JPS6027782A - 内燃機関のノツキング制御方法 - Google Patents

内燃機関のノツキング制御方法

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JPS6027782A
JPS6027782A JP58135637A JP13563783A JPS6027782A JP S6027782 A JPS6027782 A JP S6027782A JP 58135637 A JP58135637 A JP 58135637A JP 13563783 A JP13563783 A JP 13563783A JP S6027782 A JPS6027782 A JP S6027782A
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knocking
retard amount
amount
engine
learning
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JP58135637A
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English (en)
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Toshio Suematsu
末松 敏男
Kazuhiko Funato
船戸 和彦
Yuji Takeda
武田 勇二
Katsushi Anzai
安西 克史
Yoshiyasu Ito
嘉康 伊藤
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
    • F02P5/1521Digital data processing dependent on pinking with particular means during a transient phase, e.g. starting, acceleration, deceleration, gear change
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
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    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

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】 本発明は内燃機関のノッキング制御方法に係り、特に学
習制御を行って精密なノッキング制御を行うようにした
ノッキング制御方法に関する。
従来よシ、機関回転数と機関負荷(吸気管圧力または機
関1回転当シの吸入空気量)とに応じて基本点火進角を
定めると共に、ノッキング制御領域においてノッキング
が発生したとき補正遅角量を大きくしかつノッキングが
発生しないとき補正遅角量を小さくして、基本点火進角
から補正遅角量を減算した値で点火時期を制御すること
によシノツキングを制御する方法が知られている。この
方法においてノッキング制御を精密に行うため、上記の
ように変更される補正遅角量に基づいて学習遅角量を演
算記憶し、運転条件が7ツキング非制御領域から7ツキ
ング制御領域に移行したときに基本点火進角から学習遅
角量を減算した値で点ドアツブによるトルクコンバータ
のトルク比が変化する時等の機関の状態が急変するとき
は、ノッキング制御が追従でき力〈なってノッキングが
発生し易くなる。従って、このような過渡状態では大き
なノッキングが発生することになり、仁のノッキングを
防止するために補正遅角量は徐々に大きくなる。ま5た
、学習遅角量は補正遅角量に基づいて学習されるため、
補正遅角量に伴って大きく ′なる。このため、学習遅
角量が必要以上に大きな値となシ、学習遅角量を種用し
て点火時期を制御する際に点火時期が過剰に遅角され、
トルクが低下する、という問題があった。
本発明は上記問題点を解消すべく成されたもので、学習
遅角量が異常に大きくならないようにしてトルクの低下
を防止した内燃機関のノッキング制御方法を提供するこ
とを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の構成は、補正遅角量
をめると共に補正遅角量に基づいて学習遅角量を更新し
、補正遅角量および学習遅角量に基づいてノッキングを
制御する内燃機関のノッキング制御方法において、機関
の状態が急変する過渡時に学習遅角量の更新を停止する
ようにしたものである。
上記本発明の構成によれば、過渡時に学習遅角量が更新
されないため、学習遅角量が異常に大きくならず、従っ
て不必要なトルクの低下を防止することができる、とい
う効果が得られる。
次に、本発明が適用される内燃機関(エンジン)の−例
を第1図に示す。このエンジンは図に示すようK、エア
クリーナー(図示せず)の下流側に設けられた吸入空気
量センサとしてのエアフローメータ2を備えている。エ
アフローメータ2は、ダンピングチャンバ内に回動可能
に設けられたコンベンセーションプレート2Aと、コン
ベンモーションプレート2人の開度を検出するポテンシ
ョメータ2Bとから構成されている。従って、吸入空気
量Qはポテンショメータ2Bから出力される電圧として
検出される。また、エアフローメータ2の近傍には、吸
入空気の温度を検出する吸入空気温センサ4が設けられ
ている。
エアフローメータ2の下流側には、スロットル弁6が配
置され、スロットル弁6の下流側には、サージタンク8
が設けられている。このサージタンク8には、インテー
クマニホールド10が連結されておシ、このインテーク
マニホールド10内に突出して燃料噴射弁12が配置さ
れている。インテークマニホールド10は、エンジン本
体14の燃焼室14Aに接続され、エンジンの燃焼室1
4Aはエキゾーストマニホールド16を介して三元触媒
を充填した触媒コンバータ(図示せず)に接続されてい
る。そして、エンジン本体14には、マイクロホン等で
構成された、エンジンの振動を検出するノッキングセン
サ18が設けられている。なお、20は点火プラグ、2
2は混合気を理論空燃比近傍に制御するためのo2セン
サ、24はエンジン冷却水温を検出する冷却水温センサ
である。 ・ エンジン本体14の点火プラグ2oは、ディストリビュ
ータ26に接続され、ディストリビュータ26はイグナ
イタ28に接続されている。このディストリビュータ2
6には、ピックアップとディストリビュータシャフトに
固定されたシグナルロータとで構成された、気筒判別セ
ンサ3oおよびエンジン回転角センサ32が設けられて
いる。
この気筒判別センサ30は、例えばクランク角720度
毎に気筒判別信号をマイクロコンピュータ等で構成され
た電子制御回路34へ出力し、このエンジン回転角セン
サ32は、例えばクランク角30度毎にクランク角基準
位置信号を電子制御回路34へ出力する。
電子制御回路34は、第2図に示すように、ランダム・
アクセス・メモリ(RAM)36と、リード・オンリー
・メモリ(ROM)38と、中央処理装置(CPU)4
0と、りoツク(CLOCK)41と、第1の入出力ボ
ート42と、第2の入出力ボート44と、第1の出力ポ
ート46と、第2の出力ポート48とを含んで構成され
、RAM36、ROM38、CPU40.CLOCK4
1第1の入出力ボート42、第2の入出力ボート44、
第1の出力ポート46および第2の出力ポート48は、
バス50によシ接続されている。第1の入出力ボート4
2には、バッファ(図示せず)、マルチプレクサ54、
アナログ−ディジタル(A/D )変換器56を介して
、エアフローメータ2、冷却水温センサ24および吸気
温センサ4等が接続されている。このマルチプレクサ5
4およびA / D変換器56は、第1の入出力ボート
42から出力される信号によ多制御される。第2の入出
力ポート44には、バッファ(図示せず)およびコンパ
レータ62を介してOクセフサ22が接続され、波形整
形回路64を介して気筒判別センサ30およびエンジン
回転角センサ32が接続されている。
また、第2の入出力ボート44には、バンドパスフィル
タ60、ピークホールド回路61、チャンネル切換回路
66およびA / D変換器68′ft介してノッキン
グセンサ18が接続されている。このバンドパスフィル
タは積分回路63を介してチャンネル切換回路66に接
続されている。このチャンネル切換回路66には、ピー
クホールド回路61の出力と積分回路63の出力とのい
ずれか一方をA/DW換器68に入力するための第2の
入出力ボート44から出力される制御信号が入力されて
おり、ピークホールド回路61には第2の入出力ボート
44からリセット信号が入力されている。また、第1の
出力ポート46は駆動回路70を介してイグナイタ28
に接続され、第2の出力ポート48は駆動回路727に
介して燃料噴射装置12に接続されている。
電子制御回路34のROMには、エンジン回転数とエン
ジン1回転当シの吸入空気−3t(負荷)とで表わされ
る基本点火進角θBABKのマツプが予め記憶されてい
る。
次に、上記のようなエンジンに本発明を適用した場合の
実施例について詳細に説明する。なお、以下では複雑化
を避ける次め最も不都合の々い数値を用いて説明するこ
ととするが本発明はこれらの数値に限定されるものでは
なく各種エンジンについて最適な値が選択される。
第3図は120°CA毎の割込みルーチンを示すもので
、まずステップ80においてエンジン1回転当シの吸入
空気Jl(負荷)Q/Niが0.511/rev、を越
えているか否かを判断することによりノッキング制御領
域か否かを判断する。負荷Q/Niが0.5 A’ /
 rev、以下のときすなわちノッキング非制御領域の
ときは、ステップ81で補正遅角量θkiをOとしてス
テップ82でフラグflをセットした後ステップ98へ
進む。負荷Q/Niが0、513 / rev、t−越
えるときすなわちノッキング制御領域のときけ、ステッ
プ83でフラグf1がセットされているか否かを判断す
る。フラグf!がセットされているときすなわちノッキ
ング非制御領域からノッキング制御領域へエンジン命件
が移行したときには、ステップ84においてRAMに記
憶されている学習遅角量θKciO値を補正遅角量θK
iの値とし、ステップ85でフラグf1ヲリセットして
ステップ98へ進む。一方、フラグflがリセットされ
ているときは、ステップ86においてノッキングが発生
したか否がを判断する。
ノンキングが発生したか否かは、ノッキングセンサから
出力される電気信号の所定クランク角度範囲(例えば、
10°CA ATDC〜500CA ATDC)におけ
るピーク値と、電気信号を積分して得られたバックグラ
ウンドレベルに定数を乗算して定めた判定レベルとを比
較することにより判断される。
ステップ86でノッキングが発生したと判断されたとき
にはステップ87において前回の補正遅角量θKj−1
に0.1°CA加算させて補正遅角量を大きくしてステ
ップ92へ進む。ステップ86でノッキングが発生して
いないと判断されたときにはステップ88で第1のカウ
ンタのカウント値clを1インクリメントし、ステップ
89でカウント値C1が10 (3,回転)以上になっ
ているが否かを判断する。カウント値c1が10以上に
なったときにステップ9oにおいて前回の補正遅角量θ
xi−1から0.10CA減算して補正遅角量を小さく
してステップ91でカウント値C1kOにしfc後スス
テップ92進む。一方、カウント値C。
が10未満のときは、そのま址ステップ92へ進む。
ステップ92で現゛在の負荷Q/Ni’ii取込み、ス
テップ93で現在の負荷Q / N +と前回の負荷Q
/Ni−1とを比較する。Q / N i≧1.2 Q
/Nj−1のときは過渡状態と判断してステップ96で
第2のカウンタのカウント値c2を0にしてステップ9
8へ進む。Q/Ni < 1.2 Q/Ni−1のとき
は過渡状態でないと判断して、ステップ94でカウント
値C2を1インクリメントしステップ95でカラ7 ト
値c* y!zE 10以上が否かを判断する。カウン
ト値C,が10以上のときは、両回の学習遅角量θKG
j−1と今回の補正遅角量θxiとを重み付は平均して
今回の学習遅角量θKatf:求め、これをP、 A 
Mの所定エリアに記憶してステップ98へ進む。一方、
カウント値C2が10未満のときはそのtまステップ9
8へ進む。
以上の結果、過渡状態の時には学習遅角量の更新が行な
われず、過渡状態以外の状態になって所定期間経過後に
学習遅角量の更新が行なわれる。
また、ステップ98ではROMから読出した基本点火進
角fJ BA8mからステップ87 iaよび90で変
更された補正遅角量θKiヲ減算し°C実行点火進角θ
をめる。そして1次のイグナイタ制御ルーチンにおいて
実行点火進角0で点火されるようイグナイタが制御され
る。
次に上記と興る学習制御を行う場合の実施例について説
明する。この学習制御によるノッキング制御方法は、エ
ンジン回転数N、吸入窒気量Qとエンジン回転数Nとの
比Q/N’tた祉吸気管負圧で定まる負荷によって予め
定まる基本点火進角θB18m’iマイクロコンピュー
タのリードオンリメモ’)(ROM)にマツプの形で記
憶させておき、次の(1)式に基いて実際にイグナイタ
を制御する点火進角θを演算し、この点火進角を用いて
ノッキング制御を行うものである。
θ = θBA81−(θKG+θK) ・・・・・・
・−・・・ (りただし、θKGはノッキングのレベル
を所定レベルにするためにエンジン回転数と負荷とによ
って定まシかつ学習制御によって変更される学習遅角t
、θにはノッキングが発生したとき点火時期を遅らせか
つノッキングが発生しなくなったとき点火時期を進める
補正遅角量である。
ここで、補正遅角量θには上記と同様にピーク値と判定
レベルとを用いてノッキング発生の有無を判断し、ノッ
キングが発生したとき(2)式に示すようにノッキング
発生1囲当fi0.4°CA大きくされ、ノッキングが
発生しない状態が所定時間(例えば、48 m5ec)
経続したとき(3)式に示すように所定クランク角毎に
0.08°CA小さくされるものである。
θに←θに+0.4’CA ・・曲・曲・(2)θに←
θに+0.08°CA ・・・・曲・・・・(3)また
、エンジン条件に応じた学習遅角量θKGは次のように
して算出される。1ず、第4囚に示すようにエンジン回
転数Nと負荷Q/Nとに対応させて学習遅角量ヶ記憶さ
せる番地0〜23をマイクロコンピュータのランダムア
クセスメモ’J(RAM)に用意して学習マツプを作成
しておく。エンジン回転数Nと吸入空気量Qとを取込み
、学習マツプ上において現在のエンジン条件を示す点(
N、Q/N)k囲む4点のRAMの番地金求める。今、
第5図に示すように現在のエンジン株イ↑を示す点10
むRAMの番地が11.11+1、n+6、n+7(7
cだし、n=0、lo、・・・・・・16)であシ番地
nに学習遅角量(7xon、番地n+1に学習遅角Jl
 (/ KCk(n+1)、番地n+6に学習遅角量θ
K G (n+8 )、番地11+7に学習遅角量θK
G(n−1−7)が各々記憶されているものとする。そ
して、番地間のエンジン回転数の差′Ir、X、番地間
X角番の差をY、喬113<nと現在のエンジン条件を
示す点との間のエンジン回転数の差をx、’4を地nと
現在のエンジン条件を示す点との間の負荷の差’tyと
すれば、以下の(4)〜(6)式に示す2次元補間法に
ょυ現在のエンジン状態を示す点の学習遅角量θKGが
められる。
次に上記のノッキング制御方法に本発明を適用した実施
例について説明する。壕ずステップ1o。
においてエンジン回転数Nと負荷Q/Nとで定まる現在
のエンジン条件を示す点を囲む4点のRAMの番地を学
習マツプ上にめる。次のステップ101において請求め
た4点のtt A 114のも地に記憶されているデー
タ、すなわち4点のRA Mの番地に記憶されている学
習遅角力[を基に、上記(4)、(5)、(6)の式に
従って、2次元補間法により現在のエンジン条件を示す
点の学習遅角量・θKGを算出し、算出した値をRAM
の所定エリアに記憶する。スラブ102では、上記の実
施例と同様にして過渡状態か否かを判断し、過渡状態な
らそのまま次に続くルーチンへ進み、過渡状態でないと
きは以下の学習制御を行う。すなわち、ステップ103
におhて、時m3割込みルーチンで’l m sec毎
にインクリメントされるタイマのカウント値TIMEが
40 (160m5ec)以上になったか?C41断し
、カウント値’r I M Eが40未満ならばそのま
ま次のルーテンを実行する。
一方、カウント値TIMEが40以上ならば、ステップ
104でカウント1rlL ’j’ I M E ’a
−0とし。
ステップ105で補正遅角量OKが2°CA以上になっ
ているかを判断する。補正遅角量OKが2゜CA未満の
ときはステップ108において現在のエンジン条件を示
す点?]l:囲む学習マツプ上の4点に記憶されている
学習遅角量の各々から0.04゜CA減算する学習制御
を行なう。この結果、補正遅角量θKが28CA禾満で
あるどきには学習遅角量が小さくなるように学習側され
、学習遅角量によって点火時期が進むように制御される
。一方、補正遅角量θKが2°Cム以上であるときには
ステップ106で補正遅角量θKが4’CA未満である
かを判断する。補正遅角量θKが4°CA未満のとき、
すなわち2°CA≦θK<4’CAのときは学習制御を
行なわず、補正遅角量OKが4°CA以上のときは、ス
テップ107において現在のエンジン条件を示す点を囲
む学習マツプ上の4点に記憶されている学習遅角量の各
々に0.04°CA加算する学習制御を行う。この結果
二補正遅角量θKが4°CA以上のときに学習遅角量が
大きくなるように学習制御され、学習遅角量によって点
火時期が遅れるように制御される。
上記の学習制御における補正遅角量θXの条件と学習遅
角量θKGの増減との関係′t−まとめて次表に示す。
而して、上記のように学習された学習遅角量θKGとノ
ッキング発生の有無によって変更される補正遅角量θに
は、上記(0式に代入されて実行点火進角θがめられる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用されるエンジンの一例を示す概略
図、第2図は第1図に示す電子制御回路のブロック図、
第3図は本発明の実施例の処理ルーチンを示す流れ図、
第4図は本発明の他の実施例に使用される学習マツプを
示す線図、第5図は現在のエンジン条件を示す点を囲む
学習iツブ上の4点を示す説明図、第6図は上記他の実
施例の処理ルーチンを示す流れ図である。 18・・・ノッキングセンサ、28・・・イグナイタ、
34・・・電子制御回路。 代理人 鵜 沼 辰 之 (ほか1名) 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (!) ノッキングが発生したとき点火時期を遅らせか
    つノッキングが発生しないとき点火時期を進ませる補正
    遅角量をめると共に、前記補正遅角量に基づいて学習制
    御によって学習遅角量を更新し、前記補正遅角量および
    前記学習遅角量に基づいてノッキングを制御する内燃機
    関の7ツキング制御方法において5機関の状態が急変す
    る過渡時にに学習遅角量の更新を停止したことを特徴と
    する内燃機関のノッキング制御方法。
JP58135637A 1983-07-25 1983-07-25 内燃機関のノツキング制御方法 Pending JPS6027782A (ja)

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