JPS60263830A - 内燃機関のノツキング検出方法 - Google Patents

内燃機関のノツキング検出方法

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JPS60263830A
JPS60263830A JP11899484A JP11899484A JPS60263830A JP S60263830 A JPS60263830 A JP S60263830A JP 11899484 A JP11899484 A JP 11899484A JP 11899484 A JP11899484 A JP 11899484A JP S60263830 A JPS60263830 A JP S60263830A
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JP
Japan
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oil temperature
knocking
value
engine
lubricating oil
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Application number
JP11899484A
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English (en)
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Toshio Suematsu
末松 敏男
Yuji Takeda
武田 勇二
Katsushi Anzai
安西 克史
Osamu Harada
修 原田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS60263830A publication Critical patent/JPS60263830A/ja
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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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  • 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】 産業上の利用分野 本発明はノックセンサの出力に応じてノンキング発生の
有無を検出する方法に関する。
従来の技術 機関の異常燃焼に伴って発生するノッキング振動をノッ
クセンサと称する振動検出素子によって検出し、このノ
ックセンサから出力される電気信号の振幅を比較基準値
と比較することによりその検出した振動がノッキングに
よるものか否かを検出する方法は良く知られている(例
えば特開昭58−167882号公報)。
この場合、比較基準値を一定値に固定することなく、ノ
ックセンサの出力信号のうちノッキングに無関係と考え
られる部分(以下バンクグラウンド信号と称する)に応
じてこの比較基準値を変化させることにより、ノックセ
ンサのバラツキ及び経時変化等を補償することが可能と
なる。八ソクグラウンド信号の値をbとすると、比較基
準値は通常に−bで与えられる。ただしkは定数である
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、比較基準値をこのようにバンクグラウン
ド信号に応じて・変化させるだけでは正確なノンキング
検出を行うことができない。機関の潤滑油温度が上昇す
ると、バックグラウンド信号はさほど変化しないが、ノ
ッキングの発生によるノッキング信号は大幅に小さくな
ってしまう。これは、潤滑油温度が上昇すると、ピスト
ンとシリンダ内壁とのクリアランスが小さくなり、ノッ
キング発生時にピストンがシリンダ内壁を打つ力が弱く
なるためであると考えられる。従って従来技術によると
、潤滑油温度が上昇した場合、実際にノッキングが生じ
ているのにこれを検出できずノッキングが多量に発生し
たままとなってしまう恐れがあった。
問題点を解決するための手段 従って本発明は上述の問題点を解決するものであり、機
関のノッキング振動に応じたノックセンサ出力と該ノッ
クセンサ出力の平均値に応じて定められる比較基準値と
を比較してノンキング発生の有無を検出する方、法にお
いて、機関の潤滑油温度に対応する信号をめ、該求めた
信号に応じて前記比較基準値を補正せしめることを特徴
としている。
作用 機関の潤滑油温度に対応する信号をめ、このめた信号に
応して比較基準値の補正を行うようにしているため、潤
滑油温度が上昇してノンキング成分の振幅が小さくなっ
てもその分比較基準値を小さくするように補正されるか
ら正しくノッキング発生を検出することができる。
実施例 以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明の一実施例の全体を概略的に表わしてい
る。同図において、10は内燃機関のシリンダブロック
、12はシリンダブロック10に取り付けられたノック
センサである。ノックセンサ12は、例えば圧電素子あ
るいは電磁素子等から構成され、機械的振動を電気的な
振幅変動に変換する周知のものである。
ディストリビュータ14にはクランク角センサ16及び
18が設けられている。クランク角センサ16ば気筒判
別用であり、例えば図示しないクランク軸が720°C
A回転する毎に所定位置で1つのパルスを発生する。例
えば第1気筒の圧縮上死点の若干手前の位置でパルスが
発生するように設定されている。クランク角センサ18
はクランク角30°毎にパルスを発生する。
油温センサ19は機関の潤滑油温度(以下神温と称す)
に応じた電圧を発生する周知の:IFg、温センサであ
る。
ノックセンサ12.クランク角センサ16及び18、油
温センサ19からの電気信号は制御回路20に送り込ま
れる。制御回路20には吸気通路22に設けられたエア
フローセンサ24からの吸入空気流量に対応する電圧信
号がさらに送り込まれる。
一方、制御回路20からは、イグナイタ26に点火信号
が出力される。このイグナイタ26に接続される点火コ
イル27によって形成されるスパーク電流は、ディスト
リビュータ14を介して各気筒の点火プラグ28に送り
込まれる。
機関にはその他の運転状態パラメータを検出する種々の
センサが通常は設置−1られているが、これらは本発明
と直接関係しないため説明を省略する。
第3図は第2図の制御回路20の一構成例を表わしてい
る。エアフローセンサ24、油温センサ19からの電圧
信号は、バッファ30.31をそれぞれ介してアナログ
マルチプレクサ(MPX) 32に送り込まれる。MP
X32は、マイクロコンピュータ側からの指示に応じて
前述の電圧信号のうちの1つを選択してA/D変換器3
4に送り込む。A/D変換器34によって2進信号に変
換されたこれらの信号は入出力ボート36を介してマイ
クロコンピュータに取込まれる。
クランク角センサ16からのクランク角720゜毎のパ
ルス、クランク角センサ18からのクランク角30°毎
のパルスはそれぞれバッファ38.42を介し入出力ポ
ート46を介してマイクロコンピュータに取込まれる。
ノックセンサ12の出力信号は、インピーダンス変換用
のバッファを内蔵するバンドパスフィルタ48を介して
ピークホールド回路50及び整流回路5イに送り込まれ
る。バンドパスフィルタ48の通過帯域は、ノンキング
固有の周波数帯域(7〜8KHz)に選ばれる。
ピークボールド回路50は線52及び入出力ポート46
を介して“1″レベルの信号がマイクロコンピュータか
ら印加されている際にのみノックセンサ12からの出力
信号を取込みその最大振幅のホールド動作を行う。第4
図(A)はノックセンサ12の出力信号、(B)はマイ
クロコンピュータよりピークホールド回路50に送られ
るピークホールド動作指示信号、(C)はピークホール
ド回路50の出力をそれぞれ表わしている。ピークホー
ルド回路50のこの出力、即ちノンキング信号成分はア
ナログマルチプレクサ53に送り込まれ、マイクロコン
ピュータの指示に応じて選択されA/D変換器54に印
加される。これによって2進信号に変換されたノンキン
グ信号成分は入出力ポート46を介してマイクロコンピ
ュータに取込まれる。
整流回路51はノックセンサ12からの出力信号を全波
整流もしくは半波整流する。整流された信号は積分回路
55に送り込まれて時間に関して積分される。従って積
分回路55の出力は、第4図(D)に示す如く、ノック
センサ12の出力信号の振幅を平均化した値、即ちバッ
クグラウンド信号成分となる。積分回路55の出力はア
ナログマルチプレクサ53で選択され、A/D変換器5
4によって2進信号に変換された後、マイクロコンピュ
ータに取込まれる。
一方、マイクロコンピュータから入出力ポート46を介
して駆動回路60に点火信号が出力されると、これが駆
動信号に変換されてイグナイタ26が付勢され、点火制
御が行われる。
マイクロコンピュータは、前述の入出力ポート36及び
企6と、マイクロプロセッサ(MPU)62、ランダム
アクセスメモリ(RAM)64 、リードオンリメモリ
(ROM)66 、図示しないクロック発生回路、メモ
リ制御回路、及びこれらを接続するバス68等から主と
して構成されており、ROM 66内にあらかじめ格納
されている制御プログラムに従って種々の処理を実行す
る。
次にフローチャートを用いてマイクロコンピュータの動
作を説明する。
第1図は各気筒の圧縮上死点で実行される割込み処理ル
ーチンの一例を表わしている。まずステップ100にお
いて、RAM 64よりピークホールト信号成分の4f
i(以下ピークホールド値と称す)a及びハックグラウ
ンド信号成分の値(以下ハックグラウンド値と称す)b
を取込む。これらの値は、A/D変換器54の変換完了
の都度RAM 64の所定位置に格納されている。次の
ステップ101ではRAM 64に格納されている油温
の最新の値Tll0を読み出し、この油温に対応する係
数kをめる。この油温についても、A/D変換器54の
変換完了の都度RAl’l 64の所定位置に格納され
ている。また、油温THOに対する係数にの第5図に示
す如き特性の関数テーブルがROM 66にあらかじめ
格納されており、ステップ101ではTHOに対応する
kが内挿法等を用いてめられる。第5図の例では、油温
THOが上昇するにつれ、係数には直線的に減少するよ
うに設定されている。
ステップ102では、バンクグラウンド値すと係数にと
を乗算して得られる比較基準値に−bよりピークホール
ド値aが大きいか否かが判別される。
a>k−bの場合は、ノッキング発生有りと判断され、
a≦に−bの場合は、ノッキング発生無しと判断される
ノッキング発生有りの場合は、ステン1103へ進んで
ノッキングによる点火時期の補正値θ1.を前回の処理
時の補正値θ6.−1に対して1°CAだけ増大する。
この補正値θ□はステップ105において基本進角θ8
5.を減算して最終的な進角値θを得るように働くため
、ステップ103の処理は、点火時期を1°CAだけ遅
角させることを意味する。
ノッキング発生無しの場合はステップ106 及び10
7の処理が行われ、ノッキング発生無しの判断が10回
続けて行われた時のみステップ108へ進んで補正値θ
つ、を前回の補正値θア、−1より1°鈴だけ減少させ
る。即ち点火時期を1°鈴進角させる。10回の途中で
ノンキングが1回でも発生すると、ステップ104にお
いてカウント値Cが“0”にリセットされるためノッキ
ングの発生しない状態が10回の処理ルーチン期間中連
続した場合だけ進角補正が行われることとなる。
第6図に示す如く油温THOが上昇すると、ピークホー
ルド値aはかなり大幅に低下するが、バンクグラウンド
値すは第7図に示すように油!Tll0が上昇してもさ
ほど低下しない。このため従来技術の如く係数kが一定
の場合は油温か高いと実際にノッキングが生じているの
にこれを検出できない恐れがあった。しかしながら本実
施例では、係数kが油温T)10に応じて第5図の如く
変化するため、比較基準値に−bも油温THOの上昇に
つれてピークホールド値aの低下と同じ程度の傾きで低
下する。その結果、ノンキング発生の有無を油温の高低
に係わりなく正しく検知することができるのである。
第8図は本発明の他の実施例において第1図の処理ルー
チンに対応する処理ルーチンを表わしている。この実施
例では、油温を検出する代りに、高負荷状態のwEVf
、する時間を検出し、これを油温に相当するものとして
扱っている。油温センサを備えていない機関においては
、本実施例の如く構成しても良い。
まずステップ200では、RAM 64からQ/Nを取
込む。Q/Nは機関の負荷に対応するものであり、吸入
空気流量Qと回転速度Nとからめられる単位回転当りの
吸入空気量を表わしている。周知の方法でN及びQが検
出される都度、例えばQがA/D変換される都度、Q/
Nが算出され、I?AM64の所定位置に格納されてい
る。次のステップ201では、Q/NがO−8j2 /
revより大きいか否かが判別される。Q/N≦Q、 
312 /reνの場合は高負荷状態ではないのでステ
ップ202へ進み、高、負荷状態の継続時間をカウント
するカウント値C1を“0”にリセットし、この処理ル
ーチンを終了する。従って高負荷でない場合はノッキン
グ制御も行わない。Q/N > 0.8 e /rev
の場合は高負荷状態であるとし、ステップ203に進ん
でカウント値C8を“1”だけインクリメントする。次
のステップ204は第1図のステップ100と全く同じ
処理を行うものである。
次のステップ205では高負荷状態の継続時間に対応す
るカウント値C5に応じた係数kをめる。
カウント値CIに対する係数にの第9図に示す如き特性
の関数テーブルがRoll 66にあらかじめ格納され
ており、ステップ205ではC1に対応するkが内挿法
等を用いてめられる。第9図の例では、C1が大きくな
るにつれ、はじめ一定であった係数kが減少して行き、
ある程度C1が大きくなるとkが一定となるように設定
されている。
以後のステップ206〜212は第1図のステップ10
2〜108とそれぞれ全く同じ処理を行うものである。
上述したように本実施例では、高負荷状態の継続時間が
長(なるにつれて油温の上昇が起ると想定して係数kを
第9図の如く変化させているため比較基準値に−bも低
下して行き、従ってノッキング発生の有無を常に正しく
検出できるのである。
発明の詳細 な説明したように本発明によれば、機関の潤滑油温度に
対応する信号に応じて比較基準値の補正を行っているた
め、潤滑油温度が上昇してノッキング成分の振幅が小さ
くなってもこれに応じて比較基準値も小さくなるように
補正され、従って高油温時、高負荷連続運転時において
も正しくノンキング発生を検出でき、ノンキング検出精
度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における制御プログラムの一
部のフローチャート、第2図は本発明の一実施例の全体
を概略的に示す図、第3図は第2図の制御回路を表わす
ブロック図、第4図は第3図の制御回路における波形図
、第5図はT)10− kの関数テーブルの特性図、第
6図はTll0−aの特性図、第7図はTHO−bの特
性図、第8図は本発明の他の実施例における制御プログ
ラムの一部のフローチャート、第9図はC,−にの関数
テーブルの特性図である。 12・・・ノンクセンサ、 16、18・・・クランク角センサ、19・・・油温セ
ンサ、20・・・制御回路、 24・・・エアフローセ
ンサ、34、54・・・A/D変換器、36.46・・
・入出力ボート、50・・・ピークホールド回路、51
・・・整流回路、55・・・積分回路、 62・・・M
PU。 64・・・RAM、 66・・・80M0特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士平岩賢三 弁理士 山 口 昭 之 弁理士西山雅也 第1図 第4図 第5図 油温 THO 第6図 TH○油温 第7図 THO油温

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 機関のノンキング振動に応じたノックセンサ出力
    と該ノックセンサ出力の平均値に応じて定められる比較
    基準値とを比較してノンキング発生の有無を検出する方
    法において、機関の潤滑油温度に対応する信号をめ、該
    求めた信号に応じて前記比較基準値を補正せしめること
    を特徴とする内燃機関のノッキング検出方法。 2、潤滑油温度が高い場合は低い場合に比して前記比較
    基準値が小さくなるように補正する特許請求の範囲第1
    項記載のノンキング検出方法。 3、機関の潤滑油温度に対応する信号が、潤滑油温度を
    直接検出することによってめられる特許請求の範囲第1
    項もしくは第2項記載のノッキング検出方法。 4、機関の潤滑油温度に対応する信号が、高負荷運転状
    態の継続時間を検出することによってめられる特許請求
    の範囲第1項もしくは第2項記載のノ・ノキング検出方
    法。
JP11899484A 1984-06-12 1984-06-12 内燃機関のノツキング検出方法 Pending JPS60263830A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02122330U (ja) * 1989-03-16 1990-10-05
JPH03279655A (ja) * 1990-03-28 1991-12-10 Japan Electron Control Syst Co Ltd 内燃機関のノッキング制御装置
JPH0553630A (ja) * 1991-08-23 1993-03-05 Nissan Motor Co Ltd 被駆動部材の作動状態監視装置
CN110005522A (zh) * 2017-12-21 2019-07-12 罗伯特·博世有限公司 用于内燃机的爆震调节的方法和设备
CN112113768A (zh) * 2020-09-09 2020-12-22 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种发动机超级爆震差异性验证方法

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