JPH0295774A - 内燃機関のノッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、内燃機関に発生するノッキングを抑制するノ
ッキング制御装置に関する。

［従来の技術］ 公知のごとく、ごく軽いノッキングはむしろ出力を増大
するが、強いノッキングは出力及び熱効率を低下し、さ
らにはガスケットの破損、ピストンリングの焼は付き、
ピストンの焼損をもたらす場合もある。従って、内燃機
関に発生するノッキングを検出し、その検出結果に応じ
て点火時間を適宜調整するノッキング制御装置が用いら
れている。

このために使用される従来のノッキング制御装置は、内
燃機関にノッキングが許容し得ないほどに発生している
とき点火時期を所定量だけ遅角し、この遅角調整により
ノッキングの発生がなくなると再び点火時間を所定量だ
け進角する、いわゆる点火時間の遅角・進角制御を交互
に実行している。

この遅角・進角制御の実行の際、点火時間の変化量を所
定値以上に大きくすると、目標とする点火時間を中心と
して点火時期の遅角と進角とが繰り返し行われ、いわゆ
るハンチング状態を招く虞がある。従って、点火時間の
遅角・進角制御は、−定の変化量以下の比較前編やかな
変化に抑えられている。

しかし、上記のごとく比較前編やかに点火時期を遅角・
進角制ｉ即するだけでは、内燃機関の運転条件の変化に
速やかに追従してノッキングを抑制することができない
場合がある。例えは、負荷が急激に大きくなったとき、
点火時間の遅角が間に合わず、ノッキングが長期間継続
して生じる場合がある。

そこで、内燃機関の運転領域を複数に区画してその運転
領域ごとにノッキングを抑制する最大の遅角量（以下、
最大遅角量という）を学習し、次にその運転領域となっ
たときには学習しである最大遅角量を用いて制御を開始
する、いわゆる学習制御を行うノッキング制御装置が提
案されている（特開昭６ｌ−６１９６８）。

この学習制御を実行するノッキング制御装置によれば、
現在の内燃機関の運転状態に応じて点火時期の補正量初
期値が設定され、内燃機関の運転状態の急変時乙こおい
ても点火時間が無用に遅角あるいは進角される期間が短
縮されることになる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の学習制御を実行するノッキング制
御装置であっても、十分にノッキングを抑制しかつ内燃
機間の出力を最大とする課題を満足するものではなく、
次のような問題が残されている。

点火時期の学習制御においては、点火時間の補正量初回
値として以前に学習された最大遅角量を使用している。

従って、学習値を使用した点火時間制御の初期において
、−船釣に必要以上の遅角状態から制御が開始されるこ
とを必須の要件とする。このため、不必要な点火時間の
遅角状態が未だに長間間にわたって存在し、点火時間制
御の応答性を十分に向上させること′ができないのであ
る。

また、学習制御では内燃機関の運転領域を細かく区画し
、その区画された運転領域毎に学習条件を判断し、最大
遅角量を記憶することが必要となる。従って、制御装置
への負担が大きくなり、プログラム及び外部記憶容量が
大きく、複雑かつ高価な制御装置を必要とする。換言す
るならば、簡略的な内燃機関システムには適応すること
ができず、汎用性に劣る側面を有する。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
内燃機関の運転状態に即座に追随して点火時間を最適と
する高速応答性を有し、しかも簡単に構成されて汎用性
にも優れた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。

［問題点を解決するための手段］ 前記問題点を解決するために本発明の構成した手段は、
第１図の構成図に示すごとく、内燃機関ＥＧの運転状態
か所定のノッキング制ｉ卸領域となったとき該内燃機関
ＥＧのノッキング発生状況を判定するノッキング判定手
段Ｃ１と、前記内燃機関ＥＧの運転領域に応じて基本点
火進角値を決定すると共に、前記ノッキング判定手段Ｃ
Ｉの判定結果に応じて前記基本点火進角値を遅角補正す
る遅角補正量を所定変化量で増減させ、前記内燃機関Ｅ
Ｇのノッキング発生状況を所望の状態に制御する点火時
間決定手段Ｃ２と、を有する内燃機関のノッキング制御
装置において、前記内燃機関ＥＧの運転状態がノッキン
グ制御領域となったとき、前記遅角補正量の初期値とし
て所定の初期値を設定する初期値設定手段Ｃ３と、該初
期値設定手段Ｃ３による初期値の設定が実行されてから
前記内燃機関ＥＧにノッキングが所定頻度で発生する志
での期間、前記点火時間決定手段Ｃ２による遅角補正量
の増減変化量を上回る大きな変化量で前記初期値の設定
された遅角補正量を減少させる初期進角手段Ｃ４と、 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
置をその要旨としている。

［作用コ 本発明のノッキング制御装置によれば、従来同様に内燃
機間ＥＧの運転状態が所定のノッキング制ｉ卸領域にあ
るときノッキング判定手段Ｃ１の判定するノッキング発
生状況に応じて、点火時期決定手段Ｃ２による点火時期
の遅角・進角制御が実行される。また、この点火時期の
遅角・進角制御は、内燃機関ＥＣの運転状態に応じて定
まる基本点火進角値とノッキング発生状況に応じた遅角
補正量とにより実行され、遅角補正量は所定変化量で増
減される。

すなわち、最適点火時期に落ち着くように現実のノッキ
ング発生状況がフィードバックされて点火時間が制御さ
れる。

更に、本発明のノッキング制御装置は、内燃機関の運転
状態がノッキング制御領域外からノッキング制御領域に
移行したときに以下のごとき特異な制御を実行する。

内燃機関ＥＧの運転状態がノッキング制御領域となった
とき初期値設定手段Ｃ３が作動し、基本点火進角値を遅
角補正する遅角補正量の初期値として所定の初期伽を設
定する。ここで所定の初期値とは、内燃機関ＥＧにノッ
キングが発生しない程度に選択される値であり、内燃機
関ＥＣの個体差に応じて定められる一定値、あるいは内
燃機関ＥＧの運転状態に対応して選択される学習（直な
ど、何れでもよい。

次に初期進角手段Ｃ４が作動し、所定の初期値が設定さ
れた遅角補正量は、内燃機関ＥＣにノッキングが所定頻
度で発生するまで点火時期決定手段Ｃ２による遅角補正
量の増減変化量を上回る大きな変化量で減少され続ける
。

すなわち、内燃機関ＥＣの運転状態がノッキング制御領
域となった過渡的な運転状態のときに初期値設定手段Ｃ
３及び初期進角手段Ｃ４が作動し、このときの点火時期
を初期値だけ遅角制御すると共に、点火時期決定手段Ｃ
２による通常のノッキング制御に移行するまでの期間大
きな変化量により点火時期の進角制御を実行するのであ
る。これにより、運転状態過渡時にノッキング発生が抑
制され、極めて短時間のうちに最適点火時期へと移行す
ることができる。

以下、本発明をより具体的に説明するために、実施例を
挙げて詳述する。

［実施例コ 第２図は、本発明の実施例である内燃機関のノッキング
制御装置を、４気箇のエンジン２に搭載した構成図であ
る。

エンジン２は、図面右方より第１気藺１１から第４気筒
１４までの４つの気筒よりなり、各気筒にはそれぞれ点
火プラグ１５ないし１８が配設されている。これら点火
プラグ１５ないし１８には、イグニッションコイルを備
えたイグナイタ１９で発生された点火に必要な高電圧が
、図示しないクランク軸と連動するカムシャフトを備え
たディスＩ・リビュータ２０により分配供給される。

実施例の内燃機関のノッキング制御装置は、このエンジ
ン２の運転状態を検出するために以下に記述する各種セ
ンサを備えている。

エンジン２のシリンダブロックに着設されるノックセン
サ３１は、エンジン２に発生する礪械的振動を電気信号
として出力するもので、特にノッキングに起因するエン
ジン２の機械的振動を高精度に検出するため）・ンキン
グ周波数にて共振する公知の共振タイプのものを採用し
ている。ディストリビュータ２０には気筒判別センサ３
２及び回転速度センサ３３が内蔵され、気筒判別センサ
３２はディストリビュ−タ２０のカムシャフトの１／４
回転毎、すなわち１８０°ＣＡ毎に気筒判別信号を発生
し、回転速度センサ３３はカムシャフトの１／２４回転
毎、すなわちクランク角３０’ＣＡ毎に回転速度信号を
発生する。

その他、吸気マニホールド内部の吸気管圧力を計測する
吸気管圧力センサ３４、エンジン２の冷却水温度から機
関温度を測定する水温センサ３５を備えている。

前記各種センサの検出信号は、電子制御装置（以下、Ｅ
ＣＵという）３に人力され、エンジン２を制御する上で
必要なフィードバック情報とじて利用される。図示する
ようにＥＣＵ３は、ディジタル論理回路により構成され
、公知のごと＜ＭＰＵ３ａ、ＲＯＭ３ｂ、ＲＡＭ３ｃ、
バックアップＲＡＭ３ｄ、　　タイマ３ｅｆｅ備え、コ
モンバス３ｆを介して人出力水−）３ｇ、３ｈに接続さ
れて前記各種センサ等の外部機器との情報の授受を行う
。

このＲＯＭ３ｂは、後述する各種のプログラムをはじめ
、エンジン２の運転状態に対する基本点火進角θ９ＡＳ
Ｉｌ：を与えるテーブルなどを不揮発的に記憶している
。

またＥＣＵ３には、各種外部機器とのインピーダンス整
合を取り、情報授受のタイミングを調整するために、次
の回路が備えられる。

まず、ノックセンサ３１出力の初段に接続されるバンド
パスフィルタ３■は、インピーダンス整合を取ると共に
ノッキング固有の周波数帯域（−船釣に、６〜８　［Ｋ
Ｅ−１ｚ］　）に通過域特性を有する。このバンドパス
フィルタ３１の出力はピークホールド回路３Ｊに人力さ
れ、バンドパスフィルタ回路３１を通過したノック信号
の最大振幅がＭＰＵ３ａの制御信号に従ってホールドさ
れる。

更に、ピークホールド回路３Ｊと人出力ボート３ｇとの
間にはＡ／Ｄ変換器３ｋが接続されており、ＭＰＵ３ａ
の制御信号に従ってピークホールド回路３ｊの出力をＡ
／Ｄ変換すると共に、Ａ／Ｄ変換終了割込信号をＭＰＵ
３ａに出力する。

気筒判別センサ３２の検出した気筒判別信号はバッファ
３ｍ、割込要求信号形成回路３ｎを介して、また回転速
度センサ３３の検出した回転速度信号はバッファ３ｐ、
割込要求信号形成回路３ｎ及び速度信号形成回路３ｑを
介して、人出力ポート３ｈからＭ　Ｐ　Ｕ　３　ａに人
力される。

更に、吸気管圧力センサ３４の検出信号はバッファ３ｒ
に、水温センサ３５の検出信号はバッファ３ｓに各々人
力され、ＩＶＩ　Ｐ　ＩＪ　３　ａの制御信号に従って
作動するマルチプレクサ３を及びＡ／Ｄ変換器３ｕを介
して人出カポ−）３ｈからＭＰＵ３ａに人力される。

一方、ＭＰＵ３ａは、人出力ボート３ｇを介して駆動回
路３ｖに制御信号を出力し、駆動回路３■から出力され
る点火信号でイグナイタ１９を駆動して点火時間を制御
する。

なお、本実施例において駆動回路３ｖに出力する点火信
号は、前述のごと＜ＲＯＭ３ｂに記憶されている基本点
火進角テーブルをエンジン２の運転状態をパラメータと
して検索してθＩＩＩＡＳＥを決定し、この伽から以下
のノッキング制御により決定される変数である遅角補正
量θｋを減少して算出される。すなわち、点火信号θと
は、以下の計算式により算出されるのである。

θ０θ［＋１；Ｅ−θに 次に、上記遅角補正量θｋを決定する本実施例のノッキ
ング制御処理を説明する。なお、以下に説明する各種プ
ログラム及びデータは、ＲＯＭ３ｄあるいはＲＡＭ３ｃ
などに格納されているものであり、予め定められるタイ
ミングに従ってＭＰＵ３ａにより処理される。

本ノッキング制御処理では、制御の前提となるエンジン
２０ノツキング発生状況を検出するために、第３図ない
し第５図に示すプログラムが以下のごとく実行されてい
る。

まず、ノッキング検出開始時刻算出処理を第３図に示す
フローチャートに基づいて説明する。本ソツキング検出
開始時刻算出処理は、予め定められた特定クランク角度
（本実施例では上死点（ＴＤＣ））毎に発生する割込信
号がＥ、　ＣＵ　３に人力されたとき、ＭＰＵ３ａによ
り実行される。

処理が開始されると、初めに現在のエンジン２の運転状
態を検出するため各種センサの出力データの読み込み処
理が行われる（ステップ５１００）。そして、これら読
み込まれた各種データに基づき、ノッキング検出開始時
刻ｔ１を算出する処理が行われる（ステ・ンブ５ｉｌｏ
）。

ここでノッキング検出開始時刻ｔ１とは、予め定められ
たノッキング検出期間の開始クランク角度（例えば、Ａ
ＴＤＣＩＯ〜２０　［’　ＣＡコ）及び検出された現在
のクランク角度Ｃθ［’　ＣＡ］、タイマ３ｅの現在の
計時値ＴＭに基づいて算出されるもので、後述する第４
図のフローチャートの実行開始時刻を与えるものである
。

次に、割込み信号を発生させる時刻を格納するＭＰＵ３
ａ内部の所定レジスタにこのノッキング検出開始時刻ｔ
１をセットしくステップ５１２０）、本ノッキング検出
開始時刻算出処理を終了する。

以後、本ノッキング検出開始時刻算出処理は、前記した
特定クランク角度毎に繰り返し実行される。

次に、ノッキング検出終了時刻算出処理を第４図に示す
フローチャートに基づいて説明する。本ノッキング検出
終了時刻算出処理は、上述したノッキング検出開始時刻
ｔ１に割込信号が発生したとき、Ｍ　Ｐ　Ｕ　３　ａに
て実行される。

この処理が開始されると、初めにピークホールド回路３
Ｊにハイレベル（”１”）の制御信号を出力する処理が
行われ（ステップ５２００）、ピークホールド回路３Ｊ
に人力されるノック信号のピークホールド動作が開始さ
れる。続いて、エンジン２の各種のデータを読み込む処
理が行われ（ステップ５２１０）、これらの情報に基づ
きノッキング検出終了時刻ｔ２を算出する（ステップ５
２２０）。

ここでノッキング検出終了時刻ｔ２とは、予め定められ
たノッキング検出門間の開始時期から終了時期にわたる
クランク角度（本実施例では、例えば、６０〜９０　［
°ＣＡ］　）及び検出された現在のクランク角度Ｃθ［
’　ＣＡ］、タイマ３ｅの現在の計時値ＴＭに基づいて
算出されるもので、後述する第５図のフローチャートの
実行開始時刻を与えるものである。

次に、この算出されたノッキング検出終了時刻ｔ２をＭ
　Ｐ　Ｕ　３　ａ内部のレジスタにセットしくステップ
５２３０）、本ノッキング検出終了時刻算出処理を終了
する。

以後、本ノッキング検出終了時刻算出処理は、ノッキン
グ検出開始時刻ｔ１に基つく割込信号発生毎に繰り返し
実行される。

次に、Ａ／Ｄ変換開始処理を第５図のフローチャートに
基づいて説明する。本Ａ／Ｄ変換開始処理は、上述した
ノッキング検出終了時刻ｔ２に発生する割込信号により
実行される。

処理が開始されると、Ａ／Ｄ変換回路３ｋにハイレベル
（”１’″）の制御信号を出力する処理が行われ（ステ
ップ５３００）、Ａ／Ｄ変換回路３ｋに人力されるノッ
ク信号のＡ／Ｄ変換を開始する。この変換処理完了の後
に本Ａ／Ｄ変換開始処理を終了し、以後本Ａ／Ｄ変換開
始処理は割込信号発生毎に繰り返し実行される。

以上３種のプログラム実行により、エンジン２に発生し
ているノッキングの検出が高精度に実行される。そして
、この検出結果を受けて処理されるノッキング検出・遅
角処理（第６図）及び進角処理（第７図）により、最適
点火時期を選択してエンジン２に発生するノッキングを
所定状態に制御するノッキング制御が実行されるのであ
る。

まず始めに、ノッキング検出・遅角処理を第６図のフロ
ーチャートに基づいて説明する。

本ノッキング検出・遅角処理は、Ａ／Ｄ変換器３１（の
出力するＡ／Ｄ変換終了割込信号、例えば、前記Ａ／Ｄ
変換の開始後ｆ　Ｏ、［ｍｓ　ｅ　ｃ］経過時に発生さ
れる信号により起動し、エンジン２の運転状態を示す各
種データを読み込み（ステップ５４００）、Ａ／Ｄ変換
器３により得られたノック信号のＡ／Ｄ変換（直を変数
ａ（以下、ノック信号値という）に設定する（ステップ
Ｓ４１０）。そして、ピークホールド回路３Ｊにピーク
ホールド終了制御信号（ロウレベル゛′０”′）を出力
して、次回のピークホールド動作に備える（ステップ５
４２０）。

そして、吸気管内圧力Ｐの大きさによりノッキング制御
ｌを開始するか否かを判定する（ステップ５４３０）、
、すなわち、吸気管内圧力Ｐが６０ＫＰａ以上の場合に
のみ、高負荷のノッキング制御領域であると判断し、ス
テ・ンブ５４４０〜５４９０の処理へと移行してノッキ
ング制御を行う。

ノッキング制御が開始されると、初めにノッキング制ｉ
卸が開始された直後か否かを示すフラグｆ１のセット状
況を調べる（ステップ５４４０）。

そして、ｆ１＝０の場合に限り、ノッキング制御が開始
された直後であるので、遅角補正量θｋに初期値として
１０°ＣＡを設定して遅角処理を実行しくステップ５４
５０）、フラグｆ１に「１」をセットしくステップ５４
６０）、ステップ５４７０に移行する。一方、ｆ１＝１
の場合には、θにの初期設定やフラグｆ１の操作を実行
することなくステップ５４７０に移行する。

ステップ５４７０では、後述するごとくアキュムレータ
Ａに格納されるバックグランド・ノイズに所定の係数Ｋ
を乗算した値とノック信号値ａとの大小比較が実行され
る。

ここで係数にとは、図示しないメインルーチンの処理に
よりエンジン２の回転速度、負荷、水温等の運転条件に
基づき定められる変数であり、アキュムレータＡの内容
からノッキング判定基準値を得るための数値である。そ
して、ノック信号値ａがノッキング判定値ＫＸＡ以下で
あり、ノッキングが発生していないと判断された場合に
は、後述のステップ５５３０に移行する。他方、ノック
信号値ａがノッキング判定値ＫＸＡより大きく、ノッキ
ングが発生していると判断された場合には、遅角補正量
θＫを所定量Ｘだけ遅角しくステップ３４８０）、後述
する條正速度の選択フラグｆＯに「１」をセット（ステ
ップ５４９０）　した後に、ステップ５５３０に移行す
る。

一方、前記ステップ５４３０にて吸気管内圧力Ｐ、が６
０ＫＰａより小さいと判定された場合には、上述のノッ
キング制御は行わず、上述のフラグｆ１に「０」をセッ
トしくステップ５５００）、遅角補正量θｋにｒＯＪを
セットしくステップ５５１０）、上述のフラグｆＯに「
０」をセットした後に（ステップ５５２０）、前記同様
にステップ５５３０へと移行する。

ステップ５５３０〜５５７０の処理は、ノッキング判定
に使用するバックグランド・ノイズＡを更新するための
ものである。まず、今回検出したノック信号Ｉｆ　ａが
アキュムレータＡの内容以下であるか否かを判定しくス
テップ５５３０）、Ａ〈ａであると判断されるとバック
グランド・ノイズをより大きな値に更新するためアキュ
ムレータＡの値に「１」を加算しくステップ５５４０）
、その更新された値をバックグランド・ノイズＢＧ（ｍ
）を記憶していた所定の記憶領域に格納して（ステップ
５５７０）、本プログラムの処理を終了する。

一方、Ａ≧ａであると判断されたときには、更にＡ　”
　ａであるか否かが判断され（ステップ５５５０）、Ａ
＝ａであるときにはバックグランド・ノイズの変更は必
要ないため前記ステップ５５７０へと進み、アキュムレ
ータＡの内容がそのまま所定の記憶領域に格納される。

また、Ａｈａであるときには、バックグランド・ノイズ
の（直を小さな値に更新するためにアキュムレータＡの
内容から「１」が減算され（ステップ９５６０）、前記
同様にステップ５５７０を実行して更新後のアキュムレ
ータへの内容を所定領域に格納し、総ての処理を終了す
る。

続いて、進角処理を第７図のフローチャートに基づいて
説明する。木進角処理は、所定間隔（例えば、４　ｍ５
ｅｃ）毎にＭ　Ｐ　Ｕ　３　ａにより繰り返し処理され
るものである。

本処理が開始されると、先ず、カウンタＣに「１」を加
算しくステップ５６００）、修正速度の選択フラグｆＯ
が１であるか否かを判定する（ステップ５６１０）。

ｆＯが１でないとき、すなわちノッキング検出・遅角処
理（第６図）の処理により、エンジン２の運転状態がノ
ッキング制御部領域にないか（ステップ５２０）あるい
はノッキング制御領域であってもノッキングを検出して
いない（ステップ４７０）と判定したときは、カウンタ
Ｃが１０以上であるか否か判定され（ステップ５６２０
）、Ｃ≧１０（４０ｍｓｅｃ以上）であれは後述するス
テップ８６４０以下の処理に移行し、そうでなけれは本
処理を終了する。

また、ｆＯが１であるとき、すなわちノッキング検出・
遅角処理（第６図）の処理とこより、エンジン２の運転
状態がノッキング制御領域にありしかも一旦ノッキング
が発生した（ステップ４９ｏ）と判定されたときは、カ
ウンタＣが１２５以上であるか否か判定され（ステップ
５６３０）、Ｃ２０２５（５００ｍ５ｅｃ以上）であれ
は上記同様にステップ５６４０に移行し、そうでなけれ
は本処理を終了する。

このステップ６４０移行の処理がエンジン２０点火時間
を進角するためのものであり、前述した遅角補正量θｋ
を減少させることで点火時間を進角させている。まず、
ステップ５６４０ではカウンタＣをクリアし、続いて遅
角補正量θｋを所定ｉＹだけ減算して点火時期を進角さ
せる（ステップ５６５０）。そして、ステップ８６６０
及びステ・ンブ５６７０では、遅角補正量θｋが０より
小ざな負の値とならないようにガード処理を行い、本進
角処理を終了する。

この様にして遅角補正量θｋが決定されると、所定クラ
ンク角の時に割込み処理される図示しないイグナイタ制
御ルーチンにより、前述のごとく点火時間θが算出され
、その点火時間θに忠実なイグナイタ３２への制御信号
が出力されるのである。

以上のごとく構成される本実施例のノッキング制御装置
の作動を要約するならば、次のようである。

本ノッキング制御装置によれば、吸気管内圧力Ｐが６０
ＫＰａ以上である高負荷時をノッキング制御領域である
と判断してノッキング制御が開始されるが、開始時点で
遅角補正量θにのＵＪ期値として１０°ＣＡを設定され
る（ステ・ンブ４５０）。

すなわち、基本点火進角値θ９ｉＥより１０°ＣＡの遅
角制御が直ちに実行される。

そして、との遅角補正量θには、ノッキングが検出され
るまでの期間、４０ｍ５ｅｃ毎に所定量Ｙだけ減算され
、急速な進角制御へと移行する。（ステップ６２０，６
５０） こうした初期の遅角制御およびその後の急速な進角制御
によりエンジン２に−Ｈノッキングが検出されると、こ
の状態を示すフラグｆＯがセットされ（ステップ４９０
）、それ以降はノッキングが検出される毎に遅角補正量
θｋを所定量Ｘだけ遅角修正しくステップ４８０）、５
００ｍ５ｅｃ毎に遅角補正量θｋを所定量Ｙだけ進角（
嘩正する（ステップ６３０，６５０）のである。

従って、本実施例のノッキング制御装置によれは、エン
ジン２の運転状態が変化してノッキング制御領域となっ
た時点より極めて短時間のうちに遅角補正量θにの値が
最適な値に調整され、無用な遅角状態が継続したり、ノ
ッキングが多発する事態を回避することができる。

このノッキング制御の高速応答性を視覚的に表した説明
図を第８図に示す。第８図は、吸気管内圧Ｐの変化に対
する遅角補正量θにの変化を示す図であり、　（Ａ、　
’）図は吸気管内圧Ｐの時間変化を示し、　（Ｂ）はそ
の時の本実施例のθにの変化を示し、（Ｃ）は同様の吸
気管内圧Ｐの時間変化のときに従来のノッキング制御装
置によるθにの変化を示す。

なお、従来のノッキング制御装置としては、ノッキング
が生じない最大遅角補正量を学習しておき、次回のノッ
キング制御の際にはその学習（直から所定量（図では２
°ＣＡ）を減じた値を遅角補正量の初期値として使用す
る、いわゆる高速応答性を満足する学習制御を実行する
ものを例示している。

図から明らかなように、吸気管内圧力が急激ここ変化す
る運転状態のとき（図中の１回目）、本実施例のノッキ
ング制御装置は従来のノッキング制御装置と同等に速や
かに適正な遅角補正量θにもこ落ち着く。すなわち、複
雑なシステムを構成し、多くのメモリ領域と必要とする
学習制御を実行せずとも、本実施例のノッキング制御装
置はそれと同等の高速応答性を実現することができるの
である。

しかも、吸気管内圧力Ｐがゆっくり増加する場合（図中
の２回目）には、学習値を初期値として選択する従来例
よりも遅角側に偏る期間が極めて短く、速やかに適正な
遅角補正量θｋに制御できる利点がある。

以上のように、本実施例のノッキング制御装置は、学習
制御を実行するノッキング制御装置に比較しても同等あ
るいはそれ以上の応答性に優れた動作をし、しかも上記
各種プログラムより明らかなように、遅角補正量θにの
学習制御を何等実行せずに構成されており、ＲＯＭ３ｂ
及びＲＡＭ３Ｃとして必要な記憶容量は僅かであり、ま
たＭＰＵ３ａの負担も軽く、簡易かつ安価なシステムで
実現される。

なお、上記実施例では遅角補正量θにの減少速度を可変
どする構成を、減量幅Ｙを一定の値とし、減量回数を決
定するカウンタＣの設定値を変更することで具現化して
いる（ステップ５６２０，５６３０）。しかし、結果的
に遅角補正量θにの減少速度が可変となる構成ならは上
記実施例に限定されることなく、例えば減量幅Ｙを可変
の値とし、減量回数は同一とする構成により具現化して
もよい。

次に、本発明の第２実施例を説明する。

本実施例は、第１実施例のノッキング・遅角処理（第６
図）のステップ８４３０〜５５２０を、第９図に示す処
理ステップ８７００〜８８６０に置き換えたものである
。その他の構成、処理については第１実施例と同じなの
で説明を省略する。

本実施例が第１実施例と異なる点は、吸気管内圧力Ｐの
変化速度によって、補正遅角量θにの初期値を変更して
いる点である。また、点火時間を遅角する際の変化量の
変更を４点火以内の２回目のノッキング検出で行ってい
る。

本ノッキング検出・遅角処理は、第１実施例と同じく、
Ａ／Ｄ変換終了割込信号により起動され、エンジン２の
運転状態を示す各種データを読み込み、ノック信号値を
変数ａに設定し、ピークホールド終了制御信号を出力す
る。

そして、吸気管内圧力Ｐの大きさにより、ノッキング制
御を開始するか否かを判定する（ステップ５７００）。

本ステップにて、吸気管内圧力Ｐが６０　Ｋ　Ｐ　ａよ
り小さいと判定された場合には、ノッキング制ｉ卸は行
わず、現在の状態を記憶するために次の処理を実行する
。すなわち、ノッキング制御の開始直後を判定するため
のフラグｆ１に「０」をセットシ（ステップ５７１０）
、遅角補正量θｋに「０」をセットしくステップ５７２
０）、修正速度を選択するためのフラグｆＯに「０」を
セットしくステップ３７３０）、４点火内のノッキング
発生回数を計数するカウンタｂに５を設定しくステップ
５７４０）、吸気管内圧力Ｐを前回の吸気管内圧力を示
す変数ＰＯに代入した後（ステップ５７５０）、前記実
施例と同様にステップ５５３０（第６図）に移行する。

一方、吸気管内圧力Ｐが６０ＫＰａ以上の場合には、負
荷が所定以上であるとして、ステップ８７６０〜５８６
０の処理により、ノッキング制御を行う。

ステップ５７６０．　５７７０では、ノッキング制御が
開始された直後か否かを示すフラグｆ１と、吸気管内圧
力Ｐが前回の吸気管内圧力ＰＯより５ＫＰａ以上である
か否かを調べる。

ｆｌ＝ｏ、Ｐ−ＰＯ≧５ＫＰａである場合には、遅角補
正量θｋに初期値として１０°ＣＡを設定しくステップ
８７８０）、フラグｆ１に「１」をセットしくステップ
５７９０）、後述のステップ５８００に移行する。

ｆｌ＝ｏ、Ｐ−ＰＯ＜５ＫＰａである場合には、遅角補
正量θには０のまま、後述のステップ５８００に移行す
る。

ｆ１＝１の場合には、何もせずにステップ５８００に移
行する。

ステップ５ｓｏｏでは、後述するアキュムレータＡに格
納されるバックグランド・ノイズに上述の所定の係数Ｋ
を乗算した傾とノック信号値ａとの大小比較が実行され
る。そして、ノ・ンク信号値ａがノッキング判定Ｉｆ　
Ｋ　ｘ　Ａ以下であり、ノッキングを発生していないと
判断された場合には、カウンタｂを１だけインクリメン
トしくステップ５８１０）、前述のステップ５７５０に
移行する。

一方、ノック信号値ａがノッキング判定値Ｋ　ＸＡより
大きく、ノッキングが発生していると判断された場合に
は、カウンタｂ＃′Ｓ４以下か否か判定する（ステップ
Ｓ　８２０）。

ｂ≦４である場合には、連続する４点火内の２つ目のノ
ッキング発生であるから、遅角補正量θＫを所定値Ｘの
２倍だけ遅角しくステップ５８３０）、條正速度の選択
フラグｆＯに「１」をセットシ（ステップ５８４０）、
カウンタｂに「０」を設定しくステップＳ　８５０）、
前述のステップ５７５０に移行する。ノッキング制御が
実行されているときに、この部分を経由すると、これ以
降の進角修正における修正速度は遅くなる。

一方、ｂ＞４である場合には、遅角補正量θｋを所定量
Ｘだけ遅角し、前述のステップ５８５０゜５７５０が実
行される。

本実施例では、以上のような処理を実行することによっ
て、第１実施例の効果に加えて以下の効果を有する。

吸気管内圧力Ｐの変化が少ない場合、遅角量補正量θに
は小さい値に落ち着くことが経験則より明らかである。

そこで、本実施例ではこの様な場合には遅角補正量θに
の初期（直として１０°ＣＡを選択することなく（ステ
ップ７７０．７８０）、直ちにノッキング発生状況に応
じた遅角・進角処理に進む。従って、無用な遅角が実行
されることが回避され、より一層迅速に最適点火時間を
得ることができ、エンジン２の出力を高めることが可能
となる。

また、連続してノッキングを検出し、遅角補正量の変化
量を変更する際、遅角補正量θＫに加算する所定量を通
常の２倍（ステ・ンブ８３０）としている。このため、
遅角側に制御部する場合の速度が向上し、点火時期制御
の応答性が更に改善することができる。

なお、遅角補正量θ１くの変化量を変更する条件として
、第１実施例ではノッキング制御が開始されてから最初
のノッキング検出を用い、第２実施例では４点火内で２
回目のノッキング検出を用いている。しかし、この様な
条件に限られることなく、例えばノッキング制御が開始
されてから予め定められた回数のノッキングが検出され
たとき４、予め定められた期間内に予め定められた回数
のノッキングが検出されたとき、通常のノッキング制御
に用いるノッキング判定基準より大きなノッキングが検
出されたとき（例えば、通常の２培のノッキング強度ａ
＞２ＸＫＸＡが検出されたとき）等、搭載する内燃機関
システムに適合するよう任Ｑｌこ決定することができる
。

すなわち、本発明のノッキング制御装置を実際にエンジ
ン２に搭載するに際しては、エンジン２の特性に応じて
遅角補正量θにの初期値を変更したり、その変化量をよ
り多段階に調節するなど、適宜整合をとって具現化され
るのである。

また、遅角補正量θにの初期値として予め定めた値を用
いる上記実施例に同等限定されるものではなく、以前の
遅角補正量θにの値を記憶しておき、次回のノッキング
制御の初期値として利用してもよい。この様に、遅角補
正量θにの学習制御を併用するシステムにおいても、ノ
ッキング制御部に移行した直後から安定した遅角補正量
θＫが得られるまでの間開が従来に比較して極めて短時
間に改善され、より一層の高速応答性を達成できる。

［発明の効果コ 以上実施例を挙げて詳述したごとく本発明の内燃機関の
ノッキング制御装置は、ノッキング制御ここ移行した直
後の進角制御を極めて高速に実行し、−旦ノッキングが
発生したときからは安定性した制御が実行できる程度の
速度で遅角・進角制御部を実行する。

そのため、簡単かつ簡易なシステムであり安価な構成で
あるにも拘らず従来の学習制御部と同等あるいはそれ以
上の高速応答性を実現することができる。また、内燃機
関の運転状態に応じであるいは従来の学習制御と組み合
わせることにより、遅角補正量の初期値をより通期に選
択するならば、無用な遅汚期間が排除され、より一層速
やかに適正な点火時期に制御部することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図は実施例の構成
図、第３図〜第７図は第１実施例の動作を説明するフロ
ーチャート、第８図はその効果を説明するタイミングチ
ャート、第９図は第２実施例の動作を説明するフローチ
ャートである。 ＥＣ・・・内燃機関　　　Ｃ１・・・ノッキング判定手
段Ｃ２・・・点火時間決定手段　Ｃ３・・・初期値設定
手段Ｃ４・・・初期（直進角手段 Ｃ５・・・遅角補正量修正手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内燃機関の運転状態が所定のノッキング制御領域となっ
   たとき該内燃機関のノッキング発生状況を判定するノッ
   キング判定手段と、 前記内燃機関の運転領域に応じて基本点火進角値を決定
   すると共に、前記ノッキング判定手段の判定結果に応じ
   て前記基本点火進角値を遅角補正する遅角補正量を所定
   変化量で増減させ、前記内燃機関のノッキング発生状況
   を所望の状態に制御する点火時期決定手段と、 を有する内燃機関のノッキング制御装置において、前記
   内燃機関の運転状態がノッキング制御領域となったとき
   、前記遅角補正量の初期値として所定の初期値を設定す
   る初期値設定手段と、 該初期値設定手段による初期値の設定が実行されてから
   前記内燃機関にノッキングが所定頻度で発生するまでの
   期間、前記点火時期決定手段による遅角補正量の増減変
   化量を上回る大きな変化量で前記初期値の設定された遅
   角補正量を減少させる初期進角手段と、 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。