JPS6271823A - 内燃機関用ノツキング検出装置 - Google Patents
内燃機関用ノツキング検出装置Info
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- JPS6271823A JPS6271823A JP21327385A JP21327385A JPS6271823A JP S6271823 A JPS6271823 A JP S6271823A JP 21327385 A JP21327385 A JP 21327385A JP 21327385 A JP21327385 A JP 21327385A JP S6271823 A JPS6271823 A JP S6271823A
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- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は内燃機関の７ノキングを検出するためのノッキ
ング検出装置に関する。 〔従来の技術〕 内燃機関のシリングヘッド等に機械的振動を検出するノ
ッキング検出器を取付け、機械的振動によりノッキング
を検出する装置が知られている。 ／ツーキング検出器では、ノッキングによる振動ばかり
ではなく、ノッキングに無関係な機関の正常な運転に伴
う振動も検出される。それ故、正常な運転に伴う振動と
７７キングによる振動とを１！り別する方法が必要にな
る。その一つが、特定の周波数帯域における振動の強度
の差違に着目したものであり、ノッキング検出器の出力
信号からバンドパスフィルタにより特定の周波数帯域だ
け取出した／７キング検検出器の振幅と所定のｔｉ＋定
レベルとの大小を比較し、７ツキングの発生の有無及び
大小をｆ１別する方法である。 このための装置として、７ツキング検出信号の各ピーク
値をサンプルホールドしてＡ−Ｄ変換を行う装置、ノッ
キングによる微動は除ノンに滅只することを利用して信
号処理回路により、ノッＡングの大きさに応じたパルス
数のパルス信号を発生させる装置等が提案されている。 これらいずれの装置においても、ビークホー・ルド回路
、信号処理回路等の余分の回路か必要になるとい）問題
点があった。これを解決するため、ノッキング検出信号
を直接１チツプマイクロコンピユータに入力し、ノッキ
ング検出等の処理を行うことができる装置が先に本出願
人により提案されている （特開昭５９−４６５１９号
）。 こグ°先に提案された装置は、ノッキング検出器からの
信号をフィルタ回路等を通過させることにより、ノッキ
ングの成分を含んだ一定の周波数の正弦波として処理で
きることに着目し、また、ノンキング検出装置と１−で
必要な情報はノッキング検出信号の波形のピーク値であ
り、更に正弦波のビーク値ｆ近傍は立上り、立下りのス
ロープに比べてほぼ一定？ゆるやかであるということに
着目したものであり、正弦波の７ツキング検出信号が所
定のレベルを横切った時点より所定時間遅延してＡ−Ｄ
変換を開始させ、正弦波の各ピーク値近傍でＡ−Ｄ変換
が行なわれるようにしてＡ−Ｄ変換器の負担の軽減を図
り、１チ・７プマイクロフンピ二−タに内蔵されたＡ−
Ｄ変換器で処理できるようにしたものである。 この装置の実施例として、１９図に示すように、ノッキ
ング検出信号３００の立上りクロス点３１１の検出後最
初のビーク３１２近傍をＡ−Ｄ変換する方法が提案され
ている。しかし、この方法では、マイクロコンピュータ
の処理スピードが遅い場合あるいは７ツキング検出信号
３００の周波数が高い場合には、第１０図に示すように
、立上りクロス点３１１の検出後からＡ−Ｄ変換を開始
させるｊ４でに必要な時間ΔＤがビーク３１２に至るま
での時間を超過してしまい、ビーク３１２近傍をＡ−［
）変換することができず、ビーク３１２を通り冶ぎた時
ノ、χでの波形３１３をＡ−Ｄ変換してしまうことがあ
る。 通常の７ツキング特有の周波数成分は７〜８ＫＨ２Ｉ：
現われることが知られているが、ｆＩＳ８図に示すよう
（こ、エンノンの種類により７〜８ＫＨ２よ「りもさら
１こ高周波側に７ツキング特有の周波数成分が現われ、
なおがっ、この１０Ｋｉ（２以上の高周波帯域での周波
数成分の方が、従来の７〜８ＫＨ２帯域よりもノッキン
グの有無による振幅の差違が大きく、７ソキング検出の
Ｓ／Ｎ比が大きく取れることがある。 しかしながら、Ａ’ｊ ｈのようにマイクロコンピュー
タの処理スピードの問題から、従来の装置ではこのよ八
なｒ＋毛周波のノンキング検出信号に対応することは、
？ｒ６ 速処理の可能な高価なマイクロコンピュータを
使用する以外に不可能であるという問題、（ｖがあった
。 〔発明が解決しようとする１（１照点〕本発明は、上記
の問題点を解決するためなされたものであり、従来のマ
イクロコンピュータを用いてより高速の７ノッング検出
器号に対応することができ、ノッキング検出器からの出
力信号のより高い周波数成分を測定して正確に７・／キ
ングを検出針ることができる内燃磯関用ノッキング検出
装置を提供ｒることを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 このため本発明では、内＠機関の７７キングを検出する
ノッキング検出器と、このノッキング検出器により検出
されたノッキング特有の周波数を有する７ノッング検出
器号が所定のレベルを横切る時点より所定時間遅延して
前記ノンキング検出信号をデシノタル値に変換するＡ−
Ｄ変換器と、このＡ−Ｄ＝ｉ換器１こ１市記７ノキング
検出（Ｈ号のディノタル値・＼の変換開始時点を指示す
ると共に前記ノッキング検出信号のディノタル値に応じ
て７ノキングの発生状態をｔｑ別するマイクロコンピュ
ータとを備えた７ツキング検出装置において、前記／・
ノッング検出器号が所定のレベルを横切ってから、１つ
以上の信号波形のピークを越えた後にＡ−り変換を行な
う手段を備えることを持金とする内燃機関用ノッキング
検出装置が提供される。 〔作用〕 本発明の構成によれば、ノッキング検出信号が所定のレ
ベルを横切ってから１つ以上の信号波形のピークを越え
た後にＡ−Ｄ変換が行なりれるがら、ノッキング検出４
３号の周波数が高くてら、ノッキング検出信号が所２の
レベルを横切りＡ−ｏ１換の準備を開始してから実際に
Ａ−Ｄ変換を行うまでに必要な時間を確保することがで
きる。 たとえば、第７図に示すように、ノッキング検出信号３
００の立上りクロス。７α３１１を検出後、最初の信号
波形のピークＰ１を飛ばして、たとえば次のピークＰ２
近傍をＡ−Ｄ変換し計測することにより、Δ−Ｄ変換を
開始するまでに必要な時間ΔＤを確保することができる
。 〔実施例〕 本発明の実施例について図面に従って置体的に説明する
。 第１図は本発明の実施例のｈｑ成図である。内燃機関の
シリングへ／ド等に取付られノッキングによる振動、音
等を検出するノッキング検出器１の出力信号はフィルタ
回路２に送Ｃ）れ、７ノキング特有の周波数成分のみが
取出されてＡ−Ｄ変換器５に送られる。Ａ−Ｄ変換器５
では、マイクロコンピュータ６からのＡ−Ｄ変換ＩＪｉ
始のタイミングＩ：（号によりフィルタ回路２からの７
ノキング検出信号（電圧信号）をアナログ４３号からデ
ィジタル信号に変換する。マイクロコンピュータ６は、
中央処理装置（ｃ ｐ ｕ ）、記憶装置（ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ）、入出力ＶＣ置（Ｉｌｏ）等を備え、Ａ−Ｄ変換
器５付随のスレシホルドレベルに対する比較ｔｆｉ Ｉ
ｍよりの信号に応じてＡ−Ｄ′Ｉｉ換開始のタイミング
信号を与え、また、Ａ−Ｄ変換器５の出力信号（ディジ
タル信号）を平均化してノッキング判定レベルを計算す
るとともに、所定時１１２１内のディジタル信号の最大
イ「
ング検出装置に関する。 〔従来の技術〕 内燃機関のシリングヘッド等に機械的振動を検出するノ
ッキング検出器を取付け、機械的振動によりノッキング
を検出する装置が知られている。 ／ツーキング検出器では、ノッキングによる振動ばかり
ではなく、ノッキングに無関係な機関の正常な運転に伴
う振動も検出される。それ故、正常な運転に伴う振動と
７７キングによる振動とを１！り別する方法が必要にな
る。その一つが、特定の周波数帯域における振動の強度
の差違に着目したものであり、ノッキング検出器の出力
信号からバンドパスフィルタにより特定の周波数帯域だ
け取出した／７キング検検出器の振幅と所定のｔｉ＋定
レベルとの大小を比較し、７ツキングの発生の有無及び
大小をｆ１別する方法である。 このための装置として、７ツキング検出信号の各ピーク
値をサンプルホールドしてＡ−Ｄ変換を行う装置、ノッ
キングによる微動は除ノンに滅只することを利用して信
号処理回路により、ノッＡングの大きさに応じたパルス
数のパルス信号を発生させる装置等が提案されている。 これらいずれの装置においても、ビークホー・ルド回路
、信号処理回路等の余分の回路か必要になるとい）問題
点があった。これを解決するため、ノッキング検出信号
を直接１チツプマイクロコンピユータに入力し、ノッキ
ング検出等の処理を行うことができる装置が先に本出願
人により提案されている （特開昭５９−４６５１９号
）。 こグ°先に提案された装置は、ノッキング検出器からの
信号をフィルタ回路等を通過させることにより、ノッキ
ングの成分を含んだ一定の周波数の正弦波として処理で
きることに着目し、また、ノンキング検出装置と１−で
必要な情報はノッキング検出信号の波形のピーク値であ
り、更に正弦波のビーク値ｆ近傍は立上り、立下りのス
ロープに比べてほぼ一定？ゆるやかであるということに
着目したものであり、正弦波の７ツキング検出信号が所
定のレベルを横切った時点より所定時間遅延してＡ−Ｄ
変換を開始させ、正弦波の各ピーク値近傍でＡ−Ｄ変換
が行なわれるようにしてＡ−Ｄ変換器の負担の軽減を図
り、１チ・７プマイクロフンピ二−タに内蔵されたＡ−
Ｄ変換器で処理できるようにしたものである。 この装置の実施例として、１９図に示すように、ノッキ
ング検出信号３００の立上りクロス点３１１の検出後最
初のビーク３１２近傍をＡ−Ｄ変換する方法が提案され
ている。しかし、この方法では、マイクロコンピュータ
の処理スピードが遅い場合あるいは７ツキング検出信号
３００の周波数が高い場合には、第１０図に示すように
、立上りクロス点３１１の検出後からＡ−Ｄ変換を開始
させるｊ４でに必要な時間ΔＤがビーク３１２に至るま
での時間を超過してしまい、ビーク３１２近傍をＡ−［
）変換することができず、ビーク３１２を通り冶ぎた時
ノ、χでの波形３１３をＡ−Ｄ変換してしまうことがあ
る。 通常の７ツキング特有の周波数成分は７〜８ＫＨ２Ｉ：
現われることが知られているが、ｆＩＳ８図に示すよう
（こ、エンノンの種類により７〜８ＫＨ２よ「りもさら
１こ高周波側に７ツキング特有の周波数成分が現われ、
なおがっ、この１０Ｋｉ（２以上の高周波帯域での周波
数成分の方が、従来の７〜８ＫＨ２帯域よりもノッキン
グの有無による振幅の差違が大きく、７ソキング検出の
Ｓ／Ｎ比が大きく取れることがある。 しかしながら、Ａ’ｊ ｈのようにマイクロコンピュー
タの処理スピードの問題から、従来の装置ではこのよ八
なｒ＋毛周波のノンキング検出信号に対応することは、
？ｒ６ 速処理の可能な高価なマイクロコンピュータを
使用する以外に不可能であるという問題、（ｖがあった
。 〔発明が解決しようとする１（１照点〕本発明は、上記
の問題点を解決するためなされたものであり、従来のマ
イクロコンピュータを用いてより高速の７ノッング検出
器号に対応することができ、ノッキング検出器からの出
力信号のより高い周波数成分を測定して正確に７・／キ
ングを検出針ることができる内燃磯関用ノッキング検出
装置を提供ｒることを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 このため本発明では、内＠機関の７７キングを検出する
ノッキング検出器と、このノッキング検出器により検出
されたノッキング特有の周波数を有する７ノッング検出
器号が所定のレベルを横切る時点より所定時間遅延して
前記ノンキング検出信号をデシノタル値に変換するＡ−
Ｄ変換器と、このＡ−Ｄ＝ｉ換器１こ１市記７ノキング
検出（Ｈ号のディノタル値・＼の変換開始時点を指示す
ると共に前記ノッキング検出信号のディノタル値に応じ
て７ノキングの発生状態をｔｑ別するマイクロコンピュ
ータとを備えた７ツキング検出装置において、前記／・
ノッング検出器号が所定のレベルを横切ってから、１つ
以上の信号波形のピークを越えた後にＡ−り変換を行な
う手段を備えることを持金とする内燃機関用ノッキング
検出装置が提供される。 〔作用〕 本発明の構成によれば、ノッキング検出信号が所定のレ
ベルを横切ってから１つ以上の信号波形のピークを越え
た後にＡ−Ｄ変換が行なりれるがら、ノッキング検出４
３号の周波数が高くてら、ノッキング検出信号が所２の
レベルを横切りＡ−ｏ１換の準備を開始してから実際に
Ａ−Ｄ変換を行うまでに必要な時間を確保することがで
きる。 たとえば、第７図に示すように、ノッキング検出信号３
００の立上りクロス。７α３１１を検出後、最初の信号
波形のピークＰ１を飛ばして、たとえば次のピークＰ２
近傍をＡ−Ｄ変換し計測することにより、Δ−Ｄ変換を
開始するまでに必要な時間ΔＤを確保することができる
。 〔実施例〕 本発明の実施例について図面に従って置体的に説明する
。 第１図は本発明の実施例のｈｑ成図である。内燃機関の
シリングへ／ド等に取付られノッキングによる振動、音
等を検出するノッキング検出器１の出力信号はフィルタ
回路２に送Ｃ）れ、７ノキング特有の周波数成分のみが
取出されてＡ−Ｄ変換器５に送られる。Ａ−Ｄ変換器５
では、マイクロコンピュータ６からのＡ−Ｄ変換ＩＪｉ
始のタイミングＩ：（号によりフィルタ回路２からの７
ノキング検出信号（電圧信号）をアナログ４３号からデ
ィジタル信号に変換する。マイクロコンピュータ６は、
中央処理装置（ｃ ｐ ｕ ）、記憶装置（ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ）、入出力ＶＣ置（Ｉｌｏ）等を備え、Ａ−Ｄ変換
器５付随のスレシホルドレベルに対する比較ｔｆｉ Ｉ
ｍよりの信号に応じてＡ−Ｄ′Ｉｉ換開始のタイミング
信号を与え、また、Ａ−Ｄ変換器５の出力信号（ディジ
タル信号）を平均化してノッキング判定レベルを計算す
るとともに、所定時１１２１内のディジタル信号の最大
イ「
【とノソヘング判定レベルとを比較してノッキング
か否かを判定し、図示ゼぬ点火時期制御装置からの点火
信号に基づいて判定結果をノ、″天火時期制御装置に出
力する。 第２図は詳細を示す回路図である。 フィルタ回路２はコンデンサ２１、抵抗２２からなるバ
イパスフィルタ回路部及び抵抗２：３、コンテ°ンサ２
４からなるローパスフィバ・Ｚ回り各部よｒ）構成され
るバ／ドパスフィルタ回路である。７ツキング検出器１
からの出力信号は、フィルタ回路２を通過する事により
ノイズ成分が除去され、７／キ／グ特有の周波数の正弦
波となり、Ａ Ｄ変換器５およグマイクロコンビ１−
タｔ３を内Ｊ、する１チツプマイクロコンピユータ６１
のアナログｉ Ｔ−ＡＮに人力される９本実店例では１
チップマイクロコンビ１−タとして′ｔτ士通社’ＩＷ
Ｍｎ８８４１３を用いている。１チップマイクロコ／ビ
ニ−タロ１には、周知の発振器６２、電源投入時リセッ
ト回路６３、電源回路６４が接続されている。また図示
せぬ点火１侍期制御ｌ装置からの点火イ１丁号（ｉＧ白
＋＋ １１−ＩｊｌＰ 片Ｇ ’＋ ｗ し” ’
／ ＫＦ Ｊｊｉ ｎ ｔ２ ｋ ％ ７ジスタ６７
で構成されている入力回路を通して、Ｊチップマイクロ
コンピュータ６１の割込端子ｉＲρに接続されている。 １チツプマイクロコンピユータ６１からの出力は抵抗ラ
グ−６９を通りＤ−Ａ変換され、電圧電流父１１１！器
６８により点火時期制御装置に供給されている。 第３図は基本的な作動を説明するタイミングチャートひ
ある。 図示しない点火時期制御装置からの点火ｆＴ号ＩＧｔの
立上りエッソ１０］でマイクロコンビ１−タ６に割込が
かかる。割込処理ルーチン１１ｉ妬後、割込開始処理１
０２ ’：絞さ、マ入キング時間Ｔ１の閤（第３図１０
３ ）、マイクロコンピュータ６はＡ−Ｄ変換を待つ。 こねは、点火後ノッキングによる振動が発生する蓋然性
の高い時期まで待−】ためである。マスキング時間ＴＩ
終了後、Ａ−Ｄ変換を時間Ｔ２の間繰返し行う（ｆｆｉ
３図１０４）。Ａ−り変換終了後、ｆｊＳ３Ｉ７１１０
５のタイミングでＡ−Ｄ変換値の演算処理を行い、７ツ
キングの有無及び強度を判定する。判定結果はマイクロ
コンビュ−りの８ピントのボート１こ第３図１０６のタ
イミングで出力され、抵抗ラグ−６９を通る事によって
もＤ−Ａ変換され、そのアナログ値が電圧電流変換器６
８により電流に変換され図示せぬ点火時期制御装置へ出
力される。ｙ（定出力は遅角ヱで表わされる。 次を二本実施例の制御ロジックの機略を示す。マスキン
グ時間Ｔ１およびＡ−Ｄ変換判定時間Ｔ２は、機関の１
８０’回転に対応する点火周期Ｔ１８０に比例した値で
あり、マスキング時間Ｔ１は例えば１ｍ５−２．５＋ｍ
ｓ、 ’ｌ’Ｊｌ定時間Ｔ２は例えば２ｍｓ〜６ｍｓで
ある。Ａ−Ｄ変換値の平均値はソフトウェアにより平均
する。判定レベルは３段階あり、第ルベルは（平均値）
×（Ｋ値）ト（オフセット蹟）、ｒｊ％２レベルは（ｌ
ｎｌレベル）Ｘ２、第３レベルは（ｆｆ’、ルベル）×
３で３つのノッキング判定を行ない、判定した結果（？
ｉＩｉ度）は図示せぬ、−γ、火時朋制御装置への遅角
量として出力されろ６本実施例では点火時期の遅角補正
幅はＯ〜１６°ＣＡ （クランク角）とした。 第４図は上述の基本的な作動のための実際の処理を示す
７０−チャートである。 メインルーチン２００は常時繰返し実行され、／／キン
グｔｑ定の基礎となる数値が演算記憶される。ステ２プ
２０１では内蔵タイマーを用いて点火周期’Ｉ” １８
０が計算記憶される。次のステップ２０２では、点火周
期Ｔ１８０の値に基いて八−Ｄ’ｌ換開始までのマスキ
ング時間Ｔ１、Ａ−Ｄ変換を行なう時間（判定時間）Ｔ
２、Ａ−Ｄ変換値と比較する判定レベルを求める為に７
ツキング検出信号の平城′値に乗する為の倍率（Ｋ値）
、平均値に所定の値を加えるオ７セ・ント値が演算記憶
される。 割込処理ルーチン２１０は点火信号ＩＧｔの立上り二ン
ジ１０１ ｈｊに開始される。ステップ２１１ではマス
キング時間Ｔ１の閤待機をする。 次いでステップ２１２．２１３を時間Ｔ２の間繰返し実
行し、順次７ノキング検出信号のピーク値をＡ−Ｄ変換
し記憶する。ステップ２１４では、時間Ｔ２の罰に記憶
されたノッキング検出信号のビークとの平均値が算出さ
れる。次いでステップ２１５で判定レベルが計Ｗ、され
る０判定レベルは前述したように３段階あり、ｆｊＩＪ
ルベル＝（平均値）Ｘ（Ｋ値）＋（オフセット値）、第
２レベル＝（第ルベル）Ｘ２、第３レベル＝（ＤＳルベ
ル）×３の３つの判定レベルが計算される。ステップ２
１６では、ステ７ブ２１２で順次記憶されたノッキング
検出信号のピーク値の最大１直と、上記３つの判定レベ
ルとが比較され、ノッキングの発生の有無及び強度がＮ
定される。そして、ステップ２１７で、上記ｔｑ定結果
に屑いた遅角補正量が出力され、割込処理ルーチン２１
（）を終了する。 次ｔこ、本発明の主要部分であるＡ−Ｄ変換部分（第４
図ステップ２１２）での作動の訂＃ａ ｌこりいて説明
する。 第５図はノッキング検出信号の波形図、第６図は詳細な
処理を示す７０−チャートである。 ノッキング検出信号３００は、１０数ＫＩＩＺの周波数
のかなり高速の正弦波である。ここでは、ノッキング検
出信号３ ｆ） ０が正から負に横切る立下ｎりｔｆｆ
又ｒ！ｆ９０１か線中１ 七め立下ｎクロス点３０１の
直後のビーク３０２をやり過ごし、約３７４周期だけの
遅延時間ΔＴ経過した後のビーク３０３近傍を計測しＡ
−Ｄ変換しようとするものである。 Ａ−Ｄ変換処理ルーチン３２０が開始されると、まずス
テップ３２１にて、１チツプマイクロコンピユークロ１
内の比較へず氾であるコンパレータのモードが指定され
、０レベルに対してスレシホルヒレベルＴｈが設定され
る。そしてステップ３２２でコンパレータをスタートさ
せ、ステップ３２３を繰返しながら、ノッキング検出信
号３００がスレシホルドレベルＴｈより大さくなるまで
待つ、ノッキング検出イ５号３００がスレシホルドレベ
ルＴｈより大きくなったのを確認した後ステップ３２４
に進む。ステップ３２４では、スレシホルドレベルＴｈ
からの立下りを検出するまで待つ、スレシホルドレベル
Ｔｈからの立下り、即ちノッキング検出信号３００が正
から負に横切る立下りクロス点３０１を検出すると次の
ステップ３２５に進む、ステップ３２５ではノッＡング
検出信号３００の周期の約３７４の遅延時間ΔＴの経過
を待ち、次のステップ３２６で、立下りクロス、貞３０
１から約３７４周期ずれたビーク３０３近傍をＡ−Ｄ変
換する。そして、ステップ３２７で、このＡ−Ｄ変換さ
れた値を所定のメモリ（ＲＡＭ）に格納し、１回のＡ−
Ｄ変換処理ルーチン３２０を終了する。 このようにして、ノッキング検出信号３００の立下りク
ロス点３０１を検出してからＡ−Ｄ変換を行うまでに時
間を稼ぎ、Ａ、−Ｄ変換のための前処理時間を確保する
ことができる。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は上記の構成を有するから、
高速処理の可能な特殊なマイクロコンピュータを用いる
ことなく、従来のマイクロコンピュータを用いて、より
高い周波数のノッキング検出信号を直接測定し正確にノ
ッキングを検出することができるという優れた効果があ
る。
か否かを判定し、図示ゼぬ点火時期制御装置からの点火
信号に基づいて判定結果をノ、″天火時期制御装置に出
力する。 第２図は詳細を示す回路図である。 フィルタ回路２はコンデンサ２１、抵抗２２からなるバ
イパスフィルタ回路部及び抵抗２：３、コンテ°ンサ２
４からなるローパスフィバ・Ｚ回り各部よｒ）構成され
るバ／ドパスフィルタ回路である。７ツキング検出器１
からの出力信号は、フィルタ回路２を通過する事により
ノイズ成分が除去され、７／キ／グ特有の周波数の正弦
波となり、Ａ Ｄ変換器５およグマイクロコンビ１−
タｔ３を内Ｊ、する１チツプマイクロコンピユータ６１
のアナログｉ Ｔ−ＡＮに人力される９本実店例では１
チップマイクロコンビ１−タとして′ｔτ士通社’ＩＷ
Ｍｎ８８４１３を用いている。１チップマイクロコ／ビ
ニ−タロ１には、周知の発振器６２、電源投入時リセッ
ト回路６３、電源回路６４が接続されている。また図示
せぬ点火１侍期制御ｌ装置からの点火イ１丁号（ｉＧ白
＋＋ １１−ＩｊｌＰ 片Ｇ ’＋ ｗ し” ’
／ ＫＦ Ｊｊｉ ｎ ｔ２ ｋ ％ ７ジスタ６７
で構成されている入力回路を通して、Ｊチップマイクロ
コンピュータ６１の割込端子ｉＲρに接続されている。 １チツプマイクロコンピユータ６１からの出力は抵抗ラ
グ−６９を通りＤ−Ａ変換され、電圧電流父１１１！器
６８により点火時期制御装置に供給されている。 第３図は基本的な作動を説明するタイミングチャートひ
ある。 図示しない点火時期制御装置からの点火ｆＴ号ＩＧｔの
立上りエッソ１０］でマイクロコンビ１−タ６に割込が
かかる。割込処理ルーチン１１ｉ妬後、割込開始処理１
０２ ’：絞さ、マ入キング時間Ｔ１の閤（第３図１０
３ ）、マイクロコンピュータ６はＡ−Ｄ変換を待つ。 こねは、点火後ノッキングによる振動が発生する蓋然性
の高い時期まで待−】ためである。マスキング時間ＴＩ
終了後、Ａ−Ｄ変換を時間Ｔ２の間繰返し行う（ｆｆｉ
３図１０４）。Ａ−り変換終了後、ｆｊＳ３Ｉ７１１０
５のタイミングでＡ−Ｄ変換値の演算処理を行い、７ツ
キングの有無及び強度を判定する。判定結果はマイクロ
コンビュ−りの８ピントのボート１こ第３図１０６のタ
イミングで出力され、抵抗ラグ−６９を通る事によって
もＤ−Ａ変換され、そのアナログ値が電圧電流変換器６
８により電流に変換され図示せぬ点火時期制御装置へ出
力される。ｙ（定出力は遅角ヱで表わされる。 次を二本実施例の制御ロジックの機略を示す。マスキン
グ時間Ｔ１およびＡ−Ｄ変換判定時間Ｔ２は、機関の１
８０’回転に対応する点火周期Ｔ１８０に比例した値で
あり、マスキング時間Ｔ１は例えば１ｍ５−２．５＋ｍ
ｓ、 ’ｌ’Ｊｌ定時間Ｔ２は例えば２ｍｓ〜６ｍｓで
ある。Ａ−Ｄ変換値の平均値はソフトウェアにより平均
する。判定レベルは３段階あり、第ルベルは（平均値）
×（Ｋ値）ト（オフセット蹟）、ｒｊ％２レベルは（ｌ
ｎｌレベル）Ｘ２、第３レベルは（ｆｆ’、ルベル）×
３で３つのノッキング判定を行ない、判定した結果（？
ｉＩｉ度）は図示せぬ、−γ、火時朋制御装置への遅角
量として出力されろ６本実施例では点火時期の遅角補正
幅はＯ〜１６°ＣＡ （クランク角）とした。 第４図は上述の基本的な作動のための実際の処理を示す
７０−チャートである。 メインルーチン２００は常時繰返し実行され、／／キン
グｔｑ定の基礎となる数値が演算記憶される。ステ２プ
２０１では内蔵タイマーを用いて点火周期’Ｉ” １８
０が計算記憶される。次のステップ２０２では、点火周
期Ｔ１８０の値に基いて八−Ｄ’ｌ換開始までのマスキ
ング時間Ｔ１、Ａ−Ｄ変換を行なう時間（判定時間）Ｔ
２、Ａ−Ｄ変換値と比較する判定レベルを求める為に７
ツキング検出信号の平城′値に乗する為の倍率（Ｋ値）
、平均値に所定の値を加えるオ７セ・ント値が演算記憶
される。 割込処理ルーチン２１０は点火信号ＩＧｔの立上り二ン
ジ１０１ ｈｊに開始される。ステップ２１１ではマス
キング時間Ｔ１の閤待機をする。 次いでステップ２１２．２１３を時間Ｔ２の間繰返し実
行し、順次７ノキング検出信号のピーク値をＡ−Ｄ変換
し記憶する。ステップ２１４では、時間Ｔ２の罰に記憶
されたノッキング検出信号のビークとの平均値が算出さ
れる。次いでステップ２１５で判定レベルが計Ｗ、され
る０判定レベルは前述したように３段階あり、ｆｊＩＪ
ルベル＝（平均値）Ｘ（Ｋ値）＋（オフセット値）、第
２レベル＝（第ルベル）Ｘ２、第３レベル＝（ＤＳルベ
ル）×３の３つの判定レベルが計算される。ステップ２
１６では、ステ７ブ２１２で順次記憶されたノッキング
検出信号のピーク値の最大１直と、上記３つの判定レベ
ルとが比較され、ノッキングの発生の有無及び強度がＮ
定される。そして、ステップ２１７で、上記ｔｑ定結果
に屑いた遅角補正量が出力され、割込処理ルーチン２１
（）を終了する。 次ｔこ、本発明の主要部分であるＡ−Ｄ変換部分（第４
図ステップ２１２）での作動の訂＃ａ ｌこりいて説明
する。 第５図はノッキング検出信号の波形図、第６図は詳細な
処理を示す７０−チャートである。 ノッキング検出信号３００は、１０数ＫＩＩＺの周波数
のかなり高速の正弦波である。ここでは、ノッキング検
出信号３ ｆ） ０が正から負に横切る立下ｎりｔｆｆ
又ｒ！ｆ９０１か線中１ 七め立下ｎクロス点３０１の
直後のビーク３０２をやり過ごし、約３７４周期だけの
遅延時間ΔＴ経過した後のビーク３０３近傍を計測しＡ
−Ｄ変換しようとするものである。 Ａ−Ｄ変換処理ルーチン３２０が開始されると、まずス
テップ３２１にて、１チツプマイクロコンピユークロ１
内の比較へず氾であるコンパレータのモードが指定され
、０レベルに対してスレシホルヒレベルＴｈが設定され
る。そしてステップ３２２でコンパレータをスタートさ
せ、ステップ３２３を繰返しながら、ノッキング検出信
号３００がスレシホルドレベルＴｈより大さくなるまで
待つ、ノッキング検出イ５号３００がスレシホルドレベ
ルＴｈより大きくなったのを確認した後ステップ３２４
に進む。ステップ３２４では、スレシホルドレベルＴｈ
からの立下りを検出するまで待つ、スレシホルドレベル
Ｔｈからの立下り、即ちノッキング検出信号３００が正
から負に横切る立下りクロス点３０１を検出すると次の
ステップ３２５に進む、ステップ３２５ではノッＡング
検出信号３００の周期の約３７４の遅延時間ΔＴの経過
を待ち、次のステップ３２６で、立下りクロス、貞３０
１から約３７４周期ずれたビーク３０３近傍をＡ−Ｄ変
換する。そして、ステップ３２７で、このＡ−Ｄ変換さ
れた値を所定のメモリ（ＲＡＭ）に格納し、１回のＡ−
Ｄ変換処理ルーチン３２０を終了する。 このようにして、ノッキング検出信号３００の立下りク
ロス点３０１を検出してからＡ−Ｄ変換を行うまでに時
間を稼ぎ、Ａ、−Ｄ変換のための前処理時間を確保する
ことができる。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は上記の構成を有するから、
高速処理の可能な特殊なマイクロコンピュータを用いる
ことなく、従来のマイクロコンピュータを用いて、より
高い周波数のノッキング検出信号を直接測定し正確にノ
ッキングを検出することができるという優れた効果があ
る。
第１図乃至第７図は本発明の実施例を示し、第１図はノ
ッキング検出装ｄの構成図、第２図は回路図、第３図は
基本的な作動を説明するタイミング図、第４図はその７
０−チャート、第５図はＡ−り変換のタイミングを説明
する波形図、第６図はＡ−Ｄ変換処理を示す７０−チャ
ート、ＭＳ７図はＡ−Ｄ変換のタイミングを説明する波
形図であり、第８図はノッキング検出器からの出力信号
の周波数成分を示す特性図、第９図及び第１０図は従来
の装置におけるＡ−Ｄ変換のタイミングを示す波形図で
ある。 １・・・ノッキング検出器、２・・・フィルタ回路、５
・・・Ａ−Ｄ変換器、６・・・マイクロコンピュータ、
３００・・・７ツキング検出信号。 第１ 図 第４図 蛸５図 ゛ を 第６図 莞７０ 第８図 第９図 第１０１２１
ッキング検出装ｄの構成図、第２図は回路図、第３図は
基本的な作動を説明するタイミング図、第４図はその７
０−チャート、第５図はＡ−り変換のタイミングを説明
する波形図、第６図はＡ−Ｄ変換処理を示す７０−チャ
ート、ＭＳ７図はＡ−Ｄ変換のタイミングを説明する波
形図であり、第８図はノッキング検出器からの出力信号
の周波数成分を示す特性図、第９図及び第１０図は従来
の装置におけるＡ−Ｄ変換のタイミングを示す波形図で
ある。 １・・・ノッキング検出器、２・・・フィルタ回路、５
・・・Ａ−Ｄ変換器、６・・・マイクロコンピュータ、
３００・・・７ツキング検出信号。 第１ 図 第４図 蛸５図 ゛ を 第６図 莞７０ 第８図 第９図 第１０１２１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 内燃機関のノッキングを検出するノッキング検出器と
、このノッキング検出器により検出されたノッキング特
有の周波数を有するノッキング検出信号が所定のレベル
を横切る時点より所定時間遅延して前記ノッキング検出
信号をディジタル値に変換するＡ−Ｄ変換器と、このＡ
−Ｄ変換器に前記ノッキング検出信号のディジタル値へ
の変換開始時点を指示すると共に前記ノッキング検出信
号のディジタル値に応じてノッキングの発生状態を判別
するマイクロコンピュータとを備えたノッキング検出装
置において、 前記ノッキング検出信号が所定のレベルを横切ってから
、１つ以上の信号波形のピークを越えた後にＡ−Ｄ変換
を行なう手段を備えることを特徴とする内燃機関用ノッ
キング検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21327385A JPS6271823A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 内燃機関用ノツキング検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21327385A JPS6271823A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 内燃機関用ノツキング検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6271823A true JPS6271823A (ja) | 1987-04-02 |
Family
ID=16636371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21327385A Pending JPS6271823A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 内燃機関用ノツキング検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6271823A (ja) |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP21327385A patent/JPS6271823A/ja active Pending
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