JPH07310584A - 内燃機関用ノック制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成を簡略化して確実、且つ正確なフェイル
判定をすること。 【構成】 ノックセンサ１からの出力が増幅器３を介し
て増幅され、その出力の積分値に略相当する値がサンプ
ルホールド値としてサンプルホールド回路４にて算出さ
れ、また、その増幅された出力の略最大値がピークホー
ルド値としてピークホールド回路５にて検出され、ＭＰ
Ｘ６からＡ／Ｄ変換器７を介してノック検出用マイコン
８に入力される。これにより、センサ信号の積分器を必
要とせず、ノックセンサ１のフェイル判定がヒゲ状ノイ
ズに強いサンプルホールド値と高回転域まで比較的容易
に検出可能なピークホールド値との相互関係に基づいて
行われるため瞬間的なノイズの影響を受けることが少な
く、内燃機関の高回転域まで良好に検出可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関（エンジン）
に発生するノック状態を検出して点火時期、空燃比、吸
気圧等のノック要因を制御する内燃機関用ノック制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関用ノック制御装置に関連
する分野の技術における、ノックを検出するノックセン
サのフェイル（故障）検出に係わる先行技術文献として
は、実公昭６０−２９７０３号公報、特開昭５９−１１
９０６７号公報、特開昭６３−１８６９４９号公報にて
開示されたものが知られている。

【０００３】このうち、実公昭６０−２９７０３号公報
には、ノックセンサ信号の積分器の出力が所定値より小
さい場合にフェイルを判定する方法が開示されている。
また、特開昭５９−１１９０６７号公報には、ノックセ
ンサ信号のピークホールド出力に基づいてフェイル検出
する方法が開示されている。更に、特開昭６３−１８６
９４９号公報には、ノックセンサの出力信号を増幅する
増幅手段と、この増幅手段の出力レベルに応じて増幅率
を変化させる増幅率可変手段とが備えられ、内燃機関が
低速軽負荷域にあるときの非常に小さなノックセンサ出
力とセンサ出力劣化等のセンサ異常とを区別するのが困
難であるためセンサフェイルの誤判定防止のために増幅
手段の増幅率が小さい側に設定されているときには、フ
ェイル判定無効手段でフェイル判定を実質的に無効とす
る方法が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、実公昭６０
−２９７０３号公報では、センサ信号の積分器が必要で
あり、特開昭５９−１１９０６７号公報では、センサフ
ェイル時にピークホールド回路に大きなヒゲ状ノイズが
入力されてもフェイル判定レベル出力も大きくなりフェ
イルと判定できない、特開昭６３−１８６９４９号公報
では、フェイル判定中に大きなヒゲ状ノイズが増幅手段
に入力されると増幅率可変手段が増幅率を小さくするの
でフェイル判定無効手段でフェイル判定が無効にされて
しまい正確なフェイル判定ができないという不具合があ
った。

【０００５】そこで、この発明は、かかる不具合を解決
するためになされたもので、センサ信号の積分器を用い
ることなく構成が簡略化でき確実、且つ正確なフェイル
判定が可能な内燃機関用ノック制御装置の提供を課題と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる内燃機
関用ノック制御装置は、内燃機関に発生するノックを検
出するノック検出手段と、前記ノック検出手段からの出
力を増幅する増幅手段と、前記増幅手段からの出力の積
分値に略相当する値をサンプルホールド値として算出す
るサンプル値演算手段と、所定区間内で前記増幅手段か
らの出力の略最大値をピークホールド値として検出する
ピーク値検出手段と、前記サンプル値演算手段で算出さ
れるサンプルホールド値と前記ピーク値検出手段で検出
されるピークホールド値との相互関係に基づき、前記ノ
ック検出手段の異常を検出する異常検出手段とを具備す
るものである。

【０００７】請求項２にかかる内燃機関用ノック制御装
置は、請求項１の具備する手段に加えて、前記サンプル
値演算手段が、更に、前記増幅手段からの出力値と前記
サンプルホールド値とを比較する比較手段と、前記比較
手段による比較結果に応じた所定の加算量を前記サンプ
ルホールド値に加算するサンプル値加算手段と、前記サ
ンプル値加算手段で加算された値から前記比較手段での
比較回数に基づく所定の減算量を減じた値を前記比較手
段における前記サンプルホールド値として帰還出力する
サンプル値減算手段とを具備するものである。

【０００８】請求項３にかかる内燃機関用ノック制御装
置は、請求項１または請求項２の具備する手段に加え
て、前記異常検出手段における相互関係が、前記サンプ
ルホールド値と前記ピークホールド値との差であるとす
るものである。

【０００９】請求項４にかかる内燃機関用ノック制御装
置は、請求項１または請求項２の具備する手段に加え
て、前記異常検出手段における相互関係が、前記サンプ
ルホールド値と前記ピークホールド値との比であるとす
るものである。

【００１０】請求項５にかかる内燃機関用ノック制御装
置は、請求項１または請求項２の具備する手段に加え
て、前記異常検出手段が、更に、前記サンプルホールド
値と所定の第１のフェイル判定レベルとを比較し、前記
ノック検出手段の故障を判定する第１のフェイル判定手
段と、前記ピークホールド値と所定の第２のフェイル判
定レベルとを比較し、前記ノック検出手段の故障を判定
する第２のフェイル判定手段と、前記第１のフェイル判
定手段及び第２のフェイル判定手段の結果に基づき、前
記ノック検出手段の最終的な故障を判定する最終フェイ
ル判定手段とを具備するものである。

【００１１】請求項６にかかる内燃機関用ノック制御装
置は、請求項１または請求項３または請求項４の具備す
る手段に加えて、前記異常検出手段が、前記サンプルホ
ールド値と前記ピークホールド値との差または比が所定
以上であると前記ノック検出手段を異常であるとするも
のである。

【００１２】請求項７にかかる内燃機関用ノック制御装
置は、内燃機関に発生するノックを検出するノック検出
手段と、前記ノック検出手段からの出力を増幅する増幅
手段と、前記増幅手段からの出力の積分値に略相当する
値をサンプルホールド値として算出するサンプル値演算
手段と、所定区間内で前記増幅手段からの出力の略最大
値をピークホールド値として検出するピーク値検出手段
と、運転状態に応じて選択される前記サンプル値演算手
段で算出されるサンプルホールド値または前記ピーク値
検出手段で検出されるピークホールド値に基づき、前記
ノック検出手段の異常を検出する異常検出手段とを具備
するものである。

【００１３】

【作用】請求項１においては、サンプル値演算手段で、
ノック検出手段からの出力が増幅手段を介して増幅さ
れ、その出力の積分値に略相当する値がサンプルホール
ド値として算出される。このサンプルホールド値は積分
値に略相当する値であるためヒゲ状ノイズに強いもので
ある。また、ピーク値検出手段で、ノック検出手段から
の出力が増幅手段を介して増幅され、所定区間内でその
出力の略最大値がピークホールド値として検出される。
このピークホールド値は所定区間内での略最大値である
ため内燃機関の高回転域まで比較的容易に検出できる。
そして、異常検出手段で、サンプルホールド値とピーク
ホールド値との相互関係に基づきノック検出手段の異常
が検出される。このように、ノック検出手段のフェイル
判定がサンプルホールド値とピークホールド値との相互
関係に基づいて行われるため瞬間的なノイズの影響を受
けることが少なく、内燃機関の高回転域まで良好に検出
可能となる。

【００１４】請求項２の内燃機関用ノック制御装置のサ
ンプル値演算手段では、請求項１の作用に加えて、比較
手段で増幅手段からの今回の出力値とそれまでのサンプ
ルホールド値とが比較され、その比較結果に応じた所定
の加算量がサンプル値加算手段でサンプルホールド値に
加算される。そして、サンプル値減算手段では、そのサ
ンプル値加算手段で加算された値から比較手段での比較
回数に基づく所定の減算量を減じた値が新たなサンプル
ホールド値として比較手段に帰還出力される。このた
め、サンプルホールド値の信頼性を高めることができ
る。

【００１５】請求項３の内燃機関用ノック制御装置の異
常検出手段における相互関係では、請求項１または請求
項２の作用に加えて、サンプルホールド値とピークホー
ルド値との差が用いられ、ヒゲ状ノイズに強いサンプル
ホールド値と高回転域まで良好に検出可能なピークホー
ルド値とを利用することで正確なフェイル判定が可能と
なる。

【００１６】請求項４の内燃機関用ノック制御装置の異
常検出手段における相互関係では、請求項１または請求
項２の作用に加えて、サンプルホールド値とピークホー
ルド値との比が用いられ、ヒゲ状ノイズに強いサンプル
ホールド値と高回転域まで良好に検出可能なピークホー
ルド値とを利用することで正確なフェイル判定が可能と
なる。

【００１７】請求項５の内燃機関用ノック制御装置の異
常検出手段では、請求項１または請求項２の作用に加え
て、第１のフェイル判定手段でサンプルホールド値が所
定の第１のフェイル判定レベルと比較され、第２のフェ
イル判定手段でピークホールド値が所定の第２のフェイ
ル判定レベルと比較され、それらの比較結果に基づき、
最終フェイル判定手段でノック検出手段の最終的な故障
が判定される。このように、ヒゲ状ノイズに強いサンプ
ルホールド値と高回転域まで良好に検出可能なピークホ
ールド値とを利用することで正確なフェイル判定が可能
となる。

【００１８】請求項６の内燃機関用ノック制御装置の異
常検出手段は、請求項１または請求項３または請求項４
の作用に加えて、サンプルホールド値とピークホールド
値との差または比が所定以上であるとノック検出手段を
異常であるとするものであり、ヒゲ状ノイズに強いサン
プルホールド値と高速まで良好に検出可能なピークホー
ルド値とを利用することで正確なフェイル判定が可能と
なる。

【００１９】請求項７においては、サンプル値演算手段
で、ノック検出手段からの出力が増幅手段を介して増幅
され、その出力の積分値に略相当する値がサンプルホー
ルド値として算出される。このサンプルホールド値は積
分値に略相当する値であるためヒゲ状ノイズに強いもの
である。また、ピーク値検出手段で、ノック検出手段か
らの出力が増幅手段を介して増幅され、所定区間内でそ
の出力の略最大値がピークホールド値として検出され
る。このピークホールド値は所定区間内での略最大値で
あるため内燃機関の高回転域まで比較的容易に検出でき
る。そして、異常検出手段で、運転状態に応じて選択さ
れるサンプルホールド値またはピークホールド値に基づ
き、ノック検出手段の異常が検出される。このように、
ノック検出手段のフェイル判定が運転状態に応じて選択
されるサンプルホールド値またはピークホールド値に基
づいて行われるため瞬間的なノイズの影響を受けること
が少なく、内燃機関の高回転域まで良好に検出可能とな
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。

【００２１】図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関
用ノック制御装置の構成を示すブロック図である。

【００２２】図１において、１は内燃機関に設けられノ
ック検出手段を達成するノックセンサである。２はノッ
クセンサ１に接続されたフィルタ回路であり、このフィ
ルタ回路２はノックセンサ１の出力信号のうちノック特
有の周波数成分のみを通過させる。３はフィルタ回路２
に接続された増幅器であり、この増幅器３はフィルタ回
路２を通過後の信号を増幅させる。４，５は増幅器３に
接続されるサンプルホールド回路及びピークホールド回
路であり、６はサンプルホールド回路４及びピークホー
ルド回路５に接続されるＭＰＸ（Multiplexer:マルチプ
レクサ）であり、ＭＰＸ６は後述するノック検出用マイ
コン（マイクロコンピュータ）８からの信号に基づき出
力先を切換える。７はＭＰＸ６に接続されるＡ／Ｄ変換
器（Analog to Digital Converter)であり、Ａ／Ｄ変換
器７からの出力はノック検出用マイコン８に入力されて
いる。そして、９はノック検出用マイコン８からのノッ
ク検出結果を受けて点火時期、空燃比、吸気圧等を制御
するための内燃機関制御マイコン（マイクロコンピュー
タ）である。

【００２３】本実施例により、ノックセンサ１のセンサ
信号に基づいてそのフェイルレベルが作成され、このフ
ェイルレベルとノック判定に用いているＰ／Ｈ（ピーク
ホールド）値との相互関係によりフェイル判定するシス
テムが構成される。

【００２４】本実施例にかかる内燃機関用ノック制御装
置では、フェイル判定区間内で複数回、センサ信号とフ
ェイルレベルとの大小が比較され、センサ信号がフェイ
ルレベルよりも大きい場合にフェイルレベルが増加さ
れ、フェイル判定区間内が終了した時点で比較回数に基
づく所定量がフェイルレベルから減ぜられることにより
フェイルレベルが作成され、更に、フェイル判定区間内
では、センサ信号の増幅手段の増幅率が切替え制御され
て常に最大にしてフェイル判定が行われることで、制御
信号の積分器を用いず確実、且つ正確なフェイル判定が
行われる。

【００２５】次に、その作動を詳細に説明する。

【００２６】図２は図１の内燃機関用ノック制御装置の
作動状態を詳細に説明するタイムチャートであり、図３
は基準角度タイミング処理を説明するフローチャートで
ある。

【００２７】図２（ａ）は内燃機関に基準角度位置（例
えば、上死点）である基準角度信号を示す図であり、こ
の基準角度信号は公知のクランク角センサ出力等から得
られる。

【００２８】〈基準角度タイミング処理ルーチン：図３
参照〉上記基準角度信号に基づき図３の基準角度タイミ
ング処理のフローチャートが実行される。この基準角度
タイミング処理ルーチンは、基準角度信号の立ち下がり
エッジが検出されると実行される。

【００２９】ステップＳ１０１で、後述するゲートオー
プンタイミングの設定が行われる。次にステップＳ１０
２に移行して、増幅器３の増幅率が所定値に設定され、
本ルーチンを終了する。

【００３０】〈ゲートオープンタイミングルーチン：図
４参照〉図４は図３のステップＳ１０１で設定されたゲ
ートオープンタイミング時に実行されるフローチャート
である。

【００３１】ステップＳ２０１で、ステップＳ１０１か
ら始まるノック判定区間の終了時点、即ち、後述するゲ
ートクローズタイミングが設定される。次にステップＳ
２０２に移行して、後述するＳ／Ｈ（サンプルホール
ド）処理割込の許可がなされる。これにより、Ｓ／Ｈ
（サンプルホールド）処理ルーチンは所定のタイミング
（例えば、２０μｓ）毎に割込処理される。なお、Ｓ／
Ｈ（サンプルホールド）処理で求められるＳ／Ｈ（サン
プルホールド）値は積分値に略相当する値となる。次に
ステップＳ２０３に移行して、Ｐ／Ｈ（ピークホール
ド）回路５がリセットされたのち、ステップＳ２０４に
移行し、ピークホールドスタートの命令がＰ／Ｈ（ピー
クホールド）回路５に対して実行され、本ルーチンを終
了する。

【００３２】すると、Ｐ／Ｈ（ピークホールド）回路５
では、図２（ｃ）に示すセンサ出力のピークホールドが
開始される。図２（ｃ）に示すノック判定区間が終了し
た時点におけるＰ／Ｈ（ピークホールド）値のＡ／Ｄ変
換器７の変換値ＶADは、ノック検出用マイコン８により
ノック判定レベルＶLEV と比較されノック判定を行うの
に用いられる。

【００３３】〈ゲートクローズタイミングルーチン：図
５参照〉図５は図４のステップＳ２０１で設定されたゲ
ートクローズタイミング時に実行されるフローチャート
である。

【００３４】ステップＳ３０１で、Ｐ／Ｈ（ピークホー
ルド）値がＡ／Ｄ変換され変換値ＶADが求められる。次
にステップＳ３０２に移行して、Ｓ／Ｈ（サンプルホー
ルド）処理割込ルーチンの割込を禁止したのち、ステッ
プＳ３０３に移行し、Ｓ／Ｈ値ＶF から別に設定される
減算量α（例えば、α＝３）が減算される。次にステッ
プＳ３０４に移行して、ノック判定が行われる。このノ
ック判定は上述のように変換値ＶADとノック判定レベル
ＶLEV とが比較され、ＶAD＞ＶLEV のときノックと判定
される。次にステップＳ３０５に移行して、機関回転数
Ｎｅが所定回転数Ｃを越えているかが判定される。ステ
ップＳ３０５の不等号が成立せず、機関回転数Ｎｅが所
定回転数Ｃ以下であるときには、本ルーチンを終了す
る。ステップＳ３０５の不等号が成立し、機関回転数Ｎ
ｅが所定回転数Ｃを越えているときには、ステップＳ３
０６に移行し、ステップＳ３０３で求められた値（ＶF
−α）及びフェイル判定レベル、更に、Ｐ／Ｈ（ピーク
ホールド）値を用いてフェイル判定され、本ルーチンを
終了する。

【００３５】〈Ｓ／Ｈ値更新ルーチン：図６参照〉図６
はノックセンサ１のフェイル状態を示すＳ／Ｈ値を更新
（所定時間毎）する詳細なフローチャートである。この
更新ルーチンは所定時間毎に図２に示すフェイル判定区
間において繰返し実行され、Ｓ／Ｈ値更新ルーチンの実
行回数がｎ（例えば、ｎ＝９）とされる。

【００３６】ステップＳ４０１で、図２（ｃ）のフェイ
ル判定区間拡大図である図２（ｄ）に示すように、ノッ
クセンサ１のセンサ信号ＶS がＳ／Ｈ値ＶF を越えてい
るかが判定される。ステップＳ４０１の不等号が成立せ
ず、ＶS ≦ＶF であるときには、本ルーチンを終了す
る。ステップＳ４０１の不等号が成立し、ＶS ＞ＶF で
あるときには、ステップＳ４０２に移行し、Ｓ／Ｈ値Ｖ
F に一定量δ（例えば、δ＝１）が加算され、Ｓ／Ｈ値
ＶF が（ＶF ＋δ）への更新が行われる。なお、本実施
例においては、δ＝１，α＝３，ｎ＝９として、ソフト
ウェアにて積分値に略相当する値の算出処理を行ってい
るが、例えば、ＣＲ回路、ＯＰアンプ回路等のハードウ
ェアにて積分してもよい。

【００３７】〈フェイル判定処理ルーチン：図７参照〉
図７は図５のステップＳ３０６のフェイル判定を行う詳
細なフローチャートである。

【００３８】ステップＳ５０１で、機関回転数Ｎｅが所
定回転数（例えば、６０００rpm ）を越えているかが判
定される。この判定が成立しないときには、ステップＳ
５０２に移行し、Ｓ／Ｈ値ＶF がフェイル判定区間で連
続してフェイル判定をするための第１のフェイル判定レ
ベルＶLEV1を越えているかが判定される。ステップＳ５
０２の不等号が成立するときには、ステップＳ５０３に
移行し、センサ正常と判定され、ステップＳ５０２の不
等号が成立しないときには、ステップＳ５０４に移行
し、センサ異常と判定される。一方、ステップＳ５０１
の不等号が成立するときには、ステップＳ５０５に移行
し、Ｐ／Ｈ（ピークホールド）値がＡ／Ｄ変換された変
換値ＶADが第２のフェイル判定レベルＶLEV2を越えてい
るかが判定される。ステップＳ５０５の不等号が成立す
るときには、ステップＳ５０６に移行し、センサ正常と
判定され、ステップＳ５０５の不等号が成立しないとき
には、ステップＳ５０７に移行し、センサ異常と判定さ
れる。このように、ヒゲ状ノイズに強いＳ／Ｈ（サンプ
ルホールド）値と高速まで検出可能なＰ／Ｈ（ピークホ
ールド）値とを機関回転数Ｎｅにて使い分けることで比
較的能力の低いマイコンで高回転域まで、正確にフェイ
ル判定が可能となる。そして、ステップＳ５０３，Ｓ５
０４，Ｓ５０６，Ｓ５０７ののち、本ルーチンを終了す
る。

【００３９】このように、本実施例の内燃機関用ノック
制御装置は、内燃機関に発生するノックを検出するノッ
クセンサ１にて達成されるノック検出手段と、前記ノッ
ク検出手段からの出力を増幅する増幅器３にて達成され
る増幅手段と、前記増幅手段からの出力の積分値に略相
当する値をＳ／Ｈ（サンプルホールド）値として算出す
るサンプルホールド回路４にて達成されるサンプル値演
算手段と、所定区間内で前記増幅手段からの出力の略最
大値をＰ／Ｈ（ピークホールド）値として検出するピー
クホールド回路５にて達成されるピーク値検出手段と、
前記サンプル値演算手段で算出されるＳ／Ｈ（サンプル
ホールド）値と前記ピーク値検出手段で検出されるＰ／
Ｈ（ピークホールド）値との相互関係に基づき、前記ノ
ック検出手段の異常を検出するノック検出用マイコン８
にて達成される異常検出手段とを具備するものであり、
これを請求項１の実施例とすることができる。ここで、
異常検出手段におけるＳ／Ｈ（サンプルホールド）値と
Ｐ／Ｈ（ピークホールド）値とを運転状態に応じて選択
するものを請求項７の実施例とすることができる。

【００４０】したがって、サンプル値演算手段で、ノッ
ク検出手段からの出力が増幅手段を介して増幅され、そ
の出力の積分値に略相当する値がＳ／Ｈ（サンプルホー
ルド）値として算出される。また、ピーク値検出手段
で、ノック検出手段からの出力が増幅手段を介して増幅
され、所定区間内でその出力の略最大値がＰ／Ｈ（ピー
クホールド）値として検出される。そして、異常検出手
段で、Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）値とＰ／Ｈ（ピーク
ホールド）値との相互関係に基づきノック検出手段の異
常が検出される。

【００４１】故に、ノック検出手段のフェイル判定がヒ
ゲ状ノイズに強いＳ／Ｈ（サンプルホールド）値と高回
転域まで比較的容易に検出可能なＰ／Ｈ（ピークホール
ド）値との相互関係に基づいて行われるため瞬間的なノ
イズの影響を受けることが少なく、内燃機関の高回転域
まで良好に検出可能となる。

【００４２】また、本実施例の内燃機関用ノック制御装
置におけるサンプルホールド回路４にて達成されるサン
プル値演算手段は、更に、増幅器３にて達成される増幅
手段からの出力値とＳ／Ｈ（サンプルホールド）値とを
比較する図６のステップＳ４０１で達成される比較手段
と、前記比較手段による比較結果に応じた所定の加算量
を前記Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）値に加算する図６の
ステップＳ４０２で達成されるサンプル値加算手段と、
前記サンプル値加算手段で加算された値から前記比較手
段での比較回数に基づく所定の減算量を減じた値を前記
比較手段における前記Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）値と
して帰還出力する図５のステップＳ３０３で達成される
サンプル値減算手段とを具備するものであり、これを請
求項２の実施例とすることができる。

【００４３】したがって、サンプル値演算手段では、更
に、比較手段で増幅手段からの出力値とＳ／Ｈ（サンプ
ルホールド）値とが比較され、サンプル値加算手段でそ
の比較結果に応じてＳ／Ｈ（サンプルホールド）値に所
定の加算量を加算し、サンプル値減算手段でその加算さ
れた値から比較手段の比較回数に基づく所定の減算量が
減算された値が比較手段におけるＳ／Ｈ（サンプルホー
ルド）値として帰還出力される。

【００４４】故に、ノック検出手段のフェイル判定がヒ
ゲ状ノイズに強く信頼性の高いＳ／Ｈ（サンプルホール
ド）値と高回転域まで比較的容易に検出可能なＰ／Ｈ
（ピークホールド）値との相互関係に基づいて行われる
ため瞬間的なノイズの影響を受けることが少なく、内燃
機関の高回転域まで良好に検出可能となる。

【００４５】〈フェイル判定処理ルーチン：図８参照〉
図８は図７のフェイル判定を行う詳細なフローチャート
の第一変形例である。

【００４６】ステップＳ６０１で、Ｓ／Ｈ値ＶF がフェ
イル判定区間で連続してフェイル判定をするための第１
のフェイル判定レベルＶLEV1を越えているかが判定され
る。ステップＳ６０１の不等号が成立するときには、ス
テップＳ６０２に移行し、Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）
値ＶF用フェイルフラグＸＳＨＦが０にクリアされる。
また、ステップＳ６０１の不等号が成立しないときに
は、ステップＳ６０３に移行し、フェイルフラグＸＳＨ
Ｆが１にされる。ステップＳ６０２またはステップＳ６
０３の処理ののち、ステップＳ６０４に移行し、Ｐ／Ｈ
（ピークホールド）値がＡ／Ｄ変換された変換値ＶADが
第２のフェイル判定レベルＶLEV2を越えているかが判定
される。ステップＳ６０４の不等号が成立するときに
は、ステップＳ６０５に移行し、Ｐ／Ｈ（ピークホール
ド）値用フェイルフラグＸＰＨＦが０にクリアされる。
また、ステップＳ６０４の不等号が成立しないときに
は、ステップＳ６０６に移行し、フェイルフラグＸＰＨ
Ｆが１にされる。ステップＳ６０５またはステップＳ６
０６の処理ののち、ステップＳ６０７に移行し、フェイ
ルモードが図９のテーブルに基づき決定される。ここ
で、フェイルフラグＸＳＨＦ及びフェイルフラグＸＰＨ
Ｆが共に０であるときにはセンサ正常、ＸＳＨＦ＝０，
ＸＰＨＦ＝１であるときにはハードウェア異常、ＸＳＨ
Ｆ＝１，ＸＰＨＦ＝０またはＸＳＨＦ＝１，ＸＰＨＦ＝
１であるときにはセンサ異常であるとされ、本ルーチン
を終了する。

【００４７】このように、本実施例の内燃機関用ノック
制御装置におけるノック検出用マイコン８にて達成され
る異常検出手段は、更に、フェイルレベルＶF としての
Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）値と所定の第１のフェイル
判定レベルＶLEV1とを比較し、ノックセンサ１にて達成
されるノック検出手段の故障を判定するステップＳ６０
１にて達成される第１のフェイル判定手段と、変換値Ｖ
AD〔＝Ｐ／Ｈ（ピークホールド）値〕と所定の第２のフ
ェイル判定レベルＶLEV2とを比較し、ノックセンサ１に
て達成されるノック検出手段の故障を判定するステップ
Ｓ６０４にて達成される第２のフェイル判定手段と、前
記第１のフェイル判定手段及び第２のフェイル判定手段
の結果に基づき、ノックセンサ１にて達成されるノック
検出手段の最終的な故障を判定するステップＳ６０７に
て達成される最終フェイル判定手段とを具備するもので
あり、これを請求項５の実施例とすることができる。

【００４８】したがって、異常検出手段では、更に、第
１のフェイル判定手段でＳ／Ｈ値ＶF に基づいてノック
検出手段の故障が判定され、次に、第２のフェイル判定
手段で変換値ＶAD〔＝Ｐ／Ｈ（ピークホールド）値〕に
基づいてノック検出手段の故障が判定されたのち、それ
らの結果を図９に示すテーブルに当てはめることで最終
的な故障が判定される。

【００４９】故に、ノック検出手段のフェイル判定がヒ
ゲ状ノイズに強く信頼性の高いＳ／Ｈ値ＶF と高回転域
まで比較的容易に検出可能な変換値ＶAD〔＝Ｐ／Ｈ（ピ
ークホールド）値〕との相互関係に基づいて行われるた
め瞬間的なノイズの影響を受けることが少なく、内燃機
関の高回転域まで良好に検出可能となる。

【００５０】〈フェイル判定処理ルーチン：図１０参
照〉図１０は図７のフェイル判定を行う詳細なフローチ
ャートの第二変形例である。

【００５１】ステップＳ７０１で、Ｐ／Ｈ（ピークホー
ルド）値がＡ／Ｄ変換された変換値ＶADとＳ／Ｈ値ＶF
との差の絶対値が所定値Ｑを越えているかが判定され
る。ステップＳ７０１の不等号が成立しないときには、
ステップＳ７０２に移行し、Ｐ／Ｈ（ピークホールド）
値がＡ／Ｄ変換された変換値ＶADが第１のフェイル判定
レベルＶLEV1を越えているかが判定される。ステップＳ
７０２の不等号が成立するときには、ステップＳ７０３
に移行し、Ｓ／Ｈ値ＶF がフェイル判定区間で連続して
フェイル判定をするための第２のフェイル判定レベルＶ
LEV2を越えているかが判定される。ステップＳ７０３の
不等号が成立するときには、ステップＳ７０４に移行
し、センサ正常と判定され、ステップＳ７０２またはス
テップＳ７０３の不等号が成立しないときには、ステッ
プＳ７０５に移行し、センサ異常と判定される。一方、
ステップＳ７０１の不等号が成立するときには、ステッ
プＳ７０６に移行し、Ｐ／Ｈ（ピークホールド）値がＡ
／Ｄ変換された変換値ＶADがＳ／Ｈ値ＶF 未満であるか
が判定される。ステップＳ７０６の不等号が成立すると
きには、ステップＳ７０７に移行し、ハードウェア異常
と判定される。ここで、ステップＳ７０６の不等号が成
立しないときには、ステップＳ７０８に移行し、Ｐ／Ｈ
（ピークホールド）値にヒゲ状ノイズが乗っているとし
てセンサ出力異常と判定される。そして、ステップＳ７
０４，Ｓ７０５，Ｓ７０７，Ｓ７０８ののち、本ルーチ
ンを終了する。

【００５２】上記ステップＳ７０１によれば、請求項３
の実施例に相当する異常検出手段における相互関係が、
Ｓ／Ｈ値ＶF と変換値ＶAD〔＝Ｐ／Ｈ（ピークホール
ド）値〕との差であるとするものが達成される。また、
ステップＳ７０１によれば、請求項６の実施例に相当す
る異常検出手段が、Ｓ／Ｈ値ＶF と変換値ＶAD〔＝Ｐ／
Ｈ（ピークホールド）値〕との差が所定値Ｑ以上である
と、ノックセンサ１にて達成されるノック検出手段を異
常であるとするものが達成される。

【００５３】このように、Ｓ／Ｈ値ＶF と変換値ＶAD
〔＝Ｐ／Ｈ（ピークホールド）値〕との差を求めること
により、ヒゲ状ノイズによる誤判定を回避しつつ高回転
域まで正確なフェイル判定をすることができる。

【００５４】〈フェイル判定処理ルーチン：図１１参
照〉図１１は図７のフェイル判定を行う詳細なフローチ
ャートの第三変形例である。

【００５５】ステップＳ８０１で、Ｓ／Ｈ値ＶF とＰ／
Ｈ（ピークホールド）値がＡ／Ｄ変換された変換値ＶAD
との比（ＶAD／ＶF ）が求められ、Ｘ値として格納され
る。次にステップＳ８０２に移行して、ステップＳ８０
１におけるＸ値が所定値Ｒ1（０．１程度）未満である
かが判定される。ステップＳ８０２の不等号が成立し、
即ち、ＶAD≪ＶF であると、ステップＳ８０３に移行
し、Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）回路４またはＰ／Ｈ
（ピークホールド）回路５になんらかの異常があったと
して、ハードウェア異常と判定される。一方、ステップ
Ｓ８０２の不等号が成立しないときには、ステップＳ８
０４に移行し、Ｘ値が所定値Ｒ2 （３〜４程度）を越え
ているかが判定される。ステップＳ８０４の不等号が成
立し、即ち、ＶAD≫ＶF であると、ステップＳ８０５に
移行し、Ｐ／Ｈ（ピークホールド）値（ＶAD）になんら
かのノイズが乗っているとして、センサ出力異常と判定
される。また、ステップＳ８０４の不等号が成立せず、
即ち、Ｐ／Ｈ（ピークホールド）値がＡ／Ｄ変換された
変換値ＶADとＳ／Ｈ値ＶF とにそれほど差がないときに
は、ステップＳ８０６に移行し、この変換値ＶADが第１
のフェイル判定レベルＶLEV1を越えているかが判定され
る。ステップＳ８０６の不等号が成立するときには、ス
テップＳ８０７に移行し、Ｓ／Ｈ値ＶF がフェイル判定
区間で連続してフェイル判定をするための第２のフェイ
ル判定レベルＶLEV2を越えているかが判定される。ステ
ップＳ８０７の不等号が成立するときには、ステップＳ
８０８に移行し、センサ正常と判定され、ステップＳ８
０６またはステップＳ８０７の不等号が成立しないとき
には、ステップＳ８０９に移行し、センサ異常と判定さ
れる。

【００５６】上記ステップＳ８０１によれば、請求項４
の実施例に相当する異常検出手段における相互関係が、
Ｓ／Ｈ値ＶF と変換値ＶAD〔＝Ｐ／Ｈ（ピークホール
ド）値〕との比であるとするものが達成される。また、
ステップＳ８０１によれば、請求項６の実施例に相当す
る異常検出手段が、Ｓ／Ｈ値ＶF と変換値ＶAD〔＝Ｐ／
Ｈ（ピークホールド）値〕との比が所定値Ｒ2 以上であ
ると、ノックセンサ１にて達成されるノック検出手段を
異常であるとするものが達成される。

【００５７】このように、Ｓ／Ｈ値ＶF と変換値ＶAD
〔＝Ｐ／Ｈ（ピークホールド）値〕との比を求めること
により、ヒゲ状ノイズによる誤判定を回避しつつ高回転
域まで正確なフェイル判定をすることができる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の内燃機
関用ノック制御装置によれば、サンプル値演算手段で、
ノック検出手段からの出力が増幅手段を介して増幅さ
れ、その出力の積分値に略相当する値がサンプルホール
ド値として算出される。また、ピーク値検出手段で、ノ
ック検出手段からの出力が増幅手段を介して増幅され、
所定区間内でその出力の略最大値がピークホールド値と
して検出される。そして、異常検出手段で、サンプルホ
ールド値とピークホールド値との相互関係に基づきノッ
ク検出手段の異常が検出される。これにより、ノック検
出手段のフェイル判定がヒゲ状ノイズに強いサンプルホ
ールド値と高回転域まで比較的容易に検出可能なピーク
ホールド値との相互関係に基づいて行われるため瞬間的
なノイズの影響を受けることが少なく、内燃機関の高回
転域まで良好に検出可能となる。

【００５９】請求項２の内燃機関用ノック制御装置によ
れば、請求項１の効果に加えて、サンプル値演算手段
が、更に、比較手段で増幅手段からの出力値とサンプル
ホールド値とが比較され、サンプル値加算手段でその比
較結果に応じてサンプルホールド値に所定の加算量を加
算し、サンプル値減算手段でその加算された値から比較
手段の比較回数に基づく所定の減算量が減算された値が
比較手段におけるサンプルホールド値として帰還出力さ
れる。これにより、ノック検出手段のフェイル判定がヒ
ゲ状ノイズに強く信頼性の高いサンプルホールド値と高
回転域まで比較的容易に検出可能なピークホールド値と
の相互関係に基づいて行われるため瞬間的なノイズの影
響を受けることが少なく、内燃機関の高回転域まで良好
に検出可能となる。

【００６０】請求項３の内燃機関用ノック制御装置によ
れば、請求項１または請求項２の効果に加えて、異常検
出手段における相互関係が、サンプルホールド値とピー
クホールド値との差であるとされることで、ヒゲ状ノイ
ズによる誤判定を回避しつつ高回転域まで正確なフェイ
ル判定をすることができる。

【００６１】請求項４の内燃機関用ノック制御装置によ
れば、請求項１または請求項２の効果に加えて、異常検
出手段における相互関係が、サンプルホールド値とピー
クホールド値との比であるとされることで、ヒゲ状ノイ
ズによる誤判定を回避しつつ高回転域まで正確なフェイ
ル判定をすることができる。

【００６２】請求項５の内燃機関用ノック制御装置によ
れば、請求項１または請求項２の効果に加えて、異常検
出手段が、更に、第１のフェイル判定手段でサンプルホ
ールド値に基づいてノック検出手段の故障が判定され、
次に、第２のフェイル判定手段でピークホールド値に基
づいてノック検出手段の故障が判定されたのち、最終的
な故障が判定される。これにより、ノック検出手段のフ
ェイル判定がヒゲ状ノイズに強く信頼性の高いサンプル
ホールド値と高回転域まで比較的容易に検出可能なピー
クホールド値との相互関係に基づいて行われるため瞬間
的なノイズの影響を受けることが少なく、内燃機関の高
回転域まで良好に検出可能となる。

【００６３】請求項６の内燃機関用ノック制御装置によ
れば、請求項１または請求項３または請求項４の効果に
加えて、異常検出手段が、サンプルホールド値とピーク
ホールド値との差または比が所定以上であると、ノック
検出手段を異常であるとされることで、ヒゲ状ノイズに
よる誤判定を回避しつつ高回転域まで正確なフェイル判
定をすることができる。

【００６４】請求項７の内燃機関用ノック制御装置によ
れば、サンプル値演算手段で、ノック検出手段からの出
力が増幅手段を介して増幅され、その出力の積分値に略
相当する値がサンプルホールド値として算出される。ま
た、ピーク値検出手段で、ノック検出手段からの出力が
増幅手段を介して増幅され、所定区間内でその出力の略
最大値がピークホールド値として検出される。そして、
異常検出手段で、運転状態に応じて選択されるサンプル
ホールド値またはピークホールド値に基づきノック検出
手段の異常が検出される。これにより、ノック検出手段
のフェイル判定がヒゲ状ノイズに強いサンプルホールド
値と高回転域まで比較的容易に検出可能なピークホール
ド値とが運転状態に応じて選択されることで瞬間的なノ
イズの影響を受けないようにしつつ内燃機関の高回転域
まで良好に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関用ノ
ック制御装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図２は本発明の一実施例にかかる内燃機関用ノ
ック制御装置の作動状態を詳細に説明するタイムチャー
トである。

【図３】図３は本発明の一実施例にかかる内燃機関用ノ
ック制御装置の基準角度タイミング処理を説明するフロ
ーチャートである。

【図４】図４は本発明の一実施例にかかる内燃機関用ノ
ック制御装置のゲートオープンタイミング時に実行され
るフローチャートである。

【図５】図５は本発明の一実施例にかかる内燃機関用ノ
ック制御装置のゲートクローズタイミング時に実行され
るフローチャートである。

【図６】図６は本発明の一実施例にかかる内燃機関用ノ
ック制御装置のＳ／Ｈ値を更新する詳細なフローチャー
トである。

【図７】図７は本発明の一実施例にかかる内燃機関用ノ
ック制御装置のフェイル判定を行う詳細なフローチャー
トである。

【図８】図８は図７のフェイル判定を行う詳細なフロー
チャートの第一変形例である。

【図９】図９は図８のフェイル判定処理で用いられるフ
ェイルモード決定のテーブルである。

【図１０】図１０は図７のフェイル判定を行う詳細なフ
ローチャートの第二変形例である。

【図１１】図１１は図７のフェイル判定を行う詳細なフ
ローチャートの第三変形例である。

【符号の説明】

１ ノックセンサ ３ 増幅器 ４ サンプルホールド回路 ５ ピークホールド回路 ７ Ａ／Ｄ変換器 ８ ノック検出用マイコン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｐ 5/152 5/153 5/15 Ｇ０１Ｈ 17/00 Ｂ Ｇ０１Ｍ 15/00 Ａ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関に発生するノックを検出するノ
   ック検出手段と、 前記ノック検出手段からの出力を増幅する増幅手段と、 前記増幅手段からの出力の積分値に略相当する値をサン
   プルホールド値として算出するサンプル値演算手段と、 所定区間内で前記増幅手段からの出力の略最大値をピー
   クホールド値として検出するピーク値検出手段と、 前記サンプル値演算手段で算出されるサンプルホールド
   値と前記ピーク値検出手段で検出されるピークホールド
   値との相互関係に基づき、前記ノック検出手段の異常を
   検出する異常検出手段とを具備することを特徴とする内
   燃機関用ノック制御装置。
2. 【請求項２】 前記サンプル値演算手段は、更に、 前記増幅手段からの出力値と前記サンプルホールド値と
   を比較する比較手段と、 前記比較手段による比較結果に応じた所定の加算量を前
   記サンプルホールド値に加算するサンプル値加算手段
   と、 前記サンプル値加算手段で加算された値から前記比較手
   段での比較回数に基づく所定の減算量を減じた値を前記
   比較手段における前記サンプルホールド値として帰還出
   力するサンプル値減算手段とを具備することを特徴とす
   る請求項１に記載の内燃機関用ノック制御装置。
3. 【請求項３】 前記異常検出手段における相互関係は、
   前記サンプルホールド値と前記ピークホールド値との差
   であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の内燃機関用ノック制御装置。
4. 【請求項４】 前記異常検出手段における相互関係は、
   前記サンプルホールド値と前記ピークホールド値との比
   であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の内燃機関用ノック制御装置。
5. 【請求項５】 前記異常検出手段は、更に、 前記サンプルホールド値と所定の第１のフェイル判定レ
   ベルとを比較し、前記ノック検出手段の故障を判定する
   第１のフェイル判定手段と、 前記ピークホールド値と所定の第２のフェイル判定レベ
   ルとを比較し、前記ノック検出手段の故障を判定する第
   ２のフェイル判定手段と、 前記第１のフェイル判定手段及び第２のフェイル判定手
   段の結果に基づき、前記ノック検出手段の最終的な故障
   を判定する最終フェイル判定手段とを具備することを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関用ノ
   ック制御装置。
6. 【請求項６】 前記異常検出手段は、前記サンプルホー
   ルド値と前記ピークホールド値との差または比が所定以
   上であると前記ノック検出手段を異常であるとすること
   を特徴とする請求項１または請求項３または請求項４に
   記載の内燃機関用ノック制御装置。
7. 【請求項７】 内燃機関に発生するノックを検出するノ
   ック検出手段と、 前記ノック検出手段からの出力を増幅する増幅手段と、 前記増幅手段からの出力の積分値に略相当する値をサン
   プルホールド値として算出するサンプル値演算手段と、 所定区間内で前記増幅手段からの出力の略最大値をピー
   クホールド値として検出するピーク値検出手段と、 運転状態に応じて選択される前記サンプル値演算手段で
   算出されるサンプルホールド値または前記ピーク値検出
   手段で検出されるピークホールド値に基づき、前記ノッ
   ク検出手段の異常を検出する異常検出手段とを具備する
   ことを特徴とする内燃機関用ノック制御装置。