JPH0681925B2 - Knocking detection device for internal combustion engine - Google Patents
Knocking detection device for internal combustion engineInfo
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- JPH0681925B2 JPH0681925B2 JP14827788A JP14827788A JPH0681925B2 JP H0681925 B2 JPH0681925 B2 JP H0681925B2 JP 14827788 A JP14827788 A JP 14827788A JP 14827788 A JP14827788 A JP 14827788A JP H0681925 B2 JPH0681925 B2 JP H0681925B2
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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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a knocking detection device that processes a signal from a means for detecting vibration of an engine to detect occurrence of knocking.
〈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)。<Prior Art> Conventional knocking detection and ignition timing control based thereon are performed by a device as shown in FIG. 4 (see Japanese Patent Laid-Open No. 59-49369).
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。The cylinder head of the V-type 6-cylinder engine 1 is equipped with a knocking sensor 2 that detects the vibration of the cylinder head wall and outputs it as a voltage. The high-frequency wave corresponding to the middle knocking signal from the knocking sensor 2 Only the component is extracted by the bandpass filter 3.
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。Next, the rectifying / integrating circuit 4 integrates the signal from the bandpass filter 3 only in a predetermined crank angle section in which knocking frequently occurs, and does not perform integration in other sections, and performs A / D conversion in the next stage. Output to the container 5.
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。A knocking determination unit 6 compares a signal directly input from the A / D converter 5 with a signal obtained by averaging the signal for each cylinder according to the cylinder determination signal.
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。Then, when knocking occurs, the integrated value of the signal in the integration section exceeds the value obtained by averaging, and it is determined that knocking is present. In other cases, it is determined that knocking is absent.
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。Based on this determination, the ignition timing correction amount calculation unit 7 for each cylinder
However, the correction amount of the ignition timing is set for each cylinder. For example, when knocking is detected in the first cylinder and the second cylinder as shown in the figure, the ignition timings of these cylinders are retarded by a predetermined amount (retard), and it is determined that there is no knocking in the third cylinder.
The ignition timing of the cylinder or the like is set by advancing by a predetermined amount.
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。Next, in the ignition timing calculation unit 8, the basic ignition timing ADV 0 is searched for from the map stored in advance in the ROM on the basis of the basic injection amount T P of the fuel representing the load of the engine and the engine rotation speed N. In addition, the ignition timing correction amount calculation unit 7
The final ignition timing is set by adding the correction amount calculated in.
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。Based on the set ignition timing, the ignition timing drive circuit 9 outputs an ignition signal to the corresponding ignition cylinder of the engine.
As a result, ignition is performed at the set ignition timing.
〈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。<Problems to be Solved by the Invention> However, in such a conventional device, a bandpass filter, a rectifying / integrating circuit, and an A / D are provided as hardware for processing a knocking signal in a stage preceding the knocking determination unit 5. In addition to the need for a converter, the cost for the hardware itself is high, and the cost required for knocking control is considerably high due to factors such as an increase in manufacturing cost due to an increase in the number of bandpass filter adjustment steps.
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。The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides a knocking signal processing device for an internal combustion engine that solves the above problems by executing knocking signal processing by software as much as possible. The purpose is to do.
〈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を平均化処理してノ
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。<Means for Solving the Problems> Therefore, according to the present invention, as shown in FIG. 1, a vibration detecting means for detecting vibration generated in the engine and outputting it as a voltage signal, and a crank angle section in which knocking frequently occurs. Knocking occurrence section detection means for detecting, A / D converter for A / D conversion the signal from the vibration detection means, the section detected by the knocking occurrence section detection means, from the other section, the vibration Conversion frequency control means for largely controlling the frequency of converting the signal from the detection means by the A / D converter, signal storage means for storing the signal converted by the A / D converter, and the signal storage means Knocking discrimination means for averaging the stored signals to discriminate the presence or absence of knocking.
〈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。<Operation> The vibration detection means detects the vibration generated in the engine including the vibration caused by knocking, and outputs it as a voltage signal to the A / D converter.
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
頻度制御手段は検出区間では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。The knocking occurrence section detection means detects a crank angle section in which knocking occurs at a high frequency, whereby the conversion frequency control means largely controls the frequency of A / D conversion by the A / D converter in the detection section. The frequency of A / D conversion is controlled to be small in other sections.
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、該記憶された信号はノッキング判別手段
により平均化処理され、該処理された信号に基づいてノ
ッキングの有無が判別される。The signal thus A / D converted is stored by the signal storage means, the stored signal is averaged by the knocking determination means, and the presence or absence of knocking is determined based on the processed signal. .
〈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。<Example> Below, the Example of this invention is described based on drawing.
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。In FIG. 2 showing the structure of one embodiment, the same components as those shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals.
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。In the figure, a knocking sensor 2 as a vibration detecting means
The voltage signal from is output to the A / D converter 11.
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。The A / D conversion frequency control unit 12 inputs a signal from a crank angle sensor 21 (generally provided for fuel injection control etc.) that outputs a signal for each predetermined crank angle of the engine 1,
A section with a high knocking occurrence frequency is detected, and the A / D conversion operation by the A / D converter 11 is performed with a high frequency in the section, and is performed with a low frequency in other sections. That is, this function combines the functions of the knocking occurrence section detection means and the conversion frequency control means.
該変換されたデジタル信号は、次段の信号ピークホール
ド処理部13において、ピークホールド(極大値のみ保
持)して記憶される。The converted digital signal is peak-held (holds only the maximum value) and stored in the signal peak-hold processing unit 13 at the next stage.
前記記憶された信号は、ノッキング判定部14において、
A/D変換頻度の高い区間で記憶されたものと、それ以外
の区間で記憶されたものとで、それぞれ後述するような
平均化処理が行われ、これら処理されたもの相互を比較
してノッキングの発生の有無が判定される。The stored signal, in the knocking determination unit 14,
Averaging processing, which will be described later, is performed on the ones stored in the sections with high A / D conversion frequency and those stored in other sections, and the processed ones are compared with each other to knock. It is determined whether or not is generated.
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。Thereafter, the ignition timing correction amount calculation unit 7 sets the correction amount of the ignition timing for each cylinder according to the presence or absence of knocking, and the ignition timing calculation unit 8 adds the correction amount to the basic ignition timing ADV 0. The final ignition timing is set according to the above, and the ignition timing drive circuit 9 outputs an ignition signal to the corresponding ignition cylinder of the engine to control the ignition at the set ignition timing as in the conventional case. Done.
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。Next, the detection of knocking will be described in more detail with reference to the flowchart shown in FIG.
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。In step (denoted as S in the figure) 1, the crank angle sensor
Based on the signal from 21, it is determined whether or not a section with a high knocking frequency, for example, a crank angle section of 10 ° to 57 ° after top dead center. This part corresponds to knocking occurrence section detection means.
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。If it is determined that the section has a high knocking occurrence frequency, the process proceeds to step 2, and it is determined whether or not it coincides with the high-frequency A / D conversion timing set in accordance with the section.
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。Then, when they match, the routine proceeds to step 3, where the voltage signal from the knocking sensor 2 is A / D converted by the A / D converter 11.
ステップ4では、この区間に変換されたデジタル信号の
中の各極大値をメモリNiに記憶する。極大値の判別は
信号値の変化が増大から減少へ転じたときをもって行
う。In step 4, each maximum value in the digital signal converted into this section is stored in the memory N i . The determination of the maximum value is performed when the change in the signal value changes from increasing to decreasing.
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5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。When it is determined in step 1 that the frequency of knocking occurrence is low, the process proceeds to step 5 and it is determined whether or not it is immediately after the transition from the high frequency interval to the low frequency interval.
そして、該判定がNOの場合はステップ6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。Then, when the determination is NO, the process proceeds to step 6 and it is determined whether or not the A / D conversion timing set at a low frequency matches.
一致した時にはステップ7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。If they match, proceed to step 7 and knock sensor 2
The voltage signal from the A / D converter 11 is A / D converted.
次いでステップ8へ進んで当該区間の信号データを加重
平均処理する。Next, in step 8, the signal data in the section is weighted and averaged.
ステップ9では、前記処理されたデータをメモリBGLに
記憶する。In step 9, the processed data is stored in the memory BGL.
また、ステップ5の判定がYESの場合はステップ10へ進
み、ステップ4で記憶されたi個のデータNiの平均値
NiMEANを算出する。If the determination in step 5 is YES, the process proceeds to step 10, and the average value N iMEAN of the i pieces of data N i stored in step 4 is calculated.
次いでステップ11へ進み、前記加重平均値BGLと、平均
値NiMEANとを比較する。Next, in step 11, the weighted average value BGL is compared with the average value N iMEAN .
そして、後者の値が前者の値より設定値以上大きいとき
には、ステップ12へ進んでノッキング有りとの判定を下
し、そうでないときにはステップ13へ進んでノッキング
無しとの判定を下す。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
2からのバイアス電圧に近い値であるため、これに対し
て平均値NiMEANが十分大きな値であるときにノッキン
グ有りと判別できるのである。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。If the latter value is larger than the former value by the set value or more, the routine proceeds to step 12, where it is determined that knocking is present, and if not, the routine proceeds to step 13 where it is determined that there is no knocking. Since the weighted average value BGL in a region other than the knocking occurrence section is a value close to the bias voltage from the knocking sensor 2 when vibration does not occur, there is knocking when the average value N iMEAN is sufficiently large. Can be determined. However, for the sake of simplicity, the weighted average value BGL may not be calculated and may be compared with a known bias voltage. In this case, A / D conversion may not be performed at all in the section where the knocking occurrence frequency is low. That is, the present invention includes one in which the frequency of A / D conversion is set to 0 in the section where the knocking occurrence frequency is low.
ここで、ステップ2,3,5,6,7の部分が変換頻度制御手段
に相当し、ステップ4の部分が信号記憶手段に相当し、
ステップ8,9,10,11,12,13の部分がノッキング判定手段
に相当する。Here, the steps 2, 3, 5, 6, and 7 correspond to the conversion frequency control means, the step 4 corresponds to the signal storage means,
Steps 8, 9, 10, 11, 12, and 13 correspond to knocking determination means.
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。With such a configuration, in addition to the A / D converter, all signal processing for knocking detection can be performed by software, and the frequency of A / D conversion is limited to a specific section where knocking easily occurs. Since it can be increased, there is a margin to sufficiently perform calculations for other control of the internal combustion engine in other sections, and it is not necessary to provide a dedicated A / D converter with a high calculation speed.
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。Therefore, it is possible to significantly reduce the cost which was conventionally required for detecting the knocking and the cost for adjusting the hardware, and the adjustment is not necessary.
〈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。<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, the hardware for knocking detection can be greatly simplified, the cost can be significantly reduced, and the hardware adjustment is not required. Is.
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……ノッキング判定部FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, and FIG. 2 is
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a flowchart showing a knocking detection routine of the same embodiment, and FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional example. 1 ... V-6 cylinder engine, 2 ... knocking sensor, 11 ...
… A / D converter, 12 …… A / D conversion frequency control section, 13 …… Signal peak hold processing section, 14 …… Knocking judgment section
Claims (1)
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を平均化処理してノ
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。1. A vibration detecting means for detecting a vibration generated in an engine and outputting it as a voltage signal, a knocking occurrence section detecting means for detecting a crank angle section in which knocking frequently occurs, and a signal from the vibration detecting means. A / D converter for A / D conversion, the section detected by the knocking occurrence section detection means, from other sections, the frequency of converting the signal from the vibration detection means by the A / D converter. A conversion frequency control means for largely controlling, a signal storage means for storing the signal converted by the A / D converter, and a knocking for averaging the signals stored in the signal storage means to determine the presence or absence of knocking. A knocking detection device for an internal combustion engine, comprising: a determination means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14827788A JPH0681925B2 (en) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | Knocking detection device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14827788A JPH0681925B2 (en) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | Knocking detection device for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01318745A JPH01318745A (en) | 1989-12-25 |
| JPH0681925B2 true JPH0681925B2 (en) | 1994-10-19 |
Family
ID=15449168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14827788A Expired - Fee Related JPH0681925B2 (en) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | Knocking detection device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0681925B2 (en) |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP14827788A patent/JPH0681925B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH01318745A (en) | 1989-12-25 |
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