【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は内燃機関の点火時期制御り法、特に機関の各気
筒毎に取付１ノだ燃焼圧レンサより各気筒内の単位時間
当りの燃焼圧変化量を求め、該変化量の大ぎさに応じて
点火時期を補正づることにより機関より発生する騒音を
一定水準以１・に抑制する点火時期の制御方法に関する
ものである。
近年電子部品の発達にあいまって自動車のエレクトロニ
クス化が進められ、熱効率の白土や運転性の向上が進め
られている。運転性向上の為の要素の一つとしては、内
燃機関（エンジン）より発生する燃焼騒音の抑制が挙げ
られる。
この燃焼騒音を抑える方法としでは、エンジンルームの
気密性を高めたり、マフラーの消音性能を高める等の方
法が有るが、いずれも補助的な方法であり、発生源であ
るエンジンでの騒音発生を抑制りる事が最も有効である
。
エンジンでのｖｉ音発生を制御１Ｊる為に騒音計を自動
車に取りつけ、所定騒音レベル以上になった時に、エン
ジンの運転状態をコントロールする方法等が考えられる
が、このような方法では外部の雑音を検出したりまた金
気間の総和としての騒音しか検出できないため実用性に
欠ける。
本発明はエンジンの燃焼騒音の大きさは第１図に示すよ
うに燃焼圧の単位時間当りの変化量に比例し、また点火
時期を遅くらせることにより第２図燃焼圧と時間の相関
関係を承りグラフ中の曲線（イ）、（ロ）で示すように
燃焼圧曲線を緩やかにできると言う知見に基づきなされ
たもので、各気筒毎の燃焼圧を検出して、各気筒毎の騒
音発生を効果的に抑制Ｊることを目的どしている。
かかる目的は内燃機関の各気筒毎に取付The present invention relates to an ignition timing control method for an internal combustion engine, in particular, the amount of change in combustion pressure per unit time in each cylinder is determined from a combustion pressure sensor installed in each cylinder of the engine, and the amount of change in combustion pressure per unit time is determined based on the magnitude of the amount of change. The present invention relates to an ignition timing control method that suppresses noise generated from an engine to a certain level or less by correcting the ignition timing. In recent years, along with the development of electronic components, automobiles have become more electronic, leading to improvements in thermal efficiency and drivability. One of the factors for improving drivability is the suppression of combustion noise generated by the internal combustion engine. There are ways to suppress this combustion noise, such as increasing the airtightness of the engine room and increasing the muffler's muffling performance, but these are only auxiliary methods and reduce the noise generated by the engine, which is the source of the noise. The most effective thing to do is to suppress it. In order to control the generation of noise in the engine, a method can be considered such as attaching a sound level meter to the car and controlling the operating state of the engine when the noise level exceeds a predetermined level. Also, it lacks practicality because it can only detect noise as the sum of metal atmospheres. In the present invention, the magnitude of engine combustion noise is proportional to the amount of change in combustion pressure per unit time as shown in Figure 1, and by delaying the ignition timing, the correlation between combustion pressure and time as shown in Figure 2 is adjusted. This was done based on the knowledge that the combustion pressure curve can be made gentler as shown by curves (a) and (b) in the graph, and the combustion pressure of each cylinder is detected to determine the noise generation of each cylinder. The purpose is to effectively suppress the For this purpose, it is installed in each cylinder of an internal combustion engine.
【ノーご燃壽
焼Ｌ１１？ンザより燃焼圧を検出し、各気筒毎の単位時
間当りの燃焼圧の変化量を求め、いずれかの気筒の該変
化量が予め定められた値を越えた時に、当該気筒の点火
時期を遅角補正づることを特徴と乃る点火時期の制御方
法によって達成される。
以下に本発明を実施例を挙げて図面と共に説明覆る。
図において第３図は本発明方法が適用された実施例のエ
ンジン（四すイクル四気筒の場合を示す）及びその周辺
装置の概略を示す模式図、第４図はその制御回路を表わ
すブロック図及び第５図は本実施例の要部となる制御プ
ログラムである「遅角補正」ルーチンを示す７日−チャ
ードを夫々表している。
まず第３図においては１はエンジン、２はクランク軸に
直結されたクランク角発生用円級で円板外周にはマグネ
ットが等間隔に配設されたものを表わしている。３はピ
ックアップコイルからなるクランク角検出器で前記クラ
ンク角発！ＬＩ Ｉｌｌ Ｉ’Ｊ板２の回転に同期して
クランク角信号を発生するもσ〕を表わ１゜４は点火プ
ラグに一体化されて気筒１の圧力、即ら燃焼ローを検出
する燃焼圧セン→Ｊ−を表わす。
更に、５は燃焼圧センサ４及びクランク角検出器３の検
出信号を増幅する入力インピーダンスの高い増幅器、６
は増幅器５を介して出力される燃焼圧信号より単位時間
当りの燃焼圧の変化量をｌ！ｉ！出する変化量検出器、
７は制御回路、８番まイブツーイタ及び点火コイル、９
はディス１〜リビユータを夫々表わしている。
また、制御回路７は第４図で示すようｔ二人カフ１ζ−
１〜１０、出カポ−］〜１１、入・出力データや演算デ
ータを一時的に記憶するＲＡＭ （ランダムアクセスメ
モリ〉１２、制御プログラムを格納づるＲＯＭ（リード
オンリメモリ）１３、データの演算処理、制御をＲＯＭ
１３内の制御プログラムに従って行うＣＰＵ （セント
ラルプロセシングユニット）１４から構成されている。
以上のように構成された本実施例の作用について説明す
ると、まずエンジン１が始動されるとクランク軸が回転
し、クランク角検出器３より出力されるクランク角信号
と共に燃焼！■センリ−４からの各気筒の燃焼ル信号が
増幅器５に送られ、増幅された夫々の信号は、クランク
角信号は直接制御回路７に送られ、まＩご燃焼圧信号は
変化量検出器６に送られ単位時間当りの燃焼圧の変化量
を表わ′ｒＪ信号どして制御回路７に送られる。
イして制御回路７においてはクランク角信号や、図示し
ていないエアフロメータの吸入空気量を表わす信号から
エンジン回転数、Ｊンジン負伺等が算出され、前記エン
ジン回転数、エンジン負荷等に対応する基本点火時期が
定められ、更に該点火時１１１Ｊが変化量検出器６から
出力される信号に基づき適宜補正され、当該点火時期に
応じて点火信号がイグナイタ・点火コイル８に出力され
、イグナイタ・点火コイル８にて発生された高圧電流が
ディス１〜リビ１−夕９を介して所定気筒の点火プラグ
に供給される。
次に上述した作用において本実施例の制御プ「Ｊグラム
の要部となる点火時期の「遅角補正」ル−チンについて
説明づる。
第５図に示す「遅角補正」ルーチンにおいてｔよりラン
ク角信号の所定のタイミングで本ルーチンの処理が開始
され、まずステップ２０において変化量検出器６より出
力される点火後の単位時間当りの燃焼ＪＩＦ：Ｐの変化
１１ｉｄｌ）／ｄｔ（以下単に変化量ｄｐ／ｄｔと呼ぶ
）が読み込まれ、次ステツプ２１に示す処理に移行する
。尚この場合変化量検出器６ ／ＪＸらは各気筒燃焼Ｖ
イクルから排気サイクルにお（１て最も高い値が制御回
路７に出力される。
次のステップ２１においては、前記ステップ２０にて読
み込まれた変化Ｗ ｄｐ／ ｄｔが所定の値ＰＯと比較
判定される。
ここで所定の（ｆｆＪ Ｐ ｏとは第１図で示づ騒音レ
ベルと変化！ｄｐ／ｄｔの相関を示づグラフにおいて、
騒音レベルの許容値に対応する変化量ｄｐ／ ｄｔの値
を予めＰＯとしている。
したがってステップ２１において変化ｆｆ１ｄｐ／ｄｔ
、が１）０以下である場合は、騒音レベルが許容値以下
であると判断されて判定結果はｒＮＯＪとなりステツブ
２２に示Ｊ処理に移行し、一方変化１ｄｐ／ｄｔＩｆｉ
Ｐｏより人である場合は騒音レベルが許容値より人であ
るど判断されて判定結果はＩ’ Ｙ ＩＥ Ｓ Ｊとな
りスデップ２３に示１処理に移行覆る。
スデップ２２においては前回の燃焼に７１３ ＜ｊる騒
音レベルが許容値以下であることから次回の燃焼にｉｌ
ｊ Ｌ−Ｊる自火時期は予め詐出された基本点火時Ｉｌ
ｌθがそのまま実際の点火時期とされて本ルーチンの処
理が終了される。
一方ステップ２３においては前回の燃焼における騒音レ
ベルが〃１容値よりも人であることから、次回の燃焼に
Ｊ３ける点火時期をあらかじめ界出された基本点火時期
θよりもα（例えば１°）だ番ノ遅角するように補正を
行い本ルーチンの処理を終了する。
即ち、本ルーチンの処理により点火時ＩＶＪがＲ角され
た場合、第２図で示すように曲線（イ）で示す当該気筒
の燃焼圧のカーブは曲線（ロ）で示（如く緩やかに鈍り
、曲線（イ）において最も変化量ｄＭｄｔ曵大きい点を
示す１１点の接線の傾きは曲Ｉｉ＋（口〉における同様
の点である１２点の接線の傾きの如く小さくなり、変化
量（ｊｐ／ｄｔが小さくなる。
従って第１図に示づ如く変化量ｄｌｌ／ ｄｔに比イ列
づる騒音レベルは低くなり、燃焼騒音を抑制することど
なる。
尚、本実施例においては遅角量αを一定の値としている
がα−（Ｐｏ−ｄｐ／ｄｔ）・β（βは定数′）の如＜
Ｐｏと変化ｆｆ１ｄｐ／ｄｔの差に応じて変化する値と
しても良い。
以上詳述したように本発明の点火時ｌＩＪ制御方法は、
内燃機関の各気筒毎の中位時間当りの燃焼圧Ｐの変化量
ｄｐ／ｄｔを検出し、この検出結果を基に、必要な場合
該当気筒の点火時期の遅角補正を行うことを特徴と】る
としている。
この為、本発明によれば、変化ｌｉｔ ｄｐ／ ｄｔが
所定値より大きくなることを抑制でき、その結果、機関
より発生する燃焼騒音の発生を各気筒毎に一定水卑以下
に制御することが可能となり、騒肖除去の為の補助的手
段の負担を軽減できその分コストを低減づることが可能
となる。ま１＝、各気筒毎に制御を行っているので、点
火時期を遅角づることによる燃焼効率の低下を少なく抑
制できる効果を奏する。[No Mojuyaki L11? The combustion pressure is detected by the sensor, the amount of change in combustion pressure per unit time for each cylinder is determined, and when the amount of change in any cylinder exceeds a predetermined value, the ignition timing of that cylinder is delayed. This is achieved by a method of controlling ignition timing characterized by angle correction. The present invention will be described below with reference to embodiments and drawings. In the figure, FIG. 3 is a schematic diagram showing an outline of an engine (a four-stroke, four-cylinder engine) and its peripheral equipment in an embodiment to which the method of the present invention is applied, and FIG. 4 is a block diagram showing its control circuit. and FIG. 5 respectively show a 7-day chart showing a "retard angle correction" routine which is a main part of the control program of this embodiment. First, in FIG. 3, 1 is an engine, and 2 is a crank angle generating circle connected directly to the crankshaft, and magnets are arranged at equal intervals around the outer circumference of the disk. 3 is a crank angle detector consisting of a pickup coil that detects the crank angle! LI Ill I'J Generates a crank angle signal in synchronization with the rotation of plate 2.1゜4 represents the combustion pressure integrated into the spark plug to detect the pressure in cylinder 1, that is, low combustion. Sen → represents J-. Furthermore, 5 is an amplifier with high input impedance that amplifies the detection signals of the combustion pressure sensor 4 and the crank angle detector 3;
is the amount of change in combustion pressure per unit time from the combustion pressure signal outputted via the amplifier 5. i! change amount detector,
7 is a control circuit, 8 is a power switch and an ignition coil, 9 is a control circuit;
represent disks 1-reviewer, respectively. In addition, the control circuit 7 has a cuff for two people 1ζ- as shown in FIG.
1 to 10, output capo] to 11, RAM (Random Access Memory) 12 for temporarily storing input/output data and calculation data, ROM (Read Only Memory) 13 for storing control programs, data calculation processing, Control in ROM
It is composed of a CPU (Central Processing Unit) 14 that operates according to a control program in 13. To explain the operation of this embodiment configured as above, first, when the engine 1 is started, the crankshaft rotates and combustion occurs along with the crank angle signal output from the crank angle detector 3! ■The combustion pressure signal of each cylinder from Senry-4 is sent to the amplifier 5, and each amplified signal is sent to the control circuit 7. The crank angle signal is sent directly to the control circuit 7, and the combustion pressure signal is sent to the change amount detector. 6 and is sent to the control circuit 7 as an 'rJ signal representing the amount of change in combustion pressure per unit time. Then, in the control circuit 7, engine speed, engine load, etc. are calculated from the crank angle signal and a signal representing the intake air amount from an airflow meter (not shown), and correspond to the engine speed, engine load, etc. A basic ignition timing is determined, and the ignition time 111J is appropriately corrected based on the signal output from the change amount detector 6, and an ignition signal is output to the igniter/ignition coil 8 in accordance with the ignition timing. A high-voltage current generated by the ignition coil 8 is supplied to the spark plug of a predetermined cylinder via the disc 1 to the valve 1 to the valve 9. Next, the ``retard correction'' routine of the ignition timing, which is the main part of the control program ``J-gram'' of this embodiment in the above-mentioned operation, will be explained. In the "retard angle correction" routine shown in FIG. 5, the processing of this routine is started at a predetermined timing of the rank angle signal from t, and first, in step 20, the change per unit time after ignition output from the change amount detector 6 is started. The combustion JIF:P change 11idl)/dt (hereinafter simply referred to as change amount dp/dt) is read, and the process proceeds to the next step 21. In this case, the change amount detector 6 /JX et al.
From the cycle to the exhaust cycle (1), the highest value is output to the control circuit 7. In the next step 21, the change W dp/dt read in the step 20 is compared with a predetermined value PO. Here, the predetermined (ffJ P o is the graph showing the correlation between the noise level and change!dp/dt shown in Figure 1.
The value of the amount of change dp/dt corresponding to the permissible value of the noise level is set as PO in advance. Therefore, in step 21 the change ff1dp/dt
1) If it is less than 0, it is determined that the noise level is less than the allowable value, and the determination result becomes rNOJ, and the process shifts to the J process shown in step 22, while the change of 1dp/dtIfi
If it is a person than Po, it is determined that it is a person because the noise level is less than the allowable value, and the judgment result becomes I' Y IES J, and the process moves to Step 1 shown in step 23, which is reversed. In step 22, the noise level of the previous combustion is below the allowable value, so the next combustion is
The self-ignition timing of L-J is the basic ignition timing that has been deceived in advance.
lθ is taken as the actual ignition timing, and the processing of this routine is ended. On the other hand, in step 23, since the noise level in the previous combustion was less than 1 volume value, the ignition timing in J3 for the next combustion is set to α (for example, 1°) rather than the basic ignition timing θ determined in advance. The correction is made so that the angle is retarded by that number, and the processing of this routine is completed. That is, when the IVJ at the time of ignition is set to the R angle by the process of this routine, the combustion pressure curve of the cylinder shown by curve (a) as shown in FIG. 2 becomes gradually blunt as shown by curve (b). The slope of the tangent at 11 points, which indicates the point with the largest change dMdt in curve (A), becomes smaller like the slope of the tangent at 12 points, which is a similar point in curve Ii + (mouth), and the change (jp/dt) becomes smaller. Therefore, as shown in Fig. 1, the noise level that is proportional to the amount of change dll/dt becomes lower, and combustion noise is suppressed.In addition, in this embodiment, the amount of retardation α is set to a constant value. However, as α−(Po−dp/dt)・β(β is a constant ′)
It may be a value that changes depending on the difference between Po and the change ff1dp/dt. As detailed above, the ignition IJ control method of the present invention is as follows:
It is characterized by detecting the amount of change dp/dt in the combustion pressure P per medium time for each cylinder of the internal combustion engine, and retarding the ignition timing of the relevant cylinder if necessary based on the detection result. ] It is said that Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the change lit dp/dt from becoming larger than a predetermined value, and as a result, it is possible to control the combustion noise generated from the engine to below a certain level for each cylinder. This makes it possible to reduce the burden of auxiliary means for noise removal and to reduce costs accordingly. (1) Since control is performed for each cylinder, it is possible to suppress a decrease in combustion efficiency caused by retarding the ignition timing.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図はエンジンの燃焼騒音と中位時間当りの燃焼圧の
変化量との相関を示１−グラフ、第２図は燃焼圧と時間
の相関を承りグラフ第３図は本発明方法が適用された一
実施例のエンジン及びイの周辺装置の概略を示す模式図
、第４図は制御回路を示すブ［１ツク図、第５図は本実
施例の要部どなる制御プログラム「遅角補正」ルーチン
を示す）［コーヂャートである。
１・・・エンジン（内燃機関）
３・・・クランク角検出器
４・・・点火プラグ一体型の燃焼圧センサ５・・・増幅
器
６・・・変化量検出器
７・・・制御回路
９・・・ディスｌ〜リビュータ
１０・・・入ノｊボート
１１・・・出カポ−１〜
１３・・・ＲＯＭ
１４・・・ＣＰＵ
代理人 弁理士 足置 勉
第１図
／″Ｏ
単位時藺当鰭、・跣迂窒化量 （ｄｐ／ｄｔ）第２
図
第３図
第４図
ｒ−一’−’−−−−一−”１Figure 1 is a graph showing the correlation between engine combustion noise and the amount of change in combustion pressure per medium time, Figure 2 is a graph showing the correlation between combustion pressure and time, and Figure 3 is a graph to which the method of the present invention is applied. FIG. 4 is a block diagram showing the control circuit, and FIG. ” indicates a routine) [is a code chart. 1... Engine (internal combustion engine) 3... Crank angle detector 4... Combustion pressure sensor with integrated spark plug 5... Amplifier 6... Change amount detector 7... Control circuit 9.・・Distributor 10・Input boat 11・Output capo 1～ 13・ROM 14・CPU Agent Patent attorney Tsutomu Ashioki Figure 1/″O Unit time allowance Fin, nitriding amount (dp/dt) 2nd
Figure 3 Figure 4 r-1'-'---1-"1