JPS60183529A - ノツク検出装置 - 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】 本発明は、エンジンの振動を検出するノツクセンサと、
少なくとも１つの予想されるノック信号の周波帯域にお
いて通過可能なノックフィルタと、該ノックフィルタに
一方の入力側力接続、された比較器とを備えたノック検
出装滑ｖＣ関する。

従来技術 ドイツ連用共和国特許出願公開第３２１５６８３号公報
から、エンジンノック検出方法および装置が既に公知で
ある。この装若ば、エンジンの振動を測定１．　ｆｌｊ
Ｕ定した振動を相応の電気信号に変換するノックセンサ
を有しており、またこの電気信号の周波帯域が通過帯域
のノックフィルタと、測定されたノック現象がノック検
出装置１りによって有効測定値と識別されたときに出力
側に信号か送出される比較器とが設けられている。

発明が解決しようとする間頴点 従来の装置では殊に低回転数のときにバックグラウンド
ノイズの抑圧が不均一になるという点と比較的高い回転
数のときにダイナミック特性が悪いという点で問題があ
る。なぜなら、帯域フィルタと整流器とにより１ヒ較器
入力側のエンジンノック信号中に必然的にバンクグラウ
ンドノイズ成分が含まれるからである。他方比較器の他
方の入力側に供給されろバックグラウンド、・イア４言
号中には、第２の平滑回路な介ｌ〜で積分されてノック
信号に対して遅延した信号か含まれ、これが−１−記の
ような不十分なダイナミック特性の原因となる。

間Ｊ１点を解決ずろための手段 この欠点は本発明によれば冒頭に述べた形式のノック検
出装置πにおいて、 ノックフィルタが７ツクセンサに接続されており、ノッ
クセンサに入力端が接続され且つ比較器の他方の入力側
に出力１ｉ１１１が接続された整流器が設けろ＋１でい
ろ構成により解決される。

実施例 第１図の本発明の実施例において、ノンク七ンザ１は入
力端子２に接Ｅｔされており、入力端子２は試験信号端
子３と共に７′ンクフイルり４の人力１１１１１１と整
流器９の人力（１１ｊとに桜島・さオ′シて（・る。ノ
ックフィルタ４の出力１１１ｊ　＆：Ｉ’−、比Ｉ咬器
５の非反転入力側に接続されており、他方反転入力側は
整流器９の出力側とバックグラウンドノイズ端子１０と
に接だされている。比較器５の出力側はノック信号端子
６を介して再トリガ１■能な単安定マルチバイブレーク
７に接続され、単安定マルチバイブレータ７の出力Ｑｔ
ｊｌ　ｋ１マイクロコンピュータ８の入力側に接続され
ている。マイクロコンピュータ８の出力側は試験線１２
を介して試験信号端子３に接続されている。／マツフグ
ラウンドノイズ端子１０にはエラー通報段１３が接続さ
れており、エラー通報段自体は通報線１４　’、ｔ　介
してマイクロコンピュータ８と桜島・されている。

装置と１は、エンジンブロックに取伺けもれた〕ツクセ
ンＭ１の出力［言号を評価し、燃焼時にノックが生して
いるとき論理信号を）　り信号端−ｒ・６ｖｃ送出する
。このために、同時にバックグラウンドノイズ成分とノ
ック脩号成分とを含む出力信号を、７ノク燃焼中のエン
ジンの機械的共振周波数に同調されたノックフィルタ４
により１１．４．を波する。ノックフィルタ４は固定的
増幅度を有ずろ。その他ノックセンサ１の出力信号は整
流器９にも供給される。これにより得られた整流（ｊ号
は比較器５の反転入力側のレベルな、センサ出力電圧振
幅に依存して正方向にシフトさせろ。比Ｉ部器５は、そ
の出力信号に一定のリセット特性を得るために、小さな
入力オフ七ツ１を有している。ヒステリシス特性により
ノックフィルタ４バックグラウンドノイズ信号カ抑圧さ
れろ。つまり比較器５は振幅フィルタを成Ｌ２ており、
その通過領域はノックセンサ１の出力信号の振［陥に依
存する。

比Ｉ部器５の反転入力側における、バックグラウンドノ
イズ整流値によるレベルシフトは、軸受の遊びまたは弁
の遊びの変化などのエンジンノイスの時間的変化および
センサ１の製品’７）　ハらつきや老化等により必然的
に生ずるノックセンサ１の出力信号振幅の変動に、製箔
の応答感度を自動的に適合させろ作用をする。その際レ
ベルシフトは、ノックフィルタ４の出力側のバックグラ
ウンドノイズの変化が比較器５の入力側の比例レベルシ
フトに抗するように並列に行なわれる。これにより、バ
ックグラウンドノイズは、応答感度を必要以上に低下さ
せないようにずろのに必要なだけ抑圧される。ノックフ
ィルタ４の増幅度の相応の調整により、検出精度とエラ
ー確率との間の最適な条件を見い出すことができる。

従ってノック燃焼時ノック［言号端子６にはパルス状の
信号が加わり、この信号が再トリガ可能な単安定マルチ
バイブレーク７をトリガする。

その際マルチバイブレータ７の時定数は、少なくともノ
ックフィルタ４の最低通過周波数によりこのマルチバイ
ブレータを作動状態に保てるように選定されている。従
ってマルチパイプレーク７の出力信号、即ちパルス幅が
ノック過程の持経時間ないしノックの強さの適切な尺度
となる。この信号はマイクロコンピュータ８により（４
″！出され、持続時間を合計されろ。マイクロコンピュ
ータ８はもちろん直接比較器５ｖＣ接続することもてき
、ハードウェアないしソフトウェアにより、測定された
ノン〃が有効なものであると認めろかどうかの判断を１
ううこともできる。その際１つの割込み入力側を介して
パルス長または比較器５の出力信号の振動の列の数が３
１数され、所定の閾値と比較される。その際マイクロフ
ンピユータ８は車輌の計算機の一部テあり、このシ１゛
算機はエンジンの動作に改装な各カ１１の機能、例えば
点火時期の変化に関するノックの制御等を行う。この実
施例については図には簡略化のために示し、ていない。

マイクロコンピュータ８は試験線１２を介して試験信号
端子３に接続されており、１００回の燃焼毎に循環的ｖ
Ｃ１つの試験信号を試験信号端子３ｖｃ送出する。それ
に基いてマイクロコンピュータ８、カマルチパ゛イブレ
ータ７の１つのパルスを検出すると、装置のノック検出
機能がチェックされる。工場内での検査の場合、装置の
周波数特性や感度等の検査のため（（試験信号端子３に
所定の種類の信号を加えろこともできる。

バックグラウンドノイズ端子１０からはエラー通報段１
３により整流器９の出力信号が取出される。エラー通報
段は、ノックセンサの故障またはセンサケーブルの断を
バックグラウンドノイズ端子１０ｖＣバンクグラウンド
ノイズが現われないことにより検出する。故障の際は、
エラー通報段１３が運転者に光学または音響信号を発し
且つ１ｒＩＩ報線１４を介して通報を車輌の計算機（Ｃ
伝える。計９機はこれに応じてノック制御を中断し、ど
のような場合にも内燃機関にとって危険のない動作状態
に、点火時ｌυＪ遅れ調整なとにより調整する。このよ
うなエラー通報段の技術的態様、例えば閾値スイッチの
入力端でのバックグラウンドノイズの平滑化等は当業者
にとって周知なので、図ｊはｒｔｉｉ略化のため示して
いない。

第２図の実施例は大部分第１図の実施例と同じ構成を有
しており、これらは同じ記号で示されている。木質的な
差異は、入力’Ｍｊ子２と整流器９の入力端との間にフ
ィルタ１１が接続されていることにある。このフィルタ
１１はバンクグラウンドノイズの周波帯域に同調されて
いる。

共振の高まりが、比較器５の振幅フィルタ作用な妨害し
なくなる。

本発明の内燃機関の７ノク検出装置は、外部点火方式の
内燃機関にも自己点火方式の内燃機関にも用（・ること
ができる。ノック信号端子６のノック信号は所望の実施
例の基準に応してノック制御の実際値として、例えば点
火時期または噴射時点Ｆ作用し、あるいは充填されろ内
燃機関の吸気の吸気圧に作用する。本発明の殊に有利な
実施例によれば、本発明の装置を１つのケーシングにま
とめてノックセンサ１と共ニエンジンに取付けるとよい
。その際ノック信号な１つの線を介して、多くの自動！
１ｆに用いらン］５でいるよ５なトランジスタ点火装置
に点火時１ＪＩＪ遅れ調整のために供給ずろ。

発明の効果 本発明のノック検出装置は従来技術に比へて、ノックセ
ンサの出力信号の積分を行わな（・という利点を有する
。従ってノック信号に市岩されたバンクグラウンドノイ
ズが出力信号レベルに影響しなくなる６、この結果殊に
低いエンジン回転速度のときに著しく良好なバックグラ
ウンドノイズ抑圧を行なえろ。さらに有利な点は、従来
に比べて製造コストが僅か′Ｉ：くことである。しかも
本発明の装置は容易に集積化できる。

不発明の実施例において比較器のヒステリシス特性は、
ノックフィルタの出力円波数にオけろバンクグラウンド
ノイズ信号の抑圧に作用する。比較器のオフセットば、
このオフセットを用いて比較器出力信号の一定のリセン
ト特性を達成することかできると（・う利点を有ずろ。

フィルタをエンジンの共振周波数より上の通過帯域に同
調することにより、バンクグラウンドノイズ信号の急激
な、共振に起因する高まりが、検出ＶＣ妨害的に作用し
なくなる。フィルタは１つの短絡ないし緩衝増幅器によ
り極めて簡明に構成できる。試験信号端子により、工場
におけるノック検出機能の検査を極めて容易に行なえ、
あるいは車輌の計算機により試験信号を定期的に発生ず
ることによりノック検出機能をエンジン作動中に監視す
ることができる。比較器出力側の再トリガ可能な単安定
マルチバイブレークは、マイクロコンピュータによる処
理に直ぢに適用できろ出力信号としてのパルスを発生し
、このパルスの持続時間がノックの強さの適切な尺度と
なる。バックグラウンドノイズ端子ａ子に接続２される
エラー通報段しま、ノックセンサないしそのリード線を
簡単に監視するという利点を有する。バックグラウンド
ノイズ端子に′重圧が加わらない場合、エラー通報段か
光学信号またしま音響信号を自動車の運転者などに対し
て発し且つ信号を車輌のａ１算機に加えろ。に１算機は
これに応じてノック制御を中断し、点火時期を安全な値
にずらす。

【図面の簡単な説明】

第１図はトリガ段とマイクロコンピュータとを備えたノ
ック検出装置の第１の実施例のブロック回路図、第２図
はバンクグラウンドノイズ回路側にフィルタを備えた本
発明の装置゛の第２の実施例のブロック回路図である。 １・・ノックセンサ、３・・・試験信号ｑｚ’−３４・
・・ノックフィルタ、５・・・比較器、７・・１４ｉ　
安定マ／’チバイプレーク、９・・・整流器、１０・・
・バンクグラウンドノイズ’Ｉ：Ｉａ子、１１・・・フ
ィルタ、１３・・エラー通報段 第１頁の続き ＠発明者　ベーター・ルツ （す発　明　者　ヘルマン・ローツエンヘーク トイソ連邦共和国ヘーヒスト３・アン・テア・ケｊ、ブ
フスル−２４ ドイツ連邦共和国シュヴイーヘルテインゲン・、７レス
ラウアー・シュトラーセ　５Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １６　エンジンの振動を検出するノックセンサ（１）と
   、少なくとも１つの予想されるノック信号の周波帯域に
   おいて１ｍ過可能なノックフィルタ（４−）と、該ノッ
   クフィルタ（４）ｃ一方の入力端が接続された比較器（
   ５）とを備えたノック検出装置において、ノックフィル
   タ（４）がノックセンサ（１）に接続されており、該ノ
   ックセンサ（１）ｖｃ入カ側が接続され且つ比軸器（５
   ）の他方の入力端に出力側が接厩・された整流器（９）
   が設Ｕられていることを特徴とする、ノック検出装置。 ２、比較器（５）かヒステリシス特性を有する腸３１゛
   請求の範囲第１項記載のノック検出装置。 ろ　比較器（５）がオフセットを有する特許請求の範囲
   第１項または第２項記載のノック検出装置。 ４　ノックセンサ（１）と整流ＰＦｉ　（９）との間に
   フィルタ（１１）が接Ｕ、されている′１当≦’ｌ”Ｍ
   ｊ求の範囲第１項から第６頂までのいずれかに記載のノ
   ック検出装置。 ５　フィルタ（１１）がエンジンのバンクグラウンドノ
   イズに同調されている特ｉｊ′「請求の範囲第４項記載
   のノック検出装置。 ６、　ノックフィルタ（４）に試験信号端子（３）が接
   続されており、該端子を介して試験信号がノック検出装
   置に供給される特許請求の範囲第１項から第５項までの
   いずれかに記載のノック検出装置。 ７　試験線（１２）を介して試験信号がノック検出装置
   に供給され、この信号に対ずろ比較器（５）の応答から
   ノック検出装置の故障または機能が検査される特許請求
   の範囲第６項記載のノック検出装置。 ８１．比ＩＩ＋２器（５）の出力側がトリガ段（７）に
   接続されている特、１′「請求の範囲第１項から第７項
   までのいずれかに記１固のノック検出装置。 ９　トリが段（７）は再トリガ可能な乍安定回路であり
   、トリが段（７）の時定数は、ノックフィルタ（４）の
   最低遮断同波数によりトリガ段が作動状態に保持される
   ように選定されている特許請求の範囲第８項記載のノッ
   ク検出装置。 １０　整流器（９）の出力（ｆｌｕ　Ｋバンクグラウン
   ドノイズ端子（１０）が接続されており、該バックグラ
   ウンドノイズ端子（１０）　＋ｃエラー通報段（１３）
   が接続されており、該エラーｉｍ　８段（１３）はバン
   クグラウンドノイズ端子（１０）のレベルが所定のレベ
   ルを下回ると、ノックセンサ（１）の故障および／また
   はノックセンサ（，１）のリード線の故障カ生じている
   という少なくとも１つの通報を発する特許請求の範囲第
   １項から第９項までのいずれかに記載のノック検出装置
   ６゜ １１、比較器（５）の出力信号から、パルス長または出
   力信号の一連の振動の数を合計して所定の閾値と比較す
   ることにより、測定されたノックを有効な値として検出
   てきるかとりかの判断を行う装置が設けられている特許
   請求の範囲第１０項記載のノック検出装部。