JPS5828643A - Knocking detecting method for internal combustion engine - Google Patents

Knocking detecting method for internal combustion engine

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Publication number
JPS5828643A
JPS5828643A JP11646281A JP11646281A JPS5828643A JP S5828643 A JPS5828643 A JP S5828643A JP 11646281 A JP11646281 A JP 11646281A JP 11646281 A JP11646281 A JP 11646281A JP S5828643 A JPS5828643 A JP S5828643A
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JP
Japan
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knocking
crank angle
signal
period
time constant
Prior art date
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Pending
Application number
JP11646281A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Suematsu
末松 敏男
Yuji Takeda
武田 勇二
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
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Publication of JPS5828643A publication Critical patent/JPS5828643A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices 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
    • G01L23/22—Devices 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
    • G01L23/221—Devices 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
    • G01L23/225—Devices 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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Abstract

PURPOSE:To simplify the hardware constitution and to increase the accuracy and reliability for the detection of knocking, by integrating the engine vibration detecting signals in the different prescribed ranges of crank angles with different time constants and then comparing the levels of said detecting signals. CONSTITUTION:An interruption is applied to the processing operation carried out by a microprocessor 62 via an interrupting circuit 40 and by the pulse output produced by the crank angle sensors 16 and 18 with each prescribed crank angle. Thus the integral value is fetched by a knocking sensor 12 for the prescribe period before and after the dead point of at least a cylinder which is obtained by an integral network 50 of the engine vibration detecting output. While the integral time constant of the network 50 is controlled by the processor 62 so that the period after the dead point is longer than the period before the dead point. The background signal in a period free from the knocking obtained by the sensor 12 has the good responding performance and high stability without any effect of noise, etc. Then the levels are compared with each other for the integral value between both periods. In such a way, the hardware constitution is simplified to ensure the detection of knocking with high accuracy and high reliability.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関のノッキング発生の有無を検出する
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for detecting whether or not knocking occurs in an internal combustion engine.

機関の異常燃焼に伴って発生する機械的振動、即ちノッ
キングをノックセンサと称する振動検出素子により電気
的振幅変動として検出するノッキング検出方法において
は、ノックセンサから出力される電気信号の振幅を比較
基準値と比較することにより、その検出した振動がはた
してノッキング瞥よるものなのか否かを判別することが
行われる。この場合、比較基準値を一定値に固定するこ
となく、ノックセン、ナのノッキングに無関係と考えら
れる出力信号(以下パックグランド信号)に応じてこの
比較基準値を変化さ亡ることにより4、ノックセンサの
バラツキ及び経時変化等を補償することが可能となる。
In the knocking detection method, which detects mechanical vibrations that occur due to abnormal engine combustion, that is, knocking, as electrical amplitude fluctuations using a vibration detection element called a knock sensor, the amplitude of the electrical signal output from the knock sensor is used as a comparison standard. By comparing the values, it is possible to determine whether the detected vibration is actually caused by knocking. In this case, the comparison reference value is not fixed at a constant value, but is changed according to the output signal (hereinafter referred to as pack ground signal) that is considered to be unrelated to the knocking of the knock sensor and na. It becomes possible to compensate for sensor variations, changes over time, and the like.

マイクロコンビエータを用いてソフトウェア処理によシ
、ノッキング検出後の制御、例えば点火時期の遅角制御
等、を行う内燃機関では、上述の如きノッキング検出を
もソフトウェアで行った方が金物量を少なくする点で望
ましい、しかしながら、ノッキング信号をマイクロコン
ビエータが取り込む場合は、微小なノッキングをも検出
するようにノックセンナの出力変化にできるだけ忠実に
応答するよ悼入カ回路を構成する必要があシ、また/4
.フグランド信号を峨り込む場合はノックセンナの出力
変化に対して応答性があまり良くない入力回路を構成し
てパックグランド信号の安定化を計る必要がある。この
両者の要求を満足するためには、入力回路をそれぞれ別
系統で設けることが必要となり、金物量がその分多くな
る不都合が生じる。
In internal combustion engines that use a micro combinator to perform software processing to perform control after knocking is detected, such as retarding the ignition timing, it is better to perform knocking detection as described above using software, which reduces the amount of metal. However, if the knocking signal is to be taken in by the microcombiator, it is necessary to configure the input circuit to respond as faithfully as possible to changes in the output of the knock sensor so as to detect even minute knocking. Also/4
.. When a pack ground signal is used, it is necessary to stabilize the pack ground signal by configuring an input circuit that does not have very good response to changes in the output of the knock sensor. In order to satisfy both of these requirements, it is necessary to provide input circuits in separate systems, which inconveniences that the amount of hardware increases accordingly.

本発明者等は、ノッキング検出をVイクロコンビ島−夕
を用いて処理しようとじ九場合の上述の問題点について
、鋭意研究、努力した結果、本発明に想到したのである
。
The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of intensive research and efforts to address the above-mentioned problems in the case of attempting to detect knocking using a V microcombi system.

即ち、本発明の目的は、ハードウェア構成が簡単であシ
、かクノッキングの検出精度、信頼性を向上することが
できるノッキング検出方法を提供することにある。
That is, an object of the present invention is to provide a knocking detection method that has a simple hardware configuration and can improve knocking detection accuracy and reliability.

上述した目的を遺戒する本発明の特徴は、機械的振動を
電気信号の振幅変動に変換する少なくとも1つの振動検
出素子を機関本体に装着し、あらかじめ定めた少くとも
1つの気筒の上死点前の第1の所定クランク角度範囲に
おける前記振動検出素子からの電気信号の振幅の積分値
を記憶しておき、あらかじめ定めた少くとも1つの気筒
の点火後の第2の所定クランク角度範囲における前記電
気信号の振幅の積分値と前記記憶した値との大小を比較
することによりノッキング発生の有無を検出する方法で
あって、前記第1のクランク角度範囲に関する積分の時
定数を前記第2のクランク角度範囲に関する積分の時定
数より大きくせしめたことにある。
A feature of the present invention that accomplishes the above-mentioned object is that at least one vibration detection element that converts mechanical vibrations into amplitude fluctuations of an electric signal is mounted on the engine body, and the top dead center of at least one cylinder determined in advance is The integral value of the amplitude of the electric signal from the vibration detection element in the previous first predetermined crank angle range is stored, and the integrated value of the amplitude of the electric signal from the vibration detection element in the first predetermined crank angle range is stored, A method for detecting the presence or absence of knocking by comparing the magnitude of an integral value of the amplitude of an electric signal with the stored value, wherein the time constant of the integral with respect to the first crank angle range is set to the second crank angle range. The reason is that it is made larger than the time constant of the integral over the angular range.

以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below using the drawings.

第1図は本発明の一実施例の全体の構成を概略的に表わ
している。同図において、1oは機関のシリンダfcI
、り、12はシリンダフロ、り10に取シ付けられ九ノ
、クセンサである。ノックセンナ12は、例えば圧電素
子あるいは電a素子等から構成され、機械的振動を電気
的な振幅変動に変換する周知のものである。第1図にお
いて、さらに、14はディストリビユータを示しており
、このrイストリピ鼻−夕14にはクランク角センサ1
6及び18が設けられている。クランク角センサ16は
、気筒判別用で69、この機関が6気筒であるとすると
、ディストリビ暴−タ軸が1回転する毎、即ちクランク
軸が2回転する毎(720’CA毎)K1つのパルスを
発生する。その発生位置は、例えば、第1気筒の上死点
の如く設定される。クランク角センナ18は、ディスト
リビュータ軸が1回転する毎に24個の7中ルス、従っ
てクランク角301毎のノ1ルスを発生する。
FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an embodiment of the present invention. In the same figure, 1o is the engine cylinder fcI
, 12 is a cylinder holder attached to the cylinder holder 10 . The knock sensor 12 is a well-known device that is composed of, for example, a piezoelectric element or an electric element, and converts mechanical vibrations into electrical amplitude fluctuations. In FIG. 1, the reference numeral 14 further indicates a distributor, and the crank angle sensor 14 is connected to the distributor 14.
6 and 18 are provided. The crank angle sensor 16 is used for cylinder discrimination, and if this engine has 6 cylinders, then every rotation of the distributor shaft, that is, every 2 rotations of the crankshaft (every 720'CA), one K. Generates a pulse. The occurrence position is set, for example, to the top dead center of the first cylinder. The crank angle sensor 18 generates 24 7-medium russes for each revolution of the distributor shaft, and thus generates 1-1 russ for every crank angle 301.

ノックセン?12、クランク角センサ16及び18から
の電気信号は、制御回路20に送り込まれる。制御回j
120には、さらに機関の吸気通路22に設けられたエ
アフローセンサ24かラグ吸入空気流量を表わす信号が
送り込まれる。一方、制御回j620からは、イグナイ
タ26に点火信号が出力され、イグナイタ26によって
形成されたスノ9−り電流は、ディストリビユータ14
を介して各気筒の点火!ラグ28に分配される。
Noksen? 12, electrical signals from crank angle sensors 16 and 18 are sent to a control circuit 20. Control times
A signal representative of the lug intake air flow rate is also sent to 120 from an air flow sensor 24 provided in the intake passage 22 of the engine. On the other hand, the control circuit j620 outputs an ignition signal to the igniter 26, and the snow current generated by the igniter 26 is transmitted to the distributor 14.
Ignition of each cylinder through! lugs 28.

機関には、通常、運転状態ノヤラメータを検出するその
他の種々のセンナが設けられ、また、制御回路20は、
燃料噴射弁30等の制御をも行うが、これらは本発明と
は直接関係しないため、以下の説明では、これらを全て
省略する。
The engine is usually provided with various other sensors for detecting the operating condition parameters, and the control circuit 20 also includes:
The fuel injection valve 30 and the like are also controlled, but since these are not directly related to the present invention, they will be omitted in the following explanation.

第2図は、第1図の制御回路2oの一構成例を表わすフ
ロック図である。エアフローセンサ24からの電圧信号
は、バッファ3oを介してアナログマルチブレフサ32
に送り込まれマイクロコンビ凰−夕からの指示に応じて
選択されて〜小麦換器34に印加され2通信号に変換さ
れた後、入出力/−)36を介してマイクロコンビエー
タ内に取9込まれる。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the control circuit 2o in FIG. 1. The voltage signal from the air flow sensor 24 is sent to the analog multiplexer 32 via the buffer 3o.
The signal is sent to the micro combiator, selected according to the instruction from the micro combinator, and applied to the wheat converter 34, where it is converted into two communication signals. be included.

クランク角センサ16からのクランク角72o@毎のノ
中ルスは、ノ量ツファ38を介して割込み要求信号形成
回路40に印加される。一方、クランク角センt18か
らのクランク角30@毎のノ譬ルスは、バッファ42を
介して割込み要求信号形成回路40及び速度信号形成回
路44に印加される。割込み要求信号形成回路40は、
クランク角720゜毎及び30″毎の各14ルスから、
種々の割込み要求信号を形成する。これらの割込み要求
信号は入出力I−ト46を介してマイクロコンビ為−夕
に印加される。速度信号形成回路44は、クランク角3
0@毎のノ量ルスの周期から機関の回転速度N@惚わす
2進信号を形成する。形成された回転速度信Mは、入出
力/−)を介してマイクロコンビ為−タに送り込まれる
。
The pulse signal for each crank angle of 72 degrees from the crank angle sensor 16 is applied to the interrupt request signal forming circuit 40 via the torque buffer 38. On the other hand, the pulses at every crank angle 30@ from crank angle cent t18 are applied to the interrupt request signal forming circuit 40 and the speed signal forming circuit 44 via the buffer 42. The interrupt request signal forming circuit 40 includes:
From 14 Lus each for every 720° and 30″ of crank angle,
Forms various interrupt request signals. These interrupt request signals are applied to the microcombination unit via the input/output IC 46. The speed signal forming circuit 44 has a crank angle of 3
A binary signal representing the rotational speed of the engine N@ is formed from the period of the Norms for each 0 @. The formed rotational speed signal M is sent to the microcomputer via the input/output/-).

ノックセンサ12の出力信号は、・インピーダンス変換
用のバッファ及びノッキング側有の周波数帯域(7〜8
 kHz )が通過帯域でゎるバンドパルスフィルタか
ら成る回路48を介して積分回路50に送シ込まれる。
The output signal of the knock sensor 12 includes a buffer for impedance conversion and a frequency band (7 to 8) on the knocking side.
kHz) is fed into an integrating circuit 50 via a circuit 48 consisting of a band pulse filter with a pass band.

積分回路50は、線52及び入出力/−)46を介して
″″llルベル号がマイクロコンビエータから印加され
ている際にのみ、ノックセンサ12からの出方信号の積
分動作を行う。また、積分器[50は線53及び入出カ
I−ト46を介してマイクロコンビエータカラ印加され
る“1” 910Imの1ビツトの時定数制御信号に応
じてその積分時定数が変化するように構成されている。
The integrating circuit 50 performs an operation of integrating the output signal from the knock sensor 12 only when the ``''ll level is applied from the micro combiator via the line 52 and the input/output/-) 46. Further, the integrator [50 has an integration time constant that changes in response to a 1-bit time constant control signal of "1" 910Im applied to the micro combinatorial color via the line 53 and the input/output port 46. It is configured.

積分回路5oが演算増幅器を用いた一般的な積分器であ
るとすると、線53を介して与えられる時定数制御信号
の論理に応じてその久方抵抗値を切り換え制御するよう
に構成すれば上述の時定数の可変制御を行うことができ
る。例えば、入力抵抗を直列に接続した2つの抵抗とし
、その一方の抵抗を時定数制御信号が@l”のとき短絡
するように構成すれば、時定数制御信号が″0”のとき
積分時定数が大きくなり、@l”のとき小さくなる。積
分回路50の出方は、に小麦換器54によって2進信号
に変換され、人出力ポート46を介してマイクロコンビ
為−夕に送り込まれる。ただし、ん小麦換器54のν重
質換開始は、人出力4−)461Q156を介してマイ
クロコンビ1−タから印加される〜重質換起動信号によ
って行われる。また、ν重質換が終了すると、〜1変換
器54は、線58及び入出力4−ト46を介してマイク
ロコンビ具−夕KA/1)変換完了1通知を行う。
Assuming that the integrator circuit 5o is a general integrator using an operational amplifier, if it is configured to switch and control its resistance value according to the logic of the time constant control signal given via the line 53, the above-mentioned results can be achieved. It is possible to perform variable control of the time constant. For example, if the input resistance is two resistors connected in series and one of the resistors is configured to be short-circuited when the time constant control signal is @l'', then when the time constant control signal is ``0'', the integral time constant becomes large, and becomes small when @l''. The output of the integrator circuit 50 is converted into a binary signal by a converter 54 and sent to the microcombi controller via a human output port 46. However, the start of ν heavy mass exchange in the wheat exchanger 54 is performed by a heavy mass exchange start signal applied from the microcombinator 1 through the human output 4-461Q156. Further, when the ν weight conversion is completed, the ~1 converter 54 notifies the microcombi tool KA/1) conversion completion 1 via the line 58 and the input/output 4-46.

一方、マイクロコンビエータかう、人出方I−ト46を
介して駆動回路60に点火信号が出力されると、これが
駆動信号に変換されてイグナイタ26が付勢され、その
点火信号の持続時間及び持続時期に応じた点火制御が行
われる。
On the other hand, when an ignition signal is output to the drive circuit 60 via the micro combinator and the turnout IC 46, this is converted into a drive signal to energize the igniter 26, and the duration of the ignition signal and Ignition control is performed according to the duration.

マイクロコンビ具−夕は、前述の入出力ポート36及び
46と、マイクロコンビ、す(MPU)62、ランダム
アクセスメモリ(RAM ) 64 、リードオンリメ
モリ(ROM ) 66 、図示しないクロック発生回
路、メモリ制御回路、及びこれらを接続するパス68等
から主として構成されており、ROM66内に格納され
ている制御グログラムに従っテ[々の処理を実行する。
The micro combination device includes the aforementioned input/output ports 36 and 46, a micro combination unit (MPU) 62, a random access memory (RAM) 64, a read only memory (ROM) 66, a clock generation circuit (not shown), and a memory control. It mainly consists of circuits and paths 68 connecting these circuits, and executes various processes according to a control program stored in the ROM 66.

第3図乃至第8図は、その制御内容のうち、特に本発明
に関連した部分のみを表わすフローチャートである。第
3図乃至第6図の処理ルーチンによれば、ノックセンサ
12からの信号が)、キングはもちろんのことパルゾ打
音等の機械振動ノイズを含まず、機関の基本振動のみを
含んでいる如き安定した期間(パックグランド信号検出
期間)にノックセンナ出力の積分動作が行われ、その最
終値が2進信号として取り込まれる。ただし、この/l
ツクグランド信号検出期間中の積分時定数は比較的大き
な値に設定される。なお、パックグランド信号検出期間
は、好ましくは、各気@あるいはあらかじめ定めた特定
の気筒の圧縮打機におけル30°CA −BTDC〜1
0”CA −B’rDC付近に選ばれる。第6図乃至第
8図の処理ルーチンによれば、ノックセンナ12からの
信号がノッキング信号を含んでいるべき期間(ノッ午ン
グ検出期間)にノ、クセンサ出力の積分動作が行われ、
その最終値が2進信号として取シ込まれる。ただし、こ
のノ、キング検出期間中の積分時定数はパックグランド
信号検出期間中の時定数より小さな値に設定される。第
6図乃至第8図の処理ルーチンによれば、さらに、第3
図乃至第6図の処理ルーチンで取り込んだ2進信号と、
この処理ルーテンで取り込んだ2進信号との比較が行わ
れ、ノ、キング発生の有無が判別される。なお、仁のノ
ッキング検出期間は、好ましくは、各気筒あるいはあら
かじめ定めた特定の気筒の爆発行程における10@CA
・ムTDC〜50°Cム・ATDC付近に選ばれる。
3 to 8 are flowcharts showing only the parts particularly related to the present invention among the control contents. According to the processing routines shown in FIGS. 3 to 6, the signal from the knock sensor 12 does not include any mechanical vibration noise such as king or pulso knocking sounds, but only contains the basic vibration of the engine. Integration of the knock sensor output is performed during a stable period (pack ground signal detection period), and its final value is taken in as a binary signal. However, this /l
The integration time constant during the ground signal detection period is set to a relatively large value. The pack ground signal detection period is preferably 30° CA - BTDC ~ 1 in each compression machine or a predetermined specific cylinder.
0"CA - B'rDC. According to the processing routines shown in FIGS. 6 to 8, during the period in which the signal from the knock sensor 12 should include a knocking signal (knocking detection period), Integration of sensor output is performed.
Its final value is captured as a binary signal. However, the integration time constant during the king detection period is set to a smaller value than the time constant during the pack ground signal detection period. According to the processing routines shown in FIGS. 6 to 8, the third
The binary signals captured in the processing routines shown in Figures to Figure 6,
A comparison is made with the binary signal taken in by this processing routine, and it is determined whether or not a king has occurred. The knocking detection period is preferably 10@CA during the explosion stroke of each cylinder or a predetermined specific cylinder.
・Selected near TDC ~ 50°C ・ATDC.

以下第3図乃至第8図の処理ルーチンの内容について詳
細に説明する。
The contents of the processing routines shown in FIGS. 3 to 8 will be explained in detail below.

割込み要求信号形成回路40から、各気筒あるいはあら
かじめ定めた特定の気舖の圧縮上死点より所定クランク
角度0・CA手゛前の位置、例えば60°CA −BT
DC、で所定の割込み要求信号が印加されると、MPU
62は第3図の割込み処理ルーチンを実行する。即ち、
ステツブ70において、74ツクグランド検出期間の始
まる時刻t1を算出する。この時刻tiは、ソフトウェ
ア上のタイマの時刻であシ、パックグランド検出期間の
始まるクランク角度位置(例えば30@CA −BTD
C)、現在のクランク角度位置(0・CA −BTDC
) :、タイマの現在の時刻t・、及び機関の回転速度
N・が知られていれば容易KJI出できることが明らか
である。
From the interrupt request signal forming circuit 40, a position at a predetermined crank angle 0·CA before the compression top dead center of each cylinder or a predetermined specific cylinder, for example, 60°CA-BT
When a predetermined interrupt request signal is applied to the DC, the MPU
62 executes the interrupt processing routine shown in FIG. That is,
In step 70, time t1 at which the 74 ground detection period begins is calculated. This time ti is the time of a timer on the software, and is the crank angle position at which the pack ground detection period starts (for example, 30@CA-BTD
C), current crank angle position (0・CA -BTDC
): It is clear that the KJI can be easily obtained if the current time t. of the timer and the engine rotational speed N. are known.

ステツブ70の処理が終了すると、ステツブ71へ進み
、時定数制御用フラグFTct−0”にリセットする。
When the processing in step 70 is completed, the process proceeds to step 71, where the time constant control flag FTct-0'' is reset.

これにより、積分回路50には線53を介して10”の
時定数制御信号が送り込まれ、その積分時定数が大きい
方の値TCIに設定される。
As a result, a time constant control signal of 10'' is sent to the integration circuit 50 via the line 53, and the integration time constant is set to the larger value TCI.

ステ、グア1の処理が終了すると、第3の割込み処理が
終シ、グロダラムはメインルーチンに復帰する。
When the processing of STE and GUAR1 is completed, the third interrupt processing is completed and GLODARAM returns to the main routine.

ソフトタイマの時刻がtlとなると、時間割込み要求が
発生し、これによ、り MPU 62は第4図の割込み
処理ルーチンを実行する。まずステツブ72において、
積分回路5oにノックセンサ12の出力の積分動作を開
始させる。これは、線52を介して積分回路50に、’
″1”レベルの積分指示信号を送シ込むことによって成
される。なお、この場合、IPTc=Qである喪め、積
分は大きい方の時定数TC,によって行われる。次いで
、ステツブ73において、・櫂、フグランド検出期間の
終る時刻1.を算出する。パックグランド検出期間の終
るクランク角度位置(例えば10’CA −BTDC)
があらかじめ定められているため、このステラ173の
算出方法はステツブ70のそれと同様である。次いで、
ステ、f74において、に小麦換器54に対してに重質
換開始の指示を行りた後、メインルーチンに復帰する。
When the time of the soft timer reaches tl, a time interrupt request is generated, which causes the MPU 62 to execute the interrupt processing routine shown in FIG. First, in step 72,
The integrating circuit 5o is caused to start integrating the output of the knock sensor 12. This is transmitted to the integrator circuit 50 via line 52.
This is accomplished by sending an integration instruction signal of "1" level. Note that in this case, the calculation and integration where IPTc=Q are performed using the larger time constant TC. Next, in step 73, the time 1 when the paddle and ground detection period ends is determined. Calculate. Crank angle position at which pack ground detection period ends (e.g. 10'CA - BTDC)
is predetermined, the calculation method for this Stella 173 is the same as that for Step 70. Then,
In step f74, the wheat exchanger 54 is instructed to start heavy exchange, and then the main routine is returned.

ソフトタイマの時刻がtlとなると、時間割込み要求が
発生し、これによりMPU 62は第5図の割込み処理
ルーチンを実行する。まずステツブ75において、積分
回路50の積分動作を終了させる。これは、積分指示信
号を102に反転させることによって達成される。次い
でステ、グア6においてノッキング検出期間の始る時I
Q t sを算出する。ノッキング検出期間の始るクラ
ンク角度位置(例えば10@Cム・ムTDC)はあらか
じめ定められており、従ってこのステツブ76の算出方
法もステツブ70のそれとほぼ同様となる。次いでステ
ツブ77において、時定数制御用フラグ’TCを@1”
にセットする。これKより、積分回路50には線53を
介して″11の時定数制御信号が送り込まれ、その積分
時定数が小さい方の値T01(TCs )TCs )に
設定される。次いでグロダラムはメインルーチンに復帰
する。
When the time of the soft timer reaches tl, a time interrupt request is generated, which causes the MPU 62 to execute the interrupt processing routine shown in FIG. First, in step 75, the integrating operation of the integrating circuit 50 is terminated. This is accomplished by inverting the integration indication signal to 102. Next, at the start of the knocking detection period in step 6, I
Calculate Q t s. The crank angle position at which the knocking detection period starts (for example, 10@Cm.mu.TDC) is predetermined, and therefore the calculation method for this step 76 is almost the same as that for step 70. Next, in step 77, the time constant control flag 'TC is set to @1''.
Set to . From this K, a time constant control signal of "11" is sent to the integration circuit 50 via the line 53, and the integration time constant is set to the smaller value T01(TCs)TCs).Then, Glodarum executes the main routine. to return to.

ν小麦換器54によるν重質換が終了し、k重質換完・
了による割込み要求信号が線58を介して印加されると
、MPU62は第6図の割込み処理ルーテンを実行する
。まず、ステ、グア8において、積分回路50の出力を
今回1勺変換した値に勺1と前回の〜巾変換値に勺ト1
とを比較し、次のステ。
The ν heavy mass exchange by the ν wheat exchanger 54 is completed, and the k heavy mass exchange is completed.
When a completed interrupt request signal is applied via line 58, MPU 62 executes the interrupt processing routine of FIG. First, at Step 8, the output of the integrating circuit 50 is converted into the current value by 1, and the previous width conversion value is converted by 1.
Compare with and move on to the next step.

グア9及び80において、大きい万の〜重質換値をXに
代入する。次いで、ステツブ81において、現在、積分
動作を行りているのは/4ツクグランド検出期間につい
てであるかあるいはノッキング検出期間についでである
かを判別する。前者の場合、ステラf82において、そ
の時のXの内容をbに移し、これをRAM 64に格勢
する。また後者の場合、ステツブ83において、その時
のXの内容をaに移し、RAM64に格納する。次のス
テツブ84においては、現在、積分動作中であるか否か
を判別し、動作中の場合はステツブ85に進んで再びに
重質換を起動する。このように本実施例では、1回の積
分動作期間中に複数回の〜重質換を繰り返して行いその
最大値を検出している。
For Guar 9 and 80, substitute the large weight conversion value for X. Next, in step 81, it is determined whether the integration operation is currently being performed for the /4 ground detection period or for the knocking detection period. In the former case, in Stella f82, the current contents of X are moved to b and stored in RAM 64. In the latter case, in step 83, the contents of X at that time are moved to a and stored in the RAM 64. In the next step 84, it is determined whether or not the integral operation is currently in progress. If the integral operation is in progress, the process proceeds to step 85 and the heavy exchange is started again. In this manner, in this embodiment, the heavy mass exchange is repeated a plurality of times during one integral operation period, and the maximum value thereof is detected.

一方、ソフトタイマの時刻が1.となると、時間割込み
要求が発生し、これにより、MPU 62は第7図の割
込み処理ルーチンを実行する。まず、ステ、グ86にお
いて、積分指示信号を@1’ K反転させて積分動作を
開始させる。なお、この場合、’tc”1であるため、
積分は小さい方の時定数Tc雪を用いて成される。次い
で、ステ、グ87において、ノッキング検出期間の終了
する時刻t4tll出する。ノッキング検出期間終了の
クランク角度位置(例えば50°CA・ムTDC)はあ
らかじめ定め−られておシ、従ってこのステy f 8
 ′7の算出方法もステツブ70のそれとほぼ同じであ
る。次いでステ、!88において、k重質換の起動を行
−)九後、メインルーチンに復帰する。
On the other hand, the soft timer time is 1. Then, a time interrupt request is generated, which causes the MPU 62 to execute the interrupt processing routine shown in FIG. First, in step 86, the integration instruction signal is inverted @1'K to start the integration operation. In addition, in this case, since 'tc' is 1,
Integration is done using the smaller time constant Tc. Next, in step 87, the time t4tll at which the knocking detection period ends is output. The crank angle position at which the knocking detection period ends (for example, 50° CA・muTDC) is predetermined, so this stay f 8
The calculation method of '7 is almost the same as that of step 70. Next, Ste! At step 88, the heavy mass exchange is started, and after that, the main routine is returned to.

ソフトタイマの時刻がt4となると、時間割込み要求が
発生し、これによfi、MPU52は第8図の割込み処
理ルーチンを実行する。まずステ、グ89において、積
分指示信号を“O”K反転させ、積分動作を終了させる
。次いでステツブ9oに進み、・譬ツクグランド検出期
間中に検出した積分値の最大値、換言すれば、この期間
中のノ、りセンサ12の最大振幅に対応する値すと、ノ
ッキング検出期間中に検出した積分値の最大値、即ち、
この期間中のノックセンサ12の最大振幅に対応する値
aと、定数にとから、a≧に−bであるか否かを判別す
る。畠≧に−bの場合はノッキング発生有、a<k−b
の場合はノッキング発生なしと認識する・ノッキング発
生の場合は、ステ、グ91に進み、点火時期の進角補正
値0をΔ0だけ減少させ、点火時期を遅角させる。即ち
、θ′←0−Δ0の演算を行う。
When the soft timer reaches time t4, a time interrupt request is generated, which causes the MPU 52 to execute the interrupt processing routine shown in FIG. First, in step 89, the integration instruction signal is inverted to "O"K, and the integration operation is completed. Next, the process proceeds to step 9o, and the maximum value of the integral value detected during the knocking detection period, in other words, the value corresponding to the maximum amplitude of the knock sensor 12 during this period, is determined during the knocking detection period. The maximum value of the detected integral value, i.e.
Based on the value a corresponding to the maximum amplitude of the knock sensor 12 during this period and the constant, it is determined whether or not a≧−b. If Hatake≧-b, knocking occurs, a<k-b
In this case, it is recognized that no knocking has occurred.If knocking has occurred, the process proceeds to step 91, where the ignition timing advance correction value 0 is decreased by Δ0 and the ignition timing is retarded. That is, the calculation θ'←0−Δ0 is performed.

なお、最適点火時期はエアフローセンナ24によって検
出した吸入空気流量91回転速度信号形成回路44から
得られる回転速度Haから周知の方法で算出される。そ
して、その算出された点火時期が進角補正値θにより補
正される。ステ、グ91では、このよう彦進角補正値−
をΔ0減少させ、その結果点火時期を、Δ0だけ遅らせ
、これによシ、ノッキング抑圧を計ろうとするものであ
る。
The optimum ignition timing is calculated by a well-known method from the intake air flow rate 91 detected by the air flow sensor 24 and the rotation speed Ha obtained from the rotation speed signal forming circuit 44. Then, the calculated ignition timing is corrected by the advance angle correction value θ. In Step 91, the advance angle correction value -
The aim is to reduce the ignition timing by Δ0, thereby delaying the ignition timing by Δ0, thereby suppressing knocking.

第9a図及び第9b図は以上説明し九実施例の作用を説
明する図であ)、両図において■ は燃焼室内の圧力(
指圧)、 φ) はノックセンサ12の出力信号波形、(0は積分
指示信号波形、 (ロ)は積分回路5oの出方値 をそれぞれ示している。さらに両図において、Tsは・
童、フグランド検出期間を示してお9、この期間T t
は、ノックセンサ12の出方信号にパルプ打音等のノイ
−e81やノッキングB、が通常は含まれない機関の基
本振動のみの安定な期間に設定されている。tた、TI
はノッキング検出期間であシ、この期間T、はその気筒
の点火後のノッキングB、が発生するべき期間に設定さ
れる。
Figures 9a and 9b are diagrams illustrating the operation of the nine embodiments described above), and in both figures, ■ is the pressure inside the combustion chamber (
(shiatsu), φ) are the output signal waveforms of the knock sensor 12, (0 is the integral instruction signal waveform, and (b) is the output value of the integrating circuit 5o.Furthermore, in both figures, Ts is
9, which indicates the Fugland detection period, and this period T t
is set to a period in which the output signal from the knock sensor 12 is stable, with only the basic vibration of the engine, in which noise e81 such as pulp knocking noise and knocking B are not usually included. t, TI
is a knocking detection period, and this period T is set as a period during which knocking B should occur after the cylinder is ignited.

積分回路50の積分時定数が一定である場合(ただし、
ノッキングを検出するために1比較的小さな時定数に固
定されている場合)、第9a図の如く、パックグランド
信号検出期間Ti中にノ、クセノナ120出方がめまク
ノイズを含まず安定している際には問題ないが、第9b
図の如く、何らかの理由で期間T@中にもノイズ8sが
生じている際は、同図(ロ)の破線に示す如く、積分回
路50の出力がこのノイズ8mに応答して変化してしま
い、出力が不安定となる。その結果、ノッキング検出の
精度及び信頼性が著しく低下してしまう、しかしながら
、本発明の方法によればパックグランド信号検出期間T
I中の積分時定数TC,がノッキング検出期間T3中の
積分時定数丁C3より充分大きくとりであるため、第9
b図(ロ)の実線に示す如く、パックグランド信号が安
定化し、ノ。
When the integration time constant of the integration circuit 50 is constant (however,
(When the time constant is fixed to a relatively small value to detect knocking), as shown in Fig. 9a, the output of the xenona 120 is stable without any dizzy noise during the pack ground signal detection period Ti. There is no problem in some cases, but 9b
As shown in the figure, if noise 8s occurs during the period T@ for some reason, the output of the integrating circuit 50 changes in response to this noise 8m, as shown by the broken line in the figure (b). , the output becomes unstable. As a result, the accuracy and reliability of knocking detection are significantly reduced. However, according to the method of the present invention, the pack ground signal detection period T
Since the integral time constant TC during I is sufficiently larger than the integral time constant C3 during the knocking detection period T3,
As shown by the solid line in Figure b, the pack ground signal is stabilized.

クセンサ12の出力の変化にあまり鋭敏に応答しない、
従って、本発明によれば、ノッキングは応答良く微小ノ
ッキングまで正確に検出でき、またそのパックグランド
信号はノイズの影響を受けに〈〈安定している。その結
果、ノッキングの検出精度及び信頼性が著しく向上する
ハードウェア構成が簡単となる等の格別の利便が得られ
る。
does not respond very sharply to changes in the output of the sensor 12.
Therefore, according to the present invention, even minute knocking can be accurately detected with good response, and the back ground signal is stable despite being affected by noise. As a result, special conveniences such as a simplified hardware configuration and significantly improved knocking detection accuracy and reliability can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

WX1図は本発明の一実施例の全体の概略構成図、第2
図は第1図の制御回路のブロック図、第3図乃至第8図
は制御回路の各側込み処理ルーチンのフローチャート、
第9a図及び第9b図は上記実施例による作用を説明す
る図である。 10・・・シリンダゾロツク、12・・・ノックセンサ
、14・・・デイストリビユータ、16.18・・・ク
ランク角センナ、20・・・制御回路、36.41・・
入出力ポート、48・・・・譬ツファ及びフィルタ回路
、積分回路、54・・・k重質換器、62・・・MPU
、64・・・R鮎166・・・ROM。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁理士青水 朗 弁理士西舘和之 弁理士 山 口 昭 之 第3図    第5図 第6図     第7図 第9a図 第9b図
Figure WX1 is an overall schematic configuration diagram of one embodiment of the present invention.
The figure is a block diagram of the control circuit in Figure 1, and Figures 3 to 8 are flowcharts of each side processing routine of the control circuit.
FIGS. 9a and 9b are diagrams for explaining the effects of the above embodiment. 10... Cylinder lock, 12... Knock sensor, 14... Distributor, 16.18... Crank angle sensor, 20... Control circuit, 36.41...
Input/output port, 48...Further and filter circuit, integration circuit, 54...k heavy exchanger, 62...MPU
,64...R Ayu166...ROM. Patent Applicant: Toyota Motor Corporation, Patent Application Agent, Patent Attorney, Akira Aomizu, Patent Attorney, Kazuyuki Nishidate, Patent Attorney, Akira Yamaguchi Figure 3 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 9a Figure 9b

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、機械的振動を電気信号の振幅変動に変換する少なく
とも1つの振動検出素子を機関本体に装着し、あらかじ
め定めた少くとも1つの気筒の上死点前の第1の所定ク
ランク角度範囲Kj?ける前記振動検出素子からの電気
信号の振幅の積分値を記憶しておき、あらかじめ定めた
少くとも1つの気筒の点火後の第2の所定クランク角度
範囲における前記電気信号の振幅の積分値と前記記憶し
た値との大小を比較することによりノッキング発生の有
無を検出する方法であって、前記第1のクランク角度範
囲に関する積分の時定数を前記第、2のクランク角度範
囲に関する積分の時定数よシ大きくせしめたことを特徴
とする内燃機関のノッキング検出方法。゛
1. At least one vibration detection element that converts mechanical vibration into an amplitude fluctuation of an electric signal is mounted on the engine body, and a first predetermined crank angle range Kj? before the top dead center of at least one cylinder is determined in advance. The integral value of the amplitude of the electric signal from the vibration detection element is stored, and the integral value of the amplitude of the electric signal in a second predetermined crank angle range after ignition of at least one predetermined cylinder and the A method for detecting the presence or absence of knocking by comparing the magnitude with a stored value, the method comprising: a time constant of integration regarding the first crank angle range being made equal to a time constant of integration regarding the second crank angle range; A method for detecting knocking in an internal combustion engine, characterized by increasing the size of the engine.゛
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62108947U (en) * 1985-12-23 1987-07-11

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