JPS587538A - Knocking detecting device - Google Patents
Knocking detecting deviceInfo
- Publication number
- JPS587538A JPS587538A JP10680181A JP10680181A JPS587538A JP S587538 A JPS587538 A JP S587538A JP 10680181 A JP10680181 A JP 10680181A JP 10680181 A JP10680181 A JP 10680181A JP S587538 A JPS587538 A JP S587538A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- knocking
- ratio
- internal combustion
- combustion engine
- electric signal
- 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
Links
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガソリンエンジン等の内燃゛機関のノッキン
グを検出するノッキング検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a knocking detection device for detecting knocking in an internal combustion engine such as a gasoline engine.
第1図、第2図、第3図は、ガソリンエンジン等の内燃
機関の一構成要素である点火プラグの点火回数が1oO
o回/分の場合に関して、前記内燃機関の振動を変換し
て得られる電気信号を周波数分析した結果を示したもの
である。第1図は、前記内燃機関において、ノッキング
が全く発生していない状態を示している。第2図、第3
図は、前記内燃機関がトレースノック状態にある場合で
、それぞれ、第2図はノッキングでない部分を、第3図
はノッキング部分をそれぞれ示している。ただし、トレ
ースノック状態とは、前記内燃機関が、ノッキングでな
い状態とノッキング状態との間を時間と共に状態遷移し
ている状態をいう。また、第4図、第6図、第6図は、
前記点火回数が26oO回/分の場合に関して、前記周
波数分析結果を示したものであって、前記内燃機関にお
いて、第4図はノッキングが全く発生していない状態を
、第6図はトレースノック状態のうちノッキングでない
部分を、第6図はトレースノック状態のうちのノッキン
グ部分をそれぞれ示している。Figures 1, 2, and 3 show that the number of ignitions of a spark plug, which is a component of an internal combustion engine such as a gasoline engine, is 1oO
This figure shows the results of frequency analysis of the electric signal obtained by converting the vibration of the internal combustion engine in the case of o times/minute. FIG. 1 shows a state in which no knocking occurs in the internal combustion engine. Figures 2 and 3
The figures show a case where the internal combustion engine is in a trace knock state, and FIG. 2 shows a non-knocking part, and FIG. 3 shows a knocking part. However, the trace knock state refers to a state in which the internal combustion engine changes over time between a non-knocking state and a knocking state. In addition, Figures 4, 6, and 6 are
The frequency analysis results are shown for the case where the number of ignitions is 26 oO times/min, in which, in the internal combustion engine, Fig. 4 shows a state where no knocking occurs at all, and Fig. 6 shows a state where no knock occurs. FIG. 6 shows the non-knocking part, and FIG. 6 shows the knocking part in the trace knock state.
これらの図を比較したとき、ノッキングでない部分(第
1図、第2図、第4図、第6図)とノッキング部分(第
3図、第6図)とを比較すると、この場合は8KHz近
傍の周波数成分(特定周波数成分)においてレベルの変
化が特に著しい。When comparing these figures, the non-knocking parts (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 4, Fig. 6) and the knocking parts (Fig. 3, Fig. 6) show that in this case the frequency is around 8kHz. The change in level is particularly remarkable in the frequency component (specific frequency component).
ノッキング検出方式として従来提案されているものは、
例えば、前記内燃機関の振動を変換して得られる電気信
号のうちの特定周波数成分のレベルが予め定められた閾
値を越えると、前記内燃機関においてノッキングが発生
していると判定するものである。ところが、第1図と第
4図から明らかな様に、ノッキングが全く発生していな
い状態においてさえも、前記点火回数が1000回/秒
から260o回/分へと増加するのに伴って、前記特定
周波数以外でのレベルは殆んど変化していないのに対し
て、前記特定周波数におけるレベルは約64dBから約
e s dBへと変化している。したがって、前記点火
回数の増加と共に前記特定周波数のレベルが上昇して、
前記電気信号レベルが上昇し、従来の方法によれば、前
記点火回数の増加が原因となって、ノッキングを誤検出
する可能性が高い。一方、第2図、第3図、第5図、第
6図かッキングでない部分(第2図、第6図)とノッキ
ング部分(第3図、第6図)とでは、前記特定周波数以
外でのレベルは殆んど変化していないのに対して、前記
特定周波数でのレベルの変化が著しい。例えば、前記点
火回数が1000回/分の場合には、前記特定周波数に
関して、ノッキングでない部分では第2図から分るよう
に75 dBであるのに対して、ノンキング部分では第
3図から分るように約90 dBとなり、約15dB増
加している。同様に、前記点火回数が2500回/分の
場合には、前記特定周波数に関して、ノッキングでない
部分では第5図から分るように約77 dBであるのに
対して、ノッキング部分では約92 dBへと約16d
B増加している。この様に、前記特定周波数成分に関し
て、前記点火回数の変化には関係なくレベルの変化度合
はほぼ一定である。Conventionally proposed knocking detection methods are:
For example, if the level of a specific frequency component of an electrical signal obtained by converting vibrations of the internal combustion engine exceeds a predetermined threshold, it is determined that knocking has occurred in the internal combustion engine. However, as is clear from FIGS. 1 and 4, even in a state where no knocking occurs, as the number of ignitions increases from 1000 times/second to 260 times/minute, the While the level at frequencies other than the specific frequency hardly changes, the level at the specific frequency changes from about 64 dB to about e s dB. Therefore, as the number of ignitions increases, the level of the specific frequency increases,
The electric signal level increases, and according to the conventional method, there is a high possibility that knocking will be erroneously detected due to the increase in the number of ignitions. On the other hand, in the non-knocking parts (Fig. 2, Fig. 6) and the knocking parts (Fig. 3, Fig. 6) in Figs. 2, 3, 5, and 6, While the level of the signal hardly changes, the level changes at the specific frequency is significant. For example, when the number of ignitions is 1000 times/min, the specific frequency is 75 dB in the non-knocking part as shown in Figure 2, whereas in the non-knocking part it is 75 dB as shown in Figure 3. This is approximately 90 dB, an increase of approximately 15 dB. Similarly, when the number of ignitions is 2,500 times/minute, the specific frequency is about 77 dB in the non-knocking part as shown in FIG. 5, while it is about 92 dB in the knocking part. and about 16d
B is increasing. In this way, with respect to the specific frequency component, the degree of change in level is approximately constant regardless of the change in the number of ignitions.
ところで、レベルの大きさとをデシベル(d B、 )
表現すれば、20 Zog、o a (dB )となる
ので、dB表現されたレベルの差は、本来レベルの比の
値となっている。したがって、前述の如くレベル変化の
度合が16dBで一定であるということは、レベルの比
の値が一定であるということになる。By the way, the magnitude of the level is expressed as decibel (d B, )
Expressed as 20 Zog, o a (dB), the difference in levels expressed in dB is originally a value of the ratio of levels. Therefore, the fact that the degree of level change is constant at 16 dB as described above means that the value of the level ratio is constant.
以上の様に、従来の方法において、正確にノッキング検
出するためには、前記点火回数の変動などによるレベル
の変動を考慮して前記閾値を決定する必要があり、容易
には閾値を決定できない。As described above, in the conventional method, in order to accurately detect knocking, it is necessary to determine the threshold value in consideration of level fluctuations due to fluctuations in the number of ignitions, etc., and it is not easy to determine the threshold value.
一方、前記特定周波数のレベルの比a値はほぼ一定であ
るので、該此の値に対する閾値決定に関しては、前記点
火回数の増加などを考慮する必要はなく、容易に閾値を
決定して、正確なノッキング検出を行うことができる。On the other hand, since the ratio a value of the level of the specific frequency is almost constant, there is no need to consider the increase in the number of ignitions, etc. when determining the threshold value for this value, and the threshold value can be easily determined and accurately determined. knocking detection can be performed.
本発明は、前述の様な背景のもとになされたもので、ガ
ソリンエンジン等の内燃機関の振動を変換して得られる
電気信号を用いてノッキングを検出する方式において、
前記電気信号のうち特定周波数成分からなる信号を一定
時間毎にサンプルし、そのサンプル値系列のうち連続し
た2つのサンプル値の比を用いてノッキング検出を行う
ことによって、ノンキング以外の原因による前記信号レ
ベルの変動などの影響を考慮することなく容易に閾値を
決定し、より正確なノンキング検出を行うことを目的と
したものである。The present invention was made against the above-mentioned background, and is a method for detecting knocking using an electrical signal obtained by converting vibrations of an internal combustion engine such as a gasoline engine.
By sampling a signal consisting of a specific frequency component of the electric signal at regular intervals and performing knocking detection using the ratio of two consecutive sample values in the sample value series, the signal is detected due to causes other than non-king. The purpose of this method is to easily determine a threshold value without considering the influence of level fluctuations, etc., and to perform more accurate non-king detection.
以下本発明の一実施例を第7図を用いて説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
1は電気信号変換部で、エンジン等の内燃機関の振動を
電気信号に変換して出力する。2は特定周波数抽出部で
、電気信号変換部1の出力のうち、特定周波数成分を抽
出するためのものである。3はサンプリング部で、特定
周波数抽出部2の出力を一定時間毎にサンプリングして
、サンプル値51(i、=1. 礼 3.・・・・・
・)を逐次出力する。Reference numeral 1 denotes an electrical signal converter that converts vibrations of an internal combustion engine such as an engine into an electrical signal and outputs the electrical signal. Reference numeral 2 denotes a specific frequency extraction section, which is used to extract a specific frequency component from the output of the electrical signal conversion section 1. 3 is a sampling section that samples the output of the specific frequency extraction section 2 at regular time intervals and obtains a sample value 51 (i, = 1.)
・) is output sequentially.
4は比の値計算部で、サンプリング部3の1つ前の出力
81−1と新しい出力si との比の値rt−s、1
/st (i=1.2.3.−) −・−(1)を
出力する。6はノッキング検出部で、比の値計算部4の
出力r、 (i=1.2.3.・・・・・・)が予め
定められた閾値を越えた場合にノッキングを検出し、ノ
ッキング検出信号を出力する。4 is a ratio value calculation unit which calculates the ratio value rt-s, 1 between the previous output 81-1 of the sampling unit 3 and the new output si.
/st (i=1.2.3.-) -.-(1) is output. 6 is a knocking detection unit that detects knocking when the output r, (i=1.2.3...) of the ratio value calculation unit 4 exceeds a predetermined threshold; Outputs a detection signal.
第8図と第9図は、それぞれノッキングでない部分とノ
ッキング部分とについて、前記内燃機関の振動を変換し
て得られる電気信号の周波数分析結果の時間的変化を表
したものである。これらの図から明らかなように、ノッ
キングでない部分に比べてノッキング部分では、特定周
波数成分(こコfft、8.25KH2近傍)の変化が
極めて大きく、特定周波数成分のレベルの比の値を用い
て容易にノッキング検出ができることは明がである。FIGS. 8 and 9 show temporal changes in the frequency analysis results of the electrical signal obtained by converting the vibrations of the internal combustion engine for non-knocking parts and knocking parts, respectively. As is clear from these figures, the change in the specific frequency component (here fft, near 8.25KH2) is extremely large in the knocking part compared to the non-knocking part, and using the value of the ratio of the levels of the specific frequency component, It is obvious that knocking can be detected easily.
第10図は、比の値計算部4の出力の一例であり、特定
周波数成分のレベルの比の値の時間的変化を表している
。同図において、横軸は時間であり、縦軸はレベルの比
の値の大きさを表している。FIG. 10 is an example of the output of the ratio value calculation unit 4, and represents a temporal change in the ratio value of the level of a specific frequency component. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the magnitude of the level ratio.
ノッキングの全くない状態の比の値は#で表されている
。トレースノック状態の比の値は米で表されており、特
にノッキング部分については、比の値が大体10以上と
なっている。したがって、例えば閾値を10とし、前記
比の値が閾値を越えた場合にノッキングが発生している
と判定することによって、容易にノッキングを検出でき
ることは明かである。この様に、本発明の構成によれば
容易に、正確なノッキング検出が可能となる。The value of the ratio in the state where there is no knocking at all is represented by #. The value of the ratio in the trace knock state is expressed in units of 1, and the ratio value is generally 10 or more, especially for the knocking part. Therefore, it is clear that knocking can be easily detected by setting the threshold value to 10, for example, and determining that knocking has occurred when the value of the ratio exceeds the threshold value. In this way, according to the configuration of the present invention, knocking can be easily and accurately detected.
本発明はエンジン等の内燃機関の振動を変換して得られ
る電気信号のうち、ノッキングでない部分に比べてノッ
キング部分でレベルの変化が特に顕著である特定周波数
成分から成る信号のサンプル値の比を用いてノンキング
検出を行うものであシ、前記内燃機関の一構成要素であ
る点火プラグの点火回数の増加などによって、前記電気
信号レベルが増加した場合においても正確なノンキング
検出が行える。The present invention calculates the ratio of sample values of a signal consisting of a specific frequency component whose level change is particularly remarkable in the knocking part compared to the non-knocking part of the electrical signal obtained by converting the vibration of an internal combustion engine such as an engine. Accurate non-king detection can be performed even when the electric signal level increases due to an increase in the number of firings of a spark plug, which is a component of the internal combustion engine.
またノッキングそのもの以外が原因となって前記レベル
が増加しても前記比の値には影響がないので閾値の決定
が容易である。Further, even if the level increases due to a cause other than knocking itself, the ratio value is not affected, so it is easy to determine the threshold value.
第1図〜第6図は、ガソリンエンジン等の内燃機関の振
動を変換して得られる電気信号の周波数分析結果を示す
もので、第1図〜第3図は前記内燃機関の一構成要素で
ある点火プラグの点火回数が1ooo@/分の場合、第
4図〜第6図は前記点火回数が2500回/分の場合の
結果を示す。第7図は本発明の一実施例におけるノッキ
ング検出装置のブロック図、第8図および第9図は前記
電気信号の周波数分析結果の時間的変化を示す図、第1
0図は第7図の比の値計算部4の出力の一例を示す図で
ある。
1・・・・電気信号変換部、2・・・・・・特定周波数
抽出部、3・川・・サンプリング部、4・・・1比の値
計算部、6・・・・・・ノッキング検出部。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名系1
図
14液秋
第 2 図
第3図
第4図
周濠叡
第5図
川J敷Figures 1 to 6 show the frequency analysis results of electrical signals obtained by converting the vibrations of an internal combustion engine such as a gasoline engine, and Figures 1 to 3 show one component of the internal combustion engine. When the number of ignitions of a certain spark plug is 1ooo@/min, FIGS. 4 to 6 show the results when the number of ignitions is 2500/min. FIG. 7 is a block diagram of a knocking detection device according to an embodiment of the present invention, FIGS. 8 and 9 are diagrams showing temporal changes in the frequency analysis results of the electric signal, and FIG.
FIG. 0 is a diagram showing an example of the output of the ratio value calculation unit 4 in FIG. 1...Electrical signal conversion unit, 2...Specific frequency extraction unit, 3...Sampling unit, 4...1 ratio value calculation unit, 6...Knocking detection Department. Name of agent: Patent attorney Toshi Nakao Haga 1 person system 1
Fig. 14 Liquid fall Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Shuhorei Fig. 5 River J bed
Claims (1)
する変換手段と、上記変換手段の出力信号の特定周波数
成分を抽出する特定周波数抽出手段と、上記特定周波数
抽出手段の出力信号を一定時間毎にサンプルするサンプ
リング手段と、サンプリングされたサンプル値系列のう
ち連続した2つのサンプル値の比を求める手段と、上記
比の値が予め定めた閾値を越えたかどうか判定する判定
手段とを備え、上記判定手段の出力を以って前記内燃機
関の異常振動を検出することを特徴とするノッキング検
出装置。a converting means for converting vibrations of an internal combustion engine such as a gasoline engine into an electrical signal; a specific frequency extracting means for extracting a specific frequency component of the output signal of the converting means; comprising a sampling means for sampling, a means for determining the ratio of two consecutive sample values of the sampled sample value series, and a determining means for determining whether the value of the ratio exceeds a predetermined threshold; A knocking detection device characterized in that abnormal vibrations of the internal combustion engine are detected using the output of the means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10680181A JPS587538A (en) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | Knocking detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10680181A JPS587538A (en) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | Knocking detecting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS587538A true JPS587538A (en) | 1983-01-17 |
Family
ID=14442970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10680181A Pending JPS587538A (en) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | Knocking detecting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS587538A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4699106A (en) * | 1985-04-18 | 1987-10-13 | Nippondenso Co., Ltd. | Knock control system for internal combustion engines |
JPS6320218A (en) * | 1986-07-09 | 1988-01-27 | スタント・マニユフアクチユアリング・インコーポレーテツド | Release gas-cap |
US7487879B2 (en) | 2004-05-28 | 2009-02-10 | Asteer Co., Ltd. | Fuel filler cap |
US7784634B2 (en) | 2004-05-28 | 2010-08-31 | Asteer Co., Ltd. | Fuel filler cap |
US20160123249A1 (en) * | 2014-11-04 | 2016-05-05 | Fujitsu Ten Limited | Knock determination apparatus for internal combustion engine |
-
1981
- 1981-07-07 JP JP10680181A patent/JPS587538A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4699106A (en) * | 1985-04-18 | 1987-10-13 | Nippondenso Co., Ltd. | Knock control system for internal combustion engines |
JPS6320218A (en) * | 1986-07-09 | 1988-01-27 | スタント・マニユフアクチユアリング・インコーポレーテツド | Release gas-cap |
US7487879B2 (en) | 2004-05-28 | 2009-02-10 | Asteer Co., Ltd. | Fuel filler cap |
US7784634B2 (en) | 2004-05-28 | 2010-08-31 | Asteer Co., Ltd. | Fuel filler cap |
US20160123249A1 (en) * | 2014-11-04 | 2016-05-05 | Fujitsu Ten Limited | Knock determination apparatus for internal combustion engine |
US9816446B2 (en) * | 2014-11-04 | 2017-11-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Knock determination apparatus for internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0147278B1 (en) | Engine controller equipped with knocking detector | |
JPH0352007B2 (en) | ||
JPH0476249A (en) | Knocking detecting device and ignition timing correcting device for internal combustion engine | |
JPS587538A (en) | Knocking detecting device | |
CN111301489A (en) | Method for monitoring track cracks on line | |
US4444042A (en) | Engine-knock detection method and apparatus | |
JPS5845520A (en) | Knocking detector | |
JP6485958B2 (en) | Abnormal sound analyzer | |
JPS5973750A (en) | Knocking detecting apparatus | |
JPH04307336A (en) | Misfire detecting apparatus | |
JPS5897641A (en) | Knocking detector | |
CN110456238A (en) | A kind of corona discharge ion source detection method and system | |
JPH0819873B2 (en) | Engine knocking detector | |
JPS5897642A (en) | Knocking detector | |
JPS6234028A (en) | Apparatus for discriminating abnormality of cylinder internal pressure sensor | |
JPH01178773A (en) | Knocking detection method for gasoline engine | |
JPH0486532A (en) | Detecting apparatus for knocking of internal combustion engine | |
JPS5837531A (en) | Detecting system for knocking | |
JP6491050B2 (en) | Abnormal sound analyzer | |
JP2002047993A (en) | Knock detector for internal combustion engine | |
JP3298139B2 (en) | Knock detection device | |
JP2018091214A (en) | Detection system for internal combustion engine knocking | |
JPS5965729A (en) | Knocking detector | |
JPH06241107A (en) | Knocking detector | |
JPH04363640A (en) | Misfire detector |