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JPH01159467A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

内燃機関の点火時期制御装置

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Publication number
JPH01159467A
JPH01159467A JP62109329A JP10932987A JPH01159467A JP H01159467 A JPH01159467 A JP H01159467A JP 62109329 A JP62109329 A JP 62109329A JP 10932987 A JP10932987 A JP 10932987A JP H01159467 A JPH01159467 A JP H01159467A
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JP
Japan
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output
engine
frequency
acceleration sensor
knock
Prior art date
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Application number
JP62109329A
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English (en)
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JPH07113353B2 (ja
Inventor
Satoru Komurasaki
悟 小紫
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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 JP62109329A priority Critical patent/JPH07113353B2/ja
Priority to KR1019880003832A priority patent/KR910009753B1/ko
Priority to DE3813932A priority patent/DE3813932A1/de
Priority to US07/187,463 priority patent/US4840158A/en
Publication of JPH01159467A publication Critical patent/JPH01159467A/ja
Publication of JPH07113353B2 publication Critical patent/JPH07113353B2/ja
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
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    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
    • GPHYSICS
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    • G01L23/222Devices 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 using piezoelectric devices
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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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、内燃機関のノッキングを抑制するノック内
燃機関の点火時期制御装置に関するものである。
〔従来技術〕
第9図は従来の内燃機関の点火時期制御装置を示すブロ
ック図である。
この第9図の1は機関に取り付けられた機関の振動加速
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である。
このアナログゲート3はゲートタイミング制御器4によ
り開閉指示がされるようになっている。
この開閉指示時期は妨害ノイズ発生時期に対応している
アナログゲート3を通過した周波数フィルタ2の出力信
号はノイズレベル検出器5と比M R6ニ加えるように
しており、比較器6にはノイズレベル検出器5の出力も
加えられている。
ノイズレベル検出器5はノッキング以外の11間の機械
振動ノイズのレベルを検出するものである。
比較器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
生して積分器7に加えるようになっている。
この積分器7は比較器6の出力パルスを積分し、ノッキ
ング強度に応じた積分電圧を発生して移相器8に加える
ようにしている。
この移相器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ものである。
一方、回転信号発生器9はあらかじめ設定した点火進角
特性に応じた点火信号を発生し、波形整形回路10に出
力するようになっている。
波形整形回路10はこの回転信号発生器9から出力され
る点火信号を波形整形し、同時に点火コイル12の通電
の閉路角制御を行うものである。
11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1θ図に加速度センサlの出力信号の周波数特性を示
す。この第10図において、Aはノッキングのない場合
、Bはノッキングの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
ングに伴ない発生される信号)やそれ以外の機関の機械
的ノイズや信号伝達経路に乗る各種ノイズ成分、たとえ
ばイグニッションノイズなどが含まれる。第10図のA
とBとを比べると、ノック信号には特有の周波数特性の
あることがわかる。
この分布は機関の違い、あるいは加速度センサ1の取付
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分布の違いがある。
そこで、このノック信号の有する周波数成分(中心周波
数f0の帯域成分)を通過させることによって他の周波
数成分のノイズを抑圧し、ノック信号を効率よく検出す
ることができる。
第11図、第12図は第9図の各部の動作波形を示し、
同一符号は同一部分の波形を示すもので、第11図は機
関のノッキングが発生していないモードを、第12図は
機関のノッキングが発生しているモードを示している。
次−に、第9図の内燃機関の点火時期制御装置の動作を
説明する。機関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より発生する点火信号は
波形整形回路10によって所望の閉路角をもつ開閉パル
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12の給電を断続し、その通
電電流の遮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おいて
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11図
(alで示すように機械的ノイズや点火時!OIFに信
号伝達路に乗るイグニッショ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
11図(blのように機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制御器4の出力
(第11図(C))によって点火時期からある期間その
ゲートを閉じ、イグニッシ菅ンノイズを遮断する。この
ためアナログゲート3の出力には第11図(dl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、ノイズレベル検出器5はアナログゲート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釣線やかな変化には応動し
得る特性をもち、機械的ノイズのピーク値より若干高い
直流電圧を発生する(第11図+81の(El) ) 
したがって、第11図(dl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11図+81のように何も出力されず、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11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11図
) I酌、 (hlの移相差)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ング回
路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、点火時期は基準点火時期となる。
また、ノッキングが発生した場合、加速度センサlの出
力には、第12図1dl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12図1d
l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を通過した信号のうち、ノック信
号の立上りは急峻なため、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の人力はそれぞれ第12図(dlの49
口となるので、比較器6の出力には第12図1dl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、第12図1dlのよう
に積分電圧を発生する。そして、移相器8が積分器7の
出力電圧に応じて波形整形回路10の出力信号(第12
図(&0(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の出力の移相が波形整形回路10の基
準点火信号の位相よりも遅れ、第12図(hlに示す位
相でスイッチング回路11を駆動する。
その結果、点火時期が遅れ、ノッキングが抑圧された状
態となる。結局、これら第11図、第12図の状態が繰
り返されて最適の点火時期制御が行われる。
〔発明が解決しようとする問題点〕 従来、1OKHz以下の周波数でノッキングの有無によ
り加速度センサ1の出力信号の分布に明確な差があった
ので、第10図に示したre  (つまり、周波数フィ
ルタ2の中心周波数)は6〜9KIIzに設定されてい
た。
しかし、機関により上記6〜9 KHzに機関の機械的
ノイズあるいはノッキング以外の異常燃焼によるノイズ
が現れ、検出のノック信号に重畳してこれらノイズが現
れるので、周波数フィルタ2の出力では、ノッキングの
有無において上記ノイズに対し十分な電圧差をもつノッ
ク信号が得られないという問題があった。
第13図に加速度センサlの検出信号を周波数分析器で
分析したデータの一例を示す。第13図(A)は機関に
ノッキングがないとき、第13図(B)はノッキングが
あるときであり、また第13図(^)では上記ノイズが
顕著に発生しており、第13図(B)では上記ノイズが
低レベルで発生のときの各データである。
第13図(A)において、上記ノイズは5.5〜8.5
KHzに分布していることがわかり、10KHz以上で
それがなく、ノイズのないことがわかる。
一方、第13図(B)において、ノック信号は上記ノイ
ズが存在する6〜8KHz、または10KHz以上の1
1〜13KHzおよび15〜17KHzに存在している
すなわち、l0KIIZ以下ではノック信号とノイズが
同一周波数に存在するためノック検出に適さないが、1
0KHz以上ではノイズがなく、ノック信号のみ存在し
ノッキングの有無による差が顕著であり、ノック検出に
適している。
ところで、上記のような10KHz以上のノック信号を
忠実に検出するには、従来の加速度センサ?S基本的に
特性が確保できないもの、あるいは製作が非常に難しい
ものであった。
第14図(A)に示すのは機関に装着するためのねじが
メートルねしく以下Mねじと記す)で形成された共振型
の加速度センサ20である。これはそのMねじ21を機
関に設けられたMねじ(メス)に締め込み、その締付座
面22を機関の面に密着させるように装着するものであ
る。
この加速度センサ20の特性を第15図に示す。
第15図(A)は周波数特性、第15図(B)は加速度
に対する共振周波数f、の変化、第15図(C1は加速
度に対する帯域幅rawの変化を各々示す。
第15図(A)は加速度一定状態で加振周波数を変えた
場合の加速度センサ20の発生電圧を示すもので、発生
電圧が最大の周波数を共振周波数f1といい、共振周波
数f1での発生電圧に対し、3dB低い発生電圧となる
周波数の間隔を帯域幅f。
という。
この共振型の加速度センサ20では検出部(共振部)を
、たとえば圧電素子を片持ち梁状に形成して構成してい
て、共振周波数f、の調整が難しいもので、特に10K
Hz以上では−N微妙な構成、調整が必要になるという
問題がある。
たとえば、部品が小さくなり、加工および取扱いが難し
くなる。(実際には機関毎にノック信号の周波数が異な
るので、これに共振周波数を合わせることも作業工数は
多く必要である。)また、上記帯域幅fll+1が狭い
ため、Q (Q=f 、 / f 1w)が高く、ノッ
ク信号に対し過度の共振性で応答するため、忠実にノッ
ク信号を検出できず、特に機関が高回転においては影響
が大きく、制御性の低下が無視できなくなるという問題
がある。
実機での確認によれば、Qは約10位より小さいのがよ
いが、従来のこの共振型センサではQは15以上あり問
題である。
第14図(B) は上記片持ち梁のモデル図を示し、第
14図(C)はその動作原理を示す。第14図(1)の
23は圧電素子で形成された振動検出素子である梁24
の一端を支える固定台である。
振動検出素子である梁24は、第14図(C) ニ示す
ように厚さ方向(長さはl方向)に分極された2枚の圧
電素子24を同極を接して貼り合わせ、その一端を固定
した片持ち梁構造にしたものである。
第14図(C)に示すように固定台23を下に振動させ
た場合は振動子は上向きにそり、第14図(C)におい
て上側の圧電素子24は圧縮され、負の電荷を発生し、
下側の圧電素子24は引っ張られて正の電荷を発生する
固定台23が第14図(C)において、上側に振らせる
と、上記の2枚の圧電素子24は各々上記と反対の引っ
張り、圧縮を受け、発生電荷も各々上記と反対となる。
この基本原理により、圧電素子24を周波数f1にて共
振させ、共振周波数f、の振動に対し、応答し、電荷を
発生するようにしたものである。
第15図(B)は加振周波数一定状態で、加速度を変え
た場合の上記共振周波数f、の変化を示すもので、加速
度により共振周波数f、が変化し、ノック信号の検出性
に影響する。
第15図(C)は第15図(B) と同じく共振周波数
一定状態で加速度を変えた場合の上記帯域幅fllll
の変化を示すもので、加速度により帯域幅が変化し、ノ
ック信号の検出性に影響する。
第16図には機関に装着するためのねじがテーバ状のね
じで形成された非共振型の加速度センサ25を示す。こ
れはテーパ状のねじ26を機関のねじに締め込み、ねじ
26の中間部の締付位置27で固定し、センサ本体部を
機関から浮かして装着するものである。
たとえば、実開昭58−13673号公報に示されてい
るものである。
この加速度センサ25の特性を第17図に示す。
第17図は加速度一定状態で、加振周波数を変えた場合
の出力信号を示すもので、加振周波数に対して出力信号
の変化がない非共振型の検出部構造ではあるものの、こ
の特性図のように、周波数が高くなるにしたがい出力信
号が大きくなり、約10KHzが限界であり、10KH
z以上では実際上使用できない程度になるという問題が
ある。
これはねじ26の中間部の締付位置27で加速度センサ
25を固定し、浮かして装着するため高周波になる程に
共振性が強まるためである。
この発明は、かかる問題点を解消するためになされたも
ので、1QKHz以上のノック信号でも忠実に検出ル、
ノック制御できる内燃機関の点火時期制御装置を得るこ
とを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る点火時期制御装置は、IOK〜20KH
z(75高周波数においても、10KHz以下と同等に
出力信号が平坦な特性の加速度センサと、10に〜20
KHzにその中心周波数を設定した周波数フィルタとを
設けたものである。
〔作 用〕
この発明においては、加速度センサはIOK〜20にH
zの高周波数に対しても平坦な検出特性であるので、I
OK〜20KHzのノック信号を確実に検出し、これを
周波数フィルタに加え、周波数フィルタは機関毎に適宜
その中心周波数がIOK〜20KHzに設定され、加速
度センサの出力から有効なノック信号成分を選択的に出
力する。
〔実施例〕
以下、この発明の内燃機関の点火時期制御装置の実施例
について図面に基づき説明する。第1図はその一実施例
のブロック図である。この第1図において、31は加速
度センサで、その取付ねじがMねじで形成された非共振
型(周波数に対し出力電圧が平坦な特性のもの)で、1
0KHz〜20KHzの高周波においても十分に非共振
型センサとしての特性が確保されたものである。
また、32はバンドパス型の周波数フィルタで、たとえ
ば演算増幅器と抵抗とコンデンサを用いて回路を形成し
たアクティブフィルタと呼ばれるものである。
アナログゲート3〜点火コイル12は前述の第9図の同
一符号を付した部分と同等であるので、各々の説明は省
略する。
次に、加速度センサ31について第2図の断面図により
詳細に説明する。第2図において、41は機関に装着す
るためのMねじで形成されたねじ部42と締付座面48
をその一部にもち、センサ構成部品を収納するようにな
されたケース、43は振動を電圧に変換するたとえば円
環状の圧電素子である。
この2枚の圧電素子43の間に電極44が挿入されてお
り、この電極44により圧電素子43に発生した発生電
圧を導出するようにしている。この電極44にて導出さ
れた発生電圧はリード線45によりセンサ外部に伝達す
るようになっている。
また、圧電素子43にウェイト46により慣性力を印加
するようになっており、このウェイト46゜圧電素子4
3.電極44はねじ47でケース41に固定されている
ねじ部42で機関に装着され、ケース41がその装着部
の振動に応じて加振される。このとき、ウェイト46の
慣性力が圧電素子43に加わり、圧電素子43は受けた
慣性力に応じた電圧を発生する。この電圧は電極44に
て導出され、リード線45を介してセンサ外部に伝達さ
れる。
ところで、このように構成された非共振型の加速度セン
サ31において、その検出特性をIOK〜20KHzの
高周波においても平坦にするには、ケース41の締付座
面48を第3図のように形成することが重要である。
第3図において、51はケース41のねじ部42の中心
線に対し直角に交わる基準線、52はこの基準線51と
ケース41の締付座面48の最外周端との交点である。
このように締付座面48が形成されているので、機関側
の加速度センサ31の締付座面は基準線51に相当し、
ねじ部42により締め付けられた場合に機関の締付座面
に接する加速度センサ31の締付座面48は、その最外
周端の交点52になる。
機関側の締付座面が加速度センサ31の締付座面48よ
り小さい場合は、締付座面4日の最外周端でなく、内径
側の点53で機関の締付座面と接触するが、同等の条件
である。
このように締付座面48の外周部程ねじ部42に近くな
るテーパ状に形成したことにより、この加速度センサ3
1の検出特性はIOK〜20Kllzにおいても平坦路
であり、その実測データの一例を第4図に示す。
この第4図にて横軸は周波数、縦軸は出力電圧である。
第4図に示すようにIOK〜20KHzにおいても、平
坦な周波数特性である。
上記締付座面48をねじ部42の径の位置で、機関側の
締付座面を接触するようにした場合、第4図のような平
坦な周波数特性は得られない。
第5図(A)にこの締付座面48の形状を示すが基ll
#線5とはねじ部42の径の位置の点54で接触してい
る。
また、第5図(B)のようにねじ部42の径より外側の
締付座面4日にて、その最外周端より内径の位置でねじ
部42側に突き出た形状55に仕上げた場合も平坦な周
波数特性は得られない。
次に周波数フィルタ32の特性について説明する。この
周波数フィルタ32はバンドパスフィルタであり、その
中心周波数foはノック信号の周波数に合せIOK〜2
0にHzの任意の値に設定される。
この特性を第6図に示す、中心周波数f、は第13図(
8)に示した機関に対してはIIK〜13KHzまたは
15〜17KHzに設定されるものである。
ここで、帯域幅f++w(中心周波数f、での出力電圧
に対し3dB低い出力電圧となる周波数の間隔)は重要
であり、l KHz以上にするのが好ましい。
なぜならば、Q”fo/fewを大きくしすぎると、前
述の第14図に示した共振型センサの欠点である出力電
圧が機関の加速度に対し忠実でなくなるからである。
たとえば、第7図に示すように、機関の加速度が第7図
(A)のようにある場合、これを受けた場合の周波数フ
ィルタ32の出力は第7図(B)のように大きい加速度
のレベルが時間的に長く尾を引いた波形となり、元の信
号に忠実でないものとなり、正しくノック信号を検出で
きない。
また、第13図(A)、第13図(8)に示したように
、10KHz以上の高周波ではノイズが10KHz以下
より小さいので、帯域幅f1wを広くして、IIK〜1
7Kllzまで検出するようにすれば、ノック信号の成
分を多く検出でき、−層ノツク信号の検出が容易になる
。Qを低く設定することと合わせ、好ましい設計にある
このような周波数フィルタ32を演算増幅器と抵抗とコ
ンデンサで構成するアクティブフィルタの場合、実際上
問題になるのは演算増幅器の10に〜20Kllzでの
利得およびスルーレート、そしてコンデンサのtan 
 δであり、コンデンサとして耐熱性だけでな(、ta
n δ、静電容量変化が小さいなど特性の優れたPPS
フィルムコンデンサを使えば、演算増幅器の上記特性を
少しでも補うことができる。
また、自動車のエンジン室のような悪環境においても安
定な特性が確保できるので、確実な動作が得られる。
従来、用いられたポリエステルフィルムコンデンサある
いはポリプロピレンフィルムコンデンサよりも広範囲に
おいて優れた特性が確保できる。
第8図はPPSフィルムコンデンサを用いたフィルタの
特性(特性A)、およびポリエステルフィルムコンデン
サを用いたフィルタの特性(特性B)を示す。
この第8図に示すように、従来から用いられているポリ
エステルフィルムコンデンサの場合、温度による特性変
化が大きく (特性B)ミノツク検出性に影響する場合
もあったが、特性Aに示すようにPPSフィルムコンデ
ンサを用いた場合の特性は非常に安定している。
たとえば°、25℃を基準に見た場合、特性Aの変化は
100℃で1%以下、150℃で2%以下であるのに対
し、特性Bの変化は100℃で7%以下、150℃で1
9%以下と非常に大きい。
耐温度性からいうとポリエステルフィルムよりポリプロ
ピレンフィルムの方が優れているが、周知のようにポリ
プロピレンフィルムコンデンサは100℃以上では破壊
してしまうので使えない。
このように、PPSフィルムコンデンサによりフィルタ
回路を構成すれば、フィルタ中心周波数の温度特性は非
常に優れており、またこの特性以外、たとえばバンド幅
flIwも設計自由度が高くなり、ポリエステルフィル
ムコンデンサの場合よりも狭いバンド幅rawが容易に
実現できる。
ポリエステルフィルムコンデンサの場合はこの分演算増
幅器の特性で補う必要があり設計が難しくなる。
以上のような簡単な構造で、周波数特性が10に〜20
KHzの高周波数においても、平坦な特性の加速度セン
サ31により、第13図(B)に示したような11 K
〜13KHzおよび15K 〜17K)Ilのノック信
号を忠実に検出できる。
この加速度センサ31の検出出力から周波数フィルタ3
2は11 K〜13KHz 、あるいは15に〜17 
K11z 、あるいは11 K 〜17KHzの帯域成
分を選択的に出力するので、前述の第11図および第1
2図の各々ld1図のイに示したようなノックの有無に
よって信号レベルに太き(差のあるノック信号の検出が
容易な選択信号が得られる。
機関毎にノック信号周波数が変わるので、第14図(A
)に示した共振型センサでは、機関毎に共振周波数を合
せることが必要で、しかも10KHz以上の高周波のた
め製作が難しい問題があるが、周波数フィルタ32によ
れば、フィルタ中心周波数f0の設定は10)lHz以
下と同等に行なえ、製作においても10KHz以上にす
ることによる問題がなく対応が容易である。
さらに、第14図(A)の共振型センサでは帯域幅f、
を広くできないので上記第13図に示したようなノイズ
が少なく、ノック信号が広帯域に存在する10KHz以
上のノック信号を効率よく検出することはできないとい
う問題があるが、周波数フィルタ32ではこれも容易に
設定できる。
このようにして、比較器6の2種の入力は前述の第11
図および第12図の各々(d1図のように得られ、ノッ
ク信号の検出が確実に行えるようになる。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、10KH2〜20KH
zの高周波数に対しても平坦な非共振型の検出特性を有
する加速度センサを機関への取付をMねしに行い、この
加速度センサで検出した機関のノック信号をバンドパス
フィルタ型の周波数フィルタで10KHz〜20KHz
の周波数成分を選択して処理するようにしたので、ノイ
ズが多く、ノック信号の選別が困難な10KHz以下の
検出信号を無視し、ノイズが少なく、機関のノックに対
応してレベル差の大きい信号が得られ、確実かつ容易に
機関のノックを検出でき、適正な点火時期側iTJが行
える効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の内燃機関の点火時期制御装置の一実
施例のブロック図、第2図は同上実施例における加速度
センサの構成を示す断面図、第3図は同上加速度センサ
の機関への締付座面の形状を説明するための図、第4図
は同上加速度センサの検出特性の周波数対信号レベルの
関係を示す実測データの一例を示す図、第5図(^)、
第5図(B)はそれぞれ同上加速度センサの締付座面の
形状の異なる例を示す図、第6図は同上内燃機関の点火
時期制御装置における周波数フィルタの周波数特性図、
第7図は同上周波数フィルタの出力波形図、第8図は同
上周波数フィルタの温度特性図、第9図は従来の内燃機
関の点火時期制御装置のブロック図、第10図は同上従
来例における加速度センサの出力信号の周波数特性図、
第11図は同上従来例における機関のノッキングが発生
していないモードの各部の動作波形図、第12図は同上
従来例における機関のノッキングが発生しているモード
の各部の動作波形図、第13図(A) は同上従来例に
おける加速度センサの機関にノッキングがないときの検
出信号の周波数分析器の分析データを示す図、第13図
(B)は同上従来例における加速度センサの機関にノッ
キングがあるときの検出信号の周波数分析器の分析デー
タを示す図、第14図(^)は同上従来例における加速
度センサの機関に装着するためのねじ部をメートルねじ
で形成した場合の正面図、第14図(B)は同上従来例
における加速度センサを構成する圧電素子を片持ち梁状
に形成した場合の斜視図、第14図(C)は第14図(
B)の圧電素子の動作原理を示す図、第15図(A)は
第14図(A)の加速度センサの周波数特性図、第15
図(B)は第14図(A)の加速度センサの加速度に対
する共振周波数の変化を示す図、第15図(C)は第1
4図(A)の加速度センサの加速度に対する帯域幅の変
化を示す図、第16図は同上従来例における加速度セン
サの機関への装着部のねじ部をテーパ状のねじとした場
合の加速度センサの正面図、第17図は第16図の加速
度センサの周波数特性図である。 3・・・アナログゲート、4・・・ゲートタイミング制
御器、5・・・ノイズレベル検出器、6・・・比較器、
7・・・積分器、8・・・移相器、9・・・回転信号発
生器、10・・・波形整形回路、11・・・スイッチン
グ回路、12・・・点火コイル、31・・・加速度セン
サ、32・・・周波数フィルタ、46・・・圧電素子、
42・・・ねじ部、44・・・電極、47・・・ねじ、
48・・・締付座面。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人   大  岩  増  雄 6  比軟岱 7・ 精分り 8  ゼタ昶日 9    ロ埼i=イa−r肩5生−4IOンノ噺:f
/で巴宅:つ11ンE=]二尼?≧1・11  ’  
入イアナング回足5 12    点、にコづ1し 31   ηt1m/艷でンア 32・ 周叉軟フイルク 第3図  ゛ 52′匁席・ 側5反収(KHz) (A)                  (B)第
6図 第7図 周囲渫友c’cノ 第9図 第to図 第11図   第12図 −4間           −晴間 節1−3図 (A) (B) 周l(文(KHz〕 第14図 図面のr41岱 第15図 (A) (B)                    (C
)IυイヘノJ                  
         7)a本状5り第17図 手続補正書(自発) 2、発明の名称 内燃機関の点火時期制御装置 3、補正をする者 代表者志岐守哉 4、代理人 住 所    東京都千代田区丸の内二丁目2番3号三
菱電機株式会社内 氏名 (7375)弁理士大岩増雄 −(連絡先o3(
213) 3421持許部)  、  ・′にダ r−−一<)−・1゛ 、 (・l。 1、、、。 \    、− 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面6、 補正の
内容 (1)本願において、明細書の記載を下記の如く訂正致
します。 (2)本願において、図面の第3図、第5図囚。 第13図(5)および第15図1c)を別紙のように訂
正致します。 7 添付書類の目録 (1)訂正図面(第3図、第5図囚、第13図(5)お
よび第15図(C1、写し)   Sl 通以  上 第3図 52 火源、 第5図 (A) 第13図 (Aノ ヒ一り信 7−15KHz  周VI’lK(K Hz)第15図 (Cツ ム 刀04辰n 2、発明の名称 内燃機関の点火時期制御装置 3、補正をする者 6、 補正の対象 図面 7、 補正の内容 図面の第14図(B) 、 (C)の図番号を別紙のと
おり図面に対応した位置とするよう補正する(第14図
(^)については内容に変更なし)。 8、 添付書類の目録 第14図補正図面      1通

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 圧電素子を機関の振動検出素子とし機関への取付をメー
    トルねじで行うように形成した非共振型の加速度センサ
    、中心周波数を10KHz〜20KHzの範囲にて設定
    し、信号通過帯域幅を1KHz以上にして上記加速度セ
    ンサの検出出力から機関で発生したノック信号成分を選
    択的に検出する周波数フィルタ、この周波数フィルタの
    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
    遮断するゲート手段、このゲート手段の出力からノッキ
    ング以外の機関の機械的振動ノイズレベルを検出するノ
    イズレベル検出器、このノイズレベル検出器の出力電圧
    と上記ゲート手段の出力電圧とを比較して得られたノッ
    ク検出パルスを積分する比較積分手段、あらかじめ設定
    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、この回転信号発生器の出力を波形整形すると同
    時に点火コイルの通電閉路角制御を行う波形整形回路、
    上記比較積分手段の出力に応じて上記波形整形回路の出
    力信号を時間的に遅れ側に移相させて上記点火コイルの
    給電を断続するスイッチング回路を駆動する移相器、こ
    の移相器の出力によってトリガされ上記ゲート手段を点
    火時期から所定時間ゲートを閉じてイグニッションノイ
    ズを遮断させるゲートタイミング制御器を備えてなる内
    燃機関の点火時期制御装置。
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