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JPH07260632A - ノッキング検出装置 - Google Patents

ノッキング検出装置

Info

Publication number
JPH07260632A
JPH07260632A JP4742394A JP4742394A JPH07260632A JP H07260632 A JPH07260632 A JP H07260632A JP 4742394 A JP4742394 A JP 4742394A JP 4742394 A JP4742394 A JP 4742394A JP H07260632 A JPH07260632 A JP H07260632A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amplification factor
factor control
knocking
maximum value
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP4742394A
Other languages
English (en)
Inventor
Shohei Miwa
昇平 三輪
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.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP4742394A priority Critical patent/JPH07260632A/ja
Publication of JPH07260632A publication Critical patent/JPH07260632A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前置増幅器を1台とすることにより経済性を
改善するとともに、適切なゲインを設定することにより
検出精度を向上させた非共振型ノッキング検出装置を提
供する。 【構成】 非共振型振動センサ11で検出された振動信
号は可変増幅率増幅器12で増幅した後バンドパスフィ
ルタ131〜133で周波数帶域に分割され、ピークホ
ールド回路141〜143で最大値が保持される。最大
値はマイクロコンピュータで構成された制御部に取り込
まれ、最大値の加重平均値に基づいて可変増幅率増幅器
12のゲインが調整される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に発生するノッ
キング検出装置に係わり、特に検出精度を向上すること
の可能なノッキング検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関のノッキングは乗り心地を悪く
するだけでなく、内燃機関に損傷を与えるので確実にノ
ッキングを抑制することが必要である。ノッキングを抑
制するためにはノッキングを確実に検出することが必要
となるが、ノッキング検出装置としては種々の形式が提
案されている。
【0003】現在実用化されているノッキング検出装置
の1つとして、共振型振動センサによって検出された信
号を共振周波数帶域の信号を通過させるバンドパスフィ
ルタによってフィルタリングしたのちピークホールド回
路によってピーク値を検出し、ピーク値に基づいてノッ
キングを検出する形式(共振型ノッキング検出装置)が
ある。
【0004】この共振型ノッキング検出装置において
は、運転状態によるバックグランド振動の振幅の相違に
起因する検出精度の低下を防止するために、バンドパス
フィルタの前段あるいは後段に設置される前置増幅器の
ゲインを適切な値に調節することが必要である。このた
めに前置増幅器のゲインをマイクロコンピュータで制御
するノッキング検出装置が提案されている(特開平4−
186135公報参照)。
【0005】しかし共振型ノッキング検出装置は共振周
波数のみに基づいてノッキングを検出するものであるた
めに、各種の運転状態で確実にノッキングを検出するこ
とが困難であるため、非共振型振動センサを使用したノ
ッキング検出装置(非共振型ノッキング検出装置)も実
用化されている。非共振型ノッキング検出装置は、非共
振型振動センサで検出された振動信号を複数のバンドパ
スフィルタによって処理することによって複数の周波数
帶域におけるピークを検知してノッキングの発生を検出
するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って非共振型ノッキ
ング検出装置に、マイクロコンピュータによるゲイン調
整を行う前置増幅器を使用する場合は、各周波数帶域毎
に前置増幅器を設置する必要があり経済性が損なわれ
る。本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、前
置増幅器を1台とすることにより経済性を改善するとと
もに、適切なゲインを設定することにより検出精度を向
上させた非共振型ノッキング検出装置を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明にかかるノッ
キング検出装置は、内燃機関に取り付けられ、内燃機関
の振動を検出する非共振型振動検出手段と、非共振型振
動検出手段から出力される振動信号を増幅する信号増幅
手段と、信号増幅手段から出力される増幅信号を内燃機
関のノッキングの特徴周波数成分を含む2以上の周波数
帶域毎の分離信号に分離する2以上のバンドパスフィル
タリング手段と、バンドパスフィルタリング手段によっ
て分離された分離信号の最大値を保持するバンドパスフ
ィルタリング手段に対応して設置される2以上の最大値
保持手段と、最大値保持手段に保持された最大値に基づ
いてノッキングを検知するノッキング検知手段と、最大
値保持手段に保持された2以上の最大値と内燃機関の運
転状態に基づいて2以上の最大値に対応して決定される
増幅率制御係数とに基づいて信号増幅手段の増幅率を制
御する第1の増幅率制御手段と、を具備する。
【0008】第2の発明にかかるノッキング検出装置
は、第1の増幅率制御手段に代えて、最大値保持手段に
保持された2以上の最大値に時間的スムージング処理を
施した2以上のスムージング値と内燃機関の運転状態に
基づいて2以上の最大値に対応して決定される増幅率制
御係数とに基づいて信号増幅手段の増幅率を制御する第
2の増幅率制御手段と、を具備する。
【0009】第3の発明にかかるノッキング検出装置
は、第1の増幅率制御手段あるいは第2の増幅率制御手
段が、第1の増幅率制御手段あるいは第2の増幅率制御
手段で使用される増幅率制御係数をノッキング検知手段
で使用されるしきい値係数以上に設定するものである。
【0010】
【作用】第1の発明にかかるノッキング検出装置にあっ
ては、各周波数帶域毎のピーク値に基づいて可変増幅率
増幅器のゲインが決定される。第2の発明にかかるノッ
キング検出装置にあっては、各周波数帶域毎のピーク値
の時間的なまし値に基づいて可変増幅率増幅器のゲイン
が決定される。
【0011】第3の発明にかかるノッキング検出装置に
あっては、ノッキング検知しきい値に基づいて可変増幅
率増幅器のゲインが決定される。
【0012】
【実施例】図1は本発明にかかるノッキング検出装置の
構成図であって、内燃機関に取り付けられた非共振型振
動センサ11の出力は、増幅率を変更することのできる
可変増幅率増幅器12で増幅される。可変増幅率増幅器
12の出力は3つに分岐し、それぞれの通過帶域が異な
る3つのバンドパスフィルタ131、132および13
3に入力される。
【0013】バンドパスフィルタ131、132および
133の出力はピークホールド回路141、142およ
び143に導かれ、各周波数帶域毎の最大値が保持され
る。制御部15は例えばマイクロコンピュータシステム
であり、バス151を中心としてCPU152、メモリ
153、入力インターフェイス154および出力インタ
ーフェイス155から構成される。
【0014】ピークホールド回路141、142および
143の出力は入力インターフェイス154に接続さ
れ、最大値を制御部15に読み込むことが可能な構成と
なっている。さらに出力インターフェイス155からは
可変増幅率増幅器12の増幅率を制御するための制御信
号が出力される。
【0015】図2は第1の発明において制御部15で実
行される第1の増幅率制御ルーチンのフローチャートで
あって、ステップ201において内燃機関運転状態を表
す運転状態量として内燃機関回転数NEおよび吸気管圧
力PMを読み込む。さらにステップ201においてピー
クホールド回路141、142および143の出力P
1、P2およびP3を読み込む。
【0016】ステップ202において、回転数NEおよ
び吸気管圧力PMの関数として増幅率制御係数Y1、Y
2およびY3を決定する。即ち、増幅率制御係数Y1、
Y2およびY3は次式により決定される。 Y1 = Y1(NE、PM) Y2 = Y2(NE、PM) Y3 = Y3(NE、PM) ステップ203において、次式により推定最大振幅Yを
演算する。
【0017】 Y = Y1×P1+Y2×P2+Y3×P3 ステップ204において、推定最大振幅Yを最大振幅Y
max で除して正規化振幅yを演算する。 y = Y/Ymax ここで最大振幅Ymax はいわゆるフルスケールの振幅で
ある。
【0018】ステップ205において正規化振幅yが
“1.0”以上であるか否かを判定する。ステップ20
5において肯定判定されれば、現在のゲインが過大であ
るとしてステップ206に進み、現在のゲインGに
“0.5”を乗算する。さらにステップ207において
推定最大振幅Yに“0.5”を乗算し、推定最大振幅Y
をゲインを半分にしたときの推定最大振幅Yに更新して
ステップ204に戻る。
【0019】ステップ205において否定判定されれば
ステップ208に進み、正規化振幅yが“0.5”未満
であるか否かを判定する。ステップ208において肯定
判定されれば、現在のゲインが過小であるとしてステッ
プ209に進み、現在のゲインGに“2.0”を乗算す
る。さらにステップ210において推定最大振幅Yに
“2.0”を乗算し、推定最大振幅Yをゲインを倍にし
たときの推定最大振幅Yに更新してステップ204に戻
る。
【0020】ステップ208において否定判定されれ
ば、ゲインGは適切であるとしてステップ211でゲイ
ン制御信号を出力してこのルーチンを終了する。図3は
同じく制御部15で実行されるノッキング検知ルーチン
であって、ステップ301でノッキングフラグFをリセ
ットしてステップ302に進む。ステップ302におい
てi番目の周波数帶域についてノッキング検知処理を行
い、ステップ303で全部の周波数帶域について処理を
終えたか否かを判断する。
【0021】ステップ303で否定判定されればステッ
プ304に進み、インデックスiをインクリメントして
ステップ302の処理を実行する。ステップ303で肯
定判定されれば、ステップ305に進みノッキングフラ
グFが所定の値(例えば“2”)以上であるか否かを判
定し、肯定判定されればステップ306に進みノッキン
グ発生したことを出力して、このルーチンを終了する。
【0022】なおステップ305で否定判定されれば直
接このルーチンを終了する。図4はノッキング検知処理
の詳細フローチャートであって、ステップ3021にお
いてピーク値Piの時間なまし値Qiを次式により演算
する。 Qi = (7・Qi+Pi)/8 即ち過去のピーク値Qiに対する荷重を“7”、今回の
ピーク値Piに対する荷重を“1”として加重平均を演
算することにより時間なまし値Qiを求める。
【0023】ステップ3022において、回転数NEお
よび吸気管圧力PMの関数として次式によりしきい値係
数Xiを演算する。 Xi = Xi(NE、PM) ステップ3023において、時間なまし値Qiとしきい
値係数Xiとを乗じてバックグランド値Biを演算す
る。
【0024】ステップ3024において、ピーク値Pi
がバックグランド値Biより大であるか否かを判定し、
肯定判定されればステップ3025においてノッキング
フラグFをインクリメントしてこのルーチンを終了す
る。なおステップ3024で否定判定されれば、直接こ
のルーチンを終了する。図5は第2の発明において制御
部15で実行される第2の増幅率制御ルーチンのフロー
チャートであって、第1の増幅率制御ルーチンと同一の
処理は同一のステップ番号を付している。
【0025】ステップ201において内燃機関運転状態
を表す運転状態量として内燃機関回転数NEおよび吸気
管圧力PMを読み込む。さらにステップ201において
ピークホールド回路141、142および143の出力
P1、P2およびP3を読み込む。ステップ202にお
いて、回転数NEおよび吸気管圧力PMの関数として増
幅率制御係数Y1、Y2およびY3を決定する。
【0026】即ち、増幅率制御係数Y1、Y2およびY
3は次式により決定される。 Y1 = Y1(NE、PM) Y2 = Y2(NE、PM) Y3 = Y3(NE、PM) ステップ501、502および503においてピーク値
の時間なまし値を次式により演算する。
【0027】 Q1 = (7・Q1+P1)/8 Q2 = (7・Q2+P2)/8 Q3 = (7・Q3+P3)/8 ステップ504において、次式により推定最大振幅Yを
演算する。 Y = Y1×Q1+Y2×Q2+Y3×Q3 ステップ204において、推定最大振幅Yを最大振幅Y
max で除して正規化振幅yを演算する。
【0028】y = Y/Ymax ここで最大振幅Ymax はいわゆるフルスケールの振幅で
ある。ステップ205において正規化振幅yが“1.
0”以上であるか否かを判定する。ステップ205にお
いて肯定判定されれば、現在のゲインが過大であるとし
てステップ206に進み、現在のゲインGに“0.5”
を乗算する。
【0029】さらにステップ207において推定最大振
幅Yに“0.5”を乗算し、推定最大振幅Yをゲインを
半分にしたときの推定最大振幅Yに更新してステップ2
04に戻る。ステップ205において否定判定されれば
ステップ208に進み、正規化振幅yが“0.5”未満
であるか否かを判定する。
【0030】ステップ208において肯定判定されれ
ば、現在のゲインが過小であるとしてステップ209に
進み、現在のゲインGに“2.0”を乗算する。さらに
ステップ210において推定最大振幅Yに“2.0”を
乗算し、推定最大振幅Yをゲインを倍にしたときの推定
最大振幅Yに更新してステップ204に戻る。
【0031】ステップ208において否定判定されれ
ば、ゲインGは適切であるとしてステップ211でゲイ
ン制御信号を出力してこのルーチンを終了する。即ち第
2の発明においてはピーク値の時間的なまし値を用いて
ノッキング検知を行うことにより、瞬間的なピークの発
生による誤検出を防止することが可能となる。
【0032】またピーク値Piと時間的なまし値Qiと
の差からノッキングの有無を検知するためには、増幅率
制御係数Yiとしきい値係数Xiとは次式を満足しなけ
ればならない。 Yi ≧ Xi (i=1〜3) ここで、 Yi = Xi に設定すると、可変増幅率増幅器12の増幅率はノッキ
ング有無を判断するためのしきい値に基づいて設定する
こととなる。
【0033】
【発明の効果】第1の発明にかかるノッキング検出装置
によれば、可変増幅率増幅器を1台とした場合にも振動
信号から各周波数ごとに確実にピークを検出することが
可能となる。第2の発明にかかるノッキング検出装置に
よれば、可変増幅率増幅器を1台とした場合にも確実に
ピークを検出することが可能となると同時に瞬時的な振
動信号の変動による誤検知を抑制することが可能とな
る。
【0034】第3の発明にかかるノッキング検出装置に
よれば、ノッキング検知しきい値との関連において可変
増幅率増幅器のゲインが決定されるため確実にピークを
検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はノッキング検知装置の構成図である。
【図2】図2は第1の増幅率制御ルーチンのフローチャ
ートである。
【図3】図3は同じく制御部15で実行されるノッキン
グ検知ルーチンである。
【図4】図4はノッキング検知処理の詳細フローチャー
トである。
【図5】図5は第2の増幅率制御ルーチンのフローチャ
ートである。
【符号の説明】
11…非共振型振動センサ 12…可変増幅率増幅器 131、132、133…バンドパスフィルタ 141、142、143…ピークホールド回路 15…制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01H 17/00 B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関に取り付けられ、内燃機関の振
    動を検出する非共振型振動検出手段と、 前記非共振型振動検出手段から出力される振動信号を増
    幅する信号増幅手段と、 前記信号増幅手段から出力される増幅信号を内燃機関の
    ノッキングの特徴周波数成分を含む2以上の周波数帶域
    毎の分離信号に分離する2以上のバンドパスフィルタリ
    ング手段と、 前記バンドパスフィルタリング手段によって分離された
    分離信号の最大値を保持する前記バンドパスフィルタリ
    ング手段に対応して設置される2以上の最大値保持手段
    と、 前記最大値保持手段に保持された最大値に基づいてノッ
    キングを検知するノッキング検知手段と、 前記最大値保持手段に保持された2以上の最大値と、内
    燃機関の運転状態に基づいて2以上の最大値に対応して
    決定される増幅率制御係数とに基づいて、前記信号増幅
    手段の増幅率を制御する第1の増幅率制御手段と、を具
    備するノッキング検出装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の増幅率制御手段に代えて、 前記最大値保持手段に保持された2以上の最大値に時間
    的スムージング処理を施した2以上のスムージング値と
    内燃機関の運転状態に基づいて2以上の最大値に対応し
    て決定される増幅率制御係数とに基づいて、前記信号増
    幅手段の増幅率を制御する第2の増幅率制御手段と、を
    具備する請求項1に記載のノッキング検出装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の増幅率制御手段あるいは第2
    の増幅率制御手段が、前記第1の増幅率制御手段あるい
    は第2の増幅率制御手段で使用される増幅率制御係数
    を、前記ノッキング検知手段で使用されるしきい値係数
    以上に設定するものである請求項1あるいは2に記載の
    ノッキング検出装置。
JP4742394A 1994-03-17 1994-03-17 ノッキング検出装置 Withdrawn JPH07260632A (ja)

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JP4742394A JPH07260632A (ja) 1994-03-17 1994-03-17 ノッキング検出装置

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JP4742394A JPH07260632A (ja) 1994-03-17 1994-03-17 ノッキング検出装置

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JPH07260632A true JPH07260632A (ja) 1995-10-13

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ID=12774753

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111024216A (zh) * 2019-12-24 2020-04-17 北京金迈捷科技有限公司 一种量程在线调整系统以及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111024216A (zh) * 2019-12-24 2020-04-17 北京金迈捷科技有限公司 一种量程在线调整系统以及方法
CN111024216B (zh) * 2019-12-24 2021-09-21 北京金迈捷科技有限公司 一种量程在线调整系统以及方法

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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: 20010605