JPS6024432A - 内燃機関のノツキング判定方法 - Google Patents

内燃機関のノツキング判定方法

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JPS6024432A
JPS6024432A JP13248583A JP13248583A JPS6024432A JP S6024432 A JPS6024432 A JP S6024432A JP 13248583 A JP13248583 A JP 13248583A JP 13248583 A JP13248583 A JP 13248583A JP S6024432 A JPS6024432 A JP S6024432A
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安西 克史
Yoshiyasu Ito
嘉康 伊藤
Toshio Suematsu
末松 敏男
Yuji Takeda
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    • 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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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関のノッキング判定方法に係り、特に、
機関振動のピーク値と機関振動のバックグラウンドレベ
ルに基づいて定められた判定レベルとを比較することに
よってノッキングの発生の有無を判定する方法の改良に
関する。
気筒内のエンドガスの自己着火に伴って発生する気柱振
動であるノッキングが発生したか否かを判定するにあた
って、各気筒点火後の所定クランク角度範囲(例えば°
、10°CA″ATDC〜50゜CA ATDC)にお
ける機関振動のピーク値Aと、ノッキングによらない機
関振動のレベルすなわちバックグラウンドレベルBに定
数Kを乗算してめた相対判定レベルKBとを比較して判
定することが知られている。ここで、ピーク値Aは振動
を電気信号に変換する圧電素子や磁歪素子等で構成され
たノッキングセンサをシリンダブロックに取付け、ノッ
キング固有の周波数帯域(6〜8KH,)の信号が通過
可能なバンドパスフィルタを介して電気信号をピークホ
ールド回路に入力し、所冗クランク角度範囲におけるピ
ーク値をボールドすることにより得られる。また、相対
判定レベルKBはノッキングによらない振動に対応する
電気46号を積分回路によって積分した値(バックグラ
ウンドレベル)Bに定数Kを乗算することによりめられ
る。従って、相対判定レベルはバックグラウンドレベル
の変化に応じて変化する。
しかし、かかる従来のノッキング判定方法では、クラン
ク軸やカム軸の振動、バルブ打音等のノイズによ)バッ
クグラウンドレベルが高くなるように変化してしまい、
ノッキングが発生しているにも拘らずこれを判定するこ
とができない、という問題があった。このため、上記の
判定方法に加えてバックグラウンドレベルの変化によっ
て変化しない絶対判定レベルを用いてノッキング発生の
有無を判定することが提案されている。この方法によれ
ば、ノイズによシ相対判定レベルKBがピーク値Aより
高くなってノッキングが発生しないと判定された場合で
も、ピーク値と絶対判定レベルCとが比較されるため、
ノイズに影響されることなくノッキング発生の有無を判
定することが可能となる。しかしながら、通常ノッキン
グセンサはシリンダブロックの略中央部:側壁に取付け
られているため、ノッキングセンサから各気筒までの距
離が異り、各気筒に同一強度のノッキングが発生しても
ノッキングによる振動が距離に比例して減衰され、検出
されるピーク値Aが各気筒について異ることになる。こ
のため、最も大きいピーク値が検出される気筒について
誤検出しないように絶対判定レベルCを設定しなければ
ならず、このように設定すると検出されるピーク値が小
さい気筒についてノッキングの発生の有無を判定できな
い、という問題が発生する。またシリンダブロック製作
段階で各気筒についてブロックの肉厚が異ることがある
ため、各気筒でノッキングによる振動の伝播状態が異シ
ピーク値を検出しにくい気筒と検出し易い気゛筒が生じ
る。このため、ノッキングセンサを複数個設けてセンサ
から各気筒までの距離を同一にしても上記の問題を解消
するに至らない。
本発明は上記問題点を解消すべく成されたもので、絶対
判定レベルを各気筒毎に設定することによシ、ノッキン
グ誤判定が生じないようにした内゛燃機関のノッキング
判定方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、機関振動を電気信
号に変換し、各気筒点火後の所定クランク角度範囲にお
ける電気信号のピーク値と電気信号を積分した値に基づ
いて定められた相対判定レベルとを比較すると共に、電
気信号のピーク値と各気筒毎に予め紮められた絶対判定
レベルとを比較することによシ、ノッキング発生の有無
を判定するよう構成したものである。
上記構成によれば、絶対判定レベルが各気筒毎に設定さ
れているためノッキングに関する振動の伝播状態によっ
て生ずるピーク値のばらつきによる岨判定を防止するこ
とができる、という特有の効果が得られる。
次に本発明が適用される内燃機関(エンジン)の−例を
第1図を参照して説明する。このエンジンはマイクロコ
ンピュータ等の電子制御回路によって制御されるもので
、図に示すようにエアクリーナ(図示せず)の下流側に
吸入空気量センサとしてのエアフローメータ2を備えて
いる。エア70−メータ2は、ダンピングチャンバ内に
回動可能K11−ら;hたコンペンセーションプレー)
2Aト、コンペンモーションプレート2人の開iを検出
するポテンショメータ2Bとから構成されている。従っ
て、吸入空気量はポテンショメータ2Bから出力される
電圧よシ検出される。また、エアフローメータ2の近傍
には、吸入空気の温度を検出する吸入空気温センサ4が
設けられている。
エアフローメータ2の下流側には、スロットル弁6が配
置され、スロットル弁6の下流側には、サージタンク8
が設けられている。このサージタンク8には、インテー
クマニホールド10が連結されており、このインテーク
マニホールド10内に突出して燃料噴射弁12が配置さ
れている。インテークマニホールド10は、エンジン本
体14の燃焼室14Aに接続され、エンジンの燃焼室1
4Aはエキゾーストマニホールド16を介して三元触媒
を充填した触媒コンバータ(図示せず)に接続されてい
る。そしてエンジン本体14には、磁歪素子等で構成さ
れて燃焼によるエンジンの振動を検出するノッキングセ
ンサ18が設けられている。このノッキングセンサ18
は、6気筒エンジンの場合第2図に示すように第3気筒
#3と第4気筒#4との間に取付けられている。なお、
20は点火プラグ、22はO,センサ、24はエンジン
冷却水温を検出する冷却水温センサである。
エンジン本体14に取付けられた点火プラグ20は、デ
ィストリビュータ26に接続され、ディストリビュータ
26はイグナイタ28に接続されている。このディスト
リビュータ26には、ディストリビュータハウジングに
固定されたピックアップとディストリビュータシャフト
に固定されたシグナルロータとで各々構成された、気筒
判別センサ30およびエンジン回転角センサ32が設け
られている。この気筒判別センサ30は、例えばクラン
ク角720度毎にマイクロコンピュータ等で構成された
電子制御回路34へ気筒判別信号を出力し、エンジン回
転角センサ32は、例えばクランク角30度毎にクラン
ク角基準位置信号を電子制御回路34へ出力する。
第3図に示すように電子制御回路34は、ランダム・ア
クセス・メモリ(RAM)36、リード・オンリー・メ
モリ(ROM)38、中央処理装置(CPU)40、ク
ロック(CLOCK)41、第1の入出力ボート42、
第2の入出力ボート44、第1の出力ポート46および
第2の出力ボート48を倉んで構成され、RAM36、
ROM38、CPU40、CLOCK41、第1の入出
力ボート42、第2の入出力ボート44、第1の出力ポ
ート46および第2の出方ボート48は、デー タ/Z
スやコントロールバス等ノバス50によシ接続されてい
る。
第1の入出力ボート42には、バッファ(図示せず)、
マルチプレクサ54、アナログディジタル(A/D)変
換器56を介して、エアフローメータ2、冷却水温セン
サ24および吸気温センサ4等が接続されている。この
マルチプレクサ54およびA/D変換器56は、第1の
入出力ボート42から出力される制御信号により制御さ
れる。
第2の入出カポ−)44には、コンパレータ62を介し
て0.センサ22が接続されると共に波形整形回路64
を介して気筒判別センサ3oおよびエンジン回転角セン
サ32が接続されている。また、第2の入出力ボート4
4には、バンドパスフィルタ60、ピークホールド回路
61、チャンネル切換回路66およびA/D変換器68
を介してノッキングセンサ18が接続されている。この
バンドパスフィルタは積分回路63を介してチャンネル
切換回路66に接続されている。このチャンネル切換回
路66には、ピークホールド回路61の出力と積分回路
63の出力とのいずれか一方をA/D変換器68に入力
するための制御信号が、第2の入出力ボート44から入
力されており、またピークホールド回路61には、リセ
ット信号やゲート信号が第2の入出力ボート44から入
力されている。
また、第1の出力ポート46は駆動回路70を介してイ
グナイタ28に接続され、第2の出力ポート48は駆動
回路72を介して燃料噴射弁12に接続されている。
電子制御回路34のROM38には、エンジン回転数と
吸入空気量(または負荷)とで表わされる基本点人道の
マツプおよび第4図に示すような各気筒毎に設定された
絶対判定レベルCのデータ等が予め記憶されている。第
4図のデータは6気筒エンジンでかつ第2図に示すよう
にノッキングセンサを取付けた場合の絶対判定レベルC
を示すものであシ、シリンダブロックの肉厚を考慮して
いないため第1気筒#1と第6気筒#6、第2気筒#2
と第5気筒#5、第3気筒#3と第4気筒#4の各々で
同一の値の絶対判定レベルが定められている。々お、シ
リンダブロックの肉厚等を考慮する場合には、実験によ
り各絶対判定レベルが定められる。
次に、上記のようなエンジンに本発明を適用した場合の
実施例について詳細に説明する。なお、本発明の詳細な
説明するにあたって、燃料噴射制御、空燃比制御、点火
時期制御等のルーチンについては従来と同様であるので
説明を省略する。
第5図は所定クランク角(例えば、90°CABTDC
)で割込まれるルーチンを示すものであシ、ステップ8
0において気筒判別信号とクランク角基準位置信号とに
基づいて点火された気筒が何番気筒かを判別する。次の
ステップ82では、従来と同様にピークホールド回路に
設けられたゲ−トを所定クランク角の間開いてノッキン
グセンサから出力される電気信号のピーク値Aをホール
ドし、このホールドされたピーク値AをAD変換してR
AMの所定エリアに記憶する。また、次のステップ84
では、上記ゲートを閉じて電気信号を積分したバックグ
ラウンドレベルBをAD変換してRAMの所定エリアに
記憶する。次のステップ86では、バックグラウンドレ
ベルBに定数Kを乗算した相対判定レベルKBとピーク
値Aとを比較し、ピーク値Aが相対判定レベルKBを越
えたときにノッキングが発生したと判断してステップ9
4においてノッキングフラグfをセットする。
一方、ピーク値Aが相対判定レベルKB以下となったと
きにはステップ88において現在点火された気筒に対す
る絶対判定レベルCをROMから続出し、ステップ90
においてピーク値Aと絶対判定レベルCとを比較する。
そして、ピーク値が絶対判定レベルCを越えているとき
にノッキングが発生したと判断してステップ94におい
てノッキングフラグfをセットし、ピーク値が絶対判定
レベルC以下のときはノッキングが発生していないと判
断してステップ92においてノッキングフラグfをリセ
ットする。
次のルーチンでは、上記のようにセットリセットされた
ノッキングフラグfに基づいて、ノッキングが発生した
とき点火時期を遅角させかつノッキングが発生しないと
き点火時期を進角させるようイグナイタを制御する。
なお、上記ではエアフローメータによシ吸入空気量を検
出するエンジンに本発明を適用した例について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなくスロットル
弁下流側に配置した圧力センサによシ吸気管圧力を検出
するエンジン等についても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用されるエンジンの一例を示す概略
図、第2図はノッキングセンサの取付は状態を示す説明
図、第3図は第1図の電子制御回路を示すブロック図、
第4図は絶対判定レベルの記憶状態を示す説明図、第5
図は本発明の実施例における処理ルーチンを示す流れ図
である。 18・・・ノッキングセンサ、 26・・・ディストリビュータ、 34・・・電子制御回路。 代理人 鵜 沼 辰 之 (ほか1名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 機関振動を電気信号に変換し、各気筒点火後の
    所定クランク角度範囲における電気信号のピーク値と電
    気信号を積分した値に基づいて定められた相対判定レベ
    ルとを比較すると共に、電気信号のピーク値と各気筒毎
    に予め定められた絶対判定レベルとを比較することによ
    シ、ノッキング発生の有無を判定する内燃機関のノッキ
    ング判定方法。
JP13248583A 1983-07-20 1983-07-20 内燃機関のノツキング判定方法 Granted JPS6024432A (ja)

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JPS6024432A true JPS6024432A (ja) 1985-02-07
JPH0326778B2 JPH0326778B2 (ja) 1991-04-11

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008096279A (ja) * 2006-10-12 2008-04-24 Denso Corp 内燃機関のノック判定装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5857074A (ja) * 1981-09-30 1983-04-05 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の点火時期制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5857074A (ja) * 1981-09-30 1983-04-05 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の点火時期制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008096279A (ja) * 2006-10-12 2008-04-24 Denso Corp 内燃機関のノック判定装置

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