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JPH05149230A - 内燃機関のノツキング検出装置 - Google Patents

内燃機関のノツキング検出装置

Info

Publication number
JPH05149230A
JPH05149230A JP3310716A JP31071691A JPH05149230A JP H05149230 A JPH05149230 A JP H05149230A JP 3310716 A JP3310716 A JP 3310716A JP 31071691 A JP31071691 A JP 31071691A JP H05149230 A JPH05149230 A JP H05149230A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ignition
knocking
internal combustion
time
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3310716A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Osawa
俊雄 大沢
Wataru Fukui
渉 福井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP3310716A priority Critical patent/JPH05149230A/ja
Priority to KR1019920020874A priority patent/KR960004282B1/ko
Priority to US07/981,304 priority patent/US5263452A/en
Priority to DE4239592A priority patent/DE4239592C2/de
Publication of JPH05149230A publication Critical patent/JPH05149230A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単確実にノッキング検出を行なうことがで
きる内燃機関のノッキング検出装置を得る。 【構成】 点火の際に点火コイル１に流れるイオン電流
を検出し、このイオン電流が点火から所定時間後又は所
定クランク角後に所定レベル以上か否かを判定し、所定
レベル以上であればノッキング有りと判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関のノッキン
グ検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関のノッキング検出装置に
おいては、車両の走行状態によって生じるエンジンのノ
ッキングを検出するためにエンジンのシリンダの近傍に
加速度センサを設け、この加速度センサから出力される
電気信号を周波数分析することによってノッキングの有
無を判別していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関のノッ
キング検出装置は上記のように構成されており、ノッキ
ングの判別はエンジンに取り付けられた加速度センサの
出力レベルから行なわれるので、ノッキング以外のノイ
ズ（例えば、バルブノイズ等）も加速度センサにより検
出され、ノッキングとその他のノイズとを周波数分析に
より判別する必要があった。
【０００４】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、周波数分析を行なわずに簡単
確実にノッキング検出を行なうことができる内燃機関の
ノッキング検出装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
のノッキング検出装置は、内燃機関の点火プラグの放電
の際に点火コイルに流れるイオン電流を検出するイオン
電流検出手段と、点火時点から所定時間後又は所定クラ
ンク角後のイオン電流が所定レベル以上か否かによりノ
ッキングを判別するノッキング判別手段を設けたもので
ある。
【０００６】
【作用】この発明においては、点火の際に点火コイルに
流れるイオン電流が検出され、点火時点から所定時間後
又は所定クランク角後のイオン電流が所定レベル以上か
否かによりノッキングの有無が判別される。
【０００７】
【実施例】
実施例１ 以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。図１
は実施例１による構成を示し、１は一次巻線１ａと二次
巻線１ｂを有する点火コイル、２は一次巻線１ａに接続
され、一次電流を遮断するパワートランジスタ、３は二
次巻線１ｂに接続され、点火用高電圧の印加により図示
しない内燃機関の混合気を着火する点火プラグ、４は二
次巻線１ｂの正極性側に接続されたコンデンサ、５はコ
ンデンサ４とアース間に接続され、イオン電流を電圧に
変換する抵抗、６は抵抗５と並列に接続されたダイオー
ド、７は二次巻線１ｂと検出電源１０との間に接続され
たツェナーダイオードである。
【０００８】又、８は抵抗５によって得られた電圧値の
うちの交流成分だけを取り出す交流結合回路、９はこの
交流成分と一定の比較レベルとを比較する比較回路、１
１はイオン電流を検出したときに燃焼パルスを出力する
出力端子、１２は各種制御を行なうマイクロコンピュー
タ、１３は回転基準信号を入力されるマイクロコンピュ
ータ１２の入力端子、１４は負荷情報を入力されるマイ
クロコンピュータ１２の入力端子、１５はパワートラン
ジスタ２をドライブするドライブ信号を出力するマイク
ロコンピュータ１２の出力端子である。
【０００９】上記構成において、内燃機関の点火時期に
マイクロコンピュータ１２からの点火ドライブ信号によ
り一次巻線１ａに電流を通流遮断すると二次巻線１ｂに
負極性の点火用高電圧（約−１０〜−２５ＫＶ）が生
じ、で示すような経路で放電々流が流れ、点火プラグ
３の電極間に放電を生じ、内燃機関の混合気を着火す
る。又、この放電々流によってコンデンサ４が図示極性
に充電され、その充電々圧はツェナーダイオードにより
任意に設定可能である。このとき、混合気の燃焼に伴な
って電離作用が生じ、イオンが発生する。
【００１０】ここで、コンデンサ４の正極性バイアス
（約５０〜３００Ｖ）による電子の移動によって図１の
で示す経路でイオン電流が流れ、このイオン電流の発
生により抵抗５の両端間に電圧が生じ、この電圧の交流
成分を交流結合回路８により取り出し、比較回路９によ
り交流成分と比較レベルを比較して出力端子１１から燃
焼パルスを得る。この燃焼パルスをマイクロコンピュー
タ１２に入力し、別に入力された回転基準信号と負荷情
報により予め決められた点火時点から所定時間ｔms後の
燃焼パルスの状態（Ｈ又はＬ）によりノッキングを判別
する。
【００１１】図２は上記動作を示すタイミングチャート
であり、（ａ）はエンジンの回転基準信号、（ｂ）はこ
の回転基準信号と負荷情報から求められた点火信号であ
り、立下り時点が点火時点である。（ｃ）は点火コイル
１に流れるイオン電流であり、イは比較回路９の比較レ
ベルである。（ｄ）は出力端子１１から出力される燃焼
パルスであり、ｔは点火時点からの所定時間ｔmsであ
る。エンジンにノッキングが発生していない場合にはイ
オン電流は早期に減衰するので、点火時点からｔms後の
燃焼パルスがＬレベルの場合にはノッキング無しと判定
し、燃焼パルスがＨレベルの場合にはノッキング有りと
判定する。
【００１２】実施例２ 図３は実施例２による動作を示すタイミングチャートを
示し、この例では所定クランク角例えばＡＴＤＣ２０°
における燃料パルスの状態によってノッキングの有無を
判別する。この場合、点火信号も回転基準信号に応じて
決められるので、結局点火時点から所定クランク角後の
燃焼パルスの状態によってノッキングの有無を判別して
いる。
【００１３】実施例３ 図４は実施例３による構成を示し、１６は点火プラグ３
と二次巻線１ｂとの間に接続された高圧ダイオード、１
７は点火プラグ３と交流結合回路８との間に接続された
高圧ダイオード、１８は抵抗５とアース間に接続された
コイル電源であり、抵抗５、交流結合回路８、比較回路
９及びコイル電源１８によりイオン電流検出回路１９を
構成する。他の構成は従来と同様である。
【００１４】上記構成において、内燃機関の点火時期に
パワートランジスタ２をオフすると、一次巻線１ａの一
次電流が遮断され、二次巻線１ｂに負極性の点火用高電
圧が生じて点火プラグ３の電極間に放電を生じ、内燃機
関の混合気を着火する。このとき、混合気の燃焼に伴な
って電離作用が生じ、イオンが発生する。ここで、点火
プラグ３の電極は上述の放電後においてイオン電流検出
用の電極として作用し、コイル電源１８の負極性にバイ
アスされた電圧による電子の移動によってイオン電流が
流れる。又、機関にノッキングが発生したときにも同様
に電離作用が生じ、イオン電流が流れる。
【００１５】このイオン電流の発生により抵抗５の両端
に電圧が発生し、この電圧の交流成分を交流結合回路８
により取り出し、比較回路９で比較レベルと比較するこ
とにより出力端子１１から燃焼パルスを得る。この燃焼
パルスをマイクロコンピュータ１２に入力し、エンジン
の回転数と負荷により予め決められた点火時点から所定
時間ｔms後の燃焼パルスの状態（Ｈ又はＬ）によりノッ
キングを判別する。
【００１６】図５は上記動作を示すタイミングチャート
であり、（ａ）は回転基準信号、（ｂ）は点火コイル１
を駆動する点火信号、（ｃ）は燃焼によって生じるエン
ジン気筒の筒内圧波形、（ｄ）は燃焼によって発生した
イオン電流波形であり、イは比較回路９の比較レベルで
ある。（ｅ）は比較回路９の出力である燃焼パルスであ
る。この場合も、点火時点から早期にイオン電流が減衰
した場合には所定時間ｔms後に燃焼パルスがＬレベルに
なるのでノッキング無しと判定し、Ｈレベルの場合には
ノッキング有りと判定する。
【００１７】実施例４ 図６は実施例４による動作を示すタイミングチャートで
あり、この例では所定クランク角度毎の燃焼パルスの状
態によってノッキングの有無を判別する。この場合、点
火信号も回転基準信号に応じて決められるので、結局点
火時点から所定クランク角後の燃焼パルスの状態によっ
てノッキングの有無を判別している。
【００１８】なお、上記各実施例においては、イオン電
流検出手段として抵抗５により電圧変換する構成を示し
たが、他の構成であってもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、点火の
際に生じるイオン電流が点火から所定時間後又は所定ク
ランク角後に所定レベル以上か否かによりノッキングを
判別しており、周波数分析を行なう必要がなく簡単確実
にノッキング検出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明装置の実施例１による構成図である。
【図２】この発明装置の実施例１による動作を示すタイ
ミングチャートである。
【図３】この発明装置の実施例２による動作を示すタイ
ミングチャートである。
【図４】この発明装置の実施例３による構成図である。
【図５】この発明装置の実施例３による動作を示すタイ
ミングチャートである。
【図６】この発明装置の実施例４による動作を示すタイ
ミングチャートである。
【符号の説明】
１ 点火コイル ３ 点火プラグ ５ 抵抗 ８ 交流結合回路 ９ 比較回路 １２ マイクロコンピュータ １９ イオン電流検出回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の点火用高電圧を発生する点火
    コイルと、この点火用高電圧を印加され、放電により内
    燃機関の混合気を着火する点火プラグと、上記放電の際
    に点火コイルに流れるイオン電流を検出するイオン電流
    検出手段と、点火時点から所定時間後又は所定クランク
    角後のイオン電流が所定レベル以上か否かによりノッキ
    ングを判別するノッキング判別手段を備えたことを特徴
    とする内燃機関のノッキング検出装置。
JP3310716A 1991-11-26 1991-11-26 内燃機関のノツキング検出装置 Pending JPH05149230A (ja)

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JP3310716A JPH05149230A (ja) 1991-11-26 1991-11-26 内燃機関のノツキング検出装置
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