JPS62159748A - 排気ガス温度上昇防止システム - 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、ノッキング制御系を有する自動車エンジンに
係り、特にノックセンサの異常による排気ガス湿度の上
昇を防止するシステムに関するものである。

【従来の技術】

第５図は従来のノッキング制御系のブロック図であり、
図において符号１はディストリビュータ内等に配置され
るクランク角センサであり、クランク角信号を出力する
と共に、その信号から機関回転速度が求められる。２は
機関冷却水の温度を検出する水温センサ、３は吸入空気
量を測定するエア７０−メータ、４は大気圧センサ、５
は０２センサ、Ｇはノックセンサ、７はＡ／Ｄ変換機能
を有するインターフェース、８はマイコン等で構成され
る電子式エンジン制御ユニットであり、空燃比制御系９
点火時期制御系、アイドル回転数制御系、ＥＧＲ制御系
などの制御や、監視、モニタ。 表示などのプログラム機能を有してる。１０は点火時期
決定回路、１１はイグナイタ、１２は点火コイル、１３
は点火プラグ、１４はノッキングの発生を判定するノッ
ク強度判定回路、１５はノックセンサ６の断線あるいは
短絡などのフェイルを判定するフェイル判定回路、１６
は遅角補正量決定回路である。 次に、上記のように構成された従来のノッキング制御系
の動作について説明する。先ず、電子式エンジ□ン制御
ユニット８は、クランク角センサ１゜水温センサ２．エ
ア７０−メータ３．大気圧センサ４等のセンサ信号を入
力して、機関回転速度および吸入空気量から基本燃料増
！ｆｆｉを演算し、水温センサ２による機関の暖機状態
、大気圧、および運転状態に応じた補正を加えると共に
、空燃比フィードバック制御時には０２センサ５の出力
に基づいて理論空燃比となるような補正を加えて、燃料
噴射弁駆動回路にパルス幅制御信号を出力する。また同
時に、電子式エンジン制御ユニット８は、クランク角セ
ンサ１からの信号等に基づいて基本点火時期、即ち進角
度を決定し、更に運転状態等に応じた補正を行って点火
時期を決定し、点火時期決定回路１０を介してイグナイ
タ１１へ点火信号を送り、点゛大コイル１２１点火プラ
グ１３を経て点火を行う。この状態で、今、ノックセン
サ６よりノック信号が発生すると、ノック強度判定回路
１４は所定のスライスレベルを越えるノック信号の発生
頻度を判定し、その判定信号を遅角補正量決定回路１６
へ送る。この遅角補正量決定回路１６は、ノック強度に
対応する遅角補正量が格納されており、例えばあるノッ
ク信号毎に所定遅角補正量を点火時期決定回路１０へ送
り、電子式エンジン制御ユニット８で求められた点火進
角値に遅角補正を行い、ノッキングの発生を抑える。 また、ノックセンサ６の出力は、フェイル判定回路１５
で常時監視されており、ノックセンサ６の断線や短絡が
発生してその出力に異常が生じると、この異常を判定し
てフェイル信号を遅角補正量決定回路１６へ送り、遅角
補正量決定回路１Ｇはこのフェイル信号に基づいて、予
め設定し記憶されている一定の遅角補正量信号を点火時
期決定回路１０へ送り、求められた最適進角値に補正を
加え、ノックセンサ６の信号の欠落時に生じるノッキン
グの発生を未然に防止する。このような先行技術として
、例えば特開昭５１−５４１２７号公報、特開昭５２−
１１５９２７号公報および特開昭５５−１５１１３３号
公報がある。

【発明が解決しようとする問題点】

上記のような従来のノッキング制御系においては、ノッ
クセンサの断線や短絡等によってフェイル判定回路から
フェイル信号が出力されると、遅角補正量決定回路によ
って最適進角値を一定量遅角するように制御しているの
で、ノッキングの発生は未然に防止することができるが
、点火を遅らせることにより排気ガス温度が上昇し、排
気ガス浄化装置の触媒の溶損等、排気系に熱害が発生す
るという問題があった。 本発明は、上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ノックセンサにフェイルが生じた場合、点火
時期を一定量遅角させてノッキングの発生を未然に防止
すると共に、空燃比をリッチ側にして排気ガス温度の上
昇を抑制し、排気系の熱害の発生をも防止できるようす
ることを目的とするものである。

【問題点を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明に係る排気ガス温度上
昇防止システムは、０２センサによる空燃比フィードバ
ック制御系と、ノックセンサによるノッキング制御系と
を備えるエンジン制御装置において、上記ノックセンサ
の出力からその断線あるいは短絡のフェイルを判定する
判定回路を設け、この判定回路からフェイル信号が出力
されると、上記エンジン制御装置において求められた最
適進角値を遅角補正量決定回路に予め設定された一定の
遅角量だけ遅角補正すると共に、上記空燃比フィードバ
ック制御系におけるフィードバック制御を停止し、燃料
増量補正回路に予め設定された一定の燃料増量補正係数
を、上記エンジン制御装置で求めたＲ璃噴射燃料量に乗
専して増量し、空燃比をリッチ化するようにしたことを
特徴とするものである。

【作　　　用】

本発明による排気ガス温度上昇防止システムにおいては
、ノッキング制御系のノックセンサに断線や短絡等の異
常が発生すると、フェイル判定回路でその異常を判定す
るフェイル信号を、遅角補正量決定回路、燃料増量補正
回路および電子式エンジン制御ユニットへ出力する。こ
のフェイル信号によりフェイルセーフがかかり、遅角補
正量決定回路は予め設定された一定の遅角補正量を点火
時期決定回路へ送り、電子式エンジン制御ユニットで求
められた最適進角値の遅角補正を行い、ノッキングの発
生を未然に防止する。電子式エンジン制御ユニットは、
フェイル信号を受けるとｏ１センサの出力による空燃比
フィードバック制御を中止し、０２センサによる空燃比
補正を行わず、機関回転速度や吸入空気量などに基づく
オーブンルーズの空燃比制御を実行する。同時に、燃料
増量補正回路は、予め設定、記憶されている一定の燃料
増量補正係数を燃料噴射量決定回路へ送り、先に電子式
エンジン制器ユニットで求められた最適燃料噴射量に乗
算して増量補正を行い、空燃比をリッチ化して排気ガス
温度の上昇を防止する。

【実　施　例】

以下、本発明を図面を参照して説明する。第１図は本発
明の一実施例を示す排気ガス温度上昇防止システムのブ
ロック図であり、第２図はマイクロコンピュータでなる
電子式エンジン制御ユニットが有する制御機能のうち、
ノッキング制御系のプログラムを模式化して示すブロッ
ク図である。 これらの図において、符号１はクランク角センサ、２は
水温センサ、３はエアフローメータ、４は大気圧センサ
、５は０２センサ、６はノックセンサ、７はＡ／Ｄ変換
機能を有する入力インターフェース、８はマイクロコン
ピュータで構成される゛電子式エンジン制御ユニット、
９はＤ／Ａ変換機能を有する出力インターフェース、１
０は点火時期決定回路、１１はイグナイタ、１２は点火
コイル、１３は点火プラグ、１４はノック強度判定回路
、１５はフェイル判定回路、１６は遅角補正量決定回路
であり、以上は従来例として示した第５図のものと同様
な機能を有している。そして１７は燃料増量補正回路で
、ノックセンサ６のフェイル時に空燃比をリッチ化する
ための燃料増量補正係数が予め設定されて格納されてい
る。１８は燃料噴射量決定回路、１９は燃料噴射弁駆動
回路、２０は燃料噴射弁である。なお、入力インターフ
ェース７．電子式エンジン制御ユニット８．出力インタ
ーフェース９１点火時期決定回路１０およびノック強度
判定回路１４．フェイル判定回路１５．遅角補正量決定
回路１６．燃料増量補正回路１７．燃料噴射量決定回路
１８は、マイクロコンピュータでなる電子式エンジン制
御ユニット８の１つの機能、またはプログラム手段とし
て構成されるものである。 次に、上記のように構成された本発明の排気ガス温度上
昇防止システムの動作について説明する。 先ず、電子式エンジン制御ユニット８は、従来例で説明
したように、機関回転速度および吸入空気量から基本燃
料噴射量を演算し、機関の暖機状態。 大気圧１．１５よび運転状態に応じて補正を加えると共
に、空燃比フィードバック制御時には０１センサ５の出
力に基づいて理論空燃比となるような補正を加えて、燃
料噴射弁駆動回路１９に制御信号を出力し、燃料噴射弁
２０をパルス幅駆動信号で駆動する。また、クランク角
センサ１からの信号等に基づいて基本点火時期、即ち進
角度を決定し、更に運転状態等に応じた補正を行い、点
火時期決定回路１０．イブ１４９１１１点火コイル１２
を介して、点火プラグ１３により点火を行う。 この状態で、今、ノックセンサ６よりノック信号が発生
すると、ノック強度判定回路１４よりの判定信号により
、遅角補正量決定回路１６はノック強度に応じて遅角補
正用信号を点火時期決定回路１０へ送り、電子式エンジ
ン制御ユニット８で演算された最適進角値を遅角補正し
、ノッキングの発生を抑止する。 また、ノックセンサ６の出力は、フェイル判定回路１５
で常時監視されており、ノックセンサ６の断線や短絡が
発生してその出力に異常が生じると、この異常を判定し
てフェイル信号を、遅角補正量決定回路１６．燃料補正
増量回路１７．および電子式エンジン制御ユニット８へ
出力する。このフェイル信号によりフェイルセーフがか
かり、遅角補正量決定回路１Ｇは予め設定、記憶された
一定の遅角補正量信号を点火時期決定回路１０に与え、
電子式エンジン制御ユニット８で求められた最適進角値
を遅角補正し、イグナイタ１１１点火コイル１２を介し
て点火プラグ１３によって点火を行う。従って点火時期
は、ノッキング発生に対して余裕をもった進角値に修正
され、ノックセンサ６の信号の欠落時においてもノッキ
ングの発生を未然に防止できる。 また、電子式エンジン制御ユニット８は、フェイル信号
を受Ｇノると、０２センサ５の出力により理論空燃比と
なるようにする空燃比フィードバック制御を中止し、０
２センサ５による空燃比補正を行わず、機関回転速度や
吸入空気量などに基づくオープンループの空燃比制御を
行う。同時に、燃料増量補正回路１７は、予め設定、記
憶されているノックセンサ６のフェイル時における一定
の燃料増量補正係数を、燃料噴射量決定回路１８へ送り
、電子式エンジン制御ユニット８においてオーブンルー
プによって求められる最適燃料噴射量に乗算じて増量補
正を行い、これに応じたパルス幅の制御信号を燃料噴射
弁駆動回路１９へ出力し、この駆動回路１９よりの駆動
信号によって燃料噴射弁２０を開閉する。こうすると、
気筒内へ供給される混合気は、理論空燃比よりもある一
定の割合でリッチ化されるので、フェイル時に点火時期
を遅角することによって生じる排気ガスの温度上昇を、
空燃比のリッチ化によって効果的に防止することができ
る。この空燃比（Ａ／Ｆ）と排気ガス温度との関係は、
第３図に示すように、通常時の特性線上のａ点から、フ
ェイルセーフがかかった時の点火時期、例えば１０度リ
タード（遅角）させた時の点線で示す特性線上のｂ点へ
移行すると、排気ガス温度が図のように上昇するので、
空燃比を約１０％リッチ化する０点へ移行させ、排気ガ
ス温度の上界を防ぐ。 また、本発明による効果をエンジンのトルクと回転数と
の関係でみると、第４図に示すように。 ノックセンサ６のフェイル時に、点火時期のみ遅角補正
を行って燃料増量補正を行わない従来の７エイルセーフ
制御ｉｄ（第４図（２））に比べ、本発明によるフェイ
ルセーフ制御ｌｌ（第４図（ｂ））は、第４図図（２）
の点線で示すようなＡ／Ｆフィードバック領域（理論空
燃比）がないので、排気ガス温度を図に示すように低下
させることができる。

【発明の効果】

本発明は以上説明したとおり、ノックセンサに断線や短
絡等の異常が生じてフェイルセーフがかかった時は、点
火時期をある一定量だけ遅角すると共に、噴射燃料量を
ある一定割合増量補正して空燃比をリッチ化するように
したので、ノッキングの発生を未然に防止してエンジン
の保護が図れ、排気ガス温度の上押を抑えて排気系にお
Ｃブる熱害の発生をも防止できるという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
そのノッキング制御系の詳細を示すブロック図、第３図
および第４図は本発明の効果を示す説明図、第５図は従
来例を示すブロック図である。 ５・・・０２センザ、６・・・ノックセンサ、８・・・
電子式エンジン制御ユニット、１０・・・点火時期決定
回路、１４・・・ノック強度判定回路、１５・・・フェ
イル判定回路、１６・・・遅角補正量決定回路、１７・
・・燃料増量補正回路、１８・・・燃料増量補正回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｏ＿２センサによる空燃比フィードバック制御系と、ノ
   ックセンサによるノッキング制御系とを備えるエンジン
   制御装置において、上記ノックセンサの出力からその断
   線あるいは短絡のフェイルを判定する判定回路を設け、
   この判定回路からフェイル信号が出力されると、上記エ
   ンジン制御装置において求められた最適進角値を遅角補
   正量決定回路に予め設定された一定の遅角量だけ遅角補
   正すると共に、上記空燃比フィードバック制御系におけ
   るフィードバック制御を停止し、燃料増量補正回路に予
   め設定された一定の燃料増量補正係数を、上記エンジン
   制御装置で求めた最適噴射燃料量に乗算して増量し、空
   燃比をリッチ化するようにしたことを特徴とする排気ガ
   ス温度上昇防止システム。