JPS58214835A - エンジンのノツキング判定方法 - Google Patents

エンジンのノツキング判定方法

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JPS58214835A
JPS58214835A JP57097351A JP9735182A JPS58214835A JP S58214835 A JPS58214835 A JP S58214835A JP 57097351 A JP57097351 A JP 57097351A JP 9735182 A JP9735182 A JP 9735182A JP S58214835 A JPS58214835 A JP S58214835A
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JP
Japan
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knocking
constant
signal
value
ignition
Prior art date
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Pending
Application number
JP57097351A
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English (en)
Inventor
Keiji Aoki
啓二 青木
Shinichiro Tanaka
伸一郎 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Jidosha Kogyo KK
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Toyota Jidosha Kogyo KK filed Critical Toyota Motor Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/22Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
    • G01L23/221Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
    • G01L23/225Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines circuit arrangements therefor

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンのノッキング判定方法に係b、特に、
ノッキングセンサを用いてノッキングを検出し、検出し
たノッキング信号を平均し、この平均値とノッキング信
号の強度とを比較してノッキングを判定するノッキング
判定方法の改良に関する。
従来のノッキング判定方法は、マ・イクロホン等のノッ
キングセンサを用いてエンジン振動や燃焼圧変動を検出
し、この検出されたノッキング信号をXにマイクロコン
ピュータを用いてノッキングを判定している。ノッキン
グを判定するにあたっては、ノッキング信号の雑音等を
除去するためにノッキング信号強度の絶対値を平均し、
この平均値を定数に倍すると共に、器差を補正するため
のオフセット電圧を加えて基準値を算出し、ノツキ( ング信号の強度と基準値とを比較して、ノッキング信号
の強度が基準値を越えたか否かにより判定している。こ
こで、オフセット電圧を一定としたときの同一ノッキン
グ強度を検出する定数にの値は、第1図に示すようにエ
ンシン回転数により変化する′。また、誤検出による定
数にの下限値L1ノッキング強度による上限値■が存在
し、この下限値りと上限値Hとに挾まれる範囲で、エン
ジン回転数に対して一定となる定数にの値を選択すると
、第1図の2点鎖線で挾まれる範囲只の値となり、通常
定数に=4を採用している。このように従来のノッキン
グ判定方法では、定数にの値をエンジン回転数に対して
一定としているため、エンジン回転数がz o o o
 r−p、m、付近で、採用した定数Kがエンジン回転
数に対応する定数にの最適値Aよシ大となり、大きい強
度のノッキングでなければ判定できない、という問題が
生ずる。また、採用する定数にの範囲が挾いため、精度
よく定数にの値を設定する必要が生じる。
本発明は上記問題点を解消すべく成されたもので、エン
ジン回転数に応じた最適な定数にの値を用いることによ
り、判定できるノッキング強度の下限値が一定となるエ
ンジンのノッキング判定方法を提供することを目的とす
る。
上記目的を達成するために不発明の構成は、従来のエン
ジンのノッキング判定方法において、点火間隔の時間の
長短に対応する定数を予め記憶しておき、点火間隔の時
間を測定してこの時間に対応する定数を読出し、読出さ
れた定数を用いて基準値を求め、ノッキングを判定する
ようにしたものであるユこの結果、エンノン回転数に対
応する最適な基準値が求められ、ノッキング有シと判定
されるノッキング強度の下限値が、エンノン回転数に対
して一定となる、という特有の効果が得られる。
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
第2図に、ワンチップのマイクロコンピュータを用いて
本発明を実施するだめのブロック図を示す。ワンチップ
マイクロコンピュータ12は、演算制御を行う子犬処理
装置(cpσ)1、CPUで演算した結果やデータを一
時保存するランダムアクセスメモリ(RAM)2、CP
Hのグロダラムや定数を記憶するリードオンリメモリ(
ROM)3、CPHに各種の信号を人出刃するインタフ
ェース4、一定時間毎KCPHに割込み要求する時計カ
ウンタ5.8ビツトのディノタルデータをアナログ電圧
に変換するディノタルアナo り(D A )変換器6
、コンパレータ7、逐次比較制御器8、アナログデイソ
タル変換データレノスタ(AD変変換データレノメタ9
、コントロールレジスタ10.上記各要素 行うバス11を備えている。
一方の端子にDA変換器6が接続されたコン/4’レー
タ7の他方の端子には、ノッキングセンサ13が接続さ
れている。また、インタフェース4は、点火時期を制御
する点火時期制御装置14に接続されている。点火時期
制御装置14は、点火装置15に点火信号を出力すると
共に,CPUIのIRQI端子に割込み信号として点火
信号を出力する1点火装置15からは、点火時期設定の
だめの基準信号が出力される。そして、時計カウンタ5
は所定時間(例えば2m5)毎に、C!PUIの工. 
R Q 2端子に割込み信号を出力する。
コントロールレジスタIOは、4ビツトのレノスタであ
り、第3図に示すように、最下位のビットDoは、AD
変換起動フラグであり、1の書込みでAD変換が起動さ
れる。ビットD,は、ADデータレジスタ9のデータを
DAf換した電圧とノッキングセンサの出力電圧とをコ
ン/4レータフで比較するセンスモードの起動停止フラ
グであり、lの書込みでセンスモードが起動され、0の
書込みでセンスモードが停止される。そして、センスモ
ード操作時において、ビットD3ハ、コンパレータ7で
比較した結果を常時セントするフラグであp、DA変換
器6の出力電圧がノッキングセンサの出力電圧より大き
いとき1、この逆の場合のときOにセットされる。なお
、ADの変換動作とセンスモード動作とは同時に行なえ
ない。AD変換時にハ、コントロールレジスタ10のビ
ットD。
は、AD変換が終了したとぎ1にセットされ、AD変換
の起動によりOにセットされる。
また、ROM3には、次表に示すような、点火間隔の時
間(カウンタにより計数)に対応する定数にの値が記憶
されている。
辰 以下上記実施例の動作について説明する。動作はメイン
ルーチン、時計割込み処理、点火割込み処理の3つに分
かれている。
まず、時計カウンタ5および点火時期制御装置14かも
の割込み信号がcptrlに入力されないときに、第4
図に示すメインルーチンが実行される。メインルーチン
の実行中は、コントロールレジスタ0のビットD、に占
ツトされてセンスモードになっており、hD<準データ
やcpvlかものデータをDA変換器6用のデータとし
て保存する8ビツトのADデータレソスタ9にセットさ
れた基準電圧データをDAi換器6でDA変換した基準
電圧SLと、ノッキングセンサ13から出力されるノッ
キング信号Vkとの大小比較が、コントロールレジスタ
10のビットD、Vc常にセットされている。すなわち
、センスモードではコンパレータ7において、基準電圧
SLとノッキング信号Vkの強度とが比較され、ノッキ
ング信号17にの強度が基準電圧SLを越えたときに、
ビットD。
に1がセットされ、ノッキング信号vkの強度が基準電
圧SL以下のときビットD、に0がセットされる。そし
て、ステップ21において、コントロールレジスタlO
のビットDsが1から0に変化したか否か、すなわちノ
ッキング信号の強度が基準電圧を越えたか否かを判断す
る。ビットD。
が1からOKf化した場合には、ステップ22において
、ノック発生カウンタの内容を1増加させる。一方、ビ
ットD3が1から0に変化しない場合には最初に戻る。
このようにして、メインルーチンでは、ソツキング発生
回数がカウントされる時計割込み処理は、時計カウンタ
5かもの所定時間(2ms)毎の割込み信号により開始
される。
この時計割込みでは、コントロールレジスタl0AD変
換を実行し、ステップ32において、次式 ″に基いて
ノッキング信号vkの平均1[vMを算出する。
(n−1) vM 1− t +l ’k l   、
、、、、、、、、 LllvMi =□ なお、vMi−1は前回の時計割込みによる平均値を示
し、vwj−は今回の時計割込みによる平均値を示す。
次に、ステップ33において、点火間隔カウンタの内容
を1増加させる。続いて、ステップ34において、以下
に説明する点火割込み処理で求めた基準値SLをADデ
ータレゾスタ9にセットし、ステラ7’35において、
コントロールレジスタ10に0010を書込んでセンス
モードに切換え、割込みの発生したところヘリターンす
る。
点火割込み処理は、点火時期制御装置14から出力され
る割込み信号により開始されるjまず、0φ安シツゾ4
1において、メインルーチンで計数したノック発生カウ
ンタの値からノッキング強度を算出し、ステップ42に
おいてノック発生カウンタをクリアし、ステップ43に
おいてインタフェース4より点火時期制御装置14ヘノ
ツキング強度信号を出力する。この結果、点火時期が遅
れるように制御される。次に、ステップ44において、
点火間隔カウンタの内容を読出し、上記表から点火間隔
カウンタのカウント値に対応する定数にの値を読出し、
ステップ45において、との定v、にの値と時計割込み
処理で求めたノンキング信号の平均値VM とから次式
に基いて基塩電圧SLを算出する。
SL二Kvう +OFF  ・・・・・・川・・・ +
2まただし、OFFはオフセント電圧である。
そして、ステップ46において、点火間隔カウンタをク
リアし、割込みが発生したところヘリターンする。
次に、上記実施例における各部の信号、データの値およ
びそのタイミングを第7図(a)〜(f)に示す。第7
図(a)は、点火時期制御装置14から出力される点火
信号を示し、信号の立下り、すなわち時刻T1において
点火割込み処理が起動きれる。(1))は、CPUIで
の演算内容を示したものであり、Aはメインルーチンの
処理中、Bは時刻Tl s Tt・・・・・・・・・・
・・・・・の所定時間毎に発生する時計割込みの処理中
、Cは点火割込みの処理中であることを各々示す。(C
)は、 センスモードでADデータレソスタ9にセット
されている基準電圧SLの値であり、点火割込み処理後
の最初の時計割込み処理で更新され否。(Q)は、ノッ
ク発生カウンタの内容を示したもので、(d)に示すノ
ッキング信号が基準電圧SLの値を越える毎に、メイン
ルーチンでカウントされ、点火割込みでクリアされる。
(f)は、点火間隔カウンタの内容であり、(a)に示
す点火割込みによりクリアされ、時計割込みにより1づ
つ増加される。
【図面の簡単な説明】
第1図は二ンノン回転数に対応する定数にの値を示す線
図、第2図は、本発明の実施例を示すブロック図、第3
図は、コントロールレノスタのビットを示す線図、第4
図は、メインルーテンを示す流れ図、第5図は、時計割
込み処理を示す流れ図、第6図は、点火割込み処理を示
す流れ図、第7図(a)〜(f)は、第2図9各部の信
号、データの値およびタイミングを示す線図である。 12・・・マイクロコンピュータ、 13・・・ノッキングセンサ、 14・・・点火時期制御装置、 15・・・点火装置。 代理人     鵜  沼  辰  之(ほか2名) 第 1 図 エンジン[]転#(rpm) 第2図 第4図    第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  エンジンのノッキングを検出するノッキング
    センサから出力されるノッキング信号の強度を平均して
    平均値を求め、前記平均値を定数倍して基準値を求め、
    前記基準値と前記ノッキング信号の強度とを比較し、前
    記ノッ“キング信号の強度が前記基準値を越えたときノ
    ッキングと判定するエンジンのノッキング判定方法にお
    いて、点火間隔の時間の長短に対応する定数を予め記憶
    しておき、前記点火間隔の時間を測定して該時間に対応
    する定数を読出し、該読出された定数を用いて基準値を
    求め、ノッキングを判定することを特徴とするエンジン
    のノッキング判定方法。
JP57097351A 1982-06-07 1982-06-07 エンジンのノツキング判定方法 Pending JPS58214835A (ja)

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US06/475,650 US4501137A (en) 1982-06-07 1983-03-15 Method for detecting knocking in internal combustion engine

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US4501137A (en) 1985-02-26

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