JP2687390B2 - 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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- JP2687390B2 JP2687390B2 JP63028384A JP2838488A JP2687390B2 JP 2687390 B2 JP2687390 B2 JP 2687390B2 JP 63028384 A JP63028384 A JP 63028384A JP 2838488 A JP2838488 A JP 2838488A JP 2687390 B2 JP2687390 B2 JP 2687390B2
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- 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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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車等の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。
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。
（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 スーパーガソリン……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。
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 スーパーガソリン……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
低下等を招く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。
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
低下等を招く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。
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。
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５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５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2a〜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S1〜S6を出力する。信号S1〜S6
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S11〜S16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S11〜S16を択一的に切り換え、信号S21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S21のうちノッキング振動に対応する
周波数帯（例えば、5K Hz〜20K Hz）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S31を半波整流（全波整流でもよいし）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Sk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S41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
リセットする。なお、信号S41の積分処理区間を限定し
ているのは次の理由による。バルブ、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。
置としては、従来例えば第５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５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2a〜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S1〜S6を出力する。信号S1〜S6
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S11〜S16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S11〜S16を択一的に切り換え、信号S21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S21のうちノッキング振動に対応する
周波数帯（例えば、5K Hz〜20K Hz）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S31を半波整流（全波整流でもよいし）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Sk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S41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
リセットする。なお、信号S41の積分処理区間を限定し
ているのは次の理由による。バルブ、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の出力信号が入力されており、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〔Ｈ〕パルスとなる信号Ci、Ca、C2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CPU11、メモリ12、I/Oポート13およ
びA/D変換器14により構成され、これらはコモンパス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CPU11に出力し、CPU11は
メモリ12に書き込まれているプログラムに従って、I/O
ポート13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。I/Oポート13にはクランク角センサ９から信号Ci、C
a、C2が出力されるとともに、I/O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CPU11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ップ等の形で記憶し
ている。点火信号Spは点火装置16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。
９の出力信号が入力されており、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〔Ｈ〕パルスとなる信号Ci、Ca、C2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CPU11、メモリ12、I/Oポート13およ
びA/D変換器14により構成され、これらはコモンパス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CPU11に出力し、CPU11は
メモリ12に書き込まれているプログラムに従って、I/O
ポート13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。I/Oポート13にはクランク角センサ９から信号Ci、C
a、C2が出力されるとともに、I/O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CPU11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ップ等の形で記憶し
ている。点火信号Spは点火装置16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有
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。
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。
（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ぱらつきが生じ、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。
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ぱらつきが生じ、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６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。同図は吸入負圧同等（運転状態同等）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６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 よりハイオクの場合の面積 の方が大きいことがわかる。
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。同図は吸入負圧同等（運転状態同等）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６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 よりハイオクの場合の面積 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（12〜14K Hz）
も、第６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。
件で人間には同一に聞こえるノック信号（12〜14K Hz）
も、第６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。
を増幅する増幅器の増幅率を変えて、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） 本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ｂ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ｂ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。
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ｂ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ｂ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。
（作用） 本発明では、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。
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。
（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第２〜４図は本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５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。
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５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A2
2、アンプB23とそのアンプA22、アンプB23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I/Oポート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A2
2、アンプB23とそのアンプA22、アンプB23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I/Oポート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時期毎に一度実行され
る。
ートであり、本プログラムは所定時期毎に一度実行され
る。
まず、P1でフラグFlagが立っているか（Flag＝１か）
否かを判別し、Flag＝０のときはP2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。次いで、P3でハイオク用アンプ
A22によって増幅されたA/D変換後のノック信号θＫを読
み込み、P4でこのノック信号θＫを所定のノック判定値
（スライスレベル）θ０と比較する。θＫ≦θ０のとき
はノッキングが発生していないと判断してP5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（Flag＝０として）今
回の処理を終了する。
否かを判別し、Flag＝０のときはP2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。次いで、P3でハイオク用アンプ
A22によって増幅されたA/D変換後のノック信号θＫを読
み込み、P4でこのノック信号θＫを所定のノック判定値
（スライスレベル）θ０と比較する。θＫ≦θ０のとき
はノッキングが発生していないと判断してP5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（Flag＝０として）今
回の処理を終了する。
一方、θＫ＞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、P9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β０と比較してハイオクおよびレギュラー
の判定を行う。β＞β０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P10でアンプをレギュラー用
（例えば、アンプB23）に切り換え、P11でフラグFlagを
立てて（Flag＝１）処理を終え、β≦β０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P6でアンプを
ハイオク用に切り換える。
と判断してP8で点火時期の遅角補正を行い、P9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β０と比較してハイオクおよびレギュラー
の判定を行う。β＞β０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P10でアンプをレギュラー用
（例えば、アンプB23）に切り換え、P11でフラグFlagを
立てて（Flag＝１）処理を終え、β≦β０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P6でアンプを
ハイオク用に切り換える。
一方、P1でFlag＝１のときはP12で電圧アンプ21内の
アンプをレギュラー用に切り換え、P13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
θＫを読み込む。次いで、P14でこのノック信号θＫを
所定判定値（スライスラベル）と比較し、θＫ＞θ０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P8の場合と同様にP15で点火時期の遅角補正を行ってP
11に進む。θＫ≦θ０のときはノッキングが発生してい
ないと判断してP16で点火時期の進角補正を行い、P17で
上記進角補正の際に用いた進角量αをレギュラー→ハイ
オク切換判定進角量α０と比較してハイオクおよびレギ
ュラーの判定を行う。α＞α０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P18でアンプをハイオク
用アンプA22に切り換え、P19でフラグFlagを降ろして
（Flag＝０として）今回の処理を終了する。一方、α≦
α０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P11に進む。
アンプをレギュラー用に切り換え、P13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
θＫを読み込む。次いで、P14でこのノック信号θＫを
所定判定値（スライスラベル）と比較し、θＫ＞θ０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P8の場合と同様にP15で点火時期の遅角補正を行ってP
11に進む。θＫ≦θ０のときはノッキングが発生してい
ないと判断してP16で点火時期の進角補正を行い、P17で
上記進角補正の際に用いた進角量αをレギュラー→ハイ
オク切換判定進角量α０と比較してハイオクおよびレギ
ュラーの判定を行う。α＞α０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P18でアンプをハイオク
用アンプA22に切り換え、P19でフラグFlagを降ろして
（Flag＝０として）今回の処理を終了する。一方、α≦
α０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P11に進む。
このように、点火時期を補正する進角量αをレギュラ
ー→ハイオク切換判定進角量α０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
０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
変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。
ー→ハイオク切換判定進角量α０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
０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
変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。
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B23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。
ものとして電圧アンプ21内のアンプA22、アンプB23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。
（効果） 本発明によれば、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。
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。
第１図は本発明の基本概念図、第２〜４図は本発明に係
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、６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５図はその全体構
成図、第６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〜2f……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）。
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、６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５図はその全体構
成図、第６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〜2f……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 (1)
- 【請求項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。
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 JPH01203643A (ja) | 1989-08-16 |
| JP2687390B2 true 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) |
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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 |
| 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 |
| CN112771264B (zh) | 2019-08-02 | 2023-07-25 | 三菱重工发动机和增压器株式会社 | 内燃机以及发电系统 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4471737A (en) * | 1973-02-28 | 1984-09-18 | John A. McDougal | Internal combustion engine ignition system |
| 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 |
| 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 |
| 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 |
| 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 |
| GB2198850B (en) * | 1986-11-27 | 1990-12-19 | Lucas Ind Plc | Knock detection system |
| GB8629346D0 (en) * | 1986-12-09 | 1987-01-21 | Lucas Ind Plc | Engine control |
| 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 |
-
1988
- 1988-02-08 JP JP63028384A patent/JP2687390B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-02-08 US US07/307,467 patent/US4945876A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-08 GB GB8902781A patent/GB2215841B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2215841A (en) | 1989-09-27 |
| US4945876A (en) | 1990-08-07 |
| GB8902781D0 (en) | 1989-03-30 |
| JPH01203643A (ja) | 1989-08-16 |
| GB2215841B (en) | 1992-07-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |