JPS5943973A

JPS5943973A - ノツク制御装置

Info

Publication number: JPS5943973A
Application number: JP57153929A
Authority: JP
Inventors: Noboru Sugiura; 登杉浦
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-09-06
Filing date: 1982-09-06
Publication date: 1984-03-12

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】本発明はノック制御装置に係シ、特に、ノックセンサ異
常を適確に検出することのできるノック制御装置に関す
る。

エンジンに発生するノックは、ノック音を伴うため走行
性を低下させるとともに逆トルりの発生によりエンジン
の出力低下、あるいはエンジンの過熱による破壊を招く
ものである。このノックは点火時期と密接な関係をもっ
ており、エンジンの特性上、ノック直前に点火時期即ち
点火進角な設定することがエンジン出力を最大にできる
ことが知られている。従って、ノックの発生を避ける結
果、点火進角を小さくすることは、逆にエンジン出力を
低下させることにもなるので、点火時期はノック発生直
前に制御することが要求される。特に、ターボチャージ
ャー付エンジンにおいては、圧縮比が高く、最大効率を
維持するために点火時期を最適なものとすることが要求
される。そのためにはノック信号とバックグランドレベ
ルとが適正に比較されなければならない。

一般にノックセンサからの出力は、エンジン回転数が上
昇するに従って大きくなシ、それにつれてバンクグラン
ドレベル（ＢＧＬ）も太きくなる。

そのため、ノッキングが生じた場合に適確にノックの検
出ができる。

従来のフエールセーンは、ＢＧ抵電圧１ｖ以上になって
いるか、すなわち、ＢＧ電圧値が基準１Ｌ圧Ｖｒ、＋　
　（３，６Ｖ　）プラス１■となっているか否かによっ
てノックセンサが異常であるか否かを判定していた。

しかし在がし、このようにＢ　Ｇ　’Ｅ［圧によってノ
ックセンサの異常を検出しようとすると、ＢＧ屯圧は、
エンジン回転が低いと、ノックセンサの検出強度に応じ
て大きくなり、正常時は、判断しやすいか、異常のとき
は、正常でエンジン回転が低いためＢＧ抵電圧低いのか
、ノックセンサが異常なためＢＧ抵電圧低いのか弁別で
きず、ノックセンサの異常を判定しにくいという欠点を
有していた。

本発明の目的は、低速回転領域であってもノックセンサ
の異常を判定することのできるノック制御装置を提供す
ることにある。

本発明は、ノックセンサの出力信号を特定のｌノベルと
比較し、所定電圧パルスとし、この電圧パルスの数（あ
るいは積分電圧）が所定値より大きいか否かでノックセ
ンサの異常を判定することにより低速回転領域であって
もノックセンサの異常を判定しようというものである。

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図には本発明の一実施例が示されるノック制御装置
の全体が示されている。

図において、ノック制御装置は、ノック信号を検出する
だめのノックセンサ１００、ノックセンサ１００力）ら
入力されるノック信号によって点火コイル６００の点火
時期を制御するための制御信号を出力するノック制御装
置２００．点火コイル６００のスパークタイミングを検
出するためのヒツクアツプコイル４００．　　ピックア
ップｒイル４００とノック制御装置２００がらの出力に
より点火コイルを点火させるとともにノック制御装置２
００にフィードバック信号を送出するための無接点点火
装置５００とよりなる。

ノック制御装置２００は、ノックセンサ１００の検出信
号と無接点点火装置５００の出方信号とを取込み、ノッ
キングに応じて無接点点火装置５００を制御し進角又は
遅角制御を行わしめる。

ノック制御装置２００は、スパークタイミングに同期し
て点火ノイズをカットするだめのゲートを有する点火ノ
イズカット回路２０２を有する増幅器２０１、ノック信
号をバンドパスさせるだめのバンドパスフィルタ（ＢＰ
Ｆ）２０４、ＢＰＦ２０４の出力によシ入力信号比率に
比例して自己の増幅器のゲインを制御するゲイン可変増
幅回路（ＡＧＣ回路）２０５、ＡＧＣ出カに対して所定
のタイミングの区間マスクするマスク回路２０７、マス
ク回路２０７を介したＡＧＣ回路２０５からの入力信号
を半波整流する半波整流回路２０８、該半波整流回路２
０８からの半波信号にノック信号の大きい信号が入りバ
ックグランドレベルに影響を与えないようにクランプす
るノック信号クランプ回路２０９、ノック信号の平均値
を得るためのバックグランドレベル（ＢＧＬ）検出回路
２１０、ＢＧＬ検出回路２１０の出力を増幅してＡ、Ｇ
Ｃ回路２０５にフィードバックさせるゲインコントロー
ル回路２０６、マスク回路２０７の出力を増幅する信号
増幅回路２１１、ＢＧＬ検出回路２１０の出力電圧と信
号増幅回路２１１の出力信号とを比較してノッキングに
比例した遅角信号を発生する比較器２１２、比較器２１
２の出力に所定のタイミングでマスクをかけて出力する
マスク回路２１４、該マスク回路２１４出力の積分を行
いノッキングに比例した遅角信号に相当する電圧値を出
力するノック信号電圧変換回路２１５、ノックセンサ１
００のオープン故障を検出し点火時期を強制的に遅角さ
せるだめの信号を送出するフェールセーフ回路２１３、
無接点点火装置５００からの信号により点火コイル６０
０の遮断時に同期して（即ち、パワートランジスタ５０
３のベース電流に同期して）一定パルス幅の信号を発生
する単安定回路２１６、単安定回路２１６の出力パルス
によって回転数に比例した電圧値を出力するＦ−■発生
器２１７、このＦ−Ｖ発生器２１７からの出力（ｊよっ
て２０００ｒ−以上のときに信号を出力する２　０００
　ｒｐｍ検出回路２１８．４０００隼以上のときに信号
を出力する４０００１−検出回路２１９、始動時にバッ
テリ電圧が下るのでそれを検出してノック制御を停止さ
せる低電圧検出回路２２０及び基準電圧発生回路２０３
とからなる。

また、無接点点火装置５００は、ビツクアツノ゛コイル
４００の出力信号を波形整形する増幅器５０１、ノック
制御回路２００の出力電圧に応じて点火時期を制御する
リタード回路５０２、点火コイル６０００２次側に高電
圧を発生させるパワートランジスタ５０３とより成る。

次にノック制御装置２００の各詳細回路について説明す
る。

第２図にはノックセンサ１００と、増幅器２０１と、点
火ノイズカット回路２０２と、基準電圧発生回路２０３
と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０４の詳細回路が
示されている。

すなわち、ノックセンサ１００は圧電素子を使用した存
置形のセンサであり、等測的にはコンデンサＣと定電流
源との並列回路となる。

ノックセンサ１００の（→端子には抵抗Ｊ（、１が接続
されておシ、この抵抗Ｒ１１の他端には、コンデンサＣ
１１０と、抵抗Ｒ２と、抵抗几３と、ツェナダイオード
ＺＤＩのカソードと、トランジスタＴ１のコレクタがそ
れぞれ接続されている。コンデンサＣｌｌ０の他端、抵
抗Ｒ２の他端、ツェナダイオードＺＤＩのアノード、ト
ランジスタＴ１のエミッタはそれぞれ接地されており、
トランジスタＴ１のベースは抵抗Ｒ６を介して単安定回
路（０８Ｍ）２１６に接続されている。また、抵抗Ｒ３
の他端にはコンデンサＣ２を介してオペアンプＯＰＩの
ヒ）入力端子が接続されている。このオペアンプＯＰＩ
は抵抗Ｒ４を介して負帰還されており、オペアンプＯＰ
１の出力端子には抵抗几７゜Ｒ８がそれぞれ接続されて
いる。抵抗Ｒ７の他端は接地されており、抵抗Ｒ８の他
端にはコンデンサＣ４，Ｃ５と可変抵抗９が接続されて
いる。

この抵抗Ｒ１，Ｒ２，几３．Ｒ４，Ｒ７、コンデンサＣ
２，Ｃ１１０、オペアンプＯＰＩによって増幅器２０１
が構成されておシ、この内抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１１
０によってローパスフィルタが構成されている。また、
トランジスタＴ１、抵抗Ｒ，６とによって点火ノ１ズカ
ット回路２０２がそれぞれ構成されている。

また、前記可変抵抗Ｒ９の他端は接地されておシ、コン
デンサＣ４の他端にはオペアンプ２の（ハ）入力端子が
接続されており、コンデンサＣ５の他端はオペアンプＯ
Ｐ２の出力端子が接続式れている。このオペアンプ（Ｊ
Ｐ２は抵抗ＲＩＯを介して負帰還がかけられている。ま
た、このオペアンプＯＰ２の（ｌ−）入力端子には、オ
ペアンプＯＰ３の出力端子が接続されている。このオペ
アンプＯＰ２の出力端子には、抵抗Ｒ１１，Ｒ１７が接
続されておシ、抵抗Ｒ１７の他端は接地されており、抵
抗Ｒ１１の他端には、可変抵抗Ｒ，１２と、コンデンサ
Ｃ６，Ｃ７が接続されている。この可変抵抗Ｒ１２の他
端は接地されており、コンデンサＣ６の他端にはオペア
ンプＯＰ４の（ハ）入力端子が接続されている。このオ
ペアンプＯＰ４は抵抗Ｒ１３を介して負帰還されている
。また、コンデンサＣ７の他端はオペアンプＯＰ４の出
力端子が接続されている。このオペアンプＯＰ４の←）
入力端子は、オペアンプＯＰ３の出力端子が接続されて
おシ、オペアンプＯＰ４の出力端子には抵抗几１８ゲイ
ン可変増幅回路２０５の抵抗Ｒ１９が接続されている。

この抵抗Ｒ１８の他端は接地されている。

この抵抗Ｒ８，Ｒ，９，几１０．ａｌｌ、Ｒ，１２。

Ｒ１３，Ｒ１７，ＲｌＢ、コンデンサＣ４，Ｃ５゜Ｃ６
，Ｃ７、オペアンプＯＰ２．ＯＰ４とによってバンドパ
スフィルタ（ＢＰＦ）２０４が構成されている。このＢ
　Ｐ　Ｆ　２０４は２段フィルタとなっている。

一方、オペアンプＯＰ３の←）入力端子にはコンデンサ
Ｃ１４と可変抵抗Ｒ１５とが接続されている。このコン
デンサＣ１４と抵抗Ｉ’（１５の他端は、それぞれ接地
されている。また、このオペアンプＯＰ３には、電源電
圧が駆動電源として印加されている。このオペアンプＯ
Ｐ３は負帰還されており、出力端子には抵抗Ｒ１６とコ
ンデンサＣ１９が接続されている。この抵抗比１６とコ
ンデンサＣ１９の他端はそれぞれ接地されている。また
、オペアンプＯＰ３の電源端子はコンデンサＣ３を介し
て接地されている。

この抵抗Ｒ１５，Ｒ１６、コンデンサＣ３゜Ｃ１４，Ｃ
１９、オペアンプＯＰ３によって基準電圧発生回路２０
３が構成されており、抵抗Ｒ１４とＲ１５とを適当に可
変することによってオペアンプＯＰ３の出力Ｂ、Ｖを基
準゛電圧に固定されている。この基準電圧ＬＬＶは例え
ば３．６■である。

第３図には、ゲイン可変増幅器２０５、ゲインコントロ
ール回路２０６、マスク回路２０７、半波整流回路２０
８の詳細回路図が示されている。

図において、第２図図示端子Ｓ５には、抵抗Ｒ１９が接
続されておシ、この抵抗Ｒ１９にはオペアンプＯＰ５の
（ト）端子と、可変抵抗Ｒ２０がそれぞれ接続されてい
る。この可変抵抗Ｒ２０の他端は第２図図示端子Ｓ６が
接続されている。またオペアンプＯＰ５の（ハ）入力端
子には抵抗Ｒ２１゜Ｒ２２，Ｒ２３がそれぞれ接続され
ている。この抵抗Ｒ２２の他端にはＦ’ＥＴのドレンに
接続されている。このＦＥＴのソースには第２図図示端
子Ｓ６が、ゲートには抵抗Ｒ，３０とコンデンサＣ１５
が接続されている。このコンデンサＣ１５の他端は接地
されており、抵抗Ｒ３０の他端にはオペアンプＯＰ７の
出力端子が接続されている。また、抵抗Ｒ１２１の他端
は、オペアンプＯＰ７の（ト）入力端子に接続されてい
る。また、抵抗Ｒ２３の他端はオペアンプＯＰ５の出力
端子が接続されている。

このオペアンプＯＰ５の出力端子には、抵抗Ｒ２４と抵
抗Ｒ１１０が接続されている。この抵抗Ｒ１１０の他端
は接地されておシ、抵抗Ｒ２４の他端にはコンデンサＣ
８を介して端子Ｓ７と、抵抗Ｒ２７と、トランジスタＴ
２のコレクタがそれぞれ接続されている。この抵抗Ｒ２
７の他端にはオペアンプＯＰ６の（へ）入力端子が接続
されている。このオペアンプＯＰ６の（ハ）入力端子に
は抵抗Ｒ２５と、ダイオードＤ１のアノードが接続され
ている。このダイオードＤ１のカソードにはオペアンプ
ＯＰ６の出力端子とダイオードＤ２のアノードが接続さ
れている。このダイオードＤ２のカソードには、抵抗Ｒ
２５と、端子Ｓ８が接続されている。

壕だ、オペアンプＯＰ６の（ト）入力端子にはトランジ
スタＴ２のエミッタと、オペアンプＯＰ７の＠）入力端
子が接続されている。このトランジスタＴ２のベースに
は抵抗比２９を介して端子Ｓ３が接続されている。また
、オペアンプＯＰ７の（ハ）入力端子には抵抗Ｒ３１と
、可変抵抗Ｒ３３と、抵抗Ｒ，４６が接続されている。

この抵抗比３１の他端はオペアンプＯＰ７の出力端子に
接続されており、可変抵抗Ｒ３３の他端は接地されてい
る。また、抵抗Ｒ４６の他端は端子Ｓ９が接続されてい
る。また、オペアンプＯＰ７の出力端子は抵抗Ｒ３２を
介して接地されている。

この抵抗Ｒ１９，Ｉ（２０，Ｒ２１，Ｒ２２゜Ｒ２３、
ＦＥＴ、オペアンプＯＰ５によってゲイン可変増幅回路
２０５が構成されている。

また、抵抗Ｒ３０，Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３゜Ｒ４６、
コンデンサＣ１５、オペアンプＯＰ７によってゲインコ
ントロール回路２０６が構成されている。

また、抵抗Ｒ２４，Ｒ２９，Ｒ１］、Ｏ、トランジスタ
Ｔ２によってマスク回路２０７が構成きれている。

さらに、抵抗Ｒ２５，Ｒ２７，几２８、コンデンサＣ８
、ダイオードＤｉ、Ｄ２、オペアンプＯＰ６によって半
波整流回路２０８が構成されている。

第４図には、ノック信号クランプ回路２０９、バックグ
ランドレベル（ＢＧＬ）検出回路２１０、信号増幅回路
２１１、比較器２１２、フエールセ−フ回路２１３の詳
細回路が示されている。

図において、第３図図示端子Ｓ７には、コンデンサＣ１
を介して抵抗Ｒ，２６が接続されている。

この抵抗Ｒ，２６の他端には可変抵抗Ｒ３６とオペアン
プＯＰ８の（へ）入力端子が接続されている。この可変
抵抗Ｒ３６の他端はオペアンプＯＰ８の出力端子に接続
されている。

このコンデンサＣ１、抵抗Ｒ，２６，Ｒ３６、オペアン
プＯＰ８によって信号増幅回路２１１が構成されている
。

１だ、オペアンプＯＰ８には端子Ｓ２より電源が供給さ
れており、アース端子は接地されている。

このオペアンプＯＰ８の（ト）入力端子には可変抵抗Ｒ
，３５と端子８１３が接続されている。この可変抵抗Ｒ
３５の他端には抵抗Ｒ，３４を介して第２図図示端子Ｓ
１が接続されている。また、この可変抵抗几３５の他端
は、コンパレータＣＯ１の（へ）入力端子が接続されて
いる。このコンパレータＣＯ１の（ト）入力端子はオペ
アンプＯＰ８の出力端子に接続されている。また、この
コンパレータＣＯ１の出力端子には抵抗几２０３とダイ
オードＤ３０のアノードが接続されておシ、この抵抗Ｒ
，２０３の他端には、端子Ｓ１が接続されている。また
、ダイオードＤ３０のカソードにはコンデンサＣ５０と
、抵抗Ｉｔ　２０４が接続嘔れてお９、このコンデンサ
Ｃ５０の他端は接地されている。

“また、この抵抗Ｒ２０４の他端には、抵抗Ｉｔ　２０
５と、トランジスタＴ２０のペースが接続されてお）、
この抵抗Ｒ２Ｏ５の他端と、トランジスタＴ２０のエミ
ッタは接地されている。また、このトランジスタＴ２０
のコレクタには、抵抗Ｒ３０１とトランジスタＴ５０の
ペースが接続でれている。この抵抗Ｒ３０１の他端は端
子Ｓ１に接続されている。また、トランジスタＴ５０の
エミッタは接地されており、コレクタには、抵抗Ｒ３０
０と端子８１０が接続されている。この抵抗Ｒ３００の
他端は端子Ｓ１に接続されている。

この抵抗Ｒ３４，Ｒ，３５，几２０３．Ｒ２０４。

Ｒ２Ｏ５，Ｒ３００，Ｒ３０１、ダイオードＤ３０、コ
ンデンサＣ５０，）ランジスタＴ２０．Ｔ５０、コンパ
レークＣＯ１によってフェールセーフ回路２１３が構成
されている。

壕だ、オペアンプＯＰ８の出力端子には、抵抗Ｒ５４と
、コンパレータＣＯ２の（力入力端子がそれぞれ接続さ
れている。この抵抗Ｒ５４の他端は接地されている。ま
た、端子Ｓ１には、抵抗Ｒ１０３を介してダイオードＤ
１２のアノードが接続されており、このダイオードＤＩ
２のカソードにはトランジスタＴ３のペースと抵抗Ｒ１
０４が接続されている。このトランジスタＴ３のエミッ
タには、抵抗Ｒ３９と抵抗Ｒ４０が接続されており、コ
レクタは接地されている。この抵抗Ｒ，３９の他端には
、端子Ｓ８と、抵抗Ｒ３８が接続されテオリ、この抵抗
Ｒ３８の他端は接地されている。

また、抵抗Ｒ４０の他端にはオペアンプｌｏの（ト）入
力端子と、コンデンサＣ１６が接続されている。

このコンデンサＣ１６の他端は端子８１３に接続されて
いる。このオペアンプ０ＰＩＯの（へ）入力端子には抵
抗Ｒ，４３と、抵抗Ｒ４４と抵抗Ｒ，４５が接続されて
いる。この抵抗Ｒ４３の他端には抵抗Ｒ４１と可変抵抗
Ｒ４２が接続されている。この抵抗Ｒ４１の他端には端
子Ｓ１が接続されている。

！た可変抵抗Ｒ，４２の他端は接地されている。−また
、抵抗Ｒ４４の他端は端子８１３が接続されている。ま
た、抵抗Ｒ，４５の他端はオペアンプ０Ｉ）１０の出力
端子が接続されている。このオペアンプＯＰ１．０の出
力端子には端子Ｓ９と、オペアンプＯＰ９の（ト）入力
端子が接続されている。

一方、抵抗Ｒ１０４の他端は端子８１３が接続されてい
る。

この抵抗Ｒ，１０３，Ｒ１０４、ダイオードＤ１２、ト
ランジスタＴ３によってノック信号クランプ回路２０９
が構成されている。

また、抵抗Ｒ５４，Ｒ３８，Ｒ３９，几４０゜Ｒ４１，
Ｒ４２，Ｒ４３，Ｒ４４，Ｒ４５、コンデンサＣ１６、
オペアンプ０ＰＩＯによってバックグランドレベル（Ｂ
ＧＬ）検出回路２１０が構成されている。

また、オペアンプＯＰ８の出力端子にその（ト）入力端
子が接続されるコンパレータＣＯ２の（へ）入力端子に
は、抵抗Ｒ２０６を介してメペアンプＯＰｌｏの出力端
子が接続されている。また、このコンパレータＣＯ２の
（ハ）入力端子にＶま、トランジスタＴ２１のエミッタ
が接続されている。このＦランジスタＴ２１のコレクタ
には端子Ｓ１が、ベースには抵抗比２０８と、ダイオー
ドＤ３２のアノードが接続されている。この抵抗Ｉｔ　
２０　Ｂの他端は端子Ｓ１に、ダイオードＤ３２のカソ
ードは、抵抗１（、２０７を介して端子８１３にそれぞ
れ接続されている。

この抵抗Ｒ２０６，几２０７．Ｒ２Ｏ３、ダイオードＤ
３２、トランジスタＴ　２１、コンパレータＣＯ２によ
って比較器２１２が構成されている。

第５図には、マスク回路２１４、ノック信号電圧変換回
路２１５の詳細回路図が示されている。

図において、第２図図示端子Ｓ３には抵抗Ｒ５１を介し
てトランジスタＴ５のベースが接続され−Ｃおり、この
ｌ・ランジスタＴ５のコレクタには抵抗Ｒ，５２が接続
されており、エミッタは接地されている。

この抵抗Ｒ５１，Ｒ５２、トランジスタＴ５によってマ
スク回路２１４が構成されている。

また、第６図図示端子８１１には抵抗１４４９と抵抗）
？、５０が接続されている。また、第４図図示端子８１
２にはダイオードＤ３のアノードが接続されている。こ
の抵抗Ｒ４９の他端は第２図図示端子Ｓ１に接続されて
いる。また抵抗Ｒ５０の他端はダイオードＤ３０カソー
ドに接続されている。

このダイオードＤ３のカソードには、抵抗Ｒ，５２と抵
抗比５３とコンデンサＣ９がそれぞれ接続されている。

このコンデンサＣ９の他端は接地されており、抵抗Ｒ，
５３の他端には抵抗Ｒ，５４とトランジスタＴ６のコレ
クタとトランジスタＴ７のベースがそれぞれ接続されて
いる。この抵抗Ｒ，５４の他端は端子８１４が接続され
ている。また、トランジスタＴ７のコレクタには可変抵
抗Ｒ６３が接続されておシ、エミッタは接地されている
。また、トランジスタＴ６のベースには抵抗Ｒ６１が接
続されており、このトランジスタＴ６のエミッタは接地
されている。この抵抗Ｒ６１の他端には端子８１７と、
抵抗Ｒ６０が接続されている。この抵抗Ｒ６０の他端に
はトランジスタＴ４のベースが接続されておシ、このト
ランジスタＴ４のコレクタは抵抗Ｒ６２を介して第２図
図示端子Ｓ１に、エミッタにはダイオードＤ５のカソー
ドとオペアンプｏｐｉｉの（へ）入力端子がそれぞれ接
続されている。このオペアンプ０ＰＩＩの（ハ）入力端
子には、コンデンサＣ１７と、抵抗Ｒ１５７と、ダイオ
ードＤ４のアノードがそれぞれ接続されている。

この抵抗■（５７の他端には抵抗１′Ｌ、５５と抵抗Ｒ
５６とが接続されている。この抵抗Ｒ５５の他端は第２
図図示端子Ｓ１に接続されている。また、抵抗Ｒ５６の
他端は第２図図示端子Ｓ４と、第２図図示端子Ｓ１３と
、オペアンプ０Ｐ１１の０→入カ端子が接続されている
。

また、コンデンサＣ１７の他端にはコンデンサ０１８を
介してオペアンプｏＰ１１の出力端子が接続されている
。このオペアンプｏＰ１１の出力端子には抵抗Ｒ６４と
、オペアンプ０Ｐ１２の（ト）入力端子と、オペアンプ
０Ｐ１３の（ト）入力端子と、抵抗Ｒ７３が接続されて
いる。この抵抗Ｒ６４の他端は接地されており、オペア
ンプｏＰ１２の←）入力端子には抵抗Ｒ６９を介して第
２図図示端子Ｓ１が接続されている。このオペアンプ０
Ｐ１２の出力端子には抵抗Ｒ６５を介してダイオードＤ
５のアノードと、コンデンサｃ１ｏが接続されている。

このコンデンサＣＩＯの他端は接地されている。また、
オペアンプ０Ｐ１２の（へ）入力端子には抵抗Ｒ７０と
抵抗Ｒ７１が接続されている。

この抵抗Ｒ７０の他端は接地されている。また、この抵
抗Ｒ７］の他端には端子Ｓ　１６と、トランジスタＴ８
のコレクタが接続されている。このトランジスタＴ８の
エミッタは接地されており、ベースには抵抗Ｒ７２を介
して端子８１．４が接続されている。

一方、オペアンプ０Ｐ１３の（ハ）入力端子には抵抗Ｒ
６７を介して抵抗Ｒ６８と端子８１５が接続されている
。また、このオペアンプ０Ｐ１３の出力端子にはダイオ
ードＤ４のカソードが接続されている。

また、抵抗ｌ１Ｌ７３にｄ−、コンデンサＣ１１と信号
端子３１Ｇが接続されている。このコンデンサＣ１ｌの
他端社接地されている。

この抵抗１１１，４９Ｊ５０．Ｒ５３Ｊ５４゜Ｉ’（＋
５５．Ｒ５６、Ｒ５７，Ｒ６０，Ｒ６１，Ｒ６２゜ｒｔ
、６３．Ｒ６４，Ｒ６５，Ｒ６６、Ｒ６７、ＩＬ６８゜
Ｒ，６９，Ｒ７０，Ｒ，７１，Ｒ７２，■ｌ、７３、コ
ンデンサＣ９，ＣＩＯ，Ｃ１ｌ、Ｃ１７，Ｃ１８、ダイ
オードＤ３．Ｄ４．．Ｄ５、トう：／ジスタＴ４゜Ｔ６
．Ｔ７．Ｔ８、詞ペアンプ０ＰＩＩ、０Ｐ１２゜０Ｐ１
３によってノック信号電圧変換回路２１５が構成されて
いる。

第６図には単安定回路（０８Ｍ）２１６の詳細回路が示
されている。

図において、イグニション信号、すなわちパワートラン
ジスタ５０３からの信号の入力端子Ｉ　Ｏには抵抗Ｒ７
４が接続されており、この抵抗）Ｒ７４の他端にはコン
デンサＣ１２と、ダイオードＤ６のカソードと、トラン
ジスタＴ９のベースが接続されている。このコンデンサ
Ｃ１２の他端と、ダイオードＤ６のアノードはそれぞれ
接地てれている。このトランジスタＴ９のエミッタは接
地されておシ、コレクタには、抵抗Ｉも７５と、抵抗Ｒ
７６が接続されている。抵抗Ｒ７５の他端０二第２図図
示端子Ｓ１に接続されておシ、抵抗Ｉｔ、７６の他端に
はｌ・ランジスタＴ１０のベースと、抵抗１１．８１が
接続されている。このトランジスタＴＩＯのエミッタは
接地されており、コレクタはダイオードＤ８のカソード
に接続されると共にダイオ−１゛］）　３４を介して端
子Ｓ１１に接続されている。このダイオードＤ８のアノ
ードには抵抗１（７８と抵抗比７９が接続されている。

この抵抗Ｒ７８の他端は第２図図示端子Ｓ１に接続され
ており、抵抗Ｒ，７９の他端はコンデンサＣ１３を介し
てトランジスタＴｌｌのベースに接続されている。この
トランジスタＴｌｌのベースには、抵抗Ｒ８０を介して
第２図図示端子Ｓ１が接続されてお９、エミッタは接地
されている。また、このトランジスタＴ１１のコレクタ
には、抵抗比８１と、抵抗１１．８２と、第２図図示端
子Ｓ３が接続されている。この抵抗Ｒ８２の他端は、第
２図図示端子Ｓ２が接続されている。なお、トランジス
タＴｌｌのコレクタとベースとはコンデンサＣ１００を
介して橋絡されている。

この抵抗Ｒ７４，Ｒ７５，Ｒ７６、Ｒ７８。

Ｒ７９，Ｒ８０，Ｒ８１，Ｒ８２、コンデンサＣ１２，
Ｃ１３，Ｃ１００、ダイオードＤ６゜Ｄ８．Ｄ３４、ト
ランジスタＴ９．ＴＩＯ，Ｔｌｌとによって単安定回路
２１６が構成されている。

第７図には、Ｆ−Ｖ発生器２１７．２００回転検出回路
２１８．４０００回転検出回路２１９の詳細回路が示さ
れている。

図において、第５図図示端子８１５には、オペアンプ０
Ｐ１４の（ト）入力端子が接続されている。

このオペアンプ０Ｐ１４の（へ）入力端子には、抵抗Ｒ
，８５と可変抵抗Ｒ，８４とコンデンサＣ１９とが接続
されている。この抵抗Ｒ８５の他端はオペアンプ０Ｐ１
４の出力端子に接続されている。また、可変抵抗１（，
８４の他端には、トランジスタＴ１２のコレクタが接続
されている。このトランジスタＴＩ２のエミッタは接地
されておシ、ペースハ抵抗Ｒ８３を介して第２図図示端
子Ｓ３に接続烙れているっまた、コンデンサＣ１９の他
端は、オペアンプ０Ｐ１４の出力端子に接続されている
。このオペアンプ０Ｐ１４の出力端子には抵抗Ｒ，８６
を介して抵抗Ｒ，８７とコンパレータＣＯ３の（ハ）入
力端子と、コンパレータＣＯ４の（へ）入力端子が接続
されている。このオペアンプ０Ｐ１４には第２図図示端
子Ｓ２から電源が供給され、アース端子が接地されてい
る。この抵抗Ｒ，８７の他端は接地されている。また、
コンパレータＣＯ３の（ト）入力端子には、抵抗Ｒ，８
８と抵抗Ｒ，８９とダイオードＤ９のアノードとが接続
されておシ、抵抗Ｒ８９の他端は接地されている。また
抵抗Ｒ８８の他端は第２図図示端子Ｓ１が接続されてい
る。また、ダイオードＤ９のカソードは抵抗Ｒ９０を介
してコンパレータＣＯ３の出力端子に接続されている。

このコンパレータＣＯ３の出力端子には、抵抗比９１と
抵抗Ｒ９２とが接続されている。抵抗Ｒ９１の他端は第
２図図示端子Ｓ２に接続されており、抵抗Ｒ９２の他端
には、第４図図示端子Ｓ１０と、トランジスタＴ１３の
ベースとが接続されている。このトランジスタＴ１３の
エミッタは接地源れでおり、コレクタには、第５図図示
端子Ｓ１４と、抵抗Ｒ９３が接続されている。この抵抗
几９３の他端は第２図図示端子Ｓ２に接続されている。

一方、コンパレータＣＯ４の（Ｄ人カ端子には抵抗Ｒ，
９４と抵抗Ｒ９５とが接続されている。この抵抗几９４
の他端は第２図図示端子Ｓ２に接続されており、抵抗ｋ
Ｌ　９５の他端には、抵抗Ｒ，１０９とダイオードＤＩ
Ｏのアノードが接続されている。

この抵抗Ｒ１０９の他端は接地されている。また、ダイ
オードＤ１０のカソードには、抵抗Ｒ９６を介してコン
パレータＣＯ４の出力端子に接続されている。このコン
パレータＣＯ４には第２図図示端子Ｓ２から電源が供給
され　アースされている。

また、このコンパレータＣＯ４の出力端子には第５図図
示端子８１６が接続されている。

この抵抗Ｉｔ　８３　、　Ｒ８４、Ｒ８５、ＩＬ　８６
、トランジスタＴ１２、コンデンサＣ１９、ｉベアング
０ＰＩ４によってＦ−Ｖ発生器２１７が構成されている
。

また、抵抗Ｒ８７，Ｒ８８，Ｒ８９，Ｒ９０。

１（，９１、ダイオードＤ９、コンパレータＣＯ３によ
って２０００回転検出回路２１Ｂが構成されている。

また、抵抗Ｒ９２，Ｒ９３，ＩＬ９４，１１（，９−５
゜１１．９６．Ｒ１０９、トランジスタＴ１３、ダイオ
ードＤＩＯ、コンパレータＣＯ４とによつ゛Ｃ４０００
回転検出回路２１９が構成されている。

第８図には、低電圧検出回路２２０、電源電圧回路３０
０の詳細回路が示されている。

図において、第５図図示端子８１７には、抵抗ＩＬ９７
と、トランジスタＴ１４のコレクタと、コンデンサＣ２
３とが接続されている。この抵抗Ｒ９７の他端にはバッ
テリ電源■。が接続されている。また、トランジスタＴ
１４のエミッタは接地されており、ベースには、コンデ
ンサＣ２３の他端と、抵抗Ｒ９３と、ダイオードＤｌｌ
のカソードと、ツェナダイオードＺＬ）３のアノードが
接続されている。この抵抗几９８の他端は接地されてお
シ、ダイオードＤｌｌのアノードは接地されている。ま
た、ツエナターイオードＺＤ３０カソードは、抵抗几９
９を介してバッチＩＪ　を源Ｖ＋に接続妬れている。葦
だ、ツェナダイオードＺＤ３のカソードには、抵抗ａｉ
ｏｏとコンデンサＣ２０が接続されておシ、この則、抗
１％　１００の他端と、コンデンサＣ２０の他端は共に
接地されている。

この抵抗几９７．几９８．几９９、コンデンサＣ２０，
Ｃ２３、ダイオードＩ）１１、ツェナダイオードＺＤ３
、Ｉ・ランジスタＴ１．４によって低電圧検出回路２２
０が構成されている。

また、バッテリ電源Ｖ＋には、抵抗ＲＩＯＩを介して第
２図図示端子Ｓ２が接続されている。また、この抵抗１
１．１０１には、ツェナダイオードＺｌ）４０カソード
と、コンデンサＣ２１が接続されている。このツェナダ
イオードＺ　］）　４のアノードと、コンデンサＣ２１
の他端は共に接地されている。

一方、バッテリ電源Ｖ＋には抵抗Ｒ１０２が接続されて
おシ、この抵抗Ｒ１０２の他端には、第２図図示端子Ｓ
１と、ツェナダイオードＺＤ５のカソードと、コンデン
サＣ２２とが接続されている。このツェナダイオードＺ
Ｄ５のアノードと、コンデンサＣ２２の他端は共に接地
されている。

この抵抗Ｒｉｏｉ、ｒｔｉｏ２、コンデンサＣ２１゜Ｃ
２２、ツェナダイオードＺＤ４．ＺＤ５によって電源電
圧回路３００が構成されている。

次にノック制御装置２００の動作について説明する。

まず、第９図（５）に示す如き信号が、第６図図示ＩＧ
端子に印加１ツレると、この信号のＨＩＧＨでトランジ
スタＴ９はオンし、トランジスタＴ１０はオフする。ト
ランジスタＴＩＯのオフにより、コンデンサＣ１３には
端子Ｓ１電源→抵抗Ｒ７８→Ｒ７９→Ｃ１３→トランジ
スタＴ１１のベースへの経路が形成される。一方、ベー
ス信号のＬでトランジスタＴ９はオフ、トランジスタＴ
ＩＯはオンとなシ、端子Ｓ１電源→抵抗Ｒ８０→コンデ
ンザＣ１３→抵抗Ｒ，７９→Ｄ８→トジンジスタ′ｒ１
０→アースの経路が形成される。この２つの経路はコン
デンサＣ１３への光放電回路であシ、トランジスタＴｌ
ｌのコレクタ端には第９図（ｆ３）に示す如き時間幅ｔ
、７るスパークタイミングに同期したパルスが発生ずる
。この信号は、点火ノイズカット回路２０２のトランジ
スタＴ１のベースに印加されて点火ノ・イズカット信号
となり、且つマスク回路２０７のトランジスタＴ２のベ
ースに印加され、さらに、マスク回路２１４のトランジ
スタＴ５のベースに印加されて点火ノイズカットの役割
を果している。この第９図（５）は、点火タイミング波
形を示し、実際には、この波形信号が後述の無接点点火
装置５００のパワートランジスタ５０３のベース信号で
ある。Ｈレベルでパワートランジスタ５０３がオン（Ｏ
Ｎ）で、Ｌレベルでパワートランジスタ５０３はオフ（
ＯＦ　Ｆ　）となる。点火コイルでの火花はＯＮからＯ
ＦＦに切替ろ過程で発生する。第９図ＣＢ）の信号は上
記ベース信号を入力としＯＮからＯＦＦになる時にトリ
ガされて一定幅（１＋）のパルス信号を発生する単安定
回路２１６の一定幅パルス出力信号である。

すなわち、トランジスタＴｌｌのコレクタの波形である
。

ところで、ノック制御装置の入力インピーダンスを高く
すると外乱ノイズが重畳ｌ〜やすくなる。

外乱ノイズの典型的なものは、点火タイミングに同期し
て発生する点火ノイズ（Ｉｇノイズ）である。

以下、本装置の点火ノイズについて説明する。

パワートランジスタ５０３のベース制御ハ第９図（５）
に示す如きパルスによって行われる。該パルスがＨレベ
ルの時、パワートランジスタ５０３はオン（ＯＮ）Ｌ、
Ｌレベルの時、オフ（ＯＦＦ）する。このＯＮからＯＦ
Ｆに切換わる過程、或いはＯＦＦになった時点で点火コ
イルの２次電圧は急上昇し、第１次のノイズを発生する
。更にこの２次電圧の上昇によってプラグの間の空気層
の絶縁が破壊され、点火する。この点火時に第２次のノ
イズが発生する。該第２次のノイズには、点火の初期に
流れる容量放電電流によるノイズと、その後の段階で流
れる誘導放電電流によるノイズとがある。第２次のノイ
ズの中では前者のノイズが大きなノイズ源となる。入力
インピーダンスを高くした場合には、第１次ノイズ及び
第２次ノイズ（前者のノイズ）がノック信号識別に悪影
響を与える外乱ノイズとして上記ノックセンサ出力に重
畳してくる。

かかる外乱ノイズを除去する必要がある。この外乱ノイ
ズは、５０〜６０μ８５３位の時間の間、継続する。従
って、この間、ノックセンサ出力ヲマスクすればよい。

かかる目的を達成するために、点火ノイズカット回路２
０７を設けている。但し、実際のマスク区間は上記ノイ
ズ継続時間より充分大きい時間幅、例えばＱ、３ｍ（８
）程度に設定している。

いま、第９図０に示す如き信号がノックセンサ１００か
ら出力されると、これを、ローノくスフィルタを通して
、テレビ電波等の高周波数電波による障害を除去するた
め低く２０ＫＨ２程度までの周波数帯のみを取シ出ず。

これによって、電波による誤動作を防止できる。このロ
ーパスフィルタを通った信号は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の
抵抗分割によって第９図（至）に示す如く信号の振幅が
小さくされ点火ノイズカット回路２０２に供給される。

このノックセンサ１００で検出される信号は直流ゼロ（
０）レベルを基準として正負に振れる信号である。この
点火ノイズカット回路２０２は主としてトランジスタＴ
１の働きによってＩｇノイズカットを行っている。トラ
ンジスタＴ１は単安定回路２１６の出力によってオン・
オフされる。単安定回路２１６は、第９図（５）に示す
パワ−トランジスタ５０３０ベース信号の立下りでトリ
ガーを受け、マスク区間幅のパルスを発生する。第９図
■がこの単安定回路２１６の出力でアシ、時間幅ｔ１が
マスク区間幅となる。この単安定回路２１６の出力がｆ
ｉ１″となる１、区間のみトランジスタＴ１をオンする
。これによって、この１１区間では、ノックセンサ出力
はアースに短絡され、オペアンプＯＰＩへの入力はなく
な、！２、Ｉｇノイズをマスりするマスク効果を生む。

この点火ノイズカント回路２０２からは第９図（ト）に
示す如き信号が出力される。

この第９図■に示す如き信号がｊペアンプＯＰＩにおい
て増幅され、しかも基準電圧発生回路２０３のフィード
バックによってＤＣレベル（３，６Ｖ　）の信号として
第９図［Ｆ］に示す如き信号がオペアンプＯＰＩの出力
端子よシ出力される。

である。

この第９図（ト）に示す如き信号がバンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）２０４に入力される。

とのＢ　Ｐ　Ｆ　２０４は、ノック信号を強調（他の信
号を減衰させる）させて出力するもので、ノッキングの
ノック信号より高い周波数で少し減衰のある特性を持っ
ている。ゲイン可変増幅回路２０５は半波整流回路２０
８を介したバックグランドレベル検出回路２１０からの
フィードバック信号を受けてそれ自体のゲインをフィー
ドバック信号、即ちＢＧＬ出力に反比例させて変化させ
る。マスク回路２０７では所定のタイミングでゲイン可
変増幅回路２０５の出力に対してマスクをかける。

このマスクは第９図（）３）のパルス信号によってなさ
れる。このマスク回路２０５の出力をうけてＢＧＬ検出
回路２１０はＢＧＬの検出を行う。比較器２１２は、Ｂ
ＧＬ検出回路２１０のＢＧＬ出力（電圧）と信号増幅回
路２１１の出力とを比較器２１２で行う。このＢＰＦ２
０４のオペアンプＯＰ４の出力端子には第９図０）に示
す如き信号が出力される。この信号は、再びＩｇノイズ
が乗っている。この第９図０に示す如き信号がゲイン可
変増幅回路２０５に入力される。

本装置の特徴の一つは、ゲイン可変増幅回路２０５と比
較回路２１２との間の回路構成にある。

ＢＰＦ　２０４の出力８＋は、ゲイン可変増幅回路２０
５に入力される。ゲイン可変増幅回路２０５の出力はマ
スク回路２０７を介して２つの系統に分けられる。第１
の系統はノック信号を増幅し、比較回路２１２の一方の
入力端子に入力する増幅器２１１からなる系統である。

第２の系統は、半波整流回路２０８、ノック信号フラン
ジ回路２０９、積分回路ど、増幅回路とよシなるＢＧＬ
検出回路２１０である。ＢＧＬ検出回路２１０の出力は
比較回路２１２の他方の入力端子に入力される。

Ｂ　Ｇ　Ｌ　Ｏ，：出回路２１０の出力はゲインコント
ロール回路２０６を介してゲイン可変増幅回路２０５に
負帰還される。

ノックセンナ１００の出力は±５（ｍＶ）〜６００（ｍ
Ｖ）の範囲となる。即ち、１２０倍の範囲でセンザ出力
が振れることになる。この出力を単純に増幅した場合（
例えば１００倍）、±０．５　（Ｖ）　−±６０（Ｖ）
となる。然るに、自動車では、最大バッテリ電圧（約１
２（Ｖ））であり、６０（■の値はありえない。従って
、従来は、飽和しないように小さいゲインで欧州するか
、又は飽和することを覚悟で処理するかのいずれかの方
法をとっていた。前者は、微小入力に対して感度が悪く
なり、後者は大振幅人力に対して感度が悪くなる欠点を
持つ。本実施例の構成では、ゲイン可変増幅回路２０５
を設はグここと、更に、このゲイン可変増幅回路２０５
をＢＰＦ２０４の出力側に設はゲインコントロール回路
２０６の出力に積分時定数を持たせたことを特徴とする
。この構成とすることによってＢＰＦ　２０４でノック
信号と非ノツク信号とのレベル差が太きくなシ、この人
きくなったレベル差のままでゲイン可変増幅回路２０５
に入力し、ＢＧＬの急変があってもシグナルとＢＧＬが
同じ速度で変化させることができＳ／Ｎ比のよい出力を
得ることができる。

したがって、ＢＰＦ２０４でフィルタリングされた出力
は抵抗Ｒ，１９を介してゲインａ丁亥増幅回路２０５の
オペアンプＯＰ５に入力する。オペアンプＯＰ５のマイ
ナス端にはゲインコントロール回路２０６を介してゲイ
ンがコントロールされるＦＥＴが設けられている。この
結果、ゲイン可変増幅回路２０５のゲインはＢ　Ｇ　Ｌ
検出回路２１０のオペアンプｏｐｉｏの出力に応じて変
更される。

ゲイン可変増幅回路２０５の出力はマスク回路２０７に
よって所定タイミングのマスクがとられ、０１８、Ｒ２
１を介して半波整流器２０８に入力する。

このゲイン可変増幅回路２０５のゲインｏ囚は次の如く
である。

いま、未飽和領域にお・けるＦＥＴの出力抵抗をｒとす
ると、ｒは、但し　ＶＤＳ：　　ドレン・ソース電圧Ｖｃｓ：　　ゲ
−１・　・ソース電圧ＶＰ　：　ヒンチ、オフ屯圧Ｙｏ：アドミタンスとなる。

したがって、ゲイン可変増幅回路２０５のゲインＧ卸は
、・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）となる。

ところで、ＦＥＴの出力抵抗のＶＤＳに７１する直線性
のばらつきは、ｖＤｓが小さいほど少ガい為、ＢＰＦ２
０４出力のＢＧノイズ信号が数！η■になるようにＢＰ
Ｆのゲインが設定されている。このため、（２）式のＶ
ＤＳ値はＶａｓに対して十分小さく以後のムｔｎにおい
ては（２）式のＶａｓ値をＯｖとして取扱っている。

このゲイン可変増幅回路２０５から出力される波形には
前述した点火ノイズが乗っているため、マスク回路２０
７によってマスクする。す々わち、このマスク回路２０
７のトランジスタＴ２は、ペースに印加される単安定回
路２１６からの出力信号によシ導通ずる。このトランジ
スタＴ２の導通によシゲイン司変増幅回路２０５の出力
はアース電位に降下し、マスクされる。

このマスクされた信号が半波整流回路２０８と信号増幅
回路２１１にそれぞれ入力される。

半波整流回路２０８においては、ダイオードＤｉ、Ｄ２
の働きによって正方向成分のみの半波整流がなされ、ノ
ック信号クランプ回路２０９に入力される。このクラン
プ回路２０９を介してＢＧＬ検出回路２１０の抵抗Ｒ４
０，コンデンサＣ１６とより形成される積分回路で積分
され平滑化されさらにオペアンプ０ＰＩＯで増幅され比
較器２１２に出力される。

一方、信号増幅回路２１１はオペアンプＯＰ８の増幅率
に基づき増幅される。

半波整流回路２０８・リゲインＧ１は、となり、抵抗Ｒ
４４，Ｒ４５、オペアンプ０ＰＩＯによって構成される
増幅器のゲインＧ３は、となる。

ところで、半波整流信号入力時の抵抗Ｒ４０とコンデン
サＣ１６によって構成される積分器のゲインＧ２は、半
波ビーク電圧をＥとすると、但し、ｔｏ≦ｔ≦Ｔ　＋　
：　Ａ＝Ｅｓｉｎ　（ωｔ）ｔ】≦ｔ≦ｔ２　：Ａ＝０となり、結局コンデンサＣ１６の端子′ＩＩＩ、圧ｖ　
ｃ　（ｔ）は、・・・・・・・・・・・・・・・（６）但し、ｔｏ≦ｔ
≦１゜となり、安定状態ではＶＣＩ（ｔｏ）−ＶＣ２（ｔ２）となるからｖＣｌ（ｔｌｌ）は、ｅｌｌＩＣＩ６　Ｒ４０。

となる。この（８）式に、Ｃ１０Ｒ４ｏ　（＝５０１ｎ
８ｅＣｉ以上）およびｆ（＝ｓ■ｃｕｚ以上）を代入し
計算すると次の如くなる。

Ｖｃ＋（ｔｏ）＝　Ｅ　−０２ｚＪシ／π　　　　・・
・・・・（９）捷だ、ＢＯＬのＶ、、、　　（基準油用
発生回路２０３からの出力電圧、例えば３．６　Ｖ　）
に対する差分をΔｖＩｌＧ＋６、ゲインコントロール回
路の出力電圧をＶｃ、ＢＰＦ２０４の出力電圧をｖＩｎ
とすると、前記（２）（３）（４）（９）式よシＢＧＬ
電圧は、ΔＶｎａＬ＝０１・Ｇ２　・Ｇ３　・ＧＩＺ）
　・ｖ＋−−（１０）となる。

一方、Ｆ　Ｅ　Ｔのゲー　ト・ソース電圧（Ｖｃｓ）は
、Ｖａｓ＝Ｖｃ　　Ｖ’ｒｓ＋であり、（１０）（Ｉ＋）式からＶｃ８を消去すると、
・・・・・・・・・・・・・・・ａ２１として求まる。

このようにしてＦＥＴのｖＰ−約２ｖＸ几１．ニー８５
Ω、Ｙｏ−約１２（ｍΩ）として計算式より第１０図に
示す如き特性が得られる。

このようにして求められたＢＧＬと信号とは比較器２１
２において第９図０に示す如く比較さＩする。

ここで、ゲイン可変増幅回路２０５とゲインコントロー
ル回路２０６との関係について説明する。

ゲイン可変増幅回路２０５は、ゲインコントロール回路
２０６の出力オペアンプＯＰ７の１ｂ力端子からの出力
で制御される。この／４−ベアンブＯＰ７の出力が大き
いとＦＥＴのゲート電圧が高くなり、ＦＥＴの不飽和抵
抗（ドレン・ソース抵抗、約２００Ω）が小さい。そこ
でオペアンプＯＰ５のゲインは非常に大きくなる（約３
０倍）。一方、オペアンプＯＰ７の出力が小さいとＦＥ
Ｔのゲート電圧が低くなってドレン・ソース間の不飽オ
ロ抵抗は非常に大きく（例えば２０にΩ）、オペアンプ
ＯＰ５のゲインは非常に小さくなる（例えば３倍）。

また、例えば、１３Ｇ電圧がＲ４６と１（３３の分割点
で例えば３．６　Ｖ　、１ニジ商いときには、ＢＧ電圧
が高いということでオペアンプＯＰ５のケインを小さく
する。逆に低いときには所定値に達していないというこ
とでオペアンプＯＰ５のゲインを上げてやる。

ゲインコントロール回路２０６の出力側に、抵抗Ｒ３０
とコンデンサＣ１５によって構成される積分回路が設け
られている。この積分回路は、ＢＧＬ検出回路２１０の
抵抗Ｒ４０とコンデンサＣ１６によって構成される積分
回路の時定数（約０．２秒以下）より鑓、大きな約０．
５秒の時定数をもっている。このため、約０．５秒位の
間は、ゲインはほぼ一定となる。

エンジンは、回転が一定で負荷イー件が一定であっても
常に振動が変る。また、この振動は常に細かいリップル
をもっている。したがって、抵抗Ｒ３０とコンデンサＣ
１５によってｆｔ早成される積分回路がないと、振動の
リップル信号に対してゲインが（ゲイン可変増幅回路２
０５の）急変しでしまう。比較器２１２においては、Ｂ
ＧＬと、ノックセンサ出力信号とを比較する訳であるが
、センサ出力信号の方はゲインの急変に追従して変化す
るが、ＢＧＬは、抵抗Ｒ４０とコンデンサＣ１６との積
分時定数（約０．２秒）があるため、時定数分の応答遅
れが生じてしまう。すると、本来、ノック時のＢＧＬと
比較すべきものが、前のＢＧＬとの比較を行ってしまう
ことになる。

比較器２１２からは、第９図（Ｉ）に示す如き矩形波が
出力される。このパルス信号は、マスク回路２１４を介
してノック信号電圧変換回路２１５に入力される。

マスク回路２１４においては、トランジスタＴ５が、単
安定回路２１６からの出力信号によってオンし、この時
の比較器２１２の出力がトランジスタＴ５を介してアー
スに流れ込みマスクされる。トランジスタＴ５がオフの
時にはコンデンサＣ９に比較器２１２からの出力信号は
蓄積され、抵抗Ｒ５３ヲ介してトランジスタＴ７を駆動
する。

トランジスタＴ７の駆動は抵抗Ｒ５４を介して４０００
回転検出回路２１９からの出力信号によっても行われる
。トランジスタＴ６のベースに端子８１７から印加され
る電源電圧は低電圧検出回路２２０からの出力′重圧で
ある。エンジン始動時にはバラブリ電圧が所定の最低許
容電圧よシも低下する。バッテリ容量が少なくなった時
も同様である。この異常な電圧低Ｆ時にはトランジスタ
Ｔ６のベースに印加される電圧は高い電圧となり、正常
電圧時には低い電圧となっている。高い電圧の時にトラ
ンジスタＴ６はオンし、トランジスタＴ７は抵抗Ｒ，５
３，Ｒ，５４を介して印加される信号のいかんにかかわ
らず、オフを継続する。一方、トランジスタＴ６のベー
スに印加寧れる電圧が低い時には、ｌ・ランジスタＴ６
はオフし、この結果、トランジスタＴ７は、抵抗Ｒ５３
，Ｒ５４を介した電圧の値によってオン、オフの駆動が
行われる。

第５図中、抵抗Ｒ５５，Ｒ５６，Ｒ５７，Ｒ，６０。

Ｒ６２、トランジスタＴ４によって固定進角設定回路が
構成されており、この進角出力信号は、始動時の進角の
だめの端子Ｓ１７から供給される電源電圧によって決ま
る。

また、オペアンプ０Ｐ１１、コンデンサＣ１７゜０１８
、抵抗Ｒ，６４によって積分器が、構成σれておυ、オ
ペアンプ０Ｐ１２、抵抗Ｒ６５，ＬＬ６９゜Ｒ７０，Ｒ
７１，Ｒ７３，Ｒ，７２、ダイオードＤ５．１−ランジ
スタＴ８によって最大電圧クランプ回路が構成されてお
り、さらに、オペアンプ０Ｐ１３、抵抗Ｒ，６７、Ｒ６
Ｂ、ダイオードＤ４によって最小電圧クランプ回路が構
成されている。

この積分器、最大電圧クランプ回路、最小電圧クランプ
回路によって積分回路が構成されている。

いま、比較器２１２の出力であるノック信号により、ト
ランジスタＴ７はノック信号に同期してＯＮする。従っ
て、第９図（Ｉ）に示すように、ノック信号のパルス幅
ｔｏ（約４０〜７０μ８ｅｃ位）の間、トランジスタＴ
７は導通し、電流Ｉｌがオペアンプ０１）　１１よりコ
ンデンサＣ１８，Ｃ１７、抵抗Ｒ６３、）ランジスタＴ
７を介してアースへと流れる。まだ、この時のオペアン
プ０Ｐ１１の出力電圧は３．６（Ｖ）である。

したがって、この時のオペアンプ０Ｐ１１の１パルス当
シの電圧上昇率（電圧上昇／１パルス）Δｖ１は次のよ
うになる。

より但し、容量ＣはコンデンサＣ１７，０１８の直列容量値
である。このｕ４）式から明らかなように、オペアンプ
０Ｐ１１の出力電圧は、ノッキングパルス数に比例して
上昇することになる。

ツェナダイオードＺＤ４のツェナー電圧は６（Ｖ）であ
る。また、オペアンプ０ＰＩＩのｅ端子は一３ボルトと
なっている。したがって、オペアンプ０ＰＩＩに単安定
回路２１６から１パルス入力するごとにオペアンプ０Ｐ
１１の出力電圧は、下記の電圧下降率（下降電圧値／周
期）ΔＶ２に従って下降することになる。

したがってこの電圧降下率Δ■２はエンジンのトルク、馬力等の動
力性能を考慮し電圧上昇率ΔＶ１の約１１５０に設定さ
れている。積分器の出力は、その最大値を最大クランプ
回路のクランプ電圧によりクランプされ、その最小値を
最小クランプ回路のクランプ電圧によってクランプされ
る。

積分回路は、エンジン始動時には、低電圧検出回路２２
０の出力電圧によりトランジスタＴ４がオンすることに
よシ特定の進角特性（進角値）を持たせるようにしであ
る。この進角特性は、ノック信号電圧変換回路２１５の
積分回路が指令を行いリタード回路５０２が実際の進角
（遅角）制御を行う。このリタード回路５０２は例えば
、下記文献（Ｕ　、　Ｓ　、　Ｐａｔｅｎｔ　ａｐｐｌ
ｉｃａｔｉｏｎ　、　Ｓｅｒ、　Ａ３０２０２　、　ｂ
ｙＮＯｂｏｒｕ　Ｓｕｇｉｕｒａ　、　ｆｉｌｅｄ　ｏ
ｃｔｏｔ）ｅｒｌ。

１９７９　　ａｎｄ　　ａｓｓｉｇｎｅｄ　　１０　　
ｔｈｅ　　ａｓｓｉｇｎｅｅ　ｏｒｔｈｉｓ　　ａｐｐ
ｌｉｃａｔｉｏｎ　　”Ｉｇｎｉｔｉｏｎ　　ｔｉｍｉ
ｎｇｃｏｒｕｒｏｌ　　ｓｙｓｔｅｍ　　ｆｏｒ　　１
ｎｔｅｒｎａｌ　　ｃｏｒｎｌ）ｕｓｔｉｏｎｅｎｇｉ
ｎｅ　”　）示されたものが使用される。

ここでリタード回路５０２の動作について説明する。

一般Ｖこ、点火時期特性は相対的なものであり、ディス
トリビュータと、使用されている点火装置で決捷るある
運転モードに従って決定される。また、ノック時の最大
遅角特性を与えでおき、ノック時にこの特性に乗るよう
にしている。８ｇ　１１図には、進角及び遅角特性を示
し、実線はめる運転モードでの最小遅角（即ち最小クラ
ンプ′亀圧）特性、点線はノック時の最大遅角（即ち最
大クランプ電圧）特性を示している。低速時、例えば２
００ｒ−以下では、点火時期特性で決まる最大進角特性
になるべく制御する。かかる特性を採用する理由は、起
動時の始動を確実に達成するためである。

即ち、始動時、点火時期を遅らせるとエンジンは逆回転
トルクを生じ、スタータの負荷は非常に大となる。この
結果、スタータの駆動玉流が異常に犬とな一すスタータ
ではエンジンｒ捷わすことができなくなり、いわゆる始
動失敗となる。かかる始動失敗をなくすために、始動時
、例えば２００ｒＩｆ１１以下では、点火時期特性で決
まる最大進角特性にさせている。

以上の特徴を達成すべきリタード回路の特性を第１２図
に示す。図示する如く、ノック信号電圧変換回路２１５
の積分回路の出力、即ち積分器の出力電圧に対して一定
角度傾斜％註となるべくリタード特性を持っている。こ
のため、毎）ｒ期一定角度の進角となる。即ち、点火時
期はノッキングパルス数に応じて遅角しながら毎周期一
定角度進角する構成となっている。

また、パラブリ電源はＶや端に接続され、ツェナダイオ
ードＺＤ５によシ所定電圧（６，２Ｖ）以上の電圧はカ
ットされ、１３＝６．２Ｖが出力される。

端子Ｓ２及び端子８１７は始動検出を反映した電圧とな
る。即ち、始動時にはバッチｌＪ［圧が低ドする。その
低下量が基準値以上になるとトランジスタＴ１４はオフ
し、端子Ｓ２と端子Ｓｉ７とは同じ値となる。バッテリ
の電源容潰１が低下した時にも同じ動作となる。バッテ
リの電源電圧が正常でわれば、トランジスタＴ１４はオ
ニ／であり、端子Ｓ１７電圧Ｖ」、略７−ス電位となり
、端子Ｓ２電圧は抵抗ＩＬ９７に上るドロップ電圧相当
となる。

抵抗口、９′ｌは比較的亮抵抗（２２にΩ）に設定して
いる。この端子Ｓ　ｉ　７　’ｆｌＬ圧はトランジスタ
Ｔ４のペース、トランジスタＴ６のベースに印加してお
り、始動時の所定の進角特性を設定する。

次にかかるリタード回路５０２を制＠１する積分回路の
動作、特に起動待進角を行う始動時対策について述べよ
う。ツェナダイオードＺＤ３は約６（＼０のツェナー電
圧全持ち、電源電圧（Ｖ＋）が低い時、即ちスタータオ
ンのエンジン始動時には、低ｇａ９９．ａ１ｏｏの中点
電圧がツェナダイオードＺ　Ｉ）　３をオンできなくな
る。このため、トランジスタＴ１４がオフし、トランジ
スタＴ　６　。

Ｔ７が万ンする。この時、トランジスタＴ７はオフとな
る。またｌ・ラノジスタＴ　４のオンによシミ源よシ抵
抗Ｒ，６２を通して電流１２と同じ方向に電流が流れ、
オペアンプ０Ｐ１１の出力はに点電圧と同じ電圧迄減少
しクランプされることになる。

このに点電圧が第１２図に示す最小クランプ電圧１．５
（Ｖ）に対応する。このクランプされた出力が第１１図
に点線で示す始動時の最大遅角特性を設定することにな
る。これによって、リタード回路１３２が制御され、最
大遅角特性に設定されることになる。

次にＦ−Ｖ発生器２１７について説明する。トランジス
タＴ１２は単安定回路２１６からの出力信号のＨで且つ
トランジスタＴ９のオフ時の２条件成立によってオンす
る。この結果、第９図（Ｂ）のパルス幅ｔ１でオンする
ことになる。このノζルスの周期は回転数に比例する故
、結局、トランジスタＴ１２は回転数に応じて駆動され
る。オペアンプ０Ｐ１４のプラス端子には抵抗Ｒ６７と
Ｒ，６８の接続点の電圧（約１．７　Ｖ　）が印加され
ている。

トランジスタＴ１２のオン時には、オペアンプ０Ｐ１４
の出力側からコンデンサＣ１９→Ｒ８４→Ｔ１２→アー
スなる経路が作られ、コンデンサＣ１９は充電される。

トランジスタＴ１２のオフ時にはコンデンサＣ１９の電
荷は抵抗比８５に流れる。オペアンプ０Ｐ１４はプラス
端子、マイナス端子に印加する電圧の偏差に対応する出
力を発生シ、コンパレータＣＯ３のマイナス端子に印加
される。捷だコンパレータＣＯ３のプラス端子には抵抗
Ｒ，８８，Ｒ８９に分圧された一定電圧（３，ＯＶ　）
が印加されている。コンパレータＣＯ３のマイナス端子
には１．７Ｖ以上で且つ回転数に応じた電圧が印加され
、一定電圧３ｖと比較される。

３Ｖ以上の時にコンパレータＣＯ３の出力はＬとなシ、
３■以下の時はＨとなる。基準となる電圧３■は高速回
転時対応の電圧である。具体的には、この電圧３Ｖに対
応する回転数は２０００ｒＦに設定している。従って、
２０００ｆＦｌ以下の時のみ、コンパレータＣＯ３の出
力はＨになる。２０００ｒ％以下の回転の時にノック信
号電圧変換回路２１５のトランジスタ１゛８をオンする
。トランジスタＴ８のオンによりオペアンプ０Ｐ１２の
マイナス端への印加電圧はトランジスタＴ８オフ時に比
べて低くなる。尚、ダイオードＤ９、抵抗Ｒ，９０はヒ
ステリシス特性を持たせるものであり、２ｏｏｏｒｐｍ
に対してこの回路が応動するのに時間がかかシ、その間
若干回転数が上昇することがあシ、この上昇分を見越し
た出力を得るようにしている。

また、オペアンプ０Ｐ１４の出力は、コンパレータＣＯ
４の（へ）端子に印加される。このコンパレータＣＯ４
の（ト）端子には抵抗Ｒ９４、抵抗Ｒ９５とＲ１０９の
直列抵抗に分圧された一定電圧（５，ＯＶ　）が印加さ
れている。コンパレータＣＯ４の（ハ）端子には、１．
７Ｖ以上でかつ回転数に応じた電圧が印加され、一定電
圧５■と比較される。５Ｖ以上の時にコンパレータＣＯ
４の出力はＬとなシ、５ｖ以下の時はＨとなる。基準と
なる電圧５■は高速回転時対応の電圧である。具体的に
は、この電圧５Ｖに対応する回転数は、４０００ｔｐｍ
に設定している。従って、４０００ｒｐｍ以下の時のみ
コンパレータＣＯ４の出力はＨになる。４０００　ｒｌ
Ｔｍ以上の回転になると、ノック信号電圧変換回路２１
５のトランジスタＴ８がオンしたと同様の状態になり、
オペアンプ０Ｐ１２の←）端への印加電圧が低くなる。

次にフェールセーフ回路２１３についで説明する。この
フェールセーフ回路２１３は、ノックセンサの異常を検
出するものである。まず、第１３図（イ）に示す如きイ
グニノヨンノ・ｆズマスクパルスによってノイズマスク
された信号が第１３図（Ｂ）に示す如く、ＢＧＬと比較
される。このノックセンサの検出信号は、信号増幅回路
２１１において増幅された信号であり、第４図図示オペ
アンプ（ＪＰ８から出力されたコンパレータＣＯＩの（
匂入力端子に入力されるものである。このコンパレータ
ＣＯ１の（へ）入力端子には、第１３図（Ｌｌ）のフェ
ール基準市１圧が人力きれている。このコンパレータＣ
ＯＩにおい−Ｃ１人力信号が比較され、コンパレータＣ
Ｏ１の出力端子から第１３図（Ｑに示す如き矩形波とし
て出力する。この出力は、ダイオードＤ３０を通してコ
ンデンサＣ５０によって第１３図（ト）に示す如く積分
される。この積分時定数は非常に短い。

すなわち、コンデンサＣ５０の充電時定数は小袋く、放
電時定数は大きくなっている。例えば、抵抗Ｒ２０４と
抵抗Ｒ２Ｏ５は数ＭΩと非常に大きく、抵抗Ｒ２Ｏ３を
２にΩ、コンデンサＣ５０を１μＦとすると、充電時定
数は１ｍ８ｅＯ，放電時定数が数十ｍｅとなる。したが
って、正常のときはいつでもコンパレータＣＯＩは、ノ
ック信号が、（ト）から（→と変化するのでＯＮ・ＯＦ
Ｆをくり返している。するとコンデンサＣ５０は、常に
チャージアップされていることになる。このコンデンサ
Ｃ５０がチャージアップされていると、トランジスタＴ
２０は第１３図（ト）に示す如く常にＯＮ状態を保持す
ることになる。すると、トランジスタＴ５０は常にＯＦ
Ｆの状態となり、端子８１０からはＨＩＧＨが出力され
ている。すなわち、ノックセンサが正常のときは、端子
８１０からはＨＩＧＨが出力されている。このＨＩＧＨ
信号がトランジスタＴ１３のベースに印加されてトラン
ジスタＴ１３はＯＮＬ、ている。このトランジスタＴ１
３がＯＮするとノック信号電圧変換回路２１５のトラン
ジスタＴ８はカットオフしでいるだめ通常のノック制御
が行われる。もしノックセンサが異常のときは、ノック
センサ〃・ｂ出力きれる信号が小さくなり、コンパレー
タＣ０１からの出力パルス数が少なくなり、コンデンサ
Ｃ５０の充電電圧が、低くなり、トランジスタＴ　２０
をＯＮすることができなくなり、端子Ｓ１０からはＬＯ
Ｗ信号が出力されることになる。この端子ＳＩＯのＬＯ
Ｗ信号によってトランジスタＴ１３がオフし、トランジ
スタＴ８がＯＮするため最大リタード値までリタードさ
れる。

したかつ−Ｃ１本実施例によれば、エンジン回転数が低
下し、ＢＧ電圧が下がっても、ノックセンサ出力信号と
フェール基準とを比較し、あるレベルの′１冠圧のパル
ス信号として出力するため、エンジンの回転数に無関係
にノックセンサの異常検出ができる。。

以上説明したように、本発明によれば、低速回転領域で
あってもノックセンサの異常を判定することが１きる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の全体構成図、第２図〜第８図は第１図
の詳細回路図、第９図はタイムチャート、第１０図はＢ
ＰＦ電圧−ＢＧ電圧特性図、第１１図、第１２図は特性
説明図、第１３図はフェールセーフ回路のタイムチャー
トである。１００・・・ノックセンサ、２００・・・ノック制御装
置、拓　８　ｍ遁　？　図第　７　図了トハンスク＾　ノ０　図第　ノｔｉ（ｃｌｅ２ン痢　／Ｚ　”Ｗ（ｄｔ４）ハ７り市”Ｉ’Ｒ風１．、ムカ楕　１３　　図

Claims

【特許請求の範囲】１、エンジンの振動を検出して出力するノックセンサか
らの信号を増幅する増幅器と、該増幅器からの出力のノ
ッキング発生周波数領域を取り出すバンドパスフィルタ
と、該バンドパスフィルタからの出力を可変増幅するゲ
イン可変増幅回路と、該ゲイン可変増幅回路からの出力
信号を半波整流して平均値化する第１の手段と、前記ゲ
イン可変増幅回路からの信号を所定増幅するノック信号
増幅回路と、前記第１の手段からの出力によって前記ゲ
イン可変増幅回路のゲインを制御するゲインコントロー
ル回路とを備え前記第１の手段からの出力値と前記ノッ
ク信号増幅回路からの出力値とを比較してノックの強度
に応じて点火時期をリクードする信号を出力するノック
制御装置において、上記ノックセンサの出力信号のうち
特定レベルを超えた信号パルス数が、所定値以下の時に
ノックセンサを異常と判定し、点火時期を正常の状態に
対して遅角するフェールセーフ手段を設けたことを＠徴
とするノック制御装置− ２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、上記ノ
ックセンサの異常は、上記信号ノ（ルスを積分し、該積
分電圧が所定電圧より低いときであることを特徴とする
ノック制御装置。