JPS5824832A - 内燃機関のノツクの検出装置 - Google Patents

内燃機関のノツクの検出装置

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JPS5824832A
JPS5824832A JP57123089A JP12308982A JPS5824832A JP S5824832 A JPS5824832 A JP S5824832A JP 57123089 A JP57123089 A JP 57123089A JP 12308982 A JP12308982 A JP 12308982A JP S5824832 A JPS5824832 A JP S5824832A
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time
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switch
knock
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フランツ・ゼルマイヤ−
ベルンヴアルト・ベ−ニンク
ル−ドルフ・ナ−ゲル
ライナ−・ボ−ネ
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Robert Bosch GmbH
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 公知技術 本発明は、内燃機関内のガスに曝された少なくとも1つ
のイオン電流センサと、電圧供給装置とを備えた、内燃
機関のノックの検出装置に関する。
内燃機関に、ある一定の運転条件下で所謂ノックが起こ
ることは公知↑ある。これは燃料−空気混合気の衝撃波
として理解されており、この衝撃波は主に機関の可聴周
波振動として現われる。通常ノックに伴ってシリンダの
燃焼室側の壁とピストンとに強い熱負荷が生じ、材料が
損傷されることがあ□るので、またノックが長く続くと
内燃機関が故障する恐れがあるの〒、ノックを原則的に
回避するように努力がなされてきた。しかし他方で、内
燃機関の現存の動作範囲を出来るだけ十分に利用したい
ので、内燃機関のノックを出来るだけ早期に確実に知る
必要がある。
燃焼室内のノック検出の為に、種々の装置が提案されて
きた。例えば、Pイツ連邦共和国特許出願公開第280
2202号公報には、内燃機関の燃焼室内の圧力変動を
検出する装置が記載されており、ここで既にイオン電流
測定区間が用いられている。この装置〒は、イオン電流
を、調整回路によって評価できる制御信号に変換する評
価回路が設けられている。しかしこの評価回路に関して
、この明細書では詳しく記載されていない。
1イツ連邦共和国特許出願公開第2918420号公報
にも、内燃機関のノックの検出装置が提案されている。
この場合、ノックセンサが、ノック振動とノ々ツクグラ
ウンドノイズとを含む信号を発生する。この信号は、・
々ツクグラウンドノイズ信号分路と、ノック信号分路上
を介して比較器に接続された復調回路に供給される。そ
の際・々ツクブラウンr信号は低域フィルタによって発
生される。ノ々ツクグラウンP信号を比較器でノック信
号と比較すると、[ノック有/無−1を示す信号が生ず
る。しかしこの比較の際には、モータの振動を検出する
発生器が用いられる。この形式の発生器の為の評価回路
は、イオン電流測定の評価に直ちに用いることはできな
い。
発明の効果 これに対し本発明の特許請求の範囲第1項記載の特徴を
有する装置は、評価回路がイオン電流信号用に調整され
ているという利点を有する。点火の影響により起こり、
誤ってノックとして検出されることのあるノイズ信号が
イオン電流信号中に生じた場合、イオン電流信号の評価
が中止および/または停止される。従って外部から定め
られた測定時間間隔が全く必要なく、ノイズ信号の消去
をノイズ信号自体に依存して行なえる。実施態様項に記
載の構成により、本発明の装置の有利な実施例が実現で
きる。有利な点は、そとに示した回路構成によって、ノ
ン周波数より大きな周波数のノイズも、小さな周波数の
ノイズも遮断され、しかもノイズ信号の発生が低減され
ることである。
実施例の説明 次に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
図において、1はイオン電流を測定するセンサ装置を示
す。この装置は、例えば直列点火プラグまたは特殊点火
プラグの形に構成された少なくとも1つの点火プラグと
、電圧供給装置とを有する。点火コイルの2次巻線2は
電圧供給装置に所属するが、別個に示した。2次巻線は
、ダイオード3を介して点火配電器4の中央端子に接続
されており、この点火配電器もやはり、イオン電流セン
サとして用いられる点火プラグに接続されている。相応
のイオン電流センサを備えた電圧供給装置は、Pイン連
邦共和国特許出願公開第2802202号公報および1
ごイツ特許出願第30 06 665.0号明細書に記
載されている。本発明の場合、各シリンダ毎にイオン電
流センサを設ける。センサは各々1つの負荷増幅器(イ
ンピーダンス変成器)5を介してマルチプレクサ6に接
続されている。マルチプレクサ6の出力1則はフィルタ
7を介して、休止特態で導通しているスイッチ8に接続
されている。スイッチ8は、電子スイッチとして構成す
ると有利であり、比較器9の一方の入力側に接続されて
いる。比較器の他方の入力側には、閾値設定段10が接
続されている。比較器9の出力側は、一方では第1のタ
イムスイッチ(例えば単安定マルチ・々イブレータ)1
1を介して計数器】2のリセット入力側に接続されてお
り、他方〒は、第2の単安定マルチ・々イブレータとし
て形成されたタイムスイッチ13およびORゲート14
を介して計数器12の計数入力側に接続されている。計
数器12の出力側はディジタルコンノミレータ15に接
続されている。このコンノミレータ15の基準値は段1
6でもって設定することができる。ディジタルコンノミ
レータ15の出力側1には、ノック検出信号が発生し、
この信号がノック調整装置に供給される。
マルチプレクサ6の出力11111はコン・ξレータ1
7に接続されており、コン・ξレータ17の出力側は第
3のタイムスイッチ18とORゲート19に接続されて
いる。この第3のタイムスイッチ18はORゲート19
を介してスイッチ8に接続されている。更に第4のタイ
ムスイッチ20と第5のタイムスイッチ21どが設けら
れており、これらの入力側には、図に22で示す閉成角
度(ドエル角度)信号が加えられる。その際閃光矢印は
接点が開いている時間の始まりないし閉じている時間の
終りを示す。第4のタイムスイッチ20はORゲート1
9に接続されており、第5のタイムスイッチ21の出力
11111はORゲート14に接続されている。
次に図示の装置の動作を説明する。センサ装置1から送
出されるイオン電流信号は、丁度点火されたシリンダで
測定されるものであり、その都度インピーダンス変成器
5を介して減結合されている。配電器4と点火コイルの
2次巻線2との間に接続されたダイオ−P3は主に、接
点閉成時間の開始によって生ずるイオン電流中のノイズ
を除去する。マルチプレクサ6は、点火されたシリンダ
ごとに、そのシリンダに所属のフィルタフに、センサ装
置1を接続する。測定チャネルの数を減らしてマルチプ
レクサ6を簡易化する為に、総べてのシリンダを、その
イオン電流が時間的に重ならないように、またはほんの
僅かに重なるだけにして、1つの測定チャネルにまとめ
てもよい。フィルタ7は、ノック振動が生じるはずのな
い周波数を取除く。スイッチ8が導通状態にあるとき、
イオン電流信号は比較器9の入力側に達する。この比較
器9の閾値は段10によって設定↑きる。イオン電流の
振幅が過度に高まると、これはノックに起因している可
能性があり、比較器9が検出信号を送出する。即ち、連
続的振動から閾値に依存するノξルスが形成される。こ
の・ぐルスは第1および第2のタイムスイッチII、+
3の入力側に加えられる。第1のタイムスイッチ11は
、予想されるノック振動の周期よりもやや長い保持時間
(パルス接続時間)を有しており、他方第2のタイムス
イッチ13の保持時間は、ノック周期よりやや短かい。
両タイトヌイソチ11゜】3は再トリガ可能である。つ
捷り、タイムスイッチが非安定状態にあるときに新たな
・ξルスがその人力1則に加えらイすると、タイツ・ス
イッチは保持時間が改めて経過する寸で非安定状態を保
ち、新たなパルスが入力側に加わらなければ、安定状態
へ切換わる。イオン電流信号にノック振動が含寸れてい
ると、第1のタイムスイッチ11に比較器9から送出さ
れる・ξルスが繰り返し新たに加えられる。即ち第1の
タイムスイッチ11はノック振動が生じている限り、非
安定状態に留まっている。同時に・ξルスは第2のタイ
ムスイッチ13を介し、ORゲート14を介して、計数
器12の計数入力側に加えられる0なぜならタイムスイ
ッチ13の保持時間は、比較器9からのパルスの周期よ
り短いからである。計数器12は、ノック振動に相応す
る・ξルスを計数し、この・々ルスをディジタルコン・
Qレータ15に供給する。最高計数値が、段16により
設定された基準値を」−回ると、ディジタルコン・々レ
ータ15がノック検出信号を発生し、この信号がノック
の調整の為に処理される。
タイムスイッチ]、 ] 、  13は、ディジタルフ
ィルタの作用をもつ。イオン電流信号中に、ノックの周
波数より低い周波数の振動が生じると、第1のタイムス
イッチ11が、その入力側に新たなトリガノξルスが加
わる前に安定状態に戻るの手、計数器12は絶えず0”
にリセットされる。つまりタイムスイッチ11は高域フ
ィルタとして作用する。比較器9からの・ξルスの周波
数がノック周波数よりも高いと、第2のタイムスイッチ
13が繰り返しトリガされるので、タイムスイッチ13
は安定状態に戻らない。従って計数器12は、計数入力
側]に計数・ξルスが加わらないので計数動作をしない
。このタイムスイッチ13は低域フィルタの役割をはだ
す。
シリンダ内の燃焼室混合気は、接点開放時間の開始時に
点火される。イオン電流信号中に、点火による過度な電
流上昇が起こり、これが信号評価に誤った結果をもたら
すことがある。点火の直後にはノック振動は生じないの
で、その期間イオン電流信号の評価をスイッチ8を介し
て中止することができる。コンノ々レータ17の閾値は
、点火時に生ずるイオン電流信号の振幅ヨリ低り、且つ
点火ス・Q−りの後のイオン電流の振幅より高い値に定
められている。コン・ξレータ17の閾値を超過すると
、コン・ξレータ17がノξルスを送出する。このノξ
ルスの立ち下がり1則縁によって、第3のタイムスイッ
チ18が安定状態から非安定状態に切換えられ、所定の
時間に亘V非安定状態を保つ。この信号またはコンノぐ
レータ17から送出されるノξルスが、ORゲート19
を介してスイッチ8を遮断状態に制御し、計数器12は
第1のタイムスイッチ11を介して、その状態に関係な
くリセットされる。第3のタイムスイッチ18の保持時
間は点火による外乱の長さに応じてその都度設定される
スイッチ8を、イオン電流信号に関係なく、閉成角度信
号によって制御することもできる。
第4のタイムスイッチ20を閉成角度信号の側縁によっ
て、接点閉成時間の終了時にトリガする、即ち非安定状
態に切換える。タイムスイッチ20の保持時間の間、ス
イッチ8はORゲー]・19を介して遮断状態に制御さ
れる。この場合の保持時間も調整することができる。
接点閉成時間の始″!、すにも、イオン電流信号中に外
乱が生ずる。これは、点火コイル2と配電器4の中央端
子との間に高電圧ダイオードを接続することによってほ
ぼ取除けるが、なおイオン電流信号の評価に誤りをもた
らすことがある。接点閉成時間の開始時点範囲でもノッ
ク振動は発生するので、その際に計数器をリセットする
のは無意味である。既に蓄積されていた情報が消失して
しまうからである。従って、計数器を外乱の開停止さぜ
るのがよい。第5のタイムスイッチ21が、閉成時間の
開始を表わす側縁によって非安定状態にされ、その出力
信号がORゲー)+4を介して、計数器12を、タイム
スイッチ21が安定状態に戻る斗で停止さぜる。
」二記の実施例ではスイッチ8はフィルタ7と比較器9
の間に接続されている。しかし必ずしもこの配置にしな
くてもよい。スイッチ8はマルチプレクサ6と計数器1
2の間のいずれの位置に設けてもよく、例えば計数器1
2のリセント入力側に直接接続してもよく、あるいは比
較器9に後置接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の装置の実施例のブロック回路図である。 2・・・点火コイルの2次巻線、3・・〜高電圧ダイオ
ー1.4・・点火配電器、6・・・マルチプレクサ、9
・・・比較器、] I、13.IB、20,2]・・・
タイムスイッチ、12・・計数器、15.17・・コン
パレータ 復代理人 弁理士  矢 野 敏 雄

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 燃焼室内の混合気に曝された少なくとも1つのイ
    オン電流センサと、電圧供給装置とを有する、内燃機関
    のノックの検出装置において、イオン電流信号中にノイ
    ズ信号が生じた場合、イオン電流信号の評価が中止およ
    び/または停止されることを特徴とするノック検出装置
    。 2、 比較器(9)が設けられておジ、該比較器がイオ
    ン電流信号を所定の閾値と比較し、更に比較器(9)に
    は計数器(12)が後置接続されており、該計数器が比
    較器(9)から送出される・ξルスを計数する特許請求
    の範囲第1項記載のノック検出装置。 3、 ノイズ信号が発生すると、計数器(12)がリセ
    ットおよび/または停止される特許請求の範囲第2項記
    載のノイズ検出装置。 4 比較器(9)と計数器(12)のリセット入力側と
    の間に、第1のタイムスイッチ(11)が接続されてお
    り、該タイムスイッチの保持時間がノック振動の周期よ
    ジやや長い、特許請求の範囲第2項記載のノイズ検出装
    置。 5、 比較器(9)と計数器(12)の計数人力III
    との間に、第2のタイムスイッチ(13)が接続されて
    おジ、該タイムスイッチの保持時間はノック振動の周期
    よりやや短かい、特許請求の範囲第2項記載のノイズ検
    出装置。 6 第1および第2のタイムスイッチ(11゜13)が
    再トリガ可能である特許請求の範囲第5項または第6項
    記載のノイズ検出装置。 7 マルチプレクサ(6)が設けられておジ、該マルチ
    プレクサと計数器(12)との間にスイッチ(8)が接
    続されており、該スイッチは、イオン電流信号中のノイ
    ズ信号を評価するコン・ξレータ(17)の出力によっ
    て遮断状態に制御することができる特許請求の範囲第1
    項記載のノイズ検出装置。 8 コンノミレータ(17)に第3のタイムスイッチ(
    18)が後置接続されている特許請求の範囲第7項記載
    のノイズ検出装置。 9 入力端に閉成角度信号の舶えられる第4のタイムス
    イッチ(20)が設けられており、該タイムスイッチは
    、閉成時間の終了を表わす側縁によってセットされ、更
    に第4のタイムスイッチ(20)の出力によって、スイ
    ッチ(8)を遮断状態に制御することができる特許請求
    の範囲第7項記載のノイズ検出装置。 10  計数器(12)の計数入力側に第5のタイムス
    イッチ(21)が接続されており、該タイムスイッチは
    、入力側に閉成角度信号が加えられ、閉成時間の開始を
    表わす側縁によってセントされる、特許請求の範囲第2
    項記載のノイズ検出装置。 11、計数器(12)の計数値を所定の値と比較するデ
    ィジタルコンノミレータ(15) カFt’fられてい
    る、特許請求の範囲第2項記載のノイズ検出装置。 12  電圧供給装置に設けられている点火コイルの2
    次巻線(2)と点火配電器(4)の中央端子との間の点
    火回路中に高電圧ダイオ−rが接続されている特許請求
    の範囲第1項記載のノイズ検出装置。
JP57123089A 1981-07-18 1982-07-16 内燃機関のノツクの検出装置 Pending JPS5824832A (ja)

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