JPH02245476A - エンジン点火時期制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガソリンエンジンなどの内燃機関における点
火時期制御装置に係り、特にスーパーチャージャーなど
を備えた高性能ガソリンエンジンに好適な点火時期制御
装置に関する。

［従来の技術］ エンジンの高性能化に対しては、点火時期をノッキング
限界の近傍に保つのが有効なことは周知であるが、この
ような制御では、ノッキングの発生にどのように対処す
るかが問題になる。

特に、近年、自動車用ガソリンエンジンなどで゛は、そ
の高性能化に対する要求が著しく、高回転速度、高圧縮
比、さらにはターボチャージャー付などのエンジンが多
用されるようになってきているが、このような高性能エ
ンジンでは、ノッキングの確実な制御は、極めて重要な
要件となる。

そこで、従来から、例えば、特開昭５５−５４６８号公
報に記載のように、所定のノックセンサなどを設け、ノ
ッキングを検出したら点火時期を遅角させる制御を行な
い、これによりノッキング限界近傍で、しかもノッキン
グの無い安定した運転を可能にする、いわゆるノッキン
グ制御装置が使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、ノッキングを検出したら、そのノッキ
ングの強さに応じて比例的に遅角量を制御するようにな
っており、このため、常に的確にノッキングを抑圧しな
がら、ノッキング限界近傍での安定したエンジンの運転
制御が期待できる反面、ノッキングが検出されるごとに
遅角量の演算が必要で、このために要する時間について
の配慮がされておらず、ノッキング検出のタイミングに
よっては、ノッキングの立下り部分での抑圧が不充分で
、場合によってはノッキングが残ってしまうという問題
があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の問題をなくし、常
に確実にノッキングを抑えることができるようにしたエ
ンジン点火時期制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、ノッキングの抑圧
に必要な点火時期遅角量として、所定の一定の遅角値を
有する点火遅角定量値と、ノッキングの強度に応じて演
算した所定の点火遅角演算値との双方が用意され、ノッ
キング検出後、まず点火遅角定量値により点火時期を遅
角させ、次いで点火遅角演算値によるノッキング制御が
実行されるようにしたものである。

［作用コ ノッキングが検出されたら、まず、とにがく上記した点
火遅角定量値により点火時期が遅角されるが、このとき
の点火遅角定量値は予め用意されているものであるから
、はとんど時間を要することなく、直ちに点火時期は遅
角され、この時点でのノッキングを効果的に抑えること
ができる。次いで、この点大遅角定量値は、ノッキング
強度に対応した点火遅角演算値の演算が終了した時点で
、この点火遅角演算値に置き換えられるので、以後は的
確なノッキング限界近傍での運転をノッキング無しで安
定して維持でき、従って、常に確実にノッキングを抑え
ることができる。

［実施例コ 以下、本発明によるエンジン点火時期制御装置について
、図示の実施例により詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例で、図において、１０は周知
のノックセンサで、その信号はノック信号検出回路１１
に入力され、所定のノッキング検出処理が施される。

ノック信号検出回路１１は、ノックセンサ１０の信号の
中からノッキング周波数帯域の周波数成分だけを取出し
、所定のゲインを与えるためのバンドパスフィルタ１２
と、このバンドパスフィルタの出力を半波整流処理する
半波整流回路１３、この半波整流回路の出力を積分して
ノッキングのレベルを電圧に変換する積分回路１４．そ
れに、この積分回路による積分値のピーク値をリセット
されるまでの所定の期間、保持するピークホールド回路
１５とで構成されている。

このノック信号検出回路１１の出方と、エンジンのクラ
ンク軸の回転角を検出するクランク角センサ１６、それ
にエンジンの吸気流量を検出するエアフローセンサ１７
の出方は、エンジン制御用の電子制御装置１８に入力さ
れ、点火時期制御に必要な処理を含む、各種のエンジン
制御に必要な演算処理が行なわれるが、このため、この
電子制御装置１８には、ＣＰＵ　（中央処理装置）１９
と、Ａ／Ｄ変換器（アナログ−ディジタル変換器）２０
、ＲＯＭ　（リードオンリメモリ）２１、それにＲＡＭ
（ランダムアクセスメモリ）２２からなるマイクロコン
ピュータが設けられており、これにより、上記した各種
の制御に必要な演算処理が実行されるようになっている
。

この電子制御装置１８による点火時期制御に必要な演算
結果は、点火信号ＩＧＮとなって１点火時期制御装置２
３がら点火コイル２４に供給され、点火プラグ２５に所
定のタイミングで高電圧信号が印加されることにより点
火動作が得られることになる。

次に、この実施例の動作について、第２図のフローチャ
ートにより説明する。

この第２図のフローチャートは、電子制御装置１８内の
ＲＯＭ２１に格納してある点火時期制御のためのプログ
ラムにより、ＣＰＵ１９が所定の周期毎に実行されるも
ので、このフローチャートによる処理に入ると、まず、
処理ステップ２６では、クランク角センサ１６からの信
号Ｒｅｆの処理で得られるエンジン回転速度Ｎと、エア
フローセンサ１７の信号による吸気流量Ｑよなどのデー
タとをもとにして、エンジンの負荷を表わすデータＬを
算出する処理を行なう。

次の処理ステップ２７では、このデータＬ値により、こ
れに対応したスライスレベルＳ／Ｌの算定処理を行なう
。

続く処理ステップ２８では、ノックセンサ１０からノッ
ク信号検出回路１１を介して取り込んだノック信号によ
り、ノッキングの強度、つまり、ノッキングレベルの検
出を行ない、さらに処理ステップ２９で、このノッキン
グレベルが上記の処理ステップ２７で算出されているス
ライスレベルを超えているか否かの判定を行なう。

そして、この判定処理ステップ２９での判定結果がＮｏ
、つまり、検出されたノッキングレベルが、スライスレ
ベルに達していなかったときには、ノッキングは発生し
ていないことになるので、ここでステップ３５に移行し
て処理は終了されてしまう。

しかして、判定処理ステップ２９での結果がＹＥＳにな
ったとき、つまり、このときのノッキングレベルがスラ
イスレベル以上にあり、ノッキング発生と判断されたと
きには、続く処理ステップ３ｏで積分区間ＷＮＤが終了
しているか否かを判定し、結果がＹＥＳ、つまり、もう
点火遅角演算値ＫＡの計算に必要な条件が満たされてい
たときには、処理ステップ３１で点火遅角演算値ＫＡの
算定処理を行ない、それの完了を、続く判断処理ステッ
プ３３で判定する。なお、ここでいう積分区間ＷＮＤと
は、ノック信号検出回路１１内の積分回路１４による信
号の積分時間のことである。

一方、処理ステップ３０での結果がＮＯ５つまり、まだ
点火遅角演算値ＫＡの算定に必要な条件が満足されてい
ないときと、処理ステップ３３での結果がＮＯｌつまり
、まだ、新たな点火遅角演算値ＫＡが算出されていなか
ったときには、共に処理ステップ３２を実行し、予めＲ
ＯＭ２１などに設定してある点火遅角定量値ＳＡを点火
時期に加算し、これにより、とりあえず点火時期の遅角
を行ない、ノッキングを抑えるようにする。

このあと、処理ステップ３３の判定結果がＹＥＳになる
のを待って処理ステップ３４に進み、今度は、新たに算
出された点火遅角演算値ＫＡを使用して点火時期を遅角
させ、このときでのノッキング抑圧に最適な遅角量によ
る点火時期制御が与えられるようにするのである。

なお、この処理ステップ３２で与えられる点火遅角定量
値ＳＡとしては、上記したように、予め設定してある所
定の一定値としてもよく、或いは、上記のエンジン負荷
を表わす数値りにより、所定のテーブル検索により与え
られるものとしてもよい。また、このときの所定の一定
値としては、例えば、 ５Ａ＝５’としてやればよい。

上記した処理が実行されることにより、この実施例によ
れば、ノッキングが検出されたときには、このときのノ
ッキングの強度に対応して、ノッキング抑圧に最適な点
火遅角演算値ＫＡの算出完了を待たず、ここで、とりあ
えず、点火遅角定量値ＳＡによる点火時期の遅角制御を
実行し、その後、新たな点火遅角演算値ＫＡの算出を待
って、点火遅角定量値ＳＡによる制御から、この新たな
点火遅角演算値ＫＡによる点火時期の遅角制御に移行す
る動作が与えられることになり、ノッキングの発生に際
して、はとんど遅れ無く、直ちに遅角制御が与えられる
ので、はぼ完全なノッキング抑圧が得られ、かつ、その
後、的確な遅角量に置き換えられるので、常に正確なノ
ッキング制御を容易に得ることができることになる。

次に、上記実施例の動作を第３図のタイミングチャート
により説明する。

上記実施例では、点火時期を、この第３図から明らかな
ように、クランク角センサ１６から与えられるクランク
基準角信号Ｒｅｆの立上りエツジＡ。

Ｂ・・・・・・が現れるタイミング毎に決定する。

しかして、積分回路１４の積分区間ＷＮＤ内でノッキン
グ信号ＫＳが発生した場合、ノッキング発生時点から新
たな点火遅角演算値ＫＡを算出するまでには、時点Ｃか
ら時点Ｅまでの時間を要し、このため、従来の装置では
、点火信号ＩＧＮｂで示すように、基本点火信号ＩＧＮ
ａに対して所定のノッキング抑圧用の遅角量、つまり、
点大遅角演算値ＫＡが与えられるのは、時点Ｂ以降にな
り、このＡ−Ｈの期間、ノッキングに対する処置は何も
なされないことになっていたのである。

しかしながら、この実施例では、第２図の処理が実行さ
れることにより、点火信号ＩＧＮｃで示すように、ノッ
キングが発生し、ピークホールド回路１５の出力信号Ｐ
ＡがスライスレベルＳ／Ｌを超えた時点Ｃの直後の点火
信号から、直ちに点火遅角定量値ＳＡによる点火時期の
遅角量が与えられることになり、この時点で直ちにノッ
キングの抑圧作用が得られることになり、ノッキングの
効果的な抑圧が可能になる。

そして、この後、ノッキング強度に対応した的確な点火
遅角演算値ＫＡが求められた時点以降、前述の、いわば
暫定的な遅角量とでもいうべき点火遅角定量値ＳＡから
、この点火遅角演算値ＫＡに置換されるため、以後は充
分にノッキングの内容に対応した点火時期制御になり、
所期ノッキング制御が確実に得られ、エンジンの性能を
充分に発揮させることができることが判る。

［発明の効果］ 本発明によれば、ノッキング発生が検知されると、この
時点から直ちに点火時期が遅角され、即座にノッキング
抑制機能が発揮されるから、初期時点でのノッキング抑
圧が充分に得られると共に、その後は、ノッキング制御
に正確に対応した動作が得られるので、ノッキング期間
の全域にねたつての充分なノッキングの抑制が可能にな
り、高性能エンジンに適用してノッキングによるダメー
ジを確実に抑え、それが有する性能を充分に発揮させる
ことができ、かつ、エンジンに対する悪影響を無くし、
自動車の乗り心地の改善に役立つ点火時期制御装置を容
易に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエンジン点火時期制御装置の一実
施例を示すブロック図、第２図は本発明の実施例の動作
を説明するためのフローチャート。 第３図は同じく本発明の実施例の動作説明用のタイミン
グチャートである。 １０・・・・・・ノックセンサ、１１・・・・・・ノッ
ク信号検出回路、１２・・・・・・バンドパスフィルタ
、１３・・・・・・半波整流回路、１４・・・・・・積
分回路、１５・・・・・・ピークホールド回路、１６・
・・・・・クランク角センサ、１７・・・・・・エアフ
ローセンサ、１８・・・・・・エンジン制御用の電子制
御装置、１９・・・・・・ＣＰＵ（中央処理装置）、２
０・・・・・・Ａ／Ｄ変換器（アナログ−ディジタル変
換器）、２１・・・・・・ＲＯＭ　（リードオンリメモ
リ）、２２・・・・・・ＲＡＭ　（ランダムアクセスメ
モリ）、２３・・・・・・点火時期制御装置、２４・・
・・・・点火コイル、２５・・・・・点火プラグ。 第 図 第２図 ２６〜３４：処理ステッフ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ノッキング検出機能を備え、ノッキングの発生状態
   に応じて点火時期の遅角制御を行なう方式のエンジン制
   御装置において、予め設定してある所定の点火遅角定量
   値を与えるデータ保持手段と、検出したノッキング強度
   に応じて逐次点火遅角演算値を与える演算手段とを設け
   、ノッキング検出時には、まず、点火時期遅角量として
   上記点火遅角定量値を設定し、上記点火遅角演算値の演
   算終了により該点火遅角演算値に置換するように構成し
   たことを特徴とするエンジン点火時期制御装置。 ２、請求項１の発明において、上記エンジンが複数のシ
   リンダを有するマルチシリンダエンジンであり、これら
   複数のシリンダごとにノッキングの発生を判定する手段
   を設け、これら複数のシリンダのそれぞれごとのノッキ
   ング検出により、上記点火遅角量の設定制御が行なわれ
   るように構成したことを特徴とするエンジン点火時期制
   御装置。