JPH01163467A - 点火進角制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子式エンジン制御方式に係り、特に、カー
シングの防止や加速時の加速応答性の向上、あるいは、
滑らかな加速性を実現するのに好適な点火進角制御方式
に関する。

〔従来の技術〕　。

従来のサージング防止法で最も有効なものは、特開昭６
１−１１７３１２号や特開昭５９−１１３２６９号に記
載のように、エンジン回転数の変化量が所定値より大き
い場合前記回転数が減少時は進角、上昇時は遅角して点
火進角（点火時期）の値を補正するものである。また、
進角の値はエンジン回転数と基本設料パルス幅を軸とす
る二次元マツプより押出　゛し、それをエンジン回転数
や水温によって補正していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の点火進角制御技術は、エンジン回転数と基本燃料
パルス幅を軸とする二次元マツプから定常の進角値を算
出し、これにエンジン回転数や水温を入力データとして
補正を行なうという制御が中心であり、過渡運転時の進
角補正が不十分であつた０例えば、アクセルが踏みこま
れた時の進角補正は、スロットル開度変化の入力データ
が十分考慮されておらず、ドライバの加速感にがかわる
加速応答性が不足していたり、過度なマツチングによる
ノックの発生などがあった。また、従来技術では、定常
的負荷に対する補償はできていても過渡時の負荷変化が
考慮されておらず、最適な進角値が設定されていなかっ
た。また、加速時に発生する加速サージング現象もエン
ジン回転数変化を考慮することによって回転数の変動を
抑制できるが、これは、加速応答性の抑制を行なう方向
での補正であり、加速応答性を向上させるという観点か
らの検討がなかった。

本発明の目的は、特に過渡時の運転性能に関し、ノッキ
ングやサージング等を起こさずに、ドライバの加速感を
満足するように加速応答性を向上させる点火進角制御方
式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の上記目的は、エンジン回号数の変化に基づいて
点火進角を補正する点火進角位相補正値算出手段、負荷
変化に対応するために基本燃料噴射パルス幅の値に基づ
き点火進角を補正する負荷補正値算出手段、および、加
速時の応答性向上を主目的にスロットル開度変化あるい
はアクセル角変化に基づき点火進角を補正する点火進角
加速補正値算出手段によって構成することによって達成
される。

上記の３つの手段によって算出された各々の補正値は、
エンジン回転数と基本燃料パルス幅に基づいて算出され
る定常の進角値に加算する。また、上記３つの手段にお
いて、各々の手段は水温に影響されるので、水温を入力
データとして各々の補正値を算出することも容易に類推
できる。さらに。

上記の３つの手段により補正された点火進角値は、エン
ジン回転数あるいは水温に基づいた補正値が算出され加
算される。これらによって最終的に点火進角が決定され
、上記の目的が達成される。

〔作用〕

点火進角位相補正値算出手段は、エンジンの実回転数に
基づきエンジン回転数の目標値を設定し。

実コンジン回転数と前記目標値との偏差を求め、・この
偏差にゲインを乗算して点火進角位相補正値を算出する
。上記エンジン回転数目標値は、実エンジン回転数の位
相進みあるいは位相遅れを採ることにより算出する。

負荷補正値算出手段は、基本燃料噴射パルス幅の変化量
に、一定の係数を乗算して算出する。これによって、負
荷変化に対応した進角補正ができる。

点火進角加速補正手段は、スロットル角変化の値に一定
の係数を乗算するか、前記スロットル角変化の値に対し
、位相進み要素により位相を進ませた値に一定の係数を
乗算するか、または、前記スロットル角変化の値に対し
位相遅れ要素により位相を遅らせた値に一定の係数を乗
算するか、あるいは、上記の組合せにより点火進角加速
補正値を算出する。この補正により、加速時等の加速応
答性が向上するよう進角操作によるトルク、の制御がで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図を参照して説明する。電子
式エンジン制御装置のシステムを第２図に示す、空気は
エアクリーナ２１を入り、空気量センサ２２で計測され
る。スロットルセンサ２３によってスロットル角が計測
される。水温センサ２５により水温が、ディストリビュ
ータ２８によりエンジン回転数が計測される。燃焼排ガ
スの空燃比が０２センサ２１３で計測され、また、他に
もアイドルスイッチやスタータスイッチ、バッテリ電圧
が計測される。これらの計測された信号はコントロール
ユニット２１１に入力される。コントロールユニット２
１１では燃料噴射パルス幅や点火進角値などが計算され
、各々、インジェクタや点火プラグに信号が出力される
。

コントロールユニット２１１は、第３図に示すハードウ
ェア構成となっている。ｌ１０Ｉ、Ｓ工にて、入出力信
号の処理を行ない、ＲＯＭにはプログラムがあり、ＲＡ
Ｍを用いてＭ　Ｐ　ｔＪは所定の演算が行なえる。

以上のような電子式エンジン制御装置において、本発明
の特徴となる制御方式の構成および動作を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す制御系の構成図である
。図において、２は点火進角位相補正値算出手段、３は
負荷補正値算出手段、４は点火進角加速補正手段であり
、１はエンジン回転数と基本燃料パルス幅を軸とする２
次元マツプから定常的な基本進角値を算出する手段であ
る。５は点火進角値設定、出力回路であり、６が点火装
置である。７はエンジンである。

エンジン状態を計測できるパラメータとして、本実施例
では、空気量Ｑａ、エンジン回転数Ｎがあり、ドライバ
の指令はスロットル角θｔｈの計測により検知される。

つまり点火進角値を演算するコントロールユニットへの
入力は上記Ｑ　ａ　、　Ｎ、およびθｔｈである。

演算手段８により、空気量Ｑａとエンジン回転数Ｎから
次のように基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが演算できる。

Ｋ！：インジェクタ特性で定まる定数 演算手段１では得られたＴＰと前記エンジン回転数Ｎを
入力として基本進角値を算出する。ここでは、基本燃料
噴射パルス幅とエンジン回転数を二軸とする２次元マツ
プから、入力データＴｐおよびＮに合致した基本進角値
Ａ　ｄ　ｖを線形補間により求める。

点火進角位相補正値算出手段では、目標とするエンジン
回転数Ｎｏ　を次のように求める。

Ｎ、（ｋ）＝Ｎ（ｋ）＋ＫＮａ（Ｎ（ｋ）−Ｎ（ｋ　−
１））・（２）ここで、Ｎ（ｋ）は、に時刻におけるエ
ンジン回転数であり、演算周期（１時刻）は八Ｔとする
。

Ｋ　Ｎ　ａは、位相進み時定数である。上の（２）式は
実エンジン回転数の位相進みを採用したものであるが、
位相遅れの演算によって目標エンジン回転数を算出する
と次のようになる。

Ｎｏ（ｋ）＝Ｎ（ｋ−１）＋ＫＮｂ（Ｎ（ｋ）−Ｎ（ｋ
−１））−（３）ここで、Ｋ　Ｎ　ｂは、位相遅れ時定
数である。

（２）式を採用するかあるいは（３）式を採用するかは
、回転数をフィードバックする一巡系の中に含まれる遅
れの時間長や車体前後振動の周波数にも関係するが、こ
こでは（２）式を採ることにする。

次に、（２）式のＮｏと実エンジン回転数の偏差を算出
し１次のように点火進角位相補正値ΔＡｄｖを求める。

ΔＡｄｓ（ｋ）＝ＫＡＮ（ｓｉｇｎ）（Ｎｏ（ｋ）　　
Ｎ（ｋ））　−（４）ここに、ＫＡＮは、位相補正ゲイ
ン定数である。

ｓｉｇｎは１位相の立上り条件により（０）あるいは（
１）、あるいは（−１）を取る０例えば、加速時のエン
ジン回転数振動の１つ目の山はｓｉｇｎを０とおき、１
つの谷から（−１）を取ることにより、エンジン回転数
が上昇しているときに遅角し、下降しているときには進
角することになる。これは、加速サージの抑制を行う進
角制御になる。

負荷補正値算出手段では、前記基本燃料噴射パルス幅の
変化により、次のように負荷補正値ΔＡ　ｄ　ｔを求め
る。

ΔＡ　ｄｒ（ｋ）＝ＫＡｔ（Ｔｐ（ｋ）−Ｔ”ｐ（ｋ　
−１））・・・（５）ここで、’ｒｐ（ｋ）は、に時刻
の基本燃料噴射量。

ＫＡＴは、負荷補正ゲインである。

点火進角加速補正手段では、まず次のようにスロットル
角変化を次のように求める。

Δθｔｈ（ｋ　）＝　Ｏｔｈ（ｋ　）−θｔｈ（ｋ−１
）　　・・・（６）本実施例では、Δθｔｈの位相進み
および位相遅れの加算値に一定の係数（ゲイン）を乗算
したものを点火進角加速補正値ΔＡ　ｄ　ｏとするにの
演算は次のように行なう。

ΔＡｄθ（ｋ）＝ＫＡｔ（？（（Δθｔｈ（ｋ）＋にθ
ａ”Δ２０ｔｈ（ｋ））＋（Δθｔｈ（ｋ−１）十に／
）ｂ・Δ２０ｔｈ（ｋ）））・・・（７） ここで、Δ２０ｔｈ（ｋ） ＝Δθｔｈ（ｋ）−Δθｔｈ（ｋ−１）　　・・・（８
）ＫＡＴＯは、加速補正ゲイン。

Ｋθａは、加速位相進み時定数であり、Ｋθｂは加速位
相遅れ時定数である。

本実施例では、演算が非常に簡単であるので、ＭＰＵの
計算負荷が少なく、わかりやすいという効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、エンジン回転数の位相差により点火進
角の補正を行なっているので、エンジン回転数の振動（
サージングと呼ばれる車両前後振動）を抑制したり、滑
めらかな加速応答性を実現するのに効果があると同時に
、目標回転数に追従するように制御すると加速応答性が
向上するという効果がある。

負荷の変化に応じて点火進角を補正しているので、急激
な負荷変化によるノッキングの発生を防止できるという
効果があり、また、負荷変化に最適なマツチングも可能
になるので、加速時などで従来ノック防止のために遅角
していたことによる燃焼ミス（ミスファイヤ）も防止で
き、加速のぬけがなくなるという効果がある。

スロットル角変化に応じて点火進角を補正しているので
、スロットルの踏み速度により加速性を向上させるよう
にすることができ、ドライバのアクセル指令に合った加
速域が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の制御系の構成を示すブロ
ック図、第２図は、エンジン制御システムの全体の装置
を示す模式図、第３図は、コントロールユニットのハー
ド構成を示すブロック図である。 １・・・基本点火進角算出手段、２・・・点火進角位相
補正値算出手段、３・・・負荷補正値算出手段、４・・
・点火進角加速補正手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の燃焼筒への燃料供給手段と、燃料供給量
   を調節する燃料噴射弁と、燃焼筒内で燃料に点火するた
   めの点火プラグと、上記燃焼筒へ空気を供給する吸気管
   と、上記吸入空気量もしくは吸気管内の圧力から吸入空
   気量を検出する手段と、内燃機関の回転数を検出する手
   段と、ドライバの操作するアクセル角もしくはスロット
   ル角を検出する手段と、これらの検出手段からの信号に
   基づいて燃料噴射パルスや点火進角を演算する電子回路
   を具備してなる内燃機関の点火進角制御方式において、
   上記回転数を入力とし、回転数の進みあるいは遅れ位相
   回転数を算出し、実際の回転数との位相差により点火進
   角を補正することを特徴とする点火進角制御方式。 ２、内燃機関の燃焼筒への燃料供給手段と、燃料供給量
   を調節する燃料噴射弁と、燃焼筒内で燃料に点火するた
   めの点火プラグと、上記燃焼筒へ空気を供給する吸気管
   と、上記吸入空気量もしくは吸気管内の圧力から吸入空
   気量を検出する手段と、内燃機関の回転数を検出する手
   段と、ドライバの操作するアクセル角もしくはスロット
   ル角を検出する手段と、これらの検出手段からの信号に
   基づいて燃料噴射パルスや点火進角を演算する電子回路
   を具備してなる内燃機関の点火進角制御方式において、
   空気量あるいは吸気管内圧力と回転数により基本燃料噴
   射パルス時間を算出し、上記基本燃料噴射パルス時間の
   変化量に基づいて点火進角を補正することを特徴とする
   点火進角制御方式。 ３、内燃機関の燃焼筒への燃料供給手段と、燃料供給量
   を調節する燃料噴射弁と、燃焼筒内で燃料に点火するた
   めの点火プラグと、上記燃焼筒へ空気を供給する吸気管
   と、上記吸入空気量もしくは吸気管内の圧力から吸入空
   気量を検出する手段と、内燃機関の回転数を検出する手
   段と、ドライバの操作するアクセル角もしくはスロット
   ル角を検出する手段と、これらの検出手段からの信号に
   基づいて燃料噴射パルスや点火進角を演算する電子回路
   を具備してなる内燃機関の点火進角制御方式において、
   スロットル角変化量もしくはアクセル角変化量に基づい
   て点火進角を補正することを特徴とする点火進角制御方
   式。 ４、回転数の進みあるいは遅れ位相の回転数を算出し、
   実回転数との偏差に任意のゲインを乗ずることにより点
   火進角を補正することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の点火進角制御方式。 ５、スロットル角変化量あるいはアクセル角変化量の位
   相進みあるいは遅れあるいは上記角変化量に所定の係数
   を乗ずることにより点火進角を補正することを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の点火進角制御方式。