JPS63253173A - エンジンのノツキング制御装置 - 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、エンジンのノッキングの発生に対応してこの
ノッキングを解消するように点火時期等を制御するよう
にしたエンジンのノッキング制御装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来より、エンジンのノッキング制御装置として、ノッ
キングの発生を検出すると点火時期その他の燃焼状態を
支配する制御０ｆｆｉを制御してノッキングの発生を抑
制する技術は知られている。また、ノッキングの発生を
判定するについては、例えば、特開昭５８−２８６４６
号に見られるように、予めノッキングの発生していない
状態でのノッキングセンサ出力の平均値を求め、これに
対応して各エンジンおよび各ノッキングセンサにおいて
一定のノッキング判定レベルを設定し、この判定レベル
とノッキングセンサ出力とを比較し、センサ出力が判定
レベルを越えた場合をノッキング発生時と判定するもの
がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかして、上記のようにエンジンｉ＋りをノッキングセ
ンサによって検出し、このノンキングセンサの検出値に
基づくノッキング判定に応じてエンジンの燃焼状態を制
御する場合に、ノッキングが発生していない状態でのノ
ッキングセンサ出力はエンジンの運転に伴って定常的に
発生するバルブの開閉音等の振動によるノイズを検出し
ているものであり、ノッキングが発生している場合には
上記バックグラウンドノイズにノッキング振動が重畳し
た状態で検出信号が出力される。そして、ノッキング判
定レベルは両者間に精度よく設定しないとノッキング検
出粘度が低下し、ひいてはノッキング制御の制ｔＩＩ精
度が低下することになるものである。

しかし、上記バックグラウンドノイズおよびノンキング
信号は個々のエンジンおよび経年変化、エンジン回転数
、雰囲気温度等の運転条件によっても異なり、さらに、
個々のノッキングセンサの検出誤差、経年変化によって
も影響を受けて変化するものであり、前記のように一定
の値に判定レベルを設定すると、ノイズをノッキングの
発生状態と判定したり、ノンキングの発生を正確に判定
できなかったりして、不必要にエンジン出力を抑制する
か、ノッキングの発生を抑制できずにエンジンの耐久性
に悪影響を与える恐れがあるものである。

そこで本発明は上記事情に鑑み、ノッキングセンサの検
出信号から正確なノッキング発生状態を判定しバックグ
ラウンドノイズ等に影響されることなく精度の高いノッ
キング制御を行うようにしたエンジンのノッキング制御
Ｉ装置を提供することを目的とするものである。

上記ノッキングセンサによるエンジン振動の検出で、エ
ンジン運転の少なくとも上死点近傍のノッキング発生期
間の振動における最大値Ｖｐを所定回数検出すると、そ
の統計的処理における分布特性は、例えば第２図に示す
ようになり、ノッキングの発生じていない状態での検出
信号すなわちバックグラウンドノイズは最大値Ｖｐの大
きさに対する発生度数Ｍｉが実線のように略正規分布と
なり、一方、これにノンキングが発生すると破線で示す
ように検出出力のハイレベル領域での発生度数が増加し
、その分布特性が変化することが判明し、この特性に基
づき制′ａ精度を向上せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明のノッキング制ｔｉｌ＋装置は、エンジン振動を
ノッキングセンサによって検出し、このノッキングセン
サの検出値に基づくノッキング判定に応じてエンジンの
燃焼状態を制御するについて、エンジン１サイクル中の
少なくともノッキング発生期間におけるノッキングセン
サの検出信号の最大値を所定回数求める最大値検出手段
と、この複数の検出最大値の平均値等の統計的特性値を
求める特性値演算手段と、上記特性値に基づいてノッキ
ング制御の制御ｇＩ量を設定する制御１ｆｆｉ設定手段
とを備えたことを特徴とするものである。

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。

エンジン１は、例えば点火プラグ３に対する点火時期制
御により、その燃焼状態を変更制御してノッキング抑制
を行う燃焼状態制御手段２を備えている。上記燃焼状態
側６１］手段２は、点火時期制御のほか、空燃比側部、
ＥＧＲ制御、ノッキング抑制剤の供給制御等の制御手段
によって構成するようにしてもよい。

また、エンジン１にはエンジンの振動を検出するノッキ
ングセンサ４を設置し、その検出信号は最大値検出手段
５に出力される。この最大値検出手段５は、少なくとも
上死点近傍のノッキング発生期間におけるノッキングセ
ンサ４の検出信号の最大値を所定回数求めるものである
。この最大値検出手段５で求めた所定回数の最大値は特
性値演算手段６に出力され、この複数の検出最大値が統
計処理されて平均値、最大度数値等の統計的特性値を求
める。この統計的特性値は制御量設定手段７に出力され
、この制６１１設定手段７で統計的特性値に基づいてノ
ック判定レベル等のノッキング制御の制御量を設定し、
前記燃焼状態制御手段２に信号を出力して、ノッキング
発生時には例えば点火時期を遅角してノッキングを抑制
する方向に燃焼状態を移行するとともに、ノッキングが
発生していないときには例えば点火時期を進角してエン
ジン出力等の面で好ましい燃焼状態に移行する信号を出
力するノッキング制御を行う。

（作用） 上記のようなノッキング制ｔｌ］Ｂ［ｌ！では、エンジ
ン振動を検出するノッキングセンサの検出信号の最大値
を所定回数求め、この複数の検出最大値の平均値等の統
計的特性値を求め、この統計的特性値に基づいてノッキ
ング制御の制御量を設定してノッキング制御を行うもの
であり、個々のノッキングセンサの誤差、個々のエンジ
ンもしくは運転状態、経年変化等に応じてバックグラウ
ンドノイズおよびノッキング信号が変化しても、ノイズ
は略正規分布となりノッキング信号はそのハイレベル側
に発生する特性は変らないことから、その正規分布特性
の変化に対応して変化する統計的特性値に対してノッキ
ング制御の制御量を設定し、ノッキングの発生状態を正
確に捕らえ、これにともなって精度の高いノッキング制
御を行うようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の各実施態様を詳細に説明す
る。

実施例１ 第３図は具体例の全体構成図である。この実施例は、エ
ンジンの点火時期の制御によってノッキング制御を行う
例について示す。

エンジン１の気筒の燃焼室１１に臨んで点火プラグ３が
配設され、この点火プラグ３にはディストリビュータ１
２を介してイグニションコイル１３からの放電電圧が印
加され、該イグニションコイル１３にはコントロールユ
ニット１４からの点火信号が出力されて点火時期が調整
制御される。

一方、エンジン１の燃焼室１１に吸気弁１６の開閉に対
応して吸気を供給する吸気通路１７には、上流側から吸
入空気量を検出する吸気量センサ１８、吸気量を制御す
るスロットル弁１９、インジェクタ２０が順に介装され
ている。また、燃焼室１１からの排気ガスが排気弁２１
の開閉によって排出される排気通路２２には、触媒装置
２３が介装されている。また、エンジン１にはエンジン
振動を検出するノッキングセンサ４が配設され、さらに
、前記ディストリビュータ１２には所定クランク角（上
死点後６０〜９０°）で信号を出力する第１クランク角
センサ２５および他の所定クランク角（上死点前３０〜
０°）で信号を出力する第２クランク角センサ２６が設
置され、これらの各種センサからの検出信号が前記コン
トロールユニット１４に入力される。

そして、上記コントロールユニット１４は各種センサの
検出信号に応じて、エンジン回転数と負荷（充填量）と
から基本的な点火時期設定を行うとともに、学習値によ
るノック判定レベルに対応してノッキングセンサ４の検
出信号を判定し、ノンキング発生時には点火時期を遅角
してノッキングの発生を抑制し、ノッキングが発生して
いない場合には徐々に点火時期を進角するようにフィー
ドバック補正値を設定してフィードバック制御を行う。

また、上死点近傍のノッキング発生期間におけるノッキ
ングセンサ４出力の最大値（ビーク電圧）を所定回数入
力し、その平均値を求め、この平均値に所定の係数を掛
けてノック判定レベルの学習値を更新するように制御す
る。実際の点火時期の設定においては、基本的な点火時
期とフィードバック補正値とによって最終点火時期の設
定を行い、この点火時期に点火信号を出力して点火時期
制御を行う。

第４図は上記コントロールユニット１４の内部構造を示
し、このコントロールユニット１４はＣＰＵ２８、演算
プログラムを記憶したＲ　ＯＭ　２９、学習値等を記憶
するＲＡＭ３０、フリーランニングカウンタ３１、ＣＰ
Ｕ２８によって時間の設定を行う３つのＰＴＭ３２〜３
４（プログラムタイマ）を備えるとともに、波形整形回
路３５を介して第１および第２クランク角センサ２５．
２６のクランク角信号が割り込み信号として入力され、
さらに、アナログバッファ３６およびＡ／Ｄコンバーク
３７を介して吸気量センサ１８の吸入空気量信号および
ノッキングセンサ４の検出信号が入力される。

上記ノッキングセンサ４の検出信号は、アナログバッフ
１３６のノック検出回路３８（第５図に詳細を図示）に
よって、第１および第２ＰＴＭ３２．３３からのゲート
信号ＧＡ、Ｄ／Ａコンバータ３９からのノック判定レベ
ル信号Ｖｒｅ、出力ボート４ｏからのリセット信号Ｒ１
、Ｒｚおよびゲインコントロール信号Ｇｌ、Ｇ２に基づ
いて処理され、ノッキング発生ｗＪ間の最大値信号Ｖｐ
　　（ピーク電圧）および判定レベルとの比較結果とし
てのノック強度信号１ｋ　　＜積分電圧）がＣＰＵ２８
に入力される。また、ＣＰＬＩ２８の演算結果としての
点火時期が第３ＰＴＭ３４に設定されて第１クランク角
センサ２５のトリガ信号で作動し、この第３ＰＴＭ３４
の出力信号を出力インターフェイス４１を介して点火信
号として前記イグニションコイル１３に出力するように
構成されている。

前記ノック検出回路３８は、第５図に示すように、ノッ
キングセンサ４の信ｑを受けるＢＰＦ４５（バンドパス
フィルタ）はノッキング周波数成ブ）を取り出すもので
あり、この信号は入力ＡＭＰ４６で増幅され、前記ゲー
ト信号ＧＡに伴うアナログスイッチ４７のゲート開閉作
動でノッキング光生期間（上死点後１０〜５０°）の信
号のみピークホールド回路４８および比較器４９に入力
させる。

ピークホールド回路４８はゲート開期間のピーク値の保
持により最大値Ｖｐを求め、リセット信号Ｒ１によって
リセットされる。一方、比較器４９にはノック判定レベ
ル信号Ｖｒｅが入力され、この判定レベルより高いレベ
ルの信号が積分器５０に入力され、ゲート開期間の積分
値１ｋ　　（ノック強度信号）を求め、リセット信号Ｒ
ｚによってリセットされるものである。

また、前記ノッキングセンサ４の出力は、エンジン回転
数に応じて変化することから、入力ＡＭＰ４６の出力を
所定範囲内に安、２化させるように、並列配設されたゲ
イン調整用抵抗に対して設【ブられたアナログスイッチ
５１．５２を開閉するゲインコントロール＠号Ｇｓ　、
Ｇ２がエンジン回転数に応じて入力され、アナログスイ
ッチ５１．５２の開閉によって入力ＡＭＰ４６のゲイン
調整を行うように構成されている。

上記コントロールユニット１４の作動を、第６図ないし
第８図のフローチャートに基づいて説明する。第６図は
メインルーチンで、スタート後、ステップＳ１で初期化
を行い、クランク角信号に基づ＜ＴＤＣ周期Ｔｏからエ
ンジン回転数Ｎｅを計算しくＧ２）、吸気量センサ１８
の出力から吸入空気ｆｆ１Ｑａを読み込む〈Ｇ３）。そ
して、ステップＳ４で上記エンジン回転数ＮＯと吸入空
気量Ｑａとから負荷に相当する充１ｇｆｆ１Ｃｅを計算
し、ステップＳ５でエンジン回転数Ｎｅと充１ａｆｆｉ
Ｃｅとの基本マツプから基本点火時期Ａｂを計算する。

ステップ＄６は運転状態がノックゾーンにあるか否かを
前記充填量Ｃｅの値によって判定し、ノックゾーンにあ
るＹＥＳ時には、ステップＳ７でノックコントロールフ
ラグＦｋを１にセットした後、エンジン回転数ＮＯと充
填ｆｉｔｃｅのゾーンマツプから現在の学習ゾーンＺｊ
ｋを求める（Ｇ８）。

そして、ステップＳ９でこの現学習ゾーンＺｊｋに対応
する学習マツプから学習値Ｌｊｋを読み込み、ステップ
８１０でこの学習値Ｌｊｋをノック判定レベルとして電
圧Ｖｒｅに変換してＤ／Ａコンバータ３９に出力する。

上記ゾーンマツプはエンジン回転数Ｎｅと充填ｆｆ１ｃ
ｅを各区分に分割して縦横のゾーンＺｊｋに設定し、学
習マツプは第９図に示すようにゾーンマツプに対応する
各ゾーンにノック判定レベルの学習値Ｌｊｋを記憶する
ものである。

そして、ステップ８１１で今回充ＩＷｆｆｌｃｅと前回
充填量Ｃｂの差から加速検出用の充填量変化率Ｑｃを計
算し、前回充填ｆｆ１ｃｔｌの更新を行い（Ｓ１２）、
ステップ８１３で上記充Ｉａ吊変化率［）Ｃが所定値Ｄ
ＣＯ以上の加速時か否かを判定する。このステップ８１
３の判定がＹＥＳで加速時には、ステップ８１４で最大
値平均回数Ｎａを小さな値（３０回）に設定して応答性
を高くする一方、ＮＯ判定で非加速時には、ステップ８
１５で最大値平均回数Ｎａを大きな値（１００回）に設
定して１ｌｉｌＪ御安定性を高めるものである。

ステップ８１６から８２０は、エンジン回転数Ｎ（３に
応じて入力ＡＭＰ４６のゲイン調整を行うもので、ステ
ップ８１６でエンジン回転数Ｎｅが４５００ｒｐｎ＋以
上の高回転域か否かを判定するとともに、ステップ８１
７でエンジン回転数Ｎｅが２０００ｒｐＨ以上の中回転
域か否かを判定する。このステップ８１６．Ｓ１７の判
定により、高回転域の場合にはステップ３１８で入力Ａ
ＭＰ４６のゲインが小値となるよう両ゲート信＠Ｇｔ　
、Ｇ２をハイレベルにしてアナログスイッチ５１．５２
を閉じ、中回転域の場合にはステップ８１９で入力ＡＭ
Ｐ４６のゲインが中値となるよう一方のゲート信号Ｇ１
をハイレベルにして片方のアナログスイッチ５１を閉じ
、さらに、低回転域の場合にはステップ８２０で入力Ａ
ＭＰ４６のゲインが大値になるよう両ゲート信＠Ｇ１．
Ｇｚをローレベルにしてアナログスイッチ５１．５２を
開くものである。

また、前記ステップＳ６の判定がＮｏでノックゾーンに
ない場合には、ステップ８２１に進んでノックコントロ
ールフラグ「ｋをＯにクリアする。

次に、第７図はインターラブドルーチンであり、上死点
後６０”毎に入力される信号によってスタートし、ステ
ップ８２２で割り込み時刻Ｔ１をフリーランニングカウ
ンタ３１から読み込み、前回の時刻Ｔｚとからクランク
角が１８０°回転するＴＤＣ周期Ｔｏの計算を行い＜３
２３＞、前回のｖｌつ込み時刻Ｔ２を更新する（８２４
＞。

ステップ８２５は前記メインルーチンのノックコントロ
ールフラグＦｋからノックゾーンか否かを判定するもの
であり、ノックゾーンにあるＹＥＳ時にはステップ８２
６でノック強度１ｋをノック検出回路３８から読み込み
、ステップ８２７でノック強度１ｋをリセットするよう
に積分器５０にローレベルのリセット信号Ｒ２を出力す
る。一方、ノックゾーンにないステップ８２５のＮｏ判
定時には、ステップ８２８でフィードバック補正値Ａｆ
ｂを０にクリアする。

ステップ３２９はノック強度１にの検出があるか否かに
よってノッキング発生の有無を判定するものであり、ノ
ッキングが発生したＹＥＳ時にはステップ８３０でフィ
ードバック補正値Ａｆｂをノック強度１ｋに応じて遅角
修正（Ｃｒは係数）すう。一方、前記ステップ８２９の
判定がＮｏでノッキングが発生していない場合には、ス
テップＳ３１に進んでフィードバック補正値Ａｆｂを所
定値進角修正する。

上記のようにフィードバック補正値Ａｆｂを修正した後
、ステップ８３２で前記ピークホールド回路４８から最
大値ＶＤ　　（ビーク電圧）を入力し、この最大値Ｖｐ
をリセットするようにピークホールド回路４８にローレ
ベルのリセット信号Ｒ１を出力する＜８３３）。そして
、ステップ８３４で最大値Ｖｐの累計値ｙｔを求め、加
算回数ＮＣを計算する（Ｓ３５）。

次に、ステップ８３６で学習完了か否かを加算回数Ｎｃ
が前記所定値Ｎａ（３０もしくは１００）に達したか否
かによって判定し、この判定がＹＥＳとなると、ステッ
プ３３７で現学習ゾーンＺｊｋに対応する判定レベル作
成倍率Ｃｊをマツプから読込む。上記倍率Ｃｊを設定し
たマツプは、第１０図に示すように前記学習マツプの区
分に対応してエンジン回転数Ｎｅと充填ｆｆ１ｃｅで区
画した各ゾーンに、エンジン回転数が上昇するのにした
がって小さな値が、また充填量が増加するのにしたがっ
て大きな値となるように倍率Ｃｊが予め設定されている
。すなわち、この倍率Ｃｊは平均値からノイズの分布幅
に相当するレベルを求めるためのものであり、エンジン
回転数Ｎｅが高いほど分布幅が狭く、充１ｆｆｉｃｅが
多いほど分布幅が広くなる傾向にあることに対応して設
定されている。

そして、最大値Ｖｐの平均値（累計値Ｖｔ／加算回数Ｎ
ｃ＞と倍率Ｃｊにより、ステップ８３８で現学習ゾーン
Ｚｊｋの学習値Ｌｊｋを更新し、学習用レジスタＮｃ　
、Ｖｔをクリアする（８３９）。

この学習値Ｌｊｋの更新は、平均値Ｖｔ　／ＮＣの５％
に倍率（１＋Ｃｊ）を掛けて前回の学習値の９５％に加
算して急激な変動を避けるようにして反映させるもので
ある。

前記のようにして求めた基本点火時期Ａｂとフイードバ
ック補正値Ａｆｂに基づき、ステップＳ４０で最終点火
時期Ａｓ　　Ｃ上死点曲進角度）を計算し、ステップ８
４１で第１クランク角センサ２５の信号がローレベルと
なる上死点前９０°から上記最終点火時期Ａｓとなるま
での時間Ｔｃ　　（通電時間）を計算し、この通電時間
ＴＣを第３　ＰＴＭ３４に設定しく８４２）、上死点前
９０’におけるクランク角信号をトリガーとして第３Ｐ
ＴＭ３４が作動し、設定時間ＴＣ後に点火信号を出力す
るように制御するものである。

第８図は第２のインターラブドルーチンであり、上死点
前３０゛毎にスタートする。前記ノック検出回路３８の
アナログスイッチ４７に対するゲート信号ＧＡを設定出
力するためのものである。すなわら、ステップ８４３で
上死点から１０°にアナログスイッチ４７を開くまでの
時間ＴｇＯを計算するとともに、上死点後５０”にアナ
ログスイッチ４７が閉じるまでの開時間Ｔ（ＩＣを計算
する＜８４４）。そして、ステップ８４５で上記時間Ｔ
ｇｏ。

ＴＣＩＣを第１および第２ＰＴＭ３２．３３に出力し、
上死点後に時間Ｔ（ＩＱ経過時にアナログスイッチ４７
を間き、その後、時間Ｔｑｃ経過後にアナログスイッチ
４７を閉じて吸気弁の閉作動音をピークホールド回路４
８および比較器４９に入力させないように開閉作動する
。また、上記ＰＴＭ３２．３３への時間設定と同時に、
前記ステップ８２７および８３３でリセット状態となっ
ている積分器５０およびピークホールド回路４８にハイ
レベルのリセット信号Ｒ２、Ｒｔを出力して動作可能と
する（８４６．８４７）。

上記のような実施例では、ノッキングセンサ４の検出信
号からノッキングが発生する所定期間における最大値Ｖ
ｐを求め、所定回数検出した最大値Ｖｐを統計的処理に
よって平均値を求め、この平均値が略バックグラウンド
ノイズの正規分布の中心位置に相当し、エンジン回転数
と充填量に対して予め設定した倍率Ｃｊを掛けて求めた
ノック判定レベルを学茜マツプに記憶し、運転状態に対
応して読み出して比較器４９に出力してノッキングセン
サ４出力と比較し、ノッキング発生時にはハイレベル信
号の増加により比較器４９から積分器５０にノッキング
の大きさに応じた出力があり、この信号に応じて点火時
期のフィードバック制御を行ってノッキングの発生を略
ノッキング発生限界に制御するものである。

実施例２ この実施例は、ノッキングセンサ４からの最大値Ｖｐを
複数回検出し、その統計的処理により最大値Ｖｐの大き
さに対する発生度数の分布特性における最大度数値Ｖｐ
１を求め、この最大度数値から低レベル側の分布幅に基
づいてノック判定レベルを設定するようにした例である
。その基本的構成は前例と同様であり、コントロールユ
ニット１４の処理を第１１図ないし第１３図のフローチ
ャートに基づいて説明する。このフローチャートにおい
ては、入力ＡＭＰ４６のゲイン調整、検出期間設定用の
アナログスイッチ４７に対するゲート制御等については
省略している。なお、この例においては、ノック検出回
路３８には比較器４９、積分器５０がなく、最大値Ｖｐ
からノッキングの発生を検出するようにしている。

第１１図はメインルーチンを示し、スタートして初期化
（８４９）の後、吸入空気ｆｆ１Ｑａを読み込み（３５
０）、この吸入空気ｆｆ１Ｑａとエンジン回転数ＮＯよ
り基本点火時期Ａｂ　　（点火進角）を痺出する（３５
１）。そして、ステップ８５２で充１ａｆｆｉＣｅが所
定値０８０以上のノックゾーンか否かを判定し、この判
定がＹＥＳでノックゾーンにある場合には、ステップ３
５３でノックコントロールフラグＦｋを１にセットする
とともに、充填量Ｃｅとエンジン回転数Ｎｅとから運転
ゾーン２ｊｋを輝出する（３５４）。一方、前記ステッ
プＳ５２の判定がＮｏで非ノツクゾーンの場合には、ス
テップ８５５でノックコントロールフラグＦｋをＯにク
リアする。

第１２図はインタラブドルーチンであり、割り込みスタ
ート後、ステップ８５６で割り込み周期ＴＯからエンジ
ン回転数Ｎｅを等出し、シリンダセンサ等からの気筒識
別信号に基づいて次回の点火気筒番号を気筒フラグＦｃ
ｙにセットする（８５７）。そして、ステップ８５８で
ノックゾーンをノックコントロールフラグｌ”ｋが１に
セットされているか否かにより判定し、ノックゾーンに
あるＹＥＳ時にはステップ３５９で基本点火時期Ａｂを
後述のインタラブドルーチンで求めたフィードバック補
正値Ａｆｂでノック遅角補正し最終点火時期ＡＳを求め
る一方、非ノツクゾーンにあるＮ。

時にはステップ８６０でフィードバック補正（ノック遅
角補正）することなく基本点火時期Ａｂにより最終点火
時期ＡＳを求める。また、この最終点火時期Ａｓを点火
時間に換算し２丁Ｍ３４に点火セットしく８６１）、ス
テップ８６２でピークボールドリセットの解除を行う。

さらに、第１３図は第２のインターラブドルーチンであ
り、割り込みスタート後、ステップＳ６３でノッキング
センサ４出力のノッキング発生期間の最大値Ｖｐを読み
込む。ステップ８６４でノックゾーンをノックコントロ
ールフラグＦｋが１にセットされているか否かにより判
定し、ノックゾーンにあるＹＥＳ時には、現運転ゾーン
Ｚｊｋが既学習状態か否かを判定しく３６５）、既学凹
状懇のＹＥＳ時には、ステップ８６６で現在の気筒番号
Ｆｃｙのノック判定レベルＬｊｋを学習マツプから読み
出し、一方、未学習状態でＮＯ判定時には、ステップＳ
６７で現在の気筒番号Ｆｃｙのノック判定レベルＬｊｋ
を初期値マツプから読み出す。

そして、ステップ８６８で最大値Ｖｐがノック判定レベ
ルＬｊｋより大きいか否かを判定し、この判定がＹＥＳ
でノッキング発生時には、ステップＳ６９でフィードバ
ック補正値Ａｆｂをノック判定レベルＬｊｋ８．ｆＩｌ
えた最大ｒａｖρの大きさに所定係数αを掛けた値の加
算によって遅角修正し、ステップ８７０で上記計算によ
るフィードバック補正値Ａｆｂが上限値Ａ　ｎａｘ以下
か否かを判定し、越えている場合にはフィードバック補
正値Ａｆｂをこの上限（ｌｆｉＡｎａｘに規制する（８
７１）。また、ステップ８６８の判定がＮＯでノッキン
グが発生していない時には、ステップ８７２でフィード
バック補正値Ａｆｂを所定値Ａａｄ減算して進角修正し
、ステップ８７３で上記計算によるフィードバック補正
値Ａｆｂが下限値０以上か否かを判定し、以下の場合に
はフィードバック補正値ＡｆｂをＯに規制する（８７４
）。

ステップ８７５は現運転ゾーンＺｊｋが前回と同一ゾー
ンか否かを判定するものであり、同一ゾーンで定常状態
にあるＹＥＳ時にはステップ８７６で、最大値Ｖｐの分
布を計算するために、分布計算用メモリに対し入力した
現最大値Ｖρの出力レベルに対応する番号ｉのメモリ値
Ｍｉをインクリメントし、該当出力レベルの発生度数を
求め、全体の加算回数ＮＣを計算する＜８７７’）。

次にスフツブ８７８で学習完了か否かを加算回数Ｎｃが
所定値Ｎｏに達したか否かによって判定し、この判定が
ＹＥＳとなると、ステップ８７９で発生度数Ｍｉの最大
点ＭＩＮにおける最大値Ｖｐｎを前記分布計篩用メモリ
から検索する。この検索は、例えば、メモリ値Ｍｉを順
次比較し、メモリ値が最大のメモリ番号を順次更新し、
全部のメモリ値を比較して最終の最大メモリ値ｆｖｌｌ
のメモリ番号に相当する出力レベルを最大度数値Ｖｐｎ
とするものである。

そして、上記検索により求めた最大度数値Ｖｐｌに基づ
き、ステップＳ８０で最大値分布く第１４図参照）にお
ける最大度数値ｖｐｎ＋より低レベル側の分布をこの最
大度数値Ｖｐｎを中心として高レベル側に対称に折り返
した分布の標準偏差σすなわらバックグラウンドノイズ
の分布を求め、ステップ３８１で各気筒毎にノック判定
レベルｌ　ｊｋｉを計律する。このノック判定レベルｌ
　ｊｋｉの計算は、上記標準偏差σに気筒係数Ｋｉを掛
けたものを最大度数値Ｖｐｌに加詐して求めるものであ
る。

上記のようにして求めた各気筒のノック判定レベル１ｊ
ｋｉは、ステップＳ８２でそれぞれの気筒のノック判定
レベル学習マツプの所定ゾーンＺｊｋに占き込んで学習
値を更新する。そして、分布演算用のレジスタＭｉ　、
ＮＣをクリアしく８８３＞、前回ゾーンＺｊｋの更新を
行い（８８４）、ステップ８８５でピークホールド回路
・１８のリセットを行うものである。

また、途中で非ノツクゾーンに移行してステンブ８６４
の判定がＮｏとなったとき、また、ノックゾーンにあっ
ても運転ゾーンが変化してステップ３７５の判定がＮｏ
となった場合には、ステップ８８３に進んでノック判定
レベルの学習を中止する。

この実施例においては、ノッキングセンサ４からの最大
値Ｖｐの統計的特性値として、ノンキングの発生の有無
に殆ど影響を受けない最大度数値Ｖｐｍを求め、この最
大度数値ＶｐＩｌに対応してノック判定レベルＬｊｋを
気筒毎に設定するようにしてさらにノッキング検出精度
を向上し、ノッキング制御の精度を高めるようにしてい
る。

実施例３ この実施例は、ノッキングセンサ４からの最大値Ｖρを
複数回検出し、その統計的処理により最大値Ｖｐの平均
値と弁士度数の分布特性における最大度数ＭＩＤとを求
め、両者に基づいてノック判定レベルＬｊｋを設定する
ようにした例であり、その基本的構成は前例と同様であ
り、コントロールユニット１４の処理を第１５図ないし
第１７図のフローチｐ−トに基づいて説明する。

第１５図はメインルーチンを示し、スタートして初期化
（Ｓ’１００）の後、ステップ５１０１でノック判定レ
ベルの学習値反映許可フラグＦｒｅを１にセットする。

この反映許可フラグＦｒｅは、ある学園ゾーンＺｊｋで
エンジン始ｖＪ後、初めて学習したときに学習値Ｌｊｋ
が所定値以上に変化した場合に１回だけ他の学習ゾーン
に対してもその変化を反映するためのものである。

ステップ８１０２で吸入空気ｆｆ１Ｑａを読み込み、こ
の吸入空気ｍＱａとエンジン回転数Ｎｅより基本点火時
期Ａｂを算出する（８１０３）。そして、ステップ５１
０４で充填ｆｆ１ｃｅが所定値０００以上のノックゾー
ンか否かを判定し、この判定がＹＥＳでノックゾーンに
ある場合には、ステップ５１０５でノックコントロール
フラグＦｋを１にセットするとともに、充１１４ｆｆｌ
ｃｅとエンジン回転数ＮＯとから運転ゾーンＺｊｋを算
出する（８１０６）。

一方、前記ステップ８１０４の判定がＮｏで非ノツクゾ
ーンの場合には、ステップ５１０７でノックコントロー
ルフラグＦｋをＯにクリアする。

第１６図はインタラブドルーチンであり、割り込みスタ
ート後、ステップ３１０８でにＪり込み周期ＴＯからエ
ンジン回転数Ｎｅを算出し、ステップ５１０９でノック
ゾーンをノックコントロールフラグＦｋが１にセットさ
れているか否かにより判定し、ノッ・クゾーンにあるＹ
ＥＳ時にはステップ５１１０で基本点火時期Ａｂを後述
のインタラブドルーチンで求めたフィードバック補正値
Ａｆｂでノック遅角補正し最終点火時期Ａｓを求める一
方、非ノツクゾーンにあるＮ０時にはステップ５１１１
でフィードバック補正することなく基本点火時期Ａｂに
より最終点火時期Ａｓを求める。この最終点火時期ＡＳ
の値に基づいて点火セットしく８１１２）、ステップ５
１１３でピークホールドリセットの解除を行う。

さらに、第１７図は第２のインターラブドルーチンであ
り、割り込みスタート後、ステップ５１１４でノッキン
グセンサ４出力のノッキング発生期間の最大値Ｖｐを読
み込む。ステップ５１１５でノックゾーンをノックコン
トロールフラグｌ”ｋｌにがセットされているか否かに
より判定し、ノックゾーンにあるＹＥＳ時には、現運転
ゾーンＺｊｋが既学習状態か否かを判定しく１１６）、
既学習状態のＹＥＳ時には、ステップ５１１７で現運転
ゾーンＺｊｋのノック判定レベルＬｊｋを学習マツプか
ら読み出し、一方、未学習状態でＮｏ判定時には、ステ
ップ８１１８で現運転ゾーンＺｊｋのノック判定レベル
Ｌｊｋを初期値マツプから読み出す。

そして、ステップ５１１９で最大値ＶＤがノック判定レ
ベルＬｊｋより大きいか否かを判定し、この判定がＹＥ
Ｓでノッキング発生時には、ステップ５１２０でフィー
ドバック補正値Ａｆｉ＋を、ノック判定レベルし林を越
えた最大値Ｖｐの大きさに所定係数αを掛けた値の加粋
によってｄ色修正し、ステップ５１２１で上記計算によ
るフィードバック補正ｆＩｉＡｆｂが上限値Ａ　ｌ１ａ
ｘ以下か否かを判定し、越えている場合にはフィードバ
ック補正値Ａｆｂを上限値Ａ　ＩＩａＸに規制する（８
１２２）。また、ステップ５１１９の判定がＮｏでノッ
キングが発生していない時には、ステップ５１２３でフ
ィードバック補正値Ａｆｂを所定値Ａａｄ減痒して進角
すｆ正し、ステップ５１２４で上記計算によるフィード
バック補正値Ａｆｂが下限値０以上か否かを判定し、以
下の場合にはフィードバック補正値ＡｆｂをＯにノ児制
する（８１２５＞。

ステップ８１２６は現運転ゾーンＺｊｋが前回と同一ゾ
ーンか否かを判定するものであり、同一ゾーンで定常状
態にあるＹＥＳ時にはステップ＄１２７で、検出最大値
Ｖρと判定レベルＬｊｋの差が所定値３ｋｎ以上か否か
を判定する。この判定は、検出した最大値Ｖｐが所定値
以上に大きい場合には平均計算から除外して、過大なノ
ッキングまたはノイズによるノック判定レベルの誤差を
低減するために行う。

そして、上記ステップ５１２７の判定がＮＯの場合には
、ステップ８１２８で最大値Ｖｐの分布を計算するため
に、分イ５計等用メモリに対し現最大値Ｖｐの出力レベ
ルに対応する番号ｉのメモリ値Ｍ１をインクリメントし
、該当出力レベルの発生度数を求め、ステップ８１２９
で全体の加筒回数ＮＣを計算する。

次にステップ５１３０で字型完了か否かを加筒回数ＮＣ
が所定値Ｎｏに達したか否かによって判定し、この判定
がＹＥＳとなると、ステップ５１３１で上記最大値Ｖｐ
の平均値ＡＶｐを最大値■ｐの累計■【から計算する。

また、ステップ５１３２で発生度数のメモリＭｉから最
大度数Ｍｍを求め、その値Ｍｌ１１に応じてノック判定
レベル算出用の倍率Ｋを計専する。この倍率には、最大
度数Ｍｌｌｌが大きいほど分イｔｉが集中しそのばらつ
き（標？９；偏差）が小さくなる傾向にあることから、
最大度数Ｍｌ１１が大きいほど小さな値となるように設
定される。そして、ステップ５１３３で前記平均値ＡＶ
ｐと倍率Ｋによりノック判定レベルＬｊｋを計算する。

すなわち、第１８図に示すように平均値ＡＶｐに略対応
する最大度数Ｍｍが大きくなるとばらつき（分布幅）は
狭くなり、一方、最大度数Ｍｕｍが小さくなるとばらつ
き（分布幅）は広く、これに対応して倍率Ｋが最大度数
ＭＩｎと反比例する関係を設定し、この倍率Ｋを平均値
ＡＶｐに掛けることによって分布特性に対応してノック
判定レベルＬｊｋを設定するものである。

次にステップ８１３４〜５１３９は初期学習値の他ゾー
ンへの反映処理を行うものであり、ステップ５１３４で
現運転ゾーンＺｊｋは既字型か否かを判定し、既学習の
ＹＥＳ時には、学習値反映フラグＦｒｅが１にセットさ
れているか否かを判定しく５１３５）、セットされてい
るＹＥＳ時には、ステップ８１３６で今回求めた判定レ
ベルＬｊｋと学習マツプに記憶されている判定レベルＬ
　ｊｋｌｌの比が所定値Ｒａ以上か否かを判定するとと
もに、ステップ５１３７で上記比Ｌ　ｊｋ／　Ｌ　ｊｋ
ｌが所定値Ｒｂ以下か否かを判定し、両判定がＹＥＳの
場合すなわち所定値ＲａとＲｂの範囲を越えて上下に大
きく変化した場合には、ステップ８１３８で現運転ゾー
ン以外の全学習判定レベルｌ　ｊｌｖを上記比Ｌ　ｊｋ
／　Ｌ　ｊｌｕｎを係数として反映修正し、反映許可フ
ラグＦｒｅをクリアして（８１３９）、初期学習値の他
ゾーンへの反映処理を終了する。

上記のようにして求めたノック判定レベルしｊｋは、ス
テップ５１４０でそれぞれの気筒のノック判定レベル学
習マツプの所定ゾーンＺｊｋに占き込んで学習値を更新
する。そして、分布ＰｉＡｍ用のレジスタＭｉ　、Ｎｃ
をクリアしく８１４１）、前回ゾーンＺｊｋの更新を行
い（８１４２）、ステップ５１４３でピークホールド回
路４８のリセットを行うものである。

この実施例においては、ノッキングセンサ４／］−らの
最大値Ｖｐの統計的特性値として、平均値ＡＶｐと最大
度数Ｍ１とを求め、分布のばらつきと相関関係のある最
大度数Ｍ１によって平均値ＡＶｐの倍率Ｋを設定してノ
ック判定レベルＬｊｋを設定するようにして、さらにノ
ッキング検出精度を向上してノッキング制御の粘度を高
めるようにしている。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、エンジン振動を検出する
ノッキングセンサの検出信号の最大値を所定回数求め、
この複数の検出最大値の統計的処理により平均値、最大
度数値、最大度数等の統計的特性値を求め、この統計的
特性値に基づいてノッキング制御の制御１１ｆｆｉを設
定してノッキング制御を行うようにしたことにより、個
々のノッキングセンサの誤差、個々のエンジンもしくは
運転状態、経年変化等に応じてバックグラウンドノイズ
およびノッキング信号が変化しても、その統計的特性値
に対応してノッキング制御の制６１ｆｆｉが変動し、ノ
ッキングのＲ１状態を正確に捕らえて精度の高いノッキ
ング制御が行えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図、 第２図はノンキングセンサの検出信号から求めた最大値
の分布′ｖ′ｆ姓の例を示す説明図、第３図ないし第１
０図は本弁明の第１の実施例を示し第３図は全体構成図
、 第４図はコン１〜ロールユニツトの内部構成を示すブロ
ック図、 第５図はノック検出回路のブロック図、第６図はメイン
ルーチンを示すフローチャート図、 第７図および第８図はインターラブドルーチンを示すフ
ローチャート図、 第９図は学習マツプの設定例を示すマツプ図、第１０図
はノック判定レベル作成用倍率の設定におけるフローチ
ャー１〜図、 第１４図は第２実施例における分布特性に対する判定レ
ベルの設定特性を説明する説明図、第１５図ないし第１
７図は本発明の第３の実施例におけるフローチャート図
、 第１８図は第３実施例における分布特性に対する判定レ
ベルの設定特性を説明する説明図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・燃焼状態制御
手段、４・・・・・・ノッキングセンサ、５・・・・・
・最大値検出手段、６・・・・・・特性値演鋒手段、７
・・・・・・制６１１吊設定手段、１４・・・・・・コ
ントロールユニット、３８・・・・・・ノック検出回路
、４７・・・・・・アナログスイッチ、４８・・・・・
・ピークホールド回路。 第１図 第２図 １嘔ム（Ｂ−ｖρ（銘刀しへ・・、し）第９図 第１０図 厄嗅簗Ｃｅ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン振動をノッキングセンサによつて検出し
   、このノッキングセンサの検出値に基づくノッキング判
   定に応じてエンジンの燃焼状態を制御するエンジンのノ
   ッキング制御装置であつて、エンジン１サイクル中の少
   なくともノッキング発生期間におけるノッキングセンサ
   の検出信号の最大値を所定回数求める最大値検出手段と
   、この複数の検出最大値の平均値等の統計的特性値を求
   める特性値演算手段と、上記特性値に基づいてノッキン
   グ制御の制御量を設定する制御量設定手段とを備えたこ
   とを特徴とするエンジンのノッキング制御装置。