JPS5954933A - 内燃機関用ノツキング検出装置 - Google Patents

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】 禾廃ｒｑ＋１Ｍ−機関の気筒的注力により気筒内〉［に
化じ乏〉レキン？信嵜よ’３）’ｙ”キングを検出しそ
、□所定のノッキン表一度に煮灰ｉ期を調整する機能を
もつ内＠機関用点火時期偏御装置龜昂い之クツキング検
出装置に関するす″　　　□“従来の内燃機関では、□
ノッキングの発生と密接な□関係にあ菖蒸火時３ｔｉ１
′ば着ｉｔ、機関のレツキング状態を検出しな□がら、
点火時期をノッキング状Ｍ’　６’＠””対□応して進
遅角基門、機関をトレースノックと呼ばれる微弱’ｔ’
；　ツ’￥多ン萩態□で運転ｉ□ことによ□す、出力向
上や燃費の軽−を図るよイな内燃機□関元蕉火時期゛制
御装置が提案されている。

漬１図□はこ□の窄うな煮火時期漬ＩＩｍ装置の中で、
ノッキング状 出装置の従来例を示□す。　　″ すｉわち２″はノッキング検出器で、ノッキングの□発
生する□高：周波の信号を検出するものであれば（２） よく、例えば、ブロック振動、音あるいは冷却水の　。

圧力振動ヨラノソキングを検出するものである。　　　
□４は、件？キング、検出装置でこの出力により一牟：
火　　□ぼ。

：１よ増□幅回路□４′１により所定窃電圧ルベルにま
で増　　□□ここで、一般にシリンレ＾）Ｊはノッキン
グ時のみシリンダ内圧の最大値付近にノッキングの高周
波成分が現われるが、ノッキング検出器には共振型、非
共振型にかかわらず、シリンダ内圧の最大値付近以外に
も振動ノイズ（例、えばバルラ：の着座ノイズあるいは
、点火ノイズ等）庫現われる。さらに１．午の、−動ノ
イズは：１．・・高回転、になればなる程大きくなり、
Ｓ／Ｎが悪化する。特に高回転、高負荷時にはその影響
は大きい。、、その−例を第２図に示す。、第２図は１
．列側６．気筒エンジンを全負荷に７−転数を変化亡せ
・ノ°・キ・′グ無時のブ０゛・りの−動加速度を見た
ｉので、このようにノイズ成分８″−大きり、、変化す
や１力゛わ力゛や・そこで従業ノッキング有無の判定は
増幅回路４（３）　　　　′ １の出力を積分回路４２にて積分し、バ・ツクグランド
ノイズレベルとし、積分回路４２の出力と増・：：：・
、！向−，４１の直接出力とを比較回路４３により比較
して判定していた。４４は判定回路であり、例′□えば
ノッキング有のｉは論理しでル″１”を出力□ 一シ、無の時は論理レベル″０”を出力する訃ので、あ
る。

ところが、本来ノイズレベルは機関条件によって変化し
ないのが望ましく、前述したノイズレベルめ褒動は、ノ
ッキングの検出性が悪化する原因となる。

そこで本発明は、ノッキング検出器の励磁コイルに供給
する電流をこの検出器の出力に応じて制御しいかなる機
関条件においてもノイズレベルを略一定に保ち、ノッキ
ング検出性を良好に保つノソ矢ング婢出装置を提供する
こを目的とする。

以下本発明を図に示す実、雄側について説明する。

第３図は本発明になるノッキング検出装置を用いたノン
クフィードバソク点火システムの構成図である。甲申１
は４気筒列型内燃機関であり、機関′（４ζ １のシリざダブロック部にノッキング検出器２がねじ等
の手段で装着されている。３はノッキング検出器２の出
力信号から機関のノッキングを検出するイソキング樟出
回！、　、ｐ　ｉ；：検出回路３Φ轡力に応じて点火時
期を進遅角育せて、最適点火時期に市Ｉ＋御寒る点火時
期制御装置である。この制御装置５の１出や信号は点岑
コイル１．デざストリビュニタ等の点火装Ｗ６を介して
、機関１に装着して点火プラグにより混合気に着火７４
゜、これら率火時期制御装ｗ５および点、火装置６の詳
細構、成ソ？いては公知であるため唱明、を省略する。

　。

次に上記のノッキング検出器１２について社線する。第
４図はその断面構成図であり、２１．はノッキング、周
波数５〜１．　ＯＫ、、Ｈ，ｚ、に、共：振点を持つ板
状のリード片２１ａとこ、のり、−ド片２１ａを堡持、
す。

６す、ｙｚ゛状０保持曹２．、、１．、　ｂ　、！：を
磁噌生体（′！す７１鉄・鉄−ニッケル合金、あ、るい
はＳ　、Ｕ、　Ｓ、、、、４３０のごとき磁性のステン
レス鋼）により一体形成した振動体であり、リード片２
１ａの一端が、保持部２１ｂにより保持しである。、２
２は磁束、角化手段をなす（５） 励磁コイル、２３は下端のつば部２３ａをリード片２１
ａと対向させ、このリード片２１ａとの間にギャップＧ
を形成した鉄、鉄−ニッケル合金等よりなる円柱形の軸
方向に延びる棒状磁性体であって、磁路の中心磁路部を
構成する。

２５は棒状磁性体２３に樹脂製のボビン２５ａを、介し
て巻回した磁束検出手段をなす検出コイルであり、励磁
コイル２２もボビン２５ａを介して棒状磁性体２３に巻
回しである。また、振動体２１の保竺、、部２１ｂはカ
ップ状のハウジング２７の内底面、に接着させである。

２９は非磁性体、例えばア７Ｌｊミニウム、銅合金、非
磁性のステンレス鋼等、で構成されるり、ング状のスベ
ー、すで、その下端は振動体２１の保持部２１．ｂに密
着させてあり、中間部分にて棒状磁性体２３のつば部２
３ａを保持しており、かつ上端にてつば部２３ａと共に
ボビン２５．ａを保持している。。このスペーサ２９は
非磁性体工あるためその磁気抵抗は等測的にエアギャッ
プに近く十分大きな値になる様最適に設計される。、ハ
ウジング２７はそ、の側・周壁がほぼ円筒（６） 状であり鉄、鉄−ニソケル金金等の磁性体で構成してあ
聰。ごのハウツ：１ング２７は示部氾ソロツク取り付は
用ねじ部２７’ａ”＋＋６つと異に、この１ねじ部２・
７ａによりハウジング２７をニシジンブロック□締め付
けるた：めのし１ンチ用６角部’　２’ｔ　ａ４’持つ
。

２８はシール用プレートで、検出器を外部１と密閉し、
外気の湿気、汚れ等から保格ず葛と共に磁路の一部を構
成するためのものであって、磁性体よりなり□ハウジン
グ２′１の関口部に打ち込１れ、シール用のσリング２
６．ｉを介してハウジング２７の開口端の・かしめ部２
７ｂをかしめ諷ことにより固定する。このプレート′２
８にζ１信号を取り出すための端子２８ｂを埋め込み固
定したハーメティックシール２’８ａが固定しである。

各コイル２２．２５の各端部はこのハーメティックシー
ル２８ａの端子２８ｂに接続し、この端子２８ｂより外
部の信号線３１に接続される。３２は信号線３１と端子
２８ｂとの接続部を覆うゴムブツシュ、２６ｂはプレー
ト２８とボビン２５ａとの間に介在させた０リングであ
る。

（７） ここで、テしニド２８の下端は棒状磁柾体セ３に密着さ
せてあり＊庭、々・−に遠して振動体２′１の周辺番除
ムてハ：剋ジンク１２々丙にキールド樹脂番充填す１と
とによって、各Ｓイル２セミ２５ミ棒状磁板体２３間め
相対的なｊＬ装変化による一歩磁束の東北をｉ止するよ
う龜しである。２′５１、ｔｈ′５２は各ｂイル２２．
２５の各端部を外部に引き出すためにボビン２５ａに設
けたスリット状あ溝、２８１．２８２は各コイル２２．
２５の各端部を外部に引き出すためにプレート２８に設
は赳スリット状の１である。この′稜出器において、□
励磁コイル２２に発生する磁束の磁路は、棒状磁袂体２
□３□−１−□干ヤッ□ブＧ−振動採′２：１−ハウジ
ン；／２□７−ブレ」ト２′８−棒状磁性沫２３で構成
するり次にノッキング検出器２の出力よ□リノッキンン
の有無を検出し、さらに前述ｔた励磁コイルにイン給す
る一流を制御するノッキング検出器１！ａ　３’の実施
例を第５図に１示□す。　　　　□ ンツ￥１ング検出器２の検出コイル２□５の出力ばまず
フィルタ回路３１に接続されノッキング成分１（８） 以外を除去し、さらに積分回路３２にて積分されバンク
グランドのノイズレベルとされる。３３は規定のノイズ
レベル積分値に対酸する直流電圧を発生する基準電圧発
生回路で、積分回路３２の出力との差が補正したいノイ
ズレベルの□差に等しい−そこで、この２つの電圧差を
差動増幅回路３４に′□て所定の電圧レベルにまで増幅
する。

３５は基準電圧発生回路で、励磁コイル２５に供給する
所定の電流値に対する電圧を発生する。

３６は演算増幅回路で、基準電圧発生回路３５の出力と
、差動増幅回路３４の出力を演算増幅し、所定の電流値
に対応する電圧と、補正の電流値に対応する電圧を加算
又は減算する。３７は電圧電流変換回路で、最終的に励
磁コイルに電流を供給する。ノンキングの判定は比較回
路３８にて行い、積分器１１８３２の出力と、検出コイ
ル２５の出力とを比較して行なう。

次に各部の作動を第６図を使って説明する。まず励磁電
流の制御をしない場合について説明する。

回転数が増大すると一般にノッキング検出器２の（９） 出力はそのノズルレベルが増大する。そこで第１図に示
した従来方式によれば、積分回路４２の出力は回ｉ数の
増大に対応して増大する。

次に励磁電流制御をする場合について説明する。

基−艷圧ｉ生回路３３は、あらかじめ一定の値に、制ｊ
卸ｊ、、←ズルレ是ルの積分値に対応する電圧を発生し
、積分回路３２の出力と前記基準電圧発生−一路３３の
出力の差が、補正したい励磁電流の差に対応する。ｉこ
で前記両出力を差動増幅器ｌＩ＆３４によって差動増幅
する。基準電圧発生回路３５は、あらかじめ励磁コイル
に流す電流値に対応する電圧を発生する。すなわち補正
が零の場合にあらかじめ励磁コイルに流す電流値に対応
する。補正が零でなくなった場合には、演算増幅回路３
６によって差動増幅回路３４の出力が加算又は減産され
、補正−の励磁電流に対応する電圧が出力される。最終
的に補正された電圧は、電圧電流回路３７により・て電
流に変換され、励磁コイル２２に供給される。このため
第６図に示したように、回転数が増大してノッキング検
出器２のノイズレベ（１０） ルが増大しでも、結果として励磁電流がへ少してノイズ
レでルは略一定に保たれる。　　　　。

ノ：ツキング有無の判定は、構分回路、３２と：イツキ
ング検出器２の検出コイル２５の直接出力を比較−路３
８←こで比較し、例えばノッキング有の場合には論理レ
ベル″１７を、ノッキンネ゛無９場命は論理レベル″０
”を点火時期制御回路５に出力する。

以」二述べたように本発ｔ！１１＜、こよるノッキング
検出装置は、ノンキング検出器の励磁コイ、ルに供給１
−る電流を検出コイルの出力に硲じて制御して、検出コ
イルに生じるノイ、ズレベル令、略一定に保つことでノ
ッキング検出器の感度や機関の運転状態が変化して、も
、ノッキングの検出性を良好に保つことができるとりう
（（れたＷＪ果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のノソキン、グの検、小装置を表わすブ
ロック図、第２図は機関回転数を変化させた時の振動加
速度の増大を表わすグラフ、第３図は本発明装置を適用
するノックフィードバック点火シス、テムの、、４．成
図、第４．図は本発明装置に使用するノッキン、、グ、
検串器の一実施例を示す縦断面図、第臣図は本発明装置
に使用烹るイッキ１ング検出回路の一実施例を示すブロ
ック図、第６図は励磁電流制御有無時の〕・イキング検
出回路の各、部の出力婢形図・ご・あや。 １・・・内燃機関、２・・・ノッキング検出器、２２・
・・励磁コイル、２５・・・検出コイル、３・・ソツキ
ング検出回路、３１・・・、フィルタ回路、３２・・・
積分回路、３３・・・基準電圧発生回路、３４・・・差
動増幅回路、３５・・・基準電圧発生回路、３６・・・
演算増幅回路、３７・・・電、正電流変換回路、３８・
・・比較回路。。 、代理人弁理士　岡　部　　　隆

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関のノ・シキング状憇を検出す纂ノッキン
   グ検出器と、□該ンツ□キング検出器の出力よりノッキ
   ング状発生の有無を検出するノンキング検出回路を有す
   る内燃機関用ノンキング検出回路において、前記ノッキ
   ング検出器ζ１、振動Ｃεよ：っ才龜気的空隙が変化す
   る磁路と、′□該−路を施−□する励磁コイルと、前記
   磁気的空隙の変化によ□る一束）変化を検出する検出コ
   イルとを有し、前記ノンキング検出回路は該検出コイル
   の出力に応εぞ前記励磁コイルに供給する電流を振動の
   ノイズルベ”　ｔＬがほぼ一定となるように炭化させ□
   るととｉ′□蒔徴：□とする内燃機関用ノッキング検出
   装置６　　′（２１′前記ノッキング検出回路は、前□
   記）□ツキング検出器の検出□コイルの出力を積分する
   積分回路上、該積分回・路の出力をほぼ一定に保つよ□
   うに前記励磁コイルに供給する電流を変□化させる可変
   電流源（１） とを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項飴載の
   内燃−開用ハキング１１装置。　　′　　□