JPS62101885A - 内燃機関のノツキング制御装置 - Google Patents

内燃機関のノツキング制御装置

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JPS62101885A
JPS62101885A JP60243606A JP24360685A JPS62101885A JP S62101885 A JPS62101885 A JP S62101885A JP 60243606 A JP60243606 A JP 60243606A JP 24360685 A JP24360685 A JP 24360685A JP S62101885 A JPS62101885 A JP S62101885A
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knocking
engine
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Toshimi Anpo
安保 敏巳
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • 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
    • F02P5/145Advancing 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
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
    • F02P5/1522Digital data processing dependent on pinking with particular means concerning an individual cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車等内燃機関のノッキングを気筒別に抑
制する装置に関する。
(従来の技術) 内燃機関の点火時期は期間の運転状態に対して効率が最
も良くなるように決定するのが望ましい。
そして、−Cには機関がノッキングしない範囲でできる
だけM B T (Minimum advance 
for Be5tTorque)に近づくように点火時
期を設定するのが最良と知られている。
このような制御を行う従来のノッキング制御装置として
は、例えば特開昭59−196973号公報に開示され
ているようなものがある。この装置は気筒別にノッキン
グを検出してノッキングが発生すると点火時期を遅らせ
るもので、点火時期も気筒別に制御することにより精密
なノッキング制御を意図している。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の内燃機関のノッキング
制御装置にあっては、点火時期の遅角補正量が気筒別に
それぞれ独立し互いの関連性がない構成となっていたた
め、例えば特定気筒におけるノック検出系が不調になっ
たような場合、その気筒の点火時期が最進角状態になっ
てしまい、その気筒のみノッキングレベルが大きくなっ
てエンジンの耐久性能上好ましくないという問題点があ
った。
一方、ノック検出系の異°常を検知してフェイルセーフ
的機能をもたせようとするものも開発されており、例え
ばそのようなものとしては、特公昭60−20584号
公報に開示の装置がある。
この装置では、ノック検出系が異常になった場合にノッ
ク情報が得られず、適性な遅角補正が行われなくなるこ
とを考慮し、ノック検出のための振動加速度検出系の異
常を検出して点火時期の遅角補正を行うことにより、ノ
ック検出系の異常時に機関の安全を図りながら点火時期
の不要な遅角補正をな(している。
しかしながら、この装置は気筒別にノック検出や遅角補
正を行うものではなく、気筒全体を一括してノッキング
制御を行っているにすぎない。また、エンジンの振動レ
ベルが低下する低回転域ではノックセンサ出力に異常時
と正常時のレベル差が十分に現れず、異常判別に困難を
伴う。
したがって、この装置によっても気筒別のノッキング制
御に伴う上記問題点を解決するには至っていない。
(発明の目的) そこで本発明は、各気筒の遅角補正量から同補正量の制
限値を算出し、この制限値の範囲内に点火時期の遅角補
正を制限することにより、ノック検出系の異常に伴う点
火時期の不適切化を回避して、エンジンの耐久性能低下
を防止することを目的としている。
(発明の構成) 本発明による内燃機関のノッキング制御装置はその基本
概念図を第1図に示すように、エンジンの運転状態を検
出する運転状態検出手段aと、エンジンに発生するノッ
キングを気筒別に検出するノック検出手段すと、運転状
態に基づいて点火時期の基本進角値を設定する基本進角
設定手段Cと、ノッキングを抑制するように基本進角値
を遅角側に補正する遅角補正量を気筒別に演算する補正
量演算手段dと、気筒別に演算された遅角補正量に基づ
いて全気筒に対応する遅角補正量の制限値を演算する制
限値演算手段eと、基本進角値を遅角補正量に応じて補
正するとともに、この補正を遅角補正量の制限値の範囲
内で行い気筒別に最終進角値を決定する最終進角設定手
段fと、最終進角設定手段fの出力に基づいて混合気に
点火する点火手段gと、を備えており、ノック検出系の
異常に伴う点火時期の不適切化を回避するものである。
(実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第2〜5図は本発明の第1実施例を示す図である。まず
、構成を説明する。第2図において、1a〜1fは筒内
圧センサであり、筒内圧センサlミル1f気筒毎(本実
施例では6気筒)に配設される。筒内圧センサ1a〜1
fは気筒内の燃焼圧力を圧電素子により電荷に変換して
電荷出力S。
を出力しており、電荷出力S、は同じく気筒毎に配設さ
れたチャージアンプ23〜2fにより電圧信号に変換さ
れてマルチプレクサ(MPX)3に入力される。マルチ
プレクサ3はクランク角センサ4からの基準位置信号C
aに基づいてチャージアンプ2a〜2fからの信号を気
筒別に択一的に切換え、信号5zi(i=1〜6、気筒
番号)としてバンドパスフィルタ(BPF)5に出力す
る。
ここで、クランク角センサ4は爆発間隔(6気筒エンジ
ンではクランク角で120 ” 、4気筒エンジンでは
180°)毎に各気筒の圧縮上死点(TDC)前の所定
位置、例えばBTDC70°で(H)レベルのパルスと
なる基準位置信号Caを出力するとともに、クランク角
の単位角度(例えば、1°)毎に(H〕レベルのパルス
となる単位信号C1を出力する。なお、信号Caのパル
スを計数することにより、エンジン回転数Neを知るこ
とができる。
バンドパスフィルタ5は信号Sziのうちノッキング振
動に対応する周波数帯(例えば、5KHz〜20KHz
)の信号のみを通過させ信号334として整流積分器6
に出力する。整流積分器6は信号S3tを全波整流(半
波整流でもよい)するとともに、この整流信号をノイズ
の排除を考慮してノッキングの発生が予想される所定ク
ランク角の間、例えば圧縮上死点(TDC)後10°〜
45°の間のみ積分し、燃焼振動エネルギに関連する物
理量に相当する積分値Siとしてマイクロコンピュータ
7に出力する。
上記筒内圧センサ1a〜1f1チヤージアンプ2a〜2
f1マルチプレクサ3、クランク角センサ4、バンドパ
スフィルタ5および整流積分器6は全体としてノック検
出手段8を構成している。
マイクロコンピュータ7にはさらに運転状態検出手段1
0からの信号Suが人力されており、運転状態検出手段
10は吸入空気量等エンジン負荷を検出して信号Suを
出力する。
第3図はマイクロコンピュータ7の機能をブロック的に
表した図である。
第3図において、11は補正量演算回路であり、補正量
演算回路11は整流積分器6からの積分値Siを所定の
スライスレベルS/Lと比較してノッキング発生の有無
を判別するとともに、この判別結果に応じて気筒別に点
火時期の遅角補正量ΔADViを演算して平均値演算回
路12およびリミット回路13に出力する。平均値演算
回路12は補正量演算回路11により演算された各気筒
の遅角補正量ΔADV iの平均値ΔADVを求めて加
算回路14に出力し、加算回路14は平均値ΔADVに
所定値γを加算し制限値L iM (L iM=ΔAD
V+γ)をリミット回路13に出力する。リミット回路
13は各気筒の遅角補正量ΔADV tをサーチし、そ
の大きさが制限値LiMを超えているときは当該気筒の
遅角補正量ΔADV iをLiMに制限して最終進角設
定回路15に出力する。また、制限値LiMを超えてい
ないときは各気筒の遅角補正量ΔADVを制限せずに、
そのまま最終進角設定回路15に出力する。
最終進角設定回路15にはさらに基本進角設定回路16
からの基本進角値ADVが入力されており、基本進角設
定回路16はエンジンの運転状態(本実施例では主にエ
ンジン負荷)に応じて点火時期の基本進角値ADVを設
定する。この設定は、例えば所定の進角値テーブルマツ
プから該当する最適値をルックアップすることにより行
う。最終進角設定回路15は次式■に従って気筒別に最
終進角値θiを演算し、これに対応するタイミングで点
火信号Spを出力する。
θi =ADV+ΔADV i   ・・・・・・■但
し、ΔADV i >L iMのときは■残布辺のΔA
DV iがLiMに置き換わる。
再び第2図において、点火信号Spは点火手段17に入
力されており、点火手段17は点火コイルやディストリ
ビュータ、点火プラグ等からなり、点火信号Spに基づ
き高電圧を発生させて混合気に点火する。
マイクロコンピュータ7は基本進角設定手段、補正量演
算手段、制限値演算手段および最終進角設定手段として
の機能を有し、CPU、ROM、RAM、I10ポート
等により構成される。そして、第3図に示した機能を後
述のプログラムに従って逐次実行、処理してノッキング
を抑制するように点火時期を制御する。
次に作用を説明する。
第4図は遅角補正量演算のプログラムを示すフローチャ
ートである。
まず、Plで気筒別に出力される整流積分器6からの整
流積分値StをA/D変換し、P2でこのA/D変換値
をノック判定のためのスライスレベルS/Lと比較する
。St>S/Lのときはノック発生と判断し、P、で今
回の遅角補正量ΔADViを次式■に従って演算し、前
回より大きい値とする。
ΔADV i =ΔADVi’+α  、−・、、■但
し、ΔADVi”:前回の遅角補正量α:所定値 一方、Si≦S/Lのときはノックが発生していないと
判断し、P4で今回のΔADV iを次式■に従って演
算し、前回より小さい値とする。
ΔADV i =ΔADVi’−β  ・・・・・・■
但し、β:所定値 このように、ノック発生の有無に応じて気筒別に遅角補
正ΔADV iが求められる。
第5図は点火時期制御のプログラムを示すフローチャー
トである。
まず、pHで運転状態に応じて基本進角値AD■をルッ
クアップし、P、□で平均値ΔADVを次式■に従って
演算する。
次いで、PI3で遅角補正量の制限値LiMを次式〇に
従って演算する。
LiM=ΔADV+γ  ・・・・・・■PI4では今
回演算した気筒別の遅角補正量ΔADViを順次制限値
LiMと比較し、ΔADV i>LiMの気筒があれば
、当該気筒の遅角補正量ΔADV iをΔADVi=L
iMに制限しテPI。
に進む。PI5では前記0式に従って気筒別に最終進角
値θiを演算し、PI6で点火信号Spを出力する。
このように、ΔADVi>LiMの気筒があると、ノッ
ク検出系に異常がある等と判断し当該気筒の遅角補正量
ΔADV iが制限値LiM以内に制限される。したが
って、気筒別の点火時期の異常なばらつきが抑制され、
従来と異なり点火時期の不適切化が回避される。すなわ
ち、特定気筒のノック判別が不能になっても、他気筒の
補正情報に基づき点火時期の進み過ぎを避けることがで
きる。その結果、エンジンの耐久性能低下を防止するこ
とができる。
第6図は本発明の第2実施例を示す図であり、本実施例
では制限値LiMの算出方法が異なる。
第6図において、ステップPalでは気筒別に演算した
遅角補正量ΔADV iのうち最も遅角した補正量ΔA
DVimax、すなわち最も値の大きい補正量を求め、
この最遅用補正量ΔADVimaxに基づき次式■に従
って制限値LiMを演算する。
LiM=ΔADVimax+r   −■その他のステ
ップは第1実施例と同様である。
したがって、本実施例においても第1実施例と同様の効
果を得ることができる他、第1実施例のように例えばノ
ック検出系の異常に伴う遅角補正量の異常情報が制限値
の算出過程で包含されるという点がないため、より精密
なノック抑制制御ができるという利点がある。
(効 果) 本発明によれば、ノック検出系の異常等に伴う気筒別の
点火時期の異常なばらつきを回避してノック抑制のため
の点火時期を常に適切なものとすることができ、エンジ
ンの耐久性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本概念図、第2〜5図は本発明の第
1実施例を示す図であり、第2図はその全体構成図、第
3図はそのマイクロコンピュータの機能を表したブロッ
ク図、第4図はその遅角補正量演算のプログラムを示す
フローチャート、第5図はその点火時期制御のプログラ
ムを示すフローチャート、第6図は本発明の第2実施例
を示すその点火時期制御のプログラムを示すフローチャ
ートである。 7・・・・・・マイクロコンピュータ(基本進角設定手
段、補正量演算手段、制限値演算手 段、最終進角設定手段)、 8・・・・・・ノック検出手段、 10・・・・・・運転状態検出手段、 17・・・・・・点火手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 a)エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と
    、 b)エンジンに発生するノッキングを気筒別に検出する
    ノック検出手段と、 c)運転状態に基づいて点火時期の基本進角値を設定す
    る基本進角設定手段と、 d)ノッキングを抑制するように基本進角値を遅角側に
    補正する遅角補正量を気筒別に演算する補正量演算手段
    と、 e)気筒別に演算された遅角補正量に基づいて全気筒に
    対応する遅角補正量の制限値を演算する制限値演算手段
    と、 f)基本進角値を遅角補正量に応じて補正するとともに
    、この補正を遅角補正量の制限値の範囲内で行い気筒別
    に最終進角値を決定する最終進角設定手段と、 g)最終進角設定手段の出力に基づいて混合気に点火す
    る点火手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関のノッキング制御装
    置。
JP60243606A 1985-10-29 1985-10-29 内燃機関のノツキング制御装置 Pending JPS62101885A (ja)

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