JPS6258056A - 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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JPS6258056A
JPS6258056A JP19746885A JP19746885A JPS6258056A JP S6258056 A JPS6258056 A JP S6258056A JP 19746885 A JP19746885 A JP 19746885A JP 19746885 A JP19746885 A JP 19746885A JP S6258056 A JPS6258056 A JP S6258056A
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combustion
peak position
pressure
ignition timing
engine
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Nobutaka Takahashi
高橋 伸孝
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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、自動車等内燃機関においてM BT制御を行
って運転性を高める点火時期制御装置に関する。
(従来の技術) 内燃機関の点火時期は機関が最適に運転されるように機
関の状態に応じて決定する必要がある。
そして、−iに機関の効率燃費を考えると最大トルク時
の最小進角、いわゆるMBT制?Ill (M i n
 i −mum advance for Be5t 
Torque )付近で点火するのが最良と知られてお
り、機関の状態によりMBTに点火時期を変えるという
いわゆるMBT制御が行われる。
従来のこの種のMBT制御を行う点火時期制御装置とし
ては、例えば特開昭58−82074号公報に記載のも
のがある。
この装置では、筒内圧センサにより筒内圧力を検出して
、その圧力が最大となるクランク角度(以下、燃焼ピー
ク位置という)θpmaxが機関の発生トルクを最大に
する所定位置(目標値でATDCIO°〜15°)にく
るように点火時期をMBT制御する。この場合、θpm
axを求めるためにTDCからATDC60°までlo
ごとに筒内圧力をA/D変換している。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の内燃機関の点火時期制
御装置にあってはθpmaxの目標値(以下、目標ピー
ク位置という)が上記範囲内の所定位置に固定されてい
たため、気温や湿度の変化、エンジンの気筒間の特性の
相違、あるいはエンジンや装置各部の経年変化による可
燃領域の変化等のいわゆる燃焼に影響を与える条件が変
化した場合、目標ピーク位置がそのときの運転状態に対
応する最適なものとならず、MBT制御本来の効果が有
効に発揮されないという問題点があった。
とくに、低負荷状態のときに上記条件が変化すると、失
火を起こす頻度が大きくなり、却って発生トルクに悪影
響を与えて運転性の低下を招く。
(発明の目的) そこで本発明は、各運転条件における燃焼ピーク位置毎
の有効圧力を計測し、この有効圧力が最大となるように
目標ピーク位置を設定することにより、燃焼に影響を与
える条件の変化に拘らず目標ピーク位置を最適なものと
して、MBT制御本来の実効を図ることを目的としてい
る。
(発明の構成) 本発明による内燃機関の点火時期性装置はその基本概念
図を第1図に示すように、エンジンの燃焼圧力を検出す
る圧力検出手段aと、エンジンの運転状態を検出する運
転状態検出手段すと、エンジンの燃焼サイクル毎に発生
トルクと関連する燃焼の有効圧力を算出する有効圧演算
手段Cと、燃焼圧力が最大となるクランク角を燃焼ピー
ク位置として演算するピーク位置演算手段dと、燃焼の
有効圧力を運転状態に応じて平均化するとともに、この
平均値が最大となるときのクランク角を目標ピーク位置
として設定する目標値設定手段eと、エンジンの運転状
態に基づいて点火時期を設定するとともに、燃焼ピーク
位置がエンジンの発生トルクを最大とする前記目標ピー
ク位置となるように該点火時期を補正する点火時期設定
手段fと、点火時期設定手段fの出力に基づいて混合気
に点火する点火手段gと、を備えており、燃焼に影響を
与える条件の変化に拘らず目標ピーク位置を最適なもの
にするものでる。
(実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第2〜7図は本発明の一実施例を示す図である。
まず、構成を説明する。第2図において、lは筒内圧セ
ンサ(圧力検出手段)であり、筒内圧センサ1は気筒内
の燃焼圧力を圧電素子によって電荷に変換し、電荷出力
S、を出力する。筒内圧センサ1は具体的には第3図(
A)、(B)にその詳細を示すように、シリンダヘッド
2に螺着されて点火プラグ3の座金として形成され、シ
リンダヘッド2の外側凹所に点火プラグ3の締付は部3
aによって押し付けられて固定される。
センサ出力S1はチャージアンプ4に入力されており、
チャージアンプ4は第4図にその詳細を示すようにオペ
アンプOPI、OF2、tlE抗R1〜R8、コンデン
サC1およびダイオードDI〜D3からなるいわゆる電
荷−電圧変換増幅器を構成し、センサ出力S1を電圧信
号S2に変換してコントロールユニット5に出力スル。
コントロールユニット5にはさらに運転状態検出手段6
からの信号が入力されており、運転状態゛検出手段6は
クランク角センサ7およびエアフローメータ8により構
成される。クランク角センサ7は爆発間隔(6気筒エン
ジンではクランク角で120°、4気筒エンジンでは1
80 ” )毎に各気筒の圧縮上死点(TDC)前の所
定位置、例えばBTDC70°で(H)レベルのパルス
となる基準位置信号Caを出力するとともに、クランク
角の単位角度(例えば、2°)毎に(H)レベルのパル
スとなる単位信号CIを出力する。なお、信号Caのパ
ルスを計数することによりエンジン回転数を知ることが
できる。また、エアフローメータ8はエンジンの吸入空
気量Qaを検出してアナログ信号Saを出力する。
コントロールユニット5は有効圧演算手段、ピーク位置
演算手段、目標値設定手段および点火時期設定手段とし
ての機能を有し、CPUII、ROM12、RAM13
、A/D変換器14およびI10ポート15により構成
される。CPUIIはROM12に書き込まれているプ
ログラムに従ってI10ポー目5より必要とする外部デ
ータを取り込んだり、またRAM13との間でデータの
授受を行ったりしながら点火時期制御に必要な処理値を
演算処理し、必要に応じて処理したデータをI10ボー
ト15へ出力する。I10ポート15には運転状態検出
手段6およびチャージアンプ4からの信号が入力される
とともに、I10ポート15からは点火信号Spが出力
される。A/D変換器14はCPUIIの命令に従って
■/○ボート15に入力された外部信号をA/D変換す
る。また、R2M17はCP Ullにおける演算プロ
グラムを格納し、RAM13は演算に使用するデータを
マツプ等の形で記taシている。
点火信号Spは点火手段16に人力されており、点火手
段16は点火コイルやディストリビュータ、点火プラグ
等からなり、点火信号Spに基づいて高電圧を発生させ
て混合気に点火する。
次に作用を説明するが、最初に本発明の基本原理につい
て述べる。
現行のMBT制御の場合、前述したように高負荷状態の
ときは燃焼に影響を与える条件の多少の変化は大きな問
題とはならない。しかし、常用運転域である部分負荷で
は該条件の多少の変化でもその影響が大なるものとなり
やすく、必らずしもトルク発生のための最適制御とはな
っていない場合がある。これは、低負荷域では空燃比や
装置の経年変化による可燃領域等の変化が燃焼に与える
影響が大きいからであり、θpmaxを目標ピーク位置
に一致するように制御した場合に目標ピーク位置が不適
切であれば失火の発生頻度が大きいものとなる。
そこで本発明では、発生トルクは燃焼によってなされる
仕事量に対応しており、この仕事量はいわゆる有効燃焼
圧として捉えられるという点に着目した。そのために、
発生トルクと相関が強い有効燃焼圧を検出し、これをθ
pmaxの値と関連づけることにより、θpmaxの制
御目標(すなわち、目標ピーク位置)を運転条件に応じ
て適切に設定している。
なお、有効圧力の検出については、従来のMBT制御で
θpmaxを検出するために所定区間の筒内圧を一定ク
ランク角毎に演算処理しているため、この情報を用いる
とともに、さらに、そのときのクランク角に対応して所
定の重み付は演算を行って検出精度を高いものとしてい
る。ここに、重み付けの一例としては、TDC以前であ
ればマイナスの仕事をするので負の重み、TDCではい
くら圧力が高くてもトルク発生に寄与しないので重みを
0、ATDC5°と10°ではATDCIOoにおける
圧力の方がトルク発生に寄与する割合が大きいのでAT
DCIOoの方により大きな重みを与えるという方法に
よる(後述の第6図(c)参照)。
次に、上記基本原理に基づ<MBT制御を第5図に示す
プログラムに従って説明する。
本プログラムにおいて、クランク角は他のプログラムで
あるいはハードウェアによりクランク角センサ7の基準
位置信号Caの[H)パルス検出後、単位信号C1の〔
■1〕パルスをカウントすることによって検出される。
まず、P、で筒内圧を所定角度(例えば、2°)毎にデ
ィジタル処理する。すなわち、クランク角が所定値(例
えば、BTDC20°)になると、A/D変換器14を
起動して電圧信号S2のA/D変換を開始し、そのA/
D変換値をそのときのクランク角に対応させて対(ペア
)でRAM13に記憶する。そして、この処理を所定角
度(例えば、ATDC40°)まで繰り返す。これによ
り、第6図(a)に示すように変化している筒内圧波形
は、その所定区間が同図(b)に示すようなA/D変換
値に変換される。
次いで、P2で上記A/D変換値のうちから筒内圧が最
大のときのクランク角を燃焼ピーク位置θpmaxとし
て検出し、P3で各A/D変換値をクランク角に応じて
重み付は演算してその総和から有効圧力を算出する。こ
の重みの値は第6図(C)に示すようにクランク角の値
に応じて決定さ但し、筒内圧: A/D変換値 なる式に従って演算される。したがって、筒内圧×重み
のディジタル処理波形は第6図における(b)と(c)
の波形を乗じたものとなり、同図(d)に示すように表
される。この有効圧力波形は燃焼によってなされる仕事
量、すなわち発生トルクの分布を的確に表しており、そ
のときの運転条件等によって異なった分布となる。また
、有効圧力が大きい程、発生トルクは大きくなる。した
がって、同一の運転条件下でサンプリングした有効圧力
のうち最もその値の大きいθρmaxを目標ピーク位置
(θ4で表す)とすれば、発生トルクを最大とする位置
に09が設定されることになる。
そこで、まずP4でデータとしての精度を高めるために
有効圧力を平均化して今回の平均有効圧力Paを演算す
る。この演算は次の0式に従って行う。
但し、PN :今回の有効圧力 PA ゛:前回の平均有効圧力 PA、PA  ′は何れも同一の運転条件におけるもの
であり、上記0式の演算に際してPA ′はRAM13
から読み出され、PAは演算後所定アドレスにストアさ
れる。
次いで、P、で同一の運転条件下でサンプリングした平
均有効圧力PAのうちその値が最も大きいもののθpm
axを算出し、それを目標ピーク位置θ8として設定す
る。−例としてθ8の具体的設定方法を次に挙げる。
運転条件としては第7図に示すように、回転数が5区分
、吸気量が5区分に分けられ、θpmaxも5区分のク
ランク角区間に区分されている三次元のテーブルマツプ
を用いる。このとき、RAM13は上記区分に応じて5
X5X5=125の記憶アドレスを有する。
いま、回転数−3、吸気量−4、θpmax=2、RA
Ml3のアドレス〔3,4,2〕に対応する前回の平均
有効圧力PA  ′がpA ’ =12.0であるとき
、今回の有効圧力P8がpH=s、oとして演算される
と新たな平均有効圧力PAは前記0式に従い PA=11.75 として求められ、これがアドレス〔
3,4,2〕に新たにストアされる。
次いで、回転数=3、吸気量=4の各θpmaxに対応
する値のうち最大となるθpmaxの区分を検出する。
例えば、回転数−3、吸気量=4のブロックにおいてθ
pmax=3の区分における平均有効圧力Paのストア
値は次の第1表で表される。
第1表 、一方、目標ピーク位置θ、のテーブルマツプは、−例
として次の第2表に示される。
第2表 回転数 第2表の場合、回転数=3、吸気量=4のときの08の
値はθpmaxの区分が〔4〕であるときであるが、今
回の演算によりこの区分における有効圧力が最大となる
のはθpmaxの区分〔3〕に変わったので今回の処理
で第2表の〔■〕という値を更新して〔3〕に書き換え
る。したがって、次回に同一の運転条件となったときは
θpmaxの目標区分、すなわちθ8はθイー3となる
このようにして決定された目標ピーク位置θ9は、前述
したようにそのときの運転条件下で発生トルクが最も大
きくなるようなMBT制御の目標値となる。次いで、P
6で燃焼ピーク位置θpmaxが発生トルクを最大とす
る目標ピーク位置θ8にくるように点火時期のMBT制
御を行う。なお、MBT制御の詳細については従来周知
であり、例えば特開昭58−82074号公報に記載さ
れているのでここでは省略する。
このMBT制御においては目標ピーク位置θ8がそのと
きの運転条件に応じて適切に設定されるため、従来で指
摘したような各種態様における燃焼に影響を与える条件
の変化に拘らずθ9が常に最適なものとなってMBT制
御本来の効果が有効に発揮され、その実効を図ることが
できる。
すなわち、いかなる運転条件、環境及びエンジンの特性
変化、ばらつきに対しても燃焼効率が最適に制御され、
特にトルク特性の改善によって燃費と運転性能の向上を
図ることができる。また、このような効果は特に低負荷
状fL’tのとき顕著なものとなり、失火を防止して運
転性能を著しく向上させることができる。
(効果) 本発明によれば、燃焼に影口を与える条件の変化に拘ら
ず目標ピーク位置を常に最適なものとすることができ、
MBT制御本来の効果を有効に発揮させてその実効を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本概念図、第2〜7図は本発明の一
実施例を示す図であり、第2図はそのブロック構成図、
第3図(A)はその筒内圧センサの取付状態を示す断面
図、第3図(B)はその筒内圧センサのみの平面図、第
4図はそのチャージアンプの詳細な回路図、第5図はそ
のMBT制御のプログラムを示すフローチャート、第6
図(a)〜(d)はその作用を説明するための各部波形
図、第7図はその燃焼ピーク位置θpmaxのテーブル
マツプを示す図である。 1・・・・・・筒内圧センサ(圧力検出手段)、5・・
・・・・コントロールユニット(有効圧1算手段、ピー
ク位置演算手段、目標値設定 手段、点火時期設定手段)、 6・・・・・・運転状態検出手段、 16・・・・・・点火手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 a)エンジンの燃焼圧力を検出する圧力検出手段と、 b)エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と
    、 c)エンジンの燃焼サイクル毎に発生トルクと関連する
    燃焼の有効圧力を算出する有効圧演算手段と、 d)燃焼圧力が最大となるクランク角を燃焼ピーク位置
    として演算するピーク位置演算手段と、 e)燃焼の有効圧力を運転状態に応じて平均化するとと
    もに、この平均値が最大となるときのクランク角を目標
    ピーク位置として設定する目標値設定手段と、 f)エンジンの運転状態に基づいて点火時期を設定する
    とともに、燃焼ピーク位置がエンジンの発生トルクを最
    大とする前記目標ピーク位置となるように該点火時期を
    補正する点火時期設定手段と、 g)点火時期設定手段の出力に基づいて混合気に点火す
    る点火手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置
JP60197468A 1985-09-05 1985-09-05 内燃機関の点火時期制御装置 Expired - Lifetime JPH0711267B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006312919A (ja) * 2005-05-09 2006-11-16 Toyota Motor Corp エンジン制御装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5746034A (en) * 1980-09-05 1982-03-16 Hitachi Ltd Combustion controller
JPS5773836A (en) * 1980-10-27 1982-05-08 Toyota Motor Corp Control method for internal combustion engine
JPS6193269A (ja) * 1984-09-26 1986-05-12 ローベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 周期的に動作する機械の設定パラメータを最適設定する方法
JPS61106948A (ja) * 1984-10-29 1986-05-24 Mikuni Kogyo Co Ltd 内燃機関の制御システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5746034A (en) * 1980-09-05 1982-03-16 Hitachi Ltd Combustion controller
JPS5773836A (en) * 1980-10-27 1982-05-08 Toyota Motor Corp Control method for internal combustion engine
JPS6193269A (ja) * 1984-09-26 1986-05-12 ローベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 周期的に動作する機械の設定パラメータを最適設定する方法
JPS61106948A (ja) * 1984-10-29 1986-05-24 Mikuni Kogyo Co Ltd 内燃機関の制御システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006312919A (ja) * 2005-05-09 2006-11-16 Toyota Motor Corp エンジン制御装置
JP4507975B2 (ja) * 2005-05-09 2010-07-21 トヨタ自動車株式会社 エンジン制御装置

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