JPH0248045B2 - - Google Patents
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- JPH0248045B2 JPH0248045B2 JP57177214A JP17721482A JPH0248045B2 JP H0248045 B2 JPH0248045 B2 JP H0248045B2 JP 57177214 A JP57177214 A JP 57177214A JP 17721482 A JP17721482 A JP 17721482A JP H0248045 B2 JPH0248045 B2 JP H0248045B2
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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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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、自動車などのエンジンにおけるノツ
キングを検知するノツキング検知装置に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a knocking detection device for detecting knocking in an engine of an automobile or the like.
従来例の構成とその問題点
自動車などのエンジンのノツキングを検知する
方式として、ノツキングに伴なうエンジン固有の
振動をとらえる方式が一般に行なわれている。Conventional configurations and their problems As a method for detecting knocking in an engine such as an automobile, a method that captures the vibration inherent in the engine accompanying knocking is generally used.
ノツキングに伴なうエンジン固有の振動は一般
的に6〜14KHzの範囲にあり、この振動を検知す
るセンサとしては、第1図に示すように共振周波
数が20KHz以上であり、ノツキングの固有周波数
に対する周波数特性がフラツトなセンサ、例えば
圧電型センサが用いられている。 The engine-specific vibration associated with knocking is generally in the range of 6 to 14 KHz, and a sensor that detects this vibration must have a resonant frequency of 20 KHz or higher, as shown in Figure 1, and is A sensor with flat frequency characteristics, such as a piezoelectric sensor, is used.
このセンサの出力信号を、ノツキングの固有周
波数は選択特性を持つバンドパスフイルタに入力
し、ノツキング固有の周波数を抽出することが行
なわている。 The output signal of this sensor is input to a bandpass filter having a characteristic of selecting the natural frequency of knocking, and the frequency peculiar to knocking is extracted.
第2図は従来のノツキング検知装置を示してい
る。以下にこの従来例の構成について第2図とと
もに説明する。第2図において、1はエンジン振
動を検出する振動ピツクアツプ、2は増幅器、3
はバンドパスフイルタ、4は比較器、5は平均化
回路、6は増幅器、7はノツキング判定出力端で
ある。 FIG. 2 shows a conventional knocking detection device. The configuration of this conventional example will be explained below with reference to FIG. 2. In Fig. 2, 1 is a vibration pickup for detecting engine vibration, 2 is an amplifier, and 3 is a vibration pickup for detecting engine vibration.
4 is a band pass filter, 4 is a comparator, 5 is an averaging circuit, 6 is an amplifier, and 7 is a knocking judgment output terminal.
上記従来例の動作について詳明する。第2図に
おいて、増幅器2は振動ピツクアツプ1の信号を
増幅する。この出力はバンドパスフイルタ3と平
均化回路5に入力され、バンドパスフイルタ3は
ノツキング特徴周波数を選択し帯域通過させる。
一方、平均化回路5は増幅器2の出力の平均値を
出し、この平均値出力は増幅器6で増幅される。
比較器4は、バンドパスフイルタ3と増幅器6の
出力レベルを比較し、バンドパスフイルタ3の出
力レベルの方が大きいとき、ノツキング判定出力
を出す。この様にしてノツキングを判定するの
が、従来の方式であつた。 The operation of the above conventional example will be explained in detail. In FIG. 2, an amplifier 2 amplifies the signal of the vibration pickup 1. In FIG. This output is input to a bandpass filter 3 and an averaging circuit 5, and the bandpass filter 3 selects the knocking characteristic frequency and passes it through the band.
On the other hand, the averaging circuit 5 outputs an average value of the output of the amplifier 2, and this average value output is amplified by the amplifier 6.
Comparator 4 compares the output levels of bandpass filter 3 and amplifier 6, and outputs a knocking determination output when the output level of bandpass filter 3 is higher. The conventional method was to determine knocking in this manner.
しかしながら、上記従来例においては、バンド
パスフイルタの中心周波数の帯域幅は一定値に設
定されていた。このため、帯域幅がせまければ、
選択性に秀れS/Nがよくなるが、一方信号の時
間的変化がはやい場合は、フイルタの時定数など
の関係で立上り、立下り時間が長くなり信号検出
が困難となり、逆に、バンドパスフイルタの帯域
幅が広ければ、信号の変化に対する追従性は良い
が選択性が悪くなる欠点があつた。 However, in the conventional example described above, the bandwidth of the center frequency of the bandpass filter was set to a constant value. Therefore, if the bandwidth is small,
It has excellent selectivity and improves S/N, but on the other hand, if the signal changes quickly over time, the rise and fall times will be longer due to the time constant of the filter, making signal detection difficult. If the filter has a wide bandwidth, it has good followability to signal changes, but has the disadvantage of poor selectivity.
このように、従来例では帯域幅が一定値である
ため、低速回転から高速回転までノツキング検知
を確実に行なうことがむずかしいものであつた。 As described above, in the conventional example, since the bandwidth is a constant value, it is difficult to reliably detect knocking from low speed rotation to high speed rotation.
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を除去するものであ
り、エンジン回転数の広い範囲に亘つてノツキン
グに伴なう固有周波数信号を確実に検知すること
によつて、精度良くノツキング現象を検知するこ
とができるノツキング検知装置を提供するもので
ある。Purpose of the Invention The present invention eliminates the above-mentioned conventional drawbacks, and detects the knocking phenomenon with high accuracy by reliably detecting the natural frequency signal associated with knocking over a wide range of engine speeds. The object of the present invention is to provide a knocking detection device capable of detecting knocking.
発明の構成
本発明は上記目的を達成するために、エンジン
の回転数に応じてバンドパスフイルタの帯域幅を
可変することを特徴とするものである。Configuration of the Invention In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the bandwidth of the bandpass filter is varied in accordance with the rotational speed of the engine.
実施例の説明
以下に本発明の一実施例の構成について、図面
とともに説明する。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The configuration of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第3図において11はエンジンの振動を検出す
る振動ピツクアツプであり、この振動ピツクアツ
プ11としてはエンジンブロツクに固定する圧電
型センサ、エンジン音を検出するマイクロホン、
エンジン冷却水の中に配置され、冷却水の振動を
検出する水中マイクロフオン、又は水圧を検出す
る水圧センサが用いられる。12は点火タイミン
グ入力、13は増幅器、14は帯域幅可変バンド
パスフイルタ、15は回転数計、16は制御部、
17はROM(リードオンリーメモリー)、18は
平均化回路、19は増幅器、20は比較器、21
はノツキング判定出力端である。 In FIG. 3, numeral 11 is a vibration pickup for detecting engine vibrations, and this vibration pickup 11 includes a piezoelectric sensor fixed to the engine block, a microphone for detecting engine sound,
An underwater microphone placed in the engine coolant to detect vibrations of the coolant or a water pressure sensor to detect water pressure is used. 12 is an ignition timing input, 13 is an amplifier, 14 is a variable bandwidth bandpass filter, 15 is a rotation speed meter, 16 is a control unit,
17 is a ROM (read only memory), 18 is an averaging circuit, 19 is an amplifier, 20 is a comparator, 21
is the knocking judgment output terminal.
次に上記実施例の動作について説明する。第3
図において、振動ピツクアツプ11の出力信号
は、増幅器13で増幅され、帯域幅可変バンドパ
スフイルタ14によりノツキングの固有周波数が
抽出される。また点火タイミング入力は回転数計
15により、回転数に変換される。制御部16
は、回転数15の出力をもとに、ROM17に書
き込まれている回転数に応じたバンドパスフイル
タの帯域幅に関する情報を読み出し、帯域幅可変
バンドパスフイルタ14の帯域幅を決定する。比
較器20は、平均化回路18及び増幅器19を通
つた信号と帯域幅可変バンドパスフイルタ14の
信号レベルを比較して、ノツキング判定を行な
う。 Next, the operation of the above embodiment will be explained. Third
In the figure, the output signal of the vibration pickup 11 is amplified by an amplifier 13, and the natural frequency of knocking is extracted by a variable bandwidth bandpass filter 14. Further, the ignition timing input is converted into a rotational speed by a rotational speed meter 15. Control unit 16
Based on the output of the rotation speed 15, reads information written in the ROM 17 regarding the bandwidth of the bandpass filter according to the rotation speed, and determines the bandwidth of the variable bandwidth bandpass filter 14. The comparator 20 compares the signal level of the signal passing through the averaging circuit 18 and the amplifier 19 with the signal level of the variable bandwidth bandpass filter 14 to perform knocking determination.
次に上記帯域幅可変バンドパスフイルタ14の
構成について第4図とともに説明する。 Next, the configuration of the variable bandwidth bandpass filter 14 will be explained with reference to FIG. 4.
第4図において、R11〜R1o、R3、R41〜R4o及
びR5、R6は抵抗、C1、C2はコンデンサ、MP×
1及びMP×2はマルチプレクサ、A1〜A3は演
算増幅器である。MP×1及びMP×2は、制御
部16の信号からR11〜R1o及びR41〜R4oのうち
1つの抵抗を選定して導通とし、他の抵抗はオー
プンとする。 In Fig. 4, R 11 to R 1o , R 3 , R 41 to R 4o , R 5 and R 6 are resistors, C 1 and C 2 are capacitors, and MP×
1 and MP×2 are multiplexers, and A 1 to A 3 are operational amplifiers. For MP×1 and MP×2, one of the resistors R 11 to R 1o and R 41 to R 4o is selected and made conductive based on the signal from the control unit 16, and the other resistors are left open.
第4図において、R5=R6とする中心周波数dl
0、帯域幅Wb、中心周波数における利得Hは、そ
れぞれ次の式となる。 In Figure 4, the center frequency dl with R 5 = R 6
0 , the bandwidth Wb, and the gain H at the center frequency are expressed by the following formulas.
dlp=1/2πR3C1=1/2πR2C2 ………(1)
Wb=1/R1kC1(k=1〜n)………(2)
H=R1k/R4k(k=1〜n) ………(3)
ここでR11=R41、R12=R42、…、R1o=R4oと
すれ(3)式より、常にH=1となり利得Hは一定で
ある。 dl p = 1/2πR 3 C 1 = 1/2πR 2 C 2 ………(1) W b = 1/R 1k C 1 (k=1~n)……(2) H=R 1k /R 4k (k = 1 to n) ...... (3) Here, R 11 = R 41 , R 12 = R 42 , ..., R 1o = R 4o From equation (3), H = 1 and the gain H is constant.
また(1)、(2)式より、R1k(k=1〜n)の抵抗
をマルチプレクサMP×1によつて選定すること
により、帯域幅Wbを中心周波数dlpと無関係に変
えることができる。 Also, from equations (1) and (2), by selecting the resistor R 1k (k = 1 to n) using the multiplexer MP x 1, the bandwidth W b can be changed independently of the center frequency dl p . can.
即ち、帯域幅可変バンドパスフイルタ14は、
利得及び中心周波数と独立に帯域幅を決定できる
ものである。 That is, the variable bandwidth bandpass filter 14 is
The bandwidth can be determined independently of the gain and center frequency.
本実施例においてはノツキング信号を抽出する
帯域幅可変バンドパスフイルタ14の帯域幅をエ
ンジン回転数に応じて可変でき、またこのとき中
心周波数及び利得はなんら変化しない構成となつ
ている。 In this embodiment, the bandwidth of the variable bandwidth bandpass filter 14 for extracting the knocking signal can be varied in accordance with the engine speed, and the center frequency and gain do not change at all.
ノツキングの固有周波数を抽出するフイルタの
選択性からすれば、できるだけ帯域幅を狭くする
ことが望ましいが、信号の時間的変動が大きくな
るに従つて、検知出力が減少することとなる。 Considering the selectivity of the filter that extracts the natural frequency of knocking, it is desirable to narrow the bandwidth as much as possible, but as the temporal fluctuation of the signal increases, the detection output decreases.
ノツキングによる振動の時間的変動が決まれば
それに適したフイルタの帯域幅が決定されること
となる。 Once the temporal fluctuation of vibration due to knocking is determined, the appropriate filter bandwidth can be determined.
発明の効果
本発明によれば、エンジン回転数に応じて変化
するノツキングの固有振動に対して、最適なフイ
ルタの帯域幅を設定できるため、低速回転から高
速回転までの巾広い範囲に亘つて、ノツキングの
検知精度を向上させることができる利点を有す
る。Effects of the Invention According to the present invention, the optimal filter bandwidth can be set for the natural vibration of knocking that changes depending on the engine speed, so that the filter can be used over a wide range from low speed rotation to high speed rotation. This has the advantage that the detection accuracy of knocking can be improved.
第1図はノツキングを検知する振動ピツクアツ
プの周波数特性を示す図、第2図は従来のノツキ
ング検知装置のブロツク図、第3図は本発明の一
実施例におけるノツキング検知装置のブロツク
図、第4図は同装置の帯域幅可変フイルタの電気
回路図である。
11……振動ピツクアツプ、12……点火タイ
ミング入力、13……増幅器、14……帯域幅可
変バンドパスフイルタ、15……回転数計、16
……制御部、17……ROM、18……平均化回
路、19……増幅器、20……比較器、21……
ノツキング判定出力端。
FIG. 1 is a diagram showing the frequency characteristics of a vibration pickup for detecting knocking, FIG. 2 is a block diagram of a conventional knocking detection device, FIG. 3 is a block diagram of a knocking detection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. The figure is an electrical circuit diagram of the variable bandwidth filter of the same device. 11... Vibration pickup, 12... Ignition timing input, 13... Amplifier, 14... Bandwidth variable band pass filter, 15... Revolution meter, 16
...Control unit, 17...ROM, 18...Averaging circuit, 19...Amplifier, 20...Comparator, 21...
Knocking judgment output terminal.
Claims (1)
と、前記振動ピツクアツプの出力信号を帯域通過
させる帯域幅可変バンドパスフイルタと、前記帯
域幅可変バンドパスフイルタの帯域幅をエンジン
の回転数に応じて可変する手段と、前記振動ピツ
クアツプの出力信号を平均化する平均化手段と、
前記帯域幅可変バンドパスフイルタの出力レベル
と前記平均化手段の出力レベルとを比較する比較
手段とを有することを特徴とするノツキング検知
装置。 2 エンジン振動を検出する振動ピツクアツプと
して、エンジン音を検出するマイクロフオンを用
いた特許請求の範囲第1項記載のノツキング検知
装置。 3 エンジン振動を検出する振動ピツクアツプと
して、エンジン冷却水の振動を検出する水中マイ
クロフオン、または水圧センサを用いた特許請求
の範囲第1項記載のノツキング検知装置。[Scope of Claims] 1: a vibration pickup for detecting engine vibration; a variable bandwidth bandpass filter for passing the output signal of the vibration pickup; and averaging means for averaging the output signal of the vibration pickup.
A knocking detection device comprising: comparison means for comparing the output level of the variable bandwidth bandpass filter and the output level of the averaging means. 2. The knocking detection device according to claim 1, wherein a microphone for detecting engine sound is used as a vibration pickup for detecting engine vibration. 3. The knocking detection device according to claim 1, which uses an underwater microphone or a water pressure sensor that detects engine cooling water vibrations as a vibration pickup that detects engine vibrations.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177214A JPS5965728A (en) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | Knocking detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177214A JPS5965728A (en) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | Knocking detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5965728A JPS5965728A (en) | 1984-04-14 |
| JPH0248045B2 true JPH0248045B2 (en) | 1990-10-23 |
Family
ID=16027155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57177214A Granted JPS5965728A (en) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | Knocking detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5965728A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2684611B2 (en) * | 1989-04-14 | 1997-12-03 | 株式会社日立製作所 | Knock detection device |
| FR3090047B1 (en) * | 2018-12-14 | 2021-03-05 | Continental Automotive France | Method for detecting knocking combustion in an engine |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55101318U (en) * | 1979-01-09 | 1980-07-15 |
-
1982
- 1982-10-07 JP JP57177214A patent/JPS5965728A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5965728A (en) | 1984-04-14 |
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