JPH0648132Y2 - 内燃機関のノック制御装置 - Google Patents
内燃機関のノック制御装置Info
- Publication number
- JPH0648132Y2 JPH0648132Y2 JP8051389U JP8051389U JPH0648132Y2 JP H0648132 Y2 JPH0648132 Y2 JP H0648132Y2 JP 8051389 U JP8051389 U JP 8051389U JP 8051389 U JP8051389 U JP 8051389U JP H0648132 Y2 JPH0648132 Y2 JP H0648132Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- knock
- valve timing
- frequency band
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
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- Testing Of Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は内燃機関のノック制御装置に関し、より具体的
には運転状態に応じてバルブタイミングを切り換える可
変バルブタイミング機構を備えるものにおいて、選択さ
れているバルブタイミング特性に応じてノックセンサの
検出周波数帯域を変え、よって検出精度を向上させる様
に構成した内燃機関のノック制御装置に関する。
には運転状態に応じてバルブタイミングを切り換える可
変バルブタイミング機構を備えるものにおいて、選択さ
れているバルブタイミング特性に応じてノックセンサの
検出周波数帯域を変え、よって検出精度を向上させる様
に構成した内燃機関のノック制御装置に関する。
(従来の技術) 近時、機関の高出力化要求に応えるため、機関の運転状
態に応じて吸排気弁のバルブタイミングを可変とする技
術が提案されている。その技術にあっては例えば1気筒
4バルブの機関においてカムシャフト上に3個のカムを
並列的に取着し、機関回転数(及び負荷)から運転状態
を高低2種の領域に大別し、それに応じて3個のカムを
選択的に吸排気弁に連結して燃焼効率が最良となる様に
バルブタイミング(及びリフト量)を決定している。斯
る従来技術の一例としては例えば、特開昭62-121811号
公報記載の技術を挙げることが出来る。
態に応じて吸排気弁のバルブタイミングを可変とする技
術が提案されている。その技術にあっては例えば1気筒
4バルブの機関においてカムシャフト上に3個のカムを
並列的に取着し、機関回転数(及び負荷)から運転状態
を高低2種の領域に大別し、それに応じて3個のカムを
選択的に吸排気弁に連結して燃焼効率が最良となる様に
バルブタイミング(及びリフト量)を決定している。斯
る従来技術の一例としては例えば、特開昭62-121811号
公報記載の技術を挙げることが出来る。
またノック制御に関しては周知の如く、機関に振動セン
サを取着して機関に生ずる振動レベルを検出し、燃焼に
関係しない適宜なクランク角度(以下「ノイズゲート」
と称する)で機関のバックグラウンド的な振動レベルを
算出し、燃焼状態にある適宜なクランク角度(以下「ノ
ックゲート」と称する)の振動レベルと比較してノック
の発生を検知し、点火時期を遅角補正している。
サを取着して機関に生ずる振動レベルを検出し、燃焼に
関係しない適宜なクランク角度(以下「ノイズゲート」
と称する)で機関のバックグラウンド的な振動レベルを
算出し、燃焼状態にある適宜なクランク角度(以下「ノ
ックゲート」と称する)の振動レベルと比較してノック
の発生を検知し、点火時期を遅角補正している。
(考案が解決しようとする課題) 機関においては燃焼に起因するものを除いても吸排気弁
の着座時等に種々の振動が発生するが、この吸気弁と排
気弁の着座時の振動(乃至は音)を比較すると、吸気弁
の方が大きい。これは第8図に示す如く、吸気弁の方が
リフト量が大きく、また弁径も太いためと考えられる。
第9図は吸気弁の着座時の振動を計測したものである
が、同図から明らかな様に、12kHz付近の高周波域で強
く発生する。
の着座時等に種々の振動が発生するが、この吸気弁と排
気弁の着座時の振動(乃至は音)を比較すると、吸気弁
の方が大きい。これは第8図に示す如く、吸気弁の方が
リフト量が大きく、また弁径も太いためと考えられる。
第9図は吸気弁の着座時の振動を計測したものである
が、同図から明らかな様に、12kHz付近の高周波域で強
く発生する。
ところで、前記した可変バルブタイミング制御において
は機関の運転状態に応じてバルブの開閉時期またはリフ
ト量を決定しており、例えば低速バルブタイミング域に
おいては吸気慣性力が小さいため圧縮工程の初期に吸気
弁を閉じる様に構成している。その結果、前記したノッ
クゲート乃至はバルブタイミングの設定角度の如何によ
っては低バルブタイミング域において、検出気筒のノッ
クゲートの他の気筒の吸気弁の閉時期が重なる事態が生
じ得る。第10図は4気筒内燃機関におけるバルブタイミ
ングとノックゲート(KGで示す)のクランク角度上の位
置関係を図示するものであるが、図示の例では低速バル
ブタイミング域において、例えば第1気筒のノックゲー
ト中に第3気筒の吸気弁が着座する。而して、斯る可変
バルブタイミング機構を備えた機関においては高回転、
高出力を目的としていることから、従来ノックセンサも
高回転域まで精度良くノックの検出が可能な様に高い周
波数帯のセンサを用いている。その結果、他の気筒で発
生するバルブシーティングノイズも検出することとなっ
て、正確なノック検出が困難となる不都合があった。
は機関の運転状態に応じてバルブの開閉時期またはリフ
ト量を決定しており、例えば低速バルブタイミング域に
おいては吸気慣性力が小さいため圧縮工程の初期に吸気
弁を閉じる様に構成している。その結果、前記したノッ
クゲート乃至はバルブタイミングの設定角度の如何によ
っては低バルブタイミング域において、検出気筒のノッ
クゲートの他の気筒の吸気弁の閉時期が重なる事態が生
じ得る。第10図は4気筒内燃機関におけるバルブタイミ
ングとノックゲート(KGで示す)のクランク角度上の位
置関係を図示するものであるが、図示の例では低速バル
ブタイミング域において、例えば第1気筒のノックゲー
ト中に第3気筒の吸気弁が着座する。而して、斯る可変
バルブタイミング機構を備えた機関においては高回転、
高出力を目的としていることから、従来ノックセンサも
高回転域まで精度良くノックの検出が可能な様に高い周
波数帯のセンサを用いている。その結果、他の気筒で発
生するバルブシーティングノイズも検出することとなっ
て、正確なノック検出が困難となる不都合があった。
このノック周波数は、燃焼室の形状等によって多少の差
はあるが、通常1次周波数としては6kHz近辺の、2次高
調波として12kHz付近の値である。そこで、斯る可変バ
ルブタイミング機構を備えた機関において振動レベルを
測定したところ、第11図に示す如き結果が得られた。こ
れから、高速バルブタイミング域でノックが発生したと
きは12kHz付近でS/N比が良く、低速バルブタイミング域
では6kHz近傍でS/N比が良いことが判る。尚、ここでS/N
比はノックゲート中のセンサ出力/ノイズゲート中のセ
ンサ出力の比を意味するものとして使用する。
はあるが、通常1次周波数としては6kHz近辺の、2次高
調波として12kHz付近の値である。そこで、斯る可変バ
ルブタイミング機構を備えた機関において振動レベルを
測定したところ、第11図に示す如き結果が得られた。こ
れから、高速バルブタイミング域でノックが発生したと
きは12kHz付近でS/N比が良く、低速バルブタイミング域
では6kHz近傍でS/N比が良いことが判る。尚、ここでS/N
比はノックゲート中のセンサ出力/ノイズゲート中のセ
ンサ出力の比を意味するものとして使用する。
本考案は以上を前提としてなされたものであり、可変バ
ルブタイミング機構を備えた内燃機関において一のバル
ブタイミング域の吸排気弁の着座が検出気筒のノックゲ
ート中に生じてもノック検出に悪影響を与えない様に構
成した内燃機関のノック制御装置を提供することを目的
とする。
ルブタイミング機構を備えた内燃機関において一のバル
ブタイミング域の吸排気弁の着座が検出気筒のノックゲ
ート中に生じてもノック検出に悪影響を与えない様に構
成した内燃機関のノック制御装置を提供することを目的
とする。
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するために本考案は、内燃機関の運転
状態に応じて吸排気弁の少なくとも一方のバルブタイミ
ング及び/又はリフト量を複数の特性の間で選択的に変
更するバルブタイミング機構を備えると共に、ノック検
出手段を通じて機関の所定の振動周波数帯域の出力レベ
ルを検出し、その出力レベルの大きさからノックの発生
を検知して点火時期を遅角補正するノック制御手段を備
えてなる内燃機関のノック制御装置において、前記可変
バルブタイミング機構で選択される動作特性に応じて前
記ノック検出手段の検出周波数帯域を変更する検出周波
数帯域変更手段を備えるようにした。
状態に応じて吸排気弁の少なくとも一方のバルブタイミ
ング及び/又はリフト量を複数の特性の間で選択的に変
更するバルブタイミング機構を備えると共に、ノック検
出手段を通じて機関の所定の振動周波数帯域の出力レベ
ルを検出し、その出力レベルの大きさからノックの発生
を検知して点火時期を遅角補正するノック制御手段を備
えてなる内燃機関のノック制御装置において、前記可変
バルブタイミング機構で選択される動作特性に応じて前
記ノック検出手段の検出周波数帯域を変更する検出周波
数帯域変更手段を備えるようにした。
(作用) 可変バルブタイミング機構で選択される動作特性に応じ
てノック検出手段の検出周波数帯域を変更する様にした
ことから、検出気筒のノックゲート中に他の気筒の吸気
弁が着座してもその影響を受けない周波数帯域のセンサ
出力を利用してノックの発生を検出することとなり、信
頼性良くノックを検出することが出来る。
てノック検出手段の検出周波数帯域を変更する様にした
ことから、検出気筒のノックゲート中に他の気筒の吸気
弁が着座してもその影響を受けない周波数帯域のセンサ
出力を利用してノックの発生を検出することとなり、信
頼性良くノックを検出することが出来る。
(実施例) 以下、添付図面に即して本考案の実施例を説明する。第
1図は本考案に係る内燃機関のノック制御装置を全体的
に示す概略図である。同図に従って説明すると、符号10
は4気筒等からなる車両用の多気筒の内燃機関を示して
おり、吸気管12を備える。該吸気管12は適宜位置にスロ
ットル弁14を備えており、吸気管先端部に取着したエア
クリーナ(図示せず)から導入された吸気は、該スロッ
トル弁14で流量を調節され、燃料噴射弁(図示せず)に
よって燃料を供給されてシリンダヘッド18に設けられた
吸気ポート20を経て燃焼室22に送り込まれる。燃焼室22
において、該混合気はピストン24で圧縮された後、点火
プラグ26で着火されて爆発し、ピストン24を下方に駆動
して排気ポート28を経て排気管30を通って機関外に放出
される。
1図は本考案に係る内燃機関のノック制御装置を全体的
に示す概略図である。同図に従って説明すると、符号10
は4気筒等からなる車両用の多気筒の内燃機関を示して
おり、吸気管12を備える。該吸気管12は適宜位置にスロ
ットル弁14を備えており、吸気管先端部に取着したエア
クリーナ(図示せず)から導入された吸気は、該スロッ
トル弁14で流量を調節され、燃料噴射弁(図示せず)に
よって燃料を供給されてシリンダヘッド18に設けられた
吸気ポート20を経て燃焼室22に送り込まれる。燃焼室22
において、該混合気はピストン24で圧縮された後、点火
プラグ26で着火されて爆発し、ピストン24を下方に駆動
して排気ポート28を経て排気管30を通って機関外に放出
される。
ここで、吸気管12に設けられたスロットル弁14の開度を
検出するスロットル位置センサ32が機関の適宜位置に設
けられると共に、吸気管12にはスロットル弁14の下流に
おいてパイプ(図示せず)が接続されて分岐しており、
その分岐路の終端部付近に吸入空気の圧力を絶対値で測
定する吸気圧力センサ34が設けられ、また分岐点下流の
適宜位置には吸入空気の温度を検出する吸気温センサ36
が設けられる。また内燃機関10のシリンダブロック38内
の冷却水通路40の付近には水温センサ42が設けられて機
関冷却水の温度を検出すると共に、その近傍には燃焼室
22から発生するノックに基づく振動を検出する圧電型の
ノックセンサ(非共振型)44が設けられる。更に、内燃
機関10の適宜位置にはディストリビュータ46が設けられ
ると共に、その内部にはピストン24の上下動に伴って回
転するクランク軸(図示せず)の回転に同期して回転す
る磁石及びそれに対峙して配置された回転体からなるク
ランク角センサ48が収納されており、所定クランク角度
毎にパルス信号を出力する。また車両の適宜位置には走
行速度を検出する車速センサ50が設けられる。上記した
スロットル位置センサ等のセンサ32,34,36,42,44,48,50
の出力は、制御ユニット52に送られる。
検出するスロットル位置センサ32が機関の適宜位置に設
けられると共に、吸気管12にはスロットル弁14の下流に
おいてパイプ(図示せず)が接続されて分岐しており、
その分岐路の終端部付近に吸入空気の圧力を絶対値で測
定する吸気圧力センサ34が設けられ、また分岐点下流の
適宜位置には吸入空気の温度を検出する吸気温センサ36
が設けられる。また内燃機関10のシリンダブロック38内
の冷却水通路40の付近には水温センサ42が設けられて機
関冷却水の温度を検出すると共に、その近傍には燃焼室
22から発生するノックに基づく振動を検出する圧電型の
ノックセンサ(非共振型)44が設けられる。更に、内燃
機関10の適宜位置にはディストリビュータ46が設けられ
ると共に、その内部にはピストン24の上下動に伴って回
転するクランク軸(図示せず)の回転に同期して回転す
る磁石及びそれに対峙して配置された回転体からなるク
ランク角センサ48が収納されており、所定クランク角度
毎にパルス信号を出力する。また車両の適宜位置には走
行速度を検出する車速センサ50が設けられる。上記した
スロットル位置センサ等のセンサ32,34,36,42,44,48,50
の出力は、制御ユニット52に送られる。
ここで第2図を参照して制御ユニット52を説明すると、
スロットル位置センサ32等のアナログ出力は、制御ユニ
ット内においてレベル変換回路64に入力されて所定レベ
ルに変換され、マイクロ・コンピュータ66に入力され
る。該マイクロ・コンピュータは、A/D変換回路66a、I/
O66b、CPU66c、ROM66d、RAM66e及び演算用のレジスタ並
びにタイマ(レジスタ及びタイマの図示は省略した)を
備えており、レベル変換回路出力はCPU66cの指令に応じ
てA/D変換回路66aにおいてデジタル値に変換された後、
RAM66eに一時格納される。又、クランク角センサ48等の
出力は波形整形回路68において波形整形された後、I/O6
6bを介してマイクロ・コンピュータ内に入力される。
スロットル位置センサ32等のアナログ出力は、制御ユニ
ット内においてレベル変換回路64に入力されて所定レベ
ルに変換され、マイクロ・コンピュータ66に入力され
る。該マイクロ・コンピュータは、A/D変換回路66a、I/
O66b、CPU66c、ROM66d、RAM66e及び演算用のレジスタ並
びにタイマ(レジスタ及びタイマの図示は省略した)を
備えており、レベル変換回路出力はCPU66cの指令に応じ
てA/D変換回路66aにおいてデジタル値に変換された後、
RAM66eに一時格納される。又、クランク角センサ48等の
出力は波形整形回路68において波形整形された後、I/O6
6bを介してマイクロ・コンピュータ内に入力される。
更に、前記したノックセンサ44の出力は制御ユニット52
に送出された後、ノック検出回路70に入力される。ノッ
ク検出回路70は、第1のフィルタ手段70a、第2のフィ
ルタ手段70b、マルチプレクサ70c、コンパレータ手段70
d及びD/A変換手段70eを備える。第1フィルタ手段70aは
12kHz付近の、第2フィルタ手段70bは6kHz付近の周波数
成分を通過させる帯域特性を備える。第1、第2フィル
タ70a,bは前記ノックセンサ44の出力を受け、それぞれ
前記した周波数成分のみを通過させ、マルチプレクサ70
cを介してコンパレータ手段70dの非反転入力端子に送出
する。コンパレータ手段70dの出力端子はマイクロ・コ
ンピュータ66に接続されると共に、その反転入力端子は
D/A変換手段70eの出力端子に接続される。D/A変換手段7
0eの入力端子は、マイクロ・コンピュータ66に接続され
る。尚、マルチプレクサ70cはマイクロ・コンピュータ6
6に接続され、その指令を受けて両フィルタ手段の出力
を選択的にコンパレータ手段70dに接続する。
に送出された後、ノック検出回路70に入力される。ノッ
ク検出回路70は、第1のフィルタ手段70a、第2のフィ
ルタ手段70b、マルチプレクサ70c、コンパレータ手段70
d及びD/A変換手段70eを備える。第1フィルタ手段70aは
12kHz付近の、第2フィルタ手段70bは6kHz付近の周波数
成分を通過させる帯域特性を備える。第1、第2フィル
タ70a,bは前記ノックセンサ44の出力を受け、それぞれ
前記した周波数成分のみを通過させ、マルチプレクサ70
cを介してコンパレータ手段70dの非反転入力端子に送出
する。コンパレータ手段70dの出力端子はマイクロ・コ
ンピュータ66に接続されると共に、その反転入力端子は
D/A変換手段70eの出力端子に接続される。D/A変換手段7
0eの入力端子は、マイクロ・コンピュータ66に接続され
る。尚、マルチプレクサ70cはマイクロ・コンピュータ6
6に接続され、その指令を受けて両フィルタ手段の出力
を選択的にコンパレータ手段70dに接続する。
このノック検出回路70にあっては、コンパレータ手段70
dにおいてセンサ出力をマイクロ・コンピュータ66が設
定する基準値と比較し、ノイズレベルの算出及びノック
の判定を行うが、この点について第3図タイミング・チ
ャートを参照して説明すると、マイクロ・コンピュータ
66から前記したノイズゲート(例えばATDC120〜140度)
において、D/A変換手段70eに対し機関振動のバックグラ
ウンド値たるノイズレベルVNOISEが比較基準値として出
力される。出力値はD/A変換手段70eによりアナログ値に
変換され、センサ出力レベルとコンパレータ手段70dに
て比較される。マイクロ・コンピュータ66は比較結果に
基づき、このノイズレベルの変更を行う。該ノイズレベ
ルは、センサ出力レベルの略ピーク値近辺になる様に設
定される。
dにおいてセンサ出力をマイクロ・コンピュータ66が設
定する基準値と比較し、ノイズレベルの算出及びノック
の判定を行うが、この点について第3図タイミング・チ
ャートを参照して説明すると、マイクロ・コンピュータ
66から前記したノイズゲート(例えばATDC120〜140度)
において、D/A変換手段70eに対し機関振動のバックグラ
ウンド値たるノイズレベルVNOISEが比較基準値として出
力される。出力値はD/A変換手段70eによりアナログ値に
変換され、センサ出力レベルとコンパレータ手段70dに
て比較される。マイクロ・コンピュータ66は比較結果に
基づき、このノイズレベルの変更を行う。該ノイズレベ
ルは、センサ出力レベルの略ピーク値近辺になる様に設
定される。
またマイクロ・コンピュータ66は前記したノックゲート
(例えばATDC10〜50度)において、前記ノイズレベルVN
OISEを基に所定の係数GAMP(運転状態に応じ適宜設定さ
れる値)を乗じてノック判定レベルを算出し、算出され
たノック判定レベルをD/A変換手段70eを介してコンパレ
ータ手段70dに出力する。コンパレータ手段70dはセンサ
出力レベルを該ノック判定レベルと比較し、比較結果を
マイクロ・コンピュータ66に送出する。マイクロ・コン
ピュータ66はセンサ出力がノック判定レベルを超えてい
るとき、ノック発生と判断する。この比較結果に基づ
き、マイクロ・コンピュータ66は最終点火時期を決定
し、出力回路74を介してイグナイタ等からなる点火装置
62を駆動し、点火プラグ26を通じて燃焼室22内の混合気
を点火する。
(例えばATDC10〜50度)において、前記ノイズレベルVN
OISEを基に所定の係数GAMP(運転状態に応じ適宜設定さ
れる値)を乗じてノック判定レベルを算出し、算出され
たノック判定レベルをD/A変換手段70eを介してコンパレ
ータ手段70dに出力する。コンパレータ手段70dはセンサ
出力レベルを該ノック判定レベルと比較し、比較結果を
マイクロ・コンピュータ66に送出する。マイクロ・コン
ピュータ66はセンサ出力がノック判定レベルを超えてい
るとき、ノック発生と判断する。この比較結果に基づ
き、マイクロ・コンピュータ66は最終点火時期を決定
し、出力回路74を介してイグナイタ等からなる点火装置
62を駆動し、点火プラグ26を通じて燃焼室22内の混合気
を点火する。
再び第1図に戻ると、内燃機関10において、吸気ポート
20を開閉する吸気弁54と排気ポート28を開閉する排気弁
56には前記した可変バルブタイミング機構60が連結さ
れ、制御ユニット52の指令に応じて吸排気弁54,56のバ
ルブタイミング及びリフト量を可変に駆動する。この可
変バルブタイミング機構について第4図を参照して簡単
に説明する。第4図は、可変バルブタイミング機構の油
圧切換装置を示す説明断面図である。尚、可変バルブタ
イミング機構60は吸気弁側も排気弁側も同種構造である
ので、図面において吸気側の部材には添字iを、排気側
の部材には添字eを付し、以下の説明に際しては添字を
付さずに両者共通して行う。
20を開閉する吸気弁54と排気ポート28を開閉する排気弁
56には前記した可変バルブタイミング機構60が連結さ
れ、制御ユニット52の指令に応じて吸排気弁54,56のバ
ルブタイミング及びリフト量を可変に駆動する。この可
変バルブタイミング機構について第4図を参照して簡単
に説明する。第4図は、可変バルブタイミング機構の油
圧切換装置を示す説明断面図である。尚、可変バルブタ
イミング機構60は吸気弁側も排気弁側も同種構造である
ので、図面において吸気側の部材には添字iを、排気側
の部材には添字eを付し、以下の説明に際しては添字を
付さずに両者共通して行う。
第4図の下部においてカムシャフト(図示せず)に平行
して設けられたロッカシャフト612上には3本のロッカ
アームが回転自在に支承される。この中、両端の第1の
ロッカアーム614と第2のロッカアーム616とはカムシャ
フト上に固定された2個の低速回転用のカム(図示せ
ず)に摺接し、中央の第3のロッカアーム618は同じく
カムシャフト上に固定された高速回転用のカム(同様に
図示せず)に摺接する如く構成される。尚、高速用のカ
ムは低速用のカムに比し、カムシャフト径方向の突出度
が大きく、ロッカアームの揺動量が大きい様に、そのプ
ロフィールが設定される。而して、3本のロッカアーム
614,616,618はその自由端側で内部を横断的に穿設され
て穴632及び孔634,636が連続的に形成されており、そこ
に第1の連結ピン640、第2の連結ピン642及び規制ピン
644が摺動自在に収納される。第1連結ピン640は一端が
径小となってそこに油室646が形成され、該油室646は分
岐路648を介して油路650に連通する。また規制ピン644
にはバネ652が設けられており、該ピンを第2連結ピン6
42側に付勢している。即ち、油室646に高圧油が導入さ
れると第1、第2連結ピン640,642はバネ力に抗して突
出し、規制ピン644を押圧してロッカアーム間を架橋し
て連結すると共に、その油圧が低下するとバネ652の付
勢力で図示位置に復帰して連結を解く様に構成される。
して設けられたロッカシャフト612上には3本のロッカ
アームが回転自在に支承される。この中、両端の第1の
ロッカアーム614と第2のロッカアーム616とはカムシャ
フト上に固定された2個の低速回転用のカム(図示せ
ず)に摺接し、中央の第3のロッカアーム618は同じく
カムシャフト上に固定された高速回転用のカム(同様に
図示せず)に摺接する如く構成される。尚、高速用のカ
ムは低速用のカムに比し、カムシャフト径方向の突出度
が大きく、ロッカアームの揺動量が大きい様に、そのプ
ロフィールが設定される。而して、3本のロッカアーム
614,616,618はその自由端側で内部を横断的に穿設され
て穴632及び孔634,636が連続的に形成されており、そこ
に第1の連結ピン640、第2の連結ピン642及び規制ピン
644が摺動自在に収納される。第1連結ピン640は一端が
径小となってそこに油室646が形成され、該油室646は分
岐路648を介して油路650に連通する。また規制ピン644
にはバネ652が設けられており、該ピンを第2連結ピン6
42側に付勢している。即ち、油室646に高圧油が導入さ
れると第1、第2連結ピン640,642はバネ力に抗して突
出し、規制ピン644を押圧してロッカアーム間を架橋し
て連結すると共に、その油圧が低下するとバネ652の付
勢力で図示位置に復帰して連結を解く様に構成される。
油路650と油圧源(図示せず)との間には第4図上方に
示す油圧切換機構660が介挿される。油圧切換機構660は
スプール弁662を備えており、該スプール弁は油圧源に
連通する入口ポート664と、前記油路650に連通路654を
介して連通する出口ポート666間の流量を制御する。即
ち、スプール弁662が図示の閉鎖位置にあるときは、入
口ポート664から流入する圧油はオリフィス孔668を通じ
て出口ポート666に流れる。このとき圧油の一部がバイ
パスポート670を通じて流出することも相まって、油路6
50に流入して油室646に作用する油圧は低く、よって3
本のロッカアーム614,616,618は別々に揺動し、低速バ
ルブタイミングで吸排気弁54,56を開閉する。
示す油圧切換機構660が介挿される。油圧切換機構660は
スプール弁662を備えており、該スプール弁は油圧源に
連通する入口ポート664と、前記油路650に連通路654を
介して連通する出口ポート666間の流量を制御する。即
ち、スプール弁662が図示の閉鎖位置にあるときは、入
口ポート664から流入する圧油はオリフィス孔668を通じ
て出口ポート666に流れる。このとき圧油の一部がバイ
パスポート670を通じて流出することも相まって、油路6
50に流入して油室646に作用する油圧は低く、よって3
本のロッカアーム614,616,618は別々に揺動し、低速バ
ルブタイミングで吸排気弁54,56を開閉する。
このスプール弁662は管路672,674を介して電磁弁680と
接続されており、入口ポート664から流入した圧油は管
路672を経て電磁弁680に送出され、該弁が消磁されて図
示の閉鎖位置にあるときはそこで塞止される。而して、
電磁弁680は励磁されると開弁し、圧油は第2の管路674
を通ってスプール弁662の頂部に作用し、該スプール弁
を想像線で示す開弁位置に駆動する。その結果、入口ポ
ート664から流入する圧油は前記したオリフィス孔668に
加えて、矢印(想像線)で示す如くスプール弁662の環
状凹部と収納壁面間に形成される間隙を通って出力ポー
ト666に流れ、油路650に流入する。これによって油路65
0の油圧が高まり、連結ピン640,642が移動し、3本のロ
ッカアーム614,616,618を串刺し状に連結して吸排気弁5
4,56を高速バルブタイミングで開閉駆動する。この高速
バルブタイミング域においては、低速バルブタイミング
域に比して、オーバラップタイム及びリフト量が増大す
る。尚、スプール弁662の付近には油圧スイッチ600が設
けられる。
接続されており、入口ポート664から流入した圧油は管
路672を経て電磁弁680に送出され、該弁が消磁されて図
示の閉鎖位置にあるときはそこで塞止される。而して、
電磁弁680は励磁されると開弁し、圧油は第2の管路674
を通ってスプール弁662の頂部に作用し、該スプール弁
を想像線で示す開弁位置に駆動する。その結果、入口ポ
ート664から流入する圧油は前記したオリフィス孔668に
加えて、矢印(想像線)で示す如くスプール弁662の環
状凹部と収納壁面間に形成される間隙を通って出力ポー
ト666に流れ、油路650に流入する。これによって油路65
0の油圧が高まり、連結ピン640,642が移動し、3本のロ
ッカアーム614,616,618を串刺し状に連結して吸排気弁5
4,56を高速バルブタイミングで開閉駆動する。この高速
バルブタイミング域においては、低速バルブタイミング
域に比して、オーバラップタイム及びリフト量が増大す
る。尚、スプール弁662の付近には油圧スイッチ600が設
けられる。
この可変バルブタイミング制御を第5図フロー・チャー
トを参照して簡単に説明すると、S10において前述した
センサ群の出力から機関回転数Ne及び吸気圧力Pba並び
に水温Tw等を含む機関の運転状態を示すパラメータを読
み込み、S12においてバルブタイミング切換の禁止条件
が成立しているか否か判断する。S12において禁止条件
が成立していないと判断されるときはS14に進み、機関
回転数Neと吸気圧力Pba(負荷)とからROM66dに格納し
たマップを検索してバルブタイミング域を決定する。第
6図はこのバルブタイミング域を示す説明図であり、図
示の如く適宜な機関回転数と負荷とから切換ポイントが
設定され、高低2種の領域に大別されている。S14にお
いてはセンサ出力から低速側と高速側のバルブタイミン
グのいずれが選択されるべきか判断する。
トを参照して簡単に説明すると、S10において前述した
センサ群の出力から機関回転数Ne及び吸気圧力Pba並び
に水温Tw等を含む機関の運転状態を示すパラメータを読
み込み、S12においてバルブタイミング切換の禁止条件
が成立しているか否か判断する。S12において禁止条件
が成立していないと判断されるときはS14に進み、機関
回転数Neと吸気圧力Pba(負荷)とからROM66dに格納し
たマップを検索してバルブタイミング域を決定する。第
6図はこのバルブタイミング域を示す説明図であり、図
示の如く適宜な機関回転数と負荷とから切換ポイントが
設定され、高低2種の領域に大別されている。S14にお
いてはセンサ出力から低速側と高速側のバルブタイミン
グのいずれが選択されるべきか判断する。
続いてS16に進んで決定されたバルブタイミングが高速
側であるか否か判断し、高速側であればS18に進んで出
力回路72を介して電磁弁680を励磁し、また低速側であ
ればS20に進んで同様に出力回路72を介して電磁弁680を
消磁し、S22又はS24において決定したバルブタイミング
域を適宜なフラグで指令表示する。尚、バルブタイミン
グによって充填効率乃至は燃焼特性が異なることから、
マイクロ・コンピュータ66は決定したタイミングに応じ
て点火時期及び燃料噴射制御の基本特性を変更する。
側であるか否か判断し、高速側であればS18に進んで出
力回路72を介して電磁弁680を励磁し、また低速側であ
ればS20に進んで同様に出力回路72を介して電磁弁680を
消磁し、S22又はS24において決定したバルブタイミング
域を適宜なフラグで指令表示する。尚、バルブタイミン
グによって充填効率乃至は燃焼特性が異なることから、
マイクロ・コンピュータ66は決定したタイミングに応じ
て点火時期及び燃料噴射制御の基本特性を変更する。
続いて、第7図フロー・チャートを参照して本考案の実
施例を説明する。
施例を説明する。
先ず、S100において前記したフラグからバルブタイミン
グ域がいずれにあるか判断し、高速バルブタイミング域
にあると判断されるときはS102に進んで高速バルブタイ
ミング域用の第1フィルタ手段70aの出力をコンパレー
タ手段70dに接続し、然らざる場合はS104において低速
バルブタイミング域用の第2フィルタ手段70bの出力を
コンパレータ70dに接続する。従って、マイクロ・コン
ピュータ66は低速バルブタイミング域にあるときは6kHz
付近のセンサ出力に基づいてノイズゲートにおいてノイ
ズレベルを算出し、ノイズゲートでそれとセンサ出力と
を比較してノックが発生したか否か判断し、点火時期を
決定する。即ち、マイクロ・コンピュータ66は機関回転
数と吸気圧力とから基本点火時期を決定し、水温等の補
正を適宜加えた上で、ノックの発生が検出されたときは
補正点火時期を遅角補正すると共に、ノックが終息した
ときは進角方向に修正し、第2図に示す第2の出力回路
74を介して点火装置62に点火を指令し、ディストリビュ
ータ46を介して所定気筒の点火プラグ26を着火して燃焼
室22内の混合気を点火する。尚、斯る点火時期制御自体
は公知であって本考案の要旨とするところではないの
で、これ以上の説明を省略する。
グ域がいずれにあるか判断し、高速バルブタイミング域
にあると判断されるときはS102に進んで高速バルブタイ
ミング域用の第1フィルタ手段70aの出力をコンパレー
タ手段70dに接続し、然らざる場合はS104において低速
バルブタイミング域用の第2フィルタ手段70bの出力を
コンパレータ70dに接続する。従って、マイクロ・コン
ピュータ66は低速バルブタイミング域にあるときは6kHz
付近のセンサ出力に基づいてノイズゲートにおいてノイ
ズレベルを算出し、ノイズゲートでそれとセンサ出力と
を比較してノックが発生したか否か判断し、点火時期を
決定する。即ち、マイクロ・コンピュータ66は機関回転
数と吸気圧力とから基本点火時期を決定し、水温等の補
正を適宜加えた上で、ノックの発生が検出されたときは
補正点火時期を遅角補正すると共に、ノックが終息した
ときは進角方向に修正し、第2図に示す第2の出力回路
74を介して点火装置62に点火を指令し、ディストリビュ
ータ46を介して所定気筒の点火プラグ26を着火して燃焼
室22内の混合気を点火する。尚、斯る点火時期制御自体
は公知であって本考案の要旨とするところではないの
で、これ以上の説明を省略する。
本実施例においては上記の如く構成したので、低速バル
ブタイミング域にあるときはノックセンサ出力の中、ノ
ックゲートにおいて6kHz付近の周波数成分のみがコンパ
レータ手段に送られてノイズレベルと比較される。その
結果、他の気筒の吸気弁56が検出気筒のノックゲート中
に着座してもその影響を受けることがなく、また第11図
に示した如く低速バルブタイミング域では6kHz付近でS/
N比が良好となることも相まって、低速バルブタイミン
グ域におけるノックを精度良く検出することが出来る。
また高速バルブタイミング域においては同図に示すS/N
比が良好となる12kHz付近の周波数からノックの発生を
検出することから、同様にノックを精度良く検出するこ
とが出来、結果として全運転領域に亘って正確にノック
を検出することが出来る。
ブタイミング域にあるときはノックセンサ出力の中、ノ
ックゲートにおいて6kHz付近の周波数成分のみがコンパ
レータ手段に送られてノイズレベルと比較される。その
結果、他の気筒の吸気弁56が検出気筒のノックゲート中
に着座してもその影響を受けることがなく、また第11図
に示した如く低速バルブタイミング域では6kHz付近でS/
N比が良好となることも相まって、低速バルブタイミン
グ域におけるノックを精度良く検出することが出来る。
また高速バルブタイミング域においては同図に示すS/N
比が良好となる12kHz付近の周波数からノックの発生を
検出することから、同様にノックを精度良く検出するこ
とが出来、結果として全運転領域に亘って正確にノック
を検出することが出来る。
尚、上記した実施例においては低速バルブタイミング域
ではノックゲートとノイズゲートにおいて6kHzの周波数
帯域を使用し、高速バルブタイミング域では共に12kHz
の周波数帯域を使用する様にしたが、高速バルブタイミ
ング域においても6kHzを使用する、或いはノックゲート
のみ周波数帯域を切り換えることも可能であり、それぞ
れ検出精度が若干低下する乃至は煩瑣となる等の不都合
はあるが、それによっても本考案の目的を達成すること
は可能である。
ではノックゲートとノイズゲートにおいて6kHzの周波数
帯域を使用し、高速バルブタイミング域では共に12kHz
の周波数帯域を使用する様にしたが、高速バルブタイミ
ング域においても6kHzを使用する、或いはノックゲート
のみ周波数帯域を切り換えることも可能であり、それぞ
れ検出精度が若干低下する乃至は煩瑣となる等の不都合
はあるが、それによっても本考案の目的を達成すること
は可能である。
また本実施例においては2個のフィルタ手段を択一的に
使用する例を示したが、フィルタ手段を3個以上設けて
その中の2個以上を重複的に使用し、結果として低速バ
ルブタイミング域のノックゲートで6kHz付近の出力が得
られる様にしても良い。
使用する例を示したが、フィルタ手段を3個以上設けて
その中の2個以上を重複的に使用し、結果として低速バ
ルブタイミング域のノックゲートで6kHz付近の出力が得
られる様にしても良い。
第12図は本考案の第2実施例を示す説明図である。本実
施例の場合、共振型の振動検出素子たる第1、第2のノ
ックセンサ440a、440bを設けた点で、第1実施例と相違
する。この第1ノックセンサ440aは12kHz付近に、第2
ノックセンサ440bは6kHz付近に共振特性が設定される。
而して、第1、第2ノックセンサ440a,bの出力は制御ユ
ニット520においてノック検出回路700に入力され、マル
チプレクサ700cを介してコンパレータ手段700dに入力さ
れる。この実施例においては第7図フロー・チャートに
おいてS102,S104においてマイクロ・コンピュータ66は
対応するバルブタイミング域に応じて第1、第2ノック
センサ440a,bの出力の何れかをコンパレータ手段700dに
接続する様に、マルチプレクサ700cを制御する。尚、残
余の構成は第1実施例と相違しない。また本実施例にお
いて2個のノックセンサは共通の容器に収納して機関に
取着しても良く、或いは別々の容器に収納して機関に取
着しても良い。
施例の場合、共振型の振動検出素子たる第1、第2のノ
ックセンサ440a、440bを設けた点で、第1実施例と相違
する。この第1ノックセンサ440aは12kHz付近に、第2
ノックセンサ440bは6kHz付近に共振特性が設定される。
而して、第1、第2ノックセンサ440a,bの出力は制御ユ
ニット520においてノック検出回路700に入力され、マル
チプレクサ700cを介してコンパレータ手段700dに入力さ
れる。この実施例においては第7図フロー・チャートに
おいてS102,S104においてマイクロ・コンピュータ66は
対応するバルブタイミング域に応じて第1、第2ノック
センサ440a,bの出力の何れかをコンパレータ手段700dに
接続する様に、マルチプレクサ700cを制御する。尚、残
余の構成は第1実施例と相違しない。また本実施例にお
いて2個のノックセンサは共通の容器に収納して機関に
取着しても良く、或いは別々の容器に収納して機関に取
着しても良い。
(考案の効果) 請求項1項は、内燃機関の運転状態に応じて吸排気弁の
少なくとも一方のバルブタイミング及び/又はリフト量
を複数の特性の間で選択的に変更するバルブタイミング
機構を備えると共に、ノック検出手段を通じて機関の所
定の振動周波数帯域の出力レベルを検出し、その出力レ
ベルの大きさからノックの発生を検知して点火時期を遅
角補正するノック制御手段を備えてなる内燃機関のノッ
ク制御装置において、前記可変バルブタイミング機構で
選択される動作特性に応じて前記ノック検出手段の検出
周波数帯域を変更する検出周波数帯域変更手段を備える
ように構成したので、ノック検出気筒のノックゲート中
に他の気筒の吸排気弁が着座することがあっても、その
影響を受けない周波数帯域のセンサ出力からノックを発
生を検知することが出来、全運転状態を通じて正確にノ
ックの発生を検出することが出来る。而して、該検出周
波数帯の変更はより具体的には請求項2項乃至は3項に
記載した如く、複数個のフィルタ手段乃至は検出手段を
設けておいて可変バルブタイミング機構の動作特性から
適宜選択する様にした。
少なくとも一方のバルブタイミング及び/又はリフト量
を複数の特性の間で選択的に変更するバルブタイミング
機構を備えると共に、ノック検出手段を通じて機関の所
定の振動周波数帯域の出力レベルを検出し、その出力レ
ベルの大きさからノックの発生を検知して点火時期を遅
角補正するノック制御手段を備えてなる内燃機関のノッ
ク制御装置において、前記可変バルブタイミング機構で
選択される動作特性に応じて前記ノック検出手段の検出
周波数帯域を変更する検出周波数帯域変更手段を備える
ように構成したので、ノック検出気筒のノックゲート中
に他の気筒の吸排気弁が着座することがあっても、その
影響を受けない周波数帯域のセンサ出力からノックを発
生を検知することが出来、全運転状態を通じて正確にノ
ックの発生を検出することが出来る。而して、該検出周
波数帯の変更はより具体的には請求項2項乃至は3項に
記載した如く、複数個のフィルタ手段乃至は検出手段を
設けておいて可変バルブタイミング機構の動作特性から
適宜選択する様にした。
第1図は本考案に係る内燃機関のノック制御装置を全体
的に示す説明図、第2図は第1図装置中の制御ユニット
の詳細を示す説明ブロック図、第3図はその中のノック
検出回路の動作を示す説明波形図、第4図は可変バルブ
タイミング機構の油圧切換装置を示す説明断面図、第5
図は可変バルブタイミングの制御動作を一般的に示す説
明フロー・チャート、第6図はその切換特性を示す説明
図、第7図は本考案に係る内燃機関のノック制御装置の
動作を示すフロー・チャート、第8図は吸気弁と排気弁
のリフト量の相違を示す説明図、第9図は吸気弁の着座
時の振動レベルを示す説明図、第10図は可変バルブタイ
ミング機構を備えた機関においてバルブタイミングとノ
ックゲートとのクランク角度上の位置関係を一例として
示す説明図、第11図は可変バルブタイミング機構を備え
た機関におけるノック振動レベルを示す説明図及び第12
図は本考案の第2実施例を示す第2図と同様の制御ユニ
ットの説明ブロック図である。 10……内燃機関、12……吸気管、14……スロットル弁、
18……シリンダヘッド、20……吸気ポート、22……燃焼
室、24……ピストン、26……点火プラグ、28……排気ポ
ート、30……排気管、32……スロットル位置センサ、34
……吸気圧力センサ、36……吸気温センサ、38……シリ
ンダブロック、40……冷却水通路、42……水温センサ、
44,440a,440b……ノックセンサ、46……ディストリビュ
ータ、48……クランク角センサ、50……車速センサ、5
2,520……制御ユニット、54……吸気弁、56……排気
弁、60……可変バルブタイミング機構、62……点火装
置、64……レベル変換回路、66……マイクロ・コンピュ
ータ、68……波形整形回路、70,700……ノック検出回
路、70a,70b……フィルタ手段、70c,700c……マルチプ
レクサ、70d,700d……コンパレータ手段、70e,700e……
D/A変換回路、72,74……出力回路、600……油圧スイッ
チ、612……ロッカシャフト、614,616,618……ロッカア
ーム、632……穴、634,636……孔、640,642……連結ピ
ン、644……規制ピン、646……油室、648……分岐路、6
50……油路、652……バネ、654……連通路、660……油
圧切換機構、662……スプール弁、664……入口ポート、
666……出口ポート、668……オリフィス孔、670……バ
イパスポート
的に示す説明図、第2図は第1図装置中の制御ユニット
の詳細を示す説明ブロック図、第3図はその中のノック
検出回路の動作を示す説明波形図、第4図は可変バルブ
タイミング機構の油圧切換装置を示す説明断面図、第5
図は可変バルブタイミングの制御動作を一般的に示す説
明フロー・チャート、第6図はその切換特性を示す説明
図、第7図は本考案に係る内燃機関のノック制御装置の
動作を示すフロー・チャート、第8図は吸気弁と排気弁
のリフト量の相違を示す説明図、第9図は吸気弁の着座
時の振動レベルを示す説明図、第10図は可変バルブタイ
ミング機構を備えた機関においてバルブタイミングとノ
ックゲートとのクランク角度上の位置関係を一例として
示す説明図、第11図は可変バルブタイミング機構を備え
た機関におけるノック振動レベルを示す説明図及び第12
図は本考案の第2実施例を示す第2図と同様の制御ユニ
ットの説明ブロック図である。 10……内燃機関、12……吸気管、14……スロットル弁、
18……シリンダヘッド、20……吸気ポート、22……燃焼
室、24……ピストン、26……点火プラグ、28……排気ポ
ート、30……排気管、32……スロットル位置センサ、34
……吸気圧力センサ、36……吸気温センサ、38……シリ
ンダブロック、40……冷却水通路、42……水温センサ、
44,440a,440b……ノックセンサ、46……ディストリビュ
ータ、48……クランク角センサ、50……車速センサ、5
2,520……制御ユニット、54……吸気弁、56……排気
弁、60……可変バルブタイミング機構、62……点火装
置、64……レベル変換回路、66……マイクロ・コンピュ
ータ、68……波形整形回路、70,700……ノック検出回
路、70a,70b……フィルタ手段、70c,700c……マルチプ
レクサ、70d,700d……コンパレータ手段、70e,700e……
D/A変換回路、72,74……出力回路、600……油圧スイッ
チ、612……ロッカシャフト、614,616,618……ロッカア
ーム、632……穴、634,636……孔、640,642……連結ピ
ン、644……規制ピン、646……油室、648……分岐路、6
50……油路、652……バネ、654……連通路、660……油
圧切換機構、662……スプール弁、664……入口ポート、
666……出口ポート、668……オリフィス孔、670……バ
イパスポート
Claims (3)
- 【請求項1】内燃機関の運転状態に応じて吸排気弁の少
なくとも一方のバルブタイミング及び/又はリフト量を
複数の特性の間で選択的に変更するバルブタイミング機
構を備えると共に、ノック検出手段を通じて機関の所定
の振動周波数帯域の出力レベルを検出し、その出力レベ
ルの大きさからノックの発生を検知して点火時期を遅角
補正するノック制御手段を備えてなる内燃機関のノック
制御装置において、前記可変バルブタイミング機構で選
択される動作特性に応じて前記ノック検出手段の検出周
波数帯域を変更する検出周波数帯域変更手段を備えたこ
とを特徴とする内燃機関のノック制御装置。 - 【請求項2】前記ノック検出手段は動作帯域において相
互に相違する複数個のフィルタ手段を備え、前記検出周
波数帯域変更手段は、前記可変バルブタイミング機構で
選択される動作特性に応じて該複数個のフィルタ手段の
少なくとも1個を選択することで検出周波数帯域を変更
することを特徴とする請求項1項記載の内燃機関のノッ
ク制御装置。 - 【請求項3】前記ノック検出手段は共振特性において相
互に相違する複数個の検出手段からなり、前記検出周波
数帯域変更手段は、前記可変バルブタイミング機構で選
択される動作特性に応じて該複数個の検出手段の少なく
とも1個を選択することで検出周波数帯域を変更するこ
とを特徴とする請求項1項記載の内燃機関のノック制御
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8051389U JPH0648132Y2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 内燃機関のノック制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8051389U JPH0648132Y2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 内燃機関のノック制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0319448U JPH0319448U (ja) | 1991-02-26 |
JPH0648132Y2 true JPH0648132Y2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=31625643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8051389U Expired - Lifetime JPH0648132Y2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 内燃機関のノック制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0648132Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3346806B2 (ja) * | 1992-11-16 | 2002-11-18 | 三菱自動車工業株式会社 | 弁可変駆動機構付きエンジンのノックノイズ回避装置 |
CN201029151Y (zh) | 2006-12-26 | 2008-02-27 | 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 | 电连接器 |
JP4482571B2 (ja) | 2007-04-19 | 2010-06-16 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関のノック検出装置 |
-
1989
- 1989-07-07 JP JP8051389U patent/JPH0648132Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0319448U (ja) | 1991-02-26 |
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