(57)【要約】【課題】エンジン温度の上昇率が大きい過渡期でも点火タイミングが適正に制御されるようにした内燃機関の点火制御装置を提供する。【解決手段】固定点火タイミングθＩＧｆが記憶された固定点火タイミング記憶手段１１１と、内燃機関の運転状態に応じて変化する演算点火タイミングθＩＧｐを算出する演算点火タイミング算出手段１１２と、エンジン始動時に固定点火タイミングを選択し、その後、エンジン回転数が所定値を超えると前記演算点火タイミングを選択する選択手段１１３と、演算点火タイミングを補正する補正手段１１４，１１５，１１６とを具備し、前記補正手段は、点火タイミングを固定点火タイミングから演算点火タイミングに切り換えた後の所定期間だけ演算点火タイミングを補正する。【選択図】　　　　図２
2004100588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の運転状態に基づいて決定される点火タイミングで点火装置を点火させる内燃機関の点火制御装置において、
固定点火タイミングθＩＧｆが記憶された固定点火タイミング記憶手段と、
内燃機関の運転状態に基づいて演算点火タイミングθＩＧｐを算出する演算点火タイミング算出手段と、
エンジン回転数ＮＥを検知する手段と、
エンジン始動時に固定点火タイミングを選択し、その後、エンジン回転数が所定値を超えると前記演算点火タイミングを選択する選択手段と、
前記演算点火タイミングを補正する補正手段とを具備し、
前記補正手段は、点火タイミングを前記固定点火タイミングから演算点火タイミングに切り換えた後の所定期間、前記演算点火タイミングを補正することを特徴とする内燃機関の点火制御装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記所定期間だけ演算点火タイミングを進角補正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制御装置。
【請求項３】
前記補正手段は、
点火タイミングの補正角度θａｓｔを記憶する手段と、
前記演算点火タイミングθＩＧｐを前記補正角度θａｓｔだけ進角させる手段とを具備し、
前記所定期間の満了前から、前記補正角度θａｓｔが漸減されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項４】
前記演算点火タイミングθＩＧｐが冷却水温度ＴＷの関数として算出されることを特徴とする１ないし３のいずれかに記載の内燃機関の点火制御装置。
【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制御装置に係り、特に、エンジン始動時は固定点火制御を採用し、始動完了後は演算点火制御を採用する内燃機関の点火制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子制御式の点火制御装置において、始動時および始動終了時点から所定期間が経過するまで、あるいはエンジン回転数が基準回転数を超えて始動完了と判定されるまでの間は一定の点火タイミングで点火を実行する固定点火制御を実施し、その後は、冷却水温度などのエンジンパラメータに基づいて演算された最適な点火タイミングで点火を実行する演算点火制御へと移行する制御が、特開２０００−９００６号公報行に開示されている。なお、エンジン始動時あるいは始動完了時から所定期間だけ固定点火制御を採用する理由は、その期間が経過するまでの間はエンジンパラメータが不安定な状態にあるからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術では、始動完了と判定されると直ちに演算点火制御へ移行し、冷却水温度ＴＷをパラメータとして算出される演算点火タイミングが採用される。しかしながら、始動完了直後は筒内温度が常時よりも大きな変化率で上昇し、冷却水温度の上昇がこれに追従できない。このため、固定点火から演算点火へ移行する過渡期には、演算点火タイミングが実際の筒内温度に対応した点火タイミングよりも相対的に遅角側へ制御されてしまうという技術課題があった。
【０００４】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、エンジン温度の上昇率が大きい過渡期でも点火タイミングが適正に制御されるようにした内燃機関の点火制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、内燃機関の運転状態に応じて点火タイミングを決定し、この点火タイミングで点火装置を点火させる内燃機関の点火制御装置において、固定点火タイミングθＩＧｆが記憶された固定点火タイミング記憶手段と、内燃機関の運転状態に基づいて演算点火タイミングθＩＧｐを算出する演算点火タイミング算出手段と、エンジン回転数ＮＥを検知する手段と、エンジン始動時に固定点火タイミングを選択し、その後、エンジン回転数が所定値を超えると前記演算点火タイミングを選択する選択手段と、前記演算点火タイミングを補正する補正手段とを設けた。そして、前記補正手段が、点火タイミングを固定点火タイミングから演算点火タイミングに切り換えた後の所定期間だけ、前記演算点火タイミングを補正するようにした。
【０００６】
上記した特徴によれば、固定点火から演算点火への移行期には、冷却水温度に基づいて算出された演算点火タイミングが、実際の筒内温度に対応した点火タイミングに補正されるので、冷却水温度が筒内温度に追従できない過渡期においても筒内温度に対応した適正な点火タイミングが得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態である燃料噴射制御装置の全体構成図であり、エンジン２０の燃焼室２１には、吸気ポート２２および排気ポート２３が開口し、各ポート２２，２３には吸気弁２４および排気弁２５がそれぞれ設けられるとともに、点火プラグ２６が設けられる。
【０００８】
吸気ポート２２に通じる吸気通路２７には、その開度θＴＨに応じて吸入空気量を調節するスロットル弁２８および前記開度を検出するスロットルセンサ５が設けられ、その下流側に吸入負圧ＰＢを検知する負圧センサ６および燃料噴射弁８が配置されている。吸気通路２７の終端にはエアクリーナ２９が設けられている。エアクリーナ２９内にはエアフィルタ３０および吸気（大気）温度ＴＡを検知する吸気温度センサ２が設けられ、このエアフィルタ３０を通じて吸気通路２７へ外気が取り込まれる。
【０００９】
エンジン２０のピストン３１にコンロッド３２を介して連結されたクランク軸３３には、クランクの回転角度に基づいてエンジン回転数ＮＥを検知するエンジン回転数センサ４が対向配置される。さらに、クランク軸３３に連結されて回転するギヤ等の回転体３４には、車速Ｖｐｌｓを検知する車速センサ７が対向配置されている。エンジン２０の周りに形成されたウォータジャケットには、エンジン温度を代表する冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ３が設けられている。
【００１０】
ＥＣＵ（エンジン制御装置）１は、燃料噴射制御部１０および点火制御部１１を含む。前記燃料噴射制御部１０は、エンジン回転数ＮＥやスロットル開度θＴＨを含む複数のパラメータに基づいて燃料噴射量を決定し、噴射信号Ｔｏｕｔを出力する。この噴射信号Ｔｏｕｔは噴射量に応じたパルス幅を有するパルス信号であり、燃料噴射弁８は、このパルス幅に相当する時間だけ開弁されて燃料を噴射する。点火制御部１１は、後に詳述するように、点火プラグ２６へ供給する点火信号の出力タイミング（点火タイミング）を決定する。
【００１１】
図２は、前記点火制御部１１の機能ブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００１２】
固定点火タイミング記憶部１１１には、エンジンの運転状態とは無関係に固定的に設定される固定点火タイミングθＩＧｆが予め記憶されている。演算点火タイミング算出部１１２は、エンジンの運転状態を代表する冷却水温度ＴＷ等のパラメータに基づいて、その適正値が動的に変化する演算点火タイミングθＩＧｐを算出する。選択部１１３は、エンジン回転数ＮＥに基づいて、点火タイミングとして固定点火タイミングθＩＧｆまたは演算点火タイミングθＩＧｐを選択し、これを点火タイミングθＩＧ０として出力する。
【００１３】
補正角度算出部１１４は、演算点火タイミングθＩＧｐを進角側へ補正するための補正角度θａｓｔを、タイマ１１５Ｔａｓｔにより計時される時間Ｔａｓｔの関数として算出する。加算部１１６は、前記選択部１１３から提供される点火タイミングθＩＧ０に前記補正角度θａｓｔを加算し、これを最終的な点火タイミングθＩＧとして出力する。
【００１４】
次いで、図３のフローチャートおよび図４のタイミングチャートを参照して、前記点火制御部１１の動作を詳細に説明する。
【００１５】
ステップＳ１ではエンジン回転数ＮＥが検知され、ステップＳ２では、このエンジン回転数ＮＥが基準回転数ＮＥｒｅｆと比較される。前記基準回転数ＮＥｒｅｆ　は、エンジン始動が完了したか否かを判断するための基準値であり、本実施形態では７００ｒｍｐに設定されている。
【００１６】
ここで、図４の時刻ｔ１以前のようにＮＥ＜ＮＥｒｅｆ　（７００ｒｐｍ）であれば、未だエンジン始動が完了していない状態と判定してステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、前記選択部１１３により選択された固定点火タイミング記憶部１１１から固定点火タイミングθＩＧｆが読み出され、ステップＳ４において、これが点火タイミングθＩＧ０として暫定登録される。
【００１７】
これに対して、図４の時刻ｔ１以降のように、ＮＥ≧ＮＥｒｅｆであれば、始動完了状態であると判定してステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、前記選択部１１３により選択された演算点火タイミング記憶部１１２から演算点火タイミングθＩＧｐが読み出され、ステップＳ６において、これが点火タイミングθＩＧ０として暫定登録される。ステップＳ７では、前記補正角度算出部１１４において「補正角度算出処理」が実行される。
【００１８】
図５は、前記「補正角度算出処理」の手順を示したフローチャートであり、ステップＳ７１では、前回の点火タイミングが固定点火タイミングθＩＧｆおよび演算点火タイミングθＩＧｐのいずれであったかが判定される。図４の時刻ｔ１以前のように、エンジン始動直後は固定点火タイミングが選択されているのでステップＳ７２へ進む。ステップＳ７２では、今回の点火タイミングが演算点火タイミングであるか否かが判定される。今回も固定点火タイミングが選択されていれば、ステップＳ７３において、補正期間タイマＴａｓｔに補正時間相当のカウント値Ｃａｓｔが登録される。
【００１９】
図３へ戻り、ステップＳ８では、前記ステップＳ４で暫定的に設定された点火タイミングθＩＧ０（ここでは、固定点火タイミングθＩＧｆ）に、後に詳述する補正角度θａｓｔが加算部１１６において加算され、加算値が新たな点火タイミングθＩＧとして出力される。なお、図４の時刻ｔ１以前であれば補正角度θａｓｔが「０」なので、固定点火タイミングθＩＧｆがそのまま出力されることになる。
【００２０】
その後、時刻ｔ１においてエンジン回転数ＮＥが基準回転数ＮＥｒｅｆに達すると、選択部１１３では演算点火タイミング算出部１１２が選択されるので、図５の補正角度算出処理では、ステップＳ７１からＳ７２へ進み、ここで今回は演算点火と判定されてステップＳ７４へ進む。ステップＳ７４では、補正角度θａｓｔに初期値θＩＮＩＴが登録される。
【００２１】
図３へ戻り、ステップＳ８では、前記ステップＳ５で暫定的に設定された点火タイミングθＩＧ０（ここでは、演算点火タイミングθＩＧｐ）に前記補正角度θａｓｔが加算部１１６において加算され、加算値が最終的な点火タイミングθＩＧとして出力される。したがって、図４に示したように、時刻ｔ１では点火タイミングθＩＧが通常の演算点火タイミングθＩＧｐよりも前記補正角度θａｓｔ（ここでは、初期値θＩＮＩＴ）だけ進角される。
【００２２】
図４の時刻ｔ２では、図５の補正角度算出処理において、ステップＳ７１で前回が演算点火と判定されるのでステップＳ７５へ進む。ステップＳ７５では補正期間タイマＴａｓｔが参照され、ここではＴａｓｔ＞０なので、そのまま図３のステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、前記ステップＳ５で暫定的に設定された点火タイミングθＩＧ（ここでは、演算点火タイミングθＩＧｐ）に前記補正角度θａｓｔが加算部１１６において加算され、加算値が最終的な点火タイミングθＩＧとして出力される。
【００２３】
その後、図４の時刻ｔ３において補正期間タイマＴａｓｔがタイムアウトすると、前記図５のステップＳ７５ではＴａｓｔ≦０と判定されるのでステップＳ７６へ進む。ステップＳ７６では、前記補正角度θａｓｔから復帰角度Δθｄｅｃを減じた角度が、新たな補正角度θａｓｔとして更新登録される。ステップＳ７７では、前記補正期間タイマＴａｓｔがリセットされる。
【００２４】
ステップＳ７８では補正角度θａｓｔが参照され、ここでは補正角度θａｓｔ＞０なので、そのまま図３のステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、前記ステップＳ５で暫定的に設定された点火タイミングθＩＧ（ここでは、演算点火タイミングθＩＧｐ）に前記更新後の補正角度θａｓｔが加算部１１６において加算され、加算値が最終的な点火タイミングθＩＧとして出力される。
【００２５】
その後、図４の時刻ｔ４までは、図５のステップＳ７６において補正角度θａｓｔが復帰角度Δθｄｅｃずつ減ぜられ続けるので、図４に示したように、点火タイミングθＩＧの進角量も漸減される。時刻ｔ４において補正角度θａｓｔが０まで減ぜられ、これがステップＳ７８で検知されると、ステップＳ７９において補正角度θａｓｔがリセットされる。したがって、時刻ｔ４以降は点火タイミングθＩＧが演算点火タイミングθＩＧｐと一致することになる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
（１）固定点火タイミングから演算点火タイミングへの移行期には、冷却水温度に基づいて算出された演算点火タイミングが、実際の筒内温度に対応した点火タイミングまで進角補正されるので、冷却水温度が筒内温度に追従できない過渡期においても筒内温度に対応した適正な点火タイミングが得られる。
（２）進角補正を終了する際は、進角補正量を漸減させるようにしたので、点火タイミングの急変によるエンジン回転数変動やトルク変動を防止できる。
（３）固定点火期間および演算点火期間のみならず、固定点火期間から演算点火期間への移行期も点火タイミングを適正値に制御できるので、エンジン温度を素早く上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である燃料噴射装置の全体構成図である。
【図２】図１の点火制御部の機能ブロック図である。
【図３】点火制御の手順を示したフローチャートである。
【図４】点火制御のタイミングチャートである。
【図５】補正角度算出処理の手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】１…ＥＣＵ，２…吸気温度（ＴＡ）センサ，３…水温（ＴＷ）センサ，４…エンジン回転数（ＮＥ）センサ，５…スロットル開度（θＴＨ）センサ，６…吸気圧（ＰＢ）センサ，８…噴射弁，１０…燃料噴射制御部，１１…点火制御部，２０…エンジン，２１…燃焼室，２２…吸気ポート，２３…排気ポート，２４…吸気弁，２５…排気弁，２６…点火プラグ，２７…吸気通路，２８…スロットル弁，２９…エアクリーナ，３０…エアフィルタ，３１…ピストン，３２…コンロッド，３３…クランク軸，３４…回転体
【図１】
2004100588.tif 000003
【図２】
2004100588.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004100588.tif 000006
【図５】
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