JPH08210175A - エンジンのノック検出装置 - Google Patents
エンジンのノック検出装置Info
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- JPH08210175A JPH08210175A JP1709495A JP1709495A JPH08210175A JP H08210175 A JPH08210175 A JP H08210175A JP 1709495 A JP1709495 A JP 1709495A JP 1709495 A JP1709495 A JP 1709495A JP H08210175 A JPH08210175 A JP H08210175A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
- F02P2017/128—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits for knock detection
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- Testing Of Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、イオン電流に含まれるノイズ成分
とノッキング成分とを弁別してノック判定区間が設定で
き、イオン電流によるノック検出が高精度に実行される
エンジンのノック検出装置を提供することを目的とす
る。 【構成】イオン電流検出手段11でプラグ電極間のイオン
電流を検出し、ピーク時期検出手段12でピーク時期を検
出すると共に、フィルタリング手段13でノック周波数成
分を抽出する。ピーク時期に対応してノック判定区間設
定手段14でノック判定区間を設定し、このノック判定区
間のフィルタリングされたイオン電流に基づきノックレ
ベルをノックレベル設定手段15で設定し、ノック判定レ
ベル作成手段16で判定レベルを作成する。そして、ノッ
ク検出用マイコン17でノックを検出した後、エンジン制
御用マイコン18でノック検出状態に対応するエンジン制
御を実行する。
とノッキング成分とを弁別してノック判定区間が設定で
き、イオン電流によるノック検出が高精度に実行される
エンジンのノック検出装置を提供することを目的とす
る。 【構成】イオン電流検出手段11でプラグ電極間のイオン
電流を検出し、ピーク時期検出手段12でピーク時期を検
出すると共に、フィルタリング手段13でノック周波数成
分を抽出する。ピーク時期に対応してノック判定区間設
定手段14でノック判定区間を設定し、このノック判定区
間のフィルタリングされたイオン電流に基づきノックレ
ベルをノックレベル設定手段15で設定し、ノック判定レ
ベル作成手段16で判定レベルを作成する。そして、ノッ
ク検出用マイコン17でノックを検出した後、エンジン制
御用マイコン18でノック検出状態に対応するエンジン制
御を実行する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの点火時
期、空燃比、吸気圧等のノック制御要因を制御するため
の、特に点火プラグのギャップ間に流れるイオン電流に
基づくエンジンのノック検出装置に関する。
期、空燃比、吸気圧等のノック制御要因を制御するため
の、特に点火プラグのギャップ間に流れるイオン電流に
基づくエンジンのノック検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの気筒内におけるノック発生を
検出する手段として、点火プラグのギャップ間に流れる
イオン電流を検出する方法が知られている。例えば、特
開平２−５０４３０７号公報には、この様なイオン電流
を用いてエンジンにおけるノッキングを検出する方法に
関する技術が開示されているもので、プラグギャップ間
に流れるイオン電流のレベルが所定のスレッショルド値
に達した後の固定された遅延時間の経過後に、検出され
たイオン電流からノック雑音周波数成分を抽出するフィ
ルタリング手段からの出力電流を、すなわちフィルタリ
ングされたイオン電流をサンプリングすべくノック判定
区間を設定するようにしている。
検出する手段として、点火プラグのギャップ間に流れる
イオン電流を検出する方法が知られている。例えば、特
開平２−５０４３０７号公報には、この様なイオン電流
を用いてエンジンにおけるノッキングを検出する方法に
関する技術が開示されているもので、プラグギャップ間
に流れるイオン電流のレベルが所定のスレッショルド値
に達した後の固定された遅延時間の経過後に、検出され
たイオン電流からノック雑音周波数成分を抽出するフィ
ルタリング手段からの出力電流を、すなわちフィルタリ
ングされたイオン電流をサンプリングすべくノック判定
区間を設定するようにしている。
【０００３】しかし、この様にしてノック判定区間を設
定してフィルタリングされたイオン電流をサンプリング
するようにしたのでは、固定された遅延時間が長すぎる
状態の場合には、この様にして得られたノック判定区間
よりも早い時点でノックが発生することがある。また固
定された遅延時間が短い場合には、点火ノイズや点火に
よってコイルやハイテンションコードに残留するエネル
ギーに起因するノイズ（残留エネルギーノイズ）がノッ
ク判定区間に混入することがあり、ノッキングの弁別が
困難となる。
定してフィルタリングされたイオン電流をサンプリング
するようにしたのでは、固定された遅延時間が長すぎる
状態の場合には、この様にして得られたノック判定区間
よりも早い時点でノックが発生することがある。また固
定された遅延時間が短い場合には、点火ノイズや点火に
よってコイルやハイテンションコードに残留するエネル
ギーに起因するノイズ（残留エネルギーノイズ）がノッ
ク判定区間に混入することがあり、ノッキングの弁別が
困難となる。
【０００４】また、特開平６−１０１５６２号公報には
点火時期を基準点として、エンジンの運転状態に応じた
所定時間が経過した後に、ノック判定区間が設定される
ようにしたノック検出方法に係る技術が開示されてい
る。この検出方法にあっては、エンジンの運転状態に応
じてノック判定区間が設定されるものであるが、エンジ
ンの製造上のばらつきや経時変化によって残留エネルギ
ーノイズが変化するものであるため、予め定めた遅延時
間のみではこの変化に対応できない場合が生じ、信頼性
のあるノック検出ができない。
点火時期を基準点として、エンジンの運転状態に応じた
所定時間が経過した後に、ノック判定区間が設定される
ようにしたノック検出方法に係る技術が開示されてい
る。この検出方法にあっては、エンジンの運転状態に応
じてノック判定区間が設定されるものであるが、エンジ
ンの製造上のばらつきや経時変化によって残留エネルギ
ーノイズが変化するものであるため、予め定めた遅延時
間のみではこの変化に対応できない場合が生じ、信頼性
のあるノック検出ができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、イオン電流に含まれるノイ
ズ成分とノッキング成分とが正確に弁別されるようにし
て、最適なノック判定区間が設定でき、イオン電流によ
るノック検出が高精度に実行されるようにしたエンジン
のノック検出装置を提供しようとするものである。
な点に鑑みなされたもので、イオン電流に含まれるノイ
ズ成分とノッキング成分とが正確に弁別されるようにし
て、最適なノック判定区間が設定でき、イオン電流によ
るノック検出が高精度に実行されるようにしたエンジン
のノック検出装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るエンジン
のノック検出装置は、燃焼の開始から点火プラグのプラ
グギャップ間に流れるイオン電流を検出して、この検出
されたイオン電流のピーク値を検出し、そのピーク時期
を判別するピーク時期検出手段を備え、ノック判定区間
設定手段でこの検出されたイオン電流のピーク時期から
設定される時間範囲のノック判定区間を設定する。そし
て、ノックレベル作成手段でこのノック判定区間内での
イオン電流に基づくノックレベルを求め、このノックレ
ベル作成手段で得られたノックレベルと設定されるノッ
ク判定レベルとの対比でノック発生が検出されるように
している。
のノック検出装置は、燃焼の開始から点火プラグのプラ
グギャップ間に流れるイオン電流を検出して、この検出
されたイオン電流のピーク値を検出し、そのピーク時期
を判別するピーク時期検出手段を備え、ノック判定区間
設定手段でこの検出されたイオン電流のピーク時期から
設定される時間範囲のノック判定区間を設定する。そし
て、ノックレベル作成手段でこのノック判定区間内での
イオン電流に基づくノックレベルを求め、このノックレ
ベル作成手段で得られたノックレベルと設定されるノッ
ク判定レベルとの対比でノック発生が検出されるように
している。
【０００７】
【作用】この様に構成されるエンジンのノック検出装置
にあっては、ノック判定区間が常に燃焼毎に検出される
イオン電流のピーク時点に基づいて設定されるものであ
り、したがって点火ノイズや残留エネルギーノイズを避
けると共に、エンジンの製造上のばらつきや経年変化に
影響されない最適なノック判定区間が設定されるように
なる。したがって、エンジンのノック検出が確実に且つ
信頼性を持って実行され、高精度のエンジン制御が行わ
れるようになる。
にあっては、ノック判定区間が常に燃焼毎に検出される
イオン電流のピーク時点に基づいて設定されるものであ
り、したがって点火ノイズや残留エネルギーノイズを避
けると共に、エンジンの製造上のばらつきや経年変化に
影響されない最適なノック判定区間が設定されるように
なる。したがって、エンジンのノック検出が確実に且つ
信頼性を持って実行され、高精度のエンジン制御が行わ
れるようになる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。まず図１はこの発明の基本構成を示すもの
で、点火プラグのプラグギャップ間に流れるイオン電流
を検出するイオン電流検出手段11を備える。すなわち、
燃焼によって発生するイオン電流が検出されるもので、
この検出されたイオン電流はピーク時期検出手段12、お
よびフィルタリング手段13に対して入力される。ピーク
時期検出手段12にあっては、検出されたイオン電流の変
化を監視してイオン電流のレベルのピークを検出し、そ
の結果をノック判定区間設定手段14に入力するもので、
このノック判定区間設定手段14では、検出されたピーク
時期に基づいてノック判定区間を設定する。
説明する。まず図１はこの発明の基本構成を示すもの
で、点火プラグのプラグギャップ間に流れるイオン電流
を検出するイオン電流検出手段11を備える。すなわち、
燃焼によって発生するイオン電流が検出されるもので、
この検出されたイオン電流はピーク時期検出手段12、お
よびフィルタリング手段13に対して入力される。ピーク
時期検出手段12にあっては、検出されたイオン電流の変
化を監視してイオン電流のレベルのピークを検出し、そ
の結果をノック判定区間設定手段14に入力するもので、
このノック判定区間設定手段14では、検出されたピーク
時期に基づいてノック判定区間を設定する。
【０００９】フィルタリング手段13にあっては、検出さ
れたイオン電流からノック雑音の周波数成分のみを抽出
しているもので、このフィルタリングされたイオン電流
はノック判定区間設定手段14で設定されたノック判定区
間に対応して出力され、ノックレベル作成手段15に入力
される。また、フィルタリング手段13からのフィルタリ
ングされたイオン電流はノック判定レベル作成手段16に
供給される。
れたイオン電流からノック雑音の周波数成分のみを抽出
しているもので、このフィルタリングされたイオン電流
はノック判定区間設定手段14で設定されたノック判定区
間に対応して出力され、ノックレベル作成手段15に入力
される。また、フィルタリング手段13からのフィルタリ
ングされたイオン電流はノック判定レベル作成手段16に
供給される。
【００１０】ノックレベル作成手段15て作成されたノッ
クレベル、およびノック判定レベル作成手段16で作成さ
れたノック判定レベルは、ノック制御用マイコン17に入
力されてノックが検出され、その検出結果に基づいてエ
ンジン制御用マイコン18が点火時期や空燃比等を制御し
て、ノックの発生が抑制されるようにエンジン制御す
る。
クレベル、およびノック判定レベル作成手段16で作成さ
れたノック判定レベルは、ノック制御用マイコン17に入
力されてノックが検出され、その検出結果に基づいてエ
ンジン制御用マイコン18が点火時期や空燃比等を制御し
て、ノックの発生が抑制されるようにエンジン制御す
る。
【００１１】図２はより詳細にした実施例の構成を示す
もので、イオン電流検出回路21においてイオン電流が検
出される。このイオン電流検出回路21は一般に知られて
いる種々の手段が採用されるもので、例えば図３で示す
ように構成される。すなわち、エンジン制御用マイコン
から出力される点火信号Ａに基づいてトランジスタ211
が制御されるように構成されており、点火信号Ａがオフ
状態のときに点火コイル212 の１次コイルへの通電が遮
断され、その２次コイルに高電圧が発生して点火プラグ
213 の電極間に放電が生じて混合気が燃焼される。この
混合気の燃焼に伴ってイオン電流が生じ、このイオンで
電流が測定用バイアス電源214 および抵抗215 において
電圧変換されて、コンデンサ216 の充電電圧Ｖｉとして
検出出力される。
もので、イオン電流検出回路21においてイオン電流が検
出される。このイオン電流検出回路21は一般に知られて
いる種々の手段が採用されるもので、例えば図３で示す
ように構成される。すなわち、エンジン制御用マイコン
から出力される点火信号Ａに基づいてトランジスタ211
が制御されるように構成されており、点火信号Ａがオフ
状態のときに点火コイル212 の１次コイルへの通電が遮
断され、その２次コイルに高電圧が発生して点火プラグ
213 の電極間に放電が生じて混合気が燃焼される。この
混合気の燃焼に伴ってイオン電流が生じ、このイオンで
電流が測定用バイアス電源214 および抵抗215 において
電圧変換されて、コンデンサ216 の充電電圧Ｖｉとして
検出出力される。
【００１２】この様にして検出されたイオン電流は、第
１のマルチプレクサ22と共に、フィルタリング手段13を
構成する７ＫＨｚバンドパスフィルタ23に供給される。
第１のマルチプレクサ22は、ノック制御用マイコン24か
らの指令に基づいて制御されるもので、検出されたイオ
ン電流Ｖｉもしくはバンドパスフィルタ23からの出力で
あるＶB のいずれかを出力し、増幅器25に対して入力す
る。
１のマルチプレクサ22と共に、フィルタリング手段13を
構成する７ＫＨｚバンドパスフィルタ23に供給される。
第１のマルチプレクサ22は、ノック制御用マイコン24か
らの指令に基づいて制御されるもので、検出されたイオ
ン電流Ｖｉもしくはバンドパスフィルタ23からの出力で
あるＶB のいずれかを出力し、増幅器25に対して入力す
る。
【００１３】この増幅器25からの出力信号は、第２のマ
ルチプレクサ26に供給される。この第２のマルチプレク
サ26もノック制御用マイコン25からの指令によって制御
されるもので、増幅器25からの出力信号をサンプルホー
ルド回路27、あるいはピークホールド回路28のいずれか
に切り換え供給する。このサンプルホールド回路27ある
いはピークホールド回路28からの出力信号は、Ａ／Ｄ変
換器29においてディジタル信号に変換し、この信号をノ
ック制御用マイコン24に対して入力する。
ルチプレクサ26に供給される。この第２のマルチプレク
サ26もノック制御用マイコン25からの指令によって制御
されるもので、増幅器25からの出力信号をサンプルホー
ルド回路27、あるいはピークホールド回路28のいずれか
に切り換え供給する。このサンプルホールド回路27ある
いはピークホールド回路28からの出力信号は、Ａ／Ｄ変
換器29においてディジタル信号に変換し、この信号をノ
ック制御用マイコン24に対して入力する。
【００１４】このノック制御用マイコン24においてノッ
クが検出されるもので、このノック検出結果がエンジン
制御用ＥＣＵ（電子制御ユニット）30に供給される。こ
のエンジン制御用ＥＣＵ30には各種センサ31からの検出
信号が供給され、このエンジン制御用ＥＣＵ30におい
て、エンジンの点火時期や空燃比等の、ノック制御を含
むエンジン制御が実行される。
クが検出されるもので、このノック検出結果がエンジン
制御用ＥＣＵ（電子制御ユニット）30に供給される。こ
のエンジン制御用ＥＣＵ30には各種センサ31からの検出
信号が供給され、このエンジン制御用ＥＣＵ30におい
て、エンジンの点火時期や空燃比等の、ノック制御を含
むエンジン制御が実行される。
【００１５】この様に構成することによりノック判定区
間が燃焼毎に検出されるイオン電流ピーク時点から設定
されるようにした、イオン電流によるノック検出装置が
構成できるようになるもので、制御対象であるエンジン
の製造上のばらつきや経年変化に影響されない、正確な
ノック判定区間が設定される。そして、高精度のノック
検出が実行されて、信頼性の高いエンジン制御が実行さ
れるもので、以下にその動作について詳細に説明する。
間が燃焼毎に検出されるイオン電流ピーク時点から設定
されるようにした、イオン電流によるノック検出装置が
構成できるようになるもので、制御対象であるエンジン
の製造上のばらつきや経年変化に影響されない、正確な
ノック判定区間が設定される。そして、高精度のノック
検出が実行されて、信頼性の高いエンジン制御が実行さ
れるもので、以下にその動作について詳細に説明する。
【００１６】図４は点火タイミング毎に実行される処理
の流れを示すもので、ステップ401で所定のテーブルを
検索してマスク時間（ＴＭＡＳＫ）を設定する。次のス
テップ402 では、点火時期からマスク時間（ＴＭＡＳ
Ｋ）の経過後からイオン電流を検出し、そのピーク値を
検出するもので、ステップ403 においてこのピーク値を
検出した時点からノック検出区間を設定する。そして、
ステップ404 でこのノック判定区間においてノックを検
出してノック判定を行い、ステップ405 でその判定結果
をノック制御を実行するＥＣＵに対して出力する。
の流れを示すもので、ステップ401で所定のテーブルを
検索してマスク時間（ＴＭＡＳＫ）を設定する。次のス
テップ402 では、点火時期からマスク時間（ＴＭＡＳ
Ｋ）の経過後からイオン電流を検出し、そのピーク値を
検出するもので、ステップ403 においてこのピーク値を
検出した時点からノック検出区間を設定する。そして、
ステップ404 でこのノック判定区間においてノックを検
出してノック判定を行い、ステップ405 でその判定結果
をノック制御を実行するＥＣＵに対して出力する。
【００１７】図５はこの様なノック判定処理における作
動状態を説明するもので、図５（Ａ）で示すような点火
信号に対応して、図５（Ｂ）で示すようなイオン電流が
検出される。そして、このイオン電流のピーク値検出時
点に基づいて、図５（Ｃ）で示すようにマスク時間（Ｔ
ＭＡＳＫ）が設定され、図５（Ｄ）で示すようにイオン
電流のノック成分が抽出されるようになる。
動状態を説明するもので、図５（Ａ）で示すような点火
信号に対応して、図５（Ｂ）で示すようなイオン電流が
検出される。そして、このイオン電流のピーク値検出時
点に基づいて、図５（Ｃ）で示すようにマスク時間（Ｔ
ＭＡＳＫ）が設定され、図５（Ｄ）で示すようにイオン
電流のノック成分が抽出されるようになる。
【００１８】図６はステップ401 の詳細な処理の流れを
示すもので、そのステップ411 において所定のテーブル
からマスク時間（ＴＭＡＳＫ）を読み込む。ここで使用
されるテーブルは、例えば図７の（Ａ）もしくは（Ｂ）
で示すように、エンジンの回転数と負荷、回転数と点火
時期をパラメータとして持たせるように構成されるもの
であり、これらパラメータに基づいて所定のマスク時間
（ＴＭＡＳＫ）が読み取られる。そして、ステップ412
においてタイマーに読み取ったＴＭＡＳＫをセットし、
ステップ413 でこのタイマーの終了をチェックする。そ
して、ＴＭＡＳＫの時間経過の確認によってこの処理が
終了される。
示すもので、そのステップ411 において所定のテーブル
からマスク時間（ＴＭＡＳＫ）を読み込む。ここで使用
されるテーブルは、例えば図７の（Ａ）もしくは（Ｂ）
で示すように、エンジンの回転数と負荷、回転数と点火
時期をパラメータとして持たせるように構成されるもの
であり、これらパラメータに基づいて所定のマスク時間
（ＴＭＡＳＫ）が読み取られる。そして、ステップ412
においてタイマーに読み取ったＴＭＡＳＫをセットし、
ステップ413 でこのタイマーの終了をチェックする。そ
して、ＴＭＡＳＫの時間経過の確認によってこの処理が
終了される。
【００１９】図８は図４で示した処理の流れにおけるス
テップ402 の詳細を示したもので、ステップ421 では第
１のマルチプレクサ22においてイオン電流検出回路21か
らのイオン電流Ｖｉを選択し、増幅器25に出力する。ま
た、ステップ422 では第２のマルチプレクサ26に指令を
与えてサンプルホールド回路27を選択し、増幅器25から
の出力をサンプルホールドする。
テップ402 の詳細を示したもので、ステップ421 では第
１のマルチプレクサ22においてイオン電流検出回路21か
らのイオン電流Ｖｉを選択し、増幅器25に出力する。ま
た、ステップ422 では第２のマルチプレクサ26に指令を
与えてサンプルホールド回路27を選択し、増幅器25から
の出力をサンプルホールドする。
【００２０】この様にサンプルホールド回路27に保持さ
れたイオン電流Ｖｉは、次にステップ423 でＡ／Ｄ変換
器29に供給されてディジタル値に変換されるもので、ス
テップ424 においてこの今回における処理で得られたＡ
／Ｄ変換値Ｖｉ(i) と、前回の処理おけるＡ／Ｄ変換値
Ｖｉ(i-1) とを比較する。そして、前回の処理における
値が今回の処理で得られた値よりも大きいと判定された
ときには、前回の処理においてピークを検出したものと
判断し、ステップ425 でＶｉ(i-1) をピーク値Ｖpeakと
して出力して、この処理が終了される。なお、この処理
の流れにおいてステップ423 および424 は、Ａ／Ｄ変換
の周期（例えば５０μsec ）毎に繰り返し実行される。
れたイオン電流Ｖｉは、次にステップ423 でＡ／Ｄ変換
器29に供給されてディジタル値に変換されるもので、ス
テップ424 においてこの今回における処理で得られたＡ
／Ｄ変換値Ｖｉ(i) と、前回の処理おけるＡ／Ｄ変換値
Ｖｉ(i-1) とを比較する。そして、前回の処理における
値が今回の処理で得られた値よりも大きいと判定された
ときには、前回の処理においてピークを検出したものと
判断し、ステップ425 でＶｉ(i-1) をピーク値Ｖpeakと
して出力して、この処理が終了される。なお、この処理
の流れにおいてステップ423 および424 は、Ａ／Ｄ変換
の周期（例えば５０μsec ）毎に繰り返し実行される。
【００２１】図９は図４の処理の流れのステップ403 を
詳細に示したもので、ステップ431においてノック制御
用マイコン24におけるノック判定結果を出力するか否か
を決定するためのスレッショルド値ＶTHを次式より求め
る。
詳細に示したもので、ステップ431においてノック制御
用マイコン24におけるノック判定結果を出力するか否か
を決定するためのスレッショルド値ＶTHを次式より求め
る。
【００２２】 ＶTH(i) ＝｛Ｋ＋Ｖpeak＋１５×ＶTH(i-1) ｝／１６ 上記式におけるＫは、例えば１／２であるように、ピー
クが平均何％以下の場合に判定結果を無効にするかを規
定するもので、このＫは固定値であってもよいが、運転
条件に応じて変化させるようにしてもよい。また、この
式の分母を表現するなましの回転数は“１６”に限るも
のではないが、“２”の乗数にするとマイコンにおける
計算が容易とされる。
クが平均何％以下の場合に判定結果を無効にするかを規
定するもので、このＫは固定値であってもよいが、運転
条件に応じて変化させるようにしてもよい。また、この
式の分母を表現するなましの回転数は“１６”に限るも
のではないが、“２”の乗数にするとマイコンにおける
計算が容易とされる。
【００２３】次のステップ432 においては、求められた
スレッショルド値ＶTHと先に求めたピークＶpeakとを比
較する。このステップ432 でＶpeakの方が大きいと判定
されたときにはステップ433 に進み、判定結果を有効に
するためのフラグＸＫＤＬを“１”にする。逆にＶpeak
の方が小さいと判定されたときは、ステップ434 に進ん
でフラグＸＫＤＬを“０”とする。
スレッショルド値ＶTHと先に求めたピークＶpeakとを比
較する。このステップ432 でＶpeakの方が大きいと判定
されたときにはステップ433 に進み、判定結果を有効に
するためのフラグＸＫＤＬを“１”にする。逆にＶpeak
の方が小さいと判定されたときは、ステップ434 に進ん
でフラグＸＫＤＬを“０”とする。
【００２４】この様にフラグＸＫＤＬが設定されたなら
ば、ステップ435 に進んで第１のマルチプレクサ22を制
御して、バンドパスフィルタ23からの出力ＶB を選択さ
せ、増幅器25を介して第２のマルチプレクサ26に入力さ
せる。そして、ステップ436で第２のマルチプレクサ26
に指示を与え、バンドパスフィルタ23を通過したイオン
電流ＶB がピークホールド回路28に入力されるようにす
る。
ば、ステップ435 に進んで第１のマルチプレクサ22を制
御して、バンドパスフィルタ23からの出力ＶB を選択さ
せ、増幅器25を介して第２のマルチプレクサ26に入力さ
せる。そして、ステップ436で第２のマルチプレクサ26
に指示を与え、バンドパスフィルタ23を通過したイオン
電流ＶB がピークホールド回路28に入力されるようにす
る。
【００２５】ステップ437 では、ノック判定区間の長さ
を規定するためにタイマーに対してＴＫＮＫをセットす
る。このノック判定区間の長さＴＫＮＫは、例えば５０
°CA等の固定値であってもよいが、エンジンの運転状態
に応じて変化される数値であってもよい。そして、ステ
ップ538 でピークホールド回路28をセットして、バンド
パスフィルタ23を通過したイオン電流ＶB をピークホー
ルドするもので、ステップ439 でノック判定区間の長さ
に相当する時間の経過を監視し、ＴＫＮＫの経過が確認
されるまで継続させる。
を規定するためにタイマーに対してＴＫＮＫをセットす
る。このノック判定区間の長さＴＫＮＫは、例えば５０
°CA等の固定値であってもよいが、エンジンの運転状態
に応じて変化される数値であってもよい。そして、ステ
ップ538 でピークホールド回路28をセットして、バンド
パスフィルタ23を通過したイオン電流ＶB をピークホー
ルドするもので、ステップ439 でノック判定区間の長さ
に相当する時間の経過を監視し、ＴＫＮＫの経過が確認
されるまで継続させる。
【００２６】この様な処理を実行することにより、点火
ノイズや残留エネルギーノイズを避けるようにすると共
に、イオン電流のピークからノック判定区間が設定され
るようにすることのできるもので、エンジンの製造上の
ばらつきや経年変化に影響されないノック検出動作が実
行される。
ノイズや残留エネルギーノイズを避けるようにすると共
に、イオン電流のピークからノック判定区間が設定され
るようにすることのできるもので、エンジンの製造上の
ばらつきや経年変化に影響されないノック検出動作が実
行される。
【００２７】この様にしてノック判定区間が設定された
ならば、図４のステップ404 でノック判定が行われ、ス
テップ405 でその判定結果がＥＣＵ対して出力されるも
のであるが、ステップ404 におけるノック判定にあって
は、設定されたノック判定区間内でのピークホールド値
を、ピークホールド値の平均値や積分値として算出され
るノック判定レベルとの大小によってそのノック判定を
行う等のよく知られた手段がとられる。
ならば、図４のステップ404 でノック判定が行われ、ス
テップ405 でその判定結果がＥＣＵ対して出力されるも
のであるが、ステップ404 におけるノック判定にあって
は、設定されたノック判定区間内でのピークホールド値
を、ピークホールド値の平均値や積分値として算出され
るノック判定レベルとの大小によってそのノック判定を
行う等のよく知られた手段がとられる。
【００２８】ノック検出（判定）結果の出力は、出力を
規定するフラグＸＫＤＬと、検出結果によって次の表１
で示すようにされる。そして、エンジン制御用ＥＣＵ30
にあっては、フラグＸＫＤＬが“０”の場合、点火時期
や空燃比等を操作しないようにする。
規定するフラグＸＫＤＬと、検出結果によって次の表１
で示すようにされる。そして、エンジン制御用ＥＣＵ30
にあっては、フラグＸＫＤＬが“０”の場合、点火時期
や空燃比等を操作しないようにする。
【００２９】
【表１】
【００３０】この様な処理を実行することにより、ノッ
ク判定区間はステップ401 により設定されるノイズマス
ク期間ＴＭＡＳＫの経過後から、ステップ401 でピーク
が検出された時点から継続されるものであるため、点火
ノイズやエンジンの製造上のばらつきや経年変化によら
ない、最適なタイミングによって常時ノック判定区間が
設定されるもので、ノックが確実性を持って検出され
る。
ク判定区間はステップ401 により設定されるノイズマス
ク期間ＴＭＡＳＫの経過後から、ステップ401 でピーク
が検出された時点から継続されるものであるため、点火
ノイズやエンジンの製造上のばらつきや経年変化によら
ない、最適なタイミングによって常時ノック判定区間が
設定されるもので、ノックが確実性を持って検出され
る。
【００３１】さらに、この様に構成することによりエン
ジンの失火を検出することも可能とされる。例えば、フ
ィルタリングされていないイオン電流のピークとピーク
のなましや運転状態に応じたテーブルから求められるよ
うにして得られる失火検出のためのスレッショルド値の
大小比較によって、失火が検出できる。この様な失火検
出方法は、よく知られているエンジン回転数の変動によ
り失火を検出する手段において、エンジンの高回転時や
悪路走行時の駆動輪空転によって回転数変動の検出の困
難な場合に、補足的に用いるようにすると有効である。
ジンの失火を検出することも可能とされる。例えば、フ
ィルタリングされていないイオン電流のピークとピーク
のなましや運転状態に応じたテーブルから求められるよ
うにして得られる失火検出のためのスレッショルド値の
大小比較によって、失火が検出できる。この様な失火検
出方法は、よく知られているエンジン回転数の変動によ
り失火を検出する手段において、エンジンの高回転時や
悪路走行時の駆動輪空転によって回転数変動の検出の困
難な場合に、補足的に用いるようにすると有効である。
【００３２】なお、実施例において図４で示した処理ル
ーチンの開始タイミングは、ＥＣＵ30から出力される点
火信号パルスの出力開始時点で有ればよく、また出力終
了時点であってもよい。また、実施例においてはノック
判定区間内でのイオン電流の変化状態をピークホールド
回路28によって抽出するようにしているが、これは積分
値であっても、また繰り返しＡ／Ｄ変換してマイコン処
理によって求められるようにしたピーク値であってもよ
い。
ーチンの開始タイミングは、ＥＣＵ30から出力される点
火信号パルスの出力開始時点で有ればよく、また出力終
了時点であってもよい。また、実施例においてはノック
判定区間内でのイオン電流の変化状態をピークホールド
回路28によって抽出するようにしているが、これは積分
値であっても、また繰り返しＡ／Ｄ変換してマイコン処
理によって求められるようにしたピーク値であってもよ
い。
【００３３】さらに、ノック判定区間内で繰り返しＡ／
Ｄ変換してピーク値を求めるようにした場合には、この
Ａ／Ｄ変換された値を、例えばゲート開始および終了で
は小さく、また中央部付近では大きい値を続けて重み付
けすることにより、例えば高圧縮エンジンにおいてノイ
ズ期間とノイズ発生区間が極めて近く、ノイズ判定区間
に万一ノイズが混入したような場合にあっても、このノ
イズの影響を最小限に止めることができる。
Ｄ変換してピーク値を求めるようにした場合には、この
Ａ／Ｄ変換された値を、例えばゲート開始および終了で
は小さく、また中央部付近では大きい値を続けて重み付
けすることにより、例えば高圧縮エンジンにおいてノイ
ズ期間とノイズ発生区間が極めて近く、ノイズ判定区間
に万一ノイズが混入したような場合にあっても、このノ
イズの影響を最小限に止めることができる。
【００３４】
【発明の効果】以上のようにこの発明に係るエンジンの
ノック検出装置によれば、ノック判定区間の開始時間が
イオン電流のピークを検出した時点から設定されるよう
にしたため、点火ノイズや残留エネルギーノイズを避け
て、且つエンジンの製造上のばらつきや経年変化によら
ない最適なノック判定区間が、点火毎に設定されるよう
になるものであるため、正確なノック検出が可能とな
り、エンジンの最適な点火時期制御等が実行されるよう
になる。
ノック検出装置によれば、ノック判定区間の開始時間が
イオン電流のピークを検出した時点から設定されるよう
にしたため、点火ノイズや残留エネルギーノイズを避け
て、且つエンジンの製造上のばらつきや経年変化によら
ない最適なノック判定区間が、点火毎に設定されるよう
になるものであるため、正確なノック検出が可能とな
り、エンジンの最適な点火時期制御等が実行されるよう
になる。
【図１】この発明の原理的な構成を説明する図。
【図２】この発明の一実施例に係るノック検出装置を説
明する構成図。
明する構成図。
【図３】イオン電流検出回路の例を示す回路図。
【図４】ノック検出処理の流れを説明するフローチャー
ト。
ト。
【図５】上記実施例に係る装置の動作を説明する信号波
形図。
形図。
【図６】図４のマスク時間設定の流れを説明するフロー
チャート。
チャート。
【図７】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれマスク時間を設
定するテーブルの例を示す図。
定するテーブルの例を示す図。
【図８】図４のピーク値検出処理の流れを説明するフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図９】図４のノック検出の処理の流れを説明するフロ
ーチャート。
ーチャート。
11…イオン電流検出手段、12…ピーク時期検出手段、
13…フィルタリング手段、14…ノック判定区間設定手
段、15…ノックレベル作成手段、16…ノック判定レベル
作成手段、17…ノック検出用マイコン、18…エンジン制
御用マイコン、21…イオン電流検出回路、22、26…マル
チプレクサ、23…７ＫＨｚバンドパスフィルタ、24…ノ
ック制御用マイコン、25…増幅器、27…サンプルホール
ド回路、28…ヒークワールド回路、29…Ａ／Ｄ変換器、
30…エンジン制御用ＥＣＵ、31…各種センサ。
13…フィルタリング手段、14…ノック判定区間設定手
段、15…ノックレベル作成手段、16…ノック判定レベル
作成手段、17…ノック検出用マイコン、18…エンジン制
御用マイコン、21…イオン電流検出回路、22、26…マル
チプレクサ、23…７ＫＨｚバンドパスフィルタ、24…ノ
ック制御用マイコン、25…増幅器、27…サンプルホール
ド回路、28…ヒークワールド回路、29…Ａ／Ｄ変換器、
30…エンジン制御用ＥＣＵ、31…各種センサ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｐ 17/12 Ｇ０１Ｍ 15/00 Ａ
Claims (4)
- 【請求項１】 燃焼の開始から点火プラグのプラグギャ
ップ間に流れるイオン電流を検出するイオン電流検出手
段と、 前記検出されたイオン電流のピーク値を検出し、このピ
ーク値が検出されるピーク時期を判別するピーク時期検
出手段と、 前記検出されたイオン電流のピーク時期から設定される
時間範囲のノック判定区間を設定するノック判定区間設
定手段と、 前記ノック判定区間内での前記イオン電流に基づくノッ
クレベルを求めるノックレベル作成手段とを具備し、 このノックレベル作成手段で得られたノックレベルと設
定されるノック判定レベルとの対比でノック発生が検出
されるようにしたことを特徴とするエンジンのノック検
出装置。 - 【請求項２】 前記ノック判定区間設定手段には、前記
イオン電流検出手段からの検出信号からノック雑音の周
波数成分を抽出するフィルタリング手段からの出力信号
を供給し、設定されたノック判定区間内のフィルタリン
グ手段からの信号レベルに基づいて、前記ノックレベル
作成手段でのノックレベルが特定されるようにした請求
項１記載のエンジンのノック検出装置。 - 【請求項３】 前記イオン電流のピーク時期検出手段で
は、点火時期を基準点とした所定の時間の経過後にピー
ク時期検出動作が実行されるようにした請求項１記載の
エンジンのノック検出装置。 - 【請求項４】 前記ピーク時期検出手段で検出されるイ
オン電流のピーク値が所定値以下と判定された状態で、
ノック検出結果を無効とするようにした請求項１乃至３
のいずれかに記載のエンジンのノック検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1709495A JPH08210175A (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | エンジンのノック検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1709495A JPH08210175A (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | エンジンのノック検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210175A true JPH08210175A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=11934417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1709495A Pending JPH08210175A (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | エンジンのノック検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08210175A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100492377B1 (ko) * | 2000-02-25 | 2005-05-31 | 다이야몬드 덴끼 가부시키가이샤 | 이온전류에 의한 내연기관의 노킹 검출방법 |
| JP2013167186A (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関の燃焼状態判定装置 |
| JP2013238185A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-28 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関の燃焼状態判定装置 |
-
1995
- 1995-02-03 JP JP1709495A patent/JPH08210175A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100492377B1 (ko) * | 2000-02-25 | 2005-05-31 | 다이야몬드 덴끼 가부시키가이샤 | 이온전류에 의한 내연기관의 노킹 검출방법 |
| JP2013167186A (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関の燃焼状態判定装置 |
| JP2013238185A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-28 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関の燃焼状態判定装置 |
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