JPS5825579A - 点火進角制御装置 - Google Patents

点火進角制御装置

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JPS5825579A
JPS5825579A JP56124149A JP12414981A JPS5825579A JP S5825579 A JPS5825579 A JP S5825579A JP 56124149 A JP56124149 A JP 56124149A JP 12414981 A JP12414981 A JP 12414981A JP S5825579 A JPS5825579 A JP S5825579A
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JP
Japan
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knock
circuit
signal
output
signal processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP56124149A
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English (en)
Inventor
Eiji Takakuwa
栄司 高桑
Kazumi Nakano
和美 中野
Yoshio Yamada
良雄 山田
Teruyoshi Ito
伊藤 照義
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5825579A publication Critical patent/JPS5825579A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/12Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (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の発生を制御する点火
進角制御装置に関し、特にノック検出信号の信号処理方
法を改良した点火進角制御装置に関する。
従来ノッキング(以下ノックと称する)の発生を適切に
制御して1fI4関の出力及び燃費を良好にするノック
ツイードバックシステムが開発されている。またこのシ
ステムにおけるノック検出センナとしては振動セン?め
る−は指圧センサが用iられている。この他に点火プラ
グに印加される放電電圧がノッキング時に乱れが多くな
ることでノックを検出するものが試みられている。(日
本電装公開技法A15−048)。しかし、放電電圧の
乱れにつ−ては、確かにノックが発生する様なエンジン
の運転条件ではプラグの吹I!消えによる乱れは増加す
るが、吹き消えによる乱れとノックとの対応ははとんど
なく、ノック検出が困難でめった。
また振IIJ6るいは指圧センナによるノック検出方法
は例えば振動センナではノック振動とa関固有の振動と
が分離しにくい九めノック検出精度が低めという問題点
がるり、指圧センナでは耐熱の問題あるいは耐久信頼性
がないあるいは取付スペースがない等の問題点があムま
た両センサとも価格が高いとiう問題点があった。
本発明者はり導放電電圧が第1図に示されるように圧力
にも依存している点に着目し、従来の放電電圧の変動成
分よシ吹き消えに起因する出刃を除去し、ノック時の圧
力変化によって生じる変動成分のみを検出する様にし、
前述のような高価なノック検出センナを用−ることなく
全気筒のノックを検出することを考えた。
本発明の目的は、放電電圧信号からノックに起因する変
動成分を検出するノック信号処理回路とノイズ成分音検
出するノイズ信号処理回路とノック信号処理回路出力に
おけるノイズの1畳分をノイズ信号1IJI塩回路の出
力値によp補正するノック信号補正回路とを設ける漕想
にもとづき、各点火サイクル毎のノイズ成分を除去した
ノック構出感度の^好な点火進角制御装置IItを得る
ことにある。
以下本発明の第1の実施例としての内燃機関の点火進角
制御装置につき第2図を用いて説明す為。
同図においてlは点火プラグ%2は点火コイル。
3は点火コイル2の充放電を制御するパワートランジス
タ、4はノックの発生により点火進角全補正する点火進
角補正回路、5は点火信号発生回路で基準の点火進角信
号を発するもので、以上は公知の点火進角フィードバッ
ク設定回路に用いられて−るものである。但し1点火コ
イル2は従来とその放電仕様が異なり、混合気の着火と
燃焼期間中のノックの発生時期例えばムTDO20@以
後も放電を行なう様にした多重放電を行なうもので点火
信号発生回路5には基準の点火信号とATDO20@に
おける多重放電信号を発する様に変更してあシ、点火コ
イル2t;i放電時間が長く(例えば2mりとれ、しか
も点火プラグにおけるノックとは無関係の吹き消光の発
生をできるだけ減少させ。
安定した−4放電が行なわれるようにさせる為エネルギ
ーコイルを使用している。6は放電電圧検出部で数10
Kvt−?IXvにゲイン変化させる公知の高圧グロー
ブと同様のII能tVする回路構成となりている。7は
フッ216号処理回路で中心周波数fo = 7.5 
KHz s Q値が20のバンドパスフィルタ回路とそ
の出力管積分する積分回路から構成しである。8はノイ
ズ信号逃理回路で中心周波数fo=15KH!、Q値が
20の同様のバンドパスフィルタ回路と積分回路で構成
しである。9はノック信号補正回路でノック信号処理回
路7の出力値よ)ノイズ信号処理回路8の出力値を減算
する減算回路で構成しである。10はノック判別回路で
ノック信号補正回路9の出力値が一屋レベル以上になる
と出力信号を発する比較回路で構成しである。また以上
の回路構成におけるバンドパスフィルタ回路、積分回路
、減算回路、比較回路等はいずれも演算増幅器を主体と
し、コンデンサ抵抗。
ダイオード等t−組みあわせて構成して4りp、その詳
細は省略する。
本夾施例に係る点火進角1!制御装置の動作を縞3図を
用いて説明する。第3図(a)(bJに放電電圧波形の
例を示すが、ノックの発生しない運転条件にお−ては放
電電圧の変化は規則性のない吹き消え変化のみ(a)図
で、その誘導放電電圧部分の各周波数成分の出力の代表
?Ilt″(C)図に3.filの破巌で示す、この場
合は、各周波数において%異点のない(但し、例えば5
0KHz付近においては高周彼の吹龜消えによるピーク
点をもつ)吹き消えによる矩形波の周波数出力となる。
−万、ノックが発生する場合にノックと同期させて放電
した時の放電電圧は(b)図に示す様に吹畠消え変化と
ノック変化の加算された波形となp、同様に(C)図に
示す様にその各周波数成分出力はノック周波数75KH
,付近にピークをもつ出力が得られる。また更にノック
のない場合のノイズ信号処理回路7015Kiixの共
振出力v1膠とノック信号処理回路8の7.5KHzの
共嶽出力vut−比較すると、各点火サイクル毎のVl
i及びV?、Iは各々は変動するがVvs / Vll
 + K (Kは定数)の関係が各点火ティクル毎にあ
シs vy、i −K X V□のg、算出力ははぼO
となる。tたノックが発生する場合はこOVv、s −
K XVllはvnの出力の増加にょシVL、−KXV
1.>Oとなる。そζでノックの強さと相関をもっVy
、i −K xVsg (K ” 定a’) 0ftl
k得るよう信号地、1It−行なうノック信号補正回路
9からの演算出方を’b、s −K−’ha k O(
0/d’il数でノック発生時上式の不等号を満足させ
る様設定させである)の式を満足するかどうか判定する
ノック判別回路10にょクツツクの有無に応じたパルス
出力を発生させて−る。またこのパルス出方によル点火
進角補正回路4t−作mさせ進角補正を行なわせてノッ
クの発止を緩和させる。このパルス出力は1点火サイク
ル毎に判別出方を発するように図示はしないが各点火開
始時毎、にリセットさせてiる。
上述の実施例においては誘導放電電圧そのものを2つの
異なる中心周波数に設定したバンドパスフィルタ回路で
信号処理する方法について述べたが、ノイズ信号処理回
路における中心周波数の選定はこれらの周波数に限られ
九らにノッタ周匿叙を含まな杓ように設定するならばb
Qllil、中心周波数foの選定は本実施例以外の値
に設定してもよi、更に、放電電圧波形そのものを相異
なる周波数のバンドパスフィルタ回路において処理せず
回路II&理上のノイズを同様な方法で消去してもよく
、第4図にこの方法を用−九第2の実施例を示す。
第4図に示す信号処理回路におiて、 6t;It放電
電圧検出部で第1の実施例と同じものである。11は放
電電圧検出部6の信号を入力し、交流出力とする微分回
路で、コンデンサと抵抗による微分回路である。12は
微分回路11の出力よp急激な微分出力の変化いわゆる
吹き消え変化t″検出てパルスを出力する吹き消えトリ
j回路、13は放電電圧信号よシ誘導放電電圧部分のみ
を検出する様1点火コイルの放電特性による放電時間に
合わせてオフ信号を出力するメインマスク信号発生器で
1点火信号によシ作膚するタイマ回路とそのタイマ出力
よp検出時間Te設定するパルス出力回路から構成しで
ある。14は一スキングパルス発生器で、吹き消えトリ
ガ回路12の出力毎に吹き消え出力を消去するための1
パルス(α11鴎)を出力するタイマ回路とメインマス
ク信号発生器1302つの信号を合成するオア回路よp
構成しである。15は全検出時間を求める検出時間検出
回路で!スキングパルス発生器14の出力を時間積分す
る積分回路からなり、全検出時間(1T)に応じた出力
電圧を発する。また、微分回路11の出力は遅延フィル
タ回路16にも印加される。この遅延フィルタ回路16
はQ2:2、fo−7,5KH+1の共振を小さくした
バンドパスフィルタ回路で。
この回路のローパス機能によシ、微分回路11の出力を
時間的に遅延させ、しかもノック局tIL数成分を主に
通過させるようにし友ものである。17は!スキングパ
ルス発生器14の出力に応じて遅延フィルタ回路16の
出力を一部消去するもので。
具体的には吹き消え検出による吹自消光)IJjl/回
路l!及びメインマスク信号発生−13による綽導放電
電圧部分1−*過させかつ吹I!涌え時は0.15m5
 開信号を消去する。すなわち184敢電電圧のうち吹
き消えと無画像な出力1[号を出力させるものである。
18は第1の実施fl−と岡じノック信号処理回路でる
る、19は第1の実施例と同じノイズ信号処理回路で、
マスキング回jl17により遅延フィルタ回路16の出
力が−S消云されるため波形が消去部分で不規則となり
、この不規則な信号部分は、吹き消えの時と同様、ゲイ
ンこそ小さいものであるがノイズ出力となるのでノイズ
信号を検出処理するものでめる。20及び20鳳は各々
積分回路で各々ノック信号処理回路18からの出力及び
ノイズ信号処理回路19からの出力の各々の共振出力の
実効値の積分を出力する実効値回路及び積分回路よシ構
成されている。21は第1の実施例と同様のノイズ補正
を行なうものである。22は信号時間補正回路で、放電
電圧IK号をノック信号地理回路18によp共振させて
いる為信号の継続時間により共振出力@[が異なること
を補正するために使用するもので、ノック信号補正回路
21の出力(vl−Vz)と検出時間検出−路l5C)
出力(J)T)値との関係が(Vm −Vs)’;;O
(ΣT)となるかどうか判別を行なうもので。
ζζに0(ΣT)はΣTの電圧値に応−じて変化する定
数で、ΣTが大きく検出時間が長い時には0(ΣT)も
大となる。よりて信号時間補正回路22はノックの発生
状況に応じて、またその検出回路における信号処理の状
況に応じ九補正にもとづきノックの有無の判別出力を発
する。
23は進角補正信号発生器でノックサイクル毎にパルス
出力を図示しない点火進角補正回路に印加し、ノック時
に点火進角の補正を行なう。
したがりて第2の実施例によれは、ノイズ消去及び信号
l&理における補正を信号処理状況に応じて行なうので
、ノイズの小さいig号出出力精度のよい点火進角制御
全行なうことができ。
したがってノック検出精[(8/N比)t−良好にする
ことができる。
したがって本発明によれば、^1IiIlなノック検出
センナが不用で、しかも金気筒のノック検出が可能でh
シ、また、ノック検出時に2けるノイズ信号をノック信
号と同時に検出するノイズ信号処理回路とその都度ノイ
ズ補正を行なうノック信号補正回路を設けることkよシ
、ノイズ信号による誤判定のなりノック検出感度の良好
な点火進角制御装置t−提供することがで龜る。
【図面の簡単な説明】
第1図はノック検出の原理を示すグラフ、第2図はjl
lの実施例を示すブロック回路図、第3図(麿)は第1
の実施例におけるノックの発生しなり場合の放電電圧波
形を示す成形図、第3図(b)は同実施例においてノッ
クのある場合の波形を示す波形図、第3図Cb)は同実
施例におiてノックのある場合の波形を示す波形図、第
3FIA(C)は同時(1) Cb)の波形の周波数分
析結果の代表例を示ナグラフ、そして第4図は第2の実
施例を示すブロック回路図である。 l・・・点火プラグ、2・・・点火コイル、3・・・パ
ワートランジスタ、4・・・点火進角補正回路、5・−
・点火信号発生回路、6・・・放電電圧検出部、7.1
8・・・ノック信号処理状況、8.19・・ライズ信号
処理回路、9.21−・・ノック信号補正回路、10・
・・ノック判別回路%11・・・微分回路、12・・・
吹き消えトリガ回路、13・・・メインマスク信号発生
(至)、14・−マスキングパルス発生器、15・・・
検出時間検出回路、16・・・遅延フィルタ回路、17
・・・マス命ング回路、20.201・・積分回路、2
2・・・信号時間補正回路、23・・・進角補正信号発
生器。 特許出願人 日本電装株式会社 特許出朧代虐人 弁理士 青 木    朗 弁理士 jliifIji  和 之 弁虐士 ― 内 −明 弁理士 山 口 昭 之 第10 第21!i

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L エンジンの燃焼期間における酵導放電電圧信号を検
    出する放電電圧検出部と該放電電圧検出部出力よプノッ
    キングによる変動成分を検出するノック信号処理回路と
    、ノッキングによる変動成分の検出と同時に前記放電電
    圧検出部出力よりノイズ変化成分を検出するノイズ信号
    処理回路と。 該ノイズ信号処理回路の出力値によりノック信号II&
    壇回路の出力値を逐一補正するノック信号補正回路と、
    諌ノック信号補正回路の出力信号によpノック′t44
    J別するノック判別回路と、該ノック判別回路の出力信
    号によシ点火進角を補正する点火進角補正回路とを有す
    ることを特徴とする点火進角制御装置。 2 骸ノック信号処理回路にノック周波数と線ぼ同期し
    た周波数を通過させるバンドパスフィルタ回路を用い、
    iた該ノイズ信号l&理回路にノック信号処理回路と周
    波数帯域の異なるバンドパスフィルタ回路を用いること
    t−置載とする轡Irf請求のm囲第1項記載の点火進
    角制御装置。
JP56124149A 1981-08-10 1981-08-10 点火進角制御装置 Pending JPS5825579A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4535738A (en) * 1983-06-23 1985-08-20 Ford Motor Company Engine control systems
US4846129A (en) * 1988-02-09 1989-07-11 Chrysler Motors Corporation Ignition system improvements for internal combustion engines
US5263451A (en) * 1991-09-11 1993-11-23 Aktiebolaget Electrolux Method of controlling the operation of an i. c. engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4846129A (en) * 1988-02-09 1989-07-11 Chrysler Motors Corporation Ignition system improvements for internal combustion engines
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