JPH0742657A - 点火時期制御装置 - Google Patents

点火時期制御装置

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JPH0742657A
JPH0742657A JP19132393A JP19132393A JPH0742657A JP H0742657 A JPH0742657 A JP H0742657A JP 19132393 A JP19132393 A JP 19132393A JP 19132393 A JP19132393 A JP 19132393A JP H0742657 A JPH0742657 A JP H0742657A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、点火時期制御装置に関し、運転者
の運転の仕方に適合した遅角量を学習することができ、
ノッキング発生時における良好な点火時期遅角を実現す
ることを目的とする。 【構成】 ノッキング発生時にノッキングを所定レベル
以下に抑制するこの時の必要遅角量だけ基本点火時期か
ら遅角されるように、第1遅角量だけスキップ的に遅角
した後、さらにフィードバック的に増減される第2遅角
量によって遅角する点火時期遅角手段(ステップ11
3)と、第2遅角量の増減に応じて増減し、少なくとも
第2遅角量の増加時にそれより緩やかに増加する第2遅
角量なまし値を算出する算出手段(ステップ112)
と、算出手段により算出される第2遅角量なまし値が所
定範囲を越えて大きくなる時に増加側に、また小さくな
る時に減少側に第1遅角量を更新する第1遅角量更新手
段、とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のノッキング
を抑制するための点火時期制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ノッキングを抑制するために点火時期を
遅角することが公知である。このような点火時期の遅角
制御は、一般的に、点火時期が必要以上に遅角されて燃
費及び排気エミッションが悪化することを防止するため
に、ノッキングの発生が検出されると、機関運転状態毎
の基本点火時期から徐々に点火時期を遅角するものであ
る。また、ノッキングの抑制を早めるために、所定負荷
領域毎に設定した遅角量に基づき、必要遅角量を越えな
い所定遅角量だけ遅角した後、徐々に点火時期の遅角量
を増減制御することも提案されている。
【0003】前述の所定遅角量は、ノッキング発生状況
が機関高負荷時の所定回転数範囲毎にある程度推定でき
るために、それを基に推定される必要遅角量に応じてこ
れらの運転領域毎に設定されているものであるが、応答
性をさらに向上させるためには、実際の各必要遅角量に
できるだけ近づけることが好ましく、特開昭62−16
5575号公報には、前述の各所定遅角量を機関運転中
に学習制御するものが記載されている。この学習制御
は、前述の各運転領域において、遅角完了時の遅角量が
現在の所定遅角量を越える毎に所定遅角量をその値に置
き換えるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ノッキング発生状況
は、定常状態に比較して過渡状態の時に悪化し、特に機
関急加減速のような過渡状態の時に非常に悪化する。前
述の従来技術において、このような過渡状態で学習運転
領域となると、この時に学習された遅角量は大きなもの
となり、運転者がこの学習運転領域において非常に頻繁
にこのような過渡状態の運転をする場合は良好な学習制
御となるが、そうでない場合において次回以降必要遅角
量をかなり上回る遅角が実行されることになり燃費及び
排気エミッションの悪化がもたらされる。
【0005】従って、本発明の目的は、運転者の運転の
仕方に適合した遅角量を学習することができ、ノッキン
グ発生時における良好な点火時期遅角が実現される点火
時期制御装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による点火時期遅
角装置は、ノッキング発生時にノッキングを所定レベル
以下に抑制するこの時の必要遅角量だけ基本点火時期か
ら遅角されるように、第1遅角量だけスキップ的に遅角
した後、さらにフィードバック的に増減される第2遅角
量によって遅角する点火時期遅角手段と、前記第2遅角
量の増減に応じて増減し、少なくとも前記第2遅角量の
増加時にそれより緩やかに増加する第2遅角量なまし値
を算出する算出手段と、前記算出手段により算出される
第2遅角量なまし値が所定範囲を越えて大きくなる時に
前記第1遅角量を増加側に、前記所定範囲を越えて小さ
くなる時に前記第1遅角量を減少側に更新する第1遅角
量更新手段、とを具備することを特徴とする。
【0007】
【作用】前述の点火時期制御装置は、点火時期遅角手段
が、ノッキング発生時にノッキングを所定レベル以下に
抑制するこの時の必要遅角量だけ基本点火時期から遅角
されるように、第1遅角量だけスキップ的に遅角した
後、さらにフィードバック的に増減される第2遅角量に
よって遅角し、算出手段が、第2遅角量の増減に応じて
増減し、少なくとも第2遅角量の増加時にそれより緩や
かに増加する第2遅角量なまし値を算出し、第1遅角量
更新手段は、算出手段により算出される第2遅角量なま
し値が所定範囲を越えて大きくなる時に増加側に、所定
範囲を越えて小さくなる時に減少側に第1遅角量を更新
する。
【0008】
【実施例】図1は、本発明による点火時期制御装置が取
り付けられた内燃機関の概略断面図である。同図におい
て、1は内燃機関本体、2はピストン、3は点火プラグ
である。内燃機関本体1には、ノッキングを検出するノ
ッキングセンサ9が取り付けられている。排気通路4に
は、排気ガス中の残存酸素濃度を検出するための酸素セ
ンサ5が取り付けられている。吸気通路7には、内燃機
関本体1の直上流に燃料噴射弁6が設置され、サージタ
ンク14の上流にスロットル弁10が配置され、このス
ロットル弁10にはアイドルスイッチを内蔵してその開
度を検出するスロットルセンサ11が接続されている。
また吸気通路7のスロットル弁10上流には、吸気温度
を検出するための吸気温センサ8が取り付けられ、その
上流には吸入空気量を検出するためのエアフローメータ
15が配置されている。
【0009】16は点火に必要な高電圧を出力するイグ
ナイタであり、17はクランクシャフト(図示せず)と
連動し、イグナイタ16で発生した高電圧を各気筒の点
火プラグ3に分配供給するディストリビュータ、18は
ディストリビュータ17内に取り付けられ、その一回
転、すなわちクランクシャフトの二回転に24発のパル
ス信号を出力する回転数センサを兼ねた回転角センサ、
19はディストリビュータ17の一回転に一発のパルス
信号を出力する気筒判別センサである。24は車両の変
速機であり、その出力軸の回転数から車速を検出する車
速センサ26が取り付けられている。
【0010】20は電子制御装置であり、キースイッチ
21を介してバッテリ22から電力が供給されるように
なっている。電子制御装置20は、CPU30、ROM
31、RAM32、入力ポート36、及び出力ポート3
8から構成され、これらがコモンバス39によって相互
接続されている。入力ポート36には前述の各センサの
信号が入力され、出力ポート38に接続された燃料噴射
弁6及びイグナイタ16を介して一般的な空燃比制御及
び本発明による点火時期制御が実行される。
【0011】この点火時期制御は、図2に示す第1フロ
ーチャートに従って行われる。このフローチャートは、
気筒判別センサ19及び回転角センサ18の出力を基に
実行され、各気筒における点火時期θを決定するもので
ある。まずステップ101において、エアフローメータ
15及び回転角センサ18によって現在の吸入空気量Q
及び機関回転数Nが検出されて入力される。次にステッ
プ102において、機関負荷としてQ/Nが算出され、
ステップ103に進む。
【0012】ステップ103において、機関回転数N及
び機関負荷Q/Nを基に図4に示すような第1マップか
ら現在の機関運転状態における基本点火時期θBが決定
される。図4は特定機関回転数におけるマップであり、
機関回転数毎にこのようなマップがROM31に収納さ
れている。次にステップ104において、同様に現在の
機関運転状態における最大限の遅角可能範囲である最大
遅角量θmax が図5に示すような第2マップから決定さ
れる。このマップも特定機関回転数におけるマップであ
り、機関回転数毎にこのようなマップがROM31に収
納されている。
【0013】次にステップ105において、決定された
最大遅角量θmax が0であるかどうかが判断される。こ
の判断が肯定される時、すなわち第2マップに示すよう
に機関負荷Q/Nが小さい時には、ノッキングはほとん
ど発生することはないためにステップ106に進み、点
火時期θはこの時の基本点火時期θBとされて終了す
る。本フローチャートは、全機関運転領域を図6に示す
マップのように五分割して、各運転領域毎に異なる点火
時期制御を実行するものであり、この時の機関運転状態
は、図6の第1領域内の運転状態に相当する。
【0014】一方、ステップ105における判断が否定
される時はステップ107に進み、ノッキングセンサ9
の出力を基に遅角量θKが算出される。ここでの処理に
おいて、遅角量θKは現在の機関運転状態が異なる運転
領域に突入した時点で0にリセットされ、ノッキングが
発生していなければそのまま0に維持され、また同一運
転領域内にある時、後述される処理においてこの遅角量
θKに基づく遅角が実行されても依然としてノッキング
が所定レベル以下とならない時には、処理を繰り返す毎
に図7に示すようにノッキングの程度に応じて増加され
るようになっている。次にステップ108に進み、遅角
量θKが0であるかどうかが判断される。この判断が肯
定される時は、ノッキングが当初から発生していないた
めに遅角の必要はなく、ステップ106に進み、点火時
期θはこの時の基本点火時期θBとされ終了する。一
方、ステップ108における判断が否定される時、すな
わち当初ノッキングが発生している時は、ステップ10
9に進み、現在の機関運転状態が図6におけるいずれか
の学習領域A,B,C内であるかどうかが判断される。
この判断が否定される時は、図6の第2領域内であり、
ステップ110に進み、点火時期θはこの時の基本点火
時期θBからステップ107において計算された遅角量
θKだけ遅角された値に決定される。この点火時期θの
決定に際して、ステップ104において決定された最大
遅角量θmax を越えて遅角されないようにガード処理が
実行される。
【0015】一方、ステップ109における判断が肯定
される時は、現在の機関運転状態が図6に示す三つの学
習領域A,B,Cのいずれかの学習領域内であり、この
時は機関高負荷時であるために、ノッキング抑制には比
較的大きな遅角が必要であり、ステップ110のように
基本点火時期θBから徐々に点火時期を遅角していたの
ではノッキングが長期間持続することになる。従って、
この時にはステップ111以降の処理が実行される。
【0016】ステップ111において、ノッキングセン
サ9の出力を基に現在ノッキングが発生しているかどう
かが判断される。この判断が否定される時、すなわち、
当初発生していたノッキングが前回の処理において遅角
により所定レベル以下となった時は、そのままステップ
113に進む。
【0017】一方、ノッキングが発生している時は、ス
テップ112に進み、前述の遅角値θKと同様に現在の
機関運転状態が異なる運転領域に突入した時点で0にリ
セットされるなまし値θSがaだけ増加される。このな
まし値θSは、図7に示すように同一運転領域において
ノッキングが持続し遅角値θKが増加するにつれて増加
する値であるが、その増加程度はθKに比較して緩やか
に設定されている。次にステップ113に示す式によっ
て点火時期θが決定される。この点火時期θの決定に際
して、ステップ104において決定された最大遅角量θ
max を越えて遅角されないようにガード処理が実行され
る。
【0018】ステップ113に示す式は、図8に示すよ
うに、現在の機関負荷Q/N’の基本点火時期θB’か
らこの時の最大遅角量θmax ’とこの領域における学習
値θGnとの差だけ遅角し、さらにステップ107にお
いて算出された遅角量θKだけ遅角することを意味して
いる。このように決定される現在の点火時期θ’は大き
な必要遅角量を比較的早期に実現できる。ここで学習値
θGnは、当初、各学習領域A,B,C毎に適当な値が
設定されているが、ノッキング発生時における点火時期
遅角の応答性をさらに向上するためには、運転者の運転
の仕方に適合した値を学習する必要がある。この学習
は、図3に示す第2フローチャートに従って実行され
る。
【0019】このフローチャートは、機関運転状態がい
ずれかの学習領域A,B,Cに突入した時に実行され
る。まずステップ201において、第1フローチャート
において算出された現在の遅角量θKが、所定量bだけ
減少される。次にステップ202に進み、第1フローチ
ャートにおいて算出されたなまし値θSがこの遅角量θ
Kより大きいかどうかが判断される。この判断が否定さ
れる時はそのままステップ204に進むが、肯定される
時はなまし値θSは遅角量θKとされステップ204に
進む。ステップ204において、なまし値θSが第1所
定値α以上であるかどうかが判断され、この判断が肯定
される時にステップ205に進み、この学習領域におけ
る学習値θGnは所定量Cだけ減少される。これは図8
において説明したように点火時期θを遅角側にすること
になる。
【0020】一方、ステップ204における判断が否定
される時はステップ206に進み、なまし値θSが第2
所定値β以下であるかどうかが判断され、この判断が肯
定される時にステップ207に進み、学習値θGnは所
定量dだけ増加される。これは点火時期θを進角側にす
ることになる。またステップ206における判断が否定
される時、すなわち、なまし値θSがβからαの範囲内
である時には学習値θGnは更新されることなくステッ
プ208に進む。ステップ208において、現在の機関
運転状態が同一学習領域内であるかどうかが判断され、
この判断が否定される時は現在の学習領域における学習
値θGnの更新は終了され、肯定される時はステップ2
09に進み、例えば、500msec程度待機した後、
ステップ201以降の処理が繰り返される。
【0021】このような点火時期制御によれば、現在の
機関運転状態が第2領域である時にノッキングが発生す
る場合、中負荷時であり大きな遅角は必要なく、また必
要遅角量を越えて遅角されることを防止するために、こ
の時の基本点火時期から必要遅角量までフィードバック
的に増加する遅角量θKを使用して徐々に遅角される。
一方、現在の機関運転状態が学習領域である時にノッキ
ングが発生する場合、高負荷時であり大きな遅角が必要
であるために、この時の基本点火時期から必要遅角量ま
で最大遅角量θmax と現在の学習領域における学習値θ
Gnとの差を第1遅角量として使用してスキップ的に遅
角された後、遅角量θKを第2遅角量として使用して徐
々に遅角される。それにより短時間でこの時の必要遅角
量が実現される。
【0022】また、各学習領域毎の学習値θGnは、フ
ィードバック的に増加する遅角量θKに伴いそれより緩
やかに増加し、また遅角量θKと同様に減少するこの遅
角量のなまし値θSを基に更新されるために、各学習領
域内において、ノッキングの発生状況がかなり悪い運転
がされた場合でも、すぐにこの運転を基に学習値が更新
されることはなく、この運転が非常に頻繁に行われる場
合に限り、この運転に適合するように学習値が更新され
るために、運転者の運転の仕方に適合する良好な学習値
の更新が実現され、応答性の優れた点火時期制御が実行
できると共に、必要遅角量を越えて点火時期が遅角され
ることはなく、燃費及び排気エミッションの悪化は防止
される。
【0023】尚、前述の実施例では、全運転領域が五分
割され、機関高負荷時の三領域においてノッキングが発
生する時に、スキップ的な遅角及その後のフィードバッ
ク的な遅角が実行されると共に、スキップ的な遅角量の
学習が実行されるようにしたが、もちろん、ノッキング
が発生する時の点火時期遅角を実行する全ての運転領域
において、このような学習を含む点火時期制御を実行す
るようにしてもよい。
【0024】
【発明の効果】このように、本発明による点火時期制御
装置によれば、点火時期遅角手段が、ノッキング発生時
にノッキングを所定レベル以下に抑制するこの時の必要
遅角量だけ基本点火時期から遅角されるように、第1遅
角量だけスキップ的に遅角した後、さらにフィードバッ
ク的に増減される第2遅角量によって遅角し、算出手段
が、第2遅角量の増減に応じて増減し、少なくとも第2
遅角量の増加時にそれより緩やかに増加する第2遅角量
なまし値を算出し、第1遅角量更新手段は、算出手段に
より算出される第2遅角量なまし値が所定範囲を越えて
大きくなる時に増加側に、所定範囲を越えて小さくなる
時に減少側に第1遅角量を更新するために、運転者が一
度でもノッキング発生状況が非常に悪化する過渡状態の
運転を行った場合に、この時の遅角量を基にすぐに第1
遅角量を更新する従来のように、次回通常の運転が行わ
れた場合に必要以上に点火時期が遅角されて燃費及び排
気エミッションが悪化することはなく、運転者の運転の
仕方に適合する良好な更新が実現される。また、過渡状
態の時に学習を停止するものに比較して、運転者が非常
に頻繁に過渡状態の運転をする場合において学習の精度
を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による点火時期制御装置が取り付けられ
た内燃機関の概略断面図である。
【図2】点火時期制御のための第1フローチャートであ
る。
【図3】学習値更新のための第2フローチャートであ
る。
【図4】基本点火時期決定のための第1マップである。
【図5】最大遅角量決定のための第2マップである。
【図6】各運転領域を示すマップである。
【図7】遅角量θKとなまし値θSのタイムチャートで
ある。
【図8】学習領域内における点火時期決定のための説明
図である。
【符号の説明】
1…内燃機関 3…点火プラグ 9…ノッキングセンサ 13…エアフローメータ 18…回転角センサ 20…電子制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 45/00 345 B F02P 5/15

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノッキング発生時にノッキングを所定レ
    ベル以下に抑制するこの時の必要遅角量だけ基本点火時
    期から遅角されるように、第1遅角量だけスキップ的に
    遅角した後、さらにフィードバック的に増減される第2
    遅角量によって遅角する点火時期遅角手段と、前記第2
    遅角量の増減に応じて増減し、少なくとも前記第2遅角
    量の増加時にそれより緩やかに増加する第2遅角量なま
    し値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出さ
    れる第2遅角量なまし値が所定範囲を越えて大きくなる
    時に前記第1遅角量を増加側に、前記所定範囲を越えて
    小さくなる時に前記第1遅角量を減少側に更新する第1
    遅角量更新手段、とを具備することを特徴とする点火時
    期遅角装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017072613A (ja) * 2011-03-31 2017-04-13 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングRobert Bosch Gmbh 最適エンジン制御設定を確定するためにエンジン性能測定値を摂動させること

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017072613A (ja) * 2011-03-31 2017-04-13 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングRobert Bosch Gmbh 最適エンジン制御設定を確定するためにエンジン性能測定値を摂動させること
JP2017072612A (ja) * 2011-03-31 2017-04-13 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングRobert Bosch Gmbh 最適エンジン制御設定を確定するためにエンジン性能測定値を摂動させること

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