JPS5842935A

JPS5842935A - 内燃機関のノツキング検出装置

Info

Publication number: JPS5842935A
Application number: JP57146310A
Authority: JP
Inventors: ジ−クフリ−ト・ロ−デ; イエルク・ボ−ニツツ; ロ−ベルト・エンテンマン; ロクス・クナプ; ヘルベルト・シユラム
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-08-26
Filing date: 1982-08-25
Publication date: 1983-03-12
Also published as: DE3133703C2; US4467634A; DE3133703A1

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】技術水準本発明は、信号を送出する１個以上のセンサを有する内
燃機関のノッキング検出装置に関する。Ｐイツ連邦共和
国特、許出願公開第２９１８４２０号公報により）ノッ
キング・センサがノッキング振動と背景雑音信号とを含
む信号を発生する内燃機関のノッキング検出装置は公知
である。この信号は、背景雑音信号分路とノッキング信
号分路とを介して比較装置と接続されている復調器へと
導かれる。その際、背景雑音信号は低域フィルタにより
発生する。比較装置内において背景雑音信号とノッキン
グ信号とを比較することにより１ノツキング有／無“に
つぃての信号が供給される。この装−置では、測定期間
中の７ツキング時に発生した背景雑音信号を除去するこ
とができず、大部分が７ツキングとして検出される。こ
のような現象は、例えばピストン雑音に帰因する、急峻
な側縁を有する強い衝撃音に当てはまる。

発明の効果本発明は、測定期間中に妨害雑音が除去され、ノッキン
グ作動を確実に検出することが−ｒ！５きるという利点
を有する。

実施例の説明騒音が非常に大きい場合（機関の回転数が高い時）でも
、ノッキング作動は明瞭に聞き取ることがフき、また、
ノッキング音とその他の妨害雑音との相違は明白！ある
。このことは、ノッキングの初期の場合にも当てはまる
。従って、本発明による装置の開発にあたっては、人間
の耳の機能モデルを基礎とした。人間の耳がその機能範
囲を完全に実現した時、このようなモデルは豊富な機能
を果たすことにな゛るだろう。

ノッキング音が時間および振動数に依存することは公知
なの１、このモデルはノッキング検出上の損失なしに極
めて薄くすることが！きる。

第１図に示す実施例では、ノッキング・センサ１は、異
なる中心周波数を有する、並列に接続された２つの選択
フィルタ２．３ｉ接続されている。図には唯２つのフィ
ルタしか示されていないが、もつと多数のフィルタを並
列に接続することも可能である。第１のフィルタ２と第
２のフィルタ３はそれぞれ、第１および第２の対数増幅
器４，５と接続され、両対数増幅器は各々第１および第
２の整流器６，７と接続されている。フィルタ分路は、
第１および第２の低域フィルタ８，９を介して、破線で
図示する選別回路ｌＯと接続されている。選別回路１０
は、第１および第２のコン７ぞレータ１１，１２から成
る比較回路を有している。第２の整流器７の出力側は、
閾値を形成する素子１３、および信号レベルを変位させ
る素子１４を介してフン・ぞレータ１１．１２の非反転
入力側と接続されている。この場合、１３は低域フィル
タとして、１４はポテンショメータとして構成すること
ができる。第１のコンパレータ１１の出力側はムＮＤ回
路１５の否定入力側に、第２のフン／ｅレータ１２の出
力側はＡＮＤ回路１５の第２の入力側と接続されている
。ＡＮＤ回路１５の第３の入力側には、例えばＰイツ連
邦共和国特許出願公開第２９１’　８４２０号公報に記
載されているような、測定期間を形成する回路が接続さ
れる。ＡＮＤ回路１５の出力側は、一方では遅延素子１
６を介して別のＡＮＤ回路１７の第１の入力側と接続さ
れ、他方〒はＡＮＤ回路１７の第２の入力側と直接に接
続されている。ＡＮＤ回路１７の出力側１８には、′ノ
ッキング有／無“についての検出信号が現れる。

第１図に示す装置は次のように動作する。

ノッキング・センサ１の信号が、異なる中心周波数を有
する第１および第２のフィルタ２゜３！こ供給される。

第１のフィルタ２の中心周波数ｆ１は例えば、取除くべ
き妨害雑音に合わせ、生じ得るノッキング信号を強く減
衰させるように定められる。第２のフィルタ３の周波数
ｆ２は、標準的にノッキング信号の周波数に合わせて選
択される。どのフィルタも妨害信号、特に衝撃音、を有
効に抑圧することはできないので、第２のフィルタ３の
出力信号の中にも妨害信号が現れる。例えば、周波数の
異なる別な妨害雑音を含むノッキング・センサｌの信号
の特性に応じて、別の並列に接続されたフィルタを使用
することができる。あるいは使用しなければならない。

選択フィルタ２，３の出力信号は対数増幅器４．５によ
って対数増幅される。この技術は人間の耳の対数特性を
有することを考慮して構成されている。装置のダイナミ
ックレンジが広く構成され、製作費が高くなる時は、対
数増幅器４．５を省いても良い。信号は整流器６，７に
より整流され、低域フィルタ８，９によりその包絡線が
形成される。選別回路１０は、主として妨害信号を含む
第１のフィルタ分路の信号を、ノッキング検出動作の阻
止あるいは開始のために使用するよう構成されている゛
６第２のフィルタ分路の信号は、妨害雑音を含んではい
るものの、そのままの形ｆ使用される。つまり、妨害雑
音が続いている間、ノッキング検出は選別回路によって
阻止され、妨害雑音の直前あるいは直後に到来したノッ
キング信号が初めて評価される。この動作は次のように
して行われる。

即ち、比較回路の中〒１フン・ぐレータ１１および１２
により、主として妨害雑音から成る第１のフィルタ分路
の信号とノッキング信号および妨害雑音を有する第２の
フィルタ分岐の信号との包Ｍ　！ｌ　−１ｉｔ　、コン
パレータ１１，１２に与えられている閾値と比較される
。この場合、閾値信号は、包結線を再形成する低域フィ
ルタ１３により、第２の整流器７の出力信号から得られ
る。得られた包結線は、信号し４ルを変位させる素子１
４により変位される。

第１図に示した実施例ｆは、両コンノξレータ１１．１
２に同一の閾値を与えているが、各フン・ξレータに別
個の閾値を与えることも可能である。また、閾値を整流
器の出力信号だけから形成する必要はなく、整流器より
後の各段の出力信号から得ることができる。さらに、閾
値を形成する素子は、例えば機関の回転数や点火角が変
動した際、それに応じて閾値が変るように構成すること
もできる。

２つのフィルタ分路の信号を閾値と比較する際、信号が
閾値を上回った場合はコン／にレータ１１．１２の各出
力側にデジタル出力信号が現れるようにセットされ、閾
値を下回った場合はリセットされる。従って、この比較
により、フン・ぐレータ１１．１２の出力信号として時
間に依存したビット・ぞターンが供給される。このピッ
トノぞターンは、ＡＮＤ回路１５として構成されるデコ
ーダ回路の中１次のように読出される。即ち、妨害信号
が存在する時にはノッキング検出は阻止され、妨害信号
が全く到来しない時始めてノッキングの検出が行われる
。後者の場合、第２のフィルタ分路のノッキング信号が
閾値を上回れば、ＡＮＤ回路の出力側にノッキング検出
信号が現れる。

ノッキング検出信号は、この信号が現れる時は確かに機
関が７ツキングを起しているというようにするために、
就中測定期間内のみにおいて評価されなければならない
。従って、ＡＮＤ回路１５の他方の入力側には測定期間
の存在あるいは不在を表わす信号が到来し、ノッキング
検出信号はＡＮＤ回路１５により測定期間内のみに送出
される。

ＡＩＪＤ回路１５の出力側に検出信号が到来している時
間が非常に短い場合には、それはまだノッキングとは評
価されない。従って、遅延素子１６が設けられ、その入
力側〒検出信号が所定の調整可能な最小時間だけ持続し
た時に、初めて検出信号がその出力側に送出される。別
のＡＮＤ回路１７の２つの入力側に検出信号が到来した
時にのみ、その出力側１８に１７ツキング有／無“を表
す信号が現れる。出力側１８の信号は、制御回路で、あ
るいはノッキングの表示に使用される。

第２図は選別回路１０の構成を変えた他の実施例を示す
。第１のフィルタ８の出力側はフン・ξレータ１１の反
転入力側の他、更に、減算器１９０反転入力側に接続さ
れている。第２のフィルタ９の出力側は減算器１９の非
反転入力側に接続され、減算器１９の出力側は第２のフ
ン・ξレータ１２の反転入力側に接続されている。

第２図の実施例に示す２つのフンノミレータ１１．１２
は異なる閾値を持つが、各閾値は第１図の実施例と同じ
方法で形成される。はぼ妨害雑ヵ、）４カ、６成６第□
、）フイぶえ分路。信号、よ、妨害信号およびノッキン
グ信号を含む第２のフィルタ分岐の信号により、減算器
１９の中で減算される。２つのフィルタ分路の信号の増
幅度が異なる場合には、増幅器により第１のフィルタ分
路の信号の増幅度を第２のフィルタ分路の信号に適合さ
せることが！きる。低域フィルタ８の出力信号は、ノッ
キング検出の阻止あるいは開始のため更に処理される。

第２図の実施例による装置の動作は第１図の装置と同じ
である。減算器１９により理想的な差信号が形成される
時、つまり、減算器１９の出力信号中に妨害雑音が全く
含まれない時には、ノッキング検出を阻止する必要がな
いの１、コン・ξレータ１１を使わなくとも良い。

フィルタ分路の中に、信号を変化させるための更に別の
構成素子を設けることも〒きる。例えば、必要があれば
、信号自体ではなく、その積分信号、微分信号または２
乗信号を処理するようにしても良ム、。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるノッキング検出装置の実施例のブ
ロック回路図、第２図は本発明の他の実施例のブロック
回路図を示す。１・・・ノッキング・センサ、２．３・・・選択フィル
タ、４，５・・・対数増幅器、６，７・・・整流器、８
．９・・・低域フィルタ、ｌＯ・・・選別回路、１１．
１２・・・フン、ｅレータ、１３・・・閾値形成素子、
１４・・・信号レベル変位素子、１５．１７・φ・ＡＮ
Ｄ回路、１Ｇ・・・遅延素子、１９・・・減算器−１９
゜第１頁の続き＠発明者　　ヘルベルト・シュラムドイツ連邦共和国シュツットガホト１イム・ゲツツエン２５

Claims

【特許請求の範囲】１、　少くとも１つの信号を送出するセンサを有する内
燃機関のノッキング検出装置において、信号の個々の周
波数を濾波するための中心周波数を異にする選択フィル
タ（２ｔ３）が並列に接続され、該選択フィルタに妨害
雑音信号およびノッキング信号が供給され、該選択フィ
ルタ（２，３，）に妨害信号を取除き、ノッキング信号
を取出す選別回路（１０）が後置接続されていることを
特徴とするノッキング検出装置。２、　選別回路（１０）が、フィルタ（２，３）から送
出された信号の差を形成するよ）に構成された特許請求
の範囲第１項記載の装置。３、　選別回路（１０）が、妨害信号に依存して、ノッ
キング検出を開始させ、あるいは阻止する特許請求の範
囲第１項または第２項記載の装置。４、フィルタ（２１３）と選別回路（ｌＯ）との間に対
数増幅器（４，５）が接続されている特許請求の範囲第
１項〜第３項のいずれかに記載の装置。５、　比較回路が設けられ、該比較回路が各フィルタ分
路の信号、を少くとも１つの閾値と比較する特許請求の
範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の装置。６−比較回路がフィルタ分路数に相応する数のフン・ぞ
レータ（Ｉｔ、１２）を有する特許請求の範囲第５項記
載の装置。７、　比較回路に、ノッキングが存在する時検出信号を
送出するデコーダ回路（１５）が後置接続されている特
許請求の範囲第５項または第６項記載の装置。８　デコーダ回路（１５）がＡＮＤ回路１ある特許請求
の範囲第７項記載の装置。９、−遅延素子瀘設けられ、ノッキング検出信号が所定
の時間持続した時にのみ、該遅延素子がノッキング検出
信号を送出する特許請求の範囲第７項または第８項記載
の装置。１０、　　フィルタ分路の各信号を整流する整流器（６
，７）と、各信号の卑絡線を形成する低域フィルタ（８
，９）とが設けられた特許請求の範囲第１項〜第９項の
いずれかに記載の装置。１１、　　少くとも１つの閾値を°形成するために、整
流器より後の各段から各フィルタ分路の信号が取り出さ
れ、閾値を形成する素子（１３）に供給される特許請求
の範囲第５項または第６項記載の装置。