JPS6043175A - Ignition timing controlling device of engine - Google Patents
Ignition timing controlling device of engineInfo
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- JPS6043175A JPS6043175A JP58151286A JP15128683A JPS6043175A JP S6043175 A JPS6043175 A JP S6043175A JP 58151286 A JP58151286 A JP 58151286A JP 15128683 A JP15128683 A JP 15128683A JP S6043175 A JPS6043175 A JP S6043175A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は1機関の点火時期を制御点火時期制御装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ignition timing control device for controlling the ignition timing of an engine.
一般に1機関は、出方及び燃費特性上から見ると、軽度
のノッキングが発生している状態(ノック限界)の点火
時期での運転が最も効率が良いことが知らnている。In general, it is known that an engine is most efficient when operated at an ignition timing at which slight knocking occurs (knock limit) from the viewpoint of engine output and fuel efficiency characteristics.
この釉の従来装置には、予め設足さn’i基準点火時期
特性に基づいて発生さ扛る点火イ、−1号をノッキング
の発生毎に一足角度、あるいはノッキング強度に応じた
所足角度だけ遅角移相させ、ノッキングの発生が無い場
合にはこの遅角移相倹を所足の時定数で減少させること
に工す2点火時期乞ノック限界の点火時期にフィードバ
ック制御するものがあった。In the conventional device of this glaze, the ignition timing is set in advance based on the standard ignition timing characteristics, and -1 is set at one foot angle each time knocking occurs, or at an angle corresponding to the knocking intensity. There is a system that performs feedback control on the ignition timing at the knock limit to reduce the retardation phase shift by a sufficient time constant when knocking does not occur. Ta.
ノッキングを抑制すべく物足の遅角移相制御量で全ての
支筒を同様に遅角制御するため、ある気筒でノッキング
が発生すると1発生し7′21:気筒はもち論、他の気
筒もその制御量KLり一様に遅角缶制御さ扛てし1う。In order to suppress knocking, all the support cylinders are retarded in the same way with a sufficient retardation phase shift control amount, so if knocking occurs in a certain cylinder, 1 will occur and 7'21: Of course, the cylinder will be affected by other cylinders. Also, the control amount KL is uniformly retarded.
一般に1機関の俗気筒は、構造上の若干の差異。In general, the common cylinders of one engine have slight differences in structure.
構成部品のバラツキ、混合気の分配の気筒間差等にニジ
、ノック発生状況が異なシ、 11211ち気筒毎にノ
ック限界の点火時期が異なっている。Due to variations in component parts, differences in air-fuel mixture distribution between cylinders, knock occurrence conditions are different, and the knock limit ignition timing is different for each cylinder.
従って、このような制御2行なう従来装置を月」いnば
、最もノッキングの発生し易い気筒のノック限界に点火
時期が設定さnてし1つ。こnは。Therefore, if a conventional device that performs such control is used, the ignition timing is set to the knock limit of the cylinder where knocking is most likely to occur. This is.
必ずしも機関にとって最適な7Q火時期制御とならず、
全ての気筒がノック限界の点火時期で、Q火さnるとい
うことになっていない。7Q fire timing control is not necessarily optimal for the engine,
All cylinders are at the knock limit ignition timing and are not supposed to fire Q.
そこで、俗気筒について点火時期の遅角移相n1制御量
のフィートノ(ツク制御なする気筒%lj点火時ルj制
御装置の提案がいくつかたさ1している。Therefore, several proposals have been made for cylinder ignition time control devices that control the retard phase shift n1 control amount of the ignition timing for common cylinders.
ところでこの種のフィートノくツク制御においては、気
筒別の場合の制御も含めて、ノッキング抑制のための制
御は基準点火時期からの遅角量を制御するものである。By the way, in this type of foot knock control, including the control for each cylinder, the control for suppressing knocking is to control the amount of retardation from the reference ignition timing.
このため、基準点火時期は予めノック限界ニジも進角し
たところに設足しておかねばならない。従って、制御の
開始点における点火時期は必ずノック限界な越えたとこ
ろにあることになるので、制御開始時には大きなノッキ
ングが発生する。基準点火時期はノック限界よりわずか
に進んだ点火時期に設足することが望ましい。Therefore, the reference ignition timing must be set in advance at a point where the knock limit is also advanced. Therefore, the ignition timing at the start point of control is always beyond the knock limit, so that large knocking occurs at the start of control. It is desirable to set the reference ignition timing at an ignition timing that is slightly ahead of the knock limit.
しかし、先に述べに気筒間のノック限界のバラツキをも
考慮に入nると、そのように設定することは実際上は不
可能で゛ある。ある運転状態ではノック限界の点火時期
に対して遅扛側設定の基準点火時期となることは避けら
扛ない。この遅n側に設足した機関の運転状態では1機
関はノック限界の最適の点火時期、Cシ遅fL′fc時
期の点火となり、全ての運転状態に亘って全ての気筒を
最適な点火時期に制御することができない。However, if we also take into account the above-mentioned variation in the knock limit between cylinders, it is practically impossible to set it in this way. Under certain operating conditions, it is inevitable that the reference ignition timing will be set on the retarded side with respect to the ignition timing at the knock limit. In the operating state of the engine installed on the late n side, engine 1 will ignite at the optimum ignition timing at the knock limit, and ignition at the C side delay fL'fc timing, and all cylinders will be ignited at the optimum ignition timing in all operating states. cannot be controlled.
”iyc、従来装置では機関の運転状態が変化しても点
火時期は運転状態変化前のものがその11適用さnるk
め、変化後の運転状態での制御目標値に制御量が収する
1でに大きなタイムラグが出る。``IYC, with conventional devices, even if the operating condition of the engine changes, the ignition timing before the change in operating condition is applied.
Therefore, a large time lag occurs before the control amount reaches the control target value in the operating state after the change.
即ち、運転状態の変化に対しての応答性が悪かつk。さ
らに制御製筒としてはノック抑制を必要とする運転領域
全てをフィートノくツク制御量の大きさの変化によって
制御するため、広いダイナミックレンジが要求さn全て
の運転領域に亘って正確に点火時期の制御をするという
ことが1難であっO
ところで、ノッキングは1機関の動作特性のうち点火時
期空燃比、吸気温度、吸気湿度、及びその他の多くの要
素によってその発生が左右される。That is, the responsiveness to changes in operating conditions is poor and k. Furthermore, since all operating ranges that require knock suppression are controlled by changes in the magnitude of the foot knock control amount, a wide dynamic range is required for control cylinder manufacturing. However, the occurrence of knocking is influenced by the ignition timing air-fuel ratio, intake air temperature, intake air humidity, and many other factors among the operating characteristics of an engine.
しかし、吸気温度、吸気湿度など自然条件の変化に依存
するものはその変化の周期が1日あるいは季節を単位と
するような時間的には非常に長いものである。従ってこ
扛らの変化によるノッキング・の発生状況の変化もまた
長周期となる。換言すnば、同一運転状態で短期間に発
生するノッキングはほぼ同程度であり1発生頻度1強さ
に大差はない。つ1り同一運転状態で発生しにノッキン
グな抑制するのに要する補正制御値は短期間ではほぼ同
であるので、物足の運転パラメータによって規だされた
機関の同−運転状態では以前に記憶した補正制御値を今
回の補正制御値として制御し、制御中のわずかなノッキ
ングの発生に対しては、その点火時期補正範囲も狭いも
のでよいkめ1発生毎のノッキング信号にニジ逐次補正
制御を行えば。However, things that depend on changes in natural conditions, such as intake air temperature and intake air humidity, have very long cycles of change, such as one day or one season. Therefore, changes in the occurrence of knocking due to changes in these factors also occur over a long period. In other words, the knocking that occurs in a short period of time under the same operating conditions is approximately the same level, and there is no big difference in the frequency and intensity of knocking. Since the correction control value required to suppress knocking that occurs under the same operating conditions is almost the same in a short period of time, the correction control value required to suppress knocking that occurs under the same operating conditions is almost the same in a short period of time. The corrected control value is controlled as the current corrected control value, and if a slight knock occurs during control, the ignition timing correction range may be narrow. If you do.
極めて高精度で応答性よ〈ノッキングな抑制し点火時期
をノック限界に制御できる。先に述べた長周期での変化
要因に対しては上記補正制御値をゆつ〈υと亥更するこ
とにょシ補正が可能である。With extremely high precision and responsiveness, it suppresses knocking and can control the ignition timing to the knock limit. The above-mentioned long-period change factors can be corrected by increasing the correction control value by 〈υ.
この発明は1機関の名運転状態における俗気筒の補正制
御値な記憶し、この補正制御値と俗気周毎・に発生しに
ノッキング信号よシ淫巳、酪して得られる逐次補正値を
合成し大補正値で機関の名運転状態における基準制御値
な俗気周毎に補正し先に述べπ長埼期での亥化侠因に対
しては上記俗気筒の補正制御値乞所足の周期で俗気筒の
逐次補正値に基づいて更新することにニジ、わずかな逐
次補正値で相反よくノッキングを抑制し、1だ運転状態
渡化時のノッキング抑制制御の応答な向上させ。This invention memorizes the correction control value of the common cylinder in the normal operating state of one engine, and successively obtains the correction value by combining this correction control value and the knocking signal that occurs every cycle. The large correction value is synthesized and the standard control value in the normal operating state of the engine is corrected for each normal cycle, and the above-mentioned corrected control value of the normal cylinder is sufficient for the increase in temperature during the π-long period. By updating based on the sequential correction value of the common cylinder at a cycle of 1, knocking is suppressed reciprocally with a small number of sequential correction values, and the response of the knocking suppression control is improved when the operating state changes.
俗気筒の点火時期を全ての運転状態に亘って個々のノッ
ク限界に制御する装置を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a device for controlling the ignition timing of a common cylinder to an individual knock limit over all operating conditions.
以下図を参照してこの発明の一実施例について説明する
。第1図は本発明の概要構成を示すブロック図である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the general configuration of the present invention.
回転数検出手段1は図示なしの機関の回転数を検出し、
負荷検出手段2は機関の負荷状態を検出する。基準制御
値発生手段3は、メモリな有し1手段1及び2による機
関回転数と負荷状態Vこより2仄元日に区画されに番地
に予め記憶さ扛ている基準点火時期特性を与えるための
基準制御値のうち対応する番地の基準制御値な読み出す
。記憶手段6は1機関の俗気筒に対応して。The rotation speed detection means 1 detects the rotation speed of an engine (not shown),
The load detection means 2 detects the load state of the engine. The reference control value generating means 3 has a memory for providing a reference ignition timing characteristic stored in advance at an address divided into two days from the engine speed and load condition V determined by the means 1 and 2. Read out the standard control value at the corresponding address among the standard control values. The storage means 6 corresponds to the ordinary cylinder of one engine.
回転数と負荷状態により2仄元而に区画さ肛た番地に補
正した制御値な記憶する領域を有し、気筒識別手段4か
らの今回点火する気筒情報1回転数検出手段2からの現
任の回転数情報及び負荷検出手段2からの負荷状態情報
にニジ指定さnる番地から補正制御値(記憶補正値)な
読み出して補正値演算手段7に送出する。補正値演算手
段7は。It has an area for storing corrected control values in addresses partitioned into two parts depending on the rotational speed and load condition, and contains information on the cylinder to be ignited this time from the cylinder identification means 4, information on the current cylinder from the rotational speed detection means 2, etc. A correction control value (stored correction value) is read out from the address specified by the rotation speed information and the load state information from the load detection means 2 and sent to the correction value calculation means 7. The correction value calculation means 7 is.
気筒識別手段4の気筒情報及びノック検出手段5にニジ
検出されるノッキング信号から各気筒のノッキング抑制
逐次補正値を演算し、その結果値で記憶している補正値
を補正することにより1点火時期補正値?作成して制御
値演算手段8に出力する。−1k、補正値演算手段7は
、所定の機関運転期間中にノッキングの発生がある場合
、当該気筒の補正値を遅角側、の値に更新して記憶し、
ノッキングの発生が魚い場合は進角側の値に更新して記
憶する。制御値演算手段8は、前回読み出さf′Lfc
基準制御値を今回点火する気筒に対して補正値演算手段
7で作成された点火時期補正値によシ補正し1点火時期
を決定し1点火手段9に決定された点火時期で点火させ
る。The knocking suppression successive correction value for each cylinder is calculated from the cylinder information of the cylinder identification means 4 and the knocking signal detected by the knock detection means 5, and the stored correction value is corrected with the resultant value, thereby determining the ignition timing for one ignition timing. Correction value? It is created and output to the control value calculation means 8. -1k, when knocking occurs during a predetermined engine operation period, the correction value calculation means 7 updates and stores the correction value for the cylinder to a value on the retarded side;
If the occurrence of knocking is serious, the value is updated to the advanced angle side and stored. The control value calculating means 8 calculates the previously read f'Lfc.
The reference control value is corrected by the ignition timing correction value created by the correction value calculation means 7 for the cylinder to be ignited this time, one ignition timing is determined, and one ignition means 9 is caused to ignite at the determined ignition timing.
第2図は4ストロ一ク4気筒機関に適用したこの発明の
実施例な示すブロック図である。図において、10は機
関の力・ムシャフトの回転に連動してクランクの回転角
度360°毎に信号レベルを反転させた信号10a&発
生する角度検出器、11は角度検出器10の信号10a
に対して位相差180を持った信号11aY発生する角
度検出器。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention applied to a four-stroke, four-cylinder engine. In the figure, 10 is an angle detector which generates a signal 10a & generates a signal 10a whose signal level is inverted every 360 degrees of rotation angle of the crank in conjunction with the engine force/mushaft rotation, and 11 is a signal 10a of the angle detector 10.
An angle detector that generates a signal 11aY having a phase difference of 180 degrees with respect to the angle detector.
12は機関の吸気管圧な検出しその圧力に対応した信号
12ak発生する圧力センサ、13は圧力センサ12工
り出力さ扛た信号12aをディジタル的な信号13aK
変換するアナログ・ディジタル(A/D)変換器、14
は機関に取り付けらn機関の振動加速度を検出し、信号
14aを出力する/I″l速度センサ、15は加速度セ
ンサ14の信号14aから機関のノッキングが発生した
期間を弁別し、信号15aを出力する弁別検出器、16
は弁別器15の46号15aをディジタル化して信号1
6aにするA/Dg換器である。20はマイクロコンピ
ュータでアシ、主にマイクロプロセッサ(CPU)21
と、メモリ(ROM及びRAM ) 22と、インター
フェース(l10)23とから構成さnている。18は
マイクロコンピュータ20で演算さ扛に点火時期制御量
の信号23a&時期信号18aK変換するタイミング亥
換回路、17はタイミング亥換回路1B、Cシ発生さ扛
た時期、信号18aで機関に点火する点火回路である。12 is a pressure sensor that detects the intake pipe pressure of the engine and generates a signal 12ak corresponding to the pressure; 13 is a digital signal 13aK that outputs a signal 12a output from the pressure sensor 12;
Analog-to-digital (A/D) converter, 14
15 is a speed sensor that is attached to the engine and detects the vibration acceleration of the engine and outputs a signal 14a, and 15 is a speed sensor that discriminates from the signal 14a of the acceleration sensor 14 the period in which engine knocking has occurred and outputs a signal 15a. discrimination detector, 16
digitizes No. 46 15a of the discriminator 15 and outputs the signal 1.
It is an A/Dg converter that converts to 6a. 20 is a microcomputer, mainly a microprocessor (CPU) 21
, memory (ROM and RAM) 22, and interface (110) 23. 18 is a timing switching circuit which converts the ignition timing control amount signal 23a & timing signal 18aK into the signal calculated by the microcomputer 20, and 17 is a timing switching circuit 1B, which ignites the engine at the timing when C is generated and the signal 18a. This is the ignition circuit.
矢にこのように構成された本実施例の動作について説明
する。第3図は本実施例に示す角度検出器10.11の
出力波形図であシ、第1の角度検出器11の信号11a
は機関の回転に従い、第1気筒のBTDC90°で°L
”レベルになシ、第4気筒のBTDC90°でIH°レ
ベルになる。−F7C角度検出器12の信号12aは角
度検出器11の信号11aに対しクランク角度で18〃
遅相した信号となる。これら2つの信号11 a a
12 aはマイクロコンピュータ20のインターフェー
ス23に入力さnる。圧力センサ12は機関の吸気管圧
を検出し、その圧力に対応し72:電圧レベルの信号1
2aを発生する。ここで機関の吸気管圧は機関の負荷状
態に敏感に反応して変化するため、この吸気管圧を検出
して得られる信号12aのレベルから機関の負荷状態を
知ることができる。さて圧力センサ12から発生さn′
fc信号12aは第1のA/Dl換器13に、C,9デ
イジタル化され、信号13aとなってインターフェース
23に入力さnる。The operation of this embodiment configured in this manner will now be described. FIG. 3 is a diagram of the output waveforms of the angle detectors 10 and 11 shown in this embodiment, and the signal 11a of the first angle detector 11.
follows the rotation of the engine, and at 90° BTDC of the first cylinder, °L
"No level, the 4th cylinder's BTDC becomes IH° level at 90°. - The signal 12a of the F7C angle detector 12 is 18 degrees in crank angle with respect to the signal 11a of the angle detector 11.
It becomes a delayed signal. These two signals 11 a a
12a is input to the interface 23 of the microcomputer 20. The pressure sensor 12 detects the intake pipe pressure of the engine and generates a voltage level signal 72 corresponding to the pressure.
2a is generated. Since the intake pipe pressure of the engine changes sensitively in response to the load state of the engine, the load state of the engine can be determined from the level of the signal 12a obtained by detecting this intake pipe pressure. Now, the pressure sensor 12 generates n'
The fc signal 12a is converted into a C,9 digital signal by the first A/Dl converter 13, and is inputted to the interface 23 as a signal 13a.
一刀加速度センサ14は機関に取シ付けられており常時
機関の振動ケ検出している。この検出出力である信号1
4aには機関の作動にニジ生じた機誠振動によるノイズ
信号と1機関のノッキングにニジ発生した振動によるノ
ッキング成分が重畳している。弁別器15は信号14a
からノッキング成分を弁別して検波し、Vに積分し、ノ
ッキング強度に応じたレベルをもつ信号15aを出力す
る。この信号1jaはA/D変換器16でディジクル化
さnて信号16aとなり、インターフェース23をづr
L、てcPU21に読み込1fLる。また。The acceleration sensor 14 is attached to the engine and constantly detects vibrations of the engine. Signal 1 which is this detection output
In 4a, a noise signal due to mechanical vibration occurring during engine operation and a knocking component due to vibration occurring during knocking of one engine are superimposed. The discriminator 15 receives the signal 14a
The knocking component is discriminated and detected from the knocking component, integrated into V, and a signal 15a having a level corresponding to the knocking intensity is output. This signal 1ja is digitized by the A/D converter 16 and becomes a signal 16a, which is sent to the interface 23.
L, then read 1fL into the cPU21. Also.
弁別器15はマイクロプロセッサ21の指令でインター
フェース23からの信号23bにより積分値がリセット
され仄のノッキング検出のために初期化がされる。The integral value of the discriminator 15 is reset by the signal 23b from the interface 23 under the command of the microprocessor 21, and is initialized for detection of other knocking.
マイクロコンピュータ20のメモリ21j:ROMとR
AM’a’!し、ROMKは機関の回転数及び負荷状態
に対応して予め冗められに番地に機関の各運転状態にお
ける基準点火時期特性を与える基準制御値を記憶する領
域(以下進角マツプと呼ぶ)が設けらf’L、RAMに
は1機関の各気筒1機関回転数及び負荷状態に対応して
足められた名番地にこの各番地に対応する運転状態に於
ける俗気筒の記憶補正値を記憶する領域(以下学習マツ
プと呼ぶ)が設けら扛ている。Memory 21j of microcomputer 20: ROM and R
AM'a'! However, the ROMK has an area (hereinafter referred to as an advance angle map) for storing reference control values that give reference ignition timing characteristics in each operating state of the engine at redundant addresses in advance according to the engine speed and load state. In the f'L RAM, memory correction values of the common cylinder in the operating state corresponding to each address are stored in the name address added corresponding to the engine speed and load state of each cylinder of one engine. A storage area (hereinafter referred to as a learning map) is provided.
CPU21は角度検出器10,11.圧力センサ12及
び加速度センサ14の名センサ情報から俗気筒の最適な
点火時期を決足し、決冗さ扛た点火時期でタイミング変
換器18から信号18aを出力させ1点火回路17にニ
ジ機関を点火させる。The CPU 21 includes angle detectors 10, 11 . The optimal ignition timing of the common cylinder is determined from the sensor information of the pressure sensor 12 and the acceleration sensor 14, and the signal 18a is output from the timing converter 18 at the determined ignition timing, and the first ignition circuit 17 ignites the second engine. let
CPTJ21にニジ実行さnる処理のフローチャートを
第4図に示す。図中のP□〜p33はフローチャートの
谷処坤実行ステップを示″t。A flowchart of the process executed by the CPTJ 21 is shown in FIG. P□ to p33 in the figure indicate the execution steps of the flowchart.
なお1本フローチャートでは点火が第1.第3゜第2.
第4気筒の順になさ扛る4気筒機関の場合を示す。In this flowchart, ignition is the first step. 3rd degree 2nd degree.
The case of a four-cylinder engine in which the fourth cylinder is fired is shown.
CPU21による制御演算は、1点火周期に1回、角度
検出器10.11の出力信号の状態が反転する時期に同
期して行なわ扛る。The control calculation by the CPU 21 is performed once every ignition cycle in synchronization with the timing when the state of the output signal of the angle detector 10.11 is reversed.
1ず、Plでタイミング変換回路18の力ぢ7ンタをO
にリセットし、カウント動作を開始させる。1. First, turn off the power output of the timing conversion circuit 18 using Pl.
and start counting operation.
P2で前回の処理の開始時期から現在1での時間間隔、
即ちクランク角度で180の回転に相当する周期を計測
する。P、ではこの計測した周期な回転数に換算する。P2 is the time interval from the start of the previous process to the current time 1,
That is, a period corresponding to 180 rotations of the crank angle is measured. At P, this is converted into the measured periodic rotation speed.
P、で圧力信号な入力し、P。Input the pressure signal at P, and then P.
でこの信号より機関の負荷状態を計算でめる。The load condition of the engine can be calculated from this signal.
P ではP 、P、において計算した回転数お工3
び負荷状態に対応する進角マツプの番地を指冗し対応す
る基準制御値データを読み出し、Aレジスタに記憶させ
る。At P, the address of the advance angle map corresponding to the rotational speed and load condition calculated at P and P is read out and the corresponding reference control value data is stored in the A register.
P7では角度検出器10の信号10aの状態を確かめる
。状態が”L”であ扛ば、第3図に示すように直前に点
火しに気筒は、第1気筒あるいは第2気筒である。続い
てP8で第2の角度検出器11の信号11aの状態を確
か控、出力状態がl L lであ扛ば直前の点火気筒は
第1気筒であると識別さ扛、P、で点火気筒の識別情報
を記憶するべく。At P7, the state of the signal 10a of the angle detector 10 is checked. If the state is "L", the cylinder to be ignited immediately before is the first cylinder or the second cylinder, as shown in FIG. Next, at P8, check the state of the signal 11a of the second angle detector 11, and if the output state is l L l, the immediately preceding ignition cylinder is identified as the first cylinder. to remember identification information.
メモリ22に設けらfLkレジスタnに、第1気筒の点
火順を示す数1を記憶させる。P8で信号11aの状態
がIH1であnばP□。で第2気筒の点火順を示ゴ数4
をレジスタnに記憶させる。−刀。The number 1 indicating the firing order of the first cylinder is stored in the fLk register n provided in the memory 22. If the state of the signal 11a is IH1 at P8, then P□. Indicates the firing order of the second cylinder with the number 4.
is stored in register n. -Sword.
P7で第1の角度検出器1oの信号10aがIH1であ
ると判足さflだ場合は直前の点火気筒は第3気筒ある
いは4気筒である。以下、P□1ではP8と同様に角度
検出器11の信号11aの状態を確かめ、′L1の場合
はP でレジスタnI/C第3気筒 2
の点火順を示す数2?:記憶させ、用”の場合はPl3
でレジスタnに第4気筒の点火J@を示す数3を記憶さ
せる。If it is determined that the signal 10a of the first angle detector 1o is IH1 at P7, then the immediately preceding ignition cylinder is the third or fourth cylinder. Hereinafter, at P□1, check the state of the signal 11a of the angle detector 11 in the same way as P8, and if 'L1, use P to register nI/C, which is the number 2? indicating the firing order of the third cylinder 2? :Pl3 for “memorize, use”
Then, the number 3 indicating the ignition J@ of the fourth cylinder is stored in the register n.
pHlにおいてはノッキングの信号16a(Δk)を読
み込み、Pl、で弁別器15の積分値をリセットする信
号23bY発生して欠口のノッキング発生な検出するた
めの準備をする。P16では、俗気筒に対応してメモリ
22に設けらfL、り逐次補正値記憶レジスタ群のうち
、P7〜P□、で識別された気8VC対応するレジスf
i C(n)の値をP□、で入力した信号16a(Δ1
(〕で補正して再びC(n)に記憶する。P□7では後
述の機関定常状態カウンタのカウント開始時点の回転数
とPうでめた回転数とを比較しその差が50 rpm以
上の場合Fi機関回転数が変化し次としてP26の処理
へ進み、 50 rpm未満では機関が定速回転数で運
転さnていると見なす。続いて、P18で同様にカウン
ト開始時点からの負荷状態の変動を確かめる。負荷状態
の変化が5%以上の場合機関の運転状態Fi変化したと
してP26の処理に進む。負荷状態変化が5チ未満のと
きは一足負荷状態で運転さnていると見なす。PI3に
おいては1機関回転数、負荷状態な計数するレジスタ群
のうち対応する気筒のレジスタD(n)の値に1を加算
する。P2□ではこのレジスタD (n)の計数値が1
00であるか否か、即ち当該気筒が100連続点火回に
亘って上記−足運転状態で運転されているか否か確かめ
る。100に達していない場合は何の処理もせずP2f
1の処理へ進む。D (n)、= 100の場合にはP
21において先にP□6で作成した当該気筒の逐次補正
−m C(n)がOであるか否か確かめる。At pHl, a knocking signal 16a (Δk) is read, and at Pl, a signal 23bY for resetting the integral value of the discriminator 15 is generated to prepare for detecting the occurrence of knocking. At P16, among the registers fL and sequential correction value storage registers provided in the memory 22 corresponding to the common cylinders, the register f corresponding to the 8VC identified at P7 to P□ is selected.
The signal 16a (Δ1
Correct it with (] and store it again in C(n). In P□7, compare the rotation speed at the time when the engine steady state counter (described later) starts counting and the rotation speed recorded in P, and if the difference is 50 rpm or more. In the case of , the engine rotation speed changes and the process proceeds to P26. If it is less than 50 rpm, the engine is considered to be operating at a constant rotation speed.Next, in P18, the load condition from the time when counting starts is similarly determined. Check the fluctuation of the load condition.If the change in the load condition is 5% or more, it is assumed that the engine operating condition Fi has changed and the process proceeds to P26.If the change in the load condition is less than 5%, it is assumed that the engine is being operated in a single load condition. .In PI3, 1 is added to the value of the register D(n) of the corresponding cylinder among the registers that count 1 engine rotation speed and load state.In P2□, the count value of this register D(n) is 1.
00, that is, whether the cylinder in question has been operated in the above-mentioned foot-operation state for 100 consecutive ignition cycles. If the number has not reached 100, no processing is performed and P2f is executed.
Proceed to step 1. If D (n), = 100 then P
In step 21, it is checked whether the sequential correction -m C(n) of the cylinder previously created in P□6 is O.
C(n) −〇の場合は、100連続点火の間に当該気
筒にノッキングは全く発生していないので、P22にお
いて先にP5.P5でめた回転数及び負荷状態と、P
−P□うで識別しに気筒情報とから対応する学習マツプ
上の記憶補正値B (n)を読み出し。In the case of C(n) - 0, no knocking has occurred in the relevant cylinder during 100 consecutive ignitions, so P5. The rotation speed and load condition determined in P5, and P
- P □ Reads the corresponding memory correction value B (n) on the learning map from the cylinder information identified by hand.
こn=り1?差し引いて再びB (n) K記憶する。This n=ri1? Subtract and store B(n)K again.
C(n) ’= Oの場合は、この連続1oo点大の間
にノッキングの発生があったものとしてP2. におい
て対応する学習マツプ上の記憶補正値B (n)に逐次
補正値C(n)を加算し、再びB (n)に記憶し、P
07でこれ1での逐次補正値C(n)を0にする(初期
化するハ続いてP2.では記憶補正値B (n)の次回
の更新に備え1点火回数計数用レジスli’ D (n
)の値をクリアし、又この時点の機関回転数及び負荷状
態を定常運転状態利足のための基準として記憶する。−
刀、P1□あるいはpxsで機関の運転状態に変動有シ
と判足さfLk場合は、P26では変化前の運転状態に
おいて作成さnた逐次補正値な無意味であると見なし。If C(n)'=O, it is assumed that knocking occurred during this continuous 10-point period, and P2. , the correction value C(n) is sequentially added to the memory correction value B(n) on the corresponding learning map, and it is stored again in B(n), and P
In step 07, the sequential correction value C(n) in step 1 is set to 0 (initialization is performed).Next, in step P2, the register for counting the number of ignitions li' D ( n
) is cleared, and the engine speed and load condition at this point in time are stored as a reference for steady-state operating conditions. −
If P1□ or pxs determines that there is a change in the operating state of the engine, P26 considers the successive correction values created in the operating state before the change to be meaningless.
この逐次補正値を記憶しているレジスタC(n)の値を
クリアする。仄のP27では、P2.と同様に点火回数
計数用レジスタD (n)をクリアし、現在のm関口転
数及び負荷状態を記憶して、記憶補正値の更新のkめの
初期化を行う。The value of register C(n) storing this sequential correction value is cleared. In the second P27, P2. Similarly, the register D (n) for counting the number of ignitions is cleared, the current m Sekiguchi rotation numbers and load conditions are stored, and the kth update of the stored correction value is initialized.
このようにして、学習マツプ上の補正値は1機関の定常
運転が各気筒毎に100点火回数の間。In this way, the correction value on the learning map is calculated during steady operation of one engine for 100 ignitions for each cylinder.
保持さf′した場合に更新さ扛る。100点火回の間に
ノッキングの発生の無い場合は記憶補正値は過多である
として減少方向に更新される。この補正値は、特に正の
値である必要がなく、連続してノッキングの発生がない
場合は負の値にもなシ得る。If f' is held, it is updated. If no knocking occurs during 100 ignition cycles, the stored correction value is determined to be excessive and is updated in a decreasing direction. This correction value does not need to be a particularly positive value, and can also be a negative value if knocking does not occur continuously.
−刀、ノッキングの発生が検知さn次場合には。- If the occurrence of knocking is detected in the nth case.
その補正値は増大方向に更新さ扛る。又1機間が定常状
態でない場合、補正値の更新Fi禁止さn。The correction value is updated in the increasing direction. Also, if one machine is not in a steady state, update of the correction value is prohibited.
機関の運転状態が変化する以前に発生したノッキングに
よる記憶補正値の無意味な更新な防止させる。To prevent meaningless updating of memory correction values due to knocking occurring before the operating state of an engine changes.
さて以上のようにして、直前の点火で発生しにノッキン
グに対しての処理が終了すると、ぴに点火する気筒の点
火時期決定の処理に入る。As described above, when the process for dealing with the knocking caused by the previous ignition is completed, the process for determining the ignition timing of the cylinder to be ignited immediately begins.
P2Bにおいては仄に点火する気筒な指定するべく、P
7〜PL5でめた前回点火した気筒の点火j馴nに1を
加える。即ち1例えば前回の点火が第1気筒で、レジス
タnの値が1であ扛ば、こ扛に1な加算することにエリ
レジスタnの値は2となるので、こnに対卜する点火類
の気筒は第3気筒となる。P2.においては、P28の
演算でレジスタnの値が5になっているか否かを確かめ
る。n=5の場合は、前回の点火気筒は第2気筒であり
。In P2B, P
7 - Add 1 to the ignition j of the previously ignited cylinder determined in PL5. For example, if the previous ignition was in the first cylinder and the value of the register n is 1, the value of the register n will be 2 when 1 is added to this ignition, so the ignition for this n will be This type of cylinder is the third cylinder. P2. In step P28, it is checked whether the value of register n is 5 or not. If n=5, the previous ignition cylinder was the second cylinder.
仄は点火類から第1気筒であるので、P、。においてレ
ジスタnの値を1にする。The distance is from the ignition to the first cylinder, so P. Set the value of register n to 1.
このようにして次の点火気筒が決定さ肛ると。In this way, the next ignition cylinder is determined.
P、□においてP5及びP、でめた回転数及び。At P, □, P5 and P, the number of rotations determined.
負荷状態における仄に点火すべき気筒の補正値B(n)
を学習マツプニジ読み出し、この値と仄に点火する気筒
の逐次補正値とを加算し1点火時期補正値を作成する。Correction value B(n) for cylinders that should be slightly ignited in a loaded state
is read out from the learning map, and this value is added to the sequential correction value of the cylinder that is to be ignited at the same time to create one ignition timing correction value.
P32でにP、及びP、でめた回転数及び負荷状態にょ
る進角マツプ上の番地から基準制御値Aを読み出しこれ
からP51でX 26に点火時期補正値BY差し引き、
仄に点火する気筒の点火時鯖を決定する制御値を作成す
る。Read the reference control value A from the address on the advance angle map according to the rotation speed and load condition determined by P and P in P32, and subtract the ignition timing correction value BY from X26 in P51.
Create a control value that determines the ignition timing of the cylinders that are slightly ignited.
この演算結果の制御値は点火位置を角度相邑の値にLシ
示すデータである。P55においてこのデータは角度検
出器11及び12の出力の反転時刻(Plにおけるカウ
ンタのカウント開始時刻)からの遅n時間データに変換
さnる。この角度一時間変換の演算はP2における周期
情報に基づいて容易に可能である。The control value as a result of this calculation is data that indicates the ignition position to the value of the angle ratio. At P55, this data is converted into n time delay data from the inversion time of the outputs of the angle detectors 11 and 12 (the time when the counter starts counting at Pl). This angle-to-time conversion calculation is easily possible based on the period information at P2.
P55において2時間信号に変換さfLfc点火時期制
御値は、タイミング変換器1B内のラッチにセットさn
る。The fLfc ignition timing control value converted into a 2-hour signal at P55 is set in a latch in the timing converter 1B.
Ru.
タイミング変換器18のカウンタはCPt121の割算
処理め開始時、即ち角度検出器10又は11の出力の状
態反転時からカウントを開始しており。The counter of the timing converter 18 starts counting when the division process of the CPt 121 starts, that is, when the state of the output of the angle detector 10 or 11 is reversed.
このカウント値がP55でセット−されたラッテの値に
一致した時点でタイミング変換器18は信号18aY発
生し1点火回路17に一1点火コイルの一仄側の通電ヲ
遮断し、マイクロコンピュータ20で決定した点火時期
で機関を点火させる。When this count value matches the latte value set in P55, the timing converter 18 generates a signal 18aY to cut off the current supply to the other side of the 11 ignition coil in the 1st ignition circuit 17, and the microcomputer 20 The engine is ignited at the determined ignition timing.
この工うに本実施例は1機関の定常運転状態を判別し1
定常運転状態では気筒毎の逐次補正値がわずかな値にな
るように俗気筒に対して設けらnk学習マツプの記憶補
正値を更新し、記憶補正値とわずかな逐次補正値で基準
点火時期ft俗気筒毎に補正することにニジ、各気筒の
個々のノック限界の点火時期での点火を可能とする。一
方1機関の過渡運転状態では記憶補正値の更新を禁止し
。In this embodiment, the steady operating state of one engine is determined.
In a steady state of operation, the memory correction value of the nk learning map provided for the common cylinder is updated so that the sequential correction value for each cylinder becomes a small value, and the reference ignition timing ft is set using the memory correction value and the small sequential correction value. By making corrections for each cylinder, it is possible to ignite at the ignition timing of each cylinder's individual knock limit. On the other hand, updating of the memory correction value is prohibited in the transient operating state of one engine.
点火は基準点火時期な既に定常状態の時に釆めら扛てい
る記憶補正値で補正した点火時期で点火するように構成
している。従って1機関の運転状態が変化した場合でも
名敏簡の点火時期はすみやかに個々のノック限界の点火
時期に制御さn、ノッキング信号による点火時期フィー
ドバック制御の応答性が非常に良く、さらに逐次補正値
による制御範囲は狭いもので良いため、制御の精度が同
上する。1だ、学習マツプの記憶補正値は、正又は負両
側の極性の値を取シ得るので1点火時期は基準の点火時
W4を越えて進角側で制御することが可能で、基準の点
火時期がノック限界の点火時期ニジ遅角側に設定された
場合にも記憶補正値の進角力量の更新によっでノック限
界の点火時期での点火が可能となる。Ignition is configured to ignite at an ignition timing corrected using a stored correction value that is already in a steady state, which is the reference ignition timing. Therefore, even if the operating status of one engine changes, the ignition timing of the Namiminkan is quickly controlled to the ignition timing of the individual knock limit.The responsiveness of the ignition timing feedback control using the knocking signal is very good, and further corrections are made sequentially. Since the control range based on the value only needs to be narrow, the control accuracy is the same as above. 1. Since the memory correction value of the learning map can take values of both positive and negative polarities, it is possible to control the ignition timing on the advanced side beyond the standard ignition time W4, and the standard ignition timing Even when the timing is set to the ignition timing slightly retarded side of the knock limit, ignition can be performed at the ignition timing of the knock limit by updating the advance power of the stored correction value.
なお、上記実施例では記憶補正値の更新を当該気筒の1
00回の点火毎に行なっているが、これは所定の時間経
過毎に行う等の方法を用いてもよい。1穴、上記実施例
では気筒の識別を2つの角度検出器の出力情報により行
なっているが、こ扛に限ることはなく1例えば基準の点
火気筒な識別する検出手段を設け、 Ill:i仄点火
な計数することに工り気筒な識別する等の方式を採って
も本発明の本質には、伺ら影響しない。Note that in the above embodiment, the stored correction value is updated only once for the cylinder concerned.
Although this is carried out every 00 ignitions, this may be carried out every predetermined period of time. In the above embodiment, the cylinder is identified using the output information of the two angle detectors, but the invention is not limited to this; for example, a detection means for identifying the standard ignition cylinder may be provided. The essence of the present invention is not affected even if a method such as counting the number of ignitions and identifying the number of cylinders is employed.
以上のようにこの発明は1機関の基準の点火時期を@運
転状態に対応して予め設定しておき、この基準の点火時
期から、実際の俗気筒のノック限界の点火時期1での差
をノッキング信号によるフィードバック制御に請求め、
この差の値を記憶補正値として1機関の俗気筒の名運転
状態に対応する読み書き可能なメモリに所定の周期で更
新記憶させることにニジ、機関俗気筒のバラツキ、季節
変化、経年変化等によるノック限界の点火時期のバラツ
キを吸収し、さらに短時間内に発生するノッキングに対
しては、ノッキング信号によるわずかな逐次補正蛍でそ
の発生を抑制することKLシ1点火時期制御によるノッ
キング抑制が精度良く行える。また1機関の運転状態が
変化した場合にも俗気筒の点火時期はすみやかにそのノ
ック限界の点火時期に制御され、過渡時の大きなノック
の発生や、過渡の遅角による機関性能の低下が防止さn
る。さらに、記憶補正値は基準の点火時期に対して進角
側にも補正可能であるため、基準点火時期の設定がノッ
ク限界の点火時期に対して遅角側設定になる運転モード
においても、@気筒な基準点火時期に対して実際の制御
点火時期を進角側に制御しながら、ノッキング信号にニ
ジ個別にフィードバック制御することができる。従って
。As described above, in this invention, the reference ignition timing of one engine is set in advance in accordance with @operating condition, and the difference in the actual knock limit of the ordinary cylinder at ignition timing 1 is calculated from this reference ignition timing. Request feedback control by knocking signal,
This difference value is updated and stored at a predetermined period in a read/write memory that corresponds to the normal operating state of the common cylinder of one engine as a memory correction value. Absorbs variations in the ignition timing at the knock limit, and suppresses knocking that occurs within a short period of time by making small sequential corrections using the knocking signal. I can do it well. In addition, even if the operating condition of one engine changes, the ignition timing of the common cylinder is quickly controlled to the ignition timing of the knock limit, preventing large knocks during transients and deterioration of engine performance due to transient retardation. san
Ru. Furthermore, since the memorized correction value can be corrected to advance the reference ignition timing, even in driving modes where the reference ignition timing is retarded relative to the knock limit ignition timing, @ While controlling the actual control ignition timing to the advanced side with respect to the reference ignition timing for each cylinder, it is possible to perform feedback control on the knocking signal individually. Therefore.
全ての運転状態に亘って各気筒はノック限界の最適点火
時期に制御さ扛ると共に、基準の点火時期設定もノック
限界の点火時期に対して進み側に設定する必要はもはや
なく1例えば各気筒のノック限界の中心値を目標に基準
点火時期を設定することに工り゛、基準点火時期の進み
すぎによる制御開始時の大きなノッキングの発生も防止
できるものである。In all operating conditions, each cylinder is controlled to the optimum ignition timing at the knock limit, and there is no longer a need to set the standard ignition timing to the advance side of the knock limit ignition timing. By setting the reference ignition timing with the center value of the knock limit as the target, it is possible to prevent the occurrence of large knocking at the start of control due to the reference ignition timing being advanced too much.
第1図は本発明装置の概要構成を示すブロック図、第2
図は本発明装置の一実施例を示すブロック図、第3図は
第2図に示す角度検出器の出力の波形図、第4図は第2
図に示すマイクロコンピュータの動作のフローチャート
である。
1・・・回転数検出手段、2・・・負荷検出手段、3・
・・基準制御値発生手段、4・・・気8識別手段、5・
・・ノック検出手段、6・・・記憶手段、T・・・補正
値演算手段、8・・・制御値演算手段、9・・・点火手
段。
代理人 大 岩 増 雄
第 1 図
第 2 図
第 3 図
手続補正書(自発)
昭和58年12F!6 日
特許庁長官殿
。1.事件の表示 特願昭58−151286号2、発
明の名称
機関点火時J4A制御装置
3、補正をする者
代表者片由仁へ部
5、補正の対象
(1)明細書全文
(2)図面
6、補正の内容
(1)別紙の通り明細書全文を補正する。
(2)別紙の通り第4図を補正する。
7、 添付書類の目録
(1)補正後の明細書全文を記した書面 1通(2)補
正後の第4図を記した書面 1通以上
全文明細書
1、発明の名称
機関点火時期制御装置
2、特許請求の範囲
機関のノッキングを検出するノッキング検出手段と、上
記機関の運転状態を検出する運転状態センサと、機・−
の各運転状態に対して基準点火時期特性を与える基準制
御値を発生する手段と、上記機関の点火気筒を識別する
気筒識別手段と、この気筒識別手段により識別された気
筒の点火時期の補正制御値を上記機関の各運転状態に対
応する番地に記憶し、運転状態センサからの検出出力に
応じて各気筒の対応する番地から記憶値が読み出される
メモリ手段と、上記ノック検出子役の出力に基づいて各
気筒の点火時期を補正する逐次制御値を演算して連続す
る所定の運転期間中に当該気筒にノッキングの発生があ
る場合は上記メモリ手段の当該気筒に対応した領域にお
ける処理時点の運転状態に対応する番地の記憶値を遅角
方向の値に更新し、ノッキングの発生が無い場合には進
角方向の値に更新制御する演痒手役と、上記メモリ手段
から読み出される記憶値と上記逐次補正値を演算した値
とで上記基準制御値を補正し、機関の各気筒の点火時期
を決定する決定手段と、この決定手段により決定された
点火時期で上記機関に点火する点火手段とを備えた機関
点火時期制御装置。
3、発明の詳細な説明
この発明は、機関の点火時期を制御する点火時期制御装
置に関する。
一般に、機関は、出力及び燃費特性上から見ると、@度
のノッキングが発生している状態(ノック限界)の点火
時期での運転が最も効率が良いことが知られている。
この種の従来装置には、予め設定された基準点火時期特
性;こ基づいて発生される点火信号をノッキングの発生
毎に一定角度、あるいはノッキング強度に応じた所定角
度だけ遅角移相させ、ノッキングの発生が無い場合には
この遅角移相量を所定の時点数で減少させることにより
、点火時期をノック限界の点火時期にフィードバック制
御するものがあった。
しかし、ノッキングを抑制すべく特定の遅角移相制御量
で全ての気筒を同様に遅角制御するため、ある気筒でノ
ッキングが発生すると、発生した気筒はもち論、他の気
筒もその制御量により一様に遅角制御されてしまう。
一般に、機関の各気筒は、構造上の若干の差異、構成部
品のバラツキ、混合気の分配の気筒間差等により、ノッ
ク発生状況が異なり、即ち気筒毎にノック限界の点火時
期が異なっ−Cいる。
従って、このような制御を行なう従来装置を用いれば、
酸もノッキングの発生し易い気筒のノック限界に点火時
期が設定されてしまう。これは、必ずしも4関にきって
最適な点火時期制御とならず、全ての気筒がノック限界
の点火時期で点火されるということになっていない。
そこで、各気筒について点火時期の遅角移相制御量のフ
ィードバック制御をする気筒別点火時期制御装置の提案
がいくつかなされている。
ところでこの種のフィードバック制御ζこおいては、気
筒別の場合の制御も含めて、ノッキング抑制のための制
御は基準点火時期からの遅角量を制 ′御するものであ
る。このため、基準点火時期は予めノック限界よりも進
角したところlこ設定しておかねばならない。従って、
制御の開始点に七ける点火時期は必ずノック限界を越え
たさこ引こあることになるので、制御開始時には大きな
ノッキングが発生する。このため基準点火時期は、ノッ
ク限界よりわずかに進んだ点火時期に設定することが望
ましい。しかし、先に述べた気筒間のノック限界のバラ
ツキをも考;ばに入れると、そのように設定するこさは
実際上は不可能である。ある運転状態ではノック限界の
改火時期に対して遅れ側役定の基準点火時M(l!:な
ることは避けられない。この遅れ側に設定した機関の運
転状態では、機関はノック限界の最適の点火時期より遅
れた時期の点火となり、全ての運転状態に紅って全ての
気筒を最適な点火時期に制御することができない。
また、従来装置では機関の運転状態が変化して ゝも点
火時期は;璽伝状態変化前のものがそのまま適用される
ため、変化後の運転状態での制御目漂値に制御量が収ま
るまでに大きなタイムラグが出る。
即ち、運転状態の変化に対しての応答性が悪かった。さ
らに制御装置としてはノック抑制を必要とする運転領域
全てをフィードバック制御量の大きさの変化によって制
御するため、広いダイナミックレンジが要求され全ての
運転領域に亘って正確に点火時期の制御をするというこ
とが困帷であった。
ところで、ノッキングは、機関の動作特性のうち点火時
期空燃比、吸気温度、吸気湿度、及びその他の多くの要
素によってその発生が左右される。
しかし、吸気温度、吸気湿度など自然条件の変化に依存
するものはその変化の周期が1日あるいは季節を単位と
するような時間的には非常に長いものである。従ってこ
れらの変化によるノッキングの発生状況の変化もまた長
周期となる。換言すれば、同一運転状態で短期間に発生
ずるノッキングはほぼ同程度であり、発生頻度、強さに
大差はない。つまり同一運転状態で発生したノッキング
を抑制するのに要する補正制#値は短期間ではほぼ同一
であるので、特定の運転パラメータによって規定された
機関の同一運転状態では以前に記憶した補正制御値を今
回の補正制御値上して制御し、制御中のわずかなノッキ
ングの発生に対しては、その点火時期補正範囲も狭いも
のでよいため、発生毎のノッキング信号により逐次補正
制御を行えば、極めて高精度で応答性よくノッキングを
抑制し点火時期をノック限界に制御できる。先に述べた
長周期での変化要因に対しては上記補正制御値をゆっく
りと変更することにより補正が可能である。
この発明は、機関の各運転状態における各気筒の補正制
御値を記憶し、この補正制御値心各気筒毎に発生したノ
ッキング信号より演算して得られる逐次補正値を合成し
た補正値で機関の各運転状態における基準制御値を各気
筒毎に補正し先に述べた長周期での変化要因に対しては
上記各気筒の補正制御値を所定の周期で各気筒の逐次補
正値に基づいて更新することにより、わずかな逐次補正
値で精度よくノッキングを抑制し、また運転状態変化時
のノッキング抑制制御の応答を向上させ、各気筒の点火
時期を全ての運転状態に暇って閘々のノック限界に制御
する装置を提供することを目的とする。
以下図を参照してこの発明の一実施例について説明する
。第1図は本発明の概要構成を示すプロッタ図である。
回転数検出手段1は図示なしの機関の回転数を検出し、
負荷検出手段2はI々j閑の負荷状態を検出する。基準
制呻値発生手段6は、メそりを有し、手段1及び2ζこ
よる機関回転数と負荷状態により2次元的に区画された
番地に予め記憶されている基準点火時期特性を与えるた
めの基準制御値のうち対応する番地の基堕制御値を疏み
出す。記憶手段6は、磯明の各気筒に対応して、回転数
と負荷状態により2次元的に区画された番地に補正41
J御値を記憶する領域を有し、気筒識別手段4からの今
回点火する気前情報、回転数検出手段2からの現在の回
転数情報及び負荷検出手段ノ
2からの負荷状螺情報により指定されるf5地から補正
制御値(記憶補正値)を読み出して補正値演算手段7に
送出する。補正値演算手段7は、気筒識別手段4の気筒
情報及びノック検出手段5により検出されるノッキング
信号から各気筒のノッキング制御逐次補正値を演算し、
その結NtIliで記憶している記憶補正値を補正する
ことにより、点火時期補正値を作成して制御値演算手段
8に出力する。また、補正値演算手段7は、所定の機関
運転期間中にノッキングの発生がある場合、当該気筒の
記憶補正値を遅角側の値に更新して記憶し、ノッキング
の発生が無い場合は進角側の値ζこ更新して記憶する。
制御値演算手段8は、前記読み出された基準制御値を今
回点火する気筒に対して補正値演算手段7で作成された
点火時期補正値により補正し、点火時期を決定し、点火
手段9に決定された点火時期で点火させる。
第2図は4ストロ一ク4気筒機関に適用したこの発明の
実施例を示すブロック図である。図1こおいて、10は
機関のカムシャフトの回転に連動してクランクの回転角
度36o0毎に信号レベルを反転させた信号10aを発
生する角度検出器、11は角度検出器10の信号10a
に対して位相差180°を持った信号11aを発生する
角度検出器、12は機関の吸気管圧を検出しその圧力に
対応した信号12aを発生する圧力センサ、16は圧力
センサ12より出力された信号12aをディジタル的な
信号13aに変換するアナログ・ディジタル(A/D
)変換器、14は機関に取り付けられ機関の振動加速度
を検出し、信号14aを出力する加速度センサ、:15
は加速度センサ14の信号14aから機関のノッキング
が発生した期間を弁別し、信号15aを出力する弁別検
出器、16は弁別器15の信号15aをディジタル化し
て信号16aにするA/D変換器である。20はマイク
ロコンピュータであり、主にマイクロプロセッサ(CP
U)21と、メモリ(ROM及びR,AM ) 22
と、インターフェース(Ilo)23とから構成されて
いる。
18はマイクロコンピュータ20で演算された点火時期
制御量の信号23aを時期信号18aに変換するタイミ
ング変換回路、17はタイミング変換回路18より発生
された時期信号18aで機関に点火する点火回路である
。
次にこのように構成された本実施例の動作について説明
する。第3図は本実施例に示す角度検出器10.11の
出力波形図であり、第1の角変検出器10の信号10a
は機関の回転に従い、第1気筒のBTDC90’で1L
lレベルになり、第4気筒のBTDC90°で′H“レ
ベルになる。また角度検出器11の信号11aは角度検
出器11の信号11aに対しクランク角度で180°遅
相した信号となる。
これら2つの信号11a、12aはマイクロコンピュー
タ20のインターフェース26に入力される。圧力セン
サ12は機関の吸気管圧を検出し、その圧力に対応した
電圧レベルの信号12aを発生する。ここで機関の吸気
管圧は機関の負荷状態に敏感に反応して変化するため、
この吸気管圧を検出して得られる信号12aのレベルか
ら機関の負荷状態を知ることができる。さて圧力セ、ン
サ12から発生された信号12aは第1のA/D変換器
13によりディジタル化され、信号13aとなってイン
ターフェース26に入力される。
一方an速度センサ14は機関に取り付けられており常
時機1刻の振動を検出している。この検出出力である信
号14aには機関の作動により生じた機)戒振動による
ノイズ信号と、機関のノッキングにより発生した振動に
よるノッキング成分が重畳している。弁別器15は信号
14aからノッキング成分を弁別して検波し、更に積分
し、ノッキング強度に応じたレベルをもつ信号15aを
出力する。この信号15aはA/D変換器16でディジ
タル化されてノッキング信号16aとなり、インターフ
ェース26を介してCPU21に読み込まれる。また、
弁別器15はマイクロプロセッサ21の指令でインター
フェース26からの信号25bにより積分値がリセット
され次のノッキング検出のために初期化がされる。
マイクロコンピュータ20のメモリ22はROMとR,
AMを有し、ROMには機関の回転数及び負荷状態に対
応して予め定められた番地に機関の各運転状態における
基準点火時期特性を与える基準制御値を記憶する領域(
以下進角マツプと呼ぶ)が設けられ、RAMには、機関
の各気筒、機関回転数及び負荷状態に対応して定められ
た各番地にこの各番地に対応する運転状態に於ける各気
筒の記憶補正値を記憶する領域(以下学習マツプと呼ぶ
)が設けられている。
CPU21は角i検出器1o、11、圧力センサ12及
び加速度センサ14の各センサ情報から各気筒の最適な
点火時期を決定し、決定された点火時期でタイミング変
換器18から信号18aを出力させ、点火回路17によ
り機関を点火させる。
CPU21により実行される処理のフローチャートを第
4図に示す。図中のP、〜Pssはフローチャートの各
処理実行ステップを示す。
なお、本フローチャートでは点火が第1.第3゜第2.
第4気筒の順になされる4気筒機関の場合を示す。
CPU21による制御演算は、1点火周期に1回、角度
検出器10,11の出力信号の状態が反転する時期に同
期して行なわれる。
まず、P、でタイミング変換回路18のカウンタをOに
リセットし、カウント動作を開始させる。
P2で前回の処理の開始時期から現在までの時間間隔、
即ちクランク角度で180°の回転に相当する周期を計
測する。P、ではこの計測した周期を回転数に換算する
。P4で圧力信号を入力し、P。
てこの信号より機関の負荷状態を計算でめる。
P6ではP、、P、に沿いで計算した回転酩および負荷
状態に対応する進角マツプの番地を指定し対応する基準
制御値データを読み出し、Aレジスタに記はさせる。
P、では角度検出器10の信号10aの状態を確かめる
。状態が′L”であれば、第3図に示すように直前に点
火した気筒は、第1気筒あるいは第2気筒である。続い
てP8で第2の角度検出器11の信号11aの状態を確
かめ、出力状態が%L〃であれば直前の点火気筒は第1
気筒であると識別され、P、で点火気筒の識別情報を記
憶するべく、メモリ22に設けられたレジスタnに、第
1気筒の点火順を示す数1を記憶させる。P、で信号1
1aの状態が′J(#であればP、。で第2気筒の点火
順を示す数4をレジスタnに記憶させる。一方、P、で
第1の角度検出器10の信号10aがSH1であると判
定された場合は直前の点火気筒は第3気筒あるいは4気
筒である。以下、Pl、ではP。
と同様に角度検出器11の信号11aの状態を砧かめ
$1./の場合はPlでレジスタnに第3気筒の点火順
を示す数2を記憶させ、SH1の場合はPljでレジス
タnに第4気筒の点火順を示す数3を記憶させる。
Pt4においてはノッキング信号16a(Δk)を読み
込み、Pillで弁別器15の積分値をリセットする信
号23bを発生して次回のノッキング発生を、演出する
ための準備をする。pusでは、各気筒に対応してメモ
リ22に設けられた逐次間正値記憶レジスタ群のうち、
P、〜pHlで識別された気筒に対応するレジスタC(
n)の値をPt4で入力したノッキング信号16a(Δ
k)で補正して再びC(n)に記憶する。P1’Fでは
後述の機関定常状態カウンタのカウント開始時点の回転
数とPsでめた回転数とを比較しその差がs o rp
m以上の場合は機関回転数が変化したとしてptsの処
理へ進み、50rpm未満では機関が一定回転数で運転
されていると見なす。続いて、Pl、で同様にカウント
開始時点からの負荷状態の変動を確かめる。負荷状態の
変化が5%以上の場合・機関の運転状態は変化したとし
てpHfiの処理に進む。負荷状態変化が5チ未満のと
きは一定負荷状態で運転されていると見なす。”t。
においては、機関回転数、負荷状態を計数するレジスタ
群のうち対応する気筒のレジスタD (n)の値に1を
加算する。PH1ではこのレジスタD (n)の計数値
が100であるか否か、即ち当該気面が100連続点火
回に亘って上記一定運転状態で運転されているか否か確
かめる。100に達していない場合は何の処理もすずP
lmの処理へ進む。D (n) = 100の場合にl
まPlmにおいて先にpH+で作成した当該気筒の逐次
補正I C(n)が0であるか否か確かめる。
c (n) = oの場合は、100連続点火の間に当
該気筒にノッキングは全く発生していないので、P2t
jこおいて先にP、、P、でめた回転数及び負荷状態と
、P、〜P1.で識別した気筒情報と力\ら対応する学
習マツプ上の記憶補正値B (n)を読み出し、これよ
り1を差し引いて再びB (n)に記憶する。C(n)
’=j Oの場合は、この連続100点火の間にノッ
キングの発生があったものとしてPt8において対応す
る学習マツプ上の記憶補正値B (n)に逐次補正値C
(n)を加算し、再びB (n)に記憶し%”l?でこ
れまでの逐次補正値C(n)を0にする(初期化する)
。
続いてP□では記憶補正値B (n)の次回の更新lζ
備え、点火回数計数用レジスタD (n)の値をクリア
し、又この時点の機関回転数及び負荷状態を定常運転状
態判定のための基準として記憶する。一方、へ。
あるいはptaで機関の運転状態に変動有りと判定され
た場合は、Pt6では変化前の運転状態において作成さ
れた逐次補正値を無意味であると見なし、この逐次補正
値を記憶しているレジスタC(n)の値をクリアする。
次のPI?では、Pt11と同様に点火回数計数用レジ
スタD (n)をクリアし、現在の機関回転数及び負荷
状態を記憶して、記憶補正値の更新のための初期化を行
う。
このようにして、学習マツプ上の補正値は、機にノッキ
ングの発生の無い場合は記憶補正値は過多であるとして
減少方向に更新される。この補正値は、特に正の値であ
る必要がなく、連続してノッキングの発生がない場合は
負の値にもなり得る。
一方、ノッキングの発生が検知された場合には、その補
正値は増大方向に更新される。又、機関が定常状態でな
い場合、補正値の更新は禁止され、機関の運転状態が変
化する以前に発生したノッキングによる記憶補正値の無
意味な更新を防止させる。
さて以上のようにして、直前の点火で発生したノッキン
グに対しての処理が終了すると、次に点火する気筒の点
火時期決定の処理に入る。
p2gにおいては次に点火する気筒を指定するべく、P
、〜pts でめた前回点火した気筒の点火順nに1を
加える。即ち、例えば前回の点火が第1気筒で、レジス
タnの値が1であれば、これに1を加算することにより
レジスタnの値は2となるので、これに対応する点火順
の気筒は第3気筒となる。P□においては、P7.の演
算でレジスタnの値が5になっているか否かを確かめる
。n−5の場合は、前回の点火気筒は第2気筒であり、
次は点火順から第1気筒であるので、P、。においてレ
ジスタnの値を1にする。
このようにして次の点火気筒が決定されると、P3+に
おいてP、及びP5 でめた回転数及び、負荷状態にお
ける次に点火すべき気筒の補正値B(n)を学習マツプ
より読み出し、この値と次に点火する気筒の逐次補正値
吉を加算し、点火時期補正値を作成する。PI2ではP
3及びP、でめた回転数及び負荷状態による進角マツプ
上の番地から基準制御値Aを読み出しこれからP31で
めた点火時期補正値Bを差し引き、次に点火する気筒の
点火時期を決定する制御値を作成する。
この演算結果の制御値は点火装置を角度相当の値により
示すデータである。Pssにおいてこのデータは角度検
出器10又は11の出力の反転時刻(PIにおけるカウ
ンタのカウント開始時刻)からの遅れ時間データに変換
される。この角度一時間変換の演算はP、における周期
情報に基づいて容易に可能である。
P8.においで、時間信号に変換された点火時期制御値
は、タイミング変換器18内のラッチにセットされる。
タイミング変換器18のカウンタはCPU21の演算処
理の開始時、即ち角度検出器1o又は11の出力の状態
反転時からカウントを開始しており、このカウント値が
P33でセットされたラッチの値に一致した時点でタイ
ミング変換器18は信号18aを発生し、点火回路17
は点火コイルの一次側の通電を遮断し、マイクロコンピ
ュータ2゜で決定した点火時期で機関を点火させる。
このように本実施例は、機関の定常運転状態を判別し、
定常運転状態では気筒毎の逐次補正値がわずかな値にな
るように各気筒に対して設けられた学習マツプの記憶補
正値を更新し、記憶補正値とわずかな逐次補正値で基準
点火時期を各気筒栴に補正することにより、各気筒の個
々のノック限界の点火時期での点火を可能とする。一方
、機関の過渡運転状態では記憶補正値の更新を禁止し、
点火は基準点火時期を既に定常状態の時にめられている
記憶補正値で補正した点火時期で点火するように構成し
ている。従って、機関の運転状態が変化した場合でも各
気筒の点火時期はすみやかに個々のノック限界の点火時
期に制御され、ノッキング信号による点火時期フィード
バック制御の応答性が非常に良く、さらに逐次補正値に
よる制御範囲は狭いもので良いため、制御の精度が向上
する。また、学習マツプの記憶補正値は、正又は負両側
の極性の値を取り得るので、点火時期は基準の点火時期
を越えて進角側で制御することが可能で、基準の点火時
期がノック限界の点火時期より遅角側に設定された場合
にも記憶補正値の進角方向の更新によってノック限界の
点火時期での点火が可能となる。
なお、上記実施例では記憶補正値の更新を当該気筒の1
00回の点火毎に行なっているが、これは所定の時間経
過毎に行う等の方法を用いてもよい。また、上記実施例
では気筒の識別を2つの角度検出器の出力情報により行
なっているが、これに限ることはなく1例えば基準の点
火気筒を識別する検出手段を設け、順次点火を計数する
ことにより気筒を識別する等の方式を採っても本発明の
本質には、何ら影響しない。
以上のようにこの発明は、機関の基準の点火時期を各運
転状態に対応して予め設定しておき、この基準の点火時
期から、実際の各気筒のノック限界の点火時期までの差
をノッキング信号によるフィードバック制御によりめ、
この差の値を記憶補正値として、機関の各気筒の各運転
状態に対応する読み書き可能なメモリに所定の周期で更
新記憶させることにより、機関各気筒のバラツキ、季節
変化、経年変化等によるノック限界の点火時期のバラツ
キを吸収し、さらに短時間内に発生するノッキングに対
しては、ノッキング信号によるわずかな逐次補正量でそ
の発生を抑制することにより、点火時期制御によるノッ
キング抑制が精度良く行える。また、機関の運転状態が
変化した場合にも各気筒の点火時期はすみやかにそのノ
ック限界の点火時期に制御され、過渡時の大きなノック
の発生や、過度の遅角による機関性能の低下が防止され
る。さらに、記憶補正値は基準の点火時期に対して進角
側にも補正可能で、あるため、基準点火時期の設定がノ
ック限界の点火時期に対して遅角側設定になる運転モー
ドにおいても、各気筒を基準点火時期に対して実際の制
御点火時期を進角側に制御しながら、ノッキング信号に
より個別にフィードバック制御することができる。従っ
て、全ての運転状態に亘って各気筒はノック限界の最適
点火時期に制御されると共に、基準の点火時期設定もノ
ック限界の点火時期に対して進み側に設定する必要はも
はやなく1例えば各気筒のノック限界の中゛心値を目標
に基準点火時期を設定することにより、基準点火時期の
進みすぎによる制御開始時の大きなノッキングの発生も
防止できるものである。
4、図面の簡単な説明
第1図は本発明装置の概要構成を示すブロック図、第2
図は本発明装置の一実施例を示すブロック図、第3図は
;窮2図に示す角度検出器の出方の波形図、第4図は第
2図に示すマイクロコンピュータの動作のフローチャー
トである。
1・・・回転数検出手段、2・・・負荷検出手段、6.
、。
基準制御値発生手段、4・・・気酷識別手段、5・・・
ノック検出手段、6・・・記憶手段、7・・・補正値演
算手段、8・・・制御値演算手段、9・・・点火手段。
代理人 大岩増雄FIG. 1 is a block diagram showing the general configuration of the device of the present invention, and FIG.
The figure is a block diagram showing one embodiment of the device of the present invention, Figure 3 is a waveform diagram of the output of the angle detector shown in Figure 2, and Figure 4 is a waveform diagram of the output of the angle detector shown in Figure 2.
3 is a flowchart of the operation of the microcomputer shown in the figure. 1... Rotation speed detection means, 2... Load detection means, 3.
・Reference control value generation means, 4 . . 8 identification means, 5.
Knock detection means, 6 Memory means, T Correction value calculation means, 8 Control value calculation means, 9 Ignition means. Agent Masuo Oiwa Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure Procedure Amendment (Voluntary) 1981 12F! 6. Dear Commissioner of the Japan Patent Office. 1. Indication of the incident: Japanese Patent Application No. 58-151286 2, Title of the invention: Engine ignition J4A control device 3, Part 5 to the representative of the person making the amendment, Katayuni 5, Subject of amendment (1) Full text of the specification (2) Drawing 6, Contents of amendment (1) The entire specification is amended as shown in the attached sheet. (2) Correct Figure 4 as shown in the attached sheet. 7. List of attached documents (1) Document stating the entire text of the amended specification 1 copy (2) Document stating Figure 4 after the amendment 1 copy or more Full text 1. Name of the invention Engine ignition timing control device 2. Scope of Claims A knocking detection means for detecting knocking of an engine, an operating state sensor for detecting an operating state of the engine, and a machine.
means for generating a reference control value giving a reference ignition timing characteristic for each operating state of the engine; cylinder identification means for identifying the ignition cylinder of the engine; and correction control of the ignition timing of the cylinder identified by the cylinder identification means. a memory means for storing values at addresses corresponding to each operating state of the engine, and reading the stored values from addresses corresponding to each cylinder in accordance with detection outputs from the operating state sensors; and based on the output of the knock detection child actor. A sequential control value for correcting the ignition timing of each cylinder is calculated, and if knocking occurs in the cylinder during a continuous predetermined operation period, the operating state at the time of processing in the area corresponding to the cylinder in the memory means is calculated. an itching hand that updates the stored value at the address corresponding to the value in the retard direction, and controls the update to the value in the advance direction when knocking does not occur; the stored value read from the memory means; determining means for determining the ignition timing of each cylinder of the engine by correcting the reference control value with the value obtained by calculating the sequential correction value; and ignition means for igniting the engine at the ignition timing determined by the determining means. Equipped with an engine ignition timing control device. 3. Detailed Description of the Invention The present invention relates to an ignition timing control device for controlling the ignition timing of an engine. In general, it is known that, in terms of output and fuel consumption characteristics, an engine is most efficient when operated at an ignition timing in which knocking occurs (knock limit). This type of conventional device has a reference ignition timing characteristic set in advance; the ignition signal generated based on this characteristic is retarded by a fixed angle each time knocking occurs, or by a predetermined angle depending on the knocking intensity. If no occurrence of knock occurs, there is a system that feedback-controls the ignition timing to the ignition timing at the knock limit by reducing the retard phase shift amount by a predetermined number of points. However, in order to suppress knocking, all cylinders are retarded in the same way using a specific retard phase shift control amount, so if knocking occurs in a certain cylinder, not only will the cylinder in which knocking occur be affected, but other cylinders will also be affected by that control amount. Therefore, the angle is uniformly retarded. In general, each cylinder of an engine has different knock occurrence conditions due to slight structural differences, variations in component parts, differences in air-fuel mixture distribution between cylinders, etc. In other words, the knock limit ignition timing differs for each cylinder. There is. Therefore, if a conventional device that performs such control is used,
The ignition timing is set to the knock limit of the cylinder where acid knocking is likely to occur. This does not necessarily result in optimal ignition timing control for all four cylinders, and does not mean that all cylinders are ignited at the ignition timing at the knock limit. Therefore, several proposals have been made for cylinder-specific ignition timing control devices that perform feedback control of the ignition timing retard phase shift control amount for each cylinder. By the way, in this type of feedback control ζ, including control for each cylinder, the control for suppressing knocking is to control the amount of retardation from the reference ignition timing. For this reason, the reference ignition timing must be set in advance to be more advanced than the knock limit. Therefore,
Since the ignition timing set at the start point of control is always at a point that exceeds the knock limit, large knocking occurs at the start of control. For this reason, it is desirable to set the reference ignition timing to an ignition timing that is slightly ahead of the knock limit. However, when considering the above-mentioned variation in the knock limit between cylinders, it is practically impossible to set it in this way. In a certain operating state, it is inevitable that the reference ignition time M(l!) will be delayed with respect to the knock limit revamp timing.In an engine operating state that is set to the delayed side, the engine will not reach the knock limit. The ignition occurs at a later time than the optimum ignition timing, and all cylinders cannot be controlled to the optimum ignition timing under all operating conditions.Furthermore, with conventional devices, even if the operating condition of the engine changes. As for the ignition timing, the timing before the change in the operating condition is applied as is, so there is a large time lag until the control amount settles to the control target value in the operating condition after the change. Furthermore, since the control device controls all operating ranges that require knock suppression by changing the magnitude of the feedback control amount, a wide dynamic range is required and accurate control over all operating ranges is required. Controlling the ignition timing has been a challenge. By the way, the occurrence of knocking is influenced by the ignition timing air-fuel ratio, intake air temperature, intake air humidity, and many other factors among the operating characteristics of the engine. However, for things that depend on changes in natural conditions such as intake air temperature and intake air humidity, the period of change is very long, such as one day or a season.Therefore, knocking due to these changes is Changes in the occurrence conditions also occur over a long period.In other words, knocking that occurs in the same operating condition in a short period of time is approximately the same level, and there is no significant difference in the frequency or intensity of knocking.In other words, knocking that occurs in the same operating condition The correction control # value required to suppress this is almost the same over a short period of time, so in the same operating state of the engine specified by specific operating parameters, the previously stored correction control value is increased by the current correction control value. The ignition timing correction range only needs to be narrow in case of slight occurrence of knocking during control, so if the correction control is performed sequentially based on the knocking signal for each occurrence, knocking can be suppressed with extremely high precision and responsiveness. The ignition timing can be controlled to the knock limit.The above-mentioned long-cycle change factors can be corrected by slowly changing the correction control value. The correction control value for each cylinder in each engine state is memorized, and the standard control value in each operating state of the engine is determined using the correction value obtained by combining the sequential correction values calculated from the knocking signal generated for each cylinder based on the correction control value. Correction is made for each cylinder, and for the aforementioned long-cycle change factors, the correction control value for each cylinder is updated at a predetermined period based on the sequential correction value for each cylinder, allowing slight sequential correction. To provide a device that accurately suppresses knocking based on the value, improves the response of knocking suppression control when operating conditions change, and controls the ignition timing of each cylinder to the knock limit in all operating conditions. The purpose is to An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plotter diagram showing the general configuration of the present invention. The rotation speed detection means 1 detects the rotation speed of an engine (not shown),
The load detection means 2 detects idle load conditions. The reference damping value generating means 6 has a mesh, and is used to provide reference ignition timing characteristics stored in advance at addresses two-dimensionally partitioned according to the engine speed and load condition according to the means 1 and 2ζ. Find out the base control value at the corresponding address from the base control values. The storage means 6 stores addresses 41 that are two-dimensionally partitioned according to the rotational speed and load condition, corresponding to each cylinder of Isoaki.
It has an area for storing the J value, and is specified by the current ignition generous information from the cylinder identification means 4, the current rotation speed information from the rotation speed detection means 2, and the load status information from the load detection means 2. The correction control value (memorized correction value) is read from the f5 area and sent to the correction value calculation means 7. The correction value calculation means 7 calculates a knocking control sequential correction value for each cylinder from the cylinder information of the cylinder identification means 4 and the knocking signal detected by the knock detection means 5,
By correcting the stored correction value at NtIli, an ignition timing correction value is created and output to the control value calculating means 8. In addition, when knocking occurs during a predetermined engine operation period, the correction value calculation means 7 updates and stores the memory correction value for the relevant cylinder to a value on the retard side, and when knocking does not occur, the correction value calculation means 7 updates and stores the stored correction value for the cylinder concerned. The corner side value ζ is updated and stored. The control value calculating means 8 corrects the reference control value read out using the ignition timing correction value created by the correction value calculating means 7 for the cylinder to be ignited this time, determines the ignition timing, and outputs the ignition timing to the ignition means 9. Ignition is performed at the determined ignition timing. FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention applied to a four-stroke, four-cylinder engine. In FIG. 1, 10 is an angle detector that generates a signal 10a whose signal level is inverted every 36o0 of rotation angle of the crank in conjunction with the rotation of the camshaft of the engine, and 11 is a signal 10a of the angle detector 10.
An angle detector that generates a signal 11a having a phase difference of 180° with respect to An analog/digital (A/D) converter converts the digital signal 12a into a digital signal 13a.
) Converter 14 is an acceleration sensor attached to the engine that detects the vibration acceleration of the engine and outputs a signal 14a: 15
16 is an A/D converter that digitizes the signal 15a of the discriminator 15 to produce a signal 16a. be. 20 is a microcomputer, mainly a microprocessor (CP
U) 21 and memory (ROM and R, AM) 22
and an interface (Ilo) 23. 18 is a timing conversion circuit that converts the ignition timing control amount signal 23a calculated by the microcomputer 20 into a timing signal 18a, and 17 is an ignition circuit that ignites the engine using the timing signal 18a generated by the timing conversion circuit 18. Next, the operation of this embodiment configured as described above will be explained. FIG. 3 is an output waveform diagram of the angle detector 10.11 shown in this embodiment, and shows the signal 10a of the first angle change detector 10.
follows the rotation of the engine, and the first cylinder's BTDC is 90', which is 1L.
The signal 11a from the angle detector 11 is delayed by 180 degrees in terms of crank angle relative to the signal 11a from the angle detector 11. The two signals 11a and 12a are input to the interface 26 of the microcomputer 20.The pressure sensor 12 detects the intake pipe pressure of the engine and generates a signal 12a with a voltage level corresponding to the pressure. Pipe pressure changes in response to engine load conditions, so
The load condition of the engine can be determined from the level of the signal 12a obtained by detecting this intake pipe pressure. Now, the signal 12a generated from the pressure sensor 12 is digitized by the first A/D converter 13 and inputted to the interface 26 as a signal 13a. On the other hand, the AN speed sensor 14 is attached to the engine and constantly detects vibrations every moment of the engine. The signal 14a, which is the detection output, contains a noise signal due to mechanical vibration caused by engine operation and a knocking component due to vibration generated by engine knocking. The discriminator 15 discriminates and detects the knocking component from the signal 14a, further integrates it, and outputs a signal 15a having a level corresponding to the knocking intensity. This signal 15a is digitized by the A/D converter 16 to become a knocking signal 16a, which is read into the CPU 21 via the interface 26. Also,
The integral value of the discriminator 15 is reset by the signal 25b from the interface 26 under the command of the microprocessor 21, and initialized for the next knocking detection. The memory 22 of the microcomputer 20 includes ROM and R,
AM, and in the ROM, there is an area (
An advance angle map (hereinafter referred to as an advance angle map) is provided in the RAM, and each address determined corresponding to each cylinder of the engine, engine speed, and load state is provided with information about each cylinder in the operating state corresponding to each address. An area (hereinafter referred to as a learning map) for storing memory correction values is provided. The CPU 21 determines the optimal ignition timing for each cylinder from the sensor information of the angle i detectors 1o and 11, the pressure sensor 12, and the acceleration sensor 14, and causes the timing converter 18 to output a signal 18a at the determined ignition timing. The engine is ignited by the ignition circuit 17. A flowchart of the processing executed by the CPU 21 is shown in FIG. P and ~Pss in the figure indicate each process execution step of the flowchart. In this flowchart, ignition is the first step. 3rd degree 2nd degree.
The case of a four-cylinder engine is shown in which the fourth cylinder is operated in this order. The control calculation by the CPU 21 is performed once every ignition cycle in synchronization with the timing when the states of the output signals of the angle detectors 10 and 11 are reversed. First, the counter of the timing conversion circuit 18 is reset to O at P, and a counting operation is started. P2 is the time interval from the start of the previous process to the current time,
That is, a period corresponding to a rotation of 180 degrees in terms of crank angle is measured. At P, this measured period is converted into the number of rotations. Input the pressure signal at P4, and then press P4. The load condition of the engine can be calculated from the lever signal. At P6, the address of the advance angle map corresponding to the rotational speed and load condition calculated along P, , P is specified, the corresponding reference control value data is read out, and is recorded in the A register. At P, check the state of the signal 10a of the angle detector 10. If the state is 'L', the cylinder that was ignited immediately before is the first cylinder or the second cylinder as shown in FIG. 3. Next, in P8, the state of the signal 11a of the second angle detector 11 is checked Check, if the output status is %L, the immediately preceding ignition cylinder is the 1st one.
The number 1 indicating the ignition order of the first cylinder is stored in the register n provided in the memory 22 in order to store the identification information of the ignition cylinder at P. P, signal 1
If the state of 1a is 'J(#, P, .), the number 4 indicating the firing order of the second cylinder is stored in register n. On the other hand, at P, the signal 10a of the first angle detector 10 is SH1. If it is determined that there is, the immediately preceding ignition cylinder is the 3rd or 4th cylinder. Hereinafter, Pl is P. Similarly, check the state of the signal 11a of the angle detector 11.
$1. In the case of /, the number 2 indicating the ignition order of the third cylinder is stored in the register n using Pl, and in the case of SH1, the number 3 indicating the ignition order of the fourth cylinder is stored in the register n using Plj. At Pt4, the knocking signal 16a (Δk) is read, and at Pill, a signal 23b for resetting the integral value of the discriminator 15 is generated to prepare for the next generation of knocking. In the PUS, among the successive positive value storage registers provided in the memory 22 corresponding to each cylinder,
Register C (corresponding to the cylinder identified by P, ~pHl)
The knocking signal 16a (Δ
k) and stored again in C(n). At P1'F, compare the rotation speed at the time when the engine steady state counter (described later) starts counting and the rotation speed determined by Ps, and the difference is s o rp.
If it is greater than or equal to 50 rpm, it is assumed that the engine speed has changed and the process proceeds to PTS; if it is less than 50 rpm, it is assumed that the engine is being operated at a constant speed. Subsequently, at Pl, the variation in the load state from the time of starting counting is similarly checked. If the change in load state is 5% or more, the operating state of the engine is assumed to have changed and the process proceeds to pHfi. When the load state change is less than 5 inches, it is assumed that the vehicle is operated under a constant load state. At ``t.'', 1 is added to the value of the register D (n) of the corresponding cylinder among the registers that count the engine speed and load condition. At PH1, the count value of this register D (n) is 100. Check whether there is, that is, whether the air level has been operated in the above constant operating state for 100 consecutive ignition times.If it has not reached 100, do not take any action.
Proceed to lm processing. l when D (n) = 100
Also, in Plm, it is checked whether the sequential correction IC(n) of the cylinder in question previously created at pH+ is 0. If c (n) = o, no knocking occurred in the relevant cylinder during 100 consecutive ignitions, so P2t
j Here, the rotational speed and load condition determined earlier at P, , P, and P, ~P1. The memory correction value B (n) on the learning map corresponding to the cylinder information and force identified in is read out, 1 is subtracted from this value, and the value is stored again in B (n). C(n)
'=j O, it is assumed that knocking has occurred during these 100 consecutive ignitions, and the correction value C is sequentially added to the memory correction value B (n) on the corresponding learning map at Pt8.
(n), store it in B (n) again, and use %”l? to set the previous sequential correction value C(n) to 0 (initialize)
. Next, at P□, the next update lζ of the memory correction value B (n)
In preparation, the value of the register D (n) for counting the number of ignitions is cleared, and the engine speed and load condition at this time are stored as a reference for determining the steady operating state. On the other hand, to. Alternatively, if Pt6 determines that there is a change in the operating state of the engine, Pt6 considers the sequential correction value created in the operating state before the change to be meaningless, and registers C which stores this sequential correction value. Clear the value of (n). Next PI? Then, similarly to Pt11, the register D (n) for counting the number of ignitions is cleared, the current engine speed and load condition are stored, and initialization is performed for updating the stored correction value. In this way, the correction value on the learning map is updated in a decreasing direction, assuming that the stored correction value is excessive if no knocking occurs on the aircraft. This correction value does not need to be a particularly positive value, and can be a negative value if knocking does not occur continuously. On the other hand, if the occurrence of knocking is detected, the correction value is updated in the increasing direction. Furthermore, when the engine is not in a steady state, updating of the correction value is prohibited, thereby preventing meaningless updating of the stored correction value due to knocking that occurs before the operating state of the engine changes. Now, when the process for the knocking that occurred in the previous ignition is completed as described above, the process begins to determine the ignition timing of the cylinder to be ignited next. In p2g, in order to specify the cylinder to fire next, P
, ~pts Add 1 to the firing order n of the cylinder that was fired last time. That is, for example, if the previous ignition was in the first cylinder and the value of register n is 1, by adding 1 to this, the value of register n becomes 2, so the corresponding cylinder in the ignition order is the first cylinder. It will have 3 cylinders. In P□, P7. Check whether the value of register n is 5 by the operation. In the case of n-5, the previous ignition cylinder was the second cylinder,
Next is the first cylinder in the firing order, so P. Set the value of register n to 1. When the next ignition cylinder is determined in this way, the rotational speed determined at P3+ and P5 and the correction value B(n) of the cylinder to be ignited next in the loaded state are read out from the learning map, and this value is read out from the learning map. The ignition timing correction value is created by adding the value and the sequential correction value for the next cylinder to fire. In PI2, P
3 and P, read out the reference control value A from the address on the advance angle map based on the rotation speed and load condition that you determined, and subtract the ignition timing correction value B that you determined at step P31 from this value to determine the ignition timing of the cylinder to be ignited next. Create control values. The control value as a result of this calculation is data indicating the ignition device by a value corresponding to the angle. In Pss, this data is converted into delay time data from the inversion time of the output of the angle detector 10 or 11 (the time when the counter in PI starts counting). This angle-to-time conversion calculation is easily possible based on the periodic information in P. P8. The ignition timing control value, converted to a time signal, is set in a latch within timing converter 18. The counter of the timing converter 18 starts counting at the start of the arithmetic processing of the CPU 21, that is, when the state of the output of the angle detector 1o or 11 is reversed, and this count value matches the latch value set in P33. At that point, the timing converter 18 generates a signal 18a and the ignition circuit 17
cuts off the power to the primary side of the ignition coil and ignites the engine at the ignition timing determined by the microcomputer 2°. In this way, this embodiment determines the steady operating state of the engine,
In steady-state operating conditions, the memory correction values in the learning map provided for each cylinder are updated so that the sequential correction values for each cylinder are small, and the reference ignition timing is set using the memory correction values and the small sequential correction values. By correcting each cylinder's limit, it is possible to ignite at the ignition timing of each cylinder's individual knock limit. On the other hand, updating of the memory correction value is prohibited in the transient operating state of the engine.
Ignition is configured to ignite at an ignition timing that is a reference ignition timing that has been corrected using a stored correction value that has already been set during a steady state. Therefore, even if the operating condition of the engine changes, the ignition timing of each cylinder is quickly controlled to the ignition timing of the individual knock limit, and the responsiveness of the ignition timing feedback control using the knocking signal is very good. Since the control range only needs to be narrow, control accuracy is improved. In addition, since the memorized correction value of the learning map can take values of polarity on both positive and negative sides, it is possible to control the ignition timing in advance beyond the standard ignition timing, and the standard ignition timing is knocked. Even when the ignition timing is set to the retarded side than the limit ignition timing, ignition can be performed at the knock limit ignition timing by updating the stored correction value in the advance direction. Note that in the above embodiment, the stored correction value is updated only once for the cylinder concerned.
Although this is carried out every 00 ignitions, this may be carried out every predetermined period of time. Further, in the above embodiment, the cylinders are identified based on the output information of the two angle detectors, but the invention is not limited to this.For example, it is possible to provide a detection means for identifying a reference ignition cylinder and sequentially count the ignitions. Even if a method such as identifying cylinders is adopted, the essence of the present invention is not affected in any way. As described above, in this invention, the reference ignition timing of the engine is set in advance in accordance with each operating state, and the difference between this reference ignition timing and the actual knock limit ignition timing of each cylinder is determined by knocking. Through feedback control using signals,
By updating and storing this difference value as a memory correction value in a read/write memory corresponding to each operating state of each cylinder of the engine at a predetermined period, knocks caused by variations in each cylinder of the engine, seasonal changes, secular changes, etc. By absorbing variations in the critical ignition timing and suppressing knocking that occurs within a short period of time with small sequential corrections using the knocking signal, knocking can be suppressed with high precision through ignition timing control. . In addition, even if the engine operating condition changes, the ignition timing of each cylinder is quickly controlled to the ignition timing at its knock limit, preventing large knocks during transient periods and deterioration of engine performance due to excessive retardation. be done. Furthermore, the stored correction value can be corrected to the advanced side relative to the standard ignition timing, so even in the driving mode where the standard ignition timing is set to the retarded side relative to the knock limit ignition timing, While the actual control ignition timing of each cylinder is controlled to be advanced with respect to the reference ignition timing, feedback control can be performed individually using the knocking signal. Therefore, over all operating conditions, each cylinder is controlled to the optimum ignition timing at the knock limit, and it is no longer necessary to set the standard ignition timing to the advanced side with respect to the ignition timing at the knock limit. By setting the reference ignition timing with the center value of the knock limit of the cylinder as the target, it is possible to prevent occurrence of large knocking at the start of control due to too much advance of the reference ignition timing. 4. Brief explanation of the drawings Figure 1 is a block diagram showing the general configuration of the device of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the general configuration of the device of the present invention.
The figure is a block diagram showing one embodiment of the device of the present invention, Figure 3 is a waveform diagram of the angle detector shown in Figure 2, and Figure 4 is a flowchart of the operation of the microcomputer shown in Figure 2. be. 1... Rotation speed detection means, 2... Load detection means, 6.
,. Reference control value generation means, 4... harshness discrimination means, 5...
Knock detection means, 6... Storage means, 7... Correction value calculation means, 8... Control value calculation means, 9... Ignition means. Agent Masuo Oiwa
Claims (1)
記機関の運転状態を検出する運転状態センサと1機関の
各運転状態に対して基準点火時期特性な与える基準制御
値を発生する手段と、上記機関の点火気筒な識別する気
筒識別手段と、この気筒識別手段に工り識別さnyc気
筒の点火時期の補正制御値ケ上記機関の各運転状態に対
応する番地に記憶し、運転状態センサからの検出出力に
応じて俗気筒の対応する番地から記憶値が読み出さ扛る
メモリ手段と、上記ノック検出手段の出力に基づいても
気筒の点火時期を補正する逐次制御値を演算して連続す
る所足の運転期間中に当該気筒にノッキングの発生があ
る場合は上記メモリ手段の当該気筒に対応し′fc領域
における処理時点の運転状態に対応する番地の記憶値な
遅角方向の値に更新し、ノッキングの発生が悪い場合に
は進角方向の値に更新制御する演算手段と、上記メモリ
手段から読み出される記憶値と上記逐次補正値を演算し
た値とで上記基準制御値を補正し、81関の俗気筒の点
火時期を決定する決定手段と、この決定手段にニジ決定
さnた点火時期で上記機関に点火する点火手段とを備え
た機関点火時期制御装置。knocking detection means for detecting knocking of the engine; an operating state sensor for detecting the operating state of the engine; and means for generating a reference control value giving a reference ignition timing characteristic for each operating state of the engine; A cylinder identification means for identifying the ignition cylinder, and a correction control value for the ignition timing of the NYC cylinder identified by this cylinder identification means are stored in addresses corresponding to each operating state of the engine, and a detection output from the operating state sensor is stored. A memory means for reading a stored value from a corresponding address of the common cylinder according to the knock detection means, and a sequential control value for correcting the ignition timing of the cylinder also based on the output of the knock detection means for continuous operation. If knocking occurs in the relevant cylinder during the period, the memory means is updated to a value in the retard direction corresponding to the address corresponding to the operating state at the time of processing in the 'fc area corresponding to the relevant cylinder, and the knocking is prevented. If the occurrence is bad, the above reference control value is corrected using the calculation means for updating the value in the advance angle direction, the stored value read from the above memory means, and the value obtained by calculating the above sequential correction value, and An engine ignition timing control device comprising: determining means for determining the ignition timing of a cylinder; and ignition means for igniting the engine at the ignition timing determined by the determining means.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58151286A JPS6043175A (en) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | Ignition timing controlling device of engine |
| FR848412835A FR2550825B1 (en) | 1983-08-17 | 1984-08-16 | |
| DE3430080A DE3430080C2 (en) | 1983-08-17 | 1984-08-16 | Ignition timing control system for internal combustion engines with multiple cylinders |
| US06/641,506 US4527526A (en) | 1983-08-17 | 1984-08-16 | Ignition timing control system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58151286A JPS6043175A (en) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | Ignition timing controlling device of engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6043175A true JPS6043175A (en) | 1985-03-07 |
| JPS6244096B2 JPS6244096B2 (en) | 1987-09-18 |
Family
ID=15515358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58151286A Granted JPS6043175A (en) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | Ignition timing controlling device of engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043175A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016075234A (en) * | 2014-10-07 | 2016-05-12 | 日野自動車株式会社 | Ignition timing control device and control method |
-
1983
- 1983-08-17 JP JP58151286A patent/JPS6043175A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016075234A (en) * | 2014-10-07 | 2016-05-12 | 日野自動車株式会社 | Ignition timing control device and control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6244096B2 (en) | 1987-09-18 |
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