JP2909311B2 - 内燃機関ノック制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ノック信号に応じて
点火時期をノック抑制(遅角)側に補正する内燃機関ノッ
ク制御装置に関し、特に過渡運転時でのトルクレスポン
スを確保した内燃機関ノック制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用多気筒エンジン等の内
燃機関においては、運転状態に応じて機関点火時期を決
定するためのＥＣＵからなる制御手段が用いられてい
る。この場合、運転状態として機関回転に同期した基準
位置信号が用いられており、基準位置信号は、クランク
角に対応した所定の基準位置を示すようになっている。

【０００３】又、運転中にノックと呼ばれる内燃機関の
異常振動が発生すると、乗心地や燃費が劣化するうえ機
関破損等の種々の危険を招くので、ノックを抑制する必
要がある。このため、機関のノック振動を検出するノッ
クセンサが設けられており、ノック検出時には点火時期
を遅角側に補正してノックを抑制している。なぜなら、
通常、ノックは点火時期が進角側に制御される場合に発
生し易いからである。

【０００４】図３は一般的な内燃機関ノック制御装置を
示す機能ブロック図である。図において、１は内燃機関
のノック振動を検出してノック信号Ｋを生成するノック
検出手段即ちノックセンサ、２は基準位置信号発生手段
を含み機関回転並びに負荷等の運転状態Ｄを検出する各
種センサである。

【０００５】４はノック信号Ｋ及び運転状態Ｄに基づい
て内燃機関を制御する制御手段であり、点火サイクル毎
のノック信号Ｋのレベルを保持する電圧保持部41と、レ
ベル保持されたノック信号Ｋに基づいてノック抑制用の
遅角量θｋを生成する遅角量算出部42と、運転状態Ｄに
基づいて基本点火時期θｏを算出する基本点火時期算出
部44と、基本点火時期θｏに遅角量θｋを加算して最終
の点火時期θを生成する最終点火時期算出部45とを備え
ている。

【０００６】電圧保持部41、遅角量算出部42及び最終点
火時期算出部45は、ノック信号Ｋに基づいて基本点火時
期θｏをノック抑制側に補正する点火時期補正部を構成
している。６は制御手段４で算出される点火時期θに対
応した制御信号により通電遮断される点火コイルであ
る。制御信号は、基準位置からのタイマ制御時間であ
り、クランク角に相当する点火時期θに対応している。

【０００７】次に、図３に示した従来の内燃機関ノック
制御装置の動作について説明する。内燃機関にノックが
発生していない場合は、ノック信号Ｋが０レベルを持続
するため、遅角量算出部41は遅角量θｋを０に設定す
る。

【０００８】遅角量θｋは点火サイクル毎のノック信号
Ｋに対する遅角量を積算した値であるが、ノックが発生
しなければ遅角量θｋは０にリセットされており、最終
点火時期算出部45は、基本点火時期θｏをそのまま点火
時期θとして出力する。このとき、基本点火時期算出部
44は、基準位置信号の示す基準位置を制御基準とし、運
転状態Ｄに応じたマップを参照して点火時期を求め、基
準位置から点火時期までの制御時間を演算する。

【０００９】一方、ノックセンサ１は、内燃機関の燃焼
気筒の振動レベルをノック信号Ｋとして検出し、これを
制御手段４内の電圧保持部41を介して遅角量算出部42に
入力する。

【００１０】遅角量算出部42は、ノック信号Ｋのレベル
が所定レベル以上の場合にノック発生と判定し、基本点
火時期θｏをノック抑制側即ち遅角側に補正するための
遅角量θｋを生成する。通常、１回のノックに対する遅
角量はクランク角で３°程度であり、複数回の連続的ノ
ックに対して積算された遅角量θｋが10°以上に達する
場合には、オーバフローさせて過遅角を防止する。

【００１１】最終点火時期算出部45は、基本点火時期θ
ｏに遅角量θｋを加算し、遅角補正した点火時期θを以
下の式に従って算出する。

【００１２】θ＝θｏ＋θｋ

【００１３】これにより、点火コイル６を駆動する点火
時期θは、基本点火時期θｏに対して遅角量θｋが反映
された値(θｏ＋θｋ)となり、燃焼対象気筒のノックは
抑制される。

【００１４】以下、所定レベル以上のノック信号Ｋが出
力され続ける場合には、点火時期θは、更に遅角量が積
分された値となる。そして、遅角量θｋがクランク角で
10°程度に達した時点で何らかのノック誤検出と判定
し、それ以上の遅角補正を行わないようにする。一方、
ノック状態が改善されてノック信号Ｋが発生しなくなる
と、遅角量算出部42は、遅角補正を行わないように遅角
量θｋを０にキャンセルする。

【００１５】ところで、過渡(加減速)運転中では、実際
のノックの有無にかかわらず大きなレベルの振動が発生
し易いが、このような過渡運転中での遅角量θｋによる
点火時期θの補正は、加減速用のトルクレスポンスを損
なう場合がある。

【００１６】例えば、加速運転の初期では、内燃機関の
回転数が上昇しないうちに空気吸入量が増大するため、
基本点火時期θｏは遅角側に設定される。このとき、ノ
ック発生が判定されて、振動レベルに応じた遅角量θｋ
により点火時期θが補正されると、点火時期θが過遅角
となりトルクレスポンスが得られなくなる。

【００１７】又、過渡運転時の大きなノックレベルによ
り最大遅角量に設定された状態で、ノックがほとんど発
生しない状態に移行しても遅角量θｋによる補正が継続
されてしまい、同様に加減速のトルクレスポンスが得ら
れなくなる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関ノック
制御装置は以上のように、過渡運転時のノック信号Ｋに
対しても、定常運転時と同様に遅角量θｋを算出して点
火時期θを補正しているので、過遅角状態となってトル
クレスポンスを損なうおそれがあるという問題点があっ
た。

【００１９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、過渡運転時においても加減速用
のトルクレスポンスを確保することのできる内燃機関ノ
ック制御装置を得ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
ノック制御装置による点火時期補正部は、前回の点火時
期を記憶する点火時期記憶部と、今回の基本点火時期が
前回の点火時期よりも遅角側の場合に、過渡運転状態を
示す遅角判定信号を生成する点火時期比較部と、遅角判
定信号に応答して、ノック信号に応じた遅角量を進角側
に補正して減衰させる遅角量減衰部とを更に有するもの
である。

【００２１】

【作用】この発明においては、今回の運転状態から算出
された基本点火時期が前回実際に制御された点火時期よ
りも進角側に設定された場合には、過渡運転状態でない
通常運転状態と見なして、通常通りノック信号に応じた
遅角量により今回の基本点火時期を遅角補正する。一
方、今回の基本点火時期が前回の点火時期よりも遅角側
に設定された場合には、ノックの有無にかかわらず遅角
制御される過渡運転状態と見なし、過遅角を防止するた
めに、ノック信号に応じて現在算出されている遅角量を
進角側に補正して減衰させ、今回実際に制御される点火
時期を基本点火時期に接近させる。

【００２２】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１を示す機能ブロック図
であり、4Aは制御手段４に対応しており、１、２、41〜
45及び６は前述と同様のものである。この場合、制御手
段4Aは、以下の構成要素47〜49を含んでいる。

【００２３】47は前回の点火時期θｐを記憶する点火時
期記憶部、48は今回の基本点火時期θｏが前回の点火時
期θｐよりも遅角側の場合に遅角判定信号Ｑを生成する
点火時期比較部、49は遅角判定信号Ｑに応答して遅角量
θｋを減衰させる遅角量減衰部であり、これらは、電圧
保持部41、遅角量算出部42及び最終点火時期算出部45と
共に、点火時期補正部を構成している。

【００２４】図２は実施例１の動作を示すフローチャー
トである。αは遅角量減衰部49で用いられる減衰係数で
あり、０≦α＜１の範囲内の任意の値に設定される。

【００２５】次に、図２を参照しながら、図１に示した
この発明の実施例１の動作について説明する。前述と同
様に、運転状態Ｄと共に制御手段4Aに入力されたノック
信号Ｋは、電圧保持部41で保持され、遅角量算出部42内
で遅角量θｋの算出に用いられる。又、運転状態Ｄに含
まれる回転信号及び負荷信号は、基本点火時期算出部44
において、基本点火時期θｏの算出に用いられる。

【００２６】遅角量算出部42は、個々のノック信号Ｋに
対する遅角量を積算し、最終的な遅角量θｋとして算出
する(ステップS1)。一方、点火時期記憶部47は、実際の
制御に用いられた前回の点火時期θｐを常に更新して記
憶しており、この記憶値は点火サイクル毎に点火時期比
較部48に読み出される(ステップS2)。又、基本点火時期
算出部44は、点火サイクル毎に運転状態Ｄに応じた基本
点火時期θｏを算出し(ステップS3)、最終点火時期算出
部45及び点火時期比較部48に入力する。

【００２７】点火時期比較部48は、今回の基本点火時期
θｏと前回の点火時期θｐとを比較し、今回の基本点火
時期θｏが前回の点火時期θｐよりも遅角側(θｐ≦θ
ｏ)か否かを判定する(ステップS4)。そして、判定結果
がＹＥＳであって、今回の基本点火時期θｏが前回の点
火時期θｐよりも遅角側であれば、遅角判定信号Ｑを生
成して遅角量減衰部49を有効にする。このとき、内燃機
関は、基本点火時期θｏが遅角側に設定されている過渡
運転状態にあると見なされる。

【００２８】遅角判定信号Ｑに応答して、遅角量減衰部
49は、遅角量θｋを減衰係数αだけ減衰させ、減衰遅角
量θｋ′(＝α・θｋ)として最終点火時期算出部47に入
力する。従って、最終点火時期算出部45は、今回の点火
時期θを、以下の式に基づいて算出する(ステップS5)。

【００２９】θ＝θｏ＋α・θｋ

【００３０】この結果、過渡運転中に基本点火時期θｏ
が遅角される場合に、最終的な点火時期θは基本点火時
期θｏに接近した値になり、過遅角が防止されて十分な
加減速用トルクレスポンスを確保することができる。
又、減衰係数αを０に設定すれば、過渡運転による遅角
判定信号Ｑが得られたときに直ちに遅角量θｋがキャン
セルされ、基本点火時期θｏと同一の点火時期θに基づ
いてトルクレスポンスを確保することができる。

【００３１】一方、ステップS4においてＮＯと判定さ
れ、基本点火時期θｏが前回の点火時期θｐよりも進角
側の場合は、点火時期比較部48が遅角判定信号Ｑを生成
しないため、遅角量減衰部49は無効となり、遅角量θｋ
をそのまま減衰遅角量θｋとして出力する。従って、最
終点火時期算出部45は、前述と同様に、基本点火時期θ
ｏに遅角量θｋを加算した値を今回の点火時期θとして
算出する(ステップS6)。

【００３２】この結果、内燃機関が過渡運転でなく基本
点火時期θｏが進角側に設定される場合には、遅角量θ
ｏによる十分なノック抑制が行われる。

【００３３】実施例２．尚、上記実施例では、ノック検
出手段としてノックセンサ１を用いたが、気筒内の圧力
を検出する気筒内圧力センサを用いてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、点火時
期補正部は、前回の点火時期を記憶する点火時期記憶部
と、今回の基本点火時期が前回の点火時期よりも遅角側
の場合に、過渡運転状態を示す遅角判定信号を生成する
点火時期比較部と、遅角判定信号に応答して、ノック信
号に応じた遅角量を進角側に補正して減衰させる遅角量
減衰部とを更に有し、過渡運転時の点火時期を基本点火
時期に接近させるようにしたので、過渡運転時において
も加減速用のトルクレスポンスを確保することのできる
内燃機関ノック制御装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１の要部を示す機能ブロック
図である。

【図２】この発明の実施例１の動作を示すフローチャー
トである。

【図３】一般的な内燃機関ノック制御装置を示す機能ブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ ノックセンサ ２ 各種センサ ４ 制御手段 ４２ 遅角量算出部 ４４ 基本点火時期算出部 ４５ 最終点火時期算出部 ４７ 点火時期記憶部 ４８ 点火時期比較部 ４９ 遅角量減衰部 Ｄ 運転状態 Ｋ ノック信号 Ｑ 遅角判定信号 θ 点火時期 θｋ 遅角量 θｏ 基本点火時期 θｐ 前回の点火時期

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のノックを検出してノック信号
   を生成するノック検出手段と、 前記内燃機関の運転状態を検出する各種センサと、 前記ノック信号及び前記運転状態に応じて前記内燃機関
   を制御する制御手段とを備え、 前記制御手段が、前記運転状態に基づいて前記内燃機関
   の基本点火時期を算出する基本点火時期算出部と、前記
   ノック信号に基づいて前記基本点火時期をノック抑制側
   に補正する点火時期補正部とを有し、 前記点火時期補正部が、前記ノック信号に応じた遅角量
   を算出する遅角量算出部と、前記基本点火時期に前記遅
   角量を加算して最終的な点火時期を算出する最終点火時
   期算出部とを有する内燃機関ノック制御装置において、 前記点火時期補正部は、 前回の点火時期を記憶する点火時期記憶部と、 今回の基本点火時期が前記前回の点火時期よりも遅角側
   の場合に、過渡運転状態を示す遅角判定信号を生成する
   点火時期比較部と、 前記遅角判定信号に応答して、前記ノック信号に応じた
   遅角量を進角側に補正して減衰させる遅角量減衰部と、 を更に有することを特徴とする内燃機関ノック制御装
   置。