JP2596110B2 - Ignition timing control device for internal combustion engine - Google Patents
Ignition timing control device for internal combustion engineInfo
- Publication number
- JP2596110B2 JP2596110B2 JP33494788A JP33494788A JP2596110B2 JP 2596110 B2 JP2596110 B2 JP 2596110B2 JP 33494788 A JP33494788 A JP 33494788A JP 33494788 A JP33494788 A JP 33494788A JP 2596110 B2 JP2596110 B2 JP 2596110B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ignition
- engine
- internal combustion
- arc
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ガソリンエンジン時の点火式エンジン(内
燃機関)における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 an ignition type engine (internal combustion engine) in a gasoline engine.
[従来の技術] 従来より、ガソリンエンジンの点火時期制御は例えば
次のようにして行なわれている。すなわち、エンジンの
吸入空気量を検出する流量センサおよびエンジン回転数
を検出するエンジン回転数センサからエンジンの運転状
態を検出し、これらのセンサからの検出結果に基づい
て、吸入空気量Aをエンジン回転数Nで割って得られる
体積効率Ev(A/N)とエンジン回転数Nとで決まる進角
値(点火時期情報)をもった2次元マップから点火時期
情報を求め、この点火時期情報に適宜の補正を行ない、
このようにして得られた点火時期情報に基づき点火手段
(点火プラグやイグニッションコイル等)を作動させる
ことにより、エンジンの点火時期を制御している。[Prior Art] Conventionally, ignition timing control of a gasoline engine has been performed, for example, as follows. That is, the operating state of the engine is detected from a flow rate sensor for detecting the intake air amount of the engine and an engine speed sensor for detecting the engine speed, and the intake air amount A is determined based on the detection results from these sensors. The ignition timing information is obtained from a two-dimensional map having an advanced value (ignition timing information) determined by the volume efficiency Ev (A / N) obtained by dividing by the number N and the engine speed N, and the ignition timing information is appropriately determined. Correction,
The ignition timing of the engine is controlled by operating the ignition means (ignition plug, ignition coil, etc.) based on the ignition timing information obtained in this manner.
ところで、点火プラグで火花を飛ばすメカニズムは次
のとおりである。まず、イグニッションコイルへの通電
電流i(A)は、バッテリ電圧をE(V)、イグニッシ
ョンコイルの1次コイルの直流抵抗およびインダクタン
スをそれぞれR(Ω),L(H)、通電開始からの時間を
t(sec)とすると、 i=E/R{1−exp(−Rt/L)} …(1) で表わされる。すなわち、第7図に示すごとく、イグニ
ッションコイル9へはパワートランジスタ10をオンする
ことにより、上記(1)式に従って1次電流が流れて、
イグニッションコイル9にエネルギーが蓄積される。そ
して、その後にパワートランジスタ10をオフすると、1
次電流が遮断され、イグニッションコイル9の2次コイ
ルに大きな電圧が発生し、この2次電圧によってイグニ
ッションコイル9の2次コイル9の2次コイルに接続さ
れている点火プラグ7に火花が飛ぶのである。このとき
放電アークは2次放電エネルギーがなくなるまで続く。By the way, the mechanism of flying a spark by the spark plug is as follows. First, the energizing current i (A) to the ignition coil is represented by E (V) as the battery voltage, R (Ω) and L (H) as the DC resistance and inductance of the primary coil of the ignition coil, respectively, and the time from the start of energization. Is t (sec), i = E / R {1-exp (-Rt / L)} (1) That is, as shown in FIG. 7, by turning on the power transistor 10 to the ignition coil 9, a primary current flows according to the above equation (1),
Energy is stored in the ignition coil 9. After that, when the power transistor 10 is turned off, 1
The secondary current is interrupted, and a large voltage is generated in the secondary coil of the ignition coil 9. This secondary voltage causes a spark to fly to the ignition plug 7 connected to the secondary coil of the secondary coil 9 of the ignition coil 9. is there. At this time, the discharge arc continues until the secondary discharge energy is exhausted.
なお、第7図において、14はバッテリ、15はキースイ
ッチである。In FIG. 7, reference numeral 14 denotes a battery, and 15 denotes a key switch.
また、イグニッションコイルの1次電流特性と2次放
電エネルギー特性とを示すと、第8図(a),(b)の
ようになる。Further, the primary current characteristics and the secondary discharge energy characteristics of the ignition coil are as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).
[発明が解決しようのする課題] しかしながら従来のエンジンの点火時期制御装置で
は、特に多気筒高回転エンジンにおいて、点火を1個の
イグニッションコイルを用いて行なうと、点火の周波数
が大きくなり、次のような問題が生じる。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional ignition timing control device for an engine, particularly in a multi-cylinder high-speed engine, if ignition is performed using one ignition coil, the frequency of ignition increases, and Such a problem arises.
(1)コイル通電の時間が確保しにくくなり、1次遮断
電流が第9図(a)に示すように下がって、2次電圧も
下がる。このため、点火プラグで花火が飛びにくくな
る。(1) It is difficult to secure the time for energizing the coil, so that the primary cutoff current decreases as shown in FIG. 9A, and the secondary voltage also decreases. For this reason, fireworks are less likely to fly with the spark plug.
(2)上記(1)項の理由により、点火が行なわれて、
十分2次放電エネルギーが放電されていないにも拘ら
ず、第9図(b)に示すように途中でアークを切って、
すぐ次の通電に入る必要があるため、アーク時間が短く
なり、着火に失敗するおそれがある。(2) For the reason of the above (1), ignition is performed,
Although the secondary discharge energy was not sufficiently discharged, the arc was cut off in the middle as shown in FIG.
Since it is necessary to immediately start the energization, the arc time is shortened, and ignition may fail.
本発明は、このような問題点を解決しようとするもの
で、多気筒高回転エンジンにおいて、点火を1個のイグ
ニッションコイルを用いて行なう場合に、エンジン負荷
状態に応じてアーク時間または通電開始時間を適宜優先
させることにより、失敗のない着火を実現できるように
した、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。The present invention is intended to solve such a problem. In a multi-cylinder high-speed engine, when ignition is performed using a single ignition coil, an arc time or an energization start time according to an engine load state. It is an object of the present invention to provide an ignition timing control device for an engine, which can realize ignition without failure by appropriately giving priority to.
[課題を解決するための手段] このため、本発明のエンジンの点火時期制御装置は、
内燃機関の燃焼室へ向け点火部を配置されるとともにイ
グニッションコイルの2次側に接続された点火プラグ
と、該イグニッションコイルの1次側に接続されオンオ
フすることにより該イグニッションコイルに通電の開始
および放電の開始を行なわせるスイッチ手段と、該スイ
ッチ手段のオンオフ時期を制御する制御手段とをそな
え、該制御手段が、該内燃機関の運転状態に応じてアー
ク時間を設定するアーク時間設定手段と、該内燃機関の
運転状態に応じて通電開始時期を設定する通電開始時期
設定手段と、該内燃機関が所要の負荷状態より低い負荷
での運転状態では該アーク時間設定手段で設定されたア
ーク時間を優先し該内燃機関が該所要の負荷状態より高
い負荷の運転状態では該通電開始時期設定手段で設定さ
れた該通電開始時期を優先させるように該スイッチ手段
を制御する判定手段とをそなえて構成されたことを特徴
としている。[Means for Solving the Problems] For this reason, the engine ignition timing control device of the present invention
An ignition portion is arranged toward the combustion chamber of the internal combustion engine, and an ignition plug connected to the secondary side of the ignition coil is connected to the ignition coil. The ignition coil is connected to the primary side of the ignition coil to turn on and off, thereby energizing the ignition coil. Switch means for starting discharge, and control means for controlling the on / off timing of the switch means, wherein the control means sets an arc time according to the operating state of the internal combustion engine, An energization start time setting means for setting an energization start time according to an operation state of the internal combustion engine; and an arc time set by the arc time setting means when the internal combustion engine is operating at a load lower than a required load state. When the internal combustion engine is operating with a load higher than the required load state, the power supply start time set by the power supply start time setting means is given priority. Is characterized in that it is configured to include a determination means for controlling said switching means so as to previously be.
[作 用] 上述の本発明のエンジンの点火時期制御装置では、内
燃機関が所要の負荷状態より低い負荷での運転状態で
は、アーク時間設定手段で設定されたアーク時間を優先
し、内燃機関が所要の負荷状態より高い負荷の運転状態
では、通電開始時期設定手段で設定された通電開始時期
を優先させるように、スイッチ手段を制御する。[Operation] In the above-described ignition timing control device for an engine of the present invention, when the internal combustion engine is operating at a load lower than the required load state, the arc time set by the arc time setting means is given priority, and the internal combustion engine is activated. In an operation state of a load higher than the required load state, the switch means is controlled so that the power supply start time set by the power supply start time setting means is prioritized.
[実 施 例] 以下、図面により本発明の一実施例としてのエンジン
の点火時期制御装置について説明すると、第1図はその
制御ブロック図、第2図は本装置を有するエンジンシス
テムを示す全体構成図、第3図はその制御要領を説明す
るためのフローチャート、第4図はエンジン負荷に対す
る最小アーク時間を説明するグラフ、第5図は点火進角
を記憶するテーブルマップ図、第6図はその作用を説明
するためのタイミングチャートである。[Embodiment] Hereinafter, an engine ignition timing control apparatus as an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a control block diagram thereof, and FIG. FIG. 3, FIG. 3 is a flow chart for explaining the control procedure, FIG. 4 is a graph for explaining the minimum arc time with respect to the engine load, FIG. 5 is a table map for storing the ignition advance angle, and FIG. 6 is a timing chart for explaining an operation.
さて、本装置によって制御される車載用ガソリンエン
ジンシステムは、第2図のようになるが、この第2図に
おいて、ガソリンエンジンE(以下、単にエンジンEと
いう)は直列4気筒エンジンとして構成されており、こ
のエンジンEは各気筒の燃焼室に通じる吸気通路1およ
び排気通路2を有していて、吸気通路1と燃焼室とは吸
気弁によって連通制御されるとともに、排気通路2と燃
焼室とは排気弁によって連通制御されるようになってい
る。The vehicle-mounted gasoline engine system controlled by the present apparatus is as shown in FIG. 2. In FIG. 2, the gasoline engine E (hereinafter simply referred to as engine E) is configured as an in-line four-cylinder engine. The engine E has an intake passage 1 and an exhaust passage 2 that communicate with the combustion chamber of each cylinder. The communication between the intake passage 1 and the combustion chamber is controlled by an intake valve, and the exhaust passage 2 and the combustion chamber communicate with each other. Are controlled by an exhaust valve.
また、吸気通路1には、上流側から順にエアクリーナ
3,スロットル弁4および電磁式燃料噴射弁(インジェク
タ)5が設けられており、排気通路2には、その上流側
から順に図示しない排気ガス浄化用の触媒コンバータ
(三元触媒)およびマフラ(消音器)6が設けられてい
る。In addition, an air cleaner is provided in the intake passage 1 in order from the upstream side.
3, a throttle valve 4 and an electromagnetic fuel injection valve (injector) 5 are provided. In the exhaust passage 2, a catalytic converter (three-way catalyst) and a muffler (silencer) for purifying exhaust gas (not shown) are arranged in order from the upstream side. Device 6 is provided.
なお、インジェクタ5は吸気マニホルド部分に気筒数
だけ設けられている。今、本実施例のエンジンEは直列
4気筒エンジンであるから、インジェクタ5は4個設け
られていることになる。即ちいわゆるマルチポイント燃
料噴射(MPI)方式のエンジンであるということができ
る。Note that the injectors 5 are provided in the intake manifold portion by the number of cylinders. Now, since the engine E of the present embodiment is an in-line four-cylinder engine, four injectors 5 are provided. That is, it can be said that the engine is a so-called multipoint fuel injection (MPI) type engine.
また、スロットル弁4はワイヤケーブルを介してアク
セルペダルに連結されており、これによりアクセルペダ
ルの踏込み量に応じて開度が変わるようになっている。The throttle valve 4 is connected to an accelerator pedal via a wire cable, so that the opening changes according to the amount of depression of the accelerator pedal.
さらに、各気筒には、その燃焼室へ向け点火部を配置
される点火プラグ7(第2図においては本来はエンジン
燃焼室の近傍に点火プラグ7を描くべきであるが、紙面
の都合で、点火プラグ7は別の位置に描かれている)が
設けられており、各点火プラグ7はディストリビュータ
8に接続されていて、このディストリビュータ8はイグ
ニッションコイル9に接続されている。そして、イグニ
ッションコイル9の1次コイル順に接続されたパワート
ランジスタ(スイッチ手段)10のオフ動作によってイグ
ニッションコイル9の2次コイル側に高い電圧が発生し
て、ディストリビュータ8につながっている4本の点火
プラグ7のいずれかがスパーク(点火)するようになっ
ている。なお、パワートランジスタ10のオン動作によっ
てイグニッションコイル9は通電(充電)を開始する。Further, in each cylinder, a spark plug 7 in which an ignition section is arranged toward its combustion chamber (in FIG. 2, the spark plug 7 should be drawn near the engine combustion chamber, but due to space limitations, Each spark plug 7 is connected to a distributor 8, which is connected to an ignition coil 9. A high voltage is generated on the secondary coil side of the ignition coil 9 by the OFF operation of the power transistor (switch means) 10 connected in the primary coil order of the ignition coil 9, and the four ignitions connected to the distributor 8 Either of the plugs 7 sparks (ignites). The ignition coil 9 starts energization (charging) by the ON operation of the power transistor 10.
このような構成により、スロットル弁4の開度に応じ
エアクリーナ3を通じて吸入された空気が吸気マニホル
ド部分でインジェクタ5からの燃料と適宜の空燃比とな
るように混合され、燃焼室内で点火プラグ7を適宜のタ
イミングで点火させることにより、燃焼せしめられて、
エンジントルクを発生させたのち、混合気は、排ガスと
して排気通路3へ排出され、触媒コンバータで排ガス中
のCO,HC,NOxの3つの有害成分を浄化されてから、マフ
ラ6で消音されて大気側へ放出されるようになってい
る。With such a configuration, the air sucked through the air cleaner 3 according to the opening degree of the throttle valve 4 is mixed with the fuel from the injector 5 at the intake manifold portion so as to have an appropriate air-fuel ratio, and the ignition plug 7 is discharged in the combustion chamber. By igniting at the appropriate timing, it is burned,
After generating the engine torque, the air-fuel mixture is discharged as exhaust gas into the exhaust passage 3, where the catalytic converter purifies the three harmful components of CO, HC, and NOx in the exhaust gas, and then is muffled by the muffler 6 to release the air. It is designed to be released to the side.
ところで、このエンジンEの点火時期を制御するため
に、エアフローセンサ11とクランク位置センサ12とが設
けられている。Incidentally, an air flow sensor 11 and a crank position sensor 12 are provided to control the ignition timing of the engine E.
ここで、エアフローセンサ11は、吸気通路1における
エアクリーナ配設部分に設けられ、吸入空気量をカルマ
ン渦情報から検出する体積流量計で、クランク位置セン
サ12は、例えば各気筒の75゜BTDC位置を検出するもの
で、これによりエンジン回転数Nを検出することができ
る。従って、このクランク位置センサ12はエンジン回転
数センサを兼ねているので、以下、必要に応じ、このク
ランク位置センサ12をエンジン回転数センサと称するこ
とがある。Here, the air flow sensor 11 is a volume flow meter that is provided in an air cleaner provided portion of the intake passage 1 and detects the amount of intake air from Karman vortex information. The crank position sensor 12 detects, for example, the 75 ° BTDC position of each cylinder. This allows the engine speed N to be detected. Therefore, since the crank position sensor 12 also functions as an engine speed sensor, the crank position sensor 12 may be hereinafter referred to as an engine speed sensor as needed.
なお、実際は、このエンジンEについては、点火時期
制御のほか、燃料供給制御等の種々の制御を施すので、
図示しないが、種々のセンサが設けられている。即ち、
吸入空気温度を検出する吸気温度センサ,大気圧を検出
する大気圧センサ,スロットル弁4の開度を検出するポ
テンショメータ式のスロットルセンサ,アイドリング状
態を検出するアイドルスイッチ,排ガス中の酸素濃度
(O2濃度)を検出する酸素濃度センサ(O2センサ),エ
ンジン冷却水温を検出する水温センサなどである。Actually, since various controls such as fuel supply control are performed on the engine E in addition to the ignition timing control,
Although not shown, various sensors are provided. That is,
Intake air temperature sensor for detecting intake air temperature, atmospheric pressure sensor for detecting atmospheric pressure, potentiometer type throttle sensor for detecting opening of throttle valve 4, idle switch for detecting idling state, oxygen concentration in exhaust gas (O 2 Oxygen concentration sensor (O 2 sensor) for detecting the concentration of water, and a water temperature sensor for detecting the temperature of the engine cooling water.
そして、上記の各センサからの検出信号は、CPU,RAM,
ROMおよび所要のインタフェース回路等からなる電子制
御ユニット(ECU)13へ入力されるようになっている。
なお、このECU13へは、図示しないがバッテリ14の電圧
を検出するバッテリセンサからの電圧信号やイグニッシ
ョンスイッチ(キースイッチ)15からの信号も入力され
ている。And the detection signal from each of the above sensors is CPU, RAM,
The data is input to an electronic control unit (ECU) 13 including a ROM and a required interface circuit.
Although not shown, a voltage signal from a battery sensor that detects the voltage of the battery 14 and a signal from an ignition switch (key switch) 15 are also input to the ECU 13.
ところで、ECU13は、パワートランジスタ10のオンオ
フ時期を制御する制御手段の機能を有しているため、こ
のECU13からは点火時期制御信号が点火ドライバ16を介
してパワートランジスタ10へ出力され、更にはイグニッ
ションコイル9からディストリビュータ8を介して4つ
の点火プラグ7を順次スパークさせてゆくようになって
いる。By the way, since the ECU 13 has a function of control means for controlling the ON / OFF timing of the power transistor 10, an ignition timing control signal is output from the ECU 13 to the power transistor 10 via the ignition driver 16, and furthermore, the ignition is performed. The four spark plugs 7 are sequentially sparked from the coil 9 via the distributor 8.
点火ドライバ16は、第1,第2のワンショットマルチバ
イブレータ17,18,フリップフロップ19を有しており、第
1のワンショットマルチバイブレータ17はクランク位置
センサ12から75゜BTDC位置信号でトリガされて、パワー
トランジスタ10をオフすべきとき(点火開始時期)にパ
ルス信号を出すもので、第2のワンショットマルチバイ
ブレータ18は第1のワンショットマルチバイブレータ17
の出力でトリガされて、パワートランジスタ10をオンす
べきとき(通電開始時期)にパルス信号を出すもので、
第1のワンショットマルチバイブレータ17からの出力は
フリップフロップ19のリセット端へ入力され、第2のワ
ンショットマルチバイブレータ18からの出力はフリップ
フロップ19のセット端へ入力されるようになっている。
そして、フリップフロップ19の出力がパワートランジス
タ10の制御端(ベース端)へ入力されるようになってい
る。The ignition driver 16 has first and second one-shot multivibrators 17, 18 and a flip-flop 19, and the first one-shot multivibrator 17 is triggered by a 75 ° BTDC position signal from the crank position sensor 12. When the power transistor 10 is to be turned off (ignition start timing), a pulse signal is output. The second one-shot multivibrator 18 includes a first one-shot multivibrator 17.
Is triggered by the output of (1), and issues a pulse signal when the power transistor 10 should be turned on (at the start of energization).
The output from the first one-shot multivibrator 17 is input to the reset terminal of the flip-flop 19, and the output from the second one-shot multivibrator 18 is input to the set terminal of the flip-flop 19.
Then, the output of the flip-flop 19 is input to the control terminal (base terminal) of the power transistor 10.
そして、各ワンショットマルチバイブレータ17,18に
おけるトリガ信号が入力されてからパルス信号を出すま
での時間α,βはそれぞれECU13からの信号によって設
定されるようになっている。The times α and β from when the trigger signal is input to the one-shot multivibrators 17 and 18 until the pulse signal is output are set by signals from the ECU 13, respectively.
また、フリップフロップ19がリセットされると、パワ
ートランジスタ10はオフとなり、フリップフロップ19が
セットされると、パワートランジスタ10はオンとなるた
め、第1のワンショットマルチバイブレータ17は点火時
期タイミングを決定し、第2のワンショットマルチバイ
ブレータ18は点火コイル通電タイミングを決定する。When the flip-flop 19 is reset, the power transistor 10 is turned off. When the flip-flop 19 is set, the power transistor 10 is turned on. Therefore, the first one-shot multivibrator 17 determines the ignition timing. Then, the second one-shot multivibrator 18 determines the ignition coil energization timing.
さらに、上記の時間α,βを決定するために、ECU13
は、第1図に示すごとく、点火進角テーブル20,点火時
期設定手段21,通電開始時期設定手段22,アーク時間設定
手段23,判定手段24の機能を有している。Further, to determine the above times α and β, the ECU 13
Has functions of an ignition advance table 20, an ignition timing setting unit 21, an energization start timing setting unit 22, an arc time setting unit 23, and a determination unit 24, as shown in FIG.
ここで、点火直角テーブル20は、第5図に示すよう
に、エンジン負荷情報を有するA/N(吸入空気量Aをエ
ンジン回転数Nで割って得られる体積効率)とエンジン
回転数Nとから要求点火進各SAij(以下、SAijを区別し
て説明する必要のない場合は、これを代表してSAとい
う)が決まる二次元メモリを有するもので、点火時期設
定手段21は、上記の点火進各SA,75゜BTDC位置信号周期
Tから上記の時間αを演算して設定するものである。Here, as shown in FIG. 5, the ignition right angle table 20 is based on A / N (volume efficiency obtained by dividing the intake air amount A by the engine speed N) having the engine load information and the engine speed N. The ignition timing setting means 21 has a two-dimensional memory for determining each required ignition advance SAij (hereinafter referred to as SA when it is not necessary to distinguish the SAij separately). The above time α is calculated and set from SA, 75 か ら BTDC position signal cycle T.
通電開始時期設定手段22は、75゜BTDC位置信号周期T
から最適コイル通電時間(ドゥエル時間)DWELLを引く
ことによりアーク開始時間に相当する時間βを演算して
設定するもので、アーク時間設定手段23は、第4図に示
すようにエンジン負荷情報を有するA/Nから要求アーク
時間ARCが決まるメモリあるいは演算手段を有するもの
である。The energization start time setting means 22 determines the 75 ° BTDC position signal period T
The time β corresponding to the arc start time is calculated and set by subtracting the optimum coil energizing time (dwell time) DWELL from the above. The arc time setting means 23 has the engine load information as shown in FIG. It has a memory or arithmetic means for determining the required arc time ARC from A / N.
判定手段24は、もし通電開始時期設定手段22で設定さ
れた値βがアーク時間設定手段23で設定された値ARCよ
り小さいときは、β=ARCにするものであるが、第4図
に示すARC−A/N特性からわかるように、ARCの値はエン
ジン低負荷状態ほど大きいので、この判定手段24は、エ
ンジンEが所望の負荷状態より低い負荷での運転状態で
はアーク時間設定手段23で設定されたアーク時間ARCを
優先し、エンジンEが上記所要の負荷状態より高い負荷
の運転状態では、通電開始時期設定手段22で設定された
通電開始時期情報βを優先させた結果を出す。The determination means 24 sets β = ARC if the value β set by the energization start time setting means 22 is smaller than the value ARC set by the arc time setting means 23, as shown in FIG. As can be seen from the ARC-A / N characteristics, the value of ARC is larger in the low engine load state, so that the determination means 24 determines whether the engine E is operating under a load lower than the desired load state. The set arc time ARC is prioritized, and when the engine E is in an operation state with a load higher than the required load state, a result is given in which the energization start timing information β set by the energization start timing setting means 22 is prioritized.
このように、エンジンEが低負荷運転状態では、アー
ク時間ARCを優先させ、エンジンEが高負荷運転状態で
は、通電開始時期情報βを優先させた方がよいのは、次
の理由からである。すなわち、エンジンの低負荷運転状
態では、内部EGR(燃焼室から排出されずに次のサイク
ルに持ち越される前回の排ガス割合)が多くなるため、
着火しにくく、このためエンジンの低負荷運転状態で
は、アーク時間は長い方がよく、又プラグ要求電圧(点
火プラグギャップで絶縁破壊が起こるために必要な電
圧)は、空気密度が大きいほど高くなるため、エンジン
の高負荷運転状態では、通電開始時期情報βを優先させ
て、プラグ要求電圧をできるだけ大きくするのがよいか
らである。As described above, it is better to give priority to the arc time ARC when the engine E is in the low load operation state and give priority to the energization start timing information β when the engine E is in the high load operation state for the following reasons. . In other words, when the engine is in a low-load operation state, the internal EGR (the ratio of the previous exhaust gas that is not discharged from the combustion chamber and carried over to the next cycle) increases,
It is difficult to ignite. Therefore, in the low load operation state of the engine, it is better that the arc time is long, and the required plug voltage (the voltage required to cause insulation breakdown in the spark plug gap) increases as the air density increases. Therefore, in the high-load operation state of the engine, the plug request voltage should be set as high as possible by giving priority to the energization start timing information β.
次に、点火のための制御要領を第3図に示すフローチ
ャートを用いて説明する。なお、このフローチャートで
示すルーチンは、75゜BTDC位置信号が割込み信号として
入力されるたびに動作するものとする。まず、ステップ
A1で、エアフローセンサ11からの検出信号から吸入空気
量を計測して、これをAIRとおく。その後は、ステップA
2〜A4で、クランク位置センサ12からの75゜BTDC位置信
号を用いて、75゜BTDC位置信号周期Tを求め、この周期
Tに基づいてエンジン回転数Nを演算する(ステップA
5)。Next, the control procedure for ignition will be described with reference to the flowchart shown in FIG. It should be noted that the routine shown in this flowchart operates every time a 75 ° BTDC position signal is input as an interrupt signal. First, step
At A1, the intake air amount is measured from the detection signal from the air flow sensor 11, and this is set as AIR. After that, step A
In steps 2 to A4, a 75 ° BTDC position signal period T is obtained using the 75 ° BTDC position signal from the crank position sensor 12, and the engine speed N is calculated based on the period T (step A).
Five).
さらに、ステップA6では、ステップA5で求めたエンジ
ン回転数Nと、ステップA1で求めた吸入空気量AIRとか
らA/Nを求める。Further, in step A6, A / N is obtained from the engine speed N obtained in step A5 and the intake air amount AIR obtained in step A1.
このようにして、現在のエンジン負荷情報A/Nおよび
エンジン回転数Nが検出されると、これらの情報から、
最適な点火進角SAを第5図に示すテーブルから探し出す
(ステップA7)。In this manner, when the current engine load information A / N and the engine speed N are detected, from these information,
The optimum ignition advance SA is found from the table shown in FIG. 5 (step A7).
その後は、点火時期設定手段21で、α={(75−SA)
/180}×Tなる演算を施すことにより、点火までの時間
αを求め(ステップA8)、ステップA9で、このαを第1
のワンショットマルチバイブレータ17にセットする。After that, the ignition timing setting means 21 calculates α = {(75−SA)
By performing an operation of / 180} × T, the time α until the ignition is obtained (step A8).
Is set to the one-shot multivibrator 17.
一方、ステップA10では、通電開始時期設定手段22に
よって、T−DWELLからアーク時間の最大値βが演算に
より求められるとともに、ステップA11では、アーク時
間設定手段23によって、第4図に示すような特性図から
アーク時間ARCが設定される。On the other hand, in step A10, the energization start time setting means 22 calculates the maximum value of the arc time β from the T-DWELL by calculation, and in step A11, the arc time setting means 23 calculates the characteristic as shown in FIG. The arc time ARC is set from the figure.
その後は、判定手段24で、β<ARCがどうかが判断さ
れ、もしβ<ARCなら、ARCが優先されて、β=ARCにさ
れ、そうでなければβはそのまま使用される(ステップ
A12)。そして次のステップA13では、ステップA12で求
めたβが第2のワンショットマルチバイブレータ18にセ
ットされる。Thereafter, the determination means 24 determines whether β <ARC, and if β <ARC, ARC is prioritized and β = ARC, otherwise β is used as it is (step
A12). Then, in the next step A13, β obtained in step A12 is set in the second one-shot multivibrator 18.
このようにして、αのタイミングで、パワートランジ
スタ10がオフされて、イグニッションコイル9の2次側
に高電圧が発生して、点火プラグ7が着火し、βのタイ
ミングで、パワートランジスタ10がオンされて、アーク
が消えるとともにイグニッションコイル9への通電が開
始される。In this manner, the power transistor 10 is turned off at the timing α, a high voltage is generated on the secondary side of the ignition coil 9, the ignition plug 7 is ignited, and the power transistor 10 is turned on at the timing β. Then, the arc is extinguished and energization of the ignition coil 9 is started.
このときアーク時間とイグニッションコイル9の2次
電圧とがトレードオフの関係となるようなエンジン高回
転時においては、βのタイミングは、エンジンEが低負
荷運転状態(この状態は吸気密度が低いために要求電圧
は高くないが、着火が困難なため、アーク時間を長くと
りたい運転状態)では、アーク時間設定手段23で設定さ
れたアーク時間ARCが優先たれ、エンジンEが高負荷運
転状態(この状態は吸気密度が大きく要求電圧が高い
が、着火性はよい運転状態)では、通電開始時期設定手
段22で設定された通電開始時期情報βが優先されるの
で、多気筒高回転エンジンにおいて、点火を1個のイグ
ニッションコイルを用いて行なう場合でも、失敗のない
着火を実現できるものである。At this time, when the engine is rotating at a high speed such that the arc time and the secondary voltage of the ignition coil 9 have a trade-off relationship, the timing of β is determined when the engine E is in a low-load operation state (in this state, the intake density is low. However, in the operation state where the required voltage is not high, but it is difficult to ignite, the arc time ARC set by the arc time setting means 23 is prioritized in the operation state in which it is difficult to ignite. In the state where the intake density is high and the required voltage is high, but the ignition voltage is good, the energization start timing information β set by the energization start timing setting means 22 is prioritized. Is performed using a single ignition coil, it is possible to realize ignition without failure.
なお、75゜BTDC位置信号,第1,第2のワンショットマ
ルチバイブレータの各出力,イグニッションコイルの1
次コイル電流をそれぞれ示すと、第6図(a)〜(d)
のようになる。The 75 ° BTDC position signal, each output of the first and second one-shot multivibrators, and the output of the ignition coil
6 (a) to 6 (d) show the secondary coil currents respectively.
become that way.
また、ECU13は、その他、インジェクタ4からの燃料
噴射量を制御して空燃比を制御する機能等を有している
が、本実施例では、公知の制御方法を採るものとする。In addition, the ECU 13 has a function of controlling the air-fuel ratio by controlling the fuel injection amount from the injector 4 and the like. In this embodiment, a known control method is adopted.
さらに、本発明は、ディストリビュータを使用せず、
すべて半導体スイッチング素子のスイッチング動作によ
って、点火プラグへの分配を行なう低圧配電方式の点火
装置にも適用できることはいうまでもない。Further, the present invention does not use a distributor,
It goes without saying that the present invention can also be applied to a low-voltage distribution type ignition device in which distribution is performed to an ignition plug by switching operation of semiconductor switching elements.
なお、本発明の内燃機関の点火時期制御装置は、4気
筒以外の多気筒エンジンの点火時期制御にも適用できる
ことはもちろんである。It should be noted that the ignition timing control device for an internal combustion engine of the present invention can of course be applied to the ignition timing control of a multi-cylinder engine other than the four-cylinder engine.
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の内燃機関の点火時期制
御装置によれば、内燃機関が所要の負荷状態より低い負
荷での運転状態では、アーク時間設定手段で設定された
アーク時間を優先し、内燃機関が該所要の負荷状態より
高い負荷の運転状態では、通電開始時期設定手段で設定
された該通電開始時期を優先させるように、パワートラ
ンジスタ等のスイッチ手段を制御するように構成されて
いるので、多気筒高回転エンジンにおいて、点火を1個
のイグニッションコイルを用いて行なう場合でも、失敗
のない着火を実現できる利点がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the ignition timing control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, when the internal combustion engine is operating at a load lower than the required load state, the arc set by the arc time setting means is set. When the internal combustion engine is operating under a load higher than the required load state, priority is given to time, and switch means such as a power transistor is controlled so as to give priority to the energization start time set by the energization start time setting means. Therefore, in a multi-cylinder high-rotation engine, there is an advantage that even if ignition is performed using one ignition coil, ignition without failure can be realized.
第1〜6図は本発明の一実施例としての内燃機関の点火
時期制御装置を示すもので、第1図はその制御ブロック
図、第2図は本装置を有するエンジンシステムを示す全
体構成図、第3図はその制御要領を説明するためのフロ
ーチャート、第4図はエンジン負荷に対する最小アーク
時間を説明するグラフ、第5図は点火進角を記憶するテ
ーブルマップ図、第6図はその作用を説明するためのタ
イミングチャートであり、第7図はイグニッションコイ
ルへの通電電流を説明するため電気回路図、第8図はエ
ンジン低回転時でのイグニッションコイル1次電流特性
および2次放電エネルギー特性を示す図、第9図はエン
ジン高回転時でのイグニッションコイル1次電流特性お
よび2次放電エネルギー特性を示す図である。 1……吸気通路、2……排気通路、3……エアクリー
ナ、4……スロットル弁、5……電磁弁(インジェク
タ)、6……マフラ、7……点火プラグ、8……ディス
トリビュータ、9……イグニッションコイル、10……パ
ワートランジスタ(スイッチ手段)、11……エアフロー
センサ(体積流量計)、12……クランク位置センサ(エ
ンジン回転数センサ)、13……電子制御ユニット(EC
U)、14……バッテリ、15……イグニッションスイッチ
(キースイッチ)、16……点火ドライバ、17……第1の
ワンショットマルチバイブレータ、18……第2のワンシ
ョットマルチバイブレータ、19……フリップフロップ、
20……点火進角テーブル、21……点火時期設定手段、22
……通電開始時期設定手段、23……アーク時期設定手
段、24……判定手段、E……エンジン。1 to 6 show an ignition timing control device for an internal combustion engine as an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a control block diagram thereof, and FIG. 2 is an overall configuration diagram showing an engine system having the device. FIG. 3 is a flowchart for explaining the control procedure, FIG. 4 is a graph for explaining the minimum arc time with respect to the engine load, FIG. 5 is a table map for storing the ignition advance angle, and FIG. FIG. 7 is an electric circuit diagram for explaining a current flowing through the ignition coil, and FIG. 8 is a primary current characteristic and a secondary discharge energy characteristic of the ignition coil when the engine is running at a low speed. FIG. 9 is a diagram showing an ignition coil primary current characteristic and a secondary discharge energy characteristic at the time of high engine rotation. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Intake passage, 2 ... Exhaust passage, 3 ... Air cleaner, 4 ... Throttle valve, 5 ... Solenoid valve (injector), 6 ... Muffler, 7 ... Spark plug, 8 ... Distributor, 9 ... ... Ignition coil, 10 ... Power transistor (switch means), 11 ... Air flow sensor (volume flow meter), 12 ... Crank position sensor (engine speed sensor), 13 ... Electronic control unit (EC
U), 14 ... battery, 15 ... ignition switch (key switch), 16 ... ignition driver, 17 ... first one-shot multivibrator, 18 ... second one-shot multivibrator, 19 ... flip-flop ,
20: ignition advance table, 21: ignition timing setting means, 22
... Energization start time setting means, 23... Arc time setting means, 24... Determination means, E.
Claims (1)
るとともにイグニッションコイルの2次側に接続された
点火プラグと、該イグニッションコイルの1次側に接続
されオンオフすることにより該イグニッションコイルに
通電の開始および放電の開始を行なわせるスイッチ手段
と、該スイッチ手段のオンオフ時期を制御する制御手段
とをそなえ、該制御手段が、該内燃機関の運転状態に応
じてアーク時間を設定するアーク時間設定手段と、該内
燃機関の運転状態に応じて通電開始時期を設定する通電
開始時期設定手段と、該内燃機関が所要の負荷状態より
低い負荷での運転状態では該アーク時間設定手段で設定
されたアーク時間を優先し該内燃機関が該所要の負荷状
態より高い負荷の運転状態では該通電開始時期設定手段
で設定された該通電開始時期を優先させるように該スイ
ッチ手段を制御する判定手段とをそなえて構成されたこ
とを特徴とする、内燃機関の点火時期制御装置。A spark plug connected to a secondary side of an ignition coil; and an ignition plug connected to a primary side of the ignition coil to turn on and off the ignition coil. And a control means for controlling the on / off timing of the switch means, wherein the control means sets an arc time in accordance with an operation state of the internal combustion engine. Time setting means, energization start time setting means for setting energization start timing according to the operation state of the internal combustion engine, and setting by the arc time setting means when the internal combustion engine is operating at a load lower than a required load state. When the internal combustion engine is in an operation state with a load higher than the required load state, priority is given to the set arc time, and the communication time set by the energization start time setting means is set. Start time and characterized in that it is configured to include a determination means for controlling said switching means so as to prioritize, ignition timing control apparatus for an internal combustion engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33494788A JP2596110B2 (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Ignition timing control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33494788A JP2596110B2 (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Ignition timing control device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02181073A JPH02181073A (en) | 1990-07-13 |
JP2596110B2 true JP2596110B2 (en) | 1997-04-02 |
Family
ID=18283013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33494788A Expired - Lifetime JP2596110B2 (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Ignition timing control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2596110B2 (en) |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP33494788A patent/JP2596110B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02181073A (en) | 1990-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5626117A (en) | Electronic ignition system with modulated cylinder-to-cylinder timing | |
JP4469528B2 (en) | Method for operation of an internal combustion engine | |
US4574588A (en) | Automobile exhaust purifying system | |
JP2008002332A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP5995613B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP3393626B2 (en) | Ignition timing control device for internal combustion engine | |
JP2004332598A (en) | Start control device for internal combustion engine | |
JP2596110B2 (en) | Ignition timing control device for internal combustion engine | |
JPH0693902A (en) | Inter-cylinder injection type spark ignition internal combustion engine | |
US6814049B2 (en) | Method of operating a direct fuel injected internal combustion engine | |
JPH07166938A (en) | Air-fuel ratio controller of lean burn engine | |
JP3348690B2 (en) | Cylinder discriminator for multi-cylinder internal combustion engine | |
JP2020023913A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JPH0557362U (en) | Control device for spark ignition engine | |
JPH02223678A (en) | Ignition timing control device for spark ignition type internal combustion engine | |
JP2816440B2 (en) | Ignition timing control device for spark ignition type internal combustion engine | |
JP2816441B2 (en) | Ignition timing control device for spark ignition type internal combustion engine | |
JP2903157B2 (en) | Internal combustion engine combustion fluctuation reduction device | |
JP2792081B2 (en) | Ignition timing control device for spark ignition type internal combustion engine | |
JPH0323373A (en) | Ignition timing controller of spark ignition type internal combustion engine | |
JPH0566237U (en) | Control device for internal combustion engine | |
JPH05180094A (en) | Purge introduction control device | |
JP3019577B2 (en) | Starting fuel control method for a multi-cylinder internal combustion engine | |
JPH0544447A (en) | Exhaust gas purifying device and exhaust gas purifying method for engine | |
JPH1047146A (en) | Fuel injection control device of in-cylinder direct injection type internal combustion engine |