JPH02272328A - エンジンのノック検出装置 - Google Patents
エンジンのノック検出装置Info
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- JPH02272328A JPH02272328A JP1095690A JP9569089A JPH02272328A JP H02272328 A JPH02272328 A JP H02272328A JP 1095690 A JP1095690 A JP 1095690A JP 9569089 A JP9569089 A JP 9569089A JP H02272328 A JPH02272328 A JP H02272328A
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Classifications
-
- 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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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ノックセンサの出力波形を直接デジタルデー
タに変換し、ノッキングを検出するエンジンのノック検
出装置に関する。
タに変換し、ノッキングを検出するエンジンのノック検
出装置に関する。
［従来の技術と発明が解決しようとづ゛る課題１最近で
は、エンジンの異常燃焼による初期ノックをノックセン
サにより検出し、点火時期を制御してノック発生を回避
する技術が広く採用されている。これにより、ノック限
界での点火時期制御が可能となり、エンジンの出力性能
を大きく向上させることができるようになった。
は、エンジンの異常燃焼による初期ノックをノックセン
サにより検出し、点火時期を制御してノック発生を回避
する技術が広く採用されている。これにより、ノック限
界での点火時期制御が可能となり、エンジンの出力性能
を大きく向上させることができるようになった。
上記ノックセンサは、混合気の異常燃焼による異常燃焼
圧力振動あるいはシリンダブロックなどに伝達する機械
的振動を検出し、そめｉ！動波形を電気信号として出力
づる。
圧力振動あるいはシリンダブロックなどに伝達する機械
的振動を検出し、そめｉ！動波形を電気信号として出力
づる。
上記ノックセンサによるノック発生の判定は、例えば、
特開昭５８−３０４７７号公報、特開昭６１−８４７２
号公報に開示されているように、上記ノックセンサから
の信号をフィルタ回路を通して帯域制限することにより
ノック成分を選択してピークホールド回路により波形の
ピーク値を保持し、このピーク値をアナログ／デジタル
変換する。そして、アナログ／デジタル変換されたビク
値の平均値をマイクロコンピュータなどによって演算し
、所定のノック判定レベルと比較して、ノック発生の有
無を判定する。
特開昭５８−３０４７７号公報、特開昭６１−８４７２
号公報に開示されているように、上記ノックセンサから
の信号をフィルタ回路を通して帯域制限することにより
ノック成分を選択してピークホールド回路により波形の
ピーク値を保持し、このピーク値をアナログ／デジタル
変換する。そして、アナログ／デジタル変換されたビク
値の平均値をマイクロコンピュータなどによって演算し
、所定のノック判定レベルと比較して、ノック発生の有
無を判定する。
しかしながら、上記先行例における上記フィルタ回路、
ピークホールド回路などのアナログ回路においては、使
用される抵抗、コンデンサなどの回路素子にそれぞれ許
容誤差があり、回路定数による誤差が避けられない。こ
の回路定数を正確に設定するには、個々に調整するなど
多大な工数を要し、上記アナログ回路に使用される回路
素子の部品点数の多さともあいまってコスト」−９７の
原因となっていた。
ピークホールド回路などのアナログ回路においては、使
用される抵抗、コンデンサなどの回路素子にそれぞれ許
容誤差があり、回路定数による誤差が避けられない。こ
の回路定数を正確に設定するには、個々に調整するなど
多大な工数を要し、上記アナログ回路に使用される回路
素子の部品点数の多さともあいまってコスト」−９７の
原因となっていた。
さらに、上記回路素子は経年変化により劣化し、回路特
性に変化を生じさせる。従って、ノックセンサからの信
号をアナログ回路により波形処理する際に、経年変化に
より信頼性が低下する。
性に変化を生じさせる。従って、ノックセンサからの信
号をアナログ回路により波形処理する際に、経年変化に
より信頼性が低下する。
このため、上記アナログ回路を介せずに上記ノックセン
サからの信号を処理してノック発生の有無を判定しよう
とすると、上記ノックセンサからの振動波形が忠実にデ
ジタルデータに変換できるよう高速に処理Ｊる必要が有
り、ノック検出処理を実行する際に、負荷が増大すると
言う問題があった。
サからの信号を処理してノック発生の有無を判定しよう
とすると、上記ノックセンサからの振動波形が忠実にデ
ジタルデータに変換できるよう高速に処理Ｊる必要が有
り、ノック検出処理を実行する際に、負荷が増大すると
言う問題があった。
［発明の目的］
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ノックセ
ンサから出力される振動波形をアナログ回路に依存する
ことなく高速に処理し、しかも構成部品の削誠を図るこ
とができて安価に構成することができるエンジンのノッ
ク検出装置を提供することを目的としている。
ンサから出力される振動波形をアナログ回路に依存する
ことなく高速に処理し、しかも構成部品の削誠を図るこ
とができて安価に構成することができるエンジンのノッ
ク検出装置を提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段及び作用コ本発明によるエ
ンジンのノック検出装置は、ノック期間におけるノック
センサからの振動波形を、この振動波形が再現可能なサ
ンプリング周期で直接デジタルデータに変換するアナロ
グ／デジタル変換手段と、予め設定したノック判定レベ
ルを記憶するノック判定マツプと、エンジン回転数に基
づいて上記ノック判定マツプを検索し、ノック判定レベ
ルを設定づるノック判定レベル設定手段と、）、ツク期
間における上記アナログ／デジタル変換手段の出力の平
均値と上記ノック判定レベル設定手段で設定したノック
判定レベルとを比較し、ノック発生の有無を判定するノ
ック判定手段とを備えたものである。
ンジンのノック検出装置は、ノック期間におけるノック
センサからの振動波形を、この振動波形が再現可能なサ
ンプリング周期で直接デジタルデータに変換するアナロ
グ／デジタル変換手段と、予め設定したノック判定レベ
ルを記憶するノック判定マツプと、エンジン回転数に基
づいて上記ノック判定マツプを検索し、ノック判定レベ
ルを設定づるノック判定レベル設定手段と、）、ツク期
間における上記アナログ／デジタル変換手段の出力の平
均値と上記ノック判定レベル設定手段で設定したノック
判定レベルとを比較し、ノック発生の有無を判定するノ
ック判定手段とを備えたものである。
すなわち、ノック期間において上記ノックセンサにより
エンジンの振動が検出されると、上記ノックセンサから
出力される振動波形が、この振動波形が再現可能なり“
ンプリング周期で上記アナログ／デジタル変換手段にて
直接デジタルデータに変換され、一方、上記ノック判定
レベル設定手段によりエンジン回転数に基づいて上記ノ
ック判定マツプが検索され、ノック判定レベルが設定さ
れる。
エンジンの振動が検出されると、上記ノックセンサから
出力される振動波形が、この振動波形が再現可能なり“
ンプリング周期で上記アナログ／デジタル変換手段にて
直接デジタルデータに変換され、一方、上記ノック判定
レベル設定手段によりエンジン回転数に基づいて上記ノ
ック判定マツプが検索され、ノック判定レベルが設定さ
れる。
そして、上記ノック判定手段にてノック期間における上
記アナログ／デジタル変換手段の出力の平均値と上記ノ
ック判定レベルとが比較されてノック発生の有無が判定
される。
記アナログ／デジタル変換手段の出力の平均値と上記ノ
ック判定レベルとが比較されてノック発生の有無が判定
される。
［発明の実施例］
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図はノック検出装
置の機能ブロック図、第２図は回路構成図、第３図及び
第４図はノック検出手順を示すフローヂｔ・−ト、第５
図はノック検出処理のタイミングチャートである。
置の機能ブロック図、第２図は回路構成図、第３図及び
第４図はノック検出手順を示すフローヂｔ・−ト、第５
図はノック検出処理のタイミングチャートである。
（構 成）
第２図の符号１はマイクロコ・ンピュータからなるメイ
ン制御ユニットであり、各種センサ類、例えば波形整形
回路２ａを介してクランク位置センサ２などが接続され
、さらに、点火回路３などのアクチュエータ駆動回路が
接続されている。また、上記メイン制御ユニット１には
、ノック検出ユニット４が接続されており、このノック
検出ユニット４には、それぞれ上記波形整形回路２ａ１
増幅器５を介して、上記クランク位置センサ２、ノック
センサ６が接続されている。
ン制御ユニットであり、各種センサ類、例えば波形整形
回路２ａを介してクランク位置センサ２などが接続され
、さらに、点火回路３などのアクチュエータ駆動回路が
接続されている。また、上記メイン制御ユニット１には
、ノック検出ユニット４が接続されており、このノック
検出ユニット４には、それぞれ上記波形整形回路２ａ１
増幅器５を介して、上記クランク位置センサ２、ノック
センサ６が接続されている。
上記ノック検出ユニット４は、ＣＰｔＪ７、ＲＯＭ８、
ＲＡＭ９、シリアルインターフェイス（ＳＣ１）１０１
アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ’ｌ変換器１１、タイマ丁
旧、ＴＨ２，ＴＨ３、及び、入出力（Ｉｌｏ）インター
フェイス１２がパスライン１３を介して互いに接続され
て構成されている。
ＲＡＭ９、シリアルインターフェイス（ＳＣ１）１０１
アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ’ｌ変換器１１、タイマ丁
旧、ＴＨ２，ＴＨ３、及び、入出力（Ｉｌｏ）インター
フェイス１２がパスライン１３を介して互いに接続され
て構成されている。
上記クランク位置センサ２は、上記波形整形回路２ａを
介して上記Ｉ１０インターフェイス１２の入力ボートに
接続され、また、上記ノックセンサ６は、上記増幅器５
を介して上記Ａ／Ｄ変換器１１に接続されている。
介して上記Ｉ１０インターフェイス１２の入力ボートに
接続され、また、上記ノックセンサ６は、上記増幅器５
を介して上記Ａ／Ｄ変換器１１に接続されている。
上記クランク位置センサ２は、エンジンのクランク軸に
連動したロータ２ｂの突起（あるいはスリット）を検出
する電磁ピックアップなどからなり、上記ロータ２ｂの
回転に伴い上記突起が上記クランク位置センサ２に接近
離間にすると、磁束変化による交流出力が発生し、上記
波形整形回路２ａによってパルスに変換される。
連動したロータ２ｂの突起（あるいはスリット）を検出
する電磁ピックアップなどからなり、上記ロータ２ｂの
回転に伴い上記突起が上記クランク位置センサ２に接近
離間にすると、磁束変化による交流出力が発生し、上記
波形整形回路２ａによってパルスに変換される。
例えば６気筒エンジンの場合、１２０″ＣＡ毎に存在す
る各気筒の上死点（ＴＤＣ）に対し、上死点前（ＢＴＤ
Ｃ）１０°から３０°ＣＡ毎に上記クランク位置センサ
２からクランク角信号が出力される。すなわち、ＢＴＤ
Ｃｌ ０” 、ＢＴＤＣ４０°、８ＴＤＣ７０” 、Ｂ
ＴＤＣｌ ００°のクランク角信号が上記メイン制御ユ
ニット１に入力されて点火時期などが演算され、これら
の３０゜ＣＡ倍信号基準として所定の点火時期に達する
と点火信号が上記点火回路３に出力される。
る各気筒の上死点（ＴＤＣ）に対し、上死点前（ＢＴＤ
Ｃ）１０°から３０°ＣＡ毎に上記クランク位置センサ
２からクランク角信号が出力される。すなわち、ＢＴＤ
Ｃｌ ０” 、ＢＴＤＣ４０°、８ＴＤＣ７０” 、Ｂ
ＴＤＣｌ ００°のクランク角信号が上記メイン制御ユ
ニット１に入力されて点火時期などが演算され、これら
の３０゜ＣＡ倍信号基準として所定の点火時期に達する
と点火信号が上記点火回路３に出力される。
尚、上記ＢＴＤＣＩＯ°の信号はエンジン始動時の固定
点火角信号である。
点火角信号である。
さらに、上記クランク位置センサ２からノック検出ユニ
ット４に、例えばＢＴＤＣｌｏ”を示す信号が１２０″
ＣＡ毎に入力され、割込み処理が起動される。
ット４に、例えばＢＴＤＣｌｏ”を示す信号が１２０″
ＣＡ毎に入力され、割込み処理が起動される。
また、上記ノックセンサ６は、電源ＶＣＣから抵抗Ｒを
介して接続され、例えばノック振動とほぼ同じ固有周波
数を持つ振動子とこの振動子の振動加速度を検知して゛
電気信号に変換する圧電素子とから構成される共振形の
ノックセンサで、エンジンの爆発行程における燃焼圧力
波によりシリンダブロックなどに伝わる振動を検出し、
その振動波形を電気信号として出力する。
介して接続され、例えばノック振動とほぼ同じ固有周波
数を持つ振動子とこの振動子の振動加速度を検知して゛
電気信号に変換する圧電素子とから構成される共振形の
ノックセンサで、エンジンの爆発行程における燃焼圧力
波によりシリンダブロックなどに伝わる振動を検出し、
その振動波形を電気信号として出力する。
この電気信号は上記増幅器５により所定のレベルに増幅
された後、上記ノック検出ユニット４のＡ／Ｄ変換器１
１でデジタルデータにＡ／Ｄ変換される。このＡ／Ｄ変
換に際しては、振動波形を忠実に変換するため高速にサ
ンプリングが行われる。
された後、上記ノック検出ユニット４のＡ／Ｄ変換器１
１でデジタルデータにＡ／Ｄ変換される。このＡ／Ｄ変
換に際しては、振動波形を忠実に変換するため高速にサ
ンプリングが行われる。
上記ＣＰＵ７は、上記クラン・り位置センサ２からの信
号により上記タイマ１旧、 ＴＨ２，ＴＨ３による内部
割込み処理を起動し、上記ＲＯＭ８に格納されたノック
検出処理のプログラムを実行する。すなわち、上記ＲＯ
Ｍ８に格納されたノック判定マツプを検索して直接ある
いは補間計算によりノック判定レベルを設定し、一方、
ノック検出区間で上記ノックセンサ６からの信号を上記
Ａ／Ｄ変換器１１で高速Ａ／Ｄ変換してノックレベルを
算出する。そして、このノックレベルと上記ノック判定
レベルとを比較してノック発生の有無を判定し、判定結
果を上記メイン制御ユニット１に上記５Ｃ１１０などを
介して送信する。
号により上記タイマ１旧、 ＴＨ２，ＴＨ３による内部
割込み処理を起動し、上記ＲＯＭ８に格納されたノック
検出処理のプログラムを実行する。すなわち、上記ＲＯ
Ｍ８に格納されたノック判定マツプを検索して直接ある
いは補間計算によりノック判定レベルを設定し、一方、
ノック検出区間で上記ノックセンサ６からの信号を上記
Ａ／Ｄ変換器１１で高速Ａ／Ｄ変換してノックレベルを
算出する。そして、このノックレベルと上記ノック判定
レベルとを比較してノック発生の有無を判定し、判定結
果を上記メイン制御ユニット１に上記５Ｃ１１０などを
介して送信する。
上記メイン制御ユニット１では、上記ノック検出ユニッ
ト４からノッキング発生と送信された場合、直ちに該当
気筒の点火時期を遅らせノッキングを回避する。
ト４からノッキング発生と送信された場合、直ちに該当
気筒の点火時期を遅らせノッキングを回避する。
（機能構成）
上記ノック検出ユニット４は、Ａ／Ｄ変換手段２０、サ
ンプリング周期設定手段２１、エンジン回転数算出手段
２２、ノック検出区間設定手段２３、ノックレベル算出
手段２４、ノック判定レベル設定手段２５、ノック判定
マツプＭＰＫＮ、ノック判定手段２６から構成され、ノ
ック検出処理専用の機能を高速に実行する。
ンプリング周期設定手段２１、エンジン回転数算出手段
２２、ノック検出区間設定手段２３、ノックレベル算出
手段２４、ノック判定レベル設定手段２５、ノック判定
マツプＭＰＫＮ、ノック判定手段２６から構成され、ノ
ック検出処理専用の機能を高速に実行する。
Ａ／Ｄ変換手段２０では、ノック検出区間設定手段２３
によって設定されたノック検出区間において、サンプリ
ング周期設定手段２１によって設定されたサンプリング
周期で、ノックセンサ６からの信号をＡ／Ｄ変換器１１
にてデジタルデータに変換し、ノックレベル算出手段２
４へ出力する。
によって設定されたノック検出区間において、サンプリ
ング周期設定手段２１によって設定されたサンプリング
周期で、ノックセンサ６からの信号をＡ／Ｄ変換器１１
にてデジタルデータに変換し、ノックレベル算出手段２
４へ出力する。
サンプリング周期設定手段２１では、ノック検出区間設
定手段２３によって設定されたノック検出区間において
、上記Ａ／Ｄ変換手段２０におけるＡ／Ｄ変換のサンプ
リング周期を設定し、上記Ａ／Ｄ変換手段２０、ノック
レベル算出手段２４へ出力する。このサンプリング周期
は、上記ノックセンサ６からの振動波形を忠実に再現で
きる時間周期Ｔ３、例えばＴＳ ＝３０１１ｓの周期で
タイマＴＨ３にセットされる。
定手段２３によって設定されたノック検出区間において
、上記Ａ／Ｄ変換手段２０におけるＡ／Ｄ変換のサンプ
リング周期を設定し、上記Ａ／Ｄ変換手段２０、ノック
レベル算出手段２４へ出力する。このサンプリング周期
は、上記ノックセンサ６からの振動波形を忠実に再現で
きる時間周期Ｔ３、例えばＴＳ ＝３０１１ｓの周期で
タイマＴＨ３にセットされる。
エンジン回転数算出手段２２では、クランク位置センサ
２からの信号に基づき、クランク角３０°相当の時間を
算出し、エンジン回転数Ｎを算出する。
２からの信号に基づき、クランク角３０°相当の時間を
算出し、エンジン回転数Ｎを算出する。
ノック検出区間設定手段２３では、上記エンジン回転数
算出手段２２で算出されたエンジン回転ａＮに応じてノ
ッキング発生対象期間に対するノック検出区間を設定し
、上記Ａ／Ｄ変換手段２０、サンプリング周期設定手段
２１、及び、ノックレベル算出手段２４に出力する。
算出手段２２で算出されたエンジン回転ａＮに応じてノ
ッキング発生対象期間に対するノック検出区間を設定し
、上記Ａ／Ｄ変換手段２０、サンプリング周期設定手段
２１、及び、ノックレベル算出手段２４に出力する。
上記ノック検出区間は、例えば、予め設定されたマツプ
などからエンジン回転数Ｎに応じて直接、あるいは補間
計算により設定され、タイマＴＨ１に、ノック検出区間
の開始時刻ＴＩＳがセットされ、タイマＴＨ２に終了時
刻ＴＩＥがセラ１へされる。
などからエンジン回転数Ｎに応じて直接、あるいは補間
計算により設定され、タイマＴＨ１に、ノック検出区間
の開始時刻ＴＩＳがセットされ、タイマＴＨ２に終了時
刻ＴＩＥがセラ１へされる。
ノックレベル算出手段２４では、上記ノック検出区間設
定手段２３で設定されたノック検出区間において、上記
Ａ／Ｄ変換手段２０で変換された各ザンブリング周期Ｔ
Ｓ毎のデジタルデータＰから振動波形の振幅中心値ＰＯ
を減算し、各サンプリング周期ＴＳ毎にその値を加算ツ
る。そして、上記ノック検出区間におけるＡ／Ｄ変換終
了後、ザンブリング数Ｓで割り平均値Ｐ２を算出する。
定手段２３で設定されたノック検出区間において、上記
Ａ／Ｄ変換手段２０で変換された各ザンブリング周期Ｔ
Ｓ毎のデジタルデータＰから振動波形の振幅中心値ＰＯ
を減算し、各サンプリング周期ＴＳ毎にその値を加算ツ
る。そして、上記ノック検出区間におけるＡ／Ｄ変換終
了後、ザンブリング数Ｓで割り平均値Ｐ２を算出する。
すなわち、
Ｐ２＝−Σ １Ｐｉ−ＰＯＩ ・・・（１）により、
ノック検出区間の平均値Ｐ２を算出し、これをノックレ
ベルとしてノック判定手段２６へ出力する。
ノック検出区間の平均値Ｐ２を算出し、これをノックレ
ベルとしてノック判定手段２６へ出力する。
ノック判定レベル算出手段２５では、エンジン回転数Ｎ
をパラメータとしてノック判定マツプＭＰＫＮを検索し
、直接あるいは補間計算によりノック判定レベルを設定
し、ノック判定手段２６へ出力する。
をパラメータとしてノック判定マツプＭＰＫＮを検索し
、直接あるいは補間計算によりノック判定レベルを設定
し、ノック判定手段２６へ出力する。
上記ノック判定マツプＭＰＫＮは、ノッキング発生対象
外期間において上記ノックレベル算出手段２４と同様に
して算出した平均値Ｐ２に所定のオフセット値を加算し
、エンジン回転数Ｎをパラメタとするマツプにノック判
定レベルＰＫＮとして予め格納しておくもので、上記ノ
ッキング発生対象外期間におけるノック判定レベルＰＫ
Ｈの演算が省略でき、処理速度の向上を図ることができ
る。
外期間において上記ノックレベル算出手段２４と同様に
して算出した平均値Ｐ２に所定のオフセット値を加算し
、エンジン回転数Ｎをパラメタとするマツプにノック判
定レベルＰＫＮとして予め格納しておくもので、上記ノ
ッキング発生対象外期間におけるノック判定レベルＰＫ
Ｈの演算が省略でき、処理速度の向上を図ることができ
る。
ノック判定手段２６では、上記ノックレベル算出手段２
４で算出したノックレベルＰ２と上記ノック判定レベル
設定手段２５で設定したノック判定レベルＰＫＮとを比
較して、Ｐ２＜ＰＫＨの場合ノッキング発生無し、Ｐ２
≧ＰＫＨの場合ノッキング発生有りと判定し、ノック判
定の結果を５ＣＩＩＯを介してメイン制御ユニット１に
送信する。
４で算出したノックレベルＰ２と上記ノック判定レベル
設定手段２５で設定したノック判定レベルＰＫＮとを比
較して、Ｐ２＜ＰＫＨの場合ノッキング発生無し、Ｐ２
≧ＰＫＨの場合ノッキング発生有りと判定し、ノック判
定の結果を５ＣＩＩＯを介してメイン制御ユニット１に
送信する。
（ノック判定レベル設定手順）
上述した各処理は、第５図に示すように、タイマ■旧Ｔ
Ｈ２，ＴＨ３による内部割込み処理にて実行され、まず
、最初に第３図（ａ）のメインルーチンのステップ５１
０１にて初期化が行われ、ノック検出ユニット４の割込
みベクタ、各種フラグ類、レジスタなどがイニシャライ
ズされる。
Ｈ２，ＴＨ３による内部割込み処理にて実行され、まず
、最初に第３図（ａ）のメインルーチンのステップ５１
０１にて初期化が行われ、ノック検出ユニット４の割込
みベクタ、各種フラグ類、レジスタなどがイニシャライ
ズされる。
次いで、ステップ５１０２へ進み、クランク位置センサ
２からの信号に対して３０″ＣＡ毎の割込みを許可し、
ステップ５１０３へ進んでアイドルタスクへ移する。こ
こでＣＰＵ７が待機状態となり、割込みが発生ずるとノ
ック検出処理が実行される。
２からの信号に対して３０″ＣＡ毎の割込みを許可し、
ステップ５１０３へ進んでアイドルタスクへ移する。こ
こでＣＰＵ７が待機状態となり、割込みが発生ずるとノ
ック検出処理が実行される。
次に、第５図に示すように、クランク位置センサ２から
例えばＢＴＤＣｌｏｏＣＡの信号が入力されると第３図
（ｂ）に示す外部割込み処理、が起動し、ステップ５１
５１で、クランク角３０’ ＣＡ相当の経過時間Ｔ３０
を算出する。この経過時間Ｔ３０は、３０″ＣＡ毎に入
力されるクランク位置センサ２からの信号間の時刻から
計測できる。
例えばＢＴＤＣｌｏｏＣＡの信号が入力されると第３図
（ｂ）に示す外部割込み処理、が起動し、ステップ５１
５１で、クランク角３０’ ＣＡ相当の経過時間Ｔ３０
を算出する。この経過時間Ｔ３０は、３０″ＣＡ毎に入
力されるクランク位置センサ２からの信号間の時刻から
計測できる。
次いで、ステップ５１５２へ進み、上記ステップ５１５
１で算出したＴ２Ｏの値からエンジン回転数Ｎを算出し
、ステップ５１５３へ進む。
１で算出したＴ２Ｏの値からエンジン回転数Ｎを算出し
、ステップ５１５３へ進む。
ステップ５１５３では、上記ステップ５１５２で算出し
たエンジン回転数Ｎに基づいてノック検出区間の開始時
刻ＴＩＳ 、すなわらノックセンサ６からの信号のサン
プリング開始時刻ＴＩＳをタイマＴＨＩにセットし、ス
テップ５１５４へ進む。
たエンジン回転数Ｎに基づいてノック検出区間の開始時
刻ＴＩＳ 、すなわらノックセンサ６からの信号のサン
プリング開始時刻ＴＩＳをタイマＴＨＩにセットし、ス
テップ５１５４へ進む。
ステップ５１５４では、上記タイマ■旧の割込みを許可
し、ステップ５１５５へ進んで上記エンジン回転数Ｎに
基づき上記ノック検出区間の時間幅ＴＡＤ１を計算して
メインルーチンへ復帰する。
し、ステップ５１５５へ進んで上記エンジン回転数Ｎに
基づき上記ノック検出区間の時間幅ＴＡＤ１を計算して
メインルーチンへ復帰する。
（ノック検出手順）
次に、時刻ＴＩＳで上記タイマ■旧による内部割込みが
発生すると、第４図（ａ＞に示す丁旧割込みのステップ
５２０１で、上記ノック検出区間の終了時刻丁１Ｅ（＝
丁ＩＳ＋ＴＡＤ１）をタイマ丁Ｈ２にセットし、次いで
ステップ５２０２で上記タイマＴＨ２の割込みを許可す
る。
発生すると、第４図（ａ＞に示す丁旧割込みのステップ
５２０１で、上記ノック検出区間の終了時刻丁１Ｅ（＝
丁ＩＳ＋ＴＡＤ１）をタイマ丁Ｈ２にセットし、次いで
ステップ５２０２で上記タイマＴＨ２の割込みを許可す
る。
次にステップ５２０３へ進み、タイマＴＨ３にＡ／Ｄ変
換のサンプリング周期ＴＳをセットし、ステップ５２０
４で上記タイマＴＨ３の割込みを許可してＡ／Ｄ変換器
１１によるＡ、／Ｄ変換を直ちに開始し、Ｔ８１割込み
を終了する。
換のサンプリング周期ＴＳをセットし、ステップ５２０
４で上記タイマＴＨ３の割込みを許可してＡ／Ｄ変換器
１１によるＡ、／Ｄ変換を直ちに開始し、Ｔ８１割込み
を終了する。
すなわち、上記ステップ５２０４でタイマＴＨ３の割込
みが許可されると、第４図（ｂ）に示づにｒ８３割込み
が起動され、ノックセンサ６からの振動波形のＡ／Ｄ変
換値のサンプリング処理が上記ステップ５２０３でセッ
トされたサンプリング周期ＴＳ毎に実行される。
みが許可されると、第４図（ｂ）に示づにｒ８３割込み
が起動され、ノックセンサ６からの振動波形のＡ／Ｄ変
換値のサンプリング処理が上記ステップ５２０３でセッ
トされたサンプリング周期ＴＳ毎に実行される。
そして、ステップ２５１で上記Ａ／Ｄ変換器１１によっ
て変換された上記ノックセンサ６からの振動波形のデジ
タルデータを読取り、ステップ５２５２へ進んで、上記
ステップ５２５１で読取った振動波形のデジタルデータ
Ｐｉと振動波形の娠幅中心値ＰＯとの差、すなわちノッ
ク強度（ｌＰｉ−Ｐｏｔ）を算出する。
て変換された上記ノックセンサ６からの振動波形のデジ
タルデータを読取り、ステップ５２５２へ進んで、上記
ステップ５２５１で読取った振動波形のデジタルデータ
Ｐｉと振動波形の娠幅中心値ＰＯとの差、すなわちノッ
ク強度（ｌＰｉ−Ｐｏｔ）を算出する。
次いで、ステップ５２５３で前回のサンプリングまでの
ノック強度積算値ＫＮＰに上記ステップ５２５２で算出
した今回のノック強度を加綽し今回のサンプリングまで
のノック強度積算値Ｋ ＮＰ＠０出しくＫＮＰ＝ＫＮＰ
＋ ｌ Ｐｉ −ＰＯｌ ） 、ステップ５２５４へ進
む。
ノック強度積算値ＫＮＰに上記ステップ５２５２で算出
した今回のノック強度を加綽し今回のサンプリングまで
のノック強度積算値Ｋ ＮＰ＠０出しくＫＮＰ＝ＫＮＰ
＋ ｌ Ｐｉ −ＰＯｌ ） 、ステップ５２５４へ進
む。
ステップ５２５４へ進むと、前回までのサンプリング数
Ｓに１を加算して今回までのサンプリング数Ｓ （Ｓ＝
Ｓ＋１ ）を算出し、ステップ５２５５で次のサンプリ
ングタイミングを上記Ａ／Ｄ変換器１１にセットしてル
ーチンを終了し、つぎのサンプリングタイミングに再び
上記ステップ８２５１〜５２５５を繰り返す。
Ｓに１を加算して今回までのサンプリング数Ｓ （Ｓ＝
Ｓ＋１ ）を算出し、ステップ５２５５で次のサンプリ
ングタイミングを上記Ａ／Ｄ変換器１１にセットしてル
ーチンを終了し、つぎのサンプリングタイミングに再び
上記ステップ８２５１〜５２５５を繰り返す。
ここで、上記サンプリング周期ＴＳは、例えば３０ＩＪ
ｓ程度に設定され、上記ノックセンサ６からの振動波形
を忠実にデジタル化できるよう設定されている。
ｓ程度に設定され、上記ノックセンサ６からの振動波形
を忠実にデジタル化できるよう設定されている。
そして、サンプリング終了時刻ＴＩＥに達すると、第４
図（Ｃ）に示すタイマＴＨ２による１８２割込みが起動
される。
図（Ｃ）に示すタイマＴＨ２による１８２割込みが起動
される。
ステップ５３０１で、タイマＴＨ３によるＡ／Ｄ変換値
のサンプリング処理の割込みを禁止すると、ステップ５
３０２へ進み、エンジン回転数Ｎをパラメタとしてノッ
ク判定テーブルＭＰＫＮを検索し、ステップ５３０３へ
進んで、直接あるいは補間計算によりノック判定レベル
ＰＫＮを設定する。
のサンプリング処理の割込みを禁止すると、ステップ５
３０２へ進み、エンジン回転数Ｎをパラメタとしてノッ
ク判定テーブルＭＰＫＮを検索し、ステップ５３０３へ
進んで、直接あるいは補間計算によりノック判定レベル
ＰＫＮを設定する。
次に、ステップ５３０４へ進み、ノック検出区間におけ
るノック強度積算値ＫＮＰの平均値Ｐ２ （＝ＫＮＰ
／Ｓ）を算出し、ステップ５３０５へ進む。
るノック強度積算値ＫＮＰの平均値Ｐ２ （＝ＫＮＰ
／Ｓ）を算出し、ステップ５３０５へ進む。
ステップ５３０５では、上記ステップ５３０２にて設定
されたノック判定レベルＰＫＮと上記ステップ５３０４
にて算出された平均値Ｐ２とを比較し、Ｐ２＜ＰにＮの
ときステップ８３０６へ進んでノック発生無しと判定し
てステップ８３０８へ進む。一方、Ｐ２≧ＰＫＨのとき
は、ステップ５３０７へ進み、ノック発生有りと判定し
て上記メイン制御ユニット１に上記５Ｃ１１０を介して
ノック信号を送信し、ステップ８３０８へ進む。
されたノック判定レベルＰＫＮと上記ステップ５３０４
にて算出された平均値Ｐ２とを比較し、Ｐ２＜ＰにＮの
ときステップ８３０６へ進んでノック発生無しと判定し
てステップ８３０８へ進む。一方、Ｐ２≧ＰＫＨのとき
は、ステップ５３０７へ進み、ノック発生有りと判定し
て上記メイン制御ユニット１に上記５Ｃ１１０を介して
ノック信号を送信し、ステップ８３０８へ進む。
そして、ステップ８３０８へ進むと、ノック検出区間に
おけるノック強度積ｎ値）（ＮＰ及びサンプリング数Ｓ
の値をクリアしてメインルーチンへ復帰する。
おけるノック強度積ｎ値）（ＮＰ及びサンプリング数Ｓ
の値をクリアしてメインルーチンへ復帰する。
以上の手順に従って、上記ノックセンサ６から出力され
る振動波形が上記ノック検出ユニット４に取込まれ、ノ
ック発生の有無が判定される。そして、例えばノック発
生有りと判定され、上記メイン制御ユニット１にノック
信号が送信されると、ノッキング回避のため上記メイン
制御ユニツｈ １から点火回路３へ出力される点火信号
が直ちに遅角される。
る振動波形が上記ノック検出ユニット４に取込まれ、ノ
ック発生の有無が判定される。そして、例えばノック発
生有りと判定され、上記メイン制御ユニット１にノック
信号が送信されると、ノッキング回避のため上記メイン
制御ユニツｈ １から点火回路３へ出力される点火信号
が直ちに遅角される。
尚、本実施例においては、ノック検出ユニット４により
ノック検出処理を行う例について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、メイン制御ユニット１
にてノック検出処理を行っても良い。
ノック検出処理を行う例について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、メイン制御ユニット１
にてノック検出処理を行っても良い。
また、ノックセンサ６は、共振型のセンサに限定される
ことなく、シリンダプロ゛ツクなどに伝達されるエンジ
ンの機械的振動のみならず、例えば、燃焼圧力、振動音
など振動波形として検出するものであれば良い。
ことなく、シリンダプロ゛ツクなどに伝達されるエンジ
ンの機械的振動のみならず、例えば、燃焼圧力、振動音
など振動波形として検出するものであれば良い。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、ノック判定レベル
手段によりノック判定マツプからエンジン回転数に応じ
てノック判定レベルを設定し、ノック検出区間における
ノックセンサからの振動波形を、この振動波形が再現可
能なサンプリング周期でアナログ／デジタル変換手段に
より０接デジタルデータに変換し、ノック判定手段によ
り、ノック期間における上記アナログ／デジタル変換手
段の出力の平均値と上記ノック判定レベルとを比較して
ノック発生の有無を判定するので、上記ノックセンサか
ら出力される振動波形をアナログ回路に依存することな
く高速に処理することができる。
手段によりノック判定マツプからエンジン回転数に応じ
てノック判定レベルを設定し、ノック検出区間における
ノックセンサからの振動波形を、この振動波形が再現可
能なサンプリング周期でアナログ／デジタル変換手段に
より０接デジタルデータに変換し、ノック判定手段によ
り、ノック期間における上記アナログ／デジタル変換手
段の出力の平均値と上記ノック判定レベルとを比較して
ノック発生の有無を判定するので、上記ノックセンサか
ら出力される振動波形をアナログ回路に依存することな
く高速に処理することができる。
従って、上記アナログ回路の回路素子の経年変化などに
よる回路特性の変化の影響を受けず、ノック検出の信頼
性が向上し、しかも、負荷が増大することなく処理速度
の向上が図れる。
よる回路特性の変化の影響を受けず、ノック検出の信頼
性が向上し、しかも、負荷が増大することなく処理速度
の向上が図れる。
また、上記アナログ回路の回路素子の定数設定が不要と
なり、回路定数の誤差がなくなってノック検出が正確に
行え、さらには、回路素子の部品点数削減が達成でき、
コス］へ低減を図ることができるなど優れた効果が奏さ
れる。
なり、回路定数の誤差がなくなってノック検出が正確に
行え、さらには、回路素子の部品点数削減が達成でき、
コス］へ低減を図ることができるなど優れた効果が奏さ
れる。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図はノック検出装
置の機能ブロック図、第２図は回路構成図、第３図及び
第４図はノック検出手順を示すフローチャート、第５図
はノック検出処理のタイミングチャートである。 ６・・・ノックセンサ、 ２０・・・アナログ／デジタル変換手段、２５・・・ノ
ック判定レベル設定手段、２６・・・ノック判定手段、 ＭＰＫＮ・・・ノック判定マツプ、 ＴＳ・・・サンプリング周期、 Ｐ２・・・平均値、 ＰＫＮ・・・ノック判定レベル。 第３図 （Ｇ） （ｂ）
置の機能ブロック図、第２図は回路構成図、第３図及び
第４図はノック検出手順を示すフローチャート、第５図
はノック検出処理のタイミングチャートである。 ６・・・ノックセンサ、 ２０・・・アナログ／デジタル変換手段、２５・・・ノ
ック判定レベル設定手段、２６・・・ノック判定手段、 ＭＰＫＮ・・・ノック判定マツプ、 ＴＳ・・・サンプリング周期、 Ｐ２・・・平均値、 ＰＫＮ・・・ノック判定レベル。 第３図 （Ｇ） （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ノック期間におけるノックセンサからの振動波形を、こ
の振動波形が再現可能なサンプリング周期で直接デジタ
ルデータに変換するアナログ／デジタル変換手段と、 予め設定したノック判定レベルを記憶するノック判定マ
ップと、 エンジン回転数に基づいて上記ノック判定マップを検索
し、ノック判定レベルを設定するノック判定レベル設定
手段と、 ノック期間における上記アナログ／デジタル変換手段の
出力の平均値と上記ノック判定レベル設定手段で設定し
たノック判定レベルとを比較し、ノック発生の有無を判
定するノック判定手段とを備えたことを特徴とするエン
ジンのノック検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1095690A JP2948828B2 (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | エンジンのノック検出装置 |
| DE4011938A DE4011938C2 (de) | 1989-04-14 | 1990-04-12 | Klopfdetektoreinrichtung für einen Kraftfahrzeugmotor |
| US07/508,571 US5088044A (en) | 1989-04-14 | 1990-04-13 | Knocking detection device for an automotive engine |
| GB9008504A GB2233096B (en) | 1989-04-14 | 1990-04-17 | Knocking detection device for an automotive engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1095690A JP2948828B2 (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | エンジンのノック検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02272328A true JPH02272328A (ja) | 1990-11-07 |
| JP2948828B2 JP2948828B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=14144491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1095690A Expired - Fee Related JP2948828B2 (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | エンジンのノック検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5088044A (ja) |
| JP (1) | JP2948828B2 (ja) |
| DE (1) | DE4011938C2 (ja) |
| GB (1) | GB2233096B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101131337B1 (ko) * | 2009-03-31 | 2012-04-04 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 엔진의 노크 제어 장치 |
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| JPS54161803U (ja) * | 1978-05-01 | 1979-11-13 | ||
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-
1989
- 1989-04-14 JP JP1095690A patent/JP2948828B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-04-12 DE DE4011938A patent/DE4011938C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-13 US US07/508,571 patent/US5088044A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-17 GB GB9008504A patent/GB2233096B/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| GB9008504D0 (en) | 1990-06-13 |
| JP2948828B2 (ja) | 1999-09-13 |
| GB2233096B (en) | 1993-05-05 |
| US5088044A (en) | 1992-02-11 |
| GB2233096A (en) | 1991-01-02 |
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| DE4011938A1 (de) | 1990-10-18 |
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