JPS6187943A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御装置

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JPS6187943A
JPS6187943A JP59184425A JP18442584A JPS6187943A JP S6187943 A JPS6187943 A JP S6187943A JP 59184425 A JP59184425 A JP 59184425A JP 18442584 A JP18442584 A JP 18442584A JP S6187943 A JPS6187943 A JP S6187943A
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JP
Japan
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increment
ignition timing
engine
calculated
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Prior art date
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Pending
Application number
JP59184425A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Suematsu
末松 敏男
Yuji Takeda
武田 勇二
Katsushi Anzai
安西 克史
Osamu Harada
修 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS6187943A publication Critical patent/JPS6187943A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は、/ノキング発化の有無に応じて内燃機関への
燃料噴射量を補正制御する装置に関する。
従来の技術 ノンキングが発生した際に機関の点火時ル1を遅角方向
に補正制御すると共にその遅角量に応じて燃料噴射量を
増量し、空燃比をリッチに制御することによって排気ガ
ス温度の上昇を抑えるようにした技術は公知である(特
開昭58−28559号)。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述の公知技術においては、遅角量に応
じて増量する値が機関の回転速度、負荷の変化に無関係
に制御されていたため、機関の全使用領域にわたって最
適の増量を行うことができなかった。そのため、オーバ
ーリッチによるトルク低下あるいはリーンによる排気温
の上昇等の問題を有していた。これは、点火時期の遅角
量がたとえ同一であっても高回転蓮度時又は高負荷時は
排気温がより上昇するので空燃比をよりリッチにする必
要があり、また高回転速度でも高負荷でもない時は空燃
比をさほどリッチにする必要がなく、むしろトルクをか
せぐ必要性があるからである。
問題点を解決するための手段 上述の目的を達成する本発明の構成について第1図を用
いて説明すると、本発明は、機関aのノッキング発生の
有無を検出する手段すと、ノソキング発生の有無に応じ
て点火時期を補正する手段Cと、点火時期が遅角方向に
補正されるときはその補正量に応じて機関aに供給する
燃料量を増量する手段dと、機関aの回転速度及び負荷
の少なくとも一方を検出する手段eと、検出した回転速
度及び負荷の少な(とも一方に応じて前記増量を可変制
御する手段fとを備えたことを特徴としている。
作用 ノンキング発生による点火時期の遅角量に応じて決めら
れる増量値がさらに機関の回転速度あるいは負荷もしく
はそれらの両方に応して可変制御される。従って高回転
速度、高負荷時により多く増量し、そうでないときに増
量をこれより少なくすることができ、機関の全使用領域
にわたって最適の増量を行うことができる。
実施例 以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明の一実施例の全体を概略的に表わしてい
る。同図において、1oは内v8機関のシリングブロッ
ク、12はシリンダブロック10に取り付けられたノッ
クセンサである。ノックセンサ12は、例えば圧電素子
あるいは電磁素子等から構成され、機関的振動を電気的
な振幅変動に変換する周知のものである。
ディストリビュータ14にはクランク角センサ16及び
18が設けられている。クランク角センサ16は気筒判
別用であり、例えば図示しないクランク軸が720℃A
回転する毎に所定位置で1つのパルスを発生する。例え
ば第1気筒の圧縮上死点の若干手前の位置でパルスが発
生するように設定されている。クランク角センサ18は
クランク角30°毎にパルスを発生する。
ノックセンサ12、クランク角センサ16及び18から
の電気信号は制御回路20に送り込まれる。制御回路2
0には吸気通路22に設けられたエアフローセンサ24
からの吸入空気流量に対応する電圧信号がさらに送り込
まれる。
一方、制御回路20からは、イグナイタ26に点火信号
が出力される。このイグナイタ26に接続される点火コ
イル27によって形成されるスパーク電流は、ディスト
リビュータ14を介して各気筒の点火プラグ28に送り
込まれる。
制御回路20からは、さらに燃料噴射弁29に駆動パル
スが出力され、これにより燃料噴射弁29は図示しない
燃料供給系から送られる加圧燃料を燃焼室27近傍の吸
気通路内に間欠的に噴射する。
機関にはその他の運転状態パラメータを検出する種々の
センサが通常は設けられているが、これらは本発明と直
接関係しないため説明を省略する。
第3図は第2図の制御回路20の一構成例を表わしてい
る。エアフローセンサ24からの電圧信号は、バッファ
30を介してアナログマルチプレクサ(MPX)  3
2に送り込まれる。MPX 32は、マイクロコンピュ
ータ側からの指示に応じて前述の電圧信号のうちの1つ
を選択してA/D変換器34に送り込む。A/D変化器
34によって2進信号に変地されたこれらの信号は入出
力ポート36を介してマイクロコンピュータに取込まれ
る。
クランク角センサ16からのクランク角720゜毎のパ
ルス、クランク角センサ18からのクランク角30°毎
のパルスはそれぞれバッファ38 、42を介し入出力
ポート46を介してマイクロコンピュータに取込まれる
ノックセンサ12の出力信号は、インピーダンス変換用
のバッファを内蔵するバンドパスフィルタ48を介して
ピークホールド回路5o及び整流回路51に送り込まれ
る。バンドパスフィルタ48の通過帯域は、ノンキング
固有の周波数帯域(7〜8 KHz)に選ばれる。
ピークホールド回路50は線52及び入出力ポート46
を介して“1”レベルの信号がマイクロコンピュータか
ら印加されている際にのみノックセンサ12からの出力
信号を取込みその最大振幅のホールド動作を行う。第4
図(A)はノックセンサ12の出力信号、(B)はマイ
クロコンピュータよりピークホールド回路50に送られ
るピークホールド動作指示信号、(C)はピークホール
ド回路50の出力をそれぞれ表わしている。ピークホー
ルド回路50のこの出力、即ちノッキング信号成分はア
ナログマルチプレクサ53に送り込まれ、マイクロコン
ピュータの指示に応じて選択されA/D変換器54に印
加される。これによって2進信号に変換されたノンキン
グ信号成分は入出力ポート46を介してマイクロコンピ
ュータに取込まれる。
整流回路51はノックセンサ12がらの出力信号を全波
整流もしくは半波整流する。整流された信号は積分回路
55に送り込まれて時間に関して積分される。従って積
分回路55の出力は、第4図(D)に示す如く、ノック
センサ12の出力信号の振幅を平均化した値、即ちバッ
クグラウンド信号成分となる。積分回路55の出力はア
ナログマルチプレクサ53で選択され、A/D変換器5
4ニヨって2進信号に変換された後、マイクロコンピュ
ータに取込まれる。
一方、マイクロコンピュータから入出力ポート4Gを介
して駆動回路60に点火信号が出力されると、これが駆
動信号に変換されてイグナイタ26が付勢され、点火制
御が行われる。
また、マイクロコンピュータから同じく入出力ポート4
6を介して駆動回路61に噴射パルスが出力されると、
これが駆動パルスに変換されて燃料噴射弁29に送られ
燃料噴射が行われる。
マイクロコンピュータは、前述の入出力ポート36及び
46と、マイクロプロセッサ(MPU)  62、ラン
ダムアクセスメモリ(RAM)  64、リードオンリ
メモリ(ROM)  66、図示しないクロック発生回
路、メモリ制御回路、及びこれらを接続するハス68等
から主として構成されており、ROM 66内にあらか
じめ格納されている制御プログラムに従って種々の処理
を実行する6 次にフローチャートを用いてマイクロコンピュータの動
作を説明する。
第5図は各気筒の圧縮上死点で実行される割込み処理ル
ーチンの一例を表わしている。まずステップ100にお
いて、RAM 64より回転速度N及び単位回転当りの
吸入空気IQ/Nを取り込み、次のステップ101にお
いて基本点火進角θ。、をこのN及びQ/Nから周知の
方法で算出する。吸入空気IQを表わす入力データはA
/D変換器34の変換が完了される都度RAM 64の
所定位置に格納されている。またこの際、回転速度Nと
吸入空気流量Qとから機関の負荷に対応する単位回転当
りの吸入空気iQ/Nが算出されRAM 64に格納さ
れる。
なお、回転速度Nは、クランク角センサ18からのパル
ス信号、即ち、クランク角30°毎のパルス信号が印加
される時間間隔を計測する周知の方法で求められる。
次いでステップ102において、RAM 64よりピー
クホールド信号成分の値(以下ピークホールド値と称す
)a及びハックグラウンド信号成分の値(以下バックグ
ラウンド値と称す)bを取込む。
これらの値は、A/D変換器54の変換完了の柿度RA
M 640所定位置に格納されている。
ステップ103では、バンクグラウンド値すとt数にと
を乗算して得られる比較基準値に−bよりピークホール
ド値aが大きいか否かが判別される。
a>k−bの場合は、ノッキング発生有りと判断され、
a≦に−bの場合は、ノンキング発生無しと判断される
ノッキング発生有りの場合は、ステップ104へ進んで
ノンキングによる点火時期の補正値θ1を前回の処理時
の補正量θに、−1に対して1℃Aだけ増大する。この
補正値θIIiはステップ106において基本進角θI
sEを減算して最終的な進角値θを得るように゛働くた
め、ステップ104の処理は、点火時期を1″’CAだ
け遅角させることを意味する。
ノンキング発生無しの場合はステップ107及び108
の処理が行われ、ノッキング発生無しの判断が10回続
けて行われた時のみステ・ノブ109へ進んで補正値θ
6.を前回の補正値θっト、よりl″CAだけ減少させ
る。即ち点火時期を1℃A進角させる。10回の途中で
ノンキングが1回でも発生すると、ステップ105にお
いてカウント値Cが60″にリセットされるためノンキ
ングの発生しない状態が10回の処理ルーチン期間中連
続した場合だけ進角補正が行われることとなる。
次の7、テップ11Oでは、ステップ104あるいは1
09で求めた補正値θiと機関の回転速度Nとから第1
増量係数f(KNK)+を求める。θ1.及びNとf 
(KNK) lとは、第7図に示す如き関係があり、こ
の関係を表わすθ□、 N −f (KNK)+テーブ
ルがROM 66にあらかじめ記憶されている。ステッ
プ110ではこのテーブルから補間法を用いてf(KN
K)、を算出する。なお、第7図からも明らかのように
f (KNK) +はθに8が一定であってもNが高く
なると大きくなり低くなると小さくなるように設定され
ている。
次のステ・ツブ111では補正値θhと機関の負荷即ち
単位回転当りの吸入空気量Q/Nとから第2増量係数f
(KNK)zを求める。θ□及びQ/Nとf (KNに
)2とは第8図に示す如き関係があり、この関係を表わ
すθhr 、 Q / N  f (KNK) zテー
ブルがROM 66にあらかじめ記憶されている。ステ
ップ111ではこのテーブルから補間法を用いてf (
KNK)2を算出する。なお、第8図からも明らかのよ
うにf(にNK) Zはθ□が一定であってもQ/Nが
大きくなると大きくなり、小さくなると小さくなるよう
に設定されている。
以上の処理が終ると、f (KNK)+ 、 f (K
NK)z 、θ等をRAM 64に記憶させてこの処理
ルーチンを終り、メインルーチンに戻る。
第6図は燃料噴射パルス幅τの算出を行うルーチンであ
り、メインルーチンの途中で実行される。
まず、ステップ200では、RAM 64から、N。
Q/N等を取込む。次いでステップ201において、取
込んだ、N 、Q/N、及び必要に応してその他の機関
動作状態パラメータ例えば冷却水温度、吸気温度等から
周知の方法で燃料噴射パルス幅τを算出する。次のステ
ップ202ではこのようにして求めたパルス幅τを第1
及び第2増量係数f(KNK)+及びf (KNK)z
によって下式の如く増大させる。
τ−τ (1+ f (KNK)+ + f (KNK
)z)第9図は以上述べた実施例と従来技術の作用効果
を対比説明する図であり、(A)は従来技術、(B)は
本実施例による排気ガス温度を示している。
従来技術によると、N 、Q/Nの大小に無関係に増量
が行われていたので、同図(A)の斜線部分A1に示す
如く、増量1過ぎによって燃費及び出力トルクのロスが
多すぎる領域が存在したり、A2に示す如く増量が足り
ずに排気温が高くなってしまう領域が存在した。これに
対して本実施例では、N 、Q/Nに応じて増量が可変
制御されるので同図(B)に示すように排気温が高くな
り過ぎたりする領域が現れず、また、燃費及び出力トル
クの点でロスの多い領域がなくなる。
なお、上述したら実施例では、第1増量係数「(にNK
)1及び第2増量計数f (KNK) zの両方を用い
て増量しているが、f (KNに)1及びf(にNK)
 zのどちらか一方を用いて増量を行っても良い。即ち
第6図のステップ202を r−r  (1+f(KNK)、) としても良いし、 τ−τ (1+ f (KNK)z) としても良い。
発明の効果 以上詳細に説明したように本発明によれば、ノッキング
発生による点火時期の遅角量に応じて決められる増量値
がさらに機関の回転速度及び負荷のうちのどちらか一方
に応じて可変制御されるので、高回転速度、高負荷時に
より多く増量して排気温を充分低下させ、またそのよう
な運転状態でないときに増量を少なくしてトルク低下防
止及び燃費改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成図、第2図は本発明の一実施例の
全体を概略的に示す図、第3図は第2図の制御回路を表
わすブロック図、第4図は第3図の制御回路における波
形図、第5図及び第6図は本発明の上述実施例における
制御プログラムのフローチャート、第7図はθm; 、
 N  f (KNK) Iの関数テーブルの特性図、
第8図はθ□、Q/N−f(KNK)+の関数テーブル
の特性図、第9図は本発明及び従来技術の作用効果を説
明するための図である。 12・・・ノックセンサ、 14・・・ディストリビュータ、 16 、18・・・クランク角センサ、20・・・制御
回路、24・・・エアフローセンサ、29・・・燃料噴
射弁、34 、54・・・A/D変換器、36 、46
・・・入出力ポート、50・・・ピークホールド回路、
51・・・整流回路、55・・・積分回路、   62
・・・MPU、64・・・RAM、    66・・・
ROM。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、機関のノッキング発生の有無を検出する手段と、ノ
    ッキング発生の有無に応じて点火時期を補正する手段と
    、点火時期が遅角方向に補正されるときはその補正量に
    応じて機関に供給する燃料量を増量する手段と、機関の
    回転速度及び負荷の少なくとも一方を検出する手段と、
    検出した回転速度及び負荷の少なくとも一方に応じて前
    記増量を可変制御する手段とを備えたことを特徴とする
    内燃機関の燃料噴射制御装置。
JP59184425A 1984-09-05 1984-09-05 内燃機関の燃料噴射制御装置 Pending JPS6187943A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03185237A (ja) * 1989-12-13 1991-08-13 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
JPH03194153A (ja) * 1989-12-25 1991-08-23 Japan Electron Control Syst Co Ltd ノッキング制御機能付内燃機関の燃料供給制御装置
KR100507066B1 (ko) * 2002-05-31 2005-08-08 현대자동차주식회사 가솔린 직접 분사 엔진의 연비 제어방법

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