JPH0647984B2

JPH0647984B2 - エンジンの点火時期制御装置

Info

Publication number: JPH0647984B2
Application number: JP19277985A
Authority: JP
Inventors: 知嗣力武; 良隆田原; 学有馬; 徹郎高羽
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-08-30
Filing date: 1985-08-30
Publication date: 1994-06-22
Anticipated expiration: 2009-06-22
Also published as: JPS6251759A

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、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、ノッキング発生状態に応じて求めた点火時
期のリタード量を記憶、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。すなわちこの装置
では、ノッキングの有無に応じて点火時期のリタード量
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なう一方、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
或る確率で発生するので、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、
かつ、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、かつ、これが耳障りな
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
のとき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
に学習値を求めること、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。

（発明の構成）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
ード量を学習値とし、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
が許容される範囲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（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（ＥＣ
Ｕ）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ロッ
トル弁１５下流の吸気負圧を検出する負圧センサ２４と
か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、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ＲＯＭマップと、
点火時期のリタード量の学習値を記憶する学習マップと
が含まれている。上記学習マッ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ＣＰＵ２５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ＣＰＵ２５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Ｓ_１でエンジン回転数Ｎと吸気負圧Ｐ
ｍとを読込み、ステップＳ_２で吸気充填量Ｓを算出す
る。それからステップＳ_３でマップから運転状態に応じ
た基本進角値（基本点火時期）θ_０を読出す。次に、ス
テップＳ_４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Ｓ_１に戻ってそれ以下の処理を繰返す。

ステップＳ_４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Ｓ_６）、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量θｒを所定値Δθだけ大き
くし（ステップＳ_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θｒを所定値Δθだけ小さく
する（ステップＳ_８）。そしてノッキング発生時には、
ステップＳ_７の次にステップＳ_９〜Ｓ₁₇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Ｓ_８に
続き、ステップＳ₁₈に移る。このステップＳ₁₈では、基
本進角値θ_０と、フィードバックリタード量θｒと、そ
の時の運転状態に対応した学習値θｌとにより、最終進
角値θを［θ＝θ_０−θｒ−θｌ］と演算する。

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Ｎ_０大きいか否かを調べ（ステップ
Ｓ_９）、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Ｎ_０より大きいときは、フィードバ
ックリタード量θｒの累計値Ｒを求める処理（ステップ
Ｓ₁₀）と、この処理の回数Ｃを示すカウンタをインクリ
メントする処理（ステップＳ₁₁）とを行なってから、上
記回数Ｃが所定回数Ｃ_０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（θｌ＋Ｒ
／Ｃ_０）を新たな学習値θｌ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Ｓ₁₂〜
Ｓ₁₄）。またエンジン回転数Ｎが所定回転数Ｎ_０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Ｋ_０より大きいか否かを調べ
（ステップＳ₁₅）、所定強度Ｋ_０より大きい時は学習値
θｌを（θｒ−Δθ＋θｌ）の値に修正するとともに、
フィードバックリタード量θｒを所定値Δθに置き換え
る（ステップＳ₁₆，Ｓ₁₇）。従って、ステップＳ₁₅〜Ｓ
₁₇を通るルーチンが繰返されている間は学習マップＭの
学習値θｌ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Ｋ_０以下になる
まで学習値θｌ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Ｓ₁₅からステップＳ₁₈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ＢＴＤＣ９０゜）毎に開始し、ステッ
プＳ₁₉でＴＤＣ周期Ｔを算出するとともに、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Ｔｓを
算出し、ステップＳ₂₁で上記ＴＤＣ周期Ｔ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
ターンする。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
バック補正と学習値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
後は学習マッ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、ほ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Ｎ_０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量の平均値を
学習値とすると、高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
のリタード量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……フィードバック補正
手段、３……学習制御手段、４……制御手段、５……学
習値決定手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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。