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JPH0626431A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

内燃機関の点火時期制御装置

Info

Publication number
JPH0626431A
JPH0626431A JP4114846A JP11484692A JPH0626431A JP H0626431 A JPH0626431 A JP H0626431A JP 4114846 A JP4114846 A JP 4114846A JP 11484692 A JP11484692 A JP 11484692A JP H0626431 A JPH0626431 A JP H0626431A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ignition timing
basic
correction
amount
retard
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4114846A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Ota
健司 太田
Hiroshi Iwano
岩野　　浩
Hatsuo Nagaishi
初雄 永石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP4114846A priority Critical patent/JPH0626431A/ja
Priority to US08/055,017 priority patent/US5535586A/en
Publication of JPH0626431A publication Critical patent/JPH0626431A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0255—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus to accelerate the warming-up of the exhaust gas treating apparatus at engine start
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1506—Digital data processing using one central computing unit with particular means during starting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02T10/40—Engine management systems

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  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機関の運転性をできるだけ損なうことなく、
触媒を早期に活性化するように点火時期を制御する。 【構成】 運転条件から基本点火時期を算出する手段２
と、運転条件あるいは触媒温度から点火時期の遅角補正
領域を判定する手段３と、遅角補正領域にあるときに運
転条件あるいは触媒温度に応じて基本遅角量を算出する
手段４と、アクセル開度または絞弁開度に応じて前記基
本遅角量の補正値を算出する手段６と、この補正値に基
づいて前記基本遅角量を補正する遅角量補正手段７と、
補正された遅角量をもとに前記基本点火時期を修正する
手段８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の点火時期を制
御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に内燃機関の要求点火時期は運転条
件によって相違し、このため機関負荷と回転数に応じて
変化するように基本点火時期（ＭＢＴ）を設定してい
る。この基本点火時期は機関始動直後の暖機性能を改善
したり、あるいは高負荷時のノッキングを抑制するため
に、機関冷却水温等を条件にしてさらに補正が加えられ
る。
【０００３】例えば特開昭５９−２０１９７０号公報に
は、機関冷却水温との関係において点火時期を遅角補正
し、運転性能を悪化させることなく、ノッキングを効果
的に抑制するようにした装置が開示されている。
【０００４】機関の高温時などノッキングが発生しやす
い運転状態で、点火時期を遅角させることによりノッキ
ングを防止できるが、反面、遅角により機関トルクの低
下が避けられないため、遅角補正は最小限にとどめる必
要がある。
【０００５】そこで、機関温度の上昇に応じて遅角量が
増加する遅角特性と、機関負荷の上昇に応じて同じく増
加する遅角特性との２つの特性をもち、いずれか少ない
方の遅角条件に対応して点火時期の遅角補正を行うこと
により、機関出力性能を維持しつつノッキングの抑制を
図っている。
【０００６】ところで、内燃機関の排気エミッションを
改善するために、排気系に三元触媒を設置し、排気中の
ＨＣ、ＣＯの酸化と、ＮＯの還元とを同時に行うことな
どが知られているが、このような触媒は所定温度以上の
活性状態において初めて所期の排気浄化効率を維持する
ことができる。したがって、機関の冷間始動時など触媒
温度が上昇するまでの間は排気エミッションが増加し、
そこで例えば実開昭５７−７５１７３号公報にもあるよ
うに、機関冷却水温が低いときは、点火時期を遅角させ
ることにより排気温度を高め、始動後できるだけ早期に
触媒の働きを回復させるようにしている。なお、このこ
とは機関の暖機促進にもつながる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基本点
火時期に対するこの遅角補正量を、通常は冷却水温に応
じて一律に規定している関係から、遅角中に運転負荷が
増大するような場合、とくに高負荷域でのトルク不足や
サージが問題となることがあった。
【０００８】つまり、アイドル運転時など機関の出力が
格別に要求されないときは、冷却水温に応じて一律に遅
角しても問題はないのだが、暖機が完全に終了する前に
加速したり、高負荷で運転したりすると、基本点火時期
は負荷等に応じて調整されても、要求特性よりも遅角分
だけ相対的に点火時期が遅れる関係から、出力トルクが
減少し、燃費を含めて運転性能が低下するのである。
【０００９】なお、前述の特開昭５９−２０１９７０号
公報によれば、少なくとも２つの点火時期の遅角特性を
備えていて、いずれか遅角量の小さい方を選択すること
により、可及的に出力トルクの低下を抑えているが、こ
の場合は負荷が大きくなるほど、また冷却水温が上昇す
るほど点火時期を遅角させており、基本的には機関性能
は犠牲にしてもノッキングの発生を防ぐという思想であ
り、上記した暖機中の加速性能の改善にはつながらな
い。
【００１０】さらに付言すると、機関負荷を遅角補正の
パラメータとして吸入負圧（負荷）に応じて遅角量を変
化させる場合、加速時などアクセルをある開度まで踏み
込み、そのまま一定のアクセル開度を維持しながら加速
を継続するときなど、アクセル開度は変化しなくても回
転数と共に吸入負圧が変化していくため、これに応じて
点火時期の遅角量が変化し、出力トルクの変動をきた
し、運転フィーリングが悪化してしまう。
【００１１】本発明は機関の運転性をできるだけ損なう
ことなく、触媒を早期に活性化するように点火時期を制
御することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１に示すよ
うに運転条件を検出する手段１と、運転条件から基本点
火時期を算出する手段２と、運転条件から触媒の活性に
必要な点火時期の遅角補正領域を判定する手段３と、遅
角補正領域にあるときに運転条件に応じて点火時期の基
本遅角量を算出する手段４と、アクセル開度または絞弁
開度を検出する手段５と、この検出開度に応じて前記基
本遅角量の補正値を算出する手段６と、この補正値に基
づいて前記基本遅角量を補正する遅角量補正手段７と、
補正された遅角量をもとに前記基本点火時期を修正する
手段８と、この修正された点火時期信号に基づいて駆動
される点火手段９とを備える。
【００１３】運転条件を検出する手段１は、少なくとも
機関負荷と、回転数と、冷却水温とを検出する手段から
構成される。
【００１４】点火時期の遅角領域の判定手段３は、少な
くとも機関冷却水温をもとに遅角領域を判定する。
【００１５】また、図２に示すように、運転条件を検出
する手段１と、運転条件から基本点火時期を算出する手
段２と、触媒温度を検出する手段１０と、触媒温度から
点火時期の遅角補正領域を判定する手段３と、遅角補正
領域にあるときに触媒温度に応じて基本遅角量を算出す
る手段４と、アクセル開度または絞弁開度を検出する手
段５と、この検出開度に応じて前記基本遅角量の補正値
を算出する手段６と、この補正値に基づいて前記基本遅
角量を補正する遅角量補正手段７と、補正された遅角量
をもとに前記基本点火時期を修正する手段８と、この修
正された点火時期信号に基づいて駆動される点火手段９
とを備える。
【００１６】
【作用】運転条件によって、例えば機関の暖機時など触
媒の温度を上げるため、点火時期の遅角補正が必要であ
ると判定されると、基本遅角量が算出され、同時にアク
セル開度または絞弁開度に応じて補正値が求められ、基
本遅角量がこの補正値に基づいて補正される。
【００１７】この補正後の遅角量をもとに基本点火時期
が修正されるので、アクセル開度に点火時期の遅角補正
量が対応し、アクセル開度に対するトルク特性の変動の
ない良好な運転フィーリングを確保しつつ、触媒の昇温
を促進する。
【００１８】また、基本遅角量を触媒の温度に応じて算
出すると、触媒の活性状態が機関の運転条件と対応しな
いときでも、触媒の活性状態に応じて最も適正に加熱す
ることができるので、触媒活性化のための必要以上の遅
角を防ぎ、運転性や燃費の悪化を最小限にとどめること
ができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【００２０】図３において、１１は機関本体、１２は吸
気通路、１３は排気通路、１４は吸気弁、１５は排気弁
である。排気通路１３には三元触媒１６が設置され、排
気中のＨＣ、ＣＯを酸化すると共にＮＯを還元する。
【００２１】１７は吸気通路１２に燃料を噴射する燃料
噴射弁、１８は燃焼室１９の混合気に点火する点火栓で
ある。
【００２２】燃料噴射弁１７からの噴射量を制御すると
共に、点火栓１８に点火する点火装置２０の点火時期を
制御するために、制御装置２１が備えられる。
【００２３】制御装置２１は三元触媒１６での転化効率
を最大限に維持するために、燃料噴射弁１７から噴射燃
料が理論空燃比となるように、エアフローセンサ２２の
検出する吸入空気量と、回転数センサ２３の検出する機
関回転数に応じて燃料噴射量を演算する。
【００２４】また制御装置２１は点火栓１８の点火時期
を、運転条件に応じて最適点火時期となるように、機関
負荷に対応する燃料噴射パルス幅と、機関回転数に応じ
て算出すると共に、この基本点火時期を機関暖機時など
に三元触媒１６の活性化状態に応じて遅角補正するよう
に、機関冷却水温センサ２４あるいは触媒温度センサ２
５、アクセル開度センサ２６または絞弁開度センサ２７
からの検出信号に応じて制御する。
【００２５】機関の冷間始動時など暖機が進むまでの間
は、三元触媒１６の温度が低く活性化しないため、十分
機能することはできず、そこで点火時期を基本点火時期
から遅らせることにより、排気温度を上昇させ、三元触
媒１６を早期に活性化させるのであり、かつこの暖機中
の機関運転性能を悪化させないように、アクセル開度等
に基づいて点火時期の遅角量を後述するように補正制御
する。
【００２６】さらにまた制御装置２１は、この遅角補正
時にアイドル回転の低下を防ぐように、吸気通路１２の
絞弁３０をバイパスする通路２８に設けたアイドル制御
弁２９の開度を後述のようにコントロールする。３１は
アイドル状態を検出するアイドルスイッチである。
【００２７】前記した機関始動後の暖機時等における三
元触媒１６の早期活性化のための点火時期の遅角補正に
ついて、図４のフローチャートにしたがって説明する。
【００２８】まず、機関の始動状態を判断し、スータモ
ータを起動しての始動時には、始動を安定させるために
通常の点火時期制御を行い、次いで完爆後に暖機促進の
ため冷却水温に応じての遅角補正制御に移行する。
【００２９】ステップ１ではスタータスイッチがオンか
どうかを判断し、オンの始動時であるならば、ステップ
２〜６のルーチンに進む。
【００３０】触媒の暖機促進のために必要なアイドル時
の点火時期の基本遅角量ＡＤＶＴＩＤを、始動時の冷却
水温ＴＷに基づいて、図５からテーブルルックアップに
より算出し、同じように、非アイドル時の基本遅角量Ａ
ＤＶＴＯを図６からテーブルルックアップにより求め
る。
【００３１】なお、これら基本遅角量の特性としては、
運転性に影響の少ないアイドル時は非アイドル時に比較
して触媒暖機促進のために、相対的に大きな遅角量に設
定してある。なお、冷却水温が所定値よりも高いときは
遅角量はゼロとなり、このため、基本遅角量ＡＤＶＴＩ
Ｄ、ＡＤＶＴＯの読み込みにより、実質的には遅角領域
の判定も行われることになる。
【００３２】さらに、遅角補正制御を持続する時間の設
定及び、時間の経過に伴って補正値を減少させていくた
めの減少係数ＲＴＩＭＥを求めるため、同じく冷却水温
に基づいて図７からテーブルルックアップにより、ディ
レイタイマ（遅延時間）の設定値ＴＭＴＭＰを算出して
おく。
【００３３】次に、円滑な始動を確保するために、始動
時の遅角量ＡＤＶＴＭＰとしてはＡＤＶＴＭＰ＝０に設
定、つまり遅角量はゼロとして、通常の始動時点火時期
データを設定したマップ（図示せず）にしたがってテー
ブルルックアップにより点火時期ＡＤＶを算出し、ステ
ップ２４に移行して点火時期ＡＤＶ＝ＡＤＶ−ＡＤＶＴ
ＭＰとする。
【００３４】したがってこの始動時には点火時期の遅角
補正は無く、円滑な機関の始動が保証される。
【００３５】始動動作が終了したら、ステップ１０〜２
３に移行し、前述の始動時に読み込んだ遅角データに基
づいて点火時期の遅角量を算出する。
【００３６】スタータスイッチがオフになるのを検出し
たら、ステップ１０に移行して、オフになってからの前
記冷却水温に基づいて設定されたＴＭＴＭＰ時間の経過
を判断する。このＴＭＴＭＰは始動時の冷却水温が低い
ほど大きな値となり、このことは始動後それだけ長い期
間にわたり、点火時期の遅角補正が行われることを意味
する。
【００３７】設定時間を経過していなければ、ステップ
１１で減少係数ＲＴＩＭＥ＝１.０に設定する。後述す
るように、減少係数ＲＴＩＭＥが１.０ということは、
演算された遅角量の補正率が１.０、つまり基本遅角量
にしたがってそのまま遅角されることを意味する。
【００３８】これに対して、設定時間ＴＭＴＭＰを経過
したときは、ステップ１２でさらに加えて所定のＴＭＴ
ＭＰＧ＃時間が経過したかどうかを判断する。図８に示
すように、このＴＭＴＭＰＧ＃時間が経過するまでの間
は、減少係数ＲＴＩＭＥが１.０よりも次第に小さくな
る領域で、ステップ１３では次のようにしてＲＴＩＭＥ
が算出される。
【００３９】ＲＴＩＭＥ＝│（ＴＭＫＡＩ−ＴＭＴＭ
Ｐ）−ＴＭＴＭＰＧ＃│／ＴＭＴＭＰＧ＃…（１） ただし、ＴＭＫＡＩ：スタータスイッチオフ後のタイマ
カウント値 減少係数ＲＴＩＭＥを１.０から次第に小さくするの
は、時間ＴＭＴＭＰの経過後は、演算された遅角補正量
を減少させていき、遅角補正の終了時に点火時期が段差
的に変化するのを防止するためである。
【００４０】また、設定時間（ＴＭＴＭＰ＋ＴＭＴＭＰ
Ｇ＃）が経過したときは、ステップ１４で減少係数ＲＴ
ＩＭＥ＝０として、点火時期の遅角補正を終了させる。
【００４１】これらによりそれぞれ減少係数ＲＴＩＭＥ
を算出した後、ステップ１５に移行する。
【００４２】ステップ１５はアイドル運転かそうでない
かをアイドルスイッチ３１のオンオフから判断するもの
で、それによって異なった点火時期の遅角補正特性が採
られる。つまり、ステップ１６〜１８はアイドル時の、
またステップ２０〜２３は非アイドル時の遅角量を算出
する。
【００４３】まずアイドル時には、アイドル運転に必要
な基本点火時期ＡＤＶをマップ（図示せず）から求め、
次に点火時期の遅角によるアイドル回転数の低下防止の
ための補正率ＧＩＳＣＭＸ（１.０以下の値）を下式に
より算出する。
【００４４】ＧＩＳＣＭＸ＝（ＩＳＣＭＡＸ−ＮＲＤＴ
Ｙ＃−ＲＩＳＣＯＮ）＊ＧＲＥＴＤ＃…（２） ただし、ＮＲＤＴＹ＃：予め決められた定数、ＧＲＥＴ
Ｄ＃：予め決められた係数 ここで、ＩＳＣＭＡＸはアイドル制御弁２９が最大開度
になる制御値、またＲＩＳＣＯＮはアイドル制御弁２９
の制御デューティ値であり、このため、制御デューティ
が最大値ＩＳＣＭＡＸに近づいていくとき、つまりアイ
ドル回転数の低下を防ぐためにアイドル制御弁２９が非
常に大きく開いているときは、遅角量を小さくするよう
に補正率ＧＩＳＣＭＸがゼロに近づいていく。
【００４５】ステップ１８では前述の始動時に読み込ん
だ基本遅角量ＡＤＶＴＩＤをもとにして、上記した補正
係数ＧＩＳＣＭＸとＲＴＩＭＥから遅角量ＡＤＶＴＭＰ
を次式により求める。
【００４６】ＡＤＶＴＭＰ＝ＡＤＶＴＩＤ＊ＧＩＳＣＭ
Ｘ＊ＲＴＩＭＥ…（３） 遅角量を算出したらステップ２４に移行し、この遅角量
ＡＤＶＴＭＰをもとに基本点火時期ＡＤＶを修正するの
である。
【００４７】基本遅角量ＡＤＶＴＩＤは、冷却水温が低
いときほど大きくなり、したがって最適点火時期からの
遅角量はそれだけ大きく、このように遅角させることに
より排気温度が上昇し、三元触媒１６の温度上昇もそれ
だけ促進される。
【００４８】また、補正係数ＧＩＳＣＭＸは、アイドル
回転数を所定値に維持するためのアイドル制御弁２９の
開度が大きいとき、つまりアイドル回転維持のための制
御に余裕が少ないときは、点火時期の遅角補正量を減少
（制限）させ、排気温度を高めることよりも、アイドル
回転を安定させることを優先させる。
【００４９】さらに、前述したように減少係数ＲＴＩＭ
Ｅは、始動後の経過時間が長くなるのにしたがってゼロ
に近づいていき、次第に遅角量を小さくしていき、遅角
補正を終了して通常の点火時期に戻るときに、終了の前
後における点火時期の段差をなくす。これにより遅角制
御の前後における運転性を円滑にする。
【００５０】次に非アイドル時、つまりアクセルペダル
が踏み込まれているときは、ステップ２０に移行し、非
アイドル時の点火時期ＡＤＶを図示しないマップから読
み込み、次いで遅角補正率ＡＤＶＴＴＶを、図９のマッ
プからテーブルルックアップによりアクセル開度あるい
は絞弁開度に基づいて算出する。
【００５１】この遅角補正率はアクセル開度が所定値ま
では１.０を維持するが、それ以上にアクセル開度が大
きくなると、それ以降、アクセル開度に比例してゼロに
近づいていき、所定の高負荷域では遅角補正量がゼロと
なるように減少させ、運転性の悪化を防止する。
【００５２】次にＧＪＹＫＥＮ＝ＡＤＶＴＴＶとして、
補正項を置き換えているが、これは補正項としてさらに
他の要素を付加することが可能であることを意味し、各
補正項を統合したものをＧＪＹＫＥＮとする。ただし、
この実施例のようにアクセル開度または絞弁開度のみの
補正項のときは、省略することもできる。
【００５３】そして、ステップ２３で始動時に読み込ん
だ非アイドル時の基本遅角量ＡＤＶＴＯをもとにして、
この補正係数を含む遅角量ＡＤＶＴＭＰを次式により算
出して、ステップ２５で基本点火時期を修正する。
【００５４】ＡＤＶＴＭＰ＝ＡＤＶＴＯ＊ＧＪＹＫＥＮ
＊ＲＴＩＭＥ…（４） したがってこの補正遅角量はアクセル開度または絞弁開
度に応じて変化し、高負荷域での遅角量を小さくして、
運転性能を維持すると共に、図１０にも示すように、ア
クセル開度が一定のときは、補正率は変化しないため、
アクセル一定開度での加速時などトルクの凹凸をなく
し、滑らかな加速性能を発揮できる。
【００５５】アクセルを踏み込んだ後、一定のアクセル
開度を維持したまま加速するときなど、アクセル開度が
変化しなくてもトルク（ブースト）が変化していくた
め、もしこのブーストを補正項として点火時期の遅角量
を補正したりすると、アクセル開度が変わらないにもか
かわらず、点火時期が変動してしまい、運転フィーリン
グの悪化が避けられない。
【００５６】しかし、補正項をアクセル開度または絞弁
開度に対応させることで、このような問題がなくなり、
トルク特性が安定し、滑らかな加速感が得られるのであ
る。ところで、この実施例では運転条件として機関冷却
水温を検出して、点火時期の遅角量を算出しているが、
これに代えて、三元触媒１６の実際の温度を検出し、こ
れに基づいて基本遅角量を求めることにより、触媒の活
性状況に即した遅角制御を行うこともできる。
【００５７】そのため、前記図４のフローチャートにお
ける、ステップ２，３において、アイドル時の基本遅角
量ＡＤＶＴＩＤと、非アイドル時の基本遅角量ＡＤＶＴ
Ｏをそれぞれ冷却水温との関係に基づいて規定した図５
と図６から読み込む代わりに、三元触媒１６の温度セン
サ２５の出力に基づいて、図１１に示す触媒の温度と基
本遅角量の関係を設定したマップから、テーブルルック
アップにより遅角量を算出し、これをＡＤＶＴＩＤとＡ
ＤＶＴＯとしてセットする。
【００５８】その他については、図４の制御動作と何ら
変わるところはなく、したがってこの場合には、実際の
三元触媒１６の温度に応じて基本遅角量が設定されるの
で、機関と三元触媒１６の暖機状態の対応関係が一致し
ないとき、たとえば機関の再始動時に三元触媒１６の温
度は高いのにもかかわらず、機関冷却水温が低いときな
ど、触媒温度を上昇させるための点火時期の遅角量が必
要以上に大きくなることがなく、遅角による燃費の悪化
が最小限に抑えられるし、また逆に冷却水温が高いにも
かかわらず、三元触媒１６の実際の温度が低いときな
ど、点火時期を遅らせることにより、触媒温度を早期に
上昇させ、短時間のうちに活性化することが可能とな
る。
【００５９】次に、点火時期の遅角制御によるトルクの
低下を補うために、吸気絞弁３０をパイパスして吸気を
流すアイドル制御弁３０の開度を増減する制御につい
て、図１２のフローチャートにしたがって説明する。
【００６０】点火時期を遅らせると、発生するトルクが
相対的に低下する。そこで、吸気絞弁３０をバイパスし
て吸気を増加させることにより、トルク低下分を補い、
とくにアイドル回転数が不安定になるのを防いでいる。
【００６１】まず、ステップ３０〜３１で、各種センサ
のチェック、アイドル条件のチェックを行い、アイドル
回転基本デューティ（ＤＵＴＹ）を計算し、さらに各種
アイドル回転基本デューティを算出する。
【００６２】アイドルスイッチ３１がオンになっている
かどうかにより、オンのときは、ステップ３４で点火時
期の遅角補正時の空気増量ＩＳＣＲＴＤを演算する。
【００６３】ＩＳＣＲＴＤ＝Ｑｓｈｗ＊ＡＤＶＴＭＰ＊
ＩＳＲＴＩＤ＃…（５） ただし、Ｑｓｈｗ：基本空気量、ＩＳＣＲＴＩＤ＃：遅
角によるトルク低下分に相当する係数これに対して、ア
イドルスイッチ３１がオフのときは、ステップ３５で非
アイドル時の空気増量ＩＳＣＲＴＤを次式により求め
る。
【００６４】ＩＳＣＲＴＤ＝Ｑｓｈｗ＊ＡＤＶＴＭＰ＊
ＩＳＲＴＮＩ＃…（６） この場合はＩＳＣＲＴＮＩ＃がトルク低下分を補うため
の係数となり、ステップ３６で、アイドル制御弁２９の
制御出力デューティＩＳＣが次のようにして算出され
る。
【００６５】ＩＳＣ＝基本ＤＵＴＹ＋各種補正量＋ＩＳ
ＣＲＴＤ…（７） このＩＳＣによりアイドル制御弁２９の開度が制御され
るのであり、ＩＳＣが大きくなるほど開度も増大して、
絞弁３０をバイパスして導入される空気量が増え、点火
時期の遅角制御により低下する機関回転数を目標値に復
帰させる。
【００６６】なお、ステップ３７ではＩＳＣの最大値Ｉ
ＳＣＭＡＸと最小値ＩＳＣＭＩＮとの関係から、いずれ
も越えることのないように制限をする。
【００６７】したがって、三元触媒１６の活性化のため
に点火時期を遅角補正する場合でも、機関の出力トルク
の減少によって生じる回転数の変動（低下）を、アイド
ル制御弁２９の開度を増加することで補償でき、これに
よって安定した運転特性の維持を可能としている。
【００６８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、機関の暖
機時など点火時期の遅角補正領域にあると判定される
と、触媒の温度上昇に必要な基本遅角量を算出すると共
に、アクセル開度または絞弁開度に応じてこの基本遅角
量を補正し、この補正後の遅角量をもとに基本点火時期
を修正するので、点火時期の遅角制御中であってもアク
セル開度に点火時期の遅角補正量が対応し、アクセル開
度に対するトルク特性の変動のない良好な運転フィーリ
ングを確保しつつ、触媒の温度を速やかに上昇させ、早
期に触媒の活性化を図ることができる。
【００６９】また、基本遅角量を触媒の温度に応じて算
出するので、触媒の活性状態が機関の運転条件と対応し
ないときでも、触媒の活性状態に応じて最も適性に加熱
することができ、触媒活性化のための必要以上の点火時
期の遅角を防ぎ、運転性や燃費の悪化を最小限にとどめ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成を示す構成図である。
【図２】本発明の基本構成を示す構成図である。
【図３】本発明の実施例を示す概略構成図である。
【図４】点火時期の遅角制御動作を示すフローチャート
である。
【図５】アイドル時の基本遅角量を冷却水温との関係に
基づいて示す特性図である。
【図６】非アイドル時の基本遅角量を冷却水温との関係
に基づいて示す特性図である。
【図７】減少係数の遅延時間を冷却水温との関係に基づ
いて示す特性図である。
【図８】減少係数の特性を時間との関係に基づいて示す
特性図である。
【図９】アクセル開度と遅角量補正率の関係を示す特性
図である。
【図１０】加速時の点火時期の遅角率とトルク及び回転
数の関係を示す説明図である。
【図１１】触媒温度と基本遅角量との関係を示す特性図
である。
【図１２】アイドル制御弁の制御動作を示すフローチャ
ートである。
【符号の説明】
１ 運転条件検出手段 ２ 基本点火時期算出手段 ３ 遅角領域判定手段 ４ 基本遅角量算出手段 ５ アクセル開度または絞弁開度検出手段 ６ 補正値算出手段 ７ 遅角量補正手段 ８ 点火時期修正手段 ９ 点火手段 １０ 触媒温度検出手段 １１ 機関本体 １２ 吸気通路 １３ 排気通路 １６ 三元触媒 １８ 点火栓 ２０ 点火装置 ２１ 制御装置 ２２ エアフローセンサ ２３ 回転数センサ ２４ 冷却水温センサ ２５ 触媒温度センサ ２６ アクセル開度センサ ２７ 絞弁開度センサ ２９ アイドル制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４ Ｇ 7536−3Ｇ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 運転条件を検出する手段と、運転条件か
    ら基本点火時期を算出する手段と、運転条件から触媒の
    活性に必要な点火時期の遅角補正領域を判定する手段
    と、遅角補正領域にあるときに運転条件に応じて点火時
    期の基本遅角量を算出する手段と、アクセル開度または
    絞弁開度を検出する手段と、この検出開度に応じて前記
    基本遅角量の補正値を算出する手段と、この補正値に基
    づいて前記基本遅角量を補正する遅角量補正手段と、補
    正された遅角量をもとに前記基本点火時期を修正する手
    段と、この修正された点火時期信号に基づいて駆動され
    る点火手段とを備えることを特徴とする内燃機関の点火
    時期制御装置。
  2. 【請求項２】 運転条件を検出する手段は、少なくとも
    機関負荷と、回転数と、冷却水温とを検出する手段から
    構成されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関
    の点火時期制御装置。
  3. 【請求項３】 点火時期の遅角領域の判定手段は、機関
    冷却水温をもとに遅角領域を判定することを特徴とする
    請求項１に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
  4. 【請求項４】 運転条件を検出する手段と、運転条件か
    ら基本点火時期を算出する手段と、触媒温度を検出する
    手段と、触媒温度から点火時期の遅角補正領域を判定す
    る手段と、遅角補正領域にあるときに触媒温度に応じて
    基本遅角量を算出する手段と、アクセル開度または絞弁
    開度を検出する手段と、この検出開度に応じて前記基本
    遅角量の補正値を算出する手段と、この補正値に基づい
    て前記基本遅角量を補正する遅角量補正手段と、補正さ
    れた遅角量をもとに前記基本点火時期を修正する手段
    と、この修正された点火時期信号に基づいて駆動される
    点火手段とを備えることを特徴とする内燃機関の点火時
    期制御装置。
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