JPH02210228A - Internal heat engine knock detection device - Google Patents
Internal heat engine knock detection deviceInfo
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- JPH02210228A JPH02210228A JP3089189A JP3089189A JPH02210228A JP H02210228 A JPH02210228 A JP H02210228A JP 3089189 A JP3089189 A JP 3089189A JP 3089189 A JP3089189 A JP 3089189A JP H02210228 A JPH02210228 A JP H02210228A
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- JP
- Japan
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- knock
- engine
- noise level
- transient state
- value
- Prior art date
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- Pending
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Landscapes
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
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ク検出装置に関し、より具体的
にはノックセンサ出力を機関回転数に応じた時定数でな
ましてノイズレベルを求めると共に、機関運転の過渡状
態が検出されたときは過渡状態に応じてノイズレベルを
補正し、よってノイズレベルの算出遅れを回避する様に
した内燃機関のノック検出装置に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a knock detection device for an internal combustion engine, and more specifically, the present invention relates to a knock detection device for an internal combustion engine, and more specifically, a knock sensor output is smoothed by a time constant depending on the engine rotation speed to obtain a noise level. The present invention relates to a knock detection device for an internal combustion engine that corrects a noise level according to the transient state when a transient state of engine operation is detected, thereby avoiding a delay in noise level calculation.
(従来の技術)
従来のノック検出技術においては、ノックセンサの出力
を整流し、整流値を所定の時定数で平滑してバックグラ
ウンド値(以下、「ノイズレベル」と称する)を求め、
次いで該ノイズレベルを増幅してノック判定レベルを求
めてセンサ出力と比較し、ノック発生の有無を判定して
いる。その−例としては、特公昭56−636号公報記
載の技術を挙げることが出来る。(Prior Art) In conventional knock detection technology, the output of a knock sensor is rectified, the rectified value is smoothed with a predetermined time constant, and a background value (hereinafter referred to as "noise level") is obtained.
Next, the noise level is amplified to obtain a knock determination level, which is compared with the sensor output to determine whether knock has occurred. An example thereof is the technique described in Japanese Patent Publication No. 56-636.
斯る如く、ノック判定レベルはノイズレベルに基づいて
求められることから、ノックを正確に検出するにはノッ
ク判定レベルを適正に求める必要がある。具体的には、
ノック判定レベルを正常燃焼時のセンサ出力と異常燃焼
時(ノック発生時)のセンサ出力との間の適宜位置に設
定するのが望ましい。而して、ノックセンサ出力は機関
の運転状態に応じて変動し、例えば機関回転数の増減に
伴って、また定常状態であっても所定の変動幅にて変動
している。従って、それに即応してノイズレベルを求め
ると、それから算出されるノック判定レベルの変動幅が
大きくなって、正確にノックの発生を検出することが却
って困難になる場合があった。As described above, since the knock determination level is determined based on the noise level, it is necessary to appropriately determine the knock determination level in order to accurately detect a knock. in particular,
It is desirable to set the knock determination level at an appropriate position between the sensor output during normal combustion and the sensor output during abnormal combustion (when knock occurs). Thus, the knock sensor output fluctuates depending on the operating state of the engine, and fluctuates within a predetermined fluctuation range, for example, as the engine speed increases or decreases, or even in a steady state. Therefore, if the noise level is immediately determined in response to the noise level, the fluctuation range of the knock determination level calculated from the noise level becomes large, and it may become difficult to accurately detect the occurrence of knock.
その点から近時、機関高回転時に大きくなる様に設定し
たなまし係数を用いてノックセンサ出力を点火毎になま
し、よってノック判定レベルの変動幅を均一にする技術
が提案されており、その例として特開昭60−1237
46号公報記載の技術を挙げることが出来る。From this point of view, a technology has recently been proposed in which the knock sensor output is smoothed for each ignition using a smoothing coefficient that is set to increase when the engine rotates at high speeds, thereby making the fluctuation range of the knock judgment level uniform. An example of this is JP-A-60-1237.
The technique described in Japanese Patent No. 46 can be mentioned.
(発明が解決しようとする課題)
而して、機関の運転が定常状態にあるときは斯る従来技
術により所望のノック判定レベルを適正に得ることが出
来るが、機関の運転が過渡状態、特にアクセルペダルを
急激に踏むスナップ動作等が行われて機関回転数が急激
に変化した場合は、定常状態で設定したなまし時定数で
は応答遅れを生じる不都合がある。即ち、第8図に示す
如く、ノックセンサ実レベル(真のノイズレベル)に対
し、算出したノイズレベルは応答遅れを生じて低くなっ
ており、その結果ノック判定レベルも低(なって実際に
はノックが発生していないのにノック発生と誤検知し、
意味のない遅角補正を点火時期に加えてしまう欠点があ
った。(Problem to be Solved by the Invention) Therefore, when the engine is operating in a steady state, it is possible to appropriately obtain a desired knock determination level using the conventional technique, but when the engine is operating in a transient state, especially when the engine is operating in a transient state, When the engine speed changes rapidly due to a snap action such as sudden depression of the accelerator pedal, there is an inconvenience that the annealing time constant set in the steady state causes a delay in response. That is, as shown in Fig. 8, the calculated noise level is lower than the knock sensor actual level (true noise level) due to a response delay, and as a result, the knock judgment level is also low (so that it is actually Falsely detects that a knock has occurred even though there is no knock,
This had the drawback of adding meaningless retardation correction to the ignition timing.
従って、本発明は従来技術の上述の欠点を解消し、過渡
状態を検出してノイズレベル算出値を適正に補正するこ
とによってノイズレベルの算出遅れを解消し、ノック判
定レベルを正確に算出することを可能にしてノックの発
生を誤りなく検出することが出来る内燃機関のノック検
出装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention eliminates the above-mentioned drawbacks of the prior art, detects a transient state and appropriately corrects the noise level calculation value, eliminates the noise level calculation delay, and accurately calculates the knock judgment level. An object of the present invention is to provide a knock detection device for an internal combustion engine that can detect the occurrence of knock without error.
(課題を解決するための手段)
上記の目的を達成するために請求項1項に記載した発明
は第1図に示す如く、機関の適宜位置に設けられ、機関
の振動を検出するノックセンサ1、機関の回転部近傍に
設けられ、機関の回転数を検出する回転数検出手段2・
、該回転数検出手段及び前記ノックセンサの出力を入力
し、機関回転数に応じて設定される時定数を用いてノッ
クセンサ出力をなましてノイズレベルを求めるノイズレ
ベル算出手段3、該ノイズレベル算出手段の出力を入力
し、ノイズレベルからノック判定レベルを求めるノック
判定レベル算出手段4及び該ノック判定レベル算出手段
及び前記ノックセンサの出力を入力して比較し、ノック
発生の有無を判定するノック判定手段5からなる内燃機
関のノック検出装置において、機関の適宜位置に設けら
れ、機関運転の過渡状態を検出する過渡状態検出手段6
を設け、前記ノイズレベル算出手段は該過渡状態検出手
段の出力を入力し、過渡状態が検出されたときは過渡状
態に応じて設定される補正値を算出し、該算出された補
正値にて前記ノイズレベル算出値を補正する様に構成し
た。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the invention as set forth in claim 1 provides a knock sensor 1 which is provided at an appropriate position of an engine and detects vibrations of the engine, as shown in FIG. , rotation speed detection means 2, which is provided near the rotating part of the engine and detects the rotation speed of the engine.
, a noise level calculation means 3 which receives the outputs of the rotational speed detection means and the knock sensor and calculates the noise level by smoothing the knock sensor output using a time constant set according to the engine rotational speed; a knock determination level calculation means 4 which inputs the output of the means and calculates a knock determination level from the noise level; and a knock determination which inputs and compares the outputs of the knock determination level calculation means and the knock sensor to determine the presence or absence of knock occurrence. In the internal combustion engine knock detection device comprising means 5, transient state detection means 6 is provided at an appropriate position of the engine and detects a transient state of engine operation.
The noise level calculation means inputs the output of the transient state detection means, and when a transient state is detected, calculates a correction value to be set according to the transient state, and uses the calculated correction value. It was configured to correct the noise level calculation value.
(作用)
機関運転の過渡状態を検出し、過渡状態に応じてノイズ
レベル算出値を補正するので、過渡時にあってもノイズ
レベルの算出遅れがなく、よって正確にノイズレベルを
算出してそれからノック判定レベルを求めることが出来
、ノックの発生の有無を精度良く検出することが出来る
。(Function) Since the transient state of engine operation is detected and the noise level calculation value is corrected according to the transient state, there is no delay in the noise level calculation even during the transient state, so the noise level is accurately calculated and the knock The determination level can be determined, and the presence or absence of knocking can be detected with high accuracy.
(実施例)
以下、本発明の詳細な説明する。第2図は本発明に係る
内燃機関のノック検出装置を点火時期制御装置も含めて
全体的に示す概略図である。(Example) The present invention will be described in detail below. FIG. 2 is a schematic diagram showing the entire knock detection device for an internal combustion engine according to the present invention, including an ignition timing control device.
同図に従って説明すると、符号lOは4気筒等からなる
車両用の多気筒の内燃機関を示す。内燃機関10は吸入
空気路12を備えており、エアクリーナ14から流入し
た空気はスロットル弁16でその流量を調節されつつイ
ンテークマニホルド18を経て一〇気筒の燃焼室20内
に導入される。Referring to the figure, reference numeral 1O indicates a multi-cylinder internal combustion engine for a vehicle, which includes four cylinders or the like. The internal combustion engine 10 is equipped with an intake air passage 12, and air flowing from an air cleaner 14 is introduced into a ten-cylinder combustion chamber 20 through an intake manifold 18 while its flow rate is adjusted by a throttle valve 16.
吸入空気路12にはスロットル弁16下流の適宜位置に
おいてパイプ24が接続されて分岐されており、その分
岐路の終端部付近に吸入空気の圧力を絶対値で測定して
機関負荷を検出する吸気圧力センサ26が設けられる。A pipe 24 is connected to the intake air passage 12 at an appropriate position downstream of the throttle valve 16 to branch off, and near the end of the branch passage there is an intake air passage that measures the pressure of the intake air in absolute value to detect the engine load. A pressure sensor 26 is provided.
また、内燃機関10の冷却水通路28の付近には水温セ
ンサ30が設けられて機関冷却水の温度を検出すると共
に、吸入空気路12のスロットル弁16下流の適宜位置
には吸気温センサ32が設けられて機関が吸入する空気
の温度を検出する。更に、スロットル弁16には、その
弁開度を検出する前記した過渡状態検出手段たるスロッ
トル位置センサ34が設けられる。Further, a water temperature sensor 30 is provided near the cooling water passage 28 of the internal combustion engine 10 to detect the temperature of the engine cooling water, and an intake air temperature sensor 32 is provided at an appropriate position downstream of the throttle valve 16 in the intake air passage 12. It is installed to detect the temperature of the air that the engine takes in. Further, the throttle valve 16 is provided with a throttle position sensor 34, which is the above-mentioned transient state detection means for detecting the opening degree of the valve.
また、内燃機関10の近傍にはディストリビュータ36
が設けられると共に、その内部にはピストン3日の上下
動に伴って回転するクランク軸(図示せず)の回転に同
期して回転する磁石及びそれに対峙して配置された回転
体からなる前記した回転数検出手段たるクランク角セン
サ40が収納されており、所定クランク角度毎にパルス
信号を出力する。更に、内燃機関10のシリンダブロッ
ク42の適宜位置には燃焼室20から発生するノックに
基づく振動を検出する圧電型の前記したノックセンサ1
が設けられる。上記した吸気圧センサ等のセンサ26,
30,32,34,40゜1の出力は、制御ユニット5
0に送られる。Further, a distributor 36 is located near the internal combustion engine 10.
The above-mentioned magnet is provided inside the magnet, which rotates in synchronization with the rotation of a crankshaft (not shown), which rotates as the piston moves up and down, and a rotating body arranged opposite to the magnet. A crank angle sensor 40 serving as rotation speed detection means is housed, and outputs a pulse signal at every predetermined crank angle. Furthermore, the above-mentioned piezoelectric knock sensor 1 is installed at an appropriate position on the cylinder block 42 of the internal combustion engine 10 to detect vibrations caused by knocks generated from the combustion chamber 20.
will be provided. A sensor 26 such as the above-mentioned intake pressure sensor,
The outputs of 30, 32, 34, 40°1 are output from the control unit 5.
Sent to 0.
第3図は制御ユニット50の詳細を示しており、同図に
従って説明すると、吸気圧力センサ26等のアナログ出
力は、制御ユニット内においてレベル変換回路52に入
力されて所定レベルに変換された後、マイクロ・コンピ
ュータ54に人力される。諜亥マイクロ・コンピュータ
は、A/Di換回路54a、l1054 b、CPU5
4 c、ROM54 dSRAM54 e及び演算用の
カウンタ並びにタイマ(カウンタ及びタイマの図示は省
略した)を備えており、レベル変換回路出力はCPU5
4cの指令に応じてA/D変換回路54aにおいてデジ
タル値に変換された後、RAM54eに一時格納される
。又、クランク角センサ40の出力は波形成形回路56
において波形成形された後、l1054bを介してマイ
クロ・コンピュータ内に入力される。FIG. 3 shows the details of the control unit 50, and will be explained according to the figure. After the analog output of the intake pressure sensor 26, etc. is input to the level conversion circuit 52 in the control unit and converted to a predetermined level, It is manually operated by a microcomputer 54. The intelligence microcomputer includes an A/Di conversion circuit 54a, l1054b, and a CPU5.
4c, ROM54, dSRAM54e, and a counter and timer for calculation (the counter and timer are not shown), and the level conversion circuit output is output from the CPU5.
After being converted into a digital value in the A/D conversion circuit 54a according to the command 4c, it is temporarily stored in the RAM 54e. Further, the output of the crank angle sensor 40 is sent to a waveform shaping circuit 56.
After being shaped into a waveform at , it is input into the microcomputer via l1054b.
更に、前記したノックセンサ1の出力は制御ユニッ)5
0に送出された後、ノック検出回路60に入力される。Furthermore, the output of the knock sensor 1 described above is controlled by a control unit) 5.
After being sent out to 0, it is input to the knock detection circuit 60.
ノック検出回路60は、フィルタ手段60a及びコンパ
レータ手段60b並びにD/A変換手段60cを備え、
フィルタ手段60aはコンパレータ手段60bの非反転
入力端子に接続されると共に、その反転入力端子はD/
A変換手段60cが接続される。また、コンパレータ手
段60bはマイクロ・コンピュータ54に接続されると
共に、マイクロ・コンピュータ54はD/A変換手段6
0cに接続される。尚、前記したノックセンサ1として
、ノックに基づいた周波数で共振して出力を発生する共
振型式のものを用いた場合は想像線で示す如く、フィル
タ手段60aが不要となる。The knock detection circuit 60 includes a filter means 60a, a comparator means 60b, and a D/A conversion means 60c,
Filter means 60a is connected to a non-inverting input terminal of comparator means 60b, and its inverting input terminal is connected to D/
A conversion means 60c is connected. Further, the comparator means 60b is connected to the microcomputer 54, and the microcomputer 54 is connected to the D/A conversion means 6.
Connected to 0c. In addition, when a resonance type sensor that generates an output by resonating at a frequency based on knock is used as the knock sensor 1 described above, the filter means 60a becomes unnecessary as shown by the imaginary line.
このノック検出回路60にあっては、コンパレータ手段
60bにおいてセンサ出力をマイクロ・コンピュータ5
4が設定する基準値と比較し、ノイズレベルの算出及び
ノックの判定を行うが、この点に付いて第4図タイミン
グ・チャートを参照して説明すると、マイクロ・コンピ
ュータ54から燃焼状態にないクランク角度範囲(例え
ばATDC120〜140度)において、D/A変換手
段60cに対し機関振動のバックグラウンド値たるノイ
ズレベルVNOISEが比較基準値として出力される。In this knock detection circuit 60, the sensor output is sent to the microcomputer 5 in the comparator means 60b.
The noise level is calculated and knock is determined by comparing it with the reference value set by the microcomputer 54, and to explain this point with reference to the timing chart of FIG. In an angular range (for example, ATDC 120 to 140 degrees), a noise level VNOISE, which is a background value of engine vibration, is output as a comparison reference value to the D/A converter 60c.
この角度範囲を第4図において「ノイズゲート」と示す
。出力値はD/A変換手段60Cによりアナログ値に変
換され、センサ出力レベルとコンパレータ手段60bに
て比較される。マイクロ・コンビエータ54は比較結果
に基づき、このノイズレベルの変更を行う。該ノイズレ
ベルは、センサ出力レベルの略ピーク値近辺になる様に
設定される。This angular range is shown as "noise gate" in FIG. The output value is converted into an analog value by the D/A conversion means 60C, and compared with the sensor output level by the comparator means 60b. The micro combinator 54 changes this noise level based on the comparison result. The noise level is set to be approximately near the peak value of the sensor output level.
又、マイクロ・コンピュータ54は第4図に「ノックゲ
ート」として示す燃料状態を含む適宜なりランク角度範
囲(ATDCIO〜50度)において、前記ノイズレベ
ルVNOISEを基に所定の係数GAMP (運転状
態に応じ適宜設定される値)を乗じてノック判定レベル
を算出し、算出されたノック判定レベルをD/A変換手
段60cを介してコンパレータ手段60bに出力する。Further, the microcomputer 54 calculates a predetermined coefficient GAMP (depending on the operating state) based on the noise level VNOISE in an appropriate rank angle range (ATDCIO to 50 degrees) including the fuel state shown as "knock gate" in FIG. A knock determination level is calculated by multiplying the knock determination level by an appropriately set value), and the calculated knock determination level is output to the comparator means 60b via the D/A conversion means 60c.
コンパレータ手段60bはセンサ出力レベルを該ノック
判定レベルと比較し、センサ出力がノック判定レベルを
超えているとき、ノック発生と判断する。尚、斯るノッ
ク検出手法におけるノイズレベル及びノック判定レベル
の算出は、マイクロ・コンピュータ54においてソフト
ウェア手法を用いて行われるが、ハードウェア回路を用
いてアナログ的に検出しても良(、またノイズレベルの
生成についてもセンサ出力の平均値を用いる等、種々の
手法を用いて良い。The comparator means 60b compares the sensor output level with the knock determination level, and determines that a knock has occurred when the sensor output exceeds the knock determination level. Note that the calculation of the noise level and the knock judgment level in this knock detection method is performed in the microcomputer 54 using a software method, but it may also be detected in an analog manner using a hardware circuit (or Various methods may be used to generate the level, such as using an average value of sensor outputs.
尚、マイクロ・コンピュータにおいてCPU54cは周
知の如く、クランク角センサ40の出力から機関回転数
を算出すると共に吸気圧力センサ26の出力から機関負
荷状態を判断し、ROM54dに格納した基本点火時期
マツプを検索して基本点火時期を算出すると共に、水温
、吸気温等の他の運転パラメータから基本点火時期を補
正し、前記したコンパレータ手段60bの出力からノッ
ク状態にあることが判明したときは該点火時期を更に進
遅角補正して最終点火時期を算出し、出力回路68を経
てイグナイタ等からなる点火装置70に点火を指令し、
ディストリビュータ36を介して所定気筒の点火プラグ
72を点火して燃焼室20内の混合気を着火する。As is well known, in the microcomputer, the CPU 54c calculates the engine speed from the output of the crank angle sensor 40, determines the engine load state from the output of the intake pressure sensor 26, and searches for a basic ignition timing map stored in the ROM 54d. In addition to calculating the basic ignition timing, the basic ignition timing is corrected from other operating parameters such as water temperature and intake air temperature. Furthermore, the final ignition timing is calculated by correcting the advance/retard angle, and an ignition command is sent to the ignition device 70 consisting of an igniter etc. via the output circuit 68.
The spark plug 72 of a predetermined cylinder is ignited via the distributor 36 to ignite the air-fuel mixture in the combustion chamber 20.
続いて、第5図フロー・チャートを参照して本検出装置
の動作を説明する。尚、第5図に示すプログラムは所定
クランク角度毎に前記マイクロ・コンピュータにおいて
割り込み起動される。Next, the operation of this detection device will be explained with reference to the flow chart in FIG. Incidentally, the program shown in FIG. 5 is started by interruption in the microcomputer at every predetermined crank angle.
先ず、S10において今回検出したスロットル弁開度θ
THn及び機関回転数Neを読み込み、S12において
今回検出したスロットル弁開度θTHnと前回検出した
スロットル弁開度θTHn−1とからスロットル変化量
ΔθTHを算出し、S14において所定のスロットル変
化量ΔθTHREFと比較する。即ち、単位時間当たり
のスロットル弁開度の変化量が所定値を超えているか否
かで機関運転の過渡状態を検出する。First, in S10, the throttle valve opening degree θ detected this time
THn and engine speed Ne are read, and in S12, the throttle change amount ΔθTH is calculated from the currently detected throttle valve opening θTHn and the previously detected throttle valve opening θTHn-1, and in S14, it is compared with a predetermined throttle change amount ΔθTHREF. do. That is, a transient state of engine operation is detected based on whether the amount of change in throttle valve opening per unit time exceeds a predetermined value.
而して、314においてスロットル変化量が所定値を超
えておらず、よって機関運転の過渡状態にないと判断さ
れるときは定常運転状態にあるものとして516に進み
、そこで前記したなまし係数たるNISを検出した機関
回転数に応じて検索する。第6図はこのなまし係数の特
性を示す。図示の如く機関回転数に比例して増加する様
に設定されており、斯る特性値が前記したマイクロ・コ
ンピュータのROM54 d内に機関回転数に応じて検
索自在に格納される。If it is determined in step 314 that the amount of throttle change does not exceed the predetermined value and therefore the engine is not in a transient state, it is assumed that the engine is in a steady state of operation, and the process proceeds to step 516, where the smoothing coefficient described above is determined. Search according to the engine speed at which NIS was detected. FIG. 6 shows the characteristics of this smoothing coefficient. As shown in the figure, the characteristic value is set to increase in proportion to the engine speed, and the characteristic value is stored in the ROM 54d of the microcomputer so as to be searchable according to the engine speed.
ここで、第3図及び第4図を再度参照して本実施例にお
けるノイズレベルの算出手法(ノックセンサ出力のなま
し手法)に付いて詳細に説明すると、ノック検出回路6
0のコンパレータ手段60bにはマイクロ・コンピュー
タ54よりD/A変換手段60cを介して今回の比較基
準値(この比較基準値は、前回のノイズゲート中に比較
されたノックセンサ出力との比較結果に基づいて算出さ
れたノイズレベルVNOISEn−1である)が送出さ
れ、今回のノイズゲートにおいてセンサ出力と比較され
る。而して、センサ出力が比較基準値を超えた場合には
パルス(以下、「ノイズパルス」と称する)を出力する
が、マイクロ・コンピュータにおいてCPU54cは該
コンパレータ手段出力を入力し、ノイズパルスが所定頻
度となる様に比較基準値を上下させ、よって求まった値
を今回のノイズレベルVNOISEnとする。センサ出
力値は機関回転数等の増減によって変動することから、
ノイズレベルもそれに応じて更新する必要がある。Here, referring again to FIGS. 3 and 4, the method of calculating the noise level (the method of smoothing the knock sensor output) in this embodiment will be explained in detail.
The current comparison reference value (this comparison reference value is the result of comparison with the knock sensor output compared during the previous noise gate) is sent from the microcomputer 54 to the zero comparator means 60b via the D/A conversion means 60c. The noise level VNOISEn-1 calculated based on the noise level VNOISEn-1) is sent out and compared with the sensor output in the current noise gate. When the sensor output exceeds the comparison reference value, a pulse (hereinafter referred to as a "noise pulse") is output. In the microcomputer, the CPU 54c inputs the output of the comparator means and determines whether the noise pulse is a predetermined value or not. The comparison reference value is increased or decreased to match the frequency, and the value thus determined is set as the current noise level VNOISEn. Since the sensor output value fluctuates due to increases and decreases in engine speed, etc.,
The noise level also needs to be updated accordingly.
而して、ノイズレベルの更新は、具体的には、■ノイズ
パルスが所定値以上生した場合(例、3個以上)
VNOISEn= VNOISEn−IX (1+
)2旧S
■ノイズパルスが全く生じない場合
VNOISEn= VNOISEn−I X (1)
2N+3
■ノイズパルスが零を超えて所定値未満生じた場合(例
、1〜2個)
V N0ISEn = V N0ISEn−1とし、ノ
イズパルスが所定値以上性じたときはセンサ出力の方が
大きいものとして前回値V N0ISEn−1を1/2
)I+sだけ増加さセタ値を今回値VNOISEnとし
、全く生じないときは同程度減少させた値を今回値とし
、更にノイズパルスが1〜2個であるときは更新しない
様にする。斯る如くして、ノイズゲート中のセンサ出力
の波高値付近にノイズレベルを常に位置させるものであ
る。而して、ノイズレベルはなまじ係数(累乗) NI
Sによって変動量が決定される訳であるが、前記した如
く、センサ出力自体は機関回転数に応じて増減すること
からなまし係数NISを機関回転数によって変え、変動
幅が略均−になる様に設定する(尚、なまし係数NIS
は、増加方向と減少方向で適宜違えても良い)。尚、ノ
イズパルスが1〜2個のとき更新しない様に不感帯を設
けたのは、制御の安定性を図るためであることは云うま
でもない。Specifically, the noise level is updated as follows: ■ When noise pulses exceed a predetermined value (e.g., 3 or more) VNOISEn= VNOISEn-IX (1+
)2 Old S ■When no noise pulse occurs at all VNOISEn= VNOISEn-I X (1)
2N+3 ■When the noise pulse exceeds zero and is less than the predetermined value (e.g., 1 to 2) V N0ISEn = V N0ISEn-1, and when the noise pulse exceeds the predetermined value, the sensor output is larger. 1/2 the previous value V N0ISEn-1 as
) The seta value increased by I+s is set as the current value VNOISEn, and when it does not occur at all, a value decreased by the same amount is set as the current value, and when there are 1 or 2 noise pulses, it is not updated. In this way, the noise level is always located near the peak value of the sensor output during the noise gate. Therefore, the noise level is the raw coefficient (power) NI
The amount of fluctuation is determined by S, but as mentioned above, the sensor output itself increases or decreases depending on the engine speed, so by changing the smoothing coefficient NIS depending on the engine speed, the fluctuation width becomes approximately equal. (In addition, the smoothing coefficient NIS
may be appropriately different in the increasing direction and decreasing direction). It goes without saying that the reason why a dead zone is provided so that updating is not performed when the number of noise pulses is one or two is to ensure stability of control.
再び、第5図フロー・チャートに戻ると、続いて316
〜323においてノイズパルスの頻度に応じて前記の如
(修正し、最新のノイズレベルV N0ISEnを算出
する。Returning to the flow chart in FIG. 5 again, 316
~323, the latest noise level VNOISEn is calculated as described above (corrected) according to the frequency of noise pulses.
而して、S14において過渡状態にあると判断されたと
きはS24に進んでスロットル変化量ΔθTHに応じて
ノイズレベル補正値ΔVNOISEを検索する。第7図
はこの補正特性を示しており、スロットル変化量ΔθT
Hが所定値ΔθT)IREFを超えて過渡状態と判断さ
れた場合、その変化量の大きさ、即ち過渡状態の大きさ
に応じて補正値も大きくなる様に設定される。If it is determined in S14 that the engine is in a transient state, the process proceeds to S24, where a noise level correction value ΔVNOISE is searched in accordance with the throttle change amount ΔθTH. Figure 7 shows this correction characteristic, where the throttle change amount ΔθT
When H exceeds the predetermined value ΔθT)IREF and a transient state is determined, the correction value is set to increase according to the magnitude of the change, that is, the magnitude of the transient state.
続いて、326〜S31でノイズパルスの頻度に応じて
増減し、最新のノイズレベルV N0ISEnを算出す
る。即ち、ノイズパルスが生じた場合にはセンサ出力に
追従し得ていないことを意味するので、328において
VNOISEn−1になまし係数を乗じた後、更にノイ
ズレベル補正値ΔVNOISI!を加算してノイズレベ
ル自体を補正するものである。尚、ノイズパルスが生じ
ないときは追従遅れが生じていないので、S30におけ
る演算処理は、定常運転時のそれ(S22)と異ならな
い。Subsequently, in steps 326 to S31, the latest noise level V NOISEn is calculated by increasing or decreasing the frequency according to the frequency of noise pulses. In other words, when a noise pulse occurs, it means that it cannot follow the sensor output, so in step 328, VNOISEn-1 is multiplied by the smoothing coefficient, and then the noise level correction value ΔVNOISI! is added to correct the noise level itself. Note that when a noise pulse does not occur, there is no follow-up delay, so the arithmetic processing in S30 is the same as that in steady operation (S22).
上記した実施例にあっては過渡状態が検出されたときは
定常運転時のなまし係数NISを乗じて得られたノイズ
レベル更新値に、過渡状態に応じて設定するノイズレベ
ル補正値ΔVNOISEを加!して補正するので、その
結果第8図に破線で示す如く、センサ実レベルに良く追
従することが出来る。尚、上記した実施例において、機
関の過べ状態をスロットル変化量から検出したが、それ
に限られるものではなく、前回スロットル弁開度θTH
n−1と今回スロットル弁開度θTHnとの比から変化
率を算出し、該変化率を適宜設定した所定値と比較して
検出しても良く、或いは吸気圧力、機関回転数若しくは
吸気量の変化量から検出しても良い
また、上記した実施例においてはなまじ係数を機関回転
数から変えたが、機関の負荷状態に応じて変えても良く
、更には機関回転数及び機関負荷状態の両者から変えて
も良い。In the above embodiment, when a transient state is detected, the noise level correction value ΔVNOISE set according to the transient state is added to the noise level update value obtained by multiplying by the smoothing coefficient NIS during steady operation. ! As a result, as shown by the broken line in FIG. 8, it is possible to follow the actual sensor level well. In the above-mentioned embodiment, the abnormal state of the engine was detected from the amount of throttle change, but the present invention is not limited to this, and the previous throttle valve opening θTH
The rate of change may be calculated from the ratio of n-1 and the current throttle valve opening θTHn, and the rate of change may be detected by comparing it with a predetermined value set appropriately, or the rate of change may be detected by calculating the rate of change from the ratio of n-1 and the current throttle valve opening θTHn. It may be detected from the amount of change.Also, in the above embodiment, the sluggish coefficient was changed from the engine speed, but it may be changed depending on the engine load condition, or even both the engine speed and the engine load condition. You can change it from
(発明の効果)
本発明に係る内燃機関のノック検出装置は、機関の適宜
位置に設けられ、機関運転の過渡状態を検出する過渡状
態検出手段を設け、ノイズレベル算出手段は該過渡状態
検出手段の出力を入力し、過渡状態が検出されたときは
過渡状態に応じて設定される補正値を算出し、該算出さ
れた補正値にて前記ノイズレベル算出値を補正する様に
構成したので、過渡時にあっても追従性良くノイズレベ
ルを算出することが出来、それに基づいてノック判定レ
ベルを正確に算出することが出来、よってノック発生の
有無を精度良く検出することが出来る。(Effects of the Invention) The knock detection device for an internal combustion engine according to the present invention is provided with a transient state detection means for detecting a transient state of engine operation, which is provided at an appropriate position of the engine, and the noise level calculation means is provided with a transient state detection means for detecting a transient state of engine operation. When a transient state is detected, a correction value to be set according to the transient state is calculated, and the noise level calculation value is corrected using the calculated correction value. The noise level can be calculated with good followability even during a transient period, and the knock determination level can be accurately calculated based on the noise level, so that the presence or absence of knock occurrence can be detected with high accuracy.
第1図は本発明のクレーム対応図、第2図は点火時期制
御装置を含む本発明に係るノック検出装置を示す概略図
、第3図はその制御ユニットの詳細を示すブロック図、
第4図はその中のノック検出回路の動作を示す説明タイ
ミング・チャート、第5図は本装置の動作を示すフロー
・チャート、第6図は該フロー・チャートの中のセンサ
出力のなまし係数の基本特性を示す説明図、第7図はそ
の中のなまし時定数の過渡運転時の補正特性を示す説明
図及び第8図は従来技術と比較した場合の本発明による
ノイズレベル算出手法を示す説明図である。
1・・・ノックセンサ、2・・・回転数検出手段(クラ
ンク角センサ40)、3・・・ノイズレベル算出手段(
ノック検出回路60、マイクロ・コンピュータ54)、
4・・・ノック判定レベル算出手段(ノック検出回路6
0、マイクロ・コンピュータ54)、5・・・ノック判
定手段(ノック検出回路60、マイクロ・コンピュータ
54)、6・・・過渡状態検出手段(スロットル位置セ
ンサ34、マイクロ・コンピュータ54L 50・・・
制御ユニット、54・・・マイクロ・コンピュータ、6
0・・・ノック検出回路FIG. 1 is a diagram corresponding to claims of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing a knock detection device according to the present invention including an ignition timing control device, and FIG. 3 is a block diagram showing details of the control unit.
Fig. 4 is an explanatory timing chart showing the operation of the knock detection circuit therein, Fig. 5 is a flow chart showing the operation of the device, and Fig. 6 is the smoothing coefficient of the sensor output in the flow chart. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the correction characteristics of the annealing time constant during transient operation, and FIG. FIG. 1... Knock sensor, 2... Rotation speed detection means (crank angle sensor 40), 3... Noise level calculation means (
knock detection circuit 60, microcomputer 54),
4...Knock judgment level calculation means (knock detection circuit 6
0, microcomputer 54), 5...knock determination means (knock detection circuit 60, microcomputer 54), 6... transient state detection means (throttle position sensor 34, microcomputer 54L), 50...
Control unit, 54... Microcomputer, 6
0...knock detection circuit
Claims (1)
ノックセンサ、 b、機関の回転部近傍に設けられ、機関の回転数を検出
する回転数検出手段、 c、該回転数検出手段及び前記ノックセンサの出力を入
力し、機関回転数に応じて設定される時定数を用いてノ
ックセンサ出力をなましてノイズレベルを求めるノイズ
レベル算出手段d、該ノイズレベル算出手段の出力を入
力し、ノイズレベルからノック判定レベルを求めるノッ
ク判定レベル算出手段、 及び e、該ノック判定レベル算出手段及び前記ノックセンサ
の出力を入力して比較し、ノック発生の有無を判定する
ノック判定手段、 からなる内燃機関のノック検出装置において、f、機関
の適宜位置に設けられ、機関運転の過渡状態を検出する
過渡状態検出手段、 を設け、前記ノイズレベル算出手段は該過渡状態検出手
段の出力を入力し、過渡状態が検出されたときは過渡状
態に応じて設定される補正値を算出し、該算出された補
正値にて前記ノイズレベル算出値を補正することを特徴
とする内燃機関のノック検出装置。[Scope of Claims] a. A knock sensor provided at an appropriate position on the engine to detect vibrations of the engine; b. A rotation speed detection means provided near a rotating part of the engine to detect the rotation speed of the engine; c. Noise level calculation means d, which inputs the outputs of the rotation speed detection means and the knock sensor and calculates the noise level by smoothing the knock sensor output using a time constant set according to the engine rotation speed; a knock determination level calculation means which inputs the output of the knock determination level calculation means and calculates a knock determination level from the noise level; A knock detection device for an internal combustion engine, comprising: f, a transient state detection means provided at an appropriate position of the engine to detect a transient state of engine operation; The internal combustion engine is characterized in that the output of the internal combustion engine is inputted, and when a transient state is detected, a correction value is calculated to be set according to the transient state, and the noise level calculation value is corrected with the calculated correction value. Engine knock detection device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089189A JPH02210228A (en) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | Internal heat engine knock detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089189A JPH02210228A (en) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | Internal heat engine knock detection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02210228A true JPH02210228A (en) | 1990-08-21 |
Family
ID=12316349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3089189A Pending JPH02210228A (en) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | Internal heat engine knock detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02210228A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0472447A (en) * | 1990-07-12 | 1992-03-06 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | Knocking control device for internal combustion engine |
-
1989
- 1989-02-09 JP JP3089189A patent/JPH02210228A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0472447A (en) * | 1990-07-12 | 1992-03-06 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | Knocking control device for internal combustion engine |
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