JPH0210311Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はエンジンにおいてノツキングを検出
したとき点火時期を遅らせ、ノツキングの発生が
無いとき点火時期を漸次進み方向に制御し、常に
ノツキング発生限界近くでエンジンの運転が継続
されるように制御するエンジンの点火時期制御装
置に関する。

〈考案の背景〉 エンジンの点火時期を制御し、ノツキング発生
限界近くでエンジンの運転を継続させるように制
御動作する点火時期制御装置が各種提案されてい
る。

従来提案されている点火時期制御装置の制御方
式を大別すると、 全気筒の点火時期を一律に遅角及び進角制御
する全気筒一律制御方式。

各気筒別に点火時期を遅角及び進角制御する
気筒別制御方式。

とに分けられる。

燃費の向上及び出力の向上を目的とすれば上記
のの制御方式が優れている。然し乍ら上記の
方式にはの方式よりノツキング発生頻度が多く
なる欠点がある。

その理由は次の如くである。つまり多気筒エン
ジンにおいてノツキングが発生する条件は各気筒
毎に異なることが一般的である。この結果上記し
たの制御方式によれば、複数の気筒の中の最も
ノツキングが起き易い気筒の条件に従つて他の気
筒の点火時期が制御されるため、ノツキングが最
も起き易い気筒だけがノツキングを起すだけで他
の気筒は全くノツキングを起さない状態で運転さ
れる。よつてノツキングの発生頻度は少ない。

これに対し各気筒別に点火時期を制御するの
制御方式によれば各気筒毎にノツキングの発生を
検出し、各気筒が各別にノツキング発生限界点近
くで運転されるように制御される。このため各気
筒毎にノツキングが発生するためノツキングの発
生頻度は多くなる。

〈従来の欠点〉 ノツキングは周知のようにシリンダ内の異常振
動である。従つてノツキングの発生は極力少ない
方が望ましい。然し乍ら上記したの制御方式に
よれば上述したように各気筒がノツキング発生限
界近くまで点火時期を進ませて運転されるため、
燃費の向上及び軸出力の向上が得られるが、ノツ
キングの発生頻度が高くなるという欠点がある。

これに対しの制御方式によればノツキングが
起き難い気筒もノツキングが最も起き易い気筒の
点火時期で運転されるため、ノツキングの発生頻
度は小さい。然し乍らノツキングが起き難い他の
気筒はその特性を充分引出されないまま運転され
ることとなり効率が悪い。従つて燃費が悪いこと
と、軸出力が充分引出されない欠点がある。

このように従来提案されている点火時期制御装
置には一長一短があり、必ずしも全ての条件を満
足する結果を得るまでに至つていない。

〈考案の目的〉 この考案は上記した及びの制御方式の双方
の特徴を合せ持つエンジンの点火時期制御装置を
提供しようとするものである。

〈考案の概要〉 この考案では各気筒毎にノツキング発生限界近
くまで各別に制御する点は上記したの制御方式
を採り、これに加えて何れか一つの気筒において
ノツキングが発生したことを検出すると、そのノ
ツキングを発生した気筒の点火時期を遅角制御す
ると共に残りの全ての気筒に対し一律に進角制御
を一定時間停止させるように構成したものであ
る。

〈考案の実施例〉 第１図にこの考案の一実施例を示す。図中１は
点火タイミング発生器を示す。この点火タイミン
グ発生器１は点火パルス発生用のロータ２ａと、
ピツクアツプコイル２ｂとによつて構成される。
点火パルス発生用ロータ２ａはエンジンのクラン
ク軸に取付けられクランク軸と一体に回転する。
ロータ１の周縁には気筒の数に等しい数の突起
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが突出形成され、この突起Ａ〜Ｄ
がピツクアツプコイル２ｂの位置を通過する際に
ピツクアツプコイル２ｂから基準点火パルスが出
力される。ピツクアツプコイル２ｂはロータ２ａ
の軸芯を中心にわずかな角度範囲で回動を許され
る支持板に取付けられ、この支持板が遠心進角機
構或は真空進角機構等によりわずかな回動角範囲
で回動制御され、基準点火タイミングを調整する
構造となつている。この部分の構造は従来から周
知の事項であるからこれ以上の詳細説明は省略す
る。

ピツクアツプコイル２ａから出力される基準点
火パルスは波形整形回路３に入力され、第２図Ａ
に示すような矩形波Paとなるように波形整形さ
れる。波形整形回路３から出力される矩形波Pa
は点火時期制御回路４と単安定マルチバイブレー
タ６とに供給される。点火時期制御回路４は気筒
別ノツキング制御回路７から与えられる制御信号
に応じて基準点火パルスPaの位相を各気筒別に
遅角又は進角制御し、その遅角又は進角制御した
実点火パルスPb（第２図Ｂ）を出力回路５に与
え、各気筒の点火時期を規定する。

気筒別ノツキング制御回路７は既に提案されて
いる気筒別ノツキング制御回路と同じ構成と考え
てよい。この考案の特徴とする構造はノツキング
検出手段８においてノツキングの発生を検出する
と、その検出信号を進角制御中断回路９に与え、
気筒別ノツキング制御回路７における進角制御を
全気筒にわたつて一時中断させるように構成した
ものである。この考案の特徴とする点を説明する
前に気筒別ノツキング制御回路７とノツキング検
出手段８について説明する。

ノツキング検出手段８は周知のようにエンジン
の振動を検出するノツクセンサ８ａと、このノツ
クセンサ８ａから出力される信号からノツキング
現象特有の周波数を持つ信号を抽出する帯域フイ
ルタ８ｂと、この帯域フイルタ８ｂから出力され
る信号のレベルが所定のレベルを越えたか否かに
よりノツキングと判定するノツキング判定回路８
ｃとによつて構成される。

気筒別ノツキング制御回路７は基準点火パルス
Paを計数する２進カウンタ１１と、この２進カ
ウンタ１１の計数出力を４進の位相シフトパルス
に変換する例えばリングカウンタによつて構成し
たデコーダ１２と、このデコーダ１２から出力さ
れる４進の位相シフトパルス１２ａ，１２ｂ、１
２ｃ、１２ｄによつて順次一つずつ開に制御さ
れ、対応する気筒のノツキング検出パルスPf（第
２図Ｆ）を仕分けして取込む入力側ゲート１３ａ
〜１３ｄと、入力側ゲート１３ａ〜１３ｄを通じ
て仕分けされたノツキング検出パルスがアツプ計
数入力端子UPに与えられ、パルス発振器１４か
ら出力される一定周期のパルスをダウン計数入力
端子DWに与えられるアツプダウンカウンタ１５
ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと、このアツプダウ
ンカウンタ１５ａ〜１５ｄに蓄積された計数値を
デコーダ１２で規定されるタイミングで開閉制御
される出力側ゲート１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１
６ｄとによつて構成される。

入力側ゲート１３ａ〜１３ｄと出力側ゲート１
６ａ〜１６ｄの開閉動作は次の如くである。エン
ジンが４気筒であつて各気筒がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの
順に点火されるものとする。入力側ゲート１３ａ
〜１３ｄは各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応付けされ
ているものとすれば第２図Ｄに示すように１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの順に順次一つずつ
開に制御され、点火直後に発生するノツキング検
出パルスPfを各気筒のタイミングで仕分けして
取出し、その仕分したノツキング検出パルスPf
をアツプダウンカウンタ１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄの各アツプ計数入力端子UPに与える。

ここで気筒Ａが点火動作を終了し、ノツキング
の有無を検出している時点では点火時期制御回路
４は次に点灯すべき気筒Ｂの点火時期を規定して
いなければならない。このため入力側ゲート１３
ａが開いている時点では出力側ゲートは第２図Ｅ
に示すように１６ｂが開に制御され、アツプダウ
ンカウンタ１５ｂの計数値を点火時期制御回路４
に与えている。このように入力側ゲート１３ａ〜
１３ｄと出力側ゲート１６ａ〜１６ｄはその開閉
動作のタイミングが１気筒分ずつずれた関係に選
定されている。

点火時期制御回路４はＤ−Ａ変換手段を内蔵
し、各アツプダウンカウンタ１５ａ〜１５ｄから
供給される計数値（デイジタル信号）をアナログ
信号に変換し、そのアナログ信号により基準点火
パルスPaを遅角又は進角制御し、実点火パルス
Pbを得る。ここではアツプダウンカウンタ１５
ａ〜１５ｄの計数値に比例して実点火パルスPb
の遅角量が大きくなる方向に制御されるものとす
る。

次にアツプダウンカウンタ１５ａ〜１５ｄにつ
いて説明する。ここで用いられているアツプダウ
ンカウンタ１５ａ〜１５ｄはアツプ入力端子UP
に与えられるノツキング検出パルスPfによるア
ツプカウント値と、ダウン入力端子DWに与えら
れるパルスのダウンカウント値との間に重み付け
を持つように構成している。つまりアツプ入力端
子UPにノツキング検出パルスPfが１個入力され
ると、計数出力値として例えば300が出力される
ものとする。これに対しダウン入力端子DWに１
個パルスが入力されると計数値は−１される。こ
のように動作するアツプダウンカウンタを実現す
るには例えば第３図に示すように構成することが
できる。第３図において１７はプリセツトカウン
タを示す。プリセツトカウンタ１７のプリセツト
入力端子PDには加算器１８からの加算値を与え
る。加算器１８はプリセツトカウンタ１７の出力
値と設定器１９に設定した値を加算し、その加算
結果をプリセツトカウンタ１７のプリセツト入力
端子PDに与える。

プリセツトカウンタ１７のプリセツト指令入力
端子Ｐにはノツキング検出手段８で検出したノツ
キング検出パルスPfを与える。またプリセツト
カウンタ１７のクロツク端子CKには、一時中断
回路９を通じてクロツク発生器１４から一定周波
数の例えば300Hzのクロツクパルスを与える。

設定器１９には例えば10進数で300に対応する
デイジタル符号を設定し、その設定値を加算器１
８に与え、加算器１８においてプリセツトカウン
タ１７の出力値と設定値とを加算し、プリセツト
カウンタ１７に与える。ノツキング検出パルス
Pfがプリセツト指令端子Ｐに与えられると、加
算器１８から与えられている加算値がプリセツト
カウンタ１７にプリセツトされる。このプリセツ
トされた値をクロツク端子CKに与えたクロツク
パルスにより減算する。従つて初期状態を考える
ならば、プリセツトカウンタ１７の出力がゼロで
あればノツキング検出パルスPfが１個入力され
るとプリセツトカウンタ１７に300がプリセツト
される。このプリセツト値を300Hzのクロツクパ
ルスにより減算するから、プリセツトカウンタ１
７の計数値は１秒後にはゼロの状態に戻される。
もし１秒を経過する前に再びノツキング検出パル
スPfが与えられると、プリセツトカウンタ１７
に残された値と300とが加算されて再びプリセツ
トカウンタ１７にプリセツトされる。プリセツト
カウンタ１７の計数値がゼロに戻るとその後はク
ロツク端子CKにクロツクパルスが与えられても
計数値はゼロの状態に保持され続ける。

説明は再び第１図に戻る。アツプダウンカウン
タ１５ａ〜１５ｄの計数値がゼロの状態では点火
時期制御回路４は遅角量はゼロとなる。またアツ
プダウンカウンタ１５ａ〜１５ｄから計数値とし
て300が与えられると点火時期制御回路４は例え
ば遅角量1゜となるように動作するものとする。従
つてノツキング検出パルスPfがアツプダウンカ
ウンタ１５ａ〜１５ｄに１個与えられると、実点
火パルスPbは基準点火時期から1゜遅れる方向に
制御される。

このようにしてノツキングが検出されると1゜ず
つ点火時期が各気筒別に遅れ方向に制御されノツ
キングの発生が抑圧される。一方アツプダウンカ
ウンタ１５ａ〜１５ｄはクロツクパルスにより常
時減算動作し、その減算動作により実点火パルス
Pbを進ませる方向に制御しているから、ノツキ
ング検出パルスの計数と減算動作の速度に応じた
計数値でほぼ平衡し、ノツキング発生限界点附近
で運転が維持される。

ここまでの構成及び動作は従来の気筒別ノツキ
ング制御装置と同じである。

この考案においては何れか一つの気筒において
ノツキングが発生した場合は、全気筒に対し進角
制御を一時中断させるように構成したものであ
る。このためにはクロツク発生器１４とアツプダ
ウンカウンタ１５ａ〜１５ｄの各減算端子DWと
の間に一時中断回路９を挿入し、何れか一つの気
筒においてノツキングが発生すると、減算端子
DWに与えるクロツクパルスを一時中断するよう
に構成するものである。

一時中断回路９は単安定マルチバイブレータ９
ａと、ゲート回路９ｂとによつて構成することが
できる。単安定マルチバイブレータ９ａはノツキ
ング検出手段８においてノツキングを検出する
と、その検出パルスを受けて第２図Ｇに示すよう
な一定のパルス幅を持つパルスPgを出力し、こ
のパルスPgをゲート９ｂに与えてこのパルスPg
が例えばＨ論理にある間ゲート９ｂを閉じさせ、
全てのアツプダウンカウンタ１５ａ〜１５ｄにク
ロツクパルスが与えられないように構成する。

〈考案の効果〉 上記したようにこの考案によれば常時は各気筒
別に点火時期をノツキング発生限界値附近となる
ように制御し、各気筒において効率よく高出力を
得る状態に制御することができる。よつて気筒別
点火時期制御方式の利点が活かされている。然も
何れか一つの気筒においてノツキングが発生する
と、その直後において一定時間全ての気筒に対し
て進角制御を中断させるように構成したから、進
角制御を中断している間全ての気筒においてノツ
キングの発生が抑制される。従つて全体のノツキ
ング発生頻度を大幅に少なくすることができ、し
かもエンジンの出力低下を最少に防止でき燃費の
改善がはかられる効果は大きい。よつて上記した
との方式の利点を合せ持つ点火時期制御装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示すブロツク
図、第２図はこの考案の動作を説明するための波
形図、第３図はこの考案の点火時期制御装置を用
いるアツプダウンカウンタの一例を示すブロツク
図である。 １：基準点火信号発生手段、３：波形整形回
路、４：点火時期制御回路、５：出力回路、７：
気筒別点火ノツキング制御回路、８：ノツキング
検出手段、９：減算動作一時中断回路、１４：ク
ロツク発生器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 各気筒毎に設けたノツキング発生を検出するノ
   ツキング検出手段と、 各気筒別に点火時期を遅角及び進角に制御する
   気筒別ノツキング制御手段と、 上記ノツキング検出手段の検出信号により上記
   進角制御を中断する進角制御中断回路とを有し、 上記ノツキング検出手段がノツキングを検出す
   ると、その検出出力により上記気筒別ノツキング
   制御手段によりノツキングを発生した気筒の点火
   時期を遅角制御すると共に、上記進角制御中断回
   路の制御により上記進角制御を残りの全気筒に対
   して一律に所定の時間停止させるように構成して
   成るエンジンの点火時期制御装置。