JPS59107237A - 多気筒エンジンのノツキング判定方法 - Google Patents

多気筒エンジンのノツキング判定方法

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JPS59107237A
JPS59107237A JP21745982A JP21745982A JPS59107237A JP S59107237 A JPS59107237 A JP S59107237A JP 21745982 A JP21745982 A JP 21745982A JP 21745982 A JP21745982 A JP 21745982A JP S59107237 A JPS59107237 A JP S59107237A
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JP
Japan
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cylinder
knocking
sensor
engine
vibration
Prior art date
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Pending
Application number
JP21745982A
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English (en)
Inventor
Katsushi Anzai
安西 克史
Yoshiyasu Ito
嘉康 伊藤
Toshio Suematsu
末松 敏男
Yuji Takeda
武田 勇二
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS59107237A publication Critical patent/JPS59107237A/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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Testing Of Engines (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】
本発明に多気筒エンジンのノッキング判定方法に係り、
特にエンジンの振動を検出する複数の振動センサを用い
てノッキングが発生したか否かを判足する方法に関する
。 一般に、エンジンのノッキングが発生したか否かを判定
するにあたっては、マイクロホン等で構成されかつエン
ジンの振動ン検出して電気信号を出力する振動センサを
エンジンブロックに取付け、この電気信号のピーク値と
この電気信号の所定周波数帯域の信号を積分しかつ定数
KV乗算して定められた判定レベルとを比較することに
よって行なわれている。す力わち、ピーク値が判定レベ
ルを越えたときにはノッキングが発生したと判定し。 ピーク値が判定レベル以下のときにはノッキングが発生
していないと判足するのである。なお、積分前の信号処
理としてはバンド・くスフイルタや整流器が使用され、
ピーク値を求めるにはピークホールド回路等が使用され
る。 かかるノッキング判定方法を多気筒エンジンに適用する
場合に、1個の振動センサを用いた(7)ではセンサか
ら遠い気筒のノッキングによる振動!検出し難いことか
ら、複数のセンサをエンジンブロックに取付けて検出す
ることが行々われでいる。 しかし、かかる従来の方法では、各振動センサが検出す
る気筒?足めていilAため、所定気筒がノッキングを
発生しない正常燃焼しているときに他気筒のバルブ着座
音・タペット音等の機械的ノイズやインジェクタのオン
オフ信号・アイドルスピードコントロールバルブの制御
信号等の電気的/イズが、センサ出力に混入ζね、セン
サ出力のピーク値が判5Zレベルを越えてし1い、ノッ
キングが発生したと誤判定これて点火進角が遅角ネれて
12まうという問題があった。このため、出力低下や燃
費の悪化を1ねいていた。 本発明は上記問題点を、解消すべく成されたもので1機
械的ノイズや電気的ノイズの影響を受けること々〈エン
ジン振動を検出し、ノッキングの誤判定が発生しないよ
うにしたノッキング利足方法を提供することを目的とす
る。 上記目的を達成するために本発明の構成は、多気筒エン
ジンに複数の振動センサを取材けて各振動センサについ
てエンジン振動ケ検出する目標気筒を予め足めておき、
目標気筒のピストンが上死点に到達
【、てから所定時間
口栓気筒のエンノン振動を検出する振動センサの出力信
号のみ通過づせ。 ノッキング誤判定するようにしたものである。 上記本発明の構成によれば、目標気筒σ)燃焼による振
動信号のみが得られるため、他気筒による機械的ノイズ
や電気ノイズのし響が少なくなり。 ノッキング誤判定が減少する。という特有f)効果が得
られる。 次に5本発明が適用場れるエンジンの一例?第11aに
示す。このエンジンは図に示すように、エアクリーナー
(図示せず)の下流側VC#けられた吸入空気量センサ
としてのエアフローメータ2を備えている。エアフロー
メータ2は、ダンピングチャンバ内に回動可能に設けら
れたコンペンセーションプレート’zAと、コンベンセ
ーションプレート2Aの開度を検出するポテンショメー
タ21Jとから構成烙れている。従って、吸入空気量Q
けポテンショメータ2Bから出力坏れる電圧として検出
婆れる。[1エアーフローメータ2σ)近傍にσ、吸入
空気の温度を・検出する吸入空気量センサ4が設けられ
ている。 エアフローメータ2の下流′側には、スロットル弁6が
配rtツれ、スロットル弁6の下流側には。 サージタンク8が設けられている。このサージタンク8
1/lj、インテークマニホールド10が連結妊れてお
り、このインテークマニホールド10内に突出して燃料
噴射弁】2が配置されている。インテークマニホールド
10は、エンジン本体14の燃焼室14AK接続これ、
エンジンの燃焼室14Aはエキゾーストマニホールド1
6を介して三元触媒を充填した触媒コンバータ(図示せ
ず)に接続されている。そして、エンジン本体14には
、マイクロボン等で構成さネタ、エンジンの撮動ケ検出
する2個の振動センサ(ノツキングセンーリ”)I8A
、18Bが設けられている。なお、20は点火プラグ、
221d混合気を理論空燃比近傍に制御するための02
センサ、24はエンジン冷却水温を検1月する冷温水温
センサである。 エンジン本体140点火プラグ201d、ディストリビ
ュータ26に接続きれ、ディストリビュータ26はイグ
ナイタ28に接続;れている。このディス「リビュータ
26には、ピックアップとディストリビュータシャフト
に同市これたシグナルロータとで構成ζねた。気筒判別
センサ30およびエンジン回転角センサ32が設けられ
ている。 この気筒判別センサ30け1例えはクランク角720度
毎に気筒判別信号ケマイクロコンピュータ等で構成づれ
た電子制御回路34へ出力し、このエンジン回転角セン
サ32は1例えばクランク角30度毎にクランク角基準
位置信号ケ電子制御回路34へ出力する。 電子制御回路34は、第2図に示すように、ランダム・
アクセス・メモリ(l(AM)36と、リード・オンリ
ー・メモリ(ItOM+38と、中央処理装置(CPU
140と、クロックIcLOcK)41と、第1の入出
力ポ−ト42と、第2の人出力ボート44と、第1の出
力ボート46と、第2の出力ボート48とを含んで構成
εi、、  )tAM36゜1(0M3 Fl、 CP
U140. CLOCK41.第1の入出力ボート42
.第2の入出力ボート44.8A1の出力ホード46お
よび第2の出力ボート48灯、バヌ5()により接続こ
れている。第1の入出力ポート42にけ、バッファ(図
示せず)、マルチプレクサ54.アナログーデイジタル
(k/D)変換器56を介して、エアフローメータ2.
冷却水温センサ24および吸気温センサ4等が接続づれ
ている。このマルチプレクサ54およびA/D変換器5
6は、第1の入出力ボート42から出力ネれる信号によ
り制御さ引、る。第2の入出カポ−) 4.4 Kは、
バッファ(図示せず)およびコンパレータ62を介して
O,センサ22が接続−J f+ 。 波形整形回路6t)a’介して気筒判別センサ30およ
びエンジン回転角センサ32が接続きれている。 ノッキングセンサ18Aけ、バンドパスフィルタ60A
、積分器63A、チャンネル切換回路66およびA/D
変換器fi8v介して第2の入出力ホード44に接続呼
れ、ノッキングセンサ18Bに。 バンドパスフィルタ60B、積分器63B、チャンネル
切換回路66およびA/D変換器68″f介して第2の
入出力ボート44に接続ネれている。また、バンドパス
フィルタ60Aおよび6 n Bh、路52にピークホ
ールド回路61、チャンネル切換回路66およびA/D
変換器68を介盲2て第2の入出力ポート44に接続さ
れている。この切換回路52のゲートは、入出力ボート
44から出力される信号によって切換えられ、ノッキン
グセンサ18Aおよび18Bのいずれか一方の出力信号
を通過ζせる。このチャンネル切換回路66には。 ピークホールド回路61の出力と積分回路′63の出力
とのいずれか一方を、A/D変換器68に入力するため
のML2の入出力ボート44から出力ζねる制御信号が
入力されており、ピークホールド回路6】には第2の入
出力ポート44からリセット信号が入力謬れている。ま
た、第1の出力ポート46は駆動回路70V介してイグ
ナイタ28に接続プれ、第2の出力ポート48は駆動回
路72を介して燃料噴射装置m)j12に接続されてい
る。 電子制御回路34のROM38には、エンジン回転数と
吸入空気量とで表わ嘔れる基本点火進角のマツプおよび
基本燃料噴射量等が予め記憶されており、エアフローメ
ータ2か、らの信号およびエンジン回転角センサ32か
らの信号により基本点火進角および基本燃料噴射量が読
出はれると共に。 冷却水温センサ24および吸気温センサ4からの信号を
含む6稽の信号により、上記基本点火進角および基本燃
料噴射量に補正点火進角および補正燃料噴射量が加えら
れ、イグナイタ28および燃料噴射弁12が制御はれる
。02センサ22から出力これる空燃比信号け、混合気
の空燃比を理論空燃比近傍に制御する空燃比制御に使用
きれる。 前述したノンキングセンサ18A、18Bld。 第3図に示すようにシリンダブロック14Bに取付ケラ
している。ここで、ノッキングセンサ18Aけ第1気筒
#1と第2気筒#2.第3気筒#3の振動を検出するこ
とを目的としており、ノッキングセンサ18Bは第4気
筒#4と第5気筒#5゜第6気筒#6の振動を検出する
ことを目的としている。 次に上記のようなエンジンを利用して本発明を実施する
ための実施例について説明する。なお。 実施例を説明するにあたって、燃料噴射制御、空燃比制
御1点火時期制御等のメインルーチンについては従来と
同様であるので説明を省略する。 第4図#′i1例えば30° CA(クランク角)の所
定クランク角毎に行なわれる割込みルーチンを示す。ス
テップ80において、気筒判別センサ3゜から出力され
る気筒判別信号に基いて上死点(TDC)か否かを判断
し、上死点でない場合はそのまま次のルーチンへ進む。 一方、上死点である場合にはステップ81において気筒
判別信号とクランク角位置信号とに基づいて、ピストン
が上死点に到達した気筒が何番気筒か乞判別する。次の
ステップ82で汀、ステップ81で判別した気筒が第1
気筒、第2気筒または第3気筒かを判断する。 第1気筒、第2気筒および第3気筒のいずれがである−
と゛きは、ステップ83でノッキングセンサ18Aのゲ
ートオープン中て、ステップ85においてセンサ18A
のゲートオープン中のフラグFを立てる。一方、第1気
筒、第2気筒および厚3気筒のいずれでもないとき、す
々ゎち第4気筒。 ;p、 5 ′7を筒および第6気筒のいずtlかであ
るときけ。 ステップ84においてノッキングセッサ18.Bのケー
トケオーブンしてステップ86に進ム。ステップ86で
はエンジン回転角センサ32の出力信号により求められ
る現在のエンジン回転数からゲートクローズ時刻tを計
!f、、ステップ87において時刻一致割込みに時刻t
をセットし1次のルーチンへ進む。 第5図は時刻一致割込みルーチンを示すものである。ス
テップ88でフラグFが立っているか否かを判断する。 フラグFが立っているときは、ステップ89でフラグF
を降ろし、ステップ901センサ18Aのゲートをクロ
ーズして復帰する。 一方、フラグFが立ってい力いときけ、ステップ9】で
セッサ18Bのゲートラフロースして復帰する。 以上のルーチンにより実行されたときのタイミングチャ
ートを第6図に示す。第1〜第3気筒の燃焼による振動
が検出嘔れたときセンサ184のケートがオープンされ
、第4〜第6気筒の燃焼による振動が検出されたときセ
ンサ18Bのゲートがオープンされている。 上記のようにしてセンサから出力はれる電気信号は、従
来と同様に、バンドパスフィルタ60A。 60B1積分回路63A、63B、チャンネル切換回路
66およびA/D変換器68を介し℃第2の入出力ポー
ト44に入力これ、定数Kが乗算されて判定レベルが算
出これる。[Lバンドパスフィルタ60A、60B% 
ヒークホールド回路61、チャンネル切換回路66およ
びA/D変換器を介して、電気信号のピーク値が入力謬
れる。 そして、ピーク値が判定レベルを越えたときにノッキン
グが発生したと判断これ1点火時期が遅れるように制御
はれる。また、ピーク値が判定レベル以下のとき11ノ
ツキングが発生していないと判断され、ノッキングの発
生しない状態が所定時間続いたときに点火時期が進むよ
うに制御嘔れる。 なお、上記では6気筒エンジンに2個のセンサを取付け
た例について説明したが1本発明はこれに限定されるも
のではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用感れるエンジンを示す概略図、第
2図は第1図の電子制御回路を示すブロック図、第3図
はノッキングセンサの取付は状態を示す説明図、第4図
および第5図は本発明の実施例を示す流れ図、第6図は
前記実施例におけるタイミング図である。 2・・・エアフローメータ。 18A、18B・・・ノッキングセンサ。 34・・・電子制御回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  エンジンの振動を検出する複数の振動センサ
    を設けて多気筒エンジンのノッキングを判定スるKあた
    って、各振動センサについてエンジン振動を検出する目
    標気筒を予め定めておき、前記目標気筒のピストンが上
    死点に到達してから所定時間目標気筒のエンジン振動を
    検出する振動センサの出力信号のみ通過させ、前記出力
    信号のピーク値と前記出力信号ン積分しかつ所定倍して
    足められた判定レベルとを比較し2.前記ピーク値が前
    記判定レベルを越えたときノッキングが発生したと判足
    する多気筒エンジンのノッキング判定方法。
JP21745982A 1982-12-10 1982-12-10 多気筒エンジンのノツキング判定方法 Pending JPS59107237A (ja)

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JPS59107237A true JPS59107237A (ja) 1984-06-21

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ID=16704557

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JP21745982A Pending JPS59107237A (ja) 1982-12-10 1982-12-10 多気筒エンジンのノツキング判定方法

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JP (1) JPS59107237A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016196850A (ja) * 2015-04-03 2016-11-24 株式会社デンソー ノッキング検出装置
CN111551368A (zh) * 2019-02-08 2020-08-18 丰田自动车株式会社 内燃机的爆震检测装置及爆震检测方法

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JP2016196850A (ja) * 2015-04-03 2016-11-24 株式会社デンソー ノッキング検出装置
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