JPH09280149A - 筒内噴射型火花点火式内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents
筒内噴射型火花点火式内燃機関の点火時期制御装置Info
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- JPH09280149A JPH09280149A JP8193672A JP19367296A JPH09280149A JP H09280149 A JPH09280149 A JP H09280149A JP 8193672 A JP8193672 A JP 8193672A JP 19367296 A JP19367296 A JP 19367296A JP H09280149 A JPH09280149 A JP H09280149A
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- ignition
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- 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
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- F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
- F02P5/1521—Digital data processing dependent on pinking with particular means during a transient phase, e.g. starting, acceleration, deceleration, gear change
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- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノッキングを防止しながら、加速運転時にお
ける出力や燃費の向上を実現した筒内噴射型火花点火式
内燃機関の点火時期制御装置を提供する。 【解決手段】 ＥＣＵは、スロットル開度変化Δθ等に
より加速を検出すると、壁温Ｔcwの上昇遅れを考慮し、
スロットル開度θTHに対応した進角量をもって点火進角
を行う。そして、壁温Ｔcwの上昇によるノッキングを防
止するべく、進角制御時間ｔxの経過時点で進角量が０
となるように進角量を漸減させてゆく。また、加速運転
中に再加速が行われた場合には、壁温Ｔcwの上昇率の変
化に対応するべく、その時点で進角量と進角制御時間ｔ
xを改めて設定する。
ける出力や燃費の向上を実現した筒内噴射型火花点火式
内燃機関の点火時期制御装置を提供する。 【解決手段】 ＥＣＵは、スロットル開度変化Δθ等に
より加速を検出すると、壁温Ｔcwの上昇遅れを考慮し、
スロットル開度θTHに対応した進角量をもって点火進角
を行う。そして、壁温Ｔcwの上昇によるノッキングを防
止するべく、進角制御時間ｔxの経過時点で進角量が０
となるように進角量を漸減させてゆく。また、加速運転
中に再加速が行われた場合には、壁温Ｔcwの上昇率の変
化に対応するべく、その時点で進角量と進角制御時間ｔ
xを改めて設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に搭載さ
れる筒内噴射型火花点火式内燃機関の点火時期制御装置
に係り、詳しくは、ノッキングを防止しながら、過渡運
転時における出力や燃費の向上を図る技術に関する。
れる筒内噴射型火花点火式内燃機関の点火時期制御装置
に係り、詳しくは、ノッキングを防止しながら、過渡運
転時における出力や燃費の向上を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車等に搭載される燃料噴射火
花点火式内燃機関では、有害排出ガス成分の低減や燃費
の向上等を図るため、旧来の吸気管噴射型火花点火式内
燃機関（以下、吸気管噴射ガソリンエンジン）に代えて
燃焼室に直接燃料を噴射する筒内噴射型のもの（以下、
筒内噴射ガソリンエンジン）が種々提案されている。筒
内噴射ガソリンエンジンでは、例えば、低負荷運転時に
は圧縮行程において燃料噴射弁からピストン頂部に設け
たキャビティ内に燃料を噴射することで、点火時点にお
いて点火プラグの周囲に理論空燃比に近い空燃比の混合
気を生成させている。これにより、全体に希薄な空燃比
でも着火が可能となり、ＣＯやＨＣの排出量が減少する
と共に、アイドル運転時や低負荷運転時の燃費を大幅に
向上させることができる。また、高負荷運転時には、吸
気行程において燃焼室全体に均質な燃料噴射を行い、ス
トイキオまたはリッチな混合気を生成して出力の増大を
図っている。そして、燃料噴射量を増減させる際に、吸
気管による移送遅れがないため、加減速レスポンスも非
常に良好となる。
花点火式内燃機関では、有害排出ガス成分の低減や燃費
の向上等を図るため、旧来の吸気管噴射型火花点火式内
燃機関（以下、吸気管噴射ガソリンエンジン）に代えて
燃焼室に直接燃料を噴射する筒内噴射型のもの（以下、
筒内噴射ガソリンエンジン）が種々提案されている。筒
内噴射ガソリンエンジンでは、例えば、低負荷運転時に
は圧縮行程において燃料噴射弁からピストン頂部に設け
たキャビティ内に燃料を噴射することで、点火時点にお
いて点火プラグの周囲に理論空燃比に近い空燃比の混合
気を生成させている。これにより、全体に希薄な空燃比
でも着火が可能となり、ＣＯやＨＣの排出量が減少する
と共に、アイドル運転時や低負荷運転時の燃費を大幅に
向上させることができる。また、高負荷運転時には、吸
気行程において燃焼室全体に均質な燃料噴射を行い、ス
トイキオまたはリッチな混合気を生成して出力の増大を
図っている。そして、燃料噴射量を増減させる際に、吸
気管による移送遅れがないため、加減速レスポンスも非
常に良好となる。
【０００３】ところで、火花点火式のエンジンでは、周
知のように、点火時期の設定が出力や燃費等を決定する
重要なファクターとなる。すなわち、同一の条件で混合
気を燃焼させる場合では、最も大きな発生トルクが得ら
れる点火時期（ＭＢＴ：Minimam spark advance for th
e Best Torque）が一義的に存在し、これよりアドバン
ス（進角）あるいはリタード（遅角）させると、燃焼圧
力の有効利用が図られなくなって出力も燃費も低下す
る。また、ＭＢＴで点火した場合、燃料のオクタン価や
機関負荷等に応じてノッキングが発生するため、一般的
には、殆どの運転領域でＭＢＴに対して所定量のリター
ドが行われている。
知のように、点火時期の設定が出力や燃費等を決定する
重要なファクターとなる。すなわち、同一の条件で混合
気を燃焼させる場合では、最も大きな発生トルクが得ら
れる点火時期（ＭＢＴ：Minimam spark advance for th
e Best Torque）が一義的に存在し、これよりアドバン
ス（進角）あるいはリタード（遅角）させると、燃焼圧
力の有効利用が図られなくなって出力も燃費も低下す
る。また、ＭＢＴで点火した場合、燃料のオクタン価や
機関負荷等に応じてノッキングが発生するため、一般的
には、殆どの運転領域でＭＢＴに対して所定量のリター
ドが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】通常、点火時期の設定
には、エンジン回転数や機関負荷等をパラメータとする
点火時期マップが用いられるが、過渡運転領域において
は、点火時期マップから得られる基本点火時期に対して
更にリタードあるいはアドバンスさせる制御が行われて
いる。例えば、特開平2-223647号公報等には、吸気管噴
射ガソリンエンジンでのノッキングの防止や出力の向上
を図るべく、加速運転開始時には点火時期を一時的にリ
タードさせ、その後所定期間に亘ってアドバンスさせる
技術が開示されている。加速運転開始時のリタードは、
加速増量された燃料の多くが吸気管の壁面に付着し、燃
料中のオクタン価の低い成分（すなわち、揮発性の高い
成分）が先に燃焼室内に流入することに対応したもの
で、これによりノッキングの発生を防止する。一方、そ
の後のアドバンスは、加速運転開始後にも暫くの期間は
燃焼室の壁温が上昇せず、点火時期をＭＢＴに近づけて
もノッキングが生じにくいことに対応させたもので、こ
れにより出力の向上を図る。
には、エンジン回転数や機関負荷等をパラメータとする
点火時期マップが用いられるが、過渡運転領域において
は、点火時期マップから得られる基本点火時期に対して
更にリタードあるいはアドバンスさせる制御が行われて
いる。例えば、特開平2-223647号公報等には、吸気管噴
射ガソリンエンジンでのノッキングの防止や出力の向上
を図るべく、加速運転開始時には点火時期を一時的にリ
タードさせ、その後所定期間に亘ってアドバンスさせる
技術が開示されている。加速運転開始時のリタードは、
加速増量された燃料の多くが吸気管の壁面に付着し、燃
料中のオクタン価の低い成分（すなわち、揮発性の高い
成分）が先に燃焼室内に流入することに対応したもの
で、これによりノッキングの発生を防止する。一方、そ
の後のアドバンスは、加速運転開始後にも暫くの期間は
燃焼室の壁温が上昇せず、点火時期をＭＢＴに近づけて
もノッキングが生じにくいことに対応させたもので、こ
れにより出力の向上を図る。
【０００５】ところで、筒内噴射ガソリンエンジンにお
いては燃料が燃焼室内に直接噴射されるため、オクタン
価の低い成分が先に燃焼室内に流入するような事態は発
生しない。したがって、上述した吸気管噴射ガソリンエ
ンジン用の点火時期制御を適用した場合、加速運転開始
時に不要なリタードが行われて出力や燃費が徒に低下す
ることになる。そこで、従来から、筒内噴射ガソリンエ
ンジン用として、過渡運転時にも最適な点火時期制御を
実現する点火時期制御装置の出現が要望されていた。
いては燃料が燃焼室内に直接噴射されるため、オクタン
価の低い成分が先に燃焼室内に流入するような事態は発
生しない。したがって、上述した吸気管噴射ガソリンエ
ンジン用の点火時期制御を適用した場合、加速運転開始
時に不要なリタードが行われて出力や燃費が徒に低下す
ることになる。そこで、従来から、筒内噴射ガソリンエ
ンジン用として、過渡運転時にも最適な点火時期制御を
実現する点火時期制御装置の出現が要望されていた。
【０００６】本発明は上記状況に鑑みなされたもので、
ノッキングを防止しながら、加速運転時における出力や
燃費の向上を実現した筒内噴射型火花点火式内燃機関の
点火時期制御装置を提供することを目的とする。
ノッキングを防止しながら、加速運転時における出力や
燃費の向上を実現した筒内噴射型火花点火式内燃機関の
点火時期制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１では、
この目的を達成するために、燃焼室内に直接噴射された
燃料を点火装置により点火する筒内噴射型火花点火式内
燃機関の点火時期を制御する点火時期制御装置であっ
て、少なくとも前記内燃機関の負荷と回転数とに基づい
て点火時期を設定する点火時期設定手段と、前記内燃機
関が加速運転に移行した場合、燃焼室内の壁温上昇遅れ
に対応させて加速運転開始直後から所定期間に亘って前
記点火時期を進角補正する点火時期補正手段とを備えた
ものを提案する。
この目的を達成するために、燃焼室内に直接噴射された
燃料を点火装置により点火する筒内噴射型火花点火式内
燃機関の点火時期を制御する点火時期制御装置であっ
て、少なくとも前記内燃機関の負荷と回転数とに基づい
て点火時期を設定する点火時期設定手段と、前記内燃機
関が加速運転に移行した場合、燃焼室内の壁温上昇遅れ
に対応させて加速運転開始直後から所定期間に亘って前
記点火時期を進角補正する点火時期補正手段とを備えた
ものを提案する。
【０００８】また、請求項２では、請求項１の点火時期
制御装置において、前記内燃機関の運転状態を判定する
運転状態判定手段を更に備え、前記点火時期補正手段
は、当該運転状態判定手段により判定された加速運転開
始直前の運転状態が高負荷運転状態であった場合、前記
進角補正を抑制または中止するものを提案する。また、
請求項３では、請求項１の点火時期制御装置において、
前記内燃機関の運転状態を判定する運転状態判定手段を
更に備え、この運転状態判定手段は、当該内燃機関の出
力制御部材が所定速度以上で加速側に変位し、かつ、当
該内燃機関の負荷と回転数とにより決まる運転状態量が
所定の加速領域にあるときに前記進角補正を行うものを
提案する。
制御装置において、前記内燃機関の運転状態を判定する
運転状態判定手段を更に備え、前記点火時期補正手段
は、当該運転状態判定手段により判定された加速運転開
始直前の運転状態が高負荷運転状態であった場合、前記
進角補正を抑制または中止するものを提案する。また、
請求項３では、請求項１の点火時期制御装置において、
前記内燃機関の運転状態を判定する運転状態判定手段を
更に備え、この運転状態判定手段は、当該内燃機関の出
力制御部材が所定速度以上で加速側に変位し、かつ、当
該内燃機関の負荷と回転数とにより決まる運転状態量が
所定の加速領域にあるときに前記進角補正を行うものを
提案する。
【０００９】また、請求項４では、請求項１〜３の点火
時期制御装置において、前記点火時期補正手段は、少な
くとも前記内燃機関の負荷状態に対応した進角補正量を
記憶した記憶手段を有し、当該内燃機関が加速運転に移
行した場合、加速運転開始直後の第１負荷状態に対応す
る進角補正量を当該記憶手段から読み出して進角補正を
行うと共に、燃焼室壁面の温度上昇に応じて予め定めら
れたテーリングパターンに従って進角補正量を漸減させ
る一方、この進角補正の継続中に前記内燃機関の負荷状
態が前記第１負荷状態と異なる第２負荷状態に移行した
場合、当該第２負荷状態に対応する進角補正量を前記記
憶手段から読み出して新たに進角補正を行うものを提案
する。
時期制御装置において、前記点火時期補正手段は、少な
くとも前記内燃機関の負荷状態に対応した進角補正量を
記憶した記憶手段を有し、当該内燃機関が加速運転に移
行した場合、加速運転開始直後の第１負荷状態に対応す
る進角補正量を当該記憶手段から読み出して進角補正を
行うと共に、燃焼室壁面の温度上昇に応じて予め定めら
れたテーリングパターンに従って進角補正量を漸減させ
る一方、この進角補正の継続中に前記内燃機関の負荷状
態が前記第１負荷状態と異なる第２負荷状態に移行した
場合、当該第２負荷状態に対応する進角補正量を前記記
憶手段から読み出して新たに進角補正を行うものを提案
する。
【００１０】また、請求項５では、燃焼室内に直接噴射
された燃料を点火装置により点火する筒内噴射型火花点
火式内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御装置で
あって、少なくとも負荷およびエンジン回転数に基づい
て、定常運転状態における最適点火時期を予め設定した
点火時期設定手段と、実際の運転状態における壁温また
は当該壁温と相関するパラメータを検出または推定する
壁温検出手段と、所定負荷以上の運転状態において、前
記壁温検出手段により検出または推定された壁温が同一
運転状態における定常的な壁温より低い場合、前記最適
点火時期を進角補正する進角補正手段とを備えたものを
提案する。
された燃料を点火装置により点火する筒内噴射型火花点
火式内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御装置で
あって、少なくとも負荷およびエンジン回転数に基づい
て、定常運転状態における最適点火時期を予め設定した
点火時期設定手段と、実際の運転状態における壁温また
は当該壁温と相関するパラメータを検出または推定する
壁温検出手段と、所定負荷以上の運転状態において、前
記壁温検出手段により検出または推定された壁温が同一
運転状態における定常的な壁温より低い場合、前記最適
点火時期を進角補正する進角補正手段とを備えたものを
提案する。
【００１１】請求項６では、前記点火時期補正手段は、
前記回転数と負荷とから予め設定された特定の高負荷領
域とその他の領域とを有し、前記内燃機関の運転状態が
前記特定の高負荷領域にあるときに点火時期の進角補正
を行うものを提案する。この場合、特定の高負荷領域と
は、ある回転数範囲内で所定負荷以上であることが好ま
しい。
前記回転数と負荷とから予め設定された特定の高負荷領
域とその他の領域とを有し、前記内燃機関の運転状態が
前記特定の高負荷領域にあるときに点火時期の進角補正
を行うものを提案する。この場合、特定の高負荷領域と
は、ある回転数範囲内で所定負荷以上であることが好ま
しい。
【００１２】請求項７では、前記点火時期補正手段によ
る進角量の反映度合いを決定する学習補正値が設定さ
れ、前記特定の高負荷領域では前記学習補正値による進
角反映度合いを減らす方向に変化させ、その他の領域で
は進角反映度合いを増やす方向に変化させるものを提案
する。この場合、その領域をある負荷を基準に低負荷領
域と中負荷領域とに分け、中負荷領域にて学習補正値に
よる進角反映度合を減らす方向に設定しても良い。
る進角量の反映度合いを決定する学習補正値が設定さ
れ、前記特定の高負荷領域では前記学習補正値による進
角反映度合いを減らす方向に変化させ、その他の領域で
は進角反映度合いを増やす方向に変化させるものを提案
する。この場合、その領域をある負荷を基準に低負荷領
域と中負荷領域とに分け、中負荷領域にて学習補正値に
よる進角反映度合を減らす方向に設定しても良い。
【００１３】請求項８では、前記学習補正値の変化速度
は、進角反映度合いを減らす方向には速く、増やす方向
には遅く設定されているものを提案する。請求項９で
は、燃焼室内に直接噴射された燃料を点火装置により点
火する筒内噴射型火花点火式内燃機関の点火時期を制御
する点火時期制御装置であって、前記内燃機関の各負荷
状態に応じて定常的に得られる燃焼室壁温に対応させて
前記各負荷状態における定常最適点火時期を予め設定し
た点火時期設定手段と、前記負荷状態が増大側に急変す
る過渡時には所定期間に亘り前記定常最適点火時期を更
に進角させる進角補正手段とを備えたものを提案する。
は、進角反映度合いを減らす方向には速く、増やす方向
には遅く設定されているものを提案する。請求項９で
は、燃焼室内に直接噴射された燃料を点火装置により点
火する筒内噴射型火花点火式内燃機関の点火時期を制御
する点火時期制御装置であって、前記内燃機関の各負荷
状態に応じて定常的に得られる燃焼室壁温に対応させて
前記各負荷状態における定常最適点火時期を予め設定し
た点火時期設定手段と、前記負荷状態が増大側に急変す
る過渡時には所定期間に亘り前記定常最適点火時期を更
に進角させる進角補正手段とを備えたものを提案する。
【００１４】定常最適点火時期とは、各負荷における定
常的に得られる壁温において、ノッキングが発生せず、
且つ高トルクが得られる時期を意味し、特に中負荷以上
においてはノッキングの発生しない最も進んだ時期（Ｍ
ＢＴに最も近いノッキングの発生しない時期）に設定さ
れる（但し、アイドル時は例外）。また、「急変」と
は、負荷変化に伴う壁温の上昇速度に比べ速い変化を指
す。
常的に得られる壁温において、ノッキングが発生せず、
且つ高トルクが得られる時期を意味し、特に中負荷以上
においてはノッキングの発生しない最も進んだ時期（Ｍ
ＢＴに最も近いノッキングの発生しない時期）に設定さ
れる（但し、アイドル時は例外）。また、「急変」と
は、負荷変化に伴う壁温の上昇速度に比べ速い変化を指
す。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態を詳細に説明する。 （実施例１）図１は本発明を適用したエンジン制御シス
テムの一実施形態を示す概略構成図であり、図２は実施
形態に係る筒内噴射ガソリンエンジンの縦断面図であ
る。これらの図において、１は自動車用の筒内噴射型直
列４気筒ガソリンエンジン（以下、単にエンジンと記
す）であり、燃焼室を始め吸気装置やＥＧＲ装置等が筒
内噴射専用に設計されている。
実施形態を詳細に説明する。 （実施例１）図１は本発明を適用したエンジン制御シス
テムの一実施形態を示す概略構成図であり、図２は実施
形態に係る筒内噴射ガソリンエンジンの縦断面図であ
る。これらの図において、１は自動車用の筒内噴射型直
列４気筒ガソリンエンジン（以下、単にエンジンと記
す）であり、燃焼室を始め吸気装置やＥＧＲ装置等が筒
内噴射専用に設計されている。
【００１６】本実施形態の場合、エンジン１のシリンダ
ヘッド２には、各気筒毎に点火プラグ３と共に電磁式の
燃料噴射弁４も取り付けられており、燃焼室５内に直接
燃料が噴射されるようになっている。また、シリンダ６
に上下摺動自在に保持されたピストン７の頂面には、圧
縮行程後期に燃料噴射弁４からの燃料噴霧が到達する位
置に、半球状のキャビティ８が形成されている。また、
このエンジン１の理論圧縮比は、吸気管噴射型のものに
比べ、高く（本実施形態では、１２程度）設定されてい
る。動弁機構としてはＤＯＨＣ４弁式が採用されてお
り、シリンダヘッド２の上部には、吸排気弁９，１０を
それぞれ駆動するべく、吸気側カムシャフト１１と排気
側カムシャフト１２とが回転自在に保持されている。
ヘッド２には、各気筒毎に点火プラグ３と共に電磁式の
燃料噴射弁４も取り付けられており、燃焼室５内に直接
燃料が噴射されるようになっている。また、シリンダ６
に上下摺動自在に保持されたピストン７の頂面には、圧
縮行程後期に燃料噴射弁４からの燃料噴霧が到達する位
置に、半球状のキャビティ８が形成されている。また、
このエンジン１の理論圧縮比は、吸気管噴射型のものに
比べ、高く（本実施形態では、１２程度）設定されてい
る。動弁機構としてはＤＯＨＣ４弁式が採用されてお
り、シリンダヘッド２の上部には、吸排気弁９，１０を
それぞれ駆動するべく、吸気側カムシャフト１１と排気
側カムシャフト１２とが回転自在に保持されている。
【００１７】シリンダヘッド２には、両カムシャフト１
１，１２の間を抜けるようにして、略直立方向に吸気ポ
ート１３が形成されており、この吸気ポート１３を通過
した吸気流が燃焼室５内で後述する逆タンブル流を発生
させるようになっている。一方、排気ポート１４につい
ては、通常のエンジンと同様に略水平方向に形成されて
いるが、斜め下方に大径のＥＧＲポート１５（図２には
図示せず）が分岐している。図中、１６は冷却水温Ｔw
を検出する水温センサであり、１７は各気筒の所定のク
ランク位置（本実施形態では、５°BTDCおよび75°BTD
C）でクランク角信号ＳＧＴを出力するベーン型のクラ
ンク角センサであり、１９は点火プラグ３に高電圧を出
力する点火コイルである。尚、クランクシャフトの半分
の回転数で回転するカムシャフトには、気筒判別信号Ｓ
ＧＣを出力する気筒判別センサ（図示せず）が取り付け
られ、クランク角信号ＳＧＴがどの気筒のものか判別さ
れる。
１，１２の間を抜けるようにして、略直立方向に吸気ポ
ート１３が形成されており、この吸気ポート１３を通過
した吸気流が燃焼室５内で後述する逆タンブル流を発生
させるようになっている。一方、排気ポート１４につい
ては、通常のエンジンと同様に略水平方向に形成されて
いるが、斜め下方に大径のＥＧＲポート１５（図２には
図示せず）が分岐している。図中、１６は冷却水温Ｔw
を検出する水温センサであり、１７は各気筒の所定のク
ランク位置（本実施形態では、５°BTDCおよび75°BTD
C）でクランク角信号ＳＧＴを出力するベーン型のクラ
ンク角センサであり、１９は点火プラグ３に高電圧を出
力する点火コイルである。尚、クランクシャフトの半分
の回転数で回転するカムシャフトには、気筒判別信号Ｓ
ＧＣを出力する気筒判別センサ（図示せず）が取り付け
られ、クランク角信号ＳＧＴがどの気筒のものか判別さ
れる。
【００１８】図２に示したように、吸気ポート１３に
は、サージタンク２０を有する吸気マニホールド２１を
介して、エアクリーナ２２，スロットルボディ２３，ス
テッパモータ式のＩＳＣバルブ（アイドルスピードコン
トロールバルブ）２４を具えた吸気管２５が接続してい
る。更に、吸気管２５には、スロットルボディ２３を迂
回して吸気マニホールド２１に吸入気を導入する、大径
のエアバイパスパイプ２６が併設されており、その管路
にはリニアソレノイド式で大型のＡＢＶ（エアバイパス
バルブ）２７が設けられている。尚、エアバイパスパイ
プ２６は、吸気管２５に準ずる流路面積を有しており、
ＡＢＶ２７が略全開した状態でエンジン１の低中速域で
要求される量の吸入気が流通可能となっている。尚、ス
ロットルボディ２３には、流路を開閉するバタフライ式
のスロットルバルブ２８と共に、スロットルバルブ２８
の開度θTHを検出するスロットルセンサ２９と、全閉状
態を検出するアイドルスイッチ３０とが備えられてい
る。図中、３１は吸気管圧力Ｐbを検出するブースト圧
（ＭＡＰ：Manifold Absolute Pressure）センサであ
り、サージタンク２０に接続している。
は、サージタンク２０を有する吸気マニホールド２１を
介して、エアクリーナ２２，スロットルボディ２３，ス
テッパモータ式のＩＳＣバルブ（アイドルスピードコン
トロールバルブ）２４を具えた吸気管２５が接続してい
る。更に、吸気管２５には、スロットルボディ２３を迂
回して吸気マニホールド２１に吸入気を導入する、大径
のエアバイパスパイプ２６が併設されており、その管路
にはリニアソレノイド式で大型のＡＢＶ（エアバイパス
バルブ）２７が設けられている。尚、エアバイパスパイ
プ２６は、吸気管２５に準ずる流路面積を有しており、
ＡＢＶ２７が略全開した状態でエンジン１の低中速域で
要求される量の吸入気が流通可能となっている。尚、ス
ロットルボディ２３には、流路を開閉するバタフライ式
のスロットルバルブ２８と共に、スロットルバルブ２８
の開度θTHを検出するスロットルセンサ２９と、全閉状
態を検出するアイドルスイッチ３０とが備えられてい
る。図中、３１は吸気管圧力Ｐbを検出するブースト圧
（ＭＡＰ：Manifold Absolute Pressure）センサであ
り、サージタンク２０に接続している。
【００１９】一方、排気ポート１４には、Ｏ2センサ４
０が取付けられた排気マニホールド４１を介して、三元
触媒４２や図示しないマフラー等を具えた排気管４３が
接続している。また、ＥＧＲポート１５は、大径のＥＧ
Ｒパイプ４４を介して、吸気マニホールド２１の上流に
接続されており、その管路にはステッパモータ式のＥＧ
Ｒバルブ４５が設けられている。
０が取付けられた排気マニホールド４１を介して、三元
触媒４２や図示しないマフラー等を具えた排気管４３が
接続している。また、ＥＧＲポート１５は、大径のＥＧ
Ｒパイプ４４を介して、吸気マニホールド２１の上流に
接続されており、その管路にはステッパモータ式のＥＧ
Ｒバルブ４５が設けられている。
【００２０】燃料タンク５０は、図示しない車体後部に
設置されている。そして、燃料タンク５０に貯留された
燃料は、電動式の低圧燃料ポンプ５１に吸い上げられ、
低圧フィードパイプ５２を介して、エンジン１側に送給
される。低圧フィードパイプ５２内の燃圧は、リターン
パイプ５３の管路に介装された第１燃圧レギュレータ５
４により、比較的低圧（以下、低燃圧と記す）に調圧さ
れる。エンジン１側に送給された燃料は、シリンダヘッ
ド２に取り付けられた高圧燃料ポンプ５５により、高圧
フィードパイプ５６とデリバリパイプ５７とを介して、
各燃料噴射弁４に送給される。本実施形態の場合、高圧
燃料ポンプ５５は斜板アキシャルピストン式であり、排
気側カムシャフト１２により駆動され、エンジン１のア
イドル運転時にも50〜60kg/mm2以上の吐出圧を発生す
る。デリバリパイプ５７内の燃圧は、リターンパイプ５
８の管路に介装された第２燃圧レギュレータ５９によ
り、比較的高圧（以下、高燃圧と記す）に調圧される。
図中、６０は第２燃圧レギュレータ５９に取付けられた
電磁式の燃圧切換弁であり、オン状態で燃料をリリーフ
して、デリバリパイプ５７内の燃圧を低燃圧に低下させ
る。また、６１は高圧燃料ポンプ５５の潤滑や冷却等を
行った燃料を燃料タンク５０に還流させるリターンパイ
プである。
設置されている。そして、燃料タンク５０に貯留された
燃料は、電動式の低圧燃料ポンプ５１に吸い上げられ、
低圧フィードパイプ５２を介して、エンジン１側に送給
される。低圧フィードパイプ５２内の燃圧は、リターン
パイプ５３の管路に介装された第１燃圧レギュレータ５
４により、比較的低圧（以下、低燃圧と記す）に調圧さ
れる。エンジン１側に送給された燃料は、シリンダヘッ
ド２に取り付けられた高圧燃料ポンプ５５により、高圧
フィードパイプ５６とデリバリパイプ５７とを介して、
各燃料噴射弁４に送給される。本実施形態の場合、高圧
燃料ポンプ５５は斜板アキシャルピストン式であり、排
気側カムシャフト１２により駆動され、エンジン１のア
イドル運転時にも50〜60kg/mm2以上の吐出圧を発生す
る。デリバリパイプ５７内の燃圧は、リターンパイプ５
８の管路に介装された第２燃圧レギュレータ５９によ
り、比較的高圧（以下、高燃圧と記す）に調圧される。
図中、６０は第２燃圧レギュレータ５９に取付けられた
電磁式の燃圧切換弁であり、オン状態で燃料をリリーフ
して、デリバリパイプ５７内の燃圧を低燃圧に低下させ
る。また、６１は高圧燃料ポンプ５５の潤滑や冷却等を
行った燃料を燃料タンク５０に還流させるリターンパイ
プである。
【００２１】車室内には、図示しない入出力装置，制御
プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置
（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等），中央処理装置（Ｃ
ＰＵ），タイマカウンタ等を具えた、ＥＣＵ（エンジン
制御ユニット）７０が設置されており、エンジン１の総
合的な制御を行う。ＥＣＵ７０の入力側には、上述した
各種のセンサ類等からの検出情報が入力する。ＥＣＵ７
０は、これらの検出情報に基づき、燃料噴射モードや燃
料噴射量を始めとして、点火時期やＥＧＲガスの導入量
等を決定し、燃料噴射弁４や点火コイル１９，ＥＧＲバ
ルブ４５等を駆動制御する。尚、ＥＣＵ７０には、その
入力側に図示しない多数のスイッチやセンサ類が接続す
る一方で、出力側にも各種警告灯や機器類等が接続して
いる。
プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置
（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等），中央処理装置（Ｃ
ＰＵ），タイマカウンタ等を具えた、ＥＣＵ（エンジン
制御ユニット）７０が設置されており、エンジン１の総
合的な制御を行う。ＥＣＵ７０の入力側には、上述した
各種のセンサ類等からの検出情報が入力する。ＥＣＵ７
０は、これらの検出情報に基づき、燃料噴射モードや燃
料噴射量を始めとして、点火時期やＥＧＲガスの導入量
等を決定し、燃料噴射弁４や点火コイル１９，ＥＧＲバ
ルブ４５等を駆動制御する。尚、ＥＣＵ７０には、その
入力側に図示しない多数のスイッチやセンサ類が接続す
る一方で、出力側にも各種警告灯や機器類等が接続して
いる。
【００２２】次に、エンジン制御の基本的な流れを説明
する。冷機時において、運転者がイグニッションキーを
オン操作すると、ＥＣＵ７０は、低圧燃料ポンプ５１と
燃圧切換弁６０をオンにして、燃料噴射弁４に低燃圧の
燃料を供給する。これは、エンジン１の停止時やクラン
キング時には、高圧燃料ポンプ５５が全くあるいは不完
全にしか作動しないため、要求燃料噴射量を低圧燃料ポ
ンプ５１の吐出圧と燃料噴射弁４の開弁時間とから得る
しかないためである。次に、運転者がイグニッションキ
ーをスタート操作すると、図示しないセルモータにより
エンジン１がクランキングされ、同時にＥＣＵ７０によ
る燃料噴射制御が開始される。この時点では、ＥＣＵ７
０は、前期噴射モード（すなわち、吸気行程での噴射モ
ード）を選択し、比較的リッチな空燃比となるように燃
料を噴射する。これは、冷機時には燃料の気化率が低い
ため、後期噴射モード（すなわち、圧縮行程での噴射モ
ード）に基づいて燃料噴射を行った場合、失火や未燃燃
料（ＨＣ）の排出が避けられないからである。また、Ｅ
ＣＵ７０は、始動時にはＡＢＶ２７を閉鎖するため、燃
焼室５への吸入空気はスロットルバルブ２８の隙間やＩ
ＳＣバルブ２４から供給される。尚、ＩＳＣバルブ２４
とＡＢＶ２７とは、ＥＣＵ７０により一元管理されてお
り、スロットルバルブ２８を迂回する吸入気（バイパス
エア）の必要導入量に応じてそれぞれの開弁量が決定さ
れる。
する。冷機時において、運転者がイグニッションキーを
オン操作すると、ＥＣＵ７０は、低圧燃料ポンプ５１と
燃圧切換弁６０をオンにして、燃料噴射弁４に低燃圧の
燃料を供給する。これは、エンジン１の停止時やクラン
キング時には、高圧燃料ポンプ５５が全くあるいは不完
全にしか作動しないため、要求燃料噴射量を低圧燃料ポ
ンプ５１の吐出圧と燃料噴射弁４の開弁時間とから得る
しかないためである。次に、運転者がイグニッションキ
ーをスタート操作すると、図示しないセルモータにより
エンジン１がクランキングされ、同時にＥＣＵ７０によ
る燃料噴射制御が開始される。この時点では、ＥＣＵ７
０は、前期噴射モード（すなわち、吸気行程での噴射モ
ード）を選択し、比較的リッチな空燃比となるように燃
料を噴射する。これは、冷機時には燃料の気化率が低い
ため、後期噴射モード（すなわち、圧縮行程での噴射モ
ード）に基づいて燃料噴射を行った場合、失火や未燃燃
料（ＨＣ）の排出が避けられないからである。また、Ｅ
ＣＵ７０は、始動時にはＡＢＶ２７を閉鎖するため、燃
焼室５への吸入空気はスロットルバルブ２８の隙間やＩ
ＳＣバルブ２４から供給される。尚、ＩＳＣバルブ２４
とＡＢＶ２７とは、ＥＣＵ７０により一元管理されてお
り、スロットルバルブ２８を迂回する吸入気（バイパス
エア）の必要導入量に応じてそれぞれの開弁量が決定さ
れる。
【００２３】始動が完了してエンジン１がアイドル運転
を開始すると、高圧燃料ポンプ５５が定格の吐出作動を
始めるため、ＥＣＵ７０は、燃圧切換弁６０をオフにし
て燃料噴射弁４に高圧の燃料を供給する。この際には、
当然のことながら、要求燃料噴射量は高圧燃料ポンプ５
５の吐出圧と燃料噴射弁４の開弁時間とから得ることが
できる。そして、冷却水温Ｔwが所定値に上昇するまで
は、ＥＣＵ７０は、始動時と同様に前期噴射モードを選
択して燃料を噴射すると共に、ＡＢＶ２７も継続して閉
鎖する。また、エアコン等の補機類の負荷の増減に応じ
たアイドル回転数の制御は、吸気管噴射型と同様にＩＳ
Ｃバルブ２４によって行われる。更に、所定サイクルが
経過してＯ2センサ４０が活性化されると、ＥＣＵ７０
は、Ｏ2センサ４０の出力電圧に応じて空燃比フィード
バック制御を開始し、有害排出ガス成分を三元触媒４２
により浄化させる。このように、冷機時においては、吸
気管噴射型と略同様の燃料噴射制御が行われるが、吸気
管１３の壁面への燃料滴の付着等がないため、制御の応
答性や精度は高くなる。
を開始すると、高圧燃料ポンプ５５が定格の吐出作動を
始めるため、ＥＣＵ７０は、燃圧切換弁６０をオフにし
て燃料噴射弁４に高圧の燃料を供給する。この際には、
当然のことながら、要求燃料噴射量は高圧燃料ポンプ５
５の吐出圧と燃料噴射弁４の開弁時間とから得ることが
できる。そして、冷却水温Ｔwが所定値に上昇するまで
は、ＥＣＵ７０は、始動時と同様に前期噴射モードを選
択して燃料を噴射すると共に、ＡＢＶ２７も継続して閉
鎖する。また、エアコン等の補機類の負荷の増減に応じ
たアイドル回転数の制御は、吸気管噴射型と同様にＩＳ
Ｃバルブ２４によって行われる。更に、所定サイクルが
経過してＯ2センサ４０が活性化されると、ＥＣＵ７０
は、Ｏ2センサ４０の出力電圧に応じて空燃比フィード
バック制御を開始し、有害排出ガス成分を三元触媒４２
により浄化させる。このように、冷機時においては、吸
気管噴射型と略同様の燃料噴射制御が行われるが、吸気
管１３の壁面への燃料滴の付着等がないため、制御の応
答性や精度は高くなる。
【００２４】エンジン１の暖機が終了すると、ＥＣＵ７
０は、吸気管圧力Ｐbやスロットル開度θTH等から得た
目標平均有効圧Ｐeとエンジン回転速度Ｎeとに基づき、
図３の燃料噴射制御マップから現在の燃料噴射制御領域
を検索し、燃料噴射モードと燃料噴射量と燃料噴射時期
とを決定して燃料噴射弁４を駆動する他、ＡＢＶ２７や
ＥＧＲバルブ４５の開閉制御等も行う。尚、当然のこと
であるが、燃料噴射量は燃料噴射弁４の開弁時間幅と比
例関係にある。
０は、吸気管圧力Ｐbやスロットル開度θTH等から得た
目標平均有効圧Ｐeとエンジン回転速度Ｎeとに基づき、
図３の燃料噴射制御マップから現在の燃料噴射制御領域
を検索し、燃料噴射モードと燃料噴射量と燃料噴射時期
とを決定して燃料噴射弁４を駆動する他、ＡＢＶ２７や
ＥＧＲバルブ４５の開閉制御等も行う。尚、当然のこと
であるが、燃料噴射量は燃料噴射弁４の開弁時間幅と比
例関係にある。
【００２５】例えば、アイドル運転時や低速走行時等の
低負荷域は図３中の後期噴射リーン域となるため、ＥＣ
Ｕ７０は、後期噴射モードを選択すると共にＡＢＶ２７
を開放し、リーンな平均空燃比（本実施形態では、30〜
40程度）となるように燃料を噴射する。この時点では、
図４に示したように吸気ポート１３から流入した吸気流
が矢印で示す逆タンブル流８０を形成するため、燃料噴
霧８１がピストン７のキャビティ８内に保存される。そ
の結果、点火時点において点火プラグ３の周囲には理論
空燃比近傍の混合気が層状に形成されることになり、全
体としてリーンな空燃比でも着火が可能となる。これに
より、ＣＯやＨＣの排出が極く少量に抑えられると共
に、ポンピングロスの低減も相俟って燃費が大幅に向上
する。そして、補機負荷等の増減に応じたアイドル回転
数の制御は、燃料噴射量を増減させることにより行うた
め、制御応答性も非常に高くなる。また、ＥＣＵ７０
は、この制御領域ではＥＧＲバルブ４５を開放し、燃焼
室５内に大量（本実施形態では、30％以上）のＥＧＲガ
スを導入することにより、ＮＯXも大幅に低減させる。
低負荷域は図３中の後期噴射リーン域となるため、ＥＣ
Ｕ７０は、後期噴射モードを選択すると共にＡＢＶ２７
を開放し、リーンな平均空燃比（本実施形態では、30〜
40程度）となるように燃料を噴射する。この時点では、
図４に示したように吸気ポート１３から流入した吸気流
が矢印で示す逆タンブル流８０を形成するため、燃料噴
霧８１がピストン７のキャビティ８内に保存される。そ
の結果、点火時点において点火プラグ３の周囲には理論
空燃比近傍の混合気が層状に形成されることになり、全
体としてリーンな空燃比でも着火が可能となる。これに
より、ＣＯやＨＣの排出が極く少量に抑えられると共
に、ポンピングロスの低減も相俟って燃費が大幅に向上
する。そして、補機負荷等の増減に応じたアイドル回転
数の制御は、燃料噴射量を増減させることにより行うた
め、制御応答性も非常に高くなる。また、ＥＣＵ７０
は、この制御領域ではＥＧＲバルブ４５を開放し、燃焼
室５内に大量（本実施形態では、30％以上）のＥＧＲガ
スを導入することにより、ＮＯXも大幅に低減させる。
【００２６】また、定速走行時等の中負荷域は、その負
荷状態やエンジン回転速度Ｎeに応じて、図３中の前期
噴射リーン域あるいはストイキオフィードバック域とな
るため、ＥＣＵ７０は、前期噴射モードを選択すると共
に、所定の空燃比となるように燃料を噴射する。すなわ
ち、前期噴射リーン域では、比較的リーンな空燃比（本
実施形態では、20〜23程度）となるようにＡＢＶ２７の
開弁量と燃料噴射量とを制御し、ＥＧＲバルブ４５は閉
鎖する。また、ストイキオフィードバック域では、ＡＢ
Ｖ２７を開閉制御すると共に、Ｏ2センサ４０の出力電
圧に応じて空燃比フィードバック制御を行う。この場
合、図５に示したように吸気ポート１３から流入した吸
気流が逆タンブル流８０を形成するため、逆タンブル流
８０による乱れの効果により、リーンな空燃比でも着火
が可能となる。尚、ＥＣＵ７０は、このストイキオフィ
ードバック域でもＥＧＲバルブ４５を開放し、燃焼室５
内に適量のＥＧＲガスを導入することにより、ＮＯXを
低減させる。また、この制御領域では、比較的高い圧縮
比により大きな出力が得られると共に、有害排出ガス成
分が三元触媒４２により浄化される。
荷状態やエンジン回転速度Ｎeに応じて、図３中の前期
噴射リーン域あるいはストイキオフィードバック域とな
るため、ＥＣＵ７０は、前期噴射モードを選択すると共
に、所定の空燃比となるように燃料を噴射する。すなわ
ち、前期噴射リーン域では、比較的リーンな空燃比（本
実施形態では、20〜23程度）となるようにＡＢＶ２７の
開弁量と燃料噴射量とを制御し、ＥＧＲバルブ４５は閉
鎖する。また、ストイキオフィードバック域では、ＡＢ
Ｖ２７を開閉制御すると共に、Ｏ2センサ４０の出力電
圧に応じて空燃比フィードバック制御を行う。この場
合、図５に示したように吸気ポート１３から流入した吸
気流が逆タンブル流８０を形成するため、逆タンブル流
８０による乱れの効果により、リーンな空燃比でも着火
が可能となる。尚、ＥＣＵ７０は、このストイキオフィ
ードバック域でもＥＧＲバルブ４５を開放し、燃焼室５
内に適量のＥＧＲガスを導入することにより、ＮＯXを
低減させる。また、この制御領域では、比較的高い圧縮
比により大きな出力が得られると共に、有害排出ガス成
分が三元触媒４２により浄化される。
【００２７】そして、急加速時や高速走行時等の高負荷
域は図３中のオープンループ制御域となるため、ＥＣＵ
７０は、前期噴射モードを選択すると共にＡＢＶ２７と
ＥＧＲバルブ４５とを閉鎖し、スロットル開度θTHやエ
ンジン回転速度Ｎe 等に応じて、比較的リッチな空燃比
となるように燃料を噴射する。この際には、圧縮比が高
いことや吸気流が逆タンブル流８０を形成することの
他、吸気ポート１３が燃焼室５に対して略直立している
ため、慣性効果によっても高い出力が得られる。
域は図３中のオープンループ制御域となるため、ＥＣＵ
７０は、前期噴射モードを選択すると共にＡＢＶ２７と
ＥＧＲバルブ４５とを閉鎖し、スロットル開度θTHやエ
ンジン回転速度Ｎe 等に応じて、比較的リッチな空燃比
となるように燃料を噴射する。この際には、圧縮比が高
いことや吸気流が逆タンブル流８０を形成することの
他、吸気ポート１３が燃焼室５に対して略直立している
ため、慣性効果によっても高い出力が得られる。
【００２８】更に、中高速走行中の惰行運転時は図３中
の燃料カット域となるため、ＥＣＵ７０は、燃料噴射を
停止する。これにより、燃費が向上すると同時に、有害
排出ガス成分も全く排出されなくなる。尚、燃料カット
は、エンジン回転速度Ｎeが復帰回転速度より低下した
場合や、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ場合には
即座に中止される。
の燃料カット域となるため、ＥＣＵ７０は、燃料噴射を
停止する。これにより、燃費が向上すると同時に、有害
排出ガス成分も全く排出されなくなる。尚、燃料カット
は、エンジン回転速度Ｎeが復帰回転速度より低下した
場合や、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ場合には
即座に中止される。
【００２９】以下、図６〜図１０のフローチャートに基
づき、本実施形態における点火時期制御と加速時進角制
御との手順を説明する。運転者がイグニッションキーを
ＯＮにしてエンジン１が始動すると、ＥＣＵ３０は、所
定の制御インターバル（例えば、１０ms）で、図６，図
７のフローチャートに示した点火時期制御サブルーチン
を繰り返し実行する。このサブルーチンを開始すると、
ＥＣＵ７０は先ずステップＳ１で各種の運転情報を読み
込んだ後、ステップＳ３でシリンダ６の壁温ＴcwをＲＡ
Ｍから読み出す。
づき、本実施形態における点火時期制御と加速時進角制
御との手順を説明する。運転者がイグニッションキーを
ＯＮにしてエンジン１が始動すると、ＥＣＵ３０は、所
定の制御インターバル（例えば、１０ms）で、図６，図
７のフローチャートに示した点火時期制御サブルーチン
を繰り返し実行する。このサブルーチンを開始すると、
ＥＣＵ７０は先ずステップＳ１で各種の運転情報を読み
込んだ後、ステップＳ３でシリンダ６の壁温ＴcwをＲＡ
Ｍから読み出す。
【００３０】本実施形態では、エンジン１の運転中に
は、点火時期制御サブルーチンと並行して、図８に示し
た壁温推定サブルーチンによりシリンダ６の壁温Ｔcwの
推定が繰り返し行われている。壁温推定サブルーチンに
おいて、ＥＣＵ７０は、先ずステップＳ３１で、始動フ
ラグＦstが１か否であるかを判定する。始動フラグＦst
は、エンジン１の始動時を判別するためのフラグであ
り、イグニッションキーをＯＮにする毎に０にリセット
される。エンジン１の始動時（再始動時も含む）にはこ
の判定がＮｏ（否定）となるため、ＥＣＵ７０は、ステ
ップＳ３３で壁温Ｔcwを冷却水温Ｔw（一般的には、２
０℃〜９５℃）としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ
３５で始動フラグＦstを１とする。また、２回目以降の
処理ではステップＳ３１の判定がＹes（肯定）となるた
め、ＥＣＵ７０は、ステップＳ３７で、壁温Ｔcwとスロ
ットル開度θTHとエンジン回転数Ｎeとをパラメータと
する関数ｇ（Ｔcw，θTH，Ｎe）により壁温増減量ΔＴ
を求め、ステップＳ３９でこれを壁温Ｔcwの前回値に加
算してＲＡＭに記憶する。尚、壁温増減量ΔＴは、壁温
Ｔcwに対して燃焼室側表面の平均温度が高くなる運転状
態では正の値となり、逆の場合には負の値となる。した
がって、エンジン１の暖機終了後の定常運転時には、壁
温Ｔcwは負荷状態に応じて所定の温度で平衡することに
なる。
は、点火時期制御サブルーチンと並行して、図８に示し
た壁温推定サブルーチンによりシリンダ６の壁温Ｔcwの
推定が繰り返し行われている。壁温推定サブルーチンに
おいて、ＥＣＵ７０は、先ずステップＳ３１で、始動フ
ラグＦstが１か否であるかを判定する。始動フラグＦst
は、エンジン１の始動時を判別するためのフラグであ
り、イグニッションキーをＯＮにする毎に０にリセット
される。エンジン１の始動時（再始動時も含む）にはこ
の判定がＮｏ（否定）となるため、ＥＣＵ７０は、ステ
ップＳ３３で壁温Ｔcwを冷却水温Ｔw（一般的には、２
０℃〜９５℃）としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ
３５で始動フラグＦstを１とする。また、２回目以降の
処理ではステップＳ３１の判定がＹes（肯定）となるた
め、ＥＣＵ７０は、ステップＳ３７で、壁温Ｔcwとスロ
ットル開度θTHとエンジン回転数Ｎeとをパラメータと
する関数ｇ（Ｔcw，θTH，Ｎe）により壁温増減量ΔＴ
を求め、ステップＳ３９でこれを壁温Ｔcwの前回値に加
算してＲＡＭに記憶する。尚、壁温増減量ΔＴは、壁温
Ｔcwに対して燃焼室側表面の平均温度が高くなる運転状
態では正の値となり、逆の場合には負の値となる。した
がって、エンジン１の暖機終了後の定常運転時には、壁
温Ｔcwは負荷状態に応じて所定の温度で平衡することに
なる。
【００３１】ステップＳ３での壁温Ｔcwの読み込みを終
えると、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５で、エンジン回転
数Ｎeやスロットル開度θTH等に基づき、基本目標平均
有効圧Ｐebaseを推定する。次に、ＥＣＵ７０は、ステ
ップＳ７で壁温Ｔcwが所定値ＴcwA（例えば、１５０
℃）より低いか否かを判定する。尚、ステップＳ７では
壁温Ｔcwと所定値ＴcwAとを比較しているが、所定値Ｔc
wAに代え、壁温Ｔcw推定時における内燃機関の運転状態
に応じて変化する値を用いるようにしてもよい。ステッ
プＳ７の判定がＹesであれば、ステップＳ９でアイドル
スイッチ３０がＯＦＦである（スロットルバルブ２８が
閉鎖状態にない）か否かを判定する。ＥＣＵ７０は、こ
の判定もＹesであれば、ステップＳ１１でスロットルバ
ルブ２８の開弁速度Δθが所定値Δθxより大きいか否
かを判定し、この判定がＹesであれば、図７のステップ
Ｓ１３で現在の運転状態が加速領域にあるか否かを更に
判定する。そして、この判定がＹesであった場合には、
ＥＣＵ７０は、ステップＳ１５で後述する加速時進角制
御サブルーチンを実行する。尚、スロットルバルブ２８
の開弁速度Δθは、スロットルセンサ２９から入力した
スロットルバルブ２８の開度θTHの変化を時間微分する
ことにより得られ、また、運転状態が加速領域にあるか
否かは、基本目標平均有効圧Ｐebaseとエンジン回転数
Ｎeとに基づき、図１１のマップから判定される。
えると、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５で、エンジン回転
数Ｎeやスロットル開度θTH等に基づき、基本目標平均
有効圧Ｐebaseを推定する。次に、ＥＣＵ７０は、ステ
ップＳ７で壁温Ｔcwが所定値ＴcwA（例えば、１５０
℃）より低いか否かを判定する。尚、ステップＳ７では
壁温Ｔcwと所定値ＴcwAとを比較しているが、所定値Ｔc
wAに代え、壁温Ｔcw推定時における内燃機関の運転状態
に応じて変化する値を用いるようにしてもよい。ステッ
プＳ７の判定がＹesであれば、ステップＳ９でアイドル
スイッチ３０がＯＦＦである（スロットルバルブ２８が
閉鎖状態にない）か否かを判定する。ＥＣＵ７０は、こ
の判定もＹesであれば、ステップＳ１１でスロットルバ
ルブ２８の開弁速度Δθが所定値Δθxより大きいか否
かを判定し、この判定がＹesであれば、図７のステップ
Ｓ１３で現在の運転状態が加速領域にあるか否かを更に
判定する。そして、この判定がＹesであった場合には、
ＥＣＵ７０は、ステップＳ１５で後述する加速時進角制
御サブルーチンを実行する。尚、スロットルバルブ２８
の開弁速度Δθは、スロットルセンサ２９から入力した
スロットルバルブ２８の開度θTHの変化を時間微分する
ことにより得られ、また、運転状態が加速領域にあるか
否かは、基本目標平均有効圧Ｐebaseとエンジン回転数
Ｎeとに基づき、図１１のマップから判定される。
【００３２】さて、ステップＳ７〜Ｓ１３の判定のいず
れか一つでもＮｏであった場合、ＥＣＵ７０は、加速時
進角制御に移行せず、通常の点火時期制御を実行する。
すなわち、ＥＣＵ７０は、先ずステップＳ１７で基本目
標平均有効圧Ｐebaseを目標平均有効圧Ｐeとした後、ス
テップＳ１９で、エンジン１の負荷情報を代表する目標
平均有効圧Ｐeとエンジン回転数Ｎeとに基づき、図１２
の基本点火時期マップから基本点火時期Θ1を検索す
る。しかる後、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２１で点火コ
イル１９を駆動し、点火プラグ３に高電圧を出力して点
火を行わせる。尚、このエンジン１では、図３に示すよ
うに目標平均有効圧Ｐeとエンジン回転数Ｎeとに基づき
噴射・空燃比のモードが設定され、図１２の基本点火時
期マップは各モードに対応した基本点火時期データを具
備している。
れか一つでもＮｏであった場合、ＥＣＵ７０は、加速時
進角制御に移行せず、通常の点火時期制御を実行する。
すなわち、ＥＣＵ７０は、先ずステップＳ１７で基本目
標平均有効圧Ｐebaseを目標平均有効圧Ｐeとした後、ス
テップＳ１９で、エンジン１の負荷情報を代表する目標
平均有効圧Ｐeとエンジン回転数Ｎeとに基づき、図１２
の基本点火時期マップから基本点火時期Θ1を検索す
る。しかる後、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２１で点火コ
イル１９を駆動し、点火プラグ３に高電圧を出力して点
火を行わせる。尚、このエンジン１では、図３に示すよ
うに目標平均有効圧Ｐeとエンジン回転数Ｎeとに基づき
噴射・空燃比のモードが設定され、図１２の基本点火時
期マップは各モードに対応した基本点火時期データを具
備している。
【００３３】一方、ステップＳ７〜Ｓ１３の判定が全て
Ｙesであった場合、ＥＣＵ７０は、図９，図１０に示し
た加速時進角制御サブルーチンを実行する。このサブル
ーチンにおいて、ＥＣＵ７０は、先ず図９のステップＳ
４１で、進角制御フラグＦADが１か否であるかを判定す
る。進角制御フラグＦADは、加速時進角制御が開始され
たことを判別するためのフラグであり、イグニッション
キーをＯＮにした時点では０にリセットされている。し
たがって、初回の処理ではこの判定がＮｏとなり、ＥＣ
Ｕ７０は、ステップＳ４３でプログラム変数ｎを１とす
ると共にタイマｔをスタートさせ、更にステップＳ４５
で進角制御フラグＦADを１とする。
Ｙesであった場合、ＥＣＵ７０は、図９，図１０に示し
た加速時進角制御サブルーチンを実行する。このサブル
ーチンにおいて、ＥＣＵ７０は、先ず図９のステップＳ
４１で、進角制御フラグＦADが１か否であるかを判定す
る。進角制御フラグＦADは、加速時進角制御が開始され
たことを判別するためのフラグであり、イグニッション
キーをＯＮにした時点では０にリセットされている。し
たがって、初回の処理ではこの判定がＮｏとなり、ＥＣ
Ｕ７０は、ステップＳ４３でプログラム変数ｎを１とす
ると共にタイマｔをスタートさせ、更にステップＳ４５
で進角制御フラグＦADを１とする。
【００３４】次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ４７で、
今回のスロットル開度θTH(n)とタイマｔ（制御経過時
間）との値に基づき、関数ｆ（θTH(n)，ｔ）を用いて
時間係数Ｋtを算出した後、ステップＳ４９で、時間係
数Ｋtに基づき、関数ｈ（Ｋt）を用いて進角制御時間ｔ
xを算出する。尚、時間係数Ｋtは、スロットル開度θTH
(n)やタイマｔの値が大きくなるにつれ、小さな値とな
り、進角制御時間ｔxは、時間係数Ｋtの値が大きくなる
につれ、大きな値となる。
今回のスロットル開度θTH(n)とタイマｔ（制御経過時
間）との値に基づき、関数ｆ（θTH(n)，ｔ）を用いて
時間係数Ｋtを算出した後、ステップＳ４９で、時間係
数Ｋtに基づき、関数ｈ（Ｋt）を用いて進角制御時間ｔ
xを算出する。尚、時間係数Ｋtは、スロットル開度θTH
(n)やタイマｔの値が大きくなるにつれ、小さな値とな
り、進角制御時間ｔxは、時間係数Ｋtの値が大きくなる
につれ、大きな値となる。
【００３５】時間係数Ｋtと進角制御時間ｔxとの算出を
終えると、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５１で、下式によ
り目標平均有効圧Ｐeを算出する。ここで、Ｐe'（θT
H）はスロットル開度θTH(n)に応じて設定される負荷補
正値であり、ＫNeはエンジン回転数Ｎeに応じて設定さ
れる回転数係数である。 Ｐe＝Ｐebase−Ｐe'（θTH）・ＫNe・Ｋt 次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５３で、目標平均有効
圧Ｐeとエンジン回転数Ｎeとに基づき、図１２の基本点
火時期マップから基本点火時期Θ1を検索し、ステップ
Ｓ５５で、点火コイル１９を駆動して、点火プラグ３に
高電圧を出力して点火を行わせる。これにより、図１３
に示したように、加速直後には点火時期Θが大幅に進角
され、燃費や出力が向上することになる。尚、この場
合、加速が行われる前の低負荷・低回転域での運転によ
り壁温Ｔcwが十分に低下しているため、進角によるノッ
キングは発生しない。
終えると、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５１で、下式によ
り目標平均有効圧Ｐeを算出する。ここで、Ｐe'（θT
H）はスロットル開度θTH(n)に応じて設定される負荷補
正値であり、ＫNeはエンジン回転数Ｎeに応じて設定さ
れる回転数係数である。 Ｐe＝Ｐebase−Ｐe'（θTH）・ＫNe・Ｋt 次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５３で、目標平均有効
圧Ｐeとエンジン回転数Ｎeとに基づき、図１２の基本点
火時期マップから基本点火時期Θ1を検索し、ステップ
Ｓ５５で、点火コイル１９を駆動して、点火プラグ３に
高電圧を出力して点火を行わせる。これにより、図１３
に示したように、加速直後には点火時期Θが大幅に進角
され、燃費や出力が向上することになる。尚、この場
合、加速が行われる前の低負荷・低回転域での運転によ
り壁温Ｔcwが十分に低下しているため、進角によるノッ
キングは発生しない。
【００３６】ステップＳ５５での点火コイル１９の駆動
を終えると、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５７でプログラ
ム変数ｎに１を加算した後、ステップＳ５９でタイマｔ
の値が進角制御時間ｔxを超えたか否かを判定し、この
判定がＮｏであればスタートに戻って制御を繰り返す。
さて、このサブルーチンにおける２回目以降の処理で
は、ステップＳ４１の判定がＹesとなるため、ＥＣＵ７
０は、ステップＳ６１で各種の運転情報を読み込んだ
後、ステップＳ６３で、吸気管圧力Ｐbやスロットル開
度θTH等に基づき、基本目標平均有効圧Ｐebaseを推定
する。次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ６５でスロット
ルバルブ開度の今回値θTH(n)が前回値θTH(n-1)と等し
いか否かを判定し、この判定がＹesであれば、ステップ
Ｓ６７で時間係数Ｋtを改めて算出する。この際、タイ
マｔの値が制御の進行に伴って大きくなるため、前述し
たように、時間係数Ｋtの値は小さくなる。
を終えると、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５７でプログラ
ム変数ｎに１を加算した後、ステップＳ５９でタイマｔ
の値が進角制御時間ｔxを超えたか否かを判定し、この
判定がＮｏであればスタートに戻って制御を繰り返す。
さて、このサブルーチンにおける２回目以降の処理で
は、ステップＳ４１の判定がＹesとなるため、ＥＣＵ７
０は、ステップＳ６１で各種の運転情報を読み込んだ
後、ステップＳ６３で、吸気管圧力Ｐbやスロットル開
度θTH等に基づき、基本目標平均有効圧Ｐebaseを推定
する。次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ６５でスロット
ルバルブ開度の今回値θTH(n)が前回値θTH(n-1)と等し
いか否かを判定し、この判定がＹesであれば、ステップ
Ｓ６７で時間係数Ｋtを改めて算出する。この際、タイ
マｔの値が制御の進行に伴って大きくなるため、前述し
たように、時間係数Ｋtの値は小さくなる。
【００３７】ステップＳ６７での時間係数Ｋtの算出を
終えると、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５１以降の処理に
移行して、目標平均有効圧Ｐeの算出や基本点火時期Θ1
の検索等を行う。この際、時間係数Ｋtの値の減少に応
じて目標平均有効圧Ｐeが低下するため、図１３に示し
たように、点火時期Θの進角量も漸減する。これによ
り、負荷の増大により壁温Ｔcwが上昇しても、点火時期
Θが壁温Ｔcwの上昇量に見合って遅角される（すなわ
ち、壁温Ｔcwの上昇に対応する）ことになり、ノッキン
グの発生が防止される。尚、スロットル開度θTH(n)の
値が大きくなるにつれ、ノッキングが発生する壁温まで
の温度上昇が速くなることから、時間係数Ｋt（すなわ
ち、進角量の初期値）や進角制御時間ｔxの値が小さく
なるように設定されており、このため壁温Ｔcwの上昇速
度が大きくなる高負荷時には比較的短時間で進角制御が
終了することになる。
終えると、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５１以降の処理に
移行して、目標平均有効圧Ｐeの算出や基本点火時期Θ1
の検索等を行う。この際、時間係数Ｋtの値の減少に応
じて目標平均有効圧Ｐeが低下するため、図１３に示し
たように、点火時期Θの進角量も漸減する。これによ
り、負荷の増大により壁温Ｔcwが上昇しても、点火時期
Θが壁温Ｔcwの上昇量に見合って遅角される（すなわ
ち、壁温Ｔcwの上昇に対応する）ことになり、ノッキン
グの発生が防止される。尚、スロットル開度θTH(n)の
値が大きくなるにつれ、ノッキングが発生する壁温まで
の温度上昇が速くなることから、時間係数Ｋt（すなわ
ち、進角量の初期値）や進角制御時間ｔxの値が小さく
なるように設定されており、このため壁温Ｔcwの上昇速
度が大きくなる高負荷時には比較的短時間で進角制御が
終了することになる。
【００３８】一方、ステップＳ６５での判定がＮｏ、す
なわち、スロットル開度の今回値θTH(n)が前回値θTH
(n-1)に対して増減した場合、ＥＣＵ７０は、ステップ
Ｓ４７およびステップＳ４９で時間係数Ｋtと進角制御
時間ｔxとを改めて算出した後、ステップＳ５１以降の
処理に移行して、目標平均有効圧Ｐeの算出や基本点火
時期Θ1の検索等を行う。これにより、負荷の増減によ
り壁温Ｔcwの上昇速度が変化しても、最適な点火時期Θ
の進角が行われることになる。図１３には、例えば加速
途中にスロットル開度θTHが増加した場合（再加速が行
われた場合）を示してあるが、この図から再加速時には
進角量が減少すると共に進角制御時間の総計も小さくな
り、加速直後の加速変化にも対応させていることが判
る。仮に、加速途中にスロットル開度θTHが減少した場
合には、進角量を増大させ、進角制御時間の総計をも大
きくする。尚、上述した説明では、進角量と進角制御時
間とを同時に増減させているが、発進時や走行時におけ
る加速のように運転状態が異なる場合には、要求される
出力等も異なるため、進角量と進角制御時間とのいずれ
か一方を増加させ、他方を減少させるように設定しても
よい。
なわち、スロットル開度の今回値θTH(n)が前回値θTH
(n-1)に対して増減した場合、ＥＣＵ７０は、ステップ
Ｓ４７およびステップＳ４９で時間係数Ｋtと進角制御
時間ｔxとを改めて算出した後、ステップＳ５１以降の
処理に移行して、目標平均有効圧Ｐeの算出や基本点火
時期Θ1の検索等を行う。これにより、負荷の増減によ
り壁温Ｔcwの上昇速度が変化しても、最適な点火時期Θ
の進角が行われることになる。図１３には、例えば加速
途中にスロットル開度θTHが増加した場合（再加速が行
われた場合）を示してあるが、この図から再加速時には
進角量が減少すると共に進角制御時間の総計も小さくな
り、加速直後の加速変化にも対応させていることが判
る。仮に、加速途中にスロットル開度θTHが減少した場
合には、進角量を増大させ、進角制御時間の総計をも大
きくする。尚、上述した説明では、進角量と進角制御時
間とを同時に増減させているが、発進時や走行時におけ
る加速のように運転状態が異なる場合には、要求される
出力等も異なるため、進角量と進角制御時間とのいずれ
か一方を増加させ、他方を減少させるように設定しても
よい。
【００３９】制御の経過により、タイマｔの値が進角制
御時間ｔxを超えてステップＳ５９の判定がＹesになる
と、ＥＣＵ７０は、ステップＳ６９で進角制御フラグＦ
ADを０にリセットした後、加速時進角制御サブルーチン
を終了する。これ以降、ＥＣＵ７０は、図６，図７の点
火時期制御サブルーチンに復帰し、通常の点火時期制御
を行う。
御時間ｔxを超えてステップＳ５９の判定がＹesになる
と、ＥＣＵ７０は、ステップＳ６９で進角制御フラグＦ
ADを０にリセットした後、加速時進角制御サブルーチン
を終了する。これ以降、ＥＣＵ７０は、図６，図７の点
火時期制御サブルーチンに復帰し、通常の点火時期制御
を行う。
【００４０】このように、本実施形態では、壁温Ｔcwが
比較的低い加速初期において、ノッキングが生じない範
囲で点火進角を行うようにしたため、出力の上昇による
加速性能の向上が得られると共に、燃料エネルギーの有
効利用が図られて燃費も向上する。尚、上記実施形態で
は加速時の進角制御にあたって目標平均有効圧を補正す
るようにしたが、スロットル開度等から進角補正量を求
めるマップを作成し、これにより得られた進角補正量を
基本点火時期に加算するような方法や、加速時の目標平
均有効圧から直接に基本点火時期を求め、その後に基本
点火時期に補正係数を乗じて加速時に対応する点火時期
を求める方法、または加速時専用の点火時期マップを別
に設定する方法や、以下に詳述する方法を採ってもよ
い。 （実施例２）次に、図１に示すエンジン制御システムの
他の制御例について説明する。
比較的低い加速初期において、ノッキングが生じない範
囲で点火進角を行うようにしたため、出力の上昇による
加速性能の向上が得られると共に、燃料エネルギーの有
効利用が図られて燃費も向上する。尚、上記実施形態で
は加速時の進角制御にあたって目標平均有効圧を補正す
るようにしたが、スロットル開度等から進角補正量を求
めるマップを作成し、これにより得られた進角補正量を
基本点火時期に加算するような方法や、加速時の目標平
均有効圧から直接に基本点火時期を求め、その後に基本
点火時期に補正係数を乗じて加速時に対応する点火時期
を求める方法、または加速時専用の点火時期マップを別
に設定する方法や、以下に詳述する方法を採ってもよ
い。 （実施例２）次に、図１に示すエンジン制御システムの
他の制御例について説明する。
【００４１】ＥＣＵ７０は、ノッキング等を考慮した上
で負荷とエンジン回転数Ｎeとで決まる定常運転時の基
本点火時期をΘ1（図１２参照）、過渡運転時（高負荷
運転時）に基本点火時期Θ1を進角補正するための点火
時期補正値をΘ2、点火時期補正値Θ2の反映度合を決定
する学習補正値をＧ（０≦Ｇ≦１）、吸気温や水温等の
他のパラメータによる補正値をＫとした場合に、最終的
な点火時期Θを下式により算出する。
で負荷とエンジン回転数Ｎeとで決まる定常運転時の基
本点火時期をΘ1（図１２参照）、過渡運転時（高負荷
運転時）に基本点火時期Θ1を進角補正するための点火
時期補正値をΘ2、点火時期補正値Θ2の反映度合を決定
する学習補正値をＧ（０≦Ｇ≦１）、吸気温や水温等の
他のパラメータによる補正値をＫとした場合に、最終的
な点火時期Θを下式により算出する。
【００４２】 Θ＝Θ1＋(Θ2・G)＋K …(エンジン１が図14の領域Ｃ内で運転される場合) Θ＝Θ1＋K …(エンジン１が図14の領域Ｃ以外で運転される場合) ここで、領域Ｃとは、図１４において、下限設定回転数
RPML（例えば、アイドル回転数より若干低い回転数）
と上限設定回転数 RPMH（例えば、それ以上の加速があ
まり望めない最高回転数近くの回転数）との間の回転数
範囲でエンジン１が高負荷運転状態（好ましくは、全開
運転状態）にある領域、すなわち、運転者が最も加速感
を要求し、出力トルクの増加を必要とする領域である。
また、領域Ｃにおける進角補正を燃焼室壁温Ｔcwの上昇
に応じて抑制・停止するために、学習補正値Ｇが設定さ
れる。この学習補正値Ｇは、定常運転時の燃焼室壁温Ｔ
cwが比較的低く保たれる領域Ａでの運転中には、時間の
経過とともに徐々に最大値１に近づき、定常運転時の燃
焼室壁温Ｔcwが比較的高くなる領域Ａ以外（領域Ｄを除
く）での運転中（定常運転時の燃焼室壁温Ｔcwが高くな
る運転中）には、時間の経過とともに徐々に最小値０に
近づく。
RPML（例えば、アイドル回転数より若干低い回転数）
と上限設定回転数 RPMH（例えば、それ以上の加速があ
まり望めない最高回転数近くの回転数）との間の回転数
範囲でエンジン１が高負荷運転状態（好ましくは、全開
運転状態）にある領域、すなわち、運転者が最も加速感
を要求し、出力トルクの増加を必要とする領域である。
また、領域Ｃにおける進角補正を燃焼室壁温Ｔcwの上昇
に応じて抑制・停止するために、学習補正値Ｇが設定さ
れる。この学習補正値Ｇは、定常運転時の燃焼室壁温Ｔ
cwが比較的低く保たれる領域Ａでの運転中には、時間の
経過とともに徐々に最大値１に近づき、定常運転時の燃
焼室壁温Ｔcwが比較的高くなる領域Ａ以外（領域Ｄを除
く）での運転中（定常運転時の燃焼室壁温Ｔcwが高くな
る運転中）には、時間の経過とともに徐々に最小値０に
近づく。
【００４３】そして、学習補正値Ｇは、燃焼室壁温Ｔcw
と相関するように、領域Ａ以外（領域Ｄを除く）の高負
荷運転領域での運転が継続されて高温となった燃焼室壁
温Ｔcwが、その後に領域Ａでの運転が継続されて低温に
移行する速度に対応して、最小値０から最大値１への移
行速度が設定され、逆に、領域Ａでの運転が継続されて
低温となった燃焼室壁温Ｔcwが、その後に領域Ａ以外
（領域Ｄを除く）の高負荷運転領域での運転が継続され
て高温に移行する速度に対応して、最大値１から最小値
０への移行速度が設定されており、後者の移行速度が前
者の移行速度より大きくなっている。例えば、最小値０
から最大値１への移行時間は約７０〜９０秒程度に設定
され、最大値１から最小値０への移行時間は約２０〜３
０秒程度に設定されている。更に、この学習値はＥＣＵ
７０内のＲＡＭに記憶される一方、点火時期Θは、各領
域での滞留時間毎、各領域での学習値の変化方向に応じ
て随時更新される。したがって、領域Ｃでの点火時期Θ
の設定においては、過去の運転状態が学習値の変化によ
り反映されることとなる。
と相関するように、領域Ａ以外（領域Ｄを除く）の高負
荷運転領域での運転が継続されて高温となった燃焼室壁
温Ｔcwが、その後に領域Ａでの運転が継続されて低温に
移行する速度に対応して、最小値０から最大値１への移
行速度が設定され、逆に、領域Ａでの運転が継続されて
低温となった燃焼室壁温Ｔcwが、その後に領域Ａ以外
（領域Ｄを除く）の高負荷運転領域での運転が継続され
て高温に移行する速度に対応して、最大値１から最小値
０への移行速度が設定されており、後者の移行速度が前
者の移行速度より大きくなっている。例えば、最小値０
から最大値１への移行時間は約７０〜９０秒程度に設定
され、最大値１から最小値０への移行時間は約２０〜３
０秒程度に設定されている。更に、この学習値はＥＣＵ
７０内のＲＡＭに記憶される一方、点火時期Θは、各領
域での滞留時間毎、各領域での学習値の変化方向に応じ
て随時更新される。したがって、領域Ｃでの点火時期Θ
の設定においては、過去の運転状態が学習値の変化によ
り反映されることとなる。
【００４４】次に、この方法での制御の流れを説明する
と、運転者がイグニッションスイッチをＯＮにしてエン
ジン１を始動させると、ＥＣＵ７０は先ずエンジン回転
数Ｎeと負荷情報である目標平均有効圧Ｐeとを読み込
む。次いで、ＥＣＵ７０は、これらエンジン回転数Ｎe
と目標平均有効圧Ｐeとに基づいて、現在の運転状態が
図１４中のいずれの領域にあるかを判定し、領域Ａにあ
れば、点火時期Θを上式により算出する。そして、領域
Ａでの滞留時間に応じて、学習補正値Ｇを最大値１に向
けて徐々に変化させる。また、領域Ｂ（領域Ａと領域Ｃ
との間の中負荷領域）にあれば、ＥＣＵ７０は、領域Ａ
と同様に、点火時期Θを算出し、領域Ｂでの滞留時間に
応じて学習補正値Ｇを最小値０に向けて徐々に変化させ
る。尚、領域Ｂは運転者による加速要求がある領域では
あるが、ＥＣＵ７０は、領域Ｂにおいては、進角補正を
行わない。その理由は、特に進角補正を行わなくとも、
吸気量調整手段（スロットル弁等）の開度調整により、
要求された出力を得ることができるためである。一方、
領域Ｃにあれば、ＥＣＵ７０は、加速領域と判定して、
学習補正値Ｇと点火時期補正値Θ2とに基づき点火時期
Θを進角させるが、領域Ｂと同様に領域Ｃでの滞留時間
に応じて学習補正値Ｇが最小値０に向けて徐々に変化す
るため、点火時期Θの進角量は時間の経過とともに低減
する。また、領域Ｄでは、領域Ａ、Ｂと同様、上式によ
り点火時期Θを算出するが、学習補正値Ｇについては、
リセット（最小値０）とする。これは、燃焼室内の壁温
上昇が推定できなくなることによる。ＥＣＵ７０は、こ
のように領域に合わせて点火時期Θを算出した後、点火
コイル１９を駆動し、点火プラグ３に高電圧を出力して
点火を行わせる。
と、運転者がイグニッションスイッチをＯＮにしてエン
ジン１を始動させると、ＥＣＵ７０は先ずエンジン回転
数Ｎeと負荷情報である目標平均有効圧Ｐeとを読み込
む。次いで、ＥＣＵ７０は、これらエンジン回転数Ｎe
と目標平均有効圧Ｐeとに基づいて、現在の運転状態が
図１４中のいずれの領域にあるかを判定し、領域Ａにあ
れば、点火時期Θを上式により算出する。そして、領域
Ａでの滞留時間に応じて、学習補正値Ｇを最大値１に向
けて徐々に変化させる。また、領域Ｂ（領域Ａと領域Ｃ
との間の中負荷領域）にあれば、ＥＣＵ７０は、領域Ａ
と同様に、点火時期Θを算出し、領域Ｂでの滞留時間に
応じて学習補正値Ｇを最小値０に向けて徐々に変化させ
る。尚、領域Ｂは運転者による加速要求がある領域では
あるが、ＥＣＵ７０は、領域Ｂにおいては、進角補正を
行わない。その理由は、特に進角補正を行わなくとも、
吸気量調整手段（スロットル弁等）の開度調整により、
要求された出力を得ることができるためである。一方、
領域Ｃにあれば、ＥＣＵ７０は、加速領域と判定して、
学習補正値Ｇと点火時期補正値Θ2とに基づき点火時期
Θを進角させるが、領域Ｂと同様に領域Ｃでの滞留時間
に応じて学習補正値Ｇが最小値０に向けて徐々に変化す
るため、点火時期Θの進角量は時間の経過とともに低減
する。また、領域Ｄでは、領域Ａ、Ｂと同様、上式によ
り点火時期Θを算出するが、学習補正値Ｇについては、
リセット（最小値０）とする。これは、燃焼室内の壁温
上昇が推定できなくなることによる。ＥＣＵ７０は、こ
のように領域に合わせて点火時期Θを算出した後、点火
コイル１９を駆動し、点火プラグ３に高電圧を出力して
点火を行わせる。
【００４５】今度は、運転状態が変化した場合について
説明する。ＥＣＵ７０は、領域Ｂや領域Ｃで運転されて
学習補正値Ｇが最小値０まで変化した直後に、運転状態
が領域Ａに一旦移行し、再び領域Ｃに移行した場合に
は、学習補正値Ｇが最大値１に近づかないために領域Ｃ
での進角補正を殆ど行わない。これは、領域Ａでの滞留
時間が短く、定常運転時の燃焼室壁温Ｔcwが十分に低下
しないため、領域Ｃで進角補正を行うだけのノッキング
に対する余裕がなくなることによる。また、ＥＣＵ７０
は、領域Ａでの運転で学習補正値Ｇが最大値１になった
後、運転状態が領域Ｂに移行して長時間滞留し、その後
に領域Ｃに移行した場合にも、領域Ｂにおいて学習補正
値Ｇが最小値０に近い値になるため、領域Ｃでの進角補
正を殆ど行わない。これは、領域Ｂでの滞留時間が長い
ことにより、定常運転時の燃焼室壁温Ｔcwが高くなって
しまい、領域Ｃで進角補正を行うだけのノッキングに対
する余裕がなくなることによる。更に、領域Ａ、Ｂ、Ｃ
から領域Ｄに移行し、その後、領域Ｃとなった場合、領
域Ｃでの進角補正は行わない。これは、領域Ｄにおい
て、燃焼室内の壁温がどの程度上昇するか推定できない
ためである。つまり、学習補正値Ｇが、点火時期補正値
Θ2に反映され領域Ｃに移行したからといって、点火時
期Θが積極的に進角されノッキングが発生してしまうこ
とを防止している。
説明する。ＥＣＵ７０は、領域Ｂや領域Ｃで運転されて
学習補正値Ｇが最小値０まで変化した直後に、運転状態
が領域Ａに一旦移行し、再び領域Ｃに移行した場合に
は、学習補正値Ｇが最大値１に近づかないために領域Ｃ
での進角補正を殆ど行わない。これは、領域Ａでの滞留
時間が短く、定常運転時の燃焼室壁温Ｔcwが十分に低下
しないため、領域Ｃで進角補正を行うだけのノッキング
に対する余裕がなくなることによる。また、ＥＣＵ７０
は、領域Ａでの運転で学習補正値Ｇが最大値１になった
後、運転状態が領域Ｂに移行して長時間滞留し、その後
に領域Ｃに移行した場合にも、領域Ｂにおいて学習補正
値Ｇが最小値０に近い値になるため、領域Ｃでの進角補
正を殆ど行わない。これは、領域Ｂでの滞留時間が長い
ことにより、定常運転時の燃焼室壁温Ｔcwが高くなって
しまい、領域Ｃで進角補正を行うだけのノッキングに対
する余裕がなくなることによる。更に、領域Ａ、Ｂ、Ｃ
から領域Ｄに移行し、その後、領域Ｃとなった場合、領
域Ｃでの進角補正は行わない。これは、領域Ｄにおい
て、燃焼室内の壁温がどの程度上昇するか推定できない
ためである。つまり、学習補正値Ｇが、点火時期補正値
Θ2に反映され領域Ｃに移行したからといって、点火時
期Θが積極的に進角されノッキングが発生してしまうこ
とを防止している。
【００４６】次に、上記制御手順を図１５のフローチャ
ートにより説明する。ＥＣＵ７０は、エンジンの負荷Ｐ
ｅ、回転数Ｎｅ、及び学習補正値Ｇを読み込み（ステッ
プＳ７１）、エンジン回転数Ｎｅが上限設定回転数ＲＰ
ＭＨ以上であるか否かを判定し（ステップＳ７３）、判
定がＹｅｓのときには、学習補正値Ｇを０にして（ステ
ップＳ７５）点火時期の設定を行い（ステップＳ９
３）、点火コイル１９を駆動して点火プラグ３を点火さ
せる（ステップＳ９５）。このときの点火時期は、基本
点火時期Θ1に設定される。エンジン回転数Ｎｅが上限
設定回転数ＲＰＭＨ以上である運転状態は、図１４に示
す領域Ｄである。この領域Ｄは、壁温上昇の推定ができ
ない高負荷領域である。従って、この領域Ｄにおいて
は、点火時期Θの進角を行わない。そして、この領域Ｄ
では、予め設定されている点火時期により制御される。
ートにより説明する。ＥＣＵ７０は、エンジンの負荷Ｐ
ｅ、回転数Ｎｅ、及び学習補正値Ｇを読み込み（ステッ
プＳ７１）、エンジン回転数Ｎｅが上限設定回転数ＲＰ
ＭＨ以上であるか否かを判定し（ステップＳ７３）、判
定がＹｅｓのときには、学習補正値Ｇを０にして（ステ
ップＳ７５）点火時期の設定を行い（ステップＳ９
３）、点火コイル１９を駆動して点火プラグ３を点火さ
せる（ステップＳ９５）。このときの点火時期は、基本
点火時期Θ1に設定される。エンジン回転数Ｎｅが上限
設定回転数ＲＰＭＨ以上である運転状態は、図１４に示
す領域Ｄである。この領域Ｄは、壁温上昇の推定ができ
ない高負荷領域である。従って、この領域Ｄにおいて
は、点火時期Θの進角を行わない。そして、この領域Ｄ
では、予め設定されている点火時期により制御される。
【００４７】ＥＣＵ７０は、ステップＳ７３の判定がＮ
ｏのときには運転領域が図１４の領域Ｃ（高負荷領域）
にあるか否かを判定し（ステップＳ７７）、判定がＹｅ
ｓのときには領域Ａ、Ｂにおける学習補正値Ｇの変化の
速度を設定するタイマＡ、Ｂをリセットして停止させ、
領域Ｃにおける学習補正値Ｇの変化の速度を設定するタ
イマＣを作動させ（ステップＳ７９）、現在の学習補正
値Ｇ1を徐々に減らし（ステップＳ８１）、ステップＳ
９３に進む。このタイマＣは、領域Ｃでの学習補正値Ｇ
の更新周期を設定するものであり、領域Ｃでは時間Ｔc
が経過するたびにその時の学習補正値Ｇ1を所定値ΔＧ
だけ減少させる。従って、この学習補正値Ｇ1は、時間
の経過に伴い即ち、領域Ｃにおける滞留時間に応じて徐
々に最小値０に近づく。そして、点火時期Θの進角量が
徐々に０になる。前述したようにこの領域Ｃにおいて
は、学習補正値Ｇと点火時期補正値Θ2とにより前式に
基づいて算出され、当該算出された点火時期Θに進角さ
せる。しかしながら、領域Ｃでの滞留時間に応じて学習
補正値Ｇが最小値０に向けて徐々に減少するため、点火
時期Θの進角量は、時間の経過と共に小さくなる。
ｏのときには運転領域が図１４の領域Ｃ（高負荷領域）
にあるか否かを判定し（ステップＳ７７）、判定がＹｅ
ｓのときには領域Ａ、Ｂにおける学習補正値Ｇの変化の
速度を設定するタイマＡ、Ｂをリセットして停止させ、
領域Ｃにおける学習補正値Ｇの変化の速度を設定するタ
イマＣを作動させ（ステップＳ７９）、現在の学習補正
値Ｇ1を徐々に減らし（ステップＳ８１）、ステップＳ
９３に進む。このタイマＣは、領域Ｃでの学習補正値Ｇ
の更新周期を設定するものであり、領域Ｃでは時間Ｔc
が経過するたびにその時の学習補正値Ｇ1を所定値ΔＧ
だけ減少させる。従って、この学習補正値Ｇ1は、時間
の経過に伴い即ち、領域Ｃにおける滞留時間に応じて徐
々に最小値０に近づく。そして、点火時期Θの進角量が
徐々に０になる。前述したようにこの領域Ｃにおいて
は、学習補正値Ｇと点火時期補正値Θ2とにより前式に
基づいて算出され、当該算出された点火時期Θに進角さ
せる。しかしながら、領域Ｃでの滞留時間に応じて学習
補正値Ｇが最小値０に向けて徐々に減少するため、点火
時期Θの進角量は、時間の経過と共に小さくなる。
【００４８】ＥＣＵ７０は、ステップＳ７７の判定がＮ
ｏのとき即ち、運転状態が領域Ｃにないときにはタイマ
Ｃをリセットして作動を停止させ（ステップＳ８３）、
領域Ａにあるか否かを判定し（ステップＳ８５）、当該
判定がＮｏのとき即ち、領域ＢにあるときにはタイマＡ
もリセットして停止させ、タイマＢを作動させて（ステ
ップＳ９１）、現在の学習補正値Ｇ1を徐々に減らし
（ステップＳ８１）、ステップＳ９３に進む。このタイ
マＢは、領域Ｂでの学習補正値Ｇの更新周期を設定する
ものであり、領域Ｂでは時間Ｔb（Ｔb＞Ｔc）が経過す
るたびにその時の学習補正値Ｇ1をΔＧだけ減少させ
る。従って、領域Ｂにおける学習補正値Ｇの変化速度
は、領域Ｃにおける変化速度より遅い。そして、この学
習補正値Ｇ1は、時間の経過に伴い即ち、領域Ｂにおけ
る滞留時間に応じて徐々に最小値０に近づく。この領域
Ｂにおいては、点火時期Θは基本点火時期Θ1により前
式に基づいて算出され、進角補正は行わない。
ｏのとき即ち、運転状態が領域Ｃにないときにはタイマ
Ｃをリセットして作動を停止させ（ステップＳ８３）、
領域Ａにあるか否かを判定し（ステップＳ８５）、当該
判定がＮｏのとき即ち、領域ＢにあるときにはタイマＡ
もリセットして停止させ、タイマＢを作動させて（ステ
ップＳ９１）、現在の学習補正値Ｇ1を徐々に減らし
（ステップＳ８１）、ステップＳ９３に進む。このタイ
マＢは、領域Ｂでの学習補正値Ｇの更新周期を設定する
ものであり、領域Ｂでは時間Ｔb（Ｔb＞Ｔc）が経過す
るたびにその時の学習補正値Ｇ1をΔＧだけ減少させ
る。従って、領域Ｂにおける学習補正値Ｇの変化速度
は、領域Ｃにおける変化速度より遅い。そして、この学
習補正値Ｇ1は、時間の経過に伴い即ち、領域Ｂにおけ
る滞留時間に応じて徐々に最小値０に近づく。この領域
Ｂにおいては、点火時期Θは基本点火時期Θ1により前
式に基づいて算出され、進角補正は行わない。
【００４９】ＥＣＵ７０は、ステップＳ８５の判定がＹ
ｅｓのとき即ち、領域ＡにあるときにはタイマＡを作動
させ、タイマＢをリセットして停止させ（ステップＳ８
７）、現在の学習補正値Ｇ1を徐々に増やし（ステップ
Ｓ８９）、ステップＳ９３に進む。このタイマＡは、領
域Ａでの学習補正値Ｇの更新周期を設定するものであ
り、領域Ａでは、時間Ｔa（Ｔa＞Ｔb）が経過するたび
にその時の学習補正値Ｇ1をΔＧだけ増大させる。尚、
領域Ａにおける学習補正値Ｇの増大速度は、領域Ｂにお
ける速度より更に遅い。そして、この学習補正値Ｇ
1は、時間の経過に伴い即ち、領域Ａにおける滞留時間
に応じて徐々に最大値１に近づく。そして、この領域Ａ
においては、点火時期Θは、基本点火時期Θ1により前
式に基づいて算出され、進角補正は行わない。
ｅｓのとき即ち、領域ＡにあるときにはタイマＡを作動
させ、タイマＢをリセットして停止させ（ステップＳ８
７）、現在の学習補正値Ｇ1を徐々に増やし（ステップ
Ｓ８９）、ステップＳ９３に進む。このタイマＡは、領
域Ａでの学習補正値Ｇの更新周期を設定するものであ
り、領域Ａでは、時間Ｔa（Ｔa＞Ｔb）が経過するたび
にその時の学習補正値Ｇ1をΔＧだけ増大させる。尚、
領域Ａにおける学習補正値Ｇの増大速度は、領域Ｂにお
ける速度より更に遅い。そして、この学習補正値Ｇ
1は、時間の経過に伴い即ち、領域Ａにおける滞留時間
に応じて徐々に最大値１に近づく。そして、この領域Ａ
においては、点火時期Θは、基本点火時期Θ1により前
式に基づいて算出され、進角補正は行わない。
【００５０】ＥＣＵ７０は、点火時期設定マップを備え
ており、学習補正値Ｇに応じて点火時期を設定する。学
習補正値Ｇは、前述したように進角反映度合いを減らす
方向の変化（最大値１から最小値０に減少する速度）
が、進角反映度合いを増やす方向の変化（最小値０から
最大値１に増加する速度）よりも速くなるように設定さ
れている。尚、学習補正値Ｇの減少する速さは、一律で
も良い（即ち、本実施例の場合Ｔb＞Ｔcとする。）が、
高い領域（高負荷）ほどシリンダの発生する熱量が大き
いことから、本実施形態のように高負荷領域ほど速い速
度で学習補正値Ｇを減少させるようにした方が好まし
い。
ており、学習補正値Ｇに応じて点火時期を設定する。学
習補正値Ｇは、前述したように進角反映度合いを減らす
方向の変化（最大値１から最小値０に減少する速度）
が、進角反映度合いを増やす方向の変化（最小値０から
最大値１に増加する速度）よりも速くなるように設定さ
れている。尚、学習補正値Ｇの減少する速さは、一律で
も良い（即ち、本実施例の場合Ｔb＞Ｔcとする。）が、
高い領域（高負荷）ほどシリンダの発生する熱量が大き
いことから、本実施形態のように高負荷領域ほど速い速
度で学習補正値Ｇを減少させるようにした方が好まし
い。
【００５１】また、学習補正値Ｇを領域Ｄにおいてリセ
ット（最小値０）としているが、領域ＢやＣのように滞
留時間に応じて学習補正値Ｇを徐々に減少するよう設定
しても良い。このとき、領域ＢやＣでの学習補正値Ｇの
減少する速さより速く設定することが好ましい。更に、
ＥＣＵ７０は、エンジン停止（キーオフ）後学習補正値
Ｇの値を、最低壁温を示す値に設定する。例えば、ＥＣ
Ｕ７０は、エンジン停止後、学習補正値Ｇの値を最小値
０から時間の経過に伴い徐々に最大値１にする。勿論、
エンジン停止後、領域Ａと同様の処理を行い、学習補正
値Ｇを最小値０から最大値１にするようにしてもよい。
そして、エンジン停止後、所定時間内でのエンジン再始
動時には学習補正値Ｇの値を最大値１に近い値又は最大
値１からスタートさせる。これにより、エンジンの運転
領域が、エンジン再始動後、直ぐに領域Ｃに移行した場
合でも点火時期の進角量を大きくし出力を得ることが可
能となる。
ット（最小値０）としているが、領域ＢやＣのように滞
留時間に応じて学習補正値Ｇを徐々に減少するよう設定
しても良い。このとき、領域ＢやＣでの学習補正値Ｇの
減少する速さより速く設定することが好ましい。更に、
ＥＣＵ７０は、エンジン停止（キーオフ）後学習補正値
Ｇの値を、最低壁温を示す値に設定する。例えば、ＥＣ
Ｕ７０は、エンジン停止後、学習補正値Ｇの値を最小値
０から時間の経過に伴い徐々に最大値１にする。勿論、
エンジン停止後、領域Ａと同様の処理を行い、学習補正
値Ｇを最小値０から最大値１にするようにしてもよい。
そして、エンジン停止後、所定時間内でのエンジン再始
動時には学習補正値Ｇの値を最大値１に近い値又は最大
値１からスタートさせる。これにより、エンジンの運転
領域が、エンジン再始動後、直ぐに領域Ｃに移行した場
合でも点火時期の進角量を大きくし出力を得ることが可
能となる。
【００５２】このように、図１４に示した領域毎に進角
制御や学習補正値制御を行うことにより、システムの構
成を非常に簡素なものとしながら、運転状態の変化を十
分に加味することができ、加速要求の高い運転状態（高
負荷運転領域）において、ノッキングの発生しない範囲
で点火時期Θを積極的に進角させて出力を向上させるこ
とができる。
制御や学習補正値制御を行うことにより、システムの構
成を非常に簡素なものとしながら、運転状態の変化を十
分に加味することができ、加速要求の高い運転状態（高
負荷運転領域）において、ノッキングの発生しない範囲
で点火時期Θを積極的に進角させて出力を向上させるこ
とができる。
【００５３】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明の態様はこれら実施形態に限るものではない。例
えば、上記実施形態は本発明を直列４気筒の筒内噴射ガ
ソリンエンジンに適用したものであるが、単気筒エンジ
ンやＶ型６気筒エンジン等、気筒数やその配列が異なる
種々のエンジンに適用してもよいし、メタノール等のガ
ソリン以外の燃料を使用するエンジンに適用してもよ
い。また、上記実施形態では壁温をスロットル開度やエ
ンジン回転数を用いて推定するようにしたが、シリンダ
壁に熱電対等の温度センサを取り付け、直に壁温を検出
するようにしてもよいし、加速判定に回転数の変化率等
を用いてもよい。更に、制御システムの具体的構成や制
御手順等については、本発明の主旨を逸脱しない範囲で
変更することが可能である。例えば、上記実施形態では
関数ｈ（Ｋt）を用いて進角制御時間ｔxを算出するよう
にしたが、エンジン回転数Ｎeをパラメータとして予め
進角制御時間ｔxをマップ化しておいたり、所定回転数
以上となった場合には進角制御時間ｔxを一定値とする
ようにしてもよい。また、燃焼室壁温Ｔcwが低くなる運
転状態から加速が検知または推定された後、ある所定時
間だけ進角させてもよいし、より簡素なシステムを考え
た場合、進角補正量を一定に設定するようにしてもよ
い。
本発明の態様はこれら実施形態に限るものではない。例
えば、上記実施形態は本発明を直列４気筒の筒内噴射ガ
ソリンエンジンに適用したものであるが、単気筒エンジ
ンやＶ型６気筒エンジン等、気筒数やその配列が異なる
種々のエンジンに適用してもよいし、メタノール等のガ
ソリン以外の燃料を使用するエンジンに適用してもよ
い。また、上記実施形態では壁温をスロットル開度やエ
ンジン回転数を用いて推定するようにしたが、シリンダ
壁に熱電対等の温度センサを取り付け、直に壁温を検出
するようにしてもよいし、加速判定に回転数の変化率等
を用いてもよい。更に、制御システムの具体的構成や制
御手順等については、本発明の主旨を逸脱しない範囲で
変更することが可能である。例えば、上記実施形態では
関数ｈ（Ｋt）を用いて進角制御時間ｔxを算出するよう
にしたが、エンジン回転数Ｎeをパラメータとして予め
進角制御時間ｔxをマップ化しておいたり、所定回転数
以上となった場合には進角制御時間ｔxを一定値とする
ようにしてもよい。また、燃焼室壁温Ｔcwが低くなる運
転状態から加速が検知または推定された後、ある所定時
間だけ進角させてもよいし、より簡素なシステムを考え
た場合、進角補正量を一定に設定するようにしてもよ
い。
【００５４】
【発明の効果】本発明の請求項１によれば、燃焼室内に
直接噴射された燃料を点火装置により点火する筒内噴射
型火花点火式内燃機関の点火時期を制御する点火時期制
御装置であって、少なくとも前記内燃機関の負荷と回転
数とに基づいて点火時期を設定する点火時期設定手段
と、前記内燃機関が加速運転に移行した場合、燃焼室内
の壁温上昇遅れに対応させて加速運転開始直後から所定
期間に亘って前記点火時期を進角補正する点火時期補正
手段とを備えるようにしたため、壁温が比較的低い加速
初期において、出力の上昇による加速性能の向上が得ら
れると共に、燃料エネルギーの有効利用が図られて燃費
も向上する。
直接噴射された燃料を点火装置により点火する筒内噴射
型火花点火式内燃機関の点火時期を制御する点火時期制
御装置であって、少なくとも前記内燃機関の負荷と回転
数とに基づいて点火時期を設定する点火時期設定手段
と、前記内燃機関が加速運転に移行した場合、燃焼室内
の壁温上昇遅れに対応させて加速運転開始直後から所定
期間に亘って前記点火時期を進角補正する点火時期補正
手段とを備えるようにしたため、壁温が比較的低い加速
初期において、出力の上昇による加速性能の向上が得ら
れると共に、燃料エネルギーの有効利用が図られて燃費
も向上する。
【００５５】また、請求項２によれば、請求項１の点火
時期制御装置において、前記内燃機関の運転状態を判定
する運転状態判定手段を更に備え、前記点火時期補正手
段は、当該運転状態判定手段により判定された加速運転
開始直前の運転状態が高負荷運転状態であった場合、前
記進角補正を抑制または中止するようにしたため、壁温
が高い状態で進角することによるノッキングが防止でき
る。
時期制御装置において、前記内燃機関の運転状態を判定
する運転状態判定手段を更に備え、前記点火時期補正手
段は、当該運転状態判定手段により判定された加速運転
開始直前の運転状態が高負荷運転状態であった場合、前
記進角補正を抑制または中止するようにしたため、壁温
が高い状態で進角することによるノッキングが防止でき
る。
【００５６】また、請求項３によれば、請求項１の点火
時期制御装置において、前記内燃機関の運転状態を判定
する運転状態判定手段を更に備え、この運転状態判定手
段は、当該内燃機関の出力制御部材が所定速度以上で加
速側に変位し、かつ、当該内燃機関の負荷と回転数とに
より決まる運転状態量が所定の加速領域にあるときに前
記進角補正を行うようにしたため、加速運転状態を正確
に認識することができるようになる。
時期制御装置において、前記内燃機関の運転状態を判定
する運転状態判定手段を更に備え、この運転状態判定手
段は、当該内燃機関の出力制御部材が所定速度以上で加
速側に変位し、かつ、当該内燃機関の負荷と回転数とに
より決まる運転状態量が所定の加速領域にあるときに前
記進角補正を行うようにしたため、加速運転状態を正確
に認識することができるようになる。
【００５７】また、請求項４によれば、請求項１〜３の
点火時期制御装置において、前記点火時期補正手段は、
少なくとも前記内燃機関の負荷状態に対応した進角補正
量を記憶した記憶手段を有し、当該内燃機関が加速運転
に移行した場合、加速運転開始直後の第１負荷状態に対
応する進角補正量を当該記憶手段から読み出して進角補
正を行うと共に、燃焼室壁面の温度上昇に応じて予め定
められたテーリングパターンに従って進角補正量を漸減
させる一方、この進角補正の継続中に前記内燃機関の負
荷状態が前記第１負荷状態と異なる第２負荷状態に移行
した場合、当該第２負荷状態に対応する進角補正量を前
記記憶手段から読み出して新たに進角補正を行うように
したため、再加速等に伴う壁温上昇率の変化があって
も、適正な進角補正が行えるようになる。
点火時期制御装置において、前記点火時期補正手段は、
少なくとも前記内燃機関の負荷状態に対応した進角補正
量を記憶した記憶手段を有し、当該内燃機関が加速運転
に移行した場合、加速運転開始直後の第１負荷状態に対
応する進角補正量を当該記憶手段から読み出して進角補
正を行うと共に、燃焼室壁面の温度上昇に応じて予め定
められたテーリングパターンに従って進角補正量を漸減
させる一方、この進角補正の継続中に前記内燃機関の負
荷状態が前記第１負荷状態と異なる第２負荷状態に移行
した場合、当該第２負荷状態に対応する進角補正量を前
記記憶手段から読み出して新たに進角補正を行うように
したため、再加速等に伴う壁温上昇率の変化があって
も、適正な進角補正が行えるようになる。
【００５８】また、請求項５によれば、燃焼室内に直接
噴射された燃料を点火装置により点火する筒内噴射型火
花点火式内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御装
置であって、少なくとも負荷およびエンジン回転数に基
づいて、定常運転状態における最適点火時期を予め設定
した点火時期設定手段と、実際の運転状態における壁温
または当該壁温と相関するパラメータを検出または推定
する壁温検出手段と、所定負荷以上の運転状態におい
て、前記壁温検出手段により検出または推定された壁温
が同一運転状態における定常的な壁温より低い場合、前
記最適点火時期を進角補正する進角補正手段とを備える
ようにしたため、壁温が比較的低い加速初期等におい
て、出力の上昇による加速性能の向上が得られると共
に、燃料エネルギーの有効利用が図られて燃費も向上す
る。
噴射された燃料を点火装置により点火する筒内噴射型火
花点火式内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御装
置であって、少なくとも負荷およびエンジン回転数に基
づいて、定常運転状態における最適点火時期を予め設定
した点火時期設定手段と、実際の運転状態における壁温
または当該壁温と相関するパラメータを検出または推定
する壁温検出手段と、所定負荷以上の運転状態におい
て、前記壁温検出手段により検出または推定された壁温
が同一運転状態における定常的な壁温より低い場合、前
記最適点火時期を進角補正する進角補正手段とを備える
ようにしたため、壁温が比較的低い加速初期等におい
て、出力の上昇による加速性能の向上が得られると共
に、燃料エネルギーの有効利用が図られて燃費も向上す
る。
【００５９】請求項６によれば、前記点火時期補正手段
は、前記回転数と負荷とから予め設定された特定の高負
荷領域とその他の領域とを有し、前記内燃機関の運転状
態が前記特定の高負荷領域にあるときに点火時期の進角
補正を行うことにより、高負荷領域における加速性能の
向上が図られる。請求項７によれば、前記点火時期補正
手段による進角量の反映度合いを決定する学習補正値が
設定され、前記特定の高負荷領域では前記学習補正値に
よる進角反映度合いを減らす方向に変化させ、その他の
領域では進角反映度合いを増やす方向に変化させること
により、高負荷領域における加速性能の向上を図ると共
に壁温の上昇を防ぎノッキングを防止することができ
る。また、その他の領域において学習補正値の進角反映
度合いが高まり、当該領域から高負荷領域に移行した際
に進角反映の度合いを高めることができる。
は、前記回転数と負荷とから予め設定された特定の高負
荷領域とその他の領域とを有し、前記内燃機関の運転状
態が前記特定の高負荷領域にあるときに点火時期の進角
補正を行うことにより、高負荷領域における加速性能の
向上が図られる。請求項７によれば、前記点火時期補正
手段による進角量の反映度合いを決定する学習補正値が
設定され、前記特定の高負荷領域では前記学習補正値に
よる進角反映度合いを減らす方向に変化させ、その他の
領域では進角反映度合いを増やす方向に変化させること
により、高負荷領域における加速性能の向上を図ると共
に壁温の上昇を防ぎノッキングを防止することができ
る。また、その他の領域において学習補正値の進角反映
度合いが高まり、当該領域から高負荷領域に移行した際
に進角反映の度合いを高めることができる。
【００６０】請求項８によれば、前記学習補正値の変化
速度は、進角反映度合いを減らす方向には速く、増やす
方向には遅く設定されていることにより、高負荷領域に
おける加速性能を確保しながらノッキングの発生を有効
に防止することができる。請求項９によれば、燃焼室内
に直接噴射された燃料を点火装置により点火する筒内噴
射型火花点火式内燃機関の点火時期を制御する点火時期
制御装置であって、前記内燃機関の各負荷状態に応じて
定常的に得られる燃焼室壁温に対応させて前記各負荷状
態における定常最適点火時期を予め設定した点火時期設
定手段と、前記負荷状態が増大側に急変する過渡時には
所定期間に亘り前記定常最適点火時期を更に進角させる
進角補正手段とを備えたことにより、負荷状態が増大側
に急変する、例えば、高負荷状態に移行した際の過渡時
における加速性能の一層の向上が図られる。
速度は、進角反映度合いを減らす方向には速く、増やす
方向には遅く設定されていることにより、高負荷領域に
おける加速性能を確保しながらノッキングの発生を有効
に防止することができる。請求項９によれば、燃焼室内
に直接噴射された燃料を点火装置により点火する筒内噴
射型火花点火式内燃機関の点火時期を制御する点火時期
制御装置であって、前記内燃機関の各負荷状態に応じて
定常的に得られる燃焼室壁温に対応させて前記各負荷状
態における定常最適点火時期を予め設定した点火時期設
定手段と、前記負荷状態が増大側に急変する過渡時には
所定期間に亘り前記定常最適点火時期を更に進角させる
進角補正手段とを備えたことにより、負荷状態が増大側
に急変する、例えば、高負荷状態に移行した際の過渡時
における加速性能の一層の向上が図られる。
【図１】本発明に係るエンジン制御システムの一実施形
態を示す概略構成図である。
態を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に係る筒内噴射ガソリンエンジンの縦
断面図である。
断面図である。
【図３】実施形態に係る燃料噴射制御マップである。
【図４】実施形態における後期噴射モード時の燃料噴射
形態を示す説明図である。
形態を示す説明図である。
【図５】実施形態における前期噴射モード時の燃料噴射
形態を示す説明図である。
形態を示す説明図である。
【図６】点火時期制御サブルーチンの手順を示したフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図７】点火時期制御サブルーチンの手順を示したフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図８】壁温推定サブルーチンの手順を示したフローチ
ャートである。
ャートである。
【図９】加速時進角制御サブルーチンの手順を示したフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図１０】加速時進角制御サブルーチンの手順を示した
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１１】加速領域を判定するためのマップである。
【図１２】点火時期を設定するためのマップである。
【図１３】加速時における点火進角補正量と壁温との変
化を示したタイムチャートである。
化を示したタイムチャートである。
【図１４】運転状態をパラメータとする加速進角領域を
示したグラフである。
示したグラフである。
【図１５】本発明の実施例２における点火時期の制御手
順を示すフローチャートである。
順を示すフローチャートである。
１ エンジン ３ 点火プラグ ５ 燃焼室 ６ シリンダ ７ ピストン ７０ ＥＣＵ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 和正 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 田村 宏記 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 宮本 勝彦 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 安東 弘光 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 燃焼室内に直接噴射された燃料を点火装
置により点火する筒内噴射型火花点火式内燃機関の点火
時期を制御する点火時期制御装置であって、 少なくとも前記内燃機関の負荷と回転数とに基づいて点
火時期を設定する点火時期設定手段と、 前記内燃機関が加速運転に移行した場合、燃焼室内の壁
温上昇遅れに対応させて加速運転開始直後から所定期間
に亘って前記点火時期を進角補正する点火時期補正手段
とを備えたことを特徴とする筒内噴射型火花点火式内燃
機関の点火時期制御装置。 - 【請求項２】 前記内燃機関の運転状態を判定する運転
状態判定手段を更に備え、 前記点火時期補正手段は、当該運転状態判定手段により
判定された加速運転開始直前の運転状態が高負荷運転状
態であった場合、前記進角補正を抑制または中止するこ
とを特徴とする、請求項１記載の筒内噴射型火花点火式
内燃機関の点火時期制御装置。 - 【請求項３】 前記内燃機関の運転状態を判定する運転
状態判定手段を更に備え、 この運転状態判定手段は、当該内燃機関の出力制御部材
が所定速度以上で加速側に変位し、かつ、当該内燃機関
の負荷と回転数とにより決まる運転状態量が所定の加速
領域にあるときに前記進角補正を行うことを特徴とす
る、請求項１記載の筒内噴射型火花点火式内燃機関の点
火時期制御装置。 - 【請求項４】 前記点火時期補正手段は、少なくとも前
記内燃機関の負荷状態に対応した進角補正量を記憶した
記憶手段を有し、当該内燃機関が加速運転に移行した場
合、加速運転開始直後の第１負荷状態に対応する進角補
正量を当該記憶手段から読み出して進角補正を行うと共
に、燃焼室壁面の温度上昇に応じて予め定められたテー
リングパターンに従って進角補正量を漸減させる一方、
この進角補正の継続中に前記内燃機関の負荷状態が前記
第１負荷状態と異なる第２負荷状態に移行した場合、当
該第２負荷状態に対応する進角補正量を前記記憶手段か
ら読み出して新たに進角補正を行うことを特徴とする、
請求項１〜３記載の筒内噴射型火花点火式内燃機関の点
火時期制御装置。 - 【請求項５】 燃焼室内に直接噴射された燃料を点火装
置により点火する筒内噴射型火花点火式内燃機関の点火
時期を制御する点火時期制御装置であって、 少なくとも負荷およびエンジン回転数に基づいて、定常
運転状態における最適点火時期を予め設定した点火時期
設定手段と、 実際の運転状態における壁温または当該壁温と相関する
パラメータを検出または推定する壁温検出手段と、 所定負荷以上の運転状態において、前記壁温検出手段に
より検出または推定された壁温が同一運転状態における
定常的な壁温より低い場合、前記最適点火時期を進角補
正する進角補正手段とを備えたことを特徴とする筒内噴
射型火花点火式内燃機関の点火時期制御装置。 - 【請求項６】 前記点火時期補正手段は、前記回転数と
負荷とから予め設定された特定の高負荷領域とその他の
領域とを有し、前記内燃機関の運転状態が前記特定の高
負荷領域にあるときに点火時期の進角補正を行うことを
特徴とする請求項１記載の筒内噴射型火花点火式内燃機
関の点火時期制御装置。 - 【請求項７】 前記点火時期補正手段による進角量の反
映度合いを決定する学習補正値が設定され、前記特定の
高負荷領域では前記学習補正値による進角反映度合いを
減らす方向に変化させ、その他の領域では進角反映度合
いを増やす方向に変化させることを特徴とする請求項６
記載の筒内噴射型火花点火式内燃機関の点火時期制御装
置。 - 【請求項８】 前記学習補正値の変化速度は、進角反映
度合いを減らす方向には速く、増やす方向には遅く設定
されていることを特徴とする請求項７記載の筒内噴射型
火花点火式内燃機関の点火時期制御装置。 - 【請求項９】 燃焼室内に直接噴射された燃料を点火装
置により点火する筒内噴射型火花点火式内燃機関の点火
時期を制御する点火時期制御装置であって、 前記内燃機関の各負荷状態に応じて定常的に得られる燃
焼室壁温に対応させて前記各負荷状態における定常最適
点火時期を予め設定した点火時期設定手段と、 前記負荷状態が増大側に急変する過渡時には所定期間に
亘り前記定常最適点火時期を更に進角させる進角補正手
段とを備えたことを特徴とする筒内噴射型火花点火式内
燃機関の点火時期制御装置。
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