JPH0472466A - Internal combustion engine control device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent the damage of an engine while heightening engine output by providing a knocking control means for delaying the ignition timing by the value corresponding to a knocking level and returning it gradually to the origin after suppressing the generation of knocking. CONSTITUTION:There are provided a knocking detecting means M10 for detecting a knocking level when knocking is generated to an engine M1, and a knocking control means M11 for delaying the ignition timing by the value corresponding to the knocking level and returning it gradually to the origin after suppressing the generation of knocking. With this constitution, an ignition angle is returned by the specified value upon the generation of knocking, so that knocking is stopped. Afterwards, the ignition angle is gradually advanced to increase engine output. In case knocking is generated again at this time, the same process is repeated.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エンジンから大きな出力を収り出すようにし
た内燃機関の制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that is adapted to generate a large output from the engine.

［従来の技術］ 従来、エンジンから大きな出力を取り出すためには点火
時期を操作することによって実現できることが知られて
いる。このため、点火時期を繰作しながら出力が最大の
箇所を求めれば、そのエンジンの最大出力を引き出すこ
とが可能になる。[Prior Art] Conventionally, it has been known that large output can be obtained from an engine by manipulating the ignition timing. Therefore, by repeatedly adjusting the ignition timing and finding the point where the output is maximum, it is possible to extract the maximum output from the engine.

［発明が解決しようとする課Ｍ］ しかしながら、エンジンから大きな出力を収り出すこと
によってノッキングが発生し易くなり、最大出力を取り
出しているときにノッキングが発生するとエンジンの破
損につながると言う課題があった。[Problem M to be solved by the invention] However, there is a problem that knocking is more likely to occur by extracting a large output from the engine, and if knocking occurs while extracting the maximum output, it can lead to engine damage. there were.

したがって本発明の目的は、大きな出力を取り出しても
ノッキングによってエンジンに破壊にいたらない内燃機
関の制御装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that does not cause damage to the engine due to knocking even when a large output is extracted.

［課題を解決するための手段］ エンジンにノッキングが発生しているときノッキングレ
ベルを検出するノック検出手段と、前記ノッキングレベ
ルに応じた値だけ点火時期を遅らせノッキングの発生を
抑えてから徐々に元に戻すノック制御手段とを備えたも
のである。[Means for solving the problem] Knock detection means detects the knocking level when knocking occurs in the engine, and the ignition timing is delayed by a value corresponding to the knocking level, and the ignition timing is gradually restored after suppressing the occurrence of knocking. It is equipped with a knock control means for returning to the original state.

［作用］ ノッキングが発生すると点火角度が所定値だけ戻される
ので、ノッキングが停止する。その後。[Operation] When knocking occurs, the ignition angle is returned by a predetermined value, so the knocking stops. after that.

徐々に点火角度を進めるので、エンジン出力が増加する
。ここでまたノッキングが発生すると前記と同じ処理が
繰り返し行われる。As the ignition angle is gradually advanced, engine power increases. If knocking occurs again, the same process as described above is repeated.

［実施例］ 第１図は本発明の構成要素を示すブロック図である０図
においてＭｌは制御対象であるエンジン、Ｍｌは機関の
負荷を検出する負荷検出手段であり、例えば第６図のエ
アフローメータ９またはスロットル弁１０がそれに該当
する。Ｍ３はクランク角を検出するクランク角検出手段
であり、例えば第６図のクランク角センサ１６がそれに
該当する。[Example] Fig. 1 is a block diagram showing the components of the present invention. In Fig. 0, Ml is an engine to be controlled, and Ml is a load detection means for detecting the load of the engine. The meter 9 or the throttle valve 10 corresponds to this. M3 is a crank angle detection means for detecting the crank angle, and for example, the crank angle sensor 16 in FIG. 6 corresponds to this.

Ｍ４はシリンダ内圧力を検出する圧力検出手段で、例え
ば第６図の圧力センサ１９がそれに該当する。M4 is a pressure detection means for detecting the cylinder internal pressure, such as the pressure sensor 19 shown in FIG. 6, for example.

Ｍ６は回転数検出手段であり、クランク角検出手段Ｍ３
の出力信号Ｓ３から信号のタイミング周期を求め、エン
ジンの回転数を検出する。M6 is rotation speed detection means, and crank angle detection means M3
The timing period of the signal is determined from the output signal S3, and the rotational speed of the engine is detected.

Ｍｌは図示平均有効圧検出手段であり、クランク角検出
手段Ｍ３の出力Ｓ３と、圧力検出手段Ｍ４の出力Ｓ３か
ら角クランク角毎のシリンダ内圧力をＰｎ、クランク角
が所定角度（例えば２度）変化する毎の工程容積の変化
分をΔＶ、工程容積を■とした場合、（１）式によって
求められる。Ml is an indicated mean effective pressure detection means, and Pn is the cylinder pressure for each crank angle from the output S3 of the crank angle detection means M3 and the output S3 of the pressure detection means M4, and the crank angle is a predetermined angle (for example, 2 degrees). When the change in process volume each time is ΔV and the process volume is ■, it is determined by equation (1).

Ｐｉ−Σ（ＰｎＸΔＶ）／Ｖ、−−−・　ｉｌｌ＋１１
式においてＶは一定であるから（２！Ｊ式が成立する。Pi-Σ(PnXΔV)/V, --- ill+11
Since V is constant in the equation (2!J equation holds true).

Ｐｉ＝Ｐｉ＋Δ■×Ｐｎ・・・　−・・・（２１Ｍ８は
運転状態判定手段であり、負荷検出手段Ｍ２の出力Ｓ１
と、回転数検出手段Ｍ６の出力から現在の運転状態を判
定する。Ｍ９はＰｉｍａｘ制御手段であり、運転状態判
定手段Ｍ９からの出力と図示平均有効圧検出手段Ｍ７の
出力から、エンジンが所定の運転状態であるときに、図
示平均有効圧の平均値Ｐｉが最大となるように制御して
点火時期の決定する０Ｍ１０はノック検出手段であり、
シリンダ内圧力検出手段Ｍ４Ｖの出力からノッキングレ
ベルを検出する。Pi=Pi+Δ■×Pn... -...(21M8 is the operating state determination means, and the output S1 of the load detection means M2
Then, the current operating state is determined from the output of the rotation speed detection means M6. M9 is a Pimax control means that determines, based on the output from the operating state determining means M9 and the output from the indicated mean effective pressure detecting means M7, that the average value Pi of the indicated mean effective pressure is the maximum when the engine is in a predetermined operating state. 0M10 is a knock detection means that controls the ignition timing to determine the ignition timing.
The knocking level is detected from the output of the cylinder pressure detection means M4V.

Ｍｌｌはノック制御手段であり、ノック検出手段ＭＩＯ
の出力からノッキングが検出されたとき、そのノッキン
グレベルに応じて一時的に点火時期を一定置遅らせてノ
ッキングの発生を抑制し、定周期毎に所定量ずつもとの
点火時期に戻す。Mll is knock control means, knock detection means MIO
When knocking is detected from the output, the ignition timing is temporarily delayed by a certain amount according to the knocking level to suppress the occurrence of knocking, and the ignition timing is returned to the original ignition timing by a predetermined amount at regular intervals.

Ｍｌ２は制御方法選択手段であり、Ｐ　ｉｍａｘｌ制御
手段Ｍ９によって図示平均有効圧の平均値が最大となる
ようにＩ１１御を行っているときに、ノック検出手段Ｍ
ＩＯによってノックが検出された場合、そのＰｉｍａｘ
制御手段によって決定された点火時期を記憶して、ノッ
ク制御手段Ｍｌｌに切り換えて制御する。Ml2 is a control method selection means, and when the P imaxl control means M9 is controlling I11 so that the average value of the indicated average effective pressure is maximized, the knock detection means M
If a knock is detected by IO, its Pimax
The ignition timing determined by the control means is stored and controlled by switching to the knock control means Mll.

Ｍ５は点火手段であり、制御選択手段Ｍ１２によって選
択された制御手段より与えられた点火時期制御信号に応
じて点火装置を操作し、点火を行うものであり、例えば
トランジスタ式の点火装置（パワートランジスタスイッ
チング回路と点火コイルからなる装置）と点火プラグ１
３を用いることができる。。M5 is an ignition means, which operates an ignition device to ignite according to an ignition timing control signal given by the control means selected by the control selection means M12, such as a transistor type ignition device (power transistor). A device consisting of a switching circuit and an ignition coil) and a spark plug 1
3 can be used. .

次に本発明の一実施例について説明する。Next, one embodiment of the present invention will be described.

第３図はＰｉ■ａｘｌ制御によって点火時期を進角させ
た場合のＰｉ値の変化とノッキング発生領域を示した図
である。この図かられかる通り、点火時期を准めると、
Ｐｉ値は増加するがＡ点でノッキングが発生する。この
ときに制御方法をノック制御に切り換えて、ノック検出
手段ＭＩＯの出力からノッキングレベルを検出し、その
ノッキングレベルに応じて点火時期を一時的に記号Ｒで
示す菫だけ遅らせ、Ｂ点にしてノックを抑制する。FIG. 3 is a diagram showing the change in Pi value and the knocking occurrence region when the ignition timing is advanced by Pi*axl control. As you can see from this diagram, if you adjust the ignition timing,
Although the Pi value increases, knocking occurs at point A. At this time, the control method is switched to knock control, the knocking level is detected from the output of the knocking detection means MIO, and the ignition timing is temporarily delayed by the violet indicated by the symbol R according to the knocking level, and the ignition timing is set to point B and the knocking occurs. suppress.

第４図は制御による点火時期の状態を示したものであり
、縦軸に点火時期、横軸に時間をとってノッキング発生
後のノック制御方法を示した図である。ノッキングが発
生するまではＰｉｍａｘによって点火時期は順次進角し
ているが、ノッキングが発生したとき一時的に記号Ｒで
示す量だけ点火時期を遅らせて、一定周期毎に記号Ｙで
示す量ずつ元の点火時期まで戻している。ここでＲＪ、
ｔ　Ｙより十分大きな値である。FIG. 4 shows the state of the ignition timing under control, and is a diagram showing the knock control method after knocking occurs, with the vertical axis representing the ignition timing and the horizontal axis representing time. Until knocking occurs, the ignition timing is sequentially advanced by Pimax, but when knocking occurs, the ignition timing is temporarily delayed by the amount indicated by the symbol R, and then re-adjusted by the amount indicated by the symbol Y at regular intervals. The ignition timing has been returned to that of the previous one. Here R.J.
This value is sufficiently larger than tY.

このように点火時期を操作した場合、Ｐｉ値は第５図に
示したように変化する。このようにＳＯｔすることによ
り、点火時期をノッキング発生限界の地点、即ちＰｉが
最大ときる点火時期に維持することができる。When the ignition timing is manipulated in this way, the Pi value changes as shown in FIG. By performing SOt in this manner, the ignition timing can be maintained at the point at which knocking occurs, that is, at the ignition timing where Pi is at its maximum.

次に本発明の具体的方法について説明する。Next, a specific method of the present invention will be explained.

第２図はｐｉｍａｘｌｊＪ１１手段と制御方法選択手段
を負荷した動作を示すフローチャートである。先ずステ
ップ２０１．２０２でノック制御に用いる進角制御量Ｓ
と遅角制御量Ｒを零クリアし、ノッキングが発生するま
でその制御ｆｉｓ、Ｒはセットしない０次いでステップ
２０３でノック検出手段Ｍ１０からの信号を読み込む、
ノック検出はノッキングの強度が所定値以上になると、
コンピュータのＲＡ　Ｍ内に設けられたノックフラグ（
Ｆｎｋ）がセットされ、ノック強度が所定値以下になる
とノックフラグＦｎｋがクリアされるような割り込み処
理構成になっている。ノッキングの発生状態はこのノッ
クフラグＦｎｋによって判断する。このステップ２０３
で読み込む信号はノッキングが発生した場合にノッキン
グの強度に応じて点火時期を遅らせるために読み込む。FIG. 2 is a flowchart showing the operation loaded with the pimaxljJ11 means and the control method selection means. First, in steps 201 and 202, the advance angle control amount S used for knock control is
and clears the retard control amount R to zero, and does not set the control fis and R until knocking occurs.Next, in step 203, the signal from the knock detection means M10 is read.
Knock detection detects when the knocking intensity exceeds a predetermined value.
Knock flag installed in the computer's RAM (
The interrupt processing configuration is such that the knock flag Fnk is set and the knock flag Fnk is cleared when the knock intensity becomes less than a predetermined value. The occurrence state of knocking is determined by this knock flag Fnk. This step 203
The signal read in is used to delay the ignition timing according to the strength of knocking when knocking occurs.

次に、ステップ２０４でノッキングの発生をノックフラ
グＦｎｋで判断し、Ｆｎｋ＝Ｏの場合はノッキング発生
なしと判断し、ステップ２１０へ移行する。ステップ２
１０ではノック制御用の遅角制御量が既にセットされて
いるがどうかを判断して、Ｒ＝０のときステップ２１１
のＰｉ■ａｘ制御を実行する。Ｐｉ■ａｘ制御は図示平
均有効圧を最大にする制御である。Next, in step 204, the occurrence of knocking is determined using the knock flag Fnk, and if Fnk=O, it is determined that no knocking has occurred, and the process proceeds to step 210. Step 2
In step 10, it is determined whether the retard control amount for knock control has already been set, and if R=0, step 211
Executes Pi*ax control. The Pi*ax control is a control that maximizes the indicated mean effective pressure.

ステップ２１０において既に遅角制御量Ｒがセットされ
ていたときには、ノッキングば発生してノック制御が実
行されていると判断し、ステップ２１２に移行する。ス
テップ２１２では第４図に示した徐々に進角する制御量
Ｙの積算値Ｓが遅角制御ＩＲに対してＲ≦Ｓの関係にな
ったかどうかを判断して、関係が満足している場合はス
テップ２１３に示すようにＲ，Ｓの両方の値をクリアし
て再度Ｐ　ｉｍａｘ制御を行う、ステップ２１２におい
て前記関係が満たされていない場合には、点火時期がノ
ック限界まで進角していないため、ステップ２１４にお
いて第４図に示すように少しずつ徐々に進角させる。し
たがってステップ２１４に移行して進角制御量ＳにＹを
加算してステップ２１５に移る。If the retard control amount R has already been set in step 210, it is determined that knocking has occurred and knock control is being executed, and the process proceeds to step 212. In step 212, it is determined whether the integrated value S of the gradually advancing control amount Y shown in FIG. 4 has a relationship of R≦S with respect to the retard control IR. If the relationship is satisfied, As shown in step 213, both R and S values are cleared and P imax control is performed again. If the above relationship is not satisfied in step 212, the ignition timing has not been advanced to the knock limit. Therefore, in step 214, the angle is gradually advanced little by little as shown in FIG. Therefore, the process proceeds to step 214, where Y is added to the advance angle control amount S, and the process proceeds to step 215.

ステップ２０４においてノックフラグＦｎｋのフラグチ
エツクを行った結果がＦｎｋ＝１でノッキンングが発生
していると判断した場合は、ステップ２０５へ移行する
。ノッキングが発生している場合はＰｉ■ａｘ制御を中
止して、制御方法をノック制御に切り換えて点火時期を
制御する。ステップ２０５では第４図で示すＡ点の値、
即ちＰｉｍａｘ制御によって得られたＰｉの平均値が最
大となる点火時期を記憶してステップ２０６へ移る。ス
テップ２０６では、ノッキングレベルに応じた遅角制御
量Ｒを予め記憶しておいた値から読み込んで、ステップ
２０７においてＲをその読み込んだ値にセットし、ステ
ップ２０８において進角制御量Ｓをクリアし、ステップ
２１５へ移行する。If the result of checking the knock flag Fnk in step 204 is Fnk=1 and it is determined that knocking has occurred, the process moves to step 205. If knocking occurs, Pi*ax control is stopped, the control method is switched to knock control, and the ignition timing is controlled. In step 205, the value of point A shown in FIG.
That is, the ignition timing at which the average value of Pi obtained by the Pimax control is the maximum is stored, and the process moves to step 206. In step 206, the retard angle control amount R corresponding to the knocking level is read from a previously stored value, and in step 207, R is set to the read value, and in step 208, the advance angle control amount S is cleared. , the process moves to step 215.

ステップ２１５では前ステップまでにセットされた点火
時期制御量Ｒ，Ｓを図示の式に代入し点火時期を決定す
る。なお、ＢＡＳはＰｉｍａｘ１４御で得られた点火時
期制御量であり、αは各種補正係数を示す。In step 215, the ignition timing control amounts R and S set up to the previous step are substituted into the illustrated equation to determine the ignition timing. Note that BAS is the ignition timing control amount obtained by controlling Pimax14, and α indicates various correction coefficients.

「発明の効果１ 以上説明したように本発明は、ノック発生限界まで点火
角を進め、ノックが発生したした場合は進角を所定量だ
け遅らせてから徐々にもとに戻し、再度ノックが発生し
た場合はその操作を繰り返すようにしたので、ノックが
継続しないので、エンジン出力を高めながらエンジンを
破損することがないという効果を有する。Effects of the Invention 1 As explained above, the present invention advances the ignition angle to the knock occurrence limit, and when knock occurs, the advance angle is delayed by a predetermined amount and then gradually returned to the original value, so that knock occurs again. If this happens, the operation is repeated, so knocking does not continue, and the engine output can be increased without damaging the engine.

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

第１図は本発明の構成要素を示すブロック図、第２図は
本発明の具体的手法を示すフローチャート、第３図は進
角と図示平均有効圧の関係を示すグラフ、第４図は時間
の進角の関係を示すグラフ、第５図は時間と図示平均有
効圧の関係を示すグラフ、第６図は本発明をてきようし
た装置の構成を示す図である。 Ｍｌ・・・・エンジン、Ｍ２・・−・負荷検出手段、Ｍ
３−・・・クランク角検出手段、Ｍ４・−・・シリンダ
内圧力検出手段、Ｍ５−−・・点火手段、Ｍ６・・・・
回転数検出手段、Ｍ７−・・・図示平均有効圧力検出手
段、Ｍ８・−・・運転状！Ｓ判定手段、Ｍ９・・・・図
示平均有効圧最大値制御手段、ＭＩＯ・・・・ノック検
出手段、Ｍｌｌ・・・・ノック検出手段、Ｍ１２・・・
・制御方法選択手段、６−・・・燃料噴射弁、７・・・
・コールドスタートバルブ、８・・・・エアフローメー
タ、スロットル弁、ｌ】・・・・吸気マニホールド、１
２・・・・シリンダ、１３・・・・点火プラグ、１４・
・・・排気マニホールド、１５−・・−水温センサ、６
・・・−クランク角センサ、１７−・・・点火装置、１
８・・・・制御装置、１９−・−・圧力センサ、４０−
・・・排気センサ。Fig. 1 is a block diagram showing the components of the present invention, Fig. 2 is a flowchart showing a specific method of the invention, Fig. 3 is a graph showing the relationship between advance angle and indicated mean effective pressure, and Fig. 4 is time. FIG. 5 is a graph showing the relationship between time and indicated mean effective pressure. FIG. 6 is a diagram showing the configuration of an apparatus using the present invention. Ml...Engine, M2...Load detection means, M
3--Crank angle detection means, M4--Cylinder pressure detection means, M5--Ignition means, M6--
Rotation speed detection means, M7-- Indicated average effective pressure detection means, M8-- Operating condition! S determination means, M9...indicated mean effective pressure maximum value control means, MIO...knock detection means, Mll...knock detection means, M12...
- Control method selection means, 6-... fuel injection valve, 7...
・Cold start valve, 8... Air flow meter, throttle valve, l】... Intake manifold, 1
2...Cylinder, 13...Spark plug, 14...
...Exhaust manifold, 15--Water temperature sensor, 6
...-Crank angle sensor, 17--Ignition device, 1
8...Control device, 19--Pressure sensor, 40-
...Exhaust sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 点火時期を制御してエンジン出力を増加させる内燃機関
の制御装置において、 エンジンにノッキングが発生しているときノッキングレ
ベルを検出するノック検出手段と、前記ノッキングレベ
ルに応じた値だけ点火時期を遅らせノッキングの発生を
抑えてから徐々に元に戻すノック制御手段とを備えたこ
とを特徴とする内燃機関の制御装置。[Scope of Claim] A control device for an internal combustion engine that increases engine output by controlling ignition timing, comprising a knock detection means for detecting a knocking level when knocking occurs in the engine, and a value corresponding to the knocking level. A control device for an internal combustion engine, comprising a knock control means that delays the ignition timing to suppress the occurrence of knocking and then gradually returns it to the original state.