JPH0392741A - Knocking detector for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make it possible to detect knocking highly accurately by operating heat generation with respect to a crank angle based on a pressure changing waveform from which the high-frequency component of a combustion-chamber pressure which is detected with a sensor is cut out, and judging the strength of the knock based on the said operated value. CONSTITUTION:The output signal from a cylinder pressure sensor 13 is inputted into a high-frequency cutting filter 21, and the specified high frequency component is removed. Thereafter, A/D conversion 22 is performed, and the signal is inputted into a reading inhibiting circuit 23. When the output of a comparator 24 is at an H level, the circuit 23 inhibits the reading of the output of the A/D converter 22 into a knock- strength operating circuit 25. At the time of an L level, the reading is allowed. Meanwhile, the output of the sensor 13 is inputted into a high-pass filter HPF 28. The HPF 28 passes the specified high frequency component of a pressure vibration signal and outputs the component to the comparator 24. When the high frequency component of the pressure vibration signal exceeds a reference value, the comparator outputs an H-level signal. A cylinder-pressure estimating circuit 29 estimates the pressure in the cylinder during the period of the reading inhibition command when the output of the comparator 24 is at the H-level. The result is outputted to the circuit 25. The circuit 25 operates the knocking strength.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関のノッキング検出装置に係り、詳し
くは、ノッキングの検出方法を改良し、筒内の圧力変化
波形から１ザイクル毎のクランク角に対する熱発生を演
算し、例えば正常燃焼による熱発生部とノッキングによ
る熱発生との比を取り、この値によってノックの強度を
判定するノッキング検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a knocking detection device for an internal combustion engine, and more specifically, it improves the knocking detection method and detects the crankshaft of each cycle from the pressure change waveform in the cylinder. The present invention relates to a knocking detection device that calculates the heat generation for a corner, calculates the ratio of the heat generation part due to normal combustion to the heat generation due to knocking, and determines the intensity of knocking based on this value.

（従来の技術） 車両や機関の電子制御技術が大々的に用いられるように
なってからは、ノッキングに対する取り組み方も多様と
なってきており、以前のようなノッキングの発生を燃焼
室の形状やガス流動などの改良・燃焼のオクタン価を高
くすることなどにより低減する手法に加えて、走行状態
に応じて点火時期を人間の耳に感しない程度に軽微なノ
ッキングの発住ずる限界イリ近まで進めるように制御し
、燃料性状の違いや機関の要求オクタン価の経時変化６
こ拘らず、その条件との最良の燃費や動力性能を得よう
とする、ノッキング制御技術が量産車にも用いられるよ
うになってきている。近時は、このノ，キング制御技術
を六気筒機関の気筒ごとに通用したものも出現している
。また、最近の電子制御によるオンボート・ノ・ノキン
グ制御ではノッキングの検出と定量化技術が重要となっ
ている。(Conventional technology) Since electronic control technology for vehicles and engines has come into widespread use, approaches to combating knocking have become more diverse. In addition to reducing the amount of fuel by improving the flow and increasing the octane number of combustion, we also try to advance the ignition timing according to driving conditions to the point where knocking is so slight that it is not noticeable to the human ear. to control the fuel properties and changes over time in the required octane number of the engine6.
Regardless of this, knocking control technology is now being used in mass-produced cars to obtain the best fuel efficiency and power performance under these conditions. Recently, engines that apply this No.King control technology to each cylinder of a six-cylinder engine have also appeared. Furthermore, technology for detecting and quantifying knocking has become important in recent electronic on-board knocking control.

自動車用として車載可能と考えられるノッキング検出方
法は検知する物理景によって分類され、筒内圧力、エン
ジン振動、燃焼光、ノッキング音、シリンダ内イオン電
流等の各種の方法がある。Knocking detection methods that can be installed in automobiles are classified according to the physical environment to be detected, and include various methods such as cylinder pressure, engine vibration, combustion light, knocking sound, and in-cylinder ion current.

このうち代表的な従来の内燃機関のノッキング検出装置
としては、例えば「自動車技術ｊ　１．９８６Ｖｏｌ　
・４０　　ＮＯＩＩに記載されたものがある。この装置
では、点火プラグに筒内圧センザを取り付け、筒内圧セ
ンザの出力に基づく燃焼室内圧力変化波形のうちノッキ
ング周波数｛−１近の高周波成分う検出して、その振動
強さを数値化し、統計処理によりノッキングレベルを決
定している。Among these, typical conventional knocking detection devices for internal combustion engines include, for example, “Automotive Technology J 1.986 Vol.
・40 Some items are listed in NOII. In this device, an in-cylinder pressure sensor is attached to the spark plug, and high-frequency components near the knocking frequency {-1 are detected in the combustion chamber pressure change waveform based on the output of the in-cylinder pressure sensor, and the vibration intensity is quantified and statistically analyzed. The knocking level is determined by processing.

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の内燃機関のノッキング
検出装置にあっては、筒内圧センサによる検出振動が取
付位置、センサ種頚、センサ形式、検出気筒により影響
を受けるため、エンジンの機種毎にノック検出のロジソ
クを適合させる必要があり、工数の増加、コストの増加
を招く他、ロジソクの適合が十分でない場合は検出精度
が悪化するという問題点があった。(Problem to be Solved by the Invention) However, in such a conventional knocking detection device for an internal combustion engine, the vibration detected by the cylinder pressure sensor is affected by the mounting position, sensor neck, sensor type, and detection cylinder. Therefore, it is necessary to adapt the knock detection logic for each engine model, which increases man-hours and costs, and there is a problem that detection accuracy deteriorates if the logic logic is not sufficiently adapted.

また、従来のノッキング検出方法に用いられている筒内
圧センサは、エンジンに特殊加工を必要としない点で、
有効性大であるが、燃焼圧力に加え、エンジン本体の振
動、回転による機械的振動をも含むため、センサ出力か
ら得られる高周波信号成分を利用する方法では、ノイズ
となる振動分を分離するのに困難があり、したがって、
正規のノノク成分を正確に検出できず、検出精度が十分
でないという問題点があった。In addition, the cylinder pressure sensor used in the conventional knocking detection method does not require any special processing on the engine.
Although this method is very effective, it also includes vibrations of the engine body and mechanical vibrations due to rotation, in addition to combustion pressure, so methods that use high-frequency signal components obtained from sensor outputs are difficult to separate the vibration components that become noise. There are difficulties, therefore,
There was a problem that the regular nonoku component could not be detected accurately and the detection accuracy was insufficient.

例えば、高回転番こなると高周波の振動成分が増加し、
特に正規のノ・ノク成分を分割するのが困髄になる。For example, as the rotation speed increases, the high frequency vibration component increases,
Particularly difficult is dividing the regular No-Nok components.

この場合に、ノノク振動領域のノイズに幻応ずる高周波
成分をカットすることも考えられるが、筒内圧信号に重
畳した電気ノイズや機械ノイズはノック振動とは異なる
ため、このような単なる高周波カソトだけでは筒内圧信
号にノイズが残り、このデータを基に演算を行っても有
効な解決策とはならない。In this case, it may be possible to cut the high-frequency components that correspond to the noise in the knock vibration region, but since the electrical noise and mechanical noise superimposed on the cylinder pressure signal are different from knock vibration, it is not enough to simply cut the high-frequency components like this. Noise remains in the cylinder pressure signal, and performing calculations based on this data does not provide an effective solution.

（発明の目的） そこで本発明は、センザで検出した燃焼室圧力の高周波
成分をカットした圧力変化波形から１ザイクル毎のクラ
ンク角に対する熱発生を演算し、例えば正常燃焼による
熱発生とノッキングによる熱発生の比をとり、この値番
こよってノックの強度を判定することにより、エンジン
機種、センサ出力の個体差に拘らず、しかもロジソクを
変更することなしにノイズの影響を有効に除去して工数
やコス１・の低滅を図り、かつ検出精度を向上させるこ
とを目的としている。(Purpose of the Invention) Therefore, the present invention calculates heat generation for each crank angle from a pressure change waveform that cuts high frequency components of combustion chamber pressure detected by a sensor. By taking the ratio of occurrence and determining the strength of knock based on this value, the influence of noise can be effectively removed and the number of man-hours can be reduced, regardless of individual differences in engine model and sensor output, and without changing logic logic. The purpose of this study is to reduce the cost and cost 1, and to improve detection accuracy.

（課題を解決するための手段） 本発明による内燃機関のノッキング検出装置は上記目的
達威のため、その基本概念図を第１図に示すように、燃
焼圧力若しくはこれに比例して変化する信号を出力する
圧力検出手段ａと、圧力検出手段ａの出力から所定の高
周波成分を除去する除去手段ｂと、エンジンの運転状態
を検出する運転状態検出手段Ｃと、エンジンのクランク
角を検出するクランク角検出手段ｄと、圧力検出手段ａ
で検出した燃焼圧力の高周波成分を除去した圧力変化波
形およびエンジンの運転状態に基づいてエザイクル中の
クランク角に対する全熱発生を演算するとともに、読込
禁止が指令されると前記燃焼圧力の読み込みを停止し、
その間は推定手段ｇにより推定された燃焼圧力を用いて
余熱発生の演算を行う全熱演算手段ｅと、圧力検出手段
ａの出力から所定の高周波成分を抽出し、該高周波成分
のレヘルが所定値以上のときあるいはクランク角が所定
値のときの１つ以上のものに基づいて前記読込禁止を指
令する禁止指令手段ｒと、前途読込禁止が指令されてい
るとき、その１υ１間は燃焼圧力の前後の値から禁止指
令期間中の燃焼圧力を１１１定するｉ１１記推定手段ｇ
と、ｌザイクル中におけるノ，キングによる熱発生の開
始点を特定する開始点特定手段ｈと、１ザイクル中にお
けるノッキングによる熱発生を演算するとともに、読込
禁止が指令されると前記全熱演算手段ｅと同様に、その
間は燃焼圧力の読み込みを停止し、ｔｆｆｉ定された燃
焼圧力を用いて熱発生を演算するノック熱演算手段ｊと
、１サイクル中の正常燃焼による熱発生または全熱発生
のうち１つ以上のものとノッキングによる熱発生との比
を演算し、この比に基づいてノッキングの強度を判定す
るノノク強度判定手段ｊと、を備えている。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned purpose, the knocking detection device for an internal combustion engine according to the present invention has a basic conceptual diagram shown in FIG. a pressure detection means a that outputs a pressure detection means a, a removal means b that removes a predetermined high frequency component from the output of the pressure detection means a, an operating state detection means C that detects the operating state of the engine, and a crank that detects the crank angle of the engine. Angle detection means d and pressure detection means a
Calculates the total heat generation for the crank angle in the engine based on the pressure change waveform from which high-frequency components of the combustion pressure detected are removed and the engine operating condition, and stops reading the combustion pressure when a reading prohibition command is issued. death,
During that time, a total heat calculation means e calculates residual heat generation using the combustion pressure estimated by the estimation means g, and a predetermined high frequency component is extracted from the output of the pressure detection means a, and the level of the high frequency component is set to a predetermined value. or when the crank angle is a predetermined value, the prohibition command means r commands the reading prohibition based on one or more of the above, and when the forward reading prohibition is commanded, the combustion pressure is i11 estimating means g which determines the combustion pressure during the prohibition command period from the value of
, a starting point specifying means h for specifying the starting point of heat generation due to knocking in one cycle, and a total heat calculating means for calculating the heat generation due to knocking during one cycle, and when read prohibition is commanded. Similarly to e, during that time reading of the combustion pressure is stopped and the knock heat calculation means j calculates heat generation using the combustion pressure determined by tffi, and the knock heat calculation means j calculates heat generation by normal combustion or total heat generation during one cycle. The apparatus is provided with a non-nok strength determining means j that calculates a ratio between one or more of the heat generated by knocking and heat generation due to knocking, and determines the knocking strength based on this ratio.

（作用） 本発明では、圧力検出手段により検出した燃焼室圧力の
高周波成分をカノ１・シた圧力変化波形から１サイクル
毎のクランク角に対する熱発生が演算される。この場合
、燃焼圧力の所定の高周波成分が所定値以上になると、
あるいは所定のクランク角のときの１つ以上の条件が満
たされると、燃焼圧力の読み込みが禁止され、その期間
は前後の値から燃焼圧力が推定されて熱発生が演算され
る。(Operation) In the present invention, the heat generation for each crank angle is calculated from the pressure change waveform obtained by comparing the high frequency component of the combustion chamber pressure detected by the pressure detection means. In this case, when a predetermined high frequency component of combustion pressure exceeds a predetermined value,
Alternatively, when one or more conditions are met at a predetermined crank angle, reading of combustion pressure is prohibited, and during that period, combustion pressure is estimated from previous and subsequent values and heat generation is calculated.

その後、正常燃焼による熱発生（又は全熱発生でもよい
）とノッキングによる熱発生との比が求められ、この比
に基づいてノ，ク強度が判定される。Thereafter, the ratio of heat generation due to normal combustion (or total heat generation may be used) to heat generation due to knocking is determined, and knock strength is determined based on this ratio.

したがって、従来のように振動強さを数値化するのと異
なり、クランク角に対する熱発生の変化に基づいている
から、エンジン機種、センザ出力の個体差に拘らず、し
かも口ジソクの変更を要せずに精度良くノッキングを検
出することが可能になる。また、ノイズの影響が有効に
除去され、極めて高精度にノッキングの検出ができる。Therefore, unlike the conventional way of quantifying vibration intensity, it is based on the change in heat generation with respect to the crank angle, so it is independent of individual differences in engine model and sensor output, and does not require constant changes. This makes it possible to detect knocking with high accuracy without any noise. Further, the influence of noise is effectively removed, and knocking can be detected with extremely high accuracy.

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.

第２〜１２図は本発明に係る内燃機関のノッキング検出
装置の第１実施例を示す図であり、本発明を燃焼制御装
置に適用した例を示す図である。2 to 12 are diagrams showing a first embodiment of a knocking detection device for an internal combustion engine according to the present invention, and are diagrams showing an example in which the present invention is applied to a combustion control device.

まず、構威を説明する。第２図は燃焼制御装置ｑ の全体構威図であり、この図において、１はエンジンで
あり、吸入空気はエアクリーナ２から吸気管３を通して
各気筒に供給され、燃料は噴射信号Ｓｉに基づきインジ
ェクタ４により噴射される。First, I will explain the structure. Fig. 2 is an overall configuration diagram of the combustion control device q. In this figure, 1 is an engine, intake air is supplied from an air cleaner 2 to each cylinder through an intake pipe 3, and fuel is supplied to an injector based on an injection signal Si. 4 is injected.

気筒内の混合気は点火信号Ｓｐに基づく点火プラグ５の
放電作用によって爆発、燃焼し、排気６こなって排気管
６から排出される。The air-fuel mixture in the cylinder explodes and burns due to the discharge action of the spark plug 5 based on the ignition signal Sp, and is discharged from the exhaust pipe 6 as an exhaust gas 6.

エンジン１に吸入される空気流量Ｑａはエアフローメー
タ７により検出され、吸気管３内の絞弁８によって制御
される。また、吸気管３内の吸入負圧（ブース１・）は
吸気圧センザ９により検出され、エンジン１のクランク
角はクランク角センザ（クランク角検出手段）１０によ
り検出される。なお、クランク角センサ１０の出力パル
スを計数することにより、エンジン回転数Ｎが算出され
る。The air flow rate Qa taken into the engine 1 is detected by an air flow meter 7 and controlled by a throttle valve 8 in the intake pipe 3. Further, the intake negative pressure (booth 1) in the intake pipe 3 is detected by an intake pressure sensor 9, and the crank angle of the engine 1 is detected by a crank angle sensor (crank angle detection means) 10. Note that the engine rotation speed N is calculated by counting the output pulses of the crank angle sensor 10.

排気中の酸素濃度は排気管６に設けた酸素センサ１１に
より検出され、ウォークジャケソ１・を流れる冷却水の
温度は水温センサ１２により検出される。The oxygen concentration in the exhaust gas is detected by an oxygen sensor 11 provided in the exhaust pipe 6, and the temperature of the cooling water flowing through the walk jacket 1 is detected by a water temperature sensor 12.

さらに、各気筒の燃焼圧力（筒内圧〉は筒内圧センサ（
圧力検出手段）】３により検出され、筒内圧１０ センサ１３は点火ブラグ５の座金として締付、固定され
ている。なお、燃焼圧力に比例して変化する信号を発生
ずるものであれば、筒内圧センサ１３に限らず、例えば
点火プラグ５の本体に感圧素子を内蔵したようなもので
もよい。Furthermore, the combustion pressure (in-cylinder pressure) of each cylinder is determined by the in-cylinder pressure sensor (
The cylinder pressure 10 is detected by pressure detection means) 3, and the sensor 13 is tightened and fixed as a washer for the ignition plug 5. Note that the sensor is not limited to the in-cylinder pressure sensor 13 as long as it generates a signal that changes in proportion to the combustion pressure, and for example, a sensor having a pressure sensing element built into the main body of the spark plug 5 may be used.

上記エアフローメーク７、クランク角センサ１０、酸素
センザｌ１および水温センサ１２は運転状態検出千段１
４を構威しており、運転状態検出手段１４および筒内圧
センサ１３からの出力はコントロールユニソト２０に入
力される。コントロールユニソト２０はマイクロコンピ
ュータや電子回路によって構威され、ノッキングの検出
や該検出結果に基づくノ・２ク抑制制御およびその他の
燃焼制御に必要な処理値を演算し、前記噴射信号Ｓｉや
点火信号Ｓｐを出力する。The air flow make 7, crank angle sensor 10, oxygen sensor l1 and water temperature sensor 12 are the operating state detection stage 1.
4, and the outputs from the operating state detection means 14 and the cylinder pressure sensor 13 are input to the control unit 20. The control unit 20 is configured by a microcomputer and an electronic circuit, and calculates processing values necessary for knocking detection, knock suppression control based on the detection results, and other combustion controls, and calculates the processing values necessary for the injection signal Si and ignition control. A signal Sp is output.

ここで、コントロールユニノト２０の機能のうち特にノ
ッキング検出に関連する部分の構成は第３図のように示
される。第３図において、筒内圧センサ１３の出力信号
は高周波力ソトフィルタ２１に入力されて所定の高周波
戒分が除去された後、Ａ／ｌ１ Ｄ変換器２２６こまってＡ／Ｄ変換され読込禁止回路２
３に入力される。読込禁止回路２３は比較器２４の出力
が“Ｉ｛”レベルであるとき、Ａ／Ｄ変換器２２の出力
がノノク強度演算回路２５へ読み込まれるのを禁止し、
“Ｌ“レヘルのときは読み込みを許容する。ここで、高
周波カソｌ・フィルタ２１を用いて高周波成分をカッｌ
・するのは、ノッキングの検出に際してノイズ成分を有
効に除去するためであり、高周波戒分をカソ１・ずるた
めのカソ］・オフ周波数は第４図に示すようにエンジン
回転数Ｎに比例して変化させる。具体的には、クランク
角センサ］０の出力に基づいてエンジン回転数Ｎを算出
し、この算出結果によりフィルタ選定回路２６が第４図
の特性から最適なカソトオフ周波数を選定して高周波カ
ントフィルタ２１にその旨を出力し、高周波カントフィ
ルタ２１はこの選定された周波数帯の高周波成分をカッ
トする。Here, the structure of the part particularly related to knocking detection among the functions of the control unit 20 is shown as shown in FIG. In FIG. 3, the output signal of the cylinder pressure sensor 13 is input to a high-frequency force filter 21 to remove a predetermined high-frequency signal, and is then A/D converted by an A/1 D converter 226 and sent to a read prohibition circuit. 2
3 is input. The read prohibition circuit 23 prohibits the output of the A/D converter 22 from being read into the nonoku strength calculation circuit 25 when the output of the comparator 24 is at the "I{" level,
When the level is “L”, reading is allowed. Here, high frequency components are cut using a high frequency cathode filter 21.
・The reason for this is to effectively remove noise components when detecting knocking, and to shift the high frequency signal by 1/2 seconds. ・The off frequency is proportional to the engine speed N as shown in Figure 4. and change it. Specifically, the engine rotation speed N is calculated based on the output of the crank angle sensor]0, and based on this calculation result, the filter selection circuit 26 selects the optimal cathoto-off frequency from the characteristics shown in FIG. The high frequency cant filter 21 cuts the high frequency components of the selected frequency band.

なお、高周波カッ１・フィルタ２１としては、例えばア
ナログフィルタが用いられる。このフィルタは抵抗成分
が周波数依存性を持つ素子の紐み合わ１２ せで、人力信号の減衰比に周波数依存を持たせることに
より、任意の周波数域を透過、又は遮断するものであり
、フィルタの種類としては、ベッセルフィルタやバタワ
ースフィルクがある。上記高周波カットフィルタ２１お
よびフィルタ選定回路２６は除去手段２７を構戒する。Note that as the high frequency filter 21, for example, an analog filter is used. This filter is a combination of elements whose resistance component is frequency-dependent, and by making the attenuation ratio of human input signals frequency-dependent, it transmits or blocks arbitrary frequency ranges. Types include Bessel filter and Butterworth filter. The high frequency cut filter 21 and filter selection circuit 26 ignore the removal means 27.

なお、高周波カントフィルタ２１は、アナログフィルタ
に限らず，その他のものとして、例えばフーリエ変換を
利用したフィルタを用いてもよい。このフィルタは入力
信号を各項が各周波数に対応ずる多項式であるフーリ工
級数に展開し、この項のうち、遮断しようとする周波数
域に相当する項を削除した多項式を算出し、さらにこの
式から再び信号を構或することにより、任意の周波数域
を透過又は遮断するフィルタである。Note that the high frequency cant filter 21 is not limited to an analog filter, but may also be a filter using Fourier transform, for example. This filter expands the input signal into a Fourier series, which is a polynomial where each term corresponds to each frequency, calculates a polynomial by removing the term corresponding to the frequency range to be blocked, and then It is a filter that transmits or blocks any frequency range by reconfiguring the signal from the oscilloscope.

一方、筒内圧センサ１３の出力は途中で分岐してハイバ
スフィルタ２８にも入力されており、ハイバスフィルタ
２８は圧力振動信号のうちから所定の高周波成分のみを
通過させて比較器２４に出力する。On the other hand, the output of the cylinder pressure sensor 13 is branched midway and is also input to a high-pass filter 28, which passes only a predetermined high-frequency component from the pressure vibration signal and outputs it to the comparator 24. do.

比較器２４の他方の入ノ〕端子には所定の基準値が人１
３ 力されており、比較器２４は圧力振動信号の高周波成分
、すなわち所定の高周波振動が基準値を超えると“Ｈ”
レベルの信号を読込禁止回路２３および筒内圧推定回路
２９に出力する。筒内圧推定回路（推定手段に相当）２
９は比較器２４の出力が′゛ＩＪ”レベルであるとき、
筒内圧力（燃焼圧力）の前後の値から読込禁止指令期間
中の筒内圧力を推定してノック強度演算回路２５に出力
する。ノノク強度演算回路２５には筒内圧推定回路２９
、読込禁止回路２３の信号の他にクランク角センサ１０
および運転状態検出手段１４からの信号も入力されてお
り、ノソク強度演算回路２５は熱発生演算部（全熱演算
手段に相当＞３０、ノッキング熱発生開始点検出部（開
始点特定手段に相当）３１、ノック部熱発生演算部（ノ
ック熱演算手段６こイｕ当）３２およびノンククＱ度演
算部（ノック強度判定手段に相当）３３により構成され
る。The other input terminal of the comparator 24 has a predetermined reference value.
3, and the comparator 24 goes high when the high frequency component of the pressure vibration signal, that is, the predetermined high frequency vibration exceeds the reference value.
A level signal is output to the read prohibition circuit 23 and the cylinder pressure estimation circuit 29. Cylinder pressure estimation circuit (equivalent to estimation means) 2
9 is when the output of the comparator 24 is at the ``IJ'' level,
The cylinder pressure during the read prohibition command period is estimated from the values before and after the cylinder pressure (combustion pressure) and is output to the knock intensity calculation circuit 25. The cylinder pressure estimation circuit 29 is included in the nonok strength calculation circuit 25.
, in addition to the signal from the read inhibit circuit 23, the crank angle sensor 10
The knocking strength calculation circuit 25 also receives signals from the knocking heat generation calculation unit (corresponding to total heat calculation unit > 30) and the knocking heat generation start point detection unit (corresponds to start point specifying unit). 31, a knock portion heat generation calculating section (knock heat calculating means 6) 32 and a non-knock Q degree calculating section 33 (corresponding to knock intensity determining means) 33.

熱発生演算部３０は筒内圧センサ１３で検出した燃焼圧
力の高周波成分を除去した圧力変化波形からエンジン１
の運転状態に基づいて１ザイクル中の１４ クランク角に対する全熱発生を演算するとともに、読込
禁止が指令されると燃焼圧力の読み込みを停止し、その
間は筒内圧推定回路２９により推定された燃焼圧力を用
いて熱発生の演算を行う。ノッキング熱発生開始点検出
部３１は１サイクル中におけるノ・７キングによる熱発
生の開始点を特定する。The heat generation calculation unit 30 calculates the engine 1 from the pressure change waveform from which high frequency components of the combustion pressure detected by the cylinder pressure sensor 13 have been removed.
The total heat generation for 14 crank angles in one cycle is calculated based on the operating state of Calculate heat generation using . The knocking heat generation start point detection unit 31 specifies the start point of heat generation due to knocking during one cycle.

また、ノ・７ク部熱発生演算部３２は１サイクル中にお
番ノるノッキングによる熱発生を演算し、ノノク強度演
算部３３は１サイクル中の全熱発生とノッキングによる
熱発生との比を演算し、この比に基づいてノ・７キング
の強度を判定し、判定結果をノソク強度信号出力回路３
４に出力する。ノック強度信号出力回路３４は該判定結
果に対応ずるノノク強度信号を発生し、この信号はノッ
ク抑制制御の情報に用いられる。また、ノッキング制御
のみならず、例えばノソクを検出ずるためのデータとし
てノック強度人力計への入力データとして用いられるこ
ともある。上記読込禁止回路２３、比較器２４およびハ
イパスフィルタ２８は全体として禁止指令手段３５を構
或する。Further, the No. 7 heat generation calculation section 32 calculates the heat generation due to knocking during one cycle, and the non-nok strength calculation section 33 calculates the ratio of the total heat generation during one cycle to the heat generation due to knocking. is calculated, the strength of the No.7 King is determined based on this ratio, and the determination result is sent to the No.7 King strength signal output circuit 3.
Output to 4. The knock intensity signal output circuit 34 generates a knock intensity signal corresponding to the determination result, and this signal is used as information for knock suppression control. In addition, the data may be used not only for knocking control, but also as input data to a knock intensity dynamometer, for example, to detect knocking. The read prohibition circuit 23, comparator 24, and high-pass filter 28 collectively constitute a prohibition command means 35.

１５ 次に、作用を説明する。15 Next, the effect will be explained.

エンジン１が運転を開始すると各気筒の燃焼室内の燃焼
圧力が変化し、１ザイクル毎に燃焼圧力のピークが現れ
る。この場合の熱発生の演算は第５図に示すように高周
波成分を除去された燃焼圧力信号の値がノック検出状態
における燃料基本噴射ＮＴｐ若しくは吸入負圧（ブース
ｌ−）や吸入空気量の関数として計算される値ＰＯ、 Ｐｏ＝ｆｕｎｃ　　（Ｔｐ　ｏｒ　Ｂｏｏｓ　ｔ）を超
えた点から開始される。When the engine 1 starts operating, the combustion pressure in the combustion chamber of each cylinder changes, and a combustion pressure peak appears every cycle. Calculation of heat generation in this case is such that the value of the combustion pressure signal from which high-frequency components have been removed is a function of the basic fuel injection NTp or suction negative pressure (booth l-) or intake air amount in the knock detection state, as shown in Figure 5. Starting from the point beyond the value PO, calculated as Po=func (Tp or Boost).

熱発生量の計算は後述のスデソプＳＩ５で実行されるが
、説明の都合上これを先に述べると、具体的には次のよ
うにして行われる。いま、第６図に示すようにシリンダ
３６についてス１・ロークボリウムをＶＳＴ，燃焼室ボ
リウムをＶＣ、コンロ・７ドの長さをＣＬ、半径をｒと
すると、圧縮比ｒｃはＶ　Ｃ　＋　Ｖ　Ｓ　Ｔ ＶＣ で表され、これから第７図に示すようにあるクランク角
（θ）における総合のボリウムＶ（θ〉は１６ なる式で表される。また、第７図に示すように圧縮行程
中の燃焼圧力波形からＴＤＣ前６０゜と４４゜に相当ず
る燃焼圧力ＰＩ，Ｐ２とその点のボリウムＶ，，ｖ２と
からボリｌ・ロープ指数ＰＮをとして計算する。さらに
、実際上は単位クランク角毎の燃焼圧力Ｐ（１〉とボリ
ウムＶ　（１）が順次演算されて全熱発生量が求められ
るが、各単位クランク角毎の演算は、例えば第８図（ａ
）に示ずようにＰ　（Ｔ）　、Ｖ　（Ｉ）に対し次のク
ランク角ではＰ　（１＋１）　、Ｖ　（１＋１）として
計算され、このような圧力変化の内訳は第８図（ｂ）に
示すようにタイミングＬｌ　（ｌに相当）とタイく１７ ングｔ２　（１＋１に相当）とでは、燃焼による圧力増
加とビス１・ン運動による圧力増加の両方が含まれてい
る。そして、熱発生量の演算に必要な１つの係数ＦＫを 但し、Ｃ■：定積比熱 Ｒ：気体定数 とし、圧縮開始点のストロークボリウムをＶ　（１）＝
ＶＳＴ とすると、全熱発生量ＱＡは ＱＡ　一Σ　　ＦＫ　　ｘ　　［（ｐ　　Ｎ　→−１）
Ｐ （■）｝ ＸＶ　　（１） なる式により求められる。Calculation of the amount of heat generation is executed in Sudesop SI5, which will be described later, but for convenience of explanation, it will be described first. Specifically, it is performed as follows. Now, as shown in Fig. 6, for the cylinder 36, if the stroke volume is VST, the combustion chamber volume is VC, the length of the stove is CL, and the radius is r, the compression ratio rc is V C + V From this, the total volume V (θ) at a certain crank angle (θ) is expressed by the formula 16 as shown in Fig. 7. Also, as shown in Fig. 7, during the compression stroke From the combustion pressure waveform, the volume l/rope index PN is calculated from the combustion pressure PI, P2 corresponding to 60° and 44° before TDC and the volume V, , v2 at that point.Furthermore, in practice, the unit crank angle is The combustion pressure P (1) and volume V (1) for each unit crank angle are calculated sequentially to determine the total heat generation amount.
), P (T) and V (I) are calculated as P (1+1) and V (1+1) at the next crank angle, and the breakdown of such pressure changes is shown in Figure 8 (b). As shown, the timing Ll (corresponding to l) and the timing t2 (corresponding to 1+1) include both a pressure increase due to combustion and a pressure increase due to the bis1-n movement. One coefficient FK necessary for calculating the amount of heat generation is defined as C■: constant volume specific heat R: gas constant, and the stroke volume at the start point of compression is V (1) =
VST, the total heat generation amount QA is QA - Σ FK x [(p N →-1)
P (■)} XV (1) It is determined by the formula.

次に、ノッキングによる熱発生部分の演算を行うが、ノ
ッキングによる熱発生部は第９図にハソチングで示すよ
うな部分となる。この場合、ノソ１８ キングによる熱発生部の開始点としてクランク角に対す
る熱発生変化の変曲点で熱発生開始点と終了点の中点、
又は圧縮上死点（若しくは点火時期）より遅れた変曲点
をノノクによる熱発生開始点として用いる。このような
方法でノック開始点を決めることにより、実際の燃焼状
態にマノチして精度良く開始点の特定が行われる。一方
、ノッキングによる熱発生の終点としてクランク角に対
する熱発生がＯとなる点を用いる。そして、ノッキング
による熱発生量ＱＩ１は、ノソク開始点と終了点を直線
で粘び、この直線を超える熱発生部分（ハンチング部分
）として求める。Next, the heat generation portion due to knocking is calculated, and the heat generation portion due to knocking is a portion as shown by hatching in FIG. 9. In this case, the starting point of the heat generation part by Noso 18 King is the inflection point of the heat generation change with respect to the crank angle, the midpoint between the heat generation start point and the end point,
Alternatively, an inflection point delayed from compression top dead center (or ignition timing) is used as the starting point of heat generation by non-nok. By determining the knock start point using such a method, the start point can be accurately specified based on the actual combustion state. On the other hand, the point where the heat generation relative to the crank angle becomes O is used as the end point of heat generation due to knocking. The amount of heat generated by knocking QI1 is obtained as a heat generation portion (hunting portion) that extends from the knocking start point and end point in a straight line and exceeds this straight line.

このようにして各熱発生量ＱＡ　，ＱＢが演算されると
、次いでノック強度演算部３３で全熱発生ＱＡとノッキ
ングによる熱発生Ｑ８との比ＳをＱ． Ｓ一 Ｑ， なる式から求め、この比Ｓに基づいてノック強度を判定
する。After each heat generation amount QA, QB is calculated in this way, the knock intensity calculation section 33 calculates the ratio S between the total heat generation QA and the heat generation Q8 due to knocking. The knock strength is determined based on this ratio S.

次に、本発明の特徴である熱発生演算処理のｉｌｌ１９ 定部分を含んだノック判定処理のプログラムにつき第１
０図のフローチャ−１・を参照して説明する。Next, we will discuss the first part of the knock determination process program that includes the ill19 constant part of the heat generation calculation process that is a feature of the present invention.
This will be explained with reference to flowchart 1 in FIG.

同図に示すプログラムはクランク角の２゜信弼６こ同期
して実行される。The program shown in the figure is executed in synchronization with 2 degrees of crank angle.

まず、ステノプＳｔでクランク角センサ１０の出力から
クランク角θを読み込み、ステノブＳ２で燃焼圧力Ｐを
検出する。次いで、ステップＳ３で今回のクランク角θ
が θ，≦θ≦０２ なる関係を満たしているか否かを判別ずる。θ１，θ２
はノソク発生と老えられる所定のクランク角で、例えば
θ，　−Ｑ’　ＡＴＤＣ．　　θ，−５０゜ＡＴＤＣに
設定される。ステソブＳ３でＹＥＳのときはステノプＳ
４でフラグＦＮの値を判別し、ＮＯのときはステ・７プ
Ｓ６にジャンプする。フラグＦＮは比較器２４の出力が
“Ｈ”のときＦＮ＝　１となり、“Ｉ５”のとぎＦＮ＝
０となるもので、筒内圧センザ１３の出力のノイズが大
きくて燃焼圧力Ｐの読み込みの禁止を指令するフラグで
ある。すなわち、第１１図６こ燃焼圧力Ｊ）の変化波形
を示すように、２０ 該波形にはノッキングによる乱れの他に点火ノイズや機
械振動ノイズに起因する乱れが生している。First, the steno knob St reads the crank angle θ from the output of the crank angle sensor 10, and the steno knob S2 detects the combustion pressure P. Next, in step S3, the current crank angle θ
It is determined whether or not satisfies the relationship θ, ≦θ≦02. θ1, θ2
is a predetermined crank angle at which noise generation occurs, for example, θ, -Q' ATDC. θ, set to −50° ATDC. If YES in Stesob S3, Stenop S
In step 4, the value of flag FN is determined, and if NO, jump to step S6. The flag FN becomes 1 when the output of the comparator 24 is "H", and the flag FN becomes 1 when the output of the comparator 24 is "H", and the flag FN=
0, which is a flag that commands prohibition of reading the combustion pressure P because the noise in the output of the cylinder pressure sensor 13 is large. That is, as shown in FIG. 11, which shows a waveform of variation in combustion pressure J), in addition to disturbances caused by knocking, disturbances caused by ignition noise and mechanical vibration noise occur in the waveform.

これば、ハイバスフィルタ２８によって抽出され、その
レベルが基準値を超えると比較器２４の出力が“ｉ｛″
となり、フラグＦＮがＦＮ＝１となる。そして、ＦＮ＝
　］の期間は燃焼圧力Ｐの読み込みが楚止されるととも
に、この期間は燃焼圧力Ｐが推定される。In this case, it is extracted by the high-pass filter 28, and when the level exceeds the reference value, the output of the comparator 24 becomes "i{"
Therefore, the flag FN becomes FN=1. And FN=
] During the period, the combustion pressure P is not read, and the combustion pressure P is estimated during this period.

再び第１０図のプログラム６こ戻って、ステンブＳ４で
ＦＮ＝　］のときはステノブＳ，で燃焼圧力Ｐの検出値
をＰ一■とおいてステソブＳ６に進み、ＦＮ＝０のとぎ
はステンプＳ６にジャンプする。Go back to program 6 in Fig. 10 again, and when FN = ] at step S4, set the detected value of combustion pressure P to P1 with step knob S, and proceed to step S6, and when FN = 0, go to step S6. Jump.

ステ・ノブＳ６では該当するクランク角θの燃焼圧力Ｐ
をそれぞれのメモリにストアしてルーチンを終了する。For Ste Knob S6, the combustion pressure P at the corresponding crank angle θ
The routine ends by storing them in their respective memories.

Ｐ一のということは、この期間は燃焼圧力のデータとし
て用いず、結局、生データの取り込みを停止するという
ことである。P1 means that this period is not used as combustion pressure data, and eventually the acquisition of raw data is stopped.

第１２図はノック強度判定のプログラムを示すフローチ
ャートであり、本プログラムは燃焼の１サイクルが終了
するタイごングに相当する所定クラ２１ ンク角毎ムこ一度実行される。FIG. 12 is a flowchart showing a knock intensity determination program, and this program is executed once every predetermined crank angle corresponding to the timing at which one cycle of combustion ends.

まず、ステップＳｌ１でスＩ・アされた燃焼圧力Ｐをメ
モリからサーチし、ステンプＳＩ２でＰ−（１）がある
か否かを判別ずる。Ｐ−■があるときにはＰの読込禁止
が指令されている期間であると判断し、ステノブＳＩ３
でＰ−■となる直前および直後の圧力値をメモリからサ
ーチし、ステソブ３１４でザーヂされた２つの圧力値か
らＰ−■時の圧力を補間Ｊ１３τで１１１．定して求め
、このＩｕｏ定植を該当するメー〔りにストアしてステ
ソプＳＩＳに進む。一方、ステ・７プＳＩ２でｐ−ｏ−
かないときは直にステソプＳＩ５にジャンプする。ステ
ップＳＩＳでは前述したような方法で熱発生を演算し、
ステソプＳＩ６で前記比Ｓからノノク強度を判定し、さ
らにステップＳＩ７でこれに相当するノック強度信号を
出力してルーチンを終了する。First, in step SI1, the memory is searched for the combustion pressure P, and in step SI2, it is determined whether P-(1) is present. When P-■ is present, it is determined that it is the period in which reading prohibition of P is commanded, and Stenobu SI3
Search the memory for the pressure values immediately before and after P-■ at , and interpolate the pressure at P-■ from the two pressure values zarged by Stesobu 314 and use J13τ to calculate 111. Then, store this Iuo implant in the corresponding mailbox and proceed to Stesop SIS. On the other hand, in step 7 SI2 p-o-
If it is not available, jump directly to Stesop SI5. In step SIS, heat generation is calculated using the method described above,
In step SI6, the knock strength is determined from the ratio S, and in step SI7, a corresponding knock strength signal is output, and the routine ends.

このように、本実施例では従来のように振動強さを数値
化してノッキングを検出するのとは異なり、あくまでも
クランク角に対する熱発生の変化に基づいているから、
エンジン機種、筒内圧セン２２ ４Ｊ１３の取付位置、センサ出力の個体差等に拘らず、
しかも検出ロジノクの変更を要せずに、精度良くノ，４
−ングを検出ずることができる。In this way, unlike conventional methods in which knocking is detected by quantifying vibration intensity, this embodiment is based solely on the change in heat generation with respect to the crank angle.
Regardless of engine model, cylinder pressure sensor 22 4J13 installation position, individual differences in sensor output, etc.
Moreover, there is no need to change the detection logic, and the accuracy is high.
- can be detected.

また、ノイズが発生する期間は燃焼圧力の読み込みを停
止し、その期間の前後の値から圧力値を推定しているの
で、ノイズの影響が有効に除去され、極めて高精度のノ
ッキング検出を行うことができる。これは、従来のよう
に高周波成分をカン１〜している（燃焼圧力は引き続き
読み込んでいる）のとは異なり、圧力信号そのものをカ
ノトして読み込まないからであり、そのために従来に比
して格段と検出精度が向上ずるのである。In addition, reading of combustion pressure is stopped during the period when noise occurs, and the pressure value is estimated from the values before and after that period, so the influence of noise is effectively removed and knocking detection can be performed with extremely high accuracy. I can do it. This is because, unlike the conventional method, which reads the high frequency components (combustion pressure continues to be read), the pressure signal itself is not read in full. This greatly improves detection accuracy.

特に、高回転域で高周波の振動成分が増加しても正規の
ノソク成分を熱発生の分析によって分離でぎ、検出精度
が向上ずる。その結果、ノッキング検出の工数の低下、
コス１・の低下を図ることができる。In particular, even if high-frequency vibration components increase in the high rotation range, the normal vibration components can be separated by heat generation analysis, improving detection accuracy. As a result, the number of man-hours required for knocking detection is reduced.
It is possible to reduce the cost by 1.

なお、上記実施例で番ま比Ｓを全熱発生ＱＡを分母とし
て演算しているが、これに限るものではなく、例えば正
常燃焼による熱発生（ＱＡ−ＱＢ　）２３ を演算し、これを分母として Ｑｌ］ なる式から比Ｓを求めるようにしてもよい。In the above embodiment, the number ratio S is calculated using the total heat generation QA as the denominator, but the present invention is not limited to this. For example, the heat generation due to normal combustion (QA-QB)23 is calculated and this is calculated as the denominator. The ratio S may be obtained from the formula: Ql].

次に、第１３〜１７図は本発明の第２実施例を示す図で
あり、本実施例はノイズ発生刈間に予めマスキングを行
うものである。第１３図は主要部のブロソク構或図であ
り、この図において、クランク角センサ１０の出力はさ
らにマスクタイミング設定回路（禁止指令手段に相当）
４１に入力されており、マスクタイミング設定回路４１
はマスクずべき所定のクランク角のとき燃焼圧力信号を
マスクするような期間を設定し、この結果をＡ　／　Ｄ
変換器２２および圧力推定回路４２に出ノｊする。Ａ／
Ｄ変換器２２はマスク期間に至ると高周波カソｌ・フィ
ルタ２１の出力信号をマスクしてノック強度演算回路２
５への出力を停止する。圧力推定回路（推定手段に相当
）４２はマスク期間になるとマスク前後の圧力からマス
ク１υｊ間における圧力値を推定してノノク強度演算回
路２５に出ノノする。その他は第１実施例と同様２４ である。Next, FIGS. 13 to 17 are diagrams showing a second embodiment of the present invention, and in this embodiment, masking is performed in advance for the occurrence of noise. FIG. 13 is a block diagram of the main part, and in this figure, the output of the crank angle sensor 10 is further connected to a mask timing setting circuit (corresponding to prohibition command means).
41, and the mask timing setting circuit 41
Set a period to mask the combustion pressure signal at a predetermined crank angle, and send this result to the A/D.
to the transducer 22 and pressure estimation circuit 42. A/
When the mask period begins, the D converter 22 masks the output signal of the high frequency cathode filter 21 and outputs it to the knock intensity calculation circuit 2.
Stop output to 5. During the masking period, a pressure estimating circuit (corresponding to estimating means) 42 estimates a pressure value between the mask 1υj from the pressure before and after the mask, and outputs the estimated pressure value to the non-nok strength calculation circuit 25. Others are 24 as in the first embodiment.

以上の構或において、第１４図は燃焼圧力検出のプログ
ラムを示すフローチャートであり、本プログラムはクラ
ンク角の２゜毎に一度実行される。In the above structure, FIG. 14 is a flowchart showing a combustion pressure detection program, and this program is executed once every 2 degrees of the crank angle.

まず、ステップＳ２１で点火時期Ｔ　１１　ｄ　ｖを読
め込む。First, in step S21, the ignition timing T 11 d v is read.

次いで、ステップＳ２３でマスクタイミグθ３をθ３　
　＝ＴａｄＶ　　−α０ 但し、α０．所定値 として演算し、同様にステップＳ２４でマスクタイミン
グθ４を θ＜＝ＴＢ４ｖ　十β０ 但し、β。：所定値 として演算する。マスクタイミングθ３．θ４は第１５
図に示すように点火時期Ｔ　ＩＩ　ｄ　Ｖにおける点火
ノイズをマスクするためのものくマスク信号を作るため
〉であり、このマスク期間は燃焼圧力Ｐの取り込みが禁
止される。次いで、ステソプＳ２５で吸気弁が閉弁ずる
ときのパルブジャンビング終了時間αｇをエンジン回転
数Ｎの関数としてα宣　　＝ｆｕｎｃ（Ｎ） ２５ なる式から演算する。これは、回転数Ｎによりαの値が
異なるからである。また、ステノプＳ２６では同様に排
気弁が閉弁ずるときのバルブジャンピング終了時間β１
をエンジン回転数Ｎの関数として β，＝ｆｕｎｃ（Ｎ） なる式から演算する。次いで、ステソプＳ２７てマスク
タイミングθ２を θ２−θ１　＋α 但し、θ，：吸気弁閉タイミングに相当するクランク角 として演算し、同様にステソプＳｚ８でマスクタイミン
グθ６を θ６−θ５＋β 但し、θ５　：排気弁閉タイミングに相当するクランク
角 として演算する。これらのマスクタイミングθ２θ６は
第１６図に示すようＧこ吸・排気弁の閉弁時における機
械的ノイズをマスクするためのものであり、クランク角
でタイミングを表したものである。Next, in step S23, the mask timing θ3 is set to θ3.
= TadV −α0 However, α0. Similarly, in step S24, the mask timing θ4 is calculated as a predetermined value, and the mask timing θ4 is set to θ<=TB4v +β0, where β. : Calculate as a predetermined value. Mask timing θ3. θ4 is the 15th
As shown in the figure, this is to create a mask signal for masking the ignition noise at the ignition timing T II d V, and the intake of the combustion pressure P is prohibited during this mask period. Next, in step S25, the valve jumping end time αg when the intake valve closes is calculated as a function of the engine rotational speed N from the formula α=func(N) 25 . This is because the value of α differs depending on the rotation speed N. Similarly, in Stenop S26, the valve jumping end time β1 when the exhaust valve closes is
is calculated as a function of engine rotational speed N from the formula β,=func(N). Next, the step S27 calculates the mask timing θ2 as θ2-θ1 +α, where θ, is the crank angle corresponding to the intake valve closing timing, and similarly, the step Sz8 calculates the mask timing θ6 as θ6-θ5+β, where θ5: the exhaust valve close timing. It is calculated as the crank angle corresponding to the timing. These mask timings θ2θ6 are for masking mechanical noise when the G intake/exhaust valve is closed, as shown in FIG. 16, and the timing is expressed in terms of crank angle.

２６ なお、第１５図中では時間でタイミングを表しており、
吸気弁が閉じる期間はＴｉｎ−Ｔｉｎ＋α（但し、θ，
はＴｉｎに対応）、排気弁が閉しる期間はＴｅｘ−Ｔｅ
Ｘ＋β（但し、θ５はＴｅｘに対応）として、これらの
期間は燃焼圧力Ｐの取り込みが禁止される。26 In Figure 15, timing is expressed by time,
The period during which the intake valve is closed is Tin-Tin+α (however, θ,
corresponds to Tin), and the period during which the exhaust valve closes corresponds to Tex-Te.
As X+β (where θ5 corresponds to Tex), intake of combustion pressure P is prohibited during these periods.

以上の処理により予め燃焼圧力Ｐの取り込みを禁止する
期間が定められたので、次いでステソプＳ２９〜Ｓ３４
で今回のクランク角をθ１〜θ６とそれぞれ比較し、ク
ランク角θが 〔θ１〜θ２〕 〔θ３〜θ４〕 〔θ５〜θ６〕 の間にあるときは直ちに今回のルーチンを終了して燃焼
圧力Ｐの取り込みを行わない。一方、クランク角θがθ
，〜θ６の何れかと等しいときはマスク期間の直前、直
後の検出値とするためにステソプＳ３Ｓ〜Ｓ３，でそれ
ぞれ燃焼圧力ＰのＡ／Ｄ変換値をＰ１〜Ｐ６として取り
込み、そのｆ＆ＰＰ３．ＰＳについてはステソプ３４０
で３亥当するク２７ ランク角θの圧力値をそれぞれのメモリ６こス１−アし
てルーチンを終了する。また、圧力値Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５
についてはステソブＳ４１〜Ｓ４：ｌでそれぞれ次式に
従ってマスク期間〔θ１〜θ２〕，　〔０３〜θ４〕，
　〔θ５〜θ６〕における圧力値Ｐ（θ）を推定する。Since the period for prohibiting the intake of combustion pressure P is determined in advance by the above processing, next step S29 to S34
Then, compare the current crank angle with θ1 to θ6, and if the crank angle θ is between [θ1 to θ2], [θ3 to θ4], [θ5 to θ6], immediately end the current routine and reduce the combustion pressure P. will not be imported. On the other hand, the crank angle θ is θ
, ~ θ6, the A/D converted values of the combustion pressure P are taken as P1 to P6 in steps S3S to S3, respectively, in order to use the detected values immediately before and after the mask period, and the f&PP3. For PS, Stethop 340
The pressure value of the rank angle .theta., which is 3, is stored in each memory, and the routine ends. In addition, pressure values P2, P4, P5
As for the mask periods [θ1 to θ2], [03 to θ4], and S41 to S4:l according to the following formulas, respectively:
The pressure value P(θ) at [θ5 to θ6] is estimated.

この推定は、例えば一時補間又は二次補間の演算により
行う。This estimation is performed, for example, by temporal interpolation or quadratic interpolation.

Ｐ（θ）（θ１〜θ２）＝ｆｕｎｃ（ＰＰ（θ）（θ３
〜θ，）＝ｆｕｎｃ　（Ｐ３Ｐ（θ）（θ，〜θｂ　）
　一ｆ　ｕｎｃ　（Ｐｓそして、推定後は何れもステソ
プＳｏに肚む。P(θ)(θ1~θ2)=func(PP(θ)(θ3
~θ,)=func (P3P(θ)(θ, ~θb)
1 f unc (Ps) And after the estimation, they all sit on the stethop So.

方、θくθ，、θ２くθ〈θ３、θ４〈θ〈θ５および
θ〉θ６のとぎは共にステンプＳ４ｓで燃焼圧力ＰをＡ
／Ｄ変換して取り込み、次いでステップ３４Ｇに進む。On the other hand, both θ×θ, θ2×θ〈θ3, θ4〈θ〈θ5 and θ〉θ6 are set by using the step S4s to adjust the combustion pressure P to A.
/D conversion and import, then proceed to step 34G.

次に、第１７図のプログラムでノック強度判定を行うが
、本プログラムは所定クランク角、例えばθ６以後で燃
焼の１サイクルが終了するタイミングに同期して実行さ
れる。内容的には第１実施例と同様であり、ステノプＳ
ｏｌで前述したような方Ｐ２ Ｐ４ Ｐも ２８ 法で熱発生を演算し、ステンプＳ５２で前記比Ｓからノ
ック強度を判定し、さらにステップＳＳ３でこれに相当
するノ，ク強度信号を出力してルーチンを終了する。Next, the knock intensity is determined using the program shown in FIG. 17, and this program is executed in synchronization with the timing at which one cycle of combustion ends after a predetermined crank angle, for example, θ6. The content is the same as the first embodiment, and Stenop S
The heat generation is calculated using the method P2 P4 P28 as described above in OL, the knock intensity is determined from the ratio S in step S52, and the corresponding knock intensity signal is output in step SS3. End the routine.

このように、本実施例ではノイズ発生の期間を予め検討
し、この期間についてはマスキング処理を行い、しかも
圧力値は推定により得ているので、点火ノイズ、機械ノ
イズによる燃焼圧力検出の誤差を無くすことができ、ノ
ノヰング検出の精度をより有効に高めることができる。In this way, in this example, the period of noise occurrence is considered in advance, masking processing is performed for this period, and the pressure value is obtained by estimation, so errors in combustion pressure detection due to ignition noise and mechanical noise are eliminated. This makes it possible to more effectively improve the accuracy of non-winging detection.

（効果） 本発明によれば、エンジン機種、センサの取付位置、セ
ンサ出力の個体差等に拘らず、しかも検出ロジノクの変
更を要せずに精度良くノッキングを検出することができ
、ノッキング検出の工数およびコストを低下させること
ができる。(Effects) According to the present invention, knocking can be detected with high accuracy regardless of the engine model, sensor mounting position, individual differences in sensor output, etc., and without changing the detection logic. Man-hours and costs can be reduced.

また、燃焼圧力にノイズ成分があるときはその取り込み
を停止し、その間は検出値を推定しているので、ノイズ
の悪影響を避けて熱発生の演算精度を高めることができ
、ノッキング検出精度を格２９ 段と向上させることができる。In addition, if there is a noise component in the combustion pressure, the intake of that component is stopped and the detected value is estimated during that time, so it is possible to avoid the negative effects of noise and improve the calculation accuracy of heat generation, thereby improving the knocking detection accuracy. It can be improved by 29 steps.

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

第１図は本発明の基本概念図、第２〜１２図は木発明に
係る内燃機関のノッキング検出装置の第１実施例を示す
図であり、第２図はその全体構威図、第３図はその主要
部のブロソク構或図、第４図はそのカソトオフ周波数の
特性を示す図、第５図はその熱発生演算の開始点を説明
する図、第６図はその圧縮比の算出を説明する模式図、
第７図はその燃焼圧力波形の一部を示す図、第８図（ａ
）（ｂ）はその燃焼圧力の増加を説明する図、第９図は
その熱発生の演算を説明する図、第１０図はそのノック
強度判定のプログラムを示すフローチャート、第１１図
はその燃焼圧力波形と読込禁止区間の関係を示す図、第
１２図はそのノンク強度判定のプログラムを示すフロー
チャート、第１３〜１７図は本発明に係る内燃機関のノ
ッ４・ング検出装置の第２実施例を示す図であり、第１
３図はその主要部のブロソク構或図、第１４図はその燃
焼圧力検出のプログラムを示すフローチャート、第１５
図はその燃３０ 焼圧力波形とマスク期間の関係を示す図、第１６図はそ
の燃焼圧力波形とマスク期間の関係を示す図、第１７図
はそのノソク強度判定のプログラムを示すフローチャー
Ｉ・である。 １・・・・・・エンジン、 ４・・・・・・インジェクク、 ５・・・・・・点火プラグ、 ７・・・・・・エアフローメータ、 ９・・・・・・吸気圧センザ、 １０・・・・・クランク角セン′り・、１３・・・・・
・筒内圧セン′り′、 １４・・・・・・運転状態検出、 ２０・・・・・・コントロールユニ７　ｔ・、２１・・
・・・・高周波カソ１・フィルタ、２２・・・・・・Ａ
／Ｄ変換器、 ２３・・・・・読込禁止回路、 ２４・・・・・・比較器、 ２５・・・・・・ノソク強度演算回路、２６・・・・・
・フィルタ選定回路、 ２７・・・・・・除去手段、 ３１ ２８・・・・・・バイパスフィルタ、 ２９・・・・・・筒内圧ｔｆＬ定回路（１１Ｅ定手段）
、３０・・・・・・熱発生演算部（全熱演算手段）、３
１・・・・・・ノッキング熱発生開始点検出部（開始点
特定手段）、 ３２・・・・・・ノッキング熱発生開始点検出部（ノン
ク熱演算手段）、 ３３・・・・・・ノソク強度演算部（ノソク強度判定千
段）、 ３←・・・・・ノノク侶１度｛＋２　！；出力凹路、３
５・・・・・・禁止指令手段、 ４ｌ・・・・・・マスクタイごング設定回路（禁止指令
手段）、 ４２・・・・・・圧力推定回路（推定手段）。FIG. 1 is a basic conceptual diagram of the present invention, FIGS. 2 to 12 are diagrams showing a first embodiment of the knocking detection device for an internal combustion engine according to the invention, FIG. 2 is an overall structural diagram thereof, and FIG. Figure 4 shows the block structure of the main part of the system, Figure 4 shows the characteristics of the cassette off frequency, Figure 5 explains the starting point of the heat generation calculation, and Figure 6 shows the calculation of the compression ratio. Schematic diagram to explain,
Figure 7 shows a part of the combustion pressure waveform, and Figure 8 (a
) (b) is a diagram explaining the increase in combustion pressure, Figure 9 is a diagram explaining the calculation of heat generation, Figure 10 is a flowchart showing the program for determining the knock intensity, and Figure 11 is the diagram explaining the combustion pressure. FIG. 12 is a flowchart showing a program for determining the knocking strength, and FIGS. 13 to 17 show a second embodiment of the knocking detection device for an internal combustion engine according to the present invention. FIG.
Figure 3 is a block diagram of the main part of the engine, Figure 14 is a flowchart showing the combustion pressure detection program, and Figure 15 is a flowchart showing the combustion pressure detection program.
Figure 16 shows the relationship between the combustion pressure waveform and the mask period, Figure 17 shows the flowchart I and the program for determining the combustion strength. It is. 1... Engine, 4... Injector, 5... Spark plug, 7... Air flow meter, 9... Intake pressure sensor, 10 ...Crank angle center...13...
・Cylinder pressure sensor, 14... Operating status detection, 20... Control unit 7t, 21...
...High frequency cassette 1 filter, 22...A
/D converter, 23...Read prohibition circuit, 24...Comparator, 25...Nosoku strength calculation circuit, 26...
・Filter selection circuit, 27... Removal means, 31 28... Bypass filter, 29... Cylinder pressure tfL constant circuit (11E constant means)
, 30... Heat generation calculation section (total heat calculation means), 3
1...Knocking heat generation start point detection unit (start point specifying means), 32...Knocking heat generation start point detection unit (non-knock heat calculation means), 33...Nosoku Strength calculation part (Nosoku strength judgment 1,000 steps), 3←...Nonoku 1 degree {+2! ; Output concave path, 3
5...Prohibition command means, 4l...Mask tying setting circuit (prohibition command means), 42...Pressure estimation circuit (estimation means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ａ）燃焼圧力若しくはこれに比例して変化する信号を出
力する圧力検出手段と ｂ）圧力検出手段の出力から所定の高周波成分を除去す
る除去手段と、 ｃ）エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と
、 ｄ）エンジンのクランク角を検出するクランク角検出手
段と、 ｅ）圧力検出手段で検出した燃焼圧力の高周波成分を除
去した圧力変化波形およびエンジンの運転状態に基づい
て１サイクル中のクランク角に対する全熱発生を演算す
るとともに、読込禁止が指令されると前記燃焼圧力の読
み込みを停止し、その間は推定手段により推定された燃
焼圧力を用いて全熱発生の演算を行う全熱演算手段と、 ｆ）圧力検出手段の出力から所定の高周波成分を抽出し
、該高周波成分のレベルが所定値以上のとき、あるいは
クランク角が所定値のときの１つ以上のものに基づいて
前記読込禁止を指令する禁止指令手段と、 ｇ）前途読込禁止が指令されているとき、その期間は燃
焼圧力の前後の値から禁止指令期間中の燃焼圧力を推定
する前記推定手段と、 ｈ）１サイクル中におけるノッキングによる熱発生の開
始点を特定する開始点特定手段と、 ｉ）１サイクル中におけるノッキングによる熱発生を演
算するとともに、読込禁止が指令されると前記全熱演算
手段と同様に、その間は燃焼圧力の読み込みを停止し、
推定された燃焼圧力を用いて熱発生を演算するノック熱
演算手段と、ｊ）１サイクル中の正常燃焼による熱発生
または全熱発生のうち１つ以上のものとノッキングによ
る熱発生との比を演算し、この比に基づいてノッキング
の強度を判定するノック強度判定手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関のノッキング検出装
置。[Claims] a) pressure detection means for outputting combustion pressure or a signal that changes in proportion to this; b) removal means for removing a predetermined high frequency component from the output of the pressure detection means; and c) engine operation. d) a crank angle detection means for detecting a crank angle of the engine; and e) a pressure change waveform from which a high frequency component of the combustion pressure detected by the pressure detection means is removed and the operating state of the engine. Based on this, the total heat generation with respect to the crank angle during one cycle is calculated, and when reading prohibition is commanded, reading of the combustion pressure is stopped, and during that time, the combustion pressure estimated by the estimation means is used to calculate the total heat generation. total heat calculating means for performing calculation; f) extracting a predetermined high frequency component from the output of the pressure detecting means; g) When prohibition of forward reading is commanded, the estimating means estimates the combustion pressure during the prohibition command period from the values before and after the combustion pressure during that period; and h) a start point specifying means for specifying the starting point of heat generation due to knocking during one cycle; i) calculating the heat generation due to knocking during one cycle, and calculating the total heat when read prohibition is commanded; Similar to the means, during that time stop reading the combustion pressure,
j) a knock heat calculation means for calculating heat release using the estimated combustion pressure; 1. A knocking detection device for an internal combustion engine, comprising: a knocking intensity determining means for calculating and determining the knocking intensity based on the ratio.