JPS6252144B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は吸気温度に応じて点火時期を制御する
エンジンの点火時期制御装置に関するものであ
る。

従来技術 自動車等のエンジンの燃焼状態は吸気温度によ
つて変化する。この吸気温度の影響としては、吸
気温度が変化したとき、その温度変化だけを考え
れば温度上昇は燃焼速度を速くする要因となる。
一方、吸気温度が変化したときはそれに伴つて吸
気の充填効率および空燃比が変化し、吸気温度が
上昇すると充填効率が低下するとともに吸入空気
の密度低下により空燃比がリツチ側に変化して、
このような温度上昇に伴う充填効率の低下等は燃
焼速度を遅くする要因となる。

そして、吸気温度の変化に伴つてエンジンの燃
焼状態が変化した場合、それに応じて点火時期を
調整することが望ましい。この場合に従来は、ど
のような状況下において吸気の温度変化そのもの
と温度変化に伴う充填効率等の変化とのいずれの
要因が燃焼状態に大きく影響を及ぼすかという点
については、充分に究明されていなかつたため、
吸気温度に応じて点火時期を制御するにしても、
単にいずれか一方の要因にのみ着目し、吸気温度
の変化に応じて点火時期を一定方向に変化させる
という程度の制御を行なつているに過ぎなかつ
た。

ところで、吸気通路にターボ過給機を介設した
過給機付エンジンにあつては、過給機の作動によ
つて過給機下流の吸気温度が大きく変化し、ま
た、この吸気温度の変化に伴う充填効率の変化も
大きくなる。この場合に、燃焼状態に及ぼす影響
として吸気温度変化そのものと温度変化に伴う充
填効率の変化とのいずれの要因が大きいかは、吸
気温度域によつて異なり、所定吸気温度より低温
側では後者の影響が大きく、所定吸気温度より高
温側では前者の影響が大きくなることにより、温
度変化に応じた燃焼状態変化の傾向が所定温度を
境に異なるという事実を、実験により見出した。
つまり、吸気温度が低いときは充填量が増大し
て、とくに過給機付エンジンでは過給作用により
充填量の増大が顕著になることにより、低温域で
はこれが燃焼状態に大きく影響を及ぼすこととな
り、よつてこのような低温域では、吸気温度が低
下（充填効率が増大）するほど要求点火時期が遅
角側にずれる。一方、所定吸気温度以上の高温度
域では、温度上昇そのものの影響が増大すること
により、温度上昇につれて異常に燃焼速度が速く
なる傾向が生じ、ノツキング等の異常燃焼が生じ
易くなる。

従つて、単に温度変化に応じて一定の関係で点
火時期を制御するという程度では、吸気温度およ
び充填量の変化が大きい過給機付エンジンにおい
て、適正な点火時期の制御を行なうことは困難で
ある。

なお、上記のもの以外の従来の点火時期制御装
置としては、エンジン温度が平常温度と比べて著
しく低くなつたときに点火時期を進めるようにし
たものが知られている（例えば実公昭45−30090
号公報参照）。しかしこの装置は、エンジン温度
が非常に低い領域で混合気の不完全燃焼をなくす
ようにしたものにすぎず、上述のような広範囲に
わたる吸気温度変化に対しての対策となるもので
はない。

発明の目的 本発明は上記の事情に鑑み、ターボ過給機を備
えたエンジンにおいて、広範囲にわたる吸気温度
変化に対し、充填量変化の影響が大きい低温域と
温度変化そのものの影響が大きい高温域とに応じ
て適正に点火時期を制御し、燃焼状態を良好に調
整することができるエンジンの点火時期制御装置
を提供するものである。

発明の構成 本発明の点火時期制御装置は、吸気通路に介設
されて吸気を過給するターボ過給機と、この過給
機より下流の吸気通路に設けられて吸気温度を検
出する吸気温センサと、エンジンの運転状態を検
出する運転状態検出手段と、この運転状態検出手
段の出力を受け、基本点火時期を決定する点火時
期決定手段と、上記吸気温センサの出力を受け、
燃焼速度が異常に速くなる傾向が生じ始める所定
吸気温度を境にこれより低い吸気温度および高い
吸気温度で上記基本点火時期を遅角側に補正する
補正手段とを備えたものである。

つまり、所定吸気温度より低温側では吸気温度
の低下につれて点火時期が遅らされ、所定吸気温
度より高温側では温度上昇につれて点火時期が遅
らされるようにしたものである。

実施例 第１図は本発明の一実施例を示し、この図にお
いて、１はエンジンの気筒、２はピストン、３は
吸気通路、４は排気通路、５は気筒１に開口する
吸気ポートに設けた吸気バルブ、６は排気ポート
に設けた排気バルブである。また、７はターボ過
給機であつて、吸気通路３に設けたコンプレツサ
８と、排気通路４に設けたタービン９と、これら
コンプレツサ８およびタービン９を連動連結する
回転軸１０とを有し、排気通路４内の排気ガス流
によつてタービン９が駆動され、これに連動して
コンプレツサ８が回転することにより吸気過給を
行なうようにしている。上記コンプレツサ８より
下流の吸気通路３には、アクセル等に連動する絞
り弁１１が設けられている。

また、１２は気筒１の燃焼室内に臨ませた点火
プラグ、１３はこの点火プラグ１２に対する点火
時期制御部、１４は吸気温度を検出する吸気温セ
ンサである。上記点火時期制御部１３は、基本的
にはエンジン負荷に応じて点火時期を制御するも
のであるが、本発明では、この点火時期制御部１
３に、吸気温度に応じて点火時期を補正する補正
手段を付加している。上記吸気温センサ１４は、
検出信号を電気信号に変えて取出すようになつて
おり、ターボ過給機７のコンプレツサ８より下流
の吸気通路３に設けられている。そして、この吸
気温センサ１４からの吸気温度検出信号と、運転
状態検出手段として例えば吸気通路３内の負圧を
検出するようにした負圧検出器（図示省略）から
の負圧検出信号と、クランク角検出器（図示省
略）からのクランク角検出信号とが、上記点火期
制御部１３に入力されている。

上記点火時期制御部１３をさらに第２図によつ
て説明すると、この点火時期制御部１３は、エン
ジン負荷に応じて基本点火時期を制御する基本点
火時期決定回路１５に、吸気温度に応じた補正手
段としての補正回路１６を接続してなる。この補
正回路１６の出力端は、点火装置１７中に介設し
たトランジスタ１８のベースに接続されており、
点火装置１７においては、上記トランジスタ１８
がOFFしたとき点火コイル１９に高圧電流が流
れ、点火プラグ１２を放電させるようにしてい
る。上記基本点火時期決定回路１５は、エンジン
が高負荷のときほど点火時期を遅らせる傾向をも
つてエンジン負荷に応じた適当な基本点火時期を
決定するもので、エンジン負荷に対応する負圧検
出信号とクランク角検出信号とを入力し、負圧検
出信号に基づき、クランク角で見た適当な時期に
点火プラグ１２を点火させるようにしている。

これに対して上記補正回路１６は、吸気温セン
サ１４による検出信号を受けて上記の点火信号の
伝達を時間的に制御することにより、点火時期を
補正している。とくにこの補正回路１６は、第３
図のグラフに実線Ａで示すように、所定吸気温度
Ｔを境に、これより低い吸気温度および高い吸気
温度でそれぞれ点火時期を遅角側に補正するよう
にしている。つまり、上記所定吸気温度Ｔより低
温側の、吸気温度変化に伴う充填効率の変化によ
る燃焼状態への影響が吸気温度変化そのものによ
る影響よりも大きくなる温度領域では、低温時に
点火時期を大きく遅角させて、温度上昇につれて
点火時期を進める。一方、所定吸気温度Ｔより高
温側の、温度上昇そのものの影響が大きくて燃焼
速度が異常に速くなる温度領域では、温度上昇に
つれて点火時期を遅らせるようにしている。上記
所定吸気温度Ｔは燃焼速度が異常に速くなる傾向
が生じ始める限界温度を意味し、平常の吸気温度
と比べるとかなり高いものである。

なお、第１図において、２１は燃焼噴射弁、２
２は燃料供給制御回路で、これらは、図外のエア
フローメータにより検出される吸入空気量とエン
ジン回転数検出器により検出されるエンジン回転
数とに応じて燃料噴射量を制御するようになつて
いる。もつとも、燃料供給装置としては、かかる
電子制御燃料噴射装置に限らず、気化器式のもの
であつてもよい。

次に、この点火時期制御装置の作用を説明す
る。点火プラグ１２の点火時期は、点火時期制御
部１３における基本点火時期決定回路１５で決定
される基本点火時期をもとに、補正回路１６によ
り吸気温度に応じて前述のように補正される。そ
して、ターボ過給機７を備えたエンジンにおい
て、所定吸気温度Ｔよりも低い温度領域では、吸
気温度の変化に伴う充填効率の変化がエンジンの
燃焼状態に大きく影響を及ぼして、吸気温度が低
いほど充填効率の増大により要求点火時期は遅角
側にずれるが、このような充填効率の変化に応じ
た要求点火時期の変化に見合うように点火時期が
制御されることにより、エンジン出力の低下が防
止される。

一方、上記所定吸気温度よりも高い温度領域で
は、吸気温度そのものの影響が大きくなつて、燃
焼速度が速くなる傾向が生じるので、もし第３図
に二点鎖線で示すように点火時期を進角させる
と、却つてノツキング等の異常燃焼が生じ易くな
る。このような領域では、温度上昇につれて点火
時期が遅角されることにより、ノツキング等の異
常燃焼が効果的に防止されることとなる。

なお、本発明装置の具体的構造は本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例え
ば、上記実施例では、所定吸気温度Ｔより低温側
および高温側で、それぞれ温度変化に応じて点火
時期を連続的に変化させているが、段階的に点火
時期を変化させていくようにしてもよい。

発明の効果 以上のように本発明は、ターボ過給機を備えた
エンジンにおいて、吸気温度が変化したときの燃
焼状態に及ぼす影響として所定吸気温度以下では
充填効率の変化による影響が大きく、所定吸気温
度以上では温度変化そのものの影響が大きくなる
ことに着目し、上記所定吸気温度を境に、これよ
り低温側および高温側で点火時期を遅角側に補正
するようにしているため、低温側では上記充填効
率の変化の影響による要求点火時期のずれに見合
うように点火時期が調整されてエンジンの出力低
かが防止され、高温域では吸気温度変化そのもの
の影響による異常燃焼が防止される。従つて、タ
ーボ過給機下流の吸気温度が広範囲に変化して
も、燃焼状態を適正に保つことができ、エンジン
の出力性能および耐久性を高めることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２
図は主要部の回路構成を示すブロツク図、第３図
は吸気温度に対する点火時期の補正の特性を示す
グラフである。 １２……点火プラグ、１３……点火時期制御
部、１４……吸気温センサ、１５……基本点火時
期決定回路、１６……補正回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸気通路に介設されて吸気を過給するターボ
   過給機と、この過給機より下流の吸気通路に設け
   られて吸気温度を検出する吸気温センサと、エン
   ジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
   この運転状態検出手段の出力を受け、基本点火時
   期を決定する点火時期決定手段と、上記吸気温セ
   ンサの出力を受け、燃焼速度が異常に速くなる傾
   向が生じ始める所定吸気温度を境にこれより低い
   吸気温度および高い吸気温度で上記基本点火時期
   を遅角側に補正する補正手段とを備えたことを特
   徴とするエンジンの点火時期制御装置。