JPS5885362A - 内燃機関の点火時期制御方法 - Google Patents

内燃機関の点火時期制御方法

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Publication number
JPS5885362A
JPS5885362A JP18299381A JP18299381A JPS5885362A JP S5885362 A JPS5885362 A JP S5885362A JP 18299381 A JP18299381 A JP 18299381A JP 18299381 A JP18299381 A JP 18299381A JP S5885362 A JPS5885362 A JP S5885362A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ignition timing
engine
throttle valve
high load
air
Prior art date
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Pending
Application number
JP18299381A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Kato
健治 加藤
Toshio Yamada
敏生 山田
Soichi Matsushita
宗一 松下
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP18299381A priority Critical patent/JPS5885362A/ja
Publication of JPS5885362A publication Critical patent/JPS5885362A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02P5/045Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions combined with electronic control of other engine functions, e.g. fuel injection

Landscapes

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

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】 本発明は、超希薄燃焼式内魅Ia関の点火時期制御方法
に関する。
理論空給比よシはるかにリーン側の超リーン空燃比、沙
りえV!、A/F≧20に機関の空燃比を制御すれば、
排気ガス中QN Ox  成分が減少し、また#a′#
+消費率が向上する。しかしなから、全ての運転領域で
このiの超リーン空燃比制御を行うと、為負荷運転領域
において充分な機関トルクか得られず、違幣特性が悪化
するというU融が生じる。
このため、高負荷運転時には、その負荷状態に応じて空
燃比をリッチ方向に制御することが行われる。空燃比が
リッチ方向に制御されると、ξれに伴って最大トルクの
得られる点火時期が変化する。
従って、従来の如く、空燃比の鎖薄に無関係に点火時期
制御を行うと、高負荷域において空晩比を起り一ン空燃
比から大鴨にリッチな値に変化芒せる必散のある起り−
ン空燃比燃焼式機関では、充分なトルクが得られず;連
転特性の悪化、燃費の悪化婚を招く恐れがある。
本発明は、一部の領域で希#―焼を行う内燃機関におい
て、島負衝運転領域においても高いトルクを得る仁とが
できる点火時期制御方法を提供することを目的としてい
る。
上述した目的を達成する本発明の特歓は、機関の一転速
度と吸気管内圧力もしくは吸入空気流量と會IfIA関
の逢転状−ノ9ラメータとして検出し、一部の運転領域
において、該検出し九運転状態パラメータに応じて機関
に供給する混合気の空燃比を理−空燃比よシ希薄餉の空
燃比に制御する内勤機関において、該mumのスロット
ル弁の一度を検出し、機関が所定の高負荷領域にある場
合は、III配検比検出スロットル弁一度に応じて、該
一度か大きくなるにつれて点火時期が遅角するようにJ
IJ Nせしめることにある。
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
m1図には本発明の一実施例として、マイクロコンピュ
ータにより燃料噴射電制#七行いこれによって空垢比制
伽を行う内燃機関の一例が概略的に示されている。I’
m!if図において、10は機関の吸気通路12の途中
に設けられたスロットル弁であり、仁のスロットル弁1
0の下流の吸気通#612には、吸気1円絶対圧を検出
してその検出値に対応する電圧を発生する圧力センサ1
4の圧力取出しボート14aが開口している。圧力セン
サ14の出力電圧は、蛛16を征して制御(ロ)路18
に送シ込まれる。
スロットル弁100回転軸には、このスロットル9f1
0の一度を検出し、その検出イ直に対応する亀出t−i
生ずるスロットルポジションセンサ15が取付けられて
いる。スロットルポジションセンサ15の出力電圧は、
i[1lll17を介して制御回路18に送り込まれる
機関のディストリビヱータ20には、そのrイストリピ
凰−夕軸20aが所定角度、例えはクランク角に換算し
て30°回動する毎に角度位ai(iI号を発生するク
ランク角センサ22が設けられている。クランク角セン
サ22からの角皺位置信g杖、縁24t−介してIiI
制御(ロ)路18に送夛込まれる。
制御IIgi路18からは、!126t−介して奉数又
は複数の燃料噴射弁28に噴射伯゛号が送シ込まれ、こ
れによシ噴射弁28は図示しない燃料供給系からの加圧
燃料を吸気ボート部に間欠的にI!lIj船する。
制御回路18からは、さらに1点火体号が−25を介し
てイブニラシロンコイル27に送ル込まれる。本例では
、イブニラシロンコイル27はイ7ナイタを備えてお9
、点火信号に応じてスノ臂−り電tALか形成される。
イブニラシロンコイル2.7からのスパーク電流は、デ
ィストリビ為−タ2t)Vt介して&胸の谷点火グラグ
29に分配はれ、斯くシて点火火花軒各プラグ29〃為
ら発生する。
1g2図扛wPJ1図の制御回路18の一例を表わすブ
ロック図である。
圧力センサ14及びスロットルポジションセンサ15か
らの出力電圧は、本発明と直&′関係しないため図示逼
れていない他のセンサからの電圧と共に、アナログマル
チブレフサtffむA/Di換器30e(送り込まれる
。k/D変換器30において、入力電圧は、所定の変換
周期で順次2進信号に変換される。
クランク角センサ22からのクランク角30°毎の角度
位に信号は、速度信号形成回路32に送り込まれ、さら
に、クランク角部ル」割込み信号として中央処理装k(
CPU)3.iに送り込まれる。
この速度信号形成回路32龜、クランク角30°毎の上
述の信号によって開閉制動されるダートと、このf−ト
を通過するクロック死生回路36からのクロックツ9ル
スの数を計数するカウンタとを備えており、機関の回転
速度に応じた値を有する2進の速度信号を形成する。な
お、速1倍号形成(ロ)路32を設けず、CPU34内
でン7トウエアにより速度信号を形成するようにしても
良い。
CPU34からパス38t−介して出力ポート40の所
定位置に1*豹時間τに勢しい持続時間を1する噴射信
号が与えられると、この信号L&蛎回路42を介して燃
料噴射弁28に送9込まれ、その結果、時間τだけ噴射
弁28が付勢され、この時間τに応じた蓋の燃料が機関
の燃焼室に送シ込まれる。
点火制御回路41は、CPU34によつで算出された点
火コイル27への通電開始時期に関する出力データ及び
1211篭軒了時期、即ち点火時期に胸する出力データ
をパス38及び出力/ −トa eを介して受は収り、
これらの出力データから点火信号を形成する。形成され
た点火色号扛、第1図に示す点火グラブ29、ディスト
リビユータ20、及び点火コイル27尋から構成される
装置43へ送り込まれる。
A/D変換器30、速m**形成(ロ)路32、及び出
力ボート39及ひ40は、マイクロコンピュータの谷榊
成要素であるところのCPU34、リードオンリメモリ
(RUM)44,>ンダムアクセスメモ!j(RAM)
46、及びクロック発生回路36にパス38を介して&
絖されておシ、このパス38を介して入出力データの転
送を行う。なお、第2図には示されていないが、マイク
ルコンビ二一夕としては、さらに入出力?ilJ御(ロ
)路、メモリ制御回路等が周知の方法で設けられている
R(JM44内には、後述するメイン処理ルーチンプロ
グラム等のプログラムと、それらの演算処理に必賛なテ
ーブル、定数吟があらかじめ格納せしめられている。
次に、上述のマイクロコンピュータの点火時期制御の処
理内容を第3囚を用いて概略市に説明する。同図に示す
如く、CPU34は電源投入が行われるとイニシャライ
ズルーチン5oを実行し、−RAM46の内容のリセッ
ト処理及び各定数の初期値セット処理郷を行う。次いで
メインルーチン51へ進み、点火時期補正量の演算勢を
繰シ返して実行する。また、クランク角センサ22から
のり2ンク角30°毎のクランク角同期割込み傷゜号に
よる割込みルーチン52が所定回実行される毎、例えは
、クランク角12o0あるいtit 1 8 0’毎に
点火時期計算を行って点火信号を形成し、これ音出力/
 − } 3 9に転送する点火時期演算処理を実行す
る。なお、この点火時期演算処理は、所定胸勘毎のタイ
マ割込み信号による割込み処理ルーチン53によって実
行しても良い。
なお、CPU34は、メイン処理ルーチン中において、
燃料噴射時間の演算を行い、さらにFfr足の割込みル
ーチンにおいて噴射信−@を出力ポート40に転送する
如き処理も実行する。
さらに、・CPU34線、メイン処理ルーチン中、るる
いは他の割込みルーチン中で41!胸の1転速匿Nを我
わすデータを速波信号形成回路32から取シ込み、RA
M46内の所定領域に格納する。また、所定時間毎もし
く龜所定クランク角度位置毎に拠竹されるA/D変換割
込みルーチンが終了すると、吸気管内絶対圧Pを表わす
データ及びスロットル弁−iTH}Lを味わすデータを
A/D賀換器30から取シ込み、RAM46内の所定領
域に格納する。
第41位点火時期補正社αの演算処理ルーチンを示す7
ローテヤートである。即ち、CPU34は、メイン処理
ルーチンの途中で第4図に示す演算処理を実行する。ま
ずステツノ60において、1−LAM46からスロット
ル弁−iTl−11−tを表わす検出データt−取込む
。次のステップ61においで、CPU34は、堆込んだ
スロットル弁開[’ll’HRと比較基準一度THRR
とを比較する。THR(THRRの場合はプログラム位
ステップ62へ進み、TH托≧THE凡の場合はステラ
f64へ進む。比較基準一度THRR/a.、機関が^
負荷運転領域にあるか否かを判別する基準となるもので
あり、本案施例では、吸気管内圧力が710ms+Hg
(従って吸気管負圧は一50wHg)であるときのスロ
ットル弁開度に等しくあらかじめ設定されている。
この比軟基準−1iTH凡Rは、吸気管内圧力か700
〜720■Hg killとなるときのスロットル弁開
度rC勢しく設定することが好ましい。なお、吸気管内
圧力か700〜720冒Hgとなるときのスロットル弁
開度THRi、s1!5図に示す如く、回転速度Nに応
じて変化してしまう。従って、−転速1iNの変化に応
じて比較基*hm’rhu、、を補正すれはよシ釉にの
高い為負荷領域の検出が可能となる。
ステラf61において、’rHkL<’i”hh、、と
判別されfc場合、即ち、高負荷領域でないと判別され
た場合、ステップ62において、燃yI+増亀係数βが
β←1.0に設定される。次いでステップ63に点火時
期補正値αがα←0に設定される。一方、THR≧T 
HRRである場合、即ち、高負荷領域であると判別され
た場合、ステップ64において、燃料tja量係数βが
スロットル弁一度’I” HRの関数f(THR)に等
しく設定される。この関数f(THR)は、第6図の破
:kに示すようにスロットル弁1i良THRが増大する
につれて砿々に増大する一次関数である。次いでステッ
プ65において、ステップ64で算出した燃料増量係数
β及び回転速度Nに応じて点火時期補正値αを算出する
i(0M44には、燃料#i菫係数β及び回転速[Nに
対する点火時期補正値αがマッグの杉で配憶されており
、ステップ65では、このマツプから点火時期補正値α
が求められる。第7図は回転速腋Nが160 Orpm
の際の燃料増量係数αに対する点火時期補正値αの関係
を例示している。以上の如くして求められた点火時期補
正ず血αは、次のステラ7”66において、RAf’v
146に格納される。
第8図は点火時期演算用の割込み処理ルーチンを示すフ
ローチャートである。\テツf70において、CPU3
4は、RAM46から回転速度Nを表わす検出データを
取り込み、次のステップ71において、吸気管内圧力P
を表わす検出データをRAM46から取シ込む。次のス
テラ7’72においては、取り込んだ(ロ)転速度デー
タ及び吸気管内圧力データからその時の連転状態におけ
る最適点火時ル」を算出する。この算出方法として、例
えはへとPとに対するマッグによって最適点火進角θa
t算出する方法か行われる。次のステラ773では、こ
のようにして求めた最適点火進角θaを点火時期補正値
αだけ減少させる。卸ち、θ←θa−αの演算がステラ
f73で行われる。次いで、次のステップ74において
、点火進角θの表わすクランク角度位置と、基準角度f
i置との間のクランク角θbが算出される。さらにこの
換°算したクランク角θbが点火時期データ及び遁亀翻
始時期データに換31Lキれ、次のステップ75におい
て、これらのデータが出力ボート39に込シ出湯れる。
第6図の実線aは、上述の如くして制御される点火時期
のスロットル弁Th1ITHRに対する特性を表わして
いる。また、笑1wb鉱、第4図の処理ルーチンで算出
した燃料増量係数βに応じて制卸される空燃比のスロッ
トル弁一度THRに対する特性を表わしている。同図か
らも明らかのように、本実施例では、比較基準−WL’
rn′kLH1cTHRR=30°に設定されている。
従って、スロットル弁′@i’l’)l)tが30′を
越えると、燃料増量係数βが同図の嫉1の如く増大し、
それItよシ、空燃比がスロットル弁開[THRの増大
に応じてリッチ方向に制御畜れる。燃料増量係数βがこ
のように増大すると、点火時期が実iaに示すように遅
角方向に劃−される。即ち、スロットル弁開i’l’ 
H)tが30°を越えると、スロットル弁開[THRの
増大に応じて、liIち、空燃比のリッチ方向への移行
VC応じて、点火時期は遅れ方向にrrt+JNされる
。その結果、点火時期は、最大トルクの得られる値(M
BT)に制御される。
中負向領域で超リーン空燃比による運転を行う機関では
、高負荷領域で負荷状態に応じて空燃比を大輪にリッチ
方向に変化させているため、これに応じて点火時期を遅
角方向に変化させることによって初めて高いトルクを高
負荷領域で得ることかできるのである。
・以上詐細に説明したように本発明によれは、筒負荷運
転領域において、空燃比変化に応じた点火時期側−が行
われるため、超リーン空燃比式機関において、高負向域
で充分なトルクか得られ、運転特性及び燃費特性の大幅
な向上をh↑ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図り本発明の一実施例のIIIt略図、第2−は第
1図の制御回路のブロック内、第3囚はマイクロコンピ
ュータの処理内容の概略説明図、鉛4蝕はマイクロコン
ピュータの制員グロダ2人の一部のフローチャート、第
5−は−転速kN及び吸気管内圧力Pに灼するスロット
ル弁−[T)iRの特性図、第6図はスロットル弁一度
THRに約する燃料増ms数β及び制御空燃比さらに点
火時期の特性図、第7図は燃料増蓋体数βに対する点火
時期補正値αの特性図、第8−はマイクロコンビエータ
の制御グロダラムの一部のフローチャートであるcl 14・・・圧力センサ、15・・・スロットルポジシ■
ンセンサ、18・・・制御回路、22・・・クランク角
センサ、27・・・点火コイル、28・・・燃料噴射弁
、29・・・点火1ラグ、30・・・A/D変換話、3
2・・・速度信ぢ形成1蹟、34・・・CPU、39,
40・・・出力ボート、41・・・点火腕−(2)路、
43・・・点火鉄酸、44・・・)LUM、46−RA
M。 特許出り人 トヨタ自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木    朗 弁理士 i2!1  舘 和 之 弁理士 山 口 昭 之 第3図 第5図 回転速度N (rl)m) 第6図 (deg ) 第7図 12 14 16 18 20 22 24空燃比 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、Iflに−の回転速度と吸気管内圧力もしくは吸入
    空気流飯とを機関の運転状態パラメータとして検出し、
    一部の運転領域において、該検出した運転状態パラメー
    タに応じて機関に供給する混合気の空燃比を理論空燃比
    よシ希薄餞の空燃比に制御する内燃機関において、該I
    m胸のスロットル弁の開度を検出し、機関が所定の高負
    荷領域にある場合は、前記検出したスロットル弁鮨度に
    応じて、該一度が大きくなるに゛りれて点火時期が遅角
    するように制御せしめることを特徴とする内燃機関の点
    火時期制御方法。 2、 機関が所定の高負荷領域にあるか否かは、検出し
    たスロットル弁開皺が所定の高負荷領域でろることを次
    わす開度であるか否かによって判別される特許請求の範
    す第1項記載の点火時期制御方法。 3、 機関が所定の高負荷領域にあることを叛わす前記
    スロットル弁−皺が、機関の吸気管内圧力が所定fl[
    以上となるスロットル弁rj@度でるる特許請求の範v
    5第2JJj記載の点火時期制御方法。 4、 前記所定値が700乃至720 smHgである
    特許請求の範囲第3項記載の点火時期制御方法。 5、 機関が所定の高負荷領域にあることを表わす前記
    スロットル弁l!kが機関の回転速度変化に応じて変化
    せしめられる特許#l!氷の範囲第3項もしくは第4項
    記載の点火時期制御力法。
JP18299381A 1981-11-17 1981-11-17 内燃機関の点火時期制御方法 Pending JPS5885362A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60237141A (ja) * 1984-05-07 1985-11-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の点火時期制御方法
JPH0323663U (ja) * 1989-07-20 1991-03-12
JPH04122930U (ja) * 1991-01-25 1992-11-05 タイガー魔法瓶株式会社 カセツトコンロの異常圧安全装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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