JPH0463223B2 - - Google Patents

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JPH0463223B2
JPH0463223B2 JP58072554A JP7255483A JPH0463223B2 JP H0463223 B2 JPH0463223 B2 JP H0463223B2 JP 58072554 A JP58072554 A JP 58072554A JP 7255483 A JP7255483 A JP 7255483A JP H0463223 B2 JPH0463223 B2 JP H0463223B2
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JP
Japan
Prior art keywords
engine
ignition timing
air
fuel ratio
knocking
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58072554A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59200042A (en
Inventor
Yoshitaka Tawara
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPS59200042A publication Critical patent/JPS59200042A/en
Publication of JPH0463223B2 publication Critical patent/JPH0463223B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497With detection of the mechanical response of the engine

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空燃比をフイードバツク制御する閉
ループ制御手段と、空燃比をオープン制御するオ
ープン制御手段とを備えたエンジンの空燃比制御
装置に関し、更に詳しくは、特に高負荷低回転時
のノツキングを生じやすい領域(以下、「ノツク
領域」という)において、エンジンをノツキング
発生の臨界点で運転させると同時に、経年変化に
よる空燃比のズレを自動的に補償するようにした
開ループ制御手段を備えたエンジンの空燃比制御
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an engine, which is equipped with closed-loop control means for feedback controlling the air-fuel ratio and open control means for controlling the air-fuel ratio in an open manner. This engine operates at the critical point where knocking occurs in the range where knocking is likely to occur at low speeds (hereinafter referred to as the "knocking range"), and at the same time automatically compensates for air-fuel ratio deviations due to aging. The present invention relates to an engine air-fuel ratio control device including a loop control means.

電子制御燃料噴射装置を搭載した自動車のエン
ジンにおいては、経年変化による空燃比のバラツ
キを補償するため、従来より種々の試みがなされ
ている。
Various attempts have been made to compensate for variations in air-fuel ratio due to aging in automobile engines equipped with electronically controlled fuel injection devices.

例えば、特開昭55−96339号に提案されたもの
は、その一例である。
For example, the one proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-96339 is one example.

このものは、マイクロコンピユータを稼働して
いわゆるフイードバツク領域内で、学習制御を行
なうもので、排気ガス成分より酸素濃度を検出す
るO2センサの出力信号をもとに、エンジンの運
転状態に応じて予め設定された燃料噴射量を微小
量だけ補正して空燃比が予め設定した値よりリツ
チ側に変化している時には燃比噴射量を減量させ
て空燃比をリーン方向に補正し、また空燃比がリ
ーン側に変化している時には、燃料噴射量を増量
させて、これをリツチ方向に補正するようにした
ものである。
This system operates a microcomputer to perform learning control within the so-called feedback region, and is based on the output signal of the O 2 sensor, which detects oxygen concentration from exhaust gas components, depending on the engine operating state. The preset fuel injection amount is corrected by a minute amount, and when the air-fuel ratio is changing to the richer side than the preset value, the fuel injection amount is reduced to correct the air-fuel ratio toward the lean direction, and the air-fuel ratio is When the change is toward the lean side, the fuel injection amount is increased to correct this toward the rich side.

しかし、このような制御装置においては、空燃
比をエンリツチにしてエンジンを高負荷で運転し
なければならないいわゆるエンリツチ領域では、
空燃比を正確に制御できず、これがためにエンジ
ンを常時適正な燃料条件で運転させることを期待
することは困難であつた。
However, in such a control device, in the so-called enrichment region where the air-fuel ratio must be enriched and the engine must be operated at high load,
The air-fuel ratio could not be accurately controlled, making it difficult to expect the engine to always operate under proper fuel conditions.

そこで、このような不都合を解決するため、本
出願人は、特開昭57−164698号において、エンリ
ツチ領域に隣接するフイードバツク領域内の基本
制御値をもとに、エンリツチ領域内においても学
習制御を行なえるようにしたものを提案してい
る。
Therefore, in order to solve such inconveniences, the present applicant proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 164698/1982 that learning control is performed also within the enrichment region based on the basic control value within the feedback region adjacent to the enrichment region. I am proposing something that can be done.

しかしながら、この提案のものもエンリツチ領
域での空燃比を要求通り正確に制御することに困
難があつた。
However, this proposal also had difficulty in accurately controlling the air-fuel ratio in the enriched region as required.

すなわち、あくまでもフイードバツク領域内で
得られた学習値を基にエンリツチ領域での空燃比
を補正するようにしていることから、見込み(予
想)による補正であつて、要求通りの補正が達成
されているとは言い難く、特に、エンリツチ領域
内においても高負荷低回転のようにノツキングが
発生しやすい領域において、空燃比を要求通りに
制定しないとノツキングが発生して適正なエンジ
ン出力が得られないといつた問題が生じていたの
である。
In other words, since the air-fuel ratio in the enrichment region is corrected based on the learning value obtained in the feedback region, the correction is based on expectations and the correction as requested has been achieved. It is difficult to say that this is the case, and especially in areas where knocking is likely to occur, such as high load and low rotation even within the enrichment area, if the air-fuel ratio is not set as required, knocking will occur and appropriate engine output will not be obtained. A serious problem had arisen.

本発明は、上記のような問題点を解消するため
に開発されたもので、空燃比とノツキングとに相
関がある点に着目して、フイードバツク領域内で
の空燃比の学習補正が行なえないエンリツチ領域
を、ノツキングの発生するノツク領域とノツキン
グを生じないアンノツク領域とに区分して、それ
ぞれの領域に適応した制御を行なうことで、エン
リツチ領域においても常に適切な空燃比に補正し
て、経年変化等によるバラツキを補償することが
できるエンジンの空燃比制御装置を提供すること
を目的とするものである。
The present invention was developed to solve the above-mentioned problems, and focuses on the fact that there is a correlation between the air-fuel ratio and knocking. By dividing the area into a knock area where knocking occurs and an unknocking area where knocking does not occur, and performing control appropriate to each area, the air-fuel ratio is always corrected to an appropriate level even in the enriched area, and changes over time are prevented. It is an object of the present invention to provide an air-fuel ratio control device for an engine that can compensate for variations caused by such factors.

以下に、本発明の一実施例を説明するが、その
詳細な説明に入る前に、本発明の開ループ制御手
段のノツク領域内における空燃比の調整原理につ
いて概説する。
An embodiment of the present invention will be described below, but before going into its detailed description, the principle of adjusting the air-fuel ratio within the knock region of the open loop control means of the present invention will be outlined.

一般に、ノツク領域においては、エンジンの点
火時期は、それが進み側にある程エンジンは高出
力を得ることができることは周知であるし、また
点火時期を進める程ノツキングは生じやすくな
る。
In general, it is well known that the more advanced the engine's ignition timing is in the knock region, the higher the output the engine can obtain, and the more advanced the ignition timing is, the more likely knocking will occur.

同様に、同一の運転条件の下において、ノツキ
ングと空燃比との関係を考察すれば、空燃比がリ
ツチである程ノツキングは生じにくくなり、逆に
空燃比がリーンである程ノツキングは生じやすく
なるという傾向がある。
Similarly, if we consider the relationship between knocking and air-fuel ratio under the same operating conditions, the richer the air-fuel ratio, the less likely knocking will occur, and conversely, the leaner the air-fuel ratio, the more likely knocking will occur. There is a tendency.

そこで、今、点火時期のノツキング臨界点が経
年変化により最初の頃より幾分か遅れ方向にズレ
た場合を考慮すると、その点火時期でエンジンを
運転させる場合には、空燃比は最初の設定値より
もリーン方向にズレており、又、反対の場合には
リツチ方向にズレでいることになる。
Therefore, if we now consider the case where the ignition timing critical point has shifted somewhat later than it initially was due to aging, when the engine is operated at that ignition timing, the air-fuel ratio should be set at the initial setting value. In the opposite case, the deviation is in the lean direction, and in the opposite case, the deviation is in the rich direction.

換言すれば、点火時期のノツキング臨界点を比
較することにより経年変化時等の空燃比のズレ方
向が判断できることになり、このズレの補正を繰
り返し行なうことにより、エンジンをノツク領域
内において最適条件下で運転することが可能とな
る。
In other words, by comparing the knocking critical points of the ignition timing, it is possible to determine the direction of deviation in the air-fuel ratio due to aging, etc., and by repeatedly correcting this deviation, the engine can be operated under optimal conditions within the knocking region. It becomes possible to drive.

ここで、本発明に係るエンジンの空燃比制御装
置のうち、学習補正係数に基づいて開ループ制御
する開開ループ制御手段が、エンジンのノツキン
グの発生の有無を検出して、ノツキングの発生有
の時には点火時期の基準値を遅れ側に補正する一
方、ノツキングの発生無の時には点火時期の基準
値を進み側に補正してエンジンを最適点火時期で
運転させる点火時期調整手段と、この点火時期調
整手段により得られた最適点火時期と運転状態に
応じて、予め設定され記憶された基準値とを比較
し、その比較結果に基づいて、上記最適点火時期
が上記基準値より遅れ側にある時には開ループ制
御時の学習補正係数を増量する一方、上記最適点
火時期が上記基準値より進み側にある時には開ル
ープ制御時の学習補正係数を減量することによ
り、開ループ制御時の学習補正係数を記憶・更新
する空燃比学習手段とを含んで構成されているも
のであるから、従来、盲目制御を行なつていたノ
ツク領域において、点火時期をノツキングの生じ
る臨界点まで移動させて、高出力の運転を行なわ
せることができるばかりでなく、その臨界点が予
め設定した基準値に対して変動していた場合は、
学習補正係数を記憶・更新させて、次にエンリツ
チ領域に移行した時に、その更新した学習補正係
数を用いることにより、空燃比の経年変化などの
バラツキを補償して、長年月の経過後において
も、エンジンをノツキングの生じる臨界点で高出
力運転させることができる。
Here, in the air-fuel ratio control device for an engine according to the present invention, an open-loop control means that performs open-loop control based on a learning correction coefficient detects whether knocking occurs in the engine and determines whether knocking occurs. An ignition timing adjustment means that sometimes corrects the reference value of ignition timing to the retarded side, but corrects the reference value of the ignition timing to the advanced side when no knocking occurs to operate the engine at the optimum ignition timing, and this ignition timing adjustment. The optimum ignition timing obtained by the means is compared with a reference value set in advance and stored according to the operating condition, and based on the comparison result, when the optimum ignition timing is on the lag side than the reference value, the engine is activated. The learning correction coefficient during open-loop control is stored by increasing the learning correction coefficient during loop control, while decreasing the learning correction coefficient during open-loop control when the optimum ignition timing is on the advance side of the reference value.・Since the system includes an air-fuel ratio learning means for updating, the ignition timing can be moved to the critical point where knocking occurs in the knocking region where blind control was conventionally performed, and high-output operation can be achieved. Not only can this be done, but if the critical point fluctuates relative to a preset reference value,
By storing and updating the learning correction coefficient and using the updated learning correction coefficient the next time you move to the enrichment area, it is possible to compensate for variations such as changes in the air-fuel ratio over time, even after many years have passed. , the engine can be operated at high output at the critical point where knocking occurs.

次に、第1図を参照して本発明の要部を構成す
る開ループ制御手段の基本的構成を説明する。
Next, with reference to FIG. 1, the basic configuration of the open loop control means that constitutes the main part of the present invention will be explained.

1は、エンジン6のノツキングの発生の有無を
検出するノツキングセンサを含んだノツキング検
出手段、 2は、該ノツキング検出手段1に基づいて、ノ
ツキングを抑制する方向に点火時期を調整する点
火時期調整手段 3は、燃料噴射弁を付勢する燃料噴射パルスの
パルス幅を規定して燃料噴射量を設定する空燃比
補正手段、 4は、運転状態に応じて、予め設定された点火
時期の基準値を記憶している記憶手段、 5は、記憶手段4に記憶されている基準値と点
火時期調整手段2によつて設定された最適点火時
期との比較を行なう比較手段で、比較の結果、偏
差が存在した時にはその偏差に応じて上記した空
燃比補正手段を制御し、これによつて燃料噴射量
を増減補正して、空燃比の補正を指令する。
1 is a knocking detection means including a knocking sensor that detects whether knocking occurs in the engine 6; 2 is an ignition timing adjustment that adjusts the ignition timing in a direction to suppress knocking based on the knocking detection means 1; Means 3 is an air-fuel ratio correction means for setting the fuel injection amount by specifying the pulse width of the fuel injection pulse that energizes the fuel injection valve; 4 is a reference value for the ignition timing set in advance according to the operating state; 5 is a comparison means for comparing the reference value stored in the storage means 4 with the optimum ignition timing set by the ignition timing adjustment means 2, and as a result of the comparison, a deviation is determined. When the deviation exists, the above-mentioned air-fuel ratio correcting means is controlled according to the deviation, thereby increasing or decreasing the fuel injection amount and issuing a command to correct the air-fuel ratio.

点火時期調整手段2は、ノツキング検出手段1
がノツキングの発生を検出した時点においては予
めマツプ等により運転状態に応じて与えられる点
火時期の制御量を減少(点火角を遅らせる)させ
て、エンジンを常に最適点火時期つまり、ノツキ
ングを発生するギリギリの臨界点で運転させる。
The ignition timing adjustment means 2 is the knocking detection means 1.
When the engine detects the occurrence of knocking, it reduces the ignition timing control amount (delays the ignition angle) that is given in advance according to the operating condition using a map, etc., so that the engine is always at the optimum ignition timing, that is, just as close as possible to the occurrence of knocking. operate at the critical point.

これに対して、空燃比補正手段3は、ノツク領
域内では、前述の原理に従つて比較手段5が点火
時期調整手段2により設定された最適点火時期が
記憶手段4より読み出された予め設定された基準
値より遅れ側にあることを判断すると、予めマツ
プ等により運転状態に応じて与えられる基本燃料
噴射量を増大させ他方比較手段5が、最適点火時
期が記憶手段4より読み出された基準値より進み
側にあることを判断すると、基本燃料噴射量を減
少させて空燃比補正手段3を制御する。
On the other hand, within the knock region, the air-fuel ratio correction means 3 determines that the optimum ignition timing set by the ignition timing adjustment means 2 is set in advance by the comparison means 5 according to the above-mentioned principle, which is read out from the storage means 4. When it is determined that the optimum ignition timing is on the delayed side from the reference value set, the basic fuel injection amount given in advance according to the operating condition is increased using a map, etc., and the comparison means 5 reads out the optimum ignition timing from the storage means 4. When it is determined that the fuel injection amount is on the advance side from the reference value, the basic fuel injection amount is decreased and the air-fuel ratio correction means 3 is controlled.

第2図は、マイクロコンピユータを用いた本発
明の概略構成図で、既述の開ループ制御手段に、
公知の閉ループ制御手段を組み合せて構成した概
略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the present invention using a microcomputer.
1 is a schematic configuration diagram constructed by combining known closed-loop control means.

マイクロコンピユータ9は、エンジン6の運転
状態を知るために設けられた後述する各センサ
1,10,11,13,15,17の出力を入力
して点火時期調整手段2、空燃比補正手段3に対
する制御信号を出力するためのI/Oインターフ
エース、中央演算処理装置(CPU)、リード・オ
ンリ・メモリ(ROM)、ランダム・アクスセ
ス・メモリ(RAM)を備え、これらをデータバ
スおよびアドレスバスで結合した基本構造を成し
ている。
The microcomputer 9 inputs the outputs of sensors 1, 10, 11, 13, 15, and 17, which will be described later, provided to know the operating state of the engine 6, and inputs the outputs to the ignition timing adjusting means 2 and the air-fuel ratio correcting means 3. Equipped with an I/O interface for outputting control signals, a central processing unit (CPU), read-only memory (ROM), and random access memory (RAM), which are connected by a data bus and an address bus. It has a basic structure.

リード・オンリ・メモリの各番地内には、エン
ジンの回転数ne、吸気圧Pを基に設定された燃
料噴射量と、点火時期に関する情報が、いわゆる
基本の制御マツプとして記録されており、記憶手
段4もリード・オンリ・メモリから構成されてい
る。
In each address of the read-only memory, information regarding the fuel injection amount and ignition timing, which are set based on the engine speed ne and intake pressure P, is recorded as a so-called basic control map. The means 4 also consist of a read-only memory.

一方、ランダム・アスセス・メモリの各番地内
には、上記した基本制御量に対する補正量を規定
した補正情報が補正係数の形で記憶されており、
この補正情報は、コンピユータ9によるゾーン判
別結果に応じ、フイードバツク制御時において
使用される燃料噴射量を増減させるフイードバツ
ク補正係数(FF/B)、開ループ制御時にノツク
領域内で使用される進角量を増減させるノツク補
正係数(KK)、ノツク領域内の学習制御時にお
いて使用される、燃料噴射量を増減させる学習補
正係数(KL)として、それぞれが更新可能に記
憶されている。
On the other hand, in each address of the random access memory, correction information that defines the amount of correction for the above-mentioned basic control amount is stored in the form of a correction coefficient.
This correction information includes a feedback correction coefficient (F F/B ) that increases or decreases the fuel injection amount used during feedback control according to the zone determination result by the computer 9, and an advance angle that is used within the knock region during open loop control. A knock correction coefficient (K K ) that increases or decreases the fuel injection amount, and a learning correction coefficient (K L ) that increases or decreases the fuel injection amount used during learning control within the knock region are each stored in an updatable manner.

点火時期調整手段2は、点火プラグを点火する
点火コイルと、点火コイルに通電するドライバ2
1及びこのドライバ21による点火するまでの時
間を設定するタイマT222とより成つており、
この点火するまでの時間はピストンとTDC時点
を基準とした進角量つまり、タイマT2の設定時
間t3をもつて規定されている。
The ignition timing adjustment means 2 includes an ignition coil that ignites the spark plug and a driver 2 that energizes the ignition coil.
1 and a timer T 2 22 for setting the time until ignition by this driver 21,
The time until this ignition is ignited is defined by the advance angle based on the piston and TDC, that is, the set time t3 of the timer T2 .

他方の空燃比補正手段3は、燃料噴射弁と、こ
の噴射弁を付勢するドライバ31及びこのドライ
バ31の作動時間を規定するタイマT132を含
んで構成されており、燃料噴射量は燃料噴射パル
スのパルス幅つまり、タイマT1の設定時間t2を規
定することによつて行なわれている。
The other air-fuel ratio correction means 3 includes a fuel injection valve, a driver 31 that energizes this injection valve, and a timer T 1 32 that defines the operating time of this driver 31, and the fuel injection amount is determined based on the fuel injection amount. This is done by defining the pulse width of the injection pulse, that is, the set time t2 of the timer T1 .

ここで、エンジンの運転状態を検出する各セン
サについて説明する。
Here, each sensor that detects the operating state of the engine will be explained.

すなわち、排気マニホールド7内に配設された
O2センサ15はフイードバツク制御時のみ作動
されるが、回転出力センサ10、吸気管8内に配
設された吸気温センサ11、冷却管内に配設され
た水温センサ13、吸気管8内に配設された吸気
圧センサ17はいずれの制御時においても、燃料
噴射量、点火時期の基本の制御量及びその吸気
温、冷却水温に対する補正量を設定するために作
動され、これら各センサからマイクロコンピユー
タ9へは時々刻々とした情報が送られている。
That is, the exhaust gas disposed within the exhaust manifold 7
The O 2 sensor 15 is activated only during feedback control, but the rotation output sensor 10, the intake air temperature sensor 11 installed in the intake pipe 8, the water temperature sensor 13 installed in the cooling pipe, and the The installed intake pressure sensor 17 is operated during any control to set the basic control amount of fuel injection amount and ignition timing, and the correction amount for intake temperature and cooling water temperature. 9 is constantly being sent information.

これらに対して、ノツキングセンサを含んだノ
ツキング検出手段1は、エンジンの運転領域がノ
ツク領域にある時に、点火時期の調整制御を行な
うために使用され、したがつて開ループ制御手段
の必須の構成条件をなしている。
On the other hand, the knocking detection means 1 including the knocking sensor is used to adjust the ignition timing when the engine operating range is in the knocking range, and is therefore an essential part of the open-loop control means. It is a configuration condition.

次いで、本発明装置の制御に使用される制御プ
ログラムについて説明する。
Next, a control program used to control the device of the present invention will be explained.

このプログラムは、エンジンの運転状態を知る
ため既述の各センサ10,11,13,15,1
7より制御に必要な情報を読み出すことから始
り、第3図に示す制御領域のゾーン判別を行ない
各制御領域に応じた制御が行なわれる。このゾー
ン判別は次のような条件が判断されて行なわれ
る。
This program uses the previously described sensors 10, 11, 13, 15, 1 to know the operating state of the engine.
Starting from reading out information necessary for control from step 7, zone discrimination of the control areas shown in FIG. 3 is performed, and control is performed according to each control area. This zone determination is performed based on the following conditions.

(1) フイードバツク領域 この運転領域は、エンジン6の吸気圧Pが所
定値POより低く、冷却水温Wが所定値WOより
高いという条件が充された時に行なわれ、エン
ジン6の運転状態に応じた燃料噴射量の基本制
御量に対する基本の補正、つまり、吸気温、冷
却水温の補正係数KFA,KFUと、点火時期に対
する基本の補正、つまり、吸気温、冷却水温の
補正数KSA,KSWが算出され、さらに既述のO2
センサ15により空燃比のリーン・リツチが判
断される。
(1) Feedback region This operating region is performed when the conditions that the intake pressure P of the engine 6 is lower than a predetermined value P O and the cooling water temperature W is higher than a predetermined value W O are satisfied, and the operating state of the engine 6 is The basic correction for the basic control amount of the fuel injection amount according to the amount, that is, the correction coefficients K FA and K FU for intake air temperature and cooling water temperature, and the basic correction for the ignition timing, that is, the correction number K SA for intake air temperature and cooling water temperature. , K SW is calculated, and O 2
The sensor 15 determines whether the air-fuel ratio is lean or rich.

そして、このO2センサ15による判断結果
に基づいて燃料噴射量のフイードバツク補正係
数KF/Bの微小量が増減されて空燃比の制御が行
なわれる。(ステツプ1000→…1013→1014→
1015→1016a or 1066b→1017→1018→1002参
照) (2) 開ループ領域 吸気圧Pが所定値PO以上の高負荷になれば、
この領域になる。この領域は、エンジン6の回
転数neが所定の回転数noより大きい高負荷高
回転時のアンノツク領域と、エンジンの回転数
neが所定回数noより小さい高負荷低回転時の
ノツク領域とに区分され、後者のノツク領域
は、さらに燃料噴射量の補正量を規定した制御
マツプを使用する学習領域と、このような制御
マツプを使用しない非学習領域とに区分され
る。
Then, based on the determination result by the O 2 sensor 15, the feedback correction coefficient K F/B of the fuel injection amount is increased or decreased by a small amount to control the air-fuel ratio. (Step 1000→…1013→1014→
(Refer to 1015→1016a or 1066b→1017→1018→1002) (2) Open loop region If the intake pressure P becomes a high load exceeding the predetermined value P O ,
This will be the area. This region is an unlock region when the engine 6 rotation speed ne is higher than a predetermined rotation speed no, and an unlock region when the engine 6 rotation speed ne is higher than a predetermined rotation speed no.
It is divided into a knock area during high load and low rotation when ne is smaller than a predetermined number of times no, and the latter knock area is further divided into a learning area that uses a control map that specifies the correction amount of fuel injection amount, and a learning area that uses such a control map. It is divided into non-learning areas and non-learning areas that do not use.

アンノツク領域では、ステツプ1011、ステツ
プ1012において算出された基本の補正係数によ
つて定められた点火時期t3でエンジンの点火が
なされ、燃料噴射量は、上記した基本の補正以
外に前回の学習制御において定められた学習補
正係数KL分の補正が加えられる。(ステツプ
1000→…1013→1019→1020→1027→1002参照) 一方、ノツク領域(P≧POかつne≦noの条件
の充される領域)においては、ノツキング検出手
段1によりノツキングの発生が検出されないとき
には、ノクツ補正数KKを増大させ、反対にノツ
キングの発生が検出された場合にはノツク補正係
数KKを減少させて、エンジン6をノツキングの
発生するギリギリの臨界点で運転させる。
In the unchecked region, the engine is ignited at the ignition timing t3 determined by the basic correction coefficient calculated in steps 1011 and 1012, and the fuel injection amount is controlled by the previous learning control in addition to the basic correction described above. A correction corresponding to the learning correction coefficient K L determined in is added. (step
1000→…1013→1019→1020→1027→1002) On the other hand, in the knock region (region where the conditions of P≧P O and ne≦no are satisfied), when the knocking detection means 1 does not detect the occurrence of knocking, , the knock correction coefficient K K is increased, and conversely, when the occurrence of knocking is detected, the knock correction coefficient K K is decreased to operate the engine 6 at the critical point where knocking occurs.

そして、このノツク領域のうち、学習領域内に
おいては、更にノツク補正係数KKが所定値(基
準値)KK〓より大きくなつたか、小さくなつたか
が判断され、その学習補正係数KLが微小量ΔKL
だけ増減される。
Then, within this knock area, within the learning area, it is further determined whether the knock correction coefficient K K has become larger or smaller than a predetermined value (reference value) K K 〓, and the learning correction coefficient K L is ΔK L
will be increased or decreased by

かくして、ノツク領域内では点火時期の最適値
が設定され、更に学習領域であるか否かが判断さ
れて、学習領域であればノツク補正係数KKをも
とに、燃料噴射量が基本の補正量以外にも学習補
正係数KK分だけ補正され、また学習領域でなけ
れば燃料噴射量の基本の補正量に対する新たな補
正は行われず、前回の学習領域において学習した
値がそのまま使用される。(ステツプ1000→…→
1013→1019→1021→1022aあるいは1022b→1023
→1024…→1002あるいは1026…→1002参照) ここに、学習領域は次の条件を充すものであ
る。
In this way, the optimal value of the ignition timing is set within the knock region, and it is further determined whether or not it is in the learning region, and if it is, the fuel injection amount is adjusted to the basic correction based on the knock correction coefficient K K. In addition to the amount, the amount is also corrected by the learning correction coefficient K K , and if it is not in the learning area, no new correction is made to the basic correction amount of the fuel injection amount, and the value learned in the previous learning area is used as is. (Step 1000→…→
1013→1019→1021→1022a or 1022b→1023
→1024…→1002 or 1026…→1002) Here, the learning area satisfies the following conditions.

n1≦ne≦n2<no Po≦P1≦P≦P2 Wo<W1≦W≦W2 A1≦A≦A2(但しAは吸気温を示
す) 次に、第4図のフローチヤートを参照し乍ら、
本発明装置の制御手順について説明する。
n 1 ≦ne≦n 2 <no Po≦P 1 ≦P≦P 2 Wo<W 1 ≦W≦W 2 A 1 ≦A≦A 2 (A indicates the intake air temperature) Next, in Fig. 4, While referring to the flowchart,
The control procedure of the device of the present invention will be explained.

ステツプ1000を開始点とし、ステツプ1001で初
期設定が行なわれた後、ステツプ1002において、
ピストンが上死点に来たことが検出されると、ス
テツプ1003に移り、コンピユータ9に内臓された
主タイマにより、TDC時刻t1が読み取られる。
Starting from step 1000, after initial settings are made in step 1001, in step 1002,
When it is detected that the piston has reached the top dead center, the process moves to step 1003, where the main timer built into the computer 9 reads TDC time t1 .

ステツプ1004では、空燃比補正手段3内のタイ
マT1に噴射時間t2をセツトして噴射を開始する
(このt2は燃料噴射弁の噴射時間すなわち燃料噴
射パルスのパルス幅を意味し、噴射はt2に完了す
る。)そして、ステツプ1005では点火時期調整手
段2のタイマT2に点火までの時間t3をセツトす
る。ステツプ1006では、前回のTDC時刻t0と上
記した時刻t1との差すなわちt1−t0から回転数ne
が算出される。そして、ステツプ1007ではt0をt1
に更新する。
In step 1004, the injection time t2 is set in the timer T1 in the air-fuel ratio correction means 3 to start injection ( t2 means the injection time of the fuel injector, that is, the pulse width of the fuel injection pulse; is completed at t2 .) Then, in step 1005, the timer T2 of the ignition timing adjustment means 2 is set to the time t3 until ignition. In step 1006, the rotational speed ne is calculated from the difference between the previous TDC time t 0 and the above-mentioned time t 1 , that is, t 1 - t 0 .
is calculated. Then, in step 1007, t 0 is changed to t 1
Update to.

しかる後、ステツプ1008で吸気圧Pを読み込
み、ステツプ1009では回転数neと吸気圧Pに基
づきコンピユータ内のリード・オンリ・メモリー
内に記憶された制御マツプより燃料噴射時間t4
と、点火時期t5が基本の制御量として読み取られ
る。
After that, in step 1008, the intake pressure P is read, and in step 1009, the fuel injection time t 4 is calculated from the control map stored in the read-only memory in the computer based on the rotational speed ne and the intake pressure P.
Then, the ignition timing t5 is read as the basic control variable.

そして、ステツプ1010に移り、冷却水温Wと、
吸気温Aの読み込みが行なわれ、ステツプ1011に
おいては燃料の噴射量に対する吸気温補正係数
KFAの冷却温補正係数KFUを算出して基本の燃料
噴射量に対する基本の補正がなされ、さらにステ
ツプ1012においては、点火時期に対する吸気温補
正係数KSA、冷却水温補正係数KSWを算出して基
本の点火時期に対する基本の補正がなされる。
Then, proceed to step 1010, and set the cooling water temperature W.
The intake air temperature A is read, and in step 1011, the intake air temperature correction coefficient for the fuel injection amount is calculated.
The basic correction for the basic fuel injection amount is performed by calculating the cooling temperature correction coefficient K FU of K FA , and further, in step 1012, the intake temperature correction coefficient K SA and the cooling water temperature correction coefficient K SW for the ignition timing are calculated. A basic correction is made to the basic ignition timing.

かくして、エンジンの運転状態に応じた基本の
制御量に対する基本の補正がなされ、ステツプ
1013に移つてエンジンの吸気圧Pすなわちエンジ
ンの負荷状態が判断されると前述したゾーン判別
がなされる。
In this way, basic corrections are made to the basic control variables according to the engine operating condition, and the step
Moving to step 1013, when the engine intake pressure P, that is, the engine load condition is determined, the zone determination described above is performed.

すなわち、ステツプ1013では吸気圧Pの所定値
POに対する大小が判断され、P≧POの条件が充
されればステツプ1019に移り、この条件が充され
ない場合はステツプ1014に移る。ステツプ1014で
は、更にエンジンの冷却水温が基準値WOより大
であるか否かが判断され、その条件が成立すれば
フイードバツク領域であることが確認されてフイ
ードバツク制御が行なわれる。
That is, in step 1013, the predetermined value of the intake pressure P is
The magnitude relative to P O is determined, and if the condition P≧P O is satisfied, the process moves to step 1019, and if this condition is not satisfied, the process moves to step 1014. In step 1014, it is further determined whether the engine cooling water temperature is higher than the reference value W O or not. If this condition is satisfied, it is confirmed that the engine is in the feedback region and feedback control is performed.

フイードバツク制御は、排気マニホールド7内
に配設されたO2センサ15の出力を判断するス
テツプ1015に始まり、ステツプ1015において空燃
比がリツチであることが判断されればステツプ
1016aに進み、他方リーンであることが判断され
ればステツプ1016bに進んで、フイードバツク補
正係数KF/Bを微小量すなわちΔKF/Bだけ増減させ
る。そして、ステツプ1017では、燃料噴射量t2
算出され、ステツプ1018では更に点火時期t3が算
出されて公知のフイードバツク制御が行なわれる
ことになる。
Feedback control begins at step 1015 in which the output of the O 2 sensor 15 disposed in the exhaust manifold 7 is determined, and if it is determined in step 1015 that the air-fuel ratio is rich, the process continues.
The process proceeds to step 1016a, and if it is determined that it is lean, the process proceeds to step 1016b, where the feedback correction coefficient K F/B is increased or decreased by a minute amount, that is, ΔK F/B . Then, in step 1017, the fuel injection amount t2 is calculated, and in step 1018, the ignition timing t3 is further calculated, and known feedback control is performed.

一方、ステツプ1013において、エンジン6が高
負荷運転領域にあることの条件P≧POが充され
るとステツプ1019に移り、さらにエンジン6の回
転数neがノツキングを生じる臨界点noより大で
あるか小であるかが判断される。そして、ステツ
プ1019の条件ne≦noが充されると、ノツク領域
であることが確認され、ステツプ1021に進み、ス
テツプ1021では、ノツキング検出手段1からの情
報を読み込んでステツプ1022aあるいはステツプ
1022bのいずれかに進む。
On the other hand, in step 1013, if the condition P≧P O that the engine 6 is in the high-load operating region is satisfied, the process moves to step 1019, where the rotational speed ne of the engine 6 is greater than the critical point no at which knocking occurs. It is determined whether the When the condition ne≦no in step 1019 is satisfied, it is confirmed that the area is in the knocking area, and the process proceeds to step 1021.
Go to one of 1022b.

すなわち、点火時期調整手段2による点火時期
の補正がなされ、ノツキングが発生した場合に
は、ステツプ1022aに進み、ノツキングが発生し
ていない場合にはステツプ1022bに進んでノツク
補正係数KKが増減される。
That is, the ignition timing is corrected by the ignition timing adjusting means 2, and if knocking occurs, the process proceeds to step 1022a, and if knocking does not occur, the process proceeds to step 1022b, where the knock correction coefficient K is increased or decreased. Ru.

ここでノツク補正係数KKは点火時期の進角量
を規定するもので、ノツキング検出手段1よりノ
ツキングの発生が検出されるとその補正係数KK
を微小量ΔKKだけ増大させて点火時期の遅れ量
を増大させ、逆の場合には微小量ΔKKだけ減少
させて点火時期の遅れ量が減少される。そして、
ステツプ1023では、さらにエンジンの回転数ne、
吸気圧P、水温W、吸気温Aの諸情報を読み込ん
でエンジンが学習領域内にあるか否かが判断され
る。
Here, the knocking correction coefficient K K defines the amount of advance of the ignition timing, and when the knocking detection means 1 detects the occurrence of knocking, the knocking correction coefficient K K
is increased by a minute amount ΔK K to increase the amount of ignition timing delay, and in the opposite case, it is decreased by a minute amount ΔK K to reduce the amount of ignition timing delay. and,
In step 1023, the engine speed ne,
Various information such as intake pressure P, water temperature W, and intake air temperature A is read to determine whether the engine is within the learning range.

そうして、ステツプ1023において学習領域内に
あることが判断されると、ステツプ1022aあるい
はステツプ1022bで更新されたノツク補正係数KK
が、学習領域内の基本マツプに記憶された所定値
KK〓より大であるか否かがさらに判断され、KK
KK〓すなわちノツキング補正による補正量が大き
くなつた場合(点火時期の遅れ量が大きくなつた
ことを意味する)には、学習補正係数KLを微小
量ΔKLだけ増大し、またKK≦KK〓すなわちノツキ
ング補正による補正量が小さくなつた場合(点火
時期の遅れ量が小さくなつたことを意味する)に
はKLを微小量ΔKLだけ減少させて燃料噴射量の
増減を行なう。
Then, if it is determined in step 1023 that it is within the learning area, the updated knock correction coefficient K K is determined in step 1022a or step 1022b.
is the predetermined value stored in the basic map in the learning area.
It is further determined whether or not K K 〓 is greater than K K 〓 .
K K = In other words, when the amount of correction by knocking correction becomes large (meaning that the amount of delay in ignition timing becomes large), the learning correction coefficient K L is increased by a minute amount ΔK L , and K K ≦ K K = In other words, when the correction amount by knocking correction becomes smaller (meaning that the amount of delay in ignition timing becomes smaller), K L is decreased by a minute amount ΔK L to increase or decrease the fuel injection amount.

ステツプ1026では、かくしてステツプ1022a、
又は1022bで得られたノツク補正係数KKに応じた
点火時期t3が定められたステツプ1027では学習補
正係数KLの加えられた噴射量t2が算出される。一
方、ステツプ1013よりステツプ1019に進んでne
≦noの条件が充されていないことが判断される
と、アンノツク領域であることが確認されて、ス
テツプ1020に進んで点火時期t3が算出され、ステ
ツプ1027では燃料噴射時間t4が設定される。
In step 1026, thus steps 1022a,
Alternatively, in step 1027, where the ignition timing t 3 is determined according to the knock correction coefficient K K obtained in step 1022b, the injection amount t 2 to which the learning correction coefficient K L is added is calculated. On the other hand, proceed from step 1013 to step 1019 and
If it is determined that the condition ≦no is not satisfied, it is confirmed that the engine is in the unlock region, and the process proceeds to step 1020, where the ignition timing t3 is calculated, and at step 1027, the fuel injection time t4 is set. Ru.

また、ステツプ1013よりステツプ1014に移り、
ここでW≧WOの条件を充していないことが確認
された場合にもアンノツク領域と同様な制御がな
される。
Also, moving from step 1013 to step 1014,
Here, even if it is confirmed that the condition W≧W O is not satisfied, the same control as in the unlock area is performed.

以下、各センサよりエンジンの運転状態に応じ
た情報がコンピユータ9に時々刻々と供給され
て、エンジンの運転領域が判別されて上記と同様
な手順に従つて点火時期調整手段2と空燃比補正
手段3による制御が行なわれる。
Thereafter, information corresponding to the operating state of the engine is supplied from each sensor to the computer 9 from time to time, the operating range of the engine is determined, and the ignition timing adjusting means 2 and the air-fuel ratio correcting means are adjusted according to the same procedure as above. 3 is performed.

以上詳述したように、本発明のエンジンの空燃
比制御装置によれば、エンジンの運転状態がフイ
ードバツク領域にある時は、O2センサの出力信
号をもとに空燃比の学習補正を行なえるのはもと
より、そのような空燃比の学習補正を行なえない
エンリツチ領域においては、ノツキングの発生の
有無を検出して、ノツキングの発生有の時には点
火時期の基準値を遅れ側に、かつ、ノツキングの
発生無の時には点火時期の基準値を進み側に補正
してエンジンを最適点火時期、すなわち、ノツキ
ングを発生するギリギリの臨界点で運転させて高
出力を得ることができる。しかも、その臨界点が
予め設定した基準値に対して変動していた場合
は、学習補正係数を記憶・更新させて、次にエン
リツチ領域に移行した時に、その更新した学習補
正係数を用いることにより、空燃比の経年変化な
どのバラツキを適確に補償して、長年月の経過後
においても、エンジンをノツキングの生じる臨界
点で高出力運転させることができるという顕著な
効果を奏するものである。
As detailed above, according to the engine air-fuel ratio control device of the present invention, when the engine operating state is in the feedback region, the air-fuel ratio can be corrected by learning based on the output signal of the O 2 sensor. Of course, in the enrichment region where such learning correction of the air-fuel ratio cannot be performed, the presence or absence of knocking is detected, and when knocking occurs, the reference value of the ignition timing is set to the retarded side, and the ignition timing is set to the retarded side. When no knocking occurs, the reference value of the ignition timing is corrected to the advanced side, and the engine is operated at the optimum ignition timing, that is, the critical point at which knocking occurs, and high output can be obtained. Moreover, if the critical point fluctuates with respect to the preset reference value, the learning correction coefficient can be stored and updated, and the next time the area moves to the enrichment area, the updated learning correction coefficient can be used. This method has the remarkable effect of accurately compensating for variations in the air-fuel ratio due to aging, etc., and allowing the engine to operate at high output at the critical point where knocking occurs even after many years have passed.

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

第1図は、開ループ制御手段の基本的構成を示
すブロツク線図、第2図は、本発明装置の一実施
例を示す概略図、第3図は、エンジン回転数とエ
ンジンの吸気圧とによつて規定されたエンジンの
運転領域を示すグラフ、第4図は、本発明装置の
制御手順を示すフローチヤートである。 (符号の説明)、1……ノツキング検出手段、
2……点火時期調整手段、3……空燃比補正手
段、4……記憶手段、5……比較手段。
Fig. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the open loop control means, Fig. 2 is a schematic diagram showing an embodiment of the device of the present invention, and Fig. 3 shows the relationship between engine rotation speed and engine intake pressure. FIG. 4 is a flowchart showing the control procedure of the apparatus of the present invention. (Explanation of symbols), 1... Knocking detection means,
2... Ignition timing adjustment means, 3... Air-fuel ratio correction means, 4... Memory means, 5... Comparison means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 エンジンの運転状態がフイードバツク領域に
ある時に、エンジンに供給される吸入混合気の空
燃比をフイードバツク制御する閉ループ制御手段
と、 エンジンの運転状態がエンリツチ領域にある時
に、エンジンに供給される吸入混合気の空燃比を
学習補正係数に基づいて開ループ制御する開ルー
プ制御手段とを備えたエンジンの空燃比制御装置
であつて、 上記開ループ制御手段が、 (a) エンジンのノツキングの発生の有無を検出す
るノツキングセンサを含んだノツキング検出手
段と、 (b) 運転状態に応じて、予め設定された点火時期
の基準値を記憶させた記憶手段と、 (c) エンジンにノツキングを生じた時には、点火
時期の基準値を遅れ側に補正する一方、ノツキ
ングを生じない時には、点火時期の基準値を進
み側に補正してエンジンを最適点火時期で運転
させる点火時期調整手段と、 (d) 上記点火時期調整手段により得られた最適点
火時期と上記記憶手段に記憶された基準値とを
比較する手段と、 (e) 上記比較手段の比較結果に基づいて、上記最
適点火時期が上記基準値より遅れ側にある時に
は、開ループ制御時の学習補正係数を増量する
一方、上記最適点火時期が上記基準値より進み
側にある時には、開ループ制御時の学習補正係
数を減量することによつて、開ループ制御時の
学習補正係数を記憶・更新する空燃比学習手段
とを含んで構成されていることを特徴とするエ
ンジンの空燃比制御装置。
[Scope of Claims] 1. Closed loop control means for feedback controlling the air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture supplied to the engine when the engine operating state is in the feedback region; An air-fuel ratio control device for an engine, comprising: an open-loop control means for open-loop controlling the air-fuel ratio of an intake air-fuel mixture supplied to the engine based on a learning correction coefficient, the open-loop control means comprising: (a) an engine; a knocking detection means including a knocking sensor for detecting the occurrence of knocking; (b) a storage means storing a reference value of ignition timing set in advance according to the operating condition; and (c) an engine. Ignition timing adjustment means that corrects the reference value of ignition timing to the retarded side when knocking occurs in the engine, and corrects the reference value of the ignition timing to the advanced side when no knocking occurs to operate the engine at the optimum ignition timing. (d) means for comparing the optimum ignition timing obtained by the ignition timing adjustment means with a reference value stored in the storage means; (e) determining the optimum ignition timing based on the comparison result of the comparison means; When the timing is behind the above reference value, the learning correction coefficient during open-loop control is increased, while when the above-mentioned optimum ignition timing is ahead of the above-mentioned reference value, the learning correction coefficient during open-loop control is decreased. 1. An air-fuel ratio control device for an engine, comprising an air-fuel ratio learning means for storing and updating a learning correction coefficient during open-loop control.
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