JPH0318654A - Knock detecting device for internal combustion engine - Google Patents
Knock detecting device for internal combustion engineInfo
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- JPH0318654A JPH0318654A JP15258389A JP15258389A JPH0318654A JP H0318654 A JPH0318654 A JP H0318654A JP 15258389 A JP15258389 A JP 15258389A JP 15258389 A JP15258389 A JP 15258389A JP H0318654 A JPH0318654 A JP H0318654A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、内燃機関の点火時期制御装置などで好適に用
いられるノック検出装置に関する.従来の技術
内燃機関の点火時期制御装置では、予め定める時間毎に
予め定める単位進角量ずつ進角してゆき、ノックが発生
した時点でそのノック強度に対応して遅角制御が行われ
、こうして進角量が、たとえば吸入空気圧や内燃機関の
回転速度などに基づレ\て決定される基本進角量付近で
収束するように構或されている.
このような構成において一般に用いられるノック検出装
置は、たとえば加速度センサなどによって実現されるノ
ックセンサなどからの出力の最大値を保持して、すなわ
ち、いわゆるピークホールドしてゆき、予め定められた
時間内のその最大値がアナログ/デジタル変換器を介し
てデジタル信号に変換され、たとえばマイクロコンピュ
ータなどによって実現される制御装置に入力される《た
とえば特開昭58−25577号公報).発明が解決し
ようとする課題
上述のような従来技術において、一般にマイクロコンピ
ュータなどによって実現される制御装置やアナログ/デ
ジタル変換器などは、その電源電圧はたとえば5Vであ
り、これに対して前記ピークホールドされて入力される
ノックセンサからの出力は、内燃機関の回転速度が高く
なるにつれて大きくなり、たとえば4800rpm程度
で前記電源電圧の5vを超えてしまう.したがってこの
4800rpm以上では、ノック検出装置がらの出力が
飽和してしまう.
このため内燃機関の高回転域においても測定を可能とす
るためには、アナログ/デジタル変換のための基準電圧
として、たとえば8■程度の電圧が必要となる.しかし
ながらこのような楕戒にすると、該8Vの基準電圧を作
或するための別電源が必要となり、楕戒が複雑化してし
まう.このような不具合を防止するために、前記ノック
センサからの出力を、たとえば分圧抵抗などを用いて圧
縮して、前記アナログ/デジタル変換器に入力する方法
が考えられるが、このような方法では、内燃機関の低回
転域における検出制度が低下してしまう.
本発明の目的は、比較的簡便な横戒で、ノックセンサか
らの出力を、広範囲に、かつ、高精度に検出することが
できる内燃機関のノック検出装置を提供することである
.
課題を解決するための手段
本発明は、内燃機関のノックを検出するノックセンサと
、
前記ノックセンサの出力を複数の異なるレベルで出力す
るレベル変換手段と、
複数の入力を有し、各入力には前記レベル変換手段から
の出力信号がそれぞれ入力され、該入力された信号をア
ナログ/デジタル変換するアナログ/デジタル変換器と
、
前記アナログ/デジタル変換器に入力選択信号を導出し
、該入力選択信号で選択されたアナログ/デジタル変換
器の入力への信号の変換データを読込み、その読込んだ
データに基づいてノックの発生の有無を検出する検出手
段とをきむことを特徴とする内燃機関のノック検出装置
である.作 用
本発明に従えば、内燃機関のノックがノックセンサによ
って検出され、その検出出力はレベル変換手段に与えら
れる.このレベル変換手段は、前記ノックセンサの出力
を複数の異なるレベルに変換して出力する.レベル変換
手段がらの複数の出力信号は、アナログ/デジタル変換
器の対応する入力に入力される。このアナログ/デジタ
ル変換器は、検出手段からの入力選択信号で選択された
入力への信号をアナログ/デジタル変換処理して、前記
検出手段に導出する.検出手段は、前記入力選択信号で
選択したアナログ/デジタル変換器の入力への信号のデ
ジタル変換データを読込み、その読込んだデータに基づ
いてノックの発生の有無を検出する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a knock detection device suitably used in an ignition timing control device for an internal combustion engine. In conventional ignition timing control devices for internal combustion engines, the ignition timing is advanced by a predetermined unit advance amount at predetermined time intervals, and when a knock occurs, retard control is performed in accordance with the knock intensity. In this way, the advance angle amount is configured to converge around the basic advance angle amount determined based on, for example, the intake air pressure and the rotational speed of the internal combustion engine. A knock detection device generally used in such a configuration holds the maximum value of the output from a knock sensor realized by an acceleration sensor, etc., that is, performs a so-called peak hold, and detects the output within a predetermined time. The maximum value of is converted into a digital signal via an analog/digital converter and inputted to a control device realized by, for example, a microcomputer (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-25577). Problems to be Solved by the Invention In the prior art as described above, control devices and analog/digital converters that are generally realized by microcomputers etc. have a power supply voltage of, for example, 5V, whereas the peak hold voltage is, for example, 5V. The output from the knock sensor that is inputted increases as the rotational speed of the internal combustion engine increases, and exceeds the power supply voltage of 5V at about 4800 rpm, for example. Therefore, above 4800 rpm, the output of the knock detection device becomes saturated. Therefore, in order to make measurements possible even in the high rotation range of an internal combustion engine, a voltage of, for example, about 8 cm is required as a reference voltage for analog/digital conversion. However, with such an ellipse, a separate power source is required to generate the 8V reference voltage, making the ellipse complicated. In order to prevent such problems, one conceivable method is to compress the output from the knock sensor using, for example, a voltage dividing resistor and input it to the analog/digital converter. , the detection accuracy in the low speed range of the internal combustion engine deteriorates. An object of the present invention is to provide a knock detection device for an internal combustion engine that can detect the output from a knock sensor over a wide range and with high accuracy using a relatively simple horizontal control. Means for Solving the Problems The present invention includes: a knock sensor that detects knock of an internal combustion engine; a level converter that outputs the output of the knock sensor at a plurality of different levels; and a plurality of inputs, each input having a an analog/digital converter to which output signals from the level converting means are respectively input and converts the input signals from analog to digital; and an analog/digital converter for deriving an input selection signal to the analog/digital converter; a detection means for reading conversion data of a signal to an input of an analog/digital converter selected in the above, and detecting the presence or absence of occurrence of knock based on the read data. It is a detection device. Operation According to the present invention, knock in the internal combustion engine is detected by a knock sensor, and the detection output is given to the level conversion means. This level conversion means converts the output of the knock sensor into a plurality of different levels and outputs the converted levels. The plurality of output signals from the level conversion means are input to corresponding inputs of the analog/digital converter. This analog/digital converter performs analog/digital conversion processing on the signal to the input selected by the input selection signal from the detection means, and outputs the signal to the detection means. The detection means reads the digital conversion data of the signal to the input of the analog/digital converter selected by the input selection signal, and detects the presence or absence of knocking based on the read data.
したがってノックセンサからの出力が微小であるときに
は、検出手段からの入力選択信号によって、アナログ/
デジタル変換器の複数の入力は、レベル変換手段から導
出される出力のうち、ゲインの高い出力に対応する入力
が選択される.これに対してノックセンサからの出力が
強大であるときには、前記入力選択信号に基づいて、ア
ナログ/デジタル変換器の入力は、レベル変換手段のゲ
インが小さい出力に対応する入力が選択される.実施例
第1図は、本発明の一実施例のノック検出装置40を備
える内燃機関の制御装置1とそれに関連する楕戒を示す
ブロック図である.吸気口2がら導入された燃焼用空気
は、エアクリーナ3で浄化され、吸気管4から、該吸気
管4に介在されるスロットル弁5でその流入量が調整さ
れた後、サージタンク6に流入する.サージタンク6が
ら流出した燃焼用空気は、吸気管7に介在される燃料噴
射弁8から噴射される燃料と混きされ、吸気弁9を介し
て内燃機関10の燃焼室l1に供給される.燃焼室11
には点火プラグ12が設けられており、この燃焼室11
からの燃焼排ガスは、排気弁13を介して排出され,排
気管14から三元触媒15を経て大気中に放出される.
前記吸気管4には吸入空気の温度を検出する吸気温度検
出器21が設けられ、前記スロットル弁5にはスロット
ル弁開度検出器22が設けられ、サージタンク6には吸
気圧検出器23が設けられる.また前記燃焼室11付近
には、冷却水温度検出器24と、たとえば加速度センサ
なとで実現されるノックセンサ37とが設けられている
。ノックセンサ37からの出力は、信号処理回路38を
介して、前記制御装置1に入力される.ノックセンサ3
7と、信号処理回路38とは、本発明に従うノック検出
装置40を構戊する.排気管14において、三元触媒1
5より上流側には酸素濃度検出器25が設けられ、三元
触媒15より下流側には排気温度検出器26が設けられ
る.内燃機関10の回転速度は、クランク角検出器27
によって検出される.
制御装置1には、前記各検出器21〜27とともに、車
速検出器28と、内燃機関10を始動させるスタータモ
ータ33が起動されているか否かを検出するスタート検
出器29と、冷房機の使用などを検出する空調検出器3
0と、該内燃機関10が搭載される自動車が自動変速機
f寸きであるときには、その自動変速機の変速段がニュ
ートラル位置であるか否かを検出するニュートラル検出
機31とからの検出結果が入力される。Therefore, when the output from the knock sensor is small, the analog/
Among the plurality of inputs of the digital converter, an input corresponding to an output with a high gain is selected from among the outputs derived from the level converting means. On the other hand, when the output from the knock sensor is strong, the input of the analog/digital converter is selected based on the input selection signal, which corresponds to the output of the level conversion means with a small gain. Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a control device 1 for an internal combustion engine including a knock detection device 40 according to an embodiment of the present invention and related elliptical commands. Combustion air introduced through the intake port 2 is purified by an air cleaner 3, and after its inflow amount is adjusted by a throttle valve 5 interposed in the intake pipe 4, it flows into a surge tank 6. .. Combustion air flowing out of the surge tank 6 is mixed with fuel injected from a fuel injection valve 8 disposed in an intake pipe 7, and is supplied to a combustion chamber l1 of an internal combustion engine 10 via an intake valve 9. Combustion chamber 11
is provided with a spark plug 12, and this combustion chamber 11
The combustion exhaust gas from the engine is discharged through the exhaust valve 13, and is discharged into the atmosphere from the exhaust pipe 14 through the three-way catalyst 15. The intake pipe 4 is provided with an intake air temperature detector 21 for detecting the temperature of intake air, the throttle valve 5 is provided with a throttle valve opening detector 22, and the surge tank 6 is provided with an intake pressure detector 23. It will be established. Further, in the vicinity of the combustion chamber 11, a cooling water temperature detector 24 and a knock sensor 37 implemented by, for example, an acceleration sensor are provided. The output from the knock sensor 37 is input to the control device 1 via a signal processing circuit 38. Knock sensor 3
7 and the signal processing circuit 38 constitute a knock detection device 40 according to the present invention. In the exhaust pipe 14, the three-way catalyst 1
An oxygen concentration detector 25 is provided upstream of the three-way catalyst 15, and an exhaust temperature detector 26 is provided downstream of the three-way catalyst 15. The rotational speed of the internal combustion engine 10 is detected by the crank angle detector 27
Detected by. In addition to the respective detectors 21 to 27, the control device 1 includes a vehicle speed detector 28, a start detector 29 that detects whether or not a starter motor 33 that starts the internal combustion engine 10 is started, and an air conditioner. Air conditioning detector 3 that detects
0 and the detection result from the neutral detector 31 that detects whether the gear stage of the automatic transmission is in the neutral position when the automobile in which the internal combustion engine 10 is mounted has an automatic transmission of size f. is input.
さらにまたこの制御装置1は、バツテリ34によって電
力付勢されており、該制御装置1は前記各検出器21〜
31の検出結果、および電圧検出器20によって検出さ
れるバツテリ34の電源電圧などに基づいて、燃料噴射
量や点火時期などを演算し、前記燃料噴射弁8および点
火プラグ12などを制御する.
前記吸気管4にはまた、スロットル弁5の上流側と下流
側とをバイパスする側路35が形成されており、この側
路35には流量制御弁36が設けられている.この流量
制御弁36は、制御装W1からの出力に基づいて、スロ
ットル弁5がほぼ全閉であるアイドリング時の燃焼空気
の流量を調整制御する.制御装iffはまた、内燃機関
10が運転されているときには、燃料ポンプ32を駆動
する.
第2図は、制御装置1の具体的横戒を示すブロック図で
ある.前記検出器20〜25の検出結果は、入力インク
フエイス回路41からアナログ/デジタル変換器42を
介して、処理回路43に与えられる.また前記検出器2
2.27〜31の検出結果は、入力インタフエイス回路
44を介して、前記処理回路43に与えられる.さらに
またこの処理回路43には、前記信号処理回路38を介
するノックセンサ37の出力が与えられる.処理回路4
3内には、各種の制御用マップや学習値などを記憶する
ためのメモリ45が設けられており、またこの処理回路
43には、前記バツテリ34からの電力が定電圧回路4
6を介して供給される.処理回路43からの制御出力は
、出力インタフエイス回路47を介して導出され、前記
燃料噴射弁8に与えられて燃料噴射量が制御され、また
イグナイタ48を介して点火ブラグ12に与えられて点
火時期が制御され、さらにまた前記流量制御弁36に与
えられてアイドル時の側路35を介する流入空気流量が
制御される.処理回路43はまた、燃料ボンプ32を駆
動するための制御出力を導出する.前記排気温度検出器
26の検出結果は5制御装置1内の排気温度検出回路4
9に与えられ、その検出結果が異常に高温であるときに
は、駆動回路50を介して警告灯51が点灯される.第
3図は、信号処理回路38の具体的構成を示すブロック
図である.ノックセンサ37からの出力は、信号処理回
路38のバンドパスフィルタ52に入力される.このバ
ンドパスフィルタ52の中心周波数は、たと・えば約7
kHz程度に選ばれており、該バンドバスフィルタ52
からの出力は、ゲートスイッチ53を介してピークホー
ルド回路54に与えられる.前記ゲートスイッチ53は
、ラインl1に導出される処理回路43の端子G1から
のゲート開閉信号に応答して、開閉制御される.またピ
ークホールド回路54は、ライン12に導出される処理
回路43の端子G2からのリセット信号に応答して、ホ
ールド値をリセットする。Furthermore, this control device 1 is powered by a battery 34, and the control device 1 is connected to each of the detectors 21 to
31 and the power supply voltage of the battery 34 detected by the voltage detector 20, the fuel injection amount, ignition timing, etc. are calculated, and the fuel injection valve 8, spark plug 12, etc. are controlled. The intake pipe 4 is also formed with a side passage 35 that bypasses the upstream and downstream sides of the throttle valve 5, and this side passage 35 is provided with a flow rate control valve 36. The flow rate control valve 36 adjusts and controls the flow rate of combustion air during idling when the throttle valve 5 is substantially fully closed, based on the output from the control device W1. The control device if also drives the fuel pump 32 when the internal combustion engine 10 is operating. FIG. 2 is a block diagram showing specific horizontal commands of the control device 1. The detection results of the detectors 20 to 25 are supplied from an input ink face circuit 41 to a processing circuit 43 via an analog/digital converter 42. In addition, the detector 2
2. The detection results of 27 to 31 are provided to the processing circuit 43 via the input interface circuit 44. Furthermore, the processing circuit 43 is supplied with the output of the knock sensor 37 via the signal processing circuit 38. Processing circuit 4
3 is provided with a memory 45 for storing various control maps and learning values, and this processing circuit 43 is provided with a memory 45 for storing various control maps and learning values.
6. The control output from the processing circuit 43 is derived via an output interface circuit 47, and is applied to the fuel injection valve 8 to control the fuel injection amount, and is also applied to the ignition plug 12 via the igniter 48 to control the ignition. The timing is controlled and also applied to the flow control valve 36 to control the flow rate of incoming air through the bypass 35 during idle. Processing circuit 43 also derives a control output for driving fuel pump 32. The detection result of the exhaust temperature detector 26 is determined by the exhaust temperature detection circuit 4 in the control device 1.
9, and when the detection result is that the temperature is abnormally high, a warning light 51 is turned on via the drive circuit 50. FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of the signal processing circuit 38. The output from the knock sensor 37 is input to a band pass filter 52 of the signal processing circuit 38. The center frequency of this bandpass filter 52 is, for example, approximately 7
kHz, and the bandpass filter 52
The output from the . The gate switch 53 is controlled to open or close in response to a gate opening/closing signal from a terminal G1 of the processing circuit 43 led out to a line l1. The peak hold circuit 54 also resets the hold value in response to a reset signal from the terminal G2 of the processing circuit 43 that is led out to the line 12.
ピークホールド回路54からの出力は、レベル変換回路
55を介して、アナログ/デジタル変換器56に入力さ
れる.レベル変換回路55は、抵抗Rl,R2によって
構戒されており、前記ピークホールド回11854から
の出力は、ラインe3を介してアナログ/デジタル変換
器56の入力端子CHIに入力されるとともに、抵抗R
l,R2で分圧されて、ラインl4から入力端子CH2
に入力される。The output from the peak hold circuit 54 is input to an analog/digital converter 56 via a level conversion circuit 55. The level conversion circuit 55 is connected to the resistors Rl and R2, and the output from the peak hold circuit 11854 is inputted to the input terminal CHI of the analog/digital converter 56 via the line e3.
The voltage is divided by l and R2, and the input terminal CH2 is input from line l4.
is input.
このアナログ/デジタル変換器56は、ラインl5を介
して入力される処理回路43の出力端子G3からの入力
選択信号に応答して,入力端子CHl,CH2を選択し
、その入力信号レベルV1,v2をアナログ/デジタル
変換して、ラインl6を介して処理回路43の入力端子
G4に導出する.処理回路43にはまた、前記ゲート開
閉信号およびリセット信号の導出タイミングなどを設定
するためのタイマ57と、アナログ/デジタル変換器5
6からの変換データをストアするためのレジスタ58.
59とが設けられている.
前記ピークホールド回路54は、バンドパスフィルタ5
2を介するノックセンサ37からの出力が第4図におい
て参照符lllで示されるとき、参照符l12で示され
るように、前記リセット信号が入力されるまでの入力信
号レベルの最大値を保持して出力する.
また、アナログ/デジタル変換器56/\の入力信号レ
ベルVl,V2は、第5図で示されるように、内燃機閏
10の回転速度NEが上昇するにつれて大きくなる.前
記抵抗Rl,R2の抵抗値をたとえば同一に選ぶと、入
力端子CH 1/\の入力信号レベル■1が第5図にお
いて′#r@符ffil3で示されるとき、入力端子C
H2への入力信号レベルv2は、参照符l14で示され
るように、前記入力信号レベル■1の1/2となる.
一方、アナログ/デジタル変換器56の変換特性は、第
6図で示されるように、入力信号レベルVl,V2が比
較的小さいときには検出精度が粗く、入力信号レベルV
l,V2が上昇するにつれて精度が向上する.
第7図は、ノック検出動作を説明するためのタイミング
チャートである.処理回路43は、第7図〈1〉で示さ
れるクランク角検出器27の出力から、時刻t1で示さ
れるように、上死点信号の立下がりパルスを検出すると
、出力端子02から第7図(3)で示されるように、リ
セット状態を解除するリセット信号を導出する.なお、
前記上死点信号が検出される時刻t1よりも以前の時刻
t2において、第7図(2)で示されるようにイグナイ
タ48に点火信号を導出している.前記上死点信号が検
出された時刻t1から予め定める時間W1だけ経過した
時刻t3において、第7図(4〉で示されるように、ゲ
ートスイッチ53を導通するためのゲート開閉信号を導
出する.これによって、第7図(5)で示されるバンド
バスフィルタ52を介するノックセンサ37からの出力
は、第7図(6)で示されるようにピークホールド回路
54においてその最大値が保持される.前記時刻t3か
ら予め定める時間W2が経過すると、その経過時刻t4
において第7図(4)で示されるようにゲートスイッチ
53を遮断するためのゲート開閉信号を導出するととも
に、第7図(7)で示されるように,アナログ/デジタ
ル変換器56は、ピークホールド回路54で保持されて
いる電圧レベルをアナログ/デジタル変換する。This analog/digital converter 56 selects the input terminals CHl and CH2 in response to the input selection signal from the output terminal G3 of the processing circuit 43 inputted via the line l5, and selects the input terminals CHl and CH2, and the input signal levels V1 and v2 are is converted from analog to digital and output to the input terminal G4 of the processing circuit 43 via line l6. The processing circuit 43 also includes a timer 57 for setting the derivation timing of the gate opening/closing signal and the reset signal, and an analog/digital converter 5.
register 58 for storing conversion data from 6;
59 are provided. The peak hold circuit 54 includes a bandpass filter 5
When the output from the knock sensor 37 via 2 is indicated by reference numeral lll in FIG. Output. Furthermore, the input signal levels Vl and V2 of the analog/digital converter 56/\ increase as the rotational speed NE of the internal combustion engine leap 10 increases, as shown in FIG. If the resistance values of the resistors Rl and R2 are selected to be the same, for example, when the input signal level ■1 of the input terminal CH1/\ is indicated by the symbol ffil3 in FIG. 5, the input terminal C
The input signal level v2 to H2 is 1/2 of the input signal level ■1, as indicated by reference numeral l14. On the other hand, as shown in FIG. 6, the conversion characteristics of the analog/digital converter 56 are such that when the input signal levels Vl and V2 are relatively small, the detection accuracy is rough;
The accuracy improves as l, V2 increases. FIG. 7 is a timing chart for explaining the knock detection operation. When the processing circuit 43 detects a falling pulse of the top dead center signal as shown at time t1 from the output of the crank angle detector 27 shown in FIG. As shown in (3), derive a reset signal to release the reset state. In addition,
At time t2, which is earlier than time t1 when the top dead center signal is detected, an ignition signal is derived to the igniter 48 as shown in FIG. 7(2). At time t3, when a predetermined time W1 has elapsed from time t1 when the top dead center signal was detected, a gate opening/closing signal for making the gate switch 53 conductive is derived, as shown in FIG. 7 (4>). As a result, the output from the knock sensor 37 via the bandpass filter 52 shown in FIG. 7(5) is held at its maximum value in the peak hold circuit 54 as shown in FIG. 7(6). When a predetermined time W2 has elapsed from the time t3, the elapsed time t4
As shown in FIG. 7(4), a gate opening/closing signal for cutting off the gate switch 53 is derived, and as shown in FIG. 7(7), the analog/digital converter 56 outputs a peak hold signal. The voltage level held in circuit 54 is converted from analog to digital.
こうしてアナログ/デジタル変換動作を行い、第7図(
2)で示されるように前記点火信号の導出が停止された
時刻t5において、第7図(3)で示されるようにピー
クホールド回路54にリセット信号が導出され、これに
よって第7図〈6)で示されるようにピークホールド回
路54の保持動作は解除される.またこの時刻t5から
予め定める時間W3にわたって、処理回路43は検出さ
れたノック強度の判定処理を行う.
第8図は、点火時期制御動ft’を説明するためのフロ
ーチャートである.ステップn1では、クランク角検出
器27からの検出結果に基づいて、第1式から内燃機関
10の回転速度NEが計算される.
なお、この第1式において周期T 1 ( msee)
は、?7図(1)で示されるように上死点信号の周期で
あり、該内燃機関10が、たとえば4気筒4サイクル内
燃機関であるときには、前記上死点信号は180度クラ
ンク角毎に導出され、したがって、前記第1式から回転
速度NEを求めることができる.
ステップn2では、前記回転速度NEと、吸気圧検出器
23によって検出される吸入空気の圧力とに対応して、
メモリ45内に予約2次元マップとしてストアされてい
る最適な進角制御量S@^nが補間演算して求められる
.ステップn3では、アナログ/デジタル変換器56か
ら読込まれたデータに基づいて、ノックの発生強度に応
じた遅角制御量S1■が求められる.
ステップn4では、前記ステップn2で求められた進角
制御量S。■から、ステツ7 n 3で求められた遅角
制御量S Klll+が減算され、さらに、たとえば冷
却水温度検出器24によって検出される冷却水の温度な
どに基づく補正制御量S IIIXXが加算され、こう
して前記進角制御量S,■,が補正されて、実際の進角
制御量S TN?が求められ、前記ステ゛ソプr五1に
戻る.
第9図は、ノック検出タイミングの設定動作を説明する
ためのフローチャートであり、前述のように該内燃機関
10が4気@4サイクル内燃機関であるときには、18
0度クランク角毎に割込み処理される.ステップnil
では、前記上死点信号の周期T1が計測される.ステッ
プnl2では、前記上死点信号が検出され該割込み処理
動作が開始された時刻t1から、ゲートスイッチ53を
導通するまでの前記時間W1が設定される.ステップn
l3では、前記ステップnilで計測された周期T1に
基づいて、ゲートスイッチ53を導通している期間W2
が設定される.ステップnl4では、前記上死点信号の
検出時刻t1にステップnl2で設定された時間W1が
加算されて、ゲートスイッチ53の導通時刻t3が設定
される.
ステップnl5では、前記ステップnl4で設定された
時刻t3において、ゲートスイッチ53にゲート開閉信
号を導出するようにタイマ57がセットされ,以後、タ
イマ57がこのセット時刻となった時点で前記ゲート開
閉信号が導出される.ステップnl6では、前記時刻t
3にゲートスイッチ53の導通時間W2が加算されて、
ゲートスイッチ53の遮断時刻t4が設定され、前記第
8図で示される動作に復帰する.
第10図は、ノック検出動作を説明するためのフローチ
ャートであり、タイマ57の計時時刻が、前記第911
Jに示される処理動作によって設定されたゲートスイッ
チ53の導通/遮断時刻t3,t4となるたびに、割込
んで処理動作が行われる.ステップn 2 1では、時
刻t3で示されるゲートスイッチ53の導通タイミング
となったかどうかが判断され、そうであるときにはステ
ップn 2 2に移り、前記ステップn1 6と同様に
して、ゲートスイッチ53の遮断時刻t4が設定される
.ステップ023では、その時刻t4となった時点でゲ
ートスイッチ53を遮断するためのゲート開閉信号が導
出されるようにタイマ57をセットして、前記第8図で
示される処理動作に復帰する.ステップn21でゲート
スイッチ53が遮断された、すなわち時刻t4であると
きにはステップn24に移り、アナログ/デジタル変換
器56は入力端子CHIからの入力信号レベルv1をア
ナログ/デジタル変換し、ステップn25では入力端子
CH2からの入力信号レベルV2をアナログ/デジタル
変換する.ステップn26では前記ステップn24にお
ける変換データADCHIがレジスタ58にストアされ
、ステップn 2 7では前記ステップn25における
変換データA D C 11 2がレジスタ59にスト
アされる.
ステップn28では、出力端子G2からピークホールド
回路54にリセット信号が導出される。In this way, the analog/digital conversion operation is performed, as shown in Fig. 7 (
At time t5 when the derivation of the ignition signal is stopped as shown in 2), a reset signal is derived to the peak hold circuit 54 as shown in FIG. 7(3), and thereby, as shown in FIG. As shown in , the holding operation of the peak hold circuit 54 is released. Further, over a predetermined time W3 from time t5, the processing circuit 43 performs a process of determining the detected knock intensity. FIG. 8 is a flowchart for explaining the ignition timing control movement ft'. In step n1, the rotational speed NE of the internal combustion engine 10 is calculated from the first equation based on the detection result from the crank angle detector 27. Note that in this first equation, the period T 1 (msee)
teeth,? As shown in FIG. 7 (1), this is the period of the top dead center signal, and when the internal combustion engine 10 is, for example, a 4 cylinder 4 cycle internal combustion engine, the top dead center signal is derived every 180 degrees of crank angle. , Therefore, the rotational speed NE can be determined from the first equation. In step n2, corresponding to the rotational speed NE and the intake air pressure detected by the intake pressure detector 23,
The optimum advance angle control amount S@^n, which is stored as a reserved two-dimensional map in the memory 45, is obtained by interpolation calculation. In step n3, based on the data read from the analog/digital converter 56, a retard control amount S1■ corresponding to the intensity of knock occurrence is determined. In step n4, the advance angle control amount S obtained in step n2 is determined. From (2), the retard control amount S Kllll+ determined in step 7 n 3 is subtracted, and furthermore, a correction control amount S IIIXX based on, for example, the temperature of the cooling water detected by the cooling water temperature detector 24 is added, In this way, the advance angle control amount S, ■ is corrected, and the actual advance angle control amount S TN? is calculated, and the process returns to step R51. FIG. 9 is a flowchart for explaining the knock detection timing setting operation, and as described above, when the internal combustion engine 10 is a 4-stroke @4-cycle internal combustion engine,
Interrupts are processed every 0 degrees of crank angle. step nil
Then, the period T1 of the top dead center signal is measured. In step nl2, the time W1 from time t1 when the top dead center signal is detected and the interrupt processing operation is started until the gate switch 53 is turned on is set. step n
In l3, a period W2 during which the gate switch 53 is conductive is determined based on the period T1 measured in the step nil.
is set. In step nl4, the time W1 set in step nl2 is added to the detection time t1 of the top dead center signal, and the conduction time t3 of the gate switch 53 is set. In step nl5, a timer 57 is set to output a gate opening/closing signal to the gate switch 53 at time t3 set in step nl4, and thereafter, when the timer 57 reaches this set time, the gate opening/closing signal is output. is derived. In step nl6, the time t
3 plus the conduction time W2 of the gate switch 53,
The cutoff time t4 of the gate switch 53 is set, and the operation returns to that shown in FIG. 8. FIG. 10 is a flowchart for explaining the knock detection operation, and the time measured by the timer 57 is the 911th
Each time the gate switch 53 is turned on/off at times t3 and t4 set by the processing operation shown in J, the processing operation is interrupted and performed. In step n 2 1, it is determined whether the timing for turning on the gate switch 53 indicated by time t3 has come, and if so, the process moves to step n 2 2, and in the same manner as in step n 1 6, the gate switch 53 is cut off. Time t4 is set. In step 023, the timer 57 is set so that a gate opening/closing signal for cutting off the gate switch 53 is derived at the time t4, and the processing operation shown in FIG. 8 is returned to. When the gate switch 53 is cut off at step n21, that is, at time t4, the process moves to step n24, where the analog/digital converter 56 converts the input signal level v1 from the input terminal CHI into analog/digital, and at step n25, the input signal level v1 from the input terminal CHI is converted from analog to digital. Converts the input signal level V2 from CH2 from analog to digital. In step n26, the converted data ADCHI in step n24 is stored in the register 58, and in step n27, the converted data ADC112 in step n25 is stored in the register 59. In step n28, a reset signal is derived from the output terminal G2 to the peak hold circuit 54.
ステップn 2 9では、前記ステップn1で求められ
た回転速度NEが予め定める値、たとえば4500rp
m以上であるかどうかが判断され、そうでないとき、す
なわちノックセンサ37からの出力のピーク値をそのま
ま用いるときには、ステップn30で前記変換データA
DCHIがアキュームレータAにストアされる.またス
テップri 2 9において前記回転速度NEが450
0rpm以上であるとき、すなわちノックセンサ37か
らの出力が抵抗Rl,R2で1/2に分圧されて用いら
れるときには、ステップr131で前記変換データAD
CH2を2倍してアキュームレータAにストアされる.
ステップn30,n31からはステップn32に移り、
前記アキュームレー夕Aにストアされているデータに基
づいてノック強度が検出された後、前記第8図で示され
る処理動作に復帰する.
このようにして本発明に従うノック検出装置40では、
複数の入力端子CHI,CH2を有するアナログ/デジ
タル変換器56を用い、前記各入力端子CHI,CH2
には、ピークホールド回路54等を介して、ノックセン
サ37からの出力を異なるレベルで入力し、その入力信
号レベルに対応して、前記第6図で示されるアナログ/
デジタル変換器56の変換特性に対応した側の入力端子
CHIまたはCH2への入力信号レベルを、ノックセン
サ37からの出力として用いる.したがって、内燃機関
10の回転速度NEが小さくノックセンサ37からの出
力が小さいときには、該ノックセンサ37からの出力が
直接入力される入力端子CH1の入力信号レベルv1が
ノック検出のために用いられ、これによって高精度な検
出動作を行うことができる.
これに対して、内燃機関10の回転速度NEが前記予め
定めた値である4500rpm以上では、比較的大きい
ノックセンサ37がらの出力が、抵抗Rl,R2で分圧
されて入力される入力端子CH2の入力信号レベルV2
がノック検出のために用いられ、これによって計測レン
ジを拡大することができる.
さらにまた該ノック検出装直40は、制御装置1などと
同様に、たとえば5vの電源電圧で駆動することができ
、従来技術の項で述べたような別電源を設ける必要はな
く、比較的簡単なm戒で実演することができる.
なお、上述の実施例では、信号処理回路38は制御装置
1とは別構成とされたけれども、本発明の他の実施例と
して、該信号処理回路38を制御装置1内に内蔵するよ
うにしてもよい.発明の効果
以上のように本発明によれば、複数の入力を有するアナ
ログ/デジタル変換器を用いて、このアナログ/デジタ
ル変換器の各入力には、ノックセンサからの出力をレベ
ル変換手段によって異なるレベルに変換した後それぞれ
入力し、これらの入力のうちノックセンサからの出力レ
ベルに対応したゲインの入力のみを入力選択信号によっ
て選択してアナログ/′デジタル変換を行い、その変換
データに基づいてノックの発生の有無を検出するように
したので、複数の入力を有するアナログ/デジタル変換
器を用いた比較的簡便な構成で、検出精度を低下するこ
となく、ノックセンサからの出力を広範囲な出力レベル
にわたって検出することができる.In step n29, the rotational speed NE obtained in step n1 is set to a predetermined value, for example, 4500 rpm.
If it is not, that is, if the peak value of the output from the knock sensor 37 is used as it is, the conversion data A is determined in step n30.
DCHI is stored in accumulator A. Further, in step ri 2 9, the rotational speed NE is 450
When the speed is 0 rpm or more, that is, when the output from the knock sensor 37 is divided into 1/2 by the resistors Rl and R2 and used, the conversion data AD is changed in step r131.
CH2 is doubled and stored in accumulator A.
From steps n30 and n31, the process moves to step n32.
After the knock intensity is detected based on the data stored in the accumulator A, the process returns to the processing operation shown in FIG. 8. In this way, in the knock detection device 40 according to the present invention,
Using an analog/digital converter 56 having a plurality of input terminals CHI, CH2, each of the input terminals CHI, CH2
In this case, the output from the knock sensor 37 is inputted at different levels through the peak hold circuit 54, etc., and the analog/
The input signal level to the input terminal CHI or CH2 on the side corresponding to the conversion characteristics of the digital converter 56 is used as the output from the knock sensor 37. Therefore, when the rotational speed NE of the internal combustion engine 10 is small and the output from the knock sensor 37 is small, the input signal level v1 of the input terminal CH1 to which the output from the knock sensor 37 is directly input is used for knock detection. This allows for highly accurate detection operations. On the other hand, when the rotational speed NE of the internal combustion engine 10 exceeds the predetermined value of 4500 rpm, the relatively large output of the knock sensor 37 is divided by the resistors Rl and R2 and input to the input terminal CH2. input signal level V2
is used for knock detection, thereby expanding the measurement range. Furthermore, like the control device 1, the knock detection device 40 can be driven with a power supply voltage of, for example, 5V, and there is no need to provide a separate power supply as described in the prior art section, which is relatively simple. It can be demonstrated with the following precepts. In the above-described embodiment, the signal processing circuit 38 is configured separately from the control device 1; however, in another embodiment of the present invention, the signal processing circuit 38 may be built into the control device 1. Good too. Effects of the Invention As described above, according to the present invention, an analog/digital converter having a plurality of inputs is used, and each input of the analog/digital converter receives a different output from the knock sensor depending on the level conversion means. After converting it to a level, input each input, select only the input of the gain corresponding to the output level from the knock sensor with the input selection signal, perform analog/'digital conversion, and perform knocking based on the converted data. Since the presence or absence of the knock sensor is detected, the output from the knock sensor can be adjusted over a wide range of output levels without reducing detection accuracy using a relatively simple configuration using an analog/digital converter with multiple inputs. It can be detected across a wide range of areas.
第1図は本発明の一実施例のノック検出装置40を備え
る内燃機関の制御装置1とそれに関連する横或を示すブ
ロック図、第2図は制御装置1の具体的i威を示すブロ
ック図、第3図は信号処理回路38の具体的構成を示す
ブロック図、第4図はピークホールド回路54のレベル
保持動作を説明するための波形図,第5図はレベル変換
回路55の変換特性を示すグラフ、第6図はアナログ/
デジタル変換回路56の変換特性を示すグラフ、第7図
はノック検出動作を説明するためのタイミングチャート
、第8図は点火時期制御動作を説明するためのフローチ
ャート、第9図はノック検出タイミングの設定動作を説
明するためのフローチャート、第10図はノック検出動
作を説明するためのフローチャートである.
1・・・制御装置、10・・・内燃機関、20〜31・
・・検出器、37・・・ノックセンサ、38・・・信号
処理回路、40・・・ノック検出装置、43・・・処理
回路、52・・・バンドバスフィルタ、53・・・ゲー
トスイッチ、54・・・ピークホールド回路、55・・
・レベル変換回路、56・・・アナログ/デジタル変換
器第
4
図
第
5図
田転玉度NE(rpm)
第
6
図
λ77侶号レヘノy(v)
第
7
図
T1
第
8
図
第
9
図FIG. 1 is a block diagram showing a control device 1 for an internal combustion engine equipped with a knock detection device 40 according to an embodiment of the present invention and its related parts, and FIG. 2 is a block diagram showing specific functions of the control device 1. , FIG. 3 is a block diagram showing the specific configuration of the signal processing circuit 38, FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the level holding operation of the peak hold circuit 54, and FIG. 5 shows the conversion characteristics of the level conversion circuit 55. The graph shown in Figure 6 is analog/
A graph showing the conversion characteristics of the digital conversion circuit 56, FIG. 7 is a timing chart for explaining knock detection operation, FIG. 8 is a flow chart for explaining ignition timing control operation, and FIG. 9 is a knock detection timing setting. Flowchart for explaining the operation. FIG. 10 is a flowchart for explaining the knock detection operation. 1... Control device, 10... Internal combustion engine, 20-31.
...Detector, 37... Knock sensor, 38... Signal processing circuit, 40... Knock detection device, 43... Processing circuit, 52... Bandpass filter, 53... Gate switch, 54...Peak hold circuit, 55...
・Level converter circuit, 56...Analog/digital converter 4 Figure 5 Figure 5 NE (rpm) Figure 6 λ77 Reheno Y (v) Figure 7 Figure T1 8 Figure 9
Claims (1)
クセンサの出力を複数の異なるレベルで出力するレベル
変換手段と、 複数の入力を有し、各入力には前記レベル変換手段から
の出力信号がそれぞれ入力され、該入力された信号をア
ナログ/デジタル変換するアナログ/デジタル変換器と
、 前記アナログ/デジタル変換器に入力選択信号を導出し
、該入力選択信号で選択されたアナログ/デジタル変換
器の入力への信号の変換データを読込み、その読込んだ
データに基づいてノックの発生の有無を検出する検出手
段とを含むことを特徴とする内燃機関のノック検出装置
。[Scope of Claims] A knock sensor that detects knock of an internal combustion engine, a level conversion means that outputs the output of the knock sensor at a plurality of different levels, and a plurality of inputs, each input having the level conversion means. an analog/digital converter into which output signals from the input terminals are input, and which converts the input signals into analog/digital; A knock detection device for an internal combustion engine, comprising: a detection means for reading conversion data of a signal into an input of a digital converter, and detecting the presence or absence of occurrence of knock based on the read data.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15258389A JPH0318654A (en) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | Knock detecting device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15258389A JPH0318654A (en) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | Knock detecting device for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0318654A true JPH0318654A (en) | 1991-01-28 |
Family
ID=15543638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15258389A Pending JPH0318654A (en) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | Knock detecting device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0318654A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH059360A (en) * | 1991-06-28 | 1993-01-19 | Nippon Mektron Ltd | Halogen-containing acrylic elastomer composition |
Citations (5)
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| JPS63186949A (en) * | 1987-01-27 | 1988-08-02 | Nippon Denso Co Ltd | Knock control device for internal combustion engine |
| JPS6445966A (en) * | 1987-08-13 | 1989-02-20 | Nippon Denso Co | Knocking control device for internal combustion engine |
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-
1989
- 1989-06-15 JP JP15258389A patent/JPH0318654A/en active Pending
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