JP2001107785A

JP2001107785A - ノック制御装置

Info

Publication number: JP2001107785A
Application number: JP28663299A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nakamura; 竹士中村
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2001-04-17

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ノッキングが発生し易い車両にお
いても、過度に排気温度が上昇することがなく、効率良
くノック抑制を行うことが可能となり、実用上有利であ
るとともに、適正な状態で点火時期制御を行うことの可
能なノック制御装置を実現することを目的としている。【構成】このため、内燃機関に発生するノッキングを
検出するノッキング検出手段と、ノッキング検出手段の
検出信号に応じて点火時期を遅角させる点火遅角制御を
行う制御手段とを備えたノック制御装置において、ノッ
キング検出手段によるノッキング検出時に全気筒の非同
期噴射を行うべく制御する機能を前記制御手段に付加し
て設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はノック制御装置に
係り、特にノッキング検出時に全気筒の非同期噴射を行
うノック制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載される内燃機関において
は、点火時期を運転状態のパラメータであるエンジン回
転数と負荷とに基づいて制御し、ノッキングの発生時に
は、点火時期を遅角させてノッキングの発生を抑制して
いる。

【０００３】前記ノック制御装置としては、特開平８−
１３５４８７号公報に開示されるものがある。この公報
に開示される内燃機関のノッキング制御装置は、内燃機
関に発生するノッキングを検出するノッキング検出手段
と、このノッキング検出手段の検出信号に応じて気筒毎
に点火時期を遅角側へ補正制御するノッキング補正手段
と、このノッキング補正手段により補正された点火時期
の遅角量に応じて燃料噴射量を増量させる遅角増量補正
手段とを備えた内燃機関のノッキング制御装置におい
て、遅角増量制御手段は、気筒別遅角量の合計値又は平
均値を算出し、この算出値に応じて遅角時の燃料増量を
求め、演算処理の簡略化と燃費の改善とを両立させてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のノッ
ク制御装置においては、図１１（ａ）に示す如く、ノッ
ク判定しきい値を予め設定し、ノッキングを検出するノ
ッキング検出手段であるノックセンサの検出信号たる出
力値がノック判定しきい値を越えた際に、ノッキングが
発生したと判断している。

【０００５】そして、ノッキングの発生時には、このノ
ッキングの発生を抑制するために、点火時期を遅角させ
る点火時期遅角制御が行われる（図１１（ｂ）参照）。

【０００６】このとき、点火時期遅角制御によって排気
温度が上昇するという不都合がある。

【０００７】また、内燃機関等のバラツキによって目標
空燃比よりもリーン状態となった場合には、ノッキング
が発生し易くなり、点火時期遅角制御を行ってノッキン
グの発生を抑制することにより、バラツキによるリーン
状態で排気温度が上昇する分が点火時期遅角制御分に加
算され、排気温度が大きく上昇してしまい、実用上不利
であるという不都合がある。

【０００８】この発明は、ノッキングの発生を抑制する
ことを、点火時期遅角制御だけに頼らず、内燃機関等の
バラツキやノック制御の遅角による過度の排気温度の上
昇を抑制することを可能とする目的を有している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、内燃機関に発生するノッキ
ングを検出するノッキング検出手段と、このノッキング
検出手段の検出信号に応じて点火時期を遅角させる点火
遅角制御を行う制御手段とを備えたノック制御装置にお
いて、前記ノッキング検出手段によるノッキング検出時
に全気筒の非同期噴射を行うべく制御する機能を前記制
御手段に付加して設けたことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】上述の如く発明したことにより、
ノッキング検出手段によるノッキング検出時には、制御
手段によって全気筒の非同期噴射を行うべく制御し、ノ
ッキングが発生し易い車両においても、過度に排気温度
が上昇することがなく、効率良くノッキングの発生を抑
制することが可能となるとともに、適正な状態で点火時
期制御を行うことが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１２】図１〜図１０はこの発明によるノック制御
装置の実施例を示すものである。図６において、２は内
燃機関、４は吸気通路、６は排気通路である。内燃機関
２の吸気通路４には、上流側から順次に、エアクリーナ
８と過給機１０のコンプレッサ１２とインタクーラ１４
とスロットルボディ１６と吸気マニホルド１８とが接続
されている。前記スロットルボディ１６内の吸気通路４
には、吸気絞り弁２０を備えている。吸気通路４は、内
燃機関２の燃焼室２２に連通されている。

【００１３】また、内燃機関２の燃焼室２２に連通され
る排気通路６には、上流側から順次に、排気マニホルド
２４と過給機１０のタービン２６と上流側排気管２８と
触媒コンバータ３０と下流側排気管３２とが接続されて
いる。

【００１４】前記内燃機関２には、燃焼室２２に指向さ
せて燃料噴射弁３４を設けている。燃料噴射弁３４は、
燃料分配通路３６を介して燃料供給通路３８により燃料
タンク４０に連通されている。燃料タンク４０内の燃料
は、燃料ポンプ４２により圧送され、燃料フィルタ４４
により塵埃を除去されて燃料供給通路３８により燃料分
配通路３６に供給され、燃料噴射弁３４に分配供給され
る。

【００１５】前記燃料分配通路３６には、燃料の圧力を
調整する燃料圧力調整部４６を設けている。燃料圧力調
整部４６は、燃料圧力を一定値に調整し、余剰の燃料を
燃料タンク３６に戻す。

【００１６】前記燃料タンク４０は、蒸発燃料用通路４
８によりスロットルボディ１６の吸気通路４に連通して
設け、蒸発燃料用通路４８の燃料タンク４０側に２方向
弁５０を設けるとともに、蒸発燃料用通路４８途中にキ
ャニスタ５２を介設し、蒸発燃料用通路４８のスロット
ルボディ１６側に１方向弁５４を介設している。また、
前記スロットルボディ１６には、吸気絞り弁２０を迂回
するバイパス通路５６を設け、このバイパス通路５６の
途中にアイドル空気量制御弁（「ＩＳＣバルブ」ともい
う）５８を介設している。なお、符号６０はイグニショ
ンコイル、６２はＰＣＶバルブである。

【００１７】前記燃料噴射弁３４、アイドル空気量制御
弁５８は、制御手段（「ＥＣＭ」ともいう）６４に接続
されている。制御手段６４には、クランク角センサ６６
と、吸気絞り弁２０の開度センサ６８と、圧力センサ７
０と、吸気温センサ７２と、ノッキング検出手段である
ノックセンサ７４と、水温センサ７６とが夫々接続され
ている。

【００１８】また、前記内燃機関２には、触媒コンバー
タ３０よりも上流側の排気通路６に、排気成分値たる酸
素濃度を検出する排気センサ７８を設けている。この排
気センサ７８は、制御手段６４に接続して設けている。

【００１９】なお、符号８０はメインスイッチ、符号８
２はバッテリである。

【００２０】ノック制御装置は、前記ノックセンサ７４
の検出信号に応じて制御手段６４により点火時期を遅角
させる点火遅角制御を行うものである。

【００２１】そして、前記制御手段６４は、ノックセン
サ７４によるノッキング検出時に内燃機関２の全気筒の
非同期噴射を行うべく制御する機能を有している。

【００２２】詳述すれば、前記制御手段６４に、図７
（ａ）に示す如く、ノック判定しきい値を予め設定し、
ノックセンサ７４からの検出信号であるノックセンサ出
力値がノック判定しきい値を越えた際に、ノッキングが
発生していると判断するものである。

【００２３】そして、ノッキング検出時に、メインパル
ス噴射中でない場合には、ただちに所定時間且つ所定回
数だけ内燃機関２の全気筒の非同期噴射を行う。この非
同期噴射によって、空燃比をリッチ化しノッキングの発
生を抑制している。

【００２４】また、前記制御手段６４は、定常状態の非
同期噴射の噴射量よりも加速状態の非同期噴射の噴射量
を大としている。つまり、運転状態に応じて非同期噴射
の時間や回数を変更し、加速時非同期噴射と定常時非同
期噴射とのいずれか一方の制御を行う。

【００２５】なお、非同期噴射を所定回数行った場合に
は、噴射回数のリセットが実行されるまで、次回の非同
期噴射を実行しないようにしている。（リセット条件：
ノック制御量≧０）

【００２６】そして、前記制御手段６４は、通常の同期
噴射制御と非同期噴射制御とが重なった場合には、同期
噴射制御を非同期噴射制御分だけ延長する機能をも有し
ている。

【００２７】更に、前記制御手段６４は、非同期噴射の
制御後に点火遅角制御を行うものである。

【００２８】更にまた、前記制御手段６４は、非同期噴
射の制御後の点火遅角制御において、この点火遅角制御
が進み所定の条件が成立する際には、ノック増量補正制
御を実施するものである。

【００２９】ここで、上述した各制御の成立する条件に
ついて記載すると、（１）加速時非同期噴射制御（２）非同期噴射回数制御（３）定常時非同期噴射制御（４）ノック増量補正制御の４つに分類できる。

【００３０】先ず、加速時非同期噴射制御は、図８に示
す如く、以下の如き条件の成立する項目を有している。ノック判定が成立する。単位時間当りのスロットル変化量がＸａ以上であ
る。アイドルスイッチがＯＦＦ状態にある。噴射回数がＮａ未満である。

【００３１】そして、上述した各項目の全てを満足する
状態となって条件が成立した後に、非同期噴射ＫａをＮ
ｂ回噴射する。

【００３２】また、非同期噴射回数制御は、図９に示す
如く、Ａ．非同期噴射毎に回数をカウントアップし、Ｂ．噴射回数のリセット及び非同期噴射実行フラグのリ
セットとを行うものであり、噴射回数のリセット及び非
同期噴射実行フラグのリセットに関しては、以下の如き
条件の成立する項目を有している。単位時間当りのスロットル変化量が０未満である。非同期噴射実行後の経過時間がＴａ以上である。ノック制御量がＡａ以上である。

【００３３】そして、単位時間当りのスロットル変化量
が０未満である項目、あるいは非同期噴射実行後の経過
時間がＴａ以上である項目とノック制御量がＡａ以上で
ある項目とが両方の項目を満足する状態となって条件が
成立した後に、噴射回数のリセット及び非同期噴射実行
フラグのリセットが行われる。

【００３４】更に、定常時非同期噴射制御は、上述した
加速時非同期噴射制御のものと同様な項目を有している
が、相違する箇所は、「単位当りのスロットル変化量が
Ｘｂ未満」の項目を有し、各項目の全てを満足する状態
となって条件が成立した後に、非同期噴射ＫｂをＮｃ回
噴射する。

【００３５】更にまた、ノック増量補正制御は、非同期
噴射制御を所定回数分噴射した後のノック制御量が所定
値以下の場合に、有効噴射時間に所定計数を積算して行
われる制御であり、図１０に示す如く、以下の如き条件
の成立する項目を有している。ノック判定が成立する。非同期噴射制御の実行後にフラグが成立する。ノック補正進角量がＡｂ以下である。アイドルスイッチがＯＦＦ状態にある。

【００３６】そして、上述した各項目の全てを満足する
状態となって条件が成立した後に、ノック増量補正制御
が実行される。

【００３７】実際のノック増量補正制御は、上述した条
件の成立後に、所定値Ｋｃまで単位クランク角当りの値
Ｋｄずつ増量を行い、逆に条件の不成立時には、補正値
Ｏまで単位クランク角当りの値Ｋｅずつ減量を行う。た
だし、増量もしくは減量への移向中に、条件不成立ある
いは条件成立となった場合には、この時点から補正値Ｏ
もしくは所定値Ｋｃまでの減量もしくは増量が行われる
ものである。

【００３８】次に、ノック制御装置の制御用フローチャ
ートに沿って作用を説明する。

【００３９】前記ノック制御装置の非同期噴射制御用プ
ログラムが、図１に示す如く、スタートすると（１０
０）、ノック判定が成立しているか否かの判断（１０
２）を行い、この判断（１０２）が成立する場合には、
単位時間当りのスロットル変化量ΔＴＨＲがＸａ以上で
あるか否かの判断（１０４）に移行し、判断（１０２）
が不成立の場合には、エンド（１０６）に移行させる。

【００４０】また、単位時間当りのスロットル変化量Δ
ＴＨＲがＸａ以上であるか否かの判断（１０４）におい
て、この判断（１０４）が成立する場合には、アイドル
スイッチがＯＦＦ状態であるか否かの判断（１０８）に
移行させ、判断（１０４）が不成立の場合には、アイド
ルスイッチがＯＦＦ状態であるか否かの判断（１１０）
に移行させる。

【００４１】そして、アイドルスイッチがＯＦＦ状態で
あるか否かの判断（１０８）において、この判断（１０
８）が成立する場合には、噴射回数がＮａ以下であるか
否かの判断（１１２）に移行させ、判断（１０８）が不
成立の場合には、エンド（１０６）に移行させる。

【００４２】上述の噴射回数がＮａ以下であるか否かの
判断（１１２）において、この判断（１１２）が成立す
る場合には、図２の回転数テーブルによって噴射量を演
算し、非同期噴射、つまり加速時非同期噴射を実行（１
１４）し、噴射回数をカウントアップ（１１６）してリ
ターン（１１８）に移行させる。

【００４３】更に、噴射回数がＮａ以下であるか否かの
判断（１１２）において、この判断（１１２）が不成立
の場合には、図３の非同期噴射実行後のフラグセット用
プログラムに移行させ、非同期噴射実行後にフラグセッ
ト（１３０）を行い、エンド（１３２）に移行させる。

【００４４】更にまた、上述のアイドルスイッチがＯＦ
Ｆ状態であるか否かの判断（１１０）において、この判
断（１１０）が成立する場合には、噴射回数がＮｂ以下
であるか否かの判断（１２０）に移行させ、判断（１１
０）が不成立の場合には、エンド（１２２）に移行させ
る。

【００４５】上述の噴射回数がＮｂ以下であるか否かの
判断（１２０）において、この判断（１２０）が成立す
る場合には、図２の回転数テーブルによって噴射量を演
算し、非同期噴射、つまり定常時非同期噴射を実行（１
２４）し、噴射回数をカウントアップ（１２６）してリ
ターン（１２８）に移行させる。

【００４６】更に、噴射回数がＮｂ以下であるか否かの
判断（１２０）において、この判断（１２０）が不成立
の場合には、図３の非同期噴射実行後のフラグセット用
プログラムに移行させ、非同期噴射実行後にフラグセッ
ト（１３０）を行い、エンド（１３２）に移行させる。

【００４７】次に、図４のノック増量補正制御用フロー
チャートに沿って説明する。

【００４８】ノック増量補正制御用プログラムがスター
トすると（２００）、非同期実行フラグが成立するか否
かの判断（２０２）を行い、この判断（２０２）が成立
する場合には、ノック判定が成立するか否かの判断（２
０４）に移行させ、判断（２０２）が不成立の場合に
は、後述するエンド（２１４）に移行させる。

【００４９】また、ノック判定が成立するか否かの判断
（２０４）において、判断（２０４）が成立する場合に
は、従来のノック制御を実施（２０６）し、ノック補正
進角量がＡｂ以下であるか否かの判断（２０８）に移行
させ、判断（２０４）が不成立の場合には、後述するエ
ンド（２１４）に移行させる。

【００５０】そして、ノック補正進角量がＡｂ以下であ
るか否かの判断（２０８）において、この判断（２０
８）が成立する場合には、アイドルスイッチがＯＦＦ状
態であるか否かの判断（２１０）に移行させ、判断（２
０８）が不成立の場合には、後述するエンド（２１４）
に移行させる。

【００５１】更に、アイドルスイッチがＯＦＦ状態であ
るか否かの判断（２１０）において、この判断（２１
０）が成立する場合には、噴射量を演算し、同期噴射を
実行（２１２）した後にエンド（２１４）に移行させ、
判断（２１０）が不成立の場合には、エンド（２１４）
に移行させる。

【００５２】図５の噴射回数リセット及び非同期噴射実
行フラグリセット制御用フローチャートに沿って説明す
る。

【００５３】噴射回数リセット及び非同期噴射実行フラ
グリセット制御用プログラムがスタートすると（３０
０）、単位時間当りのスロットル変化量ΔＴＨＲが０未
満であるか否かの判断（３０２）を行い、この判断（３
０２）が成立する場合には、リセットを実行（３０４）
させ、後述するエンド（３１０）に移行させるととも
に、判断（３０２）が不成立の場合には、非同期噴射実
行後の経過時間ＴＴＩＡＳＹがＴａ以上であるか否かの
判断（３０６）に移行させる。

【００５４】そして、この非同期噴射実行後の経過時間
ＴＴＩＡＳＹがＴａ以上であるか否かの判断（３０６）
において、判断（３０６）が成立する場合には、ノック
補正進角量がＡｃ以下であるか否かの判断（３０８）に
移行させ、判断（３０６）が不成立の場合には、後述す
るエンド（３１０）に移行させる。

【００５５】また、ノック補正進角量がＡｃ以下である
か否かの判断（３０８）において、この判断（３０８）
が成立する場合には、上述したリセットの実行処理（３
０４）に移行させ、判断（３０８）が不成立の場合に
は、エンド（３１０）に移行させる。

【００５６】これにより、内燃機関等のバラツキによる
全開空燃比が薄く、ノッキングが発生し易い車両におい
ても、過度に排気温度が上昇することがなく、効率良く
ノッキングの発生を抑制することが可能となり、実用上
有利であるとともに、適正な状態で点火時期制御を行う
ことが可能である。

【００５７】また、ノッキングを抑制する点火時期遅角
制御中であっても、過度に排気温度を上昇させることが
ないものである。

【００５８】更に、ある気筒に発生したノッキングを抑
制するために、全気筒に非同期噴射制御を行うことによ
り、次に点火する気筒に対してノッキングの発生を抑制
することができる状態となり、使い勝手を向上し得る。

【００５９】なお、この発明は上述実施例に限定される
ものではなく、種々の応用改変が可能である。

【００６０】例えば、この発明の実施例においては、ノ
ックセンサ出力値からノッキングが発生していると判定
するノック判定しきい値を１箇所に設けたが、ノック判
定しきい値を複数箇所に設ける特別構成とすることも可
能である。

【００６１】すなわち、大小の値毎にノック判定しきい
値を複数設定し、各ノック判定しきい値に応じて燃料噴
射量を変化させて設けるものである。

【００６２】さすれば、ノッキングの発生状態に応じた
燃料噴射量とすることができ、ノッキングの発生を確実
に抑制することが可能となり、制御の信頼性を向上し得
て、実用上有利である。

【００６３】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの本発明によ
れば、内燃機関に発生するノッキングを検出するノッキ
ング検出手段と、ノッキング検出手段の検出信号に応じ
て点火時期を遅角させる点火遅角制御を行う制御手段と
を備えたノック制御装置において、ノッキング検出手段
によるノッキング検出時に全気筒の非同期噴射を行うべ
く制御する機能を制御手段に付加して設けたので、内燃
機関等のバラツキによる全開空燃比が薄く、ノッキング
が発生し易い車両においても、過度に排気温度が上昇す
ることがなく、効率良くノック抑制を行うことが可能と
なり、実用上有利であるとともに、適正な状態で点火時
期制御を行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すノック制御装置の非同
期噴射制御用フローチャートである。

【図２】加速状態及び定常状態における定数の回転数テ
ーブルを示す図である。

【図３】非同期噴射実行後のフラグセット用フローチャ
ートである。

【図４】ノック増量補正制御用フローチャートである。

【図５】噴射回数リセット及び非同期噴射実行フラグリ
セット制御用フローチャートである。

【図６】ノック制御装置の概略構成図である。

【図７】ノック制御装置のタイムチャートを示し、
（ａ）はノックセンサ出力値のタイムチャート、（ｂ）
はノック制御量のタイムチャート、（ｃ）は燃料増量割
合のタイムチャートである。

【図８】加速時非同期噴射制御の条件を示す図である。

【図９】非同期噴射回数制御の条件を示す図である。

【図１０】ノック増量補正制御の条件を示す図である。

【図１１】この発明の従来技術を示すノック制御装置の
タイムチャートであり、（ａ）はノックセンサ出力値の
タイムチャート、（ｂ）はノック制御量のタイムチャー
トである。

【符号の説明】

２内燃機関４吸気通路６排気通路１０過給機１４インタクーラ１６スロットルボディ１８吸気マニホルド２０吸気絞り弁２２燃焼室２４排気マニホルド２８上流側排気管３０触媒コンバータ３２下流側排気管３４燃料噴射弁４０燃料タンク４２燃料ポンプ４６燃料圧力調整部４８蒸発燃料用通路５２キャニスタ５８アイドル空気量制御弁６４制御手段６８開度センサ７０圧力センサ７２吸気温センサ７４ノックセンサ７６水温センサ７８排気センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｂ 45/00 ３４５ 45/00 ３４５Ｂ３６８３６８ＡＦ０２Ｐ 5/152 Ｇ０１Ｍ 15/00 Ａ 5/153 Ｆ０２Ｐ 5/15 ＤＧ０１Ｍ 15/00 Ｆターム(参考） 2G087 AA26 BB12 CC01 CC05 DD13 3G022 BA01 CA04 DA02 EA02 EA04 GA01 GA05 GA08 GA13 3G084 BA13 BA15 BA17 CA04 CA05 DA38 EA07 EA11 EB24 FA10 FA25 FA29 FA33 FA38 3G301 JA22 JA32 KA12 KA21 LA00 MA11 MA18 MA22 MA26 NA08 NE01 NE23 PA11Z PA14Z PC08Z PD02Z PE01Z PE03Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関に発生するノッキングを検出す
るノッキング検出手段と、このノッキング検出手段の検
出信号に応じて点火時期を遅角させる点火遅角制御を行
う制御手段とを備えたノック制御装置において、前記ノ
ッキング検出手段によるノッキング検出時に全気筒の非
同期噴射を行うべく制御する機能を前記制御手段に付加
して設けたことを特徴とするノック制御装置。
【請求項２】前記制御手段は、定常状態の非同期噴射
の噴射量よりも加速状態の非同期噴射の噴射量を大とし
た請求項１に記載のノック制御装置。
【請求項３】前記制御手段は、非同期噴射の制御後に
点火遅角制御を行う請求項１に記載のノック制御装置。
【請求項４】前記制御手段は、非同期噴射の制御後の
点火遅角制御において、この点火遅角制御が進み所定の
条件が成立する際には、ノック増量補正制御を実施する
請求項１及び請求項３に記載のノック制御装置。