JPS6331668B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6331668B2
JPS6331668B2 JP56144435A JP14443581A JPS6331668B2 JP S6331668 B2 JPS6331668 B2 JP S6331668B2 JP 56144435 A JP56144435 A JP 56144435A JP 14443581 A JP14443581 A JP 14443581A JP S6331668 B2 JPS6331668 B2 JP S6331668B2
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JP
Japan
Prior art keywords
ignition timing
combination
ignition
cylinder
engine
Prior art date
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Expired
Application number
JP56144435A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5847159A (en
Inventor
Shingo Inoe
Yasuhito Takasu
Toshiharu Iwata
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP82304034A priority patent/EP0072162B2/en
Priority to DE8282304034T priority patent/DE3268810D1/en
Priority to US06/403,816 priority patent/US4432322A/en
Priority to US06/459,497 priority patent/US4480615A/en
Publication of JPS5847159A publication Critical patent/JPS5847159A/en
Publication of JPS6331668B2 publication Critical patent/JPS6331668B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

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。 内燃機関の点火時期は、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、製造時のバラツキ、経
時変化等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
筒にとつて常に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を鑑み、各気筒
に最適の点火時期を与えることによつて常に出力
効率の最大を確保し、特にアクセル操作等の点火
時期以外の要因の影響を受けることなく最適点火
時期への点火時期制御を可能にすることを目的と
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(トルク)との一般的な関係を
示すものであり、アクセル操作量一定でエンジン
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Δθ1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+Δθ1、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
Δθ2だけ僧かに増し、一方#1の気筒の点火時期
はθ1とする)での組合せ(θ1、θ2+Δθ2)で運転
し得られる回転数をN3とする。そして、再び最
初の点Lの組合せで運転して得られる回転数を
N1′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。
The present invention relates to a method for optimally controlling ignition timing for each cylinder in order to improve fuel consumption in an internal combustion engine. The ignition timing of an internal combustion engine is generally determined by an average value that maximizes output and minimizes fuel consumption based on engine speed and intake pressure (or intake flow rate). If the engine has multiple cylinders, it is common to use this average common ignition timing for each cylinder. However, due to manufacturing variations, changes over time, etc., the ignition timing that provides maximum output varies from cylinder to cylinder, and the average ignition timing described above is not always optimal for that cylinder, causing power loss. Become. In view of the shortcomings of the prior art, the present invention provides optimal ignition timing to each cylinder to ensure maximum output efficiency at all times, without being influenced by factors other than ignition timing, such as accelerator operation. The purpose is to enable ignition timing control. To explain the following using drawings, Figure 1 shows the general relationship between ignition timing and engine speed (torque), and shows the optimal ignition timing θopt that sets the engine speed to maximum Nmax with a constant accelerator operation amount. Have one. This optimum ignition timing θopt usually varies between cylinders. Therefore, for simplicity's sake, if we consider a two-cylinder engine, which is the smallest multi-cylinder engine, as shown in Figure 2, when the ignition timing of each cylinder #1 and #2 is changed, the engine speed will be as indicated by the dashed line. The contour lines r 1 , r 2 , r 3 . . .
Therefore, there are combinations of ignition timings θ 1 opt and θ 2 opt for the respective cylinders that form the peak of the engine speed,
Conversely, if each cylinder is driven with this optimal ignition timing combination, the maximum rotational speed can be obtained. The present invention uses the method described below to search for a combination of ignition timings for each cylinder that provides the maximum engine speed. First, to explain the principle of this method, in Fig. 2, the ignition timing of the #1 cylinder is set to θ 1 and the ignition timing of the #2 cylinder is set to θ 2 , and the operation is performed with this ignition timing combination (point L). Assume that N 1 is obtained as the engine rotation speed. (Here, for convenience of explanation later, θ 1 and θ 2 should be considered as correction amounts for the basic advance angle θ B determined by the intake air amount (or intake pressure) and engine rotation speed. , the origin in Fig. 2 is not O but θ B in terms of ignition timing advance, and the actual advance value is obtained by adding θ 1 or θ 2 to this.) Next, what is the above point L? A combination of ignition timings at point H where the ignition timing is slightly changed (for example, the ignition timing of the #1 cylinder is slightly increased by Δθ 1 , while the ignition timing θ 2 of the #2 cylinder is left unchanged) (θ 1 +Δθ 1 , θ 2 ), and the rotational speed at that time is N 2
shall be. Furthermore, a combination (θ 1 , θ 2 +Δθ 2 ) at another point S (for example, the ignition timing of the #2 cylinder is increased by Δθ 2 , while the ignition timing of the #1 cylinder is set to θ 1 ) Let the number of rotations obtained by operation be N3 . Then, the rotation speed obtained by driving again with the first combination of points L is
Let N 1 ′. In other words, the table below shows the ignition timing combinations for a two-cylinder engine.

【表】 次にこの最初の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
平均値を求めると共に、点火時期のみの影響で
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。る この場合、同じ点火時期の組合せLを時間をお
いて2回所定の期間運転し、2回の回転数N1
N1′の差が点火時期変化以外の原因、例えばアク
セル操作等による回転数変化とみなし、その間ア
クセル操作により回転数は前記2つの回転数の間
を時間に比例して直線的に変化したものとする。
そして、各点火時期の組合せH、Sにおけるアク
セル操作等による回転数を直線補間により求め、
計測した回転数N2、N3との偏差を求めて、この
偏差から点火時期のみの影響で回転数が最小とな
る点火時期の組合せLを求めている。 次に、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回転数N4を得、更に点
Hの点火時期の組合せで運転を行ない回転数
N2′を得て、この回転数N4を最少回転数N1と入
れ換えると共に、N2とN2′の差から点S,R1にお
けるアクセル操作等による回転数を直線補間によ
り求め、この補間値と実測値との偏差からN2
N3及びN4の3つの回転数のうち点火時期のみの
影響で最小回転数(図ではN2)となる点Hを求
める。次に3つの点火時期の組合せの平均値′
を求め、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
点火時期の組合せθnew(即ち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、回転数が最小となる点火時期の組
合せθmin(即ちL)と置きかえるべき新たな点を
θnewとすれば、 θnew=−α(θmin−) ……(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。 第4図は点火時期の組合せの移り変わりと回転
数の変動を4気筒機関について示したものであ
る。aにおいて、先づ〜の各点火時期の組合
せ、およびと同じ点火時期の組合せ′で機関
を所定期間ずつ運転し、と′の回転数N1
N1′を結ぶ直線からの各点火時期の組合せ、
、、の距離(回転数差ΔN)を求め、この
ΔNが最も小さくなる点火時期の組合せ(図では
ΔN3の)を新たな点火時期の組合せ′に修正
する。次に、bにおいて、、、′、′の
各点火時期の組合せ、およびと同じ点火時期の
組合せ′で機関を運転し、上述同様にΔNが最
も小さくなる組合せを′に修正し、そしてc
において、、′、′、′、′およびと同
じ点火時期の組合せ′で運転を行ない、ΔNが
最も小さくなる組合せ′を″に修正する。この
操作を繰り返すことにより、点火時期の組合せを
最適点火時期の組合せに正確に修正して行くこと
ができる。なお、dはΔNの直線補間による求め
方を示しており、 ΔN=N−{N0′−t0′−t/t0′−t0(N0′−N0)}
……(3) により求められる。 次に、本発明の方法を実現する装置について説
明すれば第5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6図は点火制御回路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(又は吸気圧力センサ)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、ROM5
0、RAM52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7図により2気筒
の場合で説明すれ、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
Cfo〜Cfend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+Δθ、第2気筒はθ2そのま
まとし、同様に所定点火回数運転し、Cfo〜
Cfend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S2での回転数N3
を測定する。また第4のステツプS4で第1のステ
ツプと同じ点火時期の組合せで運転し、回転数
N1′を測定する。このように測定された回転数の
平均をとりN1とN1′とを結ぶ直線からの距離をも
とに最小回転数となる点火時期θ1、θ2を求め、こ
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
クロツクパルス数として計算する(第5のステツ
プS5)。そして、第6のステツプ(図示しない)
として第2のステツプS2と同じ点火時期の組合せ
で運転し、回転数N2′を計測し、前述同様にステ
ツプS2、S3、S5の点火時期の組合せのうち点火時
期のみの要因により回転数が最小となる点火時期
の組合せを求め、この反対側に新点火時期の組合
せをとり、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8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に分岐しステツプ103に行く。103
ではステツプカウンタを1=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、
後述するフラグをKEY=0を夫々クリアする。
次にステツプ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 …… ……(4) …… M=θB+θM 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吸入空気量
(又は吸気圧)と回転数に応じて記憶されており、
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。ス
テツプ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、……
Mの組合せで運転が行われ、第2図の最初の点
L(即ち第7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
ていなければステツプ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7図ホのCfend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7図ホのCfo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
Cfo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Cfendに達したと判定した
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を表わすもので
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7図
でいえば第2のステツプS2に入る。 先ず114ではi≦M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+Δθ11 θ2=θ2+Δθ21 …… ……(5) θM=θM+ΔθM1 と設定される。(第2,7図では第2のステツプ
において、#1気筒の点火時期をΔθ11=Δθだけ
動かし、#2気筒はそのまま即ちΔθ21=0で説
明しているが、Δθ21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が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のクリヤ、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+Δθ12 θ2=θ2+Δθ22 …… ……(6) θM=θM+ΔθM2 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の計測をクロパスのカ
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i≦M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、ス
テツプ120でフラグKEY=0か否かを判定する。
この場合KEY=0であるため、ステツプ129に進
み、KEY=1に設定した後、次のステツプ130で
回転数が比較される各点火時期の組合せのうち最
初の組合せと同じ修正量(この場合、ステツプ
104におけるθ1、……、θMであり、2気筒の場合
M=2)をセツトしてメインルーチンに復帰す
る。 次に、再びステツプ120に達すると、KEY=1
であるためNOに分岐し、121でKEY=0に設定
した後、122のステツプで第4図にて説明した各
点火時期の組合せにおける回転数変化ΔNを第(3)
式より算出する。ステツプ123では回転数変化
ΔNのうち最小となるステツプi=minを求める。 次に124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(4)、(5)、(6)の各式における気筒成分毎に計
算する。そして125のステツプではこの平均点火
時期を基に第2式 θnew=−α(θmin−) によつて回転数を増大させる新規な点火時期
θnewの算出を行う。この式もベクトル表示であ
るから、第(4)、(5)、(6)式の各成分毎に新点火時期
の計算を行う。次にステツプ126ではこの新点火
時期θnewを最少回転数変化を構成する点火時期
の組合せθmin(即ち第(4)式におけるθ1、θ2、……
θM)と置き換える。そして、127のステツプで成
分毎に点火時期修正量のセツトを行いθ1、θ2、…
…、θMを得、ステツプ128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7図の第5のステツプが第8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。
その後、ステツプ111より分岐し、114120129をへ
て130にて第2のステツプと同じ修正量をセツト
して運転を行ない、回転数N2′の計測が行われ、
そして、前述したように回転数変化ΔNの最小の
点火時期の組合せが回転数増大方向の組合せに入
れかえられる。以後同様な処理が繰返され回転数
の山が正確に極められる。 以上述べたように本発明は、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
ン回転数が増加方向となるように所定の演算を行
つて点火時期の組合せの修正を行い、各運転状態
においてエンジン回転数を最大とする気筒毎の点
火時期の組合せを得るものであり、特に、少なく
とも一つの点火時期の組合せにおける運転を2回
行ない、この2回の運転における回転数等の運転
状態信号の差から各点火時期の組合せにおける運
転状態信号を補正するようにしているので、アク
セル操作等の外的要因の影響を受けることなく最
適点火時期への制御が可能となり、常に出力効率
の最大を確保することができるという優れた効果
がある。
[Table] Next, find the average value for each cylinder in the combinations of the first three initial ignition timings (i.e., the number of cylinders plus 1), and find the ignition that minimizes the rotation speed due to the influence of ignition timing alone. Search for a combination of timings (in the example of FIG. 2, L for the number of revolutions N1 ). In this case, the combination L with the same ignition timing is operated twice for a predetermined period, and the rotation speed N 1 and
The difference in N 1 ' is considered to be due to a change in rotation speed due to a cause other than a change in ignition timing, such as accelerator operation, and during that time the rotation speed changes linearly between the two rotation speeds in proportion to time due to accelerator operation. shall be.
Then, the rotation speed due to accelerator operation etc. for each ignition timing combination H and S is determined by linear interpolation,
The deviation from the measured rotational speeds N 2 and N 3 is determined, and from this deviation a combination L of ignition timings that minimizes the rotational speed due to the influence of the ignition timing alone is determined. Next, on the straight line connecting this average value and the ignition timing combination L at the minimum rotation speed N 1 ,
A new point R1 is set on the opposite side to L (in other words, in the direction in which the rotational speed increases). Then, calculate the ignition timing combination (θ 1 ′, θ 2 ′) at this point R 1 ,
Operate with this combination to obtain a rotation speed of N 4 , and then operate with the ignition timing combination of point H to obtain a rotation speed of N 4.
N 2 ′ is obtained, and this rotation speed N 4 is replaced with the minimum rotation speed N 1 , and from the difference between N 2 and N 2 ′, the rotation speed due to accelerator operation etc. at points S and R 1 is determined by linear interpolation, and this N 2 from the deviation between the interpolated value and the measured value,
Among the three rotational speeds N 3 and N 4 , the point H at which the minimum rotational speed (N 2 in the figure) is determined by only the ignition timing is determined. Next, the average value of the three ignition timing combinations'
Find this average value' and the point H where the minimum rotational speed is
A new point R2 is set on the opposite side of the ignition timing combination H that results in the minimum rotational speed (that is, in the direction in which the rotational speed increases) on the straight line connecting the two. If you repeat this, R 1 → R 2 → R 3 → R 4
→ R 5 → R 6 → R 7 → R 8 By modifying the ignition timing combination one after another in the direction of increasing rotation speed, you can reach the peak of rotation speed. FIG. 3 shows how to obtain a new ignition timing combination θnew (ie, R) for the three basic points H, S, and L. In this case, the average value is expressed as a vector: =H+S+L/3...(1). Further, if θnew is a new point to be replaced with the ignition timing combination θmin (that is, L) that minimizes the rotational speed, θnew=−α(θmin−) (2) α: constant. For convenience of explanation, we have described two cylinders above, but even in engines with more cylinders, the ignition timing of each cylinder can be corrected and controlled to maximize the rotational speed using the same principle. . FIG. 4 shows changes in ignition timing combinations and variations in rotational speed for a four-cylinder engine. In a, the engine is operated for a predetermined period with each of the above ignition timing combinations and the same ignition timing combination ', and the rotational speed N 1 of and ' is set.
Combinations of each ignition timing from the straight line connecting N 1 ′,
, , (rotational speed difference ΔN) is determined, and the combination of ignition timings (ΔN 3 in the figure) that results in the smallest ΔN is corrected to a new combination of ignition timings'. Next, in b, the engine is operated with the ignition timing combinations , , ′, ′ and the same ignition timing combination ′, and the combination with the smallest ΔN is modified to ′ in the same way as described above, and c
, operate with the same ignition timing combinations as , , , , , and , and correct the combination that minimizes ΔN to . By repeating this operation, the ignition timing combination is optimized It is possible to accurately correct the combination of periods. Note that d indicates how to obtain ΔN by linear interpolation, and ΔN=N−{N 0 ′−t 0 ′−t/t 0 ′−t 0 (N 0 ′−N 0 )}
...(3) is obtained. Next, to explain the apparatus for realizing the method of the present invention, in FIG. ing. Intake air is introduced into each cylinder from an intake manifold 12, and a throttle valve 14 controls the flow rate of this intake air. An air flow meter 16 is provided upstream of the throttle valve 14 to measure the amount of intake air. Note that instead of measuring the intake air flow rate using the air flow meter 16, the pressure inside the intake pipe may be measured. Reference numeral 18 is a rotational speed sensor, which generates a signal according to the engine rotational speed. As the rotational speed sensor, a well-known crank angle sensor that generates a pulse signal at each crank angle of the engine can be used. An ignition device 20 includes an igniter, a distributor, and an ignition coil, and is connected to the spark plug electrode of each cylinder via a wire 22. The ignition control circuit 26 forms the activation signal for the ignition device 20 and functions as a computer programmed to carry out the method described below. The intake air amount sensor 16 and the rotational speed sensor 18 are connected to the control circuit 26 via lines 30 and 32, respectively.
is connected to. The control circuit 26 calculates the ignition timing determined by the combination of intake air amount and rotation speed,
An ignition timing signal corresponding to the result of this calculation is output to the ignition device via line 34. FIG. 6 shows a block diagram of the ignition control circuit 26, whose input port 42 receives signals from the intake air amount sensor 16 and the rotational speed sensor 18. The A/D converter 40 converts an analog signal from the intake air amount sensor 16 (or intake pressure sensor) into a digital signal. Output port 46 serves as a signal gate to igniter 20. The input port 42 and the output port 46 are connected to the CPU 48 and ROM 5, which are the components of the computer.
0, is connected to the RAM 52 via a bus 54, and exchanges signals in synchronization with a clock signal from a clock generator 58. The control circuit 26 is programmed to obtain the optimum ignition timing for each cylinder according to the principle of the present invention described above . The ignition timings are set at θ 1 and θ 2 as shown in A and B, respectively.
By operating in this state, the engine speed changes as shown in C, and an ignition pulse is generated as shown in E. Between the predetermined ignition pulses near the end of this first step S1
The clock pulses are taken in from Cfo to Cfend and counted, and this is taken as the engine rotational speed N1 at the first step S1 . 2nd step
In S 2 , the first cylinder is kept at θ 1 + Δθ, the second cylinder is kept at θ 2 , and the predetermined number of ignitions is performed in the same way, and Cfo ~
Measure the rotational speed N 2 as the number of clock pulses between Cfend. Similarly, the number of revolutions N 3 in the third step S 2
Measure. In addition, in the fourth step S4 , the engine is operated with the same ignition timing combination as in the first step, and the engine speed is
Measure N 1 ′. The ignition timings θ 1 and θ 2 that result in the minimum rotation speed are calculated based on the average of the rotation speeds measured in this way and the distance from the straight line connecting N 1 and N 1 ′, and a new ignition timing is set on the opposite side. The timings θ 1 ' and θ 2 ' are determined according to the calculations shown in FIG. 3, and a predetermined ignition operation is similarly performed, and the rotational speed N 4 is calculated as the number of clock pulses (fifth step S 5 ). And the sixth step (not shown)
The engine was operated with the same ignition timing combination as in the second step S 2 , the rotational speed N 2 ' was measured, and the ignition timing was the only factor among the ignition timing combinations in steps S 2 , S 3 , and S 5 as described above. The combination of ignition timings that minimizes the rotational speed is found using the following formulas, a new ignition timing combination is set on the opposite side, and this process is repeated. The general outline of the program for executing the ignition timing control according to the present invention has been explained above, and the program will be explained in detail with reference to the flowchart shown in FIG. First, when the internal combustion engine starts, the program executes an interrupt processing routine for calculating the ignition timing from step 100. Next, in step 101, the basic ignition timing θ B is calculated from the intake air amount (or intake pressure) detected by the intake air amount sensor 16 (or intake pressure sensor) and the rotation speed sensor 18 and the rotation speed.
Specifically, the memory stores basic ignition timing mapping for combinations of intake air amount and engine speed, and the basic ignition timing is calculated based on the actually measured intake air amount and engine speed. Step 102
Then, it is determined whether the engine is steady based on changes in the rotational speed and intake negative pressure. If the engine is not steady, branch to NO and go to step 103. 103
Then, set the step counter to 1 = 0, the ignition number counter to Cf = 0, the clock pulse counter to np = 0,
Clear KEY=0 of the flags described later.
Next , in step 104, the start ignition timing is set for the 1st , 2nd , 3rd , . Set θ B + θ M. Here, θ 1 , θ 2 ... θ M are ignition timing correction amounts, which are stored according to the intake air amount (or intake pressure) and rotation speed, as explained with reference to FIG.
The ignition timing is calculated by adding the basic ignition timing calculated in step 101 to this. At step 105, the program returns to the main routine. If it is determined in step 102 that it is steady, the branch goes to YES and the ignition timings 1 , 2 , . . . set as above are set.
Operation is performed using combinations M , and the rotational speed is measured at the first point L in FIG. 2 (ie, the first step S 1 in FIG. 7). First, in step 106, the value of counter J, which is cleared for each number of cylinders, is incremented by one for each ignition, and in step 107, it is determined whether the value of J has reached the number M of cylinders. If the value of J has not reached M, clear it to J=1 in step 108,
If it has not been reached, proceed to step 109. In step 109, the ignition timing J is determined for each cylinder by adding the basic advance angle θ B and the ignition timing correction amount θ J . In step 110, the ignition number counter Cf
is incremented by one for each ignition. 111
In step , it is determined whether the number of ignitions Cf is Cfend in FIG. 7(e). At first, it naturally branches to NO, and in step 117 it is determined whether or not the number of ignitions Cf is greater than Cfo in FIG. If NO, this indicates that the rotational speed measurement period has not yet begun, and the process returns to the main routine at step 119. At 117, the number of ignitions Cf
The number of firings at which clock pulses should begin to be measured.
If it recognizes that Cfo has been reached, it branches to YES,
After starting the clock pulse count at 118, the program returns to the main routine at 119. If it is determined in step 111 that the number of ignitions Cf has reached Cfend, then in 112 the clock pulse count value np at this time is stored in the memory. This count value represents the engine rotational speed N1 at step S1 . And at 113, set the ignition number counter to Cf=
0, clear the clock pulse counter to np = 0, add one to the step counter, set the next ignition timing, operate at point H in Figure 2, and proceed to the second step in Figure 7. Enter S2 . First, in 114, it is determined whether or not i≦M.
At this time, since i=1, it branches to YES, and in step 115, the ignition timing correction amount for each cylinder is: θ 1 = θ 1 + Δθ 11 θ 2 = θ 2 + Δθ 21 …… (5) θ M = θ M +Δθ M1 is set. (In Figures 2 and 7, in the second step, the ignition timing of the #1 cylinder is moved by Δθ 11 =Δθ, and the #2 cylinder is explained as is, that is, with Δθ 21 = 0, but Δθ 21 is not 0. ) Return to the main routine in step 116. When the interrupt is entered again from step 100, the engine speed at this second step S2 is determined by the steps 106, 107, 109, 110, 111, 117, 118, and 119 as in the first step.
N 2 is measured as the number of clock pulses and the result is
Stored in memory in 112 steps. after that,
At step 113, the ignition number counter Cf and clock pulse counter np are cleared, and the step counter i is incremented by one, and the program enters the third step. First, 114 still determines YES even in the case of two cylinders, and 115 determines the ignition timing correction amount as θ 1 = θ 1 + Δθ 12 θ 2 = θ 2 + Δθ 22 …… (6) θ M = θ M + Δθ M2 Set. After that, after returning to the main routine at 116, this program is interrupted again at 100, and the processing from 106 onwards is carried out as before, and the engine rotation speed N3 at this third step S3 is measured in the form of the clopass count value np. and store it in memory at 112. In the next step 114, it is determined whether i≦M.
In the case of two cylinders, the process branches to NO at this point, and in step 120 it is determined whether the flag KEY=0.
In this case, since KEY = 0, the process proceeds to step 129 and sets KEY = 1. In the next step 130, the amount of correction is the same as that of the first combination of ignition timings whose revolutions are compared (in this case , step
104, θ 1 , . Next, when step 120 is reached again, KEY=1
Therefore, it branches to NO, and after setting KEY=0 at step 121, the rotation speed change ΔN for each ignition timing combination explained in Fig. 4 is calculated as (3) at step 122.
Calculated from the formula. In step 123, the minimum step i=min among the rotational speed changes ΔN is determined. Next, in step 124, the average ignition timing is calculated using equation (1): =H+S+L/3. Since this equation is a vector representation, it is calculated for each cylinder component in each equation (4), (5), and (6). Then, in step 125, a new ignition timing θnew for increasing the rotational speed is calculated based on this average ignition timing using the second equation θnew=-α(θmin-). Since this equation is also expressed as a vector, the new ignition timing is calculated for each component of equations (4), (5), and (6). Next, in step 126, this new ignition timing θnew is used as a combination of ignition timings θmin (i.e., θ 1 , θ 2 , . . . in equation (4)) that constitutes the minimum rotational speed change.
θ M ). Then, in 127 steps, the ignition timing correction amount is set for each component, and θ 1 , θ 2 ,...
..., θ M is obtained, and the process returns to the main routine at step 128. Once the new ignition timing combination is set like this,
At the next interruption, the fifth step in FIG. 7 is executed by the routines 106, 107, 109, 110, 111, 117, and 118 in FIG. 8 , and the rotational speed N4 is measured.
After that, it branches from step 111, passes through 114120129, and at 130, the same correction amount as in the second step is set and operation is performed, and the rotation speed N 2 ' is measured.
Then, as described above, the combination of ignition timings with the minimum rotational speed change ΔN is replaced with a combination in the direction of increasing the rotational speed. Thereafter, the same process is repeated to accurately determine the peak of the rotational speed. As described above, the present invention sets a plurality of ignition timing combinations for each cylinder, performs predetermined calculations to correct the ignition timing combinations so that the engine speed increases from these combinations, The method is to obtain the combination of ignition timing for each cylinder that maximizes the engine speed in each operating state. In particular, operation with at least one ignition timing combination is performed twice, and the rotation speed, etc. in these two operations is determined. Since the operating status signal for each ignition timing combination is corrected based on the difference in the operating status signal, it is possible to control the optimal ignition timing without being affected by external factors such as accelerator operation, and the output efficiency is always maintained. This has the excellent effect of ensuring a maximum of .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は点火時期とエンジン回転数との関係を
示す特性図、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a,b,cは点火時
期の組合せの変化を示す図、第4図dは回転数を
算出する方法を示す図、第5図は本発明に係る内
燃機関の構成図、第6図は第4図中の制御回路の
構成図、第7図は本発明における演算処理の既念
を示すタイミング図、第8図は本発明における点
火時期演算処理手順を示すフローチヤートであ
る。 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。
Fig. 1 is a characteristic diagram showing the relationship between ignition timing and engine speed, Fig. 2 is a contour chart showing changes in engine speed for ignition timing combinations in the case of two cylinders, and Fig. 3 is a diagram showing the change in engine speed with respect to the ignition timing combination in the case of two cylinders. Figure 4a, b, and c are diagrams showing changes in ignition timing combinations, and Figure 4d is a diagram showing how to calculate the engine speed. A diagram showing the method, FIG. 5 is a configuration diagram of an internal combustion engine according to the present invention, FIG. 6 is a configuration diagram of the control circuit in FIG. 4, and FIG. 7 is a timing diagram showing the concept of arithmetic processing in the present invention. , FIG. 8 is a flowchart showing the ignition timing calculation processing procedure in the present invention. 10... Engine body, 16... Intake air amount sensor, 18... Engine rotation speed sensor, 20...
Ignition device, 26...control circuit.

Claims (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期間運転を
行い、これらの各運転中にエンジン回転数等の運
転状態信号を検出し、上記各点火時期の組合せに
おける検出信号を比較することにより最適の運転
状態から最も離れた運転状態となる前記点火時期
の組合せを求め、この点火時期の組合せを新たな
点火時期の組合せに変更して、最適の運転状態が
得られる方向に前記点火時期の組合せを修正する
点火時期制御方法であつて、前記複数の点火時期
の組合せによる運転のうち少なくとも一つの点火
時期の組合せにおける運転を2回行ない、この2
回の運転における前記運転状態信号の差を求め、
この差から他の点火時期の組合せにおける前記運
転状態信号を補正する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2回の運転は、前記選択された複数の点
火時期の組合せにおける運転のうち最初と最後に
行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の点火時期制御方法。
[Scope of Claims] 1. A plurality of combinations of ignition timings having a predetermined value for each cylinder near the target ignition timing are selected, and each combination of the selected ignition timings is sequentially operated for a predetermined period of time. Detect operating state signals such as engine speed during each operation, and compare the detection signals for each of the above ignition timing combinations to find the ignition timing combination that results in the operating state farthest from the optimal operating state. , an ignition timing control method that changes the ignition timing combination to a new ignition timing combination to modify the ignition timing combination in a direction that provides an optimal operating condition, the ignition timing control method comprising: changing the ignition timing combination to a new ignition timing combination; The operation with at least one combination of ignition timing is performed twice, and these two
Determine the difference between the operating status signals during the two operations;
An ignition timing control method for a multi-cylinder internal combustion engine, characterized in that the operating state signal for other ignition timing combinations is corrected based on this difference. 2. The ignition timing control method according to claim 1, wherein the two operations are performed at the beginning and the end of the operations in the selected combination of ignition timings.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63236481A (en) * 1987-03-25 1988-10-03 Sony Corp Television receiver
WO2012102311A1 (en) 2011-01-26 2012-08-02 旭化成メディカル株式会社 Stent graft

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