JPH01203643A - エンジンのノッキング検出装置 - Google Patents
エンジンのノッキング検出装置Info
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- JPH01203643A JPH01203643A JP63028384A JP2838488A JPH01203643A JP H01203643 A JPH01203643 A JP H01203643A JP 63028384 A JP63028384 A JP 63028384A JP 2838488 A JP2838488 A JP 2838488A JP H01203643 A JPH01203643 A JP H01203643A
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- 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
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は自動車等エンジンのノッキング検出装置に係り
、詳しくは燃料の性状が変化した場合であってもノッキ
ングを精度よく検出する装置に関する。
、詳しくは燃料の性状が変化した場合であってもノッキ
ングを精度よく検出する装置に関する。
（従来の技術）
一般に、火花点火機関をある燃料で運転し、圧縮比を上
げたり、点火時期を早くすると、ノッキングが起こり、
エンジンの過熱と性能低下をきたし、さらにはエンジン
を損傷する。この現象に対する燃料のアンチノック性は
オクタン価によって表される。市販されるガソリン燃料
のオクタン価は、通常、 普通ガソリン ・・・・・・８３オクタンスーパガソリ
ン・・・・・・１００オクタンであり、以下、単に前者
をレギュラー、後者をハイオクという。エンジンの熱効
率の点からはノック領域に入らない範囲でできる限り燃
焼速度を速くすることが必要であり、この点でノックが
発生しない限り点火時期を進めて燃焼を制御するエンジ
ンにあってハイオクはオクタン価が高く有利である。
げたり、点火時期を早くすると、ノッキングが起こり、
エンジンの過熱と性能低下をきたし、さらにはエンジン
を損傷する。この現象に対する燃料のアンチノック性は
オクタン価によって表される。市販されるガソリン燃料
のオクタン価は、通常、 普通ガソリン ・・・・・・８３オクタンスーパガソリ
ン・・・・・・１００オクタンであり、以下、単に前者
をレギュラー、後者をハイオクという。エンジンの熱効
率の点からはノック領域に入らない範囲でできる限り燃
焼速度を速くすることが必要であり、この点でノックが
発生しない限り点火時期を進めて燃焼を制御するエンジ
ンにあってハイオクはオクタン価が高く有利である。
ところで、ノッキングは未燃焼部分のガスの圧縮着火を
主原因としており、激しく発生するとエネルギの損失（
出力低下）やエンジン各部への衝撃、さらには燃費の低
下等を招（ため回避することが望ましい。しかし、軽い
ノッキング現象はそれ自体エンジンに悪影響を与えるも
のではなく、点火時期を進めてノッキングが生じる場合
であっても、エンジンの燃焼効率が増加することによっ
て車両の燃費を改善することができ、このような燃費の
改善という観点からすれば、適度なノッキングを許容す
ることはエンジンの最適効率での運転状態を得るために
好適である。したがって、エンジンの運転効率を高め、
且つノッキング騒音レベルを所定値以下に抑制するため
には、ノッキング強度を種々の運転条件に適合させて制
御する必要がある。
主原因としており、激しく発生するとエネルギの損失（
出力低下）やエンジン各部への衝撃、さらには燃費の低
下等を招（ため回避することが望ましい。しかし、軽い
ノッキング現象はそれ自体エンジンに悪影響を与えるも
のではなく、点火時期を進めてノッキングが生じる場合
であっても、エンジンの燃焼効率が増加することによっ
て車両の燃費を改善することができ、このような燃費の
改善という観点からすれば、適度なノッキングを許容す
ることはエンジンの最適効率での運転状態を得るために
好適である。したがって、エンジンの運転効率を高め、
且つノッキング騒音レベルを所定値以下に抑制するため
には、ノッキング強度を種々の運転条件に適合させて制
御する必要がある。
このようなノッキング制御ではノックセンサをエンジン
本体に取付け、センサ信号のレベルに基づいてノッキン
グの発生を判別し、ノック発生時には点火時期を遅角し
、ノックが発生しない場合には出来る限り進角させるよ
うにしている。
本体に取付け、センサ信号のレベルに基づいてノッキン
グの発生を判別し、ノック発生時には点火時期を遅角し
、ノックが発生しない場合には出来る限り進角させるよ
うにしている。
ところで、かかる制御に用いられるノッキング検出装置
としては、従来例えば第６図に示すようなものがある（
例えば特開昭５８−５３６７７号公報参照）。第６図に
おいて、１は６気筒エンジンであり、２ａ〜２ｆは６気
筒エンジン１の第１気筒から第６気筒まで順次装着した
筒内圧センサ（振動検出手段）である。筒内圧センサ２
ａ〜２ｆは圧電素子により構成され、各気筒の点火プラ
グの座金としてモールド成形されている。筒内圧センサ
２ａ〜２ｆのは点火プラグを介して圧電素子に作用する
各気筒の圧力（筒内圧）を電荷に変換し、これらの筒内
圧に対応する電圧値を有するアナログ信号８１〜Ｓ、を
出力する。信号Ｓｌ〜Ｓｈはそれぞれ電圧アンプ（チャ
ージアンプ）３により増幅され信号３１１”’ＳＩ＆と
してマルチプレクサ（ＭＰＸ）４に入力される。マルチ
プレクサ４は所定のタイミング毎にマイクロコンピュー
タ５から出力される切換信号Ｓｃに同期して信号Ｓ１、
〜Ｓ０を択一的に切り換え、信号Ｓａｔとしてバンドパ
スフィルタ（ＢＰＦ）６に出力する。バンドパスフィル
タ６は信号Ｓ！１のうちノッキング振動に対応する周波
数帯（例えば、５ＫＨｚ〜２０ＫＨｚ）の信号のみを通
過させ、信号Ｓ３１として整流器７に出力し、整流器７
は信号３３１を半波整流（全波整流でもよい）し整流信
号Ｓ４１として積分器８に出力する。積分器８にはさら
にマイクロコンピュータ５から積分区間信号’Ｓ ｋが
入力されており、積分器８はこの積分区間信号Ｓｋが入
力されている間のみ整流器７からの整流信号Ｓ４ｔを積
分してマイクロコンピュータ５に出力する。積分区間信
号Ｓｋは、例えば圧縮上死点（ＴＤＣ）後１０°〜４５
°の範囲で出力される。したがって、積分器８は１０°
ＡＴＤＣになると整流信号Ｓ４１の積分を開始し、４５
°ＡＴＤＣで該積分を停止して積分値Ｓをリセ７）する
。なお、信号３４１の積分処理区間を限定しているのは
次の理由による。パルプ、ピストン等のエンジンの運動
部分に起因する機械的振動（これはメカニカルノイズと
なる。以下、これをメカノイズと略称する。）がノッキ
ングによる振動（正規のノッキング信号となる。以下、
これを正規ノックと略称する：）に近似する周波数、振
幅を有する場合には、両者を区別することが困難となり
該機械的振動をノッキングによる振動とみなしてしまう
、すなわち、メカノイズを正規ノックとみなしてしまう
。そこで、このような不具合を避けるために正規ノック
の発生が予想される区間のみに積分処理区間を限定して
メカノイズを排除しているのである。
としては、従来例えば第６図に示すようなものがある（
例えば特開昭５８−５３６７７号公報参照）。第６図に
おいて、１は６気筒エンジンであり、２ａ〜２ｆは６気
筒エンジン１の第１気筒から第６気筒まで順次装着した
筒内圧センサ（振動検出手段）である。筒内圧センサ２
ａ〜２ｆは圧電素子により構成され、各気筒の点火プラ
グの座金としてモールド成形されている。筒内圧センサ
２ａ〜２ｆのは点火プラグを介して圧電素子に作用する
各気筒の圧力（筒内圧）を電荷に変換し、これらの筒内
圧に対応する電圧値を有するアナログ信号８１〜Ｓ、を
出力する。信号Ｓｌ〜Ｓｈはそれぞれ電圧アンプ（チャ
ージアンプ）３により増幅され信号３１１”’ＳＩ＆と
してマルチプレクサ（ＭＰＸ）４に入力される。マルチ
プレクサ４は所定のタイミング毎にマイクロコンピュー
タ５から出力される切換信号Ｓｃに同期して信号Ｓ１、
〜Ｓ０を択一的に切り換え、信号Ｓａｔとしてバンドパ
スフィルタ（ＢＰＦ）６に出力する。バンドパスフィル
タ６は信号Ｓ！１のうちノッキング振動に対応する周波
数帯（例えば、５ＫＨｚ〜２０ＫＨｚ）の信号のみを通
過させ、信号Ｓ３１として整流器７に出力し、整流器７
は信号３３１を半波整流（全波整流でもよい）し整流信
号Ｓ４１として積分器８に出力する。積分器８にはさら
にマイクロコンピュータ５から積分区間信号’Ｓ ｋが
入力されており、積分器８はこの積分区間信号Ｓｋが入
力されている間のみ整流器７からの整流信号Ｓ４ｔを積
分してマイクロコンピュータ５に出力する。積分区間信
号Ｓｋは、例えば圧縮上死点（ＴＤＣ）後１０°〜４５
°の範囲で出力される。したがって、積分器８は１０°
ＡＴＤＣになると整流信号Ｓ４１の積分を開始し、４５
°ＡＴＤＣで該積分を停止して積分値Ｓをリセ７）する
。なお、信号３４１の積分処理区間を限定しているのは
次の理由による。パルプ、ピストン等のエンジンの運動
部分に起因する機械的振動（これはメカニカルノイズと
なる。以下、これをメカノイズと略称する。）がノッキ
ングによる振動（正規のノッキング信号となる。以下、
これを正規ノックと略称する：）に近似する周波数、振
幅を有する場合には、両者を区別することが困難となり
該機械的振動をノッキングによる振動とみなしてしまう
、すなわち、メカノイズを正規ノックとみなしてしまう
。そこで、このような不具合を避けるために正規ノック
の発生が予想される区間のみに積分処理区間を限定して
メカノイズを排除しているのである。
マイクロコンピュータ５にはさらにクランク角センサ９
の出力信号が人力されており、クランク角センサ７はエ
ンジンのクランク角を検出し、７２０°、１８０’ 、
２°毎にそれぞれ単一の（）（）パルスとなる信号Ｃｉ
、Ｃａ −、Ｃｔを出力する。なお、７２０°信号Ｃｉ
は第１気筒の圧縮上死点前９０°のタイミングで出力さ
れ、１８０°信号Ｃａも各気筒の圧縮上死点前９０°の
タイミングで出力される。マイクロコンピュータ５はＣ
ＰＵＩＩ、メモリ１２、Ｉ１０ポート１３およびＡ／Ｄ
変換器１４により構成され、これらはコモンバス１５に
より互いに接続される。Ａ／Ｄ変換器１４は積分器８の
出力（積分値）ＳをＡ／Ｄ変換してＣＰＵＩＩに出力し
、ＣＰＵＩＩはメモリ１２に書き込まれているプログラ
ムに従って、Ｉ１０ポー目３やＡ／Ｄ変換器１４より必
要とする外部データを取り込んだり、またメモリ１２と
の間でデータの授受を行ったりしながら積分器８からの
積分出力ＳのＡ／Ｄ変換値を所定のノック判定値（スラ
イスレベル）と比較してＡ／Ｄ変換値がノック判定値よ
り大きいとき正規ノックであると判定して点火時期を遅
角側に補正する演算処理を行う。１１０ボート１３には
クランク角センサ９から信号Ｃｉ、Ｃａ、Ｃｚが出力さ
れるとともに、Ｉ１０ポート１３からは切換信号Ｓｃ、
積分区間信号ＳＫおよび点火信号Ｓｐが出力される。メ
モリ１２はＣＰ Ｕｌｌにおける演算プログラムを格納
するとともに、演算に使用するデータをマツプ等の形で
記憶している。点火信号Ｓｐは点火袋Ｎ１６に入力され
ており、点火装置１６は点火プラグ、点火コイル、ディ
ストリビュータ等により構成され、点火信号Ｓｐに基づ
いて高圧パルスを発生し混合気に点火する。
の出力信号が人力されており、クランク角センサ７はエ
ンジンのクランク角を検出し、７２０°、１８０’ 、
２°毎にそれぞれ単一の（）（）パルスとなる信号Ｃｉ
、Ｃａ −、Ｃｔを出力する。なお、７２０°信号Ｃｉ
は第１気筒の圧縮上死点前９０°のタイミングで出力さ
れ、１８０°信号Ｃａも各気筒の圧縮上死点前９０°の
タイミングで出力される。マイクロコンピュータ５はＣ
ＰＵＩＩ、メモリ１２、Ｉ１０ポート１３およびＡ／Ｄ
変換器１４により構成され、これらはコモンバス１５に
より互いに接続される。Ａ／Ｄ変換器１４は積分器８の
出力（積分値）ＳをＡ／Ｄ変換してＣＰＵＩＩに出力し
、ＣＰＵＩＩはメモリ１２に書き込まれているプログラ
ムに従って、Ｉ１０ポー目３やＡ／Ｄ変換器１４より必
要とする外部データを取り込んだり、またメモリ１２と
の間でデータの授受を行ったりしながら積分器８からの
積分出力ＳのＡ／Ｄ変換値を所定のノック判定値（スラ
イスレベル）と比較してＡ／Ｄ変換値がノック判定値よ
り大きいとき正規ノックであると判定して点火時期を遅
角側に補正する演算処理を行う。１１０ボート１３には
クランク角センサ９から信号Ｃｉ、Ｃａ、Ｃｚが出力さ
れるとともに、Ｉ１０ポート１３からは切換信号Ｓｃ、
積分区間信号ＳＫおよび点火信号Ｓｐが出力される。メ
モリ１２はＣＰ Ｕｌｌにおける演算プログラムを格納
するとともに、演算に使用するデータをマツプ等の形で
記憶している。点火信号Ｓｐは点火袋Ｎ１６に入力され
ており、点火装置１６は点火プラグ、点火コイル、ディ
ストリビュータ等により構成され、点火信号Ｓｐに基づ
いて高圧パルスを発生し混合気に点火する。
このように、本装置では気筒別にノッキング発生のを無
を判定し、ノッキングが発生すると点火時期を遅らせて
ノッキングを抑制し運転性を高めている。
を判定し、ノッキングが発生すると点火時期を遅らせて
ノッキングを抑制し運転性を高めている。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、このような従来のエンジンのノッキング
検出装置にあっては、エンジンの使用燃料の性状（例え
ば、オクタン価）が異なる場合であっても上記ノッキン
グ検出装置は同一のものを用いていたため、燃料の性状
差によりノッキングの検出精度にばらつきが生じ、ノッ
キング制御の実効が図れないという問題点があった。
検出装置にあっては、エンジンの使用燃料の性状（例え
ば、オクタン価）が異なる場合であっても上記ノッキン
グ検出装置は同一のものを用いていたため、燃料の性状
差によりノッキングの検出精度にばらつきが生じ、ノッ
キング制御の実効が図れないという問題点があった。
以下にその理由を説明する。
第７図はバンドパスフィルタ６通過後のノック信号出力
を示す図であり、図中、実線はハイオク、破線はレギュ
ラーを表す。同図は吸入負圧間等（運転状態間等）かつ
ノッキングレベル（体感レベル）同等の条件で測定した
ものである。それぞれハイオク点火時期制御、レギュラ
ー点火時期制御を行っているので、このときの点火時期
はハイオク（実線）で２３°ＢＴＤＣ、レギュラー（破
線）で１４’ＢＴＤＣとなっている。このノック信号出
力の１２Ｈｚから１４Ｈｚまでを積分し、Ａ／Ｄ変換し
たものがノック判定値（すなわち、スライスレベル）と
比較されるわけだが、上記積分値は第７図中、斜線部の
面積で表されることになる。レギュラーの場合の面積図
よりハイオクの場合の面積口コの方が大きいことがわか
る。
を示す図であり、図中、実線はハイオク、破線はレギュ
ラーを表す。同図は吸入負圧間等（運転状態間等）かつ
ノッキングレベル（体感レベル）同等の条件で測定した
ものである。それぞれハイオク点火時期制御、レギュラ
ー点火時期制御を行っているので、このときの点火時期
はハイオク（実線）で２３°ＢＴＤＣ、レギュラー（破
線）で１４’ＢＴＤＣとなっている。このノック信号出
力の１２Ｈｚから１４Ｈｚまでを積分し、Ａ／Ｄ変換し
たものがノック判定値（すなわち、スライスレベル）と
比較されるわけだが、上記積分値は第７図中、斜線部の
面積で表されることになる。レギュラーの場合の面積図
よりハイオクの場合の面積口コの方が大きいことがわか
る。
このように、ハイオクとレギュラーとでは同一運転条件
で人間には同一に聞こえるノック信号（１２〜１４ＫＨ
ｚ）も、第７図に示すように積分値としてみるとレギュ
ラーの方が小さい。したがって、例えばハイオクに対応
するように積分器（電圧アンプ３や積分器８）の増幅率
を合わせておくと（すなわち、増幅率の小さい積分器を
用いるようにすると）、レギュラーガソリンを使用した
場合にはノッキングが検出されないことがあり、ノッキ
ング制御が適切に実行されないことから、ノックが発生
してノック音が聞こえてしまう。また、レギュラーに対
応するように積分器の増幅率を設定しておくと、ハイオ
クガソリンを使用した場合にはエンジンに悪影響を与え
ないような比較的軽微なノッキングに対してもノッキン
グ制御が実行されることになり、エンジンの燃焼効率が
低下して燃費等の改善が図れないという不具合が生じる
。
で人間には同一に聞こえるノック信号（１２〜１４ＫＨ
ｚ）も、第７図に示すように積分値としてみるとレギュ
ラーの方が小さい。したがって、例えばハイオクに対応
するように積分器（電圧アンプ３や積分器８）の増幅率
を合わせておくと（すなわち、増幅率の小さい積分器を
用いるようにすると）、レギュラーガソリンを使用した
場合にはノッキングが検出されないことがあり、ノッキ
ング制御が適切に実行されないことから、ノックが発生
してノック音が聞こえてしまう。また、レギュラーに対
応するように積分器の増幅率を設定しておくと、ハイオ
クガソリンを使用した場合にはエンジンに悪影響を与え
ないような比較的軽微なノッキングに対してもノッキン
グ制御が実行されることになり、エンジンの燃焼効率が
低下して燃費等の改善が図れないという不具合が生じる
。
（発明の目的）
そこで本発明は、燃料の性状に応じてノッキング振動を
増幅する増幅器の増幅率を変えるあるいは増幅後の出力
と比較されるスライスレベルを変えることにより、燃料
の性状が変化してもノッキングを適切に検出して、ノッ
キング制御の実効を図ることのできるエンジンのノッキ
ング検出装置を提供することを目的としている。
増幅する増幅器の増幅率を変えるあるいは増幅後の出力
と比較されるスライスレベルを変えることにより、燃料
の性状が変化してもノッキングを適切に検出して、ノッ
キング制御の実効を図ることのできるエンジンのノッキ
ング検出装置を提供することを目的としている。
（課題を解決するための手段）
第１の発明によるエンジンのノッキング検出装置は上記
目的達成のため、その基本概念図を第１図に示すように
、エンジンに発生する振動を検出する振動検出手段ａと
、燃料の性状を検出する燃料性状検出手段すと、振動検
出手段ａの出力のうち所定周波数域の信号をノッキング
振動として所定の増幅率で増幅するとともに、燃料性状
検出手段すの出力に応じて該増幅率を変えるノック振動
増幅手段Ｃと、ノック振動増幅手段Ｃの出力を判別して
ノッキングの発生を検出するノック判別手段ｄと、を備
えている。
目的達成のため、その基本概念図を第１図に示すように
、エンジンに発生する振動を検出する振動検出手段ａと
、燃料の性状を検出する燃料性状検出手段すと、振動検
出手段ａの出力のうち所定周波数域の信号をノッキング
振動として所定の増幅率で増幅するとともに、燃料性状
検出手段すの出力に応じて該増幅率を変えるノック振動
増幅手段Ｃと、ノック振動増幅手段Ｃの出力を判別して
ノッキングの発生を検出するノック判別手段ｄと、を備
えている。
また、第２の発明によるエンジンのノッキング検出装置
は上記目的達成のため、その基本概念図、を第１図に示
すように、エンジンに発生する振動を検出する振動検出
手段ａと、燃料の性状を検出する燃料性状検出手段すと
、振動検出手段ａの出力のうち所定周波数域の信号をノ
ッキング振動として所定の増幅率で増幅するノック振動
増幅手段Ｃと、ノック振動増幅手段Ｃの出力を所定のス
ライスレベルと比較してノッキングの発生を判別すると
ともに、燃料性状検出手段すの出力に応じて該スライス
レベルを変えるノック判別手段ｄと、を備えている。
は上記目的達成のため、その基本概念図、を第１図に示
すように、エンジンに発生する振動を検出する振動検出
手段ａと、燃料の性状を検出する燃料性状検出手段すと
、振動検出手段ａの出力のうち所定周波数域の信号をノ
ッキング振動として所定の増幅率で増幅するノック振動
増幅手段Ｃと、ノック振動増幅手段Ｃの出力を所定のス
ライスレベルと比較してノッキングの発生を判別すると
ともに、燃料性状検出手段すの出力に応じて該スライス
レベルを変えるノック判別手段ｄと、を備えている。
（作用）
第１の発明では、燃料の性状が検出され、燃料の性状に
応じてノッキングを増幅する増幅器の増幅率が変えられ
る。したがって、燃料の性状が変化しても、ノッキング
が適切に検出されてノッキング制御の精度が向上する。
応じてノッキングを増幅する増幅器の増幅率が変えられ
る。したがって、燃料の性状が変化しても、ノッキング
が適切に検出されてノッキング制御の精度が向上する。
また、第２の発明では、燃料の性状に応じて増幅後のノ
ッキング振動と比較されるスライスレベルの大きさが変
えられる。したがって、燃料の性状が変化しても、ノッ
キングが適切に検出されてノッキング制御の精度が向上
する。
ッキング振動と比較されるスライスレベルの大きさが変
えられる。したがって、燃料の性状が変化しても、ノッ
キングが適切に検出されてノッキング制御の精度が向上
する。
（実施例）
以下、第１の発明および第２の発明を図面に基づいて説
明する。
明する。
第２〜４図は第１の発明に係るエンジンのノッキング検
出装置の一実施例を示す図であり、本実施例の説明にあ
たり第６図に示した従来例と同一構成部分には同一符号
を付してその説明を省略する。
出装置の一実施例を示す図であり、本実施例の説明にあ
たり第６図に示した従来例と同一構成部分には同一符号
を付してその説明を省略する。
まず、構成を説明する。第２図において、２１は電圧ア
ンプ（ノック振動増幅手段）であり、電圧アンプ２１は
その詳細を第３図に示すように、増幅率の異なるアンプ
Ａ２２、アンプＢ２３とそのアンプＡ２２、アンプＢ２
３を切り換えるためのアンプ切換スイッチ２４とにより
構成される。また、本実施例ではマイクロコンピュータ
５は燃料性状検出手段およびノック判別手段としての機
能を有し、後述するプログラムによってガソリン性状が
判別されると、その判別結果に応じてＩ１０ボート１３
から電圧アンプ２１に切換信号が出力され、該切換信号
によりアンプ切換スイッチ２４が切り換えられて所望の
アンプが選択される。
ンプ（ノック振動増幅手段）であり、電圧アンプ２１は
その詳細を第３図に示すように、増幅率の異なるアンプ
Ａ２２、アンプＢ２３とそのアンプＡ２２、アンプＢ２
３を切り換えるためのアンプ切換スイッチ２４とにより
構成される。また、本実施例ではマイクロコンピュータ
５は燃料性状検出手段およびノック判別手段としての機
能を有し、後述するプログラムによってガソリン性状が
判別されると、その判別結果に応じてＩ１０ボート１３
から電圧アンプ２１に切換信号が出力され、該切換信号
によりアンプ切換スイッチ２４が切り換えられて所望の
アンプが選択される。
次に、作用を説明する。
第４図は点火時期制御のプログラムを示すフローチャー
トであり、本プログラムは所定期間毎に一度実行される
。
トであり、本プログラムは所定期間毎に一度実行される
。
まず、ＰＩでフラグＦｌａｇが立っているか（Ｆｌａｇ
−１か）否かを判別し、Ｆｌａｇ＝ＯのときはＰ８でノ
ック振動を増幅する電圧アンプ２１内のアンプをハイオ
ク用（例えば、アンプＡ２２）に切り換える。
−１か）否かを判別し、Ｆｌａｇ＝ＯのときはＰ８でノ
ック振動を増幅する電圧アンプ２１内のアンプをハイオ
ク用（例えば、アンプＡ２２）に切り換える。
なお、本実施例で用いるエンジンはハイオク対応のため
、′最初（製造ラインオフ後）は■がスタートになる０
次いで、Ｐ３でハイオク用のアンプＡ２２によって増幅
されたＡ／Ｄ変換後のノック信号θにを読み込み、Ｐ４
でこのノック信号θ、を所定のノック判定値（スライス
レベル）θ。と比にする。θ、≦θ。のときはノッキン
グが発生していないと判断してＰ、で点火時期の進角補
正を行い、Ｐ６でアンプをハイオク用のままに維持し、
Ｐ７でフラグＦｌａｇを降ろして（Ｆ１ａｇ＝ ０とし
て）今回の処理を終了する。
、′最初（製造ラインオフ後）は■がスタートになる０
次いで、Ｐ３でハイオク用のアンプＡ２２によって増幅
されたＡ／Ｄ変換後のノック信号θにを読み込み、Ｐ４
でこのノック信号θ、を所定のノック判定値（スライス
レベル）θ。と比にする。θ、≦θ。のときはノッキン
グが発生していないと判断してＰ、で点火時期の進角補
正を行い、Ｐ６でアンプをハイオク用のままに維持し、
Ｐ７でフラグＦｌａｇを降ろして（Ｆ１ａｇ＝ ０とし
て）今回の処理を終了する。
一方、θＸ〉θ０のときはノッキングが発生していると
判断してＰ８で点火時期の遅角補正を行い、Ｐ、で上記
遅角補正の際に用いた遅角量βをハイオク−レギュラー
切換判定遅角量β。と比較してハイオクおよびレギュラ
ーの判定を行う。β〉β。のときは使用燃料がレギュラ
ーガソリンであると判断してＰｌ。でアンプをレギュラ
ー用（例えば、アンプＢ２３）に切り換え、ｐＨでフラ
グＦｌａｇを立てて（Ｆｌａｇ＝ １ ）処理を終え、
β≦β。のときは使用燃料がハイオクガソリンであると
判断してＰ、でアンプをハイオク用に切り換える。
判断してＰ８で点火時期の遅角補正を行い、Ｐ、で上記
遅角補正の際に用いた遅角量βをハイオク−レギュラー
切換判定遅角量β。と比較してハイオクおよびレギュラ
ーの判定を行う。β〉β。のときは使用燃料がレギュラ
ーガソリンであると判断してＰｌ。でアンプをレギュラ
ー用（例えば、アンプＢ２３）に切り換え、ｐＨでフラ
グＦｌａｇを立てて（Ｆｌａｇ＝ １ ）処理を終え、
β≦β。のときは使用燃料がハイオクガソリンであると
判断してＰ、でアンプをハイオク用に切り換える。
一方、ＰｌでＦｌａｇ＝１のときはＰｌ！で電圧アンプ
２１内のアンプをレギュラー用に切り換え、ｐＨでレギ
ュラー用のアンプＢ２３によって増幅されたＡ／Ｄ変換
後のノック信号θ、を読み込む。次いで、Ｐｌ４でこの
ノック信号θえを所定判定値（スライスレベル）と比較
し、θ、〉θ。のときはノッキングが発生していると判
断して前記ステップＰ、の場合と同様にｐｕｓで点火時
期の遅角補正を行ってｐＨに進む。θ、≦θ。のときは
ノッキングが発生していないと判断してＰｌ６で点火時
期の遅角補正を行い、ＰＩ？で上記遅角補正の際に用い
た遅角量αをレギュラーハイオク切換判定遅角量α。と
比較してハイオクおよびレギュラーの判定を行う、α〉
α。のときは使用燃料がハイオクガソリンであると判断
してｐｕｓでアンプをハイオク用アンプＡ０に切り換え
、Ｐｌ９でフラグＦｌａｇを降ろして（Ｆ１ａｇ＝ ０
として）今回の処理を終了する。
２１内のアンプをレギュラー用に切り換え、ｐＨでレギ
ュラー用のアンプＢ２３によって増幅されたＡ／Ｄ変換
後のノック信号θ、を読み込む。次いで、Ｐｌ４でこの
ノック信号θえを所定判定値（スライスレベル）と比較
し、θ、〉θ。のときはノッキングが発生していると判
断して前記ステップＰ、の場合と同様にｐｕｓで点火時
期の遅角補正を行ってｐＨに進む。θ、≦θ。のときは
ノッキングが発生していないと判断してＰｌ６で点火時
期の遅角補正を行い、ＰＩ？で上記遅角補正の際に用い
た遅角量αをレギュラーハイオク切換判定遅角量α。と
比較してハイオクおよびレギュラーの判定を行う、α〉
α。のときは使用燃料がハイオクガソリンであると判断
してｐｕｓでアンプをハイオク用アンプＡ０に切り換え
、Ｐｌ９でフラグＦｌａｇを降ろして（Ｆ１ａｇ＝ ０
として）今回の処理を終了する。
一方、α≦α。のときは使用燃料がレギュラーガソリン
であると判断してアンプの切り換えは行わずｐＨに進む
。
であると判断してアンプの切り換えは行わずｐＨに進む
。
このように、点火時期を補正する遅角量αをレギュラー
−ハイオク切換判定遅角量α。と比較する（あるいは、
遅角量βをハイオク−レギュラー切換判定遅角量β。と
比較する）ことにより、ガソリンの性状（オクタン価）
が適切に判定され、オクタン価に合わせた増幅率を持つ
アンプが選択される。したがって、使用ガソリンが代わ
った場合であっても、発生するノッキング振動の大きさ
が同程度のレベルのものに揃えられ、レギュラーガソリ
ンを使用したときにノッキングが検出されないといった
ような不具合が解消されて、ノッキングの検出精度を格
段に向上させることができる。
−ハイオク切換判定遅角量α。と比較する（あるいは、
遅角量βをハイオク−レギュラー切換判定遅角量β。と
比較する）ことにより、ガソリンの性状（オクタン価）
が適切に判定され、オクタン価に合わせた増幅率を持つ
アンプが選択される。したがって、使用ガソリンが代わ
った場合であっても、発生するノッキング振動の大きさ
が同程度のレベルのものに揃えられ、レギュラーガソリ
ンを使用したときにノッキングが検出されないといった
ような不具合が解消されて、ノッキングの検出精度を格
段に向上させることができる。
また、ノック信号出力の増幅率を変えるようにしている
ので、信号自体の出力が増大することになりこの点から
もノッキングの検出精度が高められる。
ので、信号自体の出力が増大することになりこの点から
もノッキングの検出精度が高められる。
なお、本実施例ではノッキング振動の増幅率を変えるも
のとして電圧アンプ２１内のアンプＡ２２、アンプＢ２
３を切り換える例を示したが、勿論これに限定されず、
例えば積分器８の増幅率を変えるようにしてもよい。ま
た、燃料性状に応じて増幅率を変えるようにするもので
あればアンプ自体を切り換える態様に限らないことは言
うまでもない。
のとして電圧アンプ２１内のアンプＡ２２、アンプＢ２
３を切り換える例を示したが、勿論これに限定されず、
例えば積分器８の増幅率を変えるようにしてもよい。ま
た、燃料性状に応じて増幅率を変えるようにするもので
あればアンプ自体を切り換える態様に限らないことは言
うまでもない。
第５図は第２の発明に係るエンジンのノッキング検出装
置の一実施例を示す図である。本実施例におけるハード
的構成は従来例として示した第６図のものと同一である
ためその説明を省略する。
置の一実施例を示す図である。本実施例におけるハード
的構成は従来例として示した第６図のものと同一である
ためその説明を省略する。
本実施例ではマイクロコンピュータ５はさらに燃料性状
検出手段およびノック判別手段としての機能を有する。
検出手段およびノック判別手段としての機能を有する。
次に、作用を説明する。
第５図は点火時期制御のプログラムを示すフローチャー
トであり、第１の発明の一実施例の第４図のプログラム
と同一処理を行うステップには同一番号を付してその説
明を省略し、異なるステップには○印で囲むステップ番
号を付してその内容を説明する。
トであり、第１の発明の一実施例の第４図のプログラム
と同一処理を行うステップには同一番号を付してその説
明を省略し、異なるステップには○印で囲むステップ番
号を付してその内容を説明する。
第５図のプログラムにおいて、Ｐ、でＦ１ａｇ＝０のと
きはＰ□でハイオク用のノック判定値（スライスレベル
）θ、を演算し、Ｐ！ｔでＡ／Ｄ変換後のノック信号を
θ、を読み込む。次いで、ｐ２３でノック信号θ、をハ
イオク用のノック判定値θ９、と比較し、θよ≦θ８の
ときはノッキングが発生していないと判断してＰ、に進
み、θや〉θ８のときはノッキングが発生していると判
断してＰ。
きはＰ□でハイオク用のノック判定値（スライスレベル
）θ、を演算し、Ｐ！ｔでＡ／Ｄ変換後のノック信号を
θ、を読み込む。次いで、ｐ２３でノック信号θ、をハ
イオク用のノック判定値θ９、と比較し、θよ≦θ８の
ときはノッキングが発生していないと判断してＰ、に進
み、θや〉θ８のときはノッキングが発生していると判
断してＰ。
に進む、一方、Ｐ、′ｉ？Ｆｌａｇ＝ １のときはＰｌ
４でレギュラー用のノッキング判定値（スライスレベル
）θえを演算し、Ｐ！ｓでＡ／Ｄ変換後のノック信号を
θ、を読み込む。次いで、Ｐ２＆でノック信号θにをレ
ギュラー用のノック判定値θ８と比較し、θ、≦θ８の
ときはノッキングが発生していないと判断してＰｏに進
み、θ、〉θ３のときはノッキングが発生していると判
断してＰＩＳに進む。
４でレギュラー用のノッキング判定値（スライスレベル
）θえを演算し、Ｐ！ｓでＡ／Ｄ変換後のノック信号を
θ、を読み込む。次いで、Ｐ２＆でノック信号θにをレ
ギュラー用のノック判定値θ８と比較し、θ、≦θ８の
ときはノッキングが発生していないと判断してＰｏに進
み、θ、〉θ３のときはノッキングが発生していると判
断してＰＩＳに進む。
したがって、使用ガソリンが代わった場合であっても、
発生するノッキング振動の大きさに合わせてスライスレ
ベルθ８、θ１が変更されるので、第１の発明の一実施
例の場合と同様の効果を得ることができる。また、増幅
器の増幅率を変えていないので、電圧アンプ３等従来か
らの部品がそのま流用でき、装置のハード面に手を加え
る必要がない。すなわち、ソストの対応のみで装置の提
供を可能にするから、装置の複雑化やコストアップを避
けて行うことができる。
発生するノッキング振動の大きさに合わせてスライスレ
ベルθ８、θ１が変更されるので、第１の発明の一実施
例の場合と同様の効果を得ることができる。また、増幅
器の増幅率を変えていないので、電圧アンプ３等従来か
らの部品がそのま流用でき、装置のハード面に手を加え
る必要がない。すなわち、ソストの対応のみで装置の提
供を可能にするから、装置の複雑化やコストアップを避
けて行うことができる。
（効果）
第１の発明によれば、燃料の性状に応じてノッキングを
増幅する増幅器の増幅率を変えているので、燃料の性状
が変化しても、ノッキングを適切に検出することができ
、ノッキング制御の精度を向上させることができる。
増幅する増幅器の増幅率を変えているので、燃料の性状
が変化しても、ノッキングを適切に検出することができ
、ノッキング制御の精度を向上させることができる。
また、第２の発明によれば、燃料の性状に応じて増幅後
のノッキング振動と比較されるスライスレベルの大きさ
を変えているので、第１の発明と同様の効果を得ること
ができる。
のノッキング振動と比較されるスライスレベルの大きさ
を変えているので、第１の発明と同様の効果を得ること
ができる。
第１図（Ａ）は第１の発明の基本概念図、第１図（Ｂ）
は第２の発明の基本概念図、第２〜４図は第１の発明に
係るエンジンのノッキング検出装置の一実施例を示す図
であり、第２図はその全体構成図、第３図はその電圧ア
ンプの構成図、第４図はその点火時期制御のプログラム
を示すフローチャート、第５図は第２の発明に係るエン
ジンのノッキング検出装置の一実施例を示すその点火時
期制御のプログラムを示すフローチャート、第６．７図
は従来のエンジンのノッキング検出装置を示す図であり
、第６図はその全体構成図、第７図はその問題点を説明
するためのノック信号出力を示す図である。 １・・・・・・６気筒エンジン（エンジン）、２ａ〜２
ｆ・・・・・・筒内圧センサ（振動検出手段）、５・・
・・・・マイクロコンピュータ（燃料性状検出手段、ノ
ック判別手段）、 ２１・・・・・・電圧アンプ（ノック振動増幅手段）。
は第２の発明の基本概念図、第２〜４図は第１の発明に
係るエンジンのノッキング検出装置の一実施例を示す図
であり、第２図はその全体構成図、第３図はその電圧ア
ンプの構成図、第４図はその点火時期制御のプログラム
を示すフローチャート、第５図は第２の発明に係るエン
ジンのノッキング検出装置の一実施例を示すその点火時
期制御のプログラムを示すフローチャート、第６．７図
は従来のエンジンのノッキング検出装置を示す図であり
、第６図はその全体構成図、第７図はその問題点を説明
するためのノック信号出力を示す図である。 １・・・・・・６気筒エンジン（エンジン）、２ａ〜２
ｆ・・・・・・筒内圧センサ（振動検出手段）、５・・
・・・・マイクロコンピュータ（燃料性状検出手段、ノ
ック判別手段）、 ２１・・・・・・電圧アンプ（ノック振動増幅手段）。
Claims (2)
- （１）ａ）エンジンに発生する振動を検出する振動検出
手段と、 ｂ）燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、ｃ）振
動検出手段の出力のうち所定周波数域の信号をノッキン
グ振動として所定の増幅率で増幅するとともに、燃料性
状検出手段の出力に応じて該増幅率を変えるノック振動
増幅手段と、 ｄ）ノック振動増幅手段の出力を判別してノッキングの
発生を検出するノック判別手段と、を備えたことを特徴
とするエンジンのノッキング検出装置。 - （２）ａ）エンジンに発生する振動を検出する振動検出
手段と、 ｂ）燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、ｃ）振
動検出手段の出力のうち所定周波数域の信号をノッキン
グ振動として所定の増幅率で増幅するノック振動増幅手
段と、 ｄ）ノック振動増幅手段の出力を所定のスライスレベル
と比較してノッキングの発生を判別するとともに、燃料
性状検出手段の出力に応じて該スライスレベルを変える
ノック判別手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンのノッキング検出装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63028384A JP2687390B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | エンジンのノッキング検出装置 |
| US07/307,467 US4945876A (en) | 1988-02-08 | 1989-02-08 | System and method for detecting knocking in an internal combustion engine |
| GB8902781A GB2215841B (en) | 1988-02-08 | 1989-02-08 | System and method for detecting knocking for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63028384A JP2687390B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | エンジンのノッキング検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01203643A true JPH01203643A (ja) | 1989-08-16 |
| JP2687390B2 JP2687390B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=12247161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63028384A Expired - Fee Related JP2687390B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | エンジンのノッキング検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4945876A (ja) |
| JP (1) | JP2687390B2 (ja) |
| GB (1) | GB2215841B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0318654A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-28 | Fujitsu Ten Ltd | 内燃機関のノツク検出装置 |
| JP2019197034A (ja) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 内燃機関及び発電システム |
| US11536206B2 (en) | 2019-08-02 | 2022-12-27 | Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. | Internal combustion engine and power generation system |
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| FR2652896B1 (fr) * | 1989-10-11 | 1994-05-27 | Marelli Autronica | Procede et dispositif de detection de cliquetis. |
| US5284047A (en) * | 1991-10-31 | 1994-02-08 | Analog Devices, Inc. | Multiplexed single-channel knock sensor signal conditioner system for internal combustion engine |
| JP2834937B2 (ja) * | 1992-06-15 | 1998-12-14 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関ノック制御装置 |
| FR2731794B1 (fr) * | 1995-03-15 | 1997-06-06 | Magneti Marelli France | Procede et dispositif de reconnaissance de signaux de capteurs de vibrations embarques, notamment de reconnaissance de cliquetis d'un moteur a combustion interne |
| US6060913A (en) * | 1997-08-26 | 2000-05-09 | Harris Corporation | Electrical system with small signal suppression circuitry |
| DE10004166A1 (de) * | 2000-02-01 | 2001-08-02 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Klopferkennung mit digitaler Signalauswertung |
| ITBO20030391A1 (it) * | 2003-06-23 | 2004-12-24 | Magneti Marelli Powertrain Spa | Metodo e dispositivo di controllo di un motore endotermico |
| US7331327B2 (en) * | 2006-07-21 | 2008-02-19 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Zone based knock reduction systems and methods for belt alternator starter hybrid systems |
| EP2116834A1 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-11 | Robert Bosch GmbH | A knock detection device and method for a combustion engine |
| DE102009057744B4 (de) * | 2009-12-10 | 2014-10-30 | Avl Software And Functions Gmbh | Verfahren zur Klopfregelung eines Verbrennungsmotors unter Berücksichtigung der Oktanzahl |
Citations (1)
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| US4331117A (en) * | 1979-12-20 | 1982-05-25 | Standard Oil Company (Indiana) | System and method for controlling engine knock |
| JPS5853677A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-03-30 | Toyota Motor Corp | 多気筒内燃機関の点火時期制御方法 |
| JPS5965225A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-13 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のノツキング検出装置 |
| GB2146456A (en) * | 1983-07-11 | 1985-04-17 | Figueiredo Nuno R M | Method and arrangement for controlling the combustion process in an internal combustion engine |
| JPS60212673A (ja) * | 1984-04-05 | 1985-10-24 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの点火時期制御装置 |
| US4640249A (en) * | 1984-06-30 | 1987-02-03 | Nissan Motor Company, Limited | System for controlling an ignition timing in an internal combustion engine and method therefor |
| JPS6116266A (ja) * | 1984-06-30 | 1986-01-24 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JPS61157768A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-17 | Fuji Heavy Ind Ltd | 内燃機関の点火時期制御方式 |
| JPS62107273A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-18 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
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| GB8629346D0 (en) * | 1986-12-09 | 1987-01-21 | Lucas Ind Plc | Engine control |
-
1988
- 1988-02-08 JP JP63028384A patent/JP2687390B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-02-08 GB GB8902781A patent/GB2215841B/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-08 US US07/307,467 patent/US4945876A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63176666A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のノツキング制御装置 |
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| US11536206B2 (en) | 2019-08-02 | 2022-12-27 | Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. | Internal combustion engine and power generation system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2215841B (en) | 1992-07-08 |
| JP2687390B2 (ja) | 1997-12-08 |
| US4945876A (en) | 1990-08-07 |
| GB8902781D0 (en) | 1989-03-30 |
| GB2215841A (en) | 1989-09-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |