JPH07218370A - ノッキング検出器 - Google Patents
ノッキング検出器Info
- Publication number
- JPH07218370A JPH07218370A JP6036479A JP3647994A JPH07218370A JP H07218370 A JPH07218370 A JP H07218370A JP 6036479 A JP6036479 A JP 6036479A JP 3647994 A JP3647994 A JP 3647994A JP H07218370 A JPH07218370 A JP H07218370A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- knocking
- frequency
- standing wave
- closed chamber
- detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 部品付加を要することなく、定在波の影響を
可及的に除去し得る構成のノッキング検出器を提供す
る。 【構成】 Ｈ＝ｖc ／（４ｍｆ0 ）及び、ｍ＜０．８又
は１．２＜ｍ＜１．６の関係を満足するように、密閉室
の高さＨを設定したものであり、この式に基づくケース
の設計を行なうだけで、密閉室内に発生する定在波をノ
ッキング周波数から大きく離間させることができる。こ
こでｍはノッキング周波数ｆ0 ，定在波の周波数ｆc の
比を示し、ここでは偏位係数という。また、ｖc ；音速
である。
可及的に除去し得る構成のノッキング検出器を提供す
る。 【構成】 Ｈ＝ｖc ／（４ｍｆ0 ）及び、ｍ＜０．８又
は１．２＜ｍ＜１．６の関係を満足するように、密閉室
の高さＨを設定したものであり、この式に基づくケース
の設計を行なうだけで、密閉室内に発生する定在波をノ
ッキング周波数から大きく離間させることができる。こ
こでｍはノッキング周波数ｆ0 ，定在波の周波数ｆc の
比を示し、ここでは偏位係数という。また、ｖc ；音速
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のノッキング
の発生を、内蔵した圧電素子により電気的に検出するノ
ッキング検出器に関するものである。
の発生を、内蔵した圧電素子により電気的に検出するノ
ッキング検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関のシリンダ壁に装着ケースを固
結し、その内底面に圧電素子からなる振動感知部材をボ
ルト等で取付け、ノッキングの発生と共に圧電素子を共
振させ、その発生を検出するノッキング検出器は公知で
ある。
結し、その内底面に圧電素子からなる振動感知部材をボ
ルト等で取付け、ノッキングの発生と共に圧電素子を共
振させ、その発生を検出するノッキング検出器は公知で
ある。
【０００３】このノッキング検出器の構成としては、下
面に内燃機関のシリンダ壁に螺合する雄螺子を突設し、
上部を開口した内空部を有する装着ケースの内空部に圧
電素子を用いた振動感知部材を支持し、装着ケースの開
口に圧電素子の電極と接続する端子を備えた合成樹脂製
蓋体を被着し、その内部に密閉室を形成してなる。
面に内燃機関のシリンダ壁に螺合する雄螺子を突設し、
上部を開口した内空部を有する装着ケースの内空部に圧
電素子を用いた振動感知部材を支持し、装着ケースの開
口に圧電素子の電極と接続する端子を備えた合成樹脂製
蓋体を被着し、その内部に密閉室を形成してなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかる構成にあって、
ノッキング検出器は、その共振周波数をノッキング周波
数（10.5kHz ）に一致するように設計される。
ノッキング検出器は、その共振周波数をノッキング周波
数（10.5kHz ）に一致するように設計される。
【０００５】ところで、ノッキング検出器には、内燃機
関のシリンダ壁から伝播された振動に起因して、密閉室
内に定在波が発生し、この定在波がノッキング周波数に
近付くと、ノッキング検出の誤検知を生ずる。
関のシリンダ壁から伝播された振動に起因して、密閉室
内に定在波が発生し、この定在波がノッキング周波数に
近付くと、ノッキング検出の誤検知を生ずる。
【０００６】そこで、従来は、この定在波による影響を
除去するために密閉室内の壁に、音波の反射が起こらな
いように音波の吸収度の高い泡入ゴムや、フェルト等を
貼付するようにしていた。ところで、このような構成に
あっては、部品付加によりコスト高となり、かつ組み付
が面倒となるという問題点があった。
除去するために密閉室内の壁に、音波の反射が起こらな
いように音波の吸収度の高い泡入ゴムや、フェルト等を
貼付するようにしていた。ところで、このような構成に
あっては、部品付加によりコスト高となり、かつ組み付
が面倒となるという問題点があった。
【０００７】本発明は、かかる部品付加を要することな
く、定在波の影響を可及的に除去し得る構成のノッキン
グ検出器の提供を目的とするものである。
く、定在波の影響を可及的に除去し得る構成のノッキン
グ検出器の提供を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の基本構
成のものにあって、前記密閉室の高さＨ，ノッキング周
波数ｆ0 ，定在波の周波数ｆc ，音速ｖc とし、さらに
ノッキング周波数ｆ0と定在波の周波数ｆc との偏位係
数ｍを、ｍ＝ｆc ／ｆ0 とすると、 Ｈ＝ｖc ／（４ｍｆ0 ） （１） ｍ＜０．８又は１．２＜ｍ＜１．６ （２） の関係を満足するように、前記密閉室の高さＨを設定し
たことを特徴とするものである。
成のものにあって、前記密閉室の高さＨ，ノッキング周
波数ｆ0 ，定在波の周波数ｆc ，音速ｖc とし、さらに
ノッキング周波数ｆ0と定在波の周波数ｆc との偏位係
数ｍを、ｍ＝ｆc ／ｆ0 とすると、 Ｈ＝ｖc ／（４ｍｆ0 ） （１） ｍ＜０．８又は１．２＜ｍ＜１．６ （２） の関係を満足するように、前記密閉室の高さＨを設定し
たことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】密閉室Ｒの高さＨと、定在波の波長λとの関係
を検討した結果、定在波は、密閉室Ｒ内での反射波によ
るものであり、このため Ｈ≒λ／４ （３） の関係が成立するという知見を、種々のノックセンサの
試作試験により得ることができた。そして一方、ｆc ＝
ｖc ／λであるから、これを式（３）に代入すると、 Ｈ＝ｖc ／（４ｆc ）となる。そして、ｍ＝ｆc ／ｆ0
であるから、この関係より、式（１）が成立することと
なる。
を検討した結果、定在波は、密閉室Ｒ内での反射波によ
るものであり、このため Ｈ≒λ／４ （３） の関係が成立するという知見を、種々のノックセンサの
試作試験により得ることができた。そして一方、ｆc ＝
ｖc ／λであるから、これを式（３）に代入すると、 Ｈ＝ｖc ／（４ｆc ）となる。そして、ｍ＝ｆc ／ｆ0
であるから、この関係より、式（１）が成立することと
なる。
【００１０】そして上述の構成にあって、ｍ＜０．８又
は１．２＜ｍとした場合に、ノッキング周波数ｆ0 と定
在波の周波数ｆc とは充分に異なったものとなり、定在
波の周波数ｆc によるノッキング検知の影響を可及的に
除去できることとなる。尚、ｍが１．６を越えると、密
閉室の高さＨが小さくなりすぎて、振動感知部材が合成
樹脂製蓋体と接触する可能性があるから、該１．６未満
に限定されるものである。
は１．２＜ｍとした場合に、ノッキング周波数ｆ0 と定
在波の周波数ｆc とは充分に異なったものとなり、定在
波の周波数ｆc によるノッキング検知の影響を可及的に
除去できることとなる。尚、ｍが１．６を越えると、密
閉室の高さＨが小さくなりすぎて、振動感知部材が合成
樹脂製蓋体と接触する可能性があるから、該１．６未満
に限定されるものである。
【００１１】
【００１２】添付図面について本発明の一実施例を説明
する。
する。
【００１３】図１にあって、１は内部に円筒状の内空部
２を有する六角形外周の金属製装着ケースであって、そ
の内周面に嵌着座面３を形成し、周面に薄肉周壁４を連
成し、さらにその下面に内燃機関のシリンダ壁に螺合す
る雄螺子５を突設している。また前記内空部２内にあっ
て、その下底面には、振動感知部材７が支持される。こ
の振動感知部材７は円板状の金属薄板８上に、表裏面に
電極を有する環状の圧電素子９を接合してなるものであ
って、その共振周波数をノッキング周波数と合致させて
いる。前記金属薄板８の中心には挿通孔８ａが穿設さ
れ、該孔の上下面に座金１１，１１を当ててボルト１２
を挿通し、該ボルト１２の上端にナット１３を螺合する
ことにより該ボルト１２と振動感知部材７とを連結して
いる。そして前記ボルト１２を下底面に形成した螺子孔
１５に緊密に螺合し、前記ボルト１２に形成した鍔部１
４により、前記振動感知部材７を下底面上に所定間隔を
保って支持している。
２を有する六角形外周の金属製装着ケースであって、そ
の内周面に嵌着座面３を形成し、周面に薄肉周壁４を連
成し、さらにその下面に内燃機関のシリンダ壁に螺合す
る雄螺子５を突設している。また前記内空部２内にあっ
て、その下底面には、振動感知部材７が支持される。こ
の振動感知部材７は円板状の金属薄板８上に、表裏面に
電極を有する環状の圧電素子９を接合してなるものであ
って、その共振周波数をノッキング周波数と合致させて
いる。前記金属薄板８の中心には挿通孔８ａが穿設さ
れ、該孔の上下面に座金１１，１１を当ててボルト１２
を挿通し、該ボルト１２の上端にナット１３を螺合する
ことにより該ボルト１２と振動感知部材７とを連結して
いる。そして前記ボルト１２を下底面に形成した螺子孔
１５に緊密に螺合し、前記ボルト１２に形成した鍔部１
４により、前記振動感知部材７を下底面上に所定間隔を
保って支持している。
【００１４】２０は、外径を前記薄肉周壁４の内径とほ
ぼ合致させた合成樹脂製蓋体であって、その内部にＬ形
端子板２１とその圧着片２２，２３により該端子板２１
と電気的に接続された出力信号ケーブル２５とがインサ
ート成形によって埋設されている。すなわち、前記端子
板２１の圧着片２２は出力信号ケーブル２５の被覆に巻
き付けて圧着し、圧着片２３は出力信号ケーブル２５の
導電線部に巻付けて圧着することによりその電気的接続
を確保している。この出力信号ケーブル２５は合成樹脂
製蓋体２０の膨隆突起２６から垂直に立上がって、外部
に引出される。
ぼ合致させた合成樹脂製蓋体であって、その内部にＬ形
端子板２１とその圧着片２２，２３により該端子板２１
と電気的に接続された出力信号ケーブル２５とがインサ
ート成形によって埋設されている。すなわち、前記端子
板２１の圧着片２２は出力信号ケーブル２５の被覆に巻
き付けて圧着し、圧着片２３は出力信号ケーブル２５の
導電線部に巻付けて圧着することによりその電気的接続
を確保している。この出力信号ケーブル２５は合成樹脂
製蓋体２０の膨隆突起２６から垂直に立上がって、外部
に引出される。
【００１５】また合成樹脂製蓋体２０の下端縁には嵌着
周溝２９が形成されている。そして該嵌着周溝２９に
は、Ｏリング，皿バネ，合成樹脂製パッキン等の環状弾
性体３０が嵌着される。
周溝２９が形成されている。そして該嵌着周溝２９に
は、Ｏリング，皿バネ，合成樹脂製パッキン等の環状弾
性体３０が嵌着される。
【００１６】而して、合成樹脂製蓋体２０の被着によ
り、ノッキング検出器内には密閉室密閉室Ｒが形成され
ることとなる。
り、ノッキング検出器内には密閉室密閉室Ｒが形成され
ることとなる。
【００１７】かかる構成からなるノッキング検出器にあ
って、前記密閉室Ｒの高さＨは、次の式を満足するよう
に設定される。 Ｈ＝ｖc ／（４ｍｆ0 ） （１） ｍ＜０．８又は１．２＜ｍ＜１．６ （２） ここで、ｆ0 ；ノッキング周波数，ｆc ；定在波の周波
数ｆc ，ｖc ；音速である。またｍはノッキング周波数
ｆ0 ，定在波の周波数ｆc の比を示し、ここでは偏位係
数という。
って、前記密閉室Ｒの高さＨは、次の式を満足するよう
に設定される。 Ｈ＝ｖc ／（４ｍｆ0 ） （１） ｍ＜０．８又は１．２＜ｍ＜１．６ （２） ここで、ｆ0 ；ノッキング周波数，ｆc ；定在波の周波
数ｆc ，ｖc ；音速である。またｍはノッキング周波数
ｆ0 ，定在波の周波数ｆc の比を示し、ここでは偏位係
数という。
【００１８】そして、ｆ0 ＝10.5kHz ，25℃におけるｖ
c ＝346.2 （m/s ）であるから、ｍ＝0.7 とすると、 Ｈ＝ｖc ／（４ｍｆ0 ）＝346.2 ／（ 4×0.7 ×10.5） ＝11.8（mm） となる。従って、密閉室Ｒの高さＨを１１．８ｍｍとな
るように、設計することにより、偏位係数０．７である
７．３５ｋＨｚの定在波を発生させることができる。そ
して、この周波数ｆc は、ノッキング周波数ｆ0 から大
きく離間しているから、該ノッキング周波数ｆ0 の誤検
知が可及的に抑止されることとなる。
c ＝346.2 （m/s ）であるから、ｍ＝0.7 とすると、 Ｈ＝ｖc ／（４ｍｆ0 ）＝346.2 ／（ 4×0.7 ×10.5） ＝11.8（mm） となる。従って、密閉室Ｒの高さＨを１１．８ｍｍとな
るように、設計することにより、偏位係数０．７である
７．３５ｋＨｚの定在波を発生させることができる。そ
して、この周波数ｆc は、ノッキング周波数ｆ0 から大
きく離間しているから、該ノッキング周波数ｆ0 の誤検
知が可及的に抑止されることとなる。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、上述したように、Ｈ＝ｖc ／
（４ｍｆ0 ）及びｍ＜０．８又は１．２＜ｍ＜１．６の
関係を満足するように、前記密閉室の高さＨを設定した
ものであり、この式に基づくケースの設計を行なうだけ
で、密閉室内に発生する定在波をノッキング周波数から
大きく離間させることができ、このため、音響吸収材等
の部品付加や組み付の複雑化を招来することなく、容易
に定在波の影響を可及的に除去して、特性の優れたノッ
キング検出器を提供し得る優れた効果がある。
（４ｍｆ0 ）及びｍ＜０．８又は１．２＜ｍ＜１．６の
関係を満足するように、前記密閉室の高さＨを設定した
ものであり、この式に基づくケースの設計を行なうだけ
で、密閉室内に発生する定在波をノッキング周波数から
大きく離間させることができ、このため、音響吸収材等
の部品付加や組み付の複雑化を招来することなく、容易
に定在波の影響を可及的に除去して、特性の優れたノッ
キング検出器を提供し得る優れた効果がある。
【図１】ノッキング検出器の縦断側面図である。
１ 装着ケース ２ 内空部 ７ 振動感知部材 ９ 圧電素子 ２０ 合成樹脂製蓋体 Ｒ 密閉室
Claims (1)
- 【請求項１】下面に内燃機関のシリンダ壁に螺合する雄
螺子を突設し、上部を開口した内空部を有する装着ケー
スの内空部に圧電素子を用いた振動感知部材を支持し、
装着ケースの開口に圧電素子の電極と接続する端子を備
えた合成樹脂製蓋体を被着し、その内部に密閉室を形成
してなるノッキング検出器において、 前記密閉室の高さＨ，ノッキング周波数ｆ0 ，定在波の
周波数ｆc ，音速ｖcとし、さらにノッキング周波数ｆ0
と定在波の周波数ｆc との偏位係数ｍを、ｍ＝ｆc ／
ｆ0 とすると、 Ｈ＝ｖc ／（４ｍｆ0 ） ｍ＜０．８又は１．２＜ｍ＜１．６ の関係を満足するように、前記密閉室の高さＨを設定し
たことを特徴とするノッキング検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03647994A JP3327427B2 (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | ノッキング検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03647994A JP3327427B2 (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | ノッキング検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07218370A true JPH07218370A (ja) | 1995-08-18 |
| JP3327427B2 JP3327427B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=12470959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03647994A Expired - Lifetime JP3327427B2 (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | ノッキング検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3327427B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1162467A3 (en) * | 2000-05-30 | 2002-07-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Acceleration sensor |
| JP2023169365A (ja) * | 2019-03-27 | 2023-11-29 | 株式会社トーキン | 振動センサ |
-
1994
- 1994-02-08 JP JP03647994A patent/JP3327427B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1162467A3 (en) * | 2000-05-30 | 2002-07-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Acceleration sensor |
| US6769305B2 (en) | 2000-05-30 | 2004-08-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Acceleration sensor |
| US6817245B2 (en) | 2000-05-30 | 2004-11-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Acceleration sensor |
| JP2023169365A (ja) * | 2019-03-27 | 2023-11-29 | 株式会社トーキン | 振動センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3327427B2 (ja) | 2002-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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