JP3438312B2 - 内燃機関用ノック制御装置 - Google Patents
内燃機関用ノック制御装置Info
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用ノック制御
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は、特公平１−３６５６７号公報，
特開昭６０−１０００２１号公報，特開昭５２−８４７
８１号公報に開示されているように、ノックセンサにバ
イアスをかけて、そのバイアス電圧の直流成分を検出す
ることにより、ノックセンサおよびその信号線の断線ま
たは短絡を検出するものか、あるいは特公平３−６１１
３３号公報に開示されているように、ノックセンサ信号
の出力レベルによってフェイル検出するものであった。
特開昭６０−１０００２１号公報，特開昭５２−８４７
８１号公報に開示されているように、ノックセンサにバ
イアスをかけて、そのバイアス電圧の直流成分を検出す
ることにより、ノックセンサおよびその信号線の断線ま
たは短絡を検出するものか、あるいは特公平３−６１１
３３号公報に開示されているように、ノックセンサ信号
の出力レベルによってフェイル検出するものであった。
【０００３】また、従来特開昭６３−１８６９４９号公
報に開示されているように、ノックセンサ信号の出力レ
ベルによってフェイル検出する際に、気筒毎にフェイル
判定用レベルを作成していた。
報に開示されているように、ノックセンサ信号の出力レ
ベルによってフェイル検出する際に、気筒毎にフェイル
判定用レベルを作成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、信号系の断線
または短絡を検出するだけでは、ノックセンサの劣化，
故障またはゆるみ等の異常は検出できないという問題点
があった。また、信号の出力レベルによるフェイル検出
だけでは、ノックセンサ出力が小さい運転領域では全く
フェイル判定できないという問題点があった。
または短絡を検出するだけでは、ノックセンサの劣化，
故障またはゆるみ等の異常は検出できないという問題点
があった。また、信号の出力レベルによるフェイル検出
だけでは、ノックセンサ出力が小さい運転領域では全く
フェイル判定できないという問題点があった。
【０００５】そこで、本発明は、センサ出力が比較的大
きな運転領域でバイアス電圧の直流成分だけではなく、
交流成分でもフェイル検出するようにしたので、信号系
の断線または短絡に加えてノックセンサの劣化，故障ま
たはゆるみ等の異常も検出できることを目的とする。ま
た、複数のノックセンサを使用する場合、ノックセンサ
信号をマルチプレクサで切替えて１つのバンドパスフィ
ルタで構成すれば、簡単でローコストになるが、フェイ
ル判定用レベルを気筒毎に作成すると、更新が気筒サイ
クル毎（気筒数分の点火サイクル毎）になるので、過渡
時に応答遅れによりフェイルを誤検出する可能性があ
る。それを対策するために、フェイル判定用レベルを全
気筒一律に作成することによって１点火毎の更新にして
応答性を向上させることができるが、これでは複数のノ
ックセンサの中の１つが故障した場合には、正常なノッ
クセンサを使用している点火ではノックセンサ出力があ
るので、フェイル判定用レベルは十分に小さくならず、
正常時と故障時の区別がしにくくなる。
きな運転領域でバイアス電圧の直流成分だけではなく、
交流成分でもフェイル検出するようにしたので、信号系
の断線または短絡に加えてノックセンサの劣化，故障ま
たはゆるみ等の異常も検出できることを目的とする。ま
た、複数のノックセンサを使用する場合、ノックセンサ
信号をマルチプレクサで切替えて１つのバンドパスフィ
ルタで構成すれば、簡単でローコストになるが、フェイ
ル判定用レベルを気筒毎に作成すると、更新が気筒サイ
クル毎（気筒数分の点火サイクル毎）になるので、過渡
時に応答遅れによりフェイルを誤検出する可能性があ
る。それを対策するために、フェイル判定用レベルを全
気筒一律に作成することによって１点火毎の更新にして
応答性を向上させることができるが、これでは複数のノ
ックセンサの中の１つが故障した場合には、正常なノッ
クセンサを使用している点火ではノックセンサ出力があ
るので、フェイル判定用レベルは十分に小さくならず、
正常時と故障時の区別がしにくくなる。
【０００６】そこで本発明は過渡時の応答遅れが少な
く、かつ複数のノックセンサの中の１つが故障した場合
にも故障を確実に判別することを別の目的とする。
く、かつ複数のノックセンサの中の１つが故障した場合
にも故障を確実に判別することを別の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのため本発明は図８に
示すごとく、内燃機関に発生する振動を検出する複数の
ノックセンサと、前記複数のノックセンサ信号を選択的
に切替えて出力するマルチプレクサと、前記マルチプレ
クサで選択されたノックセンサ信号を入力して、ノック
特有の周波数帯域だけ通過させるバンドパスフィルタ
と、内燃機関の運転条件を検出する運転条件検出手段
と、前記ノックセンサにバイアスをかけるバイアス手段
と、前記バイアス手段出力の直流成分で、前記運転条件
検出手段により全運転領域または特定の運転条件が成立
した時に前記ノックセンサおよびその信号線の断線また
は短絡を検出する第１のフェイル検出手段と、前記バン
ドパスフィルタ出力の交流成分でノックを検出するノッ
ク検出手段と、前記運転条件検出手段により内燃機関運
転条件が高回転領域にあると検出されたとき、前記バン
ドパスフィルタ出力の交流成分で、前記ノックセンサの
異常を検出する第２のフェイル検出手段とを備える内燃
機関用ノック制御装置を提供するものである。
示すごとく、内燃機関に発生する振動を検出する複数の
ノックセンサと、前記複数のノックセンサ信号を選択的
に切替えて出力するマルチプレクサと、前記マルチプレ
クサで選択されたノックセンサ信号を入力して、ノック
特有の周波数帯域だけ通過させるバンドパスフィルタ
と、内燃機関の運転条件を検出する運転条件検出手段
と、前記ノックセンサにバイアスをかけるバイアス手段
と、前記バイアス手段出力の直流成分で、前記運転条件
検出手段により全運転領域または特定の運転条件が成立
した時に前記ノックセンサおよびその信号線の断線また
は短絡を検出する第１のフェイル検出手段と、前記バン
ドパスフィルタ出力の交流成分でノックを検出するノッ
ク検出手段と、前記運転条件検出手段により内燃機関運
転条件が高回転領域にあると検出されたとき、前記バン
ドパスフィルタ出力の交流成分で、前記ノックセンサの
異常を検出する第２のフェイル検出手段とを備える内燃
機関用ノック制御装置を提供するものである。
【０００８】
【作用】これにより、バイアス手段出力の直流成分で、
ノックセンサおよびその信号線の断線または短絡を第１
のフェイル検出手段により検出し、バンドパスフィルタ
出力の交流成分で、ノックセンサ出力が比較的高くなる
領域になった時にノックセンサの異常を第２のフェイル
検出手段により検出する。
ノックセンサおよびその信号線の断線または短絡を第１
のフェイル検出手段により検出し、バンドパスフィルタ
出力の交流成分で、ノックセンサ出力が比較的高くなる
領域になった時にノックセンサの異常を第２のフェイル
検出手段により検出する。
【０００９】
【実施例】以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。 （第１実施例）図１に全体構成を示す、多気筒エンジン
（６気筒内燃機関）には気筒数より少ない複数（例えば
２個）のノックセンサ１が取り付けられており、エンジ
ンに発生するノック振動を検出する。各ノックセンサ１
には各バイアス手段２が接続されており、各バイアス手
段２の直流成分が各第１のフェイル検出手段３に、各ノ
ックセンサ１の交流成分がノック検出手段および第２の
フェイル検出手段であるマルチプレクサ４，バンドパス
フィルタ５，ピークホールド回路６に接続されている。
各第１のフェイル検出手段３，ノック検出手段および第
２のフェイル検出手段は、運転条件検出手段８に基づい
て、それぞれの検出を実行する。マイクロコンピュータ
９は、運転条件検出手段８によって、第１のフェイル検
出手段３，ノック検出手段および第２のフェイル検出手
段の出力結果に応じて、ノック制御要因（点火時期，空
燃比等）を制御する。
る。 （第１実施例）図１に全体構成を示す、多気筒エンジン
（６気筒内燃機関）には気筒数より少ない複数（例えば
２個）のノックセンサ１が取り付けられており、エンジ
ンに発生するノック振動を検出する。各ノックセンサ１
には各バイアス手段２が接続されており、各バイアス手
段２の直流成分が各第１のフェイル検出手段３に、各ノ
ックセンサ１の交流成分がノック検出手段および第２の
フェイル検出手段であるマルチプレクサ４，バンドパス
フィルタ５，ピークホールド回路６に接続されている。
各第１のフェイル検出手段３，ノック検出手段および第
２のフェイル検出手段は、運転条件検出手段８に基づい
て、それぞれの検出を実行する。マイクロコンピュータ
９は、運転条件検出手段８によって、第１のフェイル検
出手段３，ノック検出手段および第２のフェイル検出手
段の出力結果に応じて、ノック制御要因（点火時期，空
燃比等）を制御する。
【００１０】図２に各バイアス手段２と各第１のフェイ
ル検出手段３を具体化した構成図を示す。各ノックセン
サ１は抵抗Ｒ１ を内蔵しており、各バイアス手段２の
抵抗Ｒ2 によって直流バイアスがかけられる。抵抗値
は、例えばＲ1 ＝Ｒ2 ＝５６０ｋΩとすると、ノックセ
ンサ信号の中心電圧は２．５Ｖとなる。各第１のフェイ
ル検出手段３であるローパスフィルタ１３は、抵抗Ｒ3
とコンデンサＣ2 により構成され、バイアス手段２の高
周波成分、すなわち交流成分を除去し、直流成分だけを
取り出すためのものである。例えば、Ｒ3 ＝５６ｋΩ，
Ｃ2 ＝０．０４７μＦに設定すれば、時定数＝２６．３
ｍｓとなる。ローパスフィルタ１３の出力はＡ／Ｄ変換
器７に入力され、マイクロコンピュータ９によって所定
時間毎にＡ／Ｄ変換され、その結果に基づいて第１のフ
ェイル判定を実行する。
ル検出手段３を具体化した構成図を示す。各ノックセン
サ１は抵抗Ｒ１ を内蔵しており、各バイアス手段２の
抵抗Ｒ2 によって直流バイアスがかけられる。抵抗値
は、例えばＲ1 ＝Ｒ2 ＝５６０ｋΩとすると、ノックセ
ンサ信号の中心電圧は２．５Ｖとなる。各第１のフェイ
ル検出手段３であるローパスフィルタ１３は、抵抗Ｒ3
とコンデンサＣ2 により構成され、バイアス手段２の高
周波成分、すなわち交流成分を除去し、直流成分だけを
取り出すためのものである。例えば、Ｒ3 ＝５６ｋΩ，
Ｃ2 ＝０．０４７μＦに設定すれば、時定数＝２６．３
ｍｓとなる。ローパスフィルタ１３の出力はＡ／Ｄ変換
器７に入力され、マイクロコンピュータ９によって所定
時間毎にＡ／Ｄ変換され、その結果に基づいて第１のフ
ェイル判定を実行する。
【００１１】一方、バイアス手段２は交流成分を取り出
すためにコンデンサＣ1 を経由してからマルチプレクサ
４，バンドパスフィルタ５およびピークホールド回路６
（ノック検出手段）に接続され、その出力はＡ／Ｄ変換
器７に入力される。マイクロコンピュータ９はそのＡ／
Ｄ変換結果に基づいてノック判定と第２のフェイル判定
とを実行する。
すためにコンデンサＣ1 を経由してからマルチプレクサ
４，バンドパスフィルタ５およびピークホールド回路６
（ノック検出手段）に接続され、その出力はＡ／Ｄ変換
器７に入力される。マイクロコンピュータ９はそのＡ／
Ｄ変換結果に基づいてノック判定と第２のフェイル判定
とを実行する。
【００１２】図１で各バイアス手段２は、交流成分を取
り出すための各コンデンサＣ1 を経由してマルチプレク
サ４に入力され、２つのノックセンサ１をマルチプレク
サ４により選択的に切替えてバンドパスフィルタ５に入
力され、ノック特有の所定周波数帯域の信号を通過させ
る。その信号は、ピークホールド回路６に入力される。
ピークホールド回路６は、マイクロコンピュータ９によ
り、ノックが発生する所定期間だけバンドパスフィルタ
５の出力をピークホールドするように制御される。ピー
クホールド回路６の出力は、Ａ／Ｄ変換器７に入力さ
れ、マイクロコンピュータ９によりピークホールド値を
Ａ／Ｄ変換し、その結果に応じてノック判定と第２のフ
ェイル判定とを実行する。
り出すための各コンデンサＣ1 を経由してマルチプレク
サ４に入力され、２つのノックセンサ１をマルチプレク
サ４により選択的に切替えてバンドパスフィルタ５に入
力され、ノック特有の所定周波数帯域の信号を通過させ
る。その信号は、ピークホールド回路６に入力される。
ピークホールド回路６は、マイクロコンピュータ９によ
り、ノックが発生する所定期間だけバンドパスフィルタ
５の出力をピークホールドするように制御される。ピー
クホールド回路６の出力は、Ａ／Ｄ変換器７に入力さ
れ、マイクロコンピュータ９によりピークホールド値を
Ａ／Ｄ変換し、その結果に応じてノック判定と第２のフ
ェイル判定とを実行する。
【００１３】図３に各第１のフェイル検出手段３に対応
してマイクロコンピュータ９が実行する処理（フローチ
ャート）を示す。ステップ３１でイグニションスイッチ
がＯＮか否かを判断し、ＮＯなら処理をせずに終了し、
ＹＥＳならステップ３２に進む。ステップ３２で所定時
間経過したか否かを判断し、ＮＯなら処理を終了し、Ｙ
ＥＳなら第１のフェイル検出処理を実行するためにステ
ップ３３に進む。ここで、所定時間経過したか否かを判
断しているのは、第１のフェイル検出を所定時間毎に実
行するためである。ステップ３３で第１のフェイル検出
手段３の一部であるローパスフィルタ１３の出力をＡ／
Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換値ＶFAD が予め定めされた断線判
定値ＦLEV1よりも大きいか否かを判断し、ＶFAD ＞Ｆ
LEV1の場合はステップ３８に進み、ノックセンサ１また
はその信号線が断線していると判定する。ＶFAD ≦Ｆ
LEV1の場合は、ステップ３５でＡ／Ｄ変換値ＶFAD が予
め定められた短絡判定値ＦLEV2よりも小さいか否かを判
断し、ＶFAD ＜ＦLEV2の場合はステップ３７に進み、ノ
ックセンサ１またはその信号線が短絡していると判定す
る。ＶFAD ≧ＦLEV2の場合は、ステップ３６に進み、ノ
ックセンサ１およびその信号線は、断線および短絡をし
ていない（正常）と判定する。
してマイクロコンピュータ９が実行する処理（フローチ
ャート）を示す。ステップ３１でイグニションスイッチ
がＯＮか否かを判断し、ＮＯなら処理をせずに終了し、
ＹＥＳならステップ３２に進む。ステップ３２で所定時
間経過したか否かを判断し、ＮＯなら処理を終了し、Ｙ
ＥＳなら第１のフェイル検出処理を実行するためにステ
ップ３３に進む。ここで、所定時間経過したか否かを判
断しているのは、第１のフェイル検出を所定時間毎に実
行するためである。ステップ３３で第１のフェイル検出
手段３の一部であるローパスフィルタ１３の出力をＡ／
Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換値ＶFAD が予め定めされた断線判
定値ＦLEV1よりも大きいか否かを判断し、ＶFAD ＞Ｆ
LEV1の場合はステップ３８に進み、ノックセンサ１また
はその信号線が断線していると判定する。ＶFAD ≦Ｆ
LEV1の場合は、ステップ３５でＡ／Ｄ変換値ＶFAD が予
め定められた短絡判定値ＦLEV2よりも小さいか否かを判
断し、ＶFAD ＜ＦLEV2の場合はステップ３７に進み、ノ
ックセンサ１またはその信号線が短絡していると判定す
る。ＶFAD ≧ＦLEV2の場合は、ステップ３６に進み、ノ
ックセンサ１およびその信号線は、断線および短絡をし
ていない（正常）と判定する。
【００１４】ここで、ＦLEV1＞ＦLEV2に設定してある。
本実施例の場合、ＶFAD は正常時にて２．５Ｖ，断線時
に５Ｖ，短絡時に０Ｖとなるはずであるが、正常時には
ローパスフィルタ１３があっても多少交流成分が出た
り、回路公差によりＶFAD の電圧値がズレたり、機械ノ
イズおよび電気ノイズによりＶFAD の電圧値が変動した
りするので、断線判定値ＦLEV1、短絡判定値ＦLEV2は、
それぞれ５Ｖ，０Ｖより余裕をとった値を設定してお
く。（たとえばＦLEV1＝３．７５Ｖ，ＦLEV2＝１．２５
Ｖ）こうすることによって、断線および短絡の誤検出・
検出ミスを防止できる。
本実施例の場合、ＶFAD は正常時にて２．５Ｖ，断線時
に５Ｖ，短絡時に０Ｖとなるはずであるが、正常時には
ローパスフィルタ１３があっても多少交流成分が出た
り、回路公差によりＶFAD の電圧値がズレたり、機械ノ
イズおよび電気ノイズによりＶFAD の電圧値が変動した
りするので、断線判定値ＦLEV1、短絡判定値ＦLEV2は、
それぞれ５Ｖ，０Ｖより余裕をとった値を設定してお
く。（たとえばＦLEV1＝３．７５Ｖ，ＦLEV2＝１．２５
Ｖ）こうすることによって、断線および短絡の誤検出・
検出ミスを防止できる。
【００１５】図４に第２のフェイル検出手段に対応して
マイクロコンピュータ９が実行する処理（フローチャー
ト）を示す。ステップ４１でノック判定区間開始か否か
を判断し、ＮＯなら処理を終了し、ＹＥＳならステップ
４２に進み、ピークホールド回路６によるピークホール
ドを開始する。次にステップ４３に進み、ノック判定区
間が終了するまでピークホールド回路６によるピークホ
ールドを続け、ノック判定区間が終了したら、ステップ
４４でピークホールド回路６のピークホークド値をＡ／
Ｄ変換してＶｐｅａｋに格納する。その後、ステップ４
５でＶｐｅａｋに基づいてノック判定処理を実行した
後、ステップ４６に進み、Ｖｐｅａｋを１／８なまし処
理してフェイル判定用レベルＶFAILi を各ノックセンサ
毎に作成する。ここで、ｉはノックセンサ１に対応する
番号である。次にステップ４７でエンジン回転数が４０
００ｒｐｍ以上か否かを判断し、ＮＥ＜４０００ｒｐｍ
の場合は、第２のフェイル検出を実行せず終了し、ＮＥ
≧４０００ｒｐｍの場合はステップ４８へ進み、所定の
フェイル判定レベルＦLEV3とＶFAILi を比較し、ＶFA
ILi ＜ＦLEV3の場合はステップ４９でフェイルと判定
し、ＶFAILi ≧ＦLEV3の場合はステップ５０で正常と判
定する。ここで、エンジン回転数で第２のフィイル検出
手段によるフィイル判定を禁止したが、低負荷で禁止す
るようにしても良いし、エンジン回転数と負荷で禁止す
るようにしても良い。ここで、ＶFAILi を各ノックセン
サ１毎に作成したが、ノックセンサ１に対応する気筒群
毎に作成しても良い。たとえば、Ｖ８エンジンの場合
で、各ノックセンサ１の１つが、＃１，５，７気筒、も
う一方が＃２，４，６，８気筒に対応している時は、＃
１・３気筒、＃５・７気筒，＃２・４気筒，＃６・８気
筒の４グループ毎にＶFAILi を作成しても良い。
マイクロコンピュータ９が実行する処理（フローチャー
ト）を示す。ステップ４１でノック判定区間開始か否か
を判断し、ＮＯなら処理を終了し、ＹＥＳならステップ
４２に進み、ピークホールド回路６によるピークホール
ドを開始する。次にステップ４３に進み、ノック判定区
間が終了するまでピークホールド回路６によるピークホ
ールドを続け、ノック判定区間が終了したら、ステップ
４４でピークホールド回路６のピークホークド値をＡ／
Ｄ変換してＶｐｅａｋに格納する。その後、ステップ４
５でＶｐｅａｋに基づいてノック判定処理を実行した
後、ステップ４６に進み、Ｖｐｅａｋを１／８なまし処
理してフェイル判定用レベルＶFAILi を各ノックセンサ
毎に作成する。ここで、ｉはノックセンサ１に対応する
番号である。次にステップ４７でエンジン回転数が４０
００ｒｐｍ以上か否かを判断し、ＮＥ＜４０００ｒｐｍ
の場合は、第２のフェイル検出を実行せず終了し、ＮＥ
≧４０００ｒｐｍの場合はステップ４８へ進み、所定の
フェイル判定レベルＦLEV3とＶFAILi を比較し、ＶFA
ILi ＜ＦLEV3の場合はステップ４９でフェイルと判定
し、ＶFAILi ≧ＦLEV3の場合はステップ５０で正常と判
定する。ここで、エンジン回転数で第２のフィイル検出
手段によるフィイル判定を禁止したが、低負荷で禁止す
るようにしても良いし、エンジン回転数と負荷で禁止す
るようにしても良い。ここで、ＶFAILi を各ノックセン
サ１毎に作成したが、ノックセンサ１に対応する気筒群
毎に作成しても良い。たとえば、Ｖ８エンジンの場合
で、各ノックセンサ１の１つが、＃１，５，７気筒、も
う一方が＃２，４，６，８気筒に対応している時は、＃
１・３気筒、＃５・７気筒，＃２・４気筒，＃６・８気
筒の４グループ毎にＶFAILi を作成しても良い。
【００１６】また、第１のフェイル検出手段によるフェ
イル判定はノックセンサ出力の大きさに基づいてフェイ
ル検出していないので全運転領域で検出可能であるが
（第１のフェイル検出手段に関連する回路に電源が供給
されていれば、停止時でも検出可能）、第２のフェイル
検出手段によるフェイル判定は、ノックセンサ出力の大
きさに基づいてフェイル検出するので、ノックセンサ出
力の小さい運転領域（例えば低回転領域，低負荷領域）
ではフェイル検出が困難であり、フェイルを誤検出・検
出ミスするおそれがあるが、本実施例のように、ノック
センサ出力が十分に大きい高回転領域または高負荷領域
で第２のフェイル検出手段によるフェイル判定をするよ
うにすれば、正確にフェイル検出ができる。
イル判定はノックセンサ出力の大きさに基づいてフェイ
ル検出していないので全運転領域で検出可能であるが
（第１のフェイル検出手段に関連する回路に電源が供給
されていれば、停止時でも検出可能）、第２のフェイル
検出手段によるフェイル判定は、ノックセンサ出力の大
きさに基づいてフェイル検出するので、ノックセンサ出
力の小さい運転領域（例えば低回転領域，低負荷領域）
ではフェイル検出が困難であり、フェイルを誤検出・検
出ミスするおそれがあるが、本実施例のように、ノック
センサ出力が十分に大きい高回転領域または高負荷領域
で第２のフェイル検出手段によるフェイル判定をするよ
うにすれば、正確にフェイル検出ができる。
【００１７】また、フェイル判定用レベルＶFAILi もノ
ック判定区間（燃焼区間）で作成するようにしているの
で、ノック判定区間外で作成するよりも出力が大きくな
り、より正確にフェイル検出ができる。さらに、第１の
フェイル検出手段は全運転領域で実行してもよいし、特
定の条件下で実行しても良い。 （第２実施例）第１実施例ではピークホールド回路６の
Ａ／Ｄ変換値Ｖｐｅａｋを１／８なまし処理している
が、ノックセンサ信号のピーク値に基づく物理量ならば
なんでも良い。たとえば、図５のようにピークホールド
回路６を使用せずに積分回路６０を用い、その出力をＡ
／Ｄ変換することによりフェイル検出するようにしても
良い。その際、ノック判定処理は、図４と同様にピーク
ホールドのＡ／Ｄ変換値Ｖｐｅａｋに基づいて実行し、
フェイル判定処理は図４のステップ４６の処理が積分回
路６０の積分値をＡ／Ｄ変換してＶFAILi に格納する処
理に変わるだけである。ピークホールド回路６は、電気
ノイズが１発重畳しただけで出力が大きくなってしまう
ために、正常時のノックセンサ出力が十分に大きい運転
領域（例えば高回転領域、高負荷領域）でフェイル判定
する必要があったが、本実施例のように積分回路で実行
すれば、電気ノイズが１発重畳しただけでは、積分回路
出力は大きくならないので、ピークホールド回路６でフ
ェイル判定するよりは広い運転領域（より低回転領域、
低負荷領域）でフェイル検出できるという効果がある。
ただし、ピークホールド回路６でフェイル判定する場合
に対し、積分回路６０を余分に必要とする。
ック判定区間（燃焼区間）で作成するようにしているの
で、ノック判定区間外で作成するよりも出力が大きくな
り、より正確にフェイル検出ができる。さらに、第１の
フェイル検出手段は全運転領域で実行してもよいし、特
定の条件下で実行しても良い。 （第２実施例）第１実施例ではピークホールド回路６の
Ａ／Ｄ変換値Ｖｐｅａｋを１／８なまし処理している
が、ノックセンサ信号のピーク値に基づく物理量ならば
なんでも良い。たとえば、図５のようにピークホールド
回路６を使用せずに積分回路６０を用い、その出力をＡ
／Ｄ変換することによりフェイル検出するようにしても
良い。その際、ノック判定処理は、図４と同様にピーク
ホールドのＡ／Ｄ変換値Ｖｐｅａｋに基づいて実行し、
フェイル判定処理は図４のステップ４６の処理が積分回
路６０の積分値をＡ／Ｄ変換してＶFAILi に格納する処
理に変わるだけである。ピークホールド回路６は、電気
ノイズが１発重畳しただけで出力が大きくなってしまう
ために、正常時のノックセンサ出力が十分に大きい運転
領域（例えば高回転領域、高負荷領域）でフェイル判定
する必要があったが、本実施例のように積分回路で実行
すれば、電気ノイズが１発重畳しただけでは、積分回路
出力は大きくならないので、ピークホールド回路６でフ
ェイル判定するよりは広い運転領域（より低回転領域、
低負荷領域）でフェイル検出できるという効果がある。
ただし、ピークホールド回路６でフェイル判定する場合
に対し、積分回路６０を余分に必要とする。
【００１８】（第３実施例）図６に第２のフェイル検出
手段として、ピークホークド回路６を使用せずにサンプ
ルホールド回路７０を使用する場合の構成図を示す。ノ
ック判定処理は、第１〜第２実施例と同様に、ピークホ
ールド回路６の出力をＡ／Ｄ変換した値Ｖｐｅａｋに基
づいて実行し、フェイル判定は、サンプルホールド回路
７０の出力（またはバンドパス５の出力）とフェイル判
定用レベルＶFAILi とを比較することによってＶFAILi
を更新し、ＶFAILi とフェイル判定レベルＦLEV3を比較
することによってフェイル検出する。具体的な処理は、
図４のステップ４６を削除し、ステップ４３の代わりに
図７の処理を追加したものになる。ステップ８０でフェ
イル判定用レベルＶFAILi から３を減算し、ステップ８
１でＶFAILi とサンプルホークド回路７０の出力とを比
較して、サンプルホールド回路７０の出力の方が大きか
った場合はステップ８２でＶFAILi をインクリメント
し、サンプルホールド回路７０の出力がＶFAILi 以下の
場合は、何もせずステップ８３に進む。ステップ８３で
ノック判定区間が終了したか否かを判断し、終了してい
ない場合は、ステップ８１に戻る。なお、ステップ８１
→８３の処理は所定時間毎に実行する。終了した場合
は、図４のステップ４４に進む。本実施例では第２の実
施例と同様に、電気ノイズが１発重畳しただけでは、Ｖ
FAILi は大きくならないので、ピークホールド回路６で
フェイル判定するよりは広い運転領域（より低回転領
域，低負荷領域）でフェイル検出できるという効果があ
る。また、本実施例ではノック判定区間とフェイル検出
区間とを同じにしているが、全く独立に設定しても良
い。
手段として、ピークホークド回路６を使用せずにサンプ
ルホールド回路７０を使用する場合の構成図を示す。ノ
ック判定処理は、第１〜第２実施例と同様に、ピークホ
ールド回路６の出力をＡ／Ｄ変換した値Ｖｐｅａｋに基
づいて実行し、フェイル判定は、サンプルホールド回路
７０の出力（またはバンドパス５の出力）とフェイル判
定用レベルＶFAILi とを比較することによってＶFAILi
を更新し、ＶFAILi とフェイル判定レベルＦLEV3を比較
することによってフェイル検出する。具体的な処理は、
図４のステップ４６を削除し、ステップ４３の代わりに
図７の処理を追加したものになる。ステップ８０でフェ
イル判定用レベルＶFAILi から３を減算し、ステップ８
１でＶFAILi とサンプルホークド回路７０の出力とを比
較して、サンプルホールド回路７０の出力の方が大きか
った場合はステップ８２でＶFAILi をインクリメント
し、サンプルホールド回路７０の出力がＶFAILi 以下の
場合は、何もせずステップ８３に進む。ステップ８３で
ノック判定区間が終了したか否かを判断し、終了してい
ない場合は、ステップ８１に戻る。なお、ステップ８１
→８３の処理は所定時間毎に実行する。終了した場合
は、図４のステップ４４に進む。本実施例では第２の実
施例と同様に、電気ノイズが１発重畳しただけでは、Ｖ
FAILi は大きくならないので、ピークホールド回路６で
フェイル判定するよりは広い運転領域（より低回転領
域，低負荷領域）でフェイル検出できるという効果があ
る。また、本実施例ではノック判定区間とフェイル検出
区間とを同じにしているが、全く独立に設定しても良
い。
【００１９】なお、第１実施例は、第２・第３実施例に
対して各々積分器６０，サンプルホールド回路７０を削
除できるので、回路の簡素化・コストダウンができると
いう効果がある。
対して各々積分器６０，サンプルホールド回路７０を削
除できるので、回路の簡素化・コストダウンができると
いう効果がある。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように本発明の請求項１は、
バイアス手段出力の直流成分で、ノックセンサおよびそ
の信号線の断線または短絡を検出するので、全運転領域
でその検出が可能である。また、内燃機関の運転条件が
高回転領域にあるときにバンドパスフィルタ出力の交流
成分でノックセンサの異常を検出するので、ノックセン
サの劣化、故障またはゆるみ等の異常も検出できる。
バイアス手段出力の直流成分で、ノックセンサおよびそ
の信号線の断線または短絡を検出するので、全運転領域
でその検出が可能である。また、内燃機関の運転条件が
高回転領域にあるときにバンドパスフィルタ出力の交流
成分でノックセンサの異常を検出するので、ノックセン
サの劣化、故障またはゆるみ等の異常も検出できる。
【００２１】
【００２２】また、フェイル判定用レベルをノックセン
サ毎またはノックセンサに対応する気筒群毎に作成する
ことにより、複数のノックセンサの内の１つが故障した
場合でも正確にフェイル検出でき、かつ応答性にも優れ
ているので、過渡時にも誤検出することはない。
サ毎またはノックセンサに対応する気筒群毎に作成する
ことにより、複数のノックセンサの内の１つが故障した
場合でも正確にフェイル検出でき、かつ応答性にも優れ
ているので、過渡時にも誤検出することはない。
【図１】本発明の第１実施例を示す全体構成図である。
【図２】第１実施例のバイアス手段と第１のフェイル検
出の一部とを具体化した電気回路図である。
出の一部とを具体化した電気回路図である。
【図３】第１実施例における第１のフェイル検出手段が
実行する処理を示すフローチャートである。
実行する処理を示すフローチャートである。
【図４】第１実施例における第２のフェイル検出手段が
実行する処理を示すフローチャートである。
実行する処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施例にける要部構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図６】本発明の第３実施例における要部構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図７】第３実施例における第２のフェイル検出手段が
実行する処理を示すフローチャートである。
実行する処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明のクレーム対応図である。
１ ノックセンサ
２ バイアス手段
３ 第１のフェイル検出手段
４ マルチプレクサ
５ バンドパスフィルタ
６ ピークホールド回路
７ Ａ／Ｄ変換器
８ 運転条件検出手段
９ マイクロコンピュータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 原口 寛
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本
電装株式会社内
(56)参考文献 特開 平５−340801（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−294644（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−36567（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−61133（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−100021（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−84781（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−186949（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−124260（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭59−14672（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02P 5/145 - 5/155
G01M 15/00
G01H 1/00 - 17/00
F02D 41/00 - 41/40
F02D 43/00 - 43/04
F02D 45/00
Claims (5)
- 【請求項１】 内燃機関に発生する振動を検出する複数
のノックセンサと、 前記複数のノックセンサ信号を選択的に切替えて出力す
るマルチプレクサと、 前記マルチプレクサで選択されたノックセンサ信号を入
力して、ノック特有の周波数帯域だけ通過させるバンド
パスフィルタと、 内燃機関の運転条件を検出する運転条件検出手段と、 前記ノックセンサにバイアスをかけるバイアス手段と、 前記バイアス手段出力の直流成分で、前記運転条件検出
手段により全運転領域または特定の運転条件が成立した
時に前記ノックセンサおよびその信号線の断線または短
絡を検出する第１のフェイル検出手段と、 前記バンドパスフィルタ出力の交流成分でノックを検出
するノック検出手段と、前記運転条件検出手段により内燃機関運転条件が高回転
領域にあると検出されたとき、 前記バンドパスフィルタ
出力の交流成分で、前記ノックセンサの異常を検出する
第２のフェイル検出手段とを備える内燃機関用ノック制
御装置。 - 【請求項２】 前記第２のフェイル検出手段が、内燃機
関の気筒数より少ない前記複数のノックセンサ出力に基
づき、対応するノックセンサ毎に、または対応する気筒
群毎にフェイル判定用レベルを作成し、このフェイル判
定用レベルと予め定められた所定値とを比較することに
よってフェイル判定することを特徴とする請求項１記載
の内燃機関用ノック制御装置。 - 【請求項３】 前記第２のフェイル検出手段によるフェ
イル検出は、前記バンドパスフィルタ手段出力の交流成
分をピークホールドした値に基づいて実行されることを
特徴とする請求項１または２または３記載の内燃機関用
ノック制御装置。 - 【請求項４】 内燃機関に発生する振動を検出する複数
のノックセンサと、 前記複数のノックセンサ信号を選択的に切替えて出力す
るマルチプレクサと、 前記マルチプレクサで選択されたノックセンサ信号を入
力して、ノック特有の周波数帯域だけ通過させるバンド
パスフィルタと、 内燃機関の運転条件を検出する運転条件検出手段と、 前記ノックセンサにバイアスをかけるバイアス手段と、 前記バイアス手段出力の直流成分で、前記運転条件検出
手段により全運転領域または特定の運転条件が成立した
時に前記ノックセンサおよびその信号線の断線または短
絡を検出する第１のフェイル検出手段と、 前記バンドパスフィルタ出力の交流成分でノックを検出
するノック検出手段と、 前記運転条件検出手段により内燃機関運転条件が高負荷
領域にあると検出されたとき、前記バンドパスフィルタ
出力の交流成分で、前記ノックセンサの異常を検出する
第２のフェイル検出手段と を備える内燃機関用ノック制
御装置。 - 【請求項５】 内燃機関に発生する振動を検出する複数
のノックセンサと、 前記複数のノックセンサ信号を選択的に切替えて出力す
るマルチプレクサと、 前記マルチプレクサで選択されたノックセンサ信号を入
力して、ノック特有の周波数帯域だけ通過させるバンド
パスフィルタと、 内燃機関の運転条件を検出する運転条件検出手段と、 前記ノックセンサにバイアスをかけるバイアス手段と、 前記バイアス手段出力の直流成分で、前記運転条件検出
手段により全運転領域または特定の運転条件が成立した
時に前記ノックセンサおよびその信号線の断線または短
絡を検出する第１のフェイル検出手段と、 前記バンドパスフィルタ出力の交流成分でノックを検出
するノック検出手段と、 前記バンドパスフィルタ出力の交流成分で、前記ノック
センサの異常を検出する第２のフェイル検出手段とを備
え、 前記運転条件検出手段により内燃機関の運転条件が低回
転領域にあるとき、または、低負荷領域にあるときに前
記第２のフェイル検出手段によるノックセンサの異常検
出を禁止する手段を備える内燃機関用ノック制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09735094A JP3438312B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 内燃機関用ノック制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09735094A JP3438312B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 内燃機関用ノック制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07305649A JPH07305649A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3438312B2 true JP3438312B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=14190042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09735094A Expired - Fee Related JP3438312B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 内燃機関用ノック制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3438312B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6988483B1 (en) | 2004-07-14 | 2006-01-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control apparatus for an internal combustion engine |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6088397B2 (ja) | 2013-10-15 | 2017-03-01 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火時期制御装置および点火時期制御システム |
| JP6469058B2 (ja) * | 2016-09-21 | 2019-02-13 | 本田技研工業株式会社 | ノックセンサの固定の緩みを検知する電子装置、当該電子装置を備える車両、及び緩み検知方法 |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP09735094A patent/JP3438312B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6988483B1 (en) | 2004-07-14 | 2006-01-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control apparatus for an internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07305649A (ja) | 1995-11-21 |
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