JPH0436067A - 内燃機関のノッキング制御装置 - 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） 本発明は内燃機関のノッキング制御装置に関する。

（従来の技術） 火花１点火式内燃機関の点火時期をノッキングの発生状
況に応じて制御する技術として第４図に示したようなも
のが知られている。

図中１が各気筒に設けられるノックセンサであり、点火
プラグ２によってシリンダへノド６に締め付けられてい
る。３は個々の点火プラグ２に直接取り付けられた点火
フィルユニットであり、点火回路４からの、巨人信号に
応じて、点火プラグ２に放電電流を供給する。５は点火
回路４に点火時期に相当する指令値を出力する制御回路
であり、クランク角センサ７及びノックセンサ１等から
の運転状態信号に基づいて前記、α大指令値を演算する
。

／７クセンサ１は機関燃焼室内の燃焼〃大振動を検出す
るもので、その出力は制御回路５内のバンドパスフィル
タ８により例えば１３ＫＨｚ前後の振動成分のみが取り
出されたのちＡＣアンプ９にて増幅され、全波整流回路
１０を介して波形整形される。波形整形された／ツキン
グ信号は次に積分回路１１により積分され、これにより
求められた積分値ＳｉはＣＰＵ１２に付与される。

ＣＰＵでは、一定燃焼サイクル毎に所定量ずつ段階的に
点火時期を進角する処理を行っており、前記積分値Ｓｉ
が入力するごとに逐次その平均値Ｓ１を計算すると共に
、機関回転数に応じて記憶装置のテーブルに予め割り付
けられたスライスレベルＳＬを読みだし、そのときの機
関回転数に対応するスライスレベルＳＬに前記平均値Ｓ
ｉを加えた値と／ツキング信号の積分値Ｓｉとを比較す
る。このとき、もしＳｉ＞Ｓｉ＋ＳＬであった場合はノ
ッキング発生と判断して、ノッキングを回避するのに十
分なように予め定められた量だけ、α人時期を遅らせ、
その後再びノッキングが発生するまで段階的に点火時期
を進めるという処理を行う。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このように複数のノックセンサを使用した。

引火時期制御装置では各ノックセンサの感度が一律に揃
っていることが望ましいのであるが、実際にはある程度
のバラツキを避けることができないので、これを補うた
めに上述した機関回転数ごとに割り付けたスライスレベ
ルＳＬを調節するようにしている。しがしながら、これ
では感度の低いノックセンサを基準として／ツキングレ
ベルが判定されることになるので、使用する／７クセン
サ間の感度の幅が大きいときには感度の良いものによっ
て正常時のＷｉ械微振動がノッキング振動として誤って
検出されるおそれがあり、結果として無用に点火時期が
遅らされて燃費や動力性能が損なわれてしまうという問
題が生じる。

これに対して、例えば特開昭５９−１８５８７４号には
所定の運転条件下で診断用の点火時期を付与したときの
ノッキング検出装置の反応からその感度を検出して感度
ｌＩ！整を行うようにした点火装置が開示されている。

しかしながら、この点火装置では感度補正開始の判断を
ノッキング信号が判定レベルに灯して大があるいは小が
の一方向についてのみ行うようにしているので、例えば
診断用前人時期を付与するノック発生モードでの判定で
は感度が高すぎるときの補正ができないという問題があ
る。また、感度の良否を診断するために強制的に７ノキ
ングを発生させるので、機関に悪影響を及ぼしたり運転
者に不快感を与えたりするという問題らある。

本発明はこのような従来技術の問題、αを解ｆｆ１Ｌだ
ノッキング制御装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明では、第１図に示したように内！＃機関のノッキ
ングを検出する複数のノックセンサ１と、この７ノクセ
ンサの出力に基づき点火時期をノッキング発生時には所
定量遅角するとともにノッキング非発生時には段階的に
進角する１点火時期制御手段２０とを備えたノッキング
制御装置において、前記遅角制御後に進角してゆく過程
での、克犬侍期毎の各７ンクセンサ出力の平均値を演算
する平均値演算手段２１と、前記進角過程での点火時期
相互間のノックセンサ出力の平均値の変動幅に基づいて
各７γクセンサの出力を補正する出力補正手段２２とを
設けた。

（作用） 第２図は、ノッキング発生に伴って点火時期を遅角補正
したのちに一定量づつ段階的に点火時期を進めていった
ときの７ンクセンサ出力の平均値Ｓ１を比較的高感度の
ものと低感度のものとについて示した図である。単に平
均値Ｓｉの大きさを比較しただけではそれがノッキング
強度の大小によるものが感度の相違によるものかを１定
することは困難であるが、図示したように遅角後に点火
時期を進めてゆく過程でのある点火時期での平均値ＩＳ
ｉとその後一定量だけ点火時期を進めたときの平均値Ａ
Ｓｉとの差」Ｓｌを検出すると、感度の高いものＩ！ど
ＪＳｉが大となることがら感度の相違を判定することが
できる。従って、上記構成に基づき、／７キング強度に
応じて複数のノックセンサの出力が同一となるように補
正することが可能である。

（実施例） 次に本発明の実施例につき説明する。なお、上記本発明
の各構成手段はマイクロコンビよ−タ等により構成する
ことができるものであり、また天施例の機械的構成につ
いては第４図に示したものと同一であるので、その動作
内容についてのみ第３図に示した流れ図に沿って説明す
ることにする。

まず本実施例の前提となる。α犬侍期制御の概略につい
て説明すると、これは第４図に示したものと同様であり
、即ちノックセンサにより検出されたノッキングの強度
が所定値を超えたときにノッキングを回避するのに十分
なだけの遅角補正を行い、その後再びノッキング強度が
所定値を超えるまで所定の燃焼サイクル数Ｎ毎に一定量
ΔＡＤＶづつ段階的に点火時期を進めるという動作をす
る。

本実施例ではこのような点火時期進角制御の過程で点火
時期毎のノックセンサ出力の平均値Ｓｉを求め、その進
角前後の変動幅からノックセンサ出力の補正係数ＳＩＫ
を求めるという処理を櫟関各気筒のノックセンサ毎に行
う。以下この点につき第３図に沿って詳細に説明する。

この制御ではまず始動クランキング時であるか否かを判
定し、クランキング時であった場合には補正係数ＳＩＫ
の初期値として目標値ＭＩＫよりも若干大きな所定値を
設定する（ステ７プ３０］。

３０２）。目標値Ｍ　Ｉ　Ｋは各ｙｃ筒のノックセンサ
出力を揃えるための基準となる値であり予め調節された
値が記憶されている。補正係数ＳＩＫは、詳しくは後述
するが、その数値が大きくなるほど見掛は上のセンサ出
力が大きくなるので前記の処理により／ツキング制御装
置としての感度が高くなって点火時期は安全側である遅
れ方向に制御される傾向になり、これにより良好な燃焼
性を得にくい始動条件に対応した点火時期制御特性が得
られる。

これに対して、完爆後の通常の運転条件下ではまｆ規定
レベル以上のノッキング検出によって点火時期が遅角さ
れたか否かを判定し、遅角した直後であればカウンタ値
に相当する変数ｎを初期値＝１に設定するとともにノッ
クセンサ出力の補正モードに入ったことを示す７ラグＦ
ｃを立てる（ステップ３０３〜３０５）。なお、ノック
センサ出力は１燃焼サイクル毎に検出するので、前記カ
ウンタ値ｎは補正モードに入ってからの燃焼サイクル数
に一致する。

次に、７ラグＦｃを参照して補正モードである場合には
、ノックセンサ出力を安定した状態で検出するためにエ
ンノン回転数、燃料供給量、点火時期等の変動量を監視
したうえでこれらが許容範囲内にある定常的運転状態で
あることを条件として、ノックセンサからの出力を制御
回路に用意した記憶領域の配列５ｉ（ｎ）に格納すると
いう操作をｎが２Ｎに等しくなるまで繰り返す。ただし
、ｎが２Ｎに達する前に定常的運転条件から外れたとき
には７ラグＦｃをリセットして補正モードから抜ける（
ステップ３０６〜３０９）。

点火時期制御動作として、Ｎ燃焼サイクル毎に点火時期
をＪＡＤＶだけ進めるのであるから、上記処理により点
火時期を遅角補正した直後の第１の点火時期（遅角側点
火時期）におけるノックセンサ出力と、その後の、ｊＡ
ＤＶだけ進められた点火時期（進角側点火時期）におけ
るノックセンサ出力とが各々Ｎ回分だけ積分される。

次に、上記遅角側点火時期でのノックセンサ出力の積分
値の平均値ＩＳｉと、進角側点火時期でのノックセンサ
出力の積分値の平均値Ａ　Ｓ　ｉ　、’：を演算し、こ
れらに基づいて例えば次のような演算式（１）から補正
係数ＳＩＫを算出し、その後７ラグＦｃをリセットする
（ステップ３１０〜３１３）。

ＩＫ ”（Ｍ　！　Ｋ／（ＡＳｉ−ｌ５ｉ））・ＪＡＤＶ・・
・（１）これにより、再び補正モードに入るまではこの
とき決めた補正係数ＳＩＫによって該当する気筒の７ン
クセンサ出力が補正されることになる。次の式（２）と
（３）は、それぞれこのようにして求めた補正係数ＳＴ
Ｋを使用した／ツキングｔり定のためのノックセンサ出
力の平均値の演算式と／ツキングレベルの判定式の例で
ある。ただし式中でＮＢＧＬは加重平均個数、ＳＬはス
ライスレベルである。

５ｉ＝Ｓｉ−Ｓ　　Ｉ　Ｋ／ＮＢＧＬ ＋Ｓｉ・（ＮＢＧＬ−１）／ＮＢＧＬ・・・（２）Ｓｉ
−３Ｉ　Ｋ＞Ｓｉ＋ＳＬ　　　　　　　　・・・（３）
ところで、上記の式（１）からも明らかなように、進角
側点火時期におけるノックセンサ出力の平均値Ａ［と遅
角側７α火時期におけるノックセンサ出力の平均値Ｔ罰
との差が小さくなるほど補正係数ＳＩＫが大きくなるの
で、各気筒に共通の目標値ＭＩＫを基準として感度の低
いセンサはと大きな補正が加えられることになり、これ
により各気筒に配設されたノックセンサの見掛は上の出
力、つまり最終的に／ンキング信号として制御回路に付
与される出力は、その感度にかかわらず／ツキング強度
が同一であれば同一となる５従って、複数のノックセン
サ間でその感度にバラツキがあっても、これを補償して
的確に／γキング制御ないしは点火時期制御を行うこと
ができるのである。

また、この上うな／・／クセンサ出力の補正は／ツキン
グの発生に伴う点火時期遅角補正後の進角過程で行なわ
れるので、７７クセンサ出力の補正が運（性に悪影響を
及ぼすようなこともない。

（発明の効果） 以上説明したとおり本発明によれば、７ンキング回避の
ために点火時期を遅角補正した状態から点火時期を段階
的に進角させる過程でのノックセンサ出力の平均値の変
動幅に基づいてノックセンサの出力を補正するようにし
たので、運転性を損なうことなく複数のノックセンサの
感度の相違を検出してこれを補償することができ、従っ
てノッキング制御の制御精度を向上して機関の動力性能
や燃費を確実に改善できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成概念図である。第２図はノックセ
ンサ出力の感度に応じた特性の相違を説明するために出
力特性図である。第３図は本発明の実施例の動作内容を
説明するための流れ図である。第４図は従来例の該略構
成図である。 １・・・／７クセンサ、２・・・点火プラグ、３・・・
、直火コイルユニット、４・・・１点火回路、５・・・
制御回路、２０・・・点火時期制御手段、２１・・・平
均値演算手段、２２・・・出力補正手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　内燃機関のノッキングを検出する複数のノックセンサ
   と、このノックセンサの出力に基づき、点火時期をノッ
   キング発生時には所定量遅角するとともにノッキング非
   発生時には段階的に進角する点火時期制御手段とを備え
   たノッキング制御装置において、前記遅角制御後に進角
   してゆく過程での点火時期毎の各ノックセンサ出力の平
   均値を演算する平均値演算手段と、前記進角過程での点
   火時期相互間のノックセンサ出力の平均値の変動幅に基
   づいて各ノックセンサの出力を補正する出力補正手段と
   を設けたことを特徴とする内燃機関のノッキング制御装
   置。