JPH06280728A - エンジンのノッキング検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】点火時期のリタード量に応じてノイズレベル判
定区間を回転角遅れ側に移行することで、安定した判定
レベルを確保して、ノック判定レベルのレベルダウンに
よる誤判定を防止し、エンジン制御性の向上を図る。 【構成】所定のノイズレベル判定区間におけるノックセ
ンサＰ２出力の最大値に基づいてノイズレベルを演算す
るノイズレベル演算手段Ｐ１と、ノイズレベル演算手段
Ｐ１で演算されたノイズレベルに基づいて所定のノック
判定区間におけるノック判定レベルを演算するノック判
定レベル演算手段Ｐ３と、上記ノック判定区間でのノッ
クセンサＰ２出力が上記ノック判定レベルを越えるか否
かを判定するノック判定手段Ｐ４と、ノック判定手段Ｐ
４によるノッキング判定時に点火時期をリタードする点
火リタード手段Ｐ５とを備えたエンジンのノッキング検
出装置であって、点火リタード手段Ｐ５による点火時期
のリタード量に応じて上記ノイズレベル判定区間を回転
角遅れ側に移動させる区間移動手段Ｐ６を備えたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ノックセンサ出力に
基づいてノッキングを検出した時に、点火時期をリター
ドするような点火リタード手段を備えたエンジンのノッ
キング検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンのノッキングを検出する
装置としては、例えば、特開昭５８−２８６４６号公報
に記載の装置がある。すなわち、ノッキング判定基準レ
ベルを形成する場合、ノックセンサ（振動センサ）から
の信号のうち、ノッキング強度によって変化しない周波
数帯域（例えは４〜５KHz ）の信号のみをバンドパスフ
ィルタにより抽出し、これを平均化してノッキング判定
基準レベルを形成することで、正確なノッキング判定を
行なうように構成したエンジンのノッキング検出装置で
ある。

【０００３】そして、上述のノッキング発生時には、ノ
ッキングを防止する目的で点火時期をリタードさせるの
が一般的であるが、ノッキング検出装置と点火時期リタ
ード手段とを組合わせた場合には次のような問題点が発
生する。

【０００４】つまり、図１０にタイムチャートで示すよ
うに回転角検出信号（レシプロエンジンの場合にはクラ
ンク角検出信号、ロートリピストンエンジンの場合には
エキセントリックシャフトの回転角検出信号のことで所
謂Ｎ信号）の１つのパルスＰ１と次のパルスＰ２との間
をノイズレベル判定区間に設定し、このノイズレベル判
定区間におけるノックセンサ信号の最大値に基づいてノ
イズレベルｎ１を演算し、次のパルスＰ２、Ｐ３間をノ
ック判定区間に設定して、このノック判定区間では上述
のノイズレベルｎ１を数倍にしたノック判定レベルＬ１
を演算し、図１０に点線で示しすようにノックセンサ出
力が上述のノック判定レベルＬ１を越えた時に、ノッキ
ング発生と判定して点火時期をリタードするが、点火時
期がリタードされた場合のリノックセンサ信号は同図に
示すように点火時期をリタードさせないノックセンサ信
号に対して回転角遅れ側にずれる。

【０００５】このため、上述の各パルスＰ１、Ｐ２間の
ノイズレベル判定区間におけるノックセンサ信号の最大
値が小さくなり、ノイズレベルはｎ１からｎ２に小さく
なり、これによりノック判定レベルもＬ１からＬ２に小
さくなるため、本来ノッキングが解消されているにもか
かわらず、ノック判定レベルのレベルダウンにより、ノ
ッキングであると誤判定する問題点があった。

【０００６】加えて、上述のように点火時期をリタード
すると、初期の着火始めがトップ期に近づくため、特に
ピストン上死点時に燃焼室における２つの点火プラグ間
の連通を絞る絞り部が形成された燃焼室構成壁を備えた
ロータリピストンエンジンのような装置においては、上
述の点火リタードにより絞り部のスキッシュエリアが狭
小となり、リーディング側点火プラグからの火炎伝播と
トレーリング側点火プラグからの火炎伝播とが同一タイ
ミングで上述の絞り部に到達して、この絞り部に局部的
な圧力上昇が発生し、この圧力波が燃焼室内に伝わる遅
角共振の共振レベルが大きくなり、この遅角共振はノッ
キングの周波数帯域と同帯域であるため、電気回路要素
のバイパスフィルタを設けても、遅角共振とノッキング
とを区別することは不可能で、この遅角共振をノッキン
グと誤判定し、ノッキング誤判定、点火時期リタード、
ノック判定レベルのレヘルダウンおよび遅角共振の共振
レベルアップ、ノッキング誤判定、点火時期リタードと
いう悪循環が繰返えされ、最終的にはパワーダウン制御
が不所望に実行される問題点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明の請求項１記
載の発明（第１発明）は、点火時期のリタード量に応じ
てノイズレベル判定区間を回転角遅れ側に移行すること
で、安定した判定レベルを確保して、ノック判定レベル
のレベルダウンによる誤判定を防止し、エンジン制御性
の向上を図ることができるエンジンのノッキング検出装
置の提供を目的とする。

【０００８】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の目的と併せて、遅角共振による誤判
定を防止したノック判定を実行することができるエンジ
ンのノッキング検出装置の提供を目的とする。

【０００９】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項２記載の発明の目的と併せて、遅角共振が発生しや
すい燃焼室形状のロータリピストンエンジンにおいて、
遅角共振による誤判定を防止したノック判定を実行する
ことができるエンジンのノッキング検出装置の提供を目
的とする。

【００１０】この発明の請求項４記載の発明（第２発
明）は、点火時期のリタードが開始された時、リタード
前におけるノック判定レベルを記憶維持することで、安
定した判定レベルを確保して、ノック判定レベルのレベ
ルダウンに起因する誤判定を防止し、かつ遅角共振によ
る誤判定を防止したノック判定を実行することができる
エンジンのノッキング検出装置の提供を目的とする。

【００１１】この発明の請求項５記載の発明は、上記請
求項４記載の発明の目的と併せて、エンジンの運転状態
が変化した時に、ノック判定レベルの維持を解除するこ
とで、運転状態に対応した適正なノック判定レベルに更
新することができるエンジンのノッキング検出装置の提
供を目的とする。

【００１２】この発明の請求項６記載の発明は、上記請
求項４または５記載の発明の目的と併せて、遅角共振が
発生しやすい燃焼室形状のロータリピストンエンジンに
おいて、遅角共振による誤判定を防止したノック判定を
実行することができるエンジンのノッキング検出装置の
提供を目的とする。

【００１３】この発明の請求項７記載の発明（第３発
明）は、点火リタード量に応じてノック判定レベルを増
大補正することで、安定した判定レベルを確保して、ノ
ック判定レベルのレベルダウンに起因する誤判定を防止
し、かつ遅角共振による誤判定を防止したノック判定を
実行することができるエンジンのノッキング検出装置の
提供を目的とする。

【００１４】この発明の請求項８記載の発明は、上記請
求項７記載の発明の目的と併せて、遅角共振が発生しや
すい燃焼室形状のロータリピストンエンジンにおいて、
遅角共振による誤判定を防止したノック判定を実行する
ことができるエンジンのノッキング検出装置の提供を目
的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明（第１発明）は、所定のノイズレベル判定区間に
おけるノックセンサ出力の最大値に基づいてノイズレベ
ルを演算するノイズレベル演算手段と、上記ノイズレベ
ル演算手段で演算されたノイズレベルに基づいて所定の
ノック判定区間におけるノック判定レベルを演算するノ
ック判定レベル演算手段と、上記ノック判定区間でのノ
ックセンサ出力が上記ノック判定レベルを越えるか否か
を判定するノック判定手段と、上記ノック判定手段によ
るノッキング判定時に点火時期をリタードする点火リタ
ード手段とを備えたエンジンのノッキング検出装置であ
って、上記点火リタード手段による点火時期のリタード
量に応じて上記ノイズレベル判定区間を回転角遅れ側に
移動させる区間移動手段を備えたエンジンのノッキング
検出装置であることを特徴とする。

【００１６】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の構成と併せて、燃焼室に設けられる
少なくとも２つの点火プラグと、ピストン上死点時に上
記燃焼室における少なくとも２つの点火プラグ間の連通
を絞る絞り部が形成された燃焼室構成壁とを備えたエン
ジンのノッキング検出装置であることを特徴とする。

【００１７】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項２記載の発明の構成と併せて、上記エンジンをロー
タリピストンエンジンに設定したエンジンのノッキング
検出装置であることを特徴とする。

【００１８】この発明の請求項４記載の発明（第２発
明）は、所定のノイズレベル判定区間におけるノックセ
ンサ出力の最大値に基づいてノイズレベルを演算するノ
イズレベル演算手段と、上記ノイズレベル演算手段で演
算されたノイズレベルに基づいて所定のノック判定区間
におけるノック判定レベルを演算するノック判定レベル
演算手段と、上記ノック判定区間でのノックセンサ出力
が上記ノック判定レベルを越えるか否かを判定するノッ
ク判定手段と、上記ノック判定手段によるノッキング判
定時に点火時期をリタードする点火リタード手段とを備
えたエンジンのノッキング検出装置であって、上記点火
リタード手段による点火リタードの開始を検出するリタ
ード開始検出手段と、上記点火リタードが開始された時
に設定されたノック判定レベルを記憶する記憶手段と、
上記ノック判定レベルを所定サイクル維持するレベル維
持手段と、燃焼室に設けられる少なくとも２つの点火プ
ラグと、ピストン上死点時に上記燃焼室における少なく
とも２つの点火プラグ間の連通を絞る絞り部が形成され
た燃焼室構成壁とを備えたエンジンのノッキング検出装
置であることを特徴とする。

【００１９】この発明の請求項５記載の発明は、上記請
求項４記載の発明の構成と併せて、運転状態の変化を検
出する運転状態検出手段と、運転状態が変化した時、上
記ノック判定レベルの維持を解除するレベル解除手段と
を備えたエンジンのノッキング装置であることを特徴と
する。

【００２０】この発明の請求項６記載の発明は、上記請
求項４または５記載の発明の構成と併せて、上記エンジ
ンをロータリピストンエンジンに設定したエンジンのノ
ッキング検出装置であることを特徴とする。

【００２１】この発明の請求項７記載の発明（第３発
明）は、所定のノイズレベル判定区間におけるノックセ
ンサ出力の最大値に基づいてノイズレベルを演算するノ
イズレベル演算手段と、上記ノイズレベル演算手段で演
算されたノイズレベルに基づいて所定のノック判定区間
におけるノック判定レベルを演算するノック判定レベル
演算手段と、上記ノック判定区間でのノックセンサ出力
が上記ノック判定レベルを越えるか否かを判定するノッ
ク判定手段と、上記ノック判定手段によるノッキング判
定時に点火時期をリタードする点火リタード手段とを備
えたエンジンのノッキング検出装置であって、上記点火
リタード手段による点火リタード量の増加に応じて上記
ノック判定レベル演算手段によるノック判定レベルを増
大補正するレベル補正手段と、燃焼室に設けられる少な
くとも２つの点火プラグと、ピストン上死点時に上記燃
焼室における少なくとも２つの点火プラグ間の連通を絞
る絞り部が形成された燃焼室構成壁とを備えたエンジン
のノッキング検出装置であることを特徴とする。

【００２２】この発明の請求項８記載の発明は、上記請
求項７記載の発明の構成と併せて、上記エンジンをロー
タリピストンエンジンに設定したエンジンのノッキング
検出装置であることを特徴とする。

【００２３】

【発明の効果】この発明の請求項１記載の発明（第１発
明）によれば、図９にクレーム対応図で示すように、ノ
イズレベル演算手段Ｐ１は、所定のノイズレベル判定区
間におけるノックセンサＰ２出力の最大値に基づいてノ
イズレベルを演算し、ノック判定レベル演算手段Ｐ３は
上述のノイズレベル演算手段Ｐ１で演算されたノイズレ
ベルに基づいて所定のノック判定区間におけるノック判
定レベルを演算し、ノック判定手段Ｐ４はノック判定区
間でのノックセンサＰ２出力が上述のノック判定レベル
を越えるか否かを判定し、このノック判定手段Ｐ４によ
るノッキング判定時には点火リタード手段Ｐ５が点火時
期をリタードするが、区間移動手段Ｐ６は上述の点火リ
タード手段Ｐ５による点火時期のリタード量に応じて上
記ノイズレベル判定区間を回転角遅れ側に移動させる。

【００２４】このように点火時期のリタード量に応じて
ノイズレベル判定区間を回転角遅れ側に移動させるの
で、安定したノイズレベル判定区間の確保によりノイズ
レベルを適正に設定することができて、ノック判定レベ
ルのレベルダウンを防止することができるので、ノック
判定レベルのレベルダウンに起因する誤判定を防止し
て、エンジン制御性の向上を図ることができる効果があ
る。

【００２５】この発明の請求項２記載の発明によれば、
上記請求項１記載の発明の効果と併せて、燃焼室形状お
よび点火プラグ配置により遅角共振が発生しやすくなる
が、上述の区間移動手段により点火リタード量に応じて
ノイズレベル判定区間を回転角遅れ側に移動させるの
で、遅角共振による誤判定を防止しつつ、ノック判定を
実行することができる効果がある。

【００２６】この発明の請求項３記載の発明によれば、
上記請求項２記載の発明の効果と併せて、遅角共振が発
生しやすい燃焼室形状のロータリピストンエンジンにお
いて、遅角共振により誤判定を防止したノック判定を実
行することができる効果がある。

【００２７】この発明の請求項４記載の発明（第２発
明）によれば、リタード開始検出手段が点火リタードの
開始を検出した時、記憶手段は設定されたノック判定レ
ベルすなわち点火リタード前のノック判定レベルを記憶
し、レベル維持手段はこのノック判定ベルを所定サイク
ル維持する。

【００２８】このように点火リタード時に、点火リター
ド前のノック判定レベルを記憶維持するので、安定した
ノック判定レベルの確保ができ、ノック判定レベルのレ
ベルダウンを防止して、ノック判定レベルのレベルダウ
ンに起因する誤判定を防止することができ、かつ遅角共
振による誤判定を防止しつつ、ノック判定を実行するこ
とができる効果がある。

【００２９】この発明の請求項５記載の発明によれば、
上記請求項４記載の発明の効果と併せて、運転状態検出
手段が運転状態の変化を検出した時、レベル解除手段は
ノック判定レベルの維持を解除するので、運転状態に対
応した適正なノック判定レベルに更新することができる
効果がある。

【００３０】この発明の請求項６記載の発明によれば、
上記請求項４または５記載の発明の効果と併せて、遅角
共振が発生しやすい燃焼室形状のロータリピストンエン
ジンにおいて、遅角共振による誤判定を防止しつつ、ノ
ック判定を実行することができる効果がある。

【００３１】この発明の請求項７記載の発明（第３発
明）によれば、点火リタード手段により点火時期がリタ
ードされた時、レベル補正手段は点火リタード量の増加
に応じてノック判定レベル演算手段によるノック判定レ
ベルを増大補正する。このように点火リタード量に応じ
てノック判定レベルを増大補正するので、安定したノッ
ク判定レベルを確保することができ、ノック判定レベル
のレベルダウンに起因する誤判定を防止し、かつ遅角共
振による誤判定を防止しつつ、ノック判定を実行するこ
とができる効果がある。

【００３２】この発明の請求項８記載の発明によれば、
上記請求項７記載の発明の効果と併せて、遅角共振が発
生しやすい燃焼室形状のロータリピストンエンジンにお
いて、遅角共振による誤判定を防止したノック判定を実
行することができる効果がある。

【００３３】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面は（第１実施例）エンジンのノッキング検
出装置を示し、図１において、ロータリピストンエンジ
ン１は、母材と母材内周面に形成した硬質クロムメッキ
層などからなるライナとでロータハウジング２を構成
し、このロータハウジング２のペリトロコイド面内部に
作動室３を形成している。上述のロータハウジング２の
一側には吸気ポート４および排気ポート５を形成し、他
側には燃焼寄与度が大きい主点火プラグとしてのリーデ
ィング側点火プラグ６、燃焼寄与度が小さい副点火プラ
グとしてのトレーリング側点火プラグ７を配設してい
る。上述のロータハウジング２の内部には、エキセント
リックシャフト８により軸芯９を中心として偏心運動す
るロータ１０を設けている。このロータ１０は三葉の内
方包絡面を有し、ロータ頂点部にはアペックスシールを
取付けている。

【００３４】一方、エアクリーナ１１にエアフロセンサ
１２、エアインテークホース１３、ターボチャージャ１
４、インタクーラ１５、スロットルボディ１６、サージ
タンク１７を介して吸気マニホルド１８を接続し、この
吸気マニホルド１８を上述の吸気ポート４に連通接続す
ると共に、上述の排気ポート５には排気マニホルド１９
を連通接続している。

【００３５】ここで、上述のロータリピストンエンジン
１は、ピストン上死点時すなわちロータ１０の図１に示
す状態時に燃焼室２０における２つの点火プラグ６，７
間の連通を絞る絞り部２１が形成された燃焼室構成壁
（ロータハウジング２参照）を備えている。

【００３６】図２はエンジンのノッキング検出装置の制
御回路を示し、ＣＰＵ３０は、エアフロセンサ１２から
の吸入空気量Ｑ、スロットルセンサ２２からのスロット
ル開度ＴＶＯ、ディストリビュータ２３からのエンジン
回転数Ｎｅ、ブーストセンサ２４からの吸気負圧Ｂ、ノ
ックセンサ２５からのノックセンサ出力Ｋ、エキセント
リックシャフト８の回転角（エキセンアングル）を検出
する回転角センサ２６からの回転角ＣＡなどの必要な各
種信号入力に基づいて、ＲＯＭ２７に格納されたプログ
ラムに従って、リーディング側点火プラグ６およびトレ
ーリング側点火プラグ７を駆動制御し、またＲＡＭ２８
は点火時期デクリメント量に相当するデータ等の必要な
データやマップを記憶する。

【００３７】ここで、上述のＣＰＵ３０は、所定のノイ
ズレベル判定区間（図４のパルスＰ１，Ｐ２間参照）に
おけるノックセンサ２５出力の最大値に基づいてノイズ
レベルｎ１（図４参照）を演算するノイズレベル演算手
段（図３に示すフローチャートの第７ステップ３７参
照）と、上記ノイズレベル演算手段で演算されたノイズ
レベルｎ１に基づいて所定のノック判定区間（図４のパ
ルスＰ２，Ｐ３間参照）におけるノック判定レベルＬ１
を演算するノック判定レベル演算手段（図３に示すフロ
ーチャートの第８ステップ３８参照）と、上記ノック判
定区間でのノックセンサ２５出力が上記ノック判定レベ
ルＬ１を越えるか否かを判定するノック判定手段（図３
に示すフローチャートの第１０ステップ４０参照）と、
上記ノック判定手段によるノッキング判定時に点火時期
をリタード（遅角）する点火リタード手段（図３に示す
フローチャートの第１１ステップ４１参照）と、上記点
火リタード手段による点火時期のリタード量に応じて上
記ノイズレベル判定区間を回転角遅れ側に移動させる区
間移動手段（図３に示すフローチャートの各ステップ３
３，３４から成るルーチンＲ１参照）と、を兼ねる。

【００３８】このように構成したエンジンのノッキング
検出装置（請求項１，２，３に対応する実施例）の作用
を、図３に示すフローチャートおよび図４に示すタイム
チャートを参照して、以下に詳述する。

【００３９】第１ステップ３１で、ＣＰＵ３０は点火時
期決定等に必要な各種信号の読込みを実行し、次の第２
ステップ３２で、ＣＰＵ３０は点火時期を演算する。次
に第３ステップ３３で、ＣＰＵ３０はゲート区間補正値
を演算するが、この時点では点火リタードが実行されて
いないため、ゲート区間補正値は零となる。次の第４ス
テップ３４で、ＣＰＵ３０は回転角センサ２６からの検
出信号ＣＡに基づいて各パルスＰ１，Ｐ２間をノイズレ
ベル判定区間Ｚ１に設定し、次のパルスＰ２，Ｐ３間を
ノック判定区間Ｚ２に設定する所謂ゲート区間の設定を
実行する。

【００４０】次に第５ステップ３５で、ＣＰＵ３０は上
述の点火時期にてリーディング側点火プラグ６およびト
レーリング側点火プラグ７に対する点火を実行する。次
に第６ステップ３６で、ＣＰＵ３０はノックセンサ２５
からの信号Ｋの読込みを実行する。このノックセンサ信
号Ｋは図４に示す如くなるので、次の第７ステップ３７
で、ＣＰＵ３０はノックセンサ信号Ｋの最大値に基づい
てノイズレベル判定区間Ｚ１におけるノイズレベルｎ１
を演算する。

【００４１】次に第８ステップ３８で、ＣＰＵ３０は上
述のノイズレベルｎ１を数倍にしてノック判定区間Ｚ２
におけるノック判定レベルＬ１を演算する。次に第９ス
テップ３９で、ＣＰＵ３０は現行のノックセンサ信号Ｋ
とノック判定レベルＬ１とを比較し、次の第１０ステッ
プ４０で、ＣＰＵ３０はノック発生の有無を判定し、ノ
ック発生時には次第１１ステップ４１に移行する一方、
非ノック発生時には別の第１２ステップ４２に移行す
る。

【００４２】上述の第１１ステップ４１で、ＣＰＵ３０
は点火時期を所定量リタード（遅角）する一方、上述の
第１２ステップ４２で、ＣＰＵ３０はノック対策として
の点火時期リタード中か否かを判定し、ＹＥＳ判定時に
は次の第１３ステップ４３に移行する一方、ＮＯ判定時
には一連の処理終了にともなって第１ステップ３１にリ
ターンする。

【００４３】上述の第１３ステップ４３で、ＣＰＵ３０
は点火時期のデクリメントすなわち点火時期リタード量
の減少処理を実行する。

【００４４】ノッキング発生により点火時期がリタード
され、フローチャートの繰返し処理にる上述の第３ステ
ップ３３で、ＣＰＵ３０は点火時期のリタード量に応じ
てゲート区間補正値を演算し、次の第４ステップ３４
で、ＣＰＵ３０はノイズレベル判定区間Ｚ３を図４に示
す如く回転角遅れ側に移動させ、以下、前述の各ステッ
ぬによる処理を実行する。

【００４５】以上要するに、ノイズレベル演算手段（第
７ステップ３７参照）は所定のノイズレベル判定区間Ｚ
１におけるノックセンサ２５出力の最大値に基づいてノ
イズレベルｎ１を演算し、ノック判定レベル演算手段
（第８ステップ３８参照）は上述のノイズレベル演算手
段で演算されたノイズレベルｎ１に基づいて所定のノッ
ク判定区間Ｚ２におけるノック判定レベルＬ１を演算
し、ノック判定手段（第１０ステップ４０参照）はノッ
ク判定区間Ｚ２でのノックセンサ出力Ｋが上述のノック
判定レベルＬ１を越えるか否かを判定し、このノック判
定手段によるノッキング判定時には点火リタード手段
（第１１ステップ４１参照）が点火時期をリタードする
が、区間移動手段（ルーチンＲ１参照）は上述の点火リ
タード手段による点火時期のリタード量に応じてノイズ
レベル判定区間を図４のＺ１からＺ３に示すように回転
角遅れ側に移動させる。

【００４６】このように点火時期のリタード量に応じて
ノイズレベル判定区間を回転角遅れ側に移動させるの
で、安定したノイズレベル判定区間Ｚ３の確保により、
ノイズレベルを適正に設定することができて、従来のよ
うなノック判定レベルのレベルダウンを防止することが
できるので、ノック判定レベルのレベルダウンに起因す
る誤判定を防止して、エンジン制御性の向上を図ること
ができる効果がある。

【００４７】加えて、ロータリピスントエンジン１は燃
焼室２０の形状および点火プラグ６，７の配置により遅
角共振が発生しやすくなるが、上述の区間移動手段（ル
ーチンＲ１参照）により点火リタード量に応じてノイズ
レベル判定区間を回転角遅れ側に移動させるので、遅角
共振による誤判定を防止しつつ、良好なノック判定を実
行することができる効果がある。 （第２実施例）図５は本発明のエンジンのノッキング検
出装置の他の実施例（請求項４，５，６に対応する実施
例）を示す。なお、この実施例においても図１、図２の
回路装置を用いる。

【００４８】また、上述のＣＰＵ３０は、所定のノイズ
レベル判定区間（図６に示すパルスＰ１，Ｐ２間参照）
におけるノックセンサ２５出力の最大値に基づいてノイ
ズレベルｎ１を演算するノイズレベル演算手段（図５に
示すフローチャートの第１０ステップ６０参照）と、上
述のノイズレベル演算手段で演算されたノイズレベルｎ
１に基づいて所定のノック判定区間（図６に示すパルス
Ｐ２，Ｐ３間参照）におけるノック判定レベルＬ１を演
算するノック判定レベル演算手段（図５に示すフローチ
ャートの第１１ステップ６１参照）と、上述のノック判
定区間でのノックセンサ２５出力が上記ノック判定レベ
ルＬ１を越えるか否かを判定するノック判定手段（図５
に示すフローチャートの第１３ステップ６３参照）と、
上述のノック判定手段によるノッキング判定時に点火時
期をリタード（遅角）する点火リタード手段（図５に示
すフローチャートの第１４ステップ６４参照）と、上述
の点火リタード手段による点火リタードの開始を検出す
るリタード開始検出手段（図５に示すフローチャートの
第８ステップ５８参照）と、上述の点火リタードが開始
された時に設定されたノック判定レベルすなわち点火リ
タード前のノック判定レベルＬ１を記憶する記憶手段
（図５に示すフローチャートの第９ステップ５９参照）
と、上述のノック判定レベルＬ１を所定サイクル維持す
るレベル維持手段（図５に示すフローチャートの第１５
ステップ６５参照）と、運転状態の変化を検出する運転
状態検出手段（図５に示すフローチャートの第６ステッ
プ５６参照）と、運転状態が変化した時、上述のノック
判定レベルの維持を解除するレベル解除手段（図５に示
すフローチャートの第７ステップ５７参照）と、を兼ね
る。

【００４９】このように構成したエンジンのノッキング
検出装置の作用を、図５に示すフローチャートおよび図
６に示すタイムチャートを参照して、以下に詳述する。
第１ステップ５１で、ＣＰＵ３０はディストリビュータ
２３からのエンジン回転数Ｎｅ、スロットルセンサ２２
からのスロットル開度ＴＶＯ、ブーストセンサ２４から
の吸気負圧Ｂの読込みを実行すると共に、ＣＥ＝Ｑ／Ｎ
ｅの演算式により負荷ＣＥを演算する。

【００５０】次に第２ステップ５２で、ＣＰＵ３０は基
本点火時期を演算し、次の第３ステップ５３で、ＣＰＵ
３０はノック制御以外のリタード補正量を演算し、次の
第４ステップ５４で、ＣＰＵ３０は最終点火時期を演算
し、次の第５ステップ５５で、ＣＰＵ３０は上述の最終
点火時期にてリーディング側点火プラグ６およびトレー
リング側点火プラグ７に対する点火を実行する。

【００５１】次に第６ステップ５６で、ＣＰＵ３０はエ
ンジンの運転状態が変化したか否かを判定する。具体的
にはエンジン回転数Ｎｅやスロットル開度ＴＶＯ等が変
化したか否かを判定し、エンジンの運転状態変化有りの
時には、次の第７ステップ５７に移行して、この第７ス
テップ５７で、ＣＰＵ３０はリタード補正をリセット
（ノック判定レベルの維持を解除）するが、エンジンの
運転状態変化無しの時には、別の第８ステップ５８にス
キップする。

【００５２】この第８ステップ５８で、ＣＰＵ３０はリ
タード補正の有無を判定し、リタード補正有りの時には
次の第９ステップ５９に移行して、この第９ステップ５
９で、ＣＰＵ３０は前回ノック判定レベルを記憶した後
に第１２ステップ６２に移行するが、この時点ではリタ
ード補正がないので次の第１０ステップ６０に移行す
る。

【００５３】上述の第１０ステップ６０で、ＣＰＵ３０
はノイズレベル判定区間Ｚ１（図６参照）におけるノッ
クセンサ２５出力の最大値に基づいてノイズレベルｎ１
を演算し、次の第１１ステップ６１で、ＣＰＵ３０は上
述のノイズレベル演算手段（第１０ステップ６０参照）
で演算されたノイズレベルｎ１に基づいてノック判定区
間Ｚ２（図６参照）におけるノック判定レベルＬ１を演
算する。このノック判定レベルＬ１はノイズレベルｎ１
を数倍することにより求められる。

【００５４】次に第１２ステップ６２で、ＣＰＵ３０は
回転角検出信号の各パルスＰ２，Ｐ３間すなわちノック
判定区間Ｚ２におけるノックセンサ２５の出力信号Ｋと
ノック判定レベルＬ１とを比較し、次の第１３ステップ
６３で、ＣＰＵ３０はノック発生の有無を判定し、ノッ
ク発生時には次の第１４ステップ６４に移行する一方、
非ノック発生時には別の第１５ステップ６５に移行す
る。

【００５５】上述の第１４ステップ６４で、ＣＰＵ３０
は点火時期を所定量リタード（遅角）する一方、上述の
第１５ステップ６５で、ＣＰＵ３０はノック対策として
の点火時期リタード中か否かを判定し、ＹＥＳ判定時に
は次の第１６ステップ６６に移行する一方、ＮＯ判定時
には一連の処理終了にともなって第１ステップ５１にリ
ターンする。

【００５６】上述の第１６ステップ６６で、ＣＰＵ３０
は点火時期のデクリメントすなわち点火時期リタード量
の減少処理を実行する。

【００５７】ノッキング発生により点火時期がリタード
され、フローチャートの繰返し処理による上述の第８ス
テップ５８で、ＣＰＵ３０はリタード補正の有りによ
り、リタードの開始を検出し、次の第９ステップ５９に
移行する。この第９ステップ５９で、ＣＰＵ３０は点火
リタード前の前回のノック判定レベルＬ1 を記憶し、こ
の前回のノック判定レベルＬ1 は第１５ステップ６５に
より所定サイクル維持される。

【００５８】さらに、フローチャートの繰返し処理によ
る上述の第６ステップ５６で、ＣＰＵ３０はエンジンの
運転状態変化有りか否かを判定し、エンジンの運転状態
に変化が認められた時には、次の第７ステップ５７に移
行し、この第７ステップ５７で、ＣＰＵ３０ははノック
判定レベルＬ１の維持を解除する。

【００５９】以上要するに、ノイズレベル演算手段（第
１０ステップ６０参照）は所定のノイズレベル判定区間
Ｚ１におけるノックセンサ２５出力の最大値に基づいて
ノイズレベルｎ１を演算し、ノック判定レベル演算手段
（第１１ステップ６１参照）は上述のノイズレベル演算
手段で演算されたノイズレベルｎ１に基づいて所定のノ
ック判定区間Ｚ２におけるノック判定レベルＬ1 を演算
し、ノック判定手段（第１３ステップ６３参照）はノッ
ク判定区間Ｚ２でのノックセンサ出力Ｋが上述のノック
判定レベルＬ1 を越えるか否かを判定し、このノック判
定手段によるノッキング判定時には点火リタード手段
（第１４ステップ６４参照）が点火時期をリタードする
が、リタード開始検出手段（第８ステップ５８参照）が
点火リタードの開始を検出した時、記憶手段（第９ステ
ップ５９参照）は設定されたノック判定レベルすなわち
点火リタード前のノック判定レベルＬ１を記憶し、レベ
ル維持手段（第１５ステップ６５参照）はこのノック判
定レベルＬ１を所定サイクル維持する。

【００６０】このように点火リタード時に、点火リター
ド前のノック判定レベルＬ1 を記憶維持するので、安定
したノック判定レベルＬ１の確保ができ、ノック判定レ
ベルのレベルダウンを防止して、ノック判定レベルのレ
ベルダウンに起因する誤判定を防止することができ、か
つ遅角共振による誤判定を防止しつつ、良好なノック判
定を実行することができる効果がある。

【００６１】因に点火時期をリタードすると燃焼の遅れ
によりノックセンサ信号は図６の上段の状態から同図下
段の状態に変化し、本実施例の処理を施さない場合には
ノイズレベルがｎ１からｎ２にレベルダウンし、ノック
判定レベルはＬ１からＬ２にレベルダウンするが、この
実施例では点火リタード前のノック判定レベルＬ１を記
憶維持するので、誤判定を確実に防止することができる
効果がある。

【００６２】加えて、運転状態検出手段（第６ステップ
５６参照）が運転状態の変化を検出した時、レベル解除
手段（第７ステップ５７参照）はノック判定レベルＬ１
の維持を解除（リセット）するので、変化した運転状態
に対応する適正なノック判定レベルに更新することがで
きる効果がある。 （第３実施例）図７は本発明のエンジンのノッキング検
出装置のさらに他の実施例（請求項７，８に対応する実
施例）を示す。なお、この実施例においても図１、図２
の回路装置を用いる。

【００６３】また、上述のＣＰＵ３０は、所定のノイズ
レベル判定区間（図８に示すパルスＰ１，Ｐ２間参照）
におけるノックセンサ２５出力の最大値に基づいてノイ
ズレベルｎ１を演算するノイズレベル演算手段（図７に
示すフローチャートの第６ステップ７６参照）と、上述
のノイズレベル演算手段で演算されたノイズレベルｎ１
に基づいて所定のノック判定区間（図８に示すパルスＰ
２，Ｐ３間参照）におけるノック判定レベルＬ１を演算
するノック判定レベル演算手段（図７に示すフローチャ
ートの第９ステップ７９参照）と、上述のノック判定区
間でのノックセンサ２５出力が上記ノック判定レベルＬ
１を越えるか否かを判定するノック判定手段（図７に示
すフローチャートの第１１ステップ８１参照）と、上述
のノック判定手段によるノッキング判定時に点火時期を
リタード（遅角）する点火リタード手段（図７に示すフ
ローチャートの第１２ステップ８２参照）と、上述の点
火リタード手段による点火リタード量の増加に応じてノ
ック判定レベル演算手段によるノック判定レベルを増大
補正するレベル補正手段（図７に示すフローチャートの
第８ステップ７８参照）と、を兼ねる。

【００６４】このように構成したエンジンノッキング検
出装置の作用を、図７に示すフローチャートおよび図８
に示すタイムチャートを参照して、以下に詳述する。第
１ステップ７１で、ＣＰＵ３０はディストリビュータ２
３からのエンジン回転数Ｎｅ、スロットルセンサ２２か
らのスロットル開度ＴＶＯ、ブーストセンサ２４からの
吸気負圧Ｂの読込みを実行すると共に、ＣＥ＝Ｑ／Ｎｅ
の演算式により負荷ＣＥを演算する。

【００６５】次に第２ステップ７２で、ＣＰＵ３０は点
火時期を演算し、次の第３ステップ７３で、ＣＰＵ３０
はノック制御以外のリタード補正量を演算し、次の第４
ステップ７４で、ＣＰＵ３０は補正された点火時期にて
リーディング側点火プラグ６およびトレーリング側点火
プラグ７に対する点火を実行する。

【００６６】次の第５ステップ７５で、ＣＰＵ３０はノ
ックセンサ２５の信号Ｋを読込み、次の第６ステップ７
６で、ＣＰＵ３０は所定のノイズレベル判定区間Ｚ１
（図８参照）におけるノックセンサ信号Ｋの最大値に基
づいてノイズレベルｎ１を演算する。

【００６７】次に第７ステップ７７で、ＣＰＵ３０はリ
タード補正中か否かを判定し、ＹＥＳ判定時には次の第
８ステップ７８に移行し、この第８ステップ７８で、Ｃ
ＰＵ３０はノック判定レベル補正量の演算を実行する
が、この時点ではノック対策用の点火リタードが実行さ
れていないので、次の第９ステップ７９に移行する。

【００６８】この第９ステップ７９で、ＣＰＵ３０は上
述のノイズレベル演算手段（第６ステップ７６参照）で
演算されたノイズレベルｎ１に基づいて所定のノック判
定区間Ｚ２（図８参照）におけるノック判定レベルＬ１
を演算する。このノック判定レベルＬ１は上述のノイズ
レベルｎ１を数倍して求められる。

【００６９】次に第１０ステップ８０で、ＣＰＵ３０は
回転角検出信号の各パルスＰ２，Ｐ３間すなわちノック
判定区間Ｚ２における現行のノックセンサ信号Ｋとノッ
ク判定レベルＬ１とを比較し、次の第１１ステップ８１
で、ＣＰＵ３０はノック発生の有無を判定し、ノック発
生時には次の第１２ステップ８２に移行する一方、非ノ
ック発生時には別の第１３ステップ８３に移行する。

【００７０】上述の第１２ステップ８２で、ＣＰＵ３０
は点火時期を所定量リタード（遅角）する一方、上述の
第１３ステップ８３で、ＣＰＵ３０はノック対策として
の点火時期リタード中か否かを判定し、ＹＥＳ判定時に
は次の第１４ステップ８４に移行する一方、ＮＯ判定時
には一連の処理終了にともなって第１ステップ７１にリ
ターンする。

【００７１】上述の第１４ステップ８４で、ＣＰＵ３０
は点火時期のデクリメントすなわち点火時期リタード量
の減少処理を実行する。

【００７２】ノッキング発生により点火時期がリタード
され、フローチャートの繰返し処理による上述の第７ス
テップ７７で、リタード補正中であると認められると、
次の第８ステップ７８に移行し、この第８ステップ７８
で、ＣＰＵ３０は点火リタード量に応じたノック判定レ
ベル補正量を演算し、次の第９ステップ７９でノック判
定レベルを演算する。

【００７３】つまり、点火時期をリタードさせると、燃
焼の遅れにより、本来ならノイズレベルは図８に示すｎ
１からｎ３にレベルダウンし、これによりノック判定レ
ベルはＬ１からＬ３にレベルダウンするが、上述の第８
ステップ７８でのレベル増大補正により、ノイズレベル
ｎ３に対してレベル増大補正係数を倍加したノック判定
レベル（レベルＬ１とほぼ同等のレベル）を確保する。

【００７４】以上要するに、ノイズレベル演算手段（第
６ステップ７６参照）は、所定のノイズレベル判定区間
Ｚ１におけるノックセンサ２５出力に最大値に基づいて
ノイズレベルｎ１を演算し、ノック判定レベル演算手段
（第９ステップ７９参照）は上述のノイズレベル演算手
段で演算されたノイズレベルｎ１に基づいて所定のノッ
ク判定区間Ｚ２におけるノック判定レベルＬ１を演算
し、ノック判定手段（第１１ステップ８１参照）はノッ
ク判定区間でのノックセンサ２５出力が上述のノック判
定レベルＬ１を越えるか否かを判定し、このノック判定
手段によるノッキング判定時には点火リタード手段（第
１２ステップ８２参照）が点火時期をリタードするが、
該点火リタード手段により点火時期がリタードされた
時、上述のレベル補正手段（第８ステップ７８参照）は
点火リタード量の増加に応じてノック判定レベル演算手
段によるノック判定レベルを増大補正する。

【００７５】このように点火リタード量に応じてノック
判定レベルを増大補正するので、本来ならノイズレベル
ｎ３からノック判定レベルＬ３が設定されるが、このレ
ベルＬ３をレベルアップしたノック判定レベル（Ｌ１と
同等のレベル）を確保することができる。

【００７６】したがって、従来のようなノック判定レベ
ルのレベルダウンに起因する誤判定を防止し、かつ遅角
共振による誤判定を防止しつつ、良好なノック判定を実
行することができる効果がある。

【００７７】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の点火プラグは、実施例のリーディ
ング側点火プラグ６およびトレーリング側点火プラグ７
に対応し、以下同様に、燃焼室構成壁は、ロータハウジ
ング２に対応し、ノイズレベル演算手段は、各ステップ
３７，６０，７６に対応し、ノック判定レベル演算手段
は、各ステップ３８，６１，７９に対応し、ノック判定
手段は、各ステップ４０，６３，８１に対応し、点火リ
タード手段は、各ステップ４１，６４，８２に対応し、
請求項１の区間移動手段は、ルーチンＲ１に対応し、請
求項４のリタード開始検出手段は、ステップ５８に対応
し、請求項４の記憶手段は、ステップ５９に対応し、請
求項４のレベル維持手段は、ステップ６５に対応し、請
求項５の運転状態検出手段は、ステップ５６に対応し、
請求項５のレベル解除手段は、ステップ５７に対応し、
請求項７のレベル補正手段は、ステップ７８に対応する
も、この発明は、上述の各実施例の構成のみに限定され
るものではない。

【００７８】例えば、上記各実施例においては何れもロ
ータリピストンエンジンを例示したが、レシプロエンジ
ンに上記構成を適用してもよいことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエンジンのノッキング検出装置を示す
系統図。

【図２】エンジンのノッキング検出装置を示す制御回路
ブロック図。

【図３】本発明の第１発明に相当するノッキング検出処
理を示すフローチャート。

【図４】図３に対応するタイムチャート。

【図５】本発明の第２発明に相当するノッキング検出処
理を示すフローチャート。

【図６】図５に対応するタイムチャート。

【図７】本発明の第３発明に相当するノッキング検出処
理を示すフローチャート。

【図８】図７に対応するタイムチャート。

【図９】クレーム対応図。

【図１０】従来のノッキング検出を示すタイムチャー
ト。

【符号の説明】

１…ロータリピストンエンジン ２…ロータハウジング ６，７…点火プラグ ２０…燃焼室 ２１…絞り部 ２５…ノックセンサ ３７，６０，７６…ノイズレベル演算手段 ３８，６１，７９…ノック判定レベル演算手段 ４０，６３，８１…ノック判定手段 ４１，６４，８２…点火リタード手段 Ｒ１…区間移動手段 ５６…運転状態検出手段 ５７…レベル解除手段 ５８…リタード開始検出手段 ５９…記憶手段 ６５…レベル維持手段 ７８…レベル補正手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 一樹 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定のノイズレベル判定区間におけるノッ
   クセンサ出力の最大値に基づいてノイズレベルを演算す
   るノイズレベル演算手段と、上記ノイズレベル演算手段
   で演算されたノイズレベルに基づいて所定のノック判定
   区間におけるノック判定レベルを演算するノック判定レ
   ベル演算手段と、上記ノック判定区間でのノックセンサ
   出力が上記ノック判定レベルを越えるか否かを判定する
   ノック判定手段と、上記ノック判定手段によるノッキン
   グ判定時に点火時期をリタードする点火リタード手段と
   を備えたエンジンのノッキング検出装置であって、上記
   点火リタード手段による点火時期のリタード量に応じて
   上記ノイズレベル判定区間を回転角遅れ側に移動させる
   区間移動手段を備えたエンジンのノッキング検出装置。
2. 【請求項２】燃焼室に設けられる少なくとも２つの点火
   プラグと、ピストン上死点時に上記燃焼室における少な
   くとも２つの点火プラグ間の連通を絞る絞り部が形成さ
   れた燃焼室構成壁とを備えた請求項１記載のエンジンの
   ノッキング検出装置。
3. 【請求項３】上記エンジンをロータリピストンエンジン
   に設定した請求項２記載のエンジンのノッキング検出装
   置。
4. 【請求項４】所定のノイズレベル判定区間におけるノッ
   クセンサ出力の最大値に基づいてノイズレベルを演算す
   るノイズレベル演算手段と、上記ノイズレベル演算手段
   で演算されたノイズレベルに基づいて所定のノック判定
   区間におけるノック判定レベルを演算するノック判定レ
   ベル演算手段と、上記ノック判定区間でのノックセンサ
   出力が上記ノック判定レベルを越えるか否かを判定する
   ノック判定手段と、上記ノック判定手段によるノッキン
   グ判定時に点火時期をリタードする点火リタード手段と
   を備えたエンジンのノッキング検出装置であって、上記
   点火リタード手段による点火リタードの開始を検出する
   リタード開始検出手段と、上記点火リタードが開始され
   た時に設定されたノック判定レベルを記憶する記憶手段
   と、上記ノック判定レベルを所定サイクル維持するレベ
   ル維持手段と、燃焼室に設けられる少なくとも２つの点
   火プラグと、ピストン上死点時に上記燃焼室における少
   なくとも２つの点火プラグ間の連通を絞る絞り部が形成
   された燃焼室構成壁とを備えたエンジンのノッキング検
   出装置。
5. 【請求項５】運転状態の変化を検出する運転状態検出手
   段と、運転状態が変化した時、上記ノック判定レベルの
   維持を解除するレベル解除手段とを備えた請求項４記載
   のエンジンのノッキング装置。
6. 【請求項６】上記エンジンをロータリピストンエンジン
   に設定した請求項４または５記載のエンジンのノッキン
   グ検出装置。
7. 【請求項７】所定のノイズレベル判定区間におけるノッ
   クセンサ出力の最大値に基づいてノイズレベルを演算す
   るノイズレベル演算手段と、上記ノイズレベル演算手段
   で演算されたノイズレベルに基づいて所定のノック判定
   区間におけるノック判定レベルを演算するノック判定レ
   ベル演算手段と、上記ノック判定区間でのノックセンサ
   出力が上記ノック判定レベルを越えるか否かを判定する
   ノック判定手段と、上記ノック判定手段によるノッキン
   グ判定時に点火時期をリタードする点火リタード手段と
   を備えたエンジンのノッキング検出装置であって、上記
   点火リタード手段による点火リタード量の増加に応じて
   上記ノック判定レベル演算手段によるノック判定レベル
   を増大補正するレベル補正手段と、燃焼室に設けられる
   少なくとも２つの点火プラグと、ピストン上死点時に上
   記燃焼室における少なくとも２つの点火プラグ間の連通
   を絞る絞り部が形成された燃焼室構成壁とを備えたエン
   ジンのノッキング検出装置。
8. 【請求項８】上記エンジンをロータリピストンエンジン
   に設定した請求項７記載のエンジンのノッキング検出装
   置。