JPS6252143B2

JPS6252143B2 -

Info

Publication number: JPS6252143B2
Application number: JP57062246A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Hata
Original assignee: Sogo Jidosha Anzen Kogai Gijutsu Kenkyu Kumiai
Current assignee: Sogo Jidosha Anzen Kogai Gijutsu Kenkyu Kumiai
Priority date: 1982-04-13
Filing date: 1982-04-13
Publication date: 1987-11-04
Also published as: JPS58178873A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は内燃機関の点火時期制御装置に関す
るものである。

内燃機関の点火時期設定は機関の運転状態に対
して効率が最も良くなるように行なわれる。一般
には、機関がノツキングしない範囲でできるだけ
MBT（Minimum advance for Best Torque）に
近づくように点火時期を設定するのが望ましい。
しかし、従来装着されてきた点火時期制御装置は
機械式が多く、製品のばらつきや経年変化に対し
て点火進角特性が安定しない。それ故、実際の点
火時期設定はノツキングを防ぐために上記の望ま
しい点火進角特性よりもかなり遅れ側に設定され
る。これでは機関の効率は悪化する。また、たと
え、ばらつきや経年変化のない点火時期制御装置
を用いても、ノツキング現象が機関の吸気温度・
湿度さらに空燃比等によつて左右されるため、あ
る条件のもとでノツキングの発生しない点火時期
に設定しても異なつた運転条件のもとではノツキ
ングを起こす恐れがある。

そこで、ノツキングを検知して、ノツキングが
発生すれば点火時期を所定の速度で遅角させ、遅
角終了後は所定の速度で進角復帰させる制御を行
なうと、上記のように機械式のばらつきや運転条
件の差によつて点火進角特性に誤差が生じてもほ
とんどノツキングの起こらないように点火時期を
適合させることができる。機関の運転が定常ある
いは緩やかな加減速等においては機関の運転状件
に急峻な変動がないためノツキング制御を安定に
行なうことができるが、急激な加速時には空燃比
や点火時期が急に大きく変動するため極めてノツ
キングが発生し易く、そのノツキング強度も非常
に大きなものになるため通常の制御ではノツキン
グを素早く抑制することは困難である。それ故、
急加速時には機関の運転状態を判定してノツキン
グ発生時に遅角量を増量し、または予め点火時期
を遅角することによつて急加速時のノツキングを
防止することができる。そして、加速終了後は機
関の負荷が加速期間中に比し軽負荷となり、機関
は安定した状態となるので加速時の遅角制御終了
後は装置のもつ進角復帰特性に依存せず、点火時
期をすみやかに基準点火時期まで戻すことにより
機関の効率を高めることができる。

しかるに上記のように加速時の遅角制御終了
後、点火時期を基準点火時期まで戻すと、機関の
運転条件によつては再びノツキングが発生する場
合があつた。

この発明は、加速時遅角制御終了後の遅角解除
制御の作動中にノツキングが発生しても、その時
点で遅角解除制御を停止し通常運転でのノツク制
御に切換えることにより遅角解除制御中のノツキ
ング発生を素早く抑制することを目的とするもの
である。

第１図は、この発明の一実施例を示すもので同
図において、１は機関に取り付けられ、機関に発
生する振動加速度を検出する加速度センサ、２は
加速度センサ１の出力信号の中からノツク信号以
外のノイズ成分を抑圧するフイルタで特定周波数
以外の信号の通過を阻止する周波数フイルタや、
所定のタイミングで信号の通過を阻止するゲート
フイルタ等から構成されている。３はノツキング
時以外の機関の機械的な振動ノイズレベルを検出
するノイズレベル検出器、４はフイルタ２の出力
電圧とノイズレベル検出器３の出力電圧とを比較
し、ノツク検出パルスを発生する比較器、５は比
較器４の出力パルスを積分し、ノツキング強度に
応じた積分電圧を発生する積分器、６は機関の吸
気マニホールド圧力を検出することによつて作動
する検出スイツチ、７はスイツチ６の短絡時より
一定時間積分器５の充電時定数を短かくする加速
時遅角回路、８は積分器５の出力電圧に応じて基
準の点火信号の位相を遅角変位させる移相器、９
はあらかじめ設定した点火進角特性に応じた点火
信号を発生する回転信号発生器、１０は回転信号
発生器９の出力を波形整形して基準点火信号を得
て、同時に点火コイル１２の通電の閉路角制御を
行なう波形整形回路でこの出力は上記移相器８に
より移相遅角される。１１は移相器８の出力信号
により点火コイル１２の給電を断続するスイツチ
ング回路、１３は加速時遅角回路７の出力信号を
得て積分器５の出力電圧をすみやかに減ずる遅角
解除回路、１４は比較器４の信号を得て遅角解除
制御を停止させる制御停止回路である。

第２図、第３図は第１図と同一符号部分の動作
波形を示すもので、第２図は機関のノツキングが
発生していないモードを、第３図はノツキングが
発生しているモードを、示している。

次に第１図実施例の動作を説明する。

機関の回転により予め設定された点火時期特性
に対応して回転信号発生器９より発生する回転信
号は波形整形回路１０によつて所望の閉路角をも
つ開閉パルスに波形整形され、移相器８を介して
スイツチング回路１１を駆動し、点火コイル１２
の給電を断続し、その通電電流遮断時に発生する
点火コイル１２の点火電圧によつて機関は点火さ
れて運転される。この機関の運転中に起こる機関
振動は加速度センサ１によつて検出される。

今、機関のノツキングが発生しない場合におい
てはノツキングによる機関振動は発生しないが、
他の機械的振動により加速度センサ１の出力信号
には第２図ａで示すように機械的ノイズや点火時
期Ｆに信号伝達路に乗るイグニツシヨンノイズが
発生する。これらのノイズはフイルタ２により抑
圧され、フイルタ２の出力信号は第２図ｂのイの
ようになる。一方、ノイズレベル検出器３はフイ
ルタ２の出力信号のピーク値変化に応動し、この
場合、通常の機械的ノイズのピーク値による比較
的緩やかな変化には応動し得る特性をもち、機械
的ノイズのピーク値より若干高い直流電圧を発生
する（第２図ｂのロ参照）。

従つて、第２図ｂに示すようにフイルタ２の出
力信号の平均的なピーク値よりもノイズレベル検
出器３の出力が大きいため、これらを比較する比
較器４の出力は第２図ｃのように何も出力され
ず、結局ノイズ信号は全て除去される。それ故、
積分器５の出力電圧は第２図ｄのように零のまま
で移相器６による移相角（入出力の位相差）も零
となる。従つて、点火コイル１２の通電の断続位
相は波形整形回路１０の出力の基準点火信号と同
位相となり、点火時期は基準点火置となる。

また、ノツキングが発生した場合、加速度セン
サ１の出力には第３図ａのように点火時期Ｆより
ある時間遅れた付近でノツク信号が含まれ、フイ
ルタ２を通過後の信号は第３図ｂのイのように機
械的ノイズにノツク信号が大きく重畳したものに
なる。このフイルタ２を通過した信号のうちノツ
ク信号の立上りは急峻なため、ノイズレベル検出
器３の出力電圧のレベルがノツク信号に対して応
答が遅れる。その結果、比較器４の２つの入力は
第３図ｂの如くなるので比較器４の出力には第３
図ｃのようにパルスが発生する。積分器５がその
パルスを積分し、第３図ｄのように積分電圧を発
生する。そして、移相器８が積分器５の出力電圧
に応じて波形整形回路１０の信号（第３図ｅ）を
遅れ側に移相するため、移相器８の出力位相は第
３図ｆの如く波形整形回路１０の基準点火信号の
位相よりも遅れる。スイツチング回路１１はこの
遅れ位相の出力で駆動され、その結果、点火時期
が遅れ、ノツキングの発生が抑制される。また急
激な加速時においては、機関の空燃比や点火時期
等の諸条件が不安定な状態にあるため極めてノツ
キングが発生し易く、定常運転における遅角制御
では少々点火時期を遅らせても第３図のようなノ
ツキング状態を続け、即座にノツキングを抑制す
ることはできない。このような場合には、吸気マ
ニホールド圧力を検出して、低圧から所定の圧力
を越えた時、スイツチ６が作動し、そのスイツチ
６によつて加速時遅角回路７が積分器５の充電時
定数を短縮制御することにより積分器５の出力電
圧が急上昇し、その結果点火時期が大幅に遅れる
ことによつてノツキングを即座に抑制することが
できる。そして加速後は加速期間中に比し機関が
軽負荷となるため加速時の遅角制御終了後は遅角
解除回路１３が積分器５の出力電圧を急放電によ
つて急下降さし、点火時期を基準点火時期まです
みやかに戻し機関の効率を高めている。しかし、
機関の運転条件によつては、加速時遅角制御後の
遅角解除回路１３の作動中にノツキングが発生す
る場合がある。そこでこれを解消するための方法
を急加速時の遅角制御を含め第４図の具体例をも
つて説明する。

第４図は上記比較器４、積分器５、圧力検出ス
イツチ６、加速時遅角回路７、遅角解除回路１
３、制御停止回路１４の一回路図である。図にお
いて１４１，１４３は単安定マルチバイブレータ
（以下Ｍ／Ｍ，１４２は積論理動作をするゲー
ト、１４４，１４５はトランジスタ、１４６はイ
ンバータである。今、吸気マニホールド圧力が低
い機関の通常運転の場合、圧力検出スイツチ６は
何も出力しないため加速時遅角回路７、遅角解除
回路１３および制御停止回路１４の制御は停止状
態にある。しかし機関の加速により吸気マニホー
ルド圧力が所定の圧力を越えた時、圧力検出スイ
ツチ６は加速時遅角回路７に検知信号を出力し、
ある一定期間T₁（第５図ｇ）加速時の遅角制御
を可能な状態にしている。そしてこのT₁なる期
間に比較器４の出力にノツク検出パルス（第５図
ｃ−Ｘ）が発生すれば加速時遅角回路７は積分器
５の出力電圧を急速充電により急上昇させる（第
５図ｄ）。つまり移相器８の遅角量を増量し加速
時に発生したノツキングを即座に抑制している。
そして加速時の遅角制御（期間T₁）終了後は、遅
角解除回路１３が積分器５の出力電圧を減じ、そ
のため点火時期はすみやかに基準点火時期まで進
角する。そこでこの遅角解除回路１３が動作中に
再びノツキングが発生した場合の制御についての
べる。M.M.１４１に期間T₁なるパルスが入力さ
れると、その立下りでトリガされ、M.M.１４１
は期間T₂（第６図ｈ）なるパルスを出力する。
そしてインバータ１４６はこのパルスを受け、出
力は低レベルとなる。このためトランジスタ１４
５がオフし、トランジスタ１４４は制御可能な状
態となる。この時にノツキングが発生すると、ゲ
ート１４２は期間T₂なるパルスと、比較器４よ
りのノツク検出パルス（第５図ｃ−Ｙ）を積論理
したパルスを出力し、M.M.１４３はそのパルス
の立上りでトリガされ期間T₃（第５図ｉ，T₃≧
T₂）のみ高レベルとなるパルスを出力する。これ
によりトランジスタ１４４はオンし、遅角解除回
路１３の動作を停止させるため、通常運転におけ
るノツク制御にもどりノツクパルス第５図ｃ−Ｙ
に応じて通常の遅角制御が行なわれる。一方、
M.M.１４１より出力された期間T₂なるパルスが
高レベルから低レベルになると、インバータ１４
６を介してトランジスタ１４５はオンし、トラン
ジスタ１４４の制御を停止させる第５図ｊ）。こ
れによりトランジスタ１４４は第５図ｋに示す
T₄の期間のみ遅角解除回路１３の制御を停止さ
せることになり、再び、圧力検出スイツチ６が作
動し、且つ、遅角解除回路１３が作動中にノツキ
ングが発生するまでは停止状態となる。

この発明は以上説明したとうり、機関のノツキ
ングを検出し、そのノツク信号に応じて点火時期
を遅角してノツキングを抑制し、さらに加速時に
発生するノツキングに対しては加速時の遅角補償
することにより抑制し、尚且つ、遅角補償の解除
中にノツキングが発生した場合はすみやかに通常
のノツク制御を行なうことによつて機関のいかな
る運転状況においてもノツキングをすみやかに抑
制することが可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図、第２図、第３図は第１図の各部動作状態
を示す波形図、第４図は第１図の要部を示す回路
図、第５図は第４図の各部の動作状態を示す波形
図である。図において１は加速度センサー、２はフイル
タ、３はノイズレベル検出器、４は比較器、５は
積分器、６はスイツチ、７は加速時遅角回路、８
は移相器、９は回転信号発生器、１０は波形整形
回路、１１はスイツチング回路、１２は点火コイ
ル、１３は遅角解除回路、１４は制御停止回路で
ある。尚、図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。

Claims

【特許請求の範囲】

１内燃機関のノツキング状態を検出するノツキ
ング検出手段と、基準点火時期信号を発生する基
準点火時期信号発生器と、上記ノツキング検出手
段の出力に応じて上記基準点火信号の位相を遅角
制御する移相手段と、この移相手段の出力に同期
して点火コイルの給電を断続するスイツチ手段
と、機関加速時の所定期間に上記移相手段による
遅角制御量を増量する加速時遅角手段と、上記加
速時遅角手段の動作後に上記移相手段による遅角
制御量をすみやかに進角側に復帰させる遅角解除
手段と、上記遅角解除手段による進角側への復帰
途上で上記ノツキング検出手段によつてノツキン
グ状態が検出された場合に上記遅角解除手段によ
る進角側への復帰制御を停止させる制御停止手段
とを備えたことを特徴とする内燃機関の点火時期
制御装置。