JPH0925865A - 点火時期制御方法 - Google Patents

点火時期制御方法

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Publication number
JPH0925865A
JPH0925865A JP7175964A JP17596495A JPH0925865A JP H0925865 A JPH0925865 A JP H0925865A JP 7175964 A JP7175964 A JP 7175964A JP 17596495 A JP17596495 A JP 17596495A JP H0925865 A JPH0925865 A JP H0925865A
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JP
Japan
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lean
ignition timing
fuel ratio
air
fuel
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Pending
Application number
JP7175964A
Other languages
English (en)
Inventor
Morihito Asano
守人 浅野
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.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0925865A publication Critical patent/JPH0925865A/ja
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    • 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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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】希薄燃焼運転時の点火時期を、失火の検出後に
補正するため、リーン限界で継続的にエンジンを運転す
ることが難しい。 【解決手段】理論空燃比より高い空燃比での希薄燃焼運
転における点火時期を、その希薄燃焼運転での所定空燃
比における点火時期に基づいて設定する点火時期制御方
法であって、理論空燃比近傍での運転状態から前記所定
空燃比近傍での希薄燃焼運転で必要な燃料量を理論空燃
比近傍での運転における必要燃料量から補正係数を用い
て演算し、希薄燃焼運転における空燃比に対応する点火
時期を前記補正係数に基づいて前記所定空燃比における
点火時期を補正して設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
のエンジンにおける点火時期制御方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、理論空燃比より高い空燃比で運転
する希薄燃焼方式のリーンバーンエンジンにおいては、
点火時期のずれにより失火することがある。空燃比リニ
アセンサを用いて希薄燃焼すなわちリーンバーンにおけ
る空燃比を制御する場合では、リーンバーンにおける検
出した空燃比と運転条件とに基づいて点火時期を設定す
れば、リーンバーン状態で空燃比が常時目標となる空燃
比近傍に制御されるので失火することがない。ところ
が、リーンバーン制御の限界となる空燃比での運転状態
を、例えば燃焼圧力を検出する圧力センサや回転変動を
検出する回転センサ等により検出したり、あるいは燃焼
時に燃焼室内に流れるイオン電流により検出してリーン
バーンを実行しているエンジンでは、運転条件により空
燃比が変化するので、点火時期をリーンバーン用にある
値に固定しておくと、空燃比によっては正しい点火時期
とならない場合がある。このような状況に対して、例え
ば特開平5−113147号公報のもののように、リー
ンバーン制御中に失火を検出し、その失火が点火時期の
過遅角によるものかあるいは過進角によるものかを判定
し、その判定結果から基本となる点火時期を遅角側ある
いは進角側に補正して、リーン限界での運転が可能にな
るようにリーンバーン制御するものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の構成
のものでは、リーンバーン制御が開始されて少なくとも
1度は失火が発生しなければ、その時の空燃比に対応す
る点火時期となるように補正されない。つまり、リーン
バーン制御により空燃比を大きくしていき、その結果基
本となる点火時期により点火を実行していたのでは失火
する状態になった後に、その時の空燃比に対応する点火
時期に補正されるのであり、常にリーンバーンにおける
空燃比に対応した点火時期が設定されてエンジンが運転
されるものではない。このため、リーン限界において継
続的に運転することが難しく、失火の毎にリーン限界か
らリッチ側に移行して運転する必要があった。
【0004】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る点火時期制御方法は、理論
空燃比より高い空燃比での希薄燃焼運転における点火時
期を、その希薄燃焼運転での所定空燃比における点火時
期に基づいて設定する点火時期制御方法であって、理論
空燃比近傍での運転状態から前記所定空燃比近傍での希
薄燃焼運転で必要な燃料量を理論空燃比近傍での運転に
おける必要燃料量から補正係数を用いて演算し、希薄燃
焼運転における空燃比に対応する点火時期を前記補正係
数に基づいて前記所定空燃比における点火時期を補正し
て設定することを特徴とする。
【0006】このような構成のものであれば、希薄燃焼
運転時の空燃比は、補正係数より推測することが可能に
なる。つまり、理論空燃比における燃料量から補正係数
分の燃料量を補正することにより、所定空燃比近傍にお
ける希薄燃焼運転時の燃料量を演算しているので、補正
係数より希薄燃焼時の空燃比を予測できるものとなる。
このため、補正係数に基づいて所定空燃比における点火
時期を補正して、希薄燃焼運転の点火時期を設定すれ
ば、その時の空燃比に対応したものとなり、ノックや失
火を防止することが可能になる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。
【0008】図1に概略的に示したエンジン100は自
動車用の4気筒のもので、その吸気系1には図示しない
アクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ2
が配設され、その下流側にはサージタンク3が設けられ
ている。サージタンク3に連通する一方の端部近傍に
は、さらに燃料噴射弁5が設けてあり、この燃料噴射弁
5を、電子制御装置6により後述する基本噴射量TPに
基づいて開成制御するようにしている。そして、燃焼室
10の天井部分に対応する位置には、スパークプラグ1
8が取り付けてある。また排気系20には、排気ガス中
の酸素濃度を測定するためのOセンサ21が、図示し
ないマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒22
の上流の位置に取り付けられている。エンジン100
は、この実施例のように4気筒に限定されるものではな
く、6気筒や12気筒のものであってもよい。
【0009】電子制御装置6は、中央演算処理装置7
と、記憶装置8と、入力インターフェース9と、出力イ
ンターフェース11とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されており、その入力インタ
ーフェース9には、サージタンク3内の圧力を検出する
ための吸気圧センサ13から出力される吸気圧信号a、
エンジン100の回転状態を検出するためのカムポジシ
ョンセンサ14から出力される気筒判別信号G1とクラ
ンク角度基準位置信号G2とエンジン回転数信号b、車
速を検出するための車速センサ15から出力される車速
信号c、スロットルバルブ2の開閉状態を検出するため
のアイドルスイッチ16からのLL信号d、エンジンの
冷却水温を検出するための水温センサ17からの水温信
号e、上記したOセンサ21からの電流信号hなどが
入力される。一方、出力インターフェース11からは、
燃料噴射弁5に対して燃料噴射信号fが、またスパーク
プラグ18に対してイグニッションパルスgが出力され
るようになっている。なお、図示しないが、電子制御装
置6には、アナロク信号をディジタル信号に変換するA
/D変換器が内蔵されている。
【0010】またスパークプラグ18には、高圧ダイオ
ード23を介してイオン電流を測定するためのバイアス
用電源24及びイオン電流測定用回路25が接続されて
いる。このバイアス用電源24を含むイオン電流測定用
回路25それ自体は、当該分野で知られている種々のも
のが使用できる。バイアス用電源24は高圧ダイオード
23を介して、点火後イオン電流を燃焼室10内に流す
べく高電圧をスパークプラグ18に印加する。また、イ
オン電流測定用回路25は、電気的に電子制御装置6の
入力インターフェース9に接続され、高電圧の印加によ
り発生したイオン電流をアナログ的に計測し、発生した
イオン電流に対応するアナログ信号を電子制御装置6に
入力する。
【0011】電子制御装置6には、吸気圧センサ13か
ら出力される吸気圧信号aと回転数センサ14から出力
される回転数信号bと水温センサ17から出力される水
温信号eを主な情報とし、エンジン状況に応じて理論空
燃比で通常のフィードバック制御を行うとともに、定常
状態にあってはリーンバーン領域にて制御するように、
基本的には、各種の補正係数で基本噴射時間を補正して
燃料噴射弁開成時間すなわちインジェクタ最終通電時間
Tを決定し、その決定された通電時間により燃料噴射弁
5を制御して、エンジン負荷に応じた燃料を該燃料噴射
弁5から吸気系1に噴射させるためのプログラムが内蔵
してある。また、このプログラムでは、エンジン100
の燃焼室10内に点火毎にイオン電流を流し、イオン電
流の発生している期間の時間を計測し、計測した時間に
基づいてリーン限界を検出するもので、検出したリーン
限界に応じて空燃比を変更し得るようになっている。
【0012】しかも、このプログラムにおいては、理論
空燃比より高い空燃比での希薄燃焼運転における点火時
期を、その希薄燃焼運転での所定空燃比における点火時
期に基づいて設定するものであって、理論空燃比近傍で
の運転状態から前記所定空燃比近傍での希薄燃焼運転で
必要な燃料量を理論空燃比近傍での運転における必要燃
料量から補正係数を用いて演算し、希薄燃焼運転におけ
る空燃比に対応する点火時期を前記補正係数に基づいて
前記所定空燃比における点火時期を補正して設定するよ
うにプログラミングされているものである。
【0013】この点火時期制御プログラムの概要は図2
に示すようなものである。このプログラムにあっては、
理論空燃比において運転される場合の点火時期をエンジ
ン回転数NEと吸気圧PMとにより第1マップに設定し
ており、さらにリーンバーン運転時の所定空燃比におけ
る点火時期を同様に第2マップに設定してある。第2マ
ップにおいては、所定空燃比を複数設定しており、それ
ぞれの所定空燃比の間となる所定空燃比については、補
間計算により計算して設定する。
【0014】まず、ステップS1では、リーンバーン運
転におけるフィードバック制御を実施しているか否かを
判定し、実施している場合はステップS2に進み、実施
していない場合はステップS5に移行する。リーンバー
ンフィードバック制御では、イオン電流の発生している
期間の時間に基づいて検出されたリーン限界に応じて所
定空燃比を設定するものである。ステップS2では、リ
ーンバーンフィードバック制御運転における所定空燃比
に対するリーン設定点火時期を第2マップより設定す
る。ステップS3では、理論空燃比における基本噴射時
間をオープン補正し、かつその時の運転状態に応じたリ
ーン補正係数AFLNによりさらに補正して所定空燃比
に対する噴射時間を演算した際の、前記リーン補正係数
AFLNに対するリーン点火時期補正係数KALAFL
Nを計算する。このリーン点火時期補正係数KALAF
LNは、図3に示すように、リーン補正係数AFLNが
1.0において1.0であり、リーン補正係数AFLN
が1.0より大きくなるにしたがって順次小さくなるよ
うに、また1.0より小さくなるにしたがって順次大き
くなるようにマップにて設定してある。したがって、マ
ップを検索し、該当するリーン補正係数AFLNからリ
ーン点火時期補正係数KALAFLNを補間計算する。
ステップS4では、リーン設定点火時期とリーン点火時
期補正係数KALAFLNとにより、リーン補正点火時
期ITLNを演算する。すなわち、リーン補正点火時期
ITLNは、リーン設定点火時期にリーン点火時期補正
係数KALAFLNを乗じて算出する。ステップS5で
は、理論空燃比すなわちストイキでの運転時の点火時期
を第1マップより設定する。
【0015】このような構成において、リーンバーン運
転を実施していない場合には、制御は、ステップS1→
S5と進み、理論空燃比における点火時期を第1マップ
より補間計算して設定する。次に、リーンバーン運転を
実施する場合、理論空燃比近傍での運転状態からリーン
バーン運転における所定空燃比になるようにオープン制
御により燃料を減量し、さらにその時の運転状態すなわ
ちエンジン回転数NE及び吸気圧PMに応じたリーン補
正係数AFLNを、オープン制御により減量した燃料噴
射量に乗じて、リーンバーン運転を実施する際の最終的
な燃料噴射量を設定する。リーンバーン運転への移行時
期の判定は、エンジン回転数、負荷の大小、及び冷却水
温等により行うようにすればよい。そして、イオン電流
によりリーン限界を検出して空燃比を変更するリーンフ
ィードバック制御を実施する状態では、制御は、ステッ
プS1→S2→S3→S4と進み、その時のリーン補正
係数AFLNに応じて、言い換えればその時の空燃比に
応じてリーン補正点火時期ITLNを算出して、リーン
バーン運転時の最適な点火時期を実施する。
【0016】具体的には、例えば所定空燃比が22の場
合において、リーン補正係数AFLNが1.0に設定さ
れると、リーン補正点火時期ITLNはリーン点火時期
補正係数KALAFLNが1.0に設定されるのでリー
ン設定点火時期例えば20°CAが採用されるものとな
る。これに対して、運転状態によりリーン補正係数AF
LNが1.1に設定されると、空燃比は10%リッチ側
に推移することになる。これに対応して、第2マップに
よりリーン点火時期補正係数KALAFLNが例えば
0.8に計算されると、リーン補正点火時期ITLNは
16°CA(=20°CA×0.8)に設定され、進角
補正されるものである。したがって、空燃比がその時の
運転状態に応じてリッチ側あるいはリーン側に変化して
も、その変化に追従して点火時期が進角又は遅角される
ので、最適な点火時期での運転ができ、ノック等点火時
期のずれによる運転状態の低下を防止することができ
る。
【0017】以上に説明した実施例ではリーン補正点火
時期ITLNを設定するにあたって、リーン点火時期補
正係数KALAFLNをマップにより設定したが、次に
説明する他の実施例では、理論空燃比での運転の際の点
火時期と所定空燃比での点火時期とリーン補正係数AF
LNとにより演算にてリーン補正点火時期ITLNを設
定するもので、リーン点火時期補正係数KALAFLN
を用いない。ただし、上記実施例と同様に、理論空燃比
において運転される場合の点火時期(ストイキ点火時
期)をエンジン回転数NEと吸気圧PMとにより設定す
る第1マップと、リーンバーン運転時の所定空燃比にお
ける点火時期(リーン設定点火時期)を設定する第2マ
ップとは備えるものである。
【0018】この他の実施例の点火時期制御プログラム
の概要は、図4に示すようなものである。
【0019】まず、ステップS20では、リーンバーン
運転におけるフィードバック制御を実施しているか否か
を判定し、実施している場合はステップS21に進み、
実施していない場合はステップS23に移行する。リー
ンバーンフィードバック制御自体は、上記実施例と同様
である。ステップS21では、リーンバーンフィードバ
ック制御運転における所定空燃比に対するリーン設定点
火時期を第2マップより設定する。ステップS22で
は、ストイキ点火時期X、リーン設定点火時期Y及びリ
ーン補正係数AFLNとによりリーン補正点火時期IT
LNを、下式により演算する。
【0020】 ITLN=Y−(Y−X)×(1−AFLN) ステップS4では、理論空燃比すなわちストイキでの運
転時の点火時期を第1マップより設定する。
【0021】この実施例では、リーンバーンフィードバ
ック制御により運転が行われると、制御は、ステップS
20→S21→S22と進み、理論空燃比におけるエン
ジン回転数NEと吸気圧PMとに対応してリーンバーン
運転でのリーン設定点火時期Yを第2マップから計算
し、上記の式によりリーン補正点火時期ITLNを演算
する。具体的には、例えばリーン設定点火時期Yが40
°CA、ストイキ点火時期Xが20°CA、リーン補正
係数AFLNが0.9の場合、リーン補正点火時期IT
LNは、 ITLN=40−(40−20)×(1−0.9) =40−20×0.1 =38 となり、リーン設定点火時期Yから進角補正するものと
なる。
【0022】このように、この実施例では、リーン補正
係数AFLNをそのままリーン補正点火時期ITLNの
演算に利用できるので、上記実施例のようにリーン点火
時期補正係数KALAFLNといったリーン補正点火時
期ITLNとリーン設定点火時期Yとの間に介在させる
係数が必要でなくなり、その分制御が簡略化できるとと
もに記憶装置8の記憶容量を節約することができる。
【0023】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。例えば上記の第1の実施例におい
て、リーン点火時期補正係数KALAFLN0をマップ
により設定したが、このマップは、回転数又は負荷すな
わち吸気圧PM又はスロットル開度をパラメータとして
追加し、3次元の補正係数として設定するものであって
もよい。
【0024】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
【0025】
【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、理論
空燃比における燃料量から補正係数分の燃料量を補正す
ることにより、所定空燃比近傍における希薄燃焼運転時
の燃料量を演算しているので、補正係数より希薄燃焼時
の空燃比を予測することができ、補正係数に基づいて所
定空燃比における点火時期を補正して、希薄燃焼運転の
点火時期を設定することができる。その結果、その時の
希薄燃焼での空燃比に対応したものとなり、ノックや失
火を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略的構成説明図。
【図2】同実施例の制御手順を示すフローチャート。
【図3】同実施例の作用説明図。
【図4】本発明の他の実施例の制御手順を示すフローチ
ャート。
【符号の説明】 5…燃料噴射弁 6…中央演算処理装置 7…記憶装置 9…入力インターフェース 11…出力インターフェース 18…スパークプラグ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】理論空燃比より高い空燃比での希薄燃焼運
    転における点火時期を、その希薄燃焼運転での所定空燃
    比における点火時期に基づいて設定する点火時期制御方
    法であって、 理論空燃比近傍での運転状態から前記所定空燃比近傍で
    の希薄燃焼運転で必要な燃料量を理論空燃比近傍での運
    転における必要燃料量から補正係数を用いて演算し、 希薄燃焼運転における空燃比に対応する点火時期を前記
    補正係数に基づいて前記所定空燃比における点火時期を
    補正して設定することを特徴とする点火時期制御方法。
JP7175964A 1995-07-12 1995-07-12 点火時期制御方法 Pending JPH0925865A (ja)

Priority Applications (1)

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JP7175964A JPH0925865A (ja) 1995-07-12 1995-07-12 点火時期制御方法

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JP7175964A JPH0925865A (ja) 1995-07-12 1995-07-12 点火時期制御方法

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