JPS62150077A - エンジン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、エンジンの各気筒における点火時期をエンジ
ンの運転状態に応じで制御するエンジンの点火時期制御
装置に関する。

（従来の技術） 従来より、自動車等に搭載されるエンジンに関する技術
として、例えば、エンジン回転数が所定値以上にあり、
かつ、アクセルペダルに連動するスロットル弁が略全閉
状態（アイドリング開度状態）にされるとき燃料供給を
停止する、所謂、減速燃料カットを行い、斯かる減速燃
料カット後にエンジン回転数が所定値未満となるとき、
あるいは、スロットル弁が略全閉状態から開かれるとき
燃料供給を再開する、所謂、燃料復帰を行うことにより
、燃費の向上及び排気ガス中に含まれる有害成分の低減
を図るようにすることが知られている。

また、このように所定の条件を満たす運転状態のもとて
減速燃料カットが行われ、その後燃料復帰が行われるも
のとされたエンジンに関連して、例えば、特開昭５５−
２５５９４号公報にも示されている如く、斯かるエンジ
ンに側設されて、燃料復帰時には、エンジンの運転状態
に応して設定される点火時間を遅れ側に移行させるよう
にし、それによって、燃料復帰時におけるトルクショッ
クの低減を図るようになす点火時期制御装置が提緊され
ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の如くに減速燃料カットとその後の
燃料復帰とが行われるようにされたエンジンにおいては
、その減速燃料カット時に、吸気通路に付着して残留す
る減速燃料カット前に供給された燃料の一部が蒸発する
ことになるが、この蒸発燃料によって形成される混合気
が燃焼室内で燃尽すことなく排気通路に排出されて排気
通路内に滞留し、その後の燃料復帰時に、排気通路内に
残留した未燃混合気が、燃焼室内で燃焼されて排気通路
に排出される高温の燃焼ガスにより点火されて排気通路
内で急激に燃焼し、所謂、アフターバーンを発生するこ
とになる虞がある。斯かるアフターバーンの発生は、エ
ンジンの運転性能を低下させるだけでなく、エンジンの
排気系を形成する各部の耐久性を低下させるという問題
を生しる。

斯かる点に溢み、本発明は、所定の条件を満たす運転状
態のもとて減速燃料カットとその後の燃料復帰とが行わ
れて、燃費の向上及び排気ガスの浄化が図られるものと
されたエンジンに付設され、燃料復帰時における点火時
期をエンジンの運転状態に応じて設定される通常の点火
時期より進み側に移行させることにより、減速燃料カプ
ト簡に供給された燃料の一部が未燃混合気として排気通
路に滞留することに起因して燃料復帰時に発生するアフ
ターバーンを抑制することができるようにされた、エン
ジン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） 上述の目的を達成すべく、本発明に係るエンジンの点火
時期制御装置は、第１図にその基本構成が示される如く
、燃料供給制御手段の作用により運転状態が所定の条件
を満たすときには燃料供給が停止されるエンジンに設け
られて、その運転状態を検出する運転状態検出手段と、
運転状態検出手段からの検出出力に基づいてエンジンの
点火時期を設定する点火時期設定手段と、エンジンに対
する燃料供給が燃料供給制御手段により停止され、その
後再開されたとき、運転状態検出手段からの検出出力に
基づいて、所定の期間、点火時期設定手段により設定さ
れる点火時期を強制的に進み側に移行させる制御を行う
点火時期補正手段とを具備して構成される。

（作　用） 上述の如くに構成される本発明に係るエンジンの点火時
間制御装置においては、燃料供給制御手段の作用により
、エンジンに対する燃料供給が停止され、その後燃料供
給が再開されると、その燃料供給の再開、即ら、燃料復
帰が運転状態検出手段により検出される。そして、斯か
る燃料復帰時に、点火時期補正手段が、運転状態検出手
段から得られる検出出力に基づいて、所定の期間、点火
時間設定手段により設定される点火時間を進み側に強制
的に移行させる。それにより、燃料復帰時における所定
の期間では、エンジンの気筒内で燃焼される混合気の燃
焼温度が低下せしめられて排気通路に排出される燃焼ガ
スの温度が比較的低くなり、その結果、燃料供給停止時
において排気通路に未燃混合気が滞留していてもアフタ
ーバーンの発生が回避されることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は、本発明に係るエンジンの点火時期制御装置の
一例を、それが適用されたエンジンの主要部とともに示
す。

第２図において、シリンダヘッド１１及びシリンダブロ
ック１３からなるエンジン本体１０には、気筒１４が設
けられており、気筒１４にはピストン１６が嵌挿される
とともに、吸気弁１８及び排気弁１９を介して吸気通路
２０及び排気通路２２が夫々接続されている。また、気
筒１４内にはシリンダヘッド１１．シリンダブロック１
３．ピストン１６．吸気弁１８及び排気弁１９等に包囲
されて燃焼室２４が形成され、この燃焼室２４には点火
プラグ２６が臨設されている。

吸気通路２０には、その上流側から、順次、吸入空気を
浄化するエアフィルタ２８．吸入空気量を検出するエア
フローメータ３０．アクセルペダルに連動して吸気通路
２０を開閉するスロノ（〜ル弁３２．スロットル弁３２
が略全閉状態（アイドリング開度状態）とされたときオ
ン状態をとるアイドルスイッチ３４．吸気通路２０にお
けるスロットル弁３２より下流側部分の吸気負圧（吸気
通路内圧力）を検出する吸気負圧センサ３５、及び、燃
料供給部から圧送される燃料を吸気通路２０の下流部分
を形成する吸気ボート部に向けて噴射する燃料噴射弁３
６が夫々設けられている。排気通路２２には、その上流
側から、順次、排気ガス浄化用の触媒コンバータ３８及
び排気音を消音するためのサイレンサ３９が設けられて
いる。

また、エンジン本体１０には、クランクシャフトにより
その回転軸が回転駆動されるディストリビュータ４４が
取り付けられており、このディストリビュータ４４には
、その回転軸の回転速度及び回転角度に応じたものとな
るエンジン回転数を検出する回転数センサ４６が設けら
れている。そして、ディストリビュータ４４には、点火
時期制御部４０と一体化された点火コイル部４２が接続
されている。

さらに、斯かる構成に加え、上述の点火プラグ２６によ
る点火時期及び燃料噴射弁３６による燃料噴射の夫々に
対する制御を行うためのコントロールユニット１００が
備えられている。

コントロールユニット１００には、エアフローメータ３
０から得られる吸入空気量に応した検出信号Ｓａと、ア
イドルスイッチ３４から得られるスロットル弁３２の開
閉状態に応じた検出信号Ｓｔと、吸気負圧センサ３５か
ら得られる吸気負圧、従って、エンジン負荷に応じた検
出信号ｓｂと、回転数センサ４６から得られるエンジン
回転数に応じた検出信号Ｓｎが供給される。

コントロールユニット１００は、上述の各種の検出信号
のうちの検出信号Ｓａ及び検出信号Ｓｎに基づいて燃料
噴射量を算出し、算出された燃料噴射量に応じたパルス
幅を有する噴射パルス信１号Ｃｐを形成し、これを所定
のタイミングで燃料噴射弁３６に供給する。また、これ
とともに、検出信号Ｓｎ及び検出信号Ｓｔに基づいてエ
ンジン回転数が所定回転数以上であり、かつ、スロット
ル弁３２が略全閉状態とされる減速運転状態を検知し、
斯かる減速運転状態においては燃料噴射弁３６に対する
噴射パルス信号Ｃｐの供給を停止してエンジンに対する
燃料供給の停止、即ち、減速燃料カットを行い、さらに
、その後、検出信号Ｓｎに基づいてのエンジン回転数が
所定値以下となる状態の検知及び検出信号Ｓｔに基づい
てのスロットル弁３２における略全閉状態から開状態へ
の移行の検知を行い、これらのうちのいずれかが検知さ
れたとき、燃料噴射弁３６に対する噴射パルス信号Ｃｐ
の供給を再開してエンジンに対する燃料供給の再開、即
ち、燃料復帰を行う。

また、コントロールユニット１００は、検出信号Ｓｎと
検出信号ｓｂとに基づいて、即ち、エンジン回転数とエ
ンジン負荷とに基づいて、エンジンの運転状態に応じた
点火時！ｔＩｌ（通常点火時期）を設定し、この通常点
火時期に対応するものとされた点火制御信号Ｃｑを点火
時期制御部４０に供給するとともに、減速燃料カットが
行われた後における燃料復帰が行われるとき、即ち、燃
料後ツ１１時においては、燃料復帰が開始された後の所
定の期間、上述の通常点火時期を進み側に移行させるべ
く補正した点火時期（補正点火時Ｍ）を設定し、点火制
御′ｌＩ信号Ｃｑをこの補正点火時期に対応するものに
変化させて点火時期制御部４０に供給する。

点火時期制御部４０は、点火コイル部４２から得られる
二次側高圧パルスのタイミングをコントロールユニット
ｌＯＯからの点火制御信号Ｃｑに対応するものとなし、
点火制御信号Ｃｑに対応するタイミングを有するものと
されて点火コイル部４２から得られる二次側高圧パルス
が、ディストリビュータ４４を介して点火プラグ２６に
供給される。これにより、点火プラグ２６による点火時
期が点火制御信号Ｃｑに応じたものとされ、点火プラグ
２６はコントロールユニット１００で設定された通常点
火時期もしくは補正点火時期に従って火花を発し、燃焼
室２４内の混合気を点火する。

上述の如くの制御を行うコントロールユニット１００は
、例えば、マイクロコンピユータカ用イられて構成され
、斯かる場合におけるマイクロコンピュータが実行する
プログラムの一例を第３図に示されるフローチャー１−
を参照して説明する。

このプログラムは、エンジンが始動されたときスタート
し、スタート後、プロセス１０１で初Ｋｌｌ設定を行う
とともに、検出信号Ｓａ、Ｓｔ、Ｓｂ及びＳｎがあられ
す内容を読み込み、続くプロセス１０２において、検出
信号Ｓｎがあられすエンジン回転数Ｎと検出信号ｓｂが
あられす吸気負圧（エンジン負荷）とに基づいて通常点
火時期を設定する。この通常点火時期の設定は、内蔵す
るメモリに記憶されている、第４図において等価的に示
される如くの、エンジン回転数と吸気負圧とに関連した
点火時期制御マツプとそのときのエンジン回転数Ｎ及び
吸気負圧とを照合して、そのときのエンジン回転数Ｎ及
び吸気負圧に対応する点火進角値θｉｇを設定すること
により行われる。

次に、ディシジョン１０３に進み、検出信号Ｓｔに基づ
いてアイドルスイッチ３４がオン状態にあるか否か、即
ち、スロットル弁３２が略全閉状態にあるか否かを判断
し、略全閉状態にあると判断された場合にはディシジョ
ン１０４に進む。ディシジョン１０４においては、その
ときのエンジン回転数Ｎが所定値Ｎｏ以上か否かを判断
し、所定値Ｎｏ以上であると判断された場合には、プロ
セス１０５に進んで燃料噴射制御を停止する。これによ
り燃料噴射弁３６への噴射パルス信号Ｃｐの供給が停止
され、エンジンに対する燃料供給が停止されて、減速燃
料カットが行われる。

次に、ディシジョン１０６において、減速燃料カット期
間を計測すべく内蔵されたタイマ■が減速燃料カット期
間を計測中（タイマＯＮ）であるか否かを判断し、タイ
マ■が減速燃料カット期間を計測中でないと判断された
場合には、プロセス１０７においてタイマＩに計測を開
始させて（タイマＩをセットして）、プロセス１０８に
進む。

一方、ディシジョン１０６においてタイマ■力ぐ減速燃
料カット期間を計測中であると判断された場合には、プ
ロセス１０７を経ることなくプロセス１０８に進む。そ
して、プロセス１０８においては、プロセス１０２で設
定された点火進角値θｉｇに対応するものとされた点火
制御信号Ｃｑを形成し、斯かる点火制御信号Ｃｑを点火
時期制御部４０に供給して、元に戻る。

また、ディシジョン１０３においてアイドルスイッチが
オン状態にない、即ち、アクセルペダルが踏み込まれて
いると判断された場合には、ディシジョン１０９に進み
、燃料復帰後の経過時間を計測するべく内蔵されたタイ
マ■が経過時間を計測中であるか否かを判断する。タイ
マ■は、燃料復帰前に予め所定時間Ｔ８がロードされ、
燃料復Ｊｍ後における時間の経過に従って残り時間Ｔ８
゜を減少させる計測を行うものとされている。ディシジ
ョン１０９においてタイマ■が経過時間を計測中でない
と判断された場合には、プロセス１１０に進みタイマＨ
に計測を開始させて（タイマ■をセットして）、プロセ
ス１１１に進む。プロセス１１１においては、プロセス
１０７でセットされたタイマＩの計測時間、即ち、減速
燃料カット期間ＴＡを読み込み、続くプロセス１１２で
タイマＩを初期状態に戻して（タイマＩをリセットして
）、プロセス１１３に進む。

プロセス１１３においては、検出信号Ｓｎがあられすエ
ンジン回転数Ｎと検出信号Ｓａがあられす吸入空気量と
に基づいて燃料噴射量を算出し、算出された燃料噴射量
に応じたパルス幅を存する噴射パルス信号Ｃｐを形成し
て、それを燃料噴射弁３６に供給する。これにより、エ
ンジンの運転状態に応じた量の燃料が燃料噴射弁３６か
ら噴射されて、エンジンに対する燃料供給がなされ、燃
料噴射制御が行われる。続いて、プロセス１０８におい
て、上述と同様にして、プロセス１０２で設定された点
火進角値θｉｇに対応するものとされた点火制御信号Ｃ
ｑを点火時期制？ｆｆ１部４０に供給して、元に戻る。

これにより、燃焼室２４内の混合気が点火されて燃焼し
、燃焼ガスが排気通路２２に排出される。

一方、ディシジョン１０９においてタイマ■が経過時間
を計ヨリ中である、即ち、燃料復帰後未だ所定時間ＴＢ
が経過していないと判断された場合には、プロセス１１
４においてタイマ■の残り時間ＴＢ　’を読み込んだ後
、プロセス１１５に進む。

プロセス１１５では、通常点火時期を進み側に移行させ
るための補正進角値Δθを、Δθ−Ｋ・θ４　・θＢ　
（但し、Ｋは定数、θ４及びθ８は補正値）という関係
のもとに算出する。ここで、補正値θ、は、例えば、第
５図において等価的に示される如く、減速燃料カット期
間ＴＡが長い程小なる値をとるものとされており、内蔵
するメモリに記憶されていて、プロセス１１１において
読み込まれた減速燃料カット期間Ｔ＾に対応するものが
読み出される。また、補正値θ８は、タイマＨの残り時
間Ｔｅｌ’　が短くなる程小なる値をとるものとされて
おり、内蔵するメモリに記憶されていて、プロセス１１
４において読み込まれたタイマＨの残り時間Ｔ８゛に対
応するものが読み出される。

従って、補正進角値ΔＯは、プロセス１１１において読
み込まれた減速燃料カット時間ＴＡが短い程大とされる
とともに、プロセス１１１において読み込まれたタイマ
Ｈの残り時間Ｔｓ’　が小となるに従って、即ち、燃料
復帰後における時間の経過とともに小とされるものとな
る。なお、減速燃料カット期間ＴＡが長い程補正進角値
Δθが小となるように設定されているのは、減速燃料カ
ット期間ＴＡが長いときは、吸気通路２０に付着した燃
料が殆ど霧散してしまうため、燃料復帰時に比較的薄い
混合気が燃焼室２４に供給されることになり、点火時期
を大きく進み側に移行させるとエンジンストップを生じ
る虞があるからである。また、タイマ■の残り時間ＴＢ
　’が短くなる程補正進角値Δθが小となるように設定
されているのは、エンジンが燃料復帰後に通常運転状態
に移行せしめられる際のトルクショックを緩和するため
である。

上述の如くにして補正進角値Δθが算出された後、プロ
セス１１６において、プロセス１０２で設定された点火
進角値θｉｇにプロセス１１５で算出された補正進角値
Δθを加算して新たな点火進角値θｔｇとして設定し、
次に、プロセス１１３において前述と同様にして燃料噴
射制御を行う。この場合には、減速燃料カット後で、ス
ロットル弁３２が開状態とされた状態にあるので、加速
状態をもって燃料復帰が行われることになる。次に、プ
ロセス１０８に進み、プロセス１０８においては、プロ
セス１１６で設定された、通常点火時期より補正進角値
Δθだけ進み側に移行せしめられた補正点火時期をあら
れす点火進角値θｉｇに対応するものとされた点火制御
信号Ｃｑを点火時）■制御部４０に供給して、元に戻る
。

また、ディシジョン１０４において、そのときのエンジ
ン回転数Ｎが所定回転数Ｎ。以上でないと判断された場
合には、プロセス１１２に進み、以下、前述された如く
にして、プロセス１１２゜１１３及び１０８における動
作を順次実行し、元に戻る。この場合には、減速燃料カ
ット後にアイドリング運転状態で燃料復帰が行われるこ
とになるが、斯かる場合には、アフターバーンが発生す
る虞が左程なく、また、点火時期を進み側に移行させる
ことによって無視できないトルク変動を生じる虞がある
ので、点火時期の制御はプロセス１０２で設定された通
常点火時期とされる点火進角値θｉｇに従って行われる
。

上述の如くのプログラムに従ってコントロールユニット
１００による燃料噴射制御及び点火時期制御が行われて
いるもとで、例えば、アイドルスイッチ３４が、第６図
Ａに示される如くにして、オン状Ｅ　（ＯＮ）及びオフ
状Ｂ（ＯＦＦ）にされ、それに伴って、エンジン回転数
Ｎが第６図Ｂに示される如くに変化せしめられるとする
と、燃料噴射量及び点火進角値θｉｇは、夫々、例えば
、第６図Ｃ及びＤに示される如くに変化するものとなる
。

即ち、時点ｔ、以前では開状態とされていたスロットル
弁３２が時点１．で略全閉状態とされ、それに伴ってア
イドルスイッチ３４が時点も、でオン状態にされると、
時点１．においてエンジンが通常運転状態から減速運転
状態に移行される。

このとき、エンジン回転数Ｎは所定値Ｎ０以上であるの
で、減速燃料カットが行われて燃料噴射量が零とされる
。それにより、時点Ｌ１以後、エンジン回転数Ｎが次第
に低下していく。

そして、時点Ｌ２でエンジン回転数Ｎが所定値Ｎｏ未満
となると、燃料復帰が行われるが、この場合には、前述
の如くアイドリング運転状態での燃料復帰であるので、
点火進角値の補正はなされず、点火時期が、エンジン回
転数Ｎと吸気負圧に基づいて設定される通常点火時期と
される。次に、時点ｔ３でスロットル弁３２が開状態と
され、アイドルスイッチ３４がオン状態からオフ状態に
切換えられると、エンジン回転数Ｎ、燃料噴射量及び点
火進角値が共に増大せしめられる。

続いて時点ｔ４で再びスロットル弁３２が略全閉状態と
されてアイドルスイッチ３４がオン状態にされ、エンジ
ンが減速運転状態に移行されると、この場合にもエンジ
ン回転数Ｎは所定値Ｎ０以上であるので、減速燃料カッ
トが行われて燃料噴射量が零とされる。この減速燃料カ
ットは、次にスロットル弁３２が開状態とされてアイド
ルスイッチ３４がオフ状態とされる時点上、まで継続さ
れ、このときの減速燃料カット期間ＴＡは時点ｔ４から
時点り、までとなる。そして、時点【、においてスロッ
トル弁３２が踏み込まれてアイドルスイッチ３４がオン
状態からオフ状態に切換えられ、加速状態のちとにおけ
る燃料復帰が行われる。このとき、時点ｔ、からタイマ
■にロードされる所定時間Ｔｌｌが経過する時点Ｌ６ま
での期間は、エンジン回転数Ｎと吸気負圧に基づいて通
常点火時期として設定される点火進角値θｉｇに補正進
角値Δθが加算される点火進角値の補正がなされ、点火
時期が、エンジン回転数Ｎと吸気負圧に基づいて設定さ
れる通常点火時期から進み側に移行された補正点火時期
とされる。その際、減速燃料カット時間ＴＡが短い程、
また、タイマ■の残り時間Ｔ、′が長い程、通常点火時
期として設定される点火進角値θ、９（第６図りにおい
て一点鎖線で示されている）に加算される補正進角値Δ
θ　（第一６図りにおいてハツチングが付されて示され
ている）が大とされる。従って、燃料復帰時点であ、る
時点ｔ、から所定時間Ｔ、が経過する時点１ｂまでの期
間においては、点火時期が通常点火時期より進み側に移
行せしめられ、かつ、その進み側への移行量が徐々に少
とされることになる。

このようにして、減速燃料カット後において加速運転状
態のもとに燃料復帰が行われる際には、点火時期が通常
点火時期より進み側に移行せしめられることにより、燃
料復帰時に排気通路２２に排出される燃焼ガスの温度が
低下せしめられ、その結果、排気通路２２に滞留する未
燃混合気が燃焼ガスにより点火されて急激に燃焼される
アフターバーンの発生が回避されることになる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係るエンジンの
点火時期制御装置によれば、燃費の向上や排気ガスの浄
化の促進を図るべく、減速燃料カット及びその後の燃料
復帰が行われるようにされたエンジンにおいて、燃料復
帰時にあたっての所定期間、エンジンの運転状態に応じ
て設定される通常の点火時期が補正されて進み側に移行
せしめられるので、燃料復帰直後に排気通路に排出され
る燃焼ガスの温度が低下せしめられ、そのため、排気通
路に減速燃料カット時に排出された未燃混合気が滞留し
ていても、アフターバーンの発生が効果的に抑制される
。従って、本発明に係るエンジンの点火時期制御装置が
適用された、減速燃料カット及びその後の燃料復帰が行
われるエンジンにおいては、その運転性能の向上が図ら
れ、また、特に排気系を構成する各部の耐久性の低減防
止が図られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は特許請求の範囲に対応して本発明に係るエンジ
ンの点火時期制御装置の基本構成を示す図、第２図は本
発明に係るエンジンの点火時期制御装置の一例をそれが
適用されたエンジンとともに示す概略構成図、第３図は
第２図に示される例においてコントロールユニットにマ
イクロコンピュータが用いられた場合における当該マイ
クロコンピュータが実行するプログラムの一例を示すフ
ローチャート、第４図及び第５図は第２図に示される例
の動作説明に供される図、第６図は第２図に示される例
の動作説明に供されるタイムチャートである。 図中、２０は吸気通路、２２は排気通路、２６は点火プ
ラグ、３０はエアフローメータ、３４はアイドルスイッ
チ、３５は吸気負圧センサ、３６は燃料噴射弁、４０は
点火時期制御部、４２は点火コイル部、４４はディスト
リビュータ、４６は回転数センサ、１００はコントロー
ルユニットである。 第４図 エンジン回転数 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料供給制御手段が設けられて該燃料供給制御手段によ
   り運転状態が所定の条件を満たすときには燃料供給が停
   止されるエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手
   段と、該運転状態検出手段から得られる検出出力に基づ
   いて上記エンジンの点火時期を設定する点火時期設定手
   段と、上記エンジンに対する燃料供給が上記燃料供給制
   御手段により停止され、その後再開されるとき、上記運
   転状態検出手段から得られる検出出力に基づいて、所定
   の期間、上記点火時期設定手段により設定される点火時
   期を強制的に進み側に移行させる制御を行う点火時期補
   正手段とを具備して構成されたエンジンの点火時期制御
   装置。