JPS6329058A - 内燃機関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） 本発明は内燃機関の点火時期制御装置に関し、より具体
的にはノッキング発生時の遅角補正上両値及びノッキン
グ回避後の進角補正上限値を機関運転状態に応じて相違
させた制御値テーブルを備え、該制御値テーブルに基づ
いて制御することによりノッキングを回避しつつ機関出
力をより向上させた内燃機関の点火時期制御装置に関す
る。

（従来の技術） 従来の内燃機関の点火時期制御装置においては、ノッキ
ングを検出して基本点火時期を所定量補正することは良
く行われているが、その際補正上限値を全運転状態を通
じて一律としていた。その−例として特公昭５９−４８
３０８号公報記載の技術を挙げることが出来る。

（発明が解決しようとする問題点） 元来、ノック限界（ノッキングを抑制出来る最大進角点
火時期）は機関の環境条件、運転状態によって異なるの
であり、当然ノ・ツク限界とＭＢＴ（最良出力点火時期
）との間隔も運転状態によって相違する。しかしながら
、従来技術にあっては補正上限値が一律であったため、
ノッキング発生時の遅角補正に際しても運転状態によっ
ては不必要な程遅角させる場合があり、又ノッキング回
避後の進角補正に際してもＭＢＴより遥かに遅角させた
点火時期に制御される場合があって機関出力を十分に得
ていないと云う不都合があった。

従って、本発明の目的は従来技術の前記した欠点を解決
することにあり、ノッキング時の遅角及び進角補正上限
値を運転状態に応じて相違させた制御値テーブルを備え
、該制御値テーブルに基づいて制御することにより、全
運転領域においてノッキングを回避しつつより高出力の
点火時期に制御することを可能とした内燃機関の点火時
期制御装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段及び作用）上記の目的を
達成するために、本発明は第１図に示す如く、機関の運
転状態を検出する運転状態検出手段１０、該運転状態検
出手段の出力を入力して機関の基本点火時期を演算する
基本点火時期演算手段１２、機関燃焼室に発生するノッ
キングを検出するノッキング検出手段１４、該ノッキン
グ検出手段及び前記基本点火時期演算手段の出力を入力
してノッキング時前記基本点火時期を所定量補正するノ
ッキング補正量演算手段１６及び該ノッキング補正量演
算手段の出力を入力して機関燃焼室内の混合気を点火す
る点火手段１８を備えた内燃機関の点火時期制御装置に
おいて、機関運転状態に応じて区画した領域毎にノッキ
ング時の補正上限値を定めた制御値テーブルを備え、該
制御値テーブルに基づいて点火時期を制御する如く構成
した。

（実施例） 以下、添付図面に即して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明に係る装置のブロック図である。同図に
おいて、符号２０は、内燃機関２２の回転部近傍に配さ
れたクランク角センサを示し、ピストン２４の上下動に
伴なうクランク軸の回転角度を検出する。内燃機関２２
の空気導入路のスロットル弁２６の下流側には負圧セン
サ２８が配設され、機関の負荷状態を検出する。これら
クランク角センサ２０及び負圧センサ２８をもって前記
した運転状態検出手段１０を構成する。

内燃機関２２には更に、シリンダヘッド３０にノックセ
ンサ３２が配設され、燃焼室３４内の燃焼圧力を検出す
る。該ノックセンサ３２の出力は制御ユニット３６に送
出され、其処でバンドパスフィルタ３８でノッキング周
波数のみが取出された後、比較器等よりなるノッキング
検出回路４０に入力され、其処で所定レベルと比較され
てノッキング発生の有無が検出される。該ノッキング検
出回路４０及びノックセンサ３２並びにバンドパスフィ
ルタ３８をもって前記したノッキング検出手段１４を構
成する。

制御ユニット３６は、入出力インタフェース３６ａ、Ｃ
ＰＵ３６ｂ及びメモリ３６ｃからなるマイクロ・コンピ
ュータで主として構成され、前記した基本点火時期演算
手段１２及びノッキング補正量演算手段１６として機能
する。該制御ユニット３６のＣＰＵ３６　ｂには、前出
のノッキング検出回路４０の出力が入出力インタフェー
ス３６ａを介して入力され、更に前記クランク角センサ
２０の出力も波形整形回路４２で波形整形されて入力さ
れると共に、負圧センサ２８の出力もＡ／Ｄ変換回路４
４でデジタル変換されて入力され、制御ユニット３６は
これらの出力に応じて、前記した制御値テーブル及び基
本点火時期演算用の制御値テーブルを格納したメモリ３
６ｃから対応する制御値を検索して、基本点火時期及び
ノッキング補正量を演算する。

制御ユニット３６の次段には、前記した点火手段たる点
火装置１８が設けられ、制御ユニット３６の出力に応じ
て点火プラグ４６を介して燃焼室３４内の混合気を点火
する。

次に、第３図フロー・チャートを参照して本発明に係る
装置の動作を説明する。

先ず、ステップ５０において基本点火時期θｂを演算す
る。これは、クランク角センサ２０及び負圧センサ２８
の出力に基づいて制御ユニット３６のメモリ３６ｃ内に
格納した基本点火時期の制御値テーブルを検索して演算
する。尚、図示しない水温センサ等の出力に基づきノッ
キング補正以外の補正を適宜加えても良い。

続いてステップ５２乃至６６において、クランク角セン
サ２０を通じて検出した現在の機関回転数Ｎｅを所定回
転数Ｎ１．Ｎ２．Ｎ３．Ｎ４と比較し、それによって４
つの制御領域Ｚｌ、Ｚ２、Ｚ３．Ｚ４のいづれかを選択
する。本発明の特徴の一つは機関運転状態に応じて補正
上限値を相違させた点にあり、機関運転状態を示すパラ
メータとして先ず機関回転数を使用し、其れに基づいて
４つの制御領域Ｚｌ、Ｚ２．Ｚ３．Ｚ４に大別して各制
御領域に特有の補正上限値等の制御値を定め、又後述の
如（進角補正上限値の場合機関負荷状態をも勘案して更
に制御領域を細分して制御値を定めたものである。第４
図に該制御値テーブルの詳細を示す。

ステップ５２乃至６６において制御領域Ｚ１〜Ｚ４を判
別した後、ステップ６８において今回ノッキングが発生
しているか否か判断する。ノッキングが発生している場
合、ステップ７ｏにおいてノッキング補正量θｋｃを１
度遅角させる（本フロー・チャートにおいて減算は遅角
を、加算は進角を意味する。又、ノッキング補正値量θ
ｋｃは初期値゛０゛とする）。続いて、ステップ７２に
おいて各点火時期毎に累算された補正量θｋｃが遅角補
正上限値ΔθＲに達したか否か判断し、達した場合は該
上限値ΔθＰに制限する（ステップ７４）。第４図に示
した如く、遅角補正上限値ΔθＲは、制御領域によって
ΔθＲ１，ΔθＲ２，ΔθＲ３゜ΔθＲ４と相違させて
あり、ステップ５２乃至６６で判別した制御領域に対応
した値を選択して到達したか否か判断する。これらの遅
角補正上限値は全て、其の制御領域においてノッキング
を回避するのに十分であると共に出力低下も必要最小躍
に止めた値である如く、予め実験を通じて確認した値を
選定する。

ステップ６８において今回ノックではないと判断された
場合、ステップ７６において其の時点から所定点火数遡
った期間のノック発生率が所定値以上であるか否か判断
する。この所定値は、ノック発生点火数１ｋｒ／判定点
火数Ｉｎで求められ、第４図に示した制御領域に対応す
る値１ｋｒｌ−１ｋｒ４　、　　Ｉ　ｎｌ　−１ｎ４の
いずれかを選択して演算する。其の演算値を、実際のノ
ック発生点火数Ｉｋａ／前記点火数１ｎｌ−１ｎ４で演
算した値と対比して判断する。これは急加速等の過渡時
のノック発生頻度を所定値以下に抑制して機関を保護す
るためであり、ノック発生率が所定値以上の場合には進
角補正を中止して前回の補正値のままとする（ステップ
７８）。ノック発生率が所定値未満の場合、続いてステ
ップ８０において進角待機点火数１ｗの経過を判断し、
未経過であれば進角補正を中止して前回の補正値を再使
用する（ステップ７８）。この進角待機点火数１ｗも図
示の如く制御領域に応じてＩｗｌ−１ｉｖ４と相違して
おり、其のいづれかの値を選択する。尚、ノック発生率
の判断ステップ７６を省略してノック発生判断ステップ
６８より直ちに進角待機点火数経過判断ステップ８０に
移行する如く構成しても良い。

ステップ８０において進角待機点火数の経過が確認され
た場合、ノッキング補正量θｋｃを１度進角させ、以下
進角上限値ΔθＡに達するまで許される限り進角する（
ステップ８２，８４．８６）。この進角上限値ΔθＡは
、第４図に示した如く、機関回転数Ｎ１−Ｎ４のみなら
ず負圧値によっても相違しており、負圧センサ２８を通
じて検出した現在の負圧値Ｐｂを所定負圧値Ｐｉ、Ｐ２
゜Ｐ３と比較して上限値ΔθＡ１−ΔθＡ１２のいづれ
かを選択する。この進角上限値ΔθＡは、機関回転数及
び機関負荷状態を通じて把握される機関の運転状態のあ
らゆる局面においてＭＢＴに可能な限り近接したノック
限界点火時期である如く予め実験を通じて求めた値であ
る。従って、ノック回避後、該上限値まで点火時期を進
角させることにより機関をベストトルクで運転すること
が出来る尚、現在の機関回転数Ｎｅが最低回転数Ｎ４を
下廻る場合は補正量θｋｃを固定遅角量ΔθＦとする（
ステップ８８）。

最後にステップ９０において、基本点火時期θｂに補正
量θｋｃ　（正又は負値）乃至固定遅角量ΔθＦ　（負
値）を加算して点火時期θｉｇを決定し、点火装置１８
に出力する。

（発明の効果） 本発明は上記の如く、機関運転状態に応じて区画した領
域毎にノッキング時の補正上限値を定めた制御値テーブ
ルを備え該制御値テーブルに基づいて点火時期を制御す
る如く構成したので、全運転領域を通じてノッキングを
確実に回避しつつよりトルクの高い点火時期に機関運転
を制御することが出来る利点を備える。

更に、ノッキング制御値テーブルの構成においても全運
転領域を数領域に区分して簡素化することによりメモリ
容量の増加を僅少に止めると共に、かかる簡略な制御値
テーブルの違加によって高出力をもたらす機関運転を可
能とした利点を備える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明に係
る装置のブロック図、第３図は其の動作を示すフロー・
チャート及び第４図は演算に使用する制御値テーブルを
示す説明図である。１０・・・運転状態検出手段（クラ
ンク角センサ２０、負圧センサ２８）、１２・・・基本
点火時期演算手段、１４・・・ノッキング検出手段（ノ
ックセンサ３２、バンドパスフィルタ３８、ノッキング
検出回路４０）、１６・・・ノッキング補正量演算手段
、１８・・・点火手段（点火装置）、３６・・・制御ユ
ニソト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１） ａ、機関の運転状態を検出する運転状態検出手段 ｂ、該運転状態検出手段の出力を入力して機関の基本点
   火時期を演算する基本点火時期演算手段、 ｃ、機関燃焼室に発生するノッキングを検出するノッキ
   ング検出手段、 ｄ、該ノッキング検出手段及び前記基本点火時期演算手
   段の出力を入力してノッキング時前記基本点火時期を所
   定量補正するノッキング補正量演算手段、 及び、 ｅ、該ノッキング補正量演算手段の出力を入力して機関
   燃焼室内の混合気を点火する点火手段を備えた内燃機関
   の点火時期制御装置において、機関運転状態に応じて区
   画した領域毎にノッキング時の補正上限値を定めた制御
   値テーブルを備え、該制御値テーブルに基づいて点火時
   期を制御することを特徴とする内燃機関の点火時期制御
   装置。
2. （２）前記機関運転状態はノッキング回避後の進角補正
   にあっては機関回転数及び機関負荷状態であることを特
   徴とする特許請求の範囲の第１項記載の内燃機関の点火
   時期制御装置。
3. （３）前記機関運転状態はノッキング発生時の遅角補正
   にあっては機関回転数であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の内燃機関の点火時期制御装置。