JPH0417757A - ノツク制御方法 - 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】 概　　要 クランク角センサの出力に応答して設定される検出区間
内で検出されたノックセンサのピーク値を、前記クラン
ク角センサの出力に基づいて、どの気筒の振動によるも
のかを判別し、対応する気筒のノック判定レベルと比較
してノック判定を行うとともに、その検出されたピーク
値に基づいて前記ノック判定レベルを更新するようにし
たノック制御方法において、クランク角センサから予め
定める第１の時間以上に亘って出力が導出されないとき
、すなわちクランクパルスに欠落が生じたとき、または
予め定める第２の時間未満で導出されたとき、すなわち
前記クランクパルスにノイズなとが混入したときに暖、
各気筒毎のノック判定レベルを、たとえば全ての気筒の
平均値などの予め定める値に設定する。

これによって、前記クランクパルスの欠落やノイズの混
入などによる気筒の誤判別が生じた場合、ノック判定レ
ベルを、−旦予め定める値、たとえば金気筒の平均値に
設定して、気筒判別のずれによるノック判定レベルの大
きな変化を抑え、点火タイミングの誤遅角を防止する。

産業上の利用分野 本発明は、内燃機関の点火時期制御装置などで好適に実
施されるノック制御方法に関する。

従来の技術 従来から、ノック制御装置は、クランク角センサからの
出力に基づいて、たとえば点火タイミングから１５〜９
０°クランク角（以下、　ＣＡと略称する）の範囲で検
出区間を設定し、この検出区間内で検出されたノックセ
ンサの出力をピークホールド回路に入力し、こうして検
出されたピーク値と、予め定めるノック判定レベルとを
比較することによってノック判定を行い、その判定結果
に対応して点火タイミングを進角または遅角制御するよ
うに構成されている。

一方、複数の各気筒とノックセンサとの距離の違いや、
充填効率などの各気筒に固有の特性の違いなどによって
、各気筒に対応するノックセンサの出力レベルに違いが
生じる。したがって、前記ノック判定レベルは各気筒毎
に設けられており、クランク角センサからの出力に基づ
いて、前記ノックセンサからのピーク値がどの気筒に対
応してしているかが判別される。

こうして判別された気筒のノック判定レベルと、前記ノ
ックセンサからのピーク値とが比較され、その比較の結
果、前記ピーク値がノック判定レベルを超えているとき
にはノック有りと判定され、遅角制御が行われる。また
前記ピーク値がノック判定レベル以下であるときにはノ
ック無しと判定され、進角制御が行われる。

発明が解決しようとする課題 したがって上述の従来技術では、クランク角センサから
のクランクパルスに欠落、すなわち抜けが生じた場合や
、クランクパルスにノイズが混入した場合などでは、誤
った気筒判別をしてしまう。

したがって、クランク角センサに近い気筒が遠い気筒に
誤判別された場合には、比較的大きいピーク値が比較的
小さいノック判定レベルと比較されることになり、誤遅
角が生じてしまうという問題がある。

なお、前記クランクパルスの欠落は、クランク角センサ
とノック制御装置との間のワイヤ）ｚ−４スの断線や短
絡、あるいは車輪のロックによるクランク軸の回転異常
などで発生し、また前記クランクパルスに混入するノイ
ズは、たとえばイグナイタからの点火信号によって発生
する。

本発明の目的は、クランクパルスの欠落やクランクパル
スへのノイズの混入などによるノック誤判定を防止する
ことができるノック制御方法を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、各気筒毎にノック判定レベルを設定し、クラ
ンク角センサの出力に応答して設定される検出区間内で
検出されたノックセンサのピーク値を、前記クランク角
センサの出力に基づν）て判別した気筒のノック判定レ
ベルと比較してノック判定を行うとともに、前記ピーク
値に基づいて前記ノック判定レベルを更新するようにし
たノック制御方法において、 前記クランク角センサから、予め定める第１の時間以上
に亘って出力が導出されないとき、または予め定める第
２の時間未満で出力が導出されたときには、各気筒毎の
ノック判定レベルを予め定める値に設定することを特徴
とするノック制御方法て′ある。

作　　用 本発明に従えば、クランク角センサの出力に応答して設
定される検出区間内て検出されたノックセンサのピーク
値をノック判定レベルと比較し、その比較の結果、ノッ
ク判定レベルを超えているときにはノック有りと判定し
て遅角制御を行い前記判定レベル以下であるときにはノ
ック無しと判断して進角制御が行われる。なお、前記ノ
ック判定レベルは各気筒毎に設けられており、前記ノッ
クセンサのピーク値は、クランク角センサの出力に基づ
いて、該ピーク値に対応する気筒が検出され、その対応
する気筒のノック判定レベルと比較される。

また、前記クランク角センサから予め定める第１の時間
、たとえば前回のクランクパルス周期の１．５倍以上の
時間に亘って出力が導出されないとき、すなわちクラン
クパルスに欠落が生じたとき、または予め定める第２の
時間、たとえば前回のクランクパルス周期の０．５倍未
満の時間で出力が導出されたとき、すなわち前記クラン
クパルスにノイズなどが混入したときには、各気筒毎の
ノック判定レベルを、たとえば全ての気筒の平均値など
の予め定める値に設定する。

したがって、前記クランクパルスの欠落や、ノイズの混
入などによって気筒判別にずれが生じた場合には、ノッ
ク判定レベルは前記予め定める値に設定される。これに
よって、ノック判定レベルの大きな変化によるノック誤
判定を防止することができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例のノック制御装置１の電気的
構成を示すブロック図であり、第２図はノック制御装置
１によって点火時期制御される内燃機関２の構成を示す
ブロック図である。このノック制御装置ｌは、ノックセ
ンサ３、吸気圧センサ４、冷却水温度センサ５、クラン
ク角センサ６、およびその他のセンサ、たとえば吸気温
度センサ７ａ、スロットル弁開度センサ７ｂ、排気温度
センサ７ｃ（以下、総称するときは参照符７で示す）の
検出結果に基づいて、イグナイタ９を介して点火プラグ
１０へ点火信号を導出する。

前記センサ４〜７がらの出力は、入力インタフェイス回
路１１がらアナログ／デジタル変換器１２を介して処理
回路１３に入力される。また前記センサ６からの出力は
、入力インタフェイス回路１４を介して処理回路１３に
入力されている。さらにまたノックセンサ３がらの出方
は、後述する信号処理回路１５で、ノック信号成分のＰ
波とピーク値検出とが行われた後、処理回路１３に入力
される。ノックセンサ３は、たとえば加速度センサなど
で実現され、内燃機関２のシリンダブロック２１に固定
されている。

前記処理回路１３は、たとえばマイクロコンピュータな
どで実現され、各種の制御用マツプや学習値などを記憶
するためのメモリ１６と、後述するカウンタ２０とを内
蔵している。この処理回路１３の電源入力端子Ｖｅｃに
は、バッテリ１７がらの電力が、定電圧回路１８を介し
て供給されている。処理回路１３からの点火信号は、出
力インタフェイス回路１つを介して前記イグナイタ９に
与えられる。また、該ノック制御装置１の故障時には、
処理回路１３は出力インタフェイス回路１つを介して警
告灯３２を点灯する。

前記信号処理回路１５は、バントパスフィルタ３３と、
ゲートスイッチ３５と５ピ一クホールド回路３１と、ア
ナログ／デジタル変換器３４とを含んで構成される。バ
ンドパスフィルタ３３の中心周波数は、７ｋＨｚ程度に
選ばれており、これによってノックセンサ３の出力信号
から、ノック信号成分のみを抽出する。

第３図は、ノック検出動作を説明するためのタイミング
チャートである。クランク角センサ６がらは第３図（１
）で示されるように、たとえば１８０°ＣＡ毎にクラン
クパルスが導出されている。

処理回路１３は、時刻ｔｌ、ｔ２で示されるこのクラン
クパルスの立上がりタイミングで、第３図（３）におい
て時刻ｔ３．ｔ４で示される点火信号の立下がりタイミ
ング、すなわち点火タイミンクを設定する。

また、点火タイミングである前記時刻ｔ３　　ｔ４から
予め定める期間ｗ１、たとえば１５°ＣＡだけ経過した
時刻ｔ５．ｔ６において、第３図（４）で示されるよう
にゲート端子ＰＩがらゲート信号を導出し、ゲートスイ
ッチ３５を導通する。

このゲート信号は、前記時刻ｔ５．ｔ６がら予め定める
区間ＷＯ５たとえば７５”　ＣＡだけ、すなわちたとえ
ば前記点火タイミングがちたとえば９０°ＣＡが経過す
る時刻ｔ２．ｔ８まで導出される。こうして、時刻ｔ５
〜ｔ２間および時刻ｔ６〜ｔ８間の前記時間ＷＱは、ゲ
ートスイッチ３５が導通されるノック検出区間とされる
。前記ノック検出区間Ｗｏは、点火信号が導出されず、
がっ吸排気弁の開閉による振動の影響を受けない期間に
設定されている。

シタ力って、第３図（５）で示されるノックセンサ３か
らの出力は、前記ノック検出区間ＷＯ間はピークホール
ド回路３１に与えられる。該ピークホールド３１では、
第３図（６）で示されるように、ノックセンサ３からの
出力のピーク値がホールドされてゆく。

ピークホールド回路３１でホールドされているピーク値
は、アナログ／デジタル変換器３４において、第３図（
７）で示されるタイミングでアナログ／デジタル変換さ
れて、処理回路１３に読込まれる。ピークホールド回路
３１のホールド値は、第３図（８）で示される処理回路
１３のリセット端子Ｐ２からのリセット信号によってリ
セットされる。

処理回路１３は、上述のようにして読込んだノックセン
サ３のピーク値ＶＰＥＡＫが、内燃機関２のどの気筒に
対応しているかを、第３図（２）で示されるカウンタ２
０のカウント値に基づいて判別し、その判別した気筒毎
に設定されている後述するノック判定レベルＥと比較し
てノック判定を行う。その判定の結果、前記ピーク値Ｖ
ＰＥＡＫが判定レベルＥより大きいときには、点火タイ
ミングは遅角制御され、判定レベルＥ以下であるときに
は進角制御される。

前記カウンタ２０は、前記クランクパルスに応答して、
循環してカウント動作を行い、したがってクランクパル
スが正確に導出されているときには、カウンタ２０のカ
ウント値から判別される気筒は常に同一の行程、たとえ
ば点火行程にある。

すなわち、たとえば点火行程が第３、第４、第２、第１
気筒の順で行われる場合、カウント値「１」が第３気筒
に対応し、カウント値「２」が第４気筒に対応し、カウ
ント値「３」が第２気筒に対応し、カウント値「４」が
第１気筒に対応する。こうして、カウンタ２０のカウン
ト値に基づいて気筒判別を行う。

またメモリ１６内には、前記カウント値に対応して、前
記ノック判定レベルＥを演算するための基準となるバッ
クグランド値ＢＧがストアされている。前記ノック判定
レベルＥは、第１式で示されるように、このバックグラ
ンド値ＢＧに予め定める係数Ｋ、たとえば１．５が乗算
して求められる。

Ｅ＝に＊ＢＧ　　　　　　　　　　＝（１）一方、前記
ピーク値ＶＰＥＡＫの頻度が最大となるノック信号レベ
ルに安定するように、前記バックグランド値ＢＧは、前
記ピーク値ＶＰＥＡＫが該バックグランド値ＢＧよりも
大きいときには予め定める値だけ大きく更新され、また
前記ピーク値ＶＰＥＡＫ以下であるときには予め定める
値だけ小さく更新される。

すなわち、第４図において時刻ｔ２１以前で示されるよ
うに、第４図（１）で示されるクランクパルスが正常で
あるときは、前記カウンタ２０のカウント値は第４図（
２）で示されるように変化する。このカウント値に対応
するメモリ１６の各ストア領域にストアされている各気
筒毎のバックグランド値ＢＧは、第４図（３）〜第４図
（６）でそれぞれ示されるように更新される。

しかしながら、時刻ｔ２１で示されるように、たとえば
クランク角センサ３からのワイヤハーネス１９の瞬断な
どによって、第４図（１）において参照符Ａで示される
ように、クランクパルスに欠落が生じたときには、第４
図（２）で示されるようにカウンタ２０のカウント動作
は休止し、気筒判別にずれが生じてしまう。

すなわち、たとえば時刻ｔ２］までカウント値「１」に
対応していた第３の気筒は、時刻ｔ２１以後はカウント
値「４」に対応することになる。

同様に、時刻ｔ２１以前ではカウント値「２」に対応し
ていた第４の気筒は時刻ｔ２１以後はカウント値「１」
に対応することとなる。

したがってこのような気筒判別のずれに対するバックグ
ランド値ＢＧの急激な変化を抑えるために、本実施例で
はクランクパルスに欠落が生じると、第４図（３）〜第
４図（６）で示されるように、その欠落が生じたと判定
した時刻ｔ２２において、各気筒のバックグランド値Ｂ
Ｇを全ての気筒のバックグランド値ＢＧの平均値とする
。

第５図〜第８図は、上述の第３図および第４図で示され
る動作を説明するためのフローチャートである。前記時
刻ｔｌ、ｔ２で示されるクランクパルスの立上がりタイ
ミング、または前記時刻ｔ１１、ｔ１２で示されるクラ
ンクパルスの立下がりタイミングでステップｎ１に移り
、クランクパルスが立上がりであるが否がか判断され、
そうでないとき、すなわち立下がりである時刻ｔｌｌｔ
１２のタイミングではステップｎ２に移る。

ステップｎ２では、カウンタ２０のカウント値ＣＣＲＮ
Ｋが１だけ加算されて更新される。

ステップｎ３では、前記時刻ｔ５．ｔ６で示される前記
ゲート信号の導出開始タイミング、すなわちゲートスイ
ッチ３５の導通開始時刻がセットされ、その時刻となる
とゲートスイッチ３５が導通される。

また前記ステップｎ１において、クランクパルスが前記
時刻ｔｌ、ｔ２で示される立上がりタイミングであると
きにはステップｎ４に移り、第６図で示されるノックセ
ンサ３からのピーク値の読取動作に移る。

すなわち、前記ステップｎ４からステップｎ１１へは前
記時刻ｔｌ、ｔ２で示されるクランクパルスの立上がり
タイミングで移り、ステップｎ１１ては前記ゲート信号
の出力が停止されて、ゲートスイッチ３５が遮断され、
ステップｎ１２では前記カウント値ＣＣＲＮＫに基づい
て気筒判別が行われる。ステップｎ１３では、アナログ
／デジタル変換動作が実行中であるが否がが判断され、
そうでないときにはステップｎ１４に移り、第７図で示
されるアナログ／デジタル変換動作を開始する。

また前記ステップｎ１３において、アナログ／デジタル
変換動作の実行中であるときにはステップｎ１５に移り
、前記ステップｎ２で設定された気筒のピーク値がアナ
ログ／デジタル変換されているか否かが判断され、そう
でないときには他の動作に移り、そうであるときにはス
テップｎ１６で、次に変換すべき気筒番号がセットされ
た復信の動作に移る。

前記ステップｎ１４でアナログ／デジタル変換動作が開
始されるとステップｎ２１に移り、ピークホールド回路
３１の出力電圧レベルであるピーク値ＶＰＥＡＫがアナ
ログ、／デジタル変換されて読込まれる。ステップｎ２
２では、前記カウント値ＣＣＲＮＫに基づいて、前記ノ
ック判定レベルＥを求めるためのバックグランド値ＢＧ
かメモリ１６から読出される。

ステップｎ２３では、リセット端子２２からリセット信
号が出力される。このようにして、前記ステップｎ２１
．ｎ２２でピーク値ＶＰＥＡＫとバックグランド値ＢＧ
とが求まるとステップｎ２４に移り、第８図で示される
ノック制御動作に移る。

ステップｎ３１では、クランクパルスの今回の周期Ｔ１
８０ｉが前回の周期７１８０ｉ−、の０゜５倍よりも大
きいか否かが判断され、そうであるときにはステップｎ
３２に移り、さらに今回の周期Ｔ１８０ｉが前回の周期
Ｔ１８０ｉ−、の１．５倍未満であるか否かが判断され
、そうであるときにはクランクパルスは正常であると判
断してステップ−ｎ３Ｂに移り、以下のようにして各気
筒毎のバックグランド値ＢＧが計算される。

また、前記ステップｎ３１において、クランクパルスの
今回の周期Ｔ１８０ｉが前回の周期Ｔ１８０ｉ−、の０
５倍以下であるときには、ノイズの混入などによって疑
似的にパルスが発生したものと判断し、ステップｎ３４
で全ての気筒のバックグランド値ＢＧを平均化した後、
ステップｎ３６に移る。同様に、前記ステップｎ３２に
おいて、今回の周期Ｔ１８０ｉが前回の周期Ｔ１８０ｉ
の１５倍以上であるときには、クランクパルスに欠落が
発生したものと判断し、前記ステップｎ３４に移る。

ステップｎ３３では、前記ピーク値ＶＰＥＡＫがバック
グランド値ＢＧより大きいが否がか判断され、そうであ
るときにはステップｎ３５でバックグランド値ＢＧが１
だけ加算されて更新された後、ステップｎ３６に移り、
そうでないときにはステップｎ３７に移り、バックグラ
ンド値ＢＧが１だけ減算されて更新された後、前記ステ
ップｎ３６に移る。

ステップｎ３５では、前記ステップｎ３５またはｎ３７
で求められたバックグランド値ＢＧに、前記第１式で示
されるようにして予め定める係数Ｋが乗算されて、ノッ
ク判定レベルＥが演算される。こうして求められたノッ
ク判定レベルＥを用いてステップｎ３８では、ピーク値
ＶＰＥＡＫがノック判定レベルＥを超えているか否かが
判断され、そうであるとき、すなわちノックが発生して
いると判断されたときにはステップｎ３９に移り、そう
でないときにはステップｎ４０に移る。

ステップｎ３９では、遅角量ＡＫＮＫに、前記ピーク値
ＶＰＥＡＫ、すなわちノック強度に対応した補正量αが
加算されて更新され、またステップｎ４０では、前記遅
角量ＡＫＮＫは、前記ピーク値ＶＰＥＡＫに応じた補正
量αだけ減算されて更新される。

こうして遅角量ＡＫＮＫが求められるとステップｎ、４
１に移り、吸気圧センサ４によって検出される吸気圧や
クランク角センサ６によって検出される内、燃機関２の
回転速度、さらには冷却水温度センサ５によって検出さ
れる冷却水温度などに基づいて決定される基本進角量Ａ
ＢＳＥから、前記遅角量ＡＫＮＫが減算されて、実際の
点火時期制御に用いられる最終進角量ＡＯＰが演算され
る。

このように本発明に従うノック制御方法では、クランク
パルスへのノイズの混入や、クランクパルスの欠落を検
出したときには、ノック判定レベルＥを求めるための各
気筒毎のバックグランド値ＢＧを平均化するようにした
ので、前述のようなりランクパルスの異常による気筒判
別に誤りが生じても、バックグランド値ＢＧの大きな変
化を抑制し、ノック誤判定による誤遅角を防止すること
ができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、クランク角センサから予
め定める第１の時間、たとえば前回のクランクパルス周
期の１．５倍以上の時間に亘って出力が導出されないと
き、すなわちクランクパルスに欠落が生じたとき、また
は予め定める第２の時間、たとえば前回のクランクパル
ス周期の０゜５倍未満の時間で出力が導出されたとき、
すなわちクランクパルスにノイズなどが混入したときに
は、各気筒毎のノック判定レベルを予め定める値に設定
するようにしたので、前記クランクパルスによる気筒判
別にずれが生じても、ノック判定レベルの２激な低下に
よるノック誤判定を防止し、誤遅角を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のノック制御装置１の電気的
構成を示すブロック図、第２図はノック制御装置１とそ
れに関連する内燃機関２の構成を示すブロック図、第３
図はノック検出動作を説明するためのタイミングチャー
ト、第４図は本発明の詳細な説明するためのタイミング
チャート、第５図〜第８図はノック制御動作を説明する
ためのフローチャートである。 １・・・ノック制御装置、２・・内燃機関、３〜７・・
・センサ、１０・・・点火プラグ、１３・・・処理回路
、１５・・・信号処理回路、３１・・・ピークホールド
回路、３５・・・ゲートスイッチ 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　各気筒毎にノック判定レベルを設定し、クランク角セ
   ンサの出力に応答して設定される検出区間内で検出され
   たノックセンサのピーク値を、前記クランク角センサの
   出力に基づいて判別した気筒のノック判定レベルと比較
   してノック判定を行うとともに、前記ピーク値に基づい
   て前記ノック判定レベルを更新するようにしたノック制
   御方法において、 前記クランク角センサから、予め定める第１の時間以上
   に亘つて出力が導出されないとき、または予め定める第
   ２の時間未満で出力が導出されたときには、各気筒毎の
   ノック判定レベルを予め定める値に設定することを特徴
   とするノック制御方法。