JPH0710057Y2 - 内燃機関の燃焼制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃焼制御装置Info
- Publication number
- JPH0710057Y2 JPH0710057Y2 JP11836288U JP11836288U JPH0710057Y2 JP H0710057 Y2 JPH0710057 Y2 JP H0710057Y2 JP 11836288 U JP11836288 U JP 11836288U JP 11836288 U JP11836288 U JP 11836288U JP H0710057 Y2 JPH0710057 Y2 JP H0710057Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ignition timing
- output
- combustion
- detecting
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車等内燃機関の燃焼制御装置に係り、詳
しくは、実際に噴射される燃料に含まれた異種燃料の混
合割合や失火、部分燃焼等の気筒内の燃焼状態を精度良
く検出し、これらの検出情報に基づいて点火時期を制御
してエンジン性能を向上させる装置に関する。
しくは、実際に噴射される燃料に含まれた異種燃料の混
合割合や失火、部分燃焼等の気筒内の燃焼状態を精度良
く検出し、これらの検出情報に基づいて点火時期を制御
してエンジン性能を向上させる装置に関する。
（従来の技術） 近時、内燃機関およびその周辺装置の制御も電子化さ
れ、より緻密な制御が可能となっている。このような制
御では、内燃機関の燃焼状態を検出し、この検出結果か
ら燃焼状態を操作可能な点火時期、空燃比等が操作され
る。そして、一般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に（Minimum advance for
Best T−orque）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点火時期を変えるといういわ
ゆるMBT制御が行われている。
れ、より緻密な制御が可能となっている。このような制
御では、内燃機関の燃焼状態を検出し、この検出結果か
ら燃焼状態を操作可能な点火時期、空燃比等が操作され
る。そして、一般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に（Minimum advance for
Best T−orque）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点火時期を変えるといういわ
ゆるMBT制御が行われている。
また、燃費の改善という観点から筒内圧信号から機関の
ノッキング信号を検出し、ノッキングレベルが所定値よ
り大きくなった時に点火時期を遅角側に制御するいわゆ
るノッキング制御が行われている。
ノッキング信号を検出し、ノッキングレベルが所定値よ
り大きくなった時に点火時期を遅角側に制御するいわゆ
るノッキング制御が行われている。
MBT制御に際しては燃焼室内の圧力（以下、筒内圧とい
う）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を検出する必要があり、従来のこの種の
検出を行うものとしては、例えば特開昭59−39974号記
載の点火時期制御装置がある。この装置では、筒内圧セ
ンサにより筒内圧を検出して、その燃焼ピーク位置θpm
axをもとめえる為にTDCからATDC50°を１°毎に筒内圧
をA/D変換している。その他の装置としては特開昭61−1
4479号公報記載のものがある。この装置では、予め耐ノ
ック性が相対的に高い状態にある気筒に設けた筒内圧力
センサからの圧力信号を選択し、この圧力信号を選択す
ることによってノッキングが発生していない気筒に限っ
て点火時期をMBTに制御するようにして、燃比率の改善
と制御の簡素化を図っている。
う）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を検出する必要があり、従来のこの種の
検出を行うものとしては、例えば特開昭59−39974号記
載の点火時期制御装置がある。この装置では、筒内圧セ
ンサにより筒内圧を検出して、その燃焼ピーク位置θpm
axをもとめえる為にTDCからATDC50°を１°毎に筒内圧
をA/D変換している。その他の装置としては特開昭61−1
4479号公報記載のものがある。この装置では、予め耐ノ
ック性が相対的に高い状態にある気筒に設けた筒内圧力
センサからの圧力信号を選択し、この圧力信号を選択す
ることによってノッキングが発生していない気筒に限っ
て点火時期をMBTに制御するようにして、燃比率の改善
と制御の簡素化を図っている。
また、高オクタン価のガソリンと通常ガソリンとを判定
し点火時期特性を切り換えるものもある（特開昭61−85
578号公報参照）。
し点火時期特性を切り換えるものもある（特開昭61−85
578号公報参照）。
さらに、本出願人によって筒内圧力最大値とTDC圧力と
の差に基づいて失火の判定を行う装置が先に提案されて
いる（実願昭60−181263号公報参照）。
の差に基づいて失火の判定を行う装置が先に提案されて
いる（実願昭60−181263号公報参照）。
（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の内燃機関の燃焼制御装
置にあっては、ガソリン（特定の燃料）を使用するエン
ジンを対称とする構成となっているとともに、所定のク
ランク角区間（TDC〜ATDC50°）における筒内圧をA/D変
換して、その変換値が最大となったときのクランク角を
θpmaxとして検出する構成、すなわち、正常燃焼という
条件下でθpmaxの存在範囲を予測、限定する構成となっ
ていたため、以下のような問題点があった。
置にあっては、ガソリン（特定の燃料）を使用するエン
ジンを対称とする構成となっているとともに、所定のク
ランク角区間（TDC〜ATDC50°）における筒内圧をA/D変
換して、その変換値が最大となったときのクランク角を
θpmaxとして検出する構成、すなわち、正常燃焼という
条件下でθpmaxの存在範囲を予測、限定する構成となっ
ていたため、以下のような問題点があった。
（Ｉ）アルコール混合ガソリンにおける問題点 ガソリンにアルコール（異種燃料）が混合されたガソリ
ン（以下単に「アルコール混合ガソリン」という）が使
用されると、燃料性状の相違によりアルコール混合ガソ
リンに対しては最適点火時期から大きくずれる場合があ
り、このことについて第15図を参照しながら説明する。
ン（以下単に「アルコール混合ガソリン」という）が使
用されると、燃料性状の相違によりアルコール混合ガソ
リンに対しては最適点火時期から大きくずれる場合があ
り、このことについて第15図を参照しながら説明する。
第15図はガソリンのみ、アルコールのみの単一燃料のそ
れぞれに対する最適点火時期の負荷特性の一例で、アル
コール（破線）では低負荷時に初期燃焼が早いためガソ
リン（実線）の場合より遅れた点火時期が最適となる。
これに対して高負荷時にはガソリンの場合ノッキングが
発生しやすくなって最適点火時期が大きく遅角された位
置にくるが、アルコールでは耐ノック性が高いため殆ん
ど遅らせる必要がない。このため、低負荷域と高負荷域
とで負荷特性が逆転している。
れぞれに対する最適点火時期の負荷特性の一例で、アル
コール（破線）では低負荷時に初期燃焼が早いためガソ
リン（実線）の場合より遅れた点火時期が最適となる。
これに対して高負荷時にはガソリンの場合ノッキングが
発生しやすくなって最適点火時期が大きく遅角された位
置にくるが、アルコールでは耐ノック性が高いため殆ん
ど遅らせる必要がない。このため、低負荷域と高負荷域
とで負荷特性が逆転している。
一方、第16図は両燃料に対する最適点火時期の回転数特
性の一例で、アルコール（破線）では低回転時にガソリ
ン（実線）の場合よりもかなり進角させることができ
る。これに対して回転が増すほどガソリンの場合もノッ
キングを生じにくくなるので、徐々に進角が可能とな
る。この結果、この場合も高回転時には特性が逆転して
いる。
性の一例で、アルコール（破線）では低回転時にガソリ
ン（実線）の場合よりもかなり進角させることができ
る。これに対して回転が増すほどガソリンの場合もノッ
キングを生じにくくなるので、徐々に進角が可能とな
る。この結果、この場合も高回転時には特性が逆転して
いる。
なお、第15図はエンジン回転数一定（1000rpm）、第16
図は負荷一定（スロットル全開、ただしターボチャージ
ャは備えられていない）の例であり、図中のＡは1000rp
mかつスロットル全開時に対応する。従来装置において
も、定常時であればガソリンに対する点火時期特性を用
いてアルコールやアルコール混合ガソリンに最適な点火
時期に制御することが可能である。これらの燃料が使用
されると、当初はガソリンとの相違に相当するだけのず
れが生じるものの、このずれはフィードバック制御系を
構成することでやがては解消されるからである。
図は負荷一定（スロットル全開、ただしターボチャージ
ャは備えられていない）の例であり、図中のＡは1000rp
mかつスロットル全開時に対応する。従来装置において
も、定常時であればガソリンに対する点火時期特性を用
いてアルコールやアルコール混合ガソリンに最適な点火
時期に制御することが可能である。これらの燃料が使用
されると、当初はガソリンとの相違に相当するだけのず
れが生じるものの、このずれはフィードバック制御系を
構成することでやがては解消されるからである。
ところが、過渡時においては事態が相違する。ガソリン
に対する最適点火時期を基本点火時期としてメモリに記
憶している場合にアルコールが使用された状態を考える
と、第15図に示す特性によれば高負荷時の最適点火時期
からかなり大きく（５°ないし10°）遅角側にずれてい
ることになる。したがって、低負荷よりスロットルを全
開まで急に踏み込んだ直後は応答遅れにより点火時期が
最適点から大きく遅角されたままで制御されるため、無
駄に燃料が消費され出力が十分に引き出されない。同様
にして、スロットルを全開より急に戻した場合には、今
度は最適点火時期から大きく進角されたまま制御が行な
われるので、過進角となりノッキングが生ずることも有
り得る。
に対する最適点火時期を基本点火時期としてメモリに記
憶している場合にアルコールが使用された状態を考える
と、第15図に示す特性によれば高負荷時の最適点火時期
からかなり大きく（５°ないし10°）遅角側にずれてい
ることになる。したがって、低負荷よりスロットルを全
開まで急に踏み込んだ直後は応答遅れにより点火時期が
最適点から大きく遅角されたままで制御されるため、無
駄に燃料が消費され出力が十分に引き出されない。同様
にして、スロットルを全開より急に戻した場合には、今
度は最適点火時期から大きく進角されたまま制御が行な
われるので、過進角となりノッキングが生ずることも有
り得る。
また、アルコール混合ガソリンについて燃料性状を検出
して基本点火時期を切り換える方法を適用すると膨大な
メモリ量が必要となる。これは、アルコール混合ガソリ
ンの場合には点火時期特性の変化幅が大きく、このため
数多くの特性を切り換えて使う必要があるからである。
して基本点火時期を切り換える方法を適用すると膨大な
メモリ量が必要となる。これは、アルコール混合ガソリ
ンの場合には点火時期特性の変化幅が大きく、このため
数多くの特性を切り換えて使う必要があるからである。
さらに、燃料性状を直接検出するセンサを設けるとコス
ト増加につながるだけでなく、給油等により燃料性状が
変化した場合、センサによって検出されるアルコール含
有率と実際に噴射される燃料のアルコール含有率とが異
なり、最適な点火時期が設定できなくなる。
ト増加につながるだけでなく、給油等により燃料性状が
変化した場合、センサによって検出されるアルコール含
有率と実際に噴射される燃料のアルコール含有率とが異
なり、最適な点火時期が設定できなくなる。
（II）燃料ピーク位置θpmax検出における問題点 点火時期が進角（もしくは遅角）しすぎたり、あるいは
低負荷等で燃焼が正常に行なわれ難い運転域において失
火または部分燃料が生じた場合には単なる圧縮圧力最大
値をθpmaxとして検出するおそれがある。特に、遅角し
すぎにより失火した場合と、進角しすぎにより燃料圧力
の最大値がTDC近傍になった場合、いずれもθpmaxはTDC
近傍としてセンサによって検出されるが、前者のように
本来点火時期を遅角させるべきところを、後者と誤まっ
て進角制御する恐れがある。そのため、θpmaxを検出情
報としてエンジンの燃焼を制御している制御系では検出
情報の精度低下からエンジンの運転性や燃費の悪化を招
いていた。また、失火の判定に際してはノイズにより筒
内圧最大値に誤差が生じると誤判定することがあり，そ
の検出精度が必ずしも十分とはいえなかった。
低負荷等で燃焼が正常に行なわれ難い運転域において失
火または部分燃料が生じた場合には単なる圧縮圧力最大
値をθpmaxとして検出するおそれがある。特に、遅角し
すぎにより失火した場合と、進角しすぎにより燃料圧力
の最大値がTDC近傍になった場合、いずれもθpmaxはTDC
近傍としてセンサによって検出されるが、前者のように
本来点火時期を遅角させるべきところを、後者と誤まっ
て進角制御する恐れがある。そのため、θpmaxを検出情
報としてエンジンの燃焼を制御している制御系では検出
情報の精度低下からエンジンの運転性や燃費の悪化を招
いていた。また、失火の判定に際してはノイズにより筒
内圧最大値に誤差が生じると誤判定することがあり，そ
の検出精度が必ずしも十分とはいえなかった。
（考案の目的） そこで本考案は、燃焼速度と空燃比との間に一定の相関
関係があることに着目し、気筒内に噴射される燃料に含
まれる異種燃料の混合割合や異常燃焼を精度良く検出す
ることにより、これらの情報に基づいて点火時期を補正
して、運転性や燃費を向上させることを目的としてい
る。
関係があることに着目し、気筒内に噴射される燃料に含
まれる異種燃料の混合割合や異常燃焼を精度良く検出す
ることにより、これらの情報に基づいて点火時期を補正
して、運転性や燃費を向上させることを目的としてい
る。
（課題を解決するための手段） 本考案による内燃機関の燃焼制御装置は上記目的達成の
ため、その基本概念図を第１図（Ａ）に示すように、エ
ンジンの筒内圧力を検出する圧力検出手段ａと、エンジ
ンの負荷および回転数をパラメータとしてエンジンの運
転状態を検出する運転状態検出手段ｂと、圧力検出手段
ａの出力に基づいて筒内圧力が最大となるときのクラン
ク角を筒内圧最大時期として検出する最大時期検出手段
ｃと、吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段ｄ
と、最大時期検出手段ｃの出力と最終点火時期との差に
基づいて気筒内における燃焼時間を演算する燃焼時間演
算手段ｅと、空燃比検出手段ｄの出力および燃焼時間演
算手段ｅの出力に基づいて噴射燃料に含まれる異種燃料
の混合割合を求め、該混合割合に応じて基本点火時期を
補正する補正量を演算する補正手段ｆと、運転状態検出
手段ｂの出力に基づいて基本点火時期を設定するととも
に、前記補正量に応じて該基本点火時期を補正して最終
点火時期を決定する点火時期設定手段ｇと、点火時期設
定手段ｇの出力に基づいて混合気に点火する点火手段ｈ
と、を備えている。
ため、その基本概念図を第１図（Ａ）に示すように、エ
ンジンの筒内圧力を検出する圧力検出手段ａと、エンジ
ンの負荷および回転数をパラメータとしてエンジンの運
転状態を検出する運転状態検出手段ｂと、圧力検出手段
ａの出力に基づいて筒内圧力が最大となるときのクラン
ク角を筒内圧最大時期として検出する最大時期検出手段
ｃと、吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段ｄ
と、最大時期検出手段ｃの出力と最終点火時期との差に
基づいて気筒内における燃焼時間を演算する燃焼時間演
算手段ｅと、空燃比検出手段ｄの出力および燃焼時間演
算手段ｅの出力に基づいて噴射燃料に含まれる異種燃料
の混合割合を求め、該混合割合に応じて基本点火時期を
補正する補正量を演算する補正手段ｆと、運転状態検出
手段ｂの出力に基づいて基本点火時期を設定するととも
に、前記補正量に応じて該基本点火時期を補正して最終
点火時期を決定する点火時期設定手段ｇと、点火時期設
定手段ｇの出力に基づいて混合気に点火する点火手段ｈ
と、を備えている。
また、第２の考案による内燃機関の燃焼制御装置は上記
目的達成のため、その基本概念図を第１図（Ｂ）に示す
ように、エンジンの筒内圧力を検出する圧力検出手段ａ
と、エンジンの負荷および回転数をパラメータとしてエ
ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段ｂと、圧
力検出手段ａの出力に基づいて筒内圧力が最大となると
きのクランク角を筒内圧最大時期として検出する最大時
期検出手段ｃと、吸入混合気の空燃比を検出する空燃比
検出手段ｄと、最大時期検出手段ｃの出力と最終点火時
期との差に基づいて気筒内における実燃焼時間を演算す
る実燃焼時間演算手段ｅと、空燃比検出手段ｄの出力に
基づいて気筒内における目標となる燃焼時間を演算する
目標燃焼時間演算手段ｆと、実燃焼時間演算手段ｅの出
力と目標燃焼時間演算手段ｆの出力との差に基づいて気
筒内における所定の燃焼状態を判別し、この判別結果に
応じて基本点火時期を補正する補正量を演算する補正手
段ｇと、運転状態検出手段ｂの出力に基づいて基本点火
時期を設定するとともに、前記補正量に応じて該基本点
火時期を補正して最終点火時期を決定する点火時期設定
手段ｈと、点火時期設定手段ｈの出力に基づいて混合気
に点火する点火手段ｉと、を備えている。
目的達成のため、その基本概念図を第１図（Ｂ）に示す
ように、エンジンの筒内圧力を検出する圧力検出手段ａ
と、エンジンの負荷および回転数をパラメータとしてエ
ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段ｂと、圧
力検出手段ａの出力に基づいて筒内圧力が最大となると
きのクランク角を筒内圧最大時期として検出する最大時
期検出手段ｃと、吸入混合気の空燃比を検出する空燃比
検出手段ｄと、最大時期検出手段ｃの出力と最終点火時
期との差に基づいて気筒内における実燃焼時間を演算す
る実燃焼時間演算手段ｅと、空燃比検出手段ｄの出力に
基づいて気筒内における目標となる燃焼時間を演算する
目標燃焼時間演算手段ｆと、実燃焼時間演算手段ｅの出
力と目標燃焼時間演算手段ｆの出力との差に基づいて気
筒内における所定の燃焼状態を判別し、この判別結果に
応じて基本点火時期を補正する補正量を演算する補正手
段ｇと、運転状態検出手段ｂの出力に基づいて基本点火
時期を設定するとともに、前記補正量に応じて該基本点
火時期を補正して最終点火時期を決定する点火時期設定
手段ｈと、点火時期設定手段ｈの出力に基づいて混合気
に点火する点火手段ｉと、を備えている。
（作用） 第１の考案では、筒内圧センサにより筒内圧力が最大と
なるクランク角が筒内圧最大時期として検出され、この
筒内圧最大時期と最終点火時期との差に基づいて気筒内
における燃焼時間が演算される。そして、この燃料時間
と空燃比との相関から噴射燃料に含まれる異種燃料の混
合割合が求められ、この混合割合に応じた補正量が演算
されて、この補正量に応じて基本点火時期が補正され
る。
なるクランク角が筒内圧最大時期として検出され、この
筒内圧最大時期と最終点火時期との差に基づいて気筒内
における燃焼時間が演算される。そして、この燃料時間
と空燃比との相関から噴射燃料に含まれる異種燃料の混
合割合が求められ、この混合割合に応じた補正量が演算
されて、この補正量に応じて基本点火時期が補正され
る。
したがって、アルコール混合ガソリンのように点火時期
特性の変化幅が大きい燃料を用いた場合であっても、点
火時期が最適に制御され、運転性や燃費が向上する。
特性の変化幅が大きい燃料を用いた場合であっても、点
火時期が最適に制御され、運転性や燃費が向上する。
また、第２の考案では、空燃比に基づいて目標燃焼時間
が演算され、この目標燃焼時間と上記実際の燃焼時間と
の差に基づいて気筒内における異常燃焼発生時の点火時
期の進角、又は遅角しすぎが判別される。そして、この
判別結果に応じて基本点火時期が補正される。
が演算され、この目標燃焼時間と上記実際の燃焼時間と
の差に基づいて気筒内における異常燃焼発生時の点火時
期の進角、又は遅角しすぎが判別される。そして、この
判別結果に応じて基本点火時期が補正される。
したがって、筒内圧最大時期がTDC近傍となった場合で
も最適な点火時期で機関が運転され、運転性や燃費がよ
り一層向上する。
も最適な点火時期で機関が運転され、運転性や燃費がよ
り一層向上する。
（実施例） 以下、第１の考案および第２の考案を図面に基づいて説
明する。
明する。
第２〜７図は第１の考案に係る内燃機関の燃焼制御装置
の一実施例を示す図である。
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、１はクランク
角センサであり、クランク角センサは爆発間隔（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信号
REF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PO
Sを出力する。なお、単位信号POSのパルスを計数するこ
とにより、エンジン回転数Ｎを知ることができる。吸入
空気量Qa等のエンジン負荷は負荷センサ２により検出さ
れ、アイドルスイッチ等は負荷スイッチ３として、その
ON−OFF信号が検出される。４は筒内圧センサ（圧力検
出手段）であり、筒内圧センサ４はエンジンのシリンダ
ヘッドに螺着されている点火プラグ（図示略）の座金と
して形成され共締めされている。筒内圧センサ４は気筒
内の燃焼圧力を圧電素子によって電気信号に変換し、こ
の電気信号をノッキング処理回路５および筒内圧検出回
路６に出力する。ノッキング検出回路５および筒内圧検
出回路６はこの電気信号をノッキング信号S1と筒内圧信
号S2にそれぞれ変換する。
角センサであり、クランク角センサは爆発間隔（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信号
REF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PO
Sを出力する。なお、単位信号POSのパルスを計数するこ
とにより、エンジン回転数Ｎを知ることができる。吸入
空気量Qa等のエンジン負荷は負荷センサ２により検出さ
れ、アイドルスイッチ等は負荷スイッチ３として、その
ON−OFF信号が検出される。４は筒内圧センサ（圧力検
出手段）であり、筒内圧センサ４はエンジンのシリンダ
ヘッドに螺着されている点火プラグ（図示略）の座金と
して形成され共締めされている。筒内圧センサ４は気筒
内の燃焼圧力を圧電素子によって電気信号に変換し、こ
の電気信号をノッキング処理回路５および筒内圧検出回
路６に出力する。ノッキング検出回路５および筒内圧検
出回路６はこの電気信号をノッキング信号S1と筒内圧信
号S2にそれぞれ変換する。
上記クランク角センサ１、負荷センサ２、負荷スイッチ
３、は運転状態検出手段７を構成しており、運転状態検
出手段７、ノッキング処理回路５および筒内圧検出回路
６からの信号はコントロールユニット11に入力される。
コントロールユニット11は最大時期検出手段、空燃比検
出手段、燃焼時間演算手段、補正手段および点火時期設
定手段としての機能を有し、I/O12、CPU13、ROM14、お
よびRAM15により構成され、これらはバス16により互い
に接続される。CPU13はROM14に書き込まれているプログ
ラムに従ってI/O12より必要とする外部データを取り込
んだり、また、RAM15との間でデータの授受を行ったり
しながら、燃焼制御に必要な処理値等を演算処理し、必
要に応じて処理したデータをI/O12へ出力する。I/O12に
はノッキング処理回路５、バス16および運転状態検出手
段７からの信号が入されるとともに、I/O12からは点火
信号Spを出力増幅回路17に出力する。出力増幅回路17、
パワートランジスタ18、点火コイル19および図外の点火
プラグは点火装置（点火手段）20を構成しており、点火
装置20は点火信号Spに基づき高電圧を発生させて混合気
に点火する。
３、は運転状態検出手段７を構成しており、運転状態検
出手段７、ノッキング処理回路５および筒内圧検出回路
６からの信号はコントロールユニット11に入力される。
コントロールユニット11は最大時期検出手段、空燃比検
出手段、燃焼時間演算手段、補正手段および点火時期設
定手段としての機能を有し、I/O12、CPU13、ROM14、お
よびRAM15により構成され、これらはバス16により互い
に接続される。CPU13はROM14に書き込まれているプログ
ラムに従ってI/O12より必要とする外部データを取り込
んだり、また、RAM15との間でデータの授受を行ったり
しながら、燃焼制御に必要な処理値等を演算処理し、必
要に応じて処理したデータをI/O12へ出力する。I/O12に
はノッキング処理回路５、バス16および運転状態検出手
段７からの信号が入されるとともに、I/O12からは点火
信号Spを出力増幅回路17に出力する。出力増幅回路17、
パワートランジスタ18、点火コイル19および図外の点火
プラグは点火装置（点火手段）20を構成しており、点火
装置20は点火信号Spに基づき高電圧を発生させて混合気
に点火する。
なお、第２図は簡素化のため単気筒機関について構成を
示したが、多気筒機関ではクランク角センサ１、筒内圧
センサ４、筒内圧検出回路６、出力増幅回路17および点
火コイル19が気筒数分あるものとする。
示したが、多気筒機関ではクランク角センサ１、筒内圧
センサ４、筒内圧検出回路６、出力増幅回路17および点
火コイル19が気筒数分あるものとする。
次に、作用を説明する。
第３図は燃焼制御のプラグを示すフローチャートであ
り、本プログラムは所定期間毎に一度実行される。
り、本プログラムは所定期間毎に一度実行される。
まず、P1でエンジン回転数Ｎを読み込み、P2で次式に
従って基本パルス幅Tpを演算する。
従って基本パルス幅Tpを演算する。
但し、K:空燃比の値を定める定数 基本パルス幅Tpは演算負荷相当量であるとともに、燃料
噴射制御における基本値でもある。次いで、P3で燃料ピ
ーク位置（筒内圧最大時期）信号を検出するが、その検
出方法は特開昭59−39974号公報に記載されているよう
に、所定のクランク角区間（TDC〜ATDC50°）まで、１
°毎に筒内圧をA/D変換して、その変換値の最大となっ
たときのクランク角をθpmaxとして検出する。次いで、
P4でエンジン回転数Ｎと基本パルス幅Tpをパラメータと
するテーブルから基本点火時期BASEをルックアップす
る。基本点火時期BASEはアルコールが混合されていない
ガソリンに対する最適点火時期を定めるもので、アルコ
ール混合ガソリンに対して基本点火時期BASEを得るため
に新たにマッチングを行う必要はなく、従来よりガソリ
ンに対して使用されている基本点火時期BASEがそのまま
使用できる。
噴射制御における基本値でもある。次いで、P3で燃料ピ
ーク位置（筒内圧最大時期）信号を検出するが、その検
出方法は特開昭59−39974号公報に記載されているよう
に、所定のクランク角区間（TDC〜ATDC50°）まで、１
°毎に筒内圧をA/D変換して、その変換値の最大となっ
たときのクランク角をθpmaxとして検出する。次いで、
P4でエンジン回転数Ｎと基本パルス幅Tpをパラメータと
するテーブルから基本点火時期BASEをルックアップす
る。基本点火時期BASEはアルコールが混合されていない
ガソリンに対する最適点火時期を定めるもので、アルコ
ール混合ガソリンに対して基本点火時期BASEを得るため
に新たにマッチングを行う必要はなく、従来よりガソリ
ンに対して使用されている基本点火時期BASEがそのまま
使用できる。
次いで、P5で燃料ピーク位置θpmaxと点火時期STADVと
の差DADV（DADV＝θpmax−STADV）を時間に換算した量T
ADVを次式に従って演算する。
の差DADV（DADV＝θpmax−STADV）を時間に換算した量T
ADVを次式に従って演算する。
TADV＝DADV÷Ｎ×Ｃ …… 但し、Ｃ＝定数 ここで、TADVに着目するとTADVは点火してから燃料がお
おむね終了する迄の燃焼時間を代表する量とみなすこと
ができる。また、点火時期STADVは後述するステップP12
で最終点火時期ADVをSTADVとして所定のメモリに記憶し
たものを用いている。
おむね終了する迄の燃焼時間を代表する量とみなすこと
ができる。また、点火時期STADVは後述するステップP12
で最終点火時期ADVをSTADVとして所定のメモリに記憶し
たものを用いている。
次いで、P6で基本パルス幅Tpに基づき次式に従って燃
料噴射量Tiを演算し、P7でこのTiと吸入空気量Qaに基づ
き次式に従って空燃比AFを演算する。
料噴射量Tiを演算し、P7でこのTiと吸入空気量Qaに基づ
き次式に従って空燃比AFを演算する。
Ti＝α×Tp＋Ts …… 但し、α：空燃比フィードバック補正量 Ts:バッテリ電圧補正量 但し、Ｋ′：定数 次いで、P8で燃焼時間TADVと空燃比AFをパラメータとす
るマップからアルコール混合ガソリンを用いた場合の噴
射燃料に含まれるアルコール含有率Ｒをルックアップす
る。燃焼時間TADVと空燃比AFとの間には第４図に示すよ
うな相関があり、第５図に示すようなマップが予めメモ
リ（ROM14）に記憶されている。第５図から明らかなよ
うに含有率Ｒが増加するに従って燃焼速度が速くなる傾
向にある。
るマップからアルコール混合ガソリンを用いた場合の噴
射燃料に含まれるアルコール含有率Ｒをルックアップす
る。燃焼時間TADVと空燃比AFとの間には第４図に示すよ
うな相関があり、第５図に示すようなマップが予めメモ
リ（ROM14）に記憶されている。第５図から明らかなよ
うに含有率Ｒが増加するに従って燃焼速度が速くなる傾
向にある。
次いで、P9でエンジン回転数Ｎ、基本パルス幅Tpおよび
アルコール含有率Ｒにもとづいて点火時期補正量（補正
量）Δ１を演算する。
アルコール含有率Ｒにもとづいて点火時期補正量（補正
量）Δ１を演算する。
ここで、Δ１を求める方法について第６、７図および前
記第15、16図を参照しながら説明する。
記第15、16図を参照しながら説明する。
含有率Ｒが定まると、例えば前記第15、16図に示す破線
（アルコールの特性）の位置が定まることを意味する
が、負荷や回転数が異なると実線の（ガソリンの特性）
とのずれ量（補正量）も異なってくるので、このずれ量
まで特定するにはそのときの負荷や回転数に応じて含有
率Ｒを定める必要がある。
（アルコールの特性）の位置が定まることを意味する
が、負荷や回転数が異なると実線の（ガソリンの特性）
とのずれ量（補正量）も異なってくるので、このずれ量
まで特定するにはそのときの負荷や回転数に応じて含有
率Ｒを定める必要がある。
そこで、本実施例では第６、７図に示す特性からそれぞ
れ得られる補正量Δ12とΔ11の和でΔ１を求める（Δ１
＝Δ12＋Δ11）ものとする。
れ得られる補正量Δ12とΔ11の和でΔ１を求める（Δ１
＝Δ12＋Δ11）ものとする。
まず、第７図から得られる補正量Δ12は、第15図におい
てガソリンに対する特性（実線）をアルコール混合ガソ
リンに対する特性（破線）に変化するための値で、Δ12
には実線と破線の差に相当する値が負荷を変数として選
択される。図において、２つの曲線が交わる点より左側
では点火時期を遅角させる必要があるからΔ12の値は負
とされ、かつ低負荷になるほどその値大きくされる。こ
れとは逆に交点より右側では進化させるため正の値とさ
れ、高負荷になるほど大きくなる。
てガソリンに対する特性（実線）をアルコール混合ガソ
リンに対する特性（破線）に変化するための値で、Δ12
には実線と破線の差に相当する値が負荷を変数として選
択される。図において、２つの曲線が交わる点より左側
では点火時期を遅角させる必要があるからΔ12の値は負
とされ、かつ低負荷になるほどその値大きくされる。こ
れとは逆に交点より右側では進化させるため正の値とさ
れ、高負荷になるほど大きくなる。
また、第15図の破線の位置はアルコール含有率Ｒの値が
異なるとともに、移動し、したがってＲが変化するとΔ
12の値も変化する。このときは、同図において紙面に直
交する向きにＲを変数とする軸があることを意味し、こ
の結果、第７図により得られるとこるは負荷とＲをパラ
メータとしてΔ12が定められるということである。
異なるとともに、移動し、したがってＲが変化するとΔ
12の値も変化する。このときは、同図において紙面に直
交する向きにＲを変数とする軸があることを意味し、こ
の結果、第７図により得られるとこるは負荷とＲをパラ
メータとしてΔ12が定められるということである。
第７図はこうして得られるΔ12の特性で、曲線の傾きは
Ｒの増大とともに大きくなっている。
Ｒの増大とともに大きくなっている。
同様にして、第６図から得られる補正量Δ11はエンジン
回転数ＮとＲをパラメータとして決定される。ただし、
第７図では第６図と相違して２つの曲線の相対位置が逆
であるため、第６図に示す曲線の傾きも第７図と逆にな
っている。
回転数ＮとＲをパラメータとして決定される。ただし、
第７図では第６図と相違して２つの曲線の相対位置が逆
であるため、第６図に示す曲線の傾きも第７図と逆にな
っている。
なお、第６図と第７図においてアルコール含有率Ｒ＝０
％の場合がガソリンのみの燃料に対する補正量（すなわ
ち零）を、これに対してアルコール含有率Ｒ＝100％の
場合がアルコールのみの燃料に対する補正量を与える。
したがって、未知のアルコール含有率Ｒの燃料が使用さ
れても、アルコール含有率Ｒが検出され、そのアルコー
ル含有率Ｒとそのときの運転条件とからΔ11とΔ12の値
が決定されるので、このΔ11とΔ12で補正された値（BA
SE＋Δ11＋Δ12）によればどんなアルコール含有率Ｒの
燃料に対しても最適な点火時期を付与することができる
ことになる。
％の場合がガソリンのみの燃料に対する補正量（すなわ
ち零）を、これに対してアルコール含有率Ｒ＝100％の
場合がアルコールのみの燃料に対する補正量を与える。
したがって、未知のアルコール含有率Ｒの燃料が使用さ
れても、アルコール含有率Ｒが検出され、そのアルコー
ル含有率Ｒとそのときの運転条件とからΔ11とΔ12の値
が決定されるので、このΔ11とΔ12で補正された値（BA
SE＋Δ11＋Δ12）によればどんなアルコール含有率Ｒの
燃料に対しても最適な点火時期を付与することができる
ことになる。
Δ11とΔ12を求めるには第６図と第７図に示す特性を内
容とするテーブルをメモリ（ROM14）に記憶しておき、
基本点火時期BASEを読み出すのと同じように、エンジン
回転数Ｎとアルコール含有率ＲからΔ11を、基本パルス
幅Tpとアルコール含有率ＲからΔ12を読み出し、これら
を加算してΔ１を求めれば良い。
容とするテーブルをメモリ（ROM14）に記憶しておき、
基本点火時期BASEを読み出すのと同じように、エンジン
回転数Ｎとアルコール含有率ＲからΔ11を、基本パルス
幅Tpとアルコール含有率ＲからΔ12を読み出し、これら
を加算してΔ１を求めれば良い。
次いで、P10で点火時期のフィードバック補正量Δ２を
演算するが、Δ２は例えば、ノッキング制御による補正
量Δ21とMBT制御による補正量Δ22との和で与えられ
る。そして、フィードバック補正量Δ２が基本点火時期
BASEに加算されることはフィードバック制御系が構成さ
れることを意味する。フィードバック制御によればオー
プンループ制御に伴う制御誤差の吸収に好都合となる。
すなわち、BASE＋Δ１による制御はオープンループ制御
であるから点火時期補正量Δ１に誤差を生ずることもあ
るが、この誤差がΔ２によって吸収されるようになる。
演算するが、Δ２は例えば、ノッキング制御による補正
量Δ21とMBT制御による補正量Δ22との和で与えられ
る。そして、フィードバック補正量Δ２が基本点火時期
BASEに加算されることはフィードバック制御系が構成さ
れることを意味する。フィードバック制御によればオー
プンループ制御に伴う制御誤差の吸収に好都合となる。
すなわち、BASE＋Δ１による制御はオープンループ制御
であるから点火時期補正量Δ１に誤差を生ずることもあ
るが、この誤差がΔ２によって吸収されるようになる。
これを逆にいえば、フィードバック補正量Δ２による補
正によって高精度な補正が補償されるのであるから、点
火時期補正量Δ１に対してはそれほどの精度が要求され
ないすなわち、点火時期補正量Δ１による補正は大まか
で良いことを意味する。このため、Δ11またはΔ12を格
納しておく格子点の数を少なくでき、点火時期補正量Δ
１のためのメモリ量が少なくて良い。
正によって高精度な補正が補償されるのであるから、点
火時期補正量Δ１に対してはそれほどの精度が要求され
ないすなわち、点火時期補正量Δ１による補正は大まか
で良いことを意味する。このため、Δ11またはΔ12を格
納しておく格子点の数を少なくでき、点火時期補正量Δ
１のためのメモリ量が少なくて良い。
ノッキング制御やMBT制御についてはガソリンに対し従
来採用されている様々な手法の適用が可能である。例え
ば、簡単にはノッキングが有ると大きく遅角させ、ノッ
キング無しの場合は少しずつ進角させる値をΔ21とし
て、また、Θｒ（機関効率が最大となるクランク角で、
圧縮上死点後15°付近の値）からの偏差ΔΘ（ΔΘ＝Sr
−Θpmax）に基づいて比例動作を行わせる等によって得
た値をΔ22として採用すれば良い。また、前述した特開
昭61−14479号公報記載の手法によるものでも構わな
い。
来採用されている様々な手法の適用が可能である。例え
ば、簡単にはノッキングが有ると大きく遅角させ、ノッ
キング無しの場合は少しずつ進角させる値をΔ21とし
て、また、Θｒ（機関効率が最大となるクランク角で、
圧縮上死点後15°付近の値）からの偏差ΔΘ（ΔΘ＝Sr
−Θpmax）に基づいて比例動作を行わせる等によって得
た値をΔ22として採用すれば良い。また、前述した特開
昭61−14479号公報記載の手法によるものでも構わな
い。
次いで、P11で最終点火時期ADVを次式に従って演算
し、P12でADVをこのときの運転状態に対応する点火時期
STADVとして所定のメモリ（ROM14）に記憶する。
し、P12でADVをこのときの運転状態に対応する点火時期
STADVとして所定のメモリ（ROM14）に記憶する。
ADV＝BASE＋Δ１＋Δ２ …… 次いで、P13で最終点火時期ADVに基づいて点火信号Spを
I/O12に出力し、今回のルーチンを終了する。
I/O12に出力し、今回のルーチンを終了する。
ここで、上記補正に伴う作用を説明する。本実施例では
点火時期補正量Δ１とフィードバック補正量Δ２の２つ
の補正量が導入されており、一方の補正量Δ１によれ
ば、アルコール含有率Ｒの異なる各種の混合燃料に対し
て最適点火時期が大まかに付与される。この場合、BASE
＋Δ１の値は燃焼を行った結果を点火時期にフィードバ
ックするものでなくオープンループによる補正であり、
これによれば過渡初期においても応答遅れなく最適点火
時期を与えることができる。
点火時期補正量Δ１とフィードバック補正量Δ２の２つ
の補正量が導入されており、一方の補正量Δ１によれ
ば、アルコール含有率Ｒの異なる各種の混合燃料に対し
て最適点火時期が大まかに付与される。この場合、BASE
＋Δ１の値は燃焼を行った結果を点火時期にフィードバ
ックするものでなくオープンループによる補正であり、
これによれば過渡初期においても応答遅れなく最適点火
時期を与えることができる。
なお、大まかでもよいとする理由は、点火時期補正量Δ
１の目的とするところが精度よりも過渡時に対する応答
性の改善にあるからであり、精度は大まかでも十分な応
答性が得られることは言うまでもない。
１の目的とするところが精度よりも過渡時に対する応答
性の改善にあるからであり、精度は大まかでも十分な応
答性が得られることは言うまでもない。
しかも、点火時期補正量Δ１の精度を大まかとすること
で、Δ１のメモリ量が少なくて済み、これにより応答性
とコストのバランスが採られる。
で、Δ１のメモリ量が少なくて済み、これにより応答性
とコストのバランスが採られる。
また、他方の補正量Δ２によればΔ２がフィードバック
量であるため定常時においても高精度が補償される。例
えば、他のセンサに特性のバラツキや経時変化があって
も、さらにはエンジンの冷却状態等エンジン特性に変化
があっても、これが吸収され、ノッキングを生じない範
囲で最大トルクが引き出されることになる。
量であるため定常時においても高精度が補償される。例
えば、他のセンサに特性のバラツキや経時変化があって
も、さらにはエンジンの冷却状態等エンジン特性に変化
があっても、これが吸収され、ノッキングを生じない範
囲で最大トルクが引き出されることになる。
すなわち、制御に要求されるのは応答性の速さと精度の
良さであるが、両方を１つの補正量で賄おうとするので
はなくこれを分離し、一方の補正量Δ１にて精度に優先
して良好な応答性を付与することで過渡時に対処させ、
他方のフィードバック補正量Δ２によってΔ１では得ら
れない高精度を付与させているのである。その結果、ア
ルコール混合ガソリンのように点火時期特性の変化幅が
大きい場合にあっても、コストの上昇を招くことなく、
運転変化に応じて素早くしかも精度良く最適な点火時期
を制御して、最適な燃焼状態を維持することができる。
良さであるが、両方を１つの補正量で賄おうとするので
はなくこれを分離し、一方の補正量Δ１にて精度に優先
して良好な応答性を付与することで過渡時に対処させ、
他方のフィードバック補正量Δ２によってΔ１では得ら
れない高精度を付与させているのである。その結果、ア
ルコール混合ガソリンのように点火時期特性の変化幅が
大きい場合にあっても、コストの上昇を招くことなく、
運転変化に応じて素早くしかも精度良く最適な点火時期
を制御して、最適な燃焼状態を維持することができる。
第８〜14図は第２の考案に係る内燃機関の燃焼制御装置
の一実施例を示す図であり、本実施例の説明にあたり第
２図に示した第１の考案と同一構成部分には同一符号を
付してその説明を省略する。
の一実施例を示す図であり、本実施例の説明にあたり第
２図に示した第１の考案と同一構成部分には同一符号を
付してその説明を省略する。
まず、構成を説明する。第８図において、21はO2センサ
であり、O2センサ21は排気中の酸素濃度を検出する。ク
ランク角センサ１、負荷センサ２、負荷スイッチ３およ
びO2センサ21は運転状態検出手段22を構成しており、運
転状態検出手段22からの信号はコントロールユニット11
は最大時期検出手段、空燃比検出手段、実燃焼時間演算
手段、目標燃焼時間演算手段、補正手段および点火時期
設定手段としての機能を有する。23は燃料噴射装置であ
り、コントロールユニット11からの噴射信号Siに基づい
て気筒に燃料が供給される。
であり、O2センサ21は排気中の酸素濃度を検出する。ク
ランク角センサ１、負荷センサ２、負荷スイッチ３およ
びO2センサ21は運転状態検出手段22を構成しており、運
転状態検出手段22からの信号はコントロールユニット11
は最大時期検出手段、空燃比検出手段、実燃焼時間演算
手段、目標燃焼時間演算手段、補正手段および点火時期
設定手段としての機能を有する。23は燃料噴射装置であ
り、コントロールユニット11からの噴射信号Siに基づい
て気筒に燃料が供給される。
次に、作用を説明する。
第９図は燃焼制御の主プログラムを示すフローチャート
であり、本プログラムは所定期間毎に一度実行される。
であり、本プログラムは所定期間毎に一度実行される。
まず、P21でエンジン回転数Ｎを読み込み、P22で吸入空
気量Qaを読み込む。次いで、P23で基本パルス幅Tpを次
式に従って演算し、P24でTpに基づき次式に従って
燃料噴射パルス幅Tiを演算する。
気量Qaを読み込む。次いで、P23で基本パルス幅Tpを次
式に従って演算し、P24でTpに基づき次式に従って
燃料噴射パルス幅Tiを演算する。
但し、K1:空燃比の値を定める定数 Ti＝K2×Tp＋Ts …… 但し、K2:空燃比の補正量 Ts:バッテリ電圧補正量 Tpはエンジン負荷相当量であるとともに、燃料噴射制御
における基本値でもある。
における基本値でもある。
次いで、P25でエンジン回転数Ｎと基本パルス幅Tpをパ
ラメータとするマップから基本点火時期BASEをルックア
ップし、P26で次式に従って最終点火時期ADVを演算す
る。
ラメータとするマップから基本点火時期BASEをルックア
ップし、P26で次式に従って最終点火時期ADVを演算す
る。
ADV＝BASE＋MBTCS …… 但し、MBTCS:点火時期補正量（補正量）であり。詳細は
後述する。
後述する。
次いで、P27で最終点火時期ADVをこのときの運転状態に
対応する点火時期ATADVとして所定のメモリ（ROM14）に
記憶する。ついで、P28で上記ステップP24で求めた噴射
パルス幅TiをI/O12を介して燃料噴射装置23に出力し、P
29でステップP26で求めた最終点火時期ADVに基づく点火
信号SpをI/O12から点火装置20のパワートランジスタ17
に出力して、今回のルーチンを終了する。
対応する点火時期ATADVとして所定のメモリ（ROM14）に
記憶する。ついで、P28で上記ステップP24で求めた噴射
パルス幅TiをI/O12を介して燃料噴射装置23に出力し、P
29でステップP26で求めた最終点火時期ADVに基づく点火
信号SpをI/O12から点火装置20のパワートランジスタ17
に出力して、今回のルーチンを終了する。
第10図は燃焼ピーク位置θpmaxの異常判定を行うプログ
ラムを示すフローチャートであり、本プログラムは所定
期間毎に一度実行される。
ラムを示すフローチャートであり、本プログラムは所定
期間毎に一度実行される。
まず、P31で燃焼ピーク位置θpmaxを演算するが、その
演算方法とせては、例えば、特開昭59−39974公報き記
載された方法を用いる。次いで、P32でθpmaxが圧縮上
死点TDC近傍であるか否かを判別し、θpmaxがTDC近傍で
あるときは気筒内が異常燃焼状態であると判断してP33
で判定フラグSh0をセット（Sh0＝１）する。次いで、P
34で次式に従って空燃比AFを演算し、P35で理想燃焼
時間（目標燃焼時間）Texpを演算する。
演算方法とせては、例えば、特開昭59−39974公報き記
載された方法を用いる。次いで、P32でθpmaxが圧縮上
死点TDC近傍であるか否かを判別し、θpmaxがTDC近傍で
あるときは気筒内が異常燃焼状態であると判断してP33
で判定フラグSh0をセット（Sh0＝１）する。次いで、P
34で次式に従って空燃比AFを演算し、P35で理想燃焼
時間（目標燃焼時間）Texpを演算する。
但し、C2:定数 理想燃焼時間Texpは第11図に示すような燃焼時間と空燃
比AFをパラメータとするテーブルに基づいて演算され、
このテーブルは予めメモリ（ROM14）に記憶されてい
る。
比AFをパラメータとするテーブルに基づいて演算され、
このテーブルは予めメモリ（ROM14）に記憶されてい
る。
次いで、P36で次式に従って実燃焼時間Trealを演算
し、P37で理想燃焼時間Texpと実燃焼時間Trealとの差と
所定値C3とを比較する（Treal−Treal:C3）。
し、P37で理想燃焼時間Texpと実燃焼時間Trealとの差と
所定値C3とを比較する（Treal−Treal:C3）。
Treal＝（θpmax−STADV）/N×C1 …… 但し、C1:定数 ステップP37では気筒内における失火等の異常燃焼の発
生を点火時期と、燃焼時間との相関において判別しよう
とするものであるが、その原理のついて第12、13図を参
照しながら説明する。
生を点火時期と、燃焼時間との相関において判別しよう
とするものであるが、その原理のついて第12、13図を参
照しながら説明する。
筒内圧の変化（筒内圧センサ４の出力波形）に着目する
と、点火時期の遅角しすぎによる失火発生時には第12図
に示すように燃焼ピーク位置θpmaxが圧縮上死点TDCに
現れるため、点火時期STADVとθpmaxは近接している。
一方、第13図に示すように点火時期の進角しすぎにより
燃焼ピーク位置θpmaxが圧縮上死点TDCに現れた場合は
点火時期STADVとθpmaxとのマップは所定時間、すなわ
ち燃焼時間分だけ離れている。これにより、STADVとθp
maxとの差を時間換算した量Trealに着目して進角しすぎ
と遅角しすぎを区別することが可能となる。また、気筒
内における燃焼時間は第11図に示したように空燃比AF
（理想燃焼時間Texp）を考慮することが必要である。
と、点火時期の遅角しすぎによる失火発生時には第12図
に示すように燃焼ピーク位置θpmaxが圧縮上死点TDCに
現れるため、点火時期STADVとθpmaxは近接している。
一方、第13図に示すように点火時期の進角しすぎにより
燃焼ピーク位置θpmaxが圧縮上死点TDCに現れた場合は
点火時期STADVとθpmaxとのマップは所定時間、すなわ
ち燃焼時間分だけ離れている。これにより、STADVとθp
maxとの差を時間換算した量Trealに着目して進角しすぎ
と遅角しすぎを区別することが可能となる。また、気筒
内における燃焼時間は第11図に示したように空燃比AF
（理想燃焼時間Texp）を考慮することが必要である。
本実施例では上記原理に基づいて点火時期の進角しすぎ
と遅角しすぎの間の燃焼時間に相当する値C3が予め実験
等によって求められ、ROM14に格納されている。
と遅角しすぎの間の燃焼時間に相当する値C3が予め実験
等によって求められ、ROM14に格納されている。
したがって、ステップP37で（Texp−Treal）≦C3のとき
は進角しすぎてあると判断してP38で判定フラグSh1をセ
ット（Sh1＝１）して今回のルーチンを終了する。（Tex
p−Treal）＞C3のときは遅角しすぎであると判断してP
39で判定フラグSh1をリセット（Sh1＝０）して今回のル
ーチンを終了する。
は進角しすぎてあると判断してP38で判定フラグSh1をセ
ット（Sh1＝１）して今回のルーチンを終了する。（Tex
p−Treal）＞C3のときは遅角しすぎであると判断してP
39で判定フラグSh1をリセット（Sh1＝０）して今回のル
ーチンを終了する。
一方、ステップP32で燃焼ピーク位置θpmaxが圧縮上死
点TDC近傍でないときは気筒内が正常燃焼であると判断
してP40で判定フラグSh0をリセット（Sh＝０）して今回
のルーチンを終了する。第14図は、上記判定フラグSh
0、Sh1に基づいて点火時期補正量MBTCSを算出するプロ
グラムを示すフローチャートであり、本プログラムは所
定期間毎に一度実行される。
点TDC近傍でないときは気筒内が正常燃焼であると判断
してP40で判定フラグSh0をリセット（Sh＝０）して今回
のルーチンを終了する。第14図は、上記判定フラグSh
0、Sh1に基づいて点火時期補正量MBTCSを算出するプロ
グラムを示すフローチャートであり、本プログラムは所
定期間毎に一度実行される。
まず、P41で判定フラグSh0が〔１〕である（Sh0＝１）
か否かを判別し、Sh0＝１のときはP42でSh1が〔１〕で
ある（Sh1＝１）か否かを判別する。Sh0＝１であり、か
つSh1＝１のときは失火状態が発生し、進角しすぎてあ
ると判断してP43で点火時期補正量MBTCSを予め定めた遅
角補正量KRTDとして（MBTCS＝KRTD）、今回のルーチン
を終了する。Sh0＝１でSh1＝０のときは遅角しすぎであ
ると判断してP44で点火時期補正量MBTCSを予め定めた進
角補正量KADVとして（MBTCS＝KRTD）、今回のルーチン
を終了する。一方、ステップP41で判定フラグSh0＝０の
ときは正常燃焼であるため、通常のMBT制御を行うこと
としてそのときの燃焼ピーク位置θpmaxとMBT付近のク
ランク角θｒ（期間効率が最大となるクランク角で、圧
縮上死点後15°付近の値）との偏差Δθ（Δθ＝θｒ−
θpmax）に基づいて比例動作を行わせるようにP45で点
火時期補正量MBTCSを次式に従って演算して、今回の
ルーチンを終了する。
か否かを判別し、Sh0＝１のときはP42でSh1が〔１〕で
ある（Sh1＝１）か否かを判別する。Sh0＝１であり、か
つSh1＝１のときは失火状態が発生し、進角しすぎてあ
ると判断してP43で点火時期補正量MBTCSを予め定めた遅
角補正量KRTDとして（MBTCS＝KRTD）、今回のルーチン
を終了する。Sh0＝１でSh1＝０のときは遅角しすぎであ
ると判断してP44で点火時期補正量MBTCSを予め定めた進
角補正量KADVとして（MBTCS＝KRTD）、今回のルーチン
を終了する。一方、ステップP41で判定フラグSh0＝０の
ときは正常燃焼であるため、通常のMBT制御を行うこと
としてそのときの燃焼ピーク位置θpmaxとMBT付近のク
ランク角θｒ（期間効率が最大となるクランク角で、圧
縮上死点後15°付近の値）との偏差Δθ（Δθ＝θｒ−
θpmax）に基づいて比例動作を行わせるようにP45で点
火時期補正量MBTCSを次式に従って演算して、今回の
ルーチンを終了する。
MBTCS＝Δθ×C4 …… 但し、C4:定数 このように、本実施例では燃焼ピーク位置θpmaxと点火
時期STADVとの差から実燃焼時間Trealと目標燃焼時間Te
xpとの差に基づいて失火発生時の点火時期の進角しす
ぎ、又は遅角しすぎが確実に判別される。そして、この
判別結果に応じて点火時期補正量MBTCSが演算される。
したがって、燃焼ピーク位置θpmaxが圧縮上死点TDC近
傍となった場合でも失火時のθpmaxを精度良く検出して
点火時期を最適に制御することができ、MBT制御におけ
る制御性を向上させつつ、エンジンの運転性や燃費の一
層の向上を図ることができる。
時期STADVとの差から実燃焼時間Trealと目標燃焼時間Te
xpとの差に基づいて失火発生時の点火時期の進角しす
ぎ、又は遅角しすぎが確実に判別される。そして、この
判別結果に応じて点火時期補正量MBTCSが演算される。
したがって、燃焼ピーク位置θpmaxが圧縮上死点TDC近
傍となった場合でも失火時のθpmaxを精度良く検出して
点火時期を最適に制御することができ、MBT制御におけ
る制御性を向上させつつ、エンジンの運転性や燃費の一
層の向上を図ることができる。
なお、本実施例では空燃比AFを吸入空気量Qaと噴射パル
ス幅Tiに基づいて算出したが、エンジンに空燃比センサ
が取り付けられていれば、この空燃比センサの出力に基
づいて空燃比AFを算出するようにしてもよい。
ス幅Tiに基づいて算出したが、エンジンに空燃比センサ
が取り付けられていれば、この空燃比センサの出力に基
づいて空燃比AFを算出するようにしてもよい。
（効果） 第１の考案によれば、筒内圧最大時期と最終点火時期と
の差に基づいて気筒内における燃焼時間を演算し、この
燃焼時間と空燃比との相関から噴射燃料に含まれる異種
燃料の混合割合を求めるとともに、この混合割合に応じ
た補正量に応じて基本点火時期を補正しているので、異
種燃料が混合された燃料を用いる場合であっても、コス
トを上げないで噴射燃料の燃料性状を精度良く検出する
ことができ、点火時期を最適に制御することができる。
その結果、機関の運転性や燃費を向上させることができ
る。
の差に基づいて気筒内における燃焼時間を演算し、この
燃焼時間と空燃比との相関から噴射燃料に含まれる異種
燃料の混合割合を求めるとともに、この混合割合に応じ
た補正量に応じて基本点火時期を補正しているので、異
種燃料が混合された燃料を用いる場合であっても、コス
トを上げないで噴射燃料の燃料性状を精度良く検出する
ことができ、点火時期を最適に制御することができる。
その結果、機関の運転性や燃費を向上させることができ
る。
また、第２の考案によれば、空燃比に基づいて目標燃焼
時間を演算し、この目標燃焼時間と上記実際の燃焼時間
との差に基づいて気筒内における異常燃焼発生時の点火
時期の進角又は遅角しすぎを判別するとともに、この判
別結果に応じて基本点火時期を補正しているので、筒内
圧最大時期がTDC近傍となった場合でも、点火時期を最
適に制御することができ、機関の運転性や燃費をより一
層向上させることができる。
時間を演算し、この目標燃焼時間と上記実際の燃焼時間
との差に基づいて気筒内における異常燃焼発生時の点火
時期の進角又は遅角しすぎを判別するとともに、この判
別結果に応じて基本点火時期を補正しているので、筒内
圧最大時期がTDC近傍となった場合でも、点火時期を最
適に制御することができ、機関の運転性や燃費をより一
層向上させることができる。
第１図（Ａ）は第１の考案の基本概念図、第１図（Ｂ）
は第２の考案の基本概念図、第２〜７図第１の考案に係
る内燃機関の燃焼制御装置の一実施例を示す図であり、
第２図はその全体構成図、第３図はその燃焼制御のプロ
グラムを示すフローチャート、第４図はその燃焼速度と
空燃比との関係を示す特性図、第５図はそのアルコール
含有率と燃焼時間との関係を示す特性図、第６、７図は
その補正量とアルコール含有率および運転状態との関係
を示す特性図、第８〜14図は第２の考案に係る内燃機関
の燃焼制御装置の一実施例を示す図であり、第８図はそ
の全体構成図、第９図はその燃焼制御のプログラムを示
すフローチャート、第10図はその燃焼ピーク位置の異常
判定を行うプログラムを示すフローチャート、第11図は
その燃焼時間と空燃比との関係を示す特性図、第12、13
図はその燃焼ピーク位置と点火時期との関係を説明する
ための図、第14図はその点火時期補正量を求めるプログ
ラムを示すフローチャート、第15、16図は従来の内燃機
関の燃焼制御装置の問題点を説明するためのガソリンお
よびアルコールと点火時期との関係を示す特性図であ
る。 ４……筒内圧センサ（圧力検出手段）、７……運転状態
検出手段、11……コントロールユニット（最大時期検出
手段、空燃比検出手段、燃焼時間演算手段、補正手段、
実燃焼時間演算手段、目標燃焼時間補正手段、補正手
段、点火時期設定手段）、20……点火装置（点火手
段）。
は第２の考案の基本概念図、第２〜７図第１の考案に係
る内燃機関の燃焼制御装置の一実施例を示す図であり、
第２図はその全体構成図、第３図はその燃焼制御のプロ
グラムを示すフローチャート、第４図はその燃焼速度と
空燃比との関係を示す特性図、第５図はそのアルコール
含有率と燃焼時間との関係を示す特性図、第６、７図は
その補正量とアルコール含有率および運転状態との関係
を示す特性図、第８〜14図は第２の考案に係る内燃機関
の燃焼制御装置の一実施例を示す図であり、第８図はそ
の全体構成図、第９図はその燃焼制御のプログラムを示
すフローチャート、第10図はその燃焼ピーク位置の異常
判定を行うプログラムを示すフローチャート、第11図は
その燃焼時間と空燃比との関係を示す特性図、第12、13
図はその燃焼ピーク位置と点火時期との関係を説明する
ための図、第14図はその点火時期補正量を求めるプログ
ラムを示すフローチャート、第15、16図は従来の内燃機
関の燃焼制御装置の問題点を説明するためのガソリンお
よびアルコールと点火時期との関係を示す特性図であ
る。 ４……筒内圧センサ（圧力検出手段）、７……運転状態
検出手段、11……コントロールユニット（最大時期検出
手段、空燃比検出手段、燃焼時間演算手段、補正手段、
実燃焼時間演算手段、目標燃焼時間補正手段、補正手
段、点火時期設定手段）、20……点火装置（点火手
段）。
Claims (2)
- 【請求項１】ａ）エンジンの筒内圧力を検出する圧力検
出手段と、 ｂ）エンジンの負荷および回転数をパラメータとしてエ
ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、 ｃ）圧力検出手段の出力に基づいて筒内圧力が最大とな
るときのクランク角を筒内圧最大時期として検出する最
大時期検出手段と、 ｄ）吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、 ｅ）最大時期検出手段の出力と最終点火時期との差に基
づいて気筒内における燃焼時間を演算する燃焼時間演算
手段と、 ｆ）空燃比検出手段の出力および燃焼時間演算手段の出
力に基づいて噴射燃料に含まれる異種燃料の混合割合を
求め、該混合割合に応じて基本点火時期を補正する補正
量を演算する補正手段と、 ｇ）運転状態検出手段の出力に基づいて基本点火時期を
設定するとともに、前記補正量に応じて該基本点火時期
を補正して最終点火時期を決定する点火時期設定手段
と、 ｈ）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燃焼制御装置。 - 【請求項２】ａ）エンジンの筒内圧力を検出する圧力検
出手段と、 ｂ）エンジンの負荷および回転数をパラメータとしてエ
ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、 ｃ）圧力検出手段の出力に基づいて筒内圧力が最大とな
るときのクランク角を筒内圧最大時期として検出する最
大時期検出手段と、 ｄ）吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、 ｅ）最大時期検出手段の出力と最終点火時期との差に基
づいて気筒内における実燃焼時間を演算する実燃焼時間
演算手段と、 ｆ）空燃比検出手段の出力に基づいて気筒内における目
標となる燃焼時間を演算する目標燃焼時間演算手段と、 ｇ）実燃焼時間演算手段の出力と目標燃焼時間演算手段
の出力との差に基づいて気筒内における所定の燃焼状態
を判別し、この判別結果に応じて基本点火時期を補正す
る補正量を演算する補正手段と、 ｈ）運転状態検出手段の出力に基づいて基本点火時期を
設定するとともに、前記補正量に応じて該基本点火時期
を補正して最終点火時期を決定する点火時期設定手段
と、 ｉ）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燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11836288U JPH0710057Y2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11836288U JPH0710057Y2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0239570U JPH0239570U (ja) | 1990-03-16 |
| JPH0710057Y2 true JPH0710057Y2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=31362653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11836288U Expired - Lifetime JPH0710057Y2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710057Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008202540A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の運転制御方法および装置 |
-
1988
- 1988-09-08 JP JP11836288U patent/JPH0710057Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008202540A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の運転制御方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0239570U (ja) | 1990-03-16 |
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