JPH0192624A - ノック検出装置 - Google Patents
ノック検出装置Info
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- JPH0192624A JPH0192624A JP25109687A JP25109687A JPH0192624A JP H0192624 A JPH0192624 A JP H0192624A JP 25109687 A JP25109687 A JP 25109687A JP 25109687 A JP25109687 A JP 25109687A JP H0192624 A JPH0192624 A JP H0192624A
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- JP
- Japan
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- knock
- signal
- knocking
- output signal
- circuit
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
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。
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〕
本発明はノック検出装置に関する。
従来よりノックセンサからのノック信号に基づいて点火
時期を制御し、ノ、り発生の防止を行う機能を備えた内
燃機関においては、上記ノックセンサを内燃機関のシリ
ンダブロック部、又はシリンダヘッド部等に取付け、所
定の１つの周波数成分が検出されたときにノックが発生
したとしてノック制御を行っていた。
時期を制御し、ノ、り発生の防止を行う機能を備えた内
燃機関においては、上記ノックセンサを内燃機関のシリ
ンダブロック部、又はシリンダヘッド部等に取付け、所
定の１つの周波数成分が検出されたときにノックが発生
したとしてノック制御を行っていた。
ところでノック発生時のノックセンサ出力を周波数分析
してみると、ノックによる振動は様々な径路（例えばシ
リンダブロックを通過するものやシリンダヘッドを通過
するもの等）を経てノックセンサに伝えられるため、少
なくとも２つの周波数成分があるがピストンの経時変形
などのためにピストンスラップが発生すると、このピス
トンスラップによる振動はシリンダブロック通過のノッ
ク周波数成分と略同様の周波数成分であるため、シリン
ダブロックを通して伝えられるノック周波数成分をノッ
ク信号として使用している場合には。
してみると、ノックによる振動は様々な径路（例えばシ
リンダブロックを通過するものやシリンダヘッドを通過
するもの等）を経てノックセンサに伝えられるため、少
なくとも２つの周波数成分があるがピストンの経時変形
などのためにピストンスラップが発生すると、このピス
トンスラップによる振動はシリンダブロック通過のノッ
ク周波数成分と略同様の周波数成分であるため、シリン
ダブロックを通して伝えられるノック周波数成分をノッ
ク信号として使用している場合には。
ノックが発生していなくてもノック発生時と同様の信号
がノックセンサから出力されてしまったり。
がノックセンサから出力されてしまったり。
又、パルプクリアランスの拡大等に伴って発生するバル
ブシート着座時の衝撃による振動が、シリンダヘッド通
過のノック周波数成分と略同様の周波数成分であるため
、シリンダヘッドを通して伝えられるノック周波数成分
をノック信号として使用している場合においてもノック
が発生していなくてもノック発生時と同様の信号がノッ
クセンサから出力されてしまうということがあった。
ブシート着座時の衝撃による振動が、シリンダヘッド通
過のノック周波数成分と略同様の周波数成分であるため
、シリンダヘッドを通して伝えられるノック周波数成分
をノック信号として使用している場合においてもノック
が発生していなくてもノック発生時と同様の信号がノッ
クセンサから出力されてしまうということがあった。
即ち、従来ノック制御に用いていた周波数成分がシリン
ダブロック部を通して伝えられるノック周波数成分であ
る場合も、シリンダヘッド部を通して伝えられるノック
周波数成分である場合も、夫々の周波数成分と略同様の
特性を持った振動が発生することによってノックが発生
していないにもかかわらずノック制御が行なわれてしま
うという不具合があった。
ダブロック部を通して伝えられるノック周波数成分であ
る場合も、シリンダヘッド部を通して伝えられるノック
周波数成分である場合も、夫々の周波数成分と略同様の
特性を持った振動が発生することによってノックが発生
していないにもかかわらずノック制御が行なわれてしま
うという不具合があった。
本発明は上記に鑑み創案されたもので、「内燃機関の振
動を検出するノックセンサと、同ノックセンサの出力信
号からノック特有の第１の周波数成分を検出するととも
に同第１の周波数成分に基づいた信号を出力する第１の
ノック検出回路と、上記ノックセンサの出力信号からノ
ック特有の第２の周波数成分を検出するとともに同第２
の周波数成分に基づいた信号を出力する第２のノック検
出回路と、上記第１のノック検出回路からの出力信号と
上記第２のノック検出回路からの出力信号とが入力され
て９両信号の論理積を出力する論理回路と、同論理回路
の出力信号に基づいてノック信号出力回路とを備えたこ
とを特徴とするノック検出装置。」を要旨とする。
動を検出するノックセンサと、同ノックセンサの出力信
号からノック特有の第１の周波数成分を検出するととも
に同第１の周波数成分に基づいた信号を出力する第１の
ノック検出回路と、上記ノックセンサの出力信号からノ
ック特有の第２の周波数成分を検出するとともに同第２
の周波数成分に基づいた信号を出力する第２のノック検
出回路と、上記第１のノック検出回路からの出力信号と
上記第２のノック検出回路からの出力信号とが入力され
て９両信号の論理積を出力する論理回路と、同論理回路
の出力信号に基づいてノック信号出力回路とを備えたこ
とを特徴とするノック検出装置。」を要旨とする。
上記構成によれば、ノック特有の２つの周波数成分の論
理積が得られた時のみノック信号が出力される。
理積が得られた時のみノック信号が出力される。
以下本発明の一実施例を第１図〜第十図に沿って説明す
る。第１図に示しだブロック回路図において、ノ、り検
出装置１は図示しないエンジンのブロック等に取付けら
れて、エンジンの振動を検出するノックセンサ１０．同
ノックセンサ１０の出力信号からノック特有の第１の周
波数成分を検出する七ともに同第１の周波数成分に基づ
いたパルス信号を出力する第１ノツク検出回路２０．上
記ノックセンサ１０の出力信号からノック特有の第２の
周波数成分を検出するとともに同第２の周波数成分に基
づいたパルス信号を出力する第２ノ。
る。第１図に示しだブロック回路図において、ノ、り検
出装置１は図示しないエンジンのブロック等に取付けら
れて、エンジンの振動を検出するノックセンサ１０．同
ノックセンサ１０の出力信号からノック特有の第１の周
波数成分を検出する七ともに同第１の周波数成分に基づ
いたパルス信号を出力する第１ノツク検出回路２０．上
記ノックセンサ１０の出力信号からノック特有の第２の
周波数成分を検出するとともに同第２の周波数成分に基
づいたパルス信号を出力する第２ノ。
り検出回路３０．上記第１ノック検出回路２０からのパ
ルス信号と上記第２ノック検出回路３０からのパルス信
号とが得られたときに作動するＡＮＤゲート４０．同Ａ
ＮＤゲート４０からの出力信号を積分し、その積分値に
みあった積分電圧を発生するノック信号出力回路を示す
積分回路５０等により構成されている。
ルス信号と上記第２ノック検出回路３０からのパルス信
号とが得られたときに作動するＡＮＤゲート４０．同Ａ
ＮＤゲート４０からの出力信号を積分し、その積分値に
みあった積分電圧を発生するノック信号出力回路を示す
積分回路５０等により構成されている。
ここで上記第１ノック検出回路２０は上記ノックセンサ
１０の出力信号から第１の周波数成分のみを通過させる
バンドパスフィルタ（以下ＢＰＦという）２２．同ＢＰ
Ｆ２２を通過した出力信号波形を半波整流する半波整流
回路２４．同半波整流回路２４の出力信号波形に基づい
て同出力信号波形と比較するだめの平均値を出力するバ
ックグランドレベル発生回路（以下ＢＧＬという）２６
゜上記半波整流回路２４からの出力信号波形と上記ＢＧ
Ｌ２６からの平均値とを比較するコンパレータ２８によ
り構成される。さらに上記ＢＧＬ２６は上記半波整流回
路２４の出力信号波形を直流電圧レベルに変換するロー
パスフィルタ２６ａ、同ローパスフィルタ２６ｃＬによ
り出力された直流電圧レベルを所要のレベルに調節する
ゲイン調整器２６ｂにより構成されている。
１０の出力信号から第１の周波数成分のみを通過させる
バンドパスフィルタ（以下ＢＰＦという）２２．同ＢＰ
Ｆ２２を通過した出力信号波形を半波整流する半波整流
回路２４．同半波整流回路２４の出力信号波形に基づい
て同出力信号波形と比較するだめの平均値を出力するバ
ックグランドレベル発生回路（以下ＢＧＬという）２６
゜上記半波整流回路２４からの出力信号波形と上記ＢＧ
Ｌ２６からの平均値とを比較するコンパレータ２８によ
り構成される。さらに上記ＢＧＬ２６は上記半波整流回
路２４の出力信号波形を直流電圧レベルに変換するロー
パスフィルタ２６ａ、同ローパスフィルタ２６ｃＬによ
り出力された直流電圧レベルを所要のレベルに調節する
ゲイン調整器２６ｂにより構成されている。
次に上記第２ノック検出回路３０は上記ノックセンサ１
０の出力信号から第２の周波数成分のみを通過させるＢ
ＰＦ３２．同ＢＰＦ３２を通過した出力信号波形を半波
整流する半波整流回路３４゜同半波整流回路３４の出力
信号波形に基づいて同出力信号波形と比較するだめの平
均値を出力するＢＧＬ３６．や上記半波整流回路３４か
らの出力信号波形と上記ＢＧＬ３６からの平均値とを比
較するコンパレータ３８により構成される。さらに上記
ＢＧＬ３６は上記半波整流回路３４の出力信号波形を直
流電圧レベルに変換するローパスフィルタ３６α、同ロ
ーパスフィルタ３６ａによす出力された直流電圧レベル
を所要のレベルに調節するゲイン調整器３６ｂにより構
成されている。
０の出力信号から第２の周波数成分のみを通過させるＢ
ＰＦ３２．同ＢＰＦ３２を通過した出力信号波形を半波
整流する半波整流回路３４゜同半波整流回路３４の出力
信号波形に基づいて同出力信号波形と比較するだめの平
均値を出力するＢＧＬ３６．や上記半波整流回路３４か
らの出力信号波形と上記ＢＧＬ３６からの平均値とを比
較するコンパレータ３８により構成される。さらに上記
ＢＧＬ３６は上記半波整流回路３４の出力信号波形を直
流電圧レベルに変換するローパスフィルタ３６α、同ロ
ーパスフィルタ３６ａによす出力された直流電圧レベル
を所要のレベルに調節するゲイン調整器３６ｂにより構
成されている。
以下第２図ａ ”’−ｎを用いて作用を説明するが、同
第２図ａ ”−ｎの横軸は時間を表すものである。
第２図ａ ”−ｎの横軸は時間を表すものである。
エンジン運転時において通常ノックセンサ１０は機械的
振動を検出しているが、このとき上記エンジンにノック
が発生したとすると、上記機械的振動に加え、ノック振
動も含めて検出する。
振動を検出しているが、このとき上記エンジンにノック
が発生したとすると、上記機械的振動に加え、ノック振
動も含めて検出する。
このとき上記ノックセンサ１０からの出力信号は上記Ｂ
ＰＦ２２に入力されるが、四ＢＰＦ２２はノック特有の
第１の周波数成分である８ＫＨ２近傍のみを通過させ、
ノック以外のノイズ成分を抑制するため、第２図αに示
すようなＳＮ比の良い信号を出力する。
ＰＦ２２に入力されるが、四ＢＰＦ２２はノック特有の
第１の周波数成分である８ＫＨ２近傍のみを通過させ、
ノック以外のノイズ成分を抑制するため、第２図αに示
すようなＳＮ比の良い信号を出力する。
さらに上記半波整流回路２４において、上記ＢＰＦ２２
の出力信号を第２図すに示すような半波整流信号に変換
する。また同信号（第２図ｂ）は。
の出力信号を第２図すに示すような半波整流信号に変換
する。また同信号（第２図ｂ）は。
ＢＧＬ２６にも入力され、ローパスフィルタ２６α、ゲ
イン調整器２６ｂを経ることにより第２図Ｃに示すよう
な、半波整流回路２４の出力信号傷２図ｂ）のノズズ成
分よりは高く、ノ、り成分よりは低いレベルに増幅され
た直流電圧に変換される。そして上記半波整流回路２４
の出力信号（第２図ｂ）と上記ＢＧＬ２６の出力信号（
第２図Ｃ）とをコンパレータ２８によって比較し、ノッ
クが発生していない場合（第２図ｇ部）には半波整流回
路２４の出力信号（第２図ｈ）がＢＧＬ２６の出力信号
（第２図Ｃ）を越えないためコンパレータ２８は連続し
たローレベル信号を出力し、ノックが発生した場合（第
２図ｇ部）には半波整流回路２４の出力信号（第２図ｂ
）がＢＧＬ２６の出力信号（第２図Ｃ）を越えるだめコ
ンパレータ８は第２図ｄに示すようなパルス列を出力す
る。
イン調整器２６ｂを経ることにより第２図Ｃに示すよう
な、半波整流回路２４の出力信号傷２図ｂ）のノズズ成
分よりは高く、ノ、り成分よりは低いレベルに増幅され
た直流電圧に変換される。そして上記半波整流回路２４
の出力信号（第２図ｂ）と上記ＢＧＬ２６の出力信号（
第２図Ｃ）とをコンパレータ２８によって比較し、ノッ
クが発生していない場合（第２図ｇ部）には半波整流回
路２４の出力信号（第２図ｈ）がＢＧＬ２６の出力信号
（第２図Ｃ）を越えないためコンパレータ２８は連続し
たローレベル信号を出力し、ノックが発生した場合（第
２図ｇ部）には半波整流回路２４の出力信号（第２図ｂ
）がＢＧＬ２６の出力信号（第２図Ｃ）を越えるだめコ
ンパレータ８は第２図ｄに示すようなパルス列を出力す
る。
また上記ノックセンサ１０の出力信号は上記ＢＰＦ３２
にも入力されているが、同ＢＰＦ３２はノック特有の第
２の周波数成分である１３ＫＨ２近傍のみを通過させ、
ノック以外のノイズ成分を抑制するため、第２図ｇに示
すようなＳＮ比の良い信号を出力する。さらに上記半波
整流回路３４において上記ＢＰＦ３２の出力信号を第２
図りに示すような半波整流信号に変換する。まだ同信号
悌２図ｈ）はＢＧＬ３６にも入力されローパスフィルタ
３６ａ、ゲイン調整器３６ｂにより第２図ｍに示すよう
な、半波整流回路３４の出力信号（第２図ｈ）のノイズ
成分よりは高く、ノック成分よりは低いレベルに増幅さ
れた直流電圧に変換される。そして上記半波整流回路３
４の出力信号（第２図ｈ）と上記ＢＧＬ３６の出力信号
（第２図ｍ）り とをコンパレータ３８によって比較し、ノックが発生し
ていない場合（第２図に部）には半波整流回路３４の出
力信号（第２図ｈ）がＢＧＬ３６の出力信号（第２図ｍ
）を越えないためコンパレータ３８は連続したローレベ
ル信号を出力し、ノッりが発生した場合（第２図士部）
には半波整流回路３４の出力信号（第２図ｈ）がＢＧＬ
３６の出力信号（第２図ｍ）を越えるためコンパレータ
３８は第２図客に示すようなパルス列を出力する。
にも入力されているが、同ＢＰＦ３２はノック特有の第
２の周波数成分である１３ＫＨ２近傍のみを通過させ、
ノック以外のノイズ成分を抑制するため、第２図ｇに示
すようなＳＮ比の良い信号を出力する。さらに上記半波
整流回路３４において上記ＢＰＦ３２の出力信号を第２
図りに示すような半波整流信号に変換する。まだ同信号
悌２図ｈ）はＢＧＬ３６にも入力されローパスフィルタ
３６ａ、ゲイン調整器３６ｂにより第２図ｍに示すよう
な、半波整流回路３４の出力信号（第２図ｈ）のノイズ
成分よりは高く、ノック成分よりは低いレベルに増幅さ
れた直流電圧に変換される。そして上記半波整流回路３
４の出力信号（第２図ｈ）と上記ＢＧＬ３６の出力信号
（第２図ｍ）り とをコンパレータ３８によって比較し、ノックが発生し
ていない場合（第２図に部）には半波整流回路３４の出
力信号（第２図ｈ）がＢＧＬ３６の出力信号（第２図ｍ
）を越えないためコンパレータ３８は連続したローレベ
ル信号を出力し、ノッりが発生した場合（第２図士部）
には半波整流回路３４の出力信号（第２図ｈ）がＢＧＬ
３６の出力信号（第２図ｍ）を越えるためコンパレータ
３８は第２図客に示すようなパルス列を出力する。
そして上記コンパレータ２８からのパルス列（第２図ｄ
）と上記コンパレータ３４からのパルス列（第２図ｍ）
とがＡＮＤゲート４０に入力され。
）と上記コンパレータ３４からのパルス列（第２図ｍ）
とがＡＮＤゲート４０に入力され。
その論理積が得られるだめエンジンにノックが発生した
と判定し同ＡＮＤゲート４０からはそ゛れに伴う信号を
出力する（第２図ｍ）。
と判定し同ＡＮＤゲート４０からはそ゛れに伴う信号を
出力する（第２図ｍ）。
上記ＡＮＤゲート４０からの出力信号（第２図ｍ）は積
分回路５０に入力され、ＡＮＤゲート４０の出力信号に
基づいた積分電圧をノック信号として出力する。（第２
図ｍ） 従って本実施例によれば、ノック特有の２つの周波数成
分（８ＫＨ２，１３Ｋ）（Ｚ ’）が検出されたときの
みノック信号が出力されるため、 ８ＫＨ２の周波数
う 成分と略同様の周波数を出力するピストンステップから
の振動によって誤ってノック信号が出力されてしまうこ
とや、１３ＫＨ２の周波数成分と略同様の周波数を出力
するパルプ着座時の振動によって誤りてノック信号が出
力されてしまうということを完全に排除することができ
る等の効果を奏する。
分回路５０に入力され、ＡＮＤゲート４０の出力信号に
基づいた積分電圧をノック信号として出力する。（第２
図ｍ） 従って本実施例によれば、ノック特有の２つの周波数成
分（８ＫＨ２，１３Ｋ）（Ｚ ’）が検出されたときの
みノック信号が出力されるため、 ８ＫＨ２の周波数
う 成分と略同様の周波数を出力するピストンステップから
の振動によって誤ってノック信号が出力されてしまうこ
とや、１３ＫＨ２の周波数成分と略同様の周波数を出力
するパルプ着座時の振動によって誤りてノック信号が出
力されてしまうということを完全に排除することができ
る等の効果を奏する。
本実施例ではノック特有の周波数成分として８ＫＨ２，
１３ＫＨ２の２つの周波数成分を使用しだが。
１３ＫＨ２の２つの周波数成分を使用しだが。
ノック発生を顕著に示めす周波数成分が３つ以上あると
きにはその数と同数のノック検出回路を設け、２つ以上
あるいはすべての周波数成分が検出されたときをノック
発生としてもよい。
きにはその数と同数のノック検出回路を設け、２つ以上
あるいはすべての周波数成分が検出されたときをノック
発生としてもよい。
本発明の構成によれば第１のノック検出回路の出力と第
２のノック検出回路の出力との論理積が得られた場合に
のみノックが発生したと判定し、ノック信号を出力する
ため、ピストンスラップからの振動による信号、又はバ
ルブ着座時からの振動による信号をノック（出力）信号
の中から完全に排除することができる等の効果を奏する
。
２のノック検出回路の出力との論理積が得られた場合に
のみノックが発生したと判定し、ノック信号を出力する
ため、ピストンスラップからの振動による信号、又はバ
ルブ着座時からの振動による信号をノック（出力）信号
の中から完全に排除することができる等の効果を奏する
。
第１図〜第２図は木考案の一実施例としてのノック検出
装置を示すもので、第１図はブロック回路図、第２図は
第１図に示された各符号に対応する波形図を示す。 １０ ・・・・・・・・・ ノックセンサ２０ ・・・
・・・・・・ 第１ノック検出回路３０ ・・・・・・
・・・ 第２ノック検出回路４０ ・・・・・・・・・
ＡＮＤゲート５０ ・・・・・・・・・ 積分回路
装置を示すもので、第１図はブロック回路図、第２図は
第１図に示された各符号に対応する波形図を示す。 １０ ・・・・・・・・・ ノックセンサ２０ ・・・
・・・・・・ 第１ノック検出回路３０ ・・・・・・
・・・ 第２ノック検出回路４０ ・・・・・・・・・
ＡＮＤゲート５０ ・・・・・・・・・ 積分回路
Claims (1)
- 内燃機関の振動を検出するノックセンサと、同ノックセ
ンサの出力信号からノック特有の第１の周波数成分を検
出するとともに同第１の周波数成分に基づいた信号を出
力する第１のノック検出回路と、上記ノックセンサの出
力信号からノック特有の第２の周波数成分を検出すると
ともに同第２の周波数成分に基づいた信号を出力する第
２のノック検出回路と、上記第１のノック検出回路から
の出力信号と上記第２のノック検出回路からの出力信号
とが入力されて、両信号の論理積を出力する論理回路と
、同論理回路の出力信号に基づいてノック信号を出力す
るノック信号出力回路とを備えたことを特徴とするノッ
ク検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25109687A JPH0192624A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | ノック検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25109687A JPH0192624A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | ノック検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0192624A true JPH0192624A (ja) | 1989-04-11 |
Family
ID=17217586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25109687A Pending JPH0192624A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | ノック検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0192624A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0347449A (ja) * | 1989-04-14 | 1991-02-28 | Hitachi Ltd | ノッキング検出装置 |
| US5115779A (en) * | 1990-06-11 | 1992-05-26 | Nissan Motor Company, Ltd. | Engine knock detecting system |
| US7206691B2 (en) | 2004-12-24 | 2007-04-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine knock determination device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742823A (en) * | 1980-08-28 | 1982-03-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | Knocking detector of internal combustion engine |
-
1987
- 1987-10-05 JP JP25109687A patent/JPH0192624A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742823A (en) * | 1980-08-28 | 1982-03-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | Knocking detector of internal combustion engine |
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|---|---|---|---|---|
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| US5115779A (en) * | 1990-06-11 | 1992-05-26 | Nissan Motor Company, Ltd. | Engine knock detecting system |
| US7206691B2 (en) | 2004-12-24 | 2007-04-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine knock determination device |
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