JP4224697B2 - 内燃機関の最適点火時期設定方法及び最適点火時期設定装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の発生トルクが最大となる最適点火時期を設定する内燃機関の最適点火時期設定方法及び最適点火時期設定装置に関するものである。

一般に、図１３に示すように、内燃機関の発生トルクは点火時期によって変化し、発生トルクが最大となる最適点火時期をＭＢＴ（Minimum spark advance for Best Torque ）と言う。このＭＢＴは、図１４Ａ〜図１４Ｅに示すように、回転速度、負荷（シリンダ充填空気量）、空燃比（Ａ／Ｆ）、吸気バルブタイミング進角量（吸気ＶＶＴ進角量）、冷却水温等の運転条件パラメータによって変化する。これは筒内に充填された混合気の燃焼速度が各運転条件パラメータによって変化するためである。このように、ＭＢＴは運転条件によって変化するため、内燃機関の点火時期をＭＢＴに制御して効率良く運転するには、内燃機関の開発過程で、全ての運転条件（運転条件パラメータの全ての組み合わせ）について点火時期と発生トルクとの関係を計測してＭＢＴを求めておく必要がある。

しかし、近年の内燃機関は、今後、益々厳しくなる排ガス規制や燃費規制に対応するために、可変バルブタイミング機構、可変バルブリフト機構、排気還流システム等の様々な機能を搭載しているため、運転条件パラメータの組み合わせの数が非常に多くなる傾向にあり、全ての運転条件について点火時期と発生トルクとの関係を計測してＭＢＴを求める作業が非常に面倒なものとなってきている。

そこで、例えば、特許文献１（特開平１１−１９０６８１号公報）の技術を利用して、測定プログラムによる自動処理によって点火時期と発生トルクとの関係を計測する処理と、それらの計測データに基づいてＭＢＴを決定する処理とを自動的に行うようにしたものがある。

また、内燃機関の低温時のＭＢＴを求める場合には、例えば、内燃機関を停止した状態で、内燃機関に冷却風を当てたり、冷却装置で冷却した冷却水や潤滑油を内燃機関の冷却水路や潤滑油路に循環させてたりして、内燃機関全体を所定温度（例えば−２０℃）まで強制的に冷却する。この後、図１５に示すように、内燃機関を所定の運転条件で運転し、この暖機運転中に冷却水温が上昇する過程で、各温度領域内で点火時期を所定範囲で変更して点火時期と発生トルクとの関係を計測する処理を繰り返して、それらの計測データに基づいてＭＢＴを求めることで、所定の運転条件における低温時のＭＢＴを求める。以上の処理を全ての運転条件について実施することで、全ての運転条件における低温時のＭＢＴを求めるようにしている。
特開平１１−１９０６８１号公報（第２頁等）

しかしながら、上記従来のＭＢＴ算出方法では、１つの運転条件におけるＭＢＴを算出する際に、その運転条件において点火時期を変更して多数点（例えば１０点）で点火時期とトルクのデータを計測する必要がある。このため、前述したように、測定プログラムによって点火時期と発生トルクを計測してＭＢＴを決定する処理を自動化しても、全ての運転条件について点火時期を変更して多数点で点火時期とトルクのデータを計測するという事情は変わらず、データの計測工数が非常に多くなってしまう。

また、前述したように、低温時のＭＢＴを求める場合には、例えば、図１５に示すように、暖機運転中に冷却水温が上昇する過程で、各温度領域内で点火時期を所定範囲で変更して多数点で点火時期と発生トルクとの関係を計測する必要があるため、運転条件を変更する余裕がなく、運転条件を固定したまま各温度領域内で点火時期と発生トルクとの関係を計測して、所定の運転条件における低温時のＭＢＴを求めるようにしている。このため、１回の暖機運転中に１つの運転条件における低温時のＭＢＴしか求めることができず、全ての運転条件における低温時のＭＢＴを求めるには、内燃機関の強制冷却と暖機運転とを運転条件パラメータの全ての組み合わせの数だけ繰り返す必要がある。通常、内燃機関を冷却するのには２時間程度の冷却時間が必要となるため、全ての運転条件における低温時のＭＢＴを求めるには膨大な時間が必要となる。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の第１の目的は、最適点火時期（ＭＢＴ）の設定に必要なデータの計測工数を低減できるようにすることであり、第２の目的は、全ての運転条件における低温時の最適点火時期を能率良く設定できるようにすることである。

一般に、内燃機関の筒内混合気の燃焼過程には、燃焼遅れ期間と主燃焼期間がある。燃焼遅れ期間は、燃焼質量割合が例えば０〜１０％の期間であり、主燃焼期間は、燃焼質量割合が例えば１０〜９０％の期間である。最近の本発明者らの研究によると、第１の特徴として、最適点火時期（ＭＢＴ）における主燃焼期間の開始位置は、温度よってほとんど変化せずにほぼ一定となり、第２の特徴として、燃焼遅れ期間の長さは、温度によって変化するが、燃焼位置（燃焼遅れ期間の中間位置）が所定範囲の場合、同一温度であれば点火時期（又は燃焼位置）によってほとんど変化せずにほぼ一定となることが判明した。

これらの特徴に着目して、本発明の請求項１、４に係る発明は、所定温度で所定点火時期における燃焼遅れ期間又はそれに相関するデータ（以下「燃焼遅れ期間データ」と総称する）を計測し、この燃焼遅れ期間データと、適当な温度で計測した最適点火時期における主燃焼期間の開始位置又はそれに相関するデータ（以下「主燃焼期間開始位置データ」と総称する）とに基づいて前記所定温度における最適点火時期を設定する技術思想であり、具体的には、内燃機関の低温時に所定点火時期における燃焼遅れ期間データを計測し、この燃焼遅れ期間データと、内燃機関の暖機後に計測した最適点火時期における主燃焼期間開始位置データとに基づいて低温時における最適点火時期を設定するようにしたものである。

前記第１の特徴から、適当な温度で計測した最適点火時期における主燃焼期間開始位置データは、所定温度で最適点火時期における主燃焼期間の開始位置の代用情報となり、前記第２の特徴から、所定温度で所定点火時期における燃焼遅れ期間データは、所定温度で最適点火時期における燃焼遅れ期間の長さの代用情報となる。従って、これらのデータを用いれば、所定温度で最適点火時期における主燃焼期間の開始位置と燃焼遅れ期間の長さとを把握することができるため、所定温度における最適点火時期（つまり、主燃焼期間の開始位置から燃焼遅れ期間の長さ分だけ溯った位置）を算出することができる。このようにすれば、１つの運転条件における最適点火時期を設定する際に、その運転条件において１点の点火時期で燃焼遅れ期間データを計測するだけで、最適点火時期を設定することが可能となり、最適点火時期の設定に必要なデータの計測工数を低減することができる。

この場合、請求項１，４に係る発明では、燃機関の低温時に所定点火時期における燃焼遅れ期間データを計測し、この燃焼遅れ期間データと、内燃機関の暖機後に計測した最適点火時期における主燃焼期間開始位置データとに基づいて低温時における最適点火時期を設定することを特徴としている。本発明は、１点の点火時期で燃焼遅れ期間データを計測するだけで、最適点火時期を設定することができるので、請求項１，４のように、低温時の最適点火時期を設定する場合に適用すれば、暖機運転中に冷却水温が上昇する過程で、各温度領域内で複数の運転条件について燃焼遅れ期間データを計測することが可能となり、１回の暖機運転中に複数の運転条件における低温時の最適点火時期を設定することができる。このため、全ての運転条件における低温時の最適点火時期を求める際に、内燃機関の強制冷却と暖機運転の繰り返し回数を、従来よりも少なくすることができて、全ての運転条件における低温時の最適点火時期を設定するのに必要な時間を大幅に短縮化することができる。

ところで、前記第２の特徴として、燃焼遅れ期間の長さは、燃焼位置（燃焼遅れ期間の中間位置）が所定範囲の場合、同一温度であれば点火時期（又は燃焼位置）によってほとんど変化せずにほぼ一定となるとみなしたが、厳密に見ると、燃焼遅れ期間の長さは燃焼位置によって多少変化し、特に、燃焼位置がＴＤＣ（上死点）から進角側へ離れるほど燃焼遅れ期間の長さの変化量が大きくなる傾向がある。

そこで、請求項２，５のように、最適点火時期を設定する際に、所定点火時期における燃焼遅れ期間データを燃焼位置に応じて補正するようにしても良い。このようにすれば、燃焼位置に応じて燃焼遅れ期間の長さが変化するのに対応して燃焼遅れ期間データを補正することができ、最適点火時期の算出精度を向上させることができる。

また、請求項３，６のように、所定点火時期における燃焼遅れ期間データを計測する際に、内燃機関の運転条件を連続的に変更しながら各運転条件毎に所定点火時期における燃焼遅れ期間データを計測するようにしても良い。このようにすれば、複数の運転条件について所定点火時期における燃焼遅れ期間データを連続的に計測して、複数の運転条件について最適点火時期を連続的に設定することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を次の２つの実施例１、２を用いて説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図９に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて最適点火時期（以下「ＭＢＴ」という）設定システムの構成を説明する。ＭＢＴ設定用のエンジン１１（内燃機関）の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、ＤＣモータ等によって開度調節されるスロットルバルブ１４が設けられている。

更に、スロットルバルブ１４の下流側には、サージタンク１５が設けられ、このサージタンク１５には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１６が設けられ、各気筒の吸気マニホールド１６の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁１７が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ１８が取り付けられ、各点火プラグ１８の火花放電によって筒内の混合気に着火される。一方、エンジン１１の排気管１９には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２０（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。

また、エンジン１１のシリンダブロックには、筒内圧力を検出する筒内圧力センサ２１と、冷却水温を検出する冷却水温センサ（図示せず）と、エンジン１１のクランク軸が一定クランク角（例えば３０℃Ａ）回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２２が取り付けられている。このクランク角センサ２２の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。尚、筒内圧力センサ２１は、点火プラグ１８に内蔵したタイプであっても良いし、点火プラグ１８とは別に設けたタイプであっても良い。

筒内圧センサ２１の出力は、出力変換アンプ２３を介してＭＢＴ設定用コンピュータ２４に入力される。このＭＢＴ設定用コンピュータ２４は、後述する図９の低温時ＭＢＴ算出プログラムを実行することで、最適点火時期設定手段として機能し、全ての運転条件（シリンダ充填空気量、吸気バルブタイミング等の運転条件パラメータの全ての組み合わせ）について低温時のＭＢＴを算出する。

以下、ＭＢＴ設定用コンピュータ２４によるＭＢＴの算出方法について具体的に説明する。図２に示すように、まず、筒内圧センサ２１で検出した筒内圧データに基づいて燃焼質量割合Ｘ［％］を次式により分解能ごと算出する。
Ｘ(n) ＝Ｑ(n) ／Ｑmax ×１００ ０≦ｎ＜datenum
ここで、Ｑは熱発生量、Ｑmax は最大熱発生量、datenum はサイクル当りのデータ数である。

熱発生量Ｑは、次のようにして分解能ごとに算出する。
燃焼質量割合開始点の前のとき（０≦ｎ＜Ｃstart ）の熱発生量Ｑは次式により算出する。ここで、Ｃstart は燃焼質量割合開始点データ番号である。
Ｑ(n) ＝Ｑ(n-1)

燃焼質量割合範囲内のとき（Ｃstart ≦ｎ≦Ｃend ）の熱発生量Ｑは次のようにして算出する。ここで、Ｃend は燃焼質量割合終了点データ番号である。
ｄＱ(n) ＞０のときには次式により算出する。

Ｑ(n) ＝Ｑ(n-1) ＋ｄＱ(n) ×Ｄ
ｄＱ(n) ＝１／｛Ｋ(n) −１｝
×｛Ｖ(n) ×ｄＰ(n) ＋Ｋ(n) ×Ｐ(n) ×ｄＶ(n) ｝

ここで、Ｄは角度分解能［deg ］、Ｋ(n) はｎステップでの比熱比、Ｖ(n) はｎステップでの燃焼室容積、ｄＰ(n) はｎステップでの筒内圧力上昇率、Ｐ(n) はｎステップでの筒内圧力、ｄＶ(n) はｎステップでの燃焼室容積変化率である。
ｄＱ(n) ≦０のときには次式により算出する。
Ｑ(n) ＝Ｑ(n-1)

燃焼質量割合終了点の後のとき（ｎ＞Ｃend ）の熱発生量Ｑは次式により算出する。
Ｑ(n) ＝Ｑ(Cend)

以上のようにして、筒内圧データに基づいて燃焼質量割合を算出した後、この燃焼質量割合に基づいて燃焼遅れ期間と主燃焼期間とを算出する。ここで、燃焼遅れ期間は、点火プラグ１８の周りに火炎が形成されて徐々に成長する期間であり、燃焼質量割合が例えば０〜１０％の期間に相当する。一方、主燃焼期間は、混合気の温度が上昇して火炎が一気に伝播して本格的に燃焼する期間であり、燃焼質量割合が例えば１０〜９０％の期間に相当する。トルクが発生するのは、主に、この主燃焼期間である。

本発明者らは、図３乃至図６に示すように、所定の運転条件で冷却水温（エンジン温度の代用情報）が−１０℃付近のときと８５℃付近のときについて、それぞれ点火時期を変更して各点火時期における燃焼遅れ期間と主燃焼期間とを計測し、それらの計測データに基づいて燃焼遅れ期間と主燃焼期間について考察した。

その結果、図３及び図４に示すように、第１の特徴として、ＭＢＴにおける主燃焼期間の開始位置及び長さは、冷却水温よってほとんど変化せずにほぼ一定となることが判明した。更に、図３、図５及び図６に示すように、第２の特徴として、燃焼遅れ期間の長さは、冷却水温によって変化するが、燃焼位置（燃焼遅れ期間の中間位置）が所定範囲（例えばＭＢＴの±１０℃Ａの範囲）の場合、同一温度であれば点火時期（又は燃焼位置）によってほとんど変化せずにほぼ一定（例えば変化量が２℃Ａ以内）となることが判明した。

本実施例１では、これらの特徴に着目して、図７に示すように、予め、暖機後（例えば冷却水温が８５℃のとき）に、所定の運転条件でＭＢＴにおける主燃焼期間の開始位置を計測しておき、エンジン１１を強制冷却した後、低温時（例えば冷却水温が８５℃よりも低い所定温度のとき）に、所定の運転条件で所定点火時期における燃焼遅れ期間を計測し、暖機後に計測したＭＢＴにおける主燃焼期間の開始位置から低温時に計測した所定点火時期における燃焼遅れ期間の長さ分だけ溯った位置を算出し、その位置を低温時におけるＭＢＴとする。これにより、１つの運転条件におけるＭＢＴを設定する際に、その運転条件において１点の点火時期で燃焼遅れ期間を計測するだけで、ＭＢＴを設定することができる。

全ての運転条件（シリンダ充填空気量、吸気バルブタイミング等の運転条件パラメータの全ての組み合わせ）について低温時のＭＢＴを設定する場合には、予め、例えば、暖機後（冷却水温が例えば８５℃に昇温したとき）に、全ての運転条件について点火時期と発生トルクとの関係を計測してＭＢＴを決定する際に、全ての運転条件についてＭＢＴにおける主燃焼期間の開始位置を計測しておく。

この後、エンジン１１を停止した状態で、エンジン１１に冷却風を当てたり、冷却装置で冷却した冷却水や潤滑油をエンジン１１の冷却水路や潤滑油路に循環させてたりして、エンジン１１全体を所定温度（例えば−２０℃）まで強制的に冷却する。この後、図８に示すように、エンジン１１を始動し、暖機運転中に冷却水温が上昇する過程で、各温度領域内で運転条件（例えばシリンダ充填空気量と吸気バルブタイミングの組み合わせ）を連続的に変更しながら各運転条件毎に低温時の所定点火時期における燃焼遅れ期間を計測する処理を繰り返す。

このようにして各運転条件について低温時に計測した所定点火時期における燃焼遅れ期間と、同じ運転条件で暖機後に計測したＭＢＴにおける主燃焼期間の開始位置とを用いて、各運転条件について低温時におけるＭＢＴ（つまり、暖機後に計測したＭＢＴにおける主燃焼期間の開始位置から低温時に計測した所定点火時期における燃焼遅れ期間の長さ分だけ溯った位置）を求めることで、１回の暖機運転中に複数の運転条件における低温時のＭＢＴを求める。これらの処理を繰り返して全ての運転条件における低温時のＭＢＴを求める。

以上説明したＭＢＴ設定用コンピュータ２４によるＭＢＴの算出は、図９に示す低温時ＭＢＴ算出プログラムに従って実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、エンジン１１の暖機後に、全ての運転条件について点火時期と発生トルクとの関係を計測してＭＢＴを決定する。その際、全ての運転条件についてＭＢＴにおける主燃焼期間の開始位置を計測しておく。この後、ステップ１０２に進み、全ての運転条件について暖機後に計測したＭＢＴにおける主燃焼期間の開始点Ｍｓを記憶する。

この後、ステップ１０３に進み、エンジン１１を強制冷却した後の暖機運転中に冷却水温が上昇する過程で、各温度領域内で運転条件を連続的に変更して、各運転条件について所定点火時期における燃焼遅れ期間の長さＮを計測する。

この後、ステップ１０４に進み、各運転条件についてＭＢＴにおける主燃焼期間の開始点ＭＳから所定点火時期における燃焼遅れ期間の長さＮだけ溯った位置を算出し、その位置を低温時におけるＭＢＴとする。
ＭＢＴ＝Ｍｓ＋Ｎ
これらのステップ１０３、１０４の処理を繰り返して全ての運転条件における低温時のＭＢＴを求める。

以上説明した本実施例１によれば、１つの運転条件におけるＭＢＴを設定する際に、その運転条件において１点の点火時期で燃焼遅れ期間データを計測するだけで、ＭＢＴを設定することができ、ＭＢＴの設定に必要なデータの計測工数を低減することができる。しかも、低温時のＭＢＴを設定する場合に、暖機運転中に冷却水温が上昇する過程で、各温度領域内で運転条件を連続的に変更して各運転条件について所定点火時期における燃焼遅れ期間を計測するようにしたので、各温度領域内で複数の運転条件について燃焼遅れ期間を計測することが可能となり、１回の暖機運転中に複数の運転条件（例えば９通りの運転条件）における低温時のＭＢＴを設定することができる。このため、全ての運転条件における低温時のＭＢＴを求める際に、エンジン１１の強制冷却と暖機運転の繰り返し回数を、従来よりも低減することができて、全ての運転条件における低温時のＭＢＴを設定するのに必要な時間を大幅に短縮化することができ、低温時のＭＢＴを能率良く設定することができる。

次に、図１０乃至図１２を用いて本発明の実施例２を説明する。前述した第２の特徴として、燃焼遅れ期間の長さは、燃焼位置（燃焼遅れ期間の中間位置）が所定範囲の場合、同一温度であれば点火時期（又は燃焼位置）によってほとんど変化せずにほぼ一定となるとみなしたが、厳密に見ると、図１０に示すように燃焼遅れ期間の長さは燃焼位置によって多少変化し、特に、燃焼位置がＴＤＣ（上死点）から進角側へ離れるほど燃焼遅れ期間の長さの変化量が大きくなる傾向がある。

そこで、本実施例２では、最適点火時期を設定する際に、次のようにして所定点火時期における燃焼遅れ期間の長さを燃焼位置に応じて補正するようにしている。

図１１に示すように、基準点（例えば−５℃Ａ ＡＴＤＣ）に対する燃焼遅れ期間の変化量Ｙと燃焼位置Ｘとの関係は、次のような関係式で表すことができる。
Ｙ＝ａＸ² ＋ｂＸ

上記関係式を用いて、例えば、燃焼位置に基づいてＭＢＴにおける燃焼遅れ期間の変化量と所定点火時期における燃焼遅れ期間の変化量とを求め、この変化量の差を所定点火時期における燃焼遅れ期間の長さに加算することで、所定点火時期における燃焼遅れ期間の長さを補正する（つまり、ＭＢＴにおける燃焼遅れ期間の長さに変換する）。

本実施例２の低温時のＭＢＴの設定は、図１２に示す低温時ＭＢＴ算出プログラムに従って実行される。本プログラムでは、エンジン１１の暖機後に、全ての運転条件についてＭＢＴを決定し、その際に計測したＭＢＴにおける主燃焼期間の開始点Ｍｓを記憶する（ステップ２０１、２０２）。

この後、ステップ２０３に進み、低温時に各運転条件について所定点火時期における燃焼遅れ期間の長さＮを計測した後、ステップ２０４に進み、上記関係式を用いて、燃焼遅れ期間の長さＮを燃焼位置に応じて補正する。
Ｎc ←Ｎ

この後、ステップ２０５に進み、各運転条件についてＭＢＴにおける主燃焼期間の開始点ＭＳから補正後の所定点火時期における燃焼遅れ期間の長さＮc だけ溯った位置を算出し、その位置を低温時におけるＭＢＴとする。
ＭＢＴ＝Ｍｓ＋Ｎc
これらのステップ２０３〜２０５の処理を繰り返して全ての運転条件における低温時のＭＢＴを求める。

以上説明した本実施例２では、ＭＢＴを設定する際に、所定点火時期における燃焼遅れ期間の長さ燃焼位置に応じて補正するようにしたので、燃焼位置に応じて燃焼遅れ期間の長さが変化するのに対応して燃焼遅れ期間の長さを補正することができ、ＭＢＴの算出精度を向上させることができる。

尚、上記各実施例１、２では、１つの運転条件におけるＭＢＴを設定する際に、その運転条件において１点の点火時期で燃焼遅れ期間データを計測するようにしたが、２点以上の点火時期で燃焼遅れ期間を計測して、それらの平均値等を用いるようにしても良く、この場合でも、点火時期の計測点の数を従来よりも少なくすれば、計測工数を低減することができる。

また、上記各実施例１、２では、暖機後に計測したＭＢＴにおける主燃焼期間の開始位置を用いるようにしたが、これに限定されず、低温時に計測したＭＢＴにおける主燃焼期間の開始位置を用いるようにしても良い。

また、上記各実施例１、２では、ＭＢＴを設定する際に、主燃焼期間の開始位置と燃焼遅れ期間を用いたが、これに限定されず、主燃焼期間の開始位置に相関するデータ（筒内圧データ、燃焼質量割合データ等）や燃焼遅れ期間に相関するデータ（筒内圧データ、燃焼質量割合データ等）を用いるようにしても良い。

また、上記各実施例１、２では、ＭＢＴを設定する際に、主燃焼期間の開始位置を用いたが、これに限定されず、主燃焼期間の開始相当位置（例えば主燃焼期間の開始位置から約５０％位置までの間の所定位置）を用いるようにしても良い（図７参照）。これは、ＭＢＴにおける主燃焼期間の開始位置から約５０％位置までは、温度よってほとんど変化せずにほぼ一定となるからである。

また、上記各実施例１、２では、本発明を低温時のＭＢＴの設定に適用したが、本発明は、暖機後の異なる温度についてＭＢＴを設定する場合に適用しても良い。

本発明の実施例１におけるＭＢＴ設定システムの概略構成図である。 燃焼遅れ期間と主燃焼期間を説明するための図である。 異なる冷却水温において点火時期と燃焼遅れ期間と主燃焼期間との関係を示すタイムチャートである。 異なる冷却水温において燃焼位置と主燃焼期間の長さとの関係を示す図である。 異なる冷却水温において燃焼位置と燃焼遅れ期間の長さとの関係を示す図である。 燃焼位置と燃焼遅れ期間の長さとの関係を示す図である。 ＭＢＴの設定方法を説明するためのタイムチャートである。 運転条件を変更しながら燃焼遅れ期間を計測する方法を説明するためのタイムチャートである。 実施例１の低温時ＭＢＴ算出プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 燃焼位置と燃焼遅れ期間の長さとの関係を示す図である。 燃焼遅れ期間の補正方法を説明するための図である。 実施例２の低温時ＭＢＴ算出プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 点火時期とトルクとの関係を示す図である。 回転速度とＭＢＴとの関係を示す図である。 シリンダ充填空気量とＭＢＴとの関係を示す図である。 Ａ／ＦとＭＢＴとの関係を示す図である。 吸気ＶＶＴ進角量とＭＢＴとの関係を示す図である。 冷却水温とＭＢＴとの関係を示す図である。 従来の低温時のＭＢＴの設定方法を説明するためのタイムチャートである。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１４…スロットルバルブ、１７…燃料噴射弁、１８…点火プラグ、１９…排気管、２０…排出ガスセンサ、２１…筒内圧力センサ、２２…クランク角センサ、２４…ＭＢＴ設定用コンピュータ（最適点火時期設定手段）

Claims (6)

1. 内燃機関の発生トルクが最大となる最適点火時期を設定する内燃機関の最適点火時期設定方法であって、所定温度で所定点火時期における燃焼遅れ期間又はそれに相関するデータ（以下「燃焼遅れ期間データ」と総称する）を計測し、この燃焼遅れ期間データと、適当な温度で計測した最適点火時期における主燃焼期間の開始位置又はそれに相関するデータ（以下「主燃焼期間開始位置データ」と総称する）とに基づいて前記所定温度における最適点火時期を設定する内燃機関の最適点火時期設定方法において、
   内燃機関の低温時に前記所定点火時期における燃焼遅れ期間データを計測し、この燃焼遅れ期間データと、内燃機関の暖機後に計測した前記最適点火時期における主燃焼期間開始位置データとに基づいて低温時における最適点火時期を設定することを特徴とする内燃機関の最適点火時期設定方法。
2. 前記最適点火時期を設定する際に、前記所定点火時期における燃焼遅れ期間データを燃焼位置に応じて補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の最適点火時期設定方法。
3. 前記所定点火時期における燃焼遅れ期間データを計測する際に、内燃機関の運転条件を連続的に変更しながら各運転条件毎に前記所定点火時期における燃焼遅れ期間データを計測することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の最適点火時期設定方法。
4. 内燃機関の発生トルクが最大となる最適点火時期を設定する内燃機関の最適点火時期設定装置において、
   所定温度で所定点火時期における燃焼遅れ期間又はそれに相関するデータ（以下「燃焼遅れ期間データ」と総称する）を計測し、この燃焼遅れ期間データと、適当な温度で計測した最適点火時期における主燃焼期間の開始位置又はそれに相関するデータ（以下「主燃焼期間開始位置データ」と総称する）とに基づいて前記所定温度における最適点火時期を設定する最適点火時期設定手段を備え、
   前記最適点火時期設定手段は、内燃機関の低温時に前記所定点火時期における燃焼遅れ期間データを計測し、この燃焼遅れ期間データと、内燃機関の暖機後に計測した前記最適点火時期における主燃焼期間開始位置データとに基づいて低温時における最適点火時期を設定することを特徴とする内燃機関の最適点火時期設定装置。
5. 前記最適点火時期設定手段は、前記最適点火時期を設定する際に、前記所定点火時期における燃焼遅れ期間データを燃焼位置に応じて補正することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の最適点火時期設定装置。
6. 前記最適点火時期設定手段は、前記所定点火時期における燃焼遅れ期間データを計測する際に、内燃機関の運転条件を連続的に変更しながら各運転条件毎に前記所定点火時期における燃焼遅れ期間データを計測することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の最適点火時期設定装置。
   

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