JPH01159466A - Knocking controller for internal combustion engine - Google Patents

Knocking controller for internal combustion engine

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Publication number
JPH01159466A
JPH01159466A JP31576487A JP31576487A JPH01159466A JP H01159466 A JPH01159466 A JP H01159466A JP 31576487 A JP31576487 A JP 31576487A JP 31576487 A JP31576487 A JP 31576487A JP H01159466 A JPH01159466 A JP H01159466A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
correction value
learning
knock
knocking
operating
Prior art date
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Pending
Application number
JP31576487A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasutoshi Baba
馬場 泰年
Hiroshi Haraguchi
寛 原口
Hideki Yukimoto
英樹 行本
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.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP31576487A priority Critical patent/JPH01159466A/en
Publication of JPH01159466A publication Critical patent/JPH01159466A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make speedy learning control performable by storing a knock correction value just before the transition in memory as a learning correction value at one driving area when an engine driving state makes its transition from the said one driving are to another driving one. CONSTITUTION:An engine driving state is divided into plural driving areas, and a learning correction value memory means 62, storing a learning correction value, is installed at each of these driving areas, and on the basis of the learning correction value, a knock correction value being increased or decreased according to a signal out of a knock sensor 17 by a knock correction value operational means 63. Then, ignition timing is compensated at an ignition timing compensating means 64 by the knock correction value operated. In a controller like this, when the engine driving state is made into transition from one driving area to another driving one, the knock correction value just before the transition is processed so as to be stored as the learning correction value in the said one driving area by a learning means 65.

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、内燃機関の点火時期制御装置に関し、特に、
ノッキングを検出して学習制御により最適な点火時期に
制御するノッキング制御装置に関する。 「従来の技術」 エンジンの燃費、出力等の性能は点火時期の影響を強く
受ける。これら燃費、出力等の性能が最良となるように
点火時期を制御するとノッキングを発生することがある
0強いノッキングは不快な打音を生じると共にエンジン
に損傷を与える虞れがあり好ましくない1通常の点火時
期においては、点火時期が早くなる程ノッキングが強く
なることはよく知られており、ノッキングを発生直前の
状態若しくは極く軽微な状態に抑制するように点火時期
を補正制御することが望ましい、そこで、エンジンのシ
リンダブロック等に機械的振動を検出する振動検出器を
取付けてノッキングを検出し、点火時期を補正制御する
ノッキング制御が用いられる。 ノッキング現象は、機関をとってみただけでも、負荷状
態1回転数、空燃比、吸気湿度、それに冷却水温などの
各条件によって大きく異なるものである。これら条件の
変化に柔軟に対応し適格なノッキング制御を行うため、
単なるフィードバック制御ではなく学習制御を行うもの
が種々提案されている。たとえば、特開昭55−781
68号、特開昭58−222976号、特開昭59−1
36574号などである。 これら従来の装置は、いずれも機関の運転状態を負荷と
回転数などにより多数の運転領域(区間)に分割し、各
運転領域毎(分割点毎)に対応する学習値を記憶する手
段を設け、その学習値から求められる点火時期を初期値
としてノッキング検出によるフィードバック制御を行う
ことにより、時間遅れなく、かつ、最適な点火時期に制
御しようとするものである。 しかしながら、学習値の学習方法に問題が生ずる。前二
者の装置は点火サイクル毎にノッキング状態に従って学
習値の更新を繰り返すものであった。このような学習制
御は処理時
"Industrial Application Field" The present invention relates to an ignition timing control device for an internal combustion engine, and in particular:
The present invention relates to a knocking control device that detects knocking and controls the ignition timing to be optimal using learning control. ``Conventional technology'' Engine performance such as fuel efficiency and output is strongly influenced by ignition timing. If the ignition timing is controlled to optimize performance such as fuel efficiency and output, knocking may occur.0 Strong knocking may cause unpleasant knocking noises and may damage the engine, which is undesirable1. Regarding ignition timing, it is well known that the earlier the ignition timing, the stronger the knocking, and it is desirable to correct the ignition timing so as to suppress the knocking to a state just before it occurs or to a very slight state. Therefore, knocking control is used in which a vibration detector for detecting mechanical vibrations is attached to the engine's cylinder block or the like to detect knocking and correct the ignition timing. Even when looking at an engine, the knocking phenomenon varies greatly depending on various conditions such as the load state, rotational speed, air-fuel ratio, intake air humidity, and cooling water temperature. In order to flexibly respond to changes in these conditions and perform appropriate knock control,
Various methods have been proposed that perform learning control rather than mere feedback control. For example, JP-A-55-781
No. 68, JP-A-58-222976, JP-A-59-1
No. 36574, etc. All of these conventional devices are equipped with means for dividing the operating state of the engine into a large number of operating regions (sections) based on load, rotation speed, etc., and storing learning values corresponding to each operating region (for each division point). By using the ignition timing determined from the learned value as an initial value and performing feedback control based on knocking detection, the ignition timing is controlled to be optimal without time delay. However, a problem arises in the method of learning learning values. The former two devices repeatedly update the learning value according to the knocking condition every ignition cycle. This kind of learning control is performed during processing.

【jに余裕のあるシステムでは可能であるが
、処理時間が制限されるシステムでは適用が困難である
という問題点があった。また、後者の装置はノック補正
量と学習値とのそれぞれについて運転状態を座標とする
2次元マツプを構成し、ある座標点における運転時のノ
ッキング状態に応じて、その周辺の座標点の学習値を変
更するという複雑な平均化処理を行うものであった。こ
の装置は、より適正な学習値を得られる利点はあるが、
大きなメモリ容量が要求され、RAM、ROM等のメモ
リ容量が制限されているシステムには採用できないとい
う問題点があった。 「発明が解決しようとする問題点」 本発明は上記の問題点を解決するためなされたものであ
り、システムの処理時間やメモリ容量に負担をかけない
簡素な学習手段により信頼性の高い学習値を得ることが
でき、迅速な学習制御を行うことができるノッキング制
御装置を提供することを目的とする。 r問題点を解決するための手段」 本発明の制御思想について対応する実施例図面を参照し
説明する。 本発明では機関の運転状態をいくつかの運転領域に分割
して考える。たとえば、第3図に示す例では、機関の吸
入空気量Qと回転数Nから機関の負荷を表わすパラメー
タQ/Nを求め、この負荷Q/Nと回転数Nとにより運
転状態を4つの運転領域に分割している。運転領域0は
回転数Nが80 Q rps以下又は負荷Q/Nが0 
、617 rev以下の低負荷の領域であり、ノッキン
グ制御を行わない非学習領域である。運転領域!、■及
び■はいずれも負荷Q/Nが0 、61/ rev以上
の中高負荷領域であり、ノッキング制御を行う学習領域
である。運転領域Iは回転数Nが800 rpm以ヒ2
000rp−未満、運転領域■は回転数Nが2000r
pm以上4000rpm未満、運転領域■は回転数Nが
4000rp陶以上の領域である。 ここで、学習領域内の一つの運転領域に他の領域から突
入し、再び他の領域に離脱するまでのノッキング制御に
よるノック補正量θ、の動きについて考える。ノッキン
グ制御は点火時期がノック限界になるようにノック補正
値θ、を徐々に増減するものであるから、第4図に示す
様にある運転領域への突入時のノック補正値θ1が過小
でノッキングが多発した場合はノック補正値が徐々に増
加され、一方、第5図に示す様に突入時のノック補正値
θ、が過大で微少ノッキングも発生しない場合はノック
補正値が徐々に減少され、それぞれノック限界となる補
正値θ、に近づく、それ故、その領域での経過時間の最
も長い時点である領域を離脱する寸前のノック補正値θ
2.θ、が最もノック限界θ、に近いと考えられる。 そこで、第2図に示す様に、学習領域となる各運転領域
1.II及び■にそれぞれ学習値θ、(1)。 θL(2)、θL、(3)を記憶する手段を設け、その
領域iを離脱する寸前のノック補正値θ、を学習値θ+
、(1)として記憶させようとするのである。機関は、
非学習領域である運転領域0.学習領域である運転領域
1.It及び■の4つの運転領域を随時遷移しながら運
転される。運転領域■、■又は■での運転時には、学習
値θL(i)を初期値としてノック補正値θ買をノック
限界θ、に刻々近づけるノッキング制御を行い、その運
転領域iがら離脱する寸前のノック補正値θ8をその運
転領域を代表する学習値θL(i)として更新記憶し、
次回に当該運転領域iに突入した際のノック補正値θ8
の初期値として用いようとするものである。 新たな運転領域に突入した直後のノック補正値θには、
未だノック限界の変化に追従できず不正確な値を示すか
も知れないが、運転領域を離脱する寸前のノック補正値
θ1は、その運転領域での滞在時間が最も長い時点の補
正値であるから、追従も完了して落ち着いており、最も
安定した信頼性の高い値を示すと考えられるからである
。 なお、上記本発明の制御思想は、領域を離脱する寸OI
Tのノック補正量を記憶する点において特開昭59−1
36574号公報に開示された制御思想と類似するよう
に見えるかも知れないが、以下の理由により異なるもの
である。上記従来技術における学習遅角量はノッキング
の有・無により増減されるノッキング補正遅角量の大き
さに基づいて演算されるものである。そのためノッキン
グ非制御領域からノッキング制御領域に移行した場合、
ノッキング補正遅角量を0がらスタートすると、学習遅
角量が小さくなってしまう、この不具合を防ぐために、
上記従来技術ではノッキング非制御領域からノッキング
制御領域に移行した際には、前回ノッキング制御領域か
らノッキング非制御領域に移行した時のノッキング補正
遅角量がらスタートさせて上記不具合を防ごうとするも
のである。 −力木発明における学習値は該学習領域におけるノック
補正量の初期値として利用されるものであり、従って学
習値の記憶はノッキング非制御領域からノッキング制御
領域に移行した場合のみならず、ある学習領域から他の
学習領域に移行した場合も行われる。その相違が顕著に
現われるのは、学習領域内の運転領域Iから運転領域■
に遷移したような場合である。このような場合、前記従
来技術では何ら学習が行われないのに対し、本発明の制
御思想では運転領域■の学習値θL(1)が更新され、
さらにノック限界に近づくことができる。 第1図は本発明の構成を明示する図面である。 以上述べた制御思想を実現するため、本発明では、内燃
機関の機械的振動を検出するノックセンサ】7と、機関
の回転数等の運転状態を検出する運転状態検出手段61
と、機関の運転状態を複数の運転領域に分割し、その各
運転領域毎に学習補正値θL(i)を記憶する学習補正
値記憶手段62と、その学習補正値θ5(1)を基礎に
前記ノックセンサ17からの信号に従ってノッキングの
発生の有無に応じて増減されるノック補正値θ、を演算
するノック補正値演算手段63と、そのノック補正値θ
、により点火時期を補正する点火時期補正手段64と、
機関の運転状態が一の運転領域がら他の運転領域に遷移
したときに、その遷移する直前の訂記ノック補正値θ、
を当該一の運転領域における学習補正値θL(i)とし
て記憶する学習手段65を備えることを特徴とする内燃
機関のノッキング制御装置が提供される。 「作用」 上記の構成によれば、学習補正値θL(i)を学習する
機会は運転領域を遷移する時点のみであるから、従来の
ように点火サイクル毎に学習処理を行う必要がなく、処
理時間が短くてすみ貝担をがけない、一方、学習補正値
θL(i)として学習される値は、当該運転領域におけ
る経過時間が最も長い時点でのノック補正値θ、である
から、ノック限界への追従が完了した正確なノック補正
値θつが学習補正値θL(i)として記憶される蓋然性
が極めて高い、それ故、頻度の少ない学習機会で正確な
学習値θL(i)を得ることができ、処理時間の軽減を
図りながら正確迅速な学習制御を行うことができる。 「実施例」 本発明の実施例について図面に従って具体的に説明する
。 第6図は全体構成図であり、1はエンジン本体、2は電
子制御装置である。吸気マニホールド3の各気筒吸気ボ
ートの近くに電磁作動式の燃料噴射弁4が配設されてい
る。各燃料噴射弁4には図示しない燃料ボン1から一定
圧に調整された燃料が圧送され、燃料噴射弁4を作動さ
せ開弁する時間によって噴射壁が制御されるようになっ
ている。 各気筒に設けられた点火プラグに配電するディストリビ
ュータ5は周知の如くクランク軸の2回転に1回転せら
れるもので、内部にはエンジンの回転を検出して一定ク
ランク角毎に出力信号を発生する回転角センサ7及びク
ランク軸の特定位置を検出する基準角センサ6を備えて
いる。ディストリビュータ5に接続される点火コイル8
は、点火コイル8への通電遮断を行うイグナイタ9と一
体に構成されている。エンジンの運転状態を検出するた
め、エアクリーナ10から吸気マニホールド3に連通す
る吸気通路に吸入空気量を検出するエアフローメータ1
2、吸気温度を検出する吸気気温センサー13、それに
スロットル弁11の開度を検出するスロットル弁開度セ
ンサ14が設けられ、エンジン本体1には冷却水温セン
サ15が、排気通路には排気ガスの酸素濃度を検出する
02センサ16が設けられている。 また、圧電形の振動検出器であるノックセンサ17がエ
ンジンブロックに取付られ、エンジンの振動波形を検出
する。ノックセンサ17は圧電形の他、動電形、ピエゾ
抵抗形、ひずみゲージ形等何を用いてもよいことは勿論
である。 第7図は電子制御装置2と各機器との接続を示すブロッ
ク図である。 基準角センサ6及び回転角センサ7は電磁ピックアップ
式の検出器であり、それぞれの出力信号は波形整形回路
21.22によりパルス状に整形され、それぞれ基準角
信号G及び回転角信号Neとしてマイクロコンピュータ
23に入力される。 また、運転状態を検出する各センサ12〜16からの信
号がマイクロコンピュータ23のデジタル入力又はアナ
ログ入力端子に入力される。 ノックセンサ17の出力信号は振幅検出回路24に入力
される。振幅検出回路24は、ノックセンサ17の出力
信号からのノッキング固有の周波数成分(たとえば8’
KH2)のみを取出すバンドパスフィルタ25、その出
力を増幅する増幅器26、増幅器26の出力である振動
信号26aのピーク値を例えばコンデンサ等により保持
し、マイクロコンピュータ23からの気筒切換信号Rに
よりリセットされるピークホールド回路27を備える。 そして、ピークホールド回路27は、各気筒の爆発行程
毎に振動信号26aのピーク値を保持し、振幅検出回路
24の出力電圧信号としてピークホールド値27aをマ
イクロコンピュータ23に伝える。 マイクロコンピュータ23は基準角センサ6及び回転角
センサ7からの回転角情報と、各種運転状態センサ12
〜16からの運転状態情報と、ノックセンサ17からの
ノッキング情報とに基いて燃費及び出力等の性能が最良
となる最適な点火時期及び点火コイルへの通電時間を算
出し、点火信号を出力する。そして、出力バッファ28
を介してイグナイタ9を駆動し点火コイル8に通電し、
演算された点火時期に通電を遮断することにより通電遮
断時に発生する高電圧をディストリビュータ5を経由し
て所定の気筒の点火プラグ30に導き、各気筒に順次点
火する。また、マイクロコンピュータ23は算出された
燃料噴射量に対応したパルス幅でもって所定のクランク
角位置に噴射弁駆動回路29を作動し、各′A筒毎に燃
料噴射弁4を開弁じて燃料を噴射する。 第8図はマイクロコンピュータ23の内部構成を示すブ
ロック図である。8ビツト構成の中央処理ユニット(C
PU)41にはCP Uバス42を介して、制御プログ
ラム及び演算に必要な定数を記憶しておく読出し専用メ
モリ(ROM)43、演算データを一時記憶する一時記
憶メモリ(RA M )44、CPU41に割込制御を
行なわせるための割込制御部45、CPU動作の基本周
期となるりロック周期毎に1つづつカウント値が上るよ
うに構成された16ビツトのタイマ46、マルチプレク
サ47で選択されたアナログ信号をデジタル信号に変換
するA−D変換器48、デジタル信号のための入力ボー
ト49、そしてデジタル信号を出力するための出力ボー
ト50が接続されている。 −時記憶メモリ(RAM)44の一部は、イグニッショ
ンスイッチを切ってもなお、バッテリー電源が供給され
、記憶内容が消去しないようにされている。その部分を
バックアツプRAM領域と呼ぶ。 バックアツプRAM領域はノッキングによる学習補正値
θL(i)を記憶する領域として使用される。 アナログ信号が人力されるマルチプレクサ47には、エ
アフロメータ12、吸気温センサ13、冷却水温センサ
15、及びピークホールド回路27からの信号が入力さ
れる。入力ボート49には、スロットル弁開度センサ1
4からの2ビツトの接点信号、及び02センサ16から
のりッチリーン信号が入力される。出力ボート50から
は、イグナイタ9への点火信号、燃料噴射弁4への噴射
信号の他に、ピークホールド回路27への気筒切換信号
、及びマルチプレクサ47への制御信号が出力される1
割込制御部45には基準角センサ6及び回転角センサ7
からの基準角信号及び回転角信号が入力される。 以上のハード構成に基づき、ノッキング制御を行い点火
時期を制御するマイクロコンピュータ23での処理につ
いて説明する。 第9図は点火時期制御の処理を示すフローチャートであ
る。 内燃機関が起動し点火時期演算の割込が行われると、割
込み処理100がスタートされる。ステップ101で回
転数N及び負荷Q/N(=吸入空気量Q/回転数間)が
算出される6回転数Nは基準角センナ6からの信号の発
生間隔時間から算出され、吸入空気量Qはエアフローメ
ータ12からの信号により直接読込まれる。基準角セン
サ6、エアフローメータ12及びステップ101の処理
は本発明の運転状態検出手段61を構成する。ステップ
102では、ステップ101で算出された回転数N、負
負荷/Nをもとに予め記憶されている基本点火時期のマ
ツプを検索補間し、基本点火時期θ@A!!が算出され
る。ステップ103では、吸気温センサ13.スロット
ル弁開度センサ14.冷却水温センサ15等からの情報
に基づいて、補正点火時期θ。が算出される。そして、
ステップ104では、第10図に示す様に、ノック補正
値θにを算出するノック制御処理200が行われる。 ノック制御処理200が開始されると、ステップ201
では回転数N及び負荷Q/Nから現在の運転fII域が
判別される。運転領域は第3図に示す様に、3つの学習
領域と1つの非学習領域からなる4つの運転領域0,1
.n及び■に分割されており、この運転領域o、r、n
又は■のいずれに現在属しているかが判別される。 ステップ202では、合同判別された運転領域が前回判
別された領域と同じであるか否かが調べられる。同じで
あれば、ステップ203以下の学習処理を省略し、ステ
ップ207に飛ぶ、一方、前回と今回の運転領域が異な
れば、運転領域を遷移したのであるから学習処理を行べ
くステップ203に進む。 ステップ203では、前回の運転領域に対応する学習補
正値θ1.(1−1)の値を現在のノック補正値θ、の
値に更新し記憶する。学習補正値θ。 (1)は、RAM44内のイグニッションスイッチを切
っても消失しないバックアツプRAM領域に記憶され、
ノック補正値θには通常の領域に記憶される。また、前
回の運転領域が非学習領域(領域O)であった場合は、
対応するメモリアドレスが存在しないため記憶を行わな
い。このようにステップ203では学習補正値θL(i
)の学習が実行される。 次に、ステップ204乃至206では、ノック補正値θ
1の初期値が設定される。即ち、現在の運転領域が学習
領域(領域I、■又は■)であるか否かが調べられ(ス
テップ204)、学習領域であれば、現在の運転領域i
に対応して記憶された学習補正値θL(i)がノック補
正値θ1の初期値とされ(ステップ205)、一方、非
学習領域(領域0)であればノック補正値θ、の初期値
が0とされる(ステップ206)。 以上で学習処理を終わり、ステップ207以下ではノッ
キングを検出してノック補正値θ1を変動させるフィー
ドバック処理が実行される。 ステップ207では、現在の運転領域がノッキング制御
を行う領域、即ち、本実施例では学習領域(領域1.■
又は■)であるか否かが判別される。 ノッキング制御を行わない運転領域0であれば、そのま
ま何も実行せず、即ち、ノック補正値θ、は0のままで
処理を終了する。ノッキング制御を行う運転領域であれ
ば、ステップ208に進み、ノック判定を行う。 ステラ7208では、過去のノックセンサ17からの振
動信号26aのピークホールド値27aを平均化し、所
定倍して求められるノッキング判定レベルと、今回のピ
ークホールド値27aとの大小を比較することによりノ
ッキングの発生の有無を判別する。ノック有と判定され
た場合はステップ209に進み、ノック補正値θ、の値
を所定量Δθだけ増加させて θ、=θ1+Δθ とし
、ノック無しと判定された場合はステップ210でノッ
ク補正値θ、を所定量だけ減少させて θ、=θ、−Δ
θ とする。 以1−でノック補正値θ8を9.出するノック制御処理
200を終了し、再び第9図に示すステップ105に戻
る。 ステップ105では、基本点火時期θBAIKを、補正
点火時期θ。及びノック補正値θ、に基づいて補正した
最終点火時期θF+11ALが、θjlll^L=θB
AI+θ。−θ、として演算される。そして、ステップ
106で、演算された最終点火時期θFIIIALまで
の時間を所定のアウトプットコンベアレジスタに設定す
ることにより、その設定、時間経過時に点火コイル8へ
の通電が遮断され、点火が行われる。 「発明の効果」 以上説明したように、本発明は上記の構成を有し、他の
運転領域に遷移する直前のノック補正値そのものを学習
補正値として学習記憶するものであるから、簡素な学習
手段による比較的頻度の少ない学習機会でもって正確な
学習値を学習することができ、システムの処理時間やメ
モリ容量に対する負担を大幅に減少させることができる
という優れた効果がある。
[This is possible in systems with ample margin for j, but there is a problem in that it is difficult to apply in systems where processing time is limited. In addition, the latter device forms a two-dimensional map with driving conditions as coordinates for each of the knock correction amount and the learned value. This involved performing a complex averaging process of changing the . This device has the advantage of being able to obtain more appropriate learning values, but
There is a problem in that it requires a large memory capacity and cannot be used in systems where the memory capacity of RAM, ROM, etc. is limited. "Problems to be Solved by the Invention" The present invention has been made to solve the above problems, and provides highly reliable learning values using a simple learning method that does not burden the processing time or memory capacity of the system. It is an object of the present invention to provide a knocking control device that can obtain the following characteristics and perform quick learning control. "Means for Solving Problems" The control concept of the present invention will be explained with reference to corresponding embodiment drawings. In the present invention, the operating state of the engine is divided into several operating regions. For example, in the example shown in Fig. 3, the parameter Q/N representing the engine load is determined from the intake air amount Q and the rotational speed N of the engine, and the operating state is divided into four modes based on this load Q/N and the rotational speed N. It is divided into areas. Operating region 0 is when the rotation speed N is 80 Q rps or less or the load Q/N is 0.
, 617 rev or less, and is a non-learning area in which knocking control is not performed. Driving area! , ■, and ■ are all medium-high load areas where the load Q/N is 0, 61/rev or more, and are learning areas in which knocking control is performed. Operating region I is when the rotational speed N is 800 rpm or higher2
Less than 000 rpm-, operating region ■ is when the rotation speed N is 2000 r.
pm or more and less than 4000 rpm, and the operating region (2) is a region where the rotational speed N is 4000 rpm or more. Here, we will consider the movement of the knock correction amount θ due to knocking control from when the vehicle enters one operating region within the learning region from another region until it leaves the other region again. Knocking control gradually increases or decreases the knock correction value θ so that the ignition timing reaches the knock limit, so as shown in Figure 4, knocking occurs when the knock correction value θ1 is too small when entering a certain operating range. If this occurs frequently, the knock correction value is gradually increased. On the other hand, as shown in FIG. The knock correction value θ approaches the correction value θ, which is the knock limit, and is therefore on the verge of leaving the area at the longest elapsed time in that area.
2. It is considered that θ is closest to the knock limit θ. Therefore, as shown in FIG. 2, each operating area 1. Learning value θ, (1) for II and ■, respectively. A means for storing θL(2), θL, and (3) is provided, and the knock correction value θ just before leaving the area i is set as the learned value θ+
, (1). The institution is
Driving area 0, which is a non-learning area. Driving area 1, which is a learning area. The engine is operated while changing between four operating ranges, It and (2), as needed. When operating in the operating range ■, ■, or Update and store the correction value θ8 as a learned value θL(i) representing the operating range,
Knock correction value θ8 when entering the relevant operation region i next time
It is intended to be used as the initial value of . Immediately after entering a new driving range, the knock correction value θ is:
Although it may still not be able to follow changes in the knock limit and indicate an inaccurate value, the knock correction value θ1 just before leaving the driving range is the correction value at the time when the time spent in that driving range is the longest. This is because tracking has been completed and has settled down, and it is considered that it shows the most stable and reliable value. Note that the control concept of the present invention described above is based on the control concept of the present invention.
JP-A-59-1 in terms of storing the knock correction amount of T.
Although it may seem similar to the control concept disclosed in Japanese Patent No. 36574, it is different for the following reasons. The learning retardation amount in the above-mentioned conventional technology is calculated based on the magnitude of the knocking correction retardation amount, which is increased or decreased depending on the presence or absence of knocking. Therefore, when moving from a knocking non-controlled area to a knocking controlled area,
If you start the knocking correction retard amount from 0, the learning retard amount will become small. To prevent this problem,
In the above-mentioned conventional technology, when the knocking non-control area is shifted to the knocking control area, the knock correction retardation amount is started at the time when the knocking correction area was shifted from the knocking non-control area to the knocking non-control area the previous time, in order to prevent the above-mentioned problem. It is. - The learning value in the power tree invention is used as the initial value of the knock correction amount in the learning area, so the learning value is stored not only when moving from the knocking non-control area to the knocking control area, but also when a certain learning This is also done when moving from one learning area to another. The difference is noticeable from driving area I to driving area ■ within the learning area.
This is the case when the transition occurs. In such a case, no learning is performed in the prior art, whereas in the control concept of the present invention, the learned value θL(1) of the operating region ■ is updated,
You can even get closer to the knock limit. FIG. 1 is a drawing clearly showing the configuration of the present invention. In order to realize the control concept described above, the present invention uses a knock sensor 7 that detects mechanical vibrations of the internal combustion engine, and an operating state detection means 61 that detects operating states such as engine rotation speed.
and a learning correction value storage means 62 that divides the operating state of the engine into a plurality of operating regions and stores a learning correction value θL(i) for each operating region, and a learning correction value θL(i) based on the learning correction value θ5(1). a knock correction value calculating means 63 for calculating a knock correction value θ, which is increased or decreased according to the presence or absence of knocking according to the signal from the knock sensor 17;
an ignition timing correction means 64 for correcting the ignition timing by;
When the operating state of the engine transits from one operating region to another, the revised knock correction value θ immediately before the transition,
There is provided a knocking control device for an internal combustion engine characterized by comprising a learning means 65 for storing the learned correction value θL(i) in the one operating region. "Operation" According to the above configuration, the opportunity to learn the learning correction value θL(i) is only at the time of transition between operating regions, so there is no need to perform the learning process for each ignition cycle as in the conventional case. On the other hand, the value learned as the learning correction value θL(i) is the knock correction value θ at the longest elapsed time in the relevant operating region, so the knock limit There is an extremely high probability that the accurate knock correction value θ that has completed tracking will be stored as the learned correction value θL(i).Therefore, it is possible to obtain the accurate learned value θL(i) with infrequent learning opportunities. This allows accurate and quick learning control to be performed while reducing processing time. "Embodiments" Examples of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 6 is an overall configuration diagram, where 1 is the engine body and 2 is an electronic control device. An electromagnetically actuated fuel injection valve 4 is disposed near each cylinder intake port of the intake manifold 3. Fuel adjusted to a constant pressure is fed under pressure to each fuel injection valve 4 from a fuel cylinder 1 (not shown), and the injection wall is controlled by the time during which the fuel injection valve 4 is operated and opened. As is well known, the distributor 5 that distributes power to the spark plugs installed in each cylinder rotates once every two revolutions of the crankshaft, and has a device inside that detects engine rotation and generates an output signal at every fixed crank angle. It includes a rotation angle sensor 7 and a reference angle sensor 6 that detects a specific position of the crankshaft. Ignition coil 8 connected to distributor 5
is constructed integrally with an igniter 9 that cuts off electricity to the ignition coil 8. In order to detect the operating state of the engine, an air flow meter 1 that detects the amount of intake air is installed in the intake passage communicating from the air cleaner 10 to the intake manifold 3.
2. An intake air temperature sensor 13 that detects the intake air temperature, and a throttle valve opening sensor 14 that detects the opening of the throttle valve 11 are installed. An 02 sensor 16 for detecting oxygen concentration is provided. Further, a knock sensor 17, which is a piezoelectric type vibration detector, is attached to the engine block and detects the vibration waveform of the engine. Of course, the knock sensor 17 may be of any type, such as an electrodynamic type, a piezoresistive type, or a strain gauge type, in addition to the piezoelectric type. FIG. 7 is a block diagram showing connections between the electronic control device 2 and each device. The reference angle sensor 6 and the rotation angle sensor 7 are electromagnetic pickup type detectors, and their respective output signals are shaped into pulses by waveform shaping circuits 21 and 22, and are sent to the microcomputer as a reference angle signal G and a rotation angle signal Ne, respectively. 23. Further, signals from the sensors 12 to 16 that detect the operating state are input to the digital input or analog input terminal of the microcomputer 23. The output signal of knock sensor 17 is input to amplitude detection circuit 24 . The amplitude detection circuit 24 detects a knocking-specific frequency component (for example, 8') from the output signal of the knock sensor 17.
A band-pass filter 25 that extracts only KH2), an amplifier 26 that amplifies its output, and a peak value of the vibration signal 26a that is the output of the amplifier 26 is held by, for example, a capacitor, and is reset by the cylinder switching signal R from the microcomputer 23. A peak hold circuit 27 is provided. The peak hold circuit 27 holds the peak value of the vibration signal 26a for each explosion stroke of each cylinder, and transmits the peak hold value 27a to the microcomputer 23 as the output voltage signal of the amplitude detection circuit 24. The microcomputer 23 receives rotation angle information from the reference angle sensor 6 and rotation angle sensor 7, and various operating state sensors 12.
The optimum ignition timing and energization time to the ignition coil for the best performance such as fuel efficiency and output are calculated based on the driving state information from 16 to 16 and the knocking information from the knock sensor 17, and an ignition signal is output. . And output buffer 28
The igniter 9 is driven through the ignition coil 8, and the ignition coil 8 is energized.
By cutting off the current at the calculated ignition timing, the high voltage generated when the current is cut off is guided to the spark plug 30 of a predetermined cylinder via the distributor 5, and each cylinder is ignited in sequence. Furthermore, the microcomputer 23 operates the injection valve drive circuit 29 to a predetermined crank angle position with a pulse width corresponding to the calculated fuel injection amount, and opens the fuel injection valve 4 for each 'A cylinder to inject fuel. Inject. FIG. 8 is a block diagram showing the internal configuration of the microcomputer 23. 8-bit configuration central processing unit (C
A read-only memory (ROM) 43 for storing control programs and constants necessary for calculations, a temporary memory (RAM) 44 for temporarily storing calculation data, and a CPU 41 are connected to the CPU 41 via a CPU bus 42. an interrupt control section 45 for controlling interrupts; a 16-bit timer 46 configured to be the basic cycle of CPU operation, and incremented by one every lock cycle; An A-D converter 48 for converting an analog signal into a digital signal, an input port 49 for the digital signal, and an output port 50 for outputting the digital signal are connected. Even when the ignition switch is turned off, battery power is supplied to a part of the time storage memory (RAM) 44 so that the stored contents are not erased. This portion is called the backup RAM area. The back-up RAM area is used as an area for storing the learning correction value θL(i) due to knocking. Signals from the air flow meter 12, the intake air temperature sensor 13, the coolant temperature sensor 15, and the peak hold circuit 27 are input to the multiplexer 47 to which analog signals are manually input. The input boat 49 includes a throttle valve opening sensor 1.
A 2-bit contact signal from 02 sensor 16 and a lean signal from 02 sensor 16 are input. The output boat 50 outputs an ignition signal to the igniter 9, an injection signal to the fuel injection valve 4, a cylinder switching signal to the peak hold circuit 27, and a control signal to the multiplexer 47.
The interrupt control unit 45 includes a reference angle sensor 6 and a rotation angle sensor 7.
A reference angle signal and a rotation angle signal are input. Based on the above hardware configuration, the processing performed by the microcomputer 23 that performs knocking control and controls the ignition timing will be described. FIG. 9 is a flowchart showing ignition timing control processing. When the internal combustion engine is started and an interrupt for ignition timing calculation is performed, an interrupt process 100 is started. The rotation speed N and the load Q/N (= intake air amount Q/rotation speed) are calculated in step 101. The rotation speed N is calculated from the generation interval time of the signal from the reference angle sensor 6, and is read directly by the signal from the air flow meter 12. The reference angle sensor 6, the air flow meter 12, and the processing in step 101 constitute the operating state detection means 61 of the present invention. In step 102, a pre-stored basic ignition timing map is searched and interpolated based on the rotational speed N and negative load/N calculated in step 101, and basic ignition timing θ@A! ! is calculated. In step 103, the intake air temperature sensor 13. Throttle valve opening sensor 14. The corrected ignition timing θ is based on information from the cooling water temperature sensor 15 and the like. is calculated. and,
In step 104, as shown in FIG. 10, a knock control process 200 is performed to calculate a knock correction value θ. When the knock control process 200 is started, step 201
Then, the current operating fII range is determined from the rotational speed N and the load Q/N. As shown in Figure 3, there are four operating regions, 0 and 1, consisting of 3 learning regions and 1 non-learning region.
.. It is divided into n and ■, and these operating areas o, r, n
It is determined which of the groups (1) and (2) it currently belongs to. In step 202, it is checked whether the jointly determined driving region is the same as the previously determined region. If they are the same, the learning process from step 203 onwards is omitted and the process jumps to step 207. On the other hand, if the previous and current driving ranges are different, the process moves to step 203 to perform the learning process since the driving range has changed. In step 203, the learning correction value θ1.corresponding to the previous driving range is determined. The value of (1-1) is updated to the current knock correction value θ, and is stored. Learning correction value θ. (1) is stored in a backup RAM area in the RAM 44 that does not disappear even if the ignition switch is turned off,
The knock correction value θ is stored in a normal area. Also, if the previous driving area was a non-learning area (area O),
No storage is performed because the corresponding memory address does not exist. In this way, in step 203, the learning correction value θL(i
) learning is executed. Next, in steps 204 to 206, the knock correction value θ
An initial value of 1 is set. That is, it is checked whether the current driving area is a learning area (area I, ■ or ■) (step 204), and if it is a learning area, the current driving area i is checked.
The learned correction value θL(i) stored corresponding to It is set to 0 (step 206). This completes the learning process, and from step 207 onwards, a feedback process is executed to detect knocking and vary the knock correction value θ1. In step 207, the current operating region is the region in which knocking control is performed, that is, in this embodiment, the learning region (region 1.
or ■). If it is the operating range 0 in which knocking control is not performed, nothing is executed, that is, the process ends with the knocking correction value θ remaining at 0. If it is an operating range in which knocking control is to be performed, the process advances to step 208 and a knocking determination is performed. In the Stella 7208, knocking is determined by averaging the peak hold values 27a of the vibration signals 26a from the knock sensor 17 in the past and comparing the magnitude of the current peak hold value 27a with the knocking determination level obtained by multiplying the peak hold value 27a by a predetermined value. Determine whether or not it has occurred. If it is determined that there is a knock, the process proceeds to step 209, where the value of the knock correction value θ, is increased by a predetermined amount Δθ to θ,=θ1+Δθ, and if it is determined that there is no knock, the value of the knock correction value θ, is increased in step 210. by a predetermined amount, θ, = θ, −Δ
Let it be θ. The knock correction value θ8 is set to 9. The knocking control process 200 is finished, and the process returns to step 105 shown in FIG. 9 again. In step 105, the basic ignition timing θBAIK is changed to the corrected ignition timing θ. and the final ignition timing θF+11AL corrected based on the knock correction value θ, is θjllll^L=θB
AI+θ. −θ, is calculated. Then, in step 106, the calculated time until the final ignition timing θFIIIAL is set in a predetermined output conveyor register, and when the set time elapses, the energization to the ignition coil 8 is cut off, and ignition is performed. "Effects of the Invention" As explained above, the present invention has the above configuration and learns and stores the knock correction value itself just before transitioning to another driving range as a learning correction value, so that simple learning is possible. Accurate learning values can be learned using relatively infrequent learning opportunities, and the load on system processing time and memory capacity can be significantly reduced, which is an excellent effect.

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

図面は本発明の一実施例を示し、第1図は本発明の構成
を明示する対応図、第211は制御思想を説明するグラ
フ図、第3図は運転領域を示すグラフ図、第4図及び第
5図は、ノック補正値の挙動を示す模式図、第6図は装
置の全体構成図、第7図はブロック図、第8図は詳+t
m構成を示すブロック図、第9図及び第10図はマイク
ロコンピュータでの処理を示すフローチャートである。 110.エンジン本体、 211.電子制御装置、50
0.ディストリビュータ、 690.基準角センサ、7
860回転角センサ、 8182点火コイル、 12゜
1.エアフローメータ、  17 、、、ノックセンサ
、23、、、マイクロコンピュータ、 24 、、、G
幅検出回路、 27 、、、ピークホールド回i?8゜
第2図 第3図 rpm エンジン回転数 第4図 経過時間 第5図 経過時間 第9図
The drawings show one embodiment of the present invention, FIG. 1 is a corresponding diagram clearly showing the configuration of the present invention, FIG. 211 is a graph diagram explaining the control concept, FIG. 3 is a graph diagram showing the operating range, and FIG. and Fig. 5 is a schematic diagram showing the behavior of the knock correction value, Fig. 6 is an overall configuration diagram of the device, Fig. 7 is a block diagram, and Fig. 8 is a detailed diagram.
FIGS. 9 and 10 are block diagrams showing the m configuration, and flowcharts showing processing in the microcomputer. 110. Engine body, 211. electronic control device, 50
0. Distributor, 690. Reference angle sensor, 7
860 rotation angle sensor, 8182 ignition coil, 12°1. Air flow meter, 17, Knock sensor, 23, Microcomputer, 24, G
Width detection circuit, 27, peak hold times i? 8゜Figure 2Figure 3rpm Engine speedFigure 4Elapsed timeFigure 5Elapsed timeFigure 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】 内燃機関の機械的振動を検出するノックセンサと、 機関の回転数等の運転状態を検出する運転状態検出手段
と、 機関の運転状態を複数の運転領域に分割し、その各運転
領域毎に学習補正値を記憶する学習補正値記憶手段と、 その学習補正値を基礎に前記ノックセンサからの信号に
従ってノッキングの発生の有無に応じて増減されるノッ
ク補正値を演算するノック補正値演算手段と、 そのノック補正値により点火時期を補正する点火時期補
正手段と、を備えるノッキング制御装置において、 機関の運転状態が一の運転領域から他の運転領域に遷移
したときに、その遷移する直前の前記ノック補正値を当
該一の運転領域における学習補正値として記憶する学習
手段を備えることを特徴とする内燃機関のノッキング制
御装置。
[Scope of Claims] A knock sensor that detects mechanical vibrations of an internal combustion engine, an operating state detection means that detects operating states such as engine rotational speed, and a system that divides the operating state of the engine into a plurality of operating regions and a learning correction value storage means for storing a learning correction value for each driving region; and a knock calculating means for calculating a knock correction value that is increased or decreased depending on whether or not knocking occurs in accordance with a signal from the knock sensor based on the learning correction value. In a knocking control device comprising a correction value calculation means and an ignition timing correction means for correcting ignition timing using the knock correction value, when the operating state of the engine transitions from one operating range to another operating range, A knocking control device for an internal combustion engine, comprising learning means for storing the knock correction value immediately before transition as a learning correction value in the one operating region.
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