JPH1061482A

JPH1061482A - 筒内噴射型内燃機関のノック制御装置

Info

Publication number: JPH1061482A
Application number: JP8224136A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Tamura; 宏記田村; Kazuchika Tajima; 一親田島; Hitoshi Kamura; 均加村
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1996-08-26
Publication date: 1998-03-03
Anticipated expiration: 2016-08-26
Also published as: JP3265999B2

Abstract

(57)【要約】【課題】吸気行程中に燃料を噴射する第１運転モード
と圧縮行程中に燃料を噴射する第２運転モードとを運転
状態に応じて切り換え、第２運転モードから第１運転モ
ード移行時にノックセンサの誤検出を防止する筒内噴射
型内燃機関のノック制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関１の振動を検出するノックセン
サ１６と、ＥＣＵ５０に内蔵され、ノックセンサの出力
信号に基づきノック発生状態を代表するノック制御用信
号を生成し、ノックセンサの出力又はノック制御用信号
の一方に基づきノック判定用の比較信号を生成し、第２
運転モードのときに比較信号生成手段による比較信号の
演算を第１運転モードに対して変え、第１運転モードの
ときにノックセンサの出力又はノック制御用信号の一方
と比較信号とを比較してノックが発生しているかを判定
し、ノック発生を抑制するような点火時期を制御するノ
ック制御装置を備えた構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筒内噴射型内燃機
関のノック制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】筒内噴射型内燃機関では、例えば、圧縮
行程中に燃料噴射弁からピストン頂部に設けたキャビテ
ィ内に燃料を噴射することで、点火時点において点火プ
ラグの周囲に理論空燃比に近い空燃比の混合気を生成し
燃焼室内で層状燃焼させることにより、全体に希薄な空
燃比でも着火が可能となり、ＣＯやＨＣの排出量が減少
すると共に、アイドル運転時や低負荷走行時の燃費を大
幅に向上させることができる。また、この機関では燃焼
室内に直接燃料を噴射しているので、燃料噴射量を増減
させる際にも吸気管による移送遅れがないため、加減速
レスポンスも非常に良くなる。ところが、機関の全作動
域においてキャビティ内に燃料を噴射すると、要求燃料
噴射量が増大する高負荷運転時には点火プラグの近傍の
空燃比がオーバリッチとなり失火が生じるため、安定し
た運転領域が狭いという問題がある。これは、燃料噴射
弁の単位時間当たりの噴射量や噴射方向を可変にするこ
とが困難であるために、点火プラグ近傍の空燃比をエン
ジンの全作動領域に亘って最適値に保つことができない
ことに起因する。

【０００３】このような問題を解決するために、負荷に
応じて圧縮行程噴射モードと吸気行程噴射モードとを切
り換えると共に、燃焼室の形状や燃料噴射弁の噴射方向
等をこれに合わせて設計したものが提案されている（例
えば、特開平５−７９３７０号公報、特開平７−１０２
９７６号公報）。これらのエンジンでは、低負荷運転時
には、圧縮行程中にキャビティ内に燃料を噴射し、点火
プラグの周囲やキャビティ内に理論空燃比に近い空燃比
の混合気を生成し層状燃焼させる。これにより全体とし
て希薄な空燃比でも着火が可能となり、ＣＯやＨＣの排
出量が減少すると共に、アイドル運転時や低負荷走行時
における燃費が大幅に向上する。また、高負荷走行時に
は、吸気行程中にキャビティ外に燃料を噴射し、燃焼室
内に均一な空燃比の混合気を形成させる。これにより、
吸気管噴射型のものと同様に、多量の燃料を予混合燃焼
させることが可能となり、加速時や高速走行時に要求さ
れる出力が確保される。

【０００４】ところで、火花点火式のエンジンでは、点
火時期の設定が出力や燃費等を決定する重要な因子とな
る。即ち、同一条件で混合気を燃焼させる場合、最大ト
ルクを発生する最適点火時期ＭＢＴ（Minimum spark ad
vance for the Best Torque）が一義的に存在し、これ
よりアドバンス（進角）或いはリタード（遅角）させる
と、燃焼圧力の有効利用が図られなくなり、出力も燃費
も低下する。このため、機関の点火時期は、エンジン回
転数と負荷条件等から基本的にノッキングが発生しない
範囲で、ＭＢＴ近傍（特に、高負荷時においてはＭＢＴ
に対して所定量リタードした点火時期）に設定されてい
る。

【０００５】しかしながら、点火時期がＭＢＴ近傍に設
定されているが故にエンジンの個体差や燃料のオクタン
価や機関負荷の急変等に応じてノッキングが発生し易く
なるため、このノッキングを抑制すべく、ノック制御装
置が設けられている。ノック制御装置は、例えば、エン
ジン本体（シリンダブロック）にノックセンサを装着し
てノンキングに起因するエンジンの異常振動を感知し、
当該ノックセンサの出力信号に基づいてバックグランド
レベル（ＢＧＬ）即ち、比較信号（平均値）を演算し、
前記ノックセンサの出力信号が前記ＢＧＬよりも大きい
ときにノックが発生したと判定してエンジン制御パラメ
ータとしての点火時期を遅らせてノッキングの発生を防
止している。

【０００６】図４及び図５に、吸気行程中に燃料を噴射
し予混合燃焼を行う吸気行程噴射モード（以下「第１運
転モード」という）と、圧縮行程中に燃料を噴射し層状
燃焼を行う圧縮行程噴射モード（以下「第２運転モー
ド」という）とを有し、第１運転モードと第２運転モー
ドとを運転状態に応じて切り換える４サイクル火花点火
式筒内噴射型内燃機関に上述したノック制御装置を適用
した場合を示す。尚、エンジンは、例えば、４気筒エン
ジンで、＃１、＃３、＃４、＃２気筒の順序で点火され
るものとする。

【０００７】図４（ａ）は、クランク角センサの出力信
号（ＳＧＴ）を示し、前記点火順序に応じて出力され
る。図４（ｂ）は、例えば、＃１気筒の燃焼圧の変化を
示し、斜線部分においてノックが発生し易い。図４
（ｃ）は、各運転モードにおける＃１〜＃４気筒の燃料
噴射タイミングの一例を示し、実線は、第１運転モード
（吸気行程噴射モード）を、１点鎖線は、第２運転モー
ド（圧縮行程噴射モード）を示している。図４（ｄ）
は、ノックセンサの第１運転モードにおける出力信号
を、図４（ｅ）は、ノックセンサの第２運転モードにお
ける出力信号を示す。そして、ノックセンサのサンプリ
ング期間Ｔは、クランク角信号（ＳＧＴ）のオフ期間と
される。更に、エンジン振動（バルブ開閉、ピストン上
下）がノイズとなるため、確実にノック検出を行うため
にはノックサンプリング期間Ｔを短く、ノック発生期間
のみとすることが好ましい。

【０００８】ノック制御は、図５（第１運転モード時）
に示すように各サンプリング期間Ｔにおけるノックセン
サの出力信号のピーク値をホールドしてＢＧＬとし、ノ
ックセンサの出力信号がこのＢＧＬを超えたときにノッ
クが発生したものと判定し、点火装置の遅角制御を行
い、点火時期を遅らせてノッキングの発生を防止する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
１運転モードと第２運転モードとを運転状態に応じて切
り換える筒内噴射型内燃機関においては、第１運転モー
ドと第２運転モードとでは、インジェクタノイズの影響
により、ノックセンサのノイズレベルが第１運転モード
の方が大きく、第２運転モードとは全く異なる。

【００１０】即ち、図４に示すようにノックセンサのサ
ンプリング期間Ｔの間に、第１運転モードでは＃１〜＃
４気筒の何れかの気筒の燃料噴射弁が作動（実線で示
す）しており、第２運転モードでは何れの気筒の燃料噴
射弁（１点鎖線で示す）も作動していない。このため、
ノックセンサのノイズレベルは、第１運転モードではイ
ンジェクタノイズの影響により大きく、第２運転モード
ではインジェクタノイズの影響を受けること無く第１運
転モード時に比べて遥かに小さい。

【００１１】このため、図６に示すようにエンジンが、
第２運転モードから第１運転モードに切り替わる際、Ｂ
ＧＬを運転モード切替時に演算開始したのでは、ノック
センサのノイズレベルが瞬時に切り換わったのに対し第
２運転モードにおけるＢＧＬのレベルが第１運転モード
におけるＢＧＬのレベルまで達しないため、第１運転モ
ードにけるノックセンサの出力がＢＧＬを超えてしま
い、第２運転モードのＢＧＬが第１運転モードのＢＧＬ
のレベルに達するまでの遅れ期間ａをノック発生と誤判
定してしまう。このため実際にはノックが発生していな
いにも拘わらず、ノック制御が実行され、エンジンの出
力が低下するという問題がある。

【００１２】尚、ノック制御において運転状態に応じて
増幅器のゲインを変える技術が特開平４−１３４１６７
号公報に開示されている。しかしながら、この技術は、
ノック検出の信頼性を高めるための技術であり、上述の
問題を解決するものではない。本発明は、上述の点に鑑
みてなされたもので、主に吸気行程中に燃料を噴射し予
混合燃焼を行う第１運転モードと、主に圧縮行程中に燃
料を噴射し層状燃焼を行う第２運転モードとを有し、第
１運転モードと第２運転モードとを運転状態に応じて切
り換える筒内噴射型内燃機関のノック制御装置におい
て、第２運転モードから第１運転モードに移行するとき
にインジェクタノイズに起因するノックセンサの誤検出
を防止し、エンジン出力の低下を防止するようにした筒
内噴射型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。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、主に吸気行程中に燃料を噴射し予混
合燃焼を行う第１運転モードと、主に圧縮行程中に燃料
を噴射し層状燃焼を行う第２運転モードとを有し、前記
第１運転モードと第２運転モードとを運転状態に応じて
切り換える筒内噴射型内燃機関のノック制御装置におい
て、前記内燃機関の振動を検出するノックセンサと、前
記ノックセンサの出力信号に基づきノック発生状態を代
表するノック制御用信号を生成するノック信号生成手段
と、前記ノックセンサの出力又はノック制御用信号の一
方に基づきノック判定用の比較信号を生成する比較信号
生成手段と、前記内燃機関が前記第２運転モードのとき
に前記比較信号生成手段による前記比較信号の演算を前
記第１運転モードに対して変える比較信号変更手段と、
少なくとも前記第１運転モードのときに前記ノックセン
サの出力又は前記ノック制御用信号の一方と前記比較信
号とを比較し前記内燃機関にノックが発生しているかを
判定するノック判定手段と、前記ノック判定手段の出力
に応じて前記内燃機関のノック発生を抑制するようエン
ジン制御パラメータを制御する制御手段とを備えた構成
としたものである。

【００１４】このノック制御装置は、ノックセンサの出
力信号に基づきノック信号生成手段によりノック発生状
態を代表するノック制御用信号を生成し、前記ノックセ
ンサの出力又はノック制御用信号の一方に基づき比較信
号生成手段によりノック判定用の比較信号を生成し、前
記内燃機関が第２運転モードのときに前記比較信号生成
手段による比較信号の演算を比較信号変更手段により前
記第１運転モードに対して変え、第１運転モードのとき
にノックセンサの出力又はノック制御用信号の一方と比
較信号とを比較してノックが発生しているかを判定す
る。そして、ノックが発生しているときには内燃機関の
ノック発生を抑制するよう点火時期等を制御する。

【００１５】比較信号変更手段は、好ましくは、第２運
転モードにおける比較信号（ＢＧＬ）を、第１運転モー
ドの比較信号（平均）近傍に値に固定する、或いは、第
１運転モードの最終ノックセンサ出力に基づいて生成さ
れた比較信号（ＢＧＬ）の値に固定する、或いは、第２
運転モードにおける比較信号（ＢＧＬ）に係数（倍数）
を掛けてを補正する。この場合、係数を運転状態に応じ
て可変設定しても良い。或いは、第１運転モード移行時
の初期の比較信号（ＢＧＬ）を補正して信号レベルを高
くする。これにより第２運転モードから第１運転モード
に移行する際にノック誤検出を防止することができる。
尚、エンジン制御パラメータとしては、点火時期の他、
噴射終了時間、空燃比、圧縮比、過給圧等が考えられ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の態様を実施例
により説明する。図１は、本発明を適用したエンジン制
御システムを示す。図において筒内噴射型内燃機関１
は、例えば、４サイクル火花点火式筒内噴射型直列４気
筒ガソリンエンジン（以下単に「エンジン」という）
で、シリンダヘッド２には、各気筒毎に点火プラグ３と
電磁式の燃料噴射弁４が取り付けられており、燃焼室５
内に直接燃料が噴射されるようになっている。この燃料
噴射弁４は、図示しない燃料噴射装置に接続されてい
る。シリンダ６内のピストン７の頂面には圧縮行程後期
に燃料噴射弁４からの燃料噴霧が（点火時点において）
点火プラグ３近傍に到達するようにキャビティ８が形成
されている。このエンジン１の圧縮比は、吸気管噴射型
のものに比べ、高く設定されている。また、動弁機構と
しては、ＤＯＨＣ４弁式が採用されており、シリンダヘ
ッド２の上部に吸気弁９、排気弁１０を駆動するカムシ
ャフトが配置されている。

【００１７】シリンダヘッド２の上部には、カムシャフ
トの間を抜けるようにして略直立して吸気ポート１１が
形成されており、この吸気ポート１１を通過した吸気流
が、燃焼室５内で後述する逆タンブル流を発生させるよ
うになっている。排気ポート１２は、通常のエンジンと
同様略水平方向に設けられており、ＥＧＲポート１３が
分岐している。水温センサ１４は、ウォータジャケット
に設けられて冷却水の温度を検出し、クランク角センサ
１５は、各気筒の所定のクランク位置でクランク角信号
（ＳＧＴ）を出力する。ノックセンサ１６は、エンジン
本体所定位置に取り付けられており、当該エンジン１の
ノッキングを感知する。尚、ノックセンサ１６は、複数
の気筒について１つ、又は各気筒毎に取り付けられる。
点火コイル１７は、点火プラグ３に接続されて当該点火
プラグ３に高電圧を出力する。尚、カムシャフトには、
気筒判別信号を出力する気筒判別センサ（図示せず）が
取り付けられており、クランク角信号（ＳＧＴ）がどの
気筒のものか判別される。

【００１８】吸気ポート１１には、サージタンク２０を
有する吸気マニホールド２１を介してエアクリーナ２
２、スロットルボディ２３、アイドルコントロールバル
ブ２４を備えた吸気管２５が接続されている。吸気管２
５にはスロットルボディ２３を迂回して吸気マニホール
ド２１に吸入空気を導入するエアバイパスパイプ２６が
併設され、その途中にエアバイパスバルブ（ＡＢＶ）２
７が設けられている。スロットルボディ２３にはスロッ
トルバルブ２８、当該スロットルバルブ２８の開度θTH
を検出するスロットルポジションセンサ２９、スロット
ルバルブ２８の全閉状態を検出するアイドルスイッチ３
０が設けられている。また、サージタンク２０には吸気
管圧力Ｐbを検出するブースト圧センサ３１が設けられ
ている。

【００１９】排気ポート１２には、Ｏ₂センサ４０が取
り付けられた排気マニホールド４１を介して、三元触媒
４２、マフラ（図示せず）等を備えた排気管４３が接続
されている。ＥＧＲポート１３は、ＥＧＲパイプ４４を
介して吸気マニホールド２１の上流に接続されており、
その途中にＥＧＲバルブ４５が設けられている。電子制
御装置（以下「ＥＣＵ」という）５０は、入出力装置
（図示せず）、制御プログラムや制御マップ等を格納し
ている記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、中央処理装置
（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備え、エンジン１の総
合的な制御を行う。ＥＣＵ５０の入力側には、前述した
各種センサ等からの情報が入力される。ＥＣＵ５０は、
これらの情報に基づき、燃料噴射モードや燃料噴射量を
始めとして、点火時期やＥＧＲガスの導入量等を決定
し、燃料噴射弁４や点火コイル１７、ＥＧＲバルブ４５
等を駆動制御する。尚、ＥＣＵ５０には、上記センサ類
の他、入力側に多数のスイッチやセンサ類が接続され、
出力側に各種の警告灯や機器類（何れも図示せず）が接
続される。

【００２０】次に、ノック制御装置について説明する。
このノック制御装置は図２に示すように、共振型ノック
センサ１６の出力信号に基づいてノック発生状態を代表
するノック制御用信号を生成するノック信号生成回路１
００、ノックセンサ１６の出力信号又はノック制御用信
号の一方に基づいてノック判定用の比較信号を生成する
比較信号生成回路１０１、エンジン１が第２運転モード
（圧縮行程噴射モード）のときに前記比較信号生成回路
１０１による比較信号の演算を、第１運転モード（吸気
行程噴射モード）に対して変える比較信号変更回路１０
２、第１運転モードのときにノックセンサ１６の出力信
号又はノック制御用信号の一方と比較信号とを比較して
エンジン１にノックが発生しているか否かを判定するノ
ック判定回路（比較回路）１０３、このノック判定回路
１０３の出力信号に応じてエンジン１のノック発生を抑
制するように点火時期を制御する点火時期制御回路１０
４等により構成されている。このうち、比較信号生成回
路１０１、比較信号変更回路１０２、ノック判定回路１
０３、点火時期制御回路１０４は、ＥＣＵ５０内でプロ
グラム処理によりその機能が果たされるようになってい
る。

【００２１】比較信号変更回路１０２は、第２運転モー
ドの比較信号（ＢＧＬ）を、ＥＣＵ５０内で演算された
第１運転モードでのＢＧＬ（比較信号）の平均値を読み
出してその値に固定してもよく、或いは、第１運転モー
ドでのＢＧＬに近い値をＥＣＵ５０内で予め記憶させて
おき、第２運転モードではその値を読み出して第２運転
モードの比較信号として固定しもよく、或いは、第２運
転モード移行直前のＢＧＬ値を保持してもよい。更に、
第２運転モードのＢＧＬ（比較信号（平均））に係数
（倍数）を掛けて第１運転モードでのＢＧＬと略同じ程
度に補正しもよい。この場合、補正の程度（係数値）を
エンジンの運転状態によって変更するようにしてもよ
い。更に、第１運転モード移行時の初期の比較信号（初
期）を、補正して高くしても良い。この場合比較信号
は、エンジンの回転数−負荷マップにより補正するよう
にしてもよい。これにより第２運転モードから第１運転
モードへの移行時に比較信号も運転モードに対応したレ
ベルに切り換えることができ、ノックを誤検出せず確実
にノック制御を行うことが可能となる。

【００２２】次に、エンジン制御の基本的な流れを説明
する。イグニッションキーがスタート操作されると、エ
ンジン１がクランキングされ、同時にＥＣＵ５０による
燃料噴射制御が開始される。この時点では、ＥＣＵ５０
は、第１運転モード（吸気行程噴射モード）を選択し、
比較的リッチな空燃比となるように燃料を噴射する。こ
れは、始動時、特に冷機時には燃料の気化率が低く、第
２運転モード（圧縮行程噴射モード）で噴射を行った場
合、失火や未燃燃料（ＨＣ）の排出が避けられないため
である。ＥＣＵ５０は、始動時にはエアバイパスバルブ
２７を閉弁するため、燃焼室５への吸入空気は、スロッ
トルバルブ２８の隙間や、アイドルコントロールバルブ
２４から供給される。尚、アイドルコントロールバルブ
２４とエアバイパスバルブ２７は、ＥＣＵ５０によりス
ロットルバルブ２８を迂回する吸入空気（バイパスエ
ア）の必要導入量に応じて夫々の開弁量が制御される。

【００２３】ＥＣＵ５０は、エンジン１の暖機が終了す
ると、吸気管圧力Ｐbや、スロットル開度θTHから得た
目標平均有効圧Ｐeとエンジン回転数Ｎeとに基づいて燃
料噴射制御マップから現在の燃料噴射制御領域を検索
し、燃料噴射モードと燃料噴射量と燃料噴射時期とを決
定して、燃料噴射弁４を駆動する。また、ＥＣＵ５０
は、Ｏ₂センサ４０が活性化されると、当該Ｏ₂センサ４
０の出力電圧に応じて空燃比フィードバック制御を開始
し、有害排出ガス成分を三元触媒４２により浄化させ
る。ＥＣＵ５０は、エアバイパスバルブ２７やＥＧＲバ
ルブ４５の開閉制御も行う。

【００２４】ＥＣＵ５０は、アイドル運転時や低速走行
時等の低負荷域では、第２運転モード（圧縮行程噴射モ
ード）を選択すると共にエアバイパスバルブ２７を開弁
し、リーンな平均空燃比（３０〜４０程度）となるよう
に燃料を噴射させる。この時点では、燃料の気化率が上
昇すると共に吸気ポート１１から流入した吸入空気流が
逆タンブル流を形成するため、燃料噴霧がピストン７の
キャビティ８内に保存される。この結果、点火時点にお
いて点火プラグ３の周囲には理論空燃比近傍の混合気が
層状に形成され、全体としてリーンな空燃比でも着火が
可能となる。これによりＣＯやＨＣの排出量が少量に抑
えられると共に燃費が向上する。また、ＥＣＵ５０は、
この制御領域ではＥＧＲバルブ４５を開弁して燃焼室５
内にＥＧＲガスを導入し、ＮＯxを低減させる。

【００２５】ＥＣＵ５０は、定速走行時等の中負荷域
は、その負荷状態やエンジン回転速度Ｎeに応じて、第
１運転モード（吸気行程噴射モード）を選択すると共に
所定の空燃比となるように燃料噴射量を制御する。即
ち、比較的リーンな空燃比（２０〜２３程度）となるよ
うにエアバイパスバルブ２７の開弁量と燃料噴射量とを
制御する。このとき、吸気ポート１１から流入した吸入
空気流が逆タンブル流を形成するため、当該逆タンブル
流による乱れの効果により、リーンな空燃比でも着火が
可能となる。ストイキオフィードバック域では、エアバ
イパスバルブ２７とＥＧＲバルブ４５とを開閉制御する
と共に、Ｏ₂センサ４０の出力に応じて空燃比フィード
バック制御を行う。

【００２６】急加速時や高速走行時等の高負荷域では、
ＥＣＵ５０は、第１運転モード（吸気行程噴射モード）
を選択すると共に、エアバイパスバルブ２７を閉弁し、
スロットル開度θTHやエンジン回転数Ｎe等に応じて、
比較的リッチな空燃比となるように燃料噴射量を制御す
る。このときには圧縮比が高いことや吸入空気流が逆タ
ンブル流を形成することの他、吸気ポート１１が燃焼室
５に対し略直立しているために慣性過給効果によっても
高い出力が得られる。

【００２７】次に、ノック制御について説明する。図２
において、ＥＣＵ５０は、ノックセンサ１６の出力信号
に基づいてノック信号生成回路１００によりノック発生
状態を代表するノック制御用信号を生成する。このノッ
ク制御用信号は、ノック発生状態を検出するための信号
で、ノックセンサ１６の出力信号を加工して（例えば、
非共振型ノックセンサの場合はバンドパスフィルタを通
し、或いは共振型ノックセンサの場合はピークホールド
して）生成する。ＥＣＵ５０は、前記ノックセンサ１６
の出力信号又は、前記ノック制御用信号の一方に基づい
て比較信号生成回路１０１によりノック判定用の比較信
号（ＢＧＬ）を生成する。

【００２８】そして、ＥＣＵ５０は、比較信号変更回路
１０２によりエンジン１が第２運転モードのときに比較
信号生成回路１０１による比較信号（ＢＧＬ）の演算を
行う。この演算は、第１運転モードに対して加工の仕方
を変える。例えば、第２運転モードにおける比較信号
（ＢＧＬ）のレベルを、当該第２運転モードにおけるＢ
ＧＬよりも高いレベルの第１運転モードにおける比較信
号（ＢＧＬ）（平均）近傍の値に固定する。尚、この第
２運転モードにおける比較信号（ＢＧＬ）のレベルとし
ては、前述したように、第１運転モードから第２運転モ
ードに移行した際の第１運転モードの最終のノックセン
サ１６の出力信号に基づいて生成した比較信号に固定し
てもよく、或いは、第２運転モードの比較信号に係数
（倍数）を掛けて補正しても良い（尚、この倍数は、エ
ンジン１の運転状態に応じて変更しても良い）。或い
は、第１運転モード移行時の初期の比較信号を補正して
高くしてもよい。これにより、第２運転モードから第１
運転モードに移行する際に、ノックセンサ出力信号のノ
イズレベルの急激な変化に起因するノック誤検出を防止
することができる。

【００２９】ＥＣＵ５０は、ノック判定回路１０３によ
り第１運転モードのときに前記比較信号生成回路１０１
から出力される比較信号とノックセンサ１６の出力信号
又はノック制御用信号とを比較し、ノックセンサ１６の
出力信号又はノック制御用信号が前記比較信号を超えた
ときにノックが発生したと判定して信号を出力する。点
火時期制御回路１０４は、このノック判定回路１０３か
らの信号によりノック発生を抑制するように点火装置を
制御して点火時期を遅らせる。

【００３０】次に、図３に示すフローチャートによりノ
ック制御を説明する。ＥＣＵ５０は、エンジン１の現在
の負荷Ｐe、回転数Ｎeを読み込み（ステップＳ１）、当
該エンジン１が第２運転モードであるか否かを判定し
（ステップＳ２）、第２運転モードのときには、ノック
制御を禁止し（ステップＳ３）、比較信号（ＢＧＬ）の
レベルを所定値（固定値）に設定して（ステップＳ
４）、当該制御を終了する。第２運転モードにおいて
は、ノックが出にくいことを考慮してノック制御を行わ
ない。これにより、ノック制御の簡素化を図ることがで
きる。尚、ステップＳ４において、ＢＧＬの所定値は、
エンジンの運転状態に応じて変えてもよい。また、所定
値は、第１運転モードにおける比較信号（ＢＧＬ）の最
終値でもよい。

【００３１】尚、第２運転モードにおいてノック制御を
行う場合には、比較信号（ＢＧＬ）として当該第２運転
モードにおけるノックセンサ１６の出力信号により生成
される比較信号（ＢＧＬ）をマスキングして使用せず、
前記所定値（第１運転モードにおける比較信号（ＢＧ
Ｌ）（平均）近傍の値、第１運転モードの最終のノック
センサ１６の出力信号に基づいて生成した比較信号等）
を使用することが好ましい。

【００３２】ＥＣＵ５０は、ステップＳ２において、エ
ンジン１が第１運転モードにあると判定されたときノッ
クセンサ１６の出力信号に基づいて比較信号（ＢＧＬ）
を算出し（ステップＳ５）、ノックセンサ１６の出力信
号レベル（Ｋ）が前記算出した比較信号（ＢＧＬ）のレ
ベル（Ｋ0）よりも大きいか否かを判定する（ステップ
Ｓ６）。特に、第２運転モードから第１運転モードに移
行した場合であっても第２運転モードでの比較信号が第
１運転モードでの比較信号近傍の値にしているため、ス
テップＳ６でのノック判定が正確なものとなる。ＥＣＵ
５０は、ノックセンサ１６の出力信号レベル（Ｋ）が比
較信号のレベル（Ｋ0）よりも大きいときには、ノック
が発生したものと判定し、点火時期をリタードして（ス
テップＳ７）当該制御を終了し、ノックセンサ１６の出
力信号レベル（Ｋ）が比較信号のレベル（Ｋ0）よりも
小さいときには、ノックが発生していないものと判定し
て点火時期を徐々に進角させる（ステップＳ８）。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
１運転モードと第２運転モードとを運転状態によって切
り換える筒内噴射型内燃機関において、運転モードによ
ってインジェクタノイズの影響度合いが異なることによ
るノック誤検出を防止することができ、ノック誤検出に
伴う点火時期のリタードに起因するエンジンの出力低下
を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るノック制御装置を適用した筒内噴
射型内勤機関のシステム構成の概要を示す図である。

【図２】本発明のノック制御装置を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明のノック制御装置の作動手順を説明する
フローチャートである。

【図４】筒内噴射型内燃機関の燃料噴射制御とノックセ
ンサ出力信号を示すタイムチャートである。

【図５】図４のタイムチャートに示す内燃機関の第１運
転モードにおけるノックセンサ出力信号とＢＧＬとの関
係を示す説明図である。

【図６】図４のタイムチャートに示す内燃機関の第２運
転モードから第１運転モードに移行した際のノックセン
サの出力信号及びＢＧＬの変化を示す説明図である。

【符号の説明】

１エンジン（筒内噴射型内燃機関）２シリンダヘッド３点火プラグ４燃料噴射弁５燃焼室１５クランク角センサ１６ノックセンサ５０ＥＣＵ１００ノック信号生成回路１０１比較信号生成回路１０２比較信号変更回路１０３ノック判定回路（比較回路）１０４点火時期制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主に吸気行程中に燃料を噴射し予混合燃
焼を行う第１運転モードと、主に圧縮行程中に燃料を噴
射し層状燃焼を行う第２運転モードとを有し、前記第１
運転モードと第２運転モードとを運転状態に応じて切り
換える筒内噴射型内燃機関のノック制御装置において、前記内燃機関の振動を検出するノックセンサと、前記ノックセンサの出力信号に基づきノック発生状態を
代表するノック制御用信号を生成するノック信号生成手
段と、前記ノックセンサの出力又はノック制御用信号の一方に
基づきノック判定用の比較信号を生成する比較信号生成
手段と、前記内燃機関が前記第２運転モードのときに前記比較信
号生成手段による前記比較信号の演算を前記第１運転モ
ードに対して変える比較信号変更手段と、少なくとも前記第１運転モードのときに前記ノックセン
サの出力又は前記ノック制御用信号の一方と前記比較信
号とを比較し前記内燃機関にノックが発生しているかを
判定するノック判定手段と、前記ノック判定手段の出力に応じて前記内燃機関のノッ
ク発生を抑制するようエンジン制御パラメータを制御す
る制御手段とを備えたことを特徴とする筒内噴射型内燃
機関のノック制御装置。