JPH0385375A - ノック制御装置 - 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〕 本発明は、エンジンの燃焼時に発生するノックを検出し
てエンジンの出力を制御するノック制御装置に関し、特
にノック判定レベルの設定に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、ノックセンサからのノック信号Ｖとノック信号Ｖ
により求められたバックグランドレベル■□１．４を定
数倍したノック判定レベルｖＬＥｖとに応じてエンジン
の出力を制御するノック制御装置がある。

このようなノック制御装置において−は、ノック発生時
にはノック信号■が上昇するため、バックグランドレベ
ルＶ□ＡＮも上昇する。したがって、ノック判定レベル
Ｖ　ＬｔＶが上昇してしまうため、ノック発生の検出精
度が低下するという問題点があった。そこで、ノック判
定レベルＶ　ｔｌＶより大きなノック信号Ｖは、ノック
判定レベルＶ　ＬｔＶにノック信号Ｖを置換してバック
グランドレベルＶ□□を求めることにより、バックグラ
ンドレベルＶＭＥ□の上昇を抑制して、ノック発生の検
出精度の低下を防止する装置が開示されている（例えば
、特開昭６１−８４７２号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

過渡状態に、おいては、正常燃焼であってもノック信号
■は定常状態におけるノック発生の場合のノック信号Ｖ
と同様にノック判定レベルＶ　ＬｔＶより大きな信号で
ある。よって、前述のような装置においては過渡状態に
おける正常燃焼の場合にもバックグランドレベルＶ□□
の上昇が抑制される。

したがって、過渡状態においてノック判定レベルｖ　ｔ
ｔｖの追従が遅れてしまいノック発生の誤検出をまねく
という問題点がある。

本発明は、前述のような問題点を解決するためになされ
たものであって、その目的とするところは、過渡状態に
おけるノック発生の誤検出を防止する装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明は、エンジンのノックを検出するノック検
出手段と、 このノック検出手段から出力されるノック信号に応じて
ノック判定レベルを設定する設定手段と、前記ノック信
号と前記ノック判定レベルとに応じて、ノックが所定の
大きさとなるように前記エンジンの出力を制御する制御
手段と、 前記ノック信号が所定値より大きい場合、前記設定手段
で設定されるノック判定レベルの上昇を抑制する抑制手
段と、 前記エンジンが過渡状態である場合、前記抑制手段によ
るノック判定レベルの抑制を禁止する禁止手段と を備えるノックＭ樋装置をその要旨としている。

また、前記抑制手段において、 前記所定値は前記ノック判定レベルより小さいようにす
ると好ましい。

〔作用〕

以上の構成により、設定手段でノック信号に応じてノッ
ク判定レベルが設定される。そして、この設定されたノ
ック判定レベルとノック信号とに応じて制御手段により
エンジンの出力が制御される。

一方、ノック信号が所定値以上の場合は抑制手段により
ノック判定レベルの上昇が抑制される。

さらに、エンジンが過渡状態である場合は禁止手段によ
り抑制手段によるノック判定レベルの上昇の抑制が禁止
される。

〔実施例〕

本発明を第２図のように構成される一実施例に基づいて
説明する。

第２図において、１は４気筒４サイクルエンジン（エン
ジン）であり、吸入空気が図示しないエアクリーナ、エ
アフロメータを通って吸気管２よりエンジン１へ供給さ
れる。そして、エンジン１へ供給される吸入空気量はス
ロットル弁３によりＵＲＮされる。４はエンジンｌの基
準クランク角度（例えば、上死点）を検出するための基
準角センサ４ａとエンジン１の一定クランク角度毎に出
力信号を発生するクランク角センサ４ｂとを内蔵したデ
ィストリビュータである。

５はエンジン１のノッキング現象に対応したエンジンブ
ロックの振動を圧電素子式（ピエゾ素子式）、電磁式（
マグネット、コイル）等によって検出するノック検出手
段としてのノックセンサ、６はエンジン１の冷却水温に
応じた信号を発生する水温センサである。そして、７は
後述する電子制御装置（ＥＣＵ）９からの制御信号に基
づいて、吸気マニホールドへ燃料を噴射するためのイン
ジェクタである。

８はノックセンサ５からの出力信号のうちノツり周波数
成分のみを選別して取り出すためのフィルタ部であり、
第３図に示すようにフィルタ回路８ａ、増幅回路８ｂに
よりＩ威されている。

ＥＣＵ９は周知のとおり、種々の演算を行うセントラル
・プロセッシング・ユニット（ＣＰＵ）９ａ、制御プロ
グラム等を記憶しているリード・オンリ・メモリ（ＲＯ
Ｍ）９ｂ、演算データ等を一時的に記憶する書き込み、
Ｉ！み出し可能なランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ
）９　ｃ、アナログ信号をディジタル信号へ変換するア
ナログ・ディジタル・コンバータ（ＡＤＣ）９ｄ、前記
各種センサからのセンサ信号をＥＣＵ９に取り込むため
の入カポ−）９ｅ、前記各種アクチエエータへ制御信号
を出力するための出カポ−）９ｆ、これらを相互に接続
するバス９ｇにより槽底されている。

そして、ＥＣＵ９は前記各種センサからの信号に応じて
点火時期、燃料噴射量等を制御する。

次に、ＥＣＵ９におけるノック発生検出の処理を第４図
に示すフローチャートに基づいて説明する。

ここで、ノックは燃焼区間のみで発生するためノイズに
よるノックの誤検出を防止するために点火出力後の一定
期間（ノック判定期間）のみノック判定を行う。

まず、ステップ１０１でノック判定期間開始か否かを判
定する。ノック判定期間開始でない場合は処理を終了す
る。

また、ステップ１０１でノック判定期間の場合は、ステ
ップ１０２．ステップ１０３によりノック判定を行う、
詳しくは、ノック判定期間内にノックセンサ５からのノ
ック信号ＶをＡＤＣ９ｄでＡＤ変換したＡＤ変換値■。

がノック判定レベルｖＬＥｖより大きい回数をカウント
する。ステップ１０２によりＡＤ変換値ｖ０がノック判
定レベルｖｔｔｖより大きいか否かを判定する。ここで
、ノック判定レベルＶ　Ｌ！Ｖは、ノック判定期間にお
けるノック信号の代表値Ｖ　（ｉ）をなまし平均したバ
ックグランドレベルＶｘｔａｓ（ｉ）を所定（ＩＫ倍し
た値である。添字ｉは気筒に対応するものであり、代表
値Ｖ（ｉ−）、バックグランドレベルｖｘｇ□（ｉ）と
もに各気筒別に設定される。

ステップ１０２でＡＤ変換値Ｖ。がノック判定レベルｖ
Ｌｔｖより大きい場合は、ステップ１０３でノック判定
区間内にＡＤ変換値■Ａ、がノック判定レベルＶ　Ｌｌ
！Ｖより大きい回数をカウントするカウンターＣに１を
加算する。

続く、ステップ１０４にてＡＤ変換値ＶＡ！１のノック
判定期間内における平均値ＶＩＩＩＡＩを求める。

詳しくは前回の処理までの平均値■。、。と今回の処理
におけるＡＤ変換値Ｖａｌとをｌ／１６なまし平均して
平均値■工１．を求める。

そして、ステップ１０５でノック判定期間終了か否かを
判定する。ノック判定期間終了でない場合は前述のステ
ップ１０２〜ステツプ１０４の処理を再度行う。

また、ステップ１０５でノック判定期間終了の場合はス
テップ１０６で本点火気筒における代表値Ｖ　（ｉ）を
平均値ｖＮ１に設定する。

次にステップ１０７でステシブ１０６により設定された
代表値Ｖ　（ｉ）が所定レベルより大きいか否かを判定
する。ここで、所定レベルはバックグランドレベルＶ□
ａＨ（ｉ）を所定値８倍した値である。また、所定値ａ
は正の値であり、前述の所定値によりも小さな僅である
。そして、代表値Ｖ　（ｉ）が所定レベルより小さい場
合はステップ１１０へ進む。

一方、ステップ１０７で代表値Ｖ　（ｉ）が所定レベル
より大きい場合は禁止手段としてのステップ１０８で過
渡状態か否かを判定する。ここで、過渡状態はエンジン
回転数の変化率、スロットル開度の変化率等により判定
することができる。そして、過渡状態である場合はステ
ップ１１０へ進む。

また、ステップ１０８で過渡状態でない場合、即ち、正
常状態の場合は抑制手段であるステップ１０９でバック
グランドレベルＶＮｔａｅ＋（ｉ）の上昇を抑制するた
めにＶ（ｉ）を前回の処理までに設定された今回の処理
の気筒に対応するバックグランドレベルＶ■ｗａＮ（ｉ
）に再設定する。

そして、ステップ１１０で前回の処理までに設定された
今回の処理の気筒に対応するバックグランドレベル■□
。（ｉ）と、今回の処理における代表値Ｖ（ｉ）との１
／４なまし平均をすることにより、バックグランドレベ
ル■□Ａ、、（ｉ）を設定する。

最後にステップ１１２〜ステツプ１１４でノック発生を
検出する。まず、ステップ１１２でカウンタＣが所定値
Ｎ以上か否かを判定する。カウンタＣが所定値Ｎ以上の
場合は、ノックが発生していると判断してステップ１１
３でノックの発生状態を示すノックフラグＦヨをセット
（ＦＫ−１）する。一方、カウンタＣが所定値Ｎ以下の
場合は、ノックが発生していないと判断してステップ１
１４でノックフラグＦ、をリセットＣＦ、−ｏ）する。

以上によりノック発生検出の処理を終了する。

そして、ノックの発生状態に基づ＜　ＥＣＵ９における
点火時期制御を第５図に示すフローチャートにより説明
する。

以下の処理は外部割り込みにより開始するものであり、
例えば各気筒毎ＢＴＤＣ６０°ＣＡのタイミングにより
開始される。

まず、ステップ２０１でノックの発生状態を検出する。

ノックフラグＦＷが０１即ちノックが発生していない場
合はステップ２０２により遅角値θ。、をθＩ　（例え
ば０．２°ＣＡ）だけ減算する。

また、ステップ２０１でノックフラグＦ、が１、即ちノ
ックが発生している場合は、ステップ２゜３により遅角
値θ、にカウンタＣと０２　（例えば０、３°ＣＡ）と
の乗算値を加算する。

そして、ステップ２０４により制御進角値θ。

を基本進角値θから遅角値θ。減算した値に設定する。

さらに、ステップ２０５でステップ２０４により設定さ
れた制御進角値θ、を時間に変換する。

最後にステップ２０６でステップ２０５で変換された制
御進角値θいに対応する時間を点火信号として出力する
。

以上のノック発生検出処理により、代表値Ｖ　（ｉ）が
所定レベルより大きい場合において、過渡状態でない場
合、即ち、定常状態の場合のみバックグランドレベルＶ
□ＡＮ（ｉ）の更新を禁止する。したがって、ノックの
発生等の異常燃焼に伴って代表値Ｖ　（ｉ）が上昇する
のを検出することにより、バックグランドレベルＶ□Ａ
、１（ｉ）の上昇、即ち、ノック判定レベルＶ　ＬｔＶ
の上昇が制御され、また、過渡状態におけるノック判定
レベルｖ　Ｌ！ｖの上昇の追従遅れを防止することがで
きる。したがって、ノック判定の検出精度が向上する。

本実施例においては、代表値Ｖ（ｉ）としてノック判定
期間におけるノック信号■のＡＤ変換値ｖ０の平均値Ｖ
　ＭＡＤとしたが、第４図のステップ１０４のかわりに
、第５図に示すようにフィルタ８にピークホールド回路
８ｃを設けて、代表値Ｖ　（ｉ）としてノッキング判定
区間におけるノック信号Ｖのピーク値Ｖ９．．とじても
、本発明に適用可能である。

また、本実施例では、ノッキング発生時にノック判定レ
ベルＶ　ＩＩＶが上昇するのを抑制するために、第４図
のステップ１０９にて代表値Ｖ　（ｉ）をバンクグラン
ドレベルＶＳｔ＾Ｈ（ｉ）に再設定スルことにより、ス
テップ１１０により設定されるバックグランドレベルＶ
□ＡＮ（ｉ）の上昇を抑制しているが、第４図のステッ
プ１０９のかわりに、第７図のステップ１２０に示すよ
うに代表値Ｖ（ｉ）をカウンタＣで割った値を代表値Ｖ
（ｉ）として再設定するようにしても、代表値Ｖ　（ｉ
）はカウンタＣが大きい程、即ちノック強度が大きい程
、小さな値となるため、バックグランドレベルＶｘａｘ
ｓ（ｉ）の上昇を抑制することができる。

さらに、本実施例ではノックの発生状態に応じて点火時
期を調節することによりエンジン出力を制御してノック
が所定の大きさとなるようにしているが、ノックの発生
状態に応じて空燃比、過給圧等を調節することによって
ノックを所定の大きさとなるように制御することもでき
る。

また、第４図のステップ１０７〜ステツプ１０８のかわ
りに、第８図に示すステップ１３０〜ステツプ１３２の
処理を行うようにしてもよい。つまり、ステップ１３０
でエンジンが過渡状態であるか否かを検出する。検出方
法としては第４図のステップ１０８と同様である。そし
て、エンジンが過渡状態である場合は、ステップ１３１
で代表値Ｖ（ｉ）に所定値αを加算した値を代表値Ｖ　
（ｉ）に再設定する。また、エンジンが過渡状態でない
場合は、ステップ１３２で代表値Ｖ（ｉ）が所定レベル
より大きいか否かを判定し、代表値Ｖ（ｉ）が所定レベ
ルより大きい場合は、ステップ１０９で代表値Ｖ　（ｉ
）を前回の処理までに設定されている今回の処理に対応
する点火気筒におけるバックグランドレベルＶＨｔ□（
ｉ）に再設定する０以上の処理により、エンジンが過渡
状態である場合は、代表値Ｖ　（ｉ）に所定値αを加算
した値を代表値Ｖ　（ｉ）に再設定することにより、過
渡状態におけるノック判定レベルｖ　ｔｔｖの追従性が
向上する。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、ノック信号が所定レベル
より大きい場合において、定常状態の場合のみノック判
定レベルを抑制するため、過渡状態におけるノック判定
レベルの上昇に追従することが可能であるため、過渡状
態におけるノック発生の検出精度が向上するという優れ
た効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図は本発明を適応した一
実施例の構成国、第３図は前記実施例のフィルタ８の構
成国、第４図は前記実施例におけるノック発生検出の作
用説明に供するフローチャート、第５図は前記実施例に
おける点火時期制御の作用説明に供するフローチャート
、第６図は他の実施例のフィルタ８の構成国、第７図は
他の実施例におけるノック発生検出の作用説明に供する
フローチャート、第８図は２つめの他の実施例における
ノック発生検出の作用説明に供するフローチャートであ
る。 ５・・・ノック検出手段、９・・・電子制御装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンのノックを検出するノック検出手段と、 このノック検出手段から出力されるノック信号に応じて
   ノック判定レベルを設定する設定手段と、前記ノック信
   号と前記ノック判定レベルとに応じて、ノックが所定の
   大きさとなるように前記エンジンの出力を制御する制御
   手段と、 前記ノック信号が所定値より大きい場合、前記設定手段
   で設定されるノック判定レベルの上昇を抑制する抑制手
   段と、 前記エンジンが過渡状態である場合、前記抑制手段によ
   るノック判定レベルの抑制を禁止する禁止手段と を備えることを特徴とするノック制御装置。
2. （２）前記抑制手段において、 前記所定値は前記ノック判定レベルより小さいことを特
   徴とする請求項（１）記載のノック制御装置。