JP2000110652A - 内燃エンジンのノッキング検出装置 - Google Patents
内燃エンジンのノッキング検出装置Info
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- JP2000110652A JP2000110652A JP10287799A JP28779998A JP2000110652A JP 2000110652 A JP2000110652 A JP 2000110652A JP 10287799 A JP10287799 A JP 10287799A JP 28779998 A JP28779998 A JP 28779998A JP 2000110652 A JP2000110652 A JP 2000110652A
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- cylinder pressure
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃エンジンの運転状態が変化しても筒内圧
センサの出力信号からノッキングを正確に検出すること
ができるノッキング検出装置を提供する。 【解決手段】 内燃エンジンの気筒の筒内圧を検出して
筒内圧検出信号を発生し、筒内圧検出信号中の抽出周波
数帯域を内燃エンジンの運転パラメータの現在値に応じ
て設定し、筒内圧検出信号中から設定した抽出周波数帯
域の信号成分をフィルタ手段によって抽出し、抽出した
信号成分が閾値以上であるときノッキング検出信号を生
成する。
センサの出力信号からノッキングを正確に検出すること
ができるノッキング検出装置を提供する。 【解決手段】 内燃エンジンの気筒の筒内圧を検出して
筒内圧検出信号を発生し、筒内圧検出信号中の抽出周波
数帯域を内燃エンジンの運転パラメータの現在値に応じ
て設定し、筒内圧検出信号中から設定した抽出周波数帯
域の信号成分をフィルタ手段によって抽出し、抽出した
信号成分が閾値以上であるときノッキング検出信号を生
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃エンジンのノ
ッキングを筒内圧センサを用いて検出する検出装置に関
する。
ッキングを筒内圧センサを用いて検出する検出装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの気筒内の圧力を検出する筒内
圧センサを用いてエンジンのノッキングを検出するノッ
キング検出装置が知られている（例えば、実公平４−５
７３４号公報）。そのノッキング検出装置においては、
筒内圧センサから出力される筒内圧検出信号の信号波形
の所定の周波数帯域（例えば、１２〜１４ｋＨｚ）の信
号成分をフィルタにより抽出し、その所定の周波数帯域
の信号成分のレベルの大きさからノッキングの発生を検
出することが行なわれる。
圧センサを用いてエンジンのノッキングを検出するノッ
キング検出装置が知られている（例えば、実公平４−５
７３４号公報）。そのノッキング検出装置においては、
筒内圧センサから出力される筒内圧検出信号の信号波形
の所定の周波数帯域（例えば、１２〜１４ｋＨｚ）の信
号成分をフィルタにより抽出し、その所定の周波数帯域
の信号成分のレベルの大きさからノッキングの発生を検
出することが行なわれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内燃エ
ンジンの運転状態は一定ではないので、運転状態が変化
した場合に筒内圧センサの出力信号からフィルタによっ
て的確にノッキング成分を抽出することができず、ノッ
キングが生じている時であってもノッキングの発生を判
定することができないという問題点があった。
ンジンの運転状態は一定ではないので、運転状態が変化
した場合に筒内圧センサの出力信号からフィルタによっ
て的確にノッキング成分を抽出することができず、ノッ
キングが生じている時であってもノッキングの発生を判
定することができないという問題点があった。
【０００４】そこて、本発明の目的は、内燃エンジンの
運転状態が変化しても筒内圧センサの出力信号からノッ
キングを正確に検出することができるノッキング検出装
置を提供することである。
運転状態が変化しても筒内圧センサの出力信号からノッ
キングを正確に検出することができるノッキング検出装
置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のノッキング検出
装置は、内燃エンジンの気筒の筒内圧を検出して筒内圧
検出信号を発生する筒内圧検出手段と、筒内圧検出信号
中の抽出周波数帯域を内燃エンジンの運転パラメータの
現在値に応じて設定する周波数設定手段と、筒内圧検出
信号中から周波数設定手段によって設定された抽出周波
数帯域の信号成分を抽出するフィルタ手段と、フィルタ
手段によって抽出された信号成分が閾値以上であるとき
ノッキング検出信号を生成する比較手段と、を備えたこ
とを特徴としている。
装置は、内燃エンジンの気筒の筒内圧を検出して筒内圧
検出信号を発生する筒内圧検出手段と、筒内圧検出信号
中の抽出周波数帯域を内燃エンジンの運転パラメータの
現在値に応じて設定する周波数設定手段と、筒内圧検出
信号中から周波数設定手段によって設定された抽出周波
数帯域の信号成分を抽出するフィルタ手段と、フィルタ
手段によって抽出された信号成分が閾値以上であるとき
ノッキング検出信号を生成する比較手段と、を備えたこ
とを特徴としている。
【０００６】かかる本発明のノッキング検出装置によれ
ば、筒内圧検出信号中の抽出周波数帯域を内燃エンジン
の運転パラメータの現在値に応じて設定し、筒内圧検出
信号中からその設定した抽出周波数帯域の信号成分をフ
ィルタ手段によって抽出し、抽出した信号成分が閾値以
上であるときノッキング検出信号を生成するので、内燃
エンジンの運転状態が変化してもそれに応じてフィルタ
手段の信号抽出帯域を設定するので、筒内圧センサの出
力信号からノッキングを正確に検出することができる。
ば、筒内圧検出信号中の抽出周波数帯域を内燃エンジン
の運転パラメータの現在値に応じて設定し、筒内圧検出
信号中からその設定した抽出周波数帯域の信号成分をフ
ィルタ手段によって抽出し、抽出した信号成分が閾値以
上であるときノッキング検出信号を生成するので、内燃
エンジンの運転状態が変化してもそれに応じてフィルタ
手段の信号抽出帯域を設定するので、筒内圧センサの出
力信号からノッキングを正確に検出することができる。
【０００７】また、本発明のノッキング検出装置は、上
記のフィルタ手段がディジタル演算によって形成される
ハイパスフィルタと、ディジタル演算によってハイパス
フィルタとは個別に形成されるローパスフィルタとから
なることを特徴としている。この構成により、単一のバ
ンドパスフィルタを用いた構成に比べて同一周波数特性
を得るためにハイパスフィルタ及びローパスフィルタ各
々の次数は低次で十分可能となるので、ＣＰＵによって
ディジタル処理する場合に簡単な演算処理となり、メモ
リの消費量を少ない量で済ますことができる。
記のフィルタ手段がディジタル演算によって形成される
ハイパスフィルタと、ディジタル演算によってハイパス
フィルタとは個別に形成されるローパスフィルタとから
なることを特徴としている。この構成により、単一のバ
ンドパスフィルタを用いた構成に比べて同一周波数特性
を得るためにハイパスフィルタ及びローパスフィルタ各
々の次数は低次で十分可能となるので、ＣＰＵによって
ディジタル処理する場合に簡単な演算処理となり、メモ
リの消費量を少ない量で済ますことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ詳細に説明する。図１は本発明のノッキング検
出装置が適用された車載エンジン制御装置を示してい
る。このエンジン制御装置においては、４サイクル４気
筒の内燃エンジンの吸気管１のスロットル弁２下流には
吸気管内圧センサ３が設けられている。吸気管内圧セン
サ３は吸気管１内の絶対圧ＰBAを検出する。
照しつつ詳細に説明する。図１は本発明のノッキング検
出装置が適用された車載エンジン制御装置を示してい
る。このエンジン制御装置においては、４サイクル４気
筒の内燃エンジンの吸気管１のスロットル弁２下流には
吸気管内圧センサ３が設けられている。吸気管内圧セン
サ３は吸気管１内の絶対圧ＰBAを検出する。
【０００９】エンジン本体７の各気筒の吸気ポート近傍
にはインジェクタ１６〜１９が設けられている。インジ
ェクタ１６〜１９はＥＣＵ（エンジンコントロールユニ
ット）５によって駆動され、駆動された時間だけ燃料を
噴射する。なお、図１では第１気筒のインジェクタ１６
だけを示している。エンジン本体７には各気筒内の圧
力、なすわち筒内圧Ｐを大気圧に対する相対圧として検
出し、その筒内圧Ｐを示す筒内圧検出信号を出力する筒
内圧センサ１１〜１４が筒内圧検出手段として設けられ
ている。筒内圧センサ１１〜１４各々は、圧電素子から
なり、図１に示した第１気筒用の筒内圧センサ１１はエ
ンジン本体７のシリンダヘッド４と点火プラグ６との間
に圧着固定されている。
にはインジェクタ１６〜１９が設けられている。インジ
ェクタ１６〜１９はＥＣＵ（エンジンコントロールユニ
ット）５によって駆動され、駆動された時間だけ燃料を
噴射する。なお、図１では第１気筒のインジェクタ１６
だけを示している。エンジン本体７には各気筒内の圧
力、なすわち筒内圧Ｐを大気圧に対する相対圧として検
出し、その筒内圧Ｐを示す筒内圧検出信号を出力する筒
内圧センサ１１〜１４が筒内圧検出手段として設けられ
ている。筒内圧センサ１１〜１４各々は、圧電素子から
なり、図１に示した第１気筒用の筒内圧センサ１１はエ
ンジン本体７のシリンダヘッド４と点火プラグ６との間
に圧着固定されている。
【００１０】ＥＣＵ５は、図２に示すようにＣＰＵ３
１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、Ａ／Ｄ変換器３４、アク
チュエータ駆動回路３５及びカウンタ３６，３７を少な
くとも備えており、それらは共通バスで互いに接続され
ている。Ａ／Ｄ変換器３４には複数のセンサが接続さ
れ、駆動回路３５には上記のインジェクタ１６〜１９が
接続される。また、駆動回路３５には図示していないが
気筒毎に点火装置も接続されている。Ａ／Ｄ変換器３４
に接続される運転状態検出手段としてのセンサとして
は、上記の吸気管内圧センサ３及び筒内圧センサ１１〜
１４の他に、内燃エンジンの冷却水の温度ＴWを検出す
る冷却水温センサ４２、スロットル弁２の開度を検出す
るスロットル開度センサ４３、吸気管１に設けられて吸
気管１内の吸気温度ＴAを検出する吸気温センサ４４等
のエンジン運転パラメータセンサがある。Ａ／Ｄ変換器
３４はクランクシャフト８が１度回転する毎に各センサ
のアナログ出力電圧を所定の順番にディジタル値に変換
してセンサ毎に出力し、そのディジタル値を繰り返し更
新する。カウンタ３６，３７にはクランク角センサ３８
からクランクシャフト８の所定角度（例えば、１度）毎
の回転に同期したクランクパルスが供給される。カウン
タ３６はクランク角センサ３８から出力されるクランク
パルスの発生間隔をクロックパルスの発生数の計数によ
り測定してエンジン回転数Ｎｅを示す信号を生成する。
また、クランク角センサ３８はクランクシャフト８の回
転角度が所定角度位置にある時点を示す基準位置信号と
各気筒のピストンの上死点時点を示すＴＤＣ信号とを更
に発生し、それらの信号はクランクパルスと共にＣＰＵ
３１に供給される。基準位置信号はカウンタ３７に供給
され、カウンタ３７は基準位置信号に応じてリセットさ
れてクランク角センサ３８から出力されるパルスを計数
し、その計数値は所定角度位置を０度したクランク角度
（以下、実クランク角度θとする）を示す。
１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、Ａ／Ｄ変換器３４、アク
チュエータ駆動回路３５及びカウンタ３６，３７を少な
くとも備えており、それらは共通バスで互いに接続され
ている。Ａ／Ｄ変換器３４には複数のセンサが接続さ
れ、駆動回路３５には上記のインジェクタ１６〜１９が
接続される。また、駆動回路３５には図示していないが
気筒毎に点火装置も接続されている。Ａ／Ｄ変換器３４
に接続される運転状態検出手段としてのセンサとして
は、上記の吸気管内圧センサ３及び筒内圧センサ１１〜
１４の他に、内燃エンジンの冷却水の温度ＴWを検出す
る冷却水温センサ４２、スロットル弁２の開度を検出す
るスロットル開度センサ４３、吸気管１に設けられて吸
気管１内の吸気温度ＴAを検出する吸気温センサ４４等
のエンジン運転パラメータセンサがある。Ａ／Ｄ変換器
３４はクランクシャフト８が１度回転する毎に各センサ
のアナログ出力電圧を所定の順番にディジタル値に変換
してセンサ毎に出力し、そのディジタル値を繰り返し更
新する。カウンタ３６，３７にはクランク角センサ３８
からクランクシャフト８の所定角度（例えば、１度）毎
の回転に同期したクランクパルスが供給される。カウン
タ３６はクランク角センサ３８から出力されるクランク
パルスの発生間隔をクロックパルスの発生数の計数によ
り測定してエンジン回転数Ｎｅを示す信号を生成する。
また、クランク角センサ３８はクランクシャフト８の回
転角度が所定角度位置にある時点を示す基準位置信号と
各気筒のピストンの上死点時点を示すＴＤＣ信号とを更
に発生し、それらの信号はクランクパルスと共にＣＰＵ
３１に供給される。基準位置信号はカウンタ３７に供給
され、カウンタ３７は基準位置信号に応じてリセットさ
れてクランク角センサ３８から出力されるパルスを計数
し、その計数値は所定角度位置を０度したクランク角度
（以下、実クランク角度θとする）を示す。
【００１１】ＥＣＵ５のＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に予
め記憶されたプログラムに従って制御動作し、その複数
のセンサの出力値をＡ／Ｄ変換器３４を介して読み取っ
てＲＡＭ３３に記憶すると共にそれらセンサの出力値に
応じてインジェクタ１６〜１９を駆動する信号を生成し
て駆動回路３５に供給し、インジェクタ１６〜１９各々
は駆動された時間だけ燃料を噴射する。
め記憶されたプログラムに従って制御動作し、その複数
のセンサの出力値をＡ／Ｄ変換器３４を介して読み取っ
てＲＡＭ３３に記憶すると共にそれらセンサの出力値に
応じてインジェクタ１６〜１９を駆動する信号を生成し
て駆動回路３５に供給し、インジェクタ１６〜１９各々
は駆動された時間だけ燃料を噴射する。
【００１２】次に、ＣＰＵ３１によって実行されるノッ
キング検出動作について説明する。ノッキング検出動作
はフィルタリング動作、係数設定動作及びノッキング判
定動作からなる。ＣＰＵ３１はＡ／Ｄ変換器３４のサン
プリングタイミング（例えば、５０kHz）又はクランク
パルスに同期して全気筒についてフィルタリング動作を
行なう。フィルタリング動作においては、図３に示すよ
うに先ず、第＃ｎ気筒（＃ｎは気筒番号を示す）のハイ
パスフィルタリング計算を行ない（ステップＳ１）、そ
して、ローパスフィルタリング計算を行なう（ステップ
Ｓ２）。
キング検出動作について説明する。ノッキング検出動作
はフィルタリング動作、係数設定動作及びノッキング判
定動作からなる。ＣＰＵ３１はＡ／Ｄ変換器３４のサン
プリングタイミング（例えば、５０kHz）又はクランク
パルスに同期して全気筒についてフィルタリング動作を
行なう。フィルタリング動作においては、図３に示すよ
うに先ず、第＃ｎ気筒（＃ｎは気筒番号を示す）のハイ
パスフィルタリング計算を行ない（ステップＳ１）、そ
して、ローパスフィルタリング計算を行なう（ステップ
Ｓ２）。
【００１３】ハイパスフィルタリング計算では５次のデ
ィジタルフィルタを形成するように次式(1)が用いら
れ、ハイパス出力値SIGHP#n(i)が計算される。
ィジタルフィルタを形成するように次式(1)が用いら
れ、ハイパス出力値SIGHP#n(i)が計算される。
【００１４】
【数１】 SIGHP#n(i)=bH0・SIG50#n(i)+bH1・SIG50#n(i-1)+bH2・SIG50#n(i-2) +bH3・SIG50#n(i-3)+bH4・SIG50#n(i-4)+bH5・SIG50#n(i-5) -aH1・SIGHP#n(i-1)-aH2・SIGHP#n(i-2)-aH3・SIGHP#n(i-3) -aH4・SIGHP#n(i-4)-aH5・SIGHP#n(i-5) ……(1) ここで、bH0〜bH5、aH1〜aH5は係数である。SIG50#n(i)
〜SIG50#n(i-5)はＡ／Ｄ変換器３４から出力された第＃
ｎ気筒の筒内圧センサ（第１気筒の場合に筒内圧センサ
１１）による今回の筒内圧検出値〜５回前の筒内圧検出
値であり、初期値は０である。SIGHP#n(i)〜SIGHP#n(i-
5)は今回のハイパス出力値〜５回前のハイパス出力値で
あり、それらの初期値は０である。
〜SIG50#n(i-5)はＡ／Ｄ変換器３４から出力された第＃
ｎ気筒の筒内圧センサ（第１気筒の場合に筒内圧センサ
１１）による今回の筒内圧検出値〜５回前の筒内圧検出
値であり、初期値は０である。SIGHP#n(i)〜SIGHP#n(i-
5)は今回のハイパス出力値〜５回前のハイパス出力値で
あり、それらの初期値は０である。
【００１５】ローパスフィルタリング計算では５次のデ
ィジタルフィルタを形成するように次式(2)が用いら
れ、ローパス出力値SIGDF#n(i)が計算される。
ィジタルフィルタを形成するように次式(2)が用いら
れ、ローパス出力値SIGDF#n(i)が計算される。
【００１６】
【数２】 SIGDF#n(i)=bL0・SIGHP#n(i)+bL1・SIGHP#n(i-1)+bL2・SIGHP#n(i-2) +bL3・SIGHP#n(i-3)+bL4・SIGHP#n(i-4)+bL5・SIGHP#n(i-5) -aL1・SIGDF#n(i-1)-aL2・SIGDF#n(i-2)-aL3・SIGDF#n(i-3) -aL4・SIGDF#n(i-4)-aL5・SIGDF#n(i-5) ……(2) ここで、bL0〜bL5、aL1〜aL5は係数である。SIGDF#n(i)
〜SIGDF#n(i-5)は今回のローパス出力値〜５回前のロー
パス出力値であり、それらの初期値は０である。
〜SIGDF#n(i-5)は今回のローパス出力値〜５回前のロー
パス出力値であり、それらの初期値は０である。
【００１７】ＣＰＵ３１は、上記のフィルタリング動作
とは別に係数設定動作を所定のタイミングで（例えば、
クランク角度７２０度毎に）実行する。この係数設定動
作においては、図４に示すように、エンジン回転数Ｎｅ
を読み取り（ステップＳ１１）、ハイパスフィルタリン
グ計算で使用する係数bH0〜bH5及びaH1〜aH5をエンジン
回転数Ｎｅに応じて設定し（ステップＳ１２）、更に、
ローパスフィルタリング計算で使用する係数bL0〜bL5及
びaL1〜aL5をエンジン回転数Ｎｅに応じて設定する（ス
テップＳ１３）。
とは別に係数設定動作を所定のタイミングで（例えば、
クランク角度７２０度毎に）実行する。この係数設定動
作においては、図４に示すように、エンジン回転数Ｎｅ
を読み取り（ステップＳ１１）、ハイパスフィルタリン
グ計算で使用する係数bH0〜bH5及びaH1〜aH5をエンジン
回転数Ｎｅに応じて設定し（ステップＳ１２）、更に、
ローパスフィルタリング計算で使用する係数bL0〜bL5及
びaL1〜aL5をエンジン回転数Ｎｅに応じて設定する（ス
テップＳ１３）。
【００１８】係数bH0〜bH5及びaH1〜aH5はステップＳ１
で形成されるハイパスフィルタのカットオフ周波数ｆCH
を設定する。係数bL0〜bL5及びaL1〜aL5はステップＳ２
で形成されるローパスフィルタのカットオフ周波数ｆCL
を設定する。そのハイパスフィルタの周波数特性は図５
に示す通りであり、ローパスフィルタの周波数特性は図
６に示す通りである。なお、ｆCH≦ｆCLである。ハイパ
スフィルタの周波数特性とローパスフィルタの周波数特
性とを組み合わせた周波数特性が上記のステップＳ１及
びＳ２を実行することによって得られ、その組み合わさ
れた周波数特性の信号通過帯域が筒内圧検出信号の抽出
周波数帯域である。上記のステップＳ１２及びＳ１３に
おいては、エンジン回転数Ｎｅに対応するカットオフ周
波数ｆCH，ｆCLが設定されるように係数bH0〜bH5及びaH
1〜aH5、係数bL0〜bL5及びaL1〜aL5がＲＯＭ３２に予め
記憶されたデータテーブルから検索されて読み出される
のである。
で形成されるハイパスフィルタのカットオフ周波数ｆCH
を設定する。係数bL0〜bL5及びaL1〜aL5はステップＳ２
で形成されるローパスフィルタのカットオフ周波数ｆCL
を設定する。そのハイパスフィルタの周波数特性は図５
に示す通りであり、ローパスフィルタの周波数特性は図
６に示す通りである。なお、ｆCH≦ｆCLである。ハイパ
スフィルタの周波数特性とローパスフィルタの周波数特
性とを組み合わせた周波数特性が上記のステップＳ１及
びＳ２を実行することによって得られ、その組み合わさ
れた周波数特性の信号通過帯域が筒内圧検出信号の抽出
周波数帯域である。上記のステップＳ１２及びＳ１３に
おいては、エンジン回転数Ｎｅに対応するカットオフ周
波数ｆCH，ｆCLが設定されるように係数bH0〜bH5及びaH
1〜aH5、係数bL0〜bL5及びaL1〜aL5がＲＯＭ３２に予め
記憶されたデータテーブルから検索されて読み出される
のである。
【００１９】ＣＰＵ３１はクランクパルスに同期して全
気筒についてノッキング判定動作を行なう。ノッキング
判定動作においてＣＰＵ３１は、図７に示すように、先
ず、第＃ｎ気筒のＴＤＣ（上死点）を０度としたクラン
ク角度（以下、ＴＤＣクランク角度とする）はＢＴＤＣ
（上死点前）２０度であるか否かをカウンタ３７から得
られた現在の実クランク角度θに応じて判別する（ステ
ップＳ２１）。ＢＴＤＣ２０度である場合にはその角度
における今回のローパス出力値SIGDF#n(i)を通常のノイ
ズレベルKCBS#nとして得る（ステップＳ２２）。ＢＴＤ
Ｃ２０度ではない場合にはステップＳ２３に移行する。
気筒についてノッキング判定動作を行なう。ノッキング
判定動作においてＣＰＵ３１は、図７に示すように、先
ず、第＃ｎ気筒のＴＤＣ（上死点）を０度としたクラン
ク角度（以下、ＴＤＣクランク角度とする）はＢＴＤＣ
（上死点前）２０度であるか否かをカウンタ３７から得
られた現在の実クランク角度θに応じて判別する（ステ
ップＳ２１）。ＢＴＤＣ２０度である場合にはその角度
における今回のローパス出力値SIGDF#n(i)を通常のノイ
ズレベルKCBS#nとして得る（ステップＳ２２）。ＢＴＤ
Ｃ２０度ではない場合にはステップＳ２３に移行する。
【００２０】ステップＳ２３においては第＃ｎ気筒のＴ
ＤＣクランク角度はＡＴＤＣ（上死点後）０度〜６０度
の範囲であるか否かを現在の実クランク角度θに応じて
判別する。ＡＴＤＣ０度〜６０度の範囲である場合には
ノッキング判定フラグF_KC#nをリセットして０に等しく
させる（ステップＳ２４）。F_KC#n＝０はノッキングが
発生していないことを示す。ステップＳ２４の実行後、
第＃ｎ気筒の現在のローパス出力値SIGDF#n(i)が第＃ｎ
気筒のピーク値KCP#nより大であるか否かを判別する
（ステップＳ２５）。ピーク値KCP#nにはＡＴＤＣ０度
〜６０度の範囲で得られたローパス出力値SIGDF#n(i)の
うちの最大値が設定されるので、SIGDF#n(i)＞KCP#nな
らば、ピーク値KCP#nをそのときのローパス出力値SIGDF
#n(i)に等しくさせることにより更新する（ステップＳ
２６）。
ＤＣクランク角度はＡＴＤＣ（上死点後）０度〜６０度
の範囲であるか否かを現在の実クランク角度θに応じて
判別する。ＡＴＤＣ０度〜６０度の範囲である場合には
ノッキング判定フラグF_KC#nをリセットして０に等しく
させる（ステップＳ２４）。F_KC#n＝０はノッキングが
発生していないことを示す。ステップＳ２４の実行後、
第＃ｎ気筒の現在のローパス出力値SIGDF#n(i)が第＃ｎ
気筒のピーク値KCP#nより大であるか否かを判別する
（ステップＳ２５）。ピーク値KCP#nにはＡＴＤＣ０度
〜６０度の範囲で得られたローパス出力値SIGDF#n(i)の
うちの最大値が設定されるので、SIGDF#n(i)＞KCP#nな
らば、ピーク値KCP#nをそのときのローパス出力値SIGDF
#n(i)に等しくさせることにより更新する（ステップＳ
２６）。
【００２１】ステップＳ２３の判別においてＡＴＤＣ０
度〜６０度の範囲ではない場合には、第＃ｎ気筒のＴＤ
Ｃクランク角度はＡＴＤＣ６１度であるか否かを現在の
実クランク角度θに応じて判別する（ステップＳ２
７）。ＡＴＤＣ６１度である場合には、第＃ｎ気筒のピ
ーク値KCP#nとノイズレベルKCBS#nとの比をKCLVL#nとし
て算出する（ステップＳ２８）。この比KCLVL#nは絶対
値|KCP#n／KCBS#n|として算出される。比KCLVL#nの算出
後、閾値KCLMT#nをエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管内圧
力ＰBAに応じて設定する（ステップＳ２９）。ＲＯＭ３
２には図８に示すように、エンジン回転数Ｎｅ（NEKC
0，NEKC1，……）と吸気管内圧力ＰBA（PBKC0，PBKC1，
……）とに応じて定まる閾値KCLMT#nがKCLMT#n00〜KCLM
T#n1515のようにKCLMTデータテーブルとして予め書き込
まれている。よって、このKCLMTデータテーブルを用い
て現在のエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管内圧力ＰBAに対
応する閾値KCLMT#nを検索して読み出すのである。そし
て、比KCLVL#nと読み出した閾値KCLMT#nとを比較して比
KCLVL#nが閾値KCLMT#n以上であるか否かを判別する（ス
テップＳ３０）。KCLVL#n≧KCLMT#nならば、ノッキング
と見なすことができるピーク値KCP#nを検出した訳であ
り、この場合にはノッキングの発生と判定することがで
きるのでノッキング判定フラグF_KC#nをセットして１に
等しくさせる（ステップＳ３１）。一方、KCLVL#n＜KCL
MT#nならば、ノッキングと見なすことができるほどのピ
ーク値KCP#nを検出しなかったので、ノッキング判定フ
ラグF_KC#nをリセットして０に等しくさせる（ステップ
Ｓ３２）。ノッキング判定フラグF_KC#nがセットされた
ときには例えば、点火時期制御において第#n気筒の点火
時期が遅角制御される。
度〜６０度の範囲ではない場合には、第＃ｎ気筒のＴＤ
Ｃクランク角度はＡＴＤＣ６１度であるか否かを現在の
実クランク角度θに応じて判別する（ステップＳ２
７）。ＡＴＤＣ６１度である場合には、第＃ｎ気筒のピ
ーク値KCP#nとノイズレベルKCBS#nとの比をKCLVL#nとし
て算出する（ステップＳ２８）。この比KCLVL#nは絶対
値|KCP#n／KCBS#n|として算出される。比KCLVL#nの算出
後、閾値KCLMT#nをエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管内圧
力ＰBAに応じて設定する（ステップＳ２９）。ＲＯＭ３
２には図８に示すように、エンジン回転数Ｎｅ（NEKC
0，NEKC1，……）と吸気管内圧力ＰBA（PBKC0，PBKC1，
……）とに応じて定まる閾値KCLMT#nがKCLMT#n00〜KCLM
T#n1515のようにKCLMTデータテーブルとして予め書き込
まれている。よって、このKCLMTデータテーブルを用い
て現在のエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管内圧力ＰBAに対
応する閾値KCLMT#nを検索して読み出すのである。そし
て、比KCLVL#nと読み出した閾値KCLMT#nとを比較して比
KCLVL#nが閾値KCLMT#n以上であるか否かを判別する（ス
テップＳ３０）。KCLVL#n≧KCLMT#nならば、ノッキング
と見なすことができるピーク値KCP#nを検出した訳であ
り、この場合にはノッキングの発生と判定することがで
きるのでノッキング判定フラグF_KC#nをセットして１に
等しくさせる（ステップＳ３１）。一方、KCLVL#n＜KCL
MT#nならば、ノッキングと見なすことができるほどのピ
ーク値KCP#nを検出しなかったので、ノッキング判定フ
ラグF_KC#nをリセットして０に等しくさせる（ステップ
Ｓ３２）。ノッキング判定フラグF_KC#nがセットされた
ときには例えば、点火時期制御において第#n気筒の点火
時期が遅角制御される。
【００２２】ステップＳ２７の判別においてＡＴＤＣ６
１度ではない場合には、第＃ｎ気筒のＴＤＣクランク角
度はＢＴＤＣ３６０度であるか否かを現在の実クランク
角度θに応じて判別する（ステップＳ３３）。ＢＴＤＣ
３６０度である場合には第＃ｎ気筒のノイズレベルKCBS
#n、ピーク値KCP#n及び比KCLVL#nを各々０に等しくさせ
る（ステップＳ３４）。
１度ではない場合には、第＃ｎ気筒のＴＤＣクランク角
度はＢＴＤＣ３６０度であるか否かを現在の実クランク
角度θに応じて判別する（ステップＳ３３）。ＢＴＤＣ
３６０度である場合には第＃ｎ気筒のノイズレベルKCBS
#n、ピーク値KCP#n及び比KCLVL#nを各々０に等しくさせ
る（ステップＳ３４）。
【００２３】図９は上記のノッキング判定動作の各気筒
毎の動作タイミングを示している。各気筒共に、ＢＴＤ
Ｃ２０度でノイズレベルKCBS#nが検出され、ＡＴＤＣ０
度〜６０度の範囲ではピーク値KCP#nが検出され、ＡＴ
ＤＣ６１度でノッキング判定が行われる。また、ＢＴＤ
Ｃ３６０度ではノイズレベルKCBS#n、ピーク値KCP#n及
び比KCLVL#nの各記憶値がクリアされる。
毎の動作タイミングを示している。各気筒共に、ＢＴＤ
Ｃ２０度でノイズレベルKCBS#nが検出され、ＡＴＤＣ０
度〜６０度の範囲ではピーク値KCP#nが検出され、ＡＴ
ＤＣ６１度でノッキング判定が行われる。また、ＢＴＤ
Ｃ３６０度ではノイズレベルKCBS#n、ピーク値KCP#n及
び比KCLVL#nの各記憶値がクリアされる。
【００２４】なお、上記した実施例において、ＣＰＵ３
１が図３のフィルタリング動作を実行することがフィル
タ手段に相当し、ＣＰＵ３１が図４の係数設定動作を実
行することが周波数設定手段に相当する。また、ＣＰＵ
３１が図７のステップＳ２８〜Ｓ３０を実行することが
比較手段に相当する。また、上記した実施例において
は、筒内圧検出信号中の抽出周波数帯域を設定する運転
パラメータとしてエンジン回転数Ｎｅを用いているが、
これに限定されず、吸気管内圧力やスロットル弁開度等
の他の運転パラメータを用いても良い。
１が図３のフィルタリング動作を実行することがフィル
タ手段に相当し、ＣＰＵ３１が図４の係数設定動作を実
行することが周波数設定手段に相当する。また、ＣＰＵ
３１が図７のステップＳ２８〜Ｓ３０を実行することが
比較手段に相当する。また、上記した実施例において
は、筒内圧検出信号中の抽出周波数帯域を設定する運転
パラメータとしてエンジン回転数Ｎｅを用いているが、
これに限定されず、吸気管内圧力やスロットル弁開度等
の他の運転パラメータを用いても良い。
【００２５】更に、上記した実施例において、図３のハ
イパスフィルタリング計算及びローパスフィルタリング
計算では５次のディジタルフィルタを形成しているが、
これに限定されない。ディジタルフィルタの次数は適宜
設定することができる。
イパスフィルタリング計算及びローパスフィルタリング
計算では５次のディジタルフィルタを形成しているが、
これに限定されない。ディジタルフィルタの次数は適宜
設定することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上の如く、本発明のノッキング検出装
置によれば、筒内圧検出信号中の抽出周波数帯域を内燃
エンジンの運転パラメータの現在値に応じて設定し、筒
内圧検出信号中からその設定した抽出周波数帯域の信号
成分をフィルタ手段によって抽出し、抽出した信号成分
が閾値以上であるときノッキング検出信号を生成するの
で、内燃エンジンの運転状態が変化してもそれに応じて
フィルタ手段の信号抽出帯域を設定するので、筒内圧セ
ンサの出力信号からノッキングを正確に検出することが
できる。
置によれば、筒内圧検出信号中の抽出周波数帯域を内燃
エンジンの運転パラメータの現在値に応じて設定し、筒
内圧検出信号中からその設定した抽出周波数帯域の信号
成分をフィルタ手段によって抽出し、抽出した信号成分
が閾値以上であるときノッキング検出信号を生成するの
で、内燃エンジンの運転状態が変化してもそれに応じて
フィルタ手段の信号抽出帯域を設定するので、筒内圧セ
ンサの出力信号からノッキングを正確に検出することが
できる。
【００２７】また、フィルタ手段をディジタル演算によ
って形成されるハイパスフィルタと、ディジタル演算に
よってハイパスフィルタとは個別に形成されるローパス
フィルタとから形成することにより、バンドパスフィル
タを用いた構成に比べて同一周波数特性を得るためにハ
イパスフィルタ及びローパスフィルタ各々の次数は低次
で十分可能となるので、ＣＰＵによってディジタル処理
する場合に簡単な演算処理となり、メモリの消費量を少
ない量で済ますことができる。
って形成されるハイパスフィルタと、ディジタル演算に
よってハイパスフィルタとは個別に形成されるローパス
フィルタとから形成することにより、バンドパスフィル
タを用いた構成に比べて同一周波数特性を得るためにハ
イパスフィルタ及びローパスフィルタ各々の次数は低次
で十分可能となるので、ＣＰＵによってディジタル処理
する場合に簡単な演算処理となり、メモリの消費量を少
ない量で済ますことができる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の装置中のＥＣＵの構成を示すブロック図
である。
である。
【図３】フィルタリング動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図４】係数設定動作を示すフローチャートである。
【図５】ハイパスフィルタの周波数特性を示す図であ
る。
る。
【図６】ローパスフィルタの周波数特性を示す図であ
る。
る。
【図７】ノッキング判定動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図８】KCLMTデータテーブルを示す図である。
【図９】各気筒のノッキング判定動作のタイミングチャ
ートを示す図である。
ートを示す図である。
１ 吸気管 ２ スロットル弁 ３ 吸気管内圧センサ ５ ＥＣＵ ６ 点火プラグ ７ エンジン本体 ８ クランクシャフト １１〜１４ 筒内圧センサ １６〜１９ インジェクタ ３１ ＣＰＵ ３４ Ａ／Ｄ変換器 ３８ クランク角センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安部 賢二 埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社 本田技術研究所内 (72)発明者 都築 俊一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社 本田技術研究所内 (72)発明者 黒田 恵隆 埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社 本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 2G087 AA01 BB12 CC11 FF04 FF23 3G084 DA38 EA01 EB08 FA21 FA25 FA33 FA38
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃エンジンの気筒の筒内圧を検出して
筒内圧検出信号を発生する筒内圧検出手段と、 前記筒内圧検出信号中の抽出周波数帯域を前記内燃エン
ジンの運転パラメータの現在値に応じて設定する周波数
設定手段と、 前記筒内圧検出信号中から前記周波数設定手段によって
設定された抽出周波数帯域の信号成分を抽出するフィル
タ手段と、 前記フィルタ手段によって抽出された信号成分が閾値以
上であるときノッキング検出信号を生成する比較手段
と、を備えたことを特徴とするノッキング検出装置。 - 【請求項２】 前記フィルタ手段は、ディジタル演算に
よって形成されるハイパスフィルタと、ディジタル演算
によって前記ハイパスフィルタとは個別に形成されるロ
ーパスフィルタとからなることを特徴とする請求項１記
載のノッキング検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10287799A JP2000110652A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 内燃エンジンのノッキング検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10287799A JP2000110652A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 内燃エンジンのノッキング検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000110652A true JP2000110652A (ja) | 2000-04-18 |
Family
ID=17721909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10287799A Pending JP2000110652A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 内燃エンジンのノッキング検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000110652A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6810320B2 (en) | 2001-03-30 | 2004-10-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Apparatus and method of combustion diagnosis/control in internal combustion engine |
| JP2007077869A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| WO2009061558A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-14 | Freescale Semiconductor Inc. | Knock signal detection in automotive systems |
| WO2010008961A3 (en) * | 2008-07-16 | 2010-04-08 | Borgwarner Inc. | Diagnosing a cooling subsystem of an engine system in response to dynamic pressure sensed in the subsystem |
| CN104533616A (zh) * | 2013-08-15 | 2015-04-22 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于内燃机的爆震识别的方法和装置 |
| US20150337790A1 (en) * | 2012-11-21 | 2015-11-26 | Continental Automotive Gmbh | Method And Device For Detecting Autoignitions On The Basis Of Measured And Estimated Internal Cylinder Pressure Values Of An Internal Combustion Engine |
-
1998
- 1998-10-09 JP JP10287799A patent/JP2000110652A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6810320B2 (en) | 2001-03-30 | 2004-10-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Apparatus and method of combustion diagnosis/control in internal combustion engine |
| EP2479412A2 (en) | 2001-03-30 | 2012-07-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Apparatus and method of combustion diagnosis/control in internal combustion engine |
| JP2007077869A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| WO2009061558A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-14 | Freescale Semiconductor Inc. | Knock signal detection in automotive systems |
| US7594423B2 (en) | 2007-11-07 | 2009-09-29 | Freescale Semiconductor, Inc. | Knock signal detection in automotive systems |
| WO2010008961A3 (en) * | 2008-07-16 | 2010-04-08 | Borgwarner Inc. | Diagnosing a cooling subsystem of an engine system in response to dynamic pressure sensed in the subsystem |
| JP2011528417A (ja) * | 2008-07-16 | 2011-11-17 | ボーグワーナー・インコーポレーテッド | エンジンシステムの冷却サブシステムの、そのサブシステム内で検出された動圧に応じた診断 |
| US20150337790A1 (en) * | 2012-11-21 | 2015-11-26 | Continental Automotive Gmbh | Method And Device For Detecting Autoignitions On The Basis Of Measured And Estimated Internal Cylinder Pressure Values Of An Internal Combustion Engine |
| US10508639B2 (en) * | 2012-11-21 | 2019-12-17 | Continental Automotive Gmbh | Method and device for detecting autoignitions on the basis of measured and estimated internal cylinder pressure values of an internal combustion engine |
| CN104533616A (zh) * | 2013-08-15 | 2015-04-22 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于内燃机的爆震识别的方法和装置 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041129 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060904 |
|
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|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061024 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070314 |