JPS6196178A - 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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Publication number
JPS6196178A
JPS6196178A JP59217403A JP21740384A JPS6196178A JP S6196178 A JPS6196178 A JP S6196178A JP 59217403 A JP59217403 A JP 59217403A JP 21740384 A JP21740384 A JP 21740384A JP S6196178 A JPS6196178 A JP S6196178A
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JP
Japan
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knock
engine
ignition timing
value
feedback control
Prior art date
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Pending
Application number
JP59217403A
Other languages
English (en)
Inventor
Motoyasu Muramatsu
村松 基安
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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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS6196178A publication Critical patent/JPS6196178A/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
    • F02P5/1521Digital data processing dependent on pinking with particular means during a transient phase, e.g. starting, acceleration, deceleration, gear change
    • 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 Ignition Timing (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、ツタ:17トびだ、8ケよ(KO2)を利用
した内燃機関の点火時期制御装置に関する。
従来の技術 一般に、内燃機関においては、機関の吸入空気量(ある
いは吸気管圧力)および回転速度に応じて最適点火時期
を算出し、この算出値にもとづいて実際の点火時期を制
御するが、この場合、ノックセンサが機関のノックを検
出していないときには点火時期を上記最適点火時期に徐
々に近づけ、他方、ノックセンサが機関のノックを検出
したときには点火時期を徐々に遅角するようにノックフ
ィードバック制御が行われている。
しかしながら、上述のノンタフィ−ドパツク制御におい
ては、機関の冷間時には、機関各部のクリアランス等が
大きくなっているため、ノック以外の機関振動(ノイズ
)が大きくなり、この結果、ノックの検出性が劣ったり
、あるいはノックフィードバック制御の誤動作の不具合
があった。そのため、従来、機関の冷間時には、ノソ゛
タフイードハック制御を動作させずに、ノンタフィ−ド
パツク制御を動作させた場合の最遅用状態の固定進角で
点火時期を制御させていた。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述の従来形においては、機関の冷間状
態では、点火時期が遅角状態になっているため、発生す
るトルクは小さくなり、しかも燃費の面からも不利であ
るという問題点があった。
問題点を解決するための手段 本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、冷間時でも、ノ
ックフィードバック制御の学習値を反映させて、点火時
期を進めることにより、ノックを発生させずに、発生ト
ルクおよび燃費を向上させることにあり、その手段は第
1図に示される。
第1図において、基本点火時期演算手段は内燃機関の所
定運転状態パラメータに応じて機関の基本点火時期θB
SEを演算する。冷間時/暖機時判別手段は機関の冷間
時/暖機時を判別する。ノックフィードバック制御領域
判別手段は機関がノックフィードバック制御(KCS)
領域か否かを判別する。この結果、暖機時に且つノック
フィードバック制御領域にあるときには、ノック進角値
フィードバック制御が機関のノック発生状態に応じてノ
ック進角値θKをフィードバック制御し、さらに、ノッ
ク進角値学習手段がノック進角値フィードバック制御手
段により演算されたノック進角値θにの学習値θKGを
演算する。また、冷間時に且つノックフィードバック制
御領域にあるときには、ノック進角値演算手段が学習値
θKGにもとづいてノック進角値θKを演算する。さら
に、ノックフィードバック制御領域でないときには、ノ
ック進角値零手段はノック進角値θKを零とする。
そして、点火時期補正手段はノック進角値フィードバッ
ク制御手段、ノック進角値演算手段もしくはノック進角
値零手段によって演算されたノック進角値 θKにもと
づいて前記基本点火時期θBSεを補正し、点火時期制
御手段はこの補正された点火時期θBSE−θKにより
機関の点火時期を制御するものである。
作用 上述の構成によれば、暖機時且つノックフィートバック
制御領域にあって学習されたノック進角値θKGにもと
づいて冷間時且つノックフィードバック制御領域におけ
るノック進角値θKが演算される。
実施例 第2図以降の図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明に係る内燃機関の点火時期制御装置の一
実施例を示す全体概略図である。第2図において、機関
本体lの吸気通路2にはヘーン型エアフローメータ3が
設けられている。エアフローメータ3は吸入空気量を直
接計測するものであって、ポテンショメータを内蔵して
吸入空気Hiこ比例したアナログ電圧の電気信号を発生
する。エアフローメータ3の出力信号は制御回路IOの
マルチプレクサ内蔵A/D変換器101に供給されてい
る。
ディストリビュータ4には、その軸がたとえばクランク
角に換算して720°CA毎に基準位置検出用パルス信
号を発生するクランク角センサ5およびクランク角に換
算して30’口毎に角度(j7置検出用パルス信号を発
生するクランク角センサ6が設けられている。これらの
クランク角センサ5,6のパルス信号は制御回路lOの
入出力インターフェイス103に供給され、このうち、
クランク角センサ6の出力はCPU 104の割込み端
子に供給される。
機関本体1のシリンダブロックのウォータジャゲットに
は冷却水の温度を検出するだめの水温センサ7が設けら
れている。水温センサ7は冷却水の温度に応じたアナロ
グ電圧の電気信号を発生する。さらに、シリンダブロッ
クには機関のノンキング状態を検出する振動型ノックセ
ンサ8が設けられている。ノックセンサ8は一気筒のみ
に設けられ、他の気筒におけるノンキング状態をも検出
するように配置されている。
ノックセンサ8の出力は制御回路10の帯域フィルタ1
09に供給される。この帯域フィルタ109はノック制
御振動数範囲のみを通過させるためのものであって、そ
の出力はピークホールド回路110および積分回路11
1に供給される。ピークホールド回路110は帯域フィ
ルタ109の出力における所定期間の最高値aを記憶す
るためのものであり、積分回路111は帯域フィルタ1
09の出力の平均値すを発生するものである。ここで、
最高値aをノック成分とし、平均値すをバックグラウン
ド値とすれば、 a>Kb(Kは定数) が満足されたときにノック発生とみなしている。
すなわち、ハックグラウンド値すはノック判定基準Kb
を決定するパラメータであり、通常、機関の回転速度N
eに応じて変化する。上述のピークホールド回路110
および積分回路111の各出力はマルチプレクサ内蔵の
へ10変換器102に供給される。
点火コイル9の1次側コイルに1次電流が制御回路10
のイグナイタ112に供給されると、その高圧の2次電
流はディストリビュータ4を介して各気筒毎に設けられ
た点火プラグ11に供給される。厳密には、イグナイタ
112の通電開始により点火コイル9の1次側コイルに
電流が流れ、所定時間後にイグナイタ112の通電が終
了すると同時に、点火コイル9の2次側コイルに高電圧
の2次電流が発生して点火が実行されることになる。
制御回路lOはたとえばマイクロコンピュータとして構
成され、上述の構成要素に加えて、タイマカウンタ10
5 、ROM 106 、RIIM 10? 、バンク
アップRAM 108等を備えている。タイマカウンタ
105は、たとえばフリーランカウンタ、コンパレータ
レジスタ、フリーランカウンタの値とコンパレークレジ
スタの値との一致を検出して割込み信号を発生する一致
検出回路等により構成されている。なお、CPU 10
4の割込み発生は、A/D変換器101 、102のA
/11変換終了時、人出力インターフェイス103がク
ランク角センサ6のパルス信号を受信した時、タイマカ
ウンタ105の割込み信号を受信した時等である。
エアフローメータ3の吸入空気量データQおよび水温セ
ンサ7の水温データTHWは所定時間毎に実行されるQ
/D変換ルーチンによって取込まれてRAM 107の
所定領域に格納される。つまり、RAM 107におけ
るデータQ 、 THWは所定時間毎に更新されている
。また、回転速度データNeはクランク角センサ6の3
0°CA毎の割込みによって演算されてRAM 107
の所定領域に格納される。
第2図の制御回路の動作を第3図〜第6図のフローチャ
ートを参照して説明する。
第3図、第4図はノック判定開始ルーチン、ノック判定
ルーヂンであって、共に所定クランク角毎たとえば4気
筒であれば180°CA毎に各気筒の60°BTDC、
TDCに合わせて実行される。つまり、ノック発生可能
域に合わせて実行される。第3図のルーチンでは、ステ
ップ301にてピークホールド回路110の動作を開始
させ、ステップ302にてこのルーチンは終了する。次
いで、所定クランク角たとえば60″CA#&に、第4
図のルーチンが実行される。ステップ401では、ピー
クホールド回路110よりピークホールド値aを取込み
、また、積分回路111よりバックグラウンド値すを取
込む。
次に、ステップ402にて、 a>Kb  (Kニ一定値) か否かを判別し、a>Kbであればステップ403にて
ノック発生フラグFkを“1”とし、a5Kbであれば
ステップ404にてノック発生フラグFkを“0”とす
る。そして、ステップ405にてピークホールド回路1
10の動作を解除し、ステップ406にてこのルーチン
は終了する。
第5図は点火時期演算ルーチンであって、所定クランク
角たとえば4気筒であれば180°CA毎に実行される
。ステップ501では、RAM 107より吸大空気量
データQおよび回転速度データNeを読出し、これらの
データにもとづいて基本点火時期θBSEを2次元マツ
プMにより補間計算する。次いで、ステップ502では
、機関が冷間時か暖機時かを判別する。つまり、RAM
 107より機関の冷却水温データTel賀を読出して
、TH−560℃か否かを判別する。THW>60℃で
あれば暖機時とみなしてステップ503に進み、TII
W≦60℃であれば冷間時とみなしてステップ509に
進む。
ステップ503 、509では、共に、ノックフィード
バック制御領域か否かを判別する。
ステップ503にて、ノックフィードバック制御領域た
とえばQ/Ne>0.8と判別されたときには、ステッ
プ504に進み、Fk=“1”か否かを判別する。ノッ
ク発生であれば(Fk =“1”)、ステップ505に
てθに一θに+αとして点火時期をより遅角側にし、逆
に、ノック発生がなければ(Fk=”O″)、ステップ
506にてθに=θに一βとして点火時期をより進角側
にする。なお、α、βはノックの大きさおよび頻度によ
って決定される値である。そして、ステップ507では
、ステップ505 、506にて演算されたノック進角
値θにの最大値θKGを演算する。つまり、ノック進角
値θにの学習値θKGを演算する。次いで、ステップ5
08にて、学習値θKGをバックアンプRAM10Bに
格納してステップ512に進む。
他方、ステップ509にて、ノックフィードバック制御
領域と判別されたときには、ステップ510に進み、バ
ックアンプRAM 10Bより学習値θKGを読出して
、 θK −f (θKG) を演算する。f(θKG)はたとえば f (θKG>=AθKG+B ただし、A、Bは定数である。
なお、θKGはノック判定可能領域で実行されるステッ
プ505 、506にて演算されたθにの最大値の〃で
あってもよい。
また、ステップ503 、50αにて、ノックフィード
バック制御領域でないときには、ステップ511にノッ
ク進角値θKを0とする。
このようにして、ノック進角値θKが演算されると、ス
テップ512 、513にて、θKをθmaxにてガー
ドし、ステップ514 、515にて、θKを0にてガ
ードする。すなわち、θには0≦θに≦θmax  (
一定値)の箱面とされる。このように、θKには上下限
があり、特に、θにの最大値θmaxは、どのような運
転条件でもノックが発生しない点火時期になるように、
回転速度Neとか負荷で決定される機関の固有の適合値
である。
そして、ステップ516にて、点火時期を、θ←θB−
〇K により演算する。
ステップ517では、ステップ516に演算された点火
時期θにもとづいてイグナイタ112の通電開始時刻θ
Sを演算し、この通電開始時刻θSに合わせてコンベア
割込みを行うようにセントし、ステップ519にて第5
図のルーチンは終了する。
このように、第5図のルーチンにおけるステップ518
にてコンベア割込みセントが行われると、通電開始時刻
θSに第6図のコンベア割込みルーチンにてイグナイタ
112の通電が開始する。
第6図のコンベア割込みルーチンを説明すると、ステッ
プ601では、点火時期θすなわちイグナイタ112の
通電終了時刻にタイマカウンタ105のフリーランカウ
ンタの現在の時刻を読出して加算してその加算結果を点
火時期用コンパレークレジスタにセットし、ステップ6
02にてイグナイタ112の通電を開始させ、ステップ
603にてこのルーチンは終了する。
このように、タイマカウンタ105のコンパレータレジ
スタに通電終了時刻がセットされると、この時刻に到達
したときに、タイマカウンタ105はCPU 104に
割込みを発生する。この結果、CPLI 104はイグ
ナイタ112の通電を終了させ、すなわち、点火が行わ
れる。
発明の詳細 な説明したように本発明によれば、冷間時にもノックフ
ィードバック制御の学習値θKGにより点火時期を進角
させているので、ノックの発生がなく、発生トルクおよ
びff1ffを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明するだめの全体ブロック図
、第2図は本発明に係る内燃機関の点火時期制御装置の
一実施例を示す全体概要図、第3図〜第6図は第2図の
制御回路lOの動作を説明するためのフローチャートで
ある。 に機関本体、     3:エアフローメータ、5.6
:回転角センサ、  8:ノソクセンサ、9:点火コイ
ル、   10:制御回路、11:点火プラグ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、内燃機関の所定運転状態パラメータに応じて該機関
    の基本点火時期を演算する基本点火時期演算手段と、前
    記機関の冷間時/暖機時を判別する冷間時/暖機時判別
    手段と、前記機関がノックフィードバック制御領域か否
    かを判別するノックフィードバック制御領域判別手段と
    、前記暖機時に且つ前記ノックフィードバック制御領域
    にあるときに前記機関のノック発生状態に応じてノック
    進角値をフィードバック制御するノック進角値フィード
    バック制御手段と、該ノック進角値フィードバック制御
    手段により演算されたノック進角値の学習値を演算する
    ノック進角値学習手段と、前記冷間時に且つ前記ノック
    フィードバック制御領域にあるときに前記学習値にもと
    づいてノック進角値を演算するノック進角値演算手段と
    、前記ノックフィードバック制御領域でないときにノッ
    ク進角値を零とするノック進角値零手段と、前記ノック
    進角値フィードバック制御手段、前記ノック進角値演算
    手段もしくは前記ノック進角値零手段によって演算され
    たノック進角値にもとづいて前記点火時期を補正する点
    火時期補正手段、および該補正された点火時期により前
    記機関の点火時期を制御する点火時期制御手段を具備す
    る内燃機関の点火時期制御装置。
JP59217403A 1984-10-18 1984-10-18 内燃機関の点火時期制御装置 Pending JPS6196178A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0363774U (ja) * 1989-10-23 1991-06-21
US10601074B2 (en) 2011-06-29 2020-03-24 Space Charge, LLC Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices

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JPH0363774U (ja) * 1989-10-23 1991-06-21
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