JPS61258925A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、吸気通路断面の一部を機関運転条件に応じて
開閉する吸気渦流制御弁を備えた内燃機関の点火時期制
御装置に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の機関の点火時期制御装置としては、例え
ば、特開昭５８−１９５０４８号に示さ　　　　。

れるようなものがある。

即ち、このものにおいては、前記機能をもつ吸気渦流制
御弁を吸入空気流量が所定値以下の低出力時は閉じるこ
とにより、ヘリカル状の吸気ボートを流通させて強い吸
気渦流を生成させて燃焼速度を増大させる。

そして、これに伴って空燃比を希薄化し、点火時期は速
い燃焼速度に見合った、さほど大きくない進角度に制御
される。

また、吸入空気流量が所定値を超える高出力時は、吸気
渦流制御弁を開き、ストレートな吸気ボートを流通させ
て吸気抵抗を減少させることにより吸気充填効率を高め
て高出力を確保する。これと同時に空燃比を濃化し、か
つ、点火時期は空燃比の濃化に伴って減少する燃焼速度
に見合うように大きな進角度に制御される。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、かかる従来の点火時期制御装置にあって
は、機関回転速度Ｎと吸気負圧Ｐとの検出により算出さ
れる吸入空気流１ｔ（ｏｃＮ−Ｐ）が前記所定値を上回
ると同時に、空燃比制御とこれに応じた点火時期制御と
が切り換えられるため、後述するような問題を生じてい
た。

即ち、吸気渦流制御弁が開かれると、吸気抵抗が減少し
て吸入空気流量が増大すると同時に、空燃比を濃化する
制御が行われるため、アクセル開度変化に対してトルク
変化に段差を生じ、運転性不良を招いていた。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、吸気渦流制御弁の開制御への切換時におけるト
ルク変化を抑制するように点火時期を制御することによ
り、良好な運転性が得られるようにした内燃機関の点火
時期制御装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 このため、本発明は、第１図に示すように、機関Ａの吸
気通路Ｂ内に、通路断面の一部を開閉自由に装着された
吸気渦流制御弁Ｃと、該吸気渦流制御弁Ｃを機関運転条
件に応じて開閉制御する弁開閉制御手段りと、前記吸気
渦流制御弁Ｃの開制御時は閉制御時より混合気の空燃比
を濃化するように燃料供給量を制御して空燃比を制御す
る空燃比制御手段Ｅとを備えてなる内燃機関において、
機関運転条件に適合した機関Ａの点火時期を設定する点
火時期設定手段Ｆと、点火時期の現在及び過去の設定値
を記憶する点火時期設定値記憶手段Ｇと、前記吸気渦流
制御弁Ｃの開制御を開始してからの経過時間を計測する
弁開制御経過時間計測手段Ｈと、吸気渦流制御弁Ｃの開
制御開始後所定時間は点火時期を開制御直前の設定値か
ら開制御後の運転条件に適合して設定された設定値まで
徐々に変化させるように補正する点火時期補正手段Ｉと
、点火時期の設定値またはその補正値の信号に基づいて
点火制御を行う点火制御手段Ｊとを設けた構成とする。

（作用〉 かかる構成とすれば、吸気渦流制御弁の開制御切換後、
所定時間は点火時期が徐々に変化するように制御される
ため、吸気抵抗減少に伴う吸入空気流量の増大及び空燃
比設定値の変化に対してもトルクの変化は滑らかとなる
。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

一実施例を示す第２図において、内燃機関１の吸気ボー
ト２には、通路断面の一部を開閉自由な吸気渦流制御弁
３が装着されている。該吸気渦流制御弁３は、レバー４
を介してアクチュエータ５により機関運転条件に応じて
開閉駆動される。

また、吸気ボート２の前記吸気渦流制御弁３の上流には
、電磁式の燃料噴射弁６が装着されている。吸気ボート
２の上流側に接続される吸気マニホルド７の集合部には
、アクセル操作に連動する絞り弁８が装着され、該絞り
弁８の支軸部には絞り弁開度θを検出するスロットルセ
ンサ９が装着されている。さらに、絞り弁８より上流側
には吸入空気流ｉｌＱを検出するエアフロメータ１ｏが
装着されている。

また、機関１のクランク軸１１近傍には、機関回転速度
Ｎを検出するクランク角センサ１２が設けられている。

そして、これらスロットルセンサ９．エアフロメータ１
０及びクランク角センサ１２がらの信号は、コントロー
ルユニット１３に入力される。

コントロールユニット１３は、入出力インターフェース
、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュ
ータを内蔵しており、前記各センサからの入力信号によ
り求められる機関運転条件に応じて前記アクチュエータ
５を介して吸気渦流制御弁３を開閉制御すると共に、燃
料噴射弁６を駆動じて燃料噴射制御を行い、かつ、燃焼
室１４に臨設された点火栓１５を点火制御する。１６は
吸気弁、１７は排気弁である。

次に、前記コントロールユニット１３による各制御動作
を、第３図に示すフローチャートに従って説明する。

Ｓｌでは、エアフロメータ１０からの吸入空気流量Ｑ信
号、Ｓ２では、クランク角センサ１２からの機関回転速
度Ｎ信号、Ｓ３では、スロットルセンサ９からの絞り弁
開度θ信号が夫々読み込量れる。

Ｓ４では、吸入空気流量Ｑと、機関回転速度Ｎとに基づ
いて燃料の基本噴射量Ｔ、が算出される。

Ｓ５では、単位時間当りの絞り弁開度θの変化率ｄθ／
ｄｔが算出される。

Ｓ６では、Ｓ５で算出された変化率ｄθ／ｄｔが所定値
Ａを上回るか否かを判定する。

そして、Ｓ６の判定がＹＥＳの場合には、加速状態であ
ると判断され、Ｓ７に進んで該加速状態における絞り弁
開度変化率ｄθ／ｄｔや機関回転速度Ｎ等に基づいて目
標空燃比ＴＬＩ及び目標点火時期ＡＤＶＩが設定される
。

一方、Ｓ６の判定がＮｏの場合は、定常又は定常に近い
状態と判断されてＳ８へ進み、Ｓ４で算出された基本噴
射量ＴＰ（負荷）や機関回転速度Ｎに基づいて目標空燃
比ＴＬ！及び目標点火時期ＡＤ■２が設定される。

Ｓ９では、Ｓ７又はＳ８で設定された目標空燃比ＴＬ（
ＴＬＩ又はＴＬｚ）及び目標点火時期ＡＤＶ　（ＡＤＶ
、又はＡＤＶりがＲＡＭに記憶される。

ＳＩＯでは、Ｓ９で記憶された目標空燃比ＴＬが所定値
Ｂを上回るか否かを判定する。

Ｓ１０の判定がＹＥＳの場合は、希薄混合気により燃焼
を行う低・中負荷運転領域であると判断し、３１１へ進
んで吸気渦流制御弁３を閉とするように設定する。

次いで、Ｓ１２では、Ｓ９で記憶された目標点火時期Ａ
ＤＶを実際に制御される点火時期として設定する。

一方、ＳＩＯの判定がＮＯの場合は、空燃比を小　　　
　　１さくして過濃混合気による燃焼を行う高負荷領域
であると判断し、Ｓ１３で吸気渦流制御弁３を開とする
ように設定する。

次いで、Ｓ１４へ進んで前回の制御時の空燃比Ｔ’ｔ、
。

が前記所定値Ｂより大きいか否かを判定する。

Ｓ１５の判定がＹＥＳの場合は、今回の目標空燃比が所
定値Ｂを上回るように切り換えられた初回であり、該切
換時からの経過時間を計測するため、Ｓ１５でマイクロ
コンピュータのタイマをセットする。

そして、タイマをセットした直後は、Ｓ１６へ進み、又
、該セント後目標空燃比が所定値を上回る状態が継続し
てＳ１４の判定がＮｏとなり、該状態になってからＳ１
７の判定により所定時間ｔ０を経過するまでＳ１６へ進
み、５１６で制御すべき点火時期ＡＤＶを後述するよう
に算出して設定する。

即ち、吸気渦流制御弁３開への切換直前の閉時における
点火時期ＡＤＶＣから、吸気渦流制御弁３が開に切換ら
れた時の運転条件に適合する点火時期ＡＤＶ。に至るま
で漸次変化（進角度増大）するように算出設定する。

例えば、次式のようにして算出する。

前記所定時間ｔ０経過後は、Ｓ９で記憶した目標点火時
期を制御すべき点火時期として設定する。

そして、コントロールユニット１３は、かかるフローに
よりＳｌｌ又はＳ１３で設定された開閉位置にアクチュ
エータ５を駆動して吸気渦流制御弁３を制御すると共に
、Ｓ７又はＳ８で設定された目標空燃比を得るべく燃料
噴射弁６を駆動して燃料噴射制御を行い、かつ、Ｓｌ２
．　３１６又は３１８で設定された点火時期に点火栓１
５に点火信号を出力して点火制御を行う。

、次に、本実施例の総合的な作用を説明する。

空燃比が大きい希薄混合気による燃焼を行う低・中負荷
時は、Ｓｌｌ、　３１２へ進んで吸気渦流制御弁３が閉
じられ（第２図０の鎖線位置）、吸気は吸気ボート２か
ら燃焼室１４の周壁側に寄せられて導入されるため、強
い吸気スワールが生成され、希薄混合気の混合性を十分
に高められ、燃費、排気持性の向上を図れると同時に、
点火時期ＡＤＶは、希薄な空燃比に合わせて小さな進角
度に制御されるので、ノッキングの発生も抑制される。

一方、加速及び所定以上の高負荷状態等で、空燃比が所
定値以下の濃混合気等による燃焼を行う高負荷条件に切
り換えられると、吸気渦流制御弁３が開かれることによ
って吸気ポート２の通路断面積が増大する。これにより
、吸気抵抗が減少して吸入空気流量がステップ的に増加
し、かつ、空燃比も濃側に切り換えられて、出力（トル
ク）が急増しようとするが、本実施例では、点火時期は
これら急変する運転条件に対し、徐々に変化させて最良
点火時期に近づけるように制御される。つまり、切換後
所定時間ｔ０の間は、切換後の運転条件に適合した最良
点火時期に対して点火時期を相対的に遅らせることによ
り、トルクの急変を抑制し、滑らかにトルクを増大させ
ることにより、安定した運転性が得られるのである。

所定時間ｔ０後は、当該運転条件に最適な目標点火時期
に保持することにより、高出力を確保できる。

尚、本実施例において、アクチュエータ５及びコントロ
ールユニット１３（特にＳＬＩ及びＳｉ２の機能）が吸
気渦流制御弁３を開閉制御する弁開閉制御手段を構成し
、燃料噴射弁６及びコントロールユニット１３（特にＳ
４．Ｓ７．３８．Ｓ９の機能）が空燃比制御手段を構成
し、コントロールユニット１３のＳ７．３８．の機能が
点火時期設定手段を構成し、コントロールユニット１３
の８９の機能が点火時期設定値記憶手段を構成し、コン
トロールユニット１３の５１５の機能が弁開制御経過時
間計測手段を構成し、ｈントロールユニット１３の３１
６の機能が点火時期補正手段を構成し、点火栓１５及び
コントロールユニット１３が点火制御手段を構成する。

また、本実施例では、マイクロコンピュータ内蔵型のコ
ントロールユニットによりソフト的に制御するものを示
したが、切換スイッチ等を用いた回路によりアナログ的
に構成してもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、吸気渦流制御弁
の切換時に点火時期を徐々に変化させるように制ＪＨす
ることにより、トルクを滑らかに変化させることができ
、安定した運転性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成・機能を示すブロック図、第２図
囚は本発明の一実施例を示す全体構成図、同図■は同上
実施例の一部底面図、第３図は同上実施例の空燃比及び
点火時期設定ルーチンを示すフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の吸気通路内に、通路断面の一部を開閉自由に装着
   された吸気渦流制御弁と、該吸気渦流制御弁を機関運転
   条件に応じて開閉制御する弁開閉制御手段と、前記吸気
   渦流制御弁の開制御時は閉制御時より混合気の空燃比を
   濃化するように燃料供給量を制御して空燃比を制御する
   空燃比制御手段とを備えてなる内燃機関において、機関
   運転条件に適合した機関の点火時期を設定する点火時期
   設定手段と、点火時期の現在及び過去の設定値を記憶す
   る点火時期設定値記憶手段と、前記吸気渦流制御弁の開
   制御を開始してからの経過時間を計測する弁開制御経過
   時間計測手段と、吸気渦流制御弁の開制御開始後所定時
   間は点火時期を開制御直前の設定値から開制御後の運転
   条件に適合して設定された設定値まで徐々に変化させる
   ように補正する点火時期補正手段と、点火時期の設定値
   またはその補正値の信号に基づいて点火制御を行う点火
   制御手段とを設けたことを特徴とする内燃機関の点火時
   期制御装置。