JPH0536999Y2 - - Google Patents

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JPH0536999Y2
JPH0536999Y2 JP10819887U JP10819887U JPH0536999Y2 JP H0536999 Y2 JPH0536999 Y2 JP H0536999Y2 JP 10819887 U JP10819887 U JP 10819887U JP 10819887 U JP10819887 U JP 10819887U JP H0536999 Y2 JPH0536999 Y2 JP H0536999Y2
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cylinder pressure
timing
ignition timing
maximum
engine
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【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

(産業上の利用分野) 本考案は、自動車等内燃機関の燃焼制御装置に
係り、特に燃焼圧力を検出して燃焼状態を制御す
る装置に関する。 (従来の技術) 近時、内燃機関およびその周辺装置の制御も電
子化され、より緻密な制御が可能となつている。
このような制御では、内燃機関の燃焼状態を検出
し、この検出結果から燃焼状態を操作可能な点火
時期、空燃比等の作動パラメータ(以下、燃焼作
動パラメータという)が操作される。そして、一
般に機関の効率燃費を考えると最大トルク時の最
小進角、いわゆるMBT(Minimum advance for
Best Torque)付近で点火するのが最良と知ら
れており、機関の状態によりMBT点火時期を変
えるといういわゆるMBT制御が行われており、
例えばそのようなものとしては特開昭61−16269
号公報に記載の装置がある。この装置では、燃焼
室内の圧力(以下、筒内圧という)を検出して、
その圧力が最大となるクランク角度(以下、筒内
圧最大時期という)θpmaxが機関の発生トルク
を最大にする目標位置θpmaxoにくるように点火
時期をMBT制御し、燃焼速度に応じた目標位置
θpmaxoを設定することにより、エンジンの運転
条件、個体バラツキや使用環境によつて燃焼速度
にずれがあつても常に点火時期を最良燃費点に制
御して燃費の向上を図ろうとする。 一方、ある運転状態でエンジンの要求する燃料
の量は、エアフローメータにより検出したエンジ
ンの吸入空気量を重要なパラメータの一つとして
いる。従来のこの種の吸入空気量からエンジンの
要求する燃料の量を決定する内燃機関の燃料供給
制御装置としては、例えば特開昭61−229959号公
報に記載のものがある。この装置では、過渡時に
スロツトルバルブと吸気弁間のコレクタボリユー
ムの影響によりエアフローメータで検出した吸入
空気量が実際にエンジンが要求している吸入空気
量よりも一時的に極めて大きな値となるいわゆる
オーバシユート現象によつて空燃比が変動してし
まうのを防止するため、所定値以上の負荷変動が
あるとその間は点火時期制御から空燃比制御に切
換えることにより、空燃比の変動を制御して運転
性の向上を図つている。 (考案が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の内燃機関の燃
焼制御装置にあつては、点火時期を制御して
MBTを実現する構成となつていたため、点火時
期がMBTに設定されていても環境変化や個体の
バラツキ、経時変化等の影響により空燃比が最大
トルク発生空燃比、いわゆるLBT(Leanst
Maxture for Best Torque)からずれてしまう
ことがあり、最大発生トルクや運転性が低下する
という問題点があつた。 (考案の目的) そこで本考案は、燃焼速度と空燃比との間に一
定の相関関係があることに着目し、エンジンの運
転状態に対応して設定された基本筒内圧最大時期
を基準筒内圧最大時期として設定し、筒内圧最大
時期が前記基準筒内圧最大時期と一致するように
基準点火時期を補正するとともに、ノツキングが
検出されると前記基準筒内圧最大時期および基準
点火時期を遅角側に補正し、補正後の点火時期と
基準点火時期とを比較して基本燃料供給量を補正
することにより、所定の燃焼速度となるように空
燃比を所定値に設定して、ノツキングの発生を回
避しつつ、環境変化等の影響があつても点火時期
のみならず空燃比を最適値に制御して、運転性お
よび燃費および向上させることを目的としてい
る。 (問題点を解決するための手段) 本考案による内燃機関の燃焼制御装置は上記目
的達成のため、その基本概念図を第1図に示すよ
うに、エンジンの筒内圧力を検出する圧力検出手
段aと、エンジンに発生するノツキングを検出す
るノツク検出手段bと、エンジンの負荷および回
転数に基づいてエンジンの運転状態を検出する運
転状態検出手段cと、圧力検出手段の出力に基づ
いて筒内圧力が最大となるときのクランク角を筒
内圧最大時期として検出する筒内圧最大時期検出
手段dと、ノツキングが所定レベル未満のとき、
エンジンの運転状態に対応して設定された基本筒
内圧最大時期を基準筒内圧最大時期として設定
し、ノツキングが所定レベル以上のときは、該基
本筒内圧最大時期を遅角側に補正した筒内圧最大
時期を基準筒内圧最大時期として設定する基準筒
内圧設定手段eと、ノツキングが所定レベル未満
のとき、エンジンの運転状態に対応して設定され
た基本点火時期を基準点火時期として設定し、ノ
ツキングが所定レベル以上のときは、該基本点火
時期を遅角側に補正した点火時期を基準点火時期
として設定する基準点火時期設定手段fと、前記
基準筒内圧最大時期と筒内圧最大時期との比較に
基づいて基準点火時期を補正する点火時期演算手
段gと、エンジンの運転状態に基づいて基本燃料
供給量を設定する基本燃料供給量設定手段hと、
前記基準点火時期と補正された点火時期との比較
に基づいて補正燃料供給量を演算する補正燃料供
給量演算手段iと、前記基本燃料供給量と補正燃
料供給量とに基づいて燃料噴射量を演算する燃料
噴射量演算手段jと、前記点火時期演算手段gの
出力に基づいて混合気に点火する点火手段kと、
前記燃料噴射量演算手段iの出力に基づいて燃料
を供給する供給手段lと、を備えている。 (作用) 本考案では、エンジンの運転状態に基づいて基
準筒内圧最大時期が設定され、筒内圧最大時期が
前記基準筒内圧最大時期と一致するように基準点
火時期が補正される。そして、ノツキングが検出
されると前記基準筒内圧最大時期および基準点火
時期が遅角側に補正され、補正後の点火時期と基
準点火時期とが比較されて基本燃料供給量が補正
される。したがつて、所定の燃焼速度となるよう
に空燃比が所定値に設定され、ノツキングの発生
が防止されるとともに、環境変化等の影響があつ
ても点火時期のみならず空燃比も最適値に制御さ
れて発生トルク、運転性および燃費が向上する。 (実施例) 以下、本考案を図面に基づいて説明する。 第2〜5図は本考案の一実施例を示す図であ
る。 まず、構成を説明する。第2図において、1は
筒内圧センサ(圧力検出手段)であり、筒内圧セ
ンサ1はエンジンのシリンダヘツドに螺着されて
いる点火プラグ2の座金として形成され共締めさ
れている。筒内圧センサ1は気筒内の燃焼圧力を
圧電素子によつて電荷に変換し、電荷出力S1をチ
ヤージアンプ3に出力する。チヤージアンプ3は
いわゆる電荷−電圧変換増幅器からなり、センサ
出力S1を電圧信号S2に変換してA/D変換器4お
よびノツキング検出回路(ノツク検出手段)5に
出力する。A/D変換器4はアナログ信号として
入力された信号S2をクランク角度に同期してデイ
ジタル信号に変換し、コントロールユニツト6に
出力する。ノツキング検出回路5は信号S2からノ
ツキング発生時に特に多く含まれる高周波成分の
みを通過させるバンドパスフイルタと、その高周
波成分を半波整流すると共にその半波整流信号か
らエンベローブ信号を形成(包絡線検波)して、
ノツキングレベルに応じたノツキング信号SN
して出力する波形成形回路とによつて構成され
る。 吸入空気の流量Qaはエアフローメータ7によ
り検出され、エンジンのクランク角Caはクラン
ク角センサ8により検出される。クランク角セン
サ8は爆発間隔(6気筒エンジンではクランク角
で120°、4気筒エンジンでは180°)毎に各気筒の
圧縮上死点(TDC)前の所定位置、例えば
BTDC70°で〔H〕レベルのパルスとなる基準信
号Caを出力するとともに、クランク角の単位角
度(例えば、2°)毎に〔H〕レベルのパルスとな
る単位信号C1を出力する。なお、信号Caのパル
スを計数することにより、エンジン回転数Nを知
ることができ、この処理は後述のコントロールユ
ニツト6により行われる。さらに、気筒判別セン
サ9は特定の気筒(例えば、第1気筒)を判別す
るもので、特定気筒の圧縮上死点前の所定のクラ
ンク角度位置(例えば、第1気筒のBTDC80°)
で気筒判別信号REF−iを出力する。したがつ
て、この気筒判別信号REF−iはクランク軸が
2回転する毎に一度出力される。 上記エアフローメータ7およびクランク角セン
サ8は運転状態検出手段10を構成しており、運
転状態検出手段10および気筒判別センサ9から
の信号はコントロールユニツト6に入力される。
コントロールユニツト6はこれらのセンサ情報に
基づいて点火時期制御や燃料供給制御を行う。コ
ントロールユニツト6は、筒内圧最大時期検出手
段、基準筒内圧設定手段、基準点火時期設定手
段、点火時期演算手段、基本燃料供給量設定手
段、補正燃料供給量演算手段、燃料噴射量演算手
段としての機能を有し、CPU11、ROM12、
RAM13およびI/Oポート14により構成さ
れ、これらコモンバス15により互いに接続され
る。CPU11はROM12に書き込まれているプ
ログラムに従つてI/Oポート14より必要とす
る外部データを取り込んだり、またRAM13と
の間でデータの授受を行つたりしながら必要な処
理値等を演算処理し、必要に応じて処理したデー
タをI/Oポート14へ出力する。I/Oポート
14にはセンサ群7,8,9からの信号が入力さ
れるとともに、I/Oポート14からは噴射信号
Siあるいは点火信号Spをインジエクタ(供給手
段)16若しくは点火装置17に出力する。点火
装置(点火手段)17は点火コイル2や点火プラ
グ等からなり、点火出力Spに基づき高電圧を発生
させて混合気に点火する。また、ROM12は
CPU11における演算プログラムを格納してお
り、RAM13は演算に使用するデータをマツプ
等の形で記憶する。なお、RAM13の一部は、
例えば不揮発性メモリにより構成され、その記憶
内容(学習値等)をエンジン停止後も保持する。 次に、作用を説明するが、最初に本考案の基本
原理について説明する。 吸入空気量および機関回転数に基づいて、点火
時期、燃料噴射量を演算し、内燃機関を駆動する
際には外部環境変化および経時変化等の影響によ
つて点火時期あるいは燃料噴射量が必ずしも最適
値ではなくなつてしまうことがある。そこで、筒
内圧最大時期θpmaxを検出し、このθpmaxが所
定の目標値(請求項でいう基準筒内圧最大時期に
相当)に一致するように点火時期を設定すれば
MBTは達成することができる。しかしながら、
空燃比変動に対しては何の改善も行つていないこ
とになる。ところで、燃焼速度と空燃比との関係
は第3図のように示され、実際の燃焼に用いられ
る範囲(燃焼範囲)では空燃比がリーン化するに
従つて燃焼速度が低下する略一様の右下がり傾向
がある。したがつて、燃焼速度を所定値に制御し
て空燃比を設定することにより、空燃比変化を改
善することが可能となる。 以上のようなことから、本実施例では点火時期
を特定θpmax値(目標値)となるように設定し
ながら補正後の点火時期と基準点火時期とを比較
して基本燃料供給量を補正することにより、所定
の燃焼速度を得るように制御して空燃比を所定値
に設定している。また、ノツキングの発生を防止
するために、ノツキングが所定レベル未満のと
き、エンジンの運転状態に対応して設定された基
本筒内圧最大時期を基準筒内圧最大時期である
θpmaxとして設定し、ノツキングが所定レベル
以上のときは、該基本筒内圧最大時期を遅角側に
補正した筒内圧最大時期をθpmaxとして設定す
るとともに、ノツキングが所定レベル未満のと
き、エンジンの運転状態に対応して設定された基
本点火時期を基準点火時期として設定し、ノツキ
ングが所定レベル以上のときは、該基本点火時期
を遅角側に補正した点火時期を基準点火時期とし
て設定している。 第4図は上記基本原理に基づく燃焼制御のプロ
グラムを示すフローチヤートであり、本プログラ
ムは気筒判別センサ8からの気筒判別信号REF
−i毎に割込処理される。まず、P1でノツキン
グを検出し(ノツク発生時はノツク補正量K=
ΔKとする)、P2で筒内圧最大時期θpmaxを検出
する。θpmaxの検出については後述のプログラ
ムで詳述する。次いで、P3でθpmaxと圧縮上死
点後の所定の目標値との差を求め、その差が、
〔+〕のときはθpmaxが遅れ側にあると判断し、
P4で次式に従つて補正値ΔSを特定値A(例え
ば、0.2°)だけ進角補正し、〔−〕のときは
θpmaxが進み側にあると判断しP5で次式に従
つて補正値ΔSを特定値Aだけ遅角補正する。ま
た、差が
(Industrial Application Field) The present invention relates to a combustion control device for an internal combustion engine such as an automobile, and more particularly to a device that detects combustion pressure and controls a combustion state. (Prior Art) In recent years, control of internal combustion engines and their peripheral devices has also been computerized, allowing more precise control.
In such control, the combustion state of the internal combustion engine is detected, and operating parameters such as ignition timing and air-fuel ratio (hereinafter referred to as combustion operation parameters) that can control the combustion state are manipulated based on the detection results. Generally, when considering engine efficiency and fuel consumption, the minimum advance angle at maximum torque, so-called MBT (Minimum advance for
It is known that it is best to ignite near the best torque, and so-called MBT control is used to change the MBT ignition timing depending on the engine condition.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-16269
There is a device described in the publication. This device detects the pressure inside the combustion chamber (hereinafter referred to as cylinder pressure),
The ignition timing is controlled by MBT so that the crank angle at which the pressure is maximum (hereinafter referred to as maximum cylinder pressure timing) θpmax comes to the target position θpmaxo that maximizes the torque generated by the engine, and the target position θpmaxo is set according to the combustion speed. By setting this, the ignition timing is always controlled to the best fuel efficiency point to improve fuel efficiency even if there is a deviation in combustion speed due to engine operating conditions, individual variations, or usage environment. On the other hand, one of the important parameters for determining the amount of fuel required by the engine in a certain operating state is the intake air amount of the engine detected by an air flow meter. A conventional fuel supply control device for an internal combustion engine that determines the amount of fuel required by the engine from the amount of intake air is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-229959. With this device, the amount of intake air detected by the air flow meter temporarily becomes extremely larger than the amount of intake air actually requested by the engine due to the effect of the collector volume between the throttle valve and the intake valve during a transient state. In order to prevent the air-fuel ratio from fluctuating due to the overshoot phenomenon, if there is a load fluctuation that exceeds a predetermined value, the system switches from ignition timing control to air-fuel ratio control to control fluctuations in the air-fuel ratio during operation. We are trying to improve sexual performance. (Problem to be solved by the invention) However, in the case of such conventional combustion control devices for internal combustion engines, it is difficult to control the ignition timing.
Because the configuration was designed to achieve MBT, even if the ignition timing is set to MBT, the air-fuel ratio may change due to environmental changes, individual variations, changes over time, etc. to the maximum torque producing air-fuel ratio, the so-called LBT (Leanst
There was a problem that the maximum torque generated and drivability deteriorated because the engine sometimes deviated from the maximum torque (Maxture for Best Torque). (Purpose of the invention) Therefore, the present invention focuses on the fact that there is a certain correlation between the combustion speed and the air-fuel ratio, and uses the maximum timing of the basic in-cylinder pressure set according to the operating condition of the engine as the reference in-cylinder pressure. The reference ignition timing is set as the maximum timing, and the reference ignition timing is corrected so that the maximum cylinder pressure timing matches the reference maximum cylinder pressure timing, and when knocking is detected, the reference maximum cylinder pressure timing and reference ignition timing are retarded. By correcting the basic fuel supply amount by comparing the corrected ignition timing with the reference ignition timing, the air-fuel ratio can be set to a predetermined value to achieve a predetermined combustion speed, and the occurrence of knocking can be prevented. The purpose is to improve drivability and fuel efficiency by controlling not only the ignition timing but also the air-fuel ratio to the optimum value even if there are influences such as environmental changes. (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the combustion control device for an internal combustion engine according to the present invention has a pressure detection means for detecting the cylinder pressure of the engine, as shown in FIG. a, a knock detection means b for detecting knocking occurring in the engine, an operating state detection means c for detecting the operating state of the engine based on the engine load and rotational speed, and a knock detection means b for detecting knocking occurring in the engine; a cylinder pressure maximum timing detection means d for detecting the crank angle at which the pressure is maximum as the cylinder pressure maximum timing, and when knocking is less than a predetermined level;
The basic cylinder pressure maximum timing set according to the engine operating condition is set as the standard cylinder pressure maximum timing, and when knocking is above a predetermined level, the cylinder pressure is corrected to the retarded side. A reference cylinder pressure setting means e sets the maximum timing as the reference cylinder pressure maximum timing, and when knocking is less than a predetermined level, a basic ignition timing set corresponding to the engine operating condition is set as the reference ignition timing, and knocking is set as the reference cylinder pressure maximum timing. is equal to or higher than a predetermined level, the reference ignition timing setting means f sets the ignition timing obtained by retarding the basic ignition timing as the reference ignition timing, and compares the reference cylinder pressure maximum timing with the cylinder pressure maximum timing. ignition timing calculation means g that corrects the reference ignition timing based on; basic fuel supply amount setting means h that sets the basic fuel supply amount based on the operating state of the engine;
corrected fuel supply amount calculation means i for calculating a corrected fuel supply amount based on a comparison between the reference ignition timing and the corrected ignition timing; a fuel injection amount calculation means j for calculating; an ignition means k for igniting the air-fuel mixture based on the output of the ignition timing calculation means g;
and a supply means l for supplying fuel based on the output of the fuel injection amount calculation means i. (Operation) In the present invention, a reference cylinder pressure maximum timing is set based on the operating state of the engine, and the reference ignition timing is corrected so that the cylinder pressure maximum timing coincides with the reference cylinder pressure maximum timing. When knocking is detected, the reference cylinder pressure maximum timing and reference ignition timing are corrected to the retarded side, and the corrected ignition timing and reference ignition timing are compared to correct the basic fuel supply amount. Therefore, the air-fuel ratio is set to a predetermined value to achieve a predetermined combustion speed, preventing the occurrence of knocking, and even under the influence of environmental changes, not only the ignition timing but also the air-fuel ratio is maintained at the optimum value. This control improves generated torque, drivability, and fuel efficiency. (Example) Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings. 2 to 5 are diagrams showing an embodiment of the present invention. First, the configuration will be explained. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a cylinder pressure sensor (pressure detection means), and the cylinder pressure sensor 1 is formed as a washer for a spark plug 2 screwed onto the cylinder head of the engine and is fastened together. The cylinder pressure sensor 1 converts the combustion pressure in the cylinder into an electric charge using a piezoelectric element, and outputs an electric charge output S1 to a charge amplifier 3. The charge amplifier 3 is composed of a so-called charge-voltage conversion amplifier, converts the sensor output S1 into a voltage signal S2, and outputs the voltage signal S2 to the A/D converter 4 and the knocking detection circuit (knocking detection means) 5. The A/D converter 4 converts the signal S 2 inputted as an analog signal into a digital signal in synchronization with the crank angle, and outputs the digital signal to the control unit 6 . The knocking detection circuit 5 includes a bandpass filter that passes only the high frequency components that are included in a particularly large amount when knocking occurs from the signal S2 , half-wave rectification of the high frequency components, and formation of an envelope signal from the half-wave rectified signal (envelope detection). )do,
It is composed of a waveform shaping circuit that outputs a knocking signal S N according to the knocking level. The intake air flow rate Q a is detected by an air flow meter 7 , and the engine crank angle C a is detected by a crank angle sensor 8 . The crank angle sensor 8 is set at a predetermined position before compression top dead center (TDC) of each cylinder at every explosion interval (120° of crank angle for a 6-cylinder engine, 180° for a 4-cylinder engine), for example.
A reference signal C a that becomes a [H] level pulse at 70° BTDC is output, and a unit signal C 1 that becomes an [H] level pulse for every unit angle of the crank angle (for example, 2°) is output. Incidentally, by counting the pulses of the signal C a , the engine rotation speed N can be determined, and this processing is performed by the control unit 6, which will be described later. Furthermore, the cylinder discrimination sensor 9 discriminates a specific cylinder (for example, the first cylinder), and determines a predetermined crank angle position before the compression top dead center of the specific cylinder (for example, BTDC80° of the first cylinder).
The cylinder discrimination signal REF-i is output. Therefore, this cylinder discrimination signal REF-i is output once every two revolutions of the crankshaft. The air flow meter 7 and the crank angle sensor 8 constitute an operating state detecting means 10, and signals from the operating state detecting means 10 and the cylinder discrimination sensor 9 are input to the control unit 6.
The control unit 6 performs ignition timing control and fuel supply control based on these sensor information. The control unit 6 functions as maximum cylinder pressure timing detection means, reference cylinder pressure setting means, reference ignition timing setting means, ignition timing calculation means, basic fuel supply amount setting means, corrected fuel supply amount calculation means, and fuel injection amount calculation means. CPU11, ROM12,
It is composed of a RAM 13 and an I/O port 14, and is connected to each other by a common bus 15. The CPU 11 takes in necessary external data from the I/O port 14 according to the program written in the ROM 12, and processes necessary processing values while exchanging data with the RAM 13. Then, the processed data is output to the I/O port 14 as necessary. Signals from the sensor groups 7, 8, and 9 are input to the I/O port 14, and injection signals are input from the I/O port 14.
S i or the ignition signal S p is output to the injector (supply means) 16 or the ignition device 17 . The ignition device (ignition means) 17 includes an ignition coil 2, a spark plug, etc., and generates a high voltage based on the ignition output Sp to ignite the air-fuel mixture. Also, ROM12 is
It stores calculation programs for the CPU 11, and the RAM 13 stores data used in calculations in the form of a map or the like. In addition, a part of RAM13 is
For example, it is constituted by a nonvolatile memory, and its stored contents (learning values, etc.) are retained even after the engine is stopped. Next, the operation will be explained, but first the basic principle of the present invention will be explained. The ignition timing and fuel injection amount are calculated based on the intake air amount and engine speed, and when driving an internal combustion engine, the ignition timing or fuel injection amount is not always optimal due to the influence of external environmental changes and changes over time. Sometimes it loses its value. Therefore, if the cylinder pressure maximum timing θpmax is detected and the ignition timing is set so that this θpmax matches a predetermined target value (corresponding to the reference cylinder pressure maximum timing in the claims).
MBT can be achieved. however,
This means that no improvement has been made to air-fuel ratio fluctuations. By the way, the relationship between the combustion speed and the air-fuel ratio is shown in Figure 3, and in the range used for actual combustion (combustion range), the combustion speed decreases as the air-fuel ratio becomes leaner. There is a downward trend to the right. Therefore, by controlling the combustion speed to a predetermined value and setting the air-fuel ratio, it is possible to improve the air-fuel ratio change. From the above, in this embodiment, while setting the ignition timing to a specific θpmax value (target value), the basic fuel supply amount is corrected by comparing the corrected ignition timing with the reference ignition timing. The air-fuel ratio is set to a predetermined value by controlling to obtain a predetermined combustion speed. In addition, in order to prevent the occurrence of knocking, when the knocking is below a predetermined level, the basic cylinder pressure maximum timing set according to the engine operating condition is set as the reference cylinder pressure maximum timing θpmax, and the knocking is prevented. When it is above a predetermined level, the maximum cylinder pressure timing obtained by retarding the basic maximum cylinder pressure timing is set as θpmax, and when knocking is below a predetermined level, the maximum cylinder pressure timing is set according to the engine operating state. The basic ignition timing is set as the reference ignition timing, and when the knocking is above a predetermined level, the ignition timing corrected to the retarded side of the basic ignition timing is set as the reference ignition timing. FIG. 4 is a flowchart showing a combustion control program based on the above basic principle, and this program is based on the cylinder discrimination signal REF from the cylinder discrimination sensor 8.
Interrupt processing is performed every -i. First, P1 detects knocking (when knocking occurs, knocking correction amount K=
ΔK), and detect the cylinder pressure maximum timing θpmax at P2 . The detection of θpmax will be explained in detail in the program described later. Next, in P 3 , find the difference between θpmax and a predetermined target value after compression top dead center, and the difference is
When it is [+], it is determined that θpmax is on the lagging side,
In P 4 , advance the correction value ΔS by a specific value A (for example, 0.2°) according to the following formula, and when it is [-], it is determined that θpmax is on the advance side, and in P 5 , according to the following formula: The correction value ΔS is retarded by a specific value A. Also, the difference

〔0〕のときは進・遅角補正は行わず、
そのままP6に進む。 ΔS=ΔS′+A …… ΔS=ΔS′−A …… 但し、ΔS′:前回の値 ここで、θpmaxの目標値を、例えば15°ATDC
として固定すると運転領域の全域においてMBT
設定となる。ところが、実際にはノツクや燃焼音
等の発生によりMBT制御ができない運転領域が
存在する。そこで、θpmaxの目標値を吸入空気
量Qaおよびエンジン回転数Nをパラメータとす
るテーブルマツプからルツクアツプし、P1でノ
ツキングが検出されるとこの目標値をΔKだけ遅
角側に補正してノツキングの発生を防止する。こ
のように、θpmaxの目標値を運転状態に基づい
て変更し、ノツキングが発生するとこの目標値を
適切に遅角補正することにより、点火時期と
θpmax検出位置で算出される燃焼速度の変更が
可能となり、ノツキングを防止しつつ、空燃比変
更が可能となる。 P6ではエンジン回転数Nと吸入空気量Qa(エン
ジン負荷に相当)とに基づいて基本点火時期
ADVφを演算して基準点火時期ADVφを設定し、
P7で次式に従つてノツキング抑制のために基
本点火時期を補正して基準点火時期ADVφを設
定し、P8で次式に従つて補正点火時期ADVを
演算する。 ADVφ=ADVφ−K …… 但し、K:ノツク制御のための遅角補正量 (ノツクが発生しないときはK =0となる) ADV=ADVφ+ΔS …… 次いで、P9で補正点火時期ADVと基本点火時
期ADVφとを比較し、〔+〕のときはP10で次式
に従つて基本燃料補正量Tpの補正量ΔTpを特
定値B(例えば、0.01ms)だけ増量補正し、〔−〕
のときはP11で次式に従つて燃料噴射補正量
ΔTpを特定値Bだけ減量補正する。また、補正量
ΔTp
When set to [0], lead/retard angle correction is not performed.
Proceed directly to P 6 . ΔS=ΔS′+A …… ΔS=ΔS′−A …… However, ΔS′: Previous value Here, set the target value of θpmax to, for example, 15°ATDC.
If fixed as
This will be the setting. However, in reality, there are operating regions where MBT control is not possible due to the occurrence of knocks, combustion noise, etc. Therefore, the target value of θpmax is looked up from a table map with intake air amount Q a and engine speed N as parameters, and when knocking is detected at P 1 , this target value is corrected to the retard side by ΔK to prevent knocking. prevent the occurrence of In this way, by changing the target value of θpmax based on the operating conditions and appropriately retarding this target value when knocking occurs, it is possible to change the combustion speed calculated from the ignition timing and the θpmax detection position. This makes it possible to change the air-fuel ratio while preventing knocking. In P 6 , the basic ignition timing is determined based on the engine speed N and intake air amount Q a (equivalent to engine load).
Calculate ADVφ and set the standard ignition timing ADVφ,
At P7 , the basic ignition timing is corrected to suppress knocking according to the following formula to set the reference ignition timing ADVφ, and at P8 , the corrected ignition timing ADV is calculated according to the following formula. ADVφ=ADVφ−K... However, K: Retard angle correction amount for knock control (K = 0 when knock does not occur) ADV=ADVφ+ΔS...Next, in P9 , corrected ignition timing ADV and basic ignition Compare the timing ADVφ, and if it is [+], increase the correction amount ΔT p of the basic fuel correction amount T p by a specific value B (for example, 0.01 ms) at P 10 according to the following formula, and [-]
In this case, at P11 , the fuel injection correction amount ΔT p is reduced by a specific value B according to the following equation. Also, the correction amount ΔT p is

〔0〕のときは増減補正は行わず、そのま
まP12に進む。 ΔT=ΔT′+B …… ΔT=ΔT′−B …… 但し、ΔT′:前回の値 P12ではエンジン回転数Nと吸入空気量Qaとに
基づいて基本燃料噴射量Tpを演算し、P13で次式
に従つて基本燃料噴射量Tpを補正する。 Tp=Tp′+ΔT …… 但し、Tp′:前回の値 さらに、P14でこの点火時期ADVに対応する点
火タイミングで点火信号Spを点火手段17に出力
し、P15でTpをI/Oポート14の出力レジスタ
にストアして、所定クランク角度でこのTpに対
応する燃料噴射パルス幅を有する噴射信号Siをイ
ンジエクタ16に出力し、今回の処理を終了す
る。 第5図は筒内圧最大時期θpmaxを検出するプ
ログラムを示すフローチヤートであり、この処理
は前記第4図で述べたステツプのP2に相当する。
本プログラムはクランク角で2°毎に一度実行さ
れ、気筒判別信号出力時がθ=0とされる。ま
ず、P21で筒内圧S2を表すアナログ信号をA/D
変換し、P22でこのA/D変換後の筒内圧(以下、
単に筒内圧と呼ぶ)Pを前回までの筒内圧最大値
Pmax′と比較する。Pmax′≦Pのときは未だ燃
焼圧力が最大になつていないと判断し、P23でこ
のときのPを新しいPmax′とし、そのときのク
ランク角θをθpmax′とする。この処理を所定ク
ランク角から所定クランク角(例えば、
50°BTDCから50°ATDC)まで繰り返す。
Pmax′>PのときはP24でクランク角θpmaxが0
であるか(θ=0)否かを判別し、θ=0になる
と今回の燃焼工程における筒内圧最大時期の検出
が終わつたと判断してP25でPmax′、θpmax′をそ
れぞれPmax、θpmaxとして筒内圧最大時期
θpmaxを得るとともにPmax′=0として次回の
処理に備え今回の処理を終了する。一方、θ≠0
のときはθ=0になるまで上記の各ステツプを繰
り返す。 このように、吸入空気量Qaおよびエンジン回
転数Nに基づいて全運転領域でMBTを達成する
ように筒内圧最大時期θpmaxの目標値が設定さ
れ、θpmaxがこの目標値と一致するように基本
点火時期ADVφが補正される。そして、ノツク
の発生を検出した際にはこの目標値、点火時期が
遅角側にセツトされ、補正後の点火時期ADVと
基準点火時期ADVφとを比較して基本燃料供給
量Tpが補正される。したがつて、ノツクを適切
に回避しつつ、指定空燃比で運転を行うことが可
能となり、出力、運転性ともに向上する。 (効果) 本考案によれば、エンジンの運転状態に基づい
て筒内圧最大時期の基準筒内圧最大時期を設定
し、筒内圧最大時期が前記基準筒内圧最大時期と
一致するように基準点火時期を補正するととも
に、ノツキングが検出されると前記基準筒内圧最
大時期および基準点火時期を遅角側に補正し、補
正後の点火時期と基準点火時期とを比較して基本
燃料供給量を補正しているので、所定の燃焼速度
となるように空燃比を所定値に設定することがで
き、ノツキングの発生を回避しつつ、環境変化等
の影響があつても点火時期のみならず空燃比を最
適値に制御して発生トルク、運転性および燃費を
向上させることができる。
When it is [0], no increase/decrease correction is performed and the process directly proceeds to P12 . ΔT=ΔT'+B... ΔT=ΔT'-B... However, ΔT': Previous value P In 12 , the basic fuel injection amount T p is calculated based on the engine speed N and the intake air amount Q a , At P13 , the basic fuel injection amount T p is corrected according to the following formula. T p = T p ′ + ΔT ... However, T p ′: Previous value Furthermore, at P 14 , the ignition signal S p is output to the ignition means 17 at the ignition timing corresponding to this ignition timing ADV, and at P 15 , T p is stored in the output register of the I/O port 14, and an injection signal S i having a fuel injection pulse width corresponding to this T p is output to the injector 16 at a predetermined crank angle, and the current process ends. FIG. 5 is a flowchart showing a program for detecting the maximum cylinder pressure timing θpmax, and this process corresponds to step P2 described in FIG. 4 above.
This program is executed once every 2 degrees of crank angle, and θ=0 when the cylinder discrimination signal is output. First, at P 21 , the analog signal representing the cylinder pressure S 2 is sent to the A/D
The cylinder pressure after this A/D conversion ( hereinafter referred to as
(simply referred to as cylinder pressure) P is the maximum cylinder pressure up to the previous time
Compare with Pmax′. When Pmax'≦P, it is determined that the combustion pressure has not reached the maximum yet, and at P23 , P at this time is set as a new Pmax', and the crank angle θ at that time is set as θpmax'. This process is performed from a predetermined crank angle to a predetermined crank angle (for example,
Repeat from 50°BTDC to 50°ATDC).
When Pmax′>P, crank angle θpmax is 0 at P 24
(θ=0) or not, and when θ=0, it is judged that the detection of the maximum cylinder pressure timing in the current combustion process has been completed, and Pmax' and θpmax' are set as Pmax and θpmax, respectively, at P25 . The cylinder pressure maximum timing θpmax is obtained as follows, and the current process is completed in preparation for the next process by setting Pmax'=0. On the other hand, θ≠0
When , the above steps are repeated until θ=0. In this way, the target value of the cylinder pressure maximum timing θpmax is set to achieve MBT in all operating ranges based on the intake air amount Q a and the engine speed N, and the basic value is set so that θpmax matches this target value. Ignition timing ADVφ is corrected. When the occurrence of a knock is detected, this target value and ignition timing are set to the retarded side, and the basic fuel supply amount T p is corrected by comparing the corrected ignition timing ADV and the reference ignition timing ADVφ. Ru. Therefore, it becomes possible to operate at a specified air-fuel ratio while appropriately avoiding knocks, and both output and drivability are improved. (Effects) According to the present invention, the reference cylinder pressure maximum timing is set based on the operating condition of the engine, and the reference ignition timing is set so that the cylinder pressure maximum timing coincides with the reference cylinder pressure maximum timing. At the same time, when knocking is detected, the reference maximum cylinder pressure timing and the reference ignition timing are corrected to the retarded side, and the corrected ignition timing is compared with the reference ignition timing to correct the basic fuel supply amount. As a result, the air-fuel ratio can be set to a predetermined value to achieve a predetermined combustion speed, and while preventing knocking, it is possible to maintain not only the ignition timing but also the air-fuel ratio at the optimum value even under the influence of environmental changes. control to improve generated torque, drivability, and fuel efficiency.

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

第1図は本考案の基本概念図、第2〜5図は本
考案の一実施例を示す図であり、第2図はその全
体構成図、第3図はその燃焼速度と空燃比との関
係を示す特性図、第4図はその燃焼制御のプログ
ラムを示すフローチヤート、第5図はその筒内圧
最大時期を検出するプログラムを示すフローチヤ
ートである。 1……筒内圧センサ(圧力検出手段)、5……
ノツキング検出回路(ノツク検出手段)、6……
コントロールユニツト(筒内圧最大時期検出手
段、基準筒内圧設定手段、基準点火時期設定手
段、点火時期演算手段、基本燃料供給量設定手
段、補正燃料供給量演算手段、燃料噴射量演算手
段)、10……運転状態検出手段、16……イン
ジエクタ(供給手段)、17……点火装置(点火
手段)。
Fig. 1 is a basic conceptual diagram of the present invention, Figs. 2 to 5 are diagrams showing one embodiment of the invention, Fig. 2 is its overall configuration diagram, and Fig. 3 is a diagram showing its combustion speed and air-fuel ratio. FIG. 4 is a flowchart showing the combustion control program, and FIG. 5 is a flowchart showing the program for detecting the maximum cylinder pressure timing. 1... Cylinder pressure sensor (pressure detection means), 5...
Knocking detection circuit (knocking detection means), 6...
Control unit (maximum cylinder pressure timing detection means, reference cylinder pressure setting means, reference ignition timing setting means, ignition timing calculation means, basic fuel supply amount setting means, corrected fuel supply amount calculation means, fuel injection amount calculation means), 10... ...Operating state detection means, 16... Injector (supply means), 17... Ignition device (ignition means).

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 a エンジンの筒内圧力を検出する圧力検出手段
と、 b エンジンに発生するノツキングを検出するノ
ツク検出手段と、 c エンジンの負荷および回転数に基づいてエン
ジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
と、 d 圧力検出手段の出力に基づいて筒内圧力が最
大になるときのクランク角を筒内圧最大時期と
して検出する筒内圧最大時期検出手段と、 e ノツキングが所定レベル未満のとき、エンジ
ンの運転状態に対応して設定された基本筒内圧
最大時期を基準筒内圧最大時期として設定し、 ノツキングが所定レベル以上のときは、該基
本筒内圧最大時期を遅角側に補正した筒内圧最
大時期を基準筒内圧最大時期として設定する基
準筒内圧設定手段と、 f ノツキングが所定レベル未満のとき、エンジ
ンの運転状態に対応して設定された基本点火時
期を基準点火時期として設定し、 ノツキングが所定レベル以上のときは、該基
本点火時期を遅角側に補正した点火時期を基準
点火時期として設定する基準点火時期設定手段
と、 g 前記基準筒内圧最大時期と筒内圧最大時期と
の比較に基づいて基準点火時期を補正する点火
時期演算手段と、 h エンジンの運転状態に基づいて基本燃料供給
量を設定する基本燃料供給量設定手段と、 i 前記基準点火時期と補正された点火時期との
比較に基づいて補正燃料供給量を演算する補正
燃料供給量演算手段と、 j 前記基本燃料供給量と補正燃料供給量とに基
づいて燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手
段と、 k 前記点火時期演算手段の出力に基づいて混合
気に点火する点火手段と、 l 前記燃料噴射量演算手段の出力に基づいて燃
料を供給する供給手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃焼制御装
置。
[Scope of Claim for Utility Model Registration] a. Pressure detection means for detecting the cylinder pressure of the engine; b. Knock detection means for detecting knocking occurring in the engine; c. (d) maximum cylinder pressure timing detection means for detecting the crank angle at which the cylinder pressure reaches its maximum based on the output of the pressure detection means as the cylinder pressure maximum timing; (e) when the knocking is at a predetermined level. When the maximum cylinder pressure is below, the basic maximum cylinder pressure timing set according to the engine operating condition is set as the standard maximum cylinder pressure timing, and when the knocking is above a predetermined level, the basic maximum cylinder pressure timing is retarded. a reference cylinder pressure setting means for setting the corrected cylinder pressure maximum timing as a reference cylinder pressure maximum timing; a reference ignition timing setting means for setting, as a reference ignition timing, an ignition timing obtained by retarding the basic ignition timing when the knocking is at a predetermined level or higher; g. ignition timing calculation means for correcting the reference ignition timing based on a comparison with the reference ignition timing; (h) basic fuel supply amount setting means for setting the basic fuel supply amount based on the operating state of the engine; i. (a) a corrected fuel supply amount calculation means for calculating a corrected fuel supply amount based on a comparison with the ignition timing; and (j) a fuel injection amount calculation means for calculating a fuel injection amount based on the basic fuel supply amount and the corrected fuel supply amount. k. ignition means for igniting the air-fuel mixture based on the output of the ignition timing calculation means; l. supply means for supplying fuel based on the output of the fuel injection amount calculation means. Combustion control device for internal combustion engines.
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