JPS58135365A - エンジンのノツキング制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンのノッキング制御方法に係シ、特に、
エンジンの気筒群毎にノッキングセンサを設けてノッキ
ングセンサの出力信号に基いて気筒群毎に点火時期制御
を行うと共に、ノッキングセンサから異常信号が出力さ
れたときに７エイルセー７を行うノッキング制御方法の
改良に関する。

車輌走行中にエンジン内部で異常な杓音が発生する、い
わゆるノッキング現象が周知であり、負荷が一定値以上
の高負荀領域であって点火時期が進みすさている場合に
強いノッキング現象が発生する。このようなノッキング
は、不快４騒−１を・牛じさせると共に、強度のノンキ
ングが牛［２乙とシリンダ内に強い気柱振動が生じ、こ
の結米シリンダ内に部分的々異常高温が発生し、エンジ
ンに損傷を与えることに々る。しかし、ノッキング現象
自体は、エンジンに悪影暢ヲ与えるものではなく、点火
時期を進めてノッキングが生じる場合であっても、エン
ジンの燃焼効率が増加することによって車両の燃費を改
善することができ、この３ｒうな燃費の改善という観点
からすれば、適度な、ノッキングを許容することはエン
ジンの最適効率での運転状態を得るために好適である。

従って、ニンジンの運転効率を最適とし、かつノッキン
グ音レベルが所定ｌ／ペル以下になるように、種々の条
件に適合させてノッキング制御することが行なわれてい
る。

従来よりかかるノッキング制御を行うにあたっては、エ
ンジンの複数の気筒を複数の気筒群に分割し、これらの
気筒群のそれぞれに、ノッキング音を検出し７て電気信
号全出力するマイクロホン等で構成されたノッキングセ
ンサを設け、高負荷領域において上記電気信号のレベル
が所定レベルを越えたとき、所定レベルを越えたノッキ
ングセンサに対応する気筒群の点火時期を遅らせ、電気
信号のレベルが所定レベル以下のとき、所定レベルＬＥ
下のノッキングセンサに対応する気筒群の点火時期をノ
ッキングを起さない最大進角に進めるように制御するこ
とが行なわれている。このノッキングセンサは、例えば
６気筒エンジンの場合、第１気筒から第３気筒のノッキ
ングを検出する第１のノッキングセンサと、第４気筒か
ら第６気筒Ｃ）ノッキングを検出する第２のノッキング
センサとの２個のセンサが、エンジン本体に取付けられ
る。

しかＬ７、ノッキング全検出するノッキングセンサ等に
、断線、センサ劣化および接触不良等の異常が発生した
場合には、ノッキング状態の検出ができず、エンジンが
ノッキングを起しているにも拘らず所定レベル以上の電
気信号が出力されなくなる。このように、エンジンがノ
ッキングを起しているにも拘らずノッキング無と判断さ
れた場合には、点火時期が最大進角状態に進んでし１い
、エンジンが激しいノッキングやブレイブを引へ起こし
、最悪の場合には点火プラグやピストンが溶損したり、
ガスグツトが吹抜ける等の工／ジン破壊を引き起してし
まうという問題点が生じる。

このような問題点を解決するために、従来よりノッキン
グセンサの短絡または断線等の異常が発生した場合に、
異常が発生したノッキングセンサに対応する気筒群の点
火時期をノッキング制御幅の最遅角側に制御するという
フェイルセーフが行なわれている。しかし、点火時期を
遅らせるフェイルセーフを行なっている気筒はトルクが
低下するため、正常なノッキングセンサ出力に基いて点
火時期制御を行なっている気筒とのトルク差が大きくな
り、トルク変動が発生すると共に、点火時期を大幅に遅
らせることにより排気温度が上昇してしまうという問題
点がある。この排気温度の上昇全防止するために、点火
時期金運らせると共に空燃比をリッチにすることも考え
られる。しかし、電子燃料噴射装Ｈを価えたエンジンに
おいては、全気筒同時に燃料噴射を行なっており、正常
なノッキングセンサに対応する気筒群の空燃比もリッチ
になりノッキングが発生しなくなるため、点火時期が異
常進角して失火する虞れが生ずる、という問題点がある
。

本発明は、上記問題点を解消すべく成されたもので、ト
ルク変動および失火等によるドライバビリティ悪化全防
止すると共に失火による排気系の過熱全防止した、エン
ジンのノッキング制御方法を提供すること全目的とする
。

上記目的を達収するために本発明の構成は、エンジンの
ノッキングを検出して電気信号を出力するノッキングセ
ンサを該エンジンの気筒群毎にそれぞれ設け、前記電気
信号に基いて前記気筒群毎に点火時期の制御を行うと共
に前記ノツキングセ（５） ンサから異常信号が出力されたときにフエイルセー７ヲ
行つエンジンのノッキング制御方法において、前記ノッ
キングセンサのいずれかから異常信号が出力されたとき
に全気筒同時に７エイルセーフを行うようにしたもので
ある。フェイルセーフとしては、上記した点火時期を最
遅角側に制御する方法や点火時期を遅角側に制御すると
共に空燃比をリッチにする方法がある。

次に、本発明が適用されるノツギング制御装置ｔ全備え
たエンジンの一例を第１図に示す。このエンジンは図に
示すように、エアクリーナー（図示せず）の下流側に設
けられた吸入空気量センサとしてのエア７０−メータ２
を備えている。エアフローメータ２は、ダンピングチャ
ンバ内に回動可能に設ｆｆられたコンベンモーションプ
レート２Ａト、コ／ペノセーションプレート２Ａの量産
’に検出するポテンショメータ２Ｂとから構成されてい
る。従って、吸入空気量はポテンショメータ２Ｂから出
力される電圧として検出される。また、エアー７０−メ
ータ２の近傍には、吸入空気の温度（６） を検出する吸入空気温センサ４が設けられている。

エア７０−メータ２の下流側には、スロットル弁６が配
置され、スロットル弁６の下流側には、サージタンク８
が設けられている。このサージタンク８には、インテー
クマニホールド１０が連結されており、このインテーク
マニホールド１０内に突出して燃料噴射装置１２が配置
されている。

インテークマニホールド１０は、エンジン本体】４の燃
焼室１４Ａに接続され、エンジンの燃焼室１４ＡＨエキ
ゾーストマニホールド１６を介して三元触媒を充填した
触媒コンバータ（図示せず）に接続されている。そして
、エンジン本体１４には、マイクロホン等で構ｈｘされ
た、エンジンのノッキング金検出する第１のノッキング
センサ１８および第２０ノツキ／グセンサ１９が設けら
れている。

なお、２０は点火プラグ、２２は混合気全理論空燃比近
傍に制御するための０２セ／す、２４はエンジン冷却水
温を検出する冷温水温センサである。

エンジン本体１４０点火プラグ２０は、ディストリビュ
ータ２６に接続され、ディストリビュータ２６はイグナ
イタ２８に接続されている。このディストリビュータ２
６には、ピックアップとディストリビュータシャフトに
固定されたシグナルロータとで構成された、気筒判別セ
／す３０およびエンジン回転数セｙす３２が設けられて
いる。

この気筒判別センサ３０は、例えばクランク角７２０度
毎に気筒判別信号を電子制御回路３４へ出力し、このエ
ンジン回転数センサ３２は、例えばクランク角３０度毎
にクランク角基準位買信号全電子制御回路３４へ出力す
る。

電子制御回路３４は、第２図に示すように、ランダム・
アクセス・メモリ　（ＲＡＭ）３６と、す２の入出力ボ
ート４４と、第１の出力ボート４６と、第２の出力ボー
ト４８とを含んで構成され、ＲＡＭ３６．ＲＯＭ３８．
ＣＰＵ４０．第１の入出力ボート４２．第２の入出力ボ
ート４４．第１の出力ボート４６および第２の出力ボー
ト４８は、バス５０により接続されている。

第１の入出力ボート４２には、バッファ５２Ａ。

５２Ｂ、５２Ｃ，マルチプレクサ５４．アナログディジ
タル（Ａ／Ｄ）を換器５６を介して、エアフローメータ
２、冷却水温センサ２４および吸気温センサ４が接続さ
れている。このマルチプレクサ５４およびＡ／Ｄ変換器
５６は、第１の入出力ボートから出力される信号により
制御される。第２の入出力ボート４４には、バッファ６
０およびコンパンータ６２會介して０！センサ２２が接
続され、波形整形回路６４を介して気筒判別センサ３０
およびエンジン回転数センサ３２が接続されると共に、
入力回路６６およびＡ／Ｄ変換器６８ヲ介してノッキン
グセンサ１８および１９が接続されている。この入力回
路６６およびＡ／Ｄ変換器６８は、第２の入出力ボート
４４から出力される信号により制御され、所定時間毎に
いずれかのノツキングセ／すから出力される電気信号全
取込む。また、第１の出力ボート４６は駆動回路７０を
介してイグナイタ２８に接続°され、第２の出力ボート
４８は駆動回路７２を介して燃料噴射装置（９） １２に接続されている。

電子制御回路３４のＲＯＭ３８には、エンジン回転数と
吸入空気量とで表わされる基本点火進角のマツプおよび
基本燃料噴射量等が予め記憶されており、エアフローメ
ータ２からの信号およびエンジン回転数センサ３２から
の信号により基本点火進角および基本燃料噴射量が読出
されると共に、冷却水温センサ２４および吸気温センサ
４からの信号を含む各種の信号により、上記基本点火進
角および基本燃料噴射量に補正点火進角および袖１１：
。

燃料噴射量が加えられ、イグナイタ２８および燃料噴射
装置１２が制御される。０２センザ２２から出力される
空燃比信号は、混合気の空燃比を・理論空燃比近傍に制
御する空燃比制御にＩｔｒ・用さｔする。

また、ノッキングセンサ１８，１９から出力される電気
信号のレベルが予め設定された所定１２ベルを越えたと
きには、ノッキングか発生したと判断されて点火時期が
遅れるようにイグナイタ２８が制御される。この逆に、
ノッキングセン１１８゜１９から出力される電気信号の
レベルが予め設定（１０） された所定レベル以下のときには、ノッキングの発生が
ないと判断され、ノッキングを起さない最大進角に点火
時期が制御される。

次に、上記のようなエンジンに本発明を適用した場合の
実施例につｂて詳細に説明する。第３図に本実施例を電
子制御回路によって制御する場合の、各気筒の上死点毎
に行なわれる割込みルーチンの流れ図を示す。まず、ス
テップ８１において、ノッキングセンサから出力される
電気信号を平均して、ノッキングセンサ出力の平均レベ
ルＢ（ｒ取込みＲＡＭ３６に記憶する。次に、ステップ
８２する。この比較により、ノッキングセンサの短終、
断線等による異常全検出することができる。ステップ８
２において、平均レベルＢが下限レベルＢ１以上と判断
された場名には、ノッキングセンサが正常であるので、
ステップ８３において、気筒判別センサからの信号に基
いてイ０」番気筒のだめのノッキング制御か全把握する
。そして、ステップ８４において、ノッキングセンサか
ら出力される電気信号のレベルが所定レベルを越えたと
き点火時期を遅らせ、この電気信号のレベルが所定レベ
ル以下のとき点火時期を進める、各気筒別独立ノッキン
グ制御を行う。

一方、ステップ８２において、平均レベルＢが下限レベ
ルＢ１未満であると判断された場合、す々わちノッキン
グセンサが異常であると判断された場合には、ステップ
８５において、いずれのノッキングセンサが異常であっ
ても全気筒について、点火時期を最遅負側に制御する等
の７エイルセーフ金行う。

以上説明し５たように本発明によれば、ノッキングセン
サ異常時に全気筒同時に７エイルセーフを折々っている
ため、トルク変動等によるドライバビリティの悪化およ
び失火による排気系の過熱を防止することができる、と
いう特有の効果が得られ、る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用されるエンジンを示す概略図、
第２図は、第１図における電子制御回路を示すブロック
図、第３図は、本発明の一実施例を示す流れ図である。 １８．１９・・ノッキングセンサ。 ３２・・ディストリビュータ、３４・・電子制御回路。 代理人　　鵜　沼　辰　之 （ほか２名） （１３）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　エンジンのノッキングを検出して電気信号を
   出力するノッキングセンサを該エンジン（Ｄ　気筒群毎
   にそれぞれ設け、前記電気信号に基いて前記気筒群毎に
   点火時期の制御を行うと共に前記ノツキングセ／すから
   異常信号が出力されたときに７エイルセーフを行うエン
   ジンのノッキング制御方法において、前記ノッキングセ
   ンサのいずれかから異常信号が出力されたときに全気筒
   同時に７エイルセーフを行うことｅ％徴とするエンジン
   のノッキング制御方法。