JPS58155319A - ノツキング検出装置 - Google Patents
ノツキング検出装置Info
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- JPS58155319A JPS58155319A JP3791782A JP3791782A JPS58155319A JP S58155319 A JPS58155319 A JP S58155319A JP 3791782 A JP3791782 A JP 3791782A JP 3791782 A JP3791782 A JP 3791782A JP S58155319 A JPS58155319 A JP S58155319A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01L23/22—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
- G01L23/225—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 circuit arrangements therefor
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマイクロプロセッサを備える電子制御機関のノ
ッキング検出装置に関する。
ッキング検出装置に関する。
ノッキングの発生に起因する振動は周波数が高いので、
従来のノッキング検出装置によればノックセンサにより
機関本体の機械的振動あるいは燃焼室の圧力を検出し、
ノックセンサの出力を、例えば変換時間が数μｓｅｃで
ある高速のアナログ−デジタル（Ａ−Ｄ）変換器により
Ａ−Ｄ変換し、Ａ−Ｄ変換した値をＣＰＵにより高速処
理する必要があった。高速型のＡ−Ｄ変換器およびＣＰ
Ｕは非常に高価となりコスト上不利である。
従来のノッキング検出装置によればノックセンサにより
機関本体の機械的振動あるいは燃焼室の圧力を検出し、
ノックセンサの出力を、例えば変換時間が数μｓｅｃで
ある高速のアナログ−デジタル（Ａ−Ｄ）変換器により
Ａ−Ｄ変換し、Ａ−Ｄ変換した値をＣＰＵにより高速処
理する必要があった。高速型のＡ−Ｄ変換器およびＣＰ
Ｕは非常に高価となりコスト上不利である。
本発明の目的は高速型の素子を用いることなく、ノッキ
ングを正確に検出することができるノッキング検出装置
を提供することである。
ングを正確に検出することができるノッキング検出装置
を提供することである。
この目的を達成するために本発明によれば、ノックセッ
サの出力をＡ−Ｄ変換する第１の機能とノックセンサの
アナログ出力を所定のアナログ基準値と比較する第２の
機能とを選択的に切換え可能であるＡ−Ｄ変換素子を用
いる。このＡ−Ｄ変換素子の第１の機能はノックセンサ
の出力の平均値を算出するために用いられ、ノッキング
の発生はノックセンサの出力の各瞬時のデジタル値を算
出することなくアナログ出力を所定のアナログ基準値と
直接比較することによって検出する。
サの出力をＡ−Ｄ変換する第１の機能とノックセンサの
アナログ出力を所定のアナログ基準値と比較する第２の
機能とを選択的に切換え可能であるＡ−Ｄ変換素子を用
いる。このＡ−Ｄ変換素子の第１の機能はノックセンサ
の出力の平均値を算出するために用いられ、ノッキング
の発生はノックセンサの出力の各瞬時のデジタル値を算
出することなくアナログ出力を所定のアナログ基準値と
直接比較することによって検出する。
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図はマイクロコンピュータ１で構成されたノンキン
グ検出装置の内部をブロック図で示している。アドレス
データバス２はＣＰＵ ３、時計カウンタ４、ＲＡＭ５
、ＲＯＭ ６、出力インタフェース７、逐次比較制御器
８の動作モードを決めるコントロールレジスタ９、逐次
比較制御器８のＡ−Ｄ変換データおよびＣＰＵ ３がら
のブータラ保存スるＡ−Ｄデータレジスタ１０、および
Ａ−ＤデータレジスタあるいはＣＰＵがらのデジタルデ
ータをＤ−Ａ変換するＤ−Ａ変換器１１を互いに接続し
ている。逐次比較制御器８は比較器１６のアナログ入力
電圧をＡ−Ｄ変換する第１の機能としてのＡ−Ｄモード
と、比較器１６のアナログ入力電圧を所定のアナログ基
準値と比較する第２の機能としてのセンスモードとをも
つ。
グ検出装置の内部をブロック図で示している。アドレス
データバス２はＣＰＵ ３、時計カウンタ４、ＲＡＭ５
、ＲＯＭ ６、出力インタフェース７、逐次比較制御器
８の動作モードを決めるコントロールレジスタ９、逐次
比較制御器８のＡ−Ｄ変換データおよびＣＰＵ ３がら
のブータラ保存スるＡ−Ｄデータレジスタ１０、および
Ａ−ＤデータレジスタあるいはＣＰＵがらのデジタルデ
ータをＤ−Ａ変換するＤ−Ａ変換器１１を互いに接続し
ている。逐次比較制御器８は比較器１６のアナログ入力
電圧をＡ−Ｄ変換する第１の機能としてのＡ−Ｄモード
と、比較器１６のアナログ入力電圧を所定のアナログ基
準値と比較する第２の機能としてのセンスモードとをも
つ。
機関本体に取付けられて機関本体の機械的振動あるいは
燃焼室の圧力を検出するノックセンサ１５のアナログ出
力電圧ＶｋａはＤ−Ａ変換器１１からのアナログ基準値
と比較器１６において比較され、比較器１６の出力は逐
次比較制御器８へ送られ、比較器１６の出力はノックセ
ンサ１５のアナログ出力がＤ−Ａ変換器のアナログ出力
より大きい場合は１となり、小さい場合はＯとなる。コ
イルを含む点火時期制御装置１７は出力インタフェース
７からノッキング強度信号を受け、ノッキング強度に応
じて点火進角値を補正しその補正された進角値に応じた
点火時期に高電圧を発生する。点火時期制御装置１７０
点火信号は割込み信号として点火時期制御装置１７から
ＣＰＵ ３へ送られる。
燃焼室の圧力を検出するノックセンサ１５のアナログ出
力電圧ＶｋａはＤ−Ａ変換器１１からのアナログ基準値
と比較器１６において比較され、比較器１６の出力は逐
次比較制御器８へ送られ、比較器１６の出力はノックセ
ンサ１５のアナログ出力がＤ−Ａ変換器のアナログ出力
より大きい場合は１となり、小さい場合はＯとなる。コ
イルを含む点火時期制御装置１７は出力インタフェース
７からノッキング強度信号を受け、ノッキング強度に応
じて点火進角値を補正しその補正された進角値に応じた
点火時期に高電圧を発生する。点火時期制御装置１７０
点火信号は割込み信号として点火時期制御装置１７から
ＣＰＵ ３へ送られる。
第２図はノックパルス数（１回のノッキングの発生によ
り複数個のノックパルスが発生する。）を計数するプロ
グラムのフローチャートである。
り複数個のノックパルスが発生する。）を計数するプロ
グラムのフローチャートである。
このプログラムはメインプログラムとして実行される。
ステップ２１ではノックセンサ１５のアナログ出力電圧
ＶｋａがＤ−Ａ変換器１１のアナログ出力ＳＺａより小
さいか否かを判別し、ｖｋａ（ｓｚａならば再びステッ
プ２１を実行し、Ｖｋａ≧Ｓｌａならばステップ２２へ
進む。Ｓｌａは第３図のステップ２９においてセットさ
れるＳｉｄのＤ−Ａ変換値である。メインプログラムの
実行中は逐次比較制御器８はコントロールレジスタ９に
より第２の機能、すなわちセンスモードで作動しており
、Ｖｋａ≧Ｓｌａならば比較器１６の出力が１であり、
Ｖｋａ＜Ｓｌａならば比較器１６の出力が０であり、こ
の１，０が逐次比較制御器８を介してコントロールレジ
スタ９へ送られて記憶されている。したがってｙｋａ
（Ｓｌａか否かはコントロールレジスタ９に記憶されて
いる１あるいは０から判定できる。ステップ２２では前
回のＶｋａがＳｌａより大きいか否かを判別し、判別結
果が正であればステップ２１へ戻り、否であればステッ
プ２３へ進む。ステップ２３ではノックパルスカウンタ
の内容を１だけ増大する。ノッキングが発生するとｖｋ
ａの振巾が増大し、Ｓｌａを越えるようになるが、ｖｋ
ａ ） ｓｌａとなる回数をノックパルス数として計数
する。ステップ２２により１個のノックパルスに対して
ノックパルスカウンタの値が２以上増大することを回避
できる。
ＶｋａがＤ−Ａ変換器１１のアナログ出力ＳＺａより小
さいか否かを判別し、ｖｋａ（ｓｚａならば再びステッ
プ２１を実行し、Ｖｋａ≧Ｓｌａならばステップ２２へ
進む。Ｓｌａは第３図のステップ２９においてセットさ
れるＳｉｄのＤ−Ａ変換値である。メインプログラムの
実行中は逐次比較制御器８はコントロールレジスタ９に
より第２の機能、すなわちセンスモードで作動しており
、Ｖｋａ≧Ｓｌａならば比較器１６の出力が１であり、
Ｖｋａ＜Ｓｌａならば比較器１６の出力が０であり、こ
の１，０が逐次比較制御器８を介してコントロールレジ
スタ９へ送られて記憶されている。したがってｙｋａ
（Ｓｌａか否かはコントロールレジスタ９に記憶されて
いる１あるいは０から判定できる。ステップ２２では前
回のＶｋａがＳｌａより大きいか否かを判別し、判別結
果が正であればステップ２１へ戻り、否であればステッ
プ２３へ進む。ステップ２３ではノックパルスカウンタ
の内容を１だけ増大する。ノッキングが発生するとｖｋ
ａの振巾が増大し、Ｓｌａを越えるようになるが、ｖｋ
ａ ） ｓｌａとなる回数をノックパルス数として計数
する。ステップ２２により１個のノックパルスに対して
ノックパルスカウンタの値が２以上増大することを回避
できる。
第３図は時計カウンタ４からの割込み信号により所定の
時間間隔ごとに実行されるプログラムのフローチャート
である。ステップ２７ではコントロールレジスタ９へ信
号を送って逐次比較制御器８をＡ−Ｄモードに切換え、
ノックセンサＩ５のアナログ出力電圧ＶｋａをＡ−Ｄ変
換する。
時間間隔ごとに実行されるプログラムのフローチャート
である。ステップ２７ではコントロールレジスタ９へ信
号を送って逐次比較制御器８をＡ−Ｄモードに切換え、
ノックセンサＩ５のアナログ出力電圧ＶｋａをＡ−Ｄ変
換する。
このＡ−Ｄ変換方式については後に第６図において説明
する。マイクロコンピュータ１の市販型ではＡ−Ｄ変換
に要する時間は数十μｓｅｃである。ステップ２８では
Ｖｋａのデジタル値ｖｋｄに基づいてＶｋａの平均値Ｖ
ｍ（デジタル表示）を算出する。ｙｍは例えば次式によ
り算出される。
する。マイクロコンピュータ１の市販型ではＡ−Ｄ変換
に要する時間は数十μｓｅｃである。ステップ２８では
Ｖｋａのデジタル値ｖｋｄに基づいてＶｋａの平均値Ｖ
ｍ（デジタル表示）を算出する。ｙｍは例えば次式によ
り算出される。
ただしＣＩ 、 Ｃ２は定数であり、ＣＩ ） Ｃ２で
ある。ステップ２９ではＳｌｄをＡ−Ｄデータレジスタ
１０にセットする。Ｓｌｄは第４図のステップ３９にお
いて算出される。ステップ３０ではコントロールレジス
タ９へ信号を送って逐次比較制御器８をセンスモードへ
切換える。センスモードへの切換えによりＤ−Ａ変換器
１１から、ＳｌｄをＤ−Ａ変換したアナログ基準値Ｓｌ
ａが比較器１６へ送られる。
ある。ステップ２９ではＳｌｄをＡ−Ｄデータレジスタ
１０にセットする。Ｓｌｄは第４図のステップ３９にお
いて算出される。ステップ３０ではコントロールレジス
タ９へ信号を送って逐次比較制御器８をセンスモードへ
切換える。センスモードへの切換えによりＤ−Ａ変換器
１１から、ＳｌｄをＤ−Ａ変換したアナログ基準値Ｓｌ
ａが比較器１６へ送られる。
第４図は点火時期制御装置１７からの点火信号による割
込みに伴って実施されるプログラムのフローチャートで
ある。ステップ３４ではノックパルスカウンタの計数値
、すなわちノックパルス数をノック強度に換算する。ス
テップ３５ではノックパルスカウンタをクリアする。ス
テップ３６ではノック強度信号を出力インタフェース７
より出力する。このノック強度信号は点火時期の補正に
用いられる。ステップ３７では平均値ｖｍよりＳｌｄを
算出する。Ｓｌｄは例えば５ｌｄ＝に−Ｖｍ（ただしｋ
は定数）として表わされる。
込みに伴って実施されるプログラムのフローチャートで
ある。ステップ３４ではノックパルスカウンタの計数値
、すなわちノックパルス数をノック強度に換算する。ス
テップ３５ではノックパルスカウンタをクリアする。ス
テップ３６ではノック強度信号を出力インタフェース７
より出力する。このノック強度信号は点火時期の補正に
用いられる。ステップ３７では平均値ｖｍよりＳｌｄを
算出する。Ｓｌｄは例えば５ｌｄ＝に−Ｖｍ（ただしｋ
は定数）として表わされる。
第５図は実施例のタイミングチャートである。
（ａ）は点火時期制御装置１７からＣＰＵ ３へ割込み
ＰＵ３において実行されているプログラムであり、Ｐｌ
は第２図のメインプログラム、Ｐ２は第３図の時計割込
みプログラム、Ｐ３は第４図の点火割込みのプログラム
を示している。Ｐ２は所定の時間間隔Ｔで実行され、Ｐ
３は点火信号のパルスの立下がりで実行される。（ｃ）
は逐次比較制御器がセンスモードである場合のＤ−Ａ変
換器１１の出力電圧Ｓｌａである。出力電圧１ａはＰ３
の実行後のＰ２の実行に伴って更新される（時刻ｔｌ）
。
ＰＵ３において実行されているプログラムであり、Ｐｌ
は第２図のメインプログラム、Ｐ２は第３図の時計割込
みプログラム、Ｐ３は第４図の点火割込みのプログラム
を示している。Ｐ２は所定の時間間隔Ｔで実行され、Ｐ
３は点火信号のパルスの立下がりで実行される。（ｃ）
は逐次比較制御器がセンスモードである場合のＤ−Ａ変
換器１１の出力電圧Ｓｌａである。出力電圧１ａはＰ３
の実行後のＰ２の実行に伴って更新される（時刻ｔｌ）
。
（ｄ）はノックセンサの出力電圧である。（ｅ）はノッ
クパルスカウンタの計数値であり、ノックセンサの信号
がＳｌａを越えるごとに１ずっ増大する。
クパルスカウンタの計数値であり、ノックセンサの信号
がＳｌａを越えるごとに１ずっ増大する。
第６図はコンピュータ１において行なわれるＡ−Ｄ変換
方式のフローチャートである。実施例の方式ではＶｋａ
は最大８ピツトのデジタル値へ変換される。ステップ４
１ではＳｐｄに０．１に７をそれぞれ代入する。ステッ
プ４２ではＳｌｄ十２ＩをＳｌｄに代入する。ステップ
４３では比較器１６においてＳｌｄのアナログ値Ｓｌａ
とｖｋａとを比較し、Ｓｌａ≧Ｖｋａであればステップ
４４へ進み、ｓｌａ＜Ｖｋａであればステップ４４を通
過してステップ４５へ進む。ステップ４４ではＢｉｄ
−２１をＳｉｄに代入する。したがってｖｋａのデジ１
タル値のｉ番目のビットが０であれば、ステップ４４が
実行され、ステップ４２でＳｌｄに加えられた２１がス
テップ４４において引かれるので、”Ｓｌｄで２１が残
ることはなく、また、Ｖｋａのデジタル値のｉ番目のビ
ットが１であれば、ステップ４４は通過され、ステップ
４２でＳｌｄに加えられた２１がＳｌｄに残される。
方式のフローチャートである。実施例の方式ではＶｋａ
は最大８ピツトのデジタル値へ変換される。ステップ４
１ではＳｐｄに０．１に７をそれぞれ代入する。ステッ
プ４２ではＳｌｄ十２ＩをＳｌｄに代入する。ステップ
４３では比較器１６においてＳｌｄのアナログ値Ｓｌａ
とｖｋａとを比較し、Ｓｌａ≧Ｖｋａであればステップ
４４へ進み、ｓｌａ＜Ｖｋａであればステップ４４を通
過してステップ４５へ進む。ステップ４４ではＢｉｄ
−２１をＳｉｄに代入する。したがってｖｋａのデジ１
タル値のｉ番目のビットが０であれば、ステップ４４が
実行され、ステップ４２でＳｌｄに加えられた２１がス
テップ４４において引かれるので、”Ｓｌｄで２１が残
ることはなく、また、Ｖｋａのデジタル値のｉ番目のビ
ットが１であれば、ステップ４４は通過され、ステップ
４２でＳｌｄに加えられた２１がＳｌｄに残される。
ステップ４５ではｉ ＝ ０か否かを判別し、ｉ＝０で
あればＡ−Ｄ変換を終了し、ｉ〜０であればｉ−１をｉ
に代入し、ステップ４２を再び実行する。
あればＡ−Ｄ変換を終了し、ｉ〜０であればｉ−１をｉ
に代入し、ステップ４２を再び実行する。
このように本発明によれば、ノックセンサのアナログ出
力のＡ−Ｄ変換は平均値を算出するために用いられ、ノ
ッキングの発生は、ノックセンサのアナログ出力なＡ−
Ｄ変換したデジタル値ではなく、アナログ出力をアナロ
グ基準値と直接比較して検出する。したがってノックセ
ンサのアナログ出力を高速でＡ−Ｄ変換する必要がなく
、比較的低速の素子を用いてノッキング検出装置を構成
することが可能となる。
力のＡ−Ｄ変換は平均値を算出するために用いられ、ノ
ッキングの発生は、ノックセンサのアナログ出力なＡ−
Ｄ変換したデジタル値ではなく、アナログ出力をアナロ
グ基準値と直接比較して検出する。したがってノックセ
ンサのアナログ出力を高速でＡ−Ｄ変換する必要がなく
、比較的低速の素子を用いてノッキング検出装置を構成
することが可能となる。
第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図はメイン
プログラムのフローチャート、第３図は時計割込みプロ
グラムのフローチャート、第４図は点火割込みプログラ
ムのフローチャート、第５図は第１図の装置のタイミン
グチャート、第６図はコンピュータにおけるＡ−Ｄ変換
方式のフローチャートである。 １・・ワンチップマイクロコンピュータ、３・・・ＣＰ
Ｕ、 ４・・・時計カウンタ、８・・・ノックセンサ
、１６・・・比較器。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社４澱や 代 理 人 弁理士 中 平 治世３゛２へ＝ヒ 第５図 ｔｌ 時間
プログラムのフローチャート、第３図は時計割込みプロ
グラムのフローチャート、第４図は点火割込みプログラ
ムのフローチャート、第５図は第１図の装置のタイミン
グチャート、第６図はコンピュータにおけるＡ−Ｄ変換
方式のフローチャートである。 １・・ワンチップマイクロコンピュータ、３・・・ＣＰ
Ｕ、 ４・・・時計カウンタ、８・・・ノックセンサ
、１６・・・比較器。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社４澱や 代 理 人 弁理士 中 平 治世３゛２へ＝ヒ 第５図 ｔｌ 時間
Claims (1)
- 機関本体の機械的振動あるいは燃焼室の圧力を検出する
ノックセンサ、およびこのノックセンサのアナログ出力
をアナログ−デジタル変換する第１の機能とノックセッ
サのアナログ出力を所定のアナログ基準値と比較する第
２の機能とを選択的に切換え可能である素子を備え、常
時は素子を第２の機能で作動させることによりノッキン
グの発生を検出し、所定の時間間隔で素子を第１の機能
に切換えてノックセンサの出力のデジタル値を算出し、
このデジタル値に基づいて算出したノックセンサの出力
の平均値から前記所定のアナログ基準値を算出すること
を特徴とする、ノッキング検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3791782A JPS58155319A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | ノツキング検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3791782A JPS58155319A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | ノツキング検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58155319A true JPS58155319A (ja) | 1983-09-16 |
| JPH0342413B2 JPH0342413B2 (ja) | 1991-06-27 |
Family
ID=12510889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3791782A Granted JPS58155319A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | ノツキング検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58155319A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6116265A (ja) * | 1984-07-03 | 1986-01-24 | Nippon Denso Co Ltd | ノツキング検出装置 |
| JPS627975A (ja) * | 1985-07-01 | 1987-01-14 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関用ノツキング制御装置 |
| CN112682240A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-20 | 联合汽车电子有限公司 | 点火角控制方法及其控制装置 |
-
1982
- 1982-03-12 JP JP3791782A patent/JPS58155319A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6116265A (ja) * | 1984-07-03 | 1986-01-24 | Nippon Denso Co Ltd | ノツキング検出装置 |
| JPS627975A (ja) * | 1985-07-01 | 1987-01-14 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関用ノツキング制御装置 |
| CN112682240A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-20 | 联合汽车电子有限公司 | 点火角控制方法及其控制装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0342413B2 (ja) | 1991-06-27 |
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