JPH09158819A

JPH09158819A - エンジンの点火時期制御装置

Info

Publication number: JPH09158819A
Application number: JP7323338A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Sato; 正博佐藤; Shigemi Ozaki; 重美尾崎
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1995-12-12
Filing date: 1995-12-12
Publication date: 1997-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料（ガソリン）の性状を、始動直後の早期
段階で精度良く判別することができ、燃料（ガソリン）
の性状に対応した点火時期制御を可能にする。【解決手段】始動直後のノッキング強度算出手段とノ
ッキング発生の判定手段を持ち、その判定結果により燃
料（ガソリン）の性状を判別する判別手段を備え、その
判別結果によりエンジンの点火時期を調整し、燃料（ガ
ソリン）の性状に応じた点火時期でエンジンの制御をし
てなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの点火時
期制御装置に関し、特に、使用燃料のオクタン価に応じ
てエンジンの点火時期を調整することが可能なエンジン
の点火時期制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、日本国内で販売され、エンジンに
使用される燃料（ガソリン）の性状は、リサーチ法のオ
クタン価で、９０〜９１のレギュラーガソリン（以下、
レギュラーと云う）と、それよりも９８〜１００とオク
タン価が高いプレミアムガソリン（以下、ハイオクと云
う）に分類できる。

【０００３】エンジンを搭載した自動車においては、通
常、前記ガソリン性状に合わせてエンジンの点火時期を
マッチングさせ、これによって、高出力でノッキングが
発生しない最適点火時期を設定している。エンジンのノ
ッキングは、燃焼室内の端末部の未燃ガスの自己発火に
より燃焼室内のガスが振動を起こし、該振動がエンジン
の機関本体に伝われる現象である。

【０００４】そして、前記ノッキング現象は、機関の発
生エネルギの損失（出力低下）や機関各部への衝撃、さ
らには、燃費の低下等を招くため、できるだけ回避する
のが望ましく、そのためには、ノッキングの発生を正確
に検出することが不可欠である。前記ノッキングの発生
の検出手段として、エンジンに付設した振動検出センサ
の出力信号の中から５〜１２ｋＨｚの範囲の単一の共鳴
周波数成分だけをバンドパスフィルタを用いて分離し、
その出力の積分値がバックグランドレベルより大きくな
ったか否でノッキングの発生を検出するもの（特開昭58
ー45520号公報）、あるいは、複数の共鳴周波数成分を取
り出してノッキングの検出を行うもの（特開平3−47449
号公報）等ある。

【０００５】ノッキングの発生は、使用する燃料（ガソ
リン）のオクタン価（着火遅れ時間）によって左右さ
れ、エンジンの点火時期設定は、使用燃料に応じて設定
していることは前述した（当該エンジン用に使用燃料を
予め設定し、使用される燃料のオクタン価に応じて点火
時期を設定している）が、近年は、使用燃料の指定をせ
ずに、給油した燃料のオクタン価に応じて点火時期を高
オクタン価側、または、低オクタン価側に切り替える方
法、あるいは、ハイオク指定エンジンにレギュラーを給
油してしまった場合に点火時期をレギュラー用に切替え
る手段等が提案（特公平３−５０９０６号公報、特公平
４−４４６５号公報、特公平４−５８２４公報）されて
おり、該手段によって、ノッキング制御によりノッキン
グの有無を判定し、それに応じて調整される点火時期の
変移量からガソリン性状を見分ける手法が取られて、高
出力、低燃費と共に、低オクタン価燃料給油時の安全性
の確保も同時に配慮されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うに従来技術におけるオクタン価に応じた点火時期の調
整は、ノッキング制御によるノッキングの発生を検出
（ノッキングの有無を判定）し、それに応じて調整され
る点火時期の変移量からガソリン性状を見分け、その結
果に応じて点火時期を使用中のガソリン性状（オクタン
価）用に合わせた点火時期に切り替えるのが主な手段で
ある。

【０００７】しかし、そのノッキング制御におけるノッ
キング検出は、車両走行において高アクセル開度運転、
あるいは、高エンジン回転運転等のエンジンに対して高
負荷運転状態にならないとノッキング制御が始まらない
こと、及び、ノッキングが連続して発生して点火遅角量
が一定値を越えないと低オクタン価側の点火時期に切り
替わらないこと等の制御上の問題点がある。

【０００８】前記問題点は、一旦激しいノッキングを経
験した後に、初めて、低オクタン価側の点火時期に切り
替わることを意味し、運転者に不快感を与えるばかりで
なく、エンジンの故障を引き起こしかねないばかりか、
排気ガスの排出性能にも影響を及ぼしたりすることにな
る。このように、現状のノッキング制御に依存する使用
燃料のオクタン価判定にはおのずと限界があるものであ
って、別性状のガソリンを給油後のエンジン始動直後
に、オクタン価判別を行い、通常走行中になったら、直
ちに使用ガソリン性状に適応した点火時期に調整された
状態となる様な、新しいオクタン価判定技術が必要にな
って来ていると云える。

【０００９】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、エンジンに
使用される燃料（ガソリン）の性状を、エンジン始動の
直後の早期段階で精度良く判別することができると共
に、該判別した燃料（ガソリン）の性状に対応したエン
ジンの点火時期制御を可能にする制御装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明のエンジンの点火時期制御装置は、燃焼状態セン
サと、該燃焼状態センサの出力信号に含まれる周波数成
分を分析する周波数分析手段と、該周波数分析手段の出
力信号に基づきノッキング強度を演算するノッキング強
度演算手段と、該演算結果と予め設定したノッキング検
出用所定値とによってノッキングを検出するノッキング
検出手段とを備えると共に、更に、エンジンの完爆状態
を判定する完爆状態判定手段と、該完爆判定後の所定期
間内にノッキング強度を検出する始動時ノッキング強度
検出手段と、該検出結果から使用燃料のオクタン価の判
別を行なうオクタン価判別手段と、該判別されたオクタ
ン価毎に点火時期調整を行なうオクタン価対応点火時期
調整手段とを備えたことを特徴としている。

【００１１】また、前記始動時ノッキング強度検出手段
は、前記完爆判定後の所定期間中における前記オクタン
価判別手段での判別結果が高オクタン価判定中である時
に分析した周波数成分と、この周波数成分を用いて更新
されバックアップメモリ内に格納されるバックグランド
レベルとを比較し、該比較結果から始動時のノッキング
強度検出を行ない、かつ、前記始動時ノッキング強度検
出手段は、前記完爆判定後の所定期間内における初期期
間に分析される周波数成分と後期期間に分析される周波
数成分とを比較手段によって比較し、該比較結果から始
動時のノッキング強度検出を行なうと共に、前記始動時
ノッキング強度検出手段は、前記完爆判定後の所定期間
内において分析される周波数成分に対して分析周波数毎
に定められた重み係数を反映させ、該反映後の周波数成
分から早期点火による過進角ノッキングに対応したノッ
キング強度を検出する過進角ノッキング強度検出手段を
備えていることを特徴としている。

【００１２】更に、前記オクタン価判別手段は、前記始
動時ノッキング強度検出手段で同一傾向のノッキング強
度検出結果を所定回数以上連続して判別した場合に、オ
クタン価を判別し、通常運転時の前記ノッキング検出手
段での点火時期調整量によりオクタン価を判別する通常
運転時オクタン価判別手段を更に備えており、両オクタ
ン価判別手段の判別結果を相互更新し合う相互更新手段
を備えたことを特徴としていると共に、前記オクタン価
判別手段によるオクタン価判別結果は、バックアップメ
モり内に格納されることを特徴している。

【００１３】前述の如く構成された本発明に係るエンジ
ンの点火時期制御装置は、燃焼状態センサの出力信号の
内の所定周波数成分を分析してノッキング強度を演算
し、該演算結果の値と予め設定しておいたノッキング検
出用所定値とによりノッキングを検出するべく制御を行
う一方、エンジン始動時のエンジンの完爆状態を判定
し、エンジンが完爆であることを判定後の所定期間内
に、始動時のノッキング強度を検出し、該検出されたノ
ッキング強度から使用燃料のオクタン価の判別を行い、
該判別されたオクタン価毎に点火時期の調整を行うもの
である。

【００１４】このため、エンジンに使用される燃料（ガ
ソリン）の性状を、給油等の始動直後の早期段階で、精
度良く判別することができるので、燃料（ガソリン）の
性状に対応した点火時期への切替え、もしくは、点火時
期の調整精度を向上させることができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面により本発明の実施の形態につい
て説明する。本実施の形態は、エンジンの燃料であるガ
ソリンの性状の判定のために、ガソリン性状（オクタン
価）の差でノッキング限界点火時期が異なることに着目
し、ノッキング発生の有無を、従来からあるノッキング
強度によるノッキング判定をするノッキング制御の原理
を用いることで実現している。

【００１６】まず始めに、本実施の形態の基になるノッ
キング制御でのノッキングの発生の有無の判定の原理に
ついて説明する。エンジンの振動には、多くの振動成分
が含まれている。例えば、ピストンの摩擦、クランク軸
の回転、弁の作動などによる振動成分などである。更
に、これらの振動成分はエンジン状態によって変化す
る。

【００１７】エンジンにノッキングが発生すると、ノッ
キングに特有な振動が発生する。ノッキングの発生の有
無の判定は、振動センサが検出するエンジンの全体の振
動からノッキングに特有な振動を分離することによって
なされる。以下、本実施の形態の中心となるノッキング
の検出方法について詳細に説明する。

【００１８】まず、本実施の形態においては、振動セン
サの出力に含まれる複数の共鳴周波数成分を複合的に用
いたものをすべてノック指数と定義する。図１は、エン
ジンのノッキング周波数モード、すなわち、ノッキング
発生時にエンジン特有の周波数に現れるパワースペクト
ル（ノッキング成分）に関する法則（Ｄｒａｐｅｒ式）
を示している。エンジンのノッキング共鳴振動周波数
は、音速に比例し、エンジンのシリンダ径に反比例す
る。音速は燃焼速度であり、これは燃焼温度などにより
変化する。共鳴振動周波数は、共鳴振動５個のモードに
別れ、ノッキングのパワースペクトルは、図１に示すよ
うにｆ１０〜ｆ１１の分布になる。

【００１９】図２は、ノッキングが発生していない時の
振動センサの出力の周波数成分の解析結果とノッキング
が発生した時の振動センサの出力の周波数成分の解析結
果を示したものである。図２（ａ）は、ノッキングが発
生している場合を実線で示し、ノッキングが発生してい
ない場合を破線で示している。ノッキングが発生してい
る場合は、ノッキングが発生していない場合に比して各
々の共鳴周波数成分、すなわち、周波数毎の振動強度
（パワースペクトル）が大きくなっていることが理解で
き、ノッキングの発生によって各共鳴周波数帯での振動
強度が大きくなっていることがわかる。

【００２０】本実施の形態では、ノッキング有り無し
は、振動強度のシグナルとノイズの比（Ｓ／Ｎ比）で前
記ノック指数を求めており、各検出周波数毎にノッキン
グ無し時の振動強度（バックグランドレバル）を過去に
検出したノック周波数成分を基に平均化処理にて作成し
ている。図２（ｂ）は、図２（ａ）で求めた周波数成分
を基に各周波数毎のＳ／Ｎを示したものである。ノッキ
ング無しの状態であれば、Ｓ／Ｎは、理論上で１．０に
なり、ノッキングが発生していればそれ以上になる。該
Ｓ／Ｎ値を複数個加算することによって明確にノッキン
グの有無を現すことができ、これをノック指数としてい
る。

【００２１】また、ノック指数を用いると、バッググラ
ンド振動に対してノッキングの発生による特有な周波数
成分の構成が考慮されるので、バックグラウンド振動が
大きくなってもノッキング発生の有無が判定できる。た
だし、Ｓ／Ｎ値でなくＳ−Ｎ値（差分）でも良く、この
場合、バックグランド振動を配慮する必要はあるが、反
面ではパワースペクトルの絶対値での比較が可能とな
る。

【００２２】図３は、本実施の形態の点火装置を含むエ
ンジン及びエンジン制御装置の全体構成図である。エン
ジン７のシリンダ７ａには、吸気管６と排気管８とが接
続配置されると共に、前記シリンダ７ａの上部のヘッド
部７ｂには、点火プラグ１５、吸気弁７ｃ、及び、排気
弁７ｄが配備されている。エアクリーナ１の入口部より
吸い込まれた空気は、ダクト３、絞弁を有するスロット
ルセンサ５、及び、吸気管６を通りエンジン７のシリン
ダ７ａ内に吸入される。吸入空気量は、ダクト３に設け
られた熱線式空気流量計２によって検出され、該検出信
号は、コントロールユニット９に入力されるている。

【００２３】一方、燃料は、燃料タンク（図示省略）か
ら吸入管６に配置されたインジェクタ１６で噴射され、
該吸入管６内の吸入通路で吸入空気と混合され、エンジ
ン７のシリンダ７ａ内に供給される。該混合気は、エン
ジン７内のシリンダ７ａ内のピストン７ｅで圧縮され、
前記点火プラグ１５により着火された爆発後に、排気管
８から排出される。排気管８には、排気センサ１１が設
けられており、該排気センサ１１での検出信号はコント
ロールユニット９に入力される。

【００２４】前記点火コイル１３で発生した高電圧は、
分配器１４によって各気筒に分配され、点火プラグ１５
に供給される。機種によっては分配器方式ではなく点火
プラグに直接点火コイルを搭載したダイレクト点火シス
テムＤＩＳ方式でも良い。エンジン７の回転状態は、ク
ランク角センサ１２によって検出され、クランク角セン
サ１２は１回転毎の絶対位置を示すＲｅｆ信号、及び、
該絶対位置からの所定角度移動した位置を示すＰOS信号
を出力する。Ｒｅｆ信号及びＰOS信号は、コントロール
ユニット９に入力される。エンジン７には振動を検出す
る振動センサ１７が取りつけており、該振動センサの検
出信号は、同様に、コントロールユニット９に入力され
る。

【００２５】コントロールユニット９は、前記各センサ
からの信号に基づいて燃料供給量及び点火時期等を演算
し、インジェクタ１６及び点火コイル１３に制御信号を
出力する。図４は、コントロールユニット９の構成概念
図である。コントロールユニット９は、ＣＰＵ２０、Ａ
／Ｄ変換器２１、ＲＯＭ２２、入力Ｉ／Ｏ２３、ＲＡＭ
２４、ＤＰＲＡＭ２５、出力Ｉ／Ｏ２６、及び、バス３
７で構成される制御用ブロック３４と、ＣＰＵ２９、ポ
ート２７、タイミング回路２８、Ａ／Ｄ変換器３０、Ｒ
ＯＭ３１、ＲＡＭ３２、クロック３３、オペレーショナ
ル回路３８、増幅率切り替え回路３９、及び、バス３６
で構成されるノッキング検出用ブロック３５とに分けら
れる。ここで、ＣＰＵ２０とＣＰＵ２９のデータの交換
は、デュアルポートＲＡＭであるＤＰＲＡＭ２５を通じ
てなされる。

【００２６】熱線式流量計２によって検出された吸入空
気量Ｑa は、Ａ／Ｄ変換器２１によってディジタル値に
変換され、ＣＰＵ２０に取りこまれる。また、クランク
角センサ１２によって検出されるＲｅｆ信号及びＰOS信
号は、入力Ｉ／Ｏ２３を通じてＣＰＵ２０に取り込まれ
る。ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２２に保持しているプログラ
ムに従って演算処理し、演算結果は、出力Ｉ／Ｏ２６に
燃料噴射量を意味する燃料噴射時間信号Ｔi 、点火時期
信号θign としての各々のアクチュエータに伝えられ
る。演算処理中の必要なデータ保持は、ＲＡＭ２４によ
ってなされる。

【００２７】一方、タイミング回路２８は、オペレーシ
ョン回路３８が上死点（Top DeadCenter）を示すＴＤ
Ｃ信号を発生すると、ＣＰＵ２０がポート２７に入力し
た内容に従って、クロック３３の発生する周期信号を分
周してサンプリング信号を発生する。サンプリング信号
が発生すると、Ａ／Ｄ変換器３０は、振動センサ１５の
出力信号をディジタル値に変換する。

【００２８】また、Ａ／Ｄ変換器の前段でセンサ出力を
一定電圧範囲内に収めるために増幅率切り替え回路３９
にて検出信号を増幅処理を行っている。ノッキングを検
出するための振動センサ１７は、従来のものは１３ＫＨ
ｚ付近で共振するが、本実施の形態では、少なくとも１
８〜２０ＫＨｚまでの共鳴周波数成分を得るために、１
８ＫＨｚ以上で共振するものを用いている。

【００２９】ＣＰＵ２９は、ＲＯＭ３１に保持している
プログラムに従いサンプリングされたディジタル値をＲ
ＡＭ３２に格納すると共に、後述する本実施の形態のフ
ローチャートによって格納したデータに基づいて周波数
分析し、ノッキングの発生の有無の判定をする。ノッキ
ングの発生の有無の判定結果は、ＤＰＲＡＭ２５を介し
てＣＰＵ２０に伝えられる。

【００３０】図５は、本実施の形態の制御装置の制御概
要を示した制御ブロック図である。該制御ブロックは、
コントロールユニット９内に燃焼状態センサ１７からの
信号を入力し、その後、コントロールユニット９内での
演算処理によってノッキングを検出し、該検出結果に基
づいて点火装置１３〜１５へ出力する点火時期調整手段
を、具体的手段毎にブロックとして示したものである。

【００３１】コントロールユニット９内の前記制御ブロ
ックにおいて、信号入力手段３０、３９は、前記Ａ／Ｄ
変換器等であり、実際にマイコンでの処理が行われるの
は、ブロック４００〜４１８で示されている各手段であ
る。まず、燃焼状態センサ１７からの信号は、信号入力
手段３０、３９によってデジタル値に変換される。

【００３２】通常のノッキング検出手段は、ノッキング
制御領域判定手段４０６で現在の運転状態がノッキング
制御領域内であると判定した場合には、周波数分析手段
４００においてセンサ入力値を周波数分析手段（ＦＦＴ
等）によりノッキングの周波数成分を算出し、ノッキン
グ強度演算手段４０１でノッキング強度を演算する。ノ
ッキング検出手段４０２では、このノッキング強度と予
めメモリ内に記憶してあるノッキング検出用所定値４０
７との比較によりノッキングを検出し、次の点火時期調
整手段４０３で点火時期の遅角量を算出する。基本点火
時期は、予めメモリ内に記憶されている点火時期データ
４０５から求められ、これとノッキングによる遅角量と
により点火時期制御手段４０４で点火時期が決定され、
点火装置１３〜１５に出力されて点火が実施される。

【００３３】本実施の形態のエンジンの点火時期制御装
置は、エンジンの始動時、該始動時から所定期間内であ
る場合には、始動時周波数分析手段４０８に移行し、周
波数分析を実行する。この周波数分析結果は始動時ノッ
キング強度検出手段４０９にて処理され、ノッキング強
度を算出する。この処理を実行する期間は始動後期間計
測手段４１３にて決められ、始動時周波数分析手段４０
８へ移行するトリガ及び始動後期間計測手段４１３の計
測開始のトリガは、完爆判定手段４１２にて行われる。

【００３４】また、この始動時ノッキング強度検出手段
４０９では、ノッキング強度と始動時ノッキング検出用
所定値４１５とにより始動時ノッキング発生状態を検知
し、この発生の状態からオクタン価判別手段４１０にて
使用燃料（ガソリン）のオクタン価を判別する。該判別
結果は、判別結果記憶手段４１８にてメモリ内に記憶さ
れる。

【００３５】このオクタン価判別結果によりオクタン価
対応点火時期調整手段４１１で点火時期の調整量がきま
り、該調整量は前記点火時期制御手段４０４に反映され
る。なお、始動時のノッキング強度検出には、メモリ内
に予め定められているノッキング強度算出用データ（固
定値）４１５を用いても良いが、精度向上のためには、
Ｂ.G.J記憶手段４１６、高オクタン価時Ｂ.G.J算出手段
４１７のようにオクタン価が高オクタン価であり、ノッ
キングが発生しえない時の周波数分析であるバックグラ
ンドレベルを求め、これをメモリ内に更新させ、ノッキ
ング強度検出手段４０９で用いることにより、更に、正
確なノッキング強度算出が可能になる。

【００３６】以上の制御ブロック図における制御内容の
具体的なフローチャートは図１３（９図）などにより後
述する。次に、ＣＰＵ２０による本実施の形態の特に特
徴とする制御手段を反映していない基本的な点火時期の
演算動作を図６のフローチャートを用いて説明する。該
フローチャートの動作は、一定時間周期、例えば、１０
ｍsec毎に起動される。ステップ２０１では、ＲＡＭ２
４内に設定された所定のレジスタからエンジン回転数Ｎ
及び吸入空気量Ｑを読みこむ。ステップ２０２では、単
位回転数あたりの吸入空気量Ｑ／Ｎを演算し、更にＱ／
Ｎから燃料噴射時間幅Ｔi を算出し、燃料供給のために
ＲＯＭ２２内に保持している基本点火時期マップから基
本点火時期θbaseを求める。ステップ２０３で後に示す
図１のフローチャートにより判定したノックフラグ（kn
ockflag ）の内容によってノッキングの発生の有無の判
定をする。ノッキングが発生していれば、ステップ２１
３に進み、該ステップ２１３で点火時期θadv から所定
の遅角量Δθret を減算する。なお、この減算によって
点火時期が遅角（リタード）される。ステップ２１４
で、ノッキング発生により、遅角させた点火時期を所定
の回転、例えば、５０と比較すること（ステップ２０
５）で、リカバーするベースを決定する。カウントデー
タＡを初期化してステップ２０８に進む。

【００３７】一方、ステップ２０３でノッキングが発生
していないと判定されれば、ステップ２０４で、カウン
トデータＡを１つカウントアップする。カウントデータ
Ａはノッキング発生により遅角された点火時期θadv を
進角量Δθadv だけリカバーする時間になったかを判定
するために用いられる。ステップ２０５で、カウントデ
ータＡが所定値５０に等しくなったか否かを判断する。
該図６に示すフローは１０ｍsec 毎に起動されるので、
カウントデータＡが５０に等しくなるときは、カウント
データＡが初期化されてから０.５秒が経過したときで
あり、０.５秒経過毎にリカバーされる。ステップ２０
５で、カウントデータＡが５０に等しくなっていなけれ
ばステップ２０６に進む。ステップ２０６で、遅角値θ
adv に所定の進角量 Δθadv 加算する。この加算によ
り点火時期がリカバーされることになる。

【００３８】次に、ステップ２０８で基本点火時期θba
seに前記のごとく求めた点火時期θadvを加えることに
より点火時期θignを演算する。ステップ２０９で、エ
ンジン回転数Ｎ及び単位回転数当たりの吸入空気量Ｑ／
Ｎに応じて、最大進角値θresを求める。最大進角値θr
es は、ＲＯＭ３１内に格納されている最大進角値マッ
プから読みだすことによってなされる。ステップ２１０
では、点火時期θign が最大進角値θres を超えたかを
判断する。超えていなければステップ２１１に進む。最
大進角値θres を超えていると、進角しすぎているの
で、ステップ２１１で最大進角値θresを点火時期θign
とする。

【００３９】最後に点火時期θign が設定された後に、
ステップ２１２でエンジン状態に応じて、ディレイ時間
ｔd ，サンプリング点数ｎs ，分周比ｔs をポート２７
に出力する。なお、分周比ｔs によって振動センサの出
力のディジタル値のサンプリング周期が決まり、サンプ
リング点数ｎs によってサンプリング点数が決まる。

【００４０】このようにして複数の共鳴周波数成分から
ノッキングを検出して点火時期を制御することで、機関
のノッキングを回避することが可能となる。ここで、本
実施の形態における点火タスクの改善点について説明す
る。本実施の形態に基づく、オクタン価性状を判別した
場合の点火時期への反映には、”基本点火時期（θｂａ
ｓｅ）マップの切り替え”または”点火時期（θｉｇ
ｎ）の遅角補正”が考えられる。

【００４１】前者の場合（基本点火時期）、図６のステ
ップ２０２のマップ検索が、図７の内容に変更される。
ステップ２２０、２２１にてハイオクの判定をした場
合、ステップ２２２へ進む。ステップ２２２では、現在
の運転状態（Ｎ、Ｑ）をＲＡＭ２４より読み出して、そ
れに対応したθｂａｓｅＨをステップ２２３で選択す
る。

【００４２】同様に、ステップ２２０、２２１にてレギ
ュラーの判定をした場合、ステップ２２４、２２５でθ
ｂａｓｅＲを選択し、ステップ２２６でθｂａｓｅＨま
たはθｂａｓｅＲをθｂａｓｅとしてセットする。一
方、後者の場合（点火時期の遅角補正）、図６のステッ
プ２０８のθｉｇｎセットが図８のフローに変更され
る。ステップ２２０、２２１で、ハイオクの判定をした
場合、何も処理されず次ステップに移行するが、レギュ
ラーと判定した場合、ステップ２２７にてレギュラーで
の過進角分相当の遅角補正量θｒｅｇをＲＡＭ２４から
読みだし、ステップ２２８でθｉｇｎにより減算する。

【００４３】これにより、レギュラーガソリン給油時に
おいても、最適な点火時期でエンジンの制御が可能にな
る。次に、本実施の形態のベースになるノッキング制御
でのＣＰＵによるノッキング発生の有無の判定処理の動
作を、図９を用いて説明する。図９のフローチャート
は、爆発サイクル毎に実行されるもので、ＣＰＵに割込
みをかけて起動される。

【００４４】ステップ１０１では振動センサ１７からの
出力信号がＡ／Ｄ変換器で変換されたＡ／Ｄ変換値が取
り込まれる。次に、ステップ１０２では、Ａ／Ｄ変換さ
れた振動センサ１７の信号を周波数分析する。この周波
数分析は高速フーリェ変換やウォルシフーリェ変換とい
った手法で行われる。

【００４５】この後、ステップ１０３で周波数分析され
た信号のうち、共鳴周波数を含む周波数帯を複数個選択
する。本実施の形態では８個の共鳴周波数が選択され
る。ステップ１０３で周波数が選択されると、ステップ
１１４にて選択周波数ｆｉはディジタル演算で発生する
量子化誤差の影響を排除するため、またノッキング検出
に貢献しないノイズレベルのｆｉを除外する意味で限界
成分ｆＬＭＴｉと比較する。

【００４６】ステップ１１４にてｆＬＭＴｉ以上であれ
ば次ステップの１０４へ進むが、ｆＬＭＴｉよりも小さ
ければ、ステップ１１５へ進み、その周波数におけるＳ
／Ｎ比ＳＮｉは、ノック検出に貢献しないノッキング発
生していないと意味の値に置換（実施の形態では理論値
である１に置換）し、更に、ステップ１１６で、その周
波数のｆｉをｆＬＭＴｉに置換し、ステップ１０４のＳ
Ｎｉ演算処理を飛び越し、ステップ１０５へ移る。

【００４７】ステップ１１４で、ｆＬＭＴｉ以上であっ
たとき、ステップ１０４へ移る。これは、図１に示した
Ｄｒａｐｅｒ式で記載したとおりの燃焼状態で共鳴周波
数が変動し、ノッキングとは言えない程度のｆｉ変動が
ＢＧＬｉに影響を及ぼし、ノッキング検出感度低下や誤
判定を招いてしまうことを防止するためである。ＢＧＬ
ｉはステップ１１０で示す通りｆｉの加重平均値であ
る。

【００４８】次に、ステップ１０４で振動強度を表わす
Ｓ／Ｎ比を選択周波数毎に求める。つまり、複数の選択
周波数（ｆ１……ｆi ）、本実施の形態例ではｆ１……
ｆ８と、これに対応した周波数のバックグラウンドレベ
ル（ＢＧＬ１、……ＢＧＬi ）、本実施の形態ではＢＧ
Ｌ１、……ＢＧＬ８を求め、各周波数毎のＳ／Ｎ比ＳＮ
i ＝ｆi ／ＢＧＬi を求める。

【００４９】したがって、本実施の形態では、ＳＮ１＝
ｆ１／ＢＧＬ１，……，ＳＮ８＝ｆ８／ＢＧＬ８が求め
られる。次に、ステップ１０５でこれら選択された周波
数のうちＳ／Ｎ比が大きい順にｍ個、本実施の形態では
５個を抽出してノック強度を求める。このノック強度を
求める式は、例えば、で表わされるようにＳ／Ｎ比を加算して求められる。

【００５０】ステップ１０６では、ノック判定のための
所定値とステップ１０５で求められたノック強度が比較
され、ステップ１０５で求められたノック強度が大きい
と判断されるとノッキングが生じたとしてステップ１０
７でノッキングが検出される。その後、ステップ１０８
でノッキング発生を示すノックフラグに“１”をセット
する。このノックフラグは、別に起動される点火制御タ
スクで用いられる。

【００５１】一方、ステップ１０６でノック強度が所定
値より小さいと判断されると、ノッキングが生じていな
いとしてステップ１０９で各バックグラウンドレベルＢ
ＧＬi が予め定めた限界値、ここではバックグランドレ
ベルの下限リミッタＢＧＬＭＴi より大きいかどうかが
判断される。本実施例では、ＢＧＬ１……ＢＧＬ８に対
してＢＧＬＭＴ１……ＢＧＬＭＴ８が比較される。

【００５２】ステップ１０９で、バックグラウンドレベ
ルが下限リミッタＢＧＬＭＴi より大きいと判断、つま
り、正常のバックグラウンドレベルと判断されるとステ
ップ１１０でバックグラウンドレベルＢＧＬi の更新が
行われる。該バックグラウンドレベルＢＧＬi の更新
は、選択された周波数の振動強度をフィルタ処理して求
められる。具体的には、各々の選択された周波数毎にＢ
ＧＬi ＝ＢＧＬi×（１−α）＋ｆi×αで求められる。

【００５３】逆に、ステップ１０９でバックグラウンド
レベルＢＧＬi が下限リミッタＢＧＬＭＴi より小さい
と判断し、つまり、異常バックグラウンドレベルと判断
されると、ステップ１１１でリミッタ値をセットして次
回のステップ１０４のＢＧＬi として用いる。ステップ
１１０、１１１にて求められたＢＧＬｉはステップ１１
２にてＲＡＭ３２にストアされ、次回のＳＮｉ演算のＢ
ＧＬｉに用いる。

【００５４】但し、ｆＬＭＴｉを用いた場合には、本Ｂ
ＧＬＭＴｉは使用しなくとも良い。次に、ステップ１１
３ではノックフラグを“０”にセットする。以上の処理
でノック検出ルーチンが終了するが、このルーチンでセ
ットされたノックフラグが、点火制御タスクで使用され
ることになる。ちなみに、ステップ１０４は、前記した
とおり、図１０の通りの内容に変更しても良い。

【００５５】また、前記ノッキング検出は、図１１に示
す全運転領域の内で、特に、ノッキングを抑制したい領
域であるノッキング制御領域内のみに限定し、図中の
（Ａ）から（Ｆ）は、一連の運転状態の流れを、横軸を
エンジン回転数、縦軸をエンジン負荷として表わしたも
のである。（Ａ）は始動状態、（Ｂ）はアイドリング状
態、（Ｄ）はノッキング領域突入時、（Ｅ）はノッキン
グ領域時、及び、（Ｆ）はノッキング制御離脱時をそれ
ぞれ表わしている。

【００５６】なお、ノッキング領域をこの様に高負荷領
域に限定する理由としては、低負荷時はノッキング発生
頻度が極少ないこと、低負荷時はノックスペクトルが小
さくノイズ混入などによりノッキング誤検出の危険性が
あること、およびノッキング判定値の多面化（高負荷、
低負荷による切り分け）によるデータ数増加を抑制する
ことなどがあげられる。

【００５７】従って、現行ノッキング制御を基にガソリ
ン性状を判別しようとした場合、ガソリン性状の判別が
完了する前にこのノッキング制御領域に入ってしまい、
激しいノッキングが発生し、エンジンに損害を加えるこ
とになり大変危険である。よって、このノッキング制御
領域に入る前に、ガソリン性状判別は完了させておくこ
とが望ましく、本実施の形態では、エンジン始動時（完
爆直後）において、本性状判別を行うこととする。

【００５８】図１２は、エンジンが始動してからアイド
リング状態で安定するまでのタイムチャートであり、上
から順に、スタータのＯＮ／ＯＦＦ状態、点火時期、及
び、ノックスペクトル（周波数成分：ｆ８〜ｆ１）であ
る。ノックスペクトルは、スタータＯＦＦ後の完爆判定
時より演算が開始される。この後エンジン回転数が上昇
し、アイドル回転数設定値に安定することになる。

【００５９】このエンジン回転数上昇時において、点火
時期のエンジン回転数補正が入り点火時期も進角側に行
く。これはハイオクガソリン用にマッチングされたもの
であり、レギュラーガソリンを給油した場合は、点火時
期に網掛部の様な点火時期アンマッチ（点火時期の過進
角）がおこり、この回転上昇時に過進角によるノッキン
グが発生することになる。

【００６０】このノッキングを周波数分析手段にて分析
すると、図中のノッキングスペクトルｆ８〜ｆ１にな
り、ノッキング発生時にはノッキング無しの時に較べノ
ックスペクトルが大きく増加している。本実施の形態で
は、該始動時のノッキング発生を利用し、ガソリン性状
判定を行うものである。

【００６１】図１３は、本実施の形態のガソリン性状判
定手段の一例を示したものである。まず、ステップ３０
０で、クランク角センサ１２からの信号であるＲｅｆと
Ｐｏｓを入力し、ステップ３０１で気筒番号を認識す
る。Ｒｅｆ信号の幅は各気筒毎に異なりこの幅の中に入
力されるＰｏｓ数で気筒を判別する。これにより点火時
期制御が開始可能になり、また、ノッキングセンサ１７
からの入力信号による周波数分析処理が開始可能にな
る。

【００６２】次いで、ステップ３０２に移行するが、こ
の点火数カウント処理は後述する始動後の何点火分のノ
ックスペクトルを用いてノッキング強度計算を実施する
か、もしくは何点火連続で、ノッキング判定をしたかの
計測用に用いられる。ステップ３０３では、ノックセン
サからの入力信号の読み込み処理を行い、ステップ３０
４で、その読み込み値を用いて周波数分析（ここでは、
高速フーリエ変換処理：ＦＦＴ）をノッキング検出周波
数分ｆｉ（ここでは８本分：ｉ=１〜８）毎に行う。

【００６３】ステップ３０５、３０６は、後で用いるバ
ックグランドレベルＨＲＢＧＬとノッキング判定用しき
い値ＨＲＳＬをメモリから読み出す処理である。ステッ
プ３０７は、前述のｆｉとＨＲＢＧＬを用いて両者の比
（Ｓ／Ｎ比）ＨＲＳＮｉを各検出周波数毎に求めるステ
ップである。本ステップは、図１４に示すステップ３１
７に差し替えてもかまわない。

【００６４】ステップ３０８は、ステップ３０７で求め
たＨＲＳＮｉの内、大きい方からｈ個加算してノッキン
グ強度ＨＲＳを求めるステップであり、ステップ３０９
で該ＨＲＳと前記のＨＲＳＬとを比較し、該ＨＲＳが大
きければ今回の点火でノッキング有り（Ｙ）、小さけれ
ば今回の点火でノッキング無し（Ｎ）とし、それぞれス
テップ３１２、３１０に分岐する。

【００６５】ステップ３０９でノッキング無しと判定さ
れた場合、ステップ３１１でガソリン性状はハイオクで
あると判定する。一方、ノッキングありの場合は、ステ
ップ３１２で一旦ノッキング有り判定を行ない、その後
の点火で連続ノッキング発生回数ＣＫがステップ３１３
で判定しきい値であるＨＲＫを越えた場合に、ステップ
３１５で、レギュラーであると判定する。これはセンサ
信号のノイズ混入などの外乱による誤検出要因を排除す
るためであり、連続発生回数がＨＲＫ以下で継続停止し
た場合、ステップ３１１へ移行する。

【００６６】なお、連続ノッキング発生回数ＣＫに関し
ては、図２１の通りであり、ノッキングが発生する毎に
連続ノッキング発生回数カウンタを１つずつインクリメ
ントしていき、ＣＫのカウンタはノッキング無しと判定
された時にクリアする。ＣＫ＞ＨＲＫとなった時点でガ
ソリン性状はオクタン価が低い、即ち、レギュラーであ
ると判定する。

【００６７】この結果は、ステップ３１６にてＲＡＭ２
４内のバックアップメモリに格納され、次回始動時に用
いられるばかりではなく、コントロールユニット電源の
瞬停時などの不慮の事故に備える目的がある。なお、こ
のステップ３１６は、省略してもかまわない。図１６
は、前記判定時に用いるＨＲＢＧＬの更新方法である。
ハイオク判定時（図１３のステップ３１１）のみにおい
て、ステップ３２０でＨＲＢＧＬ（ｎｅｗ）は、周波数
分析値ｆｉとメモリ格納値ＨＲＢＧＬ（ｏｌｄ）との加
重平均処理により演算され、各周波数毎に順次更新され
る。その後ステップ３２１にてバックアップメモリ内に
格納される。

【００６８】次に、図１７は、本実施の形態におけるガ
ソリン性状判定手段の他の例を示している。まず、図１
３で説明した時と同様に、ステップ３００でクランク角
センサ１２からの信号であるＲｅｆとＰｏｓを入力し、
ステップ３０１で気筒番号を認識する。

【００６９】以下同様にステップ３２５〜３２７に移行
するが、ここでステップ３２５は、始動後完爆判定後の
所定期間内の前半部分（ノッキングが発生しやすい期
間）の点火数カウントを行うステップであり、また、後
述するステップ３３０は、始動後完爆判定後の所定期間
内の後半部分（ノッキングが発生しづらい期間）の点火
数カウントを行うステップである。本実施の形態では、
それぞれの期間においてステップ３３４及びステップ３
３５のノッキング強度演算を行い、その比較手段（図１
８のステップ３４２）によりガソリン性状の判別を行う
ことにする。

【００７０】まず、ステップ３２５〜ステップ３２７
で、点火数カウントＩ=１〜Ｃ１までの点火における各
周波数毎に周波数分析が行われ、ステップ３２８ではＩ
=１〜Ｃ１期間中のｆｉの周波数毎の平均化処理が行わ
れる。これを一旦ＦＦｉと置く。次に、ステップ３２９
でディレイ期間設定を行い、ノッキングが発生するか否
か、不確定なＩ=Ｃ１+１〜Ｃ２までの期間（ディレイ）
が経過後、ステップ３３０へ移行する。ここからのステ
ップ３３０〜３３３は、前記ステップ３２５〜３２８と
略同等であり、Ｉ=Ｃ２+１〜Ｃ３までの期間中のｆｉの
周波数毎の平均化処理が行われる。演算結果はＦＲｉと
する。

【００７１】以下フローＡに移行するが、Ａ以降は、図
１８に示されている。図１８において、ステップ３３６
は、後で説明するガソリン性状判別用のしきい値ＨＲＳ
Ｌをメモリ内から読み出すステップである。ステップ３
３７では前記のステップ３３４、３３５で演算したＦＦ
ｉとＦＲｉとのＳ／Ｎ比ＨＲＳＮｉを演算し、このＨＲ
ＳＮｉを次ステップ３３８で大きい方からｈ個加算し、
ノッキング強度ＨＲＳとする。

【００７２】ノッキング強度ＨＲＳは、次のステップ３
３９において、前記ガソリン性状判別用のしきい値ＨＲ
ＳＬと比較される。レギュラー時には両者の差は大きく
なり、ハイオク時には、差は小さい為、しきい値ＨＲＳ
Ｌで容易に判別でき（図２１参照）、ＨＲＳ＞ＨＲＳＬ
ならばステップ３４０へ、ＨＲＳ≦ＨＲＳＬならばステ
ップ３４１へ移行し、ガソリン性状判別は終了する。こ
の結果は、ステップ３１６でＲＡＭ２４内のバックアッ
プメモリに格納する。

【００７３】また、ステップ３３７は、図１９のステッ
プ３４３の差分を用いた方式を用いても良い。次に、本
実施の形態の更に他の例について説明する。この例は、
基本的に前記最初の例と同様であるが、始動時のガソリ
ン性状が低オクタン価の時に発生するノッキングの周波
数特性が図２０の如く高周波数側のスペクトル成分が大
きくなるという現象を利用したものである。

【００７４】始動時のノッキング発生の原因は、燃料の
吸気管内の輸送遅れなどによるオーバーリーンによるも
のと、ガソリンが低オクタン価にも係わらず点火時期設
定がハイオクベースの過進角になっているものに大別で
きる。即ち、始動時のノッキング発生の原因が、オーバ
ーリーン（スペクトルは低周波数成分が大きい）による
ものか、ガソリンが低オクタン価による過進角によるも
のなのかをスペクトル周波数分布が異なることを利用し
て判別する。

【００７５】ここで、本実施の形態の周波数分析手段
は、本来のノッキング制御でも用い、ソフトウエアの演
算負荷抑制、及び、制御ロジックの複雑化抑制を目的
に、特定周波数帯域のみに限定した周波数分析処理とせ
ず、高周波成分のみを抽出するソフトフィルタ的な周波
数別の重み係数を準備して、高周波成分を特徴とする過
進角ノッキングを判別することにする。

【００７６】図２２は、本実施の形態の制御フローを示
したものである。基本的には、前記図１３と同様であ
り、ここでは相違点のみの説明とし、全体の説明は省略
する。ステップ３００〜３０４は、図１３と同一であ
り、ステップ３５０で先ほど述べた高周波成分のみを抽
出する周波数別の重み係数Ｇをメモリ内から読み出す。
この重み係数Ｇは、図２３の様な設定とし、ステップ３
５１でｆｉとＧとの乗算により低周波数側のスペクトル
成分を排除し、高周波数成分のみを有効とし、ＧＦｉを
算出する。

【００７７】ステップ３５２でノッキング強度を計算
し、全周波数成分の加算処理を実行し、ノッキング強度
ＫＧＦを求める。前述している大きい方から数個の加算
処理でもかまわないが、周波数全体の中での高周波成分
の強度分布を明確にするために全周波数成分の加算処理
とする。次にステップ３５３に進み、過進角ノッキング
を判定する判定しきい値ＧＳＬをメモリ内から読み出
し、ステップ３５４で、ＫＧＦとＧＳＬとの比較を実施
する。

【００７８】ＫＧＦ≦ＧＳＬならば、過進角ノッキング
は発生していないと判断し、ステップ３５６、３１１へ
移行し、使用しているガソリン性状は、ハイオクである
と判別する。ＫＧＦ＞ＧＳＬならば、過進角ノッキング
が発生しているとして、ステップ３１３で以降の連続発
生回数カウント処理、及び、ステップ３１４で連続発生
回数判定処理を実行し、連続発生回数がＨＲＫよりも多
ければ、ステップ３１５でガソリン性状をレギュラーで
あると判定する。

【００７９】ステップ３１１又はステップ３１５の結果
は、バックアップメモリ内に格納され、本フローは終了
する。以上は、ガソリン性状の異なったガソリンの給油
時に、エンジンを一旦停止することを前提に記載してき
たが、実際の運転者の中には給油中の窓の開閉が煩わし
いなどの理由でエンジンを停止せずに給油を行う人もい
る。この様な場合、前記の手法では、ガソリン性状判別
の意味を成さない場合がある。よって以下に示すような
実施の形態を提案する。

【００８０】該実施の形態は、通常の運転中も、始動時
にもガソリン性状を判別できる手法であり、その実施フ
ローを図２４に示す。図２４は、通常運転時の点火時期
制御フローのステップ２１３から続くものであり、ステ
ップ２１３からステップ３６０に進む。ステップ３６０
は、通常運転中のノッキング検出で、点火時期に反映さ
れる遅角量θａｄｖ（=θａｄｖ+Δθｒｅｔ）が、所定
値ＳＬＲＥＴ以上遅角したかどうか（θａｄｖ＜（−Ｓ
ＬＲＥＴ））を判定するステップであり、遅角量が少な
い場合にはガソリンが低オクタン価側に移行した（レギ
ュラーガソリンが給油され、オクタン価が低オクタン価
になった）と判定し、ステップ３６４で判別結果をハイ
オクとする。一方、ステップ３６０にて遅角量が多い場
合はステップ３６１に進み、ステップ３６１で判別結果
をレギュラーとする。なお、本実施の形態では示してい
ないが、この他にθａｄｖが所定値以上進角したら、オ
クタン価が高くなった（ハイオクガソリンが給油されオ
クタン価が高オクタン価になった）と判別する判別手段
を備えておくと良い。

【００８１】それぞれで判別されたガソリン性状判別結
果は、既に始動時のガソリン性状の判別結果（バックア
ップ値）と比較される。ステップ３６１、３６４での判
別結果を始動時に判別しバックアップされている判別結
果と比較するステップがステップ３６２、３６５であ
る。詳細なフロー説明は省略するが、該フローで通常運
転時の判別結果と始動時の判別結果とが異なっていた場
合には、ステップ３６３、３６６で、通常運転時の判別
結果に判別結果を書き換えることとする。この後、始動
時の判別結果がこの値と異なるかどうかは、前述した始
動時のガソリン性状判別手段の判別結果に依存するもの
とし、即ち判別結果は最新の判別情報に更新されること
になる。

【００８２】以上により、エンジンを停止せずに給油し
たとしても正確なガソリン性状判定が行われることにな
り、最適な点火時期調整が実行できる。以上、本発明の
いくつかの実施の形態について詳述したが、本発明は、
前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で、設計
において種々の変更ができるものである。

【００８３】例えば、ハイオクまたはレギュラーの判別
結果は、バックアップメモリ内に記憶してある。これに
より次回の始動時に、その判別結果に応じた点火時期を
設定できるメリットはあるが、次回始動時のノッキング
判定時に別性状のガソリンであったとしたらガソリン性
状判別結果は、その都度更新する必要があるので、バッ
クアップ値は、最新の判別情報に置き換えられるものと
するのが良い。

【００８４】また、本実施の形態で使用している数種の
判定しきい値に関する設定手段としては、気筒毎、周波
数毎、エンジン回転数域毎、エンジン負荷毎などで個別
に設定できるものであり、１点の共通データとしても構
わない。

【００８５】

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明による内燃機関の点火時期制御装置は、始動後の早期
段階で燃料（ガソリン）の性状を検出できるために、ノ
ッキング制御領域に突入する際には、既に、燃料（ガソ
リン）の性状による点火時期補正が終了しており、エン
ジンに与える損害を未然に防止できると共に、運転者へ
の不快感を取り除くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンに発生する共鳴振動周波数の説明図。

【図２】エンジンのノック発生時と発生していない時の
振動強度を示す図。

【図３】本発明の一実施の形態のエンジン全体のシステ
ム構成図。

【図４】図３のエンジン制御装置（コントロールユニッ
ト）の構成図。

【図５】図３のエンジン制御装置の制御ブロック図。

【図６】エンジンの点火演算を示す基本的フローチャー
ト。

【図７】ガソリン性状判別後の点火時期調整手段を示す
フローチャート。

【図８】ガソリン性状判別後の点火時期調整の他の手段
を示すフローチャート。

【図９】図３の実施の形態の基本となるノッキング制御
のノッキング検出フローチャート。

【図１０】図９の部分変更のフローチャート。

【図１１】エンジンのノッキング制御領域を示す図。

【図１２】エンジンの始動時におけるノッキング発生時
のタイミングチャート。

【図１３】図３の実施の形態の制御フローチャート。

【図１４】図１３の部分変更のフローチャート。

【図１５】ガソリン性状判定しきい値とノッキング強度
との関係を示す図。

【図１６】バックグランドレベルの更新フローチャー
ト。

【図１７】図３の実施の形態の制御フローチャート（前
半部）。

【図１８】図３の実施の形態の制御フローチャート（後
半部）。

【図１９】図１８の部分変更のフローチャート。

【図２０】過進角ノッキングの周波数分布を示す図

【図２１】ノッキングの連続発生回数カウンタの動作タ
イミングチャート

【図２２】図３の本実施の形態の制御フローチャート。

【図２３】周波数別重み係数の設定例を示す図

【図２４】図３の本実施の形態の通常運転時判定手段と
組み合せた場合の制御フローチャート。

【符号の説明】

１．エアクリーナ２．熱線式空気流量計３．ダクト５．スロットルセンサー６．吸気管７．エンジン８．排気管９．コントロールユニット１１．空燃比を測る空燃比センサ１２．クランク角センサー１３．点火コイル１４．ディストリビュータ１５．点火プラグ１６．燃料噴射弁１７．燃焼状態センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼状態センサと、該燃焼状態センサの
出力信号に含まれる周波数成分を分析する周波数分析手
段と、該周波数分析手段の出力信号に基づきノッキング
強度を演算するノッキング強度演算手段と、該演算結果
と予め設定したノッキング検出用所定値とによってノッ
キングを検出するノッキング検出手段とを備えたエンジ
ンの点火時期制御装置において、エンジンの完爆状態を判定する完爆状態判定手段と、該
完爆判定後の所定期間内にノッキング強度を検出する始
動時ノッキング強度検出手段と、該検出結果から使用燃
料のオクタン価の判別を行なうオクタン価判別手段と、
該判別されたオクタン価毎に点火時期調整を行なうオク
タン価対応点火時期調整手段とを備えたことを特徴とす
るエンジンの点火時期制御装置。
【請求項２】前記始動時ノッキング強度検出手段は、
前記完爆判定後の所定期間中における前記オクタン価判
別手段での判別結果が高オクタン価判定中である時に分
析した周波数成分と、この周波数成分を用いて更新され
バックアップメモリ内に格納されるバックグランドレベ
ルとを比較し、該比較結果から始動時のノッキング強度
検出を行なうことを特徴とする請求項１に記載のエンジ
ンの点火時期制御装置。
【請求項３】前記始動時ノッキング強度検出手段は、
前記完爆判定後の所定期間内における初期期間に分析さ
れる周波数成分と後期期間に分析される周波数成分とを
比較手段によって比較し、該比較結果から始動時のノッ
キング強度検出を行なうことを特徴とする請求項１に記
載のエンジンの点火時期制御装置。
【請求項４】前記始動時ノッキング強度検出手段は、
前記完爆判定後の所定期間内において分析される周波数
成分に対して分析周波数毎に定められた重み係数を反映
させ、該反映後の周波数成分から早期点火による過進角
ノッキングに対応したノッキング強度を検出する過進角
ノッキング強度検出手段を備えていることを特徴とする
請求項１記載のエンジンの点火時期制御装置。
【請求項５】前記オクタン価判別手段は、前記始動時
ノッキング強度検出手段で同一傾向のノッキング強度検
出結果を所定回数以上連続して判別した場合に、オクタ
ン価を判別することを特徴とする請求項１に記載のエン
ジンの点火時期制御装置。
【請求項６】前記オクタン価判別手段は、通常運転時
の前記ノッキング検出手段での点火時期調整量によりオ
クタン価を判別する通常運転時オクタン価判別手段を更
に備えており、両オクタン価判別手段の判別結果を相互
更新し合う相互更新手段を備えたことを特徴とする請求
項１に記載のエンジンの点火時期制御装置。
【請求項７】前記オクタン価判別手段によるオクタン
価判別結果は、バックアップメモり内に格納されること
を特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエ
ンジンの点火時期制御装置。