JPS6359451B2 - - Google Patents
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- JPS6359451B2 JPS6359451B2 JP55143762A JP14376280A JPS6359451B2 JP S6359451 B2 JPS6359451 B2 JP S6359451B2 JP 55143762 A JP55143762 A JP 55143762A JP 14376280 A JP14376280 A JP 14376280A JP S6359451 B2 JPS6359451 B2 JP S6359451B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- 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
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
- F02P5/1526—Digital data processing dependent on pinking with means for taking into account incorrect functioning of the pinking sensor or of the electrical means
-
- 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
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、振動信号を発生するためのセンサ
と、センサ信号を処理する信号処理回路と、振動
を検出するための第１の時間間隔および別個の第
２の時間間隔を設定するための制御回路とを有す
る、内燃機関のノツキング時に発生する振動の検
出装置に関するものである。特定の条件のもとで
内燃機関に発生する都合の悪いノツキングを、そ
の内燃機関のある部分におこる振動を記録するセ
ンサによつて検知する。センサとしては、圧力、
力、又は、加速度センサが用いられる。ノツキン
グセンサから得られる信号は、大体、ノツキング
をおこしていない正常な内燃機関の発するバツク
グランドノイズよつて惹起される基本雑音を含ん
でいる。この基本雑音は普通、内燃機関の運転速
度及びその内燃機関に加つている負荷の状態によ
つて変化する。ノツキングをおこした時に発生す
る１定の周期をもつた必要な信号のみをこのバツ
クグランドノイズから評価回路を用いて、はつき
りと、且つ、確実に検知しなくてはならない。そ
の様な種類の装置において、測定変換器から得ら
れる、ノツキングによるものと、バツクグランド
ノイズを両方含んでいる信号全体から、ノツキン
グをおこし始める前にあつたバツクグランドノイ
ズの平均値に対応した補正信号を差し引くように
することはドイツ連邦共和国特許出願公告第
2445067号公報によつて既知である。この補正信
号は長い時間にわたつて平均値を求めることによ
つて得ているので、一時的な変動による誤差は含
まれない様になつている。米国特許第3822583号
明細書には、内燃機関のノツキング測定及びオク
タン価の決定のための方法と、それに用いる装置
について記述されている。内燃機関のバツクグラ
ンドノイズとノツキングによつてひきおこされる
この装置のセンサ信号の特定のノツキング周波数
領域のみがろ波され、その上増幅される。内燃機
関からの信号はノツキングの信号と一緒に平均バ
ツクグランドノイズのレベルと比較され、その差
が正である場合には積分され、点火時期制御信号
に用いられる。これらの装置はいずれも、ノツキ
ングセンサの障害を検知出来ないという欠点があ
る。センサに障害が発生した時には、あたかも、
その内燃機関がノツキングを起していないのと同
じ様な信号を発生してしまう。その場合制御系に
よつてその内燃機関が、ノツキングが更にひどい
状態へ制御されることになる。
と、センサ信号を処理する信号処理回路と、振動
を検出するための第１の時間間隔および別個の第
２の時間間隔を設定するための制御回路とを有す
る、内燃機関のノツキング時に発生する振動の検
出装置に関するものである。特定の条件のもとで
内燃機関に発生する都合の悪いノツキングを、そ
の内燃機関のある部分におこる振動を記録するセ
ンサによつて検知する。センサとしては、圧力、
力、又は、加速度センサが用いられる。ノツキン
グセンサから得られる信号は、大体、ノツキング
をおこしていない正常な内燃機関の発するバツク
グランドノイズよつて惹起される基本雑音を含ん
でいる。この基本雑音は普通、内燃機関の運転速
度及びその内燃機関に加つている負荷の状態によ
つて変化する。ノツキングをおこした時に発生す
る１定の周期をもつた必要な信号のみをこのバツ
クグランドノイズから評価回路を用いて、はつき
りと、且つ、確実に検知しなくてはならない。そ
の様な種類の装置において、測定変換器から得ら
れる、ノツキングによるものと、バツクグランド
ノイズを両方含んでいる信号全体から、ノツキン
グをおこし始める前にあつたバツクグランドノイ
ズの平均値に対応した補正信号を差し引くように
することはドイツ連邦共和国特許出願公告第
2445067号公報によつて既知である。この補正信
号は長い時間にわたつて平均値を求めることによ
つて得ているので、一時的な変動による誤差は含
まれない様になつている。米国特許第3822583号
明細書には、内燃機関のノツキング測定及びオク
タン価の決定のための方法と、それに用いる装置
について記述されている。内燃機関のバツクグラ
ンドノイズとノツキングによつてひきおこされる
この装置のセンサ信号の特定のノツキング周波数
領域のみがろ波され、その上増幅される。内燃機
関からの信号はノツキングの信号と一緒に平均バ
ツクグランドノイズのレベルと比較され、その差
が正である場合には積分され、点火時期制御信号
に用いられる。これらの装置はいずれも、ノツキ
ングセンサの障害を検知出来ないという欠点があ
る。センサに障害が発生した時には、あたかも、
その内燃機関がノツキングを起していないのと同
じ様な信号を発生してしまう。その場合制御系に
よつてその内燃機関が、ノツキングが更にひどい
状態へ制御されることになる。
特許請求の範囲第１項の特徴を有する本発明の
装置はセンサの不良を検知することができる利点
を有する。特許請求の範囲の実施態様項記載の構
成によつて、特許請求の範囲第１項記載の装置の
様な有益な改善及び改良が可能である。種々の実
施例によつて能動及び受動どちらのセンサをも用
いても検知出来る様にしてある。
装置はセンサの不良を検知することができる利点
を有する。特許請求の範囲の実施態様項記載の構
成によつて、特許請求の範囲第１項記載の装置の
様な有益な改善及び改良が可能である。種々の実
施例によつて能動及び受動どちらのセンサをも用
いても検知出来る様にしてある。
第１図に示す、本発明による第１発明の実施例
において、ピエゾ素子による力、圧力、加速度セ
ンサ又は曲げ振動子として作られているノツキン
グセンサ１は信号処理回路２に接続されている。
この信号処理回路２には、例えば、フイルタ、整
流器、積分器を有する。この信号処理回路２の出
力側は定常状態では接続されているスイツチ３に
よつてコンパレータ４の正の入力側に接続されて
いる。更にノツキングセンサ１の出力側は、もう
１つの、定常状態では開放されているスイツチ５
によつて、例へば、整流器及び時定数の大きい低
域フイルタを有する閾値形成回路６に接続されて
いる。閾値形成回路６は、最も単純には、コンデ
ンサから形成されている記憶素子７と、休止位置
にあるスイツチ８を通してコンパレータ４の反転
入力側と、もう１つのコンパレータ９の非反転入
力側に接続されている。スイツチ８を切り替える
と、記憶素子はアースと放電接続される。もう１
つのコンパレータ９の反転入力側には、最大電圧
レベルとして動作する電圧が加えられている。こ
の電圧は、最も単純な場合には、直流電圧源１０
から印加することが可能である。スイツチ３を切
り替えた後コンパレータ４の非反転入力側には、
最小電圧レベルとして働き、最も単純な場合には
第２の直流電圧源１１から電圧を加えることがで
きる。更に、スイツチ３，５及び８を制御する制
御回路１２がある。この制御回路１２は測定期
間、試験期間、及び記憶素子７の放電に相応する
ゲート時間を制御する。制御回路１２の出力側１
３はスイツチ３と５に、また、出力側１４はスイ
ツチ８にそれぞれ接続されている。これに対応し
た回転数同期制御回路はドイツ連邦共和国特許出
願第P29184201号明細書に記述されている。コン
パレータ４及び９の出力側は、ORゲート１５の
両方の入力側に接続されている。その上、コンパ
レータ４の出力側は第１のANDゲート１６の第
１の入力側に接続されている。第１のANDゲー
ト１６の第２の反転入力側には、第２のANDゲ
ートの一方の入力側とも接続されている制御回路
１２の出力側１３が接続されている。制御回路１
２の出力側１４は第２のANDゲート１７の反転
入力側に接続されている。第２のANDゲート及
びORゲートの出力側は第３のANDゲート１８に
接続され、その出力側１９に、ノツキングセンサ
１に万一起る障害に対する信号が得られる様にな
つている。第１のANDゲート１６の出力側２０
で、ノツキングの有る無しに応じた信号をとり出
すことが出来る様になつている。
において、ピエゾ素子による力、圧力、加速度セ
ンサ又は曲げ振動子として作られているノツキン
グセンサ１は信号処理回路２に接続されている。
この信号処理回路２には、例えば、フイルタ、整
流器、積分器を有する。この信号処理回路２の出
力側は定常状態では接続されているスイツチ３に
よつてコンパレータ４の正の入力側に接続されて
いる。更にノツキングセンサ１の出力側は、もう
１つの、定常状態では開放されているスイツチ５
によつて、例へば、整流器及び時定数の大きい低
域フイルタを有する閾値形成回路６に接続されて
いる。閾値形成回路６は、最も単純には、コンデ
ンサから形成されている記憶素子７と、休止位置
にあるスイツチ８を通してコンパレータ４の反転
入力側と、もう１つのコンパレータ９の非反転入
力側に接続されている。スイツチ８を切り替える
と、記憶素子はアースと放電接続される。もう１
つのコンパレータ９の反転入力側には、最大電圧
レベルとして動作する電圧が加えられている。こ
の電圧は、最も単純な場合には、直流電圧源１０
から印加することが可能である。スイツチ３を切
り替えた後コンパレータ４の非反転入力側には、
最小電圧レベルとして働き、最も単純な場合には
第２の直流電圧源１１から電圧を加えることがで
きる。更に、スイツチ３，５及び８を制御する制
御回路１２がある。この制御回路１２は測定期
間、試験期間、及び記憶素子７の放電に相応する
ゲート時間を制御する。制御回路１２の出力側１
３はスイツチ３と５に、また、出力側１４はスイ
ツチ８にそれぞれ接続されている。これに対応し
た回転数同期制御回路はドイツ連邦共和国特許出
願第P29184201号明細書に記述されている。コン
パレータ４及び９の出力側は、ORゲート１５の
両方の入力側に接続されている。その上、コンパ
レータ４の出力側は第１のANDゲート１６の第
１の入力側に接続されている。第１のANDゲー
ト１６の第２の反転入力側には、第２のANDゲ
ートの一方の入力側とも接続されている制御回路
１２の出力側１３が接続されている。制御回路１
２の出力側１４は第２のANDゲート１７の反転
入力側に接続されている。第２のANDゲート及
びORゲートの出力側は第３のANDゲート１８に
接続され、その出力側１９に、ノツキングセンサ
１に万一起る障害に対する信号が得られる様にな
つている。第１のANDゲート１６の出力側２０
で、ノツキングの有る無しに応じた信号をとり出
すことが出来る様になつている。
第１図の実施例の動作を第２図のダイアグラム
によつて説明する。第２図ａは、４気筒内燃機関
のシリンダ中における圧力変化を点火調整角又は
クランク角の大きさに対して示してある。圧縮さ
れた燃料と空気気の混合気の点火時点が２１で示
されている。そのあと、内燃機関のシリンダ中の
圧力は上昇し、最大値となりその最大値のあと
で、ノツキングの振動と呼ばれる圧力過剰がおこ
る。測定期間と定められた第１の時間間隔２２で
示された領域でノツキング振動が記憶される。試
験期間である第２の時間間隔２３の領域では、ノ
ツキングセンサ１に障害がおこつていないかどう
か試験される。この試験期間２３の間は、制御回
路１２の出力側１３は、Ｈ状態と定義され、ここ
で用いる正論理系では１で表わされる正の電圧に
ある。それによつて、スイツチ３及び５は切り替
えられる、ノツキングセンサ１は閾値形成回路６
に直接接続され、直流電圧源１１はコンパレータ
４の正の入力側に接続される。内燃機関のバツク
グランドノイズによつて励振されるノツキングセ
ンサ１から信号は閾値形成回路に加えられ、記憶
素子７を通してコンパレータ４及び９に達する。
同時にそれは記憶素子７に記憶される。コンパレ
ータ４の第２の入力側にはスイツチ３を通して最
低レベルとして働く電圧が加えられ、コンパレー
タ９の第２の入力側には、最高レベルを与える電
圧が加えられる。これらの境界値（最低レベルと
最高レベル）は内燃機関の大きさに応じて（例え
ば回転数、負荷）与えられるし、又、勿論、図示
とは異なる方法で加えても良い。コンパレータ４
では、ノツキングセンサ１の信号が最低レベルの
値と比較され、コンパレータ９では最高レベルの
値と比較される。このノツキングセンサの信号が
両方の境界値の間にある場合には、コンパレータ
４及び９の出力は０、つまり、低い電圧、例えば
０Ｖ（Ｌ状態）になる。ノツキングセンサ１の信
号が最低値にならない場合、つまり、センサ１が
故障しているか、回路中に短絡がある場合には、
コンパレータ４の出力側及びORゲート１５の出
力が１（Ｈ状態）となる。第３のANDゲート１
８の第２の入力側にも１が加えられる、その出力
側１９も１となり、ノツキングセンサの障害が示
される。例へば、導線が切断した場合の様にノツ
キングセンサ１の信号が最大値を越えると、コン
パレータ９の出力側は１となり、コンパレータ４
の出力側は０となり、上に述べた出力側１９も又
１となり、障害が示されることになる。測定時期
２２の間は制御回路１２の出力側１３の電圧は０
であり、スイツチ３又は５は第１図に示された休
止状態にある。ノツキングセンサ１の信号は、信
号処理回路２とスイツチ３を通つて直接、その反
転入力側にノツキングの閾値、つまり、比較値が
加えられるコンパレータ４の正の入力側に加えら
れる。このノツキング閾値は、試験期間２３の間
に内燃機関のバツクグランドノイズによつて励振
されるノツキング検知センサ１の信号から閾値形
成回路によつて作られ、記憶素子７に記憶されて
いる。ノツキング信号がノツキングの閾値を越え
ると、コンパレータ４の出力側に１が出力され、
第１のANDゲート１６の反転入力側に０が加え
られる、つまり、その出力側２０には１が出力さ
れ、ノツキングが起つていることが示される。試
験期間２３を始める毎に記憶素子７の内容が消去
しなければならない。そのためにスイツチ８は、
制御回路１２によつて制御され、第２図ｃに領域
２４で示すように、短時間アースに接続される。
制御回路１２の出力側１４はその間は正の電圧に
なる。ゲート時間２４、試験期間２３又は測定期
間２２はいづれも、ドイツ連邦共和国特許出願第
P29184201号明細書記載の回路に類似の方法で構
成される。それは制御回路１２の出力側１３に接
続され、スイツチ８と接続された単安定マルチバ
イブレータによつても実現可能である。記憶素子
７の内容を消去する時間は、そうすれば、内燃機
関の回転数に依存しなくなる。
によつて説明する。第２図ａは、４気筒内燃機関
のシリンダ中における圧力変化を点火調整角又は
クランク角の大きさに対して示してある。圧縮さ
れた燃料と空気気の混合気の点火時点が２１で示
されている。そのあと、内燃機関のシリンダ中の
圧力は上昇し、最大値となりその最大値のあと
で、ノツキングの振動と呼ばれる圧力過剰がおこ
る。測定期間と定められた第１の時間間隔２２で
示された領域でノツキング振動が記憶される。試
験期間である第２の時間間隔２３の領域では、ノ
ツキングセンサ１に障害がおこつていないかどう
か試験される。この試験期間２３の間は、制御回
路１２の出力側１３は、Ｈ状態と定義され、ここ
で用いる正論理系では１で表わされる正の電圧に
ある。それによつて、スイツチ３及び５は切り替
えられる、ノツキングセンサ１は閾値形成回路６
に直接接続され、直流電圧源１１はコンパレータ
４の正の入力側に接続される。内燃機関のバツク
グランドノイズによつて励振されるノツキングセ
ンサ１から信号は閾値形成回路に加えられ、記憶
素子７を通してコンパレータ４及び９に達する。
同時にそれは記憶素子７に記憶される。コンパレ
ータ４の第２の入力側にはスイツチ３を通して最
低レベルとして働く電圧が加えられ、コンパレー
タ９の第２の入力側には、最高レベルを与える電
圧が加えられる。これらの境界値（最低レベルと
最高レベル）は内燃機関の大きさに応じて（例え
ば回転数、負荷）与えられるし、又、勿論、図示
とは異なる方法で加えても良い。コンパレータ４
では、ノツキングセンサ１の信号が最低レベルの
値と比較され、コンパレータ９では最高レベルの
値と比較される。このノツキングセンサの信号が
両方の境界値の間にある場合には、コンパレータ
４及び９の出力は０、つまり、低い電圧、例えば
０Ｖ（Ｌ状態）になる。ノツキングセンサ１の信
号が最低値にならない場合、つまり、センサ１が
故障しているか、回路中に短絡がある場合には、
コンパレータ４の出力側及びORゲート１５の出
力が１（Ｈ状態）となる。第３のANDゲート１
８の第２の入力側にも１が加えられる、その出力
側１９も１となり、ノツキングセンサの障害が示
される。例へば、導線が切断した場合の様にノツ
キングセンサ１の信号が最大値を越えると、コン
パレータ９の出力側は１となり、コンパレータ４
の出力側は０となり、上に述べた出力側１９も又
１となり、障害が示されることになる。測定時期
２２の間は制御回路１２の出力側１３の電圧は０
であり、スイツチ３又は５は第１図に示された休
止状態にある。ノツキングセンサ１の信号は、信
号処理回路２とスイツチ３を通つて直接、その反
転入力側にノツキングの閾値、つまり、比較値が
加えられるコンパレータ４の正の入力側に加えら
れる。このノツキング閾値は、試験期間２３の間
に内燃機関のバツクグランドノイズによつて励振
されるノツキング検知センサ１の信号から閾値形
成回路によつて作られ、記憶素子７に記憶されて
いる。ノツキング信号がノツキングの閾値を越え
ると、コンパレータ４の出力側に１が出力され、
第１のANDゲート１６の反転入力側に０が加え
られる、つまり、その出力側２０には１が出力さ
れ、ノツキングが起つていることが示される。試
験期間２３を始める毎に記憶素子７の内容が消去
しなければならない。そのためにスイツチ８は、
制御回路１２によつて制御され、第２図ｃに領域
２４で示すように、短時間アースに接続される。
制御回路１２の出力側１４はその間は正の電圧に
なる。ゲート時間２４、試験期間２３又は測定期
間２２はいづれも、ドイツ連邦共和国特許出願第
P29184201号明細書記載の回路に類似の方法で構
成される。それは制御回路１２の出力側１３に接
続され、スイツチ８と接続された単安定マルチバ
イブレータによつても実現可能である。記憶素子
７の内容を消去する時間は、そうすれば、内燃機
関の回転数に依存しなくなる。
第３図に示す実施例では、第１図と同じ機能を
有している部品は、同じ記号で示されている。ノ
ツキングセンサ１は、ここでも、信号処理回路２
を通して、コンパレータ２５の非反転入力側と、
またもう１つのコンパレータ２６の反転入力側に
接続されている。ノツキング閾値発生のための回
路２７は、一方で、加算点２８を通してコンパレ
ータ２５の反転入力側に、また他方で、加算点２
９を通して、コンパレータ２６の非反転入力側に
接続されている。電圧源から加えられる負の電圧
Ｕが、定常状態で開いてるスイツチ３０を通し
て、加算点２８に接続される。同様に電圧源から
加えられる正の電圧Ｕが、それに対応したスイツ
チ３１を通して、加算点２９に接続される。制御
回路１２の出力側１３がスイツチ３０及び３１に
接続されている。コンパレータ２５及び２６の出
力側は、NANDゲート３２の入力側にそれぞれ
接続され、その出力側は、制御回路１２の出力側
１３と共にANDゲート３４の入力側に接続され
ている。更に、コンパレータ２５の出力側がもう
１つのANDゲート３３の第１の入力側に接続さ
れ、その第２の反転入力側は、制御回路１２の出
力側１３と接続されている。ANDゲート３３の
出力側３５で、ノツキングの有無についての信号
を、またANDゲート３４の出力側３６で、障害
の有無について信号が得られる。第３図に示す実
施例の動作は、第１図に示した実施例と似てい
る。測定期間２２の間に、ノツキングセンサ１の
信号が信号処理回路２を通つて、コンパレータ２
５の非反転入力側とコンパレータ２６の反転入力
側に加えられる。コンパレータ２５，２６のそれ
ぞれのもう１つの入力側にはノツキング閾値発生
回路２７によつて作られるノツキング閾値が加え
られている。このノツキング閾値は、内燃機関の
パラメータ（例へば回転数、負荷）によつて変化
可能な固定又は調整可能な特性曲線によつて設定
することも可能である。制御回路１２の出力側１
３は、測定期間２２の間電圧０となり、スイツチ
３０，３１は、第３図に示す通り、開放状態のま
までいることになる。ノツキングセンサ１の信号
の大きさがノツキング閾値を越えると、コンパレ
ータ２５の出力側は論理１となり、コンパレータ
２６の出力は論理０となる。出力側３５で、そう
すると、ノツキングありの信号、及び、出力側３
６で、障害がないという信号が検知出来る。試験
期間２３の間は制御回路１２の出力側１３は高電
位、つまり、論理１となる。それによつて、スイ
ツチ３０，３１は閉じた状態に制御される。加算
点２８によつて負の電圧―Ｕが加えられ、コンパ
レータ２５の反転入力側にノツキング閾値よりも
小さい電圧が加えられる。加算点２９を経て正の
電圧＋Ｕが加えられ、コンパレータ２６の非反転
入力側にノツキング閾値よりも大きい電圧が加え
られる。勿論、加算点２８及び２９で加えられる
正及び負の電圧は異る値であつても良い。コンパ
レータ２５及び２６の第２の入力側には、内燃機
関のバツクグランドノイズによつて励振されたノ
ツキングセンサ１の信号が加わつている。ノツキ
ングセンサによつて得られた信号が、ノツキング
閾値の特性曲線上で電圧±Ｕを加え合せることに
よつて得られる許容限界内におさまらない場合に
は、出力側３６に、センサの障害が示される。＋
Ｕの電圧を加算点２９に加えるスイツチ３１を省
略することもでき、その結果、＋Ｕの電圧がいつ
も加算点２９に加えられる。
有している部品は、同じ記号で示されている。ノ
ツキングセンサ１は、ここでも、信号処理回路２
を通して、コンパレータ２５の非反転入力側と、
またもう１つのコンパレータ２６の反転入力側に
接続されている。ノツキング閾値発生のための回
路２７は、一方で、加算点２８を通してコンパレ
ータ２５の反転入力側に、また他方で、加算点２
９を通して、コンパレータ２６の非反転入力側に
接続されている。電圧源から加えられる負の電圧
Ｕが、定常状態で開いてるスイツチ３０を通し
て、加算点２８に接続される。同様に電圧源から
加えられる正の電圧Ｕが、それに対応したスイツ
チ３１を通して、加算点２９に接続される。制御
回路１２の出力側１３がスイツチ３０及び３１に
接続されている。コンパレータ２５及び２６の出
力側は、NANDゲート３２の入力側にそれぞれ
接続され、その出力側は、制御回路１２の出力側
１３と共にANDゲート３４の入力側に接続され
ている。更に、コンパレータ２５の出力側がもう
１つのANDゲート３３の第１の入力側に接続さ
れ、その第２の反転入力側は、制御回路１２の出
力側１３と接続されている。ANDゲート３３の
出力側３５で、ノツキングの有無についての信号
を、またANDゲート３４の出力側３６で、障害
の有無について信号が得られる。第３図に示す実
施例の動作は、第１図に示した実施例と似てい
る。測定期間２２の間に、ノツキングセンサ１の
信号が信号処理回路２を通つて、コンパレータ２
５の非反転入力側とコンパレータ２６の反転入力
側に加えられる。コンパレータ２５，２６のそれ
ぞれのもう１つの入力側にはノツキング閾値発生
回路２７によつて作られるノツキング閾値が加え
られている。このノツキング閾値は、内燃機関の
パラメータ（例へば回転数、負荷）によつて変化
可能な固定又は調整可能な特性曲線によつて設定
することも可能である。制御回路１２の出力側１
３は、測定期間２２の間電圧０となり、スイツチ
３０，３１は、第３図に示す通り、開放状態のま
までいることになる。ノツキングセンサ１の信号
の大きさがノツキング閾値を越えると、コンパレ
ータ２５の出力側は論理１となり、コンパレータ
２６の出力は論理０となる。出力側３５で、そう
すると、ノツキングありの信号、及び、出力側３
６で、障害がないという信号が検知出来る。試験
期間２３の間は制御回路１２の出力側１３は高電
位、つまり、論理１となる。それによつて、スイ
ツチ３０，３１は閉じた状態に制御される。加算
点２８によつて負の電圧―Ｕが加えられ、コンパ
レータ２５の反転入力側にノツキング閾値よりも
小さい電圧が加えられる。加算点２９を経て正の
電圧＋Ｕが加えられ、コンパレータ２６の非反転
入力側にノツキング閾値よりも大きい電圧が加え
られる。勿論、加算点２８及び２９で加えられる
正及び負の電圧は異る値であつても良い。コンパ
レータ２５及び２６の第２の入力側には、内燃機
関のバツクグランドノイズによつて励振されたノ
ツキングセンサ１の信号が加わつている。ノツキ
ングセンサによつて得られた信号が、ノツキング
閾値の特性曲線上で電圧±Ｕを加え合せることに
よつて得られる許容限界内におさまらない場合に
は、出力側３６に、センサの障害が示される。＋
Ｕの電圧を加算点２９に加えるスイツチ３１を省
略することもでき、その結果、＋Ｕの電圧がいつ
も加算点２９に加えられる。
第４図に示した、本発明による第２発明の実施
例では、ノツキングセンサは曲げ振動子として構
成されている。ノツキングセンサ１は、その抵抗
が複素数と実数でなくてはならないブリツジ回路
３７の１つの辺に組み込まれている。ブリツジ回
路３７の出力側は差動増幅器３８の２つの入力側
に接続されている。差動増幅器３８の出力側はコ
ンパレータ３９の非反転入力側に接続され、その
反転入力側はノツキング閾値を発生する回路２７
に接続されている。コンパレータ３９の出力側に
は、ノツキングの有無及び、障害の有無について
の信号が得られる。例えば正弦波発振器でよい。
発振器４０が休止状態には開いた状態にあるスイ
ツチ４１を通してブリツジ回路３７の入力側に接
続されている。更に、差動増幅器３８の出力側
は、休止状態では開いた状態にあるもう１つのス
イツチ４２を通してブリツジ回路３７の入力側に
接続されている。スイツチ４１及び４２は制御回
路１２によつて切り替えられる。
例では、ノツキングセンサは曲げ振動子として構
成されている。ノツキングセンサ１は、その抵抗
が複素数と実数でなくてはならないブリツジ回路
３７の１つの辺に組み込まれている。ブリツジ回
路３７の出力側は差動増幅器３８の２つの入力側
に接続されている。差動増幅器３８の出力側はコ
ンパレータ３９の非反転入力側に接続され、その
反転入力側はノツキング閾値を発生する回路２７
に接続されている。コンパレータ３９の出力側に
は、ノツキングの有無及び、障害の有無について
の信号が得られる。例えば正弦波発振器でよい。
発振器４０が休止状態には開いた状態にあるスイ
ツチ４１を通してブリツジ回路３７の入力側に接
続されている。更に、差動増幅器３８の出力側
は、休止状態では開いた状態にあるもう１つのス
イツチ４２を通してブリツジ回路３７の入力側に
接続されている。スイツチ４１及び４２は制御回
路１２によつて切り替えられる。
曲げ振動子は、それに対する励振の後も振動し
続けるので、曲げ振動子を測定及び試験期間２
２，２３の前に振動を制動する様にしてある。こ
の制動期間では振動子の運動を妨げなくてはなら
ない、つまり、機械的な曲げに応じて生ずる電圧
は０にしなくてはならない。そのために、制動期
間では、その時には閉じられているスイツチ４２
を通して差動増幅器３８の出力電圧が再びブリツ
ジ回路３７の入力側に加えられ、曲げ振動子１に
発生する電圧は相殺される様になつている。ブリ
ツジ回路が平衡状態の時がこの滅衰の効果が上る
ことになる。共振が起る場合には、Ｒ―Ｃ素子に
よつて複素抵抗４４を作り、一方抵抗４３及び４
５は実のままにしておいてよい。抵抗４３及び４
４を実とし、抵抗４５に対してＲ―Ｃ素子を用い
ることも可能である。Ｒ―Ｃ素子コンデンサに電
気的に調整可能な容量ダイオードを用いることに
よつて自動調整をすることが出来、それによつて
経時変化と温度変化を相殺することが出来る。前
に述べた実施例の場合とは逆に、第４図の例で
は、スイツチ４１を閉じ、スイツチ４２が開かれ
ている試験期間にはノツキングセンサ１は内燃機
関のバツクグランドノイズによつては励起され
ず、ノツキングセンサに、発振器４０から出る付
加的な試験電圧がノツキングセンサに加えられ
る。そこでノツキングセンサから得られる信号
が、コンパレータ３９で、この図の場合には障害
検出のための閾値にもなるノツキング閾値と比較
される。第３図による実施例の場合と同様に、試
験期間は、追加の処置をとるこによつてノツキン
グ閾値を変え、望みの要求に適合させることが出
来る。第１図及び第３図の場合と類似に、ノツキ
ングセンサ１の信号を試験期間に比較させること
が可能な他の限界値をあらかじめ与えることも可
能である。
続けるので、曲げ振動子を測定及び試験期間２
２，２３の前に振動を制動する様にしてある。こ
の制動期間では振動子の運動を妨げなくてはなら
ない、つまり、機械的な曲げに応じて生ずる電圧
は０にしなくてはならない。そのために、制動期
間では、その時には閉じられているスイツチ４２
を通して差動増幅器３８の出力電圧が再びブリツ
ジ回路３７の入力側に加えられ、曲げ振動子１に
発生する電圧は相殺される様になつている。ブリ
ツジ回路が平衡状態の時がこの滅衰の効果が上る
ことになる。共振が起る場合には、Ｒ―Ｃ素子に
よつて複素抵抗４４を作り、一方抵抗４３及び４
５は実のままにしておいてよい。抵抗４３及び４
４を実とし、抵抗４５に対してＲ―Ｃ素子を用い
ることも可能である。Ｒ―Ｃ素子コンデンサに電
気的に調整可能な容量ダイオードを用いることに
よつて自動調整をすることが出来、それによつて
経時変化と温度変化を相殺することが出来る。前
に述べた実施例の場合とは逆に、第４図の例で
は、スイツチ４１を閉じ、スイツチ４２が開かれ
ている試験期間にはノツキングセンサ１は内燃機
関のバツクグランドノイズによつては励起され
ず、ノツキングセンサに、発振器４０から出る付
加的な試験電圧がノツキングセンサに加えられ
る。そこでノツキングセンサから得られる信号
が、コンパレータ３９で、この図の場合には障害
検出のための閾値にもなるノツキング閾値と比較
される。第３図による実施例の場合と同様に、試
験期間は、追加の処置をとるこによつてノツキン
グ閾値を変え、望みの要求に適合させることが出
来る。第１図及び第３図の場合と類似に、ノツキ
ングセンサ１の信号を試験期間に比較させること
が可能な他の限界値をあらかじめ与えることも可
能である。
第５図に示す実施例では、ノツキングセンサ
は、試験期間の間は、正弦波発振器として構成さ
れている発振器４０から送出される試験電圧が加
えられている。そのために制御回路１２によつて
切り替えられるスイツチ４６及び４７は閉じられ
る。ノツキングセンサから得られた信号は、一方
で、信号処理回路２によつて、コンパレータ３９
の一方の入力側に加えられ、他方では、ピーク記
憶装置４８に記憶される。更に、試験期間の間は
スイツチ４９が閉じられ、スイツチ５０は開かれ
る。コンパレータ３９の第２の入力側には、分圧
器５１によつて定められた、障害検知のための閾
値に用いられる電圧が加えられる。測定期間で
は、スイツチ４６，４７，４９が開かれ、スイツ
チ５０が閉じられる。コンパレータ３９の一方の
入力側には、その時には、ノツキング信号が加え
られ、一方、もう１つの入力側には、ノツキング
の閾値とし働き、試験期間にノツキングセンサか
ら送出され、ピーク記憶装置４８に記憶されてい
る電圧が加つている。第１図による実施例の場合
と同様に、例へば、試験期間の前に、ピーク記憶
装置４８は、コンデンサ５２によつて、制御回路
１２によつて制御されて放電される。
は、試験期間の間は、正弦波発振器として構成さ
れている発振器４０から送出される試験電圧が加
えられている。そのために制御回路１２によつて
切り替えられるスイツチ４６及び４７は閉じられ
る。ノツキングセンサから得られた信号は、一方
で、信号処理回路２によつて、コンパレータ３９
の一方の入力側に加えられ、他方では、ピーク記
憶装置４８に記憶される。更に、試験期間の間は
スイツチ４９が閉じられ、スイツチ５０は開かれ
る。コンパレータ３９の第２の入力側には、分圧
器５１によつて定められた、障害検知のための閾
値に用いられる電圧が加えられる。測定期間で
は、スイツチ４６，４７，４９が開かれ、スイツ
チ５０が閉じられる。コンパレータ３９の一方の
入力側には、その時には、ノツキング信号が加え
られ、一方、もう１つの入力側には、ノツキング
の閾値とし働き、試験期間にノツキングセンサか
ら送出され、ピーク記憶装置４８に記憶されてい
る電圧が加つている。第１図による実施例の場合
と同様に、例へば、試験期間の前に、ピーク記憶
装置４８は、コンデンサ５２によつて、制御回路
１２によつて制御されて放電される。
すべての実施例中に示されたスイツチは、電子
スイツチで構成してもかまわない。
スイツチで構成してもかまわない。
第１図および第３図は本発明による第１発明の
実施例の回路略図を、第４図および第５図は本発
明による第２発明の実施例の回路略図を示し、第
２図は第１図の実施例の場合におけるシリンダ中
の圧力の時間変化を、記憶素子に対して測定期
間、試験期間及び消去期間について示してある。 １……ノツキング検知装置、２……信号処理回
路、３……スイツチ、４……コンパレータ、５…
…スイツチ、６……閾値形成回路、７……記憶素
子、８……スイツチ、９……コンパレータ、１０
……直流電圧源、１１……直流電圧源、１２……
制御回路、１５……ORゲート、１６，１７，１
８……ANDゲート、２１……点火時点、２２…
…測定期間、２３……試験期間、２４……ゲート
時間、２５，２６……コンパレータ、２７……ノ
ツキング閾値発生のための回路、３７……ブリツ
ジ回路、３８……差動増幅器、３９……コンパレ
ータ、４０……発振器、４３……複素抵抗、４
４，４５……抵抗、４８……ピーク記憶装置、５
１……分圧器。
実施例の回路略図を、第４図および第５図は本発
明による第２発明の実施例の回路略図を示し、第
２図は第１図の実施例の場合におけるシリンダ中
の圧力の時間変化を、記憶素子に対して測定期
間、試験期間及び消去期間について示してある。 １……ノツキング検知装置、２……信号処理回
路、３……スイツチ、４……コンパレータ、５…
…スイツチ、６……閾値形成回路、７……記憶素
子、８……スイツチ、９……コンパレータ、１０
……直流電圧源、１１……直流電圧源、１２……
制御回路、１５……ORゲート、１６，１７，１
８……ANDゲート、２１……点火時点、２２…
…測定期間、２３……試験期間、２４……ゲート
時間、２５，２６……コンパレータ、２７……ノ
ツキング閾値発生のための回路、３７……ブリツ
ジ回路、３８……差動増幅器、３９……コンパレ
ータ、４０……発振器、４３……複素抵抗、４
４，４５……抵抗、４８……ピーク記憶装置、５
１……分圧器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 振動信号を発生するためのセンサ１と、セン
サ信号を処理する信号処理回路２と、振動を検出
するための第１の時間間隔２２および別個の第２
の時間間隔２３を設定するための制御回路１２と
を有する、内燃機関のノツキング時に発生する振
動の検出装置において、第２の時間間隔２３はセ
ンサの障害を検出するために設けられており、そ
の際センサ１または信号処理回路２から送出され
た信号は比較回路４，９，２５，２６によつて最
低レベルおよび最高レベルと比較されることを特
徴とする検出装置。 ２ 信号処理回路２はフイルタと整流器と積分器
とを有する特許請求の範囲第１項記載の検出装
置。 ３ 最低レベルおよび／または最高レベルは内燃
機関の回転数に依存している特許請求の範囲第１
項または第２項記載の検出装置。 ４ 最低レベルおよび／または最高レベルは内燃
機関の負荷状態に依存している、特許請求の範囲
第１項または第２項記載の検出装置。 ５ 第２の時間間隔２３中にセンサ１から送出さ
れた信号を記憶するために記憶回路７が設けられ
ており、該信号は第１の時間間隔２２中にノツキ
ング識別閾値として用いられる特許請求の範囲第
１項から第４項までのいずれか１項記載の検出装
置。 ６ ２つの比較回路４，９，２５，２６が設けら
れており、それら比較回路の第１の入力側には、
第２の時間間隔２３中にセンサ１から送出された
信号が印加され、またそれら比較回路の第２の入
力側にはそれぞれ最小レベルまたは最大レベルが
印加される特許請求の範囲第１項から第５項まで
のいずれか１項記載の検出装置。 ７ 振動信号を発生するためのセンサ１と、セン
サ信号を処理する信号処理回路２と、振動を検出
するための第１の時間間隔２２および別個の第２
の時間間隔２３を設定するための制御回路１２と
を有する内燃機関のノツキング時に発生する振動
の検出装置において、第２の時間間隔２３中にセ
ンサ１を試験信号によつて励振する発振器４０
と、該試験信号に対するセンサ１の応答信号また
は信号処理回路２の応答信号が供給されて当該応
答信号を最小レベルと比較する比較回路３９とが
設けられていることを特徴とする検出装置。 ８ センサ１はブリツジ回路４３，４４，４５に
配設されており、該ブリツジ回路全体が試験信号
によつて励振される特許請求の範囲第７項記載の
検出装置。 ９ センサ１を少なくとも第２の時間間隔の前で
減衰させる手段４２が設けられている特許請求の
範囲第７項または第８項記載の検出装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792942250 DE2942250A1 (de) | 1979-10-19 | 1979-10-19 | Vorrichtung zur erfassung der beim klopfen einer brennkraftmaschine auftretenden schwingungen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5666712A JPS5666712A (en) | 1981-06-05 |
| JPS6359451B2 true JPS6359451B2 (ja) | 1988-11-18 |
Family
ID=6083832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14376280A Granted JPS5666712A (en) | 1979-10-19 | 1980-10-16 | Detector for vibration generated accompanied by knocking of internal combustion engine |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4418567A (ja) |
| JP (1) | JPS5666712A (ja) |
| DE (1) | DE2942250A1 (ja) |
| FR (1) | FR2468113A1 (ja) |
Families Citing this family (47)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5811824A (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-22 | Hitachi Ltd | 圧電型ノツクセンサのシヨ−ト検出回路 |
| DE3128475A1 (de) * | 1981-07-18 | 1983-01-27 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Kontrolleinrichtung fuer eine klopfregelvorrichtung an brennkraftmaschinen |
| JPS5850433A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-24 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 振動監視装置 |
| DE3211644A1 (de) * | 1982-03-30 | 1983-10-13 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur ausfallerkennung eines sensors |
| FR2524557B1 (fr) * | 1982-03-31 | 1987-05-29 | Mitsubishi Electric Corp | Dispositif de controle de cognement pour un moteur a combustion interne |
| DE3274752D1 (en) * | 1982-06-02 | 1987-01-29 | Mitsubishi Electric Corp | Ignition timing control system for an internal combustion engine |
| JPS58217773A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-17 | Hitachi Ltd | 電子式エンジン制御装置 |
| JPS58216930A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-16 | Toyota Motor Corp | ノッキング検出手段の異常検出装置 |
| FR2530736B1 (fr) * | 1982-07-20 | 1987-03-27 | Renault | Procede d'optimalisation de l'avance a l'allumage pour moteur a combustion interne |
| DE3338271A1 (de) * | 1982-10-23 | 1984-04-26 | Atlas Fahrzeugtechnik GmbH, 5980 Werdohl | Schaltung zur klopferkennung fuer ottomotoren |
| JPS59185874A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-22 | Hitachi Ltd | 内燃機関の点火装置 |
| DE3319458A1 (de) * | 1983-05-28 | 1984-11-29 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und vorrichtung zur erkennung des klopfens einer brennkraftmaschine |
| DE3404019A1 (de) * | 1984-02-06 | 1985-08-08 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Einrichtung zur klopferkennung |
| FR2571141B1 (fr) * | 1984-10-02 | 1988-01-22 | Renault | Procede de diagnostic d'un systeme de detection de cliquetis |
| JPH065217B2 (ja) * | 1985-03-07 | 1994-01-19 | 日産自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
| JPS61234276A (ja) * | 1985-04-09 | 1986-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JPS61234273A (ja) * | 1985-04-09 | 1986-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JPH0765559B2 (ja) * | 1985-07-30 | 1995-07-19 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の異常診断装置 |
| JPS62124277U (ja) * | 1986-01-30 | 1987-08-07 | ||
| DE3603673A1 (de) * | 1986-02-06 | 1987-08-13 | Strahlen Umweltforsch Gmbh | Verfahren zur elimination von stoerungen eines messsignals |
| US4895121A (en) * | 1988-09-16 | 1990-01-23 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for measuring detonation in an internal combustion engine |
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| US5070843A (en) * | 1989-05-15 | 1991-12-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ignition timing control apparatus of internal-combustion engine |
| JPH0494440A (ja) * | 1990-08-09 | 1992-03-26 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の点火時期制御装置 |
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| GB2263975B (en) * | 1992-01-22 | 1995-01-25 | Rover Group | A method of detecting malfunction in a piezoelectric sensor system |
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