JPH0759929B2 - 多気筒内燃機関用点火時期制御装置 - Google Patents

多気筒内燃機関用点火時期制御装置

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JPH0759929B2
JPH0759929B2 JP61037682A JP3768286A JPH0759929B2 JP H0759929 B2 JPH0759929 B2 JP H0759929B2 JP 61037682 A JP61037682 A JP 61037682A JP 3768286 A JP3768286 A JP 3768286A JP H0759929 B2 JPH0759929 B2 JP H0759929B2
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    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
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    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多気筒内燃機関の各気筒のノッキングを検出し
て各気筒ごとに点火時期を遅角制御する多気筒内燃機関
用点火時期制御装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来この種のものとして、多気筒内燃機関の各気筒のノ
ッキングを検出して、ノッキングが発生した各気筒ごと
に点火時期を遅角制御すると共に、加速時等の全気筒で
ノッキングが生じやすい事態に速やかに対処するため
に、ノッキング強度あるいは頻度が設定値を越えたとき
に全気筒の点火時期を一律に遅角制御するものが考えら
れている(例えば、特開昭58−53675号公報,特開昭58
−165574号公報)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、上述した従来のものでは、ノッキング強度あ
るいは頻度が設定値を越えたときに全気筒の点火時期が
一律に遅角されるのであるが、たとえ加速時等の連続的
にノッキングが発生しやすい状態のときにおいてもすべ
ての気筒に連続してノッキングが生じるとは限らず、同
一気筒に続けてノッキングが生じたり、同一気筒のみ大
きなノッキングが生じる場合もあり、このような場合に
も全気筒一律に点火時期が遅角されるので、ノッキング
が生じていない気筒も点火時期が遅角され、内燃機関の
性能が低下するという問題がある。
そこで、本発明は真に全気筒の点火時期を遅角させたい
ときのみ全気筒の点火時期を遅角させることができて、
内燃機関の性能低下を防止することを目的とするもので
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
そのため本発明は第1図に示すごとく、多気筒内燃機関
の各気筒のノッキングを検出するノッキング検出手段
と、このノッキング検出手段により検出されたノッキン
グの発生頻度が設定値を越えた場合に連続ノッキング状
態と判断する連続ノッキング状態判断手段と、この連続
ノッキング状態判断手段により判断された連続ノッキン
グ状態を、同一気筒の連続ノッキング状態と、異なる気
筒の連続ノッキング状態との2つに層別する連続ノッキ
ング状態層別手段と、この連続ノッキング状態層別手段
により異なる気筒が連続ノッキング状態であると判断さ
れたときには全気筒の点火時期を一律に遅角し、同一気
筒が連続ノッキング状態であると判別されたとき、およ
び前記連続ノッキング状態判断手段により散発的なノッ
キング状態であると判断されたときにはノッキングが発
生した気筒のみの点火時期を遅角させる点火時期制御手
段とを備える多気筒内燃機関用点火時期制御装置を提供
するものである。
〔作用〕
これにより、ノッキングの発生頻度が設定値を越えた場
合に連続ノッキング状態判断手段により連続ノッキング
状態であると判別し、さらに、この連続ノッキング状態
を、同一気筒の連続ノッキング状態と異なる気筒の連続
ノッキング状態とに、連続ノッキング状態層別手段によ
り層別し、異なる気筒が連続ノッキング状態であると判
別された場合には全気筒で連続してノッキングが発生す
ると判断して点火時期制御手段によって全気筒の点火時
期を遅角すると共に、同一気筒が連続ノッキング状態で
あると判別されたときおよび散発的なノッキング状態で
あると判断されたときには点火時期制御手段によってノ
ッキングが発生した気筒のみの点火時期を遅角させる。
〔実施例〕
以下本発明を図に示す実施例について説明する。第2図
は本発明に係る内燃機関の全体構成を略示するもので、
10は4気筒内燃機関シリンダブロック、12はシリンダブ
ロック10に取り付けられたノックセンサである。ノック
センサ12は、例えば圧電素子あるいは電磁素子等から構
成され、機械的振動を電気的な振幅変動に変換する周知
のものである。
第2図において、さらに、14はディストリビュータを示
しており、このディストリビュータ14にはクランク角セ
ンサ16及び18が設けられている。クランク角センサ16
は、気筒判別用であり、この機関が4サイクル4気筒で
あるとすると、ディストリビュータ軸が1回転する毎、
即ちクランク軸が2回転する毎(720℃A毎)に1つの
パルスを発生する。その発生位置は、例えば、第1気筒
の上死点の如く設定される。クランク角センサ18は、デ
ィストリビュータ軸が1回転する毎に24個のパルス、従
ってクランク角30゜毎のパルスを発生する。
ノックセンサ12、クランク角センサ16及び18からの電気
信号は、制御回路20に送り込まれる。制御回路20には、
さらに機関の吸気通路22に設けられたエアフローセンサ
24からの吸入空気流量を表わす信号が送り込まれる。一
方、制御回路20からは、イグナイタ26に点火信号が出力
され、イグナイタ26によって形成されたスパーク電流
は、ディストリビュータ14を介して各気筒の点火プラグ
28に分配される。
機関には、通常、運転状態パラメータを検出するその他
の種々のセンサが設けられ、また、制御回路20は、燃料
噴射弁30等の制御をも行うが、これらは本発明とは直接
関係しないため、以下の説明では、これらを全て省略す
る。
第3図は、第2図の制御回路20の一構成例を表わすブロ
ック図である。エアフローセンサ24からの電圧信号は、
バッファ30を介してアナログマルチプレクサ32に送り込
まれマイクロコンピュータからの指示に応じて選択され
てA/D変換器34に印加され、2進信号に変換された後、
入出力ポート36を介してマイクロコンピュータ内に取り
込まれる。
クランク角センサ16からのクランク角720゜毎のパルス
及びクランク角センサ18からのクランク角30゜毎のパル
スは整形回路40を介して入出力ポート46に印加される。
ノックセンサ12からの出力信号は入力回路52及びA/D変
換器54を介して入出力ポート46に印加される。A/D変換
器54のA/D変換開始は、入出力ポート46及び線56を介し
てマイクロコンピュータから印加されるA/D変換起動信
号によって行われる。またA/D変換が終了すると、A/D変
換器54は、線58及び入出力ポート46を介してマイクロコ
ンピュータにA/D変換完了通知を行う。
一方、マイクロコンピュータから、出力ポート59を介し
て駆動回路60に点火信号が出力されると、これが駆動信
号に変換されてイグナイタ26が付勢され、その点火信号
の接続時間及び持続時期に応じた点火制御が行われる。
マイクロコンピュータは、前述の入出力ポート36及び4
6,出力ポート59と、マイクロプロセッサ(MPU)62、ラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)64、リードオンメモリ(R
OM)66、クロック発生回路67及びこれらを接続するバス
68等から主として構成されており、ROM66内に格納され
ている制御プログラムに従って種々の処理をする。
第4図は上記制御内容のうち特に本発明に関連したノッ
キング応動点火時期処理ルーチンを示すフローチャート
である。この処理ルーチンによれば、ノック発生頻度が
設定値を越えている連続ノッキング状態の場合におい
て、異なる気筒に連続的にノッキングが発生している場
合には全気筒で連続してノッキングが発生すると判断し
て全気筒一律に点火時期を遅角し、同じ気筒に連続的に
ノッキングが発生している場合および散発的にノッキン
グが発生している場合にはノッキングが発生している気
筒の点火時期のみを各気筒ごとに遅角し、ノッキングの
発生から所定回数ノッキングが発生しなかったときにお
ける進角制御は各気筒ごとに行うというような制御が実
現する。
このような制御を行うプログラムはROM66に格納されて
いるが、以下に第4図の処理ルーチンを詳細に説明す
る。
ステップS1において、入力回路52及びA/D変換器54を介
してノックセンサ12からの出力信号がマイクロコンピュ
ータに取り込まれ、次のステップ52において、ノックセ
ンサ信号に応じてノッキング判定を行う。ノッキング有
の場合、次のステップS3に進んでノッキング発生間隔を
チェックする。
第4図の例では前回のノッキングから今回のノッキング
までの発生間隔が8点火(所定時間でもよい)以下であ
れば連続ノッキングと判断する。即ち、8点火以内に2
回のノッキングが発生すれば、ノッキング発生頻度が設
定値を越えたと判断する。
ステップS3において設定値を越えて連続ノッキングと判
断した場合、ステップS4のノッキング発生気筒識別に移
る。ここでは、両クランク角センサ16,18の出力信号を
基にしてノッキングが発生した気筒を判別し、今回のノ
ッキングが発生した気筒が、すでに記憶されている前回
のノッキングが発生した気筒と等しいかどうかをチェッ
クする。
その結果、異なった気筒でノッキングが発生している場
合には、全気筒の連続ノッキング状態と判断し、ステッ
プS5に進んで全気筒一定量遅角させる。
これにより、気筒別ノッキング応動点火時期制御システ
ムの欠点であった過渡時等の点火時期の追従性を改善で
き、内燃機関へのダメージを防ぐことができる。
ステップS4において同じ気筒でノッキングが発生してい
ると判断した場合には、同一気筒の連続ノッキング状態
と判断し、ステップS6に進んでノッキング発生気筒のみ
一定量遅角させる。
これにより、ノッキングが発生していない他の気筒を不
必要に遅角させることなく、不必要な内燃機関性能の低
下も防止できる。
ステップS3でノッキング発生頻度が設定値以下(ノック
発生間隔が所定値以上)であると判断した時には、ステ
ップS6に進んで通常の気筒別点火時期遅角制御を行う。
つまりノック発生気筒のみ一定量遅角させる。
ここで注意すべきことは、同一気筒の連続ノッキング状
態では通常の気筒別点火時期遅角制御の範中にあるとい
うことである。なお、ステップS5,S6における点火時期
の遅角制御は、ステップS2のノッキング判定において、
ノッキングの強度を識別し、その強度に応じた遅角量と
するようにしても良い。
次いで、ステップS5,S6における遅角制御が終了したら
ステップS7に進んで、次回のノッキング発生に備えてス
テップS3においてチェックされるノッキング発生間隔を
クリアする。
次に、ステップS2においてノッキング無と判定された時
はステップS8に進んで、ステップS3においてチェックさ
れるノッキング発生間隔を更新する。ここでノッキング
発生間隔として点火回数を用いる場合は、1点火ごとに
1つずつ点火回数が増加する。
また、ここでは詳細に説明しないが、次のステップS9
て進角演算処理を行う。例えば、ノッキング無の状態が
既定の点火回数あるいは時間を越えた時に一定量点火時
期を各気筒ごとに進角させる。
また、ステップS7,S9の処理が終了したら最初のステッ
プS1に戻って以上の処理を繰り返えす。
第5図はノックセンサ12により検出されたノッキング有
無の状態を示す波形図であり、第5図(a)に示すごと
く同一気筒(第1気筒)が設定値を越える頻度でノッキ
ングを生じている連続ノッキング状態においては、ノッ
キングが生じている気筒(第1気筒)のみの点火時期が
遅角され、第5図(b)に示すごとく異なる気筒(第1,
第3気筒)が設定値を越える頻度でノッキングを生じて
いる連続ノッキング状態においては、全気筒の点火時期
が一律に遅角される。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明においては、各気筒のノッキン
グの発生状態に応じて各気筒ごとに点火時期の遅角制御
を良好に行うことができると共に、加速時等において真
に全気筒にノッキングが生じると予測される場合のみ全
気筒の点火時期を一律に遅角させて、比較的簡単な構成
で内燃機関の性能を低下させることなく過渡時等の点火
時期の追従性を改善することができるという優れた効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のクレーム対応図、第2図は本発明に係
る内燃機関の全体構成を示す部分断面構成図、第3図は
第2図図示内燃機関に適用する本発明装置の一実施例を
示すブロック図、第4図は第3図図示装置におけるマイ
クロコンピュータのノッキング応動点火時期処理ルーチ
ンを示すフローチャート、第5図はノッキング有無の状
態を示す波形図である。 10……4気筒内燃機関のシリンダブロック,12……ノッ
クセンサ,16,18……クランク角センサ,20……制御回路,
26……イグナイタ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多気筒内燃機関の各気筒のノッキングを検
    出するノッキング検出手段と、 このノッキング検出手段により検出されたノッキングの
    発生頻度が設定値を越えた場合に連続ノッキング状態と
    判断する連続ノッキング状態判断手段と、 この連続ノッキング状態判断手段により判断された連続
    ノッキング状態を、同一気筒の連続ノッキング状態と、
    異なる気筒の連続ノッキング状態との2つに層別する連
    続ノッキング状態層別手段と、 この連続ノッキング状態送別手段により異なる気筒が連
    続ノッキング状態であると判断されたときには全気筒の
    点火時期を一律に遅角し、同一気筒が連続ノッキング状
    態であると判別されたとき、および前記連続ノッキング
    状態判断手段により散発的なノッキング状態であると判
    断されたときにはノッキングが発生した気筒のみの点火
    時期を遅角させる点火時期制御手段とを備える多気筒内
    燃機関用点火時期制御装置。
  2. 【請求項2】前記連続ノッキング状態層別手段は、今回
    ノッキングが発生した気筒が、すでに記憶されている前
    回のノッキングが発生した気筒と同じであるとき同一気
    筒が連続ノッキング状態であると層別し、前回のノッキ
    ングが発生した気筒と異なるとき異なる気筒の連続ノッ
    キング状態と層別する特許請求の範囲第1項記載の多気
    筒内燃機関用点火時期制御装置。
  3. 【請求項3】前記連続ノッキング状態判断手段は、ノッ
    ク発生間隔が所定値より短いとき連続ノッキング状態と
    判断する特許請求の範囲第1項または第2項記載の多気
    筒内燃機関用点火時期制御装置。
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