JPH0681924B2 - 内燃機関のノッキング検出装置 - Google Patents
内燃機関のノッキング検出装置Info
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- JPH0681924B2 JPH0681924B2 JP14827688A JP14827688A JPH0681924B2 JP H0681924 B2 JPH0681924 B2 JP H0681924B2 JP 14827688 A JP14827688 A JP 14827688A JP 14827688 A JP14827688 A JP 14827688A JP H0681924 B2 JPH0681924 B2 JP H0681924B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、機関の振動を検出する手段からの信号を処理
してノッキングの発生を検出するノッキング検出装置に
関する。
してノッキングの発生を検出するノッキング検出装置に
関する。
〈従来の技術〉 従来のノッキング検出とこれに基づく点火時期の制御は
第4図に示されるような装置によって行われている(特
開昭59−49369号公報等参照)。
第4図に示されるような装置によって行われている(特
開昭59−49369号公報等参照)。
V型6気筒機関1のシリンダヘッドには、該シリンダヘ
ッド壁の振動を検出して電圧として出力するノッキング
センサ2が装着されており、該ノッキングセンサ2から
の信号の中ノッキング信号に相当する高周波成分のみを
バンドパスフィルタ3によって抽出する。
ッド壁の振動を検出して電圧として出力するノッキング
センサ2が装着されており、該ノッキングセンサ2から
の信号の中ノッキング信号に相当する高周波成分のみを
バンドパスフィルタ3によって抽出する。
次に、整流積分回路4は、前記バンドパスフィルタ3か
らの信号をノッキングを発生する頻度の高い所定のクラ
ンク角区間のみ積分し、その他の区間では積分すること
なく、次段のA/D変換器5に出力する。
らの信号をノッキングを発生する頻度の高い所定のクラ
ンク角区間のみ積分し、その他の区間では積分すること
なく、次段のA/D変換器5に出力する。
A/D変換器5から直接入力した信号と、この信号を気筒
判別信号に応じて気筒毎に平均化処理した信号とをノッ
キング判定部6において比較する。
判別信号に応じて気筒毎に平均化処理した信号とをノッ
キング判定部6において比較する。
そして、ノッキング発生時は前記積分区間における信号
の積分値が平均化処理した値を上回ってノッキング有り
と判定され、それ以外のときはノッキング無しと判定さ
れる。
の積分値が平均化処理した値を上回ってノッキング有り
と判定され、それ以外のときはノッキング無しと判定さ
れる。
この判定に基づき、気筒別の点火時期補正量演算部7
が、気筒別に点火時期の補正量を設定する。例えば図示
のように第1気筒と、第2気筒でノッキング有りと検出
された場合は、これらの気筒の点火時期は所定量ずつ遅
角(リタード)され、ノッキング無しと判定された第3
気筒等の点火時期は所定量ずつ進角(アドバンス)して
設定される。
が、気筒別に点火時期の補正量を設定する。例えば図示
のように第1気筒と、第2気筒でノッキング有りと検出
された場合は、これらの気筒の点火時期は所定量ずつ遅
角(リタード)され、ノッキング無しと判定された第3
気筒等の点火時期は所定量ずつ進角(アドバンス)して
設定される。
次いで点火時期演算部8において、機関の負荷を代表す
る燃料の基本噴射量TPと、機関回転速度Nとに基づい
て、基本点火時期ADV0を予めROMに記憶されたマップか
ら検索して求め、これに、前記点火時期補正量演算部7
で演算した補正量を加算することにより、最終的な点火
時期を設定する。
る燃料の基本噴射量TPと、機関回転速度Nとに基づい
て、基本点火時期ADV0を予めROMに記憶されたマップか
ら検索して求め、これに、前記点火時期補正量演算部7
で演算した補正量を加算することにより、最終的な点火
時期を設定する。
設定された点火時期に基づいて、点火時期駆動回路9に
より、機関の対応する点火気筒に点火信号を出力する。
これにより、設定された点火時期に点火が行われる。
より、機関の対応する点火気筒に点火信号を出力する。
これにより、設定された点火時期に点火が行われる。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の装置にあっては、ノッ
キング判定部5より前段のノッキング信号の処理を行う
ハードウエアとして、バンドパスフィルタ、整流積分回
路及びA/D変換器が必要でありハードウエア自体に掛か
るコストが高く付く上に、バンドパスフィルタの調整工
数が嵩むことによる製造コストの増大等の要因によりノ
ッキング制御に要するコストが相当大きなものとなって
いた。
キング判定部5より前段のノッキング信号の処理を行う
ハードウエアとして、バンドパスフィルタ、整流積分回
路及びA/D変換器が必要でありハードウエア自体に掛か
るコストが高く付く上に、バンドパスフィルタの調整工
数が嵩むことによる製造コストの増大等の要因によりノ
ッキング制御に要するコストが相当大きなものとなって
いた。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、ノッキング信号処理を可及的にソフトウエアで実行
することにより、上記の問題点を解決した内燃機関のノ
ッキング信号処理装置を提供することを目的とする。
で、ノッキング信号処理を可及的にソフトウエアで実行
することにより、上記の問題点を解決した内燃機関のノ
ッキング信号処理装置を提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 このため本発明は第1図に示すように、 機関に生じる振動を検出して電圧信号として出力する振
動検出手段と、 ノッキングを発生する頻度の高い所定のクランク角区間
を検出するノッキング発生区間検出手段と、 前記振動検出手段からの信号をA/D変換するA/D変換器
と、 前記ノッキング発生区間検出手段によって検出される区
間は、その他の区間より、前記振動検出手段からの信号
を前記A/D変換器により変換する頻度を大に制御する変
換頻度制御手段と、 A/D変換器により変換された信号を記憶する信号記憶手
段と、 前記信号記憶手段に記憶された信号の中から前記所定の
クランク角区間における最大値及び最小値の少なくとも
一方を判別して記憶する極値記憶手段と、 前記判別して記憶された最大値及び最小値の少なくとも
一方と、前記所定のクランク角区間以外のクランク角区
間におけるA/D変換された信号値とを比較してノッキン
グの有無を判別するノッキング判別手段と、 を含んで構成される。
動検出手段と、 ノッキングを発生する頻度の高い所定のクランク角区間
を検出するノッキング発生区間検出手段と、 前記振動検出手段からの信号をA/D変換するA/D変換器
と、 前記ノッキング発生区間検出手段によって検出される区
間は、その他の区間より、前記振動検出手段からの信号
を前記A/D変換器により変換する頻度を大に制御する変
換頻度制御手段と、 A/D変換器により変換された信号を記憶する信号記憶手
段と、 前記信号記憶手段に記憶された信号の中から前記所定の
クランク角区間における最大値及び最小値の少なくとも
一方を判別して記憶する極値記憶手段と、 前記判別して記憶された最大値及び最小値の少なくとも
一方と、前記所定のクランク角区間以外のクランク角区
間におけるA/D変換された信号値とを比較してノッキン
グの有無を判別するノッキング判別手段と、 を含んで構成される。
〈作用〉 振動検出手段は、機関に生じる振動をノッキングによる
振動を含めて検出し、電圧信号としてA/D変換器に出力
する。
振動を含めて検出し、電圧信号としてA/D変換器に出力
する。
ノッキング発生区間検出手段は、ノッキングを発生する
頻度の高い所定のクランク角区間を検出し、これによ
り、変換頻度制御手段は該所定の区間ではA/D変換器に
よるA/D変換の頻度を大きく制御し、それ以外の区間で
はA/D変換の頻度を小さく制御する。
頻度の高い所定のクランク角区間を検出し、これによ
り、変換頻度制御手段は該所定の区間ではA/D変換器に
よるA/D変換の頻度を大きく制御し、それ以外の区間で
はA/D変換の頻度を小さく制御する。
このようにしてA/D変換された信号が信号記憶手段によ
り記憶され、該記憶された信号の中、前記所定のクラン
ク角区間におけるものの最大値及び最小値の少なくとも
一方が極値記憶手段により、判別して記憶される。
り記憶され、該記憶された信号の中、前記所定のクラン
ク角区間におけるものの最大値及び最小値の少なくとも
一方が極値記憶手段により、判別して記憶される。
ノッキング判別手段は、前記判別記憶された最大値及び
最小値の少なくとも一方と、前記所定のクランク角区間
以外のクランク角区間におけるA/D変換値とを比較し
て、その偏差の大きさ等によってノッキングの有無を判
別する。
最小値の少なくとも一方と、前記所定のクランク角区間
以外のクランク角区間におけるA/D変換値とを比較し
て、その偏差の大きさ等によってノッキングの有無を判
別する。
〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
一実施例の構成を示す第2図において、第4図に示した
ものと同一の構成要素には、同一の符号を付してある。
ものと同一の構成要素には、同一の符号を付してある。
図において、振動検出手段としてのノッキングセンサ2
からの電圧信号はA/D変換器11に出力される。
からの電圧信号はA/D変換器11に出力される。
A/D変換頻度制御部12は、機関1の所定のクランク角毎
に信号を出力するクランク角センサ21(燃料噴射制御等
のため一般に設けられている)からの信号を入力して、
ノッキング発生頻度の高い所定の区間を検出して、当該
区間では前記A/D変換器11によるA/D変換動作を高い頻度
で行い、それ以外の区間では低い頻度で行わせる。即
ち、この機能がノッキング発生区間検出手段と、変換頻
度制御手段との機能を兼ね備える。
に信号を出力するクランク角センサ21(燃料噴射制御等
のため一般に設けられている)からの信号を入力して、
ノッキング発生頻度の高い所定の区間を検出して、当該
区間では前記A/D変換器11によるA/D変換動作を高い頻度
で行い、それ以外の区間では低い頻度で行わせる。即
ち、この機能がノッキング発生区間検出手段と、変換頻
度制御手段との機能を兼ね備える。
該変換されたデジタル信号は、その中前記ノッキング発
生頻度の高い所定の区間におけるものは信号ピークホー
ルド処理部13において、ピークホールド(最大値及び最
小値のみ保持)して記憶される。
生頻度の高い所定の区間におけるものは信号ピークホー
ルド処理部13において、ピークホールド(最大値及び最
小値のみ保持)して記憶される。
一方前記所定の区間以外の区間における記憶された信号
は、平均化処理部14において平均化処理される。
は、平均化処理部14において平均化処理される。
そして、前記信号ピークホールド処理部13に記憶された
最大値及び最小値と、平均化処理部14において平均化処
理された値とはノッキング判定部15に入力され、該ノッ
キング判定部15において、両者が比較され、最大値及び
最小値と平均化処理された値との間に大きな偏差を有す
るとき等にはノッキング有りとの判定を下し、それ以外
のときはノッキング無しとの判定を下す。
最大値及び最小値と、平均化処理部14において平均化処
理された値とはノッキング判定部15に入力され、該ノッ
キング判定部15において、両者が比較され、最大値及び
最小値と平均化処理された値との間に大きな偏差を有す
るとき等にはノッキング有りとの判定を下し、それ以外
のときはノッキング無しとの判定を下す。
以降、ノッキングの有無に応じて、点火時期補正量演算
部7が、気筒別に点火時期の補正量を設定し、点火時期
演算部8において、基本点火時期ADV0に、前記補正量を
加算することにより、最終的な点火時期を設定し、点火
時期駆動回路9により、機関の対応する点火気筒に点火
信号を出力することにより、設定された点火時期に点火
を行う制御については、従来と同様に行われる。
部7が、気筒別に点火時期の補正量を設定し、点火時期
演算部8において、基本点火時期ADV0に、前記補正量を
加算することにより、最終的な点火時期を設定し、点火
時期駆動回路9により、機関の対応する点火気筒に点火
信号を出力することにより、設定された点火時期に点火
を行う制御については、従来と同様に行われる。
次に、ノッキングの検出を第3図に示したフローチャー
トに従って、より詳細に説明する。
トに従って、より詳細に説明する。
ステップ(図ではSと記す)1では、クランク角センサ
21からの信号に基づいて、ノッキング発生頻度の高い区
間,例えば上死点後10゜〜57゜のクランク角区間か否か
を判別する。この部分がノッキング発生区間検出手段に
相当する。
21からの信号に基づいて、ノッキング発生頻度の高い区
間,例えば上死点後10゜〜57゜のクランク角区間か否か
を判別する。この部分がノッキング発生区間検出手段に
相当する。
ノッキング発生頻度の高い区間であると判定された場合
は、ステップ2へ進み、当該区間に合わせて設定された
高い頻度のA/D変換タイミングに一致しているか否かを
判定する。
は、ステップ2へ進み、当該区間に合わせて設定された
高い頻度のA/D変換タイミングに一致しているか否かを
判定する。
そして、一致した時にステップ3へ進んでノッキングセ
ンサ2からの電圧信号をA/D変換器11によりA/D変換させ
ると共に、当該区間のA/D変換値を逐次RAMに記憶する。
即ち、この機能とRAMとは信号記憶手段に相当する。
ンサ2からの電圧信号をA/D変換器11によりA/D変換させ
ると共に、当該区間のA/D変換値を逐次RAMに記憶する。
即ち、この機能とRAMとは信号記憶手段に相当する。
ステップ4では、この区間に変換されたデジタル信号の
中で最大値であるか否かを判定し、最大値と判定された
場合はステップ5へ進んでその値をメモリDMAXに記憶す
る。
中で最大値であるか否かを判定し、最大値と判定された
場合はステップ5へ進んでその値をメモリDMAXに記憶す
る。
ステップ4の判定がNOであるときには、ステップ6へ進
んで前記変換されたデジタル信号の中で最小値であるか
否かを判定し、最小値と判定された場合はステップ7へ
進んでその値をメモリDMINに記憶する。
んで前記変換されたデジタル信号の中で最小値であるか
否かを判定し、最小値と判定された場合はステップ7へ
進んでその値をメモリDMINに記憶する。
これらステップ4〜ステップ7までの機能が極値記憶手
段に相当する。
段に相当する。
ステップ1でノッキング発生頻度の低い区間と判定され
た場合は、ステップ8へ進んで頻度の高い区間から低い
区間に移行した直後か否かを判定する。
た場合は、ステップ8へ進んで頻度の高い区間から低い
区間に移行した直後か否かを判定する。
そして、該判定がNOの場合はステップ9へ進み、低い頻
度で設定されたA/D変換タイミングに一致しているか否
かを判定する。
度で設定されたA/D変換タイミングに一致しているか否
かを判定する。
尚、ステップ2,3,9の機能が変換頻度制御手段に相当す
る。
る。
一致した時にはステップ10へ進んでノッキングセンサ2
からの電圧信号をA/D変換器11によりA/D変換させると共
に、当該区間のA/D変換値を逐次RAMに記憶する。即ち、
この機能も信号記憶手段に相当する。
からの電圧信号をA/D変換器11によりA/D変換させると共
に、当該区間のA/D変換値を逐次RAMに記憶する。即ち、
この機能も信号記憶手段に相当する。
次いでステップ11へ進んで当該区間の信号データを加重
平均処理する。
平均処理する。
ステップ12では、前記処理されたデータをメモリBGLに
記憶する。
記憶する。
また、ステップ8の判定がYESの場合はステップ13へ進
み、ステップ5で記憶された最大値のデータDMAXと、前
記加重平均処理された値BGLとを比較する。そして、前
者の値が後者の値より設定値以上大きいときにはステッ
プ14へ進むが、そうでないときにはステップ15へ進んで
ノッキング無しとの判定を下す。
み、ステップ5で記憶された最大値のデータDMAXと、前
記加重平均処理された値BGLとを比較する。そして、前
者の値が後者の値より設定値以上大きいときにはステッ
プ14へ進むが、そうでないときにはステップ15へ進んで
ノッキング無しとの判定を下す。
次に、ステップ14では今度はステップ7で記憶された最
小値のデータDMINと、前記加重平均処理された値BGLと
を比較する。そして、前者の値が後者の値より設定値以
上小さいときには、ステップ19へ進んでノッキング有り
との判定が下し、そうでないときにはステップ15へ進ん
でノッキング無しとの判定を下す。
小値のデータDMINと、前記加重平均処理された値BGLと
を比較する。そして、前者の値が後者の値より設定値以
上小さいときには、ステップ19へ進んでノッキング有り
との判定が下し、そうでないときにはステップ15へ進ん
でノッキング無しとの判定を下す。
ここで、ステップ11〜ステップ16のでの部分がノッキン
グ判別手段に相当する。
グ判別手段に相当する。
ノッキング発生区間以外での加重平均値BGLは、振動を
生じないときのノッキングセンサからのバイアス電圧に
近い値であるため、これに対して最大値DMAXが十分大き
な値であり、且つ、最小値DMINが十分小さいときには機
関振動の振幅がノッキング発生時に生じるものに相当す
る大きさを有していると判断して、ノッキング有りとの
判定を行うのである。但し、簡易のため加重平均値BGL
を求めることなく、予めわかっているバイアス電圧と比
較してもよく、この場合ノッキング発生頻度の低い区間
でのA/D変換は全く行わなくて済む。即ち、本発明は、
ノッキング発生頻度の低い区間でのA/D変換の頻度を0
とするものを含むものである。
生じないときのノッキングセンサからのバイアス電圧に
近い値であるため、これに対して最大値DMAXが十分大き
な値であり、且つ、最小値DMINが十分小さいときには機
関振動の振幅がノッキング発生時に生じるものに相当す
る大きさを有していると判断して、ノッキング有りとの
判定を行うのである。但し、簡易のため加重平均値BGL
を求めることなく、予めわかっているバイアス電圧と比
較してもよく、この場合ノッキング発生頻度の低い区間
でのA/D変換は全く行わなくて済む。即ち、本発明は、
ノッキング発生頻度の低い区間でのA/D変換の頻度を0
とするものを含むものである。
かかる構成とすれば、A/D変換器の他は、ノッキング検
出のための信号処理を全てソフトウエアで行うことがで
き、A/D変換の頻度もノッキングの発生し易い特定の区
間のみ頻度を大きくすればよいから、他の区間で内燃機
関の他の制御のための演算を十分行う余裕が有り、演算
速度大の専用のA/D変換器を設ける必要もない。
出のための信号処理を全てソフトウエアで行うことがで
き、A/D変換の頻度もノッキングの発生し易い特定の区
間のみ頻度を大きくすればよいから、他の区間で内燃機
関の他の制御のための演算を十分行う余裕が有り、演算
速度大の専用のA/D変換器を設ける必要もない。
したがって、従来ノッキング検出のために必要となって
いたハードウエア及びその調整のためにアップしていた
コストを大幅に引き下げることができると共に、調整も
不要となる。
いたハードウエア及びその調整のためにアップしていた
コストを大幅に引き下げることができると共に、調整も
不要となる。
尚、本実施例の場合、ノッキングセンサのバイアス電圧
を大きく取ることにより、最大値と最小値を捉えてノッ
キングの有無を判別するため、高精度を判定を行える
が、ノッキングセンサからの信号を半波整流して最大値
又は最小値のみを捉えてノッキングの判別を行う構成と
してもよい。
を大きく取ることにより、最大値と最小値を捉えてノッ
キングの有無を判別するため、高精度を判定を行える
が、ノッキングセンサからの信号を半波整流して最大値
又は最小値のみを捉えてノッキングの判別を行う構成と
してもよい。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によればノッキング検出の
ためのハードウエアを大幅に簡略化でき大幅なコストダ
ウンを図れると共に、ハードウエアの調整が不要となる
という利点を備えるものである。
ためのハードウエアを大幅に簡略化でき大幅なコストダ
ウンを図れると共に、ハードウエアの調整が不要となる
という利点を備えるものである。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の構成を示すブロック図、第2図は、
本発明の一実施例の構成を示す図、第3図は、同上実施
例のノッキング検出ルーチンを示すフローチャート、第
4図は、従来例の構成を示す図である。 1……V型6気筒機関、2……ノッキングセンサ、11…
…A/D変換器、12……A/D変換頻度制御部、13……信号ピ
ークホールド処理部、14……平均化処理部、15……ノッ
キング判定部
本発明の一実施例の構成を示す図、第3図は、同上実施
例のノッキング検出ルーチンを示すフローチャート、第
4図は、従来例の構成を示す図である。 1……V型6気筒機関、2……ノッキングセンサ、11…
…A/D変換器、12……A/D変換頻度制御部、13……信号ピ
ークホールド処理部、14……平均化処理部、15……ノッ
キング判定部
Claims (1)
- 【請求項1】機関に生じる振動を検出して電圧信号とし
て出力する振動検出手段と、 ノッキングを発生する頻度の高い所定のクランク角区間
を検出するノッキング発生区間検出手段と、 前記振動検出手段からの信号をA/D変換するA/D変換器
と、 前記ノッキング発生区間検出手段によって検出される区
間は、その他の区間より、前記振動検出手段からの信号
を前記A/D変換器により変換する頻度を大に制御する変
換頻度制御手段と、 A/D変換器により変換された信号を記憶する信号記憶手
段と、 前記信号記憶手段に記憶された信号の中から前記所定の
クランク角区間における最大値及び最小値の少なくとも
一方を判別して記憶する極値記憶手段と、 前記判別して記憶された最大値及び最小値の少なくとも
一方と、前記所定のクランク角区間以外のクランク角区
間におけるA/D変換された信号値とを比較してノッキン
グの有無を判別するノッキング判別手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関のノッキン
グ検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14827688A JPH0681924B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 内燃機関のノッキング検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14827688A JPH0681924B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 内燃機関のノッキング検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01318744A JPH01318744A (ja) | 1989-12-25 |
JPH0681924B2 true JPH0681924B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=15449146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14827688A Expired - Fee Related JPH0681924B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 内燃機関のノッキング検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0681924B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2731794B1 (fr) * | 1995-03-15 | 1997-06-06 | Magneti Marelli France | Procede et dispositif de reconnaissance de signaux de capteurs de vibrations embarques, notamment de reconnaissance de cliquetis d'un moteur a combustion interne |
JP5561283B2 (ja) * | 2012-01-11 | 2014-07-30 | 株式会社デンソー | センサ信号の処理装置 |
JP6336346B2 (ja) * | 2014-07-07 | 2018-06-06 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火時期制御装置および点火時期制御システム |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP14827688A patent/JPH0681924B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01318744A (ja) | 1989-12-25 |
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