JPH0723581Y2 - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

内燃機関の点火時期制御装置

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JPH0723581Y2
JPH0723581Y2 JP1987149809U JP14980987U JPH0723581Y2 JP H0723581 Y2 JPH0723581 Y2 JP H0723581Y2 JP 1987149809 U JP1987149809 U JP 1987149809U JP 14980987 U JP14980987 U JP 14980987U JP H0723581 Y2 JPH0723581 Y2 JP H0723581Y2
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warm
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acceleration
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この考案は、内燃機関の点火時期制御装置に関する。
(従来の技術) 燃費向上の観点より最大の軸トルクを発生するのに必要
な最小点火進角値(いわゆるMBT)となるように点火進
角値を制御する(このような点火進角値のMBTへの制御
を以下「MBT制御」と称す。)ようにした装置が各種提
案されている(特開昭58-82074号公報参照)。
これは、燃焼時の筒内圧が最大となるピーククランク角
位置(Θpmax)に応じて点火進角値を制御するLPP制御
(圧力位置制御)の1つとして知られており、ピークク
ランク角位置(Θpmax)が圧縮上死点後所定のクランク
角(10〜20°CAの範囲の所定の位置)の位置にくるよう
に点火進角値を設定した場合にその機関の発生トルクが
最大となるので、この位置を目標位置(Θpmax*)とし
てフィードバック制御を行うものである。すなわち、機
関負荷と回転速度の検出値に応じた点火時期がメモリか
ら読み出され、実際のクランク角がこの点火時期と一致
したときに一次電流を遮断する信号が点火装置へと出力
される。ここに、点火時期はほぼMBTが得られるように
付与されているが、実際にΘpmaxを検出してみてΘpmax
*との間にずれを生じているようであれば、そのずれ
(偏差)に基づくフィードバック補正量αにて点火時期
が補正される。たとえば、ΘpmaxがΘpmax*より遅角側
(Θpmax>Θpmax*)あるいは進角側(Θpmax<Θpmax
*)のいずれにあってもΘpmax*(10°〜20°CAの範囲
の所定の位置)に引き戻すべく点火時期がα°CAだけ進
遅角補正される。そして、この補正にてΘpmaxがΘpmax
*と一致するとMBT制御が終了される。
なお、Θpmaxか点火時期を固定してもある分布をもって
変化するので、所定周期(n回)にわたって検出したΘ
pmaxを平均化し、この平均値pmaxが実際値として採用
されている。
(考案が解決しようとする問題点) ところで、機関の冷間時には、点火時期を相対的に遅角
させると機関の発熱分が増加し、暖機が促進されること
が知られている。
したがって、従来装置の場合には、暖機状態に応じて目
標クランク角位置をΘpmax*から遅角側に変更すれば、
これに応じて点火時期が遅角されるため、暖機を促進す
ることが可能となる。
しかし、このように目標クランク角位置を遅角側に変更
すると、例えば暖機を終了していないときに加速が行な
われた場合には、ピーククランク角位置Θpmaxが機関の
発生トルクを最大にする位置からはずれるため、出力が
大きく低下することになる。
暖機中でも加速時には所定の加速性能を得ることが要求
されるのであり、したがって出力を必要としないアイド
リング時等には暖機が促進されるものの、このように暖
機状態のみにより目標クランク角位置を遅角するので
は、十分な加速性能が得られなくなるのである。
この考案は、このような問題点を解決することを目的と
している。
(問題点を解決するための手段) この考案は、第1図に示すように機関の筒内圧を検出す
る手段1と、筒内圧が最大となるピーククランク角位置
を検出する手段2と、ピーククランク角位置が所定の目
標クランク角位置となるように点火時期を制御する手段
3とを設けた内燃機関の点火時期制御装置において、暖
機状態を検出する手段4と、暖機状態に応じて前記目標
クランク角位置を遅角側に変更する手段5とを設けると
共に、絞り弁開度の増加量に基づいて機関の加速状態を
検出する手段6と、暖機中に加速に入ったときは、前記
変更された目標クランク角位置を加速検出の当初にその
ときの絞り弁開度の増加量に対して二次関数的に増大す
る特性で進角させ、かつ前記進角後の進角値を所定時間
維持したのち、所定時間内に暖機状態に応じた目標クラ
ンク角位置に徐々に戻す手段7とを設ける。
(作用) 暖機時には暖機状態に応じて制御手段3の目標クランク
角位置が遅角側に設定され、点火時期が遅角されるが、
暖機中に加速が行われた場合には、暖機状態に応じて遅
角された目標クランク角位置が加速の当初にそのときの
加速状態に応じた目標クランク角位置(MBT目標位置)
へと進角される。このときの進角量は絞り弁開度の増加
量に対して二次関数的に増大するので、運転者の加速要
求が大であるほどMBT目標位置への補正が急速に行われ
る。また、このようにして進角された点火時期は加速の
当初に所定時間だけ維持される。これらの結果、機関は
運転者の意図したとおりの優れた応答性及び加速性能を
発揮する。
一方、このようにして加速状態に応じて進角された目標
クランク角位置は、加速開始後に所定時間が経過する間
にそのときの暖機状態に応じた目標クランク角位置へと
徐々に戻されるので、加速後においても暖機が完了して
いなければ、継続して暖機に適した点火時期制御が行わ
れ、従つて暖機が確実に促される。
(実施例) 第2図は本考案の実施例を示すブロック構成図で、11は
機関の吸入空気量を検出するエアフローセンサ、12は機
関のクランク角を検出するクランク角センサ、13〜18は
機関各気筒の筒内圧を検出する筒内圧センサである。ま
た、19は機関の冷却水温を検出する水温センサ、20は機
関の絞り弁(図示しない)の開度を検出する絞り弁開度
センサである。14〜17は図示されない。
コントロールユニット21は、CPU、ROM、RAM、I/O装置等
からなるマイクロコンピュータにて構成され、上記各検
出信号に基づいて出力すべき点火時期を演算し、この点
火時期に対応気筒のクランク角が一致すると点火装置22
の1次電流を遮断する信号を出力する。
コントロールユニット21にて実行される制御内容を説明
すると、第3図に示すようにまずエアフローセンサ11の
信号から求められる機関負荷と、クランク角センサ12の
信号から求められる機関回転数に基づいて基本的な点火
時期TADVが算出される(ステップ100)。
そして、水温センサ19の信号により機関の冷却水温が検
出され、冷却水温に応じて第4図に示すように設定され
たテーブル値から水温に対する目標位置Aが求められる
(ステップ101,102)。
次に、絞り弁開度センサ20の信号より絞り弁開度および
絞り弁開度の増加量から機関の加速状態が検出され、加
速状態にあればその増加量に応じて第5図に示すように
設定された定数Kが求められる。この場合、定数Kは所
定時間経過すると徐々に1.0に切換えられる。また、加
速状態になければK=1.0である(ステップ103〜10
8)。
そして、前記目標位置Aと定数Kとから次式(1)によ
り目標クランク角位置Θが求められ、このΘを基にLPP
制御が行なわれる(ステップ109,110)。
Θ=(A−ΘM)×K+ΘM……(1) ただし、ΘM;MBT目標位置 LPP制御では、筒内圧センサ13〜18の信号から各気筒の
燃焼時の筒内圧が単位クランク角毎に読込まれ、これら
の値から各気筒毎に筒内圧が最大となったときのピーク
クランク角位置Θpmaxが検出される。次にこのΘpmaxと
上記目標クランク角位置Θとの偏差(Θpmax−Θ)が算
出され、この偏差と所定のゲインG(定数)との乗算値
を前回の補正量MBTADV-1に加えたものが今回の補正量MB
TADVとして算出される。
そして、この補正量MBTADVと基本点火時期TADVとの和か
ら出力すべき点火時期SETADVが求められ、このSETADVと
なるように点火時期が制御される。
このような構成により、機関が加速状態にないときは、
機関の冷却水温に応じて目標クランク角位置Θが設定さ
れ(第4図参照)、このΘにピーククランク角位置Θpm
axがくるように点火時期が制御される。
このため、機関の温度が低いときは暖機状態に応じて点
火時期が遅角されるため、暖機が促進される一方、機関
の温度が高いときは目標クランク角位置ΘがMBT目標位
置ΘMに設定され、点火時期がMBT制御されるため、機
関の効率および燃費を向上することができる。
これに対して、前記暖機中に加速状態に入ったときは、
暖機状態に応じて設定された目標クランク角位置が絞り
弁開度の増加量に基づく定数Kに応じてMBT目標位置Θ
Mへと遅角され、ピーククランク角位置ΘpmaxがΘMに
近づくように点火時期が制御される。
即ち、暖気中に加速が行われたときには、暖機状態に応
じて遅角された点火時期が加速状態に応じてMBT点火時
期に近づくように制御されるのであり、これにより暖機
を促進しつつ所定の機関出力を得ることができる。前記
MBT点火時期方向への補正は、第5図に示したように補
正係数Kによって制御されるが、この係数Kは運転者の
加速要求を代表する絞り弁開度の増加量に対して図示し
たように二次関数的に減少する特性に設定されているの
で、MBT方向への進角補正は絞り弁開度の増加量が大で
あるほど急速に行われることになる。加えて、前記補正
進角値は加速の当初に所定時間継続するように制御され
る。したがって、暖機中であっても運転者の加速要求に
忠実な優れた加速応答性と加速性能が発揮される。
なお、加速によっても暖機が進められるが、加速に入っ
た後、所定時間経過すると定数Kが徐々に1.0になり、
徐々に目標クランク角位置が冷却水温に対応した位置と
なるように設定されるため、加速後に暖機が終了してい
ない場合には再び暖機を促進することになる。
以上のように本考案によれば、目標クランク角位置を暖
機状態と加速状態とに応じて進遅角するので、暖機中に
加速が行われたときに良好な加速性能を得ることがで
き、機関の運転性が向上する。
特に、本考案では上記暖機中の点火時期補正を、運転者
の加速要求を反映する絞り弁開度の増加量に対して二次
関数的に進角量が増大する特性で行うとともに、補正後
の進角量を加速の当初に所定時間継続するようにしたの
で、運転者の意図した通りの優れた加速応答性及び加速
性能が発揮され、また加速から所定時間経過したのちは
暖機中の点火時期に戻すようにしたことから、加速の有
無にかかわらず暖機が完了するまで暖機に適した点火時
期に制御して内燃機関の暖機を確実に促すことができる
という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の構成図、第2図,第3図は本考案の実
施例を示すブロック構成図と制御内容を示すフローチャ
ート、第4図,第5図はその演算に用いるデータの特性
線図である。 11……エアフローセンサ、12……クランク角センサ、13
〜18……筒内圧センサ、19……水温センサ、20……絞り
弁開度センサ、21……コントロールユニット、22……点
火装置。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02P 5/152 5/153 F02P 5/15 F

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】機関の筒内圧を検出する手段と、筒内圧が
    最大となるピーククランク角位置を検出する手段と、ピ
    ーククランク角位置が所定の目標クランク角位置となる
    ように点火時期を制御する手段とを設けた内燃機関の点
    火時期制御装置において、暖機状態を検出する手段と、
    暖機状態に応じて前記目標クランク角位置を遅角側に変
    更する手段とを設けると共に、絞り弁開度の増加量に基
    づいて機関の加速状態を検出する手段と、暖機中に加速
    に入ったときは、前記変更された目標クランク角位置を
    加速検出の当初にそのときの絞り弁開度の増加量に対し
    て二次関数的に増大する特性で進角させ、かつ前記進角
    後の進角値を所定時間維持したのち、所定時間内に暖機
    状態に応じた目標クランク角位置に徐々に戻す手段とを
    設けたことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。
JP1987149809U 1987-09-30 1987-09-30 内燃機関の点火時期制御装置 Expired - Lifetime JPH0723581Y2 (ja)

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