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JPH10259778A - Knock deciding device for internal combustion engine - Google Patents

Knock deciding device for internal combustion engine

Info

Publication number
JPH10259778A
JPH10259778A JP6411597A JP6411597A JPH10259778A JP H10259778 A JPH10259778 A JP H10259778A JP 6411597 A JP6411597 A JP 6411597A JP 6411597 A JP6411597 A JP 6411597A JP H10259778 A JPH10259778 A JP H10259778A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
knock
knock determination
background value
level vref
determination level
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.)
Pending
Application number
JP6411597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Noma
康生 野間
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 Corp
Original Assignee
Denso Corp
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 Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP6411597A priority Critical patent/JPH10259778A/en
Publication of JPH10259778A publication Critical patent/JPH10259778A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effect setting to an annealing factor to satisfy an under-mentioned demand when responsiveness of a back ground value is actually demanded., make responsiveness of the back ground value compatible with stability, and improve knock deciding precision. SOLUTION: By multiplying a back ground value Vmean(i-1), determined through preceding processing, by a given constant K, a knock decision level Vref is calculated (step 102). (1) In a case of the knock decision level Vref <=a lower limit guard A, setting to Vref = A and an annealing factor (n)=4 is effected, (2) in a case of A < the knock decision level Vref <= B, setting to an annealing factor (n)=8 is effected, (3) in a case of the knock decision level Vref > B, setting to an annealing factor (n)=16 is effected (steps 103-108). Thereafter, a knock sensor signal V is compared with the knock decision level Vref, and when the knock sensor signal V is below the knock decision level Vref, it is decided that knock does not occur (step 110). When the knock sensor signal V exceeds the knock decision level Vref, it is decided that knock occurs (step 111). Further, by using the annealing factor (n), determination is effected by effecting annealing processing of a back ground value Vmean(i) (step 112).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のノック
振動をノックセンサにより検出してノックの有無を判定
する内燃機関のノック判定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a knock determination device for an internal combustion engine which detects knock vibration of the internal combustion engine by a knock sensor to determine whether or not knock has occurred.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のノック判定装置では、例えば実公
平6−41151号公報に示すようにノックセンサの出
力信号を点火毎になまし処理してバックグランド値を求
め、このバックグランド値を基準にしてノック判定レベ
ルを算出した後、ノックセンサの出力信号をノック判定
レベルと比較してノックの有無を判定するようにしたも
のがある。更に、このものでは、ノックセンサの出力信
号を点火毎になまし処理してバックグランド値を求める
際に、なまし処理の重み付け度合いを決定するなまし係
数を、過渡運転時に小さくするように補正することで、
過渡運転時にバックグランド値に反映させるノックセン
サの最新の出力信号の割合を増大させて、過渡運転時の
ノック判定精度を向上させるようにしている。
2. Description of the Related Art In a conventional knock determination apparatus, for example, as shown in Japanese Utility Model Publication No. 6-41151, a background value is obtained by smoothing an output signal of a knock sensor for each ignition, and this background value is used as a reference. After calculating the knock determination level, the output signal of the knock sensor is compared with the knock determination level to determine the presence or absence of knock. Further, in this device, when the output signal of the knock sensor is smoothed for each ignition to obtain a background value, the smoothing coefficient for determining the degree of weighting of the smoothing process is corrected to be small during transient operation. by doing,
By increasing the ratio of the latest output signal of the knock sensor that is reflected on the background value during the transient operation, the knock determination accuracy during the transient operation is improved.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記公報のノック判定
技術において、過渡運転時になまし係数を小さくする理
由は、過渡運転時にノックセンサの出力が急変するた
め、バックグランド値に反映させるノックセンサの最新
の出力信号の割合を増大させてバックグランド値の応答
性を良くするものだが、過渡運転時でもなまし係数を変
えずにバックグランド値が十分に応答できる場合(つま
りノックセンサの出力変化が小さい場合)もあるし、逆
に、それほどの過渡運転状態ではないが、ノックセンサ
の出力が急変し、バックグランド値の応答性を高める必
要がある場合もある。
In the knock determination technique disclosed in the above publication, the reason for reducing the smoothing coefficient during the transient operation is that the output of the knock sensor changes suddenly during the transient operation. Although the response of the background value is improved by increasing the ratio of the latest output signal, if the background value can respond sufficiently without changing the smoothing coefficient even during transient operation (that is, the output change of the knock sensor In some cases, the output of the knock sensor changes abruptly, but the response of the background value needs to be increased.

【0004】例えば、過渡運転状態と判定される同じ負
荷の変化率でも、低速時と高速時では要求される応答性
が異なり、また、エンジンのばらつきによっても要求さ
れる応答性が異なり、過渡運転状態とバックグランド値
の応答性との間に、直接の相関関係はない。従って、上
記公報のように、過渡運転状態であることを検出してな
まし係数を小さくするように補正すると、バックグラン
ド値の応答性が実際には要求されていないとき、つまり
ノックセンサの出力変化が小さくバックグランド値の安
定性が要求されているときに、なまし係数を小さくして
バックグランド値がばらついてノック判定精度が低下し
たり、逆に、バックグランド値の応答性が要求されてい
るときに、なまし係数が小さい値に切り替えられず、応
答遅れによりノックを誤判定する場合がある。
[0004] For example, even at the same load change rate that is determined to be in the transient operation state, the required responsiveness is different between a low speed and a high speed, and the required responsiveness is also different due to engine variation. There is no direct correlation between the state and the responsiveness of the background value. Therefore, if the transient operation state is detected and corrected to reduce the averaging coefficient as described in the above publication, the response of the background value is not actually required, that is, the output of the knock sensor When the change is small and the stability of the background value is required, the smoothing coefficient is reduced and the background value varies to reduce the knock determination accuracy.On the contrary, the responsiveness of the background value is required. In this case, the averaging coefficient cannot be switched to a small value, and knock may be erroneously determined due to a response delay.

【0005】この対策として、ノックセンサの出力信号
をなまし処理してバックグランド値を求める際に、点火
毎にノックセンサの出力信号とバックグランド値との差
を算出し、その差が小さくなるほど、なまし係数を大き
くすることが考えられている。このノック判定方式で
は、図4に示すように、アイドル運転状態からアクセル
を踏み込んで加速する場合、アイドル運転中は、エンジ
ン運転状態がほぼ一定であるため、ノックセンサ信号V
とバックグランド値Vmeanとの差がほぼゼロであり、そ
れによって、なまし係数が大きい値に設定される。この
アイドル運転状態からアクセルを踏み込んで急加速する
と、ノックセンサ信号Vが急上昇するが、加速開始時の
バックグランド値Vmeanは、大きななまし係数でノック
センサ信号Vをなまし処理して算出されるため、バック
グランド値Vmeanの立上がりが遅れ、このバックグラン
ド値Vmeanに基づいて設定されるノック判定値Vref の
立上がりも遅れる。このため、加速中に、ノックが発生
していなくても、ノックセンサ信号Vが一時的にノック
判定値Vref を越えてしまうことがあり、ノックを誤判
定することがある。
[0005] As a countermeasure, when the background signal is obtained by smoothing the output signal of the knock sensor, the difference between the output signal of the knock sensor and the background value is calculated for each ignition. It is considered to increase the annealing coefficient. In this knock determination method, as shown in FIG. 4, when the accelerator is depressed from the idling operation state to accelerate, the engine operation state is substantially constant during the idling operation.
And the background value Vmean is substantially zero, thereby setting the smoothing coefficient to a large value. When the accelerator is depressed and the vehicle suddenly accelerates from the idling operation state, the knock sensor signal V sharply increases. However, the background value Vmean at the start of acceleration is calculated by smoothing the knock sensor signal V with a large smoothing coefficient. Therefore, the rise of the background value Vmean is delayed, and the rise of the knock determination value Vref set based on the background value Vmean is also delayed. For this reason, during acceleration, knock sensor signal V may temporarily exceed knock determination value Vref even if knock has not occurred, and knock may be erroneously determined.

【0006】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、バックグランド値の
応答性が実際に要求されているときに、その要求を満た
すなまし係数に設定することができて、バックグランド
値の応答性と安定性とを両立させることができ、ノック
判定精度を向上することができる内燃機関のノック判定
装置を提供することにある。
[0006] The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is to set a smoothing coefficient that satisfies the background value when the response is actually required. It is an object of the present invention to provide a knock determination device for an internal combustion engine that can achieve both the responsiveness and stability of the background value and improve the knock determination accuracy.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1の内燃機関のノック判定装置によ
れば、バックグランド値算出手段は、ノックセンサの出
力信号を点火毎になまし処理してバックグランド値を求
める際に、なまし係数をノック判定レベルに基づいて設
定する。ノック判定レベルは、バックグランド値を基準
にして設定される。ノック判定手段は、ノックセンサの
出力信号をノック判定レベルと比較してノックの有無を
判定する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a knock determination apparatus for an internal combustion engine, wherein a background value calculating means outputs an output signal of a knock sensor every ignition. When obtaining the background value by performing the averaging process, the averaging coefficient is set based on the knock determination level. The knock determination level is set based on a background value. The knock determination means determines the presence or absence of knock by comparing the output signal of the knock sensor with a knock determination level.

【0008】従来は、なまし係数をノックセンサの出力
信号とバックグランド値との差に基づいて設定するた
め、図4に示すように、アイドル運転状態と定速走行状
態とでなまし係数が同じになる。これは、アイドル運転
状態と定速走行状態のいずれの場合でも、ノックセンサ
の出力信号とバックグランド値との差がほぼゼロになる
ためである。アイドル運転状態からアクセルを踏み込ん
で急加速すると、ノックセンサの出力信号が急上昇する
が、その時のなまし係数が大きすぎるため、ノック判定
値の立上がりが遅れ、加速中に、ノックが発生していな
くても、ノックセンサの出力信号が一時的にノック判定
値を越えてしまうことがあり、ノックを誤判定すること
がある。
Conventionally, the smoothing coefficient is set on the basis of the difference between the output signal of the knock sensor and the background value. Therefore, as shown in FIG. Will be the same. This is because the difference between the output signal of the knock sensor and the background value becomes substantially zero in both the idling operation state and the constant speed traveling state. If the accelerator is depressed and the vehicle accelerates suddenly from the idle operation state, the output signal of the knock sensor sharply rises, but since the smoothing coefficient at that time is too large, the rise of the knock determination value is delayed, and no knock occurs during acceleration. However, the output signal of the knock sensor may temporarily exceed the knock determination value, and the knock may be erroneously determined.

【0009】これに対し、本発明では、なまし係数をノ
ック判定レベルに基づいて設定する。図4に例示するよ
うに、アイドル運転状態と定速走行状態とでは、ノック
判定レベルが異なるため、なまし係数も異なる値に設定
でき、例えば、アイドル運転時のなまし係数を急加速に
対応できる値に設定することが可能となる。これによ
り、ノックセンサの出力信号をなまし処理して求めるバ
ックグランド値の応答性が実際に要求されているとき
に、その要求を満たすなまし係数に設定することができ
て、バックグランド値の応答性と安定性とを両立させる
ことができ、ノック判定精度を向上することができる。
On the other hand, in the present invention, the smoothing coefficient is set based on the knock determination level. As illustrated in FIG. 4, since the knock determination level is different between the idling operation state and the constant speed driving state, the smoothing coefficient can be set to a different value. For example, the smoothing coefficient during idle operation corresponds to sudden acceleration. It can be set to a value that can be used. With this, when the response of the background value obtained by smoothing the output signal of the knock sensor is actually required, it is possible to set a smoothing coefficient that satisfies the demand, and the background value can be set. It is possible to achieve both responsiveness and stability, and it is possible to improve knock determination accuracy.

【0010】この場合、請求項2のように、ノック判定
レベルが所定値以下の時になまし係数を小さくすること
が好ましい。つまり、アイドル運転状態では、ノック判
定レベルが所定値以下となり、なまし係数が小さい値に
設定される。これにより、アイドル運転状態からの加速
する際のバックグランド値の応答性を向上させることが
でき、ノックセンサの出力信号が一時的にノック判定値
を越えることを回避できて、ノックの誤判定を防止でき
る。
In this case, it is preferable to reduce the smoothing coefficient when the knock determination level is equal to or less than a predetermined value. That is, in the idling operation state, the knock determination level is equal to or less than the predetermined value, and the smoothing coefficient is set to a small value. As a result, the responsiveness of the background value when accelerating from the idling operation state can be improved, and the output signal of the knock sensor can be prevented from temporarily exceeding the knock determination value. Can be prevented.

【0011】また、請求項3のように、ノック判定レベ
ルが所定値を越えた時に、ノックセンサの出力信号とバ
ックグランド値との差に基づいてなまし係数を設定する
ようにしても良い。ノックセンサの出力信号とバックグ
ランド値との差は、ノックセンサの出力信号の変化によ
るバックグランド値の応答遅れを表しているので、両者
の差に応じてなまし係数を設定すれば、なまし係数がノ
ックセンサの出力信号の変化を反映したものとなる。従
って、このなまし係数を用いて算出されるバックグラン
ド値もノックセンサの出力信号の変化を反映したものと
なる。
Further, when the knock determination level exceeds a predetermined value, a smoothing coefficient may be set based on a difference between an output signal of the knock sensor and a background value. The difference between the output signal of the knock sensor and the background value indicates the response delay of the background value due to the change in the output signal of the knock sensor, so if the smoothing coefficient is set according to the difference between them, the smoothing will be performed. The coefficient reflects a change in the output signal of the knock sensor. Therefore, the background value calculated using the smoothing coefficient also reflects a change in the output signal of the knock sensor.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[実施形態(1)]以下、本発明の実施形態(1)を図
1乃至図4に基づいて説明する。まず、図2及び図3に
基づいてエンジン制御系システム全体の概略構成を説明
する。内燃機関であるエンジン11の吸気ポート12に
接続された吸気管13の上流側にはエアフローメータ1
4が設けられ、このエアフローメータ14で測定した吸
入空気流量がエアフローセンサ15で電圧信号に変換さ
れて出力される。また、エアフローメータ14の下流側
には、吸入空気温度を検出する吸気温センサ16とスロ
ットル弁17が設けられ、このスロットル弁17の開度
がスロットルセンサ18によって検出される。更に、各
気筒の吸気ポート12の近傍には燃料噴射弁19が設け
られている。
[Embodiment (1)] An embodiment (1) of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIGS. An air flow meter 1 is provided upstream of an intake pipe 13 connected to an intake port 12 of an engine 11 which is an internal combustion engine.
The air flow sensor 14 converts the intake air flow rate measured by the air flow meter 14 into a voltage signal and outputs the voltage signal. An intake air temperature sensor 16 for detecting the intake air temperature and a throttle valve 17 are provided downstream of the air flow meter 14, and the opening of the throttle valve 17 is detected by a throttle sensor 18. Further, a fuel injection valve 19 is provided near the intake port 12 of each cylinder.

【0013】一方、エンジン11の排気ポート20に接
続された排気管21には、排出ガス中の酸素濃度を検出
するO2 センサ22や排出ガス浄化用の触媒23が設け
られている。また、エンジン11のシリンダブロック2
4には、ノック振動を検出するノックセンサ51と、エ
ンジン冷却水温を検出する水温センサ25とが取り付け
られている。また、エンジン11の各シリンダの点火プ
ラグ26に高圧電流を配給するディストリビュータ27
には、特定気筒のクランク角基準位置を判別するための
気筒判別センサ28と、エンジン回転数に応じた周波数
のパルス信号を出力する回転角センサ29が設けられて
いる。上記ディストリビュータ27にはイグナイタ30
の高圧二次電流が供給される。
On the other hand, an exhaust pipe 21 connected to an exhaust port 20 of the engine 11 is provided with an O 2 sensor 22 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas and a catalyst 23 for purifying the exhaust gas. The cylinder block 2 of the engine 11
A knock sensor 51 for detecting knock vibration and a water temperature sensor 25 for detecting an engine cooling water temperature are attached to 4. Further, a distributor 27 for supplying a high-voltage current to the ignition plug 26 of each cylinder of the engine 11.
Are provided with a cylinder discrimination sensor 28 for discriminating a crank angle reference position of a specific cylinder, and a rotation angle sensor 29 for outputting a pulse signal having a frequency corresponding to the engine speed. The distributor 27 includes an igniter 30
Are supplied.

【0014】一方、エンジン11の運転を制御する制御
回路31(ECU)は、図3に示すように、エアフロー
センサ15、O2 センサ22、スロットルセンサ18、
水温センサ25、吸気温センサ16からのセンサ信号を
マルチプレクサ32で選択してA/D変換回路33と入
出力ポート35を介して読み込み、また、気筒判別セン
サ28と回転角センサ29からのセンサ信号を波形整形
回路34で整形して入出力ポート36を介して読み込
む。また、ノックセンサ51からの信号は、フィルタ5
2で所定周波数帯域の振動成分が取り出され、その振動
成分が点火(TDC)毎のノック判定区間でピークホー
ルド回路53(P/H)でピークホールドされ、そのピ
ーク値がA/D変換回路54でA/D変換されて入出力
ポート36を介して読み込まれる。このようにして入出
力ポート35,36から読み込んだ各種のセンサ信号を
データバス45を介してCPU37に読み込んで燃料噴
射量や点火時期を演算し、その演算により求めた制御信
号を入出力ポート36から駆動回路42,43に出力し
て、イグナイタ30や燃料噴射弁19の動作を制御す
る。
[0014] On the other hand, the control circuit 31 for controlling the operation of the engine 11 (ECU), as shown in FIG. 3, the air flow sensor 15, O 2 sensor 22, throttle sensor 18,
The sensor signals from the water temperature sensor 25 and the intake air temperature sensor 16 are selected by the multiplexer 32 and read through the A / D conversion circuit 33 and the input / output port 35, and the sensor signals from the cylinder discrimination sensor 28 and the rotation angle sensor 29 Is read by the waveform shaping circuit 34 via the input / output port 36. The signal from the knock sensor 51 is transmitted to the filter 5
2, a vibration component of a predetermined frequency band is extracted, and the vibration component is peak-held by a peak hold circuit 53 (P / H) in a knock determination section for each ignition (TDC), and the peak value is converted to an A / D conversion circuit 54. A / D-converted and read through the input / output port 36. The various sensor signals read from the input / output ports 35 and 36 in this way are read into the CPU 37 via the data bus 45 to calculate the fuel injection amount and the ignition timing. To the drive circuits 42 and 43 to control the operation of the igniter 30 and the fuel injection valve 19.

【0015】この制御回路31には、CPU37にクロ
ックを与える発振回路46、RAM47、ROM49等
が設けられている。ROM49には、燃料噴射制御、点
火制御等の各種のエンジン制御プログラムの他、図1に
示すノック判定ルーチンのプログラムが記憶されてい
る。制御回路31は、このノック判定ルーチンを実行す
ることで、ノックセンサ51の出力信号(以下「ノック
センサ信号」という)を点火毎になまし処理してバック
グランド値Vmeanを求める際に、なまし係数をノック判
定レベルVref に基づいて設定する。
The control circuit 31 includes an oscillation circuit 46 for supplying a clock to the CPU 37, a RAM 47, a ROM 49, and the like. The ROM 49 stores a program for a knock determination routine shown in FIG. 1 in addition to various engine control programs such as fuel injection control and ignition control. By executing the knock determination routine, the control circuit 31 smoothes the output signal of the knock sensor 51 (hereinafter referred to as “knock sensor signal”) for each ignition to obtain the background value Vmean. The coefficient is set based on knock determination level Vref.

【0016】以下、このノック判定ルーチンの具体的処
理内容を図1のフローチャートに従って説明する。この
ノック判定ルーチンは点火毎に繰り返し実行され、処理
が開始されると、まずステップ101で、点火毎のノッ
ク判定区間でピークホールドされたノックセンサ信号V
(ピーク値)を読み込み、続くステップ102で、前回
処理で求めたバックグランド値Vmean(i-1) に所定の定
数Kを乗算することにより、ノック判定レベルVref を
算出する。このステップ102の処理が特許請求の範囲
でいうノック判定レベル設定手段として機能する。
Hereinafter, the specific processing content of the knock determination routine will be described with reference to the flowchart of FIG. This knock determination routine is repeatedly executed for each ignition, and when the process is started, first, at step 101, knock sensor signal V peak-held in the knock determination section for each ignition.
(Peak value) is read, and in a succeeding step 102, a knock determination level Vref is calculated by multiplying the background value Vmean (i-1) obtained in the previous processing by a predetermined constant K. The processing in step 102 functions as a knock determination level setting means referred to in the claims.

【0017】そして、次のステップ103で、ノック判
定レベルVref を下限ガードAと比較し、ノック判定レ
ベルVref が下限ガードA以下であれば、ステップ10
4に進み、ノック判定レベルVref を下限ガードAでガ
ード処理し(Vref =A)、次のステップ105で、な
まし係数nを小さい値(本実施形態では“4”)に設定
して、ステップ109に進む。
Then, in the next step 103, the knock determination level Vref is compared with the lower limit guard A. If the knock determination level Vref is equal to or smaller than the lower limit guard A, step 10 is executed.
Then, the knock determination level Vref is guarded by the lower limit guard A (Vref = A), and in the next step 105, the smoothing coefficient n is set to a small value (“4” in the present embodiment). Go to 109.

【0018】一方、ノック判定レベルVref が下限ガー
ドAより大きければ、ステップ103からステップ10
6に進み、ノック判定レベルVref を判定値B(B=A
+α)と比較し、ノック判定レベルVref が判定値B以
下の場合には、ステップ107に進み、なまし係数nを
中間値(本実施形態では“8”)に設定して、ステップ
109に進む。また、ノック判定レベルVref が判定値
Bより大きい場合には、ステップ108に進み、なまし
係数nを大きい値(本実施形態では“16”)に設定し
て、ステップ109に進む。
On the other hand, if the knock determination level Vref is larger than the lower limit guard A, the process proceeds from step 103 to step 10.
6 to determine the knock determination level Vref as a determination value B (B = A
If the knock determination level Vref is equal to or less than the determination value B, the process proceeds to step 107, where the smoothing coefficient n is set to an intermediate value (“8” in this embodiment), and the process proceeds to step 109. . If the knock determination level Vref is larger than the determination value B, the routine proceeds to step 108, where the smoothing coefficient n is set to a large value (“16” in the present embodiment), and the routine proceeds to step 109.

【0019】要するに、上述したステップ103〜10
8の処理により、ノック判定レベルVref のガード処理
を行うと共に、ノック判定レベルVref ≦Aの場合に
は、なまし係数n=4、A<ノック判定レベルVref
≦Bの場合には、なまし係数n=8、ノック判定レベ
ルVref >Bの場合には、なまし係数n=16と設定し
て、ステップ109に進む。
In short, the above steps 103 to 10
In the process of No. 8, the guard process of the knock determination level Vref is performed. When the knock determination level Vref ≦ A, the smoothing coefficient n = 4, and A <knock determination level Vref
If .ltoreq.B, the smoothing coefficient n = 8, and if knock determination level Vref> B, the smoothing coefficient n = 16, and the routine proceeds to step 109.

【0020】このステップ109では、ノックセンサ信
号Vを前記ステップ102で算出したノック判定レベル
Vref と比較して、ノックセンサ信号Vがノック判定レ
ベルVref 以下であれば、ノック無しと判定するが(ス
テップ110)、ノックセンサ信号Vがノック判定レベ
ルVref を越えれば、ノック有りと判定する(ステップ
111)。これらステップ109〜111の処理が特許
請求の範囲でいうノック判定手段として機能する。
In step 109, the knock sensor signal V is compared with the knock determination level Vref calculated in step 102, and if the knock sensor signal V is equal to or lower than the knock determination level Vref, it is determined that there is no knock (step 109). 110), if knock sensor signal V exceeds knock determination level Vref, it is determined that knock is present (step 111). The processing of steps 109 to 111 functions as a knock determination unit referred to in the claims.

【0021】そして、次のステップ112で、上記ステ
ップ105,107又は108で設定したなまし係数n
を用いて次式によりバックグランド値Vmean(i) をなま
し処理して求め、本ルーチンを終了する。
Then, in the next step 112, the smoothing coefficient n set in the above step 105, 107 or 108 is set.
, The background value Vmean (i) is obtained by smoothing processing according to the following equation, and the routine ends.

【0022】Vmean(i) =(n−1)/n×Vmean(i-
1) +1/n×(V−Vmean(i-1) ) ここで、Verm(i-1)は前回処理で求められたVerm であ
る。上記ステップ103〜108,112の処理が特許
請求の範囲でいうバックグランド値算出手段として機能
する。
Vmean (i) = (n-1) /n.times.Vmean (i-
1) + 1 / n × (V−Vmean (i−1)) Here, Verm (i−1) is Verm obtained in the previous process. The processing of the above steps 103 to 108 and 112 functions as a background value calculating means referred to in the claims.

【0023】以上説明したノック判定ルーチンを用いた
制御例を図4に基づいて説明する。図4は、アイドル運
転状態からアクセルを踏み込んで加速した場合のノック
センサ信号V、ノック判定レベルVref 、バックグラン
ド値Vmean、なまし係数nの変化を示すタイムチャート
である。アイドル運転中は、ステップ102で算出され
るノック判定レベルVref が下限ガードAよりも小さい
ため、ガード処理によりVref =Aと設定されると共
に、なまし係数nが4(小さい値)に設定される。これ
により、アイドル運転状態からの加速する際のバックグ
ランド値Vmeanの応答性が高められる。
A control example using the above-described knock determination routine will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a time chart showing changes in knock sensor signal V, knock determination level Vref, background value Vmean, and smoothing coefficient n when the accelerator is depressed and accelerated from the idling operation state. During the idling operation, the knock determination level Vref calculated in step 102 is smaller than the lower limit guard A, so that Vref = A is set by the guard processing, and the smoothing coefficient n is set to 4 (small value). . Thereby, the responsiveness of the background value Vmean when accelerating from the idle operation state is enhanced.

【0024】このアイドル運転状態からアクセルを踏み
込んで急加速すると、ノックセンサ信号Vが急上昇す
る。この場合、アイドル運転中になまし係数nが4(小
さい値)に設定され、バックグランド値Vmeanの応答性
が高められているため、ノックセンサ信号Vが急上昇す
れば、これに追従してノック判定レベルVref が上昇す
る。このため、加速中にノックセンサ信号Vが一時的に
ノック判定値Vref を越えることを回避でき、ノックの
誤判定を防止できる。
When the accelerator is depressed and the vehicle is rapidly accelerated from the idling operation state, the knock sensor signal V sharply increases. In this case, the smoothing coefficient n is set to 4 (small value) during the idling operation, and the responsiveness of the background value Vmean is enhanced. Therefore, if the knock sensor signal V rises sharply, the knock follows. The judgment level Vref increases. For this reason, it is possible to prevent the knock sensor signal V from temporarily exceeding the knock determination value Vref during acceleration, and to prevent erroneous determination of knock.

【0025】加速開始後、ステップ102で算出される
ノック判定レベルVref が下限ガードAを越えた時点
で、なまし係数nが8(中間値)に切り替えられる。そ
の後、ノック判定レベルVref が判定値Bを越えた時点
で、なまし係数nが16(大きい値)に切り替えられ、
バックグランド値Vmeanの安定性が高められる。
After the start of acceleration, when the knock determination level Vref calculated in step 102 exceeds the lower limit guard A, the smoothing coefficient n is switched to 8 (intermediate value). Thereafter, when the knock determination level Vref exceeds the determination value B, the smoothing coefficient n is switched to 16 (large value),
The stability of the background value Vmean is improved.

【0026】尚、上記実施形態(1)では、ノック判定
レベルVref に基づいてなまし係数nを4,8,16に
設定したが、これ以外の値のなまし係数に設定しても良
いことは言うまでもない。また、ノック判定レベルVre
f に基づいてなまし係数nを4段階以上に切り替えるよ
うにしても良い。
In the above embodiment (1), the smoothing coefficient n is set to 4, 8, and 16 based on the knock determination level Vref, but it may be set to any other value. Needless to say. Also, knock determination level Vre
The smoothing coefficient n may be switched to four or more stages based on f.

【0027】[実施形態(2)]上記実施形態(1)で
は、ノック判定レベルVref に基づいてなまし係数nを
3段階に切り替えるようにしたが、図5に示す本発明の
実施形態(2)では、ノック判定レベルVref に基づい
てなまし係数nを2段階に切り替える。以下、この実施
形態(2)で実行する図5のノック判定ルーチンの処理
内容を説明する。図5のノック判定ルーチンは、前述し
た図1のステップ106〜108の処理をステップ10
6aの処理に置き換えたものであり、これ以外の各ステ
ップの処理は、図1の各ステップの処理と同じである。
[Embodiment (2)] In the above-described embodiment (1), the smoothing coefficient n is switched in three stages based on the knock determination level Vref. However, the embodiment (2) of the present invention shown in FIG. In), the smoothing coefficient n is switched between two levels based on the knock determination level Vref. Hereinafter, the processing content of the knock determination routine of FIG. 5 executed in the embodiment (2) will be described. The knock determination routine of FIG. 5 performs the processing of steps 106 to 108 of FIG.
6a, and the other steps are the same as the steps in FIG.

【0028】図5のノック判定ルーチンでは、ステップ
102で算出したノック判定レベルVref を下限ガード
Aと比較し、ノック判定レベルVref が下限ガードA以
下であれば、ステップ104に進み、ノック判定レベル
Vref を下限ガードAでガード処理し(Vref =A)、
次のステップ105で、なまし係数nを小さい値(本実
施形態では“4”)に設定して、ステップ109に進
む。
In the knock determination routine of FIG. 5, the knock determination level Vref calculated in step 102 is compared with the lower limit guard A. If the knock determination level Vref is equal to or smaller than the lower limit guard A, the routine proceeds to step 104, where the knock determination level Vref is obtained. With a lower limit guard A (Vref = A),
In the next step 105, the smoothing coefficient n is set to a small value (“4” in the present embodiment), and the process proceeds to step 109.

【0029】これに対し、ノック判定レベルVref が下
限ガードAより大きければ、ステップ103からステッ
プ106aに進み、なまし係数nを大きい値(本実施形
態では“16”)に設定して、ステップ109に進む。
On the other hand, if the knock determination level Vref is larger than the lower limit guard A, the process proceeds from step 103 to step 106a, where the smoothing coefficient n is set to a large value ("16" in this embodiment), and step 109 is performed. Proceed to.

【0030】以後、図1と同じ方法で、ノック判定処理
(ステップ109〜111)とバックグランド値Vmean
(i) の算出(ステップ112)を行い、本ルーチンを終
了する。以上説明した実施形態(2)でも、前記実施形
態(1)とほぼ同じ効果を得ることができる。
Thereafter, the knock determination process (steps 109 to 111) and the background value Vmean are performed in the same manner as in FIG.
(i) is calculated (step 112), and this routine is terminated. In the embodiment (2) described above, substantially the same effects as in the embodiment (1) can be obtained.

【0031】[実施形態(3)]以上説明した実施形態
(1),(2)では、なまし係数nの設定を全てノック
判定レベルVref に基づいて行ったが、図6に示す本発
明の実施形態(3)では、ノック判定レベルVref が所
定値を越えた時に、ノックセンサ信号Vとバックグラン
ド値Vmeanとの差に基づいてなまし係数nを設定する。
以下、この実施形態(3)で実行する図6のノック判定
ルーチンの処理内容を説明する。
[Embodiment (3)] In the embodiments (1) and (2) described above, the setting of the smoothing coefficient n is all performed based on the knock determination level Vref, but the present invention shown in FIG. In the embodiment (3), when the knock determination level Vref exceeds a predetermined value, the smoothing coefficient n is set based on the difference between the knock sensor signal V and the background value Vmean.
Hereinafter, the processing content of the knock determination routine of FIG. 6 executed in the embodiment (3) will be described.

【0032】このノック判定ルーチンも点火毎に繰り返
し実行され、処理が開始されると、まずステップ201
で、点火毎のノック判定区間でピークホールドされたノ
ックセンサ信号V(ピーク値)を読み込み、続くステッ
プ202で、前回処理で求めたバックグランド値Vmean
(i-1) に所定の定数Kを乗算することで、ノック判定レ
ベルVref を算出する。
This knock determination routine is also repeatedly executed for each ignition, and when the process is started, first, at step 201
Then, the knock sensor signal V (peak value) peak-held in the knock determination section for each ignition is read, and in the following step 202, the background value Vmean obtained in the previous processing is read.
By multiplying (i-1) by a predetermined constant K, a knock determination level Vref is calculated.

【0033】そして、次のステップ203で、ノック判
定レベルVref を所定値である下限ガードAと比較し、
もし、ノック判定レベルVref が下限ガードA以下であ
れば、ステップ204に進み、ノック判定レベルVref
を下限ガードAでガード処理し(Vref =A)、次のス
テップ205で、なまし係数nを小さい値(本実施形態
では“4”)に設定して、ステップ211に進む。以上
の処理は、前述した実施形態(1),(2)と同じであ
る。
Then, in the next step 203, the knock determination level Vref is compared with a lower limit guard A which is a predetermined value.
If the knock determination level Vref is equal to or lower than the lower limit guard A, the process proceeds to step 204, where the knock determination level Vref
Is guarded by the lower limit guard A (Vref = A), and in the next step 205, the smoothing coefficient n is set to a small value (“4” in this embodiment), and the routine proceeds to step 211. The above processing is the same as in the above-described embodiments (1) and (2).

【0034】一方、ノック判定レベルVref が下限ガー
ドAより大きければ、ステップ103からステップ20
6に進み、ノックセンサ信号Vと前回処理で求めたバッ
クグランド値Vmean(i-1) との差Verm(i)を次式により
なまし処理して求める。 Verm(i)=15/16×Verm(i-1)+1/16×{(V
−Vmean(i-1) )−Verm(i-1)} ここで、Verm(i-1)は前回処理で求められたVerm であ
る。上式のなまし処理は、1/16なましであるが、例
えば、1/12まなし、1/8まなし、1/4まなし等
であっても良い。
On the other hand, if the knock determination level Vref is larger than the lower limit guard A, steps 103 to 20
In step 6, the difference Verm (i) between the knock sensor signal V and the background value Vmean (i-1) obtained in the previous process is obtained by a smoothing process using the following equation. Verm (i) = 15/16 × Verm (i−1) + 1/16 × {(V
−Vmean (i−1)) − Verm (i−1)} Here, Verm (i−1) is Verm obtained in the previous process. The smoothing process in the above formula is 1/16 smoothing, but may be, for example, 1/12 smoothing, 1/8 smoothing, 1/4 smoothing or the like.

【0035】次のステップ207で、上記ステップ20
6で算出したVerm(i)の絶対値が次の〜のいずれに
該当するか判定する。 |Verm(i)|<8 8≦|Verm(i)|<12 |Verm(i)|≧12
In the next step 207, the above step 20
It is determined whether the absolute value of Verm (i) calculated in step 6 corresponds to any of the following. | Verm (i) | <88 <= | Verm (i) | <12 | Verm (i) | ≧ 12

【0036】ここで、|Verm(i)|<8の場合には、ス
テップ208に進んで、バックグランド値Vmean(i) を
1/nなまし処理するためのなまし係数nを16に設定
し、8≦|Verm(i)|<12の場合には、ステップ20
9に進んで、なまし係数nを8に設定し、|Verm(i)|
≧12の場合には、ステップ210に進んで、なまし係
数nを4に設定する。このような処理により、ノックセ
ンサ信号Vと前回処理で求めたバックグランド値Vmean
(i-1) との差Verm(i)が大きくなるほど、つまりノック
センサ信号Vの変化が大きくなるほど、なまし係数nを
小さくして、バックグランド値Vmean(i) に反映させる
最新のノックセンサ信号Vの割合を増大させ、バックグ
ランド値Vmean(i) の応答性を高める。
If | Verm (i) | <8, the routine proceeds to step 208, where the smoothing coefficient n for smoothing the background value Vmean (i) by 1 / n is set to 16. If 8 ≦ | Verm (i) | <12, step 20
Proceeding to 9, the smoothing coefficient n is set to 8, and | Verm (i) |
If ≧ 12, the routine proceeds to step 210, where the smoothing coefficient n is set to 4. By such processing, the knock sensor signal V and the background value Vmean obtained in the previous processing are obtained.
As the difference Verm (i) from (i-1) increases, that is, as the change in the knock sensor signal V increases, the smoothing coefficient n is reduced and the latest knock sensor is reflected on the background value Vmean (i). The response of the background value Vmean (i) is increased by increasing the ratio of the signal V.

【0037】次のステップ211で、上記ステップ20
8〜210で求めたなまし係数nを用いて次式によりバ
ックグランド値Vmean(i) をなまし処理して求める。 Vmean(i) =(n−1)/n×Vmean(i-1) +1/n×
(V−Vmean(i-1) )
In the next step 211, the above step 20
The background value Vmean (i) is obtained by smoothing the background value Vmean (i) according to the following equation using the smoothing coefficient n obtained in 8 to 210. Vmean (i) = (n-1) / nxVmean (i-1) + 1 / nx
(V-Vmean (i-1))

【0038】この後、ステップ212で、ノックセンサ
信号Vを前記ステップ203で算出したノック判定レベ
ルVref と比較して、ノックセンサ信号Vがノック判定
レベルVref 以下であれば、ノック無しと判定するが
(ステップ213)、ノックセンサ信号Vがノック判定
レベルVref を越えれば、ノック有りと判定する(ステ
ップ214)。
Thereafter, in step 212, the knock sensor signal V is compared with the knock determination level Vref calculated in step 203, and if the knock sensor signal V is equal to or lower than the knock determination level Vref, it is determined that there is no knock. (Step 213) If the knock sensor signal V exceeds the knock determination level Vref, it is determined that knock is present (Step 214).

【0039】以上説明した実施形態(3)では、ノック
判定レベルVref が所定値(下限ガードA)を越えた領
域で、ノックセンサ信号Vとバックグランド値Vmeanと
の差Verm(i)を算出し、この差Verm(i)が大きくなるほ
ど、なまし係数nを小さくするようにしたので、ノック
センサ信号Vの変化が急激になるほど、バックグランド
値Vmean(i) に反映させる最新のノックセンサ信号Vの
割合を増大させ、バックグランド値Vmean(i) の応答性
を高めることができる。このため、ノック判定レベルV
ref が所定値(下限ガードA)を越えた領域では、ノッ
クセンサ信号Vが急激に大きく変化しても、バックグラ
ンド値Vmean(i) がノックセンサ信号Vに追従して変化
して応答遅れが少なくなり、ノックの誤判定を防止する
ことができる。
In the embodiment (3) described above, the difference Verm (i) between the knock sensor signal V and the background value Vmean is calculated in a region where the knock determination level Vref exceeds a predetermined value (lower limit guard A). The greater the difference Verm (i), the smaller the smoothing coefficient n. Therefore, the more rapidly the knock sensor signal V changes, the more the latest knock sensor signal V reflected on the background value Vmean (i). And the responsiveness of the background value Vmean (i) can be increased. Therefore, knock determination level V
In a region where ref exceeds a predetermined value (lower limit guard A), even if the knock sensor signal V sharply changes greatly, the background value Vmean (i) changes following the knock sensor signal V, resulting in a response delay. Thus, it is possible to prevent erroneous determination of knock.

【0040】尚、上記実施形態(3)では、ノック判定
レベル Vref が下限ガードAを越えた領域で、ノック
センサ信号Vとバックグランド値Vmeanとの差Verm(i)
に基づいてなまし係数nを設定するようにしたが、ノッ
ク判定レベルVref が所定値C(C=A+β)を越えた
領域で、Verm(i)に基づいてなまし係数nを設定するよ
うにしても良い。この場合、ノック判定レベルVref が
所定値C以下の領域で、ノック判定レベルVref に基づ
いてなまし係数nを2段階以上に切り替えるようにして
も良い。
In the embodiment (3), the difference Verm (i) between the knock sensor signal V and the background value Vmean in a region where the knock determination level Vref exceeds the lower limit guard A.
, The smoothing coefficient n is set based on Verm (i) in a region where the knock determination level Vref exceeds a predetermined value C (C = A + β). May be. In this case, in the region where knock determination level Vref is equal to or less than predetermined value C, smoothing coefficient n may be switched to two or more levels based on knock determination level Vref.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態(1)におけるノック判定ル
ーチンの処理の流れを示すフローチャート
FIG. 1 is a flowchart showing the flow of processing of a knock determination routine according to an embodiment (1) of the present invention.

【図2】エンジン制御系システム全体の概略構成を示す
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an entire engine control system;

【図3】制御回路の構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit.

【図4】従来例と実施形態(1)との相違を説明するた
めのタイムチャート
FIG. 4 is a time chart for explaining a difference between the conventional example and the embodiment (1).

【図5】本発明の実施形態(2)におけるノック判定ル
ーチンの処理の流れを示すフローチャート
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing of a knock determination routine in the embodiment (2) of the present invention.

【図6】本発明の実施形態(3)におけるノック判定ル
ーチンの処理の流れを示すフローチャート
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of processing of a knock determination routine according to the embodiment (3) of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…エンジン(内燃機関)、31…制御回路(バック
グランド値算出手段,ノック判定レベル設定手段,ノッ
ク判定手段)、51…ノックセンサ、52…フィルタ、
53…ピークホールド回路。
11: engine (internal combustion engine), 31: control circuit (background value calculation means, knock determination level setting means, knock determination means), 51: knock sensor, 52: filter,
53 ... Peak hold circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関のノック振動を検出するノック
センサと、 前記ノックセンサの出力信号を点火毎になまし処理して
バックグランド値を求めるバックグランド値算出手段
と、 前記バックグランド値を基準にしてノック判定レベルを
求めるノック判定レベル設定手段と、 前記ノックセンサの出力信号を前記ノック判定レベルと
比較してノックの有無を判定するノック判定手段とを備
えた内燃機関のノック判定装置において、 前記バックグランド値算出手段は、前記なまし処理に用
いるなまし係数を前記ノック判定レベルに基づいて設定
することを特徴とする内燃機関のノック判定装置。
1. A knock sensor for detecting knock vibration of an internal combustion engine, a background value calculating means for smoothing an output signal of the knock sensor for each ignition to obtain a background value, and a reference value based on the background value. Knock determination level setting means for determining a knock determination level, and a knock determination apparatus for an internal combustion engine, comprising: a knock determination means for determining the presence or absence of knock by comparing the output signal of the knock sensor with the knock determination level. The knock determination device for an internal combustion engine, wherein the background value calculation means sets a smoothing coefficient used for the smoothing process based on the knock determination level.
【請求項2】 前記バックグランド値算出手段は、前記
ノック判定レベルが所定値以下の時に前記なまし係数を
小さくすることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関
のノック判定装置。
2. The knock determination device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said background value calculation means reduces said smoothing coefficient when said knock determination level is equal to or less than a predetermined value.
【請求項3】 前記バックグランド値算出手段は、前記
ノック判定レベルが所定値を越えた時に、前記ノックセ
ンサの出力信号と前記バックグランド値との差に基づい
てなまし係数を設定することを特徴とする請求項1又は
2に記載の内燃機関のノック判定装置。
3. The method according to claim 1, wherein the background value calculation means sets a smoothing coefficient based on a difference between an output signal of the knock sensor and the background value when the knock determination level exceeds a predetermined value. The knock determination device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018193967A (en) * 2017-05-22 2018-12-06 三菱電機株式会社 Device for controlling internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018193967A (en) * 2017-05-22 2018-12-06 三菱電機株式会社 Device for controlling internal combustion engine

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