JPH0320597B2 - - Google Patents

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JPH0320597B2
JPH0320597B2 JP57226589A JP22658982A JPH0320597B2 JP H0320597 B2 JPH0320597 B2 JP H0320597B2 JP 57226589 A JP57226589 A JP 57226589A JP 22658982 A JP22658982 A JP 22658982A JP H0320597 B2 JPH0320597 B2 JP H0320597B2
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JP
Japan
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cylinder
ignition timing
crank angle
pressure
signal
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JP57226589A
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English (en)
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JPS59120779A (ja
Inventor
Tatsuro Morita
Hiroshi Yamaguchi
Hiroshi Miwakeichi
Kuniaki Sawamoto
Satoru Takizawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing 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
    • F02P5/155Analogue data processing
    • F02P5/1553Analogue data processing by determination of elapsed angle with reference to a particular point on the motor axle, dependent on specific conditions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の点火時期制御装置に関す
る。
従来の内燃機関の点火時期制御装置としては例
えば第1図に示すようなものがある。この装置で
は、機関のクランク軸の基準位置および角度を検
出するクランク角センサ1、機関への1回転当り
の吸入空気流量Qを検出するエアフロメータ2、
機関のスロツトルバルブが全閉であるか否かを検
出するスロツトルバルブ全閉検出スイツチ3から
の各信号が制御回路4に入力される。制御回路4
はCPU5、ROM6、RAM7、入出力制御回路
8等で構成され、前記各入力信号に基いて演算制
御した点火信号を点火時期信号出力端子9からト
ランジスタ10に出力する。トランジスタ10に
よつて増幅された点火信号は点火コイル11に与
えられ、このコイル11の2次側に発生する高圧
パルスが分配器12を介して各気筒の点火栓13
に与えられ点火が行われる。
ここで制御回路4における点火時期制御は、第
2図に示すフローチヤートにしたがつて次のよう
に行われる。まず、スロツトルバルブ全閉検出ス
イツチ3によつてスロツトルバルブが全閉である
か否かが検出され(ステツプ15)、全閉すなわち
アイドリング運転の場合にはクランク軸の基準位
置およびクランク角センサ1の検出信号から得ら
れる機関回転数Nに基いて第3図に示す特性が
検出され(ステツプ16)、点火時期(進角値)A
信号が出力される(ステツプ18)。一方スロツト
ルバルブが全閉でない場合には上記機関回転数N
とエアフローメータの検出信号から得られる吸入
空気流量Qに基づいて第4図に示す特性が検索
され(ステツプ17)、点火時期(進角値)A信号
が出力される(ステツプ18)。これによつて点火
時期が適正制御され、燃料消費、運転性、排気性
能等についての改善が図られている。
しかしながら、このような従来の内燃機関の点
火時期制御装置にあつては、実質的に機関回転数
Nと吸入空気流量Qだけに基づいて点火時期を決
定するものとなつているため、機関の製造上のば
らつきや経時変化に対応できないことがあり、必
ずしも最適な点火時期に制御できず、機関に要求
される性能を発揮できないという問題点がある。
本発明は上述の点を考慮してなされたもので、
機関各気筒の筒内圧力およびクランク角を検出し
て圧力最大クランク角を求め、この圧力最大クラ
ンク角に基いて点火時期を補正制御することによ
り最適点火時期に点火し得る内燃機関の点火時期
制御装置を提供するものである。
以下第5図乃至第12図を参照して本発明を実
施例につき説明する。
第5図は4気筒内燃機関に適用した本発明の一
実施例を示すブロツク線図である。この場合、4
気筒の各々に各筒内圧力Pを検出する圧力センサ
20〜23を設ける。これら圧力センサ20〜2
3は例えば点火栓の座金部に取付けられた圧電素
子等として構成される。これと共に前述のクラン
ク角センサ1およびエアフローメータ2を設け
る。
圧力センサ20〜23の各出力はマルチプレク
サ24に与えられ、マルチプレクサ24によりク
ランク角θにしたがい何れかの圧力センサが選択
されその出力がA/D変換器25に与えられる。
A/D変換器25はマルチプレクサ24により選
択された圧力センサが出力する筒内圧力Pのアナ
ログ値を、クランク角1゜毎にデイジタル値に変換
する。またパルスカウンタ26はクランク角セン
サ1からのクランク角度信号をカウントして機関
回転数Nを出力する。さらにA/D変換器27は
エアフローメータ2が出力する機関1回転当りの
吸入空気流量Qのアナログ値をデイジタル値に変
換する。
演算回路A28は圧力センサ20〜23からの
各筒内圧力とクランク角センサ1からのクランク
角位置θに基いて筒内圧力Pが最大となつたとき
のクランク角位置θpmaxを計測し出力する。メ
モリA29は演算回路A28から出力される
θPmaxの値を記憶する。θpmaxの値はi番気筒
(i=1〜4)毎に現在から過去のnサイクル
(n=4〜32)についての各値(θpmax)inがメ
モリA29の該当するアドレスに記憶される。
一方演算回路B30は点火時期A′を演算し出
力する。すなわち演算回路B30はまず前述の特
性(第3図)または特性(第4図)にしたが
つて点火時期Aを演算する。次に前記メモリ29
から各気筒毎のθpmax、つまりθinを読出して各
気筒毎の平均値θinを求めた上で、全ての気筒に
ついての平均値θmを求める。この全気筒平均値
θmに基いて補正値αを求め、点火時期Aと加算
しA′=A+αを求めてメモリB31にストアす
る。
このメモリB31の記憶内容が演算回路B30
によつて読出されて点火時期制御回路32に与え
られ、各気筒の点火時期制御に用いられる。
第6図は第5図における点火時期制御回路32
をより詳細に示したもので、演算回路B30から
転送される点火時期A′の値はレジスタ33に一
時格納される。同じく演算回路B30の出力が与
えられるパルスカウンタ34は1゜信号をカウント
しレジスタ33へのデータ転送の度毎にリセツト
される。レジスタ33の値とパルスカウンタ34
の値は比較器35で比較され比較結果に応じて点
火信号がトランジスタ10を介して点火コイル1
1に出力され、更に分配器12を経て点火栓13
に与えられる。
次に第5図および第6図に示した実施例の動作
を説明する。
第7図は演算回路A28の動作フローチヤート
であり、クランク角センサ1からの入力信号に基
きクランク角位置θを判定し(ステツプ40)、θ
=0゜〜60゜のときは1番気筒の、θ=180゜〜240゜の
ときは3番気筒の、θ=360゜〜420゜のときは4番
気筒の、θ=540゜〜600゜のときは2番気筒の各圧
力センサが検出する筒内圧力Pをマルチプレクサ
24によつて選択して出力させ(ステツプ41〜
44)、A/D変換器25によりクランク角1゜毎に
デジタル変換する(ステツプ45)。さらに演算回
路A28は再びθを判別し(ステツプ46)、θ=
60゜または240゜または420゜または600゜と判定すると
A/D変換器25にその判定信号を出力してA/
D変換を終了させる。これと共に各気筒毎のその
サイクル(1爆発)分の筒内圧力が最大であつた
ときのクランク位置(θpmax)inを計測し、これ
をメモリA29の該当するアドレスに記憶する
(ステツプ47)。
第8図は第7図のフローチヤートにおけるステ
ツプ41〜44による各気筒のA/D変換タイミング
およびこれに基く点火時期演算のタイミングを示
したものである。
第9図は演算回路B30の動作フローチヤート
である。
演算回路B30はパルスカウンタ26からの機
関回転数信号NとA/D変換器27からの吸入空
気流量信号Qおよび図示しない水温センサからの
冷却水温度信号等を読取り、前述のように特性
(第3図)または特性(第4図)に基いて点火
時期Aを求める(ステツプ50)。次にメモリA2
9からθin(iは気筒数で1〜4、nは整数で1〜
4(〜32))を読出して所定値B(例えば2゜ATDC)
と比較し、θin≧Bとなるものについての平均値
θinを求める。これを1〜4番気筒について行い
θ1m〜θ4mを求める(ステツプ51)。なお、θinが
全てθin<Bの場合はθin=B(2゜ATDC)とする。
次にθ1m〜θ4mについて所定値C(例えば
2゜ATDC=B)と比較し、θim≧Cとなるものに
ついて平均値θmを求める。全てθin<Cの場合は
θm=C(2゜ATDC)とする(ステツプ52)。
このθmによつて次のようにαを決定する(ス
テツプ53)。すなわちθmが、 θm≧θt+4のとき α=α+2 θt+4>θm>θtのとき α=α+1 θm=θtのとき α=α θt>θm>θt−4のとき α=α−1 θm<θt−4のとき α=α−2 とする。θtは最も燃費の良い角度である。
次に前のAとαとを加え合わせA′=A+αを
演算する(ステツプ54)。このA′をメモリB31
にストアする(ステツプ55)。また演算回路B3
0は各シリンダの圧縮上死点前70゜の時期にメモ
リB31からデータを得て70−A′を演算し点火
時期制御回路32のレジスタ33にデータを転送
する。
第10図は点火時期制御回路32(第6図)の
動作を示すフローチヤートである。上死点前70゜
の時期70BTDCにレジスタ33に70−A′が転送
されると共にカウンタ34がリセツトされる。そ
してカウンタ34は以後クランク角1゜信号をカウ
ントしそのカウント値がレジスタ33の値と一致
すると比較器35が出力を生じ点火動作が行われ
る。
第11図は第5図の実施例におけるクランク角
センサ1の出力信号を示したもので、1番気筒の
圧縮上死点毎の基準信号aとクランク角1゜毎の信
号bとからなる。
第12図は上記θtつまり燃費最良点と点火時期
との関係を示したものである。したがつて筒内圧
力が最大となるクランク角位置θpmaxが所定位
置にあることが燃費上最も好都合であり、点火時
期がこれより進んでも遅れても燃費が悪化する。
このことから第9図のステツプ53におけるα演算
ではθt±4゜の範囲で点火時期Aの補正値αを求め
るようにしている。
上記実施例における平均値θmの求め方はi気
筒機関におけるi個のデータ中最大側、最小側デ
ータを除き残りのものの平均をとるようにしてい
るが、この除外をどのようにするかは任意に決め
得る。
本発明は上述のように、機関の筒内圧力および
クランク角を検出して圧力最大クランク角を求
め、この圧力最大クランク角を所定値にするよう
点火時期を補正制御するようにしたため、機関の
ばらつき、経時変化に拘らず最適点火時期に点火
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の内燃機関の点火時期制御装置の
構成を示すブロツク線図、第2図は第1図の装置
の動作を示すフローチヤート、第3図は第1図の
装置におけるアイドリング運転時の点火時期特性
図、第4図は同じく通常運転時の点火時期特性
図、第5図は本発明の一実施例を示すブロツク線
図、第6図は同実施例中の点火時期制御装置の構
成を示すブロツク線図、第7図は同じく演算回路
Aの動作を示すフローチヤート、第8図はサイク
ル全体の各動作を示すタイムチヤート、第9図は
上記実施例中の演算回路Bの動作を示すフローチ
ヤート、第10図は同じく点火時期制御回路の動
作を示すタイムチヤート、第11図は機関のクラ
ンク軸の基準位置と角度検出信号との関係を示す
波形図、第12図は筒内圧力最大クランク角に対
する点火時期および燃費の各特性を示す図であ
る。 1……クランク角センサ、2……エアフローメ
ータ、10……トランジスタ、11……点火コイ
ル、12……分配器、13……点火栓、20〜2
3……圧力検出器、24……マルチプレクサ、
A,A′……点火時期、N……機関回転数、P…
…筒内圧力、Q……吸入空気流量。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 多気筒内燃機関の各気筒内圧力を検出する手
    段と、前記内燃機関のクランク角を検出する手段
    と、前記両検出手段の出力を得て気筒内圧力が最
    大となるクランク角を求める手段と、前記内燃機
    関の各気筒における所定爆発回数の気筒内圧力最
    大クランク角の平均値を求める第1の演算手段
    と、この第1の演算手段からの気筒毎平均値の平
    均値を求める第2の演算手段と、この第2の演算
    手段の出力に基き点火時期を調整する手段とをそ
    なえた内燃機関の点火時期制御回路。
JP57226589A 1982-12-27 1982-12-27 内燃機関の点火時期制御回路 Granted JPS59120779A (ja)

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JPS59120779A JPS59120779A (ja) 1984-07-12
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JP57226589A Granted JPS59120779A (ja) 1982-12-27 1982-12-27 内燃機関の点火時期制御回路

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US4716874A (en) * 1985-09-27 1988-01-05 Champion Spark Plug Company Control for spark ignited internal combustion engine
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