JP2000329046A - Ignition timing control device for spark ignition engine - Google Patents
Ignition timing control device for spark ignition engineInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】バスやトラック等の大型エンジン等の比較的低
回転数のエンジンにおいて、アイドリング運転時には、
エンジン回転数を略一定に維持しながら安定した運転が
可能で、かつ、何らかの原因で極低回転数になってもス
トールし難い火花点火式エンジンの点火時期制御装置を
提供する。
【解決手段】エンジンの点火時期Itの進角量の設定
を、回転数Neが制御下限回転数Naよりも低い場合に
は一定にし、制御下限回転数Naと制御上限回転数Nb
の間は、回転数Neの増加と共に小さくし、制御上限回
転数Nbと基本特性復帰回転数Ncとの間は、回転数の
増加に伴って基本点火時期進角特性に復帰するように進
角させ、基本特性復帰回転数Ncより大きい場合は、基
本点火時期進角特性に従って進角さるように構成する。
(57) [Summary] [Problem] In an engine having a relatively low rotation speed such as a large engine such as a bus or a truck, at the time of idling operation,
Provided is an ignition timing control device for a spark ignition type engine capable of performing stable operation while maintaining an engine speed substantially constant and hardly stalling even if the engine speed becomes extremely low for some reason. When the rotational speed Ne is lower than a control lower limit rotational speed Na, a setting of an advance amount of an engine ignition timing It is constant, and a control lower limit rotational speed Na and a control upper limit rotational speed Nb are set.
Is decreased with an increase in the rotation speed Ne, and between the control upper limit rotation speed Nb and the basic characteristic return rotation speed Nc, the advance is made so as to return to the basic ignition timing advance characteristic with the increase in the rotation speed. When the rotation speed is larger than the basic characteristic return rotation speed Nc, the engine is advanced according to the basic ignition timing advance characteristic.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリンエンジン
やCNG(圧縮天然ガス)およびLPG(液化石油ガ
ス)エンジン等において、アイドリング運転時に安定し
た回転数でエンジンを運転できる火花点火式エンジンの
点火時期制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ignition timing of a spark ignition type engine which can operate an engine at a stable rotation speed during idling operation in a gasoline engine, CNG (compressed natural gas), LPG (liquefied petroleum gas) engine or the like. The present invention relates to a control device.
【0002】[0002]
【従来の技術】通常、車両等に搭載されているガソリン
エンジンや公害防止の面から発展してきているCNG
(圧縮天然ガス)エンジン等の火花点火式のエンジンに
おいては、点火時期が変化すると、同じ燃料量でも圧縮
仕事や排気損失の大きさが変化するため、出力、燃料消
費率が最良となるMBT(Minimum advance for the Be
stTorque )と呼ばれる最適点火時期が存在する。2. Description of the Related Art Normally, CNG has been developed from the viewpoint of gasoline engines mounted on vehicles and pollution prevention.
In a spark ignition type engine such as a (compressed natural gas) engine, if the ignition timing changes, the compression work and the magnitude of exhaust loss change even with the same amount of fuel. Minimum advance for the Be
There is an optimal ignition timing called stTorque).
【0003】この最適点火時期(MBT)は、次に説明
するように、低回転高負荷になるほど遅くなり、逆に高
回転低負荷になるほど速くなる。As will be described below, the optimum ignition timing (MBT) becomes slower as the rotation speed and load become lower, and conversely it becomes faster as the rotation speed becomes lower and the load becomes higher.
【0004】即ち、低負荷の場合には、空気量が少なく
吸気行程で生じた作動ガスの乱れの減衰が速いので燃焼
速度が遅くなり、更に、吸気管内の負圧が高く、残留ガ
スの割合が増大して燃焼速度が遅くなるために、相対的
に点火時期を早め進角量を大きくする必要があり、MB
Tは速くなる。That is, in the case of a low load, the amount of air is small, and the turbulence of the working gas generated in the intake stroke is rapidly attenuated, so that the combustion speed is reduced. Further, the negative pressure in the intake pipe is high, and the ratio of residual gas And the combustion speed decreases, it is necessary to relatively advance the ignition timing and increase the advance amount.
T becomes faster.
【0005】また、回転数の上昇に伴い作動ガスの乱れ
レベルも強くなるため、クランク角度で見た発熱発生期
間は回転数に対してあまり変化せず、点火から熱発生ま
での絶対時間は略一定となる。しかしながら、絶対時間
は同じであっても、クランク角度に換算した場合には、
高回転ほどクランク角度が大きくなり、その結果、回転
数が高い程、点火時期を速くする必要がある。Further, since the turbulence level of the working gas increases with an increase in the number of revolutions, the heat generation period in terms of the crank angle does not change much with respect to the number of revolutions, and the absolute time from ignition to heat generation is substantially equal. It will be constant. However, even if the absolute time is the same, when converted to crank angle,
The higher the rotation speed, the larger the crank angle. As a result, the higher the rotation speed, the faster the ignition timing.
【0006】そして、通常は理論空燃比の近傍で空燃比
一定の運転を行うので、MBTは回転数に比例して進角
する。そのため、エンジンの点火時期は、エンジン回転
数の上昇と共に進角するように設定され、基本点火時期
進角特性Cbは図5に示すように右上がりの直線となっ
ている。[0006] Normally, the operation at a constant air-fuel ratio is performed near the stoichiometric air-fuel ratio, so that the MBT advances in proportion to the rotation speed. Therefore, the ignition timing of the engine is set so as to advance as the engine speed increases, and the basic ignition timing advancement characteristic Cb is a straight line that rises to the right as shown in FIG.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アイド
リング運転に関して考えると、乗用車のエンジンにおけ
る比較的高い回転数でのアイドリング運転は安定してア
イドリング運転できるが、バスやトラック等に使用され
る大型エンジンにおいては、アイドリング運転時の回転
数は低く、また、特殊な用途の為にアイドリング運転の
回転数を低くしたエンジンもある。However, in consideration of idling operation, idling operation at a relatively high rotation speed in the engine of a passenger car can stably operate idling, but in a large engine used for a bus or a truck, etc. For some engines, the number of revolutions during idling operation is low, and the number of revolutions during idling operation is low for special applications.
【0008】そして、これらの低回転のエンジンでは、
アイドリング運転の回転数は元々低く設定されている
が、燃費低減や騒音低減を図るために、更に低い回転数
でアイドリング運転することが要求されて来ているが、
この低回転のアイドリング運転は、回転数変動が生じ運
転が不安定になり、場合によっては、ストールしてしま
うという問題がある。In these low-speed engines,
Although the number of revolutions for idling operation is originally set to be low, idling operation at a lower number of revolutions has been required in order to reduce fuel consumption and noise.
This low-speed idling operation has a problem that the rotation speed fluctuates, the operation becomes unstable, and in some cases, the engine stalls.
【0009】即ち、これらのエンジンでは、燃料供給シ
ステムの特性のために、著しく低い回転数の運転領域で
は理論空燃比に合わせて運転制御するのが困難となり、
リーン又はリッチのどちらかにシフトしてしまい、回転
数が下がれば下がる程、理論空燃比からはずれるので、
現実に必要な進角量は、図5の一定空燃比の場合の基本
点火時期進角特性Cbとは異なって、図1の実線で示す
ように基本点火時期進角特性Cbから回転低下とともに
進角方向に離れていく。That is, in these engines, it is difficult to control the operation in accordance with the stoichiometric air-fuel ratio in an operation region with a remarkably low rotational speed due to the characteristics of the fuel supply system.
It shifts to either lean or rich, and the lower the rotation speed, the more it deviates from the stoichiometric air-fuel ratio,
The advance amount actually required is different from the basic ignition timing advance characteristic Cb in the case of the constant air-fuel ratio in FIG. 5 and, as shown by the solid line in FIG. Go away in the corner direction.
【0010】従って、従来技術で行っているように、図
5に示す基本点火時期進角特性Cbに基づいたアイドリ
ング運転制御を行うと、アイドリング運転が不安定にな
り、また、特に最適点火時期(MBT)が基本点火時期
進角特性Cbから回転低下とともに進角方向に離れてい
く極低回転部分においては、出力が低下しストールし易
くなり、エンストが生じ易いという問題がある。Therefore, when the idling operation control based on the basic ignition timing advancement characteristic Cb shown in FIG. 5 is performed as in the prior art, the idling operation becomes unstable, and particularly, the optimum ignition timing ( In an extremely low rotation portion where the MBT is separated from the basic ignition timing advancement characteristic Cb in the advance direction as the rotation decreases, there is a problem that the output is reduced, the stall is likely to occur, and engine stall is likely to occur.
【0011】また、アイドリング運転の制御において、
点火時期によらず、吸入空気量を変化させて回転数を制
御するアイドル・スピード・コントロール(ISC)で
運転制御することも行われているが、この場合には、応
答性が悪く、低回転数で安定したアイドリング運転を行
うには限界がある。In the control of the idling operation,
Operation control is also performed by an idle speed control (ISC) that controls the number of revolutions by changing the amount of intake air regardless of the ignition timing. However, in this case, the response is poor and the rotation speed is low. There is a limit to idling operation that is stable in number.
【0012】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、その目的は、バスやトラック等の大型エ
ンジン等の比較的低回転数のエンジンにおいて、アイド
リング運転時には、エンジン回転数を略一定に維持しな
がら安定した運転が可能で、かつ、何らかの原因で極低
回転数になってもストールし難い火花点火式エンジンの
点火時期制御装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem. An object of the present invention is to reduce the engine speed during idling operation in a relatively low-speed engine such as a large engine such as a bus or a truck. It is an object of the present invention to provide an ignition timing control device for a spark ignition type engine that is capable of performing stable operation while being maintained at a substantially constant speed and that is difficult to stall even if the engine speed becomes extremely low for some reason.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するための火花点火式エンジンの点火時期制御装置は、
エンジンの回転数を検出する回転数検出手段を備え、該
回転数検出手段で検出した回転数を基に火花点火式エン
ジンの点火時期を制御する点火時期制御装置において、
アイドリング時に目標アイドル回転数に安定化するよう
に制御を行う回転数範囲の下限と上限になる制御下限回
転数と制御上限回転数を前記目標アイドル回転数を挟ん
で設定すると共に、基本特性復帰回転数を前記制御上限
回転数よりも高く設定し、検出された前記回転数が前記
制御下限回転数よりも低い第1範囲にある場合には点火
時期の進角量を一定にし、検出された前記回転数が前記
制御下限回転数と前記制御上限回転数の間の第2範囲に
ある場合は、回転数の増加に伴って点火時期の進角量を
小さくし、検出された前記回転数が前記制御上限回転数
と前記基本特性復帰回転数との間の第3範囲にある場合
は、回転数の増加に伴って点火時期の進角量を基本点火
時期進角特性に復帰するように進角させ、更に、検出さ
れた前記回転数が前記基本特性復帰回転数より大きい第
4範囲にある場合は、基本点火時期進角特性に従って進
角量を進角させて、点火時期を制御するように構成され
る。SUMMARY OF THE INVENTION An ignition timing control apparatus for a spark ignition type engine for achieving the above object is as follows.
An ignition timing control device that includes a rotation speed detection unit that detects a rotation speed of the engine, and controls an ignition timing of a spark ignition type engine based on the rotation speed detected by the rotation speed detection unit.
At the time of idling, the lower limit and the upper limit of the rotation speed range for performing control so as to stabilize to the target idle rotation speed are set with the control lower limit rotation speed and the control upper limit rotation speed sandwiching the target idle rotation speed, and the basic characteristic return rotation. Speed is set higher than the control upper limit rotation speed, and when the detected rotation speed is in a first range lower than the control lower limit rotation speed, the ignition timing advance amount is fixed, and the detected When the rotation speed is in the second range between the control lower limit rotation speed and the control upper limit rotation speed, the advance amount of the ignition timing is reduced with an increase in the rotation speed, and the detected rotation speed is the rotation speed. When the rotation speed is within the third range between the control upper limit rotation speed and the basic characteristic return rotation speed, the advance amount of the ignition timing is advanced to return to the basic ignition timing advance characteristic as the rotation speed increases. And the detected rotation speed is When in serial basic characteristic restoration speed greater than the fourth range, by advancing the advance amount in accordance with the basic ignition timing advance characteristic, configured to control the ignition timing.
【0014】また、この火花点火式エンジンは、ガソリ
ンエンジンにおいても効果があるが、特に、CNG(圧
縮天然ガス:Compressed Natural Gas) やLPG(液化
石油ガス)エンジンの場合に大きな効果を奏することが
できる。The spark ignition type engine is also effective in a gasoline engine, but can be particularly effective in a CNG (Compressed Natural Gas) or LPG (liquefied petroleum gas) engine. it can.
【0015】この回転数が制御下限回転数よりも低い第
1範囲にある場合の点火時期の進角量の一定ということ
は、唯一の値だけということでなく、数%の変動幅を含
んでいることを意味している。When the rotational speed is in the first range lower than the control lower limit rotational speed, the fact that the amount of advance of the ignition timing is constant means not only a single value but also a variation range of several%. Means that
【0016】また、制御下限回転数と制御上限回転数の
間の第2範囲は、この回転数の範囲ではアイドル運転を
行っているものと判断し、エンジン回転数が目標アイド
ル回転数になるように制御する範囲のことであり、これ
らの制御下限回転数と制御上限回転数は、目標アイドル
回転数とエンジンの特性から予め設定される。In the second range between the control lower limit rotation speed and the control upper limit rotation speed, it is determined that the idle operation is performed in the range of the rotation speed, and the engine rotation speed is set to the target idle rotation speed. The control lower limit rotation speed and the control upper limit rotation speed are set in advance from the target idle rotation speed and the characteristics of the engine.
【0017】そして、この制御上限回転数と基本特性復
帰回転数との間の第3範囲は狭くして、回転数の上昇に
伴ってできる限り早く基本進角特性に一致するように進
角させることが好ましいが、実際の車の運転特性に違和
感が生じないような進角の増加割合とする。The third range between the control upper limit rotational speed and the basic characteristic return rotational speed is narrowed, and the advance is made so as to match the basic advance characteristic as soon as possible as the rotational speed increases. It is preferable that the rate of increase of the advance angle be such that the driving characteristics of the actual vehicle do not cause a sense of incongruity.
【0018】従って、回転数の増加に伴う点火時期の進
角量の増加の割合は、第3範囲の方が、第4範囲の方よ
りも大きくなる。Therefore, the rate of increase in the advance amount of the ignition timing with the increase in the rotational speed is greater in the third range than in the fourth range.
【0019】以上の構成の点火時期制御装置は、アイド
リング運転において、目標アイドル回転数よりもやや低
い回転数の領域では点火時期を進角量を増加させ、逆に
目標アイドル回転数よりやや高い回転数の領域では、進
角量を減少させるので、アイドリング運転の回転数は目
標アイドル回転数の近傍に安定化することになる。In the idling operation, the ignition timing control device having the above-described configuration increases the ignition timing by increasing the ignition timing in a region where the rotational speed is slightly lower than the target idle speed, and conversely, the rotational speed is slightly higher than the target idle speed. In the numerical range, since the advance amount is reduced, the rotational speed of the idling operation is stabilized near the target idle rotational speed.
【0020】そして、制御下限回転数以下の回転数領域
においては、進角量を一定の値としているので、極低回
転においてもストールすることなく運転できる。In the rotation speed region equal to or lower than the control lower limit rotation speed, since the advance amount is set to a constant value, the operation can be performed without stall even at extremely low rotation speed.
【0021】つまり、極低回転においては、空燃比を適
切な値に制御するのは困難であり、特に、回転数が低い
程困難となり、極端にリッチやリーン状態となってしま
う場合が多い。また、CNGやLPG等のガスエンジン
においては、空気と燃料の混合が低回転では特に悪化
し、点火プラグ近傍にはリーン混合気やリッチ混合気が
存在する現象が発生し易く、正常な燃焼が行われ難く、
最悪の場合にはストールに至ることになる。That is, it is difficult to control the air-fuel ratio to an appropriate value at an extremely low rotation speed. In particular, the lower the rotation speed becomes, the more difficult it becomes, and in many cases, an extremely rich or lean state occurs. Further, in gas engines such as CNG and LPG, the mixture of air and fuel is particularly deteriorated at low revolutions, and a phenomenon in which a lean mixture or a rich mixture exists in the vicinity of an ignition plug is likely to occur. Hard to do,
In the worst case, a stall will result.
【0022】例えば、図6に示すように、空燃比によっ
てもMBTは変化し、理論空燃比に基づく基本点火時期
進角特性Cbから離れ、MBTは進角方向にずれるの
で、このような特性を考慮すると、極低回転においては
回転数が下がる程、基本点火時期進角特性Cbより進角
していく制御が必要となる。For example, as shown in FIG. 6, the MBT also changes depending on the air-fuel ratio, departs from the basic ignition timing advance characteristic Cb based on the stoichiometric air-fuel ratio, and the MBT shifts in the advance direction. Considering this, it is necessary to control the ignition timing to advance from the basic ignition timing advance characteristic Cb as the rotation speed decreases at an extremely low rotation speed.
【0023】従って、制御下限回転数以下の回転数領域
においては、進角量を略一定の値としているので、この
極低回転域でのエンジンの回転力が増加する。そのた
め、従来技術の制御ではエンストしたり、目標回転数ま
で戻るの時間がかかっていた点が改善される。Accordingly, in the rotation speed region equal to or lower than the control lower limit rotation speed, the amount of advance is set to a substantially constant value, so that the engine torque in this extremely low rotation speed region increases. Therefore, it is improved that the control of the related art takes a long time to stall or return to the target rotation speed.
【0024】また、制御上限回転数以上の回転数領域に
おいては、速やかに基本点火時期進角特性に戻るので、
通常の点火時期制御となり、通常の運転が可能となる。Further, in the rotational speed region equal to or higher than the control upper limit rotational speed, the basic ignition timing advance characteristic is quickly returned.
Normal ignition timing control is performed, and normal operation becomes possible.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0026】この火花点火式エンジンの点火時期を制御
する点火時期制御装置は、エンジンの回転数を検出する
回転数検出手段で検出した運転時の回転数Neを所定の
制御用の諸回転数とを比較して、点火時期を制御する装
置であり、図1に示すような点火時期進角特性Caに従
って点火時期を制御する。The ignition timing control device for controlling the ignition timing of the spark ignition type engine controls the operating speed Ne detected by the speed detecting means for detecting the engine speed as various control speeds. And controls the ignition timing according to the ignition timing advance characteristic Ca as shown in FIG.
【0027】この点火時期進角特性Caは、目標アイド
ル回転数Ntに安定化するように制御を行う回転数範囲
Z2の下限と上限となる制御下限回転数Naと制御上限
回転数Nbを目標アイドル回転数Ntを挟んで設定され
る。また、基本点火時期進角特性Cbに戻る基本特性復
帰回転数Ncを設定する。The ignition timing advancing characteristic Ca is determined by setting the control lower limit rotation speed Na and the control upper limit rotation speed Nb, which are the lower and upper limits of the rotation speed range Z2 for performing control so as to be stabilized at the target idle rotation speed Nt. It is set with the rotation speed Nt in between. Further, a basic characteristic return rotation speed Nc that returns to the basic ignition timing advance characteristic Cb is set.
【0028】この基本特性復帰回転数Ncは、制御上限
回転数Nbよりも高く設定されるので、各回転数は、N
a<Nt≦Nb<Ncの関係となる。The basic characteristic return rotation speed Nc is set higher than the control upper limit rotation speed Nb.
a <Nt ≦ Nb <Nc.
【0029】そして、この点火時期進角特性Caは、図
1に示すように、制御下限回転数Naよりも低い第1範
囲Z1にある場合には点火時期の進角量It(°BTD
C:上死点前クランク角度)は一定の値It1で、制御
下限回転数Naと制御上限回転数Nbの間の第2範囲Z
2にある場合は、回転数Neの増加に伴って点火時期の
進角量Itは小さくなり、制御上限回転数Nbと基本特
性復帰回転数Ncとの間の第3範囲Z3にある場合は、
回転数Neの増加に伴って点火時期の進角量Itは基本
点火時期進角特性Cbに速やかに且つ実際の運転特性に
合わせた違和感のないような比較的大きな進角量で基本
点火時期進角特性Cbに復帰させ、基本特性復帰回転数
Ncより大きい第4範囲Z4にある場合は、基本点火時
期進角特性Cbと一致し、回転数Neの増加に伴って点
火時期の進角量Itは穏やかに大きくなる。As shown in FIG. 1, when the ignition timing advance characteristic Ca is in the first range Z1 lower than the control lower limit rotation speed Na, the ignition timing advance amount It (° BTD
C: crank angle before top dead center) is a constant value It1, and the second range Z between the control lower limit rotation speed Na and the control upper limit rotation speed Nb.
2, the advance amount It of the ignition timing decreases with an increase in the rotation speed Ne, and when the ignition timing advances in the third range Z3 between the control upper limit rotation speed Nb and the basic characteristic return rotation speed Nc,
With the increase in the rotation speed Ne, the advance amount It of the ignition timing is quickly changed to the basic ignition timing advance characteristic Cb and the basic ignition timing is advanced at a relatively large advance amount that does not cause a sense of incongruity in accordance with the actual operation characteristics. When the rotation is returned to the angular characteristic Cb and is in the fourth range Z4 which is larger than the basic characteristic return rotation speed Nc, it matches the basic ignition timing advancement characteristic Cb, and the ignition timing advance amount It increases with the rotation speed Ne. Grows gently.
【0030】そして、各第1〜第4範囲において、進角
値Itは、図1において、傾斜角がそれぞれ、θ1、θ
2、θ3、θ4であり、It=θ1×Ne+It1=I
t1、It=θ2×Ne+It2、It=θ3×Ne+
It3、It=θ4×Ne+It4で表した場合に、各
範囲における特性曲線の傾斜θ1〜θ4は、θ1=0、
θ2<0、θ3>θ4>0となる。In each of the first to fourth ranges, the advancing angle It indicates that the inclination angles in FIG.
2, θ3, θ4, and It = θ1 × Ne + It1 = I
t1, It = θ2 × Ne + It2, It = θ3 × Ne +
When It3 and It = θ4 × Ne + It4, the slopes θ1 to θ4 of the characteristic curves in each range are θ1 = 0,
θ2 <0, θ3>θ4> 0.
【0031】これらの制御用の諸データは、エンジンの
燃料供給装置の特性やアイドリング運転時の目標回転数
Ntや応答特性等を勘案して、実験結果、計測結果、計
算結果等を基に予め設定し、エンジンコントローラ(C
PU)等に入力し、記憶しておく。These various data for control are prepared in advance based on experimental results, measured results, calculated results, etc., taking into account the characteristics of the fuel supply device of the engine, the target rotational speed Nt during idling operation, the response characteristics, and the like. Set the engine controller (C
PU), etc., and stored.
【0032】次に、この図1の点火時期進角特性Caに
基づく点火制御は図3に示すような点火時期制御用フロ
ーチャートに基づいて行われる。Next, the ignition control based on the ignition timing advance characteristic Ca of FIG. 1 is performed based on the ignition timing control flowchart as shown in FIG.
【0033】この図3の点火時期制御用フローはエンジ
ンの運転を司るメインの運転制御フローから繰り返し呼
ばれて、点火時期の進角を決定した後、この決定した進
角値を持ってメインの運転制御フローに戻り、この進角
値に基づいて点火する。なお、この進角値に対して必要
に応じて補正を行うこともある。The ignition timing control flow of FIG. 3 is repeatedly called from the main operation control flow that governs the operation of the engine. After the ignition timing advance is determined, the main ignition control is performed with the determined advance value. Returning to the operation control flow, ignition is performed based on this advance value. Note that this advance value may be corrected as needed.
【0034】この図3の時期制御用フローによれば、次
のように進角値が求められる。According to the timing control flow of FIG. 3, the advance angle value is obtained as follows.
【0035】先ず、この時期制御用フローが呼び出され
スタートすると、ステップS10で、諸データを入力す
る。この諸データは、計測された回転数Ne、制御下限
回転数Na、制御上限回転数Nb、基本特性復帰回転数
Nc、及び、θ1、θ2、θ3、θ4、It1、It
2、It3、It4である。First, when this timing control flow is called and started, various data are input in step S10. These data include the measured rotation speed Ne, the control lower limit rotation speed Na, the control upper limit rotation speed Nb, the basic characteristic return rotation speed Nc, and θ1, θ2, θ3, θ4, It1, and It.
2, It3 and It4.
【0036】そして、先ずステップS11で、回転数Ne
が第1範囲Z1(Ne≦Na)にあるか否かを判定し、
回転数Neが第1範囲Z1にあれば、ステップS12で、
It=θ1×Ne+It1=It1とし、リターンす
る。Then, first, in step S11, the rotational speed Ne
Is in the first range Z1 (Ne ≦ Na), and
If the rotation speed Ne is in the first range Z1, in step S12,
Set It = θ1 × Ne + It1 = It1 and return.
【0037】そして、ステップS11で、回転数Neが第
1範囲Z1になければ、ステップS13で、回転数Neが
第2範囲Z2(Na<Ne≦Nb)にあるか否かを判定
し、回転数Neが第2範囲Z2にあれば、ステップS14
で、It=θ2×Ne+It2とし、リターンする。If the rotation speed Ne is not in the first range Z1 in step S11, it is determined in step S13 whether or not the rotation speed Ne is in the second range Z2 (Na <Ne ≦ Nb). If the number Ne is in the second range Z2, step S14
Then, It = θ2 × Ne + It2, and the process returns.
【0038】ステップS13で、回転数Neが第2範囲に
なければ、ステップS15で、回転数Neが第3範囲Z3
(Nb<Ne≦Nc)にあるか否かを判定し、回転数N
eが第3範囲Z3にあれば、ステップS16で、It=θ
3×Ne+It3とし、リターンする。If the rotational speed Ne is not in the second range in step S13, the rotational speed Ne is set in the third range Z3 in step S15.
(Nb <Ne ≦ Nc) is determined, and the rotation speed N
If e is in the third range Z3, in step S16, It = θ
Set 3 × Ne + It3 and return.
【0039】そして、ステップS15で、回転数Neが第
3範囲Z3になければ、回転数Neが第4範囲Z4(N
c<Ne)にあると判定し、ステップS17で、It=θ
4×Ne+It4とし、リターンする。If it is determined in step S15 that the rotation speed Ne is not in the third range Z3, the rotation speed Ne is changed to the fourth range Z4 (N
c <Ne), and in step S17, It = θ
4 × Ne + It4, and the process returns.
【0040】以上の構成の火花点火式エンジンの点火時
期を制御する点火時期制御装置によって、上記のような
点火時期制御を行うことにより、図1の第2範囲Z2の
間のアイドリング運転において、回転数Neが上昇し目
標アイドリング回転数Ntより大きくなると点火時期を
遅らせ、回転数Neを下降させるので、目標アイドリン
グ回転数Ntに戻る。また、回転数Neが下降し目標ア
イドリング回転数Ntより小さくなると、進角値Itが
大きくなるので、点火時期が進み、回転数Neが上が
る。By performing the above-described ignition timing control by the ignition timing control device for controlling the ignition timing of the spark ignition type engine having the above-described configuration, the idling operation during the second range Z2 in FIG. When the number Ne increases and becomes greater than the target idling rotational speed Nt, the ignition timing is delayed, and the rotational speed Ne is decreased, so that the engine speed returns to the target idling rotational speed Nt. When the rotation speed Ne decreases and becomes smaller than the target idling rotation speed Nt, the advance value It increases, so that the ignition timing advances and the rotation speed Ne increases.
【0041】従って、第2範囲Z2の間のアイドリング
運転において、回転数Neは、目標アイドリング回転数
Ntとなるように点火制御されることになる。Therefore, in the idling operation during the second range Z2, the ignition control is performed so that the rotation speed Ne becomes the target idling rotation speed Nt.
【0042】この効果を図4の時系列でみると、アイド
リング運転において、回転数NeがA点において点線に
示すように目標アイドル回転数Ntより上昇すると即座
に点火時期Itがアイドル点火時期It0から遅れ回転
数Neが下降する。When this effect is viewed in the time series of FIG. 4, when the engine speed Ne rises above the target idle engine speed Nt at the point A in the idling operation as shown by a dotted line, the ignition timing It immediately changes from the idle ignition timing It0. The delay rotation speed Ne decreases.
【0043】また、B点において点線で示すように回転
数が目標アイドル回転数Ntより下降すると即座に点火
時期Itがアイドル点火時期It0より進み回転数Ne
が上昇する。そのため、直線で示すように、目標アイド
ル回転数Nt近傍内の極僅かな変動でアイドリング運転
できることになる。When the rotation speed falls below the target idle rotation speed Nt as indicated by the dotted line at point B, the ignition timing It immediately advances from the idle ignition timing It0 and the rotation speed Ne.
Rises. Therefore, as indicated by a straight line, the idling operation can be performed with a very small fluctuation in the vicinity of the target idle speed Nt.
【0044】そして、更に、制御下限回転数Na以下の
回転数領域Z1においては、進角量Itを一定の値It
1とし、極低回転における最適な点火時期を提供できる
ので、最低限の出力を維持してストールによるエンスト
を防止できる。Further, in the rotation speed range Z1 below the control lower limit rotation speed Na, the advance angle It is set to a constant value It.
Since the optimum ignition timing at extremely low rotation can be provided as 1, the minimum output can be maintained to prevent stall due to stall.
【0045】つまり、極低回転域Z1においては、ガソ
リンエンジンでは、空燃比を適切な値に制御するのが困
難であり、また、CNGやLPG等のガスエンジンにお
いては、空気と燃料の混合が悪化するので、点火プラグ
近傍が極端にリッチやリーン状態となり、正常な燃焼が
行われ難く、最悪の場合にはストールに至ることになる
が、極低回転領域Z1においては回転数Neが下がる
程、基本点火時期進角特性Cbより進角させて、進角量
Itを一定の値It1とした制御を行っているので、こ
の極低回転域Z1におけるエンジンの回転力が増加し、
エンスト防止と、目標アイドル回転数Ntまで戻る時間
を短縮できる。That is, in the extremely low rotation speed range Z1, it is difficult to control the air-fuel ratio to an appropriate value in a gasoline engine, and in a gas engine such as CNG or LPG, mixing of air and fuel is difficult. As a result, the vicinity of the spark plug becomes extremely rich or lean, and normal combustion is difficult to be performed. In the worst case, a stall occurs. However, as the rotational speed Ne decreases in the extremely low rotational speed region Z1, the rotational speed Ne decreases. Since the basic ignition timing advance characteristic Cb is advanced to control the advance amount It to be a constant value It1, the rotational force of the engine in this extremely low rotation range Z1 increases.
The engine stall prevention and the time required to return to the target idle speed Nt can be reduced.
【0046】また、制御上限回転数Nb以上の回転数領
域Z3,Z4においては、速やかに基本点火時期進角特
性Cbに戻るので、通常の点火時期制御となり、通常の
運転が可能となる。Further, in the rotation speed regions Z3 and Z4 which are equal to or higher than the control upper limit rotation speed Nb, since the basic ignition timing advance characteristic Cb is quickly returned, normal ignition timing control is performed, and normal operation becomes possible.
【0047】なお、図1におけるNa〜Nt,Nt〜N
bの間の点火時期は、図2に示すように傾斜θ2がθ2
1,θ22と異なっていてもよく、また、Nt=Nbで
も、安定運転の効果を奏することができる。Note that Na to Nt and Nt to N in FIG.
As shown in FIG. 2, the ignition timing during b
1, may differ from θ22, and even when Nt = Nb, the effect of stable operation can be obtained.
【0048】更には、この点火時期進角特性は、直線の
結合のみで表現できる特性だけでなく、一部を曲線で表
現する特性であってもよく、この場合には、曲線上の値
をを関数表示から演算しても、あるいは、回転数をベー
スとする点火時期(進角量)のデータ、例えば、点火時
期データを回転数ごとに入力したマップデータ等との照
合から算出してもよい。Further, the ignition timing advancing characteristics may be not only characteristics that can be expressed only by a combination of straight lines, but also characteristics that partially express them by a curve. May be calculated from the function display, or may be calculated from data of the ignition timing (advance amount) based on the rotation speed, for example, by comparing the ignition timing data with map data or the like input for each rotation speed. Good.
【0049】また、第1範囲Z1にある場合の点火時期
の進角量Itを一定の値It1にするということは、実
際の場合には、制御の関係で唯一の値It1だけにする
ということでなく、数%の変動幅を含む場合もある。The fact that the ignition timing advance amount It in the first range Z1 is set to the constant value It1 means that, in the actual case, the only value It1 is the only value It1 due to control. Instead, it may include a fluctuation range of several percent.
【0050】[0050]
【発明の効果】上述したように、本発明のアイドリング
時の点火時期制御装置によれば、アイドリング運転の目
標アイドリング回転数近傍においては、この目標アイド
リング回転数に収斂するように制御できるので、高度な
アイドリング安定性を得ることができ、また、目標アイ
ドリング回転数よりも低い制御下限回転数以下の回転数
領域においては、点火時期を略一定として、ストールを
防止するので、耐ストール性を向上させることができ
る。As described above, according to the ignition timing control apparatus for idling of the present invention, control can be performed so as to converge on the target idling speed in the vicinity of the target idling speed for idling operation. In the engine speed range below the control lower limit engine speed that is lower than the target engine idle speed, the ignition timing is substantially constant and stall is prevented, so that stall resistance is improved. be able to.
【0051】つまり、極低回転域においては、点火プラ
グ近傍が極端にリッチやリーン状態となり、正常な燃焼
が行われ難くなるが、極低回転領域においては回転数が
下がる程、基本点火時期進角特性より進角させて、進角
量を一定の値とした制御を行っているので、この極低回
転域におけるエンジンの回転力が増加し、エンスト防止
と、目標アイドル回転数まで戻る時間を短縮できる。That is, in the extremely low rotation speed region, the vicinity of the spark plug becomes extremely rich or lean, and normal combustion is hardly performed. However, in the extremely low rotation speed region, the basic ignition timing advances as the rotation speed decreases. Since the angle is advanced from the angular characteristic and the control is performed with the amount of advance constant, the engine torque in this extremely low speed range increases, preventing engine stall and reducing the time required to return to the target idle speed. Can be shortened.
【0052】また、制御上限回転数以上の回転数領域に
おいては、速やかに基本点火時期進角特性に戻るので、
通常の点火時期制御となり、通常の運転が可能となる。In the rotation speed region equal to or higher than the control upper limit rotation speed, the basic ignition timing advance characteristics are quickly returned.
Normal ignition timing control is performed, and normal operation becomes possible.
【図1】本発明の点火時期の制御に使用する回転数と点
火時期の関係を示す点火時期進角特性の図である。FIG. 1 is a diagram of an ignition timing advance characteristic showing a relationship between a rotation speed and an ignition timing used for controlling an ignition timing according to the present invention.
【図2】本発明の点火時期の制御に使用する回転数と点
火時期の関係を示す他の点火時期進角特性の図である。FIG. 2 is another ignition timing advance characteristic showing the relationship between the rotation speed and the ignition timing used for controlling the ignition timing according to the present invention.
【図3】本発明の点火時期制御を示す点火時期制御用フ
ローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart for ignition timing control showing the ignition timing control of the present invention.
【図4】本発明の制御効果を示すアイドリング運転時の
点火時期の進角量と回転数の時系列図である。FIG. 4 is a time series diagram of the advance amount of ignition timing and the number of revolutions during idling operation showing the control effect of the present invention.
【図5】従来技術の点火時期の制御に使用する回転数と
点火時期の関係を示す基本点火時期進角特性の図であ
る。FIG. 5 is a diagram of a basic ignition timing advance characteristic showing a relationship between a rotation speed and an ignition timing used for controlling the ignition timing in the related art.
【図6】最適点火時期と空燃比との関係を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an optimal ignition timing and an air-fuel ratio.
It 点火時期(進角量) Na 制御下限回転数 Nb 制御上限回転数 Nc 基本特性復帰回転数 Ne 回転数(検出値) Nt アイドル目標回転数 It Ignition timing (advance angle) Na Control lower limit speed Nb Control upper limit speed Nc Basic characteristic return speed Ne Speed (detected value) Nt Idle target speed
Claims (2)
手段を備え、該回転数検出手段で検出した回転数を基に
火花点火式エンジンの点火時期を制御する点火時期制御
装置において、 アイドリング時に目標アイドル回転数に安定化するよう
に制御を行う回転数範囲の下限と上限になる制御下限回
転数と制御上限回転数を前記目標アイドル回転数を挟ん
で設定すると共に、基本特性復帰回転数を前記制御上限
回転数よりも高く設定し、 検出された前記回転数が前記制御下限回転数よりも低い
第1範囲にある場合には点火時期の進角量を一定にし、 検出された前記回転数が前記制御下限回転数と前記制御
上限回転数の間の第2範囲にある場合は、回転数の増加
に伴って点火時期の進角量を小さくし、 検出された前記回転数が前記制御上限回転数と前記基本
特性復帰回転数との間の第3範囲にある場合は、回転数
の増加に伴って点火時期の進角量を基本点火時期進角特
性に復帰するように進角させ、 更に、検出された前記回転数が前記基本特性復帰回転数
より大きい第4範囲にある場合は、基本点火時期進角特
性に従って進角量を進角させて、点火時期を制御する火
花点火式エンジンの点火時期制御装置。An ignition timing control device for controlling the ignition timing of a spark ignition type engine based on the number of revolutions detected by the number of revolutions detected by the number of revolutions detected by the number of revolutions detected by the number of revolutions of the engine. The control lower limit rotation speed and the control upper limit rotation speed which are the lower limit and the upper limit of the rotation speed range for performing control to stabilize the target idle rotation speed are set with the target idle rotation speed interposed therebetween, and the basic characteristic return rotation speed is set. When the detected rotation speed is in a first range lower than the control lower limit rotation speed, the advance amount of the ignition timing is fixed, and the detected rotation speed is set higher than the control upper limit rotation speed. Is in a second range between the control lower limit rotation speed and the control upper limit rotation speed, the advance amount of the ignition timing is reduced with an increase in the rotation speed, and the detected rotation speed is the control upper limit. Speed When the rotation speed is within the third range between the basic characteristic return rotation speed and the rotation speed, the advance amount of the ignition timing is advanced so as to return to the basic ignition timing advance characteristic. If the determined rotation speed is in a fourth range greater than the basic characteristic return rotation speed, the ignition timing is advanced according to the basic ignition timing advancement characteristic to control the ignition timing. Control device.
ジンである請求項1記載の火花点火式エンジンの点火時
期制御装置。2. The ignition timing control device for a spark ignition engine according to claim 1, wherein said spark ignition engine is a CNG engine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142007A JP2000329046A (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Ignition timing control device for spark ignition engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142007A JP2000329046A (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Ignition timing control device for spark ignition engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000329046A true JP2000329046A (en) | 2000-11-28 |
Family
ID=15305220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11142007A Pending JP2000329046A (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Ignition timing control device for spark ignition engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000329046A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010031850A (en) * | 2008-06-26 | 2010-02-12 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Slip suppression control device for vehicle |
| JP2013204474A (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Nikki Co Ltd | Ignition control method of alternate fuel engine |
| JP2018189023A (en) * | 2017-05-02 | 2018-11-29 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device |
-
1999
- 1999-05-21 JP JP11142007A patent/JP2000329046A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010031850A (en) * | 2008-06-26 | 2010-02-12 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Slip suppression control device for vehicle |
| JP2013204474A (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Nikki Co Ltd | Ignition control method of alternate fuel engine |
| JP2018189023A (en) * | 2017-05-02 | 2018-11-29 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device |
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