JPS6251759A - 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１′！１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（ｆ
１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、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る。

このため、例えば特開昭５６−２３５６６号公報に示さ
れるように、フッ；１ング発生状態に応じて求めた点火
時期のリタード川を記憶、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ＩＩを制御
することができるようにした装置がある。すなわちこの
装置で１．ｔ。

ノッキングの有無に応じて点火時期のりタートｎ１が増
減補正され、このリタード量がその時の運転状態に対応
した記憶領域に記憶（既に記憶されているリタード量が
更新）され、こうして記憶されたリタード量の学習値が
その後に同じ運転状態となったときに即座に読出され、
制御に反映されるようになっている。

ところで、上記公報の装置では、記憶されたリタード量
の学習値のみによって制御を行（２う一方、ノッキング
発生状態に応じて補正したリタード量を求める毎に学習
値を書き換えているが、同じリタード量でもノッキング
は成る確率で発生覆るので、学習値を反映させつつノッ
キング発生状態に応じたフィードバックの補正も行ない
、がっ、複数回の補正を繰返した結果に基いて学習値を
求めるようにする方が、高精度の制御が期待できる。

ところでこのようにするにあたり、低回転高負荷時には
比較的強度のノッキングが生じ易く、がっ、これがＬ丁
障りなものとなるので、このようなノッキングを確実に
防止したいという要求があり、一方、高回転時には一時
的に多少のノッキングが生じてもそれほど耳障りとなら
ず、このとぎに学習値によるリタード量が大きくされる
と出力低下が生じる。従って低回転時と高回転時とで同
じように学習値を求めると、最適な制御を行ない難い。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、学習値を点火時期の制
御に反映させるようにした装置において、高回転域での
出力低下を防止しながら、低回転域で過渡時等に強度の
ノッキングが生じることを確実に防止することができる
エンジンの点火時期制御装置を提供するものである。

（弁用の構成） 第１図の機能ブロック図によって本発明を説明する。

本発明の点火時期制御装置は、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
火時期のリタード量を補正するフィードバック補正手段
２と、このフィードバック補正手段２によって補正され
たリタード量に基いて求めたリタード量の学習値をその
時の運転状態に対応する記憶領域（メモリ６の該当記憶
エリア）に記憶する学習制御手段３と、この学習制御手
段３によって記憶されているリタード量と上記フィード
バック補正手段の出力とに基いて点火時期を制御する制
御手段４とを備えるとともに、上記学習制御手段３に次
のような学習値決定手段５を設けている。すなわちこの
学習値決定手段５は、エンジンの低回転域では所定強度
のノッキングが発生する直前の状態での点火時期のリタ
ード量を学習値どし、高回転域ではフィードバック補正
手段２により複数回補正されたリタード量の平均値を学
習値とするようにしている。

この構成により、低回転時には耳障りな強度のノッキン
グが防止され、高回転時には一時的な多少のノッキング
が許容される節回で出力低下が防止される。

（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、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１５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、この点火プラグ
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おり、イグニッションコイル１８は
バッテリ（ＳＡＴ）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、クランク角変化等によりエンジン回転数を
検出する回転数センサ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
ノックセンサ２３と、エンジン負荷に相当するス１コツ
ドル弁１５下流の吸気負圧を検出する負圧セン丈２４と
がらの各検出信号を受け、イグナイタ２０に制御信号を
出力している。

上記制御：１．ニット２１は、第３図に示すように、Ｃ
ＰＵ２５と、ＲＯＭ２６およびＲＡＭ２７からなるメモ
リとを有するとともに、回転数センサ２２からの信号に
対する入力回路２８と、ノックセンサ２３および負圧セ
ンサ２４からの信号を処理する入力回路２９、マルチプ
レクサ３０およびＡ／Ｄ変換器３１と、イグナイタ２０
に制御信号を出力するためのタイマ３２および駆動回路
３３と、基準クロックのカウンタ３４とを備えている。

３５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ＲＡＭ
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Ｒ　ＯＭマツプと
、点火時期のリタード量の学習値を記憶する学習マツプ
とが含まれている。上記学習マツプは書換え可能となっ
ており、かつ、ノッキングが発生する可能性がある高負
荷運転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ＣＰ（Ｊ２５は、後述のフローチャートに従っ
た制御により、本発明におけるフィードバック補正手段
と、学習値決定手段を含む学習制御手段と、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ＣＰｔＪ　２５による制御を、第４図および第５図
に示す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でエンジン回転数Ｎと吸気角ｔ＋
ｐｍとを読込み、ステップＳ２で吸気充填量Ｓを算出す
る。それからステップＳ３でマツプから運転状態に応じ
た基本進角値（基本点火時期）θ０を読出す。次に、ス
テップＳ４で現在の運転状態がノックゾーン（ノッキン
グが発生する可能性がある高負荷運転域）にあるか否か
を調べる。そしてノックゾーンになければ、ステップＳ
５で上記基本進角値をそのまま最終進角値θとしてから
、ステップＳ１に戻ってそれ以下の処理を繰返す。

ステップＳ４でノックゾーンにあることを判定したとき
は、ノックセンサ２３の出力に基いてノッキングが発生
したか否かを調べ（ステップＳｓ）、それに応じたフィ
ードバック補正手段の処理として、ノッキング発生時に
はフィードバックリタード漕Ｏｒを所定値へ〇だけ大き
クシ（ステップ＄７）、ノッキングが発生しないときは
フィードバックリタード量ｏｒを所定値Δθだけ小さく
する（ステップＳａ　）。そしてノッキング発生時には
、ステップＳ７の次にステップ８９〜Ｓｖにより学習制
御手段における学習値決定手段の処理を行なってから、
またノッキングが発生していないときにはステップＳ８
に続き、ステップＳ１８に移る。このステップ８１ａで
は、基本進角値θ０と、″　フィードバックリタード量
ｏｒと、その時の運転状態に対応した学習値θΩとによ
り、最終進角（１１θを［θ＝θ０−θｒ−θΩ］とｖ
Ｊ算する。

上記の学習値決定手段の処理としては、エンジン回転数
Ｎが所定回転数Ｎｏ大きいか否かを調べ（ステップＳ９
）、それに応じて次のように学習値を決定する。すなわ
ち、所定回転数Ｎｏより大きいときは、フィードバック
リタードωθｒの累計値Ｒを求める処理（ステップ５１
０）と、この処理の回数Ｃを示ず力ｌクンタをインクリ
メントする一処理（ステップ５１１）とを行なってから
、上記回数Ｃが所定回数Ｇｏに達する毎に、既学習値と
フィードバック補正とによるリタード量の平均値（θＱ
＋Ｒ／Ｃｏ）を新たな学習値θｇとするように修正とと
もに、上記ＣおよびＲの値をクリアする（ステップ３１
２〜５１４）。またエンジン回転数Ｎが所定回転数Ｎｏ
以下のときは、ノック強度Ｋが人間の耳に聞こえる最小
ノック強度に相当する所定強度Ｋｏより大きいか否かを
調べ（ステップ５Ｔ５）、所定強度ＫＯより大きい時は
学習値θρを（Ｏｒ＝Δθ十〇Ｑ）の値に修正するとと
も　　　　・に、フィードバックリタード量ｏｒを所定
値Δθに置き変える（ステップＳ１ａ、Ｓｖ）。従って
、ステップ３１５〜Ｓ　１７を通るルーチンが繰返され
ている間は学習マツプＭの学習値θｐが次第にリタード
方向に修正されるとともに、最終進角値θもリタード側
に所定量ずつ補正される。こうしてノック強度Ｋが所定
値強度Ｋｏ以下になるまで学習（直ＯＱが修正されたと
きは、その値に学習値が保たれたまま、ステップＳＴ５
からステップＳ　１ａに移る。

第５図は割込みルーチンを示し、このルーチンは所定ク
ランク角（例えばＢＴＤＣ９００）毎に開始し、ステッ
プＳ１９でＴＤＣ周朋工期算出するとともに、ステップ
Ｓ　２０で前記の最終進角値θに応じた点火までの時間
７ｓを算出し、ステップＳ２１で上記ＴＤＣ周期丁と時
間ＴＳにより求めた点火時期をタイマ３２にセットして
から、リターンづる。これにより、最終進角値θに相当
する時期に点火が行なわれる。

以上のような制御によると、ノックゾーンではフィード
バック補正と学酒偵とによって点火時期のリタード量が
決定されるため、ノックゾーン内の運転領域への移行直
後は学習マツプから読出される学習値により応答性良く
点火時期が制御され、はぼ同じ運転状態が続いていると
きはフィードバック補正が加えられて制御の精度が高め
られる。

特に、ノックゾーンへの運転状態移行直後の制御が、エ
ンジン回転数に応じて適正に行なわれる。

すなわち、所定回転数Ｎｏよりも高回転域では、複数回
のノッキング発生に応じた補正によるリタード量の平均
値を学習値としているため、例えば補正によるリタード
量の最大値が学習値とされる場合と比べ、ノックゾーン
への運転状態移行直後のリタード量が小さくなり、出力
低下が防止される。そしてこの場合に一時的に多少のノ
ッキングが生じたとしても、高回転時にはそれ程耳障り
となることがなく、またその後一定の運転状態が続けば
フィードバック補正でノッキングが防止されるためエン
ジンにダメージを与えるようなことはない。一方、低回
転時には、もし高回転時と同様にリタード嶽の平均値を
学習値とすると、晶負荷状態となったとき比較的強度の
ノッキングが生じ易く、これが耳障りなものとなる。本
発明では、このような場合に、所定強度（人間の耳に聞
こえる最小限度）のノッキングが発生する直前の状態で
のリタードｍを学習値としているため、低回転域ではノ
ックゾーン内の運転領域への移行直後も、耳障りなノッ
キングが生じることが確実に防止されることとなる。

（発明の効果） 以上のように本発明は、運転状態に応じて読出される学
習値とノッキング発生状態に応じたフィードバック補正
とによって点火時期のリタード量を適正に制御すること
ができる。そして特に、低回転域では所定限度のノッキ
ングが発生する直前のリタード量を学習値とし、高回転
域では複数回の補正によるリタード量の平均値を学習値
としているため、低回転域ではノッキングが発生し易い
運転状態への移行直後も耳障りなノッキングが生じるこ
とを確実に防止して運転感覚および走行性を向上し、し
かも高回転時の出力低下を防止する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１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
補正手段、３・・・学習制御手段、４・・・制御手段、
５・・・学習値決定手段。 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 ンジンｒｉＪ耘仮

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
   フィードバック補正手段と、このフィードバック補正手
   段によって補正されたリタード量に基いて求めたリター
   ド量の学習値をその時の運転状態に対応する記憶領域に
   記憶する学習制御手段と、この学習制御手段によって記
   憶されているリタード量と上記フィードバック補正手段
   の出力とに基いて点火時期を制御する制御手段とを備え
   るとともに、上記学習制御手段に、エンジンの低回転域
   では所定強度のノッキングが発生する直前の状態での点
   火時期のリタード量を学習値とし、高回転域ではフィー
   ドバック補正手段により複数回補正されたリタード量の
   平均値を学習値とする学習値決定手段を設けたことを特
   徴とするエンジンの点火時期制御装置。