JPS6311833A - 内燃機関のノツキング検出装置 - 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） 本発明は内燃機関のノッキング検出装置に関し、より具
体的には検出回路の異常を検出してフェイルセーフ制御
すると共に、ノッキング検出に当たって其の発生の有無
のみならず其の強度をも検出することを可能とした内燃
機関のノッキング検出装置に関する。

（従来の技術） 内燃機関の制御装置においてノッキング制御装置を設け
ることは従来より良く行われており、其の一例としては
特開昭５８−６２３７４号公報記載の技術を挙げること
が出来る。

（発明が解決しようとする問題点） この従来例においては１系統のノッキング検出器及び検
出回路が開示されている。１系統であってもノッキング
検出器自体の異常は其の出力を所定センサフェール判定
基準値と比較することで通例検知し得るが、其の後段の
検出回路の異常については検知することが出来なかった
。その結果、ノッキングを有効に回避することが出来ず
、甚しい場合には機関ｉｎ　（Ｉｋの危険を生ぜしめる
と云う不都合があった。

更に、この従来例においてはノッキングの検出に際して
も其の発生の有無を検出するのみで、発生したノッキン
グの強度までは検出されないため、ノッキング強度に応
じて補正量を増減する等の精微な制御を行なうことが出
来なかった。

従って、本発明の目的は従来技術の前記した欠点を解消
することにあり、多系統のノッキング検出回路を設けて
其の異常を検知し、異常時フェイルセーフ制御を行なう
ことによって、機関損傷の危険を生せしめることのない
内燃機関のノッキング検出装置を提供することにある。

更には、比較的簡単な回路構成をもってノッキング発生
の有無のみならず其の強度をも検出し、より好適かつ精
微なノッキング制御を行なうことを可能とした内燃機関
のノッキング制御装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段及び作用）上記の目的を
達成するために、本発明は第１図に示す如く、内燃機関
に発生するノッキングを検出するノッキング検出手段１
０、該ノッキング検出手段の出力を入力して基準値と比
較する比触手段１２、該比較手段の出力を人力してノッ
キングの発生を判定するノッキング判定手段１４を備え
た内燃機関のノッキング検出装置において、前記比較手
段１２を複数個設けて前記ノッキング検出手段に並列に
接続すると共に、前記ノッキング判定手段は該比較手段
の出力値を更に比較してノッキングの発生を判定する如
く構成した。

（実施例） 以下、添付図面に即して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明に係る検出装置のブロック図であり、第
３図は其の出力波形図である。

第２図において、前記したノッキング検出手段たる圧電
型ノックセンサ１０は、内燃機関１６のシリンダヘッド
１８に取着され、燃焼室内の圧力変動を検出する。該ノ
ックセンサ１０の出力は入力回路２０で適宜増幅されて
第３図ａに示す如き波形として出力され、バンドパスフ
ィルタ回路２２に入力される。該回路においてノッキン
グ周波数成分のみが取り出され、其の出力は可変増幅回
路２４に入力され、機関回転数に応じた増幅率で適宜増
幅された後、前記した比較手段たる比較回路１２に入力
される。

比較回路１２は本発明の特徴の一つとして複数個、実施
例の場合２偏設けられ、第１比較回路１２ａ及び第２比
較回路１２ｂから構成される。

前記可変増幅回路２４の出力は、第１比較回路１２ａの
比較器２６の一方の入力端子に入力される共に（第３図
ｂ）、接続点２８．３０を介して可変増幅回路３２にも
入力され其処で機関回転故に応じて再度増幅された後、
半波整流回路３４及び平均値回路３６を介して前記比較
器２６の他方入力端子にノック判定基準値として入力さ
れる（第３図Ｃ）。更に、前記可変増幅回路２４の出力
は、接続点３８を介して第２比較回路１２ｂの比較器４
０の一方の入力端子に入力されと共に（第３図ｄ）、同
様に可変増幅回路４２、半波整流回路４４及び平均値回
路４６を介して其の他方入力端子にノック判定基準値と
して入力される（第３図ｅ）。尚、第２比較回路１２ｂ
の可変増幅回路４２の増幅率は前記第１比較回路１２ａ
の可変増幅回路３２の増幅率と同一とし、両比較器２６
．４０のノック判定基準値ｃ、ｅを同一とする。従って
、比較器２６．４０は第３図ｆ、ｇに示す如く同一の比
較結果パルスを出力し、その出力パルスは夫々ＡＮＤ回
路４８．５０の一方の入力端子に入力される。

第１．第２比較回路１２ａ、１２ｂは更に、第２比較器
５２．５４も備えており、両比較器は其の一方の入力端
子に平均回路３６．４６の出力を受けると共に、他方入
力端子にはセンサフェール基準レヘル回路５６の出力を
受け、ノックセンサ１０の出力が該判定レベルを下廻る
場合異常信号を出力する。尚、この両比較器５２．５４
は比較回路の中で後段に設けられているので、ノックセ
ンサｌＯの異常のみならず、入力回路２０より平均値回
路３６．４６に至る間の異常についても成る程度検出す
ることが出来る。

第１．第２比較回路１２ａ、１２ｂの後段には前記した
ノッキング判定手段たる制御ユニット１４が接続される
。制御ユニット１４はマイクロ・コンピュータで構成さ
れ、入出力インタフェース１４ａ、ＣＰＵＩ　４ｂ及び
メモリ１４ｃを備える。前記ＡＮＤ回路４８．５０の出
力は、制御ユニット１４に接続されると共に、其れらの
他方入力端子は制御ユニット１４に接続されており、制
御ユニット１４の出力するゲート信号に応じて比較器２
６．４０の出力を制御ユニット１４に出力する。尚、抵
抗５８．６０，６２．６４は断線補償用に介挿したもの
である。又、前記第２比較器５２．５４の出力も制御ユ
ニット１４に入力される。

制御ユニット１４は更に、クランク角センサを含む運転
状態検出手段６６を介して機関運転状態を検出しており
、その検出値に基づき制御値を演算し、点火装置６８、
燃料噴射装置７０、ＥＧＲ装置７２、及び過給圧調節装
置７４の全部又は一部に出力する。

続いて、第４図フロー・チャートを中心に本発明に係る
検出装置の動作を説明する。

先ず、ステップ８０において第２比較器５２．５４の出
力からランクセンサ１０等に異常が発生しているか否か
判断する。

異常ない場合には続いてステップ８２において、両比較
器２６．４０の出力を較量して一致しているか否か判断
する。両比較器の出力は第３図ｆ９ｇに示した如くパル
ス列であるので、較量に際しては、パルス数及びパルス
幅乃至はパルス間隔を計数する或いはパルス列を積分す
る等して一旦数量化する。両比較回路は同一回路構成で
ありノック判定基準値（第３図ｃ、ｅ）も同一に設定し
たので比較回路が正常に動作していれば一致する筈であ
り、不一致の場合少なく共一方の比較回路が異常である
と判断することが出来る。尚、一致判断に際しては所定
不感帯域を設け、その帯域内であれば一致と判断する。

ステップ８２において、不一致である場合は第１又は第
２比較回路の少なくとも一方が異常と判断出来るので、
ステップ８４において比較回路異常として数量化した出
力値の内大きい方の出力値を選択し、ステップ８６にお
いて其の大きい方の出力値に基づいて点火時期等の制御
値を決定する。即ち、この場合、大きい方の値を出力す
る比較回路が異常であることもあり得るが、大きい方の
出力値を信頼することにより、少な（共出力低下等の不
利益に比しより致命的な不利益である機関損傷を未然に
防止することが出来る。尚、この場合制御ユニット１４
のメモリ１４Ｃに異常を記憶し、表示手段（図示せず）
を介して表示、警告する構成としても良い。

ステップ８２において両出力が一致している場合、両比
較回路共正常と判断出来るので、該出力値に基づいて制
御値を演算する。又、ステップ８０においてセンサフェ
ールが検出された場合にはバンクアップ装置（図示せず
）を作動させる。

第５図及び第６図は本発明の第２の実施例を示しており
、２つの可変増幅回路３２．４２の増幅率を相違させる
ことにより、比較器２６．４０のノック判定基準値を相
違させたものである。即ち、第２比較回路の増幅回路４
２の増幅率を第１比較回路の増幅回路３２の増幅率より
も大とするので（第５図ｃ、ｅ）、第２比較回路は第１
比較回路に比し、より大きい乃至はより強度の判定レベ
ルで検出する。従って、第５図ｒ、ｇに示す如く、出力
パルスは第１比較回路と第２比較回路とでは相違する。

第６図は第２実施例の動作を示すフロー・チャートであ
り、先ずステップ９０においてセンサフェールを判断し
た後、ステップ９２において高ノック判定レベルを備え
た第２比較回路がパルスを出力したか否か判断し、出力
している場合、次いでステップ９４において低ノック判
定レベルを備えた第１比較回路がパルスを出力したか否
か判断する。第２比較回路で出力を生じた際には第１比
較回路でもパルスを出力する筈であるから、貨定される
場合両回路とも正常と判断し、第２比較回路出力に基づ
き高レベルのノックが発生したとして制御値を決定する
（ステップ９６）。

ステップ９２において高レベルのノックが検出されたに
もかかわらずステップ９４において低レベルのノックが
検出されない場合には前記の如くいづれかの比較回路が
異常と判断出来るので、高レベルのノックが発生したも
のとみなして制御値を決定する（ステップ９８）。この
結果、致命的な機関損傷の危険を防止出来ること第１実
施例と同様である。

ステップ９２において高レベルのノックが検出されない
場合、ステップ１００において低レベルのノックの発生
を示す第１比較回路の出力パルスの有無を判断し、低レ
ベルのノックのみ発生していれば其の値で制御値を決め
ると共に、低レベルのノックも発生していなければノッ
ク発生なしとしてノック制御を行なわない（ステップ１
０２．１０４）。面、センサフェールの際にはバックア
ップ装置を作動させる（ステップ１０６）。

本実施例においてはノック判定基準値を相違させ、一方
の比較回路は高基準値でノック発生を判定する如く構成
したので、高基準値回路がパルスを出力するにもかかわ
らず低基準値回路がパルスを出力しない場合回路異常と
して高基準値回路出力を信頼することによりフェイルセ
ーフ制御を行なうことが出来るのみならず、比較的簡単
な回路構成で高低２種のノッキング強度を検出すること
が出来る利点を備える。

更に、両比較回路のノック判定レベルを相違させたので
、積分等して出力パルス同士の一致性を判別する必要が
なく、単に両比較回路がパルスを出力したか否か判別す
れば足りるため、判別動作が簡単となる利点を備える。

（発明の効果） 本発明はノッキング検出手段の出力を入力してノック判
定基準値と比較する比較回路を複数個設けると共に其れ
らの出力同士を更に比較してノッキングの発生を判定す
る如く構成したため、比較回路に異常が発生した場合直
ちに其の異常を検知出来、その際大きい方の゛出力値を
信頼してフェイルセーフ制御するので、機関損傷と云う
致命的なダメージを確実に回避出来る利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明に係
る装置のブロック図、第３図は其の出力波形図、第４図
は該装置の動作を示すフロー・チャート、第５図は本発
明の第２実施例を示す出力波形図及び第６図は該第２実
施例のフロー・チャートである。 １０・・・ノッキング検出手段（ノックセンサ）、１２
・・・比較手段（比較回路１２ａ、１２ｂ）、１４・・
・ノッキング判定手段（制御ユニット）、２６．４０・
・・比較器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１） ａ、内燃機関に発生するノッキングを検出するノッキン
   グ検出手段、 ｂ、該ノッキング検出手段の出力を入力して基準値と比
   較する比較手段、 及び、 ｃ、該比較手段の出力を入力してノッキングの発生を判
   定するノッキング判定手段、 を備えた内燃機関のノッキング検出装置において、前記
   比較手段を複数個設けて前記ノッキング検出手段に並列
   に接続すると共に、前記ノッキング判定手段は該比較手
   段の出力値を更に比較してノッキングの発生を判定する
   ことを特徴とする内燃機関のノッキング検出装置
2. （２）前記比較手段は同一の基準値を有すると共に、前
   記判定手段は該比較手段の出力値が相違する場合出力値
   中の最大値に基づいてノッキングの発生を判定すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関のノ
   ッキング検出装置。
3. （３）前記比較手段は夫々異なる基準値を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のノッキング検出
   装置。