JPS60178973A - 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大時期制御装置に関するもので
ある。

ガソリンのオクタン価は内燃機関における耐ノツク性に
強い相関があることがよく知られている。

すなわち、オクタン価の高いガソリンはどノックしにく
いものである。第１図は市販のレギュラガソリンとプレ
ミアムガソリン（レギュラガソリンよりもオクタン価が
高い）とを使用した場合のある内燃機関における点火時
期−出力軸トルク特性を示したものである。Ａ点はレギ
ュラガソリン使用時のノック限界点、Ｂ点はペレミアム
ガソリン使用時のノック限界点、０点は最大出力点（Ｍ
ＢＴ）であり、ノック限界点よりも点火時期を進角させ
るとノックが発生する。第１図によると、プレミアムガ
ソリン使用時には点火時期をＢ点まで進角することがで
きるため、レギュラガソリン使用時に対し、出力軸トル
クを向上することが可能になる。第２図及び第３図は第
１図のＡ点、Ｂ点及び０点の点火時期をそれぞれ内燃機
関の回転数（第２図）と負荷（第３図）に対して表わし
た点火時期特性図である。

以上のことから、このような特性を持つ内燃機関におい
て、レギュラガソリンからプレミアムガソリンに転換す
る場合、点火時期を進角すれば機関の出力を向上するこ
とが可能になる。

〔従来技術〕

ところで、従来の点火時期制御装置においては、点火時
期特性が所定のガソＩ）ン、例えばレギュラガソリンに
対してのみ設定されているため、プレミアムガソリン使
用時にはそのままでは機関の出方向上は期待できず、何
らかの方法で点火時期を進角側に再設定しなければなら
なかった。また、再設定する場合には、第２図と第３図
に示すようにノック限界とＭＢＴとの進角特性が異なる
ため、レギュラカソリン用とは違った進角特性にする必
要がある３、 〔発明の概要〕 そこで、本発明は上記の点に関してなされたものであり
、ノックセンサを用いてノック発生を検出し、その検出
値により使用中のガソ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定し、その判定結果
により点火時期を進角側あるいは遅角側に切り換え、運
転状態に応じて切換量を設定することにより、自動的に
ガソリンの種類を判別し、点火時期をガソリンの種類に
より最適な進角特性に切り換えることを目的とするもの
である。

〔発明の実施例〕

第４図にこの発明の一実施例を示す。第４図において、
（１）は機関に取り付けられ、機関のノックを検出する
ノックセンサである。（２）はノックセンサ（１）の出
力信号からノック発生の有無を判別するノック判別部で
あり、バンドパスフィルタ（２］）、ノイズレベル検出
器（イ）、比較器＠により構成される。

バンドパスフィルタ■Ｄの入力はノックセンサ（１目こ
接続され、出力は比較器（ハ）の一方の比較入力及びノ
イズレベル検出器（イ）に接続される。そして、ノイズ
レベル検出器（イ）の出力は比較器（イ）の他方の比較
入力に接続される。（３）は点火時期切換判定部であり
、遅角制御電圧発生器（ロ）、比較器ｍ　ｔｑａ、フリ
ップフロップ（ハ）、リセット回路■により構成される
。遅角制御電圧発生器Ｉ３］）は比較器■（ハ）の出力
に接続される。比較器■（イ）は遅角制御電圧発生器６
υの出力電圧を所定の電圧レベル（ＶＴＲ）と比較し、
その比較出力はフリップフロップ（ト）のセット入力に
接続される。また、リセット回路（ハ）の出力はフリッ
プフロップ酸のリセット入力に接続される。

（４）は点火時期切換量決定部であり、アナログスイッ
チ（４１）と関数発生器０鍛により構成される。アナロ
グスイッチ（４１）の制御入力はフリップフロップ（ハ
）の出力に接続され、関数発生器（６）の出力はアナロ
グゲー１−Ｕを経て後述する点火時期移相器（５）の遅
角制御入力に接続される。（９）は圧力センサであり機
関の吸気マニホールド圧力を検出し、機関の運転負荷に
応じた電圧を出力する。θ４は周波数−電圧（Ｆ／Ｖ　
）　変換器であり、後述する点火時期移相器（５）の出
力する点火信号を入力し、その点火信刊の周波数を電圧
値に変換することにより、機関の回転数に対応した電圧
を出力する。圧力センサ（９）とＦ／′Ｖ変換器ＯＱの
出力は関数発生器の入力に接続さ才りる。（５）は点火
時期移相器であり、基準点火時期信号発生器（６）の出
力する基準点大時期信号を遅角制御電圧発生器０わの出
力電圧とアナログスイッチリ１）を経た関数発生器（４
つの出力電圧とに従って遅角移相し、遅角移相した点火
時期を示す点火信号を点火装置（７）に出力する。そし
て、点火袋＠（７）は点火コイル（８）により機関の点
火に必要な高電圧を発生させる。

次に各部の動作を説明する。第５図はノック判別部（２
）の各部の動作を示す。ノックセンサ（１）は一般によ
く知られている振動加速度センサであり、機関のシリン
ダブロック等に取り付けられ、機関の機械的振動を電気
信号に変換し、第５図（ａ）に示すように振動波信号を
出力する。バンドパスフィルタ■υはノックセンサ（１
）の出力信号からノック特有の周波数成分のみを通過さ
せて、ノック以外のノイズ成分を抑圧し、第５図（ｂ）
の（イ）に示すようにＳ／Ｈの良い信号を出力する。ノ
イズレベル検出器（ハ）は例えば半波整流回路、平均化
回路、増幅回路等で構成することができ、バンドパスフ
ィルタＱυの出力信号（第５図（ｂ）の（イ））を半波
整流及び平均化により直流電圧レベルに変換し、所定の
増幅度で増幅し、第５図（ｂ）の（ロ）に示すようにバ
ンドパスフィルタ（ｇｌ）の出力信相（第５図（ｂ）の
（イ））のノイズ成分よりは高く、ノック成分よりは低
いレベルの直流電圧を出力する。比較器（イ）はバンド
パスフィルタシυの出力信号（第５図（ｂ）の（イ））
とノイズレベル検出器＠の出力信号（第５図（ｂ）の（
ロ））とを比較し、ノックが発生しない場合（第５図Ｃ
部）にはバンドパスフィルタ３υの出力信号（第５図（
ｂ）の（イ））がノイズレベル検出器（イ）の出力信号
（第５図（ｂ）の（ロ））を越えないため何も出力せず
、一方ノツクが発生した場合（第５図り部）にはバンド
パスフィルタＱυの出力信号（第５図（ｂ）の（イ））
がノイズレベル検出器（イ）の出力信号（第５図（ｂ）
の（ロ））を越えるため第５図（ｃ）に示すようにパル
ス列を出力する。従って、比較器（財）の出力からのパ
ルス列（第５図（Ｃ））の出力有無によりノック発生の
判別ができる。

第６図は点火時期切換判定部（３）の動作を示す。

遅角制御電圧発生器ｃｉ３１）は例えば積分回路で構成
することができ、比較器Ｉｉから第６図（ａ）のような
パルス列が出力されると、そのパルス列をＷ分し、第６
図（ｂ）のように出力電圧を上昇させる。また、比較器
１ｑからパルス列が出力されない場合には遅角制御電圧
発生器０υの出力は所定の速度で徐々に下降する。すな
わち点火時期をノック限界点まで遅角させる遅角制御電
圧をリアルタイムに発生する。そして、点火時期移相器
（５）は遅角制御電圧を入力し、点火時期を遅角制御す
ることにより即ちにノック発生を抑制する。

一方、比較器■（イ）は遅角制御電圧発生器０υの出力
する遅角制御電圧がＶＴＨ以上になれば第６図（ｃ）の
ように出力を低レベルから高レベルに反転させる。フリ
ップフロップに）は比較器■Ｇ→の出力が高レベル時に
セット（フリップフロップ（ト）の出力が高レベルにな
る）され、リセット回路（ロ）の出゛−カが低レベル時
にリセット（フリップフロップ（ト）の出力が低レベル
になる）される。リセット回路（ロ）は例えば機関の始
動時に高レベルのパルスを出力するものであり、第６図
（ｄ）にリセット回路（ロ）の出力パルスを示す。また
、第６図（ｅ）にフリップフロップ（ハ）の出力動作を
示す。まず、機関の始動時にフリップフロップはリセッ
ト回路■によりリセットされ、出力が低レベルになる。

つまり、運転モードを切換えないモード（プレミアムガ
ソリンモード）になる。そして、比較器６りの出力が第
６図（ｃ）のように高レベルを出力すると、フリップフ
ロップ（３３の出力は高レベルに切換わる。つまり、運
転パラメータを切換えるモード（レギュラガソリンモー
ド）になる。それ以降は機関が停止するまでレギュラガ
ソリンモードが保持される。なお、当然のことながら比
較器ＩＩ　Ｇ３の出力が機関の始動以降に高レベルを出
力しない場合にはフリップフロップ鏝の出力は低レベル
（プレミアムガソリンモード）のままである。

上述のように点火時期切換判定部（３）は遅角制御電圧
発生器Ｏυの出力電圧から使用ガソ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定し、判
定結果を記憶するものである。

点火時期切換量決定部〈４）は機関の運転状態から点火
時期切換量を決定し、点火時期切換判定部（３）の判定
結果に従って点火時期切換のための電圧を点火時期移相
器（５）に出力するものである。関数発生器（４２は圧
力センサ（９）とＦ／Ｖ変換器ＯＣ１の出力電圧により
第７図と第８図に示すように機関の負荷（第７図）及び
回転数（第８図）に対して、第２図と第３図の特性から
得られる所定の関数に対応する電圧をそれぞれ発生し、
それらを加算した電圧Ａ出力する。そして、フリップフ
ロップ脅の出力が高レベル（レギュラガソリンモード）
時にはアナログスイッチ０υがＯＮモードになり、関数
発生器０シの出力電圧が点火時期移相器（５）に人力さ
れる。フリップフロップＱの出力が低レベル（プレミア
ムガソリンモード）時にはアナログスイッチ０］）がＯ
ＦＦモードになり、点火時期移相器（５）には何も入力
されない。

そして、点火時期移相器（５）はアナログスイッチ（４
］）を経た関数発生器０Ｑの出力電圧と前述の遅角制御
電圧発生器ｃ３υの出力電圧とに従って、基準点火時期
信号発生器（６）の出力する基準点火時期信号を遅角側
に移相制御し、ガソリンの種類に対応した最適な点火時
期特性の点火信号を出力する。この点火時期移相器（５
）については点火時期ル制御装置において周知の技術で
あり、ここでは説明を省略する。ここで、基準点火時期
信号発生器（６）は機関の運転状態、つまり回転数や負
荷によって設定された基準点火時期特性を出力する。こ
の基準点火時期特性は例えばディストリビュータの遠心
カバナや圧力タイアフラムの動作特性で形定され、ある
いは５＝ｉｉ子進角制御装置においてはメモリに記憶さ
れる。

（、発明の効果］］ 以上説明したとおり、本発明によればレギュラガソリン
とプレミアムガソリンとを転換使用する場合、ノックセ
ンサにてノックを検出し、ノック発生の検出垣から使用
ガソリンがレギュラカソリンであるか、プレミアムガソ
リンであるかを判定し、その判定結果により基準の点火
時期特性をｌ／ギュラガソリン用あるいはプレミアムガ
ソリン用に自動的に切換えることができるという効果が
ある。

さらに、機関の運転状態に応じて点火時期の切換量を設
定することによりレギュラガソリン用あるいはプレミア
ムガソリン用に最適な点火時期特性を得ることが可能に
なるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は機関の点火時期−出力軸トルク特性図、第２図
及び第３図はそれぞれ機関の回転数と負荷に対する点火
時期特性図、第４図は本発明の実施例を示すブロック構
成図、第５図と第６図は第４図の実施例における動作説
明図、第７図と第８図はそれぞれ機関の負荷と回転数に
対する関数発生器０功の出力電圧特性図であり、第４図
において（１）はノックセンサ、（２）はノック判別部
、（３）は点火時期切換判定部、（４）は点火時期切換
量、決定部、（５）は点火時期移相器、（６）は基準点
火時期信号発生器、（７）は点火装置、（８）は点火コ
イル、（９）は圧力センサ、ＯＣＪはＦ／Ｖ変換器であ
る。 代理人　森本義弘 第１図　第２１槙　第３図 第４図 第す図　第６１４ 第７図　第８図 丁Ｒ：；：主１ｉｉｎ’、Ｄ（自ら］へ）５９　８　１
Ｂ ）１１′（イ１］　イト　月　目 “２　づ６ｕ月の　乙　１つ、 内燃伸開の点火時期制御装置 ：Ｌ　ｉｊ：＋ｌＩ　を　ｌ−’Ｓ　８事（′１とこり
：′、艷Ｉｆぐ　腸’：’＋出Ｉ′ｊ（−人ｆ１＋’ｌ
ｉ　東＋＋・、１ｉｌｉ丁−代１−１．１　ｉ、７−）
０）〕〕内−１１Ｔ１２番：３吋名Ｋ　（６０１）二菱
圭機（Ａ、式会社代表者　片　山　伝　八　部 ４　代　■甲　）、 ５　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の憫および図面６　補正の内
容 （ｉ１図面中、第４図を別紙のとおり訂正する。 （２）明細書をつぎのとおり訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関のノックを検出するノックセンサ、ノックセン
   サの出力からノック発生の有無を判別するノック判別手
   段、ノック判別手段の出力から基準の点火時期切換の要
   否を判定する基準点火時期切換判定手段、基準点火時期
   切換判定手段の出力に従って点火時期を切り換える点火
   時期切換手段、及び機関の運転状態に応じて上記基準点
   火時期切換手段による点火時期の切換量を変更制御する
   手段を備えた内燃機関の点火時期制御装置。