JPS63109281A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、排気還流制御バルブを具備する自動車等に好
適に利用される内燃機関の点火時期制御装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 一般に、自動車用エンジンでは、排気ガス中に含まれる
ＮＯｘの生成を低減するために、吸気系と排気系とを排
気還流通路（以後、ＥＧＲ通路）で連通ずるとともに、
このＥＧＲ通路に排気還流制御バルブ（以後、ＥＧＲバ
ルブ）等を介設し、排気ガスの一部を吸気系に還流して
最高燃焼温度を抑制する、いわゆるＥＧＲ制御を行うよ
うにしている。

また、排気系に設けた三元触媒での排気ガスの浄化を効
率よく行うために、吸気系に供給される燃料供給量を調
整し、空燃比が理論空燃比近傍に維持されるようにして
いる。その際、燃料供給量は、排気還流が実行された状
態で空燃比が略理論空燃比となるように設定しているの
が普通である。

一方、点火系統においては、エンジンの回転速度、ある
いは燃焼室へ供給された燃料の燃焼速度等に応じた最適
な点火時期を得るために、例えば、ディストリビュータ
に内蔵された遠心式進角装置や真空式進角装置等の進角
値を調節することにより、点火時期を制御するようにし
ている。そして、前述したＥＧＲ実行時には、燃料の燃
焼速度が低下するため、点火時期を設定する際は、ＥＧ
Ｒ実行時の燃料の燃焼速度に適合するように点火時期を
若干速めるようにしているのが一般的である。また、特
開昭５９−３２６７２号公報に示されるように、排気還
流率の変動に応じて点火時期を補正するようにしたもの
もある。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、ＥＧＲ制御は大気圧と吸気圧との差圧が略設
定値以上となった場合に作動するＥＧＲバルブによる機
械式である。換言すれば、排気ガスの一部が吸気中に還
流されるのは、大気圧と吸気圧との差圧がＥＧＲバルブ
の作動圧を上回った場合であり、エンジンの運転中、常
時ＥＧＲを実行しているのではなく、大気圧と吸気圧と
の差圧により、ＥＧＲを実行していない領域が存在する
。しかしながら、吸気系に供給される燃料供給量は、吸
気中に排気ガスが混入されているものとみなして、空燃
比が理論空燃比となるように設定されるため、ＥＧＲが
実行されていない領域では排気ガスが吸気に還流されな
い分、空燃比の制御中心が理論空燃比からずれるととも
に、燃料の燃焼速度が速くなる。そのため、ＥＧＲ実行
領域外では最適な点火時期に着火されずにトルクが低下
してエミッション等の悪化を招き不具合となる。

本発明はかかる不具合を簡単かつ確実に解消することの
できる内燃機関の点火時期御装置を提供することを目的
としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、かかる目的を達成するために、大気圧と吸気
圧との差圧により作動する排気還流制御バルブを具備し
てなる内燃機関において、大気圧を検出する大気圧検出
手段と、吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、前記両検
出手段による検出値に基づいて大気圧と吸気圧との差圧
が前記排気還流制御バルブの作動圧を上回っているか否
かを判別する差圧判定手段と、この差圧判定手段により
前記差圧が前記作動圧を下回っていると判定された場合
にのみ点火時期を遅くする方向に進角値を補正する進角
値補正手段とを設けてなることを特徴とする。

［作用］ このような構成によると、排気還流制御バルブの作動状
態は、該バルブの作動状態を直接に左右する大気圧と吸
気圧とを検出することにより判別される。すなわち、大
気圧検出手段と吸気圧検出手段からの検出値に基いて、
大気圧と吸気圧との差圧が排気還流制御バルブの作動圧
を上回っているか否かが差圧判定手段により判定される
。そして、大気圧と吸気圧との差圧が排気還流制御バル
ブの作動圧を上回り排気還流が実行されている場合は、
従前の点火時期が設定され、一方、前記差圧が前記作動
圧を下回り排気還流が実行されていない場合は、進角値
補正手段により点火時期が遅くなる方向に進角値が補正
されることになる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第２図は、自動車用エンジンを概略的に示したもので、
図面において１はエンジン本体を示し、２はエンジン本
体１の燃焼室３に連通ずる吸気通路、４は排気通路を示
している。吸気通路２の燃焼室３側を形成する吸気管５
とエアクリーナ側に配設されたスロットルボディとの間
にはサージタンク６を介設している。そして、このサー
ジタンク６内と排気通路４内とを排気還流通路７で連通
させるとともに、該排気還流通路７に大気圧ＰＡと吸気
圧ＰＭとの差圧により作動する排気還流制御バルブ（以
後、ＥＧＲバルブと称する）８を介設しである。ＥＧＲ
バルブ８はエンジンの運転状況に応じたバルブ開成によ
り、排気通路４内の排気ガスの一部を吸気通路２に介設
した前記サージタンク６内に導くためのもので、その負
圧室８ａとスロットルバルブ付近のＥＧＲポート９とを
連通する負圧通路１０を介して負圧室８ａに吸気圧ＰＭ
が導入されるようになっている。一方、この負圧室８ａ
とダイヤフラムを隔てて設けられた定圧室８ｂには、常
時大気圧ＰＡが導入されるようになっている。そして、
大気圧ＰＡと前記負圧室８ａに導かれる吸気圧ＰＭとの
差圧がＥＧＲバルブ作動圧ＰＥＧＲＶ　　（例えば１０
０ｍｍＨｇ）を上回るとＥＧＲバルブ８が開成し排気通
路４内の排気ガスの一部をサージタンク６内に導入する
ように設定しである。また、前記負圧通路１０の途中に
は、ＥＧＲモジュレータ１１を介設し、ＥＧＲバルブ８
下流側の排気還流通路７内の排気圧を利用して前記ＥＯ
Ｒバルブ８の負圧室８ａへ導入される吸気圧ＰＭが調整
されるようにしであるとともに、該ＥＧＲモジュレータ
１１の上流側には、前記ＥＧＲバルブ８の負圧室８ａに
作用する吸気圧ＰＭをエンジンの低負荷領域で制限する
電子式の負圧切換弁１２を介設しである。

また、前記サージタンク６側には、大気圧ＰＡを検出す
る大気圧検出手段および吸気圧ＰＭを検出する吸気圧検
出手段たる共通の圧力センサ１３を設けである。圧力セ
ンサ１３は切換弁１４を介して外気中とサージタンク６
内とに選択的に接続し得るようになっている。具体的に
は、切換弁１４は前記負圧切換弁１２と略同様なもので
、バキュウムスイッチングタイプの三方切換弁であり、
第１の入力ポート１４ａを前記サージタンク６内に連通
させるとともに、第２の入力ポート１４ｂをフィルタを
介して外気中に開放し、出力ポート１４Ｃを前記圧力セ
ンサ１３に接続している。そして、その電気入力端子に
通電が行われていない場合には、吸気圧ＰＡ側に保持さ
れて前記第１の入力ポート１４ａと出力ポート１４ｃと
が連通し、電気入力端子に通電がなされた場合には、大
気圧ＰＡ側に切換って前記第２の入力ポート１４ｂと出
力ポート１４ｃとが連通ずるように構成されている。

一方、前記吸気管５に設けられたインジェクタ１５から
の燃料噴射量をエンジンの運転状況に応じて細密に制御
するマイクロコンピュータシステム１６は、前記排気通
路４に設けた０２センサ１７からの情報に基づいて空燃
比を理論空燃比近傍に維持する、いわゆる０２フイード
バツク制御の瘍剤を担うとともに、差圧判定手段１８と
、進角値補正手段１９の一部をも担っており、中央演算
処理装置２０と、メモリ２１と、入・出力インターフェ
ース２２．２３とを備えている。そして、前記入力イン
ターフェース２２に少なくとも前記＝　　７　− ０２センサ１７からの信号ａと、圧力センサ１３からの
信号すとが入力され、前記出力インターフェース２３か
らは、インジェクタ１５と、負圧切換弁１２と、切換弁
１４およびアクチュエータ２４に向けて信号ｃＳｄ、ｅ
、ｆが出力されるようになっている。アクチュエータ２
４は、点火プラグ２５に電気を導くディストリビュータ
２６内の進角調整部（図示せず）を入力される信号に応
じて作動させるようになっている。

差圧判定手段１８は、前記切換弁１４が外気側と吸気側
に選択的に切換制御されることにより、圧力センサ１３
から得られる大気圧ＰＡと吸気圧ＰＭとの差圧が前記Ｅ
ＧＲバルブ作動圧ＰＥＧＲＶ　（１００ｍｍＨｇ）を上
回っているか否かを判定するように設定されている。

一方、前記アクチュエータ２４とマイクロコンピュータ
システム１６とで構成する進角値補正手段１９は、上記
差圧判定手段１８の判定結果に基づき大気圧ＰＡと吸気
圧ＰＭとの差圧がＥＧＲバルブ作動圧ＰＥＧＲＶを下回
っている場合にのみ、点火時期を遅くする方向にディス
トリビュータ２６内の進角調整部を作動させて進角値を
補正するように設定されている。すなわち、大気圧ＰＡ
と吸気圧ＰＭとの差圧がＥＧＲバルブ作動圧ＰＥＧＲＶ
を上回りＥＧＲ実行中の場合は、基本進角値ＴＨ，ＴＢ
ＳＥ等をもとに最終進角値ＴＨＴが設定される。一方、
大気圧ＰＡと吸気圧ＰＭとの差圧がＥＧＲバルブ作動圧
ＰＥＧＲＶを下回りＥＧＲが実行されていない場合には
、基本進角値Ｔｌ１ＴＢＳＥにＥＧＲ実行領域外でのＥ
ＧＲ補正値ＴＨＴＥＧＲ（例えば、クランク角度の上死
点に対して遅角側に一８°ずらした値）等を付加し点火
時期を遅くする方向に最終進角値ＴＨＴが設定される。

そして、上記マイクロコンピュータシステム１６には、
以上のような制御を行うために、第４図に示すようなプ
ログラムも内蔵させである。まず、ステップ５１で切換
弁１４を切換た後の圧力センサ１３からの大気圧ＰＡを
取込みステップ５２へ進む。ステップ５２でも同様に圧
力センサ１３によるサージタンク６内の吸気圧ＰＭを取
込み、ステップ５３へ進む。そして、ステップ５３では
、例えば回転数センサ等からの情報をもとに基本進角値
ＴＨＴＢＳＥを演算しステップ５４へ進む。ステップ５
４ではＥＧＲ補正実行フラグＦＬＡＧが１か否かを判定
し、ＥＧＲ補正実行フラグＦＬＡＧが１であればステッ
プ５５へ進み、大気圧ＰＡとＥＧＲバルブ作動圧ＰＥＧ
ＲＶおよびヒステリシス旧Ｓ分との差圧をＥＧＲ補正判
定値ＣＭＰとしてセットしステップ５７へ進む。

一方、ＥＧＲ補正判定フラグＦＬＡＧが１でなければス
テップ５６へ進み大気圧ＰＡとＥＧＲバルブ作動圧ＰＥ
ＧＲＶをＥＧＲ補正判定値ＣＭＰとしてＣＭＰにセット
する。ステップ５７では吸気圧ＰＭがＥＧＲ補正判定値
ＣＭＰ以上か否かを判定し、未満である−すなわち大気
圧ＰＡと吸気圧ＰＭとの差圧がＥＧＲバルブの作動圧Ｐ
ＥＧＲＶを上回っていると判定した場合は、ＥＧＲバル
ブ８が作動しＥＧＲ実行中として、ステップ５８へ進み
、一方、吸気圧ＰＭがＥＧＲ補正判定値ＣＭＰ以」二で
あると判定した場合は、ＥＧＲが実行されていないと判
定しステップ５９へ進む。ステップ５８では、ＥＧＲ補
正判定フラグＦＬＡＧに０をセット（クリア）してステ
ップ６０へ進む。ステップ６０では、前記ステップ５３
において演算された基本進角値ＴＨＴＢＳＥをもとに、
ＥＧＲ実行時の最終進角値ＴＨＴを設定する。一方、ス
テップ５９ではＥＧＲ補正判定フラグＦＬＡＧに１をセ
ットしてステップ６１へ進み、ステップ６１では基本進
角値ＴＩＩＴＢＳＥに、ＥＧＲ実行時のＥＧＲ補正値Ｔ
ＩＩＴＥＧＲを付加した値をもとに最終進角値ＴＨＴを
設定する。

しかして、このような構成によると、切換弁１４の切換
制御により得られる圧力センサ１３からの検出値をもと
に、ＥＧＲバルブ８が作動しているか否か、換言すれば
、排気ガスの一部が吸気中に還流されているか否かが判
定される。すなわち、大気圧ＰＡと吸気圧ＰＭとの差圧
がＥＧＲバルブ作動圧ＰＥＧＲを上回っていれば、ＥＧ
Ｒバルブ８が作動し、排気還流が実行されていることに
なる。その場合は、各種センサ等からの情報により算出
された基本進角値ＴＨＴＢＳＥをもとに、最終進角値Ｔ
ＨＴが設定され、この値をもとに点火プラグ２５に電気
が導かれることになる（ステップ５７→５８−６０）。

一方、大気圧ＰＡと吸気圧ＰＭとの差圧がＥＧＲバルブ
８の作動圧ＰＥＧＲＶ未満であれば、ＥＧＲバルブ８が
作動せず、排気還流が行われていないことになる。その
場合は、基本進角値ＴＨＴＢＳＥにＥＧＲ補正値ＴＩＩ
ＴＥＧＲ等が付加されて点火時期が遅くなる方向に最終
進角値ＴＨＴが設定されることになる（ステップ５７→
５９→６１）。

したがって、このような構成であれば、圧力センサ１３
からの情報をもとにＥＧＲ実行中か否かを確実に判定す
ることができるとともに、ＥＧＲ実行領域外での燃焼速
度に適合した最適な点火時期を設定することができる。

その結果、ＥＧＲ実行領域外においても最適な点火時期
に着火されるため、出力トルクの低下による運転性が損
なわれるようなことが防止できる。また、大気圧ＰＡと
吸気圧ＰＭとの差圧は圧力センサ１３により検出される
相対的なものであるから、大気圧ＰＡが変動しても確実
にＥＧＲバルブ８の作動を検知して、前述した進角値の
補正を行うことができる。

そして、本実施例では、通常、設置される圧力センサ１
３に切換弁１４を付設し、圧力センサ１３の圧力検出領
域を大気側と吸気側とに切換制御し得るようにしている
ため、格別な圧力センサを設けるようなこともなく、好
都合である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、例えば、大気圧検出手段と吸気圧検出手段とを各別に
設けるようにしてもよく、あるいは、ＥＧＲ実行領域外
でのＥＧＲ補正値を排気ガスの還流量に応じて設定する
ようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上、詳述したように本発明では、大気圧と吸気圧とを
直接検出し、排気還流制御バルブの作動状態を大気圧の
変化に左右されることなく、確実に判別するようにして
いる。そして、排気還流制御バルブの作動状態に応じて
進角値を補正し、最適な点火時期を設定するようにして
いる。その結果、排気還流が実行されていない領域にお
いても、運転性が損なわれるようなことのない内燃機関
の点火時期制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための構成説明図、第２図は
本発明の一実施例を示すシステム説明図、第３図は同実
施例の制御設定条件を示す図、第４図は同実施例の制御
手順を示すフローチャート図である。 １・・・エンジン本体 ２・・・吸気通路 ４・・・排気通路 ６・・・サージタンク ７・・・ＥＧＲ通路 ８・・・ＥＧＲバルブ １０・・・負圧通路 １３・・・大気圧検出手段（圧力センサ）１３・・・吸
気圧検出手段（圧力センサ）１４・・・切換弁 １６・・・マイクロコンピュータシステム１８・・・差
圧判定手段 １９・・・進角値補正手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 大気圧と吸気圧との差圧により作動する排気還流制御バ
   ルブを具備してなる内燃機関において、大気圧を検出す
   る大気圧検出手段と、吸気圧を検出する吸気圧検出手段
   と、前記両検出手段による検出値に基いて大気圧と吸気
   圧との差圧が前記排気還流制御バルブの作動圧を上回っ
   たか否かを判定する差圧判定手段と、この差圧判定手段
   により前記差圧が前記作動圧を下回っていると判定され
   た場合にのみ点火時期を遅くする方向に進角値を補正す
   る進角値補正手段とを設けてなることを特徴とする内燃
   機関の点火時期制御装置。