JPH0413649B2 - - Google Patents
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- JPH0413649B2 JPH0413649B2 JP57022341A JP2234182A JPH0413649B2 JP H0413649 B2 JPH0413649 B2 JP H0413649B2 JP 57022341 A JP57022341 A JP 57022341A JP 2234182 A JP2234182 A JP 2234182A JP H0413649 B2 JPH0413649 B2 JP H0413649B2
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- JP
- Japan
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- output
- vibration sensor
- knocking
- average value
- signal
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
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のノツキング
を検出するノツキング検出装置に関するものであ
る。
を検出するノツキング検出装置に関するものであ
る。
従来の技術
自動車などのエンジンのノツキングは、燃費増
大と車の安全性やドライバビリテイを損なう要因
のひとつである。このようなノツキングはエンジ
ン振動を観測することにより検出できる。
大と車の安全性やドライバビリテイを損なう要因
のひとつである。このようなノツキングはエンジ
ン振動を観測することにより検出できる。
従来のノツキング検出装置では、上死点近傍の
所定クランク角範囲に於いて、エンジンブロツク
に設置した振動センサ出力の前記所定クランク角
範囲におけるピーク値と振動センサ出力の平均値
出力とを比較し、その比が一定値以上のとき、ノ
ツキングが発生していると判定していた。
所定クランク角範囲に於いて、エンジンブロツク
に設置した振動センサ出力の前記所定クランク角
範囲におけるピーク値と振動センサ出力の平均値
出力とを比較し、その比が一定値以上のとき、ノ
ツキングが発生していると判定していた。
このような従来例を第１図及び第２図を用いて
説明する。
説明する。
第１図に於いて、１はエンジン振動を検出する
振動センサの出力信号の入力端であり、２はノツ
キング検出に必要な周波数成分を抽出する選択増
幅器である。３はアナログスイツチであり、後述
のゲート信号によりノツキング検出時にのみ信号
を通す。４はピークホールド回路であり、振動セ
ンサ信号のピーク値を検出して出力する。５は平
均値出力回路であり、振動センサ信号を整流する
整流回路６、抵抗とコンデンサから成る積分回路
７及び増幅器８で構成されている。９は比較器で
あり、ピークホールド回路４の出力ピーク値と平
均値出力回路５の出力を比較してピーク値が大き
くなつた場合に信号を出力し、フリツプフロツプ
１０をセツトする。１１はノツキング検出出力端
であり、フリツプフロツプ１０がセツトされると
ノツキング検出信号が出力される。このフリツプ
フロツプ１０は後述のゲート信号によりリセツト
される。１２はイグナイタのコンタクトポイント
に接続された点火時期信号入力端である。１３は
点火時期信号を波形整形する波形整形回路であ
り、１４は波形整形回路１３の出力よりノツキン
グ検出用のゲート信号を発生するタイミング発生
回路である。
振動センサの出力信号の入力端であり、２はノツ
キング検出に必要な周波数成分を抽出する選択増
幅器である。３はアナログスイツチであり、後述
のゲート信号によりノツキング検出時にのみ信号
を通す。４はピークホールド回路であり、振動セ
ンサ信号のピーク値を検出して出力する。５は平
均値出力回路であり、振動センサ信号を整流する
整流回路６、抵抗とコンデンサから成る積分回路
７及び増幅器８で構成されている。９は比較器で
あり、ピークホールド回路４の出力ピーク値と平
均値出力回路５の出力を比較してピーク値が大き
くなつた場合に信号を出力し、フリツプフロツプ
１０をセツトする。１１はノツキング検出出力端
であり、フリツプフロツプ１０がセツトされると
ノツキング検出信号が出力される。このフリツプ
フロツプ１０は後述のゲート信号によりリセツト
される。１２はイグナイタのコンタクトポイント
に接続された点火時期信号入力端である。１３は
点火時期信号を波形整形する波形整形回路であ
り、１４は波形整形回路１３の出力よりノツキン
グ検出用のゲート信号を発生するタイミング発生
回路である。
第２図に於いて、Ａは第１図における入力端１
２に印加される点火時期信号であり、この点火時
期信号Ａの立上がり点火時期である。Ｂは第１図
におけるタイミング発生回路１４より出力される
ノツキング検出用のゲート信号であり、前記の所
定クランク角範囲を示す。第２図Ｃのａは振動セ
ンサの信号であり、ノツキングが発生している時
にはｂに示すように大きな出力を発生する。また
第２図Ｃの破線ｃは平均値出力回路５の出力であ
る。
２に印加される点火時期信号であり、この点火時
期信号Ａの立上がり点火時期である。Ｂは第１図
におけるタイミング発生回路１４より出力される
ノツキング検出用のゲート信号であり、前記の所
定クランク角範囲を示す。第２図Ｃのａは振動セ
ンサの信号であり、ノツキングが発生している時
にはｂに示すように大きな出力を発生する。また
第２図Ｃの破線ｃは平均値出力回路５の出力であ
る。
このように、従来のノツキング検出装置では、
前記所定クランク角範囲（第２図Ｂに示す）の振
動センサ信号のピーク値と振動センサ出力の平均
値とを比較して、振動センサ信号のピーク値が前
記平均出力より大きいとき、ノツキングが発生し
ていると判定して、ノツキングパルス出力を発生
していた。
前記所定クランク角範囲（第２図Ｂに示す）の振
動センサ信号のピーク値と振動センサ出力の平均
値とを比較して、振動センサ信号のピーク値が前
記平均出力より大きいとき、ノツキングが発生し
ていると判定して、ノツキングパルス出力を発生
していた。
発明が解決しようとする課題
しかし第２図Ｃからも明らかなように従来の装
置では、ノツキングが発生して振動センサ信号が
大きくなるのに比例して、ノツキング信号に対す
る比較器９の参照電圧である平均値出力回路５の
出力レベルも大となり、ノツキングの判定がしに
くくなるという欠点を有していた。
置では、ノツキングが発生して振動センサ信号が
大きくなるのに比例して、ノツキング信号に対す
る比較器９の参照電圧である平均値出力回路５の
出力レベルも大となり、ノツキングの判定がしに
くくなるという欠点を有していた。
本発明はこのような従来の欠点を除去し、正確
で高精度なノツキング検出ができる優れたノツキ
ング検出装置を提供することを目的とするもので
ある。
で高精度なノツキング検出ができる優れたノツキ
ング検出装置を提供することを目的とするもので
ある。
課題を解決するための手段
本発明は、上記目的を達成するために、エンジ
ン振動を検出する振動センサと、この振動センサ
の出力の平均値を得る平均値出力手段と、エンジ
ンの上死点近傍の所定クランク角範囲における上
記振動センサの出力のピーク値を得る手段と、こ
の手段の出力と上記平均値出力手段の出力とを比
較する比較手段と、上記所定クランク角範囲にお
ける上記平均値出力手段の時定数を上記所定クラ
ンク角範囲外における時定数より大きくする手段
と、上記比較手段の出力によりノツキングを判定
するノツキング判定手段とを備えたことを特徴と
するものである。
ン振動を検出する振動センサと、この振動センサ
の出力の平均値を得る平均値出力手段と、エンジ
ンの上死点近傍の所定クランク角範囲における上
記振動センサの出力のピーク値を得る手段と、こ
の手段の出力と上記平均値出力手段の出力とを比
較する比較手段と、上記所定クランク角範囲にお
ける上記平均値出力手段の時定数を上記所定クラ
ンク角範囲外における時定数より大きくする手段
と、上記比較手段の出力によりノツキングを判定
するノツキング判定手段とを備えたことを特徴と
するものである。
作 用
本発明は、上記のような構成であり、振動セン
サの出力は、出力のピーク値を得る手段に入力さ
れるとともに、平均値出力手段にも入力される。
比較手段では、平均値出力手段から出力される振
動センサの平均値と振動センサ出力のピーク値を
得る手段から出力されるピーク値とが比較され、
振動センサ出力のピーク値が平均値より大きいと
検出された場合に、ノツキング判定手段によりノ
ツキングが判定されるものである。本発明装置に
おいては、振動センサの出力の平均値を得る平均
値出力手段の時定数を、ノツキングが発生し易い
所定クランク角範囲では、他のクランク角範囲で
の時定数より大きくしているため、ノツキングが
発生し上記所定クランク角範囲内における振動セ
ンサ出力のピーク値が大きくなつても、上記所定
クランク角範囲内における平均値はピーク値にほ
とんど応答しないために、振動センサ出力のピー
ク値の増大に比例してそのまま大きくはならず、
ノツキング検出精度が向上する。
サの出力は、出力のピーク値を得る手段に入力さ
れるとともに、平均値出力手段にも入力される。
比較手段では、平均値出力手段から出力される振
動センサの平均値と振動センサ出力のピーク値を
得る手段から出力されるピーク値とが比較され、
振動センサ出力のピーク値が平均値より大きいと
検出された場合に、ノツキング判定手段によりノ
ツキングが判定されるものである。本発明装置に
おいては、振動センサの出力の平均値を得る平均
値出力手段の時定数を、ノツキングが発生し易い
所定クランク角範囲では、他のクランク角範囲で
の時定数より大きくしているため、ノツキングが
発生し上記所定クランク角範囲内における振動セ
ンサ出力のピーク値が大きくなつても、上記所定
クランク角範囲内における平均値はピーク値にほ
とんど応答しないために、振動センサ出力のピー
ク値の増大に比例してそのまま大きくはならず、
ノツキング検出精度が向上する。
実施例
本発明の一実施例を、第３図及び第４図に用い
て説明する。
て説明する。
第３図に本発明の一実施例のブロツク図を示
す。第３図に於いて、２１はエンジン振動を検出
する振動センサの出力信号の入力端であり、２２
はノツキング検出に必要な周波数成分を抽出する
選択増幅器である。２３はアナログスイツチであ
り、後述のゲート信号によりノツキング検出時に
のみ信号を通す。２４はピークホールド回路であ
り、振動センサ信号のピーク値を検出して出力す
る。２５は平均値出力回路であり、振動センサ信
号を整流する整流回路２６、アナログスイツチ２
７及び２８、抵抗２９及び３０、コンデンサ３
１、増幅器３２、及び後述のゲート信号の極性を
反転するインバータ３３で構成されている。３４
は比較器であり、ピークホールド回路２４の出力
ピーク値と平均値出力回路２５の出力を比較して
ピーク値が大きくなつた場合に出力しフリツプフ
ロツプ３５をセツトする。３６はノツキング検出
出力端であり、フリツプフロツプ３５がセツトさ
れるとノツキング検出信号が出力される。このフ
リツプフロツプ３５は後述のゲート信号によりリ
セツトされる。３７はイグナイタのコンタクトポ
イントに接続された点火時期信号入力端である。
３８は点火時期信号を波形整形する波形整形回路
であり、３９は波形整形回路３８の出力よりノツ
キング検出用のゲート信号を発生するタイミング
発生回路である。
す。第３図に於いて、２１はエンジン振動を検出
する振動センサの出力信号の入力端であり、２２
はノツキング検出に必要な周波数成分を抽出する
選択増幅器である。２３はアナログスイツチであ
り、後述のゲート信号によりノツキング検出時に
のみ信号を通す。２４はピークホールド回路であ
り、振動センサ信号のピーク値を検出して出力す
る。２５は平均値出力回路であり、振動センサ信
号を整流する整流回路２６、アナログスイツチ２
７及び２８、抵抗２９及び３０、コンデンサ３
１、増幅器３２、及び後述のゲート信号の極性を
反転するインバータ３３で構成されている。３４
は比較器であり、ピークホールド回路２４の出力
ピーク値と平均値出力回路２５の出力を比較して
ピーク値が大きくなつた場合に出力しフリツプフ
ロツプ３５をセツトする。３６はノツキング検出
出力端であり、フリツプフロツプ３５がセツトさ
れるとノツキング検出信号が出力される。このフ
リツプフロツプ３５は後述のゲート信号によりリ
セツトされる。３７はイグナイタのコンタクトポ
イントに接続された点火時期信号入力端である。
３８は点火時期信号を波形整形する波形整形回路
であり、３９は波形整形回路３８の出力よりノツ
キング検出用のゲート信号を発生するタイミング
発生回路である。
第４図に於いて、Ａは第３図における入力端３
７に印加される点火時期信号であり、この点火時
期信号Ａの立上がり点火時期である。Ｂは第３図
におけるタイミング発生回路３９より出力される
ノツキング検出用のゲート信号であり、前記の所
定クランク角範囲を示す。例えば４気筒エンジン
において、この所定クランク角範囲は、点火時期
を0°クランク角とすると（30°〜90°）クランク角
である。第４図Ｃのa′は振動センサの信号であ
り、ノツキングが発生している時にはb′に示すよ
うに大きな出力を発生する。また第４図Ｃの破線
c′は平均値出力回路２５の出力である。
７に印加される点火時期信号であり、この点火時
期信号Ａの立上がり点火時期である。Ｂは第３図
におけるタイミング発生回路３９より出力される
ノツキング検出用のゲート信号であり、前記の所
定クランク角範囲を示す。例えば４気筒エンジン
において、この所定クランク角範囲は、点火時期
を0°クランク角とすると（30°〜90°）クランク角
である。第４図Ｃのa′は振動センサの信号であ
り、ノツキングが発生している時にはb′に示すよ
うに大きな出力を発生する。また第４図Ｃの破線
c′は平均値出力回路２５の出力である。
振動センサ信号のうち、前記上死点近傍の所定
クランク角範囲（第４図ＢのＨの期間）の信号は
アナログスイツチ２３を通り、ピークホールド回
路２４によりピーク値が出力される。また一方、
振動センサ信号は整流回路２６を通り、抵抗とコ
ンデンサから成る積分回路に入る。前記の所定ク
ランク角範囲（第４図ＢのＨの期間）のときは、
アナログスイツチ２７が「閉」で、アナログスイ
ツチ２８が「開」であり、それ以外のクランク角
範囲（第４図ＢのＬの期間）では、アナログスイ
ツチ２８が「閉」で、アナログスイツチ２７が
「開」である。
クランク角範囲（第４図ＢのＨの期間）の信号は
アナログスイツチ２３を通り、ピークホールド回
路２４によりピーク値が出力される。また一方、
振動センサ信号は整流回路２６を通り、抵抗とコ
ンデンサから成る積分回路に入る。前記の所定ク
ランク角範囲（第４図ＢのＨの期間）のときは、
アナログスイツチ２７が「閉」で、アナログスイ
ツチ２８が「開」であり、それ以外のクランク角
範囲（第４図ＢのＬの期間）では、アナログスイ
ツチ２８が「閉」で、アナログスイツチ２７が
「開」である。
したがつて、積分時定数は第４図ＢがＨのとき
は「R1C」であり、第４図ＢがＬのときは
「R2C」である。
は「R1C」であり、第４図ＢがＬのときは
「R2C」である。
ここで、R1をR2より大に選べば
R1C＞R2C
となり、第４図Ｂの信号がＨとＬの期間では、積
分時定数が異なり、Ｈの期間の積分時定数の方
が、Ｌの期間の時定数より大きくなる。
分時定数が異なり、Ｈの期間の積分時定数の方
が、Ｌの期間の時定数より大きくなる。
一般に抵抗ＲとコンデンサＣより成る積分回路
（RC回路ともいう）においては、出力値はある時
間（過渡時間という）を経過した後に入力値に達
する特性がある。時定数が大きくなると、過渡時
間が長くなり入力に対する出力の応答が時間的に
遅くなる。このために、ノツキングが発生して振
動センサの信号が大きくなつた場合に、整流回路
２６により整流された出力はゼロレベルからピー
ク値までの変化を短時間に繰り返す状態の信号と
なる。これに対して積分回路を通り増幅器３２に
印加される信号は、ピーク値にほとんど応答しな
いものとなる。したがつて、時定数を大きくする
ことにより、ノツキングが発生して振動センサの
信号が大きくなつても、平均値出力回路２５の出
力レベルは振動センサの出力の増大に比例してそ
のまま大きくはならず、より正確な比較器３４の
ノツキング信号に対する参照電圧が得られる為、
ノツキング検出精度が高くなる。
（RC回路ともいう）においては、出力値はある時
間（過渡時間という）を経過した後に入力値に達
する特性がある。時定数が大きくなると、過渡時
間が長くなり入力に対する出力の応答が時間的に
遅くなる。このために、ノツキングが発生して振
動センサの信号が大きくなつた場合に、整流回路
２６により整流された出力はゼロレベルからピー
ク値までの変化を短時間に繰り返す状態の信号と
なる。これに対して積分回路を通り増幅器３２に
印加される信号は、ピーク値にほとんど応答しな
いものとなる。したがつて、時定数を大きくする
ことにより、ノツキングが発生して振動センサの
信号が大きくなつても、平均値出力回路２５の出
力レベルは振動センサの出力の増大に比例してそ
のまま大きくはならず、より正確な比較器３４の
ノツキング信号に対する参照電圧が得られる為、
ノツキング検出精度が高くなる。
このように、上記実施例によれば、前記所定ク
ランク角範囲において、平均値出力回路の積分回
路の時定数を前記所定クランク角範囲以外の積分
回路の時定数より大きくすることにより、第４図
Ｃの破線c′に示すようにノツキングが発生して振
動センサ信号が大きくなつても、平均値出力回路
の平均値出力がそのまま比例して大きくならない
ため、従来のノツキング検出装置に比べ、正確に
ノツキングを判定できる。
ランク角範囲において、平均値出力回路の積分回
路の時定数を前記所定クランク角範囲以外の積分
回路の時定数より大きくすることにより、第４図
Ｃの破線c′に示すようにノツキングが発生して振
動センサ信号が大きくなつても、平均値出力回路
の平均値出力がそのまま比例して大きくならない
ため、従来のノツキング検出装置に比べ、正確に
ノツキングを判定できる。
発明の効果
本発明は上記実施例より明らかなように、エン
ジンの上死点近傍の所定クランク角範囲における
平均値出力回路の時定数を上記所定クランク角範
囲外における時定数より大きくしたものであり、
ノツキングが発生して振動センサの信号が大きく
なつた場合でも、平均値出力回路の出力レベルは
振動センサの信号に比例して大きくなることはな
く、前記所定クランク角範囲における振動センサ
出力のピーク値と平均値出力回路の出力を比較す
ることにより、正確なノツキング検出ができると
いう効果を有する。
ジンの上死点近傍の所定クランク角範囲における
平均値出力回路の時定数を上記所定クランク角範
囲外における時定数より大きくしたものであり、
ノツキングが発生して振動センサの信号が大きく
なつた場合でも、平均値出力回路の出力レベルは
振動センサの信号に比例して大きくなることはな
く、前記所定クランク角範囲における振動センサ
出力のピーク値と平均値出力回路の出力を比較す
ることにより、正確なノツキング検出ができると
いう効果を有する。
また本発明によれば、前記所定クランク角範囲
における振動センサ出力のピーク値を使用してい
るために、平均値出力回路の出力と出力レベルの
差がさらに大きくなり比較が確実にできることに
より、より正確で高精度なノツキング検出ができ
るという効果を有する。
における振動センサ出力のピーク値を使用してい
るために、平均値出力回路の出力と出力レベルの
差がさらに大きくなり比較が確実にできることに
より、より正確で高精度なノツキング検出ができ
るという効果を有する。
第１図は従来のノツキング検出装置のブロツク
図、第２図Ａ〜Ｃは同装置の動作説明図、第３図
は本発明の一実施例におけるノツキング検出装置
のブロツク図、第４図Ａ〜Ｃは同装置の動作説明
図である。 ２１……振動センサ信号入力端、２２……選択
増幅器、２３……アナログスイツチ、２４……ピ
ークホールド回路、２５……平均値出力回路、２
６……整流回路、２７，２８……アナログスイツ
チ、２９，３０……抵抗、３１……コンデンサ、
３２……増幅器、３３……インバータ、３４……
比較器、３５……フリツプフロツプ、３６……ノ
ツキング検出出力端、３７……点火時期信号入力
端、３８……波形整形回路、３９……タイミング
発生回路。
図、第２図Ａ〜Ｃは同装置の動作説明図、第３図
は本発明の一実施例におけるノツキング検出装置
のブロツク図、第４図Ａ〜Ｃは同装置の動作説明
図である。 ２１……振動センサ信号入力端、２２……選択
増幅器、２３……アナログスイツチ、２４……ピ
ークホールド回路、２５……平均値出力回路、２
６……整流回路、２７，２８……アナログスイツ
チ、２９，３０……抵抗、３１……コンデンサ、
３２……増幅器、３３……インバータ、３４……
比較器、３５……フリツプフロツプ、３６……ノ
ツキング検出出力端、３７……点火時期信号入力
端、３８……波形整形回路、３９……タイミング
発生回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エンジン振動を検出する振動センサと、この
振動センサの出力の平均値を得る平均値出力手段
と、エンジンの上死点近傍の所定クランク角範囲
における上記振動センサの出力のピーク値を得る
手段と、この手段の出力と上記平均値出力手段の
出力とを比較する比較手段と、上記所定クランク
角範囲における上記平均値出力手段の時定数を上
記所定クランク角範囲外における時定数より大き
くする手段と、上記比較手段の出力によりノツキ
ングを判定するノツキング判定手段とを備えたノ
ツキング検出装置。 ２ 平均値出力手段は、振動センサの出力を整流
する整流手段と、この整流手段の出力を積分する
積分手段とを含み、所定クランク角範囲内、外に
おいて上記積分手段の時定数を変えることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のノツキング検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57022341A JPS58139046A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | ノツキング検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57022341A JPS58139046A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | ノツキング検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58139046A JPS58139046A (ja) | 1983-08-18 |
| JPH0413649B2 true JPH0413649B2 (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=12079985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57022341A Granted JPS58139046A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | ノツキング検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58139046A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5487308A (en) * | 1977-12-22 | 1979-07-11 | Nippon Denso Co Ltd | Knocking detector for internal combustion engine |
| JPS5593028A (en) * | 1979-01-05 | 1980-07-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Knocking detector |
| JPS5679918A (en) * | 1979-12-04 | 1981-06-30 | Nissan Motor Co Ltd | Knocking vibration detector |
-
1982
- 1982-02-15 JP JP57022341A patent/JPS58139046A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58139046A (ja) | 1983-08-18 |
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