(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の運転状態に応じて設定する複数の学習ゾーンに対して設定するフィードバック補正量の学習値にて、スロットルバルブの開度と回転数とに基づいて決定した基本燃料噴射量を補正して内燃機関の空燃比が理論空燃比となるようにフィードバック制御するとともに学習値により点火時期を補正する内燃機関の大気圧補正進角方法において、
スロットルバルブの開度を検出し、
スロットルバルブの開度が略全開であることを検出した場合に、パワー増量運転を行い空燃比のフィードバック制御を中止するとともに、高回転で、かつ高負荷運転に対応する学習ゾーンの学習値に基づいて進角量を設定し、
設定した進角量により点火時期を進角補正することを特徴とする内燃機関の大気圧補正進角制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気圧が変化した場合における点火時期を調整するための内燃機関の大気圧補正進角制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の点火時期は、燃料供給量をフィードバック制御している場合には、吸入空気量に基づいて決定している。一般的に、平地と高地とでは、大気圧が異なるために、同じスロットル開度でスロットルバルブが開いていても、吸入空気量は異なっている。特に、スロットルバルブを全開にした場合には、平地と高地とで吸入空気量の差が顕著に現れる。したがって、最適な点火時期が高地ではより進角側に移行するので、点火時期を進角する補正が必要になってくる。
【０００３】
例えば、特開昭６４−３２６５号公報のもののように、大気圧を検出する大気圧センサを設け、検出した大気圧に応じて点火時期を補正するようにしたものが知られている。同様に、燃料供給制御を行うために、吸気圧を検出するものでは、その吸気圧センサを用いて大気圧を検出し、それによって平地と高地との吸入空気量の違いを検出でき、よって高地における点火時期を進角側に補正するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料供給制御のために、吸気圧を検知せずに、スロットルバルブの開度とエンジン回転数とに基づいて決定するいわゆるα−Ｎ方式と呼ばれるものが、近年普及してきている。この方式のものでは、スロットル開度に基づいて吸入空気量を演算しているため、平地と高地とで同一のスロットル開度である場合に、実際には吸入空気量は大気圧の違いにより異なるにもかかわらず、その差異を検出できないものである。したがって、スロットル開度が全開でない、低、中負荷運転状態で燃料供給をフィードバック制御している場合では、フィードバック補正係数の学習値の変化に基づいて大気圧の変化を推定し、学習値に基づいて点火時期を補正制御するものである。
【０００５】
しかしながら、スロットルバルブが全開に開成された場合は、フィードバック制御が実行されないので、学習値の基づいて点火時期を補正することができないことになる。このため、スロットルバルブ全開時の点火時期を補正するために、走行頻度が高い平地の大気圧に合わせて補正量を設定している。つまり、スロットルバルブが全開になった場合には、走行場所が何れであろうとも、設定された補正量により点火時期を補正するものである。
【０００６】
ところが、補正量を平地における大気圧に基づいて設定しておくと、高地を走行した場合に大気圧が平地とは異なるため、補正量により点火時期を補正しても十分な補正とはならない。したがって、エンジンの出力が、大気圧の降下分以上に低下することがあり、燃費や登坂性能が低下することがある。
このような不具合を解消するために、
本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、本発明に係る内燃機関の大気圧補正進角制御方法は、スロットルバルブの開度が略全開である場合に、パワー増量運転を行い空燃比のフィードバック制御を中止するとともに、高負荷高回転運転領域に対応する学習ゾーンのフィードバック補正係数の学習値に基づいて点火時期の補正量を設定し、その補正量により点火時期を補正する構成である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、内燃機関の運転状態に応じて設定する複数の学習ゾーンに対して設定するフィードバック補正量の学習値にて、スロットルバルブの開度と回転数とに基づいて決定した基本燃料噴射量を補正して内燃機関の空燃比が理論空燃比となるようにフィードバック制御するとともに学習値により点火時期を補正する内燃機関の大気圧補正進角方法において、スロットルバルブの開度を検出し、スロットルバルブの開度が略全開であることを検出した場合に、パワー増量運転を行い空燃比のフィードバック制御を中止するとともに、高回転で、かつ高負荷運転に対応する学習ゾーンの学習値に基づいて進角量を設定し、設定した進角量により点火時期を進角補正することを特徴とする内燃機関の大気圧補正進角制御方法である。
【０００９】
このような構成のものであれば、フィードバック制御を実行していない場合であって、大気圧が低い高地等の走行中に、点火時期を補正することができるので、所期の内燃機関の性能を確保することが可能になる。したがって、燃費や登坂性能の低下を防止することができる。
【００１０】
【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。
図１に概略的に示したエンジン１００は、α−Ｎ方式において燃料供給（噴射）制御を行う自動車用のもので、その吸気系１には図示しないアクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ２が配設され、その下流側にはサージタンク３が設けられている。スロットルバルブ２には、その回動軸２ａの回転変位すなわちスロットルバルブ２の開度（以下、スロットル開度と称する）を電気的信号に変換するスロットルセンサ２１が、回動軸２ａに機械的に連結されて取り付けられているとともに、スロットルバルブ２の全開位置近傍において作動するパワースイッチ２２が設けてある。パワースイッチ２２は、高負荷高回転領域、つまりパワー増量が必要な運転領域を検出するためのものである。スロットルセンサ２１は、例えば代表的にはポテンショメータが適用でき、スロットル開度に比例したアナログ電圧ｄを出力するように構成する。スロットルセンサ２１の出力するアナログ電圧ｄは、電子制御装置６に入力されるもので、回転角度に比例した、すなわちスロットル開度に比例した電圧となる。サージタンク３に連通する吸気系１の吸気マニホルド４の一方の端部近傍には、さらに燃料噴射弁（インジェクタ）５が設けてあり、この燃料噴射弁５を、電子制御装置６により制御するようにしている。また排気系７には、排気ガス中の酸素濃度を測定するためのＯ２  センサ８が、図示しないマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒９の上流の位置に取り付けられている。このＯ２  センサ８からは、酸素濃度に対応して電圧信号ｈが出力される。
【００１１】
電子制御装置６は、例えば３気筒の自動車用エンジンのもので、中央演算処理装置（ＣＰＵ）６ａと記憶装置６ｂと入、出力インターフェース６ｃ，６ｄとを具備してなるマイクロコンピュータシステムから構成されている。
入力インターフェース６ｃには、スロットルセンサ２１、Ｏ２センサ８、水温センサ１７、水温センサ１７、回転角センサ１４、車速センサ１５及びパワースイッチ２２が接続されている。水温センサ１７は、エンジン１００の冷却水温に応じて水温信号ｅを出力するもので、例えばサーミスタが好ましい。回転角センサ１４は、エンジン回転数ＮＥを検出するための回転数信号Ｎｅとクランク角度を検出するための気筒判別信号Ｇ１及びクランク角度基準信号Ｇ２とを出力する。この回転角センサ１４は、図示しないクランク軸に機械的に直結されるものが、精度の高い信号を出力するので好適である。車速センサ１５は、車速を検出するための車速信号ｃを出力する。
【００１２】
一方、出力インターフェース６ｄには、各気筒毎の燃料噴射弁５、気筒別点火信号を出力するイグナイタ１９等が接続されている。イグナイタ１９は、電子制御装置６から出力される信号に基づいて、閉角度制御、定電流制御等を行い、二次側にスパークプラグＳＰが電気的に接続された各イグニッションコイルに、点火順序に合わせて気筒別点火信号ｇを出力する。
【００１３】
電子制御装置６には、スロットルセンサ２１から出力されるスロットル開度信号ｄと回転角センサ１４から出力される回転数信号Ｎｅとを主な情報として基本噴射時間ＴＰを設定し、エンジン状況に応じて決まる各種の補正係数で基本噴射時間ＴＰを補正して燃料噴射弁開成時間すなわちインジェクタ最終通電時間Ｔを決定し、その決定された通電時間により燃料噴射弁５を制御して、エンジン負荷に応じた燃料を該燃料噴射弁５から吸気系１に噴射させるためのプログラムが内蔵してある。しかもこのプログラムにおいては、Ｏ２  センサ８から出力される出力信号ｈに基づいて所定周期でフィードバック補正量たるＡ／Ｆフィードバック補正係数ＦＡＦを演算し、少なくとも演算されたＡ／Ｆフィードバック補正係数ＦＡＦにより基本噴射時間ＴＰを補正して最終的な燃料噴射量を決定するとともに、空燃比を学習制御するように構成されている。
【００１４】
空燃比の学習制御は、当該分野で知られているものが広く適用できるもので、例えば、Ａ／Ｆフィードバック補正係数ＦＡＦの平均値を求め、その平均値から学習値ＫＧを演算するものであってよい。すなわち、Ａ／Ｆフィードバック補正係数ＦＡＦの制御中心からのずれを検出した際に、運転状態に応じて設定してある学習ゾーンＡＫＧに記憶される学習値ＫＧに対し、一定値をそのずれが消滅するまで加減し、その時の学習値ＫＧを記憶するようになっている。学習ゾーンは、例えば４つのゾーンからなり、アイドル運転状態を含む学習ゾーンＡＫＧ１、低負荷の学習ゾーンＡＫＧ２、中負荷の学習ゾーンＡＫＧ３、高負荷の学習ゾーンＡＫＧ４で構成される。
【００１５】
これに加えて、点火時期制御のためのプログラムは、フィードバック制御を行っていないつまりオープン制御を実行している場合の点火時期の制御として、スロットル開度が略全開であることをパワースイッチ２２から出力される信号により検出した場合に、高回転で、かつ高負荷運転に対応する学習ゾーンＡＫＧ４の学習値ＫＧ４に基づいて点火時期の進角量を設定し、設定した進角量により点火時期を進角補正するようにプログラムされている。なお、平地等を走行中のフィードバック制御時の点火時期は、スロットル開度に基づいて、言い換えれば吸入空気量に基づいて決定されるものである。
【００１６】
この点火時期制御における大気圧補正進角制御プログラムの概要は、図３に示すようなものである。なお、このプログラムは、所定時間毎、例えば１３．３ｍ秒毎に繰り返し実行されるものである。
まず、ステップＳ１では、パワースイッチ２２がオンしているか否かを判定する。この判定は、パワースイッチ２２の状態を表すパワーオンフラグＩＮＰＦＬＡＧ２’ＰＳＷ’がセットされているかどうかにより判定する。ステップＳ２では、点火時期の大気圧補正進角ＡＰＡ＿ＣＯＭＰを、高負荷高回転の運転領域に対応する学習ゾーンＡＫＧ４の学習値ＫＧ４に基づいて設定された補正量ＦＡＰＡＣＯＭＰ（ＫＧ４）により設定する。ステップＳ３では、点火時期を次の式により決定する。
ＲＥＡＬ＿ＳＡ＝ＲＥＡＬＳＡ＋ＡＰＡ＿ＣＯＭＰ                （１）
【００１７】
ステップＳ４では、大気圧補正進角ＡＰＡ＿ＣＯＭＰを０に設定する。
このような構成において、平地あるいは高地の走行でスロットルバルブ２を略全開まで開かない場合、つまり空燃比をフィードバック制御している場合は、パワースイッチ２２がオンしないので、パワーオンフラグＩＮＰＦＬＡＧ２’ＰＳＷ’がリセットされている。したがって、制御は、ステップＳ１→Ｓ４→Ｓ３と進み、大気圧補正進角ＡＰＡ＿ＣＯＭＰを０に設定するので、点火時期ＲＥＡＬ＿ＳＡは、スロットル開度に基づいて算出されたものを補正せずに決定する。
【００１８】
次に、高地等の登坂走行において、スロットルバルブ２が略全開の状態まで開かれると、パワースイッチ２２がオンし、空燃比をオープン制御するので、制御は、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３と進み、点火時期ＲＥＡＬ＿ＳＡを大気圧補正進角ＡＰＡ＿ＣＯＭＰだけ進角させて決定する。つまり、オープン制御時には、大気圧により吸入空気量の変化を反映する学習値ＫＧ４に基づく大気圧補正進角ＡＰＡ＿ＣＯＭＰにより点火時期ＲＥＡＬ＿ＳＡを補正するので、大気圧の変化を反映したものとなる。
【００１９】
このように、点火時期ＲＥＡＬ＿ＳＡを学習ゾーンの学習値に基づく補正量ＦＡＰＡＣＯＭＰ（ＫＧ４）に基づいて進角補正するので、点火時期ＲＥＡＬ＿ＳＡがフラットな軸トルクに至る直前の点火時期ＭＴＢに近づき、エンジン１００の出力の減少を最小限に抑えることができる。また、点火時期ＲＥＡＬ＿ＳＡが最適なものとなるために、燃費や登坂性能の低下を確実に防止することができる。
【００２０】
このように、学習値ＫＧは、高地を走行した際の大気圧変化によるフィードバック制御中心からのずれを学習しており、大気圧の変化を反映したものとなるので、高地走行時の運転性能を平地走行時と同じに確保することができる。すなわち、平地から高地へ移動して大気圧が変化すると、それに伴って吸入空気量が変化する。Ｏ２  センサ８から出力される出力信号は吸入空気量の変化に応じて変化し、その出力信号に基づいてＡ／Ｆフィードバック補正係数ＦＡＦが設定される。このＡ／Ｆフィードバック補正係数ＦＡＦは、大気圧の変化を反映したものとなっており、したがって、学習値ＫＧについても大気圧の変化を反映するものとなる。そして、この学習値ＫＧにより基本噴射時間ＴＰを補正することにより、基本噴射時間ＴＰについても大気圧の変化を反映したものとなり、この学習値ＫＧに基づいて設定した補正量ＦＡＰＡＣＯＭＰ（ＫＧ４）に基づいて進角補正するので、点火時期は大気圧の変化を反映したものとなる。この結果、高地を走行する場合であっても、その時の大気圧の変化に応じた最適な点火時期を設定することができる。
【００２１】
なお、本発明は以上に説明した実施例に限定されるものではない。
その他、各部の構成は図示例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、フィードバック制御を実行していない場合であって、大気圧が低い高地等の走行中に、点火時期を補正することができるので、所期の内燃機関の性能を確保することができる。したがって、燃費や登坂性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。
【図２】同実施例の概略的な制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
２…スロットルバルブ
６…電子制御装置
６ａ…中央演算処理装置
６ｂ…記憶装置
６ｃ…入力インターフェース
６ｄ…出力インターフェース
【図１】
0003559164.tif 000002
【図２】
0003559164.tif 000003