JPS6232282A - ノツキング制御装置 - 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、エンジンのノッキングを検出して点火時期を
補正制御するノッキング制御装置に関し、特に、故障の
検出が容易なノッキング制御装置に関する。

〔従来の技術〕

エンジンの燃費、出力等の性能は点火時期の影響を強く
受ける。これら燃費、出力等の性能が最良゛となるよう
に点火時期を制御するとノッキングを発生することがあ
る０強いノッキングは不快な打音を生じると共にエンジ
ンに損傷を与える虞れがあり好ましくない０通常の、直
火時期においては、点火時期が早くなる程ノッキングが
強くなることはよく知られており、ノッキングを発生直
前の状態若しくは極く軽微な状態に抑制するように点火
時期を補正制御することが望ましい。

そこで、エンジンのシリングブロック等に機械的振動を
検出するノックセンサを取付けてノッキングを検出し、
点火時期を補正制御するノッキング制御装置が用いられ
る。しかし、ノッキングを検出するノックセンサに断線
、劣化等の故障が生じた場合は、エンジンがノッキング
を起しているにもかかわらず点火時期が進んでしまい、
激しいノッキングを引起してしまう虞れがある。それ故
、ノッキング制御装置には容易に故障が検出できる機構
が必要である。

従来のノッキング制御装置においては、ノックセンサ内
に抵抗を内蔵し、制御装置の受回路側を抵抗により電源
にプルアップしておくことにより、Ｍ［が発生した場合
にノックセンサからの信号が常時電源電圧になるように
し、断線による故障を検出していた。しかし、この装置
ではノックセンサの構造及び受回路が複雑に、価格が高
価なものになるという問題点があった。

また、アイドリング運転時にハンマでエンジン本体を打
撃する等の疑似ノッキング信号を与え、ノッキング制御
装置が正常に作動し直火時期が遅れるか否かをタイミン
グライト等で検出する異常検出方法が提案されている（
特開昭５９−２９７７２号）。

しかし、アイドリング時に直火時期を遅れ補正できる遅
れ量は僅かであり、烈火時期の遅れを検出するのに熟練
を要するという問題点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上述の問題点を解決するためなされたもので
あり、容易に且つ確実に故障を検出することができるノ
ッキング制御装置を提供することを目的とする。

〔問題１党を解決するための手段〕 このため本発明では、エンジンの機械的振動を検出する
７ツクセンサを備え、ノックセンサからのノック信号に
より点火時期を補正制御するノッキング制御装置におい
て、エンジンの停止時に前記ノックセンサからのノック
信号を取入れる手段と、エンジンの停止時に所定時間毎
に前記／？クイδ号によりノッキングを検出したか否か
を判定し、ノッキングを検出した場合にはそのことを表
示する表示手段とを備えることを特徴とするノッキング
制御装置が提供される。

〔作用〕

本発明の構成を有するノンキング制御装置によれば、電
源投入時からエンジン始動前の停止時に、ノックセンサ
からの信号を取入れノッキング検出がされるから、エン
ジン停止時にエンジンブロックをプラスチックハンマ等
で軽くたたき、機械的振動を与えて疑似ノッキングを発
生させることにより、ノッキング制御装置にその疑似ノ
ッキングを検出させ、表示手段に表示させることができ
る。

そして作業者は機械的振動を与えた場合に表示手段に７
ノキングが検出されたことが表示されるか否かを確認す
ることにより、ノッキング制御装置の作動が正常か否か
を容易に確実に判定することができる。

表示手段の態様には、点火信号を出力する手段、ダイア
グノーシスフラグを設定する手段、表示器に表示する手
段等がある。

点火信号を出力する手段においては、エンジン停止時の
点火の有無をタイミングライトで確認することにより容
易に確実に判定することができる。

また、点火信号で駆動されるタフメータが、エンジンが
停止しているにもかがわらず、所定の回転数を指示する
ことでも判定できる。

ダイアグノーシスフラグを設定する手段におい−てはテ
ストツール等により、表示器に表示する手段においては
直接目視することにより、いずれも容易に確実に判定す
ることができる。

〔実施例〕

本発明の実施例について図面に従って具体的に説明する
。

第１図は本発明に係るノッキング制御装置のブロック図
である。

基準角センサ１及び角度センサ２はディストリビュータ
内に組込まれ、クランク軸の回転角を検出する電磁ピッ
クアップ式の検出器である。基準角センサ１は各気筒の
上死点から数置進角した特定のクランク角で基準角信号
を発生し、角度センサ２はクランク軸の３０’回転毎に
角度信号を発生する。基準角センサ１及び角度センサ２
からの電圧信号は波形整形回路３に導びかれ、パルス状
に整形された基準角信号Ｇ及び角度信号Ｎｅとしてマイ
クロコンピュータ４に出力される。

マイクロコンピュータ４にはこの他に、吸入空気量を検
出するエア７０−メータ５１、スロットル操作量を検出
するスロットルセンサ５２、冷却水温を検出する水温セ
ンサ５３、バッテリ電圧を検出する電圧センサ５４、排
気ブスの酸素濃度を検出するリーンセンサ５５等の各種
運転状態センサ５が接続され、機関の運転状態に関する
情報を入力する。

マイクロコンピュータ４は基準角センサ１及び角度セン
サ２からの回転角情報と、各種運転状態センサ５からの
運帖状態情報とに基いて燃費及び出力等の性能が最良と
なる最適な点火時期及び点火コイルへの通電時間を算出
し、点火信号ＩＧｔを出力する。そして、出力バラ７ｒ
６を介してパワートランジスタ７をｗＡ動じ点火フィル
８に通電し、演算された点火時期に通電を遮断すること
により通電遮断時に発生する高電圧をディス）　リビュ
ータ９を経由して所定の気筒の点火プラグ１０に導き、
各気筒に順次点火する。

また、圧電形の振動計である／ツクセンサ１１がエンジ
ンブロックに取付られ、エンジンの振動波形を検出する
。ノックセンサは圧電形の他、動電形、ピエゾ抵抗形、
ひずみゲージ形等何を用いてもよいことは勿論である。

７ノクセンサ１１の出°力はノック検出回路１２に入力
される。ノック検出回路１２は、ノイズを除去しノンキ
ング周波数成分のみを取出すバンドパスフィルタ１３、
その出力を増幅するアンプ回路１４、その出力波形のピ
ーク値が所定の基準電圧以上になったことを判別しホー
ルドされたノック信号１２ａを出力するホールド回路１
５からなる。ホールド回路１５の出力はマイクロコンピ
ュータ４に入力され、マイクロコンピュータ４からはノ
ック信号１２ａをリセットするリセット信号４ｂが出力
される。

そして、ノックセンサ１１がエンジンの運転中に所定強
度以上の振動を検出し、ノック検出回路１２がノック信
号１２ｍを°出力すると、マイクロコンピュータ４は演
算された点火時期を補正修正し、ノッキングを抑制する
。

ノッキング制御装置の故障を検出する処理について説明
する。

第２図は第１の実施例を示すフローチャート、第３図は
タイミングチャートである。

まずステップ１００で、角度をセンサ２からの角度信号
によりエンジンが停止しているか否かを調べる。停止中
でなければ故障検出モードではないのでステップ１０８
に進み、通常の制御を行う他の処理を実行する。停止中
であればステップ１０１に進み、４＋ｏｓ毎にステップ
１０２に進む。

ステップ１０２では点火信号ＩＧｔ（４ａ）が出力中で
あり点火コイル８に通電中であるか否かを調べる。エン
ジンは停止中であり通常は通電していないのでステップ
１０３に進む、ステップ１０３では内部タイマの値によ
り１２８ｍ５毎にステップ１０５に進む。ステップ１０
５ではノック信号１２ａを調べ、ノック信号１２ａが出
力されていなければ何も実行せず、ステップ１０８に進
み、ノック信号１２ａがノック検出回路１２から出力さ
れていればステップ１０６に進む、ステップ１０６では
点火信号ＩＧｔ（４ａ）をオンにして点火コイル８への
通電を開始する。そして、次回の４ａｌｓ経過後のステ
ップ１０２では、点火コイル８に通電中のためステップ
１０７に進み、点火信号工Ｇ　ｔ（４ａ）をオフにする
。また、前記内部タイマにより１２８ｍ５毎にマイクロ
コンピュータ４からリセット信号４ｂが出力される。

すなわち、マイクロコンピュータ４では、電源投入後の
エンジン停止中に常時１２８ｍ５毎に７ツり検出回路１
２がらのノック信号１２ａ　を調べると共に、リセット
信号４ｂを出力しノック信号１２ａをリセットしている
。そしてノック信号１２ａが検出されると４＋ａｓのパ
ルス幅の点火信号４ａを出力し点火コイル８に通電して
点火する。

そこで、エンジン停止時にエンジンブロックをプラスチ
ックハンマ等で軽くたたき、強制的に機械振動を与える
と、ノックセンサ１１がその振動を検出しノック検出回
路１２はノック信号１２ａを出力する。そして１２８ｍ
５毎に点火プラグ１０に点火されることになる。その点
火をタイミングライトで確認することにより、ノッキン
グ制御装置が正常に作動しているが否かを判定すること
ができる。

この実施例では、一般の修理工場にあるタイミングライ
トを利用し、点火時期の遅れを監視するのではなく、単
に点火の発生の有無を監視すればよいのだから、故障の
検出が容易且つ確実である利７αがある。

第４図及び第５図は第２の実施例を示す７０−チャート
、ｒｊＩＪ６図はタイミングチャートである。

この実施例はタフメータにより点火を確認し故障の有無
を検出するに好適な装置である。

まずステップ２００で、角度信号Ｎｅによりエンジンが
停止しているか否かを調べ、停止中であればステップ２
０１に進み、所定時間たとえば３２曽ｓ毎にステップ２
０３に進む、ステップ２０３ではノック信号１２ａを調
べ、ノック信号１２ｍが出力されていなければステップ
２００に戻り、ノック信号１２ａがノック検出回路１２
から出力されていればステップ２０４に進む。ステップ
２０４では点火信号ｒＧｔ（４ａ）をオンにして通電を
開始する０次にステップ２０５でノック信号１２ａをリ
セットし、ステップ２０６で内部割込タイマに所定値た
とえば３鴫Ｓをセットしてメインルーチンを終了しステ
ップ２００に戻る。

この結果、３−８後に内部タイマによる割込が発生する
０割込が発生すると、虫ずステップ２１０でエンジンが
停止中か否かを調べ、次いでステップ２１１で点火信号
４ａがオンされているか否かを調べる。エンジンが停止
中でかつ点火信号がオンされている場合にはステップ２
１２に進み、点火信号４ａをオフして点火する。上記以
外の場合はステップ２１３に進み、通常の制御をする他
の処理を実行する。以上の処理が繰返し実行される。

そこで、エンジンの停止中にエンジンブロックをハンマ
リングし強制的に機械振動を与えると、／ツクセンサ１
１等が正常であればその振動を検出して所定時開（３２
＋ａｓ）毎に点火されるため、エンジンが停止している
にもかかわらずタコメータに所定の回転数が指示される
。

この実施例では、タイミングライト等の検出機器が不要
である利点がある。

第７図は第３の実施例を示すフローチャートである。こ
の実施例はダイアグノーシスフラグに故障を表示させる
装置である。

電源が投入されると、まずステップ３００にて、ノッキ
ング制御装置の故障を知らせるダイアグノーシスフラグ
の一つであるノック７エイルフラグを一旦「１」にセッ
トする。次にステップ３０１でノック判定処理を許可す
る。これはエンジン停止時にノッキングの検出を許可す
るための処理である１次にステップ３０３でノック信号
１２ａが出力されているか否かが調べられる。出力され
ていなければステップ３０６に進み、ノック信号１２ａ
が出力されノッキングが検出されていればステップ３０
４に進む、ステップ３０４では先にステップ３００でセ
ットされたノック７エイルフラグを「０」にリセットし
、装置が正常であることを知らせる０次いでステップ３
０５でノック判定処理を禁止する１次のステップ３０６
では通常の制御に該当する他の処理が実行される。ステ
ップ３．０．７ではノック判定処理許可中であるか否か
が調べら−れる。許可中でなければステップ３０６に戻
り、通常の制御が実行される。許可中であればステップ
３０８に進む、ステップ３０８では、基準角センサ１か
らの基準角信号Ｇ（３ａ）が検出されたか否かが調べら
れる。これはエンジンが未だ停止中であるか否かを調べ
るためである。基準角信号Ｇが検出された場合は、エン
ジンが回転を開始したのであるから、ステップ３０５に
戻りノック判定処理を禁止して故障診断を止め、ステッ
プ３０６の通常の制御処理のみを実行する。基準角信号
Ｇが検出されていない場合は、未だエンジンは停止中で
あるからステップ３０３に戻り、上述の処理を繰返しな
がらハンマリング等の強制的な機械振動による疑似ノッ
キングが検出されるのを待つ。

このようにして、エンジンの停止中にハンマリング等の
機械振動が与えられ疑似ノッキングを正常に検出すると
、ノック７エイルフラグがｒＯＪにリセットされ、そう
でなければ「１」にセットされる。それ故、ノック７エ
イル７ラグの状態をテストツール等でチェックすれば、
ノッキング制御装置が正常に作動しているか否かが容易
に調べられる。

上記の実施例においては、ダイアグノーシスフラグであ
るノック７エイルフラグをセットすることにより装置の
故障を表示するものとしたが、発光ダイオード等の表示
器を設け、第７図のステップ３００及び３０４で発光ダ
イオードを点灯、消灯させることとしてもよい、この場
合は、テストツールを用いずども直接目視により故障が
検出できる利点がある。

また、故障をダイアグノーシスフラグ又は表示器に表示
する装置においては、エンジン始動時にノック判定処理
を許可して始動時の振動を検出し、始動時に自動的にノ
ッキング制御装置の正常、異常を判定させ、始動時の振
動が検出できず異常であると判断された場合には、その
後の点火制御において高負荷時に遅角補正をしてノッキ
ングの発生を防止することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は上記の構成を有するから、
エンジンの停止時に、エンジンブロックをハンマで軽く
たたくなど機械的振動を外部から与えることにより、ノ
ッキング制御装置の故障を検出することができ、故障の
検出が容易かつ確実であるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はハード構成を示
すブロック図、第２図は第１の実施例を示すフローチャ
ート、第３図はタイミングチャート、第４図及びｔｐＪ
Ｓ図は第２の実施例を示す７０−チャ−１・、第６図は
タイミングチャート、第７図は第３の実施例を示すフロ
ーチャートである。 １・・・基準角センサ、２・・・角度センサ、３・・・
波形整形回路、４・・・マイクロコンピュータ、５・・
・各種運転状態センサ、６・・・出力バッ７ア、８・・
・点火フィル、９・・・ディストリビュータ、１０・・
・点火プラグ、１１・・・７ツクセンサ、１２・・・ノ
ック検出回路、１３・・・バンドパスフィルタ、１４・
・・アンプ回路、１５・・・ホールド回路。 一：　”−ｉ 第２図 第４Ｕ２ 第５Ｉ２１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　エンジンの機械的振動を検出するノックセンサを備
   え、ノックセンサからのノック信号により点火時期を補
   正制御するノッキング制御装置において、 エンジンの停止時に前記ノックセンサからのノック信号
   を取入れる手段と、 エンジンの停止時に所定時間毎に前記ノック信号により
   ノッキングを検出したか否かを判定し、ノッキングを検
   出した場合にはそのことを表示する表示手段とを備える
   ことを特徴とするノッキング制御装置。 ２　前記表示手段が、クランク角位置とは無関係に点火
   信号を出力する手段である特許請求の範囲第１項記載の
   ノッキング制御装置。 ３　前記表示手段が、故障診断用のダイアグノーシスフ
   ラグを設定する手段である特許請求の範囲第１項記載の
   ノッキング制御装置。 ４　前記表示手段が、発光ダイオード等の表示器に表示
   する手段である特許請求の範囲第１項記載のノッキング
   制御装置。