JPH0650100B2 - 内燃機関の点火時期制御方法 - Google Patents
内燃機関の点火時期制御方法Info
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- JPH0650100B2 JPH0650100B2 JP59280554A JP28055484A JPH0650100B2 JP H0650100 B2 JPH0650100 B2 JP H0650100B2 JP 59280554 A JP59280554 A JP 59280554A JP 28055484 A JP28055484 A JP 28055484A JP H0650100 B2 JPH0650100 B2 JP H0650100B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing 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
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
- F02P5/151—Digital data processing using one central computing unit with means for compensating the variation of the characteristics of the engine or of a sensor, e.g. by ageing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
本発明は、ノック発生の有無に応じて点火時期を学習制
御する内燃機関の点火時期制御方法に関する。
御する内燃機関の点火時期制御方法に関する。
近年、特開昭58−217775号公報に示されるよう
に、内燃機関のいかなる運転条件のもとでも、常に最大
トルクでの運転ができるように、ノッキングを許容範囲
内に抑えることができる最大進角での点火時期制御を実
現するため、ノック発生の有無に応じて点火時期補正値
を学習する内燃機関の点火時期制御方法が提供されてい
る。 しかし、上記先行例では、1つの点火時期補正値で全て
の領域をまかなっており、制御精度が悪いという課題が
ある。 これに対処するため、特開昭58−107875号公報
に示されるように、点火時期補正値を運転領域毎に設定
し、運転領域毎に学習するようにしている。
に、内燃機関のいかなる運転条件のもとでも、常に最大
トルクでの運転ができるように、ノッキングを許容範囲
内に抑えることができる最大進角での点火時期制御を実
現するため、ノック発生の有無に応じて点火時期補正値
を学習する内燃機関の点火時期制御方法が提供されてい
る。 しかし、上記先行例では、1つの点火時期補正値で全て
の領域をまかなっており、制御精度が悪いという課題が
ある。 これに対処するため、特開昭58−107875号公報
に示されるように、点火時期補正値を運転領域毎に設定
し、運転領域毎に学習するようにしている。
しかしながら、運転領域毎の個々の点火時期補正値を学
習するようにしているため、点角時期制御全体について
学習が行われ、各領域において最適点火時期の値を得る
まで相当の時間を要し、この間、ノッッキングの発生率
が増大し、運転フィーリングが悪いという課題を有す
る。 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、各領域の点
火時期を最適点火時期に早期に収束させて、ノッキング
の発生率を低下させ、運転フィーリングを向上すること
が可能な内燃機関の点火時期制御方法を提供することを
目的とする。
習するようにしているため、点角時期制御全体について
学習が行われ、各領域において最適点火時期の値を得る
まで相当の時間を要し、この間、ノッッキングの発生率
が増大し、運転フィーリングが悪いという課題を有す
る。 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、各領域の点
火時期を最適点火時期に早期に収束させて、ノッキング
の発生率を低下させ、運転フィーリングを向上すること
が可能な内燃機関の点火時期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、本発明による内燃機関の点火
時期制御方法は、エンジン負荷およびエンジン回転数に
基づいて基本点火時期を設定し、ノッキング検出により
エンジン負荷およびエンジン回転数をパラメータとして
点火時期補正値マップにストアされた点火時期補正値を
学習し、上記基本点火時期を点火時期補正値により補正
して点火時期を設定する内燃機関の点火時期制御方法に
おいて、上記点火時期補正値マップにおける同一領域で
所定の補正回数に達し学習条件が満足したかを判別する
手順と、上記学習条件成立時、該当領域の点火時期補正
値を周辺領域の点火時期補正値を含めて平均化処理し、
この平均値で上記点火時期補正値マップの全領域の点火
時期補正値を更新する手順と、上記全領域の点火時期補
正値の更新後、各領域毎の点火時期補正値をノッキング
の有無に応じ学習する手順とを備えることを特徴とす
る。
時期制御方法は、エンジン負荷およびエンジン回転数に
基づいて基本点火時期を設定し、ノッキング検出により
エンジン負荷およびエンジン回転数をパラメータとして
点火時期補正値マップにストアされた点火時期補正値を
学習し、上記基本点火時期を点火時期補正値により補正
して点火時期を設定する内燃機関の点火時期制御方法に
おいて、上記点火時期補正値マップにおける同一領域で
所定の補正回数に達し学習条件が満足したかを判別する
手順と、上記学習条件成立時、該当領域の点火時期補正
値を周辺領域の点火時期補正値を含めて平均化処理し、
この平均値で上記点火時期補正値マップの全領域の点火
時期補正値を更新する手順と、上記全領域の点火時期補
正値の更新後、各領域毎の点火時期補正値をノッキング
の有無に応じ学習する手順とを備えることを特徴とす
る。
本発明では、点火時期補正値マップの同一領域で所定の
補正回数に達して学習条件が満足したとき、該当領域の
点火時期補正値を、周辺領域の点火時期補正値を含め平
均化処理し、この平均値にて点火時期補正値マップの全
領域の点火時期補正値を更新し、その後、各領域毎の点
火時期補正値を学習する。
補正回数に達して学習条件が満足したとき、該当領域の
点火時期補正値を、周辺領域の点火時期補正値を含め平
均化処理し、この平均値にて点火時期補正値マップの全
領域の点火時期補正値を更新し、その後、各領域毎の点
火時期補正値を学習する。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。 第1図において、符号1はエンジン負荷の一例として吸
入管圧力(あるいは吸入空気量)を検出するセンサであ
り、そのセンサ出力は、バッファ2を介してA/D変換
器3に入力され、デジタル信号に変換されてマイクロプ
ロセッサ18に入力される。また符号4は、クランク角
センサなどのエンジン回転数を検出するセンサであり、
そのセンサ出力は、バッファ5を介して割込み処理回路
6に入力される。そして上記センサ出力は、マイクロプ
ロセッサ18に入力される。 一方、ノッキングの発生時には、ノックセンサ7からノ
ック信号が出力し、マイクロプロセッサ18に入力され
るが、フィルタ8によってエンジン駆動中の動弁系の振
動などの定常の振動によるノイズをノック信号からカッ
ト・オフする。また、ノッキング発生時のエンジン回転
数の相違などで、ノック信号レベルが変化し、ノイズレ
ベルも変化するので、フィルタ8の出力を分割して、一
方は増幅器9に入力し、他方は整流・積分回路10を介
して平均化し、これを増幅器11で増幅してレベル調整
し、比較器12で減算してノック信号を判別、抽出する
のである。 上記マイクロプロセッサ18の内部構成は、公知のよう
に入力ポート13、出力ポート14、CPU15、一部
を不揮発性メモリとして構成するRAM16、ROM1
7をバスラインで接続したもので、入力ポート13に
は、上記マイクロプロセッサ18で受入れられる整合化
がなされたセンサ信号が入力され、また出力ポート14
からは、出力回路19に制御信号が出力され、上記出力
回路19からは点火装置21に駆動信号が出力される。 上記ROM17には、制御プログラム、及びデータマッ
プ、データテーブルなどの各種制御用固定データが記憶
されており、また、上記RAM16には、データ処理し
た後の各センサ類の出力信号及び上記CPU15で演算
処理したデータが格納されると共に、RAM16の不揮
発性部分には後述する全体補正終了フラグFTCMP、
補正回数保持マップ、点火時期補正値マップ、および加
速補正マップがストアされている。 上記CPU15では、上記ROM17に記憶されている
制御プログラムに従って点火時期を演算し、制御信号を
出力回路19に出力すると共に、点火時期補正値SPK
prt を学習する。 以下、この点火時期制御および学習制御手順について説
明する。 所定時間毎に実行される第5図の割込みルーチンにて点
火時期が設定される。この点火時期設定ルーチンでは、
まず、ステップS61でエンジン回転数センサ4、吸入
管圧力センサ1からの出力信号に基づき、それぞれエン
ジン回転数、吸入管圧力を求め、ステップS62でエン
ジン回転数に基づき加速判定値テーブルを参照して加速
判定値ΔBST(mmHG)を設定する。 この加速判定値テーブルは、第3図(a)に示すように
エンジン回転数をパラメータとして各アドレスに加速判
定値がストアされており、データテーブルとしてROM
17に格納されている。 次いで、ステップS63へ進み、上記加速判定値ΔBS
Tと設定時間当りの吸入管圧力変化量BSTR とを比較
し、 BSTR >ΔBST の場合、加速と判断してステップS64で、吸入管圧力
およびエンジン回転数に基づき、それぞれ基本点火時期
マップ、点火時期補正量マップを参照して基本点火時期
SPKtot および点火時期補正値SPKprt を設定する
と共に、エンジン回転数に基づき加速補正マップを参照
して加速補正量(リタード)SPKacc を設定し、次式
に基づいて点火時期SPKrealを設定してルーチンを抜
ける。 SPKreal ←SPKtot ±SPKprt −SPKacc 一方、上記ステップS63において、 BST≦ΔBST の場合には、定常状態と判断してステップS65へ進
み、吸入管圧力およびエンジン回転数に基づいてそれぞ
れ基本点火時期マップ、点火時期補正値マップを参照し
て基本点火時期SPKtot および点火時期補正値SPK
prt を設定し、次式に基づき点火時期SPKrealを設定
してルーチンを抜ける。 SPKreal←SPKtot ±SPKprt 上記基本点火時期マップは、第2図(a)に示すよう
に、レギュラーガソリンなどの低オクタン価の燃料を使
用した際に、ノッキングを許容範囲内に抑えることので
きるノック限界の最大進角の点火時期を、エンジン回転
数および吸入管圧力をパラメータとして予め実験などに
より求めてROM17にストアされているものである。 また、上記点火時期補正値マップは、RAM16の不揮
発性メモリ部分にストアされており、第2図(a)に示
す基本点火時期マップの領域Aに対応して第2図(b)
に示すように、エンジン回転数および吸入管圧力をパラ
メータとして特定される各領域毎に点火時期補正値SP
Kprt がストアされており、後述する学習手順によって
運転領域毎に学習され、点火時期補正値SPKprt の値
が更新される。 さらに、上記加速補正マップも、RAM16の不揮発性
メモリ部分にストアされており、第3図(b)に示すよ
うに、エンジン回転数をパラメータとして特定される各
領域毎に加速補正量SPKacc がストアされており、そ
の値が後述する学習手順によって学習され、更新され
る。 なお、本実施例では、加速判定に吸入管圧力変化を用い
ているが、加速を判定できるものであれば良く、その
他、例えばスロットル開度変化速度などを用いてもよ
い。 次に、上記点火時期補正値SPKprt および加速補正量
SPKacc の学習手順について第6図に基づき説明す
る。 第6図は学習手順のメインルーチンであり、点火毎に実
行される。 まず、ステップS71で、エンジン回転数に基づき上記
加速判定値テーブルを参照して設定した加速判定値ΔB
STと、設定時間当りの吸入管圧力変化量BSTR とを
比較し、 BSTR >ΔBST の場合、加速と判断してステップS72へ進み、加速補
正実行サブルーチンを呼び出して加速補正量SPKacc
を学習し、ルーチンを終了する。 一方、上記ステップS71で、 BSTR ≦ΔBST すなわち定常状態の場合にはステップS73へ進み、R
AM16の不揮発性メモリ部分の所定のアドレスから全
体補正終了フラグFTCMPの値を読出し、全体補正が
終了したか否かを判別する。そして FTCMP=0 すなわち全体補正が終了していないときには、ステップ
S74へ進んで、全体補正実行サブルーチンを呼び出し
て点火時期補正値SPKprt を全体補正学習し、ルーチ
ンを終了する。なお、上記全体補正終了フラグFTCM
Pのイニシャルセット値は0である。 また、上記ステップS73で、 FTCMP=1 すなわち全体補正が終了しているときには、ステップS
75へ進み、部分補正実行サブルーチンを呼び出してエ
ンジン回転数および吸入管圧力により特定される領域毎
の点火時期補正値SPKprt を学習し、ステップS76
でこの部分補正により学習した点火時期補正値SPKpr
t が制限値を越えるたか否か、すなわち大きなノッキン
グの発生、あるいは進角または遅角の同一方向の補正が
継続しており、最適点火時期から大きく外れているかが
判断され、制限値を越えていない場合にはルーチンを終
了し、越えている場合には最適点火時期から大きく外れ
ていると判断してステップS77へ進み、次回のルーチ
ン実行時に全体補正に移行させるべく全体補正終了フラ
グFTCMPをクリアし(0→FTCMP)、ルーチン
を終了する。 上述の学習制御メインルーチンのステップS72、S7
4、S75における加速補正実行サブルーチン、全体補
正実行サブルーチン、および部分補正実行サブルーチン
は、それぞれ第7図、第8図および第9図に示される。 第7図の加速補正実行サブルーチンでは、ステップS8
1でノッキング発生の有無を判別して、ノッキング発生
有りのときはステップS82へ進み、ノッキング発生無
しのときはステップS85へ分岐する。 まず、ノッキング発生有りの場合について説明すると、
ステップS82でノックセンサ出力に基づきノック強度
KNSTRGを求め、ステップS83へ進んでノック強
度KNSTRGに基づき遅角量RETacc を設定する。
この遅角量RETacc は、第3図(c)に示すようにノ
ック強度KNSTRGが増大するほど大きな値に設定さ
れるものであり、関数式RETacc =f(KNSTR
G)あるいはノック強度KNSTRGをパラメータとし
たマップから求める。そしてエンジン回転数によって特
定される加速補正マップの該当アドレスから加速補正量
SPKacc を読出して上記遅角量RETacc を加算し、
加速補正量SPKacc を再設定してステップS89へ進
んで、この値で加速補正マップの該当アドレスにストア
されている加速補正量SPKacc を更新してルーチンを
抜ける。 一方、上記ステップS81で、ノッキング発生無しの場
合には、ステップS85でエンジン回転数により特定さ
れる運転領域において設定回数ノッキングが発生したか
が判断され、設定回数ノッキングが発生していない場合
にはルーチンを抜け、設定回数ノッキングが生じている
場合にはステップS86へ進む。ステップS86では、
エンジン回転数により特定される加速補正マップの該当
アドレスから加速補正値SPKacc を読出し、予め設定
された遅角量ADVacc を減算して加速補正量SPKac
c を再設定し、ステップS87へ進んでこの加速補正値
SPKacc が負の値かが判断され、 SPKacc ≧0 の場合、リタード値であるため、ステップ89へジャン
プし、再設定した加速補正量SPKacc にて加速補正マ
ップの該当アドレスにストアされている加速補正量SP
Kacc を更新してルーチンを抜ける。また SPKacc <0 の場合には、再設定した加速補正量SPKacc がアドバ
ンス値となったことを示し、これを制限するために、ス
テップS88へ進み、加速補正量SPKacc を0とし、
ステップS89へ進み、加速補正マップの該当アドレス
にストアされている加速補正量SPKacc を更新してル
ーチンを抜ける。 また第8図に示す全体補正実行サブルーチンでは、ステ
ップS91で、現時点でのエンジン回転数および吸入管
圧力が、基本点火時期マップ(第2図(a)参照)の領
域A内にあるか否か、即ち点火時期補正値マップの領域
内にあるか否かを判別し、領域内にないときにはルーチ
ンを抜け、領域内にあるとき、ステップS92へ進む。
ステップS92では、エンジン回転数および吸入管圧力
によって特定される点火時期補正値マップの領域(格子
状に分割されたアドレス領域の一つ、例えば第2図
(b)の格子点(5)が特定される。)における補正回
数を、エンジン回転数および吸入管圧力に基づいて補正
回数保持マップの該当領域(アドレス)から読出し、補
正回数が設定回数に達したかが判断される。 上記補正回数保持マップは、RAM16の不揮発性メモ
リ部分にストアされており、点火時期補正値マップと同
様にエンジン回転数および吸入管圧力をパラメータとし
て特定される領域毎に補正回数がストアされ、点火時期
補正値マップのあるアドレスの点火時期補正値SPKpr
t が学習により更新されると、これに対応する補正回数
保持マップのアドレスにストアされている補正回数がカ
ウントアップされる。 上記ステップS92において、補正回数が設定回数に達
していないときにはルーチンを抜け、設定回数に達して
いればステップS93へ進む。 そして点火時期補正値マップの該当アドレス、例えば第
2図(b)の格子点(5)の点火時期補正値SPKprt
5を読出すと共に、その周辺の指定領域(本実施例では
8領域)のアドレス(1)〜(4)、(6)〜(9)に
ストアされている点火時期補正値SPKprt 1〜4、6
〜9を読出し、次式により平均値(加重平均)Aveを算
出する。 Ave←{(SPKprt1+SPKprt2 +SPKprt3+SPKprt4 +SPKprt6+SPKprt7 +SPKprt8+SPKprt9 /8+SPKprt5}/2 そしてステップS94で、この加重平均Aveにて点火時
期補正値マップの全体に対して、すなわち全領域(全ア
ドレス)の点火時期補正値SPKprt を更新し、補正回
数保持マップの全アドレスの補正回数をリセットしてス
テップS95へ進み、全体補正終了により部分補正に移
行すべく全体補正終了フラグFTCMPをセットし(F
TCMP←1)、ルーチンを抜ける。 このようにして、全制御領域のうち、最初に補正回数が
設定回数に達した領域の点火時期補正値SPKprt を中
心に演算して、これを全制御領域の点火時期補正値とし
て全体補正を予測、設定するものである。 なお、周辺域の点火時期補正値の確度を向上させるた
め、何番目かに、補正回数が設定回数に達した領域の点
火時期補正値を中心に演算するようにしても良い。 上述のメインルーチンにおいて部分補正実行後、点火時
期補正値SPKprt が制限値を越え、最適点火時期から
大きく外れた場合、全体補正終了フラグFTCMPをク
リアして(ステップS77参照)、直ちに全体補正に移
行させ、上述の全体補正実行サブルーチンにより、補正
確率(補正回数)の高い点火時期補正値をその周辺領域
の点火時期補正値を含めて演算(平均化処理)にかけて
妥当な点火時期補正値を求め、これを制御域全体の補正
値に適用したうえで、後述する部分補正を実行させるよ
うにしているので、各領域の点火時期を最適点火時期に
早期に収束させることができるのである。 また、第9図の部分補正実行サブルーチンでは、ステッ
プS101でエンジン回転数および吸入管圧力を計算
し、ステップS102で現在のエンジン回転数および吸
入管圧力が点火時期補正値マップの制御領域内にあるか
を判別し、領域内にないときにはルーチンを抜け、領域
内のときには、ステップS103へ進む。 ステップS103では、上記エンジン回転数および吸入
管圧力に基づいて特定される点火時期補正値マップ、補
正回数保持マップの該当アドレスからそれぞれ点火時期
補正値SPKprt 、補正回数を読出してステップS10
4で、上記補正回数に基づき補正係数テーブル、ノック
発生間隔判定値テーブルを参照して補正係数LN、ノッ
ク発生間隔判定値(進角判定時間)ADJを設定し、ス
テップS105へ進む。 上記補正係数テーブルおよびノック発生間隔判定値テー
ブルはROM17にデータテーブルとしてストアされて
おり、第4図(a)に示すように補正係数テーブルには
補正回数の減少に伴い補正係数LNが増大した値として
ストアされており、また、ノック発生間隔判定値テーブ
ルには補正回数の減少に伴いノック発生間隔判定値(進
角判定時間)ADJが短い値としてストアされている。 ステップS105では、ノッキング発生の有無を判断
し、ノッキング有りの場合には遅角制御を行うべくステ
ップS106へ進む。 ステップS106では、ノック強度、ノック発生間隔を
演算し、ノック強度およびノック発生間隔に基づきマッ
プを参照して遅角量KNKを設定する。上記マップは、
データマップとしてROM17にストアされており、ノ
ック強度が大きく、かつ、ノック発生間隔が短いほど大
きな値の遅角量KNKがストアされている。その後、ス
テップS107で上記遅角量KNKに上記ステップS1
04にて設定した補正係数LNを乗算して実遅角量RE
Trealを演算し(KNK・LN→RETreal)、ステッ
プS108へ進んで、上記ステップS103にて読出し
た点火時期補正値SPKprt から上記実遅角量RETre
alを減算して、エンジン回転数および吸入管圧力にて特
定される点火時期補正値マップの該当アドレスにストア
されている点火時期補正値SPKprt を更新する。 一方、上記ステップS105において、ノッキング無し
の場合には、進角制御を実行すべくステップS109へ
進み、進角判定時間ADJ内にノッキングが有ったかを
判断し、ノッキング有りの場合にはルーチンを抜け、ノ
ッキング無しの場合ステップS110へ進む。ステップ
S110では、上記ステップS103にて読出した点火
時期補正値SPKprt に予め設定した進角量ADVを加
算して今回の点火時期補正値SPKprt を計算し、ステ
ップS111で、今回計算した点火時期補正値SPKpr
t と、現在のエンジン回転数およびエンジン負荷に基づ
いて求めた最大トルクを得ることのできる点火時期MB
Tから現在の基本点火時期SPKtot を減算した制限値
(MBT−SPKtot )とを比較し、 SPKprt ≦MBT−SPKtot の場合には、ステップS113へジャンプして、ステッ
プS110で計算した今回の点火時期補正値SPKprt
で、エンジン回転数および吸入管圧力にて特定される点
火時期補正値マップの該当アドレスにストアされている
点火時期補正値SPKprt を更新し、ルーチンを抜け
る。 また、上記ステップS111で SPKprt >MBT−SPKtot の場合には、MBTを越えて過度に進角されるため、ス
テップS112へ進み、上記制限値(MBT−SPKto
t )を点火時期補正値SPKprt とし、ステップS11
3で点火時期補正値マップの該当アドレスにストアされ
ている点火時期補正値SPKprt を更新し、ルーチンを
抜ける。 なお、本実施例では、エンジン負荷として吸入管圧力を
用いているが、エンジン負荷を表すものであればよく、
これに限定されない。 さらに本実施例では、全体補正については、同一運転領
域につき所定の補正回数を満足したとき(最初に所定の
補正回数に達した運転領域につき)、そのときの点火時
期補正値の演算で、点火時期補正値マップの全領域(ア
ドレス)の点火時期補正値SPKprt を更新している
が、学習条件としては、補正回数でなく、遅角値への補
正と、進角値への補正とが切換わる方向変化回数として
もよい。
する。 第1図において、符号1はエンジン負荷の一例として吸
入管圧力(あるいは吸入空気量)を検出するセンサであ
り、そのセンサ出力は、バッファ2を介してA/D変換
器3に入力され、デジタル信号に変換されてマイクロプ
ロセッサ18に入力される。また符号4は、クランク角
センサなどのエンジン回転数を検出するセンサであり、
そのセンサ出力は、バッファ5を介して割込み処理回路
6に入力される。そして上記センサ出力は、マイクロプ
ロセッサ18に入力される。 一方、ノッキングの発生時には、ノックセンサ7からノ
ック信号が出力し、マイクロプロセッサ18に入力され
るが、フィルタ8によってエンジン駆動中の動弁系の振
動などの定常の振動によるノイズをノック信号からカッ
ト・オフする。また、ノッキング発生時のエンジン回転
数の相違などで、ノック信号レベルが変化し、ノイズレ
ベルも変化するので、フィルタ8の出力を分割して、一
方は増幅器9に入力し、他方は整流・積分回路10を介
して平均化し、これを増幅器11で増幅してレベル調整
し、比較器12で減算してノック信号を判別、抽出する
のである。 上記マイクロプロセッサ18の内部構成は、公知のよう
に入力ポート13、出力ポート14、CPU15、一部
を不揮発性メモリとして構成するRAM16、ROM1
7をバスラインで接続したもので、入力ポート13に
は、上記マイクロプロセッサ18で受入れられる整合化
がなされたセンサ信号が入力され、また出力ポート14
からは、出力回路19に制御信号が出力され、上記出力
回路19からは点火装置21に駆動信号が出力される。 上記ROM17には、制御プログラム、及びデータマッ
プ、データテーブルなどの各種制御用固定データが記憶
されており、また、上記RAM16には、データ処理し
た後の各センサ類の出力信号及び上記CPU15で演算
処理したデータが格納されると共に、RAM16の不揮
発性部分には後述する全体補正終了フラグFTCMP、
補正回数保持マップ、点火時期補正値マップ、および加
速補正マップがストアされている。 上記CPU15では、上記ROM17に記憶されている
制御プログラムに従って点火時期を演算し、制御信号を
出力回路19に出力すると共に、点火時期補正値SPK
prt を学習する。 以下、この点火時期制御および学習制御手順について説
明する。 所定時間毎に実行される第5図の割込みルーチンにて点
火時期が設定される。この点火時期設定ルーチンでは、
まず、ステップS61でエンジン回転数センサ4、吸入
管圧力センサ1からの出力信号に基づき、それぞれエン
ジン回転数、吸入管圧力を求め、ステップS62でエン
ジン回転数に基づき加速判定値テーブルを参照して加速
判定値ΔBST(mmHG)を設定する。 この加速判定値テーブルは、第3図(a)に示すように
エンジン回転数をパラメータとして各アドレスに加速判
定値がストアされており、データテーブルとしてROM
17に格納されている。 次いで、ステップS63へ進み、上記加速判定値ΔBS
Tと設定時間当りの吸入管圧力変化量BSTR とを比較
し、 BSTR >ΔBST の場合、加速と判断してステップS64で、吸入管圧力
およびエンジン回転数に基づき、それぞれ基本点火時期
マップ、点火時期補正量マップを参照して基本点火時期
SPKtot および点火時期補正値SPKprt を設定する
と共に、エンジン回転数に基づき加速補正マップを参照
して加速補正量(リタード)SPKacc を設定し、次式
に基づいて点火時期SPKrealを設定してルーチンを抜
ける。 SPKreal ←SPKtot ±SPKprt −SPKacc 一方、上記ステップS63において、 BST≦ΔBST の場合には、定常状態と判断してステップS65へ進
み、吸入管圧力およびエンジン回転数に基づいてそれぞ
れ基本点火時期マップ、点火時期補正値マップを参照し
て基本点火時期SPKtot および点火時期補正値SPK
prt を設定し、次式に基づき点火時期SPKrealを設定
してルーチンを抜ける。 SPKreal←SPKtot ±SPKprt 上記基本点火時期マップは、第2図(a)に示すよう
に、レギュラーガソリンなどの低オクタン価の燃料を使
用した際に、ノッキングを許容範囲内に抑えることので
きるノック限界の最大進角の点火時期を、エンジン回転
数および吸入管圧力をパラメータとして予め実験などに
より求めてROM17にストアされているものである。 また、上記点火時期補正値マップは、RAM16の不揮
発性メモリ部分にストアされており、第2図(a)に示
す基本点火時期マップの領域Aに対応して第2図(b)
に示すように、エンジン回転数および吸入管圧力をパラ
メータとして特定される各領域毎に点火時期補正値SP
Kprt がストアされており、後述する学習手順によって
運転領域毎に学習され、点火時期補正値SPKprt の値
が更新される。 さらに、上記加速補正マップも、RAM16の不揮発性
メモリ部分にストアされており、第3図(b)に示すよ
うに、エンジン回転数をパラメータとして特定される各
領域毎に加速補正量SPKacc がストアされており、そ
の値が後述する学習手順によって学習され、更新され
る。 なお、本実施例では、加速判定に吸入管圧力変化を用い
ているが、加速を判定できるものであれば良く、その
他、例えばスロットル開度変化速度などを用いてもよ
い。 次に、上記点火時期補正値SPKprt および加速補正量
SPKacc の学習手順について第6図に基づき説明す
る。 第6図は学習手順のメインルーチンであり、点火毎に実
行される。 まず、ステップS71で、エンジン回転数に基づき上記
加速判定値テーブルを参照して設定した加速判定値ΔB
STと、設定時間当りの吸入管圧力変化量BSTR とを
比較し、 BSTR >ΔBST の場合、加速と判断してステップS72へ進み、加速補
正実行サブルーチンを呼び出して加速補正量SPKacc
を学習し、ルーチンを終了する。 一方、上記ステップS71で、 BSTR ≦ΔBST すなわち定常状態の場合にはステップS73へ進み、R
AM16の不揮発性メモリ部分の所定のアドレスから全
体補正終了フラグFTCMPの値を読出し、全体補正が
終了したか否かを判別する。そして FTCMP=0 すなわち全体補正が終了していないときには、ステップ
S74へ進んで、全体補正実行サブルーチンを呼び出し
て点火時期補正値SPKprt を全体補正学習し、ルーチ
ンを終了する。なお、上記全体補正終了フラグFTCM
Pのイニシャルセット値は0である。 また、上記ステップS73で、 FTCMP=1 すなわち全体補正が終了しているときには、ステップS
75へ進み、部分補正実行サブルーチンを呼び出してエ
ンジン回転数および吸入管圧力により特定される領域毎
の点火時期補正値SPKprt を学習し、ステップS76
でこの部分補正により学習した点火時期補正値SPKpr
t が制限値を越えるたか否か、すなわち大きなノッキン
グの発生、あるいは進角または遅角の同一方向の補正が
継続しており、最適点火時期から大きく外れているかが
判断され、制限値を越えていない場合にはルーチンを終
了し、越えている場合には最適点火時期から大きく外れ
ていると判断してステップS77へ進み、次回のルーチ
ン実行時に全体補正に移行させるべく全体補正終了フラ
グFTCMPをクリアし(0→FTCMP)、ルーチン
を終了する。 上述の学習制御メインルーチンのステップS72、S7
4、S75における加速補正実行サブルーチン、全体補
正実行サブルーチン、および部分補正実行サブルーチン
は、それぞれ第7図、第8図および第9図に示される。 第7図の加速補正実行サブルーチンでは、ステップS8
1でノッキング発生の有無を判別して、ノッキング発生
有りのときはステップS82へ進み、ノッキング発生無
しのときはステップS85へ分岐する。 まず、ノッキング発生有りの場合について説明すると、
ステップS82でノックセンサ出力に基づきノック強度
KNSTRGを求め、ステップS83へ進んでノック強
度KNSTRGに基づき遅角量RETacc を設定する。
この遅角量RETacc は、第3図(c)に示すようにノ
ック強度KNSTRGが増大するほど大きな値に設定さ
れるものであり、関数式RETacc =f(KNSTR
G)あるいはノック強度KNSTRGをパラメータとし
たマップから求める。そしてエンジン回転数によって特
定される加速補正マップの該当アドレスから加速補正量
SPKacc を読出して上記遅角量RETacc を加算し、
加速補正量SPKacc を再設定してステップS89へ進
んで、この値で加速補正マップの該当アドレスにストア
されている加速補正量SPKacc を更新してルーチンを
抜ける。 一方、上記ステップS81で、ノッキング発生無しの場
合には、ステップS85でエンジン回転数により特定さ
れる運転領域において設定回数ノッキングが発生したか
が判断され、設定回数ノッキングが発生していない場合
にはルーチンを抜け、設定回数ノッキングが生じている
場合にはステップS86へ進む。ステップS86では、
エンジン回転数により特定される加速補正マップの該当
アドレスから加速補正値SPKacc を読出し、予め設定
された遅角量ADVacc を減算して加速補正量SPKac
c を再設定し、ステップS87へ進んでこの加速補正値
SPKacc が負の値かが判断され、 SPKacc ≧0 の場合、リタード値であるため、ステップ89へジャン
プし、再設定した加速補正量SPKacc にて加速補正マ
ップの該当アドレスにストアされている加速補正量SP
Kacc を更新してルーチンを抜ける。また SPKacc <0 の場合には、再設定した加速補正量SPKacc がアドバ
ンス値となったことを示し、これを制限するために、ス
テップS88へ進み、加速補正量SPKacc を0とし、
ステップS89へ進み、加速補正マップの該当アドレス
にストアされている加速補正量SPKacc を更新してル
ーチンを抜ける。 また第8図に示す全体補正実行サブルーチンでは、ステ
ップS91で、現時点でのエンジン回転数および吸入管
圧力が、基本点火時期マップ(第2図(a)参照)の領
域A内にあるか否か、即ち点火時期補正値マップの領域
内にあるか否かを判別し、領域内にないときにはルーチ
ンを抜け、領域内にあるとき、ステップS92へ進む。
ステップS92では、エンジン回転数および吸入管圧力
によって特定される点火時期補正値マップの領域(格子
状に分割されたアドレス領域の一つ、例えば第2図
(b)の格子点(5)が特定される。)における補正回
数を、エンジン回転数および吸入管圧力に基づいて補正
回数保持マップの該当領域(アドレス)から読出し、補
正回数が設定回数に達したかが判断される。 上記補正回数保持マップは、RAM16の不揮発性メモ
リ部分にストアされており、点火時期補正値マップと同
様にエンジン回転数および吸入管圧力をパラメータとし
て特定される領域毎に補正回数がストアされ、点火時期
補正値マップのあるアドレスの点火時期補正値SPKpr
t が学習により更新されると、これに対応する補正回数
保持マップのアドレスにストアされている補正回数がカ
ウントアップされる。 上記ステップS92において、補正回数が設定回数に達
していないときにはルーチンを抜け、設定回数に達して
いればステップS93へ進む。 そして点火時期補正値マップの該当アドレス、例えば第
2図(b)の格子点(5)の点火時期補正値SPKprt
5を読出すと共に、その周辺の指定領域(本実施例では
8領域)のアドレス(1)〜(4)、(6)〜(9)に
ストアされている点火時期補正値SPKprt 1〜4、6
〜9を読出し、次式により平均値(加重平均)Aveを算
出する。 Ave←{(SPKprt1+SPKprt2 +SPKprt3+SPKprt4 +SPKprt6+SPKprt7 +SPKprt8+SPKprt9 /8+SPKprt5}/2 そしてステップS94で、この加重平均Aveにて点火時
期補正値マップの全体に対して、すなわち全領域(全ア
ドレス)の点火時期補正値SPKprt を更新し、補正回
数保持マップの全アドレスの補正回数をリセットしてス
テップS95へ進み、全体補正終了により部分補正に移
行すべく全体補正終了フラグFTCMPをセットし(F
TCMP←1)、ルーチンを抜ける。 このようにして、全制御領域のうち、最初に補正回数が
設定回数に達した領域の点火時期補正値SPKprt を中
心に演算して、これを全制御領域の点火時期補正値とし
て全体補正を予測、設定するものである。 なお、周辺域の点火時期補正値の確度を向上させるた
め、何番目かに、補正回数が設定回数に達した領域の点
火時期補正値を中心に演算するようにしても良い。 上述のメインルーチンにおいて部分補正実行後、点火時
期補正値SPKprt が制限値を越え、最適点火時期から
大きく外れた場合、全体補正終了フラグFTCMPをク
リアして(ステップS77参照)、直ちに全体補正に移
行させ、上述の全体補正実行サブルーチンにより、補正
確率(補正回数)の高い点火時期補正値をその周辺領域
の点火時期補正値を含めて演算(平均化処理)にかけて
妥当な点火時期補正値を求め、これを制御域全体の補正
値に適用したうえで、後述する部分補正を実行させるよ
うにしているので、各領域の点火時期を最適点火時期に
早期に収束させることができるのである。 また、第9図の部分補正実行サブルーチンでは、ステッ
プS101でエンジン回転数および吸入管圧力を計算
し、ステップS102で現在のエンジン回転数および吸
入管圧力が点火時期補正値マップの制御領域内にあるか
を判別し、領域内にないときにはルーチンを抜け、領域
内のときには、ステップS103へ進む。 ステップS103では、上記エンジン回転数および吸入
管圧力に基づいて特定される点火時期補正値マップ、補
正回数保持マップの該当アドレスからそれぞれ点火時期
補正値SPKprt 、補正回数を読出してステップS10
4で、上記補正回数に基づき補正係数テーブル、ノック
発生間隔判定値テーブルを参照して補正係数LN、ノッ
ク発生間隔判定値(進角判定時間)ADJを設定し、ス
テップS105へ進む。 上記補正係数テーブルおよびノック発生間隔判定値テー
ブルはROM17にデータテーブルとしてストアされて
おり、第4図(a)に示すように補正係数テーブルには
補正回数の減少に伴い補正係数LNが増大した値として
ストアされており、また、ノック発生間隔判定値テーブ
ルには補正回数の減少に伴いノック発生間隔判定値(進
角判定時間)ADJが短い値としてストアされている。 ステップS105では、ノッキング発生の有無を判断
し、ノッキング有りの場合には遅角制御を行うべくステ
ップS106へ進む。 ステップS106では、ノック強度、ノック発生間隔を
演算し、ノック強度およびノック発生間隔に基づきマッ
プを参照して遅角量KNKを設定する。上記マップは、
データマップとしてROM17にストアされており、ノ
ック強度が大きく、かつ、ノック発生間隔が短いほど大
きな値の遅角量KNKがストアされている。その後、ス
テップS107で上記遅角量KNKに上記ステップS1
04にて設定した補正係数LNを乗算して実遅角量RE
Trealを演算し(KNK・LN→RETreal)、ステッ
プS108へ進んで、上記ステップS103にて読出し
た点火時期補正値SPKprt から上記実遅角量RETre
alを減算して、エンジン回転数および吸入管圧力にて特
定される点火時期補正値マップの該当アドレスにストア
されている点火時期補正値SPKprt を更新する。 一方、上記ステップS105において、ノッキング無し
の場合には、進角制御を実行すべくステップS109へ
進み、進角判定時間ADJ内にノッキングが有ったかを
判断し、ノッキング有りの場合にはルーチンを抜け、ノ
ッキング無しの場合ステップS110へ進む。ステップ
S110では、上記ステップS103にて読出した点火
時期補正値SPKprt に予め設定した進角量ADVを加
算して今回の点火時期補正値SPKprt を計算し、ステ
ップS111で、今回計算した点火時期補正値SPKpr
t と、現在のエンジン回転数およびエンジン負荷に基づ
いて求めた最大トルクを得ることのできる点火時期MB
Tから現在の基本点火時期SPKtot を減算した制限値
(MBT−SPKtot )とを比較し、 SPKprt ≦MBT−SPKtot の場合には、ステップS113へジャンプして、ステッ
プS110で計算した今回の点火時期補正値SPKprt
で、エンジン回転数および吸入管圧力にて特定される点
火時期補正値マップの該当アドレスにストアされている
点火時期補正値SPKprt を更新し、ルーチンを抜け
る。 また、上記ステップS111で SPKprt >MBT−SPKtot の場合には、MBTを越えて過度に進角されるため、ス
テップS112へ進み、上記制限値(MBT−SPKto
t )を点火時期補正値SPKprt とし、ステップS11
3で点火時期補正値マップの該当アドレスにストアされ
ている点火時期補正値SPKprt を更新し、ルーチンを
抜ける。 なお、本実施例では、エンジン負荷として吸入管圧力を
用いているが、エンジン負荷を表すものであればよく、
これに限定されない。 さらに本実施例では、全体補正については、同一運転領
域につき所定の補正回数を満足したとき(最初に所定の
補正回数に達した運転領域につき)、そのときの点火時
期補正値の演算で、点火時期補正値マップの全領域(ア
ドレス)の点火時期補正値SPKprt を更新している
が、学習条件としては、補正回数でなく、遅角値への補
正と、進角値への補正とが切換わる方向変化回数として
もよい。
以上説明したように本発明によれば、点火時期が最適点
火時期から大きく外れた場合、補正確率の高い領域の点
火時期補正値をその周辺領域の点火時期補正値を含めて
演算にかけて妥当な点火時期補正値を求め、これを制御
域全体の点火時期補正値として適用したうえで、部分補
正を実行することで、各領域の点火時期を最適点火時期
に早期に収束させることができ、これにより、ノッキン
グ発生率を低下させ、運転フィーリングを向上できるな
ど優れた効果が得られる。
火時期から大きく外れた場合、補正確率の高い領域の点
火時期補正値をその周辺領域の点火時期補正値を含めて
演算にかけて妥当な点火時期補正値を求め、これを制御
域全体の点火時期補正値として適用したうえで、部分補
正を実行することで、各領域の点火時期を最適点火時期
に早期に収束させることができ、これにより、ノッキン
グ発生率を低下させ、運転フィーリングを向上できるな
ど優れた効果が得られる。
第1図は本発明の一実施例を示す制御系の回路構成図、 第2図(a)は基本点火時期マプの説明図、 第2図(b)は点火時期補正値マップの説明図、 第3図(a)は加速判定値マップの説明図、 第3図(b)は加速補正マップの説明図、 第3図(c)はノック強度と遅角量との関係を示す説明
図、 第4図(a)は補正係数テーブルの説明図、 第4図(b)はノック発生間隔判定値テーブルの説明
図、 第5図は点火時期設定手順を示すフローチャート、 第6図は点火時期補正値および加速補正量学習のメイン
ルーチンを示すフローチャート、 第7図は加速補正量学習のサブルーチンを示すフローチ
ャート、 第8図は点火時期補正値学習の全体補正実行サブルーチ
ンを示すフローチャート、 第9図は点火時期補正値学習の部分補正実行サブルーチ
ンを示すフローチャートである。 1……吸入管圧力センサ、 4……エンジン回転数センサ、 7……ノックセンサ、 18……マイクロプロセッサ、 21……点火装置、 SPKtot ……基本点火時期、 SPKprt ……点火時期補正量、 SPKreal……点火時期、
図、 第4図(a)は補正係数テーブルの説明図、 第4図(b)はノック発生間隔判定値テーブルの説明
図、 第5図は点火時期設定手順を示すフローチャート、 第6図は点火時期補正値および加速補正量学習のメイン
ルーチンを示すフローチャート、 第7図は加速補正量学習のサブルーチンを示すフローチ
ャート、 第8図は点火時期補正値学習の全体補正実行サブルーチ
ンを示すフローチャート、 第9図は点火時期補正値学習の部分補正実行サブルーチ
ンを示すフローチャートである。 1……吸入管圧力センサ、 4……エンジン回転数センサ、 7……ノックセンサ、 18……マイクロプロセッサ、 21……点火装置、 SPKtot ……基本点火時期、 SPKprt ……点火時期補正量、 SPKreal……点火時期、
Claims (1)
- 【請求項1】エンジン負荷およびエンジン回転数に基づ
いて基本点火時期を設定し、ノッキング検出によりエン
ジン負荷およびエンジン回転数をパラメータとして点火
時期補正値マップにストアされた点火時期補正値を学習
し、上記基本点火時期を点火時期補正値により補正して
点火時期を設定する内燃機関の点火時期制御方法におい
て、 上記点火時期補正値マップにおける同一領域で所定の補
正回数に達し学習条件が満足したかを判別する手順と、 上記学習条件成立時、該当領域の点火時期補正値を周辺
領域の点火時期補正値を含め平均化処理し、この平均値
で上記点火時期補正値マップの全領域の点火時期補正値
を更新する手順と、 上記全領域の点火時期補正値の更新後、各領域毎の点火
時期補正値をノッキングの有無に応じ学習する手順とを
備えることを特徴とする内燃機関の点火時期制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59280554A JPH0650100B2 (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 内燃機関の点火時期制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59280554A JPH0650100B2 (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 内燃機関の点火時期制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61157761A JPS61157761A (ja) | 1986-07-17 |
| JPH0650100B2 true JPH0650100B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=17626661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59280554A Expired - Lifetime JPH0650100B2 (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 内燃機関の点火時期制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650100B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2950848B2 (ja) * | 1989-05-18 | 1999-09-20 | 富士重工業株式会社 | 点火時期学習制御方法 |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP59280554A patent/JPH0650100B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61157761A (ja) | 1986-07-17 |
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