JPH0460154A - ノック制御装置のセンサフェイル検出方法 - 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、自動車等における内燃機関の点火時期制御等
に使用するノック制御装置のセンサフェイル検出方法に
関する。

従来の技術 従来のノック検出装置は、エンジン振動を検出する振動
センサの出力信号と基準信号からノッキングを検出でき
るようにマイクロコンピュータを用いて構成されていた
。

第４図は従来のノック制御装置の概略を示している。第
４図において、１はエンジン振動を検出する振動センサ
であり、この振動センサ１はエンジン振動を検出し電気
信号に変換して出力する。２は振動センサ１から出力さ
れる電気信号の必要な周波数成分のみを取り出す帯域濾
波器、３は比較器、４はディジタル、／アナログ（Ｄ／
Ａ）変換器、５はマイクロコンピュータである。振動セ
ンサ１の出力信号（第５図波形Ａ）と、マイクロコンピ
ュータ５から出力される複数ヒツトのデジタル信号をＤ
　／’　Ａ変換器４でアナログ信号に変換した出力信号
（第５図波形Ｂ〉とを比較器３て比較し、その比較出力
を割込み信号Ｆとしてマイクロコンピュータ５へ出力す
る。６はディストノピユータであり、このディストノピ
ユータ６は基準信号（第５図波形Ｃ）を送出する。７は
波形整形回路であり、この波形整形回路７はマイクロコ
ンピュータ５の割込み信号波形Ｃとなるようディストリ
ヒユータロの出力信号の波形整形を行う。８はイグナイ
タであり、このイグナイタ８はマイクロコンピュータ５
からの出力信号く第５図波形Ｄ）で点火を行う。

次に上記従来例の動作について、第５図を用いて説明す
る。マイクロコンピュータ５は上記基準信号Ｃからノッ
キングの生じる所定期間にノックゲ−１・信号Ｇ１を発
生するとともに、ノッキングの生じない所定期間にノイ
ズゲート信号Ｇ２を発生ずる。このときに、誤検知を防
ぐためノックの有無にかがわらす、例えばバルブ着座振
動等で振動センサ１の出力信号に影響を与える期間を避
けて各ゲートを設定する必要がある。そして、振動セン
サ１からの出力信号（波形Ａ）と、Ｄ／Ａ変換器４がら
の出力信号（波形Ｂ）とを、ノイズゲ−１・Ｇ２中にお
いて比較する。ここで、両川力信号がＡ＞Ｂの場合には
、比較器３からの出力信号である割込み信号Ｆがマイク
ロコンピュータ５に入力され、この結果により次のノイ
ズゲートＧ２中に送出されるＤ７・′Ａ変換器４がらの
出力（波形Ｂ）を増加させる。また、上記と反対に両川
力信号がＡ　＜　Ｂの場合は、割込み信号Ｆが出力され
ないので、次のＤ　、／　Ａ変換器４がらの出力（波形
Ｂ）を減少させる。このようにして、ノイズゲートＧ２
中のレベル、つまりノイズレベルを検出した後、このノ
イズレベルがセンサフェイル判定値以下の状態を続けた
ときにはセンサーフェイルと判定し、ノイズレベルが判
定値を越える時にはこのノイズレベルに最適な係数をか
けて、これを次のノックゲートＧＩ中のＤ／Ａ変換器４
の出力（波形Ｂ）をノック判定レベルとして送出する。

そして、ノックゲートＧＩ中でＡ＞Ｂの場合、比較器３
からの割込み信号Ｆがマイクロコンピュータ５に入力さ
れ、この結果によりノック有りと判定し、点火及び充電
開始のタイミング出力（波形Ｄ）を予め定められた遅角
量だけ遅延させ、イグナイタ８へ送出する。また、Ａ、
　＜　Ｂの場合、比較器３から割込み信号Ｆが出力され
ないので、この状態が続いた時は、上記点火及び充電開
始のタイミング出力（波形Ｄ）の遅角を減少させる。こ
こで、マイクロコンピュータを使用している理由は、き
め細かい制御を可能とするためである。例えば、ノック
判定レベルは ノック判定レベル＝ノイズレベルＸ係数で計算されるが
、係数を回転数で細が（分ける事により正確にノック判
定レベルを作成することができる。これを部品を増やさ
ずにてきるのがマイクロコンピュータであり、このほか
遅角量の正確な制御等多（の長所をもっている。

しかし、これらのきめ細かい制御もノイズレベルの分解
能が良い場合、または分解能が悪（でもノイズレベル自
体が大きい場合に限られる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来のノック検出装置では、エンジ
ンの負荷条件によっては、エンジン振動が非常に小さく
なり、これによりノイズレベルが小さくなるため、セン
サフェイル判定値を下回る場合が生し、センサフェイル
でないのにフェイルと誤検出する問題があった。そのた
め、エンジン振動の小さくなる条件、例えば低回転、低
負荷等の条件によりセンサフェイルを禁止するなどの対
策が必要とされてきた。

本発明はこのような従来の問題を解決するものであり、
運転条件によらず常に正確なセンサフェイル検出ができ
るセンサフェイル検出方法を提供することを目的とする
。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、ノッキングが生じ
ない所定期間のノイズゲートにおける振動センサ出力に
基いてノイズレベル検出を行い、ノッキングが生じる所
定期間のノックゲートにおける上記振動センサ出力と上
記検出されたノイズレベルに基いてノッキングを検出し
、上記ノイズゲートにおけるノイズレベルが小さくなる
条件が成立したかを判定し、上記条件が成立した場合に
上記ノイズレベル検出を行うノイズゲート期間を拡大し
、上記ノイズゲートにおけるノイズレベルに基いてセン
サフェイルを検出することを特徴とするものである。

イ乍用 本発明は上記のような構成であり、ノック判定レベルを
作成するためのノイズレベル検出期間中のノイズレベル
が小さくなる条件が成立した場合には、エンジン振動の
大きな期間を含むようにノイズレベル検出用のノイズゲ
ート期間を拡大するため、センサフェイル時の振動レベ
ルと正常時のレベルとの差か充分大きくとれるため、確
実なセンサフェイル検出を行うことができる。

実施例 第１図、第２図は第４図に示すノック制御装置を制御す
るだめの本発明の〜実施例による制御フローチャートを
示し、第３図は上記ノック制御装置の動作波形図を示す
。

第３図において、Ａは振動センサ１の出力信号、Ｂは振
動センサ１の出力信号Ａと比較するＤ／Ａ変換器４の出
力信号である。またＣは機関動作を示す基準信号例えば
クランク信号、Ｆは点火と充電開始のタイミング、Ｅ、
Ｇはゲートのタイミングを示す。−船釣にノックゲート
Ｇｌはノッキングが発生してレベルが大きくなる期間、
ノイズゲートＧ２はノックの有無に関係なく通常の振動
レベルが発生ずる期間である。

このように設定したタイミングＥ、Ｇの各ゲートＧｌ、
Ｇ２は、第２図に示す制御フローチャートに基づきノイ
ズレベルか小さくなる条件か成立するかとうかをステッ
プ１８てチエツクする。ステップ］８でのチエツクは、
例えばエンジン回転数か１５００ｒｐｍ以下になったか
否か、吸気マニホールド内の気圧が４００ｍｍＨｇ以下
になったか否か、冷却水温が８０℃以下になったか否か
の少なくとも一つを行う。ステップ１８でノイズレベル
が小さくなる条件が成立していないと判定された場合に
は、ステップ１９でノイズゲートＧ２を１３０度から１
５０度に設定し、ステップ１８でノイズレベルが小さく
なる条件が成立したと判定された場合には、ノックの有
無にかかわらずバルブ着座振動等の影響が振動センサ１
の出力信号に現れる期間、すなわちセンサフェイル時と
正常時との間で振動センサ１からの出力レベルの差が大
きい期間を含むように、ステップ２０において、ノイズ
ゲートＧ２を１００度から１５０度に拡大するものであ
る。なおノイズゲーｈＧ２の角度変更はノイズゲートＧ
２作成用のタイマーの設定値を変更することにより容易
に実現できるものである。

次に上記実施例の動作について第１図とともに説明する
。まず、ノイズゲートＧ２中において、比較器３の出力
つまりノイズパルスが有ったかどうかをステップ］Ｏで
チエツクし、これにより下式に示すようにマイクロコン
ピュータ５でセンサフェイル用のレベルＶＳＦｎを算出
する（ステップ１１．１２〉。

パルスあり（Ｙｅｓ）のときは ＶＳＦｎ　＝ＶＳＦｎ−１（１＋α） ・・・　ステップ１１ パルスなしくＮＯ）のときは ＶＳＦ、　−ＶＳＦｎ−１（１−β） ・・・　ステップ］２ 但しα、βは、正の定数とする。

次にステップ１３でセンサフェイル判定用レベルＶＳＦ
ｎをセンサフェイル判定値と比較する。ステップ１３で
ＹＥＳと判定された場合には、ステップ１４でカウント
値を＋１増加し、またステップ１３てＮｏと判定された
場合には、ステップ］５でカウント値をＯにする。ステ
ップ１．４．１５は、センサフェイル用のしｌ＼ルＶＳ
Ｆｎがセンサフェイル判定値より小さいと継続し判定さ
れた回数を計数するステップである。ステップ１４でカ
ウント値を増加した後に、ステップ１６において、カウ
ント値ｍが所定の判定値、例えば１．００点火数より大
きいか否か判定され、カウントＭｍが１００点火数より
大きいと判定された場合に、ステップ１７でセンサフェ
イルと判定する。

このように上記実施例によれば、ノック判定レベルを算
出するためのノイズレベルが小さくなってしまう条件の
時に、ノイズゲートＧ２を拡大することにより、センサ
フェイル時と正常時との出力レベルの差を大きくとるこ
とができるので、正確にセンサフェイルを検出できるも
のである。

なお、上記実施例では、第１図に示すように、センサフ
ェイル用のレベルＶＳＦｎがセンサフェイル判定値より
小さいと継続して判定された点火回数によりセンサフェ
イルを判定しているが、センサフェイル用のレベルＶ　
Ｓ　Ｆ　ｎがセンサフェイル判定値より小さいと判定さ
れた所定の継続時間によってセンサフェイルを検知する
ようにしでもよいものである。

発明の効果 本発明は、上記実施例から明らがなように、ノイズゲー
ト中のノイズレベルが小さくなる条件が成立した場合に
、ノイズゲートをエンジン振動の大きな期間を含むよう
に拡大して、振動センサが壊れたようなセンサフェイル
状態と正常な状態との振動センサの出力レベル差を大き
くすることができるため、センサフェイル状態を確実に
検出できる利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例におけるノック制御
装置のセンサフェイル検出方法を実施するための制御フ
ローチャート、第３図は本発明方法の制御波形図、第４
図は本発明方法を実施するノック制］・・・振動センサ
、２・・・帯域濾波器、３・・・比較器、４・・・Ｄ／
Ａ変換器、５・・・マイクロコンピュータ、６・・・デ
ィストリビュータ、７・・・波形整形回路、８・・・イ
グナイタ。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名第１図 第　２　図 す９−ン ｐノゲーン 第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、ノッキングが生じない所定期間のノイズゲート
   における振動センサ出力に基いてノイズレベル検出を行
   い、ノッキングが生じる所定期間のノックゲートにおけ
   る上記振動センサ出力と上記検出されたノイズレベルに
   基いてノッキングを検出し、上記ノイズゲートにおける
   ノイズレベルが小さくなる条件が成立したかを判定し、
   上記条件が成立した場合に上記ノイズレベル検出を行う
   ノイズゲート期間を拡大し、上記ノイズゲートにおける
   ノイズレベルに基いてセンサフェイルを検出することを
   特徴とするノック制御装置のセンサフェイル検出方法。
2. （２）、ノイズゲートにおけるノイズレベルが小さくな
   る条件が成立した場合に上記ノイズゲート期間をバルブ
   着座振動発生期間を含む期間に拡大する請求項第１項記
   載のノック制御装置のセンサフェイル検出方法。
3. （３）、ノイズゲートにおける回転数、吸気マニホール
   ド内気圧、冷却水温の少なくとも１つが所定値以下にな
   った場合に、ノイズゲート期間を拡大する請求項第１項
   記載のノック制御装置のセンサフェイル検出方法。