共振形センサの異常検知システム
【課題】簡単な電気的構成で、共振形センサとその他異常検知手段等の部位における異常発生の切り分けがなされる共振形センサの異常検知システムを提供する。
【解決手段】ノックセンサ６６（圧電素子、共振形センサ）の異常検知システムは、ノックセンサ６６に交流信号を重畳する交流重畳回路１０１（１０１ａ）と、交流信号を重畳後に同重畳を停止することでノックセンサ６６に生じる残響振動に基づき、当該ノックセンサ６６の異常を検知する信号線回路（異常検知手段）１０２（１０２ａ）と、を備える。ここで、交流重畳回路１０１及び信号線回路１０２は、ＥＣＣ１００に内蔵されている。
【解決手段】ノックセンサ６６（圧電素子、共振形センサ）の異常検知システムは、ノックセンサ６６に交流信号を重畳する交流重畳回路１０１（１０１ａ）と、交流信号を重畳後に同重畳を停止することでノックセンサ６６に生じる残響振動に基づき、当該ノックセンサ６６の異常を検知する信号線回路（異常検知手段）１０２（１０２ａ）と、を備える。ここで、交流重畳回路１０１及び信号線回路１０２は、ＥＣＣ１００に内蔵されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共振形センサの異常検知システムに関し、詳しくは、車両の内燃機関のノッキングの検出に用いられる共振形センサの異常検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の点火時期をノッキングの直前に設定することで出力や燃費を改善するため、多くの車両で所謂ノック制御システムが採用されている。
このようなノック制御システムでは、内燃機関のシリンダ（気筒）に取り付けられた共振形センサとしてのノックセンサに圧電素子が用いられ、同圧電素子が検出した振動をフィルタでノック周波数のみに分離して、特定クランク角区間において積分した振動レベルの強弱によって、ノッキングの程度を判別する。そして、同振動レベルに応じて点火時期を遅延させることでノッキングを回避するようにしている。
【０００３】
図５に示すように、このようなノック制御システムにおいては、ノックセンサ６６ｂから電気信号が出力されているか否かを信号線回路１１０ａにおけるショート検知回路１１０ｂによって判定し、出力がゼロの場合にノックセンサ６６ｂにショートが生じ、異常であると判定している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、同種のノック制御システムとして、圧電素子に並列に接続されている抵抗を介してバイアスすることにより、ノックセンサ６６ｂの出力信号を増幅し、更にコンデンサによって直流成分のみを抽出することによって、天絡、地絡、断線、２線間ショートの各異常状態を判別可能とした技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、上記２つの技術においては、いずれもノックセンサ６６ｂから出力される電気信号のみに基づいて異常検知を行う回路構成としているので、ノックセンサ６６ｂとショート検知回路１１０ｂとを接続するハーネス１１０ｃや配線１１０ｄにショートが生じたり（図５の発生箇所δ１）、異常検知手段としての当該信号線回路１１０ａ自身に断線等により異常が生じた場合（図５の発生箇所δ２）でも、ノックセンサ６６ｂに異常が生じたものと判定して誤検知が行われる可能性がある。
【０００６】
その一方、該当シリンダのノッキングを検知すべく、複数のノックセンサを内燃機関に配設し、非ノック検知期間においてＡ／Ｄ変換された各ノックセンサのデジタルデータの平均値を互いに比較し、当該ノックセンサの異常を判定する技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
さらに、ノック検知位置毎に、所定のクランク角期間内でサンプリングしたノックセンサの出力信号を統計処理してエンジン運転状態に応じた係数を乗じてバックグランドレベルを取得し、該バックグランドレベルに上限値を設定することでノッキング発生の有無を検知するようにした技術も知られている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平１−３６５６７号公報
【特許文献２】特開２００６−２９１５８号公報
【特許文献３】特公平２−３０１６４６号公報
【特許文献４】特開平５−１０２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記特許文献３及び４記載の技術によれば、複数の圧電素子の検知結果を比較したり、各圧電素子が自身の検知結果を予めサンプリングしておき、指定の値と比較して異常を判定したりするために電気的構成が複雑となる問題がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な電気的構成で、共振形センサとその他異常検知手段等の部位における異常発生の切り分けがなされる共振形センサの異常検知システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、圧電素子により外部の振動を電気信号に変換する共振形センサに設けられる共振形センサの異常検知システムであって、
前記圧電素子に交流信号を重畳する交流重畳回路と、前記交流信号を重畳後に同重畳を停止することで前記圧電素子に生じる残響振動に基づき、当該共振形センサの異常を検知する異常検知手段と、を備えたこと、を要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、異常検知手段によって、交流信号を印加後に同印加を停止することで生じる圧電素子の残響振動（逆起電力）の振幅に応じて出力される電気信号に基づき、当該共振形センサの異常が検知される。このため、共振形センサには異常がなく、且つ、異常検知手段に断線等の異常が生じたときには、残響振動が検出されない。その一方、共振形センサには異常があり、且つ、異常検知手段に断線等の異常がないときには、残響振動が検知されるので、簡単な電気的構成で、共振形センサとその他異常検知手段等の部位における異常発生の切り分けがなされるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡単な電気的構成で、共振形センサとその他異常検知手段等の部位における異常発生の切り分けがなされる共振形センサの異常検知システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る共振形センサの異常検知システムが適用される内燃機関の構成を示すブロック図。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態に係る共振形センサの異常検知システムの一部の電気的構成を示すブロック図、（ｂ）は、本発明の変形例に係る共振形センサの異常検知システムの一部の電気的構成を示すブロック図。
【図３】本発明の実施形態において、クランク角、ゲート信号、ノックセンサの出力信号、交流電圧の重畳、ノックセンサの残響振動の時間的流れを示すタイムチャート図。
【図４】本発明の実施形態に係る共振形センサの異常検知システムの動作フローを示すフローチャート図。
【図５】従来例に係る共振形センサの異常検知システムの一部の電気的構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本実施形態にかかる電子制御手段としてのエンジンコントロールコンピュータ（以下、ＥＣＣという。）１００とその制御対象である内燃機関（ガソリンエンジン）１０の概略構成を示している。
【００１６】
図１に示されるように、内燃機関１０のシリンダブロック１１に形成された気筒１２には、ピストン１３が摺動可能に収容されている。そして、ピストン１３はコネクティングロッド１５を介してクランクシャフト１６と連結されている。また、シリンダブロック１１には各気筒１２を取り囲むように機関冷却水が循環するウォータジャケット１４が配設されている。
【００１７】
図１に示されるようにシリンダブロック１１の上部にはシリンダヘッド１７が組み付けられており、気筒１２の内周面、ピストン１３の上面及びシリンダヘッド１７の内壁面によって燃焼室１８が区画形成されている。シリンダヘッド１７には、燃焼室１８内に突出するように点火プラグ１９が設けられているとともに、燃焼室１８と連通する吸気ポート２１及び排気ポート２２が形成されている。そして、シリンダヘッド１７における吸気ポート２１の開口部近傍には燃焼室１８内にその先端部が突出するようにインジェクタ２０が設けられている。
【００１８】
吸気ポート２１は、図示しない吸気マニホルドと接続されて吸気通路３０の一部を形成している。また、排気ポート２２は、図示しない排気マニホルドと接続されて排気通路４０の一部を形成している。尚、図１に示されるように吸気通路３０には、モータ３３ａによって駆動されて燃焼室１８に導入される吸気の量を調量するスロットルバルブ３３が設けられている。
【００１９】
図１に示されるようにシリンダヘッド１７には、吸気通路３０と燃焼室１８とを連通・遮断する吸気バルブ３１と、排気通路４０と燃焼室１８とを連通・遮断する排気バルブ４１とが動作可能に設けられている。各バルブ３１，４１は図示しないバルブスプリングの付勢力によって閉弁方向に常に付勢されている。また、シリンダヘッド１７の内部には、吸気バルブ３１を駆動する吸気カムシャフト３２と、排気バルブ４１を駆動する排気カムシャフト４２がそれぞれ回転可能に支持されている。
【００２０】
これら吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト４２は、図示しないタイミングチェーンを介してクランクシャフト１６と連結されており、クランクシャフト１６が１回転するのに伴ってこれら吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト４２がそれぞれ２回転するようになっている。これにより、機関運転時にクランクシャフト１６が回転すると、吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト４２が回転し、吸気カムシャフト３２の作用により吸気バルブ３１が開弁方向にリフトされ、排気カムシャフト４２の作用により排気バルブ４１が開弁方向にリフトされる。
【００２１】
図１に示されるように、本実施形態の内燃機関１０には、排気通路４０を流れる排気の一部を吸気通路３０に還流させる排気還流通路としてＥＧＲ通路４３が設けられている。そして、ＥＧＲ通路４３には吸気通路３０に再循環させる排気の量を調量する調量弁としてＥＧＲバルブ４４が設けられており、これらＥＧＲ通路４３とＥＧＲバルブ４４とによって排気還流機構が構成されている。
【００２２】
そして、上記インジェクタ２０、モータ３３ａ、ＥＧＲバルブ４４は、ＥＣＣ１００によって制御可能となるように電気的に接続されている。
本実施形態において、内燃機関１０には、機関運転状態を検知する各種のセンサが設けられ、ＥＣＣ１００に検知信号を出力すべく、電気的に接続されている。例えば、シリンダブロック１１に設けられた水温センサ６０はウォータジャケット１４を循環している機関冷却水の温度である機関冷却水温を検知する。クランクシャフト１６に近接して設けられたクランク角センサ６１は機関回転速度及びクランク角ＣＡを検知する。図示しないアクセルペダルに設けられたアクセルポジションセンサ６２はアクセル操作量を検知する。スロットルポジションセンサ６３はスロットルバルブ３３の開度であるスロットル開度を検知する。吸気通路３０に設けられるエアフロメータ６４は燃焼室１８に導入される吸入空気量を検知する。吸気カムシャフト３２の近傍に設けられたカムポジションセンサ６５は、吸気カムシャフト３２の回転位相に対応した信号を出力する。
【００２３】
本実施形態では、さらに、シリンダブロック１１には、内燃機関１０の振動を検出することにより、そのノッキングを検出すべく、共振形センサであるノックセンサ６６が配設されている。
【００２４】
ＥＣＣ１００は、機関制御にかかる各種演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、機関制御及び異常検知用の制御プログラムやデータが記憶された読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、演算処理の結果等を一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等を備えている（いずれも図示せず）。そして、ＥＣＣ１００は、上記各種センサ６０〜６６の検知信号を読み込み、該検知信号に基づいて各種の演算処理を実行するとともに、上記インジェクタ２０、モータ３３ａ、ＥＧＲバルブ４４の動作を制御し、内燃機関１０を統括的に管理している。
【００２５】
具体的には、ＥＣＣ１００は、機関回転速度及びアクセル操作量に基づいてモータ３３ａを制御することにより、スロットルバルブ３３を駆動して吸入空気量を調量する。また、これと併せて目標燃料噴射量を設定し、インジェクタ２０を駆動して燃料噴射量を調量する。また、ＥＣＣ１００は機関回転速度や負荷率に基づいてＥＧＲバルブ４４の開度を制御し、燃焼室１８に還流させる量を調量する。
【００２６】
本実施形態において、ＥＣＣ１００は、前記ノックセンサ６６の検知結果及び判定基準値（図３参照）に基づいて各気筒におけるノッキング発生の有無を判定し、その判定結果に応じて点火時期を調整するノック制御を実行する。
【００２７】
このノック制御では、ノッキング発生の有無の判定をすることにより、ノッキングの発生有りと判定された場合には目標点火時期が所定量だけ遅角される一方、ノッキングの発生無しと判定された場合には目標点火時期が徐々に進角される。この目標点火時期は、各気筒で点火を実施させる時期を、各気筒の圧縮上死点を基準としたクランク角（ＢＴＤＣ）で表したものである。ＥＣＣ１００は、目標点火時期により示される時期にオンとなる点火信号を各気筒１２のインジェクタ２０に出力することにより、点火プラグ１９を通じた混合気への点火を実行する。これにより、点火時期がノッキングの発生限界寸前に調整されるようになっている。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、本実施形態では、ノックセンサ６６に、ピエゾ圧電効果を利用し、外部の振動を電気信号に変換する圧電素子を用いている。そして、このノックセンサ６６（圧電素子）と、ＥＣＣ１００に各々内蔵され、同ノックセンサ６６に交流信号を重畳（印加）する交流重畳回路１０１と、交流信号を重畳後に同重畳を停止することでノックセンサ６６に生じる逆起電力ｅ［Ｖ］に基づき、当該ノックセンサ６６の異常を検知する異常検知手段としての信号線回路１０２と、によって共振形センサ（圧電素子）の異常検知システムを構成している。
【００２９】
本実施形態では、交流重畳回路１０１及び信号線回路１０２は、切り替えスイッチＳ／Ｗ、ハーネス１００ｃ及び配線１００ｄを介して前記ノックセンサ６６に電気的に接続されている。
【００３０】
そして、図２（ａ）に示すように、ＥＣＣ１００は、内蔵した切り替えスイッチＳ／Ｗを切り替えることにより、交流重畳回路１０１からノックセンサ６６に交流が重畳（印加）される状態と、ノックセンサ６６から信号線回路１０２にセンサ出力信号としての電気信号が送出される状態とが切り替えられるようになっている。
【００３１】
図３に示すように、本実施形態では、ゲート信号がオン操作されている期間がノック判定期間に対応している。
このノック判定期間は、ノック判定にかかるノックセンサ６６の出力信号のサンプリング及びノッキングの有無の判定を実行する期間であり、ゲート信号がオン操作される時期およびオフ操作される時期はいずれも、各気筒の圧縮上死点を基準としたクランク角（ＡＴＤＣ）で表され、ノッキングの有無の判定に適した所定の時期が予め求められた上でＥＣＣ１００のメモリに記憶されている。本実施の形態では、ノック判定期間として、各気筒の圧縮上死点後の１０°ＣＡから９０°ＣＡの期間が設定され、図３に示すように、ノックセンサ６６の検知結果である電気信号（振動圧力）及び判定基準値に基づいてノッキングの有無の判定が行なわれる。
【００３２】
本実施形態のノックセンサ６６（共振形センサ）の異常検知システムは以上のように構成され、以下、その動作フローについて図４を参照しながら説明する。
図４に示すように、ＥＣＣ１００において、車両の始動（イグニッションオン）が検知されると、ノックセンサ６６の異常検知処理が開始され、ノック判定期間であるか否かが判定される（ステップＳ２００）。
【００３３】
そして、ノック判定期間である場合には（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、ＥＣＣ１００は、そのまま待機状態を継続する一方、ノック判定期間でない場合には（ステップＳ２００：ＮＯ）、図２（ａ）及び図３を参照して、交流重畳回路１０１からノックセンサ６６に交流の重畳を開始する（ステップＳ２１０）。
【００３４】
その後、一定時間が経過すると、ＥＣＣ１００は、交流の重畳を停止するとともに、ノックセンサ６６から残響振動（逆起電力ｅ）が送出されたかどうかを判定する（ステップＳ２２０）。
【００３５】
その結果、残響振動が出力されていない場合には（ステップＳ２２０：ＮＯ）、図２（ａ）を参照して、ハーネス１００ｃ・配線１００ｄのショート（短絡）検知が実行されるとともに（ステップＳ２３０）、図示しない車両室内のアラーム装置を介して、運転者に当該ショート異常が報知され、関係する部品の修理・交換への注意が喚起されるとともに、ここでの処理を一旦終了する（ステップＳ２４０）。
【００３６】
他方、図３を参照して、上記ステップＳ２２０において残響振動が送出されている場合には、ＥＣＣ１００は、逆起電力ｅ［Ｖ］である同残響振動から、所定のフィルタ処理、Ａ／Ｄ変換、フーリエ変換を経て共振周波数ｆｓ［Ｈｚ］を演算、取得するとともに、所定のフィルタ処理、Ａ／Ｄ変換を経ることにより、所定のタイミングにおける同残響振動の振幅Ａ［Ｖ］を演算、取得する（ステップＳ２５０）。
【００３７】
続いて、これら共振周波数ｆｓ及び振幅Ａが、いずれも予め設定した許容範囲内であるか否かが判定される（ステップＳ２６０）。
そして、共振周波数ｆｓ及び振幅Ａの少なくとも一方が許容範囲外である場合には（ステップＳ２６０：ＮＯ）、ＥＣＣ１００は、ノックセンサ異常検知を行なうとともに（ステップＳ２７０）、点火時期の遅角制御を行なう（ステップＳ２８０）。その後さらに、図示しない車両室内のアラーム装置を介して、運転者にノックセンサ異常が報知され、当該ノックセンサ６６（図１参照）の修理・交換への注意が喚起されるとともに、ここでの処理を一旦終了する（ステップＳ２９０）。
【００３８】
他方、上記ステップＳ２６０において、共振周波数ｆｓ及び振幅Ａがいずれも許容範囲内である場合には（ステップＳ２６０：ＹＥＳ）、ノックセンサが正常と判定され、上記したノック制御が通常とおりに行われる（ステップＳ３００）。
【００３９】
なお、図４のノックセンサ６６の異常検知処理は、本実施形態では車両の始動時のアイドル運転時に１回のみ行なわれる。
以上説明したように、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
【００４０】
（１）ＥＣＣ１００によって、交流信号を印加後に同印加を停止することで生じるノックセンサ６６（圧電素子）の残響振動（逆起電力ｅ）の振幅に応じて出力される電気信号に基づき、当該ノックセンサ６６の異常が検知される。このため、ノックセンサ６６には異常がなく、且つ、ＥＣＣ１００に断線等の異常が生じたときには、残響振動が検出されない。その一方、ノックセンサ６６には異常があり、且つ、ＥＣＣ１００に断線等の異常がないときには、残響振動が検知されるので、簡単な電気的構成で、ノックセンサ６６とその他の部位（信号線回路１０２、ハーネス１００ｃ・配線１００ｄ）における異常発生の切り分けがなされるようになる。
【００４１】
（２）ノックセンサ６６（圧電素子）が外部の振動を検出して発生する電気信号（センサ出力信号）の伝送に用いる配線１００ｄと、同圧電素子に交流信号を重畳するときに用いる配線１００ｄを共用することになる。このため、図２（ｂ）に示すように、配線１００ｆ，１００ｈ及びハーネス１００ｅ，１００ｇを共用していない場合では、配線１００ｆの発生箇所β、及び、配線１００ｈの発生箇所γのいずれかで断線が生じた場合の切り分け（判別）ができないのに対して、本実施形態のように配線１００ｄを共用した場合では、当該共用の配線１００ｄが、例えば発生箇所α（図２（ａ）参照）で断線したときには、常に残響振動が検出されないことで一意的に原因を特定できる（図４のステップＳ２３０及びＳ２４０参照）ので、ノックセンサ６６とその他の部位（信号線回路１０２、ハーネス１００ｃ・配線１００ｄ）における異常発生の切り分けがさらに明確になされるようになる。
【００４２】
（３）ノックセンサ６６の異常検知システムを車両のノック制御システムに用いることで、ノックセンサ６６とその他の部位（信号線回路１０２、ハーネス１００ｃ・配線１００ｄ）における異常発生の切り分けが明確になされ、異常原因の特定が容易となるとともに、共振形センサの異常検知時には、点火時期を遅らせる等のフェールセイフ処理が的確に行われるようになる。
【００４３】
尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。
・上記実施形態では、本発明の技術的思想をガソリンエンジンである内燃機関１０のノックセンサに適用した。しかしこれに限られず、その他のアクチュエータ、例えば、ディーゼルエンジンのインジェクタの振動検知に用いる共振形センサに適用することもできる。
【００４４】
・上記実施形態では、車両の始動（イグニッションオン）時のアイドル運転時において、ノック判定期間以外の期間でノックセンサ６６及びハーネス１００ｃ・配線１００ｄの異常を検知するようにした。しかしこれに限られず、例えば、車両の走行時において、ノック判定期間以外の期間でノックセンサ６６及びハーネス１００ｃ・配線１００ｄの異常を検知することも勿論可能である。
【００４５】
・上記実施形態では、ノック判定期間以外の期間で１回のみノックセンサ６６及び／又はハーネス１００ｃ・配線１００ｄの異常を検知したこと（１トリップ検出）を条件として、ショート異常報知及び／又はノックセンサ異常報知を行なうようにした（図４参照）。しかしこれに限られず、１回目の異常検知で仮フラグを立てるとともに、該仮フラグを検知し、２回連続で異常検知したこと（２トリップ検出）を条件として、ショート異常報知及び／又はノックセンサ異常報知を行なうようにすることもできる。これによれば、１回目の異常検知がノイズ等の誤検知である場合に誤ってショート異常報知及び／又はノックセンサ異常報知が行なわれることが効果的に排除でき、ノックセンサ６６の異常検知システムの信頼性をさらに高めることができる。
【００４６】
・上記実施形態では、交流重畳回路１０１を電子制御装置であるＥＣＣ１００の内部に内蔵されるようにした。しかしこれに限られず、交流重畳回路１０１は、ＥＣＣ１００の外部であって、例えば、ノックセンサ６６の近傍に配設することも可能である。
【００４７】
・上記実施形態では、ノックセンサ６６（圧電素子）が外部の振動を検出して発生する電気信号（センサ出力信号）の伝送に用いる配線１００ｄと、同圧電素子に交流信号を重畳するときに用いる配線１００ｄを共用した。しかしこれに限られず、図２（ｂ）に示すように、配線１００ｆ，１００ｈ及びハーネス１００ｅ，１００ｇを共用しない構成を採用することも可能である。この構成によれば、配線１００ｆの発生箇所βと、配線１００ｈの発生箇所γのいずれかで断線が生じた場合の切り分け（判別）ができないものの、ノックセンサ６６ａと、その他の部位（信号線回路１０２、配線１００ｆ，１００ｈ及びハーネス１００ｅ，１００ｇ）に断線等の異常が生じた場合の切り分けは明確になされるようになる。
【００４８】
さらに、前記した実施形態および変形例より把握できる技術的思想について以下に記載する。
○前記圧電素子が外部の振動を検出して発生する電気信号の伝送に用いる配線を、同圧電素子に交流信号を重畳するときにも用いるようにした請求項１に記載の共振形センサの異常検知システム。
【００４９】
同構成によれば、圧電素子が外部の振動を検出して発生する電気信号（センサ出力信号）の伝送に用いる配線と、同圧電素子に交流信号を重畳するときに用いる配線を共用することになる。このため、配線を共用していない場合では、圧電素子が外部の振動を検出して発生する電気信号の伝送に用いる配線と、同圧電素子に交流信号を重畳するときに用いる配線のいずれかに断線が生じた場合の切り分け（判別）ができないのに対して、このように配線を共用した場合では、当該共用の配線が断線したときには、常に残響振動が検出されないことで一意的に原因を特定できるので、共振形センサとその他異常検知手段等の部位における異常発生の切り分けがさらに明確になされるようになる。
【００５０】
○前記共振形センサが車両の内燃機関のノッキングの検出に用いるノックセンサである請求項１又は請求項２に記載の共振形センサの異常検知システム。
同構成によれば、共振形センサの異常検知システムを車両のノック制御システムに用いることで、共振形センサとその他の異常検知手段等の部位における異常発生の切り分けが明確になされ、異常原因の特定が容易となるとともに、共振形センサの異常検知時には、点火時期を遅らせる等のフェールセイフ処理が的確に行われるようになる。
【００５１】
○前記圧電素子の残響振動に基づく共振形センサの異常検知が車両の始動時に実行される請求項３に記載の共振形センサの異常検知システム。
同構成によれば、車両の始動時のアイドル運転時に、圧電素子の残響振動に基づく共振形センサの異常検知が実行されるので、車両を走行させる前のみに当該異常検知が行なわれ、車両の走行中に当該異常検知が煩雑に行なわれることによる無駄を排除できるとともに、異常検知の必要十分性を担保することができる。
【００５２】
○前記圧電素子の残響振動に基づく共振形センサの異常検知がノック判定期間以外の期間で実行される請求項３又は請求項４に記載の共振形センサの異常検知システム。
同構成によれば、ノック判定期間においてＥＣＣ１００（ＣＰＵ）が制御プログラムを実行してビジー状態でないときに共振形センサの異常検知が行なわれるので、ＣＰＵによって、制御プログラムを当該異常検知のために効率的且つ安全に実行させることができる。
【符号の説明】
【００５３】
６６，６６ａ…ノックセンサ（共振形センサ）、１０１…交流重畳回路、１０２…信号線回路（異常検知手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共振形センサの異常検知システムに関し、詳しくは、車両の内燃機関のノッキングの検出に用いられる共振形センサの異常検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の点火時期をノッキングの直前に設定することで出力や燃費を改善するため、多くの車両で所謂ノック制御システムが採用されている。
このようなノック制御システムでは、内燃機関のシリンダ（気筒）に取り付けられた共振形センサとしてのノックセンサに圧電素子が用いられ、同圧電素子が検出した振動をフィルタでノック周波数のみに分離して、特定クランク角区間において積分した振動レベルの強弱によって、ノッキングの程度を判別する。そして、同振動レベルに応じて点火時期を遅延させることでノッキングを回避するようにしている。
【０００３】
図５に示すように、このようなノック制御システムにおいては、ノックセンサ６６ｂから電気信号が出力されているか否かを信号線回路１１０ａにおけるショート検知回路１１０ｂによって判定し、出力がゼロの場合にノックセンサ６６ｂにショートが生じ、異常であると判定している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、同種のノック制御システムとして、圧電素子に並列に接続されている抵抗を介してバイアスすることにより、ノックセンサ６６ｂの出力信号を増幅し、更にコンデンサによって直流成分のみを抽出することによって、天絡、地絡、断線、２線間ショートの各異常状態を判別可能とした技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、上記２つの技術においては、いずれもノックセンサ６６ｂから出力される電気信号のみに基づいて異常検知を行う回路構成としているので、ノックセンサ６６ｂとショート検知回路１１０ｂとを接続するハーネス１１０ｃや配線１１０ｄにショートが生じたり（図５の発生箇所δ１）、異常検知手段としての当該信号線回路１１０ａ自身に断線等により異常が生じた場合（図５の発生箇所δ２）でも、ノックセンサ６６ｂに異常が生じたものと判定して誤検知が行われる可能性がある。
【０００６】
その一方、該当シリンダのノッキングを検知すべく、複数のノックセンサを内燃機関に配設し、非ノック検知期間においてＡ／Ｄ変換された各ノックセンサのデジタルデータの平均値を互いに比較し、当該ノックセンサの異常を判定する技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
さらに、ノック検知位置毎に、所定のクランク角期間内でサンプリングしたノックセンサの出力信号を統計処理してエンジン運転状態に応じた係数を乗じてバックグランドレベルを取得し、該バックグランドレベルに上限値を設定することでノッキング発生の有無を検知するようにした技術も知られている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平１−３６５６７号公報
【特許文献２】特開２００６−２９１５８号公報
【特許文献３】特公平２−３０１６４６号公報
【特許文献４】特開平５−１０２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記特許文献３及び４記載の技術によれば、複数の圧電素子の検知結果を比較したり、各圧電素子が自身の検知結果を予めサンプリングしておき、指定の値と比較して異常を判定したりするために電気的構成が複雑となる問題がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な電気的構成で、共振形センサとその他異常検知手段等の部位における異常発生の切り分けがなされる共振形センサの異常検知システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、圧電素子により外部の振動を電気信号に変換する共振形センサに設けられる共振形センサの異常検知システムであって、
前記圧電素子に交流信号を重畳する交流重畳回路と、前記交流信号を重畳後に同重畳を停止することで前記圧電素子に生じる残響振動に基づき、当該共振形センサの異常を検知する異常検知手段と、を備えたこと、を要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、異常検知手段によって、交流信号を印加後に同印加を停止することで生じる圧電素子の残響振動（逆起電力）の振幅に応じて出力される電気信号に基づき、当該共振形センサの異常が検知される。このため、共振形センサには異常がなく、且つ、異常検知手段に断線等の異常が生じたときには、残響振動が検出されない。その一方、共振形センサには異常があり、且つ、異常検知手段に断線等の異常がないときには、残響振動が検知されるので、簡単な電気的構成で、共振形センサとその他異常検知手段等の部位における異常発生の切り分けがなされるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡単な電気的構成で、共振形センサとその他異常検知手段等の部位における異常発生の切り分けがなされる共振形センサの異常検知システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る共振形センサの異常検知システムが適用される内燃機関の構成を示すブロック図。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態に係る共振形センサの異常検知システムの一部の電気的構成を示すブロック図、（ｂ）は、本発明の変形例に係る共振形センサの異常検知システムの一部の電気的構成を示すブロック図。
【図３】本発明の実施形態において、クランク角、ゲート信号、ノックセンサの出力信号、交流電圧の重畳、ノックセンサの残響振動の時間的流れを示すタイムチャート図。
【図４】本発明の実施形態に係る共振形センサの異常検知システムの動作フローを示すフローチャート図。
【図５】従来例に係る共振形センサの異常検知システムの一部の電気的構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本実施形態にかかる電子制御手段としてのエンジンコントロールコンピュータ（以下、ＥＣＣという。）１００とその制御対象である内燃機関（ガソリンエンジン）１０の概略構成を示している。
【００１６】
図１に示されるように、内燃機関１０のシリンダブロック１１に形成された気筒１２には、ピストン１３が摺動可能に収容されている。そして、ピストン１３はコネクティングロッド１５を介してクランクシャフト１６と連結されている。また、シリンダブロック１１には各気筒１２を取り囲むように機関冷却水が循環するウォータジャケット１４が配設されている。
【００１７】
図１に示されるようにシリンダブロック１１の上部にはシリンダヘッド１７が組み付けられており、気筒１２の内周面、ピストン１３の上面及びシリンダヘッド１７の内壁面によって燃焼室１８が区画形成されている。シリンダヘッド１７には、燃焼室１８内に突出するように点火プラグ１９が設けられているとともに、燃焼室１８と連通する吸気ポート２１及び排気ポート２２が形成されている。そして、シリンダヘッド１７における吸気ポート２１の開口部近傍には燃焼室１８内にその先端部が突出するようにインジェクタ２０が設けられている。
【００１８】
吸気ポート２１は、図示しない吸気マニホルドと接続されて吸気通路３０の一部を形成している。また、排気ポート２２は、図示しない排気マニホルドと接続されて排気通路４０の一部を形成している。尚、図１に示されるように吸気通路３０には、モータ３３ａによって駆動されて燃焼室１８に導入される吸気の量を調量するスロットルバルブ３３が設けられている。
【００１９】
図１に示されるようにシリンダヘッド１７には、吸気通路３０と燃焼室１８とを連通・遮断する吸気バルブ３１と、排気通路４０と燃焼室１８とを連通・遮断する排気バルブ４１とが動作可能に設けられている。各バルブ３１，４１は図示しないバルブスプリングの付勢力によって閉弁方向に常に付勢されている。また、シリンダヘッド１７の内部には、吸気バルブ３１を駆動する吸気カムシャフト３２と、排気バルブ４１を駆動する排気カムシャフト４２がそれぞれ回転可能に支持されている。
【００２０】
これら吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト４２は、図示しないタイミングチェーンを介してクランクシャフト１６と連結されており、クランクシャフト１６が１回転するのに伴ってこれら吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト４２がそれぞれ２回転するようになっている。これにより、機関運転時にクランクシャフト１６が回転すると、吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト４２が回転し、吸気カムシャフト３２の作用により吸気バルブ３１が開弁方向にリフトされ、排気カムシャフト４２の作用により排気バルブ４１が開弁方向にリフトされる。
【００２１】
図１に示されるように、本実施形態の内燃機関１０には、排気通路４０を流れる排気の一部を吸気通路３０に還流させる排気還流通路としてＥＧＲ通路４３が設けられている。そして、ＥＧＲ通路４３には吸気通路３０に再循環させる排気の量を調量する調量弁としてＥＧＲバルブ４４が設けられており、これらＥＧＲ通路４３とＥＧＲバルブ４４とによって排気還流機構が構成されている。
【００２２】
そして、上記インジェクタ２０、モータ３３ａ、ＥＧＲバルブ４４は、ＥＣＣ１００によって制御可能となるように電気的に接続されている。
本実施形態において、内燃機関１０には、機関運転状態を検知する各種のセンサが設けられ、ＥＣＣ１００に検知信号を出力すべく、電気的に接続されている。例えば、シリンダブロック１１に設けられた水温センサ６０はウォータジャケット１４を循環している機関冷却水の温度である機関冷却水温を検知する。クランクシャフト１６に近接して設けられたクランク角センサ６１は機関回転速度及びクランク角ＣＡを検知する。図示しないアクセルペダルに設けられたアクセルポジションセンサ６２はアクセル操作量を検知する。スロットルポジションセンサ６３はスロットルバルブ３３の開度であるスロットル開度を検知する。吸気通路３０に設けられるエアフロメータ６４は燃焼室１８に導入される吸入空気量を検知する。吸気カムシャフト３２の近傍に設けられたカムポジションセンサ６５は、吸気カムシャフト３２の回転位相に対応した信号を出力する。
【００２３】
本実施形態では、さらに、シリンダブロック１１には、内燃機関１０の振動を検出することにより、そのノッキングを検出すべく、共振形センサであるノックセンサ６６が配設されている。
【００２４】
ＥＣＣ１００は、機関制御にかかる各種演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、機関制御及び異常検知用の制御プログラムやデータが記憶された読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、演算処理の結果等を一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等を備えている（いずれも図示せず）。そして、ＥＣＣ１００は、上記各種センサ６０〜６６の検知信号を読み込み、該検知信号に基づいて各種の演算処理を実行するとともに、上記インジェクタ２０、モータ３３ａ、ＥＧＲバルブ４４の動作を制御し、内燃機関１０を統括的に管理している。
【００２５】
具体的には、ＥＣＣ１００は、機関回転速度及びアクセル操作量に基づいてモータ３３ａを制御することにより、スロットルバルブ３３を駆動して吸入空気量を調量する。また、これと併せて目標燃料噴射量を設定し、インジェクタ２０を駆動して燃料噴射量を調量する。また、ＥＣＣ１００は機関回転速度や負荷率に基づいてＥＧＲバルブ４４の開度を制御し、燃焼室１８に還流させる量を調量する。
【００２６】
本実施形態において、ＥＣＣ１００は、前記ノックセンサ６６の検知結果及び判定基準値（図３参照）に基づいて各気筒におけるノッキング発生の有無を判定し、その判定結果に応じて点火時期を調整するノック制御を実行する。
【００２７】
このノック制御では、ノッキング発生の有無の判定をすることにより、ノッキングの発生有りと判定された場合には目標点火時期が所定量だけ遅角される一方、ノッキングの発生無しと判定された場合には目標点火時期が徐々に進角される。この目標点火時期は、各気筒で点火を実施させる時期を、各気筒の圧縮上死点を基準としたクランク角（ＢＴＤＣ）で表したものである。ＥＣＣ１００は、目標点火時期により示される時期にオンとなる点火信号を各気筒１２のインジェクタ２０に出力することにより、点火プラグ１９を通じた混合気への点火を実行する。これにより、点火時期がノッキングの発生限界寸前に調整されるようになっている。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、本実施形態では、ノックセンサ６６に、ピエゾ圧電効果を利用し、外部の振動を電気信号に変換する圧電素子を用いている。そして、このノックセンサ６６（圧電素子）と、ＥＣＣ１００に各々内蔵され、同ノックセンサ６６に交流信号を重畳（印加）する交流重畳回路１０１と、交流信号を重畳後に同重畳を停止することでノックセンサ６６に生じる逆起電力ｅ［Ｖ］に基づき、当該ノックセンサ６６の異常を検知する異常検知手段としての信号線回路１０２と、によって共振形センサ（圧電素子）の異常検知システムを構成している。
【００２９】
本実施形態では、交流重畳回路１０１及び信号線回路１０２は、切り替えスイッチＳ／Ｗ、ハーネス１００ｃ及び配線１００ｄを介して前記ノックセンサ６６に電気的に接続されている。
【００３０】
そして、図２（ａ）に示すように、ＥＣＣ１００は、内蔵した切り替えスイッチＳ／Ｗを切り替えることにより、交流重畳回路１０１からノックセンサ６６に交流が重畳（印加）される状態と、ノックセンサ６６から信号線回路１０２にセンサ出力信号としての電気信号が送出される状態とが切り替えられるようになっている。
【００３１】
図３に示すように、本実施形態では、ゲート信号がオン操作されている期間がノック判定期間に対応している。
このノック判定期間は、ノック判定にかかるノックセンサ６６の出力信号のサンプリング及びノッキングの有無の判定を実行する期間であり、ゲート信号がオン操作される時期およびオフ操作される時期はいずれも、各気筒の圧縮上死点を基準としたクランク角（ＡＴＤＣ）で表され、ノッキングの有無の判定に適した所定の時期が予め求められた上でＥＣＣ１００のメモリに記憶されている。本実施の形態では、ノック判定期間として、各気筒の圧縮上死点後の１０°ＣＡから９０°ＣＡの期間が設定され、図３に示すように、ノックセンサ６６の検知結果である電気信号（振動圧力）及び判定基準値に基づいてノッキングの有無の判定が行なわれる。
【００３２】
本実施形態のノックセンサ６６（共振形センサ）の異常検知システムは以上のように構成され、以下、その動作フローについて図４を参照しながら説明する。
図４に示すように、ＥＣＣ１００において、車両の始動（イグニッションオン）が検知されると、ノックセンサ６６の異常検知処理が開始され、ノック判定期間であるか否かが判定される（ステップＳ２００）。
【００３３】
そして、ノック判定期間である場合には（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、ＥＣＣ１００は、そのまま待機状態を継続する一方、ノック判定期間でない場合には（ステップＳ２００：ＮＯ）、図２（ａ）及び図３を参照して、交流重畳回路１０１からノックセンサ６６に交流の重畳を開始する（ステップＳ２１０）。
【００３４】
その後、一定時間が経過すると、ＥＣＣ１００は、交流の重畳を停止するとともに、ノックセンサ６６から残響振動（逆起電力ｅ）が送出されたかどうかを判定する（ステップＳ２２０）。
【００３５】
その結果、残響振動が出力されていない場合には（ステップＳ２２０：ＮＯ）、図２（ａ）を参照して、ハーネス１００ｃ・配線１００ｄのショート（短絡）検知が実行されるとともに（ステップＳ２３０）、図示しない車両室内のアラーム装置を介して、運転者に当該ショート異常が報知され、関係する部品の修理・交換への注意が喚起されるとともに、ここでの処理を一旦終了する（ステップＳ２４０）。
【００３６】
他方、図３を参照して、上記ステップＳ２２０において残響振動が送出されている場合には、ＥＣＣ１００は、逆起電力ｅ［Ｖ］である同残響振動から、所定のフィルタ処理、Ａ／Ｄ変換、フーリエ変換を経て共振周波数ｆｓ［Ｈｚ］を演算、取得するとともに、所定のフィルタ処理、Ａ／Ｄ変換を経ることにより、所定のタイミングにおける同残響振動の振幅Ａ［Ｖ］を演算、取得する（ステップＳ２５０）。
【００３７】
続いて、これら共振周波数ｆｓ及び振幅Ａが、いずれも予め設定した許容範囲内であるか否かが判定される（ステップＳ２６０）。
そして、共振周波数ｆｓ及び振幅Ａの少なくとも一方が許容範囲外である場合には（ステップＳ２６０：ＮＯ）、ＥＣＣ１００は、ノックセンサ異常検知を行なうとともに（ステップＳ２７０）、点火時期の遅角制御を行なう（ステップＳ２８０）。その後さらに、図示しない車両室内のアラーム装置を介して、運転者にノックセンサ異常が報知され、当該ノックセンサ６６（図１参照）の修理・交換への注意が喚起されるとともに、ここでの処理を一旦終了する（ステップＳ２９０）。
【００３８】
他方、上記ステップＳ２６０において、共振周波数ｆｓ及び振幅Ａがいずれも許容範囲内である場合には（ステップＳ２６０：ＹＥＳ）、ノックセンサが正常と判定され、上記したノック制御が通常とおりに行われる（ステップＳ３００）。
【００３９】
なお、図４のノックセンサ６６の異常検知処理は、本実施形態では車両の始動時のアイドル運転時に１回のみ行なわれる。
以上説明したように、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
【００４０】
（１）ＥＣＣ１００によって、交流信号を印加後に同印加を停止することで生じるノックセンサ６６（圧電素子）の残響振動（逆起電力ｅ）の振幅に応じて出力される電気信号に基づき、当該ノックセンサ６６の異常が検知される。このため、ノックセンサ６６には異常がなく、且つ、ＥＣＣ１００に断線等の異常が生じたときには、残響振動が検出されない。その一方、ノックセンサ６６には異常があり、且つ、ＥＣＣ１００に断線等の異常がないときには、残響振動が検知されるので、簡単な電気的構成で、ノックセンサ６６とその他の部位（信号線回路１０２、ハーネス１００ｃ・配線１００ｄ）における異常発生の切り分けがなされるようになる。
【００４１】
（２）ノックセンサ６６（圧電素子）が外部の振動を検出して発生する電気信号（センサ出力信号）の伝送に用いる配線１００ｄと、同圧電素子に交流信号を重畳するときに用いる配線１００ｄを共用することになる。このため、図２（ｂ）に示すように、配線１００ｆ，１００ｈ及びハーネス１００ｅ，１００ｇを共用していない場合では、配線１００ｆの発生箇所β、及び、配線１００ｈの発生箇所γのいずれかで断線が生じた場合の切り分け（判別）ができないのに対して、本実施形態のように配線１００ｄを共用した場合では、当該共用の配線１００ｄが、例えば発生箇所α（図２（ａ）参照）で断線したときには、常に残響振動が検出されないことで一意的に原因を特定できる（図４のステップＳ２３０及びＳ２４０参照）ので、ノックセンサ６６とその他の部位（信号線回路１０２、ハーネス１００ｃ・配線１００ｄ）における異常発生の切り分けがさらに明確になされるようになる。
【００４２】
（３）ノックセンサ６６の異常検知システムを車両のノック制御システムに用いることで、ノックセンサ６６とその他の部位（信号線回路１０２、ハーネス１００ｃ・配線１００ｄ）における異常発生の切り分けが明確になされ、異常原因の特定が容易となるとともに、共振形センサの異常検知時には、点火時期を遅らせる等のフェールセイフ処理が的確に行われるようになる。
【００４３】
尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。
・上記実施形態では、本発明の技術的思想をガソリンエンジンである内燃機関１０のノックセンサに適用した。しかしこれに限られず、その他のアクチュエータ、例えば、ディーゼルエンジンのインジェクタの振動検知に用いる共振形センサに適用することもできる。
【００４４】
・上記実施形態では、車両の始動（イグニッションオン）時のアイドル運転時において、ノック判定期間以外の期間でノックセンサ６６及びハーネス１００ｃ・配線１００ｄの異常を検知するようにした。しかしこれに限られず、例えば、車両の走行時において、ノック判定期間以外の期間でノックセンサ６６及びハーネス１００ｃ・配線１００ｄの異常を検知することも勿論可能である。
【００４５】
・上記実施形態では、ノック判定期間以外の期間で１回のみノックセンサ６６及び／又はハーネス１００ｃ・配線１００ｄの異常を検知したこと（１トリップ検出）を条件として、ショート異常報知及び／又はノックセンサ異常報知を行なうようにした（図４参照）。しかしこれに限られず、１回目の異常検知で仮フラグを立てるとともに、該仮フラグを検知し、２回連続で異常検知したこと（２トリップ検出）を条件として、ショート異常報知及び／又はノックセンサ異常報知を行なうようにすることもできる。これによれば、１回目の異常検知がノイズ等の誤検知である場合に誤ってショート異常報知及び／又はノックセンサ異常報知が行なわれることが効果的に排除でき、ノックセンサ６６の異常検知システムの信頼性をさらに高めることができる。
【００４６】
・上記実施形態では、交流重畳回路１０１を電子制御装置であるＥＣＣ１００の内部に内蔵されるようにした。しかしこれに限られず、交流重畳回路１０１は、ＥＣＣ１００の外部であって、例えば、ノックセンサ６６の近傍に配設することも可能である。
【００４７】
・上記実施形態では、ノックセンサ６６（圧電素子）が外部の振動を検出して発生する電気信号（センサ出力信号）の伝送に用いる配線１００ｄと、同圧電素子に交流信号を重畳するときに用いる配線１００ｄを共用した。しかしこれに限られず、図２（ｂ）に示すように、配線１００ｆ，１００ｈ及びハーネス１００ｅ，１００ｇを共用しない構成を採用することも可能である。この構成によれば、配線１００ｆの発生箇所βと、配線１００ｈの発生箇所γのいずれかで断線が生じた場合の切り分け（判別）ができないものの、ノックセンサ６６ａと、その他の部位（信号線回路１０２、配線１００ｆ，１００ｈ及びハーネス１００ｅ，１００ｇ）に断線等の異常が生じた場合の切り分けは明確になされるようになる。
【００４８】
さらに、前記した実施形態および変形例より把握できる技術的思想について以下に記載する。
○前記圧電素子が外部の振動を検出して発生する電気信号の伝送に用いる配線を、同圧電素子に交流信号を重畳するときにも用いるようにした請求項１に記載の共振形センサの異常検知システム。
【００４９】
同構成によれば、圧電素子が外部の振動を検出して発生する電気信号（センサ出力信号）の伝送に用いる配線と、同圧電素子に交流信号を重畳するときに用いる配線を共用することになる。このため、配線を共用していない場合では、圧電素子が外部の振動を検出して発生する電気信号の伝送に用いる配線と、同圧電素子に交流信号を重畳するときに用いる配線のいずれかに断線が生じた場合の切り分け（判別）ができないのに対して、このように配線を共用した場合では、当該共用の配線が断線したときには、常に残響振動が検出されないことで一意的に原因を特定できるので、共振形センサとその他異常検知手段等の部位における異常発生の切り分けがさらに明確になされるようになる。
【００５０】
○前記共振形センサが車両の内燃機関のノッキングの検出に用いるノックセンサである請求項１又は請求項２に記載の共振形センサの異常検知システム。
同構成によれば、共振形センサの異常検知システムを車両のノック制御システムに用いることで、共振形センサとその他の異常検知手段等の部位における異常発生の切り分けが明確になされ、異常原因の特定が容易となるとともに、共振形センサの異常検知時には、点火時期を遅らせる等のフェールセイフ処理が的確に行われるようになる。
【００５１】
○前記圧電素子の残響振動に基づく共振形センサの異常検知が車両の始動時に実行される請求項３に記載の共振形センサの異常検知システム。
同構成によれば、車両の始動時のアイドル運転時に、圧電素子の残響振動に基づく共振形センサの異常検知が実行されるので、車両を走行させる前のみに当該異常検知が行なわれ、車両の走行中に当該異常検知が煩雑に行なわれることによる無駄を排除できるとともに、異常検知の必要十分性を担保することができる。
【００５２】
○前記圧電素子の残響振動に基づく共振形センサの異常検知がノック判定期間以外の期間で実行される請求項３又は請求項４に記載の共振形センサの異常検知システム。
同構成によれば、ノック判定期間においてＥＣＣ１００（ＣＰＵ）が制御プログラムを実行してビジー状態でないときに共振形センサの異常検知が行なわれるので、ＣＰＵによって、制御プログラムを当該異常検知のために効率的且つ安全に実行させることができる。
【符号の説明】
【００５３】
６６，６６ａ…ノックセンサ（共振形センサ）、１０１…交流重畳回路、１０２…信号線回路（異常検知手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子により外部の振動を電気信号に変換する共振形センサに設けられる共振形センサの異常検知システムであって、
前記圧電素子に交流信号を重畳する交流重畳回路と、
前記交流信号を重畳後に同重畳を停止することで前記圧電素子に生じる残響振動に基づき、当該共振形センサの異常を検知する異常検知手段と、を備えたことを特徴とする共振形センサの異常検知システム。
【請求項１】
圧電素子により外部の振動を電気信号に変換する共振形センサに設けられる共振形センサの異常検知システムであって、
前記圧電素子に交流信号を重畳する交流重畳回路と、
前記交流信号を重畳後に同重畳を停止することで前記圧電素子に生じる残響振動に基づき、当該共振形センサの異常を検知する異常検知手段と、を備えたことを特徴とする共振形センサの異常検知システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１６４４４７（Ｐ２０１０−１６４４４７Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７３７７（Ｐ２００９−７３７７）
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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