JPH09119888A - エンジンノック強度信号の検知方法および検知装置 - Google Patents
エンジンノック強度信号の検知方法および検知装置Info
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- JPH09119888A JPH09119888A JP8222781A JP22278196A JPH09119888A JP H09119888 A JPH09119888 A JP H09119888A JP 8222781 A JP8222781 A JP 8222781A JP 22278196 A JP22278196 A JP 22278196A JP H09119888 A JPH09119888 A JP H09119888A
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices 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
- G01L23/08—Devices 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 operated electrically
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- G01L23/22—Devices 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
- G01L23/221—Devices 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学的光センサ１をエンジンシリンダヘッド
７の中に挿入し、これによって採集された光信号を電気
的な光信号へ変換してエンジンノック強度信号を検知す
るものにおいて、従来のものでは時間がたつにつれて光
学的な光センサが汚れてゆき、したがってどうしても測
定にエラーが発生してしまったが、本発明では比較的長
時間使用しても信頼性の高いノック強度信号を検知でき
る。 【解決手段】 電気的な光信号が得られたあと評価を
し、この場合、予め定められた角度マークウインドウ内
における光信号の第１経過の最大値の大きさを得るよう
な上記検知方法において、光信号を正規化したあとの第
１経過の最大値の時間的位置とその大きさとからノック
強度信号を形成するようにした。
７の中に挿入し、これによって採集された光信号を電気
的な光信号へ変換してエンジンノック強度信号を検知す
るものにおいて、従来のものでは時間がたつにつれて光
学的な光センサが汚れてゆき、したがってどうしても測
定にエラーが発生してしまったが、本発明では比較的長
時間使用しても信頼性の高いノック強度信号を検知でき
る。 【解決手段】 電気的な光信号が得られたあと評価を
し、この場合、予め定められた角度マークウインドウ内
における光信号の第１経過の最大値の大きさを得るよう
な上記検知方法において、光信号を正規化したあとの第
１経過の最大値の時間的位置とその大きさとからノック
強度信号を形成するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンノック強
度信号の検知をするための方法および装置に関するもの
である。この場合、燃焼室内に達している光センサを介
してかつ光電変換器を介して燃焼室内での光放射に対応
する電気的な光信号を得て、そののち、評価をする構成
となっており、さらに、前記光信号の第１経過の最大値
の大きさが予め定められた角度マークウインドウ内で得
られるようになっている。
度信号の検知をするための方法および装置に関するもの
である。この場合、燃焼室内に達している光センサを介
してかつ光電変換器を介して燃焼室内での光放射に対応
する電気的な光信号を得て、そののち、評価をする構成
となっており、さらに、前記光信号の第１経過の最大値
の大きさが予め定められた角度マークウインドウ内で得
られるようになっている。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの運転状態を検出するためのす
でに公知のものとしては、光センサを燃焼室内に達する
ように備え、これを使って、燃焼室内で燃焼時に発生す
る光放射をとらえるものがある。そして光センサで採集
されたこの光を光電変換器が対応する電気的な光信号に
変換し、最終的にこの電気的な光信号を評価するもので
ある。
でに公知のものとしては、光センサを燃焼室内に達する
ように備え、これを使って、燃焼室内で燃焼時に発生す
る光放射をとらえるものがある。そして光センサで採集
されたこの光を光電変換器が対応する電気的な光信号に
変換し、最終的にこの電気的な光信号を評価するもので
ある。
【０００３】エンジンの燃焼室からの光信号を微分する
こと自体は公知である。たとえば、ドイツ特許付与明細
書第３１１１１３５号の提案によれば、微分信号は燃焼
開始の位置や光の最大値の位置のような特徴的な点を検
出するために用いられている。ドイツ公開明細書第３４
１００６７号は、極点値計算のために勾配を求め、そし
て不規則な燃焼の検知のためのモデル推移との相関関係
を作成する、というものである。また、ドイツ公開明細
書第２９０５５０６号によれば、前記微分信号を燃焼開
始の位置の検出のために用い、そしてこれの上に燃焼開
始制御を組み立てるものである。
こと自体は公知である。たとえば、ドイツ特許付与明細
書第３１１１１３５号の提案によれば、微分信号は燃焼
開始の位置や光の最大値の位置のような特徴的な点を検
出するために用いられている。ドイツ公開明細書第３４
１００６７号は、極点値計算のために勾配を求め、そし
て不規則な燃焼の検知のためのモデル推移との相関関係
を作成する、というものである。また、ドイツ公開明細
書第２９０５５０６号によれば、前記微分信号を燃焼開
始の位置の検出のために用い、そしてこれの上に燃焼開
始制御を組み立てるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来から存在した問題
点は、時間がたつにつれて光学的な光センサが汚れてゆ
き、したがってまた測定基準にエラーが発生することで
あった。従って、本発明の課題は、比較的長時間使用し
ても信頼性の高いノック強度信号を検知できる方法およ
び装置を提供することにある。
点は、時間がたつにつれて光学的な光センサが汚れてゆ
き、したがってまた測定基準にエラーが発生することで
あった。従って、本発明の課題は、比較的長時間使用し
ても信頼性の高いノック強度信号を検知できる方法およ
び装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、本方法
は、請求項１の特徴項によって特徴づけられる。さら
に、本装置は、請求項１２の特徴項によって特徴づけら
れる。すなわち、本発明の場合、微分された光信号であ
る電気的な光信号の第１経過をエンジンノック強度を与
える信号を得るために用いるものである。
は、請求項１の特徴項によって特徴づけられる。さら
に、本装置は、請求項１２の特徴項によって特徴づけら
れる。すなわち、本発明の場合、微分された光信号であ
る電気的な光信号の第１経過をエンジンノック強度を与
える信号を得るために用いるものである。
【０００６】
【作用】このように第１経過の形成とそれの評価とによ
って、比較的長い期間にわたってゾンデが汚れ続けてい
てもこれとは無関係に正確なノック強度信号を得ること
ができる。このノック強度信号を用いると、制御装置に
対してたとえば点火時点や燃料・空気比を制御すること
ができ、もって“光学的な”ノック制御を構成すること
ができる。
って、比較的長い期間にわたってゾンデが汚れ続けてい
てもこれとは無関係に正確なノック強度信号を得ること
ができる。このノック強度信号を用いると、制御装置に
対してたとえば点火時点や燃料・空気比を制御すること
ができ、もって“光学的な”ノック制御を構成すること
ができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のその他の長所および詳細
な説明は、以下に図面を用いて詳しく説明する。全体が
１で表されている光センサ（ゾンデ、探針）が、エンジ
ンのシリンダのシリンダヘッド７の中に挿入され、そし
てスリーブナット３によって支持されている。この光セ
ンサ１は光ガイドガラス棒２を取り囲んでおり、この光
ガイドガラス棒２はピストン８の上方の燃焼室９の中に
まで達している。さらに、光センサ１は光波ガイド・プ
ラグアダプタ４を把持しており、そのプラグアダプタ４
によって、光ガイドガラス棒２の外側端部表面に光波ガ
イド、とくにフレキシブルな光ガイドファイバー６の形
状をした光波ガイドを光波ガイドプラグ５を介して取り
外し可能に接続されることが可能となる。このために
は、光波ガイドプラグ５がたんに矢印方向１０にプラグ
アダプタ４の中へ差し込まれるだけでよい。これによっ
て可能となることは、燃焼室９内で燃焼時に発生した光
が、まず光ガイドガラス棒２を介して、それから次にフ
レキシブルな光ガイドファイバー６を介して、検知装置
に伝えられることである。このフレキシブルな光ガイド
ファイバー６によって、エレクトロニクス評価装置を離
れた場所に設置することが可能となるし、また、故障の
場合の交換も簡単にできるようになる。
な説明は、以下に図面を用いて詳しく説明する。全体が
１で表されている光センサ（ゾンデ、探針）が、エンジ
ンのシリンダのシリンダヘッド７の中に挿入され、そし
てスリーブナット３によって支持されている。この光セ
ンサ１は光ガイドガラス棒２を取り囲んでおり、この光
ガイドガラス棒２はピストン８の上方の燃焼室９の中に
まで達している。さらに、光センサ１は光波ガイド・プ
ラグアダプタ４を把持しており、そのプラグアダプタ４
によって、光ガイドガラス棒２の外側端部表面に光波ガ
イド、とくにフレキシブルな光ガイドファイバー６の形
状をした光波ガイドを光波ガイドプラグ５を介して取り
外し可能に接続されることが可能となる。このために
は、光波ガイドプラグ５がたんに矢印方向１０にプラグ
アダプタ４の中へ差し込まれるだけでよい。これによっ
て可能となることは、燃焼室９内で燃焼時に発生した光
が、まず光ガイドガラス棒２を介して、それから次にフ
レキシブルな光ガイドファイバー６を介して、検知装置
に伝えられることである。このフレキシブルな光ガイド
ファイバー６によって、エレクトロニクス評価装置を離
れた場所に設置することが可能となるし、また、故障の
場合の交換も簡単にできるようになる。
【０００８】図２によると、光センサ（ゾンデ）１によ
って採集された光は、光ガイド６を介して光電変換器１
１（たとえばフォトダイオード）に伝えられ、この光電
変換器１１は光信号を電気的光信号へ変換する。そのあ
と、この電気的光信号は増幅器１２において増幅され、
たとえば４ｋＨｚ（一般にＡ／Ｄ変換器の走査周波数の
１／２以下。）の限界周波数を有するローパスフィルタ
１３に渡される。このローパスフィルタ１３の役割は、
続いてアナログ・デイジタル変換器１４内で電気的光信
号をデジタル化する際に、電気的光信号の中にある高い
方の周波数が小さな走査ミスにしかならないようにする
ことである。最終的には、デジタル化された電気的な光
信号はデジタル評価装置（たとえばデジタルマイクロプ
ロセッサ）１５の中へ到達する。このデジタル評価装置
１５は、この発明により電気的な光信号の第１経過の形
成の下にノック強度信号を検知し、かつ出力線１６上に
出力する。これについては以下で詳述する。
って採集された光は、光ガイド６を介して光電変換器１
１（たとえばフォトダイオード）に伝えられ、この光電
変換器１１は光信号を電気的光信号へ変換する。そのあ
と、この電気的光信号は増幅器１２において増幅され、
たとえば４ｋＨｚ（一般にＡ／Ｄ変換器の走査周波数の
１／２以下。）の限界周波数を有するローパスフィルタ
１３に渡される。このローパスフィルタ１３の役割は、
続いてアナログ・デイジタル変換器１４内で電気的光信
号をデジタル化する際に、電気的光信号の中にある高い
方の周波数が小さな走査ミスにしかならないようにする
ことである。最終的には、デジタル化された電気的な光
信号はデジタル評価装置（たとえばデジタルマイクロプ
ロセッサ）１５の中へ到達する。このデジタル評価装置
１５は、この発明により電気的な光信号の第１経過の形
成の下にノック強度信号を検知し、かつ出力線１６上に
出力する。これについては以下で詳述する。
【０００９】図３には、電気的な光信号をデジタルエレ
クトロニクス技術により信号加工するる実施例が示され
ている。まず最初に、増幅されかつローパスされたアナ
ログ電気光信号が線１７を介してアナログデジタル変換
器１４へ導かれ、そのアナログデジタル変換器１４は所
定の角度マークウインドウ内で電気的な光信号のアナロ
グデジタル変換を行う。角度マークウインドウとは、こ
こでは、所定の領域内で燃焼が行われるクランクシャフ
ト角度のその所定の領域を意味している。さてデジタル
化された電気的な光信号は、再度、鋭敏なエレクトロニ
クス・ローパス・フイルタ１８に伝えられ、続いて、
「１」（ないし一般にはある一定値）に正規化される。
この正規化は回路段１９内にて行なわれる。より詳しく
いえば、燃焼１サイクルの電気的な光信号をすべて読み
取って記憶し、引き続き最大値の大きさを検知すること
によって行われる。正規化された電気的な光信号の形成
は、最終的に、すべての現在値が最大値の値で除算され
ることによって行われ、このことによって、正規化され
た光信号の最大値は値「１」を取ることとなり、そして
その他の値は０〜１の間に来ることとなる。かかる正規
化をするとゾンデの汚れの度合いが無関係になる、とい
う長所が得られる。続いて装置２０において、正規化さ
れた電気的な光信号の時間に基づくこの発明による第１
経過が形成される。さて、時間に基づくこの第１経過
（これについてはあとで詳述する。）から、ノック強度
信号が得られ、このノック強度信号は調整装置２１に接
続されている線１６の上へ送出される。調整装置２１は
たとえば現在値としてのノック強度信号に依存して燃料
・空気比（λ）をまたは点火時点を選択する。
クトロニクス技術により信号加工するる実施例が示され
ている。まず最初に、増幅されかつローパスされたアナ
ログ電気光信号が線１７を介してアナログデジタル変換
器１４へ導かれ、そのアナログデジタル変換器１４は所
定の角度マークウインドウ内で電気的な光信号のアナロ
グデジタル変換を行う。角度マークウインドウとは、こ
こでは、所定の領域内で燃焼が行われるクランクシャフ
ト角度のその所定の領域を意味している。さてデジタル
化された電気的な光信号は、再度、鋭敏なエレクトロニ
クス・ローパス・フイルタ１８に伝えられ、続いて、
「１」（ないし一般にはある一定値）に正規化される。
この正規化は回路段１９内にて行なわれる。より詳しく
いえば、燃焼１サイクルの電気的な光信号をすべて読み
取って記憶し、引き続き最大値の大きさを検知すること
によって行われる。正規化された電気的な光信号の形成
は、最終的に、すべての現在値が最大値の値で除算され
ることによって行われ、このことによって、正規化され
た光信号の最大値は値「１」を取ることとなり、そして
その他の値は０〜１の間に来ることとなる。かかる正規
化をするとゾンデの汚れの度合いが無関係になる、とい
う長所が得られる。続いて装置２０において、正規化さ
れた電気的な光信号の時間に基づくこの発明による第１
経過が形成される。さて、時間に基づくこの第１経過
（これについてはあとで詳述する。）から、ノック強度
信号が得られ、このノック強度信号は調整装置２１に接
続されている線１６の上へ送出される。調整装置２１は
たとえば現在値としてのノック強度信号に依存して燃料
・空気比（λ）をまたは点火時点を選択する。
【００１０】ノック強度信号を得るために、予め定めら
れた角度マークウインドウ内での光信号の第１経過の最
大値が選ばれる。この場合、その最大値の時間的角度な
いしクランクシャクト角度の位置およびその大きさが処
理される。その際、図３中の左の処理ルートにおいて最
大値の大きさが利用され、そして図３中の右の処理ルー
トにおいて最大値の位置が最終的にはステップ２２で一
緒にされてノック強度の数値が計算される。
れた角度マークウインドウ内での光信号の第１経過の最
大値が選ばれる。この場合、その最大値の時間的角度な
いしクランクシャクト角度の位置およびその大きさが処
理される。その際、図３中の左の処理ルートにおいて最
大値の大きさが利用され、そして図３中の右の処理ルー
トにおいて最大値の位置が最終的にはステップ２２で一
緒にされてノック強度の数値が計算される。
【００１１】図４には、非ノック燃焼の正規化された電
気的な光信号の第１経過の推移が全クランクシャフト角
度にわたって描かれている。２３で角度マークウインド
ウが開始し、２４でその終了が印されている。この角度
マークウインドウ内では主として信号の評価が行われ
る。ついで、記憶装置内にて読み取られた信号から最大
値２５が検知され、そして信号立上がり点２６と正信号
終了点２７も検知される。この場合、信号立上がり点２
６は、第１経過のとくに調節可能なわずかのしきい値の
最初の踏み出し点として定義される。正信号終了点は信
号最大値点２５のあとの第１経過の最初の０点通過点と
して定義される。点２６と点２７は、最大値２５の位置
が確定したときのその位置に関して相対的な時間ないし
クランクシャフト角度目盛りの開始と終了を定義してい
る。その場合、信号立上がり点２６は０％で定義され、
正信号終了点は１００％と定義される。図４に示されて
いる実施例の場合、最大値点２５（点２６と点２７に関
して相対位置）は約５０％のところにある。信号立上が
り点２６と正信号終了点２７とに関してこのような相対
的な％の位置検知は図３のステップ２８で行われる。
気的な光信号の第１経過の推移が全クランクシャフト角
度にわたって描かれている。２３で角度マークウインド
ウが開始し、２４でその終了が印されている。この角度
マークウインドウ内では主として信号の評価が行われ
る。ついで、記憶装置内にて読み取られた信号から最大
値２５が検知され、そして信号立上がり点２６と正信号
終了点２７も検知される。この場合、信号立上がり点２
６は、第１経過のとくに調節可能なわずかのしきい値の
最初の踏み出し点として定義される。正信号終了点は信
号最大値点２５のあとの第１経過の最初の０点通過点と
して定義される。点２６と点２７は、最大値２５の位置
が確定したときのその位置に関して相対的な時間ないし
クランクシャフト角度目盛りの開始と終了を定義してい
る。その場合、信号立上がり点２６は０％で定義され、
正信号終了点は１００％と定義される。図４に示されて
いる実施例の場合、最大値点２５（点２６と点２７に関
して相対位置）は約５０％のところにある。信号立上が
り点２６と正信号終了点２７とに関してこのような相対
的な％の位置検知は図３のステップ２８で行われる。
【００１２】さて、 図５には、ノック燃焼の正規化さ
れた電気的な光信号の第１経過の推移が全クランクシャ
フト角度にわたって描かれている。図５のノック燃焼の
第１経過を図４における正常燃焼のそれと比較すると、
つぎのことがわかる。ノック燃焼時の最大値の大きさは
正常燃焼のそれより大きいこと、他方、両点２６と２７
に関して最大値の相対位置は、正信号終了点２７の場合
の方が最大値の位置により接近していること、すなわ
ち、点２６と２７の間の相対的な位置目盛り上の約７０
〜８０％の位置にあることがわかる。そこからノック強
度信号を得るには、ノックをしている燃焼の場合、第１
経過の最大値がこのように増加することと点２７が最大
値の近傍へ移動することとを利用すればよいことがわか
る。このためには、まず第１経過の最大値２５の相対位
置から評価係数Ｂが作られる。より詳しくいえば平均値
形成装置２９での平均値計算に基づいて図３のステップ
３０において作られる。平均値計算は多数回の（たとえ
ば３０回の）燃焼サイクルにわたって行なわれる。評価
係数Ｂは、たとえばあらかじめ記憶されている図６に示
されているようなカーブに従って検知される。より詳し
くいえば、評価係数Ｂは正規化された光信号の第１経過
の最大値の中間的相対位置に依存して検知される。次
に、この評価係数は、ステップ３１にて検知されかつス
テップ３２にて平均化された第１経過の最大値の大きさ
を、ステップ２２で乗算され、所望のノック強度を得
る。
れた電気的な光信号の第１経過の推移が全クランクシャ
フト角度にわたって描かれている。図５のノック燃焼の
第１経過を図４における正常燃焼のそれと比較すると、
つぎのことがわかる。ノック燃焼時の最大値の大きさは
正常燃焼のそれより大きいこと、他方、両点２６と２７
に関して最大値の相対位置は、正信号終了点２７の場合
の方が最大値の位置により接近していること、すなわ
ち、点２６と２７の間の相対的な位置目盛り上の約７０
〜８０％の位置にあることがわかる。そこからノック強
度信号を得るには、ノックをしている燃焼の場合、第１
経過の最大値がこのように増加することと点２７が最大
値の近傍へ移動することとを利用すればよいことがわか
る。このためには、まず第１経過の最大値２５の相対位
置から評価係数Ｂが作られる。より詳しくいえば平均値
形成装置２９での平均値計算に基づいて図３のステップ
３０において作られる。平均値計算は多数回の（たとえ
ば３０回の）燃焼サイクルにわたって行なわれる。評価
係数Ｂは、たとえばあらかじめ記憶されている図６に示
されているようなカーブに従って検知される。より詳し
くいえば、評価係数Ｂは正規化された光信号の第１経過
の最大値の中間的相対位置に依存して検知される。次
に、この評価係数は、ステップ３１にて検知されかつス
テップ３２にて平均化された第１経過の最大値の大きさ
を、ステップ２２で乗算され、所望のノック強度を得
る。
【００１３】図６に示されている評価係数の推移からわ
かることは、両点２６と２７の間の最大値の相対位置の
約６０％まではちょうど０であるということである。す
なわち、この場合ノック強度の数値もちょうど０であ
る。これは最大値がどれほど高いかということとは関係
ない。第１経過の最大値が正信号終了点２７に近づくま
で寄ってはじめて、すなわち、パーセント表示の相対的
位置が約６０％にまでくるとはじめて、評価係数が増え
始める。より詳しくいえば、まず第１に比較的急な線形
過渡領域３３とこれに続く比較的平坦な領域３４とな
る。最大値の相対位置がカーブ３３と３４内に該当する
と、評価係数は０とは異なって第１経過の最大値の位置
（評価係数）と大きさに依存して０でないあるノック強
度数値が発生することがわかる。そのあるノック強度数
値はノック運転を示しており、かつその数値に依存する
とノック特性に影響を与えるエンジンパラメータの制御
をすることができる。
かることは、両点２６と２７の間の最大値の相対位置の
約６０％まではちょうど０であるということである。す
なわち、この場合ノック強度の数値もちょうど０であ
る。これは最大値がどれほど高いかということとは関係
ない。第１経過の最大値が正信号終了点２７に近づくま
で寄ってはじめて、すなわち、パーセント表示の相対的
位置が約６０％にまでくるとはじめて、評価係数が増え
始める。より詳しくいえば、まず第１に比較的急な線形
過渡領域３３とこれに続く比較的平坦な領域３４とな
る。最大値の相対位置がカーブ３３と３４内に該当する
と、評価係数は０とは異なって第１経過の最大値の位置
（評価係数）と大きさに依存して０でないあるノック強
度数値が発生することがわかる。そのあるノック強度数
値はノック運転を示しており、かつその数値に依存する
とノック特性に影響を与えるエンジンパラメータの制御
をすることができる。
【００１４】本発明は、これまで述べてきた実施例に限
定されるものではない。たとえば、電気的な光信号の第
１経過の位置だけを用いたり、またはその大きさのどち
らかを択一的に用いたりしてもかまわない。もちろん信
頼性の高い量的なノック測定を可能にするためには、ノ
ック強度数値の検知のための第１経過の最大値の位置と
大きさとを用いるのがよい。最後に付け加えておくべき
ことは、図２および図３に示されたステップは今日の技
術水準の場合ではもちろんコンピュータ内で主としてソ
フトウエア的に置き換えられることができるということ
である。
定されるものではない。たとえば、電気的な光信号の第
１経過の位置だけを用いたり、またはその大きさのどち
らかを択一的に用いたりしてもかまわない。もちろん信
頼性の高い量的なノック測定を可能にするためには、ノ
ック強度数値の検知のための第１経過の最大値の位置と
大きさとを用いるのがよい。最後に付け加えておくべき
ことは、図２および図３に示されたステップは今日の技
術水準の場合ではもちろんコンピュータ内で主としてソ
フトウエア的に置き換えられることができるということ
である。
【００１５】
【発明の効果】このように、本発明によれば、微分され
た光信号であるすなわち電気的な光信号の第１経過をエ
ンジンノック強度を与える信号を得るために用いるよう
にしているので、第１経過の形成とそれの評価とを使う
ことによって、比較的長い期間にわたって光センサ（ゾ
ンデ）が汚れ続けていてもこれとは無関係に正確なノッ
ク強度信号を得ることができる。
た光信号であるすなわち電気的な光信号の第１経過をエ
ンジンノック強度を与える信号を得るために用いるよう
にしているので、第１経過の形成とそれの評価とを使う
ことによって、比較的長い期間にわたって光センサ（ゾ
ンデ）が汚れ続けていてもこれとは無関係に正確なノッ
ク強度信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】挿入された光センサを備えたシリンダのシリン
ダヘッド領域を通る概略断面図。
ダヘッド領域を通る概略断面図。
【図２】本発明によるノック強度信号の検知装置の１実
施例のブロック接続図。
施例のブロック接続図。
【図３】本発明による方法の有利な実施例のフロー図。
【図４】非ノック燃焼の場合の第１経過の推移図。
【図５】ノック燃焼の場合の第１経過の推移図。
【図６】電気的な光信号の第１経過の最大値をパーセン
トで表示した相対位置についての評価要素Ｂの推移図。
トで表示した相対位置についての評価要素Ｂの推移図。
１ 光センサ ２ 光ガイドガラス棒 ３ スリーブナット３ ４ プラグアダプタ ５ 光波ガイドプラグ ６ 光ガイドファイバー ７ シリンダのシリンダヘッド ８ ピストン ９ 燃焼室 １０ 矢印方向 １１ 光電変換器 １２ 増幅器 １３ ローパスフィルタ １４ アナログ・デイジタル変換器 １５ デジタル評価装置 １６ 出力線 １７ 線 １８ エレクトロニクスローパスフイルタ １９ 回路段 ２０ 装置 ２１ 調整装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリスチアン・ラング オーストリア国 アー−6200、イエンバッ ハー、キエンベルクシュトラーセ ３ａ ／56
Claims (17)
- 【請求項１】エンジンノック強度信号の検知方法であっ
て、燃焼室内へ達する光センサを介しかつ光電変換器を
介して前記燃焼室内での光放射に対応する電気的な光信
号が得られ、そのあと評価がなされ、この場合、予め定
められた角度マークウインドウ内における光信号の第１
経過の最大値の大きさが得られるような上記検知方法に
おいて、ノック強度信号が光信号の第１経過の最大値の
時間的位置とその大きさとから形成されること、を特徴
とする上記検知方法。 - 【請求項２】請求項１記載の方法において、前記第１経
過の最大値の位置の基準として、信号立上がり点と、時
間ないしクランクシャフト角度にわたって与えられる正
信号終了点と、の間でのその最大値の相対位置が用いら
れ、この場合、前記信号立上がり点は、第１経過の調節
可能なしきい値の最初の超過点として定義され、かつ、
前記正信号終了点は第１経過の信号最大値の過ぎたあと
の第１経過の最初の零点通過として定義されること、を
特徴とする前記方法。 - 【請求項３】請求項２記載の方法において、第１経過の
最大値の相対位置から評価係数を形成し、この評価係数
に第１経過の最大値の大きさを乗算して、ノック強度信
号を得ること、を特徴とする前記方法。 - 【請求項４】請求項３記載の方法において、評価係数が
信号立上がり点からとくに調節可能な相対的な位置しき
い値までほとんど零であり、かつ、この相対的な位置し
きい値から評価終了まで零でないある値であること、を
特徴とする前記方法。 - 【請求項５】請求項４記載の方法において、とくに調節
可能な位置しきい値が４０％〜９０％の間にあり、その
場合時間ないしクランクシャフト角度に指令する第１経
過の信号立上がり点が０％に対応しかつ、正信号終了点
が１００％に対応すること、を特徴とする前記方法。 - 【請求項６】請求項４または５記載の方法において、位
置しきい値から評価終了までの評価係数が信号立上がり
点と正信号終了点の間の相対的位置の関数として増加す
ること、を特徴とする前記方法。 - 【請求項７】請求項６記載の方法において、評価係数の
増加が線形的にまたは単調増加する直線区間内で行われ
るれること、を特徴とする前記方法。 - 【請求項８】請求項１〜７のいずれか１項記載の方法に
おいて、電気的な光信号は限界周波数が５ｋＨｚ以下に
あるローパスフイルタを通過すること、を特徴とする前
記方法。 - 【請求項９】請求項１〜８のいずれか１項記載の方法に
おいて、電気的な光信号が第１経過が形成される前にと
くに「１」に正規化されること、を特徴とする前記方
法。 - 【請求項１０】請求項１〜９のいずれか１項記載の方法
において、第１経過の最大値の大きさおよび／または位
置の評価をする際に、複数の燃焼サイクルにわたって検
知される最大値の大きさおよび／または位置の平均値が
用いられること、を特徴とする前記方法。 - 【請求項１１】請求項１〜１０のいずれか１項記載の方
法を用いてノック強度信号を得て、かつ制御装置の現在
値として供給するようなエンジンノック制御方法におい
て、エンジンノック関係に影響を与えるエンジンパラメ
ータがとくに点火時点または燃料・空気比を制御するこ
と、を特徴とする前記ノック制御方法。 - 【請求項１２】エンジン室内に達する光センサと、光セ
ンサから補えられた光を電気的な光信号へ変換するため
の光電変換器と、該電気的な光信号の時間微分装置と、
を有するエンジンノック強度信号の検知装置であって、
この場合、請求項１〜１１のいずれか１項記載の方法を
実施するための評価装置内でノック強度信号が形成され
る前記検知装置において、評価装置（１５）が前記微分
装置内で形成された電気的な光信号の第１経過の最大値
（２５）の大きさとその位置とを検知するための装置
（３１，２８）を含むことを特徴とする前記検知装置。 - 【請求項１３】請求項１２記載の装置において、とくに
５ｋＨｚ以下の限界周波数をもつローパスフィルタ（１
３，１８）を少なくとも１個用いることを特徴とする前
記装置。 - 【請求項１４】請求項１３記載の装置において、ローパ
スフィルタ（１３）がアナログ・デジタル変換器（１
４）の前段に配置されることを特徴とする前記装置。 - 【請求項１５】請求項１３または１４記載の装置におい
て、ローパスフィルタ（１８）がアナログ・デジタル変
換器（１４）の後段に配置されることを特徴とする前記
装置。 - 【請求項１６】請求項１２〜１５のいずれか１項記載の
装置において、電気的な光信号を微分してかつ評価する
ためにデジタル計算機ユニット（１５）を、とくにマイ
クロプッセサを、用いることを特徴とする前記装置。 - 【請求項１７】請求項１２記載の装置において、電気的
な光信号の第１経過の最大値（２５）の大きさとその位
置とを複数のエンジンサイクルにわったて平均する平均
装置（２９，３２）を用いることを特徴とする前記装
置。
Applications Claiming Priority (2)
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| AT1424-95 | 1995-08-24 | ||
| AT0142495A AT403323B (de) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | Verfahren und einrichtung zum ermitteln eines klopfintensitätssignals eines verbrennungsmotors |
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|---|---|
| JPH09119888A true JPH09119888A (ja) | 1997-05-06 |
Family
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Family Applications (1)
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| JP8222781A Pending JPH09119888A (ja) | 1995-08-24 | 1996-08-23 | エンジンノック強度信号の検知方法および検知装置 |
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| JP (1) | JPH09119888A (ja) |
| AT (1) | AT403323B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2012007514A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Nippon Soken Inc | 内燃機関の燃焼状態検出システム |
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-
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- 1995-08-24 AT AT0142495A patent/AT403323B/de not_active IP Right Cessation
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1996
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- 1996-08-23 JP JP8222781A patent/JPH09119888A/ja active Pending
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|---|---|
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