JP2509376B2 - 内燃機関用ノック制御方法 - Google Patents
内燃機関用ノック制御方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
- F02P5/1526—Digital data processing dependent on pinking with means for taking into account incorrect functioning of the pinking sensor or of the electrical means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
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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
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- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、自動車用ガソリンエンジン等の内燃機関
のノックを検出して遅角（ノック抑制）制御する方法に
関し、特にノックセンサのフェール検出の信頼性を向上
させて、制御性の改善を実現した内燃機関用ノック制御
方法に関するものである。
のノックを検出して遅角（ノック抑制）制御する方法に
関し、特にノックセンサのフェール検出の信頼性を向上
させて、制御性の改善を実現した内燃機関用ノック制御
方法に関するものである。
［従来の技術］ 一般に、自動車用ガソリンエンジン等の内燃機関は複
数の気筒により駆動されており、各気筒において圧縮さ
れた混合気を最適な点火位置で燃焼させる必要がある。
このため、内燃機関制御用にマイクロコンピュータ（EC
U）を用い、各気筒毎のイグナイタによる点火時期及び
インジェクタによる燃料噴射順序等を最適に制御してい
る。
数の気筒により駆動されており、各気筒において圧縮さ
れた混合気を最適な点火位置で燃焼させる必要がある。
このため、内燃機関制御用にマイクロコンピュータ（EC
U）を用い、各気筒毎のイグナイタによる点火時期及び
インジェクタによる燃料噴射順序等を最適に制御してい
る。
しかし、点火位置が進角側に制御され過ぎると、異常
燃焼によりノッキングと呼ばれる振動が発生し、気筒を
損傷するおそれがあるため、異常振動を検出したときに
は、気筒の点火位置を遅角側に制御する必要がある。
燃焼によりノッキングと呼ばれる振動が発生し、気筒を
損傷するおそれがあるため、異常振動を検出したときに
は、気筒の点火位置を遅角側に制御する必要がある。
第５図は従来の内燃機関用ノック制御装置を示すブロ
ック図である。
ック図である。
図において、（１）は内燃機関駆動用の気筒の１つ又
はそれぞれに取り付けられたノックセンサであり、振動
検出用の圧電素子等からなっている。
はそれぞれに取り付けられたノックセンサであり、振動
検出用の圧電素子等からなっている。
（２）はノックセンサ（１）の出力信号Ａを受信する
ノック検出回路であり、ノッキング特有の周波数（例え
ば、7kHz）を通過させるフィルタ（21）と、フィルタ
（21）の出力信号を所定のタイミングで周期的に通過さ
せるゲート（22）と、ゲート（22）の出力信号Ａ′を平
均化した信号に基づいてバックグランドレベルBGLを生
成するBGL発生器（23）と、ゲート（22）の出力信号
Ａ′とバックグランドレベルBGLとを比較して出力信号
Ａ′がバックグランドレベルBGLを越えたときに出力信
号をオンにする比較器（24）と、比較器（24）の出力信
号を積分する積分器（25）とを備えている。（３）は積
分器（25）の出力信号をデジタル信号VRに変換するAD変
換器である。
ノック検出回路であり、ノッキング特有の周波数（例え
ば、7kHz）を通過させるフィルタ（21）と、フィルタ
（21）の出力信号を所定のタイミングで周期的に通過さ
せるゲート（22）と、ゲート（22）の出力信号Ａ′を平
均化した信号に基づいてバックグランドレベルBGLを生
成するBGL発生器（23）と、ゲート（22）の出力信号
Ａ′とバックグランドレベルBGLとを比較して出力信号
Ａ′がバックグランドレベルBGLを越えたときに出力信
号をオンにする比較器（24）と、比較器（24）の出力信
号を積分する積分器（25）とを備えている。（３）は積
分器（25）の出力信号をデジタル信号VRに変換するAD変
換器である。
（４）はAD変換器（３）の出力信号VRに基づいて各気
筒の点火位置を遅角制御すると共に、ゲート（22）に対
するマスク信号Ｍ及び積分器（25）に対するリセット信
号Ｒを出力するマイクロコンピュータ（以下、ECUとい
う）であり、AD変換器（３）の出力信号VRに基づいて気
筒点火位置を遅角させるための遅角制御角θRを生成す
る遅角反映処理部（45）を備えている。
筒の点火位置を遅角制御すると共に、ゲート（22）に対
するマスク信号Ｍ及び積分器（25）に対するリセット信
号Ｒを出力するマイクロコンピュータ（以下、ECUとい
う）であり、AD変換器（３）の出力信号VRに基づいて気
筒点火位置を遅角させるための遅角制御角θRを生成す
る遅角反映処理部（45）を備えている。
次に、第６図の波形図を参照しながら、従来の内燃機
関用ノック制御装置の動作について説明する。
関用ノック制御装置の動作について説明する。
通常、各気筒はTDC（上死点＝０°）から５°程度手
前の位置（B5°）より進角側で点火され、混合気の爆発
は、TDCから10°〜60°程度過ぎたクランク角度位置（A
10°〜A60°）付近で起こるので、異常燃焼によるノッ
クも、この爆発タイミングで発生する。
前の位置（B5°）より進角側で点火され、混合気の爆発
は、TDCから10°〜60°程度過ぎたクランク角度位置（A
10°〜A60°）付近で起こるので、異常燃焼によるノッ
クも、この爆発タイミングで発生する。
従って、気筒の振動ノイズ、特にノックが発生した場
合、ノックセンサ（１）の出力信号Ａは、第６図のよう
に周期的で且つ振幅の大きい波形となる。
合、ノックセンサ（１）の出力信号Ａは、第６図のよう
に周期的で且つ振幅の大きい波形となる。
ECU（４）は、ノック検出回路（２）が出力信号Ａを
効率的に受信するように、ゲート（22）に対して所定周
期毎に反転するマスク信号Ｍを出力する。このマスク信
号Ｍは、例えば検出対象となる気筒に対して、立ち上が
りがB75°程度、立ち下がりがB5°程度に設定され、レ
ベルが「Ｈ」のときにゲート（22）を禁止する。又、積
分器（25）に対して所定周期毎にリセット信号Ｒを出力
するが、このリセット信号Ｒの出力タイミングは、マス
ク信号Ｍの立ち上がりと一致する。
効率的に受信するように、ゲート（22）に対して所定周
期毎に反転するマスク信号Ｍを出力する。このマスク信
号Ｍは、例えば検出対象となる気筒に対して、立ち上が
りがB75°程度、立ち下がりがB5°程度に設定され、レ
ベルが「Ｈ」のときにゲート（22）を禁止する。又、積
分器（25）に対して所定周期毎にリセット信号Ｒを出力
するが、このリセット信号Ｒの出力タイミングは、マス
ク信号Ｍの立ち上がりと一致する。
ノック検出回路（２）内のフィルタ（21）は、ノック
発生時の周波数成分を通過させ、ゲート（22）は、マス
ク信号Ｍが「Ｌ」レベルの期間だけ出力信号Ａを通過さ
せる。BGL発生器（23）は、ゲート（22）の出力信号
Ａ′に基づいて、出力信号Ａ′に含まれるバックグラン
ドを判別し、ノック検出の基準となるバックグランドレ
ベルBGLを生成する。
発生時の周波数成分を通過させ、ゲート（22）は、マス
ク信号Ｍが「Ｌ」レベルの期間だけ出力信号Ａを通過さ
せる。BGL発生器（23）は、ゲート（22）の出力信号
Ａ′に基づいて、出力信号Ａ′に含まれるバックグラン
ドを判別し、ノック検出の基準となるバックグランドレ
ベルBGLを生成する。
比較器（24）は、出力信号Ａ′がバックグランドレベ
ルBGLを越えたときに、ノック発生レベルであることを
判別して、出力信号を「Ｈ」レベルとする。積分器（2
5）は、リセット信号Ｒでリセットされる毎に比較器（2
4）の出力信号を積分し、AD変換器（３）は、積分器（2
5）の出力信号をデジタルの積分値VRに変換してECU
（４）に入力する。
ルBGLを越えたときに、ノック発生レベルであることを
判別して、出力信号を「Ｈ」レベルとする。積分器（2
5）は、リセット信号Ｒでリセットされる毎に比較器（2
4）の出力信号を積分し、AD変換器（３）は、積分器（2
5）の出力信号をデジタルの積分値VRに変換してECU
（４）に入力する。
ECU（４）は、AD変換された積分値VRを気筒の点火毎
に取り込み、これに基づいて遅角制御角θRを生成し、
ノックを抑制する方向に点火位置を遅角補正する。この
とき、遅角反映処理部（45）は、前回の遅角制御角θR *
に今回の遅角量ΔθRを累積加算して、今回の遅角制御
角θRを生成する。従って、今回の遅角制御角θRは、 θR＝θR *＋ΔθR …… で表わされる。又、式において、今回の遅角量ΔθR
は、 ΔθR＝VR×Ｌ 但し、L:反映率 で表わされる。
に取り込み、これに基づいて遅角制御角θRを生成し、
ノックを抑制する方向に点火位置を遅角補正する。この
とき、遅角反映処理部（45）は、前回の遅角制御角θR *
に今回の遅角量ΔθRを累積加算して、今回の遅角制御
角θRを生成する。従って、今回の遅角制御角θRは、 θR＝θR *＋ΔθR …… で表わされる。又、式において、今回の遅角量ΔθR
は、 ΔθR＝VR×Ｌ 但し、L:反映率 で表わされる。
一方、ノックセンサ（１）が短絡又は開放等によりフ
ェール（故障）した場合は、出力信号Ａがほとんど得ら
れないので、ノックの判別ができなくなり、そのままで
は危険な状態になるおそれがある。従って、ノックセン
サ（１）のフェールを検出し、フェール発生時には、安
全のために遅角制御する必要がある。
ェール（故障）した場合は、出力信号Ａがほとんど得ら
れないので、ノックの判別ができなくなり、そのままで
は危険な状態になるおそれがある。従って、ノックセン
サ（１）のフェールを検出し、フェール発生時には、安
全のために遅角制御する必要がある。
このため、従来は、例えばバックグランドレベルBGL
を検出し、バックグランドレベルBGLが異常値（ほとん
ど零）となったときにノックセンサ（１）のフェールを
判別し、フェールセーフ用の遅角制御を行っている。又
は、ノックセンサ出力信号Ａの信号線に抵抗器（図示せ
ず）を介して電源を接続し、信号線の電位が零となった
ときにノックセンサ（１）の短絡故障を判別し、信号線
の電位が電源電圧となったときにノックセンサ（１）の
開放故障を判別している。
を検出し、バックグランドレベルBGLが異常値（ほとん
ど零）となったときにノックセンサ（１）のフェールを
判別し、フェールセーフ用の遅角制御を行っている。又
は、ノックセンサ出力信号Ａの信号線に抵抗器（図示せ
ず）を介して電源を接続し、信号線の電位が零となった
ときにノックセンサ（１）の短絡故障を判別し、信号線
の電位が電源電圧となったときにノックセンサ（１）の
開放故障を判別している。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の内燃機関用ノック制御方法は以上のように、EC
U（４）内にフェール検出手段が設けられていないた
め、ハードウェアでノックセンサ（１）のフェールを検
出しており、又、フェールを誤検出してもフェールセー
フによる遅角制御が行われてしまうという問題点があっ
た。
U（４）内にフェール検出手段が設けられていないた
め、ハードウェアでノックセンサ（１）のフェールを検
出しており、又、フェールを誤検出してもフェールセー
フによる遅角制御が行われてしまうという問題点があっ
た。
この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、ECU内にフェール検出手段を設けると共
に、ノックセンサのフェールを所定回数連続して検出し
た場合にフェール判定することにより、フェール検出の
信頼性を向上させて、制御性の改善を実現した内燃機関
用ノック制御方法を得ることを目的とする。
れたもので、ECU内にフェール検出手段を設けると共
に、ノックセンサのフェールを所定回数連続して検出し
た場合にフェール判定することにより、フェール検出の
信頼性を向上させて、制御性の改善を実現した内燃機関
用ノック制御方法を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ この発明に係る内燃機関用ノック制御方法は、前回の
振動レベルと今回の振動レベルとの偏差量を所定のフェ
ール判定レベルと比較するステップと、偏差量がフェー
ル判定レベルより小さい場合にフェールカウンタをイン
クリメントするステップと、偏差量がフェール判定レベ
ル以上の場合にフェールカウンタをリセットするステッ
プと、フェールカウンタの計数値が所定回数に達したか
否かを判定するステップと、フェールカウンタの計数値
が所定回数に達した場合にフェール判定用のフェールフ
ラグをセットするステップと、フェールフラグがセット
された場合に制御パラメータを遅角制御するステップと
を備えたものである。
振動レベルと今回の振動レベルとの偏差量を所定のフェ
ール判定レベルと比較するステップと、偏差量がフェー
ル判定レベルより小さい場合にフェールカウンタをイン
クリメントするステップと、偏差量がフェール判定レベ
ル以上の場合にフェールカウンタをリセットするステッ
プと、フェールカウンタの計数値が所定回数に達したか
否かを判定するステップと、フェールカウンタの計数値
が所定回数に達した場合にフェール判定用のフェールフ
ラグをセットするステップと、フェールフラグがセット
された場合に制御パラメータを遅角制御するステップと
を備えたものである。
［作用］ この発明による内燃機関用ノック制御方法において
は、前回及び今回の振動レベルの偏差量に着目し、偏差
量が所定のフェール判定レベルより小さい状態が続いた
場合にはノックセンサのフェールを判定し、安全のため
に遅角（ノック制御）制御を行う。
は、前回及び今回の振動レベルの偏差量に着目し、偏差
量が所定のフェール判定レベルより小さい状態が続いた
場合にはノックセンサのフェールを判定し、安全のため
に遅角（ノック制御）制御を行う。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図はこの発明に関連する内燃機関用ノック制御装置を
示すブロック図であり、（１）、（３）及び（45）は前
述と同様のものである。
１図はこの発明に関連する内燃機関用ノック制御装置を
示すブロック図であり、（１）、（３）及び（45）は前
述と同様のものである。
（20）はノックセンサ（１）とAD変換器（３）との間
に挿入されたインタフェース回路であり、例えばピーク
ホールド回路（26）から構成されている。尚、ピークホ
ールド回路（26）に対するリセット信号Ｒ′は、ECU（4
0）から内燃機関の回転に同期して生成されており、例
えば第２図のように、各気筒に対する基準位置（B75
°）で立ち上がり、他の基準位置（B5°）で立ち下がる
パルスからなっている。従って、ピークホールド回路
（26）は、各気筒の基準位置B75°におけるピークレベ
ルを生成し、これをAD変換器を介して、振動レベルVpと
してECU（40）に入力するようになっている。
に挿入されたインタフェース回路であり、例えばピーク
ホールド回路（26）から構成されている。尚、ピークホ
ールド回路（26）に対するリセット信号Ｒ′は、ECU（4
0）から内燃機関の回転に同期して生成されており、例
えば第２図のように、各気筒に対する基準位置（B75
°）で立ち上がり、他の基準位置（B5°）で立ち下がる
パルスからなっている。従って、ピークホールド回路
（26）は、各気筒の基準位置B75°におけるピークレベ
ルを生成し、これをAD変換器を介して、振動レベルVpと
してECU（40）に入力するようになっている。
ECU（40）は、気筒点火毎に得られる振動レベルVpを
平均化処理して第１のバックグランドレベル（第１平均
値）BGL1を生成する第１フィルタ（41）と、第１平均値
BGL1を所定期間毎に平均化処理して第２のバックグラン
ドレベル（第２平均値）BGL2を生成する第２フィルタ
（42）と、第２平均値BGL2に基づいてノック判別用のス
レッショルドVTHを生成する演算部（43）と、振動レベ
ルVpがスレッショルドVTHを越えたときにノック判別信
号Vkを出力する比較部（44）と、ノック判別信号Vk又は
フェール判定信号Ｃに基づいて気筒の点火位置を遅角さ
せるための遅角制御角θRを生成する遅角反映処理部（4
5）と、振動レベルVpが所定回数連続してフェールレベ
ルを示すときにノックセンサのフェール判定信号Ｃを出
力するフェール検出部とを備えている。
平均化処理して第１のバックグランドレベル（第１平均
値）BGL1を生成する第１フィルタ（41）と、第１平均値
BGL1を所定期間毎に平均化処理して第２のバックグラン
ドレベル（第２平均値）BGL2を生成する第２フィルタ
（42）と、第２平均値BGL2に基づいてノック判別用のス
レッショルドVTHを生成する演算部（43）と、振動レベ
ルVpがスレッショルドVTHを越えたときにノック判別信
号Vkを出力する比較部（44）と、ノック判別信号Vk又は
フェール判定信号Ｃに基づいて気筒の点火位置を遅角さ
せるための遅角制御角θRを生成する遅角反映処理部（4
5）と、振動レベルVpが所定回数連続してフェールレベ
ルを示すときにノックセンサのフェール判定信号Ｃを出
力するフェール検出部とを備えている。
次に、第２図の波形図を参照しながら、第１図に示し
たこの発明に関連する内燃機関用ノック制御装置の動作
について説明する。
たこの発明に関連する内燃機関用ノック制御装置の動作
について説明する。
まず、ノックセンサ（１）は、前述と同様に内燃機関
駆動用の気筒の振動を検出し、ノック状態を検出するた
めの出力信号Ａを生成する。又、ECU（40）は、気筒の
点火毎に、ノックセンサ（１）の出力信号Ａのピークレ
ベルをAD変換して取り込む。
駆動用の気筒の振動を検出し、ノック状態を検出するた
めの出力信号Ａを生成する。又、ECU（40）は、気筒の
点火毎に、ノックセンサ（１）の出力信号Ａのピークレ
ベルをAD変換して取り込む。
即ち、ピークホールド回路（26）は、ノックセンサ
（１）の出力信号Ａのピークレベルを保持し、このピー
クレベルは、AD変換器（３）によりデジタルの振動レベ
ルVpに変換された後、ECU（40）に入力される。
（１）の出力信号Ａのピークレベルを保持し、このピー
クレベルは、AD変換器（３）によりデジタルの振動レベ
ルVpに変換された後、ECU（40）に入力される。
ECU（40）は、基準位置B75°における振動レベルVpが
サンプリングされると、第２図のようにリセット信号
Ｒ′を立ち上げて、ピークホールド回路（26）を基準位
置B75°（実際にはB75°のわずか後）でリセットする。
サンプリングされると、第２図のようにリセット信号
Ｒ′を立ち上げて、ピークホールド回路（26）を基準位
置B75°（実際にはB75°のわずか後）でリセットする。
ピークホールド回路（26）は、リセット信号Ｒ′がオ
ンの間はリセットされ続け、リセット信号Ｒ′の立ち下
がりの時点（例えばB5°）から動作を開始する。従っ
て、ECU（40）は、基準位置75°の振動レベルVpが得ら
れる毎に上記のB75°の割込処理ルーチンを繰り返す。
ンの間はリセットされ続け、リセット信号Ｒ′の立ち下
がりの時点（例えばB5°）から動作を開始する。従っ
て、ECU（40）は、基準位置75°の振動レベルVpが得ら
れる毎に上記のB75°の割込処理ルーチンを繰り返す。
第２図のように、各気筒の基準位置B75°毎に得られ
る振動レベルVpは、ノックセンサ（１）の出力信号Ａの
変動に応じてサンプリングサイクル毎に変動する。この
変動にはノック及びノック以外のノイズが含まれている
が、振動レベルVpの経時変化等を考慮すると、ノックを
確実に検出するためには、振動レベルVpにある程度追従
するバックグランドレベルを求める必要がある。しか
し、振動レベルVpが急に増大した場合に、バックグラン
ドレベルが振動レベルVpに追従すると、スレッショルド
VTHが急増して正確にノック検出が行われなくなる。
る振動レベルVpは、ノックセンサ（１）の出力信号Ａの
変動に応じてサンプリングサイクル毎に変動する。この
変動にはノック及びノック以外のノイズが含まれている
が、振動レベルVpの経時変化等を考慮すると、ノックを
確実に検出するためには、振動レベルVpにある程度追従
するバックグランドレベルを求める必要がある。しか
し、振動レベルVpが急に増大した場合に、バックグラン
ドレベルが振動レベルVpに追従すると、スレッショルド
VTHが急増して正確にノック検出が行われなくなる。
従って、ECU（40）内の第１フィルタ（41）は、所定
の定数N1に基づいて振動レベルVpを平均化処理し、 BGL1＝BGL1*（N1−１）／N1＋Vp/N1 （但し、BGL1*：前回の平均値） から第１平均値BGL1を生成する。この第１平均値BGL1
は、前回までの第１平均値BGL1*に対して今回の振動レ
ベルVpが反映された値にシフトし、その都度書換えられ
る。
の定数N1に基づいて振動レベルVpを平均化処理し、 BGL1＝BGL1*（N1−１）／N1＋Vp/N1 （但し、BGL1*：前回の平均値） から第１平均値BGL1を生成する。この第１平均値BGL1
は、前回までの第１平均値BGL1*に対して今回の振動レ
ベルVpが反映された値にシフトし、その都度書換えられ
る。
又、第２フィルタ（42）においては、所定期間毎にタ
イマ割込処理が行われており、第１フィルタ（41）で得
られた第１平均値BGL1に対して、更に平均化処理を行
い、第２平均値BGL2を、 BGL2＝BGL2*（N2−１）／N2＋BGL1/N2 但し、BGL2*：前回の第２平均値 N2：平均化処理定数 から求める。この第２平均値BGL2は、前回までの第２平
均値BGL2*に対して現在の第１平均値BGL1が反映された
値にシフトし、その都度書換えられる。この平均化処理
により、第２平均値BGL2は、振動レベルVpの変動にあま
り寄与しない安定した値となる。尚、各定数N1及びN2は
任意に設定され得る。
イマ割込処理が行われており、第１フィルタ（41）で得
られた第１平均値BGL1に対して、更に平均化処理を行
い、第２平均値BGL2を、 BGL2＝BGL2*（N2−１）／N2＋BGL1/N2 但し、BGL2*：前回の第２平均値 N2：平均化処理定数 から求める。この第２平均値BGL2は、前回までの第２平
均値BGL2*に対して現在の第１平均値BGL1が反映された
値にシフトし、その都度書換えられる。この平均化処理
により、第２平均値BGL2は、振動レベルVpの変動にあま
り寄与しない安定した値となる。尚、各定数N1及びN2は
任意に設定され得る。
次に、B75°割込処理ルーチンにおいて、演算部（4
3）は、第２平均値BGL2を増幅し且つオフセットVOFを加
算して、最終的にノックの判別に用いられるスレッショ
ルドVTHを、 VTH＝Ｋ・BGL2＋VOF 但し、K:増幅係数 から求める。このとき、第２平均値BGL2が十分に平滑化
されているため、スレッショルドVTHは、サイクル毎の
変動のバラツキが抑制され、信頼性の高い値となる。
3）は、第２平均値BGL2を増幅し且つオフセットVOFを加
算して、最終的にノックの判別に用いられるスレッショ
ルドVTHを、 VTH＝Ｋ・BGL2＋VOF 但し、K:増幅係数 から求める。このとき、第２平均値BGL2が十分に平滑化
されているため、スレッショルドVTHは、サイクル毎の
変動のバラツキが抑制され、信頼性の高い値となる。
次に、ノック検出手段となる比較部（44）は、振動レ
ベルVpとスレッショルドレベルVTHとを比較するため、 Vk＝Vp-VTH から両者の差Vkを求め、差Vkが正か否かを判定する。そ
して、振動レベルVpが閾値VTHを越えたとき、即ち、Vk
＞０のとき、これをノッキングの発生を示すノック判別
信号Vkとして出力する。
ベルVpとスレッショルドレベルVTHとを比較するため、 Vk＝Vp-VTH から両者の差Vkを求め、差Vkが正か否かを判定する。そ
して、振動レベルVpが閾値VTHを越えたとき、即ち、Vk
＞０のとき、これをノッキングの発生を示すノック判別
信号Vkとして出力する。
ノック判別信号Vkが得られた場合、遅角反映処理部
（45）は、ノック抑制に必要な遅角量ΔθRを、 ΔθR＝（Vk/VTH）×Ｌ′ 但し、Ｌ′：反映率 から演算する。このとき、ノック判別信号Vkとスレッシ
ョルドレベルVTHとの比に基づいて遅角量ΔθRが演算さ
れるので、振動レベルVpそのものが経時変動しても、常
に適切な遅角量ΔθRが得られる。
（45）は、ノック抑制に必要な遅角量ΔθRを、 ΔθR＝（Vk/VTH）×Ｌ′ 但し、Ｌ′：反映率 から演算する。このとき、ノック判別信号Vkとスレッシ
ョルドレベルVTHとの比に基づいて遅角量ΔθRが演算さ
れるので、振動レベルVpそのものが経時変動しても、常
に適切な遅角量ΔθRが得られる。
更に、遅角反映処理部（45）は、遅角量ΔθRに基づ
いて、ノック抑制方向に点火位置を遅角させるための遅
角制御角θRを、前述の式により、 θR＝θR *＋ΔθR 但し、θR *：前回の遅角制御角 から求める。
いて、ノック抑制方向に点火位置を遅角させるための遅
角制御角θRを、前述の式により、 θR＝θR *＋ΔθR 但し、θR *：前回の遅角制御角 から求める。
一方、比較部（44）において、Vk＜０と判定された場
合は、ノック判別信号Vkが出力されないため、遅角量Δ
θRは０となり、遅角制御角θRは前回の値のままとな
る。
合は、ノック判別信号Vkが出力されないため、遅角量Δ
θRは０となり、遅角制御角θRは前回の値のままとな
る。
このように、遅角制御角θRにより、制御対象となる
気筒の点火位置は遅角側に補正されるので、ノックは発
生しなくなる。
気筒の点火位置は遅角側に補正されるので、ノックは発
生しなくなる。
しかしながら、ノックセンサ（１）において短絡又は
開放等のフェールが発生した場合にはノック検出が不可
能になるので、フェール検出部（46）は、振動レベルVp
が所定回数連続してフェールレベルを示すときにフェー
ル判定信号Ｃを出力する。このフェール判定信号Ｃが入
力されることにより、遅角反映処理部（45）は、機関の
安全を維持するため、ノック検出時と同様に点火時期の
フェールセーフ遅角制御を行う。
開放等のフェールが発生した場合にはノック検出が不可
能になるので、フェール検出部（46）は、振動レベルVp
が所定回数連続してフェールレベルを示すときにフェー
ル判定信号Ｃを出力する。このフェール判定信号Ｃが入
力されることにより、遅角反映処理部（45）は、機関の
安全を維持するため、ノック検出時と同様に点火時期の
フェールセーフ遅角制御を行う。
このとき、フェール検出部（46）は、複数回連続して
振動レベルVpのフェールを検出した場合のみフェール判
定信号Ｃを出力するので、フェールレベルの誤検出によ
る無駄な遅角制御を防止することができる。
振動レベルVpのフェールを検出した場合のみフェール判
定信号Ｃを出力するので、フェールレベルの誤検出によ
る無駄な遅角制御を防止することができる。
尚、ここでは、振動レベルVpを生成するためのインタ
フェース回路（20）をピークホールド回路（26）で構成
したが、積分器で構成しても同等の効果を奏することは
言うまでもない。
フェース回路（20）をピークホールド回路（26）で構成
したが、積分器で構成しても同等の効果を奏することは
言うまでもない。
又、比較部（44）が、振動レベルVpとスレッショルド
VTHとの差Vkをノック判別信号として出力するようにし
たが、振動レベルVpがスレッショルドVTHを越えたとき
に、比較部（44）が単に「Ｈ」レベルの出力信号を生成
するようにしてもよい。
VTHとの差Vkをノック判別信号として出力するようにし
たが、振動レベルVpがスレッショルドVTHを越えたとき
に、比較部（44）が単に「Ｈ」レベルの出力信号を生成
するようにしてもよい。
次に、第３のフローチャート図を参照しながら、この
発明による内燃機関用ノック制御方法の一実施例につい
て説明する。尚、第３図に示したフェール検出ルーチン
（ステップS1〜S8）は、フェール検出部（46）で実行さ
れる。
発明による内燃機関用ノック制御方法の一実施例につい
て説明する。尚、第３図に示したフェール検出ルーチン
（ステップS1〜S8）は、フェール検出部（46）で実行さ
れる。
まず、運転状態Ｑがフェール検出状態（過渡ではない
定常状態）か否かを判定し（ステップS1）、フェール検
出領域であれば、振動レベルVpの変動分に相当する偏差
量ΔVpを、 ΔVp＝|Vp（ｎ）‐Vp（Ｎ−１）｜ から求める。但し、Vp（ｎ）は今回の振動レベル、Vp
（Ｎ−１）は前回の振動レベルである。
定常状態）か否かを判定し（ステップS1）、フェール検
出領域であれば、振動レベルVpの変動分に相当する偏差
量ΔVpを、 ΔVp＝|Vp（ｎ）‐Vp（Ｎ−１）｜ から求める。但し、Vp（ｎ）は今回の振動レベル、Vp
（Ｎ−１）は前回の振動レベルである。
次に、偏差量ΔVpを所定のフェール判定レベルVFと比
較し、偏差量ΔVpが所定のフェール判定レベルVFより小
さいか否かを判定する（ステップS2）。このフェール判
定レベルVFは、運転状態に応じて変更され、例えば高速
運転中は高レベルに設定される。
較し、偏差量ΔVpが所定のフェール判定レベルVFより小
さいか否かを判定する（ステップS2）。このフェール判
定レベルVFは、運転状態に応じて変更され、例えば高速
運転中は高レベルに設定される。
もし、偏差量ΔVpがフェール判定レベルVFより小さけ
れば、フェールカウンタCFをインクリメントし（ステッ
プS3）、フェールカウンタCFの計数値が所定回数Ｎに達
したか否かを判定する（ステップS4）。
れば、フェールカウンタCFをインクリメントし（ステッ
プS3）、フェールカウンタCFの計数値が所定回数Ｎに達
したか否かを判定する（ステップS4）。
もし、フェールカウンタの計数値CFが所定回数Ｎに達
していれば、その気筒に属するノックセンサ（１）がフ
ェールであると判定し、フェール判定信号Ｃに相当する
フェールフラグを１にセットする（ステップS5）。
していれば、その気筒に属するノックセンサ（１）がフ
ェールであると判定し、フェール判定信号Ｃに相当する
フェールフラグを１にセットする（ステップS5）。
一方、ステップS1においてフェール検出領域でないと
判定された場合いは、フェールカウンタCFを０にリセッ
トする（ステップS6）。又、ステップS2において偏差量
ΔVpがフェール判定レベルVF以上（ノックセンサが正
常）と判定された場合には、フェールカウンタCFを０に
リセットし（ステップS7）、フェールフラグを０にリセ
ットする（ステップS8）。
判定された場合いは、フェールカウンタCFを０にリセッ
トする（ステップS6）。又、ステップS2において偏差量
ΔVpがフェール判定レベルVF以上（ノックセンサが正
常）と判定された場合には、フェールカウンタCFを０に
リセットし（ステップS7）、フェールフラグを０にリセ
ットする（ステップS8）。
次に、遅角反映処理部（45）は、フェールフラグが１
にセットされているか否かを判定し（ステップS9）、も
し、フェールフラグがセットされていれば、機関の安全
のために、フェールフラグがセットされたノックセンサ
（１）の属する気筒の点火時期を遅角制御する（ステッ
プS10）。即ち、遅角制御角θRをフェールセーフ遅角制
御角θFに設定する。
にセットされているか否かを判定し（ステップS9）、も
し、フェールフラグがセットされていれば、機関の安全
のために、フェールフラグがセットされたノックセンサ
（１）の属する気筒の点火時期を遅角制御する（ステッ
プS10）。即ち、遅角制御角θRをフェールセーフ遅角制
御角θFに設定する。
又、ステップS9においてフェールフラグがセットされ
ていないと判定された場合は、そのままリターンする。
ていないと判定された場合は、そのままリターンする。
以上のステップS1〜S10は振動レベルVpが得られる毎
に繰り返し実行される。
に繰り返し実行される。
このように、前回及び今回の振動レベルの偏差量ΔVp
に着目し、偏差量ΔVpが所定のフェール判定レベルVFよ
り小さい状態が続いた場合には、ノックセンサ（１）の
フェールを判定し（ステップS5）、安全のために遅角
（ノック抑制）制御を行う（ステップS10）。このと
き、偏差量ΔVpをとることにより、振動レベルVpに含ま
れるノイズ成分が除去されて信頼性が向上する。
に着目し、偏差量ΔVpが所定のフェール判定レベルVFよ
り小さい状態が続いた場合には、ノックセンサ（１）の
フェールを判定し（ステップS5）、安全のために遅角
（ノック抑制）制御を行う（ステップS10）。このと
き、偏差量ΔVpをとることにより、振動レベルVpに含ま
れるノイズ成分が除去されて信頼性が向上する。
尚、上記実施例では、点火時期と遅角制御する場合を
示したが、他の制御パラメータをノック抑制側に遅角制
御するようにしてもよい。
示したが、他の制御パラメータをノック抑制側に遅角制
御するようにしてもよい。
次に、第４図のフローチャート図を参照しながら、こ
の発明に関連する内燃機関用ノック制御方法について説
明する。尚、第４図において、S1及びS3〜S10は第３図
と同様のステップである。
の発明に関連する内燃機関用ノック制御方法について説
明する。尚、第４図において、S1及びS3〜S10は第３図
と同様のステップである。
この場合、フェール検出領域において、振動レベルVp
を所定のフェール判定レベルVF′と比較し（ステップS1
2）、振動レベルVpがフェール判定レベルVF′より小さ
いと判定された場合にフェールカウンタCFをインクリメ
ントする（ステップS3）。尚、フェール判定レベルVF′
は、前述と同様に運転状態に応じて可変設定される。
を所定のフェール判定レベルVF′と比較し（ステップS1
2）、振動レベルVpがフェール判定レベルVF′より小さ
いと判定された場合にフェールカウンタCFをインクリメ
ントする（ステップS3）。尚、フェール判定レベルVF′
は、前述と同様に運転状態に応じて可変設定される。
以下、フェールカウンタCFの値が所定回数Ｎに達した
ときにフェールフラグを１にセットし（ステップS5）、
振動レベルVpがフェール判定レベルVF′以上と判定され
たときにフェールカウンタCFをリセットし（ステップS
7）、フェールフラグをリセットする（ステップS8）。
そして、フェールフラグCFに基づいて、フェール判定さ
れたノックセンサの属する気筒に対し、その点火時期を
フェールセーフ遅角制御する（ステップS10）。
ときにフェールフラグを１にセットし（ステップS5）、
振動レベルVpがフェール判定レベルVF′以上と判定され
たときにフェールカウンタCFをリセットし（ステップS
7）、フェールフラグをリセットする（ステップS8）。
そして、フェールフラグCFに基づいて、フェール判定さ
れたノックセンサの属する気筒に対し、その点火時期を
フェールセーフ遅角制御する（ステップS10）。
尚、フェール判定レベルVF′は、運転状態に応じたマ
ップにより設定してもよいが、第２平均値BGL2に補正値
を加算した値に設定してもよい。この場合、ノックセン
サのフェール時に、振動レベルVpが第２平均値BGL2とほ
ぼ一致するので、検出余裕分に相当する補正値により、
確実にフェールを検出することができる。
ップにより設定してもよいが、第２平均値BGL2に補正値
を加算した値に設定してもよい。この場合、ノックセン
サのフェール時に、振動レベルVpが第２平均値BGL2とほ
ぼ一致するので、検出余裕分に相当する補正値により、
確実にフェールを検出することができる。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、前回の振動レベルと
今回の振動レベルとの偏差量を所定のフェール判定レベ
ルと比較するステップと、偏差量がフェール判定レベル
より小さい場合にフェールカウンタをインクリメントす
るステップと、偏差量がフェール判定レベル以上の場合
にフェールカウンタをリセットするステップと、フェー
ルカウンタの計数値が所定回数に達したか否かを判定す
るステップと、フェールカウンタの計数値が所定回数に
達した場合にフェール判定用のフェールフラグをセット
するステップと、フェールフラグがセットされた場合に
制御パラメータを遅角制御するステップとを設け、偏差
量が所定のフェール判定レベルより小さい状態が続いた
場合にはノックセンサのフェールを判定してフェールセ
ーフ遅角制御を行うようにしたので、フェール検出の信
頼性が向上すると共に、制御性の改善を実現した内燃機
関用ノック制御方法が得られる効果がある。
今回の振動レベルとの偏差量を所定のフェール判定レベ
ルと比較するステップと、偏差量がフェール判定レベル
より小さい場合にフェールカウンタをインクリメントす
るステップと、偏差量がフェール判定レベル以上の場合
にフェールカウンタをリセットするステップと、フェー
ルカウンタの計数値が所定回数に達したか否かを判定す
るステップと、フェールカウンタの計数値が所定回数に
達した場合にフェール判定用のフェールフラグをセット
するステップと、フェールフラグがセットされた場合に
制御パラメータを遅角制御するステップとを設け、偏差
量が所定のフェール判定レベルより小さい状態が続いた
場合にはノックセンサのフェールを判定してフェールセ
ーフ遅角制御を行うようにしたので、フェール検出の信
頼性が向上すると共に、制御性の改善を実現した内燃機
関用ノック制御方法が得られる効果がある。
第１図はこの発明に関連する内燃機関用ノック制御装置
を示すブロック図、第２図は第１図に示した装置の動作
を示す波形図、第３図はこの発明の一実施例を説明する
ためのフローチャート図、第４図はこの発明に関連する
内燃機関用ノック制御方法を説明するためのフローチャ
ート図、第５図は従来の内燃機関用ノック制御装置を示
すブロック図、第６図は第５図に示した従来装置の動作
を示す波形図である。 （１）……ノックセンサ （20）……インタフェース回路 （43）……演算部、（44）……比較部 （45）……遅角反映処理部 （46）……フェール検出部 Ａ……ノックセンサの出力信号 Vp……振動レベル Vp（ｎ）……今回の振動レベル Vp（ｎ−１）……前回の振動レベル VTH……スレッショルド Vk……ノック判別信号 θR……遅角制御角 ΔVp……偏差量、Ｎ……所定回数 VF、VF′……フェール判定レベル Ｃ……フェール判定信号 CF……フェールカウンタ S2……偏差量をVFと比較するステップ S3……CFをインクリメントするステップ S4……CFの値がＮに達したか判定するステップ S5……フェールフラグをセットするステップ S7……フェールカウンタをリセットするステップ S10……遅角制御するステップ S12……VpとVF′と比較するステップ 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
を示すブロック図、第２図は第１図に示した装置の動作
を示す波形図、第３図はこの発明の一実施例を説明する
ためのフローチャート図、第４図はこの発明に関連する
内燃機関用ノック制御方法を説明するためのフローチャ
ート図、第５図は従来の内燃機関用ノック制御装置を示
すブロック図、第６図は第５図に示した従来装置の動作
を示す波形図である。 （１）……ノックセンサ （20）……インタフェース回路 （43）……演算部、（44）……比較部 （45）……遅角反映処理部 （46）……フェール検出部 Ａ……ノックセンサの出力信号 Vp……振動レベル Vp（ｎ）……今回の振動レベル Vp（ｎ−１）……前回の振動レベル VTH……スレッショルド Vk……ノック判別信号 θR……遅角制御角 ΔVp……偏差量、Ｎ……所定回数 VF、VF′……フェール判定レベル Ｃ……フェール判定信号 CF……フェールカウンタ S2……偏差量をVFと比較するステップ S3……CFをインクリメントするステップ S4……CFの値がＮに達したか判定するステップ S5……フェールフラグをセットするステップ S7……フェールカウンタをリセットするステップ S10……遅角制御するステップ S12……VpとVF′と比較するステップ 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】前回の振動レベルと今回の振動レベルとの
偏差量を所定のフェール判定レベルと比較するステップ
と、 前記偏差量が前記フェール判定レベルより小さい場合に
フェールカウンタをインクリメントするステップと、 前記偏差量が前記フェール判定レベル以上の場合に前記
フェールカウンタをリセットするステップと、 前記フェールカウンタの計数値が所定回数に達したか否
かを判定するステップと、 前記フェールカウンタの計数値が所定回数に達した場合
にフェール判定用のフェールフラグをセットするステッ
プと、 前記フェールフラグがセットされた場合に制御パラメー
タを遅角制御するステップと、 を備えた内燃機関用ノック制御方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218219A JP2509376B2 (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 内燃機関用ノック制御方法 |
| KR1019910006840A KR940001937B1 (ko) | 1990-08-21 | 1991-04-29 | 내연기관용 노크제어장치 및 방법 |
| DE4126961A DE4126961C2 (de) | 1990-08-21 | 1991-08-14 | Klopfsteuer-Verfahren und Vorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen |
| US07/747,045 US5121729A (en) | 1990-08-21 | 1991-08-19 | Knocking control method and apparatus for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218219A JP2509376B2 (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 内燃機関用ノック制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04101050A JPH04101050A (ja) | 1992-04-02 |
| JP2509376B2 true JP2509376B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=16716482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2218219A Expired - Lifetime JP2509376B2 (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 内燃機関用ノック制御方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5121729A (ja) |
| JP (1) | JP2509376B2 (ja) |
| KR (1) | KR940001937B1 (ja) |
| DE (1) | DE4126961C2 (ja) |
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| DE10015225A1 (de) * | 1999-08-25 | 2001-04-05 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer konsolidierten Eingangsgröße |
| DE19955250B4 (de) * | 1999-11-17 | 2005-05-04 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Funktionsüberwachung einer variablen Zylinderverdichtung |
| DE10052309A1 (de) * | 2000-10-21 | 2002-05-02 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verbrennungsmotor mit einem Klopfsenor |
| DE10150377A1 (de) * | 2001-10-11 | 2003-04-17 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Kurzschlusserkennung von Signalleitungen eines Sensors, insbesondere eines Klopfsensors für eine Brennkraftmaschine |
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