JPH0631606B2 - 内燃機関のノツキング制御装置 - Google Patents
内燃機関のノツキング制御装置Info
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- JPH0631606B2 JPH0631606B2 JP24987185A JP24987185A JPH0631606B2 JP H0631606 B2 JPH0631606 B2 JP H0631606B2 JP 24987185 A JP24987185 A JP 24987185A JP 24987185 A JP24987185 A JP 24987185A JP H0631606 B2 JPH0631606 B2 JP H0631606B2
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- engine
- ignition timing
- pressure
- detecting
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車等内燃機関の過給圧および点火時期を
制御してノッキングを制御する装置に関する。
制御してノッキングを制御する装置に関する。
（従来の技術） 内燃機関の点火時期は機関が最適に運転されるように機
関の状態に応じて決定する必要がある。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
行われる。
関の状態に応じて決定する必要がある。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
行われる。
ところが、ある機関状態においては点火時期を進めてい
くとノッキングが生じ、安定な機関運転を行うことがで
きない。例えば、低速回転、低負荷時においてはＭＢＴ
より以前にノッキング限界がきている。また、ノッキン
グ限界は温度、湿度等の大気条件にも影響を受けやす
い。
くとノッキングが生じ、安定な機関運転を行うことがで
きない。例えば、低速回転、低負荷時においてはＭＢＴ
より以前にノッキング限界がきている。また、ノッキン
グ限界は温度、湿度等の大気条件にも影響を受けやす
い。
このようなノッキング制御には点火時期および過給圧を
制御すれば良いことが知られており、例えばそのような
制御を行うものとしては本出願人が先に提案した特開昭
５８−７２６４４号公報に記載の装置がある。
制御すれば良いことが知られており、例えばそのような
制御を行うものとしては本出願人が先に提案した特開昭
５８−７２６４４号公報に記載の装置がある。
この装置ではノック発生時に点火時期を制御するととも
に、その遅角量が一定値を超えたときは過給圧を制御す
る。また、過給圧が一定値以下のときは点火時期を制御
している。なお、ＭＢＴ制御については開示されていな
い。
に、その遅角量が一定値を超えたときは過給圧を制御す
る。また、過給圧が一定値以下のときは点火時期を制御
している。なお、ＭＢＴ制御については開示されていな
い。
（発明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ノッキング
制御装置にあっては、ノックを抑制するのみの構成とな
っていたため、ノックが発生しない領域で最大の出力ト
ルクを得ることができず、近時の要求に沿うことが難し
い。すなわち、ＭＢＴ制御をも考慮した近時の点火時期
制御についての適用という点で改善の余地ありと考えら
れる。
制御装置にあっては、ノックを抑制するのみの構成とな
っていたため、ノックが発生しない領域で最大の出力ト
ルクを得ることができず、近時の要求に沿うことが難し
い。すなわち、ＭＢＴ制御をも考慮した近時の点火時期
制御についての適用という点で改善の余地ありと考えら
れる。
（発明の目的） そこで本発明は、運転領域毎に点火時期と過給圧に対応
するノックレベルと出力トルクとを記憶しておき、ノッ
ク発生時にはノックを抑制しつつかつ出力トルクが最大
となるように点火時期と過給圧の最大制御値をそのとき
の運転領域から読み出すことにより、ＭＢＴ制御を優先
しつつノックを適切に回避して、エンジンの運転性能を
向上させることを目的としている。
するノックレベルと出力トルクとを記憶しておき、ノッ
ク発生時にはノックを抑制しつつかつ出力トルクが最大
となるように点火時期と過給圧の最大制御値をそのとき
の運転領域から読み出すことにより、ＭＢＴ制御を優先
しつつノックを適切に回避して、エンジンの運転性能を
向上させることを目的としている。
（発明の構成） 本発明による内燃機関のノッキング制御装置はその基本
概念図を第１図に示すように、エンジンの燃焼圧力を検
出する圧力検出手段ａと、エンジン運転状態を検出する
運転状態検出手段ｂと、エンジンの吸気の過給圧を検出
する過給圧検出手段ｃと、圧力検出手段ａの出力に基づ
いてエンジンのノッキングレベルを検出するノック検出
手段ｄと、エンジンのトルクを検出するトルク検出手段
とｅ、圧力検出手段ａの出力に基づいて燃焼圧力が極大
となる燃焼ピーク位置を検出するとともに、燃焼ピーク
位置がエンジンのトルクを最大とする所定位置となるよ
うに点火時期を補正するピーク補正量を演算する演算手
段ｆと、所定の運転領域毎に点火時期と過給圧に対応す
るノッキングレベルおよびエンジントルクを学習し、こ
の学習値を記憶する記憶手段ｇと、演算手段ｆおよび記
憶手段ｇの少なくとも一つ以上の出力に基づいて、ノッ
キングレベルを所定値以下に抑制しつつエンジントルク
が最大となるように点火時期を補正する点火補正量を演
算するとともに、吸気の過給圧を制御する制御信号を出
力する制御手段ｈと、運転状態に基づいて基本点火時期
を設定し、これを前記点火補正量に応じて補正する点火
時期設定手段ｉと、点火時期設定手段ｉの出力に基づい
て混合気に点火する点火手段ｊと、前記制御信号に基づ
いて吸気の過給圧を変える過給圧操作手段ｋと、を備え
ており、ＭＢＴ制御を優先しつつノックを適切に回避す
るものである。
概念図を第１図に示すように、エンジンの燃焼圧力を検
出する圧力検出手段ａと、エンジン運転状態を検出する
運転状態検出手段ｂと、エンジンの吸気の過給圧を検出
する過給圧検出手段ｃと、圧力検出手段ａの出力に基づ
いてエンジンのノッキングレベルを検出するノック検出
手段ｄと、エンジンのトルクを検出するトルク検出手段
とｅ、圧力検出手段ａの出力に基づいて燃焼圧力が極大
となる燃焼ピーク位置を検出するとともに、燃焼ピーク
位置がエンジンのトルクを最大とする所定位置となるよ
うに点火時期を補正するピーク補正量を演算する演算手
段ｆと、所定の運転領域毎に点火時期と過給圧に対応す
るノッキングレベルおよびエンジントルクを学習し、こ
の学習値を記憶する記憶手段ｇと、演算手段ｆおよび記
憶手段ｇの少なくとも一つ以上の出力に基づいて、ノッ
キングレベルを所定値以下に抑制しつつエンジントルク
が最大となるように点火時期を補正する点火補正量を演
算するとともに、吸気の過給圧を制御する制御信号を出
力する制御手段ｈと、運転状態に基づいて基本点火時期
を設定し、これを前記点火補正量に応じて補正する点火
時期設定手段ｉと、点火時期設定手段ｉの出力に基づい
て混合気に点火する点火手段ｊと、前記制御信号に基づ
いて吸気の過給圧を変える過給圧操作手段ｋと、を備え
ており、ＭＢＴ制御を優先しつつノックを適切に回避す
るものである。
（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第２〜９図は本発明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はエンジン
であり、吸入空気はエアクリーナ２より吸気管３を通し
て各気筒に供給され、燃料は噴射信号Ｓｉに基づきイン
ジェクタ４により噴射される。各気筒には点火プラグ５
が装着されており、点火プラグ５には高圧発生ユニット
６からの高圧パルスＰｉが供給される。点火プラグ５お
よび高圧発生ユニット６は混合気に点火する点火手段７
を構成しており、点火手段７は点火信号Ｓｐに基づいて
高圧パルスＰｉを発生し放電させる。
であり、吸入空気はエアクリーナ２より吸気管３を通し
て各気筒に供給され、燃料は噴射信号Ｓｉに基づきイン
ジェクタ４により噴射される。各気筒には点火プラグ５
が装着されており、点火プラグ５には高圧発生ユニット
６からの高圧パルスＰｉが供給される。点火プラグ５お
よび高圧発生ユニット６は混合気に点火する点火手段７
を構成しており、点火手段７は点火信号Ｓｐに基づいて
高圧パルスＰｉを発生し放電させる。
そして、気筒内の混合気は高圧パルスＰｉの放電によっ
て着火、爆発し、排気となって排気管８を通して触媒コ
ンバータ９に導入され、触媒コンバータ９内で排気中の
有害成分（ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ）を三元触媒により清浄
化して排出される。
て着火、爆発し、排気となって排気管８を通して触媒コ
ンバータ９に導入され、触媒コンバータ９内で排気中の
有害成分（ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ）を三元触媒により清浄
化して排出される。
吸気管３には排気ターボ過給機10のコンプレッサ10ａが
配設されており、コンプレッサ10ａは排気管８に配設さ
れたタービン10ｂに連結される。排気ターボ過給機10は
排気によってタービン10ｂを駆動し、これと連動するコ
ンプレッサ10ａにより吸気を過給する。タービン10ｂを
通過する排気の流量はウエストゲートバルブからなる電
磁弁（過給圧操作手段）11により制御され、電磁弁11は
デューティ値を有する制御信号ｓｋに基づき排気の一部
を大気に逃がすことによりタービン10ｂにかかる圧力を
調節して過給圧Ｐａを制御する。
配設されており、コンプレッサ10ａは排気管８に配設さ
れたタービン10ｂに連結される。排気ターボ過給機10は
排気によってタービン10ｂを駆動し、これと連動するコ
ンプレッサ10ａにより吸気を過給する。タービン10ｂを
通過する排気の流量はウエストゲートバルブからなる電
磁弁（過給圧操作手段）11により制御され、電磁弁11は
デューティ値を有する制御信号ｓｋに基づき排気の一部
を大気に逃がすことによりタービン10ｂにかかる圧力を
調節して過給圧Ｐａを制御する。
吸入空気の流量Ｑａはエアフローメータ12により検出さ
れ、吸入管３内の絞弁13によって制御される。エンジン
１の燃焼圧力は筒内圧センサ14により検出され、筒内圧
センサ14の出力Ｓ１は信号処理回路15に入力される。信
号処理回路15は筒内圧センサ14の出力Ｓ１に基づいて燃
焼振動エネルギに関連する物理量に相当する積分値Ｓや
燃焼ピーク位置θpmaxを検出するもので、詳細な構成は
後述する。
れ、吸入管３内の絞弁13によって制御される。エンジン
１の燃焼圧力は筒内圧センサ14により検出され、筒内圧
センサ14の出力Ｓ１は信号処理回路15に入力される。信
号処理回路15は筒内圧センサ14の出力Ｓ１に基づいて燃
焼振動エネルギに関連する物理量に相当する積分値Ｓや
燃焼ピーク位置θpmaxを検出するもので、詳細な構成は
後述する。
また、吸気の過給圧Ｐａは過給圧センサ（過給圧検出手
段）16により検出され、エンジン１のトルクＴＥはトル
クセンサ（トルク検出手段）17により検出される。トル
クセンサ17はクランクシャフトに取り付けられ、クラン
クシャフトにトルクがかかることによって発生する磁歪
効果を利用してトルクＴＥを検出する。
段）16により検出され、エンジン１のトルクＴＥはトル
クセンサ（トルク検出手段）17により検出される。トル
クセンサ17はクランクシャフトに取り付けられ、クラン
クシャフトにトルクがかかることによって発生する磁歪
効果を利用してトルクＴＥを検出する。
さらに、エンジン１のクランク角はクランク角センサ18
により検出される。クランク角センサ18は爆発間隔（６
気筒エンジンでは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Ｃ
ａを出力するとともに、クランク角の単位角度（例え
ば、１°）毎に〔Ｈ〕レベルのパルスとなる単位信号Ｃ
１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Ｎｅを知ることができる。エア
フローメータ12およびクランク角センサ18は運転状態検
出手段19を構成している。
により検出される。クランク角センサ18は爆発間隔（６
気筒エンジンでは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Ｃ
ａを出力するとともに、クランク角の単位角度（例え
ば、１°）毎に〔Ｈ〕レベルのパルスとなる単位信号Ｃ
１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Ｎｅを知ることができる。エア
フローメータ12およびクランク角センサ18は運転状態検
出手段19を構成している。
上記各センサ12、15、16、17、18からの信号はコントロール
ユニット（Ｃ／Ｕ）20に入力されており、コントロール
ユニット20はこれらのセンサ情報に基づいて点火時期制
御（その他噴射量制御もあるが、ここでは省略する）を
行う。
ユニット（Ｃ／Ｕ）20に入力されており、コントロール
ユニット20はこれらのセンサ情報に基づいて点火時期制
御（その他噴射量制御もあるが、ここでは省略する）を
行う。
前述の信号処理回路15は単体でノック検出手段としての
機能を有するとともに、コントロールユニット20と共に
演算手段としての機能を併せもち、具体的には、例えば
第３図に示すようにチャージアンプ21、マルチプレクサ
（ＭＰＸ）22、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）23、整流
器24、積分器25、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）26および
ピーク位置検出回路27により構成される。
機能を有するとともに、コントロールユニット20と共に
演算手段としての機能を併せもち、具体的には、例えば
第３図に示すようにチャージアンプ21、マルチプレクサ
（ＭＰＸ）22、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）23、整流
器24、積分器25、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）26および
ピーク位置検出回路27により構成される。
筒内圧センサ14は気筒毎（本実施例では６気筒）に配設
されており（第３図では14ａ〜14ｆで示す）、これらの
筒内圧センサ14ａ〜14ｆは点火プラグ５の座金として形
成され共締めされている。筒内圧センサ14ａ〜14ｆは気
筒内の燃焼圧力を圧電素子によって電荷に変換し、電荷
出力Ｓ１をチャージアンプ21に出力する。チャージアン
プ21は電荷−電圧変換増幅器からなり、電荷出力Ｓ１を
電圧信号Ｓ２に変換してマルチプレクサ22に出力する。
マルチプレクサ22はクランク角センサ18からの基準位置
信号Ｃａに基づいてチャージアンプ21からの信号Ｓ２を
気筒毎に択一的に切換え、信号Ｓ３としてバンドパスフ
ィルタ23およびローパスフィルタ26に出力する。
されており（第３図では14ａ〜14ｆで示す）、これらの
筒内圧センサ14ａ〜14ｆは点火プラグ５の座金として形
成され共締めされている。筒内圧センサ14ａ〜14ｆは気
筒内の燃焼圧力を圧電素子によって電荷に変換し、電荷
出力Ｓ１をチャージアンプ21に出力する。チャージアン
プ21は電荷−電圧変換増幅器からなり、電荷出力Ｓ１を
電圧信号Ｓ２に変換してマルチプレクサ22に出力する。
マルチプレクサ22はクランク角センサ18からの基準位置
信号Ｃａに基づいてチャージアンプ21からの信号Ｓ２を
気筒毎に択一的に切換え、信号Ｓ３としてバンドパスフ
ィルタ23およびローパスフィルタ26に出力する。
バンドパスフィルタ23は信号Ｓ３のうちノック振動に対
応する周波数帯（例えば、５ＫHz〜20ＫHz）の信号のみ
を通過させ信号Ｓ４として整流器24に出力し、整流器24
は信号Ｓ４を全波整流（半波整流でもよい）し整流信号
Ｓ５として積分器25に出力する。積分器25はノイズの排
除を考慮して所定クランク角の間、例えば圧縮上死点
（ＴＤＣ）後10°〜45°の間のみ整流信号Ｓ５を積分し
燃焼振動エネルギに関連する物理量に相当する積分値Ｓ
として出力する。
応する周波数帯（例えば、５ＫHz〜20ＫHz）の信号のみ
を通過させ信号Ｓ４として整流器24に出力し、整流器24
は信号Ｓ４を全波整流（半波整流でもよい）し整流信号
Ｓ５として積分器25に出力する。積分器25はノイズの排
除を考慮して所定クランク角の間、例えば圧縮上死点
（ＴＤＣ）後10°〜45°の間のみ整流信号Ｓ５を積分し
燃焼振動エネルギに関連する物理量に相当する積分値Ｓ
として出力する。
一方、ローパスフィルタ26は信号Ｓ３のうち高周波成分
をカットし信号Ｓ４としてピーク位置検出回路27に出力
し、ピーク位置検出回路27は信号Ｓ６に基づいて燃焼ピ
ーク位置θpmaxを検出する。
をカットし信号Ｓ４としてピーク位置検出回路27に出力
し、ピーク位置検出回路27は信号Ｓ６に基づいて燃焼ピ
ーク位置θpmaxを検出する。
第４図は第２図に示した全体構成図をブロック的に表し
た図である。
た図である。
第４図において、コントロールユニット20は記憶手段、
制御手段および点火時期設定手段としての機能を有し、
ＣＰＵ31、ＲＯＭ32、ＲＡＭ33およびＩ／Ｏポート34に
より構成される。ＣＰＵ31はＲＯＭ32に書き込まれてい
るプログラムに従ってＩ／Ｏポート34より必要とする外
部データを取り込んだり、また、ＲＡＭ33との間でデー
タの授受を行ったりしながらノック制御およびＭＢＴ制
御に必要な処理値を演算処理し、必要に応じて処理した
データをＩ／Ｏポート34に出力する。Ｉ／Ｏポート34に
は運転状態検出手段19、過給圧センサ16、トルクセンサ
17および信号処理回路15からの信号が入力されるととも
に、Ｉ／Ｏポート34からは制御信号Ｓｋおよび点火信号
Ｓｐが出力される。
制御手段および点火時期設定手段としての機能を有し、
ＣＰＵ31、ＲＯＭ32、ＲＡＭ33およびＩ／Ｏポート34に
より構成される。ＣＰＵ31はＲＯＭ32に書き込まれてい
るプログラムに従ってＩ／Ｏポート34より必要とする外
部データを取り込んだり、また、ＲＡＭ33との間でデー
タの授受を行ったりしながらノック制御およびＭＢＴ制
御に必要な処理値を演算処理し、必要に応じて処理した
データをＩ／Ｏポート34に出力する。Ｉ／Ｏポート34に
は運転状態検出手段19、過給圧センサ16、トルクセンサ
17および信号処理回路15からの信号が入力されるととも
に、Ｉ／Ｏポート34からは制御信号Ｓｋおよび点火信号
Ｓｐが出力される。
点火信号Ｓｐは点火手段７に入力されており、点火手段
７のうち高圧発生ユニット６は第５図に詳細を示すよう
に点火コイル35、電源36およびトランジスタＱ１からな
り、点火信号Ｓｐに基づきトランジスタＱ１をＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御して点火コイル35の２次側に高電圧Ｐｉを発生
させて点火プラグ５に供給する。なお、このような高圧
発生ユニット６は気筒毎に設けられる。
７のうち高圧発生ユニット６は第５図に詳細を示すよう
に点火コイル35、電源36およびトランジスタＱ１からな
り、点火信号Ｓｐに基づきトランジスタＱ１をＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御して点火コイル35の２次側に高電圧Ｐｉを発生
させて点火プラグ５に供給する。なお、このような高圧
発生ユニット６は気筒毎に設けられる。
次に作用を説明する。
第６図はＲＯＭ32に書き込まれているノック制御および
ＭＢＴ制御のプログラムを示すフローチャートであり、
本プログラムは所定時間毎に一度実行される。
ＭＢＴ制御のプログラムを示すフローチャートであり、
本プログラムは所定時間毎に一度実行される。
まず、Ｐ１でエンジン１の運転状態を表すパラメータで
あるエンジン回転数Ｎｅと吸入空気量Ｑａを読み込む。
回転数Ｎｅはクランク角センサ17からの基準信号Ｃａの
パルスを計数して（あるいはパルスの間隔幅を計測して
もよい）算出し、吸入空気量Ｑａはエアフローメータ12
の出力信号をＡ／Ｄ変換して算出する。次いで、Ｐ２で
回転数Ｎｅと吸入空気量Ｑａをパラメータとするテーブ
ルマップから基本点火時期ＡＤＶをルックアップする。
Ｐ３ではピーク位置検出回路27から燃焼ピーク位置θ
pmaxを読み込み、Ｐ４でこれを目標ピーク位置θ０と比
較する。目標ピーク位置θ０はエンジン１の燃焼状態が
最も良好となるように目標となるθpmaxであり、エンジ
ンの種類によらず略一定の値（例えば、θ０＝ＡＴＤＣ
15°〜20°）である。
あるエンジン回転数Ｎｅと吸入空気量Ｑａを読み込む。
回転数Ｎｅはクランク角センサ17からの基準信号Ｃａの
パルスを計数して（あるいはパルスの間隔幅を計測して
もよい）算出し、吸入空気量Ｑａはエアフローメータ12
の出力信号をＡ／Ｄ変換して算出する。次いで、Ｐ２で
回転数Ｎｅと吸入空気量Ｑａをパラメータとするテーブ
ルマップから基本点火時期ＡＤＶをルックアップする。
Ｐ３ではピーク位置検出回路27から燃焼ピーク位置θ
pmaxを読み込み、Ｐ４でこれを目標ピーク位置θ０と比
較する。目標ピーク位置θ０はエンジン１の燃焼状態が
最も良好となるように目標となるθpmaxであり、エンジ
ンの種類によらず略一定の値（例えば、θ０＝ＡＴＤＣ
15°〜20°）である。
θpmax＞θ０のときは点火時期が遅れていると判断し、
Ｐ５で次式に従って基本点火時期ＡＤＶを進角側に補
正する点火補正量（ピーク補正量に相当）Ｍを演算す
る。
Ｐ５で次式に従って基本点火時期ＡＤＶを進角側に補
正する点火補正量（ピーク補正量に相当）Ｍを演算す
る。
Ｍ＝ｋ１（θpmax−θ０）…… 但し、ｋ１：制御ゲイン 一方、θpmax≦θ０のときは点火時期が進んでいると判
断し、Ｐ６で次式に従って点火補正量Ｍを演算する。
断し、Ｐ６で次式に従って点火補正量Ｍを演算する。
Ｍ＝ｋ２（θpmax−θ０）…… 但し、ｋ２：制御ゲイン これらＰ５、Ｐ６のステップ処理によりθpmaxが目標値
であるθ０に一致するように点火時期のＭＢＴ制御が実
行され、発生トルクを最も大きくするように燃焼状態が
制御される。なお、制御ゲインｋ１、ｋ２は運転状態に
応じて適切に可変としてもよい。
であるθ０に一致するように点火時期のＭＢＴ制御が実
行され、発生トルクを最も大きくするように燃焼状態が
制御される。なお、制御ゲインｋ１、ｋ２は運転状態に
応じて適切に可変としてもよい。
このように、予め基本点火時期ＡＤＶを求め、それを目
標値θ０となるように補正するという方式によれば、例
えば当初からいきなり目標値θ０に追従させるというフ
ィードバック方式に比較して目標値θ０への収束が速い
という特長がある。特に、自動車エンジンのように運転
条件が短時間のうちに大きく変わるという特性を有する
ものにあっては、極めて有効な方式といえる。
標値θ０となるように補正するという方式によれば、例
えば当初からいきなり目標値θ０に追従させるというフ
ィードバック方式に比較して目標値θ０への収束が速い
という特長がある。特に、自動車エンジンのように運転
条件が短時間のうちに大きく変わるという特性を有する
ものにあっては、極めて有効な方式といえる。
次いで、Ｐ７で過給圧Ｐａを制御している電磁弁11の基
本デューティ値Ｄｗを演算する。これは、基本点火時期
ＡＤＶと同様に回転数Ｎｅと吸入空気量Ｑａをパラメー
タとするテーブルマップから該当する最適値をルックア
ップすることにより求める。Ｐ８では吸気の過給圧Ｐａ
をＡ／Ｄ変換して読み込むとともに、ノックレベルを表
す積分器25の出力である積分値Ｓを読み込む。また、Ｐ
９でトルクセンサ17の出力ＴＥをＡ／Ｄ変換して読み込
む。
本デューティ値Ｄｗを演算する。これは、基本点火時期
ＡＤＶと同様に回転数Ｎｅと吸入空気量Ｑａをパラメー
タとするテーブルマップから該当する最適値をルックア
ップすることにより求める。Ｐ８では吸気の過給圧Ｐａ
をＡ／Ｄ変換して読み込むとともに、ノックレベルを表
す積分器25の出力である積分値Ｓを読み込む。また、Ｐ
９でトルクセンサ17の出力ＴＥをＡ／Ｄ変換して読み込
む。
Ｐ10では積分値Ｓをノック判断基準値（スライスレベ
ル）Ｓ０と比較する。Ｓ＞Ｓ０のときはノックレベルが
所定値を超えていることからノッキングが発生している
と判断してＰ11に進む。一方、Ｓ≦Ｓ０のときはノック
レベルが所定値以下であるからノッキングが発生してい
ないと判断してＰ12に進む。Ｐ11では実際の過給圧Ｐａ
が正であるか負であるかを判別し、正であるときはＰ13
で今回の運転領域に対応する積分値ＳとトルクＴＥのテ
ーブルマップのマップ値を書き換える。なお、運転領域
はＱａとＮに基づいて決定される。これらのテーブルマ
ップは第７、８図に示すように点火時期Ｃと過給圧Ｐａ
をパラメータとする２次元のデータテーブルであり、そ
れぞれ積分値ＳとトルクＴＥのデータがストアされてい
る。これらのデータの関係は、例えば前回のルーチンで
設定された点火時期Ｃ′および過給圧Ｐａ′によって今
回の燃焼が制御され、その結果得られたのが今回の積分
値ＳおよびトルクＴＥとなる。したがって、Ｐ13では
Ｃ′とＰａ′によって指定される運転領域のそれぞれの
マップ値Ｓ、ＴＥが書き換えられ更新される。これによ
り、エンジン１や装置の経時変化に対応してマップデー
タとしての精度が常に最新のものに維持される。
ル）Ｓ０と比較する。Ｓ＞Ｓ０のときはノックレベルが
所定値を超えていることからノッキングが発生している
と判断してＰ11に進む。一方、Ｓ≦Ｓ０のときはノック
レベルが所定値以下であるからノッキングが発生してい
ないと判断してＰ12に進む。Ｐ11では実際の過給圧Ｐａ
が正であるか負であるかを判別し、正であるときはＰ13
で今回の運転領域に対応する積分値ＳとトルクＴＥのテ
ーブルマップのマップ値を書き換える。なお、運転領域
はＱａとＮに基づいて決定される。これらのテーブルマ
ップは第７、８図に示すように点火時期Ｃと過給圧Ｐａ
をパラメータとする２次元のデータテーブルであり、そ
れぞれ積分値ＳとトルクＴＥのデータがストアされてい
る。これらのデータの関係は、例えば前回のルーチンで
設定された点火時期Ｃ′および過給圧Ｐａ′によって今
回の燃焼が制御され、その結果得られたのが今回の積分
値ＳおよびトルクＴＥとなる。したがって、Ｐ13では
Ｃ′とＰａ′によって指定される運転領域のそれぞれの
マップ値Ｓ、ＴＥが書き換えられ更新される。これによ
り、エンジン１や装置の経時変化に対応してマップデー
タとしての精度が常に最新のものに維持される。
次いで、Ｐ14でＳ＜Ｓ０の範囲（ノッキングがない範
囲）でトルクＴＥが最大となる所（以下、最大トルク位
置ＴEmaxという）をサーチし、Ｐ15、Ｐ16でそれぞれＴ
Emaxに対応する点火時期ＡＤＶＯと過給圧Ｐａのデュー
ティ値Ｄwoをルックアップする。Ｐ17では最終点火時期
ＣをＣ＝ＡＤＶＯとしてこれに対応するタイミングで点
火信号Ｓｐを出力するとともに、最終デューティ値Ｄを
Ｄ＝Ｄwoとしてこのデューティ値Ｄを有する過給圧の制
御信号Ｓｋを出力する。
囲）でトルクＴＥが最大となる所（以下、最大トルク位
置ＴEmaxという）をサーチし、Ｐ15、Ｐ16でそれぞれＴ
Emaxに対応する点火時期ＡＤＶＯと過給圧Ｐａのデュー
ティ値Ｄwoをルックアップする。Ｐ17では最終点火時期
ＣをＣ＝ＡＤＶＯとしてこれに対応するタイミングで点
火信号Ｓｐを出力するとともに、最終デューティ値Ｄを
Ｄ＝Ｄwoとしてこのデューティ値Ｄを有する過給圧の制
御信号Ｓｋを出力する。
したがって、Ｃに対応するタイミングで混合気に点火さ
れ、またデューティ値Ｄに対応するように過給圧Ｐａが
制御される。次いで、Ｐ18で今回の点火時期Ｃおよび過
給圧Ｐａをそれぞれ旧値Ｃ′、Ｐａ′としてルーチンを
終了する。
れ、またデューティ値Ｄに対応するように過給圧Ｐａが
制御される。次いで、Ｐ18で今回の点火時期Ｃおよび過
給圧Ｐａをそれぞれ旧値Ｃ′、Ｐａ′としてルーチンを
終了する。
一方、上記ステップＰ11でＰａ≦０のときは点火時期の
遅角補正によりノッキングを抑制するため、Ｐ19で次式
に従って基本点火時期ＡＤＶを遅角補正する点火補正
量Ｍを演算してＰ17に進む。
遅角補正によりノッキングを抑制するため、Ｐ19で次式
に従って基本点火時期ＡＤＶを遅角補正する点火補正
量Ｍを演算してＰ17に進む。
Ｍ＝ｋ３（Ｓ−Ｓ０）…… 但し、ｋ３：制御ゲイン このように、ノッキングが発生しているときはそのとき
の過給圧Ｐａの状態により制御態様を選択し、Ｐａ＞０
のときはノックが抑制される範囲内でテーブルマップか
ら最大トルク位置ＴEmaxを求め、このＴEmaxとなるよう
に点火時期および過給圧の双方を制御する。
の過給圧Ｐａの状態により制御態様を選択し、Ｐａ＞０
のときはノックが抑制される範囲内でテーブルマップか
ら最大トルク位置ＴEmaxを求め、このＴEmaxとなるよう
に点火時期および過給圧の双方を制御する。
一方、Ｐａ≦０のときは点火時期を遅角補正した方がト
ルク低下が少ないと判断してそれを実行する。したがっ
て、ＭＢＴ制御を優先して実行しつつ、トルク低下が最
も少なくなるようにノックを抑制するべく過給圧あるい
は点火時期が適切に制御される。
ルク低下が少ないと判断してそれを実行する。したがっ
て、ＭＢＴ制御を優先して実行しつつ、トルク低下が最
も少なくなるようにノックを抑制するべく過給圧あるい
は点火時期が適切に制御される。
一方、ノッキングが発生していないと判断してＰ12に進
んだときは、Ｐ12でＰ11と同様に過給圧Ｐａの正、負を
判別する。Ｐａ＞０のときはＰ20でＰ13と同様のマップ
値書き換え処理を行い、Ｐ21で次式に従って基本デュ
ーティ値Ｄを増大補正するように過給補正量Ｋを演算し
てＰ17に進む。
んだときは、Ｐ12でＰ11と同様に過給圧Ｐａの正、負を
判別する。Ｐａ＞０のときはＰ20でＰ13と同様のマップ
値書き換え処理を行い、Ｐ21で次式に従って基本デュ
ーティ値Ｄを増大補正するように過給補正量Ｋを演算し
てＰ17に進む。
Ｋ＝ｋ４（Ｓ−Ｓ０）…… 但し、ｋ４：制御ゲイン ここで、制御ゲインｋ４を大きくしすぎると過給圧Ｐａ
の変化が大きく、先のステップＰ５、Ｐ６で点火時期を
最適とした状態がくずれてしまい好ましくないので適切
な値とする。また、過給圧Ｐａはできる限り大きい値と
なるように維持するのが好ましく、この点からもｋ４の
値の選定について考慮する。
の変化が大きく、先のステップＰ５、Ｐ６で点火時期を
最適とした状態がくずれてしまい好ましくないので適切
な値とする。また、過給圧Ｐａはできる限り大きい値と
なるように維持するのが好ましく、この点からもｋ４の
値の選定について考慮する。
また、Ｐａ≦０のときはＰ22で次式に従って基本デュ
ーティ値Ｄｗを減少補正する過給補正量Ｋを演算してＰ
17に進む。
ーティ値Ｄｗを減少補正する過給補正量Ｋを演算してＰ
17に進む。
Ｋ＝ｋ５（Ｓ−Ｓ０）…… 但し、ｋ５：制御ゲイン Ｐ17では次式に従って、最終デューティ値Ｄを演算
し、このデューティ値Ｄを有する過給圧の制御信号Ｓｋ
を出力する。
し、このデューティ値Ｄを有する過給圧の制御信号Ｓｋ
を出力する。
Ｄ＝ＤＷ＋Ｋ…… したがって、デューティ値Ｄに対応するように過給圧Ｐ
ａが制御される。
ａが制御される。
このように、ノッキングが発生していないときはそのと
きの過給圧Ｐａの状態により制御態様を選択する。すな
わち、Ｐａ＞０のときはマップを書き換えるとともに、
過給圧Ｐａを増大補正した方がエンジン出力の増大に寄
与すると判断してそれを実行し、Ｐａ≦０のときは過給
圧Ｐａを減少補正した方がトルク低下が少ないと判断し
てそれを実行する。
きの過給圧Ｐａの状態により制御態様を選択する。すな
わち、Ｐａ＞０のときはマップを書き換えるとともに、
過給圧Ｐａを増大補正した方がエンジン出力の増大に寄
与すると判断してそれを実行し、Ｐａ≦０のときは過給
圧Ｐａを減少補正した方がトルク低下が少ないと判断し
てそれを実行する。
なお、Ｐ10でＳ≦Ｓ０のとき、すなわちノックが発生し
ていない場合、点火時期はＰ５あるいはＰ６で演算した
点火補正量Ｍに基づき次式に従って最終点火時期Ｃを
演算し、これに対応するタイミング点火信号Ｓｐを出力
する。
ていない場合、点火時期はＰ５あるいはＰ６で演算した
点火補正量Ｍに基づき次式に従って最終点火時期Ｃを
演算し、これに対応するタイミング点火信号Ｓｐを出力
する。
Ｃ＝ＡＤＶ＋Ｍ…… したがって、Ｃに対応するタイミングで混合気に点火さ
れる。
れる。
このように、ノックが発生しない場合においてもＭＢＴ
制御を実行しつつ、なおかつエンジン出力を増大させる
ように過給圧Ｐａおよび点火時期が適切に制御される。
制御を実行しつつ、なおかつエンジン出力を増大させる
ように過給圧Ｐａおよび点火時期が適切に制御される。
第８図は点火時期Ｃと過給圧Ｐａに対する等トルク特性
をノックとの関係で示している。
をノックとの関係で示している。
いま、Ａ点でノックが発生したとすると、このノックを
回避しようとする場合、点火時期制御だけで回避しよう
とすればＢ点に、過給圧制御だけで回避しようとすれば
Ｃ点に到達し、トルクＴＥは低下してＴＥ＝３の状態と
なる。このような場合、本実施例では、トルクＴＥが最
大となるように点火時期と過給圧が共に適切に制御され
るため、ノックを抑制しつつＢ点、Ｃ点よりもトルクＴ
Ｅの大きいＤ点に制御することができる。
回避しようとする場合、点火時期制御だけで回避しよう
とすればＢ点に、過給圧制御だけで回避しようとすれば
Ｃ点に到達し、トルクＴＥは低下してＴＥ＝３の状態と
なる。このような場合、本実施例では、トルクＴＥが最
大となるように点火時期と過給圧が共に適切に制御され
るため、ノックを抑制しつつＢ点、Ｃ点よりもトルクＴ
Ｅの大きいＤ点に制御することができる。
なお、点火時期、過給圧の双方の制御をＰａ＞０の領域
で行っているのは、Ｐａ≦０の領域では過給圧を下げて
もノックを回避し難いからである。しかし、Ｐ≦０の領
域で同様の処理を行った場合、相応の効果があるのは勿
論である。
で行っているのは、Ｐａ≦０の領域では過給圧を下げて
もノックを回避し難いからである。しかし、Ｐ≦０の領
域で同様の処理を行った場合、相応の効果があるのは勿
論である。
（効果） 本発明によれば、ＭＢＴ制御を優先しつつノックを適切
に回避しながら常に出力トルクを最大に維持することが
でき、エンジンの運転性能を向上させることができる。
に回避しながら常に出力トルクを最大に維持することが
でき、エンジンの運転性能を向上させることができる。
第１図は本発明の基本概念図、第２〜９図は本発明の一
実施例を示す図であり、第２図はその全体構成図、第３
図はその信号処理回路の詳細なブロック構成図、第４図
は全体的なブロック構成図、第５図はその高圧発生ユニ
ットの回路図、第６図はそのノック制御およびＭＢＴ制
御のプログラムを示すフローチャート、第７図はその積
分値Ｓのテーブルマップを示す図、第８図はそのエンジ
ントルクＴＥのテーブルマップを示す図、第９図はその
作用を説明するための特性図である。 １……エンジン、 ７……点火手段、 11……電磁弁（過給圧操作手段）、 14……筒内圧センサ（圧力検出手段）、 15……信号処理回路（ノック検出手段）、 16……過給圧センサ（過給圧検出手段）、 17……トルクセンサ、 19……運転状態検出手段、 20……コントロールユニット（記憶手段、制御手段、点
火時期設定手段）、 15……信号処理回路（演算手段）、 20……コントロールユニット（演算手段）。
実施例を示す図であり、第２図はその全体構成図、第３
図はその信号処理回路の詳細なブロック構成図、第４図
は全体的なブロック構成図、第５図はその高圧発生ユニ
ットの回路図、第６図はそのノック制御およびＭＢＴ制
御のプログラムを示すフローチャート、第７図はその積
分値Ｓのテーブルマップを示す図、第８図はそのエンジ
ントルクＴＥのテーブルマップを示す図、第９図はその
作用を説明するための特性図である。 １……エンジン、 ７……点火手段、 11……電磁弁（過給圧操作手段）、 14……筒内圧センサ（圧力検出手段）、 15……信号処理回路（ノック検出手段）、 16……過給圧センサ（過給圧検出手段）、 17……トルクセンサ、 19……運転状態検出手段、 20……コントロールユニット（記憶手段、制御手段、点
火時期設定手段）、 15……信号処理回路（演算手段）、 20……コントロールユニット（演算手段）。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｄ
Claims (1)
- 【請求項１】ａ）エンジンの燃焼圧力を検出する圧力検
出手段と、 ｂ）エンジン運転状態を検出する運転状態検出手段と、 ｃ）エンジンの吸気の過給圧を検出する過給圧検出手段
と、 ｄ）圧力検出手段の出力に基づいてエンジンのノッキン
グレベルを検出するノック検出手段と、 ｅ）エンジンのトルクを検出するトルク検出手段と、 ｆ）圧力検出手段の出力に基づいて燃焼圧力が極大とな
る燃焼ピーク位置を検出するとともに、燃焼ピーク位置
がエンジンのトルクを最大とする所定位置となるように
点火時期を補正するピーク補正量を演算する演算手段
と、 ｇ）所定の運転領域毎に点火時期と過給圧に対応するノ
ッキングレベルおよびエンジントルクを学習し、この学
習値を記憶する記憶手段と、 ｈ）演算手段および記憶手段の少なくとも一つ以上の出
力に基づいて、ノッキングレベルを所定値以下に抑制し
つつエンジントルクが最大となるように点火時期を補正
する点火補正量を演算するとともに、吸気の過給圧を制
御する制御信号を出力する制御手段と、 ｉ）運転状態に基づいて基本点火時期を設定し、これを
前記点火補正量に応じて補正する点火時期設定手段と、 ｊ）点火時期設定手段の出力に基づいて混合気に点火す
る点火手段と、 ｋ）前記制御信号に基づいて吸気の過給圧を変える過給
圧操作手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関のノッキング制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24987185A JPH0631606B2 (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 内燃機関のノツキング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24987185A JPH0631606B2 (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 内燃機関のノツキング制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62111149A JPS62111149A (ja) | 1987-05-22 |
| JPH0631606B2 true JPH0631606B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=17199430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24987185A Expired - Lifetime JPH0631606B2 (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 内燃機関のノツキング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631606B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100471200B1 (ko) * | 1997-12-31 | 2005-07-04 | 현대자동차주식회사 | 노킹방지를위한엔진의제어방법 |
-
1985
- 1985-11-06 JP JP24987185A patent/JPH0631606B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62111149A (ja) | 1987-05-22 |
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