JPH03141846A

JPH03141846A - 内燃機関のノッキング検出装置

Info

Publication number: JPH03141846A
Application number: JP27710989A
Authority: JP
Inventors: Shinpei Nakaniwa; 伸平中庭
Original assignee: Japan Electronic Control Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1989-10-26
Filing date: 1989-10-26
Publication date: 1991-06-17

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〉本発明は内燃機関のノッキング検出装置に関し、詳しく
はノッキングセンサの検出信号からノッキング成分を取
り出すための基準となるバックグラウンドレベル設定の
改善に関する。

〈従来の技術〉内燃機関において、所定レベル以上のノッキングが発生
すると、出力を低下させるのみならず、衝撃により吸・
排気バルブやピストンに悪影響を及ぼすため、ノッキン
グを検出して点火時期を補正することにより速やかにノ
ッキングを回避するようにした点火時期制御装置を備え
ているものがある（特開昭５８−１０５０３６号公報等
参照）。

かかるノッキング補正機能を有した点火時期制御装置で
は、機関に設けたノッキングセンサからの検出信号から
ノッキング成分を取り出してノッキングレベルを判別す
るようにしてあり、かかるノッキング成分の取り出しの
ために、検出信号を平均化演算してバックグラウンドレ
ベルを設定し、例えばこのバックグラウンドレベルに対
して所定以上の偏差を有する出力レベルが存在するとき
に、これをノッキング発生と判別して、点火時期のリタ
ード処理を行うようにしている。

〈発明が解決しようとする課題〉ところで、前記バックグラウンドレベル（以下、ＢＧＬ
と略す。）は、例えば前回までのＢＧＬと、センサ検出
信号レベルの最新値とを加重平均し、この加重平均結果
をＢＧＬの更新値として設定するようにしている場合が
あり、かかるＢＧＬの設定をノッキングが主に発生する
高負荷領域であるノッキング検出領域でのみ行う構成と
すると、かかるノッキングの検出領域になった初回にお
いては、前回に検出領域であったときに最終設定された
ＢＧＬを初期値としてＢＧＬが更新設定されることにな
って、初期には要求と異なるＢＧＬに基づきノッキング
判別がなされることになってしまう。また、かかる問題
点を解消しようとして、常時ＢＧＬの加重平均演算を行
わせるよう構成しても、低負荷からノッキング発生領域
である高負荷に移行する加速時には、加重平均による応
答遅れによりＢＧＬが要求ＢＧＬと一致せず、この場合
にも、やはりノッキング検出領域に入った初期において
所望のノッキング判別精度が得られないという問題があ
る。

かかる問題点を解消するために本出願人は、センサから
の検出信号を常時平均化演算して求めたＢＧＬを運転条
件別に学習記憶させておき、ノッキング検出領域の初回
にはこの学習記憶値の中から現状の運転条件に対応する
ＢＣ，Ｌを検索してこれをＢＧＬの初期値とし、かかる
初期に基づいて順次ＢＧＬを更新させてノッキング判別
させるよう構成した内燃機関のノッキング検出装置を先
に提案している（平底１年１０月９日出願）。

しかしながら、１つのノッキングセンサで多気筒のノッ
キング発生を検出する場合には、各気筒からノッキング
センサまでの距離が異なるから、ＢＧＬもこの距離の差
に応じて異なってくる。従って、上記のようにＢＧＬを
運転条件毎に記憶させる場合には、複数のＢＧＬマツプ
を備える必要があり、マイクロコンピュータのＲＡＭの
必要容量が増大するためにコストアンプを招くという問
題がある。

また、運転条件別にＢＧＬを学習記憶させる構成では、
未学習領域と学習済領域とが混在したり、学習結果に新
旧があって湿度などの環境条件などが異なるときに学習
されたものが混在したりする可能性があり、かかるＢＧ
Ｌの運転条件間の段差によってノッキング検出精度にバ
ラツキが発生することがあった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、機関の
運転条件に対応したＢＧＬを、少ないメモリ容量を用い
て設定できるようにすると共に、各運転条件に対応する
ＢＧＬが最新の環境条件に見合って設定できるノッキン
グ検出装置を提供す−ることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉そのため本発明では、第１図に示すように、内燃機関に
付設されノッキングの振動を検出するノッキングセンサ
と、機関負荷を検出する機関負荷検出手段と、機関回転
速度を検出する機関回転速度検出手段と、ノッキングセ
ンサの検出信号からノッキング成分を取り出すための基
準となるバックグラウンドレベルを、前記各検出手段に
より検出された機関負荷と機関回転速度とに基づき所定
の関数式に従って演算設定するバックグラウンドレベル
演算手段と、このバックグラウンドレベル演算手段で演
算されたバックグラウンドレベルに基づきノッキングセ
ンサの検出信号からノッキング判別を行うノッキング判
別手段と、を含んで内燃機関のノッキング検出装置を構
成するようにした。

ここで、バックグラウンドレベル演算手段が、機関負荷
と機関回転速度とに基づきバックグラウンドレベルを演
算する所定の関数式を各気筒毎に備えるようにすること
が好ましい。

また、第１図点緑石のように、ノッキングセンサからの
検出信号を平均化演算してバックグラウンドレベルを設
定するバックグラウンドレベル平均処理設定手段と、バ
ックグラウンドレベル演算手段で機関負荷と機関回転速
度とに基づき演算されるバックグラウンドレベルが、バ
ックグラウンドレベル平均処理設定手段で設定されるバ
ックグラウンドレベルと略一致するように、バックグラ
ウンドレベル演算手段における関数式の定数を複数の運
転条件に適合させて設定する関数式設定手段と、を設け
て構成すると良い。

更に、バックグラウンドレベル演算手段におけるバック
グラウンドレベル演算及び前記ノッキング判別手段にお
けるノッキング判別を各気筒別に行わせると共に、第１
図点緑石のように、前記ノッキング判別手段によるノッ
キング判別の結果を受けて機関の点火時期を各気筒別に
補正制御する点火時期補正手段を設けるようにすること
が好ましい。

〈作用〉かかる構成によると、バックグラウンドレベル演算手段
は、内燃機関に付設されてノッキングの振動を検出する
ノッキングセンサの検出信号からノッキング成分を取り
出すための基準となるバックグラウンドレベルを、機関
負荷と機関回転速度との検出値に基づき所定の関数式に
従って演算設定する。そして、ノッキング判別手段は、
上記のようにして関数式に従って演算設定されたバック
グラウンドレベルに基づきノッキングセンサの検出信号
からノッキング判別を行う。

従って、機関負荷と機関回転速度とによって区分される
運転領域毎にバックグラウンドレベルを記憶させなくと
も、前記運転領域毎のバ・ンクグラウンドレベルを関数
式のみを記憶させておくことで設定できる。

ここで、バックグラウンドレベル演算手段が、上記のよ
うに機関負荷と機関回転速度とに基づきバックグラウン
ドレベルを演算する所定の関数式を気筒毎に備えるよう
にすれば、同じ運転条件でも要求されるバックグラウン
ドレベルが気筒毎に異なるような場合に、かかるバック
グラウンドレベル設定要求に対応して気筒別に異なるバ
ックグラウンドレベルを演算設定させることができる。

また、バックグラウンドレベル平均処理設定手段は、バ
ックグラウンドレベル演算手段のように関数式に従って
バックグラウンドレベルを設定するのではなく、ノッキ
ングセンサからの検出信号を平均化演算してバンクグラ
ウンドレベルを設定する。

ここで設定されたバックグラウンドレベルは、バックグ
ラウンドレベル演算手段における関数式の定数を設定す
るのに用いられる。即ち、関数式設定手段は、機関負荷
と機関回転速度とに基づき関数式に従って演算設定され
るバックグラウンドレベルと、上記のようにして検出信
号を平均化演算して設定されたバックグラウンドレベル
とが略一致するように、バックグラウンドレベルの関数
式における定数を複数の運転条件に適合させて設定する
。

また、バックグラウンドレベルを各気筒別に演算設定さ
せ、この各気筒別のバックグラウンドレベルに基づいて
気筒別にノッキング検出を行わせ、点火時期補正手段は
、二〇気筒別のノッキング検出の結果を受けて機関の点
火時期を各気筒別に補正制御する。これにより、各気筒
別の要求されるバックグラウンドレベルに基づき各気筒
別にノッキング発生レベルを判別し、これに基づき各気
筒の点火時期をそれぞれノッキング発生を回避し得る最
大進角値に制御できる。

〈実施例〉以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例を示す第２図において、内燃機関１には、エア
クリーナ２．吸気ダクト３．スロットルチャンバ４及び
吸気マニホールド５を介して空気が吸入される。

吸気ダクト３にはエアフローメータ６が設けられていて
、吸入空気流ｉＦＱを検出する。スロットルチャンバ４
には図示しないアクセルペダルと連動するスロットル弁
７が設けられていて、吸入空気流量Ｑを制御する。吸気
マニホールド５には、各気筒毎に電磁式の燃料噴射弁８
が設けられていて、図示しない燃料ポンプから圧送され
プレッシャレギュレータにより所定の圧力に制御される
燃料を吸気マニホールド５内に噴射供給する。

燃料噴射量の制御は、マイクロコンピュータ内蔵のコン
トロールユニット９において、エアフローメータ６によ
り検出される吸入空気流量Ｑと、ディストリビュータ１
３に内蔵されたクランク角センサ１０からの信号に基づ
き算出される機関回転速度Ｎと、から基本燃料噴射量Ｔ
ｐ＝ＫＸＱ／Ｎ（Ｋは定数）を演算し、この基本燃料噴
射ｆｆ１Ｔｐを冷却水温度Ｔｗ等に基づいて補正するこ
とにより最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算し、この燃料噴
射量Ｔｔに相当するパルス巾の駆動パルス信号を機関回
転に同期して燃料噴射弁８に出力することにより、機関
１に対して要求量の燃料が噴射供給されるようになって
いる。

また、機関１の各気筒にはそれぞれ点火栓１１が設けら
れていて、これらには点火コイル１２にて発生する高電
圧がディストリビュータ１３を介して順次印加され、こ
れにより火花点火して混合気を着火燃焼させる。ここで
、点火コイル１２は、付設されたパワートランジスタ１
２ａを介して高電圧の発生時期が制御されるようになっ
ている。従って、点火時期（点火進角値）ＡＤＶの制御
は、前記パワートランジスタ１２ａのオン・オフ時期を
コントロールユニット９からの点火制御信号で制御する
ことにより行う。

コントロールユニット９は、前記基本燃料噴射量Ｔｐと
機関回転速度Ｎとにより区分される複数の運転領域毎に
予め点火時期ＡＤＶを記憶しであるマツプから、当該運
転条件に対応する点火時期ＡＤＶを検索して求めると共
に、所定のノッキング検出運転領域においては、圧電素
子によりノッキング振動を検出するノッキングセンサ１
４からの検出信号に基づきノッキングの有無を判別して
前記マツプ点火時３ｔｌＩＡＤｖの進・遅角補正を行い
、最終設定された点火時期ＡＤＶに基づいてパワートラ
ンジスタ１２ａに点火制御信号を出力する。従って、前
記コントロールユニット９とノッキングセンサ１４とに
よってノッキング検出装置が構成されるようになってい
る。

尚、前記スロットル弁７には、その開度ＴＶ○をボテン
シゴメータにより検出するスロットルセンサＩ５が付設
されている。

ここで、コントロールユニット９によって行われるノッ
キング検出及び該ノッキング検出に基づく点火時期ＡＤ
Ｖの進・遅角補正制御を、第３図〜第５図のフローチャ
ートにそれぞれ示すプログラムに従って説明する。

尚、本実施例において、バックグラウンドレベル演算手
段、ノッキング判別手段２煮火時期補正手段、バックグ
ラウンドレベル平均処理設定手段。

関数式設定手段としての機能は、前記第３図〜第５図の
フローチャートに示すようにソフトウェア的に備えられ
ており、また、クランク角センサ１゜からの検出信号に
基づいて機関回転速度Ｎが算出されるからクランク角セ
ンサ（０が機関回転速度検出手段に相当し、更に、吸入
空気流−ＩＱと機関回転速度Ｎとから算出した基本燃料
噴射量’ｒｐを本実施例では機関負荷を代表するパラメ
ータとするから、機関負荷検出手段はエアフローメータ
６とクランク角センサ１０とが相当する。

尚、クランク角センサ１０は、本実施例における４気筒
内燃機関において、クランク軸１８０＠回転毎（ＢＴＤ
Ｃ７０°）の点火基準となる基準角度信号ＲＥＦと、ク
ランク軸ｌ＠又は２°回転毎の単位角度信号ＰＯ３とを
出力する。

第３図のフローチャートに示すプログラムは、クランク
角センサｌＯから各気筒の点火基準となる基準角度信号
ＲＥＦが出力される毎に実行されるものである。

まず、ステップｌ（図中ではＳｌとしである。

以下同様）では、ノッキングセンサ１４からの検出信号
を所定の積分期間において積分した値を入力する。尚、
前記積分処理の前に、ノッキングセンサ１４からの検出
信号をバンドパスフィルター及び半波整流回路で処理し
、各気筒の圧縮上死点後の所定期間（例えばＡＴＤＣＩ
Ｏ”からＡＤＴＣ６０”まで）で積分処理し、更に、次
の積分期間の前（例えばＡＤＴＣ７０”）にかかる積分
結果をリセットするようにしである。

次のステップ２では、今回の基準角度信号ＲＥＦがどの
気筒の点火基準となるものであるかによって、ステップ
ｌで人力したノッキングセンサ１４検出信号の積分値が
との気筒のノッキングを検出したものであるかを判別す
る（第６図参照）。

ステップ２で今回のノッキング検出が＃１気筒のもので
あると判別されたときには、ステップ３へ進む。

ステップ３では、前回までに設定されている＃１気筒用
のバックグラウンドレベルＢＧＬ　ｌと、今回入力した
ノッキングセンサ１４検出信号の積分値（以下、検出出
力と略す。）と、を加重重み２を用いて加重平均し、か
かる加重平均の結果を新たなりＧＬ　１として更新設定
する。また、今回ステップ１で入力した検出出力を＃１
気筒のノッキングレベルを示すノックｌにセットする。

ステップ４では、＃１気筒用のバックグラウンドレベル
ＢＣ；Ｌ　１を、基本燃料噴射１ｔＴｐと機関回転速度
Ｎとを用いて関数式に従って演算設定するときの、前記
関数式（ＢＣｌ２−ａＸＮ＋ｂＸＴｐ）の定数ａｌ、ｂ
ｌを更新演算を行ったときに所定値がセットされ、第４
図のフローチャートに示すプログラムに従って所定微小
時間毎にカウントダウンされるカウント値ｃｎｔｌがゼ
ロであるか否かを判別する。

前記カウント値ｃｎｔｌがゼロであるときには、定数ａ
ｌ、ｂｌを更新演算してから所定時間が経過している状
態であり、この場合には＃１気筒用のＢＧＬｌを演算す
るための関数式（ＢＧＬ１＝ａ１ｘＮ＋ｂｌＸＴｐ）の
定数ａｌ、ｂｌの更新演算を許可すべく、ステップ５で
フラグＦ１に１をセットし、次のステップ６では、前記
定数ａｌ。

ｂｌの更新演算のときに用いる運転条件パラメータの新
旧データの更新を行う。

ステップ６では、最新の機関回転速度Ｎ及び基本燃料噴
射量Ｔｐ（機関負荷）をそれぞれＮ　１１１４ＷＩＴｐ
□、にセ・ノドし、また、今回ステップ３で演算したＢ
ＧＬＩをＢＧＬＩｏ、にセットする。即ち、Ｎ　１　ｎ
＊ｗ、Ｔ　Ｐ−ａ−の運転条件においてノッキングセン
サ１４の検出信号を加重平均処理してＢＧＬＩ□、が得
られたことを示す。また、ステップ６を実行するまでは
、Ｎ　ｌａ＊ｗ　、ＴＰＲＩＩ−、ＢＧ　Ｌ　１　、、
、にセットされていた前回データは、それぞれ１回前の
データとしてＮ　１０Ｌ＋）　、　Ｔ　Ｐ　ＯＬＤ。

ＢＧＬＩＯＬＩ）にセットする。この場合も、Ｎ１ｏｔ
ｏ。

ＴＰＯＬＩの運転条件で＃１気筒用にＢＧＬＩＯＬＤが
演算されたことを示す。

尚、上記ステップ５，６は、カウント値ｃｎ　ｔｌがゼ
ロにまでカウントダウンされるまでの間は実行されない
から、前記ステップ６において更新される新旧データの
間には、少なくとも前記カウント値ｃｎｔｌが所定値か
らゼロにまでカウントダウンされるのに要した時間間隔
が存在することになり、これにより、Ｎ　１−＠−、Ｔ
　ｐ−−−で表される運転条件と、Ｎ　１０ＬＩＩ　、
　Ｔ　Ｐ　ＯＬＤで表される運転条件とが異なるように
しである。

次のステップ７では、現在の運転条件が所定の高負荷運
転領域であってノッキング検出（及びノッキング検出に
基づく点火補正制御）を行う領域であるか否かを、例え
ば、基本燃料噴射１ＬＴｐ及び機関回転速度Ｎから判別
する。

ここで、ノッキング検出領域であると判別されたときに
は、ステップ８で今回のノッキング検出領域判別が初回
であるか否かを判別し、初回であるときには、ステップ
９へ進み、＃３気筒用のＢＧＬ３を演算するための関数
式ＢＧＬ３←ａ３ＸＮ　十ｂ　３　Ｘ　Ｔ　ｐを用い、
Ｎ及び’ｒｐの最新値を上記関数式に代入して＃３気筒
用のＢＧＬ３を設定して、そのＢＧＬ３をノッキング検
出に用いる最終的なりＧＬにセットする。

また、ステップ８で初回でないと判別されたときには、
ステップＩＯへ進み、前記ステップ３と同様に、ステッ
プ３１において＃３気筒のノ・ンキングレベルと前回ま
でのＢＧＬ３との加重平均結果として新たに設定された
ＢＧＬ３を最終的なりＧＬにセットする。

尚、ノッキング検出領域に入った初回には、上記のよう
にそのときのＮとＴｐとに基づいて所定の関数式に従っ
てＢＣ，Ｌ３が演算され、その後はかかる関数式による
ＢＧＬ３を初期値としてその都度のノッキングレベルと
の加重平均をとってＢＧＬ３が更新される。従って、ノ
ッキング検出領域の初期から運転条件に見合ったＢＧＬ
に基づくノッキング判別が行え、また、低負荷からノッ
キング検出領域である高負荷に移行する加速時には、加
重平均結果の応答遅れが、ノッキング検出領域になった
ときにリセットされる結果となるから応答遅れの発生を
抑止できる。更に、ＮとＴｐとをパラメータとする運転
条件に見合ったＢＧＬ３を設定するのに、関数式の定数
であるａ３．ｂ３のみを記憶させておけば良く、ＮとＴ
ｐとをパラメータとして区分される運転領域毎にＢＧＬ
３を記憶させる場合に比べ大幅にメモリ容量を節約でき
る。

上記のように＃１気筒のノッキング検出時にか３気筒用
のＢＧＬをセットするのは、第６図に示すように、本実
施例の４気筒機関における点火順序を＃１→＃３→＃４
→＃２とすると、＃１気筒の次には＃３気筒の点火を行
うことになり、今回は既に＃１気筒の点火が終わってそ
の結果としての＃ｌ気筒のノッキングレベルが検出され
たものであるから、前回の＃３気筒の点火結果から求め
られた＃３気筒のノッキングレベルから、次に点火を行
う＃３気筒のノッキング発生を回避するように点火時期
を補正するものである。

＃３気筒のノッキングレベルを判別するためのＢＧＬが
セットされると、次のステップ１１では、ＢＧＬに対す
る所定以上の偏差をノッキングセンサ１４の検出出力が
示すか否を判別するときに用いる前記所定以上の偏差に
相当するスライスレベルＳＬを、機関回転速度Ｎに基づ
いてマツプから検索して求める。

そして、次のステップ１２では、ＢＧＬ＋ＳＬと、前回
の＃３３気筒火の直後に本プログラムが実行されたとき
にサンプリングしておいた＃３気筒のノッキングレベル
に相当するノック３とを比較し、前回＃３気筒に点火し
たときに所定以上のノ・ンキングが発生したか否かを判
別する。

ノック３≦ＢＧＬ＋ＳＬであると判別されて前回＃３気
筒でノッキングが発生しなかったときには、ステップ１
３へ進み、＃３気筒用の点火時期補正値β３に所定進角
補正値（例えば０．３°）を加算して、点火時期補正値
β３をより進角側に補正する。前記点火時期補正値β３
は、後述するように基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度
Ｎとに基づいてマツプから検索して求められる基本点火
時期（基本点火進角値）ＡＤＶに加算されるものである
から、点火時期補正値β３が増大されると点火時期ＡＤ
Ｖがより進角側に移行することになる。

一方、ステップ１２でノック３＞ＢＧＬ＋ＳＬであると
判別されて前回＃３気筒でノッキングが発生したときに
は、ステ・ンプ１４へ進み、＃３気筒用の点火時期補正
値β３から所定遅角補正値（例えば２°）を減算して、
点火時期補正値β３をより遅角側に補正し、該点火時期
補正値β３により点火時期ＡＤＶが前回よりも遅角補正
されて、今回の点火ではノッキングが発生しないように
する。

上記のようにして前回に＃３気筒を点火したときのノッ
キングレベルから＃３気筒用の点火時期補正値β３を進
角補正又は遅角補正すると、ステップ１５でこの補正値
β３を点火時期補正に用いる最終値としてβにセットす
る。このように、気筒別にノッキング判別用のＢＧＬと
点火時期補正値βをもつようにすれば、気筒間での要求
ＢＧＬの違い及び気筒間における最適点火時期の違いに
対応して、各気筒それぞれでノッキングを回避し得る最
も進角させた角度位置で点火させることができる。

また、ステップ７でノッキング検出領域でないと判別さ
れたときには、ステップ１６へ進んで前記βにゼロをセ
ットし、マツプに記憶されている基本点火時期ＡＤＶを
補正することなく用いて点火制御させるようにする。

点火時期補正値βがセットされると、次のステップ５９
では、マツプから求めた基本点火時期ＡＤＶに対して前
記点火時期補正値βを加算して最終的な点火時期ＡＤＶ
を設定し、次のステップ６０では、このステップ５９に
おいて設定された点火時期ＡＤＶを、次の＃３気筒の点
火用データとしてセットする。また、次のステップ６１
では、積分リセット信号を出力し、次に点火される＃３
気筒のノッキングレベルがサンプリングされるようにす
る。

このように、基準角度信号ＲＥＦに同期して実行される
本プログラムでは、まず、直前に点火された気筒のノッ
キングレベル（ノッキングセンサ１４の検出出力）をサ
ンプリングすると共に、かかるノッキングレベルと前回
までのＢＧＬとを加重平均して当該気筒用のＢＧＬを更
新する。また、当該気筒のＢＧＬを運転条件データに基
づき演算するための関数式の定数（ａ、ｂ）を決定する
データを、カウント値ｃｎｔがゼロにまでカウントダウ
ンされる毎にサンプリングし、少なくとも所定の時間間
隔をおいた２つの異なる運転条件の下でのデータがサン
プリングされるようにしである。

更に、直前に点火された気筒に対する上記のような処理
を行った後は、次に点火を行う気筒の前回点火時におけ
るノッキング判別を行い、ノッキング発生の有無に応じ
て点火時期補正値βの設定を行う。

上記説明では、＃１気筒の点火直後の場合についてのみ
説明したが、同様な制御が＃２気筒、＃３気筒、＃４気
筒それぞれの点火直後にも行われる（＃２２気筒火直後
ステップ１７〜３０，４３気筒点火直後ステップ３１〜
４４．＃４４気筒火直後ステップ４５〜５８）。

第５図のフローチャートに示すプログラムは、バックグ
ラウンドジョブ（ＢＧＪ）として実行されるものであり
、ＮとＴｐとに基づいて各気筒別にＢＧＬを演算する関
数式（ＢＧＩ、−ａＸＮ十ｂＸＴｐ）の定数ａ、ｂが、
２つの異なる運転条件でセンサ出力を加重平均して求め
たＢＧＬと関数式によるＢＧＬとが一致するようにして
求め、更に、この結果得たａ、ｂをそれぞれ加重平均し
て最終的な更新データとする。これにより、初期状態か
ら大気の湿度などの環境条件が変化し、要求されるＢＧ
Ｌが同じ運転条件で変化するような場合に、速やかにこ
れに対応して関数式を更新でき、全運転条件で前記環境
条件変化に対応したＢＧＬのレベル変化が同時実行でき
る。

まず、ステップ８１では、基本燃料噴射量Ｔｐと機関回
転速度Ｎとによって複数に区分される運転領域毎に基本
点火時期ＡＤＶを記憶したマツプから、最新の基本燃料
噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎとに対応するデータを検索
して求める。

次のステップ８２では、＃ｌ気筒用のＢＧＬをＮとＴｐ
とに基づいて演算するための関数式における定数（ａｌ
、ｂｌ）を更新演算するか否かを指示するフラグＦ１の
判別を行う。前記フラグＦｌは、前記第３図のフローチ
ャートに示すプログラムでカウント値ｃｎｔｌがゼロで
あると判別されたときに１がセットされるものであり、
ステップ８２でフラグＦｌが１であると判別されると、
ステップ８３へ進んでフラグＦ１にゼロをセットし、次
のステップ８４ではカウント値ｃｎｔｌに所定値（例え
ば５０）をセットする。従って、再度ステップ８２でフ
ラグＦ１が１であると判別されるのは、少なくともカウ
ント値ｃｎｔｌが第４図のフローチャートに従ってゼロ
にまでカウントダウンされるまでの時間が経過してから
である。

ステップ８５では、＃１気筒用のＢＧＬをＴｐとＮとに
基づいて算出するための関数式（ＢＧＬＩ←ａ　ＩＸＮ
＋ｂ　Ｉ　ＸＴｐ）における定数ａｌ、ｂ１を、カウン
ト値ｃｎｔｌでカウントされる時間間隔をおいてステッ
プ６でサンプリングされた２つの異なる運転条件のデー
タから決定する。即ち、２つの異なる（新旧２つの）運
転条件をそれぞれ表すＮ、Ｔｐと、その運転条件のとき
にセンサ出力を加重平均して求めたＢＧＬとが記憶され
ているから、ＢＧＬ１＝ａ　ＩＸＮ＋ｂｌＸＴｐにおい
ても、同様なりＧＬが算出されるように２つの運転条件
に適合させるようにしてａｌ、ｂｌを決定する。

具体的には、以下の連立方程式を解くことになる。

ＢＧＬ　１．、、＝Ａ　Ｉ　ｘＮ　１．、、＋Ｂ　Ｉ　
ｘＴｐ、ｓ。

ＢＧＬ　Ｉｏｔｎ　＝Ａ　Ｉ　ＸＮ　ＩＱＬＩｌｌ＋Ｂ
　Ｉ　ＸＴｐｏＬＩ。

上記連立方程式において未知数はＡｌ、Ｂｌのみである
から、少なくとも２つの異なる運転条件に適合した定数
Ａｔ、Ｂｌが新たに設定されるものであり、次のステッ
プ８６では、上記ステップ８５で演算された定数Ａｌ、
Ｂｌと、前回までの定数ａｌ、ｂｌとをそれぞれに加重
重みＸを用いて加重平均して、その結果をａｌ、ｂｌの
更新データとすることで、過敏にａｌ、ｂｌが更新され
ないようにする。

このように＃１気筒用のＢＧＬをＮとＴｐとから算出す
るための関数式における定数ａｌ、ｂｌは、２つの異な
る運転条件においてセンサ出力を加重平均して求められ
るＢＧＬと同し結果となるように設定されるものであり
、然も、その結果をそのまま用いるのではなく、前回ま
でのａｌ、ｂｌとの加重平均をとって安定したａｌ、ｂ
ｌ設定更新がなされるようにしである。

ａｌ、ｂｌが求められれば、＃１気筒用のＢＧＬは、そ
のときの機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づ
き随時算出できるから、運転条件毎のＢＧＬを記憶させ
ておく必要がなくメモリ容量が節約できる。また、上記
のように＃１気筒専用の関数式に従ってＢＧＬを算出す
ることになるから、ひとつのノッキングセンサ１４によ
って４気筒のノッキングレベルをサンプリングする場合
には、ノッキングセンサ１４からそれぞれの気筒までの
距離によって異なるＢＧＬの要求に対応したＢＧＬ設定
が行える。

上記に説明したようなりＧＬを求める関数式（ＢＧＬ＋
ａＸＮ＋ｂＸＴｐ）を決定する定数ａ。

ｂの設定が、他の気筒用についても同様にして行われ、
＃２気筒用のａ２．ｂ２、＃３気筒用のａ３、ｂ３、＃
４気筒用のａ４．ｂ４が、ステップ８７〜１０１で決定
される。

第４図のフローチャートに示すプログラムは、１０間毎
に実行されるものであり、このプログラムに従って前記
カウント値ｃｎｔｌ〜ｃｎ　ｔ４のカウントダウンが行
われる。

ステップ７１．７３．７５．７７ではそれぞれ各気筒に
対応するカウント値ｃｎｔｌ＝ｃｎｔ４がゼロであるか
否かが判別され、ゼロでないときにはステップ７２，７
４゜７６．７８で１ダウンされて更新される。

従って、関数式の定数ａ、ｂを更新したときに所定値が
セットされる前記カウント値ｃｎｔｌ〜ｃｎｔ４は、こ
のプログラムで１０ｍ５毎にｌダウンされ、ゼロになる
と、第３図のフローチャートに示すプログラムで各気筒
別のフラグＦ１〜Ｆ４に１がセットされることにより、
今度は第５図のフローチャートに示すプログラムで再度
所定値がセットされることになる。

〈発明の効果〉以上説明したように本発明によると、機関負荷と機関回
転速度との検出値に基づき所定の関数式に従ってパック
グラウンドレベルを演算設定するようにしたので、運転
条件毎のバックグラウンドレベルを少ないメモリ容量で
得ることができ、また、各気筒別に前記関数式を備える
ことで気筒毎に異なるバックグラウンドレベル要求に対
応することができる。

更に、ノッキングセンサの検出信号を平均化演算して求
めたバックグラウンドレベルと、前記関数式により求め
られるバックグラウンドレベルとが、複数の運転条件に
おいて略一致するように、前記関数式における定数を設
定するようにしたので、環境条件の変化などにより同じ
運転条件でも要求されるＢＧＬが変化した場合に、これ
に対応して速やかに関数式に基づき設定されるＢＧＬを
校正できる。

また、各気筒別に関数式でＢＧＬを設定し、各気筒別に
ノッキング判別を行い、かかる気筒別の判別結果を受け
て気筒毎に点火時期を補正すれば、各気筒毎に精度良く
ノッキング発生を検出して、各気筒それぞれで最適点火
時期で点火を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の槽底を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図〜第５図は
それぞれ同上実施例における制御内容を示すフローチャ
ート、第６図は同上実施例におけるノッキング検出タイ
ごングを示すタイムチャートである。１・・・内燃機関　　６・・・エアフローメータ９・・
・コントロールユニット　　１０・・・クランク角セン
サ　　１１・・・点火栓　　１２・・・点火コイル１２
ａ・・・パワートランジスタ　　１３・・・ディストリ
ビュータ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内燃機関に付設されノッキングの振動を検出する
ノッキングセンサと、機関負荷を検出する機関負荷検出手段と、機関回転速度を検出する機関回転速度検出手段と、前記ノッキングセンサの検出信号からノッキング成分を
取り出すための基準となるバックグラウンドレベルを、
前記検出された機関負荷と機関回転速度とに基づき所定
の関数式に従って演算設定するバックグラウンドレベル
演算手段と、該バックグラウンドレベル演算手段で演算されたバック
グラウンドレベルに基づき前記ノッキングセンサの検出
信号からノッキング判別を行うノッキング判別手段と、を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関のノッキ
ング検出装置。
（２）前記バックグラウンドレベル演算手段が、機関負
荷と機関回転速度とに基づきバックグラウンドレベルを
演算する所定の関数式を各気筒毎に備えることを特徴と
する請求項１記載の内燃機関のノッキング検出装置。
（３）前記ノッキングセンサからの検出信号を平均化演
算してバックグラウンドレベルを設定するバックグラウ
ンドレベル平均処理設定手段と、前記バックグラウンド
レベル演算手段で機関負荷と機関回転速度とに基づき演
算されるバックグラウンドレベルが、前記バックグラウ
ンドレベル平均処理設定手段で設定されるバックグラウ
ンドレベルと略一致するように、バックグラウンドレベ
ル演算手段における関数式の定数を複数の運転条件に適
合させて設定する関数式設定手段と、を設けたことを特
徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の内燃機関の
ノッキング検出装置。
（４）前記バックグラウンドレベル演算手段におけるバ
ックグラウンドレベル演算及び前記ノッキング判別手段
におけるノッキング判別を各気筒別に行わせると共に、
前記ノッキング判別手段によるノッキング判別の結果を
受けて機関の点火時期を各気筒別に補正制御する点火時
期補正手段を設けたことを特徴とする請求項１、２又は
３のいずれかに記載の内燃機関のノッキング検出装置。