JPS6319787Y2

JPS6319787Y2 -

Info

Publication number: JPS6319787Y2
Application number: JP1980012700U
Authority: JP
Priority date: 1980-02-04
Filing date: 1980-02-04
Publication date: 1988-06-02
Also published as: JPS56114433U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、エンジンに発生するノツキングを
検出する装置に関する。

自動車等の車両に装備されるノツキング制御装
置としては、例えば第１図に示すようなものが考
えられている。

これを簡単に説明すると、図示しないエンジン
のシリンダブロツク等に取り付けた振動センサ１
によつてエンジンの振動を検出し、その検出信号
Ｓ（第２図イ参照）からバンドパスフイルタ２を
介して、例えば５〜10KHzの信号Saを取り出す。

この信号Saを整流回路３によつて例えば半波
整流して所定量増量し、第２図ロに示すような整
流信号Sbを得た後、この整流信号Sbを低域フイ
ルタ又は積分回路等からなる平均化回路４（放電
時定数大）によつて平均化して、第２図ハに示す
ようなノツキングの発生を検出するための比較信
号（ノイズレベル信号）Srを得る。

そして、この比較信号Srと、バンドパスフイ
ルタ２からの信号Saを増幅器５によつて増幅し
た信号Sa′との両信号レベルを比較器６によつて
比較し、Sa′≧Srの時にノツキング発生とみなし
て、その大きさに応じた回数ハイレベル“Ｈ”と
なるパルス信号Spを出力する。

そして、このようにしてノツキングを検出して
得たパルス信号Spを、例えば点火時期補正手段
７を構成する積分器８に入力して、ノツキングの
大きさに応じた電圧信号Vaに変換した後、位相
制御回路９によつてデイストリビユータ１０がエ
ンジンの運転状態によつて算出した点火時期のタ
イミング信号S_Tを電圧信号Vaに応じて遅らせ、
その補正タイイミング信号S_T′をイグナイタ１１
へ出力する。

イグナイタ１１はタイミング信号号S_Tに基づい
てドウエル角を算出し、補正タイミング信号S_T′
のタイミングで点火が行なえるように、イグニツ
シヨンコイル１２の通電を制御し、デイストリビ
ユータ９及び図示しない各シリンダ毎の点火プラ
グを介してノツキングの発生を抑制又は回避する
ような点火をするようになつている。

なお、点火時期とノツキングの強さとが、第３
図に示すように関連していることが知られてお
り、点火時期を遅らせばノツキングの発生を抑制
又は回避できる。

しかしながら、上記のようなノツキング制御装
置におけるノツキング検出装置にあつては、振動
センサ１の出力信号Ｓを整流した後平均化して、
それを比較器６の比較レベルとしているため、こ
の比較レベルにはノツキングによる振動分も含ま
れている。

そのため、例えば第２図イにNKで示すように
ノツキングが発生すると、平均化回路４の出力信
号である比較信号Sr（第２図ハ参照）の信号レベ
ルが、ノツキングによる大きな入力によつて次第
に大きくなつてしまい（Sr₁＜Sr₂＜Sr₃）、比較器
６の比較レベルがノツキングの発生により変化し
てしまうことになる。

そのため、ノツキングの大きさを正確に検出で
きなくなるばかりか、比較信号Srの信号レベル
によつてはノツキングが発生しているにも係わら
ず、それを検出できないことがあり、点火時期を
精度よく適確に制御することができなくなる。

また、振動センサ１の出力信号Ｓには第２図イ
に示すように、点火直後に点火ノイズＮが混入す
るが、上記のノツキング検出装置では、信号Ｓは
バンドパスフイルタ２及び増幅器５によつて信号
処理されるだけであるから、点火ノイズＮを含ん
だ信号Sa′が比較器６に入力されてしまう。

そのため、平均化回路４からの比較信号Srの
信号レベルによつては、その点火ノイズをノツキ
ングによる振動と誤判断することがあり、不必要
な遅角制御が行なわれてしまう問題がある。

この考案は、上記のような諸問題を比較的簡単
な構成により解決したノツキング検出装置を提供
することを目的とするものである。

そして、この考案のノツキング検出装置におい
ては、比較レベルにノツキングによる振動の影響
が現われないようにするために、ノツキング発生
時にその検出信号に基づいて作動するゲート回路
によつて少くとも平均化回路への整流信号の供給
を遮断し、且つ点火ノイズを除去するために、点
火直後に点火信号に基づいて作動するゲート回路
によつて少くとも比較器への振動センサの出力信
号の供給を遮断するようにして、ノツキングの大
きさを正確に検出し、且つノツキングによる振動
のみをノツキングと判断するようにしている。

以下、この考案の実施例を図面の第４，５図を
参照しながら説明する。なお、第４図において第
１図と対応する部分には同一符号を付してある。

第４図において、振動センサ１は磁歪素子又は
圧電素子等を利用したものを使用することがで
き、例えばエンジンのシリンダブロツクの他に、
シリンダヘツドやインテークマニホールド等に取
り付けても良い。

バンドパスフイルタ２は、例えば通過中心周波
数f₀が7KHzでＱ値（Ｑ＝f₀／2Δf）が10のものを
使用し、振動センサ１の出力信号Ｓのうちの略５
〜10KHzの信号Saを通過させる。なお、ノツキン
グによる振動周波数はエンジンの燃焼室の形状、
温度等によつて異なるが、凡そ５〜10KHzであ
る。

また、このバンドパスフイルタ２はその通過信
号Saの最低信号レベル（OV）を＋Vsだけレベ
ルシフトして全体の信号レベルを高くするように
回路構成されている。なお、必ずしも信号Saを
レベルシフトしなくても良い。

振動センサ１とバンドパスフイルタ２との間に
は抵抗R₁とスイツチング用のトランジスタTr₁と
からなるゲート回路１３を介挿してある。そし
て、このゲート回路１３におけるトランジスタ
Tr₁は単安定マルチバイブレータ１４の出力信号
G₁によつてオンして、ａ点を接地するようにな
つている。

単安定マルチバイブレータ１４は、例えばイグ
ナイタ１１が出力する第５図ロに示すような点火
信号S_Fの各立上りで作動し、所定期間τ₁（例えば
0.8msec）だけハイレベル“Ｈ”となる信号G₁
（第５図ハ参照）を出力する。

したがつて、ゲート回路１３のトランジスタ
Tr₁は点火直後の所定期間τ₁だけオンして、振動
センサ１の出力信号Ｓをその期間だけアースに落
して遮断する。それによつて、点火直後に信号Ｓ
に混入する点火ノイズＮ（第５図イ参照）は除去
される。

そのため、増幅器５の出力信号Sa′には第５図
ニに示すように点火ノイズＮが含まれなくなり、
点火ノイズＮによつてノツキング発生と誤判断す
ることがない。

なお、ゲート回路１３をバンドパスフイルタ２
の後段あるいは増幅器５の後段に介挿しても上述
の場合と同様な効果が得られる。但し、バンドパ
スフイルタ２の後段に介挿する場合はトランジス
タTr₁のエミツタを＋Vsに接続すると共に、その
出力を整流回路３にも入力するようにして、点火
ノイズＮが整流回路３にも入力されないようにす
ることが望ましい。また、増幅器５の後段に介挿
する場合も上記と同様にすれば良い。

何れにしても、ゲート回路１３は点火信号S_Fに
基づいて点火直後に少くとも比較器６への振動セ
ンサ１の出力信号Ｓの供給を遮断するので、点火
ノイズＮは比較器６に入力することはない。

なお、上記のように比較器６に第５図ニに示す
ような振動センサ１の出力信号Ｓと略相似な信号
Sa′を入力せずに、その整流信号を入力するよう
にした場合も、上記の場合と全く同様にして点火
ノイズＮを除去できる。

一方、比較信号を形成するための整流回路３と
平均化回路４との間には、抵抗R₂とスイツチン
グ用のトランジスタTr₂とからなるゲート回路１
５を介挿してある。このゲート回路１５のトラン
ジスタTr₂は単安定マルチバイブレータ１６の出
力信号G₂によつてオンして、ｂ点を電圧レベル
＋Vsにするようになつている。

単安定マルチバイブレータ１６はノツキング発
生時に比較器６から出力されるパルス信号Sp（第
５図ホ参照）の最初の立上りで作動し、所定期間
τ₂（例えば3msec）だけハイレベル“Ｈ”となる
信号G₂（第５図ヘ参照）を出力する。

したがつて、ゲート回路１５のトランジスタ
Tr₂はノツキングが発生した直後の所定期間τ₂だ
けオンして、整流回路３の出力信号Sb（第５図ト
参照）をその期間だけ＋Vsに落して遮断する。
それによつて、ノツキングに伴う振幅の増大部が
平均化回路４へ供給されるのを防ぐことができ
る。

平均化回路４は比較的大きな放電時定数を有す
る低域フイルタ等によつて構成されているので、
信号Sbが遮断された場合には、遮断直前の信号
レベルを略維持する。

そのため、平均化回路４が出力する比較信号
Srはノツキングが発生している間は、ノツキン
グ発生直前の信号レベルに保たれ、第５図ニに示
すようにバツクグランドノイズレベルに応じた略
一定の信号となる。したがつて、従来のようにノ
ツキングが発生しているにも係わらず、ノツキン
グが発生していないと判断してしまう恐れはな
い。

なお、バンドパスフイルタ２において通過信号
を＋Vsだけレベルシフトしない場合はゲート回
路１５のトランジスタTr₂のエミツタをアースし
ておけば良い。

また、ゲート回路１５を整流回路３の前段に介
挿しても上述の場合と同様な効果が得られる。

何れにしても、このゲート回路１５は比較器６
の出力パルス信号Spに基づいてノツキング発生
時に少くとも平均化回路４への整流信号Sbの供
給を遮断するので、比較信号Srは第２図ハに示
した従来例のようにノツキングの発生によつて増
大せず、比較器６からのパルス信号Spのパルス
数は極めて正確にノツキングの大きさ（強度）を
示す。

そして、上記の２つのゲート回路を設けること
によつて得られるノツキングのみに依存し、その
大きさに正確に応じたパルス信号Spを用いれば、
点火時期補正手段７、イグナイタ１１、イグニツ
シヨンコイル１２、デイストリビユータ１０及び
図示しない各点火プラグを介してノツキングの発
生を抑制又は回避するような点火を適確になし得
る。

以上説明したように、この考案によれば、エン
ジンの振動を検出する振動センサと、この振動セ
ンサの出力信号を整流する整流器と、この整流器
の整流信号を平均化してノツキングの発生を検出
するため比較信号を形成する平均化回路と、この
平均化回路の比較信号と前記振動センサの出力信
号あるいはその整流信号とを比較してノツキング
の発生を検出する比較器とを具備したノツキング
検出装置において、上記比較器の出力信号に基づ
いてノツキング発生時に少くとも平均化回路への
整流信号の供給を遮断するゲート回路と、点火信
号に基づいて点火直後に少くとも上記比較器への
振動センサの出出力信号を遮断するゲート回路と
を設けたので、振動センサの出力信号に点火毎に
混入する点火ノイズを除去できると共に、ノツキ
ングが発生した場合は、ノツキングを検出するた
めの比較器の比較レベルを形成する平均化回路に
ノツキング振動による信号を入力させないように
でき、点火ノイズをノツキングと誤判断したり、
比較レベルが変化してノツキング検出不能となる
ことがなくなる。

したがつて、この考案によるノツキング検出装
置を用いてノツキング制御装置を構成すれば、確
実にノツキングを抑制又は回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の前提となる従来のノツキ
ング検出装置の１例を示すブロツク図である。第
２図イ〜ハは、第１図の動作説明に供する各部の
信号波形図である。第３図は、点火時期とノツキ
ングの強さとの関係を示す線図である。第４図
は、この考案の実施例を示すブロツク図である。
第５図イ〜トは、第４図の動作説明に供する各部
の信号波形図である。１……振動センサ、２……バンドパスフイル
タ、３……整流回路、４……平均化回路、５……
増幅器、６……比較器、１３，１５……ゲート回
路、１４，１６……単安定マルチバイブレータ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】エンジンの振動を検出する振動センサと、この
振動センサの出力信号を整流する整流器と、この
整流器の整流信号を平均化してノツキングの発生
を検出するため比較信号を形成する平均化回路
と、この平均化回路の比較信号と前記振動センサ
の出力信号あるいはその整流信号とを比較してノ
ツキングの発生を検出する比較器とを具備したノ
ツキング検出装置において、前記比較器の出力信号に基づいてノツキング発
生時に少くとも前記平均化回路への整流信号の供
給を遮断するゲート回路と、点火信号に基づいて
点火直後に少くとも前記比較器への前記振動セン
サの出力信号を遮断するゲート回路とを設けたこ
とを特徴とするノツキング検出装置。