JPS5826242A - ノツキング検出装置 - Google Patents
ノツキング検出装置Info
- Publication number
- JPS5826242A JPS5826242A JP12399481A JP12399481A JPS5826242A JP S5826242 A JPS5826242 A JP S5826242A JP 12399481 A JP12399481 A JP 12399481A JP 12399481 A JP12399481 A JP 12399481A JP S5826242 A JPS5826242 A JP S5826242A
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- JP
- Japan
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- signal
- circuit
- crank angle
- reference signal
- compared
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- Pending
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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
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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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、機関のノッキング検出装置に関す（１）
る。
ノッキング検出装置では、エンジンブロックに取付けら
れてエンジンブロックの振動を検出するノックセンサが
ノッキングだけでなく、機関可動部の振動等の他の原因
によるエンジンブロックの振動をも検出するために、ノ
ックセンサの出力の積分値を基準信号とし、ノックセン
サの出力と基準値とを比較器により比較し、ノックセン
サの出力がこの基準信号以上になった時にノッキング発
生信号を発生している。ノックセンサの出力中のノイズ
を除去してノッキング発生信号の誤発生を極力防止する
ために従来のノッキング検出装置では、ノックセンサと
比較器との間にマスキング回路を設け、マスキング回路
により比較器へのノックセンサの出力の伝達を一定の時
間間隔で所定の時間中のみ許容して、他の時間中はマス
キング回路の出力電圧を零にしている。しがしこのよう
な従来のノッキング検出装置ではノッキング発生信号の
誤発生がなお十分に防止されてぃながった。
れてエンジンブロックの振動を検出するノックセンサが
ノッキングだけでなく、機関可動部の振動等の他の原因
によるエンジンブロックの振動をも検出するために、ノ
ックセンサの出力の積分値を基準信号とし、ノックセン
サの出力と基準値とを比較器により比較し、ノックセン
サの出力がこの基準信号以上になった時にノッキング発
生信号を発生している。ノックセンサの出力中のノイズ
を除去してノッキング発生信号の誤発生を極力防止する
ために従来のノッキング検出装置では、ノックセンサと
比較器との間にマスキング回路を設け、マスキング回路
により比較器へのノックセンサの出力の伝達を一定の時
間間隔で所定の時間中のみ許容して、他の時間中はマス
キング回路の出力電圧を零にしている。しがしこのよう
な従来のノッキング検出装置ではノッキング発生信号の
誤発生がなお十分に防止されてぃながった。
（２）
本発明の目的は、ノッキング発生信号の誤発生を十分に
防止することができるノッキング検圧装置を提供するこ
とである。
防止することができるノッキング検圧装置を提供するこ
とである。
この目的を達成するために本発明のノッキング検出装置
は、機関本体（＝取付けられて機関本体の振動に関係し
た電圧を発生する電圧発生部、この電圧発生部の出力を
積分して所定の基準信号を形成する基準信号発生部、電
圧発生部の出力信号の通過を許容あるいは阻止して所定
の被比較信号を形成する被比較信号発生部、基準信号発
生部の基準信号と被比較信号発生部の被比較信号とを比
較し電圧発生部が所定値以上の電圧を発生するとノック
発生信号を発生する比較部、クランク角を検出するクラ
ンク角検出部、およびクランク角検出部の検出信号に応
動して所定のクランク角範囲でのみ被比較信号発生部を
通過許容状態にする制御部を備えている。
は、機関本体（＝取付けられて機関本体の振動に関係し
た電圧を発生する電圧発生部、この電圧発生部の出力を
積分して所定の基準信号を形成する基準信号発生部、電
圧発生部の出力信号の通過を許容あるいは阻止して所定
の被比較信号を形成する被比較信号発生部、基準信号発
生部の基準信号と被比較信号発生部の被比較信号とを比
較し電圧発生部が所定値以上の電圧を発生するとノック
発生信号を発生する比較部、クランク角を検出するクラ
ンク角検出部、およびクランク角検出部の検出信号に応
動して所定のクランク角範囲でのみ被比較信号発生部を
通過許容状態にする制御部を備えている。
図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図において、ノックセンサ１は、圧電素子２を含み
、エンジンブロック（図示せず）に（３） 取付けられてエンジンブロックの振動を検出する。ノッ
クセンサ１の検出信号は、ノック判定回路３の入力バッ
ファ４およびバンドパス（へイパス）フィルタ５を介し
て基準信号発生部６および被比較信号発生部７へ送られ
る。バンドパス（へイパス）フィルタ５は、ノックセン
サ１の検出信号中の所定周波数帯域以外（所定周波数以
下）のノイズ信号を除去する。基準信号発生部６は入力
側から順番に半波整流回路８、積分回路９、および増幅
回路１ｏを備え、ノックセンサ１の正側の出力電圧を積
分増幅して得られる値に相当する基準信号を出力端に発
生する。
、エンジンブロック（図示せず）に（３） 取付けられてエンジンブロックの振動を検出する。ノッ
クセンサ１の検出信号は、ノック判定回路３の入力バッ
ファ４およびバンドパス（へイパス）フィルタ５を介し
て基準信号発生部６および被比較信号発生部７へ送られ
る。バンドパス（へイパス）フィルタ５は、ノックセン
サ１の検出信号中の所定周波数帯域以外（所定周波数以
下）のノイズ信号を除去する。基準信号発生部６は入力
側から順番に半波整流回路８、積分回路９、および増幅
回路１ｏを備え、ノックセンサ１の正側の出力電圧を積
分増幅して得られる値に相当する基準信号を出力端に発
生する。
被比較信号発生部７は、上流から順番に電圧オフセット
回路１１およびマスキング回路１２を備え、比較器１５
へ送る被比較信号を発生する。電圧オフセット回路１１
は、被比較信号発生部７において増幅回路１０に対応す
る機能を有し、ノックセンサ１の出力電圧を所定分だけ
上昇させる。マスキング回路１２は、制御端子に所定型
１Ｆを印加されている期間のみ信号の通過を許容し、例
え（４） ばアナログスイッチから構成される。比較器１５は、基
準信号発生部６からの基準信号と被比較信号発生部から
の被比較信号とを比較し、被比較信号の電圧が基準信号
の電圧以上である期間、出力電圧を”１”（高レベルの
電圧な１”、低レベルの電圧を”０”と定義する。）に
維持する。
回路１１およびマスキング回路１２を備え、比較器１５
へ送る被比較信号を発生する。電圧オフセット回路１１
は、被比較信号発生部７において増幅回路１０に対応す
る機能を有し、ノックセンサ１の出力電圧を所定分だけ
上昇させる。マスキング回路１２は、制御端子に所定型
１Ｆを印加されている期間のみ信号の通過を許容し、例
え（４） ばアナログスイッチから構成される。比較器１５は、基
準信号発生部６からの基準信号と被比較信号発生部から
の被比較信号とを比較し、被比較信号の電圧が基準信号
の電圧以上である期間、出力電圧を”１”（高レベルの
電圧な１”、低レベルの電圧を”０”と定義する。）に
維持する。
比較器】５の出力パルスは、波形整形回路１６により整
形されてから、インタフェース２０を介してマイクロコ
ンピュータ２１へ送られる。クランク角センサ２２は、
クランク軸に結合し℃いる配電器の軸２３に固定されて
周辺部に所定の角度間隔で穴を形成されている２枚の円
板２４と、円板２４の穴の通過を電磁的に検出してパル
スを発、生する２つのピックアップ部２５とを備え℃い
る。クランク角セン−９−２２は２種類のクランク角信
号Ａ。
形されてから、インタフェース２０を介してマイクロコ
ンピュータ２１へ送られる。クランク角センサ２２は、
クランク軸に結合し℃いる配電器の軸２３に固定されて
周辺部に所定の角度間隔で穴を形成されている２枚の円
板２４と、円板２４の穴の通過を電磁的に検出してパル
スを発、生する２つのピックアップ部２５とを備え℃い
る。クランク角セン−９−２２は２種類のクランク角信
号Ａ。
Ｂを発生し、クランク角信号Ａ、Ｂは２つの波形整形回
路２６によりそれぞれ整形されてから、インタフェース
２０を介してマイクロコンピュータ２１へ送られる。マ
イクロコンピュータ２１はインタフェース２０を介して
マスキング回路１２へ制（５） 御信号としてのマスキング信号を送る。
路２６によりそれぞれ整形されてから、インタフェース
２０を介してマイクロコンピュータ２１へ送られる。マ
イクロコンピュータ２１はインタフェース２０を介して
マスキング回路１２へ制（５） 御信号としてのマスキング信号を送る。
第２図ないし第４図はクランク角とマスキング信号との
種々の関係を示している。なおＴＤＣは上死点を意味す
る。
種々の関係を示している。なおＴＤＣは上死点を意味す
る。
第２図ではクランク角信号Ａは１番又は４番気筒のクラ
ンク角が３４５°〜３６０°であるＩＩＪＩ間にのみ加
”に維持され、クランク角信号Ｂは１番又は４番気筒の
クランク角０°（ＴＤＣ：上死点）を基準に、クランク
角が３００変化するごとにクランク角で１５°だけＯ”
に維持される。マイクロコンピュータ２１は、クランク
角信号Ａ、Ｂからマスキング信号を形成し、１番又は４
番気筒のクランク角が３０°から６０’までの期間、お
よび２１０’から２４０°までの期間すなわち各気筒毎
にみると上死点後３０°〜６０°に相当する期間、マス
キンゲイ菖号をｌ”に維持し工、この期間のみ、マスキ
ング回路１２におけるノックセンサ１の検出信号の通過
を許容する。マスキング信号の立上がりおよび立下がり
はクランク角信号Ｂの立下がりに同期している。実施例
は４気筒内燃機関（二本発明を（６） 適用しており、点火順序を第１気筒、第２気筒、第４気
筒、第３気筒とすると、クランク軸２回転において、ク
ランク軸１回転目のクランク角３０°〜６０°および２
１０’ 〜２４０’はそれぞれ第１気筒および第２気筒
の燃焼行程上死点後３００〜６０°に相当しており、ク
ランク軸２回転目のクランク角３０°〜６０°および２
１ｏ°〜２４ｏ０はそれぞれ第４気筒および第３気筒の
燃焼行程上死点後３０’〜６ｏ。
ンク角が３４５°〜３６０°であるＩＩＪＩ間にのみ加
”に維持され、クランク角信号Ｂは１番又は４番気筒の
クランク角０°（ＴＤＣ：上死点）を基準に、クランク
角が３００変化するごとにクランク角で１５°だけＯ”
に維持される。マイクロコンピュータ２１は、クランク
角信号Ａ、Ｂからマスキング信号を形成し、１番又は４
番気筒のクランク角が３０°から６０’までの期間、お
よび２１０’から２４０°までの期間すなわち各気筒毎
にみると上死点後３０°〜６０°に相当する期間、マス
キンゲイ菖号をｌ”に維持し工、この期間のみ、マスキ
ング回路１２におけるノックセンサ１の検出信号の通過
を許容する。マスキング信号の立上がりおよび立下がり
はクランク角信号Ｂの立下がりに同期している。実施例
は４気筒内燃機関（二本発明を（６） 適用しており、点火順序を第１気筒、第２気筒、第４気
筒、第３気筒とすると、クランク軸２回転において、ク
ランク軸１回転目のクランク角３０°〜６０°および２
１０’ 〜２４０’はそれぞれ第１気筒および第２気筒
の燃焼行程上死点後３００〜６０°に相当しており、ク
ランク軸２回転目のクランク角３０°〜６０°および２
１ｏ°〜２４ｏ０はそれぞれ第４気筒および第３気筒の
燃焼行程上死点後３０’〜６ｏ。
に相当している。この期間は、ノッキングが最も発生し
易いクランク角範囲として選定されている。
易いクランク角範囲として選定されている。
第３図では機関の実際の上死点に対してマイクロコンピ
ュータ２１における演算上の上死点をずらすことにより
、別のクランク角範囲、例えば１５°〜４５°、１９５
°〜２２５°でマスキング信号を１”に維持している。
ュータ２１における演算上の上死点をずらすことにより
、別のクランク角範囲、例えば１５°〜４５°、１９５
°〜２２５°でマスキング信号を１”に維持している。
演算上の上死点をずらすことは、機関の実際の上死点に
対してクランク角信号Ａ、Ｂの位相をずらすことにより
、マイクロコンピュータで制御するためのソフトウェア
の増加を最小限にした状態で実現することができ（７） る。
対してクランク角信号Ａ、Ｂの位相をずらすことにより
、マイクロコンピュータで制御するためのソフトウェア
の増加を最小限にした状態で実現することができ（７） る。
第４図は第３図のマスキング信号の立下がりをクランク
角信号Ｂの立下がりに同期させないで任意の時刻として
いる。マスキング信吋のパルス幅をＴ ｍ ｓ ｋとす
ると、機関回転速度とマスキング解除時間としてのＴｍ
５ｋとの関係は第５図に示されるとおりである。Ｔｍｓ
ｋ ＆ｉＲＯＭ （読出し専用記憶装置）のマツプに
記憶される。機関回転速度が増大するにつれて、Ｔｍ５
ｋは減少する。
角信号Ｂの立下がりに同期させないで任意の時刻として
いる。マスキング信吋のパルス幅をＴ ｍ ｓ ｋとす
ると、機関回転速度とマスキング解除時間としてのＴｍ
５ｋとの関係は第５図に示されるとおりである。Ｔｍｓ
ｋ ＆ｉＲＯＭ （読出し専用記憶装置）のマツプに
記憶される。機関回転速度が増大するにつれて、Ｔｍ５
ｋは減少する。
このよう（二本発明によれば、機関本体の振動に関係し
た電圧発生部の出力が、ノッキングが発生し易い所定の
狭いクランク角範囲においてのみ所定の基準信号と比較
され、−他のクランク角範囲におけるノックセンサの検
出信−Ｊは無視されるので、ノイズ等に因るノッキング
発生信号の誤発生を十分に防止して、信頼性の高いノッ
キング発生信号を得ることができ、かつクランク角信号
との同期を図ることにより、マイクロコンピュータで制
御するためのソフトウェア（８） の増加を最小限に押えることが可能である。なおノッキ
ング発生信号は、例えば点火時期制御における帰還信号
として用いられる。
た電圧発生部の出力が、ノッキングが発生し易い所定の
狭いクランク角範囲においてのみ所定の基準信号と比較
され、−他のクランク角範囲におけるノックセンサの検
出信−Ｊは無視されるので、ノイズ等に因るノッキング
発生信号の誤発生を十分に防止して、信頼性の高いノッ
キング発生信号を得ることができ、かつクランク角信号
との同期を図ることにより、マイクロコンピュータで制
御するためのソフトウェア（８） の増加を最小限に押えることが可能である。なおノッキ
ング発生信号は、例えば点火時期制御における帰還信号
として用いられる。
第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図ないし第
４図はクランク角とマスキング信号との関係を示す信号
図、第５図は第４図におけるマスキング信号のマスキン
グ解除時間と機関１り１転速度との関係を示すグラフで
ある。 ■・・・ノックセンサ、６・・・基準信号発生部、７・
・・被比較信号発生部、１５・・・比較器、２１・・・
マイクロコンピュータ、２２・・・クランク角センサ。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社（９）
４図はクランク角とマスキング信号との関係を示す信号
図、第５図は第４図におけるマスキング信号のマスキン
グ解除時間と機関１り１転速度との関係を示すグラフで
ある。 ■・・・ノックセンサ、６・・・基準信号発生部、７・
・・被比較信号発生部、１５・・・比較器、２１・・・
マイクロコンピュータ、２２・・・クランク角センサ。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社（９）
Claims (1)
- 機関本体（＝取付けられて機関本体の振動に関係した電
圧を発生する電圧発生部、この電圧発生部の出力を積分
して所定の基準信号を形成する基準信号発生部、電圧発
生部の出力信号の通過を許容あるいは阻止して所定の被
比較信号を形成する被比較信号発生部、基準信号発生部
の基準信号と被比較信号発生部の被比較信号とを比較し
電圧発生部が所定値以上の電圧を発生するとノック発生
信号を発生する比較部、クランク角を検出するクランク
角検出部、およびクランク角検出部の検出信号に応動し
て所定のクランク角範囲でのみ被比較信号発生部を通過
許容状態にする制御部を備えてい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 |
|---|---|---|---|
| JP12399481A JPS5826242A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | ノツキング検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12399481A JPS5826242A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | ノツキング検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5826242A true JPS5826242A (ja) | 1983-02-16 |
Family
ID=14874402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12399481A Pending JPS5826242A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | ノツキング検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826242A (ja) |
-
1981
- 1981-08-10 JP JP12399481A patent/JPS5826242A/ja active Pending
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