JP2000130247A - エンジンのノッキング判定装置及び判定方法並びに点火時期制御装置 - Google Patents

エンジンのノッキング判定装置及び判定方法並びに点火時期制御装置

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JP2000130247A
JP2000130247A JP10310649A JP31064998A JP2000130247A JP 2000130247 A JP2000130247 A JP 2000130247A JP 10310649 A JP10310649 A JP 10310649A JP 31064998 A JP31064998 A JP 31064998A JP 2000130247 A JP2000130247 A JP 2000130247A
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knocking
knock
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signal
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JP10310649A
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English (en)
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Hiroto Ishikawa
広人 石川
Mamoru Nemoto
守 根本
Hisahiro Oba
久浩 大場
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Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Car Engineering Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ノッキング発生信号が平行移動あるいは末広が
りになっても、ノック判定と判断するノック判定領域を
適切に設定することを目的とする。 【解決手段】ノック信号A/D値11から平均値BGL
12および下限値BGLMIN13を求め、補正係数K
1,K2を検索して、ノック判定スライスレベルSL1
5を算出してスライス判定領域を定める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのノッキ
ング発生を検出して、特に点火時期を制御するノッキン
グ判定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンのノッキング発生は、エンジン
ブロックに取り付けたノッキングセンサによって検出さ
れる。このセンサはエンジンに発生するノッキング以外
の振動(ノイズ)等も検出するため、ノッキング判定で
ノッキングとノッキング以外の振動などを識別すること
が行われる。
【0003】従来、ノッキングセンサからのノッキング
信号を平均化して平均等を求め、これに所定の補正係数
を掛けてノッキング判定レベルとして使用することが行
われて来た。
【0004】特許番号第2729329 号公報には、エンジン
のノッキングを検出するノックセンサ(101)と、該
センサから得られるノッキング信号のピークを保持する
ピークホールド回路(103)と、該ピークホールド回
路の出力をA/D変換するA/D変換器(104)と、
今回のA/D変換値(Vp)との比較結果で増減さ
れる第1のバックグランド(BG)を設定し、今回のA
/D変換値大(VP>BGi−1)のときは該第1の
バックグランド(Bg)を増加方向に更新し、また
今回のA/D変換値小(VP<BGi−1)のときは
該第1のバックグランドを減少方向に更新する第1のバ
ックグランド計算手段(A)と、今回のA/D変換値
(VP)と、前記第1のバックグランド(BG)に
所定値(K2)を掛けた値(K2・BG)及び前記第1
のバックグランド(BG)とを比較し、今回のA/D
変換値小(VP<K2・BG)であって且つA/
D変換値(Vp)が前記第1のバックグランド(B
)よりも大きいとき第2のバックグランド(BG
)を増加方向に更新し、また今回のA/D変換値
小(VP<K2・Bg)であって且つA/D変換
値(VP)が前記第1のバックグランド(Bg
よりも小さいとき、及び今回のA/D変換値大(VP
>K2・B)のときは該第2のバックグランドを
減少方向に更新する第2のバックグランド計算手段
(B)と、前記第1のバックグランドに所定のノック判
定係数(K)を乗じて今回のA/D変換値と比較し、今
回のA/D変換値大(VP>K・BG)のときは第
1の遅角量(AKCS1)を一定量(α)だけ増加させ
る第1の遅角量計算手段(C)と、前記第1および第2
のバックグランドの違いを所定の換算係数(K3)で第
2の遅角量(AKCS2)に変換する第2の遅角量計算
手段(D)と、前記第1および第2の遅角量からトータ
ル遅角量(AKCS)を算出するトータル遅角量計算手
段(E)とを備えてなることを特徴とするノッキング制
御装置が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述した公報に記載さ
れたノッキング制御装置によれば、バックグランドBG
の変化を反映させており、頻度分布がノックセンサ信号
KSiに対し平行移動したときにBG2iが小さくな
り、AKCS2で遅角制御するが、AKCS1は進角動
作するために相殺されるということ、また頻度分布が末
広がりになったときにBG2iが大きくなり、AKCS
2の遅角量は減少し、AKCS1は遅角動作をするとい
うことが考えられる。
【0006】本発明は、ノッキング発生信号頻度分布が
平行移動あるいは末広がりになっても、ノック判定領域
を適切に設定し、以ってノック判定を適切に行うことの
できるノッキング判定装置および点火時期制御装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、平均化されて
求められた平均値BGLを増加方向あるいは減少方向に
更新することを行わなくても頻度分布の変化に対応して
遅角制御を行うようにするもので、ノッキング信号につ
いて下限値処理を行って下限値BGLMINを求め、該
下限値に所定の補正係数を掛け合わせた処理を行い、こ
れで求められた値を反映してノック判定スライスレベル
を算出すること特徴とする。
【0008】本発明は次に述べる装置を提供する。
【0009】本発明は、エンジンのノッキング検出セン
サから得られるノッキング信号を使用して、ノッキング
判定を行うノッキング判定装置において、前記ノッキン
グ信号の平均値処理手段と、前記ノッキング信号の下限
値処理手段と、平均値から下限値を減算した値ならびに
下限値に基づいてノッキング判定スライスレベルを算出
するノッキング判定算出手段と、および、該ノッキング
判定算出手段で算出されたノッキング判定スライスレベ
ルと得られたノッキング信号とを比較する比較手段とを
含んで構成されるノッキング判定装置を提供する。
【0010】本発明は、エンジンのノッキング検出セン
サから得られるノッキング信号を使用して、点火時期の
制御を行う点火時期制御装置において、前記ノッキング
信号の平均値処理手段と、前記ノッキング信号の下限値
処理手段と、平均値に掛け合わされる補正係数をK1と
し、下限値に掛け合わされる補正係数をK2としたとき
に、下限値に(K2−K1)を掛け算し、平均値にK1
を掛け算してノッキング判定スライスレベルを算出する
ノッキング判定算出手段とを含み、該ノッキング判定算
出手段で算出されたノッキング判定スライスレベルを使
用してノッキング判定を行うノッキング判定装置からの
ノッキング判定に基づいて点火遅角量を演算するエンジ
ンの点火時期制御装置を提供する。
【0011】本発明は、エンジンのノッキングを検出
し、該ノッキング信号を使用してノッキング判定を行う
ノッキング判定方法において、ノッキング信号の平均値
を求め、ノッキング信号の下限値を求め、前記平均値を
増加方向または減少方向に更新することなしに、平均値
および下限値に基づいてノック判定領域を定め、ノッキ
ング信号が該ノック判定領域に属した場合にノック判定
を行うエンジンのノッキング判定方法を提供する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一実施例を
図面に基づいて説明する。
【0013】図1は、本発明の実施例にかかわるブロッ
ク図である。図において、ノッキング検出センサ(以
下、ノックセンサという。)からのノック信号A/D値
KS11は平均値処理および下限値処理されて、それぞ
れ平均値BGL12,下限値BGLMIN13が求めら
れる。補正係数テーブルには補正係数K1,K2が記録
されており、補正係数K1,K2が算出14され、BG
L,BGLMINおよびK1,K2からノック判定スラ
イスレベルSLの算出15が次式によってなされる。
【0014】SL=(BGL−BGLMIN)×K1+B
GLMIN×K2
【0015】求められたノック判定スライスレベルSL
は、ノック信号A/D値KSと比較されてノック判定1
6KS>SL?がなされる。YESとなった場合に、点
火時期遅角BETA17制御がなされる。
【0016】図2はノックセンサ信号からノック信号A
/D値KSを求める手段を示す。図において、ノックセ
ンサ21で検出された信号に初期ゲイン22を反映さ
せ、バンドパスフィルタB.P.F.23を通してねらい
の周波数の信号を取り出して1つはゲート信号として、
他は積分回路14を介して演算機CPU25に入力し、
A/D変換26し、ノック信号A/D値KS27を求め
る。
【0017】図3は、全体構成図を示す。これらの構成
はよく知られているところであり、詳述するを要しな
い。フィルタ1を介して導入された空気は吸気管2を通
り、スロットル3を介して吸気管2′を通り、弁7から
エンジン4に導入される。スロットル33を迂回するア
イドル回転数制御用バルブ21が設けられる。燃料タン
ク31の燃料は燃料ポンプ31によって吸引され、吸気
管2′にインジェクタ6から噴射されてエンジン4に投
入される。
【0018】エンジン排ガスは弁8を介して排気管5か
ら排出される。このような構成において、エンジンコン
トロールコンピュータ10には、各種の信号、例えば吸
気温センサ26から吸気温信号,スロットル開度センサ
24からのスロットル開度信号,排気温センサ41から
の排気温信号,車速センサ25からの車速信号,クラン
ク角センサ27からのクランク角信号およびエンジンブ
ロックに設けたノックセンサ22からのノッキング信号
が入力される。
【0019】図4は、エンジンコントロールコンピュー
タ10の演算手段を示す。これらについてもよく知られ
ているので詳述を要しない。ノック信号190は、入力
回路191に入力され、A/D装置192によってA/
D変換され、CPU193に入力される。ROM19
4,RAM195には所定の情報が記憶され、CPU1
93に情報が出力される。前述した補正係数K1,K2
はテーブル状にしてROM194に記憶される。CPU
193で計算された結果は出力回路195を介して出力
値197として取り出される。
【0020】図5はスライスレベル計算フローを示すフ
ローチャートである。はじめに一定クランク角度毎に、
BGLMIN計算のためにノック信号KSの読み込みS
51がなされ、KS<BGLMINの判定S52がなさ
れる。S52でBGLMIN=bglmin(現在値)+DB
GLUP#(加算分)の計算がなされ、S53でBGL
MIN=KSとされる。次にBGL計算がなされる。S
54で BGL=KAVE1#×KS+KAVE2#×bgl(現在
値) の式によって加重平均がなされる。次いでSL計算がな
される。エンジン回転数読み込みS55,K1,K2テ
ーブル検索S56がなされ、S57で SLBUF=(BGL−BGLMIN)×K1+BGLM
IN×K2 がなされ、この値を使用して加重平均がなされ、S58
で SL=SLBUF×KFLSL1#+sl(現在値)×KF
LSL2# が計算されて、スライスレベルの値SLが決められる。
このようにすることによって、スライスレベルの値が急
激に変化しないものとされる。
【0021】図6は、ノック判定フローを示すフローチ
ャートである。
【0022】SL計算後、ノック信号KS読み込みS6
2がなされ、スライスレベルSL読み込みS63がなさ
れる。これらの値からKS>SLの判定S64がなさ
れ、YESの場合は終了し、NOの場合は、S65で BETA=beta(現在値)−DRET# の計算からノック遅角計算がなされる。すなわち所定の
ノック遅角(DRET#)が現在値betaから差し引かれ
る。
【0023】次いで、遅角リミッタ処理S66がなさ
れ、終了する。
【0024】図7は、点火時期計算フローを示すフロー
チャートである。
【0025】10ms毎の処理を示す。エンジン回転数
NDATA読み込みS71がなされ、負荷LDATA読
み込みS72がなされ、点火マップ検索STD=f(NDA
TA,LDATA)S37がなされる。ノック制御量beta
読み込みS74がなされ、BETA=beta+DADV#
S75 の計算によってノック制御量遅角処理がなされ
る。これによって遅角リミッタ処理S76がなされ、点
火時期算出ADVS=STD−BETA S77がなさ
れて終了する。
【0026】図8は、本発明の実施例を頻度とノックセ
ンサ信号KSiとの関係で本発明を適用した場合のノッ
ク判定領域を示す。
【0027】図8(1)は、データ適合時(基準)であ
り、ノック有り時分布およびノック無し時分布が要求さ
れる。BGLは、ノック有無の分布を合わせた中央に到
達する。図において、平均値BGLおよび下限値BGL
MINに対して、 SL=(BGL−BGLMIN)×K1+BGLMIN×
K2 の計算によってSLが決められ、ノック判定領域が特定
される。この式は、SL=(K2−K1)×BGLMIN
+K1×BGLと変更することができる。
【0028】図8(2)は分布が平均移動した場合を示
す。BGLMINを採用しているためにノック判定領域
が適切に設定され、ノック判定が適切になされる。
【0029】図8(3)は、分布が末広がりした場合を示
す。BGLMINを採用しているためにノック判定領域
が適切に設定されていることが判る。
【0030】図8(4)は、分布が末広がりで平行移動し
た場合を示す。BGLMINを採用しているためにノッ
ク判定領域が適切に設定されていることが判る。
【0031】図9はBGLの変化を示した場合の判定方
法を比較例として示す。各図はそれぞれ図8の各図に対
応する。図9(2)において、BG2iが小さくなり、AK
CS2で遅角制御するが、AKCS1は遅角動作するため
相殺され、ノック判定領域は不確実となり、ノック判定
不可となる。図9(3)において、BG2iが大きくな
り、AKCS2の遅角量は減少し、AKCS1は遅角動
作する。このため、ノック有りと誤判定をすることが生
じてしまう。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、BGLMINを求め、
補正係数K1,K2を採用して演算し、スライスレベル
SLを決定するためにノック判定領域を適切に定めるこ
とができるようになり、ノック判定に誤判定が生じな
い。従って、適切な点火時期制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のブロック図。
【図2】図1の1部詳細図。
【図3】全体概略構成図。
【図4】エンジンコントロールコンピュータの内容を示
す説明図。
【図5】スライスレベル計算フローチャート図。
【図6】ノック判定フローチャート図。
【図7】点火時期計算フローチャート図。
【図8】本発明の実施例を分布に示す動作説明図。
【図9】比較例を示す動作説明図。
【符号の説明】
11…ノック信号A/D値KS、12…平均値処理BG
L、13…下限値処理BGLMIN、14…補正係数算
出K1,K2、15…ノック判定スライスレベル算出、
16…ノック判定KS>SL?、17…点火時期遅角B
ETA。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根本 守 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 大場 久浩 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 Fターム(参考) 3G022 DA02 EA02 GA01 GA05 GA13 3G084 BA17 DA04 DA27 DA38 EA11 EB08 EB22 EB25 EC04 FA25 FA33 FA38

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンのノッキング検出センサから得ら
    れるノッキング信号を使用して、ノッキング判定を行う
    ノッキング判定装置において、 前記ノッキング信号の平均値処理手段と、 前記ノッキング信号の下限値処理手段と、 平均値から下限値を減算した値ならびに下限値に基づい
    てノッキング判定スライスレベルを算出するノッキング
    判定算出手段と、および、 該ノッキング判定算出手段で算出されたノッキング判定
    スライスレベルと得られたノッキング信号とを比較する
    比較手段とを含んで構成されることを特徴とするノッキ
    ング判定装置。
  2. 【請求項2】エンジンのノッキング検出センサから得ら
    れるノッキング信号を使用して、点火時期の制御を行う
    点火時期制御装置において、 前記ノッキング信号の平均値処理手段と、 前記ノッキング信号の下限値処理手段と、 平均値に掛け合わされる補正係数をK1とし、下限値に
    掛け合わされる補正係数をK2としたときに、下限値に
    (K2−K1)を掛け算し、平均値にK1を掛け算して
    ノッキング判定スライスレベルを算出するノッキング判
    定算出手段とを含み、 該ノッキング判定算出手段で算出されたノッキング判定
    スライスレベルを使用してノッキング判定を行うノッキ
    ング判定装置からのノッキング判定に基づいて点火遅角
    量を演算することを特徴とする点火時期制御装置。
  3. 【請求項3】エンジンのノッキングを検出し、該ノッキ
    ング信号を使用してノッキング判定を行うノッキング判
    定方法において、 ノッキング信号の平均値を求め、 ノッキング信号の下限値を求め、 前記平均値を増加方向または減少方向に更新することな
    しに、平均値および下限値に基づいてノック判定領域を
    定め、 ノッキング信号が該ノック判定領域に属した場合にノッ
    ク判定を行うことを特徴とする点火時期制御装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100674251B1 (ko) 2003-11-12 2007-01-25 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 내연기관의 노킹판정장치
KR101180952B1 (ko) 2010-11-17 2012-09-07 기아자동차주식회사 Gdi엔진의 노크 제어장치 및 방법
JP2013064409A (ja) * 2013-01-11 2013-04-11 Honda Motor Co Ltd エンジンのノック制御装置
JP2013064410A (ja) * 2013-01-11 2013-04-11 Honda Motor Co Ltd エンジンのノック制御装置

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