JPS5830637A - 内燃機関のノツキング検出装置 - Google Patents
内燃機関のノツキング検出装置Info
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- JPS5830637A JPS5830637A JP12822481A JP12822481A JPS5830637A JP S5830637 A JPS5830637 A JP S5830637A JP 12822481 A JP12822481 A JP 12822481A JP 12822481 A JP12822481 A JP 12822481A JP S5830637 A JPS5830637 A JP S5830637A
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- JP
- Japan
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- knocking
- knock sensor
- period
- circuit
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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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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (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。
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本体にノックセンナを設け、ノック
センサからの信号によって点火時期を制御するシステム
におけるノッキング検出装置に関する。
センサからの信号によって点火時期を制御するシステム
におけるノッキング検出装置に関する。
ノックセンサはノッキングによって生ずる内燃機関の機
械振動に対応した電気振動を発生する。
械振動に対応した電気振動を発生する。
従って、ノッキングに対応する所定スライスレベルを予
め設定し、ノックセンサからの出力値がこのスライスレ
ベル以上ならノッキング、以下ならノッキングでないと
判定することができる。そして、ノッキングと判定すれ
ば点火時期を遅らせるのである。
め設定し、ノックセンサからの出力値がこのスライスレ
ベル以上ならノッキング、以下ならノッキングでないと
判定することができる。そして、ノッキングと判定すれ
ば点火時期を遅らせるのである。
ところで、スライスレベルを固定の値とすると、ノック
センナの個々の特性のバラツキ、機関の個々の振動伝達
特性のバラツキ、及びノックセンナの特性の経時変化等
のためノッキングの正確な検知ができなくなる。そこで
、ノックセンナからの出力を常時積分し平均的な値（こ
れをパックグランド値と称する）としておき、このパッ
クグランド値からスライスレベルを定めノックセンサの
個々のバラツキや経時変化＊ｔ−補償する手法がとられ
る。しかしながら、かかる従来接衝ではノックセンサか
らの信号は全期間において積分が行われているため、ノ
ッキングの発生し表いクランク角度範ｌ！におけるノッ
クセンサの出力もノッキングの発生するクランク角度範
囲におけるノックセンサの出力も共に積分の対象となる
。従って、ノンキングが多発し、ノックセンサから大き
な電圧レベルの出力が頻繁に出されると、積分値である
パラフグ２ンド値が上昇し、その念めスライスレベル値
も高くなり、結果としてノッキングの正確な検出が困難
となる。
センナの個々の特性のバラツキ、機関の個々の振動伝達
特性のバラツキ、及びノックセンナの特性の経時変化等
のためノッキングの正確な検知ができなくなる。そこで
、ノックセンナからの出力を常時積分し平均的な値（こ
れをパックグランド値と称する）としておき、このパッ
クグランド値からスライスレベルを定めノックセンサの
個々のバラツキや経時変化＊ｔ−補償する手法がとられ
る。しかしながら、かかる従来接衝ではノックセンサか
らの信号は全期間において積分が行われているため、ノ
ッキングの発生し表いクランク角度範ｌ！におけるノッ
クセンサの出力もノッキングの発生するクランク角度範
囲におけるノックセンサの出力も共に積分の対象となる
。従って、ノンキングが多発し、ノックセンサから大き
な電圧レベルの出力が頻繁に出されると、積分値である
パラフグ２ンド値が上昇し、その念めスライスレベル値
も高くなり、結果としてノッキングの正確な検出が困難
となる。
従って、本発明はかかる従来技術の欠点く鑑みて、大き
なノッキングが多発してもノッキングの正確な検知を可
能とするノッキング検知装置を提供することをにある。
なノッキングが多発してもノッキングの正確な検知を可
能とするノッキング検知装置を提供することをにある。
この目的を達成するため本発明にあってはノッキングの
発生するクランク角度範囲には積分を行わずノッキング
が発生しても積分値に影響を与えない仕組としている。
発生するクランク角度範囲には積分を行わずノッキング
が発生しても積分値に影響を与えない仕組としている。
そして、パックグランド期間の終点における積分−をノ
ッキング期間中に保持する電圧保持回路を設けている。
ッキング期間中に保持する電圧保持回路を設けている。
以下図面によって本発明を説明すれば第１図は本発明に
係るノッキング検出装置の構成を示すブロックダイヤグ
ラム図であシ、１は図示しない、内燃機関の本体に設け
られるノックセンナである。
係るノッキング検出装置の構成を示すブロックダイヤグ
ラム図であシ、１は図示しない、内燃機関の本体に設け
られるノックセンナである。
ノックセンナの出力はバッファ２を介して積分回路３及
びピークホールド回路４に！続される。６はＡ／Ｄ変換
器であシマイクロコンピエータ５からの指令によって積
分回路３及びピークホールド回路４の夫々からの出力信
号のＡ／Ｄ変換を行う。
びピークホールド回路４に！続される。６はＡ／Ｄ変換
器であシマイクロコンピエータ５からの指令によって積
分回路３及びピークホールド回路４の夫々からの出力信
号のＡ／Ｄ変換を行う。
このＡ／Ｄ変換の結果は入出力／−） ７ ｔ−介して
マイクロコンビエータ５内に入力される。８はマイクシ
コンビ為−夕５からのダート信号によって駆動される電
圧保持回路である。＃Ｉ２図には積分回路３．ピークホ
ールド回路４．及び電圧保持回路８の表体的構成が示さ
れる。積分回路３はオペアンプＯＰｔ使用した周知構成
のものである。ピークホールド回路４はｆ−）信号によ
って駆動されるトランジスタＴｒ［、Ｔｒ４と、ノック
センサ１からの信号のピークホールド用のコンデン？Ｃ
，への充電制御を行うトランジスタＴｒｙを有する。筒
、トランジスタＴｒ、はピークホールドしないときにお
けるコンデンサＣ１の放電用であ’）ｓＴｒＨはピーク
ホールドしないときにｓＴｒマがＣ−を充電するのを防
止する働きをする。また電圧保持回路８はダート信号に
よってＯＮ・ＯＦＦされる２つのトランジスタ’ｆｒ４
＃ Ｔｒ＊と、これらのトランジスタＴｒｔｔＴｒ雷
が導通しているときにコンデンサ自の電圧が積分回路３
の出力電圧を常に雑持するようＫＯＮ−ＯＦＦされる２
つのトランジスタＴｒ修。
マイクロコンビエータ５内に入力される。８はマイクシ
コンビ為−夕５からのダート信号によって駆動される電
圧保持回路である。＃Ｉ２図には積分回路３．ピークホ
ールド回路４．及び電圧保持回路８の表体的構成が示さ
れる。積分回路３はオペアンプＯＰｔ使用した周知構成
のものである。ピークホールド回路４はｆ−）信号によ
って駆動されるトランジスタＴｒ［、Ｔｒ４と、ノック
センサ１からの信号のピークホールド用のコンデン？Ｃ
，への充電制御を行うトランジスタＴｒｙを有する。筒
、トランジスタＴｒ、はピークホールドしないときにお
けるコンデンサＣ１の放電用であ’）ｓＴｒＨはピーク
ホールドしないときにｓＴｒマがＣ−を充電するのを防
止する働きをする。また電圧保持回路８はダート信号に
よってＯＮ・ＯＦＦされる２つのトランジスタ’ｆｒ４
＃ Ｔｒ＊と、これらのトランジスタＴｒｔｔＴｒ雷
が導通しているときにコンデンサ自の電圧が積分回路３
の出力電圧を常に雑持するようＫＯＮ−ＯＦＦされる２
つのトランジスタＴｒ修。
Ｔｒ−とよｐ成る。コンデンサＣ１が出力側に設けられ
ノッキング期間における積分値の保持を行う。
ノッキング期間における積分値の保持を行う。
マイクロコンビエータ５はエンジンの状態から点火時期
を計算し、所定の運転時にイグナイタの作動を行い、ま
友ノックセンサ１からの信号の積分値よりノッキング判
定のスライスレベルの計算を行い、ノック発生期間にお
けるノックセンサの最大出力がこのスライスレベルより
上であればノッキングと判定して点火時期を遅角修正し
、スライスレベルよシ下であればノッキングでないと判
定し点火時期を進角させる。かかる作動を＊現するコン
ビエータのハードウェア構成及びソフトウェア構成の詳
細は本発明の特徴とは関係がなりことからその説明は省
略する０ 以下本発明の詳細な説明すれば、ノックセンサ１からは
第３図００）の如き信号が出される。図中ｔ１ の期間
は圧縮上死点後間もないノッキング期間であシ、図３の
ごとくノッキングの発生が多いときはエンジンの燃焼圧
力によってノックセンサからの出力は大きい。一方ｔ１
の期間はノ４ツクグランド期間であシこの間ではノッキ
ングは生じないことからノックセンサからの出力は小さ
い。
を計算し、所定の運転時にイグナイタの作動を行い、ま
友ノックセンサ１からの信号の積分値よりノッキング判
定のスライスレベルの計算を行い、ノック発生期間にお
けるノックセンサの最大出力がこのスライスレベルより
上であればノッキングと判定して点火時期を遅角修正し
、スライスレベルよシ下であればノッキングでないと判
定し点火時期を進角させる。かかる作動を＊現するコン
ビエータのハードウェア構成及びソフトウェア構成の詳
細は本発明の特徴とは関係がなりことからその説明は省
略する０ 以下本発明の詳細な説明すれば、ノックセンサ１からは
第３図００）の如き信号が出される。図中ｔ１ の期間
は圧縮上死点後間もないノッキング期間であシ、図３の
ごとくノッキングの発生が多いときはエンジンの燃焼圧
力によってノックセンサからの出力は大きい。一方ｔ１
の期間はノ４ツクグランド期間であシこの間ではノッキ
ングは生じないことからノックセンサからの出力は小さ
い。
コンピュータはノッキング検出用のゲートＧを備えてお
シノッキング期間中にはこのゲートよりＨｌｇｈの論理
出力が出されパックグランド期間中にはＬＯＷの論理出
力が出される。このダートのＯＮ・ＯＦＦ処理は第４図
及び第５図の如きクランク角度割込みルーチン及び時間
割込み処理ルーチンによって行われる。即ち、エンジン
のクランク角度が３０’ＢＴＤＣのとき第４図のクラン
ク角度割込ルーチンにおいてノッキング期間始の時刻（
第３図の１１）がクランク角度及びエンジン回転数から
計算されてメインルーチンへもどる。この時刻ｔ、 Ｋ
なると第５ｗＪの時間割込みが開始され第３！ＩのＩＰ
）の如くノック検出ダートがＯＮされＨｌｇｈ （Ｄ信
号が出されて、メインルーチンへ４どろ。また、同様に
して９０６ＢＴＤＣのとき第４図のルーテンで時刻１．
が計算されノッキング期間の終シの時刻（第３図のｔ、
）Ｋなると第５図の時間割込みによ、ｔｌ’−）が
ＯＦＦされＬＯＷの信号が出るその後メインルーチンに
復帰する。
シノッキング期間中にはこのゲートよりＨｌｇｈの論理
出力が出されパックグランド期間中にはＬＯＷの論理出
力が出される。このダートのＯＮ・ＯＦＦ処理は第４図
及び第５図の如きクランク角度割込みルーチン及び時間
割込み処理ルーチンによって行われる。即ち、エンジン
のクランク角度が３０’ＢＴＤＣのとき第４図のクラン
ク角度割込ルーチンにおいてノッキング期間始の時刻（
第３図の１１）がクランク角度及びエンジン回転数から
計算されてメインルーチンへもどる。この時刻ｔ、 Ｋ
なると第５ｗＪの時間割込みが開始され第３！ＩのＩＰ
）の如くノック検出ダートがＯＮされＨｌｇｈ （Ｄ信
号が出されて、メインルーチンへ４どろ。また、同様に
して９０６ＢＴＤＣのとき第４図のルーテンで時刻１．
が計算されノッキング期間の終シの時刻（第３図のｔ、
）Ｋなると第５図の時間割込みによ、ｔｌ’−）が
ＯＦＦされＬＯＷの信号が出るその後メインルーチンに
復帰する。
ダートからの信号がＬｏｗ即ちパックグランド期間にあ
ってはトランジスタＴ ｒ＊ ｅ Ｔｒｓ ＊ Ｔｒ、
、 Ｔｒ４は全てＯＮとなる。Ｔｒ４のＯＮによって
コンデンｔＣＩが放電され前のノッキング期間中に充電
した電荷の放出が行われる。尚、トランジスタＴｒ１は
、Ｔｒ４がＯＮＬ、たときＴｒｙのベースニオツタ間に
生ずる電流の放電を行う。一方Ｔｒｌ ＊ ＴｒｓがＯ
Ｎすることによって、積分回路３の出力はＡ／Ｄ変換器
６にそのまま取）込まれパックグランド信号となる◎即
ち、積分回路３の出力端１点の電位に対し電圧保持回路
８の出力端であるｂ点の電圧が低いときは、ＴｒｓがＯ
Ｎｓ Ｔｒ・がＯＦＦとなシコンデンサＣ１の充電を行
う。また逆に、１点の電位に対しｂ点の電位が高くなれ
ばＴｒ−がＯＮ％Ｔｒｓが０丹゛となりＣ８の電荷がＴ
ｒ・とＴｒｓとを通じて放電される。
ってはトランジスタＴ ｒ＊ ｅ Ｔｒｓ ＊ Ｔｒ、
、 Ｔｒ４は全てＯＮとなる。Ｔｒ４のＯＮによって
コンデンｔＣＩが放電され前のノッキング期間中に充電
した電荷の放出が行われる。尚、トランジスタＴｒ１は
、Ｔｒ４がＯＮＬ、たときＴｒｙのベースニオツタ間に
生ずる電流の放電を行う。一方Ｔｒｌ ＊ ＴｒｓがＯ
Ｎすることによって、積分回路３の出力はＡ／Ｄ変換器
６にそのまま取）込まれパックグランド信号となる◎即
ち、積分回路３の出力端１点の電位に対し電圧保持回路
８の出力端であるｂ点の電圧が低いときは、ＴｒｓがＯ
Ｎｓ Ｔｒ・がＯＦＦとなシコンデンサＣ１の充電を行
う。また逆に、１点の電位に対しｂ点の電位が高くなれ
ばＴｒ−がＯＮ％Ｔｒｓが０丹゛となりＣ８の電荷がＴ
ｒ・とＴｒｓとを通じて放電される。
かくして、ｂ点の電位は積分回路の出力であるａ点のそ
れと常に等しくなシ、その結果パックグランド期間Ａ、
においてはノックセンサ１からの積分信号が第２図そ・
）のｍｌの如くコンビエータ５に取込まれる。
れと常に等しくなシ、その結果パックグランド期間Ａ、
においてはノックセンサ１からの積分信号が第２図そ・
）のｍｌの如くコンビエータ５に取込まれる。
ｒ−）Ｇからの信号がＭｌ ｇｈ即ちノッキング期間ｔ
１にあってはトランジスタＴｒｌ ｅ Ｔｒｓ ｓ Ｔ
ｒｓ ＊Ｔｒ４はベース電流が流れ出さなくなるのでＯ
ＦＦとなる。ノックセンサｌからピークホールド回路４
に入った信号はトランジスタＴｒｙＫ入シ、 Ｔｒｙは
コンデンサＣ−のＴｒｓ側の電位がＴｒｙのベース電位
と同じとなるように５ｖ電源から電Ｒを供給する。
１にあってはトランジスタＴｒｌ ｅ Ｔｒｓ ｓ Ｔ
ｒｓ ＊Ｔｒ４はベース電流が流れ出さなくなるのでＯ
ＦＦとなる。ノックセンサｌからピークホールド回路４
に入った信号はトランジスタＴｒｙＫ入シ、 Ｔｒｙは
コンデンサＣ−のＴｒｓ側の電位がＴｒｙのベース電位
と同じとなるように５ｖ電源から電Ｒを供給する。
かくして、ノックセンサ１からの信号のピーク電圧、例
えば第３図（イ）のＶがコンデンサＣ１に保持され、所
定の時期にＡ／Ｄ変換器６よシコジピーータに取込まれ
る。一方トランジスタＴｒ１ 、 Ｔｒ＠１２）ＯＦＦ
’によって積分回路３からコンデンサＣ１への充電が行
われない。そのため、このノッキング期間中にあっては
コンデンサＣＩＫは前のパックグランド期間ｔ、の積分
回路３からの出力が第３図（ハ）のｍ、の如く保持され
、積分は行われない。
えば第３図（イ）のＶがコンデンサＣ１に保持され、所
定の時期にＡ／Ｄ変換器６よシコジピーータに取込まれ
る。一方トランジスタＴｒ１ 、 Ｔｒ＠１２）ＯＦＦ
’によって積分回路３からコンデンサＣ１への充電が行
われない。そのため、このノッキング期間中にあっては
コンデンサＣＩＫは前のパックグランド期間ｔ、の積分
回路３からの出力が第３図（ハ）のｍ、の如く保持され
、積分は行われない。
尚、積分回路３及びＡ／Ｄ変換器によってコンデンサＣ
１の放電は行われるが、コンデンサＣ８の容量を充分大
として回路の時定数を高くしておけばこのノッキング期
間における放電は無視できる。
１の放電は行われるが、コンデンサＣ８の容量を充分大
として回路の時定数を高くしておけばこのノッキング期
間における放電は無視できる。
以上述べたように本発明においてはノッキング期間にお
いて社積分を行わないためノッキングが多発してもパッ
クダ２ンド値は影ＩＩｌを受けることがなく、確実なノ
ッキング制御を行うことができる。尚、従来技術ではノ
ッキング期間においても積分が行われるためパックグラ
ンド信号は第３図（へ）の破線の様に変化しスライスレ
ベルが大きくなるため正確な制御がなし得なかったので
ある。
いて社積分を行わないためノッキングが多発してもパッ
クダ２ンド値は影ＩＩｌを受けることがなく、確実なノ
ッキング制御を行うことができる。尚、従来技術ではノ
ッキング期間においても積分が行われるためパックグラ
ンド信号は第３図（へ）の破線の様に変化しスライスレ
ベルが大きくなるため正確な制御がなし得なかったので
ある。
第１図は本発Ｆ１４に係るノッキング検出装置のプ■ツ
クダイヤグラム図、 第２図は具体的回路図、 第３図は本発明の作動を示すグラブ、 第４図はノッキング期間を示すｆ−）の開始及び終了時
刻を算出する割込ルーチンの概念図、第５図はノッキン
グ期間を示すｒ−）信号を出力する割込ルーチンの概念
図。 ｌ・・・ノックセンナ、３・・・積分回路、４・・・ピ
ークホールド回路、８・・・電圧保持回路。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁履士青木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 吉 １）正 行 弁理士 山 口 昭 之
クダイヤグラム図、 第２図は具体的回路図、 第３図は本発明の作動を示すグラブ、 第４図はノッキング期間を示すｆ−）の開始及び終了時
刻を算出する割込ルーチンの概念図、第５図はノッキン
グ期間を示すｒ−）信号を出力する割込ルーチンの概念
図。 ｌ・・・ノックセンナ、３・・・積分回路、４・・・ピ
ークホールド回路、８・・・電圧保持回路。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁履士青木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 吉 １）正 行 弁理士 山 口 昭 之
Claims (1)
- 内燃機関の本体に設けられる機械振動−電気振動変換素
子としてのノックセンサと、内燃機関の所定クランク角
度間ｓＫ対応するパックグランド期間においてノックセ
ンサからの信号を積分する積分回路と、パックグランド
期間に引続くクランク角度範囲であるノッキング期間に
おいてノックセンナからのピーク電圧を取出すぜ一りホ
ールド回路と、パックグランド期間の終点における積分
回路の出力値を次のパックグランド期間まで保持する電
圧保持回路とよｐ成る内燃機関のノッキング検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12822481A JPS5830637A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 内燃機関のノツキング検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12822481A JPS5830637A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 内燃機関のノツキング検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5830637A true JPS5830637A (ja) | 1983-02-23 |
Family
ID=14979559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12822481A Pending JPS5830637A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 内燃機関のノツキング検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830637A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0126946A2 (de) * | 1983-05-28 | 1984-12-05 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung des Klopfens einer Brennkraftmaschine |
-
1981
- 1981-08-18 JP JP12822481A patent/JPS5830637A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0126946A2 (de) * | 1983-05-28 | 1984-12-05 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung des Klopfens einer Brennkraftmaschine |
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