JP2605737B2 - 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
- Publication number
- JP2605737B2 JP2605737B2 JP23969687A JP23969687A JP2605737B2 JP 2605737 B2 JP2605737 B2 JP 2605737B2 JP 23969687 A JP23969687 A JP 23969687A JP 23969687 A JP23969687 A JP 23969687A JP 2605737 B2 JP2605737 B2 JP 2605737B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ignition timing
- value
- calculating
- deviation
- average value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は内燃機関の点火時期制御装置に関する。
（従来の技術） 燃費向上の観点より最大の軸トルクを発生するのに必
要な最大点火進角値（いわゆるMBT）となるように点火
時期を制御（MBT制御）するようにした装置が提案され
ている（特開昭61−275581号公報参照）。
要な最大点火進角値（いわゆるMBT）となるように点火
時期を制御（MBT制御）するようにした装置が提案され
ている（特開昭61−275581号公報参照）。
これは、燃焼時の筒内圧が最大となるクランク角位置
が圧縮上死点後所定のクランク角（10ないし15゜CA）の
位置にくるように点火時期を設定した場合にその機関の
発生トルクが最大となるので、この位置を目標位置とし
てフィードバック制御を行うものである。
が圧縮上死点後所定のクランク角（10ないし15゜CA）の
位置にくるように点火時期を設定した場合にその機関の
発生トルクが最大となるので、この位置を目標位置とし
てフィードバック制御を行うものである。
たとえば、検出される筒内圧最大クランク角位置をΘ
pmax、圧縮上死点後の一定の目標位置をΘｒとすると、
その偏差ΔΘ（＝Θｒ−Θpmax）とゲイン（Ｋ）との積
にてフィードバック量（MBTCS）が演算され、このMBTCS
と運転条件（機関負荷と回転数）の検出値に応じた基本
点火進角値（ΘBASE）との和から出力すべき点火進角値
（ΘADV）が求められる。
pmax、圧縮上死点後の一定の目標位置をΘｒとすると、
その偏差ΔΘ（＝Θｒ−Θpmax）とゲイン（Ｋ）との積
にてフィードバック量（MBTCS）が演算され、このMBTCS
と運転条件（機関負荷と回転数）の検出値に応じた基本
点火進角値（ΘBASE）との和から出力すべき点火進角値
（ΘADV）が求められる。
ここに、ΘBASEの値を圧縮上死点前のクランク角を表
す数値であるとすれば、MBTCSの値が正の場合に点火時
期は進角補正され、この逆にMBTCSの値が負の場合に遅
角補正される。
す数値であるとすれば、MBTCSの値が正の場合に点火時
期は進角補正され、この逆にMBTCSの値が負の場合に遅
角補正される。
（発明が解決しようとする問題点） ところで、機関の燃焼過程には不確定要素が多く、同
一の運転条件において同一の点火時期に点火を行って
も、Θpmaxはたとえば±２ないし３゜の範囲で点火毎に
ばらつく。第５図は過渡から定常へと落ち着いた場合の
Θpmaxと点火時期の変化を示し、Θpmaxは定常になって
からも大きくばらついている。
一の運転条件において同一の点火時期に点火を行って
も、Θpmaxはたとえば±２ないし３゜の範囲で点火毎に
ばらつく。第５図は過渡から定常へと落ち着いた場合の
Θpmaxと点火時期の変化を示し、Θpmaxは定常になって
からも大きくばらついている。
この結果、点火時期も同図に示すように大きく変動す
る。これは、Θpmaxのばらつきが点火時期の値にフィー
ドバックされることと、応答遅れを生じないようにフィ
ードバックゲインに適度に大きな値が採用されることの
ためである。
る。これは、Θpmaxのばらつきが点火時期の値にフィー
ドバックされることと、応答遅れを生じないようにフィ
ードバックゲインに適度に大きな値が採用されることの
ためである。
しかしながら、点火時期の変動を抑制するためにゲイ
ンの値を小さくすることはできない。ゲインの値を小さ
くすると、第６図に示すように点火時期の変動は小さく
なるものの、今度は過渡時の応答性が悪くなってしまう
からである。
ンの値を小さくすることはできない。ゲインの値を小さ
くすると、第６図に示すように点火時期の変動は小さく
なるものの、今度は過渡時の応答性が悪くなってしまう
からである。
すなわち、Θpmaxのばらつきに起因して、フィードバ
ック制御における過渡応答性と定常安定性が両立しない
のである。
ック制御における過渡応答性と定常安定性が両立しない
のである。
この発明はこのような従来の問題点を解決することを
目的とする。
目的とする。
（問題点を解決するための手段） この発明は、第１図に示すように、機関運転条件の検
出値（たとえば吸入空気量Qaと回転数Ｎ）に応じて基本
点火時期（ΘBASE）を演算する手段１と、燃焼時の機関
筒内圧が最大となるクランク角位置を検出する手段２
と、検出された筒内圧最大クランク角位置（Θpmax）と
圧縮上死点後の一定の目標クランク角位置（Θｒ）との
偏差ΔΘ（＝Θｒ−Θpmax）を演算する手段３と、この
偏差ΔΘに基づいて前記基本点火時期ΘBASEを進遅角さ
せるフィードバック量（MBTCS）を演算する手段４と、
演算されたフィードバック量MBTCSにて前記基本点火時
期ΘBASEを補正演算して出力すべき点火時期（ΘADV）
を求める手段５とを備える内燃機関の点火時期制御装置
において、前記偏差と出力点火時期の平均値 をそれぞれ演算する手段６及び７と、偏差の平均値 が所定値以下であるかどうかを判定する手段８と、所定
値以下である場合に前記出力点火時期ΘADVをその平均
値▲▼に置き換える手段９とを設けた。
出値（たとえば吸入空気量Qaと回転数Ｎ）に応じて基本
点火時期（ΘBASE）を演算する手段１と、燃焼時の機関
筒内圧が最大となるクランク角位置を検出する手段２
と、検出された筒内圧最大クランク角位置（Θpmax）と
圧縮上死点後の一定の目標クランク角位置（Θｒ）との
偏差ΔΘ（＝Θｒ−Θpmax）を演算する手段３と、この
偏差ΔΘに基づいて前記基本点火時期ΘBASEを進遅角さ
せるフィードバック量（MBTCS）を演算する手段４と、
演算されたフィードバック量MBTCSにて前記基本点火時
期ΘBASEを補正演算して出力すべき点火時期（ΘADV）
を求める手段５とを備える内燃機関の点火時期制御装置
において、前記偏差と出力点火時期の平均値 をそれぞれ演算する手段６及び７と、偏差の平均値 が所定値以下であるかどうかを判定する手段８と、所定
値以下である場合に前記出力点火時期ΘADVをその平均
値▲▼に置き換える手段９とを設けた。
（作用） が所定値以下になる場合とは定常時であり、この場合に
は が無くならなくともΘpmaxがΘｒに達したものとみな
し、かつこの場合の点火時期としてΘADVの代わりに▲
▼を採用することで、定常時には点火時期の値
が安定する。
は が無くならなくともΘpmaxがΘｒに達したものとみな
し、かつこの場合の点火時期としてΘADVの代わりに▲
▼を採用することで、定常時には点火時期の値
が安定する。
しかも、フィールドバックゲインの値については小さ
くすることもないので、従来例と同じく良好な過渡応答
性が維持される。
くすることもないので、従来例と同じく良好な過渡応答
性が維持される。
（実施例） 第２図は単気筒機関に本発明を適用した例である。同
図において、11は点火プラグの座金状に形成された圧力
センサで、たとえば圧電素子にて筒内圧が電荷量に変換
され、この電荷量はさらに信号処理回路（たとえばチャ
ージアンプ）12にて電圧値へと変換される。この電圧信
号はΘpmaxを求めるために使用される。
図において、11は点火プラグの座金状に形成された圧力
センサで、たとえば圧電素子にて筒内圧が電荷量に変換
され、この電荷量はさらに信号処理回路（たとえばチャ
ージアンプ）12にて電圧値へと変換される。この電圧信
号はΘpmaxを求めるために使用される。
13はクランク角センサで、クランク角の基準位置（た
とえば圧縮上死点前の所定位置）毎の信号（REF信号）
と単位角毎の信号（POS信号）を出力する。これらの信
号は点火時期制御をクランク角と同期して実行するため
に使用される。また、POS信号からは回転数Ｎが計測さ
れる。
とえば圧縮上死点前の所定位置）毎の信号（REF信号）
と単位角毎の信号（POS信号）を出力する。これらの信
号は点火時期制御をクランク角と同期して実行するため
に使用される。また、POS信号からは回転数Ｎが計測さ
れる。
14は吸入空気量Qaを検出するセンサ（たとえばフラッ
プ式やホットワイヤ式のエアフローメータ）で、QaとＮ
が機関運転条件の基本値となる。
プ式やホットワイヤ式のエアフローメータ）で、QaとＮ
が機関運転条件の基本値となる。
20はこれらの信号が入力されるコントロールユニット
で、インターフェース（I/O）21、ROM22,RAM23及びCPU2
4からなるマイクロコンピュータにて構成され、第３図
に示す演算を行って出力点火進角値（ΘADV）を求め、
このΘADVで火花点火が行なわれるようI/O21の点火レジ
スタにΘADVを格納する。そして、REF信号の入力を起点
としてPOS信号をカウントすることにより実際のクラン
ク角位置がΘADVに一致すると点火コイル27の一次電流
を遮断する信号（点火信号）を増幅器25を介してパワト
ランジスタ26に向け出力する。
で、インターフェース（I/O）21、ROM22,RAM23及びCPU2
4からなるマイクロコンピュータにて構成され、第３図
に示す演算を行って出力点火進角値（ΘADV）を求め、
このΘADVで火花点火が行なわれるようI/O21の点火レジ
スタにΘADVを格納する。そして、REF信号の入力を起点
としてPOS信号をカウントすることにより実際のクラン
ク角位置がΘADVに一致すると点火コイル27の一次電流
を遮断する信号（点火信号）を増幅器25を介してパワト
ランジスタ26に向け出力する。
所定のタイミングで実行される第３図の点火時期演算
ルーチンでは、まず基本点火進角値（ΘBASE）が演算さ
れる（ステップ31）。たとえばQaとＮをパラメータとす
る２次元テーブルの参照により圧縮上死点前のクランク
角を表す数値として求められる。
ルーチンでは、まず基本点火進角値（ΘBASE）が演算さ
れる（ステップ31）。たとえばQaとＮをパラメータとす
る２次元テーブルの参照により圧縮上死点前のクランク
角を表す数値として求められる。
次に、Θpmaxが１点火毎に公知の方法で求められ、こ
のΘpmaxと目標位置（Θｒ）との偏差ΔΘ（＝Θｒ−Θ
pmax）に基づいてフィードバック量（MBTCS）が更新さ
れる（ステップ32〜34）。ここに、比例制御ではΔΘと
比例ゲイン（Ｋ）との積（Ｋ・ΔΘ）が新たな補正量と
され、前回のフィードバック量からこの値だけ差し引い
た値（MBTCK−Ｋ・ΔΘ）が改めて今回のフィードバッ
ク量（MBTCS）として置き直される（ステップ34）。な
お、Θｒとして圧縮上死点後15゜付近の値を選択してい
る。
のΘpmaxと目標位置（Θｒ）との偏差ΔΘ（＝Θｒ−Θ
pmax）に基づいてフィードバック量（MBTCS）が更新さ
れる（ステップ32〜34）。ここに、比例制御ではΔΘと
比例ゲイン（Ｋ）との積（Ｋ・ΔΘ）が新たな補正量と
され、前回のフィードバック量からこの値だけ差し引い
た値（MBTCK−Ｋ・ΔΘ）が改めて今回のフィードバッ
ク量（MBTCS）として置き直される（ステップ34）。な
お、Θｒとして圧縮上死点後15゜付近の値を選択してい
る。
そして、前記ΘBASEとMBTCSの和にて出力点火進角値
（ΘADV）が求められる（ステップ35）。なお、和算方
式ではなく積算方式としても構わない。
（ΘADV）が求められる（ステップ35）。なお、和算方
式ではなく積算方式としても構わない。
さて、Θpmaxには定常時においても不規則にばらつき
が生じることを考慮すると、このばらつきの中心、すな
わちΔΘの平均値 が十分小さくなった場合にはΘpmaxがΘｒに達したもと
みなして差し支えない。かつ、Θpmaxに対応して生じる
ΘADVのばらつきも同様に不規則であるから、この場合
のΘADVとしてその平均値（▲▼）を採用する
ことにすれば、点火時期の値が安定する。
が生じることを考慮すると、このばらつきの中心、すな
わちΔΘの平均値 が十分小さくなった場合にはΘpmaxがΘｒに達したもと
みなして差し支えない。かつ、Θpmaxに対応して生じる
ΘADVのばらつきも同様に不規則であるから、この場合
のΘADVとしてその平均値（▲▼）を採用する
ことにすれば、点火時期の値が安定する。
そこで、この例ではステップ36においてΔΘとΘADV
の所定数の平均値（時系列平均値）を計算して と▲▼を求める。そして、 が十分小さな値（ε）以下となる場合には、定常状態に
あるとみなし、▲▼をΘADVとして置き換える
（ステップ38,39）。
の所定数の平均値（時系列平均値）を計算して と▲▼を求める。そして、 が十分小さな値（ε）以下となる場合には、定常状態に
あるとみなし、▲▼をΘADVとして置き換える
（ステップ38,39）。
このようにすると、 より定常状態であることが判定される場合には１回毎に
変動するΘADVの代わりに、▲▼が採用される
ので、点火時期の不必要な変動が抑えられる。たとえ
ば、第５図と第６図と同じ条件でMBT制御を行った場合
の変化波形を第４図に示すと、過渡から定常に移った後
に点火時期はほぼ一本の直線状態となり良く安定してい
る。
変動するΘADVの代わりに、▲▼が採用される
ので、点火時期の不必要な変動が抑えられる。たとえ
ば、第５図と第６図と同じ条件でMBT制御を行った場合
の変化波形を第４図に示すと、過渡から定常に移った後
に点火時期はほぼ一本の直線状態となり良く安定してい
る。
しかも、ゲイン（Ｋ）を小さくすることなく点火時期
の変動が抑えられることは、ゲインについては適度の応
答性が得られるように比較的大きな値に設定できること
を意味し、これにて従来例と同じく良好な過渡応答性も
維持される。ここに、定常安定性と過渡応答性とが両立
することになるのである。
の変動が抑えられることは、ゲインについては適度の応
答性が得られるように比較的大きな値に設定できること
を意味し、これにて従来例と同じく良好な過渡応答性も
維持される。ここに、定常安定性と過渡応答性とが両立
することになるのである。
なお、 を採用すると、運転点が定常から過渡へと移行する場合
にΔΘの変化が に反映されるのに時間がかかることなるので、定常から
過渡への応答性が悪くなることが考えられる。そこで、
ステップ37においてΔΘの絶対値（｜ΔΘ｜）が所定値
（σ、ただしσ＞ε）よりも大きくなる場合にはステッ
プ38,39の処理を禁止することで、過渡状態初期の立ち
上がり応答性を確保している。
にΔΘの変化が に反映されるのに時間がかかることなるので、定常から
過渡への応答性が悪くなることが考えられる。そこで、
ステップ37においてΔΘの絶対値（｜ΔΘ｜）が所定値
（σ、ただしσ＞ε）よりも大きくなる場合にはステッ
プ38,39の処理を禁止することで、過渡状態初期の立ち
上がり応答性を確保している。
ところで、Θpmaxの代わりにその平均値（▲
▼）を採用するようにした従来例もあるが（特開昭59
−39974号公報）、このものとは出力点火進角値につい
ても平均値を採用する点で相違する。
▼）を採用するようにした従来例もあるが（特開昭59
−39974号公報）、このものとは出力点火進角値につい
ても平均値を採用する点で相違する。
最後に、実施例では単気筒機関について説明したが、
多気筒機関に対しても同様に適用することができる。ま
た、MBT制御にノッキング制御を組み合わせたものであ
っても構わないことはいうまでもない。
多気筒機関に対しても同様に適用することができる。ま
た、MBT制御にノッキング制御を組み合わせたものであ
っても構わないことはいうまでもない。
（発明の効果） 以上説明したように、この発明ではMBT制御装置にお
いて、検出される筒内圧最大クランク角位置と圧縮上死
点後の一定の目標位置との偏差の平均値が所定値以下で
ある場合を定常時であるとみなし、その場合に出力点火
時期をその平均値に置き換えるように構成したので、良
好な過渡応答性を維持しつつ定常時における点火時期の
変動を抑制することができる。
いて、検出される筒内圧最大クランク角位置と圧縮上死
点後の一定の目標位置との偏差の平均値が所定値以下で
ある場合を定常時であるとみなし、その場合に出力点火
時期をその平均値に置き換えるように構成したので、良
好な過渡応答性を維持しつつ定常時における点火時期の
変動を抑制することができる。
第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図はこの発明
の一実施例の制御系のブロック図、第３図はこの実施例
の演算内容を説明する流れ図、第４図はこの実施例の作
用を説明するための波形図である。 第５図と第６図は従来例の作用を説明するための波形図
である。 １……基本点火時期演算手段、２……筒内圧最大クラン
ク角位置検出手段、３……偏差演算手段、４……フィー
ドバック量演算手段、５……出力点火時期演算手段、６
……偏差の平均値演算手段、７……出力点火時期の平均
値演算手段、８……判定手段、９……置き換え手段、11
……圧力センサ、12……信号処理回路、13……クランク
角センサ、14……空気量センサ、20……コントロールユ
ニット。
の一実施例の制御系のブロック図、第３図はこの実施例
の演算内容を説明する流れ図、第４図はこの実施例の作
用を説明するための波形図である。 第５図と第６図は従来例の作用を説明するための波形図
である。 １……基本点火時期演算手段、２……筒内圧最大クラン
ク角位置検出手段、３……偏差演算手段、４……フィー
ドバック量演算手段、５……出力点火時期演算手段、６
……偏差の平均値演算手段、７……出力点火時期の平均
値演算手段、８……判定手段、９……置き換え手段、11
……圧力センサ、12……信号処理回路、13……クランク
角センサ、14……空気量センサ、20……コントロールユ
ニット。
Claims (1)
- 【請求項１】機関運転条件の検出値に応じて基本点火時
期を演算する手段と、燃焼時の機関筒内圧が最大となる
クランク角位置を検出する手段と、検出された筒内圧最
大クランク角位置と圧縮上死点後の一定の目標クランク
角位置との偏差を演算する手段と、この偏差に基づいて
前記基本点火時期を進遅角させるフィードバック量を演
算する手段と、演算されたフィードバック量にて前記基
本点火時期を補正演算して出力すべき点火時期を求める
手段とを備える内燃機関の点火時期制御装置において、
前記偏差と出力点火時期の平均値をそれぞれ演算する手
段と、偏差の平均値が所定値以下であるかどうかを判定
する手段と、所定値以下である場合に前記出力点火時期
をその平均値に置き換える手段とを設けたことを特徴と
する内燃機関の点火時期制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23969687A JP2605737B2 (ja) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23969687A JP2605737B2 (ja) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6483859A JPS6483859A (en) | 1989-03-29 |
| JP2605737B2 true JP2605737B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=17048558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23969687A Expired - Lifetime JP2605737B2 (ja) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605737B2 (ja) |
-
1987
- 1987-09-24 JP JP23969687A patent/JP2605737B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6483859A (en) | 1989-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7418943B2 (en) | Spark advance foe engine idle speed control | |
| JPH02283860A (ja) | エンジンの点火時期制御装置 | |
| JPS5851243A (ja) | 内燃機関の燃焼状態検出方法 | |
| JPS62195463A (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JPH063192Y2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JPS60108565A (ja) | 内燃機関用点火時期制御装置 | |
| JPS61237884A (ja) | 内燃機関用ノツキング制御装置 | |
| JPH02112674A (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JPS61275585A (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JPH0660621B2 (ja) | 内燃機関用ノツキング制御方法および装置 | |
| JP2592075B2 (ja) | 可変圧縮比型内燃機関の制御装置 | |
| JP2605737B2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JPS6123868A (ja) | 点火時期制御装置 | |
| JPS6135378B2 (ja) | ||
| JPH0718395B2 (ja) | 内燃機関の点火制御装置 | |
| JPH077580Y2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JPH07113354B2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JPH0648134Y2 (ja) | 内燃機関の燃焼状態制御装置 | |
| JPH0713508B2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JP2526249B2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JP2537414B2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JPS6217369A (ja) | 内燃エンジンのアイドル時の点火時期制御方法 | |
| JPH0649914Y2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JPS6314766B2 (ja) | ||
| JPS6325372A (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 |