JPH076487B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine

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JPH076487B2
JPH076487B2 JP61166189A JP16618986A JPH076487B2 JP H076487 B2 JPH076487 B2 JP H076487B2 JP 61166189 A JP61166189 A JP 61166189A JP 16618986 A JP16618986 A JP 16618986A JP H076487 B2 JPH076487 B2 JP H076487B2
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    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、内燃機関のノツキングを抑制する内燃機関
のノツク制御装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a knock control device for an internal combustion engine, which suppresses knocking of the internal combustion engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

機関が発生するノツクを検出し、抑制する制御方式には
燃料制御、点火時期制御、過給圧制御などがあるが、以
下の説明では最も多く実用化されている点火時期制御に
おいて説明する。
Although there are fuel control, ignition timing control, supercharging pressure control, and the like as control methods for detecting and suppressing knocks generated by the engine, the ignition timing control that is most practically used will be described below.

以下に第4図に示す従来の内燃機関の点火時期制御装置
について述べる。
The conventional ignition timing control system for an internal combustion engine shown in FIG. 4 will be described below.

この第4図の1は機関に取り付けられ機関の振動加速度
を検出する加速度センサ、2は加速度センサ1の出力信
号のうちノツキングに対し感度の高い周波数の信号成分
を通過させる周波数フイルタ、3は周波数フイルタ2の
出力信号のうちノツク検出に対し妨害波となるノイズを
遮断するアナログゲートである。
In FIG. 4, 1 is an acceleration sensor which is attached to the engine and detects vibration acceleration of the engine. 2 is a frequency filter which passes a signal component having a high sensitivity to knocking among output signals of the acceleration sensor 1. 3 is a frequency. It is an analog gate that blocks noise that becomes an interfering wave for knock detection in the output signal of the filter 2.

また、ゲートタイミング制御器4は妨害ノイズの発生時
期に対応してアナログゲート3の開閉を指示するように
している。
Further, the gate timing controller 4 instructs the opening / closing of the analog gate 3 in accordance with the time of occurrence of the disturbing noise.

このアナログゲート3の出力はノイズレベル検出器5と
比較器6に送られる。ノイズレベル検出器5はノツキン
グ以外の機関の機械振動ノイズのレベルを検出するもの
である。
The output of the analog gate 3 is sent to the noise level detector 5 and the comparator 6. The noise level detector 5 detects the level of mechanical vibration noise of the engine other than knocking.

また、比較器6はアナログゲート3の出力電圧のノイズ
レベル検出器5の出力電圧とを比較し、ノツク検出パル
スを発生して積分器7に出力するようにしている。
Further, the comparator 6 compares the output voltage of the analog gate 3 with the output voltage of the noise level detector 5 to generate a knock detection pulse and output it to the integrator 7.

積分器7は比較器6の出力パルスを積分し、ノツキング
強度に大じた積分電圧を発生するものである。
The integrator 7 integrates the output pulse of the comparator 6 and generates an integrated voltage roughly equal to the knocking intensity.

この積分器7の出力電圧に応じて移相器8は基準点火信
号の位置を変位させるものである。
The phase shifter 8 displaces the position of the reference ignition signal according to the output voltage of the integrator 7.

一方、9はあらかじめ設定した点火進角特性に応じた点
火信号を発生する回転信号発生器であり、この回転信号
発生器9の出力を波形整形回路10で波形整形し、同時に
点火コイル12の通電の閉路角制御を行なうようになつて
いる。
On the other hand, 9 is a rotation signal generator that generates an ignition signal according to a preset ignition advance characteristic. The output of this rotation signal generator 9 is shaped by a waveform shaping circuit 10 and, at the same time, the ignition coil 12 is energized. The closing angle control is performed.

また、上記移相器8の出力信号によりスイツチング回路
11は点火コイル12の給電を断続するようにしている。
In addition, a switching circuit is provided by the output signal of the phase shifter 8.
Reference numeral 11 is adapted to intermittently supply power to the ignition coil 12.

第5図に加速度センサ1の出力信号の周波数特性を示
す。この第5図において、Aはノツキングのない場合、
Bはノツキングの発生した場合である。
FIG. 5 shows frequency characteristics of the output signal of the acceleration sensor 1. In FIG. 5, A is the case where there is no knocking,
B is the case where knocking occurs.

この加速度センサ1の出力信号には、ノツク信号(ノツ
キングに伴ない発生される信号)やそれ以外の機関の機
械的ノイズや信号伝達経路に乗る各種ノイズ成分、たと
えばイグニツシヨンノイズなどが含まれる。第5図の特
性AとBとを比べると、ノツク信号には特有の周波数特
性のあることがわかる。
The output signal of the acceleration sensor 1 includes a knock signal (a signal generated by knocking), mechanical noise of the engine other than the knock signal, and various noise components on the signal transmission path, such as ignition noise. . Comparing the characteristics A and B in FIG. 5, it can be seen that the knock signal has a unique frequency characteristic.

この分布は機関の違い、あるいは加速度センサ1の取付
位置の違いにより差はあるものの、それぞれの場合にノ
ツキングの有無により明確な分布の違いがある。そこ
で、このノツク信号の有する周波数成分を通過させるこ
とによつて他の周波数成分のノイズを抑圧し、ノツク信
号を効率よく検出することができる。
Although this distribution varies depending on the engine or the mounting position of the acceleration sensor 1, there is a clear difference in the distribution depending on the presence or absence of knocking in each case. Therefore, the noise of other frequency components can be suppressed by passing the frequency component of this knock signal, and the knock signal can be efficiently detected.

第6図、第7図は第4図の各部の動作波形を示す同一符
号は同一部分の波形を示すもので、第6図は機関のノツ
キングが発生していないモードを、第7図は機関のノツ
キングが発生しているモードを示している。
6 and 7 show the operation waveforms of the respective parts in FIG. 4, and the same reference numerals show the waveforms of the same parts. FIG. 6 shows a mode in which no knocking occurs in the engine, and FIG. 7 shows the engine. Shows the mode in which the knocking is occurring.

次に、第4図の内燃機関の点火時期制御装置の動作を説
明する。機関の回転により予め設定された点火時期特性
に対応して回転信号発生器9より発生する点火信号は波
形整形回路10によつて所望の閉路角をもつ開閉パルスに
波形整形され、移相器8を介してスイツチング回路11を
駆動し、点火コイル12の給電を断続し、その通電電流の
遮断時に発生する点火コイル12の点火電圧によつて機関
は点火されて運転される。この機関の運転中に起こる機
関振動は加速度センサ1によつて検出される。
Next, the operation of the ignition timing control system for the internal combustion engine of FIG. 4 will be described. The ignition signal generated by the rotation signal generator 9 corresponding to the ignition timing characteristic set in advance by the rotation of the engine is waveform-shaped by the waveform shaping circuit 10 into an opening / closing pulse having a desired closing angle, and the phase shifter 8 The engine is ignited and operated by the ignition voltage of the ignition coil 12 generated when the switching circuit 11 is driven via the switch to interrupt the power supply to the ignition coil 12 and the energization current is interrupted. The engine vibration that occurs during operation of this engine is detected by the acceleration sensor 1.

いま、機関のノツキングが発生していない場合において
は、ノツキングによる機関振動は発生しないが、他の機
械的振動により加速度センサ1の出力信号には第6図
(a)で示すように機械的ノイズや点火時期Fに信号伝
達路に乗るイグニシヨンノイズが発生する。
Now, when the engine is not knocked, the engine vibration due to the knocking does not occur, but other mechanical vibration causes the output signal of the acceleration sensor 1 to generate mechanical noise as shown in FIG. 6 (a). Ignition noise that rides on the signal transmission path at the ignition timing F occurs.

この信号は周波数フイルサ2を通過することにより、第
6図(b)のように機械的ノイズ成分が相当抑圧される
が、イグニツシヨンノイズ成分は強力なため周波数フイ
ルタ2を通過後も大きなレベルで出力されることがあ
る。
As this signal passes through the frequency filter 2, the mechanical noise component is considerably suppressed as shown in FIG. 6 (b), but the ignition noise component is strong, so that it has a large level even after passing through the frequency filter 2. May be output with.

このままでは、イグニツシヨンノイズをノツク信号と誤
認してしまうため、アナログゲート3は移相器8の出力
によつてトリガされるゲートタイミング制御器4の出力
(第6図(c))によつて点火時期からある期間そのゲ
ートを閉じ、イグニツシヨンノイズを遮断する。このた
め、アナログゲート3の出力には第6図(d)のイのよ
うにレベルの低い機械的ノイズのみが残る。
As it is, the ignition noise is mistakenly recognized as a knock signal. Therefore, the analog gate 3 is triggered by the output of the phase shifter 8 and is output by the gate timing controller 4 (FIG. 6 (c)). Then, the gate is closed for a certain period from the ignition timing to shut off the ignition noise. Therefore, only the low level mechanical noise remains at the output of the analog gate 3 as shown in FIG. 6 (d).

一方、ノイズレベル検出器5はアナログゲート3の出力
信号のピーク値変化に応動しこの場合、通常の機械的ノ
イズのピーク値による比較的緩やな変化には応動し得る
特性をもち、機械的ノイズのピーク値より若干高い直流
電圧を発生する(第6図(d)のロ)。
On the other hand, the noise level detector 5 responds to a change in the peak value of the output signal of the analog gate 3 and, in this case, has a characteristic of being able to respond to a relatively gentle change due to the peak value of the normal mechanical noise. A DC voltage slightly higher than the peak value of noise is generated ((b) in FIG. 6 (d)).

したがつて、第6図(d)に示すようにアナログゲート
3の出力信号の平均点なピーク値よりもノイズレベル検
出器5の出力が大きいため、これらを比較する比較器6
の出力は第6図(c)のように何も出力されず、結局ノ
イズ信号はすべて除去される。
Therefore, as shown in FIG. 6D, since the output of the noise level detector 5 is larger than the average peak value of the output signal of the analog gate 3, the comparator 6 for comparing these
As shown in FIG. 6 (c), nothing is output, and eventually all noise signals are removed.

このため、積分器7の出力電圧は第7図(f)のように
零のままで移相器8による移相角(入出力(第7図)
(g),(h)の位相差)も零となる。
Therefore, the output voltage of the integrator 7 remains zero as shown in FIG. 7 (f), and the phase shift angle by the phase shifter 8 (input / output (FIG. 7)
The phase difference between (g) and (h)) is also zero.

したがつて、この出力により駆動されるスイツチング回
路11の開閉位相、すなわち、点火コイル12の通電の断続
位相は波形整形回路10の出力の基準点火信号と同位相と
なり、点火時期は基準点火時期となる。
Therefore, the opening / closing phase of the switching circuit 11 driven by this output, that is, the intermittent phase of energization of the ignition coil 12 becomes the same phase as the reference ignition signal of the output of the waveform shaping circuit 10, and the ignition timing is the reference ignition timing. Become.

また、ノツキングが発生した場合、加速度センサ1の出
力には第7図(a)のように点火時期よりある時間遅れ
た付近でノツクの信号が含まれ、周波数フイルタ2およ
びアナログゲート3を通過後の信号は第7図(d)のイ
のように機械的ノイズにノツク信号が大きく重畳したも
のになる。
When knocking occurs, the output of the acceleration sensor 1 includes a knock signal in the vicinity of a certain time delay from the ignition timing as shown in FIG. 7 (a), and after passing through the frequency filter 2 and the analog gate 3. 7 (d), the knock signal is largely superposed on the mechanical noise as shown in (a) of FIG.

このアナログゲート3を通過した信号のうち、ノツク信
号の立上りは急峻なため、ノイズレベル検出器5の出力
電圧のレベルがノツク信号に対して応答が遅れる。その
結果、比較器6の入力はそれぞれ第7図(d)のイ、ロ
となるので、比較器6の出力には第7図(e)のように
パルスが発生する。
Of the signals that have passed through the analog gate 3, the rising edge of the knock signal is steep, so that the level of the output voltage of the noise level detector 5 is delayed in response to the knock signal. As a result, the inputs of the comparator 6 become a and b of FIG. 7 (d), respectively, so that a pulse is generated at the output of the comparator 6 as shown in FIG. 7 (e).

積分器7がそのパルスを積分し、第7図(f)のように
積分電圧を発生する。そして、移相器8が積分器7の出
力電圧に応じて波形整形回路10の出力信号(第7図
(g)(基準点火信号))を時間的に遅れ側に移相する
ため、移相器8の出力は位相が波形整形回路10の基準点
火信号の位相よりも遅れ、第7図(h)に示す位相でス
イツチング回路11を駆動する。その結果、点火時期が遅
れ、ノツキングが抑圧された状態となる。結局、これら
第6図、第7図の状態が繰り返されて最適の点火時期制
御が行なわれる。
The integrator 7 integrates the pulse and generates an integrated voltage as shown in FIG. 7 (f). Since the phase shifter 8 shifts the output signal of the waveform shaping circuit 10 (FIG. 7 (g) (reference ignition signal)) to the delay side in time according to the output voltage of the integrator 7, the phase shifter 8 shifts the phase. The output of the device 8 is delayed in phase from the phase of the reference ignition signal of the waveform shaping circuit 10, and drives the switching circuit 11 at the phase shown in FIG. 7 (h). As a result, the ignition timing is delayed and knocking is suppressed. Eventually, the states shown in FIGS. 6 and 7 are repeated to perform optimum ignition timing control.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来装置では、加速度センサ1ないし比較器6が各
々1個からなり、ノツク検出系が一つであつた。
In the above-mentioned conventional device, each of the acceleration sensor 1 and the comparator 6 is one, and the knock detection system is one.

しかし、最近の機関の高出力化において、機関の気筒数
が6個以上のものあるいは機関のシリンダブロツク形状
がいわゆるV字形になされたものでは、一つの検出系で
は全気筒で発生のノツクが一様に確実に検出できないこ
とがあり、上記ノツク検出系を複数個設けることがあ
る。
However, with the recent increase in engine output, if the number of cylinders in the engine is 6 or more, or if the cylinder block shape of the engine is a so-called V-shape, a single detection system can reduce the occurrence of knocks in all cylinders. As described above, it may not be possible to reliably detect, and a plurality of knock detection systems may be provided.

この場合、ノツク検出系を単に複数個設けても、ノック
センサの取り付け位置によりノック信号及びノイズの周
波数分布が異なるのでそのノツク検出性が十分なものに
ならないという問題があつた。
In this case, even if a plurality of knock detection systems are simply provided, the frequency distribution of the knock signal and the noise varies depending on the mounting position of the knock sensor, so that the knock detectability is not sufficient.

この発明は、かかる問題を解決するためになされたもの
で、各ノツク検出系のノック検出特性における周波数特
性を各検出系において最良にし、すべての気筒で発生の
ノツクを一様に十分なレベルで検出できる内燃機関のノ
ツク制御装置を得ることを目的としている。
The present invention has been made to solve such a problem, and makes the frequency characteristic in the knock detection characteristic of each knock detection system the best in each detection system, so that the knocks generated in all cylinders are uniformly and at a sufficient level. An object is to obtain a knock control device for an internal combustion engine that can be detected.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る内燃機関のノック制御装置は、互いに異
なる特性を有する加速度センサと1対に設けられた周波
数フィルタを有する複数のノック検出系を設けたもので
ある。
The knock control device for an internal combustion engine according to the present invention is provided with a plurality of knock detection systems each having an acceleration sensor having different characteristics and a pair of frequency filters.

〔作 用〕[Work]

この発明においては、各ノツク検出系において各構成要
素の特性をその検出系に最適な設計に成されて、確実に
ノツク検出を行なう。
In the present invention, the characteristics of each component in each knock detection system are designed to be optimal for that detection system, and knock detection is performed reliably.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の内燃機関のノツク制御装置の実施例に
ついて図面に基づき説明する。第1図はその一実施例の
構成を示すブロツク図である。この第1図における符号
4および7〜12で示す部分は第4図と同様であり、以下
に述べる部分が第4図とは異なり、この発明の特徴をな
す部分である。
An embodiment of a knock control device for an internal combustion engine of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment. The portions denoted by reference numerals 4 and 7 to 12 in FIG. 1 are the same as those in FIG. 4, and the portions described below are portions which characterize the present invention, unlike FIG.

すなわち、第1図の実施例では、第1および第2のノツ
ク検出系100、200が設けられている。この第1、第2の
ノツク検出系100,200において、51,61は機関の振動加速
度を検出する加速度センサ(第4図の加速度センサ1に
相当)である。
That is, in the embodiment of FIG. 1, first and second knock detection systems 100 and 200 are provided. In the first and second knock detection systems 100 and 200, 51 and 61 are acceleration sensors (corresponding to the acceleration sensor 1 in FIG. 4) that detect vibration acceleration of the engine.

各加速度センサ51,61の出力は周波数フイルタ52,62それ
ぞれ送出するようになつている。周波数フイルタ52,62
ほ各加速度センサ51,61の出力からノツク信号成分のみ
選択して出力する(第4図の周波数フイルタ2に相当)
ものであり、この出力はそれぞれアナログゲート53,63
に出力するようにしている。
The outputs of the acceleration sensors 51, 61 are sent to the frequency filters 52, 62, respectively. Frequency filter 52,62
Only the knock signal component is selected and output from the outputs of the acceleration sensors 51 and 61 (corresponding to the frequency filter 2 in FIG. 4).
These outputs are analog gates 53 and 63, respectively.
I am trying to output to.

このアナログゲート53,63は各々周波数フイルタ52,62の
出力信号のうちノツク検出に対し妨害波となるノイズを
遮断する(第4図のアナログゲート3に相当)ものであ
る。
The analog gates 53 and 63 block the noise that becomes an interfering wave for the knock detection in the output signals of the frequency filters 52 and 62, respectively (corresponding to the analog gate 3 in FIG. 4).

このアナログゲート53,63の出力はそれぞれノイズレベ
ル検出器55,65、比較器56,66に送出するようになつてい
る。
The outputs of the analog gates 53 and 63 are sent to the noise level detectors 55 and 65 and the comparators 56 and 66, respectively.

ノイズレベル検出器55,65はそれぞれノツキング以外の
機関の機械振動ノイズのレベルを検出して基準電圧とす
るものであり(第4図のノイズレベル検出器5に相
当)、比較器56,66は各々アナログゲート53,63の出力電
圧とノイズレベル検出器55,65の出力電圧とを比較しノ
ツク検出パルスを発生する(第4図の比較器6に相当)
ものである。
The noise level detectors 55 and 65 detect the mechanical vibration noise level of the engine other than knocking and use it as the reference voltage (corresponding to the noise level detector 5 in FIG. 4), and the comparators 56 and 66 are The output voltage of the analog gate 53, 63 is compared with the output voltage of the noise level detector 55, 65 to generate a knock detection pulse (corresponding to the comparator 6 in FIG. 4).
It is a thing.

両比較器56,66の出力はOR回路70に送られる。このOR回
路70は両比較器56,66の出力からノツク検出パルスの論
理和信号を出力するようにしている。
The outputs of both comparators 56 and 66 are sent to the OR circuit 70. The OR circuit 70 outputs the logical sum signal of the knock detection pulses from the outputs of both comparators 56 and 66.

このように第1のノツク検出系100は加速度センサ51〜
比較器56で構成され、第2のノツク検出系200は加速度
センサ61〜比較器66から構成されている。
As described above, the first knock detection system 100 includes the acceleration sensors 51 to
The second knock detection system 200 includes a comparator 56, and the second knock detection system 200 includes an acceleration sensor 61 to a comparator 66.

第1、第2の各ノツク検出系100,200において、各構成
のブロツク回路の基本の動作は上記従来装置の通りであ
り、また各ブロツク回路間の接続も第1図の通り第4図
の従来装置と同等であるので、ノツク検出の基本動作に
ついての説明は省略する。
In each of the first and second knock detection systems 100 and 200, the basic operation of the block circuit of each configuration is the same as that of the conventional device described above, and the connection between the block circuits is also as shown in FIG. Therefore, the description of the basic operation of knock detection will be omitted.

この実施例は上記第1、第2のノツク検出系100,200の
2個のノツク検出系を有しており、第1のノツク検出系
100の比較器56と第2のノツク検出系200の比較器66の出
力のノツク検出パルスはOR回路70で各々の論理和信号に
なされて積分器7に入力される。
This embodiment has two knock detection systems, that is, the first and second knock detection systems 100 and 200, and the first knock detection system.
The knock detection pulses output from the comparator 56 of 100 and the comparator 66 of the second knock detection system 200 are converted into respective OR signals by the OR circuit 70 and input to the integrator 7.

積分器7は従来装置(第4図)同様に入力パルスに対応
した制御電圧を発生するので、上記第1および第2のノ
ツク検出系100,200のいずれにおいてノツクが検出され
ても、積分器7から制御電圧が発生され、点火時期が遅
角制御され、機関のノツクは抑制される。
Since the integrator 7 generates the control voltage corresponding to the input pulse as in the conventional device (FIG. 4), even if the knock is detected in any of the first and second knock detection systems 100 and 200, the integrator 7 outputs the control voltage. A control voltage is generated, the ignition timing is retarded, and knocking of the engine is suppressed.

ところで、加速度センサ51,61の検出信号は、前述の通
り機関の取付位置の違いにより変わるので、基本的に同
じにならない。
By the way, the detection signals of the acceleration sensors 51 and 61 are basically different from each other because they change depending on the mounting position of the engine as described above.

なぜなら、機関のノツク信号は数KHz〜10KHzの成分であ
ることが多く、この周波数は機関のシリンダブロツクの
振動特性において高周波に属し、非常に微妙な特性を表
わすからである。
This is because the knock signal of the engine is often a component of several KHz to 10 KHz, and this frequency belongs to the high frequency in the vibration characteristics of the cylinder block of the engine and represents a very delicate characteristic.

すなわち、加速度センサ51,61の各検出信号が機関のノ
イズ信号とノツク信号を第5図の周波数特性を有し、各
検出信号間でノイズ成分に対しノツク成分が同じ周波数
で、同じレベルで現れるならば、上記第1、第2のノツ
ク検出系100,200は全く同じ特性のものを単に2系統分
だけ構成すれば(各々のブロツク回路を2個設けれ
ば)、所望のノツク検出が行なえることになる。
That is, each detection signal of the acceleration sensors 51, 61 has the frequency characteristic of the noise signal and the knock signal of the engine as shown in FIG. 5, and the knock component appears at the same level with respect to the noise component between the detection signals. Then, if the first and second knock detection systems 100 and 200 having exactly the same characteristics are configured for only two systems (providing two block circuits for each), desired knock detection can be performed. become.

しかし、実際の各検出信号は互いに周波数的あるいはレ
ベル的に微妙に異なるので、上記2種のノツク検出系の
各構成ブロツク回路の特性が互いに同じで、全く同じ検
出特性にあるとき、ノツク検出性が最良であるのは稀で
ある。
However, since the actual detection signals are subtly different from each other in terms of frequency or level, when the characteristics of the constituent block circuits of the above two types of knock detection systems are the same and the detection characteristics are exactly the same, the knock detectability is Is rarely the best.

たとえば、加速度センサ51による検出信号の周波数成分
が機関のノツク有無において第5図の特性にあれば、一
方の異なる位置に取付けた加速度センサ61による検出信
号の周波数成分は第2図または第3図のようになる。
For example, if the frequency component of the detection signal from the acceleration sensor 51 has the characteristics shown in FIG. 5 depending on whether the engine is knocked or not, the frequency component of the detection signal from the acceleration sensor 61 attached at one different position is shown in FIG. 2 or FIG. become that way.

これらの図において、特性Aは機関にノツクが発生して
いないとき、特性Bは機関にノツクが発生したときの各
々周波数特性を表わす。
In these figures, the characteristic A represents the frequency characteristic when the engine is not knocked, and the characteristic B is the frequency characteristic when the engine is knocked.

第2図は第5図の周波数特性に対し機関にノツクが発生
したときの特性Bが異なり、ノツク信号のレベルが小さ
い場合である。
FIG. 2 shows a case where the characteristic B when a knock occurs in the engine differs from the frequency characteristic of FIG. 5 and the level of the knock signal is small.

第3図はノツク信号の周波数分布は第5図と変わらない
が、機関にノツクが発生していないときのノイズ信号の
レベルが第5図の特性Aより大きい場合である。
FIG. 3 shows the case where the frequency distribution of the knock signal is the same as that of FIG. 5, but the level of the noise signal when the engine is not knocked is higher than the characteristic A of FIG.

このように加速度センサ51,61の各々の検出信号が異な
る場合、周波数フイルタ52,62は各入力信号からノツク
検出が確実に行なえる出力信号を得るべく異なる周波数
選択性をもつように設定しなければならない。その主な
特性は中心周波数、中心周波数電圧利得、帯域幅などで
ある。
When the detection signals of the acceleration sensors 51 and 61 are different as described above, the frequency filters 52 and 62 must be set so as to have different frequency selectivity in order to obtain an output signal that can surely perform knock detection from each input signal. I have to. Its main characteristics are center frequency, center frequency voltage gain, bandwidth, etc.

中心周波数はノイズ信号成分が少なくノツク信号成分が
多く分布する周波数にし、帯域幅の設定とともに周波数
選択性を決めるものである。中心周波数電圧利得は出力
信号を所望の電圧にするよう設定する電圧増幅率であ
る。
The center frequency is set to a frequency at which the noise signal component is small and the knock signal component is large, and the frequency selectivity is determined together with the setting of the bandwidth. Center frequency voltage gain is the voltage amplification factor that sets the output signal to the desired voltage.

第2図,第3図ではノックが発生していない時の特性A
とノックが発生している時の特性Bとの間にノック信号
あるいはノイズの分布の差がある場合(ノック信号周波
数は一定)であったが、これらに限らずノック信号とノ
イズの分布に有意差がなく、ノック信号周波数が単に異
なる場合もある。
2 and 3 show the characteristics A when knock does not occur.
There is a difference in the distribution of the knock signal or the noise between the characteristic B and the characteristic B when the knock occurs (the knock signal frequency is constant), but the distribution of the knock signal and the noise is not limited to these. There may be no difference and the knock signal frequencies may simply differ.

この実施例では、加速度センサ51,61は周波数特性が平
坦なものとし、周波数選択性を周波数フイルタ52,62に
もたせているが、共振特性をもつ加速度センサとした場
合、この周波数選択性も兼ね備えるので、周波数選択性
を各ノツク検出系100,200間で異なる仕様にするには、
異なる共振特性の加速度センサが必要になる。
In this embodiment, the acceleration sensors 51 and 61 have flat frequency characteristics, and the frequency filters 52 and 62 are provided with frequency selectivity. However, when the acceleration sensors having resonance characteristics are used, this frequency selectivity is also provided. Therefore, to make the frequency selectivity different between the knock detection systems 100 and 200,
Accelerometers with different resonance characteristics are required.

以上のように、周波数フイルタ52,62の各入力信号およ
び各々の周波数選択性が互いに異なるので、各出力信号
のノイズ信号およびノツク信号の電圧(各々のピーク値
およびその変動)が互いに異なり、ノイズレベル検出器
55,65の各々の特性は各入力信号に対し最適な特性にし
なければ比較器56,66で確実なノツク検出が行なえな
い。
As described above, since the input signals of the frequency filters 52 and 62 and the frequency selectivity of each of them are different from each other, the noise signal of each output signal and the voltage of the knock signal (each peak value and its fluctuation) are different from each other, and the noise Level detector
The respective characteristics of 55 and 65 cannot be surely detected by the comparators 56 and 66 unless the characteristics are optimized for each input signal.

すなわち、比較器56,66の各々の2種の入力の電圧関係
が第4図の従来装置で説明した第6図(d)のイとロ
(機関にノツクが発生していない場合)、および第7図
(d)のイとロ(機関にノツクが発生した場合)の関係
に常にあるようにノイズレベル検出器55,65の各々の特
性は各入力信号に対し最適な特性にしなければならな
い。
That is, the voltage relationship between the two types of inputs of each of the comparators 56 and 66 is a and b of FIG. 6 (d) described in the conventional apparatus of FIG. 4 (when the engine is not knocked), and The characteristics of each of the noise level detectors 55 and 65 must be optimized for each input signal so that there is always a relation between a and b in FIG. 7 (d) (when a knock occurs in the engine). .

このノイズレベル検出器55,65の特性としてオフセツト
電圧、電圧利得などがある。オフセツト電圧は入力がな
いときの出力電圧、電圧利得は入力信号の増幅率を各々
表わす。
The characteristics of the noise level detectors 55 and 65 include offset voltage and voltage gain. The offset voltage represents the output voltage when there is no input, and the voltage gain represents the amplification factor of the input signal.

以上説明したように、加速度センサ51,61を異なる位置
に取付けた場合、各検出信号の特性が異なるので、周波
数フイルタ52,62あるいはノイズレベル検出器55,65の各
々の特性を各ノツク検出系間において互いに異なる特性
にしなければ、各ノツク検出系において確実にノツク検
出が行なえる最適な特性にできない。
As described above, when the acceleration sensors 51 and 61 are attached at different positions, the characteristics of the respective detection signals are different, so that the characteristics of the frequency filters 52 and 62 or the noise level detectors 55 and 65 are set to the respective knock detection systems. Unless the characteristics are different from each other, it is not possible to obtain the optimum characteristics that can surely detect the knock in each knock detection system.

加速度センサ51,61が共振特性の場合はこの共振特性を
互いに異なるものにすることが必要である。
When the acceleration sensors 51 and 61 have resonance characteristics, it is necessary to make the resonance characteristics different from each other.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明は以上説明したとおり、機関のノツク情報をノ
ツクセンサで検出し、このノツク情報からノツク信号成
分を周波数フイルタで選択出力し、この出力からノツク
検出の基準電圧を作り、この基準電圧と周波数フイルタ
の出力との比較から機関に発生のノツクを検出する装置
において、上記ノック検出系を複数備えた場合に、加速
度センサと1対に設けられた周波数フィルタの仕様を各
々ノツク検出系間で互いに異なる特性にするようにした
ので、各ノツク検出系において最適な特性にでき、各ノ
ツク検出系の特性が機関の全気筒のノツクを一様に確実
に検出できるようになるという実用上優れた効果が得ら
れるものである。
As described above, according to the present invention, the knock information of the engine is detected by the knock sensor, the knock signal component is selectively output from the knock information by the frequency filter, and the reference voltage for knock detection is generated from this output, and the reference voltage and the frequency filter are generated. In the device for detecting knocks generated in the engine from the comparison with the output of the above, when a plurality of knock detection systems are provided, the specifications of the acceleration sensor and the frequency filter provided in a pair are different between the knock detection systems. Since it has been made to have the characteristics, it is possible to obtain the optimum characteristics in each knock detection system, and the characteristics of each knock detection system can detect the knocks of all cylinders of the engine uniformly and surely. Is what you get.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の内燃機関のノツク制御装置の一実施
例の構成を示すブロツク図、第2図および第3図は同上
内燃機関のノツク制御装置の動作を説明するための加速
度センサの出力を示す図、第4図は従来の従来の内燃機
関のノツク制御装置のブロツク図、第5図は第4図の内
燃機関のノツク制御装置の動作を説明するための加速度
センサの出力を示す図、第6図は第4図の内燃機関のノ
ツク制御装置の動作を説明するための機関がノツキング
を発生していないモードの各部の動作波形図、第7図は
第4図の内燃機関のノツク制御装置の動作を説明するた
めの機関がノツキングを発生しているモードの各部の動
作波形図である。 4……ゲートタイミング制御器、7……積分器、8……
移相器、9……回転信号発生器、10……波形整形回路、
11……スイツチング回路、12……点火コイル、51,61…
…加速度センサ、52,62……周波数フイルタ、53,63……
アナログゲート、60……OR回路。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the construction of an embodiment of a knock control device for an internal combustion engine of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are outputs of an acceleration sensor for explaining the operation of the knock control device for an internal combustion engine. FIG. 4 is a block diagram of a conventional knock control device for an internal combustion engine, and FIG. 5 is a diagram showing an output of an acceleration sensor for explaining the operation of the knock control device for an internal combustion engine of FIG. FIG. 6 is an operation waveform diagram of each part in a mode in which the engine is not knocking, for explaining the operation of the knock control device for the internal combustion engine of FIG. 4, and FIG. 7 is a knock diagram of the internal combustion engine of FIG. FIG. 9 is an operation waveform diagram of each part in a mode in which the engine is causing knocking, for explaining the operation of the control device. 4 ... Gate timing controller, 7 ... Integrator, 8 ...
Phase shifter, 9 ... Rotation signal generator, 10 ... Waveform shaping circuit,
11 ... Switching circuit, 12 ... Ignition coil, 51,61 ...
… Accelerometer, 52,62 …… Frequency filter, 53,63 ……
Analog gate, 60 ... OR circuit. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】機関の振動加速度を検出してノック情報を
得る加速度センサ、上記ノック情報からノック信号成分
を選択して出力する周波数フィルタ、この周波数フィル
タの出力から基準電圧を発生する基準電圧発生手段、上
記周波数フィルタの出力と基準電圧との比較から機関の
ノックを検出して機関の点火時期を制御してノックを抑
制するように制御する制御手段を備え上記加速度セン
サ、周波数フィルタおよび基準電圧発生手段をそれぞれ
備えて複数のノック検出系を形成し、上記加速度センサ
に対し周波数フィルタが1対の形態で接続され、この各
ノック検出系の周波数フィルタが各ノック検出系ごとに
異なる特性のもので構成されたことを特徴とする内燃機
関のノック制御装置。
1. An acceleration sensor for obtaining knock information by detecting vibration acceleration of an engine, a frequency filter for selecting and outputting a knock signal component from the knock information, and a reference voltage generation for generating a reference voltage from the output of the frequency filter. Means for detecting the knock of the engine from the comparison of the output of the frequency filter and the reference voltage, and controlling the ignition timing of the engine to control the knock to suppress the knock, the acceleration sensor, the frequency filter and the reference voltage A plurality of knock detection systems are provided with the respective generating means, frequency filters are connected to the acceleration sensor in a pair, and the frequency filters of each knock detection system have different characteristics for each knock detection system. A knock control device for an internal combustion engine, comprising:
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