JP2684611B2 - Knock detection device - Google Patents

Knock detection device

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JP2684611B2
JP2684611B2 JP2096451A JP9645190A JP2684611B2 JP 2684611 B2 JP2684611 B2 JP 2684611B2 JP 2096451 A JP2096451 A JP 2096451A JP 9645190 A JP9645190 A JP 9645190A JP 2684611 B2 JP2684611 B2 JP 2684611B2
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knocking
vibration
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frequency components
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昌美 兼安
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はノツキング検出装置に関する。The present invention relates to a knotting detection device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

エンジンにノツキングが発生すると特有の共鳴周波数
成分を持つた振動が発生する。ノツキングの発生の有無
の検出は、振動センサによつて検出されるエンジン振動
から、ノツキングの発生による振動とノツキング以外で
生ずるバツクグランド振動とを分離判別することによつ
てなされる。すなわち、従来のノツキング検出装置は、
例えば特開昭58−45520号公報に記載のように、エンジ
ン振動から、8〜15KHzの範囲のなかの特定の1又は2
の共鳴周波数成分をあらかじめ定め、その周波数に同調
したバンドパスフイルターを用いて分離し、所定レベル
より大きくなつたか否かの判定によりノツキングの発生
の有無を判定していた。
When knocking occurs in the engine, vibration with a unique resonance frequency component is generated. The presence or absence of occurrence of knocking is detected by separating and distinguishing from the engine vibration detected by the vibration sensor, the vibration due to the occurrence of knocking and the back ground vibration caused by other than the knocking. That is, the conventional knocking detection device is
For example, as described in JP-A-58-45520, a specific 1 or 2 within a range of 8 to 15 KHz is determined from engine vibration.
The resonance frequency component of the above was determined in advance, separated using a bandpass filter tuned to that frequency, and the presence or absence of knocking was determined by determining whether or not it exceeded a predetermined level.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術は、振動センサの出力に含まれる特定の
周波数成分のみを用いてノツキングの発生の有無の判定
をしているために、バツクグランド振動が大きくなる高
負荷高速運転時にバツクグランド振動の変動がノツキン
グ発生による振動よりも大きくなつてしまう。このた
め、振動センサの出力からノツキング発生による振動と
バツクグラウンド振動とを分離できなくなりノツキング
の発生の有無の判定ができなかつた。
In the above-mentioned conventional technology, since the presence or absence of knocking is determined by using only the specific frequency component included in the output of the vibration sensor, the fluctuation of the back ground vibration during the high load high speed operation in which the back ground vibration becomes large. Will be larger than the vibration due to the occurrence of knocking. Therefore, the vibration due to the occurrence of knocking and the background vibration cannot be separated from the output of the vibration sensor, and it is impossible to determine whether or not the knocking occurs.

本発明の目的は、高負荷高速運転時でもノッキング発
生の有無の判定ができるノッキング検出装置を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a knocking detection device capable of determining whether or not knocking has occurred even during high load and high speed operation.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的は、エンジンの振動あるいはシリンダ内圧振
動を検出してノッキング発生の有無を判定するノッキン
グ検出装置において、エンジンの振動あるいはシリンダ
内圧振動を検出する振動センサと、前記振動センサの出
力から複数の共鳴周波数成分を求め、該複数の共鳴周波
数成分の少なくとも2つの共鳴周波数成分に基づいてノ
ッキング指標を作り、そのノッキング指標とノッキング
を判定するための所定値とを比較することによってノッ
キングの有無を判定する判定手段とを備える、または、
エンジンの振動あるいはシリンダ内圧を検出してノッキ
ングの有無を判定するノッキング検出装置であって、エ
ンジンの振動あるいはシリンダ内圧を検出する振動セン
サと、前記振動センサの出力をA/D変換してディジタル
周波数分析を行い、複数の周波数成分を求め、その求め
られた複数の周波数成分からノッキング判定指標を作る
ための周波数成分を選択し、その選択された周波数成分
に基づいてノッキング指標を作り、そのノッキング指標
とノッキングを判定するための所定値とを比較すること
によってノッキングの有無を判定する手段とを備えるこ
とによって達成される。
In the knocking detection device for determining whether knocking occurs by detecting engine vibration or cylinder pressure vibration, a vibration sensor for detecting engine vibration or cylinder pressure vibration, and a plurality of resonances from the output of the vibration sensor. The presence or absence of knocking is determined by obtaining a frequency component, creating a knocking index based on at least two resonance frequency components of the plurality of resonance frequency components, and comparing the knocking index with a predetermined value for determining knocking. And a determining means, or
A knocking detection device for detecting engine vibration or cylinder internal pressure to determine the presence or absence of knocking, a vibration sensor for detecting engine vibration or cylinder internal pressure, and a digital frequency by A / D converting the output of the vibration sensor. Performs analysis to find multiple frequency components, selects a frequency component for making a knocking determination index from the obtained multiple frequency components, creates a knocking index based on the selected frequency component, and then the knocking index And means for determining the presence or absence of knocking by comparing with a predetermined value for determining knocking.

〔作用〕[Action]

周波数分析によって振動センサの出力に含まれる複数
の共鳴周波数成分あるいは選択された複数の周波数成分
から複合的にノッキング指標を作り、このノッキング指
標に基づいてノッキング発生の有無を判定する。このよ
うに、複合的に作成されたノッキング指標を用いれば、
個々の周波数成分単独ではバックグランド振動との分離
分別が難しい場合(特に、バックグランド振動が大きく
なる高負荷高速運転時)でも、ノッキングの発生による
振動とバックグランド振動の分離判別ができ、ノッキン
グ発生の有無が判定できる。
By frequency analysis, a knocking index is compositely created from a plurality of resonance frequency components included in the output of the vibration sensor or a plurality of selected frequency components, and the presence or absence of knocking is determined based on this knocking index. In this way, using a knocking index created in a complex way,
Even when it is difficult to separate and separate the background vibration from the individual frequency components (especially during high-load high-speed operation where the background vibration becomes large), it is possible to distinguish between vibration caused by knocking and background vibration, and knocking occurs. The presence or absence of can be determined.

〔実施例〕 まず始めに、本発明におけるノツキングの発生の有無
の判定の原理について説明する。エンジンの振動には多
くの振動成分が含まれている。例えば、ピストンの摩
擦,クランク軸の回転,弁の作動などによる振動成分な
どである。さらに、これらの振動成分はエンジン状態に
よつて変化する。
[Example] First, the principle of the determination of the presence or absence of knocking in the present invention will be described. The vibration of the engine contains many vibration components. For example, there are vibration components due to piston friction, crankshaft rotation, valve operation, and the like. Further, these vibration components change depending on the engine condition.

エンジンにノツキングが発生すると、ノツキングに特
有な振動が発生する。ノツキングの発生の有無の判定
は、振動センサが検出するエンジンの全体の振動からノ
ツキングに特有な振動を分離することによつてなされ
る。
When knocking occurs in the engine, vibration characteristic of knocking occurs. Whether or not the knocking has occurred is determined by separating the vibration characteristic of the knocking from the overall vibration of the engine detected by the vibration sensor.

第8図(a)及び(b)は、ノツキングが発生してい
ない時の振動センサの出力及び、振動センサの出力の周
波数成分の解析結果を表わした図である。一方、第8図
(c)及び(d)は、ノツキングが発生した時の振動セ
ンサの出力及び振動センサの出力の周波数成分の解析結
果を表わした図である。
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing the output of the vibration sensor when no knocking occurs and the analysis result of the frequency component of the output of the vibration sensor. On the other hand, FIGS. 8C and 8D are diagrams showing the results of analysis of the output of the vibration sensor and the frequency component of the output of the vibration sensor when knocking occurs.

第1表に示すように、シリンダの周方向の次数をn,径
方向の次数をmとしたときの共鳴振動モードをρnmとす
ると、それに対応した共鳴周波数nmが存在する。
As shown in Table 1, when the resonance vibration mode is ρ nm , where n is the order of the cylinder in the circumferential direction and m is the order of the radial direction, there is a resonance frequency nm corresponding thereto.

また、第8図の(b)と(d)を比較すれば分かるよ
うに、ノツキングが発生している場合は、ノツキングが
発生していない場合に比して、各々の共鳴周波数成分が
大きくなつている。
Further, as can be seen by comparing (b) and (d) of FIG. 8, in the case where the knocking occurs, the resonance frequency components of the respective resonance frequencies are larger than those in the case where the knocking does not occur. ing.

第9図を用いて、ノツキング判定指標を用いたノツキ
ング発生の有無の判定について説明する。なお、原理動
作の説明のために、共鳴周波数10(6.3KHz)と
01(13.0KHz)の周波数成分を用いて説明する。しかし
ながら、これに拘束されるものではなく、任意の2以上
の共鳴周波数成分を用いてノツキング発生の有無の判定
ができる。
The determination as to whether or not knocking has occurred using the knocking determination index will be described with reference to FIG. In order to explain the principle of operation, the resonance frequency 10 (6.3 KHz)
An explanation will be given using the frequency component of 01 (13.0 KHz). However, the present invention is not limited to this, and the presence or absence of knocking can be determined using any two or more resonance frequency components.

振動センサはノツキング発生による振動とバツクグラ
ンド振動を含んだ振動を合成して検出する。したがつ
て、ノツキング判定指標Iは、ノツキングが発生してい
ないときはバツクグランド振動で定められる指標Ibとな
り、ノツキングが発生したときはバツクグランド振動Ib
とノツキングの発生による振動Ikを含んで定められる指
標Iとなる。
The vibration sensor detects a combined vibration including knocking and background noise. It was but connexion, Notsukingu determination index I is an index I b becomes defined in Batsukugurando vibration when Notsukingu has not occurred, Batsukugurando vibration I b when Notsukingu occurs
And the index I is defined including the vibration I k due to the occurrence of knocking.

上記ノツキング判定指標Iを主要な共鳴周波数成分を
用いて数式化すると下式となる。
The following expression is obtained by mathematically formulating the above-mentioned notching determination index I using the main resonance frequency components.

I=ω10P(10)+ω20P(20)+ω01P(01) +ω30P(30)+ω11P(11) …(1) ここで、ωはエンジン回転数で定まる実数値をとる。
また、1か0かの2値をとることもできる。Pは各共鳴
周波数成分の振動強度(パワースペクトル)である。
I = ω 10 P ( 10 ) + ω 20 P ( 20 ) + ω 01 P ( 01 ) + ω 30 P ( 30 ) + ω 11 P ( 11 ) ... (1) where ω is a real value determined by the engine speed. .
In addition, it can take two values of 1 or 0. P is the vibration intensity (power spectrum) of each resonance frequency component.

第9図に示すようにバツクグランド振動の共鳴周波数
成分によつて示されるノツク判定指標Ibとノツキングの
発生による振動の共鳴周波数成分によつて示される指標
Ikは方向と大きさを異にしている。これは人間による聴
覚試験でも明らかなように、ノツク無の場合のエンジン
音に対しノツク有の場合は例えばカリカリ等という音で
聴き分けられるものであり、ノツク有り無しによつて音
色が異なるためである。
As shown in FIG. 9, the knock determination index I b indicated by the resonance frequency component of the back ground vibration and the index indicated by the resonance frequency component of the vibration caused by the occurrence of knocking.
I k is different in direction and size. This is because, as is clear from the human hearing test, the engine sound without knock is distinguished by the sound such as crisp when there is knock, and the timbre is different depending on whether there is knock. is there.

バツクグランド振動にノツキングの発生による振動が
加わつてくると、振動センサに含まれる01,10成分
によるノツク判定指標Iは第9図(a)の場合ではノツ
ク判定閾値I01を下回る領域に入り、また同図(b)で
閾値I02の外側に出ることによりノツキング発生の有り
を判定することができる。
When the vibration due to the occurrence of knocking is added to the back ground vibration, the knock determination index I based on the 01 and 10 components included in the vibration sensor enters a region below the knock determination threshold I 01 in the case of FIG. 9 (a), In addition, it is possible to determine the occurrence of knocking by going outside the threshold value I 02 in FIG.

なお、本明細書において、(1)式の右辺の5つの項
に限らず、振動センサの出力に含まれる複数の共鳴周波
数成分を複合的に用いたものをすべてノツキング判定指
標と定義する。
In the present specification, not only the five terms on the right side of the equation (1), but also a combination of a plurality of resonance frequency components included in the output of the vibration sensor is defined as a knocking determination index.

このように、ノツキング判定指標を用いるとバツクグ
ランド振動に対してノツキングの発生による特有な周波
数成分の構成が考慮されるので、バツクグランド振動が
大きくなつてもノツキング発生の有無が判定できる。
As described above, the use of the knocking determination index takes into account the configuration of the specific frequency component due to the occurrence of knocking with respect to the back ground vibration, so that it is possible to determine whether or not the back ground vibration has occurred even if the back ground vibration increases.

また、本発明はエンジンの燃焼実験から得られた以下
に説明する知見に基づいている。すなわち、第1は、ノ
ツキング発生の共鳴振動数はエンジンの型式などによつ
て定まる固有のものである。第2は、ノツキングが発生
すると各共鳴振動数の成分はそれぞれの強度(パワース
ペクトル)を持つが、ノツキングにより発生するエネル
ギーはこの強度(パワースペクトル)の総和として把え
られることも可能である。そして、第3は第10図に示す
ように燃焼サイクル毎に振動するエネルギー及び共鳴振
動数の成分の頻度分布は、ノツキングにより発生するエ
ネルギーに対して、非心分布で観測される。
Further, the present invention is based on the knowledge described below obtained from the combustion experiment of the engine. That is, the first is that the resonance frequency of occurrence of knocking is peculiar to the resonance frequency determined by the model of the engine. Secondly, when knocking occurs, each resonance frequency component has its own intensity (power spectrum), but the energy generated by knocking can be grasped as the sum of these intensities (power spectrum). Third, as shown in FIG. 10, the frequency distribution of the energy vibrating in each combustion cycle and the component of the resonance frequency is observed as a non-central distribution with respect to the energy generated by the knocking.

ノツキングの発生の有無の判定の原理に続き、具体的
な構成について説明する。第1図はシステム構成図であ
る。空気はエアクリーナ1の入口部より入り、ダクト3,
絞弁を有するスロツトルボデイ5,吸気管6を通りエンジ
ン7のシリンダ内に吸入される。吸入空気量はダクト3
に設けられた熱線式空気流量計2によつて検出され、検
出信号はコントロールユニツト9に入力される。
A specific configuration will be described following the principle of determining whether knocking has occurred. FIG. 1 is a system configuration diagram. Air enters from the inlet of the air cleaner 1, and the duct 3,
It is sucked into the cylinder of the engine 7 through a throttle body 5 having a throttle valve and an intake pipe 6. Intake air volume is duct 3
Is detected by the hot-wire air flow meter 2 provided in the control unit 9 and the detection signal is input to the control unit 9.

一方、燃料は図示していない燃料タンクからインジエ
クタ16を経て噴射され、吸入通路内で吸入空気と混合さ
れエンジン7のシリンダ内に供給される。混合気はエン
ジン7で圧縮され、点火プラグ15により着火され爆発後
に排気管8から排出される。排気管8には排気センサ11
が設けられており、検出信号はコントロールユニツト9
に入力される。
On the other hand, fuel is injected from a fuel tank (not shown) through the injector 16, mixed with intake air in the intake passage and supplied into the cylinder of the engine 7. The air-fuel mixture is compressed by the engine 7, ignited by the spark plug 15 and discharged from the exhaust pipe 8 after explosion. The exhaust pipe 8 has an exhaust sensor 11
Is provided, and the detection signal is the control unit 9
Is input to

点火コイル13で発生した高電圧は分配器14によつて各
気筒に分配され、点火プラグ15に供給される。エンジン
の回転状態はクランク角センサ12によつて検出され、ク
ランク角センサ12は1回転毎の絶対位置を示すRef信号
および当該絶対位置からの所定角度移動した位置を示す
Pos信号を出力する。Ref信号及びPos信号はコントロー
ルユニツト9に入力される。エンジン7には振動を検出
する振動センサ151が取りつけてあり、検出信号はコン
トロールユニツト9に入力される。
The high voltage generated in the ignition coil 13 is distributed to each cylinder by the distributor 14 and supplied to the ignition plug 15. The rotation state of the engine is detected by the crank angle sensor 12, and the crank angle sensor 12 indicates the Ref signal indicating the absolute position for each rotation and the position moved by a predetermined angle from the absolute position.
Output Pos signal. The Ref signal and Pos signal are input to the control unit 9. A vibration sensor 151 for detecting vibration is attached to the engine 7, and the detection signal is input to the control unit 9.

コントロールユニツト9は各センサからの信号に基づ
いて燃料供給量及び点火時期等を演算し、インジエクタ
16及び点火コイル13に制御信号を出力する。
The control unit 9 calculates the fuel supply amount, the ignition timing, etc. based on the signals from the respective sensors, and
A control signal is output to 16 and the ignition coil 13.

第2図は、コントロールユニツト9の詳細を示す図で
ある。コントロールニツト9はCPU20,A/D変換器21,ROM2
2,入力I/O23,RAM24,DPRAM25,出力I/Oの26およびバス37
で構成される制御用ブロツク34、及び、CPU29,ポート2
7,タイミング回路28,A/D変換器30,ROM31,RAM32,クロツ
ク33,オペレーシヨナル回路38、およびバス36で構成さ
れるノツキング検出用のブロツク35に分けられる。ここ
で、CPU20,CPU29のデータの交換はデユアルポートRAMで
あるDPRAM25を通じてなされる。
FIG. 2 is a diagram showing the details of the control unit 9. Control nit 9 is CPU20, A / D converter 21, ROM2
2, Input I / O23, RAM24, DPRAM25, Output I / O 26 and Bus 37
Control block 34 consisting of, CPU 29, port 2
7, a timing circuit 28, an A / D converter 30, a ROM 31, a RAM 32, a clock 33, an operational circuit 38, and a block 35 for detecting a knocking composed of a bus 36. Here, data exchange between the CPU 20 and the CPU 29 is performed through the DPRAM 25 which is a dual port RAM.

熱線式流量計2によつて検出された吸入空気量QaはA/
D変換器21によつてデイジタル値に変換され、CPU20に取
りこまれる。またクランク角センサ12によつて検出され
るRef信号及びPos信号は入力I/O23を通じてCPU20に取り
込まれる。CPU20はROM22に保持しているプログラムに従
つて演算処理し、演算結果は出力I/O26から燃料噴射量
を意味する燃料噴射時間信号Ti,点火時期信号θignとし
ての各々のアクチユエータに伝えられる。演算処理中の
必要なデータ保持はRAM24によつてなされる。
The intake air amount Q a detected by the hot wire type flow meter 2 is A /
It is converted into a digital value by the D converter 21 and taken into the CPU 20. Further, the Ref signal and the Pos signal detected by the crank angle sensor 12 are taken into the CPU 20 through the input I / O 23. The CPU 20 performs arithmetic processing according to the program stored in the ROM 22, and the arithmetic result is transmitted from the output I / O 26 to each actuator as a fuel injection time signal T i which means a fuel injection amount and an ignition timing signal θ ign. . The RAM 24 holds necessary data during arithmetic processing.

一方、タイミング回路28は、オペレーシヨン回路38が
上死点(Top Dead Center)を示すTDC信号を発生する
と、CPU20がポート27に入力した内容に従つて、クロツ
ク33の発生する周期信号を分周してサンプリング信号を
発生する。サンプリング信号が発生すると、A/D変換器3
0は振動センサ15の出力信号をデイジタル値に変換す
る。
On the other hand, when the operation circuit 38 generates the TDC signal indicating the top dead center, the timing circuit 28 divides the periodic signal generated by the clock 33 according to the content input by the CPU 20 to the port 27. And generate a sampling signal. When a sampling signal is generated, A / D converter 3
0 converts the output signal of the vibration sensor 15 into a digital value.

ノツキングを検出するための振動センサは、従来のも
のは第3図(a)に示すように13KHz付近で共振する
が、本実施例では少なくとも18〜20KHzまでの共鳴周波
数成分を得るために、第3図(b)に示すような18KHz
以上で共振するものを用いる。
A conventional vibration sensor for detecting knocking resonates in the vicinity of 13 KHz as shown in FIG. 3 (a), but in the present embodiment, in order to obtain a resonance frequency component of at least 18 to 20 KHz, 18KHz as shown in Fig. 3 (b)
What resonates above is used.

CPU29はROM31に保持しているプログラムに従いサンプ
リングされたデイジタル値をRAM32に格納すると共に、
格納したデータに基づいて周波数分析し、ノツキングの
発生の有無の判定をする。ノツキングの発生の有無の判
定結果はDPRAM25を介してCPU20に伝えられる。
CPU29 stores the digital value sampled according to the program held in ROM31 in RAM32,
Frequency analysis is performed based on the stored data to determine whether knocking has occurred. The determination result of whether or not the knocking has occurred is transmitted to the CPU 20 via the DPRAM 25.

CPU20は点火時期の演算動作を毎点火サイクルについ
て第4図(a)のフローチヤートを用いて説明する。こ
のフローチヤートの動作は一定時間周期、例えば10msec
毎に起動される。ステツプ201で、RAM24内に設定された
所定のレジスタからエンジン回転数N及び吸入空気量Q
を読みこむ。ステツプ202で、単位回転数あたりの吸入
空気量Q/Nを演算しさらにQ/Nから燃料噴射時間幅Tiをも
とめ、燃料供給のためにROM22内に保持している第5図
に示すような基本点火時期マツプからステップ202で基
本点火時期θbaseを求め、以後のステップにおいて用い
る点火時期θadvとして、ここで求めた基本点火時期θ
baseの値を用いる。ステツプ203で、後述する第7図の
フローチヤートにより判定したノツクフラグ(knock fl
ag)の内容によつてノツキングの発生の有無の判定をす
る。ノツキングが発生していれば、ステツプ213で点火
時期θadvから所定の遅角量Δθretを減算する。なお、
この減算によつて点火時期が遅角(リタード)される。
ステツプ214で、RAM24中にあり、ノツキング発生によ
り、遅角された点火時期を所定の回数例えば50と比較す
ること(ステツプ205)でリカバーするペースを決定す
る。カウントデータAが50より大きくなっていれば、ス
テップ207でカウントデータAを初期化してステップ208
に進む。
The CPU 20 will explain the calculation operation of the ignition timing for each ignition cycle using the flow chart of FIG. 4 (a). The operation of this flow chart is a fixed time period, for example 10msec
Fired every time. At step 201, the engine speed N and the intake air amount Q are read from the predetermined register set in the RAM 24.
Read in. In step 202, the intake air amount Q / N per unit rotational speed is calculated, the fuel injection time width T i is calculated from Q / N, and is stored in the ROM 22 for fuel supply. As shown in FIG. The basic ignition timing θ base is obtained in step 202 from the basic ignition timing map, and the basic ignition timing θ adv obtained here is used as the ignition timing θ adv used in the subsequent steps.
Use the value of base . In step 203, the knock flag (knock fl) determined by the flow chart of FIG.
Whether or not knocking has occurred is determined based on the contents of ag). If the knocking has occurred, at step 213, the predetermined retard angle amount Δθ ret is subtracted from the ignition timing θ adv . In addition,
Due to this subtraction, the ignition timing is retarded.
At step 214, the pace of recovery is determined by comparing the ignition timing retarded by the occurrence of knocking in the RAM 24 with a predetermined number of times, for example, 50 (step 205). If the count data A is larger than 50, the count data A is initialized in step 207 and then step 208
Proceed to.

ここで、ステツプ213における遅角量Δθretの演算
は、高速回転時における急激なノツキングの発生をおさ
えるため、第4図(c)のフローチヤートに示すように
リタード量Δθretを回転数に基づいては可変とする場
合について説明する。すなわち、ステツプ203でノツキ
ング発生していれば、ステツプ231でエンジン回転数N
が所定の回転数N2より大きいか否かを判断する。所定の
回転数N2より小さい場合は、ステツプ232で、所定の遅
角量Δθret1を遅角値Δθretとする。また、所定の回
転数N2より大きい場合はステツプ233でΔθret1より大
きなΔθret2を遅角量Δθretとすることによりノツキ
ングを抑える適切な遅角量とすることが可能である。
Here, the calculation of the retard amount [Delta] [theta] ret in step 213, in order to suppress the occurrence of sudden Notsukingu during high speed rotation, based on the rotational speed of the retard amount [Delta] [theta] ret As shown in the flow chart of FIG. 4 (c) The variable case will be described. That is, if knocking has occurred in step 203, in step 231 the engine speed N
It is equal to or larger than the predetermined rotational speed N 2. If it is smaller than the predetermined rotation speed N 2 , in step 232, the predetermined retard angle amount Δθ ret 1 is set as the retard angle value Δθ ret . Further, when the rotation speed is higher than the predetermined rotation speed N 2, in step 233, Δθ ret2 larger than Δθ ret 1 is set as the retardation amount Δθ ret , so that it is possible to set an appropriate retardation amount for suppressing the knocking.

ステツプ203でノツキングが発生していなければステ
ツプ204で、カウントデータAを1つカウントアツプす
る。カウントデータAはノツキング発生により遅角され
た点火時期θadvを進角量Δθadvだけリカバーする時間
になつたかを判定するために用いられる。ステツプ205
で、カウントデータAが所定値50に等くなつたかを判断
する。この第4図(a)に示すフローは10msec毎に起動
されるので、カウントデータAが50に等しくなるとき
は、カウントデータAが初期化されてから0.5秒が経過
したときであり、0.5秒経過毎にリカバーされる。ステ
ツプ205で、カウントデータAが50以下であればステツ
プ206に進む。ステツプ206で、点火時期θadvに所定の
進角量Δθadv加算する。この加算により点火時期がリ
カバーされることになる。また、ステツプ206において
適切な進角変更量とし、急激なノツキングの発生をおさ
える為第4図(b)のフローチヤートに示すように、進
角量Δθadvを回転数に応じて可変としてもよい。すな
わち、ステツプ205でA=50となつた場合は、ステツプ2
21でエンジン回転数が所定の回転数N1よりも大きいか否
かの判断がなされる。所定の回転数N1よりも大きい場合
には、ステツプ222で所定の進角量Δθadv1を進角値Δ
θadvとする。所定の回転N1よりも大きくない場合、ス
テツプ223で、Δθadv1よりも小さい進角量Δθadv2を
進角値Δθadvとして少しずつ進角の変更をする。
If no knocking has occurred in step 203, one count data A is counted up in step 204. The count data A is used to determine whether it is time to recover the ignition timing θ adv retarded by the occurrence of knocking by the advance amount Δθ adv . Step 205
Then, it is determined whether the count data A has become equal to the predetermined value 50. Since the flow shown in FIG. 4 (a) is started every 10 msec, when the count data A becomes equal to 50, it means that 0.5 seconds has elapsed since the count data A was initialized, and 0.5 seconds has passed. It is recovered every time. If the count data A is 50 or less at step 205, the process proceeds to step 206. At step 206, a predetermined advance amount Δθ adv is added to the ignition timing θ adv . By this addition, the ignition timing is recovered. Further, in step 206, the amount of advance angle Δθ adv may be variable according to the number of revolutions, as shown in the flow chart of FIG. 4 (b), in order to suppress the occurrence of sudden knocking by setting an appropriate amount of advance angle change. . That is, if A = 50 in step 205, step 2
At 21, it is determined whether the engine speed is higher than a predetermined speed N 1 . If it is larger than the predetermined rotation speed N 1 , the predetermined advance amount Δθ adv 1 is set to the advance value Δ in step 222.
Let θ adv . If not greater than the predetermined rotation N 1, at step 223, the little by little the advance modify small amount of advance [Delta] [theta] adv 2 than [Delta] [theta] adv 1 as advance value [Delta] [theta] adv.

この為、急激な進角変更によるノツキングの発生を防
ぐことができる。
Therefore, it is possible to prevent the occurrence of knocking due to a sudden change in the advance angle.

このようにしてステツプ208で基本点火時期θbase
上記のごとくして求めた点火時期θadvを加えることに
より点火時期θignを演算する。ステツプ209で、エンジ
ン回転数N及び単位回転数あたりの吸入空気量Q/Nに応
じて、最大進角値θresを求める。最大進角値θresはRO
M31内に格納されている最大進角値マツプから読みだす
ことによつてなされる。ステツプ210で点火時期θign
最大進角値θresを超えたかを判断する。超えていなけ
ればステツプ212に進む。最大進角値θresを超えている
と、進角しすぎているので、ステツプ211で最大進角値
θresを点火時期θignとする。
In this way, the ignition timing θ ign is calculated by adding the ignition timing θ adv obtained as described above to the basic ignition timing θ base in step 208. In step 209, the maximum advance value θ res is obtained according to the engine speed N and the intake air amount Q / N per unit speed. The maximum advance value θ res is RO
This is done by reading from the maximum advance value map stored in M31. At step 210, it is judged whether the ignition timing θ ign exceeds the maximum advance value θ res . If not, proceed to step 212. If the maximum advance angle value θ res is exceeded, the advance angle is too large, and therefore the maximum advance angle value θ res is set as the ignition timing θ ign in step 211.

又、ここで、202のステツプを実行する前に第4図
(d)のフローチヤート図に示すように、回転数N,吸入
空気量Qを取りこんた後に、振動センサの出力に基づい
て、振動センサの異常を判断することにより、振動セン
サの信頼性を向上する場合について説明する。なお、振
動センサが異常であれば異常の処理をする。
In addition, here, before executing step 202, as shown in the flow chart of FIG. 4 (d), after the rotation speed N and the intake air amount Q are acquired, the vibration is detected based on the output of the vibration sensor. A case will be described in which the reliability of the vibration sensor is improved by determining the abnormality of the sensor. If the vibration sensor is abnormal, the abnormality is processed.

ステツプ201で回転数N及び吸入空気量Qを取り込ん
だ後に、ステツプ231でエンジン回転数Nが所定の回転
数N3より大きいか否かの判定をする。所定の回転数N3
り小さければ、振動センサの出力が異常検出できるほど
大きくなつていないのでステツプ202に進む。
After the rotational speed N and the intake air amount Q are taken in at step 201, it is judged at step 231 whether the engine rotational speed N is higher than a predetermined rotational speed N 3 . If the rotation speed is lower than the predetermined rotation speed N 3 , the output of the vibration sensor has not increased enough to detect an abnormality, and therefore the process proceeds to step 202.

ステツプ231でエンジン回転数が所定の回転数N3より
も大きければ、ステツプ232で振動センサが所定レベル
Kより大きいかを判定する。大きければ、振動センサは
正常であると判断しステツプ202に進む。振動センサの
出力が所定レベルより小さければ振動センサは異常であ
ると判断し、ステツプ234で振動センサの異常時のため
の点火時期を求める。ステツプ234では回転数N及び単
位回転あたりの吸入空気量に応じた異常時の点火時期θ
irrをROM22内に格納されているマツプから検索する。な
お、検索された異常時点火時期θirrは基本点火時期の
マツプに格納されている値よりも充分遅角した値であ
り、ノツキングが発生しないようなものとなる。ステツ
プ235で、θirrを基本点火時期θbaseとし、ノツキング
検出による点火時期の演算をすることなくフローを終了
する。
If the engine speed is higher than the predetermined speed N 3 in step 231, it is determined in step 232 whether the vibration sensor is higher than the predetermined level K or not. If it is larger, the vibration sensor is judged to be normal and the process proceeds to step 202. If the output of the vibration sensor is smaller than the predetermined level, it is determined that the vibration sensor is abnormal, and in step 234, the ignition timing for the abnormality of the vibration sensor is obtained. At step 234, the ignition timing θ at the time of abnormality according to the rotation speed N and the intake air amount per unit rotation
Search irr from the map stored in ROM22. It should be noted that the retrieved abnormal point ignition timing θ irr is a value that is sufficiently retarded from the value stored in the map of the basic ignition timing, so that knocking does not occur. At step 235, θ irr is set as the basic ignition timing θ base, and the flow is terminated without calculating the ignition timing by the notking detection.

以上説明したごとく点火時期θignが設定された後
に、ステツプ212でエンジン状態に応じて、デイレイ時
間td,サンプリング点数ns,分周比tsをポート27に出力す
る。ステツプ213でエンジン状態に応じて主比較共鳴周
波数をDPRAM25にセツトしフローを終了する。
After the ignition timing θ ign is set as described above, the delay time t d , the number of sampling points n s , and the frequency division ratio t s are output to the port 27 in step 212 according to the engine state. In step 213, the main comparison resonance frequency is set in the DPRAM 25 according to the engine state, and the flow is ended.

なお、分周比tsによつて振動センサの出力のデイジタ
ル値のサンプリング周期が決まり、サンプリング点数ns
によつてサンプリング点数が決まる。
Note that the frequency division ratio t s determines the sampling cycle of the digital value of the output of the vibration sensor, and the number of sampling points n s
Determines the number of sampling points.

なお、サンプリング点数を32とし、サンプリング周期
25μsec,26.4μsec及び25.9μsecとした場合のDMRAM25
にセツトし解析できる周波数成分を第2表に示す。
Note that the number of sampling points is 32 and the sampling cycle is
DMRAM25 with 25μsec, 26.4μsec and 25.9μsec
Table 2 shows the frequency components that can be set and analyzed.

本表中の*を付す周波数のように、前述の第1表にお
ける主要な共鳴周波数と一致する周波数成分を得るに
は、例えば11=18.1KHzならば、本表中のようにサン
プリングタイミングを25.9μsecとすればウエーブナン
バ15に18.098KHzが得られ、18.1KHzにおける正確な周波
数分析が可能となる。
To obtain a frequency component that matches the main resonance frequency in Table 1 above, such as the frequency marked with * in this table, for example, if 11 = 18.1 KHz, set the sampling timing to 25.9 as shown in this table. If it is μsec, 18.098KHz is obtained in the wave number 15, and accurate frequency analysis at 18.1KHz becomes possible.

このように、サンプリング周期とサンプリング点数に
よつて、周波数解析の分解能が決まる。ステツプ212で
セツトされるtd,ts,nsはエンジンの運転状態に応じて、
ノツキングの発生の有無の判定に必要となる共鳴周波数
成分が得られるように決定され、セツトされる。
Thus, the resolution of frequency analysis is determined by the sampling period and the number of sampling points. The t d , t s , and n s set in step 212 depend on the operating condition of the engine.
It is determined and set so that the resonance frequency component necessary for determining the occurrence of knocking is obtained.

第6図は、タイミング回路28及びその動作図である。
タイミング回路28はデイレイカウンタ41,サンプルレー
トカウント42,サンプルカウンタ44,入力端子にインバー
タを備えたアンドゲート43より構成される。TDC信号は
デイレイカウンタ41のセツト端子及びサンプルカウンタ
44のセツト端子に入力される。また、クロツク33の出力
はデイレイカウンタ41のイネーブル端子及びアンドゲー
ト43のインバータを備えた端子に入力される。アンドゲ
ート43の出力はサンプルレートカウンタ42のイネーブル
端子に入力される。サンプルレートカウンタ42のゼロ出
力はサンプルカウンタ44のイネーブル端子に入力され
る。またサンプルレートカウンタ42自身のセツト端子に
入力され、さらに、サンプリング信号として出力され
る。サンプリングカウンタ44のゼロ出力はアンドゲート
43に入力される。
FIG. 6 is a timing circuit 28 and its operation diagram.
The timing circuit 28 includes a delay counter 41, a sample rate count 42, a sample counter 44, and an AND gate 43 having an inverter at its input terminal. The TDC signal is the set terminal of the delay counter 41 and the sample counter.
Input to 44 set terminals. The output of the clock 33 is input to the enable terminal of the delay counter 41 and the terminal of the AND gate 43 including the inverter. The output of the AND gate 43 is input to the enable terminal of the sample rate counter 42. The zero output of the sample rate counter 42 is input to the enable terminal of the sample counter 44. It is also input to the set terminal of the sample rate counter 42 itself, and is further output as a sampling signal. Zero output of sampling counter 44 is AND gate
Entered in 43.

CPU20からポート27にデイレイ時間td,サンプリング数
ns,分周比tsが出力されると、デイレイカウンタにtd
サンプルレートカウンタにtsが、サンプルカウンタにns
が、それぞれダウンカウンタ4の初期値としてセツトさ
れる。なお、それぞれのカウンタはセツト端子に信号が
入力されるとゼロ端子が1となり、イネーブル端子に信
号が入力される毎にカウントダウンし、カウントが零と
なるとゼロ端子出力が零となる。
Delay time t d from CPU20 to port 27, number of sampling
When n s and the division ratio t s are output, the delay counter is t d , the sample rate counter is t s , and the sample counter is n s.
Are set as the initial values of the down counters 4, respectively. Each counter has a zero terminal set to 1 when a signal is input to the set terminal, and counts down each time a signal is input to the enable terminal. When the count reaches zero, the zero terminal output becomes zero.

デイレイカウンタ41のセツト端子にTDC信号が入力さ
れるとゼロ出力が1になり、クロツク33の信号がイネー
ブル端子に入力される毎にカウンタが順にダウンカウン
トしていく。TDC信号はクランク軸の角度が上死点(ト
ツプデツトセンター)に相当する角度になつたときに出
力される信号で、クランク角センサの出力するRef信号
及びPos信号からハードウエア又はCPU20内のソフトウエ
アによつて作られる。デイレイカウンタのダウンカウン
ト値が零になるとデイレイカウンタのゼロ出力が零とな
り、アンドゲート43に1が入力される。なお、この状態
ではサンプルカウンタ44はすでにTDC信号を受けている
ためにゼロ出力は1となつているので、クロツク33の出
力信号はそのままサンプルレートカウンタ42のイネーブ
ル端子に入力される。
When the TDC signal is input to the set terminal of the delay counter 41, the zero output becomes 1, and the counter sequentially counts down each time the signal of the clock 33 is input to the enable terminal. The TDC signal is a signal that is output when the angle of the crankshaft reaches the angle corresponding to the top dead center (top-to-bottom center). From the Ref signal and Pos signal output by the crank angle sensor, the TDC signal is stored in the hardware or CPU 20. Made by software. When the down count value of the delay counter becomes zero, the zero output of the delay counter becomes zero and 1 is input to the AND gate 43. In this state, since the sample counter 44 has already received the TDC signal and the zero output is 1, the output signal of the clock 33 is directly input to the enable terminal of the sample rate counter 42.

サンプルレートカウンタ42はクロツク信号が発生する
毎にカウントダウンし、カウント値が零となる毎にサン
プリング信号を出力する。また、自身のセツト端子に信
号を入力し再びtsをカウント値とする。ゼロ出力はサン
プリングカウンタ44のイネーブル端子に入力される。ダ
ウンカウントしサンプルカウンタ44のカウンタ値が零に
なるとゼロ出力が零になるとクロツク信号がアンドゲー
トを通過できなくなりサンプリング信号は出力されなく
なる。
The sample rate counter 42 counts down each time a clock signal is generated, and outputs a sampling signal each time the count value becomes zero. Also, input a signal to its own set terminal and set t s as the count value again. The zero output is input to the enable terminal of the sampling counter 44. When the counter value of the sample counter 44 is down-counted to zero and the zero output becomes zero, the clock signal cannot pass through the AND gate and the sampling signal is not output.

CPU29のノツキング発生の有無の判定の演算処理の動
作を第7図のフローチヤート図を用いて説明する。この
フローチヤートの動作は相連続する爆発サイクルにおい
て毎回実行され、TDC信号で開始される所定回数ns回のA
/D変換の終了直後に起動される。つまり振動センサ15の
処理のデイジタル値が所定個数RAM32内のメモリに保持
されたとき、すなわち、サンプルカウンタ44のゼロ端子
出力が1から零に立ち下がつたときに、CPU29に割込信
号が出力され起動される。
The operation of the arithmetic processing for determining whether or not the CPU 29 is knocking will be described with reference to the flow chart of FIG. The operation of this flow chart is executed every time in successive explosion cycles, and is started at a predetermined number n s of A times initiated by the TDC signal.
It is started immediately after the end of / D conversion. That is, when a predetermined number of digital values of the processing of the vibration sensor 15 are held in the memory of the RAM 32, that is, when the zero terminal output of the sample counter 44 falls from 1 to 0, an interrupt signal is output to the CPU 29. And is started.

まずステツプ300で振動センサの測定データをFFTによ
り周波数分析する。分析するデータは、RAM32の所定メ
モリに保持されているサンプリング値である。振動セン
サの出力に含まれている共鳴周波数成分を解析するため
に、サンプリング値からFFT手法(Fast Fourier Transf
orm)をおこなう。なお、WFT手法(Walsh to Fourier T
ransform)を用いて周波解析することもできる。
First, in step 300, the frequency data of the vibration sensor measurement data is analyzed by FFT. The data to be analyzed are sampling values held in a predetermined memory of the RAM 32. In order to analyze the resonance frequency component contained in the output of the vibration sensor, the FFT method (Fast Fourier Transf
orm). The WFT method (Walsh to Fourier T
ransform) can also be used for frequency analysis.

ステツプ301で(1)式でノツキング判定指標Iを計
算する際に使用する共鳴周波数を選択する。この選択
方法は5つの共鳴周波数に対するパワースペクトルP
01),P(02),P(01),P(30),P(11)の
うちの最大のものからn個(n≦5)だけ選択するもの
である。次に、ステツプ302でノツキング判定指標Iを
計算する。
In step 301, the resonance frequency used when calculating the knocking determination index I by the equation (1) is selected. This selection method is based on the power spectrum P for five resonance frequencies.
Only n pieces (n ≦ 5) are selected from the largest one of ( 01 ), P ( 02 ), P ( 01 ), P ( 30 ), and P ( 11 ). Next, in step 302, the knocking determination index I is calculated.

ノツキング判定指標Iは、これら選択されたいくつか
のPによつて(1)式に基づいて計算される。例えば、
P(10)及びP(01)が選択されたのならば、指標
Iの計算の様子は第9図のようになる。
The notking determination index I is calculated based on the equation (1) with some of these selected Ps. For example,
If P ( 10 ) and P ( 01 ) are selected, the state of calculation of the index I is as shown in FIG.

ここで(1)式におけるPの代わりにパワースペクト
ルの平均値、即ちバックグランドレベルで標準化した
値を使用することができる。例えばP(10の代わりに
P(10)/(10)を使用してもよい。は毎爆発
で計算されるPの値から以下に示す(2)式によつて計
算される。
Here, the average value of the power spectrum, that is, the value standardized by the background level can be used instead of P in the equation (1). For example P (10 may use P (10) / (10) in place of. Is calculated pursuant to the following equation (2) from the value of P calculated in each explosion.

=a・+(1−a)・P… (2) ただしaはの従来値の寄与率である。このの更新
はノツキング有と判定されなかつた場合に限り実行さ
れ、このがバックグランドレベルとなる。なお、の
初期値はROM31に予め設定され、読み出すことによつて
得られる。
= A * + (1-a) * P ... (2) However, a is a contribution rate of the conventional value of. This update is executed only when it is not determined that there is knocking, and this becomes the background level. The initial value of is preset in the ROM 31 and can be obtained by reading it.

ステツプ303ではRAM32からエンジン回転数Nと吸入空
気量Qを読みだす。ステツプ304では、ROM31内に格納さ
れたテーブルに基づいて、エンジン回転数Nの吸入空気
量Qから閾値I01又はI02を選択する。
At step 303, the engine speed N and the intake air amount Q are read from the RAM 32. In step 304, the threshold value I 01 or I 02 is selected from the intake air amount Q of the engine speed N based on the table stored in the ROM 31.

ノツキング判定指標IがI01またはI02より大きければ
ステツプ305でノツキング発生と判断しknockフラグを1
とし、ノツキング判定指標Iが小さければノツキングが
発生していないと判断しknockフラグを0とし、DPRAM25
に書きこみフローを終了する。
If the knocking determination index I is larger than I 01 or I 02 , it is determined in step 305 that knocking has occurred, and the knock flag is set to 1
If the knocking determination index I is small, it is determined that no knocking has occurred, the knock flag is set to 0, and DPRAM25
The write flow ends.

第7図のルーチンは第4図(a)のルーチンが起動さ
れるより以前に実行される。すなわち第4図(a)のル
ーチンはある気筒の爆発工程の以前にその点火時期を定
めるプログラムであり、通常圧縮工程もしくは吸入工程
で実行されるが、第7図のルーチンは爆発直後に実行さ
れるものである。
The routine of FIG. 7 is executed before the routine of FIG. 4 (a) is started. That is, the routine shown in FIG. 4 (a) is a program that determines the ignition timing before the explosion process of a cylinder, and is normally executed in the compression process or the intake process, but the routine in FIG. 7 is executed immediately after the explosion. It is something.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、バツクグランド振動が大きくなる高
負荷高速時でもノツキングの発生の有無の判定が可能と
なる。
According to the present invention, it is possible to determine whether or not knocking has occurred even at high load and high speed in which back ground vibration becomes large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はシステム図、第2図はコントロールユニツトを
示す図、第3図は振動センサの特性を示す図、第4図は
点火時期の演算を示すフローチヤート図、第5図は基本
点火時期マツプ、第6図はタイミング回路及びその動作
図、第7図はノツキング判定の動作を示すフローチヤー
ト図、第8図は振動センサの出力信号と周波数分析結果
を示す図、第9図はノツキング判定指標を示す図、第10
図はノツキング発生の頻度とノツキング強度の関係を示
す図である。 9……コントロールユニツト、12……クランク角セン
サ、15……振動センサ、28……タイミング回路、30……
A/D変換器、33……クロツク。
FIG. 1 is a system diagram, FIG. 2 is a diagram showing a control unit, FIG. 3 is a diagram showing characteristics of a vibration sensor, FIG. 4 is a flow chart diagram showing calculation of ignition timing, and FIG. 5 is basic ignition timing. Map, FIG. 6 is a timing circuit and its operation diagram, FIG. 7 is a flow chart diagram showing the operation of the notking determination, FIG. 8 is a diagram showing the output signal of the vibration sensor and the frequency analysis result, and FIG. 9 is the notking determination. Figure showing indicators, 10th
The figure shows the relationship between the frequency of occurrence of knocking and the strength of knocking. 9 ... Control unit, 12 ... Crank angle sensor, 15 ... Vibration sensor, 28 ... Timing circuit, 30 ...
A / D converter, 33 …… Clock.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−4824(JP,A) 特開 昭62−214326(JP,A) 特開 平1−92624(JP,A) 特開 平1−148924(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-60-4824 (JP, A) JP-A-62-214326 (JP, A) JP-A-1-92624 (JP, A) JP-A-1- 148924 (JP, A)

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンジンの振動あるいはシリンダ内圧振動
を検出してノッキング発生の有無を判定するノッキング
検出装置において、 エンジンの振動あるいはシリンダ内圧振動を検出する振
動センサと、 前記振動センサの出力から複数の共鳴周波数成分を求
め、該複数の共鳴周波数成分の少なくとも2つの共鳴周
波数成分に基づいてノッキング指標を作り、そのノッキ
ング指標とノッキングを判定するための所定値とを比較
することによってノッキングの有無を判定する判定手段
と を備えたことを特徴とするノッキング検出装置。
1. A knocking detection device for detecting engine vibration or cylinder internal pressure vibration to determine whether knocking has occurred or not. A vibration sensor for detecting engine vibration or cylinder internal pressure vibration, and a plurality of outputs from the vibration sensor. The presence or absence of knocking is determined by obtaining a resonance frequency component, creating a knocking index based on at least two resonance frequency components of the plurality of resonance frequency components, and comparing the knocking index with a predetermined value for determining knocking. And a knocking detection device.
【請求項2】請求項1において、前記ノッキング指標は
前記少なくとも2つの共鳴周波数成分の和であることを
特徴とするノッキング検出装置。
2. The knocking detection device according to claim 1, wherein the knocking index is a sum of the at least two resonance frequency components.
【請求項3】請求項1又は2において、前記振動センサ
は少なくとも5kHzから18kHzまで検出感度がほぼ一定の
センサであることを特徴とするノッキング検出装置。
3. The knocking detection device according to claim 1, wherein the vibration sensor is a sensor whose detection sensitivity is substantially constant from at least 5 kHz to 18 kHz.
【請求項4】請求項1〜3の何れかにおいて、前記振動
センサの出力をディジタル信号に変換するA/D変換器
と、前記A/D変換器によって変換された信号をノッキン
グに基づく振動の成分と他の振動に基づく成分とに分離
する出段とを有することを特徴とするノッキング検出装
置。
4. The A / D converter for converting the output of the vibration sensor into a digital signal according to claim 1, and the signal converted by the A / D converter for vibration based on knocking. A knocking detection device having a component for separating a component and a component based on other vibrations.
【請求項5】エンジンの振動あるいはシリンダ内圧を検
出してノッキングの有無を判定するノッキング検出装置
であって、 エンジンの振動あるいはシリンダ内圧を検出する振動セ
ンサと、 前記振動センサの出力をA/D変換してディジタル周波数
分析を行い、複数の周波数成分を求め、その求められた
複数の周波数成分からノッキング判定指標を作るための
周波数成分を選択し、その選択された周波数成分に基づ
いてノッキング指標を作り、そのノッキング指標とノッ
キングを判定するための所定値とを比較することによっ
てノッキングの有無を判定する手段と を備えたことを特徴とするノッキング検出装置。
5. A knocking detection device for detecting the vibration of an engine or the internal pressure of a cylinder to determine the presence or absence of knocking, wherein a vibration sensor for detecting the vibration of the engine or the internal pressure of a cylinder, and an output of said vibration sensor are A / D. Convert and perform digital frequency analysis to obtain multiple frequency components, select the frequency component to make a knocking determination index from the obtained multiple frequency components, and determine the knocking index based on the selected frequency components. And a means for determining the presence or absence of knocking by comparing the knocking index with a predetermined value for determining knocking.
【請求項6】エンジンの振動あるいはシリンダ内圧を検
出してノッキングの有無を判定するノッキング検出装置
であって、 エンジンの振動あるいはシリンダ内圧を検出する振動セ
ンサと、 前記振動センサの出力をA/D変換してディジタル周波数
分析を行い、複数の周波数成分を求め、その求められた
複数の周波数成分からノッキング判定指標を作るための
周波数成分を選択し、その選択された周波数成分を加算
してノッキング指標を作り、そのノッキング指標に基づ
いてノッキングの有無を判定する手段と を備えたことを特徴とするノッキング検出装置。
6. A knocking detection device for detecting vibration of an engine or internal pressure of a cylinder to determine whether knocking is present, a vibration sensor for detecting vibration of an engine or internal pressure of a cylinder, and an output of the vibration sensor is A / D. Convert and perform digital frequency analysis to obtain multiple frequency components, select the frequency component to make a knocking determination index from the obtained multiple frequency components, and add the selected frequency components to knocking index And a means for determining the presence or absence of knocking based on the knocking index, the knocking detection device.
【請求項7】請求項5又は6において、前記周波数成分
は共鳴周波数成分であることを特徴とするノッキング検
出装置。
7. The knocking detection device according to claim 5, wherein the frequency component is a resonance frequency component.
【請求項8】請求項5〜7の何れかにおいて、前記周波
数成分の選択はパワースペクトルの大きいものから選択
するようにしたことを特徴とするノッキング検出装置。
8. The knocking detection device according to claim 5, wherein the frequency component is selected from those having a large power spectrum.
【請求項9】請求項5〜8の何れかにおいて、前記ノッ
キング指標はバックグランドレベル(周波数成分のパワ
ースペクトルの平均値)に基づいて標準化された周波数
成分のパワースペクトルに基づいて作成するようにした
ことを特徴とするノッキング検出装置。
9. The knocking index according to claim 5, wherein the knocking index is created based on a power spectrum of frequency components standardized based on a background level (average value of power spectra of frequency components). A knocking detection device characterized by the above.
【請求項10】請求項5〜9の何れかにおいて、前記デ
ィジタル周波数分析のサンプリング点数を32としたこと
を特徴とするノッキング検出装置。
10. The knocking detection device according to claim 5, wherein the number of sampling points in the digital frequency analysis is 32.
【請求項11】請求項2又は6において、前記周波数成
分の和を求める際、エンジン回転数に応じて各周波数成
分に対して定められる重み(ω)を前記各周波数成分に
乗じて和を求めるようにしたことを特徴とするノッキン
グ検出装置。
11. The sum of the frequency components according to claim 2 or 6, when the sum of the frequency components is calculated by multiplying each frequency component by a weight (ω) determined for each frequency component according to the engine speed. A knocking detection device characterized by the above.
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