JPH10159642A - 内燃機関のノッキング判定装置 - Google Patents
内燃機関のノッキング判定装置Info
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- JPH10159642A JPH10159642A JP8315107A JP31510796A JPH10159642A JP H10159642 A JPH10159642 A JP H10159642A JP 8315107 A JP8315107 A JP 8315107A JP 31510796 A JP31510796 A JP 31510796A JP H10159642 A JPH10159642 A JP H10159642A
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Abstract
定装置において、ノッキングの判定を適正に行い、もっ
て判定精度の向上を図る。 【解決手段】エンジン1の第1吸気弁6a及び第2吸気
弁6b近傍のシリンダヘッド4内壁面周辺部には燃料噴
射弁11が配置され、燃料噴射弁11からの燃料は、直
接的に気筒1a内に噴射される。また、エンジン1のシ
リンダブロック2には該エンジン1のノッキングを検出
するためのノックセンサ63が取付けられている。成層
燃焼が行われた場合には、均質燃焼が行われている場合
に比べ、燃焼速度がかなり速いものとなるため、ノッキ
ングが発生しうる時期も早いものとなってしまう。これ
に対し、電子制御装置(ECU)30は、成層燃焼が実
行されている場合、ノッキングの判定期間を早い時期に
設定する。従って、判定期間の適正化が図られる。
Description
ング判定装置に係り、詳しくは、成層燃焼を行ったり、
スワールコントロールバルブを備えたりする内燃機関の
ノッキング判定装置に関するものである。
においては、燃料噴射弁からの燃料は吸気ポートに噴射
され、燃焼室には予め燃料と空気との均質混合気が供給
される。かかるエンジンでは、アクセル操作に連動する
スロットル弁によって吸気通路が開閉され、この開閉に
より、エンジンの燃焼室に供給される吸入空気量(結果
的には燃料と空気とが均質に混合された気体の量)が調
整され、もってエンジン出力が制御される。
術では、スロットル弁の絞り動作に伴って大きな吸気負
圧が発生し、ポンピングロスが大きくなって効率は低く
なる。これに対し、スロットル弁の絞りを小とし、燃焼
室に直接燃料を供給することにより、点火プラグの近傍
に可燃混合気を存在させ、当該部分の空燃比を高めて、
着火性を向上するようにしたいわゆる「成層燃焼」とい
う技術が知られている。かかる技術においては、エンジ
ンの低負荷時には、噴射された燃料が、点火プラグ周り
に偏在供給されるとともに、スロットル弁がほぼ全開に
開かれて成層燃焼が実行される。これにより、ポンピン
グロスの低減が図られ、燃費の向上が図られる。
場合や、希薄燃焼が行われる場合には、噴射された燃料
の混合気に渦流が形成される場合がある。すなわち、吸
気ポートにはスワールコントロールバルブ(SCV)が
設けられ、該SCVの開度が調整されることにより、渦
流(スワール)の強度が制御される。その結果、少ない
燃料供給量でもって燃焼性の向上が図られるのである。
ントロールシステムが搭載されている。すなわち、エン
ジン本体には、ノックセンサが取付けられており、該セ
ンサは、振動に応じた出力電圧を発生する。そして、ノ
ックセンサからの出力電圧がノック判定レベルを上回る
場合にはノッキングが起きているものと判断される。こ
の場合、ノッキングの判定は常時行っているのではな
く、点火直後にノッキングが発生したとして、エンジン
本体が振動する頃の時間だけに限定して判定期間が設け
られている。つまり、他の振動との誤判定を防止するた
め、上記判定期間にセンサがキャッチした信号だけを取
り込んでノッキングの判定を行うのである(特開昭58
−2467号公報等)。
来の技術(ノックコントロールシステム)を、既に述べ
た成層燃焼を行いうるエンジンや、SCVを有するエン
ジンに適用した場合には、次に記すような問題が生じう
る。すなわち、成層燃焼が行われた場合や、SCVが閉
じられてスワール強度が大きくなった場合、一般的な均
質燃焼に比べて燃焼速度がかなり速いものとなる。その
ため、ノッキングが発生しうる時期も早いものとなって
しまい、予め設定された判定期間内においてノッキング
を適切に検出することができなくなってしまうおそれが
あった。
ものであって、その目的は、成層燃焼等を行いうる内燃
機関のノッキング判定装置において、ノッキングの判定
を適正に行うことができ、もって判定精度の向上を図る
ことのできる内燃機関のノッキング判定装置を提供する
ことにある。
に、請求項1に記載の発明においては、図1に示すよう
に、内燃機関M1のノッキングを検出するためのノック
検出手段M2と、前記ノック検出手段M2の検出結果が
所定の判定レベルを超えた場合に、前記内燃機関M1に
ノッキングが発生したものと判定するノッキング判定手
段M3とを備えるとともに、前記ノッキング判定手段M
3によるノッキングの判定を所定の判定期間内に限って
行う内燃機関のノッキング判定装置において、前記内燃
機関M1の燃焼速度が、基準となる燃焼状態での燃焼速
度と異なるものとなっていることを検出する燃焼速度相
違検出手段M4と、前記燃焼速度相違検出手段M4によ
り、前記内燃機関M1の燃焼速度が、基準となる燃焼状
態での燃焼速度と異なるものとなっていることが検出さ
れたとき、前記判定期間を変更する判定期間変更手段M
5とを設けたことをその要旨としている。
1に記載の内燃機関のノッキング判定装置において、前
記判定期間変更手段M5は、前記燃焼速度相違検出手段
M4により、前記内燃機関M1の燃焼速度が、基準とな
る燃焼状態での燃焼速度よりも速いものとなっているこ
とが検出されたとき、前記判定期間を早めるものである
ことをその要旨としている。
項1又は2に記載の内燃機関のノッキング判定装置にお
いて、前記内燃機関M1は、均質燃焼及び成層燃焼を行
いうるものであること、該内燃機関M1に導入される燃
料混合気が渦流を形成しうるよう開閉されるスワールコ
ントロールバルブを有するものであること、前記内燃機
関M1への排気還流量を調整するためのEGRバルブを
有するものであること、並びに、前記内燃機関M1へ供
給される燃料の圧力を変更しうるものであることのうち
少なくとも1つを具備していることをその要旨としてい
る。
項1から3のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判
定装置において、前記燃焼速度相違検出手段M4により
検出される燃焼速度の異なる度合いが大きいほど、前記
判定期間変更手段M5により変更される前記判定期間の
変更の程度を大きくしたことをその要旨としている。
項1から4のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判
定装置において、前記燃焼速度相違検出手段M4により
検出される燃焼速度の異なる度合いに応じて、前記判定
レベルを変更するようにしたことをその要旨としてい
る。
請求項5に記載の内燃機関のノッキング判定装置におい
て、前記判定レベルは、前記ノック検出手段M2の検出
平均値に対し、係数を乗算することにより決定されるも
のであり、かつ、当該係数の変動の程度は、前記燃焼速
度相違検出手段M4により検出される燃焼速度の異なる
度合いが大きいほど大きいものであることをその要旨と
している。
ば、図1に示すように、ノック検出手段M2により、内
燃機関M1のノッキングが検出され、その検出結果が所
定の判定レベルを超えた場合に、ノッキング判定手段M
3では、内燃機関M1にノッキングが発生したものと判
定される。また、このノッキング判定手段M3によるノ
ッキングの判定は所定の判定期間内に限って行われ、こ
れにより、他の振動をノッキングと誤判定してしまうの
が防止されうる。
度が基準となる燃焼状態での燃焼速度と異なるものとな
っていることが、燃焼速度相違検出手段M4により検出
されたとき、判定期間変更手段M5により、前記判定期
間が変更される。このため、燃焼状態の変動に伴い、燃
焼速度に変動が起こり、ノッキングが発生する時期が変
動してしまったとしても、そのノッキングの発生が確実
に判定されうる。
求項1に記載の発明の作用に加えて、前記判定期間変更
手段M5は、前記燃焼速度相違検出手段M4により、前
記内燃機関M1の燃焼速度が、基準となる燃焼状態での
燃焼速度よりも速いものとなっていることが検出された
とき、前記判定期間を早める。このため、ノッキングが
発生する時期が早くなったとしても、そのノッキングの
発生が確実に判定されうる。
請求項1,2に記載の発明の作用に加えて、次の作用が
奏される。すなわち、内燃機関M1は、均質燃焼及び成
層燃焼を行いうる場合には、成層燃焼が行われたときの
燃焼速度が、均質燃焼が行われたときのそれに比べて速
くなる。また、内燃機関M1が、該内燃機関M1に導入
される燃料混合気が渦流を形成しうるよう開閉されるス
ワールコントロールバルブを有する場合には、スワール
コントロールバルブが閉じられたとき、渦流の強度が増
大し、燃焼速度が速くなる。さらに、内燃機関M1が、
該内燃機関M1への排気還流量を調整するためのEGR
バルブを有する場合には、EGR量の減少により、燃焼
速度が速くなる。併せて、内燃機関M1が、該内燃機関
M1へ供給される燃料の圧力を変更しうるものである場
合には、燃料圧力の増大により、霧化がよくなり、燃焼
速度が速くなる。このように、燃焼速度に差が生じた場
合にも、ノッキングの発生が確実に判定されうる。
請求項1から3に記載の発明の作用に加えて、燃焼速度
相違検出手段M4により検出される燃焼速度の異なる度
合いが大きいほど、判定期間変更手段M5により変更さ
れる前記判定期間の変更の程度が大きくさせられる。そ
のため、判定期間のさらなる適正化が図られ、判定の精
度の向上が図られる。
項1から4に記載の発明の作用に加えて、燃焼速度相違
検出手段M4により検出される燃焼速度の異なる度合い
に応じて、前記判定レベルが変更させられる。そのた
め、燃焼速度の相違により、ノック検出手段M2により
検出される平均的な値が相違するが、それに応じて判定
レベルの適正化が図られ、判定の精度の向上が図られ
る。
請求項5に記載の発明の作用に加えて、前記判定レベル
は、前記ノック検出手段M2の検出平均値に対し、係数
を乗算することにより決定されるものであり、かつ、当
該係数の変動の程度は、前記燃焼速度相違検出手段M4
により検出される燃焼速度の異なる度合いが大きいほど
大きいものである。従って、上記請求項5に記載の発明
の作用がより確実に奏される。
ノッキング判定装置を具体化した第1の実施の形態を、
図面に基づいて詳細に説明する。
された筒内噴射式エンジンのノッキング判定装置を示す
概略構成図である。内燃機関としてのエンジン1は、例
えば4つの気筒1aを具備し、これら各気筒1aの燃焼
室構造が図3に示されている。これらの図に示すよう
に、エンジン1はシリンダブロック2内にピストンを備
えており、当該ピストンはシリンダブロック2内で往復
運動する。シリンダブロック2の上部にはシリンダヘッ
ド4が設けられ、前記ピストンとシリンダヘッド4との
間には燃焼室5が形成されている。また、本実施の形態
では1気筒1aあたり、4つの弁が配置されており、図
中において、符号6aとして第1吸気弁、6bとして第
2吸気弁、7aとして第1吸気ポート、7bとして第2
吸気ポート、8として一対の排気弁、9として一対の排
気ポートがそれぞれ示されている。
はヘリカル型吸気ポートからなり、第2の吸気ポート7
bはほぼ真っ直ぐに延びるストレートポートからなる。
また、シリンダヘッド4の内壁面の中央部には、点火プ
ラグ10が配設されている。さらに、第1吸気弁6a及
び第2吸気弁6b近傍のシリンダヘッド4内壁面周辺部
には燃料噴射手段としての燃料噴射弁11が配置されて
いる。すなわち、本実施の形態においては、燃料噴射弁
11からの燃料は、直接的に気筒1a内に噴射されるよ
うになっている。
ポート7a及び第2吸気ポート7bは、それぞれ各吸気
マニホルド15内に形成された第1吸気路15a及び第
2吸気路15bを介してサージタンク16内に連結され
ている。各第2吸気通路15b内にはそれぞれスワール
コントロールバルブ(SCV)17が配置されている。
これらのSCV17は共通のシャフト18を介して、ス
テップモータ19に連結されている。このステップモー
タ19は、後述する電子制御装置(以下単に「ECU」
という)30からの出力信号に基づいて制御される。
を介してエアクリーナ21に連結され、吸気ダクト20
内には、別途のステップモータ22によって開閉される
スロットル弁23が配設されている。つまり、本実施の
形態のスロットル弁23はいわゆる電子制御式のもので
あり、基本的には、ステップモータ22が前記ECU3
0からの出力信号に基づいて駆動されることにより、ス
ロットル弁23が開閉制御される。そして、このスロッ
トル弁23の開閉により、吸気ダクト20を通過して燃
焼室5内に導入される吸入空気量が調節されるようにな
っている。本実施の形態では、吸気ダクト20、サージ
タンク16並びに第1吸気路15a及び第2吸気路15
b等により、吸気通路が構成されている。また、スロッ
トル弁23の近傍には、その開度(スロットル開度T
A)を検出するためのスロットルセンサ25が設けられ
ている。なお、前記各気筒の排気ポート9には排気マニ
ホルド14が接続されている。そして、燃焼後の排気ガ
スは当該排気マニホルド14を介して図示しない排気ダ
クトへ排出されるようになっている。
ス循環(EGR)装置51が設けられている。このEG
R装置51は、排気ガス循環通路としてのEGR通路5
2と、同通路52の途中に設けられた排気ガス循環弁と
してのEGRバルブ53とを含んでいる。EGR通路5
2は、スロットル弁23の下流側の吸気ダクト20と、
排気ダクトとの間を連通するよう設けられている。ま
た、EGRバルブ53は、弁座、弁体及びステップモー
タ(いずれも図示せず)を内蔵しており、これらにより
EGR機構が構成されている。EGRバルブ53の開度
は、ステップモータが弁体を弁座に対して断続的に変位
させることにより、変動する。そして、EGRバルブ5
3が開くことにより、排気ダクトへ排出された排気ガス
の一部がEGR通路52へと流れる。その排気ガスは、
EGRバルブ53を介して吸気ダクト20へ流れる。す
なわち、排気ガスの一部がEGR装置51によって吸入
混合気中に再循環する。このとき、EGRバルブ53の
開度が調節されることにより、排気ガスの再循環量が調
整されるのである。
ンピュータからなっており、双方向性バス31を介して
相互に接続されたRAM(ランダムアクセスメモリ)3
2、ROM(リードオンリメモリ)33、マイクロプロ
セッサからなるCPU(中央処理装置)34、入力ポー
ト35及び出力ポート36を具備している。本実施の形
態においては、当該ECU30により、ノッキング判定
手段、燃焼速度相違検出手段及び判定期間変更手段が構
成されている。
ルペダル24の踏込み量に比例した出力電圧を発生する
アクセルセンサ26Aが接続され、該アクセルセンサ2
6Aによりアクセル開度ACCPが検出される。当該ア
クセルセンサ26Aの出力電圧は、AD変換器37を介
して入力ポート35に入力される。また、同じくアクセ
ルペダル24には、アクセルペダル24の踏込み量が
「0」であることを検出するための全閉スイッチ26B
が設けられている。すなわち、この全閉スイッチ26B
は、アクセルペダル24の踏込み量が「0」である場合
に全閉信号として「1」の信号を、そうでない場合には
「0」の信号を発生する。そして、該全閉スイッチ26
Bの出力電圧も入力ポート35に入力されるようになっ
ている。
1aが吸気上死点に達したときに出力パルスを発生し、
この出力パルスが入力ポート35に入力される。クラン
ク角センサ28は例えばクランクシャフトが30°CA
回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入
力ポートに入力される。CPU34では上死点センサ2
7の出力パルスとクランク角センサ28の出力パルスか
らエンジン回転数NEが算出される(読み込まれる)。
スワールコントロールバルブセンサ29により検出さ
れ、これによりスワールコントロールバルブ(SCV)
17の開度が検出されるようになっている。そして、ス
ワールコントロールバルブセンサ29の出力はA/D変
換器37を介して入力ポート35に入力される。
り、スロットル開度TAが検出される。このスロットル
センサ25の出力はA/D変換器37を介して入力ポー
ト35に入力される。
16内の圧力(吸気圧PiM)を検出する吸気圧センサ
61が設けられている。さらに、エンジン1の冷却水の
温度(冷却水温THW)を検出する水温センサ62が設
けられている。これら両センサ61,62の出力もA/
D変換器37を介して入力ポート35に入力されるよう
になっている。
ク2には、該エンジン1のノッキングを検出するための
ノック検出手段としてのノックセンサ63が取付けられ
ている。このノックセンサ64は、一種の振動ピックア
ップであって、例えば、ノッキングで発生する振動数
と、検出素子の固有振動数とが合致し共振することによ
って検出能力が最高となるようチューニングされた特性
を持っている。このノックセンサ63の出力もA/D変
換器37を介して入力ポート35に入力されるようにな
っている。また、ECU30は、ゲート信号発生器を有
しており、該発生器は、CPUからの信号に基づきオー
プン・クローズの信号を入力ポート35に出力するよう
になっている。つまり、ノックセンサ63からの検出信
号は、CPUからのオープンゲート信号により入力ポー
ト35に入力され、クローズゲート信号により遮断され
る。このため、ノッキングの検出(判定)には、一定の
期間が設けられていることとなる。
路38を介して各燃料噴射弁11、各ステップモータ1
9,22、イグナイタ12及びEGRバルブ53(ステ
ップモータ)に接続されている。そして、ECU30は
各センサ等25〜29,61〜63からの信号に基づ
き、ROM33内に格納された制御プログラムに従い、
燃料噴射弁11、ステップモータ19,22、イグナイ
タ12及びEGRバルブ53等を好適に制御する。
ング判定装置における本実施の形態に係る各種制御に関
するプログラムについて、フローチャートを参照して説
明する。すなわち、図4は、本実施の形態におけるノッ
キングの判定期間を設定するための「判定期間設定ルー
チン」を示すフローチャートであって、所定クランク角
(例えば「180°CA」)毎の割り込みで実行され
る。
30は、先ず、ステップ101において、現在の燃焼状
態が成層燃焼であるか否かを判断する。ここで、成層燃
焼が行われているか否かは、そのときどきのエンジン回
転数NE及び燃料噴射量等に基づいて判断される。そし
て、現在の燃焼状態が成層燃焼である場合には、ステッ
プ102へ移行する。
ン信号を出力する時期(ゲートオープン時期)AGAT
EOを上死点後5°に設定する。また、続くステップ1
03において、ゲートクローズ信号を出力する時期(ゲ
ートクローズ時期)AGATECを上死点後75°に設
定する。そして、その後の処理を一旦終了する。
合(均質燃焼が実行されている場合)には、ステップ1
04へ移行する。ステップ104においては、ゲートオ
ープン信号を出力する時期(ゲートオープン時期)AG
ATEOを上死点後15°に設定する。また、続くステ
ップ105において、ゲートクローズ信号を出力する時
期(ゲートクローズ時期)AGATECを上死点後90
°に設定する。そして、その後の処理を一旦終了する。
ン」では、そのときどきの燃焼状態に応じて、ゲートオ
ープン時期AGATEO及びゲートクローズ時期AGA
TECがそれぞれ異なった時期に設定される。つまり、
成層燃焼が実行されている場合には、均質燃焼が実行さ
れている場合に比べて、ノッキングの検出が許容される
期間(判定期間)が早い時期に設定される。
て説明する。 (イ)成層燃焼が行われた場合には、一般的な均質燃焼
が行われている場合に比べ、燃焼速度がかなり速いもの
となる。そのため、ノッキングが発生しうる時期も早い
ものとなってしまう。これに対し、本実施の形態では、
上述のように、成層燃焼が実行されている場合には、均
質燃焼が実行されている場合に比べて、ノッキングの判
定期間が早い時期に設定される。このため、ノッキング
が発生しうる時期が早くなったとしても、そのノッキン
グを確実に判定することができる。その結果、ノッキン
グの判定を適正に行うことができ、もって判定精度の向
上を図ることができる。
化した第2の実施の形態について説明する。但し、本実
施の形態の構成等においては上述した第1の実施の形態
と同等であるため、同一の部材等については同一の符号
を付してその説明を省略する。そして、以下には、第1
の実施の形態との相違点を中心として説明することとす
る。
下、「SCV開度」SCVPという)によってノッキン
グの判定期間を変更するという点で、第1の実施の形態
とは異なっている。
「判定期間設定ルーチン」を示すフローチャートであっ
て、所定クランク角(例えば「180°CA」)毎の割
り込みで実行される。
30は、先ず、ステップ201において、そのときどき
のSCV開度SCVPに基づき、図6に示すマップ(m
apA)を参酌して、ゲートオープン信号を出力する時
期(ゲートオープン時期)AGATEOを設定する。こ
のため、SCV開度SCVPが小さく、スワール強度が
大きい場合には、ゲートオープン時期AGATEOは、
早い時期に設定される。逆に、SCV開度SCVPが大
きく、スワール強度が小さい場合には、ゲートオープン
時期AGATEOは、遅い時期に設定される。
ときどきのSCV開度SCVPに基づき、同じく図6に
示すマップ(mapB)を参酌して、ゲートクローズ信
号を出力する時期(ゲートクローズ時期)AGATEC
を設定する。このため、SCV開度SCVPが小さく、
スワール強度が大きい場合には、ゲートクローズ時期A
GATECは、ゲートオープン時期AGATEOに合わ
せるようにして早い時期に設定される。逆に、SCV開
度SCVPが大きく、スワール強度が小さい場合には、
ゲートクローズ時期AGATECは、ゲートオープン時
期AGATEOに合わせて、遅い時期に設定される。そ
して、ECU30は、その後の処理を一旦終了する。
ン」では、そのときどきのSCV開度SCVP、つま
り、スワールの強度に応じて、ゲートオープン時期AG
ATEO及びゲートクローズ時期AGATECがそれぞ
れ異なった時期に設定される。つまり、スワール強度が
大きい場合には、スワール強度が小さい場合やスワール
が形成されない場合に比べて、ノッキングの検出が許容
される期間(判定期間)が早い時期に設定される。
て説明する。 (イ)スワール強度が大きい場合には、スワール強度が
小さい場合やスワールが形成されない場合に比べて、燃
焼速度がかなり速いものとなる。そのため、ノッキング
が発生しうる時期も早いものとなってしまう。これに対
し、本実施の形態では、上述のように、スワール強度が
大きい場合には、ノッキングの判定期間が早い時期に設
定される。このため、ノッキングが発生しうる時期が早
くなったとしても、そのノッキングを確実に判定するこ
とができ、結果的に、ノッキングの判定を適正に行うこ
とができ、もって判定精度の向上を図ることができる。
強度が大きいほど、前記判定期間のが早められる程度が
大きくさせられる。そのため、判定期間のさらなる適正
化が図られ、より一層の判定の精度の向上を図ることが
できる。
化した第3の実施の形態について説明する。但し、本実
施の形態の構成等においては上述した第1、第2の実施
の形態における判定期間の変更についての説明を省略す
る。そして、以下には、これに付随する制御内容につい
て説明する。
によって、ノッキングの判定に際しての判定の内容、特
に判定レベルKLEVELを変更するという点において
特徴を有している。
「ノックコントロールシステム(KCS)ルーチン」を
示すフローチャートであって、メインルーチンで実行さ
れる。
30は、先ず、ステップ301において、ノックセンサ
63により検出された電圧ピーク値をA/D変換した値
(ピークA/D値VAD)をノックセンサピーク値VK
PEAKとして設定する。
上記ノックセンサピーク値VKPEAKを平均した値を
算出し、これをピーク平均値VKBGとして設定する。
また、ステップ303においては、そのときどきのエン
ジン回転数NE及びSCV開度SCVPに基づき、図示
しないマップ(mapC)を参酌することにより、判定
レベル係数KVALを算出する。
記ピーク平均値VKBGに対し判定レベル係数KVAL
を乗算し、その値を、判定レベルKLEVELとして設
定する。
クセンサピーク値VKPEAKが、上記ステップ304
で設定された判定レベルKLEVELを超えたか否かを
判断する。そして、ノックセンサピーク値VKPEAK
が判定レベルKLEVELを超えた場合には、ノッキン
グが発生したものと判断し、ステップ306へ移行す
る。
生フラグXKNOCKを「ON」に設定する。そして、
その後の処理を一旦終了する。これに対し、ノックセン
サピーク値VKPEAKが判定レベルKLEVELを超
えていない場合には、ノッキングが発生していないもの
と判断し、ステップ307において、ノッキング発生フ
ラグXKNOCKを「OFF」に設定する。そして、そ
の後の処理を一旦終了する。
いては、判定レベルKLEVELが、ピーク平均値VK
BGと判定レベル係数KVALとを乗算することにより
決定される。また、判定レベル係数KVALは、そのと
きどきのエンジン回転数NE及びSCV開度SCVPに
基づいて決定される。
て説明する。 (イ)上述したように、スワール強度が大きい場合に
は、スワール強度が小さい場合やスワールが形成されな
い場合に比べて、燃焼速度がかなり速いものとなる。ま
た、これとともに、燃焼速度が速くなった場合には、エ
ンジン1の振動も大きくなり、ピーク平均値VKBGも
大きくなる。これに対し、本実施の形態においては、燃
焼速度の異なる度合いに応じて、すなわち、SCV開度
SCVPに応じて、判定レベル係数KVAL、ひいて
は、判定レベルKLEVELが変更させられる。そのた
め、燃焼速度の相違により、ピーク平均値VKBGも変
動するが、それに応じて判定レベルKLEVELの適正
化が図られ、判定の精度のより一層の向上を図ることが
できる。
度SCVPのみならず、エンジン回転数NEをも考慮に
入れることとした。従って、さらなる判定レベルKLE
VELの適正化、判定精度の向上を図ることができる。
るものではなく、例えば次の如く構成してもよい。 (1)上記第1の実施の形態では、成層燃焼が行われて
いるか否かに基づいて、第2の実施の形態では、SCV
開度SCVPに基づいて判定期間を変更するようにした
が、その他の燃焼速度が変動する運転状態に基づいて判
定期間を変更するようにしてもよい。当該運転状態とし
ては、EGR量の多少、燃料圧力の大小等が挙げられ
る。例えば、EGR量が多くなることにより、燃焼速度
が速くなり、また、燃料圧力の増大により、霧化がよく
なり、燃焼速度が速くなる。このように、燃焼速度に差
が生じる場合にも、上記処理内容を適用することで、ノ
ッキングの発生を確実に判定することが可能となる。
エンジン1に本発明を具体化するようにしたが、いわゆ
る一般的な成層燃焼、或いは弱成層燃焼を行うタイプの
ものに具体化してもよい。例えば吸気ポート7a,7b
の吸気弁6a,6bの傘部の裏側に向かって噴射するタ
イプのものも含まれる。また、吸気弁6a,6b側に燃
料噴射弁が設けられてはいるが、直接シリンダボア(燃
焼室5)内に噴射するタイプのものも含まれる。さら
に、SCV17を有する希薄燃焼(リーンバーン)を行
いうるエンジンにも具体化できる。
燃機関としてガソリンエンジン1の場合に本発明を具体
化したが、その外にもディーゼルエンジン等の場合等に
も具体化できる。
成層燃焼等を行いうる内燃機関のノッキング判定装置に
おいて、ノッキングの判定を適正に行うことができ、も
って判定精度の向上を図ることができるという優れた効
果を奏する。
る。
グ判定装置を示す概略構成図である。
る。
ン」を示すフローチャートである。
チン」を示すフローチャートである。
ートクローズ時期の関係を示すマップである。
れる「KCSルーチン」を示すフローチャートである。
7…スワールコントロールバルブ、19…ステップモー
タ、28…クランク角センサ、29…スワールコントロ
ールバルブセンサ、30…ノッキング判定手段、燃焼速
度相違検出手段及び判定期間変更手段を構成するEC
U、53…EGRバルブ、63…ノック検出手段として
のノックセンサ。
Claims (6)
- 【請求項1】 内燃機関のノッキングを検出するための
ノック検出手段と、 前記ノック検出手段の検出結果が所定の判定レベルを超
えた場合に、前記内燃機関にノッキングが発生したもの
と判定するノッキング判定手段とを備えるとともに、前
記ノッキング判定手段によるノッキングの判定を所定の
判定期間内に限って行う内燃機関のノッキング判定装置
において、 前記内燃機関の燃焼速度が、基準となる燃焼状態での燃
焼速度と異なるものとなっていることを検出する燃焼速
度相違検出手段と、 前記燃焼速度相違検出手段により、前記内燃機関の燃焼
速度が、基準となる燃焼状態での燃焼速度と異なるもの
となっていることが検出されたとき、前記判定期間を変
更する判定期間変更手段とを設けたことを特徴とする内
燃機関のノッキング判定装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の内燃機関のノッキング
判定装置において、 前記判定期間変更手段は、前記燃焼速度相違検出手段に
より、前記内燃機関の燃焼速度が、基準となる燃焼状態
での燃焼速度よりも速いものとなっていることが検出さ
れたとき、前記判定期間を早めるものであることを特徴
とする内燃機関のノッキング判定装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の内燃機関のノッ
キング判定装置において、 前記内燃機関は、均質燃焼及び成層燃焼を行いうるもの
であること、該内燃機関に導入される燃料混合気が渦流
を形成しうるよう開閉されるスワールコントロールバル
ブを有するものであること、前記内燃機関への排気還流
量を調整するためのEGRバルブを有するものであるこ
と、並びに、前記内燃機関へ供給される燃料の圧力を変
更しうるものであることのうち少なくとも1つを具備し
ていることを特徴とする内燃機関のノッキング判定装
置。 - 【請求項4】 請求項1から3のいずれかに記載の内燃
機関のノッキング判定装置において、 前記燃焼速度相違検出手段により検出される燃焼速度の
異なる度合いが大きいほど、前記判定期間変更手段によ
り変更される前記判定期間の変更の程度を大きくしたこ
とを特徴とする内燃機関のノッキング判定装置。 - 【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載の内燃
機関のノッキング判定装置において、 前記燃焼速度相違検出手段により検出される燃焼速度の
異なる度合いに応じて、前記判定レベルを変更するよう
にしたことを特徴とする内燃機関のノッキング判定装
置。 - 【請求項6】 請求項5に記載の内燃機関のノッキング
判定装置において、 前記判定レベルは、前記ノック検出手段の検出平均値に
対し、係数を乗算することにより決定されるものであ
り、かつ、当該係数の変動の程度は、前記燃焼速度相違
検出手段により検出される燃焼速度の異なる度合いが大
きいほど大きいものであることを特徴とする内燃機関の
ノッキング判定装置。
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---|---|---|---|
JP31510796A JP3317166B2 (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 内燃機関のノッキング判定装置 |
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Family
ID=18061512
Family Applications (1)
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