JPH01240755A - 内燃機関のノック検出装置 - Google Patents
内燃機関のノック検出装置Info
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- JPH01240755A JPH01240755A JP6342488A JP6342488A JPH01240755A JP H01240755 A JPH01240755 A JP H01240755A JP 6342488 A JP6342488 A JP 6342488A JP 6342488 A JP6342488 A JP 6342488A JP H01240755 A JPH01240755 A JP H01240755A
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 25
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion 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】
[産業上の利用分野]
この発明は、内燃機関のノック発生を検出する内燃機関
のノック検出装置に関するものである。
のノック検出装置に関するものである。
[従来の技術]
内燃機関のノックを感度よく測定するために燃焼気筒内
の圧力振動を検出する方法がある。この筒内圧力検出手
段として圧電形筒内圧センサが一般に用いられている。
の圧力振動を検出する方法がある。この筒内圧力検出手
段として圧電形筒内圧センサが一般に用いられている。
この圧電形筒内圧センサは圧力に感応して電荷を発生す
る圧電素子に直接的あるいは間接的に気筒内の圧力が印
加されて。
る圧電素子に直接的あるいは間接的に気筒内の圧力が印
加されて。
印加圧力に応じた電荷量を出力するものである。
例えば圧電形筒内圧センサの一例を第4図に示す。
図において、<21)は圧電素子、(22)は2枚の圧
電素子(21)に挟まれ、出力信号をリード線(23)
に導く電極、(24)はセンサの内部構造部品を覆うケ
ースである。この圧電形筒内圧センサ(1)はリング状
の形状をしており、第5図に示すようにエンジンの燃焼
気筒の上壁をなすシリンダヘッド(2)と点火プラグ(
3)との間に装着される。そして、燃焼気筒内の圧力が
点火プラグ(3)を通じて圧電形筒内圧センサ(1)の
圧電素子(21)に伝達され、第6図に示されるような
筒内圧力波形に応じた電荷が出力される。
電素子(21)に挟まれ、出力信号をリード線(23)
に導く電極、(24)はセンサの内部構造部品を覆うケ
ースである。この圧電形筒内圧センサ(1)はリング状
の形状をしており、第5図に示すようにエンジンの燃焼
気筒の上壁をなすシリンダヘッド(2)と点火プラグ(
3)との間に装着される。そして、燃焼気筒内の圧力が
点火プラグ(3)を通じて圧電形筒内圧センサ(1)の
圧電素子(21)に伝達され、第6図に示されるような
筒内圧力波形に応じた電荷が出力される。
[発明が解決しようとする課題]
上記のような従来の内燃機関のノ・・Iり検出装置では
、第6図の筒内圧力波形において、ノックによる振動成
分を測定する場合、圧電形筒内圧センサによって検出さ
れる振動成分にはノックによるもの以外に、池の筒内圧
力振動や、バルブ開開時の気筒壁の振動等によるものも
含まれるため。
、第6図の筒内圧力波形において、ノックによる振動成
分を測定する場合、圧電形筒内圧センサによって検出さ
れる振動成分にはノックによるもの以外に、池の筒内圧
力振動や、バルブ開開時の気筒壁の振動等によるものも
含まれるため。
これらのノ、イズ成分を除去する必要があった。そこで
、ノックの発生時期が概ね点火時期の上死点後にあるこ
とから1点火時期あるいは上死点後の所定期間にウィン
ドウを設け、その期間のみ圧電形筒内圧センサの出力す
る振動信号成分を抽出する方法が取られていたが、上死
点付近にもノイズ成分が出力されることもあり、しかも
ノックの発生時期が上述した上死点後にあるとは言え、
その発生時期はサイクル毎に変動するため完全にノイズ
とノックとを分離する時期を設定するのは困難であると
いう問題点があった。
、ノックの発生時期が概ね点火時期の上死点後にあるこ
とから1点火時期あるいは上死点後の所定期間にウィン
ドウを設け、その期間のみ圧電形筒内圧センサの出力す
る振動信号成分を抽出する方法が取られていたが、上死
点付近にもノイズ成分が出力されることもあり、しかも
ノックの発生時期が上述した上死点後にあるとは言え、
その発生時期はサイクル毎に変動するため完全にノイズ
とノックとを分離する時期を設定するのは困難であると
いう問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、筒内圧センサの出力信号からノイズを除去し、ノ
ックによる振動信号のみを得ることができる内燃機関の
ノック検出装置を得ることを目的とする。
ので、筒内圧センサの出力信号からノイズを除去し、ノ
ックによる振動信号のみを得ることができる内燃機関の
ノック検出装置を得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段]
この発明に係る内燃機関のノック検出装置は。
内燃機関の燃焼気筒内の圧力を検出する筒内圧力検出手
段と、この筒内圧力検出手段の出力から筒内圧力の最大
時点を検知するタイミング手段と。
段と、この筒内圧力検出手段の出力から筒内圧力の最大
時点を検知するタイミング手段と。
このタイミング手段の出力時点から所定の区間において
前記筒内圧力検出手段の出力信号から得られるノック信
号を通過させるゲート手段とを備えたものである。
前記筒内圧力検出手段の出力信号から得られるノック信
号を通過させるゲート手段とを備えたものである。
[作用]
この発明においては、ゲート回路は、タイミング手段の
出力信号から筒内圧力の最大時点を検出して、その検出
時点から所定の期間だけ筒内圧センサからの検出信号の
ノック信号を通過させる。
出力信号から筒内圧力の最大時点を検出して、その検出
時点から所定の期間だけ筒内圧センサからの検出信号の
ノック信号を通過させる。
[実施例]
第1図はこの発明の一実施例による内燃機関のノック検
出装置の構成を示す図である0図において、(1)は圧
電形筒内圧センサ、(11)は電流−電圧変損器(以下
、I/V変換器という)であって。
出装置の構成を示す図である0図において、(1)は圧
電形筒内圧センサ、(11)は電流−電圧変損器(以下
、I/V変換器という)であって。
オペアンプ(lla)、抵抗(llb)、コンデンサ(
llc)とから構成され、圧電形筒内圧センサ〈1)の
出力がオペアンプ(lla)の反転入力と接続され、抵
抗(llb)とコンデンサ(llc)は並列にオペアン
プ(lla>の出力と反転入力との間に接続される。(
12)はI/V変換器(11)と接続されるバンドパス
フィルタ、(13)はバンドパスフィルタ(12)と接
続されるゲート回路、(14)はゲート回路と接続され
るノック判別回路、(15)はI/V変換器(11)と
接続されるローパスフィルタ、(16)はローパスフィ
ルタ(15)と接続される零クロス検出器、(17)は
タイマであって、その入力が零クロス検出器の出力と接
続され、その出力がゲート回路(13)の制御端子と接
続される。
llc)とから構成され、圧電形筒内圧センサ〈1)の
出力がオペアンプ(lla)の反転入力と接続され、抵
抗(llb)とコンデンサ(llc)は並列にオペアン
プ(lla>の出力と反転入力との間に接続される。(
12)はI/V変換器(11)と接続されるバンドパス
フィルタ、(13)はバンドパスフィルタ(12)と接
続されるゲート回路、(14)はゲート回路と接続され
るノック判別回路、(15)はI/V変換器(11)と
接続されるローパスフィルタ、(16)はローパスフィ
ルタ(15)と接続される零クロス検出器、(17)は
タイマであって、その入力が零クロス検出器の出力と接
続され、その出力がゲート回路(13)の制御端子と接
続される。
第2図は第1図の各部の動作波形を示す図である。
上記のように構成された内燃機関のノック検出装置にお
いて、いま、圧電形筒内圧センナ(1)の出力から、第
2図(a)に示される筒内圧力に応じた電荷Qが出力さ
れると、オペアンプ(11a)のフィードバック制御に
よって、抵抗(llb>には第2図(b)に示されるよ
うな−dQ/dtなる電流がオペアンプ(11a)から
出力される。そして、抵抗(llb)の電圧降下によっ
て、オペアンプ(lla)の出力電圧V1は抵抗(ll
b)の抵抗値をR1とすると。
いて、いま、圧電形筒内圧センナ(1)の出力から、第
2図(a)に示される筒内圧力に応じた電荷Qが出力さ
れると、オペアンプ(11a)のフィードバック制御に
よって、抵抗(llb>には第2図(b)に示されるよ
うな−dQ/dtなる電流がオペアンプ(11a)から
出力される。そして、抵抗(llb)の電圧降下によっ
て、オペアンプ(lla)の出力電圧V1は抵抗(ll
b)の抵抗値をR1とすると。
V 、= −R1(d Q/d t )となる、すなわ
ち、圧電形筒内圧センナ(1)の出力電流dQ/dtが
電圧値に変換されたものである。このオペアンプ(ll
a)の出力電圧■、は筒内圧力を時間微分したものに相
当する。
ち、圧電形筒内圧センナ(1)の出力電流dQ/dtが
電圧値に変換されたものである。このオペアンプ(ll
a)の出力電圧■、は筒内圧力を時間微分したものに相
当する。
ここで、ノック等の圧力振動成分については圧力振動に
よる圧電形筒内圧センサ(1)の出力信号を周波数fに
ついて。
よる圧電形筒内圧センサ(1)の出力信号を周波数fに
ついて。
Q=Qes i n(2x f t)
とすると、オペアンプ(lla)の出力電圧■1はコン
デンサ(llc)の静電容量C2を考慮すると。
デンサ(llc)の静電容量C2を考慮すると。
V +ニー(2gfR+/(IJ(21fC+R+>)
・Qoeos(21ft)となり、f>1/2πC,
R,なる周波数領域では。
・Qoeos(21ft)となり、f>1/2πC,
R,なる周波数領域では。
V+−(Qs/C)s i n(2πf t)=Q/C
となる。すなわち、比較的周波数の高い圧力振動成分は
そのままオペアンプ(1,1a)に出力される。
となる。すなわち、比較的周波数の高い圧力振動成分は
そのままオペアンプ(1,1a)に出力される。
I/V変換器(11)の出力はバンドバスフィルタ(1
2)およびローパスフィルタ(15)に入力される。バ
ンドパスフィルタ(12)を通して得られる出力波形は
第2図(c)に示されるようにノイズ信号とノック信号
の両方が重畳した波形となる。また、I/V変換器(1
1)の出力をローパスフィルタ(15)に通すと第2図
(b)の出力波形から高周波成分がカットされた第2図
(d)に示すような出力波形が得られる。この出力波形
は零クロス検出器(16)に印加され、零クロス点が検
出される。
2)およびローパスフィルタ(15)に入力される。バ
ンドパスフィルタ(12)を通して得られる出力波形は
第2図(c)に示されるようにノイズ信号とノック信号
の両方が重畳した波形となる。また、I/V変換器(1
1)の出力をローパスフィルタ(15)に通すと第2図
(b)の出力波形から高周波成分がカットされた第2図
(d)に示すような出力波形が得られる。この出力波形
は零クロス検出器(16)に印加され、零クロス点が検
出される。
この検出時点でタイマ(17)は動作を開始し、所定の
区間で終了して第2図(f)に示される波形がタイマ(
17)から得られる。バンドパスフィルタ(12)の出
力波形はゲート回路(13)に印加され5タイマ(17
)が出力パルスを出力している間は。
区間で終了して第2図(f)に示される波形がタイマ(
17)から得られる。バンドパスフィルタ(12)の出
力波形はゲート回路(13)に印加され5タイマ(17
)が出力パルスを出力している間は。
ゲート回路はバンドパスフィルタ(12)の出力波形を
通過させ、第2図(g)に示すような出力波形が得られ
、ノック信号成分を抽出する。この抽出信号がノック判
別回路(14)に加えられ、ノックが判別される。
通過させ、第2図(g)に示すような出力波形が得られ
、ノック信号成分を抽出する。この抽出信号がノック判
別回路(14)に加えられ、ノックが判別される。
なお、上記実施例ではノック判別回路(14)をゲート
回路(13)の後に設けたが、第3図に示すようにゲー
ト回路の前に設けても上記実施例と同様な効果を奏する
。
回路(13)の後に設けたが、第3図に示すようにゲー
ト回路の前に設けても上記実施例と同様な効果を奏する
。
また、上記実施例ではゲート回路(13)を制御する制
御手段としてタイマ(17)を用いたが。
御手段としてタイマ(17)を用いたが。
第3図に示されようなフリップフロップ(20)を用い
て、零クロス検出器(16)による零クロス検出時点で
セットし、クランラ角度センサ(18)からの検出信号
をクランク角演算回路く19)で演算した演算出力信号
によってリセットして得られた出力パルスによってゲー
ト回路(13)を制御しても上記実施例と同様な効果を
奏する。
て、零クロス検出器(16)による零クロス検出時点で
セットし、クランラ角度センサ(18)からの検出信号
をクランク角演算回路く19)で演算した演算出力信号
によってリセットして得られた出力パルスによってゲー
ト回路(13)を制御しても上記実施例と同様な効果を
奏する。
[発明の効果]
この発明は以上説明しなとおり、内燃機関の燃焼気筒内
の圧力を検出する筒内圧力検出手段と。
の圧力を検出する筒内圧力検出手段と。
この筒内圧力検出手段の出力から筒内圧力の最大時点を
検知するタイミング手段と、このタイミング手段の出力
時点から所定の区間において前記筒内圧力検出手段の出
力信号から得られるノック信号を通過させるゲート手段
とを備えているので。
検知するタイミング手段と、このタイミング手段の出力
時点から所定の区間において前記筒内圧力検出手段の出
力信号から得られるノック信号を通過させるゲート手段
とを備えているので。
筒内圧センサの出力信号からノイズを除去してノックに
よる振動信号成分のみを抽出できる効果がある。
よる振動信号成分のみを抽出できる効果がある。
第1図はこの発明の一実施例による内燃機関のノック検
出装置の構成図、第2図は第1図の各部の動作波形図、
第3図はこの発明の他の実施例による内燃機関のノック
検出装置の構成図、第4図は圧電形筒内圧センナの一例
を示す図、第5図は圧電形筒内圧センサをエンジンの燃
焼気筒に収り付けた場合の構造図、第6図は圧電形筒内
圧センサの検出出力波形図である。 図において、(1)・・・圧電形筒内圧センサ。 (11)・・・I/V変換器、(12>・・・バンドパ
スフィルタ、(13)・・・ゲート回路、(1,5)・
・ローパスフィルタ、(16)・・・零クロス検出器、
(14)・・・タイマ、(20)・・・フリップフロッ
プである。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 昂2図 釘°″″1t(16)* ” 1呂
力凍“を多(e)
出装置の構成図、第2図は第1図の各部の動作波形図、
第3図はこの発明の他の実施例による内燃機関のノック
検出装置の構成図、第4図は圧電形筒内圧センナの一例
を示す図、第5図は圧電形筒内圧センサをエンジンの燃
焼気筒に収り付けた場合の構造図、第6図は圧電形筒内
圧センサの検出出力波形図である。 図において、(1)・・・圧電形筒内圧センサ。 (11)・・・I/V変換器、(12>・・・バンドパ
スフィルタ、(13)・・・ゲート回路、(1,5)・
・ローパスフィルタ、(16)・・・零クロス検出器、
(14)・・・タイマ、(20)・・・フリップフロッ
プである。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 昂2図 釘°″″1t(16)* ” 1呂
力凍“を多(e)
Claims (1)
- 内燃機関の燃焼気筒内の圧力を検出する筒内圧力検出手
段と、この筒内圧力検出手段の出力から筒内圧力の最大
時点を検知するタイミング手段と、このタイミング手段
の出力時点から所定の区間において前記筒内圧力検出手
段の出力信号から得られるノック信号を通過させるゲー
ト手段とを備えたことを特徴とする内燃機関のノック検
出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6342488A JPH01240755A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 内燃機関のノック検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6342488A JPH01240755A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 内燃機関のノック検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01240755A true JPH01240755A (ja) | 1989-09-26 |
Family
ID=13228892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6342488A Pending JPH01240755A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 内燃機関のノック検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01240755A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995028560A1 (de) * | 1994-04-15 | 1995-10-26 | Robert Bosch Gmbh | Einrichtung zur erfassung einer pulsierenden grösse |
JPWO2015053241A1 (ja) * | 2013-10-09 | 2017-03-09 | 株式会社村田製作所 | 増幅回路およびそれを備えた検出装置 |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP6342488A patent/JPH01240755A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995028560A1 (de) * | 1994-04-15 | 1995-10-26 | Robert Bosch Gmbh | Einrichtung zur erfassung einer pulsierenden grösse |
JPWO2015053241A1 (ja) * | 2013-10-09 | 2017-03-09 | 株式会社村田製作所 | 増幅回路およびそれを備えた検出装置 |
US10355654B2 (en) | 2013-10-09 | 2019-07-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Amplifier circuit and detection apparatus including the same |
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