JP2639182B2 - ノック制御装置のセンサフェイル検出方法 - Google Patents

ノック制御装置のセンサフェイル検出方法

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【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ビッ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で比較し、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
ディストリビュータであり、このディストリビュータ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ビュータ
6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(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ート信号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を発生する。このときに、誤検知を防ぐた
めノックの有無にかかわらず、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からの出力
信号(波形B)とを、ノイズゲートG2中において比較す
る。ここで、両出力信号がA>Bの場合には、比較器3
からの出力信号であり割込み信号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D/A変換器4からの出力(波形B)を増
加させる。また、上記と反対に両出力信号が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からの出力(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−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G1
中のD/A変換器4の出力(波形B)のノック判定レベル
として送出する。そして、ノックゲートG1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、この結果によりのノック有りと判定
し、点火及び充電開始のタイミング出力(波形D)を予
め定められた遅角分だけ遅延させ、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×係数 で計算されるが、係数を回転数で細かく分ける事により
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で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くの長所をもっ
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、または分解能が悪くてもノイズレベル
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じ、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
に基づ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づいてノッキングを
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。
作用 本発明は上記のように構成であり、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が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
するための本発明の一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。一般的にノックゲート
G1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
ルが発生する期間である。
このように設定したタイミングE,Gの各ゲートG1,G
2は、第2図に示す制御フローチャートに基づきノイズ
レベルが小さくなる条件が成立するかどうかをステップ
18でチェックする。ステップ18でのチェックは、例えば
エンジン回転数が1500rmp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150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。なおノイズゲートG2の角度変更はノイズゲー
トG2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10でチ
ェックし、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)。
パルスであり(Yes)のときは VSFn=VSFn-1(1+α) ……ステップ11 パルスなし(No)のときは VSFn=VSFn-1(1−β) ……ステップ12 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VSFn
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でNOと判定された場合には、ステ
ップ15でカウント値を0にする。ステップ14、15は、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10
0点火数より大きいか否か判定され、カウント値m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用のレ
ベルVSFn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
うにしてもよいものである。
発明の効果 本発明は、上記実施例から明らかなように、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御装置の概略ブロッ
ク図、第5図は従来のノック制御装置による制御波形図
である。 1……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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−97070(JP,A) 特開 昭59−43973(JP,A) 特開 平2−70981(JP,A) 実開 昭56−151948(JP,U)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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
    ルに基づ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. 【請求項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. 【請求項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。
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