JPH0942131A

JPH0942131A - エンジンの点火時期制御方法

Info

Publication number: JPH0942131A
Application number: JP7190754A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Saito; 陽一斉藤
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1995-07-26
Filing date: 1995-07-26
Publication date: 1997-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】吸気制御弁を備えるエンジンの吸気制御弁の
開閉切替時における適切な点火時期設定を可能とする点
火時期制御方法を得ること。【解決手段】エンジン燃焼室内にタンブル、スワール
などのガス流動を生じさせる吸気制御弁を備えるエンジ
ンにおいて、点火時期制御部が、吸気制御弁の開閉動作
状態、即ちガス流動が生じている場合といない場合とで
異なるデータに基づいて点火時期制御を行い、かつ吸気
制御弁の閉と開との間の切替時の所定時間領域には、前
記２つのデータの切替による点火時期の進角又は遅角の
動作を段階的に変化させて行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの点火時期
制御方法、特にタンブルやスワールなどのガス流動を生
じさせるための吸気制御弁を有するエンジンの点火時期
を適切に制御する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンの点火時期制御方法と
しては、予めエンジン回転数と１行程当りの空気量との
関係を示すマップなどに基づく運転領域毎の点火時期を
示すデータを電子制御ユニット（以下、単に「ＥＣＵ」
と呼ぶ）内に記憶しておき、このデータを参照し運転状
態に応じた適切な点火時期を設定する方法が知られてい
る。一方、燃焼室内における燃焼の安定性、燃焼速度の
増加、燃費の向上などを図るためにタンブルコントロー
ルバルブやスワールコントロールバルブなどの吸気制御
弁を吸気通路内に設置することが行われており、上記の
ようなエンジン点火時期制御方法は、このような吸気制
御弁を備えるエンジンにおいても適用可能である。

【０００３】吸気制御弁は、これを閉じることによって
吸気通路の一部を閉塞し、エンジン燃焼室内に流れ込む
空気方向を変化させ所定のガス流動を生じさせるもので
あり、全開状態ではこのようなガス流動は生じることは
なく、従って、空気をエンジン燃焼室内に最大に取り入
れる場合には、全開にされる。

【０００４】このような吸気制御弁を用いてタンブルや
スワールなどを発生させた場合、上記のように燃焼室内
での燃焼状態が変化することから、同一の運転状態であ
っても最適な点火時期は変動する。すなわち、そのよう
なガス流動が生じている場合といない場合とでは点火時
期を変更する必要がある。従って、エンジンの点火時期
を制御する場合には、吸気制御弁の開閉動作を考慮し、
これに対応させた制御動作が要求される。すなわち、ガ
ス流動が発生している場合には、燃焼速度が増加するの
で、最適な点火時期は発生していない場合よりも遅角側
に変移する。

【０００５】なお、同一運転領域において吸気制御弁の
開状態と閉状態が異なって選択されるのは、吸気制御弁
の開閉のヒステリシスを大きくした場合や冷却水温度に
応じて吸気制御弁の開閉状態を変化させる場合などに生
じるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような吸気制御
弁を有するエンジンにおいて、点火時期の制御を行う場
合、上述のように吸気制御弁の開状態と閉状態において
それぞれ点火時期を適切な時期に変更調整する必要があ
る。この調整において、点火時期の変更動作は、例えば
上述のＥＣＵなどにより吸気制御弁への開閉動作制御信
号の送出と同時に瞬時に行われる。しかしながら、実際
の吸気制御弁の動作は、そのアクチュエータの作動遅れ
により上記点火時期の変更よりも遅れることとなる。従
って、吸気制御弁の開閉の切替時の所定時間領域、すな
わち吸気制御弁の開閉動作を行うアクチュエータがその
動作を終了するまでの時間は、適切な点火時期設定が行
われないという問題がある。

【０００７】そこで、特開昭６２−２５３９６１号公報
に開示されたエンジンの点火時期制御装置では、スワー
ルの勢いの強い状態と弱い状態との切替が行われる過渡
時において、点火時期を要求進角よりも遅角側に設定す
るようにした制御が開示されている。しかしながら、こ
のような常に遅角側に設定するという制御ではスワール
の勢いの強い状態と弱い状態での相互の切替動作に対応
することができず、また単に遅角側に設定するという条
件だけではノッキングの発生防止には不十分であり、更
に吸気制御弁を閉状態から開状態に切り替える場合、す
なわちスワールなどのガス流動を停止する方向への切替
の場合に、点火時期を遅角側に設定することは燃焼効率
を低下させることにもなる。

【０００８】また、特開昭６２−３２２２３号公報に開
示されたエンジンの点火時期制御装置では、スワールの
強さを変更調整する切替手段による切替時から所定期間
経過後までは点火時期の最適値への変更を行わないよう
にする制御方法が開示されている。しかしながら、この
ような制御では点火時期を変更しない間における良好な
点火時期が全く保てず燃焼状態の安定かつ精密な制御が
なされないこととなる。

【０００９】本発明は、上記諸事情に鑑みなされたもの
であり、その目的は吸気制御弁を設けガス流動を発生さ
せることにより効率の良い燃焼を実現すると共に吸気制
御弁の開閉の相互方向の切替時における適切な点火時期
切替を可能とするエンジンの点火時期制御方法を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係るエンジンの点火時期制御方法は、エ
ンジンの吸気通路内に設けられ該通路の一部を閉じエン
ジン燃焼室内にタンブル、スワールなどのガス流動を生
じさせる吸気制御弁と、運転状態に応じて点火時期を進
角あるいは遅角させる制御を行う点火時期制御部とが設
けられ、前記吸気制御弁の開閉制御による燃焼状態調整
と共に前記点火時期制御部による点火の時期調整を行う
ようにしたエンジンの点火時期制御方法において、前記
点火時期制御部は、前記吸気制御弁の動作により前記ガ
ス流動が生じている場合と生じていない場合とで異なる
データに基づいて前記点火時期制御を行い、前記吸気制
御弁の閉と開との間の切替時の所定時間領域には、前記
データの切替による点火時期の進角又は遅角の動作を段
階的に変化させて行うようにしている。

【００１１】次に、請求項２に係るエンジンの点火時期
制御方法は、前記進角、遅角の段階的動作をエンジン動
作の所定サイクル数毎の進角量又は遅角量にリミッタを
設けることによって行うようにしている。

【００１２】また、請求項３に係るエンジンの点火時期
制御方法は、前記吸気制御弁の開と閉との動作切替時に
前記点火時期制御部が進角又は遅角動作を段階的に行う
動作に代え、前記２つのデータの相違に基づく点火時期
の進角又は遅角動作を連続的に変化させて行うようにし
ている。

【００１３】更に、請求項４に係るエンジンの点火時期
制御方法は、前記吸気制御弁の閉から開への切替時にお
ける所定量の点火時期の進角動作を、ノック判定動作に
よって得たノッキング発生の時間データをフィードバッ
クして用い、ノッキングの発生しない時間的な制御の下
で行うようにしている。

【００１４】

【作用】上記請求項１に係るエンジンの点火時期制御方
法によれば、点火時期制御部は吸気制御弁によりガス流
動が生じている場合といない場合とで異なるデータを用
いる。例えば、運転状況に応じた点火時期のデータを示
す２種類のマップを参照して点火時期の制御を行う。す
なわち、ほぼ同様の運転状態にあっても吸気制御弁の動
作によりスワールなどのガス流動が生じている場合とい
ない場合とでは異なる点火時期を設定する必要があるの
で、これに対応すべく２種類のデータを用いるようにし
ている。

【００１５】この場合、吸気制御弁の動作は開状態と閉
状態とがその運転状態に応じて切り替えられるが、その
切替開始時から所定時間の領域では点火時期の進角又は
遅角の動作を段階的に変化させて行うようにしている。

【００１６】例えば、吸気制御弁が閉状態から開状態に
切り替えられスワールなどのガス流動を停止する動作が
行われる場合、一般には中低負荷時から高負荷時に運転
状態が変化した場合であるが、点火時期もそれに合わせ
て変更される。すなわち、スワールなどが発生している
場合には、燃焼速度が上昇しているので、点火時期は遅
角側寄りに設定されているが、上記閉から開への切替時
には点火時期は進角側に変更調整される。

【００１７】ここで、本発明では、吸気制御弁に対する
制御信号が発せられた時の点火時期の変更の対応速度
（瞬時）と吸気制御弁のアクチュエータの応答速度との
ずれを考慮している。すなわち、吸気制御弁のアクチュ
エータの応答動作の時間が点火時期の変更調整時間に比
べ長いので、その間に点火時期のみが直ちに進角される
とノッキングなどの発生の原因となる。そこで、吸気制
御弁の動作遅れに対応して点火時期の進角動作を段階的
に変化させて行うようにしている。これにより、例えば
空気制御弁の閉状態から開状態への切替時においてその
吸気制御弁の実際の動作に正確に対応して点火時期を徐
々に調整するので、切替時においても常に良好かつ適切
な点火時期を設定することが可能となる。

【００１８】請求項２に係るエンジンの点火時期制御方
法によれば、上記請求項１における進角又は遅角の段階
的動作が、エンジン動作の所定サイクル数毎の進角量又
は遅角量に制限を設けることにより行われる。例えば、
エンジン動作の１サイクル毎に制限を設け、エンジン動
作に応じて細かく段階的な進角又は遅角動作を行わせる
ことができる。これにより、吸気弁の開と閉との切替時
における吸気制御弁のアクチュエータの動作に適合した
点火時期の調整が可能となる。

【００１９】次に、請求項３に係るエンジンの点火時期
制御方法によれば、点火時期制御部は進角又は遅角動作
を段階的に行わせるのではなく、連続的に点火時期を変
化させ滑かに調整を行う。例えば、所定の演算式に基づ
き、吸気制御弁の開閉の切替指示がなされた時からその
動作が終了するまでの間の点火時期を連続的に変化させ
精密な点火時期調整を行うことができる。

【００２０】請求項４に係るエンジンの点火時期制御方
法は、吸気制御弁が閉から開に切替えられる場合のみを
対象としている。これによれば、吸気制御弁が閉状態か
ら開状態へ切り替わる時のノッキング発生状況をノック
判定部によって検知し、そのノッキング発生の時間デー
タを用いてノックの発生しない時間的な制御の下で点火
時期の進角動作制御を行うようにしている。すなわち、
ノッキング発生の学習データを用いて吸気制御弁が閉か
ら開への動作を行う際の点火時期をノッキングの発生を
確実に防止しつつ行うことが可能となっている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例について詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明に係る点火時期制御方法が
適用される吸気制御弁付きのエンジン装置の構成を示し
ている。

【００２３】エンジン本体１は、シリンダブロック２と
シリンダヘッド３とから構成されている。シリンダヘッ
ド３の上流側の吸気通路８にはエンジンに吸入される空
気量Ｑを検出するためのエアフローメータ１０及びエア
クリナー１１が順次配置されている。

【００２４】シリンダヘッド３の燃焼室３ａには、吸気
ポート５及び排気ポート１９が連通され燃焼室３ａの上
部中央付近には点火プラグ１２が設置されている。吸気
ポート５及び排気ポート１９の燃焼室３ａ側開口部分に
は、それを開閉する吸気バルブ４及び排気バルブ１８が
それぞれ設置されている。また、吸気ポート５内には隔
壁６が設けられ、この隔壁６によって吸気ポート５は主
吸気ポート５ａと副吸気ポート５ｂとに分割されてい
る。主吸気ポート５ａにはエンジンの運転状態に応じ
て、燃焼室３ａ内でタンブル流を生成させるための吸気
制御弁であるタンブルコントロールバルブ７が設けられ
ている。このタンブルコントロールバルブ７は回転動作
によって主吸気ポート５ａを開閉するものであり、閉じ
られることにより燃焼室３ａ内にタンブル流を発生さ
せ、開放されることによりそのタンブル流を停止する。

【００２５】従って、燃焼の効率性を要求されるエンジ
ンの低中負荷時には閉じられてタンブル流を生成し、十
分な空気吸入を要求させる高負荷時には開かれて主吸気
ポート５ａ及び副吸気ポート５ｂの双方の吸気ポートか
ら燃焼室３ａ内に空気が導入される。

【００２６】吸気通路８のシリンダヘッド３近傍位置に
はインジェクタ１３が副吸気ポート５ｂに向けられて設
置され、エンジン運転状態に応じた空燃比を確保しつつ
燃料が噴射される。また、シリンダヘッド３とエアフロ
ーメータ１０との間にはスロットルバルブ９が設けら
れ、図示していないアクセルの操作に応じて空気吸入量
が調整される。シリンダブロック２には、エンジン水温
を検出するための水温センサ１５及びノッキングの発生
の有無を検出するノックセンサ１４がそれぞれ設けられ
ている。また、エンジン本体１にはエンジン回転数Ｎｅ
を検出するためのクランク角センサ２１が設けられてい
る。

【００２７】次に、上記エンジンの種々の動作を制御す
るＥＣＵ３０は、主演算部としてのＣＰＵ３０ａ、制御
プログラムや予め設定された固定データが記憶されてい
るＲＯＭ３０ｂ、各センサ類からの信号を処理した後の
データやＣＰＵ３０ａで演算処理したデータが格納され
るＲＡＭ３０ｃ、タイマー３０ｅ、各種センサ類からの
信号を入力する入力インターフェース３０ｆ、ＣＰＵ３
０ａからの制御信号をインジェクタ１３などに出力する
出力インターフェース３０ｇがバスライン３０ｈを介し
て互いに接続されたマイクロコンピュータから構成され
ている。

【００２８】そして、ＣＰＵ３０ａではＲＯＭ３０ｂに
記憶されている制御プログラムや固定データに従い、Ｒ
ＡＭ３０ｃ、バックアップＲＡＭ３０ｄに格納した各種
データ、タイマー３０ｅのカウント動作に基づいて燃料
噴射量や点火時期などの各種制御量を演算し、対応する
信号を出力インターフェース３０ｇからそれぞれ所定の
駆動回路３０ｉ、３０ｊ、３０ｋなどを介してインジェ
クタ１３、タンブルコントロールバルブ７、点火プラグ
１２などに出力する。

【００２９】次に、上記構成のエンジン装置を用いて本
発明の一実施例により点火時期制御を行う動作について
図２に基づいて説明する。

【００３０】本図は、点火時期算出のルーチンを示して
おり、吸気制御弁であるタンブルコントロールバルブ７
の開閉切替時における点火時期の段階的変更の一実施例
を示している。なお、このルーチンは、タンブルコント
ロールバルブ７の現在の状態が閉状態であることを前提
条件としてスタートする。

【００３１】まず、ステップ１０１（以下、単に「Ｓ１
０１」という）にてＥＣＵ３０の駆動回路３０ｊから送
出されているタンブルコントロールバルブ７への制御信
号が開信号であるか閉信号であるかの判断が行われる。
この判断は、図３に示したエンジン回転数Ｎｅと負荷Ｔ
ｐとの関係の下での吸気制御弁の開領域と閉領域（図上
斜線を付している）を示す吸気制御弁開閉領域マップが
ＥＣＵ３０のＲＯＭ３０ｂに記憶されており、このマッ
プを用い、更に現在のタンブルコントロールバルブ７の
開閉状態から現在の制御信号が開動作の制御信号である
か閉動作の制御信号であるかを判断する。ここで、開信
号であると判断された場合には、Ｓ１０４に進む。

【００３２】Ｓ１０４では、前回（直前）の開閉制御信
号の状態を確認する判断が行われる。ここで、直前の信
号状態が「閉」であると判断された場合、すなわち閉状
態から開状態に移った直後であると判断された場合、Ｓ
１０５において進角リミッタの設定が行われる。この設
定及び制御動作は、ＥＣＵ３０のＣＰＵ３０ａ及び駆動
回路３０ｉからの制御信号によって行われる。これは、
閉状態にあるタンブルコントロールバルブ７に対し開動
作を行うための制御信号が発せられると、通常であれば
点火時期は、燃焼室内でのタンブル流の発生がなくなる
ことを想定して燃焼の完全性を期するために進角側に変
更される。しかし、タンブルコントロールバルブ７のア
クチュエータの応答遅れを考慮し、進角動作に制限を与
えるため進角リミッタの設定がなされるものである。

【００３３】そして、Ｓ１０６において前回点火時期に
進角リミッタ分を加算してその時点の点火時期を設定す
る。この動作は、例えばエンジン動作の１サイクル毎に
点火時期の設定を行うようなエンジン動作対応式のもの
或いは所定時間毎に点火時期の設定を行うような時間対
応式のも等種々の段階的設定動作とすることができる。

【００３４】図４は、このような段階的な点火時期の設
定動作を示す図であり、縦軸に点火進角、横軸に時間を
とって示している。

【００３５】また、図５（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ
制御弁閉時の点火時期ＡＤＶＯＮを設定するための吸気
制御弁閉時点火時期マップ及び制御弁開時の点火時期Ａ
ＤＶＯＦＦを設定するための吸気制御弁開時点火時期マ
ップを示している。それぞれ縦軸に負荷Ｔｐをとり、横
軸にエンジン回転数Ｎｅをとって示している。このよう
なマップを用いて例えば同一運転状態であってもタンブ
ルコントロールバルブ７が開状態にあるか閉状態にある
かによって異なる点火時期が採用される。これらのマッ
プも上記図３の吸気制御弁開閉領域マップと同様にＥＣ
Ｕ３０のＲＯＭ３０ｂに記憶されている。

【００３６】図４において、（ａ）の領域は、タンブル
コントロールバルブ７の閉状態、すなわち閉時点火時期
マップに基づいて点火時期（ＡＤＶＯＮ）の設定が継続
して行われている状態である。

【００３７】次に、（ｂ）の領域は、上述のＳ１０５及
びＳ１０６の動作状態を示しており、図から理解される
ように進角量は設定された進角リミッタにより一定の制
限を受け、１つのサイクルで所定角θ１以上進角しない
ように制限されている。従って、図示のように段階的な
点火時期の進角が行われている。

【００３８】そして、（ｃ）の領域は、タンブルコント
ロールバルブ７の開動作が終了した後の状態であり、開
時点火時期マップに基づいた点火時期（ＡＤＶＯＦＦ）
の設定が継続して行われている状態である。

【００３９】次に、上記Ｓ１０６における段階的な進角
動作の終了した後、Ｓ１０９に移り、図５（Ｂ）に示し
た開時点火時期マップの参照が行われる。そして、Ｓ１
１０においてこのマップに基づいた点火時期の算出が継
続される。

【００４０】次に、上記Ｓ１０４において直前の開閉信
号が開信号であったと判断された場合、Ｓ１０７におい
てその状態で所定時間が経過したか否かの判断が行われ
る。図４に示したように所定時間ｔ１は、開動作の指示
信号が送出されタンブルコントロールバルブ７のアクチ
ュエータが動作を開始した後少なくともその動作が終了
する時間を確保したものである。そして、その所定時間
ｔ１を経過していない場合（ＮＯ）、Ｓ１０６に進み、
上述の動作と同様に所定の段階的点火時期進角動作がそ
れが終了するまで行われる。

【００４１】次に、Ｓ１０７において所定時間ｔ１が経
過したと判断された場合（ＹＥＳ）、Ｓ１０８において
上記進角リミッタの解除がなされ上述のＳ１０９及びＳ
１１０によって開時点火時期マップに基づく点火時期算
出動作が行われる。

【００４２】遡って、上記Ｓ１０１において、タンブル
コントロールバルブ７への制御信号が閉信号であると判
断された場合は、タンブルコントロールバルブ７は閉状
態で変化していないので、Ｓ１０２において進角リミッ
タの解除がなされ、更にＳ１０３にて閉時点火時期マッ
プに基づく点火時期算出動作が行われる。

【００４３】なお、上記図４において、破線で示したラ
イン１００は、進角リミッタを用いた段階的進角動作を
行うことなく開閉制御信号のみに基づいて進角動作を行
う場合の点火時期の変化を示している。すなわち、この
破線の点火時期の場合には、タンブル流が完全に解消す
る前に進角が急激に進むので、ノッキングが発生しある
いは急激なトルクの変動によるショック等が発生する。
従って、実施例のような段階的進角動作によりそのよう
な弊害は解消される。

【００４４】また、上記図２のフローチャートは、上述
のようにタンブルコントロールバルブ７の閉状態から開
状態、すなわちタンブル流を生成している状態からそれ
を停止する状態への切替時における流れを示したが、こ
れとは逆に開状態から閉状態への動作も同じフローで行
うことができる。すなわち、その場合には、上記フロー
チャートにおける開と閉を入れ替えた状態で判断がなさ
れ、また進角リミッタの設定は、「遅角リミッタ」の設
定として動作を行うこととなる。そのような動作によれ
ば、タンブル流のない状態からタンブル流が適正に発生
するまでの間における燃焼室内における良好な燃焼状態
を確保することが可能となり、急激なトルク変動を防止
することができる。

【００４５】次に、第２の実施例に係る点火時期の制御
方法について説明する。

【００４６】本実施例では、吸気制御弁であるタンブル
コントロールバルブ７の開閉動作時において、開時、閉
時２種類の点火時期データにより生じる点火時期の差に
対する変更を上記第１の実施例の段階的変更とは異な
り、連続的に滑らかに変更する制御方法である。

【００４７】本実施例では、以下の演算式に基づいて、
開から閉又は閉から開のそれぞれの動作時期における最
終点火時期ＡＤＶが算出される。

【００４８】ＡＤＶ＝ＡＤＶＯＮ×ＫＯＮＯＦＦ＋ＡＤＶＯＦＦ×（１−ＫＯＮＯＦＦ）・・・式（１）ここで、ＡＤＶは最終点火時期で、上述の様にＡＤＶＯ
Ｎは制御弁閉時点火時期、ＡＤＶＯＦＦは制御弁開時点
火時期である。更に、ＫＯＮＯＦＦは点火時期算出係数
である。

【００４９】なお、ＫＯＮＯＦＦは、タンブルコントロ
ールバルブ７が閉状態の場合は１、開状態の場合は０に
設定され、その開閉動作状態に応じて１から０の間で変
化する係数である。なお、本実施例では、その動作時間
を考慮した所定の設定時間ｔ２の間で変化させるように
制御する。

【００５０】図６は、その実施例の制御方法における点
火時期算出係数ＫＯＮＯＦＦの変化を示しており、同図
（Ａ）が閉状態から開状態に変化する状態が示され、同
図（Ｂ）には開状態から閉状態への変化が示されてい
る。傾斜したラインの部分が切替動作時期である。図７
には、本実施例に係る点火時期算出の定期割込み処理の
ルーチンが示されている。

【００５１】まず、Ｓ２００において、運転領域に基づ
いて決定されたタンブルコントロールバルブ７の実際の
開閉状態がＥＣＵ３０により判断される。

【００５２】これが開状態と判断された時には、Ｓ２０
１において、点火時期算出係数ＫＯＮＯＦＦから設定値
１（例えば０．２）が減算される。そして、Ｓ２０２に
おいて、点火時期算出係数ＫＯＮＯＦＦ＜０となったか
否かが判断される。ここで、ＹＥＳの場合には、Ｓ２０
３において０でリミットされる。すなわち、この状態で
はタンブルコントロールバルブ７が開状態を継続してい
る状態と判断される。そこで、Ｓ２０４において、上述
の図５（Ｂ）に示したような開時点火時期マップに基づ
き最終点火時期ＡＤＶの算出が行われる（Ｓ２０９）。

【００５３】また、Ｓ２０２においてＫＯＮＯＦＦ＜０
の判断がＮＯとされた場合、上記演算式（１）に基づい
て最終点火時期の演算が行われる。すなわち、Ｓ２０４
及びＳ２０５において開時マップ及び閉時マップの参照
を行いこれに基づき上記式（１）による最終点火時期Ａ
ＤＶの算出が行われる（Ｓ２０９）。

【００５４】次に、上記Ｓ２００の開閉状態判断におい
て、制御弁開閉状態が閉状態であると判断された場合、
Ｓ２０６において点火時期算出係数ＫＯＮＯＦＦに設定
値２（例えば０．２）が加算される。

【００５５】そして、Ｓ２０７において、ＫＯＮＯＦＦ
＞１となったか否かが判断され、ＹＥＳの場合には、Ｓ
２０８において１でリミットする状態が保たれる。すな
わち、この状態ではタンブルコントロールバルブ７が閉
状態を継続していると判断される状態である。

【００５６】一方、Ｓ２０７でＮＯと判断された場合、
タンブルコントロールバルブ７が開状態への動作を開始
していると判断され、上記式（１）に基づきその切替状
態に対し適切な点火時期算出がなされる。すなわち、Ｓ
２０４及びＳ２０５において開時及び閉時のマップが参
照され、上記式（１）による最終点火時期ＡＤＶの算出
が行われる（Ｓ２０９）。

【００５７】図８は、上記第２の実施例に係る制御方法
で点火時期の制御を行った場合の上記式（１）に関する
実際の数値を示している。

【００５８】図７のフローチャートにおけるＳ２０１及
びＳ２０６の設定値１及び２を０．２とした場合のデー
タが示されている。

【００５９】図において、上段のＡは、タンブルコント
ロールバルブ７の閉状態から開状態への切替動作時にお
ける各要素の数値が示されており、図から理解されるよ
うに、点火時期算出係数ＫＯＮＯＦＦは閉状態の通常の
値である１．０から０まで変化し、その間において最終
点火時期ＡＤＶは１０°から２０°に徐々に進角動作さ
れていくことが理解される。

【００６０】また、図下段のＢは、タンブルコントロー
ルバルブ７の開状態から閉状態への切替動作時期におけ
る各要素の数値が示されている。点火時期算出係数ＫＯ
ＮＯＦＦが０から１．０に変化し、これに伴って最終点
火時期ＡＤＶは２０°から１０°へ遅角動作されている
ことが理解される。

【００６１】上記のような制御により、吸気制御弁の切
替動作時において、設定値１及び２の値の設定に応じた
精密な点火時期の制御が可能となる。これにより、閉状
態から開状態への移行時におけるノッキングの発生防止
並びに開状態から閉状態への移行時におけるトルクショ
ックの発生防止を良好に行うことができる。

【００６２】次に、図９及び図１０に基づいて第３の実
施例に係る点火時期制御方法について説明する。

【００６３】第３の実施例は、吸気制御弁の閉状態から
開状態への切替時に限定した制御方法であり、図１に示
したエンジン装置に設けられたノックセンサ１４からの
ノック発生データを利用し、タンブルコントロールバル
ブ７の閉開切替時におけるノッキングの発生を確実に防
止しつつ点火時期制御を行おうとするものである。すな
わち、タンブルコントロールバルブ７の閉状態から開状
態への切替時期、タンブル流を発生させている状態から
停止状態への切替時における点火時期の過剰な進角動作
をノックセンサ１４の信号を用いて確実に防止せんとす
るものである。

【００６４】本実施例において最終点火時期ＡＤＶの演
算に用いられる式は、上述の式（１）と同様であり、そ
の説明を省略する。

【００６５】図９は、ノックセンサ１４からの信号を用
いつつ閉状態から開状態までの点火時期算出係数ＫＯＮ
ＯＦＦの変化１→０を示す図であり、図示のようにノッ
クセンサ１４からの信号、すなわちノッキングの発生状
況に基づいて定められる学習時間ＴＯＮＯＦＦを調整す
ることにより点火時期の算出を行うことを示している。

【００６６】すなわち、学習時間ＴＯＮＯＦＦは、タン
ブルコントロールバルブ７の閉状態から開状態への切替
動作時間内にノッキングが発生した場合には増加され、
ノッキングが発生しなかった場合には減少される値であ
る。すなわち、ノッキングが発生した場合には、これを
増加することにより、点火時期の進角速度を低下させる
ことができ、逆にノッキングが発生しない場合には、そ
の時間が短縮されるように制御される。

【００６７】図１０は、学習時間ＴＯＮＯＦＦの算出の
ためのルーチンが示されており、まずスタート条件とし
て、タンブルコントロールバルブ７が切替信号に基づき
閉状態から開状態へ切替動作される状況にある。

【００６８】その状況において、Ｓ３００において、ノ
ックセンサ１４からの信号に基づくノッキングの発生の
有無の判断が行われる。

【００６９】ここでノッキングの発生があった場合に
は、Ｓ３０１において、上述の学習時間ＴＯＮＯＦＦに
対し予め定められた設定値２が加算される。この加算動
作は、学習時間ＴＯＮＯＦＦが予め定められたリミッタ
に達するまで行われる。すなわち、Ｓ３０２において、
ＴＯＮＯＦＦ＞リミッタ２の判断がなされ、ＹＥＳの場
合には、Ｓ３０３において、ＴＯＮＯＦＦは、リミッタ
２に制限される。

【００７０】また、Ｓ３０２において、Ｓ３０１におけ
る設定値２の加算の後、ＴＯＮＯＦＦがリミッタ２以下
の場合、すなわちＮＯの場合、１回の算出動作が終了
し、再びスタートに戻る。

【００７１】一方、Ｓ３００において、ノッキングの発
生がないと判断された場合、Ｓ３０４において、学習時
間ＴＯＮＯＦＦから予め定められた設定値１が減算され
る。

【００７２】そして、Ｓ３０５において、学習時間ＴＯ
ＮＯＦＦが予め定められたリミッタ１以下となったか否
かが判断される。すなわち、ＴＯＮＯＦＦがリミッタ１
を下回った場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ３０６においてＴ
ＯＮＯＦＦはリミッタ１に制限された状態となる。ま
た、ＴＯＮＯＦＦがリミッタ１以上にある場合には、１
回の算出動作は終了し、再びスタートに戻る。

【００７３】以上のように、ノックセンサ１４により得
られるノッキングの発生データを学習データとして用
い、タンブルコントロールバルブ７の閉状態から開状態
への切替動作中における点火時期の進角動作を制御する
ことにより、タンブルコントロールバルブ７のアクチュ
エータの動作遅れの経時変化により、今までの動作で
は、ノッキングの発生を防止できないような場合にも対
応することが可能となり、様々な条件下で常に正確なノ
ッキングの生じない進角動作を行うことが可能となる。

【００７４】なお、本発明は、上記種々の実施例の構成
に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々
の変形が可能である。例えば、上記図１に示したエンジ
ン装置では、吸気制御弁としてタンブルコントロールバ
ルブ７を設定したがこれに限定されるものではなく、ス
ワール流を発生させるためのバルブなどを設置しても全
く同様の制御を行うことが可能である。

【００７５】更に、第１の実施例では、段階的な点火時
期の変更動作をエンジンの動作の所定サイクル毎に行う
例を示したが、これに限られず所定時間毎にリミッタを
設定して段階的な動作調整を行うようにしても良い。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るエン
ジンの点火時期制御方法によれば、吸気制御弁を備える
エンジンにおける吸気制御弁の開閉切替時の点火時期の
設定をより良好なものとすることができる。これによ
り、吸気制御弁の開閉切替時に生じ易いノッキングやト
ルク変動によるショックを有効に防止することができ、
吸気制御弁による作用と点火時期制御による作用を良好
に融合させエンジン燃焼室内における燃焼状態の改善が
達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例が適用されるエンジン装置の全体構成説
明図である。

【図２】第１の実施例の制御方法を示すフローチャート
図である。

【図３】吸気制御弁の開閉制御を行うための開閉領域マ
ップの一例を示す説明図である。

【図４】第１の実施例の段階的進角動作制御を示す図で
ある。

【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は吸気制御弁の閉時点火時期
マップ説明図及び開時点火時期マップ説明図である。

【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施例における吸気
制御弁開閉動作時の点火時期算出係数の変化状態を示す
説明図である。

【図７】第２の実施例の点火時期算出方法を示すフロー
チャート図である。

【図８】第２の実施例における最終点火時期算出の各段
階における数値を示す表図である。

【図９】第３の実施例における吸気制御弁の閉から開へ
の切替動作時における点火時期算出係数の変化状態を示
す図である。

【図１０】第３の実施例における学習時間算出動作を示
すフローチャート図である。

【符号の説明】

１エンジン本体７タンブルコントロールバルブ１４ノックセンサ３０ＥＣＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの吸気通路内に設けられ該通路
の一部を閉じエンジン燃焼室内にタンブル、スワールな
どのガス流動を生じさせる吸気制御弁と、運転状態に応
じて点火時期を進角あるいは遅角させる制御を行う点火
時期制御部とが設けられ、前記吸気制御弁の開閉制御に
よる燃焼状態調整と共に前記点火時期制御部による点火
の時期調整を行うようにしたエンジンの点火時期制御方
法において、前記点火時期制御部は、前記吸気制御弁の動作により前記ガス流動が生じている
場合と生じていない場合とで異なるデータに基づいて前
記点火時期制御を行い、前記吸気制御弁の閉と開との間の切替時の所定時間領域
には、前記データの切替による点火時期の進角又は遅角
の動作を段階的に変化させて行うようにしたことを特徴
とするエンジンの点火時期制御方法。
【請求項２】前記進角、遅角の段階的動作は、エンジン動作の所定サイクル数毎の進角量又は遅角量に
リミッタを設けることによって行うことを特徴とする請
求項１に記載のエンジンの点火時期制御方法。
【請求項３】前記吸気制御弁の開と閉との動作切替時
に前記点火時期制御部が進角又は遅角動作を段階的に行
う動作に代え、前記２つのデータの相違に基づく点火時
期の進角又は遅角動作を連続的に変化させて行うように
したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの点火
時期制御方法。
【請求項４】前記吸気制御弁の閉から開への切替時に
おける所定量の点火時期の進角動作を、ノック判定動作によって得たノッキング発生の時間デー
タをフィードバックして用い、ノッキングの発生しない
時間的な制御の下で行うようにしたことを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの点火時期制御
方法。