KR890000502B1 - 내연기관의 점화장치 - Google Patents

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가부시기가이샤 히다찌세 이사꾸쇼
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Abstract

내용 없음.

Description

내연기관의 점화장치
제1도는 본원 발명을 적용하는 내연기관 제어장치의 점화시기 제어부분을 나타낸 도면.
제2도는 제1도의 실시예의 입출력 인터페이스회로의 점화시기 제어에 관한 부분을 나타낸 도면.
제3도는 제2도의 회로의 동작을 나타낸 타이밍차트.
제4도는 제1의 실시예의 노킹검출장치의 블록도.
제5도는 제4도의 블록각부의 신호도.
제6도는 제1의 실시예의 점화시기제어장치의 일반 플로차트.
제7도는 제1의 실시예의 점화시기제어루틴을 나타낸 플로차트.
제8도는 제1의 실시예의 노킹보정루틴을 나타낸 플로차트.
제9도는 제1의 실시예의 노킹판정레벨의 보정루틴을 나타낸 플로차트.
제10도는 제2의 실시예의 노킹검출장치의 블록도.
제11도는 제2의 실시예의 입출력 인터페이스 회로도.
제12도는 제2의 실시예에 있어서의 노킹보정루틴을 나타낸 플로차트.
제13도는 제2의 실시예에 있어서의 보정량 계산루틴을 나타낸 플로차트.
제14도는 제3의 실시예의 노킹검출장치의 블록도.
제15도는 제3의 실시예의 노킹보정루틴을 나타낸 플로차트.
제16도-제18도는 제1-제3의 실시예의 변형예에 있어서의 제9도, 제13도, 제15도에 대응하는 플로차트.
제19도는 내연기관의 운전상태를 4개의 영역으로 분류하여 나타낸 도면.
제20도는 제19도의 각 운전상태 영역에 대응한 설정펄스수를 독출하기 위한 플로차트.
제21도는 체크플랙온신호를 설정하기 위한 플로차트.
본원 발명은 내연기관의 점화시기 제어장치에 관한 것이며, 특히 노킹의 발생상태에 따라서 점화시기를 수정하는 점화시기 제어장치에 관한 것이다.
엔진에 발생하는 노킹은 엔진의 출력저하, 또는 엔진과열에 의한 파괴를 초래한다. 엔진의 특성상 노킹이 발생하기 직전까지 점화시기를 진각(進角)시킴으로써 최대의 엔진출력을 얻을 수 있다. 그 이상 진각시키면 노킹을 일으키며, 그것보다 지각(遲角)시키면 엔진의 출력이 저하된다.
따라서 점화시기는 노킹발생 직전에 유지하는 것이 바람직하다. 이와 같은 점화시기 제어장치에 있어서는 노킹신호를 정확하게 판정할 필요가 있다. 노킹검출장치를 장기간 사용하면 엔진진동강도에 영향을 주며, 흡배기밸브 클리어런스의 변화등에 의해 그 검출치는 때때로 부정확하게 되는 일이 있다. 그때문에 노킹검출수단이 정확한 노킹을 검지하고 있는가 어떤가를 진단하는 장치가 필요하다. 이 종류의 진단장치의 예가 일본국 특개소 57-68,559호 공보 및 특개소 57-39,159호 공보에 개시되어 있다. 그러나 상기 공보에 개시되어 있는 것은 노킹검출수단이 동작하고 있는가 아닌가를 판정할 뿐이다.
노킹의 검출에 사용하는 센서에는 출력특성이 불균일하거나 부착상태에 따라서도 그 출력 특성이 당초의 특성과 다를 경우가 있다. 또한 시간경과의 변화에 의해서도 특성이 변화한다. 따라서 검출수단이 단지 동작하고 있는가의 여부를 판정할 뿐만 아니라 정확한 점화시기의 제어가 되고 있는가의 여부를 판정하기 위해서는 검출감도의 양부(襄否)(적부)를 진단할 필요가 있다.
본원 발명의 목적은 노킹의 검출감도의 양부를 진단하여 필요할 경우는 이것을 수정함으로써 점화시기를 제어하는 장치를 제공하는 점에 있다.
본원 발명의 특징은 진단수단을 동작시킬때에 노킹검출수단의 출력에 의한 통상의 점화시기 대신에 진단용의 점화시기를 발생하는 수단을 설치하고, 진단용의 점화시기에 의해 점화했을때의 노킹검출장치의 반응을 진단장치로 진단하여 노킹검출장치의 감도를 수정하도록 하여 점화시기를 제어한 점에 있다. 본원 발명에 의하면 노킹검출상태에 따라서 판정레벨을 조정할 수 있고, 노킹검출기의 시간경과의 변화에 의한 특성변화에 대해서도 또 점화시기제어장치의 제작오차에 의한 불균일성에 대해서도 항상 정확한 노킹의 판정을 할 수 있다. 또 본원 발명을 이용하면 자동차에 내연기관을 설치할때에 노킹판정레벨의 조정을 하지 않아도 자동적으로 이상적인 노킹판정레벨로 설정할 수 있으므로, 조정작업의 노력이 생략된다고 하는 효과가 있다.
본원 발명의 제1의 실시예를 도면에 의하여 설명한다.
제1도에 본원 발명을 적용하는 내연기관 제어장치의 점화시기 제어부분을 나타낸다.
중앙처리장치(이하 CPU라고 함)(12)는 내연기관의 점화시기를 포함한 각종 데이터의 디지탈연산처리를 한다. ROM(14)에는 점화시기 제어 및 그 밖의 제어프로그램 및 고정데이터가 기억되어 있다. RAM(16)은 독출, 기입이 가능한 기억소자이다. 백업 RAM(17)은 내연기관의 정지시에도 기억을 유지하는 RAM이다. CPU(12)는 입출력 인터페이스회로(20)를 통해서 각종 센서(본 실시예에서는 노킹 검출장치(30), 크랭크각센서(40), 부하센서(50)를 사용하고 있음)로부터의 신호를 입력하고, 이 신호에 의하여 ROM(14)에 기억된 프로그램에 따라서 점화시기를 계산하며, 입출력 인터페이스회로(20)를 통해서 점화신호 IGN를 출력한다. 점화신호 IGN은 증폭기(72)를 통해 파워트랜지스터(74)의 베이스에 가해져 파워트랜지스터(74)를 구동한다. 파워트랜지스터(74)의 차단에 의해 점화코일(76)의 2차코일에 점화전류가 발생한다.
제2도에 입출력 인터페이스회로(20)에 있어서의 점화시기 제어에 기여하는 부분의 구체적 구성을 나타낸다. 크랭크각센서(40)로부터의 포지션펄스신호(POS라고 함)는 앤드회로(216) 및 (220)에 가해진다. 또 크랭크각센서(40)로부터의 기준크랭크각신호(REF라고 함)는 제1의 카운터레지스터(210)의 리세트단자 및 RS플립플롭(218)의 세트단자에 가해진다. 제1의 카운터레지스터(210)는 앤드회로(216) 및 RS플립플롭(218)에 의해 REF의 상승에 의하여 POS의 계수를 개시하며, 계수치를 콤퍼레이터(206)에 출력한다. 콤퍼레이터(206)는 제1의 카운터레지스터의 계수치와 CPU(12)에서 연산되어 어드밴스레지스터(202)에 격납된 점화시기데이터 θig를 비교하여, 양자가 일치했을때에 RS플립플롭(204)에 세트펄스를 출력하는 동시에, RS플립플롭을 리세트한다. RS플립플롭(214)에 세트펄스가 입력되면
Figure kpo00001
출력의 출력은 차단되며, 점화계의 파워트랜지스터(74)가 차단되고, 점화코일(76)의 2차코일에 방전전류가 출력된다. 다음에 점화코일의 통전개시시기에 대해 설명한다. 제2의 카운터레지스터(212)는 콤퍼레이터(206)에 의해 결정되는 RS플립플롭(222)을 온시키기 위한 세트펄스에 의하여 앤드회로(220)를 통해 포지션펄스 POS의 계수를 개시하여 계수치를 콤퍼레이터(208)에 출력한다. 콤퍼레이터(208)에서는 이 계수치와 CPU(12)에 의해 연산되어 드웰레지스터(204)에 격납된 값을 비교하고, 양자가 일치했을때에 리세트 펄스를 RS플립플롭(214)에 출력하는 동시에 RS플립플롭(222)을 리세트한다. RS플립플롭(214)에서는 리세트펄스에 의하여
Figure kpo00002
단자에 출력을 발생시켜, 파워트랜지스터(74)를 온시키고 점화코일(76)의 1차코일에의 통전을 개시한다.
다음에 노킹신호 KNCKP의 CPU(12)에의 입력에 대해 설명한다. 노킹검출장치(30)의 출력펄스 KNCKP는 카운터레지스터(234)에 입력되어 있으며, 발생한 노킹강도에 비례한 펄스 KNCKP의 개수가 계수된다. CPU(12)는 이 계수종료의 시점에서 인터럽트 되어 카운터레지스터(234)의 계수치가 CPU(12)에 패스(18)를 통해 입력되는 동시에, 카운터레지스터(234)의 계수치는 리세트레지스터(238)에 의해 클리어되어서 다음의 노킹발생에 대비한다. CPU(12)에 입력된 펄스수 NP는 노킹강도에 따른 데이터이며, 점화시기 수정량의 계산에 사용된다.
제3도는 이상 설명한 제2도에 나타낸 회로의 작동을 나타낸 타이밍차트이다. 도면에 있어서, (A)는 기준크랭크각신호, (B)는 포지션펄스신호이다. (C)는 제1의 카운터레지스터(210)의 계수상황을 나타내며, (C1)은 어드밴스레지스터(202)의 설정치이다. (D)는 콤퍼레이터(206)의 출력신호를 나타내며, 제1의 카운터 레지스터(210)의 계수치가 어드밴스레지스터(202)의 설정치에 도달했을때에 출력이 발생하는 것을 나타내고 있다. (E)는 제2의 카운터레지스터(212)의 계수상황을 나타내며, (E1)은 드웰레지스터(204)의 설정치이다. (F)는 콤퍼레이터(208)의 출력이며, 콤퍼레이터(206)의 작동과 마찬가지이다. (G)는 콤퍼레이터(206), (208)의 출력, 즉, (D), (F)에 따르는 RS플립플롭(214)의
Figure kpo00003
출력에 나타내고 있다. (H)는 이
Figure kpo00004
출력에 따라서 흐르는 점화코일(66)의 전류를 나타내며, (I)는 점화시기를 나타내고 있다.
다음에 제4도에는 노킹발생에 따라서, 노킹강도에 따른 수의 펄스 KNCKP를 발생하는 노킹검출장치(30)의 블록도가 도시되어 있다. 도면에 있어서, 노킹센서(401)는 압전소자에 의해 구성되며, 엔진의 실린더의 노킹진동을 전기신호로 변환한다. 이 노킹센서(401)의 출력신호 VIN는 입력처리회로(402)를 거쳐, 밴드패스필터(403)에 입력된다. 이 밴드패스필터(403)는 엔진의 기생진동을 제거하여, 노킹신호를 효율좋게 하기 위해 설치되어 있으며, 밴드폭은 노킹 신호의 주파수 예를 들어 7-8 KHz에 일치하도록 선택된다.
밴드패스필터(403)를 통과한 노킹신호는 노킹상태의 강도, 즉 라이트노크, 미들노크 또는 헤비노크에 따라서 진폭이 변화된다. 밴드패스필터(403)를 통과한 노킹신호를 반파정류회로(半波整流回路)(404)에 의해 반파정류한 다음, 2계통으로 나누고, 1계통을 노킹의 대표신호로서 직류증폭회로(405)에서 증폭하고, 타 계통을 노킹검출을 위한 판정레벨로서, 평활회로(406)에서 평활 후 직류증폭회로(407)에서 증폭한다. 비교기(409)는 이 계통의 신호의 비교에 의해 노킹검출신호 KNCKP를 발생하여, 입1출력 인터페이스회로(410)에 출력한다. 증폭도 조절기(408)는 증폭회로(405) 및 (407)의 증폭도를 변화시킴으로써 노킹검출의 판정레벨을 바꾸기 위한 것으로서 후술하는 노킹판정레벨체크의 결과에 따라, 노킹판정레벨을 바꾸기 때문에, CPU(12)에 의해 입출력 인터페이스회로(410)내의 레지스터(230)를 통해서 구동된다.
제5a도-제5h도는 제4도에 나타낸 블록도 각부의 신호 파형을 나타내고 있다. 제5a도는 노킹센서(401)의 출력 VIN이며 제5b도는 입력처리회로(402)의 출력 S1이고, 또 5c도는 밴드패스필터(403)의 출력파형 S2이며, 이것을 반파정류하여(제5d도), 증폭한 신호 S4(제5e도)와 평활후(제5f도) 증폭한 신호 S6(제5g도)와의 비교예에 의해 노킹검출신호 KNCKP(제5h도)가 얻어진다. 증폭도 조절기(408)는 제5d도의 신호 S3에서 신호 S4에의 증폭도와 신호 S5에서 S6에의 증폭도의 최소한 하나를 변화시킴으로써 노킹판정레벨을 조절한다.
제6도는 본 실시예에 있어서의 점화시기제어장치의 일반플로를 나타내고 있다. 타스크스케듈러(604)의 지시에 따라, 입력신호의 AD변환 및 엔진회전수의 입력(606), 점화시기 및 통전시간의 계산(608), 스타터 SW나 아이들 SW등의 디지탈 입력신호처리(610) 및 보정처리(612)의 각 타스크를 실행한다.
제7도는 점화시기 제어루틴이다. 스텝(700)에 있어서, 내연기관의 회전부 N 및 부하 Tp에 따라서 통상 점화시기 θ(N, Tp)가 계산된다. 스텝(701)에 있어서, 노킹검출장치의 판정레벨이 체크모드인지의 여부를 판단한다. 체크모드인 것은 예를 들면 엔진회전수와 엔진부하(엔진부압과 등가)가 미리 설정한 영역에 있을 경우이다. 체크모드이면 스텝(703)에 있어서 강제적으로 노킹영역에 점화시기를 진각시켜 노킹을 일으키고, 그리고 나서 노킹검출장치의 감도의 양부를 판정하기 위한 판정레벨을 체크하는 것인지 또는 노킹이 일어날 수 없는 영역에 고의로 점화시기를 늦추며 그리고 나서 노킹검출장치의 판정레벨을 체크하는 것인지를 판단한다. 지금 전자의 방법으로 체크하려고 하는 것이라면 노킹발생모드로 판단하고, 스텝(704)에서 점화시기를 노킹영역까지 고의로 진각시킨다. 후자의 방법을 사용하여 체크하는 것이라면 스텝(705)에서 점화시기를 노킹이 일어날 수 없는 영역까지 점화시기를 고의로 지각시킨다. 스텝(706)에서 체크플랙을 설정한다.
한편, 스텝(701)에서 체크모드가 아니라고 판단하면 이하 제8도에 의하여 설명하는 노킹보정(스템 702)을 행한다. 스텝(707)에서는 스텝(702), (704), (705)에서 결정한 실제의 점화시기 θig를 제2도의 어드밴스레지스터(202)에 격납한다.
제8도에 의하여 스텝(702)에 있어서의 노킹보정에 대해 설명한다. 스텝(701)에서 체크모드가 아니라고 판단되면, 스텝(801)으로 진행한다. 스텝(802)에서 카운터레지스터(234)에서 KNCKP의 계수 NP를 입력한다. 스텝(803)에 있어서 펄스수 NP가 소정의 펄스수 N5보다 클때에는 노킹이 있다고 판단하고, 스텝(804)-(807)의 노킹보정이 행해진다. 펄스수 NP와 설정펄스수 NS와의 차 β를 구하고, 이 β치에 따른 지각량 θKN(β)을 맵(map)에서 검색한다. 스텝(806)에서는 β가 맵의 최대치보다 컸을 경우에, θKN을 맵의 최대치로 하는 한계치 처리를 한다. 이와 같이 해서 구해진 지각량 θKN을 내연기관의 회전수 N 및 부하 Tp에 의해 구해지는 점화시기 θ(N, Tp)에 가하여 실제의 점화시기 θig로 한다. 스텝(803)에서 노킹상태가 아니라고 판단되면, 스텝(808)에서 통상점화 시기 θ(N, Np)를 실제의 점화시기 θig로 한다. 스텝 (809)에서 제7도의 루틴으로 되돌아가서 스텝(707)에서 점화시기 θig를 어드밴스레지스터(202)에 세트한다.
제9도에 의하여 체크모드시에 있어서의 노킹판정레벨의 보정에 대해 설명한다.
제7도의 스텝(704) 또는 (705)에서 점화시기를 통상보다도 조금 앞당겨 노킹을 고의로 발생시키거나 또는 조금 늦추어서 노킹을 고의로 일으키지 않도록 한 다음에, 제9도의 루틴에서 내연기관의 진동에 의해 노킹판정레벨을 보정한다.
스텝(902)에서 체크플랙의 온·오프를 판단하고, 체크플랙이 온일때에는 즉 체크동작중은 스텝(904)에 의해 노킹을 강제적으로 일으킨 모드인가, 노킹이 일어날 수 없는 모드인가를 판단한다. 노킹을 강제적으로 일으키게 한 모드일때에는 스텝(906)에서 노킹펄스수 NP가 설정치 NS2보다 큰가를 판단한다. NP
Figure kpo00005
NS2일때에는 노킹검출장치의 판정레벨은 충분하므로 스텝(914)에서 체크플랙을 오프하고, 판정레벨의 보정을 종료한다. NP
Figure kpo00006
NS2일때에는 판정레벨이 지나치게 높기 때문에 스텝(908)에 있어서 제4도의 증폭도조절기(408)를 제어하는 신호 αSET의 값을 줄인다. 증폭도조절기(408)에서는 αSET가 내려 갔으므로 직류증폭회로(407)의 증폭도를 낮추거나 직류증폭회로(405)의 증폭도를 올림으로써 노킹신호와 백그랜드레벨의 상대적인 차를 넓혀 판정레벨을 낮춘다.
스텝(904)에서 노크발생모드가 아니라고 판단된 경우에는 스텝(910)에서 노킹펄스수 NP가 설정치 NS1보다 큰 가를 판단한다. 설정치 NS1은 스텝(705)에 있어서의 지각량 등에 의해 정해지지만, 완전히 노킹이 일어날 수 없는 영역이면, 0으로 설정해두면 된다. NP
Figure kpo00007
NS1일때에는 노킹이 일어날 수 없는 상태에서 노킹을 검지한 것으로 되며, 판정레벨이 지나치게 낮아서 미소한 진동까지도 노킹 신호로서 잡은 것이므로 판정레벨을 올리지 않으면 안된다. 스텝(912)에서 αSET를 증가시켜, 증폭도조절기(408)를 통해 직류증폭회로(407)의 증폭도를 올리거나 또는 직류증폭회로(405)의 증폭도를 낮추어 노킹신호와 백그랜드레벨의 상대적차를 좁혀 판정레벨을 올린다. 스텝(910)에서 NP
Figure kpo00008
NS1이라고 판정한때에는 스텝(914)에서 체크플랙을 오프하고, 판정레벨의 보정을 종료한다.
제10도 내지 제13도에 의하여 본원 발명의 제2의 실시예를 설명한다.
제10도는 본 실시예의 노킹검출장치의 블록도이다. 기본적으로는 제4도의 블록도와 같으며, 동일 부분에는 동일 부호를 붙였다.
제11도는 입출력 인터페이스회로(460)의 점화시기 제어에 기여하는 부분의 구체적 구성을 나타낸다. 제4도와 동일 부분에는 동일부호를 붙였다.
반파정류회로(404)의 출력은 평활회로(420)에 의해 평활되며, 백그랜드신호로서 A/D변환기(430)에서 디지탈치 NSBGL로 변환된 다음, 인터페이스회로(460) 내의 레지스터(233)에 격납된다. CPU(411)는 백그랜드신호 NPBGL(판정레벨신호의 보정치)에 의하여 비교기(409)에서의 판정레벨신호 BGL를 계산하고, 레지스터(231)를 통해 판정레벨신호 BGL를 D/A변환기(440)에 전달하여 D/A변환에 의해 아날로그치로서 비교기(409)에 보낸다. 비교기(409)에서는 이 아날로그화 된 판정레벨신호 BGL와, 반파정류 후 직류증폭회로(405)에 의해 증폭된 노킹펄스 신호를 비교하여, 판정레벨을 초과한 신호만을 노킹펄스 신호로서 출력한다.
제12도는 본 실시예에 있어서의 노킹보정루틴이다. 스텝(1209)-(1221)은 제8도의 스텝(802)-(809)와 동일하므로 이 부분의 설명은 생략한다. 스텝(1201)에서 레지스터(233)로부터 백그랜드신호 NPBGL을 독출하고, 다음에 설명하는 백그랜드신호의 보정량 NPHO을 백업 RAM(17)으로부터 독출한다. 백그랜드신호 NPBGL에 보정량 NPHO을 가하여(스텝 1205) 판정레벨신호 BGL로서 레지스터(231)에 격납한다. D/A변환기(440)는 레지스터(231)에 격납된 판정레벨신호를 D/A변환한 다음, 비교기(409)에 출력한다.
이와같이 해서 비교기(409)의 판정레벨을 설정한 다음, 스텝(1209)-(1219)에서 점화시기의 노킹보정을 한다.
제13도에 의하여 보정량 NPHO의 계산루틴에 대해 설명한다. 제1의 실시예에 있어서의 제7도의 점화시기제어루틴에 의해 노킹판정레벨을 체크하고, 체크플랙이 온되면 스텝(1303)에 의해 노킹발생모드인가 아닌가가 판단된다.
노킹발생모드라고 판정된 경우, 노킹펄스수 NP가 설정치 NS2보다도 작을때에는 판정레벨 BGL이 지나치게 높기 때문에, 스텝(1307)에 있어서 노킹펄스수 NP)와 설정치 NS2의 차 및 내연기관의 회전수 N에 의해 보정량 NPHO를 계산한다. 스텝(1308)에서 판정레벨신호 BGL를 감소시키는 방향으로 보정하기 위해 보정량 NPHO을 마이너스의 값으로 한다. 스텝(1309)에서 백업 RAM(17)내의 보정량 NPHO을 스텝(1308)에서 마이너스의 값으로 한 것으로 재입력한다. 스텝(1305)에서 NP
Figure kpo00009
NS2일때에는 보정량 NPHO의 값을 정정할 필요가 없다고 하여, 현재 백업 RAM(17)에 격납되어 있는 보정량 NPHO을 사용한다. 스텝(1315)에서 체크플랙을 오프로 하여 판정레벨의 체크를 종료한다.
노킹모드라고 판정되지 않은 경우, 노킹펄스수 NP가 설정치 NS1보다 클때에는 판정레벨이 지나치게 낮기 때문에 스텝(1313)에서 설정치 NS1와 노킹펄스수 NP의 차 및 내연기관의 회전수 N에 의해 보정량 NPHO을 계산한다. 스텝(1309)에 있어서 백업 RAM(17)에 격납된 보정량 NPHO을 스텝(1313)에서 계산한 값으로 재입력한다. 스텝(1311)에서 NP
Figure kpo00010
NS1이라고 판정되었을때에는 보정량의 정정이 필요없는 것으로 하여, 현재 백업 RAM(17)에 격납되어 있는 값을 사용하여, 스텝(1315)에서 체크플랙을 오프하고, 판정하고, 판정레벨 BGL의 체크를 종료한다.
제14도 및 제15도에 의하여 본원 발명의 제3의 실시예에 대해 설명한다.
본 실시예에서는 제14도에 나타낸 것처럼 비교기(409)의 판정레벨 신호는 노킹센서출력을 반파정류 후 평활한 신호를 직류증폭회로(407)에서 증폭한 것이 가해져 있을 뿐이며, 비교기(409)에 있어서의 판정레벨의 보정은 하지 않는다.
본 실시예는 CPU안에서 소프트적으로 노킹신호의 판정레벨을 보정하는 것을 특징으로 한다.
제15도는 본 실시예의 노킹신호보정루틴을 나타내고 있다. 제1의 실시예의 제7도의 루틴에서 체크플랙이 온으로 되면 스텝(1504)에서 노킹발생모드인가를 판단한다. 노킹발생모드일때, 스탭(1506)에서 노킹펄스수 NP가 설정치 NS2보다 작다고 판정된때에는 스텝(1508)에서 노킹펄스수 NP와 설정치 NS2의 차 NS3를 구한다. 스텝(1510)에 있어서, 제8도의 노킹보정루틴에서 노킹유무를 판단하는 설정펄스수 Ns를 NS3만큼 줄어 판정레벨을 낮춘다. 스텝(1518)에서 백업 RAM(17)에 기억된 설정펄스수 NS를 이 새로운 설정펄스수 NS로 재입력한다. 스텝(1506)에서 NP
Figure kpo00011
NS2라고 판정된때에는 설정펄스수 NS의 보정이 필요없는 것으로 하여 스텝(1520)에서 체크플랙을 오프로 하여 체크를 종료한다.
노킹발생모드가 아닐 경우, 스텝(1512)에서 노킹펄스수가 NP가 설정치 NS1보다 크다고 판정된때에는 스텝(1514)에서 노킹펄스수 NP와 설정치NS1의 차NS4를 구한다. 스텝(1516)에서 설정펄스수 NS를 NS4만큼 증가시켜 판정레벨을 올린다. 스텝(1518)에서 설정펄스수 NS를 재입력하고, 스텝(1520)에서 체크플랙을 오프로 하여 체크를 종료한다.
제2 및 제3의 실시예에 있어서는 각기 보정량 NPHO 및 설정펄스 NS를 하나만 설정했다. 그러나 내연기관의 회전수 대역(예를들면 1000회전마다 설정함)마다 NPHO 및 NS를 설정하고, 내연기관의 시동에서 소정시간 후에 회전수 대역(예를 들면 1000회전마다 설정함)마다 NPHO 및 NS를 설정하고, 내연기관의 시동에 소정시간후에 회전수 대역마다 노킹판정레벨을 보정하고, 이후는 보정한 NPHO 및 NS에서 회전수 대역마다 노킹보정을 하면 더욱 세밀한 제어를 할 수 있다.
그런데 노킹검지감도의 체크는 엔진이 시동되어 수온(水溫), 유온(油溫)등이 정상상태(예를들어 수온
Figure kpo00012
60
Figure kpo00013
, 유온
Figure kpo00014
60
Figure kpo00015
)에 달하고, 엔진을 구성하는 각 구조부품(펄스클리어런스를 결정하는 샤프트, 스프링 등)이 온도적으로 안정된 상태에서 실시하는 것이 필요하며(제21도의 스텝(2102), (2104), 또는 이 체크회수는 너무 많이 해서는 안되며, 예를들어 1시간 또는 1일 주행에서 특정의 1기통을 수회 노크존에 진각시키거나 또는 특정의 1기통을 수회비노크존에 지각시키거나 하는 정도로 해야 한다. 따라서 체크는 엔진시동 10분후쯤에 1-2회하고(후술하지만 노크판정펄스수, 엔진회전 및 부하에서 수 영역 가질 경우는 엔진시동 분 이후에 그 영역에 달한 시점에 있어서 1-2회만 체크함)(스텝(2106)), 그후는 엔진이 정지할때까지 데이터를 변경하지 않고 또 엔진정지 후도 수정된 판정레벨을 백업 RAM에 기억해 두어, 재시동에 대비하는 것이 필요하다.
다만, 노크판정레벨을 체크 수정후, 특징의 영역에서의 운전 조건하에서 노크보정빈도가 매우 많을 경우(C/U가 노크발생이라고 판단하는 회수가 많을 경우)나, 이와 반대로 고부하영역에서 노크보정 빈도가 매우 적을 경우(C/U가 노크비발생이라고 계속 판단할 경우)에는 수초 또는 수분의 간격을 두고, 이 노크판정 레벨체크를 하는 것이 필요해진다.(스텝(2108), (2110)).
또 노크판정레벨체크를 하는 타이밍은 엔진의 부하가 안정되어 있는 상태에서 행하면, 보정오차가 적기 때문에 예를들어 안정운전에 달했다고 CPU가 판단한 시점에서 하면 좋다(스텝(2112)). 이 정상운전조건은 예를들어 부하 Tp의 변화량이 100m sec의 동안에서 50mmHg 이하일 경우 등을 정상이라고 판단하면 된다. 특히 부하센서로서 엔진매니폴드내의 내압을 검지하기 위해 압력센서등을 사용할 경우는 이 압력센서의 응답지연 등이 있고, 정상운전(상술한 조건)에서 노크판정레벨보정을 하는 것이 절대로 필요해진다. 그러나 부하센서로서 엔진의 흡기유량을 측정하는 센서 예를들어 호트와이어식 공기유량계 등의 응답이 빠른 센서를 사용할 경우는 상당한 부하변화에도 센서가 응답할 수 있기 때문에, 급가감속등의 과도 운전조건하에서도 적정한 노크판정레벨보정을 할 수 있다.
또 본 방식에서는 수시간의 운전상태중, 수회의 체크(그것도 특정의 1기통만) 밖에 하지 않으므로, 엔진 운전자가 불쾌감을 느끼는 일은 있지만, 엔진에 따라서는 엔진의 가속시에 특정의 1기통의 점화 시기를 고의로 늦게 하여 체크하거나 또 감소시에 특정의 1기통의 점화시기를 노크존으로 진각시켜 체크하면, 감속시에 노크를 일으키는 것은 부하가 가볍기 때문에 약간 어려운 일이다. 제21도의 스텝(2114)의 체크플랙 온은 인터럽트 신호를 발생하는 것을 의미한다.
이상 기술한 제1-3실시예에 있어서는 점화시기를 고의로 늦출 경우와 빠르게 할 경우가 병용되고 있다. 그러나 점화시기를 고의로 빠르게 하는 방법은 전혀 사용하지 않으며 고의로 늦추어서 노킹체크를 실시하는 방법만을 사용할 경우도 실시 가능하며, 그 경우의 실시예에 대해 다음에 기술한다.
먼저 주로 제4도, 제7도 및 제9도에 관련해서 기술하는 본원 발명이 제1실시예에 대해서는 제16도에 나타낸 바와 같은 플로차트에서 체크모드시에 있어서의 노킹판정레벨의 보정이 가능해진다. 이 제16도에서 명백한 것처럼 제16도에서는 제9도에 있어서의 스텝(906), (908)이 생략된 것으로 되어 있다. 이것은 점화시기를 고의로 빠르게 하여 노킹판정을 할 경우가 생략되어 있는 것으로서, 다음의 스텝에 대한 동작은 이미 제9도에 있어서 기술한 것이므로 여기서는 생략한다.
마찬가지로, 주로 제10도 및 제13도에 대해 기술한 제2실시예에 있어서도 제17도에 나타낸 바와 같은 플로차트에서 노킹판정레벨의 보정이 가능해진다. 도면에서 명백한 것처럼 제13도의 플로차트에 도시된 스텝(1305), (1307), (1308)이 생략되어 있으며, 상술한 바와 마찬가지로 점화시기를 고의로 빠르게 하여 노킹판정을 할 경우가 생략되어 있다.
이상 기술한 제2, 제3실시예의 변형예와 전적으로 마찬가지로 제3실시예(제14도, 제15도)의 변형예도 제18도의 플로차트에 도시된 것이다.
제19도는 엔진회전수 N와 엔진부하 Tp와의 관계를 나타낸 것으로서 부하 Tp는 엔진부압으로 표시되어 있고, L, M, H는 각각 경부하, 중정도의 부하, 중부하를 나타내고 있다. 이 경부하의 엔진상태는 노킹의 체크모드영역이 아닌 것을 의미하며, 부하 M, H의 경우가 노킹의 체크모드영역을 의미한다. 노킹의 체크모드영역은 다시 4개의 영역 NSA, NSB, NSC, NSD로 분류되어 있다.
제20도에 나타낸 플로차트는 노킹의 체크모드영역에 들어간 것이 스텝(2002)에서 검지되면, 스텝(2004), (2006), (2008), (2010)에서 지금 현재의 엔진의 상태가 제19도에 나타낸 어느 영역(NR1-NR4)에 있는지를 찾아 검지된 영역에 대응한 설정펄스수(NSA-NSD)가 메모리에 격납되어 있는 테이블에서 각기 독출된다. 예를들면 스텝(204)에서 엔진상태가 RR1영역인 것이 검지되면 스텝(2012)에서 설정펄스수 NSA가 독출된다. 이 독출된 NP1은 이미 제1-제3실시예 및 제16도 내지 제19도에서 나타낸 그들의 변형 실시예에 있어서 설명한 설정펄스수 NS, NS1, NS2대신에 사용되는 것이다.
이상 설명하는 바와 같이, 본원발명에 의하면 진단수단을 동작 시킬때에 노킹검출수단의 출력에 의한 통상의 점화시기 대신에 진단용의 점화시기를 발생하는 수단을 설치하고, 진단용의 점화시기에 의해 점화했을 때의 노킹검출장치의 반응을 진단장치로 진단하여 노킹검출장치의 감도를 진단하도록 했으므로, 노킹검출장치가 동작하고 있는가 아닌가 뿐만 아니라, 필요한 감도를 구비하고 있는지의 여부까지 진단할 수 있으며, 더욱 정밀한 진단을 할 수 있다. 또 이 진단수단의 출력을 이용하여 검출장치의 검출감도를 조정할 수도 있으며, 다기능의 점화시기 제어장치를 구비한 점화장치가 얻어진다.

Claims (8)

  1. 노킹진동을 포함하는 내연기관의 진동을 검출하는 노킹센서(401)와, 이 센서의 출력신호를 소정의 레벨신호와 비교하여 노킹진동을 판별하는 노킹검출장치(30)와, 이 노킹검출장치의 출력에 의하여 점화시기를 제어하는 점화시기 제어장치(12, 14, 16, 17, 20, 40, 50, 72, 76)를 가지며, 상기 노킹검출장치의 검출감도를 진단하는 진단수단(902)과, 이 진단수단에 의한 진단시에 작동하며, 상기 노킹검출장치의 출력에 의하여 얻어진 통상의 점화시기 대신에 노킹검출장치의 감도진단을 위해 미리 설정된 소정의 진단용 점화시기를 발생하는 진단용 점화시기 발생수단(704, 705)을 설치 하며, 상기 진단용 점화시기에 의해 점화했을때의 상기 노킹검출장치의 반응을 상기 진단장치로 진단하여 상기 노킹검출장치의 감도를 수정하는 수단(908, 912)을 갖는 것을 특징으로 하는 내연기관의 점화시기 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 진단용 점화시기가 노킹을 발생하지 않는 영역내의 점화시기인 것을 특징으로 하는 내연기관의 점화시기 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 진단용 점화시기가 노킹을 발생하는 영역내의 점화시기인 것을 특징으로 하는 내연기관의 점화시기 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 진단용 점화시기 발생수단이 상기 진단용 저시기를 노킹발생영역내의 점화시기로 할 것인가 노킹이 일어날 수 없는 영역내의 점화시기로 할 것인가를 기관의 운전상태에 따라서 택일적으로 선택하는 수단(904), (1303), (1504)을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 점화시기 제어장치.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한항에 있어서, 상기 노킹검출장치의 검출감도를 조정하는 조정수단(408, 440, 410, 411)을 설치하고, 상기 진단수단(902)의 출력에 따라서 상기 조정수단을 제어하며, 상기 노킹검출장치의 검출감도를 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 점화시기 제어장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 진단용 점화시기발생수단은 내연기관의 가속운전시에 동작하여 노킹발생영역내의 점화시기를 발생하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 점화시기 제어장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 진단용 점화시기발생수단은 내연기관의 감속운전시에 동작하여 노킹이 일어날 수 없는 점화시기를 발생하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 점화시기 제어장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 진단용 점화시기발생수단에 있어서 상기 진단용 점화시기를 발생하기 위한 설정펄스수(NS, NS1, NS2)로서, 엔진의 운전상태영역(NR1-NR4)에 대응하여 미리 정해져 있는 설정펄스수(NSA-NSD)가 사용되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 점화시기 제어장치.
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