JPS60247058A - ノツキング制御装置 - Google Patents

ノツキング制御装置

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JPS60247058A
JPS60247058A JP59102941A JP10294184A JPS60247058A JP S60247058 A JPS60247058 A JP S60247058A JP 59102941 A JP59102941 A JP 59102941A JP 10294184 A JP10294184 A JP 10294184A JP S60247058 A JPS60247058 A JP S60247058A
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Ichiro Maki
一郎 槙
Tsuneo Hikokubo
彦久保 恒雄
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/40Engine management systems

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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】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関のノッキングを検出し、ノッキング
を回避するノッキング制御装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 自動車等のエンジンがノッキングを起すと、ノッキング
特有の振動が発生する。このエンジンの振動をノンキン
グセンサで検出し、ノッキングセンサの出力信号を観測
することによりエンジンのノッキングを検知できる。
ノッキングは、一定のクランク角範囲(以下ノックゲー
トと称する)で発生し、このノックゲートで得たノック
センサ信号レベル(v&)と、ノッキングが発生しにく
い一定のクランク角範囲(以下ノイズゲートと称する)
で得た信号を基にして得だノック判定レベル(Vth)
とを比較し、Vk> Vth ・・−・・・・・・・・
・・・・・・・・(1)であれば、ノンキングであると
判定できる。
第1図は従来のノッキング制御装置の概略を示している
。第1図において、1はエンジンブロック等に取付けら
れたノッキングセンサであり、このノッキングセンサ1
はエンジンの振動を電気信号に変換する。第2図(b)
の実線B1はノッキングセンサ1の出力信号を示してい
る。2は帯域フィルタであり、この帯域フィルタ2はノ
ッキングセンサ1の出力信号中より、雑音成分を除去し
、ノッキングの特徴周波数近傍の周波数成分を抽出する
3は帯域フィルタ2の出力を整流する整流器、4は整流
器3の出力を積分する積分器であり、帯域フィルタ2の
出力は上記整流器3.積分器4を介して整流・積分され
て平均化される。第2図(b)の破線B2は積分器4よ
り出力される平均化出力を示している。5はアナログス
イッチ5A、、5Bからなるアナログスイッチ回路であ
り、アナログスイッチ5A、5Bはマイクロコンピュー
タ8よQ出力されるノックゲート信号、ノイズゲート信
号によってオン、オフ制御される。6は比較器、7はデ
ィジタル・アナログ(D/A)変換器であり、D/A変
換器7はマイクロコンビーータ8よす出力されるディジ
タル信号をアナログ信号に変換して比較器6の一方の入
力端子に印加する。上記比較器6の他方の入力端子には
アナログスイッチ5Aを介して帯域フィルタ2の出力、
又はアナログスイッチ5Bを介して積分器4の出力が印
加され、D/A変換器7の出力と比較される。比較器6
の出力はマイクロコンビーータ8に入力され、比較器6
の出力に基づいてノッキングの有無、ノッキングの程度
の判定、ノッキング判定レベルの演算が行なわれる。な
お、マイクロコンピュータ8は、中央処理装置(CPU
 )、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオン
リーメモリ(ROM ’) 、入出力ポート等から構成
されている。9はディストリビーータ内に設けられたピ
ックアノフコイルであり、このピックアップコイル9が
らはエンジンの各気筒の特定のクランク角に対応しだ信
号が出力される。10はピックアップコイル9の出力を
波形整形して第2図(a)に示すパルス状の点火タイミ
ング信号を出力する波形整形回路である。なお、第2図
(a)における矢印は点火タイミングを示す。
波形整形回路10の出力はマイクロコンピータ8内の周
期演算手段11に入力され、点火がら次の点火までの周
期が算出される。12は周期演算手段11でめられた周
期を基にして単位クランク角度(例えば1°CA)当り
の時間を算出する単位クランク角度時間演算手段である
。なお、上記周期演算手段11は、クロックパルス発生
器とカウンタとから構成され、点火から次の点火までの
間にクロックパルス発生器から出力されるクロックパル
ス数をカウンタで計数することにより周期をめるもので
ある。13.14はそれぞれノックゲート信号発生手段
、ノイズゲート信号発生手段であり、ノックゲート信号
発生手段13からは、点火タイミングより予め設定され
た開始クランク角度(例えば10°CA)に相当する時
間経過後に立上り、点火タイミングより予め設定された
終了クランク角度(例えば70°CA)に相当する時間
経過後に立下るノックゲート信号(第2図(C))を発
生する。とのノックゲート信号はアナログスイッチ5A
の制御端子に印加される。一方、ノイズゲート信号発生
手段14からは、点火タイミングより予め設定された開
始クランク角度(例えば90°CA)に相当する時間経
過後に立上り、点火タイミングより予め設定された終了
クランク角度(例えば150°CA)に相当する時間経
過後に立下るノイズゲート信号(第2図(d))を発生
する。
このノイズゲート信号はアナログスイッチ5Bの制御端
子に印加される。15はノッキング判定レベル算出手段
であり、このノッキング判定レベル算出手段15では、
ノイズゲート信号(第2図(d))の”H”の期間にお
いて、積分器4の出力を、例えば遂次比較法によりA/
D変換し、このA/D変換された値■a、dを、例えば
次式によりなまし計算することによって平均化して平均
レベルvmをめる。A/D変換はノイズゲート期間内に
おいてできる限り行なわれる。
Vmi = Vm(i−+ ) + (VI20! −
V7W(i−] ))/ W”’ここで、Vm iは今
回の演算結果、 Vm(i−1)は前回の演算結果、W
はなまじ係数である。さらに、ノッキング判定レベル算
出手段15では、演算結果Vm iを用いて、次式によ
りノッキング判定レベルVthを算出する。
V th = Vmi X K −1−OSここで、に
、O8はそれぞれ定数である。
16はノンキング判定手段であり、このノッキング判定
手段16は、ノイズゲート区間(第2図(C))の°”
H”′の期間における比較器6の比較結果、すなわち、
ノッキング判定レベル算出手段15より出力されるノッ
キング判定レベル信号をD/A変換器7でD/A変換し
たノッキング判定レベル(■th)と帯域フィルタ2の
出力とを比較した比較結果に基づき、ノッキングの有無
、ノッキングの程度が判定すれる。17はノンキング判
定手段16の判定結果、すなわちノッキングの有無、ノ
ッキングの程度に応じたクランク角度だけ点火タイミン
グ信号(第2図(a))を遅角する遅角制御手段である
この遅角制御手段17の出力は増幅器18で増幅され、
イグナイタ19に印加される。
しかしながら、上記従来例においては、ノイズゲート区
間の平均レベルをめるために、整流器。
積分器及びアナログスイッチを必要とし、さらに遂次比
較法のA/D変換を行なっていた。そのため、部品点数
が多く々るとともに、CPUはノイズゲート区間内では
A/D変換にその仕事をほとんど奪われ、他の仕事がで
きないという欠点を有していた。
発明の目的 本発明は、上記従来例の欠点を除去するものであり、回
路を簡略化して部品点数を少なくシ、かつソフトの負担
を軽減することを目的とするものである。
発明の構成 本発明は、上記目的を達成するために、ノイズレベルを
測定するだめの整流・積分回路及びアナログスイッチを
削除し、ノイズゲート区間での比較手段の出力パルス数
に応じてノイズレベルを算出シ、このノイズレベルに基
づいてノッキング判定レベルをめることを特徴とするも
のである。
実施例の説明 以下に本発明の一実施例の構成について、図面とともに
説明する。
第3図において、21はエンジ:/振動を電気信号に変
換するノッキングセンサ、22は帯域フィルタであり、
この帯域フィルタ22はノッキングセンサ21の出力信
号より雑音成分を除去し、ノッキングの特徴周波数を抽
出する。23は比較器であり、ノッキングセンサ21の
出力信号とD/A変換器24の出力とを比較する。25
は、点火時期を検出するピックアップコイル、26は波
形整形回路であり、ピックアップコイル25の出力は波
形整形回路26により波形整形され、点火時期信号(第
4図(a))として、マイクロコンピュータ27に入力
される。マイクロコンピュータ27において、周期演算
手段33は波形整形回路26の出力信号から点火から次
の点火までの周期を算出する。34は単位クランク角度
時間演算手段であシ、この単位クランク角度時間演算手
段34は周期演算手段330周期演算結果をもとに単位
クランク角度時間(例えば1°CA)を演算する。
35は遅角制御手段であり、28のノッキング判定手段
の出力をもとに、点火時期出力をノッキングが発生して
いるとき遅角し、発生しないときは進角する。28はノ
ッキング判定手段であり、このノッキング判定手段28
はノイズゲート区間(第4図(C))での比較器23の
出力によりノッキングを判定する。すなわち、ノッキン
グ判定レベル算出手段29の出力をD/A変換したD/
′A変換器24の出力より帯域フィルタ22の出力が大
きいとき、比較器23の出力にパルスが出る(第4図(
e))。この出力パルス数によりノッキング判定手段2
8はノッキングの有無を判定する。ノッキング判定レベ
ル算出手段29は、たとえば次式によりノッキング判定
レベルSLKを算出する。
(SLKは第4図すのb2) S LK = S LN X K + OSとこで、K
、O8は定数であり、SLNはノイズレベルである。3
0はノイズレベル算出手段であり、このノイズレベル算
出手段30は、ノイズゲート区間(第4図(d))にお
いて、前点火で計算したノイズレベルをD/A変換器2
4へ出力し、その出力と帯域フィルタ22の出力とを比
較器23により比較する。比較器23は帯域フィルタ2
2の出力の方がD/A変換されたノイズレベルより太き
いとき、出力パルスを生じる。(第4図(e)のe2)
このノイズゲート区間内の比較器23の出力パルス数に
よりノイズレベル全算出して次点火のノイズレベルとす
る(第4図(b)の1)3)。第4図(l〕)のb2及
びb3はD/A変換器24の出力を示し、ノックゲート
区間はノッキング判定レベルSLKを、ノイズゲート区
間はノイズレベルSLNを出力している。
第5図にSLNを算出するフローの一例を示す。第5図
において、ノイズゲート区間内の比較器23の出力パル
ス(以下ノイズパルスと称する)が0のとき、次式の演
算をする。
S Lp+i−(11/8 )S LNi−1SLNL
−1は現点火のノイズレベルであり、 5LNiは次点
火のノイズレベルとなる。次にノイズパルスが1のとき
は、ノイズレベルの値は不変となる。
ノイズパルスが2以上のときは、次式で計算される0 8LN−(1+1/16)SI。
このように本実施例では、ノイズゲート区間内のノイズ
パルスをカウントし、そのカウント値によりノイズレベ
ルを演算する。なお、第3図において、31はノックゲ
ート信号発生手段、32はノイズゲート信号発生手段、
33は周期演算手段。
34は単位クランク角度時間演算手段、35は遅角制御
手段、36は増幅器、37はイグナイタである。
このように本実施例では、ノイズゲート区間内ではノイ
ズパルスをカウントするだけであるから、A、 / D
変換に比較してソフトの仕事が少なくてすむものである
発明の効果 本発明は上記のような構成であり、以下に示す効果が得
られるものである。
(1)整流器、積分器、アナログスイッチなどを使用せ
ずに簡単な構成で、ノッキングセンサのノイズレベルを
算出でき、コストダウンが図られる0 (2) ノックゲート内のノイズパルス数によって算出
方法を段階的にかえているので、ノイズレベルを正確に
かつ信号の変化に対して追従性も良い。またノイズパル
スが一定範囲内(たとえばノイズパルス1個)のときは
、ノイズレベルを不変としているため、ノッキングセン
サ信号に重畳するノイズに対しても強い。
(3) ノイズレベル算出のだめのソフトも簡単である
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のノッキング制御装置のブロック図、第2
図は同装置のタイミングチャート、第3図は本発明の一
実施例におけるノッキング制御装置のブロック図、第4
図は同装置のタイミングチャート、第5図は同装置のノ
イズレベル算出ノフローチャートである。 21・・・ノッキングセンサ、22・・帯域フィルタ、
23・・・比較器、24・・D/A変換器、25・・・
ピックアップコイル、26・・・波形整形回路、27・
・・マイクロコンピュータ、28・・・ノンキング判定
手段、29・・ノッキング判定レベル算出手段、30・
・・ノイズレベル算出手段、31・・・ノックゲート信
号発生手段、32・・ノイズゲート信号発生手段、33
・・・周期演算手段、34・・・単位クランク角度時間
演算手段、35・・・遅角制御手段、36・・増幅器、
−37・・イグナイタ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第 
2 図 轄 れ JR4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) エンジンの振動を検出するノッキングセンサと
    、このノッキングセンサの出力復ノッキング判定レベル
    又はノイズレベルとを比較してノッキングパルス又はノ
    イズパルスを発生する比較器と、ノイズゲート区間にお
    いて上記比較器より出力されるノイズパルス数に基づい
    て上記ノイズレベルを算出するノイズレベル算出手段と
    、上記ノイズレベルに基づいて上記ノッキング判定レベ
    ルをX出するノッキング判定レベル算出手段と、ノック
    ゲート区間において上記比較器より出力されるノッキン
    グパルス数に基づいてノッキングを判定するノッキング
    判定手段と、このノッキング判定手段の判定結果に応じ
    て点火タイミング信号の遅角量を制御する遅角制御手段
    とを具備してなるノッキング制御装置。
  2. (2) ノイズゲート区間において比較器より出力され
    るノイズパルス数が所定範囲内である場合にハノイスレ
    ヘルを変更しないノイズレベル算出手段を具備した特許
    請求の範囲第1項記載のノッキング制御装置。
JP59102941A 1984-05-22 1984-05-22 ノツキング制御装置 Granted JPS60247058A (ja)

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JP59102941A JPS60247058A (ja) 1984-05-22 1984-05-22 ノツキング制御装置

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JP59102941A JPS60247058A (ja) 1984-05-22 1984-05-22 ノツキング制御装置

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JPS60247058A true JPS60247058A (ja) 1985-12-06
JPH0477151B2 JPH0477151B2 (ja) 1992-12-07

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ID=14340853

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JP59102941A Granted JPS60247058A (ja) 1984-05-22 1984-05-22 ノツキング制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62135747A (ja) * 1985-12-10 1987-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd ノツクコントロ−ラ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62135747A (ja) * 1985-12-10 1987-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd ノツクコントロ−ラ

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JPH0477151B2 (ja) 1992-12-07

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