JPS58113578A - 内燃機関のノツク防止調整方法および装置 - Google Patents

内燃機関のノツク防止調整方法および装置

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JPS58113578A JP57181497A JP18149782A JPS58113578A JP S58113578 A JPS58113578 A JP S58113578A JP 57181497 A JP57181497 A JP 57181497A JP 18149782 A JP18149782 A JP 18149782A JP S58113578 A JPS58113578 A JP S58113578A
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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
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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、ノック検知器に接続ざnるノック識別回路の
出力信号すなわちノック信号を、処理ざnたノック検知
器信号と限界値との比較により得て、機関調整用調整量
の形成に利用する、特に自動車におけるノック防止調整
方法および装置に関する(ドイツ連邦共和国特許第29
23056号明細書)。
公知のノック防止調整装置は、その・ξラメータ(限界
値、ノック周波数帯等)の大きざ2それぞれ特定の内燃
機関の形式系列に合わせて設計され、その動作状態のば
らつきに応じて個々の標本を利用する。個々の機関への
適合は個々の修正によってしか行なうことができない。
本発明の課題は、調整すべき内燃機関へ自動的に適合し
、すなわちある程度自動修正され、したがって種々の形
式系列を変えろことなく適用できろ方法を提示すること
である。
本発明の課題は、この方法を実施する装置を提供するこ
とでもある〇 本発明によれば、この課題は次のようにすることによっ
て解決される。すなわちノック信号の生じた後・ 調整量があらかじめ増大されていてもノック信号が減少
しない限り、また調整量の増大する場合この増大が相殺
される限り、あるいは調整量の最後の減少以後再び減少
することなく特定の時間例えば500 m secが経
過したとき、またノック信号の生じない場合限界値が特
定の減少速度1最小値まで減少されるか最小値に保たれ
ろとき、 限界値を特定の増大速度で最大値まで増大する。
ノック調整装置は、内燃機関の特定個所に設けられて機
関の特定の周波数帯の振動または騒音を検知してノック
識別回路へ送る検知器を含み、このノック識別回路にお
いて振動または騒音が、一定であるかあるいは検知器信
号自体から誘導される基準値あるいは限界値と比較され
ろ。
限界値を超過する検知器信号の部分は処理されて調整量
になり、この調整量が遅角の方向に点火時期へ作用する
。しかし同様に検知器力)らノック識別回路へ供給され
る他の騒音からノック信号を区別することは非常に困難
なので、このノック信号は必ずしも実際のノックには比
例しない。
機関ノックを識別する際におけろ根本問題は、ノックの
ない状態でも例えばピストンの傾斜や弁の着座等により
例えば固体伝搬音中に信号が生じ、その強さ、ノぐルス
形状およびスペクトル組成がノック衝撃にきわめてよく
似ているという事実であろ◎ しかしこれらの信号は、ノック衝撃2煮大遅角あるいは
他のノック防止方策により阻止することを考慮すれば、
これらのノック衝撃から区別されるが、外乱騒音は点火
時期調節によっては変らない。これは次のことを意味す
る。すなわちノック防止調整装置の調整動作について、
外乱は外乱として確認されろ。例えば電子的に容易に応
答される基準は次のようなものである。
すなわち点火の遅角がノックの強さや頻度を減少させる
ことにならない場合、外乱が存在Tる。
したがって本発明による方法は、ノック信号による調整
量の増大したがって点火の遅角がノック信号を消滅ある
いは減少させろかどうかを検査するように行なわれる。
ノック信号が消滅あるいは減少する場合、遅角が徐々に
相殺される。しかしこの場合、ノックが問題とならない
ことを前提としている。そのとき遅角が直ちに相殺され
、ノック信号が消滅するまで、限界値が増大せしめられ
ろ。 〜 外乱がもはや認められないと、増大に対して影響を及ぼ
す時定数より大きい時定数で限界値が再び減少する。そ
れにより外乱の全継続時間中機関が不利な点火時期で動
作するのが回aされる。限界値の最大の増大は、ノック
感度の危険な低下がおこらないように制限される。調整
量の最後の減少以後特定の時間内[ざらに減少がおこら
ないことは、遅角を大さくしてもノック信号が消滅しな
いことご意味するが・このような場合、それは低すぎる
限界値の別のしるしであり、そnからノック信号および
調整量が再び減少するまでこの限界値が増大せしめられ
ろ。
したがって本発明による方法は適応調整を意味し、この
調整により限界値が単独に形成ざnるか、あるいは外乱
抑制のために影響を受ける。
点大遅角の代りに、調整量が異なるノック防止を行ない
・例えば排気ガスタービン過給機付き機関〒は過給圧力
を低下させろこともでさる・本発明のそれ以上の詳細は
、前述した方法を実施する装置の実施例の以下の説明か
ら明らかになる。
第1図による構成図は、図示してないが調整すべき機関
の特定個所に設けられているノック検知器1と、例えば
ドイツ連邦共和国特許fIM2923056号明細書に
限界値形成を仮定して示されているようなノック識別回
路2とご示し、この識別回路2ヘノツク検知器1がその
信号を供給する。ノック識別回路2の出力端には、処理
さnてノックあるいは他の外乱を意味するノック信号が
現われて、順逆制御装置3と可逆カウンタ4と遅延素子
5とからなる調整量設定器へ供給されろ。遅延素子5に
おいて、機関の動作条件に応じて図示しない発生器に形
成されて通常はノック限界あるいはその近くにある点火
信号が、同様に図示してない点火回路装置へ供給される
前に、可逆カウンタ4の出力信号に応じて遅延されろ。
最大遅延は例えば2σKW(クランク角)である。
順逆制御装M3は第2図に詳細に示されている。この順
逆制御装置3は発振器19を含み、この発・蚕器19の
出力側に接続された分周器20は、特定の周波数をもつ
順方向計数信号fVと、順方向計数信号より著しく低い
周波数をもつ逆方向計数信号fRとを発生する。順方向
計数信号fyはAND素子2】の入力端へ供給され・逆
方向計数信号fRG′1NOR素子22の入力端へ供給
されろ。
AND素子21およびNOR素子22の他方の入力端に
はノック信号Kがそれぞれ供給される。AND素子21
およびNOR素子22の出力端はOR素子23のそれぞ
れの入力端へ通じ、このOR素子23の出力端は順逆制
御装置3の出力端〒ある。
順逆制御装置3の動作は次のとおりである。
ノック信号Kが到来すると、すなわちノック識別回路2
の出力端子vC11t“信号が現わnると、順方向計数
信号fv用のAND素子21が導通し、これに反しNO
R素子22が不導通になる。ノック信号が存在しないM
l□″信号)と、逆方向計数信号fR用のNOR素子2
2が導通し、AND素子21が不導通になるので、OR
素子23の出力端には順方向計数信号あるいは逆方向計
数信号が現わnろ。第1図からざらにわかるように、O
R素子23の出力端は可逆カウンタ4の計数入力端に接
続され、この可逆カウンタ4は、ノック信号Kが存在す
ると、順方向計数信号fyの周波数で順方向に計数し、
ノック信号Kが存在しないと、逆方向計数信号fRの周
波数で逆方向に計数する。このカウンタ4は、順方向計
数の際その最大の内容に達するとこの内容に留まり、零
へは跳躍せず、同じように逆方向計数の際零に留まるよ
うに構成されている。ざらにカウンタ4はプリセット可
能入力端?もち、この入力端?介してカウンタへ任意の
内容が書込み可能であるが、それについては後で説明す
る。
そのつどの計数値は、点火の遅角に対応する調整量2で
ある。例えば最大内容ゝ116“および20’KWの最
大遅角をもつ4けたの2進カウンタでは、カウンタの数
1だけの増大は、1.25’KWの遅角に相当する。
ノック強さ検出器は発振器6を含み、この発振器6は特
定周波数の信号をAND素子7(7)一方の入力端へ供
給し、このAND素子7の他方の入力端へはノック信号
Kが供給されろ。AND素子7の出力端はカウンタ8の
rj1′数入力端に接続され、このカウンタ8の内容は
シフトレジスタ9および比較器10へ供給可能である。
シフトレジスタ9の内容も同様に比較器10へ供給nJ
能である。ノック強さ検出器は次のように動作する。す
なわちノック信号が生ず石と、発振器6ノ信号はAND
素子7を経てカウンタ8の計数入力端へ印加され、この
カウンタ8がノック強ぎをディジタルに計数し、したが
ってこのカウンタ8の計数値K はノック強ざに比例す
る。カウンタ8、シフトレジスタ9および比較器1oは
クロックパルスで制−されて動作する。そのクロック・
ぐルス周波数は機関回転数に比例して■J御ぎれ、クロ
ックパルス信号Tは短い1ゝ0“信号パルスにより中断
されろ1′1#信号がらできている0クロツクパルス(
1111F信号)のある間カウンタ8は計数のため釈放
され、クロツクパルスの休止中(”O“信号)ぞルス)
ますカウンタ8およびシフトレジスタ9の内容が比較器
10へ移すれ、それからカウンタ8の内容がシフトレジ
スタ8へ移され、最後にカウンタ8が計数値零にリセッ
トされろ。したがって比較器10には、最後のクロック
ツξルスのノック強さに比例する数が計数値に−11’
存在し、また最後から2番目のクロックツぞルスのノッ
ク強さに比例する数がシフトレジスタ9の内容で存在す
る。カウンタ8の内容がシフトレジスタ9へ#され、カ
ウンタ8がリセットされている間に、比較器10はカウ
ンタ計数値とシフトレジスタ内容との差ΔK“を形成し
、Δにゝ〉0すなわちノック信号が最後から2査目のク
ロックツξルスから最後のクロックパルスまで減少しな
かったとき、比較器10の信号出力端にゞゝl′信号が
発生する。
調整量検出器は2つの順次に続く(この実施例では並列
な)シフトレジスタ12および13を含み、これらシフ
トレジスタの出力端は比較器14の入力端に接続されて
いる。第1のシフトレジスタ12の入力端Gま可逆カウ
ンタ4の出力端に接続されている。調整量検出器の過程
制御は、ノック強さ検出器が動作するのと同じクロック
パルス11次のように行なわれろ。各クロック・?ルス
体土中にまず両方のシフトレジスタ12オよび13の内
容が比較器14へ供給され、続いて第1のシフトレジス
タ12の内容が第2のシフトレジスタ13へ移され、最
後に可逆カウンタ4の瞬時計数値(調整量Z)が第1の
シフトレジスタ12へ書込まれろ。両シフトレジスタ1
2 、13の内容が比較器14へ与えられると、この比
較器14が第1のシフトレジスタ12の内容と第2のシ
フトレジスタ12の内容との差Δ2を形成し、ΔZ)0
のとき1”信号をその出力端に発生する。可逆カウンタ
4の計数値2は最後のクロックパルスの終りにおけろ計
数値に一致し、したがって第1のシフトレジスタ12の
内容は最後から2査目のクロックツξルスの計数値に一
致し、また第2のシフトレジスタ13の内容は最後力)
ら3 m Flのクロックパルスの計数値に一致してい
石ので、比較器14の出力端に″1“信号が現わnるこ
とは、調整量Z(点火の遅角)が最後から3番目のクロ
ックパルスから最後から2番目のクロック、6ルスまで
増大したことを意味する。
ノック強さ検出器および調整量検出器の出力端したがっ
て比較器10および14の出力端は、AND素子11の
入力端へ通じており・次の妓述が成立すると、このAN
D素子11の出力端K”1’信号が現われる。
11点火の遅角が!I後力)ら3番目のクロックパルス
から最後から2番目のクロックツぞルスまで増大したけ
nども、ノック信号は最後から2査目のクロックツξル
スから最後のクロックツξルスまフ減少しなかった。# 既に前述したように、この状態は機関のノックではなく
他の種類の外乱と解釈され、本発明によれば、一方では
可逆カウンタ4の計数値を最後から3番目のクロックパ
ルスのit値にし、したがって遅角を相殺し、他方では
ノック識別の限界値を増大させることによってこの外乱
2除去する。
その第1の万策は次のようにすることによって行なわn
ろ。すなわち第2のシフトレジスタ13の出力端が比較
器14のほかに可逆カウンタ4にも接続され、したがっ
てこのカウンタ4に第2のシフトレジスタ13の内容が
常に与えられろが、前述したプリセット可能入力端PE
がIll”信号を通すときにのみこのカウンタ4に書込
み可能である。したがってこのプリセット入力端はAN
D素子J1の出力i[接lfiされている。その間には
微分素子りがあって、可逆カウンタ4への書込みがシフ
トレ・ノスタの内容2移す…Jに行なわnろようにして
いる。
第2の万策すなわち限界値の増大は、順逆制御装置11
6と可逆カウンタ17とディジタル−アナログ(D−A
)変換器18とからなる限界値設定器において行なわn
る0限界値設定器の人力信号はAND素子11の出力信
号である・順逆制御装置16は第2図の順逆制御装置3
と同じ構造をもっているが・可能ならば異なる発!贋波
数および順逆計数周波数をもっている。調整量設定器に
おけるのと同じように、可逆カウンタ17は、AND素
子11の出力端に111“信号が存在すると順方向に計
数し・この信号が存在しないと逆方向に計数する。計数
内容はD−A変換器18でアナログ量に変換され、この
アナログ量がノック識別回路2の限界値を形成する。
調整量2の2回の減少の間に経過する時間が長すぎる場
合には、別の万策がとられろ。このような状態は、特定
時間後ノック強さ減少のためノックのない段階が続くと
いうことなしに・調整量2がその最大値ま〒増大せしめ
られるときに、おこることがある。このため再トリガ可
能な単安定回路からなる時限素子24が設けられて、N
OR素子22の出力端に現われろ逆方向計数信号fRに
よりトリガされ、この信号fRが例えば500 m s
ecより小さい間隔で現われている限り、その出力端の
111 #信号を阻止する。時限素子24の出力端とA
ND素子11の出力端はOR素子15を経て限界値設定
器の入力端へ通じている。したがって時限素子24の出
力端のi LL倍信号より限界値が増大せしめられ、し
かも+Irび逆方向計数信号fRが現われて時限素子2
4が再びリセットされるまで・この増大が行なわれろ。
第3図は第1図によるノック防止調整装置のパルス線図
を示している。この図には、第1図の素子の出力端に生
ずるパルス曲線をその素子の番号で示しである01番上
の線上にあるパルス曲線は、ノック強さ検出器および調
整量検出器の動作過程を決定するクロックパルスTを示
している。その下には、ノック識別回路2の出力端に現
われろノック信号が示ざnているO第3のパルス曲線は
、クロックパルス休止ごとに零ヘリセットされるカウン
タ8の計数値を示している。その下には比較器10の出
力信号が示されている。それから可逆カウンタ4の計数
値としての調整量Z、NOR素子22の出力端における
逆方向計数信号、時限素子24の出力信号、比較器14
の出力信号、AND素子11の出力信号、OR素子I5
の出力信号およびD−A変換518の出力信号が続いて
いる。この最後の・パルス曲線がノック識別回路2の限
界値Sを示している。
これらの・パルス曲線は実禰例の説明に関連して明らか
である。
外り信号の例として、クロックパルスT1からT2まで
調整量2が増大せしめられたけれども、ノック強さK”
はクロックパルスT2からT3へ増大したものとする。
T3で調整量2は再びTIの計数値にされ(TIおよび
T3におけろパルス曲線のそばの矢印参照)、同時に限
界値SがT3で増大されろ(矢印参照)。NOR素子2
2の出力端におけろ逆方向計数信号fHは、・パルス曲
線の右端に示しであるように、対称な方形信号力)らな
り、分周器20にあろカウンタはノック強さKの各パル
スにより零へセットされるの〒、この各/eルスと共に
逆方向計数信号の、eルス体止tDが新たに始まり、正
の、eルス持続時間が終る(最初の3つの・ξルス参照
)。
クロックパルステ4後に調整量2は最大値に達するので
、NOR素子22の出力端におけろ第3のパルス後逆方
向計数信号はもはや現われない。したがって時間t、R
の経過後時限素子24がセットされ、それにより、NO
R素子22の出力端に調整量な小ざくする逆方向計数信
号が現われるまで、限界値Sが増大せしめられろ。
カウンタ、シフトレジスタ等への数値の伝送は並列にあ
るいはクロックパルス信号の適当な変化を伴なって直列
に行なうことができるが、実施例の説明では、はっきり
述べなかったが並列伝送を前提としている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による方法を実施す石装置の構成図、第
2図はその順逆制御装置の構成図、第3図はノξルス疎
図である。 l・・・ノック検知器、2・・・ノック識別回路、3〜
5・・・調整量設定器、6〜10・・・ノック強さ検出
器、11・・・AND素子、12〜14・・・調整量検
出器、15・・・QR素子、16〜18・・・限界値設
定器、24・・・時限素子

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ノック検知器に接続されるノック識別回路の出力
    信号すなわちノック信号を、処理されたノック検知器信
    号と限界値との比較により得て、ノック信号が生じてい
    る間開整量設定器において特定の増大速度で最大値まで
    増大せしめられまたノック信号が生じない場合特定の減
    少速度で最小値まで減少せしめられる調整量を形成する
    ために、機関の調整に利用する方法において、ノック信
    号(K)の生じた後、調整量(Z)があらかじめ増大さ
    れていてもノック信号が減少しない限り、また調整量の
    増大する場合この増大が相殺されろ限り、あるいは 調整量の最後の減少以後再び減少することなく特定の時
    間例えば500 m secが経過したとき、またノッ
    ク信号の生じない場合限界値が特定の減少速度で最小値
    まで減少されるか最小値に保たれ石とき、 限界値(S)を特定の増大速度で最大値まで増大するこ
    とを特徴とする特に自動車におけろ内燃機関のノック調
    整方法。 2 ノック検知器に接続されろノック識別回路の出力信
    号すなわちノック信号を、処理されたノック検知器信号
    と限界値との比較により得て、ノック信号が生じている
    間開整量設定器において特定の増大速度で最大値まで増
    大せしめられまたノック信号が生じない場合特定の減少
    速度で最小値まで減少せしめられろ調整量を形成するた
    めに、機関の調整に利用する装置において、ノック強さ
    くKンが減少しないとき出力信号2発生するノック強ぎ
    検出i(6,7,8,9,10)が設けられ、調整量(
    Z)が増大せしめられたとき出力信号2発生する調整量
    検出器(12、13、14)が設けらtl、ノック強さ
    検出器(6〜1o)および、g、%l整&を検出器(1
    2〜14)の出力端が接続ざnろ入カ端をもつAND素
    子ODが設けられ、調整量(Z)の減少の間の休止を監
    視して特定の時間の超過の際出力信号を発生する時限素
    子(2(イ)が設けられ、前記のAND素子ODおよび
    時限素子e4の出力端が接続される入力端をもつOR素
    子α9が設けられ、このOR素子09の出力端が接続さ
    れろ入力端をもちかつこのOR素子09の出力信号が存
    在する場合限界値(S)を増大しまた出力信号の存在し
    ない場合この限界値(S)を減少する限界値設定器(1
    6、17、18)が設けられ、この限界値設定器(16
    〜18)の出力端がノック識別回路(2)へ接続されて
    いることを特徴とする、内燃機関のノック防止調整装置
    。 3 ノック強さ検出器が発振器(6)とAND素子(7
    )とカウンタ(8)とシフトレジスタ(9)と比較器0
    0)とからなり、発振器(6)の出力端とノック識別回
    路(2)の出力端がA N D’;li子(7)の−万
    の入力端および他方の入力端へ接続され、このAND素
    子(7)の出力端がカウンタ(8)の入力端へ接続され
    、このカウンタ(8)の出力端がシフトレジスタ(9)
    の入力端へ接続2n、このシフトレジスタ(9)の出力
    端とカウンタ(8)の出力端が比較器(10)の2つの
    入力端へそれぞn接続され、この比較器00)の出力端
    がノック強さ検出器の出力端であり、ノック信号の生じ
    ている間1つのクロックパルス内にカウンタ(8)が発
    振器(6)の周波数で順方向に計数せしめられ、クロッ
    クパルスの休止中カウンタ(8)の計数値が比較器00
    )においてシフトレジスタ(9)の内容と比較され、こ
    の計数値がシフトレジスタ(9)の内容より小ざくない
    場合、比較器00)がその出力端に信号コ発生し、次の
    クロックパルスの開始前に計数値がシフトレジスタ(9
    )へ伝送2n、続いてカウンタ(8)が零ヘリセットざ
    nろことを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の装
    置。 4 調整量検出器□が第1および第2のシフトレジスタ
    (12、13)と比較器(14Jとがらなり、第1のシ
    フトレジスタ(12+の入力端が調整量設定器の可逆カ
    ウンタ(4)の出力端に接続ざn、その出力端が第2の
    シフトレジスタ031の入力端へ接続され、両方のシフ
    トレジスタ(12,13)の出力端が比較器α4の入力
    端へそれぞれ接続され、周期的に第2のシフトレジスタ
    OJの内容が第1のシフトレジスタ(12+の内容によ
    り置換され、また第1のシフトレジスタaυの内容が可
    逆カウンタ(4)の瞬時内容により置換され、続いて両
    シフトレジスタ(12、13)の内容が比較器(141
    において互いに比較され、第1のシフトレジスタα2の
    内容が第2のシフトレジスタ03の内容より大きいとき
    、比較器(141が出力信号を発生することを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項に記載の装置。 5、AND素子011の出力端が可逆カウンタ(4)の
    プリセット可能入力端へ接続されて、AND素子0υの
    出力端に信号が生ずると、可逆カウンタ(4)の内容が
    第2のシフトレジスタ03の内容により置換されること
    を特徴とする特許路が調整量設定器の順逆制御装置(3
    )にあ、BNOR素子(22)の出力信号によりトリガ
    されろことを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の
    装置。 7、 限界値設定器が順逆制御装置(16)と可逆カウ
    ンタaηとをもち、可逆カウンタ(17)の出力側にD
    −A変換器Q81が接続され、ノック識別回路f21 
    K 用いられる限界値(S)がこのD −A変F[Oa
    の出力側に現われろことご特徴とする・特許請求の範囲
    第2項に記載の装置。
JP57181497A 1981-10-23 1982-10-18 内燃機関のノツク防止調整方法および装置 Granted JPS58113578A (ja)

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