JP5456182B2 - Engine knock control device - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンのノッキング(以下、「ノック」と呼ぶ)ノック制御装置に関し、特に、点火時期の遅角を要するノックと遅角を必要としないノックとを見極めることができるエンジンのノック制御装置に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to an engine knock (hereinafter referred to as “knock”) knock control device, and more particularly to an engine knock control device capable of determining knock that requires a retarded ignition timing and knock that does not require a retarded angle. About.

内燃機関つまりエンジンでは、一般に、ノックが生じていると判定したときに点火時期を遅角(リタード)させ、これとは逆に、ノックが生じていないと判断されるときには点火時期を徐々に進角させて点火時期を最適化する点火時期制御が行われている。特許文献1に記載されたノック制御装置は、エンジンに発生する振動をノックセンサで検出し、検出された振動の強度分布に基づいてノック判定レベルを設定し、検出される振動とノック判定レベルとの比較によってノックの発生有無を判定するとともに、前記振動強度が、強度分布について予め推定されている分布から外れたとき、フェール処理を行う手段を有するものである。   In an internal combustion engine, that is, an engine, generally, the ignition timing is retarded (retarded) when it is determined that knocking has occurred, and conversely, when it is determined that knocking has not occurred, the ignition timing is gradually advanced. Ignition timing control is performed to optimize the ignition timing by making the angle. The knock control device described in Patent Document 1 detects vibration generated in the engine with a knock sensor, sets a knock determination level based on the detected vibration intensity distribution, and detects the detected vibration and knock determination level. And determining whether knocking has occurred or not, and when the vibration intensity deviates from a distribution estimated in advance with respect to the intensity distribution, a means for performing a fail process is provided.

また、特許文献2には、ノックセンサの出力信号にはエンジンノイズが含まれることに鑑み、このノイズレベルが平均値を上回ると、これをノックとみなして点火時期をリタードさせる制御を行うノック制御装置において、過度なリタード量での運転を低減するものが提案されている。   Further, in Patent Document 2, in view of the fact that engine noise is included in the output signal of the knock sensor, if this noise level exceeds the average value, knock control is performed in which this is regarded as a knock and the ignition timing is retarded. Some devices have been proposed that reduce operation with excessive amounts of retard.

特開2002−188504号公報JP 2002-188504 A 特開平1−100375号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-100375

エンジンのノックには、連続的に発生するものと、単発的に発生するものとがある。これらのうち、連続的に発生するものに対しては点火時期のリタードして適正化する必要があるが、単発的に、小さい頻度で発生するものに対しては、点火時期をリタードさせないでも、エンジンに対する影響は少ない。   There are two types of engine knock: one that occurs continuously and one that occurs once. Of these, for those that occur continuously, it is necessary to retard and optimize the ignition timing, but for those that occur only once and at a low frequency, even if the ignition timing is not retarded, There is little impact on the engine.

特許文献1、2に記載されているノック制御装置では、ノックの発生頻度に関わらず、振動レベルが所定値より大きい場合はノックが単発であってもノックと判定して点火時期をリタードさせる処理を行う。その際、単発ノックに対する処理後には、すぐさま、点火時期を戻したり、進角させたりする処理も必要である。このような進角やリタードの処理は、制御装置を構成するマイクロコンピュータに余分な負担を強いることになるので、単発のノック判定で、リタードしたり進角したりする処理は少ない方が望ましい。また、逆に振動レベルが小さくてノックと判定されない燃焼の場合であっても、連続的に発生するノックの場合には、エンジン保護の観点から点火時期をリタードした方が良いケースが存在することもある。   In the knock control devices described in Patent Documents 1 and 2, regardless of the frequency of occurrence of knock, when the vibration level is greater than a predetermined value, even if the knock is a single shot, it is determined that the knock has occurred and the ignition timing is retarded. I do. At that time, immediately after the processing for the single knock, it is also necessary to return the ignition timing or advance the ignition timing. Such advance and retard processing imposes an extra burden on the microcomputer that constitutes the control device, and therefore it is desirable that the processing for retarding and advancing is small in a single knock determination. On the other hand, there are cases where it is better to retard the ignition timing from the standpoint of engine protection in the case of knocks that occur continuously even if the vibration level is low and the combustion is not determined to be a knock. There is also.

本発明の目的は、上記課題に対して、ノックの振動レベルの大小でノックを判定するのではなく、エンジン保護の観点で、経時的な判断を入れてノック燃焼をさせない状態をつくるようにしたエンジンのノック制御装置を提供することにある。   The object of the present invention is to create a state in which knock combustion is not performed by judging over time from the viewpoint of engine protection, rather than determining knock by the magnitude of the vibration level of the knock in response to the above problem. An object of the present invention is to provide an engine knock control device.

前記目的を達成するための本発明は、エンジンに取り付けられて、エンジンの振動に応じた電圧値を検知データとして出力するノックセンサと、所定時間内にノックセンサから入力された複数の前記検知データを、その電圧値に基づいて、段階的に設定した電圧領域に振り分けて前記検知データの電圧値毎の分布を検出するデータ分布検出手段と、前記所定時間内に出力された複数の前記検知データのノックレベル電圧の合計を、前記所定時間内に出力された検知データ数で除算して、検知データのノックレベル電圧の平均値を算出する平均手段と、前記平均手段で計算された平均値が、リタード判定平均値以上の場合に点火リタード指令を出力するリタード判定手段とを具備し、ノックセンサの検知データのレベルが所定のノック判定電圧以上であったときに前記リタード判定手段が付勢されるように構成されている点に特徴がある。   To achieve the above object, the present invention provides a knock sensor that is attached to an engine and outputs a voltage value corresponding to the vibration of the engine as detection data, and a plurality of the detection data input from the knock sensor within a predetermined time. And a data distribution detecting means for detecting a distribution for each voltage value of the detection data based on the voltage value, and a plurality of the detection data output within the predetermined time. An average means for calculating the average value of the knock level voltages of the detection data by dividing the total of the knock level voltages by the number of detection data output within the predetermined time, and the average value calculated by the average means A retard determination means for outputting an ignition retard command when the retard determination average value is greater than or equal to the retard determination average value, and the level of the detection data of the knock sensor is a predetermined knock determination voltage The retard determination means when there was an upper is characterized in that it is configured to be energized.

本発明によれば、ノックセンサによる検知データのレベルがノック判定値を超えている場合でも、単発のノックの場合には、直ちに点火時期のリタードは実施されないので、無用な出力抑制が回避できる。つまり、所定時間内にノックセンサで検知されたデータの発生数の分布を調べ、この分布に基づき、検知データの発生頻度が高い中でノック判定されたと判定されたときにだけ、リタード指令を発生して点火時期をリタードさせることができる。 According to the present invention, even when the level of the detection data by the knock sensor exceeds the knock determination value, in the case of a single knock, the ignition timing is not immediately retarded, so unnecessary output suppression can be avoided. . In other words, the distribution of the number of occurrences of data detected by the knock sensor within a predetermined time is examined, and based on this distribution, a retard command is issued only when it is determined that a knock determination has occurred with a high detection data generation frequency. Thus, the ignition timing can be retarded.

したがって、単発的に高いレベルの検知データが発生してもリタード指令は発生しないので、必要以上に点火時期の変更が行われず、常に最適な点火時期でエンジンを運転可能な状態とすることができる。また、CPUを含む制御装置の処理負担を軽減することができる。さらに、レベルは低いが高い頻度でノックが発生している状況で、高いレベルのノックの発生が予想される場合にも予め点火時期がリタードされるので、エンジンを良好に保護することができる。   Accordingly, the retard command is not generated even if detection data of a single high level is generated, so that the ignition timing is not changed more than necessary, and the engine can always be operated at the optimal ignition timing. . In addition, the processing burden on the control device including the CPU can be reduced. Further, in the situation where knocking occurs frequently with a low level, the ignition timing is retarded in advance even when the occurrence of a high level of knocking is expected, so that the engine can be well protected.

本発明の一実施形態に係るノック制御装置の要部機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part function of the knock control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. ノックセンサによる検知信号の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the detection signal by a knock sensor. 本発明の一実施形態に係るノック制御装置のシステム構成図である。It is a system configuration figure of the knock control device concerning one embodiment of the present invention. ノックレベル電圧毎の検知信号の発生数分布を示す図である。It is a figure which shows the generation number distribution of the detection signal for every knock level voltage. データ分布検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of a data distribution detection process. リタード判断処理のフローチャートである。It is a flowchart of a retard judgment process. 第2実施形態に係る平均値判定のフローチャートである。It is a flowchart of the average value determination which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るノックレベル電圧毎の、検知データの発生数の分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the generation number of the detection data for every knock level voltage which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る平均値判定の要部機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part function of the average value determination which concerns on 3rd Embodiment.

図2は、ノックレベル、つまり後述のノックセンサの出力電圧を所定のサンプリング間隔で検知した実験結果を示す。図2において、横軸には、エンジンのシリンダ内圧力(指圧)の変化量(Δ指圧)、つまり前回値に対する今回値の差(絶対値)をとっている。   FIG. 2 shows a result of an experiment in which a knock level, that is, an output voltage of a knock sensor described later is detected at a predetermined sampling interval. In FIG. 2, the horizontal axis represents the change amount (Δ finger pressure) of the cylinder pressure (finger pressure) of the engine, that is, the difference (absolute value) of the current value with respect to the previous value.

同図において、黒丸で示したマークは、例えば、特許文献1に記載された方法によってノック有りと判定されたノックセンサの出力値であり、黒三角で示したマークは同じ方法でノック無しと判定されたノックセンサの出力値である。この図から判るように、ノック有りと判定された検知信号の分布と、ノック無しと判定された検知信号の分布には違いがある。すなわち、ノック有りと判定された検知信号は広く分布しており、ノック無しと判定された検知信号は狭い範囲に限定されている。   In the figure, a mark indicated by a black circle is, for example, an output value of a knock sensor determined to have knocked by the method described in Patent Document 1, and a mark indicated by a black triangle is determined to have no knock by the same method. The output value of the knock sensor. As can be seen from this figure, there is a difference between the distribution of the detection signal determined to have knocked and the distribution of the detection signal determined to have no knock. That is, the detection signals determined as knocked are widely distributed, and the detection signals determined as not knocked are limited to a narrow range.

そこで、本発明者等は、ノックセンサの出力電圧がノック判定電圧を超えるような大きい値であった場合でも、直ちに点火時期を遅角(リタード)させず、所定時間内にノックセンサで検出した信号の分布状況に基づいて後述のリタード要否判定を行い、その判定結果によってリタードさせるか否かを決定するようにした。以下、実施形態に従って本発明を説明する。   Therefore, the present inventors detected the ignition timing with the knock sensor within a predetermined time without immediately retarding the ignition timing even when the output voltage of the knock sensor was a large value exceeding the knock determination voltage. Based on the signal distribution status, a retard necessity determination which will be described later is performed, and whether to retard is determined based on the determination result. Hereinafter, the present invention will be described according to embodiments.

図3は、本実施形態に係るエンジンのノック制御装置のシステム構成図である。図3において、エンジン1は、燃料噴射装置2を有する4サイクル水冷式エンジンである。エンジン1は、クランク軸3の回転数を検知する回転数センサ4と、スロットル弁5の開度を検知するスロットルセンサ6と、水冷ジャケットを有するエンジンシリンダ7の壁外面の、燃焼室8近傍に配置されたノックセンサ9とを備えている。燃焼室8には、点火装置(点火プラグ)10が設けられる。   FIG. 3 is a system configuration diagram of the engine knock control apparatus according to the present embodiment. In FIG. 3, the engine 1 is a four-cycle water-cooled engine having a fuel injection device 2. The engine 1 includes a rotation speed sensor 4 for detecting the rotation speed of the crankshaft 3, a throttle sensor 6 for detecting the opening degree of the throttle valve 5, and an outer surface of an engine cylinder 7 having a water cooling jacket, in the vicinity of the combustion chamber 8. The knock sensor 9 is provided. The combustion chamber 8 is provided with an ignition device (ignition plug) 10.

エンジン制御装置(ECU)11には、回転数センサ4およびスロットルセンサ6の検知信号を読み込んで燃料噴射装置2による燃料噴射量や点火装置10による点火時期を計算し、燃料噴射装置2および点火装置10に指示を与える機能を有する。   The engine control unit (ECU) 11 reads the detection signals of the rotational speed sensor 4 and the throttle sensor 6 and calculates the fuel injection amount by the fuel injection device 2 and the ignition timing by the ignition device 10, and the fuel injection device 2 and the ignition device 10 has a function of giving an instruction.

ノックセンサ9はシリンダ7の振動強度に応じた電圧信号を検知データとして出力する。ECU11は、所定のサンプリング間隔でノックセンサ9からの検知データを読み込み、ノック判定をし、その結果に基づいて、点火装置10の点火時期をリタードさせる機能を有する。ECU11は、マイクロコンピュータ(CPU)12を備えており、燃料噴射量や点火時期、あるいはノック判定に基づくリタード処理等は、このCPU12の機能として実現する。   The knock sensor 9 outputs a voltage signal corresponding to the vibration intensity of the cylinder 7 as detection data. The ECU 11 has a function of reading the detection data from the knock sensor 9 at a predetermined sampling interval, making a knock determination, and retarding the ignition timing of the ignition device 10 based on the result. The ECU 11 includes a microcomputer (CPU) 12, and a retard process based on the fuel injection amount, the ignition timing, or the knock determination is realized as a function of the CPU 12.

図4は、所定時間におけるノックセンサ9の検知データ(ノックレベル電圧)の分布の例を示す図であり、横軸はノックレベル電圧を、縦軸は所定時間におけるノックレベル電圧毎の検知データの発生数をそれぞれ示す。同図において、分布Aでは、ノックレベル電圧の低い領域にだけ検知データが数多く検知され、狭い範囲に検知データが集中している。そして、分布がBからCへと移るにつれてノックレベル電圧が高い領域でも検知データが発生され、広い範囲に検知データが分布するようになり、最も多いノックレベル電圧の発生数が、全検知データに占める割合が低下している。つまり分布CのピークP3は、分布A、Bのピーク値P1、P2よりも低くなっている。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of distribution of detection data (knock level voltage) of the knock sensor 9 at a predetermined time. The horizontal axis indicates the knock level voltage, and the vertical axis indicates the detection data for each knock level voltage at the predetermined time. The number of occurrences is shown respectively. In the figure, in the distribution A, a lot of detection data is detected only in the region where the knock level voltage is low, and the detection data is concentrated in a narrow range. As the distribution shifts from B to C, detection data is generated even in a region where the knock level voltage is high, and the detection data is distributed over a wide range, and the number of occurrences of the largest knock level voltage is the total detection data. The share is declining. That is, the peak P3 of the distribution C is lower than the peak values P1 and P2 of the distributions A and B.

分布Aは、図2に示したサンプリングデータのうち、ノック無しと判定されたノックレベル電圧の分布を示し、分布Cは、同ノック有りと判定されたノックレベル電圧の分布を示す。また、分布Bは、分布A、Bの中間的な分布Cの例であり、本実施形態では、リタードが不要と判定される分布状態である。   A distribution A represents a distribution of knock level voltages determined to have no knock in the sampling data shown in FIG. 2, and a distribution C represents a distribution of knock level voltages determined to have the knock. The distribution B is an example of an intermediate distribution C between the distributions A and B. In this embodiment, the distribution B is a distribution state in which it is determined that the retard is unnecessary.

ノック判定値Vkより大きいノックレベル電圧が検知されたときは、一次的にノック発生と判定される。しかし、このようなノックレベル電圧が検知された場合でも、それが、単発的に発生したものである場合は、リタードが必要なノックであるとはみなさない。   When a knock level voltage larger than knock determination value Vk is detected, it is determined that knocking occurs primarily. However, even if such a knock level voltage is detected, if it is generated only once, it is not regarded as a knock that requires a retard.

そこで、本実施形態では、ノックレベル電圧がノック判定値Vkを超えるものであった場合、所定時間内で検知データが最も多く集中しているノックレベル電圧(後述するピーク領域)を検出し、そのピーク領域に含まれる検知データの発生数の、該所定時間内で検知されたすべての検知データの数に占める割合が、予め設定した割合以下となった場合、例えば、分布Cに示すように広い範囲にノックセンサ9の検知データが分布している場合にだけ、リタードが必要なノックレベル電圧が検知されたと判定するようにした。   Therefore, in the present embodiment, when the knock level voltage exceeds the knock determination value Vk, a knock level voltage (a peak region to be described later) where detection data is concentrated most in a predetermined time is detected. When the ratio of the number of detected data included in the peak area to the number of all detected data detected within the predetermined time is equal to or less than a preset ratio, for example, as shown in the distribution C, it is wide. Only when the detection data of the knock sensor 9 is distributed in the range, it is determined that the knock level voltage that needs to be retarded is detected.

図1は、ノック制御装置に係るCPU12の要部機能を示すブロック図である。図1において、読み込み部13は、クロックCKが入力される毎にノックセンサ9の検知データであるノックレベル電圧(検知データ)を読み込む。読み込まれた検知データは記憶部14に記憶されるとともに、ノック判定部15に入力される。記憶部14は所定個数の検知データを記憶することができ、入力された検知データがこの所定個数になると、最も古い検知データは消去されて新しい検知データで書き換えられる。したがって、記憶部14には、読み込み周期と記憶データ数とで決定される時間内で読み込まれた検知データが格納される。ノック判定部15は、ノック判定値Vkと検知データとを比較し、検知データがノック判定値以上であると、ノック検出信号を出力する。   FIG. 1 is a block diagram showing the main functions of the CPU 12 according to the knock control device. In FIG. 1, the reading unit 13 reads a knock level voltage (detection data) that is detection data of the knock sensor 9 every time a clock CK is input. The read detection data is stored in the storage unit 14 and input to the knock determination unit 15. The storage unit 14 can store a predetermined number of detection data. When the input detection data reaches the predetermined number, the oldest detection data is deleted and rewritten with new detection data. Accordingly, the storage unit 14 stores the detection data read within the time determined by the read cycle and the number of stored data. Knock determination unit 15 compares knock determination value Vk with detection data, and outputs a knock detection signal when detection data is equal to or greater than the knock determination value.

データ分布検出部16は、記憶部14に記憶されている検知データを、段階的に設定された複数のノックレベル閾値と比較して、各検知データが、複数のノックレベル閾値で区切られる複数のノックレベル領域のどこに含まれるかを判断する。つまり、ノックレベル領域毎にノックレベル電圧に対応する検知データが振り分けられ、ノックレベル領域毎の検知データの分布が決定される。   The data distribution detection unit 16 compares the detection data stored in the storage unit 14 with a plurality of knock level thresholds set in stages, and each detection data is divided into a plurality of knock level thresholds. Determine where in the knock level area. That is, the detection data corresponding to the knock level voltage is distributed for each knock level region, and the distribution of the detection data for each knock level region is determined.

ピーク領域検出部17は、各ノックレベル領域のうち、最も多くの検知データが含まれているノックレベル領域(ピーク領域)を検出する。割合計算部18では、ピーク領域検出部17で検出されたピーク領域内の検知データ数、つまり検知データ発生数の最も多いノックレベル領域に含まれる検知データ数PDNを、記憶部14に記憶されているすべての検知データ数DNで除算し、ピーク領域データ数割合RATEを計算する。   The peak area detection unit 17 detects a knock level area (peak area) that includes the most detection data among the knock level areas. In the ratio calculation unit 18, the number of detection data in the peak region detected by the peak region detection unit 17, that is, the number of detection data PDN included in the knock level region with the largest number of detection data occurrences is stored in the storage unit 14. The peak area data number ratio RATE is calculated by dividing by all the detected data numbers DN.

リタード判定部19では、ピーク領域データ数割合RATEを所定のリタード判定割合RATErefと比較し、ピーク領域データ数割合がリタード判定割合以下の場合(RATE<RATEref)にリタード指令を出力する。   The retard determination unit 19 compares the peak area data number ratio RATE with a predetermined retard determination ratio RATEref, and outputs a retard command when the peak area data number ratio is equal to or less than the retard determination ratio (RATE <RATEref).

リタード指令は点火時期制御部20に入力され、点火時期制御部20は、所定の点火角度だけリタードさせた点火信号を点火装置10に供給する。   The retard command is input to the ignition timing control unit 20, and the ignition timing control unit 20 supplies an ignition signal retarded by a predetermined ignition angle to the ignition device 10.

図1の構成において、ピーク領域検出部17、割合計算部18、およびリタード判定部19は、ノック判定部15でノック判定がなされたときに作動させる。しかし、少なくともリタード判定部19だけをノック判定に応答して作動させるようにし、ピーク領域検出部17や割合計算部18は常時作動させていてもよい。   In the configuration of FIG. 1, the peak area detection unit 17, the ratio calculation unit 18, and the retard determination unit 19 are activated when a knock determination is made by the knock determination unit 15. However, at least only the retard determination unit 19 may be operated in response to the knock determination, and the peak region detection unit 17 and the ratio calculation unit 18 may be always operated.

図5は、データ分布検出部16の処理を示すフローチャートである。ステップS1では、記憶部14から、記憶されている検知データを一つ読み出す。ステップS2では、検知データのノックレベルLが第1の閾値L1以下か否かを判定する。ステップS2が肯定ならば、ステップS3に進んで第1カウンタのカウンタ値C1をインクリメントする。ステップS2が否定ならば、ステップS4に進んで検知データのノックレベルLが第2の閾値L2(L2>L1)以下か否かを判定する。ステップS4が肯定ならば、ステップS5に進んで第2カウンタのカウンタ値C2をインクリメントする。ステップS4が否定ならば、ステップS6に進んで検知データのノックレベルLが第3の閾値L3(L3>L2)以下か否かを判定する。   FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the data distribution detection unit 16. In step S <b> 1, one piece of stored detection data is read from the storage unit 14. In step S2, it is determined whether or not the knock level L of the detected data is equal to or lower than the first threshold value L1. If step S2 is affirmative, it will progress to step S3 and will increment the counter value C1 of a 1st counter. If step S2 is negative, the process proceeds to step S4, and it is determined whether or not the knock level L of the detected data is equal to or lower than the second threshold L2 (L2> L1). If step S4 is affirmative, the process proceeds to step S5 to increment the counter value C2 of the second counter. If step S4 is negative, the process proceeds to step S6 to determine whether or not the knock level L of the detected data is equal to or lower than the third threshold L3 (L3> L2).

ステップS6が肯定ならば、ステップS7に進んで第3カウンタのカウンタ値C3をインクリメントする。ステップS6が否定ならば、以下、同様にノックレベルLをすべての所定閾値と比較して、ステップS8では、最後の閾値Lnと検知データのノックレベルLとを比較する。つまり閾値の数はn個である。ステップS8の判定が肯定ならばステップS9に進んで第nカウンタ値Cnをインクリメントする。   If step S6 is affirmative, the process proceeds to step S7 to increment the counter value C3 of the third counter. If step S6 is negative, the knock level L is similarly compared with all the predetermined threshold values, and in step S8, the last threshold value Ln is compared with the knock level L of the detected data. That is, the number of thresholds is n. If the determination in step S8 is affirmative, the process proceeds to step S9 to increment the nth counter value Cn.

ステップS8の判定が否定ならば、ステップS10に進んで、記憶部14内の、すべての検知データのノックレベルを判定したか否かを判断する。記憶部14の検知データのノックレベルをすべて判定するまでは、ステップS10は否定となってステップS1に戻る。記憶部14の検知データをすべて判定したときに、ステップS10は肯定となり、このフローチャートを抜ける。   If the determination in step S8 is negative, the process proceeds to step S10 to determine whether or not the knock levels of all the detection data in the storage unit 14 have been determined. Until all knock levels of the detection data in the storage unit 14 are determined, step S10 is negative and the process returns to step S1. When all the detection data in the storage unit 14 is determined, step S10 is affirmative and the process exits this flowchart.

図6は、リタード判断の処理を示すフローチャートである。この処理は、ノック判定部15、ピーク領域検出部17、割合計算部18、およびリタード判定部19の処理に相当する。ステップS11では、ノックセンサ9から読み込んだ検知データのノックレベル電圧がノック判定値Vk以上か否かを判定する。ステップS11が肯定ならば、ステップS12に進む。ステップS12では、カウンタ値C1〜Cnのうち、最大のカウンタ値を抽出し、検知データ数PDNとする。つまり、複数の閾値で区切られた領域のうち、最も多くの検知データが分布している領域内の検知データ数を決定する。   FIG. 6 is a flowchart showing the retard determination process. This processing corresponds to the processing of knock determination unit 15, peak region detection unit 17, ratio calculation unit 18, and retard determination unit 19. In step S11, it is determined whether or not the knock level voltage of the detection data read from the knock sensor 9 is equal to or higher than the knock determination value Vk. If step S11 is positive, the process proceeds to step S12. In step S12, the maximum counter value is extracted from the counter values C1 to Cn and is set as the detected data number PDN. That is, the number of detection data in an area where the most detection data is distributed among the areas divided by a plurality of threshold values is determined.

ステップS13では、検知データ数PDNを、全ての検知データ数、つまりカウンタ値C1〜Cnの合計値DNで除算してピーク領域データ数割合RATEを計算する。ステップS14では、ピーク領域データ数割合RATEがリタード判定割合RATE以下か否かを判断する。ステップS14が肯定ならばステップS15に進んでリタード指令を出力する。ステップS16では、カウンタ値C1〜Cnをゼロにリセットする。ステップS14が否定の場合は、ステップS15をスキップしてステップS16に進む。   In step S13, the peak data number ratio RATE is calculated by dividing the detection data number PDN by all the detection data numbers, that is, the total value DN of the counter values C1 to Cn. In step S14, it is determined whether or not the peak area data number ratio RATE is equal to or less than the retard determination ratio RATE. If step S14 is affirmative, it will progress to step S15 and will output a retard command. In step S16, the counter values C1 to Cn are reset to zero. If step S14 is negative, step S15 is skipped and the process proceeds to step S16.

ノックレベル電圧がノック判定値Vk未満ならば、ステップS12が否定となるので、リタード要否の判断は行わないので、ステップS16に進む。   If the knock level voltage is less than the knock determination value Vk, step S12 is negative, and therefore the determination of whether or not the retard is necessary is not performed, and the process proceeds to step S16.

このように、本実施形態では、検知データが最も集中しているノックレベル領域内の検知データ数の、記憶部14に格納した全検知データ数に占める割合が所定割合より小さいときに、リタードを要するノックが発生していると判定する。   Thus, in this embodiment, when the ratio of the number of detected data in the knock level region where the detected data is most concentrated to the total number of detected data stored in the storage unit 14 is smaller than a predetermined ratio, the retard is performed. It is determined that the required knock has occurred.

次に、本発明の第2実施形態を説明する。図4に示した分布の例から分かるように、ノック有りと判定されている分布は、ノック無しと判定されている分布と比較すると、ピークが下がっていて、かつノックレベル電圧の拡がりが大きいので、分布の平均値も下がっている。したがって、この分布の平均値がノック判定平均値以下になったときにリタード指令を発生させる。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. As can be seen from the example of the distribution shown in FIG. 4, the distribution determined to have knock has a lower peak and the spread of the knock level voltage is larger than the distribution determined to have no knock. The average value of the distribution is also decreasing. Therefore, a retard command is generated when the average value of this distribution is equal to or less than the knock determination average value.

図7は、第2実施形態に係るフローチャートである。ステップS20では、検知データが少なくとも1つ含まれているノックレベル領域の数NNLを検出する。つまり、前記ステップS1〜S10の処理と同様の処理を行い、この処理が終了したときにカウンタ値C1〜Cnのうち「1」以上であるカウンタの数を検出する。領域の数NNLは、図4に示した分布A、Bよりも分布Cの方が多い。   FIG. 7 is a flowchart according to the second embodiment. In step S20, the number NNL of knock level regions including at least one detection data is detected. That is, the same processing as the processing in steps S1 to S10 is performed, and when this processing is completed, the number of counters that are “1” or more among the counter values C1 to Cn is detected. The number NNL of regions is larger in the distribution C than the distributions A and B shown in FIG.

ステップS21では、記憶部14に記憶されている検知データ数Dn、つまり前記ステップS1〜S10と同様に処理された検知データの数を、ステップS20で検出されたノックレベル領域数NNLで除算して平均値DAVEを算出する。   In step S21, the number of detected data Dn stored in the storage unit 14, that is, the number of detected data processed in the same manner as in steps S1 to S10, is divided by the number of knock level areas NNL detected in step S20. The average value DAVE is calculated.

ステップS22では、平均値DAVEがノック判定平均値AVref以下か否かを判定するステップS22が肯定ならばステップS23に進んでリタード指令を出力する。ステップS24では、カウンタ値C1〜Cnをゼロにリセットする。ステップS22が否定ならば、ステップS23をスキップしてステップS24に進む。   In step S22, if the determination in step S22 for determining whether the average value DAVE is equal to or less than the knock determination average value AVref is affirmative, the process proceeds to step S23 to output a retard command. In step S24, the counter values C1 to Cn are reset to zero. If step S22 is negative, step S23 is skipped and the process proceeds to step S24.

こうして、図4に示した分布Cのようにノックレベル電圧が広い範囲に拡がっている場合は、平均値DAVEが低くなるし、図4の分布Aのように検知データが狭いノックレベル電圧領域に集中している場合は、平均値DAVEが高くなるので、平均値DAVEの大小に基づいてリタード要否を判定する。   Thus, when the knock level voltage is spread over a wide range as in distribution C shown in FIG. 4, the average value DAVE is lowered, and the detected data is in a narrow knock level voltage region as shown in distribution A in FIG. When the concentration is concentrated, the average value DAVE becomes high, so whether or not the retard is necessary is determined based on the magnitude of the average value DAVE.

続いて、本発明の第3実施形態を説明する。第2実施形態では、検知データの発生数の平均値に基づいてリタードの要否を判定した。第3実施形態では、平均値をノックレベル電圧の軸方向で算出する。図8を参照して説明する。図8は、ノックレベル電圧毎の、検知データの発生数の分布を示す図であり、図4と同様の図である。この図8において、各分布A、B、Cに関してノックレベル電圧軸方向で計算した平均値は、符号Aa、Ba、Caのようになり、ノック無しの分布A、Bのノックレベル電圧軸方向の平均値Aa、Baよりもノック有りの分布Cのノックレベル電圧方向の平均値Caの方が高くなっているのが分かる。   Subsequently, a third embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the necessity of the retard is determined based on the average value of the number of occurrences of the detection data. In the third embodiment, the average value is calculated in the axial direction of the knock level voltage. This will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing the distribution of the number of occurrences of detection data for each knock level voltage, and is the same diagram as FIG. In FIG. 8, the average values calculated in the knock level voltage axis direction for the respective distributions A, B, and C are as indicated by symbols Aa, Ba, and Ca, and the distributions A and B without knock in the knock level voltage axis direction. It can be seen that the average value Ca in the knock level voltage direction of the distribution C with knock is higher than the average values Aa and Ba.

そこで、記憶部14に記憶された全検知データのノックレベル電圧の平均値を計算し、この平均値がノック判定電圧平均値以上であった場合にリタード指令を出力する。   Therefore, the average value of the knock level voltages of all the detection data stored in the storage unit 14 is calculated, and if this average value is equal to or greater than the knock determination voltage average value, a retard command is output.

図9は、第3実施例に係るCPU12の機能を示すブロック図である。図7において、電圧合計部21は、記憶部14に記憶されているすべての検知データつまりノックレベル電圧値を合計して電圧平均部22に入力する。電圧平均部22は、電圧合計部21から入力された電圧合計値Vを、記憶部14に記憶されている全ての検知データ数DNで除算して検知データのノックレベル電圧平均値Vavを算出する。   FIG. 9 is a block diagram illustrating functions of the CPU 12 according to the third embodiment. In FIG. 7, the voltage summing unit 21 sums all the detection data stored in the storage unit 14, that is, the knock level voltage value, and inputs the sum to the voltage averaging unit 22. The voltage averaging unit 22 divides the total voltage value V input from the voltage totaling unit 21 by all the detection data numbers DN stored in the storage unit 14 to calculate the knock level voltage average value Vav of the detection data. .

ノック判定基準値記憶部23には、ノックレベル電圧平均値Vavを判定するための基準値(リタード判定平均値)Vrefが格納されており、平均値判定部(リタード判定手段)24では、この基準値Vrefとノックレベル電圧平均値Vavとを比較し、ノックレベル電圧平均値Vavが基準値Vref以上であれば、リタード指令を出力する。   The knock determination reference value storage unit 23 stores a reference value (retard determination average value) Vref for determining the knock level voltage average value Vav. The average value determination unit (retard determination means) 24 stores the reference value. The value Vref and the knock level voltage average value Vav are compared, and if the knock level voltage average value Vav is equal to or greater than the reference value Vref, a retard command is output.

上述のように、本実施形態によれば、ノック判定値Vk以上のノックレベル電圧を検知したときに、ノックレベル電圧の分布に基づき、検知された高いノックレベル電圧が突発的に発生しただけのものか、連続した多くのノックレベル電圧の一つであって、連続的にノック発生しやすい状況が生じているのかを判断できる。これによって、不必要なリタード処理をなくすことができる。   As described above, according to the present embodiment, when a knock level voltage equal to or higher than the knock determination value Vk is detected, the detected high knock level voltage is only suddenly generated based on the distribution of the knock level voltage. It is possible to determine whether there is a situation in which one of many continuous knock level voltages is likely to occur continuously. As a result, unnecessary retard processing can be eliminated.

1…エンジン、 7…シリンダ、 9…ノックセンサ、 10…点火装置、 11…ECU、 12…マイクロコンピュータ(CPU)、 15…ノック判定部、 16…データ分布検出部、 17…ピーク領域検出部、 18…割合計算部、 19…リタード判定部、 20…点火時期制御部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 7 ... Cylinder, 9 ... Knock sensor, 10 ... Ignition device, 11 ... ECU, 12 ... Microcomputer (CPU), 15 ... Knock determination part, 16 ... Data distribution detection part, 17 ... Peak area | region detection part, 18 ... Ratio calculation unit, 19 ... Retard determination unit, 20 ... Ignition timing control unit

Claims (2)

エンジンに取り付けられて、エンジンの振動に応じた電圧値を検知データとして出力するノックセンサ(9)と、
所定時間内に出力された複数の前記検知データのノックレベル電圧の合計を、前記所定時間内に出力された検知データ数で除算して、検知データのノックレベル電圧の平均値を算出する平均手段(22)と、
前記平均手段で計算された平均値が、リタード判定平均値以上の場合に点火リタード指令を出力するリタード判定手段(19)とを具備し、
前記リタード判定手段(19)は、ノックセンサ(9)の検知データのレベルが所定のノック判定電圧以上であり、かつ、前記平均手段で計算された平均値がリタード判定平均値以上の場合に前記点火リタード指令を出力することを特徴とするエンジンのノック制御装置。
A knock sensor (9) attached to the engine and outputting a voltage value corresponding to the vibration of the engine as detection data;
Average means for calculating the average value of the knock level voltages of the detection data by dividing the sum of the knock level voltages of the plurality of detection data output within the predetermined time by the number of detection data output within the predetermined time (22)
A retard determination means (19) for outputting an ignition retard command when the average value calculated by the averaging means is equal to or greater than the retard determination average value;
The retard determination means (19) is configured when the level of detection data of the knock sensor (9) is equal to or higher than a predetermined knock determination voltage, and the average value calculated by the averaging means is equal to or higher than the retard determination average value. An engine knock control device that outputs an ignition retard command.
ノックセンサ(9)の検知データのレベルが所定のノック判定電圧以上であったときに前記リタード判定手段(19)が付勢されるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のエンジンのノック制御装置。   The retard determination means (19) is configured to be activated when the level of detection data of the knock sensor (9) is equal to or higher than a predetermined knock determination voltage. Engine knock control device.
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