JPH05288114A - ノック検出装置 - Google Patents

ノック検出装置

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JPH05288114A
JPH05288114A JP8576192A JP8576192A JPH05288114A JP H05288114 A JPH05288114 A JP H05288114A JP 8576192 A JP8576192 A JP 8576192A JP 8576192 A JP8576192 A JP 8576192A JP H05288114 A JPH05288114 A JP H05288114A
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knock
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Tadashi Kamata
忠 鎌田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノック周波数の変化に追従できるとともに、
精度良くディジタル処理を行うことができるノック検出
装置を提供する。 【構成】 ディジタルシグナルプロセッサ(DSP)4
はバンドパスフィルタ(BPF)8と高速フーリエ変換
回路(FFT)9とノック判定回路10と学習制御回路
11とからなる。BPF8はノックセンサ1からのノッ
ク信号を入力して、ノック周波数帯域のみを通過させ
る。FFT9はノックセンサ1からのノック信号を入力
して周波数解析処理を行い、その結果をノック判定回路
10及び学習制御回路11に出力する。学習制御回路1
1は回転数センサ7及びFFT9からの信号を入力し
て、機関回転数が所定回転数より小さいときに、FFT
9の出力結果に基づいてBPF8のフィルタ係数を変更
する。ノック判定回路10は、BPF8,FFT9の出
力を受けてノック発生の有無を判定し、その判定結果を
点火制御装置5に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ノックセンサからの
信号によりノック発生の有無を判定するノック検出装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種のノック検出装置では単
数又は複数のバンドパスフィルタを用いてノック検出が
行なわれる。その一例として、特開昭55−16196
9号公報の点火時期制御装置に適用されるノック検出装
置には、互いに異なる周波数特性をもつ複数のフィルタ
が設けられ、それらフィルタがノックセンサの出力を受
けて選択的に用いられるように構成されている。このよ
うなバンドパスフィルタを用いたノック検出装置は安価
で構成することができるために多用される。
【0003】一方、特開平3−47449号公報では、
高速フーリエ変換(FFT)等の周波数解析手段を用い
て周波数解析し、その周波数解析により周波数毎に分離
判別して、ノック発生の有無を判別するノック検出装置
が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開昭
55−161969号公報に示すノック検出装置では、
通過周波数帯域の中心周波数は予め設定された周波数に
固定される。そのため、内燃機関の種類、個体差、機関
回転数等によりノックの中心周波数のずれが生じた場
合、そのずれにフィルタの周波数を追従させることがで
きないという問題があった。
【0005】又、特開平3−47449号公報に示すノ
ック検出装置では、高回転時における高速フーリエ変換
処理が困難になるという問題があった。すなわち、高回
転時には点火周期のインターバルが短く、これにより収
集されるノック振動情報は少ないため、高速フーリエ変
換の精度は著しく低下する(例えば、6000rpmの
時、50kHzでサンプリングを行うと100点ほどの
データしか得られないため、高速フーリエ変換の精度は
500Hzとなる)。その上、高回転時には点火周期の
インターバルが短いため、高速フーリエ変換の計算に必
要な時間が確保されなかったり、あるいは、非常に高速
で高価な計算機を必要とするという問題があった。
【0006】この発明は、上記問題点に着目してなされ
たものであって、その目的とするところは、ノック周波
数の変化に追従できるとともに、精度良くディジタル処
理を行うことができるノック検出装置を提供することに
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のノック検出装置は、内燃機関に発生する
振動を検出するノックセンサと、前記ノックセンサから
の信号を入力して、所定周波数帯域の信号を通過させる
周波数特性可変タイプのフィルタ手段と、前記内燃機関
の機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、前記機
関回転数検出手段による機関回転数が所定回転数以下で
あるときに、前記ノックセンサによるノック信号を周波
数解析処理するディジタル信号処理手段と、前記ディジ
タル信号処理手段による周波数解析結果での最大強度と
なる周波数が前記フィルタ手段の信号通過領域を含むよ
うに、前記フィルタ手段の周波数特性を変更する周波数
特性変更手段と、前記フィルタ手段を通過したノック信
号によりノック発生の有無を判定する判定手段とを備え
たことを要旨とする。
【0008】
【作用】上記構成によれば、機関回転数検出手段による
機関回転数が所定回転数以下であるときのみ、ディジタ
ル信号処理手段によって、ノックセンサによるノック信
号が周波数解析処理される。そして、周波数特性変更手
段によって、ディジタル信号処理手段による周波数解析
結果での最大強度となる周波数がフィルタ手段の信号通
過領域を含むように、フィルタ手段の周波数特性が変更
される。さらに、判定手段によって、フィルタ手段を通
過したノック信号によりノック発生の有無が判定され
る。
【0009】つまり、周波数解析にてフィルタ手段のフ
ィルタ特性を変更することにより、フィルタ手段の周波
数特性はずれを生じたノックの周波数に追従する。さら
に、低回転時のみ周波数解析処理を行うことにより、デ
ィジタル処理の悪化が回避される。
【0010】
【実施例】以下、この発明を具体化した実施例について
図面に従って説明する。図2は本実施例の構成を示す図
である。ノックセンサ1は内燃機関のシリンダブロック
に設けられ、同センサ1は内燃機関に発生する振動を検
出して電気的信号に変換する。このノックセンサ1とし
ては、例えば圧電セラミック素子が利用される。
【0011】ノックセンサ1には前置フィルタ2が接続
され、ノックセンサ1からの検出信号は前置フィルタ2
に入力される。同前置フィルタ2はノックセンサ1の出
力信号を必要に応じて増幅し、不要な高周波成分(一般
には20kHz以上)をカットする。前置フィルタ2に
はA/D変換器3が接続され、前置フィルタ2の通過信
号(アナログ出力)をデジタル値に変換する。なお、A
/D変換器3で変換した信号は、前記前置フィルタ2に
よって折り返し雑音の混入が避けられる。
【0012】A/D変換器3にはディジタルシグナルプ
ロセッサ(以下、DSPという)4が接続されている。
同DSP4は、前置フィルタ2及びA/D変換器3を介
したノックセンサ1からのノック信号を入力し、ノック
発生の有無を判定した判定信号を出力するものである。
【0013】さらに、DSP4には点火制御回路5を介
して点火プラグ6が接続され、点火制御回路5はDSP
4の出力結果に基づいて、点火プラグ6の点火時期を制
御する。又、DSP4には機関回転数検出手段としての
回転数センサ7が接続され、同センサ7は内燃機関の機
関回転数を検出して、その検出信号をDSP4に出力す
る。
【0014】図1にはDSP4の機能ブロック図を示
す。DSP4はバンドパスフィルタ(以下、BPFとい
う)8と高速フーリエ変換回路(以下、FFTという)
9とノック判定回路10と学習制御回路11とからな
る。
【0015】BPF8はフィルタ手段をなし、ノックセ
ンサ1からのノック信号(ディジタル信号)を入力し
て、ノック周波数帯域のみ(通常は、6kHz〜8kH
z)を通過させる。さらに、BPF8のフィルタ係数は
可変となっている。
【0016】FFT9はディジタル信号処理手段をな
し、ノックセンサ1からのノック信号(ディジタル信
号)を入力して周波数解析処理を行い、その処理結果を
ノック判定回路10及び学習制御回路11に出力する。
【0017】学習制御回路11は周波数特性変更手段を
なし、回転数センサ7からの機関回転数信号とFFT9
からの出力信号とを入力して、機関回転数が所定回転数
(例えば、3000rpm)より小さいときに、FFT
9の出力結果に基づいてBPF8のフィルタ係数を変更
する。つまり、BPF8の中心周波数はこの学習制御回
路11によって可変となっている。
【0018】ノック判定回路10は、BPF8,FFT
9の出力信号を受けてノック発生の有無を判定し、その
判定結果を点火制御回路5に出力する。次に、本実施例
の作用を説明する。
【0019】図3はノック発生の有無を判定するための
ルーチンを示すフローチャートであり、このルーチンは
DSP4によって所定時間毎又は所定クランク角度毎に
実行される。
【0020】先ず、DSP4はステップ100で回転数
センサ7により機関回転数を検出し、その機関回転数と
所定回転数(本実施例では、3000rpm)とを比較
して、内燃機関が高回転であるか低回転であるかを判定
する。そして、DSP4は機関回転数が高回転である場
合にはステップ110に移行し、低回転である場合には
ステップ150に移行する。
【0021】ステップ110に移行すると、DSP4は
ノックセンサ1により検出されたノック信号のうち、B
PF8の通過周波数帯域の周波数をもつノック信号だけ
を通過させる。そして、DSP4はステップ120で、
BPF8を通過したノック信号と所定のしきい値(ノッ
ク判定レベル)とを比較してノック発生の有無を判定す
る。すなわち、DSP4はノック信号レベルがしきい値
以上となり、ノック「有」と判定した場合には、ステッ
プ130でノック「有」の信号を点火制御回路5に出力
する。又、DSP4はノック信号レベルがしきい値より
小さく、ノック「無」と判定した場合には、ステップ1
40でノック「無」の信号を点火制御回路5に出力す
る。そして、DSP4はステップ130,140におけ
るノック判定の後、ルーチンを終了する。
【0022】一方、ステップ100からステップ150
に移行すると、DSP4はステップ150でFFT9の
最大強度値を検索する。そのときのFFT9における周
波数解析の出力結果の一例を図4に示す。同図4におい
て、実線はノック発生時の出力結果を示し、破線はノッ
ク非発生時の出力結果を示している。
【0023】そして、DSP4はステップ160でFF
T9における最大強度値(図4での強度A)としきい値
とを比較してノック発生の有無を判定する。すなわち、
DSP4は最大強度がしきい値以上となると、ノック
「有」と判定し、最大強度がしきい値より小さくなる
と、ノック「無」と判定する。そして、DSP4はステ
ップ160でノック「有」と判定した場合には、ステッ
プ170でノック「有」の信号を点火制御回路5に出力
する。又、DSP4はステップ160でノック「無」と
判定した場合には、ステップ180でノック「無」の信
号を点火制御回路5に出力する。DSP4はステップ1
70,180の処理後、ステップ190に移行する。
【0024】次いで、DSP4はステップ190でFF
T9による周波数解析結果での最大強度となる周波数
(図4での周波数B)がBPF8の信号通過領域を含む
ようにBPF8の周波数特性を変更する。つまり、図4
に二点鎖線で示すように、FFT9の解析結果での最大
強度がBPF8の中心周波数となるように、BPF8の
フィルタ係数を変更する。そして、DSP4はステップ
190の処理を実行した後、一連のルーチンを終了す
る。
【0025】このようにしてノック発生の有無が判定さ
れた後、その判定信号は点火制御回路5に入力される。
そして、ノック判定信号に応じた点火時期補正が行わ
れ、点火プラグ6は補正後の点火時期にて点火制御され
る。
【0026】以上のように、本実施例のノック検出装置
においては、回転数センサ7による機関回転数が所定回
転数以下であるときのみ、ノックセンサ1によるノック
信号をFFT9にて周波数解析処理するとともに、FF
T9の周波数解析結果の最大強度となる周波数が信号通
過領域を含むように、学習制御回路11にてBPF8の
周波数特性を変更するようにした。
【0027】その結果、従来のノック検出装置では、内
燃機関の種類、個体差、機関回転数等により生じるノッ
クの中心周波数のずれに、フィルタの周波数特性が追従
できなかったが、FFT9による解析結果によりBPF
8の周波数特性を変更するようにしたので、周波数のず
れが生じても確実にBPF8の中心周波数をノックの中
心周波数に追従させることができる。又、従来の装置で
は高回転時のFFT処理が困難になるということがあっ
たが、本実施例では低回転時のみ周波数解析を行い、B
PF8の学習を行うようにしたので、高回転で生じるF
FT処理の処理精度の悪化を回避し、全回転域において
処理精度を向上させることができるようになった。
【0028】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、次の様態にて具体化することもできる。 (1)FFT9の最大強度を判定する際、最大値近傍の
複数の強度値を加算し、その加算値から最大強度となる
中心周波数を求めること。 (2)フィルタ手段として、ローパスフィルタ(LP
F)又はハイパスフィルタ(HPF)を用いること。 (3)ディジタル信号処理手段として、高速フーリエ変
換以外の別の処理を行うこと。
【0029】
【発明の効果】この発明によれば、ノック周波数の変化
に追従できるとともに、精度良くディジタル処理を行う
ことができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】DSPの機能ブロック図である。
【図2】ノック検出装置を用いた点火時期制御装置を示
す図である。
【図3】ノック発生の有無を判定するためのフローチャ
ートである。
【図4】FFTの処理結果及びBPFの周波数特性を示
す図である。
【符号の説明】
1…ノックセンサ、4…ディジタルシグナルプロセッサ
(DSP)、7…機関回転数検出手段としての回転数セ
ンサ、8…フィルタ手段としてのバンドパスフィルタ
(BPF)、9…ディジタル信号処理手段としての高速
フーリエ変換回路(FFT)、10…判定手段としての
ノック判定回路、11…周波数特性変更手段としての学
習制御回路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関に発生する振動を検出するノッ
    クセンサと、 前記ノックセンサからの信号を入力して、所定周波数帯
    域の信号を通過させる周波数特性可変タイプのフィルタ
    手段と、 前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手
    段と、 前記機関回転数検出手段による機関回転数が所定回転数
    以下であるときに、前記ノックセンサによるノック信号
    を周波数解析処理するディジタル信号処理手段と、 前記ディジタル信号処理手段による周波数解析結果での
    最大強度となる周波数が前記フィルタ手段の信号通過領
    域を含むように、前記フィルタ手段の周波数特性を変更
    する周波数特性変更手段と、 前記フィルタ手段を通過したノック信号によりノック発
    生の有無を判定する判定手段とを備えたことを特徴とす
    るノック検出装置。
  2. 【請求項2】 前記フィルタ手段は、バンドパスフィル
    タである請求項1に記載のノック検出装置。
  3. 【請求項3】 前記ディジタル信号処理手段は、高速フ
    ーリエ変換(FFT)である請求項1に記載のノック検
    出装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995028560A1 (de) * 1994-04-15 1995-10-26 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zur erfassung einer pulsierenden grösse
US7533559B2 (en) 2004-12-06 2009-05-19 Denso Corporation Engine knocking detection apparatus which adjusts passband of sensor signal bandpass filter in accordance with increases in crankshaft angle
US7676323B2 (en) * 2007-05-08 2010-03-09 Delphi Technologies, Inc. Signal processing method for an engine knock signal

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995028560A1 (de) * 1994-04-15 1995-10-26 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zur erfassung einer pulsierenden grösse
US7533559B2 (en) 2004-12-06 2009-05-19 Denso Corporation Engine knocking detection apparatus which adjusts passband of sensor signal bandpass filter in accordance with increases in crankshaft angle
US7676323B2 (en) * 2007-05-08 2010-03-09 Delphi Technologies, Inc. Signal processing method for an engine knock signal

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