JP2750152B2 - エンジンのノック検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ノックセンサの故障診断機能を有するエン
ジンのノック検出装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］ 最近では、エンジンの異常燃焼による初期ノックをノ
ックセンサにより検出し、点火時期を制御してノック発
生を回避する技術が広く採用されている。これにより、
ノック限界での点火時期制御が可能となり、エンジンの
出力性能を大きく向上させることができるようになっ
た。

上記ノックセンサは、混合気の異常燃焼による異常燃
焼圧力振動あるいはシリンダブロックなどに伝達する機
械的振動を検出し、その振動波形を電子信号として出力
するもので、例えば特開昭58−165573号公報に開示され
ている如く、気筒数以下の複数のノックセンサを気筒間
のシリンダブロックに装着し、混合気の燃焼圧力による
シリンダブロックの振動を検出して予め対応させた気筒
ノッキングを検出する。

しかしながら、この場合、複数のノックセンサの一部
に故障が発生した場合、対応する気筒のノック検出が不
能となってしまう。

これに対処するに、例えば特開昭57−176362号公報に
は、ノック検出回路に加えてノックセンサの異常を検出
するフェイルセーフ回路を設け、ノックセンサからの出
力信号によってノックの検出とノックセンサ異常を検出
することにより、ノック発生とノックセンサ異常を判別
する技術が開示されている。

すなわち、上記ノック検出回路はノックが検出される
とLOW信号を出力し、イグニッション信号あるいはその
他の割込信号によってリセットされてHIGHレベルに変わ
る。一方、上記フェイルセーフ回路は、ノックセンサに
断線あるいは短絡といった異常が生じた場合、LOW信号
を出力し、その状態を保持する。そして、上記ノック検
出回路からの出力と上記フェイルセーフ回路からの出力
のいずれかがLOWである場合、マイクロコンピュータの
入出力装置にLOWレベル信号が入力されて異常が判定さ
れる。

しかしながら、上記先行技術においては、ノック検出
回路に加えて、ノックセンサの異常を検出するフェイル
セーフ回路、及び、上記ノック検出回路と上記フェイル
セーフ回路との出力を処理する周辺回路などのハードウ
エアの追加が必要となり、しかも、複数のノックセンサ
を使用する場合、ノックセンサの数だけ必要となる。

従って、ハードウエアの追加によるコスト上昇、外付
け回路の設置スペースの増大などを招くという問題があ
った。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、特別な
ハードウエアを追加することなく、ノックセンサ出力信
号から、ノック検出とノックセンサ異常とを検出するこ
とができ、しかも安価に構成することができるエンジン
のノック検出装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明によるエンジンのノック検出装置は、複数のノ
ックセンサをエンジンに配設し、該当気筒のノッキング
を検出するエンジンのノック検出装置において、ノック
非検出区間においてアナログ／デジタル変換された各ノ
ックセンサのデジタルデータの平均値を互いに比較し、
上記ノックセンサの異常を判定する故障判定手段を備え
たものである。

すなわち、上記複数のノックセンサの出力をノック非
検出区間においてデジタルデータにアナログ／デジタル
変換し、これらのデジタルデータを互いに比較する。そ
して、上記複数のノックセンサのなかで、異常データを
出力したノックセンサを故障と判定する。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はノック検出
装置の機能ブロック図、第２図は回路構成図、第３図は
ノック検出テーブルを示す説明図、第４図は初期設定プ
ログラムを示すフローチャート、第５図はノック非検出
区間およびノック検出区間における割込み処理のフロー
チャート、第５図（ａ）は気筒信号とクランク角信号と
のタイミングチャート、第６図（ｂ）はノック検出処理
のタイミングチャートである。

（構 成） 第２図の符号１はマイクロコンピュータからなるメイ
ン制御ユニットであり、点火時期制御、燃焼噴射制御な
どのエンジン制御を行う。例えば点火時期制御において
は、波形整形回路2a,2b,2cを介してそれぞれクランク角
センサ３、カム角センサ4a,4bなどが接続され、点火時
期が演算されて、所定のタイミングで点火信号が点火回
路５に出力される。

また、上記メイン制御ユニット１には、ノック検出ユ
ニット６が接続されており、このノック検出ユニット６
には、それぞれ上記波形整形回路2a,2b,2c及び増幅器7
a,7bを介して、上記クランク角センサ３、カム角センサ
4a,4b、ノックセンサ8a,8bが接続されている。

上記ノック検出ユニット６は、CPU9、ROM10、RAM11、
シリアルインターフェイス（SCI）12、アナログ／デジ
タル（A/D）変換器13、タイマMT1,MT2,MT3,MT4、及び、
入出力（I/O）インターフェイス14がバスライン15を介
して互いに接続されて構成されている。

上記クランク角センサ３、カム角センサ4a,4bは、上
記波形整形回路2a,2b,2cを介して上記I/Oインターフェ
イス14の入力ポートに接続され、また、上記ノックセン
サ8a,8bは、上記増幅器7a,7bを介して上記A/D変換器13
に接続されている。

上記クランク角センサ３は、エンジンのクランクシャ
フト17に固設したクランクロータ17aの突起（あるいは
スリット）を検出する電磁ピックアップなどからなり、
上記クランクロータ17aに設けられた突起が上記クラン
ク角センサ３に接近離間すると、磁束変化による交流出
力が発生し、上記波形整形回路2aによってパルスに変換
される。

また、カム角センサ4a,4bは、上記クランクシャフト1
7の１回転に対し1/2回転するカムシャフト18に固設した
カムロータ18a,18bの突起（あるいはスリット）を検出
する電磁ピックアップなどからなり、同様にカム角セン
サ4a,4bからの交流出力が波形整形回路2b,2cによってパ
ルスに変換される。

例えば６気筒エンジンの場合、120゜CA毎に存在する
各気筒の圧縮上死点（TDC）を識別するための気筒信号
がカム角センサ4a,4bから出力され、上死点前（BTDC）1
0゜から30゜CA毎のクランク角信号がクランク角センサ
３から出力される。すなわち、上記カム角センサ4a,4b
からの気筒信号とクランク角センサ３からのBTDC10゜BT
DC40゜、BTDC70゜、BTDC100゜のクランク角信号とが上
記メイン制御ユニット１に入力（第６図（ａ）参照）さ
れて点火時期などが演算され、30゜CA信号を基準として
所定の点火時期に達すると該当気筒に対する点火信号が
上記点火回路５に出力される。

尚、上記BTDC10゜の信号はエンジン始動時の固定点火
角信号である。

さらに、上記クランク角センサ３から上記ノック検出
ユニット６に、例えばBTDC70゜及びBTDC10゜の信号が60
゜CA間隔で入力され、ノック検出の割込み処理が起動さ
れる。

また、上記ノックセンサ8a,8bは、電源VCCから抵抗Ｒ
を介して接続され、例えばノック振動とほぼ同じ固有周
波数を持つ振動子とこの振動子の振動加速度を検知して
電器信号に変換する圧電素子とから構成される共振系の
ノックセンサで、エンジンの爆発行程における燃焼圧力
波によりシリンダブロックなどに伝わる振動を検出し、
その振動波形を電気信号として出力し、例えば、水平対
向エンジンあるいはＶ形エンジンでは片バンクに各々配
設されている。

この電気信号は上記増幅器7a,7bにより所定のレベル
に増幅された後、上記ノック検出ユニット６のA/D変換
器13でデジタルデータにA/D変換される。このA/D変換に
際しては、振動波形を忠実に変換するため高速にサンプ
リングが行われる。

また、上記ROM10にはノック検出処理プログラム、ノ
ックセンサの故障検出プログラム、及び、ノック検出テ
ーブルTB KNの初期設定データが記憶されており、上記
ノック検出テーブルTB KNは、システムの初期化に際し
て上記ROM10から上記RAM11に転送され、以後、上記RAM1
1上のノック検出テーブルTB KNが適宜参照され、また、
条件に応じて書換えられて使用される。

上記CPU9は、上記クランク角センサ３からの信号によ
り上記タイマTM1,TM2,TM3,TM4による内部割込み処理を
起動し、上記ROM10に格納されたノック検出処理のプロ
グラムを実行する。

すなわち、上記RAM11に構成されたノック検出テーブ
ルTB KNを参照して上記ノックセンサ8a,8bから該当気筒
に対応するノックセンサを選択し、上記A/D変換器13に
チャンネルセレクト信号を出力すると共に、A/D変換開
始信号を出力する。そして、ノック非検出区間及びノッ
ク検出区間で上記ノックセンサ8a,8bからの信号を上記A
/D変換器13で高速にA/D変換し、ノック非検出期間でノ
ック判定レベルを算出すると共に、ノック検出区間でノ
ックレベルを算出する。そして、上記ノック判定レベル
と上記ノックレベルを比較することによってノック発生
の有無を判定し、判定結果を上記メイン制御ユニット１
に上記SCI12などを介して送信する。

上記メイン制御ユニット１では、上記ノック検出ユニ
ット６からノッキング発生と送信された場合、直ちに該
当気筒の点火時期を遅らせノッキングを回避する。

さらに、上記CPU9は、ノック非検出区間において上記
A/D変換器13にてA/D変換されたノックセンサ8a,8bのデ
ジタルデータの平均値を互いに比較し、ノックセンサの
異常を判定する。そして、上記ノックセンサ8aあるいは
8bに異常有りと判定した場合、上記メイン制御ユニット
１に上記SCI12などを介してノックセンサ故障を送信す
る。

（機能構成） 上記ノック検出ユニット６は、A/D変換手段20、ノッ
クセンサ選択手段21、ノック検出テーブルTB KN、気筒
判別手段22、サンプリング周期設定手段23、検出区間設
定手段24、ノックレベル算出手段25、ノック判定レベル
算出手段26、ノック判定手段27、故障判定手段28、記憶
手段29から構成され、ノック検出処理専用の機能を高速
に実行する。

A/D変換手段20では、検出区間設定手段24によって設
定された区間において、サンプリング周期設定手段23に
よって設定されたサンプリング周期で、ノックセンサ選
択手段21により選択されたノックセンサ8a,8bに対するA
/D変換器13の所定のチャンネルから信号を取り込み、デ
ジタルデータに変換する。そして、ノックレベル算出手
段25及びノック判定レベル算出手段26へ出力する。

ノックセンサ選択手段21では、気筒判別手段22にて気
筒判別された燃焼行程の気筒に対し、ノックセンサ検出
テーブルTB KNを参照してその気筒に対応するノックセ
ンサをノックセンサ8a,8bから特定する。

すなわち、第３図に示すように、例えば６気筒エンジ
ンの場合、ノック検出テーブルTB KNには、テーブルの
先頭アドレスAD2から最終アドレスAD7まで順に気筒＃１
〜＃６に対応して使用されるノックセンサ8a,8bの対応
関係が記憶されており、気筒判別手段22にて判別された
気筒に対応したアドレスの内容を読出すことにより、そ
の気筒のノック検出に使用するセンサを上記ノックセン
サ8a,8bから選択する。このノック検出テーブルTB KN
は、運転条件に書換えられ、各気筒に対して最適なノッ
クセンサの対応関係が設定される。

気筒判別手段22では、クランク角センサ３およびカム
角センサ4a,4bからの出力信号により、例えば各気筒の
圧縮上死点毎に出力される気筒判別信号に基づき、燃焼
行程となる気筒を判別してノックセンサ選択手段21、故
障判定手段28に出力する。

サンプリング周期設定手段23では、検出区間設定手段
24によって設定された区間において、上記A/D変換手段2
0におけるA/D変換のサンプリング周期を設定し、上記A/
D変換手段20、ノックレベル算出手段25、ノック判定レ
ベル算出手段26へ出力する。このサンプリング周期は、
上記ノックセンサ8a,8bからの振動波形を忠実に再現で
きる時間周期TsでタイマTM4にセットされる。

検出区間設定手段24では、クランク角センサ３からの
信号に基づき、ノッキング発生対象外期間とノッキング
発生対象期間とでそれぞれノック非検出区間とノック検
出区間とを設定し、上記A/D変換手段20、サンプリング
周期設定手段23、ノックレベル算出手段25、及び、ノッ
ク判定レベル算出手段26に出力する。

上記ノック非検出区間及びノック検出区間は、上記ク
ランク角センサ３からの信号に対して、例えば予め設定
されたマップなどからエンジン回転数Ｎに応じ、直接、
あるいは補間計算により設定され、タイマTM1,TM2にそ
れぞれA/D変換のサンプリング開始時刻がセットされ、
タイマTM3にサンプリング終了時刻がセットされる ノックレベル算出手段25では、上記検出区間設定手段
24で設定されたノック検出間において、上記A/D変換手
段20で変換された各サンプリング周期Ts毎のデジタルデ
ータPiから振動波形の振幅中心値P0を減算し、各サンプ
リング周期Ts毎にその値を加算する。そして、上記ノッ
ク検出区間におけるA/D変換終了後、サンプリング数Ｓ
で割り区間平均値P2を算出する。

すなわち、 により、ノック検出区間の区間平均値P2を算出し、これ
をノックレベルとする。

ノック判定レベル算出手段26では、上記検出区間設定
手段24で設定されたノック非検出区間において、上記ノ
ックレベル算出手段25と同様にして区間平均値P1を算出
する。

上記区間平均値P1を故障判定手段28に出力すると、次
に、前回までの連続した（Ｎ−１）サイクルにわたるノ
ック非検出区間の平均値Ｐ1AVE′を積算し、この積算値
に今回の区間平均値P1を加算してサイクル数Ｎで割り、
今回までのＮサイクルの平均値Ｐ1AVEを算出する。

そして、上記（３）式の平均値Ｐ1AVEに所定のオフセ
ット値ＰOFFSETを加えて今回のノック判定レベルＰKNを
算出する。

ＰKN＝Ｐ1AVE＋ＰOFFSET …（４） ノック判定手段27では、上記ノックレベル算出手段25
で算出したノックレベルP2と上記ノック判定レベル算出
手段26で算出したノック判定レベルＰKNとを比較して、
P2＜ＰKNの場合のノッキング発生無し、P2≧ＰKNの場合
ノッキング発生有りと判定し、SCI12を介してメイン制
御ユニット１に送信する。

故障判定手段28では、上記ノックセンサ選択手段21、
上記気筒判別手段22からの出力に基づいて、上記ノック
判定レベル算出手段26からのノック非検出区間における
デジタルデータの平均値P1（（２）式参照）を、ノック
センサ8a,8bのいずれか識別し、記憶手段29に格納す
る。そして、上記ノックセンサ8a,8bに対するそれぞれ
のデジタルデータの平均値を互いに比較し、ノックセン
サ8a,8bの異常を判定し、異常と判定された場合、上記
メイン制御ユニット１にノックセンサ故障を送信する。

すなわち、ノック非検出区間におけるノックセンサ8a
のデジタルデータの平均値P1をP1a、ノックセンサ8bの
デジタルデータの平均値P1をP1bとすると、個々の気筒
において、P1a＝Ｋ×P1b（Ｋは気筒毎の定数）が成り立
つ。従って、これらの平均値P1a,P1bの比Ｋを算出し、
予め設定した許容範囲ΔＫ内にあるか否かを判定するこ
とにより、ノックセンサ8a,8bの故障が判定できる。

上述したノック非検出区間及びノック検出区間におけ
る処理は、タイマTM1,TM2,TM3,TM4による多重割込みと
して実行され、次に、上記構成による処理手順を第４図
〜第６図のフローチャートに従って説明する。

最初に第４図（ａ）のメインルーチンのステップS51
にて初期化が行われ、ノック検出ユニット６の割込みベ
クタ、各種フラグ類、レジスタなどがイニシャライズさ
れると共に、ROM10格納されたノック検出テーブルTB KN
の初期データがRAM11に転送され、RAM11にノック検出テ
ーブルTB KNが構成される。

次いで、ステップS52へ進むと、割込みが許可され、
ステップS53へ進んでアイドルタスクへ移行し、CPU9を
待機状態にして割込みの発生を待つ。

次に、カム角センサ4a,4bから信号が入力されると第
４図（ｂ）に示す外部割込みが発生し、ステップS101
で、上記カム角センサ4a,4bからの気筒判別信号および
クランク角センサ３からのクランク角信号の組合せに基
づいて燃焼行程となる気筒が判別され、ステップS102へ
進む。

ステップS102では、上記ステップS101で判別した気筒
番号を上記RAM11のアドレスAD1にストアし、メインルー
チンへ復帰する。

そして、クランク角にセンサ３からの信号による外部
割込みが発生すると、第４図（ｃ）に示すステップS151
で、クランク角30゜CA相当の経過時間T30を算出する。
この経過時間T30は、例えば、BTDC100゜のクランク角信
号を入力し、次のBTDC70゜のクランク角信号を入力する
までの時刻から計測できる。

次いで、ステップS152へ進み、上記ステップS151で算
出したT30の値からエンジン回転数Ｎを算出し、ステッ
プS153へ進む。

ステップS153では、上記ステップS152で算出したエン
ジン回転数Ｎに基づいてノック非検出区間の開始時刻、
すなわち、ノックセンサ8a,8bからの信号のサンプリン
グ開始時刻T1SをタイマTM1にセットし、ステップS154へ
進む。

ステップS154では、上記タイマTM1の割込みを許可
し、ステップS155へ進んで上記エンジン回転数Ｎに基づ
きノック非検出区間の時間幅TAD1を計算し、ノック非検
出区間の初期設定を終了する。

次に、時刻T1Sに達し、第５図（ａ）に示すタイマTM1
による内部割込みが発生すると、ステップS201で、上記
サンプリング区間（ノック非検出区間）終了時刻T1E
（＝T1S＋TAD1）をタイマTM3にセットし、次いでステッ
プS202で上記タイマTM3の割込みを許可する。

次にステップS203へ進み、タイマTM4にA/D変換のサン
プリング周期Tsをセットし、ステップS204で上記タイマ
TM4の割込みを許可してA/D変換器13によるA/D変換を直
ちに開始し、TM1割込みルーチンから復帰する。

すなわち、上記ステップS204でタイマTM4の割り込み
が許可されると、第５図（ｂ）に示すタイマTM4による
内部割込みルーチンが起動され、上記ステップS203でセ
ットされたサンプリング周期Ts毎に、上記A/D変換器13
でA/D変換が実行される。

まずステップS251で、RAM11のアドレスAD1からの内
容、すなわち燃焼行程となる気筒番号が読出されると、
ステップS252へ進み、上記燃焼行程となる気筒に対応す
る上記ノック検出テーブルTB KNの該当アドレスADを算
出する。

次いで、ステップS253へ進み、上記ノック検出テーブ
ルTB KNから該当アドレスADのデータを読出し、ノック
センサ8a,8bから対応するセンサを選択してステップS25
4へ進む。

ステップS254では、上記ステップS253で選択されたノ
ックセンサ、例えば、ノックセンサ8aに対応したチャン
ネルセレクト信号をA/D変換器13に出力し、ステップS25
5へ進む。

そして、ステップ255で上記A/D変換器13によって変換
されたノックセンサ8aからの振動波形のデジタルデータ
を読取り、ステップS256へ進んで、上記ステップS255で
読取った振動波形のデジタルデータPiと振動波形の振幅
中心値P0との差、すなわちノック強度（|Pi−P0|）を算
出する。

次いで、ステップS257で前回のサンプリングまでのノ
ック強度積算値ＫKPに上記ステップS256で算出した今回
のノック強度を加算し今回のサンプリングまでのノック
強度積算値ＫKPを算出し（ＫKP＝ＫNP＋|Pi−P0|）、ス
テップS258へ進む。

ステップS258へ進むと、前回までのサンプリング数Ｓ
に１を加算して今回までのサンプリング数Ｓ（Ｓ＝Ｓ＋
１）を算出し、ステップS259で次のサンプリングタイミ
ングを上記A/D変換器13にセットして上記ステップS255
へ戻り、次のサンプリングタイミングでステップS255〜
S259を繰り返す。

次に、上記タイマTM1による割込み処理のステップS20
1でセットされたノック非検出区間終了時刻T1Eに達する
と、第５図（ｄ）に示すタイマTM3による内部割込みが
発生する。

上記タイマTM3による割込みでは、ステップS401で上
記タイマTM4の割込みを禁止して上記ノックセンサ8aか
らの出力信号のサンプリングを停止し、ステップS402で
ノック検出区間フラグFLAG KNがFLAG KN＝０か否かを判
定する。ノック判定レベル算出の際にはFLAG KN＝０に
セットされているので、ステップS403へ進んでノック非
検出区間における上記ノック強度積算値ＫNPに対し、そ
の区間平均値P1（＝ＫPN/S）を算出してステップS404へ
進む。

ステップS404では、前回までの連続した（Ｎ−１）サ
イクルにおける各区間の平均値Ｐ1AVE′を積算し、その
積算値に今回の平均値P1を加算して、今回までのＮサイ
クルの平均値Ｐ1AVEを算出する。すなわち（３）式で示
したように、 そしてステップS405へ進み、上記平均値Ｐ1AVEにオフ
セット値ＰOFFSETを加算し、ノック判定レベルＰKN（＝
Ｐ1AVE＋ＰOFFSET）を算出する。

次に、ステップS406へ進むと、上記ステップS403で算
出したノックセンサ8aの平均値P1aと、前回のルーチン
でRAM11の所定アドレスに格納されたノックセンサ8bの
平均値P1bの比Ｋを算出する。

ステップS407では、上記ステップS406で算出したノッ
ク非検出区間におけるノックセンサ8a,8bのデジタルデ
ータ平均値P1a,P1bの比Ｋと、予め設定されROM10の所定
アドレスに記憶されている許容範囲K0とを比較し、Ｋ≦
K0の場合、正常と判定してステップS409へ進み、Ｋ＞K0
の場合、ステップS408へ進んで、ノックセンサ異常と判
定し、ノックセンサ故障のフラグを１にセットしてメイ
ン制御ユニット１へSCI12を介して送信し、ステップS40
9へ進む。

ステップS409でノック検出区間フラグをFLAG KN＝１
にセットし、ステップS415で、上記ノック強度積算値Ｋ
NP及びサンプリング数Ｓの値をクリアしてノック非検出
区間における内部割込み処理を終了する。

（ノック検出手順） 次に、再び上記クランク角センサ３から信号が入力さ
れると、第５図（ｃ）に示す外部割込みが発生し、ノッ
ク検出の処理が起動される。

このノック検出処理は、例えば、クランク角センサ３
からの固定点火時期を示すBTDC10゜の割込み信号によっ
て起動され、ステップS351で、エンジン回転数Ｎに基づ
き、例えばノックセンサ8aからの信号サンプリング開始
時刻、すなわち、ノック検出開始時刻T2SをタイマTM2に
セットしてステップS352へ進む。

ステップS352では、上記タイマTM2の割込みを許可
し、ステップS353へ進んで上記エンジン回転数に基づき
ノック検出区間の時間幅TAD2を計算し、メインルーチン
へ復帰する。

そして、時刻T2Sに達すると、上述のノック非検出区
間における手順同様、タイマTM2による内部割込みが発
生し、ノック検出のサンプリング区間終了時刻T2E（＝T
2S＋TAD2）及びサンプリング周期ＴS2が、それぞれタイ
マTM3、タイマTM4にセットされ、上記タイマTM4による
ノックセンサ8aからの振動波形のA/D変換値のサンプリ
ング処理が実行される。

ここで、上記サンプリング手記ＴS2は、例えば30μｓ
程度に設定され、上記ノックセンサ８からの振動波形を
忠実にデジタル化できるよう設定されている。

尚、上記サンプリング周期ＴS2に対し、ノック判定レ
ベル検出区間におけるサンプリング周期ＴS1は適宜設定
され、上記サンプリング周期ＴS1とサンプリング周期Ｔ
S2とは同一周期でも良い。また、上記タイマTM2,TM4に
よる割込み処理は上述のノック非検出区間における手順
（TM1割込み、TM4割込み）と同様のためその説明を省略
する。

次に、第５図（ｄ）に示すタイマTM3によるノック判
定処理について説明する。

ステップS401で、タイマTM4によるA/D変換値のサンプ
リング処理の割込みを禁止すると、ステップS402へ進
み、ノック検出区間フラグがFLAG KN＝０にセットされ
ているか否かが判定される。この場合、前回のTM3割込
みルーチンはノック判定レベル算出であったため、前回
ルーチンのステップS409でノック検出区間フラグがFLAG
KN＝１にセットされているので、ステップS402からス
テップS410へ進み、ノック検出区間におけるノック強度
積算値ＫNPの平均値P2（＝ＫNP/S）を算出し、ステップ
S411へ進む。

ステップS411では、上記ステップS410で算出された平
均値P2と、上述のノック判定レベル検出区間（ノック非
検出区間）で算出されたノック判定レベルＰKNとを比較
し、P2＜ＰKNのときステップS412へ進んでノック発生無
しと判定してステップS414へ進む。一方、P2≧ＰKNのと
きは、ステップS413へ進み、ノック発生有りと判定して
上記メイン制御ユニット１に上記SCI12を介してノック
信号を送信し、ステップS414へ進む。

そして、ステップS414へ進むと、ノック検出区間フラ
グをFLAG KN＝０にセットしてステップS415へ進み、ノ
ック検出区間におけるノック強度積算値ＫNP及びサンプ
リング数Ｓの値をクリアしてメインルーチンへ復帰す
る。

以上の手順に従って、上記ノックセンサ8a,8bから出
力される振動波形が上記ノック検出ユニット６に取込ま
れ、ノック発生の有無が判定される。そして、例えばノ
ック発生有りと判定され、上記メイン制御ユニット１に
ノック信号が送信されると、ノッキング回避のため上記
メイン制御ユニット１から点火回路５へ出力される点火
信号が直ちに遅角化される。

尚、本実施例においては、ノック検出ユニット６によ
りノック検出処理を行う例について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、メイン制御ユニット
１にてノック検出処理を行っても良い。

また、ノックセンサ8a,8bは、共振型のセンサに限定
されることなく、シリンダブロックなどに伝達されるエ
ンジンの機械的振動のみならず、例えば、燃焼圧力、振
動音など振動波形として検出するものであれば良い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、複数のノックセ
ンサをエンジンに配設したエンジンのノック検出装置に
おいて、ノック非検出区間における各ノックセンサのデ
ジタルデータの平均値を互いに比較し、上記ノックセン
サの異常を判定する故障判定手段を備えたため、特別な
ハードウエアを追加することなく安価に、ノックセンサ
の出力信号からノック検出とノックセンサ異常とを検出
することができるなど優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はノック検出装
置の機能ブロック図、第２図は回路構成図、第３図はノ
ック検出テーブルを示す説明図、第４図は初期設定プロ
グラムを示すフローチャート、第５図はノック非検出区
間およびノック検出区間における割込み処理のフローチ
ャート、第６図（ａ）は気筒信号とクランク角信号との
タイミングチャート、第６図（ｂ）はノック検出処理の
タイミングチャートである。 8a,8b……ノックセンサ、 20……アナログ／デジタル変換手段、 28……故障判定手段、 P1a,P1b……平均値。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のノックセンサをエンジンに配設し、
   該当気筒のノッキングを検出するエンジンのノック検出
   装置において、 ノック非検出区間においてアナログ／デジタル変換され
   た各ノックセンサのデジタルデータの平均値を互いに比
   較し、上記ノックセンサの異常を判定する故障判定手段
   を備えたことを特徴とするエンジンのノック検出装置。