JP3046465B2 - イオン電流によるｍｂｔ制御方法 - Google Patents
イオン電流によるｍｂｔ制御方法Info
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- JP3046465B2 JP3046465B2 JP31457392A JP31457392A JP3046465B2 JP 3046465 B2 JP3046465 B2 JP 3046465B2 JP 31457392 A JP31457392 A JP 31457392A JP 31457392 A JP31457392 A JP 31457392A JP 3046465 B2 JP3046465 B2 JP 3046465B2
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- ignition timing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
- F02P2017/128—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits for knock detection
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用エン
ジンにおいて燃焼直後に流れるイオン電流の変化を検出
して点火時期を制御する、イオン電流によるＭＢＴ制御
方法に関するものである。
ジンにおいて燃焼直後に流れるイオン電流の変化を検出
して点火時期を制御する、イオン電流によるＭＢＴ制御
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、イオン電流を利用する技術とし
て、例えば、特開昭５４−２７２７７号公報に記載され
た内燃機関イオン電流検出装置のように、エンジンのス
パークプラグを利用して、点火後燃焼により生成された
イオンにイオン電流が流れることを検出して燃焼状態を
観測する方法が知られている。このようなイオン電流の
検出技術を利用して、本願出願人は先に、イオン電流の
ピーク位置と燃焼圧のピーク位置（クランク角換算）と
がほぼ一致することに着目して、イオン電流のピーク位
置を検出し、点火時期を調節することにより、ピーク位
置を最大トルクの得られるいわゆるＭＢＴ（Minimum Sp
ark Advance for Best Torque ）の位置に制御するイオ
ン電流によるＭＢＴ制御方法を提案している。
て、例えば、特開昭５４−２７２７７号公報に記載され
た内燃機関イオン電流検出装置のように、エンジンのス
パークプラグを利用して、点火後燃焼により生成された
イオンにイオン電流が流れることを検出して燃焼状態を
観測する方法が知られている。このようなイオン電流の
検出技術を利用して、本願出願人は先に、イオン電流の
ピーク位置と燃焼圧のピーク位置（クランク角換算）と
がほぼ一致することに着目して、イオン電流のピーク位
置を検出し、点火時期を調節することにより、ピーク位
置を最大トルクの得られるいわゆるＭＢＴ（Minimum Sp
ark Advance for Best Torque ）の位置に制御するイオ
ン電流によるＭＢＴ制御方法を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した制御方法にお
いては、点火時期を遅角側に調節することにより、燃焼
が不安定になる場合が起こることがあった。すなわち、
エンジンは必ずしも点火時期をＭＢＴで決定すれば運転
できるものではなく、ノック限界がＭＢＴよりも前に来
る場合があり、そのためにノック限界を考慮してそのば
らつき要素を含んだノック余裕を備えて点火時期を設定
する。このように、ノック限界を考慮して点火時期を変
更すると、時として遅角過剰な調節となり、燃焼が不安
定になってイオン電流のばらつきが発生し、そのピーク
を検出できずに点火時期をＭＢＴに適合するよう制御で
きない場合があった。
いては、点火時期を遅角側に調節することにより、燃焼
が不安定になる場合が起こることがあった。すなわち、
エンジンは必ずしも点火時期をＭＢＴで決定すれば運転
できるものではなく、ノック限界がＭＢＴよりも前に来
る場合があり、そのためにノック限界を考慮してそのば
らつき要素を含んだノック余裕を備えて点火時期を設定
する。このように、ノック限界を考慮して点火時期を変
更すると、時として遅角過剰な調節となり、燃焼が不安
定になってイオン電流のばらつきが発生し、そのピーク
を検出できずに点火時期をＭＢＴに適合するよう制御で
きない場合があった。
【０００４】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。
とを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本願の請求項１に係る発明のイオン電流
によるＭＢＴ制御方法は、点火直後のシリンダ内にイオ
ン電流を流してその特性を測定し、測定したイオン電流
の特性からイオン電流のピーク位置を検出し、検出した
ピーク位置を最大トルクが得られるクランク角位置に一
致させるようにして点火時期をＭＢＴに適合させるイオ
ン電流によるＭＢＴ制御方法であって、前記クランク角
位置はあらかじめ実験等によって定義されると共に、イ
オン電流の特性が、点火直後にパルス的に急激に流れた
後、上死点手前で減少した後再び増加し、上死点後の前
記クランク角位置近傍でピークを形成した後なだらかに
減衰した場合に正常燃焼時と判断し、前記イオン電流に
よるＭＢＴ制御を実行し、燃焼のばらつきが検出された
場合は点火時期をＭＢＴに適合させることを禁止するこ
とを特徴とする。また、本願の請求項２に係る発明は、
イオン電流の特性が測定初期の変動を除くイオン電流の
測定期間中に複数回上下する場合に、燃焼のばらつきを
検出することを特徴とする請求項１記載のイオン電流に
よるＭＢＴ制御方法である。
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本願の請求項１に係る発明のイオン電流
によるＭＢＴ制御方法は、点火直後のシリンダ内にイオ
ン電流を流してその特性を測定し、測定したイオン電流
の特性からイオン電流のピーク位置を検出し、検出した
ピーク位置を最大トルクが得られるクランク角位置に一
致させるようにして点火時期をＭＢＴに適合させるイオ
ン電流によるＭＢＴ制御方法であって、前記クランク角
位置はあらかじめ実験等によって定義されると共に、イ
オン電流の特性が、点火直後にパルス的に急激に流れた
後、上死点手前で減少した後再び増加し、上死点後の前
記クランク角位置近傍でピークを形成した後なだらかに
減衰した場合に正常燃焼時と判断し、前記イオン電流に
よるＭＢＴ制御を実行し、燃焼のばらつきが検出された
場合は点火時期をＭＢＴに適合させることを禁止するこ
とを特徴とする。また、本願の請求項２に係る発明は、
イオン電流の特性が測定初期の変動を除くイオン電流の
測定期間中に複数回上下する場合に、燃焼のばらつきを
検出することを特徴とする請求項１記載のイオン電流に
よるＭＢＴ制御方法である。
【０００６】本発明におけるイオン電流の特性とは、イ
オン電流が流れ出してから電流値が最大となるピーク位
置までの時間長、電流値が所定値を上回っている時間の
合計の時間長、点火から、電流値が所定値を上回ってい
る最終時点までの時間長、電流値の最大値のばらつき度
合い、イオン電流の前記最終時点までの積分値のばらつ
き度合い、等である。
オン電流が流れ出してから電流値が最大となるピーク位
置までの時間長、電流値が所定値を上回っている時間の
合計の時間長、点火から、電流値が所定値を上回ってい
る最終時点までの時間長、電流値の最大値のばらつき度
合い、イオン電流の前記最終時点までの積分値のばらつ
き度合い、等である。
【０００７】
【作用】このような構成のものであれば、最大トルクを
発生させるために点火時期を遅角側に調節することによ
り、燃焼が不安定になり、そのばらつきをイオン電流の
特性に基づいて検出すると、点火時期をＭＢＴに適合す
る制御を禁止する。つまり、イオン電流の特性において
もっとも点火時期と強い相関関係のある前記ピーク位置
を例にとってみると、イオン電流のピーク位置を検出し
た場合は、燃焼のばらつきがないことが検出したことに
なり、その場合にはその検出したピーク位置に基づい
て、次回の点火時期による燃焼のイオン電流のピーク位
置がＭＢＴの位置に来るよう制御する。一方、イオン電
流のピーク位置を検出しない場合は、燃焼が不安定でば
らつきがあることを検出したことになり、点火時期を決
定するのに必要なピーク位置が不明であるので、点火時
期をＭＢＴに適合するように制御するのを禁止する。こ
れによって、誤って点火時期を補正することが防止でき
る。
発生させるために点火時期を遅角側に調節することによ
り、燃焼が不安定になり、そのばらつきをイオン電流の
特性に基づいて検出すると、点火時期をＭＢＴに適合す
る制御を禁止する。つまり、イオン電流の特性において
もっとも点火時期と強い相関関係のある前記ピーク位置
を例にとってみると、イオン電流のピーク位置を検出し
た場合は、燃焼のばらつきがないことが検出したことに
なり、その場合にはその検出したピーク位置に基づい
て、次回の点火時期による燃焼のイオン電流のピーク位
置がＭＢＴの位置に来るよう制御する。一方、イオン電
流のピーク位置を検出しない場合は、燃焼が不安定でば
らつきがあることを検出したことになり、点火時期を決
定するのに必要なピーク位置が不明であるので、点火時
期をＭＢＴに適合するように制御するのを禁止する。こ
れによって、誤って点火時期を補正することが防止でき
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。
説明する。
【０００９】図１に概略的に示したエンジン１００は自
動車用の４気筒のもので、その吸気系１には図示しない
アクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ２
が配設され、その下流側にはサージタンク３が設けられ
ている。サージタンク３に連通する吸気系１の吸気マニ
ホルド４の、シリンダ１０に吸気弁１０ａを介して連通
する一方の端部近傍には、さらに燃料噴射弁５が設けて
あり、この燃料噴射弁５を、電子制御装置６により各気
筒毎に独立して噴射すべく制御するようにしている。ま
た排気系２０には、排気ガス中の酸素濃度を測定するた
めの空燃比センサであるリーンセンサ２１が、図示しな
いマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒２２の
上流の位置に取り付けられている。このリーンセンサ２
１は、通常のＯ２センサとほぼ同様の構成を有してお
り、大気側電極と排気側電極との間に一定電圧を印加す
ることによって、フィードバック制御時の理論空燃比の
場合からリーンバーン領域における空燃比の場合に亘っ
て、排気ガス中の酸素濃度に応じて電流を出力するもの
である。
動車用の４気筒のもので、その吸気系１には図示しない
アクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ２
が配設され、その下流側にはサージタンク３が設けられ
ている。サージタンク３に連通する吸気系１の吸気マニ
ホルド４の、シリンダ１０に吸気弁１０ａを介して連通
する一方の端部近傍には、さらに燃料噴射弁５が設けて
あり、この燃料噴射弁５を、電子制御装置６により各気
筒毎に独立して噴射すべく制御するようにしている。ま
た排気系２０には、排気ガス中の酸素濃度を測定するた
めの空燃比センサであるリーンセンサ２１が、図示しな
いマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒２２の
上流の位置に取り付けられている。このリーンセンサ２
１は、通常のＯ２センサとほぼ同様の構成を有してお
り、大気側電極と排気側電極との間に一定電圧を印加す
ることによって、フィードバック制御時の理論空燃比の
場合からリーンバーン領域における空燃比の場合に亘っ
て、排気ガス中の酸素濃度に応じて電流を出力するもの
である。
【００１０】電子制御装置６は、中央演算処理装置７
と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力イ
ンターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されており、その入力インタ
ーフェース９には、サージタンク３内の圧力を検出する
ための吸気圧センサ１３からの吸気圧信号ａ、エンジン
回転数ＮＥを検出するための回転数センサ１４からの回
転数信号ｂ、車速を検出するための車速センサ１５から
の車速信号ｃ、スロットルバルブ２の開閉状態を検出す
るためのアイドルスイッチ１６からのＬＬ信号ｄ、エン
ジンの冷却水温を検出するための水温センサ１７からの
水温信号ｅ、上記したリーンセンサ２１からの電流信号
ｈなどが入力される。一方、出力インターフェース１１
からは、燃料噴射弁５に対して燃料噴射信号ｆが、また
スパークプラグ１８に対しては図示しないイグナイタに
イグニッションパルスｇが出力されるようになってい
る。スパークプラグ１８には、高圧ダイオード２３を介
してイオン電流を測定するためのバイアス用電源２４が
接続されている。このバイアス電源を含むイオン電流測
定のための回路及びその測定方法それ自体は、当該分野
で知られている種々の方法が使用できる。
と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力イ
ンターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されており、その入力インタ
ーフェース９には、サージタンク３内の圧力を検出する
ための吸気圧センサ１３からの吸気圧信号ａ、エンジン
回転数ＮＥを検出するための回転数センサ１４からの回
転数信号ｂ、車速を検出するための車速センサ１５から
の車速信号ｃ、スロットルバルブ２の開閉状態を検出す
るためのアイドルスイッチ１６からのＬＬ信号ｄ、エン
ジンの冷却水温を検出するための水温センサ１７からの
水温信号ｅ、上記したリーンセンサ２１からの電流信号
ｈなどが入力される。一方、出力インターフェース１１
からは、燃料噴射弁５に対して燃料噴射信号ｆが、また
スパークプラグ１８に対しては図示しないイグナイタに
イグニッションパルスｇが出力されるようになってい
る。スパークプラグ１８には、高圧ダイオード２３を介
してイオン電流を測定するためのバイアス用電源２４が
接続されている。このバイアス電源を含むイオン電流測
定のための回路及びその測定方法それ自体は、当該分野
で知られている種々の方法が使用できる。
【００１１】電子制御装置６には、吸気圧センサ１３か
ら出力される吸気圧信号ａと回転数センサ１４から出力
される回転数信号ｂとを主な情報とし、エンジン状況に
応じて決まる各種の補正係数で基本噴射時間を補正して
燃料噴射弁開成時間すなわちインジェクタ最終通電時間
Ｔを決定し、その決定された通電時間により燃料噴射弁
５を制御して、エンジン負荷に応じた燃料を該燃料噴射
弁５から吸気系１に噴射させるためのプログラムが内蔵
してある。このプログラムにおいては、点火直後のシリ
ンダ内にイオン電流を流してその特性を測定し、測定し
たイオン電流の特性からイオン電流のピーク位置を検出
し、検出したピーク位置を最大トルクが得られるクラン
ク角位置に一致させるようにして点火時期をＭＢＴに適
合させるものであって、前記クランク角位置はあらかじ
め実験等によって定義されると共に、イオン電流の特性
が、点火直後にパルス的に急激に流れた後、上死点手前
で減少した後再び増加し、上死点後の前記クランク角位
置近傍でピークを形成した後なだらかに減衰した場合に
正常燃焼時と判断し、前記イオン電流によるＭＢＴ制御
を実行し、燃焼のばらつきが検出された場合は点火時期
をＭＢＴに適合させることを禁止するようにプログラミ
ングされているものである。このＭＢＴ制御制御プログ
ラムの概要は図２及び図３に示すようなものである。た
だし、種々の補正係数を考慮して有効噴射時間ＴＡＵを
算出し、その後インジェクタ最終通電時間Ｔを演算する
プログラムそれ自体は、従来知られているものを利用で
きるので図示及び説明を省略する。また、理論空燃比近
傍で運転するためのフィードバック制御とリーンバーン
領域での制御との両方の制御方法でエンジン１００を運
転するものとし、制御切替判定は、エンジン回転数、負
荷の大小、及び冷却水温等により行うものとし、エンジ
ンが始動中である、暖機運転中で暖機増量を行ってい
る、加速時等の過渡状態である等の場合を除いて、エン
ジンが定常状態である場合はリーンバーン領域において
運転されるものとする。
ら出力される吸気圧信号ａと回転数センサ１４から出力
される回転数信号ｂとを主な情報とし、エンジン状況に
応じて決まる各種の補正係数で基本噴射時間を補正して
燃料噴射弁開成時間すなわちインジェクタ最終通電時間
Ｔを決定し、その決定された通電時間により燃料噴射弁
５を制御して、エンジン負荷に応じた燃料を該燃料噴射
弁５から吸気系１に噴射させるためのプログラムが内蔵
してある。このプログラムにおいては、点火直後のシリ
ンダ内にイオン電流を流してその特性を測定し、測定し
たイオン電流の特性からイオン電流のピーク位置を検出
し、検出したピーク位置を最大トルクが得られるクラン
ク角位置に一致させるようにして点火時期をＭＢＴに適
合させるものであって、前記クランク角位置はあらかじ
め実験等によって定義されると共に、イオン電流の特性
が、点火直後にパルス的に急激に流れた後、上死点手前
で減少した後再び増加し、上死点後の前記クランク角位
置近傍でピークを形成した後なだらかに減衰した場合に
正常燃焼時と判断し、前記イオン電流によるＭＢＴ制御
を実行し、燃焼のばらつきが検出された場合は点火時期
をＭＢＴに適合させることを禁止するようにプログラミ
ングされているものである。このＭＢＴ制御制御プログ
ラムの概要は図２及び図３に示すようなものである。た
だし、種々の補正係数を考慮して有効噴射時間ＴＡＵを
算出し、その後インジェクタ最終通電時間Ｔを演算する
プログラムそれ自体は、従来知られているものを利用で
きるので図示及び説明を省略する。また、理論空燃比近
傍で運転するためのフィードバック制御とリーンバーン
領域での制御との両方の制御方法でエンジン１００を運
転するものとし、制御切替判定は、エンジン回転数、負
荷の大小、及び冷却水温等により行うものとし、エンジ
ンが始動中である、暖機運転中で暖機増量を行ってい
る、加速時等の過渡状態である等の場合を除いて、エン
ジンが定常状態である場合はリーンバーン領域において
運転されるものとする。
【００１２】まずイオン電流であるが、点火直後にバイ
アス電源２４からスパークプラグ１８にバイアス電圧を
印加すると、図３に示すように、正常燃焼の場合、イオ
ン電流はパルス的に急激に流れた後、上死点ＴＤＣ手前
で減少した後再び増加し、燃焼圧が最大となるクランク
角近傍でその電流値が最大となるピーク値になる特性を
有している。これとは逆に、燃焼が不安定な場合には、
図４に示すように、正常燃焼時のような顕著なピークを
形成することなく、燃焼の期間中低い電流値で流れ続け
る特性となる。一般的に、正常燃焼時で点火時期がＭＢ
Ｔに適合している運転時には、燃焼圧の最大値となるピ
ークが、上死点ＴＤＣから１５°ＣＡ（クランク角）遅
角した点に一致することが実験等により知られている。
しかして、イオン電流のピークは、正常燃焼時には燃焼
圧のピークとほぼ一致している。
アス電源２４からスパークプラグ１８にバイアス電圧を
印加すると、図３に示すように、正常燃焼の場合、イオ
ン電流はパルス的に急激に流れた後、上死点ＴＤＣ手前
で減少した後再び増加し、燃焼圧が最大となるクランク
角近傍でその電流値が最大となるピーク値になる特性を
有している。これとは逆に、燃焼が不安定な場合には、
図４に示すように、正常燃焼時のような顕著なピークを
形成することなく、燃焼の期間中低い電流値で流れ続け
る特性となる。一般的に、正常燃焼時で点火時期がＭＢ
Ｔに適合している運転時には、燃焼圧の最大値となるピ
ークが、上死点ＴＤＣから１５°ＣＡ（クランク角）遅
角した点に一致することが実験等により知られている。
しかして、イオン電流のピークは、正常燃焼時には燃焼
圧のピークとほぼ一致している。
【００１３】このようなイオン電流の特性を考慮して、
最初に、ステップ５１では、ノックが発生しているか否
かを判定し、ノックを検出した場合にはステップ６１に
移行し、ノックを検出しない場合にはステップ５２に進
む。ノックの検出は、検出したイオン電流に重畳してい
るノックにより生成される高周波特性を有するノック電
流を、低周波的な周波数特性のイオン電流から例えばバ
ンドパスフィルタにより抽出し、その絶対値の最大値を
検出することにより行う。通常、ノックの検出は点火時
期を基準として所定の期間に実行されるもので、その期
間内に検出されない場合にはノックの発生は検出されな
いこととなる。
最初に、ステップ５１では、ノックが発生しているか否
かを判定し、ノックを検出した場合にはステップ６１に
移行し、ノックを検出しない場合にはステップ５２に進
む。ノックの検出は、検出したイオン電流に重畳してい
るノックにより生成される高周波特性を有するノック電
流を、低周波的な周波数特性のイオン電流から例えばバ
ンドパスフィルタにより抽出し、その絶対値の最大値を
検出することにより行う。通常、ノックの検出は点火時
期を基準として所定の期間に実行されるもので、その期
間内に検出されない場合にはノックの発生は検出されな
いこととなる。
【００１４】ステップ５２では燃焼のばらつきを判定
し、ばらつきを検出した場合にはステップ７１に移行
し、ばらつきがないと判定した場合はステップ５３に進
む。このばらつき検出は、イオン電流の電流値が、イオ
ン電流の測定期間中に複数回上下する場合にばらついて
いると判定し、測定初期の変動を除いて単純な上昇降下
をする場合には正常に燃焼していると判定する。上記し
たように、正常な燃焼の場合は、図３に示すように、燃
焼圧のピークとほぼ一致することから、イオン電流のピ
ークは上死点ＴＤＣ後の約１５°ＣＡ（クランク角）の
近傍に位置するが、燃焼がばらついた場合は、図４に示
すように、イオン電流はピークを形成することなく、低
い電流値のままで上下して、どの時点の電流値がピーク
値なのか判定できず、ピーク位置の検出はできない。
し、ばらつきを検出した場合にはステップ７１に移行
し、ばらつきがないと判定した場合はステップ５３に進
む。このばらつき検出は、イオン電流の電流値が、イオ
ン電流の測定期間中に複数回上下する場合にばらついて
いると判定し、測定初期の変動を除いて単純な上昇降下
をする場合には正常に燃焼していると判定する。上記し
たように、正常な燃焼の場合は、図３に示すように、燃
焼圧のピークとほぼ一致することから、イオン電流のピ
ークは上死点ＴＤＣ後の約１５°ＣＡ（クランク角）の
近傍に位置するが、燃焼がばらついた場合は、図４に示
すように、イオン電流はピークを形成することなく、低
い電流値のままで上下して、どの時点の電流値がピーク
値なのか判定できず、ピーク位置の検出はできない。
【００１５】ステップ５３では、点火時期をＭＢＴに適
合すべくＭＢＴ制御を実行する。ＭＢＴ制御は、図３に
も示したように、正常燃焼時にイオン電流のピークがＭ
ＢＴの近傍になることから、イオン電流のピークが上死
点ＴＤＣからどれだけ遅角あるいは進角しているかを検
出して、その遅角の度合いに基づいてイオン電流のピー
クが上死点から１５°ＣＡ遅角した位置になるように点
火時期を調節する。この調節によって、点火時期は常時
ＭＢＴに適合することができる。点火時期とイオン電流
のピーク位置とは、図５に示すように、クランク角に換
算して、点火時期が上死点ＴＤＣ前（ＢＴＤＣ）である
場合は、点火時期が遅角するにしたがってピーク位置も
上死点ＴＤＣ前から上死点ＴＤＣを超えて移動する。し
かしながら、点火時期が１０°ＣＡ（ＢＴＤＣ）と上死
点ＴＤＣとの間にあると、図中点線で示すように、ピー
ク位置が安定しなくなり、燃焼がばらついていることを
示している。この燃焼のばらつきと点火時期との関係を
示すと、図６のように、点火時期が１０°ＣＡ（ＢＴＤ
Ｃ）から遅角側にかけて急速に燃焼のばらつきが増加す
る。この関係よりリーン限界パラメータを決定してもよ
い。なお、この実施例では、ＭＢＴの位置を上死点ＴＤ
Ｃから１５°ＣＡ遅角した位置と設定しているが、この
数値に限定されるものではない。
合すべくＭＢＴ制御を実行する。ＭＢＴ制御は、図３に
も示したように、正常燃焼時にイオン電流のピークがＭ
ＢＴの近傍になることから、イオン電流のピークが上死
点ＴＤＣからどれだけ遅角あるいは進角しているかを検
出して、その遅角の度合いに基づいてイオン電流のピー
クが上死点から１５°ＣＡ遅角した位置になるように点
火時期を調節する。この調節によって、点火時期は常時
ＭＢＴに適合することができる。点火時期とイオン電流
のピーク位置とは、図５に示すように、クランク角に換
算して、点火時期が上死点ＴＤＣ前（ＢＴＤＣ）である
場合は、点火時期が遅角するにしたがってピーク位置も
上死点ＴＤＣ前から上死点ＴＤＣを超えて移動する。し
かしながら、点火時期が１０°ＣＡ（ＢＴＤＣ）と上死
点ＴＤＣとの間にあると、図中点線で示すように、ピー
ク位置が安定しなくなり、燃焼がばらついていることを
示している。この燃焼のばらつきと点火時期との関係を
示すと、図６のように、点火時期が１０°ＣＡ（ＢＴＤ
Ｃ）から遅角側にかけて急速に燃焼のばらつきが増加す
る。この関係よりリーン限界パラメータを決定してもよ
い。なお、この実施例では、ＭＢＴの位置を上死点ＴＤ
Ｃから１５°ＣＡ遅角した位置と設定しているが、この
数値に限定されるものではない。
【００１６】ステップ６１では、ステップ５２でノック
が発生したことが検出されたので、ノックフィードバッ
ク制御を行う。このノックフィードバック制御は、ノッ
クセンサによりノックを検出して、ノックの発生する直
前の状態にエンジンを制御する、当該分野で公知の方法
を採用するものであってよい。一例としては、ノックの
検出に応じて、点火時期をノックが検出されなくなるま
で遅角する制御を行う。ステップ７１では、燃焼がばら
ついていることにより、ＭＢＴ制御を行うのではなく、
点火時期をオープン制御とする。つまり、遅角側に点火
時期を調節していったために燃焼がばらついたので、点
火時期をエンジン回転数に応じた基本の点火時期（ベー
ス点火時期）に戻して、ＭＢＴ制御を一切行わない。
が発生したことが検出されたので、ノックフィードバッ
ク制御を行う。このノックフィードバック制御は、ノッ
クセンサによりノックを検出して、ノックの発生する直
前の状態にエンジンを制御する、当該分野で公知の方法
を採用するものであってよい。一例としては、ノックの
検出に応じて、点火時期をノックが検出されなくなるま
で遅角する制御を行う。ステップ７１では、燃焼がばら
ついていることにより、ＭＢＴ制御を行うのではなく、
点火時期をオープン制御とする。つまり、遅角側に点火
時期を調節していったために燃焼がばらついたので、点
火時期をエンジン回転数に応じた基本の点火時期（ベー
ス点火時期）に戻して、ＭＢＴ制御を一切行わない。
【００１７】以上の構成において、正常な燃焼が続いて
いる場合は、制御は、ステップ５１→５２→５３と進
み、ＭＢＴ制御を実行する。このようにＭＢＴ制御を実
行する中で、進角が過ぎてノックが発生した場合には、
そのノックが点火時期を調節することによってなくなる
まで、制御はステップ５１→６１を繰り返し進み、ＭＢ
Ｔ制御にかわってノックフィードバック制御を実行す
る。このノックフィードバック制御を行うことで、点火
時期はＭＢＴとは関係なく進角される。しかして、ノッ
クが発生しなくなると、再度正常な燃焼状態であればＭ
ＢＴ制御を実行し、最適な点火時期でエンジン１００を
運転する。一方、ＭＢＴ制御あるいはノックフィードバ
ック制御の実行中に、燃焼がばらつくと、制御は、ステ
ップ５１→５２→７１と進み、ＭＢＴ制御を実行するこ
となく（禁止して）点火時期オープン制御を実行する。
この場合も、ノックフィードバック制御の場合と同様
に、正常な運転状態に戻すことを主眼にしており、点火
時期をＭＢＴに適合させることなくベース点火時期にし
て、点火時期を調節する。
いる場合は、制御は、ステップ５１→５２→５３と進
み、ＭＢＴ制御を実行する。このようにＭＢＴ制御を実
行する中で、進角が過ぎてノックが発生した場合には、
そのノックが点火時期を調節することによってなくなる
まで、制御はステップ５１→６１を繰り返し進み、ＭＢ
Ｔ制御にかわってノックフィードバック制御を実行す
る。このノックフィードバック制御を行うことで、点火
時期はＭＢＴとは関係なく進角される。しかして、ノッ
クが発生しなくなると、再度正常な燃焼状態であればＭ
ＢＴ制御を実行し、最適な点火時期でエンジン１００を
運転する。一方、ＭＢＴ制御あるいはノックフィードバ
ック制御の実行中に、燃焼がばらつくと、制御は、ステ
ップ５１→５２→７１と進み、ＭＢＴ制御を実行するこ
となく（禁止して）点火時期オープン制御を実行する。
この場合も、ノックフィードバック制御の場合と同様
に、正常な運転状態に戻すことを主眼にしており、点火
時期をＭＢＴに適合させることなくベース点火時期にし
て、点火時期を調節する。
【００１８】このように、イオン電流により燃焼のばら
つきを検出しているので、各気筒において点火毎に燃焼
状態が把握でき、正常な燃焼時は点火時期をＭＢＴに適
合させているので最大トルクを発揮する運転状態を持続
することができ、燃焼がばらついた場合には、ＭＢＴ制
御を行うことなく点火時期をオープン制御するので、Ｍ
ＢＴの誤検出により点火時期を誤って補正することがな
い。しかして、燃焼が正常である場合であっても、ノッ
クが発生している場合は、燃焼のばらついている場合と
同様にＭＢＴ制御を行うことなくノックフィードバック
制御を行っているので、エンジン１００の運転状態が不
安定になることがない。したがって、スムーズな回転が
得られ、ドライバビリティ及びエミッションの悪化が防
止できるものである。
つきを検出しているので、各気筒において点火毎に燃焼
状態が把握でき、正常な燃焼時は点火時期をＭＢＴに適
合させているので最大トルクを発揮する運転状態を持続
することができ、燃焼がばらついた場合には、ＭＢＴ制
御を行うことなく点火時期をオープン制御するので、Ｍ
ＢＴの誤検出により点火時期を誤って補正することがな
い。しかして、燃焼が正常である場合であっても、ノッ
クが発生している場合は、燃焼のばらついている場合と
同様にＭＢＴ制御を行うことなくノックフィードバック
制御を行っているので、エンジン１００の運転状態が不
安定になることがない。したがって、スムーズな回転が
得られ、ドライバビリティ及びエミッションの悪化が防
止できるものである。
【００１９】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。例えば、燃焼のばらつきを検出す
る場合、イオン電流のピークを判定するだけでなく、イ
オン電流の電流値が所定値を超えている時間を測定し、
その時間が設定した時間より長い場合は、ピークを検出
していても燃焼がばらついていると判定するものであっ
てもよい。この場合の測定される時間は、電流値が所定
値を上回っている時間の合計の時間、及び、点火から、
電流値が所定値を上回っている最終時点までの時間のい
ずれであってもよい。
されるものではない。例えば、燃焼のばらつきを検出す
る場合、イオン電流のピークを判定するだけでなく、イ
オン電流の電流値が所定値を超えている時間を測定し、
その時間が設定した時間より長い場合は、ピークを検出
していても燃焼がばらついていると判定するものであっ
てもよい。この場合の測定される時間は、電流値が所定
値を上回っている時間の合計の時間、及び、点火から、
電流値が所定値を上回っている最終時点までの時間のい
ずれであってもよい。
【００２０】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、燃焼
がばらついている場合には、点火時期をＭＢＴに適合す
る制御を禁止するので、誤って点火時期を補正すること
が防止でき、したがって点火時期は確実にＭＢＴに適合
させることができ、常時、最大トルク近傍における運転
を維持することができる。
がばらついている場合には、点火時期をＭＢＴに適合す
る制御を禁止するので、誤って点火時期を補正すること
が防止でき、したがって点火時期は確実にＭＢＴに適合
させることができ、常時、最大トルク近傍における運転
を維持することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。
【図２】同実施例の制御手順を示すフローチャート図。
【図３】同実施例において検出された正常燃焼時のイオ
ン電流の波形を示す波形図。
ン電流の波形を示す波形図。
【図４】同実施例において検出された燃焼がばらついて
いる場合のイオン電流の波形を示す波形図。
いる場合のイオン電流の波形を示す波形図。
【図５】同実施例における点火時期とイオン電流のピー
ク位置との関係を示すグラフ。
ク位置との関係を示すグラフ。
【図６】同実施例における点火時期と燃焼のばらつきと
の関係を示すグラフ。
の関係を示すグラフ。
６…電子制御装置 ７…中央演算処理装置 ８…記憶装置 ９…入力インターフェース １０…シリンダ １１…出力インターフェース １８…スパークプラグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−83862（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−249031（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−55350（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−53460（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−24832（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−175252（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02P 5/152 F02P 5/153
Claims (2)
- 【請求項１】点火直後のシリンダ内にイオン電流を流し
てその特性を測定し、測定したイオン電流の特性からイ
オン電流のピーク位置を検出し、検出したピーク位置を
最大トルクが得られるクランク角位置に一致させるよう
にして点火時期をＭＢＴに適合させるイオン電流による
ＭＢＴ制御方法であって、前記クランク角位置はあらかじめ実験等によって定義さ
れると共に、イオン電流の特性が、点火直後にパルス的
に急激に流れた後、上死点手前で減少した後再び増加
し、上死点後の前記クランク角位置近傍でピークを形成
した後なだらかに減衰した場合に正常燃焼時と判断し、
前記イオン電流によるＭＢＴ制御を実行し、 燃焼のばらつきが検出された場合は点火時期をＭＢＴに
適合させることを禁止することを特徴とするイオン電流
によるＭＢＴ制御方法。 - 【請求項２】イオン電流の特性が測定初期の変動を除く
イオン電流の測定期間中に複数回上下する場合に、燃焼
のばらつきを検出することを特徴とする請求項１記載の
イオン電流によるＭＢＴ制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31457392A JP3046465B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | イオン電流によるｍｂｔ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31457392A JP3046465B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | イオン電流によるｍｂｔ制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159208A JPH06159208A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3046465B2 true JP3046465B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=18054915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31457392A Expired - Lifetime JP3046465B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | イオン電流によるｍｂｔ制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3046465B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6012253B2 (ja) * | 2012-05-16 | 2016-10-25 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP5896839B2 (ja) * | 2012-06-15 | 2016-03-30 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP31457392A patent/JP3046465B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06159208A (ja) | 1994-06-07 |
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