JPH0727011A - 内燃機関のノッキング制御装置 - Google Patents
内燃機関のノッキング制御装置Info
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- JPH0727011A JPH0727011A JP5170573A JP17057393A JPH0727011A JP H0727011 A JPH0727011 A JP H0727011A JP 5170573 A JP5170573 A JP 5170573A JP 17057393 A JP17057393 A JP 17057393A JP H0727011 A JPH0727011 A JP H0727011A
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- Japan
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- ignition timing
- knocking
- internal combustion
- combustion engine
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転数、負荷の影響なしに、微弱なノックか
ら大きなノックまで誤判定することなく検出できるよう
なノッキング制御装置を提供すること。 【構成】 燃焼室壁に気筒内圧力センサを設け、前記気
筒内圧力センサの信号ととクランク角センサの信号をも
とに熱発生率の変化率、好ましくは最大立ち下がりを演
算し、該演算値によってノッキングを判定し、前記演算
値と許容値との差に応じて点火時期の遅角量を変えた
り、あるいは運転領域によって許容値との差のみでな
く、許容値を超えた頻度を考慮して遅角量を変えたりす
ることもできる。
ら大きなノックまで誤判定することなく検出できるよう
なノッキング制御装置を提供すること。 【構成】 燃焼室壁に気筒内圧力センサを設け、前記気
筒内圧力センサの信号ととクランク角センサの信号をも
とに熱発生率の変化率、好ましくは最大立ち下がりを演
算し、該演算値によってノッキングを判定し、前記演算
値と許容値との差に応じて点火時期の遅角量を変えた
り、あるいは運転領域によって許容値との差のみでな
く、許容値を超えた頻度を考慮して遅角量を変えたりす
ることもできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のノッキング制
御装置、特に気筒内圧力センサを用いたノッキング制御
装置に関する。
御装置、特に気筒内圧力センサを用いたノッキング制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関のノッキング制御は機関
のブロック壁等に設けられた振動センサによってノック
による気筒内の圧力振動によって誘起される副次的なブ
ロック振動を検出しておこなうものが多かったが高回転
域ではＳ／Ｎ比が悪いということから、最近では気筒内
圧力センサを燃焼室に取り付けてノックによる気筒内の
圧力振動を直接的に検出しておこなおうとする方法が色
々と提案されている。例えば、特開昭６３−２４３４５
７号公報に示されるものでは、検出された気筒内圧力波
形から圧力変化率を演算し、それをもとにノック発生有
無を判定し制御をおこなおうとするものである。
のブロック壁等に設けられた振動センサによってノック
による気筒内の圧力振動によって誘起される副次的なブ
ロック振動を検出しておこなうものが多かったが高回転
域ではＳ／Ｎ比が悪いということから、最近では気筒内
圧力センサを燃焼室に取り付けてノックによる気筒内の
圧力振動を直接的に検出しておこなおうとする方法が色
々と提案されている。例えば、特開昭６３−２４３４５
７号公報に示されるものでは、検出された気筒内圧力波
形から圧力変化率を演算し、それをもとにノック発生有
無を判定し制御をおこなおうとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に構成されたノッキング制御装置では、気筒内圧力波形
から圧力変化率（ｄＰ／ｄθ）を演算してノック発生有
無を判定しているが、圧力変化率（ｄＰ／ｄθ）はピス
トン変位分、燃焼速度の変化分も含まれており、回転
数、負荷の影響で微弱なノック（官能トレースノック）
の検出が難しい。またクランク角度基準（ｄθ＝一定）
でｄＰ／ｄθを検出する場合、ノック振動成分（ｆ＝８
〜１５ｋＨｚ）に対して回転数によって追随性が異な
り、判定感度が回転数によって異なる。ノック振動以外
の燃焼室内の気柱振動を圧力センサが検出した場合には
誤判定となってしまう。さらに、ｄＰ／ｄθのノック判
定許容値を全運転領域で一定とすると運転領域によって
は誤判定するおそれがある。
に構成されたノッキング制御装置では、気筒内圧力波形
から圧力変化率（ｄＰ／ｄθ）を演算してノック発生有
無を判定しているが、圧力変化率（ｄＰ／ｄθ）はピス
トン変位分、燃焼速度の変化分も含まれており、回転
数、負荷の影響で微弱なノック（官能トレースノック）
の検出が難しい。またクランク角度基準（ｄθ＝一定）
でｄＰ／ｄθを検出する場合、ノック振動成分（ｆ＝８
〜１５ｋＨｚ）に対して回転数によって追随性が異な
り、判定感度が回転数によって異なる。ノック振動以外
の燃焼室内の気柱振動を圧力センサが検出した場合には
誤判定となってしまう。さらに、ｄＰ／ｄθのノック判
定許容値を全運転領域で一定とすると運転領域によって
は誤判定するおそれがある。
【０００４】本発明は上記問題に鑑み、回転数、負荷の
影響なしに、微弱なノックから大きなノックまで誤判定
することなく検出できるようなノッキング制御装置を提
供することを目的としている。
影響なしに、微弱なノックから大きなノックまで誤判定
することなく検出できるようなノッキング制御装置を提
供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、燃焼室
に取り付けられた気筒内圧力センサとクランク角センサ
とを有する内燃機関のノッキング制御装置において、前
記気筒内圧力センサと前記クランク角センサの信号をも
とに熱発生率の変化率、好ましくは熱発生率の最大立ち
下がりを演算する演算手段と、該演算値に応じてノッキ
ングを判定する判定手段とを具備することを特徴とする
内燃機関のノッキング制御装置が提供される。
に取り付けられた気筒内圧力センサとクランク角センサ
とを有する内燃機関のノッキング制御装置において、前
記気筒内圧力センサと前記クランク角センサの信号をも
とに熱発生率の変化率、好ましくは熱発生率の最大立ち
下がりを演算する演算手段と、該演算値に応じてノッキ
ングを判定する判定手段とを具備することを特徴とする
内燃機関のノッキング制御装置が提供される。
【０００６】また、前記演算値が所定期間内に許容値以
上になる頻度に応じて点火時期の遅角量を可変とした
り、あるいは高回転高負荷領域では前記演算値が許容値
を超えた大きさに応じて点火時期を遅角し、低中回転高
負荷領域では前記演算値が所定期間内に許容値を超えた
頻度に応じて点火時期を遅角することも可能である。
上になる頻度に応じて点火時期の遅角量を可変とした
り、あるいは高回転高負荷領域では前記演算値が許容値
を超えた大きさに応じて点火時期を遅角し、低中回転高
負荷領域では前記演算値が所定期間内に許容値を超えた
頻度に応じて点火時期を遅角することも可能である。
【０００７】
【作用】上記のように構成されたノッキング制御装置に
よれば、前記気筒内圧力センサと前記クランク角センサ
の信号をもとに熱発生率の変化率、好ましくは熱発生率
の最大立ち下がり−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 が演算され、該演算
値に応じてノッキングが判定される。また前記演算値が
所定期間内に所定値以上になる頻度に応じて点火時期の
遅角量が変えられたり、あるいは高回転高負荷領域では
前記演算値が許容値を超えた大きさに応じて点火時期を
遅角し、低中回転高負荷領域では前記演算値が所定期間
内に許容値を超えた頻度に応じて点火時期が遅角され
る。
よれば、前記気筒内圧力センサと前記クランク角センサ
の信号をもとに熱発生率の変化率、好ましくは熱発生率
の最大立ち下がり−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 が演算され、該演算
値に応じてノッキングが判定される。また前記演算値が
所定期間内に所定値以上になる頻度に応じて点火時期の
遅角量が変えられたり、あるいは高回転高負荷領域では
前記演算値が許容値を超えた大きさに応じて点火時期を
遅角し、低中回転高負荷領域では前記演算値が所定期間
内に許容値を超えた頻度に応じて点火時期が遅角され
る。
【０００８】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を説明する。図１は本発明によるノッキング制御装置を
含む内燃機関の点火時期制御装置の構成を示す図であ
る。図において、１は燃焼室、２は圧力センサ、３はア
ンプ、４はクランク角センサである。アンプ３を介した
圧力センサ２の信号と、クランク角センサ４からの信号
は点火時期制御回路５に入力される。点火時期制御回路
５は入力された圧力センサ２の信号と、クランク角セン
サ４からの信号を基に諸演算をおこなって最適な点火時
期の信号を出力する。６はディストリビュータであって
点火時期制御回路５から出力された点火時期信号によっ
て所定のクランク角位置で点火エネルギを点火プラグ７
に印加する。
を説明する。図１は本発明によるノッキング制御装置を
含む内燃機関の点火時期制御装置の構成を示す図であ
る。図において、１は燃焼室、２は圧力センサ、３はア
ンプ、４はクランク角センサである。アンプ３を介した
圧力センサ２の信号と、クランク角センサ４からの信号
は点火時期制御回路５に入力される。点火時期制御回路
５は入力された圧力センサ２の信号と、クランク角セン
サ４からの信号を基に諸演算をおこなって最適な点火時
期の信号を出力する。６はディストリビュータであって
点火時期制御回路５から出力された点火時期信号によっ
て所定のクランク角位置で点火エネルギを点火プラグ７
に印加する。
【０００９】ところで、熱発生率ｄＱ／ｄθは、次式に
よって示され前記圧力センサ２の信号と、クランク角セ
ンサ４からの信号をもとに演算することが可能である。
ｄＱ／ｄθ＝｛Ａ／（κ−１）｝×｛Ｖ・（ｄＰ／ｄ
θ）＋κ・Ｐ（ｄＱ／ｄθ）｝ここで、Ａは仕事当量、
κは比熱比、Ｖは容積、Ｐは圧力である。
よって示され前記圧力センサ２の信号と、クランク角セ
ンサ４からの信号をもとに演算することが可能である。
ｄＱ／ｄθ＝｛Ａ／（κ−１）｝×｛Ｖ・（ｄＰ／ｄ
θ）＋κ・Ｐ（ｄＱ／ｄθ）｝ここで、Ａは仕事当量、
κは比熱比、Ｖは容積、Ｐは圧力である。
【００１０】図２はノックが発生した時の熱発生率とノ
ックが発生しない時の熱発生率を比較したものである。
このようにノックが発生した時はノックが発生しない時
に比べて熱発生率の履歴が大きく異なるが、これはノッ
クが発生した時には急激な熱発生に伴う急激な燃料消費
が起こることによるものである。図に示されるようにｄ
Ｑ／ｄθは立ち上がりと立ち下がりの両方においてノッ
クの発生の有無による差が見られる。
ックが発生しない時の熱発生率を比較したものである。
このようにノックが発生した時はノックが発生しない時
に比べて熱発生率の履歴が大きく異なるが、これはノッ
クが発生した時には急激な熱発生に伴う急激な燃料消費
が起こることによるものである。図に示されるようにｄ
Ｑ／ｄθは立ち上がりと立ち下がりの両方においてノッ
クの発生の有無による差が見られる。
【００１１】図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は
ある一定の負荷、一定の回転数で点火時期を少しづつ変
えた時の熱発生率の履歴を各１００サイクル平均したも
のであって図３の（Ａ）が官能トレースノックの時の点
火時期から２度遅角させてノックが発生していない時、
図３の（Ｂ）が官能トレースノックの時、図３の（Ｃ）
が官能トレースノックの時の点火時期から２度進角させ
た時、図３の（Ｄ）が官能トレースノックの時の点火時
期から５度進角させた時のものである。これらの図から
官能トレースノックの時でも、ノックが発生していない
時に比べると熱発生率の履歴、特に立ち下がりが大きく
異なることがわかる。したがって本実施例ではこの熱発
生率の顕著な立ち下がりに着目し、ｄＱ／ｄθの最大立
ち下がり〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）〕を用いてノッ
クの検出手段とする。
ある一定の負荷、一定の回転数で点火時期を少しづつ変
えた時の熱発生率の履歴を各１００サイクル平均したも
のであって図３の（Ａ）が官能トレースノックの時の点
火時期から２度遅角させてノックが発生していない時、
図３の（Ｂ）が官能トレースノックの時、図３の（Ｃ）
が官能トレースノックの時の点火時期から２度進角させ
た時、図３の（Ｄ）が官能トレースノックの時の点火時
期から５度進角させた時のものである。これらの図から
官能トレースノックの時でも、ノックが発生していない
時に比べると熱発生率の履歴、特に立ち下がりが大きく
異なることがわかる。したがって本実施例ではこの熱発
生率の顕著な立ち下がりに着目し、ｄＱ／ｄθの最大立
ち下がり〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）〕を用いてノッ
クの検出手段とする。
【００１２】図４の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は
図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の時の各１サイ
クル毎の熱発生率の最大立ち下がり〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ
／ｄθ2 ）〕を昇べき順に並べたものである。例えば、
これらのデータからノック有りと判定する熱発生率の最
大立ち下がり〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）〕の許容値
Ａを決めておいて、この許容値Ａを超過した分をノック
強度として点火時期の遅角量の設定に反映させる。な
お、回転数、負荷によって許容値は異なるために、この
許容値はＮＥ（機関回転数）×ＧＮ（吸入空気量）のマ
ップ上に予め記憶させておく（図５参照）。さらに、ノ
ック強度、すなわち、ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）−Ａ
NE,GN の値に応じた遅角量もマップ上に予め記憶させて
おく（図６参照）。
図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の時の各１サイ
クル毎の熱発生率の最大立ち下がり〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ
／ｄθ2 ）〕を昇べき順に並べたものである。例えば、
これらのデータからノック有りと判定する熱発生率の最
大立ち下がり〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）〕の許容値
Ａを決めておいて、この許容値Ａを超過した分をノック
強度として点火時期の遅角量の設定に反映させる。な
お、回転数、負荷によって許容値は異なるために、この
許容値はＮＥ（機関回転数）×ＧＮ（吸入空気量）のマ
ップ上に予め記憶させておく（図５参照）。さらに、ノ
ック強度、すなわち、ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）−Ａ
NE,GN の値に応じた遅角量もマップ上に予め記憶させて
おく（図６参照）。
【００１３】図７は本発明によるノッキング制御装置の
制御のフローを示すものである。ステップ１０１では、
圧力センサからの信号、クランク角センサからの信号を
もとにｄＱ／ｄθを計算する。ステップ１０２では、Ｍ
ＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）を計算する。ステップ１０３
では、許容値マップからＮＥ（機関回転数）とＧＮ（吸
入空気量）に対応した許容値ＡNE,GN を呼び出す。ステ
ップ１０４では、ノック強度〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ
2 ）−ＡNE,GN 〕を計算し、このノック強度が正であれ
ば、ステップ１０５に進み、負であればステップ１０７
に進み、遅角量＝０として終了する。ステップ１０５で
は、遅角量マップからノック強度に応じた遅角量を呼び
出す。ステップ１０６では、遅角量を点火時期設定に反
映させて終了する。
制御のフローを示すものである。ステップ１０１では、
圧力センサからの信号、クランク角センサからの信号を
もとにｄＱ／ｄθを計算する。ステップ１０２では、Ｍ
ＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）を計算する。ステップ１０３
では、許容値マップからＮＥ（機関回転数）とＧＮ（吸
入空気量）に対応した許容値ＡNE,GN を呼び出す。ステ
ップ１０４では、ノック強度〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ
2 ）−ＡNE,GN 〕を計算し、このノック強度が正であれ
ば、ステップ１０５に進み、負であればステップ１０７
に進み、遅角量＝０として終了する。ステップ１０５で
は、遅角量マップからノック強度に応じた遅角量を呼び
出す。ステップ１０６では、遅角量を点火時期設定に反
映させて終了する。
【００１４】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。ところで、ノックが発生して問題となるのは、一
つは部位の溶損であり、他の一つは乗員に不快感、ある
いは不安感を与えるノック音である。ノックによる部位
の溶損は、特に高回転、高負荷運転時の燃焼室が高温に
なっている場合にノックが発生した時に起こりやすく、
急速に進行して機関に大きな損傷を与えるので速やかに
対処する必要がある、したがってこれらの運転領域では
ノック強度のみで点火時期制御をおこない、１サイクル
単位でノックを抑制する必要がある。一方、ノック音に
関しては、これはノック強度とノック頻度との両方に依
存するものであって、またノック音が問題となるのは比
較的低、中回転の高負荷運転時に発生するノックであっ
て、１サイクル単位のノック強度のみで点火時期の遅角
制御をしてしまうと過度な制御になりかねない。そこで
ノック音が問題となる運転領域ではノック強度のみでな
く、ノック頻度をも考慮にいれた点火時期の制御とすれ
ば丁度ノックが発生するか、しないかの点火時期に保た
れて最大のトルクを得ることができる。
する。ところで、ノックが発生して問題となるのは、一
つは部位の溶損であり、他の一つは乗員に不快感、ある
いは不安感を与えるノック音である。ノックによる部位
の溶損は、特に高回転、高負荷運転時の燃焼室が高温に
なっている場合にノックが発生した時に起こりやすく、
急速に進行して機関に大きな損傷を与えるので速やかに
対処する必要がある、したがってこれらの運転領域では
ノック強度のみで点火時期制御をおこない、１サイクル
単位でノックを抑制する必要がある。一方、ノック音に
関しては、これはノック強度とノック頻度との両方に依
存するものであって、またノック音が問題となるのは比
較的低、中回転の高負荷運転時に発生するノックであっ
て、１サイクル単位のノック強度のみで点火時期の遅角
制御をしてしまうと過度な制御になりかねない。そこで
ノック音が問題となる運転領域ではノック強度のみでな
く、ノック頻度をも考慮にいれた点火時期の制御とすれ
ば丁度ノックが発生するか、しないかの点火時期に保た
れて最大のトルクを得ることができる。
【００１５】そこで、本発明の第２の実施例では、ノッ
ク音が問題となる比較的低、中回転の高負荷運転領域で
はノック強度のみでなく、ノック頻度をも考慮にいれた
点火時期の制御をし、部位の溶損が問題となる高回転、
高負荷運転領域ではノック強度のみで点火時期の制御を
おこなう。具体的には、まず、ノック強度のみでなく、
ノック頻度をも考慮にいれた点火時期の制御をおこなう
運転領域と、ノック強度のみで点火時期の制御をおこな
う運転領域とを決めてＮＥ（機関回転数）×ＧＮ（吸入
空気量）のマップ上に予め記憶させておき（図８参
照）、実際に発生したノックがノック強度のみで点火時
期制御をおこなうべき運転領域におけるものであれば前
述のようにノック強度〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）−
ＡNE,GN 〕に応じて点火時期遅角量を図６に基づいて決
定する。
ク音が問題となる比較的低、中回転の高負荷運転領域で
はノック強度のみでなく、ノック頻度をも考慮にいれた
点火時期の制御をし、部位の溶損が問題となる高回転、
高負荷運転領域ではノック強度のみで点火時期の制御を
おこなう。具体的には、まず、ノック強度のみでなく、
ノック頻度をも考慮にいれた点火時期の制御をおこなう
運転領域と、ノック強度のみで点火時期の制御をおこな
う運転領域とを決めてＮＥ（機関回転数）×ＧＮ（吸入
空気量）のマップ上に予め記憶させておき（図８参
照）、実際に発生したノックがノック強度のみで点火時
期制御をおこなうべき運転領域におけるものであれば前
述のようにノック強度〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）−
ＡNE,GN 〕に応じて点火時期遅角量を図６に基づいて決
定する。
【００１６】逆に、実際に発生したノックがノック強度
のみでなく、ノック頻度をも考慮にいれた点火時期の制
御をおこなう運転領域におけるものであれば、ノックの
頻度を考慮した制御を以下のようにしておこなう。すな
わち、一定時間ＴC 内にノック許容値を超えた回数をノ
ック頻度ｎとして計測する。次に、この計測されたノッ
ク頻度ｎと、予めテストによって決めておいたノック頻
度許容値ｎa との差ｎ−ｎa を求め、このｎ−ｎa の量
に応じて遅角量を決定する。このｎ−ｎa に対する遅角
量はテストによってもとめてマップに記憶させておく
（図９参照）。なお、ノック頻度許容値ｎa は当該運転
領域内で一定としてよい。
のみでなく、ノック頻度をも考慮にいれた点火時期の制
御をおこなう運転領域におけるものであれば、ノックの
頻度を考慮した制御を以下のようにしておこなう。すな
わち、一定時間ＴC 内にノック許容値を超えた回数をノ
ック頻度ｎとして計測する。次に、この計測されたノッ
ク頻度ｎと、予めテストによって決めておいたノック頻
度許容値ｎa との差ｎ−ｎa を求め、このｎ−ｎa の量
に応じて遅角量を決定する。このｎ−ｎa に対する遅角
量はテストによってもとめてマップに記憶させておく
（図９参照）。なお、ノック頻度許容値ｎa は当該運転
領域内で一定としてよい。
【００１７】図１０は、この本発明によるノッキング制
御装置の第２の実施例の制御のフローを示したものであ
る。ステップ１０１から１０４までは第１の実施例と同
じであって、 ステップ１０１では、圧力センサからの
信号、クランク角センサからの信号をもとにｄＱ／ｄθ
を計算する。ステップ１０２では、ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／
ｄθ2 ）を計算する。ステップ１０３では、許容値マッ
プ（図３）からＮＥ（機関回転数）とＧＮ（吸入空気
量）に対応した許容値ＡNE,GN を呼び出す。ステップ１
０４では、ノック強度〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）−
ＡNE,GN 〕を計算し、このノック強度が正であればステ
ップ１０５に進み、負であればステップ１１３に進む。
御装置の第２の実施例の制御のフローを示したものであ
る。ステップ１０１から１０４までは第１の実施例と同
じであって、 ステップ１０１では、圧力センサからの
信号、クランク角センサからの信号をもとにｄＱ／ｄθ
を計算する。ステップ１０２では、ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／
ｄθ2 ）を計算する。ステップ１０３では、許容値マッ
プ（図３）からＮＥ（機関回転数）とＧＮ（吸入空気
量）に対応した許容値ＡNE,GN を呼び出す。ステップ１
０４では、ノック強度〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）−
ＡNE,GN 〕を計算し、このノック強度が正であればステ
ップ１０５に進み、負であればステップ１１３に進む。
【００１８】ステップ１０５では、ノック頻度をも考慮
して制御すべきかノック強度のみで制御すべきかを判断
する。その判断は発生したノックが図８の境界線のどち
ら側にあるかをもとにしてもよいし、あるいは以下のよ
うにして非常に強いノックなのかどうかということを判
断することでもよい。 ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）−ＡNE,GN ＞ｋ×ＡNE,GN
？ ここで、ｋはテストにより予めもとめた係数である。ノ
ック頻度をも考慮して制御すべきと判断した場合にはス
テップ１０６に進む。ノック強度のみで制御すべきと判
断した場合にはステップ１０５ａに進み、図６のマップ
から点火時期遅角量を呼び込み、ステップ１１０に進ん
でマップから呼び出した点火時期遅角量を点火時期の設
定に反映させ、ステップ１１１を経て終了する。
して制御すべきかノック強度のみで制御すべきかを判断
する。その判断は発生したノックが図８の境界線のどち
ら側にあるかをもとにしてもよいし、あるいは以下のよ
うにして非常に強いノックなのかどうかということを判
断することでもよい。 ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）−ＡNE,GN ＞ｋ×ＡNE,GN
？ ここで、ｋはテストにより予めもとめた係数である。ノ
ック頻度をも考慮して制御すべきと判断した場合にはス
テップ１０６に進む。ノック強度のみで制御すべきと判
断した場合にはステップ１０５ａに進み、図６のマップ
から点火時期遅角量を呼び込み、ステップ１１０に進ん
でマップから呼び出した点火時期遅角量を点火時期の設
定に反映させ、ステップ１１１を経て終了する。
【００１９】ステップ１０６では、ノック頻度ｎ＝０か
どうかを判定する。もしｎ＝０であればノック頻度のカ
ウントが開始されていないということであるのでステッ
プ１０６ａに進み、ｎ＝１としてタイマーＴをスタート
させる。もしｎ＝０でなければすでにノック頻度のカウ
ントは開始されているのでそのままステップ１０７に進
む。
どうかを判定する。もしｎ＝０であればノック頻度のカ
ウントが開始されていないということであるのでステッ
プ１０６ａに進み、ｎ＝１としてタイマーＴをスタート
させる。もしｎ＝０でなければすでにノック頻度のカウ
ントは開始されているのでそのままステップ１０７に進
む。
【００２０】ステップ１０７では、タイマーＴが所定の
時間Ｔｃに達したかどうかを判定する。もし所定の時間
Ｔｃに達していればカウントは終了したものとしてステ
ップ１０８に進む。もし所定の時間Ｔｃに達していなけ
ればステップ１０７ａに進みさらにノック頻度をカウン
トしてｎ＝ｎ＋１として終了する。
時間Ｔｃに達したかどうかを判定する。もし所定の時間
Ｔｃに達していればカウントは終了したものとしてステ
ップ１０８に進む。もし所定の時間Ｔｃに達していなけ
ればステップ１０７ａに進みさらにノック頻度をカウン
トしてｎ＝ｎ＋１として終了する。
【００２１】ステップ１０８では、カウントされたノッ
ク頻度ｎと予め決めておいたノック頻度許容値ｎa とを
比較減算したノック頻度相対値ｎ−ｎa をもとめその正
負を判断する。もしｎ−ｎa が正であればステップ１０
９に進む。逆に負であれば頻度を考慮した結果、点火時
期遅角の必要はないということでステップ１１１に飛び
タイマーＴ，カウンタｎをリセットして終了する。
ク頻度ｎと予め決めておいたノック頻度許容値ｎa とを
比較減算したノック頻度相対値ｎ−ｎa をもとめその正
負を判断する。もしｎ−ｎa が正であればステップ１０
９に進む。逆に負であれば頻度を考慮した結果、点火時
期遅角の必要はないということでステップ１１１に飛び
タイマーＴ，カウンタｎをリセットして終了する。
【００２２】ステップ１０９では、ノック頻度相対値ｎ
−ｎa に対応する点火時期遅角量をマップ（図９）から
呼び出しステップ１１０に進む。ステップ１１０では、
マップ（図９）から呼び出した点火時期遅角量を点火時
期設定に反映してステップ１１１に進む。ステップ１１
１では、タイマーＴ，カウンタｎをリセットして終了す
る。
−ｎa に対応する点火時期遅角量をマップ（図９）から
呼び出しステップ１１０に進む。ステップ１１０では、
マップ（図９）から呼び出した点火時期遅角量を点火時
期設定に反映してステップ１１１に進む。ステップ１１
１では、タイマーＴ，カウンタｎをリセットして終了す
る。
【００２３】ステップ１０４で、計算したノック強度
〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）−ＡNE ,GN 〕が負であっ
てステップ１１３に進んだ場合は、ステップ１１２でタ
イマーＴの経過時間がＴｃよりも大きい場合、つまり頻
度のカウントがされてそれが終了した場合には、ステッ
プ１０８に進みその後前述のステップを経て終了する。
逆に、タイマーＴの経過時間がＴｃよりも小さい場合
は、タイマーがスタートしていないか、スタートしてカ
ウント中ということであるが、いずれにしてもノックと
みなす必要のない穏やかな熱発生率の立ち下がりが発生
しているので点火時期を遅角する必要はなくステップ１
１４に進んで、点火時期遅角量＝０という信号を出して
終了する。
〔ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）−ＡNE ,GN 〕が負であっ
てステップ１１３に進んだ場合は、ステップ１１２でタ
イマーＴの経過時間がＴｃよりも大きい場合、つまり頻
度のカウントがされてそれが終了した場合には、ステッ
プ１０８に進みその後前述のステップを経て終了する。
逆に、タイマーＴの経過時間がＴｃよりも小さい場合
は、タイマーがスタートしていないか、スタートしてカ
ウント中ということであるが、いずれにしてもノックと
みなす必要のない穏やかな熱発生率の立ち下がりが発生
しているので点火時期を遅角する必要はなくステップ１
１４に進んで、点火時期遅角量＝０という信号を出して
終了する。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、微弱な
ノックに対しても大きな変化を示す熱発生率の変化、特
に立ち下がりに注目し、これをノックの判定材料として
いる、したがって、これにはピストン変位分、燃焼速度
の変化分が考慮されているので回転数、負荷の影響を受
けないで微弱なノック（官能トレースノック）まで検出
することが出来る。また、前記演算値が所定期間、所定
値以上になる頻度に応じて点火時期の遅角量を可変とす
ること、あるいは高回転高負荷領域では−ｄ2 Ｑ／ｄθ
2 の大きさに応じて点火時期を遅角し低中回転高負荷領
域では−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 の頻度に応じて点火時期を遅角
すれば最大トルクを発生する領域で運転することが可能
であって結果的に燃費向上に寄与できる。また、本発明
はノッキングのみならず異常燃焼を検出し制御する手段
として用いることが可能である。
ノックに対しても大きな変化を示す熱発生率の変化、特
に立ち下がりに注目し、これをノックの判定材料として
いる、したがって、これにはピストン変位分、燃焼速度
の変化分が考慮されているので回転数、負荷の影響を受
けないで微弱なノック（官能トレースノック）まで検出
することが出来る。また、前記演算値が所定期間、所定
値以上になる頻度に応じて点火時期の遅角量を可変とす
ること、あるいは高回転高負荷領域では−ｄ2 Ｑ／ｄθ
2 の大きさに応じて点火時期を遅角し低中回転高負荷領
域では−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 の頻度に応じて点火時期を遅角
すれば最大トルクを発生する領域で運転することが可能
であって結果的に燃費向上に寄与できる。また、本発明
はノッキングのみならず異常燃焼を検出し制御する手段
として用いることが可能である。
【図１】本発明によるノッキング制御装置の構成の概略
を示す図である。
を示す図である。
【図２】熱発生率の推移をノック有りの場合と、ノック
無しの場合とで比較したものである。
無しの場合とで比較したものである。
【図３】回転数、負荷を一定にした場合のある気筒の熱
発生率の推移の１００サイクルの平均値であって、
（Ａ）は点火時期が官能トレースノックが発生する点火
時期から２度遅角した場合。（Ｂ）は点火時期が官能ト
レースノックが発生する点火時期の場合。（Ｃ）は点火
時期が官能トレースノックが発生する点火時期から２度
進角した場合。（Ｄ）は点火時期が官能トレースノック
が発生する点火時期から５度進角した場合。
発生率の推移の１００サイクルの平均値であって、
（Ａ）は点火時期が官能トレースノックが発生する点火
時期から２度遅角した場合。（Ｂ）は点火時期が官能ト
レースノックが発生する点火時期の場合。（Ｃ）は点火
時期が官能トレースノックが発生する点火時期から２度
進角した場合。（Ｄ）は点火時期が官能トレースノック
が発生する点火時期から５度進角した場合。
【図４】図３における各１００サイクルの各サイクルの
ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）を算出し、それを昇べき順
に並べたものであって、（Ａ）は点火時期が官能トレー
スノックが発生する点火時期から２度遅角した場合。
（Ｂ）は点火時期が官能トレースノックが発生する点火
時期の場合。（Ｃ）は点火時期が官能トレースノックが
発生する点火時期から２度進角した場合。（Ｄ）は点火
時期が官能トレースノックが発生する点火時期から５度
進角した場合。
ＭＡＸ（−ｄ2 Ｑ／ｄθ2 ）を算出し、それを昇べき順
に並べたものであって、（Ａ）は点火時期が官能トレー
スノックが発生する点火時期から２度遅角した場合。
（Ｂ）は点火時期が官能トレースノックが発生する点火
時期の場合。（Ｃ）は点火時期が官能トレースノックが
発生する点火時期から２度進角した場合。（Ｄ）は点火
時期が官能トレースノックが発生する点火時期から５度
進角した場合。
【図５】各回転数（ＮＥ）と吸入空気量（ＧＮ）に対す
るノック許容値を示すマップである。
るノック許容値を示すマップである。
【図６】ノック強度に対する点火時期遅角量を示すグラ
フである。
フである。
【図７】本発明の第１の実施例によるノッキング制御の
フローを示す図である。
フローを示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例によるノッキング制御に
おいて、ノック頻度をも考慮してノック判定をおこなう
領域と、ノック強度のみでノック判定をおこなう領域と
の区分を、回転数（ＮＥ）と吸入空気量（ＧＮ）に対し
て示したマップである。
おいて、ノック頻度をも考慮してノック判定をおこなう
領域と、ノック強度のみでノック判定をおこなう領域と
の区分を、回転数（ＮＥ）と吸入空気量（ＧＮ）に対し
て示したマップである。
【図９】ノック頻度の許容値に対する相対値に対応する
点火時期遅角量を示すグラフである。
点火時期遅角量を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２の実施例によるノッキング制御
のフローを示す図である。
のフローを示す図である。
１…燃焼室 ２…圧力センサ ３…アンプ ４…クランク角センサ ５…点火時期制御回路 ６…ディストリビュータ ７…点火プラグ
Claims (4)
- 【請求項１】 燃焼室に取り付けられた気筒内圧力セン
サとクランク角センサとを有する内燃機関のノッキング
制御装置において、前記気筒内圧力センサと前記クラン
ク角センサの信号をもとに熱発生率の変化率を演算する
演算手段と、該演算値に応じてノッキングを判定する判
定手段とを具備することを特徴とする内燃機関のノッキ
ング制御装置。 - 【請求項２】 演算手段が特に熱発生率の最大立ち下が
り−ｄ2 Ｑ／ｄθ2を演算することを特徴とする前記請
求項１に記載の内燃機関のノッキング制御装置。 - 【請求項３】 前記演算値が所定期間内に許容値を超え
た頻度に応じて点火時期の遅角量を可変としたことを特
徴とする前記請求項１または２のいずれか１項に記載の
内燃機関のノッキング制御装置。 - 【請求項４】 高回転高負荷領域では前記演算値が許容
値を超えた大きさに応じて点火時期を遅角し、低中回転
高負荷領域では前記演算値が所定期間内に許容値を超え
た頻度に応じて点火時期を遅角することを特徴とする前
記請求項１または２のいずれか１項に記載の内燃機関の
ノッキング制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170573A JPH0727011A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 内燃機関のノッキング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170573A JPH0727011A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 内燃機関のノッキング制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0727011A true JPH0727011A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=15907346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5170573A Pending JPH0727011A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 内燃機関のノッキング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727011A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998031928A1 (fr) * | 1997-01-20 | 1998-07-23 | Yanmar Diesel Engine Co., Ltd. | Procede de commande de la detonation dans un moteur a combustion interne |
| US6961190B1 (en) | 1999-07-26 | 2005-11-01 | Labosphere Institute | Bulk lens, light emitting body, lighting device and optical information system |
| US7344264B2 (en) | 2000-04-21 | 2008-03-18 | Labosphere Institute | Frightening apparatus |
| US8696175B2 (en) | 2004-10-18 | 2014-04-15 | Samsung Display Co., Ltd. | Light emitting diode and lens for the same |
| WO2019082384A1 (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | ノッキング検出方法及びノッキング検出装置 |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP5170573A patent/JPH0727011A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998031928A1 (fr) * | 1997-01-20 | 1998-07-23 | Yanmar Diesel Engine Co., Ltd. | Procede de commande de la detonation dans un moteur a combustion interne |
| US6289720B1 (en) | 1997-01-20 | 2001-09-18 | Yanmar Diesel Engine Co., Ltd. | Method of knocking control of internal combustion engine |
| US6961190B1 (en) | 1999-07-26 | 2005-11-01 | Labosphere Institute | Bulk lens, light emitting body, lighting device and optical information system |
| US7283313B2 (en) | 1999-07-26 | 2007-10-16 | Labosphere Institute | Bulk-shaped lens, light-emitting unit, and lighting equipment |
| US7554752B2 (en) | 1999-07-26 | 2009-06-30 | Labosphere Institute | Lighting equipment |
| US7344264B2 (en) | 2000-04-21 | 2008-03-18 | Labosphere Institute | Frightening apparatus |
| US8696175B2 (en) | 2004-10-18 | 2014-04-15 | Samsung Display Co., Ltd. | Light emitting diode and lens for the same |
| US9200778B2 (en) | 2004-10-18 | 2015-12-01 | Samsung Display Co., Ltd. | Light emitting diode and lens for the same |
| WO2019082384A1 (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | ノッキング検出方法及びノッキング検出装置 |
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