JPH06200859A - ノッキング制御方法および装置 - Google Patents
ノッキング制御方法および装置Info
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- JPH06200859A JPH06200859A JP34903392A JP34903392A JPH06200859A JP H06200859 A JPH06200859 A JP H06200859A JP 34903392 A JP34903392 A JP 34903392A JP 34903392 A JP34903392 A JP 34903392A JP H06200859 A JPH06200859 A JP H06200859A
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ノッキングの検出精度を向上する。
【構成】 クランク角センサ５からのクランクパルスに
応答して、点火行程に入る気筒のピストンが上死点に到
達してから次の気筒のピストンが上死点に到達するまで
の期間において、所定のクランク角の期間を観測期間Ｗ
１に設定し、この観測期間Ｗ１内でノックセンサ２の出
力の周波数解析を行う。その解析結果を、クランク角セ
ンサ５からのクランクパルスに応答して気筒判別し、各
気筒毎に解析結果をフィルタ処理してノッキング判定基
準Ｖ１〜Ｖ４を作成する。これによって、ノックセンサ
２と各気筒との距離差などによる検出感度のばらつきな
どを補償して、高精度なノッキング判定を行うことがで
きる。
応答して、点火行程に入る気筒のピストンが上死点に到
達してから次の気筒のピストンが上死点に到達するまで
の期間において、所定のクランク角の期間を観測期間Ｗ
１に設定し、この観測期間Ｗ１内でノックセンサ２の出
力の周波数解析を行う。その解析結果を、クランク角セ
ンサ５からのクランクパルスに応答して気筒判別し、各
気筒毎に解析結果をフィルタ処理してノッキング判定基
準Ｖ１〜Ｖ４を作成する。これによって、ノックセンサ
２と各気筒との距離差などによる検出感度のばらつきな
どを補償して、高精度なノッキング判定を行うことがで
きる。
Description
【０００１】
【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実施されるノッキング制御方法およ
び装置に関する。
御装置などで好適に実施されるノッキング制御方法およ
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の点火時期制御を行うにあたっ
て、低燃費で高出力を得るように、ノッキングが発生し
ない範囲で点火進角量を大きくするノッキング制御が行
われている。典型的な従来技術のノッキング制御方法で
は、内燃機関のシリンダブロックなどに取付けた加速度
センサなどによって内燃機関の振動を検出し、その検出
出力を、ノッキングによる周波数成分のみを濾波するバ
ンドパスフィルタによって濾波した後、その濾波出力を
予め定めるノッキング判定基準でレベル弁別することに
よってノッキングの有無を判定している。
て、低燃費で高出力を得るように、ノッキングが発生し
ない範囲で点火進角量を大きくするノッキング制御が行
われている。典型的な従来技術のノッキング制御方法で
は、内燃機関のシリンダブロックなどに取付けた加速度
センサなどによって内燃機関の振動を検出し、その検出
出力を、ノッキングによる周波数成分のみを濾波するバ
ンドパスフィルタによって濾波した後、その濾波出力を
予め定めるノッキング判定基準でレベル弁別することに
よってノッキングの有無を判定している。
【０００３】前記ノッキング判定基準は、点火行程の気
筒のピストンが上死点にある状態から、次に点火行程と
なる気筒のピストンが上死点に到達するまでの期間にお
いて検出されたノックセンサ出力のピーク値を、予め定
めるデータ数だけ以前の値まで平均化することによって
求められている。
筒のピストンが上死点にある状態から、次に点火行程と
なる気筒のピストンが上死点に到達するまでの期間にお
いて検出されたノックセンサ出力のピーク値を、予め定
めるデータ数だけ以前の値まで平均化することによって
求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
ノックセンサと各気筒との距離差などによって生じるノ
ックセンサの各気筒毎の検出感度のばらつきによって、
たとえば検出感度の高い気筒が燃焼行程であるときには
常にノッキング有りと判定し、また検出感度の低い気筒
の燃焼行程ではノッキング無しとして判定してしまう恐
れがあり、高精度な判定を行うことができないという問
題がある。また、ノックセンサの出力レベルは内燃機関
の回転速度によっても大きく変化してしまう。したがっ
て、急加速時などで回転速度が急激に変化したときには
誤判定を生じる恐れがある。
ノックセンサと各気筒との距離差などによって生じるノ
ックセンサの各気筒毎の検出感度のばらつきによって、
たとえば検出感度の高い気筒が燃焼行程であるときには
常にノッキング有りと判定し、また検出感度の低い気筒
の燃焼行程ではノッキング無しとして判定してしまう恐
れがあり、高精度な判定を行うことができないという問
題がある。また、ノックセンサの出力レベルは内燃機関
の回転速度によっても大きく変化してしまう。したがっ
て、急加速時などで回転速度が急激に変化したときには
誤判定を生じる恐れがある。
【０００５】本発明の目的は、ノッキングを高精度に検
出することができるノッキング制御方法および装置を提
供することである。
出することができるノッキング制御方法および装置を提
供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、クランク角セ
ンサの出力に応答してピストンの上死点間の所定タイミ
ング間にノッキング観測期間を設定し、前記観測期間に
おいてノックセンサの出力の周波数解析を行い、その解
析結果のスペクトラム分布から、前記観測期間に亘るス
ペクトラムパワーに基づいて算出された値を指標値に設
定し、前記クランク角センサの出力に応答して前記指標
値が対応する気筒の判別を行い、その判別結果から複数
の各気筒毎に前記指標値をフィルタ処理してノッキング
判定基準を作成し、前記指標値と前記ノッキング判定基
準とに基づいてノッキング判定を行い、その判定結果に
対応して点火進角を制御することを特徴とするノッキン
グ制御方法である。
ンサの出力に応答してピストンの上死点間の所定タイミ
ング間にノッキング観測期間を設定し、前記観測期間に
おいてノックセンサの出力の周波数解析を行い、その解
析結果のスペクトラム分布から、前記観測期間に亘るス
ペクトラムパワーに基づいて算出された値を指標値に設
定し、前記クランク角センサの出力に応答して前記指標
値が対応する気筒の判別を行い、その判別結果から複数
の各気筒毎に前記指標値をフィルタ処理してノッキング
判定基準を作成し、前記指標値と前記ノッキング判定基
準とに基づいてノッキング判定を行い、その判定結果に
対応して点火進角を制御することを特徴とするノッキン
グ制御方法である。
【０００７】また本発明は、クランク角センサの出力に
応答してピストンの上死点間の所定タイミング間にノッ
キング観測期間を設定し、前記観測期間においてノック
センサの出力の周波数解析を行い、その解析結果のスペ
クトラム分布から、前記観測期間に亘って、ノッキング
の発生を表す信号成分を含んでいる可能性のある複数の
各周波数帯域を予め設定し、前記各周波数帯域毎に、そ
の周波数帯域内のスペクトラムパワーに基づいて算出さ
れた値を指標値に設定し、前記各周波数帯域毎に前記指
標値をフィルタ処理してノッキング判定基準を作成し、
前記各指標値と対応するノッキング判定基準とからノッ
キング判定を行い、その判定結果に対応して点火進角を
制御することを特徴とするノッキング制御方法である。
応答してピストンの上死点間の所定タイミング間にノッ
キング観測期間を設定し、前記観測期間においてノック
センサの出力の周波数解析を行い、その解析結果のスペ
クトラム分布から、前記観測期間に亘って、ノッキング
の発生を表す信号成分を含んでいる可能性のある複数の
各周波数帯域を予め設定し、前記各周波数帯域毎に、そ
の周波数帯域内のスペクトラムパワーに基づいて算出さ
れた値を指標値に設定し、前記各周波数帯域毎に前記指
標値をフィルタ処理してノッキング判定基準を作成し、
前記各指標値と対応するノッキング判定基準とからノッ
キング判定を行い、その判定結果に対応して点火進角を
制御することを特徴とするノッキング制御方法である。
【０００８】さらにまた本発明は、クランク角センサの
出力に応答してピストンの上死点間の所定タイミング間
にノッキング観測期間を設定し、前記観測期間において
ノックセンサの出力の周波数解析を行い、その解析結果
のスペクトラム分布から、前記観測期間に亘るスペクト
ラムパワーに基づいて算出された値を指標値に設定し、
前記クランク角センサの出力に応答して内燃機関の回転
速度を検出し、その検出結果が予め定める複数の回転速
度帯域のどの帯域に属するかを判別し、その判定結果か
ら前記各回転速度帯域毎に前記指標値をフィルタ処理し
てノッキング判定基準を作成し、前記指標値とノッキン
グ判定基準とからノッキング判定を行い、その判定結果
に対応して点火進角を制御することを特徴とするノッキ
ング制御方法である。
出力に応答してピストンの上死点間の所定タイミング間
にノッキング観測期間を設定し、前記観測期間において
ノックセンサの出力の周波数解析を行い、その解析結果
のスペクトラム分布から、前記観測期間に亘るスペクト
ラムパワーに基づいて算出された値を指標値に設定し、
前記クランク角センサの出力に応答して内燃機関の回転
速度を検出し、その検出結果が予め定める複数の回転速
度帯域のどの帯域に属するかを判別し、その判定結果か
ら前記各回転速度帯域毎に前記指標値をフィルタ処理し
てノッキング判定基準を作成し、前記指標値とノッキン
グ判定基準とからノッキング判定を行い、その判定結果
に対応して点火進角を制御することを特徴とするノッキ
ング制御方法である。
【０００９】また本発明は、クランク角センサの出力に
応答してピストンの上死点間の所定タイミング間にノッ
キング観測期間を設定し、前記観測期間においてノック
センサの出力の周波数解析を行い、その解析結果のスペ
クトラム分布から、前記観測期間に亘って、ノッキング
の発生を表す信号成分を含んでいる可能性のある複数の
各周波数帯域を予め設定し、前記各周波数帯域毎に、そ
の周波数帯域内のスペクトラムパワーに基づいて算出さ
れた値を指標値に設定し、前記クランク角センサの出力
に応答して、前記各指標値が対応する気筒の判別を行う
とともに、内燃機関の回転速度を検出し、その検出結果
が予め定める複数の回転速度帯域のどの帯域に属するか
を判別し、前記各判別結果から、各周波数帯域の指標値
を各気筒の各回転速度帯域毎にフィルタ処理してノッキ
ング判定基準を作成し、前記各指標値と対応するノッキ
ング判定基準とからノッキング判定を行い、その判定結
果に対応して点火進角を制御することを特徴とするノッ
キング制御方法である。
応答してピストンの上死点間の所定タイミング間にノッ
キング観測期間を設定し、前記観測期間においてノック
センサの出力の周波数解析を行い、その解析結果のスペ
クトラム分布から、前記観測期間に亘って、ノッキング
の発生を表す信号成分を含んでいる可能性のある複数の
各周波数帯域を予め設定し、前記各周波数帯域毎に、そ
の周波数帯域内のスペクトラムパワーに基づいて算出さ
れた値を指標値に設定し、前記クランク角センサの出力
に応答して、前記各指標値が対応する気筒の判別を行う
とともに、内燃機関の回転速度を検出し、その検出結果
が予め定める複数の回転速度帯域のどの帯域に属するか
を判別し、前記各判別結果から、各周波数帯域の指標値
を各気筒の各回転速度帯域毎にフィルタ処理してノッキ
ング判定基準を作成し、前記各指標値と対応するノッキ
ング判定基準とからノッキング判定を行い、その判定結
果に対応して点火進角を制御することを特徴とするノッ
キング制御方法である。
【００１０】さらにまた本発明は、前記指標値に予め定
める係数を乗算することを特徴とする。
める係数を乗算することを特徴とする。
【００１１】また本発明は、前記指標値に予め定める増
分を加算することを特徴とする。
分を加算することを特徴とする。
【００１２】さらにまた本発明は、前記指標値に予め定
める係数を乗算するとともに、予め定める増分を加算す
ることを特徴とする。
める係数を乗算するとともに、予め定める増分を加算す
ることを特徴とする。
【００１３】また本発明は、前記係数または増分の少な
くともいずれか一方を気筒毎に変化することを特徴とす
る。
くともいずれか一方を気筒毎に変化することを特徴とす
る。
【００１４】さらにまた本発明は、前記係数または増分
の少なくともいずれか一方を周波数帯域毎に変化するこ
とを特徴とする。
の少なくともいずれか一方を周波数帯域毎に変化するこ
とを特徴とする。
【００１５】また本発明は、前記係数または増分の少な
くともいずれか一方を回転速度帯域毎に変化することを
特徴とする。
くともいずれか一方を回転速度帯域毎に変化することを
特徴とする。
【００１６】さらにまた本発明は、前記変化する係数ま
たは増分の少なくともいずれか一方をマップとしてスト
アしておくことを特徴とする。
たは増分の少なくともいずれか一方をマップとしてスト
アしておくことを特徴とする。
【００１７】また本発明は、前記マップにストアされて
いる係数または増分の少なくともいずれか一方を、検出
された回転速度に対応して補間して求めることを特徴と
する。
いる係数または増分の少なくともいずれか一方を、検出
された回転速度に対応して補間して求めることを特徴と
する。
【００１８】さらにまた本発明は、内燃機関のノッキン
グを検出するノックセンサと、内燃機関の回転角度位置
を検出するクランク角センサと、前記クランク角センサ
の出力に応答して、内燃機関のピストンの上死点間の所
定タイミング間に設定されるノッキング観測期間におい
て前記ノックセンサからの出力の周波数解析を行う解析
手段と、前記解析手段の解析結果から、前記観測期間に
亘る指標値を求める指標値設定手段と、前記クランク角
センサの出力に応答して、前記指標値が対応する気筒の
判別を行う気筒判別手段と、前記判別手段の判別結果か
ら、複数の各気筒毎に前記指標値をフィルタ処理してノ
ッキング判定基準を作成する判定基準作成手段と、前記
指標値とノッキング判定基準とに基づいてノッキング判
定を行い、その判定結果に対応して点火進角を制御する
制御手段とを含むことを特徴とするノッキング制御装置
である。
グを検出するノックセンサと、内燃機関の回転角度位置
を検出するクランク角センサと、前記クランク角センサ
の出力に応答して、内燃機関のピストンの上死点間の所
定タイミング間に設定されるノッキング観測期間におい
て前記ノックセンサからの出力の周波数解析を行う解析
手段と、前記解析手段の解析結果から、前記観測期間に
亘る指標値を求める指標値設定手段と、前記クランク角
センサの出力に応答して、前記指標値が対応する気筒の
判別を行う気筒判別手段と、前記判別手段の判別結果か
ら、複数の各気筒毎に前記指標値をフィルタ処理してノ
ッキング判定基準を作成する判定基準作成手段と、前記
指標値とノッキング判定基準とに基づいてノッキング判
定を行い、その判定結果に対応して点火進角を制御する
制御手段とを含むことを特徴とするノッキング制御装置
である。
【００１９】また本発明は、内燃機関のノッキングを検
出するノックセンサと、内燃機関の回転角度位置を検出
するクランク角センサと、前記クランク角センサの出力
に応答して、内燃機関のピストンの上死点間の所定タイ
ミング間に設定されるノッキング観測期間において前記
ノックセンサからの出力の周波数解析を行う解析手段
と、前記解析手段の解析結果から、前記観測期間に亘っ
て、ノッキングの発生を表す信号成分を含んでいる可能
性のある複数の各周波数帯域毎に指標値を求める指標値
設定手段と、前記各周波数帯域毎の指標値をフィルタ処
理してノッキング判定基準を作成する判定基準作成手段
と、前記指標値と前記ノッキング判定基準とに基づいて
ノッキング判定を行い、その判定結果に対応して点火進
角を制御する制御手段とを含むことを特徴とするノッキ
ング制御装置である。
出するノックセンサと、内燃機関の回転角度位置を検出
するクランク角センサと、前記クランク角センサの出力
に応答して、内燃機関のピストンの上死点間の所定タイ
ミング間に設定されるノッキング観測期間において前記
ノックセンサからの出力の周波数解析を行う解析手段
と、前記解析手段の解析結果から、前記観測期間に亘っ
て、ノッキングの発生を表す信号成分を含んでいる可能
性のある複数の各周波数帯域毎に指標値を求める指標値
設定手段と、前記各周波数帯域毎の指標値をフィルタ処
理してノッキング判定基準を作成する判定基準作成手段
と、前記指標値と前記ノッキング判定基準とに基づいて
ノッキング判定を行い、その判定結果に対応して点火進
角を制御する制御手段とを含むことを特徴とするノッキ
ング制御装置である。
【００２０】さらにまた本発明は、内燃機関のノッキン
グを検出するノックセンサと、内燃機関の回転角度位置
を検出するクランク角センサと、前記クランク角センサ
の出力に応答して、内燃機関のピストンの上死点間の所
定タイミング間に設定されるノッキング観測期間におい
て前記ノックセンサからの出力の周波数解析を行う解析
手段と、前記解析手段の解析結果から、前記観測期間に
亘る指標値を求める指標値設定手段と、前記クランク角
センサの出力に応答して内燃機関の回転速度を検出し、
その検出結果から予め定める複数の回転速度帯域のどの
帯域に属するかを判別する回転速度判別手段と、前記回
転速度判別手段の判別結果から、前記各回転速度帯域毎
に前記指標値をフィルタ処理してノッキング判定基準を
作成する判定基準作成手段と、前記指標値とノッキング
判定基準とに基づいてノッキング判定を行い、その判定
結果に対応して点火進角を制御する制御手段とを含むこ
とを特徴とするノッキング制御装置である。
グを検出するノックセンサと、内燃機関の回転角度位置
を検出するクランク角センサと、前記クランク角センサ
の出力に応答して、内燃機関のピストンの上死点間の所
定タイミング間に設定されるノッキング観測期間におい
て前記ノックセンサからの出力の周波数解析を行う解析
手段と、前記解析手段の解析結果から、前記観測期間に
亘る指標値を求める指標値設定手段と、前記クランク角
センサの出力に応答して内燃機関の回転速度を検出し、
その検出結果から予め定める複数の回転速度帯域のどの
帯域に属するかを判別する回転速度判別手段と、前記回
転速度判別手段の判別結果から、前記各回転速度帯域毎
に前記指標値をフィルタ処理してノッキング判定基準を
作成する判定基準作成手段と、前記指標値とノッキング
判定基準とに基づいてノッキング判定を行い、その判定
結果に対応して点火進角を制御する制御手段とを含むこ
とを特徴とするノッキング制御装置である。
【００２１】
【作用】本発明に従えば、クランク角センサの出力に応
答して、内燃機関がたとえば４気筒４サイクルの内燃機
関である場合には１８０°クランク角（以下°ＣＡとい
う）毎の、また６気筒である場合には１２０°ＣＡ毎
の、或る気筒のピストンが上死点に到達してから次の気
筒のピストンが上死点に到達するまでの期間において、
たとえば上死点から１０°〜１１０°ＣＡ間がノッキン
グ観測期間に設定される。前記観測期間において、圧電
素子などで実現されるノックセンサの出力の周波数解析
が行われ、すなわち各周波数におけるスペクトラムパワ
ーが解析される。
答して、内燃機関がたとえば４気筒４サイクルの内燃機
関である場合には１８０°クランク角（以下°ＣＡとい
う）毎の、また６気筒である場合には１２０°ＣＡ毎
の、或る気筒のピストンが上死点に到達してから次の気
筒のピストンが上死点に到達するまでの期間において、
たとえば上死点から１０°〜１１０°ＣＡ間がノッキン
グ観測期間に設定される。前記観測期間において、圧電
素子などで実現されるノックセンサの出力の周波数解析
が行われ、すなわち各周波数におけるスペクトラムパワ
ーが解析される。
【００２２】その解析結果のスペクトラム分布から、た
とえば前記観測期間に亘る全てのスペクトラムパワーの
最大値を指標値に設定する。一方、前記クランク角セン
サの出力に応答して、燃焼行程にある気筒を判別し、求
められた指標値を各気筒毎に集計して、たとえば内燃機
関が４気筒である場合、今回の指標値、４つ前の指標
値、８つ前の指標値、…という具合に集計する。その集
計において、たとえばその気筒における前回のノッキン
グ判定基準を７倍した値に、今回の指標値を加算して８
で除算するというようにフィルタ処理が行われる。こう
して求められたフィルタ処理結果が今回のノッキング判
定基準に設定され、そのノッキング判定基準と今回の指
標値とが比較されて、指標値が大きいときにはノッキン
グが発生しているものと判断されて点火進角量が小さく
制御される。
とえば前記観測期間に亘る全てのスペクトラムパワーの
最大値を指標値に設定する。一方、前記クランク角セン
サの出力に応答して、燃焼行程にある気筒を判別し、求
められた指標値を各気筒毎に集計して、たとえば内燃機
関が４気筒である場合、今回の指標値、４つ前の指標
値、８つ前の指標値、…という具合に集計する。その集
計において、たとえばその気筒における前回のノッキン
グ判定基準を７倍した値に、今回の指標値を加算して８
で除算するというようにフィルタ処理が行われる。こう
して求められたフィルタ処理結果が今回のノッキング判
定基準に設定され、そのノッキング判定基準と今回の指
標値とが比較されて、指標値が大きいときにはノッキン
グが発生しているものと判断されて点火進角量が小さく
制御される。
【００２３】また本発明に従えば、ノッキングの発生を
表す信号成分を含んでいる可能性のある、たとえば７ｋ
Ｈｚ、１１ｋＨｚ、１３ｋＨｚ、１５ｋＨｚおよび１９
ｋＨｚなどの周波数をほぼ中心周波数として、複数の各
周波数帯域を予め設定しておく。その設定しておいた各
周波数帯域において、たとえば前記スペクトラムパワー
の最大値を指標値に設定する。こうして求められた指標
値を各周波数帯域毎に集計してフィルタ処理を行うこと
によってノッキング判定基準を作成し、このノッキング
判定基準と指標値とを比較することによってノッキング
判定が行われる。
表す信号成分を含んでいる可能性のある、たとえば７ｋ
Ｈｚ、１１ｋＨｚ、１３ｋＨｚ、１５ｋＨｚおよび１９
ｋＨｚなどの周波数をほぼ中心周波数として、複数の各
周波数帯域を予め設定しておく。その設定しておいた各
周波数帯域において、たとえば前記スペクトラムパワー
の最大値を指標値に設定する。こうして求められた指標
値を各周波数帯域毎に集計してフィルタ処理を行うこと
によってノッキング判定基準を作成し、このノッキング
判定基準と指標値とを比較することによってノッキング
判定が行われる。
【００２４】さらにまた本発明に従えば、前記ノッキン
グ観測期間に周波数解析を行った解析結果のスペクトラ
ム分布から求めた指標値を、クランク角センサの出力に
よって求められる内燃機関の回転速度から、予め設定さ
れている複数の回転速度帯域の対応する帯域毎に集計し
てフィルタ処理が行われてノッキング判定基準が作成さ
れる。
グ観測期間に周波数解析を行った解析結果のスペクトラ
ム分布から求めた指標値を、クランク角センサの出力に
よって求められる内燃機関の回転速度から、予め設定さ
れている複数の回転速度帯域の対応する帯域毎に集計し
てフィルタ処理が行われてノッキング判定基準が作成さ
れる。
【００２５】したがって、このように内燃機関の気筒毎
またはノッキング周波数帯域毎もしくは回転速度帯域毎
に指標値を集計してフィルタ処理を行ってノッキング判
定基準を設定することによって、各気筒とノックセンサ
との距離差、あるいは内燃機関の回転速度に対応して変
化する検出感度のばらつきを補償して、高精度なノッキ
ング判定を行うことができる。
またはノッキング周波数帯域毎もしくは回転速度帯域毎
に指標値を集計してフィルタ処理を行ってノッキング判
定基準を設定することによって、各気筒とノックセンサ
との距離差、あるいは内燃機関の回転速度に対応して変
化する検出感度のばらつきを補償して、高精度なノッキ
ング判定を行うことができる。
【００２６】また好ましくは、各指標値に予め定める係
数を乗算するようにし、あるいは予め定める増分を加算
するようにし、さらにこれらの係数や増分を、気筒毎、
ノッキング周波数帯域毎、または回転速度帯域毎に変化
することによって、検出感度のばらつきやオフセットを
補償して、さらに高精度なノッキング判定を行うことが
できる。
数を乗算するようにし、あるいは予め定める増分を加算
するようにし、さらにこれらの係数や増分を、気筒毎、
ノッキング周波数帯域毎、または回転速度帯域毎に変化
することによって、検出感度のばらつきやオフセットを
補償して、さらに高精度なノッキング判定を行うことが
できる。
【００２７】さらにまた好ましくは、前記係数または増
分の少なくともいずれか一方をメモリ内にマップとして
予めストアしておき、これらの係数または増分を、検出
された回転速度から補間して求めるようにしてもよい。
これによって、連続して変化する回転速度に対しても、
少ないデータ量で高精度に係数または増分を求めること
ができる。
分の少なくともいずれか一方をメモリ内にマップとして
予めストアしておき、これらの係数または増分を、検出
された回転速度から補間して求めるようにしてもよい。
これによって、連続して変化する回転速度に対しても、
少ないデータ量で高精度に係数または増分を求めること
ができる。
【００２８】また本発明に従えば、上述のようなノッキ
ング判定を行うにあたって、圧電素子などで実現され、
シリンダブロックなどに取付けられるノックセンサと、
クランク軸の回転角度位置を検出するクランク角センサ
と、前記周波数解析を行う解析手段と、その解析結果か
ら前記指標値を求める指標値設定手段と、求められた指
標値が対応する気筒の判別を行う気筒判別手段と、気筒
判別手段の判別結果から、各気筒毎に指標値をフィルタ
処理してノッキング判定基準を作成する判定基準作成手
段とを設け、求められた指標値とノッキング判定基準と
に基づいて制御手段が前述のようにノッキング判定を行
い、その判定結果に対応して点火進角を制御する。
ング判定を行うにあたって、圧電素子などで実現され、
シリンダブロックなどに取付けられるノックセンサと、
クランク軸の回転角度位置を検出するクランク角センサ
と、前記周波数解析を行う解析手段と、その解析結果か
ら前記指標値を求める指標値設定手段と、求められた指
標値が対応する気筒の判別を行う気筒判別手段と、気筒
判別手段の判別結果から、各気筒毎に指標値をフィルタ
処理してノッキング判定基準を作成する判定基準作成手
段とを設け、求められた指標値とノッキング判定基準と
に基づいて制御手段が前述のようにノッキング判定を行
い、その判定結果に対応して点火進角を制御する。
【００２９】さらにまた本発明に従えば、ノッキング判
定を行うにあたって、前記ノックセンサと、クランク角
センサと、解析手段と、解析手段の解析結果から、観測
期間に亘ってノッキングの判定を表す信号成分を含んで
いる可能性のある複数の各周波数帯域毎に指標値を求め
る指標値設定手段と、前記指標値をフィルタ処理してノ
ッキング判定基準を作成する判定基準作成手段とを設
け、求められた指標値とノッキング判定基準とに基づい
て制御手段がノッキング判定を行う。
定を行うにあたって、前記ノックセンサと、クランク角
センサと、解析手段と、解析手段の解析結果から、観測
期間に亘ってノッキングの判定を表す信号成分を含んで
いる可能性のある複数の各周波数帯域毎に指標値を求め
る指標値設定手段と、前記指標値をフィルタ処理してノ
ッキング判定基準を作成する判定基準作成手段とを設
け、求められた指標値とノッキング判定基準とに基づい
て制御手段がノッキング判定を行う。
【００３０】また本発明に従えば、前記ノックセンサ
と、クランク角センサと、解析手段と、指標値設定手段
と、前記クランク角センサの出力に応答して内燃機関の
回転速度を検出し、その検出結果から予め定める複数の
回転速度帯域のどの帯域に属するかを判別する回転速度
判別手段と、前記回転速度判別手段の判別結果から、前
記各回転速度帯域毎に指標値をフィルタ処理してノッキ
ング判定基準を作成する判定基準作成手段とを設け、制
御手段が前記指標値とノッキング判定基準とに基づいて
ノッキング判定を行う。
と、クランク角センサと、解析手段と、指標値設定手段
と、前記クランク角センサの出力に応答して内燃機関の
回転速度を検出し、その検出結果から予め定める複数の
回転速度帯域のどの帯域に属するかを判別する回転速度
判別手段と、前記回転速度判別手段の判別結果から、前
記各回転速度帯域毎に指標値をフィルタ処理してノッキ
ング判定基準を作成する判定基準作成手段とを設け、制
御手段が前記指標値とノッキング判定基準とに基づいて
ノッキング判定を行う。
【００３１】
【実施例】図１は、本発明の一実施例のノッキング制御
方法が用いられる内燃機関の点火時期制御装置１の電気
的構成を示すブロック図である。いわゆるピエゾ式の加
速度センサ等の圧電素子などで実現されるノックセンサ
２は、内燃機関のシリンダブロックなどに固定されてい
る。このノックセンサ２からの出力は、折返しノイズを
防止するために、たとえば遮断周波数が２０ｋＨｚのロ
ーパスフィルタ（略称ＬＰＦ）３を介してアナログ／デ
ジタル変換器４に入力される。
方法が用いられる内燃機関の点火時期制御装置１の電気
的構成を示すブロック図である。いわゆるピエゾ式の加
速度センサ等の圧電素子などで実現されるノックセンサ
２は、内燃機関のシリンダブロックなどに固定されてい
る。このノックセンサ２からの出力は、折返しノイズを
防止するために、たとえば遮断周波数が２０ｋＨｚのロ
ーパスフィルタ（略称ＬＰＦ）３を介してアナログ／デ
ジタル変換器４に入力される。
【００３２】一方、内燃機関の回転角度位置を検出する
ために設けられているクランク角センサ５からは、点火
行程に入ろうとする気筒のピストンが上死点に到達する
毎に、すなわちたとえば内燃機関が４気筒４サイクルの
内燃機関であるときには１８０°ＣＡ毎にクランクパル
スが導出され、また６気筒であるときには１２０°ＣＡ
毎にクランクパルスが導出される。前記クランクパルス
は、入力インタフェイス回路６を介してサンプリング信
号発生回路７に入力される。このサンプリング信号発生
回路７からは、前記クランクパルスに応答してサンプリ
ング信号が導出され、前記アナログ／デジタル変換器４
は、このサンプリング信号に同期して前記ノックセンサ
２からの出力を、たとえば４０ｋＨｚのサンプリング周
波数でデジタル値に変換した後、周波数解析器８へ出力
する。
ために設けられているクランク角センサ５からは、点火
行程に入ろうとする気筒のピストンが上死点に到達する
毎に、すなわちたとえば内燃機関が４気筒４サイクルの
内燃機関であるときには１８０°ＣＡ毎にクランクパル
スが導出され、また６気筒であるときには１２０°ＣＡ
毎にクランクパルスが導出される。前記クランクパルス
は、入力インタフェイス回路６を介してサンプリング信
号発生回路７に入力される。このサンプリング信号発生
回路７からは、前記クランクパルスに応答してサンプリ
ング信号が導出され、前記アナログ／デジタル変換器４
は、このサンプリング信号に同期して前記ノックセンサ
２からの出力を、たとえば４０ｋＨｚのサンプリング周
波数でデジタル値に変換した後、周波数解析器８へ出力
する。
【００３３】周波数解析器８は、いわゆるデジタルシグ
ナルプロセッサなどで実現され、前記サンプリング信号
に同期して、デジタル値に変換されたノックセンサ出力
を高速フーリエ変換（Fast Fourier Transformation)法
によって周波数解析を行い、その解析結果をノッキング
判定回路９に出力する。ノッキング判定回路９は後述す
るようにして、前記周波数解析器８および気筒判別回路
１０の出力に基づいて作成するノッキング周波数、ノッ
キング信号のみを通過させるためにフィルタリングすべ
きノッキング周波数帯幅および信号レベルからノッキン
グ信号と判定するノッキング判定基準Ｖに基づいて、ノ
ッキングが発生しているか否かの判定を行い、その判定
結果をマイクロコンピュータなどで実現される制御回路
１１へ導出する。
ナルプロセッサなどで実現され、前記サンプリング信号
に同期して、デジタル値に変換されたノックセンサ出力
を高速フーリエ変換（Fast Fourier Transformation)法
によって周波数解析を行い、その解析結果をノッキング
判定回路９に出力する。ノッキング判定回路９は後述す
るようにして、前記周波数解析器８および気筒判別回路
１０の出力に基づいて作成するノッキング周波数、ノッ
キング信号のみを通過させるためにフィルタリングすべ
きノッキング周波数帯幅および信号レベルからノッキン
グ信号と判定するノッキング判定基準Ｖに基づいて、ノ
ッキングが発生しているか否かの判定を行い、その判定
結果をマイクロコンピュータなどで実現される制御回路
１１へ導出する。
【００３４】前記制御回路１１に関連して、吸気圧セン
サ１２、冷却水温度センサ１３、および吸気温度センサ
やスロットル弁開度センサなどの他のセンサ１４が設け
られており、これらのセンサ１２〜１４の検出結果は入
力インタフェイス回路１５を介してアナログ／デジタル
変換器１６に入力され、デジタル値に変換された後、前
記制御回路１１に入力されている。制御回路１１にはま
た前記クランク角センサ５からのクランクパルスが入力
されており、制御回路１１はこのクランクパルスに応答
して、ノッキング判定回路９の判定結果およびセンサ１
２〜１４の検出結果に基づいて点火進角量を演算する。
こうして演算された点火進角量となるように、制御回路
１１は出力インタフェイス回路１７を介してイグナイタ
１８へ点火信号を出力し、点火プラグ１９の点火タイミ
ングを駆動制御する。このようにして、ノッキングの発
生を抑えて、大きな点火進角量で点火時期制御を行うこ
とができる。
サ１２、冷却水温度センサ１３、および吸気温度センサ
やスロットル弁開度センサなどの他のセンサ１４が設け
られており、これらのセンサ１２〜１４の検出結果は入
力インタフェイス回路１５を介してアナログ／デジタル
変換器１６に入力され、デジタル値に変換された後、前
記制御回路１１に入力されている。制御回路１１にはま
た前記クランク角センサ５からのクランクパルスが入力
されており、制御回路１１はこのクランクパルスに応答
して、ノッキング判定回路９の判定結果およびセンサ１
２〜１４の検出結果に基づいて点火進角量を演算する。
こうして演算された点火進角量となるように、制御回路
１１は出力インタフェイス回路１７を介してイグナイタ
１８へ点火信号を出力し、点火プラグ１９の点火タイミ
ングを駆動制御する。このようにして、ノッキングの発
生を抑えて、大きな点火進角量で点火時期制御を行うこ
とができる。
【００３５】図２は、本発明のノッキング判定方法の考
え方を説明するための図である。ノックセンサ２からの
図２（１）で示される出力に対して、観測期間Ｗ１は、
ピストンの上死点（ＴＤＣ）間において、前記上死点か
ら期間Ｗ２、たとえば１０°ＣＡだけ経過した時点か
ら、たとえば１１０°ＣＡに到達するまでの期間に設定
される。
え方を説明するための図である。ノックセンサ２からの
図２（１）で示される出力に対して、観測期間Ｗ１は、
ピストンの上死点（ＴＤＣ）間において、前記上死点か
ら期間Ｗ２、たとえば１０°ＣＡだけ経過した時点か
ら、たとえば１１０°ＣＡに到達するまでの期間に設定
される。
【００３６】今、内燃機関を４気筒４サイクルとし、ク
ランク角センサ５によって検出される内燃機関の回転速
度を３０００ｒｐｍとするとき、前記上死点間は１８０
°ＣＡとなり、その時間は１０ｍｓｅｃとなる。また、
前記期間Ｗ２が経過した観測期間Ｗ１の開始時点は前記
上死点から０．５６ｍｓｅｃだけ経過した時点であり、
該観測期間Ｗ１の終了時点は前記上死点から６．１１ｍ
ｓｅｃが経過した時点となる。
ランク角センサ５によって検出される内燃機関の回転速
度を３０００ｒｐｍとするとき、前記上死点間は１８０
°ＣＡとなり、その時間は１０ｍｓｅｃとなる。また、
前記期間Ｗ２が経過した観測期間Ｗ１の開始時点は前記
上死点から０．５６ｍｓｅｃだけ経過した時点であり、
該観測期間Ｗ１の終了時点は前記上死点から６．１１ｍ
ｓｅｃが経過した時点となる。
【００３７】周波数解析器８は、前記観測期間Ｗ１内で
の全てのサンプリングデータに基づいて、図３で示され
るように、複数の各周波数でのスペクトラムパワーを解
析する。ノッキング判定回路９は、図２（２）で示され
るクランクパルスに対応した気筒判別回路１０からの判
別出力に応答して、まず図２（３）で示されるように周
波数解析結果の気筒判別を行う。次に各気筒毎の解析結
果において、たとえば図２（４）で示されるようにスペ
クトラムパワーの最大値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４（以
下、総称するときは参照符Ｐで示す）をそれぞれ指標値
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４（以下、総称するときは参照符
Ｓで示す）に設定する。
の全てのサンプリングデータに基づいて、図３で示され
るように、複数の各周波数でのスペクトラムパワーを解
析する。ノッキング判定回路９は、図２（２）で示され
るクランクパルスに対応した気筒判別回路１０からの判
別出力に応答して、まず図２（３）で示されるように周
波数解析結果の気筒判別を行う。次に各気筒毎の解析結
果において、たとえば図２（４）で示されるようにスペ
クトラムパワーの最大値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４（以
下、総称するときは参照符Ｐで示す）をそれぞれ指標値
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４（以下、総称するときは参照符
Ｓで示す）に設定する。
【００３８】なお、この実施例では、上死点間が１８０
°ＣＡとなる４気筒の内燃機関としているけれども、１
２０°ＣＡ毎に上死点となる６気筒の内燃機関の場合に
は、前記指標値Ｓも６つ設定される。また、８気筒の内
燃機関の場合には、たとえば第１気筒と第５気筒とが同
一の点火タイミングとなり、したがってこのような場合
にはノックセンサ２を複数設けて、各気筒に割当てられ
たノックセンサ２毎にその出力を周波数解析するように
してもよい。
°ＣＡとなる４気筒の内燃機関としているけれども、１
２０°ＣＡ毎に上死点となる６気筒の内燃機関の場合に
は、前記指標値Ｓも６つ設定される。また、８気筒の内
燃機関の場合には、たとえば第１気筒と第５気筒とが同
一の点火タイミングとなり、したがってこのような場合
にはノックセンサ２を複数設けて、各気筒に割当てられ
たノックセンサ２毎にその出力を周波数解析するように
してもよい。
【００３９】ノッキング判定回路９は、前記指標値Ｓか
ら、たとえば前回のノッキング判定基準をＶ（ｉ−１）
とするとき、式１で示すように今回の指標値Ｓｉに１／
８の重み付けを行って今回のノッキング判定基準Ｖを求
める。
ら、たとえば前回のノッキング判定基準をＶ（ｉ−１）
とするとき、式１で示すように今回の指標値Ｓｉに１／
８の重み付けを行って今回のノッキング判定基準Ｖを求
める。
【００４０】 Ｖ＝｛Ｖ（ｉ−１）×７＋Ｓｉ｝／８ …（１） ノッキング判定回路９は、こうして求めた各気筒毎のノ
ッキング判定基準Ｖ１〜Ｖ４と今回の指標値Ｓ１〜Ｓ４
とをそれぞれ比較し、指標値Ｓ１〜Ｓ４が大きいときに
はノッキングが発生しているものと判断し、制御回路１
１に点火進角量を小さくさせる。このようにして、ノッ
クセンサ２の出力に対応した点火時期制御が行われる。
ッキング判定基準Ｖ１〜Ｖ４と今回の指標値Ｓ１〜Ｓ４
とをそれぞれ比較し、指標値Ｓ１〜Ｓ４が大きいときに
はノッキングが発生しているものと判断し、制御回路１
１に点火進角量を小さくさせる。このようにして、ノッ
クセンサ２の出力に対応した点火時期制御が行われる。
【００４１】図４は、各気筒での具体的な指標値設定動
作を説明するためのフローチャートである。ステップｍ
１では、カウンタのカウント値ｉが０にリセットされ
る。なお、このカウント値ｉの最小値は０であり、最大
値は、解析対象周波数をｆ０〜ｆｎＨｚとし、周波数解
析器８の分解能をｆｄＨｚとするとき、（ｆｎ−ｆ０）
／ｆｄの整数値となる。
作を説明するためのフローチャートである。ステップｍ
１では、カウンタのカウント値ｉが０にリセットされ
る。なお、このカウント値ｉの最小値は０であり、最大
値は、解析対象周波数をｆ０〜ｆｎＨｚとし、周波数解
析器８の分解能をｆｄＨｚとするとき、（ｆｎ−ｆ０）
／ｆｄの整数値となる。
【００４２】ステップｍ２では、全ての周波数について
のスペクトラムパワーの比較が終了したか否かが判断さ
れ、そうであるときには動作を終了し、そうでないとき
にはステップｍ３に移る。ステップｍ３ではｉ番目の周
波数ｆｉのスペクトラムパワーＰｉが読込まれ、ステッ
プｍ４ではそれまでの最大値Ｐと今回のスペクトラムパ
ワーＰｉとが比較され、今回のスペクトラムパワーＰｉ
が大きいときにはステップｍ５で前記最大値Ｐが今回の
スペクトラムパワーＰｉに更新された後、ステップｍ６
に移り、そうでないときには直接ステップｍ６に移る。
ステップｍ６では、前記カウント値ｉに１が加算されて
更新された後、前記ステップｍ２に戻る。こうして周波
数ｆ０〜ｆｎに亘ってスペクトラムパワーＰｉの最大値
Ｐが検索され、検索された最大値Ｐが前記指標値Ｓとし
て設定される。
のスペクトラムパワーの比較が終了したか否かが判断さ
れ、そうであるときには動作を終了し、そうでないとき
にはステップｍ３に移る。ステップｍ３ではｉ番目の周
波数ｆｉのスペクトラムパワーＰｉが読込まれ、ステッ
プｍ４ではそれまでの最大値Ｐと今回のスペクトラムパ
ワーＰｉとが比較され、今回のスペクトラムパワーＰｉ
が大きいときにはステップｍ５で前記最大値Ｐが今回の
スペクトラムパワーＰｉに更新された後、ステップｍ６
に移り、そうでないときには直接ステップｍ６に移る。
ステップｍ６では、前記カウント値ｉに１が加算されて
更新された後、前記ステップｍ２に戻る。こうして周波
数ｆ０〜ｆｎに亘ってスペクトラムパワーＰｉの最大値
Ｐが検索され、検索された最大値Ｐが前記指標値Ｓとし
て設定される。
【００４３】このようにして本発明に従うノッキング制
御方法では、ノックセンサ２で検出された振動の周波数
解析結果を、その振動を発生している、すなわち点火行
程にある気筒毎にフィルタ処理してノッキング判定基準
Ｖを求めるので、ノックセンサ２と各気筒との距離差な
どによる検出感度のばらつきを補償して、高精度なノッ
キング判定を行うことができる。
御方法では、ノックセンサ２で検出された振動の周波数
解析結果を、その振動を発生している、すなわち点火行
程にある気筒毎にフィルタ処理してノッキング判定基準
Ｖを求めるので、ノックセンサ２と各気筒との距離差な
どによる検出感度のばらつきを補償して、高精度なノッ
キング判定を行うことができる。
【００４４】なお、上述の実施例では、周波数解析結果
のスペクトラム分布からスペクトラムパワーの最大値Ｐ
が指標値Ｓに設定されたけれども、本発明の他の実施例
として、図３で示されるように、その最大値Ｐに、該最
大値Ｐとなる周波数ｆｉに隣接する周波数ｆ（ｉ−
１），ｆ（ｉ＋１）のスペクトラムパワーを加算した値
などを指標値Ｓに設定してもよい。
のスペクトラム分布からスペクトラムパワーの最大値Ｐ
が指標値Ｓに設定されたけれども、本発明の他の実施例
として、図３で示されるように、その最大値Ｐに、該最
大値Ｐとなる周波数ｆｉに隣接する周波数ｆ（ｉ−
１），ｆ（ｉ＋１）のスペクトラムパワーを加算した値
などを指標値Ｓに設定してもよい。
【００４５】図５は、本発明の他の実施例のノッキング
判定方法の考え方を説明するための図である。この実施
例は前述の実施例に類似し、図５（１）〜図５（４）は
それぞれ図２（１）〜図２（４）に対応している。この
実施例では、周波数解析結果が気筒判別されて求められ
た各指標値Ｓからノッキング判定基準Ｖを求めるにあた
って、各気筒毎に相互に異なる係数α１，α２，α３，
α４（以下、総称するときは参照符αで示す）が乗算さ
れる。
判定方法の考え方を説明するための図である。この実施
例は前述の実施例に類似し、図５（１）〜図５（４）は
それぞれ図２（１）〜図２（４）に対応している。この
実施例では、周波数解析結果が気筒判別されて求められ
た各指標値Ｓからノッキング判定基準Ｖを求めるにあた
って、各気筒毎に相互に異なる係数α１，α２，α３，
α４（以下、総称するときは参照符αで示す）が乗算さ
れる。
【００４６】したがって、図５（４）で４示されるよう
に、たとえばノックセンサ２の検出感度の高い順である
第２気筒、第１気筒、第４気筒、第３気筒の順に、各係
数α２、α１、α４、α３がそれぞれ１、１．５、１．
８、２に設定される。これによって、さらに検出感度の
ばらつきを補償して判定精度を向上することができる。
に、たとえばノックセンサ２の検出感度の高い順である
第２気筒、第１気筒、第４気筒、第３気筒の順に、各係
数α２、α１、α４、α３がそれぞれ１、１．５、１．
８、２に設定される。これによって、さらに検出感度の
ばらつきを補償して判定精度を向上することができる。
【００４７】図６は、本発明のさらに他の実施例のノッ
キング判定方法の考え方を説明するための図であり、こ
の実施例は前述の図５で示される実施例に類似し、図６
（１）〜図６（４）はそれぞれ図５（１）〜図５（４）
に対応している。注目すべきはこの実施例では、前記指
標値Ｓのフィルタ処理結果に、各気筒毎に相互に異なる
増分β１，β２，β３，β４（総称するときは参照符β
で示す）が加算されてノッキング判定基準Ｖが求められ
ることである。このようにして、センサ感度のばらつき
を補償するようにしてもよい。
キング判定方法の考え方を説明するための図であり、こ
の実施例は前述の図５で示される実施例に類似し、図６
（１）〜図６（４）はそれぞれ図５（１）〜図５（４）
に対応している。注目すべきはこの実施例では、前記指
標値Ｓのフィルタ処理結果に、各気筒毎に相互に異なる
増分β１，β２，β３，β４（総称するときは参照符β
で示す）が加算されてノッキング判定基準Ｖが求められ
ることである。このようにして、センサ感度のばらつき
を補償するようにしてもよい。
【００４８】図７は本発明の他の実施例のノッキング判
定方法の考え方を説明するための図であり、この実施例
は前述の図５および図６で示される実施例に類似し、図
７（１）〜図７（４）はそれぞれ図５（１）〜図５
（４）および図６（１）〜図６（４）に対応している。
この実施例では、指標値Ｓのフィルタ処理結果に、前記
係数αが乗算されるとともに、前記増分βが加算され
る。このようにして、さらに高精度にセンサ感度のばら
つきを補償するようにしてもよい。
定方法の考え方を説明するための図であり、この実施例
は前述の図５および図６で示される実施例に類似し、図
７（１）〜図７（４）はそれぞれ図５（１）〜図５
（４）および図６（１）〜図６（４）に対応している。
この実施例では、指標値Ｓのフィルタ処理結果に、前記
係数αが乗算されるとともに、前記増分βが加算され
る。このようにして、さらに高精度にセンサ感度のばら
つきを補償するようにしてもよい。
【００４９】なお、上述の図５〜図７で示される各実施
例では、係数αおよび増分βは各気筒毎に相互に異なる
値に設定されたけれども、たとえば内燃機関の種類や仕
様の違いに対応する場合、あるいはノックセンサ２のオ
フセットを補償するためなどでは、相互に同一の値が用
いられてもよい。このようにして、内燃機関の種類や仕
様の違い、あるいはノックセンサ２の性能のばらつきを
補償して、汎用性を向上することができる。
例では、係数αおよび増分βは各気筒毎に相互に異なる
値に設定されたけれども、たとえば内燃機関の種類や仕
様の違いに対応する場合、あるいはノックセンサ２のオ
フセットを補償するためなどでは、相互に同一の値が用
いられてもよい。このようにして、内燃機関の種類や仕
様の違い、あるいはノックセンサ２の性能のばらつきを
補償して、汎用性を向上することができる。
【００５０】図８は、本発明のさらに他の実施例のノッ
キング判定方法の考え方を説明するための図である。図
８（１）で示されるノックセンサ２の出力は、図８
（２）で示されるように周波数解析される。この実施例
では、その解析結果に対して、たとえば７ｋＨｚ、１１
ｋＨｚ、１３ｋＨｚ、１５ｋＨｚおよび１９ｋＨｚなど
のノッキングの発生を表す信号成分を含んでいる可能性
のある周波数を中心として、図８（２）において参照符
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５（総称するときは参照符
Ｆで示す）で示されるように複数の各周波数帯域を予め
設定しておき、図８（３）で示されるように、その各周
波数帯域Ｆにおけるスペクトラムパワーの最大値Ｐｆ１
〜Ｐｆ５がそれぞれ指標値Ｓｆ１〜Ｓｆ５に設定され
る。各指標値Ｓｆ１〜Ｓｆ５からノッキング判定基準Ｖ
ｆ１〜Ｖｆ５を求めるにあたって、この実施例では前述
の図７で示される実施例と同様に、各周波数帯域Ｆ毎
に、係数αｆ１〜αｆ５が乗算されるとともに、増分β
ｆ１〜βｆ５が加算される。なお、前述の実施例と同様
に、係数αｆ１〜αｆ５の乗算または増分βｆ１〜βｆ
５の加算のいずれか一方が行われてもよい。また、各係
数αｆ１〜αｆ５および増分βｆ１〜βｆ５は、一定値
に設定されてもよい。
キング判定方法の考え方を説明するための図である。図
８（１）で示されるノックセンサ２の出力は、図８
（２）で示されるように周波数解析される。この実施例
では、その解析結果に対して、たとえば７ｋＨｚ、１１
ｋＨｚ、１３ｋＨｚ、１５ｋＨｚおよび１９ｋＨｚなど
のノッキングの発生を表す信号成分を含んでいる可能性
のある周波数を中心として、図８（２）において参照符
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５（総称するときは参照符
Ｆで示す）で示されるように複数の各周波数帯域を予め
設定しておき、図８（３）で示されるように、その各周
波数帯域Ｆにおけるスペクトラムパワーの最大値Ｐｆ１
〜Ｐｆ５がそれぞれ指標値Ｓｆ１〜Ｓｆ５に設定され
る。各指標値Ｓｆ１〜Ｓｆ５からノッキング判定基準Ｖ
ｆ１〜Ｖｆ５を求めるにあたって、この実施例では前述
の図７で示される実施例と同様に、各周波数帯域Ｆ毎
に、係数αｆ１〜αｆ５が乗算されるとともに、増分β
ｆ１〜βｆ５が加算される。なお、前述の実施例と同様
に、係数αｆ１〜αｆ５の乗算または増分βｆ１〜βｆ
５の加算のいずれか一方が行われてもよい。また、各係
数αｆ１〜αｆ５および増分βｆ１〜βｆ５は、一定値
に設定されてもよい。
【００５１】こうして各周波数帯域Ｆ毎に重み付けを行
うことができ、各周波数帯域Ｆに現れるノッキング信号
成分の信号レベルを平均化して、各周波数帯域Ｆの解析
結果を比較し易くすることができる。また、シリンダ内
でのノッキングの発生箇所数などの振動モードの違いに
よる周波数の異なるノッキング信号成分を確実に検出す
ることができる。
うことができ、各周波数帯域Ｆに現れるノッキング信号
成分の信号レベルを平均化して、各周波数帯域Ｆの解析
結果を比較し易くすることができる。また、シリンダ内
でのノッキングの発生箇所数などの振動モードの違いに
よる周波数の異なるノッキング信号成分を確実に検出す
ることができる。
【００５２】図９は、本発明の他の実施例の点火時期制
御装置２１の電気的構成を示すブロック図であり、この
実施例は前述の図２で示される実施例に類似し、対応す
る部分には同一の参照符を付す。この実施例では、クラ
ンク角センサ５からのクランクパルスはまた、回転速度
判別回路２０に入力されている。回転速度判別回路２０
は、図１０（２）で示される前記クランクパルスの周期
Ｗ０から内燃機関の回転速度を検出し、その回転速度が
予め定める複数の回転速度帯域Ｎ１，Ｎ２，…（総称す
るときは参照符Ｎで示す）のどの帯域であるかを判別
し、その判別結果に対応して図１０（４）で示されるよ
うに前記係数αおよび増分βを変化する。
御装置２１の電気的構成を示すブロック図であり、この
実施例は前述の図２で示される実施例に類似し、対応す
る部分には同一の参照符を付す。この実施例では、クラ
ンク角センサ５からのクランクパルスはまた、回転速度
判別回路２０に入力されている。回転速度判別回路２０
は、図１０（２）で示される前記クランクパルスの周期
Ｗ０から内燃機関の回転速度を検出し、その回転速度が
予め定める複数の回転速度帯域Ｎ１，Ｎ２，…（総称す
るときは参照符Ｎで示す）のどの帯域であるかを判別
し、その判別結果に対応して図１０（４）で示されるよ
うに前記係数αおよび増分βを変化する。
【００５３】すなわち、図１０（１）で示されるノック
センサ出力を、図１０（２）で示されるクランクパルス
に対応して設定される観測期間Ｗ１内で、図１０（３）
で示されるように周波数解析を行って気筒判別し、その
解析結果から指標値Ｓが求められる。これらの指標値Ｓ
をフィルタ処理した後には、前述の図７で示される実施
例と同様に係数αが乗算されるとともに、増分βが加算
されてノッキング判定基準Ｖが求められる。これらの係
数αおよび増分βは、表１で示すように内燃機関の回転
速度帯域Ｎ毎に予め設定されてマップとしてストアされ
ており、クランクパルスの前記周期Ｗ０から検出された
内燃機関の回転速度がこれらの回転速度帯域Ｎのどの帯
域にあるかに対応して、前記係数αおよび増分βが決定
される。
センサ出力を、図１０（２）で示されるクランクパルス
に対応して設定される観測期間Ｗ１内で、図１０（３）
で示されるように周波数解析を行って気筒判別し、その
解析結果から指標値Ｓが求められる。これらの指標値Ｓ
をフィルタ処理した後には、前述の図７で示される実施
例と同様に係数αが乗算されるとともに、増分βが加算
されてノッキング判定基準Ｖが求められる。これらの係
数αおよび増分βは、表１で示すように内燃機関の回転
速度帯域Ｎ毎に予め設定されてマップとしてストアされ
ており、クランクパルスの前記周期Ｗ０から検出された
内燃機関の回転速度がこれらの回転速度帯域Ｎのどの帯
域にあるかに対応して、前記係数αおよび増分βが決定
される。
【００５４】
【表１】
【００５５】このようにして、回転速度に対応してノッ
クセンサ２の出力レベルが大きく変化しても、それらを
補償してノッキング判定を容易に行うことができる。
クセンサ２の出力レベルが大きく変化しても、それらを
補償してノッキング判定を容易に行うことができる。
【００５６】なお、このように係数αおよび増分βを回
転速度帯域Ｎ毎に変化するのではなく、複数の各回転速
度に対応したサンプル値を予め設定しておき、実際に検
出された回転速度がこれらのサンプル値の中間値である
ときには、その中間値に近いサンプル値を補間して求め
るようにしてもよい。この場合、連続して変化する回転
速度に対応して、係数αおよび増分βをきめ細かく設定
することができる。
転速度帯域Ｎ毎に変化するのではなく、複数の各回転速
度に対応したサンプル値を予め設定しておき、実際に検
出された回転速度がこれらのサンプル値の中間値である
ときには、その中間値に近いサンプル値を補間して求め
るようにしてもよい。この場合、連続して変化する回転
速度に対応して、係数αおよび増分βをきめ細かく設定
することができる。
【００５７】また本発明の他の実施例として前記回転速
度帯域Ｎの判別を行うとともに、前述の図８で示す周波
数帯域Ｆの判別とを行うようにしてもよく、また図１１
および表２で示すように、回転速度帯域Ｎの判別および
周波数帯域Ｆの判別を行うとともに、気筒判別も行うよ
うにしてもよい。
度帯域Ｎの判別を行うとともに、前述の図８で示す周波
数帯域Ｆの判別とを行うようにしてもよく、また図１１
および表２で示すように、回転速度帯域Ｎの判別および
周波数帯域Ｆの判別を行うとともに、気筒判別も行うよ
うにしてもよい。
【００５８】
【表２】
【００５９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、内燃機関
の気筒毎またはノッキング周波数帯域毎もしくは回転速
度帯域毎に指標値を集計してフィルタ処理を行ってノッ
キング判定基準を設定することによって、各気筒とノッ
クセンサとの距離差、あるいは内燃機関の回転速度に対
応して変化する検出感度のばらつきを補償して、高精度
なノッキング判定を行うことができる。
の気筒毎またはノッキング周波数帯域毎もしくは回転速
度帯域毎に指標値を集計してフィルタ処理を行ってノッ
キング判定基準を設定することによって、各気筒とノッ
クセンサとの距離差、あるいは内燃機関の回転速度に対
応して変化する検出感度のばらつきを補償して、高精度
なノッキング判定を行うことができる。
【００６０】また好ましくは、各指標値に予め定める係
数を乗算するようにし、あるいは予め定める増分を加算
するようにし、さらにこれらの係数や増分を、気筒毎、
ノッキング周波数帯域毎、または回転速度帯域毎に変化
することによって、検出感度のばらつきやオフセットを
補償して、さらに高精度なノッキング判定を行うことが
できる。
数を乗算するようにし、あるいは予め定める増分を加算
するようにし、さらにこれらの係数や増分を、気筒毎、
ノッキング周波数帯域毎、または回転速度帯域毎に変化
することによって、検出感度のばらつきやオフセットを
補償して、さらに高精度なノッキング判定を行うことが
できる。
【図１】本発明の一実施例のノッキング制御方法が用い
られる内燃機関の点火時期制御装置１の電気的構成を示
すブロック図である。
られる内燃機関の点火時期制御装置１の電気的構成を示
すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例のノッキング判定方法の考え
方を説明するための図である。
方を説明するための図である。
【図３】周波数解析結果の例を示す図である。
【図４】図２における指標値設定動作を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図５】本発明の他の実施例のノッキング判定方法の考
え方を説明するための図である。
え方を説明するための図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例のノッキング判定方
法の考え方を説明するための図である。
法の考え方を説明するための図である。
【図７】本発明の他の実施例のノッキング判定方法の考
え方を説明するための図である。
え方を説明するための図である。
【図８】本発明のさらに他の実施例のノッキング判定方
法の考え方を説明するための図である。
法の考え方を説明するための図である。
【図９】本発明の他の実施例のノッキング制御方法が用
いられる内燃機関の点火時期制御装置２１の電気的構成
を示すブロック図である。
いられる内燃機関の点火時期制御装置２１の電気的構成
を示すブロック図である。
【図１０】図９で示される実施例のノッキング判定方法
の考え方を説明するための図である。
の考え方を説明するための図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施例のノッキング判定
方法の考え方を説明するための図である。
方法の考え方を説明するための図である。
１，２１ 点火時期制御装置 ２ ノックセンサ ５ クランク角センサ ７ サンプリング信号発生回路 ８ 周波数解析器 ９ ノッキング判定回路 １０ 気筒判別回路 １１ 制御回路 １２〜１４ センサ ２０ 回転速度判別回路 Ｓ１，Ｓ２，…；Ｓｆ１，Ｓｆ２，… 指標値 Ｗ１ 観測期間
Claims (15)
- 【請求項１】 クランク角センサの出力に応答してピス
トンの上死点間の所定タイミング間にノッキング観測期
間を設定し、 前記観測期間においてノックセンサの出力の周波数解析
を行い、 その解析結果のスペクトラム分布から、前記観測期間に
亘るスペクトラムパワーに基づいて算出された値を指標
値に設定し、 前記クランク角センサの出力に応答して前記指標値が対
応する気筒の判別を行い、 その判別結果から複数の各気筒毎に前記指標値をフィル
タ処理してノッキング判定基準を作成し、 前記指標値と前記ノッキング判定基準とに基づいてノッ
キング判定を行い、その判定結果に対応して点火進角を
制御することを特徴とするノッキング制御方法。 - 【請求項２】 クランク角センサの出力に応答してピス
トンの上死点間の所定タイミング間にノッキング観測期
間を設定し、 前記観測期間においてノックセンサの出力の周波数解析
を行い、 その解析結果のスペクトラム分布から、前記観測期間に
亘って、ノッキングの発生を表す信号成分を含んでいる
可能性のある複数の各周波数帯域を予め設定し、 前記各周波数帯域毎に、その周波数帯域内のスペクトラ
ムパワーに基づいて算出された値を指標値に設定し、 前記各周波数帯域毎に前記指標値をフィルタ処理してノ
ッキング判定基準を作成し、 前記各指標値と対応するノッキング判定基準とからノッ
キング判定を行い、 その判定結果に対応して点火進角を制御することを特徴
とするノッキング制御方法。 - 【請求項３】 クランク角センサの出力に応答してピス
トンの上死点間の所定タイミング間にノッキング観測期
間を設定し、 前記観測期間においてノックセンサの出力の周波数解析
を行い、 その解析結果のスペクトラム分布から、前記観測期間に
亘るスペクトラムパワーに基づいて算出された値を指標
値に設定し、 前記クランク角センサの出力に応答して内燃機関の回転
速度を検出し、その検出結果が予め定める複数の回転速
度帯域のどの帯域に属するかを判別し、 その判定結果から前記各回転速度帯域毎に前記指標値を
フィルタ処理してノッキング判定基準を作成し、 前記指標値とノッキング判定基準とからノッキング判定
を行い、 その判定結果に対応して点火進角を制御することを特徴
とするノッキング制御方法。 - 【請求項４】 クランク角センサの出力に応答してピス
トンの上死点間の所定タイミング間にノッキング観測期
間を設定し、 前記観測期間においてノックセンサの出力の周波数解析
を行い、 その解析結果のスペクトラム分布から、前記観測期間に
亘って、ノッキングの発生を表す信号成分を含んでいる
可能性のある複数の各周波数帯域を予め設定し、 前記各周波数帯域毎に、その周波数帯域内のスペクトラ
ムパワーに基づいて算出された値を指標値に設定し、 前記クランク角センサの出力に応答して、前記各指標値
が対応する気筒の判別を行うとともに、内燃機関の回転
速度を検出し、その検出結果が予め定める複数の回転速
度帯域のどの帯域に属するかを判別し、 前記各判別結果から、各周波数帯域の指標値を各気筒の
各回転速度帯域毎にフィルタ処理してノッキング判定基
準を作成し、 前記各指標値と対応するノッキング判定基準とからノッ
キング判定を行い、 その判定結果に対応して点火進角を制御することを特徴
とするノッキング制御方法。 - 【請求項５】 前記指標値に予め定める係数を乗算する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のノッ
キング制御方法。 - 【請求項６】 前記指標値に予め定める増分を加算する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のノッ
キング制御方法。 - 【請求項７】 前記指標値に予め定める係数を乗算する
とともに、予め定める増分を加算することを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載のノッキング制御方法。 - 【請求項８】 前記係数または増分の少なくともいずれ
か一方を気筒毎に変化することを特徴とする請求項５〜
７のいずれかに記載のノッキング制御方法。 - 【請求項９】 前記係数または増分の少なくともいずれ
か一方を周波数帯域毎に変化することを特徴とする請求
項５〜７のいずれかに記載のノッキング制御方法。 - 【請求項１０】 前記係数または増分の少なくともいず
れか一方を回転速度帯域毎に変化することを特徴とする
請求項５〜７のいずれかに記載のノッキング制御方法。 - 【請求項１１】 前記変化する係数または増分の少なく
ともいずれか一方をマップとしてストアしておくことを
特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載のノッキン
グ制御方法。 - 【請求項１２】 前記マップにストアされている係数ま
たは増分の少なくともいずれか一方を、検出された回転
速度に対応して補間して求めることを特徴とする請求項
１１に記載のノッキング制御方法。 - 【請求項１３】 内燃機関のノッキングを検出するノッ
クセンサと、 内燃機関の回転角度位置を検出するクランク角センサ
と、 前記クランク角センサの出力に応答して、内燃機関のピ
ストンの上死点間の所定タイミング間に設定されるノッ
キング観測期間において前記ノックセンサからの出力の
周波数解析を行う解析手段と、 前記解析手段の解析結果から、前記観測期間に亘る指標
値を求める指標値設定手段と、 前記クランク角センサの出力に応答して、前記指標値が
対応する気筒の判別を行う気筒判別手段と、 前記判別手段の判別結果から、複数の各気筒毎に前記指
標値をフィルタ処理してノッキング判定基準を作成する
判定基準作成手段と、 前記指標値とノッキング判定基準とに基づいてノッキン
グ判定を行い、その判定結果に対応して点火進角を制御
する制御手段とを含むことを特徴とするノッキング制御
装置。 - 【請求項１４】 内燃機関のノッキングを検出するノッ
クセンサと、 内燃機関の回転角度位置を検出するクランク角センサ
と、 前記クランク角センサの出力に応答して、内燃機関のピ
ストンの上死点間の所定タイミング間に設定されるノッ
キング観測期間において前記ノックセンサからの出力の
周波数解析を行う解析手段と、 前記解析手段の解析結果から、前記観測期間に亘って、
ノッキングの発生を表す信号成分を含んでいる可能性の
ある複数の各周波数帯域毎に指標値を求める指標値設定
手段と、 前記各周波数帯域毎の指標値をフィルタ処理してノッキ
ング判定基準を作成する判定基準作成手段と、 前記指標値と前記ノッキング判定基準とに基づいてノッ
キング判定を行い、その判定結果に対応して点火進角を
制御する制御手段とを含むことを特徴とするノッキング
制御装置。 - 【請求項１５】 内燃機関のノッキングを検出するノッ
クセンサと、 内燃機関の回転角度位置を検出するクランク角センサ
と、 前記クランク角センサの出力に応答して、内燃機関のピ
ストンの上死点間の所定タイミング間に設定されるノッ
キング観測期間において前記ノックセンサからの出力の
周波数解析を行う解析手段と、 前記解析手段の解析結果から、前記観測期間に亘る指標
値を求める指標値設定手段と、 前記クランク角センサの出力に応答して内燃機関の回転
速度を検出し、その検出結果から予め定める複数の回転
速度帯域のどの帯域に属するかを判別する回転速度判別
手段と、 前記回転速度判別手段の判別結果から、前記各回転速度
帯域毎に前記指標値をフィルタ処理してノッキング判定
基準を作成する判定基準作成手段と、 前記指標値とノッキング判定基準とに基づいてノッキン
グ判定を行い、その判定結果に対応して点火進角を制御
する制御手段とを含むことを特徴とするノッキング制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34903392A JPH06200859A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | ノッキング制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34903392A JPH06200859A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | ノッキング制御方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06200859A true JPH06200859A (ja) | 1994-07-19 |
Family
ID=18401041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34903392A Withdrawn JPH06200859A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | ノッキング制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06200859A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011140960A (ja) * | 2000-08-11 | 2011-07-21 | Robert Bosch Gmbh | 少なくとも１つのシリンダを備えた内燃機関のノッキングを識別する方法と装置 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP34903392A patent/JPH06200859A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011140960A (ja) * | 2000-08-11 | 2011-07-21 | Robert Bosch Gmbh | 少なくとも１つのシリンダを備えた内燃機関のノッキングを識別する方法と装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |