JPS6321364A - Knocking controller of internal combustion engine - Google Patents

Knocking controller of internal combustion engine

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JPS6321364A
JPS6321364A JP16618986A JP16618986A JPS6321364A JP S6321364 A JPS6321364 A JP S6321364A JP 16618986 A JP16618986 A JP 16618986A JP 16618986 A JP16618986 A JP 16618986A JP S6321364 A JPS6321364 A JP S6321364A
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    • G01L23/221Devices 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
    • G01L23/225Devices 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

Abstract

PURPOSE:To enable complete knocking detection by mounting both knocking sensors possessing different characteristics among them and a plurality of knocking detecting system containing a frequency filter, a reference voltage generating means. CONSTITUTION:The knocking detecting pulses generated from both a comparator 56 in a primary knocking detecting system 100 and a comparator 66 in a secondary knock detecting system 200 are converted into the OR signals, respectively in an OR circuit 70 and then sent to an integrator 7. Since said integrator 7 generates control voltages according to input pulses, if a knocking is detected from either the primary or the secondary knocking detecting system, the integrator 7 will generate a control voltage to make delay control for the ignition timing so that the engine knocking may be restrained. The respective characteristics of acceleration sensors 51 and 61, frequency filters 52 and 62 and noise level detectors 55 and 65 are changed to different ones in each of the knocking detecting systems so that said characteristics can be modified to the optimum characteristics in respective knocking detecting systems, whereby accurately detecting any knockings in all cylinders of an engine by the characteristics of each of the knocking detecting systems.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、内燃機関のノンキングを抑制する内燃機関
のノック制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a knock control device for an internal combustion engine that suppresses non-king of the internal combustion engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

機関が発生するノックを検出し、抑制する制御方式には
燃料制御、点火時期制御、過給圧制御などがあるが、以
下の説明では最も多く実用化されている点火時期制御に
おいて説明する。
Control methods for detecting and suppressing knock generated by the engine include fuel control, ignition timing control, boost pressure control, etc., but the following explanation will be based on ignition timing control, which is the most commonly used control method.

以下に第4図に示す従来の内燃機関の点火時期制御装置
について述べる。
The conventional ignition timing control device for an internal combustion engine shown in FIG. 4 will be described below.

この第4図の1は機関に取り付けられ機関の振動加速度
を検出する加速度センサ、2は加速度センv1の出力信
号のうちノッキングに対し感度の高い周波数の信号成分
を通過させる周波数フィルタ、3は周波数フィルタ2の
出力信号のうちノック検出に対し妨害波となるノイズを
遮断するアナログゲートである。
In this figure, 1 is an acceleration sensor attached to the engine and detects the vibration acceleration of the engine, 2 is a frequency filter that passes the signal component of the frequency that is sensitive to knocking among the output signals of the acceleration sensor v1, and 3 is the frequency This is an analog gate that blocks noise that becomes an interference wave for knock detection in the output signal of the filter 2.

また、ダートタイミング制御器4は妨害ノイズの発生時
期に対応してアナログゲート3の開閉を指示するように
している。
Further, the dirt timing controller 4 instructs the analog gate 3 to open or close in accordance with the timing of occurrence of disturbing noise.

このアナログゲート3の出力はノイズレベル検吊器5と
比較器6に送られる。ノイズレベル検出器5はノッキン
グ以外の機関の機械振動ノイズのレベルを検出するもの
である。
The output of this analog gate 3 is sent to a noise level detector 5 and a comparator 6. The noise level detector 5 detects the level of engine mechanical vibration noise other than knocking.

また、比較器6はアナログゲート3の出力電圧とノイズ
レベル検出器5の出力電圧とを比較し、ノック検出・9
ルスを発生して積分器7に出力するようにしている。
Further, the comparator 6 compares the output voltage of the analog gate 3 and the output voltage of the noise level detector 5, and performs knock detection/9.
A pulse is generated and output to the integrator 7.

積分器7は比較器6の出力・ぞルスを積分し、ノッキン
グ強度に応じた積分電圧を発生するものである。
The integrator 7 integrates the output signal of the comparator 6 and generates an integrated voltage corresponding to the knocking intensity.

この積分器7の出力電圧に応じて移相器8は基準点火信
号の位置を変位させるものである。
The phase shifter 8 shifts the position of the reference ignition signal in accordance with the output voltage of the integrator 7.

一方、9はあらかじめ設定した点火進角特性に応じた点
火信号を発生する回転信号発生器であり、この回転信号
発生器9の出力を波形整形回路lOで波形整形し、同時
に点火コイル12の通電の閉路角制御を行なうようにな
っている。
On the other hand, 9 is a rotation signal generator that generates an ignition signal according to a preset ignition advance characteristic.The output of this rotation signal generator 9 is waveform-shaped by a waveform shaping circuit 1O, and at the same time, the ignition coil 12 is energized. The closed circuit angle is controlled.

また、上記移相器8の出力信号によりスイッチング回路
11は点火コイル12の給電を断続するようにしている
Further, the switching circuit 11 is configured to intermittently supply power to the ignition coil 12 based on the output signal of the phase shifter 8.

第5図に加速度セン丈1の出力信号の周波数特性を示す
。この第5図において、Aはノッキングのない場合、B
はノッキングの発生した場合である。
FIG. 5 shows the frequency characteristics of the output signal for acceleration sensor height 1. In this Fig. 5, A is when there is no knocking, B is
is the case where knocking occurs.

この加速度センサlの出力信号には、ノック信号(ノン
キングに伴ない発生される信号)やそれリグ1の機関の
機械的ノイズや信号伝達経路に乗る名種ノイズ成分、た
とえばイグニッションノイズなどが含まれる。第5図の
特性AとBとを比べると、ノック信号には特有の周波数
特性のあることがわかる。
The output signal of this acceleration sensor l includes a knock signal (a signal generated due to non-king), mechanical noise of the engine of the rig 1, and famous noise components on the signal transmission path, such as ignition noise. . Comparing characteristics A and B in FIG. 5, it can be seen that the knock signal has unique frequency characteristics.

この分布は機関の違い、あるいは加速度センサlの取付
位置の違いにより差はあるものの、それぞれの場合にノ
ッキングの有無により明確な分布の違いがある。そこで
、このノック信号の有する周波数成分を通過させること
によって他の周波数成分のノイズを抑圧し、ノック信号
を効率よく検出することができる。
Although this distribution differs depending on the engine or the mounting position of the acceleration sensor l, there is a clear difference in the distribution depending on the presence or absence of knocking in each case. Therefore, by passing the frequency component of this knock signal, noise of other frequency components can be suppressed, and the knock signal can be detected efficiently.

第6図、第7図は第4図の各部の動作波形を示し同一符
号は同一部分の波形を示すもので、第6図は機関のノッ
キングが発生していないモードを、第7図は機関のノッ
キングが発生しているモードを示している。
Figures 6 and 7 show the operating waveforms of each part in Figure 4, and the same symbols indicate the waveforms of the same parts. Figure 6 shows the mode in which engine knocking does not occur, and Figure 7 shows the engine Indicates the mode in which knocking is occurring.

次に、第4図の内燃機関の点火時期制御装置の動作を説
明する。機関の回転により予め設定された点火時期特性
に対応して回転信号発生器9より発生する点火信号は波
形整形回路10によって所望の閉路角をもつ開閉パルス
に波形整形され、移相器8を介してスイッチング回路1
1を駆動し、点火コイル12の給電を断続し、その通電
電流の遮断時に発生する点火コイル12の点火電圧によ
って機関は点火されて運転される。この機関の運転中に
起こる機関振動は加速度センサlによって検出される。
Next, the operation of the ignition timing control device for an internal combustion engine shown in FIG. 4 will be explained. The ignition signal generated by the rotation signal generator 9 in accordance with the ignition timing characteristics set in advance by the rotation of the engine is waveform-shaped by the waveform shaping circuit 10 into opening/closing pulses having a desired closing angle, and then passed through the phase shifter 8. Switching circuit 1
1, the power supply to the ignition coil 12 is intermittent, and the engine is ignited and operated by the ignition voltage of the ignition coil 12 generated when the energizing current is cut off. Engine vibrations occurring during operation of the engine are detected by an acceleration sensor l.

いま、機関のノッキングが発生していない場合において
は、ノッキングによる機関振動は発生しないが、他の機
械的振動によ)加速度七/す1の出力信号には第6図(
a)で示すように機械的ノイズや点火時期Fに信号伝達
路に乗るイグニッションノイズが発生する。
If engine knocking is not occurring, engine vibration due to knocking will not occur, but due to other mechanical vibrations) the output signal of acceleration 7/s1 will be as shown in Figure 6 (
As shown in a), mechanical noise and ignition noise on the signal transmission path occur at the ignition timing F.

この信号は周波数フィルタ2を通過することにより、第
6図(b)のように機械的ノイズ成分が相当抑圧される
が、イグニッションノイズ成分は強力なため周波数フィ
ルタ2を通過後も大きなレベルで出力されることがある
By passing this signal through the frequency filter 2, the mechanical noise component is considerably suppressed as shown in Figure 6(b), but since the ignition noise component is strong, it is output at a high level even after passing through the frequency filter 2. may be done.

このままでは、イグニッションノイズをノック信号と誤
認してしまうため、アナログゲート3社移相器8の出力
によってトリガされるダートタイミング制御器4の出力
(第6図(C))によって点火時期からある期間そのダ
ートを閉じ、イグニッションノイズを遮断する。このた
め、アナログゲート3の出力には第6図(d)のイのよ
うにレベルの低い機械的ノイズのみが残る。
If this continues, the ignition noise will be mistakenly recognized as a knock signal, so the output of the dirt timing controller 4 (Fig. 6 (C)), which is triggered by the output of the phase shifter 8 from three analog gate manufacturers, will cause the ignition noise to be detected for a certain period of time from the ignition timing. Close that dart and cut out the ignition noise. Therefore, only low-level mechanical noise remains in the output of the analog gate 3, as shown in FIG. 6(d).

一方、ノイズレベル検出器5はアナログダート3の出力
信号のピーク値変化に応動し、この場合、通常の機械的
ノイズのピーク値による比較的緩かな変化には応動し得
る特性をもち、機械的ノイズのピーク値より若干高い直
流電圧を発生する(第6図(d)の口)。
On the other hand, the noise level detector 5 responds to changes in the peak value of the output signal of the analog dart 3, and in this case, has the characteristic of being able to respond to relatively gentle changes due to the peak value of normal mechanical noise. A DC voltage slightly higher than the peak value of the noise is generated (the opening in FIG. 6(d)).

したがって、第6図(d)に示すようにアナロググ−ト
3の出力信号の平均点なピーク値よりもノイズレベル検
出器5の出力が大きいため、これらを比較する比較器6
の出力は第6図(e)のように例も出力されず、結局ノ
イズ信号はすべて除去される。
Therefore, as shown in FIG. 6(d), since the output of the noise level detector 5 is larger than the average peak value of the output signal of the analog gate 3, a comparator 6 is used to compare them.
As shown in FIG. 6(e), no output is output, and all noise signals are eventually removed.

このため、積分器7の出力電圧は第7図(0のように零
の1まで移相器8による移相角(入出力(第7図)(2
)) 、 (h)の位相差)も零となる。
Therefore, the output voltage of the integrator 7 changes from the phase shift angle (input/output (Figure 7) (2
)), the phase difference of (h)) also becomes zero.

したがって、この出力により駆動されるスイッチング回
路11の開閉位相、すなわち、点火コイル12の通電の
断続位相は波形整形回路10の出力の基準点火信号と同
位相となり、点火時期は基準点火時期となる。
Therefore, the open/close phase of the switching circuit 11 driven by this output, that is, the intermittent phase of energization of the ignition coil 12, is in phase with the reference ignition signal output from the waveform shaping circuit 10, and the ignition timing becomes the reference ignition timing.

また、ノッキングが発生した場合、加速度センサlの出
力には第7図(a)のように点火時期よりある時間遅れ
た付近でノックの信号が含まれ、周波数フィルタ2およ
びアナログゲート3を通過後の信号は第7図(d)のイ
のように機械的ノイズにノック信号が大きく重畳したも
のになる。
In addition, when knocking occurs, the output of the acceleration sensor l includes a knocking signal around a certain time delay from the ignition timing, as shown in FIG. 7(a), and after passing through the frequency filter 2 and analog gate 3. The signal shown in FIG. 7(d) is a signal in which a knock signal is largely superimposed on mechanical noise.

このアナログゲート3を通過した信号のうち、ノック信
号の立上りは急峻なため、ノイズレベル検出器5の出力
電圧のレベルがノック信号に対して応答が遅れる。その
結果、比較器6の入力はそれぞれ第7図(d)のイ、口
となるので、比較器6の出力には第7図(e)のように
パルスが発生する。
Among the signals that have passed through the analog gate 3, the knock signal has a steep rise, so the response of the output voltage level of the noise level detector 5 to the knock signal is delayed. As a result, since the inputs of the comparator 6 become A and A of FIG. 7(d), a pulse is generated at the output of the comparator 6 as shown in FIG. 7(e).

積分器7がそのパルスを積分し、第7図(f)のように
積分電圧を発生する。そして、移相器8が積分器7の出
力電圧に応じて波形整形回路10の出力信号(第7図(
g)(基準点火信号))を時間的に遅れ側に移相するた
め、移相器8の出力は移相が波形整形回路100基準点
火信号の位相よりも遅れ、第7図(h)に示す位相でス
イッチング回路11を駆動する。その結果、点火時期が
遅れ、ノッキングが抑圧された状態となる。結局、これ
ら第6図、第7図の状態が繰り返されて最適の点火時期
制御が行なわれる。
An integrator 7 integrates the pulse and generates an integrated voltage as shown in FIG. 7(f). Then, the phase shifter 8 outputs the output signal of the waveform shaping circuit 10 according to the output voltage of the integrator 7 (see FIG. 7).
g) (reference ignition signal)) to the delayed side in time, the phase of the output of the phase shifter 8 lags behind the phase of the reference ignition signal of the waveform shaping circuit 100, and as shown in FIG. 7(h). The switching circuit 11 is driven with the phase shown. As a result, the ignition timing is delayed and knocking is suppressed. Eventually, the conditions shown in FIGS. 6 and 7 are repeated to achieve optimal ignition timing control.

〔発明・が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来装置では、加速度センサlないし比較器6が各
々1個からなり、ノック検出系が一つであった。
In the conventional device described above, each of the acceleration sensor 1 and the comparator 6 was composed of one piece, and there was one knock detection system.

しかし、最近の機関の高出力化において、機関の気筒数
が6個以上のものあるいは機関のシリンダブロック形状
がいわゆるV字形になされたものでは、一つの検出系で
は全気筒で発生のノックが一様に確実に検出できないこ
とがあり、上記ノック検出系を複数個設けることがある
However, with the recent increase in the output of engines, in engines with six or more cylinders or engines with a so-called V-shaped cylinder block, a single detection system can detect knocks occurring in all cylinders. In some cases, it may not be possible to detect the knock reliably, so a plurality of the knock detection systems described above may be provided.

この場合、ノック検出系を単に複数個設けても、そのノ
ック検出性が十分なものにならないという問題があった
In this case, there is a problem in that even if a plurality of knock detection systems are simply provided, the knock detection performance is not sufficient.

この発明は、かかる問題を解決するためになされたもの
で、各ノック検出系のノック検出特性を各検出系におい
て最良にし、すべての気筒で発生のノックを一様に十分
なレベルで検出できる内燃機関のノック制御装置を得る
ことを目的としている。
This invention was made in order to solve this problem, and the knock detection characteristics of each knock detection system are made the best in each detection system, so that the internal combustion engine can uniformly detect knock occurring in all cylinders at a sufficient level. The purpose is to obtain an engine knock control device.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

この発明に係る内燃機関のノック制御装置は、互いに異
なる特性を有するノツクセンサ、周波数フィルタおよび
基準電圧発生手段を有する複数のノック検出系を設けた
ものである。
A knock control device for an internal combustion engine according to the present invention is provided with a plurality of knock detection systems having knock sensors, frequency filters, and reference voltage generating means each having different characteristics.

〔作 用〕[For production]

この発明においては、各ノック検出系において各構成要
素の特性をその検出系に最適な設n1に成されて、確実
にノック検出を行なう。
In the present invention, the characteristics of each component in each knock detection system are set to the optimum setting n1 for that detection system to ensure knock detection.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の内燃機関のノック制(財)装u″fの
実施例について図面に基づき説明する。〜31図はその
一実施例の構成を示すブロック図である3、この第1図
における符号4および7〜12で示す部分は第4図と同
様であり、以下に述べる部分が第4図とは異なり、この
発明の特徴をなす部分である。
Hereinafter, an embodiment of the knock control device u″f for an internal combustion engine according to the present invention will be described based on the drawings. The parts indicated by reference numerals 4 and 7 to 12 are the same as those shown in FIG. 4, and the parts described below are different from those shown in FIG. 4 and are the parts that characterize the present invention.

すなわち、第1図の実施例では、第1および第2のノッ
ク検出系100,200が設けられている。この第1、
第2のノック検出系100 、200において、51.
61it、機関の振動加速度を検出する加速度センサ(
第4図の加速度センvIに相当)である。
That is, in the embodiment shown in FIG. 1, first and second knock detection systems 100 and 200 are provided. This first,
In the second knock detection system 100, 200, 51.
61it, an acceleration sensor that detects the vibration acceleration of the engine (
(corresponds to acceleration sensor vI in FIG. 4).

各加速度センサ5]、61の出力は周波数フィルタ、5
2.62にそれぞれ送出するようになっている。周波数
フィルタ52.62は各加速度センサ51.61の出力
からノック信号成分のみ選択して出力する(第4図の周
波数フィルタ2に相当)ものであり、この出力はそれぞ
れアナログダート53.63に出力するようにしている
The output of each acceleration sensor 5], 61 is a frequency filter, 5
2.62, respectively. The frequency filters 52, 62 select and output only the knock signal component from the output of each acceleration sensor 51, 61 (corresponding to the frequency filter 2 in Fig. 4), and these outputs are output to analog darts 53, 63, respectively. I try to do that.

このアナログダート53,63は各々周波数フィルタ5
2.62の出力信号のうちノック検出に対し妨害波とな
るノイズを遮断する(第4図のアナログダート3に相当
)ものである。
These analog darts 53 and 63 are each frequency filter 5
Among the output signals of 2.62, noise that becomes an interference wave for knock detection is blocked (corresponding to analog dirt 3 in FIG. 4).

このアナロググー)53.63の出力はそれぞれノイズ
レベル検出器55,65、比較器56゜66に送出する
ようになっている。
The outputs of the analog filters 53 and 63 are sent to noise level detectors 55 and 65, and comparators 56 and 66, respectively.

ノイズレベル検出器55.65はそれぞれノッキング以
外の機関の機械振動ノイズのレベルt−検出して基準電
圧とするものであ、す(第4図のノイズレベル検出器5
に相当)、比較器56.66は各々アナログr−)53
.63の出力電圧とノイズレベル検出器55.65の出
力電圧とを比較しノック検出ノ9ルスを発生する(第4
図の比較器6に相当)ものである。
Noise level detectors 55 and 65 detect the level t of mechanical vibration noise of the engine other than knocking and use it as a reference voltage (noise level detector 5 in Fig. 4).
), the comparators 56 and 66 are respectively analog r-) 53
.. 63 and the output voltage of the noise level detector 55.65 are compared to generate a knock detection noise (fourth
(corresponds to comparator 6 in the figure).

両比較器56.66の出力はOR回路70に送られる。The outputs of both comparators 56 and 66 are sent to an OR circuit 70.

このOR回路70は両比較器56.66の出力からノッ
ク検出・譬ルスの論理和信号を出力するようにしている
This OR circuit 70 outputs a logical sum signal of knock detection and false pulses from the outputs of both comparators 56 and 66.

このように第1のノック検出系lOOは加速度センサ5
1〜比較器56で構成され、第2のノック検出系200
は加速度セン+j61〜比較器66から構成されている
In this way, the first knock detection system lOO includes the acceleration sensor 5
1 to a comparator 56, the second knock detection system 200
is composed of an acceleration sensor +j61 to a comparator 66.

第11第2の各ノック検出系100,200  におい
て、各構成のブロック回路の基本の動作は上記従来装置
の通りであり、また各ブロック回路間の接続も第1図の
通り第4図の従来装置と同等であるので、ノック検出の
基本動作についての説明は省略する。
In each of the eleventh and second knock detection systems 100 and 200, the basic operation of the block circuits of each configuration is as in the conventional device described above, and the connections between the block circuits are as in FIG. Since the device is the same as that of the present invention, a description of the basic operation of knock detection will be omitted.

この実施例は上記第1、第2のノック検出系Zoo、2
00  の2個のノック検出系を有しており、第1のノ
ック検出系100の比較器56と第2のノック検出系2
00の比較器66の出力のノック検出パルスはOR回路
70で各々の論理和信号になされて積分器7に入力され
る。
This embodiment uses the first and second knock detection systems Zoo, 2.
00, the comparator 56 of the first knock detection system 100 and the second knock detection system 2
The knock detection pulses output from the comparator 66 of 00 are converted into respective OR signals by the OR circuit 70 and input to the integrator 7.

積分器7は従来装置(第4図)同様に入力パルスに対応
した制御電圧を発生するので、上記第1および第2のノ
ック検出系100,200のいずれにおいてノックが検
出されても、積分器7から制御電圧が発生され、点火時
期が遅角制御され、機関のノックは抑制される。
Since the integrator 7 generates a control voltage corresponding to the input pulse like the conventional device (FIG. 4), even if knock is detected in either of the first and second knock detection systems 100 and 200, the integrator A control voltage is generated from 7, the ignition timing is retarded, and engine knock is suppressed.

ところで、加速度センサ51.61の検出信号は、前述
の通り機関の取付位置の違いにより変わるので、基本的
に同じにならない。
By the way, the detection signals of the acceleration sensors 51 and 61 change depending on the mounting position of the engine as described above, so they are basically not the same.

なぜなら、機関のノック信号は数KHz−10KHzの
成分であることが多く、この周波数は機関のシリンダブ
ロックの振動特性において高周波に属し、非常に微妙な
特性を表わすからである。
This is because the knock signal of the engine is often a component of several KHz to 10 KHz, and this frequency belongs to the high frequency in the vibration characteristics of the cylinder block of the engine and exhibits very delicate characteristics.

すなわち、加速度センサ51.61の各検出信号が機関
のノイズ信号とノック信号を第5図の周波数特性を有し
、各検出信号間でノイズ成分に対しノック成分が同じ周
波数で、同じレベルで現れるならば、上記第1.第2の
ノック検出系lO0゜200は全く同じ特性のものを単
に2系統分だけ構成すれば(各々のブロック回路を2側
設ければ)、所望のノック検出が行なえることになる。
That is, each detection signal of the acceleration sensor 51, 61 has the frequency characteristic of the engine noise signal and knock signal as shown in FIG. 5, and the knock component appears at the same frequency and level with respect to the noise component between each detection signal. Then, the above 1. The desired knock detection can be achieved by simply configuring two second knock detection systems lO0°200 with exactly the same characteristics (by providing two block circuits for each side).

しかし、実際の各検出信号は互いに周波数的あるいはレ
ベル的に微妙に異なるので、上記2種のノック検出系の
各構成ブロック回路の特性が互いに同じで、全く同じ検
出特性にあるとき、ノック検出性が最良であるのは稀で
ある。
However, since the actual detection signals are slightly different from each other in terms of frequency or level, when the characteristics of the constituent block circuits of the above two types of knock detection systems are the same and have exactly the same detection characteristics, the knock detection is rarely the best.

たとえば、加速度センサ51による検出信号の周波数成
分が機関のノック有無において第5図の特性にあれば、
一方の異なる位置に取付けた加速度センサ61による検
出信号の周波数成分は第2図または第3図のようKなる
For example, if the frequency component of the detection signal from the acceleration sensor 51 has the characteristics shown in FIG. 5 in the presence or absence of engine knock, then
The frequency component of the detection signal from the acceleration sensor 61 attached to one of the different positions is K as shown in FIG. 2 or 3.

これらの図において、特性Aは機関にノックが発生して
ないとき、特性Bは機関にノックが発生したときの各々
周波数特性を表わす。
In these figures, characteristic A represents the frequency characteristic when no knock occurs in the engine, and characteristic B represents the frequency characteristic when knock occurs in the engine.

第2図は第5図の周波数特性に対し機関にノックが発生
したときの特性Bが異なり、ノック信号のレイルが小さ
い場合である。
FIG. 2 shows a case where a characteristic B when knock occurs in the engine is different from the frequency characteristic shown in FIG. 5, and the rail of the knock signal is small.

第3図はノック信号の周波数分布は第5図と変わらない
が、機関にノックが発生していないときのノイズ信号の
レベルが第5図の特性Aより大きい場合である。
In FIG. 3, the frequency distribution of the knock signal is the same as in FIG. 5, but the level of the noise signal is higher than characteristic A in FIG. 5 when no knock occurs in the engine.

このように加速度センサ51,61の各々の検出信号が
異なる場合、周波数フィルタ52 、62は各入力信号
からノック検出が確実に行なえる出力信号を得るべく異
なる周波数選択性をもつように設定しなければ々らない
。その主な特性は中心! 周波数、中心周波数電圧利得、帯域幅などである。
When the detection signals of the acceleration sensors 51 and 61 are different in this way, the frequency filters 52 and 62 must be set to have different frequency selectivities in order to obtain output signals that can reliably detect knock from each input signal. It's not a big deal. Its main characteristic is the center! frequency, center frequency voltage gain, bandwidth, etc.

中心周波数はノイズ信号成分が少なくノック信号成分が
多く分布する周波数にし、帯域幅の設定とともに周波数
選択性を決めるものである。中心周波数電圧利得は出力
信号を所望の電圧にするよう設定する電圧増幅率である
The center frequency is set to a frequency where there are few noise signal components and many knock signal components, and the frequency selectivity is determined together with the bandwidth setting. Center frequency voltage gain is the voltage amplification factor that sets the output signal to the desired voltage.

この実施例では、加速度センサ51,61は周波数特性
が平担なものとし、周波数選択性を周波数フィルタ52
.62にもたせているが、共振特性をもつ加速度センサ
とした場合、この周波数選択性も兼ね備えるので、周波
数選択性を各ノック検出系100,200間で異なる仕
様にするには、異々る共振特性の加速度センサが必要に
なる。
In this embodiment, the acceleration sensors 51 and 61 have flat frequency characteristics, and the frequency selectivity is determined by the frequency filter 52.
.. However, if the acceleration sensor has resonance characteristics, it also has this frequency selectivity, so in order to make the frequency selectivity different between the knock detection systems 100 and 200, different resonance characteristics are required. acceleration sensor is required.

以上のように、周波数フィルタ52.62の各入力信号
および各々の周波数選択性が互いに異なるので、各出力
信号のノイズ信号およびノック信号の電圧(各々のピー
ク値およびその変動〕が互いに異なり、ノイズレベル検
出器55.65の各々の特性は各入力信号に対し最適な
特性にしなければ比較器56.66て確実なノック検出
が行なえない。
As described above, since each input signal and each frequency selectivity of the frequency filters 52 and 62 are different from each other, the voltages (each peak value and its fluctuation) of the noise signal and knock signal of each output signal are different from each other, and the noise The characteristics of each of the level detectors 55, 65 must be optimized for each input signal in order for the comparators 56, 66 to perform reliable knock detection.

すなわち、比較器56.66の各々の2種の入力の電圧
関係が第4図の従来装置で説明した第6図(d)のイと
口(機関にノックが発生していない場合)、および第7
図(d)のイと口(機関にノックが発生した場合)の関
係に常にあるようにノイズレベル検出器55.65の各
々の特性は各入力信号に対し最適な特性にしなければな
らない。
That is, the voltage relationship between the two inputs of each of the comparators 56 and 66 is as shown in FIG. 6(d) (when no knock occurs in the engine), and 7th
The characteristics of each of the noise level detectors 55 and 65 must be optimized for each input signal so that the relationship shown in FIG.

このノイズレベル検出器55.65の特性としてオフセ
ット電圧、電圧利得などがある。オフセット電圧は入力
がないときの出力電圧、電圧利得は入力信号の増幅率を
各々表わす。
The characteristics of this noise level detector 55, 65 include offset voltage and voltage gain. The offset voltage represents the output voltage when there is no input, and the voltage gain represents the amplification factor of the input signal.

以上説明のように、加速度センサ51.61を異なる位
置に取付けた場合、各検出信号の特性が異なるので、周
波数フィルタ52.62おるいはノイズレベル検出器5
5.65の各々の特性を各ノック検出系間において互い
に異なる特性にしなければ、各ノック検出系において確
実にノック検出が行なえる最適な特性にできない。
As explained above, when the acceleration sensors 51.61 are installed at different positions, the characteristics of each detection signal are different, so the frequency filter 52.62 or the noise level detector 5
Unless each of the characteristics of 5.65 is made different for each knock detection system, it will not be possible to make each knock detection system optimal in its ability to perform knock detection reliably.

加速度センサ51,61が共振特性の場合はこの共振特
性を互いに異なるものにすることが必要である。
When the acceleration sensors 51 and 61 have resonance characteristics, it is necessary to make the resonance characteristics different from each other.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は以上説明したとおり、機関のノック情報をノ
ックセンサで検出し、このノック情報からノック信号成
分を周波数フィルタで選択出力し、この出力からノック
検出の基準電圧を作り、この基準電圧と周波数フィルタ
の出力との比較から機関に発生のノックを検出する装置
におhて、上記ノック検出系を複数備えた場合に、ノッ
クセンサ、周波数フィルタ、または上記基準電圧を作る
回路の仕様を各々ノック検出系間で互いに異なる特性に
するようにしたので、各ノック検出系において最適な特
性にでき、各ノック検出系の特性が機関の全気筒のノッ
クを一様に確実に検出できるようになるという実用上優
れた効果が得られるものである。
As explained above, this invention detects engine knock information with a knock sensor, selects and outputs knock signal components from this knock information with a frequency filter, creates a reference voltage for knock detection from this output, and uses this reference voltage and frequency When a device that detects knock occurring in an engine by comparison with the output of a filter is equipped with multiple knock detection systems described above, the specifications of the knock sensor, frequency filter, or circuit that generates the reference voltage described above may be adjusted individually. Since the detection systems have different characteristics, each knock detection system can have optimal characteristics, and the characteristics of each knock detection system can uniformly and reliably detect knock in all cylinders of the engine. This provides excellent practical effects.

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

第1図はこの発明の内燃機関のノック制御装置の一実施
例の構成を示すブロック図、第2図および第3図は同上
内燃機関のノック制御装置の動作を説明するための加速
度センサの出力を示す図、第4図は従来の従来の内燃機
関のノック制御装置のブロック図、第5図は第4図の内
燃機関のノック制御装置の動作を説明するだめの加速度
センサの出力を示す図、第6図は第4図の内燃機関のノ
ック制御装置の動作を説明するだめの機関がノッキング
を発生していないモードの各部の動作波形図、第7図は
第4図の内燃機関のノック制御装置の動作を説明するた
めの機関がノッキングを発生しているモードの各部の動
作波形図である。 4・・・ダートタイミング制御器、7・・・積分器、8
・・・移相器、9・・・回転信号発生器、工0・・・波
形整形回路、11・・・スイッチング回路、12・・・
点火コイル、51.61・・・加速度センサ、52.6
2・・・周波数フィルタ、53.63・・・アナログゲ
ート、60・・・OR回路。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代 理  人   大  岩  増  雄第2図 第3図 1t〒)ンFt+、4ンク武ミ 第4図 第5図 第6図    第7図 一吋開           −吟閲 手続補正書(自発) 昭和  年  月  日 1、事件の表示   特願昭61−166189号2、
発明の名称 内燃機関のノック制御装置 3、補正をする者 代表者志岐守哉 4、代理人 5 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面6、 補正の
内容 (1)明細書8頁9行Ω「出力は移相が」を「出力は位
相が」と訂正する。 (2)同15g11行の「・・・・・・である。」の次
に「第2図、第3図ではノックが発生していない時の特
性Aとノックが発生している時の特性Bとの間にノック
信号あるいはノイズの分布の差がある場合(ノック信号
周波数は一定)であったが、これらに限らずノック信号
とノイズの分布に有意差がなく、ノック信号周波数が単
に異なる場合もある。」を加入する。。 (3)図面の第1図および第2図をそれぞれ別紙のとお
り訂正する。 7、 添付書類の目録 訂正図面     1 通 第1図
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a knock control device for an internal combustion engine according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are outputs of an acceleration sensor for explaining the operation of the knock control device for an internal combustion engine. FIG. 4 is a block diagram of a conventional knock control device for an internal combustion engine, and FIG. 5 is a diagram showing the output of an acceleration sensor for explaining the operation of the knock control device for an internal combustion engine shown in FIG. , Fig. 6 is an operation waveform diagram of each part in a mode in which the engine does not generate knocking to explain the operation of the knock control device for the internal combustion engine shown in Fig. 4, and Fig. 7 shows the knock control device for the internal combustion engine shown in Fig. 4. FIG. 2 is an operation waveform diagram of each part in a mode in which the engine is generating knocking, for explaining the operation of the control device. 4... Dirt timing controller, 7... Integrator, 8
... Phase shifter, 9... Rotating signal generator, 0... Waveform shaping circuit, 11... Switching circuit, 12...
Ignition coil, 51.61... Acceleration sensor, 52.6
2...Frequency filter, 53.63...Analog gate, 60...OR circuit. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts. Agent Masuo Oiwa Figure 2 Figure 3 Figure 1 T〒) N Ft+, 4-nk Takemi Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Ichiwa Kai - Examination procedure amendment (voluntary) Showa year, month Day 1, Incident Display Patent Application No. 166189/1989 2,
Name of the invention Knock control device for internal combustion engine 3, Person making the amendment Representative Moriya Shiki 4, Agent 5 Column for detailed explanation of the invention in the specification subject to the amendment and drawing 6 Contents of the amendment (1) Description Page 8, line 9 Ω Correct "The output has a phase shift" to "The output has a phase shift." (2) In line 15g11 of the same line, after "...", "In Figures 2 and 3, characteristic A when no knock occurs and characteristic A when knock occurs. There was a case where there was a difference in the distribution of the knock signal or noise between B and B (the knock signal frequency was constant), but this is not the only case; there is no significant difference in the distribution of the knock signal and noise, and the knock signal frequency is simply different. "In some cases." is added. . (3) Figures 1 and 2 of the drawings are corrected as shown in the attached sheets. 7. Attached documents catalog correction drawing 1 copy Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 機関の振動加速度を検出してノック情報を得る加速度セ
ンサ、上記ノック情報からノック信号成分を選択して出
力する周波数フィルタ、この周波数フィルタの出力から
基準電圧を発生する基準電圧発生手段、上記周波数フィ
ルタの出力と基準電圧との比較から機関のノックを検出
して機関の点火時期を制御してノックを抑制するように
制御する制御手段を備え上記加速度センサ、周波数フィ
ルタおよび基準電圧発生手段をそれぞれ備えて複数のノ
ック検出系を形成し、この各ノック検出系の加速度セン
サ、周波数フィルタまたは基準電圧発生手段が各ノック
検出系ごとに異なる特性のもので構成されたことを特徴
とする内燃機関のノック制御装置。
An acceleration sensor that detects vibration acceleration of the engine to obtain knock information, a frequency filter that selects and outputs a knock signal component from the knock information, a reference voltage generation means that generates a reference voltage from the output of this frequency filter, and the frequency filter. control means for detecting engine knock by comparing the output of the engine with a reference voltage and controlling the ignition timing of the engine to suppress knock; A knock detection system for an internal combustion engine, characterized in that a plurality of knock detection systems are formed, and each knock detection system has an acceleration sensor, a frequency filter, or a reference voltage generating means having different characteristics for each knock detection system. Control device.
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