JPS61275572A - 内燃エンジンの点火時期制御方法 - Google Patents

内燃エンジンの点火時期制御方法

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JPS61275572A
JPS61275572A JP60115266A JP11526685A JPS61275572A JP S61275572 A JPS61275572 A JP S61275572A JP 60115266 A JP60115266 A JP 60115266A JP 11526685 A JP11526685 A JP 11526685A JP S61275572 A JPS61275572 A JP S61275572A
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喜雄 鈴木
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木村 茂宏
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    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1504Digital data processing using one central computing unit with particular means during a transient phase, e.g. acceleration, deceleration, gear change
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は内燃エンジンの点火時期制御、方法に関する。
(発明の技術分野) 従来、内燃エンジンの点火時期制御方法として、エンジ
ンの動作パラメータに応じて点火時期を演算し、この演
算結果に基づいて所定のクランク角度位置からカウンタ
を駆動させて点火時期を決定するようにした制御方法が
ある(例えは特開昭54−43649)。しかしながら
、この制御方法は、カウンタのクロックパルスのカウン
ト時間、或はダウンカウント時間が長くなると、エンジ
ン回転数の急変に追従することが出来なくなり、この結
果、正確な点火時期の制御ができくなるという問題があ
る。
また、クランク角度位置信号等の回転信号の発生毎に点
火時期を演算する一方、カウンタの内容をチェックし残
数が成る値以上であるときにはその度にカウンタの内容
を再セットし、改めてカウントダウンを行わせるように
した制御方法(例えば特開昭56−92353)もある
が、このように回転信号の発生される毎に点火時期の演
算を行う場合には、この演算の為に他の制御の演算が出
来なくなるという問題がある。
(発明の目的) 本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、エンジンの
加減速のような急変動に対しても追従可能な点火時期制
御方法を提供することを目的とする。
(発明の概要) 上記目的を達成するために本発明においては、内燃エン
ジンの基準クランク角度位置を表わす゛基準位置信号と
、該基準位置信号の発生する間に複数のクランク角度位
置を示すクランク角度信号とを有し、特定の第1のクラ
ンク角度位置においてエンジンパラメータにより点火時
期を演算し、該演算したデータを該第1のクランク角度
位置よりも後の特定の第2のクランク角度位置にセット
し、該第2のクランク角度位置と次の第3のクラン角度
位置の範囲内で点火を行わせるようにした内燃エンジン
の点火時期制御方法において、該第1のクランク角度位
置において該点火時期と修正値とを演算し、該第3のク
ランク角度位置に該第2のクランク角度位置にてセント
した該点火時期のデータの値を該修正値に更新するよう
にしたものである。
(発明の実施例) 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明方法が適用される点火時期制御装置の全
体構成を示すブロック図で、該点火時期制御装置は例え
ば図示しない4気筒内燃エンジンの点火時期を制御する
。符号10は中央演算ユニット(以下rcPUJという
)で、CPUl0の入力側には入力回路11を介して各
種パラメータセンサが接続される。より具体的には、エ
ンジンの例えはカム軸周囲に取り付けられ、各気筒の圧
縮行程路りの上死点(TDC)前所定クランク角度位置
(例えば10°BTDC)で各気筒の基準クランク角度
位置を表わすTO4信号パルスを発生するTo4センサ
12が入力回路11の波形整形回路11aを介してCP
Ul0に接続されている。波形整形回路11aはTO4
センサ12からのTO4信号パルスを矩形パルス(第2
図(a))に整形してCpuioに供給する。T24セ
ンササ13はTO4センサ12と同様にカム軸周囲に取
り付けられ、カム軸が1回転する間、即ち、クランク軸
(図示せず)が2回転する間に24個の等間隔(クラン
ク角度で30°間隔)パルスを発生する。T24センサ
13は波形整形回路11bを介してCPUl0に接続さ
れ、波形整形回路11bで波形整形されたT24信号パ
ルス(第2図(b))がCPUl0に供給される。
更に、エンジンのスロントル弁下流の吸気管(共に図示
せず)内絶対圧PBAを検出する絶対圧(PR,A)セ
ンサ14、吸気温度TAを検出する吸気温(TA)セン
サ16、及びエンジン本体の冷却水が充満した気筒周壁
内に挿着され、冷却水温度(Tw)を検出するエンジン
水温(T w)センサ15が入力回路11のレベル修正
回路11c及びA/Dコンバータlidを介しTCPU
IOに接続されている。A/Dコンバータ11dはレベ
ル修正回路11cで所定電圧レベルに修正された上述の
絶対圧センサ14、吸気温センサ16及びエンジン水温
センサ15からの各アナログ信号をデジタル信号に変換
して該デジタル信号をCPUl0に供給する。
Meカウンタ17はクランク角度゛信号T24が入力す
るごとにリセットされ、クランク角度信号T24の発生
時間間隔を計数する。計数値はCPUl0に読込まれて
エンジン回転数Neの逆数に比例したパラメータタ値M
eの演算に使用され、このMe値は、エンジン回転数N
eを示す情報として点火時期演算の際のパラメータの1
つとして用いられる。
CPUl0の出力側には、ターンオンカウンタ18と、
ターンオフカウンタ19とが並列接続され、・更にフロ
ップフロンプ回路20、点火回路21が接続される。点
火コイル22の−次側コイル22aは点火回路21の出
力側に、二次側コイル22bは配電器24を介して各気
筒の点火栓25a〜25dに接続されている。またター
ンオンカウンタ18およびターンオフカウンタ19は、
ともにダウンカウンタが用いられており、後述するよう
にターンオンカウンタ18にはCPUl0で演算された
通電時期データが設定され、これを通電を開始すべきク
ランク角度位置範囲(以下これを単に「通電ステージ」
という)においてそのステージ開始点からクロックパル
スにより減算カウントし、点火回路21に前記−次コイ
ル22aへの通電時期を規定するもるである。
一方、ターンオフカウンタ19は前記と同様゛にCPU
l0で演算された点火時期データが設定され、これを所
定点火ステージにおいてそのステージ開始点からクロッ
クパルスにより減算カウントし、前記−次コイルへの通
電を遮断する時期を定め、二次コイル22b側に点火用
の高電圧を発生させるものである。
尚、CPUl0にはバス26を介して演算プログラム等
を記憶するROM27及び演算結果等を一時的に記憶す
るRAM28が接続されている。
次に第2図及び第3図を参照して作動を説明する。
先ず、CPUl0には、センサ12,13からのTDC
信号TO4、クランク角度信号T24の各タイミング信
号が波形整形回路11a、11bで波形整、形されて入
力する(第2図(a) 、 (b) )。なお第2図及
び第3図中のステージとは、各クランク角度信号T24
の立上りから次の立上りまでの間隔を称し、これに0番
から5番まで順次符番(第2図(C)) したちのであ
る。CPUl0は、点火時期制御プログラムとして上記
のクランク角度信号T24の発生ごとに実行されるクラ
ンク割り込み処理プログラム(第2図(d))と、第0
ステージで実行されるクランク割り込み処理プログラム
の終了に引続いて行われるθIG−DUTY演算処理プ
ログラム(第2図(e))の2つの処理プログラムを実
行し、θIG−DUTY演算処理の実行中にクランク角
度信号T24が入力したときにはクランク割り込み処理
を優先して実行する。
まずクランク割り込み処理では、TDC信号To<、ク
ランク角度信号T24に基づくターンオンカウンタ18
のカウントをスタートすべき通電ステージ(第2図の例
ではステージ2)及びターンオフカウンタ19をスター
トすべき所定ステージ(第2図の例ではステージ4)等
のステージ判別、クランク角度信号T24の発生時間間
隔MB6iの検出、ターンオンカウンタ18及びターン
オフカウンタ19の起動等の制御実行を行う。
一方、θIG−DUTY演算処理では、進角制御値θI
G、通電制御値DUTY (第2図(g)TDC信号T
O4の発生時間間隔に対するコイル通電時間割合%)、
通電時期TDUT (第2図(f))、及び点火時期T
IG (第2図(h)又は(1))の各データの演算等
を実行する。
上記各データの演算処理をさらに詳述すると、進角制御
値θIGは、エンジン回転数Ne、吸気管内絶対圧PB
A、エンジン水温7w等の各値から次の(1)式に従っ
て演算される。
θIG=θMAp+θI GCR・・・ (1)ここに
、θMApは基本進角値を示し、エンジン回転数Neと
、吸気管内絶対圧PaとによりROM27に記憶されて
いるマツプから読出され、θI GCRは基本進角値の
補正変数値で、エンジン冷却水温度Tw、吸気温度TA
及び大気圧PA等に応じて前記ROM27に記憶されて
いるテーブルから読み出される。
前記θMAp値の演算に使用するエンジン回転数Neは
Meカウンタ17から与えられ、その値Meは、第3図
(b)に示すクランク角度信号T24の各ステージO〜
5の各間隔を一定周期のクロ・ツクパルス(固定クロッ
クパルス)CKで夫々計測して得た値M 260〜M 
E 65の加算和Me (=MEs。
+MEs+ +MEB2 +MEe3+MEea +M
E65)を使用する。
また、通電制御値DUTYはエンジン回転数Neの関数
で、前述と同様にROM27に記憶されているテーブル
から読み出され、この読み出された値をバッテリ電圧で
補正して与えられる。
ここで点火はBTDCO〜60°の範囲で行われ、換言
すればステージ4.5のうちのどちらかで行われる。具
体的には前記ターンオフカウンタ19に入力されるデー
タはステージ4の立上りから、ターンオフカウンタ19
の計数が開始され、カウント数が0となると、2次側コ
イル22bへの通電が遮断される。このターンオフカウ
ンタ19への入力値をTIGとすると、該TIGは角度
一時間変換された値であり、その値は上述のようにして
求めた進角制御値θIG及びMe値から求められる。ま
た、通電開始時期もTDUTも同様に進角制御値θIG
、通電制御値DUTY及びMe値で決定される角度一時
間変換された値であり一これによりステージ間の任意の
位置を設定することができる。そのステージの開始時点
から通電開始時期に至るとフリップフロップ20のセッ
トが行われ、前記ステージ4の開始時点から点火時期T
IGに至るとリセットが行われる。
フリップフロップ回路20は、このリセットで点火回路
21に通電オフ信号を出力し、通電オフのタイミングで
2次コイル22bに点火用の高電圧を発生させ、規制き
れた進角度位置でプラグ25a〜25dのうちの所定の
プラグを点火する。点火時期TIGは点火ステージの前
の例えば第3ステージで実行され、点火は、進角制御値
θIGが60゜〜30°の範囲内にあるときには第4ス
テージ(第2図(h))で行われ、θIGが30°〜0
°の範囲内にあるときには第5ステージ(第2図(g)
)で行われる。
点火時期TICが第4ステージ内にあるときにはターン
オフカウンタ19のダウンカウント時間も短(、エンジ
ン回転数が急変しても点火制御には余り問題はない。と
ころが、点火時期TIGが第4ステージから第5ステー
ジに亘る場合にはターンオフカウンタ19のダウンカウ
ント時間が長くなり、この間にエンジン回転数が急変し
た場合には点火時期TIGが追従し得なくなる。
そこで、本発明においては、進角制御値θIGが30°
〜0°の範囲内にあるときには、第4ステージの開始時
にセットする点火時期のデータTIGと、第5ステージ
の開始時における点火時期の修正値TIGCRとを演算
しておき、第5ステージの開始時にターンオフカウンタ
19のデータを修正値T I GCRに書き換える。こ
のように、第5ステージの開始時にターンオフカウンタ
19の内容を修正値TIGCRに書き換えることにより
、当該ターンオフカウンタ19のダウンカウント時間中
にエンジン回転が急変し、これに伴い第3図(b)、 
(C)に点線で示すようにクランク角度信号T24の発
生間隔が短くなった場合、このときの進角制御値θIG
“の進角制御値θIGに対する誤差を小さくすることが
できる。即ち、エンジン回転数の急変に対して点火時期
を追従させることができる。
第4図はCPUl0内で実行され、本発明に係る点火時
期の制御方法の手順を示すフローチャーである。
先ず、ステップ30において点火時期TIGの演算が実
行されたことを表わすフラグFLGIGが1であるか否
かを判別し、その答が否定(No)の場合にはステップ
33に進み、更にこのステップ゛33において点火時期
の修正を行うフラグFLGIGCRが1であるか否かを
判別し、その答が否定(NO)のときはステップ36に
進む。このステップ36においてステージが第3ステー
ジであるか否かを判別し、その答が否定(No)のとき
にはステップ37に進み第4ステージであるか否かを判
別し、その答が否定(NO)のときにはステップ38に
進み第5ステージであるか否かを判別し、その答が否定
(NO)のときには本プログラムを終了する。即ち、第
θ〜第2ステージの間は何も実行されない。
ステップ33の答が肯定(Yes)のとき即ち、第3ス
テージにあるときにはステップ43に進み、進角制御値
θIGが30°〜0°の範囲にあるか否かを判別する。
ステップ43の答が否定(NO)のとき即ち、進角制御
値θIGが60°〜30”の範囲にあるときにはステッ
プ44において点火時期TIGI  (第2図(h))
の演算を実行した後、当該演算が実行されたことを表わ
すフラグFLGIGを1にセットして(ステップ47)
本プログラムを終了する。ステップ44における点火時
期TlG1の演算は第2ステージにおいて算出されたエ
ンジン回転数Neのデータに基づいて行われる。
ステップ43の答が肯定(Yes)のときには、ステッ
プ45に進み点火時期TlG2 (第2図(1))の演
算を実行した後ステップ46において修正値TIGCR
(第2図(1))の演算を実行する。これらの値TlG
2及びTIGCRは第0ステージにおいて算出されたエ
ンジン回転数Neのデータに基づいて行われる。次いで
ステップ47に進み前記各演算が実行されたことを表わ
すフラグFLGIGを1にセットして本プログラムを終
了する。こ、のように、第3ステージにおいて、点火時
期TlG1、又は点火時期TlG2と修正値TIGCR
の演算を実行し、算出した各データを一時RAM2Bに
ストアしておく。
次に、第4ステージの開始時(到来時)にステップ30
においてフラグFLGIGが1であると判別されるとス
テップ31に進み、ステップ44において点火時期TI
GIの演算が実行された場合にはターンオフカウンタ1
9(第1図)に当該データTIGIをセットした後、フ
ラグFLGIGをOにリセットしくステップ32)、ス
テップ33に進み、フラグFLGIGCRが1であるか
否かが判別される。しかるに、このときにはフラグFL
GIGCRはまだセットされずに0の状態であり、従っ
て、ステップ33において否定(No)と判別され、ス
テップ36を経てステップ37に進む。このステップ3
7において、ステージが第4ステージであるか否か判別
される。このときにはステージは第4ステージにあり、
肯定(Yes)と判別され、ステップ42に進み、進角
制御値θIGが60°〜30°の範囲にあるか否か判別
される。
進角制御値θIGは60°〜30°の範囲にあるので肯
定(Yes)と判別され、ステップ40に進む。
ステップ40において、修正値TIGCRを強制点火デ
ータ(例えば値1)にセットし、修正用のフラグFLG
IGCRを1にセット(ステップ41)シて本プログラ
ムを終了する。次の第5ステージの開始時にステップ3
0からステップ33に進み、このステップ33において
フラグFLGIGCRが1と判別されてステップ34に
進む。このステップ34においてターンオフカウンタ1
9に修正値TIGCRとして前記強制点火データ値1を
セットした後ステップ35においてフラグFLG IG
CRをOにリセットし、ステップ36.37を経てステ
ップ38に進む。このステップ38で第5ステージであ
ると判別され、その答が肯定(Yes)となり、ステッ
プ39に進み進角制御値θIGが30°〜0°の範囲に
あるか否か判別される。進角制御値θIGは60°〜3
0°の範囲にあり、ステップ39の答が否定(NO)と
なり、本プログラムを終了する。
次に、ステップ43の答が肯定(Yes)であり、ステ
ップ45及び46で点火時期TlG2及び修正値TIG
CRが演算された場合には、第4ステージの開始時にス
テップ30において肯定(Yes)と判別され、ターン
オフカウンタ19に点火時期TlG2のデータがセット
され(ステップ31)、ステップ32においてフラグF
LGIGがリセットされた後ステップ33においてフラ
グFLGIGCRが1であるか否かを判別する。この第
4ステージにおいては、フラグFLG I GCRはま
だセントされず0の状態にあり、従ってステ7・プ33
の判別答は否定(No)となり、ステップ36を経てス
テップ37に進む。
ステップ37において肯定(y e s)と判別され、
ステップ42において進角制御値θIGが60゜〜30
’の範囲にあるか否か判別される。このときの進角制御
値θIGは30°〜0°の範囲内にあり、ステップ42
の答は否定(No)となり、ステップ41にてフラグF
LGIGCRを1にセットして本プログラムを終了する
次の第5ステージの開始時において、ステップ30にお
いて否定(NO)と判別され、ステップ33に進みフラ
グFLGTGCRが1であるか否か判別される。この第
5ステージの時にはフラグFLGIGCRはすでに1に
セットされており、ステップ33の判別答は肯定(Ye
s)となり、ステップ34においてターンオフカウンタ
19にステップ46で演算した修正値Tl0CRのデー
タがセットされる。これによりターンオフカウンタ19
の内容が更新される。ステップ35においてフラグFL
GIGCRが0にリセットされ、ステップ36.37を
経てステップ38に進みステージが第5ステージである
か否か判別される。このときには既に第5ステージにあ
り、ステップ38の答は肯定(Yes)となり、ステッ
プ39で進角制御値θIGが30”〜0°の範囲にある
か否か判別される。進角制御値θIGは30°〜O。
の範囲内にあり、従ってステップ39の答は肯一定(Y
es)となり、ステップ40に進み、修正値TIGCR
として強制点火データをセットし、フラグFLGIGC
Rをセット(ステップ41)して本プログラムを終了す
る。
このようにして、進角制御値θIGが30’〜0゜の範
囲内にあるときには、第5ステージの開始時にターンオ
フカウンタ19の内容を修正値TIGCRに書き換えて
更新する。
また、点火時期TIGI、又はTlG2及び修正値TI
GCRのデータにより第4又は第5ステージの範囲内で
点火が行われなかったときには強制点火データにより次
のステージの開始時に強制的に点火される。
(発明の効果) 以、上説明したように本発明によれば、内燃エンジンの
基準クランク角度位置を表わす基準位置信号と、該基準
位置信号の発生する間に複数のクランク角度位置を示す
クランク角度信号とを有し、特定の第1のクランク角度
位置においてエンジンパラメータにより点火・時期を演
算し、該演算したデータを該第1のクランク角度位置よ
りも後の特定の第2のクランク角度位置にセットし、該
第2のクランク角度位置と次の第3のクラク角度位置の
範囲内で点火を行わせるようにした内燃エンジンの点火
時期制御方法において、該第1のクランク角度位置にお
いて該点火時期と修正値とを演算し、該第3のクランク
角度位置に該第2のクランク角度位置にてセットした該
点火時期のデータの値を該修正値に更新するようにした
ので、エンジン回転数の急変に対して追従可能となり、
点火時期をより正確に制御することが可能となり、エン
ジンの運転性の向上を図ることができる。しかも、点火
時期の演算の為に他の演算が出来なくなる不都合もなく
なり、他のデバイスも含め多、くの制御を正確に行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した内燃エンジンの点火時期制御
装置の全体の構成を示すブロック図、第2図は第1図の
装置の作動を示す信号波形のタイミングチャート、第3
図は本発明に係る点火時期制御のデータの更新を示すタ
イミングチャート、第4図は本発明に係る点火時期制御
の手順を示すフローチャートである。 10・・・CPU、12・・・TO1lIセンサ、13
・・・T24センサ、18.19・・・カウンタ、21
・・・点火回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、内燃エンジンの基準クランク角度位置を表わす基準
    位置信号と、該基準位置信号の発生する間に複数のクラ
    ンク角度位置を示すクランク角度信号とを有し、特定の
    第1のクランク角度位置においてエンジンパラメータに
    より点火時期を演算し、該演算したデータを該第1のク
    ランク角度位置よりも後の特定の第2のクランク角度位
    置にセットし、該第2のクランク角度位置と次の第3の
    クラク角度位置の範囲内で点火を行わせるようにした内
    燃エンジンの点火時期制御方法において、該第1のクラ
    ンク角度位置において該点火時期と修正値とを演算し、
    該第3のクランク角度位置に該第2のクランク角度位置
    にてセットした該点火時期のデータの値を該修正値に更
    新するようにしたことを特徴とする内燃エンジンの点火
    時期制御方法。
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