JPS6248964A - エンジンの点火時期制御装置 - Google Patents

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） 本発明は学習制御と呼ばれる手法を用いたエンジンの点
火時期制御装置に関するものである。

（従来技術） 従来から、ノッキング発生時に点火時期をリタード（遅
角）させることによりノッキングを防止することは一般
に行なわれているが、ノッキング検出に基いた通常のフ
ィードバック制御によると、特に加速時に、運転状態が
変化してもノッキングが発生してからしか点火時期がリ
タードされず、運転状態の変化に対して制御の応答遅れ
が生じ、加速時のノッキング防止が困難である。

このため、例えば特開昭５６−２３５６６号公報に示さ
れるように、ノッキング発生状態に応じて求めた点火時
期のリタードＭを記憶、更新しつつ、この記憶されたリ
タード量の学習値を用いて制御を行なう学習制御により
運転状態の変化に対して応答性良く点火時期を制御する
ことができるようにした装置がある。すなわらこの装置
は、ノッキング発生状態に応じて点火時期のリタード量
を増減させ、このリタード量を運転状態の区分毎に記憶
手段に記憶させる一方、この記憶手段から読出したその
時の運転状態に対応するリタード量に応じて点火時期が
制御されるようにしており、記憶手段に記憶されている
リタード量はノッキング発生状態に応じて修正され、学
習値とされる。

ところで、上記従来装置では、加速時と定常運転時とに
拘らず上記リタード岱を記憶、修正する学習制御を行な
っているが、このようにすると、同じ運転状態でも加速
時と定常゛運転時とではノッキング発生状態に差異があ
ることに起因して、加速時の制御に誤差が生じ易くなる
。すなわち、加速によって高負荷運転状態となったとき
と比べ、坂道等でこの高負荷状態が持続している定常運
転時には燃焼室壁温が高くなるため、よりノッキングが
発生し易くなり、これに伴って点火時期のリタード量は
大きくされる。そして、加速時よりも定常運転時の方が
期間的に長いので、学習制御が繰返されると上記リター
ド量の学習値は概ね定常運転時に適合した値となり、そ
の後、加速時にもこの学習値に基いて点火時期が制御さ
れるため、加速時の適正値より６リタード川が大きくな
ってしまう。このような制御誤差により、加速時に出力
ロス等が生じていた。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、とくにノッキング防止
のための点火時期制御の応答性が要求されるのは加速時
であって、定常運転時には通常のフィードバック制御に
よっても支障がないことに着目し、加速時の応答性を満
足しつつ高精度に点火時期を制御することのできるエン
ジンの点火時期制御装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明の構成を第１図の機能ブロック図により説明する
。本発明装置は、エンジンのノッキングを検出するノッ
キング検出手段１と、このノッキング検出手段１により
検出されたノッキング発生状態に応じて点火時Ｉｖ］の
リタード量を補正するフィードバック制御手段２と、点
火時期のりタート唸を記憶する記憶手段３と、エンジン
の加速時を検出する加速検出手段４と、この加速検出手
段によって検出された加速時にのみ上記フィードバック
制御手段２によって決定されたフィードバック補正量に
基いて上記記憶手段３に記憶されているリタード量を修
正する学習制御手段５と、上記記憶手段３に記憶された
リタード量と上記フィードバック補正量とに基いて点火
時期を制御する制御手段６とを備えている。

つまり、加速時にのみ学習制御による点火時期リタード
量の記憶、更新が行なわれてこのリタード量の学習値が
加速時に適合した値となるようにし、定常運転時の点火
時期はフィードバック制御により適正化されるようにし
たものである。

（実施例） 第２図および第３図は本発明装置の一実施例を示したも
ので、第２図はこの実施例装置の全体構造を示している
。この図において、１１はエンジンのシリンダ、１２は
シリンダ１１内の燃焼室１１．１３は吸気通路、１４は
排気通路であり、上記吸気通路１３にはスロットル弁１
５および燃料噴射弁１６が配設されている。また、上記
燃焼室１２には点火プラグ１７が臨設され、この烈火プ
ラグ１７に対してイグニッションコイル１８、ディスト
リビュータ１９およびイグナイタ２０が配設されて周知
の点火装置が構成されて４３つ、イグニッションコイル
１８はバッテリ（ＢＡＴ）に接続されている。

また、２１は点火時期を制御する制御ユニット（ＥＣＵ
）であって、所定クランク角を検出するクランク角セン
サ２２と、シリンダ１１の壁面に取付けられてエンジン
のノッキングによる振動を検出するノツクレンサ２３ど
、エンジン負荷に相当するスロットル弁１５下流の吸気
負圧を検出する負圧センサ２４どからの各検出信号を受
ｔプ、イグナイタ２０に制御信号を出力している。

上記制御ユニット２１は、第３図に示すように、ＣＰＵ
２５と、ＲＯＭ２６およびＲＡＭ２７からなるメモリと
を有するとともに、クランク角センサ２２からの信号に
対する入力回路２８と、ノックセンリ２３および負圧セ
ンサ２／１からの信号を処理する入力回路２つ、マルチ
プレクサ３０および△／Ｄ変換器３１と、燃料噴射弁１
６およびイグナイタ２０にそれぞれ制御信号を出力する
ためのタイマ３２．３４および駆動回路３３．３５と、
基準クロックのカウンタ３６とを備えている。３７はシ
リンダ１１内のバスである。

上記シリンダ１１内のメモリ＜ＲＯＭ２６およびＲＡ　
Ｍ　２７　’）には、図示しないが、エンジン回転数と
負荷（吸気負圧）とによって定められた運転状態を区分
した各運転ゾーン毎に基本点火時期を記憶したマツプと
、上記各運転ゾーン毎に燃料噴射量を決める噴射パルス
幅を記憶したマツプと、点火時期のリタード■を記憶す
る学習マツプとが含まれている。基本点火時期および燃
料噴射量の各マツプはＲＯＭマツプであるが、上記学習
マツプは書換え可能なＲＡＭマツプとなっており、かつ
、ノッキングが発生する可能性がある運転領域内の各運
転ゾーン毎に上記リタード量を記憶し得るようになって
いる。

また上記ＣＰｔＪ２５は、後述のフローチャートに従っ
た制御により、加速検出手段と、フィードバック制御手
段と、学習ｉ、制御手段と、最終的な制御値に応じた点
火時期の制御手段とを構成している。

上記ＣＰＵ２５による制御を、第４図および第５図に示
ずフローチャートによって説明する。

第４図はメインルーチンを示し、このルーチンにおいて
は、先ずステップＳ１でイニシ１１ライズしてから、負
圧センサ２４の出力に基いて読込まれた吸気負圧データ
と後述の割込みルーチンにおいて求めたエンジン回転数
とにより、現在の、運転状態が属する運転ゾーンＺｎｍ
を判定する（ステップ３２　、８３　）。そして燃料マ
ツプから上記運転ゾーンの燃料噴射パルス幅Ｔ：を計算
づる（ステップ８４）とともに、基本点火時期のマツプ
から上記運転ゾーンＺｎｍの基本点火時期の進角値θ０
を計算する（ステップ８５　）。次に、上記運転ゾーン
Ｚｎｍがノックゾーン（ノッキングが発生する運転領域
）にあるか否かに応じてノックゾーンフラグＦｋｎを１
または０とする（ステップ８６〜５８）ａさらにノック
ゾーンにある場合に、今回のエンジン回転数Ｎと前回の
エンジン回転数Ｎｂとの差によって求めた回転数変化量
が所定価Ｎｅ以上か否かを調べることにより加速の判定
を行ない（ステップ５９）１、加速時には加速フラグｌ
”ｓｔを１、加速時でなければ加速フラグＦｓｔをＯと
する（ステップＳ１０．５１１）。それから、今回の回
転数Ｎを前回の回転数Ｎｂに置き変える更新（ステップ
５１２）を行なった後、ステップＳ２に戻ってそれ以下
の処理を繰返づ。

第５図は割込みルーチンを示す。この割込みは所定クラ
ンク角（例えばＲＴＤＣ９００）ごとに行なわれ、先ず
割込み周期よりエンジン回転数Ｎを計算しくステップ５
１３）、またメインルーチンのステップＳ５で求めた基
本点火時期の進角値θ０を進角値θのレジスタにセット
する（ステップ５１４）。次にノックゾーンフラグＦｋ
ｎが１か否かによりノックゾーンにあるか否かを調べる
（ステップ５１５）。そしてノックゾーンにないとき【
よステップＳ１６に移り、θの進角値で点火用のタイマ
３４をセットして点火時期の制御を行なう。っまリノッ
クゾーン以外ではノッキングが発生することがなく点火
時期をリタードさせる必要がないので、基本点火時期の
進角値θ０をそのまま最終的な進角値と１゛る。さらに
ステップＳ　１７で、メインルーチンのステップＳ３で
求めた噴射パルス幅Ｔｉで燃料制御用のタイマ３２をセ
ットする。

ステップＳ　１５でノックゾーンにあることを判定しＩ
Ｃときは、学習マツプより読出した」−記運転ゾーンＺ
ｎｍに対応するリタードけの学習値Ｓ（Ｚｎｍ）を進角
値θから減算することにより、点火時ＩｖＪを上記学習
値５（Ｚｎｌｌｌ）だけリタードさＶる補正を行なう（
ステップ５１８）、、次に、ノックレベルを読込ｌυで
ノッキング発生の有無を調べる（ステップ３１９，８２
０）。ノッキング発生時には、フィードバック補正によ
るリタードはＯｒを一定値０１だけ増加さけ（ステップ
５２１）、進角値０から上記リタード量θｒを減算して
最終的な進角値θを求める（ステップ５２２）。ざらに
、加速フラグＦｓｔにより加速時か否かを調べ（ステッ
プ５２３）、加速時であれば、その運転ゾーンの学習値
Ｓ（Ｚｎｍ）を、フィードバック補正によるリタード１
社Ｏｒに一定の学習効率（例えば１／６４）を乗算した
修正量だけ加算した値に更新しくステップ５２４）、そ
れからステップＳ１６の点火時期制御処理に移る。一方
、ステップＳ２３で加速時でないと判定したときは、学
習値の更新を行なうことなくステップＳ１６に移る。

またステップＳ　２０でノッキングが発生していないこ
とを判定したときは、フィードバック補正によるリター
ドｊｄθｒを一定値θ２だけ小さくして点火時期を再進
角する計算を、Ｓ（Ｚｎｍ）＋θｒがＯより大きいこと
（基本点火時期より進角されないこと）を条件として行
ないくステップ５２５）、次いで最終的な進角値の８１
算（ステップ５２６）を行なってから、ステップＳ１６
に移る。

以上のような制御により、ノックゾーン内において加速
時にのみ、ノッキングの発生に応じて求められたフィー
ドバック補正によるリタード量θｒに基づき、メモリの
学習マツプに記憶された点火時期リタード量の学習値Ｓ
（Ｚｎｍ）が更新される。そして、その後に加速時Ｃ同
じ運転状態になった時は、上記学習値５（Ｚｎｎ＋）が
読出されることにより、運転状態の変化に対して応答性
良く、しかも加速時の運転状態に適合したリタードはで
点火時期が制御される。従って、定常運転時に求められ
た学習値が加速時に反映されて必要以十に点火時期がリ
タードされるということがない。

一方、ノック領域での定常運転時には、上記学習値Ｓ（
Ｚｎｍ）は変更されないが、ノッキングの発生の有無に
応じたフィードバック制御により点火時期のりタート化
が補正され、つまり制御の応答性が問題とならない定常
運転時にはフィードバック制御によって点火「４明が適
正化される。

（発明の効果） 以上のように本発明は、加速時にのみ学習制御によって
点火時期のリタード量の記憶、更新を行ない、定常運転
時にはノッキング発生状態に応じた通常のフィードバッ
ク制御を行なっているため、加速時と定常運転時とに応
じた適正な制御を行なうことができる。特に加速時に制
御の応答性を満足してノッキン“グの発生を防止しつつ
、必要以上に点火時期がリタードされることを防止して
出力性能も向上し得るように、高精度に点火時期の制御
を行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例装置の概略図、第３図は制御ユニット
のブロック図、第４図および第５図は制御のフローチャ
ートである。 １・・・ノッキング検出手段、２・・・フィードバック
制御手段、３・・・記憶手段、４・・・加速検出手段、
５・・・学習制御手段、６・・・制御手段。 特許出願人　　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　人
　　　　　弁理士　　　小谷悦司同　　　　　　　弁理
士　　　長１）正向　　　　　　　弁理士　　　板谷康
夫第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンのノッキングを検出するノッキング検出手
   段と、このノッキング検出手段により検出されたノッキ
   ング発生状態に応じて点火時期のリタード量を補正する
   フィードバック制御手段と、点火時期のリタード量を記
   憶する記憶手段と、エンジンの加速時を検出する加速検
   出手段と、この加速検出手段によって検出された加速時
   にのみ上記フィードバック制御手段によって決定された
   フィードバック補正量に基いて上記記憶手段に記憶され
   ているリタード量を修正する学習制御手段と、上記記憶
   手段に記憶されたリタード量と上記フィードバック補正
   量とに基いて点火時期を制御する制御手段とを備えたこ
   とを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。