JPH0579440A - 点火時期制御装置 - Google Patents
点火時期制御装置Info
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- JPH0579440A JPH0579440A JP3239289A JP23928991A JPH0579440A JP H0579440 A JPH0579440 A JP H0579440A JP 3239289 A JP3239289 A JP 3239289A JP 23928991 A JP23928991 A JP 23928991A JP H0579440 A JPH0579440 A JP H0579440A
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 abstract 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
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Landscapes
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ノッキングによるエンジンの損傷度に応じて、
点火時期操作量を設定することにより、エンジンの保護
と、燃費の両立を図る。 【構成】ノッキング振動の検出信号から特徴周波数ごと
の振動レベルを求め、周波数ごとに振動レベルについ
て、重み付けを行うことによりエンジンの損傷度に応じ
たノック強度を求め、得られたノック強度に応じて点火
時期の操作量を変化させる。 【効果】大きなノックについては進角が復帰するまでの
時間を長くし、小さなノッキングについては復帰時間を
短くしてエンジンの保護と燃費の両立を図ることができ
る。
点火時期操作量を設定することにより、エンジンの保護
と、燃費の両立を図る。 【構成】ノッキング振動の検出信号から特徴周波数ごと
の振動レベルを求め、周波数ごとに振動レベルについ
て、重み付けを行うことによりエンジンの損傷度に応じ
たノック強度を求め、得られたノック強度に応じて点火
時期の操作量を変化させる。 【効果】大きなノックについては進角が復帰するまでの
時間を長くし、小さなノッキングについては復帰時間を
短くしてエンジンの保護と燃費の両立を図ることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の点火時期制
御装置に関する。
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ノッキング検出に関する従来の技術とし
ては、特開平1−305325 号にあるように、エンジンブロ
ックに取り付けた振動センサの出力信号について、ノッ
キングの共鳴周波数における振動レベルを求め、官能評
価と対応するように周波数ごとの重み係数を設定してノ
ッキング強度を求めるものがある。
ては、特開平1−305325 号にあるように、エンジンブロ
ックに取り付けた振動センサの出力信号について、ノッ
キングの共鳴周波数における振動レベルを求め、官能評
価と対応するように周波数ごとの重み係数を設定してノ
ッキング強度を求めるものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらノッキン
グ発生によるエンジンの損傷度は、必ずしも官能評価と
対応しておらず、官能評価では人間の聴感度が高い３〜
１０ｋＨｚ程度が支配的であるが、ノッキングによるエ
ンジンの損傷度を考えた場合、高周波であるほどシリン
ダ壁やピストンの熱による損傷度は増加する傾向にあ
る。これはノッキングの共鳴周波数が高周波側になるほ
ど、燃焼ガスの圧力変動速度が増加し、熱損失が増大す
ることによる。したがって、周波数ごとの重み係数は高
周波側であるほど大きくすることが望ましいが、従来技
術では官能評価に対応する比較的低い周波数の振動レベ
ルにより、ノック強度を求めていたために、損傷度の低
いノッキングについて必要以上に点火時期を遅角させる
ことによる燃費の悪化あるいは、損傷度の高いノッキン
グについて遅角量が不足することによるエンジン寿命の
短縮という問題があった。
グ発生によるエンジンの損傷度は、必ずしも官能評価と
対応しておらず、官能評価では人間の聴感度が高い３〜
１０ｋＨｚ程度が支配的であるが、ノッキングによるエ
ンジンの損傷度を考えた場合、高周波であるほどシリン
ダ壁やピストンの熱による損傷度は増加する傾向にあ
る。これはノッキングの共鳴周波数が高周波側になるほ
ど、燃焼ガスの圧力変動速度が増加し、熱損失が増大す
ることによる。したがって、周波数ごとの重み係数は高
周波側であるほど大きくすることが望ましいが、従来技
術では官能評価に対応する比較的低い周波数の振動レベ
ルにより、ノック強度を求めていたために、損傷度の低
いノッキングについて必要以上に点火時期を遅角させる
ことによる燃費の悪化あるいは、損傷度の高いノッキン
グについて遅角量が不足することによるエンジン寿命の
短縮という問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では上記問題点を
解決するため、振動検出手段と、ノッキングの共鳴周波
数に相当する複数の周波数の振動レベルを求める振動レ
ベル算出手段と、周波数別に振動レベルに対して、所定
の重み付けを行いノッキングの強度を算出するノッキン
グの強度算出手段とノッキングの有無を検出する検出手
段と、点火時期操作手段を備えた。
解決するため、振動検出手段と、ノッキングの共鳴周波
数に相当する複数の周波数の振動レベルを求める振動レ
ベル算出手段と、周波数別に振動レベルに対して、所定
の重み付けを行いノッキングの強度を算出するノッキン
グの強度算出手段とノッキングの有無を検出する検出手
段と、点火時期操作手段を備えた。
【０００５】
【作用】振動検出手段は内燃機関のブロック壁または、
シリンダの内圧のノッキング振動を検出し、振動レベル
算出手段は、振動検出手段の出力信号からノッキングの
共鳴周波数に相当する複数の周波数の振動レベルを求め
る。強度算出手段は、得られた振動レベルについて、周
波数別に、周波数が高くなるにしたがって増大する所定
の重み付けを行なった結果により、ノッキングの強度を
算出する、検出手段は、算出されたノック強度により、
ノッキングの有無を検出する。点火時期操作手段は、ノ
ッキングの検出結果により、強度算出手段により得られ
たノッキングの強度に応じた点火時期の操作パラメータ
で点火時期を操作する。
シリンダの内圧のノッキング振動を検出し、振動レベル
算出手段は、振動検出手段の出力信号からノッキングの
共鳴周波数に相当する複数の周波数の振動レベルを求め
る。強度算出手段は、得られた振動レベルについて、周
波数別に、周波数が高くなるにしたがって増大する所定
の重み付けを行なった結果により、ノッキングの強度を
算出する、検出手段は、算出されたノック強度により、
ノッキングの有無を検出する。点火時期操作手段は、ノ
ッキングの検出結果により、強度算出手段により得られ
たノッキングの強度に応じた点火時期の操作パラメータ
で点火時期を操作する。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１により本発明の特徴であるノッキングによる各共鳴周
波数の振動レベルに対する重み付けの設定方法とノック
強度の計算方法を説明する。(a）はエンジンのシリンダ
ブロックに取り付けた振動センサの信号を周波数分析
し、ノッキングによる各共鳴周波数ｆ1〜ｆ4の振動レベ
ルｍf1〜ｍf4を求めたものである。(b）は各振動レベル
に対する重みの値を示したものであり、ピストンやシリ
ンダブロックへの熱伝達による損傷度を考慮して、高周
波の各共鳴周波数程、重みの値を大きく設定する。(c）
は各振動レベルについて(b）の重みの値を掛け算するこ
とにより重み付けを行なったものであり、ノック強度
は、これら重み付けされた各共鳴周波数の振動レベルの
合計値としてもとめる。こうして得られたノック強度
は、エンジンの損傷度に対応した値となる。なお、振動
センサは、シリンダブロックに取り付けられるもの以外
に、シリンダの内圧を検出するものでも良い。
１により本発明の特徴であるノッキングによる各共鳴周
波数の振動レベルに対する重み付けの設定方法とノック
強度の計算方法を説明する。(a）はエンジンのシリンダ
ブロックに取り付けた振動センサの信号を周波数分析
し、ノッキングによる各共鳴周波数ｆ1〜ｆ4の振動レベ
ルｍf1〜ｍf4を求めたものである。(b）は各振動レベル
に対する重みの値を示したものであり、ピストンやシリ
ンダブロックへの熱伝達による損傷度を考慮して、高周
波の各共鳴周波数程、重みの値を大きく設定する。(c）
は各振動レベルについて(b）の重みの値を掛け算するこ
とにより重み付けを行なったものであり、ノック強度
は、これら重み付けされた各共鳴周波数の振動レベルの
合計値としてもとめる。こうして得られたノック強度
は、エンジンの損傷度に対応した値となる。なお、振動
センサは、シリンダブロックに取り付けられるもの以外
に、シリンダの内圧を検出するものでも良い。
【０００７】図２はノッキングを回避するための点火時
期の操作方法を示す図である。点火時期操作によるノッ
キングの回避方法は、一般に、(a）に示すようにノッキ
ング検出時に所定量：Ｋ1 だけ遅角し、ノッキングが検
出されなければ所定の進角割合：Ｋ2 で再びノッキング
が検出されるまで徐々に進角していくという動作を繰り
返すことにより、ノッキングの発生頻度を抑制し、エン
ジンの損傷を防止するようにしている。ここでパラメー
タＫ1 の値（遅角量）を増やすか、またはパラメータＫ
2 の値（進角割合）を減らせば、点火時期が進角側に復
帰するまでの時間が延長され、すなわちノッキングが発
生してから次のノッキングが発生するまでのシリンダと
ピストンの冷却期間が延長されることにより、エンジン
の損傷度が軽減される。しかし同時に出力の損失が増大
するので、ノッキングの強度に応じてパラメータＫ1ま
たはＫ2の値を変更することがエンジンの保護、燃費の
点からも望ましい。(ｂ)，(ｃ)にパラメータＫ1，Ｋ2の
設定例を示す。ノック強度の増加に対して遅角量：Ｋ1
を大きく、進角割合：Ｋ2を小さく設定するようにし
て、大きなノックについては進角が復帰するまでの時間
を長くして、エンジンの保護を図り、小さなノッキング
については復帰時間を短くして燃費向上を図るようにす
る。
期の操作方法を示す図である。点火時期操作によるノッ
キングの回避方法は、一般に、(a）に示すようにノッキ
ング検出時に所定量：Ｋ1 だけ遅角し、ノッキングが検
出されなければ所定の進角割合：Ｋ2 で再びノッキング
が検出されるまで徐々に進角していくという動作を繰り
返すことにより、ノッキングの発生頻度を抑制し、エン
ジンの損傷を防止するようにしている。ここでパラメー
タＫ1 の値（遅角量）を増やすか、またはパラメータＫ
2 の値（進角割合）を減らせば、点火時期が進角側に復
帰するまでの時間が延長され、すなわちノッキングが発
生してから次のノッキングが発生するまでのシリンダと
ピストンの冷却期間が延長されることにより、エンジン
の損傷度が軽減される。しかし同時に出力の損失が増大
するので、ノッキングの強度に応じてパラメータＫ1ま
たはＫ2の値を変更することがエンジンの保護、燃費の
点からも望ましい。(ｂ)，(ｃ)にパラメータＫ1，Ｋ2の
設定例を示す。ノック強度の増加に対して遅角量：Ｋ1
を大きく、進角割合：Ｋ2を小さく設定するようにし
て、大きなノックについては進角が復帰するまでの時間
を長くして、エンジンの保護を図り、小さなノッキング
については復帰時間を短くして燃費向上を図るようにす
る。
【０００８】本発明を適用するシステム構成図を図３に
示す。
示す。
【０００９】エンジンの吸入空気は、エアクリーナ１，
吸入空気量センサ２，スロットルバルブ５，インテーク
マニホルドを経て燃焼室内に取り込まれる。シリンダブ
ロック７にはノックセンサ１７が取り付けられる。回転
数計測用のクランク角度センサ１２が取り付けられる。
排気マニホールド８には排気温センサ１１をとりつけ
る。
吸入空気量センサ２，スロットルバルブ５，インテーク
マニホルドを経て燃焼室内に取り込まれる。シリンダブ
ロック７にはノックセンサ１７が取り付けられる。回転
数計測用のクランク角度センサ１２が取り付けられる。
排気マニホールド８には排気温センサ１１をとりつけ
る。
【００１０】吸入空気量センサ，ノックセンサ，クラン
ク角度センサ，排気温度センサの検出信号はコントロー
ルユニット９に入力される。コントロールユニットでは
これらの入力信号から点火時期、燃料噴射量の値を演算
する。点火信号は点火コイル１３，配電用ディストリビ
ューター１４，点火プラグ１５を経て、所定の点火時期
で混合気に着火される。燃料噴射信号はインジェクター
１６に出力される。
ク角度センサ，排気温度センサの検出信号はコントロー
ルユニット９に入力される。コントロールユニットでは
これらの入力信号から点火時期、燃料噴射量の値を演算
する。点火信号は点火コイル１３，配電用ディストリビ
ューター１４，点火プラグ１５を経て、所定の点火時期
で混合気に着火される。燃料噴射信号はインジェクター
１６に出力される。
【００１１】コントロールユニット９の処理動作につい
て図４のフローチャートを用いて説明する。
て図４のフローチャートを用いて説明する。
【００１２】ステップ１００ではノックセンサの信号を
一定のサンプリング時間ごとに所定個数だけメモリーに
取り込む。ステップ１１０では該取り込みデータについ
て、ＦＦＴなどの周波数分析を行い、ノッキングの共鳴
周波数に相当する振動レベル：ｍf1〜ｍf2を計算する。
ステップ１２０では各周波数の振動レベルについて、図
(b）に示すような各周波数に対するテーブルとして設定
された重みを掛けることにより重み付けされた振動レベ
ル：ｍf1′〜ｍf2′を求める。ステップ１３０ではノッ
ク強度としてｍf1′〜ｍf2′の合計値を求める。ステッ
プ１４０では、ステップ１３０で求められたノック強度
と、所定のしきい値を比較することにより、ノッキング
の有無を判定する。ここでノッキング有りと判定した場
合、ステップ１５０で点火時期をノック強度に対して予
め設定されている遅角量：Ｋ１だけ遅角する。ノッキン
グ無しと判定した場合には、ステップ１６０で所定の進
角割合：Ｋ２で進角させる。ここではＫ１をノック強度
のパラメータとして設定したが、Ｋ２をノック強度のパ
ラメータとしても良い。
一定のサンプリング時間ごとに所定個数だけメモリーに
取り込む。ステップ１１０では該取り込みデータについ
て、ＦＦＴなどの周波数分析を行い、ノッキングの共鳴
周波数に相当する振動レベル：ｍf1〜ｍf2を計算する。
ステップ１２０では各周波数の振動レベルについて、図
(b）に示すような各周波数に対するテーブルとして設定
された重みを掛けることにより重み付けされた振動レベ
ル：ｍf1′〜ｍf2′を求める。ステップ１３０ではノッ
ク強度としてｍf1′〜ｍf2′の合計値を求める。ステッ
プ１４０では、ステップ１３０で求められたノック強度
と、所定のしきい値を比較することにより、ノッキング
の有無を判定する。ここでノッキング有りと判定した場
合、ステップ１５０で点火時期をノック強度に対して予
め設定されている遅角量：Ｋ１だけ遅角する。ノッキン
グ無しと判定した場合には、ステップ１６０で所定の進
角割合：Ｋ２で進角させる。ここではＫ１をノック強度
のパラメータとして設定したが、Ｋ２をノック強度のパ
ラメータとしても良い。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、本発明では高周波の共鳴
周波数に対して大きな重み付けを行うことにより得られ
たノック強度に応じて点火時期の操作パラメータを設定
することにより、大きなノックについては進角が復帰す
るまでの時間を長くして、エンジンの保護を図り、小さ
なノッキングについては復帰時間を短くして燃費向上を
図ることができる。
周波数に対して大きな重み付けを行うことにより得られ
たノック強度に応じて点火時期の操作パラメータを設定
することにより、大きなノックについては進角が復帰す
るまでの時間を長くして、エンジンの保護を図り、小さ
なノッキングについては復帰時間を短くして燃費向上を
図ることができる。
【図１】ノック強度の算出方法を示す図である。
【図２】点火時期の操作方法を示す図である。
【図３】本発明を適用するエンジン制御システムの構成
図である。
図である。
【図４】コントロールユニットの処理手順を示す図であ
る。
る。
１…エアクリーナ、２…吸入空気量センサ、５…スロッ
トルバルブ、６…インテークマニホールド、８…排気マ
ニホールド、９…コントロールユニット、１１…排気温
センサ、１２…クランク角度センサ、１３…点火コイ
ル、１６…インジェクター、１７…ノックセンサ。
トルバルブ、６…インテークマニホールド、８…排気マ
ニホールド、９…コントロールユニット、１１…排気温
センサ、１２…クランク角度センサ、１３…点火コイ
ル、１６…インジェクター、１７…ノックセンサ。
Claims (2)
- 【請求項１】内燃機関のブロック壁または、シリンダの
内圧のノッキング振動を検出する振動検出手段と、振動
検出手段の出力信号からノッキングの共鳴周波数に相当
する複数の周波数の振動レベルを求める振動レベル算出
手段と、得られた振動レベルによりノッキングの強度を
算出する強度算出手段と、算出されたノック強度によ
り、ノッキングの有無を検出する検出手段と、ノッキン
グの検出結果に応じて、点火時期を操作する点火時期操
作手段を備えた点火時期制御装置において、 振動レベル算出手段により得られた各共鳴周波数の振動
レベルについて、周波数が高くなるに従って増大する所
定の重み付けを行ない、重み付けされた各周波数の振動
レベルによりノッキングの強度を算出する強度算出手段
と、上記ノック強度に応じて決められる点火時期の操作
パラメータで点火時期を操作する点火時期操作手段を備
えたことを特徴とする点火時期制御装置。 - 【請求項２】上記点火時期操作手段における操作パラメ
ータは、ノッキング検出時における点火時期の遅角量初
期値、ノッキング非検出時における進角復帰速度である
ことを特徴とする請求項１記載の点火時期制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239289A JPH0579440A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 点火時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239289A JPH0579440A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 点火時期制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579440A true JPH0579440A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17042525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3239289A Pending JPH0579440A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 点火時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0579440A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040026830A (ko) * | 2002-09-26 | 2004-04-01 | 현대자동차주식회사 | 차량의 진동 소음 저감 방법 |
| JP2005069130A (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Nissan Motor Co Ltd | 可変圧縮比機構付き内燃機関の点火時期制御装置 |
| KR100812416B1 (ko) * | 2006-11-29 | 2008-03-10 | 현대자동차주식회사 | 정차 중인 차량의 진동 감소 방법 |
| EP1936170A1 (en) * | 1997-01-20 | 2008-06-25 | Yanmar Diesel Engine Co. Ltd. | Method of knocking control of internal combustion engine |
| JP2011247108A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関ノッキング制御装置 |
| JP2013164083A (ja) * | 2013-05-31 | 2013-08-22 | Toyota Motor Corp | 内燃機関ノッキング制御装置 |
| JP2013204507A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2014025449A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| WO2014148191A1 (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-25 | 三菱重工業株式会社 | ガスエンジンの燃焼制御装置 |
| WO2018061473A1 (ja) | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関制御装置 |
| US9983042B2 (en) | 2015-12-01 | 2018-05-29 | Industrial Technology Research Institute | Apparatus for detecting liquid level |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP3239289A patent/JPH0579440A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2018061473A1 (ja) | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関制御装置 |
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