JPH0481574A - Ignition timing controller for spark ignition internal combustion engine - Google Patents
Ignition timing controller for spark ignition internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、ガソリンエンジン等の火花点火式内燃エン
ジンの点火時期制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an ignition timing control device for a spark ignition internal combustion engine such as a gasoline engine.
(従来の技術)
例えば、カンリンエンジンの点火時期制御は従来より次
のようにして行われている。吸入空気量やスロットル弁
開度から検出されるエンジン負荷の大きさと、エンジン
回転数とに応じて基本進角値(点火時期情報)を求め、
この基本点火時期情報に適宜の補正を行い、得られた点
火時期情報に基ついて点火装置(点火プラクや点火コイ
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) For example, ignition timing control for a Kanrin engine has conventionally been performed as follows. The basic advance value (ignition timing information) is calculated based on the engine load detected from the intake air amount and throttle valve opening, and the engine speed.
The ignition timing of the engine is controlled by making appropriate corrections to this basic ignition timing information and operating the ignition device (ignition plaque, ignition coil, etc.) based on the obtained ignition timing information.
上述の基本点火時期情報に対して行なう適宜の補正には
、エンジンの冷却水温に基つく補正や吸気温に基つく補
正等かあるか、特に、エンジンの加速時に、ノック(ノ
ッキング)か生しるので、エンジンの加速時にも点火時
期情報に対して何らかの補正を行なう必要かある。Is there any appropriate correction to be made to the basic ignition timing information mentioned above, such as correction based on engine cooling water temperature or intake air temperature? Therefore, it is necessary to make some kind of correction to the ignition timing information even when the engine is accelerating.
ここで、ノックは自己着火によって誘起される燃焼室内
の振動現象であり、かかるノックにより、不快な音か発
生するたけてなく、エンジンにも悪影響を及はすおそれ
がある。Here, knocking is a vibration phenomenon in the combustion chamber induced by self-ignition, and such knocking not only generates unpleasant noise but also has the potential to adversely affect the engine.
そこで、従来は、かかるノックの発生を防止するために
、点火時期を遅らせるような制御が一般に行なわれてい
るか、この場合、ノックの発生に結び付くエンジン現象
の検出が困難であるため、点火時期は最悪の条件でもノ
ックを発生させないような安全な側に遅らせる制御法を
採用している。Conventionally, in order to prevent the occurrence of such knocks, control has been generally carried out to delay the ignition timing, or in this case, the ignition timing is A control method is adopted that delays the knocking to a safe side so that knocking does not occur even under the worst conditions.
(発明が解決しようとする課題)
ところで、ノックか発生する点火角は、第8図に示すご
とく、燃焼室壁部の壁温度(シリンダブロック触火面温
度)に関係しており、また加速時において低負荷から高
負荷に変わる際には、燃焼室壁温は温度上昇の遅れ(第
9図参照)によって定常時より低いため、燃焼室壁温か
定常にまで上昇する数十サイクル間は、点火角に対して
進角してもノックは生じない。(Problem to be Solved by the Invention) By the way, as shown in Fig. 8, the ignition angle at which knock occurs is related to the wall temperature of the combustion chamber wall (cylinder block catalytic surface temperature). When changing from a low load to a high load, the combustion chamber wall temperature is lower than the steady state due to the delay in temperature rise (see Figure 9), so the ignition will be delayed for several tens of cycles when the combustion chamber wall temperature rises to a steady state. No knock occurs even if the angle is advanced relative to the angle.
一方、燃焼室壁温か定常に達するまでの数十サイクルの
間は、定常時に設定される点火角に対して進角してもノ
ックか生しないが、その点火角が、最大のトルクを得る
ことのできる最小進角(MBT)を考慮するとき、最適
値であるか否か問題かある。すなわち、加速時において
、上述のように進角させてもノックが生しないが、最大
のトルクが得られる点火角を超えてまで進角させる必要
はないのである。On the other hand, during the several dozen cycles until the combustion chamber wall temperature reaches a steady state, no knock will occur even if the ignition angle is advanced relative to the ignition angle set at steady state, but the ignition angle will not produce the maximum torque. When considering the minimum lead angle (MBT) that can be achieved, there is a question of whether it is an optimal value. That is, during acceleration, although knocking does not occur even if the ignition angle is advanced as described above, there is no need to advance the ignition angle beyond the ignition angle at which the maximum torque is obtained.
本発明は、このような知見に基づいてなされたもので、
燃焼室壁温から点火時期情報を求めることにより、点火
時期を必要以上に遅角させないようにすると共に、加速
時に最大限のエンジン出力を得るように図った火花点火
式内燃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 was made based on such knowledge, and
An ignition timing control device for a spark-ignition internal combustion engine that obtains ignition timing information from the combustion chamber wall temperature to avoid unnecessarily retarding the ignition timing and to obtain maximum engine output during acceleration. The purpose is to provide
(課題を解決するための手段)
上述の目的を達成するために本発明の火花点火式内燃エ
ンジンの点火時期制御装置は、少なくとも、内燃エンジ
ンの回転数と負荷とに応じて当該エンジンの運転状態を
検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手段か検
出した運転状態に応して基本点火時期を設定する点火時
期設定手段と、該点火時期設定手段で設定された基本点
火時期情報に基つき点火装置を作動させる点火時期作動
手段とを備え、該点火時期設定手段が、当該内燃エンジ
ンの燃焼室壁部の壁温度を検出する燃焼室壁温検出手段
と、該燃焼室壁温検出手段が検出した壁温度に応じて前
記基本点火時期を補正した点火時期を求める第1の点火
時期算出手段と、前記運転状態検出手段か検出した運転
状態に応じ、最大出力を得る最小進角の点火時期を求め
る第2の点火時期算出手段と、第1および第2の点火時
期算出手段か求めた各点火時期を比較し、遅れ側の点火
時期を選択し、これを点火時期情報として前記点火時期
作動手段に出力する選択手段とを含んでなることを特徴
とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, the ignition timing control device for a spark-ignition internal combustion engine of the present invention at least adjusts the operating state of the internal combustion engine according to the rotation speed and load of the engine. an ignition timing setting means for setting basic ignition timing in accordance with the operating condition detected by the operating condition detection means; ignition timing actuating means for actuating an ignition device; the ignition timing setting means includes a combustion chamber wall temperature detecting means for detecting a wall temperature of a combustion chamber wall of the internal combustion engine; and the combustion chamber wall temperature detecting means. a first ignition timing calculation means for calculating an ignition timing by correcting the basic ignition timing according to the wall temperature detected by the device; and a minimum advance angle ignition for obtaining maximum output according to the operating condition detected by the operating condition detecting device. The second ignition timing calculation means for calculating the timing compares each ignition timing calculated by the first and second ignition timing calculation means, selects the ignition timing on the delayed side, and uses this as ignition timing information to calculate the ignition timing. and a selection means for outputting an output to the actuation means.
前述の燃焼室壁温検出手段は、前記燃焼室壁部に取り付
けられ、該燃焼室壁部の壁温度を直接測定することによ
り燃焼室壁部の壁温度を検出する温度センサを含んで構
成してもよいし、燃焼エネルギ量を示す変数から前記燃
焼室壁部の壁温度を推定することにより燃焼室壁部の壁
温度を検出する燃焼室壁温推定手段を含んで構成しても
よいし、更には、燃焼エネルギ量を示す変数についての
測定値に関し、該測定値の最新データを該測定値の過去
のデータで修正し、該燃焼エネルギ量に関する修正デー
タから前記燃焼室壁部の壁温度を推定することにより燃
焼室壁部の壁温度を検出する燃焼エネルギ指標算出手段
を含んで構成するようにしてもよい。The above-mentioned combustion chamber wall temperature detection means includes a temperature sensor that is attached to the combustion chamber wall and detects the wall temperature of the combustion chamber wall by directly measuring the wall temperature of the combustion chamber wall. Alternatively, the combustion chamber wall temperature estimating means may be configured to detect the wall temperature of the combustion chamber wall by estimating the wall temperature of the combustion chamber wall from a variable indicating the amount of combustion energy. Furthermore, regarding the measured value of the variable indicating the amount of combustion energy, the latest data of the measured value is corrected with the past data of the measured value, and the wall temperature of the wall portion of the combustion chamber wall is determined from the corrected data regarding the amount of combustion energy. The combustion energy index calculation means may be configured to detect the wall temperature of the combustion chamber wall by estimating the combustion energy index.
(作用)
本発明の点火時期制御装置は、第1の点火時期算出手段
か燃焼室壁部の壁温度から基本点火時期を補正した点火
時期、すなわち、ノックが発生しない最大進角の点火時
期を求める。また、第2の点火時期算出手段が運転状態
検出手段か検出した運転状態に応じ、最大出力を得る最
小進角の点火時期を求める。そして、点火時期選択手段
が第1および第2の点火時期算出手段か求めた各点火時
期を比較し、遅れ側の点火時期を選択すると、ノックが
生じることかなく、かつ、最大出力が得られる点火時期
が設定されることになる。(Function) The ignition timing control device of the present invention calculates the ignition timing by correcting the basic ignition timing from the wall temperature of the combustion chamber wall using the first ignition timing calculation means, that is, the ignition timing at the maximum advance angle at which knock does not occur. demand. Further, the second ignition timing calculating means determines the ignition timing with the minimum advance angle that provides the maximum output according to the operating state detected by the operating state detecting means. Then, when the ignition timing selection means compares each ignition timing obtained by the first and second ignition timing calculation means and selects the ignition timing on the delayed side, knocking does not occur and maximum output is obtained. The ignition timing will be set.
(実施例)
以下、図面により本発明の一実施例としての火花点火式
内燃エンジンの点火時期制御装置について説明すると、
第1図はその制御系およびエンジン概略システムを示す
全体構成図を示す。(Embodiment) Hereinafter, an ignition timing control device for a spark ignition internal combustion engine as an embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall configuration diagram showing the control system and general engine system.
本装置によって制御される車載用ガソリンエンジンのシ
ステム(火花点火式内燃エンジンのシステム)は、第1
図のようになるが、この第1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)はその燃焼室1
に通しる吸気通路2および排気通路3を有しており、吸
気通路2と燃焼室1とは吸気弁4によって連通制御され
るとともに、排気通路3と燃焼室1とは排気弁5によっ
て連通制御されるようになっている。The automotive gasoline engine system (spark ignition internal combustion engine system) controlled by this device is the first
As shown in Fig. 1, gasoline engine E (hereinafter simply referred to as engine E) has its combustion chamber 1.
The intake passage 2 and the combustion chamber 1 are communicated with each other by an intake valve 4, and the exhaust passage 3 and the combustion chamber 1 are communicated with each other by an exhaust valve 5. It is now possible to do so.
また、吸気通路2には、上流側から順にエアクリーナ6
、スロットル弁7および電磁式燃料噴射弁(インジェク
タ)8か設けられており、排気通路3には、その上流側
から順に図示しないか排カ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)か設けられている。In addition, an air cleaner 6 is installed in the intake passage 2 in order from the upstream side.
, a throttle valve 7 and an electromagnetic fuel injection valve (injector) 8 are provided in the exhaust passage 3, and a catalytic converter (not shown) for purifying exhaust gas (not shown) is installed in the exhaust passage 3 in order from the upstream side.
A three-way catalyst) and a muffler (silencer) are also provided.
なお、インジェクタ8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か直列4
気筒エンジンであるとすると、インジェクタ8は4個設
けられていることになる。Note that the injectors 8 are provided in the intake manifold portion for the same number of cylinders. Now, the engine E of this embodiment is an inline 4
Assuming that the engine is a cylinder engine, four injectors 8 are provided.
すなわち、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。i.e. so-called multi-point fuel injection (MPI)
It can be said that it is the engine of the system.
また、スロットル弁7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。Further, the throttle valve 7 is connected to the accelerator pedal via a wire cable, so that the opening degree changes depending on the amount of depression of the accelerator pedal.
さらに、各気筒には、その燃焼室1へ向けて点火プラグ
9が設けられており、各点火プラグ9はディストリビュ
ータ(図示せず)を介して点火コイル10に接続されて
いる。そして、点火コイル10付きのパワートランジス
タ11のオフ動作によって点火コイル9に高い電圧が発
生して、ディストリビュータにつながっている点火プラ
グ9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11のオン動作によって
点火コイル10はバッテリ12により充電を開始される
。そして、これらの点火プラグ9、ディストリビュータ
、点火コイルlO、パワートランジスタ11で、点火装
置を構成する。Further, each cylinder is provided with a spark plug 9 facing toward the combustion chamber 1 thereof, and each spark plug 9 is connected to an ignition coil 10 via a distributor (not shown). When the power transistor 11 with the ignition coil 10 is turned off, a high voltage is generated in the ignition coil 9, causing one of the spark plugs 9 connected to the distributor to spark (ignite). It should be noted that charging of the ignition coil 10 by the battery 12 is started by turning on the power transistor 11 . The spark plug 9, distributor, ignition coil IO, and power transistor 11 constitute an ignition device.
このような構成により、スロットル弁7の開度に応しエ
アクリーナ6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8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1内で点火プラグ9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、マフラて消音されて大気側へ放呂されるようになっ
ている。With this configuration, the air taken in through the air cleaner 6 according to the opening degree of the throttle valve 7 is mixed with the fuel from the injector 8 in the intake manifold part to an appropriate air-fuel ratio, and ignited in the combustion chamber 1. By igniting the plug 9 at an appropriate timing, combustion is caused,
After generating engine torque, the air-fuel mixture is discharged as exhaust gas into the exhaust passage 3, where it is purified of three harmful components, Co, HC, and NOx, in the exhaust gas by a catalytic converter, and then muffled by a muffler and released into the atmosphere. It's like being left alone.
さらに、このエンジンEを制御するために、種々のセン
サが設けられている。まず吸気通路2側には、そのエア
クリーナ配設部分に、吸入空気量をカルマン渦情報から
検出する体積流量計としてのエアフローセンサ13.吸
入空気温度を検出する吸気温センサおよび大気圧を検出
する大気圧センサが設けられており、そのスロットル弁
配設部分に、スロットル弁7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、アイドリンク状態を検
出するアイドルスイッチが設けられている。Furthermore, in order to control this engine E, various sensors are provided. First, on the intake passage 2 side, an air flow sensor 13 is installed in the air cleaner installation part as a volumetric flow meter that detects the amount of intake air from Karman vortex information. An intake temperature sensor that detects the intake air temperature and an atmospheric pressure sensor that detects the atmospheric pressure are provided, and a potentiometer-type throttle sensor that detects the opening degree of the throttle valve 7 and an idle link state are installed in the throttle valve installation part. An idle switch is provided to detect the
また、排気通路3側には、触媒コンバータの上流側で燃
焼室1に近い部分に、排ガス中の酸素濃度(02濃度)
を検出する酸素濃度センサ(02センサ)が設けられて
いる。In addition, on the exhaust passage 3 side, the oxygen concentration (02 concentration) in the exhaust gas is displayed at the upstream side of the catalytic converter and close to the combustion chamber 1.
An oxygen concentration sensor (02 sensor) is provided to detect.
さらに、エンジン燃焼室1の壁部の温度(燃焼室壁温)
を検出する壁温センサ17が、第2図に示すごとく、燃
焼室壁部に埋め込まれるようにして取り付けられている
か、この壁温センサ17は、点火プラグ9近傍等吸排気
弁から離れた、温度変化の少ない位置に取り付けられる
。また、この壁温度センサ17としては、熱電対が用い
られるが、サーミスタや金属抵抗体を用いてもよい。Furthermore, the temperature of the wall of the engine combustion chamber 1 (combustion chamber wall temperature)
As shown in FIG. 2, the wall temperature sensor 17 for detecting the Can be installed in a location with little temperature change. Furthermore, although a thermocouple is used as the wall temperature sensor 17, a thermistor or a metal resistor may also be used.
また、エンノン冷却水温を検出する水温センサ16か設
けられるほかに、所定のクランク角度位置を検出するク
ランク角センサ14 (このクランク角センサ14はエ
ンジン回転数Nを検出するエンジン回転数センサも兼ね
ているので、以下、必要に応じ、このクランク角センサ
14をエンジン回転数センサと称することがある)およ
び第1気筒(基準気筒)の上死点を検出する気筒判別セ
ンサがそれぞれディストリビュータに設けられている。Additionally, in addition to a water temperature sensor 16 that detects the Ennon cooling water temperature, a crank angle sensor 14 that detects a predetermined crank angle position (this crank angle sensor 14 also serves as an engine rotation speed sensor that detects the engine rotation speed N) is provided. (Hereinafter, the crank angle sensor 14 may be referred to as an engine speed sensor if necessary.) and a cylinder discrimination sensor for detecting the top dead center of the first cylinder (reference cylinder) are provided in the distributor. There is.
ところで、上記の各センサからの検出信号は、電子制御
ユニット(ECU)15へ入力されるようになっている
。By the way, detection signals from each of the above-mentioned sensors are input to an electronic control unit (ECU) 15.
また、ECU15は、ハードウェア的にその構成を見る
と、CPU、RAM (バックアップRAMを含む)、
ROM、適宜の人出力インタフェース回路を備えており
、その入力インタフェース回路を通しであるいは直接に
各センサからの信号がCPUへ入力されるとともに、出
力インタフェース回路を通じてCPUからの点火時期制
御信号かパワートランジスタ11へ出力され、更には点
火コイル10からディストリビュータを介して各点火プ
ラグ9を順次スパークさせてゆくようになっている。In addition, when looking at the hardware configuration of the ECU 15, the CPU, RAM (including backup RAM),
It is equipped with a ROM and an appropriate human output interface circuit, and the signals from each sensor are input to the CPU through the input interface circuit or directly, and the ignition timing control signal or power transistor from the CPU is input through the output interface circuit. 11, and the spark plugs 9 are sequentially sparked from the ignition coil 10 via a distributor.
なお、CPUからは出力インタフェース回路を通じ噴射
燃料制御信号がインジェクタ8へ出力されるようになっ
ており、これによりこの噴射燃料制御信号によって決ま
る時間だけインジェクタ8から燃料が噴射されて、所望
の空燃比となるように制御される。Note that the CPU outputs an injection fuel control signal to the injector 8 through the output interface circuit, so that fuel is injected from the injector 8 for a time determined by this injection fuel control signal, and the desired air-fuel ratio is achieved. It is controlled so that
今、点火時期制御に着目して、ECU15を、かかる点
火時期制御のための機能ブロックを用いて示すと、第1
図に示すようになる。すなわち、この点火時期制御装置
は、基本点火角設定手段30、点火時期補正量設定手段
31、加算手段34、MBT算出手段35、点火時期選
択手段36、点火信号発生手段37を有している。Now, focusing on ignition timing control, the ECU 15 is shown using functional blocks for ignition timing control.
The result will be as shown in the figure. That is, this ignition timing control device includes basic ignition angle setting means 30, ignition timing correction amount setting means 31, addition means 34, MBT calculation means 35, ignition timing selection means 36, and ignition signal generation means 37.
ここで、基本点火角設定手段30は、エンジンEの運転
状態(この運転状態は例えばエアフローセンサ13から
のエンジン負荷情報とエンジン回転数センサ14からの
エンジン回転数情報とから決まる)に応して基本点火時
期eを設定するもので、例えば吸入空気量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、エンノン回転数Nとから決まる2次元の基本点火
時期データ(進角データ)を記憶する基本点火時期マツ
プをもっている。Here, the basic ignition angle setting means 30 is configured according to the operating state of the engine E (this operating state is determined from, for example, engine load information from the air flow sensor 13 and engine speed information from the engine speed sensor 14). This is used to set the basic ignition timing e. For example, the volumetric efficiency Ev (-A/N) obtained by dividing the intake air amount A by the engine speed N
) and the engine speed N, the engine has a basic ignition timing map that stores two-dimensional basic ignition timing data (advanced angle data).
点火時期補正量設定手段31は、壁温センサ17からの
アナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器
等から構成される壁温演算手段32と、検出された燃焼
室壁温から点火時期補正量ΔAを求める点火時期補正量
演算手段としての点火角補正手段33とを備えて構成さ
れている。The ignition timing correction amount setting means 31 includes a wall temperature calculation means 32, which includes an A/D converter etc. that converts an analog signal from the wall temperature sensor 17 into a digital signal, and a wall temperature calculation means 32, which determines the ignition timing based on the detected combustion chamber wall temperature. The ignition angle correction means 33 serves as an ignition timing correction amount calculation means for determining the correction amount ΔA.
また、加算手段34は、基本点火角設定手段30からの
基本点火角θと点火時期補正量設定手段31からの点火
時期補正量ΔAとを加算するものである。Further, the addition means 34 adds the basic ignition angle θ from the basic ignition angle setting means 30 and the ignition timing correction amount ΔA from the ignition timing correction amount setting means 31.
したがって、これらの基本点火角設定手段30、点火時
期補正量演算手段33、加算手段34て、燃焼室壁温度
により補正された点火時期を設定する第1の点火時期算
出手段を構成する。Therefore, the basic ignition angle setting means 30, the ignition timing correction amount calculation means 33, and the addition means 34 constitute a first ignition timing calculation means for setting the ignition timing corrected based on the combustion chamber wall temperature.
第2の点火時期算出手段であるMBT算出手段35は、
エンジンEの運転状態、すなわち、エンジン負荷情報E
v (= A / N )とエンジン回転数情報N
とに応じて、その運転状態によって最大圧力が得られる
最小進角値M B T (Minimum advan
cefor Be5t Torque )を設定するも
ので、A/N及びNから決まる、2次元のMBT値デー
タを記憶するMBTマツプを備えている。The MBT calculation means 35, which is the second ignition timing calculation means,
The operating state of the engine E, that is, the engine load information E
v (= A / N) and engine speed information N
According to the operating conditions, the minimum advance angle value M B T (Minimum advance
cefor Be5t Torque), and is equipped with an MBT map that stores two-dimensional MBT value data determined from A/N and N.
点火時期選択手段36は、前述した加算手段34および
MBT算出手段35により設定されて点火時期情報を比
較し、遅れ側の点火時期を選択するものである。そして
、点火信号発生手段37は、点火時期選択手段36か選
択した点火時期に基ついてパワートランジスタ11を作
動させるための点火信号を発生するもので、これにより
、この点火信号発生手段37で、パワートランジスタ1
1等の点火装置を作動させる点火装置作動手段を構成す
る。The ignition timing selection means 36 compares the ignition timing information set by the addition means 34 and the MBT calculation means 35 described above, and selects the ignition timing on the delayed side. The ignition signal generation means 37 generates an ignition signal for operating the power transistor 11 based on the ignition timing selected by the ignition timing selection means 36. transistor 1
This constitutes an ignition device operating means for operating a first-class ignition device.
第3図は、上述した点火時期を設定する手順をフローチ
ャートに示したものであり、この点火時期設定メインル
ーチンは所定の制御信号か発生する毎に、例えば、クラ
ンク角センサ14が所定のクランク角度位置を検出する
毎に実行される。FIG. 3 is a flowchart showing the procedure for setting the above-mentioned ignition timing, and this ignition timing setting main routine is such that each time a predetermined control signal is generated, the crank angle sensor 14 detects a predetermined crank angle. Executed every time a position is detected.
電子制御ユニッh (ECU)15は、先ず、点火時期
補正量ΔAを求める壁温補正ルーチンを実行する(ステ
ップMIO)。次に、このルーチンで点火時期補正量Δ
Aを求める手法について説明する。The electronic control unit h (ECU) 15 first executes a wall temperature correction routine to obtain the ignition timing correction amount ΔA (step MIO). Next, in this routine, the ignition timing correction amount Δ
The method for finding A will be explained.
点火時期補正量ΔAは、エンジン回転数N、エンジン回
転数当りの吸入空気量A/N、冷却水温に対する燃焼室
壁温とに1ノック点火時期の関係を実験により求めてお
き、これをECU15のROMに記憶しておけば、燃焼
室壁温から点火時期が得られるのである。The ignition timing correction amount ΔA is calculated by determining the relationship between the 1-knock ignition timing and the engine speed N, the intake air amount A/N per engine speed, and the combustion chamber wall temperature relative to the cooling water temperature through experiments. If stored in ROM, ignition timing can be obtained from the combustion chamber wall temperature.
より詳細に説明すれは、ます、異なるエンジン回転数N
、冷却水温において、WOT(スロットル全開時)のK
lノック点火時時期K1は壁温θWに対して、1次式に
よって表わせるとすれば、次式が成立する。To explain in more detail, different engine speeds N
, at the cooling water temperature, K at WOT (when the throttle is fully open)
If the knock ignition timing K1 can be expressed by a linear equation with respect to the wall temperature θW, the following equation holds true.
A K + =−λ (N) 0w +a (N)
・(1)ここに、λ(N)、μ(N)は、エンジ
ン回転数と冷却水温によって決まる定数である。A K + =-λ (N) 0w +a (N)
-(1) Here, λ(N) and μ(N) are constants determined by the engine speed and cooling water temperature.
従って、このときのWOT定常時の燃焼室壁温θwsか
ら点火時期補正量ΔA (’ BTDC)は、ΔA=λ
(N)(θws−θw ) ・(2)したがって、
λ(N)をエンジン回転数Nのマツプとして、また、W
OT時の壁温θWSを吸入空気量A/N、エンジン回転
数N及び冷却水温θCのマツプとしてECU15にもつ
ことにより、ある演算周期でのλ(N)、A/N、Nか
らその時点でのΔAを算出することかできるのである。Therefore, the ignition timing correction amount ΔA (' BTDC) from the combustion chamber wall temperature θws at steady WOT at this time is ΔA=λ
(N)(θws−θw) ・(2) Therefore,
Let λ(N) be a map of engine speed N, and W
By having the wall temperature θWS at the time of OT in the ECU 15 as a map of the intake air amount A/N, engine speed N, and cooling water temperature θC, it is possible to calculate from λ(N), A/N, and N in a certain calculation cycle at that point. It is possible to calculate ΔA of .
なお、実際の点火角設定はこれに多少の余裕をもたせる
。Note that the actual ignition angle setting allows some leeway.
さらに、WOTではなく、異なるA/Nに対しても、同
様にして点火時期補正量ΔAの算出か可能である。Furthermore, it is possible to calculate the ignition timing correction amount ΔA in the same manner for a different A/N instead of WOT.
第4図は、上述した燃焼室壁温により点火時期補正量Δ
Aを求める手順を示すフローチャートであり、このフロ
ーチャートを参照して点火時期補正量の演算要領を説明
する。Figure 4 shows the ignition timing correction amount Δ due to the combustion chamber wall temperature mentioned above.
This is a flowchart showing the procedure for determining A, and the procedure for calculating the ignition timing correction amount will be explained with reference to this flowchart.
まず、ステップS1で、まず、壁温センサ17で壁温θ
Wを直接測定し、次のステップS2で、エンジン回転数
Nよりλ(N)を読み出すとともに、ステップS3で、
負荷A/N、エンジン回転数N、冷却水温θCから定常
運転時の壁温θwsを読み出す。そして、ステップS4
で、点火時期補正量ΔAを上述のようにして求めたλ(
N)、θWS、およびθWを用いて前述の式(2)から
算出する。First, in step S1, the wall temperature θ is detected by the wall temperature sensor 17.
W is directly measured, and in the next step S2, λ(N) is read out from the engine rotation speed N, and in step S3,
The wall temperature θws during steady operation is read from the load A/N, engine speed N, and cooling water temperature θC. And step S4
Then, the ignition timing correction amount ΔA is calculated as λ(
N), θWS, and θW from the above equation (2).
燃焼室壁温θ、は、上述のように壁温センサ17により
直接測定することにより検出してもよいが、燃焼エネル
ギ量を示す変数から推定してこれを検出するようにして
もよい。この場合、燃焼室壁温検出手段は、吸入空気量
や燃料噴射量等の燃焼エネルギ量を示す変数からエンジ
ンの燃焼室1における壁部の温度を推定する燃焼室壁温
推定手段を含んで構成される。The combustion chamber wall temperature θ may be detected by directly measuring it with the wall temperature sensor 17 as described above, but it may also be detected by estimating it from a variable indicating the amount of combustion energy. In this case, the combustion chamber wall temperature detecting means includes a combustion chamber wall temperature estimating means for estimating the temperature of the wall in the combustion chamber 1 of the engine from variables indicating the amount of combustion energy such as the amount of intake air and the amount of fuel injection. be done.
次に、第5図及び第6図を参照して、点火時期補正量Δ
Aを、燃焼室壁温を推定する手法から設定する手順を説
明する。Next, with reference to FIGS. 5 and 6, the ignition timing correction amount Δ
The procedure for setting A from the method of estimating the combustion chamber wall temperature will be explained.
まず、燃焼室壁温の推定モデルと算出式について説明す
る。燃焼室壁温θ賃を推定するモデルは、第5図に示す
ように、燃焼室壁においてこの燃焼室壁に流入出する熱
Qi、Qoと燃焼室壁の熱容量C1冷却水温θCにより
推定される非定常無次元モデルとして考えられる。した
がって、このモデルから燃焼室壁の温度上昇率θWは
jw = (Qi −Qo ) /C−(3)となり、
Qoは、αを燃焼室壁と冷却液の熱貫流率とすると、
Qo=α(θW−θC) ・・・(4)で表
わされ、従って、(3)式にこの(4)式を代入すると
、
θW=−(α (θW−θc)/Cl
+ (Qi /C) ・・・(5)
となる。ここで、θを燃焼室壁と冷却液の温度差として
、
θW=θC+θ ・・・(6)とおく
と、dθc/dt=0により、(5)式は、tj−(−
αθ/C) +(Qi /C) ・・・(7)となる
。First, the estimation model and calculation formula for the combustion chamber wall temperature will be explained. As shown in Fig. 5, the model for estimating the combustion chamber wall temperature θ is estimated from the heat Qi, Qo flowing into and out of the combustion chamber wall, the heat capacity C1 of the combustion chamber wall, and the cooling water temperature θC. It can be considered as a non-stationary dimensionless model. Therefore, from this model, the temperature increase rate θW of the combustion chamber wall is jw = (Qi - Qo) /C - (3),
Qo is expressed as Qo=α(θW-θC) (4), where α is the heat transmission coefficient between the combustion chamber wall and the coolant. Therefore, by substituting equation (4) into equation (3), When substituted, θW=-(α (θW-θc)/Cl + (Qi /C)...(5)
becomes. Here, if θ is the temperature difference between the combustion chamber wall and the coolant, and θW=θC+θ (6), then dθc/dt=0, formula (5) becomes tj−(−
αθ/C) + (Qi/C) (7).
ところで、燃料の発熱エネルギはエンジン1回転当りの
シリンダに吸入される空気流量、A、 / Nとエンジ
ン回転数Nとの積に比例し、燃焼室壁に流入する熱Qi
は発熱エネルギの一部でその割合が一定であるとすると
、Qiは(A/N)XNと線形である。そこで、
Qi =Cβ(A/N)N ・・・(8)と
おき(βは定数)、α/Cをγ(定数)に書き直せば、
(7)式は
b−一γθ+β(A/N)N ・・・(9)とな
る。これを時刻tからt十ΔTまで積分し、添字(1)
は時刻tにおける値を表わすとすると、θ(t+ΔT)
=θ(t) + i−γθ十β(A/N)Nl dt・
・・(10)
となる。これを、ΔTを一定間隔とするオイラー(Eu
ier)法により近似すると、
θ(t+ΔT)=θ(1)+ [−γθ(t)+β [
A/N(t)] N (t)] ΔT(1−76丁)θ
(1)
+β tA/N(t)l N(t) 6丁または
θ(t+ΔT)=(1−76丁)θ(1)十β[A/N
(t+ΔT)] N(t+ΔT)ΔT・・・(11)
であり、演算周期ΔTごとの計算式に直すと(11)式
は以下となる。By the way, the exothermic energy of the fuel is proportional to the product of the air flow rate, A, /N, taken into the cylinder per engine rotation and the engine rotation speed N, and the heat Qi flowing into the combustion chamber wall is
Assuming that is a part of the exothermic energy and its proportion is constant, Qi is linear with (A/N)XN. Therefore, if we set Qi = Cβ(A/N)N (8) (β is a constant) and rewrite α/C as γ (constant), we get
Equation (7) becomes b--γθ+β(A/N)N (9). This is integrated from time t to t+ΔT, and the subscript (1)
If represents the value at time t, then θ(t+ΔT)
=θ(t) + i−γθ×β(A/N)Nl dt・
...(10) becomes. This is expressed as Euler (Eu) where ΔT is a constant interval.
ier) method, θ(t+ΔT)=θ(1)+[−γθ(t)+β[
A/N(t)] N(t)] ΔT(1-76th) θ
(1) +β tA/N(t)l N(t) 6 or θ(t+ΔT)=(1-76) θ(1) 10β[A/N
(t+ΔT)] N(t+ΔT)ΔT (11) When converted into a calculation formula for each calculation period ΔT, formula (11) becomes the following.
θ、=(l−γΔT)θ、−1+βΔT (A/N+
)N +・・・(12)ここに、ΔTは、演算周期、添
字jは演算jでの値を示すものとする。これは漸化式の
ためエンジン制御用マイクロコンピュータで演算可能で
あり、γ、βを予め計測しておけば、(6) 、 (1
2)式から燃焼室壁温か求まるのである。θ, = (l-γΔT) θ, -1+βΔT (A/N+
)N + (12) Here, ΔT is the operation period, and the subscript j is the value at operation j. Since this is a recurrence formula, it can be calculated by an engine control microcomputer, and if γ and β are measured in advance, (6), (1
The combustion chamber wall temperature can be found from equation 2).
つぎに、燃焼室壁温から点火角補正量(点火時期補正量
)ΔAを算出する手法について説明する。Next, a method of calculating the ignition angle correction amount (ignition timing correction amount) ΔA from the combustion chamber wall temperature will be explained.
WOT定常時の補正進角量ΔA (’ BTDC)は、
前述した(2)式により燃焼室壁温θwsと壁温θWと
の差に応じて設定される。また、(6)式から(12)
式は、θSをWOT定常時の燃焼室壁温と冷却水の温度
差とすると、
ΔA−λ (θS −θ) ・・・(1
3)となる。ここで、このエンジン回転数Nにおける全
開定常時のエンジン回転数当りの吸入空気量A/Nsか
ら、このときにおけるθSは(10)式において、
θ(t+ΔT)−〇(1)
と置くことにより求まり、
θs−(β/7) (A/NS ) N −<14
)となるため、(I3)式は、
ΔA−λ [((β/7) (A/NS ) N
l −θコ・・・(15)
である。よって、演算Jでは次式となる。The corrected advance angle amount ΔA (' BTDC) at steady WOT is:
It is set according to the difference between the combustion chamber wall temperature θws and the wall temperature θW using the above-mentioned equation (2). Also, from equation (6), (12)
The formula is, ΔA−λ (θS −θ) ...(1
3). Here, from the intake air amount A/Ns per engine speed at full-open steady state at this engine speed N, θS at this time can be expressed as θ(t+ΔT)−〇(1) in equation (10). Find, θs-(β/7) (A/NS) N-<14
), so the formula (I3) is ΔA−λ [((β/7) (A/NS ) N
l −θko (15). Therefore, in calculation J, the following equation is obtained.
ΔAj=λ[((β/γ) (A/Ns ) Ni
l−θ」] ・・・(1G)したがっ
て、λとA / N sと冷却水温のマツプをエンジン
制御用マイクロコンピュータにもたせることにより、あ
る演算周期でのλ、A / N s、Nおよび(12)
式より求まるθからその時点でのΔAを算出できるので
ある。なお、実際の点火角設定はこれに多少の余裕をも
たせる。ΔAj=λ[((β/γ) (A/Ns) Ni
(1G) Therefore, by providing a map of λ, A/N s, and cooling water temperature to the engine control microcomputer, λ, A/N s, N, and ( 12)
ΔA at that point in time can be calculated from θ determined from the formula. Note that the actual ignition angle setting allows some leeway.
さらに、WOTではなく、異なるA /’ Nに対して
も(1)式が成り立てば、
ΔAj−λne(1−γΔT) +−θL++(β/γ
)×(A/Nj ) Nj l
・・・(17ンとなる。Furthermore, if equation (1) holds true not only for WOT but also for different A/'N, ΔAj−λne(1−γΔT) +−θL++(β/γ
)×(A/Nj) Nj l
...(It will be 17.
つぎに点火時期演算手順について、第6図のフローチャ
ートを用いて説明する。Next, the ignition timing calculation procedure will be explained using the flowchart shown in FIG.
まず、ステップSllで、冷却水温θCが設定値XDC
より小さいかどうかを判定する。もし小さければ、No
ルートをとって、ステップS13で、燃焼室壁温変化率
θwj−θwj 、を求める。First, in step Sll, the cooling water temperature θC is set to the set value XDC.
Determine whether it is smaller than. If it is small, no
Taking this route, in step S13, the combustion chamber wall temperature change rate θwj−θwj is determined.
そして、次のステップS15で、燃焼室壁温変化率θw
j−θWj−iか設定値Xθより小さいかどうかを判定
する。燃焼室壁温変化率θwj−θWj−+が設定値X
6以上であれば、ステップS17で、FLG=1として
から、ステップ318で、エンジン回転数よりλ又はλ
neを探し出し、ステップS19で、点火補正量△Aを
求める。その後は、ステップS20で、次回の燃焼室壁
温情報θを求めておく。Then, in the next step S15, the combustion chamber wall temperature change rate θw
It is determined whether j-θWj-i is smaller than the set value Xθ. Combustion chamber wall temperature change rate θwj−θWj−+ is set value X
If it is 6 or more, in step S17, FLG is set to 1, and in step 318, λ or λ is determined from the engine rotation speed.
ne is found, and in step S19, the ignition correction amount ΔA is determined. Thereafter, in step S20, the next combustion chamber wall temperature information θ is determined.
また、ステップS15て、燃焼室壁温変化率θWl−θ
猶・j−+が設定値Xθより小さいと、即ち、定常状態
へ移行すると、ステップS15でYESルートをとって
、ステップS22で、FLG=0としてから、ステップ
S23て、定常時燃焼室壁温θSを求め、その後は、ス
テップS24で、次回の燃焼室壁温情報をθSとしたあ
と、ステップS25で、点火補正量ΔAを0として当該
ルーチンを終了する。Further, in step S15, the combustion chamber wall temperature change rate θWl−θ
If j−+ is smaller than the set value Xθ, that is, when the steady state is reached, the YES route is taken in step S15, FLG is set to 0 in step S22, and the steady state combustion chamber wall temperature is set in step S23. After determining θS, in step S24, the next combustion chamber wall temperature information is set to θS, and in step S25, the ignition correction amount ΔA is set to 0, and the routine ends.
なお、冷却水温か低かった場合もステップS22ヘジヤ
ンプし、定常状態時の制御(ステップ323〜525)
を行なう。Note that even if the cooling water temperature is low, the step S22 jumps and the steady state control (steps 323 to 525)
Do this.
燃焼室壁温を推定する方法としては、以下に説明する、
壁面を通過する燃焼エネルギ量の移動平均処理または一
次フィルタ処理を施した値を用いても求めることができ
る。この場合、燃焼室壁温検出手段は、燃焼エネルギ量
を示す変数(例えば、吸入空気量Aや燃焼噴射量り)に
ついて移動平均処理または一次フィルタ処理を施して燃
焼エネルギ指標CIを算出し、この指標CIから燃焼室
壁温度を求める燃焼エネルギ指標算出手段を含んで構成
される。The method for estimating the combustion chamber wall temperature is as follows:
It can also be determined using a value obtained by subjecting the amount of combustion energy passing through the wall surface to moving average processing or first-order filter processing. In this case, the combustion chamber wall temperature detection means calculates the combustion energy index CI by performing moving average processing or first-order filter processing on variables indicating the amount of combustion energy (for example, intake air amount A and combustion injection amount), and calculates the combustion energy index CI. The combustion energy index calculating means is configured to calculate the combustion chamber wall temperature from the CI.
壁面を通過する燃焼エネルギ量の移動平均処理または一
次フィルタ処理を施した値を求める方法につき説明する
。まず、移動平均処理を施して燃焼エネルギ指標CIを
算出する場合には、次の(17)式または(18)式を
用いる。A method for obtaining a value obtained by subjecting the amount of combustion energy passing through a wall surface to moving average processing or first-order filter processing will be explained. First, when calculating the combustion energy index CI by performing moving average processing, the following equation (17) or (18) is used.
(I7)式は、燃焼エネルギ量を示す変数として吸入空
気量Aを用いる場合の式であり、(18)式は、燃焼エ
ネルギ量を示す変数として供給燃料量Uを用いる場合の
式である。Equation (I7) is an equation when the amount of intake air A is used as a variable indicating the amount of combustion energy, and Equation (18) is an equation when the amount of supplied fuel U is used as a variable indicating the amount of combustion energy.
ここで、nは移動平均対象数(2〜3)、A/N、−。Here, n is the number of moving average targets (2 to 3), A/N, -.
は(i−k)サイクル目のエンジン回転数当たりの吸入
空気量、Ni−には(i−k)サイクル目のエンジン回
数数、U、−1は(i−k)サイクル目の供給燃料量で
ある。is the intake air amount per engine rotation speed of the (ik)th cycle, Ni- is the number of engine rotations of the (ik)th cycle, and U, -1 is the amount of fuel supplied to the (ik)th cycle. It is.
また、−次フィルタ処理を施して燃焼エネルギ指標CI
を算出する場合は次の(19)式または(20)式を用
いる。In addition, by applying −order filter processing, the combustion energy index CI
When calculating, the following equation (19) or (20) is used.
CI=K(A/N1)Ni +(1−K)(A/N1−
+)N1−、 ・・・(19)CI=Ku+ +(1
−K)u+−1・r2o)(19)式は、燃焼エネルギ
量を示す変数として吸入空気量Aを用いる場合の式であ
り、(20)式は、燃焼エネルギ量を示す変数として供
給燃料量Uを用いる場合の式である。CI=K(A/N1)Ni+(1-K)(A/N1-
+)N1-, ...(19)CI=Ku+ +(1
-K)u+-1・r2o) Equation (19) is an equation when the amount of intake air A is used as a variable that indicates the amount of combustion energy, and equation (20) is an equation that uses the amount of supplied fuel as a variable that indicates the amount of combustion energy. This is the formula when using U.
ここで、Kはフィルタ定数(0<K<1)、A/Nは1
サイクル目のエンジン回転数当りの吸入空気量、N、は
iサイクル目のエンジン回転数、Uはiサイクル目の供
給燃料量である。Here, K is a filter constant (0<K<1), and A/N is 1
N is the intake air amount per engine rotation speed of the ith cycle, and U is the amount of fuel supplied for the ith cycle.
したがって、燃焼エネルギ指標算出手段は、燃焼エネル
ギ量を示す変数(吸入空気量Aや燃料噴射量U)につい
て時々刻々と得られる測定値に関しこの測定値の最新デ
ータを過去の測定データで修正することになる。Therefore, the combustion energy index calculation means corrects the latest data of the measured values obtained from time to time regarding variables indicating the amount of combustion energy (intake air amount A and fuel injection amount U) with past measured data. become.
次に、燃焼室壁温と燃焼エネルギ量との関係について説
明する。今、前述の第5図に示すように、燃焼室壁にお
いてこの燃焼室壁に流入出する熱をQi、Qoとし、燃
焼室壁の温度上昇率(燃焼室壁温)θW及びQoは前述
の(3)式及び(4)式で表され、(4)式のαは定数
、θCは一定と見なせるから、
Q□ccθW ・・・・・・・・・(21)と
なる。Next, the relationship between the combustion chamber wall temperature and the amount of combustion energy will be explained. Now, as shown in the above-mentioned Fig. 5, the heat flowing into and out of the combustion chamber wall is Qi and Qo, and the temperature increase rate of the combustion chamber wall (combustion chamber wall temperature) θW and Qo are as described above. It is expressed by equations (3) and (4), and since α in equation (4) can be regarded as a constant and θC as constant, it becomes Q□ccθW (21).
従って、燃焼室壁温の代わりに、壁面を通過する燃焼エ
ネルギ量を使っても同様な結果か得られるから、燃焼室
壁温の変化は、燃焼エネルギについて上述のような移動
平均処理あるいは一次フィルタ処理を施したもので近似
できるのである。Therefore, similar results can be obtained by using the amount of combustion energy passing through the wall surface instead of the combustion chamber wall temperature. Changes in the combustion chamber wall temperature can be determined using the moving average processing or first-order filter as described above for combustion energy. It can be approximated by the processed version.
つぎに、燃焼室壁温から点火角補正量(点火時期補正量
)ΔAを算出する手法について説明する。Next, a method of calculating the ignition angle correction amount (ignition timing correction amount) ΔA from the combustion chamber wall temperature will be explained.
すなわち、あらゆる定常運転条件に対してノック点火時
期と燃焼エネルギー指標CIとの関係(例えは、この関
係は、加速時の燃焼エネルギ量か定常より低い間は点火
進角を進み側にするような関係になっている)を実験に
より求めておき、これをエンジン制御用マイクロコンピ
ュータに設定しておくのである。これにより、ある運転
時の燃焼エネルギ指標CIから点火時期か得られる。In other words, the relationship between the knock ignition timing and the combustion energy index CI for all steady-state operating conditions (for example, this relationship is such that the ignition angle is advanced while the combustion energy amount during acceleration is lower than steady state). This relationship is determined through experiments and then set in the engine control microcomputer. Thereby, the ignition timing can be obtained from the combustion energy index CI during a certain operation.
なお、実際の点火角設定は実験で得られた値に多少の余
裕をもたせておく。Note that the actual ignition angle setting should be based on the experimentally obtained value with some leeway.
つぎに上述の方法により点火時期補正量ΔAを演算する
手順について、第7図のフローチャートを用いて説明す
る。Next, the procedure for calculating the ignition timing correction amount ΔA using the above-described method will be explained using the flowchart shown in FIG.
まず、ステップ330て、1サイクルでの燃焼エネルギ
量を示す変数情報(A/N、またはU)を取込み、ステ
ップS31で、燃焼エネルギ量について移動平均処理ま
たは一次フィルタ処理を施して、前述の(1,7)、
(18)式または(19)、 (20)式から燃焼エネ
ルギ指標CIを算出する。First, in step 330, variable information (A/N or U) indicating the amount of combustion energy in one cycle is fetched, and in step S31, moving average processing or first-order filter processing is performed on the amount of combustion energy, and the above-mentioned ( 1,7),
The combustion energy index CI is calculated from equation (18) or equations (19) and (20).
その後は、ステップS32で、求めた燃焼エネルギ指標
CIから予め測定しておいたデータに基づき点火補正量
△Aを決定すれはよい。Thereafter, in step S32, the ignition correction amount ΔA may be determined based on data measured in advance from the combustion energy index CI determined.
上述のようにして点火補正量ΔAか求まると、第3図の
ステップMllに戻り、前述した2次元基本点火時期マ
ツプから基本点火角eを設定し、この基本点火角θに点
火補正量ΔAを加算する(ステップM12)。そして、
ステップM13において最大出力か得られる最小点火角
MBTを算出する。この最小点火角MBTは、その時点
でのエンジンEの運転状態(吸入空気量A/Nとエンジ
ン回転数Nとで決定される)に応して前述のMBTマツ
プから算出される。Once the ignition correction amount ΔA is determined as described above, the process returns to step Mll in FIG. Add (step M12). and,
In step M13, the minimum ignition angle MBT that can obtain the maximum output is calculated. This minimum ignition angle MBT is calculated from the above-mentioned MBT map according to the operating state of the engine E at that time (determined by the intake air amount A/N and the engine rotational speed N).
次に、算出したMBT値と、点火補正量ΔAにより補正
された基本点火角θ(−θ+ΔA)とを比較し、遅角側
の値を選択してこれを目標点火角とする(ステップM1
4)。すなわち、設定された目標点火角は、MBT値よ
り進み側の値に設定されることはない。Next, the calculated MBT value is compared with the basic ignition angle θ (-θ+ΔA) corrected by the ignition correction amount ΔA, and the value on the retarded side is selected and set as the target ignition angle (step M1
4). That is, the set target ignition angle is never set to a value on the leading side of the MBT value.
上記のようにして、点火角が求まると、この情報に基つ
いて、点火信号発生手段37からパワトランジスタ11
へ点火信号が出され、これに応したタイミングで点火プ
ラク9が点火する。When the ignition angle is determined as described above, based on this information, the ignition signal generation means 37 sends the power transistor 11
An ignition signal is issued to the spark plug 9, and the ignition plaque 9 ignites at a timing corresponding to the ignition signal.
このように、燃焼室壁温を直接測定又は推定して、この
壁温から点火補正量ΔAを求めることが行なわれるので
、加速時における燃焼室壁温か低い間(加速初期の数十
サイクルの間)は進み側に点火進角を設定し、加速中期
以降、燃焼室壁温か高くなると、それに応して点火進角
を遅れ側へ補正することができ、これにより加速時にお
いて、点火時期を必要以上に遅らせることなく、燃焼室
壁温で決まるノックが発生しない最適な点火角を常に設
定できる。In this way, the combustion chamber wall temperature is directly measured or estimated, and the ignition correction amount ΔA is determined from this wall temperature. ) sets the ignition advance angle to the advance side, and as the combustion chamber wall temperature increases after the middle of acceleration, the ignition advance angle can be corrected to the retard side accordingly. Without further delay, it is possible to always set the optimum ignition angle that does not cause knock, which is determined by the combustion chamber wall temperature.
また、目標点火角がMBT値より進み側の値に設定され
ることがないので、過渡時の点火時期を、ノックの生じ
ない点火角の内、最大のエンジン出力か得られる値に設
定されることになり、加速中のエンジン出力の向上が図
れることになる。In addition, since the target ignition angle is never set to a value on the advanced side of the MBT value, the ignition timing during transient periods is set to a value that provides the maximum engine output among the ignition angles that do not cause knocking. This means that the engine output during acceleration can be improved.
なお、定常時においては、燃焼室壁温に基つく補正は行
なわない。Note that during steady state, no correction is made based on the combustion chamber wall temperature.
また、点火時期の制御に際しては、加速時補正のほか、
水温や吸気温に応じて補正してもよいことは勿論のこと
である。In addition, when controlling the ignition timing, in addition to correction during acceleration,
Of course, correction may be made depending on the water temperature and intake air temperature.
さらに、点火時期算出手段を、基本点火時期接点手段3
0と点火時期補正量設定手段31とこれらの手段で得ら
れた情報を加算する加算手段34とて構成する代わりに
、ニンジンEの運転状態に応じて点火角(点火時期)か
決まる2次元の点火時期データ(進角データ)を記憶す
る点火時期マツプを複数の燃焼室壁湿分たけ有するよう
にしてもよい。Furthermore, the ignition timing calculation means is set to the basic ignition timing contact means 3.
0, ignition timing correction amount setting means 31, and adding means 34 for adding the information obtained by these means, a two-dimensional The ignition timing map storing ignition timing data (advance angle data) may be provided for a plurality of combustion chamber wall moisture levels.
また、壁温センサ17をピストンに設け、ピストンが下
死点に来るとスイッチが閉じて、壁温センサ17で検出
される壁温情報を出力できるような構成にしてもよい。Alternatively, the wall temperature sensor 17 may be provided on the piston, and when the piston reaches the bottom dead center, a switch is closed and the wall temperature information detected by the wall temperature sensor 17 can be output.
さらに、本発明は、エアフローセンサを用いたしジェト
ロ方式を採用する火花点火式内燃機関のほか、吸気通路
圧力センサを用いたDジェトロ方式(スピートデンシイ
ティ方式)を採用する火花点火式内燃機関にも適用でき
るものである。Dジェトロ方式の場合、エンジンの運転
状態は吸気通路圧力とエンジン回転数とにより検出され
ることになる。Furthermore, the present invention is applicable to spark-ignition internal combustion engines that use the Jetro method using an air flow sensor, as well as spark-ignition internal combustion engines that use the D-Jetro method (speed density method) that uses an intake passage pressure sensor. It is applicable. In the case of the D-Jetro system, the operating state of the engine is detected based on intake passage pressure and engine speed.
また、本発明は、ガソリンエンジンのほか、アルコール
燃料を使用するアルコールエンジン等の火花点火式内燃
エンジン一般についても、同様にして適用できるもので
ある。Further, the present invention can be similarly applied not only to gasoline engines but also to general spark ignition internal combustion engines such as alcohol engines that use alcohol fuel.
(発明の効果)
以上詳述したように、本発明の火花点火式内燃エンジン
の点火時期制御装置は、点火時期設定手段の燃焼室壁温
検出手段か内燃エンジンの燃焼室壁部の壁温度を検出し
、第1の点火時期算出手段が、燃焼室壁温検出手段によ
り検出された燃焼室壁部の温度から基本点火時期を補正
した点火時期を求め、第2の点火時期算出手段か、運転
状態検出手段が検出した運転状態に応じ、最大出力を得
る最小進角の点火時期を求め、点火時期選択手段が第1
および第2の点火時期算出手段か求めた各点火時期を比
較し、遅れ側の点火時期を選択し、これを点火時期情報
として点火時期作動手段に出力するように構成したので
、特に加速時等の過渡時に、点火時期を必要以上に遅角
させないようにしながら、エンジン出力およびエンジン
効率の向上を図ることかでき、加速性能を改善できる利
点がある。(Effects of the Invention) As detailed above, the ignition timing control device for a spark ignition internal combustion engine of the present invention detects the wall temperature of the combustion chamber wall of the internal combustion engine by the combustion chamber wall temperature detection means of the ignition timing setting means. The first ignition timing calculation means calculates the ignition timing by correcting the basic ignition timing from the combustion chamber wall temperature detected by the combustion chamber wall temperature detection means, and the second ignition timing calculation means calculates the ignition timing by correcting the basic ignition timing. The ignition timing selection means determines the ignition timing with the minimum advance angle to obtain the maximum output according to the operating state detected by the state detection means, and the ignition timing selection means
The second ignition timing calculation means compares the calculated ignition timings, selects the ignition timing on the delayed side, and outputs this as ignition timing information to the ignition timing operation means, so especially during acceleration, etc. During the transition period, the engine output and engine efficiency can be improved while preventing the ignition timing from being retarded more than necessary, which has the advantage of improving acceleration performance.
第1図は、本発明の一実施例の火花点火式内燃エンジン
の点火時期制御装置の制御系およびエンジン概略システ
ムを示す全体構成図、第2図はその壁温センサ取付位置
を示す部分断面図、第3図は点火時期設定メインルーチ
ンのフローチャート、第4図は燃焼室壁温を直接測定し
、該壁温測定値から点火時期補正量ΔAを算出する手順
を示す、壁温補正ルーチンのフローチャート、第5図は
燃焼室壁温推定モデルを説明する図、第6図は燃焼室壁
温推定法により燃焼室壁温を推定し、この壁温推定値か
ら点火時期補正量ΔAを算出する手順を示す、壁温補正
ルーチンのフローチャート、第7図は燃焼エネルギの移
動平均処理あるいは一次フィルタ処理して求められる燃
焼エネルギ指標値から燃焼室壁温を推定し、この壁温推
定値から点火時期補正量ΔAを算出する手順を示す、壁
温補正ルーチンのフローチャート、第8図はスロットル
弁全開時におけるシリンダブロック触火面温度(燃焼室
壁温)に対するノック特性を示す図、第9図はエンジン
回転数か急変する場合の燃焼室壁温の応答状態を説明す
る特性図である。
■・・・燃焼室、2・・・吸気通路、3・・排気通路、
7・・・スロットル弁、8・・・電磁式燃料噴射弁(イ
ンジェクタ)、9・・・点火プラグ、10・・・点火コ
イル、13・・・エアフローセンサ、14・・・エンジ
ン回転数センサ(クランク角センサ)、15・・電子制
御ユニッ) (ECU) 、16・・・水温センサ、1
7・・・壁温センサ、30・・・基本点火角設定手段、
31・・・点火時期補正量設定手段、32・・・壁温演
算手段、33・・・点火角補正手段、34・・・加算手
段、35・・・MBT算出手段、36・・・点火時期選
択手段、37・・・点火信号発生手段、E・・・エンジ
ン。
出願人 三菱自動車工業株式会社
代理人 弁理士 長 門 侃 ニ
第
図
第3図
第2図
第5図
第8図
+
ソルダづロック社人面温疼(’C)−
第9
図
時開(min)−FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a control system of an ignition timing control device for a spark-ignition internal combustion engine according to an embodiment of the present invention and a schematic engine system, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the mounting position of a wall temperature sensor. , FIG. 3 is a flowchart of the ignition timing setting main routine, and FIG. 4 is a flowchart of the wall temperature correction routine, which shows the procedure for directly measuring the wall temperature of the combustion chamber and calculating the ignition timing correction amount ΔA from the measured wall temperature value. , Fig. 5 is a diagram explaining the combustion chamber wall temperature estimation model, and Fig. 6 is a procedure for estimating the combustion chamber wall temperature by the combustion chamber wall temperature estimation method and calculating the ignition timing correction amount ΔA from this wall temperature estimation value. FIG. 7 is a flowchart of the wall temperature correction routine, which estimates the combustion chamber wall temperature from the combustion energy index value obtained by moving average processing or first-order filter processing of the combustion energy, and corrects the ignition timing from this estimated wall temperature value. A flowchart of the wall temperature correction routine showing the procedure for calculating the amount ΔA. Figure 8 is a diagram showing the knock characteristics with respect to the cylinder block contact surface temperature (combustion chamber wall temperature) when the throttle valve is fully open. Figure 9 is a diagram showing the knock characteristics with respect to the cylinder block contact surface temperature (combustion chamber wall temperature) when the throttle valve is fully open. FIG. 3 is a characteristic diagram illustrating the response state of the combustion chamber wall temperature when the temperature suddenly changes. ■...Combustion chamber, 2...Intake passage, 3...Exhaust passage,
7... Throttle valve, 8... Electromagnetic fuel injection valve (injector), 9... Spark plug, 10... Ignition coil, 13... Air flow sensor, 14... Engine speed sensor ( Crank angle sensor), 15...Electronic control unit) (ECU), 16...Water temperature sensor, 1
7... Wall temperature sensor, 30... Basic ignition angle setting means,
31... Ignition timing correction amount setting means, 32... Wall temperature calculation means, 33... Ignition angle correction means, 34... Addition means, 35... MBT calculation means, 36... Ignition timing Selection means, 37... Ignition signal generation means, E... Engine. Applicant Mitsubishi Motors Corporation Agent Patent Attorney Kan Nagato )−
Claims (4)
じて当該エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手
段と、該運転状態検出手段が検出した運転状態に応じて
基本点火時期を設定する点火時期設定手段と、該点火時
期設定手段で設定された基本点火時期情報に基づき点火
装置を作動させる点火時期作動手段とを備え、該点火時
期設定手段が、当該内燃エンジンの燃焼室壁部の壁温度
を検出する燃焼室壁温検出手段と、該燃焼室壁温検出手
段が検出した壁温度に応じて前記基本点火時期を補正し
た点火時期を求める第1の点火時期算出手段と、前記運
転状態検出手段が検出した運転状態に応じ、最大出力を
得る最小進角の点火時期を求める第2の点火時期算出手
段と、第1および第2の点火時期算出手段が求めた各点
火時期を比較し、遅れ側の点火時期を選択し、これを点
火時期情報として前記点火時期作動手段に出力する選択
手段とを含んでなることを特徴とする、火花点火式内燃
エンジンの点火時期制御装置。(1) At least an operating state detection means for detecting the operating state of the internal combustion engine according to the rotational speed and load of the engine, and an ignition system that sets the basic ignition timing according to the operating state detected by the operating state detection means. a timing setting means; and an ignition timing operating means for operating an ignition device based on basic ignition timing information set by the ignition timing setting means; Combustion chamber wall temperature detection means for detecting temperature; first ignition timing calculation means for calculating ignition timing by correcting the basic ignition timing according to the wall temperature detected by the combustion chamber wall temperature detection means; and the operating state. The second ignition timing calculation means calculates the minimum advance ignition timing to obtain the maximum output according to the operating state detected by the detection means, and each ignition timing calculated by the first and second ignition timing calculation means is compared. An ignition timing control device for a spark ignition internal combustion engine, comprising a selection means for selecting a delayed ignition timing and outputting the selected ignition timing as ignition timing information to the ignition timing operation means.
り付けられ、該燃焼室壁部の壁温度を直接測定すること
により燃焼室壁部の壁温度を検出する温度センサを含ん
でなることを特徴とする、請求項1記載の火花点火式内
燃エンジンの点火時期制御装置。(2) The combustion chamber wall temperature detection means includes a temperature sensor that is attached to the combustion chamber wall and detects the wall temperature of the combustion chamber wall by directly measuring the wall temperature of the combustion chamber wall. The ignition timing control device for a spark-ignition internal combustion engine according to claim 1, characterized in that:
す変数から前記燃焼室壁部の壁温度を推定することによ
り燃焼室壁部の壁温度を検出する燃焼室壁温推定手段を
含んでなることを特徴とする、請求項1記載の火花点火
式内燃エンジンの点火時期制御装置。(3) The combustion chamber wall temperature detection means includes combustion chamber wall temperature estimation means for detecting the wall temperature of the combustion chamber wall by estimating the wall temperature of the combustion chamber wall from a variable indicating the amount of combustion energy. The ignition timing control device for a spark ignition internal combustion engine according to claim 1, characterized in that:
す変数についての測定値に関し、該測定値の最新データ
を該測定値の過去のデータで修正し、該燃焼エネルギ量
に関する修正データから前記燃焼室壁部の壁温度を推定
することにより燃焼室壁部の壁温度を検出する燃焼エネ
ルギ指標算出手段を含んでなることを特徴とする、請求
項1記載の火花点火式内燃エンジンの点火時期制御装置
。(4) The combustion chamber wall temperature detection means corrects the latest data of the measured value of the variable indicating the amount of combustion energy with the past data of the measured value, and uses the corrected data regarding the amount of combustion energy. 2. Ignition of a spark ignition internal combustion engine according to claim 1, further comprising combustion energy index calculation means for detecting the wall temperature of the combustion chamber wall by estimating the wall temperature of the combustion chamber wall. Timing control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19358090A JPH0481574A (en) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Ignition timing controller for spark ignition internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19358090A JPH0481574A (en) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Ignition timing controller for spark ignition internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0481574A true JPH0481574A (en) | 1992-03-16 |
Family
ID=16310365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19358090A Pending JPH0481574A (en) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Ignition timing controller for spark ignition internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0481574A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002048531A1 (en) * | 2000-12-12 | 2002-06-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller of internal combustion engine |
WO2010092129A3 (en) * | 2009-02-13 | 2010-10-21 | Mwm Gmbh | Method for regulating a combustion engine |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP19358090A patent/JPH0481574A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6948478B2 (en) | 2000-12-12 | 2005-09-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for controlling internal combustion engines |
US7066146B2 (en) | 2000-12-12 | 2006-06-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller of internal combustion engine |
US7107975B2 (en) | 2000-12-12 | 2006-09-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller of internal combustion engine |
US7201139B2 (en) | 2000-12-12 | 2007-04-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller of internal combustion engine |
EP2527630A2 (en) | 2000-12-12 | 2012-11-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller for an internal combustion engine with variable valve mechanism |
EP2527631A2 (en) | 2000-12-12 | 2012-11-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller for an internal combustion engine with variable valve mechanism |
EP2570637A2 (en) | 2000-12-12 | 2013-03-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller for an internal combustion engine with variable valve mechanism |
WO2010092129A3 (en) * | 2009-02-13 | 2010-10-21 | Mwm Gmbh | Method for regulating a combustion engine |
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