JP2910858B2 - エンジンのノッキング検出方法 - Google Patents
エンジンのノッキング検出方法Info
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- JP2910858B2 JP2910858B2 JP1225256A JP22525689A JP2910858B2 JP 2910858 B2 JP2910858 B2 JP 2910858B2 JP 1225256 A JP1225256 A JP 1225256A JP 22525689 A JP22525689 A JP 22525689A JP 2910858 B2 JP2910858 B2 JP 2910858B2
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
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- F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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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、車両用エンジンでノッキング発生の有無を
検出して点火時期等を変化させるノッキング制御系にお
いて、ノッキング検出時期，期間を最適に定めてノッキ
ングを検出するノッキング検出方法に関する。
検出して点火時期等を変化させるノッキング制御系にお
いて、ノッキング検出時期，期間を最適に定めてノッキ
ングを検出するノッキング検出方法に関する。
一般に車両用エンジンでは、例えば点火時期制御系に
ノッキング制御系が組合わされ、ノッキング発生を検出
した場合は点火時期を遅角してノッキングを防止するよ
うに制御し、点火時期をノッキング限界付近に制御する
ことが行われている。この場合にノッキング検出は、エ
ンジン本体の振動から判断されるが、振動源としてノッ
キングと関係のないバルブ着座振動等があり、ノッキン
グは点火後の爆発行程で生じる。このため、ノッキング
検出の期間としてバルブ着座振動等の影響のない所定の
クランク角（例えばATDC30〜90度）を定め、この期間を
エンジン運転状態に応じて制御している。
ノッキング制御系が組合わされ、ノッキング発生を検出
した場合は点火時期を遅角してノッキングを防止するよ
うに制御し、点火時期をノッキング限界付近に制御する
ことが行われている。この場合にノッキング検出は、エ
ンジン本体の振動から判断されるが、振動源としてノッ
キングと関係のないバルブ着座振動等があり、ノッキン
グは点火後の爆発行程で生じる。このため、ノッキング
検出の期間としてバルブ着座振動等の影響のない所定の
クランク角（例えばATDC30〜90度）を定め、この期間を
エンジン運転状態に応じて制御している。
そこで従来、上記ノッキング検出期間の制御に関して
は、例えば特開昭56−2469号公報の先行技術がある。こ
こで、エンジン振動からノッキング信号を抜き出すゲー
ト信号の発生期間を、エンジン回転数に応じて制御する
ことが示されている。
は、例えば特開昭56−2469号公報の先行技術がある。こ
こで、エンジン振動からノッキング信号を抜き出すゲー
ト信号の発生期間を、エンジン回転数に応じて制御する
ことが示されている。
ところで、上記先行技術のものにあっては、ノッキン
グ検出期間をエンジン回転数をパラメータとして制御す
るため、点火時期があまり変化しない場合にしか適用で
きない。即ち、点火時期の制御幅が大きくなると、ノッ
キング発生のタイミングも大きく変化する。このため、
例えば過給機付エンジンなどで燃料のオクタン価の変動
にも対応可能とするために大きな進遅角幅を有する点火
時期学習制御システムでは、点火時期の変化が大きく、
かかる制御系では全域でノッキングを高い精度で検出す
ることが難しい。
グ検出期間をエンジン回転数をパラメータとして制御す
るため、点火時期があまり変化しない場合にしか適用で
きない。即ち、点火時期の制御幅が大きくなると、ノッ
キング発生のタイミングも大きく変化する。このため、
例えば過給機付エンジンなどで燃料のオクタン価の変動
にも対応可能とするために大きな進遅角幅を有する点火
時期学習制御システムでは、点火時期の変化が大きく、
かかる制御系では全域でノッキングを高い精度で検出す
ることが難しい。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、点火時期の変化が大きい場合でも適
切にノッキング検出期間を制御して確実にノッキングを
検出することが可能なエンジンのノッキング検出方法を
提供することにある。
的とするところは、点火時期の変化が大きい場合でも適
切にノッキング検出期間を制御して確実にノッキングを
検出することが可能なエンジンのノッキング検出方法を
提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、ノックセンサの
信号に基づき所定のノッキング検出期間でのみノッキン
グの有無を判断するエンジンのノッキング検出方法にお
いて、エンジン回転数とエンジン負荷のうち少なくとも
いずれかをパラメータとして基本検出期間を定め、ノッ
キングの有無により進遅角される点火時期補正量をパラ
メータとして検出期間補正量を定め、上記基本検出期間
と検出期間補正量とによりノッキング検出期間を決定す
ることを特徴とする。
信号に基づき所定のノッキング検出期間でのみノッキン
グの有無を判断するエンジンのノッキング検出方法にお
いて、エンジン回転数とエンジン負荷のうち少なくとも
いずれかをパラメータとして基本検出期間を定め、ノッ
キングの有無により進遅角される点火時期補正量をパラ
メータとして検出期間補正量を定め、上記基本検出期間
と検出期間補正量とによりノッキング検出期間を決定す
ることを特徴とする。
また、上記ノッキング検出期間を決定するに際し、エ
ンジン回転数とエンジン負荷のうち少なくともいずれか
をパラメータとして上記基本検出期間の開始点と終了点
とを設定し、上記開始点と終了点にそれぞれ上記検出期
間補正量を加算して、ノッキング検出期間の開始点と終
了点を共に進角あるいは遅角させることにより、ノッキ
ング検出期間の位相をずらすことが望ましい。
ンジン回転数とエンジン負荷のうち少なくともいずれか
をパラメータとして上記基本検出期間の開始点と終了点
とを設定し、上記開始点と終了点にそれぞれ上記検出期
間補正量を加算して、ノッキング検出期間の開始点と終
了点を共に進角あるいは遅角させることにより、ノッキ
ング検出期間の位相をずらすことが望ましい。
本発明では、エンジン回転数とエンジン負荷のうち少
なくともいずれかに応じ、各運転状態において基本点火
時期の直後に基本検出期間が設定され、点火時期の進遅
角の補正状態に応じた補正量で補正されることで、点火
時期が大きく変化する場合でも常にその直後に追従して
ノッキング検出期間が適切に定まる。そしてこのノッキ
ング検出期間で、ノックセンサの信号に基づいてノッキ
ングの有無を正確に検出するようになる。
なくともいずれかに応じ、各運転状態において基本点火
時期の直後に基本検出期間が設定され、点火時期の進遅
角の補正状態に応じた補正量で補正されることで、点火
時期が大きく変化する場合でも常にその直後に追従して
ノッキング検出期間が適切に定まる。そしてこのノッキ
ング検出期間で、ノックセンサの信号に基づいてノッキ
ングの有無を正確に検出するようになる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図において、本発明が適用されるエンジンの概略
について述べる。符号１はエンジン本体であり、燃焼室
２に連通する吸入ポート３には吸気弁４が、排気ポート
５には排気弁６が設けられ、更に燃焼室２に点火プラグ
７が取付けられている。吸気系としてエアクリーナ８
が、吸気管9,スロットル弁10を有するスロットルボデー
11,吸気マニホールド12を介して吸入ポート３に連通
し、排気系として排気ポート５が、排気管13に連通して
いる。スロットル弁10をバイパスしてアイドル制御弁14
を有するバイパス通路15が設けられ、吸入ポート３の入
口にはインジェクタ16がマルチポイント式に取付けられ
ている。
について述べる。符号１はエンジン本体であり、燃焼室
２に連通する吸入ポート３には吸気弁４が、排気ポート
５には排気弁６が設けられ、更に燃焼室２に点火プラグ
７が取付けられている。吸気系としてエアクリーナ８
が、吸気管9,スロットル弁10を有するスロットルボデー
11,吸気マニホールド12を介して吸入ポート３に連通
し、排気系として排気ポート５が、排気管13に連通して
いる。スロットル弁10をバイパスしてアイドル制御弁14
を有するバイパス通路15が設けられ、吸入ポート３の入
口にはインジェクタ16がマルチポイント式に取付けられ
ている。
制御系としてクランク角センサ20,スロットル弁10下
流の圧力センサ21を有し、これらセンサ信号が制御ユニ
ット30に入力してクランク角によりエンジン回転数Ne
を、エンジン負荷としてスロットル弁10下流の圧力によ
り吸入管圧力Pmを検出し、これらのエンジン回転数Ne,
吸入管圧力Pmにより基本燃料噴射量Tpを定める。また、
水温センサ22の水温Tw,吸気温センサ23の吸気温Ta,O2セ
ンサ24の信号等も制御ユニット30に入力し、これらの信
号により基本燃料噴射量Tpに各種補正を加えて燃料噴射
量Tiを算出し、燃料噴射量Tiに応じたパルス幅の燃料噴
射信号をインジェクタ16に出力して、各運転状態に応じ
燃料噴射するようになっている。スロットル弁10の開度
はスロットル開度センサ25により検出されており、この
スロットル開度（あるいはアイドルスイッチ）でアイド
リングと判定されるとアイドル制御弁14の開度を調整
し、エンジン回転数Neを所定のアイドル回転数にフィー
ドバック制御する。更に、点火系として上述のエンジン
回転数Ne,吸入管圧力Pmにより基本点火時期，進角限界
等を求め、エンジン本体１に取付けられたノックセンサ
26によるノッキング検出の有無により遅角または進角の
補正をし、最適点火時期IGTを学習して定める。そして
最適点火時期IGTに応じた点火信号を、イグナイタ27,点
火コイル28,ディストリビュータ29を介して点火プラグ
７に出力し、ピストン上死点前の所定のクランク角で着
火燃焼するようになっている。
流の圧力センサ21を有し、これらセンサ信号が制御ユニ
ット30に入力してクランク角によりエンジン回転数Ne
を、エンジン負荷としてスロットル弁10下流の圧力によ
り吸入管圧力Pmを検出し、これらのエンジン回転数Ne,
吸入管圧力Pmにより基本燃料噴射量Tpを定める。また、
水温センサ22の水温Tw,吸気温センサ23の吸気温Ta,O2セ
ンサ24の信号等も制御ユニット30に入力し、これらの信
号により基本燃料噴射量Tpに各種補正を加えて燃料噴射
量Tiを算出し、燃料噴射量Tiに応じたパルス幅の燃料噴
射信号をインジェクタ16に出力して、各運転状態に応じ
燃料噴射するようになっている。スロットル弁10の開度
はスロットル開度センサ25により検出されており、この
スロットル開度（あるいはアイドルスイッチ）でアイド
リングと判定されるとアイドル制御弁14の開度を調整
し、エンジン回転数Neを所定のアイドル回転数にフィー
ドバック制御する。更に、点火系として上述のエンジン
回転数Ne,吸入管圧力Pmにより基本点火時期，進角限界
等を求め、エンジン本体１に取付けられたノックセンサ
26によるノッキング検出の有無により遅角または進角の
補正をし、最適点火時期IGTを学習して定める。そして
最適点火時期IGTに応じた点火信号を、イグナイタ27,点
火コイル28,ディストリビュータ29を介して点火プラグ
７に出力し、ピストン上死点前の所定のクランク角で着
火燃焼するようになっている。
第１図において、上述の点火系の点火時期学習制御系
について述べる。
について述べる。
先ず、点火時期設定制御系について述べると、クラン
ク角センサ20,圧力センサ21,水温センサ22およびノック
センサ26の信号は、制御ユニット30のエンジン回転数算
出手段31,吸入管圧力算出手段32,水温算出手段33,ノッ
キング判定手段34に入力し、エンジン回転数Ne,吸入管
圧力Pm,水温Tw,ノッキング発生の有無を得る。エンジン
回転数Ne,吸入管圧力Pmは進角限界検索手段35,基本点火
時期検索手段36に入力し、各運転状態に応じた基本点火
時期IGBと進角限界MBT（基本点火時期IGBに対する進角
量で設定）とを基本点火時期マップおよび進角限界マッ
プを用いて検索する。
ク角センサ20,圧力センサ21,水温センサ22およびノック
センサ26の信号は、制御ユニット30のエンジン回転数算
出手段31,吸入管圧力算出手段32,水温算出手段33,ノッ
キング判定手段34に入力し、エンジン回転数Ne,吸入管
圧力Pm,水温Tw,ノッキング発生の有無を得る。エンジン
回転数Ne,吸入管圧力Pmは進角限界検索手段35,基本点火
時期検索手段36に入力し、各運転状態に応じた基本点火
時期IGBと進角限界MBT（基本点火時期IGBに対する進角
量で設定）とを基本点火時期マップおよび進角限界マッ
プを用いて検索する。
この２つのマップは例えば第４図のような特性に基づ
いて設定されており、最大トルクが生じる点火時期の進
角限界MBTは、エンジン回転数Neの上昇に応じ小さくな
る。レギュラーガソリンのノッキング限界に対応する基
本点火時期IGBは、エンジン回転数Neの上昇に応じ進角
側に設定され、オクタン価が高くなるに応じてノッキン
グ限界は進角側にほぼ平行移動した特性になる。また、
進角限界MBT,基本点火時期IGBは、吸入管圧力Pm等のエ
ンジン負荷に対しても同様な特性を有しており、これら
のエンジン回転数Ne,吸入管圧力Pmのパラメータにより
各運転状態に応した進角限界MBT,基本点火時期IGBがマ
ップ検索される。
いて設定されており、最大トルクが生じる点火時期の進
角限界MBTは、エンジン回転数Neの上昇に応じ小さくな
る。レギュラーガソリンのノッキング限界に対応する基
本点火時期IGBは、エンジン回転数Neの上昇に応じ進角
側に設定され、オクタン価が高くなるに応じてノッキン
グ限界は進角側にほぼ平行移動した特性になる。また、
進角限界MBT,基本点火時期IGBは、吸入管圧力Pm等のエ
ンジン負荷に対しても同様な特性を有しており、これら
のエンジン回転数Ne,吸入管圧力Pmのパラメータにより
各運転状態に応した進角限界MBT,基本点火時期IGBがマ
ップ検索される。
上記進角限界MBTと後述する学習補正量IGL（基本点火
時期IGBに対する進角量で設定）とは領域判別手段37に
入力し、第４図のように両者を比較し、点火時期として
進角限界MBTが取れる領域Da（MBT≦IGL），進角限界MBT
が取れない領域Db（MBT＞IGL）を判断し、この判断結果
が点火時期算出手段38に入力する。点火時期算出手段38
には進角限界MBT,基本点火時期IGB,学習補正量IGLが入
力しており、点火時期IGTを以下のように算出して決定
する。
時期IGBに対する進角量で設定）とは領域判別手段37に
入力し、第４図のように両者を比較し、点火時期として
進角限界MBTが取れる領域Da（MBT≦IGL），進角限界MBT
が取れない領域Db（MBT＞IGL）を判断し、この判断結果
が点火時期算出手段38に入力する。点火時期算出手段38
には進角限界MBT,基本点火時期IGB,学習補正量IGLが入
力しており、点火時期IGTを以下のように算出して決定
する。
IGT＝IGB＋IGL ここで、MBT≦IGLの進角限界MBTが取れる領域Daで
は、最適点火時期に設定し得るのであり、このためMBT
≦IGLの領域では、IGLの代わりにMBTを代用して点火時
期IGTを算出する。つまり、学習補正量IGLと進角限界MB
Tのうち小さい値を使用して点火時期IGTを算出する。
は、最適点火時期に設定し得るのであり、このためMBT
≦IGLの領域では、IGLの代わりにMBTを代用して点火時
期IGTを算出する。つまり、学習補正量IGLと進角限界MB
Tのうち小さい値を使用して点火時期IGTを算出する。
こうして算出された点火時期IGTの値とクランク角セ
ンサ20のクランク角信号とはイグナイタ駆動手段39に入
力し、点火時期IGTに応じたクランク角で点火信号を出
力するようになっている。
ンサ20のクランク角信号とはイグナイタ駆動手段39に入
力し、点火時期IGTに応じたクランク角で点火信号を出
力するようになっている。
次いで、点火時期学習値更新制御系について述べる
と、上述のエンジン回転数Ne,吸入管圧力Pm,水温Tw,お
よび領域判別手段37の領域判断結果が入力する学習条件
判別手段40を有する。ここで、現在の運転状態がエンジ
ン回転数Ne,吸入管圧力Pm,水温Twにより暖機後でノッキ
ング検出を高い精度で行い得る運転状態（低負荷側，高
回転数側を除く）にあり、更にMBT＞IGLの進角限界MBT
が取れない領域Dbの場合に学習条件の成立を判定するの
であり、この判定結果が学習値更新手段41に入力する。
と、上述のエンジン回転数Ne,吸入管圧力Pm,水温Tw,お
よび領域判別手段37の領域判断結果が入力する学習条件
判別手段40を有する。ここで、現在の運転状態がエンジ
ン回転数Ne,吸入管圧力Pm,水温Twにより暖機後でノッキ
ング検出を高い精度で行い得る運転状態（低負荷側，高
回転数側を除く）にあり、更にMBT＞IGLの進角限界MBT
が取れない領域Dbの場合に学習条件の成立を判定するの
であり、この判定結果が学習値更新手段41に入力する。
学習値更新手段41には、エンジン回転数Neおよび吸入
管圧力Pmの運転状態，ノッキング判定手段34のノッキン
グの有無の信号が入力しており、学習条件成立の判定結
果により全体学習あるいは部分学習を選択的に実行す
る。先ず、エンジン始動時等には全体学習が行われ、全
体学習値記憶手段42から全体学習値ATを読出し、ノッキ
ングの有無により学習値ATを更新し、学習値ALを燃料の
オクタン価に対応したノッキング限界に近似させる。即
ち、ノッキングの無い場合は、一定時間毎に一定の割合
で全体学習値ATを進角側に更新し、ノッキング発生の場
合は、ノッキング発生毎に一定の割合で全体学習値ATを
遅角側に更新する。そしてこの場合のノッキング回数，
全体学習値ATの進角量をノッキング回数検出手段43,進
角量検出手段44で検出し、ノッキング回数が設定値αに
達したり、または全体学習値ATが所定の最大進角量AMに
達した場合はノッキング限界に近似したと判断し、この
ときの全体学習値ATに記憶して全体学習を終了する。
管圧力Pmの運転状態，ノッキング判定手段34のノッキン
グの有無の信号が入力しており、学習条件成立の判定結
果により全体学習あるいは部分学習を選択的に実行す
る。先ず、エンジン始動時等には全体学習が行われ、全
体学習値記憶手段42から全体学習値ATを読出し、ノッキ
ングの有無により学習値ATを更新し、学習値ALを燃料の
オクタン価に対応したノッキング限界に近似させる。即
ち、ノッキングの無い場合は、一定時間毎に一定の割合
で全体学習値ATを進角側に更新し、ノッキング発生の場
合は、ノッキング発生毎に一定の割合で全体学習値ATを
遅角側に更新する。そしてこの場合のノッキング回数，
全体学習値ATの進角量をノッキング回数検出手段43,進
角量検出手段44で検出し、ノッキング回数が設定値αに
達したり、または全体学習値ATが所定の最大進角量AMに
達した場合はノッキング限界に近似したと判断し、この
ときの全体学習値ATに記憶して全体学習を終了する。
また、上述の全体学習に対し、部分学習として各運転
状態毎に細かくアドレスを備えた部分学習値記憶手段45
を有し、学習値更新手段41は上述の全体学習終了後に部
分学習値記憶手段45から部分学習値APを読出す。そして
各運転状態毎に部分学習値APに対しても上述と同様にノ
ッキングの有無との関係で、この部分学習値APを進角ま
たは遅角側に更新しながら点火時期を精度よくノッキン
グ限界付近に設定する。そしてこれらの全体学習値ATと
部分学習値APとは、学習補正量算出手段46に入力して学
習補正量IGLを、 IGL＝AT＋AP により算出するのであり、この学習補正量IGLが既に述
べた点火時期設定制御に用いられる。
状態毎に細かくアドレスを備えた部分学習値記憶手段45
を有し、学習値更新手段41は上述の全体学習終了後に部
分学習値記憶手段45から部分学習値APを読出す。そして
各運転状態毎に部分学習値APに対しても上述と同様にノ
ッキングの有無との関係で、この部分学習値APを進角ま
たは遅角側に更新しながら点火時期を精度よくノッキン
グ限界付近に設定する。そしてこれらの全体学習値ATと
部分学習値APとは、学習補正量算出手段46に入力して学
習補正量IGLを、 IGL＝AT＋AP により算出するのであり、この学習補正量IGLが既に述
べた点火時期設定制御に用いられる。
更に、ノッキング検出期間制御系について述べる。先
ず、基本的な技術思想について述べると、ノッキング検
出期間は点火時期を基準にしてその後に定めればよい。
このため、上述の点火時期学習制御系と同様にしてエン
ジン回転数Neと吸入管圧力Pmとにより、基本点火時期IG
Bに基づき基本的なノッキング検出期間を定める。ま
た、実際の点火時期の変化状態として学習補正量IGLを
用い、これにより検出期間補正量を定めて補正すること
で、ノッキング発生のタイミングが常に必要最小限の範
囲で推定できるのである。
ず、基本的な技術思想について述べると、ノッキング検
出期間は点火時期を基準にしてその後に定めればよい。
このため、上述の点火時期学習制御系と同様にしてエン
ジン回転数Neと吸入管圧力Pmとにより、基本点火時期IG
Bに基づき基本的なノッキング検出期間を定める。ま
た、実際の点火時期の変化状態として学習補正量IGLを
用い、これにより検出期間補正量を定めて補正すること
で、ノッキング発生のタイミングが常に必要最小限の範
囲で推定できるのである。
そこで、エンジン回転数Neと吸入管圧力Pmとが入力す
る基本検出期間設定手段50を有し、エンジン回転数Neと
吸入管圧力Pmとをパラメータとした２次元マップから基
本検出期間の開始点KNSと終了点KNEとを、点火時期直後
の所定のタイミングで定める。また、学習補正量IGLが
入力する検出期間補正量算出手段51を有し、この学習補
正量IGLをパラメータとした１次元マップから検出期間
補正量ΔＫを、学習補正量IGLに対し増大関数で定め
る。これらの基本検出期間の開始点KNS,終了点KNE,検出
期間補正量ΔＫはノッキング検出期間算出手段52に入力
して、ノッキング検出期間の開始点KNSTと終了点KNENと
を次のように算出する。
る基本検出期間設定手段50を有し、エンジン回転数Neと
吸入管圧力Pmとをパラメータとした２次元マップから基
本検出期間の開始点KNSと終了点KNEとを、点火時期直後
の所定のタイミングで定める。また、学習補正量IGLが
入力する検出期間補正量算出手段51を有し、この学習補
正量IGLをパラメータとした１次元マップから検出期間
補正量ΔＫを、学習補正量IGLに対し増大関数で定め
る。これらの基本検出期間の開始点KNS,終了点KNE,検出
期間補正量ΔＫはノッキング検出期間算出手段52に入力
して、ノッキング検出期間の開始点KNSTと終了点KNENと
を次のように算出する。
KNST＝KNS＋ΔＫ KNEN＝KNE＋ΔＫ そしてこれらのノッキング検出期間の開始点KNST,終
了点KNENを、ノッキング判定手段34に入力するようにな
っている。
了点KNENを、ノッキング判定手段34に入力するようにな
っている。
次いで、かかる構成の点火時期学習制御系とノッキン
グ検出制御系の作用を、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）
のフローチャートを用いて述べる。
グ検出制御系の作用を、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）
のフローチャートを用いて述べる。
先ず、第３図（ａ）のルーチンのステップS100ないし
S103でエンジン回転数Ne,吸入管圧力Pm,水温Twが読込ま
れると共に、ノッキング発生の有無が判定され、ステッ
プS104,S105でエンジン回転数Neと吸入管圧力Pmにより
進角限界マップと基本点火時期マップから進角限界MBT,
基本点火時期IGBが検索される。そしてステップS106な
いしS108で学習実施条件がチェックされ、ノッキング検
出信号に外乱の多い高回転数側，センサ出力の小さい低
負荷側，冷態時が除かれ、これ以外の運転状態で学習条
件が成立してステップS109の学習値更新ルーチンが実行
される。
S103でエンジン回転数Ne,吸入管圧力Pm,水温Twが読込ま
れると共に、ノッキング発生の有無が判定され、ステッ
プS104,S105でエンジン回転数Neと吸入管圧力Pmにより
進角限界マップと基本点火時期マップから進角限界MBT,
基本点火時期IGBが検索される。そしてステップS106な
いしS108で学習実施条件がチェックされ、ノッキング検
出信号に外乱の多い高回転数側，センサ出力の小さい低
負荷側，冷態時が除かれ、これ以外の運転状態で学習条
件が成立してステップS109の学習値更新ルーチンが実行
される。
即ち、エンジン始動時等においては、第３図（ｂ）の
ルーチンのステップS200で先ず全体学習が選択され、ス
テップS201で全体学習値ATのアドレスをインデックスレ
ジスタＸに入れておく。ステップS203でノッキングの有
無が判定され、ノッキング有りの場合は、ステップS204
で全体学習値ATを一定量γ遅角し、ステップS205でタイ
マ1,2をクリアし、ステップS206でカウンタをインクリ
メントしてノッキング回数をカウントする。ノッキング
無しの場合は、ステップS207で進角限界MBTと学習補正
量IGL（＝AT＋AP）とを比較し、MBT≦IGLの領域に入っ
た場合は、これ以上進角させても進角限界MBTを越えて
逆に出力トルクは低下してしまうため学習値の更新は行
わない。そしてステップS208でノッキング無しの時間を
計るタイマ１をチェックし、ノッキング無しが一定時間
t1（例えば１秒）継続すると、ステップS209で全体学習
値ATを一定量ａだけ進角側に更新し、ステップS210でタ
イマ１がクリアされる。
ルーチンのステップS200で先ず全体学習が選択され、ス
テップS201で全体学習値ATのアドレスをインデックスレ
ジスタＸに入れておく。ステップS203でノッキングの有
無が判定され、ノッキング有りの場合は、ステップS204
で全体学習値ATを一定量γ遅角し、ステップS205でタイ
マ1,2をクリアし、ステップS206でカウンタをインクリ
メントしてノッキング回数をカウントする。ノッキング
無しの場合は、ステップS207で進角限界MBTと学習補正
量IGL（＝AT＋AP）とを比較し、MBT≦IGLの領域に入っ
た場合は、これ以上進角させても進角限界MBTを越えて
逆に出力トルクは低下してしまうため学習値の更新は行
わない。そしてステップS208でノッキング無しの時間を
計るタイマ１をチェックし、ノッキング無しが一定時間
t1（例えば１秒）継続すると、ステップS209で全体学習
値ATを一定量ａだけ進角側に更新し、ステップS210でタ
イマ１がクリアされる。
ステップS211以降では全体学習の終了条件がチェック
され、ステップS212で所定の最大進角量AMに対する全体
学習値ATの大きさが判断され、AT＜AMの場合はステップ
S213でタイマ２をクリアし、ステップS214でノッキング
回数がチェックされて設定値α（例えば５回）以上の場
合は、全体学習値ATがノッキング限界に収束したと判断
して全体学習を終了し、ステップS215でその終了フラグ
がセットされる。また、ノッキング無しで進角が進みAT
≧AMに達すると、ステップS212からS216に進んでタイマ
２の累積時間t2（例えば３秒）経過後に同様に全体学習
を終了する。
され、ステップS212で所定の最大進角量AMに対する全体
学習値ATの大きさが判断され、AT＜AMの場合はステップ
S213でタイマ２をクリアし、ステップS214でノッキング
回数がチェックされて設定値α（例えば５回）以上の場
合は、全体学習値ATがノッキング限界に収束したと判断
して全体学習を終了し、ステップS215でその終了フラグ
がセットされる。また、ノッキング無しで進角が進みAT
≧AMに達すると、ステップS212からS216に進んでタイマ
２の累積時間t2（例えば３秒）経過後に同様に全体学習
を終了する。
こうして全体学習値ATが学習して決定されると、ステ
ップS200からS202に進んで現在の運転状態の部分学習値
APが格納されているアドレスをインデックスレジスタＸ
に入れ、ステップS203以降部分学習が同様に実行され
る。即ち、ノッキング有りの場合は部分学習値APが遅角
側に更新され、ノッキング無しの場合はMBT＞IGLの条件
で部分学習値APが進角側に更新されるのであり、これら
の部分学習値APの学習更新が学習条件が成立している限
り運転中常に行われる。これにより、上述の全体学習値
ATと部分学習値APとを加算した学習補正量IGLは、各運
転状態で実際のノッキング限界に非常に近い値となる。
ップS200からS202に進んで現在の運転状態の部分学習値
APが格納されているアドレスをインデックスレジスタＸ
に入れ、ステップS203以降部分学習が同様に実行され
る。即ち、ノッキング有りの場合は部分学習値APが遅角
側に更新され、ノッキング無しの場合はMBT＞IGLの条件
で部分学習値APが進角側に更新されるのであり、これら
の部分学習値APの学習更新が学習条件が成立している限
り運転中常に行われる。これにより、上述の全体学習値
ATと部分学習値APとを加算した学習補正量IGLは、各運
転状態で実際のノッキング限界に非常に近い値となる。
一方、上記全体学習値ATと部分学習値APとによる学習
補正量IGLは、ステップS110で進角限界MBTと比較され、
値の小さい方が選択されて点火時期IGTの設定に使用さ
れる。つまり、MBT≦IGLの場合はステップS111で進角限
界MBTの値を用い、この進角限界MBTと基本点火時期IGB
とにより点火時期IGTが算出される。このため、第４図
の太い実線のように進角限界MBT特性で点火時期IGTが決
定される。また、MBT＞IGLの場合は、ステップS112で学
習補正量IGLと基本点火時期IGBとにより点火時期IGTが
算出され、このため点火時期IGTは第４図の太い実線の
ように基本点火時期IGBと平行になり、或るオクタン価
の実際のノッキング限界IGT′に近接して沿った値にな
るのである。
補正量IGLは、ステップS110で進角限界MBTと比較され、
値の小さい方が選択されて点火時期IGTの設定に使用さ
れる。つまり、MBT≦IGLの場合はステップS111で進角限
界MBTの値を用い、この進角限界MBTと基本点火時期IGB
とにより点火時期IGTが算出される。このため、第４図
の太い実線のように進角限界MBT特性で点火時期IGTが決
定される。また、MBT＞IGLの場合は、ステップS112で学
習補正量IGLと基本点火時期IGBとにより点火時期IGTが
算出され、このため点火時期IGTは第４図の太い実線の
ように基本点火時期IGBと平行になり、或るオクタン価
の実際のノッキング限界IGT′に近接して沿った値にな
るのである。
次いでノッキング検出制御の場合は、先ず、第３図
（ｃ）のルーチンが実行される。即ち、ステップS300
で、エンジン回転数Ne,吸入管圧力Pmのマップから各運
転状態に応じた基本点火時期IGBと同様に、基本検出期
間の開始点KNSと終了点KNEとが設定され、ステップS301
で点火時期の学習補正量IGLに応じた検出期間の補正量
ΔＫが設定される。そしてステップS302とステップS303
で、上述の基本検出期間の開始点KNS,終了点KNEに検出
期間補正量ΔＫを加算してノッキング検出期間の開始点
KNSTと終了点KNENが算出されるのであり、これによりIG
L＝０の場合はΔＫ＝０になり、第５図のように基本点
火時期IGBの直後の基本検出期間の開始点KNSと終了点KN
Eとの間にノッキング検出期間Tkが設定される。
（ｃ）のルーチンが実行される。即ち、ステップS300
で、エンジン回転数Ne,吸入管圧力Pmのマップから各運
転状態に応じた基本点火時期IGBと同様に、基本検出期
間の開始点KNSと終了点KNEとが設定され、ステップS301
で点火時期の学習補正量IGLに応じた検出期間の補正量
ΔＫが設定される。そしてステップS302とステップS303
で、上述の基本検出期間の開始点KNS,終了点KNEに検出
期間補正量ΔＫを加算してノッキング検出期間の開始点
KNSTと終了点KNENが算出されるのであり、これによりIG
L＝０の場合はΔＫ＝０になり、第５図のように基本点
火時期IGBの直後の基本検出期間の開始点KNSと終了点KN
Eとの間にノッキング検出期間Tkが設定される。
一方、燃料のオクタン価の変動による進角限界MBTの
変化に対応して学習補正量IGLで進角限界IGTが大きく進
角または遅角されると、学習補正量IGLに応じた検出期
間補正量ΔＫにより基本検出期間の開始点KNS,終了点KN
Eも補正される。このため、学習補正量IGLにより点火時
期IGTが進遅角されるのに応じ、ノッキング検出期間Tk
も第５図のように進角または遅間側に移行し、常に点火
時期IGTの直後の所定のクランク角範囲に設定される。
変化に対応して学習補正量IGLで進角限界IGTが大きく進
角または遅角されると、学習補正量IGLに応じた検出期
間補正量ΔＫにより基本検出期間の開始点KNS,終了点KN
Eも補正される。このため、学習補正量IGLにより点火時
期IGTが進遅角されるのに応じ、ノッキング検出期間Tk
も第５図のように進角または遅間側に移行し、常に点火
時期IGTの直後の所定のクランク角範囲に設定される。
そして上述のノッキング検出期間Tkの信号がノッキン
グ判定手段34に入力し、このノッキング検出期間Tkのノ
ックセンサ信号のみを取出してノッキングの有無が判断
される。そこで、バルブ着座振動，点火ノイズ等の影響
を受けることなく、常に着火燃焼時のタイミングでノッ
キングが検出されることになる。
グ判定手段34に入力し、このノッキング検出期間Tkのノ
ックセンサ信号のみを取出してノッキングの有無が判断
される。そこで、バルブ着座振動，点火ノイズ等の影響
を受けることなく、常に着火燃焼時のタイミングでノッ
キングが検出されることになる。
以上、本発明の実施例について述べたが、これのみに
限定されるものではなく、吸入管圧力を吸入空気量，ス
ロットル開度等のエンジン負荷で代用してもよい。
限定されるものではなく、吸入管圧力を吸入空気量，ス
ロットル開度等のエンジン負荷で代用してもよい。
〔発明の効果〕 以上述べてきたように、本発明によれば、 車両用エンジンのノッキング制御系おけるノッキング
検出において、ノッキング検出期間をエンジン回転数と
エンジン負荷のうち少なくともいずれかによる基本検出
期間と、点火時期補正量による補正量とで算出して定め
るので、常に点火時期の直後に必要最小限の範囲で検出
期間が設定されて、ノッキング検出精度を向上すること
ができ、ノイズに対しても強くなり得る。
検出において、ノッキング検出期間をエンジン回転数と
エンジン負荷のうち少なくともいずれかによる基本検出
期間と、点火時期補正量による補正量とで算出して定め
るので、常に点火時期の直後に必要最小限の範囲で検出
期間が設定されて、ノッキング検出精度を向上すること
ができ、ノイズに対しても強くなり得る。
さらに、点火時期が大きな進遅角幅を有して変化量が
大きい場合でも、点火時期の補正に応じノッキング検出
期間も補正されて追従するので、かかる点火時期の変化
の大きい制御系でも安定かつ確実にノッキングを検出で
きる。
大きい場合でも、点火時期の補正に応じノッキング検出
期間も補正されて追従するので、かかる点火時期の変化
の大きい制御系でも安定かつ確実にノッキングを検出で
きる。
さらにまた、ノッキング検出期間としてその開始点と
終了点とを設定および補正するので、ノッキング検出期
間の時期，長さを最適に制御し得る。
終了点とを設定および補正するので、ノッキング検出期
間の時期，長さを最適に制御し得る。
図面は、本発明の一実施例を示し、第１図は制御ユニッ
トのノッキング検出および点火時期制御に係る機能構成
を示す機能ブロック図、第２図は本発明が適用されるエ
ンジンの概略構成図、第３図（ａ）ないし（ｃ）はそれ
ぞれ点火時期制御手順，学習値更新手順，ノッキング検
出期間算出手順を示すフローチャート、第４図は基本点
火時期と進角限界との関係、並びに、点火時期の設定状
態を示す説明図、第５図はノッキング検出期間の説明図
である。 26……ノックセンサ、30……制御ユニット、34……ノッ
キング判定手段、46……学習補正量算出手段、50……基
本検出期間設定手段、51……検出期間補正量算出手段、
52……ノッキング検出期間算出手段
トのノッキング検出および点火時期制御に係る機能構成
を示す機能ブロック図、第２図は本発明が適用されるエ
ンジンの概略構成図、第３図（ａ）ないし（ｃ）はそれ
ぞれ点火時期制御手順，学習値更新手順，ノッキング検
出期間算出手順を示すフローチャート、第４図は基本点
火時期と進角限界との関係、並びに、点火時期の設定状
態を示す説明図、第５図はノッキング検出期間の説明図
である。 26……ノックセンサ、30……制御ユニット、34……ノッ
キング判定手段、46……学習補正量算出手段、50……基
本検出期間設定手段、51……検出期間補正量算出手段、
52……ノッキング検出期間算出手段
Claims (2)
- 【請求項１】ノックセンサの信号に基づき所定のノッキ
ング検出期間でのみノッキングの有無を判断するエンジ
ンのノッキング検出方法において、 エンジン回転数とエンジン負荷のうち少なくともいずれ
かをパラメータとして基本検出期間を定め、 ノッキングの有無により進遅角される点火時期補正量を
パラメータとして検出期間補正量を定め、 上記基本検出期間と検出期間補正量とによりノッキング
検出期間を決定することを特徴とするエンジンのノッキ
ング検出方法。 - 【請求項２】エンジン回転数とエンジン負荷のうち少な
くともいずれかをパラメータとして上記基本検出期間の
開始点と終了点とを設定し、 上記開始点と終了点にそれぞれ上記検出期間補正量を加
算して、ノッキング検出期間の開始点と終了点を共に進
角あるいは遅角させることにより、ノッキング検出期間
の位相をずらすことを特徴とする請求項１記載のエンジ
ンのノッキング検出方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1225256A JP2910858B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | エンジンのノッキング検出方法 |
| US07/568,606 US5267164A (en) | 1989-08-31 | 1990-08-16 | Method and system for correcting a knock detection period and for detecting knock generated in an automotive engine |
| GB9018652A GB2235496B (en) | 1989-08-31 | 1990-08-24 | Vehicle engine knock detection system |
| DE4027354A DE4027354C3 (de) | 1989-08-31 | 1990-08-29 | Verfahren und Einrichtung zum Erfassen von Klopfen in einer Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1225256A JP2910858B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | エンジンのノッキング検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0388945A JPH0388945A (ja) | 1991-04-15 |
| JP2910858B2 true JP2910858B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=16826462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1225256A Expired - Fee Related JP2910858B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | エンジンのノッキング検出方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5267164A (ja) |
| JP (1) | JP2910858B2 (ja) |
| DE (1) | DE4027354C3 (ja) |
| GB (1) | GB2235496B (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3167766B2 (ja) * | 1991-11-29 | 2001-05-21 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジンのノッキング制御装置 |
| US5758309A (en) * | 1992-02-05 | 1998-05-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Combustion control apparatus for use in internal combustion engine |
| IT1260234B (it) * | 1992-12-18 | 1996-04-02 | Sistema di controllo a loop chiuso integrato, multifunzione, senza mappatura e auto-adattivo per motori endotermici | |
| US6456927B1 (en) * | 1993-03-22 | 2002-09-24 | Motorola, Inc. | Spectral knock detection method and system therefor |
| US5535722A (en) * | 1994-06-27 | 1996-07-16 | Ford Motor Company | Knock detection system and control method for an internal combustion engine |
| US5587524A (en) * | 1995-05-03 | 1996-12-24 | Ford Motor Company | Misfire detection assembly |
| US5610327A (en) * | 1995-06-07 | 1997-03-11 | Snap-On Technologies, Inc. | Knock sensor-triggered timing light with visible laser retro-reflecting control |
| GB2343220A (en) * | 1998-10-26 | 2000-05-03 | Ford Motor Co | Internal combustion engine knock detection |
| KR100325234B1 (ko) * | 1999-12-17 | 2002-03-04 | 이계안 | 다중 실화 실린더 시스템용 실화 발생 장치 및 방법 |
| US7553280B2 (en) | 2000-06-29 | 2009-06-30 | Sensors For Medicine And Science, Inc. | Implanted sensor processing system and method |
| US6400974B1 (en) | 2000-06-29 | 2002-06-04 | Sensors For Medicine And Science, Inc. | Implanted sensor processing system and method for processing implanted sensor output |
| DE10300204A1 (de) * | 2003-01-08 | 2004-07-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Klopferkennung |
| JP3900088B2 (ja) * | 2003-02-20 | 2007-04-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のノック判定期間の設定方法、燃料噴射時期の設定方法、及び内燃機関の制御装置 |
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| JP2005307889A (ja) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の点火時期制御装置 |
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| DE102007050618B3 (de) * | 2007-10-23 | 2009-04-23 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
| JP5071333B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2012-11-14 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| JP5279572B2 (ja) * | 2009-03-25 | 2013-09-04 | 本田技研工業株式会社 | エンジンの点火制御装置 |
| JP5039224B1 (ja) * | 2011-05-17 | 2012-10-03 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US9371792B2 (en) * | 2013-06-27 | 2016-06-21 | Hondata, Inc. | Active tuning system for engine control unit |
| JP6088397B2 (ja) * | 2013-10-15 | 2017-03-01 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火時期制御装置および点火時期制御システム |
| KR101550982B1 (ko) * | 2013-11-22 | 2015-09-08 | 현대자동차주식회사 | 학습영역 분리를 이용한 노킹제어방법 |
| US9784231B2 (en) * | 2015-05-06 | 2017-10-10 | General Electric Company | System and method for determining knock margin for multi-cylinder engines |
| US9938953B2 (en) * | 2015-06-17 | 2018-04-10 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for engine control |
| WO2016203651A1 (ja) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | 日産自動車株式会社 | 燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法 |
| US9970373B1 (en) | 2016-11-18 | 2018-05-15 | Brunswick Corporation | Method and system for detecting and eliminating knocking |
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| JPS6047476B2 (ja) * | 1978-03-02 | 1985-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関用点火時期制御装置 |
| JPS562469A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Knocking detector |
| FR2472091A1 (fr) * | 1979-12-20 | 1981-06-26 | Sev Marchal | Dispositif d'allumage evitant le cliquetis au cours du fonctionnement d'un moteur a combustion interne |
| FR2511434A1 (fr) * | 1981-08-11 | 1983-02-18 | Marchal Equip Auto | Dispositif electronique recevant un signal d'allumage d'un moteur a combustion interne et fournissant un signal positionne par rapport au point mort haut |
| FR2543223B1 (fr) * | 1983-03-22 | 1988-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | Dispositif de commande de reglage d'allumage pour moteur a combustion interne |
| US4617895A (en) * | 1984-05-17 | 1986-10-21 | Nippondenso Co., Ltd. | Anti-knocking control in internal combustion engine |
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| JPS62195463A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-28 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1225256A patent/JP2910858B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-08-16 US US07/568,606 patent/US5267164A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-24 GB GB9018652A patent/GB2235496B/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-29 DE DE4027354A patent/DE4027354C3/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0388945A (ja) | 1991-04-15 |
| GB2235496A (en) | 1991-03-06 |
| DE4027354C3 (de) | 2001-06-13 |
| GB2235496B (en) | 1993-11-24 |
| DE4027354C2 (de) | 1994-11-03 |
| US5267164A (en) | 1993-11-30 |
| GB9018652D0 (en) | 1990-10-10 |
| DE4027354A1 (de) | 1991-03-21 |
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