JPH03294644A - 内燃機関用点火時期制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関に発生するノッキングを検出し、ノ
ッキングの有無により点火時期を制御する内燃機関用点
火時期制御装置に関し、特に異常判定手段に関する。

（従来技術） 従来のこの種の装置では、特開昭５６−３８５６３号公
報および特開昭６３−１８６９４９号公報に開示されて
いるように、エンジンブロックの振動を電気信号に変換
するノックセンサの出力劣化等のセンサ異常およびセン
サ信号線の断線、短絡等の異常によりノッキングの検出
が不能となると、ノッキングが発生しているにも関わら
ず点火時期が遅角されず、異常燃焼によるエンジン損傷
をも招くことになるため、センサ系の異常判定手段が設
けられており、センサ出力が特定または可変の設定レベ
ルよりも低い時にセンサ系に異常が発生したと判定して
異常検出信号を出力するように構成されている。

（発明が解決しようとする課題） 近年ではエンジンの多気筒化に伴って複数のノックセン
サをエンジンブロックに取付け、点火タイミングに応じ
て点火される気筒に近いノックセンサから逐次検出出力
を入力することにより、より正確にノッキング状態を検
出して点火時期の制御の高精度化を図ったものが提案さ
れている。

このような装置においても前記従来例と同様なセンサ系
の異常検出が可能であるが、複数のノックセンサを用い
ることから配線ミス等により誤つたノックセンサからの
センサ信号が異常判定手段に入力される可能性がおる。

この場合の誤ったセンサ出力は断線が生じているわけで
はないので極端に低下することがないから、エンジン機
種による差やノックセンサ出ノＪのバラツキ等を考慮す
ると、正常時と誤配線時の出ノＪを識別すべき設定値を
決定し、前記従来例における異常判定手段と同様にして
配線ミスを判定することは極めて困難である。また、配
線ミス等により誤ったセンサ信号が入力されると、セン
サ信号は低下していることからノッキングが生じていな
いかの如く検出され、その結果ノック音が増大し、エン
ジン損傷をも招く深刻な状態となる虞れがある。

そこで本発明では、従来例と同様なセンサ系の異常判定
の他に配線ミスの判定を行なうことにより、複数のノッ
クセンサを備えた点火時期制御装置における総合的な異
常検出を可能にするとともに、検出した異常に対して好
適な点火時期制御を可能ならしめることを課題とする。

（課題を解決するための手段） ３− ４ 上記課題を解決するために、本発明では、内燃機関に発
生するノッキングを検出する複数のノック検出手段を有
し、ノック判別手段により複数のノック検出手段から検
出出力を点火タイミングに応じて逐次切替えて入力して
ノッキング状態を判別し、その判別結果に応じて点火時
期を制御する装置において、特定の条件が成立した時に
配線ミス検出を可能と判定する検出条件判定手段と、こ
の検出条件が成立したと判定された時に複数のノック検
出手段の検出出力を正規の手順とは異なる手順で逐次切
替えて入力し、その人ノコレベルが正規の手順での入力
時に比して所定値以上増加した場合に配線ミスがあると
判定する配線ミス判定手段とを備えたものであり、さら
に配線ミスがあると判定した時にその旨を表示手段にて
表示するとともに、点火時期を所定値まで遅角させるか
またはノック検出出力の入力手順を配線ミス有りと判定
した時の上記の正規とは異なる手順を正規手順とするも
のである。

（作用および発明の効果） 上記の如く構成された本発明は、現在の配線が正しい場
合、複数のノック検出手段より正規の手順で逐次切替入
力した検出出力に対し、正規とは異なる手順で入力した
ノック検出出力は信号レベルが低下することに基づいて
、両者を比較して後者が所定値（正規の手順時と同レベ
ル）以上増加した場合に配線ミスがあると判定するもの
であり、またこのような配線ミスの検出を少なくともノ
ック判定手段によるノッキング状態の判定処理待以外の
時に行なうように配線ミス検出条件を設定することによ
り、通常のノック検出手段等の異常判定を含むノックコ
ントロールに影響を及ぼすことなく配線ミスを検出する
ので、複数のノック検出手段を有する点火時期制御装置
における配線ミスを含む総合的な異常検出を可能にする
とともに、配線ミスを検出した時には異常の表示の他に
点火時期の遅角制御またはノック検出出力の入力におけ
る正規とは異なる手順を新たに正規の手順とすることに
より、内燃機関の運転に係る安全性の確保だけでなく、
配線ミスの解消をも可能となる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の構成を示す図である。第１
図において、１は直列６気筒のエンジンであり、第１お
よび第２のノックセンサ２および３はエンジンブロック
の振動を電気信号に変換する圧電式ノックセンサであっ
て、第１のノックセンサ２がエンジン１の前側＃ｌ〜＃
３気筒のノック検出を行なうために＃２気筒横のエンジ
ンブロックに取付けられ、第２のノックセンサ３がエン
ジン１の後側＃４〜＃６気筒のノック検出を行なうため
に＃５気筒横のエンジンブロックに取付けられている。

第１および第２のノックセンサ２および３の各出力はそ
れぞれ第１および第２ハーネス４および５を介してバン
ドパスフィルタ６および７に入力されている。バンドパ
スフィルタ６および７は各ノックセンサ２，３の出力信
号中のノイズ成分を除去し、ノック特有の周波数成分の
みを通過させて増幅器８および９にそれぞれ出力する。

増幅器８，９の増幅率は後述するノック判定用コンピュ
ータ１０のＡ／Ｄ変換入力ポートのダイナミックレンジ
等を考慮して決定され、増幅するだけでなく減衰させる
場合もある。バンドパスフィルタ６および増幅器８を介
した第１のノックセンサ２の出ツクはノック判定用コン
ピュータ１０のＡ／Ｄ変換入力ポートＹ１に入力され、
バンドパスフィルタ７および増幅器９を介した第２のノ
ックセンサ３の出力はノック判定用コンピュータ１０の
Ａ／Ｄ変換入力ボートＹ２に入力される。

ノック判定用コンピュータ１０は基準信号に基づいて入
力ポートＹ、、Ｙ２に入力されるノックセンサ２，３か
らのセンサ信号を、エンジンｌの点火順序に従って逐次
該当するポート側に切替えて入力してＡ／Ｄ変換し、周
知の技術でノック判定を行なうとともに、センサ系のフ
ェイル判定および配線ミスの判定といった異常判定を行
なってその結果を点火時期制御手段１１に出力し、点火
時期制御手段１１はノック判定用コンピュータ１０の判
定結果に基づいて点火時期の制御等を行なう。

第２図にセンサ出力波形の変化図を示す。（ａ）は断線
時、（ｂ）は正常時、（ｃ）は誤配線時の波形である。

ここで、第１ハーネス４と第２ハーネス５とが逆に配線
されて、第１のノックセンサ２の出力が第２ハーネス５
、バンドパスフィルタ７および増幅器９を介してノック
判定用コンピュータ１０の入力ポートＹ２に入力され、
第２のノックセンサ３の出力が第１ハーネス４、バンド
パスフィルタ６および増幅器８を介してノック判定用コ
ンピュータ１０の入力ボートＹに入力された場合につい
て考える。この場合には、ノックセンサ取付位置から遠
い気筒のノック信号を各ノックセンサ２，３が検出する
ために、第２図（Ｃ）に示すようにセンサ出力は第２図
（ｂ）に示す正常時に比して低下する（低下量をＢで示
す）。

方、第２図（ａ）に示すように断線時およびセンサネ良
時であれば出力が零またはほとんど出力されない状態と
なり、第２図にＡで示すような大幅な出力低下が生じる
ため、エンジン機種の差、ノックセンサ出力のバラツキ
等によりＣで示すだけバラツキがあっても異常判定のた
めの所定値ｋを設定して断線時を判定することができる
。しがしながら誤配線時には前述のようにＢだけしか出
力が低下せず、バラツキＣに加えてＤで示す誤配線時の
センサ出力の同様のバラツキＤがあるため、出力低下量
Ｂに比してバラツキＣおよびＤが過大となり、配線ミス
判定のための所定値を設定することは不可能である。そ
こで本発明では、同じ条件下で正常時と誤配線時のノッ
クセンサ出力の変化量Ｂを直接測定することにより、エ
ンジン機種の差、ノックセンサ出力のバラツキ等の影響
をなくして誤配線の判定を可能にするものであり、以下
に、本実施例の異常検出の動作を説明する。

第３図は、ノック判定用コンピュータ１０における異常
検出の動作を示すフローチャートである。

第３図に示すように、まずステップ１０１で配線ミス検
出条件が成立するか否かを判定する。本実施例において
は、ノック判定およびセンサ系のフェイル判定からなる
周知のノックコントロールの処理実行待以外であって定
常状態が継続している時間内であることを配線ミス検出
条件としている。

ステップ１０１で配線ミス検出条件が成立しなければス
テップ１０２以降の処理を実行して断線等のセンサ系の
フェイルを判定する。即ち、ステップ１０２で点火時期
制御手段からの基準信号により＃１〜＃３の気筒の点火
タイミングであるか＃４〜＃６の点火タイミングである
かを判定した後、＃ｌ〜＃３の点火タイミングであれば
ステップ１０３に進んで入力ポートＹ　を選択し、＃４
〜＃６の点火タイミングであればステップ１０４に進ん
で入力ポートＹ２を選択する。こうして点火タイミング
に応じて入力ポートＹ３およびＹ２を切替えることによ
り、点火される気筒に近いノックセンサからのセンサ出
力が逐次切替えてノック判定用コンピュータに入力され
る。次にステップ１０５に進んでステップ１０３および
１０４で入力した両ノックセンサ２，３からのセンサ出
力の平均値■９を演算した後、ステップ１０６でセンサ
出力の平均値ＶＭが予め定めた所定値以下であるか否か
を判定することによりセンサ系の異常の有無を判定する
。ステップ１０６で平均値ＶＭが所定値以下と判定され
ればセンサ系に異常有りとしてステップ１０７に進んで
フェイル信号を出力し、平均値ｖＭが所定値より大であ
ると判定されればセンサ系に異常無しとしてステップ１
０８に進んで正常である旨の信号を出力する。

一方、ステップ１０１で配線ミス検出条件が成立した場
合は、ステップ１０９に進んでステップ１０２と同様に
点火タイミングが＃１〜＃３の気筒であるか＃４〜＃６
の気筒であるかを判定し、＃１〜＃３の点火タイミング
であればステップ１１０に進んで入力ポートＹ２を選択
し、＃４〜＃６の点火タイミングであればステップ１１
１に進んで入力ポートＹ１を選択する。このように配線
ミス検出処理時には正規の場合とは入力ポートを逆転さ
せて、誤配線を想定したセンサ出力の切替入力を行なっ
た後、ステップ１１２で誤配線想定時のセンサ出力の平
均値■ヮ′　を演算する。次にステップ１１３に進んで
前回のセンサ系のフェイル判定処理時にステップ１０５
で算出した平均値ＶＭとステップ１１２で算出した平均
値Ｖ　ｙ　’　との差ｖ、−ｖＭ’　が所定値（本実施
例では零）以上１１− ２− であるか否かを判定することにより配線ミスの有無を判
定する。即ち、現配線が正しければ各ノックセンサ２，
３はそれぞれ遠い気筒のノック信号を検出することから
当然出力が低下するため、本実施例では平均値ＶＭ’　
が平均値■ヮ以下である場合に現配線が正しいとしてス
テップ１１４に進んで正常である旨の信号を出力し、平
均値ＶＭ’が平均値ｖＭよりも大である場合に配線ミス
であるとしてステップ１１５に進んで配線ミス信号を出
力する。

上記の如き処理によりノック判定用コンピュータ１０で
配線ミスが検出されて点火時期制御手段１１に配線ミス
信号が入力された場合、点火時期制御手段１１は、表示
手段による配線ミスの表示を行なうとともに、ノッキン
グが小さいレベルになるまで点火時期を遅角させてエン
ジンを保護するか、または遅角させる代わりにノック判
定用コンピュータ１０の入カポ−ｈＹ、およびＹ２を配
線ミス判定時と同様に逆転させて以降のノック検出を実
行することにより、ノックセンサに対して正しい入力ポ
ートを選択すべく切替えて、ノック判定用コンピュータ
ｌｏ内で配線ミスを解消する。

なお、配線ミス検出はノック判定用コンピュータ１０の
入力ポートＹ、、　Ｙ、を切替えて行なうため、ステッ
プ１０１の配線ミス検出条件はノックコントロールに及
ぼす影響が少ないものを選ぶことが望ましく、実施例以
外でもノック検出しない状態が所定時間以上連続して、
かつ定常状態が継続しているような条件でも良いし、ま
たマニュアルスイッチにより配線ミス検出を行なうよう
にしても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を説明するため
の図であり、第１図はそのブロック図、第２図はその作
用を説明するためのノックセンサの出力波形図、第３図
はその動作を説明するためのフローチャートである。 １・・・・・・エンジン、 ２．３・・・・・・ノックセンサ、 ４．５・・・・・・ハーネス、 ６．７・・・・・・バンドパスフィルタ、８，９・・・
・・・増幅器、 １０・・・・・・ノック判定用コンピュータ、１１・・
・・・・点火時期制御手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関に発生するノッキングを検出する複数の
   ノック検出手段を有し、前記複数のノック検出手段より
   点火タイミングに応じて逐次切替えて入力した検出出力
   に基づいてノック判別手段によりノッキング状態を判別
   し、該判別結果に応じて点火時期を制御する装置におい
   て、特定の条件が成立した時に配線ミスの検出を可能と
   判定する検出条件判定手段と、前記検出条件が成立した
   時に前記複数のノック検出手段の検出出力を正規の手順
   とは異なつた手順で逐次切替えて入力し、該入力のレベ
   ルが前記正規の手順での切替入力時に比して所定値以上
   増加した場合に配線ミスがあると判定する配線ミス判定
   手段とを備えたことを特徴とする内燃機関用点火時期制
   御装置。
2. （２）前記配線ミス判定手段が配線ミス有りと判定した
   時に、その旨を表示手段にて表示するとともに、点火時
   期を所定値まで遅角させることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の内燃機関用点火時期制御装置。
3. （３）前記配線ミス判定手段が配線ミス有りと判定した
   時に、その旨を表示手段にて表示するとともに、前記複
   数のノック検出手段からの検出出力の入力手順を、配線
   ミス有りと判定した時の前記正規とは異なつた手順を正
   規手順とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の内燃機関用点火時期制御装置。