JPH0351904B2 - - Google Patents

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JPH0351904B2
JPH0351904B2 JP61210873A JP21087386A JPH0351904B2 JP H0351904 B2 JPH0351904 B2 JP H0351904B2 JP 61210873 A JP61210873 A JP 61210873A JP 21087386 A JP21087386 A JP 21087386A JP H0351904 B2 JPH0351904 B2 JP H0351904B2
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ignition timing
intake
temperature sensor
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Koichi Hatamura
Katsuhiko Sakamoto
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は過給機付エンジンの点火時期制御装置
に関するものである。
(従来技術) 一般に、最近の電子制御式エンジンにおいて
は、ノツキングの防止とエンジン出力の向上とエ
ミツシヨンの悪化防止のため、エンジンの運転状
態に応じて時々刻々点火時期制御を行つている。
上記ノツキングは燃焼室内の温度が高くなる程
ノツキングが生じ易く、ノツキングが生じると燃
焼室内の熱負荷が増大して出力の低下や各部の溶
損を招き振動騒音も著しくなる。
上記ノツキングは点火時期と密接な関係にあ
り、点火時期を進めると燃焼効率の向上により燃
焼室内温度が上昇してノツキングが生じ易くな
り、点火時期を遅くすると燃焼効率の低下により
燃焼室内温度・圧力が低下してノツキングが発生
しにくくなる。
吸入空気温が高くなる程、ノツキングが発生し
易くなることは勿論であるが、吸気の湿度が高く
なる程ノツキングが発生しにくくなる。
夏季は外気温が高いにも拘らず、空気密度や湿
度の影響により冬季よりもノツキングが発生しに
くいことが知られている。
ところで、例えば、特開昭58−202374号公報に
は、夏季にノツキングが発生しにくいことに鑑
み、冬季に比較し夏季に点火時期を所定量だけ進
角させるようにしたエンジンの点火時期制御装置
が記載されている。
一方、過給機付エンジンの場合には過給による
吸気の温度上昇と充鎮効率の向上により燃焼性が
向上してノツキングが発生し易くなる。
そこで、例えば特開昭58−5471号公報には、過
給機よりも下流側における吸気温度が所定値以上
に高くなつたときにノツキング防止のため点火時
期を遅角側へ補正するようにしたエンジンの点火
時期制御装置が記載されている。
(発明が解決しようとする問題点) 上記前者の公報の装置においては、大気中から
吸気通路に吸入される吸気の温度(外気温)に基
いて点火時期を制御するので、大気の状態に応じ
て夏季には所定量進角させるなどの制御を行うこ
とが出来るけれども、過給機やインタークーラー
による吸気温の変化分に応じた点火時期の補正を
精密に行うことが出来ないという問題がある。
上記後者の公報の装置においては、過給機より
も下流側における吸気温に応じて点火時期を制御
するので、大気の状態に応じた点火時期の補正を
精密に行うことが出来ないという問題がある。
(問題点を解決するための手段) 本発明に係るエンジンの点火時期制御装置は、
第1図の機能ブロツク図に示すように過給機と、
この過給機よりも下流の吸気通路に配設されたイ
ンタークーラとを備えた過給機付エンジンにおい
て、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出
手段を設け、運転状態検出手段の出力に応じて基
本点火時期を設定する基本点火時期設定手段を設
け、過給機よりも上流側の吸気通路に設けたれた
第1吸気温センサを設け、インタークーラよりも
下流側の吸気通路に設けられ燃焼室に吸入される
吸気の実質的温度を検出する第2吸気温センサを
設け、第1吸気温センサの出力に応じて点火時期
補正量を決定する第1補正量決定手段を設け、第
2吸気温センサの出力と第1吸気温センサの出力
との出力差に応じて第1補正量決定手段とは異な
る特性で且つ出力差が大きい程遅角量が大きくな
るように点火時期補正量を決定する第2補正量決
定手段を設け、第1補正量決定手段と第2補正量
決定手段とで夫々決定された点火時期補正量によ
り基本点火時期を補正する補正手段を設け、補正
手段により補正された点火時期で点火する点火制
御手段を設けたものである。
(作用) 本発明に係るエンジンの点火時期制御装置にお
いては、エンジンの運転状態検出手段で検出され
た運転状態に応じて基本点火時期設定手段によつ
て基本点火時期が設定される。
そして、第1吸気温センサによつて過給機より
も上流側の吸気温がまた第2吸気温センサによつ
て燃焼室に吸入される吸気の実質的温度が検出さ
れると、第1補正量決定手段が第1吸気温センサ
の出力に応じて点火時期補正量を決定しまた第2
補正量決定手段が第2吸気温センサの出力と第1
吸気温センサの出力との出力差に応じて第1補正
量決定手段とは異なる特性で且つ出力差が大きい
程遅角量が大きくなるように点火時期補正量を決
定する。そして、補正手段が上記両点火時期補正
量により基本点火時期を補正すると、点火制御手
段はその補正された点火時期でもつて点火プラグ
に点火することになる。
このように、第1吸気温センサにより検出され
る外気温に応じた補正量を決定するとともに、第
2吸気温センサの出力と第1吸気温センサの出力
との出力差つまり過給機やインタークーラーの影
響を加味した補正量を決定し、上記両補正量によ
り基本点火時期を補正するので、外気の影響並び
に過給機とインタークーラの影響を加味して精密
に点火時期を制御することが出来る。
(発明の効果) 本発明に係るエンジンの点火時期制御装置によ
れば、以上説明したように、大気条件に応じた点
火時期の補正と過給・冷却による過給冷却条件の
変化に応じた点火時期の補正とを精密に行うこと
が出来るので燃焼性の向上と耐ノツク性とをとも
に向上させることが出来る。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
本実施例は自動車用の4サイクル4気筒立型燃
料噴射式エンジンに本発明を適用した場合の実施
例である。
第2図に示すように、シリンダブロツク1とシ
リンダヘツド2とピストン3とで燃焼室4が形成
され、吸気ポート5の下流端を開閉する吸気弁6
と排気ポート7の上流端を開閉する排気弁8とが
設けられ、吸気ポート5に連なる吸気通路9の上
流端にはエアクリーナ10が設けられ、上記吸気
通路9には上流側から順にメジヤリングプレート
型の吸気空気量センサ11とターボチヤージヤ1
2のコンプレツサ12bとインタークーラ13と
スロツトル弁14とサージタンク15とが介設さ
れ、上記吸気通路9を形成する吸気管の吸気マニ
ホールド部分の各分岐吸気管の下端部には吸気ポ
ート5に向けて燃料を噴射するインジエクタ16
が装着されている。
一方、排気通路17の途中部にはターボチヤー
ジヤ12のタービン12aが介設されている。
更に、上記吸入空気量センサ11以外の各種セ
ンサ類として、シリンダブロツク1のウオータジ
ヤケツト内の冷却水温を検出する水温センサ18
がシリンダブロツク1に装着され、クランク軸1
9が180°回転する毎に回転数信号(クランク角信
号)を出力する例えば電磁ピツクアツプ式の回転
数検出センサ20がクランク軸19の連係させて
設けられ、エアクリーナ10の近傍の吸気通路9
には吸気温を検出する第1吸気温センサ21が介
設され、サージタンク15には過給後の且つイン
タークーラ13で冷却後の吸気温を検出する第2
吸気温センサ22が介設され、スロツトル弁14
の開度を検出する例えばポテンシヨメータ式のス
ロツトル開度センサ23がスロツトル弁14の弁
軸に連係させて設けられている。
更に、上記スロツトル弁14にはアクセルペダ
ルが僅かに踏込まれスロツトル弁14が設定量開
くまでONで設定量以上開かれるとOFFとなるア
イドルスイツチ(図示略)が設けられている。
そして、上記各センサ11,18,20〜23
等からの検出信号を受けてデイストリビユータ2
4とインジエクタ16とイグナイタ30とワーニ
ングランプ25を制御するコントロールユニツト
26が設けられ、このコントロールユニツト26
へはインヒビタスイツチ27及び変速機に装着さ
れギヤ接続状態を検出するギヤスイツチ28から
の信号及びバツテリからの電圧信号も出力され
る。
上記コントロールユニツト26は、第3図に示
すように各センサ11,18,20〜23及びバ
ツテリからの検出信号を受けてA/D変換しその
信号をCPU26cへ出力するA/D変換器26
aと、回転数検出センサ20及び各スイツチ2
7,28などからの信号を受けてその信号を
CPU26cへ出力する入力インターフエース2
6bと、CPU(中央演算装置)26cと、ROM
(リード・オンリ・メモリ)26dと、RAM(ラ
ンダム・アクセス・メモリ)26eと、CPU2
6cからの出力信号に従つてインジエクタ16、
イグナイタ30及びデイストリビユータ24等に
駆動信号を出力する出力インターフエース26f
とを備えており、上記A/D変換器26aと入力
インターフエース26bとROM26dとRAM
26eと出力インターフエース26fは、夫々コ
ントロールバス・アドレスバス・データバスを介
してCPU26cに接続されている。
そして、上記ROM26dには、後述の点火時
期制御の制御プログラム及び点火制御の為の制御
プログラムやメモリ・マツプ及びその他の制御プ
ログラムなどが予め入力格納されている。
上記RAM26eには、必要に応じて各種のデ
ータを一時記憶する複数のメモリ(データ一時記
憶用メモリ、フラグ用のメモリ、カウンタ用のメ
モリなど)が設けられている。
ところで本発明は、エンジンの点火時期制御に
特徴を有するもので、前記第1吸気温センサ21
で検出される温度(以下、AFM吸気温TAとい
う)と前記第2吸気温センサ22で検出される温
度(以下、ST吸気温TEという)に基いて点火時
期を補正しようとするもので、上記AFMとはエ
アフロメータまたはSTとはサージタンクのこと
である。
上記吸気の温度・圧力に基づく補正遅角量θA
次式のように設定するものである。
θA=A(TE−TA)−B・TA +C(TE−TA)+D (1) 上記A、B、Cはエンジン回転数Nをパラメー
タとして実験的に設定される係数であり、A=fA
(N)、B=fB(N)、C=fC(N)と表わされるも
のである。
上記(1)式の第1項A(TE−TA)は過給機で過給
されインタークーラーで冷却後の燃焼室へ吸入さ
れる吸気のAFM吸気温TAに対する温度上昇分
(TE−TA)を補正する項であり、後述の基本点火
時期はAFM吸気温TAに基いて決定されることか
ら、過給機とインタークーラーによる温度上昇分
(TE−TA)によりノツキングが発生し易くなる分
だけ点火時期を遅角側へ補正するものとする。
(1)式の第2項−B・TAは外気温に略等しい
AFM吸気温に基き大気条件に応じて補正する項
である。即ち、AFM吸気温は大気の温度・湿
度・気圧を反映しており、夏季は外気温・湿度が
高くまた気圧が低いことからノツキングが発生し
くく、冬季は外気温・湿度が低くまた気圧が高い
ことからノツキングが発生し易いことに鑑み、
AFM吸気温TAが高くなるのに応じて点火時期を
進角側へ補正しようとするものである。
(1)式の第3項C(TE−TA)は、燃焼室へ吸入さ
れる吸気の実質的圧力を反映する信号(TE−TA
に基いて点火時期を補正する項である。
即ち、エンジン回転数Nに応じて過給圧及び過
給による温度上昇分が定まるが、インタークーラ
ーにより冷却される結果吸気の温度・圧力がある
程度低下する。従つて、(TE−TA)が燃焼室へ吸
入される吸気の実質圧力を反映したものである。
上記過給吸気の圧力の上昇分に応じてつまり温
度上昇分(TE−TA)に応じて燃焼室へ吸入され
る吸気の充填効率が変動することから、この充填
効率の変動に応じた点火時期の補正を行うもので
ある。
即ち、過給による圧力上昇が大きくなると、空
気充填量が多くなるので、ノツキングが発生し易
くなるから点火時期を遅角側へ補正する必要があ
る。
(1)式の第4項DはMBT(Min.Advanced for
Best Torque)とノツク限界とを勘案して設定
される所定のオフセツト量である。
以下、本実施例における点火時期制御のルーチ
ンについて第4図のフローチヤートに基いて説明
する。
図中S1〜S24は各ステツプを示すもので、エン
ジンの始動とともに制御か開始されると、S1に
おいてメモリをクリアするなどの初期化が実行さ
れ、次にS2において吸入空気量センサ11から
の吸入空気量信号が読込まれ、次にS3において
吸入空気量信号に基いて1気筒当たりの吸入空気
量Qaが演算される。
次にS4において第1吸気温センサ21からの
AFM吸気温信号TAが読込まれ、次にS5において
は、回転数検出センサ20からの回転数信号の入
力の都度割込み処理により回転数信号に基いて演
算されメモリに記憶されていた最新のエンジン回
転数Nがメモリから読込まれる。
次にS6においてAFM吸気温TAに基いて密度補
正係数CDが演算される。この密度補正係数CD
AFM吸気温TAをパラメータとするメモリ・マツ
プや演算式により演算される。
次にS7において1気筒当りの空気充填量TP
所定の定数KとCDと吸入空気量Qaとエンジン回
転数Nとに基いてTP=K・CD・Qa/Nの演算式
により演算され、次にS8においてエンジン回転
数Nと空気充填量TPとに基いて圧縮TDCからの
基本進角量θBが演算される。この基本進角量θB
NとTPとをパラメータとするメモリ・マツプや
演算式より決定される。
次にS9において水温センサ18からの水温信
号TWが読込まれ、次にS10において第2吸気温セ
ンサ22からのTS吸気温信号TEが読込まれ、次
にS11においてアイドルスイツチからの信号やス
ロツトル開度信号やエンジン回転数Nなどに基い
てアイドル状態や加速状態など運転状態が検出さ
れる。次にS12において運転状態に基く補正進角
量θCが演算される。この補正進角量θCには加速時
の遅角補正やアイドル時の遅角補正などが含まれ
ており、所定のメモリ・マツプや演算により決定
されるが、この運転状態に基く補正は一般に行わ
れているものと同様である。
次に、S13において冷却水温TWが40℃より小さ
いか否かが判定され、TW<40℃のときにはS14へ
移行しまたT≧40℃のときにはS15へ移行する。
S14においては、暖機前に点火時期を余りに進角
側へ補正すると燃焼が不安定になることから
AFM吸気温TAが所定値TAOに設定される。
次にS15において空気充填量TPが所定値TPO
り大きいか否かが判定され、TP>TPOのときには
S16へ移行しまたTP>TPOでないときにはS22へ
移行する。尚、上記TPOはスロツトル弁14が全
開状態に近いときの空気充填量に相当する値であ
り、TP>TPOの領域でのみ吸気の温度圧力に基い
て遅角補正するようにしてある。次にS16におい
てM/T車(マニユアルトランスミツシヨン車)
で且つトランスミツシヨンのギヤが接続されてい
るか否かが判定される。M/T車かA/T車(オ
ートマツクストランスミツシヨン車)かはCPU
26cのポートの設定から判断され、ギヤ接続か
否かの判定はギヤスイツチ28からの信号に基い
て判定される。
S16における判定の結果、YesのときにはS18へ
移行しまたNoのときにはS17へ移行する。
S17においてA/T車でDレンジか否かが判定
されるが、このDレンジか否かの判定は第3図に
図示していないがシフトレバーに設けられている
シフトレバースイツチからの信号に基いて判定さ
れる。この判定の結果YesのときにはS18へ移行
しまたNoのときにはS22へ移行する。
次にS18において前述のように吸気の温度圧力
に基く補正遅角量θAが前記(1)式により演算され
る。
係数A、B、Cは夫々エンジン回転数Nをパラ
メータとするメモリ・マツプや演算式から決定さ
れる。オフセツト量はDは前記のように所定値で
ある。
次にS18において上記補正遅角量θAがθA<0か
否かが判定され、θA<0のときにはS22へ移行し
またθA≧0のときにはS20へ移行する。S20にお
いてθAが所定の許容値θAnax以上か否かが判定さ
れ、θA<θAnaxのときにはS23へ移行しまたθA
θAnaxのときにはS21へ移行してθA=θAnaxと設定さ
れS21からS23へ移行する。
S15又はS17又はS19からS22へ移行したときに
は、S22においてθA=0と設定され、S22からS23
へ移行する。
S23においては、圧縮TDCから進角側への点火
時期θIGがθIG=θB+θC−θAの演算式で演算され、

にS24においてイグナイタ30へθIGで点火信号が
出力され、S24からS2へ戻る。尚、上記S23にお
いて決定された点火時期θIGでもつてイグナイタ
30へ点火信号を出力する制御については、通常
の電子制御式エンジンの場合と同様である。尚、
上記S2〜S24のルーチンは例えば1msec毎の微
小時間毎に繰返し実行される。
尚、上記第1吸気温センサ21及び第2吸気温
センサ22の外に、エンジンへ吸入される吸気の
圧力を検出する圧力センサを設け、その圧力信号
とST吸気温を用いて空気充填量の変動に対する
補正量((1)式の第3項の補正量)を求めるように
してもよい。
以上説明したように、本願の点火時期制御にお
いては、外気温に近いAFM吸気温TAとST吸気
温TEとに基いて、過給による温度上昇に応じた
遅角補正と、大気の状態に応じた進角補正と、過
給による充填効率の増加に応じた遅角補正とを総
合的に加味した点火時期遅角量θAでもつて、点火
時期を補正するので、大気の状態と過給後の吸気
状態とに応じて点火時期を精密に設定し、燃焼性
の向上(エンジン出力の向上)と耐ノツク性の向
上を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
図面のうち第1図は本発明の機能ブロツク図、
第2図〜第4図は本発明の実施例を示すもので第
2図はエンジンの点火時期制御装置の全体構成
図、第3図はコントロールユニツトなど制御系の
構成図、第4図はコントロールユニツトで行われ
る点火時期制御のルーチンの概略フローチヤート
である。 11……吸入空気量センサ、20……回転数検
出センサ、21……第1吸気温センサ、22……
第2吸気温センサ、26……コントロールユニツ
ト、30……イグナイタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 過給機と、この過給機よりも下流の吸気通路
    に配設されたインタークーラとを備えた過給機付
    エンジンにおいて、 エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手
    段と、 運転状態検出手段の出力に応じて基本点火時期
    を設定する基本点火時期設定手段と、 過給機よりも上流側の吸気通路に設けられた第
    1吸気温センサと、 インタークーラよりも下流側の吸気通路に設け
    られ燃焼室に吸入される吸気の実質的温度を検出
    する第2吸気温センサと、 第1吸気温センサの出力に応じて点火時期補正
    量を決定する第1補正量決定手段と、 第2吸気温センサの出力と第1吸気温センサの
    出力との出力差に応じて第1補正量決定手段とは
    異なる特性で且つ出力差が大きい程遅角量が大き
    くなるように点火時期補正量を決定する第2補正
    量決定手段と、 第1補正量決定手段と第2補正量決定手段とで
    夫々決定された点火時期補正量により基本点火時
    期を補正する補正手段と、 補正手段により補正された点火時期で点火する
    点火制御手段とを備えたことを特徴とするエンジ
    ンの点火時期制御装置。
JP21087386A 1986-09-08 1986-09-08 エンジンの点火時期制御装置 Granted JPS6365172A (ja)

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JPS60192826A (ja) * 1984-03-14 1985-10-01 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御方法
JPS611664U (ja) * 1984-06-08 1986-01-08 トヨタ自動車株式会社 点火時期制御装置
JPS61106977A (ja) * 1984-10-29 1986-05-24 Toyota Motor Corp 内燃機関の点火時期制御装置

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