JPH0735773B2 - 内燃機関用ノツキング制御装置 - Google Patents
内燃機関用ノツキング制御装置Info
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- JPH0735773B2 JPH0735773B2 JP60077066A JP7706685A JPH0735773B2 JP H0735773 B2 JPH0735773 B2 JP H0735773B2 JP 60077066 A JP60077066 A JP 60077066A JP 7706685 A JP7706685 A JP 7706685A JP H0735773 B2 JPH0735773 B2 JP H0735773B2
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- Japan
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- knock
- value
- knocking
- control
- internal combustion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関に発生するノックの発生状態に応じ
て、点火時期あるいは過給圧、空燃比、EGR等のノック
制御要因を制御するノッキング制御装置（以下、ノック
コントロールシステムと記す）に関するものである。
て、点火時期あるいは過給圧、空燃比、EGR等のノック
制御要因を制御するノッキング制御装置（以下、ノック
コントロールシステムと記す）に関するものである。
一般的にノックコントロールシステムとは、エンジンの
振動を検出するノックセンサからの電気的信号（以下、
ノックセンサ出力信号と記す）が、ある定められたレベ
ル（以下、ノック判定レベルと記す）を越えた場合にノ
ックが発生したものと判定し、点火時期を遅角させ、逆
に所定期間ノックが検出されない場合には点火時期を進
角させることにより、点火時期を常にノック限界付近に
制御し、エンジンの燃費、出力特性を最大限に引き出す
ものである。（例えば、特開昭56−115861号公報）。
振動を検出するノックセンサからの電気的信号（以下、
ノックセンサ出力信号と記す）が、ある定められたレベ
ル（以下、ノック判定レベルと記す）を越えた場合にノ
ックが発生したものと判定し、点火時期を遅角させ、逆
に所定期間ノックが検出されない場合には点火時期を進
角させることにより、点火時期を常にノック限界付近に
制御し、エンジンの燃費、出力特性を最大限に引き出す
ものである。（例えば、特開昭56−115861号公報）。
このようなノックコントロールシステムにおいて、ノッ
ク判定レベルは極めて重要な意味を持つ。ノック判定レ
ベルが大きすぎる場合には、ノックは発生しているにも
かかわらず検出されないので点火時期は進角し、ノック
が多発し、ひいてはエンジンの破損にもつながる。逆に
ノック判定レベルが小さすぎる場合には、ノックが発生
していないにもかかわらず点火時期は遅角し、エンジン
の出力を十分に引き出せなくなる。
ク判定レベルは極めて重要な意味を持つ。ノック判定レ
ベルが大きすぎる場合には、ノックは発生しているにも
かかわらず検出されないので点火時期は進角し、ノック
が多発し、ひいてはエンジンの破損にもつながる。逆に
ノック判定レベルが小さすぎる場合には、ノックが発生
していないにもかかわらず点火時期は遅角し、エンジン
の出力を十分に引き出せなくなる。
従来は適切なノック判定レベルを作成するために、例え
ば、ノックセンサ信号を積分回路を通した後の出力に、
エンジン回転数ごとにあらかじめ綿密に適合した定数Ｋ
（以下Ｋ値と記す）を乗じて、さらにオフセット電圧を
加えて作成している。
ば、ノックセンサ信号を積分回路を通した後の出力に、
エンジン回転数ごとにあらかじめ綿密に適合した定数Ｋ
（以下Ｋ値と記す）を乗じて、さらにオフセット電圧を
加えて作成している。
しかしながら、同じエンジン機種においてもエンジンブ
ロック等の製作上の誤差があるため、Ｋ値を綿密に適合
したにもかかわらず、ノック判定レベルが不適当なレベ
ルに設定され、正確なノック検出ができなくなる場合が
ある。
ロック等の製作上の誤差があるため、Ｋ値を綿密に適合
したにもかかわらず、ノック判定レベルが不適当なレベ
ルに設定され、正確なノック検出ができなくなる場合が
ある。
このように従来のノックコントロールシステムにおける
ノック判定レベルの作成法には、綿密なＫ値適合を要
し、しかもエンジンの製作誤差により正確なノック検出
ができなくなるという問題点がある。
ノック判定レベルの作成法には、綿密なＫ値適合を要
し、しかもエンジンの製作誤差により正確なノック検出
ができなくなるという問題点がある。
本発明は上記の点に鑑み、エンジン燃焼時のノックセン
サ出力信号の最大値Ｖを対数変換した値LOG（Ｖ）の分
布形状がノックの発生状態を表わしているという本発明
者が発見した実験的事実に基づいて、ノック判定レベル
を自動的に補正することにより、従来のような綿密なＫ
値適合を必要とせず、かつ、エンジンの製作誤差にかか
わらず正確なノック検出が可能であるノッキング制御装
置の提供を目的とする。
サ出力信号の最大値Ｖを対数変換した値LOG（Ｖ）の分
布形状がノックの発生状態を表わしているという本発明
者が発見した実験的事実に基づいて、ノック判定レベル
を自動的に補正することにより、従来のような綿密なＫ
値適合を必要とせず、かつ、エンジンの製作誤差にかか
わらず正確なノック検出が可能であるノッキング制御装
置の提供を目的とする。
そのため本発明は、第１図に示すごとく、内燃機関に発
生するノッキングを検出するノックセンサと、前記ノッ
クセンサ信号の所定区間における最大値を検出する最大
値検出手段と、前記ノックセンサ信号の平均レベルを算
出する平均レベル算出手段と、前記平均レベルに所定の
定数Ｋを乗算してノック判定レベルを算出する判定レベ
ル算出手段と、機関の運転状態が実質的にノッキングの
生じるノックコントロール領域内か領域外かを判定する
ノックコントロール領域判定手段と、前記ノックコント
ロール領域外の時に前記最大値と前記判定レベルとを比
較して前記定数Ｋを補正する定数補正手段と、前記ノッ
クコントロール領域内の時に前記最大値と前記判定レベ
ルとを比較してノッキングを判定し、この判定結果に応
じて点火時期あるいは過給圧等のノック制御要因を制御
するための制御値を演算する制御値演算手段と、この制
御値に応じて前記ノック制御要因の値を変化させる駆動
手段とを備える内燃機関用ノッキング制御装置を提供す
るものである。
生するノッキングを検出するノックセンサと、前記ノッ
クセンサ信号の所定区間における最大値を検出する最大
値検出手段と、前記ノックセンサ信号の平均レベルを算
出する平均レベル算出手段と、前記平均レベルに所定の
定数Ｋを乗算してノック判定レベルを算出する判定レベ
ル算出手段と、機関の運転状態が実質的にノッキングの
生じるノックコントロール領域内か領域外かを判定する
ノックコントロール領域判定手段と、前記ノックコント
ロール領域外の時に前記最大値と前記判定レベルとを比
較して前記定数Ｋを補正する定数補正手段と、前記ノッ
クコントロール領域内の時に前記最大値と前記判定レベ
ルとを比較してノッキングを判定し、この判定結果に応
じて点火時期あるいは過給圧等のノック制御要因を制御
するための制御値を演算する制御値演算手段と、この制
御値に応じて前記ノック制御要因の値を変化させる駆動
手段とを備える内燃機関用ノッキング制御装置を提供す
るものである。
第２図はある機関条件におけるノックセンサ信号を７〜
8KHzのバンドパスフィルタを通過させ、その出力信号を
ある一つの気筒の燃焼区間においてピークホールドを行
い、その出力値Ｖを多数個サンプリングしてできた分布
を対数正規確率紙にプロットしたものである。図中
（ａ）は軽負荷状態であり、ノックの発生がないとみな
し得るノックが極めて発生しにくいノックコントロール
領域外でサンプリングした結果であり、ノックは発生し
ていない。（ｂ）は中負荷状態であり、ノックが発生す
るノックコントロール領域内ではあるがノックが発生し
ていない状態でサンプリングした結果である。（ｃ）は
高負荷状態であり、ノックコントロール領域内で実際に
ノックが発生している状態でサンプリングした結果であ
る。（ａ），（ｂ）は対数正規確率紙上で一本の直線と
して描かれ、（ｃ）はある点Ｐで傾きが変わっている。
この折れ曲がりぐあいがノックの発生を意味しているこ
と本発明者は見い出した。しかしながら、（ｃ）の点Ｐ
より左側の直線の傾きと（ａ），（ｂ）の傾きはほとん
ど変わっていない。すなわちＶの対数正規確率紙上での
傾きは負荷によりほとんど変わらない。この実験的事実
によれば、ノックセンサ信号の所定区間における最大値
Ｖがノック判定レベルVrefを越える確率が、ノックコン
トロール領域内よりノック領域外の方が少しだけ小さく
なるようにノック判定レベルを作成することにより、ノ
ックが少しだけ発生している状態に正確にノックコント
ロールができるということを説明できる。
8KHzのバンドパスフィルタを通過させ、その出力信号を
ある一つの気筒の燃焼区間においてピークホールドを行
い、その出力値Ｖを多数個サンプリングしてできた分布
を対数正規確率紙にプロットしたものである。図中
（ａ）は軽負荷状態であり、ノックの発生がないとみな
し得るノックが極めて発生しにくいノックコントロール
領域外でサンプリングした結果であり、ノックは発生し
ていない。（ｂ）は中負荷状態であり、ノックが発生す
るノックコントロール領域内ではあるがノックが発生し
ていない状態でサンプリングした結果である。（ｃ）は
高負荷状態であり、ノックコントロール領域内で実際に
ノックが発生している状態でサンプリングした結果であ
る。（ａ），（ｂ）は対数正規確率紙上で一本の直線と
して描かれ、（ｃ）はある点Ｐで傾きが変わっている。
この折れ曲がりぐあいがノックの発生を意味しているこ
と本発明者は見い出した。しかしながら、（ｃ）の点Ｐ
より左側の直線の傾きと（ａ），（ｂ）の傾きはほとん
ど変わっていない。すなわちＶの対数正規確率紙上での
傾きは負荷によりほとんど変わらない。この実験的事実
によれば、ノックセンサ信号の所定区間における最大値
Ｖがノック判定レベルVrefを越える確率が、ノックコン
トロール領域内よりノック領域外の方が少しだけ小さく
なるようにノック判定レベルを作成することにより、ノ
ックが少しだけ発生している状態に正確にノックコント
ロールができるということを説明できる。
例えば、ノック判定レベルVrefをある定数Ｋ（以下、Ｋ
値と記す）と最大値Ｖの分布の中央値V50により、Vref
＝Ｋ×V50と作成する。そしてノックコントロールは１
回のノック判定に対し点火時期を所定量ΔＲだけ遅角さ
せ、所定期間（T1）ノック判定のない場合にはΔＲだけ
進角させるものとする。そうすると点火時期に制限がな
く、機関の回転数が同じならば常にその回転数によって
決まるある一定の確率でノック判定をすることとなる。
例えばこの確率を10％としよう。
値と記す）と最大値Ｖの分布の中央値V50により、Vref
＝Ｋ×V50と作成する。そしてノックコントロールは１
回のノック判定に対し点火時期を所定量ΔＲだけ遅角さ
せ、所定期間（T1）ノック判定のない場合にはΔＲだけ
進角させるものとする。そうすると点火時期に制限がな
く、機関の回転数が同じならば常にその回転数によって
決まるある一定の確率でノック判定をすることとなる。
例えばこの確率を10％としよう。
次にノックコントロール領域外でノック判定をした場
合、すなわち、Ｖ＞Vrefとなった場合にはＫ値を所定量
ΔＫだけ減じ、所定期間（T2）ノック判定のない場合に
はＫ値をΔＫだけ増すようにする。ここで、T2＝２×T1
に設定しておくと判定レベルVref＝Ｋ×V50は機関の回
転数が同じならば５％の確率でノック判定することとな
る。（もちろん、この場合遅角制御は行なわない）言い
換えれば５％の確率でノック判定するようにＫ値が書き
換えられるわけである。
合、すなわち、Ｖ＞Vrefとなった場合にはＫ値を所定量
ΔＫだけ減じ、所定期間（T2）ノック判定のない場合に
はＫ値をΔＫだけ増すようにする。ここで、T2＝２×T1
に設定しておくと判定レベルVref＝Ｋ×V50は機関の回
転数が同じならば５％の確率でノック判定することとな
る。（もちろん、この場合遅角制御は行なわない）言い
換えれば５％の確率でノック判定するようにＫ値が書き
換えられるわけである。
そしてノックコントロール領域になった時、この書き換
えられたＫ値を用いてノック判定をする。もし、今、点
火時期がノック限界より遅角側にあり、ノックが発生し
ていない状態であれば、Ｖの分布は第２図（ｂ）のよう
になるのでノック判定する確率はノックコントロール領
域外と同じ５％である。しかし、ノックコントロール領
域内では10％の確率でノック判定するように点火時期が
動くので、結果として点火時期は遅角することとなる。
えられたＫ値を用いてノック判定をする。もし、今、点
火時期がノック限界より遅角側にあり、ノックが発生し
ていない状態であれば、Ｖの分布は第２図（ｂ）のよう
になるのでノック判定する確率はノックコントロール領
域外と同じ５％である。しかし、ノックコントロール領
域内では10％の確率でノック判定するように点火時期が
動くので、結果として点火時期は遅角することとなる。
逆に、今、点火時期がノック限界より進角側にあればＶ
の分布は第２図（ｃ）のような折れ曲がった分布とな
り、10％以上の退く判定をするため点火時期は遅角する
こととなる。
の分布は第２図（ｃ）のような折れ曲がった分布とな
り、10％以上の退く判定をするため点火時期は遅角する
こととなる。
つまり、このようにノックセンサ信号の最大値Ｖのノッ
クコントロール領域外の分布形状の情報を領域内に反映
させて、例えば、最大値Ｖがノック判定レベルVrefを越
える確率が、ノックコントロール領域内の方が領域外よ
り大きくなるように判定レベルを作成すれば、点火時期
はＶの分布が少しだけ折れ曲がった状態、すなわち、ノ
ックが少しだけ発生している状態に安定することとな
る。
クコントロール領域外の分布形状の情報を領域内に反映
させて、例えば、最大値Ｖがノック判定レベルVrefを越
える確率が、ノックコントロール領域内の方が領域外よ
り大きくなるように判定レベルを作成すれば、点火時期
はＶの分布が少しだけ折れ曲がった状態、すなわち、ノ
ックが少しだけ発生している状態に安定することとな
る。
〔実施例〕 以下、本発明を図に示す実施例により説明する。第３図
は本発明の一実施例を示す構成図である。
は本発明の一実施例を示す構成図である。
第３図において、１は４気筒４サイクルエンジン、３は
エンジンの吸入空気量を検出するエアフロメータ、５は
エンジンの基準クランク角度位置（たとえば上死点）を
検出するための基準角センサ5Aと、エンジンの一定クラ
ンク角度毎に出力信号を発生するクランク角センサ5Bを
内蔵したディストリビュータである。６はエンジンのノ
ック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
によって検出するためのノックセンサ、７はノックセン
サの出力をピークホールドするピークホールド回路部で
ある。
エンジンの吸入空気量を検出するエアフロメータ、５は
エンジンの基準クランク角度位置（たとえば上死点）を
検出するための基準角センサ5Aと、エンジンの一定クラ
ンク角度毎に出力信号を発生するクランク角センサ5Bを
内蔵したディストリビュータである。６はエンジンのノ
ック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
によって検出するためのノックセンサ、７はノックセン
サの出力をピークホールドするピークホールド回路部で
ある。
８は前記各センサからの入出力信号状態に応じてエンジ
ンの点火時期を制御するための点火時期制御回路、10は
制御回路８から出力される点火時期制御信号を受けてイ
グニションコイルへの通電遮断を行うイグナイタ及びイ
グニションコイルである。イグニションコイルで発生し
た高電圧はディストリビュータ５の配電部を通して適切
な時期に所定の気筒の点火プラグに引火される。
ンの点火時期を制御するための点火時期制御回路、10は
制御回路８から出力される点火時期制御信号を受けてイ
グニションコイルへの通電遮断を行うイグナイタ及びイ
グニションコイルである。イグニションコイルで発生し
た高電圧はディストリビュータ５の配電部を通して適切
な時期に所定の気筒の点火プラグに引火される。
次に第４図を用いてピークホールド回路部７の詳細構成
を説明する。第４図の701はノックセンサ６の出力信号
をノック周波数成分のみ選別して取出すためのバンドパ
ス、ハイパス等のフィルタ、702は増幅器、703は制御回
路８からの信号に応じて702より出力されるノックセン
サの信号を例えばコンデンサ等によりピークホールドを
するピークホールド回路である。
を説明する。第４図の701はノックセンサ６の出力信号
をノック周波数成分のみ選別して取出すためのバンドパ
ス、ハイパス等のフィルタ、702は増幅器、703は制御回
路８からの信号に応じて702より出力されるノックセン
サの信号を例えばコンデンサ等によりピークホールドを
するピークホールド回路である。
次に制御回路８の詳細構成及び動作を第５図に従って説
明する。第５図において8000は点火時期を演算するため
の中央処理ユニット（CPU）で８ビット構成のマイクロ
プロセッサを用いている。8001は制御プログラム及び演
算に必要な制御定数を記憶しておくための読み出し専用
の記憶ユニット（ROM）、8002はCPU8000がプログラムに
従って動作中演算データを一時記憶するための一時記憶
ユニット（RAM）である。8003は同じくクランク角セン
サ5Bの出力信号を波形整形するための波形整形回路であ
る。
明する。第５図において8000は点火時期を演算するため
の中央処理ユニット（CPU）で８ビット構成のマイクロ
プロセッサを用いている。8001は制御プログラム及び演
算に必要な制御定数を記憶しておくための読み出し専用
の記憶ユニット（ROM）、8002はCPU8000がプログラムに
従って動作中演算データを一時記憶するための一時記憶
ユニット（RAM）である。8003は同じくクランク角セン
サ5Bの出力信号を波形整形するための波形整形回路であ
る。
8005は外部あるいは内部信号によってCPUに割り込み処
理を行なわせるための割込制御部、8006はCPU動作の基
本周期となるクロック周期毎にひとつずつカウント値が
上がるように構成された16ビットのタイマである。この
タイマ8006と割込制御部8005によってエンジン回転数、
及びクランク角度位置が次のようにして検出される。す
なわち基準角センサ5Aの出力信号により割込みが発生す
るごとにCPUはタイマのカウント値を読み出す。タイマ
のカウント値はクロック周期（たとえば１μｓ）毎に上
っていくため、今回の割込時のカウント値と先回の差込
時のカウント値との差を計算することにより、基準角セ
ンサ信号の時間間隔すなわちエンジン１回転に要する時
間が計測できる。こうしてエンジン回転数が求められ
る。また、クランク角度位置は、クランク角センサ5Bの
信号が一定クランク角度（たとえば30℃Ａ）毎に出力さ
れるので基準角センサ5Aの上死点信号を基準にしてその
ときのクランク角度を30℃Ａ単位で知ることができる。
この30℃Ａ毎のクランク角度信号は点火時期制御信号発
生の基準点等に使用される。
理を行なわせるための割込制御部、8006はCPU動作の基
本周期となるクロック周期毎にひとつずつカウント値が
上がるように構成された16ビットのタイマである。この
タイマ8006と割込制御部8005によってエンジン回転数、
及びクランク角度位置が次のようにして検出される。す
なわち基準角センサ5Aの出力信号により割込みが発生す
るごとにCPUはタイマのカウント値を読み出す。タイマ
のカウント値はクロック周期（たとえば１μｓ）毎に上
っていくため、今回の割込時のカウント値と先回の差込
時のカウント値との差を計算することにより、基準角セ
ンサ信号の時間間隔すなわちエンジン１回転に要する時
間が計測できる。こうしてエンジン回転数が求められ
る。また、クランク角度位置は、クランク角センサ5Bの
信号が一定クランク角度（たとえば30℃Ａ）毎に出力さ
れるので基準角センサ5Aの上死点信号を基準にしてその
ときのクランク角度を30℃Ａ単位で知ることができる。
この30℃Ａ毎のクランク角度信号は点火時期制御信号発
生の基準点等に使用される。
8007は複数のアナログ信号を適時切換えてアナログ−デ
ジタル変換器（A/D変換器）8008に導くためのマルチプ
レクサであり、切換時期は出力ポート8011から出力され
る制御信号により制御される。本実施例においては、ア
ナログ信号としてノックセンサ信号のピークホールド回
路部７からの出力信号と、エアフローメータ３からの吸
入空気量信号が入力される。8008はアナログ信号をデジ
タル信号に変換するためのA/D変換器である。8010はデ
ジタル信号を出力するための出力ポートである。この出
力ポートからはイグナイタ10に対する点火時期制御信
号、ピークホールド回路７に対する制御信号、マルチプ
レクサ11に対する制御信号が出力される。8011はCPUバ
スであり、CPUはこのバス信号線に制御信号及びデータ
信号を乗せ、周辺回路の制御及びデータの送受を行う。
ジタル変換器（A/D変換器）8008に導くためのマルチプ
レクサであり、切換時期は出力ポート8011から出力され
る制御信号により制御される。本実施例においては、ア
ナログ信号としてノックセンサ信号のピークホールド回
路部７からの出力信号と、エアフローメータ３からの吸
入空気量信号が入力される。8008はアナログ信号をデジ
タル信号に変換するためのA/D変換器である。8010はデ
ジタル信号を出力するための出力ポートである。この出
力ポートからはイグナイタ10に対する点火時期制御信
号、ピークホールド回路７に対する制御信号、マルチプ
レクサ11に対する制御信号が出力される。8011はCPUバ
スであり、CPUはこのバス信号線に制御信号及びデータ
信号を乗せ、周辺回路の制御及びデータの送受を行う。
以上、本発明を実現するための装置の構成について説明
したので、以下、第６図のフローチャートを例としてノ
ック判定及びノック判定レベルの補正について説明す
る。
したので、以下、第６図のフローチャートを例としてノ
ック判定及びノック判定レベルの補正について説明す
る。
ステップ100より割り込みが行われノックコントロール
のルーチンが始まると、ステップ101でピークホールド
された最大値Ｖの読み込みをする。ステップ102でＶの
分布の％点の算出を行う。このステップは例えば第７図
よりなる。これは分布の50％点の値V50を算出する方法
であり、ステップ102−１で今回読み込まれた最大値Ｖ
と前サイクルまでのV50に対し、Ｖ＞V50の判断を行い、
Ｖ＞V50ならばステップ102−２へ進み、前サイクルまで
のV50に所定量ΔＶを加え、新しいV50とする。
のルーチンが始まると、ステップ101でピークホールド
された最大値Ｖの読み込みをする。ステップ102でＶの
分布の％点の算出を行う。このステップは例えば第７図
よりなる。これは分布の50％点の値V50を算出する方法
であり、ステップ102−１で今回読み込まれた最大値Ｖ
と前サイクルまでのV50に対し、Ｖ＞V50の判断を行い、
Ｖ＞V50ならばステップ102−２へ進み、前サイクルまで
のV50に所定量ΔＶを加え、新しいV50とする。
ステップ102−１においてＶ≦V50と判断された場合に
は、ステップ102−３へ進み前サイクルまでのV50から所
定量ΔＶだけ減じ新しいV50とする。こうすることによ
りV50は時々刻々とＶの分布の50％点の値（中央値）を
追従することとなる。このステップ102ではＶの分布の5
0％を算出することだけに限らず、例えば、第８図のよ
うに平均値Vmeanを算出するステップ102′におきかえて
もよい。なぜならばＶの平均値はＶの対数正規確率紙上
での傾きによって決まるある％点の値に対応するからで
ある。
は、ステップ102−３へ進み前サイクルまでのV50から所
定量ΔＶだけ減じ新しいV50とする。こうすることによ
りV50は時々刻々とＶの分布の50％点の値（中央値）を
追従することとなる。このステップ102ではＶの分布の5
0％を算出することだけに限らず、例えば、第８図のよ
うに平均値Vmeanを算出するステップ102′におきかえて
もよい。なぜならばＶの平均値はＶの対数正規確率紙上
での傾きによって決まるある％点の値に対応するからで
ある。
ステップ103でノック判定レベルVrefを、例えば、Vref
＝Ｋ×V50と算出する。また、前ステップで平均値Vmean
を求めたならば、Vref＝Ｋ×Vmeanとして算出する。次
に、ステップ104へ進み、機関状態がノックコントロー
ル領域（例えば、回転数Ｎと吸入空気量Ｑの比Q/Nによ
り決定される中、高負荷域）であるか否かを判断し、YE
Sならばステッフ105へ進む。ここでＶ＞Vrefの判定を行
い、Ｖ＞Vrefならばノックが発生したものと判定し、ス
テップ106へ進む。ステップ106ではノックを抑制するた
めに点火時期の遅角量を所定量ΔＲだけ増加させる。ま
たステップ105でNOと判定された場合にはステップ107へ
進み所定期間T1の間、ノック判定がないか否かの判断を
行い、ないならばステップ108へ進み遅角量をΔＲだけ
減じ、点火時期を遅角させる。
＝Ｋ×V50と算出する。また、前ステップで平均値Vmean
を求めたならば、Vref＝Ｋ×Vmeanとして算出する。次
に、ステップ104へ進み、機関状態がノックコントロー
ル領域（例えば、回転数Ｎと吸入空気量Ｑの比Q/Nによ
り決定される中、高負荷域）であるか否かを判断し、YE
Sならばステッフ105へ進む。ここでＶ＞Vrefの判定を行
い、Ｖ＞Vrefならばノックが発生したものと判定し、ス
テップ106へ進む。ステップ106ではノックを抑制するた
めに点火時期の遅角量を所定量ΔＲだけ増加させる。ま
たステップ105でNOと判定された場合にはステップ107へ
進み所定期間T1の間、ノック判定がないか否かの判断を
行い、ないならばステップ108へ進み遅角量をΔＲだけ
減じ、点火時期を遅角させる。
ステップ104においてNOと判断された場合にはステップ1
09へ進み、Ｖ＞Vrefの判断を行う。ここでYESならば、
ステップ110へ進み、Ｋ値を所定量ΔＫだけ減じる。ま
たステップ104でNOならばステップ111へ進み、Ｖ＞Vref
という条件が所定期間T2の間成立しなかったか否かを判
断して、YESならばステップ112へ進み、Ｋ値をΔＫだけ
増す。そして、ステップ113へ進む。尚、T1とT2の大小
関係はT2＞T1になるように設定しておく。
09へ進み、Ｖ＞Vrefの判断を行う。ここでYESならば、
ステップ110へ進み、Ｋ値を所定量ΔＫだけ減じる。ま
たステップ104でNOならばステップ111へ進み、Ｖ＞Vref
という条件が所定期間T2の間成立しなかったか否かを判
断して、YESならばステップ112へ進み、Ｋ値をΔＫだけ
増す。そして、ステップ113へ進む。尚、T1とT2の大小
関係はT2＞T1になるように設定しておく。
また、本発明の他の実施例として、第１図の破線のよう
にノックセンサの出力信号を積分する積分手段を判定レ
ベル算出手段Ｃに設け、この積分手段の出力VBSEを前記
中央値V50あるいは平均値Vmeanの代わりに用いるように
してもよい。
にノックセンサの出力信号を積分する積分手段を判定レ
ベル算出手段Ｃに設け、この積分手段の出力VBSEを前記
中央値V50あるいは平均値Vmeanの代わりに用いるように
してもよい。
なお、上述の実施例では点火時期をノック制御要因とし
たが、機関の過給圧、燃料噴射量等を制御要因とするこ
ともできる。
たが、機関の過給圧、燃料噴射量等を制御要因とするこ
ともできる。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、機関の
運転状態が実質的にノッキングの生じないノックコント
ロール領域外のノックセンサ信号の最大値とノック判定
レベルとを比較して、ノック判定レベルを算出するため
に平均レベルに乗算されるべき定数Ｋの値を自動的に補
正することができ、綿密な定数Ｋの適合を必要とせず、
またエンジンの機差にかかわらず、常にノックが少しだ
け発生するというような安定したノック制御状態を実現
することができるという優れた効果がある。
運転状態が実質的にノッキングの生じないノックコント
ロール領域外のノックセンサ信号の最大値とノック判定
レベルとを比較して、ノック判定レベルを算出するため
に平均レベルに乗算されるべき定数Ｋの値を自動的に補
正することができ、綿密な定数Ｋの適合を必要とせず、
またエンジンの機差にかかわらず、常にノックが少しだ
け発生するというような安定したノック制御状態を実現
することができるという優れた効果がある。
第１図は本発明になる装置の構成を明示するための全体
構成図、第２図はノックセンサ出力信号の最大値Ｖの対
数変換値の累積分布図、第３図は本発明を実施するため
の装置の一実施例を示す構成図、第４図は第３図中のピ
ークホールド回路部の構成図、第５図は第３図中の制御
回路の詳細構成図、第６図は本発明におけるノック判定
およびノック判定レベルの補正手順を示すフローチャー
ト、第７図は第６図中のステップ102の詳細を示すフロ
ーチャート、第８図は第６図中のステップ102の他の例
を示すフローチャートである。 １…エンジン,5…ディストリビュータ,6…ノックセン
サ,7…ピークホールド回路部,8…点火時期制御回路,10
…イグナイタおよびイグニッションコイル,703…ピーク
ホールド回路,8000…中央処理ユニット,8001…ROM,8002
…RAM。
構成図、第２図はノックセンサ出力信号の最大値Ｖの対
数変換値の累積分布図、第３図は本発明を実施するため
の装置の一実施例を示す構成図、第４図は第３図中のピ
ークホールド回路部の構成図、第５図は第３図中の制御
回路の詳細構成図、第６図は本発明におけるノック判定
およびノック判定レベルの補正手順を示すフローチャー
ト、第７図は第６図中のステップ102の詳細を示すフロ
ーチャート、第８図は第６図中のステップ102の他の例
を示すフローチャートである。 １…エンジン,5…ディストリビュータ,6…ノックセン
サ,7…ピークホールド回路部,8…点火時期制御回路,10
…イグナイタおよびイグニッションコイル,703…ピーク
ホールド回路,8000…中央処理ユニット,8001…ROM,8002
…RAM。
Claims (7)
- 【請求項１】内燃機関に発生するノッキングを検出する
ノックセンサと、 前記ノックセンサ信号の所定区間における最大値を検出
する最大値検出手段と、 前記ノックセンサ信号の平均レベルを算出する平均レベ
ル算出手段と、 前記平均レベルに所定の定数Ｋを乗算してノック判定レ
ベルを算出する判定レベル算出手段と、 機関の運転状態が実質的にノッキングの生じるノックコ
ントロール領域内か領域外かを判定するノックコントロ
ール領域判定手段と、 前記ノックコントロール領域外の時に前記最大値と前記
判定レベルとを比較して前記定数Ｋを補正する定数補正
手段と、 前記ノックコントロール領域内の時に前記最大値と前記
判定レベルとを比較してノッキングを判定し、この判定
結果に応じて点火時期あるいは過給圧等のノック制御要
因を制御するための制御値を演算する制御値演算手段
と、 この制御値に応じて前記ノック制御要因の値を変化させ
る駆動手段とを備える内燃機関用ノッキング制御装置。 - 【請求項２】前記定数補正手段は、前記最大値が、前記
ノック判定レベルを越える確率が前記ノックコントロー
ル領域外よりも領域内の方が大きくなるように前記定数
Ｋを補正する特許請求の範囲第１項記載の内燃機関用ノ
ッキング制御装置。 - 【請求項３】前記領域判定手段は、機関の負荷状態に応
じて前記ノックコントロール領域内とノックコントロー
ル領域外とを判定することを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項記載の内燃機関用ノッキング制御装
置。 - 【請求項４】前記平均レベル算出手段は、前記最大値の
頻度分布の中央値を前記平均レベルとして算出する特許
請求の範囲第１項又は第２項又は第３項に記載の内燃機
関用ノッキング検出装置。 - 【請求項５】前記平均レベル算出手段は、前記最大値の
平均値を前記平均レベルとして算出する特許請求の範囲
第１項又は第２項又は第３項に記載の内燃機関用ノッキ
ング検出装置。 - 【請求項６】前記平均レベル算出手段は、前記ノックセ
ンサの出力信号を積分した値を前記平均レベルとして算
出する特許請求の範囲第１項又は第２項又は第３項に記
載の内燃機関用ノッキング検出装置。 - 【請求項７】前記定数補正手段は、前記定数Ｋを増減す
ることにより前記定数Ｋを補正する特許請求の範囲第１
項乃至第６項のいずれかに記載の内燃機関用ノッキング
制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60077066A JPH0735773B2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 内燃機関用ノツキング制御装置 |
| US06/850,164 US4711213A (en) | 1985-04-11 | 1986-04-10 | Knock control system for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60077066A JPH0735773B2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 内燃機関用ノツキング制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61237884A JPS61237884A (ja) | 1986-10-23 |
| JPH0735773B2 true JPH0735773B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=13623419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60077066A Expired - Lifetime JPH0735773B2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 内燃機関用ノツキング制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4711213A (ja) |
| JP (1) | JPH0735773B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4774922A (en) * | 1986-10-17 | 1988-10-04 | Nissan Motor Company, Limited | Spark ignition timing control system for spark ignition internal combustion engine with quicker advance of spark advance in transition from anti-knock mode to MBI mode control operation |
| US4788957A (en) * | 1986-12-22 | 1988-12-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ignition timing control device for internal-combustion engines |
| US4793310A (en) * | 1987-12-03 | 1988-12-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electronic ignition control apparatus including knocking control |
| DE68925152T2 (de) * | 1988-06-14 | 1996-05-15 | Nippon Denso Co | Klopfregelung bei Brennkraftmaschinen |
| KR940000346B1 (ko) * | 1989-10-30 | 1994-01-17 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 내연기관용 녹(Knock) 제어장치 |
| KR0132517B1 (ko) * | 1991-12-26 | 1998-04-15 | 나까무라 히로까즈 | 자동차용 기관 |
| US5483936A (en) * | 1994-07-05 | 1996-01-16 | Kerstein; Scott M. | Spark knock detection system for an internal combustion engine |
| KR0180389B1 (ko) * | 1994-07-14 | 1999-03-20 | 전성원 | 자동차의 노킹신호 노이즈 제거장치 |
| JP3753583B2 (ja) | 2000-02-15 | 2006-03-08 | 株式会社デンソー | 内燃機関用ノック制御装置 |
| DE10043498A1 (de) * | 2000-09-01 | 2002-03-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur klopferkennung bei Brennkraftmaschinen |
| JP5198340B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2013-05-15 | 本田技研工業株式会社 | エンジンのノック制御装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4513716A (en) * | 1981-12-02 | 1985-04-30 | Nippondenso Co., Ltd. | Ignition timing control system with knock control for internal combustion engines |
| JPS5912164A (ja) * | 1982-07-13 | 1984-01-21 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の点火時期制御方法 |
| US4607602A (en) * | 1983-09-16 | 1986-08-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ignition timing control apparatus for internal combustion engine |
| JPH0718393B2 (ja) * | 1983-10-04 | 1995-03-06 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
-
1985
- 1985-04-11 JP JP60077066A patent/JPH0735773B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-04-10 US US06/850,164 patent/US4711213A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61237884A (ja) | 1986-10-23 |
| US4711213A (en) | 1987-12-08 |
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