JPH076873B2

JPH076873B2 - エンジンのノツキング検出装置

Info

Publication number: JPH076873B2
Application number: JP10063886A
Authority: JP
Inventors: 忠良甲斐出; 敏幸寺下; 清孝間宮
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-04-30
Filing date: 1986-04-30
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPS62257041A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エンジンのノッキングを検出するための装置
に関する。

（従来技術）エンジンのノッキング状態を検出するためのノックセン
サを備え、このノックセンサからの信号に基づいてエン
ジンを制御しノッキングを抑制するようにしたエンジン
は公知である。

例えば、特開昭58−28597号公報には、ノッキング制御
方法の１例が開示されている。この開示された方法で
は、エンジンは振動を検出する振動検出素子を備えてお
り、この振動検出素子からの電気信号の振幅値の複数の
点火サイクルにおける平均値を各気筒毎に別個に算出し
て記憶し、ノッキングの発生を気筒毎に検出して各気筒
毎に点火時期を遅角方向に制御するようになっている。

また、特開昭58−208432号公報にも同様のノッキング検
出装置が開示されている。

（解決しようとする問題点）上記特開昭58−28597号公報に開示されたエンジンで
は、各気筒ごとにノッキングを検出してそれぞれの気筒
に対応した点火時期制御を行うようになっているので、
各気筒に対して一様にノッキング制御を行う方法に比べ
て精度の高いノッキング制御を行うことができる。この
種のノッキング制御装置においては、ノッキングの生じ
ていない通常の運転状態の振動レベルとノッキングが発
生した場合の振動レベルとが異なることに着目してノッ
キングを検出するようになっている。従って、適正なノ
ッキング制御を行うためには、ノッキングの発生してい
ない通常の状態での振動レベルを的確に把握しておくこ
とが前提となる。この場合、エンジンが燃焼行程にある
場合と非燃焼期間にある場合とでは、エンジンの振動レ
ベルが異なるが、ノッキングは燃焼期間に発生するので
ノッキングの検出にあたっては、燃焼期間における振動
レベルを基準として判断するのが望ましい。

上記特開昭58−28597号公報に開示されたエンジンで
は、燃焼期間の振動レベルに基づいてノッキングを検出
するようにしているので、一定の燃焼期間の振動レベル
が安定しているような運転状態では、精度良くノッキン
グを検出することができるという利点がある。しかし、
エンジンの振動レベルが変化するような運転状態たとえ
ば加速時のような過渡的運転状態では、適切なノッキン
グ検出が困難になるという問題がある。

また、特開昭57−208432号公報に開示された装置では、
非燃焼期間の振動レベルに基づいてのみノッキングの判
断を行うようにしているので、精度の良いノッキング検
出を行うことが出来ないという問題がある。

（問題点を解決するための手段）上記のようにエンジンの振動レベルは、燃焼期間及び非
燃焼期間とで異なるとともに運転状態ととも変化する。
したがって、全運転領域にわたって燃焼期間の振動レベ
ルに基づいて、ノッキング判定のための一定の基準を設
定しても的確にノッキングを判定することはできない。
したがって、的確なノッキング判定レベルを設定するた
めには、運転状態に応じて燃焼期間における振動レベル
及び非燃焼期間における振動レベルを適宜考慮する必要
がある。本発明のこのような事情を考慮して構成された
ものであって、以下の構成を有する。すなわち、本発明
の制御装置は、エンジン振動を検出する振動検出手段
と、該振動検出手段からの出力を受けエンジンの燃焼期
間における振動レベルから第１の基準値を作成する第１
基準作成手段と前記振動検出手段の出力を受けエンジン
の非燃焼期間における振動レベルから第２の基準値を作
成する第２基準値作成手段と、エンジンの運転状態を検
出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手段からの
出力を受け、エンジンの定常運転においては、前記振動
検出手段の出力と前記第１の基準値とを比較してノッキ
ングを判別する第１比較手段と前記運転状態検出手段か
らの出力を受け、エンジンの加速運転時においては、前
記振動検出手段の出力と前記第２の基準値とを比較して
ノッキングを判別する第２比較手段とを備えたことを特
徴とする。

本発明によれば、ノッキングの検出を行うにあたって、
燃焼期間における振動レベルに基づく第１の基準値と非
燃焼期間における振動レベルに基づく第２の基準値とを
作成する手段をそれぞれ備えており、振動レベルの変化
が生じない定常運転時では、燃焼期間の振動レベルに基
づく第１の基準値によってノッキング検出を行うように
している。そして、燃焼期間の振動レベルの変化する加
速時等の過渡的運転状態では、非燃焼期間の振動レベル
に基づく第２の基準値に基づいてノッキングを判断する
ようにしている。

（発明の効果）本発明によれば、極力精度の良い燃焼期間における振動
レベルに基づいてノッキングを検出するようにしてお
り、この燃焼期間における振動レベルが変化するためこ
の振動レベルに基づくノッキング検出の信頼性が低下す
る過渡運転時においては、非燃焼期間の振動レベルに基
づいてノッキングを検出する。したがって、本発明によ
り、運転状態の変化に関わらず、精度の高いノッキング
検出を行うことができ、これによって的確なノッキング
制御を行うことができる。

（実施例の説明）以下、図面を参照しつつ本発明の実施例につき説明す
る。

第１図を参照すれば、本例のエンジン１は４気筒レシプ
ロエンジンであり、各気筒はシリンダブロック２の内部
を摺動するピストン３を備えている。ピストン３の上方
空間は燃焼室４を構成するとともに燃焼室４には、吸気
ポート５及び排気ポート６が開口している。これらの吸
気ポート５及び排気ポート６には、それぞれ吸気弁７お
よび排気弁８が組合わされる。吸気ポート５には、吸気
通路９が連通しており、該吸気通路９の上流端には、エ
アークリーナ10が取り付けられる。エアークリーナ10の
下流側には、吸気量を検出するエアーフローメータ11
が、さらに下流には、スロットル弁12がそれぞれ配置さ
れる。エアーフローメータ11には、吸気温度を検出する
吸気温センサ11aが取りつけられる。またスロットル弁1
2の下流には、サージタンク13が形成され、さらに下流
には燃量を噴射供給するインジェクター14が配置され
て、吸気系を構成する。また、排気ポート６には排気通
路15が連通して、排気系を構成する。

さらに、燃焼室４には点火プラグ16が臨ませられてお
り、この点火プラグ16の点火時期を制御するためにイグ
ニッションコイルユニット17が設けられる。

また、シリンダブロック２に形成されるウォータジャケ
ット18には冷却水温度を検出する水温センサ19が取りつ
けられるとともに、エンジン振動を検出することにより
ノッキングを検出するノックセンサ20が取りつけられ
る。さらに、本例のエンジン１のシリンダヘッドには、
カムシャフト（図示せず）の回転からクランク軸回転角
を検出するクランク角センサ21が設けられている。本例
のエンジン１では、このクランク角センサ21からの信号
により、気筒を識別するための信号が得られるようにな
っている。

さらに本例のエンジン１は燃料噴射および点火時期を制
御するために、好ましくは、マイクロコンピュータを含
んで構成されるコントローラ22を備えている。また、本
例のエンジン１はコントローラ22と協働してノッキング
を検出するノック検出回路23を備えている。

コントローラ22には、エアーフローメータ11、吸気温セ
ンサ11aからの吸気量および吸気温度を表す信号がそれ
ぞれ入力される。

また、コントローラ22には、スロットル弁12の開度を検
出するスロットル開度センサ12a、水温センサ19からの
信号、クランク角センサ21からのクランク角信号および
気筒識別信号、およびスタータ信号が入力されるように
なっている。なおノックセンサ20からのエンジン振動を
表す信号はいったんノック検出回路23に入力され、この
ノック検出回路23で所定の処理が行われた後コントロー
ラ22に入力される。

ノック検出回路23に入力されたノックセンサ20からの信
号は、バンドパスフィルタ24を通過することによって所
定範囲の周波数の信号だけが選択されるようになってい
る。

ノック検出回路23において、バンドパスフィルタ24を通
過した信号は直接比較器25に入力されるようになってい
るとともに、好ましくは半導体スイッチにより構成され
るスイッチ26および27を介してそれぞれ半波整流積分回
路28および29に入力されるようになっている。

スイッチ26および27はコントローラ22からの命令によっ
て所定のタイミングで選択的に開かれるようになってお
り、これによってバンドパスフィルタ24を通過した信号
は、ゲート回路として機能するスイッチ26および27の作
動に応じて選択的に半波整流積分回路28または29に入力
される。半波整流積分回路28および29はノッキングの判
定を行うための判定レベルを決定するための回路であっ
て対応するスイッチ26または27の開いている期間の信号
を積分し、スイッチ26または27が閉じた瞬間にコントロ
ーラ22にその積分値を入力するようになっている。

また、スイッチ26は当該気筒が燃焼期間になっていない
とき開かれ、スイッチ27は気筒が燃焼期間になっている
とき、開かれるるようになっている。したがって、半波
整流積分回路28においては、非燃焼期間におけるノッキ
ング判定比較レベルが決定され、半波整流積分回路29で
は、燃焼期間におけるノッキング判定比較レベルが決定
される。そして、これらの半波整流積分回路28および29
によって決定されたノッキング判定比較レベル信号はス
イッチ26および27の作動に対応して選択的にコントロー
ラ22から比較器25に出力されて、バンドパスフィルタ24
を通過後の信号と比較され、これによって、ノッキング
のレベルが判断されるようになっている。

比較器25から出力されたノッキング必要さI_Kを表す信号
はいったん積分回路30に入力され、所定時間積分され
る。この積分回路30において信号を積分する期間はコン
トローラ22によって制御されるようになっている。ま
た、コントローラ22は半波整流積分回路28、29および積
分回路30に対して所定のタイミングでリセット信号を出
力してこれらの回路をクリアするようになっている。

以下本例の制御について説明する。

第３図には、本例の制御のバックグランドルーチンのフ
ローチャートが示されている。コントローラ22は、この
バックグランドルーチンを常時実行している。

第３図を参照すれば、コントローラ22は、まずシステム
を初期化するとともに、各種センサからの信号を読み込
む。

すなわち、エアーフローメータ11、水温センサ19、吸気
温センサ11aからの信号、エンジンの駆動状態を検出す
るスタータ信号、およびアイドル状態を検出するアイド
ルスイッチ信号をそれぞれ読み込む。つぎに、コントロ
ーラ22は読み込んだデータを演算して吸入空気量を算出
する。とともに、吸入空気量の変化量ΔQ_aを算出する。
つぎに、コントローラ22は第４図に示される過渡判定フ
ラグ設定サブルーチンを実行して、エンジン１が過渡状
態にあるかどうかを判定するためのフラグF_Aを設定す
る。

第４図を参照すれば、コントローラ22は変化量｜ΔQ_a｜
が所定置Kgを越える場合には、エンジン１は過渡状態す
なわち、加速状態、減速状態等の非定常状態にあると判
定する。この場合には、フラグF_Aを１に設定する。一
方、吸入空気変化量｜ΔQ_a｜が所定置Kgよりも小さい場
合には、コントローラ22は定常状態と判定してフラグF_A
を０に設定する。なお本例では、いったん過渡状態と判
定してフラグF_Aを１に設定した場合には、その後吸入空
気変化量｜ΔQ_a｜が低下してエンジン１が定常状態に戻
った場合であっても所定時間経過してエンジン１の燃焼
状態が安定するまでは、フラグF_Aを１に維持するように
している。すなわち、コントローラ22はフラグF_Aが１に
設定されている場合において、吸入空気変化量｜ΔQ_a｜
が所定値Kgよりも小さくなった場合には、タイマーＣを
所定値K_Aに設定し、タイマーＣをルーチンの実行毎に減
少するようにしてタイマーＣが０になるまで、フラグF_A
を１に維持する。

つぎに、本発明の１実施例に係るノッキング制御として
の点火時期の制御について、説明する。

第５図は、割り込みルーチンのフローチャートを示して
おり、第５図の割り込みルーチンはクランク角回転角72
0゜ごとに発生する気筒識別信号がコントローラ22に入
力される毎に割り込み実行されるようになっている。

また第６図はノック検出回路23を制御して適正なノック
補正進角Θ_Knを得るとともに、最終的に出力すべき点火
時期を決定するための割り込みルーチンのフローチャー
トを示す。

第６図の割り込みルーチンは、第３図のバックグランド
ルーチン、第４図の過渡判定フラグ設定ルーチンの実行
に無関係にクランク回転角30゜毎に発生するクランク角
信号がコントローラ22に入力される毎に割り込み実行さ
れるようになっている。

なお、第５図の割り込みルーチンが実行されると、ノッ
ク補正制御を行うための気筒判別カウンタｎおよび第６
図のルーチンの作業手順を決定するためのカウンタＴは
強制的にリセットされ、ｎ＝０、Ｔ＝−１にそれぞれ設
定される。

第６図および第７図のタイムチャートを参照すれば、コ
ントローラ22はまずこのルーチンの実行ごとにカウンタ
Ｔを１つづつ加算する。本例のエンジン１は４サイクル
エンジンであり、第６図の割り込みルーチンはクランク
回転角30゜ごとに実行されるようになっているので、こ
のルーチンが６回実行される毎に、気筒の行程が切り替
わることとなる。そして、第６図のルーチンは各気筒の
膨張行程に対応して気筒毎に制御を行うようになってい
るので、コントローラ22はクランク角信号が６回入力さ
れた場合には、Ｔ＝０に再設定する。また、このとき、
点火順序でつぎの気筒が膨張行程を開始するので、コン
トローラ22は気筒判別カウンタｎを１つ加算する。さら
に、本ルーチンでは、つぎに膨張行程を開始する気筒に
ついての気筒識別カウンタｍを用意しており、このカウ
ンタｍにも１を加算する。なお、本例のエンジン１は４
気筒エンジンであるので、カウンタｍが４になった場合
には、ｍ＝０にする。つぎに、コントローラ22はカウン
タＴの値に応じて所定の処理を行う。

カウンタＴが２の場合には、コントローラ22はまず、第
２図に示すノック検出回路23の燃焼期間のノック信号の
ためのゲートとして機能するスイッチ27を閉じ、非燃焼
期間のゲートとして機能するスイッチ26を開く。そし
て、コントローラ22は気筒ごと燃焼期間のノック判定比
較レベルS_Fnにを作るためにノックセンサ20からの信号
を積分する半波整流積分回路29の積分値I_Fを読み込む。
さらに、コントローラ22はノック強さを表す積分回路30
の積分値I_Kを読み込む。つぎに、コントローラ22は第８
図に示されるノック強度判定と点火時期のノック補正進
角Θ_Knを求めるサブルーチンを実行して各気筒毎にノッ
ク補正進角値Θ_Knをそれぞれ算出する。また、コントロ
ーラ22はカウンタＴ＝２の状態において第９図のフロー
チャートに示される比較レベル演算サブルーチンを実行
して、燃焼期間のノック判定比較レベルS_Fnおよび燃焼
期間のノック判定比較レベルS_Fnと非燃焼期間のノック
判定比較レベルS_Nとの間の補正係数D_nを求める。

カウンタＴ＝３のときコントローラ22は第10図のフロー
チャートで示す点火進核の制御値を演算するサブルーチ
ンを実行して最終的な点火進核Θ_I9を算出する。

カウンタＴ＝４では、コントローラ22は非燃焼期間のゲ
ートとして機能するスイッチ26を閉じるとともに非燃焼
期間のノック判定比較レベルS_Nを求めるためにバンドパ
スフィルタ24からの信号を積分する半波整流積分回路28
の積分値I_Nを読み込む。さらに、コントローラ22は第11
図に示されるサブルーチンを実行して非燃焼期間のノッ
ク判定比較レベルS_Nを算出するとともに比較器25への出
力値S_OUTを求める。

カウンタＴ＝５では、コントローラ22は第11図のサブル
ーチンにより得られたノック判定比較レベルの出力値S
_OUTを比較器25に対して出力するとともにノック検出回
路23の各積分回路28、29および30をそれぞれリセットす
る。

カウンタＴ＝０では、コントローラ22は燃焼期間のゲー
トすなわちスイッチ27を開く。

そして、カウンタＴ＝６になった場合には、当該気筒の
膨張行程は終了するので、コントローラ22はカウンタＴ
を０に設定しなおすとともに、気筒識別カウンタｎ、ｍ
を１つづつ加算する。これによってつぎに第６図の割り
込みルーチンが実行されるときには、つぎに膨張行程を
開始する気筒に関して上記の一連の演算が行われること
となる。

つぎに、上記第６図の割り込みルーチンにおいて使用さ
れる各種の変数を求める手順について説明する。

まず、第９図を参照して、各気筒ごとの燃焼期間のノッ
ク判定比較レベルS_Fn、および該比較レベルS_Fnから非燃
焼期間のノック判定比較レベルS_Nを算出するための補正
係数D_nを求める手順について説明する。

第９図において、コントローラ22は燃焼期間のノック強
さI_Fを表す積分回路30からの信号を気筒ごとに格納する
マップＡ（ｎ、300）に記憶されている最も古いノック
強さI_Fを消去する。本例では、各気筒について積分回路
30からのデータが300個分マップＡ（ｎ、300）に格納さ
れるようになっている。

つぎに、コントローラ22は積分回路30の出力すなわち最
新のノック強さI_FをマップＡ（ｎ、300）における当該
気筒のための所定の格納場所に格納する。つぎにコント
ローラ22は格納されている当該気筒のノック強さI_Fの平
均値Ａを求める。そして、この平均値Ａに一定の補正係
数K_Fをかけて当該気筒の燃焼期間のノック判定比較レベ
ルS_Fnを算出する。

つぎに、コントローラ22は、当該気筒の燃焼期間のノッ
ク判定比較レベルS_Fnを補正して非燃焼期間のノック判
定比較レベルS_Nを求めるための補正係数D_nを更新する。

この場合本例では、信頼性のある非燃焼期間のノック判
定比較レベルS_Nを求めるために、ノッキングが発生した
かどうかを監視するとともにカウンタC_Tを用いて、一定
期間ノッキングが生じない場合かつエンジン１の運転状
態が定常状態である場合限って補正係数D_nを更新するよ
うにしている。すなわち、ノッキングが発生した場合に
は、カウンタC_Tを300に設定し、ノッキングが発生しな
い場合に１つづつこのカウンタC_Tを減算し、カウンタC_T
が０になった場合かつフラグF_A＝０である場合に、初め
て燃焼期間のノック判定比較レベルS_Fnと非燃焼期間の
ノック判定比較レベルS_Nとの比E_nを求めこの比E_nと現在
の補正係数D_nをかけることによって補正係数D_nを更新す
る。

つぎに、第11図を参照して非燃焼期間のノック判定比較
レベルS_Nを求める手順および比較器25に対する比較レベ
ルの出力値S_OUTを求める手順について説明する。

第11図において、コントローラ22は、積分回路30から出
力される非燃焼期間のノック強さを表す信号I_N、一定の
補正係数K_m、O_mおよび上記第９図のルーチンで求めた非
燃焼期間のノック判定比較レベルS_Nと燃焼期間のノック
判定比較レベルS_Fnとの間の補正係数D_nを用いて非燃焼
期間のノック判定比較レベルS_NをS_N＝（K_m×I_N＋O_m）×
D_nとして与える。なお、このルーチンで求めたノック判
定比較レベルS_Nはつぎに膨張行程を行う気筒に対して必
要になるので、この比較レベルS_Nを求めるのに使用され
る係数K_m、O_mおよびD_nはそれぞれつぎに膨張行程を行う
気筒に対応する値が用いられる。

ノッキングは気筒が燃焼状態にあるとき、発生するもの
であるので、ノッキングが発生しているかどうかを適確
に判定するためには、燃焼期間のノック判定比較レベル
を用いて判断するのが望ましい。しかし、エンジンが加
速時等の過渡状態にある場合には、燃焼に起因する振動
レベルが変化するので適正な燃焼期間のノック判定比較
レベルを設定することが困難となる。

このような事情に鑑みて、本例では、ノック判定比較レ
ベルを設定するに当たって、コントローラ22は運転状態
が定常状態か加速時等の過渡状態かどうかに応じて、比
較器25に出力するための適正なノック判定比較レベル出
力値S_OUTを設定する。エンジンの燃焼振動レベルが変化
する過渡運転時すなわち、フラグF_Aが１のときは、コン
トローラ22は非燃焼期間のノック判定比較レベルS_Nを出
力値S_OUTとして設定する。また、エンジンが定常運転時
の場合、すなわち、フラグF_Aが１でないときは、コント
ローラ22は燃焼期間のノック判定比較レベルS_Fnを出力
値S_OUTとして設定する。

つぎに第８図を参照しつつ点火時期のノック補正進角Θ
_Knを求める手順について説明する。

本例では、単一のノックセンサ20を用いて各気筒で発生
する振動を検出し、予め気筒ごとに設定したノック判定
比較レベルS_Fnと振動検出値とを比較してノッキングを
検出し、一定期間のノッキングの発生状況を調べて平均
化処理しその期間内のノック発生強さを判定し、この結
果に基づいて各気筒ごとに点火時期制御を行い、これに
よってノック制御を行うようになっている。従って、ノ
ックセンサ20は入力されるエンジン振動の信号を区別し
各気筒ごとにノッキングを判断しなければならない。

しかしこの構成では、ノックセンサ20との位置関係が気
筒によって異なるので、ノックセンサ20に入力されるエ
ンジン振動を表す信号のレベルは、気筒によって異なる
こととなる。

本例では、このような事情に鑑みて、気筒毎にノック判
定比較レベルS_Fnを設定するとともに、気筒ごとにノッ
キングを判定するための判定周期J_nすなわち、個別に発
生するノッキング強さを平均化処理して点火時期制御の
ためのノッキング強さを算出するための期間を、気筒に
応じて変更するようにしている。

この場合本例では、ノックセンサ20の検出感度が低い気
筒になる程、たとえば、ノックセンサ20から遠い気筒程
上記判定周期J_nを長くするようにしている。

また、本例では、ノック補正進角Θ_Knについての学習制
御も行うようになっており、この学習値を更新するため
の周期R_nも、上記ノック判定周期J_nと同様にノックセン
サ20の検出感度が低い気筒になる程長くするようにして
いる。

つぎに、コントローラ22は運転領域がノック制御を行う
ためのフィードバック領域になっているかどうかを判断
し、フィードバック領域になっていない場合には、ノッ
ク補正進角Θ_Knによる点火時期の補正は行わないことと
しているので、本例では、ノック補正進角Θ_Knの値およ
びその他のパラメータをクリアする。

フィードバック領域になっている場合には、コントロー
ラ22はフィードバック領域を細分化して構成されたゾー
ンの判定を行う。そして、ゾーンが前回本ルーチンを実
行したときと同じである場合には、学習値として記憶さ
れているノック補正進角Θ_Knを当該制御に使用すべきノ
ック補正進角Θ_Knとして、採用する。

つぎにコントローラ22は積分回路30の出力値からノッキ
ングが発生したかどうかを判断する。

ノッキングが発生した場合にはコントローラ22はその個
々のノッキングの強さI_Kを気筒に対応した所定の記憶場
所Ｂ（ｎ、C_En）に格納するとともに、フラグF_Bの値を
判断することによって、当該ノッキングが当該ノッキン
グ判定周期における最初のノッキングかどうかを判断す
る。

そして、当該ノッキングが最初のものである場合には、
コントローラ22はノッキング強さI_Kの値の大きさに応じ
て、ノッキング強さI_Kの平均レベルを決定するための判
定周期L_nを決定する。

この場合、一旦判定周期L_nを決定した場合には、当該判
定期間中は周期L_nを変更することは好ましくないのでフ
ラグF_Bを１に設定して判定周期の変更が生じないように
している。

そして、カウンタC_Enに１を加えカウンタC_Enが判定周期
L_nになるまで本ルーチンを反復実行する。なお、判定期
間中にノッキングが生じない場合には、所定の記憶場所
Ｂ（ｎ、C_En）に０を格納する。

しかし、上記のノック判定操作において、ノッキング強
さI_Kが大きい場合には、判定期間中であるかどうかにか
かわらず、敏速なノック制御を行うことが望ましいの
で、本例では判定期間中において当該判定期間の最初に
検出したノッキング強さI_Kよりも大きなノッキングが生
じた場合には、ただちに判定作業を中止してノック補正
進角Θ_Knを算出するようにしている。すなわち、最初の
ノッキング強さＢ（ｎ、０）が当該検出されたノッキン
グ強さI_Kよりも大きい場合には、そのときのカウンタC
_Enの値を周期L_nの値に入れて周期を変更するようにして
いる。

そして、コントローラ22は所定の判定期間が経過した時
には、記憶場所Ｂ（ｎ、C_En-1）に格納されたノッキン
グ強さI_Kの平均値を求める。さらに、コントローラ22は
この判定した平均のノッキング強さI_Kの値を応じて点火
時期の補正量Θ_Kを算出する。

次に、コントローラ22はこの補正量Θ_Kによって現在の
ノック補正進角Θ_Knを修正して新たなノック補正進角Θ
_Knを設定する。

さらにこの場合には、コントローラ22はカウンタC_En、
フラグF_Bをクリアする。

また、気筒の点火時期制御においてはノッキング等の異
常が生じない限り遅角量を極力小さくして適正な点火時
期に維持するのが望ましい。本例ではこのような観点か
ら、一定期間ノッキングが継続して発生しない場合に
は、ノック補正進角Θ_Knが小さくなるように補正する。
すなわちカウンタC_Fnを用いノッキングが発生しないと
きには、カウンタC_Fnをその都度加算するようにしてカ
ウンタC_Fnが気筒毎に設定される一定値J_n×K_Jに達した
場合には、現在のノック補正進角Θ_Knから所定値ΔΘを
減算して、新たなノック補正進角Θ_Knを設定する。

また、コントローラ22は上記手順で新たに設定されたノ
ック補正進角Θ_Knを学習値演算用のマップに格納する。
そして、運転状態が定常か、所定時間同一ゾーンの運転
状態を継続しているか、および学習値更新周期R_nを経過
したか等の学習値更新条件を満足した場合には、当該ゾ
ーンの学習値Θ_GnMAPを更新する。

つぎに、第10図に示される点火時期の制御ルーチンのフ
ローチャートを参照して最終的な点火時期を与えるため
の点火進角Θ_Igを求める手順について説明する。

第10図を参照すれば、コントローラ22はまず、読み込ん
だ各種のデータからエンジン１が始動状態にあるかどう
かを判断し、始動状態にある場合には、点火時期を所定
の一定値に設定する。つぎに、コントローラ22は、エン
ジンのアイドル状態がどうかを判定しアイドル状態であ
る場合にはアイドル進角Θ_IDLを算出してこれを点火進
角Θ_Igとして設定する。また、始動時でなく、かつアイ
ドル状態でもない運転状態すなわち、通常の運転状態で
は、コントローラ22は、エンジン回転数N_e、および吸気
量Q_aに基づくマップを用いて基本進角Θ_BASEを決定す
る。この場合、コントローラ22はさらに水温センサ19か
らの信号に基づき点火時期の水温補正進角Θ_WTと、吸気
温センサ11aからの信号により、吸気温補正進角Θ_Aをそ
れぞれ算出する。

つぎに、コントローラ22は第６図および第７図のフロー
チャートに示される割り込みルーチンを実行して得られ
たノック補正進角Θ_Knを読みだす。

さらに、コントローラ22は加速状態での進角補正を行う
ための加速補正進角Θ_ACCを算出するとともに、上記の
手順で得られた各種の進角補正値を演算して最終の点火
進角値として出力すべき点火進角Θ_IgをΘ_Ig＝Θ_BASE＋
Θ_AT＋Θ_WT−Θ_Kn−Θ_ACCとして与える。

そして、コントローラ22はこの最終的に得られた点火進
角値Θ_Igを当該気筒の点火時期まで、内部の所定のカウ
ンタに格納する。

以上説明したように本例の制御によれば、一定期間の平
均処理によって求められる各気筒のノッキング強さI_Kを
算出するに当たって、ノックセンサ20における信号の感
度に応じてノック判定期間を設定するようにしているの
で、より適正なノッキング強さの判定を行うことができ
る。したがって、本例のエンジンでは、単一のノックセ
ンサ20を用いて適正に各気筒毎の点火進角Θ_Igを算出す
ることができ、この結果点火時期制御による的確なノッ
ク制御を行うことができる。

なお、本例では、点火時期を制御してノック制御を行う
場合について説明したが、本発明は点火時期に限らず、
ノッキングを抑制するために有効な運転状態に影響を与
える要因に対して行われる任意の制御に同様に適用する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係るエンジンの全体概略
図、第２図はノック検出回路の詳細図、第３図はバック
グランドルーチンのフローチャート、第４図は過渡判定
フラグ設定ルーチンのフローチャート、第５図は気筒識
別信号が入力されたとき、実行される割り込みルーチン
のフローチャート、第６図はクランク信号が入力された
とき実行される割り込みルーチンのフローチャート、第
７図は各種の信号の対応関係を示すタイムチャート、第
８図はノック強度判定とノック補正進角の算出サブルー
チンのフローチャート、第９図は燃焼期間のノック判定
比較判定レベルを求めるためのサブルーチンのフローチ
ャート、第10図は点火進角を算出するためのサブルーチ
ンのフローチャート、第11図は非燃焼期間のノック判定
比較判定レベルおよびノック検出回路への比較判定レベ
ル出力値の算出サブルーチンのフローチャートである。１……エンジン、２……シリンダブロック、３……ピス
トン、４……燃焼室、５……吸気ポート、６……排気ポ
ート、７……吸気弁、８……排気弁、９……吸気通路、
10……エアークリーナ、11……エアーフローメータ、12
……スロットル弁、13……サージタンク、14……インジ
ェクター、15……排気通路、16……点火プラグ、20……
ノックセンサ、21……クランク角センサ、22……コント
ローラ、23……ノック検出回路、24……バンドパスフィ
ルタ、25……比較器、26、27……スイッチ、28、29……
半波整流積分回路、30……積分回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン振動を検出する振動検出手段と、
該振動検出手段からの出力を受けエンジンの燃焼期間に
おける振動レベルから第１の基準値を作成する第１基準
作成手段と前記振動検出手段の出力を受けエンジンの非
燃焼期間における振動レベルから第２の基準値を作成す
る第２基準値作成手段と、エンジンの運転状態を検出す
る運転状態検出手段と、該運転状態検出手段からの出力
を受け、エンジンの定常運転においては、前記振動検出
手段の出力と前記第１の基準値とを比較してノッキング
を判別する第１比較手段と前記運転状態検出手段からの
出力を受け、エンジンの加速運転時においては、前記振
動検出手段の出力と前記第２の基準値とを比較してノッ
キングを判別する第２比較手段とを備えたことを特徴と
するエンジンのノッキング検出装置。