JPS63212768A - Ignition timing control device for internal combustion engine - Google Patents

Ignition timing control device for internal combustion engine

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Publication number
JPS63212768A
JPS63212768A JP4422687A JP4422687A JPS63212768A JP S63212768 A JPS63212768 A JP S63212768A JP 4422687 A JP4422687 A JP 4422687A JP 4422687 A JP4422687 A JP 4422687A JP S63212768 A JPS63212768 A JP S63212768A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
knocking
output
engine
signal
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP4422687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuo Akishino
秋篠 捷雄
Nobuaki Murakami
信明 村上
Yasuyuki Hatsuda
康之 初田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP4422687A priority Critical patent/JPS63212768A/en
Publication of JPS63212768A publication Critical patent/JPS63212768A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To perform the correct knocking control by providing multiple filters having different center frequencies and selecting the knocking signal component from the output of an acceleration sensor and controlling the ignition timing in response to the output. CONSTITUTION:Only the frequency component with high sensitivity to knocking among the engine vibration acceleration signal from an acceleration pickup 11 passes through a frequency filter 13. That is, the center frequency of the frequency filter 13 is switched in response to the engine rotating speed. Various noises in the output signal are cut off by an analog gate 15. The mechanical vibration noise of an engine is detected by a noise detector 16 and compared with the output voltage of the analog gate 15 by a comparator 17 to generate knocking detecting pulses. The output is integrated by an integrator 18, the ignition signal for an ignition system 20 is outputted by an ECU 19 in response to the output voltage corresponding to the knocking strength, and the knocking preventing control is performed.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は内燃機関の点火時期制御装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) This invention relates to an ignition timing control device for an internal combustion engine.

(従来の技術) 内燃機関の点火時期設定は機関の運転状態に対して効率
が最もよくなるように行なわれる。一般には、機関がノ
ッキングしない範囲でできるだけM B T (Mln
lmus advance for Be5t Tor
que)に近づくように点火時期を設定するのが望まし
い。
(Prior Art) The ignition timing of an internal combustion engine is set in such a way as to provide the best efficiency for the operating condition of the engine. In general, M B T (Mln
lmus advance for Be5t Tor
It is desirable to set the ignition timing so that it approaches que).

(発明が解決しようとする問題点) しかし従来装置されてきた点火時期制御装置は機械式が
多く、製品のばらつきや経年変化に対して点火進角特性
が安定しない。それ故、実際の点火時期設定はノッキン
グを防ぐために上記望ましい点火進角特性よりもかなり
遅れ側に設定される。
(Problems to be Solved by the Invention) However, many conventional ignition timing control devices are mechanical, and the ignition advance characteristics are not stable due to product variations or changes over time. Therefore, the actual ignition timing is set much later than the desired ignition advance characteristic to prevent knocking.

これでは機関の効率は悪化する。また、たとえ、ばらつ
きや経年変化のない点火時期制御装置を用いても、ノッ
キング現象が機関の吸気温度・湿度さらに空燃比等によ
って左右されるため、ある条件のもとてノッキングの発
生しない点火時期に設定しても異なった運転条件のもと
ではノブキングを起こすおそれがある。
This worsens the efficiency of the institution. In addition, even if an ignition timing control device that does not have variations or changes over time is used, the knocking phenomenon is affected by the engine's intake air temperature, humidity, air-fuel ratio, etc., so under certain conditions there will be an ignition timing control device that does not cause knocking. Even if it is set to , knob king may occur under different operating conditions.

そこで、ノッキングを検知して、ノッキングが発生すれ
ば点火時期を遅らせる制御を行なうと、上記のように機
械式のばらつきや運転条件の差によって点火進角特性に
誤差が生じてもほとんどノッキングの起こらないように
点火時期を合わせることができる。ノッキングを検出す
るには、燃焼室内圧力を測定する方法、機関の振動加速
度を測定する方法、機関発生音を測定する方法等がある
が、実車に装着する場合、センサー取付場所や信号処理
等を考えると機関の振動加速度を測定する方法が最も実
用的である。しかし、この方法ではノック信号とともに
機関の発生する機械的な振動ノイズも同時に受けるため
、機械的な振動ノイズの中からノック信号を選別するこ
とが必要である。
Therefore, if knocking is detected and control is performed to delay the ignition timing if knocking occurs, knocking will almost never occur even if there is an error in the ignition advance characteristics due to mechanical variations or differences in operating conditions as described above. You can adjust the ignition timing to avoid this. There are several methods to detect knocking, such as measuring the pressure in the combustion chamber, measuring the vibration acceleration of the engine, and measuring the sound generated by the engine. Considering this, the most practical method is to measure the vibration acceleration of the engine. However, in this method, mechanical vibration noise generated by the engine is simultaneously received along with the knock signal, so it is necessary to select the knock signal from the mechanical vibration noise.

従来のノックコントローラは加速度センサ(ノックセン
サ)の出力をノック特有の周波数に合わせた1つのバン
ドパスフィルタを通すことによりノイズを排除し、ノッ
ク感度をあげていた。しかし、エンジンの仕様によって
はノック以外の機械的振動を検出しやすい周波数とノッ
ク特有の周波数が合致して、ノイズとノックの識別が出
来ない回転速度や負荷がある。
Conventional knock controllers eliminate noise and increase knock sensitivity by passing the output of an acceleration sensor (knock sensor) through a band-pass filter tuned to a frequency unique to knocks. However, depending on the specifications of the engine, there are rotation speeds and loads where the frequency at which it is easy to detect mechanical vibrations other than knock and the frequency unique to knock match, making it impossible to distinguish between noise and knock.

この発明は、機関の振動加速度センサの出力から種々の
ノイズ成分の妨害を受けることなくノック信号を検出し
、そのノック信号に応じて点火時期を制御することによ
り最適の点火時期を得ることを目的としたものである。
The purpose of this invention is to detect a knock signal from the output of an engine's vibration acceleration sensor without being interfered with by various noise components, and to obtain the optimal ignition timing by controlling the ignition timing according to the knock signal. That is.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段及び作用)内燃機関の振
動加速度を検出する1つの加速度センサと、この加速度
センサの出力のノイズ信号成分を除去し、ノッキング信
号成分を選別する互いに異なった中心周波数を有する複
数のフィルタ手段と、エンジン回転数に応じて上記中心
周波数を切換える切換え手段と、上記フィルタ手段の出
力に応じてエンジンの点火時期を制御する手段とを備え
た内燃機関の点火時期制御装置出ある。
[Structure of the invention] (Means and effects for solving the problem) One acceleration sensor that detects vibration acceleration of an internal combustion engine, and noise signal components of the output of this acceleration sensor are removed and knocking signal components are selected. An internal combustion engine comprising a plurality of filter means having different center frequencies, a switching means for switching the center frequency according to the engine speed, and a means for controlling the ignition timing of the engine according to the output of the filter means. The ignition timing control device is out.

このように、フィルタ手段の中心周波数をエンジン回転
数に応じて切換えることによりノック以外の機械的振動
をノック周波数として検出することはなくなり、正確な
ノッキング制御が行なえる。
In this way, by switching the center frequency of the filter means in accordance with the engine speed, mechanical vibrations other than knocking are no longer detected as knocking frequencies, and accurate knocking control can be performed.

(実施例) 以下図面を参照して本発明の第1の実施例に係わる内燃
機関の点火時期制御装置について説明する。第1図にお
いて、11は機関に取付けられ、機関の振動加速度を検
出する加速度ピックアップ(ノックセンサ)、12は加
速度ピックアップ11の出力信号を増幅するアンプ、1
3はアンプ12の出力信号の中で、ノッキングに対し感
度の高い周波数成分を通過させる周波数フィルタであり
、第5図に示すように2つの中心周波数f01及びf0
2の周波数信号を通過させる。また、14は周波数フィ
ルタ13の中心周波数f01を切換えるフィルタ周波数
切換えスイッチで、この切換えは後述するFCU (電
子制御装置)により行なわれる。この中心周波数の切換
えは周波数フィルタ13の一部を構成する抵抗値を変化
させることにより行なわれる。また、15は周波数フィ
ルタ13の出力信号のうちノック検出に対し妨害となる
各種ノイズを遮断するアナログゲート、16は機関の機
械的な振動ノイズレベルを検出するノイズレベル検出器
、17はアナログゲート15の出力電圧とノイズレベル
検出器16の出力電圧とを比較し、ノック検出パルスを
発生する比較器、18は比較器17の出力パルスを積分
し、ノッキング強度に応じた積分電圧を発生する積分器
、19は積分器1Bの出力電圧に応じて点火系20に対
する点火信号を変化させる電子制御装置(ECU)であ
る。
(Embodiment) An ignition timing control device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 11 is an acceleration pickup (knock sensor) that is attached to the engine and detects vibration acceleration of the engine; 12 is an amplifier that amplifies the output signal of the acceleration pickup 11;
3 is a frequency filter that passes frequency components that are highly sensitive to knocking in the output signal of the amplifier 12, and has two center frequencies f01 and f0 as shown in FIG.
2 frequency signal is passed. Further, 14 is a filter frequency changeover switch for changing over the center frequency f01 of the frequency filter 13, and this changeover is performed by an FCU (electronic control unit) to be described later. This switching of the center frequency is performed by changing the resistance value forming a part of the frequency filter 13. Further, 15 is an analog gate that blocks various noises that interfere with knock detection from the output signal of the frequency filter 13, 16 is a noise level detector that detects the mechanical vibration noise level of the engine, and 17 is an analog gate 15. 18 is an integrator that integrates the output pulse of the comparator 17 and generates an integrated voltage according to the knocking intensity. , 19 is an electronic control unit (ECU) that changes the ignition signal to the ignition system 20 according to the output voltage of the integrator 1B.

次に、上記のように構成された第1実施例の動作につい
て説明する。加速度ピックアップ11により検出された
機関の振動加速度信号はアンプ12により増幅された後
、周波数フィルタ13によりノッキングに対し感度の高
い周波数成分だけが通過される。これは、周波数フィル
タ13の中心周波数f01とf02を第4図に示すよう
にエンジン回転速度に応じて切換えることにより行なわ
れる。このように中心周波数を切換えることにより第3
図の斜線A及びBで示すようにノイズを検出しやすい周
波数を回避している。そして、周波数フィルタ13の出
力信号のうちノック検出に対し妨害となる各種ノイズは
アナログゲート15により遮断される。そして、機関の
機械的な振動ノイズレベルがノイズレベル検出器16に
より検出され、このノイズレベルとアナログゲート15
の出力電圧が比較器17において比較され、ノック検出
パルスが発生される。そして、ノック検出パルスは積分
器18により積分され、ノッキング強度に応じた積分電
圧を発生される。そして、積分器18の出力電圧に応じ
て点火系20に対する点火信号が電子制御装置(ECU
)から出力され、ノッキングが発生しないように制御さ
れる。
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be explained. After the engine vibration acceleration signal detected by the acceleration pickup 11 is amplified by the amplifier 12, the frequency filter 13 passes only the frequency components that are highly sensitive to knocking. This is done by switching the center frequencies f01 and f02 of the frequency filter 13 in accordance with the engine rotational speed, as shown in FIG. By switching the center frequency in this way, the third
As shown by diagonal lines A and B in the figure, frequencies where noise is easily detected are avoided. The analog gate 15 blocks out various types of noise that may interfere with knock detection in the output signal of the frequency filter 13 . Then, the mechanical vibration noise level of the engine is detected by the noise level detector 16, and this noise level and the analog gate 15
The output voltages of the two are compared in a comparator 17, and a knock detection pulse is generated. Then, the knock detection pulse is integrated by an integrator 18, and an integrated voltage corresponding to the knocking intensity is generated. Then, the ignition signal to the ignition system 20 is transmitted to the electronic control unit (ECU) according to the output voltage of the integrator 18.
) and is controlled to prevent knocking.

このように第1実施例においては、周波数フィルタ23
の中心周波数をエンジンの回転数に応じて変化させるよ
うにして、ノッキング以外の信号として捕らえることを
防止して、ノッキング信号を正確に把握するようにして
いる。
In this way, in the first embodiment, the frequency filter 23
The center frequency of the knocking signal is changed in accordance with the engine rotation speed to prevent the knocking signal from being captured as a signal other than knocking, and to accurately grasp the knocking signal.

次に、本発明の第2実施例について第2図を参照して説
明する。第2図において、第1図と同一部分には同一番
号を付けることにする。この第2実施例においては周波
数フィルタとして中心周波数(folとf02)がそれ
ぞれ異なる周波数フィルタ13a、13bを設け、この
前段に第1及び第2のアンプ12a、13aを設けて、
第1あるいは第2の周波数フィルタ13a、13bの出
力信号切換え器21において切換えるようにしている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the same parts as in FIG. 1 are given the same numbers. In this second embodiment, frequency filters 13a and 13b having different center frequencies (fol and f02) are provided as frequency filters, and first and second amplifiers 12a and 13a are provided at the front stage thereof,
The switching is performed by the output signal switching device 21 of the first or second frequency filter 13a, 13b.

この実施例においても、ECU19によりエンジン回転
数に応じて第4図に示すように切換えている。この実施
例は第1実施例よりフィルタ周波数の変更幅が大きい場
合に用いられる。
In this embodiment as well, the ECU 19 switches according to the engine speed as shown in FIG. This embodiment is used when the range of change in filter frequency is larger than that of the first embodiment.

次に、本発明の第3実施例について第7図を参照して説
明する。この第3実施例は上記第1実施例あるいは第2
実施例においてノイズレベル検出器16の出力が大きく
変化する場合に用いられる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This third embodiment is similar to the first embodiment or the second embodiment.
In the embodiment, this is used when the output of the noise level detector 16 changes significantly.

第7図において、第1図あるいは第2図と同一部分には
同一番号を付ける。この第3実施例においては、第1実
施例のアンプ12から積分器1までを2系統設け、第1
の積分器18aあるいは第2の積分器18bの出力を切
換え器31で切換えるようにしている。また、この切換
えはECU19により行なわれるもので、第1実施例と
同様にノッキング以外の信号をノッキング信号として捕
らえるこを防止して、ノッキング信号を正確に把握する
ようにしている。
In FIG. 7, the same parts as in FIG. 1 or 2 are given the same numbers. In this third embodiment, two systems from the amplifier 12 to the integrator 1 of the first embodiment are provided, and the first
The output of the first integrator 18a or the second integrator 18b is switched by a switch 31. Further, this switching is performed by the ECU 19, and as in the first embodiment, signals other than knocking are prevented from being captured as a knocking signal, so that the knocking signal can be accurately grasped.

次に、本発明の第4実施例について第8図を参照して説
明する。この第4実施例においては、第3実施例(第7
図)の切換え器31の処理をECU19内部でソフト的
に行っている点が異なっている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this fourth embodiment, the third embodiment (seventh embodiment)
The difference is that the processing of the switch 31 shown in FIG.

次に、本発明の第5実施例について第9図を参照して説
明する。この第5実施例においては、第3実施例(第7
図)の切換え器31の処理をアナログオア回路32で行
なっている点が異なっている。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9. In this fifth embodiment, the third embodiment (seventh embodiment)
The difference is that an analog OR circuit 32 performs the processing of the switch 31 in FIG.

以下に述べる第4ないし第6実施例は第3実施例を変形
したものであるので、その異なる点についてのみ記載し
、その動作については同様であるので省略する。
Since the fourth to sixth embodiments described below are modifications of the third embodiment, only the different points will be described, and since the operations are the same, the explanation will be omitted.

次に、本発明の第6実施例について第10図を参照して
説明する。この第6実施例においては、第3実施例(第
7図)の切換え器31の処理をECU19内で論理的オ
アをとる点が異なっている。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sixth embodiment differs from the third embodiment (FIG. 7) in that the processing of the switch 31 is performed by a logical OR in the ECU 19.

なお、上記第1ないし第6実施例においては周波数フィ
ルタとして中心周波数f01.f02の2つとして説明
したが、第6図に示すように中心周波数f01.f02
.f03の3つあるいはそれ以上としてノッキングを検
出するようにしても良い。
In addition, in the first to sixth embodiments described above, the center frequency f01. f02, but as shown in FIG. 6, the center frequencies f01. f02
.. Knocking may be detected as three or more f03.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、1個のノックセン
サ(加速度アップ)によるノック特有の周波数が複数あ
ることを利用して、1個のノックセンサ出力を複数の周
波数に切換えてノックを検出するようにしたので、安価
でしがも正確にノッキング制御を行なうことができる内
燃機関の点火時期制御装置を提供することができる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, by utilizing the fact that there are a plurality of frequencies specific to knocking caused by one knock sensor (acceleration increase), the output of one knock sensor can be adjusted to a plurality of frequencies. Since knocking is detected by switching to the ignition timing control device, it is possible to provide an ignition timing control device for an internal combustion engine that is inexpensive and can accurately control knocking.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図、第7図ないし第10図はそれぞれ本
発明の第1ないし第6実施例に係る内燃機関の点火時期
制御装置を示すブロック図、第3図ないし第5図は周波
数−エンジン回転速度特性を示す図、第6図は周波数−
ノックセンサ信号特性を示す図である。 11・・・加速度ピックアップ、13・・・周波数フィ
ルタ、14・・・フィルタ周波数切換えスイッチ、15
・・・アナログゲート、16・・・ノイズレベル検出器
、17・・・比較器、18・・・積分器、19・・・E
CU。 20・・・点火系。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 周波数(kHz) 第3図 周波数(kHz) 第4図
1 and 2, and FIGS. 7 to 10 are block diagrams showing ignition timing control devices for internal combustion engines according to first to sixth embodiments of the present invention, respectively, and FIGS. 3 to 5 show frequency - Diagram showing engine rotational speed characteristics, Figure 6 is frequency -
FIG. 3 is a diagram showing knock sensor signal characteristics. 11... Acceleration pickup, 13... Frequency filter, 14... Filter frequency changeover switch, 15
...Analog gate, 16...Noise level detector, 17...Comparator, 18...Integrator, 19...E
C.U. 20...Ignition system. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Frequency (kHz) Figure 3 Frequency (kHz) Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 内燃機関の振動加速度を検出する1つの加速度センサと
、この加速度センサの出力のノイズ信号成分を除去し、
ノッキング信号成分を選別する互いに異なった中心周波
数を有する複数のフィルタ手段と、エンジン回転数に応
じて上記中心周波数を切換える切換え手段と、上記フィ
ルタ手段の出力に応じてエンジンの点火時期を制御する
手段とを備えた内燃機関の点火時期制御装置。
One acceleration sensor that detects vibration acceleration of an internal combustion engine, and removes noise signal components from the output of this acceleration sensor,
a plurality of filter means having different center frequencies for sorting out knocking signal components; a switching means for switching the center frequency according to the engine speed; and a means for controlling the ignition timing of the engine according to the output of the filter means. An ignition timing control device for an internal combustion engine.
JP4422687A 1987-02-27 1987-02-27 Ignition timing control device for internal combustion engine Pending JPS63212768A (en)

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Cited By (3)

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