JPS63159665A - Ignition timing controller for internal combustion engine - Google Patents
Ignition timing controller for internal combustion engineInfo
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- JPS63159665A JPS63159665A JP30721386A JP30721386A JPS63159665A JP S63159665 A JPS63159665 A JP S63159665A JP 30721386 A JP30721386 A JP 30721386A JP 30721386 A JP30721386 A JP 30721386A JP S63159665 A JPS63159665 A JP S63159665A
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Landscapes
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Abstract
Description
(産業上の利用分野)
本発明は自動車環内燃焼機関のノンキングを抑制しつつ
M B T @!I御を行って運転性を高める内燃機関
の点火時期制御装置に関する。
(従来の技術)
一般に、機関の効率燃費を考えると最大トルク時の最小
進角、いわゆるM B T (Minimum adv
ancefor Be5t Torque)付近で点火
するのが最良と知られているが、機関のある運転状態に
おいてはMBT以前にノッキングが発生し安定な運転を
行うことができない場合がある。
そこで、ノッキングの有無に応じて点火時期を制御する
といういわゆるノック制御を上記MBT制御に併用する
方式のものが開発されており、例えば、そのようなもの
としては特開昭58−82074号公報に記載のものが
ある。この装置では、燃焼室内の圧力(以下、筒内圧と
いう)を検出して、その圧力が最大となるクランク角度
(以下、筒内圧最大時期という)θpmaxが機関の発
生トルクを最大にする所定位置にくるように点火時期を
MBT制御する。また、同時に筒内圧の検出信号を信号
処理回路を通すことでノッキングを検出し、そのノッキ
ングレベルが所定値を超えたときにはMBT制御よりも
優先してノンキングを抑制すべく点火時期を遅角制御す
る。ノッキングを抑制すると再び点火時期をMBT制御
し、機関の発生トルクが最大となるようにする。4れに
より、ノッキングを抑制しつつ機関の発生トルクを出来
るだけ大きくして、運転性能の向上を意図している。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、このような従来の内燃機関の点火時期制
御装置にあっては、一旦、ノック抑制制御に入ると、例
えばノック抑制制御中の後半でMBTの点火時期として
はノックを発生させない程度に遅角側にあったとしても
ノック抑制期間中は一律にMBT制御よりもノック抑制
制御の方を優先させる構成となっていたため、MBT制
御に移行するのは常にノック抑制制御の終了後となり応
答性の低下を招来した。また、ノック抑制期間中はMB
T制御を行っていないため、この間の燃費や動力性能の
向上が図れなかった。
以上のような問題点に加えて、さらに従来の装置では次
のような理由からノンキングレベルが所定値以下の場合
(具体的にはノック回避後の復帰進角時)において、M
BTIII御の補正速度が遅いという問題点があった。
すなわち、一般にノンキング回避制御ではノックレベル
を完全に(Industrial Application Field) The present invention suppresses non-king in an automobile internal ring combustion engine while achieving M B T @! The present invention relates to an ignition timing control device for an internal combustion engine that improves drivability by performing I control. (Prior Art) In general, when considering the efficiency and fuel consumption of an engine, the minimum advance angle at maximum torque, so-called M B T (Minimum advance
It is known that it is best to ignite the engine near the MBT, but under certain operating conditions of the engine, knocking may occur before the MBT and stable operation may not be possible. Therefore, a system has been developed in which so-called knock control, in which the ignition timing is controlled depending on the presence or absence of knocking, is used in combination with the above MBT control. There are things listed. This device detects the pressure inside the combustion chamber (hereinafter referred to as cylinder pressure) and sets the crank angle at which the pressure is maximum (hereinafter referred to as cylinder pressure maximum timing) θpmax to a predetermined position that maximizes the torque generated by the engine. The ignition timing is controlled by MBT so that the At the same time, knocking is detected by passing the in-cylinder pressure detection signal through a signal processing circuit, and when the knocking level exceeds a predetermined value, the ignition timing is retarded in order to suppress non-king with priority over MBT control. . Once knocking is suppressed, MBT control is applied to the ignition timing again to maximize engine torque. This is intended to suppress knocking while increasing the torque generated by the engine as much as possible, thereby improving driving performance. (Problems to be Solved by the Invention) However, in such a conventional ignition timing control device for an internal combustion engine, once knock suppression control is entered, the ignition timing of the MBT is changed, for example, in the latter half of the knock suppression control. However, even if the angle was retarded to the extent that knock would not occur, knock suppression control was given priority over MBT control during the knock suppression period, so the transition to MBT control was always due to knock control. This resulted in a decrease in responsiveness after the end of inhibitory control. Also, during the knock suppression period, MB
Since T control was not performed, it was not possible to improve fuel efficiency or power performance during this period. In addition to the above-mentioned problems, in conventional devices, M
There was a problem that the correction speed of the BTIII control was slow. In other words, in general, non-king avoidance control completely reduces the knock level.
〔0〕とするのではなく、ノンキングが起きる
臨界付近のトレースノック付近が制御目標として設定さ
れる。
これは、ノッキングレベルが所定値以下の範囲で出来る
限り進角させた方が出力向上に寄与するからである。こ
の場合、上記制御目標となるトレースノック付近では検
出されるノッキングデータのうちそのlO%程度のもの
が所定値を超えるような状態(以下、ノック抑制判定基
準という)がノック制御の精度の点から好ましいとされ
、この状態がノッキングを抑制するか否か(点火時期を
リタードさせるか否か)の判定基準となる。したがって
、検出したノンキングデータがこのノック抑制判定基準
を超えると点火時期がリタードされ、同判定基準以下に
なるとMBT制御に移行する。これは、実際に検出され
るノッキングデータのうち、そのl/10のものは上記
所定値を超えているということであり、ノンキングを完
全にゼロとしている状態にないことを意味している。
一方、ノック抑制判定基準以下の場合はMBT制御によ
って点火時期が補正されるが、上述のようなノック抑制
態様を採る関係上MBT制御による進角補正量は1燃焼
サイクルにつきノッキング抑制のための遅角補正量のl
/10程度とする必要がある。したがって、例えばノッ
キングが抑制された後に、実際のノッキングレベルが大
きく下回っているような場合であってもノックの誘発を
懸念して比較的遅い進角速度で点火時期がMBT制御さ
れることとなって、このような場合にMBT制御の応答
速度が低下し、運転性の向上という面で改善の余地があ
る。すなわち、ノック補正量とMBT補正量の各補正速
度の間にノック抑制という一面側からの特定の関係があ
り、これがMBT制御の応答速度というMBT制御サイ
ドの要求に必ずしも十分に沿っていない。
(発明の目的)
そこで本発明は、ノック抑制処理に移行すると移行直前
のMBT補正量を保持し、ノック抑制中であっても筒内
圧最大時期がMBT制御の目標位置よりも小さくなって
いるときはMBT制御を開始することにより、ノック抑
制後の復帰時におけるMBT制御の応答速度を速めると
ともに、ノックを発生させない範囲で出来るだけMBT
制御を行ってエンジンの運転性や燃費を向上させること
を目的としている。
(問題点を解決するための手段)
本発明による内燃機関の点火時期制御装置は上記目的達
成のため、その基本概念図を第1図に示すように、エン
ジンに発生するノンキングを検出するノック検出手段a
と、エンジンの筒内圧力を検出する圧力検出手段すと、
エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段Cと、
ノック検出手段aの出力に基づいてノンキングを抑制す
るように点火時期を補正するノック補正量を演算する第
1演算手段dと、圧力検出手段すの出力に基づいて筒内
圧力が最大となるクランク角を筒内圧最大時期として検
出する最大時期検出手段eと、筒内圧最大時期がエンジ
ンの発生トルクを最大とする目標位置と一致するように
点火時期を補正するM、BT補正量を演算し、ノック抑
制処理に移行すると、この移行時直前におけるMBTB
T補正量を保持する第2演算手段fと、エンジンの運転
状態に基づいて基本点火時期を設定し、これを前記ノッ
ク補正量およびMBTBT補正量じて補正するとともに
、ノック抑制処理中であっても筒内圧最大時期が前記目
標位置よりも小さくなるとMBT補正処理を開始する点
火時期設定手段gと、点火時期設定手段gの出力に基づ
いて混合気に点火する点火手段りと、を備えている。
(作用)
本発明では、ノック抑制処理に移行すると、移行直前の
MBTBT補正量持され、ノック抑制中であっても筒内
圧最大時期がMBT制御の目標位置よりも小さくなって
いるときはMBT制御が開始される。したがって、ノッ
ク抑制後の復帰時におけるMBT*J御の応答速度が速
まるとともに、ノックを発生させない範囲で出来るだけ
MBT制御が行われ、エンジンの運転性や燃費が向上す
る。
(実施例)
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第2〜11図は本発明の一実施例を示す図である。
まず、構成を説明する。第2図において、1は運転状態
検出手段であり、運転状態検出手段1はエンジンの運転
状態に関連する各種パラメータを検出する複数のセンサ
により構成される。すなわち、運転状態検出手段1はク
ランク角センサ2、エアフローメータ3、絞弁開度セン
サ4および気筒判別センサ5により構成される。
クランク角センサ2は爆発間隔(6気筒エンジンではク
ランク角で120” 、4気筒エンジンでは180”
)毎に各気筒の圧縮上死点(TDC)前の所定位置、例
えばBTDC70°で(H)レベルのパルスとなる基準
位置信号REFを出力するとともに、クランク角の単位
角度(例えば、2°)毎に(H)レベルのパルスとなる
単位信号PO8を出力する。なお、信号REFのパルス
を計数することにより、エンジン回転数Neを知ること
ができ、この処理は後述のコントロールユニットにより
行われる。エアフローメータ3はエンジンへの吸入空気
量Qaを検出し、絞弁開度センサ4は絞弁の開度CVを
検出する。なお、絞弁開度センサ4はエンジンの負荷を
検出するためのセンサであるから、絞弁開度CVを検出
するものに限らず、例えば吸気負圧を検出するセンサで
あってもよい。
さらに、気筒判別センサ5は特定の気筒(例えば、第1
気筒)を判別するもので、特定気筒の圧縮上死点前の所
定クランク角位置(例えば、第1気筒のBTDC80°
)で気筒判別信号REF−iを出力する。したがって、
この気筒判別信号REF−1はクランク軸が2回転する
毎に一度出力される。
運転状態検出手段1の出力はコントロールユニット6に
人力されており、コントロールユニット6にはさらにノ
ック検出手段7からの信号が入力される。ノック検出手
段7は圧力センサ8およびノッキング検出回路9により
構成される。圧力センサ8は、例えばシリンダヘッドと
シリンダブロックとの間のシリンダガスケットに組み込
んだ圧電素子等によって構成され、エンジンの燃焼室内
圧力(筒内圧力)に応じた圧力信号Paを図示しないチ
ャージアンプを介してコントロールユニット6およびノ
ッキング検出回路9に出力する。
ノッキング検出回路9は第3図に示すように、バンドパ
スフィルタ(BPF)10および波形整形回路11によ
り構成される。バンドパスフィルタlOは圧力信号Pa
(第4図(イ)参照)からノンキング発生時に特に多く
含まれる例えば6〜15kHzの高周波成分Pa′ (
第4図(ロ)参照)のみを通過させて波形整形回路11
に出力し、波形整形回路11はその高周波成分Pa’を
半波整流するとともに、その半波整流信号からエンベロ
ープ信号を形成(包絡線検波)して、第4図(ハ)に示
すようなノンキングレベルに応じたノッキング信号SN
としてコントロールユニット6に出力する。
なお、このノンキング検出回路9において、圧力信号p
aを平滑してエンジンの通常のノイズレベルに対応した
バックグランドレベル形成し、その形成したレベルと前
述のエンベロープ(lの最大レベルとの差をノンキング
信号SNとして出力するようにしてもよい。
再び第2図において、コントロールユニット6は最大時
期検出手段、第1演算手段、第2演算手段および点火時
期設定手段としての機能を有し、CP U21、ROM
22、RAM23および入出力インターフェース、レジ
スタ、カウンタ、A/D変換器、高周波カットフィルタ
等を内蔵した入出力制御回路24等からなるマイクロコ
ンピュータにより構成される。CP U21はROM2
2に書き込まれているプログラムに従って入出力制御回
路24より必要とする外部データを取り込んだり、また
、RAM23との間でデータの授受を行ったりしながら
ノック回避制御やMBTIJ御に必要な処理値を演算処
理し、必要に応じて処理したデータを入出力制御回路2
4に出力する。入出力制御回路24には運転状態検出手
段1、圧力センサ8およびノッキング検出回路9からの
信号が入力されるとともに、入出力制御回路24からは
点火信号Spが出力される。
点火信号Spは点火手段25に入力されており、点火手
段25は点火プラグ26a〜26f、点火コイル27、
電源28、ディストリビュータ29およびパワートラン
ジスタQ、により構成される。点火手段25は点火信号
Spに基づきパワートランジスタQ。
をON / OF F制御して点火コイル27の2次側
に高電圧Piを発生させるとともに、この高電圧Piを
ディストリビュータ29により分配して点火プラグ26
〜26fに供給して混合気に点火する。なお、この点火
時期の制御(パワートランジスタQ、の0N10FF制
御)は、入出力制御回路24の内部に設けた図示しない
進角値(A D V)レジスタに決定した点火時期に相
当する値(進角値)をセットし、これ等のレジスタの値
と位置信号PO8をカウントするカウント値とを比較し
て、一致した時点でパワートランジスタQ、をON状態
又はOFF状態にする。
次に、作用を説明する。
第5図は点火時期制御のプログラムを示すフローチャー
トであり、本プログラムはクランク角センサ2から基準
位置信号REFが入力する毎に起動される。まず、P、
でノッキング信号SNをA/D変換しノッキングレベル
に対応するデータXとしてRAM23にストアする。次
いで、P2でRAM23にストアしたノンキングレベル
データXを予め定めた基準値XO,例えばトレースノッ
ク時に検出されるノッキングレベルが10%程度の頻度
で越える値と比較してノンキング発生の有無を判別し、
この判別結果に応じ後述する演算式によってノック補正
量βを求める(第8図サブルーチン5UB−1参照)。
P、ではノック補正量βが進角限界値(本実施例では0
”)と等しいか否かを判別し、β=0のときはMBT制
御を行うためP4で後述する演算式によってMBT補正
量γを求める(第9図サブルーチン5UB−2参照)。
また、β≠Oのときはノック抑制制御中であると判断し
、P4でこの時の筒内圧最大時期θpmaxとMBT制
御の目標位置にとを比較する。ここで、KはMBT制御
の目標位置であり、エンジンの発生トルクを最大とする
クランク角、例えばATDC10°〜20’の範囲で所
定値に設定される。θpmax≦にのときはMBT制御
によっても遅角側に点火時期が補正されるため、ノック
抑制制御中であってもMBT制御を実行すればノック回
避の点でも有効であると判断してP、に進んでMBT制
御を行うためのMBT補正補正量波算する。一方、θp
max>KのときはMBT制御により補正を行うと点火
時期が進角側に補正されるためノック抑制制御以外の処
理はノックを発生するおそれがあると判断してMBT制
御は行わずPsをジャンプしてP6に進む。したがって
、ノック抑制制御中でかつθpmax > Kのときは
、本来のMBTIII?IIが中止されていることにな
るが、このとき後述のようにMBT補正補正量波ック処
理に移行する直前の値にホールドされている。P6では
第6図に示すようなテーブルマツプからそのときの運転
状態に対応する基本点火時期ADVφをルックアップし
、Plで基本点火時期ADVφをノック補正量βおよび
MBT補正補正量波づいて補正し、次式■に従って最終
点火時期ADVを求める。
ADV=ADV φ + β + r −−−
・’−・■最後に、P8でこのADvに基づき(70−
ADV)という値を入出力制御回路24内のレジスタに
セフ、トシ、所定の点火タイミングで点火信号Spを出
力する。点火信号Spの出力処理は具体的には次のよう
にして行う。
最終点火時期ADVを70°CAから差し引いた値(7
0°−ADV)を入出力制御回路24のレジスタに出力
し、その後この処理プログラムの処理を一旦終了する。
そして、上記のような処理がされる毎に、(70−AD
V)なる値が入出力制御回路24のレジスタに書き込ま
れると、次のようにして点火信号Spが形成されて点火
手段25のパワートランジスタQ、に出力される。すな
わち、人出力制御回路24では、例えば第7図(イ)〜
(ハ)に示すように、クランク角センサ2から基準位置
信号REFが入力するとカウンタの値がゼロにリセット
され、その後単位角信号posが入力する毎にその立ち
上りと立ち下りでカウンタの値がカウントアツプされて
いく。したがって、このカウンタ値は1°CA毎に1ず
つ増加する。
一方、レジスタには、所定タイミングで前述したように
(70−ADV)が書き込まれており、このレジスタの
値と前述のカウンタの値とを比較器が比較して、両者が
一致した時点で点火信号Spを点火手段25のパワート
ランジスタQlに出力する。そして、上記の点火信号S
pがパワートランジスタQ、に出力されると、このパワ
ートランジスタQ、がオンからオフになり、それによっ
て点火コイル28の二次側に発生した高電圧がディスト
リビュータ30を介して点火順番の点火プラグ(26a
〜27fのうちの1つ)に送られて点火が行われる。
第8図はノック制御のサブルーチンを示すフローチャー
トであり、前記第5図で述べたステップのP2に相当す
る。まず、pHでノンキングレ、ベルデータXを基準値
Xoと比較する。X>XOのときは、ノンキング発生と
判断して点火時期を遅角補正するためPttで次式■に
従って今回のノック補正量β7゜8を求める。
β、、、w=β。、d−1° ・・・・・・■但し、
β。、4 ;前回の値
一方、X≦Xoのときは、ノンキングが抑制されたと判
断して点火時期を進角させるためPl3で次式■に従っ
てβ7゜1を求める。
β7゜0 =β。ta + 0.1” ・・・
・・・■このように、ノンキング発生の有無に応じて点
火時期が補正される。このとき、遅角補正は1゛CA単
位で行われ、進角補正はそれよりも緩やかに0.1’
CA単位で行われる。次いで、Pl4でノック補正量β
が進角限界値〔0°〕と遅角限界値(例えば、−10°
)とによって規制される範囲にあるか否かをチェックし
、この範囲になければ今回のβを各限界値の何れかに制
限し、この範囲にあればその値をβとして採用する。
第9図はMBT制御のサブルーチンを示すフローチャー
トであり、前記第5図で述べたステップのP、に相当す
る。まず、PZIで0式に従って今回のMBT補正γ7
゜1を求める。
但し、γ。(4:前回の値
M:1以上の定数
に:目標位置
次いで、PttでMBT補正補正量波角限界値(例えば
、+10°)と遅角限界値(例えば−10°)とによっ
て規制される範囲にあるか否かをチェックし、この範囲
になければ今回のγを各限界値の何れかに制限し、この
範囲にあればその値をγとして採用する。このように、
MBT補正補正量目標位置Kを中心として前後lO°の
範囲内で演算され、いわゆる目標に追随するフィードバ
ック制御が行われる。
ここで、筒内圧最大時期θpmaxの算出は次のように
して行われる。第1O図(イ)に示す圧力センサ5に基
づく圧力信号Paは入出力制御回路11内の高周波遮断
フィルタによって高周波成分が除去され同図(ロ)に示
すような圧力信号Pとなり、この圧力信号Pは単位角度
信号PoSのタイミングでA/D変換される。一方、入
出力制御回路11内のカウンタで単位角度信号PO3(
同図(ハ)参照)がカウントされており、このカウンタ
は気筒判別信号REF−i (同図(ニ)参照)によ
って360カウント毎にクリアされる。まず、上記カウ
ンタが60カウントするある区間、例えば60〜120
の区間においてA/D変換された圧力信号Pの最大値が
検出され、この検出値からある区間の下限値、例えば6
0が差し引かれた値をαとする。次に、次式〇に従って
θ’ pmaxが算出されるとともに、そのうちの4つ
の最新データから最大と最小の2データを除いた残り2
データを平均化した平均値αが筒内圧最大時期における
上死点を基準としたクランク角度θpmaxとして検出
される。
θ’ pmax= 2α−70・・・・・・■第11図
は本実施例の作用を示すタイミングチャートである。各
補正量の算出は1点火前のデータに基づいており、例え
ばTnで検出されたθpmaxは次回の’ryt−+に
おけるMBT補正量Tの算出に供される。これは、ノッ
キングレベルデータXとノック補正量βの関係について
も同様である。
ノンキングレベルデータXが基準値XO以下の状態を継
続しているときはノック補正量βがInstead of setting it to [0], the control target is set near the critical trace knock where non-king occurs. This is because advancing the engine angle as much as possible while the knocking level is within a predetermined value contributes to improved output. In this case, from the point of view of the accuracy of knock control, a state in which about 10% of the detected knock data exceeds a predetermined value (hereinafter referred to as the knock suppression criterion) near the trace knock that is the control target is This condition is considered preferable and serves as a criterion for determining whether or not to suppress knocking (whether to retard the ignition timing). Therefore, when the detected non-king data exceeds the knock suppression criterion, the ignition timing is retarded, and when it falls below the knock suppression criterion, the MBT control is started. This means that among the actually detected knocking data, 1/10 of the knocking data exceeds the predetermined value, which means that the non-king is not completely zero. On the other hand, if it is below the knock suppression criterion, the ignition timing is corrected by MBT control, but since the knock suppression mode is adopted as described above, the advance angle correction amount by MBT control is a delay for knock suppression per combustion cycle. Angle correction amount l
/10 or so. Therefore, for example, even if the actual knocking level is significantly lower after knocking has been suppressed, the ignition timing is subjected to MBT control at a relatively slow advance speed for fear of inducing knocking. In such a case, the response speed of MBT control decreases, and there is room for improvement in terms of improved drivability. That is, there is a specific relationship between the respective correction speeds of the knock correction amount and the MBT correction amount from one aspect of knock suppression, and this does not necessarily fully meet the MBT control side's request of the response speed of the MBT control. (Objective of the Invention) Therefore, the present invention maintains the MBT correction amount immediately before the transition when transitioning to knock suppression processing, and even during knock suppression when the cylinder pressure maximum timing is smaller than the target position of MBT control. By starting MBT control, the response speed of MBT control at the time of recovery after knock suppression is increased, and MBT control is increased as much as possible without causing knock.
The purpose of this control is to improve engine drivability and fuel efficiency. (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the ignition timing control device for an internal combustion engine according to the present invention has a knock detection system that detects non-king occurring in the engine, as shown in FIG. means a
and a pressure detection means for detecting the cylinder pressure of the engine,
Operating state detection means C for detecting the operating state of the engine;
a first calculating means d for calculating a knock correction amount for correcting the ignition timing to suppress non-king based on the output of the knock detecting means a; and a crank whose cylinder pressure is maximized based on the output of the pressure detecting means S. a maximum timing detection means e for detecting the angle as the maximum cylinder pressure timing, and calculating M and BT correction amounts for correcting the ignition timing so that the maximum cylinder pressure timing coincides with a target position where the generated torque of the engine is maximized; When transitioning to knock suppression processing, the MBTB immediately before this transition
A second calculation means f that holds the T correction amount and sets the basic ignition timing based on the operating state of the engine, corrects this according to the knock correction amount and the MBTBT correction amount, and also sets the basic ignition timing according to the knock correction amount and the MBTBT correction amount. The engine also includes ignition timing setting means g that starts MBT correction processing when the maximum cylinder pressure timing becomes smaller than the target position, and ignition means g that ignites the air-fuel mixture based on the output of the ignition timing setting means g. . (Function) In the present invention, when transitioning to knock suppression processing, the MBTBT correction amount immediately before transition is retained, and even during knock suppression, when the cylinder pressure maximum timing is smaller than the target position of MBT control, MBT control is performed. is started. Therefore, the response speed of the MBT*J control at the time of recovery after knock suppression is increased, and MBT control is performed as much as possible within a range that does not cause knocking, improving engine drivability and fuel efficiency. (Example) Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings. 2 to 11 are diagrams showing an embodiment of the present invention. First, the configuration will be explained. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an operating state detecting means, and the operating state detecting means 1 is composed of a plurality of sensors that detect various parameters related to the operating state of the engine. That is, the operating state detection means 1 is composed of a crank angle sensor 2, an air flow meter 3, a throttle valve opening sensor 4, and a cylinder discrimination sensor 5. The crank angle sensor 2 measures the explosion interval (120" crank angle for a 6-cylinder engine, 180" for a 4-cylinder engine).
Each time outputs the predetermined position in front of each cylinder compression point (TDC), for example, BTDC 70 ° (H) level pulse pulse, and the unit angle of the crank angle (for example, 2 °). A unit signal PO8, which becomes a (H) level pulse, is output every time. Note that by counting the pulses of the signal REF, the engine rotation speed Ne can be determined, and this processing is performed by a control unit, which will be described later. The air flow meter 3 detects the intake air amount Qa to the engine, and the throttle valve opening sensor 4 detects the throttle valve opening CV. Note that since the throttle valve opening sensor 4 is a sensor for detecting the load of the engine, it is not limited to a sensor that detects the throttle valve opening CV, but may be a sensor that detects, for example, intake negative pressure. Furthermore, the cylinder discrimination sensor 5 detects a specific cylinder (for example, the first
cylinder), and determines the specified crank angle position before compression top dead center of a specific cylinder (for example, 80° BTDC of the first cylinder).
) outputs the cylinder discrimination signal REF-i. therefore,
This cylinder discrimination signal REF-1 is output once every two revolutions of the crankshaft. The output of the driving state detection means 1 is manually inputted to the control unit 6, and a signal from the knock detection means 7 is further inputted to the control unit 6. The knock detection means 7 is composed of a pressure sensor 8 and a knock detection circuit 9. The pressure sensor 8 is composed of, for example, a piezoelectric element built into a cylinder gasket between the cylinder head and the cylinder block, and sends a pressure signal Pa corresponding to the combustion chamber pressure (in-cylinder pressure) of the engine via a charge amplifier (not shown). and is output to the control unit 6 and the knocking detection circuit 9. As shown in FIG. 3, the knocking detection circuit 9 is composed of a bandpass filter (BPF) 10 and a waveform shaping circuit 11. The bandpass filter lO is the pressure signal Pa
(See Figure 4 (a)). It is clear that the high frequency component Pa' (
(See Figure 4 (b)).
The waveform shaping circuit 11 half-wave rectifies the high-frequency component Pa' and forms an envelope signal (envelope detection) from the half-wave rectified signal to generate a non-converting signal as shown in FIG. Knocking signal SN according to king level
It is output to the control unit 6 as . In addition, in this non-king detection circuit 9, the pressure signal p
A may be smoothed to form a background level corresponding to the normal noise level of the engine, and the difference between the formed level and the maximum level of the above-mentioned envelope (l) may be output as the non-king signal SN.Again. In FIG. 2, the control unit 6 has functions as a maximum timing detection means, a first calculation means, a second calculation means, and an ignition timing setting means, and includes a CPU 21, a ROM
22, a RAM 23, and an input/output control circuit 24 having built-in input/output interfaces, registers, counters, A/D converters, high frequency cut filters, and the like. CPU U21 is ROM2
It takes in necessary external data from the input/output control circuit 24 according to the program written in the RAM 23, and generates processing values necessary for knock avoidance control and MBTIJ control while exchanging data with the RAM 23. Arithmetic processing is performed and the processed data is sent to the input/output control circuit 2 as necessary.
Output to 4. Signals from the operating state detection means 1, pressure sensor 8, and knocking detection circuit 9 are input to the input/output control circuit 24, and an ignition signal Sp is output from the input/output control circuit 24. The ignition signal Sp is input to the ignition means 25, and the ignition means 25 includes spark plugs 26a to 26f, an ignition coil 27,
It is composed of a power supply 28, a distributor 29, and a power transistor Q. The ignition means 25 is a power transistor Q based on the ignition signal Sp. is ON/OFF controlled to generate high voltage Pi on the secondary side of the ignition coil 27, and this high voltage Pi is distributed by the distributor 29 to the spark plug 26.
~26f to ignite the air-fuel mixture. Note that this ignition timing control (0N10FF control of the power transistor Q) is performed by setting a value (advance value) corresponding to the determined ignition timing in an advance value (ADV) register (not shown) provided inside the input/output control circuit 24. The value of these registers is compared with the count value of the position signal PO8, and when they match, the power transistor Q is turned on or off. Next, the effect will be explained. FIG. 5 is a flowchart showing an ignition timing control program, and this program is started every time the reference position signal REF is input from the crank angle sensor 2. First, P.
The knocking signal SN is A/D converted and stored in the RAM 23 as data X corresponding to the knocking level. Next, the non-king level data X stored in the RAM 23 in P2 is compared with a predetermined reference value XO, for example, a value that the knocking level detected during trace knocking exceeds at a frequency of about 10% to determine whether non-king has occurred. ,
Depending on the result of this determination, the knock correction amount β is determined using an arithmetic expression described later (see subroutine 5UB-1 in FIG. 8). P, the knock correction amount β is the advance angle limit value (0 in this example).
”), and when β = 0, MBT control is performed, so the MBT correction amount γ is determined by the calculation formula described later in P4 (see subroutine 5UB-2 in Fig. 9). Also, β≠ When it is O, it is determined that knock suppression control is in progress, and in P4, the cylinder pressure maximum timing θpmax at this time is compared with the target position of MBT control.Here, K is the target position of MBT control, and the engine The crank angle that maximizes the generated torque is set to a predetermined value, for example, in the range of ATDC 10° to 20'.When θpmax≦, the ignition timing is also corrected to the retarded side by MBT control, so knock suppression is achieved. It is determined that executing MBT control even during control is effective in terms of knock avoidance, and proceeds to step P to calculate the MBT correction amount for performing MBT control. On the other hand, θp
When max>K, if correction is performed using MBT control, the ignition timing will be corrected to the advanced side, so it is determined that processes other than knock suppression control may cause knocking, so MBT control is not performed and Ps is jumped. Then proceed to P6. Therefore, when the knock suppression control is in progress and θpmax > K, the original MBTIII? II has been canceled, but at this time, as will be described later, the MBT correction amount is held at the value immediately before shifting to the wave check process. At P6, the basic ignition timing ADVφ corresponding to the current operating condition is looked up from a table map as shown in FIG. 6, and at P1, the basic ignition timing ADVφ is corrected by the knock correction amount β and the MBT correction amount. , determine the final ignition timing ADV according to the following formula (■). ADV=ADV φ + β + r ---
・'-・■Finally, based on this ADv at P8 (70-
ADV) is output to the register in the input/output control circuit 24 as an ignition signal Sp at a predetermined ignition timing. Specifically, the output processing of the ignition signal Sp is performed as follows. The value obtained by subtracting the final ignition timing ADV from 70°CA (7
0°-ADV) to the register of the input/output control circuit 24, and then the processing of this processing program is temporarily terminated. Then, each time the above processing is performed, (70-AD
When the value V) is written into the register of the input/output control circuit 24, the ignition signal Sp is formed as follows and is output to the power transistor Q of the ignition means 25. That is, in the human output control circuit 24, for example,
As shown in (c), when the reference position signal REF is input from the crank angle sensor 2, the counter value is reset to zero, and after that, every time the unit angle signal pos is input, the counter value is counted at the rise and fall of the unit angle signal pos. It's getting more and more popular. Therefore, this counter value increases by 1 every 1° CA. On the other hand, (70-ADV) is written in the register at a predetermined timing as described above, and a comparator compares the value of this register with the value of the counter described above, and when the two match, the ignition is started. The signal Sp is output to the power transistor Ql of the ignition means 25. And the above ignition signal S
When p is output to the power transistor Q, this power transistor Q is turned from on to off, and the high voltage generated on the secondary side of the ignition coil 28 is passed through the distributor 30 to the ignition plug ( 26a
~27f) for ignition. FIG. 8 is a flowchart showing a knock control subroutine, which corresponds to step P2 described in FIG. 5 above. First, the non-king level and level data X of the pH is compared with the reference value Xo. When X>XO, it is determined that non-king has occurred and the ignition timing is retarded, so the current knock correction amount β7°8 is determined at Ptt according to the following equation (2). β, , w=β. , d-1° ・・・・・・■ However,
β. , 4 ; Previous value On the other hand, when X≦Xo, it is determined that non-king has been suppressed and the ignition timing is advanced, so β7°1 is determined in accordance with the following equation (2) at Pl3. β7゜0 = β. ta + 0.1”...
...■ In this way, the ignition timing is corrected depending on whether or not non-king occurs. At this time, the retard angle correction is performed in units of 1゛CA, and the advance angle correction is performed more gently by 0.1'
This is done on a CA-by-CA basis. Next, at Pl4, the knock correction amount β
is the advance angle limit value [0°] and the retard angle limit value (for example, -10°).
), and if it is not within this range, the current β is limited to one of the respective limit values, and if it is within this range, that value is adopted as β. FIG. 9 is a flowchart showing a subroutine for MBT control, which corresponds to step P described in FIG. 5 above. First, in PZI, according to formula 0, the current MBT correction γ7
Find ゜1. However, γ. (4: Previous value M: To a constant greater than or equal to 1: Target position. Then, at Ptt, the MBT correction amount is regulated by the wave angle limit value (e.g. +10°) and the retardation limit value (e.g. -10°) Check whether it is within the range, and if it is not within this range, limit the current γ to one of the limit values, and if it is within this range, use that value as γ.In this way,
The MBT correction correction amount is calculated within a range of 10 degrees around the target position K, and so-called feedback control to follow the target is performed. Here, the maximum cylinder pressure timing θpmax is calculated as follows. The pressure signal Pa based on the pressure sensor 5 shown in FIG. P is A/D converted at the timing of the unit angle signal PoS. On the other hand, the unit angle signal PO3 (
(see (c) in the figure) is counted, and this counter is cleared every 360 counts by the cylinder discrimination signal REF-i (see (d) in the same figure). First, a certain interval in which the counter counts 60, for example 60 to 120.
The maximum value of the A/D converted pressure signal P is detected in the interval, and from this detected value, the lower limit value of a certain interval, for example 6
Let the value from which 0 is subtracted be α. Next, θ' pmax is calculated according to the following formula 〇, and the remaining 2 data after removing the maximum and minimum 2 data from the 4 latest data
The average value α obtained by averaging the data is detected as the crank angle θpmax with respect to the top dead center at the time of maximum cylinder pressure. θ' pmax=2α-70...■ FIG. 11 is a timing chart showing the operation of this embodiment. Calculation of each correction amount is based on data one ignition before, and for example, θpmax detected at Tn is used to calculate the MBT correction amount T at the next 'ryt-+. The same holds true for the relationship between the knocking level data X and the knocking correction amount β. When the non-king level data X continues to be below the reference value XO, the knock correction amount β is
〔0〕 (進角限界
値)となってノック制御は行われず、θpmaxの検出
情報に基づきM B T ?ti制御のフィードバック
補正が行われる(区間A参照)、これにより、θpma
xが目標位置にと一致するように収束制御される。なお
、このときのフィードバック補正は目標位置Kを中心と
して+10°の範囲で行われ、その補正速度は0.1°
/点火毎であり、この速度は従来と変わらない。
一方、区間AにおいてノッキングレベルデータXが基準
値XOを越えると、ノンキングが発生したと判断して次
回の点火からノック補正量βに基づくノック抑制処理が
行われ、区間B(ノック抑制処理区間)に移行する。そ
して、ノック抑制処理区間中であっても筒内圧最大時期
θpmaxがMBT制御の目標位置に以下のとき(すな
わち、θρmaxがKよりも小さくなったとき)にはM
BT制御が直ちに再開される(区間C参照)。このとき
、MBT補正量Tに着目すると、ノック抑制処理中でか
つθpmax > KのときにMBT制御は一時的に中
止されるから、θpmaxのセンサ情報に基づくMBT
補正補正量目算は行われず、この点は従来と同じである
。但し、このままではノック抑制処理終了後のMBT応
答性が劣ることは前述の通りである。これは、ノック抑
制処理によって点火時期が補正され続けるが、この補正
はあくまでもノック抑制のためのみであり、MBT制御
の観点からみれば目標位置Kから大きく外れている場合
もあり得る。このような場合に0.1°/点火毎という
遅い速度でMBT制御を再開しても、目標位置Kに近づ
く迄に多くの時間を要することは容易に推察される。
これに対して、本実施例では目標値に近傍に収束してい
るMBT補正補正量目がそのまま区間日への移行と同時
にホールドされ、このホールド状態が区間Bの終了かあ
るいは区間Cの開始まで継続される。なお、付言すると
、区間Aの終了から区間Cの開始においてはγ=0では
ないからMBT補正補正量目ものは存在するが、この値
はそのときのθpmax検出情報に基づくものではなく
、目標位置に近傍に収束している値として存在している
ということである。そして、次回のMBT制御の再開時
はこのホールド値γに基づいて点火時期が補正される。
この再開時におけるMBT補正量γは目標位置にの近傍
に収束している値であるから、MBT制御の中断からの
復帰に拘らず直ちにθpmaxが目標位置Kに一致する
ように補正されること左なって、従来に比して大幅にM
BT制御の応答性を高めることができる。すなわち、M
BT制御再開時における目標位置にへの収束速度を速く
することができる。
このように、本実施例ではノック抑制処理に移行すると
、移行直前のMBT補正量が保持され、ノック抑制中で
あっても筒内圧最大時期がMBT制御の目標位置よりも
小さくなっているときはMBT制御が開始される。した
がって、ノックを発生させない範囲で出来るだけMBT
制御を実現しつつノック抑制後の復帰時におけるMBT
制御の応答速度を高めて、燃費や動力性能をより一層向
上させることができる。
なお、本実施例では本発明をノック抑制後の復帰時にお
ける応答速度を高めるためにMBT補正補正量水−ルド
を行う態様のものに適用した例を示したが勿論これには
限定されず、従来の装置のようにMBT補正量のホール
ドを行わないものにも適用できることは言うまでもない
。
(効果)
本発明によれば、ノック制御処理に移行すると、移行直
前のMBT補正量を保持し、ノック抑制中であうでも筒
内圧最大時期がMBT制御の目標位置よりも小さくなっ
ているときはMBT制御を開始しているので、ノック抑
制後の復帰時におけるMBTitIIJ御の応答速度を
速めるとともに、ノックを発生させない範囲で出来るだ
けMBT制御を行ってエンジンの運転性や燃費を向上さ
せることができる。[0] (advance angle limit value) and knock control is not performed, and based on the detection information of θpmax, M B T ? Feedback correction of ti control is performed (see section A), which causes θpma
Convergence control is performed so that x coincides with the target position. Note that the feedback correction at this time is performed within a range of +10° centered on the target position K, and the correction speed is 0.1°.
/ ignition, and this speed is the same as before. On the other hand, when the knocking level data X exceeds the reference value XO in section A, it is determined that non-king has occurred, and knock suppression processing based on the knock correction amount β is performed from the next ignition, and section B (knock suppression processing section) to move to. Even during the knock suppression processing section, when the cylinder pressure maximum timing θpmax is less than the target position of MBT control (that is, when θρmax becomes smaller than K), M
BT control is immediately resumed (see section C). At this time, focusing on the MBT correction amount T, since the MBT control is temporarily stopped when the knock suppression process is in progress and θpmax > K, the MBT correction amount based on the sensor information of θpmax is
Calculation of the correction amount is not performed, and this point is the same as in the prior art. However, as described above, if this continues, the MBT responsiveness after the knock suppression process will be inferior. This is because the ignition timing continues to be corrected by the knock suppression process, but this correction is only for knock suppression, and from the viewpoint of MBT control, there may be cases where the ignition timing deviates significantly from the target position K. In such a case, even if the MBT control is restarted at a slow rate of 0.1°/every ignition, it can be easily inferred that it will take a long time to approach the target position K. On the other hand, in this embodiment, the MBT correction amount that has converged close to the target value is held as it is at the same time as the transition to the section date, and this held state remains until the end of section B or the start of section C. Continued. Additionally, since γ is not 0 from the end of section A to the start of section C, there is an MBT correction amount, but this value is not based on the θpmax detection information at that time, but is based on the target position. This means that it exists as a value that converges near . Then, the next time MBT control is restarted, the ignition timing is corrected based on this hold value γ. Since the MBT correction amount γ at the time of restart is a value converged near the target position, θpmax is immediately corrected to match the target position K regardless of the return from the interruption of MBT control. Therefore, M is significantly lower than before.
The responsiveness of BT control can be improved. That is, M
It is possible to increase the speed of convergence to the target position when BT control is restarted. In this way, in this embodiment, when the knock suppression process is shifted to, the MBT correction amount immediately before the shift is held, and even during knock suppression, when the cylinder pressure maximum timing is smaller than the target position of MBT control, the MBT correction amount is maintained. MBT control is started. Therefore, MBT as much as possible without causing knocking.
MBT at the time of return after knock suppression while realizing control
By increasing control response speed, fuel efficiency and power performance can be further improved. In this embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to a mode in which the MBT correction amount is reduced in order to increase the response speed at the time of recovery after knock suppression, but of course the present invention is not limited to this. It goes without saying that the present invention can also be applied to devices that do not hold the MBT correction amount like conventional devices. (Effects) According to the present invention, when transitioning to knock control processing, the MBT correction amount immediately before transition is held, and even during knock suppression, when the cylinder pressure maximum timing is smaller than the target position of MBT control, MBT Since the control has been started, the response speed of the MBTitIIJ control at the time of recovery after knock suppression can be increased, and the MBT control can be performed as much as possible within the range that does not cause knock to improve engine drivability and fuel efficiency.
第1図は本発明の基本概念図、第2〜11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図で
あり、第2図はその全体構成図、第3図はそのノッキン
グ検出回路の構成図、第4図は第3図のノッキング検出
回路の作用を示す図、第5図はその点火時期制御のプロ
グラムを示すフローチャート、第6図はその基本点火時
期のテーブルマツプの一例を示す図、第7図はその入出
力制御回路内のカウンタの作用を示すタイミングチャー
ト、第8図はそのノック補正量βを算出するサブルーチ
ンを示す図、第9図はそのMBT補正補正量水出するサ
ブルーチンを示す図、第10図はその筒内圧最大時期θ
pmaxの検出の作用を示すタイミングチャート、第1
1図はその点火時期制御の作用を示すタイミングチャー
トである。
l・・・・・・運転状態検出手段、
6・・・・・・コントロールユニット(最大時期検出手
段、第1演算手段、第2演算手段、
点火時期設定手段)、
7・・・・・・ノック検出手段、
8・・・・・・圧力センサ(圧力検出手段)、 、25
・・・・・・点火手段。FIG. 1 is a basic conceptual diagram of the present invention, FIGS. 2 to 11 are diagrams showing an embodiment of an ignition timing control device for an internal combustion engine according to the present invention, FIG. 2 is an overall configuration diagram thereof, and FIG. is a block diagram of the knocking detection circuit, FIG. 4 is a diagram showing the operation of the knocking detection circuit of FIG. 3, FIG. 5 is a flowchart showing the ignition timing control program, and FIG. 6 is a table of the basic ignition timing. A diagram showing an example of the map, FIG. 7 is a timing chart showing the action of the counter in the input/output control circuit, FIG. 8 is a diagram showing the subroutine for calculating the knock correction amount β, and FIG. 9 is the MBT correction. Figure 10 shows the subroutine for discharging the corrected amount of water, and the maximum cylinder pressure timing θ
Timing chart showing the effect of pmax detection, 1st
FIG. 1 is a timing chart showing the effect of the ignition timing control. l... Operating state detection means, 6... Control unit (maximum timing detection means, first calculation means, second calculation means, ignition timing setting means), 7... Knock detection means, 8... Pressure sensor (pressure detection means), , 25
...Ignition means.
Claims (1)
出手段と、 b)エンジンの筒内圧力を検出する圧力検出手段と、 c)エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と
、 d)ノック検出手段の出力に基づいてノッキングを抑制
するように点火時期を補正するノック補正量を演算する
第1演算手段と、 e)圧力検出手段の出力に基づいて筒内圧力が最大とな
るクランク角を筒内圧最大時期として検出する最大時期
検出手段と、 f)筒内圧最大時期がエンジンの発生トルクを最大とす
る目標位置と一致するように点火時期を補正するMBT
補正量を演算し、ノック抑制処理に移行すると、この移
行時直前におけるMBT補正量の値を保持する第2演算
手段と、 g)エンジンの運転状態に基づいて基本点火時期を設定
し、これを前記ノック補正量およびMBT補正量に応じ
て補正するとともに、ノック抑制処理中であっても筒内
圧最大時期が前記目標位置よりも小さくなるとMBT補
正処理を開始する点火時期設定手段と、 h)点火時期設定手段の出力に基づいて混合気に点火す
る点火手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置
。[Scope of Claims] a) Knock detection means for detecting knocking occurring in the engine; b) Pressure detection means for detecting the cylinder pressure of the engine; c) Operating state detection means for detecting the operating state of the engine. d) a first calculation means for calculating a knock correction amount for correcting the ignition timing to suppress knocking based on the output of the knock detection means; and e) a first calculation means for calculating a knock correction amount for correcting the ignition timing to suppress knocking based on the output of the pressure detection means; f) an MBT that corrects the ignition timing so that the maximum cylinder pressure timing coincides with a target position at which the engine generates the maximum torque;
After calculating the correction amount and transitioning to the knock suppression process, a second calculation means holds the value of the MBT correction amount immediately before this transition; ignition timing setting means that corrects according to the knock correction amount and MBT correction amount and starts MBT correction processing when the maximum cylinder pressure timing becomes smaller than the target position even during knock suppression processing; h) ignition timing setting means; An ignition timing control device for an internal combustion engine, comprising: ignition means for igniting an air-fuel mixture based on the output of the timing setting means.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30721386A JPH0742928B2 (en) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | Ignition timing control device for internal combustion engine |
US07/109,827 US4774922A (en) | 1986-10-17 | 1987-10-16 | Spark ignition timing control system for spark ignition internal combustion engine with quicker advance of spark advance in transition from anti-knock mode to MBI mode control operation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30721386A JPH0742928B2 (en) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | Ignition timing control device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63159665A true JPS63159665A (en) | 1988-07-02 |
JPH0742928B2 JPH0742928B2 (en) | 1995-05-15 |
Family
ID=17966401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30721386A Expired - Lifetime JPH0742928B2 (en) | 1986-10-17 | 1986-12-23 | Ignition timing control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0742928B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007321704A (en) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Honda Motor Co Ltd | Ignition timing control device for internal combustion engine |
-
1986
- 1986-12-23 JP JP30721386A patent/JPH0742928B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007321704A (en) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Honda Motor Co Ltd | Ignition timing control device for internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0742928B2 (en) | 1995-05-15 |
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