JPH0571794B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、過給機を有し、過給空気を吸気冷却
手段により冷却する内燃機関の点火時期制御装
置、特に、変速機のギヤ比に応じて電気的に点火
時期を補正制御する点火時期制御装置に関する。 ［従来の技術］ 内燃機関の出力の向上と燃費の向上とを両立さ
せるために近年過給機付の内燃機関の研究・普及
が進んでいるが、内燃機関への吸入空気を過給す
ると、過給によつて燃焼室内の圧力が増大するの
に加えて、吸入空気の温度がコンプレツサによる
断熱圧縮の結果上昇し、過給を行なう内燃機関で
はノツキングが発生しやすくするという問題が早
くから指摘されていた。この問題を解決するため
に、従来、吸入空気の温度上昇防止用の冷却器
（インタクーラ）を設けたものに対して、ノツキ
ングの発生を検出し、これに応じて点火時期を制
御させるという手法が提案されていた。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところが、冷却器のうち、空冷式のものを使用
した場合、冷却器の受ける風速に応じて冷却能力
が異なるため、車速の変動に伴つてノツクセンサ
がノツク状態を検出して制御しただけでは、制御
に遅れが出て、最適な点火時期が得られないこと
がある。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
ギヤ比に応じて点火時期を補正することにより、
冷却能力に応じた適切で、かつ、精度の高い点火
時期制御が得られる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。 ［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するためになされた本発明は、
第１図に示すように、点火装置Ａと、吸入空気を
過給する過給手段Ｂと、上記吸入空気を空冷によ
り冷却する冷却手段Ｃとを有する内燃機関Ｄの点
火時期を制御する内燃機関の点火時期制御装置Ｅ
であつて、 上記内燃機関Ｄの運転条件を検出する運転条件
検出手段Ｆと、この検出手段Ｆからの検出信号に
基いてギヤ比に相当する値を求めるギヤ比演算手
段Ｇと、上記運転条件検出手段Ｆからの検出信号
に基いて内燃機関の点火時期を演算する点火時期
演算手段Ｈと、この演算手段Ｈにて演算された点
火時期を、上記ギヤ比演算手段Ｇからのギヤ比に
相当する値に応じて補正する点火時期補正手段Ｉ
とを有し、 上記補正手段Ｉからの信号を点火装置Ａに供給
するように構成してなるものである。 ［作用］ 上記本発明の構成により、運転条件検出手段Ｆ
の検出信号に基いてギヤ比演算手段Ｇではギヤ比
を演算し、このギヤ比に基いて内燃機関の点火時
期を補正することにより、空冷式の過給手段Ｃの
冷却能力に応じた点火時期に設定される。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 第２図は本発明が適用される内燃機関とその周
辺装置が概略構成図を示し、１は過給機とインタ
ークーラを具えた周知の火花点火式内燃機関の本
体、２は排ガスの流速を利用して排気流路３ａに
設けられたタービン２ａを回し吸気流路３ｂに設
けられたコンプレツサ２ｂによつて吸入空気を過
給する過給機本体、４は吸入空気を冷却する空冷
式の吸気冷却手段としての冷却器（インタクー
ラ）、６はタービン２ａをバイパスするバイパス
通路８に設けられた過給圧を調整する周知のウエ
ストゲートバルブ、１０は内燃機関の本体１の冷
却水の水温を検出する温度センサを各々表わして
いる。また、１２は制御回路１４からの点火信号
をうけコイルの２次側に高電圧を発生するイグナ
イタ、１６ランク角に同期して該高電圧を内燃機
関１の各気筒に配電するデイストリビユータ、１
８は各シリンダ２０の上部に螺嵌されて電気火花
を発生して混合気への着火を行なう点火プラグを
各々表わしている。また、２１はデイストリビユ
ータ１６に取付けられ、ロータ１６ａの回転から
内燃機関１の回転角を検出する回転角センサであ
る。さらに、２６は吸入空気の流量を検出するエ
アフロメータである。上記ウエストゲートバルブ
６は、スロツトルバルブ２８が閉じる方向に動い
て、吸入空気の過給圧が過大となつた時には、過
給圧を下げるようにアクチユエータ３０により開
弁操作される。また、３６はスロツトルバルブ２
８の開度を検出するスロツトルセンサである。３
８は吸気通路３ｂの上流側に設けられて吸入空気
の温度を検出する温度センサ、３９は車速センサ
である。 次に、制御回路１４の内部構成について説明す
ると、図示するように、制御回路１４は周知の
4bitないし8bitか12bitCPU40、ROM41、
RAM42、バツクアツプRAM44、入力ポート46、
出力ポート48、データバス49よりなり、後述のプ
ログラムに従つて内燃機関の吸気量や回転数、吸
気温および車両速度等を入力し、ROM41に格納
されるマツプデータの検索あるいはデータに基づ
く演算結果に従つて内燃機関の点火時期を制御す
るよう構成されている。なお、ROM41には回転
数と基本燃料噴射量をパラメータとする基本点火
時期のデータマツプや吸気温と補正進角度との関
係を示す演算式やテーブルデータ等が予め格納さ
れる。入力ポート４６は、温度センサ１０からの
信号、回転数センサ２１からのパルス信号、エア
フロメータ２６、温度センサ３８、車速センサ３
９、スロツトルセンサ３６からの検出信号を入力
して、各信号をCPU４０の扱えるデジタル信号
に変換して出力する。また、電子制御回路１４に
はキースイツチ５２を介してバツテリ５４から電
力が供給されている。 次に、上記構成の点火時期制御の動作を、
CPU４０が実行する制御プログラムのフローチ
ヤート（第３図および第５図）を参照して説明す
る。 この点火時期制御のプログラムはメインルーチ
ンの一部あるいはサブルーチンとして実行され、
先ず、第３図のステツプ100を実行し、車速セン
サ３９により検出された車両速度Ｖを読み込み、
ついで、ステツプ110にて、回転角センサ２１か
らのクランク角に応じた検出信号に基づいてエン
ジン回転数NEを計算し、続いて、ステツプ120
へ進み、上記車両速度Ｖとエンジン回転数NEと
から、ギヤ比ｎ＝（ＡNE／Ｖ：ただしＡは定数）を 計算する。 ついで、ステツプ130にて、温度センサ38から
の吸気温ｆ（THA）を読み込み、この吸気温ｆ
（THA）と上記ステツプ120にて求めたギヤ比ｎ
とを用いて、ステツプ140では第１表により、点
火時期補正係数Kθ1を求める。

【表】 なお、点火時期補正係数は、上記第１表を用い
る他、吸気温を省略した第４図のグラフを用い
て、必要に応じて演算を簡略化してもよい。 次に、第５図に示す別のルーチンにおいて、ま
ずステツプ200にて、予めROM４１（第２図）
内に格納されたエンジン回転数NEとエンジン負
荷を示すＱ／Ne値（あるいは基本燃料噴射量）
をパラメータとする基本点火時期マツプ（図示省
略）から基本点火時期θ0を求める。ついで、ステ
ツプ210では、上記第３図のフローチヤートで求
めた点火時期補正係数Kθ1と、基本点火時期θ0と
から、最終的な点火時期θ（＝Kθ1×θ0）を求め
る。なお、最終的な点火時期θには補正進角度
Kθ1の他にノツキングセンサ（図示省略）からの
検出信号に応じた補正値や水温データに応じた補
正値等も必要に応じて加算してもよい。 そして、ステツプ220にて、最終点火時期θの
データが第２図に示す出力ポート４８にセツトさ
れ、その点火時期θに基づくタイミングで点火信
号がイグナイタ１２に出力され、これにより点火
コイルの一次側電流を遮断することによつて、二
次側に高電圧を発生させ、この高電圧をデイスト
リビユータ１６を経て点火プラグ１８へ供給し、
制御されたタイミングで点火が行なわれることに
なる。 上記のように、ギヤ比ｎに応じて点火時期を補
正するのは次の理由による。 すなわち、第６図のように、横軸にエンジン回
転数Ne、縦軸に冷却器４の前後の温度差ΔTをと
り、ギヤ比ｎとの関係を示すと、同一のエンジン
回転数NEであつても、フアストギヤ→セカンド
ギヤ→トツプギヤとギヤ比ｎが小さくなる程、冷
却器４の冷却能力が高くなる。 一方、要求される点火時期については、第７図
に示すように、冷却能力が低下している状態、つ
まり温度差ΔTが小さい状態では、進角制御がさ
ほど要求されず、これに対して、温度差ΔTが大
きい状態では、大きな進角制御が要求される。 したがつて、点火時期をギヤ比ｎに応じて補正
し、つまり、ギヤ比ｎが小さくなる程、冷却能力
が増大するから進角方向へ補正するのである。 これにより、冷却器４の冷却能力に応じた点火
時期が制御されるので、たとえば、冷却能力に適
合しない適度の進角制御に伴う高温の排ガスによ
るエンジンの損傷が防止されるとともに、燃費の
向上が実現される。 つぎに、他の実施例について、第８図に示すフ
ローチヤートにしたがつて説明する。まず、ステ
ツプ100からステツプ130では、第３図のフローチ
ヤートと同様な処理が行なわれる。ついで、ステ
ツプ300にて、ギヤ比ｎ＞Ｘ（ただし、Ｘは定数）
を判断して、「Yes」の場合にはステツプ320に進
み、第１の点火時期マツプに基いて、点火時期が
求められる。一方、ステツプ300にて「No」と判
断されたとき、つまりギヤ比ｎがＸより小のとき
には、ステツプ310へ進み、ここで、ギヤ比ｎが
所定値Ｙ（ただし、Ｙは定数でＹ＞Ｘ）より大の
場合にはステツプ330へ、所定値Ｙより小の場合
にはステツプ340へ進み、それぞれのステツプ
330、340では、異なつた第２、第３の点火時期マ
ツプにしたがつて点火時期を求める。すなわち、
ステツプ300、310にてギヤ比ｎにより、フアース
トギヤ、セカンドギヤ、およびトツプギヤとに区
分して、それぞれのキヤ比ｎごとで、異なつた進
角値に設定された第１ないし第３の点火時期マツ
プにより点火時期を求める。ここで、第１の点火
時期マツプ→第２の点火時期マツプ→第３の点火
時期マツプになるにしたがつて進角値が進んだも
のとして設定されているので、ギヤ比ｎの相違に
より適切な点火時期に設定される。以後の処理
は、上記第１の実施例と同様に行なわれる。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ギヤ比
に応じて点火時期を制御することにより、冷却能
力に応じた適切で、かつ、精度の高い点火時期制
御が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロツク図、第２
図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第３図
は同実施例の動作を示すフローチヤート、第４図
は他の実施例の作用を説明するグラフ、第５図は
同実施例の動作を示すフローチヤート、第６図お
よび第７図は同実施例の作用を説明するグラフ、
第８図は他の実施例の動作を示すフローチヤート
である。 Ａ……点火装置、Ｂ……過給手段、Ｃ……冷却
手段、Ｄ……内燃機関、Ｅ……点火時期制御装
置、Ｆ……運転条件検出手段、Ｇ……ギヤ比演算
手段、Ｈ……点火時期演算手段、Ｉ……点火時期
補正手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 点火装置と、吸入空気を過給する過給手段
   と、上記吸入空気を空冷により冷却する冷却手段
   とを有する内燃機関の点火時期を制御する点火時
   期制御装置であつて、 上記内燃機関の運転条件を検出する運転条件検
   出手段と、 この運転条件検出手段からの検出信号に基いて
   ギヤ比に相当する値を求めるギヤ比演算手段と、 上記運転条件検出手段からの検出信号に基いて
   内燃機関の点火時期を演算する点火時期演算手段
   と、 この点火時期演算手段にて演算された点火時期
   を、上記ギヤ比演算手段からのギヤ比に相当する
   値に応じて補正する点火時期補正手段と を有し、 上記補正手段からの信号を上記点火装置に供給
   するように構成してなる内燃機関の点火時期制御
   装置。