特開 2023-169652 内燃機関制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023169652

(43)【公開日】2023-11-30

(54)【発明の名称】内燃機関制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20231122BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20231122BHJP

   F02P 5/145 20060101ALI20231122BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00 345

F02D29/02 K

F02P5/145 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022080899

(22)【出願日】2022-05-17

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145023

【弁理士】

【氏名又は名称】川本 学

(74)【代理人】

【識別番号】100105887

【弁理士】

【氏名又は名称】来山 幹雄

(74)【代理人】

【識別番号】100182028

【弁理士】

【氏名又は名称】多原 伸宜

(72)【発明者】

【氏名】山本 雄一

(72)【発明者】

【氏名】吉廣 光

【テーマコード（参考）】

3G022

3G093

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G022EA08

3G022FA06

3G022GA01

3G022GA07

3G022GA08

3G022GA09

3G022GA19

3G093AA02

3G093DA01

3G093DA03

3G093DA05

3G093DA06

3G093DA07

3G093DA11

3G093DB05

3G093EA13

3G093FB02

3G384AA01

3G384AA27

3G384BA03

3G384BA05

3G384BA24

3G384CA25

3G384DA44

3G384EB04

3G384FA04Z

3G384FA08Z

3G384FA28Z

3G384FA40Z

3G384FA56Z

3G384FA58Z

3G384FA79Z

(57)【要約】

【課題】内燃機関に設けられた２つの点火栓のうちの遅角側の点火栓のみに異常が発生した場合に、異常が発生していない進角側の点火栓の点火時期を適切に設定して、内燃機関の燃焼を安定化させることが可能な内燃機関制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関制御装置５０では、点火制御部１５１が、第１の点火栓１０ａ及び第２の点火栓１０ｂが共に正常状態であるときの第２の点火栓１０ｂの点火時期よりも進角側の第１の点火栓１０ａの点火時期に比較して、第１の点火栓１０ａが正常状態であり、かつ第２の点火栓１０ｂが異常状態であるときの第２の点火栓１０ｂの点火時期よりも進角側の第１の点火栓１０ａの点火時期を遅角させるように設定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の１つの気筒に対して設けられた第１の点火栓及び第２の点火栓による点火動作を制御する点火制御部と、前記内燃機関に対する燃料の供給動作を制御する燃料供給制御部と、を備え、第１の点火栓の第１の点火時期は、第２の点火栓の第２の点火時期よりも進角された点火時期に設定された内燃機関制御装置であって、
前記点火制御部は、前記第１の点火栓及び前記第２の点火栓が共に正常状態であるときの前記第１の点火時期に比較して、前記第１の点火栓が正常状態であり、かつ前記第２の点火栓が異常状態であるときの前記第１の点火時期を遅角させるように設定することを特徴とする内燃機関制御装置。

【請求項2】

前記点火制御部は、前記第１の点火栓が正常状態であり、かつ前記第２の点火栓が異常状態であるときの前記第１の点火時期を、前記内燃機関の回転数及び前記内燃機関のスロットル開度に応じて遅角させるように設定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に搭載された内燃機関の気筒毎に２つ設けられた点火栓の点火動作を制御すると共に、その気筒毎に設けられたインジェクタの燃料噴射動作を制御する内燃機関制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、内燃機関において、燃焼室内に生成される混合気に対する点火性能を向上して、排気ガス特性や燃料消費特性等の諸特性を向上するために、１つの気筒に対して複数の点火栓を設けた構成が採用される場合がある。

【0003】

かかる状況下で、特許文献１は、多点点火内燃機関の点火時期制御装置に関し、１つの燃焼室１に、複数の点火ギャップ１１から１４が配設されており、各々の点火ギャップ１１から１４の点火時期が互いに異なる構成を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平６－３２３２３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の構成においては、１つの燃焼室１に、複数の点火ギャップ１１から１４が配設されており、各々の点火ギャップ１１から１４を適用してそれらの点火時期を互いに異ならせる構成については開示しているが、複数の点火ギャップ１１から１４の内のいずれかに異常が発生する状況については何等の配慮をしておらず、複数の点火ギャップ１１から１４の内のいずれかに異常が発生した場合に、異常が発生していない残余の点火ギャップにおける点火時期を如何に設定すべきか等について、何等の開示や示唆をしておらず、不適切な点火時期により内燃機関の燃焼が不安定になる傾向が考えられて、改善の余地がある。

【0006】

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、内燃機関に設けられた２つの点火栓のうちの遅角側の点火栓のみに異常が発生した場合に、異常が発生していない進角側の点火栓の点火時期を適切に設定して、内燃機関の燃焼を安定化させることが可能な内燃機関制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

以上の目的を達成するべく、本発明は、内燃機関の１つの気筒に対して設けられた第１の点火栓及び第２の点火栓による点火動作を制御する点火制御部と、前記内燃機関に対する燃料の供給動作を制御する燃料供給制御部と、を備え、第１の点火栓の第１の点火時期は、第２の点火栓の第２の点火時期よりも進角された点火時期に設定された内燃機関制御装置であって、前記点火制御部は、前記第１の点火栓及び前記第２の点火栓が共に正常状態であるときの前記第１の点火時期に比較して、前記第１の点火栓が正常状態であり、かつ前記第２の点火栓が異常状態であるときの前記第１の点火時期を遅角させるように設定することを第１の局面とする。

【0008】

また、本発明の第１の局面に加え、本発明は、前記点火制御部は、前記第１の点火栓が正常状態であり、かつ前記第２の点火栓が異常状態であるときの前記第１の点火時期を、前記内燃機関の回転数及び前記内燃機関のスロットル開度に応じて遅角させるように設定することを第２の局面とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の第１の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、点火制御部が、第１の点火栓及び第２の点火栓が共に正常状態であるときの第２の点火栓の点火時期よりも進角側の第１の点火栓の点火時期に比較して、第１の点火栓が正常状態であり、かつ第２の点火栓が異常状態であるときの第２の点火栓の点火時期よりも進角側の第１の点火栓の点火時期を遅角させるように設定することにより、内燃機関に設けられた２つの点火栓のうちの遅角側の点火栓のみに異常が発生した場合に、異常が発生していない進角側の点火栓の点火時期を適切に設定して、内燃機関の燃焼を安定化させることができる。

【0010】

また、本発明の第２の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、点火制御部が、第１の点火栓が正常状態であり、かつ第２の点火栓が異常状態であるときの第１の点火栓の点火時期を、内燃機関の回転数及び内燃機関のスロットル開度に応じて遅角させるように設定することにより、内燃機関に設けられた２つの点火栓のうちの遅角側の点火栓のみに異常が発生した場合に、異常が発生していない進角側の点火栓の点火時期をより適切に設定して、内燃機関の燃焼をより安定化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の実施形態における内燃機関制御装置（以下、エンジン制御装置と記すことがある）の構成を、内燃機関（以下、エンジンと記すことがある）と共に示す模式図である。

【図2】図２は、本実施形態におけるエンジン制御装置が用いる点火時期の補正係数マップの一例を示す図であり、図２（ａ）は、第２の点火栓のみの異常の際に適用されて、エンジン回転数の値及びスロットル開度の値に応じて規定された点火時期の補正係数の値を有する補正係数マップの一例を示し、図２（ｂ）は、第１の点火栓のみの異常の際に適用されて、エンジン回転数の値及びスロットル開度の値に応じて規定された点火時期の補正係数の値を有する補正係数マップの一例を示す。

【図3】図３は、本実施形態におけるエンジン制御装置の補正係数算出処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態におけるエンジン制御装置につき、詳細に説明する。

【0013】

＜エンジンの構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態におけるエンジン制御装置が適用されるエンジンの構成について、詳細に説明する。

【0014】

図１は、本実施形態におけるエンジン制御装置の構成を、エンジンと共に示す模式図である。

【0015】

図１に示すように、エンジン１は、典型的には、図示を省略する二輪自動車等の車両に搭載されて、１サイクルが４ストロークのレシプロ型の内燃機関であり、エンジン制御装置５０によりその運転状態が制御されるもので、シリンダブロック２を備えている。なお、図中では、説明の便宜上、エンジン１を単数の気筒２ａの構成を有するものとして示しているが、エンジン１は複数の気筒２ａを有するものであってもよく、気筒２ａの配列も直列、水平対向やＶ型等であってもよい。また、エンジン１は、典型的には水冷式であって、シリンダブロック２の側壁内の図示を省略する冷却水通路には、冷却水通路を流通する冷却水の温度を検出するための水温センサ１０１が設けられている。なお、エンジン１が空冷式である場合には、水温センサ１０１の代わりに、シリンダブロック２等にエンジン１の温度を検出自在な図示を省略する温度センサが設けられることになる。

【0016】

シリンダブロック２の内部には、ピストン４が配置されている。ピストン４は、コンロッド５を介してクランクシャフト６に連結されている。クランクシャフト６には、それと共に同軸に回転するリラクタ７が設けられている。リラクタ７の外周面には、その周方向に所定のパターンで並置された複数の歯部７ａが立設されている。複数の歯部７ａの近傍には、エンジン制御装置５０がエンジン１の回転速度を検出するように、クランクシャフト６の回転角度を検出するクランク角センサ１０２が、シリンダブロック２の下部に装着され図示を省略するロアケース等に設けられている。

【0017】

シリンダブロック２の上部には、シリンダヘッド８が装着されている。シリンダブロック２の内壁面、ピストン４の上面、及びシリンダヘッド８の内壁面が協働して画成する内部空間は、燃焼室９となる。

【0018】

シリンダブロック２及びシリンダヘッド８には、１つの気筒２ａに対して、その燃焼室９内で燃料及び空気から生成される混合気に点火する２つの点火栓１０ａ及び１０ｂが設けられている。点火栓１０ａ及び１０ｂの点火動作は、エンジン制御装置５０により、各々の点火コイルＬ１及びＬ２への通電が制御されることによって制御される。点火栓１０ａ及び１０ｂは、典型的には同一の仕様の量産市販品の点火栓であって、図中では、それらの内の一方がシリンダブロック２に装着され、それらの内の他方がシリンダヘッド８に装着されるものとして例示するが、点火栓１０ａ及び１０ｂの装着部位は、燃焼室９内の混合気に実用上同等に点火することができるものであれば、特に限定的なものではなく、例えば、双方共に、シリンダブロック２又はシリンダヘッド８に設けられるものであってもよい。また、点火栓１０ａ及び１０ｂの各々の点火時期は、一方が他方に対して進角するように互いに相違して設定されている。

【0019】

シリンダヘッド８には、燃焼室９と吸気通路１１ａとを開閉自在に連通させる吸気バルブ１２が設けられている。吸気通路１１ａは、シリンダヘッド８及びシリンダヘッド８に装着される吸気管１１内に形成される。吸気管１１には、吸気通路１１ａ内に燃料を噴射する燃料噴射弁１３、及び燃料噴射弁１３の上流側に配置されると共に図示を省略するスロットル装置の構成部品であるスロットルバルブ１４が設けられている。吸気管１１には、吸気バルブ１２及びスロットルバルブ１４の間で、吸気管１１内に流入する空気の圧力（吸気圧）を検出する吸気圧センサ１０３が設けられている。スロットルバルブ１４に対しては、その開度を検出するスロットル開度センサ１０４が、スロットル装置の本体部に装着されている。燃料噴射弁１３の燃料噴射動作（開弁動作）は、図示を省略するそのソレノイドバルブへの通電が制御されることにより制御される。なお、燃料噴射弁１３は、燃焼室９内に直接燃料を噴射するものであってもよい。

【0020】

また、シリンダヘッド８には、吸気管１１の反対側に排気管１５が装着され、シリンダヘッド８及び排気管１５内には、燃焼室９と連通する排気通路１５ａが形成されている。また、シリンダヘッド８には、燃焼室９と排気通路１５ａとを開閉自在に連通させ排気バルブ１６が設けられている。排気管１５には、排気バルブ１６よりも下流側で、燃焼室９から排出される排気ガスの浄化を行う典型的には三元触媒である触媒１０９が設けられると共に、触媒１０９に近接したその上流側で、排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ_２センサ１１０が設けられている。

【0021】

水温センサ１０１は、シリンダブロック２の側壁内の冷却水通路を流通する冷却水の温度に応じた電圧を呈する電気信号をエンジン制御装置５０に出力する。クランク角センサ１０２は、クランクシャフト６の回転に伴って回転するリラクタ７の複数の歯部７ａ及びそれらの間の凹部に応じた高低の電圧を呈する電気信号をエンジン制御装置５０に出力する。吸気圧センサ１０３は、吸気管１１内に流入する空気の圧力（吸気圧）に応じた電圧を呈する電気信号をエンジン制御装置５０に出力する。スロットル開度センサ１０４は、スロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）に応じた電圧を呈する電気信号をエンジン制御装置５０に出力する。また、Ｏ_２センサ１１０は、触媒１０９の上流側における排気ガス中の酸素濃度に応じた電圧を呈する電気信号をエンジン制御装置５０に出力する。なお、符号１２０は、車両の従動輪である前輪の回転速度から車速を検出する車速センサ１２０を示し、車速センサ１２０は、車速に応じた電圧を呈する電気信号をエンジン制御装置５０に出力する。

【0022】

＜エンジン制御装置の構成＞
次に、更に図２をも参照して、本実施形態におけるエンジン制御装置５０の構成について、詳細に説明する。

【0023】

図２は、本実施形態におけるエンジン制御装置が用いる点火時期の補正係数マップの一例を示す図であり、図２（ａ）は、第１の点火栓は正常で第２の点火栓のみの異常の際に適用されて、エンジン回転数の値及びスロットル開度の値に応じて規定された点火時期の補正係数の値を有する補正係数マップの一例を示し、図２（ｂ）は、第２の点火栓は正常で第１の点火栓のみの異常の際に適用されて、エンジン回転数の値及びスロットル開度の値に応じて規定された点火時期の補正係数の値を有する補正係数マップの一例を示す。なお、便宜上、点火栓１０ａを第１の点火栓とし、点火栓１０ｂを第２の点火栓として説明をすることがあるが、点火栓１０ａを第２の点火栓とし、点火栓１０ｂを第１の点火栓としてもよい。

【0024】

まず、図１に示すように、エンジン制御装置５０は、車両に搭載されてエンジン１の動作を制御する電子制御装置であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１５０により構成されている。

【0025】

ＥＣＵ１５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理ユニット）やメモリ等から成るマイクロコンピュータ等を含む演算処理装置であり、図示を省略するメモリやタイマを有しており、かかるメモリには、必要な制御・処理プログラム及び制御・処理データが記憶されている。また、ＥＣＵ１５０は、各種センサ類である水温センサ１０１、クランク角センサ１０２、吸気圧センサ１０３、スロットル開度センサ１０４、Ｏ_２センサ１１０及び車速センサ１２０からの出力信号に基づくと共に、メモリから必要な制御・処理プログラム及び制御・処理データを読み出して、制御・処理プログラムを実行することによって、各種制御対象である点火栓１０ａ及び１０ｂ、並びに燃料噴射弁１３等の動作を制御することにより、エンジン１の運転状態を制御する。

【0026】

具体的には、ＥＣＵ１５０は、点火コイルＬ１及びＬ２への通電を制御することにより、点火栓１０ａ及び１０ｂの点火動作を制御する点火制御部１５１と、燃料噴射弁１３への通電を制御することにより、燃料噴射弁１３の燃料噴射動作を制御する燃料噴射制御部１５２と、点火栓１０ａ及び１０ｂの点火異常の有無を判定する異常判定部１５３と、を備えている。なお、図中では、点火制御部１５１、燃料噴射制御部１５２及び異常判定部１５３は、制御・処理プログラムを実行する際の機能ブロックとして示す。

【0027】

点火制御部１５１は、メモリ内に記憶されている基本点火時期マップのデータを参照して、クランク角センサ１０２からの出力信号に基づいて算出されたエンジン１の回転数（エンジン回転数）及びスロットル開度センサ１０４からの出力信号に基づいて算出されたスロットル開度に応じた基本点火時期を、点火栓１０ａ及び１０ｂの各々について算出すると共に、メモリ内に記憶されている補正点火時期マップのデータを参照して、水温センサ１０１からの出力信号に基づいて算出されたエンジン温度等に応じた補正点火時期を点火栓１０ａ及び１０ｂの各々について算出する。点火制御部１５１は、点火栓１０ａ及び１０ｂの各々についての基本点火時期及び補正点火時期からこれらの点火時期を算出する際に、点火栓１０ａの点火時期を点火栓１０ｂの点火時期よりも進角させたものとして算出している。そして、点火制御部１５１は、点火栓１０ａ及び１０ｂの各々についての基本点火時期及び補正点火時期から、点火栓１０ａの点火時期を点火栓１０ｂの点火時期よりも進角させるように算出したこれらの点火時期に対応して、点火コイルＬ１及びＬ２に各々駆動信号を出力して通電することにより、点火栓１０ａ及び１０ｂを点火させる点火制御を実行する。なお、このように点火栓１０ａ及び１０ｂについて基本点火時期及び補正点火時期から算出した各々の点火時期は、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方の点火能力が正常である通常時の点火時期として用いられる。

【0028】

燃料噴射制御部１５２は、メモリ内に記憶されている基本燃料噴射量マップのデータを参照して、クランク角センサ１０２からの出力信号に基づいて算出されたエンジン回転数及びスロットル開度センサ１０４からの出力信号に基づいて算出されたスロットル開度に応じた基本燃料噴射量を算出すると共に、メモリ内に記憶されている補正燃料噴射量マップのデータを参照して、水温センサ１０１からの出力信号に基づいて算出されたエンジン温度等に応じた補正燃料噴射量を算出する。そして、燃料噴射制御部１５２は、所定の燃料噴射時期に、基本燃料噴射量及び補正燃料噴射量から算出した燃料噴射量を吸気通路１１ａ内に噴射させるように、燃料噴射弁１３に駆動信号を出力して通電しそれを開弁させる燃料噴射制御を実行する。

【0029】

異常判定部１５３は、ＥＣＵ１５０から点火コイルＬ１を経て点火栓１０ａに至る電気系の通電異常を検出することにより、点火栓１０ａの点火能力の異常（点火異常）の有無を判定する。このためには、異常判定部１５３は、実用的な観点から、点火コイルＬ１の２次電圧側の電気系よりも低電圧である１次電圧側の電気系に断線や短絡等の通電異常が発生したか否かを検出することが好ましい。例えば、異常判定部１５３は、ＥＣＵ１５０の各々図示を省略する点火栓１０ａ用の駆動回路の出力端子と、点火コイルＬ１の各々図示を省略する１次コイルの入力端子と、を電気的に接続する電気配線Ｗ１の電圧又は電流を検出して、その電圧の検出値又は電流の検出値が、異常を示す所定範囲（典型的にはゼロに近い値以下の範囲）に入る場合に、点火コイルＬ１の１次電圧側の電気系に断線や短絡等の通電異常が発生したと判定して、点火栓１０ａの点火能力に異常が発生したと判定する。なお、点火栓１０ａの点火能力の異常とは、ＥＣＵ１５０から点火コイルＬ１を経て点火栓１０ａに通電用の駆動信号を出力しても、点火栓１０ａが全く点火しない状態であることのみならず、点火栓１０ａが多少は点火したとしても混合気が着火するには至らないレベルの点火状態であることを含む意味である。併せて、異常判定部１５３は、ＥＣＵ１５０から点火コイルＬ２を経て点火栓１０ｂに至る電気系の通電異常を検出することにより、点火栓１０ｂの点火能力の異常（点火異常）の有無を判定する。かかる場合には、点火栓１０ｂの点火能力の異常（点火異常）の有無を判定する場合と同様に、異常判定部１５３は、ＥＣＵ１５０の各々図示を省略する点火栓１０ｂ用の駆動回路の出力端子と、点火コイルＬ２の各々図示を省略する１次コイルの入力端子と、を電気的に接続する電気配線Ｗ２の電圧又は電流を検出して、その電圧の検出値又は電流の検出値が、異常を示す所定範囲（典型的にはゼロに近い値以下の範囲）に入る場合に、点火コイルＬ２の１次電圧側の電気系に断線や短絡等の通電異常が発生したと判定して、点火栓１０ｂの点火能力に異常が発生したと判定する。この際、点火栓１０ｂの点火能力の異常とは、ＥＣＵ１５０から点火コイルＬ２を経て点火栓１０ｂに通電用の駆動信号を出力しても、点火栓１０ｂが全く点火しない状態であることのみならず、点火栓１０ｂが多少は点火したとしても混合気が着火するには至らないレベルの点火状態であることを含む意味である。

【0030】

ここで、点火栓１０ａの点火時期が点火栓１０ｂの点火時期よりも進角するように設定されている構成において、異常判定部１５３が点火栓１０ａの点火能力には異常が見られずに正常であると判定したが点火栓１０ｂの点火能力には異常が発生したと判定したときには、点火制御部１５１は、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方共に正常であると判定したときの点火栓１０ａの点火時期に比較して、点火栓１０ａの点火時期を遅角させた点火時期に設定する。このように点火栓１０ａの点火時期を遅角させることにより、点火栓１０ａの点火時期よりも遅角側に設定された点火時期の点火栓１０ｂに点火異常がある場合に、エンジン１の１つの気筒２ａについての全体的な点火の状態を本来予定されている状態に近づけることが可能となり、その気筒２ａの燃焼室９内での混合気の燃焼を安定化させることが可能となる。なお、このように点火栓１０ａの点火時期を遅角させる遅角の大きさを適切に設定する観点からは、基本点火時期と同様に、エンジン回転数及びスロットル開度に応じて、その遅角の大きさを設定することが好ましい。また、全体的な点火の状態を本来予定されている状態に近づける観点からは、点火栓１０ａの遅角後の点火時期は、点火栓１０ａにおける遅角させない本来の点火時期と、点火栓１０ｂにおける異常のない本来の点火時期と、の間の範囲内に設定することが好ましい。

【0031】

また、異常判定部１５３が点火栓１０ｂの点火能力には異常が見られずに正常であると判定したが点火栓１０ａの点火能力には異常が発生したと判定する場合も考えられるが、かかる場合には、点火制御部１５１は、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方共に正常であると判定したときの点火栓１０ａの点火時期に比較して、点火栓１０ｂの点火時期を進角させた点火時期に設定してもよい。このように点火栓１０ｂの点火時期を進角させることによっても、点火栓１０ｂの点火時期よりも進角側に設定された点火時期の点火栓１０ａに点火異常がある場合に、エンジン１の１つの気筒２ａについての全体的な点火の状態を本来予定されている状態に近づけることが可能となり、その気筒２ａの燃焼室９内での混合気の燃焼を安定化させることが可能となる。なお、このように点火栓１０ｂの点火時期を進角させる進角の大きさを適切に設定する観点からは、基本点火時期と同様に、エンジン回転数及びスロットル開度に応じて、その進角の大きさを設定することが好ましい。また、全体的な点火の状態を本来予定されている状態に近づける観点からは、点火栓１０ｂの進角後の点火時期は、点火栓１０ｂにおける進角させない本来の点火時期と、点火栓１０ａにおける異常のない本来の点火時期と、の間の範囲内に設定することが好ましい。また、エンジン１のノッキングの発生を抑制して燃焼自体を安定化する観点からは、スロットル開度が大きくなるにつれて、進角する度合いが小さくなるように設定することが好ましい。一方で、エンジン１の三元触媒である触媒１０９を保護する観点からは、スロットル開度ＴＨが大きくなるにつれて、進角する度合いが大きくなるように設定することが好ましい。

【0032】

また、異常判定部１５３が点火栓１０ａの点火能力には異常が見られずに正常であると判定したが点火栓１０ｂの点火能力に異常が発生したと判定したときに、点火の状態を本来予定されている状態に近づけるように確実に調整するためには、点火制御部１５１は、図２（ａ）に示す補正係数マップを用いることが好ましく、かかる補正係数マップは、点火能力に異常が発生していない点火栓１０ａに応じて適用されるべく、予めデータとしてメモリに記憶されている。同様に、異常判定部１５３が点火栓１０ｂの点火能力には異常が見られずに正常であると判定したが点火栓１０ａの点火能力に異常が発生したと判定したときに、点火の状態を本来予定されている状態に近づけるように確実に調整するためには、点火制御部１５１は、図２（ｂ）に示す補正係数マップを用いることが好ましく、かかる補正係数マップは、点火能力に異常が発生していない点火栓１０ｂに応じて適用されるべく、予めデータとしてメモリに記憶されている。

【0033】

まず、一例として、第１の点火栓として点火栓１０ａの点火能力には異常が見られずに正常であると判定されたが、第２の点火栓として点火栓１０ｂの点火能力に異常が発生したと判定された場合に、図２（ａ）に示す補正係数マップを用いることとする。図２（ａ）に示す補正係数マップは、かかる補正係数マップにより点火栓１０ａの点火時期を適確に遅角させるために、基本点火時期をエンジン回転数及びスロットル開度に応じて算出する際と同様に、エンジン回転数ＮＥのＮＥ１からＮＥｍ（ｍは１より大きい自然数）及びスロットル開度ＴＨのＴＨ１からＴＨｎ（ｎは１より大きい自然数）に応じて規定された補正係数ＸＭＡＬ１１１からＸＭＡＬ１ｎｍの値を有するマップとされており、そのデータはメモリに記憶されている。ここで、エンジン１の中間負荷に相当するスロットル開度をＴＨａ（ａは１より大でｎより小の自然数）とすれば、各々のエンジン回転数ＮＥ１からＮＥｍに応じて補正係数ＸＭＡＬ１ａ１からＸＭＡＬ１ａｍの値が、中間負荷時の補正係数の値となり、エンジン１の低負荷側は、スロットル開度ＴＨａよりも小さいスロットル開度ＴＨの側（ＴＨａより小でＴＨ１以上の側）であり、エンジン１の高負荷側は、スロットル開度ＴＨａよりも大きいスロットル開度ＴＨの側（ＴＨａより大でＴＨｎ以下の側）である。また、かかる補正係数ＸＭＡＬ１１１からＸＭＡＬ１ｎｍの値は、エンジン１の回転角を小さくする遅角用の補正係数であるため、典型的には１未満の正の値に設定される。

【0034】

そして、点火栓１０ａの点火能力には異常が見られずに正常であると判定されたが、点火栓１０ｂの点火能力に異常が発生したと判定された場合に、点火制御部１５１は、図２（ａ）に示すようなメモリ内に記憶されている補正係数マップのデータを参照して、クランク角センサ１０２からの出力信号に基づいて算出されたエンジン回転数及びスロットル開度センサ１０４からの出力信号に基づいて算出されたスロットル開度に応じた補正係数を算出し、この補正係数を、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方の点火能力が正常である通常時の点火時期（基本点火時期及び補正点火時期から算出した点火時期）に乗算することにより、点火制御部１５１は、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方共に正常であると判定したときに点火時期に比較して、点火時期を遅らせて遅角するように設定する。

【0035】

また、一例として、第２の点火栓として点火栓１０ｂの点火能力には異常が見られずに正常であると判定されたが、第１の点火栓として点火栓１０ａの点火能力に異常が発生したと判定された場合に、図２（ｂ）に示す補正係数マップを用いることとする。図２（ｂ）に示す補正係数マップは、かかる補正係数マップにより点火栓１０ｂの点火時期を適確に進角させるために、基本点火時期をエンジン回転数及びスロットル開度に応じて算出する際と同様に、エンジン回転数ＮＥのＮＥ１からＮＥｍ（ｍは１より大きい自然数）及びスロットル開度ＴＨのＴＨ１からＴＨｎ（ｎは１より大きい自然数）に応じて規定された補正係数ＸＭＡＬ２１１からＸＭＡＬ２ｎｍの値を有するマップとされており、そのデータはメモリに記憶されている。ここで、エンジン１の中間負荷に相当するスロットル開度をＴＨａとすれば、各々のエンジン回転数ＮＥ１からＮＥｍに応じて補正係数ＸＭＡＬ２ａ１からＸＭＡＬ２ａｍの値が、中間負荷時の補正係数の値となり、エンジン１の低負荷側は、スロットル開度ＴＨａよりも小さいスロットル開度ＴＨの側（ＴＨａより小でＴＨ１以上の側）であり、エンジン１の高負荷側は、スロットル開度ＴＨａよりも大きいスロットル開度ＴＨの側（ＴＨａより大でＴＨｎ以下の側）である。また、かかる補正係数ＸＭＡＬ２１１からＸＭＡＬ２ｎｍの値は、エンジン１の回転角を大きくする進角用の補正係数の値であるため、典型的には１以上の値に設定される。なお、エンジン１のノッキングの発生を抑制して燃焼自体を安定化する観点からは、スロットル開度ＴＨがＴＨ１からＴＨｍに向けて大きくなるにつれて、進角する度合いが小さくなるように、補正係数の値は、１に漸次に近づいて小さくなるような値に設定されることが好ましい。一方で、エンジン１の三元触媒である触媒１０９を保護する観点からは、スロットル開度ＴＨがＴＨ１からＴＨｍに向けて大きくなるにつれて、進角する度合いが大きくなるように、補正係数の値は、１より漸次大きくなるように設定されることが好ましい。

【0036】

そして、点火栓１０ｂの点火能力には異常が見られずに正常であると判定されたが、点火栓１０ａの点火能力に異常が発生したと判定された場合に、点火制御部１５１は、図２（ｂ）に示すようなメモリ内に記憶されている補正係数マップのデータを参照して、クランク角センサ１０２からの出力信号に基づいて算出されたエンジン回転数及びスロットル開度センサ１０４からの出力信号に基づいて算出されたスロットル開度に応じた補正係数を算出し、この補正係数を、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方の点火能力が正常である通常時の点火時期（基本点火時期及び補正点火時期から算出した点火時期）に乗算することにより、点火制御部１５１は、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方共に正常であると判定したときに点火時期に比較して、点火時期を進ませて進角するように設定する。

【0037】

以上説明してきた構成を有するエンジン制御装置５０は、以下に示す異常判定処理を含む補正係数算出処理を実行することによって、点火栓１０ａの点火能力には異常が見られずに正常であると判定されたが、点火栓１０ｂの点火能力に異常が発生したと判定された場合に加え、点火栓１０ｂの点火能力には異常が見られずに正常であると判定されたが、点火栓１０ａの点火能力に異常が発生したと判定された場合に、図２（ａ）及び（ｂ）に対応して示すようなメモリ内に記憶されている補正係数マップのデータを参照して、クランク角センサ１０２からの出力信号に基づいて算出されたエンジン回転数及びスロットル開度センサ１０４からの出力信号に基づいて算出されたスロットル開度に応じた補正係数を算出する。以下、更に図３をも参照して、補正係数算出処理を実行する際のエンジン制御装置５０の動作について説明する。

【0038】

＜補正係数算出処理＞
図３は、本実施形態におけるエンジン制御装置の補正係数算出処理の一例を示すフローチャートである。

【0039】

図３に示すフローチャートは、図示を省略するイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態となり、ＥＣＵ１５０が起動すると開始されるもので、補正係数算出処理は、ステップＳ１の処理に進む。かかる補正係数算出処理は、ＥＣＵ１５０が起動状態である間、メモリから必要な制御・処理プログラム及び制御・処理データを読み出して所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお、便宜上、点火栓１０ａを第１の点火栓とし、点火栓１０ｂを第２の点火栓をとして、説明をする。

【0040】

ステップＳ１の処理では、異常判定部１５３が、点火栓１０ａに点火異常が発生したか否かを判定する。具体的には、異常判定部１５３が、電気配線Ｗ１に印加されている電圧又は電気配線Ｗ１を流れている電流を検出して、その電圧の検出値又は電流の検出値が、異常を示す所定範囲に入る場合に、点火コイルＬ１の１次電圧側の電気系に断線や短絡等の通電異常が発生したと判定して、点火栓１０ａの点火能力に異常が発生したと判定する。判定の結果、点火栓１０ａに点火異常が発生した場合には、異常判定部１５３は、補正係数算出処理をステップＳ２の処理に進める。一方で、判定の結果、点火栓１０ａに点火異常が発生していない場合には、異常判定部１５３は、補正係数算出処理をステップＳ３の処理に進める。なお、かかる異常を示す所定範囲のデータは、メモリに記憶されているものを参照した。

【0041】

ステップＳ２の処理では、異常判定部１５３が、点火栓１０ｂに点火異常が発生したか否かを判定する。具体的には、異常判定部１５３が、電気配線Ｗ２に印加されている電圧又は電気配線Ｗ２を流れている電流を検出して、その電圧の検出値又は電流の検出値が、異常を示す所定範囲に入る場合に、点火コイルＬ２の１次電圧側の電気系に断線や短絡等の通電異常が発生したと判定して、点火栓１０ｂの点火能力に異常が発生したと判定する。判定の結果、点火栓１０ｂに点火異常が発生した場合には、異常判定部１５３は、補正係数算出処理をステップＳ４の処理に進める。一方で、判定の結果、点火栓１０ｂに通電異常が発生していない場合には、異常判定部１５３は、補正係数算出処理をステップＳ５の処理に進める。なお、かかる異常を示す所定範囲のデータは、メモリに記憶されているものを参照した。

【0042】

ステップＳ３の処理では、異常判定部１５３が、点火栓１０ｂに点火異常が発生したか否かを判定する。具体的には、異常判定部１５３が、電気配線Ｗ２に印加されている電圧又は電気配線Ｗ２を流れている電流を検出して、その電圧の検出値又は電流の検出値が、異常を示す所定範囲に入る場合に、点火コイルＬ２の１次電圧側の電気系に断線や短絡等の通電異常が発生したと判定して、点火栓１０ｂの点火能力に異常が発生したと判定する。判定の結果、点火栓１０ｂに点火異常が発生した場合には、異常判定部１５３は、補正係数算出処理をステップＳ６の処理に進める。一方で、判定の結果、点火栓１０ｂに通電異常が発生していない場合には、異常判定部１５３は、補正係数算出処理をステップＳ７の処理に進める。なお、かかる異常を示す所定範囲のデータは、メモリに記憶されているものを参照した。

【0043】

ステップＳ４の処理では、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方に異常が発生した場合であるので、点火制御部１５１が、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方への駆動信号による通電を停止してそれらの点火動作を強制的に停止すると共に、燃料噴射制御部１５２が、燃料噴射弁１３への駆動信号による通電を停止してその燃料噴射動作を強制的に停止することにより、エンジン１の運転を強制的に停止させる。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、今回の一連の補正係数算出処理は終了する。

【0044】

ステップＳ５の処理では、点火栓１０ｂの点火能力には異常が見られずに正常であると判定されたが、点火栓１０ａの点火能力に異常が発生したと判定された場合であるので、点火制御部１５１が、かかる場合の補正係数を算出する。具体的には、点火制御部１５１が、図２（ａ）に示すようなメモリ内に記憶されている補正係数マップのデータを参照して、クランク角センサ１０２からの出力信号に基づいて算出されたエンジン回転数及びスロットル開度センサ１０４からの出力信号に基づいて算出されたスロットル開度に応じた補正係数の値を算出する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、今回の一連の補正係数算出処理は終了する。なお、点火制御部１５１は、このように算出した値の補正係数を、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方の点火能力が正常である通常時の点火時期（基本点火時期及び補正点火時期から算出した点火時期）に乗算することにより、点火制御部１５１は、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方共に正常であると判定したときの点火時期に比較して、より進角させた点火時期を設定することになる。

【0045】

ステップＳ６の処理では、点火栓１０ｂの点火能力には異常が見られずに正常であると判定されたが、点火栓１０ａの点火能力に異常が発生したと判定された場合であるので、点火制御部１５１が、かかる場合の補正係数を算出する。具体的には、点火制御部１５１が、図２（ｂ）に示すようなメモリ内に記憶されている補正係数マップのデータを参照して、クランク角センサ１０２からの出力信号に基づいて算出されたエンジン回転数及びスロットル開度センサ１０４からの出力信号に基づいて算出されたスロットル開度に応じた補正係数の値を算出する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、今回の一連の補正係数算出処理は終了する。なお、点火制御部１５１は、このように算出した値の補正係数を、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方の点火能力が正常である通常時の点火時期（基本点火時期及び補正点火時期から算出した点火時期）に乗算することにより、点火制御部１５１は、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方共に正常であると判定したときの点火時期に比較して、より遅角させた点火時期を設定することになる。

【0046】

ステップＳ７の処理では、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方に異常が発生していない場合であるので、点火制御部１５１が、点火栓１０ｂの点火能力には異常が見られずに正常であると判定されたが、点火栓１０ａの点火能力に異常が発生したと判定された場合、又は点火栓１０ｂの点火能力には異常が見られずに正常であると判定されたが、点火栓１０ａの点火能力に異常が発生したと判定された場合における補正係数の算出を行わない。これにより、ステップＳ７の処理は完了し、今回の一連の補正係数算出処理は終了する。なお、かかる場合、点火制御部１５１は、点火栓１０ａ及び１０ｂの双方の点火能力が正常である通常時の点火時期（基本点火時期及び補正点火時期から算出した点火時期）を算出することになる。

【0047】

以上の本実施形態における内燃機関制御装置５０では、点火制御部１５１が、第１の点火栓１０ａ及び第２の点火栓１０ｂが共に正常状態であるときの第２の点火栓１０ｂの点火時期よりも進角側の第１の点火栓１０ａの点火時期に比較して、第１の点火栓１０ａが正常状態であり、かつ第２の点火栓１０ｂが異常状態であるときの第２の点火栓１０ｂの点火時期よりも進角側の第１の点火栓１０ａの点火時期を遅角させるように設定することにより、内燃機関１に設けられた２つの点火栓１０ａ、１０ｂのうちの遅角側の点火栓１０ｂのみに異常が発生した場合に、異常が発生していない進角側の点火栓１０ａの点火時期を適切に設定して、内燃機関１の燃焼を安定化させることができる。

【0048】

また、本実施形態における内燃機関制御装置５０では、点火制御部１５１が、第１の点火栓１０ａが正常状態であり、かつ第２の点火栓１０ｂの異常状態であるときの第１の点火栓１０ａの点火時期を、内燃機関１の回転数及び内燃機関１のスロットル開度に応じて遅角させるように設定することにより、内燃機関１に設けられた２つの点火栓１０ａ、１０ｂのうちの遅角側の点火栓１０ｂのみに異常が発生した場合に、異常が発生していない進角側の点火栓１０ａの点火時期をより適切に設定して、内燃機関１の燃焼をより安定化させることができる。

【0049】

本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

【産業上の利用可能性】

【0050】

以上のように、本発明においては、内燃機関に設けられた２つの点火栓のうちの遅角側の点火栓のみに異常が発生した場合に、異常が発生していない進角側の点火栓の点火時期を適切に設定して、内燃機関の燃焼を安定化させることが可能な内燃機関制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から自動二輪車の内燃機関制御装置に広範に適用され得るものと期待される。

【符号の説明】

【0051】

１…エンジン（内燃機関）
２…シリンダブロック
２ａ…気筒
４…ピストン
５…コンロッド
６…クランクシャフト
７…リラクタ
７ａ…歯部
８…シリンダヘッド
９…燃焼室
１０ａ、１０ｂ…点火栓
１１…吸気管
１１ａ…吸気通路
１２…吸気バルブ
１３…燃料噴射弁
１４…スロットルバルブ
１５…排気管
１５ａ…排気通路
１６…排気バルブ
５０…エンジン制御装置（内燃機関制御装置）
１００…エンジン制御装置
１０１…水温センサ
１０２…クランク角センサ
１０３…吸気圧センサ
１０４…スロットル開度センサ
１０９…触媒
１１０…Ｏ_２センサ
１２０…車速センサ
１５０…ＥＣＵ
１５１…点火制御部
１５２…燃料噴射制御部（燃料供給制御部）
１５３…異常判定部
Ｌ１、Ｌ２…点火コイル
Ｗ１、Ｗ２…電気配線

【図1】

【図2】

【図3】