JPH022529B2 - - Google Patents
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- JPH022529B2 JPH022529B2 JP56061430A JP6143081A JPH022529B2 JP H022529 B2 JPH022529 B2 JP H022529B2 JP 56061430 A JP56061430 A JP 56061430A JP 6143081 A JP6143081 A JP 6143081A JP H022529 B2 JPH022529 B2 JP H022529B2
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- Japan
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- knocking
- signal
- frequency
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
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- G—PHYSICS
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車等の内燃機関の振動を検出する
センサに関し、特にこの検出信号からノツキング
を検出するようにした内燃機関のノツキング検出
装置に関する。
センサに関し、特にこの検出信号からノツキング
を検出するようにした内燃機関のノツキング検出
装置に関する。
内燃機関（以下、エンジンと称する）のある運
転状態において、シリンダ内の点火部で発生した
火炎が末端の未燃焼部に伝播しないうちにその未
燃焼部が自然着火し、シリンダ内の混合ガスが一
時的に急激に燃焼することに起因してノツキング
が発生すると、エンジンのオーバヒート、出力の
低下を招き、円滑な運転ができず、燃費も浪費し
て好ましくない。
転状態において、シリンダ内の点火部で発生した
火炎が末端の未燃焼部に伝播しないうちにその未
燃焼部が自然着火し、シリンダ内の混合ガスが一
時的に急激に燃焼することに起因してノツキング
が発生すると、エンジンのオーバヒート、出力の
低下を招き、円滑な運転ができず、燃費も浪費し
て好ましくない。
一般に、エンジンの点火時期はその運転状態に
おいて最適になるよう進角されるが、点火時期を
進角させるとノツキングを起こし易く、したがつ
てノツキングが発生した場合点火時期を遅らせる
必要があり、このためにはノツキング現象を検出
するためのセンサが必要となる。
おいて最適になるよう進角されるが、点火時期を
進角させるとノツキングを起こし易く、したがつ
てノツキングが発生した場合点火時期を遅らせる
必要があり、このためにはノツキング現象を検出
するためのセンサが必要となる。
第１図及び第２図はそれぞれ、ノツキング発生
時のエンジンの振動の周波数スペクトル例であ
り、第１図はエンジンの回転数3500rpm、第２図
はエンジンの回転数5500rpmの場合である。
時のエンジンの振動の周波数スペクトル例であ
り、第１図はエンジンの回転数3500rpm、第２図
はエンジンの回転数5500rpmの場合である。
これらの図からわかるように、エンジンの回転
数によつてエンジンの振動の極大となる周波数が
異なる。
数によつてエンジンの振動の極大となる周波数が
異なる。
従来、ノツキング検出装置としては、共振周波
数をほぼノツキング周波数に合わせた単一共振型
加速度センサを用いたもの（例えば、実開昭53−
183245号）が知られている。しかし、この方法で
は帯域幅がせまいためエンジンの回転数によつて
変化するノツキング信号を検出することが困難で
ある。これに対し、広帯域の加速度センサで検出
した振動信号を信号処理することも考えられる
（文献無し）が、この方法ではノツキング信号以
外の周波数成分をも検知してしまうため検出精度
が悪くなることが推察される。
数をほぼノツキング周波数に合わせた単一共振型
加速度センサを用いたもの（例えば、実開昭53−
183245号）が知られている。しかし、この方法で
は帯域幅がせまいためエンジンの回転数によつて
変化するノツキング信号を検出することが困難で
ある。これに対し、広帯域の加速度センサで検出
した振動信号を信号処理することも考えられる
（文献無し）が、この方法ではノツキング信号以
外の周波数成分をも検知してしまうため検出精度
が悪くなることが推察される。
本発明はこのような点に鑑み、エンジンの回転
数変化にともなうノツキング信号の周波数変化を
補正して、ノツキング信号を正確に検出するノツ
キング検出装置を提供することを目的とする。
数変化にともなうノツキング信号の周波数変化を
補正して、ノツキング信号を正確に検出するノツ
キング検出装置を提供することを目的とする。
本発明によるノツキング検出装置は、内燃機関
の振動を検出する振動センサと、前記内燃機関の
回転数を検出する回転センサと、該回転センサの
出力により該回転数に応じた発振周波数を出力す
る手段と、前記振動センサからの信号を前記周波
数信号により変調する手段とを含み、該被変調信
号を所定の帯域通過波器を通すことにより、前
記内燃機関の回転数に対応して変化するノツキン
グ信号を検出できるようにしたことを特徴として
おり、前記振動センサは実質上５〜10kHzの振動
周波数に実用感度を有するように設定される。
の振動を検出する振動センサと、前記内燃機関の
回転数を検出する回転センサと、該回転センサの
出力により該回転数に応じた発振周波数を出力す
る手段と、前記振動センサからの信号を前記周波
数信号により変調する手段とを含み、該被変調信
号を所定の帯域通過波器を通すことにより、前
記内燃機関の回転数に対応して変化するノツキン
グ信号を検出できるようにしたことを特徴として
おり、前記振動センサは実質上５〜10kHzの振動
周波数に実用感度を有するように設定される。
このような構成により、前記振動センサからの
検出信号の周波数をo、前記回転センサからの出
力電圧に応じて変化する前記発振周波数出力手段
からの周波数をc、前記帯域通過波器の中心周
波数をpとすると、ノツキング発生時の前記振動
センサからの検出信号の周波数oはその時のエン
ジンの回転数により変化する。それ故、前記帯域
通過波器の中心周波数pを、ノツキング発生時
の前記変調器の出力である被変調信号の周波数c
＋oの帯域に含まれるようにすることで、ノツキ
ング現象発生時には前記帯域通過波器からのエ
ンジンの回転数に応じてほぼ一定の周波数信号が
出力される。一方、ノツキング現象が無ければ、
前記変調器の出力は前記帯域通過波器で阻止さ
れるので、前記帯域通過波器から信号は出力さ
れない。
検出信号の周波数をo、前記回転センサからの出
力電圧に応じて変化する前記発振周波数出力手段
からの周波数をc、前記帯域通過波器の中心周
波数をpとすると、ノツキング発生時の前記振動
センサからの検出信号の周波数oはその時のエン
ジンの回転数により変化する。それ故、前記帯域
通過波器の中心周波数pを、ノツキング発生時
の前記変調器の出力である被変調信号の周波数c
＋oの帯域に含まれるようにすることで、ノツキ
ング現象発生時には前記帯域通過波器からのエ
ンジンの回転数に応じてほぼ一定の周波数信号が
出力される。一方、ノツキング現象が無ければ、
前記変調器の出力は前記帯域通過波器で阻止さ
れるので、前記帯域通過波器から信号は出力さ
れない。
以下本発明の実施例を図面を用いて詳しく説明
する。
する。
第３図は本発明の一実施例の構成を示すブロツ
ク図である。１はシリンダブロツクの外壁に取り
つけられた振動センサであり、２は前置増巾器で
あり、３は変調器、４はエンジンの回転数を検出
する回転センサ、５はここでは回転センサ４から
の電圧信号に対応した周波数cを出力する電圧制
御発振器であり、７は帯域通過波器で中心周波
数をpとし、振動センサ１の検出信号の周波数o
を発振器５の出力信号の周波数cで変調した被変
調信号c±oと周波数pとは一致するように構成
してある。
ク図である。１はシリンダブロツクの外壁に取り
つけられた振動センサであり、２は前置増巾器で
あり、３は変調器、４はエンジンの回転数を検出
する回転センサ、５はここでは回転センサ４から
の電圧信号に対応した周波数cを出力する電圧制
御発振器であり、７は帯域通過波器で中心周波
数をpとし、振動センサ１の検出信号の周波数o
を発振器５の出力信号の周波数cで変調した被変
調信号c±oと周波数pとは一致するように構成
してある。
例えば、エンジンの回転数Ｎによつて変化する
ノツキング信号の振動周波数oが回転数Ｎに対応
した発振器５の出力周波数cで変調された被変調
信号の下側波帯c−oを通過させる周波数pとし
た帯域通過波器７からは、ノツキング現象が発
生した場合にはエンジンの回転数に応じてほぼ一
定の周波数信号が出力され、またノツキング現象
が無ければ変調器３の出力信号の周波数c−oは
周波数0と大巾に異なるために帯域通過波器７
で遮断され、波器７から信号は出力されず、こ
の結果、ノツキング振動の発生有無に対応して帯
域通過波器７からの出力電圧の有無が決まり、
この有無によつて、ノツキングの判別が可能とな
る。なお第１図、第２図の回転数を考慮して振動
センサ１の実用感度は通常、５〜10kHzの範囲に
設定されるが、高速対象車の場合この限りではな
い。
ノツキング信号の振動周波数oが回転数Ｎに対応
した発振器５の出力周波数cで変調された被変調
信号の下側波帯c−oを通過させる周波数pとし
た帯域通過波器７からは、ノツキング現象が発
生した場合にはエンジンの回転数に応じてほぼ一
定の周波数信号が出力され、またノツキング現象
が無ければ変調器３の出力信号の周波数c−oは
周波数0と大巾に異なるために帯域通過波器７
で遮断され、波器７から信号は出力されず、こ
の結果、ノツキング振動の発生有無に対応して帯
域通過波器７からの出力電圧の有無が決まり、
この有無によつて、ノツキングの判別が可能とな
る。なお第１図、第２図の回転数を考慮して振動
センサ１の実用感度は通常、５〜10kHzの範囲に
設定されるが、高速対象車の場合この限りではな
い。
第４図は本発明を実際に適用する場合の構成を
ブロツク図で示す。
ブロツク図で示す。
すなわちこの例ではノツキング検出装置により
ノツキングを検出したとき、エンジンの点火時期
を遅らせるようにした点火遅延部及び点火部をも
含んでいる。図において、１は振動センサ、８は
数1000Hz以下の機械的振動周波数を阻止する高域
通過波器、９は自動利得制御回路（AGC）、
３，７はそれぞれ、第２図同様に変調器および帯
域通過波器を示し、４は回転センサで、クラン
ク軸（図示せず）に固定されてクランク軸の回転
とともに回転する磁石４ａとこの磁石４ａの回転
を誘起電圧出力として検出するピツクアツプコイ
ル４ｂとから成る。５は電圧制御発振器で、１０
は波器７からの出力の有無でノツキング発生を
判別する回路である。１２はバツテリで、１４は
一次コイル１４ａがキースイツチ１３を介してバ
ツテリ１２に接続されたイグニツシヨンコイル
で、二次コイル１４ｂには点火プラグ１５が接続
されている。１１はイグニツシヨンコイルの一次
コイル１４ａと二次コイル１４ｂとの接続点とア
ース間にエミツタ端子が接続されたコレクタ接地
トランジスタである。１６は切換スイツチ（電子
的なスイツチも含む）で、ノツキング判別回路１
０の出力により、ノツキング無しの場合はスイツ
チは接点１６ａ側に、有りの場合には接点１６ｂ
側に接続される。接点１６ｂ側に接続されると点
火時期遅延回路１７により点火時期が最適となる
ように遅らせるような出力がイグニツシヨンコイ
ル用トランジスタ１１のベース端子に入力されて
トランジスタ１１が駆動され、これによつて二次
コイル１４ｂには最適なタイミングで電圧が誘起
される。結果的にはエンジンの回転数に対応した
ノツキング信号を検出し、点火プラグ１５を最適
に放電させることができる。
ノツキングを検出したとき、エンジンの点火時期
を遅らせるようにした点火遅延部及び点火部をも
含んでいる。図において、１は振動センサ、８は
数1000Hz以下の機械的振動周波数を阻止する高域
通過波器、９は自動利得制御回路（AGC）、
３，７はそれぞれ、第２図同様に変調器および帯
域通過波器を示し、４は回転センサで、クラン
ク軸（図示せず）に固定されてクランク軸の回転
とともに回転する磁石４ａとこの磁石４ａの回転
を誘起電圧出力として検出するピツクアツプコイ
ル４ｂとから成る。５は電圧制御発振器で、１０
は波器７からの出力の有無でノツキング発生を
判別する回路である。１２はバツテリで、１４は
一次コイル１４ａがキースイツチ１３を介してバ
ツテリ１２に接続されたイグニツシヨンコイル
で、二次コイル１４ｂには点火プラグ１５が接続
されている。１１はイグニツシヨンコイルの一次
コイル１４ａと二次コイル１４ｂとの接続点とア
ース間にエミツタ端子が接続されたコレクタ接地
トランジスタである。１６は切換スイツチ（電子
的なスイツチも含む）で、ノツキング判別回路１
０の出力により、ノツキング無しの場合はスイツ
チは接点１６ａ側に、有りの場合には接点１６ｂ
側に接続される。接点１６ｂ側に接続されると点
火時期遅延回路１７により点火時期が最適となる
ように遅らせるような出力がイグニツシヨンコイ
ル用トランジスタ１１のベース端子に入力されて
トランジスタ１１が駆動され、これによつて二次
コイル１４ｂには最適なタイミングで電圧が誘起
される。結果的にはエンジンの回転数に対応した
ノツキング信号を検出し、点火プラグ１５を最適
に放電させることができる。
以上、本発明によれば、ノツキングの発生を正
確に検出することができるので、常に最適な点火
時期が得られるエンジン点火装置が提供できる。
確に検出することができるので、常に最適な点火
時期が得られるエンジン点火装置が提供できる。
第１図、第２図はそれぞれ、ノツキング発生時
のエンジンの周波数スペクトルを回転数別に示し
た図、第３図は本発明の一実施例の構成をブロツ
ク図で示し、第４図は本発明を自動車エンジンの
点火装置へ実際に適用する場合の構成をブロツク
図で示す。 図中、１は振動センサ、２は前置増幅器、３は
変調器、４は回転センサ、４ａは磁石、４ｂはピ
ツクアツプコイル、５は電圧制御発振器、７は広
帯域通過波器、８は高域通過波器、９は自動
利得制御回路、１０はノツキング発生判別回路、
１４はイグニツシヨンコイル、１５は点火プラ
グ。
のエンジンの周波数スペクトルを回転数別に示し
た図、第３図は本発明の一実施例の構成をブロツ
ク図で示し、第４図は本発明を自動車エンジンの
点火装置へ実際に適用する場合の構成をブロツク
図で示す。 図中、１は振動センサ、２は前置増幅器、３は
変調器、４は回転センサ、４ａは磁石、４ｂはピ
ツクアツプコイル、５は電圧制御発振器、７は広
帯域通過波器、８は高域通過波器、９は自動
利得制御回路、１０はノツキング発生判別回路、
１４はイグニツシヨンコイル、１５は点火プラ
グ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の振動を検出する振動センサと、上
記内燃機関の回転数を検出する回転センサと、該
回転センサの出力により該回転数に応じた発振周
波数を出力する手段と、上記振動センサからの信
号を上記周波数信号により変調する手段とを含
み、該被変調信号を所定の帯域通過波器を通す
ことにより、上記内燃機関の回転数に対応して変
化するノツキング信号を検出できるようにしたこ
とを特徴とする内燃機関のノツキング検出装置。 ２ 上記振動センサが５〜10kHzの振動周波数に
実用感度を有するようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の内燃機関のノツキング
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6143081A JPS57175938A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Knocking detector for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6143081A JPS57175938A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Knocking detector for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57175938A JPS57175938A (en) | 1982-10-29 |
| JPH022529B2 true JPH022529B2 (ja) | 1990-01-18 |
Family
ID=13170838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6143081A Granted JPS57175938A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Knocking detector for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57175938A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4008284A1 (de) * | 1990-03-15 | 1991-09-19 | Bosch Gmbh Robert | Schaltungsanordnung zur klopferkennung |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51136042A (en) * | 1975-05-20 | 1976-11-25 | Nissan Motor Co Ltd | Internal combustion engine nocking automatic pursuit device |
-
1981
- 1981-04-24 JP JP6143081A patent/JPS57175938A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57175938A (en) | 1982-10-29 |
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