JPH02294559A - 内燃機関のノック抑制装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は，内燃機間のノッキングを抑制するノック制
御装置に関するものである．［従来の技術］ 機関に発生するノックを検出し，抑制する方式には燃Ｔ
′１制御，点火時期制御，過給圧制御等があるが，最も
多く実用されている点火時期制師において説明する． 以下に、第２図に示す従来の内燃機関の点火時期制御装
置について述べる．図において，（１）は機関（図示せ
ず》に取り付けられ，ｆｉ閏の振動加速度を検出する加
速度センサ，（２）は加速度センサ（１）の出力信号の
うちノッキングに対し感度の高い周波数の信号成分を通
過させる周波数フィルタ，（３》は周波数フィルタく２
）の出力信号のうちノック検出に対し妨害波となるノイ
ズを遮断するアナログゲート，（４）は妨害ノイズの発
生時期に対応してアナログゲート（３）の開閑を指示す
るゲートタイミング制御器，（５）はノッキング以外の
機関のｖ１緘振動ノイズのレベルを検出するノイズレベ
ル検出器，（６）はアナログゲート（３）の出力電圧と
ノイズレベル検出器（５）の出力電圧とを比較し，ノッ
ク検出パルスを発生する比較器．（７）は比較器（６》
の出力パルスを績分し，ノッキング強度に応じた積分電
圧を発生する積分器，（８）は積分器（７）の出力電圧
に応じて基準点火信号の位置を変位させる移相器，（９
月ま予め設定した点火進角特性に応じた点火信号を発生
する回転信号発生器ｉ１０）は回転信号発生器（９）の
出力を波形整形し，同時に点火コイル（１２）の通電の
閏路角ｉｔｌｌ１師を行う波形整形回路ｉｌｌ）は移相
器（８）の出力信号により点火コイル（１２）の給電を
断続するスイッチング回路である． 第３図に加速度センサ（１）の出力信号の周波数特性を
示す．Ａはノッキングのない場合，Ｂはノッキングが発
生した場合である．この加速度センサ（１）の出力信号
にはノック信号（ノッキングに伴い発生される信号）の
外に，機関の８ｌ械的ノイズや信号伝達経路に乗る各種
ノイズ成分，例えばイグニションノイズなどが含まれる
．第３図のＡとＢを比べると，ノック信号には特有の周
波数特性のあることが分かる．したがって，その分布に
は，機関の違いあるいは加速度センサ（１）の取り１・
１け位置の違いにより差はあるものの，それぞれの場合
にノッキングの有無により明確な違いがある．そこで，
このノック信号が有する周波数成分を通過させることに
よって他の周波数成分を抑圧し．ノック信号を効率良く
検出することができる． 第ｌ１図および第５図は第２図の従来装置の各部の動作
波形を示し，第４図はノッキングが発生していないモー
ド１第５図はノッキングが発生しているモードをそれぞ
れ示す。この第４図および第５図を用いて第２図の従来
装置の動作を説明する．６１間の回転により，予め設定
された点火時期特性に対応して回転信号発生器（９）か
ら発生される点火信号は波形整形回路（１０）によって
所望の閏路角を持つ開閉パルスに波形整形され，移相器
（８）を介してスイッチング回路（１１）を駆動し点火
コイル（ｌ２》の給電を断続し．その通電電流のＭ断時
に発生する点火コイル（１２）の点火電圧によって機関
は点火されて運転される，この機関の運転中に起こる機
関振動は加速度センサ（１）によって検出される． いま，機関のノッキングが発生していない場合にはノッ
キングによる機関振動は発生しないが，他の機械的振動
により加速度センサ（１）の出力信号には．第４［Ｊ（
ａ）に示すようにｔＩｌ械的ノイズや点火時期Ｆに信号
伝達路に乗るイグニツシゴンノイズが発生する． この信号は周波数フィルタ（２）を通過することにより
第４図（ｂ）に示すようにｆｉ械的ノイズ成分が相当抑
圧されるが，イグニッションノイズ成分は強力なため周
波数フィルタ（２）を通過後も大きなレベルで出力され
ることがある．このままではイグニッションノイズをノ
ック信号と誤認してしまうため．アナログゲート３は移
相器（８）の出力によってトリガされるゲートタイミン
グ９１１Ｂ（４）の出力（第４図（Ｃ））によって点火
時期からある期問そのゲートを閉じ，イグニッションノ
イズを遮断する．このためアナログゲ〜ｌ−（３）の出
力には第４図Ｃｄ）のイのようにレベルの低い機械的ノ
イズのみが残る． 一方，ノイズレベル検出２ｉｔ（５）はアナログゲｌ・
（３）の出力信号のピーク値変化に応動し，この場合，
通常の機械的ノイズのピーク値による比較的緩やかな変
化には応動し得る特性を持ち．機械的ノイズのピーク値
より若干高い直流電圧を発生ずる（第４図（ｄ）の口）
． したがって，第４図（ｄ）に示すようにアナログゲート
（３）の出力信号の平均的なピーク値よりもノイズレベ
ル検出器（５）の出力が大きいため，これらを比較する
比較器（６）の出力は第４図（ｅ）のようにｎ■も出力
されず，結局ノイズ信号はすべて除去される． このため．積分器（７）の出力電圧は第４図（ｆ）のよ
うに零のままで移相器（８）による移相角（入出力第４
図（κ）．（ｈ）の位相差）も零となる．したがって，
この出力により駆動されるスイッチ〉グ回２１１（１１
）の開閉位相．すなわち．点火コイル（１２）の通電の
断続位相は波形整形回路（１０）の出力の基準点火信号
と同位相となり，点火時期は！５準点火時期となる． また，ノッキングが発生した場合，加速度センサ（１）
の出力には第５図（ａ＞のように点火時期よりある時間
遅れた付近でノックの信号が含まれ周波数フィルタ（２
）およびアナログゲート（３）を通過後の信号は第５図
（ｄ）のイのように機械的ノイズにノック信号が大きく
重畳したものになる．このアナログゲート（３）を通過
した信号の内ノック信号の立ち上がりは急峻なため，ノ
イズレベル検出器（５）の出力電圧のレベルがノック信
号に対して応答が遅れる．その結果，比較器（６）の入
力はそれぞれ第５図（ｄ）のイ，口となるので比較器（
６）の出力には第５図（ｅ）のようにパルスが発生する
． 積分器（７》がそのパルスを積分し１第５図（ｆ）のよ
うに積分電圧を発生する．そして，移相器（８）が１１
ｉＩ分器（７）の出力電圧に応じて波形整形回路（１０
）の出力信号（第５図（ｇ）（基準点火信号））を時間
的に遅れ側に移相するため，移相器〈８）の出力は，移
相が波形整形回路（１０）の基準点火信号の位相よりら
遅れ，第５図（ｈ）に示す位相でスイッチング［ｊｌ路
（１】》を駆動する。その結果，点火時期が遅れ１　ノ
ッキングが抑圧された状態となる。

こ１１ら第・＋　１′４ｒ；よび第５図の状Ｆが繰り返
されて最適の点火時期制御が行われる． 第２　ｒｆｆｉのノイズレベル検出器（５》の機関の回
転に対する特性は第６１Ｅ２１に示される．例えば，機
関の回転数が１０００ｒｐｍである時は，ノイズしベル
は１００〜２０Ｏｍｖ位の小さい電圧である．一方，加
速度センサ（１）の出力線は車体ハネスを経由して周波
数フィルタ（２》に入力される．例えば，ヘッドライト
ハーネスのように大電流が流れ．しかも突入電流が大き
い信号線が同一八ネスに束ねられていると，突入電流に
よる誘導ノイズが加速度センサ（１）出力に重畳する．
このノイズは周波数フィルタ（２）で増幅される．比較
器（６）入力での上記誘導ノイズは１００ｍｖ以上にな
り，４００ｍｖ位になることもある．これも周波数フィ
ルタ（２）の設計によるのは言うまでもない．つまり，
大電流負荷を持つシステムが作動した時の誘導ノイズに
よりノックを誤検出することがあった． このノック誤検出が加速中に生じると加速不良となり．
また燃費悪化にもなる．運転者は不快になる（ノックコ
ントロールの目的である効率アップの逆行）．シかし，
軽負荷運転時または機関出方縮小時に上記ノック誤検出
が生じても機関出方の絶対値が小さいので実害には至ら
ない．し発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の内燃機関のノック抑制装置では．機
関の加速中において動作する大電流システムの作動時の
誘導ノイズによりノック信号の誤検出が生じ，加速不良
，燃費悪化などの問題点があった． この発明は，かがる問題点を解決するためになされたも
ので，ノック誤検出が生じても加速不良，燃費悪化など
がない内燃機関のノック抑制装置を得ることを目的とす
る． ［課題を解決するための手段］ この発明に係る内燃機関のノック抑制装置は，ｖｉ閏の
ノック情報を検知するノックセンサと１このノックセン
サ出力から前記機関に発生するノック信号を選別する弁
別手段と，前記ノック信号を制御信号に変換する制御信
号発生手段と，前記機関のノック発生要因を前記制御信
号により制御するノック副併手段とを備えたものである
．１作用１ この発明においては，ノックセンサの出力線は機関の軽
負荷運転領域にて作動または機関の出力が縮小方向にあ
る時に作動するシステムの入出力１１″；号線と同一の
ハーネスに束ねるかあるいは隣合うハーネスに各々配索
するようにする．［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例による内燃機関のノック抑
制装置の構成を示すブロック図である．図において！２
０＞はノックユニットで．第２図に示した従東装置の加
速度センサ（】）１回転信号発生器（９）および点火コ
イル（１２）以外の部分からなる．（２１）はアンチロ
ックブレーキ・コント口　ルユニット（以下，単にコン
トロールユニツ１・と叶ぶ》で，タイヤのロック防止を
行い操縦安定性および制動安定性を確保するためのアン
チロックブレーキシステムの中核を成す，（２２）は車
輪の回転状況を検出する回転センサ，（２３）は液圧を
検知するプレッシャセンサ，（２４＞は液圧ＭＷのため
のソレノイドバルブ，（２５）は液圧発生するためのモ
ータ，（２６＞は八〜ネスで，加速度センサ（１），回
転センサ（２２），プレッシャセンサ（２３）の各出力
の信号線を束ねたものである．ここで，コントロールユ
ニット（２１）〜モータ《２５）で横成するのはアンチ
ロックブレーキシステムであり，これ自身の楕成はこの
発明と直接関係しないため，主要な横成要素を示したも
のであり，また各部の動作の詳細説明は省略する． 加速度センサ（１）の出力はハーネス（２６）を経由し
てノックユニット（２０）に入力される．回転センサ（
２２》およびプレッシャセンサ（２３）は八ーネス（２
６）を経由してコントロールユニット（２１）に入力す
る．コントロール二二−ｙ｝（２１）からの駆動信号は
ハーネス（２６）を経由してンレノイドバルブ（２４）
およびモータ（２５）に入力される．また，コントロー
ルユニット（２１）を中心とするこのアンチロックブレ
ーキシステムは，機関のブレーキ時に作動する．言い換
えれば１！関の軽負荷時あるいは出力縮小途中の運転時
に作動ずる。ゾレノイドバルブ（２４》およびモータ（
２５）はこれらの駆動電流が大きいものであり，作動時
のノイズも大きい部類である．プレッシャセンサ《２３
）も作動モードがスイッチングであり．作動ノイズが生
じ．周辺にノイズを誘導する原因となる性質の乙のであ
る．これらのアンチロックブレキシステムの入出力信号
線が加速度センサ（１）の出力信号線と共にハーネス（
２６）に束ねてあり，上記の各種センサ，アクチュエー
夕の作動ノイズが加速度センサ（１》出力に重畳する．
しかし，このアンチロックブレーキシステムにはブレー
キ時であるので，この時機関出力が小さく，ノック誤検
出が起きて誤って制御されても実害がない．ブレーキラ
ンプ駆動信号線と束ねても同様である．（発明の効果］ この発明は以上説明したとおり，機関のノヅク情報を検
知するノックセンサと，このノックセンサ出力から前記
機関に発生するノック信号を選別する弁別手段と，前記
ノック信号を制御信号に変換するｖｔｍ信号発生手段と
．前記機関のノック発生要因を前記制御信号によりｖ１
御するノック制御手段とを備え，加速度センサの出力信
号線を機関の軽負荷時に作動するシステムの入出力信号
線と共に束ねるかあるいは互いに隣合うハーネスに配索
したため，ノック誤検出が生じても軽負荷時であるので
全く実害がない効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による内燃機関のノック仰
制装置の構成ブロック図，第２図は従来の内燃機関の点
火時期制御装置の楕成ブロック図，第３図は振動センサ
の出力信号の周波数特性図，第４図および第５図は第２
図の各部の動作波形図，第６図は機関の回転数一ノイズ
レベル特性図である． 図において．（１）・・・加速度センナ，（９）・・・
回転信号発生器，（１２）・・・点火コイル，（２０）
・・ノックユニット，（２１）・・・アンチロックブレ
ーキコントロールユニット．（２２）・・・回転センサ
，（２３）・・・プレツシャセンサ，（２４）・・・ソ
レノイドバルブ，（２５）・・・モータ，（２６）・ハ
ーネスである． なお，各図中同一符号は同一又は相当部分を示す． 代理人　　　曽　　我　　道　　照 ，！￥１４図 昂１図 Ｗ−）５図 機関の回転孜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関のノック情報を検知するノックセンサと、このノッ
   クセンサ出力から前記機関に発生するノック信号を選別
   する弁別手段と、前記ノック信号を制御信号に変換する
   制御信号発生手段と、前記機関のノック発生要因を前記
   制御信号により制御するノック制御手段とを備えた内燃
   機関のノック抑制装置において、前記ノックセンサの出
   力線は前記機関の軽負荷運転領域にて作動または前記機
   関の出力が縮小方向にある時に作動するシステムの入出
   力信号線と同一のハーネスに束ねるかあるいは隣合うハ
   ーネスに各々配索するようにしたことを特徴とする内燃
   機関のノック抑制装置。