JPH0372835B2 - - Google Patents

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JPH0372835B2
JPH0372835B2 JP57038678A JP3867882A JPH0372835B2 JP H0372835 B2 JPH0372835 B2 JP H0372835B2 JP 57038678 A JP57038678 A JP 57038678A JP 3867882 A JP3867882 A JP 3867882A JP H0372835 B2 JPH0372835 B2 JP H0372835B2
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JP
Japan
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engine
ignition timing
pressure
circuit
output
Prior art date
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JP57038678A
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English (en)
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JPS58155278A (ja
Inventor
Yoshinori Okino
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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    • 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

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  • 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)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、エンジンの点火時期制御装置に関
するものである。
一般にエンジンの点火時期制御装置はエンジン
の運転状態の変化に応じて点火時期を適正に制御
するためのものである。そして従来の点火時期制
御装置としては、混合気を爆発させないモータリ
ング時の最大気筒内圧力とエンジンが完爆して混
合気を爆発させたときの最大燃焼圧力との比が、
最大トルク時の最小点火進角(Minimum Spark
Advance for Best Torque:以下MBTと記す)
と密接な関係にあることに着目し、クランク角圧
縮上死点前の所定進角における気筒内圧力と最大
燃焼圧力とをそれぞれ検出し、エンジンの各種運
転状態に応じて算出した点火時期を上記気筒内圧
力と最大燃焼圧力間の比が設定値になるように補
正し、エンジンの最大トルク出力が得られるとと
もに、燃費を向上できるようにしたものがある
(特開昭52−151432号公報参照)。
しかるに上記公報記載の点火時期制御装置で
は、最大トルクを必要としないアイドリング状
態、MBTとノツキング発生進角とが極めて近接
し又は逆転しているような運転状態等において
は、MBTのセツテイングができないため点火時
期制御の補正を行なうことができず、ノツキング
の発生、燃費の低下あるいは排気ガス状態の悪化
等が問題となつていた。
ところでエンジンのノツキング発生の有無、燃
費及び排気ガス状態の良否に関連して、エンジン
の点火時期と気筒内圧力との間には次のような関
係がある。即ち、エンジンの点火時期は、設計上
は3000〜4000Km程度走行した、いわゆるラツピン
グ完了時のエンジン状態を基準にして設定されて
いるが、例えばエンジンのラツピング中には、ピ
ストンリングがシリンダになじんでおらず、圧力
洩れが生じて気筒内圧力がラツピング完了時の圧
力よりも低く(第2図A部参照)、混合気の燃焼
速度が遅くなつて、未燃焼ガスが増大するととも
に、燃費が低下するおそれがあるため、点火時期
を設定値よりも進角させるのが望ましい。またラ
ツピング完了時ピストンにカーボンが付着したよ
うな場合には、今度は気筒内圧力が増大し(第2
図B部参照)、混合気の燃焼速度が速くなつてノ
ツキングが発生するおそれがあるため、点火時期
を設定値よりも遅角させるのが望ましく、又エン
ジンの使用年数が長くなつてピストンリングが摩
耗したような場合には、気筒内圧力が低下するた
め、この場合は点火時期を進角させるのが望まし
い。特に上述のエンジンの低回転時には、経年変
化に伴う気筒内圧力の変動により、ノツキングの
発生、燃費の低下あるいは排気ガス状態の悪化が
顕著であり、気筒内圧力の変化に応じて点火時期
制御を補正することが強く要求され、又エンジン
の製作誤差によつて気筒内圧力に差がある場合、
即ちエンジンに個体差がある場合にも点火時期制
御の補正が必要とされる。
そして上述のようにエンジンの点火時期制御を
気筒内圧力の変化に応じて補正しようとする場合
には、圧縮上死点における気筒内圧力、即ち圧縮
圧力を測定する必要がある訳であるが、この場合
エンジンの高速回転状態においては、第1図に示
すように圧縮圧力Piと最大燃焼圧力P′aとの時間
的間隔が極めて短かく、圧縮圧力Piの測定は非常
に困難であるのに対し、エンジンの低速回転状態
においては、圧縮圧力Piと最大燃焼圧力Paとの
時間的間隔が比較的大きく、圧縮圧力Piの測定が
可能である。
この発明は上述のように気筒内圧力の変化に応
じて点火時期制御の補正を必要とされる状況にお
いて、エンジンの低回転時には圧縮圧力の測定が
稼働であるという点に着目してなされたもので、
エンジンの運転状態に応じて点火時期を演出し、
エンジン低回転、低負荷時の圧縮工程上死点にお
ける気筒内圧力を測定するとともに、この測定値
と予め設定した基準値との偏差に応じて点火時期
を補正することにより、エンジンの個体差及び経
年変化に伴う気筒内圧力の変化に応じて常時最適
タイミングで点火を行なつて、ノツキング発生の
軽減、燃費及び排気ガス状態の向上を図るように
したエンジンの点火時期制御装置を提供すること
を目的としている。
以下本発明の実施例を図について説明する。
第3図は本発明の一実施例によるエンジンの点
火時期制御装置を示す。図において、1はエンジ
ン、2はエンジン回転数Nとスロツトルバルブ開
度TVOとからエンジン1がアイドリング状態で
あるか否かを判定するアイドル判定回路、3はア
イドル判定回路2からのアイドル時信号aを受け
ている間クランク角センサの出力θと気筒内圧セ
ンサの出力Pnとを受け、圧縮上死点(T.D.C.)
における気筒内圧力、即ち圧縮圧力Piを測定する
気筒内圧測定回路、4は気筒内圧測定回路3の出
力Piと回転センサの出力Nとを受け、圧縮圧力Pi
を該圧力測定時のエンジン回転数Nと基準回転数
N0との差△Nに応じて補正する気筒内圧補正回
路、5はエンジン1のラツピング完了時の基準回
転数N0及び基準スロツトルバルブ開度TVO0
おける圧縮圧力を基準値Pioとして発生する比較
基準値発生回路である。
また、6は気筒内圧補正回路4において補正さ
れた圧縮圧力Picと基準圧縮圧力Pioとの偏差△
Piを算出する差圧演算回路、7は差圧演算回路6
の出力を記憶するとともにそれをそのまま出力
し、アイドル判定回路2からの非アイドル時信号
bを受けている間は以前から記憶している偏差△
Piを出力する差圧記憶回路、8はエンジン1のラ
ツピング完了時のエンジン回転数と吸気負圧(負
荷)とに応じて決定される点火タイミングTIGを
エンジン回転数と吸気負圧とによつて定まるアド
レスに記憶させて初期設定マツプ化しているメモ
リからなり、エンジン回転数Nと吸気負圧Pとに
応じた点火タイミングTIGを発生する点火時期演
算回路、9は点火時期演算回路8において算出し
た点火タイミングTIGを差圧記憶回路7からの偏
差△Pi、エンジン回転数N及び吸気負圧Pに応じ
て補正する点火時期補正回路、10は点火時期補
正回路9からの補正された点火タイミングTIGを
受けて点火を行なう点火装置である。そして図中
1点鎖線で囲んだ部分によつて本実施例の点火時
期制御装置11が構成されている。
次に動作について説明する。
エンジン1が作動すると、回転センサ(図示せ
ず)はエンジン回転数Nを検出し、スロツトル開
度センサ(図示せず)はスロツトルバルブ開度
TVOを検出し、アイドル判定回路2は両センサ
の出力N、TVOを受け、エンジン回転数N及び
スロツトルバルブ開度TVOをそれぞれアイドル
判定用設定値と比較し、エンジンがアイドリング
状態であるか否かを判定する。そしてエンジンの
アイドリング時には、アイドル判定回路2は気筒
内圧測定回路3にアイドル時信号aを加え、この
測定回路3はクランク角センサ(図示せず)の出
力θと気筒内圧センサ(図示せず)の出力Pnと
から圧縮上死点における気筒内圧力、即ち圧縮圧
力Piを算出し、それを気筒内圧補正回路4に加え
る。この補正回路4は回転センサの出力Nを受け
て、圧縮圧力Piをエンジン回転数Nと基準回転数
N0との偏差△Nに応じた圧力Pic=Pi×f1(△N)
に補正する。ここでf1(△N)は、圧縮圧力Pi算
出時のエンジン回転数Nが基準回転数N0から△
Nだけずれている場合に、算出した圧縮圧力Piを
基準回転数N0相当の値に補正するための関数で
ある。差圧演算回路6はこの補正後の圧縮圧力
Picと比較基準値発生回路5からの気筒内圧基準
値Pioとを比較して、圧縮圧力偏差△Piを算出
し、それを差圧記憶回路7に加え、該回路7は該
偏差△Piを記憶する。
一方、点火時期演算回路8は回転センサの出力
Nと負圧センサ(図示せず)の出力Pとを受け、
初期設定点火タイミングマツプのエンジン回転数
Nと吸気負圧Pとによつて定まるアドレスより点
火タイミングTIGを読み出し、それを点火時期補
正回路9に加える。この補正回路9には差圧記憶
回路7、回転センサ及び負圧センサの各出力△
Pi、N、Pが加えられており、該回路9は点火時
期演算回路8から出力された点火タイミングTIG
に圧縮圧力偏差△Pi、エンジン回転数N及び吸気
負圧Pに応じた点火タイミングTIGの補正項f2
(△Pi、N、P)を加える。ここでf2(△Pi、N、
P)は、圧縮圧力偏差△Pi及びエンジンの運転状
態(回転数Nおよび吸気負圧P)により点火タイ
ミングを補正するための関数である。したがつて
点火タイミングTIGは、圧縮圧力Piの低いエンジ
ンのラツピング中には圧縮圧力偏差△Pi及びエン
ジンの運転状態に応じた値だけ進角され、又ピス
トンにカーボンが付着して圧縮圧力Piが高くなつ
たようなときには圧縮圧力偏差△Pi及びエンジン
の運転状態に応じた値だけ遅角され、点火装置1
0はこの補正された点火タイミングTIGでもつて
点火を行なう。
またエンジン回転数が増大して非アイドリング
状態になると、エンジンが圧縮上死点に到達する
時間と最大燃焼圧力が得られる時間との時間的間
隔が極めて短かくなつて、圧縮圧力の測定が困難
となるため、点火タイミングを圧縮圧力偏差に応
じて補正できなくなるおそれがある。しかるにこ
の場合、本装置ではアイドル判定回路2は差圧記
憶回路7に非アイドル時信号bを加え、差圧記憶
回路7はアイドリング時に記憶した圧縮圧力偏差
△Piを点火時期補正回路9に加えるため、この非
アイドリング時においても点火タイミングTIGは
上記アイドリング時と同様に圧縮圧力偏差△Pi及
びエンジンの運転状態に応じて補正される。
以上のような本実施例の装置では、エンジンの
アイドリング時の圧縮上死点における気筒内圧力
を測定するとともに、それと予め設定した基準値
との偏差を算出し、この偏差とエンジンの運転状
態とに応じて点火時期を補正すようにしたので、
エンジン個体差及び経年変化に伴う気筒内圧の変
化に応じて常時最適タイミングで点火が行なわ
れ、その結果ノツキングの発生は軽減され、燃費
及び排気ガス状態は向上される。
第3図は点火時期制御装置11をハード回路で
構成した場合を示したが、第4図はこれをマイク
ロコンピユータを用いて構成した場合の処理手順
のフローチヤートを示す。図において、12はエン
ジン回転数Nとスロツトルバルブ開度TVOを読
み込み、それらをアイドル判定用設定値と比較し
てアイドリング状態であるか否かを判定する判定
ステツプ、13はクランク角と気筒内圧とを読み込
んで圧縮上死点における圧縮圧力Piを算出するス
テツプ、14は圧縮圧力Pi算出時現在のエンジン回
転数Nを読み込むステツプ、15はエンジン回転
数Nと基準回転数N0との差△Nに応じて圧縮圧
力Piを圧力Pic=pi×f1(△N)に補正するステツ
プである。
また、16は補正後の圧縮圧力Picと、エンジン
のラツピング完了時の基準回転数N0及び基準ス
ロツトルバルブ開度TVO0における基準圧縮圧力
Pioとの偏差△Piを算出し、それをメモリエリア
に記憶するステツプ、17はエンジン運転状態のパ
ラメータであるエンジン回転数Nと吸気負圧Pと
を読み込み、初期設定点火タイミングマツプを用
いて現在のエンジン運転状態における点火タイミ
ングTIGを算出するステツプである。ここで初期
設定点火タイミングマツプはエンジンのラツピン
グ完了時にエンジンが要求する点火タイミングを
エンジン回転数と吸気負圧とに応じてマツプ化し
たものである。18は圧縮圧力偏差△Piの有無を判
定する判定ステツプ、19は初期設定点火タイミン
グマツプより算出した点火タイミングTIGに圧縮
圧力偏差Pi、エンジン回転数N及び吸気負圧Pに
応じたタイミングTIGの補正項f2(△Pi、N、P)
を加えるステツプ、20は点火タイミングTIGを点
火装置に与えるステツプである。
次に動作について説明する。
エンジンのアイドリング時には、マイクロコン
ピユータはステツプ12、13、14、15、16、17、18
の経路を進み、そのうちステツプ13で圧縮圧力Pi
を算出し、ステツプ14で圧縮圧力Pi算出時のエン
ジン回転数Nを読み込み、ステツプ15で圧縮圧力
Piをエンジン回転数Nに応じた圧力Pic=Pi×f1
(△N)に補正し、ステツプ16で補正後の圧縮圧
力Picと基準値Pioとの偏差△Piを算出して記憶
し、ステツプ17で初期設定点火タイミングマツプ
を使用して現在のエンジン運転状態における点火
タイミングTIGを算出し、ステツプ18で上記圧縮
圧力偏差△Piの有無を判定する。圧縮圧力偏差△
Piがある場合はステツプ18からステツプ19に進ん
で算出した点火タイミングTIGに圧縮圧力偏差△
Pi及びエンジンの運転状態に応じた点火タイミン
グTIGの補正項f2(△Pi、N、P)を加え、ステ
ツプ20でそれを点火装置10に与える。また圧縮
圧力偏差△Piが零の場合はステツプ18からステツ
プ20に進み、算出した点火タイミングTIGをその
まま点火装置10に与える。
またエンジンの非アイドリング時には、圧縮圧
力Piの測定が困難なため、マイクロコンピユータ
はステツプ12、17、18、19、20又はステツプ12、
17、18、20の経路を巡回し、そのうちステツプ19
では上記アイドリング時にメモリエリアに記憶し
ていた偏差△Piを読み出して、初期設定マツプよ
り読み出した点火タイミングTIGを補正する。
なお本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、例えばマイクロコンピユータの処理フロー
としては同様の機能を達成するものであれば第4
図の処理フローと異なるものを用いてもよい。
以上のように、本発明に係るエンジンの点火時
期制御装置によれば、エンジンの運転状態に応じ
て点火時期を算出し、エンジン低回転、低負荷時
の圧縮上死点における圧縮圧力を測定するととも
に、その測定値の予め設定した基準値との偏差に
応じて点火時期を補正するようにしたので、燃焼
状態に左右されることなく確実に気筒内圧力の変
化を検出し、エンジンの個体差及び経年変化に伴
う気筒内圧力の変化があつても常に最適のタイミ
ングで点火を行なうことができ、これによりノツ
キングの発生を軽減でき、燃費及び排気ガス状態
を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はエンジンのクランク角に対する気筒内
圧力の変化を示す図、第2図は気筒内圧力の時間
的変化を示す図、第3図は本発明の一実施例によ
るエンジンの点火時期制御装置の構成図、第4図
は本発明の他の実施例によるエンジンの点火時期
制御装置におけるマイクロコンピユータの処理手
順のフローチヤート図である。 1……エンジン、3……気筒内圧測定回路、6
……差圧演算回路、7……差圧記憶回路、8……
点火時期演算回路、9……点火時期補正回路、1
0……点火装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 エンジンの運転状態に応じて点火時期を演算
    する点火時期演算回路と、 エンジン低回転、低負荷時の圧縮工程上死点に
    おける気筒内圧を測定する気筒内圧測定回路と、 該気筒内圧測定回路の測定値と予め設定した気
    筒内圧基準値との差を演算する差圧演算回路と、 該差圧演算回路の出力を記憶する差圧記憶回路
    と、 該差圧記憶回路の出力に応じて上記点火時期演
    算回路の出力を補正しそれを点火装置に加える点
    火時期補正回路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。
JP57038678A 1982-03-10 1982-03-10 エンジンの点火時期制御装置 Granted JPS58155278A (ja)

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JP57038678A JPS58155278A (ja) 1982-03-10 1982-03-10 エンジンの点火時期制御装置

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JPS58155278A JPS58155278A (ja) 1983-09-14
JPH0372835B2 true JPH0372835B2 (ja) 1991-11-19

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ID=12531931

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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