JP2000073924A - 内燃機関の点火時期制御装置および制御方法 - Google Patents
内燃機関の点火時期制御装置および制御方法Info
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】加速時判定などの過渡時に内燃機関が失火する
という現象をなくすようにした装置および方法を提供す
る。 【解決手段】内燃機関の加速時を検出する加速時運転検
出手段と、内燃機関の空燃比状態を求める空燃比検出手
段と、前記加速時検出手段で検出された加速状態および
前記空燃比検出手段で求められた空燃比状態から前記過
渡遅角設定手段の過渡遅角量を設定する。
という現象をなくすようにした装置および方法を提供す
る。 【解決手段】内燃機関の加速時を検出する加速時運転検
出手段と、内燃機関の空燃比状態を求める空燃比検出手
段と、前記加速時検出手段で検出された加速状態および
前記空燃比検出手段で求められた空燃比状態から前記過
渡遅角設定手段の過渡遅角量を設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の点火時
期制御装置および制御方法、特にノッキング防止のため
の遅角補正を行う点火時期制御装置および制御方法に関
する。
期制御装置および制御方法、特にノッキング防止のため
の遅角補正を行う点火時期制御装置および制御方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関におけるノッキングは、燃焼室
内の混合気が点火プラグにより着火された火炎の伝播を
待たずに自己着火する燃焼現象として知られている。ノ
ッキングと点火時期とは密接な関係があり、点火時期を
早めると燃焼最大圧力が高まって自己着火が生ずる。
内の混合気が点火プラグにより着火された火炎の伝播を
待たずに自己着火する燃焼現象として知られている。ノ
ッキングと点火時期とは密接な関係があり、点火時期を
早めると燃焼最大圧力が高まって自己着火が生ずる。
【０００３】過渡ノック防止のための点火時期の遅角補
正を実施することはよく行われることである。冷却水温
とともに吸気温による影響を考慮した加速時の過渡ノッ
ク防止のための点火時期遅角補正する目的で点火時期を
制御する装置が知られている。例えば、特開平7−18064
3 号公報には、機関の点火時期を調整する点火時期制御
手段と、該点火時期制御手段における点火時期を機関の
加速時に遅角補正するための過渡遅角量を設定する過渡
遅角制御手段とを有する内燃機関の点火時期制御装置に
おいて、上記過渡遅角制御手段が、加速前の機関の運転
状態から吸気温を推定し、上記過渡遅角量を変化させる
内燃機関の点火時期制御装置が記載されている。
正を実施することはよく行われることである。冷却水温
とともに吸気温による影響を考慮した加速時の過渡ノッ
ク防止のための点火時期遅角補正する目的で点火時期を
制御する装置が知られている。例えば、特開平7−18064
3 号公報には、機関の点火時期を調整する点火時期制御
手段と、該点火時期制御手段における点火時期を機関の
加速時に遅角補正するための過渡遅角量を設定する過渡
遅角制御手段とを有する内燃機関の点火時期制御装置に
おいて、上記過渡遅角制御手段が、加速前の機関の運転
状態から吸気温を推定し、上記過渡遅角量を変化させる
内燃機関の点火時期制御装置が記載されている。
【０００４】また、ノックセンサの信号を利用して、加
速時の空燃比を適正に制御することも知られている。例
えば、特開平6−288277 号公報には、機関本体に取付け
られて機関振動に応じた信号を出力するノックセンサ
と、機関の過渡運転時を検出する過渡運転時検出手段
と、機関の過渡運転時に前記ノックセンサの信号から過
渡運転時に燃焼圧力がピークに至る前の所定の区間にて
特定周波数成分を抽出し当該特定周波数成分の振動レベ
ルを検出する振動レベル検出手段と、検出された振動レ
ベルに応じて過渡運転時の機関への燃料噴射量を補正す
る燃料噴射量補正手段と、を含んで構成される内燃機関
の過渡運転時の空燃比制御装置が記載されている。
速時の空燃比を適正に制御することも知られている。例
えば、特開平6−288277 号公報には、機関本体に取付け
られて機関振動に応じた信号を出力するノックセンサ
と、機関の過渡運転時を検出する過渡運転時検出手段
と、機関の過渡運転時に前記ノックセンサの信号から過
渡運転時に燃焼圧力がピークに至る前の所定の区間にて
特定周波数成分を抽出し当該特定周波数成分の振動レベ
ルを検出する振動レベル検出手段と、検出された振動レ
ベルに応じて過渡運転時の機関への燃料噴射量を補正す
る燃料噴射量補正手段と、を含んで構成される内燃機関
の過渡運転時の空燃比制御装置が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】加速を検出し、加速度
合いに応じて点火時期を遅角し、急加速時に過渡的に生
ずるノッキング、いわゆる過渡ノックを防止することが
試みられて来た。内燃機関の過渡時に、その空燃比状態
に応じて点火時期遅角できる量が異なり、空燃比がリー
ンなとき同じ遅角量を与えると燃焼可能限界を超えるな
どして過渡期に機関が失火するという現象が発生するこ
とが判った。従来の技術にあってはこのような現象に対
する対策がなされていなかった。前述した後者の公知例
にあってはノックセンサの信号を利用して加速時の空燃
比を制御しようとするものであった。
合いに応じて点火時期を遅角し、急加速時に過渡的に生
ずるノッキング、いわゆる過渡ノックを防止することが
試みられて来た。内燃機関の過渡時に、その空燃比状態
に応じて点火時期遅角できる量が異なり、空燃比がリー
ンなとき同じ遅角量を与えると燃焼可能限界を超えるな
どして過渡期に機関が失火するという現象が発生するこ
とが判った。従来の技術にあってはこのような現象に対
する対策がなされていなかった。前述した後者の公知例
にあってはノックセンサの信号を利用して加速時の空燃
比を制御しようとするものであった。
【０００６】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、内燃機関の過渡時に、その空燃比状態に応じて点火
時期遅角できる量が異なることに基づき、過渡時に機関
が失火するという現象をなくした点火時期制御装置およ
び制御方法を提供することを目的とする。
で、内燃機関の過渡時に、その空燃比状態に応じて点火
時期遅角できる量が異なることに基づき、過渡時に機関
が失火するという現象をなくした点火時期制御装置およ
び制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、過渡時におけ
る点火時期遅角量を過渡時検出と機関の空燃比から求
め、機関の失火を防止することを特徴とする。より具体
的には、加速度合いと機関の空燃比から点火時期遅角度
を求めて点火時期を制御することであり、成層燃焼から
均質燃焼に移行したときに点火時期遅角させることであ
り、その点火時期遅角量を計算された空燃比に対応して
設定し、点火時期を制御することにある。
る点火時期遅角量を過渡時検出と機関の空燃比から求
め、機関の失火を防止することを特徴とする。より具体
的には、加速度合いと機関の空燃比から点火時期遅角度
を求めて点火時期を制御することであり、成層燃焼から
均質燃焼に移行したときに点火時期遅角させることであ
り、その点火時期遅角量を計算された空燃比に対応して
設定し、点火時期を制御することにある。
【０００８】本発明は、具体的には次に掲げる装置およ
び方法を提供する。
び方法を提供する。
【０００９】本発明は、内燃機関の点火時期を調整する
点火時期調整手段と該点火時期調整手段における点火時
期を遅角（リタード）補正するための過渡（トランジェ
ント）遅角量を設定する過渡遅角設定手段とを有する内
燃機関の点火時期制御装置において、内燃機関の過渡運
転時を検出する過渡運転時検出手段と、内燃機関の空燃
比状態を求める空燃比検出手段と、前記過渡運転時検出
手段で検出された過渡運転状態および前記空燃比検出手
段で求められた空燃比状態から前記過渡遅角設定手段の
過渡遅角量を設定する内燃機関の点火時期制御装置を提
供する。
点火時期調整手段と該点火時期調整手段における点火時
期を遅角（リタード）補正するための過渡（トランジェ
ント）遅角量を設定する過渡遅角設定手段とを有する内
燃機関の点火時期制御装置において、内燃機関の過渡運
転時を検出する過渡運転時検出手段と、内燃機関の空燃
比状態を求める空燃比検出手段と、前記過渡運転時検出
手段で検出された過渡運転状態および前記空燃比検出手
段で求められた空燃比状態から前記過渡遅角設定手段の
過渡遅角量を設定する内燃機関の点火時期制御装置を提
供する。
【００１０】本発明は、内燃機関の点火時期を調整する
点火時期調整手段と該点火時期調整手段における点火時
期を遅角補正するための過渡遅角量を設定する過渡遅角
設定手段とを有する内燃機関の点火時期制御装置におい
て、内燃機関の加速時を検出する加速時運転検出手段
と、内燃機関の空燃比状態を求める空燃比検出手段と、
前記加速時検出手段で検出された加速状態および前記空
燃比検出手段で求められた空燃比状態から前記過渡遅角
設定手段の過渡遅角量を設定する内燃機関の点火時期制
御装置を提供する。
点火時期調整手段と該点火時期調整手段における点火時
期を遅角補正するための過渡遅角量を設定する過渡遅角
設定手段とを有する内燃機関の点火時期制御装置におい
て、内燃機関の加速時を検出する加速時運転検出手段
と、内燃機関の空燃比状態を求める空燃比検出手段と、
前記加速時検出手段で検出された加速状態および前記空
燃比検出手段で求められた空燃比状態から前記過渡遅角
設定手段の過渡遅角量を設定する内燃機関の点火時期制
御装置を提供する。
【００１１】前記過渡遅角量は、理論空燃比における過
渡遅角基本量を求め、該過渡遅角基本量から（１−実当
量比）×調整係数を差し引いたものとする（ただし実当
量比＝理論空燃比／空燃比）ことができる。
渡遅角基本量を求め、該過渡遅角基本量から（１−実当
量比）×調整係数を差し引いたものとする（ただし実当
量比＝理論空燃比／空燃比）ことができる。
【００１２】前記過渡遅角量は、１／空燃比（ＴＦＢＹ
ＡＤ）から点火時期格子テーブルを検索して求めること
もできる。
ＡＤ）から点火時期格子テーブルを検索して求めること
もできる。
【００１３】加速時検出をアクセルの動作を直接的にし
て行うことが望ましい。
て行うことが望ましい。
【００１４】本発明は、内燃機関の点火時期を調整する
点火時期調整手段と該点火時期調整手段における点火時
期を遅角補正するための過渡遅角量を設定する過渡遅角
設定手段とを有する内燃機関の点火時期制御装置におい
て、内燃機関の成層時燃焼と均等時燃焼への切換えを検
出する燃焼状態検出手段と、内燃機関の空燃比状態を求
める空燃比検出手段と、前記燃焼状態検出手段で検出さ
れた成層時燃焼から均等時燃焼への切換えと前記過渡遅
角設定手段の過渡遅角量を設定する内燃機関の点火時期
制御装置を提供する。
点火時期調整手段と該点火時期調整手段における点火時
期を遅角補正するための過渡遅角量を設定する過渡遅角
設定手段とを有する内燃機関の点火時期制御装置におい
て、内燃機関の成層時燃焼と均等時燃焼への切換えを検
出する燃焼状態検出手段と、内燃機関の空燃比状態を求
める空燃比検出手段と、前記燃焼状態検出手段で検出さ
れた成層時燃焼から均等時燃焼への切換えと前記過渡遅
角設定手段の過渡遅角量を設定する内燃機関の点火時期
制御装置を提供する。
【００１５】加速と判定するためのしきい値を求めるし
きい値決定手段としきい値を関連して加速判定を遅らせ
る加速判定ディレー手段を設けることが望ましい。
きい値決定手段としきい値を関連して加速判定を遅らせ
る加速判定ディレー手段を設けることが望ましい。
【００１６】本発明は、内燃機関の点火時期を調整し、
点火時期を遅角補正するための過渡遅角量を設定する内
燃機関の点火時期制御方法において、内燃機関の成層時
燃焼から均等時燃焼に切換えたときに、過渡遅角量とし
て５〜１５度設定する点火時期制御方法を提供する。
点火時期を遅角補正するための過渡遅角量を設定する内
燃機関の点火時期制御方法において、内燃機関の成層時
燃焼から均等時燃焼に切換えたときに、過渡遅角量とし
て５〜１５度設定する点火時期制御方法を提供する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施例を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００１８】図１は、本発明が適用される内燃機関シス
テムの一例を示したものである。図において、機関１が
吸入すべき空気はエアクリーナ３の入口部４から取り入
れられ、吸入空気量を制御する絞り弁（スロットル）６
を設置した絞り弁装置７を通り、コレクタ８に入る。絞
り弁６は、モータ１０に連結されており、モータ１０を
駆動することにより絞り弁６が操作される。絞り弁６を
操作して、吸入空気量を制御している。コレクタ８に至
った吸入空気は、機関１の各シリンダ２に接続された各
吸入空気管１９に分配されてシリンダ２に導かれる。
テムの一例を示したものである。図において、機関１が
吸入すべき空気はエアクリーナ３の入口部４から取り入
れられ、吸入空気量を制御する絞り弁（スロットル）６
を設置した絞り弁装置７を通り、コレクタ８に入る。絞
り弁６は、モータ１０に連結されており、モータ１０を
駆動することにより絞り弁６が操作される。絞り弁６を
操作して、吸入空気量を制御している。コレクタ８に至
った吸入空気は、機関１の各シリンダ２に接続された各
吸入空気管１９に分配されてシリンダ２に導かれる。
【００１９】一方、ガソリンなどの燃料は、燃料タンク
１１から燃料ポンプ１２により吸引，加圧された上で燃
料噴射弁１３，可変燃圧プレッシャレギュレータ１４が
配管されている燃料系２１に供給される。そして、この
燃料系は、上記した可変燃圧プレッシャレギュレータ１
４により所定の圧力に調圧され、それぞれのシリンダ２
に燃料噴射口を開口している燃料噴射弁（インジェク
タ）１３からシリンダ２に噴射される。また、空気流量
計５からは吸気流量を表す信号が出力され、コントロー
ルユニット１５に入力されるようになっている。
１１から燃料ポンプ１２により吸引，加圧された上で燃
料噴射弁１３，可変燃圧プレッシャレギュレータ１４が
配管されている燃料系２１に供給される。そして、この
燃料系は、上記した可変燃圧プレッシャレギュレータ１
４により所定の圧力に調圧され、それぞれのシリンダ２
に燃料噴射口を開口している燃料噴射弁（インジェク
タ）１３からシリンダ２に噴射される。また、空気流量
計５からは吸気流量を表す信号が出力され、コントロー
ルユニット１５に入力されるようになっている。
【００２０】さらに、上記絞り弁装置７には絞り弁６の
開度を検出するスロットルセンサ１８が取り付けられて
おり、その出力もコントロールユニット１５に入力され
るようになっている。
開度を検出するスロットルセンサ１８が取り付けられて
おり、その出力もコントロールユニット１５に入力され
るようになっている。
【００２１】次に１６はクランク角センサであり、これ
はカム軸２７によって回転駆動され、クランク軸の回転
位置を表す信号を出力する。この信号もコントロールユ
ニット１５に入力されるようになっている。
はカム軸２７によって回転駆動され、クランク軸の回転
位置を表す信号を出力する。この信号もコントロールユ
ニット１５に入力されるようになっている。
【００２２】２０は、排気管２８に設けられた空燃比
（Ａ／Ｆ）センサで、排気ガスの成分から実運転空燃比
を検出，出力してその信号は同じくコントロールユニッ
ト１５に入力される。
（Ａ／Ｆ）センサで、排気ガスの成分から実運転空燃比
を検出，出力してその信号は同じくコントロールユニッ
ト１５に入力される。
【００２３】９は、絞り弁装置７と一体に設けられたア
クセルセンサで、アクセルペダル４９と連結されてお
り、ドライバーがアクセルペダル４９を操作する量を検
出，出力してその信号はコントロールユニット１５に入
力される。
クセルセンサで、アクセルペダル４９と連結されてお
り、ドライバーがアクセルペダル４９を操作する量を検
出，出力してその信号はコントロールユニット１５に入
力される。
【００２４】このコントロールユニット１５は、処理手
段２６を有し、前述したクランク角信号，アクセル開度
信号などのエンジンの運転状態を検出する各種のセンサ
などからの機関運転状態パラメータを信号として入力信
号として取り込み、所定の演算を実行し、この演算結果
として算定された各種の制御信号を出力し、上記した燃
料噴射弁１３や点火コイル１７や絞り弁操作のためのモ
ータ１０に所定の制御信号を出力し、燃料供給制御，点
火時期制御，吸入空気量制御を実行する。
段２６を有し、前述したクランク角信号，アクセル開度
信号などのエンジンの運転状態を検出する各種のセンサ
などからの機関運転状態パラメータを信号として入力信
号として取り込み、所定の演算を実行し、この演算結果
として算定された各種の制御信号を出力し、上記した燃
料噴射弁１３や点火コイル１７や絞り弁操作のためのモ
ータ１０に所定の制御信号を出力し、燃料供給制御，点
火時期制御，吸入空気量制御を実行する。
【００２５】電源（バッテリ）３０とコントロールユニ
ット１５との間にはモータドライバリレー３１，コント
ロールユニットリレー３２およびイグニッションスイッ
チ３３が設けられる。３５は各種の警報灯である。
ット１５との間にはモータドライバリレー３１，コント
ロールユニットリレー３２およびイグニッションスイッ
チ３３が設けられる。３５は各種の警報灯である。
【００２６】燃料系に設けられた可変燃圧プレッシャレ
ギュレータ１４に隣接して燃圧センサ２２が設けてあ
り、その信号はコントロールユニット１５に入力され
る。
ギュレータ１４に隣接して燃圧センサ２２が設けてあ
り、その信号はコントロールユニット１５に入力され
る。
【００２７】これらの構成については周知であるのでこ
れ以上の説明を要しない。
れ以上の説明を要しない。
【００２８】図２は、内燃機関の燃料供給制御装置を示
す。
す。
【００２９】コントロールユニット１５内の処理手段
（ＣＰＵ）１００（図１では２６で示す）はバス１０１
につながれ、バス１０１には入力処理回路１０２および
出力処理回路１０３がつながれている。入力処理回路１
０２には燃圧センサ１０７，エアフローセンサ１０８，
クランク角センサ１０９，スロットルセンサ１１０，ア
クセルセンサ１１１，水温センサ１１２，Ｏ2 センサ１
１３，イグニッションスイッチ１１４（図１では３３で
示している。），スタータスイッチ１１５およびバッテ
リ電圧１１６からの信号が入力される。入力処理回路１
０２からの処理信号はバス１０１に入力されると共に割
込コントローラ１０４に入力される。タイマ１０５によ
って必要な時間が計測される。出力回路１０３からの出
力信号は可変プレッシャレギュレータ１１７，インジェ
クタ１１８，インジェクタ１１９，インジェクタ１２
０，インジェクタ１２１，フュエルポンプ１２２，イグ
ナイタ１２３，警告器１２４（図１では３６で示す。）
に出力される。また、ROM131に記録された信号はバス１
０１に入力されると共に、バス１０１からの信号はＲＡ
Ｍ１３２およびバックアップＲＡＭ１０６に出力されて
記録される。これらの構成についても周知の事項であ
る。ＣＰＵ１００は後述する故障判断手段135を含む。
（ＣＰＵ）１００（図１では２６で示す）はバス１０１
につながれ、バス１０１には入力処理回路１０２および
出力処理回路１０３がつながれている。入力処理回路１
０２には燃圧センサ１０７，エアフローセンサ１０８，
クランク角センサ１０９，スロットルセンサ１１０，ア
クセルセンサ１１１，水温センサ１１２，Ｏ2 センサ１
１３，イグニッションスイッチ１１４（図１では３３で
示している。），スタータスイッチ１１５およびバッテ
リ電圧１１６からの信号が入力される。入力処理回路１
０２からの処理信号はバス１０１に入力されると共に割
込コントローラ１０４に入力される。タイマ１０５によ
って必要な時間が計測される。出力回路１０３からの出
力信号は可変プレッシャレギュレータ１１７，インジェ
クタ１１８，インジェクタ１１９，インジェクタ１２
０，インジェクタ１２１，フュエルポンプ１２２，イグ
ナイタ１２３，警告器１２４（図１では３６で示す。）
に出力される。また、ROM131に記録された信号はバス１
０１に入力されると共に、バス１０１からの信号はＲＡ
Ｍ１３２およびバックアップＲＡＭ１０６に出力されて
記録される。これらの構成についても周知の事項であ
る。ＣＰＵ１００は後述する故障判断手段135を含む。
【００３０】図３は、本発明実施例による内燃機関の点
火時期制御装置の概念的構成を示すブロック図である。
図において、前述した機関運転状態パラメータは過渡遅
角制御手段２０１に入力され、加速判定機能２０２によ
って加速時判定がなされ、空燃比判定機能２０３によっ
て空燃比状態が求められる。過渡としての加速時判定お
よび空燃比状態に応じて後述する方法によって過渡遅角
量設定機能２０４によって遅角量の設定がなされる。そ
の出力によって点火時期制御手段２０５を介して点火時
期調整がなされる。
火時期制御装置の概念的構成を示すブロック図である。
図において、前述した機関運転状態パラメータは過渡遅
角制御手段２０１に入力され、加速判定機能２０２によ
って加速時判定がなされ、空燃比判定機能２０３によっ
て空燃比状態が求められる。過渡としての加速時判定お
よび空燃比状態に応じて後述する方法によって過渡遅角
量設定機能２０４によって遅角量の設定がなされる。そ
の出力によって点火時期制御手段２０５を介して点火時
期調整がなされる。
【００３１】図４は、均質燃焼から成層燃焼への切替え
を求める機能２０６によって該切替えと空燃比状態に応
じて後述する方法によって遅角量を設定することを示
す。
を求める機能２０６によって該切替えと空燃比状態に応
じて後述する方法によって遅角量を設定することを示
す。
【００３２】図５は、その制御を実現するためにＣＰＵ
１５において実行されるソウトウェアのルーチンを示す
フローチャートである。このルーチンは所定クランク角
毎に実行される。機関の各種の運転状態パラメータを取
り込み（ステップＳ１０１）、燃料噴射制御に必要な演
算処理を行う燃料噴射制御ルーチンを実行し（ステップ
Ｓ１０２）、点火時期制御に必要な演算，処理を行う点
火時期制御ルーチンを実行し（ステップＳ１０３）、終
了する。
１５において実行されるソウトウェアのルーチンを示す
フローチャートである。このルーチンは所定クランク角
毎に実行される。機関の各種の運転状態パラメータを取
り込み（ステップＳ１０１）、燃料噴射制御に必要な演
算処理を行う燃料噴射制御ルーチンを実行し（ステップ
Ｓ１０２）、点火時期制御に必要な演算，処理を行う点
火時期制御ルーチンを実行し（ステップＳ１０３）、終
了する。
【００３３】図６は、遅角量を求める各手法を示す。
【００３４】（Ｓ）は、基本の点火時期から遅角できる
量を表したものであり、この値より点火時期を遅角させ
ると点火時期不適により失火を生じる。ここで、従来の
発明では加速時の遅角量は空燃比によらず一定としてい
たため、例えばＡ／Ｆ１５でもＡ／Ｆ１９でも１８度の
遅角量を与える。Ａ／Ｆ１５のときは失火は生じない
が、Ａ／Ｆ１９では失火が発生する領域となる。
量を表したものであり、この値より点火時期を遅角させ
ると点火時期不適により失火を生じる。ここで、従来の
発明では加速時の遅角量は空燃比によらず一定としてい
たため、例えばＡ／Ｆ１５でもＡ／Ｆ１９でも１８度の
遅角量を与える。Ａ／Ｆ１５のときは失火は生じない
が、Ａ／Ｆ１９では失火が発生する領域となる。
【００３５】（Ａ）は、遅角限界を、１／空燃比から点
火角度格子テーブルを検索して求める制御を示す。細か
い設定が可能なため良好な精度を得ることができる。
火角度格子テーブルを検索して求める制御を示す。細か
い設定が可能なため良好な精度を得ることができる。
【００３６】（Ｂ）は、遅角量を
【００３７】
【数１】
【００３８】から求める制御を示す。
【００３９】ここで、当量比＝理論空燃比／空燃比 切替当量比＝切替後空燃比／切替前空燃比 制御可能範囲を実際より小さく計算する。効果あるが、
上述の（Ａ）および次の（Ｂ）より負荷，制御精度共劣
る。
上述の（Ａ）および次の（Ｂ）より負荷，制御精度共劣
る。
【００４０】（Ｂ′）（Ｂ）の改良変形案である。遅角
量を 遅角量＝遅角基本値−（１−当量比）×調整係数 で求める。（Ｂ）に比べて演算負荷が減少し、精度がよ
くなる。
量を 遅角量＝遅角基本値−（１−当量比）×調整係数 で求める。（Ｂ）に比べて演算負荷が減少し、精度がよ
くなる。
【００４１】（Ｃ）は、遅角度＝遅角量基本値×当量比
から遅角量を求める制御を示す。空燃比が低いときに効
果がある。
から遅角量を求める制御を示す。空燃比が低いときに効
果がある。
【００４２】図７は、上記（Ｂ’）の調整係数を求める
方法を示す。意か商法で求めた調整係数を予め制御装置
に記憶させておき、制御装置で適切な演算が実行でき
る。
方法を示す。意か商法で求めた調整係数を予め制御装置
に記憶させておき、制御装置で適切な演算が実行でき
る。
【００４３】定数設定の考え方 ステップ１）ストイキにおける初期遅角量を決める（ス
テップ１） トラノック対応適合結果収集 ステップ２）代表評価点の均質リーン時遅角余裕を調査
する性能評価結果取り寄せ ステップ３）成層→均質切替当量比を調査する 適合結果取り寄せ ステップ４）上記２）３）から切替当量比での遅角値を
決める、ステップ２の線からストイキ時と同じ余裕を取
る計算 ステップ５）図７の図形関係から調整係数ＫＴＫＡＤＪ
を求める計算 ここで、Ａ：ストイキ時と切替当量比時の遅角許容量差 Ｂ：ストイキ、切替当量比の当量比幅 ＫＴＫＡＤＪ＝Ａ／Ｂ 図８は、成層燃焼から均質燃焼に切替えたときの対応方
法をタイミングチャートで示す。図でＴＧＴＶＯはスロ
ットル角度の目標値、ＡＰＯはアクセル操作量、ＦＳＴ
ＲＲは実際の燃焼実行を表すフラグで、本実施例の場合
１が成層燃焼、０が均質燃焼を表す。ＦＴＦＭＣＨは成
層、均質の燃焼切替を実行する判定のフラグで、２が成
層、０が均質を表す。図８で２から０に変化した時点か
ら燃料切替を行うための準備動作が始まる。
テップ１） トラノック対応適合結果収集 ステップ２）代表評価点の均質リーン時遅角余裕を調査
する性能評価結果取り寄せ ステップ３）成層→均質切替当量比を調査する 適合結果取り寄せ ステップ４）上記２）３）から切替当量比での遅角値を
決める、ステップ２の線からストイキ時と同じ余裕を取
る計算 ステップ５）図７の図形関係から調整係数ＫＴＫＡＤＪ
を求める計算 ここで、Ａ：ストイキ時と切替当量比時の遅角許容量差 Ｂ：ストイキ、切替当量比の当量比幅 ＫＴＫＡＤＪ＝Ａ／Ｂ 図８は、成層燃焼から均質燃焼に切替えたときの対応方
法をタイミングチャートで示す。図でＴＧＴＶＯはスロ
ットル角度の目標値、ＡＰＯはアクセル操作量、ＦＳＴ
ＲＲは実際の燃焼実行を表すフラグで、本実施例の場合
１が成層燃焼、０が均質燃焼を表す。ＦＴＦＭＣＨは成
層、均質の燃焼切替を実行する判定のフラグで、２が成
層、０が均質を表す。図８で２から０に変化した時点か
ら燃料切替を行うための準備動作が始まる。
【００４４】図において、成層燃焼しているときに、均
質燃焼に移行したことを想定して空燃比を参照して常に
点火時期を計算する。成層燃焼から均質燃焼に移行した
ときに均質燃焼に求められる点火時期を採用する。この
場合の点火時期遅角量は５〜１５deg となる。
質燃焼に移行したことを想定して空燃比を参照して常に
点火時期を計算する。成層燃焼から均質燃焼に移行した
ときに均質燃焼に求められる点火時期を採用する。この
場合の点火時期遅角量は５〜１５deg となる。
【００４５】この手法は、当量比で遅角量を決めるもの
で、遅角限界を当量比で決めることになる。この場合の
仕様としては、遅角許可量を当量比テーブルで持つ、遅
角許可量を切替当量比から比例計算する。または遅角許
可量を当量比割合にすることが採用し得る。当量比を受
けて点火時期を計算するので制御干渉は小さい。図にお
けるダイナミックリバテーション作動はチェックする。
で、遅角限界を当量比で決めることになる。この場合の
仕様としては、遅角許可量を当量比テーブルで持つ、遅
角許可量を切替当量比から比例計算する。または遅角許
可量を当量比割合にすることが採用し得る。当量比を受
けて点火時期を計算するので制御干渉は小さい。図にお
けるダイナミックリバテーション作動はチェックする。
【００４６】図９は、遅角初期値ＴＴＲＡＤＶを遅角量
の減衰時間ＫＲＥＴで遅角量を０まで減衰させる図を示
す。ＫＲＥＴは、例えば１０ｍｓである。
の減衰時間ＫＲＥＴで遅角量を０まで減衰させる図を示
す。ＫＲＥＴは、例えば１０ｍｓである。
【００４７】図１０は、本発明実施例について「項目」
について確認した結果を示す。
について確認した結果を示す。
【００４８】電気制御スロットル（電制スロットルとい
う。）を採用した場合について考察する。電制スロット
ルはアクセル開度指令に対し、応答遅れがあるため、ア
クセル開度急変に遅れてスロットル開度が変化する。こ
のため、電制スロットルを採用したときは、加速度判定
をアクセルの動作を直接的に検出するのがよい。例え
ば、空燃比がリーンなときに出力不足を補うためアクセ
ル開度に対しスロットル開度を大きく操作することがあ
る。このような場合、スロットル開度で加速判定を行う
のではなく、アクセル動作を直接検出して加速判定の有
効，無効に時間遅れを持たせるのがよい。
う。）を採用した場合について考察する。電制スロット
ルはアクセル開度指令に対し、応答遅れがあるため、ア
クセル開度急変に遅れてスロットル開度が変化する。こ
のため、電制スロットルを採用したときは、加速度判定
をアクセルの動作を直接的に検出するのがよい。例え
ば、空燃比がリーンなときに出力不足を補うためアクセ
ル開度に対しスロットル開度を大きく操作することがあ
る。このような場合、スロットル開度で加速判定を行う
のではなく、アクセル動作を直接検出して加速判定の有
効，無効に時間遅れを持たせるのがよい。
【００４９】スロットルが開方向に動作する条件とし
て、ＥＧＲ付加がある。ＥＧＲ付加が生じると、スロッ
トルはトルクを一定に保つために開方向に動作し、その
開動作はもとの充填効率が高いほど大きくなる。従っ
て、ＥＧＲ付加によって点火時期遅角補正制御ＤＬＴＡ
ＤＶが付加されるのは禁止されるべきものである。
て、ＥＧＲ付加がある。ＥＧＲ付加が生じると、スロッ
トルはトルクを一定に保つために開方向に動作し、その
開動作はもとの充填効率が高いほど大きくなる。従っ
て、ＥＧＲ付加によって点火時期遅角補正制御ＤＬＴＡ
ＤＶが付加されるのは禁止されるべきものである。
【００５０】図１１は、アクセルの動作とスロットル開
度との関係および加速開始判定ディレーおよび加速終了
判定ディレー方法を示す。
度との関係および加速開始判定ディレーおよび加速終了
判定ディレー方法を示す。
【００５１】加速と判定するためのΔＴＶＯしきい値を
定め、この値を超て一定時間経過したときに加速開始判
定を行い、またこの値を下回り、一定時間経過するまで
を禁止解除とし、その後加速終了判定を行うようにして
いる。すなわち、この図において、
定め、この値を超て一定時間経過したときに加速開始判
定を行い、またこの値を下回り、一定時間経過するまで
を禁止解除とし、その後加速終了判定を行うようにして
いる。すなわち、この図において、
【００５２】
【外１】
【００５３】とする制御を行う。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、過渡時に空燃比状態を
検出して点火時期について遅角補正を行うようにしてい
るので機関の失火を防止することができる。
検出して点火時期について遅角補正を行うようにしてい
るので機関の失火を防止することができる。
【００５５】また、加速時に与える点火時期遅角量を加
速度合いと空燃比から求めているので燃焼可能限界を超
えるために機関が失火するという現象を防止することが
できる。
速度合いと空燃比から求めているので燃焼可能限界を超
えるために機関が失火するという現象を防止することが
できる。
【００５６】電制スロットルのときは加速判定をアクセ
ルの直接動作を検出することによって行っているので時
間遅れの加速判定がなくなり、加速度合いと空燃比との
コンビネーション制御を実質的なものとすることができ
る。
ルの直接動作を検出することによって行っているので時
間遅れの加速判定がなくなり、加速度合いと空燃比との
コンビネーション制御を実質的なものとすることができ
る。
【００５７】また、直接噴射式の内燃機関の場合、成層
燃焼から均質燃焼に切換えが行われた時に、その時に予
め均質燃焼となったときの空燃比から点火時期遅角量を
求めるので均質燃焼に切替った時にも機関の失火を防止
することがない。
燃焼から均質燃焼に切換えが行われた時に、その時に予
め均質燃焼となったときの空燃比から点火時期遅角量を
求めるので均質燃焼に切替った時にも機関の失火を防止
することがない。
【図１】本発明実施例の全体概略構成図。
【図２】図１の一部詳細を示す制御ブロック図。
【図３】本発明の概念的構成を示すブロック図。
【図４】本発明の概念的構成の他の例を示すブロック
図。
図。
【図５】ソフトウェアのルーチンを示すフローチャート
図。
図。
【図６】遅角量を求める各手法を示す遅角余裕とＡ／Ｆ
との関係図。
との関係図。
【図７】点火時期間隔を当量比との関係図。
【図８】タイミングチャート図。
【図９】遅角初期値を減少させるタイムチャート図。
【図１０】本発明実施例についての技術的確認結果をま
とめた図。
とめた図。
【図１１】加速判定ディレーに関するタイムチャート
図。
図。
１…内燃機関、６…絞り弁（スロットル）、７…絞り弁
装置、９…アクセルセンサ、１０…モータ、１３…燃料
噴射弁、１５…コントロールユニット、１６…クランク
角センサ、２０…空燃比（Ａ／Ｆ）センサ、２６…処理
手段、１００…処理手段（ＣＰＵ）、１０１…バス、１
０３…出力回路。
装置、９…アクセルセンサ、１０…モータ、１３…燃料
噴射弁、１５…コントロールユニット、１６…クランク
角センサ、２０…空燃比（Ａ／Ｆ）センサ、２６…処理
手段、１００…処理手段（ＣＰＵ）、１０１…バス、１
０３…出力回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永石 初雄 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 大羽 拓 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G022 AA07 AA10 CA00 CA04 DA02 DA10 EA01 FA03 FA06 FA08 GA00 GA01 GA02 GA06 GA08 3G084 AA04 BA05 BA09 BA13 BA17 CA00 CA04 DA28 EB02 EB08 EC02 EC03 EC04 FA00 FA10 FA26 FA38
Claims (9)
- 【請求項１】内燃機関の点火時期を調整する点火時期調
整手段と該点火時期調整手段における点火時期を遅角
（リタード）補正するための過渡（トランジェント）遅
角量を設定する過渡遅角設定手段とを有する内燃機関の
点火時期制御装置において、 内燃機関の過渡運転時を検出する過渡運転時検出手段
と、 内燃機関の空燃比状態を求める空燃比検出手段と、 前記過渡運転時検出手段で検出された過渡運転状態およ
び前記空燃比検出手段で求められた空燃比状態から前記
過渡遅角設定手段の過渡遅角量を設定することを特徴と
する内燃機関の点火時期制御装置。 - 【請求項２】内燃機関の点火時期を調整する点火時期調
整手段と該点火時期調整手段における点火時期を遅角補
正するための過渡遅角量を設定する過渡遅角設定手段と
を有する内燃機関の点火時期制御装置において、 内燃機関の加速時を検出する加速時運転検出手段と、 内燃機関の空燃比状態を求める空燃比検出手段と、 前記加速時検出手段で検出された加速状態および前記空
燃比検出手段で求められた空燃比状態から前記過渡遅角
設定手段の過渡遅角量を設定することを特徴とする内燃
機関の点火時期制御装置。 - 【請求項３】請求項２において、 前記過渡遅角量は、理論空燃比における過渡遅角基本量
を求め、該過渡遅角基本量から（１−実当量比）×調整
係数を差し引いたものとする（ただし実当量比＝理論空
燃比／空燃比）ことを特徴とする点火時期制御装置。 - 【請求項４】請求項２において、 前記過渡遅角量は、理論空燃比における過渡遅角基本量
を求め、該過渡遅角基本量に（１−実当量比）×調整係
数により求める制限を施したものとすることを特徴とす
る点火時期制御装置。 - 【請求項５】請求項１において、 前記過渡遅角量は、１／空燃比（ＴＦＢＹＡＤ）から点
火時期格子テーブルを検索して求めることを特徴とする
点火時期制御装置。 - 【請求項６】請求項１において、 アクセル操作量とエンジンの運転状態に応じて電子制御
式のスロットル制御を行うに当って、加速時検出をアク
セルの動作を直接的にして行うことを特徴とする点火時
期制御装置。 - 【請求項７】内燃機関の点火時期を調整する点火時期調
整手段と該点火時期調整手段における点火時期を遅角補
正するための過渡遅角量を設定する過渡遅角設定手段と
を有する内燃機関の点火時期制御装置において、 内燃機関の成層時燃焼と均等時燃焼への切換えを検出す
る燃焼状態検出手段と、 内燃機関の空燃比状態を求める空燃比検出手段と、 前記燃焼状態検出手段で検出された成層時燃焼から均等
時燃焼への切換えと前記過渡遅角設定手段の過渡遅角量
を設定することを特徴とする内燃機関の点火時期制御装
置。 - 【請求項８】請求項７において、 加速と判定するためのしきい値を求めるしきい値決定手
段としきい値を関連して加速判定を遅らせる加速判定デ
ィレー手段を設けたことを特徴とする内燃機関の点火時
期制御装置。 - 【請求項９】内燃機関の点火時期を調整し、点火時期を
遅角補正するための過渡遅角量を設定する内燃機関の点
火時期制御方法において、 内燃機関の成層時燃焼から均等時燃焼に切換えたとき
に、過渡遅角量として５〜１５度設定することを特徴と
する点火時期制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24630798A JP3805904B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24630798A JP3805904B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000073924A true JP2000073924A (ja) | 2000-03-07 |
| JP3805904B2 JP3805904B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=17146615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24630798A Expired - Fee Related JP3805904B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3805904B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7343900B2 (en) | 2004-04-22 | 2008-03-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ignition timing controller of internal combustion engine |
-
1998
- 1998-08-31 JP JP24630798A patent/JP3805904B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7343900B2 (en) | 2004-04-22 | 2008-03-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ignition timing controller of internal combustion engine |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3805904B2 (ja) | 2006-08-09 |
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