JPH0465638A - Knocking detector for engine - Google Patents

Knocking detector for engine

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Publication number
JPH0465638A
JPH0465638A JP17748290A JP17748290A JPH0465638A JP H0465638 A JPH0465638 A JP H0465638A JP 17748290 A JP17748290 A JP 17748290A JP 17748290 A JP17748290 A JP 17748290A JP H0465638 A JPH0465638 A JP H0465638A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
knock
engine
knocking
cylinder
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.)
Pending
Application number
JP17748290A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Itoyama
浩之 糸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP17748290A priority Critical patent/JPH0465638A/en
Publication of JPH0465638A publication Critical patent/JPH0465638A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve accuracy for a knock detection by calculating a vibration level with taking the distance between the position where a vibration detecting means is arranged and each air cylinder into consideration, and deciding the generation of knocking in accordance therewith. CONSTITUTION:The vibration of engine is detected by the vibration detecting means 5 and this detected signal is subjected to frequency analysis by a frequency analyzing means 9 wherein plural vibration modes can be obtained. The vibration levels of obtained plural vibration modes are calculated by an arithmetic means 11 with taking the distances from the vibration detecting means into consideration for each air cylinder, then the knocking is decided by a knock deciding means 13 in accordance with the calculated vibration levels. In this case, even if the distances from the arranged position for a knock sensor to each air cylinder are different, the vibration detected values are corrected after taking these distances into consideration, e.g., even for the air cylinder positioned far from the knock sensor, the detecting vibration signal is made to one close to the actual vibration level, then the detection accuracy is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、エンジンのノッキングを検出するノッキン
グ検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a knocking detection device for detecting engine knocking.

(従来の技術) 一般に、燃焼室内における未燃焼部分のガスの圧縮着火
とされているエンジンのノッキングは、出力や熱効率の
低下を招く。このため、その対策を講じる必要があるが
、ノッキング対策としては、オクタン価を高めたり、エ
ンドガスの温度、圧力を下げるなどの方法があるが充分
てはなく、このため従来ではエンジンの振動を検出する
ノックセンサを設けてノック発生を検出し、これに基づ
き点火時期を遅らせるよう進角量を制御している。
(Prior Art) In general, engine knocking, which is caused by compression ignition of unburned gas in the combustion chamber, causes a decrease in output and thermal efficiency. Therefore, countermeasures must be taken to prevent knocking, but methods such as increasing the octane number and lowering the end gas temperature and pressure are not sufficient. A knock sensor is installed to detect the occurrence of knock, and based on this, the amount of advance is controlled to delay the ignition timing.

このようなノックセンサを設けたエンジンのノッキング
検出装置としては、特開昭64−54227号公報に記
載されているものがある。これは、ノックセンサの検出
した振動信号を、所定の周波数帯域で通過させるバンド
パスフィルタにより通過させ、この通過した振動信号を
ノック発生時に相当する基準値と比較してノック発生を
判定するとともに、ノックセンサの出力信号を受けてノ
ック振動の周波数かバンドパスフィルタの通過帯域内に
入るよう、二の帯域を狭く変更するものである。バンド
パスフィルタの周波数通過帯域を狭く設定する理由は、
通過帯域が広いと、ノイズの通過ffiか多く、そのた
めS/N比(信号/ノイズ比)か低下して微小ノックの
発生に対して検出が困難となり、検出精度か低下するこ
とによる。
An engine knocking detection device equipped with such a knock sensor is described in Japanese Patent Laid-Open No. 64-54227. This involves passing the vibration signal detected by the knock sensor through a band-pass filter that passes it in a predetermined frequency band, and comparing the passed vibration signal with a reference value corresponding to when a knock occurs to determine whether a knock has occurred. In response to the output signal of the knock sensor, the second band is narrowed so that the frequency of the knock vibration falls within the passband of the bandpass filter. The reason for setting the frequency passband of the bandpass filter narrowly is
When the passband is wide, more noise passes through ffi, which lowers the S/N ratio (signal/noise ratio), making it difficult to detect the occurrence of minute knocks and lowering the detection accuracy.

コノ場合、バントパスフィルタは帯域が変更するノック
制御用フィルタ1つと、帯域変更用フィルタ2つとが設
けられており、これら3つのバンドパスフィルタの周波
数通過帯域は、帯域変更かノック制御用フィルタによる
ノック検出後の3つのバンドパスフィルタの出力値のピ
ーク値に基づくため、互いに重複している。帯域変更の
際には、各バンドパスフィルタを通過したエンジン振動
信号のビークレベルで各フィルタの中心周波数を重み付
けして平均周波数を求め、この平均周波数を実際のノー
ツク周波数とし、このノック周波数をノック制御用フィ
ルタの中心周波数としている。
In this case, the bandpass filter is provided with one knock control filter whose band changes and two band change filters, and the frequency pass bands of these three bandpass filters are determined by the band change or the knock control filter. Since they are based on the peak values of the output values of the three bandpass filters after knock detection, they overlap with each other. When changing the band, the center frequency of each filter is weighted by the peak level of the engine vibration signal that has passed through each bandpass filter to find the average frequency, and this average frequency is used as the actual knock frequency. This is the center frequency of the control filter.

(発明か解決しようとする課題) ところか、このような従来のエンジンのノッキング検出
装置は、ノック制御用フィルタの周波数帯域を狭くする
ことてノイズの通過量を少なくできるものの、この帯域
でのノック発生が前提条件となっているため、狭く設定
した周波数帯域内に必ずしもノック周波数が入っている
とは限らず、ノック検出精度が充分ではない。
(Problem to be solved by the invention) However, although such conventional engine knock detection devices can reduce the amount of noise passing through by narrowing the frequency band of the knock control filter, Since knock occurrence is a prerequisite, the knock frequency does not necessarily fall within a narrowly set frequency band, and knock detection accuracy is not sufficient.

また、多気筒エンジン、例えば第11図に示すように各
気筒が左右4気筒づつ2つの気筒グループに分けて配置
される■型8気筒エンジンでは、ノックセンサの設置位
置から各気筒まての距離が異なり、特にノックセンサか
ら遠い位置にある気筒については、検出される振動信号
が実際の振動レベルより小さいものとなり、ノッキング
が発生した場合でも、これを検出しない場合がある。第
12図(a)、(b)、(c)は、第11図のA。
In addition, in a multi-cylinder engine, for example, an 8-cylinder engine in which each cylinder is arranged in two cylinder groups of 4 cylinders on the left and right as shown in Figure 11, the distance from the knock sensor installation position to each cylinder is In particular, for cylinders located far from the knock sensor, the detected vibration signal will be lower than the actual vibration level, and even if knocking occurs, it may not be detected. 12(a), (b), and (c) are A in FIG. 11.

B、C(A側がエンジン前方)の各位置にノックセンサ
を設置した場合の各気筒1〜8において強制的にノッキ
ングを発生させたときのS/N比(信号/ノイズ比)を
示したもので、これによればノックセンサから遠い位置
にある気筒の振動レベル、例えばA位置にノックセンサ
を設置した場合では、第12図(a)に示すように5.
6.78の各気筒の振動レベルかノック発生にも拘らず
低いものとなっている。この第12図のデータは、エン
ジン回転数か200Or pmで振動周波数が12KH
zのときのものである。第13図(a)(b)、(c)
はエンジン回転数が4000rpmで振動周波数か12
KHzのときのものを示している。
Shows the S/N ratio (signal/noise ratio) when knocking is forcibly generated in each cylinder 1 to 8 when knock sensors are installed in each position of B and C (A side is the front of the engine). According to this, the vibration level of a cylinder located far from the knock sensor, for example, when the knock sensor is installed at position A, as shown in FIG. 12(a), 5.
The vibration level of each cylinder of 6.78 is low despite the occurrence of knock. The data in Figure 12 indicates that the engine rotation speed is 200 Or pm and the vibration frequency is 12KH.
This is what happened when z. Figure 13(a)(b),(c)
is the engine rotation speed is 4000 rpm and the vibration frequency is 12
The value at KHz is shown.

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たしので、ノック検出精度をより向上させることを目的
としている。
The present invention has been made in view of these conventional problems and aims to further improve knock detection accuracy.

[発明の構成コ (課題を解決するための手段) 前述した課題を解決するためにこの発明は、第1図に示
すように多気筒エンジン1の振動を検出する振動検出手
段5と、振動検出手段5の検出した振動信号を複数の振
動モードか得られるよう周波数分析する周波数分析手段
9と、周波数分析手段9により得られた複数の振動モー
ドに対して各気筒毎に振動検出手段からの距離を考慮し
て振動レベルを演算する振動レベル演算手段11と、振
動レベル演算手段11により演算された振動レベルに基
づきノッキングの判定を行うノック判定手段13とを有
する構成としたものである。
[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a vibration detecting means 5 for detecting vibrations of a multi-cylinder engine 1, and a vibration detecting means 5 for detecting vibrations of a multi-cylinder engine 1, as shown in FIG. A frequency analysis means 9 that frequency-analyzes the vibration signal detected by the means 5 to obtain a plurality of vibration modes, and a distance from the vibration detection means for each cylinder for the plurality of vibration modes obtained by the frequency analysis means 9. The vibration level calculation means 11 calculates the vibration level in consideration of the vibration level calculation means 11, and the knock determination means 13 determines knocking based on the vibration level calculated by the vibration level calculation means 11.

(作用) エンジン振動が振動検出手段5で検出され、この検出信
号は周波数分析手段9により周波数分析されて複数の振
動モードが得られる。得られた複数の振動モードは、振
動レベル演算手段11により各気筒毎に振動検出手段か
らの距離を考慮して振動レベルが演算され、この演算さ
れた振動レベルに基づきノック判定手段13かノッキン
グの判定を行う。
(Operation) Engine vibration is detected by the vibration detection means 5, and this detection signal is frequency analyzed by the frequency analysis means 9 to obtain a plurality of vibration modes. For the plurality of vibration modes obtained, the vibration level is calculated for each cylinder by the vibration level calculating means 11 taking into consideration the distance from the vibration detecting means, and based on the calculated vibration level, the knock determining means 13 or the knocking Make a judgment.

(実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基づき説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図に示すような、車両用として用いられる多気筒エ
ンジン1は、第3図のように各気筒が左右バンクに4気
筒づつ2つの気筒グループに分けて配置されるV型8気
筒エンジン(第3図中で上部側がエンジン前方)であり
、このエンジン1にはエンジン回転数を検出するクラン
ク角センサ3及び、エンジン振動を検出する振動検8手
段としてのノックセンサ5が取り付けられている。ノッ
クセンサ5は、例えばエンジンの振動を圧電素子により
電気信号に変換するもので、これにより検出されるエン
ジン振動信号は、制御装置7に入力される。クランク角
センサ3の検出信号も制御装置7に入力される。
A multi-cylinder engine 1 used for a vehicle, as shown in FIG. 2, is a V-type 8-cylinder engine in which each cylinder is divided into two groups of four cylinders on the left and right banks, as shown in FIG. In FIG. 3, the upper side is the front of the engine), and the engine 1 is equipped with a crank angle sensor 3 for detecting the engine rotation speed, and a knock sensor 5 as a vibration detector 8 means for detecting engine vibration. The knock sensor 5 converts, for example, engine vibration into an electrical signal using a piezoelectric element, and the engine vibration signal detected thereby is input to the control device 7. A detection signal from the crank angle sensor 3 is also input to the control device 7.

制御装置7は、周波数分析手段としてのバンドパスフィ
ルタ9と、振動レベル演算手段としての振動レベル演算
回路11と、ノック判定手段としてのノック判定回路1
3とを備えている。バンドパスフィルタ9は、ノックセ
ンサ5が検出した振動信号を所定の周波数帯域で通過さ
せ、例えば第4図のように周波数分析する。この第4図
はエンジン回転数が200Orpmのときのノック発生
時ての周波数分析例を示している。振動レベル演算回路
11は、周波数分析されて得られた複数の周波数帯域の
振動モードfl、f2.f3.f4f5に対し、そのと
きのエンジン回転数及び、ノックセンサ5が設置された
位置と点火時の各気筒との距離を考慮して実際の振動レ
ベルを演算する。
The control device 7 includes a bandpass filter 9 as a frequency analysis means, a vibration level calculation circuit 11 as a vibration level calculation means, and a knock determination circuit 1 as a knock determination means.
3. The bandpass filter 9 passes the vibration signal detected by the knock sensor 5 in a predetermined frequency band, and performs frequency analysis as shown in FIG. 4, for example. FIG. 4 shows an example of frequency analysis when a knock occurs when the engine speed is 200 rpm. The vibration level calculation circuit 11 calculates vibration modes fl, f2, . f3. For f4f5, the actual vibration level is calculated taking into account the engine speed at that time and the distance between the position where the knock sensor 5 is installed and each cylinder at the time of ignition.

このため、制御装置7の図示しないメモリ(ROM)に
は、ノックセンサ5と各気筒との距離かあらかじめ記憶
されている。上記振動モードfl。
Therefore, the distance between the knock sensor 5 and each cylinder is stored in advance in a memory (ROM, not shown) of the control device 7. The above vibration mode fl.

f2.f3.f4.f5は、シリンダのボア径によって
決まる値であり、ボア径が同してあればこれら各振動モ
ードの多値は同一である。ノック判定回路13は、振動
レベル演算回路11て演算された振動レベルと、非ノツ
ク時でのノックセンサ出力で作る基準信号とを比較して
ノッキングの判定を行う。
f2. f3. f4. f5 is a value determined by the bore diameter of the cylinder, and if the bore diameters are the same, the multi-values of these vibration modes are the same. The knock determination circuit 13 compares the vibration level calculated by the vibration level calculation circuit 11 with a reference signal generated from the knock sensor output during non-knocking to determine knocking.

制御装置7の出力信号は点火時期制御回路15に入力さ
れており、点火時期制御回路15はこの入力信号に基づ
いてエンジン1の図示しない点火プラグに対し点火時期
制御を行う。
The output signal of the control device 7 is input to the ignition timing control circuit 15, and the ignition timing control circuit 15 performs ignition timing control on the ignition plug (not shown) of the engine 1 based on this input signal.

次に、上記構成からなるエンジンのノッキング検出装置
の動作を第5図のフローチャートに基づき説明する。ま
ず、クランク角センサ3によりエンジン回転数Neを読
み込み(ステップ101)、点火気筒を判定する(ステ
ップ103)。点火気筒の判定は、各気筒に設けられる
点火プラグへの点火信号を読み込むことで行われる。次
にノックセンサ5によりエンジン1の振動を検出しくス
テップ105)、検出された振動信号Stは第4図のよ
うにバンドパスフィルタ9を通して周波数分析され(ス
テップ107)、これにより得られる複数の周波数帯域
のノック振動モードMij(fl。
Next, the operation of the engine knocking detection device having the above configuration will be explained based on the flowchart of FIG. First, the engine speed Ne is read by the crank angle sensor 3 (step 101), and the ignition cylinder is determined (step 103). The ignition cylinder is determined by reading the ignition signal sent to the spark plug provided in each cylinder. Next, the vibration of the engine 1 is detected by the knock sensor 5 (step 105), and the detected vibration signal St is frequency-analyzed through the band-pass filter 9 as shown in FIG. 4 (step 107), and the resulting plural frequencies are The knock vibration mode of the band Mij (fl.

f2.f3.f4.f5)が読み込まれる(ステップ1
09)。
f2. f3. f4. f5) is loaded (step 1
09).

次に、読み込まれたノック振動モードMij、ノックセ
ンサ5と点火気筒との□距離fit及びエンジン回転数
Neを基にノックレベルS1jを次式に基づき計算する
(ステップ111)。
Next, a knock level S1j is calculated based on the following equation based on the read knock vibration mode Mij, the distance fit between the knock sensor 5 and the ignition cylinder, and the engine rotational speed Ne (step 111).

S ij−MijX (ff i ) Aここで、iは
気筒番号て、jは周波数モード(fl、f2.f3.f
4.f5)を示している。このため、読み込まれるノッ
ク振動モードMijは、1、つの気筒につき5つ、例え
ば気筒番号1の気筒についてみれば、Ml fl 、M
l f2.Ml f3 。
S ij-MijX (ff i ) AHere, i is the cylinder number, and j is the frequency mode (fl, f2.f3.f
4. f5). Therefore, there are five knock vibration modes Mij to be read for each cylinder, for example, for the cylinder number 1, Ml fl , M
l f2. Ml f3.

M1f4.Mlf5か存在し、これに伴いノックレベル
Sijも1つの気筒につき5つ存在することになる。ま
た、Aはエンジン回転数Ne、周波数モードj及び点火
気筒によって決まる指数で、これらの関係は第6図(a
)、(b)のように表される。第6図(a)は、第3図
における左バンクの気筒(i−1,3,5,7)につい
ての実験データで、第6図(b)は同右バンクの気筒(
+ −2,4,6,−8)についての実験データである
M1f4. Mlf5 exists, and accordingly, five knock levels Sij exist for each cylinder. In addition, A is an index determined by the engine speed Ne, frequency mode j, and ignition cylinder, and the relationship between these is shown in Figure 6 (a
), (b). 6(a) shows experimental data for the left bank cylinders (i-1, 3, 5, 7) in FIG. 3, and FIG. 6(b) shows the experimental data for the right bank cylinders (i-1, 3, 5, 7) in
+ -2, 4, 6, -8).

これによれば、エンジン回転数Neの上昇に伴い指数A
は小さくなっている。これは、エンジン回転数Neの上
昇に伴いノイズの影響でノック振動モードMijも高く
なるので、(1i ) A、すなわちAが固定値のまま
であると、実際のノック検出値とは掛は離れたものとな
って整合せず、指数Aを小さくすることて整合させるた
めである。
According to this, as the engine speed Ne increases, the index A
is getting smaller. This is because as the engine speed Ne increases, the knock vibration mode Mij also increases due to the influence of noise, so if (1i) A, that is, A remains a fixed value, the actual knock detection value will be far from the actual knock detection value. This is because the index A is made smaller to achieve matching.

計算されたノックレベルSijは、基準値S oijと
比較され、これに基づきノッキングの判定を行う(ステ
ップ113)。基準値5oijは、エンジン回転数Ne
、周波数モードJ及び点火気筒によって決まる値で、エ
ンジン回転数Neとの関係においては第7図に示す曲線
にて表されるように、エンジン回転数Neの上昇に伴っ
て大きくなるよう設定しである。これは、エンジン回転
数Neの上昇に伴いノイズが増加するためである。基準
値S ojjは、各周波数モードjに対しノッキングな
しの状態の所定サイクル数の平均をとって決定するか、
あるいはその値をあらかじめメモリに記憶させておく。
The calculated knock level Sij is compared with a reference value S oij, and based on this, a knocking determination is made (step 113). The reference value 5oij is the engine rotation speed Ne
, is a value determined by the frequency mode J and the ignition cylinder, and in relation to the engine speed Ne, it should be set so that it increases as the engine speed Ne increases, as shown by the curve shown in Figure 7. be. This is because noise increases as the engine speed Ne increases. The reference value S ojj is determined by taking the average of a predetermined number of cycles in a non-knocking state for each frequency mode j, or
Alternatively, the value may be stored in memory in advance.

ノッキングの判定に際しては、ノックレベルSijが基
準値S oijより大きいときノッキングか発生しいて
いるとし、次のステップ115にて点火時期制御回路1
5を介して点火プラグの点火進角ff1(ADVi)が
所定量減しられて遅角制御され、ノッキングか抑制され
る。ノックレベルSIJか基準[5oij以下のときは
、点火進角量(ADVi )か最大の軸トルクを発生す
るのに必要な最小点火進角(M B T )と比較され
(ステップ117)、ADVi 5M B Tのときは
進角量はそのままで(ステップ119) 、ADVi 
<MBTのときは進角量(ADVi)が所定量加算され
て進角制御される(ステップ121)。
When determining knocking, it is assumed that knocking has occurred when the knock level Sij is greater than the reference value Soij, and in the next step 115, the ignition timing control circuit 1
5, the ignition advance angle ff1 (ADVi) of the spark plug is reduced by a predetermined amount and retarded, thereby suppressing knocking. When the knock level SIJ is less than the reference [5 oij, the ignition advance amount (ADVi) is compared with the minimum ignition advance angle (M B T ) necessary to generate the maximum shaft torque (step 117), and ADVi 5M When BT is selected, the advance angle remains the same (step 119), and ADVi
When <MBT, the advance angle amount (ADVi) is added by a predetermined amount to perform advance angle control (step 121).

前記ステップ113でのノック判定は、各気筒毎に5つ
の振動モートについて行う。例えば、1番気筒の5つの
振動モードにおけるノックレベルSljと基準値S o
ljとをそれぞれ比較し、この5つの比較結果のうちS
ij≧S oijとなる振動モードか多い場合(すなわ
ち多数決)、あるいは1つてもSij≧S oijの条
件を満たした場合にノック発生と判断する。また、5つ
のノックレベルSijの総和(S 1j+ S 2j+
 S 3j+ S 4j+ S 5j)と、基準値S 
oijの5倍の値(5XSoij)とを比較してノック
の判定を行ってもよい。
The knock determination in step 113 is performed for five vibration motors for each cylinder. For example, the knock level Slj and reference value S o in the five vibration modes of the No. 1 cylinder
lj respectively, and out of these five comparison results, S
If there are many vibration modes satisfying ij≧S oij (that is, majority decision), or if even one of the vibration modes satisfies the condition Sij≧S oij, it is determined that knocking has occurred. In addition, the sum of the five knock levels Sij (S 1j+ S 2j+
S 3j + S 4j + S 5j) and the reference value S
A knock may be determined by comparing with a value five times oij (5XSoij).

第8図(a)、(b)、(c)は、前記第10図のA、
B、Cの各位置にノックセンサを設置した場合の各気筒
1〜8において強制的にノックを発生させた場合のノッ
ク発生時のS/N比(信号/ノイズ比)を示したもので
ある。これによれば、各気筒ての振動レベルは、ノック
センサからの距離に拘らすほぼ同しレベルとなっている
。このデータは、エンジン回転数が2000 r pm
で振動周波数か12KHz(振動モード−f 3に相当
)のときのものである。第9図(a)、(b)、(c)
はエンジン回転数か4000rpmて振動周波数が12
KHzのときのものを示している。この場合でも、各気
筒間での振動レベルは、第8図に比べると多少劣るもの
のほぼ固しレベルを保っている。
FIGS. 8(a), (b), and (c) are A of FIG. 10,
This figure shows the S/N ratio (signal/noise ratio) when knock occurs when knock is forcibly generated in each cylinder 1 to 8 when knock sensors are installed at each position of B and C. . According to this, the vibration level of each cylinder is approximately the same level regardless of the distance from the knock sensor. This data is based on an engine speed of 2000 rpm.
This is when the vibration frequency is 12KHz (corresponding to vibration mode -f3). Figure 9 (a), (b), (c)
The engine speed is 4000 rpm and the vibration frequency is 12.
The value at KHz is shown. Even in this case, the vibration level between each cylinder maintains a substantially constant level, although it is somewhat inferior to that in FIG.

このようにノックセンサの設置位置から各気筒まての距
離か異なっていても、この距離を考慮した上で振動検出
値を補正しているので、例えばノックセンサから遠い位
置にある気筒についても、検出される振動信号が実際の
振動レベルに近いものとなり、検出精度が向上する。
In this way, even if the distance from the installation position of the knock sensor to each cylinder is different, the vibration detection value is corrected after taking this distance into account, so for example, even for a cylinder located far from the knock sensor, The detected vibration signal becomes close to the actual vibration level, improving detection accuracy.

また、計算されたノックレベルSijに重み係数Bjを
乗して重み付けして検出する振動周波数を強調し、より
的確にノック検出を行うようにしてもよい。重み係数B
jは、第10図に示すように5つの振動モードfl、f
2.f3.f4.f5毎にエンジン回転数Neに応じて
決まる値で、f3、f4か回転数に拘らず一定で、fl
、f2が回転数の上昇に伴って小さくなり、f5か回転
数の上昇に伴って大きくなっている。これにより得られ
るノックレベルLijは、次式で表される。
Further, the calculated knock level Sij may be weighted by multiplying the weighting coefficient Bj to emphasize the vibration frequency to be detected, thereby performing knock detection more accurately. Weighting factor B
j is the five vibration modes fl, f as shown in FIG.
2. f3. f4. It is a value determined according to the engine rotation speed Ne for each f5, and is constant regardless of f3, f4 or the rotation speed, and fl
, f2 become smaller as the rotational speed increases, and f5 becomes larger as the rotational speed increases. The knock level Lij obtained thereby is expressed by the following equation.

L ij= B I S il+ B 2 S i2+
 B 3 S i3+B4 Si4+B5 Si5 上記のような重み付けを行うことて、回転数に応した的
確なノック信号か得られ、より高度な制御か可能となる
L ij= B I S il+ B 2 S i2+
B 3 Si3+B4 Si4+B5 Si5 By performing the weighting as described above, an accurate knock signal corresponding to the rotation speed can be obtained, and more advanced control is possible.

[発明の効果] 以上説明してきたようにこの発明によれば、振動検出手
段により振動信号を周波数分析することにより得られる
複数の振動モードに対し、振動検出手段が設置された位
置と各気筒との距離を考慮して振動レベルを算出し、こ
れに基づきノッキング発生の判定を行うようにしたので
、ノック検出精度を向上させることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the position where the vibration detection means is installed and the relationship between each cylinder and the plurality of vibration modes obtained by frequency analysis of the vibration signal by the vibration detection means are determined. Since the vibration level is calculated in consideration of the distance between and the occurrence of knocking is determined based on this, the accuracy of knock detection can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明のクレーム対応図、第2図はこの発明
の一実施例を示す構成ブロック図、第3図はエンジンへ
のノックセンサの取り付は状態図、第4図はエンジン回
転数が200Orpmのときの周波数分析例を示す説明
図、第5図は制御動作を示すフローチャート、第6図は
周波数分析した各振動モードの特性図、第7図はエンジ
ン回転数に対するノック判定の際の振動レベル基準値を
示す特性図、第8図はエンジン回転数が200Orpm
において各気筒毎にノックを強制的に発生させた場合の
S/N比レ比重ベルす説明図、第9図はエンジン回転数
が4000 r p、mにおいて各気筒毎にノックを強
制的に発生させた場合のS/N比レ比重ベルす説明図、
第10図エンジン回転数と重ろ係数との相関図、第11
図はノックセンサの取り付は位置の相違によるS/N比
レ比重ベル定するためのノックセンサ取り付は状態説明
図、第12図は従来装置によるエンジン回転数か200
0rpmにおいての各気筒毎にノックを強制的に発生さ
せた場合のS/N比レ比重ベルす説明図、第13図は従
来装置によるエンジン回転数が4000rpmにおいて
の各気筒毎にノックを強制的に発生させた場合のS/N
比レ比重ベルす説明図である。 1・・・多気筒エンジン 5・・・振動検出手段 9・・・周波数分析手段 11・・・振動レベル演算手段 13・・・ノック判定手段
Fig. 1 is a diagram corresponding to the claims of this invention, Fig. 2 is a block diagram showing an embodiment of the invention, Fig. 3 is a state diagram showing how the knock sensor is installed on the engine, and Fig. 4 is a diagram showing the engine rotation speed. Fig. 5 is a flowchart showing the control operation, Fig. 6 is a characteristic diagram of each frequency-analyzed vibration mode, and Fig. 7 is a diagram showing an example of frequency analysis when the engine speed is 200 Orpm. Characteristic diagram showing the vibration level reference value, Figure 8 shows the engine speed at 200 rpm.
An explanatory diagram of the S/N ratio when knock is forcibly generated in each cylinder in Figure 9. Figure 9 shows the case where knock is forcibly generated in each cylinder at an engine speed of 4000 rpm, m. An explanatory diagram of the S/N ratio level when
Fig. 10 Correlation diagram between engine speed and weighting coefficient, Fig. 11
The figure shows the installation state of the knock sensor to determine the S/N ratio and specific gravity due to the difference in the position. Figure 12 shows the engine speed with the conventional device.
An explanatory diagram of the S/N ratio ratio when knock is forcibly generated in each cylinder at 0 rpm. Figure 13 is an explanatory diagram of the S/N ratio ratio when knock is forcibly generated in each cylinder at 0 rpm. S/N when generated in
It is an explanatory diagram showing specific level and specific gravity. 1...Multi-cylinder engine 5...Vibration detection means 9...Frequency analysis means 11...Vibration level calculation means 13...Knock determination means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)多気筒エンジンの振動を検出する振動検出手段と
、振動検出手段の検出した振動信号を複数の振動モード
が得られるよう周波数分析する周波数分析手段と、周波
数分析手段により得られた複数の振動モードに対して各
気筒毎に振動検出手段からの距離を考慮して振動レベル
を演算する振動レベル演算手段と、振動レベル演算手段
により演算された振動レベルに基づきノッキングの判定
を行うノック判定手段とを有することを特徴とするエン
ジンのノッキング検出装置。
(1) A vibration detection means for detecting vibrations of a multi-cylinder engine, a frequency analysis means for frequency-analyzing the vibration signal detected by the vibration detection means so as to obtain a plurality of vibration modes, and a plurality of vibration modes obtained by the frequency analysis means. Vibration level calculation means for calculating a vibration level for each cylinder in consideration of the distance from the vibration detection means for each vibration mode, and knock determination means for determining knocking based on the vibration level calculated by the vibration level calculation means. An engine knocking detection device comprising:
(2)ノック判定手段は、振動レベル演算手段により演
算された振動レベルをエンジンの回転状態に応じて重み
付けしてノッキングの発生を判定する構成であることを
特徴とする請求項1記載のエンジンのノッキング検出装
置。
(2) The engine according to claim 1, wherein the knock determining means is configured to weight the vibration level calculated by the vibration level calculating means according to the rotational state of the engine to determine the occurrence of knocking. Knocking detection device.
JP17748290A 1990-07-06 1990-07-06 Knocking detector for engine Pending JPH0465638A (en)

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JP (1) JPH0465638A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06108915A (en) * 1992-09-30 1994-04-19 Hitachi Ltd Knocking detecting method and ignition timing control method for internal combustion engine
JPH07146215A (en) * 1993-11-25 1995-06-06 Hitachi Ltd Method and apparatus for detecting knocking of internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06108915A (en) * 1992-09-30 1994-04-19 Hitachi Ltd Knocking detecting method and ignition timing control method for internal combustion engine
JPH07146215A (en) * 1993-11-25 1995-06-06 Hitachi Ltd Method and apparatus for detecting knocking of internal combustion engine

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