JPS58217774A - 電子式エンジン制御装置 - Google Patents

電子式エンジン制御装置

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JPS58217774A
JPS58217774A JP57099326A JP9932682A JPS58217774A JP S58217774 A JPS58217774 A JP S58217774A JP 57099326 A JP57099326 A JP 57099326A JP 9932682 A JP9932682 A JP 9932682A JP S58217774 A JPS58217774 A JP S58217774A
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knock
engine
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signal
ignition timing
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JP57099326A
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JPH0346667B2 (ja
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Osamu Abe
阿部 攻
Noboru Sugiura
登 杉浦
Yasunori Mori
毛利 康典
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
    • F02P5/1525Digital data processing dependent on pinking with means for compensating the variation of the characteristics of the pinking sensor or of the electrical means, e.g. by ageing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジン制御装置に係り、特にrナログ式の
自動利得f[t[l #回路を必要とせずにノック発生
時のノッキング強度に応じて点火時期を修正制御するこ
とのできる電子式エンジン制御装置に関する。
燃料経済性を向上すべく抽々の試乗が実施されてきてい
るが中でも希薄混合燃焼、エンジンの圧縮比アップが効
果的とされている。しかし、この条件下でのエンジン状
態はノッキングが起りやすく速行性能の低下、逆トルク
発生によるエンジンの出力低下あるいは、エンジンの過
熱による破壊を招くことになる。このエンジンに発生す
るノックは、点火時期と密接な関係を持っており、エン
ジンの特性上、ノック直前に点火時期即ち点火進角を設
定することがエンジン出力を最大にできることが知られ
ている。したがってノックの発生を避ける結果、点火進
角を小さくすることは、逆にエンジン出力を低下させる
ことにもなるので、点火時期はノック発生直前に制御す
ることが要求さされる。特にターボチャージャー付エン
ジンにおいては、圧縮比が高く、最大効率を維持するた
めには、点火時期を最適なものとすることが要求される
。すなわら、ノックの状態を検出して点火時期を修正制
御するノック?i!Il#が採用されている。
このよりなノック制御装置は、ノックセンサからの信号
の内、イグニションによる点火ノイズをマスクし、ノッ
ク信号を、検出して、該ノック信号によって、一定板遅
角する方法がとられている。
すなわち、イグニションタイミング間に生じたノックに
よって一定数(例えば0.4度)をリタードし、ノック
信号があるか無いかによってリタードするか否かを決め
、ノックがあると一定量ずつステップ的にリタードさせ
る(いわゆるステップリタード)方式が採られている。
そして従来の電子式エンジン制御装置にあっては、ノッ
クセンサからの出力をスパークタイミングに同期して点
火ノイズをカットし、ノックセンサからの信号をバンド
パスさせるためバンドパスフィルタ全通し、このバンド
パスフィルタの出力により入力信号比率に比例して自己
の増幅器のゲイン金制御する自動利得制御1回路(AG
C回路)によって自動的に定められたゲインによって増
幅された信号と、この増幅された信号の平均値をすなわ
ちバックグランドレベル(BGL)’を得てこのBGL
と比較しノック信号を得ている。この従来装置における
AGC回路は、FETのゲート・ラス間電圧によってイ
ンピーダンスが変化するという特性を利用しているもの
である。
しかしながら、とのFBTは、温度特性が非常に悪く、
また、製品としてのバラつきが多く、シかも経年変化が
あるため常に一定した性能を得られないという欠点を有
していた。。
本発明の目的は、温度変化に影響されることなく、経年
変化のない電子式エンジン制御装置を提供することにあ
る。
本発明は、ノックセンサからの出力全バンドパスフィル
タを通した後、基準値と比較してノック    ゛信号
を得、エンジン回転数と負荷とから決まるノック検出値
に対する遅角量をマイクロコンピュータによって演算し
て点火時期を制御することによって温度変化、経年変化
をなくしようというものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第1図には、本発明の一実施例が示されている。
図において、エンジン1の吸気工程には吸入空気量を検
出するセンサ2、吸気量を調節するスロ7 トル/(ル
プ3が設ケられ、該スロットルバルブ3の上流と下流を
連通するパイプの途中にはバルブ9が配設されている。
又、排気工程には、排気浄化装置11とその途中に排気
ガスセンサ6等が設けられ、排気の一部は制御パルプl
Oを介して吸気工程に戻される様になされている。そし
てまたエンジンlには冷却水温センサ4、該エンジンの
振動を検知するノックセンサ7点火装置を兼ねエンジン
の回転角度を検知する角度センサ5、燃料制御装置8等
がそれぞれ配役され、モジュール12は前述した各々の
センサ類の信号を入力として計算処理して、該燃料制御
装置8、点火装置5、制御バルブ9.10’i作動して
エンジン1を運転する様に構成されている。特にノック
センサ7はエンジンの振動を電気信号に変換するもので
、この出力は、モジュール12のバンドパスフィルタ(
BPF)により7KHz前後の周波数領域が取り出され
、あらかじめ定められる基準信号(VRIIr )と比
較器(COM)で比較されノツクイ言号(短形波)が得
られ、MPU、 ROM、 R,AM、 Ilo  に
おいて計算処理され、その結果が駆動回路(PW)を介
して点火装置51に作動させて点火時期を制御する機能
を備えている。
第2図によりノック制御装置の動作を説明する。
第1図のフィルタBPFは、ノック発生領域例えば7 
K Hz前後の周波数領域をパスさせる機能金持つサレ
ンキー型フィルタの一種であり、第2図(B)の■に示
す如き信号を出力する。このフィルタBPFより出力さ
れる信号■ば、予め定められる第2図(B)の■に示さ
れる基準電圧Vn g rと比較器COMで比較され、
BPF出力電圧が、基準電圧Vui+rk超えたときに
第2図(C)に示す如き出力信号■であるパルス列が出
力される。
このようにして処理された比較器COMからの出力信号
■は第2図(D)に示す如きカウント値としてIloで
計測され第2図(A)に示される回転角信号による割込
によってノック検出値を徒み取り、直後にカウンタなリ
セットするようになっている。そしてここで計測された
値に対応した遅角修正量θKN全エンジン運転状態によ
り計算された点火時期θ(N、L)に加え第2図(E)
に示す如き最終点火時期として第2図(F)に示す如く
エンジンに点火される。この結果、ノック情報を取り込
んだ次の点火に対して点火時期の修正を反映しノックを
抑制する。そして、その後、定められた進角傾斜で徐々
に進角され再びノックが発生するまで刻々、点火時期修
正を行なう。この結果エンジンを出力特性の最適位置で
運転することができる。
次に、ノック信号すなわち比較器COMからの出力信号
の計数値、すなわち、ノック検出値nxに対する遅角量
θKNとの関係について第3図を用いや説明する。ノッ
ク検出値nxは、ノック信号の積算値である。このノッ
ク検出値n8から、所定値、第3図ではnzf引\、l
in、より作用するように構成されている。このn、の
カウント値を無視するのはイグニションノイズ以外のノ
イズをマスクするノイズマスク値役割を果すためのもの
である。したがって、カウント値n、のとき例えば、0
,5度(θI )の遅角量を、カウント値がn、のとき
θ1 (例えば(度)の遅角ti示すが如くである。そ
して、第3図のαが、との遅角量を定めるものであり、
ノックカウントに対する遅角量の一次関数となっている
この遅角量θKNは、次の式によって求められる。
α 但 nx:ノックカウント数実際の検 出f直 nnl+r  :遅角量1度当りのノック検出値 α  :ノック検出値に対する遅角量 の傾き 1  :分解能を示し、1度を意味す る 遅角量θxNFiMPUにおいて演算されるものである
次に”mlFについて第4図を用いて説明する。
nRIFは、エンジン回転数Nと負荷りによって変化し
、各回転数と、各負荷との関係で定めたマツプが第4図
である。これはエンジンの各種類毎に作製して予めRO
Mに格納しておくものである。
したがって、ノック検出値n8が求まると、マツプより
nnzrk検索し、n1lFよシ定まる傾きαから遅角
量θKNが求められる。
第5図には、回転角割込による点火時期修正制御フロー
チャートが示されている。
まず、ステップ100において回転角割込があると、ス
テップ101において、ノック判定条件すなわち、エン
ジン冷却水温が所定値になっているかといった判定する
。このステップ101にお(9) いてノック判定条件がととのっていると判定すると、ス
テップ102においてノック信号の計数値すなわち、ノ
ック検出値nxkロードする。次にステップ103にお
いてノック検出値をリセットする。このステップ103
においてノック検出値nxkリセットした後、ステップ
104において、エンジン回転数Nと負荷りとから予め
ROMに格納されているマツプよりnRIIF値の検索
を行なう。
その後ステップ105において遅角量θxN、’r前記
(1)式より演算して求める。このステップ105にお
いて遅角量θK)iが求まると、ステップ106におい
て、この遅角量θKN  が最大遅角量βによりも大き
いか否かを判定する。このステップ106においてθト
Nが1βより大きいと判定するとステップ107におい
て計算された遅角量θKMの値 ゛を最大遅角量βの値
にクランプする。すなわち、θKNの値を・βの値にお
きかえて、出力する。次にステップ108において、補
正分の遅角量θKNを本来の点火時期θ(N、L)に加
えて点火時期θ1、として出力する。このθ、1の値は
ステラ(10) プ109においてレジスタにセットされる。
次に点火タスクフローについて第6図を用いて説明する
まず、ステップ200において、点火時期θ(N、L)
’に計算し、ステップ201において、ノック制御条件
か否かを判定する。NOであれば、ステップ205にお
いて、修正された点火時期θKNとして出力する。また
、ステップ201において、ノック制御条件がととのっ
ていると判定すると、ステップ202において、積分分
(アドバンス速度)f、計算し、ステップ203におい
て、積分分を修正された(テーブル検索された)点火時
期θKNに加算する。この値によってステップ204に
おいて、ノック制御分の最大進角値処理を行なう。
し友がって、本実施例によれば、従来のような自動利得
制御回路(AGC回路)を必要としない。
また、本実施例によれば、従来のようなバックグランド
レベルを作る回路を必要としない。
以上説明したように、本発明によれば、温度質(11) 化に影響されることなく、経年変化に影響されることが
ない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す全体構成図、第2図は第
1図の各部タイムチャート、第3図はノック検出値に対
する遅角量全示す図、第4図はエンジン回転数Nと負荷
りとより決まる基準検出値”llrのマツプ図、第5図
、第6図は制御フローチャートである。 5・・・点火装置、7・・・ノックセンサ、12・・・
モジュ(12) $ 1 図 Y 2 図 VJ 5 口 第 6 口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ノックセンサと、該ノックセンサによって検出され
    たセンサ出力から点火時の点火ノイズを除去する第1の
    手段と、該点火ノズルを除去した信号の内断定周波数帯
    のみ金取り出してノック信号とするバンドパスフィルタ
    と、該ノック信号と予め定められた基準信号と比較しパ
    ルス信号を出力する第2の手段と、該第2の手段におい
    て出力されるパルス信号を計数する第3の手段と、該第
    3の手段における計数値より所定値を差し引いて遅角量
    を演算する第4の手段と、該第4の手段からの出力に基
    づき点火時期をリタードする第5の手段とからなること
    を特徴とする電子式エンジン制御装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の発明において、上記第
    4の手段の演算は予め記憶されているマツプより検索す
    ることによって行なうことを特徴とする電子式エンジン
    制御装置。
JP57099326A 1982-06-11 1982-06-11 電子式エンジン制御装置 Granted JPS58217774A (ja)

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JPH0346667B2 JPH0346667B2 (ja) 1991-07-16

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