JPS60201072A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

内燃機関の点火装置

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JPS60201072A
JPS60201072A JP59055710A JP5571084A JPS60201072A JP S60201072 A JPS60201072 A JP S60201072A JP 59055710 A JP59055710 A JP 59055710A JP 5571084 A JP5571084 A JP 5571084A JP S60201072 A JPS60201072 A JP S60201072A
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signal
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祐一 鹿志村
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登 杉浦
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は内燃機関の点火装置に関する。
〔発明の背景〕
エンジンに発生するノッキングはエンジンの出力低下、
或はエンジンの過熱による破壊を招く。
このような弊害を除くものとして、例えはU 、 S、
 PNo 4111035” Engine KnoC
k signalgenerating appara
tus wit−tl noise channeli
nllibiting feedbaCk”に示すよう
なノッキングを検出して点火時期を修正しノッキングの
持続を取シ除くものが知られる。
しかしながら、センサの出力が経時変化により変わった
シ、エンジン振動条件が変わったυ、検出回路の温度変
化等によシ検出感度が変わった場合に、結果としてノッ
ク検出回路の検出感度を変更する必要があった。
従って、ノック制御装置の検出感度を自動的に修正して
ノツーキング発生時に正しくノックを検出する点火時期
制御装置が必要となる。
〔発明の目的〕
本発明の目的はノッキングの検出感度を判定しこれを変
更できる変更手段を備えた内燃機関の点火装置を提供す
ることにある。
〔発明の概要〕
本発明は、たとえば特定気筒を除々に進角させて、進角
させた気筒の前回のノック検出回路出力(実施レリでは
パルス数)と今回の出力を比較し、今回の出力が前回と
比べて急変(パルス数が急増)した時をノック発生と見
做しノック判定回路のノック検出基準信号(パルス数)
を修・生じ、ノック検出感度を自動的に修生ずるもので
ある。
〔発明の実施例〕
本発明の実施例を図面に従い説明する。
第1図に本発明による内燃機関の点火装置の概念図を示
す。同図において、図中、103は、カウンタ104、
前回のカウント値を保持しておくレジスタ105、今回
のカウント値が入るレジスタ106、前回のカウント値
と今回のカウント値と比較する比較器107、比較器1
07の出力信号をメモリ修正信号として入力する基準信
号部108、検出回路102の信号108の信号を比較
する比較器109で構成され、比較器109でノック発
生時に点火時期遅角信号を出力するようになっている。
検出回路102の出力は、カウンタ104と比較器10
9に入力され、比較器109のもう一方の入力は基準信
号部108からの出力となっており、各気筒ごとの基準
信号(第1図の例は4気筒の場合)と検出回路102の
出力が比較され、ノック発生時に点火時期遅角信号が出
力される。一方カウンタ104は、特定気筒を進角させ
てその進角させた気筒の検出回路102の信号をカウン
トするもので、徐々に進角させた特定気筒の検出回路1
02の出力(本実施例ではパルス)をカウントして前回
のカウント値と今回のカウント値を比較して進角させた
特定気筒がノックしているかどうかを判定し、前回のカ
ウント値に比べて今回のカウント値が急増した場合、進
角させた特定の気筒にノックが発生したと判定し、基準
信号部108の各気筒の基準信号(ノック検出パルス数
)を修生する。つまシ進角させた特定気筒のカウント値
によって基準信号部108の基準信号が曹き変えられる
第2図に本発明を適用する内燃機関制御装置の点火時期
制御部分を示す。セントラルプロセシングユニット(以
下CPUと記す。)12は、内燃機関の点火時期を含め
た各種データのデジタル演算処理を行う。几0M14に
は点火時期制御及びその他の制御プログラムおよび固定
データが記憶されている。ltAM16は読み出し、丼
き込みが可能な記憶素子である。バックアップaAM1
7゛は内燃機関の停止時にも記憶’k[I持するRAM
である。CPU12は入出力インターフェース回路20
を介して各種センサ(本実施例では、ノッキング検出装
置30、クランク角センサ40、負荷センサ50、水温
センサ60、負荷スイッチ80を用いている。)からの
信号fr、取シ込み、この信号に基づき、几0M14に
記憶されたプログラムに従って点火時期を計算し、人出
力インターフェース回路20を介して点火信号IGNを
出力する。
点火信号IGNは増巾器72を介してパワートランジス
タ74のベースに加えられ、ノくワートランジスタ74
を駆動する。パワートランジスタ74の遮断によ多点火
コイル76の2次コイルに点火電流が発生する。
第3図に前記入出力インターフェイス回路20における
点火時期1g1JIIi1に寄与する部分の具体的構成
を示す。第2図に示すクランク角センサ40からのポジ
ションパルス信号(posと記す。)は、アンド回路2
16および220に加えられる。又クランク角センサ4
0からの基準クランク角信号(REFと記す。)は、第
1のカウンタレジスタ210のリセット端子およびR,
8フリツプフロツプ218のセット端子に加えられる。
第1のカウンタレジスタ210はアンド回路216およ
び几Sフリップフロップ218によ#)几EFの立ち上
シに基づいて、POSの計数を開始し、計数値をコンパ
ン−夕206に出力する。コンパレータ206は、第1
のカウンタレジスタの計数値と、CPU12で演算され
アドバンスレジスタ202に格納された点火時期データ
θ11を比較し、両者が一致した時にB87’)ツブフ
ロップ214にセットパルスを出力すると共に、RSフ
リップフロップ218をリセットする。RSフリップフ
ロップ214にセットパルスが入力されるとQ出力の出
力は遮断され、点火系のパワートランジスタ74が遮断
され、点火コイル76の2次コイルに放′亀電流が出力
される。
次に点火コイルの通電開始時期について説明する。第2
のカウンタレジスタ212は、コンパノー夕206によ
って決定される几Sノリツブフロップ222をONする
為のセット−パルスに基づき、アンド回路220を介し
てポジションパルスPO8の計数を開始し、計算値をコ
ンパレータ208に出力する。コンパン−ター208で
は、このB1数値と、CPU12によって演鼻されドエ
ルレジスタ204に格納された値を比較し、両者が一致
した時にリセットパルスをRSSフリップフロップ21
4出力すると共にkL8ソリツブフロップ222’にリ
セットする。)L8フリップフロップ214では、リセ
ットパルスに基づきQ端子に出力を発生させ、パワート
ランジスタ74をONさせ、点火コイル76の1次コイ
ルへの通電を開始する。
次にノッキング信号KNCKPのCPU12への取り込
みについて説明する。
ノッキング検出装置30の出力パルスKNCKPは、カ
ウンタレジスタ234に入力されておシ、発生したノッ
キングの強度に比例した、J(NCKPの開数が削数さ
れる。CPU12は、とのg1″数終了の時点で割込み
がかけられカウンタレジスタ234の計数値が、CPU
12に、バス18’t:介して取り込まれると同時に、
カウンタレジスタ23408′i数値はリセットレジス
タ238によυ、クリアされて、次のソツキング元生に
備える。
C’PTJ12に取シ込まれたパルス故NPは、ノンキ
ングの強度に対応するデータであって、点火時期修正量
の計算に用いられる。
第4図は、以上説明した第2図に示す回路の作動を示す
タイミングチャートである。図において、(A)は基準
クランク角信号、(B)はポジションパルス信号である
。(C)は第1のカウンタレジスタ210の計数状況を
示し、CIは、アドノ(ンスレジスタ202の設定値で
ある。(D)は、コンノ(レータ206の出力信号を示
し、第1のカウンタレジスタ210の計数値が、アドノ
(ンスレジスタ202の設定値に到達した際に出力が発
生することを示している。(1幻は、第2のカウンタレ
ジスタ212の計数医況を示し、Elは、ドエルレジス
タ204の設定値である。(F)は、コンノくレータ2
08の出力で、コンパレータ206の作動と同様である
。(G)は、コンパレータ206.208の出力、即ち
、(DJ、(F)に応動するl(Sフリップフロップ2
14のQ出力を示している。(■()dl、このQ出力
に応動して流れる点火コイル66の電流を示し、(I)
は、点火時期を示している。
次に第5図にはノッキングの発生に応動し、ノッキング
の強度に応じた数のノくルスKNCKPを発生する。ノ
ッキング検出装置30のブロック図が示されている。図
において、ノッキングセンサJ n 1rr+tzw書
−IT−v r hsahf式h−エンジンのシリンダ
のノッキング振動を電気信号に変換する。
このノッキングセンサ401の出力信号VINは、入力
処理回路402を経て、バンドパスフィルタ403に入
力される。このバンドパスフィルタ403はエンジンの
寄生振動を除き、ノッキング信号を効率よく取り出すた
めに設けられており、バンド巾はノッキング信号の周波
数に合致するよう選択される。
バンドパスフィルタ403を通過し九ノンキング信号を
半波整流回路404によシ半波整流した後、2系統に分
け、1系統をノッキングの代表信号として、直流増幅器
405で増申し、他の1系統をノッキング検出のための
利足レベルとして、平滑回路406で平滑後直流増巾回
路407で増巾する。比較器409は、この系統の信号
の比較により、ノッキング検出信号を発生し、l104
10に出力する。
第6図は、第5図に示したブロック図各部の信号波形を
示している。図中(1)は、ノッキングセンサ401の
出力であL (2)は、入力処理 −回路402の後、
又、(3ンは、バンドパスフィルタ403の出力波形で
あり、これケ半波整流しく4)、増+1] L、た信号
(5)と、平滑(6)後槽[IJシた信号(7)との比
較によりノッキング検出信号KNCKP (8)が得ら
れる。
第7図は本実施列における点火時期制御装置のジェネラ
ル70−を示している。第7図において割込み要求60
0が発生すると次のステップ602の割込み要求解析処
理によってノックか(KNOCIOリファレンス(1,
(IうF)かタイマー割込(TIME几)かが判断され
る。タイマー割込である場合には、タスクスケジューラ
604の指示に従い、入力信号のAD変換及びエンジン
回転数の入力(606)点火時期及び通電時間の計@(
608) 、デジタル入力信号処理(610)及び、補
正処理(612)の各タスクを実行する。
またステップ602で割込要求解析処理の結果ノック発
生による割込要求の場合には、ステップ615でノック
信号処理ルーチンが実行される。
このノック信号処理ルーチンを第10図に示す。
ステップ901において前記カウンタレジスタ234の
内容Npの取込みが行われ、ステップ902でチェック
モードかどうか判定される。チェックモードでない場合
はステップ907へ進みステップ901で取込んだパル
ス数Npとノック検出設定パルスNsが比較される。N
pがN8以上の場合はノックが発生し、ステップ908
で点火時期修正実行フラグがセットされる。一方、ステ
ップ902でチェックモードの時は、ステップ903へ
進み、現在のパルス数が進角させた気筒のものであるか
を判定する。進角させた気筒のパルスである場合には、
ステップ904で進角させた気筒の前回のパルス数と、
取込んだパルス数Npとの比較が行なわれる。比較の結
果、パルス数が急増していれば進角させた気筒にノック
が発生しており、比較した今回のパルス数と特定気筒進
角前のパルス数との差(増加したパルス数)をステップ
905で計算し、ステップ906でノックが進角させた
気筒に発生したことを報告する。ノックパルス修正フラ
グをセットする。
又、ステップ602の結果リファレンス信号による割込
要求の場合にはステップ616において回転同期処理ル
ーチンの実行が行われる。
第8図はステップ616で行われる点火時期制御ルーチ
ンである。ステップ702でノック制御中であるかどう
かを判断する。ノック制御中であればステップ703で
ノック補正を行う。ノック側脚中でなければ、ステップ
704へ進みチェックモードかどうか判断される。チェ
ックモードであれば、ステップ706で特定の気筒の点
火時期を徐々に進角させてノックを起こさせる。ノック
が発生するとノック検出回路出力のパルス数が急増する
。この時定気筒を進角させた時の急増したパルス数によ
って、ノック判定回路のノック検出パルス数NBの修正
を行う。
一方、ステップ704でチェックモードでなければ、チ
ェックモードへ移行する条件になったがをチェックして
、ノック検出パルス数は前回の設定値を使用する。ステ
ップ707ではAJJVレジスタに点火時期がセットさ
れる。
第9図を用いて、ステップ704 、705.706に
相当する説明を行う。ステップ802はステップ704
に相当する。ステップ802でノック検出パルス数を修
正するチェックモードでなければ、ステップ803へ進
む。ステップ803は特定のタイミングでチェックモー
ドへ移行するためのカウンタになっており、カウンタの
内接が設定値以上になればチェックモードへ移行できる
とみなし、ステップ804でチェックモードへ入る許p
Jがなされ、ステップ805で前回のノック検出パルス
数のままでステップ806へ進み点火時期としてエンジ
ンの回転数Nと負荷11NPによって定まる値通常点火
時期θ=0 (N、 ’l[’P ) f:セットする
一方、チェックモードの場合はステップ807へ進む。
ステップ807では、特定気筒進角前に各気筒のノック
検出回路出力のパルス数を取シ込み、各気筒のノック判
定回路のノック検出設定パルス数N8となる。特定気筒
を進角させた場合には、ステップ807で毎回各気筒の
パルス数が読み込°止れる。ステップ808では、第9
図のル−チンが動いている気筒が、進角させた気前か他
の気筒かの判断を行う。現在勤いている気筒が進角させ
た気筒でなければステップ806へ進む。つまり、進角
させた特定気筒以外はエンジンの回転数Nと負荷Tpで
決まる点火時期がセットされる。
一方ステップ808で現在勤いている気筒が進角させた
気筒の場合はステップ809へ進む。ステップ809で
は、ステップ906のクラブがセットされているかどう
かを判断する。ノック修正フラグがセットされていなけ
れば、進角させた特定気筒のパルス数が急増していない
(ノックが発生していない。)ため、さらに時定気筒を
進角させるためステップ810へ進む。θB−θ(N、
 Tp )+Δθとする。Δθは本実施列では特定値と
なっているがエンジン回転数N1負荷Tpによるマツプ
値としてよい。つますΔθ−f(N、Tp)ともできる
。一方、ステップ809でステップ906のフラグがセ
ットされていれば進角させた気筒にノックが発生してお
り、ステップ811で各気筒のノック検出パルス数Ns
を修正する。そして、ステップ812へ進みパルス数N
8の修正が終了したので、ノックパルス修正フラグヶク
リアし、ステップ813へ進み進角させた特定気筒の進
角を解除する。ステップ813の後でステップ814へ
進みチェックモードをOFFし、ステップ806へ進む
。以上でノック検出パルス数の修正が行なわれたことに
なる。
第11図を用いてノック検出パルス数修正の過程を説明
する。第11図(1)は気筒を示し、(2)の数字は気
筒数を示す。すなわちたとえば1の数字は第1気筒、3
の数字は第3気筒を示す。本実施例では特定の気筒を進
角させるが、第11図においては4気筒エンジンで特に
第1気筒だけを進角させた場合を示す。第11図B、C
,D、Eは第1気筒進角前の状態を表わす。即ち第11
図(4)の数字は進角前ノック発生していない状態のノ
ックパルス数を我わすもので第1気筒で4発、第3気筒
で5発、第4気筒で3発、第2気筒で2発で2発検出さ
れている。この各気筒のパルス数は第9図に示すステッ
プ807で読み込−まれる。この状態ではノック発生し
ていない状態である。ステップ810に従って第1気筒
を進角して行くと、第1気筒でノックが発生して第11
図(4)のGの様にノック検出パルス数が急増する。G
では9発になる。ここで、各気筒に補正するパルス数Δ
N s = 9 4=5となる。ノック発生によりステ
ップ811で各気筒のノック検出パルス数設定値N5(
I)とすると、第1気筒N g(1)−5+ΔNg=9
となる。以下第3気筒N5(3)−5+ΔN5=10、
第4気筒NS (4) −3+ΔN5=8 、第2気筒
N5(2)=2+ΔN5=7となる。ステップ811で
はNI!(1)〜N++(4) を修正したノック検出
パルス数としてセットする。第11図(5)は(3)A
の詳細図である。
第12図は第11図の4つの気筒のうち進角させている
第1気筒だけを抜き出したものである。
第1気筒だけ紮徐々に■〜[F]まで進角させて行く。
第2図(2)はノック信号とBGLの関係を示し、第1
2図(3)r/′iノック検出パルス数を示している。
第1気筒を徐々に進角させても■〜[F]まではノック
検出パルス数は4で変化しない。つ−まりノックはまだ
第1気筒に発生していない。[F]でノックパルス数が
急増するうつまり、ノックが第1気筒に発生した。ここ
で、[F]のノック検出パルス数9と進角前の■のパル
ス数4の差5がこの場合の各気筒へのノック検出パルス
数の補正と;LL各気筒のノック検出パルス数f:書き
変える。
第13図を用いて第7図に示すスオツプ608に相当す
る部分を説明する。ステップ741でエンジン回転数N
と負荷T pによすθ= f (1’J、 Tp )と
なる通常点火時期が計算されるっ次のステップ742で
ノックが発生してノックによる点火時期修正実行が完了
したか否か(Y、Nlが判断される。ノック発生によっ
て末だその16止実行が完了していない場合はステップ
744へ進ム。ステップ742で修正が完了している場
付、ステップ743で点火時期修正量ΔθAnv(t)
が次式によ請求められる。
Δθ*ov(t)=ΔθADv(t −1)+ΔθAD
V2上式において、ΔθAov (t 1 )は修正直
前の修正量であシ、ΔθAr)V2は通常・峰正量であ
る。
ステツブシ44では通電時間の計算を行う。
第14図を用いてステップ703に相当するノック補正
部分の説明をする。ここは、通常点火時期θ=θ(NI
Tp )に、点火時期修正量ΔθADVI 及び通常修
正量ΔθADV2を加える修正tt+11n e行うよ
うに構成されている。
ステップ751では、ステップ741で計算された通常
点火時期を読み込む。次のステップ752ではノック発
生による点火時J4B修正完了か否かの判断がなされる
。修正が完了していない場合、ステップ753で点火時
期の修正量ΔθADV (t )が次の式でめられる。
Δθaov(t)=θADV −(t −1)−ΔθA
DVI上式において、ΔθADvIはノック発生時の隆
正歓で、θhov (t 1 )は修正直前の修正にで
ある。
ステップ753でめた点火時期修正量ΔθADV(1)
は、ステップ754でステップ751の通常点火時期θ
に加えられる。
θムov(t)”θ(N、 Tp )十ΔθAnv(t
)ステップ754で修正の結果、次のステップ755で
修正実行報告(フラグ・リセット)がなサレ、ステップ
707でアドバンスレジスタへステップ754でめられ
た点火時期θADv(t)が設定される。
また、ステップ752でノックによる修正実行が完了し
ていると判断された場合、ステップ756に移行してス
テップ743で計算された点火時期修正量Δθムov(
t)を読込む。ステップ743で読込まれた点火時期修
正量ΔθAnv(t) Fiステップ757で通常点火
時期θ(N、 ’I’p )に加えられる。1ノツクの
発生によって後退させた点火時期をノック消滅と同時に
進角方向に増加させて因る。
ステップ757でめた点火時期θAny(t)はステッ
プ707でアドパンスレリスタヘセットされる。
以上によれば、特定気筒を進角させてその時の進角させ
た気筒のノック検出回路出力のパルス数によって、各気
筒のノック検出基準パルス数の修正が行なわれ、ノック
検出感度が修正される。
〔発明の効果〕
以上述べたことから明らかなように本発明によればノッ
ク判定回路のノック検出感度を自動的に調整でき最適な
点火時期制御を行なえる内燃機関の点火装置が得られる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概念図、第2図は本発明を適用する内
燃機関の点火時期制御部分を示す図、第3図は第2図の
実施クリの入出力インターフェース回路の点火時期制御
に関する部分を示す図、第4図は第3′図の回路の動作
を表わすタイミングチャート、第5図はノッキング検出
装置のブロック図、第6図は第5図のブロック図各部の
信号図、第7図は点火時期制御装置のンエネラルフロー
図、第8図は点火時期制御ルーチンを示す図、第9図は
ノック発生補正進角の実施ルーチンを示す図、第1θ図
はノック割込ルーチンを示す図、第11図。 第12図はノック検出パルス数修正の説明図、第13図
、第14図は点火時期遅角信号を得るフローチャートで
ある。 101・・・センサ、102・・・検出回路、104・
・・カウンタ、105,106・・・レジスタ、107
・・・比較器、108・・・基準信号部、109・・・
比較器。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 第80 第90 名10日 第110 (2)+34213421

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ノツクセンサと、ノック判定基準値が書き込まれた
    メモリと、該ノツクセンサからの信号が前記メモリに計
    き込まれた該ノック基準値以上となった場合に点火時期
    遅角信号を出力させる判定回路とを備える内燃機関の点
    火装置において、気筒を進角させることによってノック
    発生を決定する手段と、この手段によってノック発生の
    際に前記メモリのノック判定基準値を潜き換える手段と
    を設けたことを4!徴とする内燃機関の点火装置。 2、!iM許請求の範囲第1項記載のものにおいて判定
    回路のノック判定基準値をパルス数としたことを特徴と
    する内燃機関の点火装置。 3、特許請求のj)π間第1項記載のものにおいてエン
    ジンの気筒ごとに判定回路のノック判定基準値を変更す
    ることを特徴とする内燃機関の点火装置。
JP59055710A 1984-03-23 1984-03-23 内燃機関の点火装置 Granted JPS60201072A (ja)

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