JPH06159129A - イオン電流によるノック検出方法 - Google Patents
イオン電流によるノック検出方法Info
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- JPH06159129A JPH06159129A JP31457492A JP31457492A JPH06159129A JP H06159129 A JPH06159129 A JP H06159129A JP 31457492 A JP31457492 A JP 31457492A JP 31457492 A JP31457492 A JP 31457492A JP H06159129 A JPH06159129 A JP H06159129A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
- F02P2017/128—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits for knock detection
Abstract
(57)【要約】
【目的】ノックの検出を確実にする。
【構成】燃焼の開始からシリンダ内に流れるイオン電流
を検出してノックの発生を検出するイオン電流によるノ
ック検出方法であって、イオン電流から所定周波数特性
を有するノック電流を分離し、分離したノック電流を積
分し、積分結果に基づいてノックの発生を検出する。
を検出してノックの発生を検出するイオン電流によるノ
ック検出方法であって、イオン電流から所定周波数特性
を有するノック電流を分離し、分離したノック電流を積
分し、積分結果に基づいてノックの発生を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関で発生するノ
ックを検出するためのイオン電流によるノック検出方法
に関するものである。
ックを検出するためのイオン電流によるノック検出方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関に発生するノックを検出
する方法としては、振動型ノックセンサを使用して検出
するものが一般的で、前記ノックセンサからの信号を所
定の区間において判定することによりノックを検出して
いる。この場合、ノックセンサからの信号のうち、所定
の周波数帯域の信号を取り出して信号処理することによ
って行っている。
する方法としては、振動型ノックセンサを使用して検出
するものが一般的で、前記ノックセンサからの信号を所
定の区間において判定することによりノックを検出して
いる。この場合、ノックセンサからの信号のうち、所定
の周波数帯域の信号を取り出して信号処理することによ
って行っている。
【０００３】また、イオン電流を利用してノックを検出
する方法としては、例えば特開昭５８−７５３６号公報
に記載の方法のように、検出したイオン電流に対応する
イオン信号の振幅及び幅よりノックを検出（判定）する
ものが知られている。このものにあっても、スパークノ
イズがイオン信号に重畳するのを防止するため、イオン
信号の検出を点火から所定時間遅延してから行ってい
る。そして、このようなイオン電流の場合にあっても上
記ノックセンサの場合同様、イオン電流のうちの所定の
周波数帯域の信号をピークホールドして信号処理するも
のが知られている。
する方法としては、例えば特開昭５８−７５３６号公報
に記載の方法のように、検出したイオン電流に対応する
イオン信号の振幅及び幅よりノックを検出（判定）する
ものが知られている。このものにあっても、スパークノ
イズがイオン信号に重畳するのを防止するため、イオン
信号の検出を点火から所定時間遅延してから行ってい
る。そして、このようなイオン電流の場合にあっても上
記ノックセンサの場合同様、イオン電流のうちの所定の
周波数帯域の信号をピークホールドして信号処理するも
のが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、イオン電流
は燃焼室内に設けたギャップ間の火炎中に存在するイオ
ン濃度に比例した電流値を示すが、電流値の変化をよく
観察すると、ノックの発生していない正常な燃焼の場合
であっても、イオン濃度の瞬間的な変化によるものと推
測されるステップ的に変化が観察される。このようなス
テップ的な電流値の変化を含むイオン電流において、上
記したように特定の周波数帯域の信号をピークホールド
して信号処理をした場合、前記ステップ的な電流値の変
化をノックの信号と同様に信号処理してしまう場合があ
った。つまり、実際にはノックは発生していないのにも
かかわらず、ノックを誤って検出する恐れがあった。
は燃焼室内に設けたギャップ間の火炎中に存在するイオ
ン濃度に比例した電流値を示すが、電流値の変化をよく
観察すると、ノックの発生していない正常な燃焼の場合
であっても、イオン濃度の瞬間的な変化によるものと推
測されるステップ的に変化が観察される。このようなス
テップ的な電流値の変化を含むイオン電流において、上
記したように特定の周波数帯域の信号をピークホールド
して信号処理をした場合、前記ステップ的な電流値の変
化をノックの信号と同様に信号処理してしまう場合があ
った。つまり、実際にはノックは発生していないのにも
かかわらず、ノックを誤って検出する恐れがあった。
【０００５】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。
とを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係るイオン電流によるノック検
出方法は、燃焼の開始からシリンダ内に流れるイオン電
流を検出してノックの発生を検出するイオン電流による
ノック検出方法であって、イオン電流から所定周波数特
性を有するノック電流を分離し、分離したノック電流を
積分し、積分結果に基づいてノックの発生を検出するこ
とを特徴とする。
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係るイオン電流によるノック検
出方法は、燃焼の開始からシリンダ内に流れるイオン電
流を検出してノックの発生を検出するイオン電流による
ノック検出方法であって、イオン電流から所定周波数特
性を有するノック電流を分離し、分離したノック電流を
積分し、積分結果に基づいてノックの発生を検出するこ
とを特徴とする。
【０００７】
【作用】このような構成のものであれば、イオン電流か
らノック電流以外の電流変化が分離されても、信号処理
過程でそれぞれ積分されるので、非常に短時間の内に電
流値が変化する、つまりステップ状の電流値の変化は、
積分することによりノック電流とは積分結果が異なるた
め区別される。すなわち、ステップ状に変化する電流値
を積分すると、その結果はノック電流のそれに比べて明
らかに小さくなり、ノックの判定を容易にしている。し
たがって、ノック電流と誤認しがちな瞬間的な電流変化
がイオン電流に存在していても、確実にノックの発生を
検出することができる。
らノック電流以外の電流変化が分離されても、信号処理
過程でそれぞれ積分されるので、非常に短時間の内に電
流値が変化する、つまりステップ状の電流値の変化は、
積分することによりノック電流とは積分結果が異なるた
め区別される。すなわち、ステップ状に変化する電流値
を積分すると、その結果はノック電流のそれに比べて明
らかに小さくなり、ノックの判定を容易にしている。し
たがって、ノック電流と誤認しがちな瞬間的な電流変化
がイオン電流に存在していても、確実にノックの発生を
検出することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。
説明する。
【０００９】図１に概略的に示したエンジン１００は自
動車用の４気筒のもので、その吸気系１には図示しない
アクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ２
が配設され、その下流側にはサージタンク３が設けられ
ている。サージタンク３に連通する一方の端部近傍に
は、さらに燃料噴射弁５が設けてあり、この燃料噴射弁
５を、電子制御装置６により各気筒毎に独立して噴射す
べく制御するようにしている。また排気系２０には、排
気ガス中の酸素濃度を測定するための空燃比センサ２１
が、図示しないマフラに至るまでの管路に配設された三
元触媒２２の上流の位置に取り付けられている。この空
燃比センサ２１は、通常のＯ２センサとほぼ同様の構成
を有しており、大気側電極と排気側電極との間に一定電
圧を印加することによって、フィードバック制御時の理
論空燃比の場合からリーンバーン領域における空燃比の
場合に亘って、排気ガス中の酸素濃度に応じた電流を略
直線的な特性にて出力するものである。
動車用の４気筒のもので、その吸気系１には図示しない
アクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ２
が配設され、その下流側にはサージタンク３が設けられ
ている。サージタンク３に連通する一方の端部近傍に
は、さらに燃料噴射弁５が設けてあり、この燃料噴射弁
５を、電子制御装置６により各気筒毎に独立して噴射す
べく制御するようにしている。また排気系２０には、排
気ガス中の酸素濃度を測定するための空燃比センサ２１
が、図示しないマフラに至るまでの管路に配設された三
元触媒２２の上流の位置に取り付けられている。この空
燃比センサ２１は、通常のＯ２センサとほぼ同様の構成
を有しており、大気側電極と排気側電極との間に一定電
圧を印加することによって、フィードバック制御時の理
論空燃比の場合からリーンバーン領域における空燃比の
場合に亘って、排気ガス中の酸素濃度に応じた電流を略
直線的な特性にて出力するものである。
【００１０】電子制御装置６は、中央演算処理装置７
と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力イ
ンターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されており、その入力インタ
ーフェース９には、サージタンク３内の圧力を検出する
ための吸気圧センサ１３からの吸気圧信号ａ、エンジン
回転数ＮＥを検出するための回転数センサ１４からの回
転数信号ｂ、車速を検出するための車速センサ１５から
の車速信号ｃ、スロットルバルブ２の開閉状態を検出す
るためのアイドルスイッチ１６からのＬＬ信号ｄ、エン
ジンの冷却水温を検出するための水温センサ１７からの
水温信号ｅ、上記した空燃比センサ２１からの電流信号
ｈなどが入力される。一方、出力インターフェース１１
からは、燃料噴射弁５に対して燃料噴射信号ｆが、また
スパークプラグ１８に対してイグニッションパルスｇが
出力されるようになっている。
と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力イ
ンターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されており、その入力インタ
ーフェース９には、サージタンク３内の圧力を検出する
ための吸気圧センサ１３からの吸気圧信号ａ、エンジン
回転数ＮＥを検出するための回転数センサ１４からの回
転数信号ｂ、車速を検出するための車速センサ１５から
の車速信号ｃ、スロットルバルブ２の開閉状態を検出す
るためのアイドルスイッチ１６からのＬＬ信号ｄ、エン
ジンの冷却水温を検出するための水温センサ１７からの
水温信号ｅ、上記した空燃比センサ２１からの電流信号
ｈなどが入力される。一方、出力インターフェース１１
からは、燃料噴射弁５に対して燃料噴射信号ｆが、また
スパークプラグ１８に対してイグニッションパルスｇが
出力されるようになっている。
【００１１】またスパークプラグ１８には、高圧ダイオ
ード２３を介してイオン電流を測定するためのバイアス
用電源２４が接続されている。このバイアス電源２４を
含むイオン電流測定のための回路及びその測定方法それ
自体は、当該分野で知られている種々の方法が使用でき
る。イオン電流測定用回路２５としては、例えば、図２
に示すように、イオン電流を増幅するイオン回路２５ａ
と、イオン回路２５ａから出力される信号からノック電
流Ｉｎを抽出するバンドパスフィルタ２５ｂと、抽出さ
れたノック電流を含む所定の周波数帯域の信号の絶対値
を作成するＡＢＳ回路２５ｃと、ＡＢＳ回路２５ｃから
出力される絶対値信号を積分する積分回路２５ｄとから
なるものがある。積分回路２５ｄそれ自体は、当該分野
で公知の各種のものを適用するものであってよい。
ード２３を介してイオン電流を測定するためのバイアス
用電源２４が接続されている。このバイアス電源２４を
含むイオン電流測定のための回路及びその測定方法それ
自体は、当該分野で知られている種々の方法が使用でき
る。イオン電流測定用回路２５としては、例えば、図２
に示すように、イオン電流を増幅するイオン回路２５ａ
と、イオン回路２５ａから出力される信号からノック電
流Ｉｎを抽出するバンドパスフィルタ２５ｂと、抽出さ
れたノック電流を含む所定の周波数帯域の信号の絶対値
を作成するＡＢＳ回路２５ｃと、ＡＢＳ回路２５ｃから
出力される絶対値信号を積分する積分回路２５ｄとから
なるものがある。積分回路２５ｄそれ自体は、当該分野
で公知の各種のものを適用するものであってよい。
【００１２】電子制御装置６には、吸気圧センサ１３か
ら出力される吸気圧信号ａと回転数センサ１４から出力
される回転数信号ｂとをおもな情報とし、エンジン状態
に応じて決まる各種の補正係数で基本噴射時間を補正し
て燃料噴射弁開成時間すなわちインジェクタ最終通電時
間Ｔを決定し、その決定された通電時間により燃料噴射
弁５を制御して、エンジン負荷に応じた燃料を該燃料噴
射弁５から吸気系１に噴射させるためのプログラムが内
蔵してある。また、燃焼の開始からシリンダ内に流れる
イオン電流を検出してノックの発生を検出するべく、イ
オン電流から所定周波数特性を有するノック電流Ｉｎを
分離し、分離したノック電流Ｉｎを積分し、積分結果に
基づいてノックの発生を検出するためのプログラムが同
様に内蔵されている。
ら出力される吸気圧信号ａと回転数センサ１４から出力
される回転数信号ｂとをおもな情報とし、エンジン状態
に応じて決まる各種の補正係数で基本噴射時間を補正し
て燃料噴射弁開成時間すなわちインジェクタ最終通電時
間Ｔを決定し、その決定された通電時間により燃料噴射
弁５を制御して、エンジン負荷に応じた燃料を該燃料噴
射弁５から吸気系１に噴射させるためのプログラムが内
蔵してある。また、燃焼の開始からシリンダ内に流れる
イオン電流を検出してノックの発生を検出するべく、イ
オン電流から所定周波数特性を有するノック電流Ｉｎを
分離し、分離したノック電流Ｉｎを積分し、積分結果に
基づいてノックの発生を検出するためのプログラムが同
様に内蔵されている。
【００１３】このノック検出プログラムの概要は図３に
示すようなものである。ノックを検出するにあたって検
出するイオン電流は、点火直後にバイパス電源２４から
スパークプラグ１８にバイアス電圧を印加することによ
り生成され、図４に示すように、上死点ＴＤＣ手前で減
少した後再び増加し、燃焼圧が最大となるクランク角近
傍でその値が最大となる特性を有している。そして、こ
のような低周波的な周波数特性のイオン電流において、
ノックが発生していない正常時であっても、検出したイ
オン電流には瞬間的に電流値が大きくなるステップ状の
変化電流Ｉｓが存在する。このステップ状の変化電流Ｉ
ｓは、ノック電流Ｉｎと同等の高周波特性を有してお
り、１つのイオン電流の中で１度しか存在しない。この
ような変化に対して、ノックが発生した場合にイオン電
流に重畳する高周波特性を有するノック電流Ｉｎは、連
続した変化であり、積分することによって区別すること
が可能になる。つまり、イオン電流自身のステップ状の
変化電流Ｉｓも、ノック電流Ｉｎも、ともにバンドパス
フィルタ２５ｂを通過する高周波特性を有しているが、
バンドパスフィルタ２５ｂを通過した両者の絶対値を積
分することにより、ステップ状の変化電流Ｉｓは図４中
のその絶対値が小さな積分値Ｓｓとなり、ノック電流Ｉ
ｎは同図中のその絶対値が大きい積分値Ｓｎとなる。こ
の積分値Ｓｎを平均化することによりノック強度を判定
し、ノックの発生の有無を検出する。平均化処理の一例
として、下式のものを示す。なお、今回のノック強度を
ＫＮＫＣＫＬＶＬＮ、前回のノック強度をＫＮＯＣＫＬ
ＶＬＯ、今回検出したノック電流Ｉｎの積分値データを
ＫＮＯＣＫＤＡＴＡとする。
示すようなものである。ノックを検出するにあたって検
出するイオン電流は、点火直後にバイパス電源２４から
スパークプラグ１８にバイアス電圧を印加することによ
り生成され、図４に示すように、上死点ＴＤＣ手前で減
少した後再び増加し、燃焼圧が最大となるクランク角近
傍でその値が最大となる特性を有している。そして、こ
のような低周波的な周波数特性のイオン電流において、
ノックが発生していない正常時であっても、検出したイ
オン電流には瞬間的に電流値が大きくなるステップ状の
変化電流Ｉｓが存在する。このステップ状の変化電流Ｉ
ｓは、ノック電流Ｉｎと同等の高周波特性を有してお
り、１つのイオン電流の中で１度しか存在しない。この
ような変化に対して、ノックが発生した場合にイオン電
流に重畳する高周波特性を有するノック電流Ｉｎは、連
続した変化であり、積分することによって区別すること
が可能になる。つまり、イオン電流自身のステップ状の
変化電流Ｉｓも、ノック電流Ｉｎも、ともにバンドパス
フィルタ２５ｂを通過する高周波特性を有しているが、
バンドパスフィルタ２５ｂを通過した両者の絶対値を積
分することにより、ステップ状の変化電流Ｉｓは図４中
のその絶対値が小さな積分値Ｓｓとなり、ノック電流Ｉ
ｎは同図中のその絶対値が大きい積分値Ｓｎとなる。こ
の積分値Ｓｎを平均化することによりノック強度を判定
し、ノックの発生の有無を検出する。平均化処理の一例
として、下式のものを示す。なお、今回のノック強度を
ＫＮＫＣＫＬＶＬＮ、前回のノック強度をＫＮＯＣＫＬ
ＶＬＯ、今回検出したノック電流Ｉｎの積分値データを
ＫＮＯＣＫＤＡＴＡとする。
【００１４】 KNOCKLVLN ＝KNOCKLVLO ＋(KNOCKDATA−KNOCKLVLO )/n このノックの検出は、ノックウィンドウＫＷと称する所
定の期間のみ行われるもので、後述するように、このノ
ックウィンドウＫＷはエンジンの運転状態に応じてその
開始時点が点火時期を基準として変更されるようにプロ
グラムされている。なお、点火時期を基準とするとは、
基本的には点火時期を始点として、そこからの経過時間
に基づくことを意味しており、したがって、具体的に
は、点火時期から計時することや点火終了時点からの経
過時間を計時することが考えられる。このノック検出プ
ログラムでは、ノックウィンドウＫＷの開始時点を変更
するためのデータとして、図５に示すような、回転数を
パラメータとして負荷の変化に対応して変化するノック
ウィンドウＫＷの開始時間（クランク角換算）との相関
データを、テーブルにして有している。
定の期間のみ行われるもので、後述するように、このノ
ックウィンドウＫＷはエンジンの運転状態に応じてその
開始時点が点火時期を基準として変更されるようにプロ
グラムされている。なお、点火時期を基準とするとは、
基本的には点火時期を始点として、そこからの経過時間
に基づくことを意味しており、したがって、具体的に
は、点火時期から計時することや点火終了時点からの経
過時間を計時することが考えられる。このノック検出プ
ログラムでは、ノックウィンドウＫＷの開始時点を変更
するためのデータとして、図５に示すような、回転数を
パラメータとして負荷の変化に対応して変化するノック
ウィンドウＫＷの開始時間（クランク角換算）との相関
データを、テーブルにして有している。
【００１５】この実施例では、点火終了時点を検出し
て、点火終了からのノックウィンドウＫＷを開始する時
間を決めている。点火終了の検出は、図６に示す検出回
路ＳＤＣにより、点火コイル３０からの信号を利用して
行っている。この検出回路ＳＤＣは、点火コイル３０の
一次側コイル３０ａからの電圧Ｖｐを、トランジスタＴ
ｒをオンオフさせることによりコンパレータ３１の一方
の入力端子３１ａに印加し、コンパレータ３１の他方の
入力端子３１ｂには基準電圧Ｖｒｅｆを印加しておき、
コンパレータ３１の出力が反転したことを中央演算処理
装置７で判断して点火終了時点を検出するものである。
すなわち、図７において、期間ａではトランジスタＴｒ
がオンしており、コンパレータ３１の一方の入力端子３
１ａには電圧が印加されない。この後点火時期に一致し
てトランジスタＴｒがオフされると、アーク放電（期間
ｂ）の開始により例えば５０Ｖ程度の電圧が前記一方の
入力端子３１ａに印加される。そして、アーク放電が終
了する（期間ｂと期間ｃとの境界）と、期間ｃでは前記
一方の入力端子３１ａに印加される電圧は例えば約１２
Ｖに低下する。この期間ｂ，ｃの間、トランジスタＴｒ
はオフした状態にある。このような変化を示すコンパレ
ータ３１の入力電圧に対し、前記他方の入力端子３１ｂ
に印加される基準電圧Ｖｒｅｆは、期間ｂにおける電圧
Ｖｂと期間ｃにおける電圧Ｖｃとの中間の大きさに設定
してある。したがって、コンパレータ３１の出力は、前
記一次側コイル３０ａからの電圧Ｖｐが期間ｂから期間
ｃに切り替わる際に、反転するものである、これは、点
火コイル３０の二次側コイル３０ｂに発生する電圧Ｖｓ
が消滅し点火が終了する時点と一致する。
て、点火終了からのノックウィンドウＫＷを開始する時
間を決めている。点火終了の検出は、図６に示す検出回
路ＳＤＣにより、点火コイル３０からの信号を利用して
行っている。この検出回路ＳＤＣは、点火コイル３０の
一次側コイル３０ａからの電圧Ｖｐを、トランジスタＴ
ｒをオンオフさせることによりコンパレータ３１の一方
の入力端子３１ａに印加し、コンパレータ３１の他方の
入力端子３１ｂには基準電圧Ｖｒｅｆを印加しておき、
コンパレータ３１の出力が反転したことを中央演算処理
装置７で判断して点火終了時点を検出するものである。
すなわち、図７において、期間ａではトランジスタＴｒ
がオンしており、コンパレータ３１の一方の入力端子３
１ａには電圧が印加されない。この後点火時期に一致し
てトランジスタＴｒがオフされると、アーク放電（期間
ｂ）の開始により例えば５０Ｖ程度の電圧が前記一方の
入力端子３１ａに印加される。そして、アーク放電が終
了する（期間ｂと期間ｃとの境界）と、期間ｃでは前記
一方の入力端子３１ａに印加される電圧は例えば約１２
Ｖに低下する。この期間ｂ，ｃの間、トランジスタＴｒ
はオフした状態にある。このような変化を示すコンパレ
ータ３１の入力電圧に対し、前記他方の入力端子３１ｂ
に印加される基準電圧Ｖｒｅｆは、期間ｂにおける電圧
Ｖｂと期間ｃにおける電圧Ｖｃとの中間の大きさに設定
してある。したがって、コンパレータ３１の出力は、前
記一次側コイル３０ａからの電圧Ｖｐが期間ｂから期間
ｃに切り替わる際に、反転するものである、これは、点
火コイル３０の二次側コイル３０ｂに発生する電圧Ｖｓ
が消滅し点火が終了する時点と一致する。
【００１６】ノックウィンドウＫＷの制御において、ま
ずステップ５１では、エンジン回転数及び負荷の大きさ
が検出され、得られたエンジン回転数及び負荷の大きさ
により、ウィンドウ開始時間ＴＫＮＫＯＰＮを決定す
る。つまり、このステップでは、上記したテーブルから
その時点における運転状態に応じた点火終了からノック
ウィンドウＫＷを開くまでの所要時間を決定するもので
ある。つぎにステップ５２では、点火後、決定したウィ
ンドウ開始時間ＴＫＮＫＯＰＮの後にノックウィンドウ
ＫＷを開く。すなわち、図に示すように、ノックウィン
ドウＫＷは、点火終了からウィンドウ開始時間ＴＫＮＫ
ＯＰＮの間閉じており、この間はイオン電流がバンドパ
スフィルタ２５ｂに入力されない状態にある。そして、
点火終了からウィンドウ開始時間ＴＫＮＫＯＰＮが経過
すると、ノックウィンドウＫＷを開くので、ノック電流
Ｉｎが重畳し、かつステップ状の変化電流Ｉｓを有した
イオン電流がバンドパスフィルタ２５ｂに入力され、ス
テップ状の変化電流Ｉｓ及びノック電流Ｉｎがバンドパ
スフィルタ２５ｂから出力され、ＡＢＳ回路２５ｃ及び
積分回路２５ｄを経て中央演算処理装置７に入力され
る。
ずステップ５１では、エンジン回転数及び負荷の大きさ
が検出され、得られたエンジン回転数及び負荷の大きさ
により、ウィンドウ開始時間ＴＫＮＫＯＰＮを決定す
る。つまり、このステップでは、上記したテーブルから
その時点における運転状態に応じた点火終了からノック
ウィンドウＫＷを開くまでの所要時間を決定するもので
ある。つぎにステップ５２では、点火後、決定したウィ
ンドウ開始時間ＴＫＮＫＯＰＮの後にノックウィンドウ
ＫＷを開く。すなわち、図に示すように、ノックウィン
ドウＫＷは、点火終了からウィンドウ開始時間ＴＫＮＫ
ＯＰＮの間閉じており、この間はイオン電流がバンドパ
スフィルタ２５ｂに入力されない状態にある。そして、
点火終了からウィンドウ開始時間ＴＫＮＫＯＰＮが経過
すると、ノックウィンドウＫＷを開くので、ノック電流
Ｉｎが重畳し、かつステップ状の変化電流Ｉｓを有した
イオン電流がバンドパスフィルタ２５ｂに入力され、ス
テップ状の変化電流Ｉｓ及びノック電流Ｉｎがバンドパ
スフィルタ２５ｂから出力され、ＡＢＳ回路２５ｃ及び
積分回路２５ｄを経て中央演算処理装置７に入力され
る。
【００１７】この後ステップ５３では、ノックウィンド
ウＫＷが開いた後、設定された閉鎖時間ＫＴＬＮＫＣＬ
が経過するとノックウィンドウＫＷを閉じる。閉鎖時間
ＫＴＬＮＫＣＬは、クランク角に換算して、例えば５０
°ＣＡ程度あればよい。これによってバンドパスフィル
タ２５ｂに入力されるイオン電流はなくなり、積分回路
２５ｄはノックウィンドウＫＷが開いていた期間のノッ
ク電流Ｉｎの積分値Ｓｎを出力する。これによって、こ
の時のノック電流Ｉｎの積分値Ｓｎによりノックが検出
される。なお、積分回路２５ｄは、例えばイグニッショ
ンパルスｇの立ち上がりにタイミングでリセットされる
ものである。
ウＫＷが開いた後、設定された閉鎖時間ＫＴＬＮＫＣＬ
が経過するとノックウィンドウＫＷを閉じる。閉鎖時間
ＫＴＬＮＫＣＬは、クランク角に換算して、例えば５０
°ＣＡ程度あればよい。これによってバンドパスフィル
タ２５ｂに入力されるイオン電流はなくなり、積分回路
２５ｄはノックウィンドウＫＷが開いていた期間のノッ
ク電流Ｉｎの積分値Ｓｎを出力する。これによって、こ
の時のノック電流Ｉｎの積分値Ｓｎによりノックが検出
される。なお、積分回路２５ｄは、例えばイグニッショ
ンパルスｇの立ち上がりにタイミングでリセットされる
ものである。
【００１８】このような構成において、ノック電流Ｉｎ
と同等の周波数特性を有するステップ状の変化電流Ｉｓ
が、イオン電流に存在していても、積分することにより
確実にノック電流のみを認識することができ、したがっ
て、ノック検出精度を高めることができる。また、ノッ
クウィンドウＫＷは、ステップ５１にて決定されたウィ
ンドウ開始時間ＴＫＮＫＯＰＮにより、エンジンの運転
状態にあわせて変更されるので、ノックが点火後どの時
点で発生しようとも確実に検出できるものとなる。つま
り、点火時期が進角していても、あるいは逆に遅角して
いても、点火終了後、その時のエンジンの運転状態に応
じた所定時間の後にノックウィンドウＫＷを開くので、
常に最適のタイミングで検出でき、ノックの検出洩れと
なることが防止できる。
と同等の周波数特性を有するステップ状の変化電流Ｉｓ
が、イオン電流に存在していても、積分することにより
確実にノック電流のみを認識することができ、したがっ
て、ノック検出精度を高めることができる。また、ノッ
クウィンドウＫＷは、ステップ５１にて決定されたウィ
ンドウ開始時間ＴＫＮＫＯＰＮにより、エンジンの運転
状態にあわせて変更されるので、ノックが点火後どの時
点で発生しようとも確実に検出できるものとなる。つま
り、点火時期が進角していても、あるいは逆に遅角して
いても、点火終了後、その時のエンジンの運転状態に応
じた所定時間の後にノックウィンドウＫＷを開くので、
常に最適のタイミングで検出でき、ノックの検出洩れと
なることが防止できる。
【００１９】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではなく、イグニッションパルスｇの出力時
点を基準として、その後ノックウィンドウＫＷを開くま
での経過時間をエンジンの運転状態に応じて変更してノ
ックを検出するものであってもよい。
されるものではなく、イグニッションパルスｇの出力時
点を基準として、その後ノックウィンドウＫＷを開くま
での経過時間をエンジンの運転状態に応じて変更してノ
ックを検出するものであってもよい。
【００２０】また、積分回路２５ｄに代えて、絶対値回
路２５ｃの出力をＡ／Ｄ変換して、その変換値をデジタ
ル処理により積分するものであってもよい。
路２５ｃの出力をＡ／Ｄ変換して、その変換値をデジタ
ル処理により積分するものであってもよい。
【００２１】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、ノッ
クの検出は、イオン電流から得られたノック電流を最終
的には積分して行うので、イオン電流がノック電流と同
等の高周波特性を有して変化しても、持続性のないその
ような変化とノック電流とを確実に識別することがで
き、したがって、ノックの検出精度を大幅に向上させる
ことができる。
クの検出は、イオン電流から得られたノック電流を最終
的には積分して行うので、イオン電流がノック電流と同
等の高周波特性を有して変化しても、持続性のないその
ような変化とノック電流とを確実に識別することがで
き、したがって、ノックの検出精度を大幅に向上させる
ことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。
【図２】同実施例のイオン電流測定用回路のブロック
図。
図。
【図３】同実施例の制御手順を示すフローチャート図。
【図４】同実施例の作用説明図。
【図５】同実施例のノックウィンドウ開始時間を決定す
るためのテーブルのデータを示すデータ説明図。
るためのテーブルのデータを示すデータ説明図。
【図６】同実施例の検出回路の概略回路図。
【図７】同実施例の検出回路の作用説明図。
６…電子制御装置 ７…中央演算処理装置 ８…記憶装置 ９…入力インターフェース １１…出力インターフェース １４…カムポジションセンサ ２４…バイアス用電源 ２５…イオン電流測定用回路 ２５ｄ…積分回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 学 大阪市淀川区塚本１丁目15番27号 ダイヤ モンド電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】燃焼の開始からシリンダ内に流れるイオン
電流を検出してノックの発生を検出するイオン電流によ
るノック検出方法であって、 イオン電流から所定周波数特性を有するノック電流を分
離し、 分離したノック電流を積分し、 積分結果に基づいてノックの発生を検出することを特徴
とするイオン電流によるノック検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4314574A JP2962952B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | イオン電流によるノック検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4314574A JP2962952B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | イオン電流によるノック検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159129A true JPH06159129A (ja) | 1994-06-07 |
| JP2962952B2 JP2962952B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=18054929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4314574A Expired - Fee Related JP2962952B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | イオン電流によるノック検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2962952B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0826882A2 (en) * | 1996-09-03 | 1998-03-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for knock detection in an internal combustion engine |
| EP0826881A2 (en) * | 1996-09-03 | 1998-03-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ignition device for an internal combustion engine |
| US5836285A (en) * | 1996-09-19 | 1998-11-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for controlling knocking in an internal combustion engine |
| US5929322A (en) * | 1996-09-27 | 1999-07-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for detecting knocking in an internal combustion engine |
| US5979406A (en) * | 1997-07-24 | 1999-11-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Knock control device for internal combustion engine |
| US6000276A (en) * | 1997-05-20 | 1999-12-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Knock detection device for an internal combustion engine avoiding erroneous knock detection |
| US6054860A (en) * | 1996-09-19 | 2000-04-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for detecting knocking in an internal combustion engine |
| US6118276A (en) * | 1997-05-15 | 2000-09-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ion current detection device |
| US6246952B1 (en) | 1998-04-14 | 2001-06-12 | Denso Corporation | Engine control signal processing system with frequency analysis by fourier transform algorithm |
| JP2009127509A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 内燃機関用の燃焼制御装置 |
| JP2013163990A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 内燃機関の燃焼制御装置 |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP4314574A patent/JP2962952B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6049176A (en) * | 1996-09-03 | 2000-04-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ignition device for an internal combustion engine |
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| EP0826882A3 (en) * | 1996-09-03 | 1999-08-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for knock detection in an internal combustion engine |
| EP0826881A3 (en) * | 1996-09-03 | 1999-10-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ignition device for an internal combustion engine |
| US6151954A (en) * | 1996-09-03 | 2000-11-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for detecting knocking in an internal combustion engine |
| US5836285A (en) * | 1996-09-19 | 1998-11-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for controlling knocking in an internal combustion engine |
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| US6246952B1 (en) | 1998-04-14 | 2001-06-12 | Denso Corporation | Engine control signal processing system with frequency analysis by fourier transform algorithm |
| JP2009127509A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 内燃機関用の燃焼制御装置 |
| JP2013163990A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 内燃機関の燃焼制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2962952B2 (ja) | 1999-10-12 |
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