JPH0765557B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は過渡的な空燃比のずれによるノッキングの発生
を防止するための内燃機関用制御装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a control device for an internal combustion engine for preventing knocking due to a transient shift of the air-fuel ratio.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、過渡的な空燃比のずれによるノッキングの発生を
防止するため、内燃機関の急加速を検出すると、所定の
時間または所定の点火回数の間、速やかに点火時期を遅
角させるものが考えられている（例えば、特開昭57−99
269号公報）。Conventionally, in order to prevent the occurrence of knocking due to a transient shift of the air-fuel ratio, it is considered that when the rapid acceleration of the internal combustion engine is detected, the ignition timing is promptly retarded for a predetermined time or a predetermined number of ignitions. (For example, JP-A-57-99
No. 269).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

ところが、上述した従来のものでは、単に、加速時を検
出すると点火時期を所定量だけ遅角させるのみのもので
あるので、過渡時の空燃比のずれが適確に判断できず、
また加速度合に関係なく遅角量が一定であるので急加速
時には問題ないが、緩加速時においては、余分に遅角す
ることになるため、運転性が悪化するという問題があ
る。However, in the above-mentioned conventional one, since the ignition timing is only retarded by a predetermined amount when the acceleration time is detected, the deviation of the air-fuel ratio during the transition cannot be accurately determined,
In addition, since the amount of retard angle is constant regardless of the degree of acceleration, there is no problem during sudden acceleration, but during slow acceleration, there is a problem that drivability deteriorates because of an additional retard.

そこで、本発明は、過渡時の空燃比のずれに対応して点
火時期を良好に制御して運転性を向上するようにしたも
のである。Therefore, the present invention is to improve the drivability by appropriately controlling the ignition timing in response to the shift of the air-fuel ratio during the transition.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そのため本発明は第１図に示す如く、機関速度を検出す
る機関速度検出手段と、機関負荷状態を検出する機関負
荷状態検出手段と、これら各検出手段よりの検出結果に
応じて点火時期を決定する点火時期決定手段と、内燃機
関の負荷変化量が所定値以上のとき燃料の非同期噴射を
実行する非同期噴射手段と、この非同期噴射手段による
非同期噴射量に応じて、この非同期噴射量が多い程遅角
量が多くなるように前記点火時期の遅角量を決定する遅
角量決定手段とを備える内燃機関用制御装置を提供する
ものである。Therefore, according to the present invention, as shown in FIG. 1, the engine speed detecting means for detecting the engine speed, the engine load state detecting means for detecting the engine load state, and the ignition timing are determined according to the detection results from these detecting means. Ignition timing determining means, asynchronous injection means for performing asynchronous injection of fuel when the load change amount of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined value, and the larger the asynchronous injection quantity, the greater the delay angle. The invention provides a control device for an internal combustion engine, comprising: a retard amount determining means for determining the retard amount of the ignition timing so as to increase the amount.

〔作用〕[Action]

これにより、機関速度検出手段と機関負荷状態検出手段
とよりの検出結果に応じて点火時期決定手段により点火
時期を決定すると共に、内燃機関の負荷変化量が所定値
以上のとき燃料の非同期噴射を実行する非同期噴射手段
による非同期噴射量に応じて、この非同期噴射量が多い
程遅角量が多くなるように遅角量決定手段により点火時
期の遅角量を決定する。Thus, the ignition timing is determined by the ignition timing determination means according to the detection results of the engine speed detection means and the engine load state detection means, and the asynchronous injection of fuel is performed when the load change amount of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined value. According to the asynchronous injection amount to be executed by the asynchronous injection unit, the retard amount determining unit determines the retard amount of the ignition timing so that the larger the asynchronous injection amount, the larger the retard amount.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を図に示す実施例について説明する。第２図
はシステム構成の接続関係図であり、１は吸気量を制御
するスロットル弁1aの回転軸に取り付けたポテンショメ
ータにてなるスロットル開度センサであり、エンジン制
御用コントローラ４にスロットル開度を電圧信号として
接続供給するものである。２はディストリビュータ８に
内蔵された回転角センサで、例えば強磁性体からなる回
転体の所定の角度位置毎に凸起を設けると共に、その円
周上の所定位置に永久磁石と発電コイルを配置し、ディ
ストリビュータ軸が回転することによって発生する電圧
信号がエンジン制御用コントローラ４にクランク角度位
置信号として接続供給してあり、エンジン９に組付け時
初期調整を施す。The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 2 is a connection diagram of the system configuration. Reference numeral 1 is a throttle opening sensor which is a potentiometer attached to the rotary shaft of the throttle valve 1a for controlling the intake air amount, and the throttle opening is set to the controller 4 for engine control. It is connected and supplied as a voltage signal. Reference numeral 2 denotes a rotation angle sensor incorporated in the distributor 8. For example, a protrusion is provided at a predetermined angular position of a rotating body made of a ferromagnetic material, and a permanent magnet and a magneto coil are arranged at predetermined positions on the circumference thereof. A voltage signal generated by the rotation of the distributor shaft is connected and supplied to the engine control controller 4 as a crank angle position signal, and the engine 9 is subjected to initial adjustment during assembly.

３は半導体歪ゲージと増幅器とを組み合わせた圧力セン
サで、歪ゲージの片面を真空室に保ち、他面に受圧室を
設けた構造とし、受圧室とエンジンのスロットル弁下流
の吸気管とがゴム管等で連通してある。Reference numeral 3 is a pressure sensor in which a semiconductor strain gauge and an amplifier are combined. One side of the strain gauge is kept in a vacuum chamber and a pressure receiving chamber is provided on the other side. The pressure receiving chamber and the intake pipe downstream of the engine throttle valve are made of rubber. It communicates with a pipe.

４はタイマー、コンペアレジスタ、アキュームレータと
ROM、RAM、コントローラ等をワンチップ化したマイクロ
コンピュータと入出力バッファ、定電圧電源、ノイズフ
ィルタ等を含んで構成したエンジン制御用のコントロー
ラであり、エンジン回転速度と機関負荷状態をなす吸気
管負圧とで定まる運転条件毎にあらかじめ選定した定常
的な点火時期及び燃料噴射時間が記憶してあり、所定の
運転条件に対応した点火時期と噴射時間の制御量を演算
して出力するものである。4 is a timer, compare register, accumulator
A controller for engine control that includes a microcomputer with ROM, RAM, controller, etc. in one chip, an input / output buffer, a constant voltage power supply, a noise filter, etc. The steady ignition timing and the fuel injection time that are selected in advance for each operating condition determined by the pressure are stored, and the ignition timing and the control amount of the injection time corresponding to the predetermined operating condition are calculated and output. .

７はイグニションコイルでエンジン制御用コントローラ
４に点火信号線６で接続してあり、コントローラ４から
出力された点火信号に従って１次コイルへ流れる電流と
遮断時期に基づいて２次コイルに高電圧を発生する。該
高電圧はレジスティブコードによってディストリビュー
タ８の中心電極に接続してある。An ignition coil 7 is connected to the engine control controller 4 by an ignition signal line 6, and a high voltage is generated in the secondary coil based on the current flowing to the primary coil and the cutoff timing according to the ignition signal output from the controller 4. To do. The high voltage is connected to the center electrode of the distributor 8 by a resistive cord.

10はインジェクタで図示しない燃料タンクからポンプに
て圧送され、一定圧に調節された燃料が鋼性の配管で接
続してあり、コントローラ４に噴射信号線５で接続して
あり、コントローラ４から出力された噴射信号に従って
インジェクタ10のコイルが通電されている間燃料を吸気
管内に噴射する。An injector 10 is pumped from a fuel tank (not shown) by a pump, and the fuel adjusted to a constant pressure is connected by a steel pipe and is connected to the controller 4 by an injection signal line 5 and output from the controller 4. Fuel is injected into the intake pipe while the coil of the injector 10 is energized according to the injection signal thus generated.

上記構成において、コントローラ４のマイクロコンピュ
ータは回転角センサ２からの入力信号の周期からその直
前の平均回転速度を検出すると共に、圧力センサ３の電
圧の大きさから吸気管圧力を推定し、プログラムされた
手順に従って次回の点火信号発生時期と噴射時間とを求
め、所定の角度信号発生時期をトリガとしてコンペアレ
ジスタに時刻設定を行なう。そして、タイマによるカウ
ント値がコンペアレジスタの時刻設定値と一致した時点
で出力ポートを反転する事により、点火信号若しくは噴
射信号のレベルを制御している。In the above configuration, the microcomputer of the controller 4 detects the average rotation speed immediately before from the cycle of the input signal from the rotation angle sensor 2, estimates the intake pipe pressure from the magnitude of the voltage of the pressure sensor 3, and is programmed. The next ignition signal generation timing and the injection time are obtained according to the procedure described above, and the time is set in the compare register by using the predetermined angle signal generation timing as a trigger. Then, when the count value of the timer matches the time set value of the compare register, the output port is inverted to control the level of the ignition signal or the injection signal.

また、スロットルセンサ１の電圧信号を一定時間周期毎
にコントローラ４のマイクロコンピュータで取り込み、
スロットル開度の絶対値と前回からの変化量とを演算
し、所定値以上の開度となった時は運転者が出力を要求
していることがわかるので、出力空燃比に相当する噴射
時間を増加補正する。Further, the voltage signal of the throttle sensor 1 is fetched by the microcomputer of the controller 4 at regular time intervals,
By calculating the absolute value of the throttle opening and the amount of change from the previous time, it can be seen that the driver is requesting output when the opening exceeds a predetermined value, so the injection time corresponding to the output air-fuel ratio To increase.

さらに、絶対値が所定値以下の範囲でも、変化量が大き
い場合は加速が行われたものとして一定時間の非同期噴
射を実行する。一定時間周期毎のスロットル開度の変化
が継続して発生している場合はその都度、非同期噴射を
実行するが、正規の噴射タイミングと重なった場合には
噴射時間を合計して噴射終わり時刻を延長する。この
時、非同期噴射実行回数を計数しておく。そして、この
非同期噴射実行回数に応じて加速時の点火時期の遅角量
を補正する。Further, even if the absolute value is in the range of the predetermined value or less, if the amount of change is large, it is assumed that acceleration has been performed, and the asynchronous injection for a fixed time is executed. Asynchronous injection is executed each time when the change in the throttle opening for a certain period of time continues to occur, but when it overlaps with the regular injection timing, the injection times are summed to determine the injection end time. Extend. At this time, the number of asynchronous injection executions is counted. Then, the retard amount of the ignition timing at the time of acceleration is corrected according to the number of times of asynchronous injection execution.

第３図はコンピュータのフローチャートで、（ａ）は全
体の構成を示し、（ｂ）はタイマー割込毎に起動される
スロットル開度の判別と非同期噴射の実行ルーチンであ
る。（ｃ）は回転角センサ信号の入力毎に起動される外
部割込処理ルーチンで、クランク角度位置を判別すると
共に角度位置に同期して実行する演算を割り付けてあ
る。又点火信号と噴射信号の出力処理を実行する。
（ｄ）は（ａ）における点火時期演算ルーチンをより詳
細に示すものである。FIG. 3 is a flow chart of the computer, (a) shows the overall configuration, and (b) is a routine for determining the throttle opening and executing asynchronous injection, which are activated at each timer interrupt. (C) is an external interrupt processing routine that is started each time a rotation angle sensor signal is input, and is assigned with an operation that determines the crank angular position and that is executed in synchronization with the angular position. Also, the output processing of the ignition signal and the injection signal is executed.
(D) shows the ignition timing calculation routine in (a) in more detail.

第４図は非同期噴射時間に対応する点火時期遅角量の一
例を図示したものである。一例としては１回当りの非同
期噴射時間を1msとしておくと、回転速度が低い時に加
速が発生した場合には点火周期が長い為、その間のスロ
ットル開度の変化に対応した非同期噴射の実行回数が多
くなり、例えば４回とすると、点火時期遅角量が４℃Ａ
と大きくなる。回転速度が高い時に加速が発生した場合
にはスロットル開度を読む回数が減るので、非同期の実
行回数が減り遅角量も減る。加速時のノッキングの発生
は過渡的な空燃比の変化により定常全負荷時の要求点火
時期では過進角となる為であり低速度程発生し易い。FIG. 4 illustrates an example of the ignition timing retard amount corresponding to the asynchronous injection time. As an example, if the asynchronous injection time per injection is set to 1 ms, the ignition cycle is long when acceleration occurs when the rotation speed is low. For example, if the number is 4 times, the ignition timing retard amount is 4 ° C
And grows. When acceleration occurs when the rotation speed is high, the number of times the throttle opening is read decreases, so the number of asynchronous executions decreases and the amount of retardation also decreases. The occurrence of knocking during acceleration is due to a transitional change in the air-fuel ratio, which causes an excessive advance at the required ignition timing during steady full load, and is likely to occur at lower speeds.

従って、スロットル開度変化の少ない緩加速では空燃比
の変化も緩やかであり定常の要求点火時期とほぼ一致し
ているので、ノックの発生はなく遅角する必要がない。
即ち空燃比が過渡的に追従出来ない領域に対して実行さ
れる非同期噴射を遅角量と対応させることにより、ノッ
クの発生を防ぐ事が出来る。Therefore, in the case of slow acceleration with little change in throttle opening, the change in the air-fuel ratio is gentle and almost coincides with the steady required ignition timing, so there is no knocking and there is no need to retard.
That is, knocking can be prevented by associating the asynchronous injection executed in the region where the air-fuel ratio cannot transiently follow up with the retard amount.

第５図は第２図図示装置における各部波形図を示すもの
で、（ａ）はスロットルセンサ１の出力電圧に対応して
得られるアイドル信号のオン、オフ波形を示すもので、
アイドルがオンからオフに変化したときが加速時を示す
ものである。（ｂ）は噴射信号を示すもので、イの部分
が加速時の非同期噴射を示すものである。（ｃ）は点火
時期を示すもので、加速時に、破線ロで示す基本進角値
に対し、ハで示す遅角幅にて、ニで示す遅角領域の間、
遅角している状態を示すものである。FIG. 5 is a waveform chart of each part in the apparatus shown in FIG. 2, and FIG. 5 (a) shows ON / OFF waveforms of the idle signal obtained corresponding to the output voltage of the throttle sensor 1.
When the idle changes from on to off, it indicates acceleration. (B) shows an injection signal, and the part (a) shows asynchronous injection at the time of acceleration. (C) shows the ignition timing, and during acceleration, with respect to the basic advance value indicated by the broken line B, with the retard width indicated by C, during the retard region indicated by D,
This is a state where the vehicle is retarded.

なお、加速の検出方法としては、吸気管圧力の変化量が
所定値以上になるのを検出したり、スロットル開度の角
度毎の入力周期が所定値以下になるのを検出するように
しても良い。The acceleration may be detected by detecting that the amount of change in intake pipe pressure exceeds a predetermined value, or by detecting that the input cycle for each angle of the throttle opening is below a predetermined value. good.

また、非同期噴射量の計数は、一定時間の噴射回数であ
る場合には噴射回数と遅角量を対応させても良く、非同
期要求を計数してまとめて噴射する場合には噴射時間と
遅角量を対応させると良い。The number of asynchronous injections may correspond to the number of injections and the delay amount when the number of injections is a fixed time, and when the asynchronous requests are counted and collectively injected, the injection time and the delay angle are compared. It is good to correspond the amount.

さらに、非同期噴射回数は点火周期毎に計数するか、同
期噴射周期毎に計数するか、回転角センサによる所定角
度間隔毎に計数するかのいずれでも良い。Further, the number of asynchronous injections may be counted for each ignition cycle, for each synchronous injection cycle, or for each predetermined angular interval by the rotation angle sensor.

また、点火時期遅角量は非同期噴射時間に対して、直線
比例、曲線比例、又はテーブル構成として与え、その実
行はその都度更新するか、最初に実行した値から一定の
勾配で減少する方法としても良い。Further, the ignition timing retard amount is given to the asynchronous injection time as a linear proportion, a curve proportion, or a table configuration, and its execution is updated each time, or as a method of decreasing it from the initially executed value with a constant gradient. Is also good.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように本発明においては、回転速度が低い時
に加速が発生した場合には点火周期が長いため、その間
の負荷の変化に対応した非同期噴射量が多くなり、点火
時期の遅角量も大きくなるが、回転速度が高い時に加速
が発生した場合には点火周期が短いため、その間の負荷
の変化に対応した非同期噴射量が減り遅角量も減ること
により、加速時のノッキングの発生は過渡的な空燃比の
変化により定常全負荷時の要求点火時期となるためであ
って低速度程発生し易いが、比同期噴射量が多い程点火
時期の遅角量を多く設定することによって、低速時の加
速時に発生し易いノッキングを良好に抑制しつつ、緩加
速から急加速までの広範囲の過渡時の空燃比のずれに対
応して点火時期を良好に制御して運転性を向上すること
ができるという優れた効果がある。As described above, in the present invention, when acceleration occurs when the rotation speed is low, the ignition cycle is long, so the asynchronous injection amount corresponding to the change in the load during that period increases, and the retard amount of the ignition timing also increases. However, if acceleration occurs when the rotation speed is high, the ignition cycle is short, so the amount of asynchronous injection corresponding to changes in the load during that period and the amount of retardation also decrease, so knocking during acceleration does not occur. This is because the required ignition timing at a steady full load is reached due to a transient change in the air-fuel ratio, and the lower the speed, the more likely it is to occur, but the larger the specific synchronous injection amount, the larger the retard amount of the ignition timing is set. To improve the drivability by appropriately controlling the ignition timing in response to the deviation of the air-fuel ratio during a wide range of transition from the slow acceleration to the rapid acceleration, while suppressing the knocking that tends to occur during acceleration at low speed. Yu who can There is an effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明の特許請求の範囲対応図、第２図は本発
明装置の一実施例を示す部分断面構成図、第３図
（ａ），（ｂ）第３図（Ｃ），（ｄ）は第２図図示装置
におけるマイクロコンピータのフローチャト、第４図は
第２図図示装置における非同期噴射時間−遅角量特性
図、第５図は第２図図示装置における各部波形図であ
る。 １……スロットルセンサ、２……回転センサ、３……圧
力センサ、４……エンジン制御用コントローラ、７……
イグニッションコイル、８……ディストリビュータ、９
……内燃機関、10……インジェクタ。FIG. 1 is a diagram corresponding to the scope of claims of the present invention, FIG. 2 is a partial sectional configuration diagram showing an embodiment of the device of the present invention, FIGS. 3 (a), (b), FIG. 3 (C), ( d) is a flow chart of the micro computer in the apparatus shown in FIG. 2, FIG. 4 is an asynchronous injection time-delay amount characteristic diagram in the apparatus shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a waveform diagram of each part in the apparatus shown in FIG. 1 ... Throttle sensor, 2 ... Rotation sensor, 3 ... Pressure sensor, 4 ... Engine control controller, 7 ...
Ignition coil, 8 ... Distributor, 9
...... Internal combustion engine, 10 …… Injector.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】機関速度を検出する機関速度検出手段と、 機関負荷状態を検出する機関負荷状態検出手段と、 これら各検出手段よりの検出結果に応じて点火時期を決
定する点火時期決定手段と、 内燃機関の負荷変化量が所定値以上のとき燃料の非同期
噴射を実行する非同期噴射手段と、 この非同期噴射手段による非同期噴射量に応じて、この
非同期噴射量が多い程遅角量が多くなるように前記点火
時期の遅角量を決定する遅角量決定手段とを備える内燃
機関用制御装置。1. An engine speed detecting means for detecting an engine speed, an engine load state detecting means for detecting an engine load state, and an ignition timing determining means for determining an ignition timing according to a detection result from each of these detecting means. According to the asynchronous injection amount by the asynchronous injection means for executing the asynchronous injection of fuel when the load change amount of the internal combustion engine is equal to or more than a predetermined value, the retard amount increases as the asynchronous injection amount increases. A control device for an internal combustion engine, comprising: a retardation amount determination means for determining a retardation amount of the ignition timing. 【請求項２】前記非同期噴射手段はスロットル開度変化
が所定値以上のとき燃料の非同期噴射を実行するもので
ある特許請求の範囲第１項記載の内燃機関用制御装置。2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the asynchronous injection means executes asynchronous injection of fuel when a change in throttle opening is equal to or larger than a predetermined value. 【請求項３】前記非同期噴射手段は一定時間周期毎のス
ロットル開度変化が継続して発生している場合はその都
度、燃料の非同期噴射を実行するものである特許請求の
範囲第２項記載の内燃機関用制御装置。3. The method according to claim 2, wherein the asynchronous injection means executes the asynchronous injection of fuel each time when the throttle opening change is continuously occurring at constant time intervals. Control device for internal combustion engine. 【請求項４】前記遅角量決定手段は内燃機関の所定回転
角度毎の前記非同期噴射量に応じて前記遅角量を決定す
る特許請求の範囲第１項〜第３項のうちいずれか１つに
記載の内燃機関用制御装置。4. The retard angle amount determining means determines the retard angle amount according to the asynchronous injection amount for each predetermined rotation angle of the internal combustion engine, according to any one of claims 1 to 3. An internal combustion engine controller. 【請求項５】前記遅角量決定手段は前記非同期噴射手段
による非同期噴射回数の計数値に基づいて前記遅角量を
決定する特許請求の範囲第１項〜第４項のうちいずれか
１つに記載の内燃機関用制御装置。5. The retard angle amount determining means determines the retard angle amount based on a count value of the number of asynchronous injections by the asynchronous injection means, according to any one of claims 1 to 4. A control device for an internal combustion engine according to item 1.