JP2701844B2 - 内燃機関のノック制御装置 - Google Patents
内燃機関のノック制御装置Info
- Publication number
- JP2701844B2 JP2701844B2 JP62200937A JP20093787A JP2701844B2 JP 2701844 B2 JP2701844 B2 JP 2701844B2 JP 62200937 A JP62200937 A JP 62200937A JP 20093787 A JP20093787 A JP 20093787A JP 2701844 B2 JP2701844 B2 JP 2701844B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- knock
- determination
- internal combustion
- combustion engine
- determined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、内燃機関で発生されるノックを検出し、
この内燃機関の点火時期、空燃比等のノック制御要因を
制御するようにした内燃機関のノック制御装置に関す
る。 ［従来の技術］ 内燃機関で発生されるノックを検出する手段として、
内燃機関に取付け設定されるノックセンサからの検出信
号をA/D変換器によってディジタルデータに変換し、こ
のディジタルデータをマイクロコンピュータによって処
理して、内燃機関にノッキングが発生したことを検出処
理することが知られている。 このようなノック検出処理を精度良く実行させるため
には、例えば特開昭56−22927号公報に示されるよう
に、上記センサからの検出信号を平均化したVmeanをほ
ぼ一定に保つように、ノックセンサからの検出信号を増
幅する増幅手段の増幅率を可変制御することが考えられ
ている。 しかしながら、この平均化したセンサ信号Vmeanによ
って増幅率を変化させるようにした場合、ノック検出信
号の最大値Vpeakが飽和するようになることがある。第1
1図の（Ａ）および（Ｂ）に示したような検出信号にお
いては、Vmeanはほぼ等しいものであるが、Vpeakに大き
な差がある。したがって、（Ａ）図の場合には適正な増
幅率であっても、（Ｂ）図の場合には実線で示すように
飽和した波形となり、その一部がA/D変換のダイナミッ
クレンジを越えるようになる。 また一般的にノックセンサが飽和した場合を考慮し
て、安全のためにノック判定レベルVrefは飽和値以下の
状態に設定される。すなわち、もし判定レベルVrefを飽
和値より大きく設定すれば、ノックが発生してもその検
出信号Ｖは判定レベルVref以上とはならず、ノック発生
が検出できない状況に落ちいるからである。しかし、こ
のようにノック判定レベルVrefを設定すると、（Ｂ）図
で示すようにノイズに対応して信号が判定レベルVref以
上の状態となることがあり、実際にノックが発生してい
ないのにも拘らず、ノック発生と判定されることがあ
る。これはノックセンサからの検出信号の平均化した値
Vmeanで増幅手段の増幅率を可変制御させる場合に生ず
る問題点である。 ［発明が解決しようとする問題点］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、ノ
ックセンサからの検出信号を増幅する増幅手段におい
て、その増幅率をノックセンサからの検出信号に基づい
て切換えられるようにするものであり、この場合特にノ
ックセンサからの信号を精度良く処理することができる
と共に、ノックセンサ信号の飽和によるノックの誤り検
出動作が発生しないようにして、信頼性の高いノック制
御が実行されるようにする内燃機関のノック制御装置を
提供しようとするものである。 ［問題点を解決するための手段］ この発明に係る内燃機関のノック制御装置にあって
は、ノックセンサからの検出信号を、増幅率が切換え制
御されるようになる増幅手段で増幅した後、設定された
ノック判定レベルに基づいてノック判定動作が実行さ
れ、この判定結果に対応して内燃機関のノック制御要素
が制御されるようにする。この場合１点火毎にノック判
定区間を設定し、この各ノック判定区間におけるノック
センサ信号の最大値Vpeakを所定倍した量を求め、この
量によって増幅手段の増幅率の切換えの要・否を判定
し、この判定結果に基づいて増幅手段の増幅率切換え制
御を実行させるようにしているものである。 ［作用］ このように構成されたノック制御装置にあっては、ノ
ックセンサからの信号の所定区間の最大値Vpeakを所定
倍した量に基づいて増幅手段の増幅率の切換えの要・否
が判断され、この判断結果によって増幅手段の増幅率が
切換え制御されるようになる。ここで、最大値Vpeakは
内燃機関の１点火毎に検出されて、増幅率の切換えの要
・否が判断されるものであるため、増幅率の切換えによ
るセンサ信号の変化に応じたノック判定のための値の補
正が行われ、したがって内燃機関の各点火時期に応じて
増幅手段の増幅率が最大値Vpeakが飽和する前、あるい
は無視できる程度の飽和の状態で設定されるようにな
り、この結果Vpeakの飽和によるノックの誤検出の発生
が効果的に防止されるようになり、信頼性の高いノック
制御が実行されるようになるものである。 ［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。第１図はその基本的な構成を示しているもので、ノ
ックセンサ11は内燃機関に取付け設定されるもので、こ
の内燃機関でノッキングが発生した場合には、このノッ
キングに対応した機械的な振動を検出するようになって
いる。このノックセンサ11で検出された信号は、増幅手
段12で増幅する。この増幅手段12は、その増幅率が複数
段に切換え設定されるようになっているもので、増幅率
切換え手段13からの指令に基づいてその増幅率が切換え
設定されるようになっている。 上記増幅手段12からの出力信号であるノックセンサ信
号は、最大値検出手段14に供給されるもので、この検出
手段14によって最大値Vpeakが検出されるようになる。
そして、この検出手段14からの信号はノック判定手段15
に供給されるもので、このノック判定手段では、設定さ
れるノック判定レベルVrefと入力ノックセンサ信号とを
比較し、ノックの判定出力を得るようにしている。この
ノック判定出力は、駆動手段16に供給され、内燃機関17
の点火時期、燃料噴射量等を制御するようになる。 また、上記最大値検出手段14で検出された最大値Vpea
kは、増幅率切換え判断手段18に供給される。そして、
この判断手段においては、上記Vpeakに対応した量に基
づいて増幅率の切換えの要・否を判断し、この判断結果
に基づいて上記増幅率切換え手段13を制御し、増幅率の
切換えの必要と判断されたときに、増幅手段12の増幅率
を切換えるようにしているものである。 第２図はノック制御装置をさらに具体化して示したも
ので、ノックセンサ11からの検出信号は、フィルタ回路
20に供給される。このフィルタ回路20では、ノックセン
サ11からの検出信号の中から、ノイズ成分を除去し、内
燃機関にノックが発生したときの振動に対応する周波数
成分の信号を抽出するものである。そして、このフィル
タ回路20からのノック成分に対応した信号は増幅手段12
に供給されるようになる。 この増幅手段12は、第１の増幅器121および第２の増
幅器122によって構成されるもので、第１の増幅器121で
のみ増幅した第１のノック信号、および第１および第２
の増幅器121、122で共に増幅された第２のノック信号が
得られるようにしている。この場合、上記第２のノック
信号が得られる回路の増幅率が、第１のノック信号を得
る第１の増幅器121の増幅率の４倍となるように設定さ
れている。そして、この増幅回路12から得られる第１お
よび第２のノック信号は、それぞれノック検出用マイク
ロコンピュータ21にA/D変換入力ポートYG1およびYG4に
供給するようにしている。 このマイクロコンピュータ21にあっては、上記YG1あ
るいはYG4からの入力ノック信号をA/D変換して取り込
み、この入力ノック信号に基づいてノック判定演算動作
を実行しノックを検出するようにしている。 エンジン制御用マイクロコンピュータ22では、上記マ
イクロコンピュータ21からのノック判定信号、さらにク
ランク角センサ、圧力センサ、水温センサ等の各種セン
サ23からの検出信号に基づいて、点火時期、燃料噴射量
等を演算し、この演算結果に対応してイグナイタ、イン
ジェクタ等の制御対象24を制御するものである。 尚、上記増幅回路12においては、増幅器122で４倍の
増幅率が設定されるようにしているものであるが、これ
は特に４倍である必要はない。しかし、システムを構成
する場合、この４倍が好都合であるので、以下の説明で
は増幅率を切換えた場合、その増幅率が４倍とされるも
のとして進める。 第３図は上記ノック検出用マイクロコンピュータ21に
おいて実行される動作のメインルーチンを示しているも
ので、このメインルーチンはステップM00からスタート
される。そして、まずステップM10でイニシャルセット
動作を実行するもので、このマイクロコンピュータ21の
RAM、I/Oポート等の初期化が実行される。 このようにして初期化が実行されたならば、次のステ
ップM20でノック判定レベルVrefの演算を実行するもの
で、この判定レベルVrefは次の式に基づいて算出され
る。 Vref＝（Ｋ×KC） ×（Vmean＋Vmos） ここで、Ｋはエンジンの運転条件に基づき定まる定
数、KCはノック判定レベルを補正する変数、Vmeanはノ
ック強度値Ｖを平均化した値、VmosはA/D変換誤差を吸
収するための定数である。 ステップM30ではノックセンサ11のフェイルを検出す
るものであり、次のステップM40ではノック判定レベル
の補正を実行する。そして、ステップM50でメイン用気
筒のカウンタの更新が実行されるようになる。 第４図は外部割込みルーチンを示すもので、例えばエ
ンジンのBTDC（上死点前）10℃Ａでこの割込みのタイミ
ングが設定される。この割込みルーチンがスタートされ
ると、ステップI10で前回の割込みから今回の割込みま
での時間からエンジンの回転数を算出する。そして、次
のステップI20では上記算出された回転数情報に基づい
て、適切なノック判定区間、例えばBTDC10℃Ａ〜90℃Ａ
が算出される。このようにノック判定区間が算出された
ならば、このノック判定区間の開始時刻に対応してタイ
マー割込みがかかるようにタイマーがセットされるよう
にする。次のステップI30では、気筒カウントがノック
判定の対象となる気筒にセットされ、ステップI40でメ
インルーチンにリターンされるようにする。 第５図はタイマー割込みルーチンを示すもので、ステ
ップT00でこのタイマー割込みルーチンがスタートされ
ると、ステップT10でA/D入力ポートがセットされる。そ
して、次のステップT20でノック強度値Ｖが検出され
る。ここで、このノック強度値Ｖとは、例えば第６図で
示されるようなノックセンサ11からの検出信号に基づく
ノック信号の極大値V adj（ｊ＝１、２、３、…、ｎ）
が、この極大値の中の最大値Vpeakである。このように
してノック強度値Ｖが検出されたならば、次のステップ
T30でこの検出値Ｖに基づいてノック判定が行われる。
このステップT30では、例えば“Vad≧Vref"となった数C
PLSをカウントする。 ステップT40では検出されたVadの第１の平均化処理が
行われるもので、Vadの第１回目のなまし処理が次の式
に基づき実行される。 Vmadj＝（Vmadj−１）＋ ｛（Vadj）−（Vmadj−１）｝/16 次のステップT50ではノック判定区間が終了したか否
かを判定しているもので、ノック判定区間が終了してい
なければステップT20に戻り、ノック判定区間が終了し
たと判断されたならば、ステップT60に進んでノック判
定結果を出力する。 このステップT60では、ノック判定結果をポートにセ
ットし、この判定結果の情報をエンジン制御用マイクロ
コンピュータ22に送る。このマイクロコンピュータ22で
は、この供給された情報に基づいてエンジンの点火時
期、燃料噴射量等を演算するものである。 ここで、ノックの判定は発生したノックの大きさが判
別できるようにして判定するもので、例えば前記“Vad
≧Vref"となった数を計数するCPLSの値に応じて判定す
る。例えば ０≦CPLS≦１……ノックなし ２≦CPLS≦６……小ノック ７≦CPLS…………大ノック と判断するもので、この判断結果に対応した出力をポー
トにセットする。 次のステップT70では、ノックセンサ信号Vadの２回目
のなまし処理を、次のような式に基づいて行なう。 Vmean j＝（Vmeam j−１）＋ ｛（Vmad）−（Vmean j−１）｝/4 そしてステップT80でノック状態の検出処理が行わ
れ、ステップT90でA/Dポートの選択処理が行われるよう
になり、ステップTA0でメインルーチンにリターンされ
る。 第７図は第３図で示したメインルーチンのステップM4
0におけるノック判定レベルの補正処理の詳細を示して
いるので、この補正処理はステップM400からスタートさ
れる。そしてステップM401で前回の処理から所定の時間
が経過した否かを判定する。ここで、この所定期間は例
えば１秒に設定されるものであり、１秒の時間経過が確
認されたならばステップM402に進む。すなわち、このス
テップM402以降の処理が１秒毎に実行されるようにな
る。 上記ステップM402ではVpeakの分布の中央値V50が、所
定値Vminより大きいか否かを判定しているもので、もし
大きいと判断されたならば次のステップM403に進む。こ
のステップM403では、エンジンの運転条件を観測してい
るもので、この運動条件が所定条件を満足しているか否
かを判定する。そして、運転条件が満足される状態であ
ると判断されたならばステップM404に進む。ここで、運
転条件の所定条件としては、例えば次のような条件が同
時に連続して１秒以上成立していることとする。 ａ）１秒間の回転速度の変化率が500rpm/sec以内であ
る。 ｂ）ノックコントロール領域内である。 ｃ）エンジン回転数が800rpm以上で7000rpm以下であ
る。 ステップM404ではノック状態が大き過ぎないかどうか
を判断しているもので、例えば“CPHL＞0"あるいは“Ａ
≧Amax"のとき、ノック状態が大き過ぎると判断するよ
うにしている。ここで、CPHLはノック信号に基づき検出
されるピークを計数する各気筒別のノック検出用カウン
タであり、Ａはノック信号の分布の形状を表わすパラメ
ータの１つであり、ノックが極端に大きくなったとき
に、このＡは異常に大きな値となる。すなわち、Ａが異
常に大きい状態（Ａ≧Amax）のときは、ノックが頻繁に
発生しているとみなせる。 このステップM404でノック状態が大きいと判断された
場合には次のステップM405に進み、現在処理している気
筒（対象気筒）のノック判定フラグがセットされている
か否かを判断する。このステップM405でノック判定フラ
グがセットされていると判断されたならばステップM406
に進み、全気筒のノック判定カウンタCKNKが所定数以下
の状態であるか否かを判定し、このステップM406でCKNK
が所定値以下と判定された場合、さらに前記ステップM4
05でノック判定フラグがセットされていないと判定され
た場合には、ステップM407に進む。このステップ407で
は、ノック判定レベルを下げる処理を行なう。例えばノ
ック判定レベルKCを所定量DKだけ小さくする。 また、前記ステップM404でノック状態が大きくないと
判定された場合には、ステップM408に進んで、ノック状
態が小さ過ぎないか否かを判断するものでは、例えば
“CPHL＜0"のときにノック状態が小さ過ぎると判断す
る。そして、ノック状態が小さ過ぎると判断されたなら
ばステップM409に進み、対象気筒のノックフラグがセッ
トされているか否かを判定し、ノックフセラグがセット
されていることが確認されたならばステップM410に進ん
で、判定レベルを大きくする処理、例えば“KC←KC＋D
K"とする。 上記ステップM407およびM410でノック判定レベルの補
正が行われたならば、ステップM411に進んで、ノック判
定レベルの補正変数KCを、例えばKCminとKCmaxとの間の
所定範囲内にガードする。この場合のKCminおよびKCmax
は、例えばエンジン回転数に対応して読み出されるテー
ブルに設定されるようにすることが望ましい。 次にステップM412では、対象気筒のＡフラグがセット
されているか否かを判定する。そして、Ａフラグがセッ
トされていると判断されたならばステップM413に進み、
またセットされていないと判断されたならばステップM4
14に進む。このステップM413およびM414では、それぞれ
Ａフラグの内容に応じてＡをDAだけ加算しまた減算す
る。このようにしてＡが補正されたならばステップH415
に進み、Ａを所定範囲内にガードする。 ステップM416では全気筒の処理が終了したか否かを判
断し、終了しないと判断された場合は本ルーチンを終了
させ、また処理が終了したと判断されたときは、ステッ
プM417に進んでCPHL、Ａフラグ、およびノックフラグを
それぞれクリアする。ステップM418では、上記ステップ
M417の処理が全気筒分終了したか否かを判定し、終了し
たことが確認されたならばステップM419に進み、全気筒
のノックカウンタCKNKをクリアする。そしてステップM4
20でこのルーチンが終了されるものである。 第８図は第５図で示したタイマー割込みルーチンにお
けるステップT10の詳細な処理の流れを示しているもの
で、ステップT100からこの処理がスタートされる。そし
て、ステップT101で気筒別のA/DポートフラグXG1が
「１」になっているか否かを判断するもので、XG1が
「１」であることが確認されたならばステップT102に進
む。またXG1が「１」でないときにはステップT103に進
む。そして、ステップT102ではA/DポートをYG1にセット
し、またステップT103ではA/DポートをYG4にセットする
もので、ステップT104でこのルーチンが終了される。 第９図は第５図で示したタイマー割込みルーチンにお
けるステップT80の処理の流れを示したもので、ステッ
プT800でスタートされ、ステップT801でノック判定の結
果ノック有りと判定されたか否かを判断する。このステ
ップT801でノック有りと判定されたならばステップT802
でノックフラグをセットし、さらにCKNKのインクリメン
トが行われ、次のステップT803進む。ステップT801でノ
ック無しと判定されたときは、そのままステップ803に
進む。 ステップT803では、今回取り込まれたVpeakがV50より
大きいか否かを判定し、Vpeakが大きいと判定されたと
きにはステップT804に進む。このステップT804では、レ
ベルVhを Vh＝（Ａ＋Ｄ）×V50 となるように作成する。ここでＡは第３図のステップM4
0で作成される変数であって、Ｄは予め設定される定数
で、エンジン回転数、Q/N、気筒等のテーブルとして種
々の値を持つようにしてもよいものである。そして、ス
テップT805で上記Vhを所定値以下にガードする。 次のステップT806では、“Ｖ≧Vh"の判断を行ない、
これが満足されたならば次のステップT807に進む。この
ステップT807ではノック状態検出用のカウンタCPHL（気
筒別）をインクリメントする。上記ステップT806VhがＶ
より大きいと判定されたとき、およびステップT807の処
理が終了したときには、ステップT808に進む。そして、
このステップT808ではV50をDV50だけ大きくする。 前記ステップT803でVpeakがV50より小さいと判断され
たときにはステップT809に進み、“Ｖ＜V50"の判断を行
なう。そして、ＶがV50より小さいと判断されたときに
はステップT810に進み、“Ａ×Ｖ≦V50"の判断を行な
う。そして、Ａ×ＶがV50より小さいと判断されたとき
には、次のステップT811に進み、ノック状態検出用カウ
ンタCPHLをデクリメントする。ステップT812ではV50をD
V50だけ小さくする処理を行ない、次のステップT813で
現在処理を行なっている気筒のＡフラグをセットする。 ステップT814では、DV50を次のように設定する。 DV50＝|V−V50|/16 このようにV50が設定されたならば、次のステップT81
5に進み、上記DV5を所定範囲内にガードしステップT816
でこの処理ルーチンが終了される。 第10図は第５図で示したタイマー割込みルーチンにお
けるステップT90の処理を詳細に示したもので、ステッ
プT900でスタートされる。そして、ステップT901でVhが
所定値VG4以上であるか否かを判定し、VG4以上であると
判定されたならばステップT902に進む。このステップT9
02では、気筒別A/DフラグXGが“0"であるか否かを判断
し、“0"と判断されたならばステップT903に進む。ステ
ップT903ではXG1を「１」にセットするものであり、さ
らに次のステップT904ではVmean、V50、およびv ref
を、それぞれ1/4倍する。 上記ステップT901でVhがVG4より小さいと判断された
ときはステップT905に進む。このステップT905ではVhが
所定値VG1以下であるか否かを判断し、小さいと判断さ
れたときはステップT906に進んで、“XG1＝1"であるか
否かを判断する。そしてXG1が「１」であると判断され
たならばステップT907に進む、XG1を「０」とする。そ
して、ステップT908でVmean、V50、およびVrefそれぞれ
を４倍する。 すなわち上記実施例にあっては、ノックセンサ信号の
最大値Vpeakの中央値V50に対して所定値“Ａ＋D"を乗じ
た値Vhを、増幅率の切換えの要・否を判断する量として
使用するようにしている。 ［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係るノック制御装置にあって
は、ノックセンサからの検出信号を増幅する増幅手段の
増幅率の切換え制御が、ノックセンサ信号の１点火毎に
設定される区間の最大値Vpeakを所定倍した量に基づき
実行されるようになる。したがって、上記増幅手段の増
幅率がVpeakが飽和する前、あるいは無視できる程度の
飽和の状態で切換えられるようになり、Vpeakが飽和さ
れてもノックの発生が正確に検出できるようになるもの
である。したがって、ノイズをノックと誤って判断する
ようなことが効果的に防止されるようになり、精度の高
い内燃機関のノック制御が実行されるようになるもので
ある。
この内燃機関の点火時期、空燃比等のノック制御要因を
制御するようにした内燃機関のノック制御装置に関す
る。 ［従来の技術］ 内燃機関で発生されるノックを検出する手段として、
内燃機関に取付け設定されるノックセンサからの検出信
号をA/D変換器によってディジタルデータに変換し、こ
のディジタルデータをマイクロコンピュータによって処
理して、内燃機関にノッキングが発生したことを検出処
理することが知られている。 このようなノック検出処理を精度良く実行させるため
には、例えば特開昭56−22927号公報に示されるよう
に、上記センサからの検出信号を平均化したVmeanをほ
ぼ一定に保つように、ノックセンサからの検出信号を増
幅する増幅手段の増幅率を可変制御することが考えられ
ている。 しかしながら、この平均化したセンサ信号Vmeanによ
って増幅率を変化させるようにした場合、ノック検出信
号の最大値Vpeakが飽和するようになることがある。第1
1図の（Ａ）および（Ｂ）に示したような検出信号にお
いては、Vmeanはほぼ等しいものであるが、Vpeakに大き
な差がある。したがって、（Ａ）図の場合には適正な増
幅率であっても、（Ｂ）図の場合には実線で示すように
飽和した波形となり、その一部がA/D変換のダイナミッ
クレンジを越えるようになる。 また一般的にノックセンサが飽和した場合を考慮し
て、安全のためにノック判定レベルVrefは飽和値以下の
状態に設定される。すなわち、もし判定レベルVrefを飽
和値より大きく設定すれば、ノックが発生してもその検
出信号Ｖは判定レベルVref以上とはならず、ノック発生
が検出できない状況に落ちいるからである。しかし、こ
のようにノック判定レベルVrefを設定すると、（Ｂ）図
で示すようにノイズに対応して信号が判定レベルVref以
上の状態となることがあり、実際にノックが発生してい
ないのにも拘らず、ノック発生と判定されることがあ
る。これはノックセンサからの検出信号の平均化した値
Vmeanで増幅手段の増幅率を可変制御させる場合に生ず
る問題点である。 ［発明が解決しようとする問題点］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、ノ
ックセンサからの検出信号を増幅する増幅手段におい
て、その増幅率をノックセンサからの検出信号に基づい
て切換えられるようにするものであり、この場合特にノ
ックセンサからの信号を精度良く処理することができる
と共に、ノックセンサ信号の飽和によるノックの誤り検
出動作が発生しないようにして、信頼性の高いノック制
御が実行されるようにする内燃機関のノック制御装置を
提供しようとするものである。 ［問題点を解決するための手段］ この発明に係る内燃機関のノック制御装置にあって
は、ノックセンサからの検出信号を、増幅率が切換え制
御されるようになる増幅手段で増幅した後、設定された
ノック判定レベルに基づいてノック判定動作が実行さ
れ、この判定結果に対応して内燃機関のノック制御要素
が制御されるようにする。この場合１点火毎にノック判
定区間を設定し、この各ノック判定区間におけるノック
センサ信号の最大値Vpeakを所定倍した量を求め、この
量によって増幅手段の増幅率の切換えの要・否を判定
し、この判定結果に基づいて増幅手段の増幅率切換え制
御を実行させるようにしているものである。 ［作用］ このように構成されたノック制御装置にあっては、ノ
ックセンサからの信号の所定区間の最大値Vpeakを所定
倍した量に基づいて増幅手段の増幅率の切換えの要・否
が判断され、この判断結果によって増幅手段の増幅率が
切換え制御されるようになる。ここで、最大値Vpeakは
内燃機関の１点火毎に検出されて、増幅率の切換えの要
・否が判断されるものであるため、増幅率の切換えによ
るセンサ信号の変化に応じたノック判定のための値の補
正が行われ、したがって内燃機関の各点火時期に応じて
増幅手段の増幅率が最大値Vpeakが飽和する前、あるい
は無視できる程度の飽和の状態で設定されるようにな
り、この結果Vpeakの飽和によるノックの誤検出の発生
が効果的に防止されるようになり、信頼性の高いノック
制御が実行されるようになるものである。 ［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。第１図はその基本的な構成を示しているもので、ノ
ックセンサ11は内燃機関に取付け設定されるもので、こ
の内燃機関でノッキングが発生した場合には、このノッ
キングに対応した機械的な振動を検出するようになって
いる。このノックセンサ11で検出された信号は、増幅手
段12で増幅する。この増幅手段12は、その増幅率が複数
段に切換え設定されるようになっているもので、増幅率
切換え手段13からの指令に基づいてその増幅率が切換え
設定されるようになっている。 上記増幅手段12からの出力信号であるノックセンサ信
号は、最大値検出手段14に供給されるもので、この検出
手段14によって最大値Vpeakが検出されるようになる。
そして、この検出手段14からの信号はノック判定手段15
に供給されるもので、このノック判定手段では、設定さ
れるノック判定レベルVrefと入力ノックセンサ信号とを
比較し、ノックの判定出力を得るようにしている。この
ノック判定出力は、駆動手段16に供給され、内燃機関17
の点火時期、燃料噴射量等を制御するようになる。 また、上記最大値検出手段14で検出された最大値Vpea
kは、増幅率切換え判断手段18に供給される。そして、
この判断手段においては、上記Vpeakに対応した量に基
づいて増幅率の切換えの要・否を判断し、この判断結果
に基づいて上記増幅率切換え手段13を制御し、増幅率の
切換えの必要と判断されたときに、増幅手段12の増幅率
を切換えるようにしているものである。 第２図はノック制御装置をさらに具体化して示したも
ので、ノックセンサ11からの検出信号は、フィルタ回路
20に供給される。このフィルタ回路20では、ノックセン
サ11からの検出信号の中から、ノイズ成分を除去し、内
燃機関にノックが発生したときの振動に対応する周波数
成分の信号を抽出するものである。そして、このフィル
タ回路20からのノック成分に対応した信号は増幅手段12
に供給されるようになる。 この増幅手段12は、第１の増幅器121および第２の増
幅器122によって構成されるもので、第１の増幅器121で
のみ増幅した第１のノック信号、および第１および第２
の増幅器121、122で共に増幅された第２のノック信号が
得られるようにしている。この場合、上記第２のノック
信号が得られる回路の増幅率が、第１のノック信号を得
る第１の増幅器121の増幅率の４倍となるように設定さ
れている。そして、この増幅回路12から得られる第１お
よび第２のノック信号は、それぞれノック検出用マイク
ロコンピュータ21にA/D変換入力ポートYG1およびYG4に
供給するようにしている。 このマイクロコンピュータ21にあっては、上記YG1あ
るいはYG4からの入力ノック信号をA/D変換して取り込
み、この入力ノック信号に基づいてノック判定演算動作
を実行しノックを検出するようにしている。 エンジン制御用マイクロコンピュータ22では、上記マ
イクロコンピュータ21からのノック判定信号、さらにク
ランク角センサ、圧力センサ、水温センサ等の各種セン
サ23からの検出信号に基づいて、点火時期、燃料噴射量
等を演算し、この演算結果に対応してイグナイタ、イン
ジェクタ等の制御対象24を制御するものである。 尚、上記増幅回路12においては、増幅器122で４倍の
増幅率が設定されるようにしているものであるが、これ
は特に４倍である必要はない。しかし、システムを構成
する場合、この４倍が好都合であるので、以下の説明で
は増幅率を切換えた場合、その増幅率が４倍とされるも
のとして進める。 第３図は上記ノック検出用マイクロコンピュータ21に
おいて実行される動作のメインルーチンを示しているも
ので、このメインルーチンはステップM00からスタート
される。そして、まずステップM10でイニシャルセット
動作を実行するもので、このマイクロコンピュータ21の
RAM、I/Oポート等の初期化が実行される。 このようにして初期化が実行されたならば、次のステ
ップM20でノック判定レベルVrefの演算を実行するもの
で、この判定レベルVrefは次の式に基づいて算出され
る。 Vref＝（Ｋ×KC） ×（Vmean＋Vmos） ここで、Ｋはエンジンの運転条件に基づき定まる定
数、KCはノック判定レベルを補正する変数、Vmeanはノ
ック強度値Ｖを平均化した値、VmosはA/D変換誤差を吸
収するための定数である。 ステップM30ではノックセンサ11のフェイルを検出す
るものであり、次のステップM40ではノック判定レベル
の補正を実行する。そして、ステップM50でメイン用気
筒のカウンタの更新が実行されるようになる。 第４図は外部割込みルーチンを示すもので、例えばエ
ンジンのBTDC（上死点前）10℃Ａでこの割込みのタイミ
ングが設定される。この割込みルーチンがスタートされ
ると、ステップI10で前回の割込みから今回の割込みま
での時間からエンジンの回転数を算出する。そして、次
のステップI20では上記算出された回転数情報に基づい
て、適切なノック判定区間、例えばBTDC10℃Ａ〜90℃Ａ
が算出される。このようにノック判定区間が算出された
ならば、このノック判定区間の開始時刻に対応してタイ
マー割込みがかかるようにタイマーがセットされるよう
にする。次のステップI30では、気筒カウントがノック
判定の対象となる気筒にセットされ、ステップI40でメ
インルーチンにリターンされるようにする。 第５図はタイマー割込みルーチンを示すもので、ステ
ップT00でこのタイマー割込みルーチンがスタートされ
ると、ステップT10でA/D入力ポートがセットされる。そ
して、次のステップT20でノック強度値Ｖが検出され
る。ここで、このノック強度値Ｖとは、例えば第６図で
示されるようなノックセンサ11からの検出信号に基づく
ノック信号の極大値V adj（ｊ＝１、２、３、…、ｎ）
が、この極大値の中の最大値Vpeakである。このように
してノック強度値Ｖが検出されたならば、次のステップ
T30でこの検出値Ｖに基づいてノック判定が行われる。
このステップT30では、例えば“Vad≧Vref"となった数C
PLSをカウントする。 ステップT40では検出されたVadの第１の平均化処理が
行われるもので、Vadの第１回目のなまし処理が次の式
に基づき実行される。 Vmadj＝（Vmadj−１）＋ ｛（Vadj）−（Vmadj−１）｝/16 次のステップT50ではノック判定区間が終了したか否
かを判定しているもので、ノック判定区間が終了してい
なければステップT20に戻り、ノック判定区間が終了し
たと判断されたならば、ステップT60に進んでノック判
定結果を出力する。 このステップT60では、ノック判定結果をポートにセ
ットし、この判定結果の情報をエンジン制御用マイクロ
コンピュータ22に送る。このマイクロコンピュータ22で
は、この供給された情報に基づいてエンジンの点火時
期、燃料噴射量等を演算するものである。 ここで、ノックの判定は発生したノックの大きさが判
別できるようにして判定するもので、例えば前記“Vad
≧Vref"となった数を計数するCPLSの値に応じて判定す
る。例えば ０≦CPLS≦１……ノックなし ２≦CPLS≦６……小ノック ７≦CPLS…………大ノック と判断するもので、この判断結果に対応した出力をポー
トにセットする。 次のステップT70では、ノックセンサ信号Vadの２回目
のなまし処理を、次のような式に基づいて行なう。 Vmean j＝（Vmeam j−１）＋ ｛（Vmad）−（Vmean j−１）｝/4 そしてステップT80でノック状態の検出処理が行わ
れ、ステップT90でA/Dポートの選択処理が行われるよう
になり、ステップTA0でメインルーチンにリターンされ
る。 第７図は第３図で示したメインルーチンのステップM4
0におけるノック判定レベルの補正処理の詳細を示して
いるので、この補正処理はステップM400からスタートさ
れる。そしてステップM401で前回の処理から所定の時間
が経過した否かを判定する。ここで、この所定期間は例
えば１秒に設定されるものであり、１秒の時間経過が確
認されたならばステップM402に進む。すなわち、このス
テップM402以降の処理が１秒毎に実行されるようにな
る。 上記ステップM402ではVpeakの分布の中央値V50が、所
定値Vminより大きいか否かを判定しているもので、もし
大きいと判断されたならば次のステップM403に進む。こ
のステップM403では、エンジンの運転条件を観測してい
るもので、この運動条件が所定条件を満足しているか否
かを判定する。そして、運転条件が満足される状態であ
ると判断されたならばステップM404に進む。ここで、運
転条件の所定条件としては、例えば次のような条件が同
時に連続して１秒以上成立していることとする。 ａ）１秒間の回転速度の変化率が500rpm/sec以内であ
る。 ｂ）ノックコントロール領域内である。 ｃ）エンジン回転数が800rpm以上で7000rpm以下であ
る。 ステップM404ではノック状態が大き過ぎないかどうか
を判断しているもので、例えば“CPHL＞0"あるいは“Ａ
≧Amax"のとき、ノック状態が大き過ぎると判断するよ
うにしている。ここで、CPHLはノック信号に基づき検出
されるピークを計数する各気筒別のノック検出用カウン
タであり、Ａはノック信号の分布の形状を表わすパラメ
ータの１つであり、ノックが極端に大きくなったとき
に、このＡは異常に大きな値となる。すなわち、Ａが異
常に大きい状態（Ａ≧Amax）のときは、ノックが頻繁に
発生しているとみなせる。 このステップM404でノック状態が大きいと判断された
場合には次のステップM405に進み、現在処理している気
筒（対象気筒）のノック判定フラグがセットされている
か否かを判断する。このステップM405でノック判定フラ
グがセットされていると判断されたならばステップM406
に進み、全気筒のノック判定カウンタCKNKが所定数以下
の状態であるか否かを判定し、このステップM406でCKNK
が所定値以下と判定された場合、さらに前記ステップM4
05でノック判定フラグがセットされていないと判定され
た場合には、ステップM407に進む。このステップ407で
は、ノック判定レベルを下げる処理を行なう。例えばノ
ック判定レベルKCを所定量DKだけ小さくする。 また、前記ステップM404でノック状態が大きくないと
判定された場合には、ステップM408に進んで、ノック状
態が小さ過ぎないか否かを判断するものでは、例えば
“CPHL＜0"のときにノック状態が小さ過ぎると判断す
る。そして、ノック状態が小さ過ぎると判断されたなら
ばステップM409に進み、対象気筒のノックフラグがセッ
トされているか否かを判定し、ノックフセラグがセット
されていることが確認されたならばステップM410に進ん
で、判定レベルを大きくする処理、例えば“KC←KC＋D
K"とする。 上記ステップM407およびM410でノック判定レベルの補
正が行われたならば、ステップM411に進んで、ノック判
定レベルの補正変数KCを、例えばKCminとKCmaxとの間の
所定範囲内にガードする。この場合のKCminおよびKCmax
は、例えばエンジン回転数に対応して読み出されるテー
ブルに設定されるようにすることが望ましい。 次にステップM412では、対象気筒のＡフラグがセット
されているか否かを判定する。そして、Ａフラグがセッ
トされていると判断されたならばステップM413に進み、
またセットされていないと判断されたならばステップM4
14に進む。このステップM413およびM414では、それぞれ
Ａフラグの内容に応じてＡをDAだけ加算しまた減算す
る。このようにしてＡが補正されたならばステップH415
に進み、Ａを所定範囲内にガードする。 ステップM416では全気筒の処理が終了したか否かを判
断し、終了しないと判断された場合は本ルーチンを終了
させ、また処理が終了したと判断されたときは、ステッ
プM417に進んでCPHL、Ａフラグ、およびノックフラグを
それぞれクリアする。ステップM418では、上記ステップ
M417の処理が全気筒分終了したか否かを判定し、終了し
たことが確認されたならばステップM419に進み、全気筒
のノックカウンタCKNKをクリアする。そしてステップM4
20でこのルーチンが終了されるものである。 第８図は第５図で示したタイマー割込みルーチンにお
けるステップT10の詳細な処理の流れを示しているもの
で、ステップT100からこの処理がスタートされる。そし
て、ステップT101で気筒別のA/DポートフラグXG1が
「１」になっているか否かを判断するもので、XG1が
「１」であることが確認されたならばステップT102に進
む。またXG1が「１」でないときにはステップT103に進
む。そして、ステップT102ではA/DポートをYG1にセット
し、またステップT103ではA/DポートをYG4にセットする
もので、ステップT104でこのルーチンが終了される。 第９図は第５図で示したタイマー割込みルーチンにお
けるステップT80の処理の流れを示したもので、ステッ
プT800でスタートされ、ステップT801でノック判定の結
果ノック有りと判定されたか否かを判断する。このステ
ップT801でノック有りと判定されたならばステップT802
でノックフラグをセットし、さらにCKNKのインクリメン
トが行われ、次のステップT803進む。ステップT801でノ
ック無しと判定されたときは、そのままステップ803に
進む。 ステップT803では、今回取り込まれたVpeakがV50より
大きいか否かを判定し、Vpeakが大きいと判定されたと
きにはステップT804に進む。このステップT804では、レ
ベルVhを Vh＝（Ａ＋Ｄ）×V50 となるように作成する。ここでＡは第３図のステップM4
0で作成される変数であって、Ｄは予め設定される定数
で、エンジン回転数、Q/N、気筒等のテーブルとして種
々の値を持つようにしてもよいものである。そして、ス
テップT805で上記Vhを所定値以下にガードする。 次のステップT806では、“Ｖ≧Vh"の判断を行ない、
これが満足されたならば次のステップT807に進む。この
ステップT807ではノック状態検出用のカウンタCPHL（気
筒別）をインクリメントする。上記ステップT806VhがＶ
より大きいと判定されたとき、およびステップT807の処
理が終了したときには、ステップT808に進む。そして、
このステップT808ではV50をDV50だけ大きくする。 前記ステップT803でVpeakがV50より小さいと判断され
たときにはステップT809に進み、“Ｖ＜V50"の判断を行
なう。そして、ＶがV50より小さいと判断されたときに
はステップT810に進み、“Ａ×Ｖ≦V50"の判断を行な
う。そして、Ａ×ＶがV50より小さいと判断されたとき
には、次のステップT811に進み、ノック状態検出用カウ
ンタCPHLをデクリメントする。ステップT812ではV50をD
V50だけ小さくする処理を行ない、次のステップT813で
現在処理を行なっている気筒のＡフラグをセットする。 ステップT814では、DV50を次のように設定する。 DV50＝|V−V50|/16 このようにV50が設定されたならば、次のステップT81
5に進み、上記DV5を所定範囲内にガードしステップT816
でこの処理ルーチンが終了される。 第10図は第５図で示したタイマー割込みルーチンにお
けるステップT90の処理を詳細に示したもので、ステッ
プT900でスタートされる。そして、ステップT901でVhが
所定値VG4以上であるか否かを判定し、VG4以上であると
判定されたならばステップT902に進む。このステップT9
02では、気筒別A/DフラグXGが“0"であるか否かを判断
し、“0"と判断されたならばステップT903に進む。ステ
ップT903ではXG1を「１」にセットするものであり、さ
らに次のステップT904ではVmean、V50、およびv ref
を、それぞれ1/4倍する。 上記ステップT901でVhがVG4より小さいと判断された
ときはステップT905に進む。このステップT905ではVhが
所定値VG1以下であるか否かを判断し、小さいと判断さ
れたときはステップT906に進んで、“XG1＝1"であるか
否かを判断する。そしてXG1が「１」であると判断され
たならばステップT907に進む、XG1を「０」とする。そ
して、ステップT908でVmean、V50、およびVrefそれぞれ
を４倍する。 すなわち上記実施例にあっては、ノックセンサ信号の
最大値Vpeakの中央値V50に対して所定値“Ａ＋D"を乗じ
た値Vhを、増幅率の切換えの要・否を判断する量として
使用するようにしている。 ［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係るノック制御装置にあって
は、ノックセンサからの検出信号を増幅する増幅手段の
増幅率の切換え制御が、ノックセンサ信号の１点火毎に
設定される区間の最大値Vpeakを所定倍した量に基づき
実行されるようになる。したがって、上記増幅手段の増
幅率がVpeakが飽和する前、あるいは無視できる程度の
飽和の状態で切換えられるようになり、Vpeakが飽和さ
れてもノックの発生が正確に検出できるようになるもの
である。したがって、ノイズをノックと誤って判断する
ようなことが効果的に防止されるようになり、精度の高
い内燃機関のノック制御が実行されるようになるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に係る内燃機関のノック制御装置を概
略的に示す構成図、第２図はこの発明の一実施例に係る
ノック制御装置を説明する構成図、第３図は上記装置の
ノック制御用マイクロコンピュータのメインルーチンを
説明するフローチャート、第４図および第５図はそれぞ
れ外部割込みルーチンおよびタイマールーチンを説明す
るフローチャート、第６図はノックセンサ信号の状態を
示す図、第７図乃至第10図はそれぞれ上記タイマー割込
みルーチンにおけるより詳細な処理の流れを説明するフ
ローチャート、第11図はノックセンサからの検出信号と
増幅率との関係を説明する図である。 11……ノックセンサ、12……増幅手段、13……増幅率切
換え手段、14……最大値検出手段、15……ノック判定手
段、17……内燃機関、18……増幅率切換え判断手段、21
……ノック制御用マイクロコンピュータ、22……エンジ
ン制御用マイクロコンピュータ。
略的に示す構成図、第２図はこの発明の一実施例に係る
ノック制御装置を説明する構成図、第３図は上記装置の
ノック制御用マイクロコンピュータのメインルーチンを
説明するフローチャート、第４図および第５図はそれぞ
れ外部割込みルーチンおよびタイマールーチンを説明す
るフローチャート、第６図はノックセンサ信号の状態を
示す図、第７図乃至第10図はそれぞれ上記タイマー割込
みルーチンにおけるより詳細な処理の流れを説明するフ
ローチャート、第11図はノックセンサからの検出信号と
増幅率との関係を説明する図である。 11……ノックセンサ、12……増幅手段、13……増幅率切
換え手段、14……最大値検出手段、15……ノック判定手
段、17……内燃機関、18……増幅率切換え判断手段、21
……ノック制御用マイクロコンピュータ、22……エンジ
ン制御用マイクロコンピュータ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 原口 寛
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本
電装株式会社内
(56)参考文献 特開 昭60−116865（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−66026（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．内燃機関で発生されるノックを検出するノックセン
サと、 このノックセンサで検出されたノック信号を増幅する、
増幅率が複数段に切換え制御されるようにした増幅手段
と、 ノック判定レベルVrefを作成するノック判定レベル作成
手段と、 上記増幅手段から出力されたノック信号に基づき得られ
るノック強度値Ｖと上記作成されたノック判定レベルVr
efとを比較し、この比較結果に基づいてノックの有無を
判定するノック判定手段と、 内燃機関の１点火毎にノックを判定するための区間を設
定するノック判定区間設定手段と、 上記ノックセンサからの検出信号の上記ノック判定区間
内の最大値Vpeakを検出し、この最大値を所定倍した量
に基づき増幅率の切換えの要・否を判断する増幅率切換
え判断手段と、 この判断手段の判断結果に対応して上記増幅手段の増幅
率を切換え制御する増幅率切換え手段とを具備し、 上記ノック判定手段からの判定結果に基づいて、上記内
燃機関のノック制御要因を制御するようにしたことを特
徴とする内燃機関のノック制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62200937A JP2701844B2 (ja) | 1987-08-13 | 1987-08-13 | 内燃機関のノック制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62200937A JP2701844B2 (ja) | 1987-08-13 | 1987-08-13 | 内燃機関のノック制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6445966A JPS6445966A (en) | 1989-02-20 |
| JP2701844B2 true JP2701844B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=16432773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62200937A Expired - Fee Related JP2701844B2 (ja) | 1987-08-13 | 1987-08-13 | 内燃機関のノック制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2701844B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0318654A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-28 | Fujitsu Ten Ltd | 内燃機関のノツク検出装置 |
| EP2116834A1 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-11 | Robert Bosch GmbH | A knock detection device and method for a combustion engine |
| JP5464202B2 (ja) * | 2011-12-12 | 2014-04-09 | 株式会社デンソー | 内燃機関の電子制御装置 |
| JP6398780B2 (ja) * | 2015-02-23 | 2018-10-03 | 株式会社デンソー | 内燃機関用電子制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3137016C2 (de) * | 1981-09-17 | 1985-01-03 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur Erkennung des Klopfens einer Brennkraftmaschine |
-
1987
- 1987-08-13 JP JP62200937A patent/JP2701844B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6445966A (en) | 1989-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4710881A (en) | Knock control apparatus for internal combustion engine | |
| JP3084889B2 (ja) | 内燃機関用ノック制御装置 | |
| US4583175A (en) | Method and apparatus of ignition timing control | |
| JP2701844B2 (ja) | 内燃機関のノック制御装置 | |
| JPH03134266A (ja) | エンジン用ノック制御装置 | |
| US5165378A (en) | Ignition timing control system for internal combustion engine | |
| JPH0475397B2 (ja) | ||
| JPS61237884A (ja) | 内燃機関用ノツキング制御装置 | |
| JPH026016B2 (ja) | ||
| JPH0235154B2 (ja) | ||
| JP2536295B2 (ja) | 内燃機関のノック制御装置 | |
| JP2586415B2 (ja) | 内燃機関用ノック制御装置 | |
| JPH0631564B2 (ja) | 内燃機関用ノツク制御装置 | |
| JPS58105036A (ja) | 内燃機関のノツキング回避装置 | |
| JPH0134302B2 (ja) | ||
| JPS585453A (ja) | エンジンのノツキング制御方法 | |
| JPH07117031B2 (ja) | 内燃機関のノック制御装置 | |
| JP2795976B2 (ja) | 内燃機関用ノック制御装置 | |
| JPH07139415A (ja) | 内燃機関用ノッキング検出装置 | |
| JPS6361504B2 (ja) | ||
| JP2001073859A (ja) | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 | |
| JP2679243B2 (ja) | 車両のサージング防止装置 | |
| JPH0270980A (ja) | 内燃機関のノッキング制御装置 | |
| JPH04143440A (ja) | 内燃機関用ノック検出装置 | |
| JPH01152319A (ja) | エンジンのノッキング検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |