JPH0352007B2 - - Google Patents

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JPH0352007B2
JPH0352007B2 JP59135718A JP13571884A JPH0352007B2 JP H0352007 B2 JPH0352007 B2 JP H0352007B2 JP 59135718 A JP59135718 A JP 59135718A JP 13571884 A JP13571884 A JP 13571884A JP H0352007 B2 JPH0352007 B2 JP H0352007B2
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JP
Japan
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knock
signal
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JP59135718A
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Toshio Iwata
Atsushi Ueda
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00Devices 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
    • G01L23/22Devices 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
    • G01L23/221Devices 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
    • G01L23/225Devices 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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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は内燃機関のノツク判別装置に関する
ものである。
〔従来技術〕 内燃機関のノツクを検出する方法として、機関
の振動加速度検出、燃焼気筒内圧力検出、機関発
生音検出などによる方法が一般に知られている。
これらの検出方法はノツク発生による高周波振動
を機関上あるいは機関の近傍に設置された検出器
を用いて検出するものであるため、検出器はノツ
ク信号成分のみならず、機関の機械振動や燃焼圧
力変動などのノイズ信号成分も同時に検出する。
それ故、ノツク発生を判別するには、ノツク信号
成分とノイズ信号成分とを含んだ検出器の出力信
号からノツク信号だけを弁別する必要がある。
ノツク信号の弁別方法として、ノツク信号の特
徴を利用する方法が有効である。例えばノツク信
号は特有の周波数成分を有することが知られてお
り、ノツク信号とノイズ信号とを周波数弁別する
方法が用いられていた。一例として、第1図に機
関の振動加速度検出信号の周波数スペクトルを示
す。
第1図において、Aはノツクが発生しなかつた
場合であり、Bはノツクが発生した場合である。
第1図によればBは周波数foを中心として帯域幅
fbにおいてAよりもレベルが大きくなつている。
そこで、上記振動加速度信号を中心周波数foのバ
ンドパスフイルタに通過させればノツク信号周波
数成分以外のノイズ信号成分を除去することがで
きる。また、第2図には上記バンドパスフイルタ
通過後の時間軸信号波形を示す。第2図において
C部はノツク信号成分を示し、振幅値の大きい信
号である。D部はノイズ信号成分を示し、バンド
パスフイルタの通過帯域内の信号成分のみ出力さ
れるため振幅値が減衰された小さな信号である。
そこで、ノイズ信号成分よりは大きく、ノツク信
号成分よりは小さいレベルの比較基準値とバンド
パスフイルタの出力信号とを比較することによ
り、ノツク信号成分とノイズ信号成分とを完全に
弁別し、ノツク発生を判別することができる。
第3図に上記弁別機能を備えた従来のノツク判
別装置(例えば米国特許第3822583号)のブロツ
ク構成図を示す。第3図において、1は機関のノ
ツクを検出するノツクセンサ、2はノツクセンサ
1の出力信号からノツク特有の周波数成分を通過
させるバンドパスフイルタ、3はバンドパスフイ
ルタ2の出力を基にして比較基準値を得る比較基
準値発生器、4はバンドパスフイルタ2の出力と
比較基準値発生器3の出力とを比較する比較器で
ある。
第4図に第3図に示すノツク判別装置の動作波
形図を示す。第4図aはノツクセンサとして振動
加速度検出器を使用した場合のノツクセンサ1の
出力信号を示す。この信号ではノツク信号とノイ
ズ信号との振幅値がほとんど変わらず振幅による
弁別は不可能である。第4図bのはバンドパス
フイルタ2の出力信号であり、前述したようにノ
イズ信号成分が減衰したS/Nの良い信号であ
る。第4図bのは比較基準値発生器3の出力す
る比較基準値を示す。比較基準値発生器3は例え
ば整流回路、CR平均化回路、増幅回路等で構成
することができ、バンドパスフイルタ2の出力信
号(第4図bの)を整流及び平均化することに
より直流レベルに変換し、さらに所定の増幅度で
増幅して比較基準値を得る。そして、比較器4は
バンドパスフイルタ2の出力信号(第4図bの
)と比較基準値発生器3の出力信号(第4図b
の)とを比較し、ノツク信号成分のみが比較基
準値を超えるため、第4図cに示すようにパルス
列を出力する。従つて、比較器4の出力からのパ
ルス列(第4図c)の出力有無によりノツク発生
の判別ができる。
ところで、機関の機械構造部品などにノツク周
波数と同一の周波数で共振し、振幅変化幅の大き
い共振ノイズ源がある場合ノツクセンサ1で上記
ノイズが検出され、バンドパスフイルタ2からは
振幅変化幅の大きいノイズ信号成分が出力され
る。そして、比較基準値発生器3の出力する比較
基準値もノイズ信号成分の変動に応じて大きく変
動する。このようすを第4図bのE部に示す。こ
のように従来の装置においては上述のようなノイ
ズ源があると比較基準値が大きく変動し、ノツク
信号成分を精度よく弁別することができないとい
う問題があつた。
〔発明の概要〕
本発明は上記の点に関してなされたものであ
り、ノイズ信号成分を含んだノツクセンサ出力信
号からノツク信号のみを精度よく弁別することを
目的とする。特にノツクセンサ出力信号の周波数
弁別手段において、ノツク信号を感度良く弁別す
るための、また、安定な比較基準値を得るための
周波数フイルタを実現することを目的とする。
そのために、ノツクセンサ出力に第1のフイル
タと第2のフイルタを直列に接続し、第1のフイ
ルタ出力によつて比較基準値を形成し、この比較
基準値と、第2のフイルタ出力とを比較すること
によつてノツク信号を別弁しようとするものであ
る。
〔発明の実施例〕
次に本発明の実施例を説明する。第5図は本発
明の一実施例を示すブロツク構成図である。2
1,22は互いに直列に接続された第1のバンド
パスフイルタ及び第2のバンドパスフイルタであ
り、第1のバンドパスフイルタ21の入力はノツ
クセンサ1の出力に接続され、出力は第2のバン
ドパスフイルタ22の入力及び比較基準値発生器
3の入力に接続される。第2のバンドパスフイル
タ22の出力及び比較基準値発生器3の出力はそ
れぞれ比較器4の差動入力に接続される。
第6図に第1のバンドパスフイルタ21の周波
数特性(F)と、第2のバンドパスフイルタ22の周
波数特性(G)と、第1のバンドパスフイルタ21と
第2のバンドパスフイルタ22とを直列接続した
ときの合成周波数特性(H)とを示す。
周波数特性(F)、(G)の中心周波数は第1図に示す
ノツク周波数foに合わせてある。また、周波数特
性(F)の帯域幅は第1図に示す帯域幅fbを包含する
広い帯域幅fb′に設定調節されている。周波数特
性(G)の帯域幅は合成周波数特性(H)の帯域幅が第1
図に示す帯域幅fbになるように設定調節されてい
る。
第7図に上記実施例の動作波形図を示す。第7
図aは従来例の第4図aと同じくノツクセンサ1
の出力信号を示す。第7図bは第1のバンドパス
フイルタ21の出力信号を示す。第7図cは第2
のバンドパスフイルタ22の出力信号を示し、そ
の信号波形は従来例の第4図bのイに示すバンド
パスフイルタ2の出力信号波形と同様に、ノツク
信号に対して感度の良い信号である。また、第7
図cののJ部には第4図bののE部に示した
ような共振ノイズが存在することを示す。しか
し、第7図cのJ部と同時期における第7図bに
示す第1のバンドパスフイルタ21の出力信号で
は、第1のバンドパスフイルタが広帯域幅fb′を
有するため、共振ノイズは広帯域のノイズ周波数
成分に埋もれて、目立たなくなつている。それ
故、第1のバンドパスフイルタ21の出力信号を
基に比較基準値発生器3によつて得られる比較基
準値は第2のバンドパスフイルタ22の出力信号
(第7図cの)が共振ノイズによつて大きく振
幅変動しても、第7図のcのに示すように上記
振幅変動には影響されず、安定な値となる。
そして、ノツク信号に関して感度の良い第2の
バンドパスフイルタ22の出力信号と機械共振ノ
イズに対しても安定度の良い比較基準値とが比較
器4で比較され、第7図dに示すように常に精度
良くノツク発生を判別することができる。
このノツク判別信号出力は機関の点火時期を遅
角制御して常に最近な機関点火時期を得る如く制
御する用途に供される。
〔発明の効果〕
以上説明したとおり、本発明によれば、ノツク
センサの出力信号からノツク信号を感度良く周波
数弁別することにより、その上、ノツクセンサの
出力信号に共振ノイズが含まれていても比較基準
値を安定化することにより、常に精度の良いノツ
ク判別を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は機関の振動加速度検出信号の周波数ス
ペクトル図、第2図はバンドパスフイルタ出力信
号波形図、第3図は従来例を示すブロツク構成
図、第4図は従来例の動作波形図、第5図は本発
明の実施例を示すブロツク構成図、第6図はバン
ドパスフイルタの周波数特性図、第7図は本発明
の実施例の動作波形図である。 1はノツクセンサ、21は第1のバンドパスフ
イルタ、22は第2のバンドパスフイルタ、3は
比較基準値発生器、4は比較器である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内燃機関のノツクを検出するノツクセンサ、
    このノツクセンサの出力信号のノツク周波数に対
    応する周波数帯域を含む所定周波数成分を通過さ
    せる第1の周波数フイルタ、この第1の周波数フ
    イルタの出力に接続され、ノツク周波数に対応す
    る周波数成分を通過させる第2の周波数フイル
    タ、第1の周波数フイルタの出力信号から比較基
    準値を得る比較基準発生器、この比較基準値発生
    器の出力と上記第2の周波数フイルタの出力とを
    比較する比較器を備えた内燃機関のノツク判別装
    置。 2 第1の周波数フイルタ及び第2の周波数フイ
    ルタがバンドパスフイルタであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載の内燃機関のノツ
    ク判別装置。 3 第1の周波数フイルタと第2の周波数フイル
    タの中心周波数が同一であることを特徴とする特
    許請求の範囲第2項に記載の内燃機関のノツク判
    別装置。
JP59135718A 1984-06-29 1984-06-29 内燃機関のノツク判別装置 Granted JPS6114526A (ja)

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