JPS58201031A - ノツキング検知装置 - Google Patents
ノツキング検知装置Info
- Publication number
- JPS58201031A JPS58201031A JP8514382A JP8514382A JPS58201031A JP S58201031 A JPS58201031 A JP S58201031A JP 8514382 A JP8514382 A JP 8514382A JP 8514382 A JP8514382 A JP 8514382A JP S58201031 A JPS58201031 A JP S58201031A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- knocking
- output
- microphone
- signal
- filter
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01L23/222—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 using piezoelectric devices
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車用エンジンのノッキングを検知するノッ
キング検知装置に関し、ノッキング振動を高ＳＮ比で検
知できるとともに、安定したノッキング検知を可能にす
ることを目的とするもので２ ｆ５−ジ ある。
キング検知装置に関し、ノッキング振動を高ＳＮ比で検
知できるとともに、安定したノッキング検知を可能にす
ることを目的とするもので２ ｆ５−ジ ある。
自動車エンジンのノッキングは、乗り心地を阻害すると
共にエンジンを破壊する可能性もある。
共にエンジンを破壊する可能性もある。
この現象は例えば点火時期を遅らせることによって減少
させ、或は消滅させることができる。
させ、或は消滅させることができる。
しかし、エンジンの燃費は、運転者が感じるか否かのノ
ッキングが発生する状況まで点火を進めた状態が最も良
く、このために微少のノッキングを感度高く検出するノ
ッキング検出用センサ（以下、ノックセンサと称する。
ッキングが発生する状況まで点火を進めた状態が最も良
く、このために微少のノッキングを感度高く検出するノ
ッキング検出用センサ（以下、ノックセンサと称する。
）が必要になる。
ノッキング現象は、異状燃焼によってシリンダ内に特定
の圧力振動が発生するもので、この圧力振動がシリンダ
壁を伝わりエンジンブロックを振動させる。
の圧力振動が発生するもので、この圧力振動がシリンダ
壁を伝わりエンジンブロックを振動させる。
従来のノックセンサは、エンジンブロックｌ付け、ノッ
キング発生時にエンジンブロックに伝わる振動を検出す
るものであった。
キング発生時にエンジンブロックに伝わる振動を検出す
るものであった。
しかしながら、上記従来のノッキング検知装置において
は、以下の問題点があった。
は、以下の問題点があった。
体）気筒内で発生したノッキングによる圧力振３ページ
動は、エンジンブロックに伝わるまでにその伝播経路に
より変化するだめ、各気筒のノッキングを均等に検出で
きる場所を捜すことが大変困難である。
より変化するだめ、各気筒のノッキングを均等に検出で
きる場所を捜すことが大変困難である。
Φ）エンジンブロックに伝わる振動は、ノッキング振動
の他に、ピストン打音、カム打音、ギヤ等のジャーナル
音等種々雑多な振動があり、小さなノンキング振動を検
出することは大変困難である。
の他に、ピストン打音、カム打音、ギヤ等のジャーナル
音等種々雑多な振動があり、小さなノンキング振動を検
出することは大変困難である。
本発明は上記従来の欠点を除去するものであり、以下に
本発明の一実施例について説明する。
本発明の一実施例について説明する。
ノッキング振動は、シリンダ内から発生するものであり
、この現象をＳＮ比高く検出するためには、できるだけ
ノックセンサをシリンダに近づけることが必要である。
、この現象をＳＮ比高く検出するためには、できるだけ
ノックセンサをシリンダに近づけることが必要である。
しかし、エンジンのシリンダ周辺は、シリンダ冷却水に
おおわれているため、現行のノックセンサを取付けるこ
とはできない。
おおわれているため、現行のノックセンサを取付けるこ
とはできない。
本発明の特徴の一つは、冷却水中に水中マイクロホンを
設置し、ノッキング発生時の振動を水中での振動として
水中マイクロホンで検出するものである。
設置し、ノッキング発生時の振動を水中での振動として
水中マイクロホンで検出するものである。
シリンダ内で発生したノッキング振動は、シリンダ壁を
振動させ、さらにシリンダ壁の振動は冷却水に伝播する
。
振動させ、さらにシリンダ壁の振動は冷却水に伝播する
。
本発明は、ノッキングが発生したときのシリンダ内の圧
力振動がシリンダ壁から冷却水へ伝わることに注目し、
冷却水中に水中マイクロホンを設置してノッキングの検
知を行なうものであり、エンジンブロックにノックセン
サを設置した従来例に比べ以下に示す効果が得られる。
力振動がシリンダ壁から冷却水へ伝わることに注目し、
冷却水中に水中マイクロホンを設置してノッキングの検
知を行なうものであり、エンジンブロックにノックセン
サを設置した従来例に比べ以下に示す効果が得られる。
（ホ） シリンダ壁に接近した位置にセンサを設置でき
るだめ、従来例に比べ、ノッキング発生源により近づい
た位置でノンキング振動の検出を行々うことができ、Ｓ
Ｎ比を向上させることができる。（Ｓ：ノックを含む振
動、Ｎ：打音等の振動） （Ｂ） 冷却水中にセンサを設置するだめ、センサの
周囲温度が比較的一定な釦境となるため、センサの動作
を安定なものとすることができる。
るだめ、従来例に比べ、ノッキング発生源により近づい
た位置でノンキング振動の検出を行々うことができ、Ｓ
Ｎ比を向上させることができる。（Ｓ：ノックを含む振
動、Ｎ：打音等の振動） （Ｂ） 冷却水中にセンサを設置するだめ、センサの
周囲温度が比較的一定な釦境となるため、センサの動作
を安定なものとすることができる。
６ページ
（ｑ エンジンブロックからノック振動を検出する場合
、エンジンブロックへ取付ける部品の形状２重量によっ
てノックの特徴周波数が変ることがあったのに対し、本
発明のように水中マイクロホンによりノンキングを検出
する場合には、オプション等によってエンジンブロック
に取付ける部品が変っても影響を受けにくい。
、エンジンブロックへ取付ける部品の形状２重量によっ
てノックの特徴周波数が変ることがあったのに対し、本
発明のように水中マイクロホンによりノンキングを検出
する場合には、オプション等によってエンジンブロック
に取付ける部品が変っても影響を受けにくい。
水中マイクロホンとしては、例えば円筒型セラミック圧
電素子の周辺をゴム等でおおったものが使用できる。第
１図は本考案の一実施例における水中マイクロホンの構
造を示している。第１図において、１はセラミック圧電
素子、２は信号線、３は信号線押えであり、１．２．３
は防水ゴム４で覆われている。６は出カケープルである
。第１図に示す水中マイクロホンを、エンジン冷却水が
流通する経路内に挿入するものである。第２図は水中マ
イクロホンを使用したノッキング検知装置のノッキング
判定回路の一例を示している。第２図において、６は第
１図に示す水中マイクロホンの出力が印加される端子、
７はマイクロホン出力６ページ の増幅回路、８はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、９は
アナログスイッチ、１Ｑはピークホールド回路、１１は
コンパレータ、１２はＢＰＦ８の出力を積分する積分回
路、１３は入力端子１４に印加されるデストリピユータ
から発生する点火タイミング信号を増幅する増幅回路、
１５はタイミング発生回路である。
電素子の周辺をゴム等でおおったものが使用できる。第
１図は本考案の一実施例における水中マイクロホンの構
造を示している。第１図において、１はセラミック圧電
素子、２は信号線、３は信号線押えであり、１．２．３
は防水ゴム４で覆われている。６は出カケープルである
。第１図に示す水中マイクロホンを、エンジン冷却水が
流通する経路内に挿入するものである。第２図は水中マ
イクロホンを使用したノッキング検知装置のノッキング
判定回路の一例を示している。第２図において、６は第
１図に示す水中マイクロホンの出力が印加される端子、
７はマイクロホン出力６ページ の増幅回路、８はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、９は
アナログスイッチ、１Ｑはピークホールド回路、１１は
コンパレータ、１２はＢＰＦ８の出力を積分する積分回
路、１３は入力端子１４に印加されるデストリピユータ
から発生する点火タイミング信号を増幅する増幅回路、
１５はタイミング発生回路である。
水中マイクロホンの出力信号は増幅、回路７で増幅され
た後、バンドパスフィルタ８を通しノッキングの特徴周
波数成分以外をカットする。バンドパスフィルタ８の出
力の１方は、アナログスイッチ９によりノッキング発生
タイミングのみピークホールド回路１ｏへ接続し、ピー
ク値のホー／ｌ／ ）”を行ないコンパレータ１１のノ
ック信号となる。
た後、バンドパスフィルタ８を通しノッキングの特徴周
波数成分以外をカットする。バンドパスフィルタ８の出
力の１方は、アナログスイッチ９によりノッキング発生
タイミングのみピークホールド回路１ｏへ接続し、ピー
ク値のホー／ｌ／ ）”を行ないコンパレータ１１のノ
ック信号となる。
バンドパスフィルタ８の他方は、積分回路１２に印加さ
れ、バンドパスフィルタ８の出力信号の平均化を行ない
、この平均化出力がノッキングの有無を判定する参照信
号としてコンパレータ１１に印加される。
れ、バンドパスフィルタ８の出力信号の平均化を行ない
、この平均化出力がノッキングの有無を判定する参照信
号としてコンパレータ１１に印加される。
コンパレータ１１では、ノッキングのタイミン７ページ
で検出されたピーク値と、積分回路１２で平均化された
平均値電圧の比較を行ない、下記に示す条件でノッキン
グの有無の判定を行なう。
平均値電圧の比較を行ない、下記に示す条件でノッキン
グの有無の判定を行なう。
ピーク値〉平均値−ノツク有ＩＩ ＨＩ＋レベルビーク
値〈平均値−ノツク無” Ｌ”レベルディストリビュー
タからの点火タイミング信号は、増幅回路１３で増幅さ
れた後、タイミング発生回路１６において、アナログス
イッチ９、ピークボールド回路１０．コンパレータ１１
の制御に必要かタイミング信号を発生するものである。
値〈平均値−ノツク無” Ｌ”レベルディストリビュー
タからの点火タイミング信号は、増幅回路１３で増幅さ
れた後、タイミング発生回路１６において、アナログス
イッチ９、ピークボールド回路１０．コンパレータ１１
の制御に必要かタイミング信号を発生するものである。
なおマイクロホン自体にバンドパスの周波数特性を持た
せ、ノッキングの特徴周波数を出力信号として取り出す
ようにすると、ＳＮが向上するとともに、第２図におけ
るバンドパスフィルタ８を省略することができる。
せ、ノッキングの特徴周波数を出力信号として取り出す
ようにすると、ＳＮが向上するとともに、第２図におけ
るバンドパスフィルタ８を省略することができる。
本発明は上記のような構成であり、防水型マイクロホン
をエンジンの冷却水中に設置し、水の圧力振動を検出し
て、ノッキング現象を検知するものであり、本発明によ
れば、以下に示す効果が得られるものである。
をエンジンの冷却水中に設置し、水の圧力振動を検出し
て、ノッキング現象を検知するものであり、本発明によ
れば、以下に示す効果が得られるものである。
■ ノッキング振動発生源により近い位置にセンサを設
置することができるため、ノッキング振動をＳＮ比高く
検出でき、微少なノッキングの検知が行なえる。
置することができるため、ノッキング振動をＳＮ比高く
検出でき、微少なノッキングの検知が行なえる。
（Ｂ） 水中振動の観測を行なうため、エンジン部品
の影響を受けにくい。
の影響を受けにくい。
（ｑ 冷却水温度は、一度上昇すれば比較的安定であシ
、温度環境が一定な雰囲気にセンサを設置できるため、
安定な動作が可能となる。
、温度環境が一定な雰囲気にセンサを設置できるため、
安定な動作が可能となる。
第１図は本発明の一実施例におけるノッキング検知装置
に用いる水中マイクロホンの１部を切欠きにて示す斜視
図、第２図は同装置の電気回路図である。 １・・・・・・セラミック圧電素子、２・・・・・・信
号線、４・・・・・・防水ゴム、７・・・・・・増幅回
路、８・・・・・・バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、９
・・・・・・アナログスイッチ、１ｏｏφ・・・ピーク
ホールド回路、１１・・Φ・・争コンパレータ、１３・
・−・・・増幅回ｇ、１６ ・・・・・拳タイミング発
生回路。
に用いる水中マイクロホンの１部を切欠きにて示す斜視
図、第２図は同装置の電気回路図である。 １・・・・・・セラミック圧電素子、２・・・・・・信
号線、４・・・・・・防水ゴム、７・・・・・・増幅回
路、８・・・・・・バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、９
・・・・・・アナログスイッチ、１ｏｏφ・・・ピーク
ホールド回路、１１・・Φ・・争コンパレータ、１３・
・−・・・増幅回ｇ、１６ ・・・・・拳タイミング発
生回路。
Claims (3)
- （１） エンジンを冷却する冷却水が流通する経路内
に設置されたマイクロホンと、上記マイクロホンの出力
信号よりノッキングの発生の有無を判定するノッキング
判定回路とを具備してなるノッキング検知装置。 - （２）防水構造のマイクロホンを用いた特許請求の範囲
第１項記載のノッキング検知装置。 - （３）ノッキングの特徴周波数に対応する周波数帯域の
信号を通過させるバンドパスフィルタが構成されたマイ
クロホンを用いた特許請求の範囲第１項記載のノッキン
グ検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8514382A JPS58201031A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | ノツキング検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8514382A JPS58201031A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | ノツキング検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58201031A true JPS58201031A (ja) | 1983-11-22 |
Family
ID=13850434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8514382A Pending JPS58201031A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | ノツキング検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58201031A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997025593A1 (fr) * | 1996-01-08 | 1997-07-17 | Hks Co., Ltd. | Affichage d'informations de vehicule |
-
1982
- 1982-05-19 JP JP8514382A patent/JPS58201031A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997025593A1 (fr) * | 1996-01-08 | 1997-07-17 | Hks Co., Ltd. | Affichage d'informations de vehicule |
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