JPS6026173A - 内燃機関用点火時期制御装置 - Google Patents
内燃機関用点火時期制御装置Info
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- JPS6026173A JPS6026173A JP58134945A JP13494583A JPS6026173A JP S6026173 A JPS6026173 A JP S6026173A JP 58134945 A JP58134945 A JP 58134945A JP 13494583 A JP13494583 A JP 13494583A JP S6026173 A JPS6026173 A JP S6026173A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
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- F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
- F02P5/1526—Digital data processing dependent on pinking with means for taking into account incorrect functioning of the pinking sensor or of the electrical means
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関の気筒内圧力変動によって気筒内外
に生じる振動もしくは音等によってノッキングを検出し
、ノッキング信号が生じた時遅角させる機能をもつ内燃
機関用点火時期制御装置に関するものである。
に生じる振動もしくは音等によってノッキングを検出し
、ノッキング信号が生じた時遅角させる機能をもつ内燃
機関用点火時期制御装置に関するものである。
従来の点火時期制御装置は、ノッキング検出器が故障し
た場合には、ノッキング検出が出来なくなり、点火時期
が進角してエンジンが損傷してしまうことがあるために
ノッキング検出器の故障検出を行なっている。ところが
、ノック検出器に圧電素子が使われている場合には、圧
電素子自体が直流的に断線状態にあり断線検出ができな
かった。
た場合には、ノッキング検出が出来なくなり、点火時期
が進角してエンジンが損傷してしまうことがあるために
ノッキング検出器の故障検出を行なっている。ところが
、ノック検出器に圧電素子が使われている場合には、圧
電素子自体が直流的に断線状態にあり断線検出ができな
かった。
そのため、機関の運転下での検出器の出力信号レベルを
監視して、その信号レベルが正常時より小さくなるかゼ
ロになった場合に故障としていた。
監視して、その信号レベルが正常時より小さくなるかゼ
ロになった場合に故障としていた。
しかし、この方法は、機関本体の振動を基準としている
ため、機関振動の個体毎のバラツキが太きく、かつその
レベルが極小となり、正確な故障検出が出来なかった。
ため、機関振動の個体毎のバラツキが太きく、かつその
レベルが極小となり、正確な故障検出が出来なかった。
本発明は、この圧電素子を使ったノッキング検出器の断
線故障検出を精度良く行なうことを目的としたものであ
る。つまり、点火時期制御装置からノッキング検出器へ
電圧信号を発生し、その信号が加わった時、あるいはカ
ットされた時の充電電圧（または放電電圧）の変化を測
定して故障検出を行なうものである。これは、ノッキン
グ検出器が容量分（キャパシティ）を持つため正常時と
故障断線時の容量に大きな差が生じる点に着目したもの
である。
線故障検出を精度良く行なうことを目的としたものであ
る。つまり、点火時期制御装置からノッキング検出器へ
電圧信号を発生し、その信号が加わった時、あるいはカ
ットされた時の充電電圧（または放電電圧）の変化を測
定して故障検出を行なうものである。これは、ノッキン
グ検出器が容量分（キャパシティ）を持つため正常時と
故障断線時の容量に大きな差が生じる点に着目したもの
である。
即ち、ノッキング検出器に一定電圧を印加した場合の充
電特性（または電圧力ット後の放電特性）の相違を測定
ずれば、ノッキング検出器及びその間の配線が、正常か
故障かが確実に検出できる。
電特性（または電圧力ット後の放電特性）の相違を測定
ずれば、ノッキング検出器及びその間の配線が、正常か
故障かが確実に検出できる。
また、印加電圧を大きくすれば、充放電電圧の変化も大
きくなるので、特別の増幅器等が不要となり、機関の影
響も受けない。
きくなるので、特別の増幅器等が不要となり、機関の影
響も受けない。
本発明の構成を以下説明する。第１図に一実施例のブロ
ック図を示す。第１図において、■は圧電素子よりなる
ノッキング検出器であり、内燃機関のノッキングに基づ
く機関本体の振動または音波を検出する。２はノッキン
グ検出器の出力信号を、点火時期制御装置に伝えるシー
ルド線である。
ック図を示す。第１図において、■は圧電素子よりなる
ノッキング検出器であり、内燃機関のノッキングに基づ
く機関本体の振動または音波を検出する。２はノッキン
グ検出器の出力信号を、点火時期制御装置に伝えるシー
ルド線である。
３は、ノッキング検出器の信号からノッキングの有無を
検出し、点火時期を決定する点火時期制御装置である。
検出し、点火時期を決定する点火時期制御装置である。
４は点火時期制御装置により決定された点火時期に基づ
いて点火コイルに点火信号を送るイグナイタである。
いて点火コイルに点火信号を送るイグナイタである。
点火時期制御装置は以下に述べる様に構成される。まず
３−１は切替スイッチであり、後述の１チツプマイクロ
コンピユータ（以下１チツプマイコン）の命令により開
閉される。通常のノック検出時におい°ζは、切替スイ
ッチ３−１は第１図のα側つまり検出器の信号が次のバ
ンドパスフィルタ（Ｂ、ｐ、Ｆ）３−２を通り、１チツ
プマイコン内蔵のＡＤ変換器の入力端子に入る様に接続
される。検出器の故障検出を行なう場合には、ノ・７キ
ング検出器１に電圧パルスを印加するため、切替スイッ
チはβ側となり、直流電圧（たとえば５Ｖ）がセンサに
加えられる。
３−１は切替スイッチであり、後述の１チツプマイクロ
コンピユータ（以下１チツプマイコン）の命令により開
閉される。通常のノック検出時におい°ζは、切替スイ
ッチ３−１は第１図のα側つまり検出器の信号が次のバ
ンドパスフィルタ（Ｂ、ｐ、Ｆ）３−２を通り、１チツ
プマイコン内蔵のＡＤ変換器の入力端子に入る様に接続
される。検出器の故障検出を行なう場合には、ノ・７キ
ング検出器１に電圧パルスを印加するため、切替スイッ
チはβ側となり、直流電圧（たとえば５Ｖ）がセンサに
加えられる。
３−２はバンドパスフィルタでありノッキング信号以外
の不要な信号を除去する。３−３はノッキング検出、点
火時期演算を行なう１デツプマイクロコンピユータであ
り、複数のアナログ人力信号、デジタル入出力端子を備
えている。３．４は１チップマイコン３−３によって演
算された点火時期の補正量をアナログ電圧に変換するＤ
Ａ変換器である。３−５はアナログ電圧に変換された点
火時期信号を点火装置をなすイグナイタ４に送るための
電圧−電流変換器である。
の不要な信号を除去する。３−３はノッキング検出、点
火時期演算を行なう１デツプマイクロコンピユータであ
り、複数のアナログ人力信号、デジタル入出力端子を備
えている。３．４は１チップマイコン３−３によって演
算された点火時期の補正量をアナログ電圧に変換するＤ
Ａ変換器である。３−５はアナログ電圧に変換された点
火時期信号を点火装置をなすイグナイタ４に送るための
電圧−電流変換器である。
次に、本発明の中心となるノッキング検出器の故障検出
について詳細に説明する。圧電素子を用いたノッキング
検出装置は、第２図のように等測的には容量分（キャパ
シティ）をもっており、通常５００ＰＦ−１０００ＰＦ
程度である。さらに、点火時期制御装置３からみて、ノ
ッキング検出器１との間にシールド線が接続されており
、これには第２図のように分布容量をもっている。この
シールド線の容量は、シールド線の材質と長さによって
決定される。実際の機関に取付けた場合には、長さは２
ｒｒｌ程度となり、約５００ＰＦとなる。このように、
ノンキング検出器１とシールド線の全容量ＣＴは、検出
器の容量ＣＳが１００ＯＰＦのものを用いた場合１５０
０ＰＦとなる。しかし、ノッキング検出器が故障・断線
した場合には、検出器の容Ｗｋ Ｃｓがなくなり、シー
ルド線だけとなるため全容Ｉｃ丁は５００ＰＦとなる。
について詳細に説明する。圧電素子を用いたノッキング
検出装置は、第２図のように等測的には容量分（キャパ
シティ）をもっており、通常５００ＰＦ−１０００ＰＦ
程度である。さらに、点火時期制御装置３からみて、ノ
ッキング検出器１との間にシールド線が接続されており
、これには第２図のように分布容量をもっている。この
シールド線の容量は、シールド線の材質と長さによって
決定される。実際の機関に取付けた場合には、長さは２
ｒｒｌ程度となり、約５００ＰＦとなる。このように、
ノンキング検出器１とシールド線の全容量ＣＴは、検出
器の容量ＣＳが１００ＯＰＦのものを用いた場合１５０
０ＰＦとなる。しかし、ノッキング検出器が故障・断線
した場合には、検出器の容Ｗｋ Ｃｓがなくなり、シー
ルド線だけとなるため全容Ｉｃ丁は５００ＰＦとなる。
この容量変化を調べれば、故障断線か正常かがわかる。
そこで、点火時期演算装Ｎ３は、故障検出が必要になっ
た時に、■チップマイコン３−３は切替スイッチ３−１
に接続されている出力ボートをＨｉｇｈレベルにして、
第３図（ａｌのように切替スイッチ３−１をβ側に接続
する。β側にすると、直流電圧（例えば５Ｖ）がノッキ
ング検出器に加えられる。しばらくして、出カポ−Ｉ・
をＬ ｏ ｗレベルにして切替スイッチ３−１をα側に
すると直流電圧が遮断されるため、ノッキング検出器の
電圧はその容量分により除々に放電をする。このときの
放電特性の時定数は、ノッキング検出器とシールド線の
全容量Ｃ’ＴとＢ、Ｐ、Ｆ、３−２の入力インピーダン
スＲｉによっ′Ｃ決定される。つまり、時定数はＣＩと
Ｒｉの積で表わされるから、ノッキング検出器の故障・
断線時のように全容量が小さくなれば時定数も小さくな
り、第３図（ｂｌに示す正常時に比べて第３図（Ｃ１の
ごとくずばやく放電する。
た時に、■チップマイコン３−３は切替スイッチ３−１
に接続されている出力ボートをＨｉｇｈレベルにして、
第３図（ａｌのように切替スイッチ３−１をβ側に接続
する。β側にすると、直流電圧（例えば５Ｖ）がノッキ
ング検出器に加えられる。しばらくして、出カポ−Ｉ・
をＬ ｏ ｗレベルにして切替スイッチ３−１をα側に
すると直流電圧が遮断されるため、ノッキング検出器の
電圧はその容量分により除々に放電をする。このときの
放電特性の時定数は、ノッキング検出器とシールド線の
全容量Ｃ’ＴとＢ、Ｐ、Ｆ、３−２の入力インピーダン
スＲｉによっ′Ｃ決定される。つまり、時定数はＣＩと
Ｒｉの積で表わされるから、ノッキング検出器の故障・
断線時のように全容量が小さくなれば時定数も小さくな
り、第３図（ｂｌに示す正常時に比べて第３図（Ｃ１の
ごとくずばやく放電する。
そこで、エチソプマイコンは、切替スイッチ３−１をα
側に倒してから、一定時間後（例えば５（ｌｃｒｓｅｃ
）に第３図（ｄ＋に示すよ・うに内蔵のＡＤ変換器（ア
ナログ−デジタル変換器）によりマイコンがその電圧を
直接読みとる。その読みとり電圧が高ければ（例えば２
Ｖ以上）、ノッキング検出器は正常であり低い電圧であ
れば故障であると判断する。この処理を行なうサブルー
チンのフローチャートを第４図に示す。
側に倒してから、一定時間後（例えば５（ｌｃｒｓｅｃ
）に第３図（ｄ＋に示すよ・うに内蔵のＡＤ変換器（ア
ナログ−デジタル変換器）によりマイコンがその電圧を
直接読みとる。その読みとり電圧が高ければ（例えば２
Ｖ以上）、ノッキング検出器は正常であり低い電圧であ
れば故障であると判断する。この処理を行なうサブルー
チンのフローチャートを第４図に示す。
なお、上記の実施例は放電時の電圧変化を検出している
が、もちろん充電時の電圧変化を用いても同様である。
が、もちろん充電時の電圧変化を用いても同様である。
次に本発明の他の実施例について以下説明する。
この実施例の故障検出ルーチンのフローチャートを第５
図に示す。回路は、」−記の実施例とまったく同じであ
るので省略する。この実施例は、」二記実施例の放電（
または充電）特性を検出する処理とさらに、ノック検出
の際に作成されたノッキング判定レベルの大小によって
故障検出する処理とを組み合わせたものである。つまり
、機関が高速回転になり機関本体の機械振動が極めて大
きくなった場合にノッキング検出器の出力信号レベルも
大きくなるために容易にノッキング検出器の故障、さら
に劣化を判定できる。そこで、点火時期制御装置３内の
１チツプマイコンは、ノッキング検出のためにノッキン
グ検出器の出力信号を平均化処理し、それによりノッキ
ング判定レベルを作成している。このノッキング判定レ
ベルの大きさを検出し、設定レベル（例えば０．５Ｖ）
以下であれば、故障であるとする。この判定レベルの大
きさによる故障検出と上記実施例の放電による故障検出
の結果の論理和（ＯＲ）をとることにより、さらに確実
に故障を検出できる。
図に示す。回路は、」−記の実施例とまったく同じであ
るので省略する。この実施例は、」二記実施例の放電（
または充電）特性を検出する処理とさらに、ノック検出
の際に作成されたノッキング判定レベルの大小によって
故障検出する処理とを組み合わせたものである。つまり
、機関が高速回転になり機関本体の機械振動が極めて大
きくなった場合にノッキング検出器の出力信号レベルも
大きくなるために容易にノッキング検出器の故障、さら
に劣化を判定できる。そこで、点火時期制御装置３内の
１チツプマイコンは、ノッキング検出のためにノッキン
グ検出器の出力信号を平均化処理し、それによりノッキ
ング判定レベルを作成している。このノッキング判定レ
ベルの大きさを検出し、設定レベル（例えば０．５Ｖ）
以下であれば、故障であるとする。この判定レベルの大
きさによる故障検出と上記実施例の放電による故障検出
の結果の論理和（ＯＲ）をとることにより、さらに確実
に故障を検出できる。
以上述べたように本発明は、ノッキング検出器に一時的
に直流電圧を加え、その充電あるいは放電特性を検出し
てノッキング検出器の故障を判別するようにしているの
で、検出器の出力信号レベルを監視するもののよ・うに
、機関振動の個体毎のバラツキ等の影響は受けず、精度
良くノッキング検出器の故障を検出できる。
に直流電圧を加え、その充電あるいは放電特性を検出し
てノッキング検出器の故障を判別するようにしているの
で、検出器の出力信号レベルを監視するもののよ・うに
、機関振動の個体毎のバラツキ等の影響は受けず、精度
良くノッキング検出器の故障を検出できる。
第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
第１図中のノッキング検出器および接続線の等価回路図
、第３図は故障検出の方法を説明するためのタイミング
チャート、第４図は故障検出の処理手順を示すフローチ
ャート、第５図は本発明の他の実施例における故障検出
の処理手順を示すフローチャートである。 １・・・ノッキング検出器、２・・・シールド線、３・
・・点火時期制御装置、３−１・・・切替スイッチ、３
−２・・・バンドパスフィルタ、３−３・・・■チソプ
マイクロコンビブータ、４・・・イグナイタ。 ４３
第１図中のノッキング検出器および接続線の等価回路図
、第３図は故障検出の方法を説明するためのタイミング
チャート、第４図は故障検出の処理手順を示すフローチ
ャート、第５図は本発明の他の実施例における故障検出
の処理手順を示すフローチャートである。 １・・・ノッキング検出器、２・・・シールド線、３・
・・点火時期制御装置、３−１・・・切替スイッチ、３
−２・・・バンドパスフィルタ、３−３・・・■チソプ
マイクロコンビブータ、４・・・イグナイタ。 ４３
Claims (2)
- （１）内燃機関のノッキング現象に基づく機関本体又は
外部の振動を検出するノッキング検出器と、前記ノッキ
ング検出器からの出方信号に応じて点火時期制御信号を
発生ずる点火時期制御回路と、前記点火時期制御信号に
応じて点火信号を発生する点火装置とを有する内燃機２
関川点火時期制御装置において、この点火時期制御回路
は前記ノッキング検出器に一時的に直流電圧を加え、そ
の充電あるいは放電特性を検出して、この検出信号がら
前記ノッキング検出器の故障を検出する故障検出手段を
備えたことを特徴とする内燃機関用点火時期制御装置。 - （２）前記故障検出手段は前記充電あるいは放電特性に
よる故障検出とノッキング判定を行なうためのノッキン
グ判定レベルの大きさによる故障検出との論理和で故障
検出を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の内燃機関用点火時期制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58134945A JPH0692784B2 (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | 内燃機関用点火時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58134945A JPH0692784B2 (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | 内燃機関用点火時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6026173A true JPS6026173A (ja) | 1985-02-09 |
| JPH0692784B2 JPH0692784B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=15140231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58134945A Expired - Lifetime JPH0692784B2 (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | 内燃機関用点火時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692784B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61218777A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-29 | Hitachi Ltd | ノツク制御装置 |
| US6889655B1 (en) | 2004-05-12 | 2005-05-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Device for controlling the ignition timing for internal combustion engines |
| WO2014068808A1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火時期制御装置及び点火時期制御システム |
| JP2015504169A (ja) * | 2012-01-20 | 2015-02-05 | ローズマウント インコーポレイテッド | 圧電型トランスデューサの自己検査機能を有したフィールドデバイス |
| JP2017223663A (ja) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 日本特殊陶業株式会社 | ノッキングセンサの製造方法 |
| JP2019000673A (ja) * | 2013-05-13 | 2019-01-10 | ヘルスセンシング株式会社 | 生体情報検出装置 |
| JP2022068766A (ja) * | 2020-10-22 | 2022-05-10 | 横河電機株式会社 | 診断装置及び診断方法、並びにフィールド機器 |
-
1983
- 1983-07-22 JP JP58134945A patent/JPH0692784B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61218777A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-29 | Hitachi Ltd | ノツク制御装置 |
| US6889655B1 (en) | 2004-05-12 | 2005-05-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Device for controlling the ignition timing for internal combustion engines |
| JP2015504169A (ja) * | 2012-01-20 | 2015-02-05 | ローズマウント インコーポレイテッド | 圧電型トランスデューサの自己検査機能を有したフィールドデバイス |
| WO2014068808A1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火時期制御装置及び点火時期制御システム |
| US9404469B2 (en) | 2012-10-31 | 2016-08-02 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ignition timing control device and ignition timing control system |
| JP2019000673A (ja) * | 2013-05-13 | 2019-01-10 | ヘルスセンシング株式会社 | 生体情報検出装置 |
| JP2017223663A (ja) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 日本特殊陶業株式会社 | ノッキングセンサの製造方法 |
| JP2022068766A (ja) * | 2020-10-22 | 2022-05-10 | 横河電機株式会社 | 診断装置及び診断方法、並びにフィールド機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0692784B2 (ja) | 1994-11-16 |
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