JPH0758064B2 - Knock control device for internal combustion engine - Google Patents

Knock control device for internal combustion engine

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JPH0758064B2
JPH0758064B2 JP61181795A JP18179586A JPH0758064B2 JP H0758064 B2 JPH0758064 B2 JP H0758064B2 JP 61181795 A JP61181795 A JP 61181795A JP 18179586 A JP18179586 A JP 18179586A JP H0758064 B2 JPH0758064 B2 JP H0758064B2
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Japan
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knock
state
internal combustion
combustion engine
determination
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浩二 ▲榊▼原
寛 原口
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日本電装株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関(エンジン)のノックの発生状態に応
じて点火時期、空燃比、過給圧等の制御要因を制御する
内燃機関用ノック制御装置に関する。
The present invention relates to a knock for an internal combustion engine that controls control factors such as ignition timing, air-fuel ratio, boost pressure, etc., according to the knocking state of the internal combustion engine (engine). Regarding the control device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、エンジン燃焼時のノックセンサ出力信号の最大値
Vを対数変換した値LOG(V)の分布形状からノックの
発生状態を検出することができ、これに基づいてノック
判定レベルを補正することにより、適切なノック判定レ
ベルを設定するものが考えられていた(例えば、特開昭
60−243369号公報)。
Conventionally, the knock generation state can be detected from the distribution shape of the value LOG (V) obtained by logarithmically converting the maximum value V of the knock sensor output signal at the time of engine combustion, and the knock determination level can be corrected based on this. However, a method of setting an appropriate knock determination level has been considered (for example, Japanese Patent Laid-Open No.
60-243369).

まず、この基本的な考え方について説明する。ノックセ
ンサ信号の所定区間の最大値VMAXを多サイクルサンプリ
ングして、対数正規確率紙にプロットすると、ノックな
しの状態およびある頻度でノックが発生している状態で
はそれぞれ第2図(a)、(b)のようになる(これら
は、2000cc、過給器付6気筒内燃機関における、回転数
4000rpm、スロットル全開、第5気筒の特性を示すもの
である)。このようにノックなしの時の分布が直線にな
り、ノックが発生している時の分布がそのノックの頻度
に応じて折れ曲がるという特質は内燃機関一般が持つも
のである。この性質を利用したノック状態の検出方法の
一例を、第2図を用いて説明する。まず、分布の中央
値、すなわち、累積確率50%の点V50に対し、上・下2
つのしきい値VH、VLを設定する。
First, this basic idea will be described. When the maximum value V MAX of the knock sensor signal in a predetermined section is multicycle sampled and plotted on a log-normal probability paper, it is shown in FIG. 2 (a) in the state without knock and the state in which knock occurs at a certain frequency, respectively. (B) (These are the rotational speeds of a 2000cc 6-cylinder internal combustion engine with a supercharger.
It shows the characteristics of 4000 rpm , throttle fully open, and fifth cylinder). As described above, the internal combustion engine generally has the characteristic that the distribution when there is no knock becomes a straight line and the distribution when there is a knock bends in accordance with the frequency of the knock. An example of a knocking state detection method utilizing this property will be described with reference to FIG. First, for the median of the distribution, that is, the point V 50 with a cumulative probability of 50%, the upper and lower 2
Two thresholds V H and V L are set.

VH=A×D×V50 VL=V50/A ここで、AはV≦VLとなる場合が所定の頻度になるよう
に調整する変数、Dは1より少しだけ大きな定数であ
る。この2つのしきい値に対し、V≧VH、V≦、とな
る確率をそれぞれPh、PLとすると、第2図から明らかな
ように、ノックなしの時は、Ph<PL、トレースノック時
はPh≒PLとなる。また、ノックがトレースノックより大
きくなれば分布の折り曲がりも大きくなり、Ph>PLとな
る。言いかえれば、 (i)Ph<PLならばノック状態は小さすぎる。
V H = A × D × V 50 VL = V 50 / A where A is a variable that is adjusted so that V ≦ V L has a predetermined frequency, and D is a constant slightly larger than 1. . Assuming that the probabilities of V ≧ V H , V ≦, and L with respect to these two thresholds are P h and P L , respectively, as is clear from FIG. 2, when there is no knock, P h <P L , P h ≈ P L at trace knock. Moreover, when the knock becomes larger than the trace knock, the bending of the distribution also becomes larger, and P h > P L. In other words, (i) If P h <P L , the knocked state is too small.

(ii)Ph≒PLならばノック状態は適切である。(Ii) If P h ≈ P L , the knock state is appropriate.

(iii)Ph>PLならばノック状態は大きすぎる。(Iii) If P h > P L , the knocked state is too large.

こととなる。そこで、PHLというノック状態検出用カウ
ンタを用意しておき、このカウンタをV≧Vhならばイン
クリメント、V≦VLならばデクリメントすることとす
る。これを所定期間において行えば、PHLの大きさから
ノック状態を検出することができる。
It will be. Therefore, a knock state detection counter called PHL is prepared, and this counter is incremented if V ≧ V h and decremented if V ≦ V L. If this is performed within a predetermined period, the knocked state can be detected from the magnitude of PHL.

次にノック判定レベルを適切に補正する方法の一例を示
す。ノック判定レベルの適否はノック状態のみから判断
することはできない。すなわち、ノックが発生していな
いことは必ずしもノック判定レベルが小さすぎることと
は限らない。たとえば適切なノック判定レベルが設定さ
れていたとしても、例えばオクタン価の高い燃料を使用
した場合には、通常、ノックは発生しないのである。そ
こで判定レベルが小さすぎるために、ノイズをノックと
誤検出し点火時期が必要以上に遅角することによりノッ
クが発生しないのか、あるいは、燃料等の要因によりノ
ックが発生しないのかを識別する必要がある。この両者
はノック判定の頻度あるいは遅角量の動きで識別するこ
とができる。例えばノック状態が小さすぎる時、ノック
判定の頻度が大きければ前者、小さければ後者であると
判断できる。ノック状態が大きすぎる時も同様な考え方
をすればよい。
Next, an example of a method for appropriately correcting the knock determination level will be shown. The suitability of the knock determination level cannot be determined only from the knocked state. That is, the fact that knock has not occurred does not necessarily mean that the knock determination level is too low. For example, even if an appropriate knock determination level is set, when a fuel having a high octane number is used, for example, knock does not normally occur. Therefore, because the judgment level is too small, it is necessary to identify whether noise is erroneously detected as knock and the ignition timing is retarded more than necessary to cause knock, or whether knock is caused by factors such as fuel. is there. Both of them can be identified by the frequency of knock determination or the movement of the retard amount. For example, when the knock state is too small, the former can be determined if the frequency of knock determination is high, and the latter can be determined if the frequency is low. The same idea can be applied when the knocked state is too large.

従って、 (i)ノック状態が大きすぎ、かつノックの判定頻度が
小さいならばノック判定レベルが大きすぎると判断し、
ノック判定レベルを小さくする。
Therefore, (i) if the knock state is too large and the knock determination frequency is low, it is determined that the knock determination level is too high,
Reduce the knock determination level.

(ii)ノック状態が小さすぎ、かつ、ノック判定の頻度
が大きいならばノック判定レベルが小さすぎると判断し
て、ノック判定レベルを大きくする。というようにノッ
ク判定レベルを補正すればよい。
(Ii) If the knock state is too small and the frequency of knock determination is high, it is determined that the knock determination level is too small, and the knock determination level is increased. The knock determination level may be corrected in this way.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

確かにこうすることにより、エンジン、ノックセンサ等
の製作誤差、経時変化等を吸入し、適切なノック判定レ
ベルを設定できるものであるが、不適切なノック判定レ
ベルが適切な値へ補正されるまでの間は、誤ったノック
判定とすることとなる。そのため、この間は、点火時期
が過進角となってノックが多発したり、逆に、過遅角と
なってトルクロス、排気温上昇を招く恐れがあるという
問題がある。
By doing so, it is possible to set the appropriate knock determination level by inhaling the manufacturing error of the engine, the knock sensor, etc., the change over time, etc. However, the inappropriate knock determination level is corrected to an appropriate value. Until then, the knocking determination will be incorrect. Therefore, during this period, there is a problem that the ignition timing may be excessively advanced and knock may occur frequently, or conversely, the ignition timing may be excessively retarded and torque cross and exhaust temperature may be increased.

そこで本発明は、適切なノッキング状態をすばやく実現
させて、ノックの多発や、トルクロス等を低減させるも
のである。
Therefore, the present invention quickly realizes an appropriate knocking state to reduce frequent knocking and torque cross.

〔問題点を解決するための手段〕 そのため本発明は、第1図に示すごとく、内燃機関のノ
ックを検出するためのノックセンサと、内燃機関のノッ
クを判定するための判定レベルを作成する判定レベル作
成手段と、この判定レベルと前記ノックセンサの出力信
号とによりノックを判定するノック判定手段と、このノ
ック判定手段の判定結果に応じて内燃機関の点火時期、
空燃比等のノック制御要因を制御する制御手段とを備え
たノック制御装置において、 前記ノックセンサの信号からこの信号のノック強度値V
を取り出すノック強度値検出手段と、 このノック強度値Vを多サイクルサンプリングした時に
得られる分布形状が所定の分布形状か否かを判別する分
布形状判別手段と、 この分布形状判別手段の判別結果に応じて複数サイクル
に渡る平均的なノック状態を検出するノック状態検出手
段と、 このノック状態検出手段による平均的なノック状態の検
出結果に応じて分布形状が所定の分布形状になるように
ノック判定レベルを補正する判定レベル補正手段と、 このノック状態検出手段による平均的なノック状態の検
出結果に応じて前記ノック制御要因のフィードバックゲ
インを変えるフィードバックゲイン可変手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関用ノック制御装置を提供する
ものである。
[Means for Solving Problems] Therefore, as shown in FIG. 1, the present invention provides a knock sensor for detecting knock of an internal combustion engine and a determination for creating a determination level for determining knock of the internal combustion engine. Level creating means, knock determining means for determining knock by the determination level and the output signal of the knock sensor, and ignition timing of the internal combustion engine according to the determination result of the knock determining means,
In a knock control device provided with a control means for controlling a knock control factor such as an air-fuel ratio, a knock intensity value V of this signal is obtained from the signal of the knock sensor.
A knock intensity value detecting means for taking out, a distribution shape determining means for determining whether or not the distribution shape obtained when the knock intensity value V is subjected to multi-cycle sampling is a predetermined distribution shape, and a determination result of the distribution shape determining means. According to the knock state detection means for detecting an average knock state over a plurality of cycles, and according to the detection result of the average knock state by the knock state detection means, knock determination is performed so that the distribution shape becomes a predetermined distribution shape. An internal combustion engine comprising: a determination level correction means for correcting the level; and a feedback gain variable means for changing the feedback gain of the knock control factor according to the average detection result of the knock state by the knock state detection means. A knock control device for a vehicle is provided.

〔作用〕[Action]

これにより、ノックセンサの信号からノック強度値検出
手段によりノック強度値Vを取出し、このノック強度値
Vを多サンプルサンプリングした時に得られる分布形状
が所定の分布形状か否かを分布形状判別手段により判別
し、その判別結果に応じてノック状態検出手段により複
数サイクルに渡る平均的なノック状態を検出し、この平
均的なノック状態の検出結果に応じて分布形状が所定の
分布形状になるように判定レベル補正手段によりノック
判定レベルを補正すると共に、この平均的なノック状態
の検出結果に応じてフィードバックゲイン可変手段によ
りノック制御要因のフィードバックゲインを変える。
Thereby, the knock intensity value V is extracted from the signal of the knock sensor by the knock intensity value detecting means, and the distribution shape determining means determines whether or not the distribution shape obtained when the knock intensity value V is sampled by multiple samples is a predetermined distribution shape. The average knocking state over a plurality of cycles is detected by the knocking state detecting means according to the determination result, and the distribution shape becomes a predetermined distribution shape according to the detection result of this average knocking state. The knock level is corrected by the judgment level correction means, and the feedback gain of the knock control factor is changed by the feedback gain changing means according to the average detection result of the knock state.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図に示す実施例により説明する。第3図
は本発明の一実施例を示す構成図である。第3図におい
て、1は4気筒4サイクルエンジン、3はエンジンの吸
入空気量を検出するエアフロメータ、5はエンジンの基
準クランク角度位置(たとえば上死点)を検出するため
の基準角センサ5Aと、エンジンの一定クランク角度毎に
出力信号を発生するクランク角センサ5Bを内蔵したディ
ストリビュータである。6はエンジンのノック現象に対
応したエンジンブロックの振動を圧電素子式(ピエゾ素
子式)、電磁式(マグネット、コイル)等によって検出
するためのノックセンサ、7はノックセンサの出力をピ
ークホールドするピークホールド回路部である。
The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 3, 1 is a 4-cylinder 4-cycle engine, 3 is an air flow meter for detecting an intake air amount of the engine, 5 is a reference angle sensor 5A for detecting a reference crank angle position (for example, top dead center) of the engine. Is a distributor that incorporates a crank angle sensor 5B that generates an output signal at every constant crank angle of the engine. 6 is a knock sensor for detecting the vibration of the engine block corresponding to the knock phenomenon of the engine by a piezoelectric element type (piezo element type), an electromagnetic type (magnet, coil), etc., 7 is a peak for holding the output of the knock sensor. The hold circuit section.

8は前記各センサからの入出力信号状態に応じてエンジ
ンの点火時期を制御するための点火時期制御回路、10は
制御回路8から出力される点火時期制御信号を受けてイ
グニッションコイルへの通電遮断を行うイグナイタ及び
イグニッションコイルである。イグニッションコイルで
発生した高電圧はディストリビュータ5の配電部を通し
て適切な時期に所定の気筒の点火プラグに印加される。
Reference numeral 8 denotes an ignition timing control circuit for controlling the ignition timing of the engine according to the input / output signal states from the respective sensors, and 10 receives the ignition timing control signal output from the control circuit 8 to cut off the energization to the ignition coil. Is an igniter and an ignition coil. The high voltage generated in the ignition coil is applied to the ignition plug of a predetermined cylinder at an appropriate time through the power distribution unit of the distributor 5.

次に第4図を用いてピークホールド回路部7の詳細構成
を説明する。第4図の701はノックセンサ6の出力信号
をノック周波数成分のみ選別して取出するためのバンド
パス、ハイパス等のフィルタ、702は増幅器、703は制御
回路8からの信号に応じて増幅器702より出力されるノ
ックセンサの信号を例えばコンデンサ等によりピークホ
ールドをするピークホールド回路である。
Next, the detailed configuration of the peak hold circuit section 7 will be described with reference to FIG. 701 in FIG. 4 is a filter such as a band pass or a high pass for selecting and extracting only the knock frequency component of the output signal of the knock sensor 6, 702 is an amplifier, 703 is from the amplifier 702 according to the signal from the control circuit 8. It is a peak hold circuit that holds the output signal of the knock sensor by a capacitor or the like.

次に制御回路8の詳細構成及び動作を第5図に従って説
明する。第5図において8000は点火時期を演算するため
の中央処理ユニット(CPU)で8ビット構成のマイクロ
プロセッサを用いている。8001は制御プログラム及び演
算に必要な制御定数を記憶しておくための読み出し専用
の記憶ユニット(ROM)、8002はCPU8000がプログラムに
従って動作中演算データを一時記臆するための一時記憶
ユニット(RAM)である。8003は基準角センサ5Aの出力
信号を波形整形するための波形整形回路、8004は同じく
クランク角センサ5Bの出力信号を波形整形するための波
形整形回路である。
Next, the detailed configuration and operation of the control circuit 8 will be described with reference to FIG. In FIG. 5, reference numeral 8000 denotes a central processing unit (CPU) for calculating the ignition timing, which uses an 8-bit microprocessor. 8001 is a read-only storage unit (ROM) for storing a control program and control constants necessary for computation, and 8002 is a temporary storage unit (RAM) for the CPU 8000 to temporarily store computation data during operation according to the program. Is. Reference numeral 8003 is a waveform shaping circuit for shaping the output signal of the reference angle sensor 5A, and 8004 is a waveform shaping circuit for shaping the output signal of the crank angle sensor 5B.

8005は外部あるいは内部信号によってCPUに割り込み処
理を行わせるための割込制御部、8006はCPU動作の基本
周期となるクロック周期毎にひとつずつカウント値が上
がるように構成された16ビットのタイマである。このタ
イマ8006と割込制御部8005によってエンジン回転数、及
びクランク角度位置が次のようにして検出される。すな
わち基準角センサ5Aの出力信号により割込みが発生する
ごとにCPUはタイマのカウント値を読み出す。タイマの
カウント値はクロック周期(たとえば1μs)毎に上っ
ていくため、今回の割込時のカウント値と先回の割込時
のカウント時との差を計算することにより、基準角セン
サ信号の時間間隔すなわちエンジン1回転に要する時間
が計測できる。こうしてエンジン回転数が求められる。
また、クランク角度位置は、クランク角センサ5Bの信号
が一定クランク角度(たとえば30℃A)毎に出力される
ので基準角センサ5Aの上死点信号を基準にしてそのとき
のクランク角度を30℃A単位で知ることができる。この
30℃A毎のクランク角度信号は点火時期制御信号発生の
基準点等に使用される。
8005 is an interrupt control unit that causes the CPU to perform interrupt processing by an external or internal signal, and 8006 is a 16-bit timer configured to increase the count value by one every clock cycle that is the basic cycle of CPU operation. is there. The engine speed and the crank angle position are detected by the timer 8006 and the interrupt control unit 8005 as follows. That is, the CPU reads the count value of the timer each time an interrupt is generated by the output signal of the reference angle sensor 5A. Since the count value of the timer rises every clock cycle (for example, 1 μs), the difference between the count value at the time of this interrupt and the count time at the time of the previous interrupt can be calculated to calculate the reference angle sensor signal. The time interval, that is, the time required for one revolution of the engine can be measured. In this way, the engine speed is obtained.
Further, since the signal of the crank angle sensor 5B is output at every constant crank angle (for example, 30 ° C A), the crank angle position is set at 30 ° C based on the top dead center signal of the reference angle sensor 5A. You can know in A units. this
The crank angle signal for every 30 ° C is used as a reference point for generating the ignition timing control signal.

8007は複数のアナログ信号を適時切換えてアナログ−デ
ジタル変換器(A/D変換器)8008に導くためのマルチプ
レクサであり、切換時期は出力ポート8010から出力され
る制御信号により制御される。本実施例においては、ア
ナログ信号としてノックセンサ信号のピークホールド回
路部7からの出力信号と、エアフローメータ3からの吸
入空気量信号が入力される。8008はアナログ信号をデジ
タル信号に変換するためのA/D変換器である。8010はデ
ジタル信号を出力するための出力ポートである。この出
力ポートからはイグナイタ10に対する点火時期制御信
号、ピークホールド回路部7に対する制御信号、マルチ
プレクサ8007に対する制御信号が出力される。8011はCP
Uバスであり、CPUはこのバス信号線に制御信号及びデー
タ信号を乗せ、周辺回路の制御及びデータの送受を行
う。
Reference numeral 8007 is a multiplexer for switching a plurality of analog signals at appropriate times to lead them to an analog-digital converter (A / D converter) 8008, and the switching timing is controlled by a control signal output from the output port 8010. In this embodiment, the output signal of the knock sensor signal from the peak hold circuit 7 and the intake air amount signal from the air flow meter 3 are input as analog signals. 8008 is an A / D converter for converting an analog signal into a digital signal. 8010 is an output port for outputting a digital signal. From this output port, an ignition timing control signal for the igniter 10, a control signal for the peak hold circuit section 7, and a control signal for the multiplexer 8007 are output. 8011 is CP
It is a U bus, and the CPU puts control signals and data signals on this bus signal line to control peripheral circuits and send and receive data.

以上、本発明を実現するための装置の構成について説明
したので、以下本発明の実施例を第6図のフローチャー
トを用いて説明する。ステップ100からノックコントロ
ールのルーチンが始まると、ステップ101でノック強度
値Vとして、例えば、ピークホールド回路部7の出力に
より所定区間におけるノックセンサ信号の最大値をとり
込む。ステップ102でノック判定レベルVrefを、例えば
定数K、後述のステップ104で作成される補正K値Kcお
よびノック強度値Vの分布の中央値V50とにより、 Vref=K×Kc×V50 と作成する。次にステップ103へ進み、ノック判定およ
びノック制御要因の制御を行う。このステップは後に詳
細に説明する。次にステップ104へ進み、ノック状態の
検出およびノック判定レベルの補正を行う。このステッ
プについても後に詳細に説明する。次にステップ105へ
進み、ノックコントロールのルーチンが終了する。
The configuration of the apparatus for realizing the present invention has been described above, and an embodiment of the present invention will be described below with reference to the flowchart of FIG. When the knock control routine is started from step 100, the maximum value of the knock sensor signal in a predetermined section is taken as the knock intensity value V in step 101 by the output of the peak hold circuit section 7, for example. In step 102, the knock determination level V ref is set to V ref = K × Kc × V 50 by, for example, the constant K, the corrected K value Kc created in step 104 described later, and the median value V 50 of the distribution of the knock intensity values V. And create. Next, the routine proceeds to step 103, where knock determination and knock control factor control are performed. This step will be described in detail later. Next, the routine proceeds to step 104, where the knock state is detected and the knock determination level is corrected. This step will also be described later in detail. Next, the routine proceeds to step 105, where the knock control routine ends.

次に本発明の特徴であるステップステップ103を第7図
のフローチャートを用いて詳しく説明する。ステップ10
3−1でエンジンがノックコントロールをする条件であ
るか否か判断して、YESの場合はステップ103−2、NOの
場合はステップ104へ進む。ステップ103−2ではノック
強度値Vをノック判定レベルVrefと比較してノックが発
生したか否かの判定を行い、YESの場合はステップ103−
3へ、NOの場合はステップ103−4へ進む。ステップ103
−3で点火時期の遅角量RをRrだけ増し、ノックフラグ
をセットする。ステップ103−4では所定期間Taだけ経
過したかの判断を行い、YESの場合はステップ103−5
へ、NOの場合はステップ103−6へ進む。ステップ103−
5では遅角量RをRaだけ減ずる。ステップ103−6では
遅角量が最大ガード値RMAXよりも大きいかの判断を行
い、YESの場合はステップ103−7へ進み遅角量をガード
し、NOの場合はステップ103−8へ進む。ステップ103−
8では遅角量が最小ガード遅RMINより小さいかの判断を
行い、YESの場合はステップ103−9へ進み遅角量をガー
ドする。
Next, the step 103, which is a feature of the present invention, will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. Step 10
In 3-1 it is determined whether or not the engine is in a condition for knock control, and if YES, the process proceeds to step 103-2, and if NO, the process proceeds to step 104. In step 103-2, the knock intensity value V is compared with the knock determination level V ref to determine whether knock has occurred. If YES, step 103-
If NO, go to step 103-4. Step 103
At -3, the ignition timing retard amount R is increased by R r and the knock flag is set. In step 103-4, it is determined whether or not a predetermined period Ta has elapsed, and if YES, step 103-5.
If NO, go to step 103-6. Step 103-
5 In the retard amount R reduce only R a. In step 103-6, it is determined whether the retard amount is larger than the maximum guard value RMAX. If YES, the process proceeds to step 103-7 to guard the retard amount, and if NO, the process proceeds to step 103-8. Step 103-
At 8, it is determined whether the retard amount is smaller than the minimum guard delay RMIN. If YES, the process proceeds to step 103-9 to guard the retard amount.

次にステップ104を第8図のフローチャートを用いて詳
細に説明する。ステップ104−1では今回のノック強度
値Vが分布の中央値V50より大きいかの判断を行い、YES
の場合はステップ104−2へ、NOの場合はステップ104−
6へ進む。ステップ104−2では上側のしきい値Vhを、
変数Aと1より少しだけ大きな数Dとにより VH=A×D×V50 と作成する。次にステップ104−3へ進み、V≧VHの判
断を行い、YESの場合はステップ104−4へ進み、Noの場
合はステップ104−12へ進む。ステップ104−4ではノッ
ク状態検出用カウンタPHLをインクリメントする。次に
ステップ104−5へ進み、分布の中央値V50を所定量ΔV
だけ大きくする。ステップ104−6ではV<V50の判断を
行い、YESの場合はステップ104−7へ、NOのばしはステ
ップ104−12へ進む。ステップ104−7では下側のしきい
値VLを、 VL=V50/A と作成する。そして、ステップ104−8へ進みV≦VL
判断を行い、YESならばステップ104−9へ、NOならばス
テップ104−11へ進む。ステップ104−9ではノック状態
検出用カウンタPHLをデクリメントする。ステップ104−
10では変数Aを所定量ΔAだけ大きくする。ステップ10
4−11では分布の中央値V50を所定量ΔVだけ小さくす
る。このステップ104−11によりV50は分布の中央値に収
束するようになる。ステップ104−12では所定期間Tc
経過したかの判断を行い、YESならばステップ104−13
へ、NOならばステップ105へ進む。ステップ104−13では
変数Aを所定量ΔAだけ減ずる。このステップとステッ
プ104−10により変数Aが調整され、V≦VLとなる頻度
は所定期間Tc内に1回となる。ステップ104−14ではノ
ックコントロールを実行するエンジン条件かを判断し、
YESならばステップ104−15へ、NOならばステップ104−2
4へ進む。ステップ104−15ではエンジンが定常状態にあ
るかの判断を行い、YESならばステップ104−16へ、NOな
らばステップ104−24へ進む。ステップ104−16ではノッ
ク状態が大きすぎるかをノック状態検出用カウンタPHL
のカウント値の大きさにより判断し、YESならば、すな
わち、PHL>0ならばノック状態が大きすぎると判断
し、ステップ104−17へ進み、NOならばステップ104−20
へ進む。ステップ104−17では所定期間Tcにおいて、ノ
ック判定がなかったかをノックフラグがリセットされて
いるかにより判断し、YESならば、ノック判定レベルが
大きすぎると判断できるため、ステップ104−18へ進
み、補正K値Kcを所定量ΔKだけ小さくする。ステップ
104−19では、すばやく遅角できるように1ステップ当
たりの遅角量Rrを基本量rrに補正量rcを加えた値にセッ
トする。
Next, step 104 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. In step 104-1, it is judged whether or not the knock intensity value V this time is larger than the median value V 50 of the distribution, and YES
If NO, go to step 104-2, and if NO, go to step 104-
Go to 6. In step 104-2, the upper threshold V h is set to
V H = A × D × V 50 is created by the variable A and the number D which is slightly larger than 1. Next, the routine proceeds to step 104-3, where V ≧ V H is determined, and if YES, the routine proceeds to step 104-4, and if NO, the routine proceeds to step 104-12. In step 104-4, the knock state detection counter PHL is incremented. Next, in step 104-5, the median value V 50 of the distribution is set to a predetermined amount ΔV.
Just make it bigger. In step 104-6, it is determined that V <V 50. If YES, the process proceeds to step 104-7, and if NO, the process proceeds to step 104-12. The lower step 104-7 the threshold V L, to create a V L = V 50 / A. Then, the routine proceeds to step 104-8, where V ≦ VL is judged, and if YES, the routine proceeds to step 104-9, and if NO, the routine proceeds to step 104-11. In step 104-9, the knock state detection counter PHL is decremented. Step 104-
At 10, the variable A is increased by a predetermined amount ΔA. Step 10
In 4-11, the median value V 50 of the distribution is reduced by a predetermined amount ΔV. This step 104-11 causes V 50 to converge to the median value of the distribution. In step 104-12, it is judged whether or not a predetermined period Tc has passed, and if YES, step 104-13
If NO, go to step 105. In step 104-13, the variable A is reduced by a predetermined amount ΔA. The variable A is adjusted by this step and step 104-10, and the frequency of V ≦ VL becomes once within the predetermined period T c . In step 104-14, it is judged whether the engine condition is to execute knock control,
If YES, go to step 104-15. If NO, go to step 104-2.
Go to 4. In step 104-15, it is determined whether the engine is in a steady state. If YES, the process proceeds to step 104-16, and if NO, the process proceeds to step 104-24. In step 104-16, the knock state detection counter PHL is checked to see if the knock state is too large.
If YES, that is, if PHL> 0, it is determined that the knocking state is too large, the process proceeds to step 104-17, and if NO, step 104-20.
Go to. In step 104-17 in the predetermined time period T c, it is determined by whether the knock flag was no knock determination has been reset, if YES, it can be determined that the knock determination level is too high, the flow advances to step 104-18, The corrected K value K c is reduced by a predetermined amount ΔK. Step
In 104-19, the retard amount R r per step is set to a value obtained by adding the correction amount r c to the basic amount r r so that the retard can be quickly performed.

ステップ104−20ではノック状態が小さすぎるかの判断
を行い、YES(PHL<0)ならばステップ104−21へ、NO
ならばステップ104−24へ進む。ステップ104−21ではノ
ックフラグがセットされているかを判断し、YESならば
ノック判定レベルが小さすぎると判断できるのでステッ
プ104−22へ進み、補正K値Kcを所定量ΔKだけ大きく
する。
In step 104-20, it is determined whether the knocked state is too small. If YES (PHL <0), the process proceeds to step 104-21, NO.
If so, proceed to step 104-24. In step 104-21 knock flag is determined whether it is set, it can be determined that if YES knock determination level is too low the process proceeds to step 104-22, to increase the correction value K K c by a predetermined amount [Delta] K.

ステップ104−23ではすばやく進角できるように1ステ
ップ当たりの進角量Raを基本量raに補正量rcを加えた値
にセットする。ステップ104−24では1ステップ当たり
の進・遅角量を基本量に設定する。ステップ104−25で
はノック状態検出用カウンタPHLおよびノックフラグを
リセットする。
It is set to a value obtained by adding the correction amount r c the advance amount R a per step to the basic amount r a for quick advance in step 104-23. In step 104-24, the advance / retard amount per step is set to the basic amount. In step 104-25, the knock state detection counter PHL and the knock flag are reset.

以上の実施例では、ノック状態が大きすぎる場合には1
ステップ当たりの遅角量Rrを増やし、すばやく遅角でき
るようにし(ステップ104−19)、逆にノック状態が小
さすぎる場合には1ステップ当たりの進角量Raを増や
し、すばやく進角できるようにした(ステップ104−2
3)が、第9図のようにすることも有効である。第9図
は第8図のステップの変更部のみを示したものである。
第9図(a)はノック状態が大きすぎる場合には進角量
Raを減らして不要な進角防ぎ、ノック状態が小さすぎる
場合には遅角量Rrを減らし不要な遅角を防ぐようにした
ものである。第9図(b)はノック状態が大きすぎる場
合には進角時間Taを、基本時間taに補正時間tcを加えて
長くする(ステップ104−19)ことにより進角速度を遅
くし、ノック状態が小さすぎる場合には進角時間Taを短
かくする(ステップ104−23)ことにより進角速度をは
やくするようにしたものであり、ノック状態が適切な時
あるいはノック状態を検出できなかった時は進角時間Ta
にセット(ステップ104−24)する。
In the above embodiment, if the knock condition is too large, 1
Increase the amount of retard angle R r per step so that the angle can be retarded quickly (step 104-19). Conversely, if the knocked state is too small, the amount of advance angle R a per step can be increased to advance the angle quickly. (Step 104-2)
It is also effective to do 3) as shown in FIG. FIG. 9 shows only the changed portion of the steps of FIG.
FIG. 9 (a) shows the advance amount when the knocked state is too large.
By reducing R a , an unnecessary advance angle is prevented, and when the knocked state is too small, the retard amount R r is reduced to prevent an unnecessary retard angle. The Fig. 9 (b) is advancing time period when knock state is too large T a, longer by adding the correction time t c to the basic time t a (step 104-19) to slow down the advance speed by, knock state is shorter the advance time T a when too small (step 104-23) proceeds is obtained by such that faster angular velocity by, not detected or knock state when the knock state is appropriate When advanced, the advance time T a
(Step 104-24).

もちろんこれら3つの実施例(第6図、第9図(a)、
(b)を組み合わせて使ってもよい。
Of course, these three embodiments (FIG. 6, FIG. 9 (a),
You may use (b) in combination.

また、本実施例ではノック制御要因として点火時期の遅
角量を扱ったが、これと連動して空燃比、加給圧等を変
えるようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the ignition timing retard amount is treated as the knock control factor, but the air-fuel ratio, the boost pressure, etc. may be changed in conjunction with this.

また、本実施例ではノック強度値としてノックセンサ信
号の所定区間の最大値を使ったが、ノック振動出力を積
分した値、ノック振動出力の実効値等をノック強度値と
して使ってもよい。
Although the maximum value of the knock sensor signal in the predetermined section is used as the knock strength value in the present embodiment, a value obtained by integrating the knock vibration output, an effective value of the knock vibration output, or the like may be used as the knock strength value.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように本発明においては、ノック強度値Vを
多サイクルサンプリングした時に得られる分布形状が所
定の分布形状になるようにノック判定レベルを補正する
際の、不適切なノック判定レベルが適切な値に補正され
るまでの間においても、ノック状態に応じてノック制御
要因のフィードバックゲインを変えて、適切なノッキン
グ状態をすばやく実現することができて、ノックの多発
や、トルクロス等を低減することができるという優れた
効果がある。
As described above, in the present invention, an inappropriate knock determination level is appropriate when correcting the knock determination level so that the distribution shape obtained when the knock intensity value V is subjected to multi-cycle sampling has a predetermined distribution shape. Even before being corrected to a different value, it is possible to quickly realize an appropriate knocking state by changing the feedback gain of the knocking control factor according to the knocking state, and reduce frequent knocking and torque crossing. It has the excellent effect of being able to.

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

第1図は本発明の特許請求の範囲対応図、第2図
(a)、(b)はノックセンサ出力信号の対数変換値の
累積分布図、第3図は本発明装置の一実施例を示す部分
断面構成図、第4図は第3図中のピークホールド回路部
のより詳細なブロック図、第5図は第3図中の点火時期
制御回路のより詳細なブロック図、第6図は第5図図示
回路の作動説明に供するフローチャート、第7図は第6
図中のステップ103のより詳細なフローチャート、第8
図は第6図中のステップ104のより詳細なフローチャー
ト、第9図(a)は第8図中のステップ104−19、104−
23の他の実施例を示すフローチャート、第9図(b)は
第8図中のステップ104−19、104−23、104−24のさら
に他の実施例を示すフローチャートである。 1……エンジン,6……ノックセンサ,7……ピークホール
ド回路部,8……点火時期制御回路,8000……CPU。
FIG. 1 is a diagram corresponding to the scope of claims of the present invention, FIGS. 2 (a) and 2 (b) are cumulative distribution diagrams of logarithmic conversion values of a knock sensor output signal, and FIG. 3 is an embodiment of the device of the present invention. FIG. 4 is a partial cross-sectional configuration diagram showing the same, FIG. 4 is a more detailed block diagram of the peak hold circuit section in FIG. 3, FIG. 5 is a more detailed block diagram of the ignition timing control circuit in FIG. 3, and FIG. FIG. 5 is a flow chart for explaining the operation of the circuit shown in FIG.
A more detailed flowchart of step 103 in the figure, eighth
The figure is a more detailed flowchart of step 104 in FIG. 6, and FIG. 9 (a) is step 104-19, 104- in FIG.
23 is a flowchart showing another embodiment, and FIG. 9 (b) is a flowchart showing still another embodiment of steps 104-19, 104-23, 104-24 in FIG. 1 ... Engine, 6 ... Knock sensor, 7 ... Peak hold circuit, 8 ... Ignition timing control circuit, 8000 ... CPU.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内燃機関のノックを検出するノックセンサ
と、内燃機関のノックを判定するための判定レベルを作
成する判定レベル作成手段と、この判定レベルと前記ノ
ックセンサの出力信号とによりノックを判定するノック
判定手段と、このノック判定手段の判定結果に応じて内
燃機関の点火時期、空燃比等のノック制御要因を制御す
る制御手段とを備えたノック制御装置において、 前記ノックセンサの信号からこの信号のノック強度値V
を取り出すノック強度値検出手段と、 このノック強度値Vを多サイクルサンプリングした時に
得られる分布形状が所定の分布形状か否かを判別する分
布形状判別手段と、 この分布形状判別手段の判別結果に応じて複数サイクル
に渡る平均的なノック状態を検出するノック状態検出手
段と、 このノック状態検出手段による平均的なノック状態の検
出結果に応じて分布形状が所定の分布形状になるように
前記判定レベルを補正する判定レベル補正手段と、 このノック状態検出手段による平均的なノック状態の検
出結果に応じて前記ノック制御要因のフィードバックゲ
インを変えるフィードバックゲイン可変手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関用ノック制御装置。
1. A knock sensor for detecting knocking of an internal combustion engine, a decision level creating means for creating a decision level for judging knocking of the internal combustion engine, and knocking by means of this decision level and an output signal of the knock sensor. In a knock control device having a knock determination means for determining and a control means for controlling a knock control factor such as an ignition timing of an internal combustion engine or an air-fuel ratio according to the determination result of the knock determination means, from the signal of the knock sensor, Knock strength value V of this signal
A knock intensity value detecting means for taking out, a distribution shape determining means for determining whether or not the distribution shape obtained when the knock intensity value V is subjected to multi-cycle sampling is a predetermined distribution shape, and a determination result of the distribution shape determining means. According to the knock state detecting means for detecting an average knock state over a plurality of cycles, the determination is made so that the distribution shape becomes a predetermined distribution shape according to the detection result of the average knock state by the knock state detecting means. An internal combustion engine comprising: a determination level correction means for correcting the level; and a feedback gain variable means for changing the feedback gain of the knock control factor according to the average detection result of the knock state by the knock state detection means. Knock control device.
【請求項2】前記ノック制御要因は点火時期であり、前
記フィードバックゲイン可変手段により変えられるフィ
ードバックゲインは、ノックを判定した時に点火時期を
遅角させるための1ステップ当たりの遅角量と、点火時
期を進角させるための進角時間と、点火時期を進角させ
るための1ステップ当たりの進角量とのうち少なくとも
1つであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の内燃機関用ノック制御装置。
2. The knock control factor is ignition timing, and the feedback gain changed by the feedback gain varying means is a retard amount per step for retarding the ignition timing when knock is determined, and an ignition amount. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the internal combustion engine has at least one of an advance time for advancing the timing and an advance amount per step for advancing the ignition timing. Knock control device for engines.
【請求項3】前記フィードバックゲイン可変手段は、前
記ノック状態検出手段による平均的なノック状態の検出
結果がノック状態大の時前記1ステップ当たりの遅角量
を所定量増大するか前記1ステップ当たりの進角量を所
定量減少させ、前記ノック状態検出手段による平均的な
ノック状態の検出結果がノック状態小の時前記1ステッ
プ当たりの進角量を所定量増大するか前記1ステップ当
たりの遅角量を所定量減少させるものである特許請求の
範囲第2項記載の内燃機関用ノック制御装置。
3. The feedback gain variable means increases the retard amount per step by a predetermined amount when the average knock state detection result by the knock state detection means is a large knock state, or per step. Is decreased by a predetermined amount, and when the average knocking state detection result by the knocking state detection means is a small knocking state, the advancement amount per step is increased by a predetermined amount or delayed per step. The knock control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the angular amount is reduced by a predetermined amount.
【請求項4】前記ノック判定レベル補正手段は、前記ノ
ック状態検出手段による平均的なノック状態の検出結果
がノック状態大の時に前記ノック判定手段によりノック
でないと判定されていると前記ノック判定レベルを減少
させ、前記ノック状態検出手段による平均的なノック状
態の検出結果がノック状態小の時に前記ノック判定手段
によりノックと判定されていると前記ノック判定レベル
を増大させるものである特許請求の範囲第1項または第
2項または第3項記載の内燃機関用ノック制御装置。
4. The knock determination level correcting means determines that the knock determination means determines that the knock state is not knocked when the average knock state detected by the knock state detecting means is a large knock state. Claim that the knock determination level is increased when the average knock state detection result by the knock state detection means is knocked by the knock determination means when the knock state is small. The knock control device for an internal combustion engine according to claim 1, 2 or 3.
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