JPH0256515B2 - - Google Patents

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JPH0256515B2
JPH0256515B2 JP58086820A JP8682083A JPH0256515B2 JP H0256515 B2 JPH0256515 B2 JP H0256515B2 JP 58086820 A JP58086820 A JP 58086820A JP 8682083 A JP8682083 A JP 8682083A JP H0256515 B2 JPH0256515 B2 JP H0256515B2
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Japan
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engine
knocking
control amount
knock
detection means
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JP58086820A
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Inventor
Masahei Akasu
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Priority to DE3414932A priority patent/DE3414932C2/en
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Priority to US06/788,678 priority patent/US4903210A/en
Publication of JPH0256515B2 publication Critical patent/JPH0256515B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
    • F02P5/1525Digital data processing dependent on pinking with means for compensating the variation of the characteristics of the pinking sensor or of the electrical means, e.g. by ageing
    • 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
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関のノツキングを検出して機関
の少くとも1つの動作特性を制御ち、機関のノツ
キングを制御するノツク抑制装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a knock suppression system for detecting knocking in an internal combustion engine and controlling at least one operating characteristic of the engine.

ノツキングは機関の動作特性のうち点火時期、
空燃比、吸気温度、吸気湿度および燃焼室温度等
数多くの要素に左右されて発生する。これらの要
素のうち、点火時期および空燃比は比較的制御が
容易であり、低コストで制御できることから、ノ
ツキング抑制のフイードバツク制御の手段として
用いることができ、特に点火時期制御によるノツ
ク抑制装置は数多く実用化されている。
Notsking is the ignition timing among the operating characteristics of the engine.
It occurs depending on many factors such as air-fuel ratio, intake air temperature, intake air humidity, and combustion chamber temperature. Of these factors, ignition timing and air-fuel ratio are relatively easy to control and can be controlled at low cost, so they can be used as a means of feedback control to suppress knocking. In particular, there are many knocking suppression devices that use ignition timing control. It has been put into practical use.

ところで、従来実用に供されている点火時期制
御によるノツキング抑制装置では、予め設定され
た基準の点火時期からノツキングの発生毎に一定
角度あるいはノツキング強度に応じた角度だけ点
火時期を遅角させ、ノツキングの発生のない場合
はこの遅角量を非常に大きな時定数(例えば
0.5゜/sec)で減少させ、ノツク限界の点火時期に
制御することによりフイードバツク制御を行つて
いる。
By the way, in conventional knocking suppression devices using ignition timing control, which have been put into practical use, the ignition timing is retarded from a preset standard ignition timing by a fixed angle or by an angle corresponding to the knocking intensity each time knocking occurs. If there is no occurrence of
Feedback control is performed by controlling the ignition timing to the knock limit.

しかるに、上記制御においては、ノツク制御を
必要とする小さい点火時期補正領域も大きい点火
時期補正領域も運転領域全てをフイードバツク制
御量の大きさの変化によつて制御するため、広い
ダイナミツクレンジが要求させ、全ての運転領域
にわたつて正確に制御することが困難であつた。
また、機関の運転状態が変化した場合、フイード
バツク制御量は以前の運転状態における制御量で
あり、変化後の運転状態においては何ら意味を持
たず、変化後の運転状態における制御目標値に制
御が移行するまでには大きなタイムラグが出る。
即ち、運転状態の変化に対する制御の応答性が悪
いという欠点があつた。
However, in the above control, a wide dynamic range is required because all operating ranges, including the small ignition timing correction range that requires knock control and the large ignition timing correction range, are controlled by changes in the magnitude of the feedback control amount. Therefore, it was difficult to control accurately over all operating ranges.
In addition, when the operating state of the engine changes, the feedback control amount is the control amount for the previous operating state, and has no meaning in the operating state after the change. There will be a large time lag before the transition.
That is, there was a drawback in that control responsiveness to changes in operating conditions was poor.

さて、ノツキングは前述したように数多くの要
因によつてその発生が左右されるが、例えば吸気
温度や吸気湿度などは自然条件の変化に依存する
もので、その変化の周期は1日あるいは季節を単
位とするような時間的に非常に長いものである。
従つて、これらの変化によるノツキング発生状況
の変化も長い周期を持つ。逆に言えば、同一運転
状態で短期間に発生するノツキングはほぼ同程度
であり、発生頻度および強さに大きな差はない。
つまり、同一運転状態で発生したノツキングを抑
制するのに要する制御量は短時間ではほぼ同じで
あるので、特定の運転パラメータによつて規定さ
れた機関の同一運転状態(モード)では以前の制
御量を記憶した制御量を今回の制御量として制御
し、制御中のわずかなノツキングの発生に対して
はその補正範囲も狭いものでよいため、発生毎に
ノツク検出信号により逐次補正制御を行えば極め
て応答性良く高精度にノツキング抑制を行なうこ
とができる。又、前述した長期の変化要因に対し
ては、上記記憶制御量をゆつくりと変更すること
により補正が可能である。
As mentioned above, the occurrence of knocking is influenced by many factors, such as intake air temperature and intake air humidity, which depend on changes in natural conditions, and the cycle of these changes varies over the course of a day or season. It is a very long time that can be considered as a unit.
Therefore, changes in the knocking occurrence situation due to these changes also have a long cycle. Conversely, the knocking that occurs in a short period of time under the same operating conditions is approximately the same level, and there is no significant difference in the frequency and intensity of the knocking.
In other words, the control amount required to suppress knocking that occurs under the same operating condition is almost the same in a short period of time, so in the same operating condition (mode) of the engine specified by specific operating parameters, the previous control amount is The memorized control amount is used as the current control amount, and the correction range can be narrow in case of slight knocking during control. Knocking can be suppressed with good responsiveness and high precision. Furthermore, the aforementioned long-term change factors can be corrected by slowly changing the storage control amount.

しかしながら、ノツキングは統計的性質を持
ち、例えば機関の点火時期に対するノツキング発
生の状況は、ノツク限界を越えた進角度で機関に
点火すると進角の量に応じて単位時間あるいは機
関の点火回数に対するノツキング発生度数の分布
は増加側へ移行し、またノツキングの強度の分布
は増大側へ移行する。一般に、ノツキングによる
機関のダメージや機関の効率等を考慮して、機関
はノツキング限界付近で運転されるよう制御する
ことが望ましいとされる。ところが、上記の如き
ノツキングの統計的性質によりノツク限界付近で
はノツキングの発生頻度が非常に小さいため、上
記記憶制御量の更新を短時間で行つた場合、もと
の記憶制御量がノツキング限界を与えるものであ
つてもその更新周期において偶然ノツキングの発
生がなかつた場合には記憶制御量を減少更新(ノ
ツキング発生方向への更新)してしまう。そして
減少更新された記憶制御量により次回以降のノツ
キング抑制制御を開始するため、大きなノツキン
グあるいは連続したノツキング等が発生し、再び
記憶制御量をノツキング抑制方向へ更新すること
になり、ノツキング抑制制御量にゆらぎが生じ、
例えば点火時期制御においては点火時期のバラツ
キが発生する。逆に、記憶制御量の更新をノツキ
ング限界にあることを十分に認知できるように非
常に長周期で行つた場合、例えば記憶制御量が不
足してノツキング限界を大幅に越えた量になつて
いるとすると、本来制御量が不足している場合は
速やかに不足量を更新しノツク限界を与える平均
的制御量とすべきところを更新周期が長周期のた
め更新する以前に機関の運転状態(モード)が他
へ移行してしまい、記憶制御量の更新が行われな
いという状況を呈する。従つて、再びその運転状
態に機関が戻つた場合、大きなノツキングが発生
してその抑制を逐次補正で行うことになり、更新
周期を経て初めて記憶制御量が更新されることに
なる。
However, knocking has statistical properties, and for example, if the engine is ignited at an advance angle that exceeds the knock limit, knocking will occur over unit time or the number of engine ignitions depending on the amount of advance. The distribution of occurrence frequency shifts to the increasing side, and the distribution of knocking intensity shifts to the increasing side. In general, it is considered desirable to control the engine so that it is operated near the knocking limit in consideration of engine damage caused by knocking, engine efficiency, and the like. However, due to the above-mentioned statistical properties of knocking, the frequency of knocking occurring near the knocking limit is very low, so if the above memory control amount is updated in a short time, the original memory control amount will reach the knocking limit. Even if knocking does not happen to occur in the update cycle, the storage control amount is updated to decrease (updated in the direction in which knocking occurs). Since the subsequent knocking suppression control is started using the memory control amount that has been decreased and updated, large knocking or continuous knocking will occur, and the memory control amount will be updated again in the direction of knocking suppression, resulting in the knocking suppression control amount. There is a fluctuation in the
For example, in ignition timing control, variations in ignition timing occur. On the other hand, if the memory control amount is updated at a very long period so that it is sufficiently recognized that it is at the notching limit, for example, the memory control amount is insufficient and the amount greatly exceeds the notching limit. If the control amount is insufficient, the insufficient amount should be updated immediately and the average control amount should be set to the knock limit, but because the update cycle is long, the engine operating state (mode ) has been transferred to another location, and the storage control amount is not updated. Therefore, when the engine returns to the operating state again, large knocking occurs and its suppression is successively corrected, and the stored control amount is updated only after the update cycle.

本発明は上記の点を考慮して成されたものであ
り、機関に発生したノツキングを検出し、この検
出出力に対応して制御信号を発生しノツキング抑
制を行うフイードバツク制御において、機関の各
運転状態に対応した記憶領域を設け、機関の各運
転状態における平均的制御量を対応する記憶領域
に記憶し、ノツキングの発生時には上記記憶され
ている平均的制御量と発生したノツキングの強さ
に応じたわずかな制御量とによつてノツキング発
生毎に逐次ノツク制御を行うことによりノツキン
グの抑制を正確にかつ応答性良く行うことを可能
とし、さらに上記各運転状態に対応して記憶され
る平均的制御量はノツキングが発生している場合
には既に記憶している平均的制御量をノツク抑制
方向に所定の周期で速やかに更新変化させ、ノツ
キングがない場合には上記平均的制御量を逆方向
に前記周期と異つた所定周期で更新変化させるよ
うに制御することにより、機関の運転状態変化時
のノツク抑制制御のタイムラグをなくすとともに
全ての運転状態においてノツク抑制の応答性を向
上することができ、かつ正確な制御を行うことが
できる内燃機関のノツク抑制装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above points, and includes feedback control that detects knocking occurring in the engine and generates a control signal in response to this detection output to suppress knocking. A storage area corresponding to each state is provided, and the average control amount for each operating state of the engine is stored in the corresponding storage area, and when knocking occurs, the control amount is stored in accordance with the average control amount stored above and the strength of the knocking that has occurred. By sequentially performing knock control every time knocking occurs using a small amount of control, it is possible to suppress knocking accurately and with good responsiveness. When knocking occurs, the average control amount that is already stored is quickly updated at a predetermined period in the direction of suppressing knocking, and when there is no knocking, the average control amount is changed in the opposite direction. By controlling the engine to update and change at a predetermined period different from the above-mentioned period, it is possible to eliminate the time lag of knock suppression control when the operating state of the engine changes, and improve the responsiveness of knock suppression in all operating states. It is an object of the present invention to provide a knock suppressing device for an internal combustion engine that can perform precise control.

以下、本発明の実施例を図面とともに説明す
る。尚、ノツキング発生の要因は数多くあり、い
ずれを制御することによつてもノツキングを抑制
することは可能であるが、本実施例では最も実用
化されている点火時期制御の場合について説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that there are many factors that cause knocking, and knocking can be suppressed by controlling any of them, but in this embodiment, the case of ignition timing control, which is the most commonly used ignition timing control, will be explained.

第1図は基本的構成を示し、負荷検出手段1に
より検出される機関の負荷状態と回転数検出手段
2により検出される機関回転数とから、記憶手段
3は対応する領域に記憶されている制御量を読み
出し、制御量演算手段4に送出する。制御量演算
手段4は記憶手段3から送出された制御量とノツ
ク検出手段5によつて検出されたノツキング信号
とからノツク抑制制御量を算出し、アクチユエー
タ6を制御する。また、記憶手段3は機関の運転
演算が所定の判別条件を満足する場合、ノツク検
出手段5の検出信号の有無に従つて記憶されてい
る制御量を夫々異なる所定の周期で増減更新す
る。
FIG. 1 shows the basic configuration, and the storage means 3 stores information in the corresponding area based on the engine load state detected by the load detection means 1 and the engine rotation speed detected by the rotation speed detection means 2. The control amount is read out and sent to the control amount calculation means 4. The control amount calculation means 4 calculates a knock suppression control amount from the control amount sent from the storage means 3 and the knocking signal detected by the knock detection means 5, and controls the actuator 6. Furthermore, when the engine operation calculation satisfies a predetermined determination condition, the storage means 3 increases or decreases the stored control amount at different predetermined cycles depending on the presence or absence of a detection signal from the knock detection means 5.

第2図は本実施例の具体的構成を示し、11は
機関の回転に従い基準クランク角度信号を発生す
るクランク角センサ、12は機関の吸気管圧を検
出しその出力に対応した圧力信号を出力する圧力
センサ、13は圧力センサ12より出力された圧
力信号をそのレベルに応じてデイジタル化する第
1のA/D変換器、14は機関に取り付けられ、
機関の振動加速度を検出する加速度センサ、15
は加速度センサ14の検出出力からの機関のノツ
キングに伴い発生したノツキング成分を弁別しノ
ツキング強度に応じたレベルのノツキング信号を
出力するノツク検出器、16はノツク検出器15
の出力信号をデイジタル化する第2のA/D変換
器である。20はマイクロコンピユータであり、
主にマイクロプロセツサ(中央演算装置)21
と、メモリ(記憶装置)22と、インターフエー
ス(入出力信号処理装置)23とから構成されて
いる。17はマイクロコンピユータ20により制
御される点火コイルである。
Fig. 2 shows the specific configuration of this embodiment, where 11 is a crank angle sensor that generates a reference crank angle signal according to the rotation of the engine, and 12 is a crank angle sensor that detects the intake pipe pressure of the engine and outputs a pressure signal corresponding to its output. 13 is a first A/D converter that digitizes the pressure signal output from the pressure sensor 12 according to its level; 14 is attached to the engine;
Acceleration sensor for detecting engine vibration acceleration, 15
16 is a knock detector 15 which discriminates a knocking component generated due to knocking of the engine from the detection output of the acceleration sensor 14 and outputs a knocking signal of a level corresponding to the knocking intensity.
A second A/D converter digitizes the output signal of the second A/D converter. 20 is a microcomputer;
Mainly microprocessor (central processing unit) 21
, a memory (storage device) 22, and an interface (input/output signal processing device) 23. 17 is an ignition coil controlled by the microcomputer 20.

次に上記装置の動作について説明する。クラン
ク角センサ11は機関の回転に従い1点火周期に
1回機関の回転角度位置を検出器してクランク基
準角パルスを出力し、この出力はインターフエー
ス23に入力される。圧力センサ12は機関の吸
気管圧を検出し、その圧力に対応するレベルの圧
力信号を発生する。機関の吸気管圧は機関の負荷
状態に敏感に反応して変化するため、その圧力信
号のレベルから機関の負荷状態を知ることができ
る。この圧力信号はA/D変換器13によりデイ
ジタル化され、インターフエース23に入力され
る。一方、加速度センサ14は機関に取り付けら
れており、常時機関の振動を検出する。この検出
出力には機関の作動により生じた機関ノイズによ
るノイズ信号に、ノツキングに伴い発生した振動
によるノツキング成分が重畳して含まれる。ノツ
ク検出器15は加速度センサ14の検出出力から
ノツキング成分を弁別し、ノツキング強度に応じ
たレベルのノツキング信号を出力する。このノツ
キング信号はA/D変換器16でデイジタル化さ
れ、インターフエース23に入力される。また、
ノツク検出器15はマイクロプロセツサ21の指
令でインターフエース23によつてリセツトさ
れ、ノツキング検出のための初期化が成される。
Next, the operation of the above device will be explained. The crank angle sensor 11 detects the rotation angle position of the engine once per ignition cycle as the engine rotates, and outputs a crank reference angle pulse, and this output is input to the interface 23. The pressure sensor 12 detects the intake pipe pressure of the engine and generates a pressure signal at a level corresponding to that pressure. Since the intake pipe pressure of the engine changes in response to the load condition of the engine, the load condition of the engine can be determined from the level of the pressure signal. This pressure signal is digitized by the A/D converter 13 and input to the interface 23. On the other hand, the acceleration sensor 14 is attached to the engine and constantly detects vibrations of the engine. This detection output includes a knocking component due to vibration generated due to knocking superimposed on a noise signal due to engine noise generated by engine operation. The knock detector 15 discriminates the knocking component from the detection output of the acceleration sensor 14, and outputs a knocking signal having a level corresponding to the knocking intensity. This knocking signal is digitized by the A/D converter 16 and input to the interface 23. Also,
The knock detector 15 is reset by the interface 23 under the command of the microprocessor 21 and initialized for knocking detection.

マイクロコンピユータ20のメモリ22は
ROMとRAMを有し、ROMは機関の回転数およ
び機関の負荷状態に対応して予め定められた各番
地にこの各番地に対応した機関の各運転モードに
おける基準の点火進角度を記憶している領域(以
下進角マツプと呼ぶ。)を有しており、RAMは
機関の回転数および負荷状態に対応して予め定め
られた各番地にこの各番地に対応した機関の各運
転モードにおけるノツク検出器15の出力に基づ
いて演算された各平均的制御量を記憶する領域
(以下学習マツプと呼ぶ。)を有している。マイク
ロコンピユータ20はクランク角センサ11、圧
力センサ12、加速度センサ14の各センサ情報
からノツク制御量を計算して最適な点火時期を算
出し、決定された点火時期において点火コイル1
7の通電を遮断し、機関を点火する。また、マイ
クロコンピユータ20は機関の運転状態が例えば
次の条件を満足する場合ノツク抑制の平均的制御
量の更新のための処理を開始する。
The memory 22 of the microcomputer 20 is
It has a ROM and a RAM, and the ROM stores the reference ignition advance angle in each operation mode of the engine corresponding to each address at each predetermined address corresponding to the engine speed and engine load condition. The RAM has an area (hereinafter referred to as an advance angle map) in which the advance angle map is used to store the notches for each operating mode of the engine corresponding to each address at each predetermined address corresponding to the engine speed and load condition. It has an area (hereinafter referred to as a learning map) for storing each average control amount calculated based on the output of the detector 15. The microcomputer 20 calculates the knock control amount from each sensor information of the crank angle sensor 11, the pressure sensor 12, and the acceleration sensor 14, calculates the optimal ignition timing, and starts the ignition coil 1 at the determined ignition timing.
7 and ignite the engine. Further, the microcomputer 20 starts processing for updating the average control amount for knock suppression when the operating state of the engine satisfies the following conditions, for example.

条件1 更新処理開始時点よりの回転変動が
50rpm以下 条件2 更新処理開始時点よりの負荷変動が5%
以下 機関が連続する10点火周期にわたつて上記2つ
の条件を満足した状態で運転され、その間にノツ
キングが発生し、ノツク抑制の逐次補正を行つて
いる場合、即ち平均的制御量が不足している場合
には平均的制御量に逐次補正量を加え、新しい平
均的制御量として学習マツプの対応する領域に記
憶する。これにより、平均的制御量の不足は速や
かに更新され、増量される。又、機関が連続する
200点火周期にわたつて上記2条件を満足する状
態で運転され、その間ノツキングの発生が全くな
く逐次補正量が零の場合、現在のノツク抑制制御
状態はノツク限界を下回ると見なし、平均的制御
量から1単位制御量を差し引き新しい平均的制御
量として学習マツプの現在の運転状態に対応する
領域に記憶させる。このように比較的長周期にわ
たつてノツキングの発生がないときのみ平均的制
御量の減少更新を行うことにより前述したノツキ
ング限界を越えた領域でのノツク発生方向への平
均的制御量の更新が防止され、ノツク抑制制御量
にゆらぎが発生するのを防止する。このようにノ
ツク抑制の平均的制御量が更新されると、以降は
この更新された平均的制御量を基にしてノツク制
御の逐次制御が開始される。つまり、逐次補正量
が最小になるように平均的制御量が更新され、最
適な点火時期での点火が実行される。今、機関の
運転状態が変化し他の運転状態に移行したとす
る。学習マツプには変化後の運転状態に対応する
位置に既に平均的制御量が記憶されているとすれ
ば、ノツク抑制制御は変化後の平均的制御量を基
にして逐次制御が開始される。即ち、従来装置の
ように運転状態変化前のノツク抑制制御量から制
御が始まることがなく、既に求められている平均
的制御量による制御状態に即座に入るため、ノツ
ク抑制制御の応答性は著しく向上する。また、条
件1、2により加速、減速等運転状態変化の過渡
状態においては学習マツプに記憶されている平均
的制御量の更新は行われない。従つて、機関の運
転の過渡状態において発生したノツキングによつ
て作成されるノツク抑制制御量(逐次補正量)を
平均的制御量の更新に用いることがなく、無意味
な(そのときの運転状態に対応しない)情報を記
憶することが防止される。
Condition 1: Rotation fluctuations from the start of the update process
50rpm or less condition 2 Load fluctuation from the start of the update process is 5%
If the engine is operated with the above two conditions satisfied for 10 consecutive ignition cycles, knocking occurs during that period, and the knocking suppression is successively corrected, in other words, the average control amount is insufficient. If so, the correction amount is sequentially added to the average control amount and stored in the corresponding area of the learning map as a new average control amount. As a result, the deficiency in the average control amount is promptly updated and increased. Also, the institutions are consecutive
If the engine is operated with the above two conditions satisfied over 200 ignition cycles, during which no knocking occurs and the sequential correction amount is zero, the current knock suppression control state is considered to be below the knock limit, and the average control amount is One unit control amount is subtracted from the average control amount and stored in the area of the learning map corresponding to the current operating state as a new average control amount. In this way, by updating the average control amount to decrease only when knocking does not occur over a relatively long period, it is possible to update the average control amount in the direction in which knocking occurs in the region exceeding the knocking limit described above. This prevents fluctuations from occurring in the knock suppression control amount. Once the average control amount for knock suppression is updated in this way, sequential knock control is started based on the updated average control amount. In other words, the average control amount is updated so that the sequential correction amount is minimized, and ignition is performed at the optimal ignition timing. Suppose now that the operating state of the engine has changed and the engine has moved to another operating state. Assuming that the average control amount is already stored in the learning map at a position corresponding to the changed operating state, knock suppression control is sequentially started based on the changed average control amount. In other words, unlike conventional devices, control does not start from the knock suppression control amount before the operating state changes, but immediately enters a control state based on the average control amount that has already been obtained, so the responsiveness of knock suppression control is significantly improved. improves. Further, due to conditions 1 and 2, the average control amount stored in the learning map is not updated in transient states of changes in driving conditions such as acceleration and deceleration. Therefore, the knock suppression control amount (sequential correction amount) created by knocking that occurs during a transient state of engine operation is not used to update the average control amount, and is meaningless (the storage of information that does not correspond to the

上記した制御を実行するフローチヤートを第3
図に示す。P1〜P26は各ステツプを示す。制御演
算は例えば1点火周期に1回、クランク基準角パ
ルス入力時に実行される。まず、P2でクランク
基準角パルスを入力し、P3で前回のクランク基
準角パルスからの周期を求め、回転数に換算す
る。P4で圧力信号を入力し、P5で機関の負荷状
態を計算で求める。P6ではP3、P5で計算した回
転数および負荷状態に対応する設定進角度を進角
マツプにより検索しAレジスタに記憶させる。
P7ではP6と同様に回転数および負荷状態に対応
したノツク抑制の平均的制御量を学習マツプより
検索し、Bレジスタに記憶させる。P8でノツク
信号を入力し、P9でノツク検出器15をリセツ
トする信号を発生して次回のノツキングの発生を
検出するための準備をする。P10ではP8で入力さ
れたノツキング信号の強度に対応した量の制御補
正量を算出し、Cレジスタに記憶されている前回
の逐次補正量に加算し、再びCレジスタに記憶さ
せる。
The flowchart for executing the above control is shown in the third section.
As shown in the figure. P1 to P26 indicate each step. The control calculation is executed, for example, once per ignition cycle when a crank reference angle pulse is input. First, input the crank reference angle pulse at P2 , and calculate the period from the previous crank reference angle pulse at P3 , and convert it to the number of revolutions. Input the pressure signal in P 4 , and calculate the engine load condition in P 5 . At P6 , the set advance angle corresponding to the rotational speed and load condition calculated at P3 and P5 is retrieved from the advance angle map and stored in the A register.
At P7 , similarly to P6 , the average control amount for knock suppression corresponding to the rotational speed and load condition is searched from the learning map and stored in the B register. A knock signal is input at P8 , and a signal for resetting the knock detector 15 is generated at P9 to prepare for detecting the next occurrence of knocking. At P10 , a control correction amount corresponding to the intensity of the knocking signal input at P8 is calculated, added to the previous sequential correction amount stored in the C register, and stored in the C register again.

次に、P11およびP12で回転数変動が50rpm以下
(条件1)でかつ負荷変動が5%以下(条件2)
かどうかを確かめる。条件1または条件2を満足
しない場合、P22でDレジスタの値を零とし、P23
で運転状態変化前の無意味な補正量Cを零とし
て、P24の処理に移る。Dレジスタは平均的制御
量の更新周期を決めるために用いられる点火回数
計数用レジスタである。条件1、2を共に満足す
る場合にはP13でDレジスタに記憶されている値
に1を加算してDレジスタに記憶させる。次に、
P14ではDレジスタに記憶されている内容が10で
あるかどうか確かめる。即ち、条件1、2を満足
して10点火周期を経過したか否かを確かめる。D
レジスタの内容が10未満の場合にはP24の処理へ
移り、10以上の場合にはP15でCレジスタに記憶
されている逐次補正量が零か否かを確かめる。C
レジスタの内容が零でない即ちノツキングの発生
があつた場合、P16でBレジスタの内容にCレジ
スタの内容を加算してBレジスタに記憶させ、
P17で逐次補正量を記憶しているCレジスタの内
容を零にする。C=0即ちノツキングの発生が全
くない場合はP18でDレジスタの内容が200か否か
が確められる。即ち、条件1、2を満足した上で
ノツキングの発生が全くない状態が200点火周期
経続したか否かを確かめる。200点火周期に満た
ない場合はP24の処理に移る。200点火周期に達す
るとP19でP7で学習マツプを検索し求めた平均的
制御量を一時的に記憶しているBレジスタの内容
から1単位量を差し引き再びBレジスタに記憶さ
せる。次に、P20ではP16あるいはP19で変更され
たBレジスタの記憶値を新しい平均的制御量とし
て学習マツプの現在の機関運転状態に対応した領
域に記憶させる。P21では次回の学習マツプの更
新のための準備としてDレジスタの内容を零にす
る。P24ではP6で進角マツプより検索して求めA
レジスタに記憶されている設定進角度とBレジス
タに記憶されている平均的制御量(P15〜P21の処
理を通過した場合は更新された平均的制御量)
と、Cレジスタに記憶されている逐次補正量とか
ら点火進角度を決定し、P25で出力レジスタに点
火進角度を出力したのちP26で次の制御プログラ
ムに移る。
Next, at P 11 and P 12 , the rotation speed fluctuation is 50 rpm or less (condition 1) and the load fluctuation is 5% or less (condition 2).
Check whether If condition 1 or condition 2 is not satisfied, set the value of the D register to zero in P 22 , and P 23
Then, the meaningless correction amount C before the change in the operating state is set to zero, and the process moves to P24 . The D register is a register for counting the number of ignitions used to determine the update cycle of the average control amount. If both conditions 1 and 2 are satisfied, 1 is added to the value stored in the D register at P13 , and the value is stored in the D register. next,
At P14 , check whether the content stored in the D register is 10. That is, it is checked whether conditions 1 and 2 are satisfied and 10 ignition cycles have elapsed. D
If the contents of the register are less than 10, the process moves to P24 , and if the contents are 10 or more, it is checked in P15 whether the sequential correction amount stored in the C register is zero. C
If the contents of the register are not zero, that is, knocking has occurred, the contents of the C register are added to the contents of the B register in P16 , and the result is stored in the B register.
At P17 , the contents of the C register storing the sequential correction amount are set to zero. If C=0, that is, no knocking occurs, it is checked in P18 whether the contents of the D register are 200 or not. That is, it is checked whether conditions 1 and 2 are satisfied and a state in which no knocking occurs has continued for 200 ignition cycles. If there are less than 200 ignition cycles, proceed to P 24 processing. When 200 ignition cycles have been reached, in P19 the average control amount found by searching the learning map in P7 is subtracted by one unit amount from the contents of the B register temporarily stored and stored in the B register again. Next, in P20 , the stored value of the B register changed in P16 or P19 is stored as a new average control amount in the area of the learning map corresponding to the current engine operating state. At P21 , the contents of the D register are zeroed in preparation for the next update of the learning map. In P 24 , search from the lead angle map in P 6 and find A
The set advance angle stored in the register and the average control amount stored in the B register (updated average control amount if the process of P 15 to P 21 is passed)
The ignition advance angle is determined from this and the sequential correction amount stored in the C register, and after outputting the ignition advance angle to the output register at P25 , the program moves to the next control program at P26 .

出力レジスタに出力された点火進角度に対応す
る位置に機関の回転角が到達した時点でインター
フエース23によつて点火コイル17の通電電流
は遮断され、機関に点火がなされる。
When the rotation angle of the engine reaches a position corresponding to the ignition advance angle outputted to the output register, the interface 23 cuts off the current flowing through the ignition coil 17, and the engine is ignited.

ここで、条件1、2を満足した状態で機関が連
続運転され、200点火周期にわたつてノツキング
が発生しない場合、P13以降に示すように平均的
制御量は1単位量減少する。従つて、引き続いて
同じ状態で機関が運転された場合平均的制御量は
200点火周期毎に減少が続き、ついには負の値と
なる。つまり、予め設定された点火進角度(進角
マツプに記憶されている。)よりも進角側で点火
が行われることになる。
Here, if the engine is continuously operated with Conditions 1 and 2 satisfied and knocking does not occur over 200 ignition cycles, the average control amount decreases by 1 unit as shown from P 13 onwards. Therefore, if the engine is continuously operated under the same conditions, the average controlled amount will be
It continues to decrease every 200 ignition cycles and finally reaches a negative value. In other words, ignition is performed at a more advanced angle than a preset ignition advance angle (stored in the advance angle map).

前述したように従来のノツク抑制装置では、ノ
ツキングの抑制を設定された点火進角度からの遅
角量を制御すること、即ち一方向の制御によつて
行つているが、本実施例では設定された点火進角
度に対して進角、遅角の両側に制御することが可
能である。従つて、点火進角度を記憶しておく進
角マツプのデータとしては機関設計時に最適の値
として求められた点火進角度を記憶値させ、さら
に平均的制御量を記憶する学習マツプの全領域に
初期値として零を記憶させておくことにより、初
期のノツク抑制制御は機関設計値を基準に開始さ
れ、機関の個々のバラツキや季節変化により生じ
るノツキングを平均的制御量で補正することにな
り、従来装置のように予めノツク抑制の制御幅を
見込んで設定する必要がなく、初期の制御性も大
幅に改善される。
As mentioned above, in the conventional knock suppressing device, knocking is suppressed by controlling the amount of retardation from a set ignition advance angle, that is, by unidirectional control. It is possible to control the ignition advance angle to either advance or retard. Therefore, as data for the advance angle map that stores the ignition advance angle, the ignition advance angle determined as the optimal value at the time of engine design is stored as the memorized value, and furthermore, the entire area of the learning map that stores the average control amount is used. By storing zero as the initial value, the initial knock suppression control is started based on the engine design value, and the knocking caused by individual engine variations and seasonal changes is corrected using the average control amount. Unlike conventional devices, there is no need to anticipate and set the control range for knock suppression in advance, and initial controllability is also greatly improved.

ところで、ノツキング発生の要素は数多くある
が、その中でも本実施例のように点火時期制御あ
るいは燃料制御による空燃比制御が望ましい。な
ぜならば、点火時期制御および空燃比制御に係る
装置は数多く実用化されていて実現が容易である
ばかりでなく低コストで実現できるからである。
尚、空燃比制御の場合には燃料噴射装置からの噴
射量をノツキング信号にした制御信号に応じて増
量することにより本実施例と同等の機能を実現す
ることができる。
By the way, there are many factors that cause knocking, but among them, air-fuel ratio control using ignition timing control or fuel control as in this embodiment is desirable. This is because many devices related to ignition timing control and air-fuel ratio control have been put into practical use and are not only easy to implement, but also can be implemented at low cost.
In the case of air-fuel ratio control, the same function as the present embodiment can be achieved by increasing the injection amount from the fuel injection device in accordance with a control signal that is a knocking signal.

以上のように本発明においては、機関に発生し
たノツキングを検出し、その検出出力に対応して
制御信号を発生し、ノツキングを抑制する帰還制
御系において、機関の回転数、負荷状態に対応し
て記憶領域を設け、機関の各運転状態におけるノ
ツク抑制の平均的制御量を対応する記憶領域に記
憶させ、機関運転時には上記記憶領域から対応す
る平均的制御量を読み出し、この平均的制御量に
よりノツキング発生要素を制御して、制御中に発
生するわずかなノツキングに対しては逐次補正量
として平均的制御量に付加してノツク抑制制御を
行うようにしており、ノツキングの抑制が応答性
よく行われる。又、ノツキングの発生により逐次
補正がなされている場合、第1の所定周期でこの
逐次補正量を平均的制御量に付加し、ノツキング
の発生がなく逐次補正量が零の場合には、平均的
制御量を第1の所定周期より長い第2の所定周期
で所定量減少させて対応する記憶領域に記憶さ
せ、平均的制御量を更新することにより、ノツク
発生要因の長周期での変化に対して適切に応答
し、また機関の運転状態が変化した場合にも変化
前および変化途中の無意味なノツク抑制制御量の
影響が除去され、ノツク抑制のタイムラグがなく
なつてノツク抑制の応答性が著しく向上し、常に
全運転領域にわたつて適初なノツク抑制を行うこ
とができる。殊に、ノツク非抑制方向への制御量
の更新は、機関が安定状態になつてから長い更新
周期で行われるので、徒らなノツク発生を防止す
ることができる。
As described above, in the present invention, the feedback control system detects knocking occurring in the engine, generates a control signal in response to the detection output, and suppresses knocking in response to the engine speed and load condition. A storage area is provided, and the average control amount for knock suppression in each operating state of the engine is stored in the corresponding storage area.When the engine is running, the corresponding average control amount is read from the storage area, and based on this average control amount. Knocking generation elements are controlled, and knocking suppression control is performed by sequentially adding correction amounts to the average control amount for slight knocking that occurs during control, and knocking suppression is performed with good responsiveness. be exposed. In addition, if a sequential correction is made due to the occurrence of knocking, this sequential correction amount is added to the average control amount in the first predetermined cycle, and if no knocking occurs and the sequential correction amount is zero, the average control amount is By reducing the control amount by a predetermined amount in a second predetermined period that is longer than the first predetermined period and storing it in the corresponding storage area and updating the average control amount, it is possible to respond to long-period changes in the factors that cause knocks. In addition, even when the operating state of the engine changes, the influence of the meaningless knock suppression control amount before and during the change is removed, eliminating the time lag of knock suppression and improving the responsiveness of knock suppression. This is a significant improvement, and it is possible to always perform appropriate knock suppression over the entire operating range. In particular, since updating of the control amount in the direction of knock suppression is performed at a long update cycle after the engine is in a stable state, unnecessary knocking can be prevented from occurring.

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

第1図は本発明装置の基本的構成図、第2図は
本発明装置の具体的構成図、第3図は本発明装置
の動作説明のためのフローチヤートである。 1……負荷検出手段、2……回転数検出手段、
3……記憶手段、4……制御量演算手段、5……
ノツク検出手段、6……アクチユエータ。
FIG. 1 is a basic configuration diagram of the device of the present invention, FIG. 2 is a specific configuration diagram of the device of the present invention, and FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the device of the present invention. 1...Load detection means, 2...Rotation speed detection means,
3... Storage means, 4... Controlled amount calculation means, 5...
Knock detection means, 6...actuator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 機関のノツキングを検出するノツク検出手
段、機関の負荷状態を検出する負荷検出手段、機
関の回転数を検出する回転数検出手段、機関の負
荷と回転数に対応して予め定められた各番地に該
各番地に対応した機関の各運転モードにおけるノ
ツク検出手段の出力に基づいて演算された制御量
を記憶し、負荷検出手段の出力と回転数検出手段
の出力によつて対応する番地の記憶値を読み出さ
れるメモリ手段、この読み出された制御量とノツ
ク検出手段の出力に応じた逐次補正量とによつて
機関の少くとも一つの動作特性量を制御する制御
量を補正して機関のノツキングを制御する手段、
ノツキングが発生しているときには処理時点にお
ける運転モードに対応したメモリ手段の番地の記
憶値を機関の運転状態が所定期間定常状態である
ことを条件としてノツキング抑制方向の値に更新
しノツキングが発生していないときには機関の運
転状態が上記所定期間より長い所定期間定常状態
であることを条件として逆方向の値に更新する更
新手段を備えたことを特徴とする内燃機関のノツ
ク抑制装置。
1. Knock detection means for detecting knocking of the engine, load detection means for detecting the load condition of the engine, rotation speed detection means for detecting the engine rotation speed, and each predetermined address corresponding to the engine load and rotation speed. The control amount calculated based on the output of the knock detection means in each operation mode of the engine corresponding to each address is stored, and the corresponding address is stored based on the output of the load detection means and the output of the rotation speed detection means. A memory means from which a value is read out, and a control variable for controlling at least one operating characteristic quantity of the engine is corrected using the read control variable and a sequential correction amount according to the output of the knock detection means. means of controlling knotking;
When knocking is occurring, the stored value of the address of the memory means corresponding to the operating mode at the time of processing is updated to a value in the direction of suppressing knocking on the condition that the operating state of the engine is in a steady state for a predetermined period of time. 1. A knock suppressing device for an internal combustion engine, characterized in that the knock suppressing device for an internal combustion engine is provided with an updating means for updating a value in the opposite direction when the operating state of the engine is in a steady state for a predetermined period longer than the predetermined period.
JP58086820A 1983-04-22 1983-05-16 Knock suppressor of internal-combustion engine Granted JPS59211763A (en)

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DE3414932A DE3414932C2 (en) 1983-04-22 1984-04-19 Device for reducing knock in an internal combustion engine
FR8406307A FR2544803B1 (en) 1983-04-22 1984-04-20 CONTROL METHOD FOR REDUCING THE KNOCK OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US06/788,678 US4903210A (en) 1983-04-22 1985-10-18 Method for reducing knocking in internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6380046A (en) * 1986-09-19 1988-04-11 Mazda Motor Corp Knocking control device for engine

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5623566A (en) * 1979-08-01 1981-03-05 Nippon Denso Co Ltd Method of controlling ignition time
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