JPH02173339A - ノック制御方式 - 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
に使用するノック検出装置のノック制御方式に関する。

（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点火信号からノッキングを検出でき
るよう、マイクロコンピュータにより処理されるよう構
成されていた。

第３図は従来のノック検出装置の一例を示す概略ブロッ
ク図であり１図において、１は振動センサであり、エン
ジン振動を電気信号に変換する。

２は該電気信号の必要な周波数成分のみを取出す帯域ろ
波器、３は比較器、４はＤＡ変換器、５はマイクロコン
ピュータであり、振動センサ１の出力信号（第４図波形
Ａ）と、マイクロコンピュータ５からの複数ビットのデ
ジタル信号をＤＡ変換器４でアナログ信号に変換した出
力信号（第４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、点火および充電
開始のタイミング出力（第４図波形Ｃ）を送出する。７
は波形整形回路で、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、デイストリビュータロの出力
信号の整形を行なう。８はイグナイタであり、マイクロ
コンピュータ５からの出力信号（第４図波形Ｄ）で点火
を行なう。

次に、動作について第４図を用いて説明する。

１−記点火および充電開始のタイミング出力である波形
Ｃは点火信号であり、この信号からマイクロコンピュー
タ５はノッキングの生しる期間であるノノクゲー１〜Ｇ
、と、ノッキングの生じない期間であるノイズゲ−１〜
Ｇ２（第４図Ｅ）を作成する。

そして、振動センサ〕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）とをノイズグー１
−０２中において比較される。

ここで、面出力信号がΔ〉Ｂの場合は、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グー１〜Ｇ２中
に送出され、Ｉ〕ＡＤＡ変換器４の出力（波形Ｂ）を増
加させる。

また、」−記と反対に、面出力信号がＡ＜Ｂの場合は、
割込み信号Ｆが出力されないので、次のＤＡ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Ｉ”　ａ　２中のレベル、
つまりノイズレベルを検出した後、このノイズレベルに
最適な係数をかけて、これを次のノックゲーｈＧ、中の
ＤＡ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Ｇ、中でＡ＞Ｈ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、点火および充
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の場合は、比較器３かｒ）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および充電開
始のタイミング出力（波形Ｄ）の遅角を減少させる。

第５図（１）に、−１−起筆３図におけるノイズレベル
検出、ノック検出のための具体的な回路を示す。

振ｉｆ！Ｉｔセンサ１からのセンサ信号は、コンデンサ
Ｃ４＋抵抗■く□て、第５図（２）に示すように電源型
る。−！−ｖｃｃは、抵抗Ｒ６，Ｒ７，コンデンサＣ２
で形成され、一般的には各抵抗Ｒ，，Ｒ，＜：Ｒ，、Ｒ
，。

：３ ■？、、、Ｒ２のように選ばれる。

マイクロコンピュータ５は、第５図（２）のｂに示すよ
うな信号を発生させるが、その方法は、例えば８ピッ１
−のＤＡ変換を行なうとすれば、それに相当するｒ−Ｓ
　Ｂ　（最小桁ビット）からＭＳＢ（最大桁ピッ１〜）
まで８個の出力ポートから旧ｇｈまたばＬｏｗを送出す
る。

また、Ｒ７で表わされる抵抗は抵抗アレーであり、電源
Ｖｃｃヘプルアップされる。

そして、信号すは抵抗Ｒで表わされるラダー抵抗に接続
され、ここでＤＡ変換される。このラダー抵抗は入出力
インピーダンスがＲとなるために、子離にＤ　Ａ変換し
ようとすればＲ２＜Ｈになるように抵抗値が選択され、
ラダー抵抗の出力を受ける回路はさらにＲよりはるかに
大きい入力インピーダンスを持つ必要がある、。

そのため、オペアンプ４Ａを使ったボルテージフォロア
が一般的に使用され、このオペアンプ出力がコンパレー
タ３　Ａ入力（ｂ）点の１一つとなる。

次に、抵抗Ｒ１はＲ，＝ω、つまりＲ５を挿入しない場
合は、ＯＶｃｃＶ間を８ピノＩ−で刻むことになる。Ｖ
ＣＣ：５ＶとすればＩ　Ｔ−Ｓ　Ｂ　弁２０ｍＶとなる
。そして、このｉ　ｒ−＋　Ｓ　Ｂを小さくする場合に
Ｒ１を挿入する。Ｒ，＝Ｒとすれば’Ｊ−ＬＳ　Ｂ　４
１．０ｍＶとなる。

さて、第５図（１）のように構成された回路では、部品
のばらつきによって、ハード上の中点（＝　−’−Ｖ　
ｃ　＜：　）、つまりセンサ信号入力がない場合の（、
）点のＤ（’１．レベルと、ソフｌ−ヒの中点（＝−１
−ＶＣ（＋）マイクロコンピュータが１００００００（
＝　８０Ｔ−（）を出力した時の（ｂ）点のレベルが一
致しない場合がある。

理想的であれば、−ヒ述したハード−ヒおよびソフトト
の中点は一致して、正常にノック制御を行なうことかで
きる。

（発明が缶′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
ンの振動レベルまたは振動センサの感度が小さい場合に
は、ＤＡ変換のＬ　Ｌ　Ｓ　Ｒを小さくしなければなら
す、これによって回路部品のバラツキ、例えば±Ｖｃｃ
を作成する２個の抵抗Ｒ，，Ｒ７の抵抗値、オペアンプ
４−　Ａ　、コンパレータ３Ａのオフセット電圧等が無
視できなくなり、ハード上とラフ１〜上の中点の誤差が
大きくなり、ノイズレベルの値がばらついたり、センサ
フェールの誤検出をしてしまうという問題があった。例
えば、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り
、センサフェール閾値を下回る場合が生じ、センサフェ
ールでないのにフェールと誤検出される。

本発明は、このような従来の問題を解決するものであり
、正確なセンサフェール検知のできる優れたノック制御
方式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、エンジン振動の大
きい期間を選択し、この期間でのノイズレベル検出を行
なうことにより、センサフェールの検出を正確にできる
ようにしたものである。

（作　用） 本発明は、１−記によりエンジン振動の大きい期間での
ノイズレベルの検出を行なうため、センサフェール閾値
を大きな値で設定することが可能になり、回路部品がば
らついたり、電気ノイズが大きくても、大きなセンサフ
ェール閾値を越えることができなく、正確なセンサフェ
ール検出を行なうことができる。

（実施例） 第１図は、第３図に示すノック検出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１〜を示し
、第２図は」−記ノツク検出装置を制御するための動作
波形図を示す。

まず、説明の都合」−５第２図から説明すると、Ａは振
動センサ１の出力信号であり、Ｂはその振動センサ１の
信号と比較するＤＡ変換器４の出力信号である。また、
Ｃは点火と充電開始のタイミング、Ｄはゲートのタイミ
ングを示す。

タイミング波形りは、−例としてノックゲートＧ１が−
に死点よりクランク角９０°、センサフェール用ノイズ
ゲ−１〜Ｇ２は９０°〜１２０°、ノイズゲートＧ３は
］２０°〜１５０°　と夫々設定しておく。−射的に、
ノックゲートＧ、はノック時にレベルの大きくなる期間
、センサフェール用ノイズゲ−１〜Ｇ、は振動ノイズの
大きくなる期間、ノイズゲー１−６３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。

このように設定された各ゲートＧ、、Ｇ２．Ｇ３のタイ
ミングＤによる制御を、第１図により説明する。

まず、センサフェール用ノイズゲートＧ、中において、
コンパレータ３Ａ（第５図）の出力、つまリノイズパル
スが有ったかどうかをステップ２０でチエツクし、これ
により、下式に示すようにノイズレベルをマイクロコン
ピュータ５で算出する。

パルス有り（ＹＥＳ）の時は ］− Ｖ　Ｓ　Ｆ、＝Ｖ　Ｓ　Ｆｎ−１（１＋、）−・−ステ
ップ２１パルス無しくＮｏ）の時は Ｖ　Ｓ　Ｆｎ＝　Ｖ　Ｓ　Ｆｎ−、（１，−、）−ステ
ップ２２このノイズレベルｖＳＦｎが、ステップ２３で
センサフェール閾値Ｔ　ＨＳ　Ｆ　（従来の閾値より太
きな値）と比較して、ステップ２４で小さい状態が予め
定められた時間または点火数（例えば、１００点火以上
）の間継続したら（ＹＥＳ）、センサフェールと判定し
、センサフェールフラッグを立て、遅角量を固定する。

このように、−上記実施例によれば、センサフェール閾
値を大きな値に設定できるので、正確なセンサフェール
検知ができる。

（発明の効果） 本発明は、上記実施例より明らかなように、センサフェ
ール閾値を大きくしたものであり、センサフェールを正
確に判定できるという利点を有する。そして、さらに回
路部品のばらつきが大きくなっても、問題なくセンサフ
ェールを検出できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による制御フローチャーＩ・
、第２図は第１図に用いられる制御波形図、第３図は本
発明によってノック制御されるノック検出装置の概略ブ
ロック図、第４図は第３図の各部の動作波形図、第５図
は第３図の要部の具体的回路図である。 １・・振動センサ、　２・・・帯域ろ波器、　３比較器
、　４・・・ＤＡ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・・イクナイタ。 特許出願人　松下電器産業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジン振動を検出する振動センサの出力信号からノッ
   キングの生じない期間のレベルであるノイズレベル検出
   を行ない、さらに、マイクロコンピュータにて上記レベ
   ル等の処理を行ない、かつ、点火信号に基づきノック検
   出およびノック制御を行なうノック検出装置に対し、上
   記ノッキングの生じない期間とは異なるエンジン振動の
   大きい期間を選択し、この期間でのノイズレベルでセン
   サフェールの検知を行なうことを特徴とするノック制御
   方式。