JPS59193333A - ノツキング検出装置 - Google Patents

ノツキング検出装置

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JPS59193333A
JPS59193333A JP6772783A JP6772783A JPS59193333A JP S59193333 A JPS59193333 A JP S59193333A JP 6772783 A JP6772783 A JP 6772783A JP 6772783 A JP6772783 A JP 6772783A JP S59193333 A JPS59193333 A JP S59193333A
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JP
Japan
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knocking
value
signal
crank angle
ratio
Prior art date
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Pending
Application number
JP6772783A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Yamaguchi
博司 山口
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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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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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • 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】 本発明はノッキング検出装置に関する。
内燃機関においてその点火時期を進めることは出力の改
善につながるが、点火時期を進めすぎるとその運転状態
によってはノッキングの発生を誘起し、不快な振動や機
関損傷の虞がある。しかし、軽微なノッキング状態では
燃費や出力が良好となることも周知であり、そこで、機
関の7ツキングを検出しながら点大時期を制御すること
によって7ツキングを回避しつつ機関に常に最良な出力
状態を保たせるようにした機構が開発されてきた。
第1図はこのような機構に用いられている従来の7ツキ
ング検出装置の一例を示す。ここで、lはシリンダブロ
ックλに取付けられたノックセンサであり、エンジンの
燃焼室3でノッキングが発生したとすると、その振動が
シリンダブロック2を介してノックセンサ/に伝達され
る。そこでノックセンサ/では、この振動7j:m気信
号として取出すが、ノックセンサlは強磁性体のコアク
、フィルタおよび永久磁石乙により構成されており、更
にコアグの背面側には振動を受けるとたわむプレー)A
Aが設けられていて、コアクに力が加わるとその内部歪
により磁束が変化してフィルタに電圧が発生ずるように
なっている。
ところで、エンジンは絶えず振動しているので、ノッキ
ングが発生していなくてもセンサlからは信号が出力さ
れるが、ノッキングの振動周波数は6〜g I(Hzで
あり、センサlは単体の特性として約りI’JHz 程
度の共振点?有しCいるため、ノッキングが発生すると
、これによりノックセンサlが共振して、センサ/から
の出力信号が増大する。
このようなセンサ/からの信号はノックコントo −/
l/ ユニット7に供給されるが、コントロールユニッ
ト7はノック振動検出部g2ノック強度判定部りおよび
遅角制御部107′構成されており、ノック振動検出部
gではこのような信号からノッキング以外の機械ノイズ
を除−1l−するために、約7 KHzの周波数Bもっ
たノッキング信号のみ?検出する。
そして検出した信号からノッキング強度1ノック強度判
定部ワで点火ごとに判定するのであり、あらかじめ決め
られたノッキング強度の基準レベルよりも高い場合に初
めてノッキングと判断し、さらに、レベルを越える度合
に応じてノッキング強度を判定する。
更にノッキングが発生していると判定した場合は、遅角
制御部/θからディス) IJピユータ//のイグナイ
タヘ遅角信号が出て、ノッキングの強度に応じて、イグ
ニッションコイル/2からの点火電流の点火時期を遅ら
せる。
そして次の燃焼で、まだノッキングが発生しているとき
は、更に点大時期を遅らせ、あるいは逆にノッキングが
発生していないと判断すると進角する信号を出力させる
もので、このようにして常に最も出力がよく微少なノッ
キングのレベルに保つことにより出力の向上を図ってい
る。
しかしながら、このような従来の7ツクセンサを用いた
ノッキング検出装置では、ノッキング強度の判定をあら
かじめ決められたノッキング強度基準レベルとの比較に
よって行っているので、エンジンの負荷状態および回転
数の組合せ次第によっては、そのときの振動が合成され
てしまい、ノッキング強度に変化がないにもかかわらず
、ノックセンサ出力としては異なった値となってしまう
虞があった。
本発明の目的は、上述の点に着目し1/ツキング以外の
振動によって誤判定されるのを防止することができて信
頼度の高いノッキング検出装置を提供することにある。
かかる目的企達成゛ぐるために、本発明では、点火栓と
シリンダヘッドとの間に座金型の筒内圧検知センサを設
け、この検知センサから得られる出力信号のうちノッキ
ング周波数成分のみを取出して増幅、整流すると共に、
所定のクランク角期間中積分し、このイA分値を点火後
でしかもノッキング発生前のクランク角およびノッキン
グ発生後のクランク角の二つの時期にA / D変換し
て読み取るようになして、これら二つの値の比をエンジ
ンの回転数に関連して設定されるノッキング判定基準値
と比較してノッキングの有無を判定するようにな丁。
以下に、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明の概要を一例として示すもので、ここで
、2/は座金型筒内圧検知センサである。このように点
火栓nとシリンダヘッド、23との間に座金形状にして
取付けたセンサ、2/からの検知信号は信号線2グによ
って取出される。Jはディス) IJピユータ//に組
込んだクランク角センサであり、りランク角センサ3で
は1000信号および2°信号を発生する。なお、1.
2O2信号は六気筒エンジンにおいて爆発間隔毎に信号
が発生することを意味する。
ムは制御回路であり、その構成と各機能ご第3図によっ
て説明する。ここで1.261はチャージアンプ1.1
1.2はバンドパスフィルタ(B、P、F、 )、26
3は整流器であり、筒内圧センサJ/からの検知信号は
チャージアンプ、2AIで電圧に変換された上増幅され
、第ダA図に示すような信号波形としてこれをB 、 
P 、 F 、 、2A2に出力する。
なお、第11A図〜第+E図において、横軸はクランク
角、縦軸はそれぞれ端子における出力を示す。B、P、
F、21.2では第1IB図に示すようにノッキング周
波数成分、すなわち高周波振動成分のみを分離し、その
分離された成分?整流器λ63では第り0図に示すよう
な波形に整流して、これを積分器2Aダに出力する。
この積分器、1611にはクランク角センサJから20
信号および120°信号が供給されており、これらの2
゜信、号および/;100信号により積分器、241I
のリセット、スタートおよびホールドが行われるが、更
にまた、クランク角センサ乃からカウンター6タには2
°信号が供給されていて、カウンター6タではこの2゜
信号を計数して機関の回転数に対応する計数値Nご検出
している。
27は例えば燃料供給装置に設けたエア70−メータで
あり、エアフローメータ、27からの出力および積分器
からの出力をマルチプレクサ(MPX ) 2A&を介
してA/D変換器ム7に供給し、ここで得られたディジ
タル値を中央演算処理装N 2Agに送出する。
λ69はメモリであり、メモリムワには後述する二つの
クランク角でそれぞれ’A / D変換された積分値を
いったん記憶させておくことにより、これらをCPU 
24gに読み出して後述する演算を行わせることができ
る。
27θはレジスタ271.比較器27.2およびカラン
ターフ3を有する点火時期制御回路であり、制御回路2
7θではCPU uAざを介して1.200信号が人力
するたびごとに、カウンタλ73が所定値にセットされ
て、このあと送出されてくる20信号の両エツジごとに
計数/をカウントダウンさせる。一方、レジスタには点
火時期に対応したクランク角が計数値として入力されて
いる−ので、カウンタ、273の計数値がカウントダウ
ンされていって、レジスタ27/に入力されている計数
値と一致したときに比較器コ7コを介して点火信号が出
力され、そのときのクランク角で点火が行われる0 ついで、このように構成したノッキング検出装置におけ
るノッキング検出動作について説明する。
まず、クランク角センサ3では1000信号が機関の圧
縮上死点(クランク角=00)より700前に発生ずる
ようにしてあり、このあと−〇信号により計数されて、
クランク角が上死点前tto0となると積分器21.’
Iが積分を開始する。かくして、積分器21.’1では
上死点後l/−00となるまで積分を継続し、このあと
上死点後付0までその値を保持したあとリセットされる
ようになっている。第ダD図はこのように積分器26り
で積分された出力曲線を示す。
本例ではまずクランク角が上死点となったときに、まず
第りへ図に示す割込みルーチンを実行する。すなわち、
この時点における積分器、24fでの積分出力をMPX
26AによりA’/D変換器:167に送出してA /
 D変換し、得られたA / D変換値Bをメモリ:l
Aqに記憶させる。
ついで、クランク角が上死点後4700となったときに
、第9B図の割込みルーチンを実行する。すなわち、こ
こでは上述したと同様にして得られた積分出力のA/D
変換値にと、先に得られたA/D変換値BとからCPU
2Ag”7:’に/B@f演算し、この値コメモリム9
に記憶させる。
次に、カウンタ、2Aりを介して得られる機関の回転数
Nから、あらかじめ設定されているこの値Nに対応した
に’/Bの基準値(これを特とする請求め、先にメモリ
ム9に記憶させた値に/Bを読み出してこの値Xと比較
する。
しかして値K / Bが値Xより大であるか否かを判断
し、K/B>Xであればノッキングが発生したと判定し
て基本点火時期の値Aを小さくしてこれを点火時期制御
回路s’ioに出力し、またに/B≦Xであれば基本点
火時期の値AF大き”くして出力する。
ただし1ここでAの修正値は00〜700に制限される
なお、7.200信号が出力される圧縮上死点前7θ0
では第tC図の割込みルーチンが実行されており、ここ
では、エアフローメータλ7からのそのときの運転状態
に応じたA/D変換値Qと、カウンタ、26汐を介して
得られた機関回転数計数値NとからCPU、2Agで上
述した基本点火時期の値Aが所定の計算方式によって演
算され、その値が回路コア0のレジスタ、27/に記憶
されている。
しかして、点火制御回路、270では/コク0信号の入
力によりカウンタコア3が所定値、本例の場合7(1)
0にセットされて、2°信号の入力によりカウントダウ
ンするが、上述したように点火時期の値Aを00〜70
°に制限するので、レジスタ27/に入力された計数値
AがA≧70であるか否かを判断し、値Aが70以上で
あればA=?(1)とする。
更に、値Aが零より小さいか否かを判断し、値Aが零よ
り小さければ点火時期をOに設定する。
更にまたここで値Aが零から70の間であれば、値Aは
そのままレジスタにd己1意されて、カウントダウンす
るカウンタニア3のH1数が値Aに一致したときに点火
信号が出力される。
第ffD図は本発明の(lidの実施例による動作説明
の一部を示す。すなわち、本例では積分器、2る夕によ
る積分値のA/D変換を十死点徒夕0と上夕1′S点後
lO°との二面Gこ行うようにしたものである。
このように積分値のA/D変換時期の一つを上死点後左
0とした理由について述べる。いま、点火時期が上死点
下なわち値Aが零のときに、積分値のA/D変換?この
上死点で実行したとすると、第1IE図に示すように、
積分曲線が点火によるノイズの混入により上死点から急
激に立上ってゆくことによって、実際にはノッキングが
発生していない(へ)かわらすK / Bの値が大きく
なってしまい、ノッキング発生の誤判定がなされる虞が
ある。
そこで第夕T)図に示すように値Bを求めるためにクラ
ンク角夕0で割込みルーチンご実行するもので、その他
の作業手順については上述した例と変わらない。
以上説明してきたように、本発明によれば、/リンダ内
圧力を検知する手段から得られた高周波振動成分を積分
し、この積分値を点火後でしかもノッキング発生領域以
前の時点と、ノッキング発生領域以後の時点との二つの
時点で読み取り、これらの積分値の比例値をノッキング
判定基準値と比較することによりノッキングの有無を判
定するようにしたので、エンジンの運転状態等によって
生じるノッキング以外の振動が合成されてノッキングと
誤判定されるのを防止することができ、信頼度の高いノ
ッキング検出ご実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は内燃機関に設けた従来のノッキング検出装置の
構成の一例を示す一部断面図を含むブロック図、第2図
は本発明ノッキング検出装置の構成の一例を示す一部断
面図を含むブロック図、第3図はそのノッキング検出用
制御回路の構成の一例を示すブロック図、第グA図〜第
+D図はその筒内圧センサの出力信号処理回路における
各端子出力を示すそれぞれ波形図、第</E図は点火時
期2上死点としたときの積分回路からの出力を示す波形
図、第りA図〜第3“0図は本発明ノ゛7キンク。 検出装置における検出手順を一例として示す流れ図、第
タレ図は更に他の検出手順の例を部分的Gこ示ず流れ図
である。 /・・・ノックセンサ、 コ・・・シリンダブロック1 3・・・燃焼室、 グ・・・コア、 り・・・コイル、 6・・・永久磁石、 6A・・・プレート、 7・・・コントロール−ニット、 g・・・ノック振動検出部、 ?・・・ノック強度判定部、 /θ・・・遅角制御部、 l/・・・ディストリビュータ、 /Ω・・・イクニションコイル、 コ/・・・筒内圧センサ、 2ト・・点火栓、 23・・・シリンダヘッド、 〃・・・信号線、 J・・・クランク角センサ、 2乙・・・制御回路、 コロ/・・・チャージアンフ”、 a乙コ・・・バンドパスフィルり、 コロ3・・・整流器、 λAグ・・・積分器、 2乙夕・・・カウンタ1 .2A乙・・・マルチプレクサ、 2乙7・・・A/D変換器、 コロg ・・・ CPU。 λ69・・・メモリ、 27・・・エアフローメータ、 λ71・・・レジスタ、 27コ・・・比較器、 273・・・制御回路。 第5A図     第5B図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l)内燃機関の気筒内圧力を検知する筒内圧検知手段と
    、該検知手段の検知出力からノッキング周波振動成分を
    分離する手段と、分離された高周波振動成分を積分する
    積分手段と、該積分手段から二つのクランク角において
    二つの積分値を抽出する手段と、抽出された二つの積分
    値を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前記
    二つの積分値からその比を算出する算出手段と、前記内
    燃機関の回転数に関連して設定した前記二つの積分値の
    比に対応するノッキング判定基準値を読出す手段と、前
    記算出手段から得られた前記二つの積分値の比と前記ノ
    ッキング判定基準値とを比較してノッキングの有無ご判
    定する判定手段とを具備し、前記内燃機関の爆発行程中
    の前記二つのクランク角における積分値の比と前記ノッ
    キング判定基準値とを比較してノッキングの有無を判定
    するようにしたことを特徴とするノッキング検出装置。 2、特許請求の範囲第1項に記載の7ツキング検出装置
    において、前記二つのクランク角をノッキング発生前と
    ノッキング発生クランク角以降としたことを特徴とする
    ノッキング検出装置。 3)特許請求の範囲第1項に記載のノッキング検出装置
    において、前記二つのクランク角を点火の最遅角位置よ
    り所定角度後とノッキング発生クランク角以降としたこ
    とを特徴とするノッキング検出装置。
JP6772783A 1983-04-19 1983-04-19 ノツキング検出装置 Pending JPS59193333A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4201505A1 (de) * 1991-01-31 1992-08-13 Fuji Heavy Ind Ltd Klopfdetektionssystem und verfahren zur klopfdetektion bei einer brennkraftmaschine
EP3018324A1 (en) * 2014-11-04 2016-05-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Knock determination apparatus for internal combustion engine
EP3693588A1 (en) * 2019-02-08 2020-08-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Knocking detection system and knocking detection method of internal combustion engine
JP2021050646A (ja) * 2019-09-24 2021-04-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の点火時期制御装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4201505A1 (de) * 1991-01-31 1992-08-13 Fuji Heavy Ind Ltd Klopfdetektionssystem und verfahren zur klopfdetektion bei einer brennkraftmaschine
EP3018324A1 (en) * 2014-11-04 2016-05-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Knock determination apparatus for internal combustion engine
EP3693588A1 (en) * 2019-02-08 2020-08-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Knocking detection system and knocking detection method of internal combustion engine
JP2020128727A (ja) * 2019-02-08 2020-08-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のノッキング検出装置およびノッキング検出方法
US11307111B2 (en) 2019-02-08 2022-04-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Knocking detection system and knocking detection method of internal combustion engine
JP2021050646A (ja) * 2019-09-24 2021-04-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の点火時期制御装置
CN112629650A (zh) * 2019-09-24 2021-04-09 丰田自动车株式会社 内燃机的点火正时控制装置
US11346316B2 (en) 2019-09-24 2022-05-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Ignition timing control device for internal combustion engine
CN112629650B (zh) * 2019-09-24 2023-01-17 丰田自动车株式会社 内燃机的点火正时控制装置

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