JPH0477151B2 - - Google Patents

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JPH0477151B2
JPH0477151B2 JP59102941A JP10294184A JPH0477151B2 JP H0477151 B2 JPH0477151 B2 JP H0477151B2 JP 59102941 A JP59102941 A JP 59102941A JP 10294184 A JP10294184 A JP 10294184A JP H0477151 B2 JPH0477151 B2 JP H0477151B2
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JP
Japan
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knocking
noise
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comparator
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JP59102941A
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English (en)
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JPS60247058A (ja
Inventor
Ichiro Maki
Tsuneo Hikokubo
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH0477151B2 publication Critical patent/JPH0477151B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (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、内燃機関のノツキングを検出し、ノ
ツキングを回避するノツキング制御装置に関する
ものである。
従来例の構成とその問題点 自動車等のエンジンがノツキングを起すと、ノ
ツキング特有の振動が発生する。このエンジンの
振動をノツキングセンサで検出し、ノツキングセ
ンサの出力信号を観測することによりエンジンの
ノツキングを検知できる。
ノツキングは、一定のクランク角範囲(以下ノ
ツクゲートと称する)で発生し、このノツクゲー
トで得たノツクセンサ信号レベル(Vk)と、ノ
ツキングが発生しにくい一定のクランク角範囲
(以下ノイズゲートと称する)で得た信号を基に
して得たノツク判定レベル(Vth)とを比較し、 Vk>Vth ……(1) であれば、ノツキングであると判定できる。
第1図は従来のノツキング制御装置の概略を示
している。第1図において、1はエンジンブロツ
ク等に取付けられたノツキングセンサであり、こ
のノツキングセンサ1はエンジンの振動を電気信
号に変換する。第2図bは実線B1はノツキング
センサ1の出力信号を示している。2は帯域フイ
ルタであり、この帯域フイルタ2はノツキングセ
ンサ1の出力信号中より、雑音成分を除去し、ノ
ツキングの特徴周波数近傍の周波数成分を抽出す
る。3は帯域フイルタ2の出力を整流する整流
器、4は整流器3の出力を積分する積分器であ
り、帯域フイルタ2の出力は上記整流器3、積分
器4を介して整流・積分されて平均化される。第
2図bの破線B2は積分器4より出力される平均
化出力を示している。5はアナログスイツチ5
A,5Bからなるアナログスイツチ回路であり、
アナログスイツチ5A,5Bはマイクロコンピユ
ータ8より出力されるノツクゲート信号、ノイズ
ゲート信号によつてオン、オフ制御される。6は
比較器、7はデイジタル・アナログ(D/A)変
換器であり、D/A変換器7はマイクロコンピユ
ータ8より出力されるデイジタル信号をアナログ
信号に変換して比較器6の一方の入力端子に印加
する。上記比較器6の他方の入力端子にはアナロ
グスイツチ5Aを介して帯域フイルタ2の出力、
又はアナログスイツチ5Bを介して積分器4の出
力が印加され、D/A変換器7の出力と比較され
る。比較器6の出力はマイクロコンピユータ8に
入力され、比較器6の出力に基づいてノツキング
の有無、ノツキングの程度の判定、ノツキング判
定レベルの演算が行なわれる。なお、マイクロコ
ンピユータ8は、中央処理装置(CPU)、ランダ
ムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメ
モリ(ROM)、入出力ポート等から構成されて
いる。9はデイストリビユータ内に設けられたピ
ツクアツプコイルであり、このピツクアツプコイ
ル9からはエンジンの各気筒の特定のクランク角
に対応した信号が出力される。10はピツクアツ
プコイル9の出力を波形整形して第2図aに示す
パルス状の点火タイミング信号を出力する波形整
形回路である。なお、第2図aにおける矢印は点
火タイミングを示す。
波形整形回路10の出力はマイクロコンピユー
タ8内の周期演算手段11に入力され、点火から
次の点火までの周期が算出される。12は周期演
算手段11で求められた周期を基にして単位クラ
ンク角度(例えば1゜CA)当りの時間を算出する
単位クランク角度時間演算手段である。なお、上
記周期演算手段11は、クロツクパルス発生器と
カウンタとから構成され、点火から次の点火まで
の間にクロツクパルス発生器から出力されるクロ
ツクパルス数をカウンタで計数することにより周
期を求めるものである。13,14はそれぞれノ
ツクゲート信号発生手段、ノイズゲート信号発生
手段であり、ノツクゲート信号発生手段13から
は、点火タイミングより予め設定された開始クラ
ンク角度(例えば10゜CA)に相当する時間経過後
に立上り、点火タイミングより予め設定された終
了クランク角度(例えば70゜CA)に相当する時間
経過後に立下るノツクゲート信号(第2図c)を
発生する。このノツクゲート信号はアナログスイ
ツチ5Aの制御端子に印加される。一方、ノイズ
ゲート信号発生手段14からは、点火タイミング
より予め設定された開始クランク角度(例えば
90゜CA)に相当する時間経過後に立上り、点火タ
イミングより予め設定された終了クランク角度
(例えば150゜CA)に相当する時間経過後に立下る
ノイズゲート信号(第2図d)を発生する。この
ノイズゲート信号はアナログスイツチ5Bの制御
端子に印加される。15はノツキング判定レベル
算出手段であり、このノツキング判定レベル算出
手段15では、ノイズゲート信号(第2図d)の
“H”の期間において、積分器4の出力を、例え
ば逐次比較法によりA/D変換し、このA/D変
換された値Vadを、例えば次式によりなまし計算
することによつて平均化して平均レベルVnを求
める。A/D変換はノイズゲート期間内において
できる限り行なわれる。
Vni=Vn(i-1)+(Vad−Vn(i-1))/W… ここで、Vniは今回の演算結果、Vn(i-1)は前回
の演算結果、Wはなまし係数である。さらに、ノ
ツキング判定レベル算出手段15では、演算結果
Vniを用いて、次式によりノツキング判定レベル
Vthを算出する。
Vth=Vni×K+OS ここで、K、OSはそれぞれ定数である。
16はノツキング判定手段であり、このノツキ
ング判定手段16は、ノツクゲート信号(第2図
c)の“H”の期間における比較器6の比較結
果、すなわち、ノツキング判定レベル算出手段1
5より出力されるノツキング判定レベル信号を
D/A変換器7でD/A変換したノツキング判定
レベル(Vth)と帯域フイルタ2の出力とを比較
した比較結果に基づき、ノツキングの有無、ノツ
キングの程度が判定される。17はノツキング判
定手段16の判定結果、すなわちノツキングの有
無、ノツキングの程度に応じたクランク角度だけ
点火タイミング信号(第2図a)を遅角する遅角
制御手段である。この遅角制御手段17の出力は
増幅器18で増幅され、イグナイタ19に印加さ
れる。
しかしながら、上記従来例においては、ノイズ
ゲート区間の平均レベルを求めるために、整流
器、積分器及びアナログスイツチを必要とし、さ
らに逐次比較法のA/D変換を行なつていた。そ
のため、部品点数が多くなるとともに、CPUは
ノイズゲート区間内ではA/D変換にその仕事を
ほとんど奪われ、他の仕事ができないという欠点
を有していた。
発明の目的 本発明は、上記従来例の欠点を除去するもので
あり、回路を簡略化して部品点数を少なくし、か
つソフトの負担を軽減することを目的とするもの
である。
発明の構成 本発明は、上記目的を達成するために、ノイズ
レベルを測定するための整流・積分回路及びアナ
ログスイツチを削除し、ノイズゲート区間での比
較手段の出力パルス数に応じてノイズレベルを算
出し、このノイズレベルに基づいてノツキング判
定レベルを求めることを特徴とするものである。
実施例の説明 以下に本発明の一実施例の構成について、図面
とともに説明する。
第3図において、21はエンジン振動を電気信
号に変換するノツキングセンサ、22は帯域フイ
ルタであり、この帯域フイルタ22はノツキング
センサ21の出力信号より雑音成分を除去し、ノ
ツキングの特徴周波数を抽出する。23は比較器
であり、ノツキングセンサ21の出力信号とD/
A変換器24の出力とを比較する。25は、点火
時期を検出するピツクアツプコイル、26は波形
整形回路であり、ピツクアツプコイル25の出力
は波形整形回路26により波形整形され、点火時
期信号(第4図a)として、マイクロコンピユー
ト27に入力される。マイクロコンピユータ27
において、周期演算手段33は波形整形回路26
の出力信号から点火から次の点火までの周期を算
出する。34は単位クランク角度時間演算手段で
あり、この単位クランク角度時間演算手段34は
周期演算手段33の周期演算結果をもとに単位ク
ランク角度時間(例えば1゜CA)を演算する。
35は遅角制御手段であり、28のノツキング
判定手段の出力をもとに、点火時期出力をノツキ
ングが発生しているとき遅角し、発生しないとき
は進角する。28はノツキング判定手段であり、
このノツキング判定手段28はノツクゲート区間
(第4図c)での比較器23の出力によりノツキ
ングを判定する。すなわち、ノツキング判定レベ
ル算出手段29の出力をD/A変換したD/A変
換器24の出力より帯域フイルタ22の出力が大
きいとき、比較器23の出力にパルスが出る(第
4図e)。この出力パルス数によりノツキング判
定手段28はノツキングの有無を判定する。ノツ
キング判定レベル算出手段29は、たとえば次式
によりノツキング判定レベルSLKを算出する。
(SLKは第4図bのb2) SLK=SLN×K+OS ここで、K、OSは定数であり、SLNはノイズ
レベルである。30はノイズレベル算出手段であ
り、このノイズレベル算出手段30は、ノイズゲ
ート区間(第4図d)において、前点火で計算し
たノイズレベルをD/A変換器24へ出力し、そ
の出力と帯域フイルタ22の出力とを比較器23
により比較する。比較器23は帯域フイルタ22
の出力の方がD/A変換されたノイズレベルより
大きいとき、出力パルスを生じる。(第4図eの
e2)このノイズゲート区間内の比較器23の出力
パルス数によりノイズレベルを算出して次点火の
ノイズレベルとする(第4図bのb3)。第4図b
のb2及びb3はD/A変換器24の出力を示し、ノ
ツクゲート区間はノツキング判定レベルSLKを、
ノイズゲート区間はノイズレベルSLNを出力して
いる。第5図にSLNを算出するフローの一例を示
す。第5図において、ノイズゲート区間内の比較
器23の出力パルス(以下ノイズパルスと称す
る)が0のとき、次式の算出をする。
SLNi=(1−1/8)SLNi-1 SLNi-1は現点火のノイズレベルであり、SLNi
次点火のノイズレベルとなる。次にノイズパルス
が1のときは、ノイズレベルの値は不変となる。
ノイズパルスが2以上のときは、次式で計算され
る。
SLN=(1+1/16)SLN このように本実施例では、ノイズゲート区間内
のノイズパルスをカウントし、そのカウント値に
よりノイズレベルを演算する。なお、第3図にお
いて、31はノツクゲート信号発生手段、32は
ノイズゲート信号発生手段、33は周期演算手
段、34は単位クランク角度時間演算手段、35
は遅角制御手段、36は増幅器、37はイグナイ
タである。
このように本実施例では、ノイズゲート区間内
ではノイズパルスをカウントするだけであるか
ら、A/D変換に比較してソフトの仕事が少なく
てすむものである。
発明の効果 本発明は上記のような構成であり、以下に示す
効果が得られるものである。
(1) 整流器、積分器、アナログスイツチなどを使
用せずに簡単な構成で、ノツキングセンサのノ
イズレベルを算出でき、コストダウンが図られ
る。
(2) ノイズゲート内のノイズパルス数によつて算
出方法を段階的にかえているので、ノイズレベ
ルを正確にかつ信号の変化に対して追従性も良
い。またノイズパルスが一定範囲内(たとえば
ノイズパルス1個)のときは、ノイズレベルを
不変としているため、ノツキングセンサ信号に
重畳するノイズに対しても強い。
(3) ノイズレベル算出のためのソフトも簡単であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のノツキング制御装置のブロツク
図、第2図は同装置のタイミングチヤート、第3
図は本発明の一実施例におけるノツキング制御装
置のブロツク図、第4図は同装置のタイミングチ
ヤート、第5図は同装置のノイズレベル算出のフ
ローチヤートである。 21……ノツキングセンサ、22……帯域フイ
ルタ、23……比較器、24……D/A変換器、
25……ピツクアツプコイル、26……波形整形
回路、27……マイクロコンピユータ、28……
ノツキング判定手段、29……ノツキング判定レ
ベル算出手段、30……ノイズレベル算出手段、
31……ノツクゲート信号発生手段、32……ノ
イズゲート信号発生手段、33……周期演算手
段、34……単位クランク角度時間演算手段、3
5……遅角制御手段、36……増幅器、37……
イグナイタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 エンジンの振動を検出するノツキングセンサ
    と、このノツキングセンサの出力とノツキング判
    定レベル又はノイズレベルとを比較してノツキン
    グパルス又はノイズパルスを発生する比較器と、
    ノイズゲート区間において上記比較器より出力さ
    れるノイズパルス数に基づいて上記ノイズレベル
    を算出するノイズレベル算出手段と、上記ノイズ
    レベルに基づいて上記ノツキング判定レベルを算
    出するノツキング判定レベル算出手段と、ノツク
    ゲート区間において上記比較器より出力されるノ
    ツキングパルス数に基づいてノツキングを判定す
    るノツキング判定手段と、このノツキング判定手
    段の判定結果に応じて点火タイミング信号の遅角
    量を制御する遅角制御手段とを具備してなるノツ
    キング制御装置。 2 ノイズゲート区間において比較器より出力さ
    れるノイズパズル数が所定範囲内である場合には
    ノイズレベルを変更しないノイズレベル算出手段
    を具備した特許請求の範囲第1項記載のノツキン
    グ制御装置。
JP59102941A 1984-05-22 1984-05-22 ノツキング制御装置 Granted JPS60247058A (ja)

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JPS60247058A JPS60247058A (ja) 1985-12-06
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62135747A (ja) * 1985-12-10 1987-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd ノツクコントロ−ラ

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JPS60247058A (ja) 1985-12-06

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