JPH07306119A - Knocking detector for internal combustion engine - Google Patents

Knocking detector for internal combustion engine

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JPH07306119A
JPH07306119A JP6100339A JP10033994A JPH07306119A JP H07306119 A JPH07306119 A JP H07306119A JP 6100339 A JP6100339 A JP 6100339A JP 10033994 A JP10033994 A JP 10033994A JP H07306119 A JPH07306119 A JP H07306119A
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knock
internal combustion
combustion engine
frequency band
abnormality
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Kazuhiro Nakai
一弘 中井
Koichi Kamado
孝一 釜洞
Hiroshi Haraguchi
寛 原口
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To detect the attaching looseness of a knocking sensor quickly and accurately. CONSTITUTION:The output based on the knocking generated in an internal combustion engine from a knocking sensor 8 is amplified by a gain switch 12. The output is divided into a plurality of frequency bands by a digital filter 5 provided in a DSP 13. The abnormality of the knocking sensor 8 is detected by a knocking judging means 6 provided in the DSP 13 by using the specified frequency band among a plurality of the frequency bands. In this way, the attaching looseness of the knocking sensor 8 is accurately detected by using the specified frequency band in the output characteristics in detection of the knocking generated in the internal combustion engine from the knocking sensor 8.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ノック制御システムに
おいてノックを検出するノックセンサのフェイル(故
障)検出可能な内燃機関用ノック検出装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a knock detection device for an internal combustion engine capable of detecting a failure (fault) of a knock sensor for detecting knock in a knock control system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、内燃機関用ノック検出装置に関連
する先行技術文献としては、実公昭60−29703号
公報、特開昭59−119067号公報にて開示された
ものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as prior art documents relating to a knock detection device for an internal combustion engine, those disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 60-29703 and Japanese Patent Publication No. 59-119067 are known.

【0003】このうち、実公昭60−29703号公報
にはノックセンサ信号の積分器の出力が所定値より小さ
い場合にフェイルを判定する方法が開示されている。ま
た、特開昭59−119067号公報には、ノックセン
サ信号のピークホールド出力に基づいてフェイル検出す
る方法が開示されている。
Among them, Japanese Utility Model Publication No. 60-29703 discloses a method of judging a failure when the output of the knock sensor signal from the integrator is smaller than a predetermined value. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 59-119067 discloses a method for detecting a failure based on a peak hold output of a knock sensor signal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のフェ
イル検出方法では、内燃機関(エンジン)における差異
やセンサ出力のバラツキ等を考慮すると、フェイル判定
レベルを低く設定しなければならず、センサ信号線の断
線またはセンサの素子割れ等による出力低下が著しいよ
うなときでないとフェイル検出できない。
In the fail detection method described above, the fail determination level must be set low in consideration of the difference in the internal combustion engine (engine) and the variation in the sensor output. Fail detection can only be performed when there is a marked decrease in output due to wire breakage or sensor element breakage.

【0005】ここで、ノック現象について説明する。Now, the knock phenomenon will be described.

【0006】ノックはシリンダ内の未燃焼ガスが燃焼ガ
スにより圧縮され自己着火し急速に燃焼することによっ
てシリンダ内で共鳴する現象をいう。この共鳴現象は内
燃機関のボア径と音速で決まる固有周波数を有し、シリ
ンダ径方向の次数をn、周方向の次数をmとしたときの
共鳴振動モードをPnmとすると、図15(a),
(b)に示すような周波数にノック成分ができると予測
される。これら共鳴信号モードについてそれぞれ振動が
検出できれば、ノック検出の精度が向上する。また、こ
のノックを微小レベルで制御すれば、内燃機関を破損す
ることなく燃費を向上させることができるのである。
Knock is a phenomenon in which unburned gas in a cylinder is compressed by the combustion gas, self-ignites, and rapidly burns to cause resonance in the cylinder. This resonance phenomenon has a natural frequency determined by the bore diameter and sound velocity of the internal combustion engine, and when the resonance vibration mode is Pnm when the cylinder radial direction order is n and the circumferential direction order is m, FIG. ,
It is predicted that a knock component will be generated at the frequency shown in (b). If vibration can be detected for each of these resonance signal modes, the accuracy of knock detection is improved. Further, if this knock is controlled at a minute level, fuel consumption can be improved without damaging the internal combustion engine.

【0007】発明者らの実験研究の結果、ノックセンサ
の不適当な締付けトルクによる取付け、即ち、取付けに
緩みがあるときのセンサ信号出力には、ノックなしのと
きでは出力の低下、また、ノックありのときでは高周波
の振動モードが顕著に現出することが分かった。図16
は、センサ取付け状態が異なるときの周波数とスペクト
ル強度との関係を示す特性図である。ここで、図16
(a)は取付けに緩みがある場合であり、正常な図16
(b)と比較すると、BPF(Band Pass Filter:バン
ドパスフィルタ)を介した周波数帯fa にノックのスペ
クトル強度より大きなものが出現していることが分か
る。
As a result of the experiments conducted by the inventors, the sensor signal output when the knock sensor is installed by an inappropriate tightening torque, that is, when the installation is loose, the output of the knock sensor is decreased without the knock, and the knock signal is decreased. It was found that the vibration mode of high frequency remarkably appeared in some cases. FIG.
[Fig. 4] is a characteristic diagram showing a relationship between frequency and spectrum intensity when sensor mounting states are different. Here, in FIG.
(A) shows the case where there is looseness in the installation, and
Comparing with (b), it can be seen that a frequency band fa passing through a BPF (Band Pass Filter) appears to have a magnitude larger than the knock spectrum intensity.

【0008】図17は、ノックセンサ80の構造を示す
断面図である。
FIG. 17 is a sectional view showing the structure of knock sensor 80.

【0009】ノックセンサ80の作動原理としては、内
燃機関(エンジン)の振動がノックセンサ80の取付座
面81aからハウジング81を介して圧電素子82に伝
わり、その振動に比例した電圧を発生するものである。
このため、ノックセンサ80の取付座面81aが内燃機
関ブロックE/G−Bと所定のトルクで密着されていな
いと、内燃機関振動が伝わらないばかりか、逆にガタつ
きによる共振等で増幅されてしまうのである。即ち、ノ
ック検出に用いているノックセンサは、その構造上、適
正な締付けトルクで取付けないと正常なセンサ信号が得
られないものであり、何らかの原因で取付け緩みが生じ
ても素早い検出ができないという不具合があった。
The operating principle of the knock sensor 80 is that the vibration of the internal combustion engine (engine) is transmitted from the mounting seat surface 81a of the knock sensor 80 to the piezoelectric element 82 through the housing 81 and generates a voltage proportional to the vibration. Is.
Therefore, unless the mounting seat surface 81a of the knock sensor 80 is brought into close contact with the internal combustion engine block E / GB with a predetermined torque, not only the internal combustion engine vibration is transmitted but, on the contrary, it is amplified by resonance due to rattling or the like. It will end up. In other words, due to the structure of the knock sensor used for knock detection, a normal sensor signal cannot be obtained unless it is installed with an appropriate tightening torque, and quick detection cannot be performed even if the installation is loosened for some reason. There was a problem.

【0010】そこで、この発明は、かかる不具合を解決
するためになされたもので、センサの取付け緩みを素早
く適切に検出することが可能な内燃機関用ノック検出装
置の提供を課題としている。
Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a knock detection device for an internal combustion engine capable of quickly and appropriately detecting looseness in mounting of a sensor.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1にかかる内燃機
関用ノック検出装置は、内燃機関に発生するノックを検
出するノック検出手段と、前記ノック検出手段からの出
力を増幅する増幅手段と、前記増幅手段からの出力を複
数の周波数帯に分離するフィルタ手段と、前記フィルタ
手段で分離された所定の周波数帯を用いて前記ノック検
出手段の異常を検出する異常検出手段とを具備するもの
である。
A knock detection device for an internal combustion engine according to a first aspect of the present invention comprises a knock detection means for detecting a knock generated in an internal combustion engine, and an amplification means for amplifying an output from the knock detection means. It comprises a filter means for separating the output from the amplifying means into a plurality of frequency bands, and an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the knock detecting means by using a predetermined frequency band separated by the filter means. is there.

【0012】請求項2にかかる内燃機関用ノック検出装
置は、請求項1の具備する手段に加えて、前記フィルタ
手段が、複数のフィルタからなるものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a knock detection device for an internal combustion engine, wherein the filter means comprises a plurality of filters in addition to the means of the first aspect.

【0013】請求項3にかかる内燃機関用ノック検出装
置は、請求項1の具備する手段に加えて、前記フィルタ
手段が、前記周波数帯の中心周波数が可変であるもので
ある。
In the knock detection device for an internal combustion engine according to claim 3, in addition to the means provided in claim 1, the filter means has a variable center frequency in the frequency band.

【0014】請求項4にかかる内燃機関用ノック検出装
置は、請求項1乃至請求項3の具備する手段に加えて、
前記異常検出手段で用いる所定の周波数帯が、前記ノッ
ク検出手段のノック判定に用いられる周波数帯とは別の
周波数帯であるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a knock detection device for an internal combustion engine, in addition to the means provided in the first to third aspects,
The predetermined frequency band used by the abnormality detection unit is a frequency band different from the frequency band used by the knock detection unit for knock determination.

【0015】請求項5にかかる内燃機関用ノック検出装
置は、請求項1乃至請求項3の具備する手段に加えて、
前記異常検出手段で用いる所定の周波数帯が、前記ノッ
ク検出手段のノック判定に用いられる周波数帯より高周
波側の周波数帯であるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a knock detection device for an internal combustion engine, in addition to the means provided in the first to third aspects,
The predetermined frequency band used by the abnormality detection means is a frequency band on the higher frequency side than the frequency band used by the knock detection means for knock determination.

【0016】請求項6にかかる内燃機関用ノック検出装
置は、請求項1乃至請求項3の具備する手段に加えて、
前記異常検出手段が、前記フィルタ手段で分離された所
定の周波数帯における前記ノック検出手段からの出力が
所定レベルを所定回数越えたときに前記ノック検出手段
を異常とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a knock detection device for an internal combustion engine, in addition to the means provided in the first to third aspects,
The abnormality detecting means makes the knock detecting means abnormal when the output from the knock detecting means in the predetermined frequency band separated by the filter means exceeds a predetermined level for a predetermined number of times.

【0017】請求項7にかかる内燃機関用ノック検出装
置は、内燃機関に発生するノックを検出するノック検出
手段と、前記ノック検出手段からの出力を時系列的に複
数の周波数帯に分離するフィルタ手段と、前記フィルタ
手段からの出力を増幅する増幅手段と、前記増幅手段で
増幅された所定の周波数帯を用いて前記ノック検出手段
の異常を検出する異常検出手段とを具備するものであ
る。
A knock detecting device for an internal combustion engine according to a seventh aspect of the present invention is a knock detecting means for detecting a knock occurring in the internal combustion engine, and a filter for separating an output from the knock detecting means into a plurality of frequency bands in time series. Means, amplification means for amplifying the output from the filter means, and abnormality detection means for detecting abnormality of the knock detection means using a predetermined frequency band amplified by the amplification means.

【0018】[0018]

【作用】請求項1においては、ノック検出手段からの内
燃機関で発生するノックに基づく出力を増幅手段で増幅
し、その出力がフィルタ手段で複数の周波数帯に分離さ
れ、そのうちの所定の周波数帯を用いて異常検出手段で
ノック検出手段の異常が検出される。即ち、ノック検出
手段からの内燃機関で発生するノック検出の出力特性に
対応する所定の周波数帯を用いることでノック検出手段
の異常が検出される。
According to the first aspect of the present invention, the output of the knock detecting means based on the knock generated in the internal combustion engine is amplified by the amplifying means, and the output is separated into a plurality of frequency bands by the filter means. The abnormality of the knock detection means is detected by the abnormality detection means by using. That is, the abnormality of the knock detection means is detected by using the predetermined frequency band corresponding to the output characteristic of the knock detection generated from the knock detection means in the internal combustion engine.

【0019】請求項2の内燃機関用ノック検出装置のフ
ィルタ手段は、請求項1の作用に加えて、複数のフィル
タからなり、増幅手段からの出力が複数の周波数帯に分
離されることで、ノック検出手段の通常のノック検出及
びノック検出手段の異常検出に適した各周波数帯の出力
が得られる。
In addition to the function of claim 1, the filter means of the knock detecting device for an internal combustion engine according to claim 2 comprises a plurality of filters, and the output from the amplifying means is separated into a plurality of frequency bands. It is possible to obtain the output of each frequency band suitable for the normal knock detection of the knock detection means and the abnormality detection of the knock detection means.

【0020】請求項3の内燃機関用ノック検出装置のフ
ィルタ手段では、請求項1の作用に加えて、周波数帯の
中心周波数が可変とされることで、分離される周波数帯
をノック検出手段が配設される内燃機関の特性に適合さ
せることができる。
According to the filter means of the knock detecting device for an internal combustion engine of claim 3, in addition to the operation of claim 1, the center frequency of the frequency band is made variable so that the knock detecting means detects the frequency band to be separated. It can be adapted to the characteristics of the installed internal combustion engine.

【0021】請求項4の内燃機関用ノック検出装置の異
常検出手段で用いる所定の周波数帯が、請求項1乃至請
求項3の作用に加えて、ノック検出手段のノック判定に
用いられる周波数帯とは別の周波数帯とされることで、
ノック検出手段の通常のノック検出及びノック検出手段
の異常検出を正確に行うことができる。
The predetermined frequency band used by the abnormality detecting means of the knock detecting device for an internal combustion engine according to claim 4 is the frequency band used for knock determination of the knock detecting means in addition to the functions of claims 1 to 3. Is a different frequency band,
The normal knock detection of the knock detection means and the abnormality detection of the knock detection means can be accurately performed.

【0022】請求項5の内燃機関用ノック検出装置の異
常検出手段で用いる所定の周波数帯が、請求項1乃至請
求項3の作用に加えて、ノック検出手段のノック判定に
用いられる周波数帯より高周波側の周波数帯とされる。
このため、ノック検出手段では通常のノック検出の周波
数帯、ノック検出手段の異常検出では通常のノック検出
の周波数帯よりも高周波側の周波数帯をそれぞれ利用し
てそれらの検出を正確に行うことができる。
The predetermined frequency band used in the abnormality detection means of the knock detection device for an internal combustion engine according to claim 5 is in addition to the functions of claims 1 to 3, the frequency band used for knock determination of the knock detection means. The frequency band on the high frequency side.
For this reason, the knock detection means can use the normal knock detection frequency band, and the abnormality detection of the knock detection means can accurately detect them by using the frequency bands on the higher frequency side than the normal knock detection frequency band. it can.

【0023】請求項6の内燃機関用ノック検出装置の異
常検出手段では、請求項1乃至請求項3の作用に加え
て、フィルタ手段で分離された所定の周波数帯における
ノック検出手段からの出力が所定レベルを所定回数越え
たときにノック検出手段が異常とされる。このため、ノ
ック検出手段からの出力に基づき、その異常が確実に判
定できる。
According to the abnormality detecting means of the knock detecting device for the internal combustion engine of the sixth aspect, in addition to the functions of the first to third aspects, the output from the knock detecting means in the predetermined frequency band separated by the filter means is output. When the predetermined level is exceeded a predetermined number of times, the knock detection means is abnormal. Therefore, the abnormality can be reliably determined based on the output from the knock detection means.

【0024】請求項7においては、ノック検出手段から
の内燃機関で発生するノックに基づく出力がフィルタ手
段で時系列的に複数の周波数帯に分離され、その複数の
周波数帯が増幅手段で増幅され、そのうちの所定の周波
数帯を用いて異常検出手段でノック検出手段の異常が検
出される。即ち、ノック検出手段からの内燃機関で発生
するノック検出の出力特性における所定の周波数帯を用
いることでノック検出手段の異常が検出される。
According to another aspect of the present invention, the output of the knock detection means based on the knock generated in the internal combustion engine is separated into a plurality of frequency bands in time series by the filter means, and the plurality of frequency bands are amplified by the amplification means. The abnormality of the knock detecting means is detected by the abnormality detecting means using a predetermined frequency band among them. That is, the abnormality of the knock detection means is detected by using the predetermined frequency band in the output characteristic of the knock detection generated from the knock detection means in the internal combustion engine.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。
EXAMPLES The present invention will be described below based on specific examples.

【0026】〈第一実施例〉図1は本発明の第一実施例
にかかる内燃機関用ノック検出装置を示す全体構成図で
ある。
<First Embodiment> FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a knock detection device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.

【0027】図1において、ノック検出手段を達成する
ノックセンサ8は内燃機関本体の振動を電気信号に変換
するものであり、本実施例では周波数分析をするために
非共振型センサである必要がある。このノックセンサ8
に接続される入力回路9はノックセンサ8からのセンサ
信号のインピーダンスを調整する。この入力回路9に接
続されるLPF(Low Pass Filter:ローパスフィルタ)
10は折返し雑音を防止する。このLPF10に接続さ
れるHPF(High Pass Filter:ハイパスフィルタ)1
1はノックとは関係のない低周波数成分の信号を除去す
る。LPF10は20KHz以下の周波数の信号を、H
PF11は1KHz以上の周波数を通すように構成され
ている。このHPF11に接続される増幅手段を達成す
るゲイン切替器12は入力信号を適切な大きさに調整す
る。ゲイン切替器12を用いずに分解能の高いA/D変
換器(Analog to Digital Converter)を使用してもよい
が高価である。このゲイン切替器12に接続されるDS
P(Digital Signal Processor)13はマイクロコンピ
ュータに比べ高速に乗算処理をすることができる。この
DSP13はA/D変換器14とPiO(パラレルI/
O)15を有する。本実施例ではA/D変換器14は1
6ビット相当と従来よりも広いダイナミックレンジを提
供し、PiO15はゲイン切替器12と後述するホスト
CPU16との通信を行う。フィルタ手段を達成するB
PF1,BPF2,BPF3からなるディジタルフィル
タ5及び異常検出手段を達成するノック判定手段6はD
SP13内のソフトウェアにより構成され、フィルタ手
段5はディジタルフィルタ処理を行い、ノック判定手段
6はディジタルフィルタ処理の結果からノック判定を行
う。ホストCPU16はDSP13からのノック発生の
有無の結果を受けて点火装置17に出力する点火時期と
図示しない燃料噴射量を制御する。
In FIG. 1, a knock sensor 8 for achieving knock detection means converts the vibration of the internal combustion engine body into an electric signal, and in this embodiment, it is necessary to be a non-resonant sensor for frequency analysis. is there. This knock sensor 8
The input circuit 9 connected to adjusts the impedance of the sensor signal from the knock sensor 8. LPF (Low Pass Filter) connected to this input circuit 9
10 prevents aliasing noise. HPF (High Pass Filter) 1 connected to this LPF 10
1 removes a low frequency component signal unrelated to knocking. The LPF 10 outputs a signal having a frequency of 20 KHz or less to H
The PF 11 is configured to pass a frequency of 1 KHz or higher. The gain switcher 12 that achieves the amplification means connected to the HPF 11 adjusts the input signal to an appropriate size. An A / D converter (Analog to Digital Converter) with high resolution may be used without using the gain switcher 12, but it is expensive. DS connected to this gain switcher 12
The P (Digital Signal Processor) 13 can perform multiplication processing faster than a microcomputer. The DSP 13 includes an A / D converter 14 and a PiO (parallel I / D).
O) 15. In this embodiment, the number of A / D converters 14 is 1.
Providing a dynamic range equivalent to 6 bits and wider than the conventional one, the PiO 15 communicates with the gain switcher 12 and the host CPU 16 described later. B to achieve the filter means
The digital filter 5 composed of PF1, BPF2 and BPF3 and the knock determination means 6 for achieving the abnormality detection means are D
It is constituted by software in the SP 13, the filter means 5 performs digital filter processing, and the knock determination means 6 performs knock determination from the result of digital filter processing. The host CPU 16 controls the ignition timing output to the ignition device 17 and the fuel injection amount (not shown) in response to the result of the presence or absence of knocking from the DSP 13.

【0028】図2は図1のDSP13の動作を説明する
タイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the DSP 13 shown in FIG.

【0029】図2に示すように、Aは基準位置信号を示
すもので、その信号の立下がりが各気筒のBTDC(Be
fore Top Dead Center:上死点前)10°CA(クラン
クアングル)であり、それにより図2の時刻t1 よりa
の期間で後述する基準位置割込処理が実行される(図4
参照)。また、図2のBはノック判定区間を示し、b,
cは時刻t2,t3 より実行される後述するタイマ1割込
処理の期間を示している(図5参照)。更に、図2のd
は時刻t2 より実行される後述するタイマ2割込処理の
期間を示している。
As shown in FIG. 2, A indicates a reference position signal, and the fall of the signal indicates the BTDC (Be of each cylinder.
fore Top Dead Center: Before top dead center) 10 ° CA (crank angle), which causes a from time t1 in FIG.
The reference position interrupt process described later is executed during the period (see FIG. 4).
reference). Further, B of FIG. 2 shows a knock determination section, and b,
c indicates a period of a timer 1 interrupt process, which will be described later, executed at times t2 and t3 (see FIG. 5). Furthermore, d in FIG.
Indicates the period of a timer 2 interrupt process, which will be described later, executed from time t2.

【0030】まず、図2の時刻t1 の基準位置信号の立
下がりで基準位置割込処理aが実行されてタイマ1にノ
ック判定区間の開始時刻がfで示すようにセットされ
る。この結果、時刻t2 の判定区間開始時刻になるとタ
イマ1割込処理bが実行される。これにより、タイマ2
にノック判定区間の終了時刻がgで示すように再セット
されると共に、タイマ2割込処理dが実行されてノック
信号のA/D変換及びディジタルフィルタ処理が行われ
る。
First, the reference position interrupt processing a is executed at the fall of the reference position signal at time t1 in FIG. 2, and the start time of the knock determination section is set in the timer 1 as indicated by f. As a result, the timer 1 interrupt process b is executed at the judgment section start time of time t2. This allows timer 2
The end time of the knock determination section is reset as indicated by g, and the timer 2 interrupt processing d is executed to perform A / D conversion of the knock signal and digital filter processing.

【0031】また、20μs毎にノック信号をA/D変
換し、その都度ディジタルフィルタ処理が行われる。各
周波数帯のフィルタ後、出力の(ゲート区間t2 〜t3
内の)最大値がそれぞれホールドされる。
The knock signal is A / D converted every 20 μs, and digital filter processing is performed each time. After filtering each frequency band, the output (gate section t2 to t3
The maximum value (in) is held respectively.

【0032】更に、タイマ1,2の割込みとは別に、メ
インルーチンにより、ゲート区間の始めにピークホール
ド値がリセット(初期化)処理eされ、ゲート区間t2
〜t3 終了後、ノック判定処理fとフェイル判定処理h
が行われ、その結果がホストCPU16に送られる。そ
の後、A/D変換値を0に初期化する処理gが実行され
る。
In addition to the interruption of the timers 1 and 2, the peak hold value is reset (initialized) at the beginning of the gate section by the main routine, and the gate section t2
After t3, knock determination process f and fail determination process h
Is performed and the result is sent to the host CPU 16. After that, a process g for initializing the A / D conversion value to 0 is executed.

【0033】図3〜図12はDSP13のプログラムの
流れを示すフローチャートである。
3 to 12 are flowcharts showing the flow of the program of the DSP 13.

【0034】〈初期設定ルーチン:図3参照〉電源投入
と同時に、ステップS101で初期設定されたのち、ス
テップS102に移行し、気筒判別が行われ、本ルーチ
ンを終了する。なお、このルーチンは最初に1回だけ実
行される。
<Initialization Routine: See FIG. 3> Simultaneously with power-on, initialization is performed in step S101, then the process proceeds to step S102, cylinder discrimination is performed, and this routine ends. Note that this routine is first executed only once.

【0035】〈基準位置割込ルーチン:図4参照〉図2
の時刻t1 において、基準位置での角度割込みが行われ
る。ここで、基準位置とは内燃機関のクランク角度で各
気筒のBTDC10°CA(クランクアングル)を示
し、ホストCPU16から送られてくる。まず、ステッ
プS201で、気筒判別し、今回点火する気筒からノッ
クセンサまでの距離に応じた値が出力される。この信号
もホストCPU16から送られてくる信号で、第1(#
1)気筒の時のみ1となっており、他の気筒はカウンタ
を用いて算出する。次にステップS202に移行して、
機関回転数が前回の基準信号から今回の基準信号までに
要した時間に基づいて算出される。次にステップS20
3に移行して、前処理として入力ゲインの設定、フェイ
ル判定やタイマ設定等が行われる。次にステップS20
4に移行して、予め機関回転数に応じて設定してあるク
ランク角度まで待つためにタイマ1がセットされ、本ル
ーチンを終了する。ここで、通常、ノックが発生するの
はATDC(After Top Dead Center:上死点後)15〜
70°CA(クランクアングル)程度なので、ステップ
S204では少し前のATDC10°CA(クランクア
ングル)程度の値に対応する時刻がセットされる。
<Reference Position Interrupt Routine: See FIG. 4> FIG.
At time t1 of, the angle interruption at the reference position is performed. Here, the reference position indicates the crank angle of the internal combustion engine, which is BTDC 10 ° CA (crank angle) of each cylinder, and is sent from the host CPU 16. First, in step S201, cylinder discrimination is performed, and a value corresponding to the distance from the cylinder that is currently ignited to the knock sensor is output. This signal is also a signal sent from the host CPU 16, and the first (#
1) It is set to 1 only for a cylinder, and other cylinders are calculated using a counter. Next, in step S202,
The engine speed is calculated based on the time required from the previous reference signal to the present reference signal. Next in step S20
In step 3, the input gain setting, fail determination, timer setting, and the like are performed as preprocessing. Next in step S20
4, the timer 1 is set to wait for the crank angle set in advance according to the engine speed, and this routine ends. Here, usually, knock occurs at ATDC (After Top Dead Center) 15-
Since it is about 70 ° CA (crank angle), a time corresponding to a value of about 10 ° CA (crank angle) ATDC, which is slightly before, is set in step S204.

【0036】〈タイマ1割込ルーチン:図5参照〉図4
のステップS204で設定された時刻(図2に示す時刻
t2 )になると、ステップS301で、後述するノック
判定終了フラグが1であるとノック判定区間開始である
と判断され、ステップS302に移行し、ノック判定区
間終了フラグが0にされる。次にステップS303に移
行して、タイマ1にATDC70°CA(クランクアン
グル)程度の値対応する時刻を再セットしたのち、ステ
ップS304に移行し、A/D変換及びディジタルフィ
ルタ処理を開始させるためのタイマ2がセットされ起動
される。その後、ステップS305に移行し、メインル
ーチンが起動され、本ルーチンを終了する。
<Timer 1 Interrupt Routine: See FIG. 5> FIG. 4
When the time set in step S204 (time t2 shown in FIG. 2) is reached, it is determined in step S301 that the knock determination interval flag, which will be described later, is 1, and the process proceeds to step S302. The knock determination section end flag is set to 0. Next, in step S303, the timer 1 is reset to a time corresponding to a value of ATDC 70 ° CA (crank angle), and then the process proceeds to step S304 to start A / D conversion and digital filter processing. Timer 2 is set and activated. After that, the routine proceeds to step S305, the main routine is started, and this routine is ended.

【0037】一方、タイマ1の再セット時刻(図2に示
す時刻t3 )になると、ステップS301で、今度はノ
ック判定終了フラグが0であることによりノック判定終
了区間であると判断され、ステップS306に移行し、
ノック判定区間終了フラグを1にしたのち、ステップS
307に移行し、タイマ2の作動が停止されてA/D変
換及びディジタルフィルタ・ピークホールド処理が終了
され、本ルーチンを終了する。
On the other hand, when the reset time of the timer 1 (time t3 shown in FIG. 2) is reached, it is determined in step S301 that the knock determination end flag is 0 this time, which is the knock determination end interval, and step S306. Moved to
After setting the knock determination section end flag to 1, step S
The process proceeds to 307, the operation of the timer 2 is stopped, the A / D conversion and the digital filter / peak hold processing are ended, and this routine is ended.

【0038】〈タイマ2割込ルーチン:図6参照〉この
タイマ2割込ルーチンは20μs毎に実行され、まず、
ステップS401で、A/D変換器14によるノック信
号のA/D変換が開始されたのち、ステップS402に
移行し、A/D変換器14によりA/D変換された値が
DSP13に取込まれる。次にステップS403に移行
して、取込まれたA/D変換値がDSP13中の図示し
ないRAM(Random Access Memory)に時系列的に格納
され蓄積され、ステップS404に移行し、同時に、デ
ィジタルフィルタ・ピークホールド処理が行われ、本ル
ーチンを終了する。
<Timer 2 Interrupt Routine: See FIG. 6> This timer 2 interrupt routine is executed every 20 μs.
After the A / D conversion of the knock signal by the A / D converter 14 is started in step S401, the process proceeds to step S402, and the value A / D converted by the A / D converter 14 is taken into the DSP 13. . Next, the process proceeds to step S403, and the captured A / D converted value is stored and accumulated in a RAM (Random Access Memory) (not shown) in the DSP 13 in time series, and the process proceeds to step S404. -Peak hold processing is performed, and this routine ends.

【0039】〈ディジタルフィルタ・ピークホールド処
理ルーチン:図7参照〉ステップS501で、次式にて
ディジタルフィルタ処理が行われる。
<Digital Filter / Peak Hold Processing Routine: See FIG. 7> In step S501, digital filter processing is performed according to the following equation.

【0040】 ViVi

〔0〕={b0 ・VAD[0] = {b0 ・ VAD

〔0〕+b1 ・VAD〔1〕+b2 ・VAD〔2〕 −a1 ・VAD〔1〕−a2 ・VAD〔2〕}/a0 ここで、iは周波数帯の種類(例えば、6〜8KHz→
0、9〜11KHz→1、13〜15KHz→2)を示
す。また、Vi
[0] + b1.VAD [1] + b2.VAD [2] -a1.VAD [1] -a2.VAD [2]} / a0 where i is the type of frequency band (for example, 6 to 8 KHz →
0, 9 to 11 KHz → 1, 13 to 15 KHz → 2). Also, Vi

〔0〕は各周波数帯iでのディジタルフ
ィルタ後のRAM値であり、〔 〕内の数字は時間を示
す(例えば、0:今回の値、1:AD1回分前の値、
2:AD2回分前の値)。VAD
[0] is the RAM value after digital filtering in each frequency band i, and the numbers in [] indicate time (for example, 0: current value, 1: AD one time before,
2: Value before 2 AD cycles). VAD

〔0〕はA/D変換後の
RAM値を示す。a0 〜a2 、b0 〜b2 はフィルタの
次数及び周波数帯によって決定される定数である。
[0] indicates the RAM value after A / D conversion. a0 to a2 and b0 to b2 are constants determined by the order and frequency band of the filter.

【0041】次にステップS502に移行して、ステッ
プS501で算出された各RAM値Vi
Next, the process proceeds to step S502, and each RAM value Vi calculated in step S501.

〔0〕が各周波
数帯での最大値(ピークホールド値)VMAXiを越えてい
るかが判定される。ステップS502の不等号が成立す
るときには、ステップS503に移行して、Vi
It is determined whether [0] exceeds the maximum value (peak hold value) VMAXi in each frequency band. When the expression in step S502 is satisfied, the process proceeds to step S503 and Vi

〔0〕
がVMAXiとして格納(ピークホールド)される。ステッ
プS502の不等号が成立しないときには、VMAXiその
ままでステップS504に移行し、次回のA/D変換及
びディジタルフィルタ処理の基準としての処理として、
Vi及びVADのRAM値が順送りされ、本ルーチンを終
了する。
[0]
Is stored (peak hold) as VMAXi. When the expression in step S502 is not satisfied, VMAXi is left as it is, and the process proceeds to step S504, where the next A / D conversion and digital filter processing is performed as a reference.
The RAM values of Vi and VAD are sequentially fed, and this routine ends.

【0042】〈前処理ルーチン:図8参照〉本ルーチン
は図4のステップS203の前処理のフローチャートで
ある。ステップS601で、入力信号が適切な大きさに
なるようにゲイン切替器12のゲインが調整される。こ
のゲイン切替えのための信号としては、ディジタルフィ
ルタ後の信号を用いずA/D変換器14直後のノックセ
ンサ信号が用いられる。なぜならば、ディジタルフィル
タの中心周波数f0 にぴったり合った周波数をもつ信号
でない限り、ディジタルフィルタ通過後ではノックセン
サ信号が減衰するためである。
<Preprocessing Routine: See FIG. 8> This routine is a flowchart of the preprocessing in step S203 of FIG. In step S601, the gain of the gain switch 12 is adjusted so that the input signal has an appropriate magnitude. As the signal for this gain switching, the knock sensor signal immediately after the A / D converter 14 is used without using the signal after digital filtering. This is because the knock sensor signal is attenuated after passing through the digital filter unless the signal has a frequency that exactly matches the center frequency f0 of the digital filter.

【0043】〈メインルーチン:図9参照〉本ルーチン
は図5のステップS305により起動されるメインルー
チンのフローチャートである。まず、ステップS701
で、最大値を格納するRAM値VMAXiがクリアされ、ス
テップS702に移行し、ノック判定区間終了フラグ=
1となるまで待って、ステップS703に移行し、点火
1回毎のノック判定が行われる。次にステップS704
に移行して、センサの取付異常が検出されたのち、ステ
ップS705に移行し、A/D変換値(Vi,VAD)を
0に初期化し、本ルーチンを終了する。
<Main Routine: See FIG. 9> This routine is a flowchart of the main routine started in step S305 of FIG. First, step S701
Then, the RAM value VMAXi that stores the maximum value is cleared, the process proceeds to step S702, and the knock determination section end flag =
After waiting until it becomes 1, the routine proceeds to step S703, where knock determination is made for each ignition. Then step S704
After the sensor mounting abnormality is detected, the process proceeds to step S705, the A / D conversion value (Vi, VAD) is initialized to 0, and this routine ends.

【0044】〈ノック判定ルーチン:図10参照〉本ル
ーチンは図9のステップS703のノック判定の詳細な
フローチャートである。ステップS801〜ステップS
803では、各1回のノック判定区における各周波数帯
のディジタルフィルタの出力後のピーク値よりそれぞれ
の周波数帯に対して1回の点火毎のノック判定が行われ
る。ここで、ステップS801では周波数帯0(6〜8
KHz)、ステップS802では周波数帯1(9〜11
KHz)、ステップS803では周波数帯2(13〜1
5KHz)に対する各ノック判定が行われる。次にステ
ップS804に移行して、ステップS801〜ステップ
S803における各ノック判定結果がまとめられ総合ノ
ック判定され、その結果がホストCPU16に出力さ
れ、本ルーチンを終了する。
<Knock Judgment Routine: See FIG. 10> This routine is a detailed flowchart of the knock judgment in step S703 of FIG. Step S801 to Step S
In 803, knock determination for each ignition is performed for each frequency band based on the peak value after output of the digital filter for each frequency band in each knock determination region. Here, in step S801, the frequency band is 0 (6 to 8).
KHz), in step S802, frequency band 1 (9 to 11)
KHz), in step S803, frequency band 2 (13 to 1
Each knock determination for 5 KHz) is performed. Next, the process proceeds to step S804, the knock determination results in steps S801 to S803 are put together and a comprehensive knock determination is made, the result is output to the host CPU 16, and this routine ends.

【0045】〈周波数帯0でのノック判定ルーチン:図
11参照〉本ルーチンは図10のステップS801の周
波数帯0でのノック判定の詳細なフローチャートであ
る。なお、図10のステップS802及びステップS8
03の判定ルーチンについては本ルーチンと基本的に同
様であるので、その説明を省略する。
<Knock determination routine in frequency band 0: see FIG. 11> This routine is a detailed flowchart of knock determination in frequency band 0 in step S801 of FIG. Note that step S802 and step S8 in FIG.
Since the determination routine of 03 is basically the same as this routine, the description thereof will be omitted.

【0046】ステップS901では、ディジタルフィル
タ後の出力のピーク値VMAX0が、前回値Vm0を用いてな
まし処理され、RAM値としてVm0に格納される。次に
ステップS902に移行して、VMAX0がVm0をK0 倍し
た値を越えているかが判定される。ステップS902の
不等号が成立するときには、ステップS903に移行
し、KNK0 に1が格納され、ステップS902の不等
号が成立しないときには、ステップS904に移行し、
KNK0 に0が格納され、本ルーチンを終了する。ここ
で、KNK0 =1がノックあり、KNK0 =0がノック
なしであり、K0≒5である。
In step S901, the peak value VMAX0 of the output after digital filtering is smoothed using the previous value Vm0 and stored in Vm0 as a RAM value. Next, in step S902, it is determined whether VMAX0 exceeds a value obtained by multiplying Vm0 by K0. When the inequality sign in step S902 is satisfied, the process proceeds to step S903, 1 is stored in KNK0, and when the inequality sign in step S902 is not satisfied, the process proceeds to step S904,
0 is stored in KNK0, and this routine ends. Here, KNK0 = 1 indicates knocking, KNK0 = 0 indicates no knocking, and K0≈5.

【0047】〈総合ノック判定ルーチン:図12参照〉
本ルーチンは図10のステップS804の総合ノック判
定の詳細なフローチャートである。ステップS1001
で、それぞれの周波数帯でのノック判定結果が加算さ
れ、RAM値のKNKに総合ノック判定結果として格納
されたのち、ステップS1002に移行し、その結果が
ホストCPU16にポート出力され、本ルーチンを終了
する。このようにして、KNKが1以上であるとノック
ありと判定される。
<General Knock Judgment Routine: See FIG. 12>
This routine is a detailed flowchart of the comprehensive knock determination in step S804 of FIG. Step S1001
Then, after the knock determination result in each frequency band is added and stored in the RAM value KNK as the total knock determination result, the process proceeds to step S1002, the result is output to the host CPU 16 as a port, and this routine ends. To do. In this way, when KNK is 1 or more, it is determined that there is knock.

【0048】〈センサ取付異常検出ルーチン:図13参
照〉本ルーチンは図9のステップS704のセンサ取付
異常検出の詳細なフローチャートである。ステップS1
101で、モード0のノック判定結果が「1」であれ
ば、ステップS1102に移行し、更に、モード2のノ
ック判定結果が「1」であれば、ステップS1103に
移行し、KNK0=1,KNK2=1である条件が所定
回数連続して検出されると、ステップS1104に移行
し、センサの取付異常と判定される。なお、ステップS
1101〜ステップS1103のいずれかの条件が成立
しないときには、ステップS1105に移行し、センサ
の取付正常と判定される。
<Sensor Attachment Abnormality Detection Routine: See FIG. 13> This routine is a detailed flowchart of the sensor attachment abnormality detection in step S704 of FIG. Step S1
In 101, if the knock determination result of the mode 0 is “1”, the process proceeds to step S1102, and if the knock determination result of the mode 2 is “1”, the process proceeds to step S1103, KNK0 = 1, KNK2. When the condition of = 1 is continuously detected a predetermined number of times, the process proceeds to step S1104, and it is determined that the sensor is attached abnormally. Note that step S
If any of the conditions from 1101 to S1103 is not satisfied, the process proceeds to step S1105, and it is determined that the sensor is normally attached.

【0049】〈センサ取付異常検出ルーチン:図14参
照〉本ルーチンは図9のステップS704のセンサ取付
異常検出の図13に代わる変形例の詳細なフローチャー
トである。ステップS1201で、VMAX1が所定値αを
越えると共に、連続して所定回数(例えば、3回)判定
されると、ステップS1202に移行し、センサの取付
異常と判定され、ステップS1201の判定条件が成立
しないときには、ステップS1203に移行し、センサ
の取付正常と判定される。
<Sensor Attachment Abnormality Detection Routine: See FIG. 14> This routine is a detailed flow chart of a modified example of the sensor attachment abnormality detection of step S704 of FIG. 9 instead of FIG. When VMAX1 exceeds the predetermined value α in step S1201 and is continuously determined a predetermined number of times (for example, 3 times), the process proceeds to step S1202, it is determined that the sensor is attached abnormally, and the determination condition of step S1201 is satisfied. If not, the process proceeds to step S1203, and it is determined that the sensor is normally attached.

【0050】このように、本実施例の内燃機関用ノック
検出装置は、内燃機関に発生するノックを検出するノッ
クセンサ8にて達成されるノック検出手段と、前記ノッ
ク検出手段からの出力を増幅するゲイン切替器12にて
達成される増幅手段と、前記増幅手段からの出力を複数
の周波数帯に分離するBPF1,BPF2,BPF3か
らなるディジタルフィルタ5にて達成されるフィルタ手
段と、前記フィルタ手段で分離された所定の周波数帯を
用いて前記ノック検出手段の異常を検出するノック判定
手段6にて達成される異常検出手段とを具備するもので
あり、これを請求項1の実施例とすることができる。
As described above, the knock detection device for an internal combustion engine of this embodiment amplifies the knock detection means achieved by the knock sensor 8 for detecting the knock generated in the internal combustion engine and the output from the knock detection means. Amplification means achieved by the gain switching device 12, filter means achieved by the digital filter 5 composed of BPF1, BPF2, and BPF3 for separating the output from the amplification means into a plurality of frequency bands, and the filtering means. And an abnormality detecting means achieved by the knock determining means 6 for detecting an abnormality of the knock detecting means by using a predetermined frequency band separated by the above. This is an embodiment of claim 1. be able to.

【0051】したがって、ノックセンサ8からの内燃機
関で発生するノックに基づく出力をゲイン切替器12で
増幅し、その出力がDSP13にて達成されるディジタ
ルフィルタ5で複数の周波数帯に分離され、そのうちの
所定の周波数帯を用いてDSP13にて達成されるノッ
ク判定手段6でノックセンサ8の異常が検出される。即
ち、ノックセンサ8からの内燃機関で発生するノック検
出の出力特性における所定の周波数帯を用いることでノ
ックセンサ8の異常が検出される。
Therefore, the output from the knock sensor 8 based on the knock generated in the internal combustion engine is amplified by the gain switcher 12, and the output is separated into a plurality of frequency bands by the digital filter 5 achieved by the DSP 13. Abnormality of the knock sensor 8 is detected by the knock determination means 6 achieved by the DSP 13 using the predetermined frequency band. That is, the abnormality of the knock sensor 8 is detected by using the predetermined frequency band in the output characteristic of the knock detection generated from the knock sensor 8 in the internal combustion engine.

【0052】故に、ノックセンサ8からの内燃機関で発
生するノック検出の出力特性における所定の周波数帯を
用いることでノックセンサ8の取付け緩み異常が正確に
検出される。
Therefore, by using the predetermined frequency band in the output characteristic of the knock detection generated from the knock sensor 8 in the internal combustion engine, the loose attachment abnormality of the knock sensor 8 can be accurately detected.

【0053】また、本実施例の内燃機関用ノック検出装
置は、DSP13のディジタルフィルタ5にて達成され
るフィルタ手段が複数のBPF1,BPF2,BPF3
からなるものであり、これを請求項2の実施例とするこ
とができる。このため、ノックセンサ8の通常のノック
検出及びノックセンサ8の異常検出に適した各周波数帯
の出力が得られ、ノックセンサ8の取付け緩み異常が正
確に検出される。
Further, in the knock detecting apparatus for the internal combustion engine of the present embodiment, the filter means achieved by the digital filter 5 of the DSP 13 has a plurality of BPF1, BPF2, BPF3.
The present invention can be an embodiment of claim 2. Therefore, the outputs of the respective frequency bands suitable for the normal knock detection of the knock sensor 8 and the abnormality detection of the knock sensor 8 are obtained, and the loose attachment abnormality of the knock sensor 8 is accurately detected.

【0054】更に、本実施例の内燃機関用ノック検出装
置は、DSP13のディジタルフィルタ5にて達成され
るフィルタ手段がその周波数帯の中心周波数を可変とす
るものであり、これを請求項3の実施例とすることがで
きる。このため、分離される周波数帯をノックセンサ8
が配設される内燃機関の特性に適合させることができ
る。
Further, in the knock detecting device for the internal combustion engine of this embodiment, the filter means achieved by the digital filter 5 of the DSP 13 makes the center frequency of the frequency band variable, and the center frequency of the frequency band is variable. It can be an example. For this reason, the frequency band to be separated is set to knock sensor 8
Can be adapted to the characteristics of the internal combustion engine in which it is arranged.

【0055】更にまた、本実施例の内燃機関用ノック検
出装置は、DSP13のノック判定手段6にて達成され
る異常検出手段で用いる所定の周波数帯がノックセンサ
8のノック判定に用いられる周波数帯とは別の周波数帯
であるものであり、これを請求項4の実施例とすること
ができる。このため、ノックセンサ8の通常のノック検
出及びノックセンサ8の取付け緩みの異常検出を正確に
行うことができる。
Furthermore, in the knock detecting device for the internal combustion engine of the present embodiment, the predetermined frequency band used in the abnormality detecting means achieved by the knock determining means 6 of the DSP 13 is the frequency band used in the knock determination of the knock sensor 8. Is another frequency band, and this can be the embodiment of claim 4. Therefore, the normal knock detection of the knock sensor 8 and the abnormal attachment looseness detection of the knock sensor 8 can be accurately performed.

【0056】加えて、本実施例の内燃機関用ノック検出
装置は、DSP13のノック判定手段6にて達成される
異常検出手段で用いる所定の周波数帯がノックセンサ8
のノック判定に用いられる周波数帯より高周波側の周波
数帯であるものであり、これを請求項5の実施例とする
ことができる。このため、ノックセンサ8では通常のノ
ック検出の周波数帯、ノックセンサ8の異常検出では通
常のノック検出の周波数帯よりも高周波側の周波数帯を
それぞれ利用してそれらの検出を正確に行うことができ
る。
In addition, in the knock detecting device for the internal combustion engine of the present embodiment, the knock sensor 8 has a predetermined frequency band used by the abnormality detecting means achieved by the knock determining means 6 of the DSP 13.
This is a frequency band on the higher frequency side than the frequency band used for the knock determination of (1), and this can be the embodiment of claim 5. Therefore, the knock sensor 8 can use the normal knock detection frequency band, and the abnormality detection of the knock sensor 8 can accurately detect them by using the higher frequency band than the normal knock detection frequency band. it can.

【0057】更に加えて、本実施例の内燃機関用ノック
検出装置は、DSP13のノック判定手段6にて達成さ
れる異常検出手段がDSP13のディジタルフィルタ5
にて達成されるフィルタ手段で分離された所定の周波数
帯におけるノックセンサ8からの出力が所定レベルを所
定回数越えたときにノックセンサ8を異常とするもので
あり、これを請求項6の実施例とすることができる。こ
のため、ノックセンサ8からの出力に基づき、そのセン
サ取付け緩みの異常検出を正確に行うことができる。
In addition, in the knock detecting apparatus for the internal combustion engine of this embodiment, the abnormality detecting means achieved by the knock determining means 6 of the DSP 13 is the digital filter 5 of the DSP 13.
The knock sensor 8 is made abnormal when the output from the knock sensor 8 in the predetermined frequency band separated by the filter means, which has been achieved in step 1, exceeds a predetermined level a predetermined number of times. Can be an example. Therefore, based on the output from the knock sensor 8, it is possible to accurately detect the abnormality in the looseness of the sensor mounting.

【0058】〈第二実施例〉図18は本発明の第二実施
例にかかる内燃機関用ノック検出装置を示す全体構成図
である。
<Second Embodiment> FIG. 18 is an overall configuration diagram showing a knock detecting device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention.

【0059】図18において、内燃機関(エンジン)に
は2つのノックセンサ21,22が取付けられており、
ノックセンサ21,22は内燃機関に発生する振動を検
出する。このノックセンサ21,22にはマルチプレク
サ23が接続されている。このマルチプレクサ23には
制御回路としてマルチプレクサコントローラ28が接続
されている。このマルチプレクサコントローラ28には
機関回転数Neを検出する回転数センサ33と気筒を判
別するための気筒判別センサ34とが接続されており、
これらの信号に基づいてノックセンサ21とノックセン
サ22との出力信号を切替えて出力するようにマルチプ
レクサ23を制御する。また、マルチプレクサ23には
スイッチトキャパシタフィルタ24が接続されている。
In FIG. 18, two knock sensors 21, 22 are attached to the internal combustion engine (engine),
Knock sensors 21 and 22 detect vibrations generated in the internal combustion engine. A multiplexer 23 is connected to the knock sensors 21 and 22. A multiplexer controller 28 is connected to the multiplexer 23 as a control circuit. A rotational speed sensor 33 for detecting the engine rotational speed Ne and a cylinder discrimination sensor 34 for discriminating a cylinder are connected to the multiplexer controller 28.
Based on these signals, the multiplexer 23 is controlled so as to switch and output the output signals of the knock sensor 21 and the knock sensor 22. A switched capacitor filter 24 is connected to the multiplexer 23.

【0060】スイッチトキャパシタフィルタ24の具体
的構成を図19を参照して説明する。本実施例のスイッ
チトキャパシタフィルタ24は二次のスイッチトキャパ
シタフィルタが用いられている。即ち、スイッチトキャ
パシタフィルタ24はコンデンサ41,42,43,4
4,45,46,47と、スイッチング素子(FET)
48,49,50,51,52と、オペアンプ53,5
4とから構成されている。スイッチトキャパシタフィル
タ24においては、スイッチング素子48〜52を図1
9に実線で示す状態と破線で示す状態とに切替える(ス
イッチング動作する)ことにより、一種の抵抗が実現さ
れてフィルタとして機能する。図19の回路の場合、フ
ィルタ中心周波数f0 はf0 =fCLK /20となる。但
し、fCLK はスイッチング駆動信号の周波数である。
A specific structure of the switched capacitor filter 24 will be described with reference to FIG. As the switched capacitor filter 24 of this embodiment, a secondary switched capacitor filter is used. That is, the switched capacitor filter 24 includes capacitors 41, 42, 43, 4
4,45,46,47 and switching element (FET)
48, 49, 50, 51, 52 and operational amplifiers 53, 5
4 and. In the switched-capacitor filter 24, the switching elements 48 to 52 are connected to each other as shown in FIG.
By switching (switching operation) between the state shown by the solid line and the state shown by the broken line in FIG. 9, a kind of resistance is realized and functions as a filter. In the case of the circuit of FIG. 19, the filter center frequency f0 is f0 = fCLK / 20. However, fCLK is the frequency of the switching drive signal.

【0061】図18において、スイッチトキャパシタフ
ィルタ24にはフィルタ制御回路としての周波数特性コ
ントローラ30が接続されている。この周波数特性コン
トローラ30には、マイコン31と図20に示す駆動信
号発生装置32とが設けられている。この駆動信号発生
装置32はカウンタ32aとコンペアレジスタ32bと
反転ラッチ回路32cと設定器32dとからなり、カウ
ンタ32aは水晶発振子から1MHzのパルス信号を入
力する。そして、カウンタ32aは、図21に示すよう
に、そのパルス信号の立上がりエッジ毎にカウント値を
「1」ずつカウントアップする。設定器32dは発振信
号(パルス信号)に対し分周したい数に対応するnを設
定するものであり、本実施例ではn=2またはn=3ま
たはn=4が設定されるようになっている。コンペアレ
ジスタ32bはカウンタ32aのカウント値と設定器3
2dの設定値nとを比較して両方の値が一致すると、カ
ウンタ32aのカウント値をリセット(=0)する。反
転ラッチ回路32cは、図21に示すように、カウンタ
32aがリセットされる毎に反転する駆動信号を生成し
て出力する。
In FIG. 18, a frequency characteristic controller 30 as a filter control circuit is connected to the switched capacitor filter 24. The frequency characteristic controller 30 is provided with a microcomputer 31 and a drive signal generator 32 shown in FIG. The drive signal generator 32 comprises a counter 32a, a compare register 32b, an inverting latch circuit 32c and a setter 32d, and the counter 32a inputs a pulse signal of 1 MHz from a crystal oscillator. Then, the counter 32a increments the count value by "1" at each rising edge of the pulse signal, as shown in FIG. The setter 32d sets n corresponding to the number of divisions of the oscillation signal (pulse signal), and in this embodiment, n = 2 or n = 3 or n = 4 is set. There is. The compare register 32b uses the count value of the counter 32a and the setter 3
When the set value n of 2d is compared and both values match, the count value of the counter 32a is reset (= 0). As shown in FIG. 21, the inversion latch circuit 32c generates and outputs a drive signal that is inverted every time the counter 32a is reset.

【0062】図18において、周波数特性コントローラ
30には回転数センサ33と気筒判別センサ34とが接
続され、機関回転数Neと気筒とを検出した検出信号を
その周波数特性コントローラ30に送出する。
In FIG. 18, a rotation speed sensor 33 and a cylinder discrimination sensor 34 are connected to the frequency characteristic controller 30, and a detection signal for detecting the engine rotation speed Ne and the cylinder is sent to the frequency characteristic controller 30.

【0063】スイッチトキャパシタフィルタ24には増
幅器25が接続され、この増幅器25の増幅率は増幅率
コントローラ35で制御される。この増幅率コントロー
ラ35にはマイコンにより構成されるノック検出回路・
フェイル検出回路26が接続され、このノック検出回路
・フェイル検出回路26はノックセンサ出力に対応した
検出信号を増幅率コントローラ35に送出し、この増幅
率コントローラ35はノックセンサ出力に応じて増幅器
5の増幅率を変更する。
An amplifier 25 is connected to the switched capacitor filter 24, and the amplification factor of this amplifier 25 is controlled by an amplification factor controller 35. This amplification factor controller 35 includes a knock detection circuit composed of a microcomputer.
The fail detection circuit 26 is connected, and the knock detection circuit / fail detection circuit 26 sends a detection signal corresponding to the knock sensor output to the amplification factor controller 35. The amplification factor controller 35 outputs the detection signal of the amplifier 5 according to the knock sensor output. Change the amplification factor.

【0064】一方、増幅器25はノック検出回路・フェ
イル検出回路26に接続されている。ノック検出回路2
6aは増幅器25の出力信号からノック判定レベルを作
り、その出力信号がノック判定レベルより大きいと内燃
機関にノックが発生したとしてノック検出信号を出力す
る。ノック検出回路26aにはノック抑制回路27が接
続され、このノック抑制回路27はノック検出信号の入
力に基づきノックを抑制すべく点火時期を所定量遅角制
御する。
On the other hand, the amplifier 25 is connected to the knock detection circuit / fail detection circuit 26. Knock detection circuit 2
6a produces a knock determination level from the output signal of the amplifier 25, and if the output signal is higher than the knock determination level, it outputs a knock detection signal as the occurrence of knock in the internal combustion engine. A knock suppressing circuit 27 is connected to the knock detecting circuit 26a, and the knock suppressing circuit 27 retards the ignition timing by a predetermined amount in order to suppress the knock based on the input of the knock detecting signal.

【0065】フェイル検出回路26bは増幅器25の出
力信号からフェイル検出レベルを作り、このフェイル検
出レベルが予め設定されたフェイル判定レベルより小さ
いとノックセンサ信号系がフェイルしたとしてフェイル
検出信号を出力する。また、フェイル検出回路26bに
はノック抑制回路27が接続され、このノック抑制回路
27はフェイル検出信号が入力されることにより安全な
点火時期まで所定量遅角制御する。
The fail detection circuit 26b produces a fail detection level from the output signal of the amplifier 25, and when the fail detection level is lower than a preset fail judgment level, it outputs a fail detection signal because the knock sensor signal system has failed. Further, a knock suppressing circuit 27 is connected to the fail detecting circuit 26b, and the knock suppressing circuit 27 delays a predetermined amount until safe ignition timing by inputting a fail detecting signal.

【0066】次に、その作用について説明する。Next, the operation will be described.

【0067】ノックセンサ21,22にて内燃機関の振
動が検出され、マルチプレクサ23によりノックセンサ
出力信号が選択されたスイッチトキャパシタフィルタ2
4に入力され、ノック特有の周波数帯のみ通過させる。
この信号を増幅器25で適正な大きさに増幅し、この増
幅された信号に基づいてノック検出回路・フェイル検出
回路26及びノック抑制回路27によりノック検出、フ
ェイル検出及びノック抑制制御が行われる。このとき、
スイッチトキャパシタフィルタ24のフィルタ特性はそ
のスイッチング駆動信号の周波数fCLK で変えることが
でき、このfCLK は機関回転数Ne及び気筒判別信号に
より周波数特性コントローラ30で変えられ出力され
る。
The switched capacitor filter 2 in which vibrations of the internal combustion engine are detected by the knock sensors 21, 22 and the knock sensor output signal is selected by the multiplexer 23.
4 is input and only the frequency band peculiar to knock is passed.
This signal is amplified by the amplifier 25 to an appropriate size, and the knock detection circuit / fail detection circuit 26 and the knock suppression circuit 27 perform knock detection, fail detection, and knock suppression control based on the amplified signal. At this time,
The filter characteristic of the switched capacitor filter 24 can be changed by the frequency fCLK of the switching drive signal, and this fCLK is changed and output by the frequency characteristic controller 30 according to the engine speed Ne and the cylinder discrimination signal.

【0068】周波数特性コントローラ30のマイコン3
1は図22に示す処理を所定時間毎に実行する。まず、
ステップS1301で、前回のフェイル判定(センサの
緩み判定)から所定点火経過しているかが判定される。
ステップS1301の判定条件が成立しないときには、
ステップS1302に移行し、回転数センサ33からの
機関回転数Neを読込み、ステップS1303に移行
し、機関回転数Neが所定回転数Neo(例えば、40
00rpm)未満であるかが判定される。ステップS1
303の不等号が成立するときには、ステップS130
4に移行し、設定器32dがn=4と設定され、ステッ
プS1303の不等号が成立しないときには、ステップ
S1305に移行し、設定器32dがn=3と設定され
る。一方、ステップS1301の判定条件が成立すると
きには、ステップS1306に移行し、設定器32dが
n=2と設定される。そして、ステップS1304、ス
テップS1305またはステップS1306ののち、本
ルーチンを終了する。
Microcomputer 3 of frequency characteristic controller 30
No. 1 executes the process shown in FIG. 22 every predetermined time. First,
In step S1301, it is determined whether a predetermined ignition has elapsed since the previous fail determination (sensor looseness determination).
When the determination condition of step S1301 is not satisfied,
In step S1302, the engine speed Ne from the rotation speed sensor 33 is read, and in step S1303, the engine speed Ne is equal to the predetermined speed Neo (for example, 40
Is less than 00 rpm). Step S1
When the expression in 303 is satisfied, step S130
4, the setting device 32d is set to n = 4, and when the inequality sign in step S1303 is not satisfied, the process proceeds to step S1305 and the setting device 32d is set to n = 3. On the other hand, when the determination condition of step S1301 is satisfied, the process proceeds to step S1306, and the setter 32d is set to n = 2. Then, after step S1304, step S1305, or step S1306, this routine ends.

【0069】ここで、設定器32dにn=4が設定され
たときには、図21に示すように、図20のカウンタ3
2aが水晶発振子からのパルス信号の立上がりエッジ毎
にカウント値を「1」ずつカウントアップする(図21
のt1,t2,t3,t4,…)。また、コンペアレジスタ32
bがカウンタ32aのカウント値と設定器32dの設定
値n(=4)とを比較して両方の値が一致すると、カウ
ンタ32aのカウント値をリセット(=0)する(図2
1のt4 )。このリセットタイミングにて、反転ラッチ
回路32cが反転するスイッチング駆動信号を生成して
出力する。このようにして、n=4となっているときに
は、1MHzの4分周である250KHzのスイッチン
グ駆動信号が得られる。
Here, when n = 4 is set in the setter 32d, as shown in FIG. 21, the counter 3 of FIG.
2a increments the count value by "1" at each rising edge of the pulse signal from the crystal oscillator (FIG. 21).
T1, t2, t3, t4, ...). In addition, the compare register 32
When b compares the count value of the counter 32a with the set value n (= 4) of the setter 32d and both values match, the count value of the counter 32a is reset (= 0) (FIG. 2).
1 t4). At this reset timing, the inverting latch circuit 32c generates and outputs the inverting switching drive signal. In this way, when n = 4, a switching drive signal of 250 KHz, which is 1 MHz divided by 4, is obtained.

【0070】一方、設定器32dにn=3が設定された
ときには、図21に示すように、図20のカウンタ32
aが水晶発振子からのパルス信号の立上がりエッジ毎に
カウント値を「1」ずつカウントアップする(図21の
t1,t2,t3,t4,…)。また、コンペアレジスタ32b
がカウンタ32aのカウント値と設定器32dの設定値
n(=3)とを比較して両方の値が一致すると、カウン
タ32aのカウント値をリセット(=0)する(図21
のt3 )。このリセットタイミングにて、反転ラッチ回
路32cが反転するスイッチング駆動信号を生成して出
力する。このようにして、n=3となっているときに
は、1MHzの3分周である333KHzのスイッチン
グ駆動信号が得られる。同様にして、n=2のときに
は、500KHzのスイッチング駆動信号が得られる。
On the other hand, when n = 3 is set in the setter 32d, as shown in FIG. 21, the counter 32 of FIG.
a increments the count value by "1" at each rising edge of the pulse signal from the crystal oscillator (t1, t2, t3, t4, ... In FIG. 21). In addition, the compare register 32b
Compares the count value of the counter 32a with the set value n (= 3) of the setter 32d, and when both values match, the count value of the counter 32a is reset (= 0) (FIG. 21).
T3). At this reset timing, the inverting latch circuit 32c generates and outputs the inverting switching drive signal. In this way, when n = 3, the switching drive signal of 333 KHz, which is the 1/3 frequency division, is obtained. Similarly, when n = 2, a switching drive signal of 500 KHz is obtained.

【0071】このようにして、分周されたスイッチング
駆動信号がスイッチトキャパシタフィルタ24に送ら
れ、この信号にてスイッチトキャパシタフィルタ24の
スイッチング素子48〜52が切換えられる。この際、
スイッチトキャパシタフィルタ24において、スイッチ
ング周波数を切替えることによりインピーダンスが変わ
りフィルタ特性が変わる。即ち、スイッチトキャパシタ
フィルタ24は、250KHzのスイッチング駆動信号
の入力にて、図23に示すように、6.25KHzの中
心周波数をもつフィルタとなり、333KHzのスイッ
チング駆動信号の入力にて、8.3KHzの中心周波数
をもつフィルタとなり、500KHzのスイッチング駆
動信号の入力にて、12.5KHzの中心周波数をもつ
フィルタとなる。つまり、機関回転数Neが所定回転数
Neoより小さいときには6.25KHzの中心周波数
をもつフィルタとなり、機関回転数Neが所定回転数N
eoより大きいときには8.3KHzの中心周波数をも
つフィルタとなり、更に、所定点火回数毎に12.5K
Hzの中心周波数をもつフィルタとなる。
In this way, the frequency-divided switching drive signal is sent to the switched capacitor filter 24, and the switching elements 48 to 52 of the switched capacitor filter 24 are switched by this signal. On this occasion,
In the switched capacitor filter 24, the impedance changes and the filter characteristic changes by switching the switching frequency. That is, the switched capacitor filter 24 becomes a filter having a center frequency of 6.25 KHz as shown in FIG. 23 when the switching drive signal of 250 KHz is input, and becomes 8.3 KHz when the switching drive signal of 333 KHz is input. It becomes a filter having a center frequency, and when a switching drive signal of 500 KHz is input, it becomes a filter having a center frequency of 12.5 KHz. That is, when the engine speed Ne is smaller than the predetermined speed Neo, the filter has a center frequency of 6.25 KHz, and the engine speed Ne is the predetermined speed N.
When it is larger than eo, it becomes a filter having a center frequency of 8.3 KHz, and further 12.5 K at every predetermined number of ignitions.
It becomes a filter having a center frequency of Hz.

【0072】図24はフェイル検出回路26bのマイコ
ンが実行処理するフローチャートである。本実施例で
は、この処理が実行されるタイミングは、n=2に切替
わったフェイル判定区間開始からである。まず、ステッ
プS1401で、フェイル検出を正確に行うために増幅
器25の増幅率が増幅率コントローラ35により最大値
に設定される。次にステップS1402に移行して、マ
ルチプレクサ23による各ノックセンサ21,22の出
力信号の切替時の影響、またはスイッチトキャパシタフ
ィルタ24の信号通過周波数帯の切替時の影響がなくな
るまでの所定期間が経過するまで待って、ステップS1
403に移行し、Timerが0にリセットされる。次
にステップS1404に移行して、増幅器25のセンサ
信号がフェイル検出レベルVFAILを越えているかが判定
される。ステップS1404の不等号が成立するときに
は、ステップS1405に移行し、フェイル検出レベル
VFAILがインクリメントされ、ステップS1404の不
等号が成立しないときには、ステップS1405をスキ
ップしてステップS1406に移行する。ステップS1
406では、Timerが所定期間TLEV を越えている
かが判定される。ステップS1406の不等号が成立し
ないときには、即ち、まだ所定期間TLEV が経過せずフ
ェイル検出期間であるとしてステップS1404〜ステ
ップS1406を繰返す。ここで、ステップS1404
〜ステップS1406の処理は、増幅器25からのセン
サ信号の各山を適切に検出できる周期で実行される。ま
た、所定期間TLEV がフェイル検出期間の幅である。
FIG. 24 is a flow chart for execution processing by the microcomputer of the fail detection circuit 26b. In the present embodiment, the timing at which this processing is executed is from the start of the fail determination section where n = 2 is switched. First, in step S1401, the amplification factor controller 35 sets the amplification factor of the amplifier 25 to the maximum value in order to accurately perform fail detection. Next, the process proceeds to step S1402, and a predetermined period elapses until there is no influence when the output signals of the knock sensors 21 and 22 are switched by the multiplexer 23 or when the signal passing frequency band of the switched capacitor filter 24 is switched. Wait until step S1
The process proceeds to 403, and Timer is reset to 0. Next, proceeding to step S1404, it is determined whether the sensor signal of the amplifier 25 exceeds the fail detection level VFAIL. When the expression in step S1404 is satisfied, the process proceeds to step S1405, and the fail detection level VFAIL is incremented. When the expression in step S1404 is not satisfied, step S1405 is skipped and the process proceeds to step S1406. Step S1
At 406, it is determined whether Timer has exceeded the predetermined period TLEV. When the expression in step S1406 is not satisfied, that is, it is determined that the predetermined period TLEV has not yet elapsed and it is a fail detection period, and steps S1404 to S1406 are repeated. Here, step S1404
The process of step S1406 is executed in a cycle in which each peak of the sensor signal from the amplifier 25 can be appropriately detected. Further, the predetermined period TLEV is the width of the fail detection period.

【0073】そして、ステップS1406の不等号が成
立すると、ステップS1407に移行し、フェイル検出
期間後のフェイル検出レベルVFAILが予め機関回転数等
の内燃機関の運転状態に応じて設定されたフェイル判定
レベルFLEV 未満であるかが判定される。ステップS1
407の不等号が成立するときには、ノックセンサ信号
系がフェイルしているとして、ステップS1408に移
行し、ノック抑制回路27にフェイル検出信号を出力
し、ステップS1409に移行する。そして、ステップ
S1409において、フェイル検出レベルVFAILから所
定値(例えば、3)を減算し、本ルーチンンを終了す
る。一方、ステップS1407の不等号が成立しないと
きには、ノックセンサ21,22の信号系は正常だと判
断し、ステップS1408をスキップして何もせず、ス
ッテプS1409に移行し、フェイル検出レベルVFAIL
から、所定値(例えば、3)を減算し、本ルーチンを終
了する。
When the expression in step S1406 is satisfied, the process proceeds to step S1407, and the fail detection level VFAIL after the fail detection period is set in advance according to the operating condition of the internal combustion engine such as the engine speed. It is determined whether it is less than. Step S1
When the inequality sign of 407 is established, it is determined that the knock sensor signal system has failed, and the process shifts to step S1408 to output a fail detection signal to the knock suppression circuit 27, and then shift to step S1409. Then, in step S1409, a predetermined value (for example, 3) is subtracted from the fail detection level VFAIL, and this routine ends. On the other hand, when the expression in step S1407 is not satisfied, it is determined that the signal systems of the knock sensors 21 and 22 are normal, and step S1408 is skipped and nothing is done, the process proceeds to step S1409, and the fail detection level VFAIL is detected.
A predetermined value (for example, 3) is subtracted from this, and this routine is ended.

【0074】このように、本実施例の内燃機関用ノック
検出装置は、内燃機関に発生するノックを検出するノッ
クセンサ21,22にて達成されるノック検出手段と、
前記ノック検出手段からの出力を時系列的に複数の周波
数帯に分離するスイッチトキャパシタフィルタ24にて
達成されるフィルタ手段と、前記フィルタ手段からの出
力を増幅する増幅器25にて達成される増幅手段と、前
記増幅手段で増幅された所定の周波数帯を用いて前記ノ
ック検出手段の異常を検出するノック検出回路・フェイ
ル検出回路26にて達成される異常検出手段とを具備す
るものであり、これを請求項7の実施例とすることがで
きる。
As described above, the knock detecting device for the internal combustion engine according to the present embodiment includes the knock detecting means achieved by the knock sensors 21 and 22 for detecting the knock occurring in the internal combustion engine,
Filtering means achieved by the switched capacitor filter 24 for separating the output from the knock detecting means into a plurality of frequency bands in time series, and amplification means achieved by the amplifier 25 amplifying the output from the filtering means. And an abnormality detecting means achieved by a knock detecting circuit / fail detecting circuit 26 for detecting an abnormality of the knock detecting means using a predetermined frequency band amplified by the amplifying means. Can be the embodiment of claim 7.

【0075】したがって、ノックセンサ21,22から
の内燃機関で発生するノックに基づく出力をスイッチト
キャパシタフィルタ24で時系列的に複数の周波数帯に
分離し、その出力が増幅器25にて増幅され、その所定
の周波数帯を用いてノック検出回路・フェイル検出回路
26でノックセンサ21,22の異常が検出される。即
ち、ノックセンサ21,22からの内燃機関で発生する
ノック検出の出力特性における所定の周波数帯を用いる
ことでノックセンサ21,22の異常が検出される。
Therefore, the output from the knock sensors 21, 22 based on the knock generated in the internal combustion engine is separated into a plurality of frequency bands in time series by the switched capacitor filter 24, and the output is amplified by the amplifier 25. The knock detection circuit / fail detection circuit 26 detects an abnormality in the knock sensors 21 and 22 using a predetermined frequency band. That is, the abnormality of the knock sensors 21, 22 is detected by using the predetermined frequency band in the output characteristic of the knock detection generated from the knock sensors 21, 22 in the internal combustion engine.

【0076】故に、ノックセンサ21,22からの内燃
機関で発生するノック検出の出力特性における所定の周
波数帯を用いることでノックセンサ21,22の取付け
緩み異常が正確に検出される。
Therefore, by using the predetermined frequency band in the output characteristic of the knock detection generated from the knock sensors 21 and 22 in the internal combustion engine, the loose attachment abnormality of the knock sensors 21 and 22 can be accurately detected.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の内燃機
関用ノック検出装置によれば、ノック検出手段からの内
燃機関で発生するノックに基づく出力を増幅手段で増幅
し、その出力がフィルタ手段で複数の周波数帯に分離さ
れ、そのうちの所定の周波数帯を用いて異常検出手段で
ノック検出手段の異常が検出される。このとき、ノック
検出手段からの内燃機関で発生するノック検出の出力特
性に対応する所定の周波数帯を用いる。これにより、ノ
ック検出手段の異常を正確に検出することができる。
As described above, according to the knock detecting device for the internal combustion engine of claim 1, the output of the knock detecting means based on the knock generated in the internal combustion engine is amplified by the amplifying means, and the output is filtered. The means separates into a plurality of frequency bands, and the abnormality detection means detects the abnormality of the knock detection means using a predetermined frequency band among them. At this time, a predetermined frequency band corresponding to the output characteristic of knock detection generated in the internal combustion engine from the knock detection means is used. Thereby, the abnormality of the knock detection means can be accurately detected.

【0078】請求項2の内燃機関用ノック検出装置によ
れば、請求項1の効果に加えて、フィルタ手段が複数の
フィルタからなることで、ノック検出手段の通常のノッ
ク検出及びノック検出手段の異常検出に適した各周波数
帯の出力が得られる。これにより、ノック検出手段の異
常を正確に検出することができる。
According to the knock detecting device for the internal combustion engine of the second aspect, in addition to the effect of the first aspect, since the filter means is composed of a plurality of filters, the normal knock detection of the knock detecting means and the knock detecting means can be realized. The output of each frequency band suitable for abnormality detection is obtained. Thereby, the abnormality of the knock detection means can be accurately detected.

【0079】請求項3の内燃機関用ノック検出装置によ
れば、請求項1の効果に加えて、フィルタ手段は周波数
帯の中心周波数が可変であることで、分離される周波数
帯をノック検出手段が配設される内燃機関の特性に適合
させることができる。これにより、ノック検出手段の異
常を正確に検出することができる。
According to the knock detecting device for the internal combustion engine of the third aspect, in addition to the effect of the first aspect, since the center frequency of the frequency band of the filter means is variable, the knock detecting means detects the frequency band to be separated. Can be adapted to the characteristics of the internal combustion engine in which it is arranged. Thereby, the abnormality of the knock detection means can be accurately detected.

【0080】請求項4の内燃機関用ノック検出装置によ
れば、請求項1乃至請求項3の効果に加えて、異常検出
手段で用いる所定の周波数帯がノック検出手段のノック
判定に用いられる周波数帯とは別の周波数帯であること
で、ノック検出手段の通常のノック検出及びノック検出
手段の異常を正確に検出することができる。
According to the knock detecting device for the internal combustion engine of the fourth aspect, in addition to the effects of the first to third aspects, the predetermined frequency band used by the abnormality detecting means is the frequency used for knock determination of the knock detecting means. Since the frequency band is different from the band, the normal knock detection of the knock detection means and the abnormality of the knock detection means can be accurately detected.

【0081】請求項5の内燃機関用ノック検出装置によ
れば、請求項1乃至請求項3の効果に加えて、異常検出
手段で用いる所定の周波数帯がノック検出手段のノック
判定に用いられる周波数帯より高周波側の周波数帯とさ
れる。これにより、ノック検出手段では通常のノック検
出の周波数帯、ノック検出手段の異常検出では通常のノ
ック検出の周波数帯よりも高周波側の周波数帯をそれぞ
れ利用してそれらの検出を正確に行うことができる。
According to the knock detecting device for the internal combustion engine of the fifth aspect, in addition to the effects of the first to third aspects, the predetermined frequency band used by the abnormality detecting means is the frequency used for knock determination of the knock detecting means. The frequency band is higher than the band. As a result, the knock detection means can use the normal knock detection frequency band, and the knock detection means abnormality detection can accurately detect them by using the frequency bands on the higher frequency side than the normal knock detection frequency band. it can.

【0082】請求項6の内燃機関用ノック検出装置によ
れば、請求項1乃至請求項3の効果に加えて、異常検出
手段がフィルタ手段で分離された所定の周波数帯におけ
るノック検出手段からの出力が所定レベルを所定回数越
えたときにノック検出手段を異常とされる。これによ
り、ノック検出手段からの出力の信頼性が増しその出力
に基づき、その異常が確実に判定できる。
According to the knock detecting device for the internal combustion engine of the sixth aspect, in addition to the effects of the first to third aspects, the abnormality detecting means is provided from the knock detecting means in the predetermined frequency band separated by the filter means. When the output exceeds a predetermined level a predetermined number of times, the knock detection means is made abnormal. As a result, the reliability of the output from the knock detection means increases, and the abnormality can be reliably determined based on the output.

【0083】請求項7の内燃機関用ノック検出装置によ
れば、ノック検出手段からの内燃機関で発生するノック
に基づく出力がフィルタ手段で時系列的に複数の周波数
帯に分離され、その複数の周波数帯が増幅手段で増幅さ
れ、そのうちの所定の周波数帯を用いて異常検出手段で
ノック検出手段の異常が検出される。このとき、ノック
検出手段からの内燃機関で発生するノック検出の出力特
性における所定の周波数帯を用いる。これにより、ノッ
ク検出手段の異常を正確に検出することができる。
According to the knock detecting device for the internal combustion engine of claim 7, the output of the knock detecting means based on the knock generated in the internal combustion engine is separated into a plurality of frequency bands in time series by the filter means, and the plurality of frequency bands are separated. The frequency band is amplified by the amplification means, and the abnormality detection means detects the abnormality of the knock detection means using a predetermined frequency band of the amplified frequency band. At this time, a predetermined frequency band in the output characteristic of knock detection generated in the internal combustion engine from the knock detection means is used. Thereby, the abnormality of the knock detection means can be accurately detected.

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

【図1】図1は本発明の第一実施例にかかる内燃機関用
ノック検出装置を示す全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a knock detection device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は図1のDSPの動作を説明するタイミン
グチャートである。
FIG. 2 is a timing chart explaining the operation of the DSP of FIG.

【図3】図3は本発明の第一実施例にかかる内燃機関用
ノック検出装置の初期設定ルーチンを示すフローチャー
トである。
FIG. 3 is a flowchart showing an initial setting routine of the knock detection device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図4】図4は本発明の第一実施例にかかる内燃機関用
ノック検出装置の基準位置割込ルーチンを示すフローチ
ャートである。
FIG. 4 is a flow chart showing a reference position interrupt routine of the knock detection device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図5】図5は本発明の第一実施例にかかる内燃機関用
ノック検出装置のタイマ1割込ルーチンを示すフローチ
ャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a timer 1 interruption routine of the knock detection device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図6】図6は本発明の第一実施例にかかる内燃機関用
ノック検出装置のタイマ2割込ルーチンを示すフローチ
ャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a timer 2 interruption routine of the knock detection device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図7】図7は本発明の第一実施例にかかる内燃機関用
ノック検出装置のディジタルフィルタ・ピークホールド
処理ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a digital filter / peak hold processing routine of the knock detection device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図8】図8は本発明の第一実施例にかかる内燃機関用
ノック検出装置の前処理ルーチンを示すフローチャート
である。
FIG. 8 is a flowchart showing a pre-processing routine of the knock detection device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図9】図9は本発明の第一実施例にかかる内燃機関用
ノック検出装置のメインルーチンを示すフローチャート
である。
FIG. 9 is a flowchart showing a main routine of the knock detection device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図10】図10は本発明の第一実施例にかかる内燃機
関用ノック検出装置のノック判定ルーチンを示すフロー
チャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a knock determination routine of the knock detection device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図11】図11は本発明の第一実施例にかかる内燃機
関用ノック検出装置の周波数帯0でのノック判定ルーチ
ンを示すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing a knock determination routine in frequency band 0 of the knock detecting device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図12】図12は本発明の第一実施例にかかる内燃機
関用ノック検出装置の総合ノック判定ルーチンを示すフ
ローチャートである。
FIG. 12 is a flow chart showing a general knock determination routine of the knock detecting device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図13】図13は本発明の第一実施例にかかる内燃機
関用ノック検出装置のセンサ取付異常検出ルーチンを示
すフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart showing a sensor mounting abnormality detection routine of the knock detection device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図14】図14は本発明の第一実施例にかかる内燃機
関用ノック検出装置のセンサ取付異常検出ルーチンの変
形例を示すフローチャートである。
FIG. 14 is a flow chart showing a modified example of a sensor mounting abnormality detection routine of the knock detection device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図15】図15は従来の内燃機関用ノック検出装置に
よって検出される機関振動の周波数とスペクトル強度と
の関係を示す周波数特性図である。
FIG. 15 is a frequency characteristic diagram showing a relationship between a frequency of engine vibration and a spectrum intensity detected by a conventional knock detection device for an internal combustion engine.

【図16】図16は従来のセンサ取付け状態が異なると
きの周波数とスペクトル強度との関係を示す特性図であ
る。
FIG. 16 is a characteristic diagram showing a relationship between frequency and spectrum intensity when the conventional sensor mounting state is different.

【図17】図17は従来のノックセンサの取付け状態を
示す断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a mounted state of a conventional knock sensor.

【図18】図18は本発明の第二実施例にかかる内燃機
関用ノック検出装置を示す全体構成図である。
FIG. 18 is an overall configuration diagram showing a knock detection device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention.

【図19】図19は本発明の第二実施例にかかる内燃機
関用ノック検出装置のスイッチトキャパシタフィルタの
具体的な構成を示す回路図である。
FIG. 19 is a circuit diagram showing a specific configuration of a switched capacitor filter of a knock detection device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention.

【図20】図20は本発明の第二実施例にかかる内燃機
関用ノック検出装置の駆動信号発生装置を示すブロック
図である。
FIG. 20 is a block diagram showing a drive signal generation device of a knock detection device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention.

【図21】図21は本発明の第二実施例にかかる内燃機
関用ノック検出装置のカウンタ等における信号状態を示
すタイムチャートである。
FIG. 21 is a time chart showing signal states in a counter and the like of the knock detection device for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention.

【図22】図22は本発明の第二実施例にかかる内燃機
関用ノック検出装置の周波数特性コントローラのマイコ
ンの処理ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 22 is a flowchart showing a processing routine of the microcomputer of the frequency characteristic controller of the knock detection device for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention.

【図23】図23は本発明の第二実施例にかかる内燃機
関用ノック検出装置におけるBPFによる周波数と利得
との関係を示す特性図である。
FIG. 23 is a characteristic diagram showing a relationship between frequency and gain by a BPF in a knock detection device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention.

【図24】図24は本発明の第二実施例にかかる内燃機
関用ノック検出装置のフェイル検出回路のマイコンの処
理ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 24 is a flowchart showing a processing routine of the microcomputer of the fail detection circuit of the knock detection device for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 ノックセンサ(ノック検出手段) 12 ゲイン切替器(増幅手段) 13 DSP(フィルタ手段・異常検出手段) 8 Knock sensor (knock detection means) 12 Gain switcher (amplification means) 13 DSP (filter means / abnormality detection means)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関に発生するノックを検出するノ
ック検出手段と、 前記ノック検出手段からの出力を増幅する増幅手段と、 前記増幅手段からの出力を複数の周波数帯に分離するフ
ィルタ手段と、 前記フィルタ手段で分離された所定の周波数帯を用いて
前記ノック検出手段の異常を検出する異常検出手段とを
具備することを特徴とする内燃機関用ノック検出装置。
1. A knock detecting means for detecting a knock generated in an internal combustion engine, an amplifying means for amplifying an output from the knock detecting means, and a filter means for separating an output from the amplifying means into a plurality of frequency bands. An abnormality detection device for an internal combustion engine, comprising: an abnormality detection unit that detects an abnormality of the knock detection unit using a predetermined frequency band separated by the filter unit.
【請求項2】 前記フィルタ手段は、複数のフィルタか
らなることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用ノ
ック検出装置。
2. The knock detection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the filter means comprises a plurality of filters.
【請求項3】 前記フィルタ手段は、前記周波数帯の中
心周波数が可変であることを特徴とする請求項1に記載
の内燃機関用ノック検出装置。
3. The knock detection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the filter means has a variable center frequency in the frequency band.
【請求項4】 前記異常検出手段で用いる所定の周波数
帯は、前記ノック検出手段のノック判定に用いられる周
波数帯とは別の周波数帯であることを特徴とする請求項
1乃至請求項3のいずれか1つに記載の内燃機関用ノッ
ク検出装置。
4. The predetermined frequency band used by the abnormality detection means is a frequency band different from the frequency band used for knock determination of the knock detection means. The knock detection device for an internal combustion engine according to any one of claims.
【請求項5】 前記異常検出手段で用いる所定の周波数
帯は、前記ノック検出手段のノック判定に用いられる周
波数帯より高周波側の周波数帯であることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の内燃機関
用ノック検出装置。
5. The predetermined frequency band used by the abnormality detecting means is a frequency band on a higher frequency side than a frequency band used for knock determination of the knock detecting means. The knock detection device for an internal combustion engine according to any one of claims.
【請求項6】 前記異常検出手段は、前記フィルタ手段
で分離された所定の周波数帯における前記ノック検出手
段からの出力が所定レベルを所定回数越えたときに前記
ノック検出手段を異常とすることを特徴とする請求項1
乃至請求項3のいずれか1つに記載の内燃機関用ノック
検出装置。
6. The abnormality detecting means sets the knock detecting means to be abnormal when the output from the knock detecting means in a predetermined frequency band separated by the filter means exceeds a predetermined level a predetermined number of times. Claim 1 characterized by
The knock detection device for an internal combustion engine according to claim 3.
【請求項7】 内燃機関に発生するノックを検出するノ
ック検出手段と、 前記ノック検出手段からの出力を時系列的に複数の周波
数帯に分離するフィルタ手段と、 前記フィルタ手段からの出力を増幅する増幅手段と、 前記増幅手段で増幅された所定の周波数帯を用いて前記
ノック検出手段の異常を検出する異常検出手段とを具備
することを特徴とする内燃機関用ノック検出装置。
7. A knock detecting means for detecting knock occurring in an internal combustion engine, a filter means for separating an output from the knock detecting means into a plurality of frequency bands in time series, and an output from the filter means is amplified. A knock detection device for an internal combustion engine, comprising: an amplification unit that performs the above; and an abnormality detection unit that detects an abnormality of the knock detection unit using a predetermined frequency band amplified by the amplification unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017122344A1 (en) * 2016-01-15 2017-07-20 新電元工業株式会社 Knock sensor signal processing apparatus
JP2018048576A (en) * 2016-09-21 2018-03-29 本田技研工業株式会社 Electronic apparatus for detecting loosened fixing of knock sensor

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