JPS6331666B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6331666B2
JPS6331666B2 JP56120026A JP12002681A JPS6331666B2 JP S6331666 B2 JPS6331666 B2 JP S6331666B2 JP 56120026 A JP56120026 A JP 56120026A JP 12002681 A JP12002681 A JP 12002681A JP S6331666 B2 JPS6331666 B2 JP S6331666B2
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JP
Japan
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ignition timing
combination
ignition
engine
cylinder
Prior art date
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Expired
Application number
JP56120026A
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English (en)
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JPS5823273A (ja
Inventor
Shingo Inoe
Toshiharu Iwata
Yasuhito Takasu
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.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP56120026A priority Critical patent/JPS5823273A/ja
Priority to DE8282304034T priority patent/DE3268810D1/de
Priority to US06/403,816 priority patent/US4432322A/en
Priority to EP82304034A priority patent/EP0072162B2/en
Priority to US06/459,497 priority patent/US4480615A/en
Publication of JPS5823273A publication Critical patent/JPS5823273A/ja
Publication of JPS6331666B2 publication Critical patent/JPS6331666B2/ja
Granted 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
    • F02P5/145Advancing 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
    • F02P5/1455Advancing 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
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関において燃料消費率を向上さ
せるべく気筒毎に点火時期の最適制御を行う方法
に関する。 内燃機関の点火時間は、一般に、出力を最大限
に発揮しかつ燃料消費率を最小とする平均的な値
をエンジン回転数と吸気圧力(又は吸気流量)で
定める。そして機関が多気筒のものでは、その平
均的な共通の点火時期を各気筒に採用するのが普
通である。しかしながら、気筒間に生ずる変動に
よつて最大出力を与える点火時期は気筒毎に変化
し前記した平均的な点火時期がその気筒にとつて
最適とは限らず出力損失を招く原因となる。 本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、各気筒
に最適の点火時期を与えることによつて出力効率
の最大を確保することを目的とする。 以下図面によつて説明すれば第1図は点火時期
とエンジン回転数との一般的な関係を示すもの
で、エンジン回転数を最大Nmaxとする最適点火
時期θoptを一つもつ。そして、この最適点火時期
θoptは気筒間で変動があるのが普通である。従つ
て、簡単のため最少の多気筒機関である2気筒機
関について考えれば、第2図の如く、夫々の気筒
#1、#2の点火時期を変化させた場合に、エン
ジン回転数は破線の如く等高線状r1、r2、r3…の
如く変化する。それ故、エンジンの回転数の山
を形成する夫々の気筒の点火時期の組合せθ1opt、
θ2optがあり、逆に言えばこの最適点火時期の組
合せで各気筒を駆動すれば最大の回転数が得られ
るのである。 本発明では以下述べる手法によつてエンジン最
大回転数を提供する各気筒の点火時期の組合せを
検索するものである。まず、この手法の原理を説
明すれば、第2図において、#1気筒の点火時期
をθ1にまた#2気筒の点火時期をθ2とし、この点
火時期の組合せ(点L)で運転してエンジンの回
転数としてN1が得られたとする。(尚、ここで
θ1、θ2とは後の説明の便宜上、吸入空気量(又は
吸気圧力)及びエンジンの回転数によつて所まる
基本進角θBに対する補正量と考えられたい。即
ち、第2図における原点は点火時期進角でいえば
OではなくθBであり、これにθ1又はθ2を加えたも
のが実際の進角値となる。)次に上記点Lとは多
少点火時期を変えた点H(例えば#1気筒の点火
時期を△θ1だけ僅かに増し、一方#2気筒の点火
時期θ2はそのままとする)での点火時期の組合せ
(θ1+△θ1、θ2)で運転しそのときの回転数をN2
とする。更に別の点S(例えば#2の気筒の点火
時期を△θ2だけ僅かに増し、一方#1の気筒の点
火時期はθ1とする)での組合せ(θ1、θ2+△θ2
で運転し得られる回転数をN3とする。つまり2
気筒の場合の点火時期の組合せを表とすれば次の
ようになる。
【表】 次にこの3つ(即ち気筒数に1を加えたもの)
の初期点火時期の組合せにおける各気筒の平均値
Xを求めると共に、回転数が最少となる点火時期
の組合せ(第2図の例では回転数N1となるL)
を捜す。そして、この平均値と最少回転数N1
における点火時期の組合せLとを結ぶ直線上にお
いて、に関しLと反対側(換言すれば回転数の
増大する方向に新たな点R1を設定する。そして、
この点R1の点火時期の組合せ(θ1′、θ2′)を計算
し、この組合せで運転を行いそのときの回転数
N4を最少回転数N1と入れ換え、N2、N3及びN4
の3つの回転数を比較し最小回転数(図ではN2
となる点Hを求めると共に、3つの点火時期の組
合せの平均値を述め、この平均値′と最少回
転数となる点Hとを結んだ直線において最少回転
数となる点火時期の組合せHの反対側(即ち回転
数の増大する方向)に新たな点R2を設定する。 以下これを繰返してゆけば、R1→R2→R3→R4
→R5→R6→R7→R8の様に点火時期の組合せを回
転数の増大方向に向け次々と修正してゆくことで
回転数の山を極めることができる。 第3図には基本の3点H、S、Lに対し新たな
点Rの求め方が図示される。この場合平均値はベ
クトル表示で =H+S+L/3 ………(1) となる。また、Lと置きかえるべき新たな点をR
とすれば、 R=−α(L−) ………(2) α:定数 となる。 尚、以上は説明の便宜上2気筒について説明し
たがこれ以上の気筒数のエンジンであつても同様
の原理によつて回転数を最大とするよう各気筒の
点火時期の修正制御を行うことができる。 次に、本発明の原理を実現する装置について説
明すれば第4図において、10は内燃機関の本体
で、この場合は#1、#2、#3、#4の4個の
気筒を有している。吸気マニホルド12から各気
筒への吸入空気が導入され、スロツトル弁14は
この吸入空気の流量コントロールを行う。エアフ
ローメータ16がスロツトル弁14の上流に設け
られて吸入空気量の計測を行う。尚、エアフロー
メータ16によつて吸入空気流量の測定を行う代
りに吸気管内の圧力を計測してもよい。18は回
転数センサであり、エンジンの回転数に応じた信
号を発生する。回転数センサとしてはエンジンの
或るクランク角毎のパルス信号を発生する周知の
クランク角センサを使用することができる。 20は点火装置であり、イグナイタと、デイス
トリビユータと、イグニツシヨンコイルとを構成
要素とするものであり、線22を介して各気筒の
点火栓電極に接続している。 点火制御回路26は点火装置20の作動信号を
形成するものであり、後述の方法を実行すべくプ
ログラムされたコンピユータとしての機能を持つ
ている。吸入空気量センサ16及び回転数センサ
18は夫々線30及び32を介して制御回路26
に接続している。制御回路26は吸入空気量及び
回転数の組合せで定まる点火時期の演算を行い、
この演算結果に応じた点火時期信号を線34を介
して点火装置に出力する。 第5図は点火装置26のブロツクダイヤグラム
を示すものであつて、入力ポート42は吸入空気
量センサ16及び回転数センサ18からの信号を
受けとる。A/Dコンバータ40は吸入空気量セ
ンサ16(又は吸気圧センサ)からのアナログ信
号をデジタル信号に変換する。出力ポート46は
点火装置20への信号ゲートの役割を行う。入力
ポート42及び出力ポート46は、コンピユータ
の構成要素であるCPU48、ROM50、RAM
52にバス54を介して接続し、クロツク発生器
58からのクロツク信号に同期して信号のやりと
りを行う。 制御回路26は、前述した本発明原理による各
気筒の最適点火時期を得るべくプログラムされて
いるが、この大体のところを第6図により2気筒
の場合で説明すれば、最初の計算ステツプS1では
点火時期はイ,ロの如く夫々θ1、θ2に設定され
る。この状態で運転することによりハの如くエン
ジン回転数は変化し、ホの如く点火パルスが出
る。この第1ステツプS1の終り近くの所定点火パ
ルス間Cfp〜Cfeodでクロツクパルスをニの如く取
り込みその個数を計数し、これを第1ステツプS1
でのエンジン回転数N1とする。第2回目のステ
ツプS2では第1気筒はθ1+△θ、第2気筒はθ2
のままとし、同様に所定点火回数運転し、Cfp
Cfeod間のクロツクパルス数としての回転数N2
測定する。同様第3のステツプS3での回転数N3
を測定する。このように測定された回転数の平均
をとり最小回転数の反対側に新点火時期θ1′、
θ2′を第3図の計算によつてとり、同様に所定点
火運転し回転数N4をクロツクパルス数として計
測する。以下これを繰返すのである。 以上本発明における点火時期制御を実行するた
めのプログラムの大まかなところを説明したので
第7図のフローチヤートによつて詳細に説明す
る。まず、内燃機関が起動すると、プログラムは
ステツプ100よりこの点火時期演算の割込み処理
ルーチンを実行する。次いでステツプ101では吸
入空気量センサ16(又は吸気圧センサ)、回転
数センサ18で検出した吸入空気量(又は吸気
圧)と回転数より基本点火時期θBの算出を行う。
具体的には、メモリには吸入空気量と回転数との
組合せに対する基本点火時期マツピングがしてあ
り、実測される吸入空気量と回転数とより基本点
火時期の演算が行われるのである。ステツプ102
では回転数および吸気負圧の変化状態からエンジ
ンが定常か否かの判定を行う。エンジンが定常で
ないときはNOに分岐し103に行く。103ではステ
ツプカウンタをi=0、点火回数カウンタをCf
0、クロツクパルスカウンタをnp=0と夫夫クリ
ヤする。次に104ではスタート点火時期を夫々第
1、2、3、……M番目の気筒に対して、 1=θB+θ1 2 =θB+θ2 ……… ………M =θB+θM ………(3) にセツトする。ここにθ1、θ2……θMは第2図につ
き説明したように点火時期の修正量でこれにステ
ツプ101で計算される基本点火時期を加えたもの
が点火時期と計算されるのである。105でメイン
ルーチンに復帰する。 ステツプ102で定常と判定されればYESに分岐
し上記の如く設定された点火時期12、…
の組合せで運転が行われ、第2図の最初の点L
(即ち第6図でいえば第1ステツプS1)での回転
数測定が行われる。先ず、ステツプ106では気筒
数毎にクリアされるカウンタJの値を点火1回毎
に1つ加算し、ステツプ107でJの値が気筒数M
に達したか否かを判別する。Jの値がMに達して
いればステツプ108でJ=1にクリアし、達して
いなければステツプ109に移行する。このステツ
プ109では気筒毎に点火時期Jを基本進角θBと点
火時期の修正量θJとを加算することにより求め
る。ステツプ110では点火回数カウンタCfが点火
1回毎に1つ加算されることを示す。111のステ
ツプでは点火回数Cfが第6図ホのCfeodであるか
否かの判定をする。最初は当然NOに分岐し、
117で点火回数Cfが第6図ホのCfpより大きいか否
かの判定をする。NOであれば、回転数の測定期
間に入つていないことを示すので、119でメイン
ルーチンに復帰する。117で、点火回数Cfがクロ
ツクパルスの計測を始めるべき点火回数Cfpに達
していると認識すればYESに分岐し、118におい
てクロツクパルスのカウント開始をした後、メイ
ンルーチンに119で復帰する。ステツプ111で点火
回数CfがCfeod達したと判定したら112で、このと
きのクロツクパルスのカウント値npをメモリに格
納する。このカウント値はステツプS1でのエンジ
ン回転数N1を表わすのである。そして113で、点
火回数カウンタをCf=0、クロツクパルスカウン
タをnp=0にクリヤし、ステツプカウンタを1つ
加算し次の点火時期設定を行い、第2図の点Hで
の運転を行い第6図でいえば第2ステツプS2に入
る。 先ず114ではiMか否かの判定が行われる。
このときi=1であるからYESに分岐し、115に
おいて各気筒の点火時期修正量は、 θ1=θ1+△θ11 θ2=θ2+△θ21 ……… θM=θM+△θMi ………(4) と設定される。(第2,6図では第2ステツプに
おいて、#1気筒の点火時期を△θだけ動かし、
#2気筒はそのまま即ち△θ21=0で説明してい
るが、△θ21は0でなくても良い。)ステツプ116
でメインルーチンに復帰する。再び100のステツ
プから割込みに入ると、第1ステツプと同様106、
107、109、110、111、117、118、119の手順でこ
の第2ステツプS2におけるエンジン回転数N2
クロツクパルス数として測定され、結果は112の
ステツプでメモリ中に格納される。その後、113
のステツプで、点火回数カウンタCf、クロツクパ
ルスカウンタnpのクリア、及びステツプカウンタ
iの1つ加算が行われ第3ステツプに入る。 まず114では2気筒の場合も依然YESとして判
定され、115で点火時期修正量を θ1=θ1+△θ12 θ2=θ2+△θ22 ……… θM=θM+△θM2 ………(5) と設定する。その後116でメインルーチンに復帰
後、100で再びこのプログラムに割込み、前と同
様106以降の処理を行い、この第3ステツプS3
おけるエンジン回転数N3の計測をクロツクパル
スのカウント値npの形で行い、112でメモリに格
納する。 次の114のステツプでiMの判定が行われる。
2気筒の場合にはここで始めてNOに分岐し、
120でこれまでの回転数測定ステツプにおいて回
転数を最少とするステツプの検索を行う。(尚こ
れ以上の気筒数の場合は、気筒数に1を加えた点
火時期のセツトが行われるまで115のステツプに
分岐する。)次に121のステツプで平均点火時期
の算出を第(1)式、 =H+S+L/3 によつて行う。この式はベクトル表示であるか
ら、第(3)、(4)、(5)の各式における気筒式分毎に計
算する。そして122のステツプではこの平均点火
時期を基に第2式 R=−α(L−) によつて回転数を増大させる新規な点火時期
θnew算出を行う。この式もベクトル表示である
から、第(3)、(4)、(5)式の各成分毎に新点火時期の
計算を行う。次にステツプ123ではこの新点火時
期Rを最少回転数(第2図の例ではN1)を構成
する点火時期の組合せ(即ち第(3)式におけるθ1
θ2、…θM)と置き換える。そして、124のステツ
プで成分毎に点火時期のセツトを行いθ1、θ2
…、θMを得て125でメインルーチンに戻る。 かように新点火時期の組合せが設定されると、
次の割込みにて第6図の第4ステツプが第7図の
106、107、109、110、111、117、118のルーチン
により実行され、回転数N4の計測が行われる。
それから120、121、122、123、124のルーチンに
入り第2図のS、H、R1の3点における平均点
火時期′の計算、回転数増大方向の一点R2の決
定、そのR2の点での点火時期の各気筒成分の計
算が行われ、点火時期修正量が割り出され、以後
同様な処理が繰返され、回転数の山が極められ
る。 以上述べたように本発明によれば点火時期の各
気筒毎の組合せを複数設定し、この組合せからエ
ンジン回転数の増加方向となるよう新点火時期の
修正を行い、エンジン回転数を最大とする各気筒
毎の点火時期の組合せが得られ、最適な運転条件
を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は点火時期とエンジン回転数との関係線
図、第2図は2気筒の場合における点火時期組合
せに対するエンジン回転数変化を示す等高線図、
第3図は気筒数に1を加えた点火時期組合せから
エンジン回転数を増加させる新点火時期の決定方
法を示す図、第4図は本発明に係る内燃機関の略
図、第5図は第4図中の制御回路の略図、第6図
は本発明における演算処理の概念を示す線図、第
7図は本発明における点火時期演算のフローチヤ
ート図、 10……エンジン本体、16……吸入空気量セ
ンサ、18……エンジン回転数センサ、20……
点火装置、26……制御回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 目標点火時期の近傍で気筒毎に所定の値を持
    つた点火時期の組合せを複数選択し、この選択し
    た点火時期の各組合せにて、次々に所定時間運転
    を行い、これらの各運転中にエンジン回転数等の
    エンジン出力に関連する運転状態信号を検出し、
    上記点火時期の組合せにおける前記運転状態信号
    を比較することにより、機関出力が向上する方向
    に新たな点火時期の組合せを算出し、この新たな
    点火時期の組合せを前記複数選択した点火時期の
    各組合せの1つと入れ替え、かつ上記新たな点火
    時期の組合せで所定時間運転を行つて運転状態信
    号を検出し、順次機関出力が向上する方向に新し
    い点火時期の組合せを修正していくことを特徴と
    する多気筒内燃機関の点火時期制御方法。 2 前記新たな点火時期の組合せは、前記複数選
    択した点火時期の組合せのうちエンジン出力が最
    小となる点火時期の組合せに基づいて算出され、
    かつ、このエンジン出力が最小となる点火時期の
    組合せと入れ替えられる特許請求の範囲第1項記
    載の多気筒内燃機関の点火時期制御方法。 3 前記点火時期の組合せは気筒数+1選択され
    ている特許請求の範囲第1項または第2項記載の
    多気筒内燃機関の点火時期制御方法。
JP56120026A 1981-08-01 1981-08-01 多気筒内燃機関の点火時期制御方法 Granted JPS5823273A (ja)

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JP56120026A JPS5823273A (ja) 1981-08-01 1981-08-01 多気筒内燃機関の点火時期制御方法
DE8282304034T DE3268810D1 (en) 1981-08-01 1982-07-30 Method and system for controlling ignition timing in a multicylinder internal combustion engine
US06/403,816 US4432322A (en) 1981-08-01 1982-07-30 Method and system for controlling ignition timing in a multicylinder internal combustion engine
EP82304034A EP0072162B2 (en) 1981-08-01 1982-07-30 Method and system for controlling ignition timing in a multicylinder internal combustion engine
US06/459,497 US4480615A (en) 1981-08-01 1983-01-20 Method and apparatus for controlling ignition timing in a multicylinder internal combustion engine

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