JPS58105036A - 内燃機関のノツキング回避装置 - Google Patents

内燃機関のノツキング回避装置

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JPS58105036A
JPS58105036A JP20341081A JP20341081A JPS58105036A JP S58105036 A JPS58105036 A JP S58105036A JP 20341081 A JP20341081 A JP 20341081A JP 20341081 A JP20341081 A JP 20341081A JP S58105036 A JPS58105036 A JP S58105036A
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JP
Japan
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knocking
signal
knock
output
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP20341081A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuro Morita
森田 達郎
Kuniaki Sawamoto
沢本 国章
Hiroshi Yamaguchi
博司 山口
Hiroshi Miwakeichi
三分一 寛
Satoru Takizawa
瀧澤 哲
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP20341081A priority Critical patent/JPS58105036A/ja
Publication of JPS58105036A publication Critical patent/JPS58105036A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関のノッキング回避装置に関し、特にノ
ッキングの立ち上りの′変化を検出して正確なノック強
度を検出することにより/ツキング回避精度を高めたノ
ッキング回避装置に関する。
内燃機関において所定レベル以上のノッキングが発生す
ると出力を低下させるのみならず衝撃によりバルブやピ
ストンに悪影響を及ぼすため、ノッキングを検出して点
火時期等を調整制御することにより速やかにノッキング
を回避するようにしたものがある。
従来のノッキング回避装陵としては例えば第1図に示す
ようなものがある。図において、エンジン1のシリンダ
ブロック壁に取り付けられたノックセンサ2は、ノッキ
ングの振動を含むシリンダブロック壁の振動を磁束の変
化によって検出し、これに対応する振動電流を出力する
。ノックセンサ2に接続されるノックコントロールユニ
ット3はノ・ツク振動検出部3A、  ノック強度判定
部3B及び遅角制御部3Cを備えて構成される。ノック
振動部検出部3Aは、ノックセンサ2からの信号を入力
し該信号から機械ノイズ等の信号を取り除き、約7 K
 llzの周波数をもったノッキング信号だけを検出し
てノック強度判定部3Bに出力する。
ノック強度判定部3Bはノッキング信号が予め定められ
たノック強度の基準レベルよりも高い場合に初めてノッ
キングと判定し、さらにレベルを超える度合によってノ
ック強度を判定する。該判定信号を入力した遅角制御部
3Cは信号に応じてディストリビュータのイグナイタ−
4へ点火時期の遅角信号を出力しノック強度に応じて点
火時期を遅らせる。次の燃焼で、まだノッキングが発生
していると判定された場合にはさらに点火時期を遅らせ
、ノッキングが発生していないと判定すると点火時期を
僅かに進角する信号が出力される。
こうして実質的に7ソキングを回避し微小なノンキング
レベルに保つことによりm 関各部への悪影響を避ける
と共に、積極的に出力を向上させて燃費の向上を図って
いる。
しかしながらかかる従来のノ・ノキング回避装置におい
ては次のような問題点があった。即ち、ノックコントロ
ールユニットにおいてノック強度判定部3Aはノックセ
ンサ2からの出力の大きさに応じてノック強度を判定し
ているが、実際にはノックセンサ2の出力特性にバラつ
きがあり又センサ2から各気筒までの距離が異なること
等による気筒毎のノンキング検出感度の相違が補正され
ないこと等のため正確なノック強度の検出を行うことが
mしく、これに基づくノッキング回避制御の精度を低下
させていた。ノックセンサを各気筒毎に取り付けること
も可能ではあるがコスト高につき、又、センサ毎の出力
特性のバラつきは解消できない。
ところで第2図は同一機関回転数において発生する強度
の異なるノッキングの波形を示したものであるがこの図
で明らかなように、ノック強度(振幅でなされる)Hは
ノッキングの開始からピーク値に達するまでの立ち上り
速度Tが増大するに従って増大する。そして実験結果に
よれば第3図に示すように、ノック強度は立ち上り速度
(クランク回転角)Tと比例することが確かめられてい
る。又、ノックセンサ2の出力特性のバラつきや気筒毎
のノッキング検出感度の相違があってもノッキング信号
の波形は変化しない。
本発明は上記の点に着目して為されたもので、ノッキン
グの立ち上り速度(クランク回転数角)又はこれに相関
する要素を検出することによりノックセンサの出力特性
のバラつきや気伸毎のバッキング検出感度の相違に影響
されることなく正確にノック強度を検出でき、もってノ
ッキング回避制御精度を高めたノッキング回避装置を提
供することを目的とする。
以下に本発明を図示実施例に基づいて説明する。
第4図〜第6図に示す一実施例はノッキング信号の立ち
上りの傾き、即ち、立ち上りの微分値を求めることによ
りこれに対応するノック強度を検出してノッキングを回
避するようにしたものである。
図において4気筒機関11のシリンダブロック壁には従
来同様のノックセンサ12が取り付けられ、該ノックセ
ンサ12からの出力信号と、イグナイター13からクラ
ンク回転角の180°毎及び1°号に出力される信号(
以下180°信号及びt’i号という)とがノックコン
トロールユニット14に入力される。
ノ1.クコントロールユニ・ノド14は従来のノッキン
グ振動検出部に代るノッキング検出部14Aとノック強
度判定部14B、遅角制御部14Cとを備えて構成され
る。ノンキング検出u14Aは前記ノックセンサ12か
らの信号と180゛信号。
1°信号とを人力し、これらを第5図に示す各回路部で
処理してノッキング振動の立ち上りの変化に基づくノッ
ク強度信号を出力する構成となっている。
次にかかる構成の作用を各部信号波形を示す第6図をも
参照して説明する。ノッキング稜出部14Aのゲート回
路101は180°信号及び1°信号の入力に基づきノ
ッキングが発生するクランク回転角範囲(例えばピスト
ン上死点から上死点#&40°まで)でのみONとなっ
て(第6図(C))ノックセンサ12からの信号を出力
する。これにより前記クランク回転角範囲外で発生する
点火ノイズ、バルブ開閉ノイズ等の機械ノイズが除去さ
れ、ノ・ノキング信号のみが出力される  (第6図(
D))ゲート回路101の出力はバンドパスフィルター
及び包絡線回路102に入力され、ここで、周波数領域
が6〜8KHzにある入力信号のみを実質的なノッキン
グ信号として取り出し、そめ包i線信号(第6図(E)
)が微分回路103へ出力される。
微分回路103は前記包絡線信号を微分した信号を出力
しく第6図(F)) 、該信号はさらに半波整流回路1
04に入力されて微分信号の正の部分だけ(又は負の部
分だけでもよい)が出力される(第6図(G))。かか
る微分信号はノッキングの立ち上り速度を検出して求め
られたものであるが、同一のノック強度をもつノッキン
グ信号の立ち上り速度は機関回転数に比例する。
そこで、半波整流回路104からの微分信号と共に前記
1°信号を補正回路105に入力させ、微分信号を1°
信号によって検出された機関回転数に反比例する補正係
数を乗じた値をノック強度信号として出力する。該出力
信号は第6図(G)の信号に相似したアナログ電圧また
はデジタル値として得られる。
こうして得られたノック強度信号はノック強度判定部1
4Bに入力され、基準レベル以上の信号だけがノッキン
グとして判定され、さらにレベルを超える度合によって
ノック強度が判定される。
ノック強度判定部14Bからの判定信号は遅角制御部1
4Cに入力され、ノンキングが発生していると判定され
たときには該遅角制御部14Cがらイグナイタ13に出
力される遅角信号によりノック強度に応じて点火時期が
遅らせられ、ノッキングが発生していない時はイグナイ
タ13に進角信号が出力されて点火時期が進められるこ
とにより微小なノッキングレベルに保持されて良好なノ
ッキング回避制御が行なわれる。
かかる構成とすればノッキング信号の立ち上りの微分値
として求められたノック強度はノックセンサ12の出力
特性のバラつきゃ気筒毎のノッキング検出感度の相違に
影響されることのないノッキング信号の波形に基づいて
得られた正確な値であるため、ノッキングレベル制御を
高精度に行なえるのである。
第7図及び第8図は他の実施例を示し、ノック強度をク
ランク回転角で示されるノッキング信号の立ち上り速度
の検出に基づいて求めるようにしたものである。但し、
゛□゛本実施例は、前□記実施例におけるノ・ツクコン
トロールユニットのノッキング検出部で補正回路の代り
にクランク角度カウンター106及び出力回路107を
設けた点で異なり他は同様であるので説明を簡略化する
。即ち、クランク角度カウンター106は半波整流回路
104からの入力がキ0 (v)のときに他の一つの入
力である1°信号すの人力数をカウントする。詳 □し
くはカウンター106は入力がO(V)の状態からキO
(V)となった瞬間にカウントを開始し再び入力が0 
(V)となった瞬間にカウントを停止スル。入力が0(
V)である間はそのカランl値は前記停止時の値に維持
され、キ0 (■)になると前記カウント値は瞬時にO
にリセットされると同時にカウントを開始する。
カウンター106の出力はカウント値に比例したアナロ
グ電圧又はデジタル値として出力され、従って該出力値
は半波整流回路104からの出力時間、即ちノッキング
信号の立ち上り時間に比例している(第8図(B))。
出力回路107はカウンター106の出力を反転しく第
8図(C))さらに、180°信号が入力した時の前記
反転信号の出力値を次の180゜信号が人力されるまで
出力し、これをノック強度信号としている。(第8図(
D)) ノック強度は第3図で示したように7ソキング信号の立
ち上り速度に比例した値で示されるから、前記反転信号
に基づく出力をノック強度を示す値とすることができ、
かつ、接値は前記実施例同様ノックセンサの出力特性の
バラつきや気筒毎のノッキング検出感度の相違に影響さ
れることがなく正確にノック強度を示すことができる。
又、本実施例では立ち上り時間をクランク回転角で検出
しているため機関回転数で補正する必要がない。
以上説明したように、本発明によればノック強度をノッ
キングの立ち上り時間又はこれと相関する要素の検出に
基づいて検出したから、ノックセンサの出力特性のバラ
つきや気筒毎のノッキング検出感度の相違に影響される
ことなく正確なノック強度を検出できもってノッキング
回避制御精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のノッキング回避装置の一例を示す構成図
、第2図はノック強度の興なる複数のノッキング信号の
振動波形を示す図、第3図はノック強度の特性を示す線
図、第4図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第5
図は同上実施例の要部制御回路を示すブロック図、第6
図(A)〜(G)は同上実施例装置の各部に発生する信
号の波形を示す図、第7図は本発明の別実施例の要部制
御回路を示すブロック図、第8図(A)〜(D)は同上
実施例の各部に発生する信号の波形を示す図である。 1・・・機関  12・・・ノックセンサ  13・・
・イグナイタ  14・・・ノックコントロールユニッ
ト14A・・・ノッキング検出部  14B−・・ノッ
ク強度判定部  14C・・・遅角制御部  101・
・・ゲート回路  102・・・バンドパスフィルター
及び包絡線回路  103・・・微分回路  104・
・・半波整流回路  105・・・補正回路  106
・・・クランク角度カウンター  107・・・出力回
路特許出願人  日産自動車株式会社 代理人  弁理士 笹 島 富二雄 (11) 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内燃機関に発生するノッキングを検出するノックセンサ
    と、該ノックセンサから出力されるノンキング信号の立
    ち上がり速度又はこれと相関する要素を検出してノッキ
    ング強度を検出し、該検出値に基づいて機関運転を調整
    しノッキングを回避するように制御する制御手段と、を
    備えて構成したことを特徴とする内燃機関のノッキング
    回避装置。
JP20341081A 1981-12-18 1981-12-18 内燃機関のノツキング回避装置 Pending JPS58105036A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20341081A JPS58105036A (ja) 1981-12-18 1981-12-18 内燃機関のノツキング回避装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP20341081A JPS58105036A (ja) 1981-12-18 1981-12-18 内燃機関のノツキング回避装置

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Publication Number Publication Date
JPS58105036A true JPS58105036A (ja) 1983-06-22

Family

ID=16473600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20341081A Pending JPS58105036A (ja) 1981-12-18 1981-12-18 内燃機関のノツキング回避装置

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JP (1) JPS58105036A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03124941A (ja) * 1989-10-09 1991-05-28 Japan Electron Control Syst Co Ltd 内燃機関のノッキング検出装置
JPH03279655A (ja) * 1990-03-28 1991-12-10 Japan Electron Control Syst Co Ltd 内燃機関のノッキング制御装置
JPH03122250U (ja) * 1990-03-28 1991-12-13
US5608633A (en) * 1991-07-29 1997-03-04 Nissan Motor Co., Ltd. System and method for detecting knocking for internal combustion engine

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