(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の運転状態を表わす２つのパラメータを用いて、それぞれのパラメータに対応する失火率を設定する失火率設定手段と、
前記内燃機関の各気筒毎に経過時間に応じて変化する点火／失火のための判定値を、前記内燃機関の各気筒毎及び前記経過時間毎に連続して失火しないような値に設定する判定値設定手段と、
前記内燃機関の現在の運転状態における前記判定値設定手段による判定値と前記失火率設定手段による失火率に基づく閾値との大きさを比較判定する判定手段と、
前記判定手段による比較判定結果に基づき前記内燃機関の各気筒に対する点火／失火を制御する制御手段と
を具備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】
前記失火率設定手段は、前記２つのパラメータのうちの１つを機関回転数とし、その全領域に対応する失火率を設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制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の運転状態に応じて間引き点火してパワーコントロールする内燃機関の点火制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の点火制御装置に関連する先行技術文献としては、特開平２−１９１８７２号公報、特開平３−６４６７０号公報にて開示されたものが知られている。
【０００３】
これらのものでは、内燃機関の運転状態を表わす機関回転数（エンジン回転数）や車速等をパラメータとする２〜３段階に分割されたテーブルを用意し、現在の運転状態がそのうちのどの段階に入っているかを判定し、選ばれたテーブルの予め設定された点火／失火パターンに応じて点火／失火制御する技術が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のものでは、内燃機関の運転状態を表わすパラメータが分割された全領域で点火／失火パターンを予め設定しておく必要があり、設定すべきデータ量が膨大になるという不具合があった。また、点火／失火タイミングや隣接する気筒間でよりきめ細かい失火率を設定しようとすると、それに比例してデータ量が増加するという不具合があった。
【０００５】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、少ないデータ量で、内燃機関の運転状態を表わすパラメータの全領域に対するきめ細かい失火率が設定でき、的確に点火／失火制御可能な内燃機関の点火制御装置の提供を課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の内燃機関の点火制御装置によれば、失火率設定手段で内燃機関の運転状態を表わす２つのパラメータに対応する失火率が設定され、また、判定値設定手段で内燃機関の各気筒毎に経過時間に応じて変化する点火／失火のための判定値が設定されている。そして、判定手段によって内燃機関の現在の運転状態における判定値と失火率に基づく閾値との大きさが比較判定され、この比較判定結果に基づき制御手段にて内燃機関の各気筒に対する点火／失火を、前記内燃機関の各気筒毎及び前記経過時間毎に連続して失火しないように制御される。これにより、失火率及び判定値の２つのテーブルを設定するだけの少ないデータ量で、内燃機関に対する的確な点火／失火制御が実行される。
【０００７】
請求項２の内燃機関の点火制御装置における失火率設定手段では、内燃機関の運転状態を表わすパラメータとしての機関回転数の全領域に対応するきめ細かい失火率が設定されることで、機関回転数の変化に応じた的確な点火／失火制御が実行される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の点火制御装置を示す概略構成図である。
【００１０】
図１において、図示しない４気筒（＃１気筒〜＃４気筒）からなる内燃機関のクランクシャフト１に固設されたクランクロータ２には、クランクシャフト１の３０〔°ＣＡ(Crank Angle：クランク角）〕毎に突起部２ａが形成されている。このクランクロータ２の突起部２ａに対向し、クランクシャフト１の３０〔°ＣＡ〕毎のクランクシャフト回転角を検出するためのクランク角センサ３が配設されている。
【００１１】
また、内燃機関のクランクシャフト１に固設された気筒判別ロータ５には、１つの突起部５ａが形成されている。この気筒判別ロータ５の突起部５ａに対向し、クランクシャフト１の１回転（３６０〔°ＣＡ〕）毎の特定気筒位置（基準位置）を判別するための気筒判別センサ６が配設されている。更に、内燃機関に導入される吸入空気量を制御するスロットルバルブ（図示略）のスロットル開度を検出するためのスロットル開度センサ７が配設されている。
【００１２】
ＥＣＵ１０は、周知の各種演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰＵ１１、制御プログラム等を格納したＲＯＭ１２、各種データ等を格納するＲＡＭ１３、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ１４、入出力回路１５及びそれらを接続するバスライン１６等からなる論理演算回路として構成されている。そして、クランク角センサ３、気筒判別センサ６、スロットル開度センサ７からの各センサ信号がＥＣＵ１０に入力されている。更に、ＥＣＵ１０にはバッテリ電源８が接続され電源供給され、ソレノイドコイル９が接続されている。
【００１３】
また、内燃機関の＃１気筒〜＃４気筒に対して、点火コイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ及び燃焼室内に向けて点火プラグ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄがそれぞれ配設されている。ＥＣＵ１０から各気筒の点火タイミングに応じて点火コイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに点火信号が出力され、各気筒の燃焼室内に供給された燃料に対する点火プラグ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄによる火花点火が実行される。
【００１４】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の点火制御装置で使用されているＥＣＵ１０内のＣＰＵ１１における点火／失火判定制御の処理手順を示す図２のフローチャートに基づき、図３及び図４を参照して説明する。ここで、図３は図２の処理において、機関回転数〔ｒｐｍ〕及びスロットル開度〔％〕をパラメータとして失火率〔％〕を求めるテーブル、また、図４は図２の処理において、気筒番号及び位置番号に対する点火／失火を判定する判定値を求めるテーブルであり、これらのテーブルはＥＣＵ１０のＲＯＭ１２内の所定領域に予め格納されている。また、この点火／失火判定制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ１１にて繰返し実行される。
【００１５】
図２において、まず、ステップＳ１０１で、クランク角センサ３からのクランクシャフト回転角に基づく機関回転数〔ｒｐｍ〕が読込まれる。次にステップＳ１０２に移行して、スロットル開度センサ７からのスロットル開度〔％〕が読込まれる。次にステップＳ１０３に移行して、ステップＳ１０１で読込まれた機関回転数〔ｒｐｍ〕及びステップＳ１０２で読込まれたスロットル開度〔％〕をパラメータとする図３のテーブルに基づき、現在の運転状態における失火率〔％〕が求められる。なお、この失火率〔％〕は機関回転数が高いほど、また、スロットル開度〔％〕が大きいほど数字が大きくなるよう予め設定されており、この数字が大きいほどより失火割合が大きいことを表わしている。
【００１６】
次にステップＳ１０４に移行して、＃１気筒における点火／失火判定タイミングであるかが判定される。ステップＳ１０４の判定タイミングであるときにはステップＳ１０５に移行し、気筒番号及び位置番号をパラメータとする図４のテーブルに基づき、気筒番号として＃１気筒の現在の位置番号に対応する点火／失火を判定する判定値が求められる。なお、図４のテーブルにおける判定値に対応する位置番号はＣＰＵ１１の内部カウンタにより設定される。また、図４のテーブルに示す「星白抜」記号は２５５（＄ＦＦ；１６進数）を表わし、このタイミングにおいて常時点火とするための判定値である。そして、図４のテーブルにおける判定値の条件としては、連続している位置番号で続けて失火せず、また、＃１気筒及び＃２気筒からなる表気筒群と＃３気筒及び＃４気筒からなる裏気筒群とが位置番号の同じときに失火しないように設定される。
【００１７】
一方、ステップＳ１０４の判定タイミングでないときにはステップＳ１０６に移行し、＃２気筒における点火／失火判定タイミングであるかが判定される。ステップＳ１０６の判定タイミングであるときにはステップＳ１０７に移行し、気筒番号及び位置番号をパラメータとする図４のテーブルに基づき、気筒番号として＃２気筒の現在の位置番号に対応する判定値が求められる。
【００１８】
一方、ステップＳ１０６の判定タイミングでないときにはステップＳ１０８に移行し、＃３気筒における点火／失火判定タイミングであるかが判定される。ステップＳ１０８の判定タイミングであるときにはステップＳ１０９に移行し、気筒番号及び位置番号をパラメータとする図４のテーブルに基づき、気筒番号として＃３気筒の現在の位置番号に対応する判定値が求められる。一方、ステップＳ１０８の判定タイミングでないときにはステップＳ１１０に移行し、気筒番号及び位置番号をパラメータとする図４のテーブルに基づき、気筒番号として＃４気筒の現在の位置番号に対応する判定値が求められる。
【００１９】
ステップＳ１０５またはステップＳ１０７またはステップＳ１０９またはステップＳ１１０において、気筒番号に対応する判定値が求められたのちステップＳ１１１に移行する。ステップＳ１１１では、求められた判定値が閾値以下であるかが判定される。この判定で用いる閾値は、例えば、ステップＳ１０３で求められた失火率が２０〔％〕とすると、図４のテーブルに示すように、位置番号が１〜３２、気筒番号が＃１気筒〜＃４気筒に対応しており、判定値の総数が３２×４＝１２８〔個〕であるため、閾値＝１２８×０．２＝２５．６となる。
【００２０】
ステップＳ１１１の判定条件が成立せず、即ち、判定値が閾値を越え大きいときにはステップＳ１１２に移行し、ＥＣＵ１０から気筒番号に対応する点火信号が出力され、＃１気筒乃至＃４気筒に対する点火処理が実行される。一方、ステップＳ１１１の判定条件が成立、即ち、判定値が閾値以下と小さいときにはステップＳ１１３に移行し、ＥＣＵ１０から気筒番号に対応する点火信号が出力されず、＃１気筒乃至＃４気筒に対する失火処理が実行される。
【００２１】
ステップＳ１１２またはステップＳ１１３における処理ののちステップＳ１１４に移行し、判定値の位置番号更新として次回の処理に備え位置番号が「＋１」だけインクリメントされ、本ルーチンを終了する。
【００２２】
このように、本実施例の内燃機関の点火制御装置は、内燃機関（図示略）の運転状態を表わす各種パラメータのうち機関回転数とスロットル開度とを組合わせ、それぞれのパラメータが所定単位毎に分割された各領域に対応する失火率を設定する失火率設定手段としての失火率テーブルと、内燃機関の各気筒（＃１気筒〜＃４気筒）毎に経過時間としての位置番号の更新に応じて変化する点火／失火のための判定値を設定する判定値設定手段としての判定値テーブルと、内燃機関の現在の運転状態における判定値テーブルによる判定値と失火率テーブルによる失火率に基づく閾値との大きさを比較判定するＥＣＵ１０にて達成される判定手段と、前記判定手段による比較判定結果に基づき内燃機関の各気筒に対する点火／失火を制御するＥＣＵ１０にて達成される制御手段とを具備するものである。
【００２３】
つまり、内燃機関の運転状態を表わす各種パラメータのうち機関回転数とスロットル開度とを組合わせ、機関回転数が１０００〔ｒｐｍ〕毎、スロットル開度が２０〔％〕毎に分割された各領域に対応する失火率が図３に示す失火率テーブルとして設定されている。また、内燃機関の各気筒（＃１気筒〜＃４気筒）毎に位置番号の更新に応じて変化する点火／失火のための判定値が図４に示す判定値テーブルとして設定されている。そして、内燃機関の現在の運転状態における判定値テーブルによる判定値と失火率テーブルによる失火率に基づく閾値との大きさが比較判定され、この比較判定結果に基づき内燃機関の各気筒に対する点火／失火が制御される。このため、失火率テーブル及び判定値テーブルの２つのテーブルを設定するだけの少ないデータ量で、内燃機関に対する的確な点火／失火制御を実行することができる。
【００２４】
また、本実施例の内燃機関の点火制御装置のＥＣＵ１０のＲＯＭ１２内の所定領域に格納された失火率設定手段は、２つのパラメータのうちの１つを機関回転数とし、その全領域に対応する失火率を設定するものである。このように、内燃機関の運転状態を表わすパラメータとしての機関回転数の全領域に対応するきめ細かい失火率が設定されることで、機関回転数の変化に応じた的確な点火／失火制御を実行することができる。
【００２５】
ところで、上記実施例では、４気筒からなる内燃機関への適用について述べたが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、１気筒または複数気筒からなる２サイクルまたは４サイクルの内燃機関に適用することができる。
【００２６】
また、上記実施例では、図４に示す判定値テーブルの判定値の数が１２８（＝４（気筒数）×３２（位置番号の数））に設定されているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、位置番号の数が大きくなるよう変更すれば、分解能を更に高めることができ、より緻密な点火／失火制御が可能となる。
【００２７】
そして、上記実施例では、ＥＣＵ１０から各気筒の点火タイミングに応じて点火コイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対して出力される点火／失火制御のための点火信号の有／無に替えて、例えば、ＥＣＵ１０に接続されているソレノイドコイル９に対してＯＮ（オン）／ＯＦＦ（オフ）信号を出力するようにすれば、内燃機関の運転状態に応じてソレノイドコイル９を有するアクチュエータ（図示略）を所定のデューティ比制御にて駆動することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の点火制御装置を示す概略構成図である。
【図２】  図２は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の点火制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける点火／失火判定制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】  図３は図２の処理において、機関回転数及びスロットル開度をパラメータとして失火率を求めるテーブルである。
【図４】  図４は図２の処理において、気筒番号及び位置番号に対する点火／失火を判定する判定値を求めるテーブルである。
【符号の説明】
３    クランク角センサ
６    気筒判別センサ
７    スロットル開度センサ
１０    ＥＣＵ（電子制御ユニット）
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ  点火コイル
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ  点火プラグ
【図１】
0003873706.tif 000002
【図２】
0003873706.tif 000003
【図３】
0003873706.tif 000004
【図４】
0003873706.tif 000005