JPH0783150A - 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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- JPH0783150A JPH0783150A JP5229955A JP22995593A JPH0783150A JP H0783150 A JPH0783150 A JP H0783150A JP 5229955 A JP5229955 A JP 5229955A JP 22995593 A JP22995593 A JP 22995593A JP H0783150 A JPH0783150 A JP H0783150A
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- air
- cylinder
- ignition timing
- fuel
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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
- F02P5/045—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions combined with electronic control of other engine functions, e.g. fuel injection
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 空燃比フィードバック制御に起因する燃料噴
射量の変動に伴う回転変動を防止する。 【構成】 空燃比フィードバック補正係数αの変化量Δ
αを求め（Ｓ45）、これに対し、１次遅れの特性を持た
せて、各気筒の燃焼室内の空燃比に対応する気筒空燃比
相当値αＡn を求める（Ｓ46）。そして、この気筒空燃
比相当値αＡ n に基づいて点火時期補正量ΔＡＤＶn を
求め（Ｓ47）、これによって点火時期を補正する。
射量の変動に伴う回転変動を防止する。 【構成】 空燃比フィードバック補正係数αの変化量Δ
αを求め（Ｓ45）、これに対し、１次遅れの特性を持た
せて、各気筒の燃焼室内の空燃比に対応する気筒空燃比
相当値αＡn を求める（Ｓ46）。そして、この気筒空燃
比相当値αＡ n に基づいて点火時期補正量ΔＡＤＶn を
求め（Ｓ47）、これによって点火時期を補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の点火時期制
御装置に関し、特に機関の安定化を図るための点火時期
制御装置に関する。
御装置に関し、特に機関の安定化を図るための点火時期
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、内燃機関においては、排気通
路に空燃比センサ（具体的にはＯ2 センサ）を設けて、
そのリッチ・リーン信号に基づいて周知の比例積分制御
により空燃比フィードバック補正係数αを設定し、機関
に吸入される空気量に対応して定められる基本燃料噴射
量Ｔｐを空燃比フィードバック補正係数αにより補正し
て、燃料噴射量Ｔｉ＝Ｔｐ×αを演算することにより、
空燃比を理論空燃比にフィードバック制御している。
路に空燃比センサ（具体的にはＯ2 センサ）を設けて、
そのリッチ・リーン信号に基づいて周知の比例積分制御
により空燃比フィードバック補正係数αを設定し、機関
に吸入される空気量に対応して定められる基本燃料噴射
量Ｔｐを空燃比フィードバック補正係数αにより補正し
て、燃料噴射量Ｔｉ＝Ｔｐ×αを演算することにより、
空燃比を理論空燃比にフィードバック制御している。
【０００３】しかし、Ｏ2 センサからの周期的なリッチ
・リーン信号により、空燃比フィードバック補正係数α
は周期的に変動し、基本燃料噴射量Ｔｐが一定であって
も、空燃比フィードバック補正係数αが最大のところで
燃料噴射量Ｔｉが最大となり、空燃比フィードバック補
正係数αが最小のところで燃料噴射量Ｔｉが最小となる
ため、このような燃料噴射量Ｔｉの変動により、回転変
動を生じ、特にアイドル運転時にはこれが顕著となる。
・リーン信号により、空燃比フィードバック補正係数α
は周期的に変動し、基本燃料噴射量Ｔｐが一定であって
も、空燃比フィードバック補正係数αが最大のところで
燃料噴射量Ｔｉが最大となり、空燃比フィードバック補
正係数αが最小のところで燃料噴射量Ｔｉが最小となる
ため、このような燃料噴射量Ｔｉの変動により、回転変
動を生じ、特にアイドル運転時にはこれが顕著となる。
【０００４】そこで、特開昭６１−９８９７０号公報に
記載の点火時期制御装置においては、図９に示すよう
に、空燃比フィードバック補正係数αと、空燃比フィー
ドバック補正係数αの移動平均値αAVE との偏差（α−
αAVE ）を求め、この偏差に応じて、すなわち、偏差が
正であれば、その大きさに応じた量、遅角側に、偏差が
負であれば、その大きさに応じた量、進角側に、点火時
期を補正制御することより、アイドル回転を安定化させ
るようにしている。
記載の点火時期制御装置においては、図９に示すよう
に、空燃比フィードバック補正係数αと、空燃比フィー
ドバック補正係数αの移動平均値αAVE との偏差（α−
αAVE ）を求め、この偏差に応じて、すなわち、偏差が
正であれば、その大きさに応じた量、遅角側に、偏差が
負であれば、その大きさに応じた量、進角側に、点火時
期を補正制御することより、アイドル回転を安定化させ
るようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の点火時期制御装置にあっては、次のような問
題点があった。燃料噴射量が変化した時の内燃機関の各
気筒の実際の空燃比について考察する。
うな従来の点火時期制御装置にあっては、次のような問
題点があった。燃料噴射量が変化した時の内燃機関の各
気筒の実際の空燃比について考察する。
【０００６】図10（ａ）に示すように空燃比フィードバ
ック補正係数αのステップ変化分をΔαとし、これによ
って、図10（ｂ）に示すようにある気筒に噴射される燃
料がΔFuel＝Ｔｐ×Δαだけ変化した時、燃料の一部は
壁流の増加分にとられるために、気筒に吸入される燃料
は吸気回数毎に図中の破線に沿って変化していく。この
吸入燃料の応答特性は１次遅れとみなすことができる。
ック補正係数αのステップ変化分をΔαとし、これによ
って、図10（ｂ）に示すようにある気筒に噴射される燃
料がΔFuel＝Ｔｐ×Δαだけ変化した時、燃料の一部は
壁流の増加分にとられるために、気筒に吸入される燃料
は吸気回数毎に図中の破線に沿って変化していく。この
吸入燃料の応答特性は１次遅れとみなすことができる。
【０００７】従って、図11（ａ）に示すような排気通路
のＯ2 センサ部の空燃比（センサ部Ａ／Ｆ）の変化に対
し、図11（ｂ）に示すように空燃比フィードバック補正
係数αが変化するとき、各気筒の実際の空燃比（気筒Ａ
／Ｆ）は図11（ｄ）に示すように変化する。すなわち、
各気筒の空燃比は、αの変化に応じた空燃比とはなら
ず、αの変化よりも遅れて変化するものであり、１次遅
れとみなすことができる。よって、例えばαが減量側か
ら増量側に変化した時、各気筒の空燃比はすぐにはリッ
チにはならず、リーンのままの状態がある。
のＯ2 センサ部の空燃比（センサ部Ａ／Ｆ）の変化に対
し、図11（ｂ）に示すように空燃比フィードバック補正
係数αが変化するとき、各気筒の実際の空燃比（気筒Ａ
／Ｆ）は図11（ｄ）に示すように変化する。すなわち、
各気筒の空燃比は、αの変化に応じた空燃比とはなら
ず、αの変化よりも遅れて変化するものであり、１次遅
れとみなすことができる。よって、例えばαが減量側か
ら増量側に変化した時、各気筒の空燃比はすぐにはリッ
チにはならず、リーンのままの状態がある。
【０００８】従って、前記公報に記載の点火時期制御装
置にあっては、空燃比フィードバック補正係数に応じた
点火時期補正としているために、各気筒の実際の空燃比
がリーンであるにもかかわらず遅角したり、逆にリッチ
であるにもかかわらず進角したりして、回転変動がむし
ろ増加してしまうという問題点があった。また、特開昭
６０−５６１４９号公報では、Ｏ2 センサ出力がリッチ
判定ならば点火時期を遅角し、リーン判定ならば進角す
るという補正を行っているが、この方式でも、排気のシ
リンダからＯ2 センサまでの時間遅れや、Ｏ2 センサの
応答遅れを考慮していないため、各気筒の実際の空燃比
を検出できず、前述のものと同様に、各気筒の実際の空
燃比がリーンであるにもかかわらず遅角してしまうなど
の問題点があった。
置にあっては、空燃比フィードバック補正係数に応じた
点火時期補正としているために、各気筒の実際の空燃比
がリーンであるにもかかわらず遅角したり、逆にリッチ
であるにもかかわらず進角したりして、回転変動がむし
ろ増加してしまうという問題点があった。また、特開昭
６０−５６１４９号公報では、Ｏ2 センサ出力がリッチ
判定ならば点火時期を遅角し、リーン判定ならば進角す
るという補正を行っているが、この方式でも、排気のシ
リンダからＯ2 センサまでの時間遅れや、Ｏ2 センサの
応答遅れを考慮していないため、各気筒の実際の空燃比
を検出できず、前述のものと同様に、各気筒の実際の空
燃比がリーンであるにもかかわらず遅角してしまうなど
の問題点があった。
【０００９】本発明は、従来のこのような問題点に着目
してなされたもので、各気筒の実際の空燃比に基づいて
制御することにより、機関の安定化を確実に達成するこ
とを目的とする。
してなされたもので、各気筒の実際の空燃比に基づいて
制御することにより、機関の安定化を確実に達成するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、排
気通路に設けられて排気の空燃比を検出する空燃比セン
サからの信号に基づいて燃料噴射量を補正するための空
燃比フィードバック補正係数を設定して、空燃比を理論
空燃比にフィードバック制御する空燃比フィードバック
制御手段を備える内燃機関において、図１に示すよう
に、各気筒の燃焼室内の空燃比を検出する手段（気筒空
燃比検出手段）Ａと、これにより検出された各気筒の燃
焼室内の空燃比と理論空燃比との差に応じて点火時期補
正量を算出する手段（点火時期補正量算出手段）Ｂと、
この点火時期補正量により機関運転条件に応じて設定さ
れる点火時期を補正する手段（点火時期補正手段）Ｃと
を設けて、内燃機関の点火時期制御装置を構成する。
気通路に設けられて排気の空燃比を検出する空燃比セン
サからの信号に基づいて燃料噴射量を補正するための空
燃比フィードバック補正係数を設定して、空燃比を理論
空燃比にフィードバック制御する空燃比フィードバック
制御手段を備える内燃機関において、図１に示すよう
に、各気筒の燃焼室内の空燃比を検出する手段（気筒空
燃比検出手段）Ａと、これにより検出された各気筒の燃
焼室内の空燃比と理論空燃比との差に応じて点火時期補
正量を算出する手段（点火時期補正量算出手段）Ｂと、
この点火時期補正量により機関運転条件に応じて設定さ
れる点火時期を補正する手段（点火時期補正手段）Ｃと
を設けて、内燃機関の点火時期制御装置を構成する。
【００１１】ここで、前記各気筒の燃焼室内の空燃比を
検出する手段Ａは、前記空燃比フィードバック補正係数
の変化量に対し、１次遅れの特性を持たせて、各気筒の
燃焼室内の空燃比を算出する手段として構成することが
できる。
検出する手段Ａは、前記空燃比フィードバック補正係数
の変化量に対し、１次遅れの特性を持たせて、各気筒の
燃焼室内の空燃比を算出する手段として構成することが
できる。
【００１２】
【作用】上記の構成においては、各気筒の燃焼室内の実
際の空燃比を求めて、理論空燃比との差に応じて点火時
期補正量を求める方式であるので、機関の安定化を確実
に達成することができる。
際の空燃比を求めて、理論空燃比との差に応じて点火時
期補正量を求める方式であるので、機関の安定化を確実
に達成することができる。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の一実施例を説明する。図２は
システム構成を示している。機関１の各気筒の燃焼室に
は、エアクリーナ２から、スロットル弁３、吸気マニホ
ールド４を介して、空気が吸入される。吸気マニホール
ド４の各ブランチ部にはそれぞれ電磁式の燃料噴射弁５
が設けられており、各燃料噴射弁５から噴射される燃料
により混合気が生成される。
システム構成を示している。機関１の各気筒の燃焼室に
は、エアクリーナ２から、スロットル弁３、吸気マニホ
ールド４を介して、空気が吸入される。吸気マニホール
ド４の各ブランチ部にはそれぞれ電磁式の燃料噴射弁５
が設けられており、各燃料噴射弁５から噴射される燃料
により混合気が生成される。
【００１４】各燃料噴射弁５はコントロールユニット10
から機関回転に同期して出力される駆動パルス信号によ
り通電されて開弁し、所定圧力に調整された燃料を噴射
する。従って、駆動パルス信号のパルス幅により燃料噴
射量が制御される。各燃料噴射弁５から噴射された燃料
により生成された混合気は、各燃焼室内で、コントロー
ルユニット10からの点火信号によりパワトラユニット６
及び点火コイル７を介して作動する点火栓８により点火
されて燃焼する。そして、機関１からの排気は、排気マ
ニホールド９を経て排出される。
から機関回転に同期して出力される駆動パルス信号によ
り通電されて開弁し、所定圧力に調整された燃料を噴射
する。従って、駆動パルス信号のパルス幅により燃料噴
射量が制御される。各燃料噴射弁５から噴射された燃料
により生成された混合気は、各燃焼室内で、コントロー
ルユニット10からの点火信号によりパワトラユニット６
及び点火コイル７を介して作動する点火栓８により点火
されて燃焼する。そして、機関１からの排気は、排気マ
ニホールド９を経て排出される。
【００１５】コントロールユニット10は、マイクロコン
ピュータを内蔵するもので、各種のセンサから信号が入
力されている。前記各種のセンサとしては、スロットル
弁３の上流側で機関１の吸入空気流量Ｑを検出するエア
フローメータ11、機関１のカム軸回転から気筒判別信号
を含む基準クランク角信号と単位クランク角信号とを出
力し間接的にエンジン回転数Ｎを検出できるクランク角
センサ12、機関１のウォータジャケット内の冷却水温度
Ｔｗを検出する水温センサ13、排気マニホールド９に取
付けられて排気の空燃比のリッチ・リーンに対応した出
力電圧を発生する空燃比センサ（Ｏ2 センサ）14等が設
けられている。
ピュータを内蔵するもので、各種のセンサから信号が入
力されている。前記各種のセンサとしては、スロットル
弁３の上流側で機関１の吸入空気流量Ｑを検出するエア
フローメータ11、機関１のカム軸回転から気筒判別信号
を含む基準クランク角信号と単位クランク角信号とを出
力し間接的にエンジン回転数Ｎを検出できるクランク角
センサ12、機関１のウォータジャケット内の冷却水温度
Ｔｗを検出する水温センサ13、排気マニホールド９に取
付けられて排気の空燃比のリッチ・リーンに対応した出
力電圧を発生する空燃比センサ（Ｏ2 センサ）14等が設
けられている。
【００１６】ここにおいて、コントロールユニット10
は、前記各種のセンサからの信号に基づき後述のフロー
チャートに示すごとく演算処理を行って、燃料噴射弁５
の燃料噴射量及び点火栓８の点火時期を制御する。図３
は燃料噴射量（Ｔｉ）演算ルーチンのフローチャートで
あり、所定時間毎に実行される。
は、前記各種のセンサからの信号に基づき後述のフロー
チャートに示すごとく演算処理を行って、燃料噴射弁５
の燃料噴射量及び点火栓８の点火時期を制御する。図３
は燃料噴射量（Ｔｉ）演算ルーチンのフローチャートで
あり、所定時間毎に実行される。
【００１７】ステップ１（図にはＳ１と記してある。以
下同様）では、エアフローメータ11からの信号に基づい
て検出される吸入空気流量Ｑを読込むと共に、クランク
角センサ12からの信号に基づいて検出される機関回転数
Ｎを読込む。ステップ２では、吸入空気流量Ｑと機関回
転数Ｎとから、基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは
定数）を算出する。
下同様）では、エアフローメータ11からの信号に基づい
て検出される吸入空気流量Ｑを読込むと共に、クランク
角センサ12からの信号に基づいて検出される機関回転数
Ｎを読込む。ステップ２では、吸入空気流量Ｑと機関回
転数Ｎとから、基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは
定数）を算出する。
【００１８】ステップ３では、基本燃料噴射量Ｔｐを後
述する図４の空燃比フィードバック補正係数（α）演算
ルーチンにより設定されている現在の空燃比フィードバ
ック補正係数α等により補正して、次式のごとく、最終
的な燃料噴射量Ｔｉを算出する。 Ｔｉ＝Ｔｐ×α×ＣＯＥＦ＋Ｔｓ 尚、ＣＯＥＦは水温補正係数等を含む各種補正係数、Ｔ
ｓはバッテリ電圧に基づく電圧補正分である。
述する図４の空燃比フィードバック補正係数（α）演算
ルーチンにより設定されている現在の空燃比フィードバ
ック補正係数α等により補正して、次式のごとく、最終
的な燃料噴射量Ｔｉを算出する。 Ｔｉ＝Ｔｐ×α×ＣＯＥＦ＋Ｔｓ 尚、ＣＯＥＦは水温補正係数等を含む各種補正係数、Ｔ
ｓはバッテリ電圧に基づく電圧補正分である。
【００１９】燃料噴射量Ｔｉが算出されると、各気筒毎
に機関回転に同期した所定のタイミングでこのＴｉのパ
ルス幅の駆動パルス信号が燃料噴射弁５に出力されて、
燃料噴射が行われる。図４は空燃比フィードバック補正
係数（α）演算ルーチンのフローチャートであり、所定
時間毎に実行される。このルーチンが空燃比フィードバ
ック制御手段に相当する。
に機関回転に同期した所定のタイミングでこのＴｉのパ
ルス幅の駆動パルス信号が燃料噴射弁５に出力されて、
燃料噴射が行われる。図４は空燃比フィードバック補正
係数（α）演算ルーチンのフローチャートであり、所定
時間毎に実行される。このルーチンが空燃比フィードバ
ック制御手段に相当する。
【００２０】ステップ11では、空燃比フィードバック制
御領域（Ｆ／Ｂ領域）か否かを判定する。空燃比フィー
ドバック制御領域か否かは、機関回転数Ｎ、基本燃料噴
射量Ｔｐ、水温Ｔｗ及びＯ2 センサ出力（活性・非活
性）等により決定される。空燃比フィードバック制御領
域の場合は、ステップ12へ進んでＯ2 センサ14の出力電
圧を読込み、理論空燃比相当のスライスレベル電圧と比
較することにより、空燃比のリッチ・リーンを判定す
る。
御領域（Ｆ／Ｂ領域）か否かを判定する。空燃比フィー
ドバック制御領域か否かは、機関回転数Ｎ、基本燃料噴
射量Ｔｐ、水温Ｔｗ及びＯ2 センサ出力（活性・非活
性）等により決定される。空燃比フィードバック制御領
域の場合は、ステップ12へ進んでＯ2 センサ14の出力電
圧を読込み、理論空燃比相当のスライスレベル電圧と比
較することにより、空燃比のリッチ・リーンを判定す
る。
【００２１】Ｏ2 センサ14により検出される空燃比がリ
ーンの場合は、ステップ13へ進んで前回の判定ではリッ
チであったか否かを判定する。前回リッチの場合は、リ
ッチ→リーンの反転時であるので、ステップ14へ進んで
現在（反転直前）の空燃比フィードバック補正係数αを
α-1として記憶し、またステップ15で後述する図６の点
火時期補正量（ΔＡＤＶn ）演算ルーチンのステップ46
にて算出されている現在（反転直前）の気筒空燃比相当
値αＡn をαＡ -1n として記憶する。添字のｎは気筒番
号を表し、ここではｎ＝１〜Ｎについて、現在（反転直
前）の気筒空燃比相当値αＡn をαＡ-1n として記憶す
る。尚、このときにαＡ-1n をｎ＝１〜Ｎについて一律
に所定のリーン側空燃比相当値に設定してもよい。
ーンの場合は、ステップ13へ進んで前回の判定ではリッ
チであったか否かを判定する。前回リッチの場合は、リ
ッチ→リーンの反転時であるので、ステップ14へ進んで
現在（反転直前）の空燃比フィードバック補正係数αを
α-1として記憶し、またステップ15で後述する図６の点
火時期補正量（ΔＡＤＶn ）演算ルーチンのステップ46
にて算出されている現在（反転直前）の気筒空燃比相当
値αＡn をαＡ -1n として記憶する。添字のｎは気筒番
号を表し、ここではｎ＝１〜Ｎについて、現在（反転直
前）の気筒空燃比相当値αＡn をαＡ-1n として記憶す
る。尚、このときにαＡ-1n をｎ＝１〜Ｎについて一律
に所定のリーン側空燃比相当値に設定してもよい。
【００２２】そして、ステップ16へ進んで、比例制御の
ため、現在の空燃比フィードバック補正係数αに所定の
比例分Ｐを加算して、空燃比フィードバック補正係数α
を大きく増量側に更新する。前回リッチでない場合は、
リーン状態の継続中であるので、ステップ17へ進ん、積
分制御のため、現在の空燃比フィードバック補正係数α
に所定の積分分Ｉ（<<Ｐ）を加算して、空燃比フィード
バック補正係数αを微小量増量側に更新する。
ため、現在の空燃比フィードバック補正係数αに所定の
比例分Ｐを加算して、空燃比フィードバック補正係数α
を大きく増量側に更新する。前回リッチでない場合は、
リーン状態の継続中であるので、ステップ17へ進ん、積
分制御のため、現在の空燃比フィードバック補正係数α
に所定の積分分Ｉ（<<Ｐ）を加算して、空燃比フィード
バック補正係数αを微小量増量側に更新する。
【００２３】Ｏ2 センサ14により検出される空燃比がリ
ッチの場合は、ステップ18へ進んで前回の判定ではリー
ンであったか否かを判定する。前回リーンの場合は、リ
ーン→リッチの反転時であるので、ステップ19へ進んで
現在（反転直前）の空燃比フィードバック補正係数αを
α-1として記憶し、またステップ20で後述する図６の点
火時期補正量（ΔＡＤＶn ）演算ルーチンのステップ46
にて算出されている現在（反転直前）の気筒空燃比相当
値αＡn をαＡ -1n として記憶する。添字のｎは気筒番
号を表し、ここではｎ＝１〜Ｎについて、現在（反転直
前）の気筒空燃比相当値αＡn をαＡ-1n として記憶す
る。尚、このときにαＡ-1n をｎ＝１〜Ｎについて一律
に所定のリッチ側空燃比相当値に設定してもよい。
ッチの場合は、ステップ18へ進んで前回の判定ではリー
ンであったか否かを判定する。前回リーンの場合は、リ
ーン→リッチの反転時であるので、ステップ19へ進んで
現在（反転直前）の空燃比フィードバック補正係数αを
α-1として記憶し、またステップ20で後述する図６の点
火時期補正量（ΔＡＤＶn ）演算ルーチンのステップ46
にて算出されている現在（反転直前）の気筒空燃比相当
値αＡn をαＡ -1n として記憶する。添字のｎは気筒番
号を表し、ここではｎ＝１〜Ｎについて、現在（反転直
前）の気筒空燃比相当値αＡn をαＡ-1n として記憶す
る。尚、このときにαＡ-1n をｎ＝１〜Ｎについて一律
に所定のリッチ側空燃比相当値に設定してもよい。
【００２４】そして、ステップ21へ進んで、比例制御の
ため、現在の空燃比フィードバック補正係数αから所定
の比例分Ｐを減算して、空燃比フィードバック補正係数
αを大きく減量側に更新する。前回リーンでない場合
は、リッチ状態の継続中であるので、ステップ22へ進
ん、積分制御のため、現在の空燃比フィードバック補正
係数αから所定の積分分Ｉ（<<Ｐ）を減算して、空燃比
フィードバック補正係数αを微小量減量側に更新する。
ため、現在の空燃比フィードバック補正係数αから所定
の比例分Ｐを減算して、空燃比フィードバック補正係数
αを大きく減量側に更新する。前回リーンでない場合
は、リッチ状態の継続中であるので、ステップ22へ進
ん、積分制御のため、現在の空燃比フィードバック補正
係数αから所定の積分分Ｉ（<<Ｐ）を減算して、空燃比
フィードバック補正係数αを微小量減量側に更新する。
【００２５】尚、空燃比フィードバック制御領域でない
場合は、ステップ11での判定でこのルーチンを終了し、
このとき、空燃比フィードバック補正係数αは前回値に
クランプされる。図５は点火時期（ＡＤＶn ）演算ルー
チンのフローチャートであり、所定時間毎に実行され
る。
場合は、ステップ11での判定でこのルーチンを終了し、
このとき、空燃比フィードバック補正係数αは前回値に
クランプされる。図５は点火時期（ＡＤＶn ）演算ルー
チンのフローチャートであり、所定時間毎に実行され
る。
【００２６】ステップ31では、機関回転数Ｎと基本燃料
噴射量Ｔｐとを読込む。ステップ32では、機関回転数Ｎ
と基本燃料噴射量Ｔｐとに応じて基本点火時期（基本点
火進角）ＭＡＤＶを定めたマップを参照し、実際のＮ，
ＴｐからＭＡＤＶを検索する。ステップ33では、クラン
ク角センサ12の気筒判別信号に基づいて次に点火を行う
気筒（点火気筒；＃ｎ）を判別する。
噴射量Ｔｐとを読込む。ステップ32では、機関回転数Ｎ
と基本燃料噴射量Ｔｐとに応じて基本点火時期（基本点
火進角）ＭＡＤＶを定めたマップを参照し、実際のＮ，
ＴｐからＭＡＤＶを検索する。ステップ33では、クラン
ク角センサ12の気筒判別信号に基づいて次に点火を行う
気筒（点火気筒；＃ｎ）を判別する。
【００２７】ステップ34では、点火時期補正フラグＦ
（これは後述する図６の点火時期補正量演算ルーチン中
で定められている。）の値を判定し、Ｆ＝１（補正有
り）のときは、ステップ35へ進む。ステップ35では、次
式のごとく、基本点火時期ＭＡＤＶに点火気筒（＃ｎ）
に対応する点火時期補正量ΔＡＤＶn （これは後述する
図６の点火時期補正量演算ルーチンによって算出されて
いる。）を加算して、点火気筒（＃ｎ）についての最終
的な点火時期（点火進角）ＡＤＶn を算出する。
（これは後述する図６の点火時期補正量演算ルーチン中
で定められている。）の値を判定し、Ｆ＝１（補正有
り）のときは、ステップ35へ進む。ステップ35では、次
式のごとく、基本点火時期ＭＡＤＶに点火気筒（＃ｎ）
に対応する点火時期補正量ΔＡＤＶn （これは後述する
図６の点火時期補正量演算ルーチンによって算出されて
いる。）を加算して、点火気筒（＃ｎ）についての最終
的な点火時期（点火進角）ＡＤＶn を算出する。
【００２８】ＡＤＶn ＝ＭＡＤＶ＋ΔＡＤＶn また、Ｆ＝０（補正無し）の場合は、ステップ36で、基
本点火時期ＭＡＤＶをそのまま点火気筒（＃ｎ）につい
ての最終的な点火時期ＡＤＶn とする。尚、実際にはそ
の他の各種補正がなされるが、ここでは省略する。この
ようにして点火気筒（＃ｎ）についての最終的な点火時
期ＡＤＶn が定められると、そのタイミングで、パワト
ラユニット６を介し、点火気筒（＃ｎ）の点火コイル７
に点火信号が出力されて、点火栓８による点火がなされ
る。
本点火時期ＭＡＤＶをそのまま点火気筒（＃ｎ）につい
ての最終的な点火時期ＡＤＶn とする。尚、実際にはそ
の他の各種補正がなされるが、ここでは省略する。この
ようにして点火気筒（＃ｎ）についての最終的な点火時
期ＡＤＶn が定められると、そのタイミングで、パワト
ラユニット６を介し、点火気筒（＃ｎ）の点火コイル７
に点火信号が出力されて、点火栓８による点火がなされ
る。
【００２９】図６は点火時期補正量（ΔＡＤＶn ）演算
ルーチンのフローチャートであり、所定時間毎に実行さ
れる。ステップ41では、空燃比フィードバック制御領域
（Ｆ／Ｂ領域）か否かを判定し、空燃比フィードバック
制御領域の場合に、ステップ42へ進む。ステップ42で
は、点火時期補正領域か否かを判定し、点火時期補正領
域の場合に、点火時期補正量ΔＡＤＶn の算出のため、
ステップ43へ進む。尚、この点火時期補正は空燃比フィ
ードバック制御領域の全域で行うようにしてもよいが、
その他の制御も含むコントロールユニット10の演算時間
の短縮のために、補正領域を限定することができるよう
に、補正領域判定のステップを設けている。
ルーチンのフローチャートであり、所定時間毎に実行さ
れる。ステップ41では、空燃比フィードバック制御領域
（Ｆ／Ｂ領域）か否かを判定し、空燃比フィードバック
制御領域の場合に、ステップ42へ進む。ステップ42で
は、点火時期補正領域か否かを判定し、点火時期補正領
域の場合に、点火時期補正量ΔＡＤＶn の算出のため、
ステップ43へ進む。尚、この点火時期補正は空燃比フィ
ードバック制御領域の全域で行うようにしてもよいが、
その他の制御も含むコントロールユニット10の演算時間
の短縮のために、補正領域を限定することができるよう
に、補正領域判定のステップを設けている。
【００３０】ステップ43では、点火時期補正フラグＦを
１にセットする。ステップ44では、クランク角センサ12
の気筒判別信号に基づいて次に燃料噴射を行う気筒（燃
料噴射気筒；＃ｎ）を判別する。ステップ45では、前述
の図４のα演算ルーチンのステップ14又はステップ19で
記憶されたα-1、すなわち空燃比フィードバック補正係
数αが前回反転したときの直前のαの値（α-1）を読込
み、現在の空燃比フィードバック補正係数αまでの変化
量Δα＝α−α-1（図８参照）を算出する。
１にセットする。ステップ44では、クランク角センサ12
の気筒判別信号に基づいて次に燃料噴射を行う気筒（燃
料噴射気筒；＃ｎ）を判別する。ステップ45では、前述
の図４のα演算ルーチンのステップ14又はステップ19で
記憶されたα-1、すなわち空燃比フィードバック補正係
数αが前回反転したときの直前のαの値（α-1）を読込
み、現在の空燃比フィードバック補正係数αまでの変化
量Δα＝α−α-1（図８参照）を算出する。
【００３１】ステップ46では、前述の図４のα演算ルー
チンのステップ15又はステップ20で記憶された燃料噴射
気筒（＃ｎ）についてのαＡ-1n 、すなわち空燃比フィ
ードバック補正係数αが前回反転したときの直前の気筒
空燃比相当値αＡn の値（αＡ-1n ）を読込み、これと
現在までの空燃比フィードバック補正係数αの変化量Δ
αとから、１次遅れの関係により、次式のごとく、燃料
噴射気筒（＃ｎ）についての現在の気筒空燃比相当値α
Ａn を算出する。
チンのステップ15又はステップ20で記憶された燃料噴射
気筒（＃ｎ）についてのαＡ-1n 、すなわち空燃比フィ
ードバック補正係数αが前回反転したときの直前の気筒
空燃比相当値αＡn の値（αＡ-1n ）を読込み、これと
現在までの空燃比フィードバック補正係数αの変化量Δ
αとから、１次遅れの関係により、次式のごとく、燃料
噴射気筒（＃ｎ）についての現在の気筒空燃比相当値α
Ａn を算出する。
【００３２】αＡn ＝αＡ-1n ＋Δα×（１−ｅ-t/T） 尚、Ｔは時定数で、予めコントロールユニット10内のメ
モリに設定される値である。但し、運転領域により可変
とすることが望ましい。ｔは空燃比フィードバック補正
係数αが前回反転したときからの燃料噴射気筒（＃ｎ）
の吸気回数である。
モリに設定される値である。但し、運転領域により可変
とすることが望ましい。ｔは空燃比フィードバック補正
係数αが前回反転したときからの燃料噴射気筒（＃ｎ）
の吸気回数である。
【００３３】気筒空燃比は、先に述べたように、目標と
する空燃比に対して１次遅れで変化するので、燃料噴射
気筒（＃ｎ）についての気筒空燃比相当値αＡn を上記
の式を用いて求めて、これにより気筒空燃比を代表させ
ている。ステップ47では、図７に示すように気筒空燃比
相当値αＡに応じて点火時期補正量ΔＡＤＶを定めたマ
ップを参照し、実際に算出された燃料噴射気筒（＃ｎ）
についての気筒空燃比相当値αＡn から当該気筒の点火
時期補正量ΔＡＤＶn を検索する。
する空燃比に対して１次遅れで変化するので、燃料噴射
気筒（＃ｎ）についての気筒空燃比相当値αＡn を上記
の式を用いて求めて、これにより気筒空燃比を代表させ
ている。ステップ47では、図７に示すように気筒空燃比
相当値αＡに応じて点火時期補正量ΔＡＤＶを定めたマ
ップを参照し、実際に算出された燃料噴射気筒（＃ｎ）
についての気筒空燃比相当値αＡn から当該気筒の点火
時期補正量ΔＡＤＶn を検索する。
【００３４】ここで使用するマップは、図７に示すよう
な特性を有し、気筒空燃比相当値αＡn が正の時は、気
筒空燃比が理論空燃比に対してリッチになったとして、
点火時期を遅角側に補正するように、点火時期補正量Δ
ＡＤＶn をαＡn の絶対値に応じた大きさの負の値に
し、気筒空燃比相当値αＡn が負の時は、気筒空燃比が
理論空燃比に対してに対してリーンになったとして、点
火時期を進角側に補正するように、点火時期補正量ΔＡ
ＤＶn をαＡn の絶対値に応じた大きさの正の値にす
る。
な特性を有し、気筒空燃比相当値αＡn が正の時は、気
筒空燃比が理論空燃比に対してリッチになったとして、
点火時期を遅角側に補正するように、点火時期補正量Δ
ＡＤＶn をαＡn の絶対値に応じた大きさの負の値に
し、気筒空燃比相当値αＡn が負の時は、気筒空燃比が
理論空燃比に対してに対してリーンになったとして、点
火時期を進角側に補正するように、点火時期補正量ΔＡ
ＤＶn をαＡn の絶対値に応じた大きさの正の値にす
る。
【００３５】このようにして気筒毎に点火時期補正量Δ
ＡＤＶn が算出されると、これが前述の図５のＡＤＶn
演算ルーチンにおいて使用され、点火気筒について点火
時期の補正がなされる。従って、図８（ａ）に示すよう
に空燃比フィードバック補正係数αが変化するとき、各
気筒の実際の空燃比（気筒Ａ／Ｆ）は図８（ｂ）に示す
ように変化するが、これが算出されて、これに基づき、
図８（ｃ）に示すように点火時期が補正される。これに
より、ハンチングを起こすことなく、回転変動を防止す
ることができる。
ＡＤＶn が算出されると、これが前述の図５のＡＤＶn
演算ルーチンにおいて使用され、点火気筒について点火
時期の補正がなされる。従って、図８（ａ）に示すよう
に空燃比フィードバック補正係数αが変化するとき、各
気筒の実際の空燃比（気筒Ａ／Ｆ）は図８（ｂ）に示す
ように変化するが、これが算出されて、これに基づき、
図８（ｃ）に示すように点火時期が補正される。これに
より、ハンチングを起こすことなく、回転変動を防止す
ることができる。
【００３６】尚、空燃比フィードバック制御領域でない
場合、又は点火時期補正領域でない場合は、ステップ41
又はステップ42での判定でステップ48へ進んで点火時期
補正フラグＦを０にリセットした後、このルーチンを終
了する。本実施例においては、図４のステップ14，15，
19，20の部分と図６のステップ45，46の部分とが気筒空
燃比検出手段に相当し、図６のステップ47の部分が点火
時期補正量算出手段に相当し、図５のステップ35の部分
が点火時期補正手段に相当する。
場合、又は点火時期補正領域でない場合は、ステップ41
又はステップ42での判定でステップ48へ進んで点火時期
補正フラグＦを０にリセットした後、このルーチンを終
了する。本実施例においては、図４のステップ14，15，
19，20の部分と図６のステップ45，46の部分とが気筒空
燃比検出手段に相当し、図６のステップ47の部分が点火
時期補正量算出手段に相当し、図５のステップ35の部分
が点火時期補正手段に相当する。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
気筒の燃焼室内の空燃比を検出して、これに基づいて点
火時期を補正する方式としたため、点火時期補正により
ハンチングを起こすことなく、例えばアイドル時には回
転変動を防止することができるという効果が得られる。
気筒の燃焼室内の空燃比を検出して、これに基づいて点
火時期を補正する方式としたため、点火時期補正により
ハンチングを起こすことなく、例えばアイドル時には回
転変動を防止することができるという効果が得られる。
【００３８】また、本方式は、アイドル以外の運転領域
にも有効である。例えば、低回転・高負荷の運転状態に
おいては、ノッキングにより進角側の点火時期が制限さ
れるために、機関の安定性が悪化してしまう。そのた
め、従来は空燃比フィードバック制御を禁止して、空燃
比をリッチ側に固定することで安定性を向上させていた
が、本方式を用いることにより、空燃比フィードバック
制御中の安定性を向上できるので、空燃比フィードバッ
ク制御領域を拡大して、排気浄化性能、燃費向上等を図
ることができる。
にも有効である。例えば、低回転・高負荷の運転状態に
おいては、ノッキングにより進角側の点火時期が制限さ
れるために、機関の安定性が悪化してしまう。そのた
め、従来は空燃比フィードバック制御を禁止して、空燃
比をリッチ側に固定することで安定性を向上させていた
が、本方式を用いることにより、空燃比フィードバック
制御中の安定性を向上できるので、空燃比フィードバッ
ク制御領域を拡大して、排気浄化性能、燃費向上等を図
ることができる。
【００３９】また、各気筒の燃焼室内の空燃比を検出す
るにあたって、空燃比フィードバック補正係数の変化量
に対し、１次遅れの特性を持たせて、各気筒の燃焼室内
の空燃比を算出する方式とすれば、特別なセンサを追加
することなく、正確に各気筒の燃焼室内の空燃比を検出
することができるという効果が得られる。
るにあたって、空燃比フィードバック補正係数の変化量
に対し、１次遅れの特性を持たせて、各気筒の燃焼室内
の空燃比を算出する方式とすれば、特別なセンサを追加
することなく、正確に各気筒の燃焼室内の空燃比を検出
することができるという効果が得られる。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の一実施例を示すシステム図
【図３】 燃料噴射量演算ルーチンのフローチャート
【図４】 空燃比フィードバック補正係数演算ルーチン
のフローチャート
のフローチャート
【図５】 点火時期演算ルーチンのフローチャート
【図６】 点火時期補正量演算ルーチンのフローチャー
ト
ト
【図７】 点火時期補正量算出用のマップを示す図
【図８】 点火時期の補正特性を示す図
【図９】 従来の点火時期の補正特性を示す図
【図10】 空燃比フィードバック補正係数のステップ変
化に対する気筒吸入燃料の特性を示す図
化に対する気筒吸入燃料の特性を示す図
【図11】 気筒空燃比の変化の様子を示す図
１ 機関 ５ 燃料噴射弁 ８ 点火栓 10 コントロールユニット 11 エアフローメータ 12 クランク角センサ 14 空燃比センサ（Ｏ2 センサ）
Claims (2)
- 【請求項１】排気通路に設けられて排気の空燃比を検出
する空燃比センサからの信号に基づいて燃料噴射量を補
正するための空燃比フィードバック補正係数を設定し
て、空燃比を理論空燃比にフィードバック制御する空燃
比フィードバック制御手段を備える内燃機関において、 各気筒の燃焼室内の空燃比を検出する手段と、これによ
り検出された各気筒の燃焼室内の空燃比と理論空燃比と
の差に応じて点火時期補正量を算出する手段と、この点
火時期補正量により機関運転条件に応じて設定される点
火時期を補正す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。 - 【請求項２】前記各気筒の燃焼室内の空燃比を検出する
手段は、前記空燃比フィードバック補正係数の変化量に
対し、１次遅れの特性を持たせて、各気筒の燃焼室内の
空燃比を算出する手段であることを特徴とする請求項１
記載の内燃機関の点火時期制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5229955A JPH0783150A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| US08/305,617 US5448975A (en) | 1993-09-16 | 1994-09-14 | Ignition timing control system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5229955A JPH0783150A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783150A true JPH0783150A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=16900331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5229955A Pending JPH0783150A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5448975A (ja) |
| JP (1) | JPH0783150A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2309744B (en) * | 1993-07-06 | 1998-03-04 | Ford Motor Co | Controlling ignition timing in an internal combustion engine |
| JPH08114166A (ja) * | 1994-10-18 | 1996-05-07 | Hitachi Ltd | エンジン制御装置 |
| JP3614912B2 (ja) * | 1995-01-20 | 2005-01-26 | ヤマハマリン株式会社 | エンジンの燃焼制御装置 |
| JPH09126040A (ja) * | 1995-11-02 | 1997-05-13 | Hitachi Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| JP3191691B2 (ja) * | 1996-08-13 | 2001-07-23 | トヨタ自動車株式会社 | ガス燃料内燃機関の制御装置 |
| JPH1073068A (ja) * | 1996-08-29 | 1998-03-17 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JP2000130225A (ja) * | 1998-10-21 | 2000-05-09 | Sanshin Ind Co Ltd | エンジンおよびエンジンを備えた船外機 |
| JP2002130103A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Honda Motor Co Ltd | リーンＮＯｘ触媒に捕捉したＮＯｘの還元時の点火時期を制御する電子制御装置 |
| JP4440029B2 (ja) * | 2004-07-27 | 2010-03-24 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| DE102004051651A1 (de) * | 2004-10-22 | 2006-05-04 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| JP6088397B2 (ja) * | 2013-10-15 | 2017-03-01 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火時期制御装置および点火時期制御システム |
| CN113847150B (zh) * | 2021-09-22 | 2023-08-08 | 重庆康明斯发动机有限公司 | 一种燃气发动机的排放控制方法及装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6056149A (ja) * | 1983-09-07 | 1985-04-01 | Isuzu Motors Ltd | エンジンの空燃比・アイドル時点火時期制御装置 |
| JPS6198970A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の点火時期制御方法 |
| US4879656A (en) * | 1987-10-26 | 1989-11-07 | Ford Motor Company | Engine control system with adaptive air charge control |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP5229955A patent/JPH0783150A/ja active Pending
-
1994
- 1994-09-14 US US08/305,617 patent/US5448975A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5448975A (en) | 1995-09-12 |
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