JP2562960B2 - ノック制御方式 - Google Patents
ノック制御方式Info
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- JP2562960B2 JP2562960B2 JP63324821A JP32482188A JP2562960B2 JP 2562960 B2 JP2562960 B2 JP 2562960B2 JP 63324821 A JP63324821 A JP 63324821A JP 32482188 A JP32482188 A JP 32482188A JP 2562960 B2 JP2562960 B2 JP 2562960B2
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車等における内燃期間の点火時期制御
等に使用するノック検出装置のノック制御方式に関す
る。
等に使用するノック検出装置のノック制御方式に関す
る。
（従来の技術） 従来のノック検出装置は、エンジン振動を検出する振
動センサの出力信号と点火信号からノッキングを検出で
きるよう、マイクロコンピュータにより処理されるよう
構成されていた。
動センサの出力信号と点火信号からノッキングを検出で
きるよう、マイクロコンピュータにより処理されるよう
構成されていた。
第３図は従来のノック検出装置の一例を示す概略ブロ
ック図であり、図において、１は振動センサであり、エ
ンジン振動を電気信号に変換する。２は該電気信号の必
要な周波数成分のみを取出す帯域波器、３は比較器、
４はDA変換器、５はマイクロコンピュータであり、振動
センサ１の出力信号（第４図波形Ａ）と、マイクロコン
ピュータ５からの複数ビットのデジタル信号をDA変換器
４でアナログ信号に変換した出力信号（第４図波形Ｂ）
とを比較器３で比較し、その比較出力を割込み信号Ｆと
してマイクロコンピュータ５へ出力する。６はディスト
リビュータで、点火および充電開始のタイミング出力
（第４図波形Ｃ）を送出する。７は波形整形回路で、マ
イクロコンピュータ５の割込み信号（波形Ｃ）となるよ
う、ディストリビュータ６の出力信号の整形を行なう。
８はイグナイタであり、マイクロコンピュータ５からの
出力信号（第４図波形Ｄ）で点火を行なう。
ック図であり、図において、１は振動センサであり、エ
ンジン振動を電気信号に変換する。２は該電気信号の必
要な周波数成分のみを取出す帯域波器、３は比較器、
４はDA変換器、５はマイクロコンピュータであり、振動
センサ１の出力信号（第４図波形Ａ）と、マイクロコン
ピュータ５からの複数ビットのデジタル信号をDA変換器
４でアナログ信号に変換した出力信号（第４図波形Ｂ）
とを比較器３で比較し、その比較出力を割込み信号Ｆと
してマイクロコンピュータ５へ出力する。６はディスト
リビュータで、点火および充電開始のタイミング出力
（第４図波形Ｃ）を送出する。７は波形整形回路で、マ
イクロコンピュータ５の割込み信号（波形Ｃ）となるよ
う、ディストリビュータ６の出力信号の整形を行なう。
８はイグナイタであり、マイクロコンピュータ５からの
出力信号（第４図波形Ｄ）で点火を行なう。
次に、動作について第４図を用いて説明する。上記点
火および充電開始のタイミング出力である波形Ｃは点火
信号であり、この信号からマイクロコンピュータ５はノ
ッキングの生じる期間であるノックゲートG1と、ノッキ
ングの生じない期間であるノイズゲートG2（第４図Ｅ）
を作成する。
火および充電開始のタイミング出力である波形Ｃは点火
信号であり、この信号からマイクロコンピュータ５はノ
ッキングの生じる期間であるノックゲートG1と、ノッキ
ングの生じない期間であるノイズゲートG2（第４図Ｅ）
を作成する。
そして、振動センサ１からの出力信号（波形Ａ）と、
DA変換器４からの出力信号（波形Ｂ）とをノイズゲート
G2中において比較される。
DA変換器４からの出力信号（波形Ｂ）とをノイズゲート
G2中において比較される。
ここで、両出力信号がＡ＞Ｂの場合は、比較器３から
の出力信号である割込み信号Ｆがマイクロコンピュータ
５に入力され、この結果により次のノイズゲートG2中に
送出され、DA変換器４からの出力（波形Ｂ）を増加させ
る。
の出力信号である割込み信号Ｆがマイクロコンピュータ
５に入力され、この結果により次のノイズゲートG2中に
送出され、DA変換器４からの出力（波形Ｂ）を増加させ
る。
また、上記と反対に、両出力信号がＡ＜Ｂの場合は、
割込み信号Ｆが出力されないので、次のDA変換器４から
の出力（波形Ｂ）を減少させる。
割込み信号Ｆが出力されないので、次のDA変換器４から
の出力（波形Ｂ）を減少させる。
このようにして、ノイズゲートG2中のレベル、つまり
ノイズレベルを検出した後、このノイズレベルに最適な
係数をかけて、これを次のノックゲートG1中のDA変換器
４の出力（波形Ｂ）をノック判定レベルとして送出す
る。
ノイズレベルを検出した後、このノイズレベルに最適な
係数をかけて、これを次のノックゲートG1中のDA変換器
４の出力（波形Ｂ）をノック判定レベルとして送出す
る。
そして、ノックゲートG1中でＡ＞Ｂの場合、比較器３
からの割込み信号Ｆがマイクロコピュータ５に入力さ
れ、この結果によりノック有りと判定し、点火および充
電開始のタイミング出力（波形Ｄ）を予め定められた遅
角分だけ遅延させ、イグナイタ８へ送出する。また、Ａ
＜Ｂの場合は、比較器３から割込み信号Ｆが出力されな
いので、この状態が続いた時は上記点火および充電開始
のタイミング出力（波形Ｄ）の遅角を減少させる。
からの割込み信号Ｆがマイクロコピュータ５に入力さ
れ、この結果によりノック有りと判定し、点火および充
電開始のタイミング出力（波形Ｄ）を予め定められた遅
角分だけ遅延させ、イグナイタ８へ送出する。また、Ａ
＜Ｂの場合は、比較器３から割込み信号Ｆが出力されな
いので、この状態が続いた時は上記点火および充電開始
のタイミング出力（波形Ｄ）の遅角を減少させる。
第５図（１）に、上記第３図におけるノイズレベル検
出，ノック検出のための具体的な回路を示す。振動セン
サ１からのセンサ信号は、コンデンサC1,抵抗R3で、第
５図（２）に示すように電源電圧Vccの中点 までDCレベルをシフトさせる。
出，ノック検出のための具体的な回路を示す。振動セン
サ１からのセンサ信号は、コンデンサC1,抵抗R3で、第
５図（２）に示すように電源電圧Vccの中点 までDCレベルをシフトさせる。
は、抵抗R6,R7,コンデンサC2で形成され、一般的には各
抵抗R6,R7≪R3,R1,R,R2のように選ばれる。
抵抗R6,R7≪R3,R1,R,R2のように選ばれる。
マイクロコンピュータ５は、第５図（２）のｂに示す
ような信号を発生させるが、その方法は、例えば８ビッ
トのDA変換を行なうとすれば、それに相当するLSB（最
小桁ビット）からMSB（最大桁ビット）まで８個の出力
ポートからHighまたはLowを送出する。
ような信号を発生させるが、その方法は、例えば８ビッ
トのDA変換を行なうとすれば、それに相当するLSB（最
小桁ビット）からMSB（最大桁ビット）まで８個の出力
ポートからHighまたはLowを送出する。
また、R2で表わされる抵抗は抵抗アレーであり、電源
Vccへプルアップされる。
Vccへプルアップされる。
そして、信号ｂは抵抗Ｒで表わされるラダー抵抗に接
続され、ここでDA変換される。このラダー抵抗は入出力
インピーダンスがＲとなるために、正確にDA変換しよう
とすればR2≪Ｒになるように抵抗値が選択され、ラダー
抵抗の出力を受ける回路はさらにＲよりはるかに大きい
入力インピーダンスを持つ必要がある。
続され、ここでDA変換される。このラダー抵抗は入出力
インピーダンスがＲとなるために、正確にDA変換しよう
とすればR2≪Ｒになるように抵抗値が選択され、ラダー
抵抗の出力を受ける回路はさらにＲよりはるかに大きい
入力インピーダンスを持つ必要がある。
そのため、オペアンプ4Aを使ったボルテージフォロア
が一般的に使用され、このオペアンプ出力がコンパレー
タ3A入力（ｂ）点の１つとなる。
が一般的に使用され、このオペアンプ出力がコンパレー
タ3A入力（ｂ）点の１つとなる。
次に、抵抗R1はR1＝∞、つまりR1を挿入しない場合
は、０〜VccV間を８ビットで刻むことになる。Vcc＝5V
とすれば1LSB≒20mVとなる。そして、この1LSBを小さく
する場合にR1を挿入する。R1＝Ｒとすれば1LSB≒10mVと
なる。
は、０〜VccV間を８ビットで刻むことになる。Vcc＝5V
とすれば1LSB≒20mVとなる。そして、この1LSBを小さく
する場合にR1を挿入する。R1＝Ｒとすれば1LSB≒10mVと
なる。
さで、第５図（１）のように構成された回路では、部
品のばらつきによって、ハード上の中点 つまりセンサ信号入力がない場合の（ａ）点のDCレベル
と、ソフト上の中点 マイクロコンピュータが1000000（＝80H）を出力した時
の（ｂ）点のレベルが一致しない場合がある。
品のばらつきによって、ハード上の中点 つまりセンサ信号入力がない場合の（ａ）点のDCレベル
と、ソフト上の中点 マイクロコンピュータが1000000（＝80H）を出力した時
の（ｂ）点のレベルが一致しない場合がある。
理想的であれば、上述したハード上およびソフト上の
中点は一致して、正常にノック制御を行なうことができ
る。
中点は一致して、正常にノック制御を行なうことができ
る。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のノック検出装置では、エン
ジンの振動レベルまたは振動センサの感度が小さい場合
には、DA変換の1LSBを小さくしなければならず、これに
よって回路部品のバラツキ、例えば を作成する２個の抵抗R6,R7の抵抗値，オペアンプ4A,コ
ンパレータ3Aのオフセット電圧等が無視できなくなり、
ハード上とソフト上の中点の誤差が大きくなり、ノイズ
レベルの値がばらついたり、センサフェールの誤検出を
してしまうという問題があった。例えば、エンジンの負
荷条件によってはエンジン振動が非常に小さくなり、こ
れによりノイズレベルが小さくなり、センサフェール閾
値を下回る場合が生じ、センサフェールでないのにフェ
ールと誤検出される。
ジンの振動レベルまたは振動センサの感度が小さい場合
には、DA変換の1LSBを小さくしなければならず、これに
よって回路部品のバラツキ、例えば を作成する２個の抵抗R6,R7の抵抗値，オペアンプ4A,コ
ンパレータ3Aのオフセット電圧等が無視できなくなり、
ハード上とソフト上の中点の誤差が大きくなり、ノイズ
レベルの値がばらついたり、センサフェールの誤検出を
してしまうという問題があった。例えば、エンジンの負
荷条件によってはエンジン振動が非常に小さくなり、こ
れによりノイズレベルが小さくなり、センサフェール閾
値を下回る場合が生じ、センサフェールでないのにフェ
ールと誤検出される。
本発明は、このような従来の問題を解決するものであ
り、正確なセンサフェール検知のできる優れたノック制
御方式を提供することを目的とする。
り、正確なセンサフェール検知のできる優れたノック制
御方式を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、上記ノッキングが
発生したときにエンジン振動レベルの大きくなる期間に
ノックゲートを、ノッキングが発生していないときにエ
ンジン振動の大きい期間にセンサフェール用ノイズゲー
トを、ノッキングの有無に関係なく通常の振動レベルが
発生する期間にノイズゲートを設定したことにより、セ
ンサフェールの検出を正確にできるようにしたものであ
る。
発生したときにエンジン振動レベルの大きくなる期間に
ノックゲートを、ノッキングが発生していないときにエ
ンジン振動の大きい期間にセンサフェール用ノイズゲー
トを、ノッキングの有無に関係なく通常の振動レベルが
発生する期間にノイズゲートを設定したことにより、セ
ンサフェールの検出を正確にできるようにしたものであ
る。
（作 用） 本発明は、ノッキングが発生していないときにエンジ
ン振動の大きい期間にセンサフェール用ノイズゲートを
設定したため、センサフェール閾値を大きな値で設定す
ることが可能になり、回路部品がばらついたり、電気ノ
イズが大きくても、大きなセンサフェール閾値を越える
ことができなく、正確なセンサフェール検出を行なうこ
とができる。
ン振動の大きい期間にセンサフェール用ノイズゲートを
設定したため、センサフェール閾値を大きな値で設定す
ることが可能になり、回路部品がばらついたり、電気ノ
イズが大きくても、大きなセンサフェール閾値を越える
ことができなく、正確なセンサフェール検出を行なうこ
とができる。
（実施例） 第１図は、第３図に示すノック検出装置を制御するた
めの本発明の一実施例による制御フローチャートを示
し、第２図は上記ノック検出装置を制御するための動作
波形図を示す。
めの本発明の一実施例による制御フローチャートを示
し、第２図は上記ノック検出装置を制御するための動作
波形図を示す。
まず、説明の都合上、第２図から説明すると、Ａは振
動センサ１の出力信号であり、Ｂはその振動センサ１の
信号と比較するDA変換器４の出力信号である。また、Ｃ
は点火と充電開始のタイミング、Ｄはゲートのタイミン
グを示す。
動センサ１の出力信号であり、Ｂはその振動センサ１の
信号と比較するDA変換器４の出力信号である。また、Ｃ
は点火と充電開始のタイミング、Ｄはゲートのタイミン
グを示す。
タイミング波形Ｄは、一例としてノックゲートG1が上
死点よりクランク角90゜、センサフェール用ノイズゲー
トG2は90゜〜120゜、ノジズゲートG3は120゜〜150゜と
夫々設定しておく。一般的に、ノックゲートG1はノック
時にレベルの大きくなる期間、センサフェール用ノイズ
ゲートG2は振動ノイズの大きくなる期間、ノイズゲート
G3はノックの有無に関係なく通常の振動レベルが発生す
る期間である。
死点よりクランク角90゜、センサフェール用ノイズゲー
トG2は90゜〜120゜、ノジズゲートG3は120゜〜150゜と
夫々設定しておく。一般的に、ノックゲートG1はノック
時にレベルの大きくなる期間、センサフェール用ノイズ
ゲートG2は振動ノイズの大きくなる期間、ノイズゲート
G3はノックの有無に関係なく通常の振動レベルが発生す
る期間である。
このように設定された各ゲートG1,G2,G3のタイミング
Ｄによる制御を、第１図により説明する。
Ｄによる制御を、第１図により説明する。
まず、センサフェール用ノイズゲートG2中において、
コンパレータ3A（第５図）の出力、つまりノイズパルス
が有ったかどうかをステップ20でチェックし、これによ
り、下式に示すようにノイズレベルをマイクロコンピュ
ータ５で算出する。
コンパレータ3A（第５図）の出力、つまりノイズパルス
が有ったかどうかをステップ20でチェックし、これによ
り、下式に示すようにノイズレベルをマイクロコンピュ
ータ５で算出する。
パルス有り（YES）の時は パルス無し（NO）の時は このノイズレベルVSFnが、ステップ23でセンサフェー
ル閾値THSF（従来の閾値より大きな値）と比較して、ス
テップ24で小さい状態が予め定められた時間または点火
数（例えば、100点火以上）の間継続したら（YES）、セ
ンサフェールと判定し、センサフェールフラッグを立
て、遅角量を固定する。
ル閾値THSF（従来の閾値より大きな値）と比較して、ス
テップ24で小さい状態が予め定められた時間または点火
数（例えば、100点火以上）の間継続したら（YES）、セ
ンサフェールと判定し、センサフェールフラッグを立
て、遅角量を固定する。
このように、上記実施例によれば、センサフェール閾
値を大きな値に設定できるので、正確なセンサフェール
検知ができる。
値を大きな値に設定できるので、正確なセンサフェール
検知ができる。
（発明の効果） 本発明は、上記実施例より明らかなようにノッキング
が起きていないときの燃焼によるエンジン振動を検出す
るための期間以外に、例えばピストンスラップ等の機械
的な振動によってエンジン振動が大きくなる期間を選択
してセンサフェールを検知するセンサフェール検知専用
の期間（センサフェール用ノイズゲート）を設けたの
で、センサフェール閾値を大きな値に設定できるので、
センサフェールを正確に判定できるという利点を有す
る。そして、さらに回路部品のばらつきが大きくなって
も、問題なくセンサフェールを検出できるという効果を
有する。
が起きていないときの燃焼によるエンジン振動を検出す
るための期間以外に、例えばピストンスラップ等の機械
的な振動によってエンジン振動が大きくなる期間を選択
してセンサフェールを検知するセンサフェール検知専用
の期間（センサフェール用ノイズゲート）を設けたの
で、センサフェール閾値を大きな値に設定できるので、
センサフェールを正確に判定できるという利点を有す
る。そして、さらに回路部品のばらつきが大きくなって
も、問題なくセンサフェールを検出できるという効果を
有する。
第１図は本発明の一実施例による制御フローチャート、
第２図は第１図に用いられる制御波形図、第３図は本発
明によってノック制御されるノック検出装置の概略ブロ
ック図、第４図は第３図の各部の動作波形図、第５図は
第３図の要部の具体的回路図である。 １……振動センサ、２……帯域波器、３……比較器、
４……DA変換器、５……マイクロコンピュータ、６……
ディストリビュータ、７……波形整形回路、８……イグ
ナイタ。
第２図は第１図に用いられる制御波形図、第３図は本発
明によってノック制御されるノック検出装置の概略ブロ
ック図、第４図は第３図の各部の動作波形図、第５図は
第３図の要部の具体的回路図である。 １……振動センサ、２……帯域波器、３……比較器、
４……DA変換器、５……マイクロコンピュータ、６……
ディストリビュータ、７……波形整形回路、８……イグ
ナイタ。
Claims (1)
- 【請求項１】エンジン振動を検出する振動センサの出力
信号からノッキングの生じない期間のレベルであるノイ
ズレベル検出を行ない、さらに、マイクロコンピュータ
にて上記レベル等の処理を行ない、かつ、点火信号に基
づきノック検出およびノック制御を行なうノック検出装
置に対し、上記ノッキングが発生したときにエンジン振
動レベルの大きくなる期間にノックゲートを、ノッキン
グが発生していないときにエンジン振動の大きい期間に
センサフェール用ノイズゲートを、ノッキングの有無に
関係なく通常の振動レベルが発生する期間にノイズゲー
トの設定を行なうことを特徴とするノック制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324821A JP2562960B2 (ja) | 1988-12-24 | 1988-12-24 | ノック制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324821A JP2562960B2 (ja) | 1988-12-24 | 1988-12-24 | ノック制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02173339A JPH02173339A (ja) | 1990-07-04 |
| JP2562960B2 true JP2562960B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=18170051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63324821A Expired - Fee Related JP2562960B2 (ja) | 1988-12-24 | 1988-12-24 | ノック制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2562960B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010026986A1 (de) | 2010-03-04 | 2011-09-08 | Mitsubishi Electric Corp. | Klopfsensorsystem |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60164234A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-27 | Toyota Motor Corp | ノツキング検出装置の異常判定方法 |
| JPS62135747A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ノツクコントロ−ラ |
-
1988
- 1988-12-24 JP JP63324821A patent/JP2562960B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010026986A1 (de) | 2010-03-04 | 2011-09-08 | Mitsubishi Electric Corp. | Klopfsensorsystem |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02173339A (ja) | 1990-07-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |