JPH0564470U - 内燃機関のノッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ノッキング以外の機関振動でノッキング制御を
しないようにする。 【構成】ノッキング発生有無の判定（ステップ４）後、
点火時期を所定値以上リタードしてもノッキングを抑制
出来ずにノック判定が継続している場合（ステップ
９）、通常のマップ値を用いてノックコントロールを行
う（ステップ12）。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関のノッキング制御装置に関し、特にノッキング以外による 機関振動で誤制御しないようにする技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関において、所定レベルを超えるノッキングが発生すると、出力を低下 させるのみならず、衝撃により吸・排気バルブやピストンに悪影響を及ぼすため 、ノッキングを検出して点火時期を補正することによりノッキングを所定レベル 以下に抑制するノッキング制御装置を備えているものがある（特開昭５８−１０ ５０３６号公報等参照）。

【０００３】 かかるノッキング制御装置においては、機関に設けたノッキングセンサからの 検出信号からノッキング信号を加重平均演算してバックグラウンドレベル（以下 ＢＧＬと略す）を設定し、このＢＧＬに機関回転速度等に応じて設定されるスラ イスレベルを加算して得られる基準値と、ノッキング信号とを比較して基準値を 超えるレベルのノッキング信号が出力された時に、ノッキング発生と判別して点 火時期の進遅角補正を行うようにしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、機関振動はノッキング以外のメカニカルノイズでが発生する場合も ある。従来のノッキング制御装置では、このメカニカルノイズがノッキング周波 数と同周波数であると、ノックセンサがノッキング以外の機関振動によりノッキ ングであると検知してしまい、点火時期がリタード（遅角制御）される。しかし このような原因で点火時期をリタードしてもノック判定は継続し、内燃機関の出 力が低下すると共に運転性も低下するおそれがある。

【０００５】 本考案ではこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、ノッキング制御の 精度が高い内燃機関のノッキング制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このため本考案は図１に示すように、機関運転状態に応じて基本点火時期を設 定する基本点火時期設定手段と、機関振動を検出する機関振動検出手段と、該機 関振動の検出値と所定の基準値とを比較し前者が後者より大であるときにノッキ ングと判定するノッキング判定手段と、ノッキング発生の有無に応じて前記基本 点火時期の進遅角補正量を設定する進遅角補正量設定手段と、を備えた内燃機関 のノッキング制御装置において、前記進遅角補正手段による遅角方向の補正が所 定回以上継続した状態でノッキング発生有りと判定された時、点火時期の進遅角 補正量の使用を停止する補正量使用停止手段を備えるようにした。

【０００７】

【作用】

上記の構成によれば、機関運転状態に応じて基本点火時期設定手段により、基 本点火時期が設定される。機関振動は機関振動検出手段により検出され、ノッキ ング判定手段により該機関振動の検出値と所定の基準値とが比較され、機関振動 の検出値が基準値よりも大きければノッキング発生有りと判定される。そしてノ ッキング発生有りと判定された時には、進遅角補正量設定手段により基本点火時 期の進遅角補正量が設定される。

【０００８】 もし進遅角補正量設定手段により設定された遅角方向の補正が所定回以上継続 した状態でノッキング発生有りと判定された時はノッキング以外の機関振動が原 因であると判断し、その時には補正量使用停止手段により点火時期の進遅角補正 量の使用が停止される。これによりノッキング以外のノイズ等に起因する機関振 動による誤制御を防止できる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図２及び３に基づいて説明する。 一実施例の構成を示す図２において、内燃機関１には、エアクリーナ２，吸気 ダクト３，スロットルチャンバ４及び吸気マニホールド５を介して空気が吸入さ れる。

【００１０】 吸気ダクト３には、エアフローメータ６が設けられていて、吸入空気流量Ｑを 検出する。スロットルチャンバ４には図示しないアクセルペダルと連動するスロ ットル弁７が設けられていて、吸入空気流量Ｑを制御する。吸気マニホールド５ には、各気筒毎に電磁式の燃料噴射弁８が設けられていて、図示しない燃料ポン プから圧送されプレッシャレギュレータにより所定の圧力に制御される燃料を吸 気マニホールド５に噴射供給する。

【００１１】 燃料噴射量の制御は、マイクロコンピュータ内蔵のコントロールユニット９に おいて、エアフローメータ６により検出される吸入空気流量Ｑと、ディストリビ ュータ13に内蔵されたクランク角センサ10からの信号に基づき算出される機関回 転速度Ｎ_e とから基本燃料噴射量Ｔ_P を演算し、この基本燃料噴射量Ｔ_P を冷却 水温度等に基づいて補正することにより最終的な燃料噴射量を演算し、この燃料 噴射量に相当するパルス幅の駆動パルス信号を機関回転に同期して燃料噴射弁８ に出力することにより、機関１に対して要求量の燃料が噴射供給されるようにな っている。

【００１２】 また、機関１の各気筒には夫々点火栓11が設けられていて、これらには、点火 コイル12にて発生する電圧がディストリビュータ13を介して常時印加され、これ により、火花点火して混合気を着火燃焼させる。ここで、点火コイル12は、付設 されたパワートランジスタ12ａを介して高電圧の発生時期が制御されるようにな っている。したがって点火時期（点火進角値）ＡＤＶの制御は、前記パワートラ ンジスタ12ａのＯＮ，ＯＦＦ時期をコントロールユニット９からの点火時期制御 で制御することにより行う。

【００１３】 コントロールユニット９は、前記基本燃料噴射量Ｔ_P と機関回転速度Ｎ_e とに より区分される複数の運転領域毎に予め点火時期を記憶してあるマップから、当 該運転条件に対応する点火時期ＡＤＶ₀ を検索して求めると共に、所定のノッキ ングを発生しやすい運転領域においては、圧電素子によりノッキングを検出する 機関振動検出手段としてのノッキングセンサ14からの検出信号に基づいてノッキ ングの有無を判別して前記マップ点火時期ＡＤＶ₀ の進遅角補正を行い、最終設 定された点火時期ＡＤＶに基づいてパワートランジス12ａに点火制御信号を出力 する。

【００１４】 ここで、コントロールユニット９によって行われる点火時期ＡＤＶのノッキン グ検出に基づく進遅角制御を、図３のフローチャートに示すプログラムに従って 説明する。 ステップ（図中では「Ｓ」と記してあり、以下同様とする）１では、機関回転 速度Ｎ_e 、基本燃料噴射量Ｔ_p 、ノッキングセンサ14の検出信号ksを読み込む。

【００１５】 ステップ２では、ノッキングを発生し易くノックコントロールが要求される領 域であるかを判定する。 ノッキングを発生し易い運転領域ではないと判定された場合は進遅角補正量Ｘ を０にセットしてステップ３に進み、進遅角補正量Ｘを０に設定した後ステップ ７以降に進む。

【００１６】 またステップ２でノックコントロール領域であると判定された場合にはステッ プ４に進む ステップ４では、ノッキングセンサ14の検出信号ksと前述のＢＧＬに機関回転 速度Ｎ_e 等に応じて設定されるスライスレベルを加算して得られる基準値SLとを 比較してノッキング発生の有無を判定する。このステップ４の機能がノッキング 判定手段に相当する。

【００１７】 ステップ４でks＜SLである時にはノッキング発生無しと判定されステップ５に 進んで進遅角補正量Ｘに進角補正量βを加算して新たな進遅角補正量Ｘを設定し 、ks≧SLである時にはノッキング発生と判定されステップ５に進んで進遅角補正 量Ｘに遅角補正量（−α）を加算して新たな進遅角補正量Ｘを設定した後、夫々 ステップ10に進む。このステップ５、６の機能が進遅角補正量設定手段に相当す る。

【００１８】 ステップ７では、機関回転速度Ｎ_e と負荷（例えば基本燃料噴射量Ｔ_P ）に基 づいて前記マップから基本点火時期ＡＤＶ₀ を検索して設定する。このステップ の機能が基本点火時期設定手段に相当する。 ステップ８では、基本点火時期ＡＤＶ₀ に進遅角補正量Ｘを加算して最終的な 点火時期ＡＤＶを算出する。

【００１９】 ステップ９では、最終的な点火時期ＡＤＶを点火時期の下限値RTDADD（遅角方 向の限界値）と比較する。ＡＤＶ≧RTDADDである場合、機関振動はノッキングに よるものと判定され、ステップ10に進んで設定された点火時期ＡＤＶをレジスタ にセットしてこのルーチンを終了する。レジスタに点火時期ＡＤＶがセットされ ると設定された点火時期ＡＤＶに点火信号が点火コイル12に出力されて点火栓11 による点火が行われる。

【００２０】 一方、ステップ９でＡＤＶ＜RTDADDである場合、点火時期をリタードしてもノ ッキングを抑制出来ずにノック判定が継続する場合であり、機関振動は例えばノ ッキングと同周波数のメカニカルノイズ等による原因の可能性があると判定され 、ステップ11に進んでノックコントロールを停止し、ステップ12において、通常 マップの値である基本点火時期ＡＤＶ₀ をレジスタにセットしてこのルーチンを 終了する。このステップ11の機能が補正量使用停止手段に相当する。

【００２１】 かかる構成によれば、ノック判定後、点火時期を所定値以上リタードしてもノ ッキングを抑制出来ずにノック判定が継続している場合、ノック以外の例えばノ ッキングと同周波数のメカニカルノイズ等に起因する機関振動であると判定し、 通常のマップ値を用いてノックコントロールを行うことにより、ノッキング以外 のノイズ等に起因する機関振動による誤制御を防止でき、制御の精度及びエンジ ン性能が向上し、運転性も向上する。

【００２２】 尚、本実施例では、ステップ９において設定された最終的な点火時期と遅角方 向の限界値とを比較することによりノック判定の継続の有無を判定していたが、 これに限らず、遅角補正量（α）のトータル値（絶対値）を所定の閾値と比較し 、該トータル値が閾値以上に達したときにノックコントロールを停止するように してもよい。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、遅角方向の補正が所定回以上継続した状 態でノッキング発生有りと判定された時、ノッキング以外の機関振動が原因と判 断して点火時期の進遅角補正量の使用を停止することにより、ノッキング以外の ノイズ等に起因する機関振動による誤制御を防止でき、制御の精度及び内燃機関 の性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の構成を示すブロック図

【図２】本考案の一実施例の構成を示す図

【図３】同上実施例のノッキング制御を示すフローチャ
ート

【符号の説明】

１ 機関 ９ コントロールユニット 10 クランク角センサ 14 ノッキングセンサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機関運転状態に応じて基本点火時期を設定
   する基本点火時期設定手段と、機関振動を検出する機関
   振動検出手段と、該機関振動の検出値と所定の基準値と
   を比較し前者が後者より大であるときにノッキングと判
   定するノッキング判定手段と、ノッキング発生の有無に
   応じて前記基本点火時期の進遅角補正量を設定する進遅
   角補正量設定手段と、を備えた内燃機関のノッキング制
   御装置において、 前記進遅角補正手段による遅角方向の補正が所定回以上
   継続した状態でノッキング発生有りと判定された時、点
   火時期の進遅角補正量の使用を停止する補正量使用停止
   手段を備えたことを特徴とする内燃機関のノッキング制
   御装置。