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JPS604824A - Knocking detector - Google Patents

Knocking detector

Info

Publication number
JPS604824A
JPS604824A JP11256783A JP11256783A JPS604824A JP S604824 A JPS604824 A JP S604824A JP 11256783 A JP11256783 A JP 11256783A JP 11256783 A JP11256783 A JP 11256783A JP S604824 A JPS604824 A JP S604824A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
knock
cylinder
vibration
mode
frequency
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
Application number
JP11256783A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0746061B2 (en
Inventor
Kiyoshi Takeuchi
潔 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP58112567A priority Critical patent/JPH0746061B2/en
Publication of JPS604824A publication Critical patent/JPS604824A/en
Publication of JPH0746061B2 publication Critical patent/JPH0746061B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00Devices 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
    • G01L23/22Devices 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
    • G01L23/221Devices 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
    • G01L23/225Devices 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

PURPOSE:To enable accurate detection of possible knockings by providing a vibration selecting means of detecting the frequency which corresponds to the zero order in the circumferential mode of a cylinder among natural vibration modes of knockings. CONSTITUTION:A knocking sensor 9 converts a knocking vibration generated in a cylinder 2 into an electrical signal and outputs it to a band-pass filter 21. The band-pass filter 21 is so set as to pass only the frequency corresponding to zero order in the circumferential mode of the cylinder as well as in the diametrical mode among natural vibration modes of knockings generated in the cylinder and the frequency in the mode is, for example, 15kHz in the 4-cylinder engine with the displacement of 1,800cc. Such a setting of the band-pass filter 21 invariably enables always accurate detection of possible knockings regardless the position of knockings generated and the position of the knocking sensor 9 in the cylinder.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、エンジンのノック検出装置に関する。[Detailed description of the invention] (Technical field) The present invention relates to an engine knock detection device.

(従来技術) 従来のノック検出装置としては、例えば第■、2図に示
すようなもの(S A E paper 700061
号参照)がある。第1図において、lはシリンダ2の形
成されたシリンダブロックであり、シリンダ2内にはピ
ストン3が摺動可能に挿入されている。シリンダブロッ
ク1の上端にはシリンダヘッド4が固締されており、こ
れらシリンダブロック1、ピストン3およびシリンダヘ
ッド4は燃焼室5を画成している。シリンダヘッド4に
は吸気バルブ6を介して燃焼室5に連通ずる吸気通路7
が形成されており、また、燃焼室5内の混合気に点火す
る点火プラグ8が取イ」けられている。そして、シリン
ダブロック1には燃焼室5内で発生するノックの振動を
検出するノックセンサ9が取付けられており、ノックセ
ンサ9はノック振動を電気信号に変換して第2図に示す
バンドパスフィルタ10に出力している。バンドパスフ
ィルタ10は6KHzのフィルタであり、約6 K +
lzの周波数をもったノック信号だけを検出している。
(Prior Art) As a conventional knock detection device, for example, the one shown in FIG.
(see issue). In FIG. 1, l is a cylinder block in which a cylinder 2 is formed, and a piston 3 is slidably inserted into the cylinder 2. A cylinder head 4 is fixed to the upper end of the cylinder block 1, and the cylinder block 1, piston 3, and cylinder head 4 define a combustion chamber 5. The cylinder head 4 has an intake passage 7 that communicates with the combustion chamber 5 via an intake valve 6.
A spark plug 8 for igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber 5 is also provided. A knock sensor 9 is attached to the cylinder block 1 to detect knock vibrations generated within the combustion chamber 5. The knock sensor 9 converts the knock vibrations into electrical signals and converts the knock vibrations into electrical signals through a bandpass filter shown in FIG. It is output to 10. The bandpass filter 10 is a 6KHz filter, and approximately 6K+
Only a knock signal with a frequency of lz is detected.

このように6KHz付近のノック振動をヰ★出している
のは、従来からノツクの判定は聴感上の基準により行わ
れており人間は4 K fizの音が最も聞こえ易く、
周波数が高くなるに従って聞こえにくくなるため、この
周波数付近でピークになるノック振動数でノック振動を
検出している。バンドパスフィルタ10からのノック信
号はコンパレータ11に直接入力されるとともに整流回
路12および平滑回路13を介してコンパレータ11に
入力されており、コンパレータ11はこれら2人力信号
を比較してノック発生の有無を判断し、ノックが発生し
ているとき、所定値の電圧信号を出力している。コンパ
レータ11からの信号は積分器14に入力され、積分器
14はノック発生頻度に応じた電圧信号を点火回路15
に出力する。点火回路15は積分器14からの電圧信号
の大きさに応じて点火プラグ8の点火時期を調整してお
り、ノックが発生ずると点火時期を遅らせてノックの発
生を回避している。
The reason why knock vibrations around 6 KHz are emitted is because knocks have traditionally been judged based on auditory standards, and humans are most likely to hear sounds at 4 K fiz.
As the frequency becomes higher, it becomes harder to hear, so knock vibrations are detected at the knock frequency that peaks around this frequency. The knock signal from the bandpass filter 10 is directly input to the comparator 11 and also input to the comparator 11 via the rectifier circuit 12 and the smoothing circuit 13, and the comparator 11 compares these two manual signals to determine whether knock has occurred. and outputs a voltage signal of a predetermined value when knocking occurs. The signal from the comparator 11 is input to the integrator 14, and the integrator 14 sends a voltage signal corresponding to the frequency of knock occurrence to the ignition circuit 15.
Output to. The ignition circuit 15 adjusts the ignition timing of the ignition plug 8 according to the magnitude of the voltage signal from the integrator 14, and when knocking occurs, the ignition timing is delayed to avoid the occurrence of knocking.

しかしながら、このような従来のノック検出装置にあっ
ては、6 K Hz付近の周波数のノック振動に基づい
てパックの発生を検出する構成となっていたため、シリ
ンダ(燃焼室)内のどの場所でノックが発生するかに−
よりパック振動を検出することができたり、できなかっ
たりし、確実にノックの発生を検出することができない
という問題点があった。
However, such conventional knock detection devices are configured to detect the occurrence of pack based on knock vibrations with a frequency of around 6 KHz, so it is difficult to determine where in the cylinder (combustion chamber) the knock occurs. Does it occur?
There is a problem in that it is sometimes possible to detect pack vibrations and sometimes not, and it is not possible to reliably detect the occurrence of knocking.

すなわち、約6KHz付近は、通常のエンジンにおいて
は、ノックの固有振動モードのうち周モード(シリンダ
の周方向のモード)が1次で径モード(シリンダの径方
向のモード)が0次の振動数であり、このモードの振動
はシリンダの周方向に節ができ、ノックの発生場所によ
っては、ノックセンサがこの節に位置釘ることがある。
In other words, around 6 KHz, in a normal engine, among the natural vibration modes of knock, the circumferential mode (mode in the circumferential direction of the cylinder) is the first order and the radial mode (mode in the radial direction of the cylinder) is the zero order. This mode of vibration creates nodes in the circumferential direction of the cylinder, and depending on where the knock occurs, the knock sensor may be located at these nodes.

ノックセンサが節に位置すると、振動レー・ルが零であ
り、ノックを検出できないこととなる。
When the knock sensor is located at a node, the vibration rail is zero and knock cannot be detected.

これをもう少し詳しく説明すると、波動は、一般に波動
方程式で表され、これをpを圧力、ρを密度、■を速度
としたときに、p−一ρ弱、v = gradψとなる
速度ポテンシャルψで表わす但し、Cは音速 ここで、速度ポテンシャルψを8周f口1辰動としてψ
=ψo8−入元 −−−−−(2、 但し、ωは角振動数 とおくと、tlj式は 数となる。
To explain this in more detail, waves are generally expressed by a wave equation, where p is pressure, ρ is density, and ■ is velocity. where C is the speed of sound, and the velocity potential ψ is 8 rotations f and 1 rotation, and ψ
= ψo8−input element −−−−−(2, However, if ω is the angular frequency, the tlj formula becomes a number.

今、燃焼室内ガスを円柱にみたてて(3)式を円If座
標に変換すると、 3巳又p十ル己ψ、−o 、−・−(4))ヌユ 但し、rはシリンダの径方向でr=0〜繋(Bはシリン
ダの直径)、yLまシ’Jンタ゛の周方向でψ−0〜2
πである。
Now, if we consider the gas in the combustion chamber as a cylinder and convert equation (3) into circular If coordinates, we get In the direction r = 0~connection (B is the diameter of the cylinder), in the circumferential direction of yL and 'J', ψ-0~2
It is π.

一般に、燃焼室内の高さはシリンダ゛のi蚤BGこ文1
して小さいので、Z方向(シIJンタ゛の軸方向)の成
分を無視し、速度ポテンシャルψ0をj51H方向の成
分R(r)と周方向の成分θ(ψ)の2つの調和振動で
表すと、 ψo =AR(r)θ(I/) −−−(51但し、A
は定数 となり、この(5)式を(4)式に代入してイ更宜上定
数mを用いて整理すると次式のようになる。
Generally, the height inside the combustion chamber is the height of the cylinder.
Therefore, if we ignore the component in the Z direction (axial direction of the IJ counter) and express the velocity potential ψ0 by two harmonic oscillations: a component R(r) in the j51H direction and a component θ(ψ) in the circumferential direction, we get , ψo = AR (r) θ (I/) --- (51 However, A
is a constant, and by substituting this equation (5) into equation (4) and rearranging using the constant m for convenience, we get the following equation.

(6)式からR(r) 、θ (1/) bよ独立fど
力1らそれぞれ次の関係を満たす。
From equation (6), R(r), θ (1/) b, independent f and force 1 satisfy the following relationships.

Y:L、、)、/;!(r)+、? +(fl−mつQ
(F−)=D −−−−−t8、(7)式から次の条件
がまる。
Y:L,,),/;! (r)+,? +(fl-mtsuQ
(F−)=D −−−−−t8, the following condition is satisfied from equation (7).

また、(8)式はベッセルの微分方程表であり、r−〇
では燃焼ガスの出入りはないから、解はm次の第1種ヘ
ソセル関数Jm(kr)になり、次の条件がまる。
Further, equation (8) is a Bessel differential equation table, and since there is no inflow or outflow of combustion gas at r-0, the solution becomes the m-th order Heso cell function of the first kind Jm (kr), and the following conditions are satisfied.

1′m(墾)= 0−−−− (11)となる。1'm (徾) = 0--- (11).

したがっζ、燃焼室内ガスの振動モードは速度ポテンシ
ャルψ0を使って(5)式に(9)、00)式を代入し
、次式で示される。
Therefore, ζ, the vibration mode of the gas in the combustion chamber is expressed by the following equation by substituting equations (9) and 00) into equation (5) using velocity potential ψ0.

ψo =AJm (’k r) sin (m+/+ψ
0)−−−(12> 但し、m=Q、1.2.3、−−−−一−のように示さ
れる。また、波数にはに= w =xxfであるから、
ノック振動による燃焼室内ガスの固有振動数fcばシリ
ンダ径Bを使って次式で与えられる。
ψo = AJm ('k r) sin (m+/+ψ
0)---(12> However, it is shown as m=Q, 1.2.3,----1-. Also, since the wave number is = w = xxf,
The natural frequency fc of the gas in the combustion chamber due to knock vibration is given by the following equation using the cylinder diameter B.

工−−−(13) fc−3m n −に+B なお、燃焼ガスの音速Cは、次式(14)で示すように
、燃焼ガスの平均温度Tだけで決り、C=Co石i−−
一−−・(14) ここで、T o =300 ” K、 G o =34
4 m/J燃焼ガスの平均温度Tは次式(15)よりめ
ることができる。
Engineering --- (13) fc-3m n -+B Note that the sound speed C of the combustion gas is determined only by the average temperature T of the combustion gas, as shown in the following equation (14), and C=Co stone i--
1--(14) Here, T o =300''K, G o =34
4 m/J The average temperature T of the combustion gas can be calculated from the following equation (15).

1)■=GRT−−−− (15) ここで、P:圧力、■=体積、G:ガス重量、R:ガス
定数、T:燃焼ガスの平均温度、例えば、1800cc
、4気筒(シリンダ径83龍)のエンジンについてノッ
クの固有振動数をめてみる。
1)■=GRT--- (15) Here, P: pressure, ■=volume, G: gas weight, R: gas constant, T: average temperature of combustion gas, for example, 1800cc
Let's look at the natural frequency of knock for a 4-cylinder engine (cylinder diameter: 83 dragons).

このコーンジンの場合、T = 2500°Kになり、
(14)式よりC=990m/8 となる。したがって
、口2.、ζ、、、ζ9の各モードについて固有振動数
をめると、別表1およびC=990m々 、式(13)
より次のようになる。
For this corn gin, T = 2500°K,
From equation (14), C=990m/8. Therefore, mouth 2. , ζ, , , ζ9 When the natural frequency is calculated for each mode, Table 1 and C = 990 m, Equation (13)
It becomes as follows.

kQ、、 ) =7.OKl(z fcc3w ) −11,6K l1zkc5 bo 
) = 14.5K Hzそして、この計算結果は、第
3図aに示す実測値(図中実線はノック発生時を示し、
破線はノック発生していないときを示している。)であ
るノックの固有振動の周波数スペクトラムとほぼ一致し
ている。また、各モードに対するシリンダ内の節の生成
状態は、第4図のようになる。
kQ,, ) =7. OKl(z fcc3w) -11,6K l1zkc5 bo
) = 14.5K HzThe results of this calculation are the actual measured values shown in Figure 3a (the solid line in the figure indicates when knocking occurs;
The broken line indicates when no knock occurs. ), which almost matches the frequency spectrum of the natural vibration of knock. Furthermore, the generation state of knots within the cylinder for each mode is as shown in FIG.

なお、第4図中数値はζmnの値である。Note that the numerical values in FIG. 4 are the values of ζmn.

すなわち、従来例においてノックセンサとハ゛ンドバス
フィルタで検出していた約6KIIz(4近の振動はζ
、Dのモードの振動であることがわかる。そして、ζ、
Dのモードの振動、すなわち周1次で径0次のモードの
振動は、第3図すに示すように、シリンダの周方向に節
を有しており、ノックの発生場所およびノックセンサの
取付は位置によっては、ノックセンサがこの節に位置す
ることがある。なお、第3図す中【、■、■は第3図a
中■、■、■の周波数に対応するものである。この場合
、節においてノック振動の振幅は零であるから、ノック
センサはノック振動を検出できない。すなわち周方向が
1次以」二のモードの振動を検出している限り、ノック
を検出できない場合があり、確実にノックの発生を検出
することができないという問題点があった。
In other words, the vibration of about 6 KIIz (near 4 is ζ
, D mode vibration. And ζ,
The D mode vibration, that is, the first circumferential and zero radial mode vibration, has nodes in the circumferential direction of the cylinder, as shown in Figure 3. Depending on the location, the knock sensor may be located at this node. In addition, in Figure 3 [, ■, ■ are Figure 3 a]
These correspond to the middle ■, ■, and ■ frequencies. In this case, since the amplitude of the knock vibration at the node is zero, the knock sensor cannot detect the knock vibration. That is, as long as vibrations in the first or second mode in the circumferential direction are detected, knocking may not be detected, and there is a problem in that the occurrence of knocking cannot be reliably detected.

(発明の目的) そこで、本発明は、ノックの固有振動モードのうちシリ
ンダの周方向のモードが0次の振動を検出することによ
り、確実にノックの発生を検出することを目的としてい
る。
(Objective of the Invention) Therefore, an object of the present invention is to reliably detect the occurrence of knock by detecting the zero-order vibration in the circumferential direction mode of the cylinder among the natural vibration modes of knock.

(発明の構成) 本発明のノック検出装置はエンジンのシリンダ内で発生
するノック振動を検出するノック検出手段と、ノック振
動のうち所定の振動数を検出する振動選別手段と、所定
振動数の振動レベルからノックの大きさを判別するノッ
ク判別手段と、を備えたノック検出装置において、前記
振動選別手段がノックの固有振動モードのうち、シリン
ダの周方向のモードが0次である振動数を検出するもの
とすることにより、ノックの発生を確実に検出するもの
である。
(Structure of the Invention) The knock detection device of the present invention includes a knock detection means for detecting knock vibration generated within the cylinder of an engine, a vibration selection means for detecting a predetermined frequency of the knock vibration, and a vibration of a predetermined frequency. In the knock detection device, the vibration sorting means detects a frequency in which the mode in the circumferential direction of the cylinder is zero-order among the natural vibration modes of the knock. By doing so, the occurrence of knocking can be detected reliably.

(実施例) 以下、図面に従って本発明の詳細な説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第5〜7図は本発明の一実施例を示す図である。5 to 7 are diagrams showing one embodiment of the present invention.

まず、構成を説明すると、第5図において、1はシリン
ダ2の形成されたシリンダブロックであり、シリンダ2
内にはピストン3が摺動可能に挿入されている。シリン
ダブロック1の上端にはシリンダヘッド4が固締されて
おり、これらシリンダブロック1、ピストン3およびシ
リンダへソド4は燃焼室5を画成している。シリンダヘ
ッド4には吸気バルブ6を介して燃焼室5に連通ずる吸
気通路7が形成されており、また、燃焼室5内の混合気
に点火する点火プラグ8が取付けられている。そして、
シリンダブロック1には燃焼室5内で発生ずるノックの
振動を検出するノックセンサ(ノック検出手段)9が取
付けられており、ノックセンサ9はシリンダ2内で発生
するノック振動を電気信号に変換して、第6図に示すバ
ンドパスフィルタ(振動選別手段)21に出力している
。バンドパスフィルタ21は、シリンダ2内で発生する
ノックの固有振動モードのうちシリンダの周方向のモー
ト (周モード)が0次で、かつ、シリンダの径方向の
モード(径モード)が0次である振動数fc(ζoo)
のみを通過させるように設定されており、このモードζ
Ooの振動数は、エンジンの種類によって異なるが、1
800cc、 4気筒エンジンの場合、前述のように、
15に+lzであるので、バンドパスフィルタ21は1
5KHzに設定されている。バンドパスフィルタ21は
15Kt(z±2KHzの周波数のノック信号のみをコ
ンパレータ11に直接出力するとともに、整流回路12
および平滑回路I3を介してコンパレーク11に出力し
ており、コンパレータ11はこれら2人力信号を比較し
てノック発生の有無を判断し、ノックが発生していると
き、所定値の電圧信号を積分器14に出力している。積
分器14はコンパレータ11からの信号に基づいてノッ
ク発生頻度を演算し、ノック発生頻度に対応した電圧信
号を点火回路15に出力する。点火回路15は積分器1
4からの電圧信号の大きさに応じて点火プラグ8の点火
時期を調整しており、ノックが発生すると、点火時期を
遅らせてノックの発生を回避している。なお、上記整流
回路12、平滑回路13およびコンパレータ11は所定
振動数のレベルからノックの大きさを判別するノック判
別手段22を構成している。
First, to explain the configuration, in FIG. 5, 1 is a cylinder block in which a cylinder 2 is formed;
A piston 3 is slidably inserted therein. A cylinder head 4 is fixed to the upper end of the cylinder block 1, and the cylinder block 1, piston 3, and cylinder head 4 define a combustion chamber 5. An intake passage 7 communicating with the combustion chamber 5 via an intake valve 6 is formed in the cylinder head 4, and an ignition plug 8 for igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber 5 is attached. and,
A knock sensor (knock detection means) 9 is attached to the cylinder block 1 to detect knock vibrations generated within the combustion chamber 5. The knock sensor 9 converts the knock vibrations generated within the cylinder 2 into electrical signals. Then, it is output to a bandpass filter (vibration selection means) 21 shown in FIG. The bandpass filter 21 is configured such that among the natural vibration modes of knock occurring within the cylinder 2, the moat in the circumferential direction of the cylinder (circumferential mode) is the 0th order, and the mode in the radial direction of the cylinder (radial mode) is the 0th order. A certain frequency fc (ζoo)
This mode is set to pass only ζ
The frequency of Oo varies depending on the type of engine, but is 1
In the case of an 800cc, 4-cylinder engine, as mentioned above,
15 is +lz, so the bandpass filter 21 is 1
It is set to 5KHz. The bandpass filter 21 outputs only a knock signal with a frequency of 15Kt (z±2KHz) directly to the comparator 11, and
and a smoothing circuit I3 to the comparator 11, and the comparator 11 compares these two human power signals to determine whether or not a knock has occurred. It is output to 14. The integrator 14 calculates the frequency of knock occurrence based on the signal from the comparator 11 and outputs a voltage signal corresponding to the frequency of knock occurrence to the ignition circuit 15. The ignition circuit 15 is an integrator 1
The ignition timing of the spark plug 8 is adjusted according to the magnitude of the voltage signal from the spark plug 4, and when knock occurs, the ignition timing is delayed to avoid the occurrence of knock. The rectifier circuit 12, smoothing circuit 13, and comparator 11 constitute a knock determining means 22 that determines the magnitude of knock from the level of a predetermined frequency.

次に作用を説明する。Next, the action will be explained.

シリンダ2内で発生するノックはその発生場所がシリン
ダ2内で一定していない。例えば、第7図上段のN、の
位置でノックが発生した場合、ノックセンサ9の取付は
位置にモードζ。
The location of the knock occurring within the cylinder 2 is not constant within the cylinder 2. For example, if a knock occurs at position N in the upper row of FIG. 7, the knock sensor 9 is installed in position mode ζ.

の振動の節(第7図中シリンダ2内に実線で表示)がで
き、ノックセンサ9ではモードぐいの振動は検出できな
い。しかしながら、本実施例にあっては、バンドパスフ
ィルタ21をこのエンジンのモードζooのノック振動
数に設定しであるため、モードζ00のノック振動を検
出できる。
A node of vibration (indicated by a solid line inside the cylinder 2 in FIG. 7) is formed, and the knock sensor 9 cannot detect vibration in this mode. However, in this embodiment, since the bandpass filter 21 is set to the knock frequency of the mode ζoo of this engine, the knock vibration of the mode ζ00 can be detected.

そして、このモードζooの振動はシリンダ2内に節を
生じないため、ノックがどの位置で発生しても、また、
ノックセンサ9をどの位置に取付けても常に確実にノッ
クの発生を検出することができる。したがって、第7図
下段のN2の位置でノックが発生した場合においてもノ
ックの発生を確実に検出することができる。第7図中ω
1、ω2、ω3、ω−はノックセンサ9で検出する各モ
ードζ。、ζ00のノック振動の波形である。
Since the vibration of this mode ζoo does not produce any nodes in the cylinder 2, no matter where the knock occurs,
No matter where the knock sensor 9 is installed, the occurrence of knock can always be reliably detected. Therefore, even if a knock occurs at the position N2 in the lower row of FIG. 7, the occurrence of knock can be reliably detected. ω in Figure 7
1, ω2, ω3, and ω- are each mode ζ detected by the knock sensor 9. , ζ00.

なお、上記実施例においては、ノックセンサに15Kl
(z付近で共振点をもったセンサを使用してバンドパス
フィルタを省略してもよく、この場合ノックセンサがノ
ック検出手段と振動選別手段を兼ね備えることとなる。
In addition, in the above embodiment, the knock sensor is equipped with 15Kl.
(A sensor having a resonance point near z may be used and the bandpass filter may be omitted. In this case, the knock sensor will serve as both a knock detection means and a vibration selection means.

また、このよ・うなノックセンサを使用した上に、さら
に、バンドパスフィルタを使用してもよいことは言うま
でもない。
It goes without saying that in addition to using such a knock sensor, a bandpass filter may also be used.

第8.9図は本発明の他の実施例を示す図である。Figure 8.9 shows another embodiment of the invention.

第8図において、31は点火プラグ8の座金8aとシリ
ンダヘッド4との間に配設された筒内圧センサ(ノック
検出手段)であり、筒内圧センサ3Iは圧電素子で構成
され、シリンダ2 (燃焼室5)内の圧力変化を電圧信
号に変換してバンドパスフィルタ2Iに出力している。
In FIG. 8, 31 is a cylinder pressure sensor (knock detection means) disposed between the washer 8a of the spark plug 8 and the cylinder head 4, and the cylinder pressure sensor 3I is composed of a piezoelectric element. The pressure change within the combustion chamber 5) is converted into a voltage signal and output to the bandpass filter 2I.

したがって、本実施例においても、モードζ。において
は検出できないときでも、第9図に示すように、モード
ζooの振動を検出しているため、ノックの発生を富に
確実に検出することができる。なお、第9図中N3、N
′、lはノック発生場所を示し、ω5〜ω8筒内圧セン
ーIJ−31で検出するノック振動の波形を示している
Therefore, in this embodiment as well, mode ζ. Even when the knock cannot be detected in the above-mentioned case, as shown in FIG. 9, since the vibration of the mode ζoo is detected, the occurrence of knock can be detected very reliably. In addition, N3 and N in Figure 9
', l indicate the knock occurrence location, and indicate the waveform of knock vibration detected by the ω5 to ω8 cylinder pressure sensor IJ-31.

なお、上記各実施例は周0次、径0次のモードの振動を
検出するようにしたが、周方向のモードが0次であれば
、径方向のモードは0次でなくてもよいが、ただ、振動
数が高くなる。
In each of the above embodiments, vibrations in the 0th circumferential mode and the 0th radial mode are detected, but as long as the circumferential mode is 0th order, the radial mode does not need to be 0th order. However, the vibration frequency becomes higher.

(効果) 本発明によれば、シリンダの周方向のモードが0次の振
動を検出することができるので、 ・ノックの発生位置
やノックセンサの取付位置にかかわらず、當にノックの
発生を確実に検出することができる。
(Effects) According to the present invention, it is possible to detect zero-order vibration in the circumferential direction of the cylinder, so that - Regardless of the knock occurrence position or the installation position of the knock sensor, knock occurrence can be reliably detected. can be detected.

【図面の簡単な説明】 第1.2図は従来のノック検出装置を示す図であり、第
1図は、そのノックセンサの取付りられたエンジンの断
面図、第2図はその全体構成図、第3図はエンジンの振
動の実測値を示す図であり、第3図aはそのシリンダ内
圧の固有振動の周波数スベク1−ラム、第3図すは第3
図aのピークレベルにおりる固有振動モードにお番ノる
シリンダ内の節の生成状態を模式的に示す図、第4図は
ノックの各固有振動モードにおけるシリンダ内の節の生
成状態を模式的に示す図、第5〜7図は本発明のノック
検出装置の一実施例を示す図であり、第5図はそのノッ
クセンサの取付けられたエンジンの断面図、第6図はそ
の全体構成図、第7図はその作用説明図、第8.9図は
本発明のノック検出装置の他の実施例を示す図であり、
第8図はその全体構成図、第9図はその作用説明図であ
る。 2−−−−−シリンダ、 9.31−−−−ノック検出手段、 21−−−−−振動選別手段、 22−−・−ノック判別手段。 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人弁理士 有我軍一部 別JJtx 第3図 【工) (TL) (S) 第4図 第7図 第8図
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] Fig. 1.2 shows a conventional knock detection device, Fig. 1 is a sectional view of the engine to which the knock sensor is installed, and Fig. 2 is its overall configuration. , Fig. 3 is a diagram showing actual measured values of engine vibration, Fig. 3 a shows the frequency Svek 1-ram of the natural vibration of the cylinder internal pressure;
Figure 4 schematically shows the formation of nodes in the cylinder in the natural vibration mode that reaches the peak level of Fig. 4. Figure 4 schematically shows the formation of nodes in the cylinder in each natural vibration mode of knock. Figures 5 to 7 are diagrams showing one embodiment of the knock detection device of the present invention, Figure 5 is a sectional view of an engine to which the knock sensor is installed, and Figure 6 is its overall configuration. Figure 7 is an explanatory diagram of its operation, and Figures 8 and 9 are diagrams showing other embodiments of the knock detection device of the present invention.
FIG. 8 is an overall configuration diagram thereof, and FIG. 9 is an explanatory diagram of its operation. 2------Cylinder, 9.31---Knock detection means, 21---Vibration selection means, 22--- Knock discrimination means. Patent Applicant Nissan Motor Co., Ltd. Representative Patent Attorney JJtx by Ugagun Parts Figure 3 [English] (TL) (S) Figure 4 Figure 7 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] エンジンのシリンダ内で発生するノック振動を検出する
ノック検出手段と、ノック振動のうち所定の振動数を検
出する振動選別手段と、所定振動数の振動レベルからノ
ックの大きさを判別するノック判別手段と、を備えたノ
ック検出装置において、前記振動選別手段がノックの固
有振動モードのうち、シリンダの周方向のモードが0次
である振動数を検出することを特徴とするノック検出装
置。
Knock detection means for detecting knock vibrations occurring within the cylinders of an engine; Vibration sorting means for detecting a predetermined frequency of knock vibration; and Knock discrimination means for determining the magnitude of knock from the vibration level of the predetermined frequency. A knock detection device comprising: the vibration selection means detects a frequency in which the mode in the circumferential direction of the cylinder is zero order among the natural vibration modes of the knock.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0347449A (en) * 1989-04-14 1991-02-28 Hitachi Ltd Knocking sensing device and engine control device
DE4111533A1 (en) * 1990-04-09 1991-10-17 Nissan Motor KNOCK SENSOR DEVICE
JPH07151598A (en) * 1994-09-16 1995-06-16 Hitachi Ltd Knocking detector
JP2006307707A (en) * 2005-04-27 2006-11-09 Toyota Motor Corp Internal combustion engine knock determination device
EP2065383A1 (en) 2003-11-19 2009-06-03 Signal Pharmaceuticals, Inc. Indazole compounds and methods of use thereof as protein kinase inhibitors

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5845520A (en) * 1981-09-11 1983-03-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Knocking detector

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5845520A (en) * 1981-09-11 1983-03-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Knocking detector

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0347449A (en) * 1989-04-14 1991-02-28 Hitachi Ltd Knocking sensing device and engine control device
DE4111533A1 (en) * 1990-04-09 1991-10-17 Nissan Motor KNOCK SENSOR DEVICE
US5230238A (en) * 1990-04-09 1993-07-27 Nissan Motor Co., Ltd. Knock sensing apparatus
DE4111533C2 (en) * 1990-04-09 1994-09-01 Nissan Motor Device for determining knocking vibrations
JPH07151598A (en) * 1994-09-16 1995-06-16 Hitachi Ltd Knocking detector
EP2065383A1 (en) 2003-11-19 2009-06-03 Signal Pharmaceuticals, Inc. Indazole compounds and methods of use thereof as protein kinase inhibitors
JP2006307707A (en) * 2005-04-27 2006-11-09 Toyota Motor Corp Internal combustion engine knock determination device
US7874200B2 (en) 2005-04-27 2011-01-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine knock determination device

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