JPH11201010A - 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

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JPH11201010A
JPH11201010A JP10002042A JP204298A JPH11201010A JP H11201010 A JPH11201010 A JP H11201010A JP 10002042 A JP10002042 A JP 10002042A JP 204298 A JP204298 A JP 204298A JP H11201010 A JPH11201010 A JP H11201010A
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JP
Japan
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ignition timing
egr
control device
egr rate
internal combustion
Prior art date
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Pending
Application number
JP10002042A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisashi Mitsumoto
久司 光本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成層エンジンにおいて、過渡時のEGR量が
変化する場合も要求通りの点火時期を設定でき、失火や
燃費,排気の悪化を防ぐことができるようにすること。 【解決手段】 筒内の噴射弁9により燃料を噴射し、混
合気を成層化し運転する成層エンジン1において、燃料
噴射量とエンジン回転数で基本点火時期を設定し、さら
にEGR率を推定する手段を有し、EGR率と吸入空気
量で点火進角補正する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 この発明は、内燃機関の点
火時期制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】 従来の内燃機関の点火時期制御装置と
しては、例えば図16に示すようなものがある(特開平
5−240134号公報参照)。図において、101は
エンジン、102はエアフロメータ、103は吸気管圧
センサ、104は排気ガスの還流量を調整するEGRバ
ルブ、105は点火プラグ、106はエンジン回転数を
検知する電磁ピックアップ、107はコントロールユニ
ット、108はスロットルバルブ開度TVOを検出する
アクセル開度センサである。コントロールユニット10
7は、エンジン回転数Nと吸気管圧力Pb を読み込みエ
ンジン回転数Nと吸気管圧力Pb に応じて基本点火時期
を算出する。一方、EGRについてもエンジン回転数N
と吸気管圧力Pb に応じて必要なEGR率を算出し、そ
のEGR率に応じ点火時期を進角補正している(特開平
5−332186号公報参照)。なお、図17は制御フ
ローチャート、図18は点火進角補正ΔADV特性図で
あり、従来技術では、図示のようにEGR率に応じ点火
進角補正ΔADVは進角大としている。これは、EGR
中の不活性ガスが増大することにより燃焼速度が遅くな
ることによる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、上述
のような従来の内燃機関の点火時期制御装置を、ガソリ
ンの直接噴射式エンジンに適用する場合、運転状態に応
じて成層燃焼と均質燃焼を切り換えるが、成層燃焼時は
大量のEGRを導入し、リーンの均質燃焼時はEGRの
導入を停止するため、成層燃焼から均質燃焼へ燃焼状態
を切り換えた場合を考えると、点火時期は直ちに均質燃
焼に対応して切り替わるが、吸気通路中の実EGR率は
直ちに零とはならず徐々に減少するため、エンジン回転
数Nと吸気管圧力Pb に応じて求めたEGR率に応じて
点火時期を補正したのでは、こうしたEGR率の遅れが
反映されず、失火や燃費・排気の悪化を招く場合がある
という問題点があった。この発明は、このような従来の
問題点に着目してなされたもので、過渡運転時にEGR
量を推定する手段により点火時期を補正する手段を持た
せることにより上記問題点を解決することを目的として
いる。
【0004】
【課題を解決するための手段】 このため、請求項1記
載の発明は、筒内で燃料を噴射し、混合気を成層化し運
転する成層エンジンにおいて、燃料噴射量とエンジン回
転数で基本点火時期を設定し、EGR率を推定する手段
を有し、EGR率と吸入空気量で進角補正する構成とし
た。請求項2記載の発明では、請求項1記載の内燃機関
の点火時期制御装置において、EGR率推定を吸気管圧
力と吸入空気量で行う構成とした。請求項3記載の発明
では、請求項1記載の内燃機関の点火時期制御装置にお
いて、EGR率推定を吸気管圧力とスロットルバルブ開
度で行う構成とした。請求項4記載の発明では、請求項
1記載の内燃機関の点火時期制御装置において、EGR
率推定をEGRバルブの開度で行う構成とした。請求項
5記載の発明では、請求項1記載の内燃機関の点火時期
制御装置において、EGR率推定をEGRバルブの開度
とその前後差圧で行う構成とした。
【0005】
【発明の実施の形態】 以下、この発明の実施の形態を
図面に基づいて説明する。 <実施の形態1>図1は、実施の形態1を示す図であ
る。まず構成を説明すると、エンジン1は直接噴射式の
火花点火機関であり、筒内に直接燃料を噴射する燃料噴
射弁9を有する。エンジン1は、運転条件に応じて燃焼
状態を切り換えることが可能であり、低負荷・低回転時
では圧縮行程後半に燃料を噴射して点火プラグ5の近傍
に濃厚な混合気を形成する成層燃焼を行い、成層燃焼の
領域に隣接する高負荷側もしくは高回転側では吸気行程
に燃料を噴射して筒内に均質且つリーンな混合気を形成
する均質リーン燃焼を行い、均質リーン燃焼の領域より
もさらに高負荷側もしくは高回転側では吸気行程に燃料
を噴射して筒内に均質且つストイキの混合気を形成する
均質燃焼を行う。吸気通路11には排気通路12からE
GRを還流するEGR通路11が接続され、EGRバル
ブ4を開閉することにより、吸気中に還流されるEGR
量を制御することが可能である。さらに、吸気通路10
には吸入空気量を検出するエアフロメータ2、吸気管圧
力を検出する吸気圧センサ3、吸入空気量を調整するス
ロットルバルブ13、スロットルバルブ13の開度を検
出するスロットル開度センサ8が設けられている。これ
らエアフローメータ2,吸気圧センサ3,スロットル開
度センサ8の信号は、エンジンの回転速度を検出する電
磁ピックアップ6の信号と共にコントロールユニット7
に入力され、こうした情報をもとにコントロールユニッ
ト7は、吸入空気量、点火時期、EGR量、燃料噴射
量、燃料噴射時期をそれぞれ演算する。
【0006】図2は成層燃焼時に加速を開始した場合の
時間変化を表わす。t0 で加速するとスロットルバルブ
開度TVOが増大する。一方スロットルバルブ開度TV
Oの増大に伴い要求トルクが増大するため燃焼状態は成
層燃焼から均質リーン燃焼に切り換えられるが、トルク
段差を吸収する必要があるため、まず時間t0 でEGR
をカットし、実EGR率が十分小さくなった時間t1
に均質リーン燃焼に切り換える。従来例では、吸気管圧
力Pb の変化に応じて点火時期を進角補正できるが、E
GRの遅れを補正する手段を有していないため、実際の
要求進角よりも過進角してしまう。
【0007】図3にEGR有無の時の要求点火時期を示
す。成層燃焼時は吸入空気量Qa が増加するに従い供給
する燃料の気化量が減るため燃焼が悪化し要求は進角す
る。これは筒内圧、温度が高くなるため燃料の飽和蒸気
濃度が低くなることによる。またEGRが増えると不活
性ガスが増加し、燃焼が悪化するので要求はさらに進角
する。成層燃焼時は燃料噴射弁9から噴射される燃料自
身の噴霧速度や噴射する期間で点火プラグ回りに燃料が
到達するタイミングが決まるため、点火するタイミング
は噴射パルス巾Ti とエンジン回転数Nで決まる。
【0008】すなわち、実施の形態1では、図6の制御
フローチャートに示すように、成層燃焼時には(S2
1)、エンジン回転数Nと噴射パルス幅Tiとを読み込
み(S22)、図4に示す基本点火時期マップに基づい
て基本点火時期ADVを求め、その後、実EGR率は推
定し(S24)、推定した実EGR率から図5に示す点
火進角補正マップに基づいて点火進角補正△ADVを求
め(S25)、点火時期ADVを補正する(S26)。
【0009】以上のように、本実施の形態では、エンジ
ン回転数Nと噴射パルス巾Tiとで設定した点火時期A
DVを、実EGR率に基づいて求めた点火進角補正△A
DVにより補正するようにしたため、過渡時にEGR量
が変化する場合も、要求通りの点火時期を設定でき、失
火や燃費・排気の悪化を防ぐことができる。
【0010】以下に、他の実施の形態について説明する
が、各実施の形態の基本的構成、すなわち、図1に示す
構成は共通しているため、この説明は省略する。
【0011】<実施の形態2>実施の形態2は、吸気管
圧力Pb と吸入空気量Qa から実EGR率を推定して点
火進角補正△ADVを求めるようにした形態である。す
なわち、この実施の形態2では、図7のフローチャート
に示すように、成層燃焼を行っているときには、基本点
火時期ADVを演算した後、吸気管圧力Pbと吸入空気
量Qa を読み込んで(S34)、吸気管圧力Pb と吸入
空気量Qa から図8に示すマップに基づいて実EGR率
を推定すると共に(S35)、同じく図8に示すマップ
に基づいて実EGR率と吸入空気量Qa から点火進角補
正△ADVを求める(S25)。なお、成層燃焼を行っ
ていないときには、図17に示す従来のフローに進む。
【0012】以上のように、本実施の形態では、エンジ
ン回転数Nと噴射パルス巾Tiとで設定した点火時期A
DVを、吸気管圧力Pb と吸入空気量Qa とに基づいて
EGR率を推定して求めた点火進角△ADVにより補正
するようにしたため、過渡時にEGR量が変化する場合
も、要求通りの点火時期を設定でき、失火や燃費・排気
の悪化を防ぐことができる。
【0013】<実施の形態3>実施の形態3では、図9
のフローチャートに示すように、吸気管圧力Pb とスロ
ットルバルブ開度TVOを読み込んで(S44)、ま
ず、図10に示すマップに基づいて吸気管圧力Pb とス
ロットルバルブ開度TVOから実EGR率を求め(S4
5)、この推定した実EGR率と吸入空気量Qa を読み
込み(S46)さらに、図11に示すマップに基づいて
推定した実EGR率と吸入空気量Qa から点火進角補正
△ADVを求める(S25)。
【0014】よって、上述の実施の形態と同様に、過渡
時にEGR量が変化する場合も、要求通りの点火時期を
設定でき、失火や燃費・排気の悪化を防ぐことができ
る。
【0015】<実施の形態4>実施の形態4では、図1
2のフローチャートに示すように、EGRバルブ開度E
GROを読み込み(S54)、図13のマップに基づい
て実EGR率を推定し(S55)、この推定した実EG
R率と吸入空気量Qa を読み込み(56)実施の形態3
と同様に図11に示すマップに基づいて推定したEGR
率と吸入空気量Qa から点火進角補正△ADVを求める
(S25)。
【0016】よって、上述の実施の形態と同様に、過渡
時にEGR量が変化する場合も、要求通りの点火時期を
設定でき、失火や燃費・排気の悪化を防ぐことができ
る。
【0017】<実施の形態5>実施の形態5では、EG
Rバルブ4の前後差圧を検出する手段を有し、図14の
フローチャートに示すように、EGRバルブ開度EGR
Oと、その前後差圧△Pを読み込み(S64)、図15
のマップに基づいてEGRバルブ開度EGROとその前
後差圧△Pとから実EGR率を推定し(S65)、この
推定した実EGR率と吸入空気量Qa を読み込み(S6
6)、実施の形態3と同様に図11に示すマップに基づ
いてEGR推定値と吸入空気量Qa から点火進角補正△
ADVを求める(S25)。
【0018】よって、上述の実施の形態と同様に、過渡
時にEGR量が変化する場合も、要求通りの点火時期を
設定でき、失火や燃費・排気の悪化を防ぐことができ
る。
【0019】
【発明の効果】 以上説明してきたように、この発明に
よれば、その構成を実EGR率と推定し、この推定した
EGR率と吸入空気量とに基づいて点火進角補正を行う
構成としたため、過渡時のEGR量が変化する場合も要
求通りの点火時期を設定でき、失火や燃費,排気の悪化
を防ぐことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態の内燃機関の点火時期制御装置の構
成を示す構成説明図である。
【図2】成層燃焼時の過渡特性図である。
【図3】要求点火時期特性図である。
【図4】実施の形態1の基本点火時期マップである。
【図5】実施の形態1の点火進角補正マップである。
【図6】実施の形態1の制御フローチャートである。
【図7】実施の形態2の制御フローチャートである。
【図8】実施の形態2の点火進角補正マップである。
【図9】実施の形態3の制御フローチャートである。
【図10】実施の形態3のEGR率マップである。
【図11】実施の形態3の点火進角補正マップである。
【図12】実施の形態4の制御フローチャートである。
【図13】実施の形態4のEGR率マップである。
【図14】実施の形態5の制御フローチャートである。
【図15】実施の形態5のEGR率マップである。
【図16】従来の内燃機関の噴射時期制御装置を示す構
成説明図である。
【図17】従来例の制御フローチャートである。
【図18】EGR率と点火進角補正ΔADVの特性図で
ある。
【符号の説明】
1 成層エンジン 2 エアフロメータ 3 吸気管圧センサ 4 EGRバルブ 5 点火プラグ 6 電磁ピックアップ 7 コントロールユニット 8 圧力開度センサ 9 噴射弁 101 エンジン 102 エアフロメータ 103 吸気管圧センサ 104 EGR 105 点火プラグ 106 電磁ピックアップ 107 コントロールユニット 108 アクセル開度センサ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒内で燃料を噴射し、混合気を成層化し
    運転する成層エンジンにおいて、燃料噴射量とエンジン
    回転数で基本点火時期を設定し、排気ガスの還流率であ
    るEGR率を推定する手段を有し、EGR率と吸入空気
    量で進角補正することを特徴とする内燃機関の点火時期
    制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の内燃機関の点火時期制御
    装置において、EGR率推定を吸気管圧力と吸入空気量
    で行うことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の内燃機関の点火時期制御
    装置において、EGR率推定を吸気管圧力とスロットル
    バルブ開度で行うことを特徴とする内燃機関の点火時期
    制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の内燃機関の点火時期制御
    装置において、EGR率推定をEGRバルブの開度で行
    うことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の内燃機関の点火時期制御
    装置において、EGR率推定をEGRバルブの開度とそ
    の前後差圧で行うことを特徴とする内燃機関の点火時期
    制御装置。
JP10002042A 1998-01-08 1998-01-08 内燃機関の点火時期制御装置 Pending JPH11201010A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8256546B2 (en) 2008-12-26 2012-09-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine apparatus, control method thereof, and hybrid vehicle
KR101406636B1 (ko) * 2012-12-13 2014-06-11 기아자동차주식회사 Egr시스템
US8825344B2 (en) 2009-06-23 2014-09-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus and control method for internal combustion engine
JP2015014257A (ja) * 2013-07-05 2015-01-22 スズキ株式会社 内燃機関の点火時期制御装置

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