JPH0833153B2 - ノツク制御方式 - Google Patents

ノツク制御方式

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JPH0833153B2
JPH0833153B2 JP34249989A JP34249989A JPH0833153B2 JP H0833153 B2 JPH0833153 B2 JP H0833153B2 JP 34249989 A JP34249989 A JP 34249989A JP 34249989 A JP34249989 A JP 34249989A JP H0833153 B2 JPH0833153 B2 JP H0833153B2
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Description

【発明の詳細な説明】 概要 ノツク判定の判定レベルを求めるにあたつて、ノツク
センサのピーク値出力の平均値に基づいて第1のノツク
判定レベルを設定し、前記ピーク値出力が前記第1のノ
ツク判定レベルの予め定める倍数の範囲以内であるとき
には増加し、前記範囲外であるときには減少する第2の
ノツク判定レベルを設定し、この第2のノツク判定レベ
ルに基づいて実際の判定レベルを設定し、ノツク判定を
行う。この第2の判定レベルを超えているときには、ノ
ツク有りと判定する。
これによつて、比較的大きいピーク値出力が連続して
検出されて、第1のノツク判定レベルが大きくなつて
も、それに逆行して第2のノツク判定レベルは小さくな
つてゆく。こうして、実際の判定レベルを、ノツクの有
無に拘らず、ノツク無しの状態におけるピーク値出力の
平均値に基づく値に保持して、高精度なノツク判定を行
う。
産業上の利用分野 本発明は、内燃機関の点火時期制御装置などで好適に
実施されるノツク制御方式に関する。
従来の技術 典型的な従来技術のノツク制御装置では、ノツクセン
サの出力をピークホールド回路に入力し、これによつて
得られるピーク値出力の平均値を求め、この平均値に予
め定める倍数を乗算した値をノツク判定レベルとし、前
記ピーク値出力がこのノツク判定レベルを超えていると
きには、ノツク有りと判定して点火時期を遅角制御する
ように構成されている。
発明が解決しようとする課題 上述の従来技術では、ノツクセンサからのピーク値出
力vpeakが大きくなるにつれて平均値bgも大きくなる。
この平均値bgは、たとえば前記ピーク値出力vpeakがそ
れまでの平均値bgi-1以上であるときにはbgi-1+1から
求められ、平均値bgi-1未満であるときにはbgi-1−1か
ら求められる。こうして平均値bgを更新してゆくことに
よつて、平均値bgの頻度分布のピーク値が、ピーク値出
力vpeakの頻度分布のピークに近くなる。
したがつて、第8図(1)で示されるノツク無しの状
態から、第8図(2)で示されるノツク強度が中程度の
状態、さらに第8図(3)で示されるノツク強度が大き
い状態となるにつれて、それぞれ第9図(1)〜第9図
(3)で示されるように平均値bgの頻度分布のピーク値
が増大側にずれてしまう。
これに伴つて、この平均値bgの頻度がピークとなるノ
ツク強度の、たとえば2倍に設定され、第8図(1)〜
第8図(3)においてそれぞれ参照符1〜l3で示され
る前記ノツク判定レベルも、増大側にずれてしまう。な
お、第8図(2)および第8図(3)において斜線を施
して示される領域は、ノツクが発生しており、本来、ノ
ツク有りと判定されるべきノツク強度の分布領域であ
る。
したがつて、前述のように平均値bgが増大してゆくに
つれて、ノツク判定レベルも増大してしまうため、前記
斜線で示される領域をノツク有りと判定することはでき
ず、点火時期がさらに進角されて、前記ピーク値出力vp
eakが大きくなり、平均値bgが増大してノツク検出を行
うことができず、このようにして悪循環が繰返されて、
前記平均値bgが増大し続けて発散してしまい、ノツク判
定が不能となる。
本発明の目的は、ノツクの有無に拘わらず、ノツク判
定レベルを、ノツク無しの状態におけるノツクセンサの
ピーク値出力の平均値に基づく値に保持して、高精度な
ノツク判定を行うことができるノツク制御方式を提供す
ることである。
課題を解決するための手段 本発明は、点火タイミングに対応して設定される検出
区間内で、検出されたノツクセンサのピーク値出力の平
均値に基づいて第1のノツク判定レベルを設定し、 前記ピーク値出力が、前記第1のノツク判定レベルの
予め定める倍数の範囲以内であるときには増加し、前記
範囲外であるときには減少する第2のノツク判定レベル
を設定し、 前記第2のノツク判定レベルを用いてノツク判定を行
うことを特徴とするノツク制御方式である。
また本発明は、検出された前記ピーク値出力をVPEAK
とし、前記第1のノツク判定レベルの前回の値をVmeani
-1とするとき、今回の値Vmeaniは、 VPEAK≧Vmeani-1であるときには、 Vmeani=Vmeani-1+1 から求め、 VPEAK<Vmeani-1であるときには、 Vmeani=Vmeani-1−1 から求め、 また、第2のノツク判定レベルの前回の値をBGi-1
するとき、今回の値BGiは、 VPEAK>1.5*Vmeaniであるときには、 BGi=BGi-1−1 から求め、 1.5*Vmeani≧VPEAK≧Vmeaniであるときには、 BGi=BGi-1+1 から求め、 VPEAK<Vmeaniであるときには、 BGi=BGi-1−1 から求めることを特徴とする。
作用 本発明に従えば、ノツク判定レベルを求めるにあたつ
て、先ず点火タイミングに対応して設定される検出区間
内で、検出されたノツクセンサのピーク値出力の平均値
に基づいて第1のノツク判定レベルを求める。
すなわちたとえば、検出された前記ピーク値出力をVP
EAKとし、前記第1のノツク判定レベルの前回の値をVme
ani-1とするとき、今回の値Vmeaniは、 VPEAK≧Vmeani-1であるときには、 Vmeani=Vmeani-1+1 から求め、 VPEAK<Vmeani-1であるときには、 Vmeani=Vmeani-1−1 から求める。
こうして第1のノツク判定レベルが求められると、該
第1のノツク判定レベルを用いて、前記ピーク値出力が
該第1のノツク判定レベルの予め定める倍数の範囲内で
あるときには増加し、その範囲外であるときには減少す
る第2のノツク判定レベルを設定する。
すなわちたとえば、第2のノツク判定レベルの前回の
値をBGi-1とするとき、今回の値BGiは、 VPEAK>1.5*Vmeaniであるときには、 BGi=BGi-1−1 から求め、 1.5*Vmeani≧VPEAK≧Vmeaniであるときには、 BGi=BGi-1+1 から求め、 VPEAK<Vmeaniであるときには、 BGi=BGi-1−1 から求める。
このようにして求められた第2のノツク判定レベルを
用いて、たとえば該第2のノツク判定レベルの2〜3倍
程度を実際のノツク判定レベルとし、前記ピーク値出力
がこのノツク判定レベルを超えているときにはノツク有
りと判定し、遅角制御が行われる。
したがつて、比較的大きいピーク値出力が連続して検
出されて、前記第1のノツク判定レベルが大きくなつて
も、それに逆行して第2のノツク判定レベルは小さくな
つてゆく。これによつて、ノツクの有無に拘らず、ノツ
ク判定レベルを、ノツク無しの状態におけるピーク値出
力の平均値に基づく値に保持することができる。
実施例 第1図は本発明の一実施例のノツク制御装置1の電気
的構成を示すブロツク図であり、第2図はノツク制御装
置1によつて点火時期制御される内燃機関2の構成を示
すブロツク図である。このノツク制御装置1は、ノツク
センサ3、吸気圧センサ4、冷却水温度センサ5、クラ
ンク角センサ6、およびその他のセンサ、たとえば吸気
温度センサ7a、スロツトル弁開度センサ7b、排気温度セ
ンサ7c(以下、総称するときは参照符7で示す)の検出
結果に基づいて、イグナイタ9を介して点火プラグ10へ
点火信号を導出する。
前記センサ4〜7からの出力は、入力インタフエイス
回路11からアナログ/デジタル変換器12を介して処理回
路13に入力される。また前記センサ6からの出力は、入
力インタフエイス回路14を介して処理回路13に入力され
ている。さらにまたノツクセンサ3からの出力は、後述
する信号処理回路15で、ノツク信号成分の波とピーク
値検出とが行われ後、処理回路13に入力される。ノツク
センサ3は、たとえば加速度センサなどで実現され、内
燃機関2のシリンダブロツク21に固定されている。
前記処理回路13は、たとえばマイクロコンピユータな
どで実現され、各種の制御用マツプや学習値などを記憶
するためのメモリ16を内蔵している。この処理回路13の
電源入力端子Vccには、バツテリ17からの電力が、定電
圧回路18を介して供給される。処理回路13からの点火信
号は、出力インタフエイス回路19を介して前記イグナイ
タ9に与えられる。また、該ノツク制御装置1の故障時
には、処理回路13は出力インタフエイス回路19を介して
警告灯32を点灯する。
前記信号処理回路15は、バンドパスフイルタ33と、ゲ
ートスイツチ35と、ピークホールド回路31と、アナログ
/デジタル変換器34とを含んで構成される。バンドパス
フイルタ33の中心周波数は、7kHz程度に選ばれており、
これによつてノツクセンサ3の出力信号から、ノツク信
号成分のみを抽出する。
処理回路13は、ゲート端子P1から第3図(1)で示さ
れるように、時刻t1〜t2および時刻t3〜t4間のノツク検
出区間WOの期間だけ、ゲートスイツチ35にゲート信号を
導出し、このゲート信号に応答してゲートスイツチ35は
導通する。前記ノツク検出区間WOは、点火信号が導出さ
れず、かつ吸排気弁の開閉による振動の影響を受けない
期間に設定される。
ゲートスイツチ35が導通されると、バンドパスフイル
タ33を介して、第3図(2)で示されるノツクセンサ3
の出力信号がピークホールド回路31に入力される。これ
によつてピークホールド回路31は、処理回路13のリセツ
ト端子P2から導出され、第3図(4)で示されるリセツ
ト信号が入力される時刻t5,t6まで、第3図(3)で示
されるように前記ノツクセンサ3からの出力信号のピー
ク値をホールドする。
ピークホールド回路31にホールドされているピーク値
出力VPEAKは、前記リセツト信号が出力される以前の、
たとえば時刻t7,t8のタイミングにおいて、アナログ/
デジタル変換器34でデジタル変換されて処理回路13に読
込まれる。処理回路13は、このピーク値出力VPEAKの最
大頻度となる平均値Vmeanを以下のようにして求める。
すなわち、前回の平均値をVmeani-1とし、今回の平均
値をVmeaniとするとき、 VPEAK≧Vmeani-1であるときには、 Vmeani=Vmeani-1+1 …(1) から求める。
VPEAK<Vmeani-1であるときには、 Vmeani=Vmeani-1−1 …(2) から求める。
こうして求められた平均値Vmeaniを第1のノツク判定
レベルとし、第2のノツク判定レベルを以下のようにし
て求める。この第2のノツク判定レベルの前回の値をBG
i-1とし、今回の値をBGiとするとき、 VPEAK>1.5*Vmeaniであるときには、 BGi=BGi-1−1 …(3) から求める。
1.5*Vmeani≧VPEAK≧Vmeaniであるときには、 BGi=BGi-1+1 …(4) から求める。
VPEAK<Vmeaniであるときには、 前記第3式から求める。
前記ピーク値出力VPEAKの頻度分布は、ノツク強度が
大きくなるにつれて、前記第8図(1)〜第8図(3)
で示されるように、ノツク強度の増大側にずれてゆく。
すなわち、ノツク無しの状態での頻度分布は、第4図に
おいて参照符11で示され、ノツク強度が大きい状態で
の頻度分布は参照符12で示される。
しかしながら、平均値Vmeaniから求められる前記第2
のノツク判定レベルBGiは、このピーク値出力VPEAKの頻
度分布において、参照符Aで示されるノツク発生領域の
うち、参照符A1で示される領域部分が、参照符Bで示さ
れるように、参照符13の最大頻度のノツク強度に対称
に、ノツク強度の減少側に移動したのと等価と考えるこ
とができる。
したがつて第2のノツク判定レベルBGiの分布は、前
記参照符11で示されるノツク無し状態でのピーク値出
力VPEAKの最大頻度付近に常に安定している。このよう
に、ピーク値出力VPEAKが平均値Vmeaniの1.5倍を超えて
いるときには、第2のノツク判定レベルBGiを減少側に
更新するようにしたので、ノツク発生を表す頻度の1/2
をノツク強度の減少側に移動し、参照符13で示される
最大頻度付近を中心として、ノツク強度の増大側と減少
側とを対象にすることができる。
これによつて実際のノツク判定レベルを、ノツクの有
無に拘らず、ノツク無しの状態におけるピーク値出力VP
EAKの平均値に基づく値に保持することができ、高精度
なノツク判定を行うことができる。
第5図は、上述のノツク判定動作を説明するためのフ
ローチヤートである。ステツプn1では、ノツクセンサ3
のピーク値出力VPEAKが前回の平均値Vmeani-1以上であ
るか否かが判断され、そうであるときにはステツプn2
で、前記第1式に基づいて今回の平均値Vmeaniが求めら
れ、そうでないときにはステツプn3で、前記第2式に基
づいて平均値Vmeaniが求められ、こうしてステツプn2,n
3で平均値Vmeaniが計算されると、ステツプn4に移る。
ステツプn4では、平均値Vmeaniが1.5倍されてレジス
タDにストアされる。ステツプn5では、前記ピーク値出
力VPEAKがレジスタDのストア内容を超えているか否か
が判断され、そうでないときにはステツプn6に移る。ス
テツプn6では、ピーク値出力VPEAKが平均値Vmeani以上
であるか否かが判断され、そうであるときにはステツプ
n7で、前記第4式に基づいてノツク判定レベルBGiが更
新される。
前記ステツプn5においてピーク値出力VPEAKがレジス
タDのストア内容を超えているとき、およびステツプn6
でピーク値出力VPEAKが平均値Vmeani未満であるときに
は、ステツプn8で前記第3式に基づいてノツク判定レベ
ルBGiが更新される。
ステツプn7またはn8で更新されたノツク判定レベルBG
iは、ステツプn9で、内燃機関2の回転速度に対応して
決定される定数K、たとえば2〜3が乗算され、こうし
て実際のノツク判定レベルが求められ、レジスタEにス
トアされる。ステツプn10では、前記ピーク値出力VPEAK
がレジスタEのストア内容を超えているか否かが判断さ
れ、そうであるとき、すなわちノツクが発生していると
判断されたときにはステツプn11で、遅角補正項AKNKが
1クランク角(以下、°CAと略称する)だけ加算されて
更新された後、他の動作に移り、そうでないときにはス
テツプn12で、ノツク無しと判定されて他の動作に移
る。
第6図は進角量の演算動作を説明するためのフローチ
ヤートであり、この動作は前記ステツプn12においてノ
ツク無しと判定されている期間中において、たとえば0.
5sec毎に行われる。ステツプm1では、前記遅角補正項AK
NKが1°CAだけ減算されて更新され、ステツプm2では、
更新された遅角補正項AKNKが0以上であるか否かが判断
され、そうでないときにはステツプm3で、遅角補正項AK
NKが0にリセツトされた後、他の動作に移り、そうであ
るときには直接他の動作に移る。
第7図は、点火時期演算動作を説明するためのフロー
チヤートである。ステツプs1では、クランク角センサ6
によつて検出された内燃機関2の回転速度、および吸気
圧センサ4によつて検出された吸気圧などに基づいて演
算して求められる吸入空気流量と、前記回転速度とから
基本進角項ABSEが求められる。
ステツプs2では、冷却水温度センサ5によつて検出さ
れた冷却水温度から、進角補正項ACLDが求められる。ス
テツプs3では、前記ステツプs1で求められた基本進角項
ABSEと、ステツプs2で求められた進角補正項ACLDとの和
が演算され、進角量としてレジスタBにストアされる。
ステツプs4では、前記レジスタBのストア内容から、
前記ステツプn11またはm3で求められる遅角補正項AKNK
が減算されて、最終進角AOPが演算されて動作を終了す
る。
発明の効果 以上のように本発明によれば、ノツクセンサのピーク
値出力の平均値から第1のノツク判定レベルを求め、前
記ピーク値出力がこの第1のノツク判定レベルの予め定
める倍数の範囲内であるときには増加し、範囲外である
ときには減少する第2のノツク判定レベルを用いてノツ
ク判定を行うようにしたので、ノツクの有無に拘らず、
実際の判定レベルをノツク無しの状態におけるノツクセ
ンサのピーク値出力の平均値に基づく値に保持すること
ができ、高精度なノツク判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のノツク制御装置1の電気的
構成を示すブロツク図、第2図はノツク制御装置1とそ
れに関連する内燃機関2の構成を示すブロツク図、第3
図はノツク検出動作を説明するためのタイミングチヤー
ト、第4図は本発明に従うノツク判定レベルの考え方を
示すグラフ、第5図はノツク判定動作を説明するための
フローチヤート、第6図は点火時期の進角量の演算動作
を説明するためのフローチヤート、第7図は点火時期演
算動作を説明するためのフローチヤート、第8図はノツ
クセンサのピーク値出力vpeakの頻度分布を示すグラ
フ、第9図は前記ピーク値出力vpeakの平均値bgの頻度
分布を示すグラフである。 1……ノツク制御装置、2……内燃機関、3〜7……セ
ンサ、10……点火プラグ、13……処理回路、15……信号
処理回路、31……ピークホールド回路、33……バンドパ
スフイルタ、35……ゲートスイツチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01M 15/00 A

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】点火タイミングに対応して設定される検出
    区間内で、検出されたノツクセンサのピーク値出力の平
    均値に基づいて第1のノツク判定レベルを設定し、 前記ピーク値出力が、前記第1のノツク判定レベルの予
    め定まる倍数の範囲以内であるときには増加し、前記範
    囲外であるときには減少する第2のノツク判定レベルを
    設定し、 前記第2のノツク判定レベルを用いてノツク判定を行う
    ことを特徴とするノツク制御方式。
  2. 【請求項2】検出された前記ピーク値出力をVPEAKと
    し、前記第1のノツク判定レベルの前回の値をVmeani-1
    とするとき、今回の値Vmeaniは、 VPEAK≧Vmeani-1であるときには、 Vmeani=Vmeani-1+1 から求め、 VPEAK<Vmeani-1であるときには、 Vmeani=Vmeani-1−1 から求め、 また、第2のノツク判定レベルの前回の値をBGi-1とす
    るとき、今回の値BGiは、 VPEAK>1.5*Vmeaniであるときには、 BGi=BGi-1−1 から求め、 1.5*Vmeani≧VPEAK≧Vmeaniであるときには、 BGi=BGi-1+1 から求め、 VPEAK<Vmeaniであるときには、 BGi=BGi-1−1 から求めることを特徴とする請求項第1項記載のノツク
    制御方式。
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