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JPS58210368A - 電子式エンジン制御装置 - Google Patents

電子式エンジン制御装置

Info

Publication number
JPS58210368A
JPS58210368A JP57093361A JP9336182A JPS58210368A JP S58210368 A JPS58210368 A JP S58210368A JP 57093361 A JP57093361 A JP 57093361A JP 9336182 A JP9336182 A JP 9336182A JP S58210368 A JPS58210368 A JP S58210368A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
knock
signal
engine
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57093361A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Abe
阿部 攻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57093361A priority Critical patent/JPS58210368A/ja
Publication of JPS58210368A publication Critical patent/JPS58210368A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing 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
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
    • F02P5/1526Digital data processing dependent on pinking with means for taking into account incorrect functioning of the pinking sensor or of the electrical means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジン制御装置に係シ、特にフェールセー
フ機、能を備えた電子式エンジン制御装置に関する。
燃料経済性を向上すべく種々の試乗が実施されてきてい
るが中でも希薄混合燃焼、エンジンの圧縮比アップが効
果的とされている。しかし、この条件下でのエンジン状
態はノッキングが起シやすく走行性能の低下、逆トルク
発生によるエンジンの出力低下あるいは、エンジンの過
熱による破壊を招くことに彦る。このエンジンに発生す
るノックは、点火時期と布振な関係を持っておシ、エン
ジンの特性上、ノック直前に点火時期即ち点火進角含設
定することがエンジン出力を最大にできることが知られ
ている。したがって、ノックの発生を避ける結果、点火
進角を小さくすることは、逆にエンジン出力を低下させ
ることにもなるので、点火時期はノック発生直前に制御
することが要求される。特にターボチャージャー付二/
ジンにおいては、圧縮比が高く、最大効率を維持するた
めには、点火時期を最適なものとすることが要求される
。すなわち、ノックの状態を検出して点火時期を修正制
御するノック制御が採用されている。
このようなノック制御装置は、ノックセンサからの信号
の内、イグニションによる点火ノイズをマスクし、ノッ
ク信号を検出して、該ノック信号によって、一定量遅角
する方法がとられている。
すなわち、イグニションタイミング間に生じたノックに
よって一定量(例えば0.4度)をリタードし、ノック
信号があるか無いかによってリタードするか否かを決め
、ノックがあると一定量ずつステップ的にリタードさせ
る(いわゆるステップリタード)方式が採られている。
このノック制御においては、ノッキングを検出するセン
サの役割が重要となっている。しかし、とのセンサは製
造時のバラツキが大きく、製造管理でバラツキを小さく
するためには多くの経費を必要とする欠点を有している
。また、経時変化もエンジンの使用状態あるいは、取付
環境等の外部要因で影響されやすく、ノック制御の本来
の機能を失するという欠点を有していた。
そして従来の電子式エンジン制御装置にあっては、ノッ
クセンサからの出力をスパークタイミングに同期して点
火ノイズをカットし、ノックセンサからの信号をバンド
パスさせるためのバンドパスフィルタを通し、このバン
ドパスフィルタの出力によシ入力信号比率に比例して自
己の増=aのゲインを制御する自動利得制御回jib(
AGC回路)によって自動的に定められたゲインによっ
て増幅された信号と、この増幅された信号の乎均値をす
なわちバックグランドレベル(BGL)’に得てこのB
GLと比較しノック信号を得ている。この従来装置にお
けるAGC回路は、FETのゲート・ソース間電圧によ
ってインピーダンスが変化するという特性を利用してい
るものである。
しかしながら、このPETは、温度特性が非常に悪く、
また、製品としてのバラツキが多く、シかも経年変化が
あるため常に一定した性能を得られないという欠点を鳴
している。
さらに、従来、ノックセンサの断@あるいは、短絡時の
フェールセーフはノック信号である振動波の処理後で行
なっていたため、素子間でのノイズやオフセット電圧等
のレベル変動の影41受けやすい欠点がおり、またこれ
を防止するためには素子の増加が伴ない回路構成が複雑
化する欠点がおった。
又、従来は、センサおよび入力系統における断線あるい
は短絡時におけるフェールセーフ処理を行っており、例
えばセンサの経時変化によるセンサ信号の変動による影
響は殆んど無視され、エンジン状態に対応したノック制
御が行なわれないなどの別の欠点があった。
本発明の目的は、ノックセンサおよび接続系統の断線・
短絡おるいはノックセンサの経時変化(センサ感度の変
!IIII)に伴う異常を簡易な構成で適確に検出する
ことのできる電子式エンジン制御装置を提供することに
ある。
本発明は、エンジンの所定運転時のノックセンサの振動
信号を監視し、該振動信号値と予め定めた値とを比較し
、両者の偏差が所定範囲外のときにフェールセーフ動作
を行うことによジノツクセンサおよび接続系統の異1g
、ヲ適確に検出しようというものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第1図には、本発明の一笑流側が示されている。
図において、エンジン1の吸気工程には吸入空気量を検
出するセンサ2、吸気量を調節するスロットルバルブ3
が設けられ、該スロットルバルブ3の上流と下流を連通
ずるパイプの途中には制御バルブ9が配設されている。
又、排気工程には、排気浄化装置11とその途中に排気
ガスセンナ6等が設けられ、排気の一部は制御バルブ1
0を介して吸気工程に戻される様になされている。そし
てまたエンジン1には冷却水温センサ4、該エンジンの
振動を検知するノックセンサ7、点火装置を兼ねエンジ
ンの回転角度’L[知する角度センサ5、燃料制御装置
8等がそれぞれ配設され、モジュール12は前述した各
々のセンサ類の信号を入力として計算処理して、該燃料
制御装置8、点火装置5、制御バルブ9,10を作動し
てエンジン1を運転する様に構成されている。特にノッ
クセンサ7はエンジンの振動を電気信号に変換するもの
で、この出力は、モジュール12のバンドパスフィルタ
(BPF)により7KHz前後の周波数領域が取9出さ
れ、あらかじめ定められる基準信号(VREF)と比較
器(COM’)で比較されノック信号(矩形波)が得ら
れ、MPU、ROM。
RAM、Iloにおいて計算処理され、その結果が駆動
回路(PW)を介して点火装置5を作動させて点火時期
を制御する機能を備えている。また、前記BPF’から
の出力の一部が積分器(INTIを介し前記MPUのA
/D端子に入力されている。
第2図によジノツク制御装置の動作を説明する。
第1図のフィルタBPFは、ノック発生領域例えば7K
H2前後の周波数領域をパスさせる機能を持つサレンキ
ー型フィルタの一種であり、第2図(B)の■に示す知
き信号を出力する。このフィルタBPPより出力される
信号■は、予め定められる第2図(B)の■に示される
基準電圧VRKFと比較器COMで比較され、BPF出
力電圧が、基準電圧VRKFを超えたときに第2図(C
)に示す如き出力18号■であるQクルス列が出力され
る。
このようにして処理された比較器COMからの出力信号
■は第2図(f)lに示す如きカウント値としてIlo
で計測され第2図(A)に示される回転角信号)(よる
割込によ2てノック検出値を読み取シ、直後にカウンタ
丘リセットするようになっている。そしてここで計測さ
れた値に剌応した遅角修正量θKN  をエンジン運転
状態によシ計算された点火時期θ(N、L)に加え第2
図(Elに示す如き最終点火時期として第2図(P)に
示す如くエンジンに点火される。この結果、ノック情報
會取シ込んだ次の点火に対して点火時期の修正を反映し
、ノックを抑制する。そして、その後、定められた進角
傾斜で徐々に進角され再びノックが発生するまで刻々、
点火時期修正を行なう。この結果エンジンを出力特性の
最適位置で運転することができる。
次に積分器(INT)の動作について第3図。
第4図を用いて説明する。
ノックセンサ7の出力は接続413.14を介してモジ
ュール12に入力されBPF’を介してCOMに信号(
a)として入力されるが、その1部は抵抗r1コンデン
サCとで構成される積分器(INT)に接続されている
。そして抵抗RとコンデンサCの中点の信号VAは前記
MPU(I10+へ接続されている。
第4図はノックセンサ7の出力特性図であり、負荷条件
LA下ではエンジン回転数Nに対しその出力電圧はほぼ
比例的に増加する。そして、その出力電圧はノックセン
サ7の感度に対応して図示する様に移動する。ここで、
該エンジンの所定運転時NAの出力電圧はセンサ感度大
なる時VA![、センサ感度小なる時V A L  と
なる。一方制御側においては電圧VAが前記所定運転時
においてV A Hより犬なる時、あるいはVA)I 
 より小なる時において制御困難な領域が発生する。従
って、同条件におけるこの電圧VAをMPUのA/fi
で監視し、VA>VAII 、VA< VAL k検−
aL、テ異宮時と判断し、前記θxN”k予め設定した
修正値θEとし、ノック発生以下の点火時期に修正制御
するフェールセーフ動作に導く様に構成している。
すなわち、N1点はエンジンがノックをしない状態に保
った点例えばアイドル回転数であり、センサ信号Vaは
エンジン固壱の振動VAO(バックグランドレベル)を
示している。図中、Aはセンサ感度大、Bはセンサ感度
中、Cはセンサ感度小を示しており、ノック強度に対す
るセンサ信号は、℃ンサ感度大なるAは傾斜を犬に、セ
ンサ感度小なるCは傾斜を小にして右上り傾斜で上昇す
る様に推移している。したがって所望運転状態NAにお
けるセンサ信号VAはセンサ感度大なるAからセンサ感
度小なるCにVAI(、V’s 。
V A Lと大きく変っている。また、センサの経時変
化も第4図とほぼ同様にセンサ感度が低下することがあ
る。
これらのことから前述したノック検出値は同一ノック強
度においてもセンサ感度に大きく左右されることになる
そこで、任意運転状態、例えばノック発生が起り得ない
アイドリングの状態で前述したセンサ感度中である第4
図図示Bの信号値VAS  を基準として同条件におけ
る対応センサの信号値■。の偏差でセンサ感度を検出で
きる。
次に、点火時期修正制御について第5図、第6図に示さ
れているフローチャー)を用いて説明する。
第5図には、回転角割込による点火時期修正制御フロー
チャートが示されている。
まず、ステップ100において回転角割込があると、ス
テップ101においてノック判定条件すなわち、エンジ
ン冷却水温が所定値になっているかといったノックが生
じない領域にエンジン状態がおるか否かを判定する。こ
のステップ101においてノック判定条件がととのって
い゛ると判定すると、ステップ102において、ノック
センサ判定条件、すなわちアイドル位置であるか否かを
判定する。ステップ101においてノック判定条件がと
とのっていないときはリターンする。また、ステップ1
02において、ノックセンサ判定条件がととのっている
と判定すると、ステップ103ンサ信号VF12に自動
利得制御の可能範囲である一α、十βの間に入っている
か否か、すなわち、VAII−α> V a > V 
A 8+β  ・・・・・・(1)であるかどうかを判
定する。
ステップ102においてノックセンサ判定条件でないと
判定するとステップ104において前回の遅角修正量θ
l[N k選定する。また、ステップ103において、
YESと判定すると、ステップ105に遅角修正量θt
Hの値としてθにNテーブルが選定され、ステップ10
6に移る。また、ステップ103においてNOと判定す
るとステップ105において、異常時修正値θEの値を
θKN のイ直として出力する。
次にステップ106においてノック検出値をロードする
。その後、ステップ107においてノック検出値をリセ
ットする。
次にステップ108において、ノック検出値が規定値よ
シ大きいかを判定し、大きいと判定すると、ステップ1
09において、ノック検出値に対する比例分(θKN 
1 kテーブル検索する。次にステップ110において
ノック制御分θKN を計算して、ステップ111にお
いてθKN  の補正限界値処理ケして、ステップ11
2において、遅角修正量θKN をエンジン運転状態に
よシ計算された点火時期θ(N、L)に加え最終点火時
期θit演算し、ステップ113においてθ1.ヲレジ
スタにセットする。
次に点火タスクフローについて第6図を用いて説明する
まず、ステップ200において、点火時期θIN、L)
を計算し、ステップ201において2、ノック制御条件
か否かを判定する。NOであれば、ステップ205にお
いて、修正された点火時期θKN  として出力する。
また、ステップ201におりで、ノック制御条件がとと
のっていると判定すると、ステップ202において、積
分分(アドバンス速度)全計算し、ステップ203にお
いて、積分分を修正された(テーブル検索された)点火
時期θKN に加算する。この値によってステップ20
4において、ノック制御分の最大進角値処理を行なう。
したがって、不実施例によれば、ノックセンサの経時変
化による出力電圧の変動あるいはノックセンサを含めた
入力信号系の断線及び短絡等の異常時の異常検出を簡易
な構成で実現出来ると共に7二一ルセーフ動作の信頼性
を向上する効果を得る。
尚、別の実施例として、異常電圧の判別法をV A B
−α) V A ) V A s+βの範囲判定で行な
っても同様の結果を得ることが出来、前駅した一実施例
と同じ効果を74られる事は言うまでもない。
以上説明したように、本発明によれば、ノックセンサお
よび接続系統の断線・短絡あるいはノックセンサの経時
変化(センサ感度の変動)に伴う異常を簡易な構成で適
確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す構成図、第2図は各部タ
イムチャート、第3図はノックセンサ系の異常検出回路
の部分詳細図、第4図はノノクセンサの出力特性図、第
5図、第6図は制御フローチャートである。 5・・・点火装置、7・・・ノックセンサ、12・・・
モジュール、COM・・・比較器、INT・・・積分器
。   、4.m −代理人 弁理士 高橋明(ソー 第1図 第Z凹 (A)  北方 フ(C)U、    −−−、−11−、−2−−、n
1lIL−一−−−−−11,、−第3図 /4 第47 IJ41 第シ図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ノックセンサと、該ノックセンサによって検出され
    たセンサ出力から点火時の点火ノイズを除去する第1の
    手段と、該点火ノイズを除去した信号をノック発生領域
    の周波数帯にするバンドパスフィルタと、該バンドパス
    フィルタよシ出力されるノック信号と予め定められた基
    準信号と比較しパルス信号を出力する第2の手段と、前
    記フィルタより出力される信号全積分する第3の手段と
    、前記第2の手段において出力されるパルス信号を計数
    する第4の手段と、該第4の手段における計数値よシ遅
    角量を演算する第5の手段と、該第5の手段からの出力
    に基づき点火時期をリタードする第6の手段と、前記第
    3の手段からの出力が所定値より大きいか否かによって
    前記7ツクセン丈の異常を判定する第7の手段とからな
    ること全特徴とする電子式エンジン制御装置。
JP57093361A 1982-05-31 1982-05-31 電子式エンジン制御装置 Pending JPS58210368A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57093361A JPS58210368A (ja) 1982-05-31 1982-05-31 電子式エンジン制御装置

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JP57093361A JPS58210368A (ja) 1982-05-31 1982-05-31 電子式エンジン制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58210368A true JPS58210368A (ja) 1983-12-07

Family

ID=14080142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57093361A Pending JPS58210368A (ja) 1982-05-31 1982-05-31 電子式エンジン制御装置

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JP (1) JPS58210368A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6255462A (ja) * 1985-09-05 1987-03-11 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
WO1995008760A1 (de) * 1993-09-25 1995-03-30 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zur fehlererkennung bei einer vorrichtung zur klopferkennung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6255462A (ja) * 1985-09-05 1987-03-11 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
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