JPS62197669A - 機関の点火時期制御装置 - Google Patents
機関の点火時期制御装置Info
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- JPS62197669A JPS62197669A JP3868286A JP3868286A JPS62197669A JP S62197669 A JPS62197669 A JP S62197669A JP 3868286 A JP3868286 A JP 3868286A JP 3868286 A JP3868286 A JP 3868286A JP S62197669 A JPS62197669 A JP S62197669A
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- ignition timing
- engine
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- ignition
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Landscapes
- 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。
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)
この発明は機関の点火時期制御装置に関する。
火花点火式内燃機関では、点火時期が機関出力や燃費に
大きく影響するので、運転状態に応じて最適に点火時期
を設定することができるよう、各種の装置が提案されて
いるが、その中にクランク角単位で与えられる要求点火
時期を、基準クランク角位置からの経過時間にて管理す
る時間管理方式のものがある。
大きく影響するので、運転状態に応じて最適に点火時期
を設定することができるよう、各種の装置が提案されて
いるが、その中にクランク角単位で与えられる要求点火
時期を、基準クランク角位置からの経過時間にて管理す
る時間管理方式のものがある。
このような装置を4気筒機関について第7図に示すと(
たとえば、特開昭52−54842号公報参照。)、4
気筒機関は1サイクルがクランク角″c720°である
ため、所定のクランク角を基準位置とする基準位置信号
としては、180°毎の信号が得られればよく、このた
め、クランク軸に同期して回転する円板1の周縁には1
80°の回転角間隔で2つの突起2 A、2 Bを設け
てあり、さらに突起2 A、2 Bの通過により、基準
気筒の圧縮上死点前の所定のクランク角e(この例では
圧縮上死点前90°)にて信号が立ち上がるように、突
起2 A、2 Bに対向して基準位置センサ(電磁ピッ
ク74.プ)3をzケけでぃろ−第9図の信号aは、こ
うして得られるクランク角の基準位置信号であり、この
信号aを波形整形器4にて整形したパルスbが入力され
るフン−トロールユニット7では、このパルスbに基づ
いて点火時期制御を行う、なお、5は点火装置、6はパ
ワトランジスタである。
たとえば、特開昭52−54842号公報参照。)、4
気筒機関は1サイクルがクランク角″c720°である
ため、所定のクランク角を基準位置とする基準位置信号
としては、180°毎の信号が得られればよく、このた
め、クランク軸に同期して回転する円板1の周縁には1
80°の回転角間隔で2つの突起2 A、2 Bを設け
てあり、さらに突起2 A、2 Bの通過により、基準
気筒の圧縮上死点前の所定のクランク角e(この例では
圧縮上死点前90°)にて信号が立ち上がるように、突
起2 A、2 Bに対向して基準位置センサ(電磁ピッ
ク74.プ)3をzケけでぃろ−第9図の信号aは、こ
うして得られるクランク角の基準位置信号であり、この
信号aを波形整形器4にて整形したパルスbが入力され
るフン−トロールユニット7では、このパルスbに基づ
いて点火時期制御を行う、なお、5は点火装置、6はパ
ワトランジスタである。
第8図はコントロールユニット内で実行される制御動作
を示し、基本的には、パルスbから得られる機関回転数
N(rps+)と他の運転変数に基づいて要求点火時期
θIAが演算される。二二一二、θIAは圧縮上死点前
のクランク角を表す数値であり、この01Aと前記回転
数Nを用いて基準位置から要求点火時期までに要する時
間tl Aが演算される(ステップ10.11)。
を示し、基本的には、パルスbから得られる機関回転数
N(rps+)と他の運転変数に基づいて要求点火時期
θIAが演算される。二二一二、θIAは圧縮上死点前
のクランク角を表す数値であり、この01Aと前記回転
数Nを用いて基準位置から要求点火時期までに要する時
間tl Aが演算される(ステップ10.11)。
L+ A =(1/ 6 N )X(θ−θIA)
・・・(1)この換算時111tlAはI10レノスタ
1にセットされ、このI10レノスタ1から出力される
パルスdにて点火コイルの1次電流を連断する点火指令
信号「が作られる。
・・・(1)この換算時111tlAはI10レノスタ
1にセットされ、このI10レノスタ1から出力される
パルスdにて点火コイルの1次電流を連断する点火指令
信号「が作られる。
たとえば、tl Aが30である場合にはL+ A
=(1/6N)X(90−30)となり、この場合を第
9図に示している。
=(1/6N)X(90−30)となり、この場合を第
9図に示している。
なお、第8図では点火時期制御だけでなく、同時に通電
時期制御を行なっており(ステップ13〜15)、1次
電流遮断から通電までの非通電時間t3が前記回転数N
を用いて求められている(ステップ13)。ただし、同
図のステップ13に示す80はクランク角単位の非通電
時間である。
時期制御を行なっており(ステップ13〜15)、1次
電流遮断から通電までの非通電時間t3が前記回転数N
を用いて求められている(ステップ13)。ただし、同
図のステップ13に示す80はクランク角単位の非通電
時間である。
(発明が解決しようとする問題点)
ところで、こうしたWc置では、クランク角単位で付与
される要求点火時期を用いて基準位置からの経過暗闇を
求め、この換算時間を管理することにより点火時期を制
御している。
される要求点火時期を用いて基準位置からの経過暗闇を
求め、この換算時間を管理することにより点火時期を制
御している。
このため、回転変動がある場合1こけ、この影響を受け
ざるを得ず、待に、始動時において要求点火時期からの
誤差が着しくなる。
ざるを得ず、待に、始動時において要求点火時期からの
誤差が着しくなる。
これを説明すると、換算時間t、 Aは上式(1)の2
つの因子の積で4元られるので、これらの因子を考慮す
る。まず、vJlの因子(1/6N)は回転数Nを変数
として与える因子であり、回転数Nは、連続して入力す
る基準位置信号間(クランク角180°間)に発生する
クロックパルスをカウントすることにより求められるの
で、この回転数Nは、実際には基準位置信号間の平均の
回転数を与える。このため、クランク軸が一定回転する
場合には、この値は正確な値を与えることになる。
つの因子の積で4元られるので、これらの因子を考慮す
る。まず、vJlの因子(1/6N)は回転数Nを変数
として与える因子であり、回転数Nは、連続して入力す
る基準位置信号間(クランク角180°間)に発生する
クロックパルスをカウントすることにより求められるの
で、この回転数Nは、実際には基準位置信号間の平均の
回転数を与える。このため、クランク軸が一定回転する
場合には、この値は正確な値を与えることになる。
ところが、実際の機関では、吸入、圧縮、爆発。
排気の機関作動行程に応じて回転変動を第6図に示すよ
うに生じており、圧縮上死点にかけては、平均機関回転
数Nよりも小さくなっていく。簡単には、実際の回転数
がN1であったとすると、このN1は前記平均の回転数
Nよりも小さいので、両式(1)によれば、この差(N
−N+)だけ実際の回転数よりも大きく演算されること
になり、L1八がその分小さくなって、要求点火時」υ
1よりも早めに点火される。
うに生じており、圧縮上死点にかけては、平均機関回転
数Nよりも小さくなっていく。簡単には、実際の回転数
がN1であったとすると、このN1は前記平均の回転数
Nよりも小さいので、両式(1)によれば、この差(N
−N+)だけ実際の回転数よりも大きく演算されること
になり、L1八がその分小さくなって、要求点火時」υ
1よりも早めに点火される。
このすこめ、回転変動が大きいほど、この要求点火時期
から大きく外れることとなるが、こうした回転変動の大
きな運転域には、機関低回転時あるい運転時には、点火
時期が要求点火時期から太き(外れる制御精度の不良招
き、たとえばアイドル回転の不調を招くのである。
から大きく外れることとなるが、こうした回転変動の大
きな運転域には、機関低回転時あるい運転時には、点火
時期が要求点火時期から太き(外れる制御精度の不良招
き、たとえばアイドル回転の不調を招くのである。
次に、式(1)において、第2の因子は基準位置eから
要求、代入時期θ、Aまでのクランク角差(θ−θIA
)を表すので、第1の因子における回転変動による誤差
が小さくとも、この第2の因子の値が大きいと、第1の
因子に生じる誤差がこの第2の因子の値により拡大され
る。クランク角差が大きくなる運転域は、たとえば大き
く遅角することにより排気温度を高めて+111を促進
する始動時がある。
要求、代入時期θ、Aまでのクランク角差(θ−θIA
)を表すので、第1の因子における回転変動による誤差
が小さくとも、この第2の因子の値が大きいと、第1の
因子に生じる誤差がこの第2の因子の値により拡大され
る。クランク角差が大きくなる運転域は、たとえば大き
く遅角することにより排気温度を高めて+111を促進
する始動時がある。
このため、特に始動時は、低回転時であることから第1
の因子に生じる誤差が大きい上に、第2の因子が大きく
なるので、回転変動による誤差が拡大されてしまい、実
際の要求点火時期から大きく外れ、始動困難を招くので
ある。
の因子に生じる誤差が大きい上に、第2の因子が大きく
なるので、回転変動による誤差が拡大されてしまい、実
際の要求点火時期から大きく外れ、始動困難を招くので
ある。
そこで、本発明者は+nf記第1の因子より回転変動の
誤差を無くそうとして、この回転変動が周期より得られ
たデータを検討考察した結果、運転状態に応じた回転数
の周期的変動を予測することができることになった6 すなわち、この発明は従来の問題点に着目してなされた
もので、基準位置信号間の回転変動を予測し、この予測
した回転数(回転数予測値)を用いて基準位置から要求
点火時期までの経過時開を管理するようにした点火時期
制御装置を提供することを目的とする。
誤差を無くそうとして、この回転変動が周期より得られ
たデータを検討考察した結果、運転状態に応じた回転数
の周期的変動を予測することができることになった6 すなわち、この発明は従来の問題点に着目してなされた
もので、基準位置信号間の回転変動を予測し、この予測
した回転数(回転数予測値)を用いて基準位置から要求
点火時期までの経過時開を管理するようにした点火時期
制御装置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)
この発明では、第1図に示すように、所定のクランク角
を基準位置として検出する基準位置検出手段20と、機
関の作動行程に伴い変動する回転数を運転状態に応じて
予測演算する回転数予測値演算手段21と、この回転数
予測値と他の機関運転変数に基づいて要求点火時期をク
ランク角単位で求める点火時期演算手段22と、この、
α火時期演算値を前記回転数予測値を用いて前記基準位
置から要求点火時期までに要する時間を演算する時間換
算手段23と、この演算された時間経過後に点火信号を
出力する制御子Fi24と、この点火信号にて点火動作
を行う点火装置25を設けた。
を基準位置として検出する基準位置検出手段20と、機
関の作動行程に伴い変動する回転数を運転状態に応じて
予測演算する回転数予測値演算手段21と、この回転数
予測値と他の機関運転変数に基づいて要求点火時期をク
ランク角単位で求める点火時期演算手段22と、この、
α火時期演算値を前記回転数予測値を用いて前記基準位
置から要求点火時期までに要する時間を演算する時間換
算手段23と、この演算された時間経過後に点火信号を
出力する制御子Fi24と、この点火信号にて点火動作
を行う点火装置25を設けた。
なお、回転数予測値を求めるために採用される運転状!
!!!変数には、機関回転数や機関負荷(吸入空気量あ
るいは吸気管圧力)があり、これらの少なくともいずれ
か一方の信号であればよい6機関回転数については、基
準位置信号から平均値としての機関回転数を容易に演算
することができるので、基準位置信号を運転状態信号と
して前記演算子Pi21に入力させることにより、装置
を簡略にすることができる。また、要求点火時期を演算
するために用いられる他の機関運転変数として、同図に
は機関負荷を示している。
!!!変数には、機関回転数や機関負荷(吸入空気量あ
るいは吸気管圧力)があり、これらの少なくともいずれ
か一方の信号であればよい6機関回転数については、基
準位置信号から平均値としての機関回転数を容易に演算
することができるので、基準位置信号を運転状態信号と
して前記演算子Pi21に入力させることにより、装置
を簡略にすることができる。また、要求点火時期を演算
するために用いられる他の機関運転変数として、同図に
は機関負荷を示している。
(作用)
実際の機関ではその作動行程に伴って回転変動を生じて
おり、点火時期制御に使用される圧縮上死点前の所定の
クランク角範囲では、実際の回転数が平均機関回転数N
を下回って小さくなる。
おり、点火時期制御に使用される圧縮上死点前の所定の
クランク角範囲では、実際の回転数が平均機関回転数N
を下回って小さくなる。
この発明では、この回転変動が平均機関回転数Nと周期
関数(振幅NKの正弦波)の重ね合わせにより近似する
ことができると仮定したので、この周期的に変動する回
転数nは n=N−NKcosα(ただしαはクランク角)にて求
められる。
関数(振幅NKの正弦波)の重ね合わせにより近似する
ことができると仮定したので、この周期的に変動する回
転数nは n=N−NKcosα(ただしαはクランク角)にて求
められる。
たとえば、低回転時や高負荷時には回転変動が大きくな
るので、基準位置から要求点火時期となるまでの経過時
間が反引(ことになるが、こうした回転変動は変動振幅
NKや平均機関回転数Nに總り込まれる。
るので、基準位置から要求点火時期となるまでの経過時
間が反引(ことになるが、こうした回転変動は変動振幅
NKや平均機関回転数Nに總り込まれる。
今簡酢のため、Nを一定とし、N l(が大きくなった
とすると、圧縮上死点前の所定のクランク角範囲ではe
O9α〉0であり、NKcosαの値が大きくなる分、
nは平均機関回転数Nを大きく下回って低下していく。
とすると、圧縮上死点前の所定のクランク角範囲ではe
O9α〉0であり、NKcosαの値が大きくなる分、
nは平均機関回転数Nを大きく下回って低下していく。
このため、このnを用いて基準位置θから要求点火時期
θIAまでのクランク角差(θ−θIA)間の平均の回
転数NIAを求めると、このNIAは、平均機関回転数
Nよりも小さくなる。この結果、NIAを分1廿として
演算される経過時間L1えノ)C+無イI−ノー− tIA=(176N I A )(e−θIA)す
なわち、回転変動の大きさに応じてこれがNIAに織り
込まれるのであり、実際の経過時間に応じてこの演算値
J Aが良く追従するので、磯・開状態に即した点火が
行なわれる。
θIAまでのクランク角差(θ−θIA)間の平均の回
転数NIAを求めると、このNIAは、平均機関回転数
Nよりも小さくなる。この結果、NIAを分1廿として
演算される経過時間L1えノ)C+無イI−ノー− tIA=(176N I A )(e−θIA)す
なわち、回転変動の大きさに応じてこれがNIAに織り
込まれるのであり、実際の経過時間に応じてこの演算値
J Aが良く追従するので、磯・開状態に即した点火が
行なわれる。
この結果、回転変動の大きな低回転時や高負荷時、さら
に始動時においても、要求点火時期から大きく外れるこ
とがなく、基準位置からの時間管理を行う点火時期制御
の精度を大幅に向上することができる。
に始動時においても、要求点火時期から大きく外れるこ
とがなく、基準位置からの時間管理を行う点火時期制御
の精度を大幅に向上することができる。
次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
(実施例)
第2図はこの発明を電子制御式4気筒機関に適用した実
施例の機械的構成を表している。
施例の機械的構成を表している。
基準位置検出手段としてのセンサ32(電磁ピックアッ
プ)と、機関運転変数を検出する運転変数センサ35か
らの信号を入力するコントロールユニット40内で運転
状態に応じた要求点火時期がクランク角単位で演算され
、この点火時期演算値に応じた点火信号(点火パルス)
が点火装置38の駆動用パワトランジスタに出力される
構成は公知であるが、これらのセンサ32,35からの
信号に基づいてコントロールユニット内で行なわれる動
作がこの発明の要部となる。
プ)と、機関運転変数を検出する運転変数センサ35か
らの信号を入力するコントロールユニット40内で運転
状態に応じた要求点火時期がクランク角単位で演算され
、この点火時期演算値に応じた点火信号(点火パルス)
が点火装置38の駆動用パワトランジスタに出力される
構成は公知であるが、これらのセンサ32,35からの
信号に基づいてコントロールユニット内で行なわれる動
作がこの発明の要部となる。
すなわち、同図にはコントロールユニット内に構成され
る主要な要素を表しており、41〜43は第1図の21
.23.24にそれぞれ対応している。なお、WIJ1
図の点火時期演算子Fi22の機能は、時間換算装置4
2が備えている。
る主要な要素を表しており、41〜43は第1図の21
.23.24にそれぞれ対応している。なお、WIJ1
図の点火時期演算子Fi22の機能は、時間換算装置4
2が備えている。
また、タイマ34はカウンタから構成されるらので、基
準位置信号間に発生するクロックパルス数をカウントす
ることにより、その間の回転数Nを求めるために使用さ
れる。
準位置信号間に発生するクロックパルス数をカウントす
ることにより、その間の回転数Nを求めるために使用さ
れる。
なお、同図に示す基準位置センサ32は、電磁ピックア
ップにて構成したものであり、圧縮上死、g前の所定の
クランク角(この例では圧縮上死点前60°のクランク
角とする。)で立ち上がる基準位置信号を発生するよう
に配置される。この信号は波形整形器33にてパルス信
号に整形されている。また、回転円板30はクランク軸
の172で同期回転するので、クランク角180°毎の
信号が得られるように、回転円[30の周縁には90°
間隔で突起部31A〜31Dが設けられている。
ップにて構成したものであり、圧縮上死、g前の所定の
クランク角(この例では圧縮上死点前60°のクランク
角とする。)で立ち上がる基準位置信号を発生するよう
に配置される。この信号は波形整形器33にてパルス信
号に整形されている。また、回転円板30はクランク軸
の172で同期回転するので、クランク角180°毎の
信号が得られるように、回転円[30の周縁には90°
間隔で突起部31A〜31Dが設けられている。
また、運転変数センサ35は機関負荷たとえば吸気管負
圧を検出する負圧センサであり、このセンサ出力値はA
/Dコンバータ36にてディノタル値に変換された後、
各装置41.42に入力されている。
圧を検出する負圧センサであり、このセンサ出力値はA
/Dコンバータ36にてディノタル値に変換された後、
各装置41.42に入力されている。
次に、フントロールユニット内で実行される点火時期の
時間換算制御について第3図の流れ図を参照しながら説
明する。なお、コントロールユニツ) 401ICPU
、ROM、RAM、I10インタフェース等からなるマ
イクロコンピュータにて構成すればよい。図中の番号は
処理番号を示す。
時間換算制御について第3図の流れ図を参照しながら説
明する。なお、コントロールユニツ) 401ICPU
、ROM、RAM、I10インタフェース等からなるマ
イクロコンピュータにて構成すればよい。図中の番号は
処理番号を示す。
基準位置信号を用いて通常実行される機関回転数Nの演
算は次式による。
算は次式による。
N =(120xrc)/ (S X P )/rpm
) =・(2)ここに、rc;基準位置信号間に発
生するクロックパルス周波数(17秒) S ;基準位置信号間にタイマがカウントしたカウント
数(回) P ;気筒数 この式(2)で得られるNは基準位置信号間の平均値で
あるため、基準位置信号間の回転数が一定である場合に
は正確な値を示すが、実際には吸入。
) =・(2)ここに、rc;基準位置信号間に発
生するクロックパルス周波数(17秒) S ;基準位置信号間にタイマがカウントしたカウント
数(回) P ;気筒数 この式(2)で得られるNは基準位置信号間の平均値で
あるため、基準位置信号間の回転数が一定である場合に
は正確な値を示すが、実際には吸入。
圧縮、Wk発、排気の機関作動行程に応じて前記基準位
置信号間の回転数が第6図に示すように変動するため、
式(2)で得られるNは正確な値を示し得ないことを前
述した。
置信号間の回転数が第6図に示すように変動するため、
式(2)で得られるNは正確な値を示し得ないことを前
述した。
そこで、本発明者は、この回転変動が周期的であること
に着目し、この′&勤する回転数を平均機関回転数Nと
周期関数(振幅NKの正弦波)との重ね合わせにて近似
することができると仮定し、実車実験により、NKを運
転状態に応じて調べたデータを得、このデータの解析よ
り平均機関回転数Nを求めるようにしたのである。
に着目し、この′&勤する回転数を平均機関回転数Nと
周期関数(振幅NKの正弦波)との重ね合わせにて近似
することができると仮定し、実車実験により、NKを運
転状態に応じて調べたデータを得、このデータの解析よ
り平均機関回転数Nを求めるようにしたのである。
すなわち、機関の作動行程に伴い変動する回転ml
ナー :5M +に++ Jh 1赫 14 r
k−1+ −r ヱ 1−1檜 拳1 2 9
L ! be l 7− .1fに
この発明の特徴があり、これは第3図のステップ53.
54にて実行される。すなわち、ステップ53.54が
第1図に示す回転数予測値演算手段21として機能する
。
ナー :5M +に++ Jh 1赫 14 r
k−1+ −r ヱ 1−1檜 拳1 2 9
L ! be l 7− .1fに
この発明の特徴があり、これは第3図のステップ53.
54にて実行される。すなわち、ステップ53.54が
第1図に示す回転数予測値演算手段21として機能する
。
そこで、実験により得られたNKのデータから平均機関
回転数Nを解析した経過を説明すると、まず、第4図は
実11L実験により得られた振幅Nにと平均機関回転数
N及び機関負荷とのデータを示す。ここに、振幅NKは
平均機関回転数Nが低いほど、また機関負荷が大きいほ
ど大きいことを示している。なお、同図において、R/
Lはロードロード特性を示し、その前の数値(分数)は
全開に対するスロットル弁開度の割合である。
回転数Nを解析した経過を説明すると、まず、第4図は
実11L実験により得られた振幅Nにと平均機関回転数
N及び機関負荷とのデータを示す。ここに、振幅NKは
平均機関回転数Nが低いほど、また機関負荷が大きいほ
ど大きいことを示している。なお、同図において、R/
Lはロードロード特性を示し、その前の数値(分数)は
全開に対するスロットル弁開度の割合である。
次に、MS5図は振幅Nにと平均機関回転数Nとに対す
る回転数誤差ΔN(平均機関回転数Nと式(2)で求め
た回転数Nとの差)を4気筒機関について改めて描いた
結果である。
る回転数誤差ΔN(平均機関回転数Nと式(2)で求め
た回転数Nとの差)を4気筒機関について改めて描いた
結果である。
同図に示すように、回転数誤差ΔN(=N−N)は振幅
NKの2次関数で近似することができ、その係数klは
平均機関回転数Nの逆数に比例することから、下式が得
られる。
NKの2次関数で近似することができ、その係数klは
平均機関回転数Nの逆数に比例することから、下式が得
られる。
N−N工に、 Nに2 ・・・(3)k
l ”k2 (1/N) (k2は定数)・・・(4)
これら2式からに1を消去すると、平均機関回転数Nに
関する2次方程式が得られる。
l ”k2 (1/N) (k2は定数)・・・(4)
これら2式からに1を消去すると、平均機関回転数Nに
関する2次方程式が得られる。
N2 NN k2NK =O・・・(5)N〉0であ
ることに注意してこの方程式を解くと、平均機関回転数
Nが得られる。
ることに注意してこの方程式を解くと、平均機関回転数
Nが得られる。
N=(N/2)
X[1+il +4に2(N K/N)”1町−・(6
)ここに、基準位置信号から得られた機関回転数Nと実
験にて得られたNにとを用いて平均機関回転数Nを逆算
することができた。なお、実験結果より、4に2=2.
24とする。
)ここに、基準位置信号から得られた機関回転数Nと実
験にて得られたNにとを用いて平均機関回転数Nを逆算
することができた。なお、実験結果より、4に2=2.
24とする。
この結果、第6図に示す実際の回転数に近似させた回転
数(回転数予測値)nは下式にて表すことができる。な
お、クランク角αは上死点位置をOo として設定する
。
数(回転数予測値)nは下式にて表すことができる。な
お、クランク角αは上死点位置をOo として設定する
。
n=N−NKcosα(rpm) ・=
(7)以上の予測演算を実行するのが第3図のステップ
54である。なお、式(7)で使用するするNにはNと
機関負荷とをパラメータとしてテーブル検索により求め
ることとしている(ステップ53)。
(7)以上の予測演算を実行するのが第3図のステップ
54である。なお、式(7)で使用するするNにはNと
機関負荷とをパラメータとしてテーブル検索により求め
ることとしている(ステップ53)。
ここに、機関の作動行程に伴い変動する回転数が運転状
態に応じて予測演算されたことになる。
態に応じて予測演算されたことになる。
なお、この例では、回転数予測値n(具体的にはNKと
N)を機関負荷と式(2)にて得られる機関回転数Nの
両方に基づいて演算するようにしているが、筒便にはい
ずれか一方だけに基づくようにしても構わない。
N)を機関負荷と式(2)にて得られる機関回転数Nの
両方に基づいて演算するようにしているが、筒便にはい
ずれか一方だけに基づくようにしても構わない。
次には、こうして求めた回転数予測値nを用いて基準位
置eから要求点火時期θIAまでに要する時間LI A
を求め、この時間tl Aの経過後に点火を行わせるこ
とである。こうした動作は第3図においてステップ55
〜59にて実行される。すなわち、55が第1図に示す
点火時期演算子Fi22.56.57が時間換算手段2
3.58.59が制御手段24として機能する。
置eから要求点火時期θIAまでに要する時間LI A
を求め、この時間tl Aの経過後に点火を行わせるこ
とである。こうした動作は第3図においてステップ55
〜59にて実行される。すなわち、55が第1図に示す
点火時期演算子Fi22.56.57が時間換算手段2
3.58.59が制御手段24として機能する。
まず、経過時間tl Aは、4気筒機関ではeからeI
八までのクランク角差((3e+A)と回転数NIAを
用いて演算される。
八までのクランク角差((3e+A)と回転数NIAを
用いて演算される。
t+ A =(1/6NI A )(θ−θIA)・・
・(8)ここに、従来例ではNIAの代わりに上式(2
)にて得られるNが用いられ、このNが単純平均である
ことから回転変動を織り込めないことを前述した。
・(8)ここに、従来例ではNIAの代わりに上式(2
)にて得られるNが用いられ、このNが単純平均である
ことから回転変動を織り込めないことを前述した。
そこで、この例では、瞬時値としての回転数予測値+1
を式(7)にて求めであるので、この11を用いてクラ
ンク角差(θ−θIA)間の平均の回転数NIAを求め
、これを式(8)にて採用する(ステップ56)。
を式(7)にて求めであるので、この11を用いてクラ
ンク角差(θ−θIA)間の平均の回転数NIAを求め
、これを式(8)にて採用する(ステップ56)。
N+ A =il/(e e+ A )IX (f−
”A(N N K cosα)dle =N+N K il/(θ −e ! 八 ))X
(sinθ−si++θIA) ・・・(9) なお、式(9)によらなくとも、下式(10)、(11
)に示すように、直接tl Aを求めるものであっても
よいし、簡単には積分でなく総和にて求めるようにする
ものであってもよい。
”A(N N K cosα)dle =N+N K il/(θ −e ! 八 ))X
(sinθ−si++θIA) ・・・(9) なお、式(9)によらなくとも、下式(10)、(11
)に示すように、直接tl Aを求めるものであっても
よいし、簡単には積分でなく総和にて求めるようにする
ものであってもよい。
LI A=f−8(1/6(N−N Keosα)ld
α・・・(10) さらに、基準位置eを上死点前(360/P)”以内に
設定する場合には、(θ−θIA)の回転数変化を直線
で近似し、上式(9)〜(11)の演算を簡略化するよ
うにしてもよい。
α・・・(10) さらに、基準位置eを上死点前(360/P)”以内に
設定する場合には、(θ−θIA)の回転数変化を直線
で近似し、上式(9)〜(11)の演算を簡略化するよ
うにしてもよい。
なお、55では要求点火時期e1^がクランク角単位で
求められる。これは、前記Nと機関負荷とをパラメータ
としてROMに記憶させているテーブルを検索する処理
により行なわれ、圧縮上死点前のクランク角を示す数値
として求められる。
求められる。これは、前記Nと機関負荷とをパラメータ
としてROMに記憶させているテーブルを検索する処理
により行なわれ、圧縮上死点前のクランク角を示す数値
として求められる。
こうして求めたLI Aをタイマ34のクロックパルス
周液数fcにて割ることによりクロック数CLOCK(
=t+ A /re)を求め、基準位置信号の入力時点
からこのクロック数CLOCKの計数後、点火装置38
に向は点火信号を出力する(ステップ58.59)。点
火装置38では、この点火信号を受けて点火動作を行う
。
周液数fcにて割ることによりクロック数CLOCK(
=t+ A /re)を求め、基準位置信号の入力時点
からこのクロック数CLOCKの計数後、点火装置38
に向は点火信号を出力する(ステップ58.59)。点
火装置38では、この点火信号を受けて点火動作を行う
。
次に、この実施例による作用をm6図の波形図を参照し
ながら説明する。実際の機関ではその作動行程に伴って
同図に示すように、回転変動を生じており、点火時期制
御に使用される圧縮上死、(!i:前の所定のクランク
角範囲では、実際の回転数が平均機関回転数Nよりも小
さくなり、このずれは変動が激しいほど大きくなる。
ながら説明する。実際の機関ではその作動行程に伴って
同図に示すように、回転変動を生じており、点火時期制
御に使用される圧縮上死、(!i:前の所定のクランク
角範囲では、実際の回転数が平均機関回転数Nよりも小
さくなり、このずれは変動が激しいほど大きくなる。
そこで、この実施例では、この回転変動が平均機関回転
数Nと周期関数(振幅がNにである正弦波)との重ね合
わせにより近似することができると仮定し、この周期的
に変動する回転数を予測することがで終ることになった
。
数Nと周期関数(振幅がNにである正弦波)との重ね合
わせにより近似することができると仮定し、この周期的
に変動する回転数を予測することがで終ることになった
。
このため、この予測演算した回転数nを用いて演算され
るtl Aが回転変動を良く織り込んだものとなってい
る。
るtl Aが回転変動を良く織り込んだものとなってい
る。
たとえば、低回転時や高負荷時にはクランク角差(θ−
θIA)間における回転変りJが大きくなる。
θIA)間における回転変りJが大きくなる。
具体的には、PIS6図において実際の機関回転数変化
を示す曲線がこのクランク角差間で急激に低下すること
になるが、こうした回転数変化があっても、上式(9)
にて得られる回転数NIAは、実際の回転数を予測演算
する回転@11を用いて求めているので、実際の回転数
変化に良く追従し、実際の回転数が低下するほどNIA
も低くなる。
を示す曲線がこのクランク角差間で急激に低下すること
になるが、こうした回転数変化があっても、上式(9)
にて得られる回転数NIAは、実際の回転数を予測演算
する回転@11を用いて求めているので、実際の回転数
変化に良く追従し、実際の回転数が低下するほどNIA
も低くなる。
このため、基準位置θから要求点火時期θIA・どなる
までの経過時間が艮引くことになる低回転時や高負荷時
には、NIAが実際の回転低下を織り込んで小さくなる
ので、このNIAを用いて演算されるtl Aが大きく
、すなわち時間が長くなる。ここに、実際に要する経過
時間に対応して、演算値である経過時間t、 Aが良く
追従するのであり、機関状態に即した点火が行なわれる
。
までの経過時間が艮引くことになる低回転時や高負荷時
には、NIAが実際の回転低下を織り込んで小さくなる
ので、このNIAを用いて演算されるtl Aが大きく
、すなわち時間が長くなる。ここに、実際に要する経過
時間に対応して、演算値である経過時間t、 Aが良く
追従するのであり、機関状態に即した点火が行なわれる
。
言い替えると、運転状態に応じて変動する回転数を予測
することとしたことにより、両式(8)の第1の因子(
1/6NIA)より、回転変動に伴う誤差を排除するこ
とができることになったのである。
することとしたことにより、両式(8)の第1の因子(
1/6NIA)より、回転変動に伴う誤差を排除するこ
とができることになったのである。
この結果、回転変動の大きな低回転時や高負荷時におい
ても、要求点火時期の近傍で1,4火を行わせることが
でき、基準位置からの時間管理を行う点火時期制御の精
度を向上することができる。
ても、要求点火時期の近傍で1,4火を行わせることが
でき、基準位置からの時間管理を行う点火時期制御の精
度を向上することができる。
特に始動時のように、両式(8)のfjS2の因子(θ
−θIA)が大きくなる運転時においても、@1の因子
(1/6N+A)から回転’&勤の誤差が小さくされて
いるので、これら2つの因子で与えられるt、 Aに大
さな誤差が生ぜず、これにより始動時においても要求点
火時期から外れることがなく、良好な始動性を得ること
ができる。
−θIA)が大きくなる運転時においても、@1の因子
(1/6N+A)から回転’&勤の誤差が小さくされて
いるので、これら2つの因子で与えられるt、 Aに大
さな誤差が生ぜず、これにより始動時においても要求点
火時期から外れることがなく、良好な始動性を得ること
ができる。
ところが、従来例ではもともと一定回転であることを予
定しており、したがって回転変動が生じると、要求点火
時期までの経過時間が長びくにも拘わらず、長びかない
として演算される経過時間にて点火、すなわち要求点火
時期よりも早めに点火が行なわれてしまうので、特に要
求点火時期までのクランク角差(θ−θIA)が大きく
なる始動時に、この第2の因子にて、回転変動に伴い第
1の因子に生じる誤差が拡大され、これにより始動困難
という事態を招いていたのである。
定しており、したがって回転変動が生じると、要求点火
時期までの経過時間が長びくにも拘わらず、長びかない
として演算される経過時間にて点火、すなわち要求点火
時期よりも早めに点火が行なわれてしまうので、特に要
求点火時期までのクランク角差(θ−θIA)が大きく
なる始動時に、この第2の因子にて、回転変動に伴い第
1の因子に生じる誤差が拡大され、これにより始動困難
という事態を招いていたのである。
なお、通常の点火時期制御では、通電時期制御を同時に
行うものであり、この例でもill’s6図に示+
h +、+= 、1−L:ptht*m、h、
r :in彎1114Thn?lIn h fl
=i世−)る経過時開to Nが、予測される回転数n
を用いて演算されている。
行うものであり、この例でもill’s6図に示+
h +、+= 、1−L:ptht*m、h、
r :in彎1114Thn?lIn h fl
=i世−)る経過時開to Nが、予測される回転数n
を用いて演算されている。
(発明の効果)
以上の通りこの発明によれば、機関の作動行程に伴い変
動する回転数を運転状態に応じて予測演算し、この回転
数予測値を用いて基準位置から要求点火時期までの経過
時間を管理するようにしたので、低回転時や高負荷時等
の回転変動の大きくなる運転時において、点火時期制御
の制御精度を大幅に向上することができる。
動する回転数を運転状態に応じて予測演算し、この回転
数予測値を用いて基準位置から要求点火時期までの経過
時間を管理するようにしたので、低回転時や高負荷時等
の回転変動の大きくなる運転時において、点火時期制御
の制御精度を大幅に向上することができる。
第1図はこの発明の構成概念図である。12図はこの発
明の一実施例の機械的構成を示す概略図、第3図はこの
実施例のコントロールユニット内にて実行される動作内
容を表す流れ図である。 第4図はこの実施例による平均機関回転数と代閃負荷に
対する回転変動の振幅を示す特性線図、!l+’s5図
はこの実施例による振幅に対する平均機関回転数からの
回転数誤差を示す1、Y性線図、第6図はこの実施例の
作用を説明する波形図である。 17図は従来例のm械的構成を示す概略図、第8図は同
じ〈従来例の流れ図、第9図は同じ〈従来例の作用を説
明する波形図である。 20・・・基準位置検出手段、21・・・回転数予測値
演算手段、22・・・点火時期演算手段、23・・・時
間換算手段、24・・・制御手段、25・・・点火装置
、30・・・回転円板、31A〜31D・・・突起、3
2・・・基準位置センサ、33・・・波形整形器、34
・・・タイマ、35・・・運転変数センサ、36・・・
A/Dコンバータ、38・・・点火’Ae、4o・・・
コントロールユニット、41・・・回転数予測値演算装
置、42・・・暗闇換算装置、43・・・点火制御装置
。 第3図 第4図 平均井関口瓢枚 i 第5図 0 50
fo。 榎唱Np( 第7図 第8図 第9図
明の一実施例の機械的構成を示す概略図、第3図はこの
実施例のコントロールユニット内にて実行される動作内
容を表す流れ図である。 第4図はこの実施例による平均機関回転数と代閃負荷に
対する回転変動の振幅を示す特性線図、!l+’s5図
はこの実施例による振幅に対する平均機関回転数からの
回転数誤差を示す1、Y性線図、第6図はこの実施例の
作用を説明する波形図である。 17図は従来例のm械的構成を示す概略図、第8図は同
じ〈従来例の流れ図、第9図は同じ〈従来例の作用を説
明する波形図である。 20・・・基準位置検出手段、21・・・回転数予測値
演算手段、22・・・点火時期演算手段、23・・・時
間換算手段、24・・・制御手段、25・・・点火装置
、30・・・回転円板、31A〜31D・・・突起、3
2・・・基準位置センサ、33・・・波形整形器、34
・・・タイマ、35・・・運転変数センサ、36・・・
A/Dコンバータ、38・・・点火’Ae、4o・・・
コントロールユニット、41・・・回転数予測値演算装
置、42・・・暗闇換算装置、43・・・点火制御装置
。 第3図 第4図 平均井関口瓢枚 i 第5図 0 50
fo。 榎唱Np( 第7図 第8図 第9図
Claims (1)
- 所定のクランク角を基準位置として検出する基準位置検
出手段と、機関の作動行程に伴い変動する回転数を運転
状態に応じて予測演算する回転数予測値演算手段と、こ
の回転数予測値と他の機関運転変数に基づいて要求点火
時期をクランク角単位で求める点火時期演算手段と、こ
の点火時期演算値を前記回転数予測値を用いて前記基準
位置から要求点火時期までに要する時間を演算する時間
換算手段と、この演算された時間経過後に点火信号を出
力する制御手段と、この点火信号にて点火動作を行う点
火装置を設けたことを特徴とする機関の点火時期制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3868286A JPS62197669A (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | 機関の点火時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3868286A JPS62197669A (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | 機関の点火時期制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62197669A true JPS62197669A (ja) | 1987-09-01 |
Family
ID=12532054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3868286A Pending JPS62197669A (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | 機関の点火時期制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62197669A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01208569A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-22 | Fuji Heavy Ind Ltd | 点火時期制御装置 |
-
1986
- 1986-02-24 JP JP3868286A patent/JPS62197669A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01208569A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-22 | Fuji Heavy Ind Ltd | 点火時期制御装置 |
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