JPS5828646A - ノツキング検出装置 - Google Patents

ノツキング検出装置

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JPS5828646A
JPS5828646A JP12661181A JP12661181A JPS5828646A JP S5828646 A JPS5828646 A JP S5828646A JP 12661181 A JP12661181 A JP 12661181A JP 12661181 A JP12661181 A JP 12661181A JP S5828646 A JPS5828646 A JP S5828646A
Authority
JP
Japan
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knocking
circuit
signal
vibration
filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP12661181A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Yoneda
米田 賢二
Masaharu Asano
浅野 正春
Tadashi Nagai
永井 規
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JPS5828646A publication Critical patent/JPS5828646A/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

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】 この発明は、内燃機関の7ツキングを検出するノッキン
グ検出装置に関する。
従来のノンキング検出装置は、例えば第1図に  ゛示
すようになっている。
すなわち、機関の振動を検出する振動センサ1からの信
号をバンドパスフィルタ2を通してノンキングによる周
波数成分のみを抽出し、比較回路3によって基進レベル
と比較し、入力信号Vi が基準レベル■、を越えた時
に比較回路3が出力するl?ルスをノッキング判定回路
4でカウントし、そのカウント数の大小によりノッキン
グを判定して点火時期制御回路5へその判定結果を入力
している。
この場合、基準レベルvrは、振動センサ1からの信号
を整流回路6及び平滑回路、7を介して整流平滑化して
得られるパックグランドレベルに所定定数をかけ合わせ
てつくることにより、エンジン回転速度や負荷、あるい
(はエンジンの個体差によりエンジンの振動レベルが変
化しても、それに応じて基準レベルが補正され、常に適
切なノッキング判定基準レベルが得られるようにしてい
る。
しかしながら、このような従来のノンキング検吊装置に
おいては、ノッキング判定基準レベルをノッキングによ
る振動成分を含む振動センサの信号全体を平均化して作
っているため、ノッキング強度が変わるとパックグラン
ドレベルが変化し、それに伴い基準レベルが変化してし
まう。
したがって、例えば強いノックが発生した場合にハ基準
レベルが上昇するためノッキングレベルは過小に判定さ
れ、また、軽微なノックの場合には基準レベルが下降す
るためにノッキングレベルは過大に判定されることにな
り、・正確なノッキング判定が行なえないという問題点
があった。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、ノッキング判定基準レベルを、振動センサか
らの信号のうち、ノンキング強度によって変化しない周
波数帯域(例えば4〜5kHz)の信号のみをバンドパ
スフィルタにより抽出し、それを平均化してつくること
により、上記の問題点を解決することを目的としている
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図は、この発明によるノッキング検出装置を備えた
点火時期制御装置のブロック線図で、ノッキング検出装
置10及び点火時期制御部20とからなっている。
ノッキング検出装置10は、振動センサ1と、センサ処
理回路11と、ノック周波数域バンドパスフィルタ12
 ト>非ノック周波幹域バントバスフィルタ13と、整
流回路14と、平滑回路15と、比較回路16と、積分
回路17と、ノッキング判定回路18及びリセット回路
19とからなっている。
一方、点火時期制御部20は、このノッキング検出装置
10からの信号を入力されて遅角量及び進角量を決定し
、それに対応した制御電圧を発生する演算回路21と、
機関に駆動されるディストリピュータのブレーカポイン
トなどからの点火基準信号が入力される点火基準信号入
力部22と、この点火基準信号に基き機関の回転数に対
応した電圧を発生する周波数/電圧変換回路23と、点
火基準信号及び演算回路21からの制御電圧を入力され
て実際の点火時期を決定する等進角制御回路24と、と
の等進角制御回路からの信号を入力されて点火コイル2
6に駆動信号を出力する点火コイル駆動回路25とから
なっている。
、振動センサ1は、例えば、機関の振動を圧電素子によ
り電気信号に変換するようにしたセンサである。 なお
、とのセンサの共振周波数をノンキング周波数域より高
域(例えば20kHz)に設定し、ノッキング周波数域
ではフラットな周波数特性を保つように構成するととも
に、この振動センサ1と中心周波数がノッキング周波数
域内に設定されたパントノfスフィルタ1′2を併用す
ることにより、ノッキング周波数域の振動成分を増幅し
て取り出せるようにしておく。 また、センサ信号処理
回路11では、インピーダンス調整によりノイズ成分を
除去するようにしである。
一方、ノッキング判定の基準レベルを、ノッキング強度
に依存しない周波数帯域の振動成分のみからつくるため
、非ノツク周波数域バンドパスフィルタ13として、例
えば、第6図の斜線部の周波数域内に中心周波数を有す
るパントノ、9スフイルタを使用し、ノッキング周波数
域の振動成分を除去した後、増幅及び整流が行なわれる
。 平滑回路15では整流回路14による整流後の信号
を平滑化し、パックグランドレベルを求め、これを定数
倍してノッキング判定基準レベルvrを比較回路16に
入力し、この比較回路でバンドパスフィルタ12からの
入力信号Vi をこれと比較する。
積分回路17では、比較回路16からの比較出力信号を
積分し、ノッキング判定回路18に出力する。 ノッキ
ング判定回路18では、この積分信号を予め設定した基
準レベルと比較し、積分信号が基準レベルを越えるとノ
ッキング判定信号を出力する。
なお、積分回路17は、リセット回路19によって所定
のクランク角度幅毎、例えば1点火周期毎にリセットさ
れ、この区間内でノッキングが発生しているか否かを判
定するようになっている。
また、ノッキング強度に対応した頻度でノッキング判定
信号が出力されるようにするため、積分回路17はリセ
ット回路19vcよってノッキング判定信号が出力され
る毎にリセットされるようになっている。
以上のようにして、この発明によるノッキング検出装置
10がノッキング判定回路18からノッキング判定信号
を出力すると、この信号は点火時期制御部20の演算回
路21をトリガする。
この演算回路21は、トリガ信号の入力待毎に所定量ず
つ遅角させ、トリが信号が入力されない間所定の関数で
通常の点火時期(点火基準信号に基づく)へ向は進角さ
せるための制御電圧を発生する演算を行う。
一方、周波数/電圧変換回路23では、点火基準入力信
号入力部22からの点火基準信号をもとに、機関の回転
数に対応した電圧を発生する。
この電圧は演算回路21からの制御電圧及び点火基準信
号入力部22からの点火基準信号と共に等進角制御回路
24に入力される。
この等進角制御回路24は夫々の入力信号により通常の
点火時期を遅らせ、修正された点火時期信号を点火コイ
ル駆動回路25に出力し、これを経て通常より所定角度
を遅らせて点火コイル26を駆動することができる。
以上の各回路の動作を、第4図を用いてさらに詳細に説
明する。
時刻t1  で点火基準信号S22が立上ると、リセッ
ト回路19vcよりリセット信号S19が発生され、積
分回路17がリセットされて積分動作が開始される。 
そして、比較回路16の出力S16のノッキングに伴な
う区間Cにおける負極性パルスが積分され、その積分値
817が基準レベルを越えた時刻t2 でノッキング判
定信号Sj8が出力される。
このノンキング判定信号S+8は、後述する演算回路2
1に入力されるとともにリセット回路19にも入力され
、このリセット回路19により、時刻t2 から所定時
間経過した時刻t3 にリセット信号SN9が発生され
、積分回路17がリセットされる。
この時刻t5から再び積分回路17の積分動作が再開さ
れるが、区間Cにおけるノッキングの強度が比較的小さ
いため、その積分値S+7が基準レベル峙を再び越える
ことはなく、ノッキング判定信号S+8が再度出力され
ることはない。
次に、時刻t4で再び点火基準信号S22が立上ると、
前回と同様にして、積分回路17がリセットされ、比較
回路16の出力S16のノッキングに伴なう区間りにお
ける負極性パルスの積分が開始される。 区間りにおけ
るノッキング強度は比較的大きいため、時刻t5で積分
値S+7が基準レベルを越えてノンキング判定信号S+
8が出力され、時刻t6で積分回路17の積分動作が再
開されると、時刻t7で再び積分値81.7が基準レベ
ルを越え、再度ノッキング判定信号81Bが出力される
その後、時刻tBで積分回路17の積分動作が再開され
るが、区間りではもはや再び積分値S+7が基準レベル
を越えることはない。
すなわち、ノンキング強度の比較的小さい区間Ct−含
む1点火区間内では、ノッキング判定信号S18はlノ
eルス発生し、ノンキング強度の比較的大きい区間りを
含む1点火区間内では、ノッキング判定信号S+aが2
・Pルス発生することになる。
従って、以上のようにこの発明によるノッキング検出装
置10は、所定のクランク角度幅毎、例えば1点火区間
毎に、ノッキング強度に応じた数のノンキング判定信号
を出力することになる。このノッキング判定信号S’s
は、前述したように、点火時期制御部20の演算回路2
1に入力される。
次に、第5図によってこの発明におけるノック判定基準
レベルの作成につき説明する。
ノッキング判定基準レベルは、振動センサによるセンサ
信号のうちバンド・やスフィルタ13によりノッキング
強度に依存しない周波数帯域の振動成分のみから作られ
るため、(a)に示すノッキング有りの時も、(b)に
示すノッキング無しの時も、パックグランドレベル(B
GL)  は一定トなる。
したがって、ノンキング判定基準レベルもノック強度に
かかわらず一定の値をとり、常に正確なノッキング判定
が可能となる。
以上説明したように、この発明の7ツキング検出装置に
よれば、ノッキング振動を含まない周波数帯域の信号だ
けを抽出するバンドパスフィルタ壺を設け、ノンキング
判定の基準レベルは、そのバンド・ぞスフィルタを通し
た信号を整流、平滑してつくることにより、ノッキング
強度によって変化しない基準レベルを得るため、従来に
比べ、より精度の高いノッキング判定が可能となる。 
また、エンジン回転速度、負荷、あるいはエンジン個体
差による振動レベルの変化については自動的に基準レベ
ルが補正されることになり、汎用性の高いノッキング検
出装置であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のノッキング検出装置の例を示すブロッ
ク図、 第2図は、この発明の実施例を示すブロック図、第3図
は、ノッキング検出周波数帯域およびノッキングに依存
しない周波数帯域を示す振動センサの周波数特性図、 第4図及び第5図は、この発明の実施例の動作説明に供
する信号波形図である。 1・・・振動センサ  10・・・ノッキング検出装置
12・・・ノック周波数域バンドパスフィルタ13・・
・非ノツク周波数域パントノぞスフィルタ14・・・整
流回路   15・・・平滑回路16・・・比較回路 
  17・・・積分回路18・・・ノッキング判定回路 19・・・リセット回路 20・・・点火時期制御部(
I:L) 整流イ+’i号 BGL □ 5図 (b) ルベル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 振動センサの出力信号によって内燃機関のノッキン
    グを検出するノッキング検出装置において、振動センサ
    からの信号のうちノッキング周波数域の信号を抽出する
    ノック周波数域バンド・やスフィルタと、ノッキングに
    よってレベルが変化1ない周波数域の信号だけを取り出
    す非ノツク周波数域バンド・ぐスフィルタと、この非、
    ノック周波数域バンド・ぐスフィルタの出力を整流平滑
    化してノッキング判定基準レベルをつくる整流回路及び
    平滑回路と、このノッキング判定基準レベルト前記ノッ
    ク周波数域バンドieスフィルタを通過した信号とを比
    較することによりノンキング判別を行う回路とを備えた
    ことを特徴とするノンキング検出装置。
JP12661181A 1981-08-14 1981-08-14 ノツキング検出装置 Pending JPS5828646A (ja)

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