JP2015038343A - 点火時期制御装置および点火時期制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】ノッキングの発生を抑制する点火時期制御の機能を有しない内燃機関に対して、容易にノッキングの発生を抑制する点火時期制御を可能にする点火時期制御装置及び点火時期制御システムを提供すること。【解決手段】点火時期制御装置３１は、ノッキング検出装置４１と点火時期調整装置４３とを備えており、ノッキング検出装置４１と点火時期調整装置４３とが、電気的に接続されているとともに、一体に構成されている。点火時期制御装置３１は、ＯＢＤシステム４４にて異常状態が検出されない場合、補正点火時期算出処理により調整（補正）された補正点火信号をイグナイタ３３に対して出力し（ステップ６２０）、異常状態が検出された場合には、内燃機関用制御装置３７から受信した基準点火信号（Ａ）を調整（補正）することなくそのままイグナイタ３３に対して出力する（ステップ６３０）。【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関（エンジン）のノッキングの状態によって点火時期を制御する点火時期制御装置に関し、例えば小型船舶、小型発電機、芝刈機等に使用される汎用エンジン、２輪車用のエンジン、各種の建設機械に用いられるエンジン等に適用可能な点火時期制御装置及び点火時期制御システムに関する。

従来より、エンジンのノッキングを防止して好適にエンジンの動作を制御する技術として、エンジンにノッキングセンサを取り付け、ノッキングセンサの出力に基づいて点火時期を制御する点火時期制御が知られている（特許文献１参照）。

この点火時期制御とは、ノッキングセンサによってノッキングが検出されなければ段階的に点火時期を進角させ、ノッキングが検出された場合には、点火時期を遅角させることによって、ノッキングの発生を防止しつつ、エンジンの出力を最大限に発揮させようとする制御である。

上述したノッキングセンサの出力を利用した点火時期制御は、４輪の自動車には一般的である。しかし、例えば小型発電機等の汎用エンジンや２輪車用エンジンの様な構成がシンプルなエンジンにおいては、エンジン回転数等のエンジン制御を行う電子制御装置は使用されているものの、通常、ノッキングセンサは使用されておらず、そのためノッキングを防止するための点火時期制御は行われていないのが現状である。

特開２００８−２１５１４１号公報

しかしながら、近年では、汎用エンジンや２輪車用エンジンなどの構造がシンプルなエンジンにおいても、燃費と出力の最適化のために、精密な点火制御が求められている。
この対策としては、ノッキングセンサを搭載して、上述した点火時期制御を行うことが考えられるが、下記のような問題がある。

つまり、現状の汎用エンジンや２輪車用エンジンなどに、ノッキングセンサを取り付けて点火時期制御を行う場合には、従来のエンジン制御を行う電子制御装置に対して、点火時期制御を行うための設計見直しが必要になるので、その手間（工数）やコストが膨大になるという問題があった。

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ノッキングの発生を抑制する点火時期制御の機能を有しない内燃機関に対して、容易にノッキングの発生を抑制する点火時期制御を可能にする点火時期制御装置及び点火時期制御システムを提供することである。

（１）本発明の第１局面の点火時期制御装置は、内燃機関のノッキングを検出するノッキング検出装置と、ノッキング検出装置から得られるノッキングの状態を示すノッキング信号と、外部の電子制御装置から得られる内燃機関の点火時期に関する信号と、に基づいて、内燃機関の点火時期を調整する点火時期調整装置と、を備える点火時期制御装置であって、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とが、電気的に接続されているとともに、一体に構成されている。

また、この点火時期制御装置は、ノッキング検出装置および点火時期調整装置のうち少なくとも一方の異常状態を検出する異常検出部と、異常検出部にて異常状態が検出されたか否かを判定し、異常状態が検出されない場合には、点火時期調整装置による点火時期の調整が行われた調整後点火信号を出力し、異常状態が検出された場合には、点火時期調整装置による点火時期の調整が行われていない点火時期に関する信号を出力する信号切替部と、を備える。

まず、この点火時期制御装置は、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とが、電気的に接続されているとともに一体に構成されており、しかも、点火時期調整装置に対して、ノッキング信号と点火時期に関する信号とが入力される構成である。

従って、点火時期調整装置では、ノッキング検出装置から得られるノッキング信号と外部の電子制御装置から得られる点火時期に関する信号とに基づいて、適切な点火時期となるように点火時期を調整（例えば進角や遅角等の補正）することができる。

特に、この点火時期制御装置では、ノッキング制御を行っていないエンジン（例えば、従来の汎用エンジンや２輪車用エンジンなど）に適用できる。即ち、従来のエンジン制御を行う電子制御装置の構成に、本発明の点火時期制御装置を付加するだけで、電子制御装置に対して点火時期制御を行うための設計見直しが不要となり、その設計見直しのための手間（工数）やコストを大きく低減できるという顕著な効果を奏する。

また、この点火時期制御装置は、異常検出部と信号切替部とを備えており、ノッキング検出装置および点火時期調整装置のうち少なくとも一方の異常状態が検出されたか否かによって、調整後点火信号を出力するか、外部の電子制御装置から得られる「点火時期に関する信号」をそのまま出力するかを切り替えることができる。

具体的には、信号切替部は、異常検出部にて異常状態が検出されない場合には、点火時期調整装置による点火時期の調整が行われた調整後点火信号を出力し、異常検出部にて異常状態が検出された場合には、点火時期調整装置による点火時期の調整が行われていない「点火時期に関する信号」を出力する。

もし、ノッキング検出装置および点火時期調整装置のうち少なくとも一方が異常状態である場合、点火時期調整装置による点火時期の調整を適切に行うことができずに不適切な点火時期に調整された調整後点火信号が出力されたり、点火時期に関する信号自体を出力できずに内燃機関を点火させられなかったりして、内燃機関の運転状態に悪影響を及ぼす虞がある。

これに対して、この点火時期制御装置は、異常検出部と信号切替部とを備えることで、異常検出部にて異常状態が検出された場合には、調整後点火信号ではなく、点火時期調整装置による点火時期の調整が行われていない「点火時期に関する信号」を出力する。

つまり、この点火時期制御装置は、ノッキング検出装置または点火時期調整装置が異常状態である場合には、点火時期の調整が行われていない点火時期に関する信号を出力することで、内燃機関の運転状態に悪影響を及ぼすことを抑制できる。

他方、この点火時期制御装置は、ノッキング検出装置および点火時期調整装置が異常状態ではない場合（正常状態である場合）には、調整後点火信号を出力することで、ノッキングの発生を抑制することができる。

よって、本発明によれば、ノッキングの発生を抑制する点火時期制御の機能を有しない内燃機関に対して、容易にノッキングの発生を抑制する点火時期制御が可能になる。さらに、本発明によれば、ノッキング検出装置または点火時期調整装置が異常状態である場合に、内燃機関の運転状態に悪影響を及ぼすことを抑制できる。

なお、前記外部の電子制御装置とは、本発明の点火時期制御装置とは別に設けられた電子制御装置であり、例えば内燃機関の動作を総合的に制御する電子制御装置（エンジンコントロールユニット：ＥＣＵ）が挙げられる。また、前記点火時期に関する信号は、点火時期に関する情報を含む信号であり、例えば点火時期の基準となるタイミングを示す基準点火信号が挙げられる。

（２）本発明のさらに他の局面においては、異常検出部にて検出された異常状態に関する情報を記憶する異常情報記憶部を備える。
このような異常情報記憶部を備えることで、異常状態の内容を事後的に確認することが可能になると共に、記憶された異常状態に関する情報を用いて異常の発生原因を分析することが可能となる。

よって、本発明によれば、記憶された異常状態に関する情報を用いて異常の発生原因を事後的に分析することで、異常の再発防止策を講じることが可能となる。
（３）本発明のさらに他の局面においては、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とは、分離不可能に一体に構成されている。

この局面では、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とは、分離不可能に一体に構成されているので、破損し難く扱いが容易であり、外部からのノイズも乗りにくいという利点がある。

ここで、分離不可能とは、（分離することを前提としていないので）装置を破損しなければ分離できないことを示している。
（４）本発明のさらに他の局面においては、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とは、着脱可能に一体に構成されている。

この局面では、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とは、着脱可能に一体に構成されている。よって、例えばノッキング検出装置と点火時期調整装置とのいずれかが故障した場合に、両者を分離した上で故障した装置だけを取り替えれば済む、といった利点がある。

（５）本発明のさらに他の局面においては、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とは、接続ケーブルを介して一体に構成されている。
この局面では、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とは、接続ケーブルを介して一体に構成されているので、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とを、接続ケーブルの長さだけ離して配置できる。

ノッキング検出装置は、通常、内燃機関のシリンダブロック等に取り付けられるが、内燃機関は温度が高く振動が大きい。そこで、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とを接続ケーブルを介して離して配置することにより、点火時期調整装置に対する（内燃機関の）熱や振動の影響を低減することができる。よって、点火時期調整装置の故障の発生をより効果的に抑えることができる。

（６）本発明のさらに他の局面においては、点火時期調整装置は、ノッキング検出装置に搭載されている。
この局面では、点火時期調整装置は、ノッキング検出装置に搭載されているので、装置をコンパクトにすることができる。

（７）本発明のさらに他の局面においては、点火時期に関する信号は、点火時期の基準となるタイミングを示す基準点火信号である。
この局面では、点火時期に関する信号として、基準点火信号（例えば後述する点火信号（Ａ））を採用できる。

（８）本発明の他の局面の点火時期制御システムは、内燃機関の点火時期に関する信号を出力する電子制御装置と、点火時期に関する信号を調整する点火時期制御装置と、を備えた点火時期制御システムであって、点火時期制御装置は、上述の点火時期制御装置であること、を特徴とする。

本発明の点火時期制御システムは、上述の点火時期制御装置を備えることから、上述の点火時期制御装置と同様に、ノッキングの発生を抑制する点火時期制御の機能を有しない内燃機関に対して、容易にノッキングの発生を抑制する点火時期制御が可能になる。

また、本発明の点火時期制御システムは、上述の点火時期制御装置と同様に、ノッキング検出装置または点火時期調整装置が異常状態である場合に、内燃機関の運転状態に悪影響を及ぼすことを抑制できる。

本発明の点火時期制御装置および点火時期制御システムは、ノッキングの発生を抑制する点火時期制御の機能を有しない内燃機関に対して、容易にノッキングの発生を抑制する点火時期制御が可能になるとともに、ノッキング検出装置または点火時期調整装置が異常状態である場合に、内燃機関の運転状態に悪影響を及ぼすことを抑制できる。

実施例１の点火時期制御装置が用いられる内燃機関のシステム構成を示す説明図である。 （ａ）は実施例１の点火時期制御装置を一部破断して示す平面図、（ｂ）はその点火時期制御装置を一部破断して示す正面図である。 （ａ）は実施例１の点火時期制御装置及びその周辺の装置を示す説明図、（ｂ）はその点火時期調整装置の接続端子を示す説明図である。 実施例１の点火時期制御装置及びその周辺の装置の電気的構成を示す説明図である。 基準点火信号と補正点火信号と中心電極の電圧との関係を示す説明図である。 点火時期の進角や遅角による調整の状態を示すグラフである。 実施例１の点火時期調整装置で行われる補正点火時期算出処理を示すフローチャートである。 実施例１の点火時期調整装置で行われるノッキング検出処理を示すフローチャートである。 実施例１の点火時期調整装置で行われる信号切替処理を示すフローチャートである。 （ａ）は実施例２の点火時期制御装置を示す平面図、（ｂ）は実施例３の点火時期制御装置を示す平面図、（ｃ）は実施例４の点火時期制御装置を示す平面図である。 （ａ）は実施例５の点火時期制御装置を示す平面図、（ｂ）はその点火時期制御装置を示す正面図である。 実施例６の点火時期制御装置を含むシステム構成を示す説明図である。 実施例６の点火時期制御装置の変形例のシステム構成を示す説明図である。 実施例７の点火時期制御装置及びその周辺の装置の電気的構成を示す説明図である。 実施例７の点火時期調整装置で行われる補正点火時期算出処理を示すフローチャートである。 実施例８の点火時期制御装置及びその周辺の装置の電気的構成を示す説明図である。 実施例８の点火時期調整装置で行われる信号切替処理を示すフローチャートである。

以下では、本発明を実施するための形態（実施例）について説明する。
尚、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。

［１．実施例１］
［１−１．全体構成］
本実施例の点火時期制御装置は、汎用エンジンや２輪車用エンジンなどの各種のエンジン（内燃機関）に用いられるものであり、内燃機関のノッキングを防止するために、点火時期を制御する装置である。なお、以下では、４サイクルの２輪車用エンジンを例に挙げて説明する。

まず、本実施例の点火時期制御装置を備えた内燃機関のシステム全体について説明する。
図１に示す様に、内燃機関（エンジン）１は、エンジン本体３と、エンジン本体３に空気を導入する吸気管５と、吸入空気量を検出するエアフローメータ７と、吸入空気量を調整するスロットルバルブ９と、スロットルバルブ９の開度を検出するスロットル開度センサ１１と、燃焼室１３内に空気を導入する吸気マニホールド１５と、燃料を吸気マニホールド１５内に噴射する燃料噴射弁１７と、エンジン本体３から（燃焼後の）空気を排出する排気マニホールド１９と、排気マニホールド１９から排出される排気から空燃比を検出する空燃比センサ（又は酸素センサ）２１などを備えている。

また、エンジン本体３のシリンダヘッド２３には、点火プラグ２５が取り付けられ、エンジン本体３には、エンジン回転数（回転速度）を検出するエンジン回転数センサ２７や、クランク角を検出するクランク角センサ２９が取り付けられている。

更に、エンジン本体３には、後述する点火時期制御装置３１が取り付けられている。この点火時期制御装置３１には、イグナイタ３３が接続され、イグナイタ３３には点火コイル３５が接続され、点火コイル３５は点火プラグ２５に接続されている。

また、内燃機関１には、エンジン本体３等の運転状態（例えばエンジン回転数や空燃比センサ２１の出力に基づく空燃比フィードバック制御など）を総合的に制御する内燃機関用制御装置（エンジンコントロールユニット）３７が設けられている。この内燃機関用制御装置３７は、図示しないが、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等を有するマイコンを備えた電子制御装置（ＥＣＵ）である。

なお、この内燃機関用制御装置３７が、本発明における外部の電子制御装置に該当する。また、以下では、点火時期制御装置３１と内燃機関用制御装置３７とを備えたシステムを、点火時期制御システム３８と称する。

内燃機関用制御装置３７の入力ポート（図示せず）には、エアフローメータ７、スロットル開度センサ１１、空燃比センサ２１、エンジン回転数センサ２７、クランク角センサ２９、点火時期制御装置３１が接続されており、これらの各機器からの信号（センサ信号等）が入力ポートに入力される。

一方、内燃機関用制御装置３７の出力ポート（図示せず）には、燃料噴射弁１７、点火時期制御装置３１が接続されており、これらの機器に対して、内燃機関用制御装置３７から、各機器の動作を制御するための制御信号が出力される。

［１−２．点火時期制御装置］
次に、本実施例の点火時期制御装置３１について説明する。
図２に示す様に、本実施例の点火時期制御装置３１は、ノッキング検出装置４１と点火時期調整装置４３とが、接続ケーブル４５を介して、電気的及び機械的に分離不可能に一体に構成されたものである。

ノッキング検出装置４１は、周知の圧電素子６５を用いた非共振型ノッキングセンサであり、主体金具４７の軸孔４７ａに取付用ボルト（図示せず）が挿入される構造を有し、取付用ボルトによってエンジン本体３のシリンダブロック４９（図１参照）に固定されるものである。

詳しくは、ノッキング検出装置４１は、ほぼ全体が樹脂成形体５１によってモールドさており、略円筒形状の本体部５３と、本体部５３の側面から突出する略直方体形状のコネクタ部５５と、を備えている。

このうち、本体部５３は、円筒形状の筒状部５７とその一端側（図２（ｂ）の下方）に設けられた環状の鍔部５９とからなる前記主体金具４７を有している。筒状部５７には、鍔部５９側から、環状の第１絶縁板６１、環状の第１電極板６３、環状の圧電素子６５、環状の第２電極板６７、環状の第２絶縁板６９、環状のウエイト７１、環状の皿バネ７３、環状のナット７５が配置されている。また、第１電極板６３と第２電極板６７とには、両電極板６３、６７間に発生した出力信号を取り出すための第１出力端子８１と第２出力端子８３とが、それぞれ接続されている。

点火時期調整装置４３は、点火時期を調節する制御装置であり、内燃機関用制御装置３７と同様に、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等を有するマイコン（図示せず）を備えた電子制御装置である。

接続ケーブル４５は、内部に第１出力端子８１と第２出力端子８３とに接続された各電気配線（図示せず）が設けられているケーブルであり、この接続ケーブル４５の両端には、両電気配線と接続された第１コネクタ８５と第２コネクタ８７とが設けられている。

つまり、第１コネクタ８５は、ノッキング検出装置４１のコネクタ部５５の開口部５５ａに嵌め込まれるとともに、各電気配線が第１出力端子８１、第２出力端子８３に接続されている。また、第２コネクタ８７は、点火時期調整装置４３の凹状のコネクタ部８９に嵌め込まれるとともに、各電気配線が、点火時期調整装置４３内の内部配線（図示せず）と接続されている。

特に本実施例では、接続ケーブル４５の第１コネクタ８５は、ノッキング検出装置４１のコネクタ部５５に嵌め込まれるとともに、接着剤によって固定されて分離不可能に一体に構成されている。同様に、接続ケーブル４５の第２コネクタ８７は、点火時期調整装置４３のコネクタ部８９に嵌め込まれるとともに、接着剤によって固定されて分離不可能に一体に構成されている。

［１−３．点火時期制御装置に関する電気的構成］
次に、点火時期制御装置３１に関する電気的構成などについて説明する。
図３（ａ）に示す様に、点火時期制御装置３１の点火時期調整装置４３は、バッテリ９１から電力の供給を受けて作動するものである。よって、点火時期調整装置４３の接続端子には、図３（ｂ）に示す様に、バッテリ９１からの電力を受けるための一対の電源端子９３、９５が設けられている。

また、点火時期調整装置４３は、リード線（信号線）９７を介して、内燃機関用制御装置３７と着脱可能に接続されている。なお、リード線９７は、点火時期調整装置４３および内燃機関用制御装置３７の両方に対して着脱可能とされている。

点火時期調整装置４３は、後述する点火信号（Ａ）を内燃機関用制御装置３７から受信するための受信用端子１０１を備えている。
更に、点火時期調整装置４３は、１本のリード線１０５を介して、イグナイタ３３と接続されており、イグナイタ３３に対して点火コイル３５を作動させるため信号（後述する（調整後の）点火信号（Ｂ））を出力するための点火用端子１０７が設けられている。

詳しくは、図４に示す様に、点火コイル３５は、一次巻線３５ａと二次巻線３５ｂとを備えており、一次巻線３５ａの一端には、バッテリ９１の正極が接続され、他端には、（イグナイタ３３の）ｎｐｎ型のパワートランジスタ３３ａのコレクタが接続されている。このパワートランジスタ３３ａは、一次巻線３５ａへの通電・非通電を切り替えるスイッチング素子である。なお、パワートランジスタ３３ａのエミッタは、バッテリ９１の負極と同電位のグランドに接地されている。イグナイタ３３は、パワートランジスタ３３ａで構成されるものに限定されず、ＩＧＢＴやＦＥＴ等を用いてもよい。

一方、二次巻線３５ｂの一端は、バッテリ９１の負極と同電位のグランドに接地され、他端は、点火プラグ２５の中心電極２５ａに接続されている。なお、点火プラグ２５の接地電極２５ｂは、バッテリ９１の負極と同電位のグランドに接地されている。

また、本実施例では、内燃機関用制御装置３７と点火時期調整装置４３とが接続され、点火時期調整装置４３から、パワートランジスタ３３ａのベースに対して点火信号（Ｂ）が出力される。この点火信号（Ｂ）に基づいて、パワートランジスタ３３ａがスイッチング動作を行って、点火コイル３５の一次巻線３５ａへの通電・非通電が切り替えられる。

更に、点火時期調整装置４３は、点火時期調整装置４３での異常の有無を診断するＯＢＤシステム４４を備える。
ＯＢＤシステム４４は、点火時期調整装置４３での短絡異常、断線異常などの有無を診断する。ＯＢＤシステム４４は、さらに、ノッキング検出装置４１での異常の有無についても診断する。具体的には、ＯＢＤシステム４４は、ノッキング検出装置４１での短絡異常、断線異常、劣化異常、ゆるみ異常などの少なくとも１つの異常の有無を診断する。

なお、ＯＢＤシステム４４による異常の有無の診断方法としては、公知の手法（例えば、特開昭５８−０１１８２４号公報、特開平７−３０５６４９号公報などに記載の手法）を用いることができる。

また、点火時期調整装置４３は、ＯＢＤシステム４４での診断により検出された異常状態に関する情報を記憶する異常情報記憶メモリ４６を備える。
異常情報記憶メモリ４６は、検出した異常の種類（短絡異常、断線異常、劣化異常、ゆるみ異常など）、異常の発生箇所（点火時期調整装置４３、ノッキング検出装置４１）、異常検出日時などの情報を記憶する。

異常情報記憶メモリ４６は、不揮発性の記憶媒体で構成されており、点火時期調整装置４３が停止された後も、異常状態に関する情報を記憶することが可能である。
［１−４．点火時期制御の基本的な動作］
次に、上述した点火時期制御装置３１を用いた点火時期制御の基本的な動作について説明する。

内燃機関用制御装置３７では、例えばエンジン回転数や吸入空気量などに基づいて、点火時期の基準となる基準点火時期を決定する。この基準点火時期とは、内燃機関１毎のばらつきや気候変化等を考慮したときにも当該内燃機関１が破損しないような十分なマージンを持って設定された点火時期を、内燃機関１の運転状態毎に複数設定したマップを用いた上で、このマップと現在の運転状態とを対応（照合）して設定されるベースとなる点火時期（即ち、点火時期調整装置４３によって調整される対象の点火時期）である。

なお、この基準点火時期を示す信号が、基準点火信号（即ち点火信号Ａ：図５の上図参照）である。そして、この基準点火信号（Ａ）が、点火時期調整装置４３に対して出力される。

基準点火信号（Ａ）を受信する点火時期調整装置４３では、ノッキング検出装置４１からの信号（ノッキング信号）を受信し、そのノッキング信号に基づいて、ノッキング（ノック）の発生の有無を検出する。例えば、ノッキング信号のピーク値の大きさに基づいて、ノッキングの有無を判定する。

そして、点火時期調整装置４３では、ノッキングの発生状態等に応じて、点火時期を調整（補正）して、補正点火時期を決定する。なお、この補正点火時期を示す信号が、補正点火信号（即ち点火信号Ｂ：図５の中図参照）である。

具体的には、図６に示す様に、ノッキングが発生していない場合には、所定期間毎に、点火時期を最大進角に至るまで徐々に進角させ、ノッキングが発生すると基準点火時期に戻すように、補正点火時期を設定する。なお、前記図５に示す様に、エンジン起動時や加速時等の運転過渡期といったエンジン回転数の変動が大きな場合には、前記点火時期を補正する処理は行わない。

次に、上述のように補正点火時期が決定されると、図４に示す様に、点火時期調整装置４３から、イグナイタ３３に対して、補正点火信号（Ｂ）が出力される。
イグナイタ３３では、パワートランジスタ３３ａのベースに、補正点火信号（Ｂ）が与えられると、この補正点火信号（Ｂ）のオン・オフに応じてスイッチング動作が行われる。

詳しくは、補正点火信号（Ｂ）がオフ（ローレベル：一般にグランド電位）である場合には、ベース電流が流れずパワートランジスタ３３ａはオフ状態（遮断状態）となり、一次巻線３５ａに電流（一次電流ｉ１）が流れることはない。また、補正点火信号（Ｂ）がオン（ハイレベル：点火時期調整装置４３からの正の電圧が供給される状態）である場合には、ベース電流が流れてパワートランジスタ３３ａはオン状態（通電状態）となり、一次巻線３５ａに電流（一次電流ｉ１）が流れる。この一次巻線３５ａへの通電により、点火コイル３５に磁束エネルギーが蓄積される。

また、補正点火信号（Ｂ）がハイレベルであり一次巻線３５ａに一次電流ｉ１が流れている状態で、補正点火信号（Ｂ）がローレベルになると、パワートランジスタ３３ａがオフ状態となり、一次巻線３５ａへの一次電流ｉ１の通電が遮断（停止）される。すると、点火コイル３５における磁束密度が急激に変化して、二次巻線３５ｂに点火用電圧が発生し、これが点火プラグ２５に印加されることで、点火プラグ２５の中心電極２５ａと接地電極２５ｂとの間に火花放電が発生する（図５（ｃ）参照）。このときに二次巻線３５ｂに流れる電流が二次電流ｉ２である。

なお、上述した基準点火信号（Ａ）及び補正点火信号（Ｂ）には、ローレベルからハイレベルになるタイミングと、ハイレベルからローレベルになるタイミングとの情報が含まれている。このうち、ハイレベルからローレベルになるタイミングは、所望の点火時期（発火する時期）である。また、ハイレベルの期間は、必要な磁束エネルギーが蓄積されるように所定の期間が設定される。

［１−５．点火時期調整装置にて行われる処理］
次に、点火時期調整装置４３にて行われる処理について説明する。
まず、補正点火時期算出処理について説明する。

本処理は、基準点火信号（Ａ）に基づいて補正点火時期を算出するとともに、基準点火信号（Ａ）を利用してエンジン回転数を算出する処理である。
図７のフローチャートに示す様に、ステップ（Ｓ）１００では、タイマー記憶変数Ｎをリセット（０に設定）する。

続くステップ１１０では、回転数格納／ノックウィンドウ（Window）変数Ｓをリセットする。この回転数格納／ノックウィンドウ変数Ｓとは、ステップ２４０にてエンジン回転数を順次記憶させていったときの時系列を示す変数、かつ、ステップ２５０にてノッキングを検出するクランク角ウィンドウの値を順次記憶させていったときの時系列を示す変数である。

続くステップ１２０では、タイマーＴの初期値Ｔ（０）を０に設定する。
続くステップ１３０では、ノック検知ウィンドウＫＮＷの初期値ＫＮＷ（０）を０に設定する。このノック検知ウィンドウＫＮＷとは、ノッキングの発生する可能性のある領域（所定の回転角の区間）を示すものであり、点火時期を起点に設定される特定の期間に相当し、ノッキング信号の解析区間に相当するものである。

続くステップ１４０では、内燃機関用制御装置３７から受信した基準点火信号（Ａ）に基づいて、基準点火時期（入力点火時期）ＴＩＧＩＮを補正点火時期ＴＩＧとして設定する。なお、ここでの補正点火時期ＴＩＧの値は、まだ補正が行われていない値である。

続くステップ１５０では、点火信号間隔測定タイマーＴ１をリセットする。
続くステップ１６０では、基準点火信号（Ａ）が入力されたか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１７０に進み、一方否定判断されると待機する。

ステップ１７０では、基準点火信号（Ａ）が入力されてからの時間を計測するために、点火信号間隔測定タイマーＴ１をスタートする。
続くステップ１８０では、再度、基準点火信号（Ａ）が入力されたか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１９０に進み、否定判断されると待機する。

ステップ１９０では、基準点火信号（Ａ）が入力されたので、タイマー記憶変数Ｎをカウントアップする。
続くステップ２００では、今回（Ｎ回目）、基準点火信号（Ａ）が入力された時間を、タイマーＴ（Ｎ）として記憶する。即ち、点火信号間隔測定タイマーＴ１の計数値を、タイマーＴ（Ｎ）の値として記憶する。

続くステップ２１０では、今回（Ｎ回目）、基準点火信号（Ａ）が入力された時間（Ｔ（Ｎ））と、前回（Ｎ−１回目）、基準点火信号（Ａ）が入力した時間（Ｔ（Ｎ−１））との差ΔＴ（Ｎ）を求める。即ち、連続する基準点火信号（Ａ）の間の時間を求める。

続くステップ２２０では、「２回転×６０ｓｅｃ／ΔＴ（Ｎ）」の演算（４サイクルエンジンにて１点火／２回転の場合）によって、エンジン回転数（ｒｐｍ）を算出する。
続くステップ２３０では、回転数格納／ノックウィンドウ変数Ｓをカウントアップする。

続くステップ２４０では、前記ステップ２２０で求めたエンジン回転数、即ち、回転数格納／ノックウィンドウ変数Ｓに対応したエンジン回転数を、ＲＰＮ（Ｓ）として格納（記憶）する。

続くステップ２５０では、ノック検知ウィンドウＫＮＷ（Ｓ）の演算を行う。即ち、回転数格納／ノックウィンドウ変数Ｓに対応したノック検知ウィンドウＫＮＷ（Ｓ）の演算を、公知の演算手法によって行って、その値を記憶する。

続くステップ２６０では、回転数格納／ノックウィンドウ変数Ｓが２を上回るか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２７０に進み、一方否定判断されると前記ステップ１８０に戻る。

ステップ２７０では、後述するノッキング検出処理を行って、ノッキングを検出する。
続くステップ２８０では、エンジン回転数の「ＲＰＮＳ（Ｓ）／ＲＰＮＳ（Ｓ−１）」の演算、即ち、今回（Ｓ回目）のエンジン回転数ＲＰＮＳ（Ｓ）を前回（Ｓ−１回目）のエンジン回転数ＲＰＮＳ（Ｓ−１）で割ることにより、エンジン回転数の変動の大きさを示すエンジン回転数の偏差（回転数偏差）ΔＲＰＮを算出する。

続くステップ２９０では、回転数偏差ΔＲＰＮが所定の判定値ＲＰＮｓを下回るか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３００に進み、一方否定判断されるとステップ３１０に進む。

ステップ３１０では、回転数偏差ΔＲＰＮが大きく、点火時期を進角させることは適当ではないので、基準点火時期ＴＩＧＩＮそのものを補正点火時期ＴＩＧとして設定し、前記ステップ１８０に戻る。

一方、ステップ３００では、ノッキングが発生しているか否かを、後述するノッキング検出処理にて設定されるノック検知フラグＫＮＳが１であるか否かによって判定する。ここで肯定判断されるとステップ３２０に進み、一方否定判断されるとステップ３３０に進む。

ステップ３２０では、ノッキングが発生しているので、ノッキングの発生を防止するために、点火時期を遅角する。具体的には、基準点火時期ＴＩＧＩＮそのものを補正点火時期ＴＩＧとして設定し（図６参照）、前記ステップ１８０に戻る。

一方、ステップ３３０では、ノッキングが発生していないので、点火時期（補正点火時期ＴＩＧ）が最大進角ＴＩＧＭか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３４０に進み、一方否定判断されるとステップ３５０に進む。

ステップ３４０では、補正点火時期ＴＩＧが最大進角ＴＩＧＭであるので、その最大進角ＴＩＧＭの値を補正点火時期ＴＩＧの値として設定し、前記ステップ１８０に戻る。
一方、ステップ３５０では、補正点火時期ＴＩＧが最大進角ＴＩＧＭではないので、点火時期を所定値ΔＴＩＧ分進角させる。具体的には、補正点火時期ＴＩＧから所定値（補正進角値）ΔＴＩＧを引いて、今回の補正点火時期ＴＩＧとして設定し、前記ステップ１８０に戻る。

次に、ノッキング検出処理について説明する。
本処理は、ノッキング信号に基づいて、ノッキングを検出する処理である。本処理は所定期間毎に実施される。

図８に示す様に、ステップ４００にて、ノック検知フラグＫＮＳをクリア（０に設定）する。
続くステップ４１０では、点火時期か否か（点火信号がハイレベルからローレベルになるタイミングであるか否か）を判定する。ここで肯定判断されるとステップ４２０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。

ステップ４２０では、ノック検知ウィンドウ測定タイマーをスタートする。
続くステップ４３０では、ステップ２５０にて演算したノック検知ウィンドウＫＮＷに対応する期間内にあるか否か（換言すれば、ノック検知ウィンドウＫＮＷ内であるか否か）をノックウィンドウ測定タイマーの値に基づき判定する。ここで肯定判断されるとステップ４４０に進み、一方否定判断されると前記ステップ４３０に戻って同様な処理を繰り返す。

ステップ４４０では、ノッキング検出装置４１から得られたノッキング信号が有効であると設定する。
続くステップ４５０では、ステップ２５０にて演算したノック検知ウィンドウＫＮＷに対応する期間が経過したか否か（換言すれば、ノック検知ウィンドウＫＮＷ外であるか否か）をノックウィンドウ測定タイマーの値に基づき判定する。ここで肯定判断されるとステップ４６０に進み、一方否定判断されると前記ステップ４４０に戻って同様な処理を繰り返す。

ステップ４６０では、ノックウィンドウ測定タイマーをリセットする。
続くステップ４７０では、ノッキング信号のピーク値ＫｎｉｎＰｋを算出する。
続くステップ４８０では、ノッキング信号のピーク値ＫｎｉｎＰｋが、ノッキングの有無を判定する所定の判定値Ｔｈを上回るか否か、即ち、ノッキングが発生したか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ４９０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。

ステップ４９０では、ノッキングが発生しているので、そのことを示すノック検知フラグＫＮＳをセット（１に設定）し、本処理を終了する。
次に、信号切替処理について説明する。

本処理は、ＯＢＤシステム（Ｏｎ−Ｂｏａｒｄ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ｓｙｓｔｅｍｓ）４４での異常判定結果に応じて、点火信号の調整（補正）を行うか否かを切り替える処理である。本処理は所定期間毎に繰り返し実施される。

図９のフローチャートに示す様に、ステップ（Ｓ）６００では、ＯＢＤシステム４４による異常検出処理を実行する。
なお、図４に示す様に、ＯＢＤシステム４４は、点火時期調整装置４３に備えられており、点火時期調整装置４３での異常の有無を診断する。具体的には、ＯＢＤシステム４４は、点火時期調整装置４３での短絡異常、断線異常などの有無を診断する。

本実施例のＯＢＤシステム４４は、さらに、ノッキング検出装置４１での異常（短絡異常、断線異常、劣化異常、ゆるみ異常など）の有無についても診断する。
次のステップ６１０では、ＯＢＤシステム４４において異常検出されたか否かを判定しており、異常が検出されて肯定判断されるとステップ６３０に進み、一方、異常が検出されずに否定判断されるとステップ６２０に進む。

ステップ６２０では、補正点火時期算出処理により調整（補正）された補正点火時期ＴＩＧに基づき定められる補正点火信号を、イグナイタ３３に対して出力する補正点火信号（Ｂ）として設定する。

ステップ６３０では、内燃機関用制御装置３７から受信した基準点火信号（Ａ）を、調整（補正）することなくそのまま、イグナイタ３３に対して出力する補正点火信号（Ｂ）として設定する。

ステップ６４０では、ＯＢＤシステム４４で検出された異常状態に関する情報を、異常情報記憶メモリ４６に記憶する。具体的には、検出した異常の種類（短絡異常、断線異常、劣化異常、ゆるみ異常など）、異常の発生箇所（点火時期調整装置４３、ノッキング検出装置４１）、異常検出日時などの情報を記憶する。

ステップ６２０またはステップ６４０が終了するとステップ６５０に移行し、ステップ６５０では、本ステップの開始時刻から時間計測を開始し、予め定められた待機時間（本実施例では、１．０［ｍｓｅｃ］）が経過すると、前記ステップ６００に戻る。

このように、信号切替処理では、ステップ６００からステップ６５０までの処理が繰り返し実行される。本処理は、点火時期調整装置４３が停止するまで実行される。
上述のように、信号切替処理は、ＯＢＤシステム４４において異常検出されない場合には、補正点火時期算出処理により調整（補正）された補正点火信号をイグナイタ３３に対して出力し、ＯＢＤシステム４４において異常検出された場合には、内燃機関用制御装置３７から受信した基準点火信号（Ａ）をそのままイグナイタ３３に対して出力する。

このようにして、信号切替処理は、ＯＢＤシステム４４での異常判定結果に応じて、点火信号の調整（補正）を行うか否かを切り替える。
［１−６．効果］
次に、本実施例の効果を説明する。

本実施例の点火時期制御装置３１では、ノッキング検出装置４１と点火時期調整装置４３とが、接続ケーブル４５を介して、電気的に接続されているとともに一体に構成されており、しかも、点火時期調整装置４３に対して、ノッキング検出装置４１からノッキング信号が入力されるとともに、外部の内燃機関用制御装置３７から基準点火時期（Ａ）が入力される構成である。

従って、点火時期調整装置４３では、ノッキング検出装置４１から得られるノッキング信号と内燃機関用制御装置３７から得られる基準点火時期（Ａ）とに基づいて、適切な点火時期となるように点火時期を進角や遅角させて補正することができる。

特に、本実施例の点火時期制御装置３１は、ノッキング制御を行っていない例えば従来の汎用エンジンや２輪車用エンジンなどに適用できるので、即ち、従来のエンジン制御を行う電子制御装置の構成に本実施例の点火時期制御装置３１を付加するだけで、内燃機関用制御装置３７における点火時期制御を行うための設計見直しが不要となり、その設計見直しのための手間（工数）やコストを大きく低減できるという顕著な効果を奏する。

また、本実施例では、ノッキング検出装置４１を内燃機関１のシリンダブロック４９に取り付け、点火時期調整装置４３と内燃機関用制御装置３７とを電気的に接続すればよく、その点からも、従来の装置構成に対して容易に付加できるという利点がある。

更に、本実施例では、ノッキング検出装置４１と点火時期調整装置４３とは、分離不可能に一体に構成されているので、破損し難く扱いが容易であり、外部からのノイズも乗りにくいという利点がある。

しかも、本実施例では、ノッキング検出装置４１と点火時期調整装置４３とは、接続ケーブル４５を介して一体に構成されているので、ノッキング検出装置４１と点火時期調整装置４３とを、接続ケーブル４５の長さだけ離して配置できる。

つまり、本実施例では、シリンダブロック４９に取り付けられるノッキング検出装置４１から点火時期調整装置４３を離して配置できるので、点火時期調整装置４３に対する（エンジン本体３の）熱や振動の影響を低減することができる。よって、点火時期調整装置４３の故障の発生を効果的に抑えることができる。

また、本実施例の点火時期制御装置３１は、ＯＢＤシステム４４を備えると共に信号切替処理を実行することで、ノッキング検出装置４１および点火時期調整装置４３のうち少なくとも一方の異常状態が検出されたか否かによって、イグナイタ３３に対して出力する点火信号を切り替え可能に構成されている。

具体的には、ＯＢＤシステム４４にて異常状態が検出されない場合には、点火時期制御装置３１は、補正点火時期算出処理により調整（補正）された補正点火信号をイグナイタ３３に対して出力する（ステップ６２０）。また、ＯＢＤシステム４４にて異常状態が検出された場合には、点火時期制御装置３１は、内燃機関用制御装置３７から受信した基準点火信号（Ａ）を調整（補正）することなくそのままイグナイタ３３に対して出力する（ステップ６３０）。

もし、ノッキング検出装置４１および点火時期調整装置４３のうち少なくとも一方が異常状態である場合、点火時期調整装置４３による点火時期の調整を適切に行うことができず、不適切な点火時期に調整された補正点火信号（Ｂ）が出力されたり、点火時期に関する信号自体を出力できずに内燃機関１を点火させられなかったりし、内燃機関１の運転状態に悪影響を及ぼす虞がある。

これに対して、点火時期制御装置３１は、ＯＢＤシステム４４を備えると共に信号切替処理を実行する点火時期調整装置４３を備えることで、ＯＢＤシステム４４にて異常状態が検出された場合には、補正点火時期算出処理により調整（補正）された補正点火信号ではなく、点火時期の調整が行われていない基準点火信号（Ａ）をそのままイグナイタ３３に対して出力する。

つまり、点火時期制御装置３１は、ノッキング検出装置４１または点火時期調整装置４３が異常状態である場合には、点火時期の調整が行われていない基準点火信号（Ａ）を出力することで、内燃機関１を点火させられるため、内燃機関１の運転状態に悪影響を及ぼすことを抑制できる。

他方、点火時期制御装置３１は、ノッキング検出装置４１および点火時期調整装置４３が異常状態ではない場合（正常状態である場合）には、補正点火時期算出処理により調整（補正）された補正点火信号を出力することで、ノッキングの発生を抑制することができる。

よって、本実施例の点火時期制御装置３１によれば、ノッキングの発生を抑制する点火時期制御の機能を有しない内燃機関に対して、容易にノッキングの発生を抑制する点火時期制御が可能になる。さらに、本実施例の点火時期制御装置３１によれば、ノッキング検出装置４１または点火時期調整装置４３が異常状態である場合に、内燃機関の運転状態に悪影響を及ぼすことを抑制できる。

また、点火時期制御システム３８は、点火時期制御装置３１を備えることから、ノッキングの発生を抑制する点火時期制御の機能を有しない内燃機関に対して、容易にノッキングの発生を抑制する点火時期制御が可能になり、また、ノッキング検出装置または点火時期調整装置が異常状態である場合に、内燃機関の運転状態に悪影響を及ぼすことを抑制できる。

また、点火時期調整装置４３は、ＯＢＤシステム４４で検出された異常状態に関する情報を記憶する異常情報記憶メモリ４６を備える。
異常情報記憶メモリ４６を備えることで、点火時期調整装置４３またはノッキング検出装置４１で発生した異常状態の内容を事後的に確認することが可能になると共に、記憶された異常状態に関する情報を用いて異常の発生原因を分析することが可能となる。

よって、本実施例の点火時期制御装置３１によれば、記憶された異常状態に関する情報を用いて異常の発生原因を分析することで、異常の再発防止策を講じることが可能となる。

［１−７．特許請求の範囲との対応関係］
ここで、特許請求の範囲と本実施例とにおける文言の対応関係について説明する。
ノッキング検出装置４１から出力される信号がノッキング信号の一例に相当し、内燃機関用制御装置３７から出力される基準点火信号（Ａ）が「点火時期に関する信号」の一例に相当し、補正点火時期算出処理により調整（補正）された補正点火時期ＴＩＧに基づき定められる補正点火信号（Ｂ）が調整後点火信号の一例に相当する。

ＯＢＤシステム４４が異常検出部の一例に相当し、信号切替処理を実行する点火時期調整装置４３が信号切替部の一例に相当し、異常情報記憶メモリ４６が異常情報記憶部の一例に相当し、内燃機関用制御装置３７が外部の電子制御装置の一例に相当する。

［２．実施例２］
次に実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容については説明を省略する。

図１０（ａ）に示す様に、本実施例の点火時期制御装置１２１は、前記実施例１と同様に、ノッキング検出装置１２３と点火時期調整装置１２５と（それらを接続する）接続ケーブル１２７とから、一体に構成されている。

特に本実施例では、点火時期調整装置１２５と接続ケーブル１２７とは、分離不可能に一体に構成されているが、図示するように、ノッキング検出装置１２３と接続ケーブル１２７とは、着脱可能に一体に構成されている。

つまり、ノッキング検出装置１２３のコネクタ部１２９には、第１出力端子１３１、第２出力端子１３３が露出する凹部１３５が設けられており、この凹部１３５と接続ケーブル１２７の第１コネクタ部１３７とが、着脱可能に結合する構成となっている。これにより、ノッキング検出装置１２３と点火時期調整装置１２５とは、着脱可能に一体に構成されることになる。

本実施例によっても、前記実施例１同様な効果を奏する。また、本実施例では、ノッキング検出装置１２３と点火時期調整装置１２５とは、着脱可能に一体に構成されているので、ノッキング検出装置１２３と点火時期調整装置１２５とのいずれかが故障した場合に、両者を分離した上で故障した装置だけを取り替えれば済むという利点がある。

［３．実施例３］
次に実施例３について説明するが、前記実施例２と同様な内容については説明を省略する。

図１０（ｂ）に示す様に、本実施例の点火時期制御装置１４１は、前記実施例１と同様に、ノッキング検出装置１４３と点火時期調整装置１４５と（それらを接続する）接続ケーブル１４７とから、一体に構成されている。

特に本実施例では、ノッキング検出装置１４３と接続ケーブル１４７とは、分離不可能に一体に構成されているが、図示するように、点火時期調整装置１４５と接続ケーブル１４７とは、着脱可能に一体に構成されている。

つまり、点火時期調整装置１４５には凹状のコネクタ部１４９が設けられており、このコネクタ部１４９と接続ケーブル１４７の第２コネクタ部１５１とが、着脱可能に結合する構成となっている。これにより、ノッキング検出装置１４３と点火時期調整装置１４５とは、着脱可能に一体に構成されることになる。

本実施例によっても、前記実施例２と同様な効果を奏する。
［４．実施例４］
次に実施例４について説明するが、前記実施例２と同様な内容については説明を省略する。

図１０（ｃ）に示す様に、本実施例の点火時期制御装置１６１は、前記実施例１と同様に、ノッキング検出装置１６３と点火時期調整装置１６５と（それらを接続する）接続ケーブル１６７とから、一体に構成されている。

特に本実施例では、ノッキング検出装置１６３と接続ケーブル１６７と、更に、点火時期調整装置１６５と接続ケーブル１６７とは、着脱可能に一体に構成されている。
つまり、前記実施例２と同様に、ノッキング検出装置１６３のコネクタ部１６９には、第１出力端子１７１、第２出力端子１７３が露出する凹部１７５が設けられており、この凹部１７５と接続ケーブル１６７の第１コネクタ部１７７とが、着脱可能に結合する構成となっている。

また、点火時期調整装置１６５には凹状のコネクタ部１７９が設けられており、このコネクタ部１７９と接続ケーブル１６７の第２コネクタ部１８１とが、着脱可能に結合する構成となっている。

以上のことから、実施例４の点火時期制御装置１６１は、ノッキング検出装置１６３と点火時期調整装置１６５とが着脱可能に一体に構成される構成を有する。
本実施例によっても、前記実施例２同様な効果を奏する。

［５．実施例５］
次に実施例５について説明するが、前記実施例１と同様な内容については説明を省略する。

図１１に示す様に、本実施例の点火時期制御装置１９１は、前記実施例１と同様に、ノッキング検出装置１９３を備えているが、接続ケーブルは備えておらず、点火時期調整装置１９５は、ノッキング検出装置１９３内に配置されている。なお、図１１では、内部の構成を樹脂モールドを透過した状態で示している。

詳しくは、本実施例の点火時期制御装置１９１は、前記実施例１と同様に、ノッキング検出装置１９３の本体部１９６とコネクタ部１９７とを備えるとともに、本体部１９６の樹脂モールドされた内部には、主体金具１９９に圧電素子２０１や一対の電極板２０３、２０５やウエイト２０７やナット２０９等が嵌められた作動部２１１が収納されており、この作動部２１１の表面に、点火時期調整装置１９５が配置されている。

この点火時期調整装置１９５には、一対の電極板２０３、２０５から伸びる出力端子（図示せず）が接続されている。また、この点火時期調整装置１９５には、内燃機関用制御装置から点火信号（基準点火信号（Ａ））が入力される入力端子２１３と、イグナイタに点火信号（補正点火信号（Ｂ）あるいは異常状態が検出された場合に出力される基準点火信号（Ａ））を出力する出力端子２１５と、点火時期調整装置１９５に電力を供給する一対の電力端子２１７、２１９と、が延出して設けられている。

本実施例によっても、前記実施例１同様な効果を奏するとともに、装置をコンパクトに形成することができるという利点がある。
［６．実施例６］
次に実施例６について説明するが、前記実施例１と同様な内容については説明を省略する。

本実施例は、汎用エンジンに本発明を適用したものであり、エンジンの回転に同期して回転するマグネットを利用して、エンジン回転数やクランク角を求めるものである。
図１２に示す様に、本実施例におけるシステムでは、エンジン本体の出力軸２２１には、フライホイール２２３が取り付けられ、フライホイール２２３の外周には、マグネット２２５が取り付けられている。

また、フライホイール２２３に近接して、マグネット２２５の近接／離隔に応じて信号（交流信号）を発生するパルサーコイル２２７が配置されており、パルサーコイル２２７の出力は、電子制御装置２２９に入力されるように構成されている。

この電子制御装置２２９には、パルサーコイル２２７から得られた信号に基づいて、マグネット２２５の近接／離隔する動作を検出する検出回路２３１や周知のマイコン２３２等が設けられている。

従って、マグネット２２５がパルサーコイル２２７の近傍を通過する際に、前記信号が得られるので、この信号から、マグネット２２５の取付位置に対応したクランク角や、エンジン回転数を求めることができる。よって、例えばエンジン回転数に応じて、基準となる点火時期を設定することができる。

また、本実施例では、電子制御装置２２９のマイコン２３２には、前記実施例１と同様な点火時期制御装置２３３が接続されている。
従って、マイコン２３２から出力される点火信号（基準点火信号（Ａ））が、点火時期調整装置２３５に入力すると、点火時期調整装置２３５では、ノッキング検出装置２３７によって検出されたノッキングの発生状態に応じて、前記実施例１と同様な点火時期の調整が行われる。

そして、この調整によって得られた点火信号（補正点火信号（Ｂ））が、前記実施例１と同様に、イグナイタ２３９に出力され、イグナイタ２３９の動作によって点火コイル２４１から高電圧が発生し、適切なタイミングで点火プラグ２４３から火花が発生する。

点火時期調整装置２３５は、ＯＢＤシステム２３４および異常情報記憶メモリ２３６を備える。
本実施例によっても、前記実施例１と同様な効果を奏する。

なお、これとは別に、例えば特開平１０−２５９７７７号に記載の様に、前記と同様な（フライホイールに取り付けられた）マグネットに近接するように点火コイルを配置し、マグネットの近接／離隔によって、点火プラグを駆動するための高電圧を発生させるようにしてもよい。

この場合には、図１３に示すような点火駆動回路２５１を使用する。なお、この点火駆動回路２５１は、イグナイタ２５３と点火コイル２５５を備えている。
詳しくは、点火コイル２５５は、マグネット２５０の近接／離隔に応じて電流を発生させる一次巻線２５５ａと、点火プラグ２５７に接続された二次巻線２５５ｂとを備える。

イグナイタ２５３は、一次巻線２５５ａの一端にコレクタ、他端にエミッタが接続された第１トランジスタ２５９と、第１トランジスタ２５９のコレクタ・ベース間に接続され、第１トランジスタ２５９にベース電力を供給する第１抵抗２６１と、コレクタが第１トランジスタ２５９のベースに接続され、エミッタが第１トランジスタ２５９のエミッタに接続された第２トランジスタ２６３と、一次巻線２５５ａの両端電圧を分圧して第２トランジスタ２６３のベースに供給する第２抵抗２６５、第３抵抗２６７とを備えている。

ここでは、点火時期制御装置２６９の点火時期調整装置２７１は、第２トランジスタ２６３のベースに接続されており、（前記電子制御装置２２９からの基準点火信号（Ａ）を受信した）点火時期調整装置２７１から出力される補正点火信号（Ｂ）によって、前記実施例１と同様に、点火時期を調整することができる。

点火時期調整装置２７１は、ＯＢＤシステム２７２および異常情報記憶メモリ２７３を備える。
［７．実施例７］
次に実施例７について説明するが、前記実施例１と同様な内容については説明を省略する。

本実施例７は、実施例１と比べて、点火時期調整装置２８５で実行される処理内容の一部が相違している。具体的には、本実施例７では、点火時期調整装置２８５での補正点火時期算出処理に、実施例１での信号切替処理に相当する処理が含まれている。

［７−１．実施例７の基本的な構成］
まず、本実施例７の基本的な構成について説明する。
図１４に示す様に、本実施例７におけるシステムは、前記実施例１と同様に、内燃機関用制御装置２８１、点火時期制御装置２８７、イグナイタ２８９、点火コイル２９１、点火プラグ２９３などを備えている。点火時期制御装置２８７は、少なくともノッキング検出装置２８３および点火時期調整装置２８５を備える。

本実施例７におけるシステムでは、前記実施例１と同様に、内燃機関用制御装置２８１から点火時期調整装置２８５に対して、点火時期の情報を含む基準点火信号（点火信号Ａ）が送信され、点火時期調整装置２８５からイグナイタ２８９に対して、補正点火信号Ｂが送信される。

なお、内燃機関用制御装置２８１と点火時期制御装置２８７とを備えたシステムを、点火時期制御システム２９０と称する（以下同様）。
点火時期調整装置２８５は、ＯＢＤシステム２８４および異常情報記憶メモリ２８６を備える。

本実施例７では、点火時期調整装置２８５での補正点火時期算出処理に、実施例１での信号切替処理に相当する処理が含まれている点に特徴がある。
補正点火時期算出処理にて設定された補正点火時期ＴＩＧに基づいて、点火時期調整装置２８５からイグナイタ２８９に対して補正点火信号Ｂが送信される。

［７−２．実施例７における制御処理］
次に、本実施例７における制御処理について説明する。
点火時期調整装置で行われる補正点火時期算出処理について説明する。

図１５のフローチャートに示すように、本実施例７では、ステップ１００〜２５０では、前記実施例１でのステップ１００〜２５０と同様な処理を行うので、その説明は省略する。

続くステップ２６０では、回転数格納／ノックウィンドウ変数Ｓが２を上回るか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ６００に進み、一方否定判断されると前記ステップ１８０に戻る。

ステップ６００では、ＯＢＤシステム２８４による異常検出処理を実行する。
次のステップ６１０では、ＯＢＤシステム２８４において異常検出されたか否かを判定しており、肯定判断されるとステップ６７０に進み、一方否定判断されるとステップ６６０に進む。

ステップ６６０では、ＯＢＤシステム２８４において異常検出されていないことを踏まえて、フラグＡＤを１に設定し、ステップ７００に進む。なお、フラグＡＤは、ＯＢＤシステム２８４において異常検出されたか否かを示すためのフラグであり、異常検出された場合には「０」が設定され、異常検出されていない場合には「１」が設定される。

一方、ステップ６７０では、ＯＢＤシステム２８４において異常検出されたことを踏まえて、フラグＡＤを０に設定し、ステップ６８０に進む。
ステップ６８０では、ＯＢＤシステム２８４で検出された異常状態に関する情報を、異常情報記憶メモリ２８６に記憶し、ステップ７００に進む。具体的には、検出した異常の種類（短絡異常、断線異常、劣化異常、ゆるみ異常など）、異常の発生箇所（点火時期調整装置、ノッキング検出装置）、異常検出日時などの情報を記憶する。

なお、ステップ６００、６１０、６８０の処理は、それぞれ前記実施例１のステップ６００、６１０、６４０の処理と同様である。
ステップ６６０またはステップ６８０が終了するとステップ７００に移行し、ステップ７００では、前記実施例１と同様なノッキング検出処理（図８参照）を行って、ノッキングを検出する。

続くステップ７１０では、フラグＡＤが１か否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ７３０に進み、一方否定判断されるとステップ７２０に進む。
ステップ７２０では、ＯＢＤシステム２８４で異常が検出されたことを踏まえて、基準点火時期ＴＩＧＩＮそのものを補正点火時期ＴＩＧとして設定し、前記ステップ１８０に戻る。

一方、ステップ７３０では、フラグＡＤを０に設定する。
続くステップ７４０では、ＯＢＤシステム２８４で異常が検出されていないことを踏まえて、ノッキングが発生しているか否かを、前記ノッキング検出処理にて設定されるノック検知フラグＫＮＳが１であるか否かによって判定する。ここで肯定判断されるとステップ７５０に進み、一方否定判断されるとステップ７６０に進む。

ステップ７５０では、ノッキングが発生しているので、ノッキングの発生を防止するために、点火時期を遅角し、前記ステップ１８０に戻る。具体的に、ステップ７５０では、基準点火時期ＴＩＧＩＮそのものを補正点火時期ＴＩＧとして設定する。

一方、ステップ７６０では、ノッキングが発生していないので、点火時期（補正点火時期ＴＩＧ）が最大進角ＴＩＧＭか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ７７０に進み、一方否定判断されるとステップ７８０に進む。

ステップ７７０では、補正点火時期ＴＩＧが最大進角ＴＩＧＭであるので、その最大進角ＴＩＧＭの値を補正点火時期ＴＩＧの値として設定し、前記ステップ１８０に戻る。
一方、ステップ７８０では、補正点火時期ＴＩＧが最大進角ＴＩＧＭではないので、点火時期を所定値ΔＴＩＧ分進角させ、前記ステップ１８０に戻る。

なお、ステップ７２０、７４０、７５０〜７８０の処理は、それぞれ前記実施例１のステップ３１０、３００、３２０〜３５０の処理と同様である。
［７−３．実施例７の効果］
次に、本実施例の効果について説明する。

実施例７は、前記実施例１と同様に、点火時期を調整（補正）することができる。
そして、本実施例７は、実施例１と同様に、ノッキング信号を用いて適切な点火時期となるように点火時期を進角や遅角させて調整（補正）するにあたり、内燃機関用制御装置２８１における点火時期制御を行うための設計見直しが不要となり、その設計見直しのための手間（工数）やコストを大きく低減できるという顕著な効果を奏する。

また、本実施例７は、実施例１と同様に、ノッキング検出装置２８３または点火時期調整装置２８５が異常状態である場合には、点火時期の調整が行われていない基準点火信号（Ａ）を出力することで、内燃機関の運転状態に悪影響を及ぼすことを抑制できる。

さらに、本実施例７は、実施例１と同様に、ノッキング検出装置２８３および点火時期調整装置２８５が異常状態ではない場合（正常状態である場合）には、ノッキング信号に基づいて調整（補正）された補正点火信号を出力することで、ノッキングの発生を抑制することができる。

［７−４．特許請求の範囲との対応関係］
ここで、特許請求の範囲と本実施例とにおける文言の対応関係について説明する。
ＯＢＤシステム２８４が異常検出部の一例に相当し、信号切替処理を実行する点火時期調整装置２８５が信号切替部の一例に相当し、異常情報記憶メモリ２８６が異常情報記憶部の一例に相当する。

［８．実施例８］
次に実施例８について説明するが、前記実施例１と同様な内容については説明を省略する。

本実施例８は、実施例１と比べて、内燃機関用制御装置３３７からイグナイタ３３３までの信号経路を切り替える切替スイッチ３５２を備える点において、少なくとも相違する。

［８−１．実施例８の構成］
まず、本実施例８の構成について説明する。
図１６に示す様に、本実施例８におけるシステムは、前記実施例１と同様に、内燃機関用制御装置３３７、点火時期制御装置３３１、イグナイタ３３３（パワートランジスタ３３３ａ）、点火コイル３３５（一次巻線３３５ａ、二次巻線３３５ｂ）、点火プラグ３２５（中心電極３２５ａ、接地電極３２５ｂ）、バッテリ３９１などを備えている。

点火時期制御装置３３１は、ノッキング検出装置３４１と、点火時期調整装置３４３と、切替スイッチ３５２と、を備える。
点火時期調整装置３４３は、ＯＢＤシステム３４４および異常情報記憶メモリ３４６を備える。

本実施例８におけるシステムでは、内燃機関用制御装置３３７から点火時期制御装置３３１に対して、点火時期の情報を含む基準点火信号（点火信号Ａ）が送信され、点火時期制御装置３３１からイグナイタ３３３に対して、補正点火信号Ｂが送信される。

なお、内燃機関用制御装置３３７と点火時期制御装置３３１とを備えたシステムを、点火時期制御システム３３８と称する（以下同様）。
切替スイッチ３５２は、内燃機関用制御装置３３７（換言すれば、点火時期制御装置３３１の入力部３４０）から点火時期制御装置３３１の出力部３４２までの信号経路を、点火時期調整装置３４３を経由する第１経路３４８、または点火時期調整装置３４３を経由しない第２経路３５０、のいずれかに切り替えるスイッチである。

切替スイッチ３５２は、点火時期調整装置３４３からの切替指令信号Ｓａに基づいて、信号経路を切り替える。切替スイッチ３５２は、切替指令信号Ｓａがハイレベルの場合には、信号経路を第１経路３４８に設定し、切替指令信号Ｓａがローレベルの場合には、信号経路を第２経路３５０に設定する。

［８−２．実施例８における制御処理］
次に、本実施例８における制御処理について説明する。
点火時期調整装置３４３は、実施例１と同様に、図７に示す補正点火時期算出処理と、図８に示すノッキング検出処理と、を実行する。

点火時期調整装置３４３は、実施例１と比べて、信号切替処理での処理内容が異なることから、信号切替処理について説明する。
図１７のフローチャートに示す様に、ステップ（Ｓ）８００では、ＯＢＤシステム３４４による異常検出処理を実行する。

次のステップ８１０では、ＯＢＤシステム３４４において異常検出されたか否かを判定しており、肯定判断されるとステップ８３０に進み、一方否定判断されるとステップ８２０に進む。

ステップ８２０では、切替スイッチ３５２に対して出力する切替指令信号Ｓａをハイレベルに設定する。
ステップ８３０では、切替スイッチ３５２に対して出力する切替指令信号Ｓａをローレベルに設定する。

ステップ８４０では、ＯＢＤシステム３４４で検出された異常状態に関する情報を、異常情報記憶メモリ３４６に記憶する。具体的には、検出した異常の種類（短絡異常、断線異常、劣化異常、ゆるみ異常など）、異常の発生箇所（点火時期調整装置、ノッキング検出装置）、異常検出日時などの情報を記憶する。

ステップ８２０またはステップ８４０が終了するとステップ８５０に移行し、ステップ８５０では、本ステップの開始時刻から時間計測を開始し、予め定められた待機時間が経過すると、前記ステップ８００に戻る。

このように、信号切替処理では、ステップ８００からステップ８５０までの処理が繰り返し実行される。本処理は、点火時期調整装置３４３が停止するまで実行される。
上述のように、信号切替処理は、ＯＢＤシステム３４４において異常検出されない場合には、切替指令信号Ｓａをハイレベルに設定して、信号経路を第１経路３４８に設定し、ＯＢＤシステム３４４において異常検出された場合には、切替指令信号Ｓａをローレベルに設定し、信号経路を第２経路３５０に設定する。

これにより、点火時期制御装置３３１は、ＯＢＤシステム３４４で異常検出されない場合には、点火時期調整装置３４３により調整（補正）された補正点火信号をイグナイタ３３３に対して出力し、ＯＢＤシステム３４４で異常検出された場合には、内燃機関用制御装置３３７から受信した基準点火信号（Ａ）をそのままイグナイタ３３３に対して出力する。

このようにして、点火時期制御装置３３１は、ＯＢＤシステム３４４での異常判定結果に応じて、点火信号の調整（補正）を行うか否かを切り替える。
［８−３．実施例８の効果］
次に、本実施例の効果について説明する。

実施例８は、前記実施例１と同様に、点火時期を調整（補正）することができる。
そして、本実施例８は、実施例１と同様に、ノッキング信号を用いて適切な点火時期となるように点火時期を進角や遅角させて調整（補正）するにあたり、内燃機関用制御装置３３７における点火時期制御を行うための設計見直しが不要となり、その設計見直しのための手間（工数）やコストを大きく低減できるという顕著な効果を奏する。

また、本実施例８は、実施例１と同様に、ノッキング検出装置３４１または点火時期調整装置３４３が異常状態である場合には、点火時期の調整が行われていない基準点火信号（Ａ）を出力することで、内燃機関の運転状態に悪影響を及ぼすことを抑制できる。

さらに、本実施例８は、実施例１と同様に、ノッキング検出装置３４１および点火時期調整装置３４３が異常状態ではない場合（正常状態である場合）には、ノッキング信号に基づいて調整（補正）された補正点火信号を出力することで、ノッキングの発生を抑制することができる。

［８−４．特許請求の範囲との対応関係］
ここで、特許請求の範囲と本実施例とにおける文言の対応関係について説明する。
ＯＢＤシステム３４４が異常検出部の一例に相当し、信号切替処理を実行する点火時期調整装置３４３および切替スイッチ３５２が信号切替部の一例に相当し、異常情報記憶メモリ３４６が異常情報記憶部の一例に相当する。

［９．他の実施形態］
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記実施例では、ノッキング検出装置および点火時期調整装置の異常を検出する異常検出部（ＯＢＤシステム）が点火時期調整装置に備えられる構成について説明したが、このような構成に限られることはない。

つまり、異常検出部を点火時期調整装置とは独立した構成として備えて、ノッキング検出装置および点火時期調整装置の異常を検出することも可能である。この場合、実施例８のように切替スイッチ３５２を備えると共に、異常検出部での検出結果に応じて切替スイッチ３５２を制御するスイッチ制御部を備えると良い。これにより、異常検出部での異常判定結果に応じて、点火信号の調整（補正）を行うか否かを切り替えることができる。

また、上記実施例８のように、点火時期調整装置と切替スイッチとを別々に備える場合には、切替スイッチは、点火時期調整装置が出力可能な信号レベルを逸脱した不正な信号が入力された場合に、第２経路に設定される構成を採ることができる。これにより、点火時期調整装置に異常が生じてしまい、点火時期調整装置が適正な切替指令信号を出力できない場合には、点火時期調整装置を経由することなく、第２経路を介して点火信号が出力できる。つまり、点火時期調整装置に異常が生じた場合でも、点火信号を出力できることから、点火時期調整装置に異常が生じた場合でも、内燃機関の運転を継続できるという利点がある。

また、異常情報記憶メモリ４６は、点火時期調整装置の内部に備えられる構成に限られることはなく、点火時期調整装置の外部に備えられる構成を採ることができる。
さらに、ノッキング検出装置は、非共振型ノッキングセンサに限らず、共振型ノッキングセンサを使用でき、ノッキングを検出できれば、その種類に限定されない。

また、ノッキングを検出する方法についても、ノッキング信号のピークから検出する方法に限らず、周知のノッキング信号に対するＦＦＴ、積分値を利用した方法など、ノッキングを検出できれば、その種類に限定されない。

更に、本発明は、２サイクルのエンジンに適用することもできる。
なお、本発明の外部の電子制御装置としては、マイコンによって各種の制御を行う装置が挙げられる。また、点火時期制御装置とは別体に（着脱可能なリード線等を介して）設けられて内燃機関の動作を制御する内燃機関用制御装置が挙げられる。

１…内燃機関、３…エンジン本体、３１，１２１，１４１，１６１，１９１，２３３，２６９，２８７，３３１…点火時期制御装置、３７，２８１，３３７…内燃機関用制御装置、３８，２９０，３３８…点火時期制御システム、４１，１２３，１４３，１６３，１９３，２３７，２８３，３４１…ノッキング検出装置、４３，１２５，１４５，１６５，１９５，２３５，２７１，２８５，３４３…点火時期調整装置、４４，２３４，２７２，２８４，３４４…ＯＢＤシステム、４５，１２７，１４７，１６７…接続ケーブル、４６，２３６，２７３，２８６，３４６…異常情報記憶メモリ、２２９…電子制御装置、３５２…切替スイッチ

Claims (8)

1. 内燃機関のノッキングを検出するノッキング検出装置と、
   前記ノッキング検出装置から得られる前記ノッキングの状態を示すノッキング信号と、外部の電子制御装置から得られる前記内燃機関の点火時期に関する信号と、に基づいて、前記内燃機関の点火時期を調整する点火時期調整装置と、
   を備える点火時期制御装置であって、
   前記ノッキング検出装置と前記点火時期調整装置とが、電気的に接続されているとともに一体に構成されており、
   前記ノッキング検出装置および前記点火時期調整装置のうち少なくとも一方の異常状態を検出する異常検出部と、
   前記異常検出部にて異常状態が検出されたか否かを判定し、異常状態が検出されない場合には、前記点火時期調整装置による点火時期の調整が行われた調整後点火信号を出力し、異常状態が検出された場合には、前記点火時期調整装置による点火時期の調整が行われていない前記点火時期に関する信号を出力する信号切替部と、
   を備えることを特徴とする点火時期制御装置。
2. 前記異常検出部にて検出された異常状態に関する情報を記憶する異常情報記憶部を備えること、
   を特徴とする請求項１に記載の点火時期制御装置。
3. 前記ノッキング検出装置と前記点火時期調整装置とは、分離不可能に一体に構成されていること、
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の点火時期制御装置。
4. 前記ノッキング検出装置と前記点火時期調整装置とは、着脱可能に一体に構成されていること、
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の点火時期制御装置。
5. 前記ノッキング検出装置と前記点火時期調整装置とは、接続ケーブルを介して一体に構成されていること、
   を特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の点火時期制御装置。
6. 前記点火時期調整装置は、前記ノッキング検出装置に搭載されていること、
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の点火時期制御装置。
7. 前記点火時期に関する信号は、点火時期の基準となるタイミングを示す基準点火信号であること、
   を特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の点火時期制御装置。
8. 内燃機関の点火時期に関する信号を出力する電子制御装置と、
   前記点火時期に関する信号を調整する点火時期制御装置と、
   を備えた点火時期制御システムであって、
   前記点火時期制御装置は、請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の点火時期制御装置であること、
   を特徴とする点火時期制御システム。

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