JPS60178971A - 内燃機関の点火時期制御装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は内燃機関の点火時期制御装置に関し、その燃
料であるガソリンのオクタン価により点火時期を制御す
る装置に係るものである。

〔発明の概要〕

ガソリンのオクタン価は内燃機関の耐ノツク性と飄い相
関があることが知られている。即ち、オクタン価“の高
いガソリンを使用する程内燃愼胸はノックしにくい。

第１図は販売されているレギュラガソリンとプレミアム
ガソリン（ンギュラガソリンよりオクタン１ｔ１１１が
高い）全使用した場合のある内′燃機関の点火時期対出
力トルク特性を示す。Ａ点はレギュラガソリン使用時の
ノック限界点、Ｂ点はプレミアムガソリン使用時のノッ
ク限界点であり、各々においてノック限界点よりも点火
時）Ｑ！Ｊｋ進角させるとノックが発生し、１角させる
に従い大きく発生するようになる。

この第１図から・明らかなように、プレミアムガソリン
使用時には点火時期をＢ点まで進角させることができる
ため、ンギュラガソリン使用時に対し出力トルクを向上
させることが可能である。

第２図はこれらノック限界点Ａ点とＢ点の点火時期を内
燃機関の負荷に対して表わした点火時期特性である。負
荷が同じであればプレミアムガソリン使用時は点火時期
を進角させることができる。

以上より、内燃機関に使用のガソリンをレギユラガソリ
ンとプレミアムガソリンに転換使用する場合、ガソリン
の種類に応じて点火時期特性廠することにより機関出力
全向上させることが可能になる〇 ところで、現在販売されている自動車の内燃機関に使用
の従来点火時期制御装置においては、七の特性がレギュ
ラガソリン全基準に設定されたものであるため、このよ
うな機関にプレミアムガソリンを単に使用しても機関の
出力は向上せず、何らかの方法で点火時期全進角側に変
更しなければプレミアムガソリン使用による利点はない
。

〔発明の概要〕

本発明は上記の点に注目して成されたもので、ノックセ
ンサを用いて機関に発生するノックを検出し、ノック発
生状況によシ使用のカッリンがレギュラガソリンである
か、プレミアムガソリンであるかを判断し、点火時期の
基本進角特性を進角側、あるいは遅角側に切換え＄定す
るもので、使用のガソリンの種類に応じて点火時Ｍを自
制的に切換えることを目的とするものである。

〔発明の実施例〕

第８図に本発明の実施例を示す。ＣＬ７）実施例は過給
器付機関に用いられ、過給ｊ＃、（正圧域）において点
火時期を遅角制御させるように成された点火装瞳での場
合金示す。

第８図において、＋ｌＩ　ｒｉ機関に収付けられ機関の
振切加速度を検出するノックセンサ、（２）はノックセ
ンサ（１）の検出信号から機関に発生するノックｅ　’
Ｉ’ｌｌ別するノック判別部で、バンドパスフィルタ１
２１１．ノイズレベル検出器（２２、比較ａ＠により４
＃成される。ここで、バンドパスフィルタ馨りの入力に
はノツクセ／すｆｉ＋の検出信号が入力され、その出力
は比較器（ハ）の一方の比較入力とノイズレベル検出器
固に入力される。ノイズレベル検出器（２）の出力は比
較器−の他方の比較入力に入力される。（３１はノック
判別部（２）の出力（比較６＠の出力〕から機関に発生
のノック強度を判定し、点火時期の設定全遅角側にする
か進角側にするかの判定をする点火時期特性部で、パル
ス発生器（財）、計数器■、タイマＱにより４成される
。パルス発生４９υには比較器（四の出力が入力され、
この出力は計数器（至）の計数入力に接続される。タイ
マ（至）は計数器０４のリセット入力に接続されている
。（４１は点火時期切換利定部（３）の出力（計数器に
）の出力）を配信する記憶部で、７リツプフロツプ（ロ
）とリセット回路（６）にょシ構成される。フリップ７
０ツブｔ４］）のセット入力は計ｄａに）の出力に、リ
セット入力はリセット回路働に各々接続されている。（
５）は機関の吸Ａ菅圧力に応動するバキュームスイッチ
で入力圧が大気圧以上に高い時その接点を閉じる。（６
）は上記クリップ７０ツブ（ロ）の出力とバキュームス
イッチ（６）の出力（その接点の開閉〕に基づき後述の
ソレノイドパルプ（８）全切換える連転状態であるかど
うかをや」断する運転状態判定回路、（７）は運転状態
や」足回ｌ＠ｔ６１の出力と紀偲回ＩＭ１４１の出力に
対応してソレノイドパルプ（８）全駆動するソレノイド
パルプ＃ｇＡ動回路であシ、前記ソレノイドバルブ（８
）は機関の吸気ｉＫ発生の圧力と大気圧とに？、択し出
力するためのものである。

（９）は点火信号発生器（１１１を内蔵し機関の回転に
同期して駆動される配直器で、その一部に点火信号の発
生時期（点火時期）を制御する圧力式の点火時期制御製
溝（１０）全備えている。

ａｙｒは点火言号発生器（１１）の出力信号に応動して
点火コイル（１３）の槽′亀？断続し、内燃機関の点火
に必要な尚−圧？発生させるスイッチング回路である。

第４図は目己亀器（９）に設けられた点火時期制机護溝
、１０）の入力圧力に対する点火時期の制御特性を示す
。ここで、入力圧が負圧の場合、負圧＝Ｐ、で点火時期
４１角させる進角特性が立上り、負圧＝ｐｓでその進角
は最大角＝θＡとなる。一方入力が正圧の場ｂ１正圧＝
　Ｐ、で点火時期を進角させる遅角特性が立上り、正圧
＝ｐ４でその遅角は最大角＝θＲとなる〇 第５図〜オフ図は第３図の谷部の制作波形を示すもので
ある。

次に一６部の制作について説明する。第５図はノック刊
別部（２）の谷部の動作音ボす。ノックセンサｉｌ＋は
一般によく知られている振切加運度センサであり、・機
関のシリンダブロック等に戚付けられ、１関の・訣械的
振動を諷気信号にｙ侠し、第５因ｔｃ＋に示すような倣
動波信号を出力する。

バンドパスフィルタ■１）はノックセンサ＋ｌ＋の出力
信号から戟関にノックが発生した４合に現れるフッ２１
６号特何の周波数成分のみを通過させ、ノック・は号以
外のノイズ成分全抑圧し、第５図ｔｌ）Ｉの（イ）に示
すようにｓ、１５の良い・１１１出力する。

Ｃの第５図において、図の圧側は機１列にノックが元伍
していない場合であシ、図の石側ば゛ノックが発生した
場合金示す。又、上記ｓ／ＮＵバンドパスフィルタ迄ｌ
）の出力（第５図ｔｂｌのイ）でのノック信号ＬＳ）と
その他のノイズ信号（Ｎ）の比をいう。

ノイズレベル検出器１２２＋は例えば半波長流回路、平
均化回路、増幅回路等で構成されたもので、バンドパス
フィルタ馨ηの出力（第５図ｔｂｌのイ）を半波輩光、
平均化により直流亀圧侶号に変換し、所定の増幅全行い
、第５図（ｋｌｌの（ロ）にボすようにバンドパスフィ
ルタｇｌｌの出力（第５図（’ｂ＋のイ）のノイズ信号
ＣＮ）よす嶋＜、ノック信号（ｓ）より低いレベルの直
流電圧を出力するＯ比較器（２３１は上記バンドパフィ
ルタシυの出力（第５図（ｂ＋のイ）とノイズレベル検
出器−の出力（第５図ｔｌ）１の口）とと′眠圧比恢す
る。溝間にノックが発生しない場合（第５図の左側）は
／＜ンドノ（スフイルタＣ２υの出力（第５図（ｌＪＩ
のイ）がノイズレペＩし検出器１２りの出力（７５図ｆ
−ｕ＋の口）を、３Δえることはないため比奴器、２り
の出力１ｄ号はなく（第５図（０）の左側）、一方ノツ
クが発生した場合（第５図の右側）はバンドパスフィル
タ廖υの出力（第５図（ｂｌのイ〕のノック信号（Ｓ）
がノイズレベル検出諾固の出力（オ石図Ｆ＋）ｌの口）
を越えるため、第５因ｔｃ＋の右側に示すように比較器
−からパルス列が出力される。便って、比較器−出力の
パルス列の何黒（第５図（Ｏ））から機関で、のノック
発生の有無全判別することができる。

第６図は点火時期切換判定部（３）の谷部の１件波形を
示す。パルス発生器０υは地絞１０・らのパルス列（第
６図（Ｏ））に対し、第６図１＋１１のようにパルス全
出力するＯ即ちこのパルス発生器０１，１は１回の点火
−作に基づくノック発生に対し１パルスを出力する。Ｃ
のパルスは計数謙Ｃ４により計数され、その計数内容は
第６図ｔｅ＋となる。

クイマ■は第６図（ｆｌに示すように所定の面間毎にパ
ルスを発生し、このパルスにより計数６−の計数値全零
にリセットする。父、計ｅ脂に）の出力は第６図ｔｇ’
ｌに示すようにその計数１■がげ１定１貝（第６図では
計数値８）以上になると尚レベルになる。つまり、点火
時期切換判定部（３；は所定時間内に所定数以上のノッ
クが発生した。易合に尚レベル信号を出力する。前述の
ように同一点火時期に対してレギュラガソリンはプレミ
アムガソリンよりもノックを発生し易いので、−」えば
機関にノックが致多く発生し上記計叔−Ｑの出力が嶋レ
ベルになればレギュラガソリンを使用していることが検
出でき、一方ノツクがｅヨとんと発生せず上記計数６（
至）の出力が低レベルのｉｔであればプレミアムガソリ
ン全使用していることが検出できる。これら検出結果に
基づき点火時期切換の要否が判定できる・ オフ図に記憶部（４）の制作波形を示す。この図におい
て、（ｇｌは計故器鏝の出力（点火時期切換の利足結果
）を示す。

リセット回路□□□は）ｊｌｌえば機関の始・切時にパ
ルス全出力するもので、この田力全オフ図ｉｈｌに示す
。

又、フリップ７０ツブ（財）は計数器（至）の出力が軸
レベルの時にセットされ、その出力は傷レベルになされ
る。リセットはリセット回路θ４の出力でなされる。こ
のフリンブ７０ツブ卿の動作をオフ図（１）に示す。機
関の始動時に７リツプフロツプ（財）はまずリセット回
路（６）によシリセットされ、その出力は低レベルにな
される。この時、点火時期全９１Ｊ侯えないモード（点
火時期が進角側のモード）になる。次に、レギュラガソ
リン（Ｉ−使用の場合であれば機関にノックが数多く発
生するので、計ｅ器に）の出力はオフ図（ｇｌのように
高レベルになり、フリップフロップｃカの出力は低レベ
ルから備レベルに９７換わる。これにより点火時期を切
換えるモード（点火時期が遅角側のモード〕になる。以
降、機関が停止されるまで遅角側のモードが医持される
。一方、プレミアムガソリン使用の場合は；鏡開にノッ
クはほとんど輌生しないので、当然のことながら計数６
＠の出力は高レベルＶＣすらず、フリップフロップｉＯ
は低レベル（点火時期が進角側のモード）のま１である
。

運転状惑朽定回路（６）は上記フリップフロップＷｌ）
の出力とバキュームスイッチ（５）の出力（その接点の
開閉）とから／ｌ幾鏡開連伝状恋全判所し、ソレノイド
パルプ（８）の切換要否をヤノ断する。っまυ、上記７
リンプ７０ツブ■の出力が蝙レベル（レギュラガソリン
使用時）にな９、バキュームスイッチ（５）がその接点
を閉じて尚レベル出力の時（愼胸の圧力が大気圧以上の
正圧である時）出力を発し、ソレノイドパルプ駆動回路
（７）を介してソレノイドパルプ（８）を駆動し切換え
、配電。ｔ（９）の点火時期制＋＋ｌ１機１ｇ　ｔｉｏ
）に入力される圧力全大気圧から機関に発生の圧力にｖ
Ｊ換える。このように、レギュラガソリンと使用した場
合特に正圧の加給時にはノックが致多く発生するため、
点火時期を遅角側のモードに切換える必要があるＣとて
フリップ７０ツブ（財）の出力から検９Ｌ。

又Ａｌの運転状綿が過給された正圧伏惑にあることをバ
キュームスイッチ（５）の出力（その接点の開閉）から
伏・却して、点火時期制御機構（１０）に入力される圧
力全大気圧から機関の圧力（正圧）に９ｈＪ％える。こ
れによｐルギュラガソリン使用時の機関の過胎逼転時に
は点火時期制御機構（１０）の正圧［（第４凶の左側）
の特性は遅角＝零から第４図の遅角特性（正圧＝Ｐ８で
立上り、正圧＝Ｐ４で最大遅角＝θＲ）となる。

一方、プレミアムガソリン使用時はクリップ７０ング（
ロ）の出力は初期のリセット状態のままであるので、上
記点火時期制御機構（１０）の正圧域では、ソレノイド
パルプ（８〕は大気圧を導入し、点火時期特性は遅角＝
苓のままであり、レギュラガソリン使用時よりも点火時
期は進んだ位置におかれる。

向、機関の１吸気管圧力が負圧域ではバキュームスイッ
チ（５）の開（低レベル出力）により連伝状悪判定回路
（６）はソレノイドパルプ（８）　’（ｆ−機関圧力が
導入される１ｉｌｌｌＪ　Ｋ制御し、点火時期進角特性
をレギュラ、プレミアムガソリン使用時とも第４図特性
とする。

配電器（９）に内蔵の点火信号発生器（１１）は機関の
回転に同期して点火すべき時期を示す信号全発生するも
のである・ この点火信号発生器（ｌｌ）の出力はオフ図（コ）のよ
うに示され、スイッチング回路Ｕ４に入力される。

スイッチング回路０乃ハ点火信号発生器（１１）からの
点火信号に対応して点火コイル（Ｉ場の通電全断続する
ので、点火時期は上記点火時期制御機構（１０）の特性
にて決定される。オフ図（ｊ）にて破線で示すのは上記
点火時期制御機構（ｌＯ）の正圧時の遅角が零の時（オ
フ図左側部分と同じ時）の点火信号である０なおレギュ
ラガソリン使用時にノツりの発生金倹卸し、点火時期を
遅角モードに切換えると点火時期は遅角され、ノックは
発生しなくなる。従い上記計数器（至）の出力は運転中
において一反だけ高レベルになる。

なお、上記実施例では点火時期ｖＪ僕利定走部３）にお
いて、ノックの発生率全演算し点火時期切換判定を行っ
たが、ノック発生の有無のみでレギュラガソリンとプレ
ミアムガソリンとを明確に区別できる場合には比較器（
ハ）の出力全直接７リツプ７０ツブ０］）のセット入力
に接続してもよい。又、リセット回路に）においては機
関の始幼時にパルス全発生するようにし友が、ガソリン
給油時のガソリンタンク注入口の蓋の開閉を検出、ある
いはガソリンの残量の変化を検出することにより、ガソ
リンが注入されたこと全検知し、リセットパルス全出力
するようにしてもよい０さらに切換える点火時期の特性
は上記のような点火時期制御機構（１０）の特性の切換
えによらず、異なる特性の点火時期制御機構を併設し、
これらｔ−ｎ択して作動させるように入力圧を切換える
ようにしてもよい。

又さらに、過給器をもたない・機関に対し本発明を適用
する場合、第４図の右側に示した負圧に対する進角特性
を図示のような特性とするか、あるいは入力圧に関係な
く進角＝零とするように切換えればよく、実施例と同様
に行える。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば・訣関に曲用のガ
ソリンをレギュラガソリンとプレミアムガソリンに転換
使用する場合において、機関に発生のノックの何無よｐ
ガソリンの種類全判定し点火時期の進角特性を進角側あ
るいは遅角側に切換えるようにし、Ｃの切換えを配電器
に設けた圧力式の点火時期制御機構全応用しこれに入力
する圧力を切換制御することにより行うようにしたため
、十分に確立された従来技術の応用にて容易に、安価に
使用のガソリンの種類に対応して自動的に点火時期を切
換えられ、・機関の出力トルクを向上させることができ
るという実用上優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は内燃１表門の特性図、オ８図ｒｉ不
発明の茶施例のブロック回路図、第４図は点火時期の進
角特性図、第５図、第６図、オフ図Ｖｉ動作波形図金示
す。 図中、１１）はノックセンサ、（２）はノックや」別邸
、（３）は点火時期切換やｊ走部、（４）は記憶部、（
５）はバキュームスイッチ、（６）は運転状態判定回路
、（７）はソレノイドパルプ駆動回路、（８）はソレノ
イドパルプ、（９）は配電器、（１０）は点火時期制」
機構、１１１）Ｖｉ点火−＋ｉ号発生器、ｕ匂はスイッ
チング回路、霞は点火コイル、ｑυはバンドパスフィル
タ、命はノイズレベル検出諾、副は比較器、０υはパル
ス全生器、＠は計数器、に）はタイマ、（財）はフリッ
プ７０ツブ、＠諺はリセット回路金各々表わす。 代理人　大　岩　増　雄 第１図 （Ｋ）１ 第２図 第４図 哩 第５図 一仕７７．６−ｊゆ−１，、−−−−−−ムノム鼾”、
１　、、−＜Ｃ）　、−、、−、−−−−、−一世」■
−−ｊｌｉ　ｌｉｔ　ｌ止Ｊｕｌ　、−、、、、、、、
−、、−（。）Ｆ］　、ＩＦ　、−、−ｉ−＋　、、　
１．−ｉｔ、−、、−（ｃ　）　Ｔｉ−’Ｆｉ−−−−
−−−−−−一オ丁−二二−−一層千　〇′、補　正　
書（自発） ２　、　ヅ６　ｕ；Ｈの　１７１（ろ、内燃機関の点火
時期制御装置 ｊ３．補正をする者 代表８片山仁へ部 ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 補正の内容 （１）明細書をつぎのとおり訂正する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　内燃機関のノック情報信号を検出するノックセ
   ンサ、前記ノック情報信号からノック信号全判別するノ
   ック信号判別手段、この判別手段によって判別されたノ
   ック信号の発生状況を判定するノック状況判定手段、前
   記ノック状況判定手段での判定結果を記憶する記憶手段
   、少なくとも内燃機関の吸気管圧力に従って発生時期が
   制御される基準点火時期信号を発生する基準点火時期信
   号発生手段、前記基準点火時期信号に基づき点火コイル
   の給電を断続するスイッチ手段、及び前記記憶手段の出
   力に応じて前記基準点火時期信号発生手段に入力される
   圧力を制御して点火時期特性を変更する手段を備えた内
   燃機関の点火時期制御装置。
2. （２）　基準点火時期信号発生手段は配電器に内蔵され
   た特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の点火時期制御
   装置。
3. （３）　基準点火時期信号発生手段に入力される圧力を
   内燃ａ関の吸気管圧力と大気圧とで切換制御するように
   した特許請求の範囲オ１項又は第２項記載の内燃機関の
   点火時期制御装置。
4. （４）　内燃機関の吸気管圧力が大気圧以上の場合に基
   準点火時期信号発生手段に大気圧を入力するようにした
   特許請求の範囲第８項記載の内燃機関の点火時期制御装
   置。