JPH0751933B2 - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

内燃機関の点火時期制御装置

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JPH0751933B2
JPH0751933B2 JP60214478A JP21447885A JPH0751933B2 JP H0751933 B2 JPH0751933 B2 JP H0751933B2 JP 60214478 A JP60214478 A JP 60214478A JP 21447885 A JP21447885 A JP 21447885A JP H0751933 B2 JPH0751933 B2 JP H0751933B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、内燃機関の点火時期制御装置に関する。
[従来の技術] 従来の点火時期制御装置としては、例えば特開昭58−14
3169号公報に開示されているものがある。この点火時期
制御装置では、燃料オクタン価の影響をさけるため予め
設定された高オクタン価燃料用の要求進角値によって点
火時期制御を行い、かつ所定エンジン条件下でエンジン
ノックを検知した場合に、点火時期を前記要求進角値と
普通オクタン価燃料用の要求進角値との差に応じて遅角
側へ補正する処理を行うと共に、当該補正処理後、エン
ジンが停止するまであるいは一定時間の経過するまで当
該点火時期補正処理を継続するよう構成されている。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、このような従来の点火時期制御装置にあ
っては、予め設定された高オクタン価燃料用の要求進角
値によって点火時期制御を行い、かつ所定エンジン条件
下でエンジンノックを検知した場合に、点火時期を遅角
側へ補正する(遅角マップ)処理を行っているので、燃
料オクタン価がハイオクタンとレギュラーの中間である
場合や、ハイオクタンでも水蒸気分圧が低い場合には、
エンジン要求点火進角が進角側マップと遅角側マップの
中間にあるにも拘らず、エンジンノックを検知して遅角
側マップに移行してしまった。その結果、エンジン要求
点火時期よりも遅れた点火時期となり、エンジンの性能
を十分に発揮することができないという問題点があっ
た。
[発明の目的] 本発明の目的は、上述の点に鑑み、内燃機関の運転状況
に応じて、より適切な進角制御をなし得るように構成し
た点火時期制御装置を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明による内燃機関の点火時期制御装置は、第1図に
示すように、回転数検出手段C−1によって検出される
内燃機関の回転数と負荷検出手段C−2によって検出さ
れる負荷とに対応した点火時期補正参照値を設定する第
1手段C−3と、前記内燃機関の回転数と負荷とに基づ
いて当該内燃機関の基本点火時期を設定する第2手段C
−4と、ノック発生状況に応じて前記基本点火時期に対
する点火時期補正量を設定する第3手段C−5と、この
第3手段C−5によって点火時期補正量を決定した時点
での前記内燃機関の第1の運転状態における点火時期補
正量と前記点火時期補正参照値との関係を算出する関数
演算手段と、この関数演算手段によって算出された関係
と前記内燃機関の第2の運転状態における前記点火時期
補正参照値とから、この第2の運転状態における点火時
期補正量を算出する異領域反映手段とを有することを特
徴とするものである。
ここで、点火時期補正参照値は、内燃機関の回転数に対
して予め設定された値をそれぞれ前記内燃機関の負荷に
基づいて補正することにより設定されるものであること
が有効である。また、点火時期補正参照値は、予め設定
された点火時期補正量上限値および点火時期補正量下限
値から算出され、第2の運転状態におけるこれら点火時
期補正量上限値および点火時期補正量下限値は、関数演
算手段によって算出された点火時期補正量と前記点火時
期補正参照値との関係に基づいて算出され、前記点火時
期補正量はこれら点火時期補正量上限値および点火時期
補正量下限値をそれぞれ越えないことが望ましい。
〔作 用〕
内燃機関の点火時期は、第2手段C−4によって設定さ
れる基本点火時期と、第3手段C−5によって設定され
る点火時期補正量とに基づいて設定される。そして、ノ
ック発生状況に応じて設定される点火時期補正量と、こ
の運転状態における点火時期補正参照値との関係が関数
演算手段にて算出され、異領域反映手段にてこれ以外の
運転状態における点火時期補正量が算出され、他の運転
状態における点火時期の制御のために供される。
[実施例] 以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
第2図は本発明を適用した点火時期制御装置の一実施例
を示す電気的ブロック図、第3図は本実施例をガソリン
エンジンに適用した場合の概略構成図である。
第2図において、104はインターフェイスであり、エア
フローセンサー101,水温センサー102および吸気温セン
サー103のセンサー出力を導入している。
105は、インターフェース104から送出される信号を選択
的に出力するためのマルチプレクサを内蔵したA/D変換
器である。
107は、クランク角センサー106から出力される気筒信号
(120℃A毎)およびクランク角信号(1℃A毎)に基
づいてエンジンの回転数を測定するエンジン回転数計測
回路である。
109はノック判別回路であり、エンジンブロックに装着
されたノックセンサー108(振動センサー)からの出力
信号を導入して公知の手段(例えば7KHz付近の周波数を
通過させるバンドパスフィルター,その出力を半波整流
増幅する回路およびコンパレータ等を含む)によりエン
ジンノックの有無を判別する。
110は後述するCPU112によって演算されたデータ等をス
トアするランダムアクセスメモリ(RAM)、111はCPU用
の制御プログラムや制御に必要なデータをストアするリ
ードオンリーメモリ(ROM)である。
上述したCPU112は、各種入出力,データの演算,駆動回
路の制御を行うマイクロプロセッサである。
113は、CPU112の出力信号に応じてフュエルインジェタ
ー116を駆動する駆動回路、114はイグニッションコイル
117を駆動するイグニッションコイル駆動回路である。
115は、上記各回路間を結ぶバスラインである。
次に本実施例の動作を説明する。
エンジンの全負荷時の要求進角特性(等ノック線図)
は、第4図に示すように、高オクタン燃料(以下、ハイ
オクという)を使用し且つ水蒸気分圧が高い(約40mmH
g)場合には実線で示した特性となり、また低オクタン
燃料(以下、レギュラーという)を使用し且つ水蒸気分
圧が低い(約5mmHg)場合には点線で示した特性とな
る。しかし、燃料オクタン価が中間にある場合や水蒸気
分圧が中間にある場合には、上記2つの特性曲線の中間
にその特性曲線が位置することになる。
いま、本実施例における基本点火時期を第4図中の一点
鎖線で示したものに設定すると、第5図に示したよう
に、点火時期補正量はハイオク・高水蒸気分圧の場合は
実線で示す特性に、レギュラー・低水蒸気分圧の場合は
点線で示す特性となる。
また、燃料オクタン価および水蒸気分圧を徐々に変えて
点火時期補正量を測定すると、第5図中に示した一点鎖
線や二点鎖線で示す比例関数特性が得られる。
ここで、第6図に示したA点(エンジン全負荷運転条件
下)でのノック制御によって求めた要求点火時期補正量
がβであったものと仮定すると、B点における全負荷
時の要求点火時期補正量βは、 燃料オクタン価・水蒸気分圧を変えることにより求めた
要求点火時期補正量からA点の点火時期補正量上限値W
UTおよび点火時期補正量下限値WLTを設定し、これらの
値に基づいて算出した本発明の点火時期補正参照値とし
ての点火時期補正幅ωと、 前述のβより算出した点火時期補正係数 B点のWUT,WLTから求めたωと、 により求めることができる。すなわち、β=γ×ω
を算出することにより、A点の要求点火時期補正量β
に基づいて、B点(現時点)のエンジン運転条件にお
ける要求点火時期補正量βを求めることができる。
エンジンの運転負荷条件を変えた場合にも、燃料オクタ
ン価を変えたときと同様の手法により、要求点火特性を
求めて点火時期補正量の上限値および下限値を決定する
ことができる。そして、負荷に対する点火時期補正幅ω
の補正係数αを求めると、第7図に示すように、エン
ジン負荷条件に比例するパラメータTp(=K×Q/N;Kは
定数,Qは吸入空気量,Nはエンジン回転数)の関数として
実線で示す特性が得られる。
よって、エンジン負荷条件が変わったときの点火時期補
正幅ωを点火時期補正幅補正係数αによって補正する
ことにより、特定の運転条件下で求めた前述の点火時期
補正係数γを記憶し、点火時期の補正に用いることがで
きる。その結果、全てのエンジン運転条件下での点火時
期補正を行うことができるようになる。
次に、第8図(A)〜(C)に示したフローチャートに
従って、実際の制御手順について詳述する。
第8図(A)においてスタートすると、まずステップ20
1によりI/Oポートの初期設定を行う。
次に、ステップ202ではRAMのクリア並びに初期データの
セットを行う。但し、点火時期補正係数γはキーオフ時
にもバッテリーバックアップされているので、記憶を保
持しこのルーチンではクリアはされない。
次に、ステップ203において割込みを許可する。
ステップ204では、吸入空気量Qとエンジン回転数Nに
基づいて基本パルス幅Tpの演算並びに燃料噴射のための
種々の補正演算を実行し、燃料噴射幅Tiを求める。
ステップ205では基本点火時期θの計算を行い、次の
ステップ207において基本パルス幅Tpから点火時期補正
幅補正係数αを求める。
ステプ208では、点火時期補正量上限値WULに点火時期補
正幅補正係数αを乗じて点火時期補正量を上限値WUを求
める。ステップ209でも同様にして点火時期補正量下限
値WLを求める。この処理の後はステップ203の処理に戻
り、ループを回る。
第8図(B)に示すタイマルーチンでは、ノック制御用
に使用するタイマーを0.1秒毎にインクリメントする処
理を行い、割込み処理を終了する。
第8図(C)に示すJOB KNOCKは、ノック制御を行うル
ーチンである。まずステップ401においてノックの有無
をチェックする。ノック無のときにはステップ404に進
み、ノック検出時から所定時間が経過しているか否かを
判定する。この判定により、ノック検出時から所定時間
が経過している場合には、点火時期補正量βをΔθ
け増して進角制御を行う(ステップ405)。他方、ノッ
ク有りのときには点火時期補正量βをΔθだけ減じ
(ステップ402)、次いで、タイマ1およびフラグFKを
クリアする(ステップ403)。
ステップ406および407は、点火時期補正係数γを学習す
る条件をチェックするためのルーチンである。ここで
は、点火時期補正係数γが精度良く求められるように、
点火時期補正幅補正係数αが所定値以上であって且つエ
ンジン回転数Nが所定値以下となるよう学習条件をコン
トロールする。
学習条件を満たしている場合には、前回学習した時から
所定時間が経過しているか否かを判断し(ステップ40
8)、所定時間が経過している場合には点火時期補正係
数γを算出記憶し(ステップ409)、次いで点火時期補
正量βをクリアし(ステップ410)、更にタイマ2をク
リアする(ステップ412)。
この処理が終了した後、あるいはタイマ2が所定時間以
下を示しているとき、あるいは上記学習条件が満たされ
ていないときには、ステップ413の処理を実行する。こ
こでは、点火時期補正係数γと、点火時期補正量上限値
WUおよび点火時期補正量下限値WLから求めた点火時期補
正幅Wとを乗じて学習点火時期補正量θを求める。
次に、ステップ414では基本点火時期θと学習点時期
補正量θとノック制御によって求めた点火時期補正量
βとの和が、前記点火時期補正量上限値WUおよび下限値
WLの範囲内になるように制限する。
最後に、基本点火時期θ+学習点火時期補正量θ
点火時期補正量βを求め(ステップ415)、割込み処理
を終了する。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、内燃機関の要求
点火進角特性から求めた点火時期補正量上限値WUTおよ
び点火時期補正量下限値WLTと、ノック制御によって求
めた点火時期補正量βとに基づいて点火時期補正係数γ
を求め、これにより点火時期を制御する構成としたの
で、燃料オクタン価や水蒸気分圧のみならずエンジン運
転条件が変化した場合にも、常に最適な点火時期が得ら
れるよう制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概略構成を示すブロック図、 第2図および第3図は本発明の一実施例を示す図、 第4図ないし第7図は本実施例の動作を説明するための
線図、 第8図(A)〜(C)は本実施例における制御手順を示
すフローチャートである。 101……エアーフローセンサー、 102……水温センサー、 103……吸気温センサー、 104……インターフェース、 105……A/D変換器、 106……クランク角センサー、 107……エンジン回転数計測回路、 108……ノックセンサー、 109……ノック判別回路、 110……RAM、 111……ROM、 112……CPU、 113……フュエルインジェクター駆動回路、 114……イグニッションコイル駆動回路、 115……バスライン、 116……フュエルインジェクター、 117……イグニッションコイル。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の回転数と負荷とに対応した点火
    時期補正参照値を設定する第1手段と、 前記内燃機関の回転数と負荷とに基づいて当該内燃機関
    の基本点火時期を設定する第2手段と、 ノック発生状況に応じて前記基本点火時期に対する点火
    時期補正量を設定する第3手段と、 この第3手段によって点火時期補正量を決定した時点で
    の前記内燃機関の第1の運転状態における点火時期補正
    量と前記点火時期補正参照値との関係を算出する関数演
    算手段と、 この関数演算手段によって算出された関係と前記内燃機
    関の第2の運転状態における前記点火時期補正参照値と
    から、この第2の運転状態における点火時期補正量を算
    出する異領域反映手段と を具えたことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装
    置。
  2. 【請求項2】点火時期補正参照値は、内燃機関の回転数
    に対して予め設定された値をそれぞれ前記内燃機関の負
    荷に基づいて補正することにより設定されるものである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載した内燃
    機関の点火時期制御装置。
  3. 【請求項3】点火時期補正参照値は、予め設定された点
    火時期補正量上限値および点火時期補正量下限値から算
    出され、第2の運転状態におけるこれら点火時期補正量
    上限値および点火時期補正量下限値は、関数演算手段に
    よって算出された点火時期補正量と前記点火時期補正参
    照値との関係に基づいて算出され、前記点火時期補正量
    はこれら点火時期補正量上限値および点火時期補正量下
    限値をそれぞれ越えないものであることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載した内燃機関の点火時期制御
    装置。
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JP2580000B2 (ja) * 1988-05-12 1997-02-12 松下電器産業株式会社 ノックコントロール方法およびその装置
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