JPH0361133B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ノツキングセンサの故障検出装置に
係り、特にノツキングセンサを含むノツキング状
態検出手段からのノツキング信号に応じて点火時
期を遅進角させ、点火時期をノツキングを起こさ
ない最高進角状態に制御する点火時期制御装置に
使用されるノツキングセンサの故障検出装置に関
する。

〔従来の技術〕

エンジンのノツキングは最悪の場合にはエンジ
ンの破壊をも引き起こす危険な現象であるため、
従来の点火時期制御装置ではノツキングの発生す
る点火時期からある程度の余裕を取つて点火時期
を遅れ側に設定していた。しかしながら、点火時
期をノツキング限界から余裕を取ることは燃費上
好ましくないため点火時期をノツキング限界（ノ
ツキングを起こさない最高進角状態）に帰還制御
する点火時期制御装置が開発されている（例えば
特開昭52−87537号）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記のような点火時期制御装置は、
エンジンのノツキングを検出し、点火時期を帰還
制御するものであり、ノツキングが発生した場合
には点火期間を遅角させ、ノツキングが発生しな
い場合には点火時期を進角させ、これにより点火
時期のノツキング限界まで進めるようにエンジン
本体に対して点火時期を帰還制御するものではあ
るが、もし、ノツキングセンサに断線等の異常が
起きた場合は、ノツキング状態の検知ができず、
エンジンがノツキングを起こしているにも拘らず
ノツキングセンサの出力がノツキング無しの状態
を示す信号を出力してしまうため、点火時期が異
常に進み、エンジンが激しいノツキング状態を引
き起こして甚だしい場合はピストンや排気弁の溶
損ひいてはエンジンを破損してしまうといつた欠
点を有していた。

本発明はノツキングセンサに故障等何らかの異
常が生じたか否かを簡単な構成で自動的に検出す
ることができるノツキングセンサの故障検出装置
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明は、内燃機関
のノツキングを検出するノツキングセンサから出
力されるノツキングセンサ信号を直流電圧信号に
変換する第１の手段と、前記ノツキングセンサの
正常レベルを示す基準信号を設定する第２の手段
と、前記直流電圧信号と前記基準信号とを比較
し、前記直流電圧信号のレベルが前記基準信号の
レベルよりも小さいときに前記ノツキングセンサ
が異常であるとする第３手段とで構成したことを
特徴とする。

〔作用〕

本発明の故障検出装置は、第１の手段、第２の
手段および第３の手段から構成されている。第１
の手段はノツキングセンサから出力されるノツキ
ングセンサ信号を直流電圧信号に変換する。第２
の手段はノツキングセンサの正常レベルを示す基
準信号を設定する。そして第３の手段は上記直流
電圧信号と上記基準信号とを比較し、直流電圧信
号のレベルが基準信号のレベルより小さいときに
ノツキングセンサが異常であるとする。これによ
り、ノツキングセンサに接続された信号線の断線
等の異常を自動的に検出することができる。そし
て、本発明のノツキングセンサの故障検出装置に
よつてノツキングセンサ異常を運転者に報知した
り、点火時期を遅角制御することによつてエンジ
ンの破損を防止することができる。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説
明する。

第１図には、本実施例に係る故障検出装置を備
えたエンジンの点火時期制御装置が示されてい
る。

図において、周縁部に必要数の突起１ａを形成
したパルスロータ１は、周知の如くエンジンのク
ランク軸によつて回転し、遠心進角機構、真空進
角機構等によつて進角可能に取付けられている。
このパルスロータ１の近くには、パルスロータ１
の点火パルスを取り出すためのピツクアツプ２が
設けられており、このピツクアツプ２には、ピツ
クアツプ２で取り出した点火パルスを波形整形す
る波形整形回路３が接続されている。この波形整
形回路３において波形整形されて出力されるパル
スは、波形整形回路３に接続される遅延制御回路
４内の点火時期演算回路５およびアツプダウンカ
ウンタ６に入力するように構成されている。点火
時期演算回路５は、波形整形回路３から入力され
る点火パルスをアツプダウンカウンタ６の出力に
比例した量だけ遅延させたパルスを作るもので、
この回路構成は周知であるので詳述しない。点火
時期演算回路５には、点火時期演算回路５より出
力される遅延パルスを点火パルスとして外部に出
力するための出力回路７が接続されている。ノツ
キングはガソリンエンジンの燃焼室壁を小さいハ
ンマで速い調子にたたくような音、または、その
音を発する現象であり、このノツキングを検出す
るために用いられるのがノツキングセンサ８であ
る。このノツキングセンサ８は、エンジン本体の
振動あるいは、この振動により生ずる音波を検出
し、電気信号に変換するものであり、エンジンに
生じるあらゆる振動を検出する。この振動の中に
エンジンシヤフトのギヤとカムシヤフトのギヤと
のかみ合い等による稼働部の振動や、バルブの着
座による振動、カム打による振動等が含まれ、ノ
ツキングセンサ８は、これらのエンジンに生じる
あらゆる振動を検出し、この振動の中よりノツキ
ングセンサ８に接続される回路によつてノツキン
グを判別する。このノツキングセンサ８にはノツ
キングセンサ８の出力信号の内ノツキングの固有
周波数帯域にある信号のみを通過させるためのバ
ンドパスフイルタ９および故障検出装置１０内の
半波整流回路１１が接続されている。バンドパス
フイルタ９にはバンドパスフイルタ９からの出力
された信号のうち大きさがある値以上のものをノ
ツキング信号として検出し、その検出パルスをス
イツチ回路１２を介してアツプダウンカウンタ６
へ出力するように構成されるノツキング判別回路
１３が接続されている。スイツチ回路１２には、
ノツキングが生じている状態の信号と同一の信号
を常時出力する模擬信号発生回路１７が接続され
ている。

故障検出装置１０は、半波整流回路１１、積分
回路１４、比較回路１５および異常判定レベル設
定回路１６からなる。ノツキングセンサ８よりの
出力信号を入力し、半波整流し出力する半波整流
回路１１には半波整流出力信号を積分し、信号振
幅に対応した直流電圧値に変換する積分回路１４
が接続されている。この積分回路１４より出力さ
れる信号が積分回路１４に接続される比較回路１
５に入力される。この比較回路１５は異常判定レ
ベル設定回路１６から入力されるあらかじめ設定
された電圧出力信号（基準信号）と積分回路１４
よりの出力信号（所定比較信号）とを比較し、積
分回路１４よりの出力信号が異常判定レベル設定
回路１６よりの電圧出力信号よりも小さい場合に
比較回路１５より信号を出力するように構成され
ている。この比較回路１５からの出力信号は、比
較回路１５に接続されるスイツチ回路１２に入力
される。スイツチ回路１２は、比較回路１５から
の信号入力があると、ノツキング判別回路１３よ
りの出力信号をアツプダウンカウンタ６に接続し
ていたものを、模擬信号発生回路１７よりの出力
信号をアツプダウンカウンタ６に入力するように
切換え、比較回路１５からの入力が無くなると、
元の状態すなわちノツキング判別回路１３よりの
出力信号をアツプダウンカウンタ６に接続されて
いる状態に復帰させるように構成されている。ア
ツプダウンカウンタ６は、波形整形回路３からの
パルスを基準パルスとしてそのダウン入力に受
け、一方、ノツキング判別回路１３からのパルス
をアツプ入力に受けるようにしてあり、両入力パ
ルスの差に相当するカウント出力を前記点火時期
演算回路５へ与えるように構成されている。なお
アツプダウンカウンタ６へ入力する基準パルスは
点火パルスの様にエンジン回路に応じたパルスに
限らず一定周期で発振する発振パルスでもよい。

この点火時期制御装置において、エンジンが回
転すると、ピツクアツプ２に発生した点火パルス
は波形整形回路３で矩形波に変換される。一方ノ
ツキングセンサ８で検出された信号はバンドパス
フイルタ９を介してノツキング判別回路１３へ伝
えられ、ノツキングの発生した点火サイクル１回
について１個のパルスが出力される。点火パルス
が波形整形回路３を介し、アツプダウンカウンタ
６に入力されると、アツプダウンカウンタ６は波
形整形回路３からの１つのパルス信号に対してカ
ウント数を１個減ずる様、ダウンカウントする。
一方ノツキング判別回路１３からの１つのパルス
信号を受けて、アツプダウンカウンタ６はカウン
ト数を１個増す様アツプカウントする。そしてア
ツプダウンカウンタ６のカウント値に応じて点火
時期演算回路５が波形整形回路３からの点火パル
スを遅延させる。遅延させた点火パルスは出力回
路７に出力され、点火時期が定められる。ノツキ
ングセンサ８の信号は故障検出装置１０にも伝え
られる。ノツキングセンサ８の信号は故障検出装
置１０の半波整流回路１１に入力し、半波整流さ
れる。半波整流回路１１により出力される半波整
流パルスが積分回路１４によつて積分され、信号
振幅に対応した直流電圧値に変換される。この変
換された直流電圧値は、比較回路１５に入力し、
異常判定レベル設定回路１６においてあらかじめ
設定してある電圧値と比較される。

異常判定レベル設定回路１６からの電圧信号が
積分回路１４からの入力電圧信号よりも大きい場
合すなわちノツキングセンサ８が異常な場合には
比較回路１５より信号が出力され、スイツチ回路
１２を作動させる。スイツチ回路１２が作動する
と、ノツキング判別回路１３よりの信号を遮断
し、常時ノツキング状態と等しい信号を出力して
いる模擬信号発生回路１７よりの信号をアツプダ
ウンカウンタ６に出力する。また、比較回路１５
よりスイツチ回路１２への出力がない場合には常
にスイツチ回路１２はノツキング判別回路１３か
らの出力信号をアツプダウンカウンタ６へ出力し
ている。模擬信号発生回路１７よりの信号がアツ
プダウンカウンタ６に伝えられると、アツプダウ
ンカウンタ６はあらかじめ設定されたカウント可
能な最大値まで飽和し、遅延制御回路４は遅角量
の最大値を出力回路７に出力し、点火時期が決定
される。

したがつて、ノツキングセンサそのものの信
号、すなわち、ノツキングによる振動を含めて、
それ以外のエンジン本体に生じる振動からノツキ
ングセンサの異常の有無が判別されノツキングセ
ンサ異常時には点火時期が通常使用される領域よ
りも遅角側に、あらかじめ設定された位置とな
り、ピストンの溶損等エンジンのトラブルを回避
することができる。

第２図には本発明の他の実施例の故障検出装置
を備えた点火時期制御装置が示されている。

図において、故障検出装置１０は第１図におけ
る半波整流回路１１および積分回路１４の代わり
に波高値保持回路２３が設られており、ノツキン
グセンサ８からの信号の波高値を保持して比較回
路１５に出力するように構成されている。この比
較回路１５は、異常判定レベル設定回路１６から
入力されるあらじめ設定された信号と、波高値保
持回路２３からの出力信号とを比較し波高値保持
回路２３よりの出力信号の波高値が異常判定レベ
ル設定回路１６よりの出力信号の波高値よりも小
さい場合に出力信号を出力するように構成されて
いる。この比較回路１５からの出力信号は、比較
回路１５に接続されるAND回路２１に入力され
る。AND回路２１には適宜方法でエンジンの負
荷を検出し、あらかじめ設定した値以上の時に信
号を出力するエンジン負荷検出装置２０が接続さ
れている。こののAND回路２１は比較回路１５
からの出力信号と、エンジン負荷検出装置２０か
らの出力信号の論理積が成立した時にスイツチ回
路１８に信号を出力するように構成されている。
またAND回路２１からの出力は表示装置２２に
入力されノツキングセンサ８を異常が表示され
る。このスイツチ回路１８は遅延制御回路４内の
点火時期演算回路５とアツプダウンカウンタ６と
の間に設けられており、AND回路２１からの出
力があると、アツプダウンカウンタ６より出力さ
れる信号に代え、異常時遅延量設定回路１９より
出力されるデジタル信号を点火時期演算回路５に
出力するように構成されている。

ノツキングセンサ８より出力される信号は波高
値保持回路２３によつて直流電圧値に変換され、
異常判定レベル設定回路１６よりの出力電圧と、
比較回路１５において比較され、ノツキングセン
サ８の異常の有無が第１図に示されている実施例
と同様に判定される。すなわち、比較回路１５に
接続される異常判定レベル設定回路１６から入力
されるあらかじめ設定された電圧出力信号と波高
値保持回路２３より出力される電圧出力信号とを
比較回路１５において比較し、波高値保持回路２
３より出力される電圧出力信号が異常判定レベル
設定回路１６よりの電圧出力信号よりも小さい場
合にノツキングセンサ８に異常を生じたと判定
し、比較回路１５よりAND回路２１に信号を出
力する。一方、適宜方法によつて検出されたエン
ジン負荷があらかじめ設定された値以上の負荷の
場合にはエンジン負荷検出装置２０より信号が
AND回路２１に出力される。AND回路２１は、
比較回路１５からの出力信号とエンジン負荷検出
装置２０からの出力信号の論理積が成立すると、
スイツチ回路１８に合成信号を出力する。AND
回路２１からの信号を入力するとスイツチ回路１
８は、アツプダウンカウンタ６からの信号に代え
て異常時遅延量設定回路１９より出力されるデジ
タル信号を点火時期演算回路５に出力する。

したがつて、本実施例によれば簡単な回路で、
ノツキングセンサの異常を検出し、またノツキン
グセンサ異常時でも、ノツキングが起こらない軽
負荷領域でのエンジン性能の損失をなくするた
め、エンジンの負荷状態により、ノツキングセン
サ異常時の異常判定による処理の採否を制御する
ことができる。また、ノツキングセンサ異常時の
点火時期制御量は安全度を見込んで通常使用され
る領域よりも大きく遅角側に制御することは避
け、通常使用される領域よりも若干遅角側に制御
する程度にとどめ、別途運転者に対し、異常を警
告することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によればノツキング
センサに故障等何らかの異常が生じたか否かを簡
単な構成で自動的に検出することができる、とい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の故障検出装置を備え
たエンジンの点火時期制御装置を示す回路図、第
２図はノツキングセンサの故障検出装置の他の実
施例とエンジン負荷検出回路とを用いて行なうエ
ンジンの点火時期制御装置を示す回路図である。 ５……点火時期演算回路、６……アツプダウン
カウンタ、７……出力回路、１０……故障検出装
置、１２……スイツチ回路、１３……ノツキング
判別回路、１５……比較回路、１６……異常判定
レベル設定回路、１７……模擬信号発生回路、２
０……エンジン負荷検出装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関のノツキングを検出するノツキング
   センサから出力されるノツキングセンサ信号を直
   流電圧信号に変換する第１の手段と、前記ノツキ
   ングセンサの正常レベルを示す基準信号を設定す
   る第２の手段と、前記直流電圧信号と前記基準信
   号とを比較し前記直流電圧信号のレベルが前記基
   準信号のレベルよりも小さいときに前記ノツキン
   グセンサが異常であるとする第３の手段と、から
   なるノツキングセンサの故障検出装置。 ２ 前記第１の手段は、前記ノツキングセンサ信
   号を半波整流すると共に半波整流により得られた
   信号を積分することによつて直流電圧信号に変換
   する特許請求の範囲第１項記載のノツキングセン
   サの故障検出装置。 ３ 前記第１の手段は、前記ノツキングセンサ信
   号の波高値を保持することによつてノツキングセ
   ンサ信号を直流電圧信号に変換する特許請求の範
   囲第１項記載のノツキングセンサの故障検出装
   置。