JPS6152928B2 - - Google Patents

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JPS6152928B2
JPS6152928B2 JP54156994A JP15699479A JPS6152928B2 JP S6152928 B2 JPS6152928 B2 JP S6152928B2 JP 54156994 A JP54156994 A JP 54156994A JP 15699479 A JP15699479 A JP 15699479A JP S6152928 B2 JPS6152928 B2 JP S6152928B2
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Japan
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output signal
signal
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smoothing
amplitude
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JP54156994A
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JPS5679918A (en
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Kenichi Yoshida
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to GB8038711A priority patent/GB2066894B/en
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Publication of JPS6152928B2 publication Critical patent/JPS6152928B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing 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
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices 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
    • G01L23/22—Devices 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
    • G01L23/221—Devices 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
    • G01L23/225—Devices 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
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/40—Engine management systems

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンに発生するノツキングの振動
を検出する装置に関する。
強度のエンジンノツキング状態が継続すると、
エンジン耐久性などに悪影響を及ぼすが、比較的
低速のエンジン回転域における軽微なノツキング
状態では、エンジン出力、燃費特性が最良となる
ことが知られている。そして、ノツキングの発生
について点火時期は重大な相関関係があり、一般
に点火時期を進ませるほどノツキングの発生が増
大する傾向にある。
そこで従来から、エンジンのノツキング状態を
検出しながら点火時期をこれに対応して進退さ
せ、軽微なノツキング状態を維持するようにし
て、燃費や出力特性の向上をはかる装置が知られ
ている。
ところで、ノツキングが発生するとエンジン本
体の振動に関して、特定周波数の振動成分が増加
することが知られているが、これを利用して上記
従来装置では、エンジン本体の振動を検出するセ
ンサを設け、このセンサの検出信号から上記特定
周波数成分（帯域）を選択し、次いでこの選択値
からノツキングとかかわりのないバツクグランド
ノイズレベルに相当する分を差し引いて、その残
りの大きさからノツキング強度を判定し、所定強
度よりも強いノツキングが発生した場合に点火時
期を遅らせてノツキングを抑えることで、軽微な
ノツキング状態を維持するようにしている。
しかしながら、実際にはバツクグランドノイズ
レベルを評価するのは極めてむずかしく、例えば
振動センサの出力信号を整流した後平滑化してこ
れをバツクグランドノイズレベルに相当する信号
としたものでは、バツクグランドノイズレベル信
号はノツキングによる分をも含んでいるため、こ
れは正しくバツクグランドノイズレベルのみを反
映したものではなく、したがつてノツキングが発
生した場合にその強度を実際よりも弱く判定して
しまうといつた恐れがある。
この点を第１図のタイムチヤートを参照しなが
ら具体的に説明する。すなわち、振動センサの出
力信号の整流信号Ａはノツキングの発生に伴つて
その振幅が増大する。
一方、この整流信号Ａを平滑化した後増幅して
得たバツクグランドノイズレベル信号Ｂは、平均
の過程で遅れ時間が発生するので、整流信号Ａの
振幅の増大に少し遅れたかたちでその電圧値が増
大する。
しかしながら、この信号Ｂの電圧値に増大はノ
ツキングによるものであり、この増大部はバツク
グランドノイズレベルよりも大きな値となつてい
る。
したがつて、整流信号Ａからバツクグランドノ
イズレベル信号Ｂは差し引いて得られるノツキン
グ強度を示す信号は、実際よりも小さな値とな
り、ノツキング強度を実際よりも弱く判定してし
まう。
この結果、ノツキングが発生しているにもかか
わらず発生していないと判定する恐れがあり、場
合によつては点火時期を精度よく的確に制御する
ことができない事態が発生することも考えられ
る。
本発明は、このような従来の問題点に着目して
なされたもので、ノツキング強度を正しく判定で
きるようにしたノツキング振動検出装置を得るこ
とを目的とする。
そのため本発明は、エンジンノツキングに基づ
くシリンダ内圧振動に対応する変化量を電気信号
として検出するセンサと、このセンサの出力信号
を整流する整流手段と、後述する第１の比較手段
の出力信号に基づき後述する平滑手段の出力信号
が所定の電圧よりも大きいときはこの整流手段の
出力信号の振幅を制限し、同じく平滑手段の出力
信号が前記所定の電圧よりも小さいときは同じく
整流手段の出力信号をそのまま出力する振幅制限
手段と、この振幅制限手段により振幅制限された
整流信号を平滑する平滑手段と、この平滑手段の
出力信号と所定の電圧とを比較し所定の電圧より
も平滑手段の出力信号が大きいときに振幅制限信
号を発生する第１の比較手段と、同じく平滑手段
の出力信号と前記センサの出力信号あるいは整流
手段の出力信号とを比較し、平滑手段の出力信号
よりもセンサの出力信号あるいは整流手段の出力
信号が大きいときにノツキング振動に対応したノ
ツキング発生信号を出力する第２の比較手段とを
備えている。
以下図面によつて説明する。第２図は本発明の
第１の実施例を示すベロツク図、第３図はその詳
細を示す回路図である。
図において、１は半波（または全波）整流回路
で、演算増幅器１ａ、抵抗１ｂ，１ｃ、ダイオー
ド１ｄ，１ｅから構成されており、振動センサ
（図示せず）の出力信号を整流する。
この整流信号は、演算増幅器２ａ、抵抗２ｂ，
２ｃ、トランジスタ２ｄ、抵抗２ｅ、ダイオード
２ｆ，２ｇ、抵抗２ｈからなる振幅制限回路２
で、選択的にその振幅が制限される。
例えば、アナログスイツチ３がオフのときは、
トランジスタ２ｄのベース電圧がプルアツプされ
るため、トランジスタ２ｄがオフとなり、振幅制
限回路２は振幅を制限せず単なる増幅器として働
く。
逆に、アナログスイツチ３がオンのときは、演
算増幅器２ａの出力電圧２Ａが抵抗２ｈとアナロ
グスイツチ３との接続点の電圧２Ｂよりも高電位
であればトランジスタ２ｄがオンとなるので振幅
を制限し、出力電圧２Ａが電圧２Ｂよりも低電位
であれば振幅を制限せず、不適当な振幅制限が回
避される。
振幅制限回路２を経た整流信号は、演算増幅器
４ａ、抵抗４ｂ，４ｃ、コンデンサ４ｄからなる
平滑回路４で平滑され、さらに演算増幅器５ａ、
抵抗５ｂ，５ｃからなる増幅器５で適正レベルに
増幅されてバツクグランドノイズレベルに対応し
た信号となる。
このバツクグランドノイズレベル信号は、比較
器６ａ、抵抗６ｂ，６ｃ，６ｄからなる比較回路
６において、抵抗６ｅと６ｆで分圧した基準電圧
と比較される。そして、バツクグランドノイズレ
ベル信号が基準電圧よりも大きいときには、比較
回路６はアナログスイツチ３をオンにし、小さい
ときにはオフにする。
以上のような構成によれば、バツクグランドノ
イズレベル信号が所定の基準電圧よりも大きく、
しかも演算増幅器２ａの出力電圧２Ａが電圧２Ｂ
よりも大いきい場合には、トランジスタ２ｄがオ
ンとなつて振幅制限回路２が平滑回路４への整流
信号の振幅を制限するので、ノツキングに伴う整
流信号の振幅の増大部が平滑回路４へ送られるの
を防ぐことができる。
このようにして形成されたバツクグランドノイ
ズレベル信号は、後述するように、比較器で振動
センサの出力信号と比較され、センサ出力がこれ
よりも大きいときはノツキングに対応したノツキ
ング発生信号が出力されるのである。
この結果、バツクグランドノイズレベル信号は
ノツキング振動の影響をあまり受けないので、従
来に比べてノツキングをより正確に検出すること
ができる。
第４図に、本実施例におけるバツクグランドノ
イズレベル信号Ｃと振幅制限回路２を経た整流信
号Ｄの波形を掲げておく。
第５図は本発明の第２の実施例を示すブロツク
図、第６図はその詳細を示す回路図である。
本実施例は先の実施例において、アナログスイ
ツチ３と抵抗２ｈを取り除く一方、比較回路６の
代りに、演算増幅器７ａ、抵抗７ｂ，７ｃ、ダイ
オード７ｄからなる選択増幅器７を用いたもので
ある。
そして、抵抗７ｅ，７ｆ，７ｇによつて与えら
れる基準電圧を演算増幅器４ａの出力電圧が上回
つた場合に、トランジスタ２ｄをオンにして整流
信号の振幅を制限するようにしており、基本的な
作用・効果については先の実施例と同様である。
又、第７図は本発明の第３の実施例を示すもの
であり、第２図と同一符号のものは同一のものを
示す。この実施例において、８は振動センサ（図
示せず）の出力信号と増巾器５の出力信号とを比
較して出力する比較器（回路）である。この実施
例によれば、該比較器（回路）の出力（パルス出
力）を例えば積分することによりノツキング時の
強度を判別することができる。（ノツキングが大
きい時は上記振動センサの出力信号のレベルが大
きくなり、このため比較器８の出力パルスの数及
び巾が増大するため、ノツキング時の強度を判別
することができる。） 以上説明したように、本発明によればバツクグ
ランドノイズレベル信号がノツキング振動の影響
をあまり受けないので、従来に比べてより正確に
ノツキングを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の装置の作動を示すタイムチヤー
ト、第２図は本発明の第１の実施例を示すブロツ
ク図、第３図はその詳細な回路図、第４図は第１
の実施例の作動を示すタイムチヤート、第５図は
本発明の第２の実施例を示すブロツク図、第６図
はその詳細な回路図、第７図は本発明の第３の実
施例を示すブロツク図である。 １……半波整流回路、２……振幅制限回路、３
……アナログスイツチ、４……平滑回路、５……
増幅器、６……比較回路、７…選択増幅器、８…
…比較回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ エンジンノツキングに基づくシリンダ内圧振
    動に対応する変化量を電気信号として検出するセ
    ンサと、このセンサの出力信号を整流する整流手
    段と、後述する第１の比較手段の出力信号に基づ
    き後述する平滑手段の出力信号が所定の電圧より
    も大きいときはこの整流手段の出力信号の振幅を
    制限し、同じく平滑手段の出力信号が前記所定の
    電圧よりも小さいときは同じく整流手段の出力信
    号をそのまま出力する振幅制限手段と、この振幅
    制限手段により振幅制限された整流信号を平滑す
    る平滑手段と、この平滑手段の出力信号と所定の
    電圧とを比較し所定の電圧よりも平滑手段の出力
    信号が大きいときに振幅制限信号を発生する第１
    の比較手段と、同じく平滑手段の出力信号と前記
    センサの出力信号あるいは整流手段の出力信号と
    を比較し、平滑手段の出力信号よりもセンサの出
    力信号あるいは整流手段の出力信号が大きいとき
    にノツキング振動に対応したノツキング発生信号
    を出力する第２の比較手段とを備えたことを特徴
    とするノツキング振動検出装置。
JP15699479A 1979-12-04 1979-12-04 Knocking vibration detector Granted JPS5679918A (en)

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