JPH0380983B2 - - Google Patents

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JPH0380983B2
JPH0380983B2 JP56105158A JP10515881A JPH0380983B2 JP H0380983 B2 JPH0380983 B2 JP H0380983B2 JP 56105158 A JP56105158 A JP 56105158A JP 10515881 A JP10515881 A JP 10515881A JP H0380983 B2 JPH0380983 B2 JP H0380983B2
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knocking
internal combustion
signal
circuit
combustion engine
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Kurenku Maachin
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    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の制御量調整装置、特に内燃
機関に配置された少なくとも１つのノツキングセ
ンサから出力され、ノツキング信号検出回路１５
を介して得られた信号を入力信号とすることがで
き、特に燃料供給量及び点火信号などの内燃機関
の制御量を調整する内燃機関の制御量調整装置に
関する。
従来ノツキングセンサから得られた信号で点火
時点を調整し、例えばノツキングが激しくなると
き点火時点を遅らせる方向に調整した内燃機関の
点火装置が知られている。このような従来の点火
時点を調整する装置では直接ノツキングセンサか
らの信号が検出されている。しかし従来からの装
置は、ノイズ電圧に対して極度に敏感であり、従
つて信頼性ある結果を得ることができないという
欠点があつた。
従つて本発明はこのような従来の欠点を解消す
るものでノイズが発生しても制御すべき量に影響
を与えることなく内燃機関を最適に動作させるこ
とができる内燃機関の制御量調整装置を提供する
ことを目的とする。
本発明によればこの目的を達成するためにノツ
キング信号検出回路に周波数識別回路あるいは振
幅識別回路を設け、点火信号が現われる所定の時
間ないし角度の間のみノツキング信号を測定し検
出するような構成を採用した。具体的には周波数
識別回路は２つのカウンタを用いて実現される。
第１のカウンタの計数領域によつて識別可能な上
方限界周波数の値が求められ、一方第２のカウン
タの計数領域によつて周波数帯域が求められる。
好ましい実施例によれば更に第３のカウンタが設
けられ、それによりSN比を調節することができ
所定の周波数をもつ所定数のパルスが計数された
後はじめて周波数識別回路を応答させ、それによ
つて制御量を調整するようにしている。
このようにして本発明によればたとえノイズが
ランダムに発生したとしても制御量に何ら影響を
与えることなく内燃機関を最適に動作させること
が可能になる。
以下添付図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
第１図には外部点火式の内燃機関の概略構成が
点火並びに燃料噴射を制御する制御装置とともに
図示されている。同図において内燃機関自体は符
号１０で図示されており、吸気管１１並びに排気
ガス管１２を有する。燃料調量装置には制御装置
１３並びに噴射ノズル１４が設けられており、こ
の場合回転速度（ｎ）、負荷（Ｑ）並びにノツキ
ング信号検出回路１５の出力信号に基づいて燃料
供給量制御信号が求められる。それに対応して点
火装置１６が種々の入力量を処理し出力側に接続
された点火プラグ１７に高電圧信号を発生する。
ノツキング信号検出回路１５の入力にはノツキン
グセンサ１８からの信号が入力される。第１図で
は４つのノツキングセンサが図示されており、こ
れらのセンサはスイツチ１９を介して選択するこ
とができる。このようにしてノツキング信号はシ
リンダごとに検出され処理されるがノツキング信
号検出回路１５にはマルチプレクサ駆動により直
列的に信号が得られる。
第２図には４つの波形図が図示されており第２
図ａは燃焼室の圧力の時間に関する関係が、第２
図ｂには点火装置の閉鎖角度信号が、又第２図ｃ
には測定時間制御信号が、又第２図ｄには第２図
ａにフイルタをかけることにより得られるノツキ
ング信号がそれぞれ図示されている。なお、第２
図ｄは、第２図ａの信号にどのような周波数の成
分が含まれているかを例示するものである。
第２図ａからわかるように圧力信号の立ち下り
端に凹凸が現われる。このような凹凸は内燃機関
がノツキングを起こすことにより発生するもので
内燃機関に局所的な点火現象が現われ、それによ
り圧力波が発生して全体の信号特性が決まる。
本発明はこのような圧力信号の立ち下り端に現
われる圧力の個々のピークを取り出しそれを処理
検出して内燃機関の種々の制御量、特に燃料の供
給量並びに点火時点を調整するものである。さら
に本発明では個々のシリンダの燃焼を経済的な理
由によりノツキングの限界領域で行うようにして
いる。
例えば第２図ａから理解されるようなノツキン
グ周波数は各内燃機関に固有なものであるのでノ
ツキング信号検出回路１５をそれぞれの内燃機関
のタイプに合わせることが必要である。
第２図ｄに図示したように第２図ａのノツキン
グ周波数信号が取り出されてさらにその信号が処
理されていく。
このようなノツキング信号検出回路１５の例が
第３図に図示されており、同図において２０はパ
ルス形成回路であり、その入力にノツキングセン
サからの信号が印加される。その後段に周波数識
別回路２１と振幅識別回路２２からなる並列回路
が接続される。この並列回路の出力にはアンドゲ
ート２３が接続される。このアンドゲート２３の
後には同期フリツプフロツプ２４、ノツキングパ
ルスカウンタ２５並びにメモリフリツプフロツプ
２６からなる直列回路が接続される。内燃機関の
点火装置は２７で図示されており、その出力信号
によつて測定時間制御回路２８が制御され、さら
にその制御回路２８の出力はノツキングパルスカ
ウンタ２５の他の入力に接続される。さらに周波
数並びに振幅識別回路２１，２２にはそれぞれ識
別回路の制御を行う多極のリード線２９，３０が
接続される。
本発明で重要なことは、ノツキングセンサの出
力信号が周波数だけでなくその振幅に関しても考
慮されていることである。それぞれ両方の値が内
燃機関のタイプによつて定まる特性値に達するか
ないしその値を上回り、さらにその上に所定数の
ノツキング信号が発生した時にはじめて内燃機関
の制御量に対する調整が行なわれる。すなわち、
第１図の例では燃料供給量並びに点火の制御が行
なわれる。具体的にはノツキングが検出されたと
き外部点火式の内燃機関の場合には点火時期を、
また自己点火式の場合には噴射開始時期をそれぞ
れ遅らせるか、あるいは燃料供給量を増大させ
る。
第４図には、第３図の実施例についても応用す
ることができるデジタル動作の振幅識別回路が図
示されている。第４図には比較回路３２が設けら
れ、この比較回路３２には端子３５からの入力信
号が高速動作のＡ／Ｄ変換器３４ならびに入力３
３を介して印加されるとともに、第２の入力３６
を介して可変なしきい値信号が入力される。この
しきい値信号は加算回路３７から得られ、この加
算回路３７では特性信号発生器３８からの値に従
い、また入力量によつてしきい値が形成される。
このしきい値の入力量に従つた制御は、低域フイ
ルタ３９により行なわれ、さらに入力端子３５と
加算回路３７間に接続された低速Ａ／Ｄ変換器４
０により行なわれる。
このように構成することにより、振幅識別回路
２２によつてほぼ第２図ａに図示された波形が形
成され、この入力信号の立ち下がり端に現われる
個々の信号ピークが取り出され、処理可能な形状
に変換される。特性信号発生器３８に記憶されて
いる値は、それぞれの内燃機関のタイプに合わさ
れており、内燃機関の負荷状態並びに回転速度と
は無関係に第２図ａに図示した信号波形のピーク
だけが検出できるように構成されている。
第５ａ図には、後段に接続されたノツキングパ
ルスカウンタとともに、第３図の周波数識別回路
２１の例が図示されている。同図において、入力
４５の後に、パルス形成回路４６が接続され、そ
の出力はさらにカウンタ４７のロード入力、JK
フリツプフロツプ４８のＪ入力並びにナンドゲー
ト５０′の第１の入力４９と接続される。カウン
タ４７のオーバーフロー出力５０は、カウンタ５
２のロード入力５１と接続され、そのカウンタ５
２の計数領域は識別すべき信号のバンド幅によつ
て決められる。両カウンタ４７，５２は多極の入
力５４，５５を有し、これらの入力を用いて計数
を行なう場合のそれぞれの初期値を設定すること
ができる。入力５６，５７はいわゆるカウントイ
ネーブル入力であり、これを介してカウント操作
を制御することができる。本来のカウント信号は
入力５８，５９を介してカウンタ４７，５２に入
力される。
フリツプフロツプ４８のＱ出力は第１のカウン
タ４７のカウント入力５６と接続され、一方後段
のカウンタ５２のカウント入力５７には第２の
JKフリツプフロツプ６０のＱ出力が接続されて
いる。このフリツプフロツプ６０のＪ入力にはカ
ウンタ５２のオーバーフロー出力６２からの出力
信号が印加され、このフリツプフロツプ６０のＫ
入力はカウンタ４７のオーバーフロー出力５０並
びにフリツプフロツプ４８のＫ入力と接続されて
いる。両フリツプフロツプ４８，６０はクロツク
信号源からクロツク線（詳細には図示されていな
い）を介してクロツク信号を得る。ナンドゲート
５０′の第２の入力６３には第２のフリツプフロ
ツプ６０の出力から信号が入力される。ナンド
ゲート５０′の出力はカウンタ６５のカウント入
力と接続され、カウンタ６５の後にはパルス形成
回路６６が接続される。カウンタ６５並びにパル
ス形成回路６６は例えば第３図に図示された測定
時間制御回路２８から制御信号を得る。
第５ａ図に図示された回路の動作を第５ｂ図の
パルス波形図を参照して説明する。同図において
ａは入力端子４５に入力される入力信号であり、
第２図ｄのノツキング信号をパルス形成回路２０
で整形した信号に対応する。但し、ノツキング信
号の周波数識別の説明を容易にするため振幅は制
限（一定に）されているが、振幅識別回路２２に
は、制限されない振幅の信号が入力されるのはも
ちろんである。また、第５ｂ図ａでは時間的に延
ばされた形で最初ノツキング信号が高い周波数で
続いて低い周波数で発生する状態が図示されてい
る。又ｂはパルス形成回路４６の出力信号であ
る。カウンタ４７のカウント状態はｃに図示され
ており、これにより入力４５に印加される入力信
号の立上がり端が正になることによりカウンタは
所定のカウント状態にセツトされる。カウント状
態が０の値、従つてオーバーフローに達するとカ
ウントはストツプし、次のカウントは次の立上が
り端が現われたときに再び開始される。しかし第
１のカウンタ４７でカウント状態が０に達した場
合第２のカウンタ５２ではｄに示した信号により
カウントが開始し、又このカウンタが所定の値に
達するとカウントが終了する。第２のカウンタ５
２のカウント過程中に入力信号に立上がり端が現
われると、ナンドゲート５０′によりこれが所望
の入力周波数として識別され第５ｂ図のｅに対応
した出力信号が現われる。ｆは測定時間制御回路
２８の出力信号を示す。これは単に対応する信号
ｆの入力パルスの周波数が測定されることを意味
する。ｅ信号がカウンタ６５により計数され、例
えばこのようなパルスが２つパルスが発生したと
すると、ｈのような点火用の信号が発生する。こ
のように応答に遅れがあるため、ノツキング信号
の周波数を有するノイズ信号を遮断することがで
きる。
第５ｂ図のパルス波形図から、入力信号の周波
数が非常に高い場合は（第５ｂ図ａの最初の波形
を参照）第１のカウンタ４７はその最大計数領域
に達せず、従つてオーバーフロー信号が発生しな
いことが理解できる。オーバーフロー信号は入力
信号の周波数が所定の上方限界値より以下の場合
（第５ｂ図ａの後半部分を参照）のみはじめて発
生する。このようにして第１のカウンタのカウン
ト領域を調節することにより上方限界周波数を調
節することができる。
一方第２のカウンタの計数領域を調節すること
によつて周波数帯域幅を調節することができる。
出力信号は次の入力パルスが発生した場合で第１
のカウンタがカウントせず第２のカウンタが計数
しているときにのみ発生する。
入力周波数が下方限界値を下回ると、次の入力
信号の立上がり端は第２のカウンタのカウントが
終了した後にはじめて現われ、それにより対応し
た論理回路は出力信号を発生しなくなる。
第５ａ図に図示した回路を用いることにより所
定周波数領域の入力信号のみを検出することが可
能になる。内燃機関に発生するノツキング周波数
はそれぞれの内燃機関のタイプに従つて固有なも
のであるので、このような本発明による回路を用
いることによりノツキングの発生を非常に正確に
検出し、ノツキングの発生に対処することが可能
になる。
周波数識別回路、更に正確にいうと周波数帯域
検出回路の第２の実施例が第６図に図示されてい
る。この実施例ではパルス形成回路４６、第１と
第２のカウンタ４７，５２の直列回路が図示され
ている。両カウンタのオーバーフローないしキヤ
リ出力U¨はフリツプフロツプ７０に入力され、こ
のフリツプフロツプの出力信号並びにパルス形成
回路４６の出力信号はアンドゲート７１に入力さ
れる。このアンドゲート７１の後段にカウンタ６
５が接続され、その出力計数状態は予め定められ
たSN比に対応する。又カウンタ６５のロード入
力７２には測定時間制御回路２８からの出力信号
が入力される。フリツプフロツプ７５には更にカ
ウンタ６５のオーバーフロー出力並びに測定時間
制御回路２８からの信号が入力され、その出力に
一定の出力信号が発生する。その場合カウンタ４
７，５２のクロツク周波数は入力端子４５に入力
される入力信号の周波数よりも大きいことであ
る。
第５ａ図および第６図の回路は原理的には同じ
ものであり、ただ信号の入力方法が違うだけであ
る。従つてその動作並びに論理出力の結果は同じ
ものである。
なお付言すれば本発明は外部点火式の内燃機関
だけに用いられるだけでなくデイーゼル機関のよ
うな自己点火式の内燃機関にも用いることが可能
である。この場合点火信号は噴射開始信号に対応
し、点火時点の調整は噴射開始時期の調整に対応
する。
以上説明したように、本発明では、ノツキング
センサからの出力信号をそれぞれ周波数識別回路
と振幅識別回路に独立して入力するようにしてい
るので、ノツキングセンサからの信号は減衰させ
ることなく振幅識別回路に入力でき、増幅器を必
要としたりあるいは判別基準値を低い値にするこ
となくノツキング周波数を有する信号の振幅を判
別でき、大きな分解能で正確なノツキングの判別
が可能になる。また、本発明では、より広範囲の
ノツキング信号を処理できるとともに振幅と周波
数を個別に識別するようにしているので、より確
実なノツキングの検出が可能になる。また、本発
明では、ノツキングに固有な周波数と所定しきい
値以上の振幅を識別したときに出力信号を発生さ
せ、その出力信号が複数個発生したときのみノツ
キングと判断するようにしているので、ノツキン
グに類似したノイズ（通常単独で発生する）をノ
ツキングと誤判断することがなくなり、信頼性の
あるノツキング検出が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による調整装置の概略構成を示
した構成配置図、第２図ａ〜ｄは信号検出を説明
した信号波形図、第３図、第４図はそれぞれ本発
明による調整装置の回路を示したブロツク回路
図、第５ａ図は第３図の回路部分を更に詳細に説
明したブロツク回路図、第５ｂ図ａ〜ｈは第５ａ
図に図示した回路の動作を説明する信号波形図、
第６図は第５ａ図に図示した回路の他の実施例を
示したブロツク回路図である。 １０……内燃機関、１１……吸気管、１２……
排気ガス管、１３……制御装置、１４……噴射ノ
ズル、１５……ノツキング検出回路、１６……点
火装置、１７……点火プラグ、１８……ノツキン
グセンサ、２０……パルス形成回路、２１……周
波数識別回路、２２……振幅識別回路、２４……
同期フリツプフロツプ、２５……ノツキングパル
スカウンタ、２６……フリツプフロツプ、２７…
…点火装置、２８……測定時間制御回路、３２…
…比較回路、３８……特性信号発生器、４６……
パルス形成回路、４７，５２，６５……カウン
タ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関に配置されノツキングに関連した信
    号を発生するノツキングセンサ１８と、 ノツキングセンサ出力信号のうちノツキングに
    固有な周波数を識別する周波数識別回路２１と、 ノツキングセンサ出力の振幅を識別する振幅識
    別回路２２とを備えた内燃機関の制御量調整装置
    において、 前記ノツキングセンサからの出力信号をそれぞ
    れ周波数識別回路２１と振幅識別回路２２に入力
    し、 前記周波数識別回路２１がノツキングに固有な
    周波数を識別し、かつ前記振幅識別回路２２が所
    定しきい値以上の振幅を識別したときに出力信号
    を発生する回路２３を設け、 また所定の測定時間幅の信号を発生する測定時
    間制御回路２８を設け、 前記測定時間の期間に前記固有な周波数と所定
    しきい値以上の振幅を識別したときに出力信号を
    発生する回路２３から所定の複数個の出力信号が
    発生したときのみノツキングと判断して内燃機関
    の制御量を調整するようにしたことを特徴とする
    内燃機関の制御量調整装置。 ２ 前記振幅識別回路２２にノツキングセンサ出
    力信号と所定のしきい値とを比較する比較回路３
    ２を設けるようにした特許請求の範囲第１項に記
    載の内燃機関の制御量調整装置。 ３ 前記しきい値をノツキングセンサ出力信号の
    入力量に従つて変化できるようにした特許請求の
    範囲第２項に記載の内燃機関の制御量調整装置。 ４ 前記しきい値を特性信号発生器３８からの信
    号に従つて変化できるようにしたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第２項に記載の内燃機関の制御
    量調整装置。 ５ ノツキングが検出されたとき外部点火式の内
    燃機関の場合には点火時期をまた自己点火式内燃
    機関の場合には噴射開始時期をそれぞれ遅らす方
    向に調節するかあるいは燃料供給量を増大させる
    ようにした特許請求の範囲第１項から第４項まで
    のいずれか１項に記載の内燃機関の制御量調整装
    置。
JP56105158A 1980-07-10 1981-07-07 Control level regulator for internal combustion engine Granted JPS5749073A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3026097A DE3026097A1 (de) 1980-07-10 1980-07-10 Regeleinrichtung fuer steuergroessen einer brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5749073A JPS5749073A (en) 1982-03-20
JPH0380983B2 true JPH0380983B2 (ja) 1991-12-26

Family

ID=6106840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56105158A Granted JPS5749073A (en) 1980-07-10 1981-07-07 Control level regulator for internal combustion engine

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JP (1) JPS5749073A (ja)
DE (1) DE3026097A1 (ja)

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