JPH0342413B2 - - Google Patents

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JPH0342413B2
JPH0342413B2 JP3791782A JP3791782A JPH0342413B2 JP H0342413 B2 JPH0342413 B2 JP H0342413B2 JP 3791782 A JP3791782 A JP 3791782A JP 3791782 A JP3791782 A JP 3791782A JP H0342413 B2 JPH0342413 B2 JP H0342413B2
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knocking
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JP3791782A
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00Devices 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
    • G01L23/22Devices 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
    • G01L23/221Devices 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
    • G01L23/225Devices 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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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Testing Of 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] 本発明はマイクロプロセツサを備える電子制御
機関のノツキング検出装置に関する。
[従来の技術及び解決しようとする課題] ノツキングの発生に起因する振動は周波数が高
いので、従来のノツキング検出装置によればノツ
クセンサにより機関本体の機械的振動あるいは燃
焼室の圧力を検出し、ノツクセンサの出力を、例
えば変換時間が数μsecである高速のアナログ−デ
ジタル(A−D)変換器によりA−D変換し、A
−D変換した値をCPUにより高速処理する必要
があつた。高速型のA−D変換器およびCPUは
非常に高価となりコスト上不利である。本発明の
目的は高速型の素子を用いることなく、ノツキン
グを正確に検出することができるノツキング検出
装置を提供することである。
[課題を解決するための手段] この目的を達成するために、本発明のノツキン
グ検出装置は、第7図に例示するように、機関本
体の機械的振動あるいは燃焼室の圧力に応じて連
続的アナログ信号を発生する振動信号出力手段
と、 周期的に該アナログ信号の即時の電圧値を所定
期間毎に連続する第1のデジタル信号に変換する
アナログ−デジタル変換手段と、繰り返し複数の
連続する該第1のデジタル信号から該第1のデジ
タル信号の平均値を示す第2のデジタル信号を発
生するデジタル信号平均値手段と、該第2のデジ
タル信号から連続するデジタル参照電圧を発生す
るデジタル参照電圧出力手段と、該デジタル参照
電圧をアナログ参照電圧に変換するアナログ参照
電圧出力手段と、前記アナログ信号と前記アナロ
グ参照電圧とを比較するアナログ電圧比較手段
と、前記アナログ信号が前記アナログ参照電圧に
対して所定の関係を示した場合、機関のノツキン
グの発生を示すノツキング信号を発生するノツキ
ング信号出力手段とを備えるを要旨とする。
[作用] 本発明のノツキング検出装置は、振動信号出力
手段の発生した連続的アナログ信号をアナログ−
デジタル変換手段が、まず周期的に該アナログ信
号の即時の電圧値を所定期間毎に連続する第1の
デジタル信号に変換する。次いで、デジタル信号
平均化手段が、繰り返し複数の連続する該第1の
デジタル信号から該第1のデジタル信号の平均値
を示す第2のデジタル信号を発生する。第2のデ
ジタル信号は、デジタル参照電圧出力手段によつ
て連続するデジタル参照電圧にされ、次いでアナ
ログ参照電圧出力手段によつて、アナログ参照電
圧に変換される。
したがつて、アノログ参照電圧は、振動信号出
力手段のアナログ出力を、高速度にアナログ−デ
ジタル変換したものから平均して求めたものでは
なく、アナログ出力を比較的長い周期間隔でアナ
ログ−デジタル変換したものの平均値に基づいて
求めたものである。
該アナログ参照電圧と、前記アナログ信号と
は、アナログ電圧比較手段に出力される。
アナログ電圧比較手段は、前記アナログ信号と
前記アナログ参照電圧とを比較する。この比較結
果は、ノツキング信号出力手段が前記アナログ信
号が前記アナログ参照電圧に対して所定の関係を
示した場合であるとの判断が行なう場合に参照さ
れる。ノツキング信号出力手段は、前記判断に基
づいて機関のノツキングの発生を示すノツキング
信号を発生する。
従つて、ノツキング信号の発生の有無は、高速
度にアナログ−デジタル変換やデジタル演算を行
うことなく、アナログ信号同士の比較に基づいて
行われる。
実施例 次に図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
第1図はマイクロコンピユータ1で構成された
ノツキング検出装置の内部をブロツク図で示して
いる。アドレスデータバス2はCPU3、時計カ
ウンタ4、RAM6、出力インタフエース7、逐
次比較制御器8の動作モードを決めるコントロー
ルレジスタ9、逐次比較制御器8のA−D変換デ
ータおよびCPU3からのデータを保存するA−
Dデータレジスタ10、およびA−Dデータレジ
スタあるいはCPUからのデジタルデータをD−
A変換するD−A変換器11を互いに接続してい
る。逐次比較制御器8は比較器16のアナログ入
力電圧をA−D変換するアナログ−デジタル変換
手段の機能(以下第1の機能と記す)としてのA
−Dモードと、比較器16のアナログ入力電圧を
所定のアナログ参照電圧と比較するアナログ電圧
比較手段の機能(以下第2の機能と記す)として
のセンスモードとをもつ。機関本体に取付けられ
て機関本体の機械的振動あるいは燃焼室の圧力を
検出するノツクセンサ15のアナログ出力電圧
VkaはD−A変換器11からのアナログ基準値と
比較器16において比較され、比較器16の出力
は逐次比較制御器8へ送られ、比較器16の出力
はノツクセンサ15のアナログ出力がD−A変換
器のアナログ出力より大きい場合は1となり、小
さい場合は0となる。コイルを含む点火時期制御
装置17は出力インタフエース7からノツキング
強度信号を受け、ノツキング強度に応じて点火進
角値を補正しその補正された進角値に応じた点火
時期に高電圧を発生する。点火時期制御装置17
の点火信号は割込み信号として点火時期制御装置
17からCPU3へ送られる。
第2図はノツクパルス数(1回のノツキングの
発生により複数個のノツクパルスが発生する。)
を計数するプログラムのフローチヤートである。
このプログラムはメインプログラムとして実行さ
れる。ステツプ21ではノツクセンサ15のアナ
ログ出力電圧VkaがD−A変換器11のアナログ
参照電圧Slaより小さいか否かを判別し、Vka<
Slaならば再びステツプ21を実行し、Vka≧Sla
ならばステツプ22へ進む。Slaは第3図のステ
ツプ29においてセツトされるデジタル参照電圧
SdのD−A変換値である。メインプログラムの
実行中は逐次比較制御器8はコントロールレジス
タ9により第2の機能、すなわちセンスモードで
作動しており、Vka≧Slaならば比較器16の出
力が1であり、Vka<Slaならば比較器16の出
力が0であり、この1,0が逐次比較制御器8を
介してコントロールレジスタ9へ送られて記憶さ
れている。したがつてVka<Slaか否かはコント
ロールレジスタ9に記憶されている1あるいは0
から判定できる。ステツプ22では前回のVkaが
Slaより大きいか否かを判別し、判別結果が正で
あればステツプ21へ戻り、否であればステツプ
23へ進む。ステツプ23ではノツクパルスカウ
ンタの内容を1だけ増大する。ノツキングが発生
するとVkaの振巾が増大し、Slaを越えるように
なるが、Vka>Slaとなる回数をノツクパルス数
として計数する。ステツプ22により1個のノツ
クパルスに対してノツクパルスカウンタの値が2
以上増大することを回避できる。
第3図は時計カウンタ4からの割込み信号によ
り所定の時間間隔ごとに実行されるプログラムの
フローチヤートである。ステツプ27ではコント
ロールレジスタ9へ信号を送つて逐次比較制御器
8をA−Dモードに切換え、ノツクセンサ15の
アナログ出力電圧VkaをA−D変換する。このA
−D変換方式については後に第6図において説明
する。マイクロコンピユータ1の市販型ではA−
D変換に要する時間は数十μsecである。デジタル
信号平均化手段としてのステツプ28ではVkaの
デジタル値である第1のデジタル信号Vkaに基づ
いてVkaの第2のデジタル信号である平均値Vm
(デジタル表示)を算出する。Vmは例えば次式
により算出される。
c1・Vm+c2・Vkd/c1+c2→Vm ただしc1,c2は定数であり、c1>c2である。ス
テツプ29ではSldをA−Dデ−タレジスタ10
にセツトする。Sldは第4図のステツプ37にお
いて算出される。ステツプ30ではコントロール
レジスタ9へ信号を送つて逐次比較制御器8をセ
ンスモードへ切換える。センスモードへの切換え
によりD−A変換器11から、SldをD−A変換
したアナログ基準値Slaが比較器16へ送られる。
第4図は点火時期制御装置17からの点火信号
による割込みに伴つて実施されるプログラムのフ
ローチヤートである。ステツプ34ではノツクパ
ルスカウンタの計数値、すなわちノツクパルス数
をノツク強度に換算する。ステツプ35ではノツ
クパルスカウンタをクリアする。ステツプ36で
はノツク強度信号を出力インタフエース7より出
力する。このノツク強度信号は点火時期の補正に
用いられる。デジタル参照電圧出力手段としての
ステツプ37では平均値VmよりSldを算出する。
Sldは例えばSld=k・Vm(ただしkは定数)と
して表わされる。
第5図は実施例のタイミングチヤートである。
aは点火時期制御装置17からCPU3へ割込み
信号として送られる点火信号である。bはCPU
3において実行されているプログラムであり、
P1は第2図のメインプログラム、P2は第3図の
時計割込みプログラム、P3は第4図の点火割込
みのプログラムを示している。P2は所定の時間
間隔Tで実行され、P3は点火信号のパルスの立
下りで実行される。cは逐次比較制御器がセンス
モードである場合のD−A変換器11の出力のア
ナログ参照電圧Slaである。アナログ参照電圧Sla
はP3の実行後のP2の実行に伴つて更新される
(時刻t1)。dはノツクセンサの出力電圧である。
eはノツクパルスカウンタの計数値であり、ノツ
クセンサの信号がSlaを越えるごとに1ずつ増大
する。
第6図はコンピユータ1において行なわれるA
−D変換方式のフローチヤートである。実施例の
方式ではVkaは最大8ビツトのデジタル値へ変換
される。ステツプ41ではSldに0、iに7をそ
れぞれ代入する。ステツプ42ではSld+2iをSld
に代入する。ステツプ43では比較器16におい
てSldのアナログ値SlaとVkaとを比較し、Sla≧
Vkaであればステツプ44へ進み、Sla<Vkaで
あればステツプ44を通過してステツプ45へ進
む。ステツプ44ではSld−2iをSldに代入する。
したがつてVkaのデジタル値のi番目のビツトが
0であれば、ステツプ44が実行され、ステツプ
42でSldに加えられた2iがステツプ44におい
て引かれるので、Sldで2iが残ることはなく、ま
た、Vkaのデジタル値のi番目のビツトが1であ
れば、ステツプ44は通過され、ステツプ42で
Sldに加えられた2iがSldに残される。ステツプ4
5ではi=0が否かを判別し、i=0であればA
−D変換を終了し、i≠0であればi−1をiに
代入し、ステツプ42を再び実行する。
[発明の効果] このように本発明によれば、ノツクセンサのア
ナログ出力のA−D変換は平均値を算出するため
に用いられ、ノツキングの発生は、ノツクセンサ
のアナログ出力をA−D変換したデジタル値では
なく、アナログ出力をアナログ参照電圧と直接比
較して検出する。したがつてノツクセンサのアナ
ログ出力を高速でA−D変換する必要がなく、比
較的低速の素子を用いてノツキング検出装置を構
成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のブロツク図、第2図
はメインプログラムのフローチヤート、第3図は
時計割込みプログラムのフローチヤート、第4図
は点火割込みプログラムのフローチヤート、第5
図は第1図の装置のタイミングチヤート、第6図
はコンピユータにおけるA−D変換方式のフロー
チヤート、第7図は本発明の基本的構成を例示す
る構成図である。 1……ワンチツプマイクロコンピユータ、3…
…CPU、4……時計カウンタ、8……ノツクセ
ンサ、16……比較器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 機関本体の機械的振動あるいは燃焼室の圧力
    に応じて連続的アナログ信号を発生する振動信号
    出力手段と、 周期的に該アナログ信号の即時の電圧値を所定
    期間毎に連続する第1のデジタル信号に変換する
    アナログ−デジタル変換手段と、 繰り返し複数の連続する該第1のデジタル信号
    から該第1のデジタル信号の平均値を示す第2の
    デジタル信号を発生するデジタル信号平均化手段
    と、 該第2のデジタル信号から連続するデジタル参
    照電圧を発生するデジタル参照電圧出力手段と、 該デジタル参照電圧をアナログ参照電圧に変換
    するアナログ参照電圧出力手段と、 前記アナログ信号と前記アナログ参照電圧とを
    比較するアナログ電圧比較手段と、 前記アナログ信号が前記アナログ参照電圧に対
    して所定の関係を示した場合、機関のノツキング
    の発生を示すノツキング信号を発生するノツキン
    グ信号出力手段と を備えるノツキング検出装置。
JP3791782A 1982-03-12 1982-03-12 ノツキング検出装置 Granted JPS58155319A (ja)

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JP3791782A JPS58155319A (ja) 1982-03-12 1982-03-12 ノツキング検出装置

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JPS58155319A JPS58155319A (ja) 1983-09-16
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0713507B2 (ja) * 1984-07-03 1995-02-15 日本電装株式会社 ノツキング検出装置
JPH076485B2 (ja) * 1985-07-01 1995-01-30 日本電装株式会社 内燃機関用ノツキング制御装置
CN112682240B (zh) * 2020-12-29 2022-12-13 联合汽车电子有限公司 点火角控制方法及其控制装置

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