JPH03506B2

JPH03506B2 -

Info

Publication number: JPH03506B2
Application number: JP54063871A
Authority: JP
Inventors: Toshio Furuhashi; Noboru Sugiura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-05-25
Filing date: 1979-05-25
Publication date: 1991-01-08
Also published as: JPS55156258A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はエンジンの点火時期制御装置に係り、
特に、ノツク（Knock）の発生状態に応じて点
火時期を修正する点火時期制御装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ignition timing control device for an engine,
In particular, the present invention relates to an ignition timing control device that corrects ignition timing depending on the state of knock occurrence.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

エンジンに発生するノツクは、ノツク音を伴う
とともに、走行性を低下させ、また逆トルクの発
生によりエンジンの出力低下、或いはエンジンの
過熱による破壊を招くものである。このノツクは
点火時期と密接な関係を持つており、エンジンの
特性上、ノツク直前に点火時期即ち点火進角を設
定することがエンジン出力を最大にできることが
知られている。従つて、ノツクの発生を避ける結
果、点火進角を小さくすることは、逆にエンジン
出力を低下させることにもなるので、点火時期は
ノツク発生直前に制御することが要求される。特
に、ターボチヤージヤー付エンジンにおいては、
圧縮比が高く、最大効率を維持するためには、点
火時期を最適なものとすることが要求される。ノ
ツクを検出して点火時期を制御する技術は例えば
特開昭52−84330号公報に開示されている。 Knocks that occur in an engine are accompanied by a knocking sound, reduce running performance, and cause a reduction in engine output due to generation of reverse torque, or damage due to overheating of the engine. This knock has a close relationship with the ignition timing, and it is known that engine output can be maximized by setting the ignition timing, that is, the ignition advance angle, just before the knock due to the characteristics of the engine. Therefore, reducing the ignition advance angle in order to avoid the occurrence of a knock will conversely reduce the engine output, so it is necessary to control the ignition timing immediately before the occurrence of a knock. Especially in turbocharged engines,
High compression ratios require optimal ignition timing to maintain maximum efficiency. A technique for controlling the ignition timing by detecting the knock is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 52-84330.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、従来のノツクによる点火時期制御は、
ノツクが発生したか否か、即ちノツクの有無によ
り点火時期を修正制御するに止まるものであるこ
とから（特開昭54−59529号公報）、ノツクが弱い
ときにも点火時期を必要以上に遅角修正させたし
まつたり、ノツクが強いにも拘らず修正量が少な
すぎて、ノツクを抑制することができない等の問
題があつた。 However, the ignition timing control using conventional knobs,
Since the ignition timing can only be modified and controlled based on whether or not a knock has occurred, that is, whether or not there is a knock (Japanese Patent Laid-Open No. 54-59529), even when the knock is weak, the ignition timing cannot be delayed more than necessary. There were problems such as corners being corrected or the amount of correction being too small even though the knocks were strong, making it impossible to suppress the knocks.

また、従来のノツクセンサが出力するアナログ
のノツク信号を点火時期制御装置を構成するマイ
クロプロセツサに取り込み、Ａ／Ｄ変換してデジ
タル演算処理により、点火時期の修正量を求めて
いた。しかし、ノツク信号をアナログ信号で扱つ
ていたために、ノイズ等の影響を受け、デジタル
演算処理のときに、そのノイズ等を取り除く処理
が必要となり、装置が複雑になるという問題があ
る。 Furthermore, an analog knock signal output from a conventional knock sensor is input into a microprocessor constituting an ignition timing control device, A/D converted, and digitally processed to determine the amount of correction of the ignition timing. However, since the knock signal is treated as an analog signal, it is affected by noise, etc., and processing to remove the noise etc. is required during digital arithmetic processing, resulting in a problem that the device becomes complicated.

本発明の目的は、ノツクの強度に応じて点火時
期を制御し、エンジン効率を高めるエンジンの点
火時期制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an engine ignition timing control device that controls ignition timing according to the strength of a knock and improves engine efficiency.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するため、本発明は、エンジン
の回転情報を取込んでデイジタル演算処理に基づ
きエンジンの点火時期を制御する点火時期制御装
置において、エンジンに発生するノツクを検出し
このノツク状態の強度に対応した数のパルスを発
生するノツク検出装置と、このノツク検出装置の
出力パルス数に直接応じて点火時期の修正値を求
め、この修正値で点火時期を遲角修正するととも
に、修正後にノツクが検出されないときは点火時
期制御周期ごとに点火時期を進角方向に段階的に
増加して修正制御する制御手段とを含んで構成し
たことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an ignition timing control device that takes in engine rotation information and controls the ignition timing of the engine based on digital calculation processing. A knock detection device generates a number of pulses corresponding to the number of pulses, and a correction value for the ignition timing is determined directly according to the number of output pulses of this knock detection device. If the ignition timing is not detected, the ignition timing is increased stepwise in the advance direction every ignition timing control period to perform corrective control.

〔作用〕[Effect]

このように構成されることから、本発明によれ
ば、次の作用により上記目的が達成される。 With this configuration, according to the present invention, the above object is achieved through the following actions.

まず、ノツク検出装置から発生される出力パル
スは、ノツク状態の強度に応じた数のものとな
る。そして点火時期を修正制御する手段は、その
出力パルスを取り込み、その出力パルス数に直接
応じて、すなわちノツクの発生があるたびに、点
火時期の修正値を求め、これにより点火時期を修
正制御する。したがつて、ノツク発生ごとにノツ
クの強度に応じた修正量により点火時期が遅角修
正されるので、適切にノツクが消滅され、エンジ
ン効率が高められる。 First, the number of output pulses generated by the knock detection device will depend on the intensity of the knock condition. The means for correcting and controlling the ignition timing takes in the output pulses, calculates a correction value for the ignition timing in direct response to the number of output pulses, that is, every time a knock occurs, and uses this to correct and control the ignition timing. . Therefore, each time a knock occurs, the ignition timing is retarded by a correction amount according to the intensity of the knock, so that the knock is appropriately eliminated and engine efficiency is improved.

また、ノツクが検出されないときは、点火時期
制御周期ごとに段階的に進角方向に修正制御する
ことから、ノツク直前まで点火進角を進めること
になり、エンジン出力が最大に保持されることに
なる。 In addition, if a knock is not detected, the ignition timing is corrected in the advance direction in stages at each ignition timing control cycle, so the ignition advance is advanced until just before the knock, and the engine output is maintained at its maximum. Become.

また、ノツクの強度をパルスとして扱つている
ため、ノイズ等の影響を受けず、かつそのままデ
ジタル演算処理が可能になるから、装置の構成が
簡単になる。 Further, since the intensity of the knock is treated as a pulse, it is not affected by noise and the like, and digital calculation processing can be performed as is, which simplifies the configuration of the device.

〔実施例〕〔Example〕

また、他の発明は、ノツクの発生に応じて修正
した点火時期を修正最小単位で進角方向に段階的
に増加して修正制御することを特徴とする。 Further, another aspect of the present invention is characterized in that the ignition timing that has been corrected in response to the occurrence of a knock is controlled to be corrected by increasing the ignition timing in steps in the advance direction in minimum correction units.

以下、これらの発明を図面に示した実施例に基
づき詳細に説明する。 Hereinafter, these inventions will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

第１図には各種のエンジン制御を行うエンジン
制御装置の内の点火時期を制御する点火時制御装
置が示されている。図において、CPU１２はエ
ンジンの点火時期等の各種データのデイジタル演
算処理を行うセントラルプロセツシングユニツト
であり、ROM１４は点火時期制御プログラム等
の制御プログラム及び固定データを格納するため
の記憶素子であり、RAM１６は読み出し及び書
き込み可能な記憶素子である。入出力インタフエ
イス回路２０は各種センサ、本実施例の場合、ノ
ツク検出装置３０、クランク角センサ４０及び負
荷センサ５０からの信号を受け、バス１８で
CPU１２に送るとともに、演算処理後の点火信
号IGNを点火コイル駆動回路６０へ送るもので
ある。 FIG. 1 shows an ignition timing control device that controls ignition timing among engine control devices that perform various engine controls. In the figure, a CPU 12 is a central processing unit that performs digital calculation processing of various data such as engine ignition timing, and a ROM 14 is a storage element for storing control programs such as an ignition timing control program and fixed data. RAM 16 is a readable and writable storage element. The input/output interface circuit 20 receives signals from various sensors, in this embodiment, a knock detection device 30, a crank angle sensor 40, and a load sensor 50, and receives signals from the bus 18.
In addition to sending the ignition signal IGN to the CPU 12, the ignition signal IGN after calculation processing is sent to the ignition coil drive circuit 60.

ノツク検出装置３０はエンジンに発生するノツ
ク状態に応じた数のパルスKNCKPを発生すると
ともに、最初の発生パルスに応動して一定時間の
時間信号OSMPを出力するように構成されてい
る。例えば、時間信号OSMPはワンシヨツトマ
ルチバイブレータで作られる。 The knock detection device 30 is configured to generate a number of pulses KNCKP according to the knock state occurring in the engine, and to output a time signal OSMP for a certain period of time in response to the first generated pulse. For example, the time signal OSMP is produced by a one-shot multivibrator.

クランク角センサ４０及び負荷センサ５０は基
本点火時期θADVの演算の基礎となる情報を得る
ために設けられている。クランク角センサ４０は
ポジシヨンパルス信号（POS）Ｐ１及び基準ク
ランク角信号（REF）Ｐ２を出力し、負荷セン
サ５０は本実施例の場合吸入管負圧Ｌから負荷信
号を得ている。 The crank angle sensor 40 and the load sensor 50 are provided to obtain information that is the basis for calculating the basic ignition timing θADV. The crank angle sensor 40 outputs a position pulse signal (POS) P1 and a reference crank angle signal (REF) P2, and the load sensor 50 obtains a load signal from the suction pipe negative pressure L in this embodiment.

点火コイル駆動回路６０は増幅器６２、パワー
トランジスタ６４及び点火コイル６６から構成さ
れ、入出力インターフエイス回路２０からの点火
信号IGNは増幅器６２で増幅された後トランジ
スタ６４に入力され、これによつて点火コイル６
６の通流電流が制御され、所定の点火時期が得ら
れる。 The ignition coil drive circuit 60 is composed of an amplifier 62, a power transistor 64, and an ignition coil 66. The ignition signal IGN from the input/output interface circuit 20 is amplified by the amplifier 62 and then input to the transistor 64, thereby causing ignition. coil 6
6 is controlled, and a predetermined ignition timing is obtained.

第２図には入出力インターフエイス回路２０に
おける点火時期制御に寄与する回路の具体的構成
が示されている。図において、CPU１２で演算
された点火時期データθADV及び点火コイル６６
の通電開始時間データθDWLはそれぞれ対応する
アドバンスレジスタ（ADV−REG）２０２及び
ドエルレジスタ（DWL−REG）２０４にバス１
８を介して入力設定される。アドバンスレジスタ
２０２の出力はコンパレータ２０６に入力され、
また、ドエルレジスタ２０４の出力はコンパレー
タ２０８に入力され、コンパレータ２０６は第１
のカウンタレジスタ２１０の計数値がアドバンス
レジスタ２０２の設定値に達した際に出力パルス
を発生する。また、コンパレータ２０８は第２の
カウンタレジスタ２１２の計数値がドエルレジス
タ２０４の設定値に達した際に出力パルスを発生
する。即ち、コンパレータ２０６は点火時期パル
スを、コンパレータ２０８は通電開始時期パルス
をそれぞれ出力する。RSフリツプフロツプ２１
４は各コンパレータ２０６，２０８の出力に応動
してオン、オフ出力を繰り返し、出力で点火信
号IGNが得られる。 FIG. 2 shows a specific configuration of a circuit that contributes to ignition timing control in the input/output interface circuit 20. In the figure, the ignition timing data θADV calculated by the CPU 12 and the ignition coil 66
The energization start time data θDWL is sent to the corresponding advance register (ADV-REG) 202 and dwell register (DWL-REG) 204 on bus 1.
The input settings are made via 8. The output of the advance register 202 is input to a comparator 206,
Further, the output of the dwell register 204 is input to a comparator 208, and the comparator 206 is connected to the first
When the count value of the counter register 210 reaches the set value of the advance register 202, an output pulse is generated. Further, the comparator 208 generates an output pulse when the count value of the second counter register 212 reaches the set value of the dwell register 204. That is, the comparator 206 outputs an ignition timing pulse, and the comparator 208 outputs an energization start timing pulse. RS flipflop 21
4 repeats on and off outputs in response to the outputs of the respective comparators 206 and 208, and the ignition signal IGN is obtained from the output.

以上の点火時期制御を実行するために第１のカ
ウンタレジスタ２１０はアンドゲート２１６から
入力されるポジシヨンパルス信号Ｐ１を計数する
ようになつており、アンドゲート２１６は基準ク
ランク角信号Ｐ２でセツトされるRSフリツプフ
ロツプ２１８のＱ出力で開くように設定されてい
る。第１のカウンタレジスタ２１０は基準クラン
ク角信号Ｐ２でリセツト（RESET）され、ま
た、RSフリツプフロツプ２１８はコンパレータ
２０６の出力でリセツトされる。即ち、コンパレ
ータ２０６でRSフリツプフロツプ２１８がリセ
ツトされている状態から、基準クランク角信号Ｐ
２でRSフリツプフロツプ２１８がセツト状態に
入ると、アンドゲート２１６が開き、第１のカウ
ンタ２１０は次の基準クランク角信号Ｐ２が発生
するまでポジシヨンパルス信号Ｐ１を計数するよ
うにされている。 In order to execute the above ignition timing control, the first counter register 210 is designed to count the position pulse signal P1 input from the AND gate 216, and the AND gate 216 is set with the reference crank angle signal P2. It is set to open at the Q output of the RS flip-flop 218. The first counter register 210 is reset by the reference crank angle signal P2, and the RS flip-flop 218 is reset by the output of the comparator 206. That is, from the state where the RS flip-flop 218 is reset by the comparator 206, the reference crank angle signal P
When the RS flip-flop 218 enters the set state at 2, the AND gate 216 opens and the first counter 210 counts the position pulse signal P1 until the next reference crank angle signal P2 is generated.

第２のカウンタレジスタ２１２もポジシヨンパ
ルス信号Ｐ１をアンドゲート２２０を介して計数
するが、アンドゲート２２０の開く条件がアンド
ゲート２１６とは異なつている。即ち、RSフリ
ツプフロツプ２１８がリセツトされるコンパレー
タ２０６の出力でセツトされるRSフリツプフロ
ツプ２２２のＱ出力の成立で、アンドゲート２２
０が開くように設定され、RSフリツプフロツプ
２２２のリセツトはコンパレータ２０８の出力で
行われる。したがつて、コンパレータ２０６が出
力を発生した後、ドエルレジスタ２０４に設定さ
れた値まで、第２のカウンタレジスタ２１２はポ
ジシヨンパルス信号Ｐ１を計数することになる。 The second counter register 212 also counts the position pulse signal P1 via an AND gate 220, but the conditions for opening the AND gate 220 are different from those of the AND gate 216. That is, when the Q output of the RS flip-flop 222 is set by the output of the comparator 206, which resets the RS flip-flop 218, the AND gate 22
0 is set to open, and the reset of the RS flip-flop 222 is performed by the output of the comparator 208. Therefore, after the comparator 206 generates an output, the second counter register 212 counts the position pulse signal P1 up to the value set in the dwell register 204.

また、ノツク検出装置３０の出力パルス
KNCKP及びOSMPはアンドゲート２３２を介し
てカウンタレジスタ２３４に入力されており、時
間信号OSMPの時間内に発生するノツク信号
KNCKPが計数される。CPU１２はこの計数終
了時点で割込みがかけられ、カウンタレジスタ２
３４の計数値が、CPU１２にバス１８を介して
取込まれると同時に、カウンタレジスタ２３４の
計数値はクリアされて次のノツク発生に備える。
CPU１２に取込まれたパルス数NPはノツクの強
度に対応するデータであつて、点火時期修正量
ΔθADV1の計算ΔθADV1＝ｆ（NP）に用いられ
る。 In addition, the output pulse of the knock detection device 30
KNCKP and OSMP are input to the counter register 234 via an AND gate 232, and a knock signal generated within the time of the time signal OSMP
KNCKP is counted. The CPU 12 is interrupted at the end of this count, and the counter register 2
At the same time that the count value of 34 is taken into the CPU 12 via the bus 18, the count value of the counter register 234 is cleared in preparation for the next knock occurrence.
The number of pulses NP taken into the CPU 12 is data corresponding to the intensity of the knock, and is used to calculate the ignition timing correction amount ΔθADV1 = f(NP).

時間信号OSMPはステータスレジスタ２３６
で保持され、本実施例の場合、時間信号OSMP
の後縁がノツク割込要求信号とされており、これ
はCPU１２に取込まれる。カウンタ２３４のリ
セツトはリセツトレジスタ２３８の出力で行わ
れ、リセツトレジスタ２３８はCPU１２にカウ
ンタ２３４の計数値が取込まれた後リセツト信号
をカウンタレジスタ２３４に入力する。 Time signal OSMP is status register 236
In this example, the time signal OSMP
The trailing edge of the knock interrupt request signal is taken into the CPU 12. The reset of the counter 234 is performed by the output of a reset register 238, and the reset register 238 inputs a reset signal to the counter register 234 after the count value of the counter 234 is taken into the CPU 12.

以上の構成において、点火時期制御プログラム
に従つてCPU１２で演算処理された結果は、そ
れぞれのレジスタ２０２，２０４に設定され、所
定の点火信号IGNがRSフリツプフロツプ２１４
から得られる。また、ノツクが発生した場合に
は、時間信号OSMPで割込要求が発生され、所
定時間ノツクの強度に応じて発生された数のパル
スの計数値をCPU１２に取込んで修正値を求め、
点火進角を遅角修正する。そして、修正後は次の
ノツク割込要求による修正がない限り、点火時期
制御の周期ごとに修正最小単位で点火時期を進角
方向に段階的に増加するように制御する。 In the above configuration, the results of the arithmetic processing performed by the CPU 12 according to the ignition timing control program are set in the respective registers 202 and 204, and the predetermined ignition signal IGN is output from the RS flip-flop 214.
obtained from. Furthermore, when a knock occurs, an interrupt request is generated by the time signal OSMP, and the CPU 12 takes in the count value of the number of pulses generated according to the intensity of the knock for a predetermined period of time to obtain a correction value.
Correct the ignition advance angle by retarding it. After the correction, the ignition timing is controlled to increase stepwise in the advance direction in the minimum correction unit for each cycle of ignition timing control, unless correction is made by the next knock interrupt request.

第３図は以上説明した第２図に示す回路の作動
を示すタイミングチヤートである。図において、
Ａは基準クランク角信号（REF）Ｐ２、Ｂはポ
ジシヨンパルス信号（POS）Ｐ１である。Ｃは
第１のカウンタレジスタ２１０の計数状況を示
し、Ｃ１はアドバンスレジスタ２０２の設定値で
ある。Ｄはコンパレータ２０６の出力信号を示
し、第１のカウンタレジスタ２１０の計数値がア
ドバンスレジスタ２０２の設定値に到達した際に
出力が発生することを示している。Ｅは第２のカ
ウンタレジスタ２１２の計数状況を示し、Ｅ１は
ドエルレジスタ２０４の設定値である。Ｆはコン
パレータ２０８の出力で、コンパレータ２０６の
動作と同様である。Ｇはコンパレータ２０６，２
０８の出力即ちＤ，Ｆに応動するRSフリツプフ
ロツプ２１４の出力を示している。ＨはこのＱ出
力に応動して流れる点火コイル６６の点火コイル
電流を示し、Ｉは点火時期を示している。 FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the circuit shown in FIG. 2 described above. In the figure,
A is a reference crank angle signal (REF) P2, and B is a position pulse signal (POS) P1. C indicates the counting status of the first counter register 210, and C1 is the setting value of the advance register 202. D indicates an output signal of the comparator 206, indicating that an output is generated when the count value of the first counter register 210 reaches the set value of the advance register 202. E indicates the counting status of the second counter register 212, and E1 is the set value of the dwell register 204. F is the output of comparator 208, which operates similarly to comparator 206. G is comparator 206,2
08, that is, the output of the RS flip-flop 214 in response to D and F. H indicates the ignition coil current of the ignition coil 66 flowing in response to this Q output, and I indicates the ignition timing.

次に、第４図にはノツク検出装置３０のノツク
の発生に応動しノツクの強度に応じた数のパルス
KNCKPを発生するノツク検出回路が示されてい
る。図において、ノツクセンサ３００は磁歪素子
にピツクアツプコイルを巻回して構成され、エン
ジンのシリンダのノツク振動を電気信号に変換す
る。このノツクセンサ３００の出力信号VINは
バンドパスフイルタ３０２に入力される。このバ
ンドパスフイルタ３０２はエンジンの寄生振動を
除きノツク振動を効率よく取り出すために設けら
れており、演算増幅器３０４，３０６、コンデン
サ３０８，３１０，３１２及び抵抗３１４，３１
６，３１８，３２０，３２２，３２４，３２６，
３２８，３３０，３３２から構成されている。こ
のバンドパスフイルタ３０２のバンド幅は、ノツ
ク信号の周波数ｆが５〜8KHzにあることから、
本実施例の場合7KHzに設定されている。したが
つて、バンドパスフイルタ３０２を通過したノツ
ク信号はノツク状態の強度即ちライトノツク、ミ
ドルノツク又はベビイノツクに応じて振幅が変化
することになる。本発明はライトノツク発生を基
準として制御し、ライトノツク以上のノツクが発
生しないように制御するものである。 Next, in FIG. 4, the knock detection device 30 responds to the occurrence of a knock and generates a number of pulses corresponding to the intensity of the knock.
A knock detection circuit is shown that generates KNCKP. In the figure, a knock sensor 300 is constructed by winding a pickup coil around a magnetostrictive element, and converts knock vibration of an engine cylinder into an electrical signal. The output signal VIN of this knock sensor 300 is input to a band pass filter 302. This band pass filter 302 is provided to remove engine parasitic vibrations and efficiently take out knock vibrations.
6,318,320,322,324,326,
It is composed of 328, 330, and 332. Since the frequency f of the knock signal is in the range of 5 to 8 KHz, the band width of the band pass filter 302 is as follows.
In this embodiment, it is set to 7KHz. Therefore, the amplitude of the knock signal that has passed through the bandpass filter 302 changes depending on the strength of the knock state, that is, light knock, middle knock, or baby knock. The present invention performs control based on the occurrence of light knocks, and controls to prevent the occurrence of knocks greater than the light knock.

バンドパスフイルタ３０２を通過したノツク信
号をサンプルホールド値の比較対象として最適値
とするため減衰器３４０に入力される。減衰器３
４０は演算増幅器３４２、トランジスタ３４４、
ツエナーダイオード３４６、ダイオード３４８，
３５０及び抵抗３５２，３５４，３５６，３５
８，３６０，３６２から構成されている。 The knock signal that has passed through the bandpass filter 302 is input to an attenuator 340 in order to use it as an optimum value for comparison of sample and hold values. Attenuator 3
40 is an operational amplifier 342, a transistor 344,
Zener diode 346, diode 348,
350 and resistors 352, 354, 356, 35
It is composed of 8,360,362.

サンプルホールド回路３８０は、減衰器３４０
の出力信号のピーク値をサンプルホールドするた
めに設けられ、トランジスタ３８４、ダイオード
３８６、コンデンサ３９０、抵抗３９２，３９
４，３９６から構成されている。即ち、コンデン
サ３９０にはトランジスタ３８４がオン状態にあ
るとき、ノイズが充電され、この充電された値と
減衰器３４０の抵抗３６０，３６２の中点電圧と
が比較回路７００の演算増幅器７０２で比較され
る。したがつて、ノツクの強度が所定値以上即ち
ライトノツク以上のノツクに対応したパルスを発
生する。 Sample and hold circuit 380 includes attenuator 340
A transistor 384, a diode 386, a capacitor 390, and resistors 392 and 39 are provided to sample and hold the peak value of the output signal of
It consists of 4,396. That is, when the transistor 384 is on, the capacitor 390 is charged with noise, and the charged value and the midpoint voltage of the resistors 360 and 362 of the attenuator 340 are compared by the operational amplifier 702 of the comparison circuit 700. Ru. Therefore, a pulse corresponding to a knock whose intensity is above a predetermined value, that is, above a light knock is generated.

タイミング回路８００は前記各回路の動作タイ
ミングを取りかつ不必要な信号で比較回路７００
がパルス出力の発生を防止するために設けられて
おり、トランジスタ８０２，８０４，８０６，８
０８，８１０、ダイオード８１２，８１４，８１
６，８１８，８２０，８２１、コンデンサ８２
２，８２４，８２６、抵抗８２８，８３０，８３
２，８３４，８３６，８３８，８４０，８４２，
８４４，８４６から構成されている。このタイミ
ング回路８００のトランジスタ８０２には点火時
期に一致して発生される点火時期信号９００が入
力されている。この信号９００は、例えば前記
RSフリツプフロツプ２１４の出力の後縁を用い
ることができる。 A timing circuit 800 takes the operation timing of each of the circuits and uses unnecessary signals to control the comparison circuit 700.
are provided to prevent the generation of pulse output, and transistors 802, 804, 806, 8
08,810, diode 812,814,81
6,818,820,821, capacitor 82
2,824,826, resistance 828,830,83
2,834,836,838,840,842,
It consists of 844 and 846. An ignition timing signal 900 generated in accordance with the ignition timing is input to the transistor 802 of this timing circuit 800. This signal 900 is, for example,
The trailing edge of the output of RS flip-flop 214 can be used.

タイミング回路８００と比較回路７００の出力
側に抵抗９０２とともに接続されたダイオード９
０４は、マスキング回路を構成し、点火時期後所
定時間のノイズによる出力の発生を防止してい
る。このノイズとしては点火信号がバンドパスフ
イルタ３０２の出力に重畳されるので、これによ
る誤動作を防止するためマスクをかけている。 A diode 9 is connected to the output side of the timing circuit 800 and the comparison circuit 700 along with a resistor 902.
04 constitutes a masking circuit to prevent output from being generated due to noise for a predetermined time after the ignition timing. Since the ignition signal is superimposed on the output of the bandpass filter 302 as this noise, it is masked to prevent malfunctions caused by this noise.

トランジスタ８０２とトランジスタ８０４とは
第１のワンシヨツトマルチバイブレータを構成
し、トランジスタ８０２が点火時期信号９００で
トランジスタ８０２が所定時間オンとなると、こ
れに応動してトランジスタ８０４がオフする。ま
た、トランジスタ８０２とエンジン８０６とで第
２のワンシヨツトマルチバイブレータが構成され
ている。 Transistor 802 and transistor 804 constitute a first one-shot multivibrator, and when transistor 802 is turned on for a predetermined time by ignition timing signal 900, transistor 804 is turned off in response. Further, the transistor 802 and the engine 806 constitute a second one-shot multivibrator.

トランジスタ８０８はサンプルホールド放電用
のスイツチを構成し、トランジスタ８１０はサン
プルホールド充電用のスイツチを構成している。
即ち、トランジスタ８０６がオフ状態にあると
き、トランジスタ８０８はオン状態となり、ま
た、トランジスタ８０４，８０８が共にオフ状態
にあるとき、トランジスタ８１０はオン状態とな
る。従つて、トランジスタ８１０がオン状態とな
ると、サンプルホールド回路３８０のトランジス
タ３８４がオン状態となり、コンデンサ３９０は
サンプルホールドをする。また、トランジスタ８
０８がオン状態となると、コンデンサ３９０は抵
抗３９６及びダイオード８２１を介して放電す
る。 Transistor 808 constitutes a switch for sample and hold discharge, and transistor 810 constitutes a switch for sample and hold charge.
That is, when transistor 806 is off, transistor 808 is on, and when both transistors 804 and 808 are off, transistor 810 is on. Therefore, when the transistor 810 is turned on, the transistor 384 of the sample and hold circuit 380 is turned on, and the capacitor 390 performs sample and hold. Also, transistor 8
When 08 is turned on, capacitor 390 is discharged via resistor 396 and diode 821.

第５図は以上の動作タイミングを示したもの
で、Ａは点火時期信号９００、Ｂは点火時期信号
でオン状態となるトランジスタ８０２のコレクタ
電圧、Ｃはトランジスタ８０４のコレクタ電圧で
ある。Ｄはトランジスタ８０６のコレクタ電圧、
Ｅはトランジスタ８０８のコレクタ電圧である。 FIG. 5 shows the above operation timing, where A is the ignition timing signal 900, B is the collector voltage of the transistor 802 which is turned on by the ignition timing signal, and C is the collector voltage of the transistor 804. D is the collector voltage of transistor 806,
E is the collector voltage of transistor 808.

Ｆはノツクセンサ３００の出力信号波形を示
し、Ｆ０はノツク信号以外の信号、Ｆ１はライト
ノツク、Ｆ２はミドルノツクである。Ｇはバンド
パスフイルタ３０２を通過したノツクセンサ３０
０の出力信号波形で、周波数7KHzの振幅が得ら
れている。Igは点火信号ノイズである。 F indicates the output signal waveform of the knock sensor 300, F0 is a signal other than the knock signal, F1 is a light knock, and F2 is a middle knock. G is the knock sensor 30 that has passed through the band pass filter 302
With the output signal waveform of 0, an amplitude of frequency 7KHz is obtained. Ig is ignition signal noise.

Ｈはサンプルホールド回路３８０におけるサン
プルホールド電圧で、Ｈ１はＤに対応するサンプ
ルホールドの放電タイミング、Ｈ２はＥに対応す
るサンプルホールドタイミングである。 H is a sample-and-hold voltage in the sample-and-hold circuit 380, H1 is a sample-and-hold discharge timing corresponding to D, and H2 is a sample-and-hold timing corresponding to E.

Ｉはノツク信号波形で、Ｉ１はライトノツク、
Ｉ２はミドルノツクに対応し、ノツクの強度に応
じてパルス数が増加していることが判る。 I is the knock signal waveform, I1 is the light knock,
It can be seen that I2 corresponds to the middle knock, and the number of pulses increases depending on the intensity of the knock.

次に、以上説明した点火時期制御装置で実行さ
れる点火時期制御プログラムを第６図ないし第９
図に基づき説明する。 Next, the ignition timing control program executed by the ignition timing control device explained above is shown in FIGS. 6 to 9.
This will be explained based on the diagram.

第６図にはエンジンの各種プログラム制御にお
ける点火時期制御及びノツク信号処理ルーチンの
位置づけが示されている。図において、割込要求
IRQ５００が発生すると、次のステツプ５０２で
割込要求解析処理によつてノツク（Knock）が、
タイマ割込（TIMER）かが判断される。タイマ
割込である場合には、ステツプ５０４でタスク・
スケジユールにより各種のタスク５０６，５０
８，５１０，５１２がスケジユールに従つて実行
される。タスク５０６は例えば吸入管負圧のアナ
ログ・デイジタル変換Ａ／Ｄ及び回転数入力、タ
スク５０８は点火時期及び点火コイルの通電時間
制御、タスク５１０はスタータスイツチ及びアイ
ドルスイツチのモニタ制御、タスク５１２は補正
処理である。そして、各種タスクの実行の結果、
ステツプでタスク終了報告５１４がタスク・スケ
ジユールに対してなされる。 FIG. 6 shows the positioning of ignition timing control and knock signal processing routines in various engine program controls. In the figure, an interrupt request
When IRQ500 occurs, a knock is generated by the interrupt request analysis process in the next step 502.
It is determined whether it is a timer interrupt (TIMER). If it is a timer interrupt, the task
Various tasks 506, 50 depending on the schedule
8,510,512 are executed according to the schedule. Task 506 is, for example, analog/digital conversion A/D of suction pipe negative pressure and rotation speed input, task 508 is ignition timing and ignition coil energization time control, task 510 is monitor control of the starter switch and idle switch, and task 512 is correction. It is processing. As a result of executing various tasks,
At step, a task completion report 514 is made to the task scheduler.

また、ステツプ５０２で割込要求解析処理の結
果、ノツク割込要求の場合には、ステツプ５２０
でノツク信号処理ルーチンが実行される。 Further, if the result of the interrupt request analysis process in step 502 is that the interrupt request is a knock interrupt request, the process proceeds to step 520.
The knock signal processing routine is executed.

第７図には前記ノツク信号処理ルーチンが示さ
れている。図において、タスク起動５２２により
ステツプ５２４において、カウンタレジスタ２３
４のカウント終了でステータレジスタ２３６のフ
ラグをリセツトする。ステツプ５２６において、
カウンタレジスタ２３４の内容NPの取込みが行
われ、取込んだ後ステツプ５２８でカウンタレジ
スタがクリアされる。取込んだパルス数NPはノ
ツクの強度に応じた値であり、この値から次のス
テツプ５３０で点火時期修正量ΔθADV1が
ΔθADV1＝ｆ（NP）から計算される。ついで、
ステツプ５３２で点火時期修正実行報告（フラグ
セツト）がなされて、ステツプ５３４でタスク終
了となる。 FIG. 7 shows the knock signal processing routine. In the figure, in step 524 due to task activation 522, the counter register 23
At the end of the count of 4, the flag of the stator register 236 is reset. In step 526,
The contents NP of the counter register 234 are taken in, and after being taken in, the counter register is cleared in step 528. The number of pulses taken in NP is a value corresponding to the intensity of the knock, and from this value, in the next step 530, the ignition timing correction amount ΔθADV1 is calculated from ΔθADV1=f(NP). Then,
At step 532, an ignition timing correction execution report (flag setting) is made, and at step 534, the task ends.

第８図には点火時期制御ルーチンが示され、タ
イマ割込による一定の点火時期制御周期ごとに実
行される。この点火時期制御ルーチンは基本点火
時期θADV計算値に、前記点火時期修正量
ΔθADV1及び通常修正量ΔθADV2を加える修正
制御を行うように構成されている。図において、
タスク起動５４０によりステツプ５４２で基本点
火時期θADV（BASE）がθADV（BASE）＝ｆ
（Ｎ，Ｌ）より計算される。ここで、Ｎはエンジ
ン回転数、Ｌは吸入管負圧である。 FIG. 8 shows an ignition timing control routine, which is executed every fixed ignition timing control cycle by timer interrupt. This ignition timing control routine is configured to perform correction control by adding the ignition timing correction amount ΔθADV1 and the normal correction amount ΔθADV2 to the basic ignition timing θADV calculation value. In the figure,
Due to task activation 540, basic ignition timing θADV(BASE) is set to θADV(BASE)=f in step 542.
Calculated from (N, L). Here, N is the engine speed and L is the suction pipe negative pressure.

計算の後、次のステツプ５４４でノツクによる
修正実行が完了したか否か（Yes、No）が判断
される。ノツクが発生して未だその修正実行が完
了していない場合（NO）には、次のステツプ５
４６で、点火時期修正量ΔθADV（ｔ）が次式で
求められる。 After the calculation, in the next step 544, it is determined whether the modification execution by the knock is completed (Yes, No). If a knock has occurred and the correction execution has not been completed yet (NO), proceed to the next step 5.
At step 46, the ignition timing correction amount ΔθADV(t) is determined by the following equation.

ΔθADV（ｔ）＝θADV（ｔ−１）−ΔθADV1 …(1) 式(1)において、ΔθADV1は現在の修正量、
ΔθADV（ｔ−１）は修正直前の前の修正量であ
る。 ΔθADV(t)=θADV(t-1)−ΔθADV1...(1) In equation (1), ΔθADV1 is the current correction amount,
ΔθADV (t-1) is the previous correction amount immediately before correction.

ステツプ５４４で求めた点火時期修正量θADV
（ｔ）は、ステツプ５４８において、ステツプ５
４２で求めた基本点火時期θADVに次式で示すよ
うに加えられる。 Ignition timing correction amount θADV found in step 544
(t) in step 548.
It is added to the basic ignition timing θADV obtained in step 42 as shown in the following formula.

ΔθADV（ｔ）＝θADV（BASE）＋ΔθADV（ｔ）
…(2) ステツプ５４８の修正の結果、次のステツプ５
５０で修正実行終了報告（フラグ・リセツト）が
なされ、ステツプ５５２でアトバンスレジスタへ
ステツプ５４８で求められた点火時期θADV（ｔ）
が設定される。 ΔθADV (t) = θADV (BASE) + ΔθADV (t)
...(2) As a result of the correction in step 548, the next step 5
At step 50, a correction execution completion report (flag reset) is made, and at step 552, the ignition timing θADV(t) determined at step 548 is sent to the advance register.
is set.

以上のようにしてアドバンスレジスタに点火時
期θADV（ｔ）が設定された後、ステツプ５５４
において点火コイル６６への通電開始時期制御ル
ーチンが実行されてタスク終了５５６となる。 After the ignition timing θADV(t) is set in the advance register as described above, step 554
In step 556, a routine for controlling the start timing of energizing the ignition coil 66 is executed, and the task ends 556.

また、ステツプ５４４でノツクによる修正実行
が完了していると判断された場合、ステツプ５５
８に移行して点火時期修正量ΔθADV（ｔ）が次
式より求められる。 Further, if it is determined in step 544 that the correction execution by knocking has been completed, the process proceeds to step 55.
8, the ignition timing correction amount ΔθADV(t) is obtained from the following equation.

ΔθADV（ｔ）＝ΔθADV（ｔ−１）＋ΔθADV2
…(3) 式(3)において、ΔθADV（ｔ−１）は修正直前
の修正量であり、ΔθADV2は通常修正量である。
この通常修正量ΔθADV2は修正最小単位を意味
している。ステツプ５５８で求められた点火時期
修正量ΔθADV（ｔ）はステツプ５４２で求めら
れた基本点火時期θADV（BASE）に加えられる。
即ち、点火時期θADV（ｔ）は、 θADV（ｔ）＝θADV（BASE）＋ΔθADV（ｔ）
…(4) から求められる。 ΔθADV (t) = ΔθADV (t-1) + ΔθADV2
...(3) In equation (3), ΔθADV (t-1) is the correction amount immediately before correction, and ΔθADV2 is the normal correction amount.
This normal correction amount ΔθADV2 means the minimum correction unit. The ignition timing correction amount ΔθADV(t) determined in step 558 is added to the basic ignition timing θADV(BASE) determined in step 542.
That is, the ignition timing θADV (t) is: θADV (t) = θADV (BASE) + ΔθADV (t)
...(4).

この式(4)から明らかなように、ノツクの発生に
よつてノツクの強度に応じて遅角させた点火時期
を、ノツクが消滅したときには点火時期制御周期
ごとに最小修正単位の点火時期修正量で進角方向
に増加させている。 As is clear from this equation (4), when a knock occurs, the ignition timing is retarded according to the strength of the knock, and when the knock disappears, the ignition timing correction amount is the minimum correction unit for each ignition timing control cycle. is increased in the advance direction.

ステツプ５６０で求められた点火時期θADV
（ｔ）はステツプ５５２でアドバンスレジスタ２
０２に設定され後、前記と同様にステツプ５５４
で通電開始時期制御ルーチンが実行されてタスク
終了５５６となる。 Ignition timing θADV found in step 560
(t) is advanced register 2 in step 552.
02, step 554 is performed as before.
The energization start timing control routine is executed at step 556, and the task ends at step 556.

以上説明したように点火時期が制御される結
果、ノツクの発生と同時にノツク消滅処理がノツ
クの強度に応じて行われ、ノツク消滅処理後は点
火時期を進角方向に最小修正単位で増加させるの
で、常にノツク直前に点火時期が最適状態に高精
度に設定されることになり、走行性の向上とエン
ジン出力を最大に維持することができ、エンジン
効率を高めかつ排気ガス対策上極めて有益であ
る。特に、ターボチヤージヤーを付加したエンジ
ンには極めて有効である。 As a result of controlling the ignition timing as explained above, the knock extinguishing process is performed according to the strength of the knock at the same time as the knock occurs, and after the knock extinguishing process, the ignition timing is increased in the advance direction by the minimum correction unit. The ignition timing is always set to the optimum state with high precision just before the engine starts, improving driving performance and maintaining maximum engine output, which is extremely beneficial in terms of improving engine efficiency and reducing exhaust emissions. . Particularly, it is extremely effective for engines equipped with a turbocharger.

第９図には点火時期制御ルーチンの他の実施例
が示されている。この点火時期制御ルーチンは、
第８図に示す点火時期制御ルーチンにエンジンの
回転数による制御ステツプを付加したもので、高
回域における点火時期のノツク修正の悪影響を除
去したものである。即ち、ステツプ５４２の後
に、ステツプ６００を設けてエンジン回転数Ｎが
予め設定した値NK以上か否か（Yes、No）を判
断し、予め設定した値NK未満の場合（No）に
は、第８図に示す点火時期制御ルーチンと同様で
あるが、予め設定した値NK以上の場合（Yes）
にはステツプ６０２で点火時期修正量ΔθADV
（ｔ）＝０とする。この結果、ステツプ６０４で点
火時期θADV（ｔ）は基本点火時期θADV
（BASE）のみとされ、この値はステツプ５５２
でアドバンスレジスタ２０２に設定される。その
他のステツプは第８図に示すルーチンと同様であ
るので、その説明を省略する。 FIG. 9 shows another embodiment of the ignition timing control routine. This ignition timing control routine is
This is the ignition timing control routine shown in FIG. 8 with a control step based on the engine speed added, thereby eliminating the adverse effects of the ignition timing knock correction in the high engine speed range. That is, after step 542, step 600 is provided to determine whether the engine rotation speed N is equal to or greater than a preset value NK (Yes, No), and if it is less than the preset value NK (No), the It is the same as the ignition timing control routine shown in Figure 8, but if it is greater than the preset value NK (Yes)
In step 602, the ignition timing correction amount ΔθADV
Let (t)=0. As a result, in step 604, the ignition timing θADV(t) is changed to the basic ignition timing θADV.
(BASE), and this value is set in step 552.
is set in the advance register 202. Since the other steps are the same as the routine shown in FIG. 8, their explanation will be omitted.

次に、本実施例の点火時期制御の実施結果を第
１０図について説明する。図において、Ａはエン
ジンの始動から発進、走行に至るエンジン回転数
Ｎ（rpm）の推移を示し、Ｂは車速である。Ｃは
点火時期における進角度（゜）を示し、縦軸は上
死点からの角度を示している。点火進角度の推移
は、ノツク制御の実行を示している。 Next, the implementation results of the ignition timing control of this embodiment will be explained with reference to FIG. In the figure, A indicates the change in engine rotational speed N (rpm) from starting the engine to starting the vehicle and driving the vehicle, and B indicates the vehicle speed. C indicates the advance angle (°) in the ignition timing, and the vertical axis indicates the angle from top dead center. The change in the ignition advance angle indicates the execution of knock control.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、ノツク
検出装置によりノツクの強度に応じた数のパルス
を出力し、ノツク発生のたびに直接その出力パル
スの数に応じて点火時期を修正するようにしてい
ることから、ノツク発生ごとに次の点火時期がそ
のノツクの強度に応じた修正値だけ遅角される。
これにより、点火時期がノツク直前の最適状態に
維持されるように制御されるので、ノツク音によ
る走行性の低下は防止されるとともに、エンジン
出力を最大に維持でき、エンジン効率を高めるこ
とができる。 As explained above, according to the present invention, the knock detection device outputs a number of pulses corresponding to the intensity of the knock, and each time a knock occurs, the ignition timing is corrected directly according to the number of output pulses. Therefore, each time a knock occurs, the next ignition timing is retarded by a correction value corresponding to the strength of the knock.
As a result, the ignition timing is controlled to be maintained at the optimal state just before knocking, which prevents a drop in driving performance due to knocking noise, and also maintains maximum engine output, increasing engine efficiency. .

また、ノツクが検出されないときは、点火時期
制御周期ごとに段階的に遅角方向に修正制御する
ことから、ノツク直前まで点火進角を進めること
になり、エンジン出力が最大に保持されることに
なる。 In addition, if a knock is not detected, the ignition timing is corrected in a step-by-step retard direction every ignition timing control cycle, so the ignition advance is advanced until just before the knock, and the engine output is maintained at its maximum. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明のエンジンの点火時期制御装置
の実施例を示すブロツク図、第２図は第１図中の
入出力インターフエイス回路の点火時期制御のた
めの基本構成を示すブロツク図、第３図Ａ〜Ｉは
第２図の回路の作動を示すタイムチヤート、第４
図はノツク検出回路の具体的構成を示す回路図、
第５図Ａ〜Ｉはその作動を示すタイムチヤート、
第６図は割込処理を示すフローチヤート、第７図
はノツク信号処理ルーチンを示すフローチヤー
ト、第８図は点火時期制御ルーチンを示すフロー
チヤート、第９図は点火時期制御ルーチンの他の
実施例を示すフローチヤート、第１０図Ａ，Ｂ，
Ｃは実施結果を示すグラフである。１２……CPU、１４……ROM、１６……
RAM、１８……バス、２０……入出力インター
フエイス回路、３０……ノツク検出装置、４０…
…クランク角センサ、５０……負荷センサ。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the engine ignition timing control device of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the basic configuration for ignition timing control of the input/output interface circuit in FIG. Figures A to I are time charts showing the operation of the circuit in Figure 2;
The figure is a circuit diagram showing the specific configuration of the knock detection circuit.
Figures A to I are time charts showing the operation;
FIG. 6 is a flowchart showing the interrupt processing, FIG. 7 is a flowchart showing the knock signal processing routine, FIG. 8 is a flowchart showing the ignition timing control routine, and FIG. 9 is another implementation of the ignition timing control routine. Flowchart showing an example, Figure 10 A, B,
C is a graph showing the implementation results. 12...CPU, 14...ROM, 16...
RAM, 18...bus, 20...input/output interface circuit, 30...knock detection device, 40...
...Crank angle sensor, 50...Load sensor.

Claims

【特許請求の範囲】[Claims]

１エンジンの回転情報を取込んでデイジタル演
算処理に基づきエンジンの点火時期を制御する点
火時期制御装置において、エンジンに発生するノ
ツクを検出しこのノツク状態の強度に対応した数
のパルスを発生するノツク検出装置と、このノツ
ク検出装置の出力パルス数に直接応じて点火時期
の修正値を求め、この修正値で点火時期を遲角修
正するとともに、修正後にノツクが検出されない
ときは点火時期制御周期ごとに点火時期を進角方
向に段階的に増加して修正制御する制御手段とを
含んで構成したことを特徴とするエンジンの点火
時期制御装置。1 In an ignition timing control device that takes in engine rotation information and controls the engine's ignition timing based on digital calculation processing, a knock that detects a knock occurring in the engine and generates a number of pulses corresponding to the intensity of the knock state A correction value for the ignition timing is determined directly according to the detection device and the number of output pulses of this knock detection device, and the ignition timing is corrected using this correction value, and if no knock is detected after correction, the correction value is adjusted every ignition timing control cycle. 1. An ignition timing control device for an engine, comprising: a control means for increasing the ignition timing stepwise in an advance direction to perform corrective control;