JPH0726603B2 - 内燃機関用ノツキング制御装置 - Google Patents

内燃機関用ノツキング制御装置

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JPH0726603B2
JPH0726603B2 JP675687A JP675687A JPH0726603B2 JP H0726603 B2 JPH0726603 B2 JP H0726603B2 JP 675687 A JP675687 A JP 675687A JP 675687 A JP675687 A JP 675687A JP H0726603 B2 JPH0726603 B2 JP H0726603B2
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JP
Japan
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knocking
determination section
knocking determination
peak position
internal combustion
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JP675687A
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JPS63176664A (ja
Inventor
孝一 釜洞
裕彦 山田
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日本電装株式会社
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はノッキングが生じないように点火時期等のノッ
ク制御要因を制御する内燃機関用ノッキング制御装置に
関する。
〔従来の技術〕
従来この種のものにおけるノッキング判定区間は特開昭
58-30477号公報のように予め所定のクランク角度に定め
られているが、気筒間格差や機差および経時変化等によ
って、ノッキング波形が判定区間から外れ、ノッキング
検出精度が低下することがある。また、特開昭58-57072
号公報に記載されるごとく、ガソリンのオクタン価を判
別して点火時期マップを切替えるものでは、高オクタン
価用マップと低オクタン価用マップで点火時期が大きく
異なるために、ノッキング発生位置も異なり、前述の現
象がさらに顕著になる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、あらゆる運転状態でノッキング波形を検出しよ
うとすると、判定区間がかなり広くなってしまい、第6
図(b)のA部のような出力の小さい部分を多く含ん
で、ノッキング検出信号の平均値が異常に小さくなって
しまうために、ノッキングを誤判定してしまったり、第
6図(C)のB部のようなノッキング波形成分を含む確
率が増して、耐ノイズ性が悪化してしまったりしてノッ
キング検出精度が低下してしまうという問題があった。
そこで本発明は上記の問題を解決することを目的とする
ものである。
〔問題点を解決するための手段〕
そのため本発明は第1図に示すごとく、内燃機関の燃焼
室内で発生するノッキングを検出するノッキング検出手
段と、該ノッキング検出手段からの信号のうち、ノッキ
ング判定に必要なノッキング判定区間を設定するノッキ
ング判定区間設定手段と、該ノッキング判定区間内の信
号のピーク位置を検出するピーク位置検出手段と、前記
ノッキング検出手段の信号に基づいてノッキング判定レ
ベルを作成するノッキング判定レベル設定手段と、該ノ
ッキング判定レベルと前記ノッキング判定区間内の前記
ノッキング検出手段からの信号とを比較する比較手段
と、該比較手段からの出力に基づいてノッキングの有無
を判定するノッキング判定手段と、該ノッキング判定の
結果、ノッキング有と判定された時の前記ピーク位置検
出手段により検出されたピーク位置と前記ノッキング判
定区間との位相関係の比較結果に応じて前記ノッキング
判定区間を変更するノッキング判定区間変更手段と、前
記ノッキング判定手段の出力に応じて点火時期等のノッ
ク制御要因を制御する制御手段とを備える内燃機関用ノ
ッキング制御装置を提供するものである。
〔作用〕
これにより、ノッキング判定手段によりノッキング有と
判定された時のピーク位置検出手段により検出されたピ
ーク位置とノッキング判定区間との位相関係の比較結果
に応じてノッキング判定区間変更手段によりノッキング
判定区間を変更する。
〔実施例〕
以下本発明を図に示す実施例について説明する。第2図
において、1は内燃機関の基準角度位置と回転角度位置
とを検出する位置センサ、2は内燃機関の吸気負圧や機
関回転数等を検出する運転状態検出センサ、3は内燃機
関のノッキングにより生じる機械的な振動を検出するノ
ッキング検出器である。4は位置センサ1および運転状
態検出センサ2の信号に基づいて基本点火時期を演算す
ると共に、ノッキング検出器3の信号に応じてノッキン
グと判定されたとき基本点火時期を所定角度遅角させる
エンジン制御ユニット(ECU)で、マイクロコンピュー
タにより構成される。5はECU4よりの点火信号に応じて
内燃機関の各気筒に配設した点火プラグに高電圧を供給
するための点火装置である。
第5図はECU4中のマイクロコンピュータでのオクタン価
判別による点火時期マップ切替を示すフローチャートで
あり、第3図はマイクロコンピュータでのノッキング判
定区間を修正する方法を示すフローチャートである。第
4図(A),(B)は低オクタン価用点火時期(遅角
側)実行時と高オクタン価用点火時期(進角側)実行時
におけるノッキング判定区間とノッキング波形との相対
位置関係を示す図である。第4図中to(i)は各気筒の
上死点(TDC)からノッキング判定区間開始点までのク
ランク角度または時間、tpはノッキング判定区間開始点
からノッキング波形のピーク点までのクランク角度また
は時間である。○印はノッキング波形の各山のピーク
値、●印はノッキング波形の各山のピーク値の最大値、
×印はノッキング判定区間外の検出不可能なノッキング
波形の各山のピーク値である。第3図はノッキング判定
区間幅は一定にしておいてノッキング波形のピーク位置
に応じて判定区間開始時期を修正する実施例を示すフロ
ーチャートである。第6図はノッキング判定区間を長く
したときに生じる問題点を説明する図である。第7図は
最小tp限界値a,最大tp限界値bを説明する図である。
第5図においてステップ21が各制御パラメータの初期設
定をし、ステップ22で機関の運転パラメータを各センサ
1〜3から読込み、ステップ23でオクタン価判別を行
う。ここでオクタン価判別の方法については特に制限し
ない。手動式のセレクトスイッチによるものでも、ノッ
キング判定結果に基づく遅角量によるもの(例えば遅角
量が所定値以上で制御している時間が所定期間続いたと
きに低オクタン価と判定し、遅角量が所定値以下で制御
している時間が所定期間続いたときに高オクタン価と判
定するもの)でも良い。
オクタン価判別の結果、低オクタン価と判別された場合
はステップ24で低オクタン価用点火時期マップ(遅角
側)に切替え、高オクタン価と判別された場合はステッ
プ25で高オクタン価用点火時期マップ(進角側)に切替
える。
第3図において、ステップ1でノッキング判定区間が開
始され(例えば、TCDでタイマにTDCからノッキング判定
区間開始点までのクランク角度相当の時間to(i)をセ
ットし、タイマがオーバーフローしたらノッキング判定
を開始する)、ステップ7で予め定められた一定の判定
区間が終了するまで以下のステップ2〜6の制御を行
う。まずステップ2でノッキング検出信号波形の各山の
ピーク値をゼロクロスA-D変換し、ステップ3で各山の
ピーク値の最大値とそのピーク値が判定区間から何回目
のゼロクロス変換値かを検出する。ゼロクロス周期は一
定値なので、何回目のゼロクロス変換値かがわかれば、
ノッキング判定区間開始時期からノッキング検出信号の
各山のピーク値の最大値位置までの時間tp(第4図参
照)がわかる。ここで検出したピーク位置は気筒毎にto
(i)に記憶する(iは気筒No.)。ステップ4で各山
の各ピーク値をなまし処理してノッキング検出信号の平
均値を作成する。ステップ5でノッキング検出信号の平
均値を定数倍してノッキング判定レベルを作成するが、
この時の平均値はその気筒の前回の平均値である。ステ
ップ6でノッキング判定レベルを各山の各ピーク値と比
較して判定レベルを越えたものをノックパルスとしてKp
に記憶する。ステップ7で判定区間が終了したと判断す
ると、ステップ8でノックパルスKpの有無でノック判定
を行う。ノックパルスKpが2以上の時はステップ9へ進
み、ノックパルスKpに応じて遅角量を演算する。ここ
で、特に記載はしていないが、オクタン価判別を遅角量
に基づいて行うものは、オクタン価判別をしてその結果
に応じて点火時期マップの切替,制御過給圧の切替等の
制御を行う(第5図との組合せ)。また、ステップ8で
ノックパルスKpが1以下の時はノックなしと判断してそ
のままステップ14の点火時期制御へ進む。ステップ10で
tpが最小tp限界値aより小さい場合(ノッキング発生位
置が許容値より早い場合)はステップ13でノッキング判
定区間開始時期to(i)をa-tpだけ早めるために to(i)からa-tpを減算したものを新たにto(i)と
し、ステップ14の点火時期制御へ進む。また、ステップ
10でtpがa以上の時はステップ11へ進み、最大tp限界値
bと比較して、tpがbよりも大きい場合(ノッキング発
生位置が許容値より遅い場合)はステップ12でto(i)
をb-tpだけ遅らせるためにto(i)にb-tpを加算したも
のを新たにto(i)とし、ステップ14の点火時期制御へ
進む。また、ステップ11でtpがb以下の時は、ノッキン
グ判定区間が適切だと判断してそのままステップ14の点
火時期制御へ進む。ここで、最小tp限界値a,最大tp限界
値bは各々のエンジンですべての運転条件下においてノ
ッキング波形を調査し、その中で最も第7図a′,b′の
部分が長いものをa=a′,b=b′とするのが好まし
い。
なお、本実施例ではノッキング判定区間幅は一定にして
おいてノッキング波形のピーク位置に応じて判定区間開
始時期を修正する方法を示したが判定区間開始時期と判
定区間幅とをマップとして持ち、または、判定区間開始
時期と判定区間終了時期とをマップとして持ち、それを
ノッキング波形のピーク位置に応じて切替えるようにし
ても良い。また、ノッキング波形のピーク位置に応じて
ノッキング判定区間を切替または修正する制御を内燃機
関の特定運転条件でのみ行うようにしても良い。
〔発明の効果〕
以上のように本発明においては、ノッキング発生時のノ
ッキング波形のピーク位置とノッキング判定区間との位
相関係の比較結果によってノッキング判定区間を切替ま
たは修正することによって、ノッキング発生時のノッキ
ング波形のピーク位置に合わせてノッキング判定区間が
最適位置,最適区間幅に補正されるので、あらゆる運転
条件下で全ノッキング波形を検出できるようになり、耐
ノイズ性も向上して高精度なノッキング検出が可能にな
るという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のクレーム対応図、第2図は本発明装置
の一実施例を示すブロック図、第3図および第5図は第
2図図示ECUの作動説明に供するフローチャート、第4
図(A),(B)及び第7図は第2図図示装置の作動説
明に供する波形図、第6図はノッキング判定区間を長く
したときに生じる問題点を説明するための波形図であ
る。 1……位置センサ,2……運転状態検出センサ,3……ノッ
キング検出器,4……ECU,5……点火装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の燃焼室内で発生するノッキング
    を検出するノッキング検出手段と、該ノッキング検出手
    段からの信号のうち、ノッキング判定に必要なノッキン
    グ判定区間を設定するノッキング判定区間設定手段と、
    該ノッキング判定区間内の信号のピーク位置を検出する
    ピーク位置検出手段と、前記ノッキング検出手段の信号
    に基づいてノッキング判定レベルを作成するノッキング
    判定レベル設定手段と、該ノッキング判定レベルと前記
    ノッキング判定区間内の前記ノッキング検出手段からの
    信号とを比較する比較手段と、該比較手段からの出力に
    基づいてノッキングの有無を判定するノッキング判定手
    段と、該ノッキング判定の結果、ノッキング有と判定さ
    れた時の前記ピーク位置検出手段により検出されたピー
    ク位置と前記ノッキング判定区間との位相関係の比較結
    果に応じて前記ノッキング判定区間を変更するノッキン
    グ判定区間変更手段と、前記ノッキング判定手段の出力
    に応じて点火時期等のノック制御要因を制御する制御手
    段とを備える内燃機関用ノッキング制御装置。
JP675687A 1987-01-14 1987-01-14 内燃機関用ノツキング制御装置 Expired - Lifetime JPH0726603B2 (ja)

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JPS63176664A JPS63176664A (ja) 1988-07-20
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JP2510767B2 (ja) * 1990-07-06 1996-06-26 株式会社日立製作所 内燃機関のノッキング検出方法とその装置及びこれを利用した内燃機関の点火時期制御装置
JP2002364448A (ja) * 2001-05-31 2002-12-18 Fujitsu Ten Ltd 内燃機関のノッキング制御装置

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