JP2007092620A - Knocking condition judgment device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a knocking condition judgment device for an internal combustion engine appropriately performing knocking judgment when fuel is changed over from high octane number fuel to low octane number fuel and engine appropriately performing knocking judgment in another cylinder when timing retarding correction is performed in another cylinder with interlocking with one cylinder. <P>SOLUTION: This knocking condition judgment device 100 is provided with a sensor 28 outputting waveform signal corresponding to a knocking condition of an internal combustion engine 11, a knocking detection means 80 comparing vibration intensity of waveform of each combustion output by the sensor and a threshold value L and detecting knocking when the vibration intensity exceeds the threshold value, and a knocking condition judgment means 200 judging existence of knocking condition of the internal combustion engine 11 based on vibration intensity distribution of waveform output by the sensor 28 at predetermined combustion number of times N, and keeps the threshold value without increasing the same if number of times of knocking is smaller than a predetermined value when the knocking condition judgment means judges that knocking condition does not exist. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ノックの発生状態を判定する内燃機関のノック発生状態判定装置に関する。   The present invention relates to a knock generation state determination apparatus for an internal combustion engine that determines a knock generation state.

一般に内燃機関においては、ノック振動を検出するノックセンサを内燃機関のシリンダブロックに取付け、ノックセンサの出力信号からノック周波数成分をバンドパスフィルタで一燃焼毎に抽出し、一燃焼毎のノック周波数成分のピーク値をノック判定用閾値と比較してノック判定を行うようにしている。   In general, in an internal combustion engine, a knock sensor for detecting knock vibration is attached to the cylinder block of the internal combustion engine, and a knock frequency component is extracted from the output signal of the knock sensor for each combustion by a band pass filter, and the knock frequency component for each combustion is extracted. The peak value is compared with a knock determination threshold value to perform knock determination.

特許文献1においては、前述したノック判定手法とは別個のノック発生状態判定手法が開示されている。そして、特許文献1においてはノック発生状態判定装置の結果に基づいてノック判定用閾値を所定燃焼回数毎に修正している。   Patent Document 1 discloses a knock occurrence state determination method that is separate from the above-described knock determination method. And in patent document 1, the threshold value for knock determination is corrected for every predetermined number of combustion based on the result of the knock occurrence state determination apparatus.

このような構成であるために、特許文献1においては、仮にノック判定用閾値の初期適合ミスにより誤遅角が発生したとしても、ノック発生状態判定手法によりノックが発生していないことが判定される場合にはノック判定用閾値を適切に修正することが可能である。   Because of such a configuration, in Patent Document 1, it is determined that no knock has occurred by the knock occurrence state determination method even if an erroneous delay occurs due to an initial matching error in the threshold for knock determination. In this case, the knock determination threshold value can be appropriately corrected.

図9(a)は特許文献1に開示されるような従来技術の装置における点火時期(横軸)とトルク(縦軸)との関係を示す図である。図9(a)に示されるように、従来技術の装置においては、点火時期が過大ノック側または誤遅角側にシフトしている場合であっても、運転状態をノックの起こり始めの点火時期付近(制御目標値)まで正確に調節することが可能となっている。このため、特許文献1の内燃機関においては、ノック発生状態判定手法を使用しない場合に比較して、ロバスト性が向上する(例えば、特許文献1参照。)。
特願2004−121865号
FIG. 9A is a diagram showing the relationship between the ignition timing (horizontal axis) and torque (vertical axis) in the prior art device as disclosed in Patent Document 1. FIG. As shown in FIG. 9 (a), in the prior art device, even when the ignition timing is shifted to the excessive knock side or the erroneous delay side, the ignition timing at which the knocking starts is generated. It is possible to accurately adjust to the vicinity (control target value). For this reason, in the internal combustion engine of patent document 1, robustness improves compared with the case where a knock generation state determination method is not used (for example, refer patent document 1).
Japanese Patent Application No. 2004-121865

しかしながら、ノックの発生状況は、エンジンに使用される燃料の種類によっても変化する。点火時期とトルクとの関係を示す他の図である図9(b)においては、低オクタン価燃料、例えばレギュラーガソリン使用時のノック発生点火時期と高オクタン価燃料、例えばハイオクガソリン使用時のノック発生点火時期とがそれぞれ示されている。   However, the occurrence of knocking varies depending on the type of fuel used in the engine. In FIG. 9B, which shows another relationship between the ignition timing and the torque, knock generation ignition timing when using a low octane fuel, for example, regular gasoline, and knock generation ignition when using a high octane fuel, for example, high-octane gasoline, are used. Each time is shown.

図示されるように、低オクタン価燃料使用時のノック発生点火時期は、高オクタン価燃料使用時のノック発生点火時期よりも進角側に位置している。例えばベース点火時期(MBT)においては、低オクタン価燃料を使用すればノック有りと判定されるものの、高オクタン価燃料を使用した場合にはノック無しと判定される場合がある。   As shown in the figure, the knock generation ignition timing when the low octane number fuel is used is located on the more advanced side than the knock generation ignition timing when the high octane number fuel is used. For example, at the base ignition timing (MBT), it is determined that there is knocking if low-octane fuel is used, but it may be determined that there is no knocking if high-octane fuel is used.

従って、高オクタン価燃料使用時にノック無しと判定されたためにノック判定用閾値を増大させると、後から低オクタン価燃料に入れ替えた場合には、実際にはノックが発生しているにも関わらずノック判定ができない事態が生じうる。   Therefore, if it is determined that there is no knock when using high-octane fuel, and the threshold for knock determination is increased, if it is later replaced with low-octane fuel, knock determination will occur even though knock has actually occurred. There may be situations where you cannot.

また、ノックが発生した場合におけるノックセンサの出力は内燃機関の複数の気筒に応じて異なる。このため、ノック判定用閾値は複数の気筒毎に独立して設定するのが好ましい。しかしながら、気筒間における点火時期の差が過剰に大きくなるのを抑制する必要があるので、実際には或る気筒においてノックを検出して遅角制御する場合には、他の気筒においても或る程度の遅角制御を連動して行うようにしている。   Further, when knocking occurs, the output of the knock sensor differs depending on the plurality of cylinders of the internal combustion engine. For this reason, it is preferable to set the knock determination threshold value independently for each of the plurality of cylinders. However, since it is necessary to suppress the difference in ignition timing between cylinders from becoming excessively large, in reality, when knocking is detected in a certain cylinder and retarded control is performed, there are also other cylinders. A certain degree of retardation control is performed in conjunction.

このような場合には、ノックの生じやすい気筒においてのみノック判定され、ノックの生じにくい気筒においてはほとんどノック判定されない。そして、ノックの生じやすい気筒においてノック判定されて遅角制御されると、当該気筒に連動して他の気筒も遅角制御される。このため、ノックの生じにくい気筒においては、ノックが常に検出されない状況になりうる。これにより、ノックの生じにくい気筒においてノック発生状態無しであると判定されてノック判定用閾値が増大されると、ノックの生じにくい気筒においてノックが生じる事態になったとしても、当該気筒においてノック判定されない事態にもなりうる。   In such a case, knock determination is made only in the cylinder where knock is likely to occur, and knock determination is hardly performed in the cylinder where knock is unlikely to occur. When knocking is determined and retarded in a cylinder that is likely to cause knocking, the other cylinders are also retarded in conjunction with the cylinder. For this reason, in a cylinder in which knock is unlikely to occur, knock may not always be detected. As a result, if it is determined that there is no knock occurrence in a cylinder where knock is unlikely to occur and the threshold for knock determination is increased, even if a knock occurs in a cylinder where knock is unlikely to occur, knock determination will occur in that cylinder. It can be a situation that is not done.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、高オクタン価燃料から低オクタン価燃料に入れ替えた場合にノック判定が適切に行われると共に、一つの気筒に連動して他の気筒の遅角補正を行う場合に他の気筒においてもノック判定が適切に行われるようにしたノック発生状態判定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and when the high-octane fuel is replaced with the low-octane fuel, knock determination is appropriately performed, and the retardation of the other cylinders is linked to one cylinder. It is an object of the present invention to provide a knock occurrence state determination device in which knock determination is appropriately performed in other cylinders when correction is performed.

前述した目的を達成するために1番目の発明によれば、内燃機関のノック発生状態を判定するノック発生状態判定装置において、前記内燃機関のノック状態に応じた波形の信号を出力するセンサと、前記センサにより出力された一燃焼毎の波形の振動強度と閾値とを比較して前記振動強度が前記閾値を越えたときにノックを検出するノック検出手段と、該ノック検出手段によって検出されたノックの回数を所定燃焼回数にわたってカウントするカウント手段と、所定燃焼回数において前記センサにより出力された波形の振動強度分布に基づいて前記内燃機関のノック発生状態の有無を判定するノック発生状態判定手段とを具備し、前記ノック発生状態判定手段によりノック発生状態無しと判定されたときに前記ノック検出手段により検出されたノックの回数が所定の値以上である場合には、前記閾値を所定の補正量だけ増大させ、前記ノック発生状態判定手段によりノック発生状態無しと判定されたときに前記ノック検出手段により検出されたノックの回数が所定の値よりも小さい場合には、前記閾値を維持するようにしたノック発生状態判定装置が提供される。   In order to achieve the above-described object, according to the first invention, in the knock generation state determination device for determining the knock generation state of the internal combustion engine, a sensor that outputs a signal having a waveform corresponding to the knock state of the internal combustion engine; A knock detection means for detecting a knock when the vibration intensity exceeds the threshold by comparing the vibration intensity of the waveform for each combustion output by the sensor with the threshold, and the knock detected by the knock detection means Counting means for counting the number of times of combustion over a predetermined number of combustion times, and a knock generation state determination means for determining the presence or absence of a knock generation state of the internal combustion engine based on the vibration intensity distribution of the waveform output by the sensor at the predetermined number of combustion times And when the knock occurrence state determining means determines that there is no knock occurrence state, the knock detection means detects the knock occurrence state. When the number of knocks is equal to or greater than a predetermined value, the threshold is increased by a predetermined correction amount, and detected by the knock detection unit when the knock generation state determination unit determines that there is no knock generation state. When the number of knocks is smaller than a predetermined value, a knock occurrence state determination device is provided that maintains the threshold value.

すなわち1番目の発明においては、ノック発生状態判定手段によりノック発生状態無しと判定された場合であっても、ノックの回数が所定の値よりも小さいときにはノック判定用閾値の増加補正を禁止するようにしている。このため、例えば高オクタン価燃料から低オクタン価燃料に入れ替えた場合に上記の事象が起こるのであればノック判定用閾値は増加されることなく維持され、それにより、実際にはノックが発生しているにも関わらずノック判定ができなくなるのを防止できる。   That is, in the first invention, even when the knock occurrence state determination means determines that there is no knock occurrence state, the increase determination of the knock determination threshold is prohibited when the number of knocks is smaller than a predetermined value. I have to. For this reason, for example, if the above event occurs when switching from a high octane fuel to a low octane fuel, the threshold for knock determination is maintained without being increased. Nevertheless, it is possible to prevent the knock determination from becoming impossible.

2番目の発明によれば、複数の気筒を備えた内燃機関のノック発生状態を判定するノック発生状態判定装置において、前記内燃機関のノック状態に応じた波形の信号を出力するセンサと、前記センサにより出力された一燃焼毎の波形の振動強度と閾値とを比較して前記振動強度が前記閾値を越えたときにノックを検出するノック検出手段と、所定燃焼回数において前記センサにより出力された波形の振動強度分布に基づいて前記内燃機関のノック発生状態を判定するノック発生状態判定手段とを具備し、前記複数の気筒のうちの一つの気筒において前記ノック発生状態判定手段によりノック発生状態無しと判定されたときに前記複数の気筒のうちの残りの気筒において前記ノック発生状態判定手段によりノック発生状態無しと判定されている場合には、当該一つの気筒に関する前記閾値を所定の補正量だけ増大させ、前記複数の気筒のうちの一つの気筒において前記ノック発生状態判定手段によりノック発生状態無しと判定されたときに前記複数の気筒のうちの残りの気筒において前記ノック発生状態判定手段によりノック発生状態有りと判定されている場合には、当該一つの気筒に関する前記閾値を維持するようにしたノック発生状態判定装置が提供される。   According to a second aspect of the invention, there is provided a knock generation state determination device for determining a knock generation state of an internal combustion engine having a plurality of cylinders, wherein the sensor outputs a signal having a waveform corresponding to the knock state of the internal combustion engine, and the sensor Comparing the vibration intensity of the waveform for each combustion output by the threshold with a threshold, and detecting the knock when the vibration intensity exceeds the threshold; and the waveform output by the sensor at a predetermined number of combustion times A knock occurrence state determining means for determining a knock occurrence state of the internal combustion engine based on a vibration intensity distribution of the engine, wherein no knock occurrence state is detected by the knock occurrence state determining means in one of the plurality of cylinders. When the determination is made, the remaining cylinders of the plurality of cylinders are determined to have no knock generation state by the knock generation state determination means. In this case, the threshold value for the one cylinder is increased by a predetermined correction amount, and the plurality of cylinders when the knock occurrence state determining means determines that there is no knock occurrence state in one of the plurality of cylinders. When the knock occurrence state determination means determines that the knock occurrence state exists in the remaining cylinders of the cylinders, a knock occurrence state determination device is provided that maintains the threshold value for the one cylinder. The

すなわち2番目の発明においては、複数の気筒のうちの一つの気筒においてノック発生状態無しと判定された場合であっても残りの気筒においてノック発生状態有りと判定されているときには、当該一つの気筒に関する閾値の増加補正を禁止するようにしている。このため、一つの気筒に連動して他の気筒の遅角補正を行うことによってノック発生状態無しと判定された気筒においてもノック判定用閾値は増加されることなく維持され、それにより、当該気筒においてノックが生じる事態になったとしても当該気筒においてノック判定されなくなるのを防止できる。   That is, in the second aspect of the invention, even when it is determined that there is no knock occurrence state in one of the plurality of cylinders, if it is determined that there is a knock occurrence state in the remaining cylinders, The threshold value increase correction is prohibited. For this reason, the threshold for knock determination is maintained without being increased even in the cylinder determined to have no knock occurrence state by performing retardation correction of the other cylinders in conjunction with one cylinder, and thus the cylinder concerned. Even if knocking occurs in the cylinder, it is possible to prevent the cylinder from being knocked.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図1に基づいて、本発明に基づくノック発生状態判定装置を含んだエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流には、吸入空気量を検出するエアフロメータ14が設けられている。このエアフロメータ14の下流側には、モータ10によって開度調節されるスロットルバルブ15とスロットル開度を検出するスロットル開度センサ16とが設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. In order to facilitate understanding, the scales of these drawings are appropriately changed.
Based on FIG. 1, a schematic configuration of an entire engine control system including a knock occurrence state determination device according to the present invention will be described. An air cleaner 13 is provided at the most upstream portion of the intake pipe 12 of the engine 11 that is an internal combustion engine, and an air flow meter 14 for detecting the intake air amount is provided downstream of the air cleaner 13. On the downstream side of the air flow meter 14, a throttle valve 15 whose opening is adjusted by the motor 10 and a throttle opening sensor 16 for detecting the throttle opening are provided.

さらに、スロットルバルブ15の下流側には、サージタンク17が設けられ、このサージタンク17には、エンジン11の複数、例えば四つの気筒1〜気筒4のそれぞれに空気を導入する吸気マニホルド19が設けられ、各気筒の吸気マニホルド19の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁20が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ21が取り付けられ、各点火プラグ21の火花放電によって筒内の混合気に着火される。   Further, a surge tank 17 is provided on the downstream side of the throttle valve 15, and an intake manifold 19 for introducing air into a plurality of the engine 11, for example, each of the four cylinders 1 to 4, is provided in the surge tank 17. A fuel injection valve 20 for injecting fuel is attached in the vicinity of the intake port of the intake manifold 19 of each cylinder. A spark plug 21 is attached to each cylinder of the engine 11 for each cylinder, and the air-fuel mixture in the cylinder is ignited by spark discharge of each spark plug 21.

一方、エンジン11の排気管22には、排出ガス中のCO、HC、NOx等を浄化する三元触媒等の触媒23が設けられ、この触媒23の上流側に、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサ24が設けられている。また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ25と、ノック振動を検出するノックセンサ28と、エンジン11のクランク軸が所定クランク各回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ26が取付られている。このクランク角センサ26の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。なお、ノックセンサ28の代わりに、図示しない筒内圧センサを用いるようにしてもよい。   On the other hand, the exhaust pipe 22 of the engine 11 is provided with a catalyst 23 such as a three-way catalyst that purifies CO, HC, NOx, etc. in the exhaust gas, and detects the air-fuel ratio of the exhaust gas upstream of the catalyst 23. An air-fuel ratio sensor 24 is provided. In addition, the cylinder block of the engine 11 includes a coolant temperature sensor 25 that detects a coolant temperature, a knock sensor 28 that detects knock vibration, and a crank that outputs a pulse signal each time the crankshaft of the engine 11 rotates a predetermined crank. An angle sensor 26 is attached. Based on the output signal of the crank angle sensor 26, the crank angle and the engine speed are detected. Instead of the knock sensor 28, an in-cylinder pressure sensor (not shown) may be used.

これら各種センサの出力は、エンジン制御ユニット27(以下、「ECU27」と称する)に入力される。このECU27は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、燃料噴射弁20の燃料噴射量や点火プラグ21の点火時期を制御する。また、ECU27に内蔵されたRAMは、各プログラムを実行する際のデータおよび各種の所定値の記憶のために使用される。   Outputs of these various sensors are input to an engine control unit 27 (hereinafter referred to as “ECU 27”). The ECU 27 is mainly composed of a microcomputer, and executes various engine control programs stored in a built-in ROM (storage medium), thereby allowing the fuel injection amount of the fuel injection valve 20 and the ignition timing of the spark plug 21 to be executed. To control. The RAM built in the ECU 27 is used for storing data when executing each program and various predetermined values.

このECU27は後述するノック発生状態判定のための各種プログラムを実行することにより、ノック発生状態の有無を判定する。本発明のエンジン11においては、ノックセンサ28を用いて一燃焼毎にノック検出が行われている。図2はノック検出を行うプログラムのフローチャートを示す図である。図2に示されるノック判定手法80のステップ81においては、ノックセンサ28を用いてノック周波数成分の振動強度M、具体的にはピーク値が検出される。次いで、振動強度Mを所定の検出レベルLと比較する(ステップ82)。検出レベルLは実験等により予め定められた値であり、ノック判定用閾値と言い換えてもよい。なお、別途算出されたノック判定用の形状相関係数を検出レベルLに掛けて得られた積と、振動強度Mとを比較するようにしてもよい。   This ECU 27 determines the presence or absence of a knock occurrence state by executing various programs for determining the knock occurrence state described later. In the engine 11 of the present invention, knock detection is performed for each combustion using the knock sensor 28. FIG. 2 is a diagram showing a flowchart of a program for performing knock detection. In step 81 of the knock determination method 80 shown in FIG. 2, the knock sensor 28 is used to detect the vibration intensity M, specifically the peak value, of the knock frequency component. Next, the vibration intensity M is compared with a predetermined detection level L (step 82). The detection level L is a value determined in advance by experiments or the like, and may be referred to as a knock determination threshold. Note that a product obtained by multiplying a separately calculated shape correlation coefficient for knock determination by the detection level L may be compared with the vibration intensity M.

そして、振動強度Mが検出レベルLよりも大きいと判定された場合には、当該燃焼においてノックが生じたものと判定し(ステップ84)、ノック検出カウンタのカウンタ数Nkを一つ増やす処理を行う(ステップ85)。そして、ノック有りと判定した場合には点火時期を遅角補正してノックを抑制する。   If it is determined that the vibration intensity M is greater than the detection level L, it is determined that knock has occurred in the combustion (step 84), and a process of increasing the counter number Nk of the knock detection counter by one is performed. (Step 85). If it is determined that there is a knock, the ignition timing is retarded to suppress the knock.

一方、振動強度Mが検出レベルLよりも大きいと判定されなかった場合には、ステップ83においてノック無しと判定されて処理を終了する。ノック無しの判定が連続してなされた場合には点火時期を進角補正し、それにより、聴感で許容できるノック音の範囲内で点火時期を進角させてエンジン出力や燃費を向上させるようにしている。   On the other hand, if it is not determined that the vibration intensity M is greater than the detection level L, it is determined in step 83 that there is no knock and the process ends. If the determination of no knocking is made continuously, the ignition timing is corrected to advance, thereby improving the engine output and fuel consumption by advancing the ignition timing within the allowable range of knocking sound. ing.

このように、本発明においてはノック判定手法80によるノックの検出を一燃焼毎に行っている。本発明のエンジン11は第一気筒1から第四気筒4の四つの気筒を備えているので、このようなノックの検出は各気筒毎に行われているものとする。   Thus, in the present invention, knock detection by the knock determination method 80 is performed for each combustion. Since the engine 11 of the present invention includes four cylinders, the first cylinder 1 to the fourth cylinder 4, such knock detection is performed for each cylinder.

一方、本発明の第一の実施形態に基づくノック発生状態判定装置においては、ノック判定手法80で得られるカウンタ数Nkが利用されている。図3は本発明に基づくノック発生状態判定装置による制御プログラム100のフローチャートを示す図である。本発明のエンジン11は第一気筒1から第四気筒4の四つの気筒を備えているので、プログラム100のステップ101においてはこれら四つの気筒のうちの一つを選別し、選別された気筒について、後述する処理を行う。   On the other hand, in the knock occurrence state determination apparatus based on the first embodiment of the present invention, the counter number Nk obtained by the knock determination method 80 is used. FIG. 3 is a diagram showing a flowchart of the control program 100 by the knock occurrence state judging apparatus according to the present invention. Since the engine 11 of the present invention has four cylinders of the first cylinder 1 to the fourth cylinder 4, one of these four cylinders is selected in step 101 of the program 100, and the selected cylinder is selected. The processing described later is performed.

次いで、プログラム100のステップ102において、ECU27内に設けられた燃焼数カウンタに記録されたカウンタ数Nを一つ増やす処理を行う。従って、ステップ102より後のステップは内燃機関の一燃焼毎に行われるものとする。なお、燃焼数カウンタおよび後述するカウンタならびにノック検出カウンタは全てECU27内に組み込まれているものとする。   Next, in step 102 of the program 100, a process of incrementing the counter number N recorded in the combustion number counter provided in the ECU 27 by one is performed. Accordingly, the steps after step 102 are performed for each combustion of the internal combustion engine. It is assumed that the combustion number counter, the counter described later, and the knock detection counter are all incorporated in the ECU 27.

本発明においては、所定燃焼回数にわたる振動強度を統計的に判断して「ノック発生状態」を判定するノック発生状態判定手法200を採用している。このため、ステップ103においては、ステップ102で更新した燃焼回数が所定の回数を越えたか否かを判定し、越えた場合にノック発生状態判定手法200の結果を利用する。なお、燃焼回数が所定の回数を越えていない場合には処理を終了する。   In the present invention, the knock occurrence state determination method 200 is adopted in which the vibration intensity over a predetermined number of combustion times is statistically determined to determine the “knock occurrence state”. For this reason, in step 103, it is determined whether or not the number of combustions updated in step 102 exceeds a predetermined number, and if it exceeds, the result of the knock occurrence state determination method 200 is used. If the number of combustions does not exceed the predetermined number, the process ends.

ここで、本発明におけるノック発生状態判定手法200について説明する。
図4および図5はノック発生状態の判定を行うプログラムのフローチャートを示す図である。ノック発生状態判定手法200においては、燃焼数カウンタに記録されたカウンタ数Nを一つ増やす処理を行った後(ステップ201)、ステップ202およびステップ203において、予め算出された振動強度Mの平均値Vavおよび分散Xdivの更新を行う。具体的には、これら更新作業は、なまし定数α、β(0<α、β<1)を使用して、以下の式(1)および式(2)に基づいて行われる。さらに、ステップ204において以下の式(3)に基づき標準偏差σが算出される。なお、プログラム100のステップ102で燃焼数カウンタの更新を行っているので、ステップ201における燃焼数カウンタの更新は実際には省略される。
Vav←α×振動強度+(1−α)×Vav (1)
Xdiv←β×(振動強度−Vav)2+(1−β)×Xdiv (2)
σ←(Xdiv)0.5 (3)
Here, the knock occurrence state determination method 200 according to the present invention will be described.
4 and 5 are flowcharts showing a program for determining the knock occurrence state. In the knock occurrence state determination method 200, after performing the process of incrementing the counter number N recorded in the combustion number counter by one (step 201), the average value of the vibration intensity M calculated in advance in steps 202 and 203 is obtained. Update Vav and distributed Xdiv. Specifically, these update operations are performed based on the following formulas (1) and (2) using smoothing constants α and β (0 <α, β <1). In step 204, the standard deviation σ is calculated based on the following equation (3). Since the combustion number counter is updated in step 102 of the program 100, the update of the combustion number counter in step 201 is actually omitted.
Vav ← α × vibration intensity + (1−α) × Vav (1)
Xdiv ← β × (vibration intensity−Vav) 2 + (1−β) × Xdiv (2)
σ ← (Xdiv) 0.5 (3)

ところで、図6はノック発生状態判定手法で使用される領域を説明するための図である。図6に示される典型的な振動強度分布においては、平均値Vav、標準偏差σに加えて、三つの領域ZA、領域ZC、および領域ZDが示されている。図示されるように、領域ZAは「Vav+σ」よりも大きい領域であり、領域ZDは「Vav−σ」よりも小さい領域である。さらに、領域ZCは「Vav−σ」と「Vav」との間に位置する領域である。   By the way, FIG. 6 is a figure for demonstrating the area | region used by the knock generation state determination method. In the typical vibration intensity distribution shown in FIG. 6, in addition to the average value Vav and the standard deviation σ, three regions ZA, a region ZC, and a region ZD are shown. As illustrated, the region ZA is a region larger than “Vav + σ”, and the region ZD is a region smaller than “Vav−σ”. Further, the region ZC is a region located between “Vav−σ” and “Vav”.

このような領域分けを行った理由を図7(a)を参照して説明する。図7(a)はノック発生状態判定手法を説明するための図である。図7(a)においては振動強度分布D1から振動強度分布D4にかけてノック強度が増大する状態が示されている。図7(a)から分かるように、振動強度分布D1から振動強度分布D4にかけてノック強度が増大すると、右方向、つまりピークが大きくなる方向に振動強度分布が伸びる。これにより、平均値Vavも大きくなる方向にシフトすると共に、標準偏差σが増加する。その結果、ノック強度が増加すると、例えば振動強度分布D3に示されるように、振動強度分布の大部分が領域ZCに含まれるようになる。   The reason why such area division is performed will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a diagram for explaining a knock occurrence state determination method. FIG. 7A shows a state in which the knock intensity increases from the vibration intensity distribution D1 to the vibration intensity distribution D4. As can be seen from FIG. 7A, when the knock intensity increases from the vibration intensity distribution D1 to the vibration intensity distribution D4, the vibration intensity distribution extends in the right direction, that is, the direction in which the peak increases. As a result, the average value Vav also shifts in the direction of increasing, and the standard deviation σ increases. As a result, when the knock intensity increases, for example, as shown in the vibration intensity distribution D3, most of the vibration intensity distribution is included in the region ZC.

それゆえ、本発明のノック発生状態判定手法においては、領域ZCと領域ZDとの間の比ZD/ZCを振動強度分布D1から振動強度分布D4のそれぞれについて算出し、比ZD/ZCを通じてノック発生状態の有無を判定するようにしている。この点に関し、ノック発生状態判定手法200においては、領域比の代わりに各領域ZA、ZC、ZDのそれぞれにおいて検出レベルLを越えた回数、つまりカウンタ値Na、Nc、Ndおよびカウンタ値Nd、Ncの比Nd/Ncを使用している。   Therefore, in the knock occurrence state determination method of the present invention, the ratio ZD / ZC between the region ZC and the region ZD is calculated for each of the vibration intensity distribution D1 from the vibration intensity distribution D1, and the knock is generated through the ratio ZD / ZC. The presence or absence of a state is determined. In this regard, in the knock occurrence state determination method 200, instead of the area ratio, the number of times the detection level L is exceeded in each of the areas ZA, ZC, ZD, that is, the counter values Na, Nc, Nd and the counter values Nd, Nc The ratio Nd / Nc is used.

図7(b)はノック状態とカウンタ値の比Nd/Ncおよびカウンタ値Naとの関係を示す図である。図7(b)に示されるように、比Nd/Ncはノックが発生していない状態においては比較的大きく、ノックが発生してその強度が大きくなるにつれて次第に低下する。図示されるように、ノック強度がさらに増大して所謂「小ノック」状態になると比Nd/Ncは一定値(概ね零)をとるようになり、ノック強度が「小ノック」よりも増大して「発散ノック」になったとしても、比Nd/Ncは変化しない。言い換えれば、比Nd/Ncは「小ノック」よりもノック強度の小さい領域においてノック発生状態の有無を判定するのに有効である。   FIG. 7B shows the relationship between the knocked state, the counter value ratio Nd / Nc, and the counter value Na. As shown in FIG. 7B, the ratio Nd / Nc is relatively large in the state where no knock has occurred, and gradually decreases as knock occurs and its strength increases. As shown in the figure, when the knock strength further increases and the so-called “small knock” state is reached, the ratio Nd / Nc takes a constant value (generally zero), and the knock strength increases more than “small knock”. Even if “divergence knock” occurs, the ratio Nd / Nc does not change. In other words, the ratio Nd / Nc is effective for determining the presence or absence of a knock occurrence state in a region where the knock intensity is smaller than “small knock”.

一方、図7(a)において領域ZAに着目すると、領域ZAにおける振動強度分布はノック強度が増大するのに伴って低下する。従って、図7(b)に示されるように、領域ZAにおけるカウンタ値Naもノック強度の増大に伴って低下する。このカウンタ値は「小ノック」状態において一定値をとる。そして、「発散ノック」時の振動強度分布D4においては振動強度分布が歪んで標準偏差σが増大するものの、振動強度分布の歪みはそれ以上であるので、図7(b)に示されるようにカウンタ値Naは再び上昇するようになる。従って、カウンタ値Naは「発散ノック」発生状態の有無を判定することができる。   On the other hand, when attention is paid to the area ZA in FIG. 7A, the vibration intensity distribution in the area ZA decreases as the knock intensity increases. Accordingly, as shown in FIG. 7B, the counter value Na in the region ZA also decreases as the knock strength increases. This counter value takes a constant value in the “small knock” state. Then, in the vibration intensity distribution D4 at the time of “divergence knock”, the vibration intensity distribution is distorted and the standard deviation σ is increased, but the distortion of the vibration intensity distribution is more than that, and as shown in FIG. The counter value Na increases again. Therefore, the counter value Na can determine whether or not the “divergence knock” occurrence state exists.

前述した内容をふまえつつ、図4を再び参照して、ノック発生状態判定手法200におけるノック発生状態の判定について説明する。図4のステップ205からステップ207においては図7(a)に示される領域ZA、領域ZCおよび領域ZDへの場合分けが行われる。すなわち、ステップ205においては振動強度Mが「Vav−σ」よりも小さいか否かの判定を通じて領域ZDにおける振動強度Mを選出し、ステップ206においては振動強度Mが「Vav−σ」以上でかつ「Vav」よりも小さいか否かの判定を通じて領域ZCにおける振動強度Mを選出する。同様に、ステップ207においては振動強度Mが「Vav+σ」よりも大きいか否かの判定を通じて領域ZAにおける振動強度Mを選出する。次いで、ステップ208からステップ210のそれぞれにおいて、各領域ZD、ZC、ZAに関するカウンタ値Nd、Nc、Naを一つ増やす処理が行われる。   With reference to the above description, the knock occurrence state determination in the knock occurrence state determination method 200 will be described with reference to FIG. 4 again. In Step 205 to Step 207 of FIG. 4, the case division into the area ZA, the area ZC, and the area ZD shown in FIG. 7A is performed. That is, in step 205, the vibration strength M in the region ZD is selected through determination of whether or not the vibration strength M is smaller than “Vav−σ”. In step 206, the vibration strength M is “Vav−σ” or more. The vibration intensity M in the region ZC is selected through determination of whether or not it is smaller than “Vav”. Similarly, in step 207, the vibration intensity M in the region ZA is selected through determination of whether or not the vibration intensity M is larger than “Vav + σ”. Next, in each of Step 208 to Step 210, a process of incrementing the counter values Nd, Nc, Na related to the areas ZD, ZC, ZA by one is performed.

次いで、図5におけるステップ211においては燃焼数カウンタのカウンタ値が所定の回数を越えたか否かが判定される。そして、所定の回数を越えた場合に、ノック発生状態判定手法によるノック発生状態の判定が行われる。なお、プログラム100のステップ104が存在するので、ステップ211を省略してもよい。   Next, at step 211 in FIG. 5, it is determined whether or not the counter value of the combustion number counter has exceeded a predetermined number. Then, when the predetermined number of times is exceeded, the knock occurrence state is determined by the knock occurrence state determination method. Since step 104 of the program 100 exists, step 211 may be omitted.

はじめに、ステップ212において比Nd/Ncと、比Nd/Ncに関する所定値とを比較し、比Nd/Ncが所定値よりも小さくないと判定された場合にはステップ214においてノック発生状態無しと判定される(図7(b)を参照されたい)。一方、比Nd/Ncが所定値よりも小さいと判定された場合には、ノック発生状態であると判定されて、ステップ213に進む。   First, in step 212, the ratio Nd / Nc is compared with a predetermined value related to the ratio Nd / Nc. If it is determined that the ratio Nd / Nc is not smaller than the predetermined value, it is determined in step 214 that there is no knock occurrence state. (See FIG. 7 (b)). On the other hand, if it is determined that the ratio Nd / Nc is smaller than the predetermined value, it is determined that a knock has occurred, and the process proceeds to step 213.

ステップ213においては、ノック発生状態が「小ノック」であるのか「発散ノック」であるのかの判定が行われる。カウンタ値Naが、カウンタ値Naに関する所定値よりも小さい場合には、ステップ215においてノック発生状態が「小ノック」であると判定される。一方、カウンタ値Naが所定値よりも小さくない場合には、ステップ216においてノック発生状態が「発散ノック」であると判定される。その後、ステップ217において各カウンタ値N、Na、Nc、Ndがリセットされて、ノック発生状態判定手法200の処理は終了される。このようにノック発生状態判定手法200においては、比Nd/Ncおよびカウンタ値Naを用いることにより、ノック無し状態、小ノック状態および発散ノック状態を区別して判定可能になっている。   In step 213, it is determined whether the knock occurrence state is “small knock” or “divergence knock”. If the counter value Na is smaller than a predetermined value related to the counter value Na, it is determined in step 215 that the knock occurrence state is “small knock”. On the other hand, if the counter value Na is not smaller than the predetermined value, it is determined in step 216 that the knock occurrence state is “divergence knock”. Thereafter, in step 217, the counter values N, Na, Nc, and Nd are reset, and the processing of the knock occurrence state determination method 200 ends. As described above, in the knock occurrence state determination method 200, by using the ratio Nd / Nc and the counter value Na, it is possible to distinguish and determine the no knock state, the small knock state, and the divergent knock state.

ここで、再び図3を参照すると、ノック発生状態判定手法200によりノック発生状態の判定をした後で、ステップ104においてノック発生状態が有るか否かが判定される。具体的には、ノック発生状態判定手法200のステップ215、216において「小ノック」または「発散ノック」であると判定されたときには、プログラム100のステップ104においてノック発生状態有りと判定される。   Here, referring to FIG. 3 again, after determining the knock occurrence state by the knock occurrence state determination method 200, it is determined in step 104 whether or not there is a knock occurrence state. Specifically, when it is determined in steps 215 and 216 of the knock occurrence state determination method 200 that “small knock” or “divergence knock”, it is determined in step 104 of the program 100 that there is a knock occurrence state.

そして、ノック発生状態有りと判定された場合には、ステップ106に進んで、検出レベルLを所定の補正量ΔLだけ低下させる補正を行う。これにより、後述するノック判定手法80による次回以降のノックを検出され易くする。   If it is determined that there is a knocking occurrence state, the process proceeds to step 106 where correction is performed to reduce the detection level L by a predetermined correction amount ΔL. This makes it easy to detect the subsequent knock by the knock determination method 80 described later.

一方、ステップ104においてノック発生状態有りと判定された場合には、ステップ105に進む。ステップ105においては、ノック判定手法80のステップ85から得られたノック検出カウンタ値Nkが、ノック検出カウンタ値Nkに関する所定値Nk1以上であるか否かが判定される。ここで、所定値Nk1は実験等により予め求められており、ECU27に組み入れられているものとする。   On the other hand, if it is determined in step 104 that there is a knock occurrence state, the process proceeds to step 105. In step 105, it is determined whether or not the knock detection counter value Nk obtained from step 85 of the knock determination method 80 is equal to or greater than a predetermined value Nk1 related to the knock detection counter value Nk. Here, it is assumed that the predetermined value Nk1 is obtained in advance by experiments or the like and incorporated in the ECU 27.

そして、ノック検出カウンタ値Nkが所定値Nk1以上である場合には、ステップ107において、検出レベルLを所定の補正量ΔLだけ増大させる補正を行う。これにより、後述するノック判定手法80による次回以降のノックを検出され難くする。なお、図面においてはステップ106とステップ107とにおける補正量ΔLの絶対値は互いに等しくされているが、各ステップにおいて互いに異なる値の補正量を採用してもよい。   If the knock detection counter value Nk is equal to or greater than the predetermined value Nk1, correction is performed in step 107 to increase the detection level L by a predetermined correction amount ΔL. This makes it difficult to detect the subsequent knock by the knock determination method 80 described later. In the drawing, the absolute values of the correction amounts ΔL in step 106 and step 107 are equal to each other, but different correction amounts may be employed in each step.

一方、ノック検出カウンタ値Nkが所定値Nk1以上でない場合には、ステップ108に進む。このときには、検出レベルLを維持するようにし、補正量ΔLによる補正は行わない。言い換えれば、第一の実施形態においてはノック検出カウンタ値Nkが所定値Nk1以上でない場合には、検出レベルLの補正を増加禁止するようにする。次いで、ステップ109に進み、燃焼数カウンタおよびノック検出カウンタ等をリセットして処理を終了する。   On the other hand, if the knock detection counter value Nk is not equal to or greater than the predetermined value Nk1, the routine proceeds to step 108. At this time, the detection level L is maintained, and correction using the correction amount ΔL is not performed. In other words, in the first embodiment, when the knock detection counter value Nk is not equal to or greater than the predetermined value Nk1, the correction of the detection level L is prohibited from increasing. Next, the routine proceeds to step 109, where the combustion number counter, knock detection counter, etc. are reset and the processing is terminated.

このように、本発明の第一の実施形態においては、ノック発生状態判定手法200によってノック発生状態無しと判定された場合であっても、ノック検出カウンタ値Nkに基づいてノック判定用閾値を変更するか否かを決定するようにしている。すなわち、第一の実施形態においては、ノック検出カウンタ値Nkが所定値Nk1以上である場合にのみ、検出レベルLを増大するようにしている。   Thus, in the first embodiment of the present invention, even when it is determined that there is no knock occurrence state by the knock occurrence state determination method 200, the threshold for knock determination is changed based on the knock detection counter value Nk. It is decided whether to do or not. That is, in the first embodiment, the detection level L is increased only when the knock detection counter value Nk is equal to or greater than the predetermined value Nk1.

例えば高オクタン価燃料から低オクタン価燃料に入れ替えた場合に、ノック発生状態有り判定に基づいて検出レベルを増加させると、実際にはノックが発生しているにも関わらずノック判定ができなくなる不具合が生じうる。しかしながら、本発明の第一の実施形態においては、ノック検出カウンタ値Nkが所定値Nk1以上でない場合には検出レベルLの補正を行わないようにしているので、前述した不具合を抑制することが可能となっている。それゆえ、第一の実施形態においては、高オクタン価燃料から低オクタン価燃料に入れ替えた場合であっても、ノック判定用閾値の適正な修正が可能となる。   For example, if a high-octane fuel is replaced with a low-octane fuel and the detection level is increased based on the determination that there is a knock occurrence, there will be a problem that knock determination will not be possible even though knock has actually occurred. sell. However, in the first embodiment of the present invention, since the detection level L is not corrected when the knock detection counter value Nk is not equal to or greater than the predetermined value Nk1, the above-described problems can be suppressed. It has become. Therefore, in the first embodiment, even when the high-octane fuel is replaced with the low-octane fuel, the knock determination threshold can be appropriately corrected.

なお、第一の実施形態においては、第一気筒1から第四気筒4のうちの一つの気筒についての処理が終了した後は、他の気筒についての処理を行う。従って、このときには、プログラム100のステップ101において、プログラム100による処理が既に終了した気筒とは異なる気筒が選択される。その後、前述したのと同様な処理が残りの気筒2〜4の全てに対して繰り返し行われる。   In the first embodiment, after the process for one of the first cylinder 1 to the fourth cylinder 4 is completed, the process for the other cylinder is performed. Accordingly, at this time, in step 101 of the program 100, a cylinder different from the cylinder for which the processing by the program 100 has already been completed is selected. Thereafter, the same processing as described above is repeatedly performed for all the remaining cylinders 2 to 4.

図8は本発明の第二の実施形態に基づくノック発生状態判定装置による制御プログラムのフローチャートを示す図である。図8に示されるプログラム400のステップ401〜403、200、404は、プログラム100におけるステップ101〜103、200、104と同様であるので、説明を省略する。ただし、第二の実施形態においては、エンジン11の気筒1〜4の全てに対してノック発生状態の判定を行うことが必要とされる。この点に関し、プログラム400のステップ401とプログラム100のステップ101とは実際には異なることに注意されたい。   FIG. 8 is a diagram showing a flowchart of a control program by the knock occurrence state judging device according to the second embodiment of the present invention. Steps 401 to 403, 200, and 404 of the program 400 shown in FIG. 8 are the same as steps 101 to 103, 200, and 104 in the program 100, and thus description thereof is omitted. However, in the second embodiment, it is necessary to determine the knock occurrence state for all of the cylinders 1 to 4 of the engine 11. In this regard, it should be noted that step 401 of program 400 and step 101 of program 100 are actually different.

第二の実施形態におけるステップ404において、ノック発生状態有りと判定された場合には、ステップ406に進んで、検出レベルLを所定の補正量ΔLだけ低下させる補正を行う。これにより、後述するノック判定手法80による次回以降のノックを検出され易くする。   If it is determined in step 404 in the second embodiment that there is a knock occurrence state, the process proceeds to step 406 and correction is performed to decrease the detection level L by a predetermined correction amount ΔL. This makes it easy to detect the subsequent knock by the knock determination method 80 described later.

一方、ステップ404においてノック発生状態無しと判定された場合には、ステップ405に進む。ステップ405においては、現在ノックが判定されている気筒とは異なる気筒の全てにおいてノック発生状態判定手法200に基づくノック発生状態が無しか否かが判定される。具体的には、四つの気筒を備えたエンジン11において第一気筒1が判定されている場合には、第二気筒2〜第四気筒4の全てにおいてノック発生状態が無しか否かが判定される。   On the other hand, if it is determined in step 404 that there is no knock occurrence state, the process proceeds to step 405. In step 405, it is determined whether or not there is no knock occurrence state based on the knock occurrence state determination method 200 in all of the cylinders different from the cylinder for which knock is currently determined. Specifically, when the first cylinder 1 is determined in the engine 11 having four cylinders, it is determined whether or not there is a knock occurrence state in all of the second cylinder 4 to the fourth cylinder 4. The

そして、第二気筒2〜第四気筒4の全てにおいてノック発生状態が無しであると判定されている場合には、ステップ407に進んで、検出レベルLを所定の補正量ΔLだけ増大させる補正を行う。これにより、後述するノック判定手法80による次回以降のノックを検出され難くする。なお、第一の実施形態と同様に、ステップ406とステップ407とにおける補正量ΔLが互いに異なる値であってもよい。   If it is determined that there is no knock occurrence state in all of the second cylinder 2 to the fourth cylinder 4, the process proceeds to step 407, and correction for increasing the detection level L by a predetermined correction amount ΔL is performed. Do. This makes it difficult to detect the subsequent knock by the knock determination method 80 described later. As in the first embodiment, the correction amount ΔL in step 406 and step 407 may be different from each other.

一方、第二気筒2〜第四気筒4においてノック発生状態が無しであると判定されなかった場合、つまり第二気筒2〜第四気筒4の全てがノック発生状態在りと判定された場合には、ステップ408に進む。このときには、検出レベルLを維持するようにし、補正量ΔLによる補正は行わない。言い換えれば、第二の実施形態においては第二気筒2〜第四気筒4においてノック発生状態が無しであると判定されなかった場合には、検出レベルLの増加補正を禁止するようにする。次いで、ステップ409に進み、第一気筒に関する判定結果、つまり、第一気筒1におけるノック発生状態の有無をECU27のROMに記憶して、処理を終了する。   On the other hand, when it is not determined that the knock generation state is absent in the second cylinder 2 to the fourth cylinder 4, that is, when it is determined that all of the second cylinder 2 to the fourth cylinder 4 are in the knock generation state. Go to step 408. At this time, the detection level L is maintained, and correction using the correction amount ΔL is not performed. In other words, in the second embodiment, when it is not determined that the knock occurrence state is absent in the second cylinder 4 to the fourth cylinder 4, the increase correction of the detection level L is prohibited. Next, the routine proceeds to step 409, where the determination result regarding the first cylinder, that is, the presence or absence of the knock occurrence state in the first cylinder 1 is stored in the ROM of the ECU 27, and the process is terminated.

その後、第二の実施形態においては、第一気筒1から第四気筒4のうちの一つの気筒(この場合は第一気筒1)についての処理が終了した後は、他の気筒についての処理を行う。従って、このときには、プログラム400のステップ401において、プログラム400による処理が既に終了した気筒とは異なる気筒が選択される。その後、前述したのと同様な処理を残りの気筒2〜4の全てに対して行う。このとき、ステップ409にて記憶された他の気筒のノック発生状態の有無が適宜使用されるものとする。   Thereafter, in the second embodiment, after the processing for one of the first cylinder 1 to the fourth cylinder 4 (in this case, the first cylinder 1) is completed, the processing for the other cylinders is performed. Do. Accordingly, at this time, in step 401 of the program 400, a cylinder different from the cylinder for which the processing by the program 400 has already been completed is selected. Thereafter, the same processing as described above is performed for all the remaining cylinders 2 to 4. At this time, it is assumed that the presence / absence of the knock generation state of the other cylinder stored in step 409 is appropriately used.

このように、本発明の第二の実施形態においては、ノック発生状態判定手法200によってノック発生状態無しと判定された場合であっても、他の気筒のノック発生状態の有無に基づいてノック判定用閾値を変更するか否かを決定するようにしている。すなわち、第二の実施形態においては、第二気筒2〜第四気筒4の全てがノック発生状態無しである場合にのみ検出レベルLを増大するようにしている。   Thus, in the second embodiment of the present invention, even if it is determined that there is no knock generation state by the knock generation state determination method 200, the knock determination is based on the presence or absence of the knock generation state of other cylinders. Whether to change the threshold value for use is determined. In other words, in the second embodiment, the detection level L is increased only when all of the second cylinder 4 to the fourth cylinder 4 are not knocked.

前述したように、或る気筒において遅角制御される場合には他の気筒、例えば第一気筒1においても或る程度の遅角制御が連動して行われる。このことにより、第一気筒1においてノック発生状態無しと判定された場合にノック発生状態有り判定に基づいて検出レベルを増加させると、第一気筒1においてノックが生じる事態になったときに第一気筒1においてノック判定されなくなる不具合が生じうる。しかしながら、第二の実施形態においては、他の気筒2〜4の全てにおいてノック発生状態である場合には検出レベルLの補正を行わないようにしているので、それにより、前述した不具合を抑制することが可能となっている。それゆえ、第二の実施形態においては、一つの気筒に連動して他の気筒の遅角補正を行う場合にもノック判定用閾値の適正な修正が可能となる。   As described above, when the retard control is performed in a certain cylinder, a certain degree of retard control is also performed in conjunction with another cylinder, for example, the first cylinder 1. Accordingly, if it is determined that there is no knock occurrence state in the first cylinder 1, the detection level is increased based on the determination that there is a knock occurrence state. There may be a problem that the knock determination is not made in the cylinder 1. However, in the second embodiment, since the detection level L is not corrected when knocking is occurring in all of the other cylinders 2 to 4, the above-described problems are suppressed. It is possible. Therefore, in the second embodiment, it is possible to appropriately correct the knock determination threshold even when retarding the other cylinders in conjunction with one cylinder.

なお、プログラム400のステップ405においては残りの全ての気筒2〜4がノック発生状態無しであるか否かを判定している。しかしながら、残りの全ての気筒2〜4の半分以上がノック発生状態無しであるか否かを判定するようにしてもよい。また、図1等を参照して説明した実施形態においてはエンジン11が四つの気筒1〜4を含むとされているが、エンジン11の気筒の数が異なる数であってもよいのは明らかであろう。   In step 405 of the program 400, it is determined whether or not all the remaining cylinders 2 to 4 are in a knocking state. However, it may be determined whether or not half of all the remaining cylinders 2 to 4 have no knock occurrence state. In the embodiment described with reference to FIG. 1 and the like, the engine 11 is assumed to include four cylinders 1 to 4, but it is obvious that the number of cylinders of the engine 11 may be different. I will.

さらに、本発明においては、所定燃焼回数にわたる振動強度を統計的に判断して「ノック発生状態」の有無を判定するノック発生状態判定手法であれば、ノック発生状態判定手法200とは異なる手法を採用することもできる。また、当然のことながら、第一および第二の実施形態を組み合わせて使用してもよい。   Further, in the present invention, a method different from the knock occurrence state determination method 200 is used as long as it is a knock occurrence state determination method that statistically determines the vibration intensity over a predetermined number of combustion times and determines the presence or absence of the “knock occurrence state”. It can also be adopted. As a matter of course, the first and second embodiments may be used in combination.

本発明に基づくノック発生状態判定装置を含んだエンジン制御システム全体の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the whole engine control system containing the knock generation state determination apparatus based on this invention. ノック検出を行うプログラムのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the program which performs a knock detection. 本発明の第一の実施形態に基づくノック発生状態判定装置による制御プログラムのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the control program by the knock generation state determination apparatus based on 1st embodiment of this invention. ノック発生状態の判定を行うプログラムのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the program which performs the determination of a knock generation state. ノック発生状態の判定を行うプログラムのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the program which performs the determination of a knock generation state. ノック発生状態判定手法で使用される領域を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the area | region used by the knock generation state determination method. (a)ノック発生状態判定手法を説明するための図である。(b)ノック状態とカウンタ値の比Nd/Ncおよびカウンタ値Naとの関係を示す図である。(A) It is a figure for demonstrating the knock generation state determination method. (B) It is a figure which shows the relationship between knock state, ratio Nd / Nc of counter value, and counter value Na. 本発明の第二の実施形態に基づくノック発生状態判定装置による制御プログラムのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the control program by the knock generation state determination apparatus based on 2nd embodiment of this invention. (a)従来技術の装置における点火時期とトルクとの関係を示す図である。(b)点火時期とトルクとの関係を示す他の図である。(A) It is a figure which shows the relationship between the ignition timing and torque in the apparatus of a prior art. (B) It is another figure which shows the relationship between ignition timing and a torque.

符号の説明Explanation of symbols

1〜4 気筒
11 エンジン
12 吸気管
13 エアクリーナ
14 エアフロメータ
15 スロットルバルブ
16 スロットル開度センサ
17 サージタンク
19 吸気マニホルド
20 燃料噴射弁
21 点火プラグ
22 排気管
23 触媒
24 空燃比センサ
25 冷却水温センサ
26 クランク角センサ
27 エンジン制御ユニット
28 ノックセンサ
80 ノック判定手法
100 制御プログラム(第一の実施形態のノック発生状態判定装置)
200 ノック発生状態判定手法
400 制御プログラム(第二の実施形態のノック発生状態判定装置)
L 検出レベル(閾値)
N カウンタ値
Nk ノック検出カウンタ値
ΔL 補正量
1-4 cylinder 11 engine 12 intake pipe 13 air cleaner 14 air flow meter 15 throttle valve 16 throttle opening sensor 17 surge tank 19 intake manifold 20 fuel injection valve 21 spark plug 22 exhaust pipe 23 catalyst 24 air-fuel ratio sensor 25 cooling water temperature sensor 26 crank Angle sensor 27 Engine control unit 28 Knock sensor 80 Knock determination method 100 Control program (knock occurrence state determination device of the first embodiment)
200 Knock Generation State Determination Method 400 Control Program (Knock Generation State Determination Device of Second Embodiment)
L Detection level (threshold)
N Counter value Nk Knock detection counter value ΔL Correction amount

Claims (2)

内燃機関(11)のノック発生状態を判定するノック発生状態判定装置(100)において、
前記内燃機関(11)のノック状態に応じた波形の信号を出力するセンサ(28)と、 前記センサ(28)により出力された一燃焼毎の波形の振動強度と閾値(L)とを比較して前記振動強度が前記閾値(L)を越えたときにノックを検出するノック検出手段(80)と、
該ノック検出手段によって検出されたノックの回数(Nk)を所定燃焼回数にわたってカウントするカウント手段と、
所定燃焼回数(N)において前記センサ(28)により出力された波形の振動強度分布に基づいて前記内燃機関(11)のノック発生状態の有無を判定するノック発生状態判定手段(200)とを具備し、
前記ノック発生状態判定手段(200)によりノック発生状態無しと判定されたときに前記カウント手段によりカウントされたノックの回数(Nk)が所定の値以上である場合には、前記閾値(L)を所定の補正量だけ増大させ、
前記ノック発生状態判定手段(200)によりノック発生状態無しと判定されたときに前記カウント手段によりカウントされたノックの回数(Nk)が所定の値よりも小さい場合には、前記閾値(L)を維持するようにしたノック発生状態判定装置。
In the knock generation state determination device (100) for determining the knock generation state of the internal combustion engine (11),
A sensor (28) that outputs a signal having a waveform corresponding to a knock state of the internal combustion engine (11), and a vibration intensity of the waveform for each combustion output by the sensor (28) and a threshold value (L) are compared. Knock detecting means (80) for detecting knock when the vibration intensity exceeds the threshold (L);
Counting means for counting the number of knocks (Nk) detected by the knock detection means over a predetermined number of combustion times;
A knock occurrence state determining means (200) for determining the presence or absence of a knock occurrence state of the internal combustion engine (11) based on a vibration intensity distribution of a waveform output by the sensor (28) at a predetermined number of combustion times (N). And
If the number of knocks (Nk) counted by the counting means is greater than or equal to a predetermined value when the knock occurrence state determination means (200) determines that there is no knock occurrence state, the threshold (L) is set. Increase by a predetermined correction amount,
If the number of knocks (Nk) counted by the counting means is smaller than a predetermined value when the knock occurrence state determining means (200) determines that there is no knock occurrence state, the threshold (L) is set. A knock occurrence state determination device that is maintained.
複数の気筒を備えた内燃機関(11)のノック発生状態を判定するノック発生状態判定装置(400)において、
前記内燃機関(11)のノック状態に応じた波形の信号を出力するセンサ(28)と、 前記センサ(28)により出力された一燃焼毎の波形の振動強度と閾値(L)とを比較して前記振動強度が前記閾値(L)を越えたときにノックを検出するノック検出手段(80)と、
所定燃焼回数(N)において前記センサ(28)により出力された波形の振動強度分布に基づいて前記内燃機関(11)のノック発生状態を判定するノック発生状態判定手段(200)とを具備し、
前記複数の気筒のうちの一つの気筒において前記ノック発生状態判定手段(200)によりノック発生状態無しと判定されたときに前記複数の気筒のうちの残りの気筒において前記ノック発生状態判定手段(200)によりノック発生状態無しと判定されている場合には、当該一つの気筒に関する前記閾値(L)を所定の補正量だけ増大させ、
前記複数の気筒のうちの一つの気筒において前記ノック発生状態判定手段(200)によりノック発生状態無しと判定されたときに前記複数の気筒のうちの残りの気筒において前記ノック発生状態判定手段(200)によりノック発生状態有りと判定されている場合には、当該一つの気筒に関する前記閾値(L)を維持するようにしたノック発生状態判定装置。
In a knock occurrence state determination device (400) for determining a knock occurrence state of an internal combustion engine (11) having a plurality of cylinders,
A sensor (28) that outputs a signal having a waveform corresponding to a knock state of the internal combustion engine (11), and a vibration intensity of the waveform for each combustion output by the sensor (28) and a threshold value (L) are compared. Knock detecting means (80) for detecting knock when the vibration intensity exceeds the threshold (L);
Knock generation state determination means (200) for determining a knock generation state of the internal combustion engine (11) based on the vibration intensity distribution of the waveform output by the sensor (28) at a predetermined number of combustion times (N);
When one of the plurality of cylinders determines that there is no knock generation state by the knock generation state determination unit (200), the knock generation state determination unit (200) in the remaining cylinders of the plurality of cylinders. ), The threshold value (L) for the one cylinder is increased by a predetermined correction amount.
When one of the plurality of cylinders determines that there is no knock generation state by the knock generation state determination unit (200), the knock generation state determination unit (200) in the remaining cylinders of the plurality of cylinders. ), The knock occurrence state determination device is configured to maintain the threshold value (L) relating to the one cylinder.
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