JPH0347433B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0347433B2 JPH0347433B2 JP57161960A JP16196082A JPH0347433B2 JP H0347433 B2 JPH0347433 B2 JP H0347433B2 JP 57161960 A JP57161960 A JP 57161960A JP 16196082 A JP16196082 A JP 16196082A JP H0347433 B2 JPH0347433 B2 JP H0347433B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ignition timing
- knock
- signal
- cylinder
- knocking
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing 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
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
- F02P5/1522—Digital data processing dependent on pinking with particular means concerning an individual cylinder
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、エンジンのノツクを検出して点火時
期を進角遅角させる機能を持つ点火時期制御装置
（以下、ノツクコントロールシステムと呼ぶ）の
改良に関するものである。
期を進角遅角させる機能を持つ点火時期制御装置
（以下、ノツクコントロールシステムと呼ぶ）の
改良に関するものである。
近年、エンジンに生じるノツクを検出し、その
ノツク状態に応じて点火時期を進角遅角させるノ
ツクコントロールシステムが種々検討されてい
る。このノツクコントロールシステムを使用する
ことにより、点火時期を常にノツク限界付近にコ
ントロールすることができ、従つてエンジンのば
らつきあるいは経時変化等に左右されることな
く、エンジンの燃費、出力性能を最大限に引出す
ことができる。
ノツク状態に応じて点火時期を進角遅角させるノ
ツクコントロールシステムが種々検討されてい
る。このノツクコントロールシステムを使用する
ことにより、点火時期を常にノツク限界付近にコ
ントロールすることができ、従つてエンジンのば
らつきあるいは経時変化等に左右されることな
く、エンジンの燃費、出力性能を最大限に引出す
ことができる。
しかしながら、従来のノツクコントロールシス
テムにおいては、ノツク状態に応じて点火時期を
進角遅角させる制御が一定であつた。（たとえば、
１℃Ａ／１秒の進角スピードが設定されていれ
ば、それはあくまで１℃Ａ／１秒のままである。）
そのためエンジンのばらつきにより特定の気筒だ
けが、非常にノツキングを発生しやすいというエ
ンジンの場合その気筒が発生するノツキングのみ
で点火時期の進角遅角制御をすることになり、そ
の時の平均点火時期は、上記特定の気筒のノツキ
ング発生頻度がノツキングの発生する点火時期が
全気筒同じエンジンの場合のノツキング発生頻度
と同程度になる点火時期に制御される為（例えば
４気筒エンジンで、１気筒から４気筒まで単位時
間当たり10回づつノツキングが発生するエンジン
Ａと、４気筒エンジンで、圧縮比や水温などのば
らつきで第１気筒のみが異常にノツキングを発生
しやすいエンジンＢがあつたとすると、エンジン
Ｂの場合は、第１気筒のノツク発生回数が単位時
間当たり40回になる。この時、エンジンＢの第１
気筒にとつては、かなり進角側に設定されてしま
うことになる。）ノツク音が非常に大きくなると
いう欠点を生じていた。
テムにおいては、ノツク状態に応じて点火時期を
進角遅角させる制御が一定であつた。（たとえば、
１℃Ａ／１秒の進角スピードが設定されていれ
ば、それはあくまで１℃Ａ／１秒のままである。）
そのためエンジンのばらつきにより特定の気筒だ
けが、非常にノツキングを発生しやすいというエ
ンジンの場合その気筒が発生するノツキングのみ
で点火時期の進角遅角制御をすることになり、そ
の時の平均点火時期は、上記特定の気筒のノツキ
ング発生頻度がノツキングの発生する点火時期が
全気筒同じエンジンの場合のノツキング発生頻度
と同程度になる点火時期に制御される為（例えば
４気筒エンジンで、１気筒から４気筒まで単位時
間当たり10回づつノツキングが発生するエンジン
Ａと、４気筒エンジンで、圧縮比や水温などのば
らつきで第１気筒のみが異常にノツキングを発生
しやすいエンジンＢがあつたとすると、エンジン
Ｂの場合は、第１気筒のノツク発生回数が単位時
間当たり40回になる。この時、エンジンＢの第１
気筒にとつては、かなり進角側に設定されてしま
うことになる。）ノツク音が非常に大きくなると
いう欠点を生じていた。
この欠点を解決するために従来、点火時期を気
筒別に設定する方法が考えられた。しかしなが
ら、気筒別に点火時期を制御する方法は、制御が
非常に複雑化する欠点を有している。
筒別に設定する方法が考えられた。しかしなが
ら、気筒別に点火時期を制御する方法は、制御が
非常に複雑化する欠点を有している。
本発明は上記の従来技術の欠点に鑑み、点火時
期制御手段が、内燃機関の全気筒のノツキング発
生数の合計に対する各気筒毎のノツキング発生数
の比率を検出する手段と、ノツキング発生数の比
率が最大である気筒の該比率が所定の値を超える
ときに点火時期の進遅角の時間変化率をノツキン
グの発生が減少する方向に全気筒一律に変える手
段とを含むように構成することにより、複数気筒
を有する内燃機関において、ノツキング発生頻度
が１つの気筒に大きく偏つているような場合にお
いても、制御を複雑にする気筒別点火時期制御を
することなく簡単な構成で、過大なノツク音の発
生を抑制できる内燃機関用点火時期制御装置を提
供することを目的とする。
期制御手段が、内燃機関の全気筒のノツキング発
生数の合計に対する各気筒毎のノツキング発生数
の比率を検出する手段と、ノツキング発生数の比
率が最大である気筒の該比率が所定の値を超える
ときに点火時期の進遅角の時間変化率をノツキン
グの発生が減少する方向に全気筒一律に変える手
段とを含むように構成することにより、複数気筒
を有する内燃機関において、ノツキング発生頻度
が１つの気筒に大きく偏つているような場合にお
いても、制御を複雑にする気筒別点火時期制御を
することなく簡単な構成で、過大なノツク音の発
生を抑制できる内燃機関用点火時期制御装置を提
供することを目的とする。
以下、本発明を図に示す実施例により説明す
る。第１図は本発明の実施例を示す構成図であ
る。第１図において、１は４気筒４サイクルエン
ジン、２はエアクリーナ、３はエンジンの吸入空
気量を検出し、これに応じた信号を出力するエア
フローメータ、４はスロツトル弁、５はエンジン
の基準クランク角度位置（たとえば上死点）を検
出するための基準角センサ５Ａとエンジンの一定
クランク角度毎に出力信号を発生するクランク角
センサ５Ｂを内蔵したデイストリビユータであ
る。６はエンジンのノツク現象に対応したエンジ
ンブロツクの振動を圧電素子式（ビエゾ素子式）、
電磁式（マグネツト、コイル）等によつて検出す
るためのノツクセンサ、７はノツクセンサの出力
を受けてエンジンのノツク発生を検出するための
ノツク検出回路である。９はエンジンの冷却水温
に応じた信号を発生する水温センサ、１２はスロ
ツトル弁４が全閉状態であるときに信号を出力す
るための全閉スイツチ（アイドルスイツチ）、１
３はスロツトル弁４がほぼ全開状態であるときに
信号を出力するための全開スイツチ（パワースイ
ツチ）、１４は排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）が論
理空燃比に比べて濃い（リツチ）か薄い（リー
ン）かに応じて出力信号を発生するO2センサで
ある。
る。第１図は本発明の実施例を示す構成図であ
る。第１図において、１は４気筒４サイクルエン
ジン、２はエアクリーナ、３はエンジンの吸入空
気量を検出し、これに応じた信号を出力するエア
フローメータ、４はスロツトル弁、５はエンジン
の基準クランク角度位置（たとえば上死点）を検
出するための基準角センサ５Ａとエンジンの一定
クランク角度毎に出力信号を発生するクランク角
センサ５Ｂを内蔵したデイストリビユータであ
る。６はエンジンのノツク現象に対応したエンジ
ンブロツクの振動を圧電素子式（ビエゾ素子式）、
電磁式（マグネツト、コイル）等によつて検出す
るためのノツクセンサ、７はノツクセンサの出力
を受けてエンジンのノツク発生を検出するための
ノツク検出回路である。９はエンジンの冷却水温
に応じた信号を発生する水温センサ、１２はスロ
ツトル弁４が全閉状態であるときに信号を出力す
るための全閉スイツチ（アイドルスイツチ）、１
３はスロツトル弁４がほぼ全開状態であるときに
信号を出力するための全開スイツチ（パワースイ
ツチ）、１４は排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）が論
理空燃比に比べて濃い（リツチ）か薄い（リー
ン）かに応じて出力信号を発生するO2センサで
ある。
８は前記各センサ及び各スイツチからの入力信
号状態に応じてエンジンの点火時期及び空燃比を
制御するための制御回路、１０は制御回路８から
出力される点火時期制御信号を受けてイグニツシ
ヨンコイルへの通電遮断を行なうイグナイタ及び
イグニツシヨンコイルである。イグニツシヨンコ
イルで発生した高電圧はデイストリピユータ５の
配電部を通して適切な時期に所定の気筒の点火プ
ラグに引火される。１１は制御回路８で決定され
た燃料噴射時期及び燃料噴射時間（ｔ）に基づい
て吸気マニホールドに燃料を噴射するためのイン
ジエクタである。
号状態に応じてエンジンの点火時期及び空燃比を
制御するための制御回路、１０は制御回路８から
出力される点火時期制御信号を受けてイグニツシ
ヨンコイルへの通電遮断を行なうイグナイタ及び
イグニツシヨンコイルである。イグニツシヨンコ
イルで発生した高電圧はデイストリピユータ５の
配電部を通して適切な時期に所定の気筒の点火プ
ラグに引火される。１１は制御回路８で決定され
た燃料噴射時期及び燃料噴射時間（ｔ）に基づい
て吸気マニホールドに燃料を噴射するためのイン
ジエクタである。
次に第２図を用いてノツク検出回路７の詳細構
成を説明する。７０１はノツクセンサ６の出力を
ノツク周波数成分のみ選別して使出すためのバン
ドパス、バイパス等のフイルタ、７０２はフイル
タ７０１の出力を半波整流するための半波整流
器、７０３は半波整流器７０２の出力を積分し、
ノツクセンサ６の振動出力の平均値を取出すため
の積分器、７０４は積分器７０３の出力を増幅し
適切なノツク判定レベルを作り出すための増幅
器、７０５は増幅器７０４の出力にノイズマージ
ン等の効果を得るために電圧のシフトを行なう抵
抗等で構成されるオフセツト電圧設定器、７０６
は増幅器７０４の出力とオフセツト電圧設定器７
０５の出力を加算し、最終的なノツク判定レベル
を作り出すための加算器、７０７は半波整流器７
０２と加算器７０６の出力を比較し、半波整流器
７０２の出力の方が大きいときにノツクが発生し
ているものと判断し、その場合にパルス信号を発
生する比較器である。
成を説明する。７０１はノツクセンサ６の出力を
ノツク周波数成分のみ選別して使出すためのバン
ドパス、バイパス等のフイルタ、７０２はフイル
タ７０１の出力を半波整流するための半波整流
器、７０３は半波整流器７０２の出力を積分し、
ノツクセンサ６の振動出力の平均値を取出すため
の積分器、７０４は積分器７０３の出力を増幅し
適切なノツク判定レベルを作り出すための増幅
器、７０５は増幅器７０４の出力にノイズマージ
ン等の効果を得るために電圧のシフトを行なう抵
抗等で構成されるオフセツト電圧設定器、７０６
は増幅器７０４の出力とオフセツト電圧設定器７
０５の出力を加算し、最終的なノツク判定レベル
を作り出すための加算器、７０７は半波整流器７
０２と加算器７０６の出力を比較し、半波整流器
７０２の出力の方が大きいときにノツクが発生し
ているものと判断し、その場合にパルス信号を発
生する比較器である。
７０８はこのパルス信号のパルス数を計数し２
進数の並列信号に変換するカウンタであり、例え
ばイグナイタ１０からの点火信号に同期してリセ
ツトされる。７０９はカウンタ７０８の並列出力
を計数値によつて場合分けを行ない、より少ない
数の接続線に変換するための符合変換器（エンコ
ーダ）である。
進数の並列信号に変換するカウンタであり、例え
ばイグナイタ１０からの点火信号に同期してリセ
ツトされる。７０９はカウンタ７０８の並列出力
を計数値によつて場合分けを行ない、より少ない
数の接続線に変換するための符合変換器（エンコ
ーダ）である。
このノツク検出回路の作動を第３図を用いて説
明する。第３図においてａ図はフイルタ７０１の
出力信号で、ノツクセンサ６の出力のうちノツク
周波数成分（６〜9KHz）のみを選別して取出し
た信号である。ａ図において３１，３２，３３は
３つの異なるノツク状態に対応した出力を表して
いる。すなわち３１は比較的小さなノツク、３２
は比較的大きなノツク、３３はノイズもしくは極
端に小さいノツクである。ｂ図はａ図を整流器７
０２によつて半波整流した後の信号、ｃ図はｂ図
を積分器７０３及び増幅器７０４によつて積分・
増幅した後の信号である。ｄ図はｃ図にオフセツ
ト電圧７０５を加算器７０６によつて加算した後
の信号（すなわちノツク判定レベル）であり、整
流器７０２の出力信号（ｂ図）を比較の意味で同
時に描いてある。ｅ図は比較器７０７の出力信号
で、整流器７０２の出力信号（ｂ図）がノツク判
定レベル（ｄ図）よりも大きい場合にハイ
（High）レベルになり、小さい場合はロウ
（Low）レベルになるパルス信号である。
明する。第３図においてａ図はフイルタ７０１の
出力信号で、ノツクセンサ６の出力のうちノツク
周波数成分（６〜9KHz）のみを選別して取出し
た信号である。ａ図において３１，３２，３３は
３つの異なるノツク状態に対応した出力を表して
いる。すなわち３１は比較的小さなノツク、３２
は比較的大きなノツク、３３はノイズもしくは極
端に小さいノツクである。ｂ図はａ図を整流器７
０２によつて半波整流した後の信号、ｃ図はｂ図
を積分器７０３及び増幅器７０４によつて積分・
増幅した後の信号である。ｄ図はｃ図にオフセツ
ト電圧７０５を加算器７０６によつて加算した後
の信号（すなわちノツク判定レベル）であり、整
流器７０２の出力信号（ｂ図）を比較の意味で同
時に描いてある。ｅ図は比較器７０７の出力信号
で、整流器７０２の出力信号（ｂ図）がノツク判
定レベル（ｄ図）よりも大きい場合にハイ
（High）レベルになり、小さい場合はロウ
（Low）レベルになるパルス信号である。
このパルス信号のパルス数はノツクの強度に対
応するから（３１と３２に対するパルス数を参
照）パルス数をカウンタ７０８で計数することに
よりノツク強度がパルス数に変換される。このカ
ウンタ７０８は点火信号に同期してリセツトされ
るので各点火に対して発生する１回のノツクの強
度を毎点火ごとに知ることができる。
応するから（３１と３２に対するパルス数を参
照）パルス数をカウンタ７０８で計数することに
よりノツク強度がパルス数に変換される。このカ
ウンタ７０８は点火信号に同期してリセツトされ
るので各点火に対して発生する１回のノツクの強
度を毎点火ごとに知ることができる。
このカウンタ７０８の計数値に対応する並列信
号はエンコーダ７０９に入力される。エンコーダ
はカウンタ７０８の計数値をいくつかの群に分類
しその分類に従つた出力を制御回路８へ送る。た
とえばカウンタとして５ビツト構成のものを使
い、エンコーダ出力線を２本とすれば、計数値０
から31までが４つの群に分類される。すなわち４
分類のノツク強度（ノツクなし、ノツク小、ノツ
ク中、ノツク大）の情報が制御回路８に入力され
ることになる。このエンコーダ７０９の働きによ
り制御回路８への信号線が大幅に少なくなり、制
御回路８の入力ポートの数を大幅に少なくでき
る。
号はエンコーダ７０９に入力される。エンコーダ
はカウンタ７０８の計数値をいくつかの群に分類
しその分類に従つた出力を制御回路８へ送る。た
とえばカウンタとして５ビツト構成のものを使
い、エンコーダ出力線を２本とすれば、計数値０
から31までが４つの群に分類される。すなわち４
分類のノツク強度（ノツクなし、ノツク小、ノツ
ク中、ノツク大）の情報が制御回路８に入力され
ることになる。このエンコーダ７０９の働きによ
り制御回路８への信号線が大幅に少なくなり、制
御回路８の入力ポートの数を大幅に少なくでき
る。
次に制御回路８の詳細構成及び動作を第４図に
従つて説明する。第４図において８０００は点火
時期及び燃料噴射量を演算するための中央処理ユ
ニツト（CPU）で８ビツト構成のマイクロプロ
セツサを用いている。８００１は制御プログラム
及び演算に必要な制御定数を記憶しておくための
読出し専用の記憶ユニツト（ROM）、８００２
はCPU８０００がプログラムに従つて動作中演
算データーを一時記憶するための一時記憶ユニツ
ト（RAM）である。８００３は基準角センサ５
Ａの出力信号であるマグネツトピツクアツプ信号
を波形整形するための波形整形回路、８００４は
同じくクランク角センサ５Ｂの出力信号を波形整
形するための波形整形回路である。
従つて説明する。第４図において８０００は点火
時期及び燃料噴射量を演算するための中央処理ユ
ニツト（CPU）で８ビツト構成のマイクロプロ
セツサを用いている。８００１は制御プログラム
及び演算に必要な制御定数を記憶しておくための
読出し専用の記憶ユニツト（ROM）、８００２
はCPU８０００がプログラムに従つて動作中演
算データーを一時記憶するための一時記憶ユニツ
ト（RAM）である。８００３は基準角センサ５
Ａの出力信号であるマグネツトピツクアツプ信号
を波形整形するための波形整形回路、８００４は
同じくクランク角センサ５Ｂの出力信号を波形整
形するための波形整形回路である。
８００５は外部信号あるいは内部信号によつて
CPUに割込処理を行なわせるための割込制御部、
８００６はCPU動作の基本周期となるクロツク
周期毎にひとつづつカウント値が上がるように構
成された16ビツトのタイマである。このタイマ８
００６と割込制御部８００５によつてエンジン回
転数及びクランク角度位置が次のようにして
CPUに取り込まれる。すなわち基準角センサ５
Ａの出力信号により割込みが発生する毎にCPU
はタイマのカウント値を読み出す。タイマのカウ
ント値はクロツク周期（たとえば1μs）毎に上が
つていくため、今回の割込時のカウント値と先回
の割込時のカウント値との差を計算することによ
り、基準角センサ信号の時間間隔すなわちエンジ
ン１回転に要する時間が計測できる。こうしてエ
ンジン回転数が求められる。またクランク角度位
置は、クランク角センサ５Ｂの信号が一定クラン
ク角度（たとえば30℃Ａ）毎に出力されるので基
準角センサ５Ａの上死点信号を基準にしてそのと
きのクランク角度を30℃Ａ単位で知ることができ
る。この30℃Ａ毎のクランク角度信号は点火時期
制御信号発生のための基準点に使用される。
CPUに割込処理を行なわせるための割込制御部、
８００６はCPU動作の基本周期となるクロツク
周期毎にひとつづつカウント値が上がるように構
成された16ビツトのタイマである。このタイマ８
００６と割込制御部８００５によつてエンジン回
転数及びクランク角度位置が次のようにして
CPUに取り込まれる。すなわち基準角センサ５
Ａの出力信号により割込みが発生する毎にCPU
はタイマのカウント値を読み出す。タイマのカウ
ント値はクロツク周期（たとえば1μs）毎に上が
つていくため、今回の割込時のカウント値と先回
の割込時のカウント値との差を計算することによ
り、基準角センサ信号の時間間隔すなわちエンジ
ン１回転に要する時間が計測できる。こうしてエ
ンジン回転数が求められる。またクランク角度位
置は、クランク角センサ５Ｂの信号が一定クラン
ク角度（たとえば30℃Ａ）毎に出力されるので基
準角センサ５Ａの上死点信号を基準にしてそのと
きのクランク角度を30℃Ａ単位で知ることができ
る。この30℃Ａ毎のクランク角度信号は点火時期
制御信号発生のための基準点に使用される。
８００７は複数のアナログ信号を適時切替えて
アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）変換器８０
０８に導くためのマルチプレクサであり、切替時
間は出力ボード８０１０から出力される制御信号
により制御される。本実施例においては、アナロ
グ信号としてエアフローメータ３から吸入空気量
信号及び水温センサ９からの水温信号が入力され
る。８００８はアナログ信号をデジタル信号に変
換するためのＡ／Ｄ変換器である。８００９はデ
ジタル信号のための入力ポートであり、このポー
トには本実施例の場合ノツク検出回路からのノツ
ク信号、アイドルスイツチ１２からのアイドル信
号、パワースイツチ１３からのパワー信号、O2
センサ１４からのリツチリーン信号が入力され
る。８０１０はデジタル信号を出力するための出
力ポートである。この出力ポートからはイグナイ
タ１０に対する点火時期制御信号、インジエクタ
１１に対する燃料噴射制御信号、マルチプレクサ
８００７に対する制御信号が出力される。８０１
１はCPUパスであり、CPUはこのパス信号線に
制御信号及びデータ信号を乗せ、周辺回路の制御
及びデータ信号を乗せ、周辺回路の制御及びデー
タの送受を行う。
アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）変換器８０
０８に導くためのマルチプレクサであり、切替時
間は出力ボード８０１０から出力される制御信号
により制御される。本実施例においては、アナロ
グ信号としてエアフローメータ３から吸入空気量
信号及び水温センサ９からの水温信号が入力され
る。８００８はアナログ信号をデジタル信号に変
換するためのＡ／Ｄ変換器である。８００９はデ
ジタル信号のための入力ポートであり、このポー
トには本実施例の場合ノツク検出回路からのノツ
ク信号、アイドルスイツチ１２からのアイドル信
号、パワースイツチ１３からのパワー信号、O2
センサ１４からのリツチリーン信号が入力され
る。８０１０はデジタル信号を出力するための出
力ポートである。この出力ポートからはイグナイ
タ１０に対する点火時期制御信号、インジエクタ
１１に対する燃料噴射制御信号、マルチプレクサ
８００７に対する制御信号が出力される。８０１
１はCPUパスであり、CPUはこのパス信号線に
制御信号及びデータ信号を乗せ、周辺回路の制御
及びデータ信号を乗せ、周辺回路の制御及びデー
タの送受を行う。
次に点火時期演算の方法を説明する。第５図は
点火時期演算方法の一例を示すフローチヤートで
ある。こんフローチヤートを用いて以下説明す
る。第５図において、まずステツプ1501において
基準角センサとエアフローメータの信号により回
転数Ｎと負荷（Ｑ／Ｎ）を求める。ここでＱはエ
アフローメータより出力される吸入空気量であ
り、エンジンに加わる負荷はＱをエンジン回転数
Ｎで割つた値（Ｑ／Ｎ）に比例する。また本実施
例において回転数Ｎを基準角センサを用いて計測
しているが、マイコンの処理能力が充分高い場合
にはクランク角センサを用いても良い。次に、ス
テツプ1502乃至1504で、気筒のインデツクスであ
るｉを点火毎にカウントアツプさせ、ｉが４以上
の時はｉをクリアさせる（第５図は４気筒の場合
を示す。）。
点火時期演算方法の一例を示すフローチヤートで
ある。こんフローチヤートを用いて以下説明す
る。第５図において、まずステツプ1501において
基準角センサとエアフローメータの信号により回
転数Ｎと負荷（Ｑ／Ｎ）を求める。ここでＱはエ
アフローメータより出力される吸入空気量であ
り、エンジンに加わる負荷はＱをエンジン回転数
Ｎで割つた値（Ｑ／Ｎ）に比例する。また本実施
例において回転数Ｎを基準角センサを用いて計測
しているが、マイコンの処理能力が充分高い場合
にはクランク角センサを用いても良い。次に、ス
テツプ1502乃至1504で、気筒のインデツクスであ
るｉを点火毎にカウントアツプさせ、ｉが４以上
の時はｉをクリアさせる（第５図は４気筒の場合
を示す。）。
次にステツプ1501で求めた回転数Ｎと負荷
（Ｑ／Ｎ）をもとにメモリ内に記憶しておいた基
本点火時期θBを算出する（ステツプ1505）。この
基本点火時期θBはＮとＱ／Ｎの２次元マツプとし
てメモリ内にストアされている。
（Ｑ／Ｎ）をもとにメモリ内に記憶しておいた基
本点火時期θBを算出する（ステツプ1505）。この
基本点火時期θBはＮとＱ／Ｎの２次元マツプとし
てメモリ内にストアされている。
次に、ステツプ1506で負荷Ｑ／Ｎが所定値より
も小さい場合にはノツクが発生しない軽負荷と判
断し、ステツプ1507へ分岐し遅角量θCをクリアし
た後ステツプ1534に分岐する。負荷Ｑ／Ｎが所定
値又はこれより大で軽負荷でないならば次にステ
ツプ1508においてノツク検出回路７からの出力を
基に今の燃料サイクルがノツクサイクルか否かを
判別する。ノツクが発生しなかつた場合にはステ
ツプ1528へ分岐する。ノツクが発生した場合には
ステツプ1509で進角用タイマＴと変数ｊ（後述）
をクリアし、次にステツプ1510でそのノツクの強
度に応じて遅角量Δθを設定する。（たとえば小ノ
ツクならΔθ＝0.5℃Ａ（クランク角度）、中ノツク
ならΔθ＝１℃Ａ、大ノツクならΔθ＝1.5℃Ａ）。
このノツク強度別の遅角量Δθi（たとえばΔθ1＝0.5
℃Ａ、Δθ2＝１℃Ａ、Δθ3＝1.5℃Ａ）はROMの
中に定数としてストアされている。
も小さい場合にはノツクが発生しない軽負荷と判
断し、ステツプ1507へ分岐し遅角量θCをクリアし
た後ステツプ1534に分岐する。負荷Ｑ／Ｎが所定
値又はこれより大で軽負荷でないならば次にステ
ツプ1508においてノツク検出回路７からの出力を
基に今の燃料サイクルがノツクサイクルか否かを
判別する。ノツクが発生しなかつた場合にはステ
ツプ1528へ分岐する。ノツクが発生した場合には
ステツプ1509で進角用タイマＴと変数ｊ（後述）
をクリアし、次にステツプ1510でそのノツクの強
度に応じて遅角量Δθを設定する。（たとえば小ノ
ツクならΔθ＝0.5℃Ａ（クランク角度）、中ノツク
ならΔθ＝１℃Ａ、大ノツクならΔθ＝1.5℃Ａ）。
このノツク強度別の遅角量Δθi（たとえばΔθ1＝0.5
℃Ａ、Δθ2＝１℃Ａ、Δθ3＝1.5℃Ａ）はROMの
中に定数としてストアされている。
次にステツプ1511でどの気筒で何回ノツク検出
したかを計測する為に、ノツクの発生した気筒に
つきノツク発生カウントＣ（ｉ）に１を加え、気
筒毎にノツク発生数をカウントする。そしてステ
ツプ1512で全ノツク発生回数Ｓを求める。次にス
テツプ1513で全ノツク発生回数Ｓが定数Ａ（たと
えば100）に達したか否かを判定する（これは後
述する統計処理計算の母数をある数以上確保する
為である）。ステツプ1513でＳがＡより小さいと
判定された場合はステツプ1524へ分岐し進角時間
定数T0をT1としてステツプ1525に分岐し、基本
点火時期からのトータル遅角量即ち補正点火時期
θCを求める（θC＝θc＋Δθ）。この補正点火時期θC
には上限値θCMAXを定めておき、これ以上遅角さ
せないリミツタの働きをさせる（ステツプ1526、
1527）。そして次回の点火のために最終的な点火
時期θをθ＝θBASE−θCにより算出し、点火用のタ
イマにその値をセツトする（ステツプ1534）。ス
テツプ1508でノツクなしと判定されるとステツプ
1528においてノツキングなしの継続時間を計測す
るためタイマＴをカウントアツプさせる。ステツ
プ1529でそのＴが進角時間定数（T0）より小さ
い時はそのまま補正点火時期θCを変えずにステツ
プ1534に分岐するが、ＴがT0より大の時はステ
ツプ1530でＴをクリアした後ステツプ1531で補正
点火時期θCから所定角度ΔθA（たとえば0.5℃Ａ）
だけを減ずる。従つて点火時期は進角方向にΔθA
だけ修正される。次にステツプ1532で補正点火時
期θCが負になつたか否かを判定し、負の場合には
この値を０に修正する（ステツプ1533）。これは
基本点火時期θB以上に点火時期が進角するのを防
止するためである。
したかを計測する為に、ノツクの発生した気筒に
つきノツク発生カウントＣ（ｉ）に１を加え、気
筒毎にノツク発生数をカウントする。そしてステ
ツプ1512で全ノツク発生回数Ｓを求める。次にス
テツプ1513で全ノツク発生回数Ｓが定数Ａ（たと
えば100）に達したか否かを判定する（これは後
述する統計処理計算の母数をある数以上確保する
為である）。ステツプ1513でＳがＡより小さいと
判定された場合はステツプ1524へ分岐し進角時間
定数T0をT1としてステツプ1525に分岐し、基本
点火時期からのトータル遅角量即ち補正点火時期
θCを求める（θC＝θc＋Δθ）。この補正点火時期θC
には上限値θCMAXを定めておき、これ以上遅角さ
せないリミツタの働きをさせる（ステツプ1526、
1527）。そして次回の点火のために最終的な点火
時期θをθ＝θBASE−θCにより算出し、点火用のタ
イマにその値をセツトする（ステツプ1534）。ス
テツプ1508でノツクなしと判定されるとステツプ
1528においてノツキングなしの継続時間を計測す
るためタイマＴをカウントアツプさせる。ステツ
プ1529でそのＴが進角時間定数（T0）より小さ
い時はそのまま補正点火時期θCを変えずにステツ
プ1534に分岐するが、ＴがT0より大の時はステ
ツプ1530でＴをクリアした後ステツプ1531で補正
点火時期θCから所定角度ΔθA（たとえば0.5℃Ａ）
だけを減ずる。従つて点火時期は進角方向にΔθA
だけ修正される。次にステツプ1532で補正点火時
期θCが負になつたか否かを判定し、負の場合には
この値を０に修正する（ステツプ1533）。これは
基本点火時期θB以上に点火時期が進角するのを防
止するためである。
さてステツプ1513において長時間運転経過後ノ
ツク発生回数の総和が設定値Ａよりも大きくなつ
た場合はステツプ1514に分岐し、ステツプ1515乃
至1518で、ノツク発生数最大の気筒を検出する場
合の気筒インデツクスであるｊに１を加えながら
全気筒の夫々につき（ｊ＝４となるまで）何れの
ノツク発生数Ｃ（ｊ）が最大であるかを検出しこ
れをMAXCとし、ノツク発生頻度が最大の気筒
を選択する。次にステツプ1519でその気筒のノツ
ク発生頻度が全体のどれだけの比率を示すのかを
計算し（Ｄ＝MAXC／Ｓ）、その比率に応じて進
角時間定数を設定する。即ち、たとえば、Ｄ＞
0.5の時はT0＝T2、Ｄ＞0.8の時はT0＝T3、とし
T1＜T2＜T3の関係が成立つ様に設定する（ステ
ツプ1520乃至ステツプ1524）。このT1、T2、T3
はROMの中に定数としてストアされる。上記の
ステツプ1514乃至1524のルーチンによりノツク発
生気筒が特定の気筒に限定されるようなエンジン
ではMAXC（又はＤ）の値が大きくなりT0に大
きな値がセツトされるため、進角のスピードが鈍
化する。このフイードバツク効果により、ノツク
発生気筒が特定気筒に限定される様なエンジンに
おいても目標のノツク音レベルになるように点火
時期を制御することができる。
ツク発生回数の総和が設定値Ａよりも大きくなつ
た場合はステツプ1514に分岐し、ステツプ1515乃
至1518で、ノツク発生数最大の気筒を検出する場
合の気筒インデツクスであるｊに１を加えながら
全気筒の夫々につき（ｊ＝４となるまで）何れの
ノツク発生数Ｃ（ｊ）が最大であるかを検出しこ
れをMAXCとし、ノツク発生頻度が最大の気筒
を選択する。次にステツプ1519でその気筒のノツ
ク発生頻度が全体のどれだけの比率を示すのかを
計算し（Ｄ＝MAXC／Ｓ）、その比率に応じて進
角時間定数を設定する。即ち、たとえば、Ｄ＞
0.5の時はT0＝T2、Ｄ＞0.8の時はT0＝T3、とし
T1＜T2＜T3の関係が成立つ様に設定する（ステ
ツプ1520乃至ステツプ1524）。このT1、T2、T3
はROMの中に定数としてストアされる。上記の
ステツプ1514乃至1524のルーチンによりノツク発
生気筒が特定の気筒に限定されるようなエンジン
ではMAXC（又はＤ）の値が大きくなりT0に大
きな値がセツトされるため、進角のスピードが鈍
化する。このフイードバツク効果により、ノツク
発生気筒が特定気筒に限定される様なエンジンに
おいても目標のノツク音レベルになるように点火
時期を制御することができる。
以上のように点火時期が演算され、イグナイ
タ、イグニツシヨンコイルを通じて機関に点火さ
れる。
タ、イグニツシヨンコイルを通じて機関に点火さ
れる。
本実施例においては気筒別のノツキング発生頻
度に応じて進角時間定数を変化させることで進角
スピードを変えているが、進角時間定数は一定で
補正点火時期θCの進角方向への修正量ΔθA、又は
遅角方向への修正量Δθiを変化させても同様の効
果を得ることができる。
度に応じて進角時間定数を変化させることで進角
スピードを変えているが、進角時間定数は一定で
補正点火時期θCの進角方向への修正量ΔθA、又は
遅角方向への修正量Δθiを変化させても同様の効
果を得ることができる。
次に本発明を用いた場合の点火時期制御状態を
第６図に示す。第６図ａ，ｂは各気筒のノツキン
グ発生頻度がほぼ等しい４気筒エンジンの場合を
示し、第６図ｃ，ｄは各気筒のノツキング発生頻
度が均等でない４気筒エンジンの場合を示し、第
６図ａ，ｃはエンジン毎の気筒別ノツキング発生
分布を、又第６図ｂ，ｄは縦軸に点火時期、横軸
に時間をとり点火時期の制御状態を示す。（第６
図ｂ，ｄにおいて破線は従来方式、実線は本発明
方式による場合を示す。）第６図ａに示す如く各
気筒ごとのノツキング発生頻度がほぼ等しい場合
には第６図ｂに示す如く従来方式と本発明方式の
間に特に差異はない。然し、第６図ｃに示す如く
ノツキング発生頻度が偏る場合には、従来方式の
場合はノツキング発生頻度が大きい気筒に合わせ
て点火時期が制御され第６図ｄの点線に示す如く
ノツク音が大となるが、本方式による場合はノツ
キング発生頻度が大きい気筒があつてもこの気筒
のノツキング発生数の、エンジン全体のノツキン
グ発生数に対する割合、即ちエンジンのノツキン
グ発生頻度の偏りを検出しこれに応じて進角速度
を調節するので第６図ｄの実線に示す如くノツク
音を小とすることができる。本発明によれば、エ
ンジンのノツキング発生頻度の偏りを検出しこれ
に応じて進角速度を調節するのでエンジンのバラ
ツキにかかわらずノツク音を目標レベルに制御す
ることが可能である。
第６図に示す。第６図ａ，ｂは各気筒のノツキン
グ発生頻度がほぼ等しい４気筒エンジンの場合を
示し、第６図ｃ，ｄは各気筒のノツキング発生頻
度が均等でない４気筒エンジンの場合を示し、第
６図ａ，ｃはエンジン毎の気筒別ノツキング発生
分布を、又第６図ｂ，ｄは縦軸に点火時期、横軸
に時間をとり点火時期の制御状態を示す。（第６
図ｂ，ｄにおいて破線は従来方式、実線は本発明
方式による場合を示す。）第６図ａに示す如く各
気筒ごとのノツキング発生頻度がほぼ等しい場合
には第６図ｂに示す如く従来方式と本発明方式の
間に特に差異はない。然し、第６図ｃに示す如く
ノツキング発生頻度が偏る場合には、従来方式の
場合はノツキング発生頻度が大きい気筒に合わせ
て点火時期が制御され第６図ｄの点線に示す如く
ノツク音が大となるが、本方式による場合はノツ
キング発生頻度が大きい気筒があつてもこの気筒
のノツキング発生数の、エンジン全体のノツキン
グ発生数に対する割合、即ちエンジンのノツキン
グ発生頻度の偏りを検出しこれに応じて進角速度
を調節するので第６図ｄの実線に示す如くノツク
音を小とすることができる。本発明によれば、エ
ンジンのノツキング発生頻度の偏りを検出しこれ
に応じて進角速度を調節するのでエンジンのバラ
ツキにかかわらずノツク音を目標レベルに制御す
ることが可能である。
第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、
第２図は第１図中のノツク検出回路の構成図、第
３図はノツク検出回路の作動説明に供する信号波
形図、第４図は第１図中の制御回路の構成図、第
５図は、制御回路における演算処理手順を示すフ
ローチヤート、第６図は本発明および従来装置に
おける点火時期の制御状態を示す図である。 １…エンジン、３…エアフローメータ、５Ａ，
５Ｂ…それぞれ基準角センサ、クランク角セン
サ、６…ノツクセンサ、７…ノツク検出回路、８
…制御回路、１０…イグナイタおよびイグニツシ
ヨンコイル、８０００…中央処理ユニツト
（CPU）、８００１…読出し専用記憶装置
（ROM）、８００２…一時記憶ユニツト
（RAM）。
第２図は第１図中のノツク検出回路の構成図、第
３図はノツク検出回路の作動説明に供する信号波
形図、第４図は第１図中の制御回路の構成図、第
５図は、制御回路における演算処理手順を示すフ
ローチヤート、第６図は本発明および従来装置に
おける点火時期の制御状態を示す図である。 １…エンジン、３…エアフローメータ、５Ａ，
５Ｂ…それぞれ基準角センサ、クランク角セン
サ、６…ノツクセンサ、７…ノツク検出回路、８
…制御回路、１０…イグナイタおよびイグニツシ
ヨンコイル、８０００…中央処理ユニツト
（CPU）、８００１…読出し専用記憶装置
（ROM）、８００２…一時記憶ユニツト
（RAM）。
Claims (1)
- １ 多気筒内燃機関のノツクを検出するノツクセ
ンサと、ノツクセンサからの出力信号に応じて全
気筒一律で点火時期を進遅角させる点火時期制御
信号を発生する点火時期制御手段と、点火時期制
御信号により点火信号を発生する点火装置とを含
む内燃機関用点火時期制御装置において、前記点
火時期制御手段は、内燃機関の全気筒のノツキン
グ発生数の合計に対する各気筒毎のノツキング発
生数の比率を検出する手段と、ノツキング発生数
の比率が最大である気筒の該比率が所定の値を超
えるときは、点火時期の進遅角の時間変化率をノ
ツキングの発生が減少する方向に全気筒一律に変
える手段とを含む、内燃機関用点火時期制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57161960A JPS5951162A (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | 内燃機関用点火時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57161960A JPS5951162A (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | 内燃機関用点火時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5951162A JPS5951162A (ja) | 1984-03-24 |
| JPH0347433B2 true JPH0347433B2 (ja) | 1991-07-19 |
Family
ID=15745335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57161960A Granted JPS5951162A (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | 内燃機関用点火時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5951162A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5726268A (en) * | 1980-07-24 | 1982-02-12 | Toyota Motor Corp | Ignition timing control method of internal combustion engine |
-
1982
- 1982-09-17 JP JP57161960A patent/JPS5951162A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5951162A (ja) | 1984-03-24 |
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