JPS6243125B2 - - Google Patents

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JPS6243125B2
JPS6243125B2 JP54091199A JP9119979A JPS6243125B2 JP S6243125 B2 JPS6243125 B2 JP S6243125B2 JP 54091199 A JP54091199 A JP 54091199A JP 9119979 A JP9119979 A JP 9119979A JP S6243125 B2 JPS6243125 B2 JP S6243125B2
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JP
Japan
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knocking
signal
circuit
sensor
strength
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JP54091199A
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Kenichi Yoshida
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Nissan Motor Co Ltd
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Priority to FR8015814A priority patent/FR2461815A1/fr
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Publication of JPS6243125B2 publication Critical patent/JPS6243125B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/027—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using knock sensors
    • 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
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    • 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
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関において発生するノツキング
の強度判定装置に関する。
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、燃焼室内
の圧力変動に関して、特定の周波数の圧力振動成
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、燃焼室内の圧力変動に起
因した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の特定周波数
成分（帯域）を選択し、次いでバツクグランドノ
イズレベルに相当する分をこの選択信号の振幅か
ら差し引くことにより、ノツキング強度を表示す
る信号を得て、ノツキング状態を判定するように
している。
具体的には、まず始めにバンドパスフイルタに
より、センサの検出信号から上記の特定周波数
（帯域）を選択し、次いでこの選択信号を整流す
る。引き続いてこの整流信号を平滑し、この平滑
信号を所定のレベルに増幅して、これをバツクグ
ランドノイズレベルに相当する信号とする。そし
て、上記の整流信号とこのバツクグランドノイズ
レベル信号とを比較して、その積分値がノツキン
グ強度を表示するようなパルス信号を得て、該パ
ルス信号を積分することによつて、ノツキング強
度またはノツキングが起こつているかどうかを判
定するのである。
このように従来は種々の過程を経て、ノツキン
グ強度を判定していたため、装置が複雑化してし
まうといつた難点があつた。
本発明は上記の実状にかんがみてなされたもの
で、簡素なノツキング強度判定装置を得ることを
目的とする。
以下図面によつて説明する。第１図は本発明の
実施例を示すブロツク図である。
センサ１は燃焼室内の圧力変動に起因した種々
の振動（例えばエンジン本体の振動、エンジン本
体から発生する音波）を電気信号に変換する。
センサ１の出力信号には、ノツキングとかかわ
りのない周波数成分（帯域）も含まれるので、ノ
ツキング発生に際しての特定周波数に共振周波数
を一致させたバンドパスフイルタに、センサ１の
出力信号を通して、そこからノツキング発生に伴
う特定周波数の成分（帯域）を選択する必要があ
る。
しかし、センサ１を共振型の振動センサで構成
して、その共振周波数を上記の特定周波数に一致
させたものでは、センサ１自体が選択作用をもつ
ので、バンドパスフイルタを用いる必要はない。
このような共振型のセンサ１の出力信号は、例
えば第２図Ａに示すように、ノツキング発生時に
その振幅が増大する。
すなわち、上記出力信号の包絡線波（振動波形
の頂部を短絡する曲線）の増大部はノツキングを
表わしており、例えばその増大部の上昇（または
下降）勾配はノツキングが強く起こるほど急激と
なる傾向にある。
AC増幅器２はセンサ１の出力信号を所定のレ
ベルに増幅する。
整流回路３は増幅器２を経たセンサ１の出力信
号を全波または半波整流して、第２図Ｂに示すよ
うな信号を出力する。
センサ１の出力信号の包絡線波形を取り出すた
めに、平滑回路４は上記整流信号を平滑して、第
２図Ｃに示すような個々の振動波形の包絡線に相
当する信号を得る。
微分回路５は上記包絡線波の増大部の勾配を検
出するために、平滑回路４からの信号を微分し
て、第２図Ｄに示すような信号を得る。
強度判定回路６は、例えば前記包絡線波の微分
信号の最大値（包絡線増大部における上昇勾配の
最大値）と最小値（包絡線増大部における下降勾
配の最小値）との差すなわち振幅、または単に最
大値を取つて、ノツキング強度を判定する。
ノツキング強度に応じて包絡線波の増大部にお
ける勾配が急激になるので、例えば強力なノツキ
ングが発生した場合には第３図Ｃ１、中程度のノ
ツキングの場合には同じくＣ２、軽いノツキング
の場合には同じくＣ３といつた具合に、ノツキン
グ強度が小さくなるほどゆるやかな増大部をもつ
信号を、平滑回路４は出力する。
これに対応して、微分回路５はそれぞれ第３図
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に示すような微分信号を出力す
る。
第３図からも明らかなように、この微分信号に
おける振幅又は最大値はノツキング強度に応じて
増加するので、この差を検出した強度判定回路６
がこの差に基づいて最終的にノツキング強度を判
定する。
ところで以上のような本発明の適用例として
は、第４図に示すような、ノツキング状態をテス
トするノツクメータがある。
強度判定回路６を省略した本発明のノツキング
強度判定装置７における微分回路５からの出力信
号を、ピークデテクタ８に供給して前記出力信号
の最大値をホールドさせ、これをAD変換器９で
デジタル信号に変換した後、メモリ１０に記憶さ
せる。
ピークデテクタ８を点火毎にリセツトして、点
火ごとの最大値をホールドさせ、これをAD変換
器９を経て次々とメモリ１０に記憶させてため込
む。
このようにしてため込んだ点火ごとの沢山のノ
ツキング強度情報を、CRTデイスプレイ装置１
１で二次元的に表現すると、例えばトレースノツ
ク状態のときには第５図Ｅ１、ライトノツク状態
のときには同じくＥ２、ヘビーノツク状態のとき
には同じくＥ３のような分布曲線が得られて、こ
れによりエンジンのノツキング状態を視覚的にし
かも正確に知ることができる。
本発明の他の適用例としては、第６図に示すよ
うなノツク回避装置がある。
本発明のノツキング強度判定装置７の出力信号
を比較器１２ａ，１２ｂ，１２ｃに供給して、強
力なノツキングは小容量のカウンタ１３ａで、中
程度のノツキングは中容量のカウンタ１３ｂで、
軽いノツキングは大容量のカウンタ１３ｃで、そ
れぞれ発生回数をカウントさせて、各カウンタ１
３ａ，１３ｂ，１３ｃのいずれかがオーバフロー
した時点でOR回路１４を経てノツク回避要求信
号を出力する。
すなわち強力なノツキングに関しては少し起き
ただけでもノツク回避要求信号が出力され、逆に
軽いノツキングに関しては沢山起きなければ前記
信号は出力されないようにしてあり、ノツキング
強度に応じてノツキング回避制御速度が増加す
る。
なお、各カウンタ１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、
分周器１５ａ，１５ｂ，１５ｃを介してクランク
回転信号に応じて所定の期間ごとにリセツトされ
る。
また、ノツク回避要求信号が出されると、例え
ばこれに基づいて点火時期を遅らせたりするので
ある。
以上のように、本発明は、整流回路、平滑回
路、微分回路などの比較的単純な回路を組み合わ
せた簡素な回路構成でノツキング強度を応答良く
しかも正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示すブロツク図、第
２図および第３図はその作動を示すタイムチヤー
ト、第４図は本発明の一適用例を示すブロツク
図、第５図は第４図におけるCRTデイスプレイ
のデイスプレイ内容を示すグラフ、第６図は本発
明の他の適用例を示すブロツク図である。 １……センサ、２……AC増幅器、３……整流
回路、４……平滑回路、５……微分回路、６……
強度判定回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 内燃機関のノツキング強度を判定する装置に
    おいて、燃焼室内の圧力変動に起因した振動を検
    出するセンサと、該センサの出力信号を整流する
    整流回路と、該整流信号からその包絡線波を取り
    出す平滑回路と、前記包絡線波から急峻さを示す
    微分信号を取り出す微分回路と、該微分信号の大
    小に基づいてノツキングの強度を判定する判定回
    路を備えたことを特徴とするノツキング強度判定
    装置。
JP9119979A 1979-07-18 1979-07-18 Knocking intensity determining device Granted JPS5614931A (en)

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DE3027103A DE3027103C2 (de) 1979-07-18 1980-07-17 Einrichtung zum Erfassen der Klopfstärke in einem Verbrennungsmotor
FR8015814A FR2461815A1 (fr) 1979-07-18 1980-07-17 Dispositif pour juger de la force d'un cliquetis
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