JPS5828641A - Knocking detecting method for internal combustion engine - Google Patents

Knocking detecting method for internal combustion engine

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JPS5828641A
JPS5828641A JP11646081A JP11646081A JPS5828641A JP S5828641 A JPS5828641 A JP S5828641A JP 11646081 A JP11646081 A JP 11646081A JP 11646081 A JP11646081 A JP 11646081A JP S5828641 A JPS5828641 A JP S5828641A
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JP
Japan
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value
signal
knocking
engine
circuit
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Application number
JP11646081A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Suematsu
末松 敏男
Yuji Takeda
武田 勇二
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS5828641A publication Critical patent/JPS5828641A/en
Pending legal-status Critical Current

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

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Abstract

PURPOSE:To realize the detection of knocking with high accuracy and high reliability, by calculating the reference value of comparison in accordance with the minimum value of the detected vibrating amplitude of an engine during the prescribed cycle of ignition and as a result increasing responding performance in a transient operation mode. CONSTITUTION:The minimum value detecting circuit 51 holds the minimum value of the vibrating amplitude during the prescribed cycle of ignition which is given by a knocking sensor 12 that is reset at each working cycle of an engine as the background signal and via a microprocessor 62, an I/O46, etc. This background signal is turned into a highly responsive signal which is not affected by the noise and has the high follow-up performance in a transient operation mode. Thus the value of comparison is calculated in accordance with the holding value of the circuit 51 and via an MPV62 and then compared with the value of the engine vibrating amplitude of the maximum value detecting circuit 50 within a prescribed range of crank angle. In such a way, the detection of knocking is possible with high accuracy and high reliability.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関のノッキング発生の有無を検出する
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for detecting whether or not knocking occurs in an internal combustion engine.

機関の異常燃焼に伴って発生する機械的振動、即ちノッ
キングをノックセンサと称する振動検出素子により電気
的振幅変動として検出するノッキング検出方法において
は、ノックセンサから出力される゛電気信号の振幅を比
較基準値と比較することによ〕、その検出した振動がは
たしてノッキングによるものなのか否かを判別すること
が行われる。この場合、比較基準値を一定値に固定する
ことなく、ノックセンサのノッキングに無関係と考えら
れる出力信号(以下パックグランド信号)に応じてこの
比較基準値を変化させることにより、ノックセンサのバ
ラツキ及び経時変化等を補償することが可能となる。従
来は、時定数を大きくとった積分回路にノックセンサの
出力信号を印加し、これを常時積分することによってパ
ックグランド信号を得ていた。ノックセンサの出力信号
は比較器において、上記パックグランド信号と常時比較
される。この比較器の出力がノッキング発生の有無を表
わす信号となるのである。
In the knocking detection method, the mechanical vibrations that occur due to abnormal engine combustion, that is, knocking, are detected as electrical amplitude fluctuations using a vibration detection element called a knock sensor. By comparing the vibration with a reference value, it is determined whether the detected vibration is actually caused by knocking or not. In this case, without fixing the comparison reference value to a constant value, by changing the comparison reference value according to an output signal that is considered to be unrelated to knocking of the knock sensor (hereinafter referred to as pack ground signal), it is possible to eliminate the variation in the knock sensor. It becomes possible to compensate for changes over time. Conventionally, the pack ground signal was obtained by applying the output signal of the knock sensor to an integrating circuit with a large time constant and constantly integrating this signal. The output signal of the knock sensor is constantly compared with the pack ground signal in a comparator. The output of this comparator becomes a signal indicating the presence or absence of knocking.

しかしながら、上述の如き方法によってパックグランド
信号を得た場合、確かにそのバックグランド信号値は安
定化するが、機関の運転状態が変化した際にこれに応答
性良く追従しないため、ノッキング検出に誤判定を引き
起す恐れがある。
However, when the back ground signal is obtained by the method described above, although the background signal value is certainly stabilized, it does not respond well to changes in the engine operating condition, so knocking may be detected incorrectly. This may lead to judgment.

パックグランド信号を得るための他の技術として、本出
願人は、パルプ打音等のノイズが含まれないと考えられ
るクランク角範囲でノックセンサの出力を検出し、この
検出値をパックグランド信号とする方法を既に提案して
いる。しかしながら、この種の方法によると、その特定
のクランク角範囲を規定するためにマイクロコンピュー
タに多大の負担がかがシ問題があった。
As another technique for obtaining a pack ground signal, the applicant detects the output of a knock sensor in a crank angle range that is considered not to include noise such as pulp knocking noise, and uses this detected value as a pack ground signal. We have already proposed a method to do so. However, this type of method has a problem in that it imposes a large burden on the microcomputer in order to define the specific crank angle range.

従って本発明は上述した技術の問題点を解決するもので
あシ、本発明の目的は、機関が定常運転状態にある場合
は安定化しかつ機関が過渡運転状態にある場合はこれに
応答性良く追従して変化するパックグランド信号が得ら
れ、これによシ、精度の高い信頼性のあるノッキング検
出が行える新規な方法であって、マイクロコンピュータ
の負担も少なくてすむ方法を提供することにある。
Therefore, the present invention is intended to solve the above-mentioned technical problems, and an object of the present invention is to stabilize the engine when it is in a steady operating state and to improve responsiveness when the engine is in a transient operating state. It is an object of the present invention to provide a novel method in which a pack ground signal that changes according to the tracking is obtained, thereby enabling highly accurate and reliable knocking detection, and which requires less burden on a microcomputer. .

上述の目的を達成する本発明の特徴は、機械的振動を電
気信号の振幅変動に変換する少なくとも1″つの振動検
出素子を機関本体に装着し、該振動検出素子からの電気
信号に応じてノッキング発生の有無を検出する方法にお
いて、所定数の点火サイクル中の紬記電気信号の最小振
幅値を検出し、該検出した最小振幅値に応じて比較基準
値を算出し、該算出した比較基準値とあらかじめ定めた
少くとも1つの気筒の点火後の所定クランク角度範囲に
おける前記電気信号の振幅値との大小を比較することに
よりノッキング発生の有無を検出することにある。
A feature of the present invention that achieves the above-mentioned object is that at least one vibration detection element that converts mechanical vibration into an amplitude fluctuation of an electric signal is mounted on the engine body, and knocking is detected in response to the electric signal from the vibration detection element. In the method of detecting the presence or absence of occurrence, the minimum amplitude value of the Tsumugi electrical signal during a predetermined number of ignition cycles is detected, a comparison reference value is calculated according to the detected minimum amplitude value, and the calculated comparison reference value is The purpose is to detect whether or not knocking has occurred by comparing the amplitude value of the electric signal in a predetermined crank angle range after ignition of at least one cylinder determined in advance.

以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below using the drawings.

第1図は本発明の一実施例の全体の構成を概略的に表わ
している。同図において、10は機関のシリンダブロッ
ク、12はシリンダプロ、り10に取り付けられたノッ
クセンサである。ノックセンサ12は、例えば圧電素子
あるいは電磁素子等から構成され、機械的振動を電気的
な振幅変動に変換する周知のものである。第1図におい
て、さらに、14はディストリビュータを示してお9、
このディストリビュータ14にはクランク角センサ16
及び18が設けられている。クランク角センサ16は、
気筒判別用であり、この機関が6気筒であるとすると、
ディストリビュータ軸が1回転する毎、即ちクランク軸
が2回転する毎(720゜CA毎)に1つの・やルスを
発生する。その発生位置は、例えば第1気筒の上死点の
如く設定される。
FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, 10 is a cylinder block of the engine, 12 is a cylinder block, and a knock sensor is attached to the cylinder block 10. The knock sensor 12 is a well-known device that is composed of, for example, a piezoelectric element or an electromagnetic element, and converts mechanical vibrations into electrical amplitude fluctuations. In FIG. 1, 14 further indicates a distributor; 9;
This distributor 14 has a crank angle sensor 16.
and 18 are provided. The crank angle sensor 16 is
It is for cylinder discrimination, and if this engine is a 6-cylinder engine,
Every time the distributor shaft makes one revolution, that is, every two revolutions of the crankshaft (every 720° CA), one yakurus is generated. The position where this occurs is set, for example, at the top dead center of the first cylinder.

クランク角センサ18は、ディストリビュータ軸が1回
転する毎に24個のパルス、従ってクランク角30°毎
のノ母ルスを発生する。
The crank angle sensor 18 generates 24 pulses for each rotation of the distributor shaft, ie, a pulse for every 30 degrees of crank angle.

ノックセンサ12、クランク角センサ16及び18から
の電気信号は、制御回路20に送り込まれる。制御回路
20には、さらに機関の吸気通路22に設けられたエア
70−センサ24からの吸\ 大空気流量を表わす信号が送り込まれる。一方、制御回
路20からは、イグナイタ26に点火信号が出力され、
イグナイタ26によって形成されたスノ9−り電flL
嫁、ディストリビュー夕14を介して各気筒の点火プラ
グ28に分配される。
Electric signals from knock sensor 12 and crank angle sensors 16 and 18 are sent to control circuit 20. The control circuit 20 is further fed with a signal representing a large intake air flow rate from an air sensor 24 provided in the intake passage 22 of the engine. On the other hand, the control circuit 20 outputs an ignition signal to the igniter 26,
Snow 9-ri electric flL formed by the igniter 26
The spark is then distributed to the spark plugs 28 of each cylinder via the distributor 14.

機関には、通常、運転状態74’ラメータを検出するそ
の他の様々のセンサが設けられ、また、制御回路20は
、燃料噴射弁30等の制御をも行うが、これらは本発明
とは直接関係しないため、以下の説明では、これらを全
て省略する。
The engine is normally provided with various other sensors that detect the operating state 74' parameters, and the control circuit 20 also controls the fuel injection valve 30, etc., but these are not directly related to the present invention. Therefore, all of these will be omitted in the following explanation.

第2図は、第1図の制御回路20の一構成例を表わすプ
ロ、り図である。エア70−センサ24からの電圧信号
は、バッファ30を介してアナログマルチプレクサ32
に送り込まれマイクロコンビ、−夕からの指示に応じて
選択されて〜勺変換器34に印加され、2通信号に変換
された後、入出力ポート36を介してマイクロコンピュ
ータ内に取シ込噛れる。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the control circuit 20 shown in FIG. The voltage signal from the air 70-sensor 24 is passed through a buffer 30 to an analog multiplexer 32.
The signal is sent to the microcomputer, which is selected according to instructions from the user, and applied to the converter 34, where it is converted into two communication signals, and then input into the microcomputer via the input/output port 36. It will be done.

クランク角センサ16からのクランク角720゜毎のノ
9ルスは、バッファ38を介して割込み要求信号形成回
路40に印加される。一方、クランク角センサ18から
のクランク角30°毎のノクルスは、バッファ42を介
して割込み要求信号形成回路40及び速度信号形成回路
44に印加される。割込み要求信号形成回路40は、ク
ランク角720°毎及び30°毎の各A/ルスから、種
々の割込み要求信号を形成する。これらの割込み要求信
号は入出力ポ−ト46を介してマイクロコンピュータに
印加すれる。速度信号形成回路44はクランク角30°
毎のノIルスの周期から機関の回転速度N、を表わす2
進化号を形成する。形成された回転速度信号は、入出力
/−) 4 eを介してマイクロ;ンピ、−タに送夛込
まれる。
A pulse of every 720 degrees of crank angle from the crank angle sensor 16 is applied to the interrupt request signal forming circuit 40 via the buffer 38. On the other hand, Noculus signals for every 30 degrees of crank angle from the crank angle sensor 18 are applied to an interrupt request signal forming circuit 40 and a speed signal forming circuit 44 via a buffer 42 . The interrupt request signal forming circuit 40 forms various interrupt request signals from each A/rus at every 720° and every 30° crank angle. These interrupt request signals are applied to the microcomputer via the input/output port 46. The speed signal forming circuit 44 has a crank angle of 30°.
2 represents the engine rotational speed N from the period of each noise.
Form an evolutionary issue. The formed rotational speed signal is sent to the microcomputer via the input/output (/-)4e.

ノックセンサ12の出力信号は、インピーダンス変換用
のバッファ及びノッキング個有の周波数帯域(7〜8 
kHz )が通過帯域であるバンドパスフィルタから成
る回路47を介して整流回路48に送り込まれる。ノッ
クセンサ12からの信号は整流回路48によって半波整
流もしくは全波整流される。その整流された信号は積分
回路49に送り込まれて平滑される。従って、積分回路
49の出力は、ノックセンサ12の出力信号の包絡線を
表わすことになる。換言すればノックセンサ12の出力
信号の振幅に対応する電圧値を有する信号となる。積分
回路49の出力信号は、最大値検出回路50及び最小値
検出回路51に送り込まれ、その振幅の最大値及び最小
値がそれぞれ検出される。ただし、最小値検出回路5o
は、線50m及び入出力ポート46を介してマイクロコ
ンビ、−タから送シ込まれる第1のリセット信号にょシ
その検出した最大値がクリアされる。仁の第1のリセッ
ト信号が、例えば各気筒の各点火サイクル毎(120°
CA毎、ただし6気筒の場合)に1回出方されれば最大
値検出回路5oは、各点火サイクル毎に新しい最大値を
検出することになる。また、最小値検出回路51は、l
i!51m及び入出力ポート46を介してマイクロコン
ピュータから送シ込まれる第2のリセット信号により、
その検出した最小値がクリアされる。第2のリセット信
号が例えば機関の1回の動作サイクル毎(720’CA
毎)に1回出力されれば、最小値検出回路51は各動作
サイクル毎に新しい最小値を検出することになる。最大
値検出回路50及び最小値検出回路51の出力はアナロ
グマルチブレフサ52に送シ込まれ、線53及び入出力
/ −) 46を介してマイクロコンピータから送り込
まれる選択指示信号に応じてそれらのどちらか一方が選
択され、〜Φ変換器54に印加される。A/D変換器5
4は入力した最大値信号もしくは最小値信号を2進化号
に変換する。 A/D変換器54のんΦ変換開始は、入
出力/−)46及び線56′t−介してマイクロコンピ
ュータから印加される〜Φ変換起動信号によって行われ
る。’t7’t、〜Φ変換が終了すると、〜重質換器5
4は、1158及び入出力/ −) 46を介してマイ
クロコンビ、−夕に〜Φ変換完了通知を行う・ 一方、マイクロコンピュータから、入出力ポート46を
介して駆動回路60に点火信号が出力されると、これが
駆動信号に変換されてイグナイタ26が付勢され、その
点火信号の持続時間及び持続時期に応じた点火制御が行
われる。
The output signal of the knock sensor 12 is transmitted through a buffer for impedance conversion and a frequency band (7 to 8) unique to knocking.
kHz) is sent to a rectifier circuit 48 via a circuit 47 consisting of a bandpass filter having a pass band. The signal from the knock sensor 12 is subjected to half-wave rectification or full-wave rectification by the rectifier circuit 48. The rectified signal is sent to an integrating circuit 49 and smoothed. Therefore, the output of the integrating circuit 49 represents the envelope of the output signal of the knock sensor 12. In other words, the signal has a voltage value corresponding to the amplitude of the output signal of the knock sensor 12. The output signal of the integrating circuit 49 is sent to a maximum value detection circuit 50 and a minimum value detection circuit 51, and the maximum value and minimum value of its amplitude are detected, respectively. However, the minimum value detection circuit 5o
The detected maximum value is cleared by the first reset signal sent from the microcomputer via the line 50m and the input/output port 46. For example, the first reset signal of 120°
If the maximum value detection circuit 5o is output once per CA (in the case of six cylinders), the maximum value detection circuit 5o will detect a new maximum value for each ignition cycle. Further, the minimum value detection circuit 51
i! 51m and the second reset signal sent from the microcomputer via the input/output port 46,
The detected minimum value is cleared. The second reset signal is e.g.
If the minimum value is output once every ), the minimum value detection circuit 51 will detect a new minimum value every operation cycle. The outputs of the maximum value detection circuit 50 and the minimum value detection circuit 51 are sent to an analog multiplexer 52, and these outputs are sent to an analog multiplexer 52 in response to a selection instruction signal sent from a microcomputer via a line 53 and an input/output/-) 46. Either one is selected and applied to the ~Φ converter 54. A/D converter 5
4 converts the input maximum value signal or minimum value signal into a binary code. The start of Φ conversion of the A/D converter 54 is performed by a Φ conversion start signal applied from the microcomputer via the input/output (/-) 46 and line 56't-. 't7't, ~When the Φ conversion is completed, ~heavy exchanger 5
4 notifies the microcombi via the 1158 and the input/output port 46 that the Φ conversion has been completed. On the other hand, an ignition signal is output from the microcomputer to the drive circuit 60 via the input/output port 46. Then, this is converted into a drive signal to energize the igniter 26, and ignition control is performed according to the duration and duration of the ignition signal.

マイクロコンビ、−夕は前述の入出力ポート36及び4
6と、マイクロコンビ、す(MPU) 62、ランダム
アクセスメモリ(RAM) 64 、リードオンリメモ
リ(ROM) 66 、図示しないクロック発生回路、
メモリ制御回路、及びこれらを接続するパス68等から
 として構成されており、R6M66内に格納されてい
る制御プログラムに従って種々の処理管実行する。
Microcombi, the above-mentioned input/output ports 36 and 4
6, a microcombi processor (MPU) 62, a random access memory (RAM) 64, a read-only memory (ROM) 66, a clock generation circuit (not shown),
It is composed of a memory control circuit, a path 68 connecting these circuits, etc., and executes various processing pipes according to control programs stored in the R6M66.

第3図乃至第6図は、その制御内容のうち、特に本発明
に関連した部分のみを表わすフローチャートである。こ
れらの処理ルーチンによれば、ノ、キング発生時にノッ
クセンサ12からの信号中に主にノッキング信号のみが
含まれるような期間()、キング検出期間)中に最大値
検出回路50からの信号が取り込まれ、その他の期間中
は最小値検出回路51からの信号が取シ込まれる。最小
値検出回路51からの信号に応じて比較基準値が算出さ
れ、最大値検出回路50からの信号値とこの比較基準値
との比較が行われることによりノッキング発生の有無が
判別される。なお、上述のノ、キング検出期間は、好ま
しくは、各気筒あるいはあらかじめ定めた特定の気筒の
圧縮及び爆発行程における10°CA・BTDC〜50
°CA−ATDC付近く選ばれる。
3 to 6 are flowcharts showing only the parts particularly related to the present invention among the control contents. According to these processing routines, the signal from the maximum value detection circuit 50 is detected during a period in which only a knocking signal is mainly included in the signal from the knock sensor 12 when knocking occurs (), king detection period). During other periods, the signal from the minimum value detection circuit 51 is taken in. A comparison reference value is calculated according to the signal from the minimum value detection circuit 51, and the presence or absence of knocking is determined by comparing the signal value from the maximum value detection circuit 50 with this comparison reference value. The above-mentioned king detection period is preferably from 10° CA・BTDC to 50° CA・BTDC during the compression and explosion strokes of each cylinder or a predetermined specific cylinder.
Selected near CA-ATDC.

以下第3図乃至第6図の処理ルーチンの内容について詳
細に説明する。
The contents of the processing routines shown in FIGS. 3 to 6 will be explained in detail below.

割込み要求信号形成回路40から、各気筒あるいはあら
かじめ定めた特定の気筒の圧縮上死点より所定クランク
角度θ。CA中手前位置、例えば30°CA−BTDC
で所定の割込み要求信号が印加されると、MPU62は
第3図の割込み処理ルーチンを実行する。即ち、ステ、
デフ0において、ノッキング検出期間の始まる時刻t1
を算出する。この時刻t1とは、フットウェア上のタイ
マの時刻であり、ノッキング検出期間の始まるクランク
角度位置(例えば10’CA−BTDC)、現在のクラ
ンク角度位置(θ。CA−BTDC)、タイマの現在の
時刻to%及び機関の回転速度N、が知られていれば容
易に算出できることは明らかである。ステップ70の処
理が終ると、この割込みルーチンは終了し、プログラム
はメインルーチンに復帰する。
The interrupt request signal forming circuit 40 outputs a predetermined crank angle θ from the compression top dead center of each cylinder or a predetermined specific cylinder. CA mid-front position, e.g. 30° CA-BTDC
When a predetermined interrupt request signal is applied, the MPU 62 executes the interrupt processing routine shown in FIG. That is, Ste.
At differential 0, time t1 when the knocking detection period starts
Calculate. This time t1 is the time of a timer on the footwear, including the crank angle position at which the knocking detection period starts (for example, 10'CA-BTDC), the current crank angle position (θ.CA-BTDC), and the timer's current time. It is clear that it can be easily calculated if the time to% and the engine rotational speed N are known. When the process of step 70 is completed, this interrupt routine ends and the program returns to the main routine.

ソフトタイマの時刻がtlとなると、時間割込み要求が
発生し、これによりMPU62昧第4図の割込み処理ル
ーチンを実行する。まずステップ71において、選択フ
ラグF1.を@1”にセ、)する。
When the time of the soft timer reaches tl, a time interrupt request is generated, which causes the MPU 62 to execute the interrupt processing routine shown in FIG. First, in step 71, selection flag F1. to @1”.

これにより、線53を介してアナログマルチプレクサ5
2に所定の選択指示信号が送り込まれ、マルチプレクサ
は最大値検出回路50側のチャネルを選択し、最大値信
号が〜小賢換器54に送り込まれる0次いで、ステ、デ
フ2において、ノッキング検出期間の終る時刻t3を算
出する。ノッキング検出期間の終るクランク角度位置(
例えば50°CA−ATDC)があらかじめ定められて
いるため、このステップ72の算出方法はステップ70
の場合と同じである。ステップ72の処理が終了すると
、プログラムはメインルーチンに復帰する。
This causes the analog multiplexer 5 to
A predetermined selection instruction signal is sent to 2, the multiplexer selects the channel on the maximum value detection circuit 50 side, and the maximum value signal is sent to the small changer 54. Calculate the time t3 at which the time t3 ends. Crank angle position at which the knocking detection period ends (
For example, 50° CA-ATDC) is determined in advance, so the calculation method in step 72 is
The same is true for . When the processing in step 72 is completed, the program returns to the main routine.

マイクロコンビ、−夕は〜小賢換器54に対してI!5
6を介して所定時間毎KA/i)変換開始の指示を行っ
ており、これによシル0変換器54がアナログマルチプ
レクサ52から与えられる信号のん重質換を完了すると
、割込み要求信号が1158を介してマイクロコンピュ
ータに印加される。MPU62は、この割込み要求に応
じて第5図の割込み処理ルーチンを実行する。まず、ス
テ、f73において、選択フラ/F、、が10”である
か否かを判別する。F、。=00場合〜即ち、後述する
ように1アナログマルチプレクサ52が最小値検出回路
51側のチャネルを選択している場合はステップ74へ
進み、〜Φ変換値DadをbとしてRAM 64の所定
位置に格納する。
Microcombi, -Yuha~ I against Koken Exchange 54! 5
When the converter 54 completes the conversion of the signal given from the analog multiplexer 52, an interrupt request signal of 1158 is issued. is applied to the microcomputer via. The MPU 62 executes the interrupt processing routine shown in FIG. 5 in response to this interrupt request. First, in step f73, it is determined whether or not the selection flag /F, is 10''.If F, .=00, that is, as will be described later, the 1 analog multiplexer 52 is connected to the minimum value detection circuit 51 side. If a channel has been selected, the process proceeds to step 74, and the ~Φ conversion value Dad is stored as b in a predetermined position in the RAM 64.

また、F@@ 笑0の場合、即ち、アナログマルチプレ
クサ52が最大値検出回路50側のチャネルを選択して
りる場合社、ステップ75へ進み、〜Φ変換憶Dad 
t aとしてRAM640所定位置に格納する。上述の
値すは、ノ々ツクグランド信号に対応するものであシ、
また値aは、ノッキング検出期間中のノックセンサ12
の出力振幅の最大値に対応する値である。
If F@@ is 0, that is, if the analog multiplexer 52 selects the channel on the maximum value detection circuit 50 side, the process proceeds to step 75, and ~Φ conversion memory Dad
It is stored in a predetermined location in the RAM 640 as ta. The above values correspond to the Nonotsu ground signal,
Further, the value a is the value of the knock sensor 12 during the knock detection period.
This value corresponds to the maximum value of the output amplitude of .

ソフトタイマの時刻が1.となると、時間割込み要求が
発生し、これにより、MPU62は第6図の割込み処理
ルーチンを実行する。tずステップ76において、選択
フラグF、。を@0#罠リセットする。これにより7%
 1153を介してアナログマルチプレクサ52に所定
の選択指示信号が送シ込まれ、マルチプレクサは最小値
検出口$51側のチャネルを選択する。従って、この場
合、最lJ1信号が〜Φ変換器54に送9込まれる・次
いで、ステップ77において、線50ai介して最大値
検出回路50にリセット信号を送り込み、それまでホー
ルドしていた最大値をクリアさせる0次いでプログラム
はステ、デフ8へ進み、ノッキング検出期間中のノック
センサ12の出力振幅の最大値に対応する値龜と、ノ々
、タグランド信号に対応する値すを定数に倍した値に−
bから成る比較基準値との大小の比較判別がなされる。
The soft timer time is 1. Then, a time interrupt request is generated, which causes the MPU 62 to execute the interrupt processing routine shown in FIG. At step 76, the selection flag F is set. Reset @0# trap. As a result, 7%
A predetermined selection instruction signal is sent to the analog multiplexer 52 via 1153, and the multiplexer selects the channel on the minimum value detection port $51 side. Therefore, in this case, the maximum lJ1 signal is sent to the ~Φ converter 54.Next, in step 77, a reset signal is sent to the maximum value detection circuit 50 via the line 50ai, and the maximum value held until then is reset. Clear 0 Next, the program proceeds to step and differential 8, and multiplies the value corresponding to the maximum value of the output amplitude of the knock sensor 12 during the knocking detection period and the value corresponding to the tag ground signal by a constant. to the value −
A determination is made as to whether it is large or small with a comparison reference value consisting of b.

龜≧に−bの場合はノッキング発生あ’)、*<k−b
の場合はノッキング発生なしと判別する。ノッキング発
生ありの場合はステップ79へ進み、点火時期算出処理
ルーチンで用いられる進角補正値θをΔ0だけ減少させ
遅角制御を行う、即ち、θ′←0−Δ0の演算を行う、
なお、上述の点火時期算出処理ルーチンは、エアフロー
センサ24&Cよって検出した吸入空気流量Q1回転速
度信号形成回路44によって求められた回転速度N0等
の/4ラメータから周知の方法でノッキングがないと仮
定した場合の最適点火時期を算出し、この箕出値を進角
補正値θで補正するものである。ステ、デフ9では、こ
のような進角補正値0をΔθだけ減少させ、その結果、
次の点火サイクルにおける点火時期をΔθだけ遅らせて
いる。これにより、ノッキング抑圧が計られることにな
る。
If the bell ≧ -b, knocking will occur (A'), *<k-b
In this case, it is determined that knocking has not occurred. If knocking has occurred, the process proceeds to step 79, where the advance angle correction value θ used in the ignition timing calculation processing routine is decreased by Δ0 to perform retard angle control, that is, the calculation θ′←0−Δ0 is performed.
The above-mentioned ignition timing calculation processing routine assumes that there is no knocking using a well-known method based on the intake air flow rate Q1 detected by the air flow sensor 24&C and the /4 rammeter of the rotational speed N0 etc. obtained by the rotational speed signal forming circuit 44. The optimum ignition timing for each case is calculated, and this Minode value is corrected by an advance angle correction value θ. In the steering and differential 9, such advance angle correction value 0 is decreased by Δθ, and as a result,
The ignition timing in the next ignition cycle is delayed by Δθ. As a result, knocking is suppressed.

なお、最小値検出回路51へは、線511を介して、機
関の1動作サイクルに1回、即ち、クランク角720°
毎に1回、所定のクランク角位置でリセット信号が送シ
込まれ、これによシ、それまでホールドしていた最小値
がクリアされる。
The minimum value detection circuit 51 is connected via a line 511 once per engine operation cycle, that is, at a crank angle of 720°.
Once every cycle, a reset signal is sent at a predetermined crank angle position, which clears the previously held minimum value.

第7図は上述した実施例の動作を説明する図であシ、囚
はノックセンサ12の出力信号波形、俤)はその出力信
号波形を整流及び平滑した波形であって積分回路49か
ら得られる信号波形、(C)はアナログマルチプレクサ
52に送り込まれる選択指示信号に対応する選択フラグ
Fseの論理、(2)はA/D変換器54に送夛込まれ
る信号波形をそれぞれ表わしている。同図において、T
Iはノッキング検出期間、τ雰はパックグランド検出期
間をそれぞれ示している。ノッキング検出期間T1は、
■に示す如く、ノックセンサ12の出力にパルプ打を尋
のノイズ8□が含まれず、ノッキング81が含まれる如
き期間に設定される。そして、ノ。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the above-mentioned embodiment, in which the output signal waveform of the knock sensor 12 is shown, and the waveform obtained by rectifying and smoothing the output signal waveform is obtained from the integrating circuit 49. The signal waveform, (C) represents the logic of the selection flag Fse corresponding to the selection instruction signal sent to the analog multiplexer 52, and (2) represents the signal waveform sent to the A/D converter 54, respectively. In the same figure, T
I indicates the knocking detection period, and τ indicates the pack ground detection period, respectively. The knocking detection period T1 is
As shown in (2), the period is set such that the output of the knock sensor 12 does not include the noise 8□ of pulp striking, but includes knocking 81. And no.

キング検出期間T1中はノックセンサ12の出力振幅の
最大値に対応する値1がコンビ、−夕に取り込まれ、ま
た、パックグ期間ド検出期間T3中拡ノ、クセンサ12
の出力振幅の最小値に対応する値すがコンビ、−夕に取
り込まれる。
During the king detection period T1, the value 1 corresponding to the maximum value of the output amplitude of the knock sensor 12 is taken into the combination, and during the packing period and the de detection period T3, the value 1 corresponding to the maximum value of the output amplitude of the knock sensor 12 is taken in.
The value corresponding to the minimum value of the output amplitude is taken into the combination, -.

第8図は本発明の作用効果を説明するための図であシ、
縦軸はノックセンサ12の出力の整流及び平滑後の振幅
波形、横軸はクランク角を表わしている。同図において
、破線は機関のある動作サイクルにおける振幅波形、実
線は機関の他の動作サイクルにおける振幅波形をそれぞ
れ示している。
FIG. 8 is a diagram for explaining the effects of the present invention.
The vertical axis represents the rectified and smoothed amplitude waveform of the output of the knock sensor 12, and the horizontal axis represents the crank angle. In the figure, a broken line shows an amplitude waveform in a certain operating cycle of the engine, and a solid line shows an amplitude waveform in another operating cycle of the engine.

同図からも明らかのように、ノックセンサ出力の振幅の
最小値は、機関が定常状態であれば、各動作サイクルに
おいてほぼ一定の値となシ、従ってこの最小振幅値をパ
ックグランド信号とすれば、非常に安定したパックグラ
ンド信号を得ることができゐ、tた、最小振幅値をとる
ことにより、パルツ打音等のノイズも完全に無視される
ので特定のクランク角範囲でパックグランド信号を検出
す  −゛る加金必要は全くなく、その分コンビ、−タ
の負担が軽減されるのである。さらに、特定のクランク
角範囲でパックグランド信号を検出しても必然的に含ま
れてしまう変動及びノイズの影響からも完全和解放され
るのである。しかも、この最小振幅値は機関の運転状態
が過渡状態となった際にもその過渡的変化に応じて変化
する特性を有しており、従ってこのような場合にも応答
性良く変化するパックグランド信号を得ることが可能と
なる。
As is clear from the figure, the minimum value of the amplitude of the knock sensor output is a nearly constant value in each operating cycle when the engine is in a steady state. Therefore, this minimum amplitude value can be used as the pack ground signal. For example, it is possible to obtain a very stable pack ground signal.In addition, by taking the minimum amplitude value, noise such as pulse hitting noise is completely ignored, so it is possible to obtain a pack ground signal within a specific crank angle range. There is no need to pay extra for detection, which reduces the burden on the operator. Furthermore, it is completely free from the effects of fluctuations and noise that are inevitably included even when a pack ground signal is detected within a specific crank angle range. Moreover, this minimum amplitude value has the characteristic that it changes according to the transient change even when the operating state of the engine becomes a transient state, so the pack ground value changes with good response even in such cases. It becomes possible to obtain a signal.

以上詳細に説明したように本発明の方法によれば、機関
が定常運転状WAKある場合は安定化し、過渡運転状M
Kある場合はこれに応答性良く追従して変化するパック
グランド信号が得られる。従って精度の高い信頼性の良
いノッキング検出が行える。またマイクロコンピュータ
の負担も少なくて済むという利便が得られる。
As explained in detail above, according to the method of the present invention, when the engine is in the steady operating state WAK, it is stabilized, and when the engine is in the transient operating state M
If there is K, a pack ground signal that changes with good responsiveness can be obtained. Therefore, highly accurate and reliable knocking detection can be performed. Further, the convenience of reducing the burden on the microcomputer can be obtained.

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

第1図は本発明の一実施例の全体の概略構成図、第2図
社第1図の制御回路のブロック図、第3図乃至第6図は
制御回路の各側込み処理ルーチンのフローチャート、第
7図は上記実施例の動作を説明する図、第8図は本発明
の作用効果を説明する図である。 10・・・シリンダプロ、り、12・・・ノックセンサ
、14・・・デ(ストリビ、−タ、16.18・・・ク
ランク角センナ、20・・・制御回路、32.52・・
・マルチブレフサ、36.46−・・入出力/−)、4
7・・・パ、7ア及びフィルタ回路、48−・・整流回
路、49−・・積分回路、50・・・最大値検出回路、
51・・・最小値検出回路、54・・・K1変換器、6
2・・・MPU 。 64・・・RAに、66・・・ROM。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木   朗 弁理士西舘和之 弁理士 山 口 昭 之 。3□  ″ 第6 第5図
FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the control circuit shown in FIG. 1, and FIGS. 3 to 6 are flowcharts of each side processing routine of the control circuit. FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the above embodiment, and FIG. 8 is a diagram for explaining the effects of the present invention. 10... Cylinder pro, ri, 12... Knock sensor, 14... De(stribi, -ta, 16.18... Crank angle sensor, 20... Control circuit, 32.52...
・Multiple brefsa, 36.46-...input/output/-), 4
7...P, 7A and filter circuit, 48-...Rectifier circuit, 49-...Integrator circuit, 50...Maximum value detection circuit,
51... Minimum value detection circuit, 54... K1 converter, 6
2...MPU. 64...RA, 66...ROM. Patent applicant Toyota Motor Corporation Patent agent Akira Aoki Patent attorney Kazuyuki Nishidate Patent attorney Akira Yamaguchi. 3□ ″ 6 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、機械的振動を電気信号の振幅変動に変換する少なく
とも1つの振動検出素子を機関本体に装着し、該振動検
出素子からの電気信号に応じてノ、キング発生の有無を
検出する方法において、所定数の点火サイクル中の前記
電気信号の最小振幅値を検出し、該検出した最小振幅値
に応じて比較基準値を算出し、骸算出した比較基準値と
あらかじめ定めた少くとも1つの気筒の点火後の所定ク
ランク角度範囲における前記電気信号の振幅値との大小
を比較することKよりノッキング発生の有無を検出する
ことを特徴とする内燃機関のノッキング検出方法。
1. A method in which at least one vibration detection element that converts mechanical vibrations into amplitude fluctuations of an electrical signal is mounted on the engine body, and the presence or absence of a king occurrence is detected in accordance with the electrical signal from the vibration detection element, The minimum amplitude value of the electric signal during a predetermined number of ignition cycles is detected, a comparison reference value is calculated according to the detected minimum amplitude value, and the comparison reference value and the predetermined comparison reference value of at least one cylinder are compared. A method for detecting knocking in an internal combustion engine, characterized in that the presence or absence of knocking is detected by comparing the magnitude of the electric signal with the amplitude value in a predetermined crank angle range after ignition.
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