JPS61129471A - 点火時期予測制御装置 - Google Patents

点火時期予測制御装置

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JPS61129471A
JPS61129471A JP59250074A JP25007484A JPS61129471A JP S61129471 A JPS61129471 A JP S61129471A JP 59250074 A JP59250074 A JP 59250074A JP 25007484 A JP25007484 A JP 25007484A JP S61129471 A JPS61129471 A JP S61129471A
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Japan
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ignition
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cylinder
ignition timing
timing
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Isao Kaneda
金田 勲
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NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
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NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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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
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1512Digital data processing using one central computing unit with particular means concerning an individual cylinder
    • 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
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    • 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
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    • F02P5/1455Advancing 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 by using a second control of the closed loop type
    • 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
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は内燃ピストンm関の点火時期の調整方式に関す
る。
〔従来の技術〕
一般に内燃機関の点火時期は回転数、吸入負圧等の各種
のパラメータの複雑な関数である。従来マイクロコンピ
ュータによって点火時期の最適制御を行う場合には上記
の関係式をテーブル形式でメモリに記憶しておき、各時
点における各パラメータの値から最適な点火時期を読出
す方式が使用されていた。小型、大容量、高速のROM
が安価に入手し得るようになり、多数のパラメータを容
した大きいテーブルを実用化し得るようになったとは言
え、上記のテーブルは平均的な最適値を与えるに過ぎず
、例えば各エンジンの特性のばらつきおよび経年変化、
水濡や吸気湿度等の環境条件、急加速やノッキング等の
動的要件等までも含めるとなるとメモリの記憶容量、計
算速度の面から改良の余地がある。
そこで同一出願人は特許出願(特願昭)59−1562
29において、上記テーブル方法に代わる簡易で低兼な
点火時期調整方式を提案した。この発明は要約すれば、
ある回転における点火の結果として燃焼反応が起こり、
ピストン表面に極大圧力が印加される時点(パワータイ
ミング)を測定し、この角度を上死点後10〜20度(
エンジンによって異なる)に定まる最適パワータイミン
グ角度(往復運動を回転運動に変換するに最も効率的な
角度)と比較し両者の差を減するように後続の回転の点
火を行い、以下これを反復して両者の差をゼロに近づけ
ることを基本とする。この方式によれば燃焼パラメータ
の変化すなわち、オクタン価による着火遅れ時間、圧縮
圧力による火炎伝播時間の変化、回転速度による気流撹
拌の効果等は上記の差分の変化として読込まれ、各点火
時期に累積的な影響を与えるため、各種のパラメータの
変化に対応することができる。なお、最適パワータイミ
ング角度は単なる圧力的要因から定められるだけでなく
、ノッキングなどの要因で変調することもできる。
このような方法を使用する場合にはエンジンの回転速度
が点火時期の予測の精度に対して与える影響を十分に考
慮しなければならない。エンジン始動後回転数nが数百
回転に達するまでの比較的低速不整回転llj域は過渡
的時期であるので点火時期の予測精度は高速回転時にお
ける程■要ではないが、回転数が数百回転以上のIII
域は頓繁に用いられるだけでなく、しばしば急速な速度
変化が起こる領域であり、従って点火時期の制御には高
精度が必要である。先に掲げた発明においては高い回転
数の領域における点火時期の予測を外挿法によって行っ
たが計算がやや複雑であるという難点があった。これを
改善するため同一出願人による特許出It(特願昭)5
9−213316において回転数の変化率による制御方
式が提案された。しかしこれ等の点火w4IIl方式は
1回転前の回転速度を基準としているため速度の急変に
対する対応速度が必ずしも十分でない場合があった。
〔解決しようとする問題点〕
本発明は、上記従来の技術の欠点を除去するためにエン
ジンの回転速度の急変に高速で対応可能な点火時期予測
制御方式を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段〕 本発明による点火時期予’mtsm方式は、1サイクル
中に複数の点火点がある内燃機関において各気筒の内圧
最大値に対応する角度と最適パワータイミングをもたら
す角度との差角が零になるように制御する点火時期1I
11!E1方式であって、一つの気筒の差角をそのサイ
クル内の他の気筒の点火角の算出に順次使用するように
構成する。
〔作用〕
上記構成によって、一つの気筒について点火後算出され
る差角が直ちに次に点火が行われる気筒の点火角の算出
に使用され、以下順繰りにこれを繰返す。その結果1サ
イクル内に金気筒についての点火時期の予測計算が終了
するので回転速度の変化に対する対応が速い。
〔実施例〕
以下本発明の実施例について図面を参照して詳報に説明
する。
第2図は本発明の詳細な説明図であって4サイクル2気
筒エンジンの回転角と各気筒における事象の生起時期と
の関係を示す。円の右半分は一方の気筒、左半分は他方
の気筒における事象とする。
図において1θOpは各気筒の最適パワータイミング角
、1θpIllはパワータイミング角、θ1は点火角、
α1はα1−100m−1θODであって、それぞれ1
が偶数の場合第1気筒、奇数の場合第2気筒のそれぞれ
の値を表わすものとする(この反対でもよい)。
各気筒について、θ1において点火が行われ混合気の燃
焼によって気筒の内圧が高まりIθplにおいて圧力最
大となる。エンジン始動直後等においては1θpmは理
想のパワータイミング角1θOpと一致せず図示の場合
α1だけ進む、この角度αiを各気筒において速やかに
零にすることが制御の目的である。そこで1つの気筒に
おける差角α1を他の気筒の点火角θi+1の計算に適
用し、θl++−θl +k −a l ・== (3
)ただしQ<k、<1 によって他の気筒の点火角を算出する。kはα1の単調
減少関数であってα→0のときに→1が最適である。本
実施例においてはこの関数をテーブル形式でメモリに記
憶し与えられたα1に対するkを求めるようにする。
第1図は上記の概念に基づく本発明による点火時期予測
制御方式の一実施例の全体構成図である。
圀において1および1′は模式的に描いた内燃機関の第
1および第2気筒、2および2−は各気筒内圧力を検知
するピエゾセラミック式圧力センサ、3および3−はセ
ンサ26よび2′の出力に基づきそれぞれの愼大圧力発
生角1θUI3よび発生時刻口を出力する極大値判定回
路、5はピストンの上死点角賓θ0あるいは最適パワー
タイミング角度θaptに対応する角度信号を発生し入
力インタフェース7へ供給する角度信号発生器、17お
よび17′は圧力センサ内蔵の点火プラグ、6はディス
トリビュータ15から点火プラグ17および17−t\
供給される点火信号を傍受し各気筒の点火角θ1を検出
して入力インタフェース7へ供給する点火位相検出回路
である。マイクロコンピュータμCOMは、上記入力イ
ンタフェース7に接続され入力に応じて内蔵プログラム
によりて予測PII!Iを行うCPU9、このCPU9
−の演算、に供するため計算の条件や係数等の固定値を
格納するROM8.上記各センサからの入力信号によっ
て逐次変化するパラメータを格納するRAM11.水晶
振動子によってマイクロコンピュータ全体の動作に必要
な基準クロックパルスを発生するタイマ回路10および
CPIJ9の予測演算の結果を出力するためのmum能
を有する出力インタフェース12とから構成されている
。出力インタフェース12の出力はイグナイタ13の入
力に?I11!され、イグナイタ13の出力によって高
圧回路14は高電圧を発生しこれがディストリビュータ
15を介して点火プラグ17へ供給されることにより第
1気筒1または第2気筒1′内で着火が得られる。
第3図は11図の構成による点火時期予測制御回路を制
御するプログラムのフローチャーl〜を示す。図におい
てエンジンの始動モータに電源が投入されるとエンジン
が回転し始めとともにマイクロコンピュータがステップ
(S)1に入る。S2では角度信号発生器5からθのパ
ルス信号列が発生し入力インタフェース7に与えられる
と、CPU9がこのパルス信号の間隔をあらかじめRO
M8に記憶されたmmと比較し、回転anが既定値に達
したとき点火指令を発する。この指令は初期設定におい
てはただちに突丘されるとともに82でRAM11の点
火角度θ1に指定されたメモリにθo−0として記憶さ
れる。このメモリは複数のレジスタからなり、各データ
は経時類に記憶され、最も新しいデータが入力されると
きは各レジスタのデータは各々1つ前のレジスタへ順次
移送され、最も石いデータは押し出される形で消滅する
ように構成する。
つぎに83において、回転数01が測定されRAM11
内のレジスタに読込まれる。この回転数01は導通角β
iの計算に使用される。S4は一方の気筒の測定値から
他方の気筒の点火角を計算するυブルーチンであってそ
の詳細は841〜849である。1−0は最初に点火し
た気筒における各測定値を示すものとし、以後このサブ
ルーチンへ入る邪度1は1づつ増加する。例えば1−0
において第1気筒が点火したとすれば以後偶数のIは第
1気筒、奇数の1は第2気筒を示すわけである。
サブルーチンS4においてつきの気筒の点火角が計算さ
れた侵、S5へ進みここで導通角β1の計算が行われ、
その結果出力インタフェース12を経由してイグナイタ
13に点火信号が供給され点火される。つぎに86にお
いてiは1増加されS3へ戻り上記を繰返す。
つぎに、サブルーチン841について説明する。
まず342において例えば第1気筒の点火角θiが読込
まれる。843においては圧カセンリ°2によりて気筒
内圧が測定され、844においてそれが最大値を示すま
で持つ。気筒内圧が罷大値になるとこの値が845にお
いて1θp曽用レジスタへ読込まれる。モして846に
おいては差角αiが計算され、847へ進んで差角α1
を適用してkが求められる。前述のようにメモリには関
数に−f (α1)がテーブル形式で記憶されており、
αiを与えることによってKが求められる。つぎに84
8において上記各ステップにおいて求められたθ1、α
11kを(3)式に代入して第2気筒の点火角θ1+1
が求められた後S49によって85へ戻る。
次回に841へ入って来るときは第2気筒の点火データ
を一読込んで第1気筒の点火角を計算することになり、
以後同様にして榛返される。
なお上記実施例において田カセンサ2および2′はピエ
ゾセラミック型として各気筒に設けたが音響センサやパ
ワータ1′ミングによるクランク軸のねじれ検出センサ
等を使用することによって共通にすることもできる。
以上述べたように本発明による点火時期予1IIIiI
N御方式は簡易な構成により安価に製作することができ
る。
〔効果〕
本発明による点火時期予測制御方式は1サイクル内にお
いて一つの気筒の点火データを次に点火する気筒の点火
角の計算に使用するので点火時期の計算が速く特に回転
速度の変化が激しい高速回転時の点火時期の制御のIl
Kが格段に向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による点火時期予測制御方式の一実施例
の全体構成図、第2図は本発明の詳細な説明図、第3図
は第1図の構成による点火時期予測制御回路の制御プロ
グラムのフローチャートである。 1.1′・・・・・・気筒、 1θpI!l・・・・・・内圧最大値に対応する角度、
1θOp・・・・・・最適パワータイミングをもたらす
角度、α1・・・・・・差角、 θ1・・・・・・点火角。 出願人 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 代理人 弁理士 増 1)竹 夫 72o0 第2図 窮3 グ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、1サイクル中に複数の点火点がある内燃機関におい
    て、各気筒の内圧最大値に対応する角度と最適パワータ
    イミングをもたらす角度との差角が零になるように制御
    する点火時期制御方式であって、一つの気筒から得られ
    る前記差角を同一サイクル中の他の気筒の点火角の算出
    に順次使用することを特徴とする点火時期予測制御方式
JP59250074A 1984-11-27 1984-11-27 点火時期予測制御装置 Granted JPS61129471A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59250074A JPS61129471A (ja) 1984-11-27 1984-11-27 点火時期予測制御装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP59250074A JPS61129471A (ja) 1984-11-27 1984-11-27 点火時期予測制御装置

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Publication Number Publication Date
JPS61129471A true JPS61129471A (ja) 1986-06-17
JPH03507B2 JPH03507B2 (ja) 1991-01-08

Family

ID=17202418

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JP59250074A Granted JPS61129471A (ja) 1984-11-27 1984-11-27 点火時期予測制御装置

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5458142A (en) * 1977-09-26 1979-05-10 Inst Francais Du Petrole Method of automatically adjusting ignition timing of engine and its device
JPS5833394A (ja) * 1981-08-20 1983-02-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピ−カシステムおよびその製造法
JPS59173561A (ja) * 1983-03-22 1984-10-01 Fujitsu Ten Ltd 内燃機関の点火時期制御装置

Patent Citations (3)

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JPS59173561A (ja) * 1983-03-22 1984-10-01 Fujitsu Ten Ltd 内燃機関の点火時期制御装置

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JPH03507B2 (ja) 1991-01-08

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