JPH11229951A

JPH11229951A - 可変バルブタイミング制御装置付多気筒内燃機関のノッキング制御装置

Info

Publication number: JPH11229951A
Application number: JP10033198A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Otaki; 哲也大瀧; Koji Osada; 康二長田; Masaya Oi; 正也大井; Kenichi Maki; 健一牧
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-02-16
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 1999-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】可変バルブタイミング（ＶＶＴ）制御装置を
備えた多気筒内燃機関に設けられるノッキング制御装置
において、ノックセンサを用いたノック判定をＶＶＴ制
御の影響を受けることなく正確に行えるようにする。【解決手段】ＶＶＴ制御装置を備えた内燃機関のノッ
キング制御装置において、ノックセンサからノック信号
を取り込み、ノック判定を行うノック判定区間を、ＶＶ
Ｔ制御により制御される吸気弁又は排気弁のバルブタイ
ミングに基づき、少なくともその閉弁タイミングと重な
らないように設定する。この結果、ノック判定区間内
に、吸・排気弁の着座ノイズを含むノック信号を取り込
み、ノッキングを誤判定することを防止し、ノッキング
制御を精度よく実行することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気弁
或いは排気弁の開閉タイミングを内燃機関の運転状態に
応じて制御する可変バルブタイミング制御装置を備えた
多気筒内燃機関において、ノッキングの発生を抑制する
のに好適な、可変バルブタイミング制御装置付多気筒内
燃機関のノッキング制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関には、その運転性能
を向上するために、吸気弁又は排気弁、或いはその両方
の開閉タイミングを、運転者により操作されるアクセル
ペダルやスロットルバルブの開閉速度等（換言すれば内
燃機関の運転状態）に応じて制御する、可変バルブタイ
ミング（Variable Valve Timing ；以下ＶＶＴともい
う）制御装置を備えたものが知られている。

【０００３】そして、こうしたＶＶＴ制御装置を備えた
内燃機関では、ＶＶＴ制御装置により吸気弁や排気弁の
開閉タイミング（以下バルブタイミングともいう）が変
化すると、気筒内での燃料混合気の圧縮比が増加すると
か、気筒内に吸入される吸入空気量が増加するとか、吸
気弁と排気弁とが同時に開くバルブオーバラップ期間が
増加する、といったことがあり、これらを要因として、
内燃機関にノッキングが発生し易くなる。

【０００４】そこで、従来より、ＶＶＴ制御装置を備え
た内燃機関では、ＶＶＴ制御装置により制御されるバル
ブタイミングの変化度合いに応じて、点火時期や内燃機
関への燃料供給量を補正することにより、ノッキングの
発生を抑制することが提案されている（例えば、特開平
７−２７９７１２号公報参照）。

【０００５】また、過給機付内燃機関において、全運転
領域で燃焼効率を向上するために、過給機が作動する全
負荷時にＶＶＴ制御装置により吸気弁のバルブタイミン
グを通常より遅らせ、過給機が作動しない部分負荷時に
はＶＶＴ制御装置により吸気弁のバルブタイミングを通
常の値に進ませるようにすると、過給機の応答に対して
ＶＶＴ制御装置を構成する可変バルブタイミング切換機
構の応答が遅く、内燃機関の高負荷への移行に伴うバル
ブタイミングの切換過渡時にノッキングが発生すること
があるので、こうした制御を行う過給機付内燃機関で
は、ＶＶＴ制御装置によるバルブタイミングの切換過渡
時（詳しくは高負荷運転側への切換過渡時）に、点火時
期を遅角することにより、ノッキングの発生を防止す
る、といったことも提案されている（例えば、特開昭６
１−１９０１４７号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記各公報
に開示された技術は、いずれも、ＶＶＴ制御装置を備え
た内燃機関において、ＶＶＴ制御の実行過渡時（つまり
ハルブタイミング切換時）に生じるノッキングを抑制す
るための技術であり、ノッキングの抑制のためには、予
め設定した補正量にて点火時期等の内燃機関の制御量を
補正するようにしている。

【０００７】従って、上記各公報に開示された装置で
は、ノックセンサを用いて内燃機関に実際にノッキング
が発生したか否かを判定し、その判定結果に従い点火時
期を制御するノッキング制御は、従来より知られている
一般的なノッキング制御装置と同様に実行されることに
なる。

【０００８】しかし、従来のノッキング制御装置では、
上記特開平７−２７９７１２号公報にも開示されている
ように、内燃機関に生じたノッキングを検出するため
に、内燃機関の機械的な振動を検出するノックセンサが
使用され、このノックセンサからの検出信号を、内燃機
関の爆発行程中の予め設定したノック判定区間中に取り
込み、その取り込んだ検出信号が予め設定したノック判
定レベルを越えるか、或いは、ノック判定レベルを越え
た回数が所定回数以上であるとき、内燃機関に抑制すべ
きノッキングが発生したと判断して、点火時期を遅ら
せ、ノッキングが発生していなければ、点火時期を進ま
せる、といった手順で点火時期を制御する。

【０００９】このため、ＶＶＴ制御装置により制御され
るバルブタイミングと内燃機関の爆発行程とが重複する
多気筒内燃機関では、ノック判定区間中に吸気弁や排気
弁が開・閉弁されて、その開・閉弁時に生じる振動（メ
カノイズ）がノックセンサからノッキング制御装置に検
出信号として取り込まれ、内燃機関に生じたノッキング
を誤判定してしまうことがあった。

【００１０】以下、この理由を図５を用いて説明する。
尚、図５（ａ）は、４気筒４サイクル内燃機関において
内燃機関の回転に同期して１８０℃Ａ毎に変化する各気
筒＃１〜＃４（＃に付与した数値は気筒番号を表す）の
行程（吸気・圧縮・爆発・排気）とノック判定区間との
対応関係を表し、図５（ｂ）は、各気筒＃１〜＃４に設
けられる吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを表す。

【００１１】まず、ノッキング制御装置は、上記のよう
に点火時期を制御することにより、内燃機関のパワーと
トルクを最大限まで引き出すためのものである。そし
て、このノッキング制御では、ノッキングが発生してい
ないにもかかわらず、上記ノック判定区間中に「ノック
有り」と誤判定すると、必要以上に点火時期を遅らせて
しまい、エンジンパワーを引き出すどころか、落とすこ
とになりかねず、逆にノッキングが発生しているにもか
かわらず、上記ノック判定区間中に「ノック無し」と誤
判定すると、必要以上に点火時期を進めてしまい、不快
なノック音の発生だけでなく、内燃機関に機械的ダメー
ジを与える可能性がある。

【００１２】このため、例えば、４気筒４サイクル内燃
機関において、ノック判定区間は、図５（ａ）に示す如
く、各気筒＃１〜＃４の爆発行程中に生じたノッキング
を、吸気弁や排気弁の開閉等によって生じるメカノイズ
の影響を受けることなく、正確に検出できるようにする
ために、内燃機関の回転数に基づき、内燃機関の１８０
℃Ａ毎に、爆発行程にある気筒の上死点（ＴＤＣ）後、
内燃機関が所定回転角度回転した時点から、爆発行程が
終了するまでの間の、所定区間に設定される。尚、６気
筒内燃機関であれば、ノック判定区間は、内燃機関の１
２０℃Ａ（＝７２０℃Ａ／気筒数）毎に設定される。

【００１３】そして、このようにノック判定区間を設定
した場合、各気筒に設けられた吸気弁及び排気弁の開閉
タイミング（図５（ｂ）参照）が、常に一定であれば、
ノック判定区間中にノックセンサから取り込んだ検出信
号に基づき、ノック判定を正確に行うことができるが、
内燃機関にＶＶＴ制御装置が設けられている場合には、
吸気弁や排気弁の開閉タイミングがＶＶＴ制御によって
変更されてしまうので、ノック判定区間中に、吸気弁や
排気弁が開閉されることがあり、この開閉に伴い生じる
メカノイズが、ノックセンサにて検出されて、ノック判
定用の検出信号としてノッキング制御装置に取り込ま
れ、ノッキング制御装置側で、実際にはノッキングが発
生していないにもかからわらず「ノック有り」と誤判定
してしまうことがある。

【００１４】尚、こうした誤判定の問題は、吸気弁や排
気弁の開弁時にバルブ開閉用のカムが各弁に当たること
によって発生するメカノイズにより生じることも考えら
れるが、特に、吸気弁や排気弁の閉弁時には、各弁が対
応する気筒のシリンダヘッドに形成された吸気或いは排
気ポートに着座し、各弁の開弁時に生じるメカノイズに
比べて大きなメカノイズ（着座ノイズ）が発生するの
で、ＶＶＴ制御によって吸気弁や排気弁の閉弁タイミン
グが変更されて、図５（ｂ）に示す各弁の着座ノイズが
ノック判定区間中に発生するようになった際に、ノッキ
ングを誤判定し易くなる。

【００１５】一方、こうした問題を解決するために、Ｖ
ＶＴ制御装置によって制御可能なバルブタイミングの範
囲を避けるように、ノック判定区間を設定することも考
えられる。しかし、このようにノック判定区間を設定す
ると、各気筒の爆発行程中にノック判定を実行可能な範
囲が狭くなり、ノッキング制御装置において、ノッキン
グの発生を検出できる確率が低くなってしまい、内燃機
関にノッキングが発生しているにもかかわらず「ノック
無し」と誤判定してしまう可能性が高くなる。

【００１６】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、ＶＶＴ制御装置を備えた多気筒内燃機関にて
ノッキング制御を行うノッキング制御装置において、ノ
ックセンサを用いたノック判定をＶＶＴ制御の影響を受
けることなく正確に行えるようにすることを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載のノッキング制御装置にお
いては、前述した従来のノッキング制御装置と同様、内
燃機関の機械的な振動を検出するノックセンサからの検
出信号を、内燃機関各気筒の爆発行程中の所定のノック
判定区間中に取り込み、その取り込んだ検出信号から内
燃機関にノッキングが発生したか否かを判定し、その判
定結果に基づき内燃機関の点火時期を制御してノッキン
グを抑制する。

【００１８】そして、本発明のノッキング制御装置は、
可変バルブタイミング制御装置（ＶＶＴ制御装置）を備
えた多気筒内燃機関に設けられており、既述したよう
に、ノック判定区間を一定にしていると、ＶＶＴ制御装
置により吸気弁又は排気弁の開閉タイミングが変更され
た際に、ノック判定区間中に吸気弁又は排気弁が開・閉
されて、その開・閉により生じるメカノイズを、ノック
センサからノック判定用の検出信号として取り込み、ノ
ッキングの発生を誤判定することがあるので、ＶＶＴ制
御装置が制御する吸気弁又は排気弁の開閉タイミングに
基づき、少なくとも吸気弁又は排気弁の閉弁タイミング
とノック判定区間とが重なることのないようにノック判
定区間を設定する、ノック判定区間設定手段を設けてい
る。

【００１９】このため、本発明によれば、ノック判定区
間中に、ＶＶＴ制御装置が開閉タイミングを制御する吸
気弁又は排気弁が閉じられ、前述の着座ノイズが、ノッ
ク判定用の検出信号としてノックセンサから取り込まれ
ることはない。よって本発明によれば、着座ノイズによ
って、ノッキングの発生を誤判定してしまうのを防止で
き、ノッキング制御を精度よく実行することができる。

【００２０】尚、ノック判定区間設定手段は、ＶＶＴ制
御装置が吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを共に制御
する場合には、少なくともこれら各弁の閉弁タイミング
がノック判定区間と重なることのないように、ノック判
定区間を設定するように構成すればよい。

【００２１】また、ノック判定区間設定手段は、吸気弁
や排気弁の閉弁タイミングだけでなく、開弁タイミング
に対しても、ノック判定区間が重なることのないよう
に、ノック判定区間を設定するように構成してもよい。
そして、このようにすれば、ＶＶＴ制御装置において吸
気弁や排気弁を開弁させる可変バルブタイミング機構内
のカムが各弁に当たった際に生じるメカノイズに対して
も、ノッキングの誤判定を確実に防止できることにな
り、ノッキング制御装置の制御精度をより向上すること
が可能になる。

【００２２】一方、ノック判定区間設定手段が、ノック
判定区間の設定に用いる吸気弁又は排気弁の開閉タイミ
ングとしては、ＶＶＴ制御装置が吸気弁又は排気弁の開
閉タイミングを制御する際の目標バルブタイミングを用
いるようにしてもよいが、ＶＶＴ制御装置によるＶＶＴ
制御の過渡時には、目標バルブタイミングと実際のバル
ブタイミングとがずれることから、ノッキングの誤判定
をより確実に防止するには、ノック判定区間設定手段
を、請求項２に記載のように構成することが好ましい。

【００２３】つまり、請求項２に記載の発明では、ノッ
ク判定区間設定手段が、可変バルブタイミング制御装置
により制御された吸気弁又は排気弁の開閉タイミングの
実タイミングを検出し、この実タイミングに基づきノッ
ク判定区間を設定するようにされていることから、ノッ
ク判定区間中に、吸気弁又は排気弁が開閉されるのをよ
り確実に防止することができる。

【００２４】また次に、ノック判定区間設定手段がノッ
ク判定区間を設定する際には、例えば、従来装置と同様
に、ノック判定区間を内燃機関の回転数に基づき設定
し、その設定したノック判定区間の開始タイミング（或
いは終了タイミング）だけを、吸気弁又は排気弁の開閉
タイミングに応じてずらすようにしてもよい。しかし、
このようにノック判定区間設定手段を構成すると、例え
ば、図５（ａ）において、吸気弁や排気弁の着座ノイズ
が発生する各弁の閉弁タイミングが遅くなるほど、ノッ
ク判定区間が狭くなることになり、この領域では、ノッ
キングの判定精度が低下してしまうことになる。

【００２５】このため、ノック判定区間設定手段として
は、請求項３に記載のように、ノック判定区間の幅を、
内燃機関の回転数に基づき設定し、ノック判定区間の開
始タイミングを、吸気弁又は排気弁の開閉タイミングに
基づき設定することにより、ノック判定区間全体をシフ
トさせるように構成することが望ましい。つまり、この
ようにすれば、ノック判定区間内に吸気弁又は排気弁が
開閉されるのを防止しつつ、ノック判定区間の幅自体は
機関回転数に対応した一定幅にすることが可能になり、
ノック判定区間の幅が狭くなって、ノッキングの判定精
度が低下するのを防止できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施例を図面と
共に説明する。図１は、本発明が適用された実施例の内
燃機関（エンジン）２及びその周辺装置を表す概略構成
図である。

【００２７】本実施例のエンジン２は、４気筒４サイク
ルエンジンであり、エンジン２の各気筒（図では１気筒
のみを示す）には、吸気弁４，排気弁５，及び点火プラ
グ８が備えられている。そして、各気筒の吸気弁４及び
排気弁５は、夫々、可変バルブタイミング機構６及び７
を介して開閉される。尚、可変バルブタイミング機構
６，７は、吸気弁４及び排気弁５の開閉タイミングを、
電子制御装置（以下ＥＣＵという）２０からの制御信号
に応じて各々制御することにより、前述の可変バルブタ
イミング制御（ＶＶＴ制御）を実現するためのものであ
るが、これら各機構６，７については、従来より実用化
されており、周知であるため、詳細な構成については説
明を省略する。

【００２８】また、各気筒の点火プラグ８には、点火コ
イル１４にて生成された高電圧が、図示しないディスト
リビュータ等を介してエンジン２の２回転に１回の割で
順次印加される。そして、この高電圧を受けた点火プラ
グ８は、対応する気筒内で火花放電し、各気筒の吸気行
程時に吸入され圧縮行程で圧縮された燃料混合気を点火
させる。また、点火コイル１４による高電圧の発生タイ
ミング（換言すれば、各気筒の点火時期）は、ＥＣＵ２
０により制御される。

【００２９】次に、エンジン２には、その運転状態を検
出するためのセンサとして、エンジン２の機械的振動を
検出して検出信号（以下、ノック信号という）を発生す
るノックセンサ１２、吸入空気量を検出するためのエア
フロメータ１５、エンジン２の所定の回転角度（例えば
３０℃Ａ）毎に回転角信号を発生する回転角センサ１
６、例えば吸気行程にある特定気筒を識別するためにエ
ンジン２の２回転に１回の割で気筒判別信号を発生する
気筒判別センサ１７，運転者のアクセル操作によって開
閉されるスロットルバルブの開度を検出するスロットル
センサ１８等が備えられており、これら各センサからの
検出信号は、ＥＣＵ２０に入力される。

【００３０】ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等
からなるマイクロコンピュータ（以下単にＣＰＵとい
う）２２を中心に構成されており、これら各センサから
の検出信号に基づき、点火コイル１４から高電圧を発生
させて点火時期を制御する点火時期制御や、ノックセン
サ１２からのノック信号に基づきエンジン２に発生した
ノッキングを判定して点火時期制御により制御される点
火時期を遅角又は進角させるノッキング制御、或いは、
エンジン２の運転状態（スロットルセンサ１８により検
出されるスロットル開度等）に基づき可変バルブタイミ
ング機構６，７により調整される吸気弁４及び排気弁５
の開閉タイミングを制御するＶＶＴ制御等を実行する。

【００３１】即ち、ＥＣＵ２０は、可変バルブタイミン
グ機構６，７と共に前述の可変バルブタイミング制御装
置（ＶＶＴ制御装置）として機能し、また、ノックセン
サ１２と共に前述のノッキング制御装置として機能す
る。尚、ＥＣＵ２０においてＶＶＴ制御を実行するため
に、吸気弁４及び排気弁５には、可変バルブタイミング
機構６．７による制御結果である、実際の開閉タイミン
グ（実バルブタイミング）を検出するセンサが組み込ま
れており（図示略）、ＥＣＵ２０は、このセンサからの
検出に基づき、実バルブタイミングが、スロットル開度
等に基づき設定した目標バルブタイミングとなるよう
に、可変バルブタイミング機構６，７を制御する。

【００３２】また、ＥＣＵ２０は、ノッキング制御の実
行時には、各気筒の爆発行程毎にノック判定区間を設定
し、その区間内にノック信号を取り込み、その取り込ん
だノック信号の信号レベルが予め設定されたノック判定
レベルを超えたか否かによって、エンジン２にノッキン
グが発生したか否かを判断するが、ＥＣＵ２０には、ノ
ック判定区間内にノックセンサ１２からノック信号を取
り込むために、図示しないゲートが設けられ、このゲー
トをノック判定区間中だけ開くことにより、ノック信号
を取り込むようにされている。

【００３３】以下、このようにＥＣＵ２０（詳しくはＣ
ＰＵ２２）において実行される制御処理の内、本発明に
かかわる主要な処理である、ＶＶＴ制御及びノック判定
のために実行される制御処理を、図２に示すフローチャ
ートに沿って説明する。まず、図２（ａ）は、ＣＰＵ２
２において点火時期の演算等と共に繰り返し実行される
ベース処理を表す。

【００３４】図に示す如く、このベース処理では、まず
Ｓ１１０（Ｓはステップを表す）にて、回転角センサ１
６からの回転角信号に基づき得られるエンジン回転数
と、吸気弁４及び排気弁５に内蔵されたセンサからの検
出信号に基づき得られた最新の実バルブタイミング
「Ｄ」とを読み込み、これらエンジン回転数と実バルブ
タイミング「Ｄ」とに基づき、次に爆発行程に入る気筒
の上死点ＴＤＣから、上記ゲートを開いてノック信号の
取り込みを開始するまでの遅延時間（以下、ゲート出力
ディレイ時間という）「Ａ」を算出する（図３参照）。

【００３５】このＳ１１０の処理は、ノック信号の取り
込みを開始したノック判定区間内に、可変バルブタイミ
ング機構６，７により吸気弁４及び排気弁５が開閉され
ることのないよう、ノック判定区間の開始タイミングを
エンジン２の所定回転角度位置に設定するための処理で
あり、上記のようにエンジン回転数を用いてゲート出力
ディレイ時間「Ａ」を設定することにより、ノック判定
区間の開始タイミングを、爆発行程にある気筒の上死点
ＴＤＣ後の経過時間を計時することにより正確に設定で
きるようにしている。

【００３６】次に、Ｓ１２０では、Ｓ１１０にて読み込
んだエンジン回転数と実バルブタイミング「Ｄ」とに基
づき、上記ゲートを開いてノック信号の取り込みを行う
時間幅（以下、ゲート区間時間幅という）「Ｂ」を算出
する（図３参照）。このＳ１２０の処理は、ゲート出力
ディレイ時間「Ａ」にて定まるタイミングでゲートを開
いてノック信号の取り込みを開始してから、ゲートを閉
じてノック信号の取り込みを終了するまでのゲート区間
時間幅（換言すればノック判定区間の幅）「Ｂ」を、そ
の区間内に吸気弁４及び排気弁５が開閉されることのな
いことを確認しつつ、エンジン回転数に対応した所定時
間に設定する処理であり、通常は、従来のノッキング制
御装置と同様、エンジン回転数に対応して予め設定され
た時間幅が設定される。

【００３７】尚、このようにエンジン回転数に基づきゲ
ート区間時間幅「Ｂ」を設定するのは、吸気弁４又は排
気弁５の開閉に伴いメカノイズが発生する領域を避け
て、ノック判定区間を、できるだけ広い範囲に設定する
ためであり、これにより、ノック判定区間内に取り込ん
だノック信号から、エンジン２に発生したノッキングを
正確に判定できるようになる。

【００３８】また次に、Ｓ１３０では、スロットルセン
サ１８等にて検出されたエンジン２の運転状態に基づ
き、ＶＶＴ制御により開閉させる吸気弁４及び排気弁５
の開閉タイミングの目標値（目標バルブタイミング）
「Ｃ」を算出する。そして、この目標バルブタイミング
「Ｃ」の算出処理が完了すると、点火時期の演算等の他
の制御処理を実行するために、当該ベース処理を一旦終
了し、他の制御処理が完了すると、再び当該ベース処理
を実行する。

【００３９】次に、図２（ｂ）は、各気筒が爆発行程に
入る直前の上死点ＴＤＣ毎に実行されるＴＤＣ割込処理
を表す。尚、このＴＤＣ割込処理は、回転角センサ１６
から入力される回転角信号と気筒判別センサ１７から入
力される気筒判別信号とに基づき各気筒の上死点ＴＤＣ
を検出することにより起動される。そして、本実施例で
は、エンジン２が４気筒であるため、エンジン２の１８
０℃Ａ毎に実行されることになる。

【００４０】ＴＤＣ割込処理では、まずＳ２１０にて、
ＶＶＴ制御の結果である実バルブタイミング「Ｄ」を取
り込む。そして、続くＳ２２０では、この実バルブタイ
ミング「Ｄ」と上記１３０にて算出された目標バルブタ
イミング「Ｃ」とに基づき、実バルブタイミング「Ｄ」
が目標バルブタイミング「Ｃ」となるように、可変バル
ブタイミング機構６，７に出力している制御信号（ＶＶ
Ｔ出力）を補正し、吸気弁４及び排気弁５の開閉タイミ
ングを制御する。

【００４１】また、このようにＶＶＴ制御のためにＶＶ
Ｔ出力を補正すると、今度は、Ｓ２３０にて、今回ＴＤ
Ｃ割込処理を開始した時刻ｔ１（ＴＤＣ入力時刻；図３
参照）に、Ｓ１１０にて算出したゲート出力ディレイ時
間「Ａ」を加算することにより、ノック判定開始時刻ｔ
２（図３参照）を算出し、この時刻ｔ２を、ＥＣＵ２０
に内蔵された図示しないタイマ（例えばアウトプット・
コンペア）に設定し、当該処理を終了する。

【００４２】尚、タイマは、ノック判定開始時刻ｔ２が
設定されると、その後、図３に示すように、ＥＣＵ２０
の内部クロックに基づき、ノック判定開始時刻ｔ２を計
時し、ノック判定開始時刻ｔ２に達すると、ハイレベル
の信号をゲートに出力して、ゲートを開き、ノック信号
をゲートからＣＰＵ２２へ入力させる。すると、ＣＰＵ
２２は、その後ゲートを介して入力されるノック信号の
信号レベルからノッキングの発生の有無を判定し、ノッ
キングが発生していると判断した際には、点火時期を遅
角側へ補正し、ノッキングが発生していないと判断した
際には、点火時期を進角側へ補正する、周知のノッキン
グ制御を実行する。

【００４３】また次に、図２（ｃ）は、ＴＤＣ割込処理
にてノック判定開始時刻ｔ２がセットされたタイマが、
ノック判定開始時刻ｔ２を検出して、ゲートを開いたタ
イミングで起動されるゲート開タイミング割込処理を表
す。そして、この処理では、Ｓ３１０にて、現在時刻
（つまり、ノック判定開始時刻）ｔ２に、Ｓ１２０にて
算出されたゲート区間幅時間「Ｂ」を加算することによ
り、ノック判定終了時刻ｔ３（図３参照）を算出し、こ
の時刻ｔ３をタイマに設定し、当該処理を終了する。

【００４４】するとタイマは、図３に示すように、ＥＣ
Ｕ２０の内部クロックに基づき、ノック判定終了時刻ｔ
３を計時し始め、ノック判定終了時刻ｔ３に達すると、
今までゲートに出力していたハイレベルの信号をローレ
ベルに立ち下げ、ゲートを閉じる。この結果、ノック信
号は、ＣＰＵ２２へ入力されなくなり、ＣＰＵ２２によ
るノック判定が終了する。

【００４５】以上説明したように、本実施例において
は、ＥＣＵ２０がノッキング制御を実行するに当たっ
て、ノック信号を取り込み、ノック判定を行うノック判
定区間を、ＶＶＴ制御により変化する吸気弁４及び排気
弁５の開閉タイミングに応じて変化させることにより、
ノック判定区間と吸気弁４及び排気弁５の開閉タイミン
グとが重ならないようにしている。このため、本実施例
によれば、ノック判定区間中に吸気弁４及び排気弁５が
開閉されて、その開閉に伴い生じるメカノイズが、ノッ
クセンサ１２からＣＰＵ２２に入力されるのを防止でき
る。

【００４６】つまり、例えば、本実施例のような４気筒
エンジン２では、各気筒が爆発行程に入った直後に、他
の気筒の吸気弁４或いは排気弁５が閉弁されて、大きな
着座ノイズが発生する。そして、従来装置のように、ノ
ック判定区間をエンジン回転数に基づき一義的に設定す
るようにしていると、図４（ａ）に示すように、吸気弁
４及び排気弁５の開閉タイミングが固定されている場合
には、ノック判定区間を着座ノイズの発生領域を含まな
い範囲内に設定することができるものの、本実施例のエ
ンジン２のように、ノッキング制御に加えてＶＶＴ制御
が実行される内燃機関では、図４（ｂ）に示すように、
ＶＶＴ制御によって、着座ノイズの発生タイミングが変
化することから、この発生タイミングが矢印Ｘの如く変
化した際に、ノック判定区間内（図に点線で示す）に着
座ノイズがノックセンサにて検出されて、ノック判定用
の検出信号として制御装置に取り込まれ、ノッキングを
誤判定してしまうことがある。しかし、本実施例では、
図４（ｂ）に矢印Ｘで示すようにＶＶＴ制御によって着
座ノイズの発生タイミングが変化する際には、ノック判
定区間全体が、図４（ｂ）に矢印Ｙで示すように、着座
ノイズを避けるようにシフトされることから、ノック判
定区間内に、ノックセンサにて検出された着座ノイズ
が、ノック信号として取り込まれることはない。

【００４７】従って、本実施例によれば、ＣＰＵ２２に
よるノック判定を、常に正確に行うことが可能になり、
ノッキング制御を高精度に実行することが可能になる。
また特に、本実施例では、ノック判定区間を設定するに
当たって、単にエンジン回転数から設定したノック判定
区間の開始タイミングや終了タイミングを補正するので
はなく、図４（ｂ）に示すように、ノック判定区間全体
をシフトさせるようにしているので、各気筒のノック判
定区間が狭くなって、ノッキングの判定精度が低下する
こともなく、常に最適なノック判定区間にてノッキング
を高精度に判定できる。

【００４８】尚、本実施例においては、図２に示すＳ１
１０，Ｓ１２０，Ｓ２３０及びＳ３１０の処理が、本発
明のノック判定区間設定手段として機能する。以上、本
発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることが
できる。

【００４９】例えば、上記実施例では、本発明を４気筒
４サイクルエンジンに適用した場合について説明した
が、本発明は、ＶＶＴ制御を行う制御装置を備えた多気
筒４サイクルエンジンであれば、上記実施例と同様に適
用して、同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のエンジン及びその周辺装置を表す概
略構成図である。

【図２】ＥＣＵにおいてＶＶＴ制御及びノック判定の
ために実行される制御処理を表すフローチャートであ
る。

【図３】図２に示した制御処理によるノック判定区間
の設定手順を説明する説明図である。

【図４】実施例のノック判定動作及びその効果を説明
するタイムチャートである。

【図５】４気筒４サイクル内燃機関におけるノック判
定区間と各気筒の行程との対応関係並びに吸気弁及び排
気弁の開閉タイミングを表す説明図である。

【符号の説明】

２…エンジン、４…吸気弁、５…排気弁、６，７…可変
バルブタイミング機構、８…点火プラグ、１２…ノック
センサ、１４…点火コイル、１５…エアフロメータ、１
６…回転角センサ、１７…気筒判別センサ、１８…スロ
ットルセンサ、２０…ＥＣＵ、２２…ＣＰＵ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者牧健一愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の各気筒に設けられた吸気弁及
び排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを該内燃機
関の運転状態に応じて制御する可変バルブタイミング制
御装置を備えた多気筒内燃機関に設けられ、該内燃機関の機械的な振動を検出するノックセンサから
の検出信号を、内燃機関各気筒の爆発行程中の所定のノ
ック判定区間中に取り込み、該取り込んだ検出信号から
内燃機関にノッキングが発生したか否かを判定し、該判
定結果に基づき前記内燃機関の点火時期を制御してノッ
キングを抑制するノッキング制御装置であって、前記可変バルブタイミング制御装置が制御する前記吸気
弁又は排気弁の開閉タイミングに基づき、少なくとも前
記吸気弁又は排気弁の閉弁タイミングと前記ノック判定
区間とが重なることのないように前記ノック判定区間を
設定するノック判定区間設定手段を備えたことを特徴と
する可変バルブタイミング制御装置付多気筒内燃機関の
ノッキング制御装置。
【請求項２】前記ノック判定区間設定手段は、前記可
変バルブタイミング制御装置により制御された前記吸気
弁又は排気弁の開閉タイミングの実タイミングを検出
し、該実タイミングに基づき前記ノック判定区間を設定
することを特徴とする請求項１に記載の可変バルブタイ
ミング制御装置付多気筒内燃機関のノッキング制御装
置。
【請求項３】前記ノック判定区間設定手段は、前記ノ
ック判定区間の幅を、前記内燃機関の回転数に基づき設
定し、前記ノック判定区間の開始タイミングを、前記吸
気弁又は排気弁の開閉タイミングに基づき設定すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可変バルブ
タイミング制御装置付多気筒内燃機関のノッキング制御
装置。