JPH10103206A - Ignition timing control device for lean-burn engine - Google Patents

Ignition timing control device for lean-burn engine

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Publication number
JPH10103206A
JPH10103206A JP8251793A JP25179396A JPH10103206A JP H10103206 A JPH10103206 A JP H10103206A JP 8251793 A JP8251793 A JP 8251793A JP 25179396 A JP25179396 A JP 25179396A JP H10103206 A JPH10103206 A JP H10103206A
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JP
Japan
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ignition timing
air
fuel ratio
lean
basic
Prior art date
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Pending
Application number
JP8251793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norihiro Nakamura
典弘 中村
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH10103206A publication Critical patent/JPH10103206A/en
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    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the capacity of a memory used by a map for correcting the ignition timing in lean-burn, as well as to obtain an optimum ignition timing corresponding to the degree of lean. SOLUTION: A basic angle of lead value ADV BASE which determines a basic ignition timing corresponding to a normal air/fuel ratio on the basis of the number of revolutions of an engine NE and a basic fuel injection pulse width TP representing the engine load is set (S11), a real air/fuel ratio λa is detected on the basis of the output value a linear O2 sensor (S13), an ignition timing correction factor KADV which increases the angle of lead correction relative to said basic angle of lead value as the degree of lean of the air/fuel ratio becomes high is set by a table retrieval based upon the real air/fuel ratio λa (S15), and is set a control angle of lead ADV which determines the ignition timing by correcting the basic angle of lead value ADV BASE with the ignition timing correction factor KADV (S16). It is thereby possible to obtain an optimum ignition timing which is suitable for the lean burn and corresponds to the degree of lean, as well as to reduce substantially the usable capacity of a memory (ROM 42) since said ignition timing correction factor table is constituted as a unidimensional table with a single parameter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、空燃比に応じて適
正な点火時期を設定するリーンバーンエンジンの点火時
期制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ignition timing control device for a lean burn engine which sets an appropriate ignition timing according to an air-fuel ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、エンジン運転状態が低負荷運
転等のときには空燃比をリーン(希薄空燃比)とし燃費
を向上すると共に排気エミッションを改善し、エンジン
運転状態が高負荷運転等のときには空燃比をストイキオ
(理論空燃比)としてエンジン出力を確保するリーンバ
ーンエンジンが採用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when the engine operating state is low load operation or the like, the air-fuel ratio is made lean (lean air-fuel ratio) to improve fuel efficiency and exhaust emission. Lean-burn engines that ensure engine output with a stoichiometric fuel ratio (stoichiometric air-fuel ratio) are employed.

【0003】そして、このリーンバーンエンジンでは、
空燃比に応じて燃焼特性を変化させるため、これに応じ
て点火時期を設定する必要がある。すなわち、ストイキ
オ運転時は均一混合燃焼が行われ、エンジンの燃焼室に
流入した混合気が拡散して均一混合状態となったとき着
火させ、これに対し層状燃焼が行われるリーンバーン運
転時には、燃焼室に流入した混合気が拡散する前に着火
させる必要があり、このため、ストイキオ運転時に対し
点火時期を進角しなければならない。
[0003] In this lean burn engine,
Since the combustion characteristics are changed according to the air-fuel ratio, it is necessary to set the ignition timing accordingly. That is, during stoichiometric operation, uniform mixed combustion is performed, and when the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber of the engine is diffused and homogeneously mixed, ignition occurs, whereas in lean-burn operation, in which stratified combustion is performed, combustion is performed. It is necessary to ignite before the air-fuel mixture flowing into the chamber is diffused, and therefore, the ignition timing must be advanced with respect to the stoichiometric operation.

【0004】このため、従来は、ストイキオ運転時とリ
ーンバーン運転時とに対応してエンジン回転数とエンジ
ン負荷とをパラメータとする点火時期マップを2つ備
え、リーンバーン制御時にはリーンに対応した点火時期
マップによって点火時期を設定し、また、ストイキオ制
御時には理論空燃比に対応した点火時期マップによって
点火時期を設定していた。
For this reason, conventionally, two ignition timing maps each having the engine speed and the engine load as parameters corresponding to the stoichiometric operation and the lean burn operation are provided, and the lean corresponding ignition is performed during the lean burn control. The ignition timing is set by the timing map, and the ignition timing is set by the ignition timing map corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio during the stoichiometric control.

【0005】また、特開平6−173732号公報に
は、エンジン運転状態に基づいて混合気空燃比のリーン
領域とストイキオ領域とを判断し、リーン領域にあると
きには、空燃比をリーン制御し、ストイキオ領域にある
ときには、空燃比をストイキオに制御すると共に、エン
ジン回転数とエンジン負荷に対応するアクセル開度とを
パラメータとしたストイキオ運転時に対応する点火時期
基本値検索用マップと、同様にエンジン回転数及びアク
セル開度をパラメータとしたリーンバーン運転時に点火
時期を進角補正するための点火時期補正値検索用マップ
との2つのマップを備え、ストイキオ制御時には、点火
時期基本値検索用マップより検索した点火時期基本値を
最終点火時期として設定し、リーンバーン制御時には、
上記点火時期基本値を点火時期補正値検索用マップから
検索した点火時期補正値によって補正して最終点火時期
を設定することで、ストイキオ運転時およびリーンバー
ン運転時ともに、これに適合する点火時期を得る技術が
開示されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-173732, a lean region and a stoichiometric region of the air-fuel mixture are determined based on the operating state of the engine. When the engine is in the region, the air-fuel ratio is controlled to stoichiometric, and a map for searching for an ignition timing basic value corresponding to the stoichiometric operation using the engine speed and the accelerator opening corresponding to the engine load as parameters is used. And a map for retrieving an ignition timing correction value for advancing the ignition timing during lean burn operation using the accelerator opening as a parameter, and a map for retrieving the ignition timing basic value during stoichiometric control. The basic ignition timing is set as the final ignition timing, and during lean burn control,
By correcting the basic value of the ignition timing by the ignition timing correction value retrieved from the ignition timing correction value search map and setting the final ignition timing, the ignition timing conforming to the stoichiometric operation and the lean burn operation can be set. The techniques obtained are disclosed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、エンジン回転数とエンジン負荷との複数のパラ
メータによる点火時期マップを、それぞれストイキオ運
転時とリーンバーン運転時とに対応して2つ備える場合
には、これらマップによる制御装置のメモリ(ROM)
の使用容量が増加する不都合がある。例えば、各パラメ
ータによる分割数を16とした場合、1つのマップ当た
り16×16=256の領域が必要であり、2つマップ
を備えると、256×2=512の領域が必要となっ
て、これらマップを記憶するためにメモリのデータ使用
領域が著しく増加する。これに対処するに、各パラメー
タによる分割数を減少させると、この分割数の減少によ
りエンジン運転状態に応じた制御が荒くなり、点火時期
制御精度が悪化する。
However, as described above, two ignition timing maps based on a plurality of parameters of the engine speed and the engine load are provided for the stoichiometric operation and the lean burn operation, respectively. In such a case, the memory (ROM) of the control device based on these maps
However, there is a disadvantage that the used capacity increases. For example, when the number of divisions by each parameter is 16, one map requires an area of 16 × 16 = 256, and if two maps are provided, an area of 256 × 2 = 512 is required. The data usage area of the memory for storing the map is significantly increased. To cope with this, if the number of divisions by each parameter is reduced, the control in accordance with the engine operating state becomes rough due to the decrease in the number of divisions, and the ignition timing control accuracy deteriorates.

【0007】また、リーンバーン運転時には、このリー
ンの度合いに関わらず、単一のマップにより一義的に点
火時期が設定されるため、リーンの度合いに応じた最適
点火時期を得ることができない。すなわち、空燃比がリ
ーンであってもストイキオに近いときには、層状燃焼の
ために点火時期を進角させ過ぎると、拡散前の過濃混合
気により着火不能を生じ、ある程度混合気が拡散してか
らでないと着火できない。このため空燃比がストイキオ
からリーンの度合いが高くなるに従って、点火時期を進
角させる必要がある。さらに、リーンバーン運転時の層
状燃焼とストイキオ運転時の均一混合燃焼との切換わり
時の燃焼特性は、これら両者の燃焼状態間で変化し、こ
れに対応した最適点火時期を得ることができない不都合
もある。
[0007] Further, during the lean burn operation, the ignition timing is uniquely set by a single map regardless of the degree of lean, so that the optimal ignition timing according to the degree of lean cannot be obtained. In other words, when the air-fuel ratio is lean and close to stoichio, if the ignition timing is advanced too much for stratified combustion, ignition becomes impossible due to the rich mixture before diffusion, and after the mixture has diffused to some extent Otherwise, it cannot ignite. Therefore, it is necessary to advance the ignition timing as the air-fuel ratio increases from stoichiometric to lean. Furthermore, the combustion characteristics when switching between stratified combustion during lean burn operation and uniform mixed combustion during stoichiometric operation vary between these two combustion states, and it is not possible to obtain an optimum ignition timing corresponding to this. There is also.

【0008】また、上記先行例(特開平6−17373
2号公報)においても、リーンバーン時に点火時期基本
値を補正するための点火時期補正値を格納する点火時期
補正値検索用マップを、点火時期基本値検索用マップと
同様に、エンジン回転数及びアクセル開度の複数のパラ
メータによるマップとして構成しているので、これらマ
ップによる制御装置のメモリの使用容量が増加する不都
合があり、且つ、空燃比のリーン時には、このリーンの
度合いに関わらず、単一の点火時期補正値検索用マップ
により一義的に点火時期補正値が設定されるため、リー
ンの度合いに応じた最適点火時期を得ることができな
い。
Further, the above prior art (Japanese Patent Laid-Open No. 6-17373)
No. 2), an ignition timing correction value search map for storing an ignition timing correction value for correcting an ignition timing basic value at the time of lean burn is also provided in the same manner as the ignition timing basic value search map. Since the map is constituted by a plurality of parameters of the accelerator opening, there is a disadvantage that the use of the memory of the control device by these maps is increased, and when the air-fuel ratio is lean, irrespective of the lean degree, Since the ignition timing correction value is uniquely set by one ignition timing correction value search map, it is not possible to obtain the optimum ignition timing according to the degree of leanness.

【0009】本発明は、上記事情に鑑み、リーンバーン
時の点火時期を補正するためのマップによるメモリの使
用容量を減少することができ、且つ、リーンの度合いに
応じた最適点火時期を得ることが可能なリーンバーンエ
ンジンの点火時期制御装置を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention can reduce the amount of memory used by a map for correcting the ignition timing at the time of lean burn, and obtain an optimum ignition timing according to the degree of lean. It is an object of the present invention to provide a lean-burn engine ignition timing control device capable of performing the above-described steps.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、エンジン運転状態が所定領
域にあるときには、リーン空燃比によるリーンバーン運
転を行い、エンジン運転状態が所定領域外にあるときに
は、所定空燃比による運転を行うリーンバーンエンジン
の点火時期制御装置において、図1(a)の基本構成図
に示すように、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づ
いて上記所定空燃比に対応する基本点火時期を設定する
基本点火時期設定手段と、空燃比に基づいて上記基本点
火時期を補正するための点火時期補正係数を設定する点
火時期補正係数設定手段と、上記基本点火時期を上記点
火時期補正係数で補正して点火時期を設定する点火時期
設定手段とを備えたことを特徴とする。
To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, when the engine operating state is in a predetermined range, a lean burn operation based on a lean air-fuel ratio is performed, and the engine operating state is set in a predetermined area. When it is outside, the ignition timing control device for a lean burn engine that operates at a predetermined air-fuel ratio, based on the engine speed and the engine load, as shown in the basic configuration diagram of FIG. Basic ignition timing setting means for setting a basic ignition timing corresponding to, ignition timing correction coefficient setting means for setting an ignition timing correction coefficient for correcting the basic ignition timing based on the air-fuel ratio, and Ignition timing setting means for setting the ignition timing by correcting the ignition timing with the ignition timing correction coefficient.

【0011】請求項2記載の発明は、エンジン運転状態
が所定領域にあるときには、リーン空燃比によるリーン
バーン運転を行い、エンジン運転状態が所定領域外にあ
るときには、所定空燃比による運転を行うリーンバーン
エンジンの点火時期制御装置において、図1(b)の基
本構成図に示すように、エンジン回転数とエンジン負荷
とに基づいて上記所定空燃比に対応する基本点火時期を
設定する基本点火時期設定手段と、空燃比に基づきリー
ンバーン運転状態か否かを判断する判別手段と、リーン
バーン運転状態のとき、現在の空燃比に基づいて上記基
本点火時期を補正するための点火時期補正係数を設定す
る点火時期補正係数設定手段と、リーンバーン運転状態
のときには、上記基本点火時期を上記点火時期補正係数
で補正して点火時期を設定し、リーンバーン運転状態に
ないときには、上記基本点火時期を上記点火時期補正係
数で補正することなく点火時期を設定する点火時期設定
手段とを備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a lean burn operation with a lean air-fuel ratio is performed when the engine operation state is in a predetermined range, and a lean burn operation with a predetermined air-fuel ratio is performed when the engine operation state is outside the predetermined range. In the ignition timing control device for a burn engine, as shown in a basic configuration diagram of FIG. 1B, a basic ignition timing setting for setting a basic ignition timing corresponding to the predetermined air-fuel ratio based on an engine speed and an engine load. Means for judging whether or not the vehicle is in a lean burn operation state based on the air-fuel ratio; and setting an ignition timing correction coefficient for correcting the basic ignition timing based on the current air-fuel ratio in the lean burn operation state. And an ignition timing correction coefficient setting means for correcting the basic ignition timing with the ignition timing correction coefficient when in the lean burn operation state. Set, when not in the lean burn operation state, characterized in that the basic ignition timing and a spark timing setting means for setting the ignition timing without correcting in the ignition timing correction factor.

【0012】請求項3記載の発明は、請求項1或いは請
求項2記載の発明において、上記点火時期補正係数設定
手段は、空燃比をパラメータとするテーブル検索によっ
て上記点火時期補正係数を設定し、該テーブルには空燃
比のリーンの度合いが高いほど、上記基本点火時期に対
する進角補正を増加する点火時期補正係数が格納されて
いることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the ignition timing correction coefficient setting means sets the ignition timing correction coefficient by searching a table using the air-fuel ratio as a parameter. The table stores an ignition timing correction coefficient that increases the advance correction with respect to the basic ignition timing as the degree of leanness of the air-fuel ratio increases.

【0013】すなわち、請求項1記載の発明では、エン
ジン回転数とエンジン負荷とに基づいて通常空燃比に対
応する基本点火時期を設定すると共に、空燃比に基づい
て点火時期補正係数を設定し、この点火時期補正係数に
よって上記基本点火時期を空燃比に応じて補正し点火時
期を設定する。基本点火時期を補正するための点火時期
補正係数は1つのパラメータにより設定されるため、メ
モリの使用容量を減少させることができ、また、空燃比
に応じて設定される点火時期補正係数によって基本点火
時期を補正して点火時期を設定するので、そのときの空
燃比に適合した最適点火時期を得ることができる。
That is, according to the first aspect of the present invention, the basic ignition timing corresponding to the normal air-fuel ratio is set based on the engine speed and the engine load, and the ignition timing correction coefficient is set based on the air-fuel ratio. The basic ignition timing is corrected according to the air-fuel ratio using the ignition timing correction coefficient to set the ignition timing. Since the ignition timing correction coefficient for correcting the basic ignition timing is set by one parameter, the used capacity of the memory can be reduced, and the basic ignition timing can be reduced by the ignition timing correction coefficient set according to the air-fuel ratio. Since the ignition timing is set by correcting the timing, it is possible to obtain the optimum ignition timing suitable for the air-fuel ratio at that time.

【0014】請求項2記載の発明では、エンジン回転数
とエンジン負荷とに基づいて通常空燃比に対応する基本
点火時期を設定すると共に、リーンバーン運転状態か否
かを判断し、リーンバーン運転のとき、現在の空燃比に
基づいて点火時期補正係数を設定し、この点火時期補正
係数によって基本点火時期をリーン空燃比に応じて補正
し点火時期を設定し、また、リーンバーン運転にないと
きには、上記基本点火時期を点火時期補正係数で補正す
ることなく点火時期を設定する。リーンバーン運転のと
きのみ該空燃比に対応する点火時期補正係数を設定する
ため、上記点火時期補正係数はリーン空燃比に対応する
ものだけでよく、よりメモリの使用容量を減少させるこ
とができる。
According to the second aspect of the present invention, the basic ignition timing corresponding to the normal air-fuel ratio is set based on the engine speed and the engine load, and it is determined whether or not the vehicle is in the lean burn operation. At this time, the ignition timing correction coefficient is set based on the current air-fuel ratio, the basic ignition timing is corrected according to the lean air-fuel ratio by the ignition timing correction coefficient, and the ignition timing is set.When not in the lean burn operation, The ignition timing is set without correcting the basic ignition timing with the ignition timing correction coefficient. Since the ignition timing correction coefficient corresponding to the air-fuel ratio is set only during the lean burn operation, the ignition timing correction coefficient only needs to correspond to the lean air-fuel ratio, and the used capacity of the memory can be further reduced.

【0015】この際、請求項3記載の発明では、空燃比
に基づきテーブル検索により、空燃比のリーンの度合い
が高いほど、上記基本点火時期に対する進角補正を増加
する点火時期補正係数を設定する。
In this case, according to the third aspect of the present invention, an ignition timing correction coefficient for increasing the advance correction with respect to the basic ignition timing is set by a table search based on the air-fuel ratio as the degree of leanness of the air-fuel ratio increases. .

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図2〜14に基づいて本発
明の実施の一形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0017】先ず、図10に基づきエンジンの概略構成
について説明する。同図において、符号1は水平対向型
4気筒リーンバーンエンジンであり、エンジン運転状態
が低負荷運転等のリーン領域のときには、空燃比がリー
ン(希薄空燃比)に制御され層状燃焼によるリーンバー
ン(希薄燃焼)を行い、エンジン運転状態が高負荷運転
等のストイキオ領域のときには、空燃比がストイキオ
(理論空燃比)等に制御されて通常の混合均一燃焼が行
われる。
First, a schematic configuration of the engine will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a horizontally opposed four-cylinder lean burn engine. When the engine is operating in a lean region such as a low load operation, the air-fuel ratio is controlled to lean (lean air-fuel ratio) and lean burn (lean burn) is performed by stratified combustion. When the engine is operating in a stoichiometric region such as a high-load operation, the air-fuel ratio is controlled to stoichiometric (the stoichiometric air-fuel ratio) or the like, and normal mixed uniform combustion is performed.

【0018】なお、高負荷運転時は、加速時の加速増量
等による燃料増量によって空燃比リッチとなることがあ
り、必ずしもストイキオ(理論空燃比)になるとは限ら
ない。
During high load operation, the air-fuel ratio may become rich due to an increase in fuel due to an increase in acceleration during acceleration or the like, and the stoichiometric (stoichiometric air-fuel ratio) is not always achieved.

【0019】このエンジン1のシリンダブロック1aの
左右両バンクには、シリンダヘッド2がそれぞれ設けら
れ、各シリンダヘッド2に吸気ポート2aと排気ポート
2bが形成されている。
A cylinder head 2 is provided in each of the left and right banks of a cylinder block 1a of the engine 1, and an intake port 2a and an exhaust port 2b are formed in each cylinder head 2.

【0020】このエンジン1の吸気系は、各吸気ポート
2aにインテークマニホルド3が連通され、このインテ
ークマニホルド3に各気筒の吸気通路が集合するエアチ
ャンバ4を介してスロットルチャンバ5が連通され、更
に、このスロットルチャンバ5の上流側に吸気管6を介
してエアクリーナ7が取り付けられ、このエアクリーナ
7がエアインテークチャンバ8に連通されている。
In the intake system of the engine 1, an intake manifold 3 communicates with each intake port 2a, and a throttle chamber 5 communicates with the intake manifold 3 via an air chamber 4 in which intake passages of respective cylinders gather. An air cleaner 7 is attached to the upstream side of the throttle chamber 5 via an intake pipe 6, and the air cleaner 7 is connected to the air intake chamber 8.

【0021】また、上記スロットルチャンバ5には、ア
クセルペダルに連動するスロットル弁5aが設けられて
いる。上記吸気管6には、スロットル弁5aをバイパス
するバイパス通路9が接続され、このバイパス通路9
に、アイドル時にその弁開度によって該バイパス通路9
を流れるバイパス空気量を調整することでアイドル回転
数を制御するアイドル回転数制御弁(ISC弁)10が
介装されている。
The throttle chamber 5 is provided with a throttle valve 5a linked to an accelerator pedal. The intake pipe 6 is connected to a bypass passage 9 that bypasses the throttle valve 5a.
At the time of idling, the bypass passage 9 depends on the valve opening.
An idle speed control valve (ISC valve) 10 for controlling the idle speed by adjusting the amount of bypass air flowing through the engine is provided.

【0022】一方、各気筒毎に、上記インテークマニホ
ルド3の中途から上記吸気ポート2aにかけて、吸気通
路を主空気通路11aと副吸気通路11bとに区画する
隔壁3aが形成されている(図11参照)。また、上記
インテークマニホールド3の各気筒の吸気ポート2aの
直上流に、上記副吸気通路11bからの吸気流方向に指
向してインジェクタ12が配設されている。
On the other hand, a partition wall 3a is formed for each cylinder so as to partition the intake passage into a main air passage 11a and a sub intake passage 11b from the middle of the intake manifold 3 to the intake port 2a (see FIG. 11). ). Further, an injector 12 is disposed immediately upstream of the intake port 2a of each cylinder of the intake manifold 3 so as to be directed in the direction of the intake air flow from the auxiliary intake passage 11b.

【0023】また、上記各主空気通路11aの直上流
に、それぞれダイヤフラムアクチュエータ13によって
作動され主空気通路11aを開閉する吸気制御弁として
のタンブルコントロール弁(以下「TCV」と略称す
る)14が設けられている。上記各ダイヤフラムアクチ
ュエータ13のスプリングが内装された作動室が、制御
圧通路15を介してTCV制御用ソレノイド弁16に連
通されている。このTCV制御用切換ソレノイド弁16
は大気に連通する大気ポートとサージタンク17に連通
する負圧ポートとを選択的に上記ダイヤフラムアクチュ
エータ13の作動室に作用させる。上記サージタンク1
7は、インテークマニホルド3にチェック弁18を介し
て連通しスロットル弁5a下流に生じる負圧を蓄える。
A tumble control valve (hereinafter abbreviated as "TCV") 14 is provided immediately upstream of each main air passage 11a as an intake control valve which is operated by a diaphragm actuator 13 to open and close the main air passage 11a. Have been. The working chamber in which the spring of each of the diaphragm actuators 13 is housed is connected to a TCV control solenoid valve 16 through a control pressure passage 15. This TCV control switching solenoid valve 16
Selectively causes an atmosphere port communicating with the atmosphere and a negative pressure port communicating with the surge tank 17 to act on the working chamber of the diaphragm actuator 13. The above surge tank 1
Reference numeral 7 communicates with the intake manifold 3 via a check valve 18 to store a negative pressure generated downstream of the throttle valve 5a.

【0024】すなわち、後述する電子制御装置40(図
14参照)によって、エンジン運転状態が低負荷運転等
のリーン領域か高負荷運転等の通常領域かを判断し、リ
ーン領域のときには、インジェクタ12による燃料噴射
量を減量補正して空燃比をリーンに制御すると共に、T
CV用切換ソレノイド弁16をOFFして大気ポートと
制御圧通路15とを連通し、ダイヤフラムアクチュエー
タ13の作動室に大気圧を導くことで該ダイヤフラムア
クチュエータ13の作動室に内装されたスプリングの付
勢力によって、図11に実線で示すように、TCV14
を閉じる。
That is, the electronic control unit 40 (see FIG. 14) which will be described later determines whether the engine operation state is a lean region such as a low load operation or a normal region such as a high load operation. The fuel injection amount is reduced and the air-fuel ratio is controlled to be lean.
The CV switching solenoid valve 16 is turned off to communicate the atmospheric pressure port with the control pressure passage 15, and the atmospheric pressure is led to the working chamber of the diaphragm actuator 13, whereby the biasing force of the spring provided in the working chamber of the diaphragm actuator 13 is applied. As shown by the solid line in FIG.
Close.

【0025】図11に示すように、上記吸気ポート2a
はストレートポート形状に形成されており、上記TCV
14の閉弁により主空気通路11aが閉じると、吸気弁
19の開弁時、副吸気通路11bによる吸気流によっ
て、燃焼室20に流入する混合気に該燃焼室20に対し
て図に矢印で示すように縦方向の渦流いわゆるタンブル
流が生じ、このタンブル流により層状燃焼が可能とな
り、リーンバーンが行われる。
As shown in FIG. 11, the intake port 2a
Is formed in a straight port shape.
When the main air passage 11a is closed by closing the valve 14, when the intake valve 19 is opened, the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber 20 is caused to flow into the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber 20 by an arrow in FIG. As shown, a vertical eddy current, a so-called tumble flow, is generated. This tumble flow enables stratified combustion, and lean burn is performed.

【0026】また、エンジン運転状態が高負荷運転等の
ストイキオ領域のときには、上記電子制御装置40によ
って空燃比をストイキオに制御すると共に、TCV用切
換ソレノイド弁16をONして負圧ポートと制御圧通路
15とを連通し、ダイヤフラムアクチュエータ13の作
動室に負圧を導入することで、該作動室内のスプリング
の付勢力に抗して、図11に1点鎖線で示すようにTC
V14を開く。そして、このときには、TCV14の開
弁により、主空気通路11aと副吸気通路11bの双方
から吸気が流れ、吸気抵抗が減少されて通常の均一混合
燃焼が行われる。
When the engine operating state is in a stoichiometric range such as a high load operation, the air-fuel ratio is controlled to stoichiometric by the electronic control unit 40, and the TCV switching solenoid valve 16 is turned ON to connect the negative pressure port to the control pressure. By communicating with the passage 15 and introducing a negative pressure into the working chamber of the diaphragm actuator 13, as shown by a one-dot chain line in FIG.
Open V14. At this time, by opening the valve of the TCV 14, intake air flows from both the main air passage 11a and the sub intake passage 11b, the intake resistance is reduced, and ordinary uniform mixed combustion is performed.

【0027】一方、上記シリンダヘッド2の各気筒毎
に、先端の放電電極を上記燃焼室20に露呈する点火プ
ラグ21が取り付けられ、この点火プラグ21に、各気
筒毎に配設された点火コイル22を介してイグナイタ2
3が接続されている。
On the other hand, an ignition plug 21 for exposing a discharge electrode at the tip end to the combustion chamber 20 is attached to each cylinder of the cylinder head 2, and an ignition coil provided for each cylinder is mounted on the ignition plug 21. Igniter 2 through 22
3 are connected.

【0028】また、エンジン1の排気系としては、上記
シリンダヘッド2の各排気ポート2bに連通するエキゾ
ーストマニホルド24の集合部に排気管25が連通さ
れ、この排気管25に触媒コンバータ26が介装されて
マフラ27に連通されている。
In the exhaust system of the engine 1, an exhaust pipe 25 is communicated with a collection portion of an exhaust manifold 24 communicating with each exhaust port 2b of the cylinder head 2, and a catalytic converter 26 is interposed in the exhaust pipe 25. And is communicated with the muffler 27.

【0029】次に、エンジン運転状態を検出するための
センサ類について説明する。上記吸気管6のエアクリー
ナ7の直下流に、ホットワイヤ或いはホットフィルム等
を用いた熱式の吸入空気量センサ28が介装され、更
に、上記スロットルチャンバ5に設けられたスロットル
弁5aに、スロットル開度センサ29aとスロットル弁
5aの全閉でONするアイドルスイッチ29bとを内蔵
したスロットルセンサ29が連設されている。
Next, sensors for detecting the operating state of the engine will be described. Immediately downstream of the air cleaner 7 of the intake pipe 6, a thermal intake air amount sensor 28 using a hot wire or a hot film is interposed, and a throttle valve 5 a provided in the throttle chamber 5 has a throttle valve 5 a. A throttle sensor 29 having a built-in opening sensor 29a and an idle switch 29b that is turned on when the throttle valve 5a is fully closed is provided in series.

【0030】また、エンジン1のシリンダブロック1a
にノックセンサ30が取り付けられていると共に、シリ
ンダブロック1aの左右バンクを連通する冷却水通路3
1に冷却水温センサ32が臨まされ、更に、上記触媒コ
ンバータ26の上流に空燃比を検出するためのリニアO
2センサ33が配設されている。このリニアO2センサ3
3は、図7に示すように、実空燃比λaに対応してリニ
アな出力電圧特性を有するものであり、空燃比λaがリ
ーンであるほど、出力電圧Vλが高くなり、本形態にお
いては、実空燃比λaが理論空燃比λa=14.7のと
き3Vの電圧を出力する。なお、図7において括弧内の
数値は空気過剰率である。
The cylinder block 1a of the engine 1
A knock sensor 30 is attached to the cooling water passage 3 communicating the left and right banks of the cylinder block 1a.
1, a cooling water temperature sensor 32 is provided, and a linear O / F for detecting an air-fuel ratio is provided upstream of the catalytic converter 26.
Two sensors 33 are provided. This linear O2 sensor 3
3 has a linear output voltage characteristic corresponding to the actual air-fuel ratio λa, as shown in FIG. 7, and the leaner the air-fuel ratio λa, the higher the output voltage Vλ. When the actual air-fuel ratio λa is the stoichiometric air-fuel ratio λa = 14.7, a voltage of 3 V is output. In FIG. 7, the numerical value in parentheses is the excess air ratio.

【0031】また、エンジン1のクランクシャフト34
に軸着するクランクロータ35の外周に、クランク角セ
ンサ36が対設され、更に、クランクシャフト34に対
して1/2回転するカムシャフト37に連設するカムロ
ータ38に、気筒判別用のカム角センサ39が対設され
ている。
The crankshaft 34 of the engine 1
A crank angle sensor 36 is provided on the outer periphery of a crank rotor 35 axially mounted on the cam shaft 37. Further, a cam angle 38 for cylinder identification is provided on a cam rotor 38 connected to a cam shaft 37 that makes a half turn with respect to the crank shaft 34 A sensor 39 is provided opposite.

【0032】上記クランクロータ35は、図12に示す
ように、その外周に突起35a,35b,35cが形成
され、これらの各突起35a,35b,35cが、各気
筒(#1,#2と#3,#4)の圧縮上死点前(BTD
C)θ1,θ2,θ3の位置に形成されており、本形態に
おいては、θ1=97°CA,θ2=65°CA,θ3=
10°CAである。
As shown in FIG. 12, the crank rotor 35 has projections 35a, 35b and 35c formed on the outer periphery thereof, and these projections 35a, 35b and 35c are connected to the cylinders (# 1, # 2 and # 2). 3, # 4) before compression top dead center (BTD
C) It is formed at the positions of θ1, θ2, and θ3. In the present embodiment, θ1 = 97 ° CA, θ2 = 65 ° CA, θ3 =
10 ° CA.

【0033】また、図13に示すように、上記カムロー
タ38の外周には、気筒判別用の突起38a,38b,
38cが形成され、突起38aが#3,#4気筒の圧縮
上死点後(ATDC)θ4の位置に形成され、突起38
bが3個の突起で構成されて最初の突起が#1気筒のA
TDCθ5の位置に形成されている。更に、突起38c
が2個の突起で構成され、最初の突起が#2気筒のAT
DCθ6の位置に形成されている。本形態においては、
θ4=20°CA,θ5=5°CA,θ6=20°CAで
ある。
As shown in FIG. 13, on the outer periphery of the cam rotor 38, projections 38a, 38b,
A projection 38a is formed at a position θ4 after the compression top dead center (ATDC) of the # 3 and # 4 cylinders.
b is composed of three protrusions, and the first protrusion is A of the # 1 cylinder.
It is formed at the position of TDCθ5. Further, the protrusion 38c
Is composed of two projections, and the first projection is the AT of the # 2 cylinder.
It is formed at the position of DCθ6. In this embodiment,
θ4 = 20 ° CA, θ5 = 5 ° CA, θ6 = 20 ° CA.

【0034】そして、図9のタイムチャートに示すよう
に、エンジン運転に伴いクランクシャフト34及びカム
シャフト37が回転して上記クランクロータ35の各突
起が上記クランク角センサ36によって検出され、クラ
ンク角センサ36からθ1,θ2,θ3(BTDC97
°,65°,10°)の各クランクパルスがエンジン1
/2回転毎(180°CA毎)に出力される一方、θ3
クランクパルスとθ1クランクパルスとの間で上記カム
ロータ38の各突起が上記カム角センサ39によって検
出され、カム角センサ39から所定数のカムパルスが出
力される。
As shown in the time chart of FIG. 9, the crankshaft 34 and the camshaft 37 rotate with the operation of the engine, and each protrusion of the crank rotor 35 is detected by the crank angle sensor 36. 36 to θ1, θ2, θ3 (BTDC97
°, 65 °, 10 °) of the engine 1
/ 2 rotations (180 ° CA), while θ3
Each protrusion of the cam rotor 38 is detected by the cam angle sensor 39 between the crank pulse and the θ1 crank pulse, and the cam angle sensor 39 outputs a predetermined number of cam pulses.

【0035】後述するように、電子制御装置40で、上
記クランク角センサ36から出力されるクランクパルス
の入力間隔時間に基づいてエンジン回転数NEを算出
し、また、各気筒の燃焼行程順(例えば、#1気筒→#
3気筒→#2気筒→#4気筒)と、上記カム角センサ3
9からのカムパルスをカウンタによって計数した値との
パターンに基づいて、燃料噴射対象気筒や点火対象気筒
の気筒判別を行う。
As will be described later, the electronic control unit 40 calculates the engine speed NE based on the input interval time of the crank pulse output from the crank angle sensor 36, and calculates the engine stroke NE in the order of the combustion stroke of each cylinder (for example, , # 1 cylinder → #
3 cylinders # 2 cylinders # 4 cylinders) and the cam angle sensor 3
Based on the pattern of the cam pulse from No. 9 and the value counted by the counter, cylinder discrimination of the fuel injection target cylinder and the ignition target cylinder is performed.

【0036】上記インジェクタ12、点火プラグ21、
ISC弁10、TCV14を切換作動するためのTCV
用切換ソレノイド弁16等のアクチュエータ類に対する
制御量の演算、制御信号の出力、すなわち燃料噴射制
御、点火時期制御、アイドル回転数制御、吸気制御等の
エンジン制御は、図14に示す電子制御装置(ECU)
40によって行われる。
The injector 12, the spark plug 21,
TCV for switching operation of ISC valve 10 and TCV 14
The calculation of the control amounts for the actuators such as the switching solenoid valve 16 and the output of the control signals, that is, engine control such as fuel injection control, ignition timing control, idle speed control, intake control, etc. ECU)
40.

【0037】上記ECU40は、CPU41、ROM4
2、RAM43、バックアップRAM44、カウンタ・
タイマ群45、及びI/Oインターフェイス46がバス
ラインを介して互いに接続されるマイクロコンピュータ
を中心として構成され、各部に安定化電源を供給する定
電圧回路47、上記I/Oインターフェイス46に接続
される駆動回路48及びA/D変換器49等の周辺回路
が内蔵されている。
The ECU 40 includes a CPU 41, a ROM 4
2, RAM 43, backup RAM 44, counter
A timer group 45 and an I / O interface 46 are mainly configured by a microcomputer connected to each other via a bus line, and are connected to the constant voltage circuit 47 for supplying a stabilized power to each unit, and to the I / O interface 46. And a peripheral circuit such as an A / D converter 49.

【0038】なお、上記カウンタ・タイマ群45は、フ
リーランカウンタ、カム角センサ信号(カムパルス)の
入力計数用カウンタ等の各種カウンタ、燃料噴射用タイ
マ、点火用タイマ、定期割り込みを発生させるための定
期割り込み用タイマ、クランク角センサ信号(クランク
パルス)の入力間隔計時用タイマ、及びシステム異常監
視用のウオッチドッグタイマ等の各種タイマを便宜上総
称するものであり、その他、各種のソフトウエアカウン
タ・タイマが用いられる場合もある。
The counter / timer group 45 includes various counters such as a free-run counter, a counter for counting the input of a cam angle sensor signal (cam pulse), a fuel injection timer, an ignition timer, and a timer for generating a periodic interrupt. Various timers such as a periodic interrupt timer, a timer for measuring the input interval of a crank angle sensor signal (crank pulse), and a watchdog timer for monitoring a system abnormality are collectively referred to for convenience. Is sometimes used.

【0039】上記定電圧回路47は、2回路のリレー接
点を有する電源リレー50の第1のリレー接点を介して
バッテリ51に接続され、バッテリ51に、上記電源リ
レー50のリレーコイルがイグニッションスイッチ52
を介して接続されている。また、上記定電圧回路47
は、直接、上記バッテリ51に接続されており、イグニ
ッションスイッチ52がONされて電源リレー50の接
点が閉となるとECU40内の各部へ電源を供給する一
方、上記イグニッションスイッチ52のON,OFFに
拘らず、常時、上記バックアップRAM44にバックア
ップ用の電源を供給する。
The constant voltage circuit 47 is connected to a battery 51 via a first relay contact of a power supply relay 50 having two circuit relay contacts, and a relay coil of the power supply relay 50 is connected to an ignition switch 52 by the battery 51.
Connected through. The constant voltage circuit 47
When the ignition switch 52 is turned on and the contact of the power supply relay 50 is closed, power is supplied to each unit in the ECU 40 while the ignition switch 52 is turned on and the ignition switch 52 is turned on and off. Instead, the backup power is always supplied to the backup RAM 44.

【0040】上記I/Oインターフェイス46の入力ポ
ートには、アイドルスイッチ29b、ノックセンサ3
0、クランク角センサ36、カム角センサ39が接続さ
れており、更に、上記A/D変換器49を介して、吸入
空気量センサ28、スロットル開度センサ29a、冷却
水温センサ32、及びリニアO2センサ33が接続され
ると共に、バッテリ電圧VBが入力されてモニタされ
る。
The input port of the I / O interface 46 includes an idle switch 29b and a knock sensor 3
0, a crank angle sensor 36, and a cam angle sensor 39 are connected. Further, via the A / D converter 49, an intake air amount sensor 28, a throttle opening sensor 29a, a cooling water temperature sensor 32, and a linear O2 While the sensor 33 is connected, the battery voltage VB is input and monitored.

【0041】一方、上記I/Oインターフェイス46の
出力ポートには、ISC弁10、インジェクタ12、T
CV用切換ソレノイド弁16が上記駆動回路48を介し
て接続されると共に、#1,#2,#3,#4気筒の各
点火コイル22を駆動する4個のパワートランジスタか
らなるイグナイタ23が接続されている。
On the other hand, the output port of the I / O interface 46 has an ISC valve 10, an injector 12, a T
The CV switching solenoid valve 16 is connected via the drive circuit 48, and the igniter 23 composed of four power transistors for driving the ignition coils 22 of the # 1, # 2, # 3 and # 4 cylinders is connected. Have been.

【0042】なお、各点火コイル22の一次側への電源
は、上記バッテリ51から上記電源リレー50の第2の
リレー接点を介して各アクチュエータに電源を供給する
ために延出される電源線に接続されている。
The power supply to the primary side of each ignition coil 22 is connected to a power supply line extending to supply power to each actuator from the battery 51 via the second relay contact of the power supply relay 50. Have been.

【0043】上記CPU41では、ROM42に記憶さ
れている制御プログラムに従って、I/Oインターフェ
イス46を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの
検出信号、及びバッテリ電圧等を処理し、RAM43に
格納される各種データ、及びバックアップRAM44に
格納されている各種学習値データ,ROM42に記憶さ
れている固定データ等に基づき、燃料噴射量、点火時
期、ISC弁11に対する駆動信号のデューティ比等を
演算すると共に、TCV用切換ソレノイド弁16のO
N,OFFを設定し、燃料噴射制御、点火時期制御、ア
イドル回転数制御、吸気制御等のエンジン制御を行う。
In accordance with the control program stored in the ROM 42, the CPU 41 processes the detection signals from the sensors and switches, which are input via the I / O interface 46, the battery voltage, and the like, and stores them in the RAM 43. Based on various data, various learning value data stored in the backup RAM 44, fixed data stored in the ROM 42, and the like, a fuel injection amount, an ignition timing, a duty ratio of a drive signal for the ISC valve 11, and the like are calculated. O of switching solenoid valve 16 for TCV
N and OFF are set, and engine control such as fuel injection control, ignition timing control, idle speed control, intake control and the like is performed.

【0044】このようなエンジン制御系において、EC
U40では、各センサにより検出されるエンジン運転状
態に基づきエンジン運転状態が低負荷運転等のリーン領
域か高負荷運転等のストイキオ領域かを判断し、リーン
領域のときには、燃費の向上及び排気エミッションの改
善を図るため、燃料噴射量を減量補正して空燃比をリー
ンに制御すると共に、TCV用切換ソレノイド弁16を
OFFし、TCV14を閉弁させて主空気通路11aを
閉じ、副吸気通路11bからの吸気流により燃焼室20
内にタンブル流を生じさせ(図11参照)、層状燃焼に
よるリーンバーンとする。また、エンジン運転状態がス
トイキオ領域のときには、エンジン出力を確保するた
め、空燃比をストイキオに制御すると共に、TCV用切
換ソレノイド弁16をONしてTCV14を開き、TC
V14の開弁により、主空気通路11aと副吸気通路1
1bの双方により吸気を供給させ、吸気抵抗を減少し、
均一混合燃焼を行わせる。
In such an engine control system, EC
In U40, it is determined whether the engine operation state is a lean region such as a low load operation or a stoichiometric region such as a high load operation based on the engine operation state detected by each sensor. For improvement, the fuel injection amount is reduced and the air-fuel ratio is controlled to be lean, the TCV switching solenoid valve 16 is turned off, the TCV 14 is closed, the main air passage 11a is closed, and the sub intake passage 11b is closed. Of the combustion chamber 20
A tumble flow is generated in the inside (see FIG. 11), and lean burn is performed by stratified combustion. Further, when the engine operating state is in the stoichiometric range, the air-fuel ratio is controlled to stoichiometric to secure the engine output, and the TCV switching solenoid valve 16 is turned on to open the TCV 14 and the TCV
By opening the valve V14, the main air passage 11a and the sub intake passage 1
1b to supply intake air, reduce intake resistance,
Perform homogeneous mixed combustion.

【0045】ここで、ストイキオ領域の均一混合燃焼時
には、燃焼室20内に流入した混合気が拡散して均一混
合状態となったときに点火を行わせ、これに対しリーン
領域での層状燃焼時には、燃焼室20に流入した混合気
が拡散される前に早期に着火させる必要があり、均一混
合燃焼時に対し点火時期を進角させる必要がある。ま
た、空燃比がリーンであってもストイキオに近いときに
は、層状燃焼のために点火時期を進角させ過ぎると、拡
散前の過濃混合気により着火不能を生じ、ある程度混合
気が拡散してからでないと着火できず、このため空燃比
がストイキオからリーンの度合いが高くなるに従って、
点火時期を進角させる必要がある。さらに、層状燃焼と
均一混合燃焼との切換わり時には、燃焼室20内での混
合気の流動特性がタンブル流と通常状態との間で変化
し、これに対応して点火時期を設定する必要がある。
Here, at the time of homogeneous mixture combustion in the stoichiometric region, ignition is performed when the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber 20 is diffused to form a uniform mixture, whereas in the case of stratified combustion in the lean region, It is necessary to ignite the mixture immediately before the mixture flowing into the combustion chamber 20 is diffused, and it is necessary to advance the ignition timing with respect to the time of uniform mixture combustion. Also, when the air-fuel ratio is lean and close to stoichio, if the ignition timing is advanced too much for stratified combustion, ignition becomes impossible due to the rich mixture before diffusion, and after the mixture has diffused to some extent If not, ignition cannot be performed, and as the air-fuel ratio increases from stoichiometric to lean,
It is necessary to advance the ignition timing. Further, at the time of switching between stratified combustion and uniform mixed combustion, the flow characteristics of the air-fuel mixture in the combustion chamber 20 change between the tumble flow and the normal state, and it is necessary to set the ignition timing accordingly. is there.

【0046】このため、点火時期制御においては、エン
ジン回転数とエンジン負荷とに基づいてストイキオに対
応する基本点火時期を設定すると共に、リーンバーン運
転時には、リニアO2センサ33の出力値に基づいて実
空燃比λaを検出し、実空燃比λaに基づいてテーブル
検索により、空燃比のリーンの度合いが高いほど、上記
基本点火時期に対する進角補正を増加する点火時期補正
係数を設定し、この点火時期補正係数によって基本点火
時期を補正して点火時期を設定することで、空燃比リー
ンによるリーンバーンに適合し且つ空燃比のリーンの度
合いに応じた最適点火時期を得る。また、ストイキオ運
転のときには、上記基本点火時期を点火時期補正係数で
補正することなく点火時期を設定し、ストイキオに適合
した最適点火時期を得るようにしている。
For this reason, in the ignition timing control, the basic ignition timing corresponding to stoichiometry is set based on the engine speed and the engine load, and the actual ignition timing is controlled based on the output value of the linear O2 sensor 33 during the lean burn operation. The air-fuel ratio λa is detected, and a table search is performed on the basis of the actual air-fuel ratio λa to set an ignition timing correction coefficient that increases the advance correction with respect to the basic ignition timing as the lean degree of the air-fuel ratio increases. By setting the ignition timing by correcting the basic ignition timing with the correction coefficient, an optimum ignition timing suitable for lean burn due to the air-fuel ratio lean and according to the degree of lean air-fuel ratio is obtained. In the stoichiometric operation, the ignition timing is set without correcting the basic ignition timing with the ignition timing correction coefficient, so that the optimum ignition timing suitable for the stoichiometric operation is obtained.

【0047】すなわち、ECU40によって本発明に係
る基本点火時期設定手段、判別手段、点火時期補正係数
設定手段、点火時期設定手段の各機能が実現される。
That is, the functions of the basic ignition timing setting means, the determination means, the ignition timing correction coefficient setting means, and the ignition timing setting means according to the present invention are realized by the ECU 40.

【0048】以下、上記ECU40による本発明に係る
点火時期制御処理について、図2〜図6に示すフローチ
ャートに従って説明する。
Hereinafter, the ignition timing control processing according to the present invention by the ECU 40 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.

【0049】先ず、イグニッションスイッチ52がON
され、ECU40に電源が投入されると、システムがイ
ニシャライズされ、バックアップRAM44に格納され
ている各種学習値等のデータを除く、各フラグ、各カウ
ンタ類が初期化される。そして、スタータスイッチがO
Nされてエンジンが起動すると、クランク角センサ36
からのクランクパルス入力毎に、図2に示す気筒判別/
エンジン回転数算出ルーチンが実行される。
First, the ignition switch 52 is turned on.
Then, when the power is supplied to the ECU 40, the system is initialized, and each flag and each counter are initialized except for data such as various learning values stored in the backup RAM 44. And the starter switch is O
N and the engine starts, the crank angle sensor 36
Each time the crank pulse is input from the
An engine speed calculation routine is executed.

【0050】この気筒判別/エンジン回転数算出ルーチ
ンでは、エンジン運転に伴いクランクロータ35が回転
してクランク角センサ36からのクランクパルスが入力
されると、先ず、ステップS1で、今回入力されたクラン
クパルスがθ1,θ2,θ3の何れのクランク角に対応する
信号かをカム角センサ39からのカムパルスの入力パタ
ーンに基づいて識別し、ステップS2で、クランクパルス
とカムパルスとの入力パターンから点火対象気筒等の気
筒判別を行う。
In this cylinder discriminating / engine rotational speed calculating routine, when the crank rotor 35 rotates with the engine operation and the crank pulse from the crank angle sensor 36 is input, first, in step S1, the crank input at this time is inputted. Whether the pulse corresponds to the crank angle of θ1, θ2, or θ3 is determined based on the input pattern of the cam pulse from the cam angle sensor 39. In step S2, the cylinder to be ignited is determined from the input pattern of the crank pulse and the cam pulse. And the like.

【0051】すなわち、図9のタイムチャートに示すよ
うに、例えば、前回クランクパルスが入力してから今回
クランクパルスが入力されるまでの間にカムパルス入力
が有れば、今回のクランクパルスはθ1クランクパルス
であると識別でき、更に次回入力されるクランクパルス
はθ2クランクパルスと識別できる。
That is, as shown in the time chart of FIG. 9, for example, if there is a cam pulse input between the previous crank pulse input and the present crank pulse input, the current crank pulse is θ1 crank pulse. It can be identified as a pulse, and the crank pulse input next time can be identified as a θ2 crank pulse.

【0052】また、前回と今回とのクランクパルス入力
間にカムパルス入力が無く、前々回と前回のクランクパ
ルス入力間にカムパルス入力が有ったときには、今回の
クランクパルスはθ2クランクパルスと識別でき、次回
入力されるクランクパルスはθ3クランクパルスと識別
できる。また、前回と今回との間、及び前々回と前回と
のクランクパルス入力間に、何れもカムパルス入力が無
いときには、今回入力されたクランクパルスはθ3クラ
ンクパルスと識別でき、次回入力されるクランクパルス
はθ1クランクパルスと識別できる。
If there is no cam pulse input between the previous and current crank pulse inputs and there is a cam pulse input between the last and previous crank pulse inputs, the current crank pulse can be identified as the θ2 crank pulse, and The input crank pulse can be identified as a θ3 crank pulse. Further, when there is no cam pulse input between the previous and current times and between the last and last crank pulse inputs, the currently input crank pulse can be identified as the θ3 crank pulse, and the next input crank pulse is It can be identified as a θ1 crank pulse.

【0053】さらに、前回と今回とのクランクパルス入
力間にカムパルスが3個入力(突起38bに対応するθ
5カムパルス)したときには、次の圧縮上死点は#3気
筒であり、点火対象気筒は#3気筒となることが判別で
きる。また、前回と今回のクランクパルス入力間にカム
パルスが2個入力(突起38cに対応するθ6カムパル
ス)したときには、次の圧縮上死点は#4気筒であり、
点火対象気筒は#4気筒と判別できる。
Further, three cam pulses are input between the previous and current crank pulse inputs (θ corresponding to the projection 38b).
When 5 cam pulses are obtained, it can be determined that the next compression top dead center is the # 3 cylinder and the ignition target cylinder is the # 3 cylinder. When two cam pulses are input between the previous and current crank pulse inputs (θ6 cam pulse corresponding to the projection 38c), the next top dead center is # 4 cylinder,
The cylinder to be ignited can be determined to be a # 4 cylinder.

【0054】また、前回と今回とのクランクパルス入力
間にカムパルスが1個入力(突起38aに対応するθ4
カムパルス)し、前の圧縮上死点判別が#4気筒であっ
たときには、次の圧縮上死点は#1気筒であり、点火対
象気筒は#1気筒と判別できる。同様に、前回と今回と
のクランクパルス入力間にカムパルスが1個入力し、前
の圧縮上死点判別が#3気筒であったときには次の圧縮
上死点は#2気筒であり、点火対象気筒は#2気筒と判
別できる。
One cam pulse is input between the previous and current crank pulse inputs (θ4 corresponding to the projection 38a).
When the previous compression top dead center determination is # 4 cylinder, the next compression top dead center is # 1 cylinder and the ignition target cylinder can be determined as # 1 cylinder. Similarly, if one cam pulse is input between the previous and current crank pulse inputs and the previous compression top dead center determination was # 3 cylinder, the next compression top dead center is # 2 cylinder and the ignition target The cylinder can be determined to be a # 2 cylinder.

【0055】なお、気筒判別としては点火対象気筒判別
の他に燃料噴射対象気筒の判別も行われるが、ここでは
詳述しない。
As the cylinder discrimination, in addition to the ignition target cylinder discrimination, the fuel injection target cylinder discrimination is also performed, but will not be described in detail here.

【0056】その後、ステップS2からステップS3へ進
み、前記クランクパルス入力間隔計時用タイマによって
計時された前回のクランクパルス入力から今回のクラン
クパルスまでの時間すなわちクランクパルス入力間隔時
間(θ1クランクパルスとθ2クランクパルスの入力間隔
時間Tθ12、θ2クランクパルスとθ3クランクパルスの
入力間隔時間Tθ23、或いはθ3クランクパルスとθ1ク
ランクパルスの入力間隔時間Tθ31)を読み出し、クラ
ンクパルス入力間隔時間Tθを検出する。
Thereafter, the process proceeds from step S2 to step S3, where the time from the previous crank pulse input to the present crank pulse measured by the crank pulse input interval timer, ie, the crank pulse input interval time (θ1 crank pulse and θ2 An input interval time Tθ12 of the crank pulse, an input interval time Tθ23 of the θ2 crank pulse and the θ3 crank pulse, or an input interval time Tθ31 of the θ3 crank pulse and the θ1 crank pulse are read, and the crank pulse input interval time Tθ is detected.

【0057】次いで、ステップS4へ進み、今回識別した
クランクパルスに対応するクランクパルス間角度を読み
出し、このクランクパルス間角度と上記クランクパルス
入力間隔時間Tθとに基づいて現在のエンジン回転数N
Eを算出しRAM43の所定アドレスにストアし、ルー
チンを抜ける。なお、上記クランクパルス間角度は既知
であり、予めROM42に固定データとして記憶されて
いるものであり、本形態においては、θ1クランクパル
スとθ2クランクパルス間の角度は32°CAであり、
θ2クランクパルスとθ3クランクパルス間の角度は55
°CA、θ3クランクパルスとθ1クランクパルス間の角
度は93°CAである。
Next, the process proceeds to step S4, in which the angle between the crank pulses corresponding to the crank pulse identified this time is read out, and the current engine speed N is determined based on the angle between the crank pulses and the crank pulse input interval time Tθ.
E is calculated and stored at a predetermined address in the RAM 43, and the routine exits. The angle between the crank pulses is known and is stored in advance in the ROM 42 as fixed data. In the present embodiment, the angle between the θ1 crank pulse and the θ2 crank pulse is 32 ° CA,
The angle between the θ2 crank pulse and the θ3 crank pulse is 55
° CA, the angle between the θ3 crank pulse and the θ1 crank pulse is 93 ° CA.

【0058】そして、上記気筒判別/エンジン回転数算
出ルーチンによって算出されたエンジン回転数NEが図
3に示す点火時期設定ルーチンにおいて読み出され、点
火時期設定の際に用いられる。
The engine speed NE calculated by the above-described cylinder discrimination / engine speed calculation routine is read out in the ignition timing setting routine shown in FIG. 3 and is used for setting the ignition timing.

【0059】次に、図3の点火時期設定ルーチンについ
て説明する。この点火時期設定ルーチンは、システムイ
ニシャライズ後、所定周期毎に起動され、先ず、ステッ
プS11で、エンジン負荷を表し基本燃料噴射量を定める
基本燃料噴射パルス幅Tp(図示しない燃料噴射量設定
ルーチンにおいて算出される。Tp←K×Q/NE;K
はインジェクタ特性補正定数、Qは吸入空気量)とエン
ジン回転数NEとに基づいてROM42に格納されてい
る基本進角値テーブルを補間計算付きで参照してストイ
キオに対応する基本点火時期としての基本進角値ADV
BASEを設定する。
Next, the ignition timing setting routine of FIG. 3 will be described. This ignition timing setting routine is started at predetermined intervals after the system initialization. First, in step S11, a basic fuel injection pulse width Tp representing an engine load and determining a basic fuel injection amount (calculated in a fuel injection amount setting routine not shown). Tp ← K × Q / NE; K
Is the injector characteristic correction constant, Q is the intake air amount) and the engine speed NE is referred to the basic advance value table stored in the ROM 42 with interpolation calculation, and the basic ignition timing corresponding to the stoichiometric value is obtained. ADV ADV
Set BASE.

【0060】上記基本進角値テーブルは、ストイキオ運
転時の均一混合燃焼においてエンジン回転数NE及び基
本燃料噴射パルス幅Tpによるエンジン運転領域毎に最
適点火時期を予め実験等により求め、この最適点火時期
をBTDC何°CAにおいて点火するのかを定める基本
進角値ADVBASEとして、エンジン回転数NE及び基本
燃料噴射パルス幅Tpをパラメータとするテーブルとし
て設定し、ROM42の一連のアドレスにメモリされて
いるものであり、例えば、16格子×16格子=256
領域のテーブルとして構成される。
In the basic advance value table, the optimum ignition timing is determined in advance by an experiment or the like for each engine operation region based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp in the homogeneous mixed combustion during the stoichiometric operation. BTDC is set as a basic advance value ADVBASE that determines at what CA the BTDC is to be ignited, as a table using the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp as parameters, and stored in a series of addresses in the ROM 42. Yes, for example, 16 grids × 16 grids = 256
It is configured as an area table.

【0061】次いで、ステップS12で、ノックセンサ3
0により検出されるノックの有無に応じて運転領域毎に
遅角或いは進角量が学習される点火時期学習補正値AD
VKRを、エンジン回転数NEと基本燃料噴射パルス幅Tp
とに基づいてバックアップRAM44にストアされてい
る点火時期学習補正値テーブルを補間計算付きで参照し
て設定する。
Next, at step S12, knock sensor 3
The ignition timing learning correction value AD for learning the amount of retard or advance for each operation region according to the presence or absence of knock detected by 0
VKR is calculated based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp.
Based on the above, the ignition timing learning correction value table stored in the backup RAM 44 is set with reference to interpolation calculation.

【0062】続くステップS13では、リニアO2センサ3
3の出力電圧Vλに基づいて実空燃比λaを検出する。
上述の図6に示すように、リニアO2センサ33は実空
燃比λaに対応してリニアな出力電圧特性を有し、この
出力特性を出力電圧Vλをパラメータとするテーブルと
してROM42の一連のアドレスにメモリしておくこと
で、テーブル検索によって実空燃比λaを検出すること
ができる。
In the following step S13, the linear O2 sensor 3
3, the actual air-fuel ratio λa is detected based on the output voltage Vλ.
As shown in FIG. 6, the linear O2 sensor 33 has a linear output voltage characteristic corresponding to the actual air-fuel ratio λa, and this output characteristic is stored in a series of addresses of the ROM 42 as a table using the output voltage Vλ as a parameter. By storing in the memory, the actual air-fuel ratio λa can be detected by searching the table.

【0063】次いでステップS14へ進み、上記実空燃比
λaを理論空燃比λs(=14.7)と比較し、現在の
空燃比状態がストイキオ(リッチ空燃比も含む)かリー
ンかを判断する。すなわち、実空燃比λによってリーン
バーン運転か否かを判断する。
Next, the routine proceeds to step S14, where the actual air-fuel ratio λa is compared with the stoichiometric air-fuel ratio λs (= 14.7) to determine whether the current air-fuel ratio state is stoichiometric (including a rich air-fuel ratio) or lean. That is, it is determined whether or not the operation is lean burn based on the actual air-fuel ratio λ.

【0064】そして、λa>λsのリーンのときには、
ステップS15へ進み、上記実空燃比λaに基づいて点火
時期補正係数テーブルを検索し、補間計算により点火時
期補正係数KADVを設定する。
When λa> λs is lean,
Proceeding to step S15, the ignition timing correction coefficient table is searched based on the actual air-fuel ratio λa, and the ignition timing correction coefficient KADV is set by interpolation calculation.

【0065】すなわち、上記基本点火時期を定める基本
進角値ADVBASEはストイキオ運転時の混合均一燃焼に
対応するものであり、燃焼室20内に流入した混合気が
拡散して均一混合状態となったときに点火を行わせ、こ
れに対しリーンバーン時には、層状燃焼を行わせるため
燃焼室20に流入した混合気が拡散される前に早期に着
火させる必要がある。このため、均一混合燃焼に対応す
る上記基本進角値ADVBASEを点火時期補正係数KADV
により進角補正するのである。
That is, the basic advance value ADVBASE, which determines the basic ignition timing, corresponds to the mixed homogeneous combustion during the stoichiometric operation, and the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber 20 diffuses and becomes a uniform mixed state. In some cases, the ignition is performed. In the case of lean burn, it is necessary to ignite the mixture before flowing into the combustion chamber 20 before the mixture is diffused in order to perform the stratified combustion. For this reason, the basic advance value ADVBASE corresponding to the uniform mixed combustion is changed to the ignition timing correction coefficient KADV.
Is used to correct the advance angle.

【0066】また、層状燃焼時には空燃比がリーンに制
御され、均一混合燃焼時には空燃比がストイキオに制御
されており、従って、実空燃比λaによって実際の燃焼
状態すなわち層状燃焼か均一混合燃焼かを判断すること
ができ、また層状燃焼と均一混合燃焼との切換えの過渡
も判断することができる。
The air-fuel ratio is controlled lean during stratified combustion, and stoichiometric during uniform mixed combustion. Therefore, the actual combustion state, that is, stratified combustion or homogeneous mixed combustion, is determined by the actual air-fuel ratio λa. It can be determined, and the transition of switching between stratified combustion and homogeneous mixed combustion can also be determined.

【0067】上記点火時期補正係数テーブルは、空燃比
リーン下において上記基本進角値ADVBASEを進角補正
し実空燃比λaに対応する最適点火時期を得る点火時期
補正係数KADVを予め実験等により求め、空燃比λaを
パラメータとするテーブルとしてROM42の一連のア
ドレスにストアされているものであり、図8に示すよう
に、本形態においては8領域のテーブルとして構成され
る。
In the ignition timing correction coefficient table, an ignition timing correction coefficient KADV for obtaining an optimum ignition timing corresponding to the actual air-fuel ratio λa by performing advance correction of the basic advance value ADVBASE under an air-fuel ratio lean condition is obtained in advance by experiments or the like. , And stored in a series of addresses of the ROM 42 as a table using the air-fuel ratio λa as a parameter, and as shown in FIG.

【0068】ここで、リーンバーン時における点火時期
を補正するための上記点火時期補正係数テーブルは、単
一のパラメータによる一次元テーブルとして構成される
ので、従来のリーンバーン時において採用する複数のパ
ラメータによるマップに対し、メモリ(ROM42)の
使用容量を著しく減少させることが可能となる。
Here, since the ignition timing correction coefficient table for correcting the ignition timing at the time of lean burn is constituted as a one-dimensional table with a single parameter, a plurality of parameters used at the time of the conventional lean burn are used. , It is possible to significantly reduce the used capacity of the memory (ROM 42).

【0069】また、図8に示すように、上記点火時期補
正係数テーブルには、空燃比のリーンの度合いが高いほ
ど、上記基本進角値ADVBASEに対する進角補正を増加
すべく大きい値の点火時期補正係数KADVが格納されて
いる。
As shown in FIG. 8, in the ignition timing correction coefficient table, the higher the degree of leanness of the air-fuel ratio, the larger the ignition timing of the basic advance value ADVBASE. The correction coefficient KADV is stored.

【0070】すなわち、上述のように、空燃比がリーン
であってもストイキオに近いときには、層状燃焼のため
点火時期を進角させ過ぎると、拡散前の過濃混合気によ
り着火不能を生じ、ある程度混合気が拡散してからでな
いと着火できず、又、リーンバーン運転時の層状燃焼と
ストイキオ運転時の均一混合燃焼との切換わり時には、
燃焼室20内での混合気の流動特性がタンブル流と通常
状態との間で変化し、従って、空燃比のリーンの度合い
が高くなるに従って、点火時期を進角させる必要があ
り、これに対応して上記点火時期補正係数テーブルによ
り、実空燃比λaのリーンの度合いが高いほど、大きい
値の点火時期補正係数KADVが設定される。
That is, as described above, if the air-fuel ratio is lean but close to stoichiometric, if the ignition timing is advanced too much for stratified combustion, ignition becomes impossible due to the rich mixture before diffusion, and to some extent Only after the air-fuel mixture has diffused can ignition occur, and when switching between stratified combustion during lean burn operation and uniform mixed combustion during stoichiometric operation,
The flow characteristics of the air-fuel mixture in the combustion chamber 20 change between the tumble flow and the normal state, and accordingly, it is necessary to advance the ignition timing as the lean degree of the air-fuel ratio increases. Then, from the ignition timing correction coefficient table, the higher the degree of lean of the actual air-fuel ratio λa, the larger the ignition timing correction coefficient KADV is set.

【0071】なお、リニアO2センサ33の出力電圧V
λを直接用い、この出力電圧Vλをストイキオに対応す
る電圧値(本形態では、3V)と比較して空燃比状態を
判断し、また、リニアO2センサ33の出力電圧Vλに
基づいて点火時期補正係数KADVを設定するようにして
もよい。
The output voltage V of the linear O2 sensor 33
λ is directly used, the output voltage Vλ is compared with a voltage value (3 V in this embodiment) corresponding to stoichiometry to determine the air-fuel ratio state, and the ignition timing is corrected based on the output voltage Vλ of the linear O2 sensor 33. The coefficient KADV may be set.

【0072】次いでステップS16へ進み、上記基本進角
値ADVBASEに上記点火時期補正係数KADVを乗算して
点火時期を空燃比すなわちそのときの燃焼特性に応じて
補正し、空燃比による燃焼特性に対応した最適点火時期
を得ると共に、上記点火時期学習補正値ADVKRを加算
して学習補正し、点火時期を定める制御進角ADVを設
定して(ADV←ADVBASE×KADV+ADVKR)、ス
テップS18へ進む。
Next, the routine proceeds to step S16, in which the basic advance value ADVBASE is multiplied by the ignition timing correction coefficient KADV to correct the ignition timing in accordance with the air-fuel ratio, that is, the combustion characteristic at that time, to correspond to the combustion characteristic based on the air-fuel ratio. The obtained optimal ignition timing is obtained, the ignition timing learning correction value ADVKR is added to perform learning correction, a control advance angle ADV that determines the ignition timing is set (ADV ← ADVBASE × KADV + ADVKR), and the routine proceeds to step S18.

【0073】一方、上記ステップS14で、λa≦λsの
ストイキオのときには、ステップS17へ進み、基本進角
値ADVBASEに点火時期学習補正値ADVKRを加算し
て、制御進角ADVを設定し(ADV←ADVBASE+A
DVKR)、ステップS18へ進む。
On the other hand, when the stoichiometric condition of λa ≦ λs is satisfied in step S14, the process proceeds to step S17, where the ignition timing learning correction value ADVKR is added to the basic advance value ADVBASE to set the control advance angle ADV (ADV ← ADVBASE + A
DVKR), and proceeds to step S18.

【0074】ここで、上述のように、上記基本進角値A
DVBASEはストイキオに対応するものであり、従って、
空燃比λaがストイキオのときには、上記基本点火進角
値ADVBACEを点火時期補正係数KADVで補正すること
なく点火時期を定める制御進角ADVを設定する。
Here, as described above, the basic advance value A
DVBASE corresponds to stoichio, so
When the air-fuel ratio λa is stoichiometric, the control advance angle ADV that determines the ignition timing is set without correcting the basic ignition advance value ADVBACE with the ignition timing correction coefficient KADV.

【0075】ステップS18では、制御進角ADVに基づ
いて点火タイミングに相当するθ2クランクパルス入力
を基準とした点火コイル22の通電遮断タイミングTAD
Vを設定する。本形態においては、いわゆる時間制御方
式を採用しており、この通電遮断タイミングを時間によ
り設定する。
In step S18, based on the control advance angle ADV, the energization cutoff timing TAD of the ignition coil 22 based on the input of the θ2 crank pulse corresponding to the ignition timing.
Set V. In the present embodiment, a so-called time control method is employed, and the power cutoff timing is set by time.

【0076】すなわち、上記制御進角ADVは角度デー
タ(BTDC°CA)のため、θ2クランクパルスが入
力してから点火するまでの時間に換算する必要があり、
図9のタイムチャートに示すように、θ1クランクパル
スが入力されてからθ2クランクパルスが入力されるま
での時間をTθ12、θ1,θ2クランクパルス間の角度
(例えば、32°CA)をθ12とすると、本形態では、
θ2クランクパルス入力を基準として通電遮断タイミン
グTADVを、次式により設定する。
That is, since the control advance ADV is angle data (BTDC ° CA), it is necessary to convert the control advance ADV into the time from the input of the θ2 crank pulse to the ignition.
As shown in the time chart of FIG. 9, the time from when the θ1 crank pulse is input to when the θ2 crank pulse is input is Tθ12, and the angle between the θ1 and θ2 crank pulses (for example, 32 ° CA) is θ12. In this embodiment,
The energization cutoff timing TADV is set by the following equation based on the θ2 crank pulse input.

【0077】 TADV←(Tθ12/θ12)×(θ2−ADV) 次に、ステップS19へ進み、バッテリ電圧VBに基づきテ
ーブルを補間計算付きで参照して点火コイル22の基本
通電時間DWLBを設定すると、ステップS20でエンジン回
転数NEに基づきテーブルを補間計算付きで参照して回
転補正係数KDWLNを設定する。上記基本通電時間DWLB
は、バッテリ電圧に依存するコイル一次電流に基づく通
電時間の基本値であり、バッテリ電圧VBが高い程、短
い値の基本通電時間DWLBがテーブルにストアされてい
る。また、上記回転補正係数KDWLNは、エンジン回転数
NEが高くなる程、短くなるコイルの非通電時間(休止
時間)の影響を補正するための係数であり、エンジン回
転数NEが高い程、小さい値の回転補正係数KDWLNがテ
ーブルにストアされている。
TADV ← (Tθ12 / θ12) × (θ2−ADV) Next, the process proceeds to step S19, where the basic energizing time DWLB of the ignition coil 22 is set by referring to the table with interpolation calculation based on the battery voltage VB. In step S20, a rotation correction coefficient KDWLN is set by referring to the table with interpolation calculation based on the engine speed NE. Above basic energizing time DWLB
Is a basic value of the energizing time based on the coil primary current depending on the battery voltage. The higher the battery voltage VB, the shorter the basic energizing time DWLB is stored in the table. The above-mentioned rotation correction coefficient KDWLN is a coefficient for correcting the effect of the coil non-energization time (pause time) which becomes shorter as the engine speed NE becomes higher, and becomes smaller as the engine speed NE becomes higher. Are stored in the table.

【0078】その後、ステップS21へ進み、基本通電時
間DWLBに回転補正係数KDWLNを乗算して通電時間DW
Lを算出し(DWL←DWLB×KDWLN)、続くステップS
22で、上記通電遮断タイミングTADVから通電時間DW
Lを減算してθ2クランクパルスを基準とする通電開始
タイミングTDWLを設定し(TDWL←TADV−DWL)、
ステップS23で該当気筒の点火時期タイマに通電遮断タ
イミングTADVをセットすると共に、ステップS24で該当
気筒の通電開始タイミングタイマに通電開始タイミング
TDWLをセットしてルーチンを抜ける。
Thereafter, the flow advances to step S21 to multiply the basic energizing time DWLB by the rotation correction coefficient KDWLN to calculate the energizing time DW
L is calculated (DWL ← DWLB × KDWLN), and the following step S
At 22, the energizing time DW is calculated from the energizing cutoff timing TADV.
L is subtracted to set the energization start timing TDWL based on the θ2 crank pulse (TDWL ← TADV−DWL),
In step S23, the energization cutoff timing TADV is set in the ignition timing timer of the relevant cylinder, and in step S24, the energization start timing TDWL is set in the energization start timing timer of the relevant cylinder, and the routine exits.

【0079】以上の結果、θ2クランクパルス入力に同
期して起動する図4のθ2クランクパルス割り込みルー
チンにより上記各タイマがスタートされ、点火が行われ
る。
As a result, each of the timers is started by the θ2 crank pulse interruption routine shown in FIG. 4, which is started in synchronization with the input of the θ2 crank pulse, and ignition is performed.

【0080】このθ2クランクパルス割り込みルーチン
について説明すると、θ2クランクパルス入力に同期し
てルーチンが起動し、ステップS31で、該当点火対象気
筒の通電開始タイミングタイマをスタートすると共に、
ステップS32で、該当点火対象気筒の点火時期タイマを
スタートして、ルーチンを抜ける。
The routine for interrupting the θ2 crank pulse will be described. The routine is started in synchronization with the input of the θ2 crank pulse. In step S31, the energization start timing timer for the cylinder to be ignited is started.
In step S32, the ignition timing timer of the cylinder to be ignited is started, and the routine exits.

【0081】そして、上記通電開始タイミングタイマの
計時により通電開始タイミングTDWLに達すると、図5
に示すルーチンが割り込み起動し、ステップS41で点火
対象気筒のドエルセットによりECU40からイグナイ
タ23へ該当気筒に対する通電信号が出力され(図9参
照)、該当気筒の点火コイル22の通電(ドエル)が開
始される。
When the power supply start timing reaches the power supply start timing TDWL by measuring the power supply start timing timer, FIG.
Is started by interruption, and in step S41, an energization signal for the corresponding cylinder is output from the ECU 40 to the igniter 23 by the dwell setting of the cylinder to be ignited (see FIG. 9), and energization (dwell) of the ignition coil 22 of the corresponding cylinder is started. Is done.

【0082】その後、上記点火時期タイマの計時により
通電遮断タイミングTADVに達すると、図6に示すルー
チンが割り込み起動し、ステップS51で点火対象気筒の
ドエルがカットされて、点火コイル22に高圧の二次電
圧が誘起され、点火対象気筒の点火プラグ21の電極が
放電してスパークし、燃焼室20内の混合気が着火燃焼
される。
Thereafter, when the current reaches the energization cutoff timing TADV by the timing of the ignition timing timer, the routine shown in FIG. 6 is started by interruption. In step S51, the dwell of the cylinder to be ignited is cut, and the high voltage The next voltage is induced, the electrode of the ignition plug 21 of the ignition target cylinder is discharged and sparks, and the air-fuel mixture in the combustion chamber 20 is ignited and burned.

【0083】このとき、空燃比の相違によって要求され
る燃焼特性に応じて点火時期を定める制御進角ADVが
設定されているので、空燃比による燃焼特性に適合する
最適点火時期で点火が行われ、その結果、燃焼性が向上
し、排気エミッションが有効に改善される。
At this time, since the control advance angle ADV that determines the ignition timing is set according to the combustion characteristics required by the difference in the air-fuel ratio, the ignition is performed at the optimum ignition timing suitable for the combustion characteristics depending on the air-fuel ratio. As a result, the flammability is improved, and the exhaust emission is effectively improved.

【0084】また、空燃比がリーンであってもストイキ
オに近いときには、層状燃焼のために点火時期を進角さ
せ過ぎると、拡散前の過濃混合気により着火不能を生
じ、ある程度混合気が拡散してからでないと着火でき
ず、又、層状燃焼と均一混合燃焼との切換わり時には、
燃焼室20内での混合気の流動特性がタンブル流と通常
状態との間で変化し、空燃比のリーンの度合いが高くな
るに従って、点火時期を進角させる必要があるが、本形
態では、これに対応して、実空燃比λaのリーンの度合
いが高いほど、大きい値の点火時期補正係数KADVが設
定され、この点火時期補正係数KADVによって基本進角
値ADVBASEを補正して点火時期を定める制御進角AD
Vが設定され、点火時期が進角補正されるため、リーン
バーン運転時には、常に、リーンの度合いに応じた最適
点火時期を得ることが可能となり、点火時期の不適合に
よる失火、燃焼性の悪化を有効に解消することが可能と
なる。
If the ignition timing is advanced too much for stratified combustion when the air-fuel ratio is lean but close to stoichiometric, ignition becomes impossible due to the rich mixture before diffusion, and the mixture is diffused to some extent. After that, ignition cannot be performed, and when switching between stratified combustion and uniform mixed combustion,
It is necessary to advance the ignition timing as the flow characteristics of the air-fuel mixture in the combustion chamber 20 change between the tumble flow and the normal state, and the degree of leanness of the air-fuel ratio increases. Correspondingly, the higher the degree of leanness of the actual air-fuel ratio λa, the larger the ignition timing correction coefficient KADV is set, and the basic advance value ADVBASE is corrected by the ignition timing correction coefficient KADV to determine the ignition timing. Control lead angle AD
Since V is set and the ignition timing is advanced, it is possible to always obtain the optimum ignition timing according to the degree of lean during lean burn operation. It can be effectively eliminated.

【0085】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れず、ストイキオ運転時においても、基本点火時期AD
VBASEを点火時期補正係数KADVにより補正するように
してもよく、この場合は、点火時期補正係数テーブル
に、ストイキオに対して、KADV=1.0すなわち実質
的に補正無しの値を格納しておき、且つ、上記点火時期
設定ルーチンのステップS14,S17を省略する。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the basic ignition timing AD can be set even during the stoichiometric operation.
VBASE may be corrected by the ignition timing correction coefficient KADV. In this case, KADV = 1.0, that is, a value substantially without correction is stored in the ignition timing correction coefficient table with respect to stoichiometry. Steps S14 and S17 of the ignition timing setting routine are omitted.

【0086】また、本実施の形態では、エンジン負荷と
して基本燃料噴射パルス幅Tpを用いているが、エンジ
ン負荷を表すものであればよく、本発明はこれに限定さ
れない。更に、本実施の形態では、いわゆる時間制御方
式による点火時期制御を採用しているが、角度制御方式
の点火時期制御でも良いことは勿論である。
Further, in the present embodiment, the basic fuel injection pulse width Tp is used as the engine load, but the present invention is not limited to this, as long as it represents the engine load. Further, in the present embodiment, the ignition timing control based on the so-called time control method is employed, but it is needless to say that the ignition timing control based on the angle control method may be employed.

【0087】さらに、本実施の形態では、リーンバーン
運転領域外においてストイキオ運転を行うように制御し
ているが、所定のリッチ運転を行うようにしてもよい。
その場合、基本点火時期マップは、その所定のリッチ運
転に適合するように予め作成される。
Further, in the present embodiment, the stoichiometric operation is controlled outside the lean burn operation region, but a predetermined rich operation may be performed.
In this case, the basic ignition timing map is created in advance so as to be suitable for the predetermined rich operation.

【0088】[0088]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、エンジン
回転数とエンジン負荷とに基づいて通常空燃比に対応す
る基本点火時期を設定すると共に、空燃比に基づいて点
火時期補正係数を設定し、この点火時期補正係数によっ
て上記基本点火時期を空燃比に応じて補正し実空燃比に
適合する点火時期を設定するので、基本点火時期を補正
するための点火時期補正係数は1つのパラメータにより
設定されるため、メモリの使用容量を減少させることが
できる。
According to the present invention, the basic ignition timing corresponding to the normal air-fuel ratio is set based on the engine speed and the engine load, and the ignition timing correction coefficient is set based on the air-fuel ratio. The ignition timing correction coefficient is used to correct the basic ignition timing according to the air-fuel ratio and set an ignition timing suitable for the actual air-fuel ratio. Therefore, the ignition timing correction coefficient for correcting the basic ignition timing is determined by one parameter. Since the setting is made, the used capacity of the memory can be reduced.

【0089】また、空燃比に応じて設定される点火時期
補正係数によって基本点火時期を補正して点火時期を設
定するので、そのときの空燃比による燃焼特性に適合し
た最適点火時期を得ることが可能となり、空燃比の相違
によって要求される燃焼特性が変化しても、燃焼性を向
上することができ、排気エミッションを有効に改善する
ことができる。
Further, since the basic ignition timing is corrected by the ignition timing correction coefficient set in accordance with the air-fuel ratio to set the ignition timing, it is possible to obtain the optimum ignition timing suitable for the combustion characteristics based on the air-fuel ratio at that time. Thus, even if the required combustion characteristics change due to the difference in the air-fuel ratio, the combustibility can be improved, and the exhaust emission can be effectively improved.

【0090】請求項2記載の発明によれば、エンジン回
転数とエンジン負荷とに基づいて通常空燃比に対応する
基本点火時期を設定すると共に、空燃比に基づいてリー
ンバーン運転状態か否かを判断し、リーンバーン運転の
とき、現在の空燃比に基づいて点火時期補正係数を設定
し、この点火時期補正係数によって基本点火時期をリー
ン空燃比に応じて補正し点火時期を設定し、また、リー
ンバーン運転でないときには、上記基本点火時期を点火
時期補正係数で補正することなく点火時期を設定するの
で、上記請求項1記載の発明の効果に加え、上記点火時
期補正係数はリーン空燃比に対応するものだけでよく、
よりメモリの使用容量を減少させることができる効果を
有する。
According to the second aspect of the present invention, the basic ignition timing corresponding to the normal air-fuel ratio is set based on the engine speed and the engine load, and whether or not the engine is in the lean burn operation state is determined based on the air-fuel ratio. Judgment, at the time of lean burn operation, set the ignition timing correction coefficient based on the current air-fuel ratio, correct the basic ignition timing according to the lean air-fuel ratio by this ignition timing correction coefficient, set the ignition timing, When not in the lean burn operation, the ignition timing is set without correcting the basic ignition timing with the ignition timing correction coefficient, so that the ignition timing correction coefficient corresponds to the lean air-fuel ratio in addition to the effect of the invention described in claim 1. Only what you do,
This has the effect that the used capacity of the memory can be further reduced.

【0091】請求項3記載の発明では、空燃比に基づき
テーブル検索により、空燃比のリーンの度合いが高いほ
ど、上記基本点火時期に対する進角補正を増加する点火
時期補正係数を設定するので、リーンバーン時における
点火時期を補正するための上記点火時期補正係数テーブ
ルは、単一のパラメータによる一次元テーブルとして構
成され、従って、従来のリーンバーン時において採用す
る複数のパラメータによるマップに対し、メモリの使用
容量を著しく減少させることができる。
According to the third aspect of the present invention, a table search is performed based on the air-fuel ratio to set an ignition timing correction coefficient that increases the advance correction with respect to the basic ignition timing as the lean degree of the air-fuel ratio increases. The ignition timing correction coefficient table for correcting the ignition timing at the time of burn is configured as a one-dimensional table with a single parameter. The used capacity can be significantly reduced.

【0092】また、空燃比のリーンの度合いによって要
求される燃焼特性が変化しても、これに対応した最適点
火時期が得られ、また、リーンバーン時の層状燃焼と所
定空燃比(ストイキオ)による均一混合燃焼との切換わ
りの過渡時においても最適点火時期を得ることができ、
点火時期の不適合による失火、燃焼性の悪化を有効に解
消することができる。
Further, even if the required combustion characteristics change depending on the degree of lean air-fuel ratio, an optimum ignition timing corresponding to the change can be obtained, and stratified combustion during lean burn and a predetermined air-fuel ratio (stoichio ratio) are used. The optimum ignition timing can be obtained even during the transition of switching to homogeneous mixed combustion,
Misfire and deterioration of flammability due to mismatch of ignition timing can be effectively eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基本構成図FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.

【図2】気筒判別/エンジン回転数算出ルーチンのフロ
ーチャート
FIG. 2 is a flowchart of a cylinder discrimination / engine speed calculation routine.

【図3】点火時期設定ルーチンのフローチャートFIG. 3 is a flowchart of an ignition timing setting routine;

【図4】θ2クランクパルス割り込みルーチンのフロー
チャート
FIG. 4 is a flowchart of a θ2 crank pulse interrupt routine.

【図5】TDWL割り込みルーチンのフローチャートFIG. 5 is a flowchart of a TDWL interrupt routine.

【図6】TADV割り込みルーチンのフローチャートFIG. 6 is a flowchart of a TADV interrupt routine.

【図7】リニアO2センサの出力特性を示す説明図FIG. 7 is an explanatory diagram showing output characteristics of a linear O2 sensor.

【図8】点火時期補正係数テーブルの説明図FIG. 8 is an explanatory diagram of an ignition timing correction coefficient table.

【図9】クランクパルス、カムパルス、及び点火信号の
関係を示すタイムチャート
FIG. 9 is a time chart showing a relationship among a crank pulse, a cam pulse, and an ignition signal.

【図10】エンジンの全体概略図FIG. 10 is an overall schematic diagram of an engine.

【図11】吸気系の要部詳細を示す断面図FIG. 11 is a sectional view showing details of a main part of an intake system.

【図12】クランクロータとクランク角センサの正面図FIG. 12 is a front view of a crank rotor and a crank angle sensor.

【図13】カムロータとカム角センサの正面図FIG. 13 is a front view of a cam rotor and a cam angle sensor.

【図14】電子制御系の回路構成図FIG. 14 is a circuit configuration diagram of an electronic control system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 リーンバーンエンジン 21 点火プラグ 22 点火コイル 33 リニアO2センサ 40 電子制御装置(基本点火時期設定手段、判別手
段、点火時期補正係数設定手段、点火時期設定手段) λa 空燃比 NE エンジン回転数 Tp 基本燃料噴射パルス幅(エンジン負荷) ADVBASE 基本進角値(基本点火時期) KADV 点火時期補正係数 ADV 制御進角(点火時期)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lean burn engine 21 Spark plug 22 Ignition coil 33 Linear O2 sensor 40 Electronic control unit (basic ignition timing setting means, discriminating means, ignition timing correction coefficient setting means, ignition timing setting means) λa Air-fuel ratio NE Engine speed Tp Basic fuel Injection pulse width (engine load) ADVBASE Basic advance value (basic ignition timing) KADV Ignition timing correction coefficient ADV control advance (ignition timing)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジン運転状態が所定領域にあるときに
は、リーン空燃比によるリーンバーン運転を行い、エン
ジン運転状態が所定領域外にあるときには、所定空燃比
による運転を行うリーンバーンエンジンの点火時期制御
装置において、 エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて上記所定空
燃比に対応する基本点火時期を設定する基本点火時期設
定手段と、 空燃比に基づいて上記基本点火時期を補正するための点
火時期補正係数を設定する点火時期補正係数設定手段
と、 上記基本点火時期を上記点火時期補正係数で補正して点
火時期を設定する点火時期設定手段とを備えたことを特
徴とするリーンバーンエンジンの点火時期制御装置。
An ignition timing control for a lean burn engine that performs a lean burn operation based on a lean air-fuel ratio when the engine operation state is in a predetermined range, and performs a lean burn operation when the engine operation state is out of the predetermined range. A basic ignition timing setting means for setting a basic ignition timing corresponding to the predetermined air-fuel ratio based on an engine speed and an engine load; and an ignition timing correction for correcting the basic ignition timing based on an air-fuel ratio. An ignition timing correction coefficient setting means for setting a coefficient; and an ignition timing setting means for setting the ignition timing by correcting the basic ignition timing with the ignition timing correction coefficient. Control device.
【請求項2】エンジン運転状態が所定領域にあるときに
は、リーン空燃比によるリーンバーン運転を行い、エン
ジン運転状態が所定領域外にあるときには、所定空燃比
による運転を行うリーンバーンエンジンの点火時期制御
装置において、 エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて上記所定空
燃比に対応する基本点火時期を設定する基本点火時期設
定手段と、 空燃比に基づきリーンバーン運転状態か否かを判断する
判別手段と、 リーンバーン運転状態のとき、現在の空燃比に基づいて
上記基本点火時期を補正するための点火時期補正係数を
設定する点火時期補正係数設定手段と、 リーンバーン運転状態のときには、上記基本点火時期を
上記点火時期補正係数で補正して点火時期を設定し、リ
ーンバーン運転状態でないときには、上記基本点火時期
を上記点火時期補正係数で補正することなく点火時期を
設定する点火時期設定手段とを備えたことを特徴とする
リーンバーンエンジンの点火時期制御装置。
2. An ignition timing control for a lean burn engine that performs a lean burn operation with a lean air-fuel ratio when the engine operation state is in a predetermined range, and performs a lean burn operation with a predetermined air-fuel ratio when the engine operation state is outside the predetermined range. In the device, basic ignition timing setting means for setting a basic ignition timing corresponding to the predetermined air-fuel ratio based on the engine speed and the engine load, and discriminating means for determining whether or not a lean burn operation state is based on the air-fuel ratio. An ignition timing correction coefficient setting means for setting an ignition timing correction coefficient for correcting the basic ignition timing based on the current air-fuel ratio in the lean burn operation state; and the basic ignition timing in the lean burn operation state. Is corrected with the above ignition timing correction coefficient to set the ignition timing. An ignition timing control device for a lean burn engine, comprising: ignition timing setting means for setting the ignition timing without correcting the ignition timing with the ignition timing correction coefficient.
【請求項3】上記点火時期補正係数設定手段は、空燃比
をパラメータとするテーブル検索によって上記点火時期
補正係数を設定し、該テーブルには空燃比のリーンの度
合いが高いほど、上記基本点火時期に対する進角補正を
増加する点火時期補正係数が格納されていることを特徴
とする請求項1或いは請求項2記載のリーンバーンエン
ジンの点火時期制御装置。
3. The ignition timing correction coefficient setting means sets the ignition timing correction coefficient by searching a table using the air-fuel ratio as a parameter. The basic ignition timing is set in the table as the leanness of the air-fuel ratio increases. 3. An ignition timing control apparatus for a lean burn engine according to claim 1, wherein an ignition timing correction coefficient for increasing an advance angle correction is stored.
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