JP2008157202A - Ignition control system for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、火花点火式内燃機関の点火を制御する技術に関する。 The present invention relates to a technique for controlling ignition of a spark ignition type internal combustion engine.
従来、火花点火式の内燃機関において、点火時期をMBT(Minimum spark advance for Best Torque)より前に進角させることにより、冷却水の温度上昇を促進し、以て内燃
機関の暖気性を向上させる技術が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
ところで、点火時期がMBTより前へ進角(以下、「過進角」と称する)された場合は、圧縮上死点前の気筒内に発生する燃焼エネルギ(以下、「TDC前燃焼エネルギ」と称する)が増大する。TDC前燃焼エネルギはピストンの動作(下死点から上死点へ向かう動作)に抗するエネルギとなる。このため、過進角時の内燃機関の慣性エネルギが比較的小さいと、前記燃焼エネルギが内燃機関の慣性エネルギに打ち勝ってピストンを上死点側から下死点側へ逆行(すなわち、内燃機関を逆回転)させる可能性がある。 By the way, when the ignition timing is advanced ahead of MBT (hereinafter referred to as “over-advanced angle”), the combustion energy generated in the cylinder before compression top dead center (hereinafter referred to as “combustion energy before TDC”). Increase). The pre-TDC combustion energy is energy that resists the operation of the piston (operation from the bottom dead center toward the top dead center). For this reason, if the inertial energy of the internal combustion engine at the excessive advance angle is relatively small, the combustion energy overcomes the inertial energy of the internal combustion engine, and the piston moves backward from the top dead center side to the bottom dead center side (that is, the internal combustion engine is There is a possibility of reverse rotation).
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、点火時期をMBTより進角可能な火花点火式内燃機関の点火制御システムにおいて、内燃機関の逆回転を防止することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to prevent reverse rotation of an internal combustion engine in an ignition control system for a spark ignition internal combustion engine whose ignition timing can be advanced from MBT. is there.
本発明は、上記した課題を解決するために、点火時期をMBTより前へ進角させることができる内燃機関の点火制御システムにおいて、内燃機関の慣性エネルギが所定値より大きいことを条件に点火時期の過進角が許可されるようにした。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an ignition control system for an internal combustion engine capable of advancing the ignition timing ahead of MBT, on the condition that the inertial energy of the internal combustion engine is greater than a predetermined value. Allowed over-advanced angle.
詳細には、本発明にかかる内燃機関の点火制御システムは、火花点火式内燃機関の点火時期をMBTより前に進角させる過進角手段と、前記内燃機関の慣性エネルギを演算する演算手段と、前記演算手段により算出された慣性エネルギが所定値より大きいことを条件に前記過進角手段による点火時期の進角を許可する制御手段と、を備えるようにした。 Specifically, an ignition control system for an internal combustion engine according to the present invention includes an over-advance angle means for advancing the ignition timing of a spark ignition type internal combustion engine before MBT, and an arithmetic means for calculating inertia energy of the internal combustion engine. And control means for permitting the advance of the ignition timing by the over-advance angle means on condition that the inertial energy calculated by the calculation means is larger than a predetermined value.
かかる構成によれば、内燃機関の慣性エネルギが所定値以下である時は、点火時期の過進角が禁止される。このため、内燃機関の慣性エネルギが小さい時にTDC前燃焼エネルギが過大になることがない。その結果、点火時期の過進角に起因した内燃機関の逆回転を回避することができる。 According to such a configuration, when the inertial energy of the internal combustion engine is equal to or less than a predetermined value, the excessive advance angle of the ignition timing is prohibited. For this reason, the combustion energy before TDC does not become excessive when the inertial energy of the internal combustion engine is small. As a result, the reverse rotation of the internal combustion engine due to the excessive advance angle of the ignition timing can be avoided.
尚、内燃機関の運転時は、該内燃機関の可動部にフリクションが作用する。このため、内燃機関が正回転する条件として、内燃機関の慣性エネルギが上記フリクションより大きくなることが必須となる。更に、点火時期が過進角される時に内燃機関が正回転するためには、内燃機関の慣性エネルギが上記したフリクションに加えTDC前燃焼エネルギをも上回る必要がある。よって、前記した所定値は、上記フリクションより大きくされることが好適である。 In addition, when the internal combustion engine is operated, friction acts on the movable part of the internal combustion engine. For this reason, it is essential that the inertial energy of the internal combustion engine is larger than the friction as a condition for the internal combustion engine to rotate forward. Furthermore, in order for the internal combustion engine to rotate forward when the ignition timing is over-advanced, the inertial energy of the internal combustion engine needs to exceed the pre-TDC combustion energy in addition to the above-described friction. Therefore, it is preferable that the predetermined value is larger than the friction.
但し、上記フリクションの大きさは内燃機関の温度や潤滑油の温度(言い換えれば、粘度)に応じて変化するため、前記した所定値も内燃機関の温度や潤滑油の温度に応じて変
更されることが好ましい。内燃機関の温度及び潤滑油の温度は冷却水の温度と相関するため、冷却水の温度に応じて前記所定値の大きさが変更されてもよい。
However, since the magnitude of the friction changes according to the temperature of the internal combustion engine and the temperature of the lubricating oil (in other words, the viscosity), the predetermined value is also changed according to the temperature of the internal combustion engine and the temperature of the lubricating oil. It is preferable. Since the temperature of the internal combustion engine and the temperature of the lubricating oil correlate with the temperature of the cooling water, the magnitude of the predetermined value may be changed according to the temperature of the cooling water.
本発明にかかる内燃機関の点火制御システムにおいて、過進角手段による点火時期の過進角が行われる場合に、制御手段は、TDC前燃焼エネルギが演算手段により算出された慣性エネルギと前記所定値との差以下となるように、過進角手段による点火時期の進角量を決定するようにしてもよい。 In the ignition control system for an internal combustion engine according to the present invention, when the over-advance angle of the ignition timing is performed by the over-advance angle unit, the control unit includes the inertia energy calculated by the calculation unit and the predetermined energy as the pre-TDC combustion energy. The advance amount of the ignition timing by the over-advance means may be determined so as to be less than or equal to the difference.
これは、TDC前燃焼エネルギとフリクションとの総和が内燃機関の慣性エネルギより大きくなると、内燃機関が逆回転し易くなるからである。 This is because if the sum of the pre-TDC combustion energy and the friction is greater than the inertial energy of the internal combustion engine, the internal combustion engine is likely to reversely rotate.
また、本発明にかかる内燃機関の点火制御システムにおいて、制御手段は、演算手段により算出された慣性エネルギが目標慣性エネルギを上回る場合は、TDC前燃焼エネルギによって前記慣性エネルギと前記目標慣性エネルギとの差が相殺されるように、過進角手段による点火時期の進角量を決定するようにしてもよい。 Further, in the ignition control system for an internal combustion engine according to the present invention, the control means, when the inertial energy calculated by the calculation means exceeds the target inertial energy, the inertial energy and the target inertial energy by the pre-TDC combustion energy. The advance amount of the ignition timing by the excessive advance means may be determined so that the difference is canceled out.
内燃機関の実際の慣性エネルギが目標慣性エネルギを上回ると、機関回転数が目標回転数を超えて過上昇する。これに対し、目標慣性エネルギを上回っている分の慣性エネルギがTDC前燃焼エネルギによって相殺されると、機関回転数の過上昇が防止される。 When the actual inertial energy of the internal combustion engine exceeds the target inertial energy, the engine speed exceeds the target speed and excessively rises. On the other hand, when the inertia energy that exceeds the target inertia energy is offset by the combustion energy before TDC, an excessive increase in the engine speed is prevented.
本発明によれば、点火時期をMBTより前へ進角可能な火花点火式内燃機関の点火制御システムにおいて、内燃機関の逆回転が防止される。 According to the present invention, reverse rotation of an internal combustion engine is prevented in an ignition control system for a spark ignition internal combustion engine that can advance the ignition timing ahead of MBT.
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、本発明にかかる内燃機関の点火制御システムの概略構成を示す図である。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an ignition control system for an internal combustion engine according to the present invention.
図1に示す内燃機関1は、複数の気筒2を有する4ストロークサイクルの火花点火式の内燃機関(ガソリンエンジン)である。内燃機関1の気筒2は、吸気ポート3を介して吸気通路30に接続されるとともに、排気ポート4を介して排気通路40に接続されている。
An
吸気ポート3には、気筒2内へ向かって燃料を噴射する燃料噴射弁5が設けられている。吸気通路30には、該吸気通路30内を流通する空気量を制御するスロットル弁6が設けられている。スロットル弁6より下流の吸気通路30には、該吸気通路30内の圧力(吸気圧)を測定する吸気圧センサ7が設けられている。スロットル弁6より上流の吸気通路30には、該吸気通路30を流れる空気量を測定するエアフローメータ8が設けられている。
The intake port 3 is provided with a fuel injection valve 5 that injects fuel into the
一方、排気通路40には、排気浄化装置9が配置されている。排気浄化装置9は、三元触媒や吸蔵還元型NOx触媒等を具備し、所定の活性温度域にある時に排気を浄化する。
On the other hand, an exhaust purification device 9 is disposed in the
また、内燃機関1には、気筒2内に臨む吸気ポート3の開口端を開閉する吸気弁10と、気筒2内に臨む排気ポート4の開口端を開閉する排気弁11が設けられている。これら吸気弁10と排気弁11は、吸気側カムシャフト12と排気側カムシャフト13によりそれぞれ開閉駆動される。
Further, the
気筒2の上部には、該気筒2内の混合気に点火する点火プラグ14が配置されている。また、気筒2内にはピストン15が摺動自在に挿入されている。ピストン15はコネクテ
ィングロッド16を介してクランクシャフト17と接続されている。
A
クランクシャフト17の近傍には、該クランクシャフト17の回転角度を検出するクランクポジションセンサ18が配置されている。更に、内燃機関1には、該内燃機関1を循環する冷却水の温度を測定する水温センサ19が取り付けられている。
A crank position sensor 18 that detects a rotation angle of the
このように構成された内燃機関1には、ECU20が併設されている。ECU20は、CPU、ROM、RAM等を備えた電子制御ユニットである。このECU20は、前述した吸気圧センサ7、エアフローメータ8、クランクポジションセンサ18、及び水温センサ19等の各種センサと電気的に接続され、各種センサの測定値を入力可能になっている。
The
ECU20は、前記した各種センサの測定値に基づいて燃料噴射弁5、スロットル弁6、及び点火プラグ14を電気的に制御する。例えば、ECU20は、気筒2内の壁面に付着する燃料を減少させる付着燃料低減制御を行う。
The
以下、本実施例における付着燃料低減制御について述べる。 Hereinafter, the adhered fuel reduction control in this embodiment will be described.
内燃機関1が冷間状態にある場合のように筒内温度が低い時は、燃料が気筒内の壁面に付着し易い。気筒内の壁面に付着した燃料(付着燃料)の大部分は、燃焼に供されることなく未燃のまま気筒内から排出される。その際、排気浄化装置9が活性温度域まで昇温していなければ、前記した未燃燃料成分が浄化されずに大気中へ放出されてしまう。
When the in-cylinder temperature is low, such as when the
特に、内燃機関1が極低温下で始動された場合等は、内燃機関1の始動から排気浄化装置9が活性するまでの期間が長くなるとともに付着燃料量が増加するため、大気中へ放出される未燃燃料成分が過多となる虞がある。
In particular, when the
これに対し、付着燃料低減制御では、ECU20は、付着燃料量が多くなると予想される時に、点火プラグ14の作動タイミング(点火時期)をMBTより前へ進角(過進角)させる。
On the other hand, in the attached fuel reduction control, the
本願発明者の鋭意の実験及び検証によれば、点火時期が過進角された場合は、図2に示されるように、その進角量が増加するほど気筒2内から排出される未燃燃料成分(HC)の量が少なくなることが解明された。
According to the earnest experiment and verification by the inventor of the present application, when the ignition timing is over-advanced, as shown in FIG. 2, the unburned fuel discharged from the
このメカニズムについては明確に解明されていないが、凡そ以下のようなメカニズムによると考えられる。 Although this mechanism has not been clearly clarified, it is thought to be due to the following mechanism.
図3は、点火時期が過進角された場合(図3中のST1)と、点火時期がMBTに設定された場合(図3中のST2)と、点火時期が圧縮上死点(TDC)に設定された場合(図3中のST3)との各々において気筒2内の状態を計測した結果を示す図である。図3中の実線は点火時期が過進角された場合、破線は点火時期がMBTに設定された場合、一点破線は点火時期が圧縮上死点(TDC)に設定された場合を各々示している。
FIG. 3 shows a case where the ignition timing is over-advanced (ST1 in FIG. 3), a case where the ignition timing is set to MBT (ST2 in FIG. 3), and a case where the ignition timing is compression top dead center (TDC). FIG. 6 is a diagram illustrating a result of measuring a state in a
図3において、点火時期が過進角された場合は、点火時期がMBTに設定された場合及び点火時期が圧縮上死点(TDC)に設定された場合に比べ、圧縮上死点前に燃焼される混合気の量が多くなる。このため、混合気の燃焼により発生する熱エネルギのピーク(図3中の熱発生率、発生熱量、及び燃焼質量割合を参照)が圧縮上死点前へシフトする。 In FIG. 3, when the ignition timing is over-advanced, combustion occurs before the compression top dead center, compared to when the ignition timing is set to MBT and when the ignition timing is set to compression top dead center (TDC). The amount of air-fuel mixture produced increases. For this reason, the peak of the heat energy generated by the combustion of the air-fuel mixture (see the heat generation rate, generated heat amount, and combustion mass ratio in FIG. 3) shifts to before the compression top dead center.
よって、混合気の燃焼による昇温・昇圧効果と、ピストンの上昇動作(下死点から上死
点へ向かう動作)による圧縮効果との相乗効果により、圧縮行程から膨張行程までの期間における筒内圧及び筒内温度のピーク値が大幅に上昇する。その結果、気筒内の壁面に付着した燃料が気化し、および/または燃料が気筒内の壁面に付着する前に気化して燃焼に供されると考えられる。
Therefore, in-cylinder pressure during the period from the compression stroke to the expansion stroke is obtained by a synergistic effect of the temperature increase / pressure increase effect due to the combustion of the air-fuel mixture and the compression effect due to the piston ascending operation (operation from bottom dead center to top dead center) In addition, the peak value of the in-cylinder temperature increases significantly. As a result, it is considered that the fuel attached to the wall surface in the cylinder is vaporized and / or vaporized before being attached to the wall surface in the cylinder and used for combustion.
そこで、ECU20は、筒内付着燃料量が多くなると予想される時に、点火時期を過進角させるようにした。筒内付着燃料量が多くなると予想される場合としては、内燃機関1が冷間始動される場合、内燃機関1が暖機運転状態にある場合、筒内付着燃料量の実測値が許容量を超える場合、或いは筒内付着燃料量の推定値が許容量を超える場合等を例示することができる。
Therefore, the
筒内付着燃料量の実測方法としては、光学的に液膜の厚さを計測するセンサを気筒2内に配置して実測する方法や、導電率を計測するセンサを気筒2内に配置し該センサの計測値を筒内付着燃料量に換算する方法を例示することができる。
As a method for actually measuring the amount of fuel adhering to the cylinder, a method for optically measuring the liquid film thickness in the
また、筒内付着燃料量を推定する方法としては、冷却水温度、機関始動時からの積算燃料噴射量、機関始動時からの積算吸入空気量、燃料噴射量、吸気圧、及び空燃比の少なくとも一つと筒内付着燃料量との相関関係から推定する方法を例示することができる。 In addition, as a method of estimating the in-cylinder attached fuel amount, at least the cooling water temperature, the integrated fuel injection amount from the engine start, the integrated intake air amount from the engine start, the fuel injection amount, the intake pressure, and the air-fuel ratio are at least. A method of estimating from the correlation between one and the amount of in-cylinder attached fuel can be exemplified.
筒内付着燃料量が多くなると予想される場合に、点火時期が過進角されると、筒内付着燃料を減少させることができるとともに気筒2内から排出される未燃燃料成分を減少させることも可能となる。
When the amount of in-cylinder attached fuel is expected to increase, if the ignition timing is over-advanced, the in-cylinder attached fuel can be reduced and the unburned fuel component discharged from the
ところで、上記したような点火時期の過進角が行われた場合は、図4に示すように、点火時期の進角量が多くなるほど、圧縮上死点前の気筒2内に発生する燃焼エネルギ(TDC前燃焼エネルギ)が大きくなる。
When the ignition timing over-advance is performed as described above, the combustion energy generated in the
TDC前燃焼エネルギは、圧縮行程時のピストン15の動作(下死点から上死点へ向かう動作)に抗するエネルギである。このため、TDC前燃焼エネルギが過大になると、該TDC前燃焼エネルギが内燃機関1の慣性エネルギに打ち勝ってピストン15を逆行(上死点側から下死点側へ移動)させる可能性がある。
The pre-TDC combustion energy is energy that resists the operation of the
内燃機関1の運転時は、該内燃機関1の慣性エネルギがフリクションに打ち勝つことによってクランクシャフト17が正回転する。このため、慣性エネルギからフリクションを差し引いたエネルギ(以下、「正転エネルギ」と称する)が小さい時に点火時期が過進角されると、TDC前燃焼エネルギの増加によって内燃機関1が逆回転する可能性がある。
When the
これに対し、本実施例の付着燃料低減制御では、ECU20は、内燃機関1のクランキング時のように慣性エネルギがフリクションより小さい時(すなわち、スタータモータの駆動力によってクランクシャフト17が強制回転されている時)や正転エネルギが小さい時は、点火時期の過進角を禁止するようにした。更に、正転エネルギが大きくなった時であっても、ECU20は、TDC前燃焼エネルギが正転エネルギより小さくなるよう点火時期の進角量を制限しつつ過進角を行うようにした。
In contrast, in the attached fuel reduction control of this embodiment, the
ここで、内燃機関1が冷間始動される時の過進角の実行手順について図5を参照しつつ説明する。図5において、実線は内燃機関1の実際の慣性エネルギ(Ee)の変化を示しており、一点鎖線はTDC前燃焼エネルギ(Ebtdc)の変化を示している。
Here, the execution procedure of the over-advance angle when the
図5において、内燃機関1の始動開始から初爆発生までの期間(クランキング期間)は、クランクシャフト17の回転速度が低くなるため、慣性エネルギEeが非常に小さくな
る。このような状態の時に点火時期の過進角が行われると、初爆の燃焼エネルギの大部分がTDC前燃焼エネルギとしてピストン15に作用するため、クランキングトルクの増加や始動不良を招く可能性がある。
In FIG. 5, the inertial energy Ee becomes very small during the period from the start of the
従って、内燃機関1の始動開始から初爆発生までの期間(クランキング期間)では、ECU20は、点火時期の過進角を禁止する。
Therefore, in the period from the start of the
次に、初爆発生後の連爆期間では、ECU20は、慣性エネルギEeが所定値P1を上回るまで点火時期の過進角を禁止する。前記した所定値P1は、以下のように定められる値である。
Next, in the continuous explosion period after the first explosion occurs, the
過進角実行時に内燃機関1が正回転する条件は、内燃機関1の可動部に作用するフリクション(F)とTDC前燃焼エネルギEbtdcとの総和に比して慣性エネルギEeが大きくなることである。言い換えれば、TDC前燃焼エネルギEbtdcが前記した正転エネルギ(=Ee−F)より小さくなることである。よって、所定値P1は、内燃機関1のフリクションFに一定量を加算した値に設定されることが好ましい。
The condition for forward rotation of the
ところで、内燃機関1の可動部に作用するフリクションFは、内燃機関1の温度や潤滑油の温度に応じて変化する。このため、所定値P1は、内燃機関1の温度や潤滑油の温度に応じて変更されることが好ましい。但し、内燃機関1の温度及び潤滑油の温度は、冷却水温度(水温センサ19の測定値)と相関する。このため、ECU20は、図6に示すような冷却水温度と所定値P1との関係を定めたマップに基づいて、所定値P1を決定することもできる。
By the way, the friction F acting on the movable part of the
ここで図5に戻り、初爆発生後の連爆期間において慣性エネルギEeが前記所定値P1を上回ると、ECU20は、点火時期の過進角を許可(開始)する。その際、点火時期の進角量が過度に多くなると、それに伴ってTDC前燃焼エネルギEbtdcが過大になるため、TDC前燃焼エネルギEbtdcとフリクションFとの総和が慣性エネルギEeを上回る虞がある。
Here, referring back to FIG. 5, when the inertial energy Ee exceeds the predetermined value P1 during the continuous explosion period after the initial explosion, the
そこで、ECU20は、TDC前燃焼エネルギEbtdcが慣性エネルギEeと所定値P1との差(F−P1)に等しくなるように、点火時期の進角量を制限する。このように過進角時の進角量が制限されると、図5中の過進角開始から完爆までの期間において、TDC前燃焼エネルギEbtdcは慣性エネルギEeの増加に伴って徐々に大きくなる。その結果、TDC前燃焼エネルギEbtdcとフリクションFとの総和が慣性エネルギEeを上回ることがなくなる((Ebtdc+F)<Ee)。
Therefore, the
また、内燃機関1が完爆した直後は、慣性エネルギEeが過大となるため、機関回転数が目標回転数(この場合は、ファーストアイドル回転数の目標値)を超えて過上昇する場合がある。機関回転数が目標ファーストアイドル回転数を超えて過上昇すると、振動や騒音の増加に加え、気筒2内から排出される未燃燃料成分の増加を招く可能性がある。
Further, immediately after the
これに対し、本実施例では、機関回転数が目標ファーストアイドル回転数に収束している時の慣性エネルギ(以下、「目標慣性エネルギ」と称する)P2を予め実験的に求めておく。そして、実際の慣性エネルギEeが前記目標慣性エネルギP2より大きくなった場合に、ECU20は、余剰の慣性エネルギ(以下、「余剰エネルギ」と称する)△Ee(=Ee−P2)がTDC前燃焼エネルギEbtdcによって相殺されるように、過進角時の進角量を定めるようにした。
In contrast, in this embodiment, the inertia energy (hereinafter referred to as “target inertia energy”) P2 when the engine speed has converged to the target first idle speed is experimentally obtained in advance. When the actual inertia energy Ee becomes larger than the target inertia energy P2, the
具体的には、ECU20は、TDC前燃焼エネルギEbtdcが慣性エネルギEeと所
定値P3との総和(=Ee+P3)に等しくなるように、点火時期の進角量を決定する。前記所定値P3は、余剰エネルギ△EeからフリクションFを減算した値に相当する。フリクションFは冷却水温度に応じて変化するため、ECU20は、図7に示すような冷却水温度と所定値P3との関係を定めたマップに基づいて、所定値P3を定めてもよい。このような方法により点火時期の進角量が定められると、内燃機関1が完爆した直後に機関回転数が過上昇し難くなる。その結果、振動や騒音の増加に加え、気筒2内から排出される未燃燃料成分量の増加も抑制することができる。
Specifically, the
尚、慣性エネルギEeが目標慣性エネルギP2に収束した後は、ECU20は、TDC前燃焼エネルギEbtdcが慣性エネルギEeと所定値P1との差に等しくなるように、点火時期の進角量を決定しても良い。
After the inertia energy Ee has converged to the target inertia energy P2, the
次に、本実施例における付着燃料低減制御における点火時期の決定手順について図8に沿って説明する。図8は、付着燃料低減制御における点火時期制御ルーチンを示すフローチャートである。点火時期制御ルーチンは、予めECU20のROMに記憶されたルーチンであり、ECU20によって周期的に実行される。
Next, the procedure for determining the ignition timing in the attached fuel reduction control in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing an ignition timing control routine in the adhered fuel reduction control. The ignition timing control routine is a routine stored in advance in the ROM of the
図8のルーチンにおいて、ECU20は、先ずS101において点火時期の過進角実行フラグの値が“1”であるか否かを判別する。過進角実行フラグは、筒内付着燃料量が多くなると予想される時に“1”がセットされ、筒内付着燃料量が多くならないと予想される時に“0”がリセットされる。
In the routine of FIG. 8, the
前記S101において否定判定された場合は、ECU20は、本ルーチンの実行を終了する。この場合は、点火時期の過進角は実行されず、点火時期が通常の点火時期に設定される。
If a negative determination is made in S101, the
一方、前記S101において肯定判定された場合は、ECU20は、S102へ進む。S102では、ECU20は、水温センサ19の測定値(冷却水温度thw)を読み込む。
On the other hand, if an affirmative determination is made in S101, the
S103では、ECU20は、前記S102で読み込まれた冷却水温度thwと前述した図6のマップから所定値P1を演算する。
In S103, the
S104では、ECU20は、前記S102で読み込まれた冷却水温度thwと前述した図7のマップから目標慣性エネルギP2を演算する。
In S104, the
S105では、ECU20は、現在の内燃機関1の慣性エネルギEeを演算する。慣性エネルギEeは、以下の式に基づいて算出することができる。
F=(1/2)*I*ω
In S105, the
F = (1/2) * I * ω
上記の式において、Iは内燃機関1の可動部の慣性質量であり、ωはクランクシャフト17の角速度である。
In the above formula, I is the inertial mass of the movable part of the
S106では、ECU20は、前記S105で算出された慣性エネルギEeが前記S103で算出された所定値P1より大きいか否かを判別する。S106において否定判定された場合(Ee≦P1)は、ECU20は、S102へ戻る。一方、S106において肯定判定された場合(Ee>P1)は、ECU20は、S107へ進む。
In S106, the
S107では、ECU20は、前記S105で算出された慣性エネルギEeが前記S104で算出された目標慣性エネルギP2以下であるか否かを判別する。S107において
肯定判定された場合(Ee≦P2)は、ECU20は、S108へ進む。
In S107, the
S108では、ECU20は、TDC前燃焼エネルギEbtdcが前記慣性エネルギEeと前記所定値P1との差(=Ee−P1)と等しくなるように、過進角時の点火時期αを求める。その際、ECU20は、図9に示したようなTDC前燃焼エネルギEbtdcと点火時期との関係に基づいて点火時期αを決定してもよい。
In S108, the
その後、ECU20は、前記S108において決定された点火時期αに従って、点火時期の過進角を実行する。この場合、TDC前燃焼エネルギEbtdcが正転エネルギより小さくなるため、内燃機関1の逆回転が防止される。
Thereafter, the
一方、前記S107において否定判定された場合(Ee>P2)は、ECU20は、S109へ進む。S109では、ECU20は、TDC前燃焼エネルギEbtdcが前記慣性エネルギEeと前記所定値P3との和(=Ee+P3)と等しくなるように、過進角時の点火時期βを求める。その際、ECU20は、図9に示したようなTDC前燃焼エネルギEbtdcと点火時期との関係に基づいて点火時期βを決定してもよい。
On the other hand, if a negative determination is made in S107 (Ee> P2), the
その後、ECU20は、前記S109において決定された点火時期βに従って、点火時期の過進角を実行する。この場合、余剰エネルギ△EeがTDC前燃焼エネルギEbtdcによって相殺されるため、機関回転数の過上昇が抑制される。その結果、振動や騒音の増加に加え、気筒2内から排出される未燃燃料成分量の増加も抑制することができる。
Thereafter, the
以上述べたようにECU20が図8に示すルーチンを実行することにより、本発明にかかる過進角手段、演算手段、及び制御手段が実現される。その結果、点火時期の過進角に起因した内燃機関1の逆回転を防止しつつ、気筒2内から排出される未燃燃料成分を減少させることができる。
As described above, the
1・・・・・内燃機関
2・・・・・気筒
3・・・・・吸気ポート
4・・・・・排気ポート
5・・・・・燃料噴射弁
6・・・・・スロットル弁
7・・・・・吸気圧センサ
8・・・・・エアフローメータ
9・・・・・排気浄化装置
14・・・・点火プラグ
15・・・・ピストン
16・・・・コネクティングロッド
17・・・・クランクシャフト
18・・・・クランクポジションセンサ
19・・・・水温センサ
20・・・・ECU
30・・・・吸気通路
40・・・・排気通路
DESCRIPTION OF
30 ...
Claims (4)
前記内燃機関の慣性エネルギを演算する演算手段と、
前記演算手段により算出された慣性エネルギが所定値より大きいことを条件に前記過進角手段による点火時期の進角を許可する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の点火制御システム。 Over-advance means for advancing the ignition timing of the spark ignition internal combustion engine before MBT;
Computing means for computing the inertial energy of the internal combustion engine;
Control means for permitting the advance of the ignition timing by the over-advance means on the condition that the inertial energy calculated by the arithmetic means is larger than a predetermined value;
An ignition control system for an internal combustion engine, comprising:
The ignition control system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined value is set to be equal to or greater than a friction acting on the internal combustion engine.
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JP2000240547A (en) * | 1998-12-24 | 2000-09-05 | Honda Motor Co Ltd | Ignition timing controller for internal combustion engine |
JP2004211621A (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-29 | Kokusan Denki Co Ltd | Method and device for rotation direction reverse control of internal combustion engine |
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