JPH0786346B2 - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

内燃機関の点火時期制御装置

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JPH0786346B2
JPH0786346B2 JP63146870A JP14687088A JPH0786346B2 JP H0786346 B2 JPH0786346 B2 JP H0786346B2 JP 63146870 A JP63146870 A JP 63146870A JP 14687088 A JP14687088 A JP 14687088A JP H0786346 B2 JPH0786346 B2 JP H0786346B2
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昭彦 荒木
秀樹 関口
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株式会社ユニシアジェックス
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関の点火時期制御装置に関し、詳しく
は、点火時期の変化量を制限する技術の改善に関する。
〈従来の技術〉 内燃機関の点火装置として電子制御式のものでは、一般
的に機関回転速度や機関負荷(燃料噴射量)等に基づい
て機関運転領域を細分した領域毎に運転状態に応じた基
本点火時期をマイクロコンピュータのメモリに記憶して
おき、機関運転条件に応じて前記メモリから検索した基
本点火時期に基づいて点火時期を制御している(特開昭
60−184967号公報等参照)。
〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、前述のようにして設定される基本点火時期
が、点火時期の設定パラメータである機関負荷の振れ等
に影響されて大きく振動することを回避するために、従
来から点火毎の点火時期の変化量を制限するリミッタ値
を設けており、このリミッタ値を越えて点火時期が変化
しないよう制限している。即ち、前回の点火時期に対し
て今回マップから検索して求めた基本点火時期が前記リ
ミッタ値を越える変化量を有しているときには、前回点
火時期に対する変化量を前記リミッタ値として点火時期
を設定して、この変化量を制限した点火時期に基づいて
点火制御を行うようにしている。
しかしながら、前記リミッタ値は、サーモスタットによ
る冷却水の制御温度(例えば80℃程度)を基準として、
かかる制御温度以下の運転状態で点火時期の振れによる
影響を回避できるように設定されているため、例えば前
記サーモスタットによる冷却水の循環制御が機関ウォー
タージャケットの入口側であって、実際にはウォーター
ジャケット内の冷却水温度が前記制御温度を大きく越え
ることがあるような機関では、冷却水温度がリミッタ値
の設定基準温度を越えている状態での過渡運転時にノッ
キングが発生することがあった。
即ち、例えば第4図に示すように、アイドル運転状態か
らスロットル弁を急全開させるような過渡運転時には、
アイドル運転状態における点火時期から前記リミッタ値
(遅角リミッタ値)を変化量として点火毎に徐々にスロ
ットル弁全開状態における要求点火時期に近づくことに
なるため、リミッタ値に制限されて所望点火時期になか
なか近づかず、所望点火時期よりも進角された状態とな
る。このとき、機関温度がリミッタ値設定の基準温度以
下であれば、リミッタ値設定時に予めノッキング発生が
回避されるようにしてあるのでノッキングが発生するこ
とがないが、より高温状態であって同等の点火時期でも
よりノッキングが発生し易い状態(第5図参照)になる
と、リミッタ値で制限されることによりノッキング発生
の限界進角を越えてノッキングが発生し、過渡運転性を
損なう惧れがあったものである。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、通常温
度時における点火時期の振れによる運転性の悪化を回避
しつつ、高温・過渡運転時におけるノッキングの発生を
回避できる点火時期制御装置を提供することを目的とす
る。
〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、第1図に示すように、機関運転状
態に基づいて点火時期を設定する点火時期設定手段と、
機関温度を検出する機関温度検出手段と、点火毎の点火
時期変化量を所定値以内に制限するリミッタ値を前記機
関温度検出手段で検出された機関温度に応じて可変設定
するリミッタ値設定手段と、前記点火時期設定手段によ
り今回設定された点火時期と前回の点火時期との変化量
が前記リミッタ値設定手段で設定されたリミッタ値を越
えるときに前回点火時期に対する変化量を前記リミッタ
値として今回の点火時期を新たに設定する点火時期変化
制限手段と、設定された点火時期に点火装置に点火信号
を出力する点火信号出力手段と、を備えて点火時期制御
装置を構成した。
〈作用〉 かかる点火時期制御装置によると、点火時期設定手段に
より機関運転状態に基づいて設定された点火時期と、前
回の点火時期とが比較され、点火時期の変化量が所定の
リミッタ値を越えるときには点火時期変化制限手段によ
り前回点火時期に対する変化量を前記リミッタ値として
今回の点火時期が新たに設定される。ここで、前記リミ
ッタ値は、機関温度検出手段で検出された機関温度に応
じてリミッタ値設定手段により可変設定される。
そして、点火信号出力手段は、点火時期設定手段により
設定された点火時期、あるいは点火時期変化制限手段に
より変化量を制限されて新たに設定された点火時期に点
火信号を点火装置に出力する。
即ち、許容される点火時期の変化量を機関温度に応じて
可変するようにしたものであり、これにより、ノッキン
グが発生し易くなる機関高温時での過渡運転状態におい
て、リミッタ値を大きく設定して点火時期を要求レベル
に速やかにう近づけることが可能となる。
〈実施例〉 以下に本発明の実施例を説明する。
第2図において、機関1の吸気通路2には、吸入空気流
量Qを検出するエアフローメータ3と、スロットル弁4
の全閉位置(アイドル位置)でONとなるアイドルスイッ
チ5とが設けられ、これらの検出信号はマイクロコンピ
ュータを内蔵したコントロールユニット6に入力され
る。また、機関1には電磁式の燃料噴射弁7が各気筒毎
に設けられている。これらの燃料噴射弁7は、コントロ
ールユニット6から燃料噴射量に対応して出力される駆
動パルス信号によりオン・オフ的に開弁駆動され、燃料
を機関1に噴射供給する。
また、機関1の各気筒には点火栓8が設けられている。
これら点火栓8には点火コイル9にて発生する高電圧が
ディストリビュータ10を介して順次印加され、これによ
り火花点火して混合気を着火燃焼させる。ここで、点火
コイル9はそれに付設されたパワートランジスタ11を介
して高電圧の発生時期を制御される。そして、点火時期
の制御は、パワートランジスタ11のON・OFF時期を、点
火信号出力手段を兼ねるコントロールユニット6からの
点火信号で制御することにより行う。本実施例におい
て、点火装置は上記点火栓8,点火コイル9,ディストリビ
ュータ10,パワートランジスタ11によって構成される。
前記ディストリビュータ10には光電式のクランク角セン
サ12が内蔵されている。クランク角センサ12は、ディス
トリビュータシャフト13と一体に回転するシグナルディ
スクプレート14と、検出部15とにより構成されており、
シグナルディスクプレート14には、180個のポジション
信号(2゜毎の単位信号)用スリット16と、4気筒の場
合4個のリファレンス信号(180毎の基準信号)用スリ
ット17とが形成されており、リファレンス信号用スリッ
ト17のうち1個は気筒判別用信号を兼ねる。
検出部15は前記スリット16,17を検出し、ポジション信
号と、気筒判別信号を含むリファレンス信号とをコント
ロールユニット6に出力する。尚、単位時間当たりの前
記ポジション信号の出力数をカウントするか、または、
前記リファレンス信号の周期を計測することにより機関
回転速度Nを算出可能である。
更に、スロットル弁4をバイパスする補助空気通路19に
は、補助空気量を制御してアイドル運転時の機関回転速
度Nを目標回転速度に制御するためのアイドル制御弁18
が設けられている。また、機関温度を代表する冷却水温
度Twを検出する機関温度検出手段としての水温センサ21
が機関1のウォータージャケットに臨んで設けられてい
る。尚、第2図において、20はエアクリーナである。
次にコントロールユニット6による点火時期制御を第3
図のフローチャートに従って説明する。
尚、本実施例においてコントロールユニット6は、第3
図のフローチャートに示すように、点火時期設定手段,
点火時期変化制御手段,リミッタ値設定手段,点火信号
出力手段を兼ねるものである。
ステップ(図中では「S」としてある。以下同様)1で
は、クランク角センサ12からの信号に基づいて算出され
た機関回転速度Nを読込み、次のステップ2ではエアフ
ローメータ3によって検出された吸入空気流量Qを読込
む。
そして、次のステップ3では機関単位回転当たりの吸入
空気流量Qに対応する基本燃料噴射量Tp(←K×Q/N;K
は定数)を算出する。尚、この基本燃料噴射量Tpは次の
ステップ4で点火時期をマップから検索するために用い
るものであり、燃料噴射制御のために別ルーチンで演算
させた値を読込むようにしても良い。
ステップ4では、予め機関回転速度Nと基本燃料噴射量
Tpとをパラメータとして複数に分割される運転状態毎に
点火時期ADV(上死点前何度の位置であるかを示す進角
値)を記憶させたマップから、現在の機関回転速度N及
び基本燃料噴射量Tpに基づき対応する運転状態の点火時
期ADVを検索して求める。
次のステップ5では、水温センサ21によって検出された
冷却水温度Twと所定温度Tw1(例えば冷却水循環を制御
するサーモスタットの制御温度である80℃)とを比較
し、現在の冷却水温度Twが前記所定温度Tw1を越えると
きにはステップ6へ進む。ステップ6では点火時期ADV
の点火毎の変化量を制限するリミッタ値ΔADVMAXを所定
値ΔADVLに設定する。一方、ステップ5で現在の冷却水
温度Twが前記所定温度Tw1以下であると判定されるとス
テップ7へ進み、前記所定値ΔADVLよりも小さな値であ
る所定値ΔADVSをリミッタ値ΔADVMAXとして設定する。
即ち、冷却水温度Twが所定値温度Tw1を越える高温時に
は、リミッタ値ΔADVMAXをより大きく設定して、点火時
期ADVの変化がより大きく許容されるようにした。
ステップ6又はステップ7でリミッタ値ΔADVMAXが設定
されると、ステップ8において点火時期ADVの変化量ΔA
DV(←|前回ADV−今回ADV|)を演算する。ここで、変
化量ΔADVは、前回の最終点火時期ADVと今回ステップ4
で検索して求めた点火時期ADVとの偏差の絶対値であ
る。
そして、次のステップ9では、前述のようにして設定さ
れたリミッタ値ΔADVMAXとステップ8で演算された今回
の変化量ΔADVとを比較して、リミッタ値ΔADVMAXを越
える変化量ΔADVで点火時期ADVが新たに設定されたか否
かを判定する。
ここで、ΔADV≦ΔADVMAXであると判定されたときに
は、点火時期ADVの変化量が制限する必要のない小さな
レベルであるので、ステップ4で検索して求めた点火時
期ADVを最終点火時期ADVとしてそのままステップ11へ進
む。一方、ステップ9でΔADV>ΔADVMAXであると判定
されたときには、点火時期ADVがリミッタ値ΔADVMAX
越えて変化して設定された状態であるので、ステップ10
へ進んで変化量ΔADVをリミッタ値ΔADVMAXに制限すべ
く、前回点火時期ADVにリミッタ値ΔADVMAXを加減算し
て今回の点火時期ADVとする。
尚、ステップ10において、点火時期ADVは前述のようにB
TDCで表されるため、進角側へ大きく変化しリミッタ値
ΔADVMAXを越えたときには今回の点火時期ADVを前回ADV
+ΔADVMAXとし、遅角側へ大きく変化しリミッタ値ΔAD
VMAXを越えたときには今回の点火時期ADVを前回ADV−Δ
ADVMAXとする。
このように、点火時期ADVがリミッタ値ΔADVMAXを越え
て変化しないように制限するものであるが、本実施例の
場合、前述のように前記リミッタ値ΔADVMAXは冷却水温
度Twが所定温度Tw1を越えているか否かによって可変設
定されるようにしてあり、高温時にはより大きなリミッ
タ値ΔADVMAXで変化量ΔADVが制限される。
従って、冷却水温度Twが所定温度Tw1以下であるときに
は、比較的小さなリミッタ値ΔADVMAXで制限すること
で、点火時期ADVの振れを効果的に抑止できる。また、
冷却水温度Twが所定温度Tw1を越えるような高温状態で
ノッキングが発生し易いときには、比較的大きなリミッ
タ値ΔADVMAXを設定することで大きな変化巾を許容し、
過渡運転時における点火時期ADV変化要求に応答性良く
対応できるようにした。このように、ノッキングが発生
し易くなる高温時に大きな変化巾が許容されれば、過渡
運転時に所望点火時期へ速やかに近づくことができ、リ
ミッタ値ΔADVMAXで変化が制限される間でのノッキング
の発生を抑止できるものである。
このようにして点火時期ADVが設定されると、ステップ1
1へ進んで点火処理を行う。具体的には、クランク角セ
ンサ12からのリファレンス信号を計測基準としてパワー
トランジスタ11のON時期(点火時期ADVと必要通電時間
から逆算されるクランク角位置)を計測して、所定時期
にパワートランジスタ11をONさせて点火コイル9への通
電を開始すると共に、やはり前記リファレンス信号を計
測基準として前記点火時期ADV(パワートランジスタ11
のOFF時期)を計測し、点火時期ADVになった時点でパワ
ートランジスタ11をOFFすることにより点火コイル9へ
の通電を遮断して高電圧を発生させ、この高電圧をディ
ストリビュータ10を介して点火栓8に印加することで点
火栓8による火花点火を行わせる。
尚、本実施例では、検出された冷却水温度Twと所定温度
Tw1とを比較することで2値を選択してリミッタ値ΔADV
MAXを可変設定するようにしたが、検出された冷却水温
度Twに応じて演算等によりリニアのリミッタ値ΔADVMAX
を変化させるようにしても良い。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、点火時期の変化
量を制限するリミッタ値を機関温度に応じて可変設定す
るようにしたので、通常機関温度時には点火時期の振れ
による運転性の悪化を回避しつつ、ノッキングが発生し
易くなる高温時には大きな変化巾を許容して過渡運転時
において所望点火時期に速やかに制御してノッキングの
発生を回避できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第3図は同上実施
例における点火時期制御を示すフローチャート、第4図
は従来の問題点を説明するための点火時期変化を示すタ
イムチャート、第5図は冷却水温度Tw変化によるノッキ
ング発生変化を示すグラフである。 1……機関、6……コントロールユニット 8……点火栓、9……点火コイル、10……ディストリビ
ュータ、11……パワートランジスタ 21……水温センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機関運転状態に基づいて点火時期を設定す
    る点火時期設定手段と、機関温度を検出する機関温度検
    出手段と、点火毎の点火時期変化量を所定値以内に制限
    するリミッタ値を前記機関温度検出手段で検出された機
    関温度に応じて可変設定するリミッタ値設定手段と、前
    記点火時期設定手段により今回設定された点火時期と前
    回の点火時期との変化量が前記リミッタ値設定手段で設
    定されたリミッタ値を越えるときに前回点火時期に対す
    る変化量を前記リミッタ値として今回の点火時期を新た
    に設定する点火時期変化制限手段と、設定された点火時
    期に点火装置に点火信号を出力する点火信号出力手段
    と、を備えてなる内燃機関の点火時期制御装置。
JP63146870A 1988-06-16 1988-06-16 内燃機関の点火時期制御装置 Expired - Lifetime JPH0786346B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS56113049A (en) * 1980-02-12 1981-09-05 Nissan Motor Co Ltd Ignition timing control method
JPS63263245A (ja) * 1987-04-20 1988-10-31 Mazda Motor Corp エンジンのノツク制御装置

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