JPS6342113B2 - - Google Patents
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- JPS6342113B2 JPS6342113B2 JP57008528A JP852882A JPS6342113B2 JP S6342113 B2 JPS6342113 B2 JP S6342113B2 JP 57008528 A JP57008528 A JP 57008528A JP 852882 A JP852882 A JP 852882A JP S6342113 B2 JPS6342113 B2 JP S6342113B2
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- JP
- Japan
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- ignition timing
- ignition
- cylinder
- combination
- timings
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing 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
- F02P5/1455—Advancing 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
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- 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)
Description
本発明は多気筒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
なう方法に関する。 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
筒にとつて最適とは限らず出力損失を招く原因と
とる。 本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、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
効率の最大を確保すると共に、この最適な運転状
態となる点火時期への収束を円滑に行なうことを
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、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、エンジン回転数は波線の如く等高線状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（トルク）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）で所定期間（例えば20回
転）運転してエンジンの回転数としてN1が得ら
れたとする。（なお、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定まる基本進角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０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Δθ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＋Δθ、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Δθだけ僅かに
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＋Δθ）で運転し得られる回転
数をN3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表１のようになる。
向上させるべく気筒毎に点火時期の最適制御を行
なう方法に関する。 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
筒にとつて最適とは限らず出力損失を招く原因と
とる。 本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、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
効率の最大を確保すると共に、この最適な運転状
態となる点火時期への収束を円滑に行なうことを
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、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、エンジン回転数は波線の如く等高線状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（トルク）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）で所定期間（例えば20回
転）運転してエンジンの回転数としてN1が得ら
れたとする。（なお、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定まる基本進角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０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Δθ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＋Δθ、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Δθだけ僅かに
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＋Δθ）で運転し得られる回転
数をN3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表１のようになる。
【表】
次にこの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
θを求めると共に、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。そして、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＋Δθ、θ2
＋Δθ）を計算し、この組合せで運転を行ないそ
のときの回転数N4を最少回転数N1と入れ換え、
N2，N3及びN4の３つの回転数を比較し最少回転
数（図ではN3）となる点Ｓを求めると共に、３
つの点火時期の組合せ平均値′を求め、この平
均値と最少回転数となる点Ｓとを結んだ直接に
おいて最少回転数となる点火時期の組合せＳ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、回転数が最少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。 しかしながら、１気筒のみの点火時期変化に伴
なう回転数の変化が小さいため誤まつた方向に点
火時期を修正する場合があり、また気筒毎に点火
時期の変化量を変えると気筒毎の最適点火時期へ
収束するまでの運転期間が長くなり、その結果気
筒毎の最適点火時期を探索する速度が遅くなる。 そこで本発明においては、全気筒同じ量だけ点
火時期を変化させる運転（表２参照）を上述した
点火時期の帰還制御の開始時より所定時間行な
い、その後各気筒毎に変化量を設定した点火時期
の組合せによる運転を行なうことによりまず全気
筒の平均的な最適点火時期を探索し、その時点で
気筒毎に異なる点火時期の組み合せを設定し、最
終的に気筒毎の最適点火時期を求めるものであ
る。 上記の如く、点火時期の変化量が全気筒一律の
点火時期制御から気筒別の点火時期制御に切替え
ることにより気筒別の最適点火時期をより速く探
索できる。
の初期点火時期の組合せにおける各気筒の平均値
θを求めると共に、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。そして、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＋Δθ、θ2
＋Δθ）を計算し、この組合せで運転を行ないそ
のときの回転数N4を最少回転数N1と入れ換え、
N2，N3及びN4の３つの回転数を比較し最少回転
数（図ではN3）となる点Ｓを求めると共に、３
つの点火時期の組合せ平均値′を求め、この平
均値と最少回転数となる点Ｓとを結んだ直接に
おいて最少回転数となる点火時期の組合せＳ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、回転数が最少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。 しかしながら、１気筒のみの点火時期変化に伴
なう回転数の変化が小さいため誤まつた方向に点
火時期を修正する場合があり、また気筒毎に点火
時期の変化量を変えると気筒毎の最適点火時期へ
収束するまでの運転期間が長くなり、その結果気
筒毎の最適点火時期を探索する速度が遅くなる。 そこで本発明においては、全気筒同じ量だけ点
火時期を変化させる運転（表２参照）を上述した
点火時期の帰還制御の開始時より所定時間行な
い、その後各気筒毎に変化量を設定した点火時期
の組合せによる運転を行なうことによりまず全気
筒の平均的な最適点火時期を探索し、その時点で
気筒毎に異なる点火時期の組み合せを設定し、最
終的に気筒毎の最適点火時期を求めるものであ
る。 上記の如く、点火時期の変化量が全気筒一律の
点火時期制御から気筒別の点火時期制御に切替え
ることにより気筒別の最適点火時期をより速く探
索できる。
【表】
なお、以上は説明の便宜上２気筒エンジンにつ
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なうことが
できる。 次に本発明の方法を実現する装置について説明
する。第４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なう。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なう。なお、エア
フローメータ１６によつて吸入空気流量の測定を
行なう代りに吸気管内の圧力を計測してもよい。
１８は回転センサであり、エンジンの回転に応じ
た信号を発生する。回転センサとしてはエンジン
の或るクランク角度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及び回転センサ１
８は夫々線３０及び３２を介して制御回路２６に
接続している。点火制御回路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な
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５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な
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
号のやりとりを行なう。 点火制御回路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、この概略の作動を第６図により２気
筒エンジンの場合で説明すれば、まず表２の点火
時期の組合せで全気筒の平均的な最適点火時期を
探索する。即ち、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＋Δθ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を測定す
る。同様第３のステツプS3での回転数N3を測定
する。このように測定された回転数の平均をとり
最小回転数の反対側に新点火時期θ1′、θ2′を第３
図に述べた計算によつてとり、同様に所定点火運
転し点火時期N4をクロツクパルス数として計測
する。以下これを繰返すのである。 そして、所定期間が経過した後、今度は表１に
示す点火時期の組合せで、上述同様に気筒毎の最
適点火時期を探索するのである。 以上本発明における点火時期制御の大まかなと
ころを説明したので、その詳細を第７図のフロー
チヤートにより説明する。 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の算出を行なう。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
火時期の演算が行なわれるのである。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なう。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ではステツプカウガタをｉ＝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と夫々ク
リヤする。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 ………… ………… M＝θB＋θM ……(3) 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）と回転数と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して計算されるもの
である。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1、2、……
Mの組合せで運転が行なわれ、第２図の最初の
点Ｌ（即ち第６図でいえば第１ステツプS1）での
回転数測定が行なわれる。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、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
り基める。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６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、120で点火回数Cfが第６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、122で
メインルーチンに復帰する。120で、点火回転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、
121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122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
ト値は第６図におけるステツプS1でのエンジン回
転数N1を表わすのである。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ｉ＝
ｉ＋１と１つ加算し次の点火時期設定を行ない、
第２図の点Ｈでの運転を行ない第６図でいえば第
２ステツプS2に入る。 先ず114ではｉ≦Ｍか否かの判定が行なわれる。
このときｉ＝１であるからYESに分岐し、115に
おいてフラグKEYが０か否かを判定する。最初
はKEY＝０だから各気筒の点火時期の修正量は、 θ1＝θ1＋Δθ1 θ2＝θ2＋Δθ1 ………… θM＝θM＋Δθ1 ……(4) と設定される。ステツプ117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、120、121、122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
行なわれ第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で依然としてKEY＝０だからYESに
分岐し、116で点火時期修正量を、 θ1＝θ1＋Δθ2 θ2＝θ2＋Δθ2 ………… θM＝θM＋Δθ2 ……(5) と設定する。その後117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以降の処理を行ない、この第３ステツプS3
におけるエンジン回転数N3の計測をクロツクパ
ルスのカウンタ値npの形で行ない、112でメモリ
に格納する。 次に114のステツプｉ≦Ｍの判定が行なわれる。
２気筒の場合にはここで始めてNOに分岐し、
123でこれまでの回転数測定ステツプにおいて回
転数を最小とするステツプｉ＝minの検索を行な
う。（なお、これ以上の気筒数の場合は、気筒数
に１を加えた点火時期のセツトが行なわれるまで
115のステツプに分岐する。） 次に124でステツプｉがiMAXより大きいか否
かを判定する。最初は当然NOに分岐し、125で
平均点火時期の算出を前記第(1)式 ＝Ｈ＋Ｓ＋Ｌ／３ によつて行なう。この式はベクトル表示であるか
ら第(3)、(4)、(5)の各式における気筒式分毎に計算
する。そして、126ではこの平均点火時期を基に
前記第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の算出を行なう。この式もベクトル表示で
あるから、(3)、(4)、(5)式の各成分毎に新点火時期
の計算を行なう。次に127ではこの新点火時期
θnewを最小回転数（第２図の場合ではN1）を構
成する点火時期の組合せ（即ち第(3)式における
θ1、θ2、…、θM）と置き換える。そして、128の
ステツプで成分毎に点火時期修正量のセツトを行
ない、θ1、θ2、…θMを得、129でメインルーチン
に戻る。 以後、102の定常判定でYESに分岐し続けると
すると、124でステツプ数ｉがiMAXを超える。
その場合、124で初めてYESに分岐し、最初は
KEY＝０だから132に分岐し、KEY＝１、ｉ＝
０にセツトして133でメインルーチンに復帰する。
（以上までの過程は各気筒の点火時期の変化を示
す第８図において、Ｌ、Ｈ、Ｓの初期セツトから
R1、…R6までの説明である）。そこで100で再び
このプログラムに割り込み、102でなおも定常と
判定された場合、前記と同様の過程を経て115の
ステツプに進む。この時ｉ＝１、KEY＝１だか
ら118に分岐し各気筒の点火時期修正量は θ1＝θ1＋Δθ11 θ2＝θ2＋Δθ21 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 θM＝θM＋ΔθM1 ……(6) と設定され気筒ごとに異なる点火時期の組合せを
得る。（表１では第２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でなくてもよい）。そして114でNOに分
岐するまで点火時期設定を行ない、それ以後は前
述した演算と全く同じ方法でθnewを算出し、点
火時期修正量セツトを行なう。この過程は第８図
において、L′（R6）、H′、S′の初期セツトから
R1′、…、R5′までの説明である。以下同様の処理
が繰り返され、回転数の山が極められる。 なお、上記実施例では点火時期の帰還制御の開
始時より所定時間、全気筒同一の点火時期修正量
による運転を行ない、その後、各気筒毎に定めた
点火時期修正量による運転を行なつていたが、全
気筒同一の点火時期修正量による運転を全気筒平
均の最適点火時期が得られるまで継続し、その時
点で各気筒毎に定めた点火時期修正量による運転
に切替えるようにしてもよい。即ち、２気筒エン
ジンの場合、表２に示す点火時期の組合せで運転
し、最も回転数が低かつた点火時期の組合せと演
算式(2)によつて求められた新しい点火時期の組合
せとを入れ替えて得られた気筒数に１を加えた数
の点火時期の組合せの中で、新たに入れ替えられ
た新しい点火時期の組合せにおける回転数が最も
小さくなる場合に、今度は表１の点火時期の組合
せで気筒毎の最適点火時期を求めるのである。 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、この各組合せのうち回
転数（トルク）が最も大きくなる最適の運転状態
から最も離れた運転状態となる点火時期の組合せ
を求め、この組合せを新たな点火時期の組合せに
修正して最適の運転状態が得られる点火時期の組
合せを得るように点火時期を帰還制御するもので
あり、特に新たな点火時期の組合せへの修正量を
点火時期の帰還制御の開始時より所定時間は全気
筒同一とし、その後は各気筒毎に設定するように
しているので、前述した最適の運転状態が得られ
る気筒別に最適な点火時期への収束を早めること
ができ、効率よく機関を運転することができると
いう優れた効果がある。
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なうことが
できる。 次に本発明の方法を実現する装置について説明
する。第４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なう。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なう。なお、エア
フローメータ１６によつて吸入空気流量の測定を
行なう代りに吸気管内の圧力を計測してもよい。
１８は回転センサであり、エンジンの回転に応じ
た信号を発生する。回転センサとしてはエンジン
の或るクランク角度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及び回転センサ１
８は夫々線３０及び３２を介して制御回路２６に
接続している。点火制御回路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な
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５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な
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
号のやりとりを行なう。 点火制御回路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、この概略の作動を第６図により２気
筒エンジンの場合で説明すれば、まず表２の点火
時期の組合せで全気筒の平均的な最適点火時期を
探索する。即ち、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＋Δθ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を測定す
る。同様第３のステツプS3での回転数N3を測定
する。このように測定された回転数の平均をとり
最小回転数の反対側に新点火時期θ1′、θ2′を第３
図に述べた計算によつてとり、同様に所定点火運
転し点火時期N4をクロツクパルス数として計測
する。以下これを繰返すのである。 そして、所定期間が経過した後、今度は表１に
示す点火時期の組合せで、上述同様に気筒毎の最
適点火時期を探索するのである。 以上本発明における点火時期制御の大まかなと
ころを説明したので、その詳細を第７図のフロー
チヤートにより説明する。 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の算出を行なう。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
火時期の演算が行なわれるのである。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なう。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ではステツプカウガタをｉ＝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と夫々ク
リヤする。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 ………… ………… M＝θB＋θM ……(3) 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）と回転数と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して計算されるもの
である。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1、2、……
Mの組合せで運転が行なわれ、第２図の最初の
点Ｌ（即ち第６図でいえば第１ステツプS1）での
回転数測定が行なわれる。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、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
り基める。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６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、120で点火回数Cfが第６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、122で
メインルーチンに復帰する。120で、点火回転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、
121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122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
ト値は第６図におけるステツプS1でのエンジン回
転数N1を表わすのである。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ｉ＝
ｉ＋１と１つ加算し次の点火時期設定を行ない、
第２図の点Ｈでの運転を行ない第６図でいえば第
２ステツプS2に入る。 先ず114ではｉ≦Ｍか否かの判定が行なわれる。
このときｉ＝１であるからYESに分岐し、115に
おいてフラグKEYが０か否かを判定する。最初
はKEY＝０だから各気筒の点火時期の修正量は、 θ1＝θ1＋Δθ1 θ2＝θ2＋Δθ1 ………… θM＝θM＋Δθ1 ……(4) と設定される。ステツプ117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、120、121、122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
行なわれ第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で依然としてKEY＝０だからYESに
分岐し、116で点火時期修正量を、 θ1＝θ1＋Δθ2 θ2＝θ2＋Δθ2 ………… θM＝θM＋Δθ2 ……(5) と設定する。その後117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以降の処理を行ない、この第３ステツプS3
におけるエンジン回転数N3の計測をクロツクパ
ルスのカウンタ値npの形で行ない、112でメモリ
に格納する。 次に114のステツプｉ≦Ｍの判定が行なわれる。
２気筒の場合にはここで始めてNOに分岐し、
123でこれまでの回転数測定ステツプにおいて回
転数を最小とするステツプｉ＝minの検索を行な
う。（なお、これ以上の気筒数の場合は、気筒数
に１を加えた点火時期のセツトが行なわれるまで
115のステツプに分岐する。） 次に124でステツプｉがiMAXより大きいか否
かを判定する。最初は当然NOに分岐し、125で
平均点火時期の算出を前記第(1)式 ＝Ｈ＋Ｓ＋Ｌ／３ によつて行なう。この式はベクトル表示であるか
ら第(3)、(4)、(5)の各式における気筒式分毎に計算
する。そして、126ではこの平均点火時期を基に
前記第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の算出を行なう。この式もベクトル表示で
あるから、(3)、(4)、(5)式の各成分毎に新点火時期
の計算を行なう。次に127ではこの新点火時期
θnewを最小回転数（第２図の場合ではN1）を構
成する点火時期の組合せ（即ち第(3)式における
θ1、θ2、…、θM）と置き換える。そして、128の
ステツプで成分毎に点火時期修正量のセツトを行
ない、θ1、θ2、…θMを得、129でメインルーチン
に戻る。 以後、102の定常判定でYESに分岐し続けると
すると、124でステツプ数ｉがiMAXを超える。
その場合、124で初めてYESに分岐し、最初は
KEY＝０だから132に分岐し、KEY＝１、ｉ＝
０にセツトして133でメインルーチンに復帰する。
（以上までの過程は各気筒の点火時期の変化を示
す第８図において、Ｌ、Ｈ、Ｓの初期セツトから
R1、…R6までの説明である）。そこで100で再び
このプログラムに割り込み、102でなおも定常と
判定された場合、前記と同様の過程を経て115の
ステツプに進む。この時ｉ＝１、KEY＝１だか
ら118に分岐し各気筒の点火時期修正量は θ1＝θ1＋Δθ11 θ2＝θ2＋Δθ21 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 θM＝θM＋ΔθM1 ……(6) と設定され気筒ごとに異なる点火時期の組合せを
得る。（表１では第２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でなくてもよい）。そして114でNOに分
岐するまで点火時期設定を行ない、それ以後は前
述した演算と全く同じ方法でθnewを算出し、点
火時期修正量セツトを行なう。この過程は第８図
において、L′（R6）、H′、S′の初期セツトから
R1′、…、R5′までの説明である。以下同様の処理
が繰り返され、回転数の山が極められる。 なお、上記実施例では点火時期の帰還制御の開
始時より所定時間、全気筒同一の点火時期修正量
による運転を行ない、その後、各気筒毎に定めた
点火時期修正量による運転を行なつていたが、全
気筒同一の点火時期修正量による運転を全気筒平
均の最適点火時期が得られるまで継続し、その時
点で各気筒毎に定めた点火時期修正量による運転
に切替えるようにしてもよい。即ち、２気筒エン
ジンの場合、表２に示す点火時期の組合せで運転
し、最も回転数が低かつた点火時期の組合せと演
算式(2)によつて求められた新しい点火時期の組合
せとを入れ替えて得られた気筒数に１を加えた数
の点火時期の組合せの中で、新たに入れ替えられ
た新しい点火時期の組合せにおける回転数が最も
小さくなる場合に、今度は表１の点火時期の組合
せで気筒毎の最適点火時期を求めるのである。 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、この各組合せのうち回
転数（トルク）が最も大きくなる最適の運転状態
から最も離れた運転状態となる点火時期の組合せ
を求め、この組合せを新たな点火時期の組合せに
修正して最適の運転状態が得られる点火時期の組
合せを得るように点火時期を帰還制御するもので
あり、特に新たな点火時期の組合せへの修正量を
点火時期の帰還制御の開始時より所定時間は全気
筒同一とし、その後は各気筒毎に設定するように
しているので、前述した最適の運転状態が得られ
る気筒別に最適な点火時期への収束を早めること
ができ、効率よく機関を運転することができると
いう優れた効果がある。
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最適
点火時期の探索過程の様子を示す図、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図は本発明に係る内燃機関の構成図、第
５図は第４図中の点火制御回路の構成図、第６図
は本発明における演算処理の概念を示すタイミン
グ図、第７図は本発明における点火時期の演算処
理手順を示すフローチヤート、第８図は本発明に
よる最適点火時期の探索過程の様子を示す図であ
る。 １０……エンジン本体、１６……吸入空気量セ
ンサ、１８……エンジン回転センサ、２０……点
火装置、２６……点火制御回路。
示す特性図、第２図は２気筒の場合における最適
点火時期の探索過程の様子を示す図、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図は本発明に係る内燃機関の構成図、第
５図は第４図中の点火制御回路の構成図、第６図
は本発明における演算処理の概念を示すタイミン
グ図、第７図は本発明における点火時期の演算処
理手順を示すフローチヤート、第８図は本発明に
よる最適点火時期の探索過程の様子を示す図であ
る。 １０……エンジン本体、１６……吸入空気量セ
ンサ、１８……エンジン回転センサ、２０……点
火装置、２６……点火制御回路。
Claims (1)
- 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
行ない、これら各運転中に機関の回転数等の運転
状態信号を検出し、前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、前記点火時期の組合せ
における点火時期の修正量を全気筒同一の値もし
くは各気筒毎に設定した値に設定し、前記点火時
期制御の開始時より所定期間、前記修正量が全気
筒同一である点火時期の組合せによる運転を行な
い、その後前記修正量が各気筒毎に設定された点
火時期の組合せによる運転を行なうことを特徴と
する多気筒内燃機関の点火時期制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57008528A JPS58126464A (ja) | 1982-01-21 | 1982-01-21 | 多気筒内燃機関の点火時期制御方法 |
| US06/459,497 US4480615A (en) | 1981-08-01 | 1983-01-20 | Method and apparatus for controlling ignition timing in a multicylinder internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57008528A JPS58126464A (ja) | 1982-01-21 | 1982-01-21 | 多気筒内燃機関の点火時期制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58126464A JPS58126464A (ja) | 1983-07-27 |
| JPS6342113B2 true JPS6342113B2 (ja) | 1988-08-22 |
Family
ID=11695643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57008528A Granted JPS58126464A (ja) | 1981-08-01 | 1982-01-21 | 多気筒内燃機関の点火時期制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58126464A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2687143B2 (ja) * | 1988-08-10 | 1997-12-08 | 三信工業株式会社 | 多気筒内燃機関の電子制御進角装置 |
-
1982
- 1982-01-21 JP JP57008528A patent/JPS58126464A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58126464A (ja) | 1983-07-27 |
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