JPH01237357A - エンジンの点火時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ノッキングの発生を検知したとき、点火時期
を遅角させるエンジンの点火時期制御装置に関するもの
である。

先行技術 エンジン振動を検出するノックセンサの出力を積分して
得たノッキング判定レベルと７ツクセンサの出力を比較
して、ノックセンサ出力が、ノッキング判定レベルを越
えた場合に、ノッキングと判定し、エンジンの点火時期
を、ノッキングを抑制するように制御するノッキング制
御装置が知られている（たとえば、特開昭５８−２８６
４６号など）。

発明の解決しようとする問題点 しかしながら、このように、ノッキングを検知したとき
、点火時期を遅角させると、ノッキングの発生は防止で
きるが、点火時期を遅角させた場合には、その後、エン
ジンの燃焼によって生ずる振動の周波数が変化し、ノッ
キング検出周波数近傍の周波数レベルが増大することが
認められ、その結果、ノッキングが発生していないにも
かかわらず、ノッキングが発生したと誤判定をすること
がしばしばあり、そのため、点火時期は次々に遅角され
、大幅なエンジン出力の低下を招くことがあった。すな
わち、通常の運転状態において、ノッキングが発生した
場合には、３．５Ｋｆｌｚ近傍の周波数のエンジン振動
が生ずるので、ノックセンサにより検出されたエンジン
振動のうち、バンドパスフィルタによって、この３．５
ＫＨｚを含む特定範囲の周波数成分のみを選択的に取り
出し、検出された振動が所定のノッキング判定レベルを
越えたときに、ノッキングが発生したと判定しているが
、種々の運転状態を考えると、ノッキングによるエンジ
ン振動の周波数が、３．５ＫＨｚより大きい場合も小さ
い場合もあるので、３．５ＫＨｚ近傍の周波数の振動の
みではなく、バンドパスフィルタによって、１〜６　Ｋ
Ｈｚの周波数の振動を取り出して、ノッキングの発生を
検知するのが一般であった。しかしながら、ノッキング
の発生を検知して、点火時期を遅角させると、その後は
、エンジンの燃焼にょって、４．５ＫＨｚ近傍の周波数
レベルの振動が増大するため、ノンキンクが発生してい
ないにもかかわらず、ノッキングが発生したと誤判定す
ることがしばしばあり、次々に点火時期を遅角させてし
まう結果、エンジン出力の大幅な低下を招くことがあっ
た。

発明の目的 本発明は、ノッキングの発生を精度よく検知し、ノッキ
ング発生時にのみ点火時期を遅角制御することを可能に
したエンジンの点火時期制御装置を提供することを目的
とするものである。

発明の構成 本発明のかかる目的は、点火時期の遅角量が所定値以上
の運転領域で、ノンキンク検知のためのツノキンク判定
レベルが高くなるように補正する手段を設けることによ
って達成される。

本発明によれば、エンジンの点火時期が遅角されたため
に、４．５Ｋ）Ｉｚ近傍の周波数の振動が、エンジンの
燃焼によって生じても、かかる場合には、ツノキンク判
定レベルをより高く設定しているので、エンジンの燃焼
による振動をノッキングによる振動と誤って判定するこ
とが防止され、点火時期を不必要に遅角させることもな
いから、エンジン出力の低下を防止することができる。

本発明の別の好ましい実施態様においては、ノッキング
判定レベルを補正する手段は、遅角量が所定値以上のと
きは、４．５ＫＨｚ近傍の周波数を含む狭い帯域の周波
数の振動成分のみを通過させるバンドパスフィルタの出
力を積分して得たノッキング判定レベルを用い、遅角量
が所定値未満のときは、より広い帯域の周波数の振動成
分を通過させるバンドパスフィルタの出力を積分して得
たノッキング判定レベルを用いることによって、ノッキ
ング判定レベルの補正をおこなうように構成される。こ
のように、ノッキング判定レベル補正手段を構成するこ
とにより、ノッキングの発生にともない、点火時期を遅
角させたことによって生ずる４、　５Ｋｆｌｚ近傍の周
波数のエンジン振動によるノッキングの誤判定を、より
適切に防止することが可能となる。

実施例 以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施例につき、
詳細に説明を加える。

第１図は、本発明の一実施例に係るエンジンのノッキン
グ検出装置を含むロータリーエンジンの全体概略図であ
る。

第１図において、ロータリーピストンエンジンＥは、ト
ロコイド内周面１ａを有するローターハウジング１と、
その両側に位置するサイドハウジング２とからなるケー
シング３と、トロコイド内周面１ａに各頂辺を摺接させ
ながら、偏心軸４のまわりを遊星回転運動するロータ５
とにより構成されている。サイドハウジング２の壁面に
は、サイド吸気ポート６が開口し、サイド吸気ポート６
に連なる吸気通路７には、燃料噴射弁８が設けられ、ま
た、ロークーハウジング１のトロコイド内周面１ａには
、点火プラグ９ａ、９ｂが設けられている。このように
構成されたロータリーピストンエンジンＥは、ロータ５
の遊星回転運動にしたがって、サイド吸気ポート６から
作動室ｌＯ内に吸入された混合気を圧縮し、圧縮混合気
を点火プラグ９ａ、９ｂにより、所定のタイミングで点
火させて、爆発燃焼させ、排気ガスを排気ポート１１か
ら排気通路１２へ排出する一連の行程を繰り返す。ロー
ターノ＼ウジング１の外壁には、ノックセンサ１３が設
けられている。ノックセンサ１０の出力信号は、コント
ロールユニット１４に人力され、点火プラグ９ａ、９ｂ
の点火時期は、コントロールユニット１４によって制御
されている。１５は、潤滑油供給弁である。

第２図は、コントロールユニット１４内に設けられた本
発明の一実施例に係るエンジンの点火時期制御装置のブ
ロック図である。

第２図において、エンジンの点火時期制御装置２０は、
ノックセンサ１３の出力信号より１〜５　ＫＨｚの周波
数成分のみを選択的に通過させるバンドパスフィルタ２
１、バンドパスフィルタ２１の出力信号を積分し、ノッ
キング判定レベル信号Ｖｒｅｆを生成する積分回路２２
、バンドパスフィルタ２１の出力信号Ｖｎと積分回路２
２から出力されるノッキング判定レベル信号Ｖｒｅｆを
点火時期の遅角量に応じて補正して得たＶｒとを比較し
、出力信号Ｖｎがノッキング判定レベル信号Ｖｒ以上で
あるときは、ノッキングが発生したと判定し、点火時期
を遅角させて、点火信号をイブナイフ２３に出力するコ
ンピューターユニット２４より構成されている。

第３図は、第２図に示された本発明の一実施例に係るエ
ンジンの点火時期制御装置の制御方法を示すフローチア
ートである。

まず、図示しないエンジン回転数センサの検出したエン
ジン回転数検出信号およびエアーフローセンサの検出し
た吸入空気量検出信号が、それぞれ、コントロールユニ
ット１４に読み込まれ、基本燃料噴射量Ｔｐが算出され
、エンジン回転数と基本燃料噴射量Ｔｐより、基本点火
時期ＩＧＢ　が算出される。ついで、コントロールユニ
ット１４は、読み込まれたエンジン回転数と算出された
基本燃料噴射量Ｔｐに基づいて、運転状態がノックゾー
ンにあるか否かを判定する。

その結果、ノックゾーンにはないと判定したときは、コ
ントロールユニット１４は、次式にしだがって、基本点
火時期ＩＧＢ　に、通常の補正Ｃを加えて、最終点火時
期ＩＧを算出し、イブナイフ２３に出力する。

ＩＧ＝ｌＧＢ　＋ＩＧＮ　＋Ｃ・・・・・・・（１）他
方、ノックゾーンにあると判定したときは、コントロー
ルユニット１４は、前回のサイクルにおける点火時期の
遅角量ＩＧ、に基づいて、あらかしめ、記憶しているマ
ツプにより、ノッキング判定レベル補正量Ａを算出する
。第４図は、ノッキング判定レベル補正量算出マツプの
一例を示すものであり、ノッキング判定レベル補正量Ａ
は、点火時期の遅角量ＩＧ、が所定値以下では、ゼロに
設定され、所定値を越えると、線型に増大し、所定値に
達すると、一定になるように設定されている。

こうして、ノッキング判定レベル補正量Ａが算出される
と、ノッキング判定レベルＶｒが、次式により算出され
る。

Ｖｒ　＝Ｖｒｅｆ　＋　Ａ ついて、コンピューターユニット２４は、バンドパスフ
ィルタ２１を通過したノックセンサー０の出力Ｖｎとノ
ッキング判定レベルＶｒとが比較する。

その結果、Ｖｎ≧Ｖｒのときは、ノッキングが発生した
と判定し、遅角量算出でノブにより、遅角量△ＩＧＲを
算出し、これを前回の遅角量に加えて、（１）式により
、最終点火時期を算出し、イブナイフ２３に出力する。

これに対して、Ｖｎ≦Ｖｒのときは、ノッキングは発生
していないと判定し、進角量算出マツプにより、進角量
へＩＧ、を算出し、これを前回の遅角量より差し引いて
、点火時期が前回より進角するように１、今回の遅角量
を算出し、（１）式により、最終点火時期を算出し、イ
ブナイフ２３に出力する。

以上のように、本実施例においては、点火時期の遅角量
ＩＧＮ　が小さい間は、通常のノッキング判定レベルを
用いて、ノッキングの発生を判定し、点火時期の遅角量
ＩＧ、が大きくなって、所定値を越え、４．５ＫＨｚ近
傍の周波数のエンジン振動が増大する運転状態において
は、ノッキング判定レベルが大きくなるように補正して
いるから、ツノキンクが発生したと、誤判定することが
防止される。

第５図は、コントロールユニット１４内に設けられた本
発明の他の実施例に係るエンジンの点火時期制御装置の
ブロック図である。

第５図において、エンジンの点火時期制御装置２０は、
ノックセンサ１３の出力信号より１〜５　ＫＨｚの周波
数成分のみを選択的に通過させるバンドパスフィルタ３
１および３．５〜５ＫＨｚの周波数成分のみを選択的に
通過させるバンドパスフィルタ３２、バンドパスフィル
タ３１．３２の出力信号を積分し、それぞれ、第１ノッ
キング判定レベル信号ｖｒ１、第２ノッキング判定レベ
ル信号Ｖｒ２　を生成する積分回路３３および３４、バ
ンドパスフィルタ３１の出力信号Ｖｎと積分回路３３ま
たは３４から出力される第１ノッキング判定レベル信号
Ｖｒ、　または第２ノッキング判定レベル信号Ｖｒ２　
　とを比較し、ノッキングの発生の有無を判定し、バン
ドパスフィルタ３１の出力信号Ｖｎが、第１ノッキング
判定レベル信号Ｖｒ。

または第２ノンキンク判定レベル信号ｖｒ２　以上のと
きは、ノッキングが発生したと判定し、点火時期を遅角
させて、点火信号をイグナイタ２３に出力するコンピュ
ーターユニット２４より構成されている。

第６図（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、バンドパスフ
ィルタ３１および３２の特性を示すグラフである。第６
図（ａ）に示されるように、バンドパスフィルタ３１は
、１〜６　ＫＨｚの周波数帯域の振動のみを通過させる
特性を有し、またバントパスフィルタ３２は、第３図（
ｂ）に示すように、３゜５〜５　ＫＨｚ　の周波数帯域
の振動のみを通過させる特性を有している。

第７図は、第５図に示された本発明の実施例に係るエン
ジンの点火時期制御装置の制御方法を示すフローチャー
トである。

第７図において、まず、図示しないエンジン回転数セン
サの検出したエンジン回転数検出信号およびエアーフロ
ーセンサの検出した吸入空気量検出信号が、それぞれ、
コントロールユニソ）１４１：読み込まれ、基本燃料噴
射量Ｔｐが算出され、エンジン回転数と基本燃料噴射量
Ｔｐより、基本点火時期Ｉ　Ｇ　Ｂ　が算出される。つ
いで、コントロールユニット１４は、読み込まれたエン
ジン回転数と算出された基本燃料噴射量Ｔｐに基づいて
、運転状態がノックゾーンにあるか否かを判定する。

その結果、ノックゾーンにはないと判定したときは、コ
ントロールユニット１４は、（１）式にしたがって、基
本点火時期ＩＧＢ　に、通常の補正Ｃを加えて、最終点
火時期ＩＧを算出し、イグナイタ２３に出力する。

他方、ノックゾーンにあると判定したときは、コンピュ
ーターユニット２４は、前回のサイクルにおける点火時
期の遅角量ＩＧ、　と予め記憶している所定値αとを比
較する。

その結果、遅角量ＩＧＮ　が大きく、所定値α以上のと
きには、エンジンの燃焼により４．５ＫＨｚ近傍の周波
数のエンジン振動が増大するから、ノッキング判定レベ
ルとして、３．５〜５　Ｋ）Ｉｚの周波数帯域の振動の
みを通過させる特性を有するバンドパスフィルタ３２の
出力を積分回路３４で積分して得た第２ノッキング判定
レベル信号Ｖｒ＝　を用い、バンドパスフィルタ３１の
出力Ｖｎと第２ノッキング判定レベル信号Ｖｒ２　との
差Ｓが、実験的にあらかじめ求めた所定値β以上が否か
を判定して、ノッキングが発生したか否かを判定する。

本実施例においては、β−０に設定している。

これに対して、遅角量ＩＧＮ　がそれほど大きくなく、
所定値α未満のときには、エンジンの燃焼によって４．
５ＫＨｚ近傍の周波数のエンジン振動が増大することは
ないと考えられるから、１〜５　Ｋ）Ｉｚの周波数帯域
の振動のみを通過させる特性を有するバンドパスフィル
タ３１の出力を積分回路３３で積分して得た第１ノッキ
ング判定レベル信号Ｖｒ、　を用い、バンドパスフィル
タ３１の出力Ｖｎと第１ノッキング判定レベル信号Ｖｒ
、　　との差Ｓが正か否かにより、ノッキングが発生し
たか否かを判定する。

こうして、ノッキングの発生の有無を判定した結果、ノ
ッキングが発生したと判定したときは、コンピューター
ユニット２４は、あらかじめ記憶している遅角量算出マ
ツプにより、遅角量△ＩＧＲを算出し、これを前回の遅
角量に加えて、（１）式により、最終点火時期を算出し
、イグナイタ２３に出力する。

これに対して、ノッキングは発生していないと判定した
ときは、あらかじめ記憶している進角量算出マツプによ
り、進角量へＩＧＡ　を算出し、点火時期が前回より進
角されるように、これを前回の遅角量より差し引いて、
今回の遅角量ＩＧ、ｌ　を算出し、（１）式により、最
終点火時期を算出し、イグナイタ２３に出力する。

以上のように、本実施例においては、点火時期の遅角量
が大きく　、４．５ＫＨｚ近傍の周波数のエンジン振動
が増大する運転領域では、ノッキング判定レベルとして
、３．５〜５　ＫＨｚの周波数帯域の振動のみを通過さ
せる特性を有するバンドパスフィルタ３２の出力を積分
回路３４で積分して得た第２ノッキング判定レベル信号
Ｖｒ２　を用いているので、ノッキングの誤判定が防止
される。

本発明は、以上の実施例に限定されることなく特許請求
の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能で
あり、それらも本発明の範囲内に包含されるものである
ことはいうまでもない。

発明の効果 本発明によれば、ノッキングの発生を精度よく検知する
ことができ、したがって、点火時期をいたずらに遅角さ
せることなく、エンジン出力の低下を防止したエンジン
の点火時期制御装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るロータリーエンジンの
点火時期制御装置を含むエンジンの全体図、第２図は、
本発明の一実施例に係るエンジンの点火時期制御装置の
ブロック図、第３図は、第２図に示されたエンジンの点
火時期制御装置の制御方法を示すフローチャート、第４
図は、ノッキング判定レベル補正量算出マツプの例を示
すグラフである。第５図は、本発明の他の実施例に係る
エンジンの点火時期制御装置のブロック図、第６図は、
第５図の実施例において用いられたバンドパスフィルタ
３１．３２の特性を示すグラフ、第７図は、そのエンジ
ンの点火時期制御装置のフローチャートである。 Ｅ・・・ロータ’Ｊ−ピストンエンジン、１・・・ロー
ターハウジング、 １ａ・・・ローターハウジングのトロコイド内周面、２
・・・サイドハウジング、 ３・・ケーシング、　４・・・偏心軸、５・・・ロータ
、　　６・・・サイド吸気ポート、７・・・吸気通路、
　８・・・燃料噴射弁、９ａ、９ｂ・・・点火プラグ、 １０・・・作動室、　１１・・・排気ポート、１２・・
・排気通路、　１３・・・ノックセンサ、１４・・・コ
ントロールユニット、 １５・・・潤滑油供給弁、 ２０・・・エンジンの点火時期制御装置、２１．３１．
３２・・・バンドパスフィルタ、２２．３３．３４・・
・積分回路、 ２３・・・イグナイタ、 ２４・・・コンピューターユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ノッキング判定レベルとノックセンサの出力とを比較
   し、ノックセンサ出力が、該ノッキング判定レベルを越
   えている場合に、ノッキングが発生したと判定し、エン
   ジンの点火時期を遅角させるエンジンの点火時期制御装
   置において、点火時期の遅角量が所定値以上の運転領域
   で、前記ノッキング判定レベルが高くなるように補正す
   る手段を設けたことを特徴とするエンジンの点火時期制
   御装置。