JPS5973750A - ノツキング検出装置 - Google Patents
ノツキング検出装置Info
- Publication number
- JPS5973750A JPS5973750A JP18402982A JP18402982A JPS5973750A JP S5973750 A JPS5973750 A JP S5973750A JP 18402982 A JP18402982 A JP 18402982A JP 18402982 A JP18402982 A JP 18402982A JP S5973750 A JPS5973750 A JP S5973750A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- knocking
- engine
- vibration
- detecting
- band pass
- 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
- G01L23/225—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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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】
産業上の利用分野
本発明は自動車などのエンジンに発生するノッキング特
有の振動を検出するノッキング検出装置に関するもので
ある。
有の振動を検出するノッキング検出装置に関するもので
ある。
従来例の構成とその問題点
自動車などにおけるエンジンのノッキングは、燃費増大
と車の安全性やドライバビリティを損なう要因の１つで
ある。
と車の安全性やドライバビリティを損なう要因の１つで
ある。
このようなノンキングはエンジン振動を観測し、ノンキ
ング特有の振動の有無から検出することができる。
ング特有の振動の有無から検出することができる。
第１図にエンジン振動の周波数分析結果の１例を示す。
第１図に於て実線はノッキング発生している状態、点線
はノッキングが発生していない状態での分析結果である
。第１図に示すように、ノッキングが発生している時の
分析結果は、ノノキングなしの結果に比べ、８ＫＨｚ、
１０ＫＨｚ 、１５ＫＨｚ近傍でスペクトラムレベルが
大きくなっており、この周波数がノッキングの特徴周波
数である。
はノッキングが発生していない状態での分析結果である
。第１図に示すように、ノッキングが発生している時の
分析結果は、ノノキングなしの結果に比べ、８ＫＨｚ、
１０ＫＨｚ 、１５ＫＨｚ近傍でスペクトラムレベルが
大きくなっており、この周波数がノッキングの特徴周波
数である。
従来のノッキング検出装置について第２図を用いて説明
する。第２図に於いて、１はエンジン振動を検出し、エ
ンジン振動に応じた電気信号を出力する振動ピックアッ
プ、２は増幅器、３はバンドパスフィルタ、４はコンパ
レータ、６はノ１．／キング検出出力端である。従来の
ノッキング検出装置に於いては、ノッキング特徴周波数
の内、基本周波数のみをバンドパスフィルタ３を介して
取出し、その振幅をコンパレータ４でレベル判定してノ
ッキングを検出していた。
する。第２図に於いて、１はエンジン振動を検出し、エ
ンジン振動に応じた電気信号を出力する振動ピックアッ
プ、２は増幅器、３はバンドパスフィルタ、４はコンパ
レータ、６はノ１．／キング検出出力端である。従来の
ノッキング検出装置に於いては、ノッキング特徴周波数
の内、基本周波数のみをバンドパスフィルタ３を介して
取出し、その振幅をコンパレータ４でレベル判定してノ
ッキングを検出していた。
このような従来の装置では、ノンキング特徴周波数のう
ち基本周波数のみをとり出しているため、ノンキングの
基本周波数における信号のＳＮが悪い場合、ノンキング
検知精度が落ちるという欠点を有していた。
ち基本周波数のみをとり出しているため、ノンキングの
基本周波数における信号のＳＮが悪い場合、ノンキング
検知精度が落ちるという欠点を有していた。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を除去し、ノンキング検知精度
を向上することを目的とするものである。
を向上することを目的とするものである。
発明の構成
本発明は、複数のノッキング特徴周波数成分を抽出し、
かつエンジンの回転数に応じて予め決められた標準レベ
ルと比較してノッキングを検出するものである。
かつエンジンの回転数に応じて予め決められた標準レベ
ルと比較してノッキングを検出するものである。
実施例の説明
ノッキングの特敵周波数成分は、第１図に示すように基
本周波数成分の他にその高調波成分も存在し、高調波成
分もノッキングを検知するのに十分な大きさと特徴を有
している。
本周波数成分の他にその高調波成分も存在し、高調波成
分もノッキングを検知するのに十分な大きさと特徴を有
している。
まだ振動ピンクアンプのエンジンに於ける取付位置やエ
ンジン回転数又は品度その他の条件によっては、振動ピ
ックアップに対するノッキング振動の伝わり方が、基本
振動より、高調波の振動で伝わり易い場合もある。従が
ってノッキングの基本振動だけでなく、高調波成分も抽
出することにより、より正確なノッキング検出が行なわ
れる。
ンジン回転数又は品度その他の条件によっては、振動ピ
ックアップに対するノッキング振動の伝わり方が、基本
振動より、高調波の振動で伝わり易い場合もある。従が
ってノッキングの基本振動だけでなく、高調波成分も抽
出することにより、より正確なノッキング検出が行なわ
れる。
しかし第１図に示す例は１例であり、ここで示す三つの
特徴周波数はエンジン回転の全領域で同一に発生すると
は限らず、回転数によったシ、エンジン温度などによっ
て、種々のパターンとなって現われてくる。
特徴周波数はエンジン回転の全領域で同一に発生すると
は限らず、回転数によったシ、エンジン温度などによっ
て、種々のパターンとなって現われてくる。
本発明は、エンジンの各回転数領域に於いて、予めその
エンジンが発生するノッキング特徴周波数の標準レベル
を各種要因によるバラツキをも含めて測定し、この測定
結果に基いたノンキング発生時の標準振動スペクトラム
パターンを用意し、その標準パターンと、時々刻々測定
するエンジン振動のスペクトラムパターンの比較からノ
ッキングを判定するものである。
エンジンが発生するノッキング特徴周波数の標準レベル
を各種要因によるバラツキをも含めて測定し、この測定
結果に基いたノンキング発生時の標準振動スペクトラム
パターンを用意し、その標準パターンと、時々刻々測定
するエンジン振動のスペクトラムパターンの比較からノ
ッキングを判定するものである。
本発明の一実施例について第３図とともに説明する。
第３図において、１はエンジン振動を検出する振動ピン
クアップであり、この振動ピックアップ１はエンジンナ
ロイクに設置されノッキング現象を抽出するセンサとし
て用いる。６，７．８はバンドパスフィルタであシノッ
キング特徴周波数に同調している。すなわちバンドパス
フィルタ６はノッキングの基本周波数（第１図の例では
８ＫＨｚ）、また、バンドパスフィルタ７は高調波（第
１図の例では１０ＫＨｚ ）に同調したフィルタであり
、バンドパスフィルタ８は高調波（第１図の例では１５
ＫＨｚ ）に同調している。９，１０．１１は各フィル
タ出力を整流しレベル検知を行なう検知部である。１２
は、各フィルタ出力の和を求めて整流を行なう検知部で
ある。１３はディストリビーータ等からの点火タイミン
グ信号入方端であシ、この点火タイミング信号は、１４
０回転数算出回路にて、エンジン回転数情報を得る。１
５．１６は標準パターン発生回路であり、各回転数に応
じて、ノッキング振動の標準パターンを出力する。
クアップであり、この振動ピックアップ１はエンジンナ
ロイクに設置されノッキング現象を抽出するセンサとし
て用いる。６，７．８はバンドパスフィルタであシノッ
キング特徴周波数に同調している。すなわちバンドパス
フィルタ６はノッキングの基本周波数（第１図の例では
８ＫＨｚ）、また、バンドパスフィルタ７は高調波（第
１図の例では１０ＫＨｚ ）に同調したフィルタであり
、バンドパスフィルタ８は高調波（第１図の例では１５
ＫＨｚ ）に同調している。９，１０．１１は各フィル
タ出力を整流しレベル検知を行なう検知部である。１２
は、各フィルタ出力の和を求めて整流を行なう検知部で
ある。１３はディストリビーータ等からの点火タイミン
グ信号入方端であシ、この点火タイミング信号は、１４
０回転数算出回路にて、エンジン回転数情報を得る。１
５．１６は標準パターン発生回路であり、各回転数に応
じて、ノッキング振動の標準パターンを出力する。
１５は標準パターンの上限値を、１６は下限値を発生す
る。１７．１８は標準パターン発生回路、１５．１６で
発生した標準パターンの振巾を制御するレベル可変回路
であり、各フィルタの出カ第１］を求めた検知部１２の
レベルによって動作する。
る。１７．１８は標準パターン発生回路、１５．１６で
発生した標準パターンの振巾を制御するレベル可変回路
であり、各フィルタの出カ第１］を求めた検知部１２の
レベルによって動作する。
１９．２０．２１はウィンドコンバレータテアリ、標準
パターン発生回路１６．１６で発生し、レベル可変回路
１７．１８で制御を受けたノソキング撮動の標準パター
ンの上限値、下限値と測定データの関係を調べ、データ
がその中に入っていたら出力を出すものである。２２は
ノッキング判定回路であり、例えばウィンドコンパレー
タ３個中の２個から出力があればノッキングと判定する
ものである。
パターン発生回路１６．１６で発生し、レベル可変回路
１７．１８で制御を受けたノソキング撮動の標準パター
ンの上限値、下限値と測定データの関係を調べ、データ
がその中に入っていたら出力を出すものである。２２は
ノッキング判定回路であり、例えばウィンドコンパレー
タ３個中の２個から出力があればノッキングと判定する
ものである。
以上のように本発明のノンキング検出装置はエンジン振
動を検出する振動ピックアップの出力信号からノッキン
グの基本周波数及びその高周波成分を抽出し、その各成
分の出力レベルが、そのエンジンの標準的なノッキング
振動レベルの上限。
動を検出する振動ピックアップの出力信号からノッキン
グの基本周波数及びその高周波成分を抽出し、その各成
分の出力レベルが、そのエンジンの標準的なノッキング
振動レベルの上限。
下限の中に入るか否かを検定する回路を備えだため、ノ
ンキング検出精度を大巾に向上させる効果がある。
ンキング検出精度を大巾に向上させる効果がある。
まだ各フィルタ出力和により、ノッキング発生時の標準
パターンを補正する回路は、撮動ピックアップの感度変
化を補正し、よりノンキング検出精度を向上させる効果
がある。
パターンを補正する回路は、撮動ピックアップの感度変
化を補正し、よりノンキング検出精度を向上させる効果
がある。
なお第３図に示す実施例では、ノッキング特徴周波数を
３周波数領域としたが、この領域はエンジンの特徴周波
数に合せ、必要数備えれば良いのはいうまでもない。
３周波数領域としたが、この領域はエンジンの特徴周波
数に合せ、必要数備えれば良いのはいうまでもない。
さらに第３図の構成は、マイクロコンピュータを利用し
、標準パターンをコンピュータのＲＯＭ（す〜ド・オン
リー・メモリ）の中にマツプとして収納し、回転数に応
じ必要なデータを読み出すようにしてもよいものである
。
、標準パターンをコンピュータのＲＯＭ（す〜ド・オン
リー・メモリ）の中にマツプとして収納し、回転数に応
じ必要なデータを読み出すようにしてもよいものである
。
振動ピックアップに関しては、１つのエンジンに対し複
数個使用し、より高いノッキング検出を行うことも可能
である。
数個使用し、より高いノッキング検出を行うことも可能
である。
発明の効果
本発明は上記のような構成であり、本発明によれば、ノ
ッキングの検出精度を向上できる効果が得られるもので
ある。
ッキングの検出精度を向上できる効果が得られるもので
ある。
第１図はエンジン振動の周波数分析の１例を示す図、第
２図は従来のノッキング検出装置のブロック図、第３図
は本発明の１実施例におけるノッキング検出装置のブロ
ック図である。 １・・・振動ピックアップ、６，７．８・・・ バンド
パスフィルタ、９，１０，１１．１２−・・検知部、１
３・・・一点火タイミング入力端、１４−−・回転数算
出回路、１５．１６・・・標準パターン発生回路、１７
．１８・−・−レベル可変回路、１９゜２０．２１
・・・・ウィンドコンパレータ、２１・・・・・ノック
判定回路。
２図は従来のノッキング検出装置のブロック図、第３図
は本発明の１実施例におけるノッキング検出装置のブロ
ック図である。 １・・・振動ピックアップ、６，７．８・・・ バンド
パスフィルタ、９，１０，１１．１２−・・検知部、１
３・・・一点火タイミング入力端、１４−−・回転数算
出回路、１５．１６・・・標準パターン発生回路、１７
．１８・−・−レベル可変回路、１９゜２０．２１
・・・・ウィンドコンパレータ、２１・・・・・ノック
判定回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エンジン振動を検出する振動ピックアップと、この
振動ピックアップの出力信号から複数のノッキング特徴
周波数成分を抽出する複数個のフィルタと、上記エンジ
ンの回転数に対応して各ノッキング特徴周波数毎に予め
決められた標準レベル信号を発生する標準パターン発生
手段と、上記各フィルタの出力と上記標準パターン発生
手段の出力とを比較する比較手段と、この比較手段の比
較結果によってノッキングを判定する判定手段とを具備
したノッキング検出装置。 ２ エンジンの回転数に対応して各ノッキング特徴周波
数毎に予め内められた上限値および下限値に対応する標
準レベル信号を発生する標準パターン発生手段を用いた
特許請求の範囲第１項記載のノンキング検出装置。 ３ 複数個のフィルタの出力の和に応じて標準レベル信
号の値を補正するレベル可変手段を有する標準パターン
発生手段を用いた特許請求の範囲第１項記載のノッキン
グ検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18402982A JPS5973750A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | ノツキング検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18402982A JPS5973750A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | ノツキング検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5973750A true JPS5973750A (ja) | 1984-04-26 |
Family
ID=16146101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18402982A Pending JPS5973750A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | ノツキング検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5973750A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01159467A (ja) * | 1987-04-30 | 1989-06-22 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| EP0361057A2 (en) * | 1988-09-15 | 1990-04-04 | MARELLI AUTRONICA S.p.A. | A device and a method for the detection of knocking in Otto engines |
| EP0454486A2 (en) * | 1990-04-27 | 1991-10-30 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for detecting knock in an internal combustion engine |
| JPH0443924A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-13 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンのノッキング検出装置 |
| DE4223649A1 (de) * | 1991-07-19 | 1993-01-21 | Hitachi Ltd | Klopferfassungseinrichtung fuer verbrennungsmotoren |
| US5373448A (en) * | 1991-04-24 | 1994-12-13 | Hitachi, Ltd. | Knock detection device for an internal combustion engine |
| CN101923027A (zh) * | 2010-05-28 | 2010-12-22 | 清华大学 | 一种结构损伤检测系统、设备以及结构损伤检测方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742821A (en) * | 1980-08-27 | 1982-03-10 | Nissan Motor Co Ltd | Knocking vibration detector |
-
1982
- 1982-10-20 JP JP18402982A patent/JPS5973750A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742821A (en) * | 1980-08-27 | 1982-03-10 | Nissan Motor Co Ltd | Knocking vibration detector |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH01159467A (ja) * | 1987-04-30 | 1989-06-22 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| EP0361057A2 (en) * | 1988-09-15 | 1990-04-04 | MARELLI AUTRONICA S.p.A. | A device and a method for the detection of knocking in Otto engines |
| EP0361057A3 (en) * | 1988-09-15 | 1991-07-10 | MARELLI AUTRONICA S.p.A. | A device and a method for the detection of knocking in otto engines |
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| CN101923027A (zh) * | 2010-05-28 | 2010-12-22 | 清华大学 | 一种结构损伤检测系统、设备以及结构损伤检测方法 |
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