JPH01121546A - Combustion control device of internal combustion engine - Google Patents

Combustion control device of internal combustion engine

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Publication number
JPH01121546A
JPH01121546A JP28024087A JP28024087A JPH01121546A JP H01121546 A JPH01121546 A JP H01121546A JP 28024087 A JP28024087 A JP 28024087A JP 28024087 A JP28024087 A JP 28024087A JP H01121546 A JPH01121546 A JP H01121546A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
fuel ratio
engine
knocking
timing
Prior art date
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Pending
Application number
JP28024087A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Kawamura
川村 佳久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP28024087A priority Critical patent/JPH01121546A/en
Publication of JPH01121546A publication Critical patent/JPH01121546A/en
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance the rate of fuel consumption and the output torque at the time of knockings being suppressed, by correcting the fundamental air-fuel ratio so that the intra-cylinder pressure max. timing is in a position a little delayed from the target position when knocking is suppressed. CONSTITUTION:In a control unit 4 knockings are sensed by an intra-cylinder sensor 1 through a knocking processing circuit 2, and the fundamental ignition timing is corrected so as to suppress eventually generated knocking. The intra- cylinder pressure max. timing is sensed by the sensor 1 through an intra-cylinder pressure sensing circuit 3, and while knocking are suppressed, the fundamental air-fuel ratio is corrected so that the intra-cylinder pressure max. timing will be in a position a little delayed from the specified target position where the torque generated by the engine maximizes. Thus optimum air-fuel ratio is obtained while knockings are suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、自動車等内燃機関の燃焼制御装置に係り、詳
しくはノッキング抑制時の空燃比を適切に補正して燃費
や出力トルクを高める装置に関する。 (従来の技術) 一般に、内燃機関の点火時期は機関の運転状態に応じて
効率が最も良くなるように決定するのが望ましく、M 
B T (Minimum advance for 
Be5t T。 rque)に接近した進角側に設定することは良く知ら
れている。ところが、機関の運転状態によってはノッキ
ングが発生して機関の出力が低下することがあり、場合
によっては機関の損傷を招くこともある。 そこで、機関の効率を重視しつつノッキングを抑制する
、いわゆるノッキング制御が行われており、このような
従来の内燃機関のノッキング制御装置としては、例えば
特開昭56−138435号公報に記載のものがある。 この装置では、ノ。 キングが発生したときの運転状態が高負荷高回転領域に
あるときは空燃比をリッチ側に補正し、これ以外の運転
状態のときは点火時期を遅角側に補正することでそれぞ
れノッキングを抑制している。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の内燃機関の燃焼制御装
置にあっては、エンジンの運転状態が所定の領域(例え
ば、部分負荷域や低中速回転域)にあるときは点火時期
によってノック抑制制御を行うとともに空燃比は所定値
に固定し、また運転状態が所定の領域(例えば、高速高
負荷域)にあるときは点火時期を所定値に設定するとと
もにノック抑制のために空燃比を制御する構成となって
いたため、次のような問題点があった。 (1)点火時期のみによってノック抑制を行っている領
域では空燃比制御を行っていないため、燃費の向上が図
れない。 (II)空燃比によってノック抑制を行っている領域で
はノック抑制のため空燃比をリンチ化させることになり
燃費が悪化する。 (発明の目的) そこで本発明は、点火時期によりノッキングを抑制する
とともに、ノッキングを抑制しているときは筒内圧最大
時期がエンジンの発生トルクを最大とする所定の目標位
置よりも少し遅れた所定位置となるように基本空燃比を
補正することにより、ノッキング抑制時の空燃比を適切
なものとして、ノッキング抑制時の燃費や出力トルクを
向上させることを目的としている。 (問題点を解説するための手段) 本発明による内燃機関の燃焼制御装置は上記目的達成の
ため、その基本概念図を第1図に示すように、エンジン
の筒内圧力を検出する圧力検出手段aと、エンジンに発
生するノッキングを検出するノック検出手段b・と、エ
ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段Cと、圧
力検出手段aの出力に基づいて筒内圧力が最大となると
きのクランク角を筒内圧最大時期として検出する最大時
期検出手段dと、エンジンの運転状態に基づいて基本点
火時期を設定するとともに、ノッキングが発生したとき
これを抑制するように該基本点火時期を補正する点火時
期制御手段eと、点火時期制御手段eの出力に基づいて
混合気に点火する点火手段fと、筒内圧最大時期がエン
ジンの発生トルクを最大とする所定の目標位置よりも少
し遅れた所定位置となるように基本空燃比を補正する空
燃比補正量を演算する補正量演算手段gと、エンジンの
運転状態に基づいて基本空燃比を設定するとともに、ノ
ッキングを抑制しているときは該基本空燃比を前記空燃
比補正量に応じて補正し、このようにして決定した空燃
比となるような制御値を演算する空燃比制御手段りと、
空燃比制御手段りの出力に基づいて吸入空気量あるいは
燃料の供給量を変えて空燃比を操作する操作手段iと、
を備えている。 (作用) 本発明では、ノッキングが発生したときこれを抑制する
ように基本点火時期が補正されるとともに、ノッキング
が抑制されているときは筒内圧最大時期がエンジンの発
生・トルクを最大とする所定の目標位置よりも少し遅れ
た所定位置となるように基本空燃比が補正される。した
がって、ノッキング抑制時の空燃比が適切なものとなっ
て、ノッキング抑制時の燃費や出力トルクが向上する。 (実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 第2〜7図は本発明の第1実施例を示す図である。まず
、構成を説明する。第2図において、1は筒内圧センサ
(圧力検出手段)であり、筒内圧センサ1は気筒匣内の
燃焼圧力を圧電素子によって電荷に変換し、電荷出力S
、を出力する。筒内圧センサ1は具体的には、エンジン
のシリンダヘッドに螺着される点火プラグの座金として
形成され、点火プラグの締付は部によって押し付けられ
て固定される。また、燃焼圧力を直接検出するフラッシ
ュマウント型の筒内圧センサを用いるようにしてもよい
。筒内圧センサ1の出力はノッキング処理回路(ノック
検出手段)2および筒内圧検出回路3に入力されており
、ノッキング処理回路2は筒内圧センサ1からの圧力信
号SIからノッキング発生時に特に多く含まれる高周波
成分のみを通過させるバンドパスフィルタと、その高周
波成分を半波整流すると共にその半波整流信号からエン
ベロープ信号を形成(包絡線検波)して、ノッキングレ
ベルに応じたノッキング信号S2として出力する波形整
形回路とによって構成される。 また、筒内圧検出回路3はチャージアンプやローパスフ
ィルタにより構成されており、筒内圧センサの出力S1
をチャージアンプによる電荷−電圧変換増幅器で電気信
号に変換するとともに、この電圧信号から所定のオフセ
ント周波数(例えば、IKIIZ程度)以下の信号のみ
を抽出して高周波酸゛分を取り除き信号S、としてコン
トロールユニット4に出力する。 吸入空気の流11Qaはエアフロメータ5により検出さ
れ、ウォータジャケットを流れる冷却水の温度Twは水
温センサ6により検出される。また、エンジンのクラン
ク角はクランク角センサ7により検出され、クランク角
センサ7は爆発間隔(6気筒エンジンでは120” 、
4気筒エンジンでは180°)毎に各気筒の圧縮上死点
(TDC)前の所定位置、例えばBTDC70°で(H
)レベルのパルスとなる基準信号REFを出力するとと
もに、クランク角の単位角度(例えば、1°)毎に〔H
〕レベルのパルスとなる単位信号PoSを出力する。な
お、信号REFのパルスを計数することにより、エンジ
ン回転数Ngを知ることができる。 上記エアフロメータ5、水温センサ6およびクランク角
センサ7は運転状態検出手段8を構成しており、運転状
態検出手段8、ノッキング処理回路2および筒内圧検出
回路3からの出力はコントロールユニット4に入力され
る。コントロールユニット4はこれらの情報に基づいて
燃焼制御を行う。コントロールユニット4は最大時期検
出手段、点火時期制御手段、補正量演算手段および空燃
比制御手段としての機能を有し、CP Ull、ROM
12、RAM13およびI10インターフェース14に
より構成され、これらはコモンバス15により互いに接
続される。CPUIIはROM12に書き込まれている
プログラムに従って必要とする外部データを取り込んだ
り、またRAM13との間でデータの授受を行ったりし
ながらノック抑制制御や空燃比制御に必要な処理値を演
算処理し、必要に応じて処理したデータをI10インタ
ーフェース14へ出力する。ROM12はCP Ull
を制御するプログラムを格納しており、ROM12は演
算に使用するデータをマツプ等の形で記憶している。I
10インターフェース14には前記各センサからの信号
が入力されるとともに、I10インターフェース14か
らは噴射信号Si、点火信号Spがインジェクタ(操作
手段)15あるいは点火手段16にそれぞれ出力される
。そして、この噴射信号Siに従って所定のタイミング
でかつ所定の噴射時間だけ燃料を噴射する。一方、点火
信号Spは点火手段16に入力されており、点火手段1
6は点火プラグ17、点火コイル18、電源19、ディ
ストリビュータ20およびパワートランジスタQ、によ
り構成される。点火手段16は点火信号Spに基づきパ
ワートランジスタQ、を0N10FF制御して点火コイ
ル18の2次側に高電圧Piを発生させるともに、この
高電圧Piをディストリビュータ20により分配して各
気筒の点火プラグ17に供給して混合気に点火する。 なお、この点火時期の制御(パワートランジスタQ、の
0N10FF制?1)は、I10インターフェース14
の内部に設けた図示しない進角値(ADV)レジスタに
決定した点火時期に相当する値(進角値)をセットし、
これ等のレジスタの値と位置信号PO8をカウントする
カウント値とを比較して、一致した時点でパワートラン
ジスタQ。 をON状態またはOFF状態にする。 次に、作用を説明するが、最初に本発明の基本的な考え
方を述べる。 一般に、点火時期がMBTとなる筒内圧最大時期θpm
axは、エンジンの機械寸法(コンロッド長さ、ビスト
ンストローク)によって決まり、吸気温度、空燃比、エ
ンジン温度等の条件が変化しても一定θpmax (例
えば、θpmax = 15°ATDC)でMBT点が
実現することがわかっている。そこで、エンジンの全開
状態付近のノッキングの発生を抑えるため、θpmax
と軸トルク(または燃費)との相関関係を第3図に示す
ようにθpmaxをMBTよりも若干遅角ぎみになるよ
うに空燃比を制御することにより、点火時期によるノッ
ク抑制制御中の空燃比の悪化を適切に防止することがで
きる。 このとき、θpmaxの遅角の範囲は例えば、ベストト
ルク点(ベスト燃費点と同じこと)よりも0.5%下が
ったθpmaxの値(θ1と名付ける)を上限とし、2
%下がったθpmaxの値(θ2と名付ける)を下限と
して、θpmaxがこの範囲になるように空燃比を制御
するようにすればノッキングの抑制を確実に行いながら
燃費の悪化を防止することができる。 第4図は上記基本原理に基づく点火時期制御(ノッキン
グ制御)のプログラムを示すフローチャートであり、本
プログラムは所定期間毎に一度実行される。まず、P、
で吸入空気11Qa、エンジン回転数NOおよび冷却水
温Twに基づいて基本点火時期ADV o  (ADV
 o =func (Qa、 Ne、Tw))を演算し
、P2で吸入空気量Qaとエンジン回転数Neとに基づ
いてノッキング判定のためのスライスレベルS / L
 (S/ L =func(Qa、Ne))を演算する
。次いで、P、でノッキング処理回路2からの出力信号
S2に基づいてノックレベルSを演算し、P4でノック
レベルSとスライスレベルS/Lとを比較する。S−5
SLのときはノッキングが発生していないと判断してP
sでフィードバック補正量FBを次式■に従って進角補
正してP7に進む。 FB=FB ’+β   ・・・・・・■但し、FB’
:前回のフィードバック補正量β :所定量 また、S>SLのときはノッキングが発生していると判
断してPhでフィードバック補正量FBを次式■に従っ
て遅角補正してP、に進む。 FB=FB ’−α   ・・・・・・■但し、α:所
定量 このようにノッキング発生の有無に応じてFBが適切に
補正される。ステップP、〜pH+では上記P、あるい
はP、で演算したフィードバック補正量FBに所定のリ
ミットを設定する。すなわち、P、でFBを進角リミッ
ト(上限リミット)ALlと比較し、FB:5AL1の
ときはFBが所定の進角リミット内にあると判断してP
、に進み、FB>ALLのときはP、でFB=AL1と
して上限セントを行ってP、に進む。P、ではFBを遅
角リミット(下限リミット)Al1と比較し、FB≧A
L2のときはFBが所定の遅角リミット内にあると判断
してpHに進み、FB<Al1のときはPl+1でFB
=AL2として下限セットを行ってP、に進む。Pl+
では次式〇に従って最終点火時期ADVを演算して今回
の処理を終了する。 A D V = A D V o + F B    
・−・・・・■これにより、次回の点火時期に最終点火
時!t、1IADVに対応するタイミングで点火信号S
pが出力されて混合気に点火される。 第5図は筒内圧最大時期θρmaxを検出し、θpma
xを基準値と比較するプログラムを示すフローチャート
であり、本プログラムは所定クランク角毎に一度実行さ
れる。まず、P21で筒内圧最大時期θpmaxを演算
し、P2□でこのθpmaxの演算精度をあげるために
θpn+axの平均化を行う。ここで、θpmaxの演
算は図示しないA/D変換ルーチンにより筒内圧S、を
表すアナログ信号をクランク角で8°毎のタイミング(
例えば、1” BTDC,?” ATDC,15°AT
DC,23°ATDC,31゜ATDC第6図参照)で
A/D変換し、これらA/D変換後の筒内圧P+ 、P
g 、P3 、P4、P、に近似関数をあてはめること
により行う。また、θpmaxの平均化は、例えば移動
平均による方法がある。次いで、P2!、PX3で前述
の第3図に示したような基準値θ1 (θ、 =fun
c (Qa、 Ne))、θ2 (θz =func 
(Qa、 Ne)またはθ2=θr  +func (
Qa、 Ne) )をそれぞれ演算し、pzsで平均化
した後のθpmaxがθ1≦θpmax≦θ2の範囲内
にあるか否かを判別する。θ1≦θpmax≦θ2のと
きはpzbで2 bitのフラグFlagを
(Industrial Application Field) The present invention relates to a combustion control device for an internal combustion engine such as an automobile, and more particularly to a device that appropriately corrects the air-fuel ratio during knocking suppression to increase fuel efficiency and output torque. (Prior art) Generally, it is desirable to determine the ignition timing of an internal combustion engine so as to maximize efficiency according to the engine operating condition.
B T (Minimum advance for
Be5tT. It is well known to set the advance angle close to rque). However, depending on the operating condition of the engine, knocking may occur and the output of the engine may decrease, and in some cases, damage to the engine may occur. Therefore, so-called knocking control, which suppresses knocking while emphasizing engine efficiency, is carried out.As a conventional knocking control device for an internal combustion engine, for example, the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 138435/1983 is a conventional knocking control device for internal combustion engines. There is. With this device, no. If the operating condition is in the high-load, high-speed range when knocking occurs, the air-fuel ratio is corrected to the rich side, and in other operating conditions, the ignition timing is corrected to the retarded side to suppress knocking. are doing. (Problems to be Solved by the Invention) However, in such a conventional combustion control device for an internal combustion engine, when the operating state of the engine falls within a predetermined range (for example, a partial load range or a low-to-medium speed range), At certain times, knock suppression control is performed using the ignition timing and the air-fuel ratio is fixed at a predetermined value, and when the operating condition is in a predetermined range (for example, high speed and high load range), the ignition timing is set to a predetermined value and knock control is performed. Since the configuration was such that the air-fuel ratio was controlled for suppression, there were the following problems. (1) Since air-fuel ratio control is not performed in a region where knock suppression is performed only by ignition timing, fuel efficiency cannot be improved. (II) In a region where knock suppression is performed using the air-fuel ratio, the air-fuel ratio is lynched to suppress knock, resulting in poor fuel efficiency. (Purpose of the Invention) Therefore, the present invention suppresses knocking by adjusting the ignition timing, and when suppressing knocking, the cylinder pressure maximum timing is set at a predetermined position slightly later than a predetermined target position at which the engine generates maximum torque. By correcting the basic air-fuel ratio so as to achieve the desired position, the air-fuel ratio at the time of knocking suppression is set to an appropriate value, and the purpose is to improve fuel efficiency and output torque at the time of knocking suppression. (Means for Explaining the Problems) In order to achieve the above object, the combustion control device for an internal combustion engine according to the present invention has a pressure detection means for detecting the cylinder pressure of the engine, as shown in FIG. a, knock detection means b for detecting knocking occurring in the engine, operating state detection means C for detecting the operating state of the engine, and pressure detection means when the cylinder pressure reaches its maximum based on the output of the pressure detection means a. Maximum timing detection means d detects the crank angle as the timing of maximum cylinder pressure, and sets basic ignition timing based on the operating state of the engine, and corrects the basic ignition timing so as to suppress knocking when it occurs. ignition timing control means e; ignition means f for igniting the air-fuel mixture based on the output of the ignition timing control means e; a correction amount calculation means g that calculates an air-fuel ratio correction amount to correct the basic air-fuel ratio so that the basic air-fuel ratio is adjusted to the correct position; an air-fuel ratio control means that corrects the air-fuel ratio according to the air-fuel ratio correction amount and calculates a control value that achieves the air-fuel ratio determined in this way;
an operating means i for manipulating the air-fuel ratio by changing the amount of intake air or the amount of fuel supplied based on the output of the air-fuel ratio control means;
It is equipped with (Function) In the present invention, the basic ignition timing is corrected to suppress knocking when it occurs, and when knocking is suppressed, the maximum cylinder pressure timing is adjusted to a predetermined value that maximizes engine generation and torque. The basic air-fuel ratio is corrected so that it reaches a predetermined position that is slightly behind the target position. Therefore, the air-fuel ratio at the time of suppressing knocking becomes appropriate, and fuel efficiency and output torque at the time of suppressing knocking improve. (Example) Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings. 2 to 7 are diagrams showing a first embodiment of the present invention. First, the configuration will be explained. In Fig. 2, numeral 1 denotes a cylinder pressure sensor (pressure detection means), which converts the combustion pressure in the cylinder box into an electric charge using a piezoelectric element, and outputs an electric charge S.
, outputs. Specifically, the cylinder pressure sensor 1 is formed as a washer for a spark plug that is screwed onto the cylinder head of an engine, and the spark plug is fixed by being pressed by the parts. Alternatively, a flush mount type cylinder pressure sensor that directly detects combustion pressure may be used. The output of the cylinder pressure sensor 1 is input to a knocking processing circuit (knock detection means) 2 and a cylinder pressure detection circuit 3, and the knocking processing circuit 2 detects the pressure signal SI from the cylinder pressure sensor 1, which is particularly high when knocking occurs. A waveform that includes a bandpass filter that passes only high-frequency components, half-wave rectification of the high-frequency components, and an envelope signal formed from the half-wave rectified signal (envelope detection) to be output as a knocking signal S2 according to the knocking level. It is composed of a shaping circuit. In addition, the cylinder pressure detection circuit 3 is composed of a charge amplifier and a low-pass filter, and includes an output S1 of the cylinder pressure sensor.
is converted into an electric signal by a charge-voltage conversion amplifier using a charge amplifier, and from this voltage signal, only signals below a predetermined offset frequency (for example, about IKIIZ) are extracted and high frequency components are removed and controlled as signal S. Output to unit 4. The intake air flow 11Qa is detected by the air flow meter 5, and the temperature Tw of the cooling water flowing through the water jacket is detected by the water temperature sensor 6. Further, the crank angle of the engine is detected by a crank angle sensor 7, and the crank angle sensor 7 detects the explosion interval (120" for a 6-cylinder engine,
In a 4-cylinder engine, each cylinder is set at a predetermined position before compression top dead center (TDC) every 180°, for example, at 70° BTDC (H
) level pulse, and outputs the reference signal REF as a pulse at the level [H
] Outputs a unit signal PoS as a level pulse. Note that the engine rotation speed Ng can be determined by counting the pulses of the signal REF. The air flow meter 5, water temperature sensor 6, and crank angle sensor 7 constitute an operating state detecting means 8, and outputs from the operating state detecting means 8, knocking processing circuit 2, and cylinder pressure detecting circuit 3 are input to the control unit 4. be done. The control unit 4 performs combustion control based on this information. The control unit 4 has functions as maximum timing detection means, ignition timing control means, correction amount calculation means, and air-fuel ratio control means, and includes CP Ull, ROM
12, a RAM 13, and an I10 interface 14, which are connected to each other by a common bus 15. The CPU II takes in necessary external data according to the program written in the ROM 12, and while exchanging data with the RAM 13, calculates processing values necessary for knock suppression control and air-fuel ratio control. The processed data is output to the I10 interface 14 as necessary. ROM12 is CP Ull
The ROM 12 stores data used in calculations in the form of a map or the like. I
Signals from the respective sensors are input to the I10 interface 14, and the injection signal Si and ignition signal Sp are output from the I10 interface 14 to the injector (operating means) 15 or the ignition means 16, respectively. Then, fuel is injected at a predetermined timing and for a predetermined injection time according to this injection signal Si. On the other hand, the ignition signal Sp is input to the ignition means 16, and the ignition signal Sp is input to the ignition means 16.
6 is composed of a spark plug 17, an ignition coil 18, a power source 19, a distributor 20, and a power transistor Q. The ignition means 16 controls the power transistor Q in a 0N10FF manner based on the ignition signal Sp to generate a high voltage Pi on the secondary side of the ignition coil 18, and distributes this high voltage Pi by the distributor 20 to the spark plugs of each cylinder. 17 to ignite the mixture. This ignition timing control (power transistor Q, 0N10FF system?1) is controlled by the I10 interface 14.
Set a value (advance value) corresponding to the determined ignition timing in an advance angle value (ADV) register (not shown) provided inside the
The values of these registers are compared with the count value of the position signal PO8, and when they match, the power transistor Q is activated. Turn ON or OFF. Next, the operation will be explained, but first the basic idea of the present invention will be described. Generally, the cylinder pressure maximum timing θpm at which the ignition timing becomes MBT
ax is determined by the mechanical dimensions of the engine (connecting rod length, piston stroke), and the MBT point is achieved at a constant θpmax (for example, θpmax = 15° ATDC) even if conditions such as intake air temperature, air-fuel ratio, and engine temperature change. I know I will. Therefore, in order to suppress the occurrence of knocking near the fully open state of the engine, θpmax
By controlling the air-fuel ratio so that θpmax is slightly retarded than MBT, the air-fuel ratio during knock suppression control by ignition timing can be adjusted as shown in Fig. 3, which shows the correlation between θpmax and shaft torque (or fuel efficiency). The deterioration of can be appropriately prevented. At this time, the range of retardation of θpmax is, for example, the upper limit is the value of θpmax (named θ1) that is 0.5% lower than the best torque point (same as the best fuel efficiency point), and the upper limit is 2
By controlling the air-fuel ratio so that θpmax falls within this range, with the lower limit of θpmax (named θ2), deterioration in fuel efficiency can be prevented while reliably suppressing knocking. FIG. 4 is a flowchart showing a program for ignition timing control (knocking control) based on the above basic principle, and this program is executed once every predetermined period. First, P.
The basic ignition timing ADV o (ADV
o =func (Qa, Ne, Tw)), and at P2, the slice level S/L for knocking determination is calculated based on the intake air amount Qa and the engine speed Ne.
(S/L=func(Qa, Ne)) is calculated. Next, at P, a knock level S is calculated based on the output signal S2 from the knocking processing circuit 2, and at P4, the knock level S and the slice level S/L are compared. S-5
When in SL, it is determined that knocking is not occurring and P is pressed.
At step s, the feedback correction amount FB is advanced according to the following equation (2) and the process proceeds to P7. FB=FB '+β ・・・・・・■However, FB'
: Previous feedback correction amount β : Predetermined amount Also, when S>SL, it is determined that knocking has occurred, and the feedback correction amount FB is retarded at Ph according to the following formula (2), and the process proceeds to P. FB=FB'-α...■However, α: Predetermined amount In this way, FB is appropriately corrected depending on the presence or absence of knocking. In steps P and ~pH+, a predetermined limit is set for the feedback correction amount FB calculated in the above P or P. That is, P compares FB with the lead angle limit (upper limit) ALl, and when FB:5AL1, it is determined that FB is within the predetermined lead angle limit, and P
, and when FB>ALL, the upper limit cent is set as FB=AL1 at P, and the process proceeds to P. P, compares FB with the retard limit (lower limit) Al1, and finds that FB≧A
When L2, it is determined that FB is within the predetermined retard limit and proceeds to pH, and when FB<Al1, FB is set at Pl+1.
Set the lower limit as =AL2 and proceed to P. Pl+
Then, the final ignition timing ADV is calculated according to the following formula (0), and the current process ends. ADV = ADV o + F B
・-・・・・■This allows the next ignition timing to be the final ignition time! t, the ignition signal S at the timing corresponding to 1IADV.
p is output and the air-fuel mixture is ignited. Figure 5 shows the maximum cylinder pressure timing θρmax detected and θpmax
This is a flowchart showing a program for comparing x with a reference value, and this program is executed once every predetermined crank angle. First, in P21, the cylinder pressure maximum timing θpmax is calculated, and in P2□, θpn+ax is averaged in order to increase the calculation accuracy of this θpmax. Here, θpmax is calculated using an A/D conversion routine (not shown) to convert an analog signal representing the cylinder pressure S to a timing (
For example, 1” BTDC,?” ATDC, 15°AT
DC, 23° ATDC, 31° ATDC (see Figure 6), and the cylinder pressure P+, P after these A/D conversions.
This is done by applying approximation functions to g, P3, P4, and P. Further, there is a method for averaging θpmax, for example, by using a moving average. Next, P2! , PX3, the reference value θ1 (θ, = fun
c (Qa, Ne)), θ2 (θz = func
(Qa, Ne) or θ2=θr +func (
It is determined whether θpmax after averaging with pzs is within the range of θ1≦θpmax≦θ2. When θ1≦θpmax≦θ2, set the 2-bit flag Flag in pzb.

〔00〕と
しくFlag= OO) 、θplaX >θ2のとき
はθpmaxが遅れすぎと判断してpzhでFlag=
01とする。一方、θpmax <θ1のときはθpm
axが進みすぎと判断してPg?でFlag= 10と
する。 第7図は燃料供給制御のプログラムを示すフローチャー
トであり、本プログラムば所定期間毎に一度実行される
。まず、P31で基本噴射量を与える基本パルス幅To
  (To=func (Qa、Ne。 Tw、V、 、SW、ΔQa)但し、SW:アイドルス
イッチ補正分、ΔQa:加速時のQaの変化率)を演算
し、P3□でθpmaxによる学習量TL(TL=fu
nc (Qa、Ne))をテーブルルックアンプする。 次いで、P[でエンジンの運転状態が所定の学習条件(
例えば、高負荷域でほぼ定常と見なされる運転条件)か
否かを判別し、所定の学習条件にあるときはP34で上
記第5図で求めたフラグFlagのbit構成を判別す
る。Flag= 01のときはθpmaxが遅れすぎて
いると判断してステップp2s””patで空燃比をリ
ッチ化する。すなわち、plsでTLに所定量γを加算
した値TLL (TLL=TL+γ)を演算し、P3b
でこのTLLを所定値TLL 1  (TLL 1 =
func (Qa、 Ne) )と比較する。TLL≦
TLLIのときはp3tでTL学習テーブルを+1分だ
け学習してPd2に進み、TLL>TLLIのときはそ
のままPd2に進む。 一方、F1ag= I Qのときはθpmaxが進みす
ぎていると判断してステップP、〜P4゜で空燃比をり
−ン化する。すなわち、P311でTLから所定量δだ
け引いた値TLL (TLL=TL−δ)を演算し、P
39でこのTLLを所定値TLL2 (TLL2=fu
nc (Qa、 Ne) ) と比較する。TLL5T
LL2のときはP4゜でTL学習テーブルを一δ分だけ
学習してP□に進み、TLL>TLL2のときはそのま
まPd2に進む。一方、P33で学習条件にないときあ
るいはP34でF1ag= OOのときは何れも学習テ
ーブルの変更を行わずそのままPd2に進む。Pd2で
は次式■に従って出力すべき燃料噴射量(最終噴射量)
のパルス幅Tiを演算して今回の処理を終了する。 Ti=To+TL    ・・・・・・■したがって、
上記各プログラムに示したように点火時期制御によりノ
ッキングが適切に回避されつつ、ノック抑制制御中はθ
pmaxがMBTよりも少し遅れた所定範囲(θ1・・
≦θpmax≦θ2)になるように空燃比が適切に学習
制御される。したがって、エンジン出力を損なうことな
く、特に高負荷域での燃費を向上させることができる。 以上の第1実施例は学習方式による燃料供給制御を示し
たものであるが、学習方式の代わりにフィードバック制
御によるものでもよく、この態様を次の第2実施例で述
べる。 第8図は本発明の第2実施例を示す図であり、第1実施
例と同一処理を行うステップには同一番号を付してその
説明を省略し、異なるステップにはO印で囲むステップ
番号を付してその内容を説明する。第8図は燃料供給制
御のプログラムを示すフローチャートであり、第1実施
例の第7図に相当する。同図においてP34でフラグF
lagのbit構成を判別し、Flag= 01のとき
はθpmaxが遅れすぎていると判断してPSIでフィ
ードバック補正量TFBを次式〇に従って増量補正し、
F1ag= 10のときはθpn+axが進みすぎてい
ると判断してP、!でTFBを次式■に従って減量補正
する。 TFB=TFB ’+γ   ・・・・・・■但し、T
FB’:前回のフィードバック補正量T:増量補正量 TFB=TFB ’−δ   ・・・・・・■但し、δ
:減量補正量 一方、Flag= OOのときはPS3で前回のフィー
ドバンク補正ITFB’を今回のフィードバック補正量
TFBとしくTFB=TFB ’) 、Psaに進む。 PsiではTFBを所定の増量側リミットL2、減量側
リミット1と比較し、TFB>L2のときはpssでT
FB=L2としてPS’lに進み、TFB<Llのとき
はPsiでTFB=L1としてP、7に進む。また、L
1≦TFB≦L2のときはそのままPS?に進み、PS
?で次式■に従って最終噴射量のパルス幅Tiを演算し
て今回の処理を終える。 T i =To +TFB    ”・・・・0以上の
プログラムを実行することにより、本実施例では第1実
施例と同様の効果を得ることができる。 (発明の効果) 本発明によれば、点火時期によりノッキングを抑制する
とともに、ノッキングを抑制しているときは筒内圧最大
時期がエンジンの発生トルクを最大とする所定の目標位
置よりも少し遅れた所定位置となるように基本空燃比を
補正しているので、ノッキング抑制時の空燃比を適切な
ものとすることができ、ノッキング抑制時の燃費や出力
トルクを向上させることができる。
[00] and Flag = OO), when θplaX > θ2, it is determined that θpmax is too late and Flag = is set at pzh.
Set it to 01. On the other hand, when θpmax <θ1, θpm
Judging that ax is too advanced, Pg? Set Flag=10. FIG. 7 is a flowchart showing a fuel supply control program, and this program is executed once every predetermined period. First, in P31, the basic pulse width To that gives the basic injection amount
(To=func (Qa, Ne. Tw, V, , SW, ΔQa), where SW: idle switch correction, ΔQa: rate of change of Qa during acceleration) is calculated, and in P3□, the learning amount TL (by θpmax) is calculated. TL=fu
nc (Qa, Ne)) is table-look-amplified. Next, at P[, the operating state of the engine meets the predetermined learning condition (
For example, it is determined whether the operating conditions are substantially steady in a high load range), and if the operating conditions are under predetermined learning conditions, the bit configuration of the flag Flag determined in FIG. 5 is determined in P34. When Flag=01, it is determined that θpmax is too delayed, and the air-fuel ratio is enriched at step p2s""pat. That is, the value TLL (TLL=TL+γ) is calculated by adding a predetermined amount γ to TL in pls, and P3b
This TLL is set to a predetermined value TLL 1 (TLL 1 =
func (Qa, Ne) ). TLL≦
When TLLI, the TL learning table is learned by +1 minute at p3t and the process proceeds to Pd2, and when TLL>TLLI, the process directly proceeds to Pd2. On the other hand, when F1ag=IQ, it is determined that θpmax has advanced too much, and the air-fuel ratio is adjusted to a normal value at steps P to P4°. That is, in P311, a value TLL (TLL=TL-δ) is calculated by subtracting a predetermined amount δ from TL, and P
39, this TLL is set to a predetermined value TLL2 (TLL2=fu
Compare with nc (Qa, Ne) ). TLL5T
When LL2, the TL learning table is learned by 1 δ at P4° and the process proceeds to P□, and when TLL>TLL2, the process directly proceeds to Pd2. On the other hand, if the learning condition is not met in P33 or if F1ag=OO in P34, the learning table is not changed and the process directly proceeds to Pd2. In Pd2, the fuel injection amount (final injection amount) that should be output according to the following formula ■
The current process ends after calculating the pulse width Ti. Ti=To+TL ・・・・・・■ Therefore,
As shown in each program above, while knocking is appropriately avoided by ignition timing control, during knock suppression control, θ
A predetermined range where pmax is slightly behind MBT (θ1...
The air-fuel ratio is appropriately learned and controlled so that θpmax≦θ2). Therefore, fuel efficiency can be improved, especially in a high load range, without impairing engine output. Although the first embodiment described above shows fuel supply control using a learning method, feedback control may be used instead of the learning method, and this aspect will be described in the following second embodiment. FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, in which steps that perform the same processing as in the first embodiment are given the same numbers and their explanations are omitted, and steps that are different are marked with an O. Number them and explain their contents. FIG. 8 is a flowchart showing a fuel supply control program, and corresponds to FIG. 7 of the first embodiment. In the same figure, flag F is set at P34.
Determine the bit configuration of lag, and if Flag = 01, determine that θpmax is too late, and increase the feedback correction amount TFB using PSI according to the following formula,
When F1ag=10, it is judged that θpn+ax has advanced too much and P,! Then, TFB is corrected by decreasing it according to the following formula (2). TFB=TFB'+γ・・・・・・■However, T
FB': Previous feedback correction amount T: Increased correction amount TFB=TFB'-δ ・・・・・・■However, δ
: Reduction correction amount On the other hand, when Flag=OO, the previous feed bank correction ITFB' is set as the current feedback correction amount TFB in PS3, TFB=TFB'), and the process proceeds to Psa. In Psi, TFB is compared with the predetermined increase limit L2 and decrease limit 1, and when TFB>L2, TFB is determined in pss.
Set FB=L2 and proceed to PS'l, and when TFB<Ll, set TFB=L1 at Psi and proceed to P,7. Also, L
When 1≦TFB≦L2, keep it as PS? Proceed to P.S.
? Then, the pulse width Ti of the final injection amount is calculated according to the following equation (2), and the current process is completed. By executing 0 or more programs, the present embodiment can obtain the same effects as the first embodiment. (Effects of the Invention) According to the present invention, the ignition Knocking is suppressed depending on the timing, and when knocking is being suppressed, the basic air-fuel ratio is corrected so that the timing of maximum cylinder pressure is a predetermined position slightly later than the predetermined target position where the engine generates maximum torque. Therefore, the air-fuel ratio when suppressing knocking can be set to an appropriate value, and fuel efficiency and output torque when suppressing knocking can be improved.

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

第1図は本発明の基本概念図、第2〜7図は本発明の第
1実施例を示す図であり、第2図はその全体構成図、第
3図はその筒内圧最大時期と燃費率および軸トルクとの
関係を示す特性図、第4図はその点火時期制御のプログ
ラムを示すフローチャート、第5図はその筒内圧最大時
期を検出し、基準値と比較するプログラムを示すフロー
チャート、第6図はその筒内圧とクランク角との関係を
示す特性図、第7図はその燃料供給制御のプログラムを
示すフローチャート、第8図は本発明の第2実施例を示
すその燃料供給制御のプログラムを示すフローチャート
である。 1・・・・・・筒内圧センサ(圧力検出手段)、2・・
・・・・ノッキング処理回路(ノック検出手段)、4・
・・・・・コントロールユニット(最大時期検出手段、
点火時期制御手段、補正量演算 手段、空燃比制御手段)、 8・・・・・・運転状態検出手段、 15・・・・・・インジェクタ(操作手段)、16・・
・・・・点火手段。
Fig. 1 is a basic conceptual diagram of the present invention, Figs. 2 to 7 are diagrams showing a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is an overall configuration diagram thereof, and Fig. 3 is a diagram showing the timing of maximum cylinder pressure and fuel efficiency. 4 is a flowchart showing the ignition timing control program, FIG. 5 is a flowchart showing the program for detecting the maximum cylinder pressure timing and comparing it with a reference value. Fig. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between cylinder pressure and crank angle, Fig. 7 is a flow chart showing the fuel supply control program, and Fig. 8 is the fuel supply control program showing the second embodiment of the present invention. It is a flowchart which shows. 1... Cylinder pressure sensor (pressure detection means), 2...
...Knocking processing circuit (knock detection means), 4.
...Control unit (maximum timing detection means,
ignition timing control means, correction amount calculation means, air-fuel ratio control means), 8... operating state detection means, 15... injector (operation means), 16...
...Ignition means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 a)エンジンの筒内圧力を検出する圧力検出手段と、 b)エンジンに発生するノッキングを検出するノック検
出手段と、 c)エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と
、 d)圧力検出手段の出力に基づいて筒内圧力が最大とな
るときのクランク角を筒内圧最大時期として検出する最
大時期検出手段と、 e)エンジンの運転状態に基づいて基本点火時期を設定
するとともに、ノッキングが発生したときこれを抑制す
るように該基本点火時期を補正する点火時期制御手段と
、 f)点火時期制御手段の出力に基づいて混合気に点火す
る点火手段と、 g)筒内圧最大時期がエンジンの発生トルクを最大とす
る所定の目標位置よりも少し遅れた所定位置となるよう
に基本空燃比を補正する空燃比補正量を演算する補正量
演算手段と、 h)エンジンの運転状態に基づいて基本空燃比を設定す
るとともに、ノッキングを抑制しているときは該基本空
燃比を前記空燃比補正量に応じて補正し、このようにし
て決定した空燃比となるような制御値を演算する空燃比
制御手段と、i)空燃比制御手段の出力に基づいて吸入
空気量あるいは燃料の供給量を変えて空燃比を操作する
操作手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
[Scope of Claims] a) Pressure detection means for detecting the cylinder pressure of the engine; b) Knock detection means for detecting knocking occurring in the engine; c) Operating state detection means for detecting the operating state of the engine. d) Maximum timing detection means for detecting the crank angle at which the cylinder pressure reaches its maximum based on the output of the pressure detection means as the maximum cylinder pressure timing; and e) Setting the basic ignition timing based on the operating state of the engine. and an ignition timing control means for correcting the basic ignition timing so as to suppress knocking when it occurs; f) an ignition means for igniting the air-fuel mixture based on the output of the ignition timing control means; and g) a cylinder. h) correction amount calculation means for calculating an air-fuel ratio correction amount for correcting the basic air-fuel ratio so that the internal pressure maximum timing is a predetermined position slightly delayed from a predetermined target position at which the engine generates the maximum torque; Control that sets a basic air-fuel ratio based on the operating state, and corrects the basic air-fuel ratio according to the air-fuel ratio correction amount when knocking is suppressed, so that the air-fuel ratio determined in this way is achieved. An internal combustion engine characterized by comprising: an air-fuel ratio control means for calculating a value; and i) an operation means for manipulating the air-fuel ratio by changing the amount of intake air or the amount of fuel supplied based on the output of the air-fuel ratio control means. Engine combustion control device.
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