JPH0542615B2 - - Google Patents

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JPH0542615B2
JPH0542615B2 JP12877283A JP12877283A JPH0542615B2 JP H0542615 B2 JPH0542615 B2 JP H0542615B2 JP 12877283 A JP12877283 A JP 12877283A JP 12877283 A JP12877283 A JP 12877283A JP H0542615 B2 JPH0542615 B2 JP H0542615B2
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JP
Japan
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knocking
ignition
engine
crank angle
value
Prior art date
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JP12877283A
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Japanese (ja)
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JPS6021433A (en
Inventor
Hiroshi Yamaguchi
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6021433A publication Critical patent/JPS6021433A/en
Publication of JPH0542615B2 publication Critical patent/JPH0542615B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/22Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
    • G01L23/221Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
    • G01L23/225Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines circuit arrangements therefor

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、エンジンのノツキング検出装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <<Industrial Application Field>> The present invention relates to an engine knocking detection device.

《発明の背景》 エンジンの出力を改善するために点火時期を進
めることは周知であるが、点火時期を進め過ぎる
と運転状態によつてはエンジンがノツキングを起
こし、不快な振動や機関破壊の原因となる。
<Background of the Invention> It is well known to advance the ignition timing in order to improve engine output, but if the ignition timing is advanced too much, depending on the operating conditions, the engine may knock, causing unpleasant vibrations and engine failure. becomes.

しかし、軽微なノツキング状態では燃費、出力
が良好になることが知られており、そこで、エン
ジンのノツキングを検出しながら点火時期を制御
し、ノツキングを避けつつ常に最良の出力状態で
エンジンを運転するシステムが開発されている。
このようなシステムに用いられるノツキング検出
装置としては、例えば第1図に示すようなものが
ある。
However, it is known that fuel efficiency and output improve in slight knocking conditions, so the ignition timing is controlled while detecting engine knocking, and the engine is always operated at the best output condition while avoiding knocking. A system is being developed.
An example of a knocking detection device used in such a system is the one shown in FIG.

エンジンの燃焼室1でノツキング発生すると振
動がシリンダブロツク2を伝わつてノツクセンサ
3に達する。ノツクセンサ3はこの振動を電気信
号として取出すもので、磁性体のコア4とコイル
5および永久磁石6により構成され、振動を受け
ると撓むプレート6aにより挟持されたコア4に
力が加わると、内部歪を受けて磁束が変化しコイ
ル5に電圧が発生するものである。
When knocking occurs in the combustion chamber 1 of the engine, vibrations are transmitted through the cylinder block 2 and reach the knock sensor 3. The knock sensor 3 extracts this vibration as an electric signal, and is composed of a magnetic core 4, a coil 5, and a permanent magnet 6. When force is applied to the core 4, which is held between plates 6a that bend when subjected to vibration, the internal The magnetic flux changes due to the strain, and a voltage is generated in the coil 5.

ところで、エンジンは絶えず振動しているた
め、ノツキングが発生しなくても信号は出力され
るが、ノツキングの振動周波数は6〜8KHzで、
センサ単体の特性として約7KHz程度の共振点を
持たせているため、ノツキングが発生するとこれ
によりセンサ3が共振して、センサ3からの出力
信号は増大する。
By the way, since the engine constantly vibrates, a signal is output even if knocking does not occur, but the vibration frequency of knocking is 6 to 8 KHz.
As a characteristic of the sensor itself, it has a resonance point of about 7 KHz, so when knocking occurs, the sensor 3 resonates, and the output signal from the sensor 3 increases.

このようなノツクセンサ3からの信号を受ける
ノツクコントロールユニツト7はノツク振動検出
部8、ノツク強度判定部9、遅角制御部10で構
成される。
The knock control unit 7 which receives such a signal from the knock sensor 3 is composed of a knock vibration detecting section 8, a knock strength determining section 9, and a retard control section 10.

ノツクセンサ3からの信号のうちノツキング以
外の機械ノイズ等を除去するため、ノツク振動検
出部8で約7KHzの周波数を持つたノツキング信
号だけを濾波して検出する。
In order to remove mechanical noise other than knocking from the signal from the knock sensor 3, the knock vibration detection section 8 filters and detects only the knocking signal having a frequency of about 7 KHz.

そして、ノツク強度判定部9で、点火毎に上記
検出したノツキング信号のレベルを弁別して、ノ
ツキング強度を判定するものであり、上記ノツキ
ング信号のレベルが予め決められたノツキング強
度の基準レベルを越えた場合にノツキング発生と
判断し、更に、前記基準レベルを越える度合に応
じてノツキング強度を判定する。
Then, the knocking strength determination section 9 discriminates the level of the detected knocking signal for each ignition to determine the knocking strength, and when the level of the knocking signal exceeds a predetermined knocking strength reference level, the knocking strength is determined. If so, it is determined that knocking has occurred, and further, the knocking strength is determined depending on the degree of exceeding the reference level.

上記ノツキング発生が判定されると、点火時期
制御部10からデイストリビユータのイグナイタ
11へ遅角信号が供給されて、ノツキングの強度
に応じて点火時期を遅らせる制御がなされる。な
お、同図中12はイグニツシヨンコイルである。
When it is determined that knocking has occurred, a retard signal is supplied from the ignition timing control section 10 to the igniter 11 of the distributor, and the ignition timing is controlled to be delayed depending on the intensity of knocking. Note that 12 in the figure is an ignition coil.

そして次の燃焼で、まだノツキングが発生して
いるときは更に点火時期を遅らせ、あるいは逆に
ノツキングが発生しないと判定されると進角する
信号が出力されるのであり、このようにして常に
最も出力のよい軽微なノツキングのレベルに保つ
て出力、燃費の向上を図つている。なお、その他
特公昭58−13749や特開昭51−46606等がある。
Then, in the next combustion, if knocking is still occurring, the ignition timing is further delayed, or conversely, if it is determined that no knocking is occurring, a signal is output that advances the ignition timing. The aim is to improve output and fuel efficiency by keeping the output at a level with slight knocking. In addition, there are other publications such as Japanese Patent Publication No. 58-13749 and Japanese Patent Publication No. 51-46606.

しかしながら、上記従来のノツキング検出装置
にあつては、ノツキングの振動周波数成分のみを
抽出する構成となつてはいるが、例えばエンジン
の回転や負荷の組合せによつて発生する機械振動
によるノイズの中に、上記ノツキング振動周波数
と同じ周波数成分が含まれていると、このノイズ
がノツキング信号として検出されてしまい、ノツ
キング信号にノイズ重畳されたり、殊に点火時に
発生する比較的大きな振動によつてノツキングの
誤認がなされる虞れが大きい。
However, although the conventional knocking detection device described above is configured to extract only the vibration frequency component of knocking, it is difficult to detect noise caused by mechanical vibrations generated by engine rotation or load combinations. If the above-mentioned knocking vibration frequency contains the same frequency component, this noise will be detected as a knocking signal, and the noise will be superimposed on the knocking signal, or the knocking will be affected by the relatively large vibrations that occur during ignition. There is a high risk of misidentification.

また、上記従来例のように振動センサを用いた
ものの他に、シリンダ内圧変化を検出する圧力セ
ンサを用いたノツキング検出装置も提案されても
おり、この圧力センサを用いれば、機械振動成分
を拾うことはないが、点火プラグのスパークによ
る電気ノイズを拾つてしまうため、やはりこの点
火時のノイズによつてノツキングの誤判定がなさ
れる虞れがある。
Furthermore, in addition to the above conventional example that uses a vibration sensor, a knocking detection device that uses a pressure sensor that detects changes in cylinder internal pressure has also been proposed, and if this pressure sensor is used, it is possible to pick up mechanical vibration components. Although this is not the case, electrical noise caused by the spark from the ignition plug is picked up, so there is still a risk that knocking may be mistakenly determined due to this ignition noise.

《発明の目的》 この発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、ノツキング以外の
ノイズ成分、殊に点火時のノイズの影響をなく
し、ノツキングを精度良く検出することのできる
エンジンのノツキング検出装置を提供することに
ある。
[Object of the Invention] This invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to eliminate the influence of noise components other than knocking, especially noise during ignition, and to detect knocking with high accuracy. An object of the present invention is to provide an engine knocking detection device capable of detecting engine knocking.

《発明の構成》 本発明は、上記目的を達成するために第2図に
示すクレーム対応図の如く構成され、エンジンの
振動または内圧変化を検出して、ノツキングに固
有な周波数成分を出力するノツキング周波数成分
抽出手段100と; エンジンのクランク角度を検出するためのクラ
ンク角検出手段101と; エンジンの回転速度を検出するための回転速度
検出手段102と; エンジンの点火角度を検出するための点火時期
検出手段103と; 点火角度以前から圧縮上死点後の所定クランク
角範囲における前記固有周波数成分を逐次累積す
る積算手段104と; 該積算手段104から点火角度よりも遅角させ
て設定された2つのクランク角度位置における各
積算値(I3,I4)と、点火時と点火直後に設定さ
れた2つのクランク角度位置における各積算値
(I1,I2)とを求め、前記各積算値(I3,I4)から
点火における積算値の増加量(I2−I1)を差引い
て補正し、その補正結果(I3−(I2−I1),I4−(I2
−I1))の比K(={I4−(I2−I1)}/{I3−(I2
I1)})を求める演算手段105と、 上記比Kの値をエンジンの回転速度で定まる所
定の基準値と比較してノツキングの有無を弁別す
る弁別手段106とを具備することを特徴とす
る。
<<Structure of the Invention>> In order to achieve the above object, the present invention is configured as shown in the diagram corresponding to the claims shown in FIG. Frequency component extraction means 100; Crank angle detection means 101 for detecting the crank angle of the engine; Rotation speed detection means 102 for detecting the rotation speed of the engine; Ignition timing for detecting the ignition angle of the engine a detecting means 103; an integrating means 104 for sequentially accumulating the natural frequency components in a predetermined crank angle range from before the ignition angle to after the compression top dead center; Each integrated value (I 3 , I 4 ) at one crank angle position and each integrated value (I 1 , I 2 ) at two crank angle positions set at the time of ignition and immediately after ignition are calculated, and each integrated value Correction is made by subtracting the amount of increase in integrated value (I 2 - I 1 ) in ignition from (I 3 , I 4 ), and the correction results are (I 3 - (I 2 - I 1 ), I 4 - (I 2
-I 1 )) ratio K(={I 4 -(I 2 -I 1 )}/{I 3 -(I 2 -
I 1 )}); and a discriminator 106 that compares the value of the ratio K with a predetermined reference value determined by the rotational speed of the engine to determine the presence or absence of knocking. .

《実施例の説明》 以下本発明の実施例を第3図以下の図面を用い
て詳細に説明する。
<<Description of Embodiments>> Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIG. 3 and the subsequent drawings.

第3図は、本発明に係るエンジンのノツキング
検出装置の一実施例の構成を示すブロツク図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing the structure of an embodiment of the engine knocking detection device according to the present invention.

同図において、圧力センサ21は、圧電素子を
座金状に成形した座金型圧力センサであり、第4
図に示す如く、点火プラグ13の取付部に通常の
ワツシヤと同様にして介挿され、ガス燃焼に伴な
うシリンダ内圧の変化を検出するものである。
In the figure, the pressure sensor 21 is a washer-type pressure sensor in which a piezoelectric element is formed into a washer shape, and the fourth
As shown in the figure, it is inserted into the mounting portion of the spark plug 13 in the same manner as a normal washer, and detects changes in cylinder internal pressure accompanying gas combustion.

上記圧力センサ21の出力S1は、チヤージアン
プ22に供給されて、電圧信号S2に変換された
後、BPF(バンド・パス・フイルタ)23へ供給
される。
The output S 1 of the pressure sensor 21 is supplied to a charge amplifier 22 , converted into a voltage signal S 2 , and then supplied to a BPF (band pass filter) 23 .

上記BPF23は、前記第1図に示した従来例
におけるノツク振動検出部8と同様に、ノツキン
グ振動周波数6〜8KHzのノツキング周波数成分
のみを透過させるフイルタである。
The BPF 23 is a filter that transmits only knocking frequency components having a knocking vibration frequency of 6 to 8 KHz, similar to the knocking vibration detecting section 8 in the conventional example shown in FIG.

上記ノツキング周波数成分S3は、整流回路24
で整流された後、積分回路25へ供給される。
The above-mentioned knocking frequency component S 3 is transmitted to the rectifier circuit 24
After being rectified by , it is supplied to an integrating circuit 25 .

クランク角センサ26は、第1図に示したデイ
ストリビユータ11に内蔵されたパルスジエネレ
ータ(図示略)によつて、デイストリビユータの
ドライブシヤフトの回転角度に対応したパルス信
号を出力するもので、クランク軸が120゜回転する
毎に1つのパルスを発生する120゜信号S5と、クラ
ンク軸が2゜回転する毎に1つのパルスを発生する
2゜信号S6が出力される。
The crank angle sensor 26 uses a pulse generator (not shown) built into the distributor 11 shown in FIG. 1 to output a pulse signal corresponding to the rotation angle of the drive shaft of the distributor. , the 120° signal S 5 generates one pulse every 120° of the crankshaft rotation, and the 120° signal S 5 generates one pulse every 2° of the crankshaft rotation.
2° signal S 6 is output.

上記デイストリビユータのドライブシヤフト
は、クランク軸が1回転する間に2回転するよう
に構成されており、上記120゜信号S5は6気筒エン
ジンにおけるクランク軸が、上死点より70゜前の
角度位置でパルスが発生するように設定されてい
る。
The drive shaft of the distributor is configured to rotate twice for each revolution of the crankshaft, and the 120° signal S5 indicates that the crankshaft in a 6-cylinder engine is 70° before top dead center. The pulse is set to occur at an angular position.

上記積分回路25は、上記120゜信号S5と2゜信号
S6が供給されており、これらの信号に基づいてク
ランク角の上死点(TDC)前40゜から入力信号S4
の積分を開始し、以後上死点後40゜までの積分を
行なつて、この積分値を上死点後45゜まで保持し
た後リセツトされるように構成されている。
The integration circuit 25 receives the 120° signal S5 and the 2° signal
S 6 is supplied, and based on these signals, the input signal S 4 is
The system is configured so that the integral value is then reset up to 40 degrees after top dead center, and after this integral value is held until 45 degrees after top dead center.

また、カウンタ31は、上記2゜信号S6のパルス
を一定時間ずつカウントして、この一定時間毎の
カウント値をエンジン回転速度データD3として
マイクロコンピユータ30に供給するものであ
る。
Further, the counter 31 counts the pulses of the 2° signal S 6 for a certain period of time, and supplies the count value for each certain period of time to the microcomputer 30 as engine rotational speed data D 3 .

上記マイクロコンピユータ30には、エンジン
回転速度データD3の他に、マルチプレクサ28
とA/Dコンバータ29を介して、上記積分回路
25の積分値データD1と、エアフローメータ2
7からの吸気量データD2が入力されている。ま
た、上記120゜信号S5と2゜信号S6が割込タイミング
信号として入力されている。
The microcomputer 30 includes a multiplexer 28 in addition to the engine rotational speed data D3 .
and the A/D converter 29, the integral value data D1 of the integrating circuit 25, and the air flow meter 2
The intake air amount data D2 from 7 is input. Further, the 120° signal S5 and the 2° signal S6 are input as interrupt timing signals.

上記マイクロコンピユータ30からは、上記マ
ルチプレクサ28へ供給されるタイミング信号S7
と点火時期制御データFが出力される。なお、3
2はROMやRAM等で構成されたメモリである。
A timing signal S7 is supplied from the microcomputer 30 to the multiplexer 28.
and ignition timing control data F are output. In addition, 3
2 is a memory composed of ROM, RAM, etc.

第5図は、ノツキングが生じている場合の上記
チヤージアンプ22、BPF23、整流回路24、
積分回路25の各出力S2,S3,S4,D1を示す図
である。同図に示す如く、ノツキングによる大き
な振動出力aの他に、点火時にも比較的大きな振
動出力bが検出される。
FIG. 5 shows the charge amplifier 22, BPF 23, rectifier circuit 24, and the rectifier circuit 24 when knocking occurs.
3 is a diagram showing each output S 2 , S 3 , S 4 , and D 1 of the integrating circuit 25. FIG. As shown in the figure, in addition to the large vibration output a caused by knocking, a relatively large vibration output b is also detected at the time of ignition.

第6図〜第8図は、上記マイクロコンピユータ
30において実行される処理の内容を示すフロー
チヤートである。
6 to 8 are flowcharts showing the contents of the processing executed by the microcomputer 30. FIG.

第6図a,b,cの各フローチヤートは、上記
120゜信号S5と2゜信号S6に基づいて、クランク角が
所定の値になつたときに割込がなされる割込処理
ルーチンであり、aは、点火時t1,bは点火後ク
ランク角が5゜回動した時点t2,cはクランク角が
上死点通過後5゜回動した時点t3においてそれぞれ
割込がなされる。そして、積分回路25から各時
点の積分値データI1〜〜I3(第5図に示す)が読
込まれて記憶がなされる。
The flowcharts in Figures 6a, b, and c are as follows:
This is an interrupt processing routine in which an interrupt is made when the crank angle reaches a predetermined value based on the 120° signal S 5 and the 2° signal S 6 , where a is the ignition time t 1 and b is the after ignition time. The time points t 2 and c when the crank angle has rotated 5 degrees are respectively interrupted at the time t 3 when the crank angle has rotated 5 degrees after passing the top dead center. Then, integral value data I 1 to I 3 (shown in FIG. 5) at each point in time is read from the integrating circuit 25 and stored.

第7図のフローチヤートに示す処理は、上記ク
ランク角が上死点を通過した後400゜回動した時点
t4で割込がなされるもので、ステツプ(1),(2)で上
記積分回路25からその時点t4における積分値I4
を読込んで記憶する処理がなされる。
The process shown in the flowchart in Figure 7 is performed when the crank angle has rotated 400 degrees after passing the top dead center.
An interrupt is made at t4 , and in steps (1) and (2), the integral value I4 at that time point t4 is sent from the integrating circuit 25.
The process of reading and storing is performed.

そして、ステツプ(3)においては、上記の4つの
時点t1〜t4で読込まれた積分値I1〜I4に基づいて、
点火時(時点t1からt2まで)における積分値増加
量(I2−I1)を求め(これは、点火時のノイズ量
に相当するものである)、上記時点t3,t4におけ
る積分値I3,I4から上記点火時の増加量(I2−I1
を差引いて補正し、この補正結果I3−(I2−I1),
I4−(I2−I1)の比(以下、ノツキング強度と称す
る)K K={I4−(I2−I1)}/{I3−(I2−I1)}……(1
) を求める演算が行なわれる。
Then, in step (3), based on the integral values I 1 to I 4 read at the above four times t 1 to t 4 ,
Find the integral value increase amount (I 2 - I 1 ) at the time of ignition (from time t 1 to t 2 ) (this corresponds to the amount of noise at the time of ignition), and calculate the amount of increase in the integral value at the time t 3 and t 4 above. From the integral values I 3 and I 4 , increase amount at the time of ignition (I 2I 1 )
This correction result I 3 − (I 2 − I 1 ),
Ratio of I 4 - (I 2 - I 1 ) (hereinafter referred to as knocking strength) K K = {I 4 - (I 2 - I 1 )}/{I 3 - (I 2 - I 1 )}... (1
) is performed.

このように、上記式(1)から得られたノツキング
強度Kには、点火時のノイズ成分は含まれておら
ず、正確なノツキング強度を求めることができ
る。例えば、点火ノイズの強度のみが増加して、
積分回路の出力D1が第5図の想像線に示すよう
になつたとしても、上記の補正を行なうことによ
つて、求められるノツキング強度Kの値は同図の
実線に示す場合と同一の値となる。
In this way, the knocking strength K obtained from the above equation (1) does not include the noise component at the time of ignition, and it is possible to obtain an accurate knocking strength. For example, only the intensity of the ignition noise increases,
Even if the output D1 of the integrating circuit becomes as shown by the imaginary line in Fig. 5, by performing the above correction, the value of the knocking strength K obtained is the same as that shown by the solid line in the same figure. value.

次に、ステツプ(4)において、上記カウンタ31
からのエンジン回転速度データD3を読込み、ス
テツプ(5)で予め記憶されている特性マツプに基づ
いて、上記エンジン回転速度に応じた基準値Xを
求める。この基準値Xは、エンジン回転速度の増
減による機械ノイズの変化や、上記クランク角範
囲t3〜t4の時間変化等を考慮して設定されてい
る。
Next, in step (4), the counter 31
The engine rotational speed data D3 is read in, and in step (5), a reference value X corresponding to the engine rotational speed is determined based on the characteristic map stored in advance. This reference value X is set in consideration of changes in mechanical noise caused by increases and decreases in engine speed, changes over time in the crank angle range t3 to t4 , and the like.

そして、ステツプ(6)において、上記基準値Xと
上記ノツキング強度Kとの比較を行ない、上記比
較結果がKXであば、ノツキングが発生したと
判定され、ステツプ(7)において前回の処理で求め
た進角修正値ΔAを一定値αだけ減らすことによ
つて点火時期を前回の点火時期よりも遅らせるた
めのデータを形成する。また、K<Xであればス
テツプ(8)において前回の処理で求めた進角修正値
ΔAに一定値βを加算して点火時期を前回の点火
時期よりも進ませるためのデータを形成する。
Then, in step (6), the reference value X is compared with the knocking strength K, and if the comparison result is KX, it is determined that knocking has occurred, and in step (7) By reducing the advance angle correction value ΔA by a constant value α, data for retarding the ignition timing from the previous ignition timing is generated. Further, if K<X, in step (8), a constant value β is added to the advance angle correction value ΔA obtained in the previous process to form data for advancing the ignition timing from the previous ignition timing.

次に第8図のフローチヤートに示す処理は、
120゜信号S5によつて割込がなされるもので、クラ
ンク角が上死点前70゜の時点、すなわち前回の上
死点通過後50゜回動時点で割込処理が開始される。
Next, the process shown in the flowchart of FIG.
An interrupt is made by the 120° signal S5 , and the interrupt process is started when the crank angle is 70° before top dead center, that is, when the crank angle has rotated 50° after passing the previous top dead center.

まず、ステツプ(11)では、上記エアフローメータ
27からの吸気量データD2と上記カウンタ31
からのエンジン回転速度データD3とを読込み、
予め記憶されている基本点火時期特性マツプに基
づいて、上記エンジン回転速度と吸気量に応じた
基本点火時期データAを求める。
First, in step (11), the intake air amount data D2 from the air flow meter 27 and the counter 31 are
Read the engine speed data D3 from
Based on a basic ignition timing characteristic map stored in advance, basic ignition timing data A corresponding to the engine speed and intake air amount is determined.

次にステツプ(12)において、前記第7図の処理で
求めた進角修正値ΔAを上記基本点火時期データ
Aに加算して点火時期制御データFを求める。
Next, in step (12), the advance angle correction value ΔA obtained in the process shown in FIG. 7 is added to the basic ignition timing data A to obtain ignition timing control data F.

そして、ステツプ(13)〜(16)の処理によつて、上記
点火時期制御データFの値がO≦F≦70の範囲の
値となるように、上限、下限でカツト(Fの値が
上限、下限を越えた場合にはFの値を上限値70
または下限値0に補正する)する処理を行なつた
後、ステツプ(17)で点火時期制御データFを出力す
る。
Then, through the processing of steps (13) to (16), the upper and lower limits are cut so that the value of the ignition timing control data F falls within the range of O≦F≦70 (the value of F is the upper limit). , if the lower limit is exceeded, the value of F is set to the upper limit of 70.
or correcting it to the lower limit value 0), the ignition timing control data F is output in step (17).

点火時期制御回路33は、レジスタR、コンパ
レータP、カウンタC等(何れも図示略)で構成
されており、上記120゜信号S5中のパルスによつて
カウンタCの値が70にプリセツトされ、以後2゜
信号S6中のパルスの立上り、立下り両エツジ(す
なわちクランク角1゜毎)によつてカウントダウン
が行なわれる。
The ignition timing control circuit 33 is composed of a register R, a comparator P, a counter C, etc. (all not shown), and the value of the counter C is preset to 70 by the pulse in the 120° signal S5 . Thereafter, a countdown is performed by both the rising and falling edges of the pulse in the 2° signal S6 (that is, every 1° of crank angle).

上記レジスタRには、上記マイクロコンピユー
タ30から供給される点火時期制御データFが格
納され、コンパレータPで上記点火時期制御デー
タFとカウンタCのカウント値との比較行なわれ
(点火時期制御データF)=(カウント値)となつ
たときに点火信号が出力される。
The register R stores the ignition timing control data F supplied from the microcomputer 30, and the comparator P compares the ignition timing control data F with the count value of the counter C (ignition timing control data F). = (count value), an ignition signal is output.

具体的に説明すると、上記点火時期制御データ
Fが例えば40であつたとすれば、カウンタCの
カウント値が40になるまでのカウント数が(70
−40)=30となり、クランク角が上記120゜信号S5
が発生した時点から30゜回動した時点、すなわち、
上死点から40゜前の時点で点火が行なわれること
となる。
To explain specifically, if the ignition timing control data F is, for example, 40, the number of counts until the count value of the counter C reaches 40 is (70
−40) = 30, and the crank angle is 120° above signal S 5
The point at which the point has been rotated by 30 degrees from the point at which
Ignition will occur 40 degrees before top dead center.

なお、上記実施例においては、ノツキング周波
数成分を検出するのに、圧力センサ21を用いた
構成となつているが、第1図に示した従来例のよ
うに振動センサを用いて構成してもよい。
In the above embodiment, the pressure sensor 21 is used to detect the knocking frequency component, but a vibration sensor may also be used as in the conventional example shown in FIG. good.

《発明の効果》 以上の説明から明らかなように、本発明に係る
エンジンのノツキング検出装置にあつては、点火
角度以前から圧縮上死点後の所定クランク角範囲
におけるノツキングの固有周波数成分を逐次積算
し、点火角度よりも遅角させて設定された2つの
クランク角度位置における各積算値(I3,I4
と、点火時と点火直後に設定された2つのクラン
ク角度位置における各積算値(I1,I2)とを求め
て、前記各積算値(I3,I4)から点火における積
算値の増加量(I2−I1)を差引いて補正し、その
補正結果(I3−(I2−I1),I4−(I2−I1))の比K
(={I4−(I2−I1)}/{I3−(I2−I1)})を求め

該比Kの値をエンジンの回転速度で定まる所定の
基準値と比較してノツキングの有無を弁別するよ
うにしたので、ノツキング以外のノイズ成分、殊
に点火時における点火ノイズの影響をなくすこと
ができ、ノツキングの検出を精度良く行なうこと
ができるという効果を有する。
<<Effects of the Invention>> As is clear from the above description, the engine knocking detection device according to the present invention sequentially detects the natural frequency components of knocking in a predetermined crank angle range from before the ignition angle to after the compression top dead center. Each integrated value (I 3 , I 4 ) at two crank angle positions set at a later angle than the ignition angle.
and each integrated value (I 1 , I 2 ) at two crank angle positions set at the time of ignition and immediately after ignition, and from each integrated value (I 3 , I 4 ), calculate the increase in the integrated value at ignition. The amount (I 2 - I 1 ) is subtracted and corrected, and the ratio K of the correction result (I 3 - (I 2 - I 1 ), I 4 - (I 2 - I 1 ))
Find (= {I 4 − (I 2 − I 1 )}/{I 3 − (I 2 − I 1 )}),
Since the value of the ratio K is compared with a predetermined reference value determined by the rotational speed of the engine to determine the presence or absence of knocking, it is possible to eliminate noise components other than knocking, especially the influence of ignition noise at the time of ignition. This has the effect that knocking can be detected with high accuracy.

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

第1図は従来のノツキング検出装置の構成を示
す図、第2図は本発明の構成図、第3図は本発明
に係るエンジンのノツキング検出装置の一実施例
を示すブロツク図、第4図は同装置に用いる圧力
センサの取付状態を示す断面図、第5図は同装置
における主要波形を示す図、第6図,第7図およ
び第8図は第3図中のマイクロコンピユータにお
いて実行される処理の内容を示すフローチヤート
である。 21……圧力センサ、23……バンド・パス・
フイルタ、25……積分回路、26……クランク
角センサ、30……マイクロコンピユータ、31
……カウンタ、100……ノツキング周波数成分
抽出手段、101……クランク角検出手段、10
2……回転速度検出手段、103……点火時期検
出手段、104……積算手段、105……演手
段、106……弁別手段。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a conventional knocking detection device, FIG. 2 is a configuration diagram of the present invention, FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the engine knocking detection device according to the present invention, and FIG. is a sectional view showing how the pressure sensor used in the device is installed, FIG. 5 is a diagram showing the main waveforms in the device, and FIGS. This is a flowchart showing the contents of the process. 21...Pressure sensor, 23...Band pass
Filter, 25...Integrator circuit, 26...Crank angle sensor, 30...Microcomputer, 31
... Counter, 100 ... Knocking frequency component extraction means, 101 ... Crank angle detection means, 10
2...Rotational speed detection means, 103...Ignition timing detection means, 104...Integration means, 105...Arithmetic means, 106...Discrimination means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 エンジンの振動または内圧変化を検出して、
ノツキングに固有な周波数成分を出力するノツキ
ング周波数成分抽出手段と; エンジンのクランク角度を検出するためのクラ
ンク角検出手段と; エンジンの回転速度を検出するための回転速度
検出手段と; エンジンの点火角度を検出するための点火時期
検出手段と; 点火角度以前から圧縮上死点後の所定クランク
角範囲における前記固有周波数成分を逐次累積す
る積算手段と; 該積算手段から点火角度よりも遅角させて設定
された2つのクランク角度位置における各積算値
(I3,I4)と、点火時と点火直後に設定された2
つのクランク角度位置における各積算値(I1
I2)とを求め、前記各積算値(I3,I4)から点火
における積算値の増加量(I2−I1)を差引いて補
正し、その補正結果(I3−(I2−I1),I4−(I2
I1))の比K(={I4−(I2−I1)}/{I3−(I2−I1
)})
を求める演算手段と、 上記比Kの値をエンジンの回転速度で定まる所
定の基準値と比較してノツキングの有無を弁別す
る弁別手段とを具備することを特徴とするエンジ
ンのノツキング検出装置。
[Claims] 1. Detecting engine vibration or internal pressure change,
knocking frequency component extraction means for outputting a frequency component specific to knocking; crank angle detection means for detecting the crank angle of the engine; rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the engine; and ignition angle of the engine. ignition timing detection means for detecting the ignition timing; integrating means for sequentially accumulating the natural frequency components in a predetermined crank angle range from before the ignition angle to after the compression top dead center; Each integrated value (I 3 , I 4 ) at the two set crank angle positions, and the two set at the time of ignition and immediately after ignition.
Each integrated value (I 1 ,
I 2 ) is corrected by subtracting the amount of increase in the integrated value (I 2 − I 1 ) in ignition from each integrated value (I 3 , I 4 ), and the correction result (I 3 − (I 2 − I 1 ), I 4 − (I 2
I 1 )) ratio K(={I 4 −(I 2 −I 1 )}/{I 3 −(I 2 −I 1 )
)})
A knocking detection device for an engine, comprising: calculation means for calculating the ratio K; and discrimination means for comparing the value of the ratio K with a predetermined reference value determined by the rotational speed of the engine to determine whether or not knocking is present.
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