JPH063192Y2 - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents
内燃機関の点火時期制御装置Info
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- JPH063192Y2 JPH063192Y2 JP1987100743U JP10074387U JPH063192Y2 JP H063192 Y2 JPH063192 Y2 JP H063192Y2 JP 1987100743 U JP1987100743 U JP 1987100743U JP 10074387 U JP10074387 U JP 10074387U JP H063192 Y2 JPH063192 Y2 JP H063192Y2
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- Japan
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- ignition timing
- cylinder
- timing
- mbt
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- 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
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/1455—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means by using a second control of the closed loop type
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車等内燃機関においてＭＢＴ制御を行っ
て運転性を高める点火時期制御装置に関する。
て運転性を高める点火時期制御装置に関する。
（従来の技術） 内燃機関の点火時期は機関が最適に運転されるように機
関の状態に応じて決定する必要がある。そして、一般に
機関の効率燃費を考えると最大トルク時の最小進角、い
わゆるＭＢＴ制御（Ｍｉｎｉｍｕｍ ａｄｖａｎｃｅ
ｆｏｒ Ｂｅｓｔ Ｔｏｒｑｕｅ）付近で点火するのが
最良と知られており、機関の状態によりＭＢＴに点火時
期を変えるといういわゆるＭＢＴ制御が行われる。ＭＢ
Ｔ制御は、例えば筒内圧センサにより筒内圧力を検出し
て、その圧力が最大となるクランク角度（以下、筒内圧
最大時期という）θpmaxが機関の発生トルクを最大にす
る所定位置（目標値θｒでＡＴＤＣ10゜〜15゜）にくるよ
うに点火時期をＭＢＴ制御するものであるが、筒内圧最
大時期θpmaxと目標値θｒとの偏差Δθ＝θｒ−θpmax
を直接点火時期にフィードバックしているため、燃焼過
程の不確定要素によるθpmaxのばらつきが帰還され、定
常状態でも点火時期が変動してしまうことがある。しか
も応答性を向上させるため、フィードバックゲインを増
すとこの変動がさらに大きくなってしまうという問題点
があった。このような点火時期の変動を抑えるための従
来の点火時期制御装置としては、例えば特開昭５９−３
９９７４号公報に記載のものがある。この装置では燃焼
室内圧力（筒内圧力）を検出するとともに、その圧力が
最大となった時のクランク角度θpmaxをＮ回（例えば20
回程度）分検出してその平均値▲▼を求め、
求めた平均値▲▼と機関の発生トルクを最大
にする目標値（ＡＤＴＣ10゜〜15゜ＣＡ）との比較結果に
応じて点火時期を修正制御（ＭＢＴ制御）するようにし
ている。
関の状態に応じて決定する必要がある。そして、一般に
機関の効率燃費を考えると最大トルク時の最小進角、い
わゆるＭＢＴ制御（Ｍｉｎｉｍｕｍ ａｄｖａｎｃｅ
ｆｏｒ Ｂｅｓｔ Ｔｏｒｑｕｅ）付近で点火するのが
最良と知られており、機関の状態によりＭＢＴに点火時
期を変えるといういわゆるＭＢＴ制御が行われる。ＭＢ
Ｔ制御は、例えば筒内圧センサにより筒内圧力を検出し
て、その圧力が最大となるクランク角度（以下、筒内圧
最大時期という）θpmaxが機関の発生トルクを最大にす
る所定位置（目標値θｒでＡＴＤＣ10゜〜15゜）にくるよ
うに点火時期をＭＢＴ制御するものであるが、筒内圧最
大時期θpmaxと目標値θｒとの偏差Δθ＝θｒ−θpmax
を直接点火時期にフィードバックしているため、燃焼過
程の不確定要素によるθpmaxのばらつきが帰還され、定
常状態でも点火時期が変動してしまうことがある。しか
も応答性を向上させるため、フィードバックゲインを増
すとこの変動がさらに大きくなってしまうという問題点
があった。このような点火時期の変動を抑えるための従
来の点火時期制御装置としては、例えば特開昭５９−３
９９７４号公報に記載のものがある。この装置では燃焼
室内圧力（筒内圧力）を検出するとともに、その圧力が
最大となった時のクランク角度θpmaxをＮ回（例えば20
回程度）分検出してその平均値▲▼を求め、
求めた平均値▲▼と機関の発生トルクを最大
にする目標値（ＡＤＴＣ10゜〜15゜ＣＡ）との比較結果に
応じて点火時期を修正制御（ＭＢＴ制御）するようにし
ている。
（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の内燃機関の点火時期制
御装置にあっては、所定回数（例えば、20回）分の筒内
圧最大時期θpmaxの平均値θ▲▼を演算し、
この▲▼と目標値との偏差に基づいて点火時
期をＭＢＴ制御するという構成となっていたため、制御
の安定性は向上するものの、点火時期の修正タイミング
がその20回分の▲▼が得られるタイミング毎
にしか発生せず、エンジンが過渡状態にあるような場合
には、点火時期の補正に時間がかかり、過渡時の運転性
が損なわれてしまう問題点がある。すなわち、θpmaxの
変動による影響を回避しようとしてθpmaxの平均値を用
いる態様を採ると平均化するまでにある程度の時間遅れ
があることから点火時期の安定性は確保できるかわりに
応答性が犠牲になってしまうという不具合が生じる。
御装置にあっては、所定回数（例えば、20回）分の筒内
圧最大時期θpmaxの平均値θ▲▼を演算し、
この▲▼と目標値との偏差に基づいて点火時
期をＭＢＴ制御するという構成となっていたため、制御
の安定性は向上するものの、点火時期の修正タイミング
がその20回分の▲▼が得られるタイミング毎
にしか発生せず、エンジンが過渡状態にあるような場合
には、点火時期の補正に時間がかかり、過渡時の運転性
が損なわれてしまう問題点がある。すなわち、θpmaxの
変動による影響を回避しようとしてθpmaxの平均値を用
いる態様を採ると平均化するまでにある程度の時間遅れ
があることから点火時期の安定性は確保できるかわりに
応答性が犠牲になってしまうという不具合が生じる。
このような理由から、点火時期の安定性を確保しつつ過
渡時における応答性を高めるようにした装置の実現が望
まれるが、現状では安定性および応答性を両立させるこ
とのできる点火時期制御装置は実現されていない。
渡時における応答性を高めるようにした装置の実現が望
まれるが、現状では安定性および応答性を両立させるこ
とのできる点火時期制御装置は実現されていない。
（考案の目的） そこで本考案は、筒内圧最大時期θpmaxのばらつきが不
規則性であること、ある運転条件下における各気筒の要
求点火時期が略等しいことに着目し、自気筒のＭＢＴ補
正量の演算に際して自気筒以外の他気筒のＭＢＴ補正量
を所定割合加えて自気筒のＭＢＴ偏差を零とするように
点火時期を補正することにより、ＭＢＴ補正量に含まれ
るθpmaxの不規則変動分を平均化（相殺）して、点火時
期の安定性を確保しつつ過渡状態における応答性を向上
させることを目的してといる。
規則性であること、ある運転条件下における各気筒の要
求点火時期が略等しいことに着目し、自気筒のＭＢＴ補
正量の演算に際して自気筒以外の他気筒のＭＢＴ補正量
を所定割合加えて自気筒のＭＢＴ偏差を零とするように
点火時期を補正することにより、ＭＢＴ補正量に含まれ
るθpmaxの不規則変動分を平均化（相殺）して、点火時
期の安定性を確保しつつ過渡状態における応答性を向上
させることを目的してといる。
（問題点を解決するための手段） 本考案による内燃機関の点火時期制御装置は上記目的達
成のため、その基本概念図を第１図に示すように、エン
ジンの筒内圧力を検出する圧力検出手段ａと、エンジン
の運転状態を検出する運転状態検出手段ｂと、圧力検出
手段ａの出力に基づいてエンジン発生トルクが最大とな
る筒内圧最大時期を検出する最大時期検出手段ｃと、筒
内圧最大時期とエンジンの発生トルクを最大とする目標
位置との偏差をＭＢＴ偏差として気筒別に演算する偏差
演算手段ｄと、各気筒の筒内圧最大時期が前記目標位置
と一致するように点火時期を補正するＭＢＴ補正量を気
筒毎に演算するとともに、この演算に際して自気筒以外
の他気筒のＭＢＴ補正量を所定割合で加えて前記ＭＢＴ
偏差を零とする補正量演算手段ｅと、運転状態に基づい
て基本点火時期を設定し、これを気筒毎に前記ＭＢＴ補
正量に応じて補正する点火時期設定手段ｆと、点火時期
設定手段ｆの出力に基づいて混合気に点火する点火手段
ｇと、を備えている。
成のため、その基本概念図を第１図に示すように、エン
ジンの筒内圧力を検出する圧力検出手段ａと、エンジン
の運転状態を検出する運転状態検出手段ｂと、圧力検出
手段ａの出力に基づいてエンジン発生トルクが最大とな
る筒内圧最大時期を検出する最大時期検出手段ｃと、筒
内圧最大時期とエンジンの発生トルクを最大とする目標
位置との偏差をＭＢＴ偏差として気筒別に演算する偏差
演算手段ｄと、各気筒の筒内圧最大時期が前記目標位置
と一致するように点火時期を補正するＭＢＴ補正量を気
筒毎に演算するとともに、この演算に際して自気筒以外
の他気筒のＭＢＴ補正量を所定割合で加えて前記ＭＢＴ
偏差を零とする補正量演算手段ｅと、運転状態に基づい
て基本点火時期を設定し、これを気筒毎に前記ＭＢＴ補
正量に応じて補正する点火時期設定手段ｆと、点火時期
設定手段ｆの出力に基づいて混合気に点火する点火手段
ｇと、を備えている。
（作用） 本考案では、筒内圧最大時期とエンジンの発生トルクを
最大とする目標位置との偏差がＭＢＴ偏差として気筒別
に演算され、自気筒のＭＢＴ補正量の演算に際して自気
筒以外の他気筒のＭＢＴ補正量を所定割合加えて自気筒
のＭＢＴ偏差が零となるように点火時期が補正される。
したがって、ＭＢＴ補正量に含まれるθpmaxの不規則変
動分が平均化（相殺）されるとともに、ＭＢＴ補正量
（すなわち、フィードバックゲイン）自体を大きくとる
ことによって点火時期の安定性が確保され、過渡状態に
おける応答性が向上する。
最大とする目標位置との偏差がＭＢＴ偏差として気筒別
に演算され、自気筒のＭＢＴ補正量の演算に際して自気
筒以外の他気筒のＭＢＴ補正量を所定割合加えて自気筒
のＭＢＴ偏差が零となるように点火時期が補正される。
したがって、ＭＢＴ補正量に含まれるθpmaxの不規則変
動分が平均化（相殺）されるとともに、ＭＢＴ補正量
（すなわち、フィードバックゲイン）自体を大きくとる
ことによって点火時期の安定性が確保され、過渡状態に
おける応答性が向上する。
（実施例） 以下、本考案を図面に基づいて説明する。
第２〜７図は本考案の一実施例を示す図であり、本実施
例は本考案を６気筒エンジンに適用したものである。
例は本考案を６気筒エンジンに適用したものである。
まず、構成を説明する。第２図において、１ａ〜１ｆは
各気筒毎の筒内圧センサであり、それらセンサの電荷出
力Ｓ１〜Ｓ６はそれぞれチャージアンプ２ａ〜２ｆに入
力される。チャージアンプ２ａは電荷−電圧変換増幅器
を構成し、電荷出力Ｓ１を電圧信号Ｓ１１に変換してマ
ルチプレクサ（ＭＰＸ）３に出力する。なお、その他の
チャージアンプ２ｂ〜２ｆについても同様であり、それ
ぞれ電圧信号Ｓ１２〜Ｓ１６を出力する。上記筒内圧セ
ンサ１ａ〜１ｆおよびチャージアンプ２ａ〜２ｆは圧力
検出手段４を構成する。電圧信号Ｓ１１〜Ｓ１６はマル
チプレクサ３に入力されており、マルチプレクサ３には
さらに所定のタイミングで切換信号発生回路５から切換
信号Ｓｃが入力される。切換信号発生回路５にはクラン
ク角センサ６の出力信号が入力されており、クランク角
センサ６は爆発間隔（６気筒エンジンでは120゜、４気筒
エンジンでは180゜）毎に各気筒の圧縮上死点（ＴＤＣ）
前の所定位置、例えばＢＴＤＣ70゜で〔Ｈ〕レベルのパ
ルスとなる基準信号ＲＥＦを出力するとともに、クラン
ク角の単位角度（例えば１°）毎に〔Ｈ〕レベルのパル
スとなる単位信号ＰＯＳを出力する。切換信号発生回路
５は120゜信号ＲＥＦの出力タイミングに同期して前記切
換信号Ｓｃを発生させており、マルチプレクサ３はこの
切換信号Ｓｃが入力される毎に筒内圧センサ１ａ〜１ｆ
の出力をＳ１→Ｓ５→Ｓ３→Ｓ６→Ｓ２→Ｓ４の順に切
換えてＡ／Ｄ変換器７に出力する。Ａ／Ｄ変換器７はア
ナログ信号として入力された信号をクランク角度に同期
してディジタル信号に変換し、筒内圧最大時期演算回路
（最大時期検出手段）８に出力する。筒内圧最大時期演
算回路８はＡ／Ｄ変換器７でＡ／Ｄ変換された筒内圧の
Ａ／Ｄ変換値に基づいて筒内圧最大時期θpmaxを演算
し、その演算値θpmaxを演算回路９に出力する。一方、
クランク角センサ６の信号は上記切換信号発生回路５お
よびＡ／Ｄ変換器７に入力されるとともに、気筒判別回
路10および回転数演算回路11に入力されており、気筒判
別回路10はクランク角センサ６の気筒判別信号ＲＥＦ−
ｉに基づいて特定の気筒（例えば、第１気筒）を判別
し、その判別結果を演算回路９に出力する。回転数演算
回路11は基準信号ＲＥＦのパルスを計数することによ
り、エンジン回転数Ｎを演算し、その演算値を演算回路
９に出力する。演算回路９には、さらに吸入空気量セン
サ12からの信号が入力されており、吸入空気量センサ12
は、例えばエアフローメータからなりエンジン負荷に対
応する吸入空気量Ｑａを検出している。演算回路９はこ
れらのセンサ情報に基づいて最終点火時期を演算し、点
火信号Ｓｐを点火装置（点火手段）13に出力する。点火
装置13は点火コイルや点火プラグ等からなり、点火信号
Ｓｐに基づき高電圧を発生させて混合気に点火する。
各気筒毎の筒内圧センサであり、それらセンサの電荷出
力Ｓ１〜Ｓ６はそれぞれチャージアンプ２ａ〜２ｆに入
力される。チャージアンプ２ａは電荷−電圧変換増幅器
を構成し、電荷出力Ｓ１を電圧信号Ｓ１１に変換してマ
ルチプレクサ（ＭＰＸ）３に出力する。なお、その他の
チャージアンプ２ｂ〜２ｆについても同様であり、それ
ぞれ電圧信号Ｓ１２〜Ｓ１６を出力する。上記筒内圧セ
ンサ１ａ〜１ｆおよびチャージアンプ２ａ〜２ｆは圧力
検出手段４を構成する。電圧信号Ｓ１１〜Ｓ１６はマル
チプレクサ３に入力されており、マルチプレクサ３には
さらに所定のタイミングで切換信号発生回路５から切換
信号Ｓｃが入力される。切換信号発生回路５にはクラン
ク角センサ６の出力信号が入力されており、クランク角
センサ６は爆発間隔（６気筒エンジンでは120゜、４気筒
エンジンでは180゜）毎に各気筒の圧縮上死点（ＴＤＣ）
前の所定位置、例えばＢＴＤＣ70゜で〔Ｈ〕レベルのパ
ルスとなる基準信号ＲＥＦを出力するとともに、クラン
ク角の単位角度（例えば１°）毎に〔Ｈ〕レベルのパル
スとなる単位信号ＰＯＳを出力する。切換信号発生回路
５は120゜信号ＲＥＦの出力タイミングに同期して前記切
換信号Ｓｃを発生させており、マルチプレクサ３はこの
切換信号Ｓｃが入力される毎に筒内圧センサ１ａ〜１ｆ
の出力をＳ１→Ｓ５→Ｓ３→Ｓ６→Ｓ２→Ｓ４の順に切
換えてＡ／Ｄ変換器７に出力する。Ａ／Ｄ変換器７はア
ナログ信号として入力された信号をクランク角度に同期
してディジタル信号に変換し、筒内圧最大時期演算回路
（最大時期検出手段）８に出力する。筒内圧最大時期演
算回路８はＡ／Ｄ変換器７でＡ／Ｄ変換された筒内圧の
Ａ／Ｄ変換値に基づいて筒内圧最大時期θpmaxを演算
し、その演算値θpmaxを演算回路９に出力する。一方、
クランク角センサ６の信号は上記切換信号発生回路５お
よびＡ／Ｄ変換器７に入力されるとともに、気筒判別回
路10および回転数演算回路11に入力されており、気筒判
別回路10はクランク角センサ６の気筒判別信号ＲＥＦ−
ｉに基づいて特定の気筒（例えば、第１気筒）を判別
し、その判別結果を演算回路９に出力する。回転数演算
回路11は基準信号ＲＥＦのパルスを計数することによ
り、エンジン回転数Ｎを演算し、その演算値を演算回路
９に出力する。演算回路９には、さらに吸入空気量セン
サ12からの信号が入力されており、吸入空気量センサ12
は、例えばエアフローメータからなりエンジン負荷に対
応する吸入空気量Ｑａを検出している。演算回路９はこ
れらのセンサ情報に基づいて最終点火時期を演算し、点
火信号Ｓｐを点火装置（点火手段）13に出力する。点火
装置13は点火コイルや点火プラグ等からなり、点火信号
Ｓｐに基づき高電圧を発生させて混合気に点火する。
上記クランク角センサ６および吸入空気量センサ12は運
転状態検出手段14を構成し、Ａ／Ｄ変換器７、筒内圧最
大時期演算回路８、演算回路９、気筒判別回路10および
回転数演算回路11は点火時期演算回路15を構成する。
転状態検出手段14を構成し、Ａ／Ｄ変換器７、筒内圧最
大時期演算回路８、演算回路９、気筒判別回路10および
回転数演算回路11は点火時期演算回路15を構成する。
第３図は演算回路９の要部ブロック構成図である。16は
基本点火時期演算回路であり、基本点火時期演算回路16
は第４図に示すように予め実験等により求められた制御
マップを参照し、エンジン回転数Ｎおよび吸入空気量Ｑ
ａに基づいて基本点火時期を演算する。筒内圧最大時期
演算回路８の演算値θpmaxは偏差演算回路（偏差演算手
段）17に入力されており、偏差演算回路17はθpmaxと所
定の目標値との偏差を演算するとともに、この偏差デー
タを気筒別に記憶しておき、必要に応じて分別回路18に
出力する。分別回路18は偏差演算回路17より送られてく
る各気筒の偏差データを気筒判別回路10からの出力に基
づいて点火シーケンス順に当該気筒データ（ｘ）と他気
筒データ（ｙ）とに分別し、当該気筒データ（ｘ）を点
火時期補正量演算回路19に、他気筒データ（ｙ）を点火
時期補正量演算回路20に出力する。点火時期補正量演算
回路19は当該気筒の偏差とメインフィードバックゲイン
から主補正量を演算し、点火時期補正量演算回路20は他
気筒の和とサブフィードバックゲイン（メインゲインよ
り低い）から副補正量を演算する。加算器21は以上の基
本点火時期、主補正量および副補正量を加算して最終点
火時期を求め、この最終点火時期を出力コントローラ22
に出力する。出力コントローラ22は気筒判別回路10の出
力に従って所定のタイミングで当該気筒に点火信号Ｓｐ
を出力する。上記分別回路18、点火時期補正量演算回路
19よび点火時期補正量演算回路20は補正量演算手段23を
構成し、基本点火時期演算回路16、加算器21および出力
コントロール22は点火時期設定手段24を構成する。本実
施例では以上の機能が点火シーケンスに従って気筒毎に
実行される構成となっている。なお、従来の装置におけ
るＭＢＴ制御は本実施例の構成から偏差演算回路17、分
別回路18、点火時期補正量演算回路20および加算器21を
除いたものに相当する。
基本点火時期演算回路であり、基本点火時期演算回路16
は第４図に示すように予め実験等により求められた制御
マップを参照し、エンジン回転数Ｎおよび吸入空気量Ｑ
ａに基づいて基本点火時期を演算する。筒内圧最大時期
演算回路８の演算値θpmaxは偏差演算回路（偏差演算手
段）17に入力されており、偏差演算回路17はθpmaxと所
定の目標値との偏差を演算するとともに、この偏差デー
タを気筒別に記憶しておき、必要に応じて分別回路18に
出力する。分別回路18は偏差演算回路17より送られてく
る各気筒の偏差データを気筒判別回路10からの出力に基
づいて点火シーケンス順に当該気筒データ（ｘ）と他気
筒データ（ｙ）とに分別し、当該気筒データ（ｘ）を点
火時期補正量演算回路19に、他気筒データ（ｙ）を点火
時期補正量演算回路20に出力する。点火時期補正量演算
回路19は当該気筒の偏差とメインフィードバックゲイン
から主補正量を演算し、点火時期補正量演算回路20は他
気筒の和とサブフィードバックゲイン（メインゲインよ
り低い）から副補正量を演算する。加算器21は以上の基
本点火時期、主補正量および副補正量を加算して最終点
火時期を求め、この最終点火時期を出力コントローラ22
に出力する。出力コントローラ22は気筒判別回路10の出
力に従って所定のタイミングで当該気筒に点火信号Ｓｐ
を出力する。上記分別回路18、点火時期補正量演算回路
19よび点火時期補正量演算回路20は補正量演算手段23を
構成し、基本点火時期演算回路16、加算器21および出力
コントロール22は点火時期設定手段24を構成する。本実
施例では以上の機能が点火シーケンスに従って気筒毎に
実行される構成となっている。なお、従来の装置におけ
るＭＢＴ制御は本実施例の構成から偏差演算回路17、分
別回路18、点火時期補正量演算回路20および加算器21を
除いたものに相当する。
次に、作用を説明するが、最初に本考案の基本原理につ
いて説明する。
いて説明する。
一般に、ＭＢＴ制御を行わない点火時期制御は前記第３
図で示すと基本点火時期演算回路16に関係のある回路の
みで構成され、第４図に示すような制御マップにより得
られた点火時期を直接点火信号として出力する態様であ
った。しかし、この構成ではエンジン機差や経時変化そ
の他の条件変化等で基本点火時期が最適点からずれた場
合には点火時期を適切に補正することができない。そこ
で筒内圧センサを設け、これにより計測した燃焼圧波形
（第５図参照）の筒内圧最大時期θpmaxと目標値との偏
差を点火時期にフィードバックして点火時期を最適点に
補正しようとしたものが従来のＭＢＴ制御である。この
場合、前記基本点火時期は運転状況の変化等による要求
点火時期の急変に対するフィードフォワード制御的な役
割およびＭＢＴ制御の初期値となっている。
図で示すと基本点火時期演算回路16に関係のある回路の
みで構成され、第４図に示すような制御マップにより得
られた点火時期を直接点火信号として出力する態様であ
った。しかし、この構成ではエンジン機差や経時変化そ
の他の条件変化等で基本点火時期が最適点からずれた場
合には点火時期を適切に補正することができない。そこ
で筒内圧センサを設け、これにより計測した燃焼圧波形
（第５図参照）の筒内圧最大時期θpmaxと目標値との偏
差を点火時期にフィードバックして点火時期を最適点に
補正しようとしたものが従来のＭＢＴ制御である。この
場合、前記基本点火時期は運転状況の変化等による要求
点火時期の急変に対するフィードフォワード制御的な役
割およびＭＢＴ制御の初期値となっている。
ところで、エンジンの燃焼過程には不確定要素が多く同
一点火時期においてもθpmaxには不規則なばらつきがあ
る（第６図（ａ）参照）。したがって、従来の点火時期
制御においては、制御後のθpmaxが平均的に目標値にな
っていれば、制御目的を達しているものとみなしてい
る。ところが、実際にはθpmaxにこのような不規則な変
動があるため、従来のＭＢＴ制御ではこの不規則変動を
も直接フィードバックすることになり、点火時期が安定
しなくなってしまう。すなわち、制御応答性を向上させ
るためにゲインを上げれば上がる程点火時期のばらつき
が大きくなり、安定性が悪くなってしまうという問題点
があった。
一点火時期においてもθpmaxには不規則なばらつきがあ
る（第６図（ａ）参照）。したがって、従来の点火時期
制御においては、制御後のθpmaxが平均的に目標値にな
っていれば、制御目的を達しているものとみなしてい
る。ところが、実際にはθpmaxにこのような不規則な変
動があるため、従来のＭＢＴ制御ではこの不規則変動を
も直接フィードバックすることになり、点火時期が安定
しなくなってしまう。すなわち、制御応答性を向上させ
るためにゲインを上げれば上がる程点火時期のばらつき
が大きくなり、安定性が悪くなってしまうという問題点
があった。
以上のことから、本実施例ではエンジンの各気筒の運転
状況による要求点火時期の移動が同じであること、θpm
axのばらつきが不規則であり、自己・相互とも相関がな
いことに着目し、点火時期の補正量の算出の際、当該気
筒の偏差に重みを付けて、他の気筒の偏差との和をとる
ことにより、点火時期補正量に含まれる不規則変動の割
合を平均化して点火時期のばらつきを抑制している。
状況による要求点火時期の移動が同じであること、θpm
axのばらつきが不規則であり、自己・相互とも相関がな
いことに着目し、点火時期の補正量の算出の際、当該気
筒の偏差に重みを付けて、他の気筒の偏差との和をとる
ことにより、点火時期補正量に含まれる不規則変動の割
合を平均化して点火時期のばらつきを抑制している。
第７図は上記基本原理に基づく点火時期制御のプログラ
ムを示すフローチャートであり、図中Ｐ１〜Ｐ７はフロ
ーの各ステップを示している。本プログラムは所定時間
毎に一度実行される。まず、Ｐ１で筒内圧最大時期θpm
axを検出し、Ｐ２で次式に従ってθpmaxと目標値θｒ
との偏差Δθｉを演算して所定のメモリに格納する。な
お、θpmaxの検出については従来周知であるため、ここ
では詳細な説明は省略する。
ムを示すフローチャートであり、図中Ｐ１〜Ｐ７はフロ
ーの各ステップを示している。本プログラムは所定時間
毎に一度実行される。まず、Ｐ１で筒内圧最大時期θpm
axを検出し、Ｐ２で次式に従ってθpmaxと目標値θｒ
との偏差Δθｉを演算して所定のメモリに格納する。な
お、θpmaxの検出については従来周知であるため、ここ
では詳細な説明は省略する。
Δθｉ＝θｒ−θpmaxｉ…… 次いで、Ｐ３でエンジン回転数Ｎおよび吸入空気量Ｑａ
をパラメータとする第４図に示すようなテーブルマップ
から基本点火時期θＢＡＳＥをルックアップし、Ｐ４で
次式に従って当該気筒の偏差ΔθｉとメインゲインＫ
とに基づいて主補正量ＣＳ１ｉを演算する。
をパラメータとする第４図に示すようなテーブルマップ
から基本点火時期θＢＡＳＥをルックアップし、Ｐ４で
次式に従って当該気筒の偏差ΔθｉとメインゲインＫ
とに基づいて主補正量ＣＳ１ｉを演算する。
ＣＳｌｉ＝ＣＳ１ｉ′＋Ｋ・Δθｉ…… 但し、ＣＳ１ｉ′：前回の値 Ｋ：メインゲイン Δθｉ：当該気筒の偏差 次いで、Ｐ５で次式に従って他気筒の偏差の和 とサブゲインＫ／Ｎとに基づいて副補正量ＣＳ２ｉを演
算し、Ｐ６で次式に従って最終点火時期θＡＤＶｉを
演算する。
算し、Ｐ６で次式に従って最終点火時期θＡＤＶｉを
演算する。
但し、ＣＳ２ｉ′：前回の値 Δθｊ：他気筒の偏差 θＡＤＶｉ＝θＢＡＳＥ＋ＣＳ１ｉ＋ＣＳ２ｉ…… 次いで、Ｐ７でこの最終点火時期θＡＤＶｉに対応する
点火タイミングで点火信号Ｓｐを点火装置13に出力し
て、第ｉ気筒を点火して今回の処理を終了する。
点火タイミングで点火信号Ｓｐを点火装置13に出力し
て、第ｉ気筒を点火して今回の処理を終了する。
このように、各気筒毎にθpmaxと目標値との偏差が演算
され、自気筒偏差Δθｉに他気筒偏差Δθｉの重み付き
和を加味した点火時期補正量によって最終点火時期θ
ＡＤＶｉが設定される。したがって、点火時期補正量に
含まれる不規則変動分を平均化して小さく抑えるととも
に、補正量自体は大きくとることによって点火時期のば
らつきを抑制し、定常時の安定性を確保しながら、過渡
時の応答性を高めることができる。
され、自気筒偏差Δθｉに他気筒偏差Δθｉの重み付き
和を加味した点火時期補正量によって最終点火時期θ
ＡＤＶｉが設定される。したがって、点火時期補正量に
含まれる不規則変動分を平均化して小さく抑えるととも
に、補正量自体は大きくとることによって点火時期のば
らつきを抑制し、定常時の安定性を確保しながら、過渡
時の応答性を高めることができる。
（効果） 本考案によれば、自気筒のＭＢＴ補正量の演算に際して
自気筒以外の他気筒のＭＢＴ補正量を所定割合加えて自
気筒のＭＢＴ偏差を零とするように点火時期を補正して
いるので、ＭＢＴ補正量に含まれるθpmaxの不規則変動
分を平均化（相殺）して点火時期の安定性を確保しつつ
過渡状態における応答性を向上させることができる。
自気筒以外の他気筒のＭＢＴ補正量を所定割合加えて自
気筒のＭＢＴ偏差を零とするように点火時期を補正して
いるので、ＭＢＴ補正量に含まれるθpmaxの不規則変動
分を平均化（相殺）して点火時期の安定性を確保しつつ
過渡状態における応答性を向上させることができる。
第１図は本考案の基本概念図、第２〜７図は本考案に係
る内燃機関の点火時期制御装置の一実施例を示す図であ
り、第２図はその全体構成図、第３図はその要部ブロッ
ク構成図、第４図はその基本点火時期のテーブルマッ
プ、第５図はその筒内圧最大時期を説明するための波形
図、第６図はその筒内圧最大時期のばらつきとばらつき
の頻度を説明するための波形図、第７図はその基本点火
時期制御のプログラムを示すフローチャートである。 ４……圧力検出手段、 ８……筒内圧最大時期演算回路（最大時期検出手段）、 13……点火装置（点火手段）、 14……運転状態検出手段、 17……偏差演算回路（偏差演算手段）、 23……補正量演算手段、 24……点火時期設定手段。
る内燃機関の点火時期制御装置の一実施例を示す図であ
り、第２図はその全体構成図、第３図はその要部ブロッ
ク構成図、第４図はその基本点火時期のテーブルマッ
プ、第５図はその筒内圧最大時期を説明するための波形
図、第６図はその筒内圧最大時期のばらつきとばらつき
の頻度を説明するための波形図、第７図はその基本点火
時期制御のプログラムを示すフローチャートである。 ４……圧力検出手段、 ８……筒内圧最大時期演算回路（最大時期検出手段）、 13……点火装置（点火手段）、 14……運転状態検出手段、 17……偏差演算回路（偏差演算手段）、 23……補正量演算手段、 24……点火時期設定手段。
Claims (1)
- 【請求項１】ａ）エンジンの筒内圧力を検出する圧力検
出手段と、 ｂ）エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
と、 ｃ）圧力検出手段の出力に基づいてエンジン発生トルク
が最大となる筒内圧最大時期を検出する最大時期検出手
段と、 ｄ）筒内圧最大時期とエンジンの発生トルクを最大とす
る目標位置との偏差をＭＢＴ偏差として気筒別に演算す
る偏差演算手段と、 ｅ）各気筒の筒内圧最大時期が前記目標位置と一致する
ように点火時期を補正するＭＢＴ補正量を気筒毎に演算
するとともに、この演算に際して自気筒以外の他気筒の
ＭＢＴ補正量を所定割合で加えて前記ＭＢＴ偏差を零と
する補正量演算手段と、 ｆ）運転状態に基づいて基本点火時期を設定し、これを
気筒毎に前記ＭＢＴ補正量に応じて補正する点火時期設
定手段と、 ｇ）点火時期設定手段の出力に基づいて混合気に点火す
る点火手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987100743U JPH063192Y2 (ja) | 1987-06-29 | 1987-06-29 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| US07/212,489 US4892074A (en) | 1987-06-29 | 1988-06-28 | Spark ignition timing control system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987100743U JPH063192Y2 (ja) | 1987-06-29 | 1987-06-29 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS644863U JPS644863U (ja) | 1989-01-12 |
| JPH063192Y2 true JPH063192Y2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=14282032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987100743U Expired - Lifetime JPH063192Y2 (ja) | 1987-06-29 | 1987-06-29 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4892074A (ja) |
| JP (1) | JPH063192Y2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5038735A (en) * | 1989-10-30 | 1991-08-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Knock suppression apparatus and method for a multi-cylinder internal combustion engine |
| KR940001935B1 (ko) * | 1990-04-26 | 1994-03-11 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 내연기관용 녹제어장치 및 방법 |
| JP3053197B2 (ja) * | 1990-07-06 | 2000-06-19 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2551501B2 (ja) * | 1990-08-11 | 1996-11-06 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| US5544635A (en) * | 1993-11-12 | 1996-08-13 | Cosmo Research Institute | Spark-ignition engine and a method of adaptive control on the ignition timing thereof |
| DE102005039757A1 (de) * | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| JP4773888B2 (ja) * | 2006-06-02 | 2011-09-14 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| ITTO20070589A1 (it) * | 2007-08-06 | 2009-02-07 | Global Technology Operations I | Sistema di monitoraggio della pressione |
| US8375777B2 (en) * | 2008-11-21 | 2013-02-19 | Bg Soflex Llc | Manifold pressure determination device |
| US9587617B2 (en) * | 2014-12-10 | 2017-03-07 | Cummins Inc. | Method of spark timing adjustment for an internal combustion engine |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5637535A (en) * | 1979-09-05 | 1981-04-11 | Nippon Soken Inc | Knocking detector |
| JPS5939974A (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-05 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JPH0680301B2 (ja) * | 1984-03-28 | 1994-10-12 | 株式会社日立製作所 | ノック制御方法 |
| JPS6116266A (ja) * | 1984-06-30 | 1986-01-24 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JPH0681944B2 (ja) * | 1985-10-17 | 1994-10-19 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1987
- 1987-06-29 JP JP1987100743U patent/JPH063192Y2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-06-28 US US07/212,489 patent/US4892074A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS644863U (ja) | 1989-01-12 |
| US4892074A (en) | 1990-01-09 |
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