JPS61157772A - 内燃機関の点火時期制御方式 - Google Patents

内燃機関の点火時期制御方式

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JPS61157772A
JPS61157772A JP59280571A JP28057184A JPS61157772A JP S61157772 A JPS61157772 A JP S61157772A JP 59280571 A JP59280571 A JP 59280571A JP 28057184 A JP28057184 A JP 28057184A JP S61157772 A JPS61157772 A JP S61157772A
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JP
Japan
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correction
ignition timing
value
cylinder
map
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JP59280571A
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Masaaki Nagai
正明 長井
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Subaru Corp
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Fuji Heavy Industries Ltd
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing 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
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1514Digital data processing using one central computing unit with means for optimising the use of registers or of memories, e.g. interpolation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野] 本発明は、吸入空気圧およびエンジン回転数を検出して
その時の点火時期の値を設定し、ノッキング検出時に、
上記点火時期の値を補正するようにした内燃機関の点火
時期制御方式に関するものである。
【従来技術】
内燃機関では、いかなる運転条件のもとでも、常に最大
トルクでの運転ができるように、ノッキングを許容範囲
内に抑えることができる最大進角での点火時期制御を行
なう工夫がなされている。 そこで、電子制御によって点火時期制御を行なう方式で
は、ROM内に吸入空気圧およびエンジン回転数をパラ
メータとするマツプを置き、そこにモデルとなる基本の
点火時期の値を書込んでおいて、その値での運転III
mの中でノッキングが発生した場合には、補正値を算出
して部分的に点火時期の値を補正する方式が採用されて
いる(特開昭55−91765号公報)。 この方式で問題となるのは、加速運転状態に入った場合
、これを定常状態の場合と同じ条件で学・習し補正する
と、点火時期の値は遅れ気味に整合されてくるので、後
に定常状態に戻った時に学習と補正が繰返され、その間
、最適点火時期での運転が望めないことである。 また、各気筒別に点火時期の制御を行なう場合に、各気
筒別で点火時期補正制御マツプを持つて、学習、補正す
るというのでは、非常に大容量のメモリを必要とし、ま
た、全体としての点火時期制御の整合化が得られない。
【発明が解決しようとする問題点】
本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、特定の
気筒につき点火時期制御の補正値をメモリして置いて、
当該気筒については学習、補正を行なうが、外の気筒に
ついては、上記気筒に関する学習値を補正値に利用して
点火時期制御することにより、点火時期制御におけるメ
モリ容量を削減すると共に、加速運転状態と、定常運転
状態にわけて点火時期制御を行なうことで、ノッキング
発生頻度を早期に低減し、かつ可及的に最大トルクでの
運転!1J mが実現できるようにした内燃m関の点火
時期制御方式を提供しようとするものである。
【問題点を解決するだめの手段】
この目的のため、本発明は、吸入空気圧およびエンジン
回転数を検出してその時の点火時期の値を設定し、ノッ
キング検出時に上記点火時期の値の補正を行なうように
したものにおいて、特定の気筒についての点火時期制御
の補正値をメモリして置いて、当該気筒以外では上記点
火時期制御の値を運転状態に応じてバックアップし点火
時期制御を行なうと共に、当該気筒については、加速運
転状態、定常運転状態にわけて点火時期の学習。 補正を行なうようにしたことを特徴とするものである。
【実 施 例】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。 第1図において、符号1は吸入管負圧などの吸入空気圧
(あるいは空気量)を検出するセンサであり、そのセン
サ出力は、バッファ2を介してA/D変換器3に入力さ
れ、ここでデジタル信号変換される。また符号4は、ク
ランク角センサなどのエンジン回転数を検出するセンサ
であり、そのセンサ出力は、バッフ15を介して割込み
処理回路6に入力される。そ、して上記センサ出力は、
マイクロプロセッサ18に入力される。 一方、ノッキングの発生時には、ノックセンサγによっ
てノック信号が捕えられ、マイクロプロセッサ18に導
入されるが、この時には、先ずフィルタ8によってエン
ジン駆動中の動弁系の振動などの定常の振動によるノイ
ズをカット・オフする必要がある。またノッキング発生
時のエンジン回転数の相違などで、ノック信号レベルの
変化があると共に、ノイズレベルも変化するので、フィ
ルタ8の出力は2分され、一方は増幅器9に入力し、他
方は整流・積分回路10を介して平均化し、これを増幅
器11で増幅してレベル調整し、比較器12で比較して
ノック信号を判別、抽出するのである。 上記マイクロプロセッサ18の内部構成は、公知のよう
に入力ポート13.出力ボート14. CPU15゜R
AM1B、ROM17をパスラインで接続したもので、
入力ポート13には、上記マイクロプロセッサ18で受
入れられる整合化がなされたセンサ信号が入力され、ま
た出力ポート14からは、出力回路19に制御信号が出
され、上記出力回路19からは点火装置21に駆動信号
が出される。 ここで上記1(0M17には、第2図(2))および(
b)で示すような、吸入空気圧およびエンジン回転数を
パラメータとするマツプ30および31を用意し、ここ
に所定の点火時期の値を入力して置く。第1のマツプ3
0(以下MBIマツプと称す)には、当該内燃機関で発
揮する許容最大トルクでの点火時期の値が上限点火時期
の値として書込まれる。またM2のvラフ31(以下、
W本vツ7MADS’rL)と称す)には、当該内燃機
関で使用される所定燃料、例えばレギュラーガソリンま
たは低オクタン価のガソリンにおいて、ノッキングを許
容範囲内に抑えるこのできる最大進角となるような限W
(ノック限界)の点火時期の値が下限点火時期の値とし
て書込まれる。 また上記ROM17には、エンジン回転数をパラメータ
とするマツプ33(第3図(E))参照)を用意し、そ
こでの加速判定fa (吸入空気圧で示す〉を書込んで
置く。また上記RAM1Bには、加速運転時の補正用に
加速補正マツプ34(第3図(b)参照)を用意して置
く。このマツプ34は、エンジン回転数をパラメータに
とり、補正量を各運転領域対応で書込むように丈る。 
  ′ 点火時期を最適に制御するには、まず制御開始時または
運転環境の著しい変化などを検知して、基本マツプの点
火時期の変更を行ない、変更された点火時期からざらに
部分補正、加速補正を行なう。その点火時期の値を部分
的に補正するための構成として、マイクロプロセッサ1
8に対応する等動的なブロック回m構成を第4図に承り
ことにする。ここで符号40は、全体的な補正が行なわ
れた結果、これが基本となる基本点火時期設定回路であ
り、その出力信号S P K totは合成器を介して
信号S P K realとなって、エンジン41の駆
動に供せられる。また符号42で示されるのは、点火時
期の補正量を書込んだマツプ(吸入空気圧およびエンジ
ン回転数をパラメータとする点火時期制御領域に対応)
を具備する回路であり、ここからは補正信号S P K
 1)rtが合成器に出力され、信号SPK totに
合成される。また符号43は、補正回数を保持するマツ
プ(回路42と同様に点火時期制御領域に対応)を具備
する回路であり、その出力信号NUMは、学習曲線保持
回路44.ノック発生間隔判定値回路45に供せられる
。 上記学習曲線保持回路44では、補正回数対応で補正係
数を選択抽出することができく第5図知参照)、上記ノ
ック発生間隔判定値回路45では、補正回数対応でノッ
ク間隔判定値を選択抽出することができる(第5図山)
参照)。 一方、エンジン41の運転中に発生したノッキングは、
ノックセンサ46で検出され、ノック発生間隔・強度演
算回路47に取込まれる。ノック強度の値についての信
号は、ゲインマツプ(遅角ff1KNK)を具備する回
路48に与えられ、ここから取出される信号KNKは、
学習曲線保持回路44からの補正係数LNと積算され、
対応する点火時期補正マツプの値を書き換えるのである
。またノック発生間隔についての信号は、比較器49で
、ノック発止開隔判定値回路45からの出力信号(判定
(IIIADJ)と比較され、その比較信号が進角値セ
ット回路50に入り、その進角値ADVが、対応する点
火時期補正マツプの値を書き換えるのである。 次にフローチャートを用いて、本発明に係る点火時期制
御の方式を説明する。 ある運転条件において、その運転状態が定常運転状態で
あるか、加速運転状態であるかを、ステップ861. 
S62.863の処理で判定する。ステップS61では
、その時の回転数、吸入空気圧を計算し、次のステップ
362で、ROM17中のマツプ33から回転数対応の
加速判定値をルックアップし、その比較をステップ86
3で実施し、加速状態か否かを判別する。加速状態であ
ればステップ884に移行し、RA M 16内のマツ
プ34から、加速状態における補正値を算出してl1i
lJ IIに使用する点火時期の値を計算し、出力する
。もし、定常運転状態であればステップ865に移行し
、ROM17内のマツプから基本点火時期の値を抽出し
て計算し、これに学習で得た補正値を加えて、制御に使
用する点火時期の値を計算するのである。このルーチン
を第6図に示す。 このような実行ルーチンに加えて、第7図に示すような
ステップ870での判定がなされる。ここでは、特定の
気筒(ノッキング検出の仕易いものを選択するとよい)
について、点火時期II mがなされているか否かの判
定がなされる。当該気筒でなければステップ879に移
行して、上記気筒について学習された点、火時期補正の
マツプをルックアップしく加速運転状態、定常運転状態
の別は先の第6図のルーチン通り)、点火時期制御の値
を補正するが、当該気筒であるならば、ステップ871
に移行する。この運転状態において、加速状態か否かの
判定をして、加速状態であれば加速補正実行サブルーチ
ン372へ、加速状態でなければ次のステップS73へ
移行する。 ステップS73では、定常での点火時期制御制御のルー
チンにあるのであるが、ここでは副部開始時であって、
全体補正の実行を行なうか否かの判定をフラグFTCM
P=Oで判断する。全体補正を実行するのであれば、全
体補正実行サブルーチンS74へ、部分補正であれば、
部分補正実行サブルーチン375へ移行する。また部分
補正実行後、実行されるマイクロプロセッサ18の値が
、最適点火時期に対して大きくずれる時には、ステップ
S76で条件を与えて(部分補正量が制限値を越えたか
否か)、その条件、にあれば再び全体補正に戻すため、
ステップS77で7ラグFfCMPにO値を入れること
にする。 そしてこれらのルーチンを経由した後、ステップ878
で実際に出力する点火時期S P K realの計算
をするのである。 なお上記ステップ378は、前述のステップ864゜3
65に相当する。 以上のフローチャートは第7図に示されている。 次に第8図のフローチャートで、加速状態における点火
時期補正のルーチンを説明する。ステップ881ではノ
ッキングが発生したか否かを判定し、ノッキングが発生
していれば、4ツク強度(KNS下RG)の計算をステ
ップ882で実行し、次に第3図(C)で示す関係から
、ステップ883において遅角!RETaccを求め、
これを、加速補正マツプ34から抽出した補正値S P
 K aceに加える。そしてその結果を新たな補正値
として、ステップS89において、上記加速補正マツプ
34にストアするのである。 またノックが発生していなければ、ステップS85にお
いて、当該運転条件で指定回数、ノッキングが起こって
いるか否かを判定する。もし、起こっていなければ、ス
テップ886において所定の進角量A D V acc
を補正値から減算し、これを新たな補正値S P K 
accとする。なお、補正値がマイナスになるのを避け
るため、ステップ387で補正値S P K aceが
0以下であるか否かを判定し、0以下であれば、ステッ
プ888で補正値S P K accを0値とする。′
そしてステップ889で、新たな補正値3 P K a
ccを加速補正マツプ34に書込むのである。 次に第9図のフローチャートで、定常状態における点火
時期の全体補正のルーチンを説明する。 全体補正はガソリン性状、運転環境変化および経時変化
などによってノック限界が変化するため、点火時期の一
様性を考えて基本マツプ全体の点火時期を補正するため
に行なわれるもので、先ずステップ、591で、その時
の各センサ1および4の値からROM17内の2つのマ
ツプ30.31のアドレスを指定し、MAPSTDの値
(基本マツプの当該アドレスにおける点火時期の値)と
MBTの値(MBTマツプの当該アドレスにおける点火
時期の値)とを読出す。そして次のステップ892では
、両者の差である6M A P M B Tを求める。 ΔMAPMBT=M8T−MAPSTD今、補正点火時
期の値を求めるため基本マツプMAPS丁りの値をΔM
APMBTI、:基づいて補正するが、補正量を求める
ためΔMAPMBTの値を予め決められた演算方式で分
割するものとして、ΔMAPMBTに乗する係数にの変
化域を第2図(C)のように定める。しかして今の運転
状態が係数Kを決定するための判定領域、例えばMAP
STDとMBTとの間に数度以上(点火時期の値)の差
がある運転領域にあるか否かを、ステップS93で判定
するのである。上記ステップ393で判定領域外である
とすればステップ398に移行するが、判定領域内であ
ればステップ394に移行する。ステップ894ではノ
ック発止があフたか否かが判定され、あればステップ8
95へ移行し、なければステップ896に移行して、こ
こでノッキングがなくなってから所定時間(予め設定)
間隔を経由したか否かを判定する。その結果、所定時間
を経由していなければステップS・98に移行するが、
所定時間を経由していれば、ステップ897に移行する
。 ステップ895および897では、各ノック対応での点
火時期補正の補正量についての上述の演算方式における
係数Kを定めるのである。係数にの初期値を1/2とし
た場合、補正mΔにの初期値は1/4となる。係数にの
初期値が0または1の場合には、補正(6)Δにの値は
1/2となる。この場合、係数にの初期値はどこからで
もよい。しかして、最初の係数にの値は1/21次回の
係数に値は1/4・・・などとなり、係数には補正回数
毎に1/2ずつ減少あるいは補加されることとなる。 このようにして、ノッキングの有無によって次第にある
点に補正係数Kを収束して行く。そしてステップ898
では、補正量ΔKが所定値まで小さくなったか否かを判
定し、補正量ΔKが所定値以上ならば、次のノッキング
の時にも情報の取込みができるように、ステップ510
0でフラグFTCMPをOにリセットするが、補正量Δ
Kが所定値以下であれば、全体補正は終了したものと判
断し、ステップ899でフラグFRCMPを1にセット
するのである。 このようにして、前述のメインルーチンに戻った時、ス
テップ878では、点火時期の値が下式で与えられる。 SPKtot−MAPSTD+K・ΔMAPMBT次に
第10図のフローチャートで、部分補正のルーチンを説
明する。 今、運転状態において点火時期制御の領域にある場合、
まずステップ5101でエンジン回転数および吸入空気
圧を計算し、現在の運転状態が制御領域にあるか否かを
次のステップ5102で判定する。範囲内にある場合に
は、ステップS 103において前回までの点火時期の
補正量、補正回数NUMを点火時期補正量マツプ回路4
2J5よび補正回数保持マツプ回路43からルックアッ
プして計算する。 そしてステップ3104で学習曲線保持回路44から補
正係数LNを、またノック発生間隔判定値回路45から
判定値ADJを、それぞれ補正回数保持回路43からの
補正回数に見合って求めることになる。 そしてステップ5105でノックがあったか否かを判定
し、ノッキングがあった場合、ノック強度およびノック
発生間隔を回路47で計算し、それによる遅角IIKN
Kをゲインマツプ回路48からルックアップする(ステ
ップ810G)。しかしてステップ5107において、
この遅角JiKNKと補正係数LNを掛は合わせて実際
の遅角量RE T realを計算する。そしてステッ
プ810Bにおいて、前回の補正ff1sPKprtか
ら遅角量RETraalを引イテ、新しい’A P K
 prtを求め、点火時期補正量マツプにストアするの
である。 ノッキングがなかった場合には、ステップ81゜9でノ
ック発生間隔がノック発生間隔判定値ADJより長いか
否かの判定(換言すればある時間の問、ノッキングがな
かったかを判定)をし、長かったならばステップ511
0で、前回の補正量SPK prtにある進角ff1A
DVを加え、新しい補正量S P K prtを求める
のである。そしてステップ5111では、この値がMB
T  5PKtot  (c:コt’MBTは最大トル
クでの点火時期の値であり、SP K totは制御に
使用される点火時期の制御値である)より大きいか否か
判定し、実際の点火時期がMBTより進角しないように
する。また大きい場合にば、M B T −S P K
 totを新しい補正!SP K 1)rtとし、小さ
い場合には、そのまま新しい補正l5PKprtを点火
時期補正量マツプにストアする(−ステップ5112お
よび8113)。 このようにして部分補正が完了するが、メインルーチン
に戻った場合、ステップ376で大きなノッキングある
いは同方向への補正が続いたか(進角あるいは遅角が続
いて何回行なわれたか)を判定し、もし、この判定に引
掛ればステップ377で、前回の・ようにフラグFTC
:MPをOとして、次回に全体補正を行なうのである。 【発明の効果1 本発明は、以上詳述したようになり、特定の気筒につき
点火時期制御の補正値をメモリして置いて、当該気筒に
ついては学習、補正を行なうが、外の気筒については、
上記気筒に関する学習値を補正値に利用して点火時期制
御することにより、点火時期制御におけるメモリ容壷を
削減することができ、それでいて、各気筒の制御が可能
であり、また加速運転状態と、定常運転状態にわけて点
火時期制御を行なうことで、ノッキング発生頻度を早期
に低減し、かつ可及的に最大トルクでの運転制御が実現
できることにる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図■
、Φ)はROM内の点火時期設定マツプを示す図、第2
図(C)は演算方式を図式化して示した図、第3図(へ
)は加速状態で使用するROMおよびRAM中での加速
判定マツプを示す図、第3図0は同加速補正マツプを示
す図、第3図(C)はノック強度に対する遅角量の関係
を示す図、第4図は部分補正についての等測的なブロッ
ク図、第5図Q。 Φンは補正係数を求めるための関係線図、第6図は点火
時期制御の実行ルーチンのフローチャート図、M7図は
点火時期制御の学習補正の実行ルーチンを示すフローチ
ャート図、第8図ないし第10図は同サブルーチンを示
すフローチャート図である。 1・・・吸入空気圧センサ、2・・・バッファ、3・・
・A/D変換器、4・・・エンジン回転数センサ、5・
・・バッフ1、θ・・・割込み処理回路、7・・・ノッ
クセンサ、8・・・フィルタ、9・・・増幅器、10・
・・整流・積分回路、11・・・増幅器、12・・・比
較器、13・・・入力ボート、14・・・出力ボート、
15−CPU、 16−RAM、 17・ROM118
・・・マイクロプロセッサ、19・・・出力回路、21
・・・点火装置、40・・・基本点火時期設定回路、4
1・・・エンジン、42・・・点火時期補正量マツプ回
路、43・・・補正回数保持マツプ回路、44・・・学
習曲線保持回路、45・・・ノック発生間隔判定値回路
、46・・・ノックセンサ、47・・・ノック発生間隔
・強度演算回路、48・・・ゲインマツプ回路、49・
・・比較器、50・・・進角値(ADV)セット回路。 第2図 (O) (b) (C) 第3図 (b)34 (C) /・ン7ヲ*IrKNSTRG) 第5図 (b) 栖1吐収− 第6図 第8図 第9図 スタート lfI転漱、ゆ81五 の針−1−591 /VIAPSTD、 M!ET4 4ミ丁4         592 9B 判燵団肋 、 ノ、干ングA6住!が   、 S95        ンク”rs+ メ定1χリハI・              7  
  S97昭和60年 5月30日 昭和59年特 許 願第280571号2、発明の名称 内燃機関の点火時期制御方式 3、t4正をする者 事件との関係  特  許  出願人 東京都新宿区西新宿1丁目7番2号 4、代理人 6、補正命令の日付 昭和60年 4月30日(発送) 6、補正の対象 図面企図 7、補正の内容

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸入空気圧およびエンジン回転数を検出してその時の点
    火時期の値を設定し、ノッキング検出時に上記点火時期
    の値の補正を行なうようにしたものにおいて、特定の気
    筒についての点火時期制御の補正値をメモリして置いて
    、当該気筒以外では上記点火時期制御の値を運転状態に
    応じてバックアップし、点火時期制御を行なうと共に、
    当該気筒については、加速運転状態、定常運転状態にわ
    けて点火時期の学習、補正を行なうようにしたことを特
    徴とする内燃機関の点火時期制御方式。
JP59280571A 1984-12-28 1984-12-28 内燃機関の点火時期制御方式 Pending JPS61157772A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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