(57)【要約】【目的】この発明の目的は、急加速等のトランジェント領域におけるノッキング発生時に点火時期を適正に遅角させることができ、遅角量が大きすぎるために生ずるドライバビリティの不良を防止することにある。【構成】このため、この発明は、エンジン負荷量に応じて点火時期を設定し、ノッキングが検出された場合には点火時期を遅角させるエンジンの点火時期制御装置において、エンジン負荷量からエンジン負荷変化量を算出するとともに算出されたエンジン負荷変化量と設定変化量とを比較判定し、エンジン負荷変化量が設定変化量未満と判定された場合には点火時期を第１の遅角補正量だけ遅角側に補正し、エンジン負荷変化量が設定変化量以上と判定された場合には点火時期を第１の遅角補正量よりも小さい第２の遅角補正量だけ遅角側に補正する遅角補正手段を設けたことを特徴とする。【選択図】        図１
2005002863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのエンジン負荷量を検出するエンジン負荷量検出手段を設け、前記エンジンのノッキングを検出するノック検出手段を設け、前記エンジン負荷量検出手段により検出されたエンジン負荷量に応じて点火時期を設定する点火時期設定手段を設け、前記ノック検出手段によりノッキングが検出された場合には点火時期を遅角させる点火時期遅角手段を設けたエンジンの点火時期制御装置において、前記エンジン負荷量検出手段により検出されたエンジン負荷量からエンジン負荷変化量を算出するとともに算出されたエンジン負荷変化量と設定変化量とを比較判定するエンジン負荷変化量判定手段を設け、前記エンジン負荷変化量判定手段によりエンジン負荷変化量が設定変化量未満と判定された場合には点火時期を第１の遅角補正量だけ遅角側に補正し、前記エンジン負荷変化量判定手段によりエンジン負荷変化量が設定変化量以上と判定された場合には点火時期を前記第１の遅角補正量よりも小さい第２の遅角補正量だけ遅角側に補正する遅角補正手段を設けたことを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。
【請求項２】
エンジンのエンジン負荷量を検出するエンジン負荷量検出手段を設け、前記エンジンのノッキングを検出するノック検出手段を設け、前記エンジン負荷量検出手段により検出されたエンジン負荷量に応じて点火時期を設定する点火時期設定手段を設け、前記ノック検出手段によりノッキングが検出された場合には点火時期を遅角させる点火時期遅角手段を設けたエンジンの点火時期制御装置において、前記エンジン負荷量検出手段により検出されたエンジン負荷量からエンジン負荷変化量を算出するとともに算出されたエンジン負荷変化量と設定変化量とを比較判定するエンジン負荷変化量判定手段を設け、前記エンジンに供給される燃料の性状を判定する燃料性状判定手段を設け、前記エンジン負荷変化量判定手段によりエンジン負荷変化量が設定変化量未満と判定された場合には点火時期を第１の遅角補正量だけ遅角側に補正し、前記エンジン負荷変化量判定手段によりエンジン負荷変化量が設定変化量以上且つ前記燃料性状判定手段により燃料の性状がオクタン価の高い燃料と判定された場合には点火時期を前記第１の遅角補正量よりも小さい第２の遅角補正量だけ遅角側に補正し、前記エンジン負荷変化量判定手段によりエンジン負荷変化量が設定変化量以上且つ前記燃料性状判定手段により燃料の性状がオクタン価の低い燃料と判定された場合には点火時期を前記第２の遅角補正量よりも小さい第３の遅角補正量だけ遅角側に補正する遅角補正手段を設けたことを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンの点火時期制御装置に係り、特に、急加速等のトランジェント領域におけるノッキング発生時に点火時期を適正に遅角させることができ、遅角量が大きすぎるために生ずるドライバビリティの不良を防止し得るエンジンの点火時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載されるエンジンの点火時期制御装置には、エンジンの通常運転領域においてはエンジン負荷量に応じて点火時期を設定し、ノック制御領域においていノッキングが検出された場合には点火時期を遅角させるものがある。これにより、点火時期制御装置は、通常運転領域においてはエンジンの出力性能を最大限に引き出し、ノック制御領域においてはノッキングが発生した場合にエンジンの保護を図っている。
【０００３】
従来のエンジンの点火時期制御装置には、機関運転状態に基づいて基本点火時期を設定し、機関負荷の変化量に基づいて点火時期の補正値を設定し、基本火時期を補正値だけ遅角補正して新たな点火時期を設定することにより、急加速時のノックの発生を防止するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、従来のエンジンの点火時期制御装置には、基本点火時期をレギュラー燃料に対応した値に設定し、進角補正量がノッキングが発生しない状態で所定値を越えると高オクタン価燃料であると判定して進角補正量の学習を開始し、ノッキング補正実行条件が再度成立した時に前回の学習値を進角補正量の初期値に設定することにより、高・低オクタン価に対応した最適な点火時期に設定することができ、ノッキングを招くことなく最大限の出力性能を得るものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１０２４０号公報（第３頁、図５）
【特許文献２】
特開２００１−８２２４２号公報（第５頁、図５）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の点火時期制御装置においては、オクタン価の高い燃料（以下「ハイオクタン燃料」と記す。）を使用しているエンジンの要求点火時期を、オクタン価の低い燃料（以下「レギュラー燃料」と記す。）を使用しているエンジンの要求点火時期に対して、ある角度α（例えば、最大で１２ｄｅｇ）だけ進角側に設定している。
【０００７】
このため、従来の点火時期制御装置においては、ハイオクタン燃料を使用しているエンジンにレギュラー燃料が供給された場合でも、ノッキングの発生を抑えるために、点火時期の最大遅角量を同じ角度αに設定している。
【０００８】
ところが、従来の点火時期制御装置は、エンジンの運転領域が急加速等のトランジェント領域におけるノッキング発生時にも、この最大遅角量で点火時期を遅角させている。例えば、点火時期制御装置においては、図３に示す如く、急加速等のトランジェント領域におけるノッキング発生時に、点火時期を遅角量５．５〜４．２ｄｅｇで５秒間も遅角させているものがある。
【０００９】
このため、従来の点火時期制御装置は、遅角量が大きくなりすぎてしまい、過遅角によるドライバビリティの不良を招く不都合がある。
【００１０】
また、従来の点火時期制御装置は、ハイオクタン燃料を使用しているエンジンにレギュラー燃料が供給された場合にも、トランジェント領域におけるノッキング発生時に最大遅角量で点火時期を遅角させてしまうため、同様に過遅角によるドライバビリティの不良を招く不都合がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、エンジンのエンジン負荷量を検出するエンジン負荷量検出手段を設け、前記エンジンのノッキングを検出するノック検出手段を設け、前記エンジン負荷量検出手段により検出されたエンジン負荷量に応じて点火時期を設定する点火時期設定手段を設け、前記ノック検出手段によりノッキングが検出された場合には点火時期を遅角させる点火時期遅角手段を設けたエンジンの点火時期制御装置において、前記エンジン負荷量検出手段により検出されたエンジン負荷量からエンジン負荷変化量を算出するとともに算出されたエンジン負荷変化量と設定変化量とを比較判定するエンジン負荷変化量判定手段を設け、前記エンジン負荷変化量判定手段によりエンジン負荷変化量が設定変化量未満と判定された場合には点火時期を第１の遅角補正量だけ遅角側に補正し、前記エンジン負荷変化量判定手段によりエンジン負荷変化量が設定変化量以上と判定された場合には点火時期を前記第１の遅角補正量よりも小さい第２の遅角補正量だけ遅角側に補正する遅角補正手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明のエンジンの点火時期制御装置は、遅角補正手段によって、エンジン負荷変化量判定手段によりエンジン負荷変化量が設定変化量未満と判定された場合には点火時期を第１の遅角補正量だけ遅角側に補正し、エンジン負荷変化量が設定変化量以上と判定された場合には点火時期を第１の遅角補正量よりも小さい第２の遅角補正量だけ遅角側に補正することにより、エンジン負荷変化量が設定変化量未満の通常運転領域とエンジン負荷変化量が設定変化量以上のトランジェント領域とにおけるノッキング発生時の点火時期を夫々異ならせて適正に遅角させることができ、精度の高い点火時期制御を実施することができる。
【００１３】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１〜図２は、この発明の実施例を示すものである。図２において、２は車両（図示せず）に搭載されるエンジン、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８はシリンダ、１０はピストン、１２は燃焼室、１４は吸気ポート、１６は排気ポート、１８は吸気弁、２０は排気弁、２２吸気通路、２４は排気通路である。
【００１４】
このエンジン２は、シリンダ８の燃焼室１２に臨ませて点火プラグ２６を設け、点火プラグ２６に点火コイル２８を接続して設けている。エンジン２には、吸気ポート１４に指向させて吸気通路２２に燃料噴射弁３０を設け、燃料噴射弁３０上流側の吸気通路２２にスロットルバルブ３２を設けている。また、このエンジン２は、スロットルバルブ３２をバイパスして吸気通路２２を連通するバイパス通路３４を設け、バイパス通路３４を流れるバイパス空気量を調整するデューティ制御式のバイパス空気量調整弁３６を設けている。
【００１５】
前記点火コイル２８と燃料噴射弁３０とバイパス空気量調整弁３６とは、点火時期制御装置３８の制御部４０に接続して設けている。
【００１６】
制御部４０には、図示しないクランク軸のクランク角を検出してエンジン回転数センサとしても機能するクランク角センサ４２と、エンジン負荷量としてスロットルバルブ３２のスロットル開度を検出するエンジン負荷量検出手段であるスロットルセンサ４４と、吸気通路２２の吸気圧を検出する圧力センサ４６と、エンジン２の冷却水温度を検出する水温センサ４８と、吸気通路２２の吸気温度を検出する吸気温センサ５０と、エンジン２のノッキングを検出するノック検出手段であるノックセンサ５２と、排気通路２４の排気中の酸素濃度を検出するＯ２センサ５４と、車両の車速を検出する車速センサ５６と、エンジン２の電気負荷信号５８と、を接続して設けている。
【００１７】
この制御部４０には、スロットルセンサ４４により検出されたエンジン負荷量であるスロットル開度に応じて点火時期を設定する点火時期設定手段６０を設け、ノックセンサ５２によりノッキングが検出された場合には点火時期を遅角させる点火時期遅角手段６２を設けている。
【００１８】
これにより、点火時期制御装置３８は、点火時期設定手段６０によってスロットルセンサ４４により検出されたスロットル開度に応じて点火時期を設定し、ノックセンサ５２によりノッキングが検出された場合には点火時期遅角手段６２によって点火時期を遅角させ、これら設定された、または遅角された点火時期で点火プラグ２６に飛び火させるように点火コイル２８を制御する。
【００１９】
また、この点火時期制御装置３８は、制御部４０に、スロットルセンサ４４により検出されたスロットル開度からエンジン負荷変化量であるスロットル開度変化量を算出するとともに算出されたスロットル開度変化量と予め設定された設定変化量とを比較判定するエンジン負荷変化量判定手段６４を設け、スロットル開度変化量が予め設定された設定変化量未満における点火時期の遅角側への補正量として第１の遅角補正量を設定し、スロットル開度変化量が設定変化量以上における点火時期の遅角側への補正量として前記第１の遅角補正量よりも小さい第２の遅角補正量を設定し、エンジン負荷変化量判定手段６４によりスロットル開度変化量が設定変化量未満と判定された場合には点火時期を第１の遅角補正量だけ遅角側に補正し、エンジン負荷変化量判定手段６４によりスロットル開度変化量が設定変化量以上と判定された場合には点火時期を第１の遅角補正量よりも小さい第２の遅角補正量だけ遅角側に補正する遅角補正手段６６を設けている。
【００２０】
この実施例においては、制御部４０に、前記エンジン負荷変化量判定手段６４を設け、前記遅角補正手段６６を設け、エンジン２に供給される燃料の性状を判定する燃料性状判定手段６８を設け、エンジン負荷変化量であるスロットル開度変化量が予め設定された設定変化量未満の通常運転領域における点火時期の遅角側への補正量として第１の遅角補正量Ａを設定し、スロットル開度変化量が設定変化量以上のトランジェント領域且つ供給される燃料の性状がオクタン価の高い燃料（以下「ハイオクタン燃料」と記す。）における点火時期の遅角側への補正量として前記第１の遅角補正量Ａよりも小さい第２の遅角補正量Ｂを設定し、スロットル開度変化量が設定変化量以上のトランジェント領域且つ供給される燃料の性状がオクタン価の低い燃料（以下「レギュラー燃料」と記す。）における点火時期の遅角側への補正量として前記第２の遅角補正量Ｂよりも小さい第３の遅角補正量Ｃを設定している。燃料性状判定手段６８は、例えば、ノックセンサ５２により検出されたノッキングとこのノッキングが発生した運転領域との関係から、ハイオクタン燃料であるかレギュラー燃料であるかを判定する。
【００２１】
前記遅角補正手段６６は、エンジン負荷変化量判定手段６４によりスロットル開度変化量が設定変化量未満と判定された場合には点火時期を第１の遅角補正量Ａだけ遅角側に補正し、エンジン負荷変化量判定手段６４によりスロットル開度変化量が設定変化量以上且つ燃料性状判定手段６８により燃料の性状がハイオクタン燃料と判定された場合には点火時期を前記第１の遅角補正量Ａよりも小さい第２の遅角補正量Ｂだけ遅角側に補正し、エンジン負荷変化量判定手段６４によりスロットル開度変化量が設定変化量以上且つ燃料性状判定手段６８により燃料の性状がレギュラー燃料と判定された場合には点火時期を前記第２の遅角補正量Ｂよりも小さい第３の遅角補正量Ｃだけ遅角側に補正する。第１の遅角補正量Ａと第２の遅角補正量Ｂと第３の遅角補正量Ｃとは、Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係に設定されている。
【００２２】
これにより、この点火時期制御装置３８は、スロットル開度変化量と燃料の性状とによって、エンジン２の通常運転領域とトランジェント領域とにおけるノッキング発生時に点火時期を夫々異ならせて遅角させ、これら異なる遅角された点火時期で点火プラグ２６に飛び火させるように点火コイル２８を制御する。
【００２３】
次に、この実施例の作用を説明する。
【００２４】
エンジン２の点火時期制御装置３８は、図１に示す如く、制御部４０によってプログラムがスタートすると（１００）、ノックセンサ４４によりノック制御領域においてノッキングが発生しているか否かを判断する（１０２）。
【００２５】
この判断（１０２）がＮＯの場合は、エンドにする（１０４）。この判断（１０２）がＹＥＳの場合は、エンジン負荷変化量判定手段６４によりスロットル開度変化量と予め設定された設定変化量とを比較判定し、トランジェント領域であるか否かを判断する（１０６）。
【００２６】
スロットル開度変化量が設定変化量未満と判定されて判断（１０６）がＮＯの場合は、通常運転領域におけるノック制御マップを使用して点火時期を第１の遅角補正量Ａだけ遅角側に補正し（１０８）、エンドにする（１０４）。スロットル開度変化量が設定変化量以上と判定されて判断（１０６）がＹＥＳの場合は、燃料性状判定手段６８によりエンジン２に供給される燃料の性状がハイオクタン燃料であるか否を判断する（１１０）。
【００２７】
燃料がハイオクタン燃料で判断（１１０）がＹＥＳの場合は、ハイオクタン燃料用トランジェントマップを使用して点火時期を第１の遅角補正量Ａよりも小さい第２の遅角補正量Ｂだけ遅角側に補正し（１１２）、エンドにする（１０４）。
【００２８】
燃料がレギュラー燃料で判断（１１０）がＮＯの場合は、レギュラー燃料用トランジェントマップを使用して点火時期を第２の遅角補正量Ｂよりも小さい第３の遅角補正量Ｃだけ遅角側に補正し（１１４）、エンドにする（１０４）。
【００２９】
この点火時期制御装置３８は、点火時期を遅角補正量で補正するノック制御ａｋｃｓｆｂの範囲を、ｔＫＣＳＭＩＮ≦ａｋｃｓｆｂ≦ｔＫＣＳＭＡＸにより設定する。トランジェント領域であるか否かの判定は、スロットル開度変化量をｄｔａ１６とし、ｄｔａ１６≧αｄｅｇからβ秒間（α、βは仮の定数）の条件により判定される。燃料の性状は、レギュラー燃料判定条件（ｘｒｅｇｊｕｄｇ）により判定される。
【００３０】
トランジェント領域であるか否かの判定でトランジェント領域でない（通常運転領域）と判定された場合は、ノック制御ａｋｃｓｆｂの範囲をエンジン回転数ｎｅの補間テーブルによりｔＫＣＳＭＩＮ１、ｔＫＣＳＭＡＸ１として求める。
【００３１】
トランジェント領域であるか否かの判定でトランジェント領域と判定され、且つレギュラー燃料判定条件（ｘｒｅｇｊｕｄｇ）が不成立（ｘｒｅｇｊｕｄｇ＝０：ハイオクタン燃料と判定）の場合は、ノック制御ａｋｃｓｆｂの範囲をエンジン回転数ｎｅの補間テーブルによりｔＫＣＳＭＩＮ２、ｔＫＣＳＭＡＸ２として求める。
【００３２】
トランジェント領域であるか否かの判定でトランジェント領域と判定され、且つレギュラー燃料判定条件（ｘｒｅｇｊｕｄｇ）が成立（ｘｒｅｇｊｕｄｇ＝１：レギュラー燃料と判定）の場合は、ノック制御ａｋｃｓｆｂの範囲をエンジン回転数ｎｅの補間テーブルによりｔＫＣＳＭＩＮ３、ｔＫＣＳＭＡＸ３として求める。
【００３３】
点火時期制御装置３８は、これらトランジェント領域判定条件とレギュラー燃料判定条件とにより夫々求められたノック制御の範囲において、図１に示す如く、点火時期を異なる遅角補正量だけ遅角側に補正するように制御する。
【００３４】
このように、このエンジン２の点火時期制御装置３８は、遅角補正手段６８によって、スロットル開度変化量が設定変化量未満と判定された場合には点火時期を第１の遅角補正量だけ遅角側に補正し、スロットル開度変化量が設定変化量以上と判定された場合には点火時期を第１の遅角補正量よりも小さい第２の遅角補正量だけ遅角側に補正することにより、スロットル開度変化量が設定変化量未満の通常運転領域とスロットル開度変化量が設定変化量以上のトランジェント領域とにおけるノッキング発生時の点火時期を夫々異ならせて適正に遅角させることができ、精度の高い点火時期制御を実施することができる。
【００３５】
また、この点火時期制御装置３８は、遅角補正手段６８によって、スロットル開度変化量が設定変化量未満と判定された場合には点火時期を第１の遅角補正量Ａだけ遅角側に補正し、スロットル開度変化量が設定変化量以上且つ燃料の性状がハイオクタン燃料と判定された場合には点火時期を前記第１の遅角補正量Ａよりも小さい第２の遅角補正量Ｂだけ遅角側に補正し、スロットル開度変化量が設定変化量以上且つ燃料の性状がレギュラー燃料と判定された場合には点火時期を前記第２の遅角補正量Ｂよりも小さい第３の遅角補正量Ｃだけ遅角側に補正することにより、通常運転領域だけでなくトランジェント領域においても燃料性状に応じてノッキング発生時の点火時期を夫々異ならせて適正に遅角させることができ、精度の高い点火時期制御を実施することができる。
【００３６】
このため、この点火時期制御装置３８は、急加速等のトランジェント領域におけるノッキング発生時に燃料性状に応じて点火時期を適正に遅角させることができ、遅角量が大きすぎるために生ずるドライバビリティの不良を防止することができる。
【００３７】
なお、この発明は、上述実施例に限定されることなく、種々応用改変が可能である。
【００３８】
例えば、上述実施例においては、スロットル開度変化量と設定変化量との比較判定でトランジェント領域と判断された場合に、燃料の性状に応じて点火時期を異なる遅角補正量だけ遅角側に補正したが、通常運転領域においても、燃料の性状に応じて点火時期を異なる遅角補正量だけ遅角側に補正することにより、通常運転領域におけるノッキング発生時に燃料性状に応じて点火時期を適正に遅角させることができ、エンジン２の保護を図ることができる。
【００３９】
また、ノッキングが頻繁に発生する運転領域を記憶しておき、この運転領域に運転状態が入ると予測される場合には、この運転領域に近づくに従って点火時期を少しずつ遅角側に補正することにより、運転状態がノッキングが頻繁に発生する運転領域に入ることを防止することができる。
【００４０】
【発明の効果】
このように、この発明のエンジンの点火時期制御装置は、エンジン負荷変化量が設定変化量未満の通常運転領域とエンジン負荷変化量が設定変化量以上のトランジェント領域とにおけるノッキング発生時に点火時期を夫々異ならせて適正に遅角させることができ、精度の高い点火時期制御を実施することができる。
【００４１】
このため、この点火時期制御装置は、急加速等のトランジェント領域におけるノッキング発生時に点火時期を適正に遅角させることができ、遅角量が大きすぎるために生ずるドライバビリティの不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】点火時期制御装置の実施例を示す制御のフローチャートである。
【図２】点火時期制御装置のシステム構成図である。
【図３】トランジェント領域におけるノッキング発生時のタイムチャートである。
【符号の説明】
２  エンジン
１２  燃焼室
２２  吸気通路
２４  排気通路
２６  点火プラグ
２８  点火コイル
３２  スロットルバルブ
３８  点火時期制御装置
４０  制御部
４４  スロットルセンサ
５２  ノックセンサ
６０  点火時期設定手段
６２  点火時期遅角手段
６４  エンジン負荷変化量判定手段
６６  遅角補正手段
６８  燃料性状判定手段
【図１】
2005002863.tif 000003
【図２】
2005002863.tif 000004
【図３】
2005002863.tif 000005