JPS63159668A - Ignition control device for internal combustion engine - Google Patents

Ignition control device for internal combustion engine

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JPS63159668A
JPS63159668A JP61307387A JP30738786A JPS63159668A JP S63159668 A JPS63159668 A JP S63159668A JP 61307387 A JP61307387 A JP 61307387A JP 30738786 A JP30738786 A JP 30738786A JP S63159668 A JPS63159668 A JP S63159668A
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JP
Japan
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output
ignition
knock
integrator
cylinder
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Application number
JP61307387A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Komurasaki
悟 小紫
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable all the cylinders to be efficiently operated, by providing an integrator, which outputs integrated voltage on the basis of an output of a knocking discriminator further resets the integrated voltage corresponding to the ignition action, and enabling an amount of knocking to be detected in every cylinder in proportion to the generated amount of knocking. CONSTITUTION:In the case of an engine having a comparator 6 which generates a knocking pulse by inputting an output of an acceleration sensor 1, detecting vibrative acceleration of the engine, through a frequency filter 2 and an analog gate 3 to be compared with an output of a noise level detector 5, an integrator 24, which receives the knocking pulse from the comparator 6 outputting integrated voltage in proportion to its time width, is provided. This integrator 24 is constituted so as to reset said integrated voltage in every ignition in the time of ignition on the basis of an output ignition pulse of a phase shifter 23 which functions so as to perform a delay timing control of an angle corresponding to control voltage. And the engine, which controls the phase shifter 23 to shift a phase through a distribution circuit 26 and memories 27-30 or the like corresponding to an output of the integrator 24, controls an ignition coil 12.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分計〕 この発明は内燃機関の点火時期制御装置、特にノッキン
グの抑制に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to an ignition timing control device for an internal combustion engine, and particularly to suppression of knocking.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第7図は従来の内燃機関の点火時期制御装置を示し、1
は機関に取付けられ、機関の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の出力信号のうちノッキ
ングに対し感度の高い周波数の信号成分を通過させる周
波数フィルタ、3は周波数フィルタ2の出力信号のうち
ノック検出に対し妨害波となるノイズを遮断するアナロ
グゲート、4は妨害ノイズの発生時期に対応してアナロ
グゲート3の開閉を指示するゲートタイミング制御m+
11.5はノッキング以外の機関の機械振動ノイズのレ
ベルを検出するノイズレベル検出器、6はアナログゲー
ト3の出力電圧とノイズレベル検出器5の出力電圧を比
較し、ノック検出パルスを発生する比較器、7は比較1
m6の出力パルスを積分し、ノッキング強度に応じた積
分電圧を発生する積分器、8は積分器7の出力電圧に応
じて基準点火信号の位置を変位させる移相器、9は予め
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W#9の出力を波形整
形し、同時に点火コイル12の通電の閉路角制御を行う
波形整形回路、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・イツチング回路である。
FIG. 7 shows a conventional ignition timing control device for an internal combustion engine.
2 is an acceleration sensor attached to the engine and detects the vibration acceleration of the engine; 2 is a frequency filter that passes signal components of frequencies that are sensitive to knocking among the output signals of acceleration sensor 1; 3 is the output signal of frequency filter 2; Of these, 4 is an analog gate that cuts off noise that becomes a disturbance wave in response to knock detection, and 4 is a gate timing control m+ that instructs the analog gate 3 to open or close in response to the timing of occurrence of disturbance noise.
11.5 is a noise level detector that detects the level of mechanical vibration noise of the engine other than knocking, and 6 is a comparison that compares the output voltage of the analog gate 3 and the output voltage of the noise level detector 5 to generate a knock detection pulse. vessel, 7 is comparison 1
An integrator that integrates the output pulse of m6 and generates an integrated voltage according to the knocking intensity, 8 a phase shifter that shifts the position of the reference ignition signal according to the output voltage of the integrator 7, and 9 a preset ignition signal. A rotation signal generator that generates an ignition signal according to the advance angle characteristic; 10 a waveform shaping circuit that shapes the output of the rotation signal generator W#9; and 11 a waveform shaping circuit that simultaneously controls the closing angle of energization of the ignition coil 12; This is a switching circuit that cuts off and on the power supply to the ignition coil 12 based on the output signal of the phase converter 8.

第8図に加速度センサ1の出力信号の周波数特性を示す
。Aはノッキングのない場合、Bはノッキングが発生し
た場合である。この加速度センサ1の出力信号にはノッ
ク信号(ノッキングに伴い発生される信号)の外に、機
関の機械的ノイズや信号伝達経路に乗る各種ノイズ成分
、例えばイグニッションノイズなどが含まれる。第8図
のAとBを比べると、ノック信号には特有の周波数特性
のあることがわかる。従って、その分布には、機関の違
いあるいは加速度センサ1の取付位置の違いにより差は
あるものの、それぞれの場合にノッキングの有無により
明確な違いがある。そこで、このノック信号が有する周
波数成分を通過させることによって他の周波数成分のノ
イズを抑圧し、ノック信号を効率良く検出することがで
きる。
FIG. 8 shows the frequency characteristics of the output signal of the acceleration sensor 1. A is a case where there is no knocking, and B is a case where knocking occurs. The output signal of the acceleration sensor 1 includes, in addition to a knock signal (a signal generated due to knocking), mechanical noise of the engine and various noise components on the signal transmission path, such as ignition noise. Comparing A and B in FIG. 8, it can be seen that the knock signal has unique frequency characteristics. Therefore, although there are differences in the distribution depending on the engine or the mounting position of the acceleration sensor 1, there is a clear difference depending on the presence or absence of knocking in each case. Therefore, by passing the frequency component of this knock signal, noise of other frequency components can be suppressed, and the knock signal can be detected efficiently.

第9図および第10図は従来装置の各部の動作波形を示
し、第9図はノッキングが発生していないモード、第1
0図はノッキングが発生しているモードを示す。この第
9図および第10図を用いて従来装置の動作を説明する
。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型9から発生される点火信号は波形
整形回路10によって所望の閉路角を持つ開閉パルスに
波形整形され、移相器8を介してスイッチング回路11
を駆動し、点火コイル12の給電を断続し、その通電々
流の遮断時に発生する点火コイル12の点火電圧によっ
て機関は点火されて運転されろ。
9 and 10 show operating waveforms of each part of the conventional device, and FIG. 9 shows the mode in which knocking does not occur,
Figure 0 shows the mode in which knocking occurs. The operation of the conventional device will be explained using FIGS. 9 and 10. As the engine rotates, the ignition signal generated by the rotation signal generator 9 in accordance with preset ignition timing characteristics is waveform-shaped by the waveform shaping circuit 10 into an opening/closing pulse having a desired closing angle. through the switching circuit 11
The engine is ignited and driven by the ignition voltage of the ignition coil 12 which is generated when the ignition coil 12 is powered on and off, and the ignition coil 12 is interrupted.

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
よって検出されろ。
Engine vibrations occurring during operation of this engine are detected by the acceleration sensor 1.

いま、機関のノッキングが発生していない場合にはノッ
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9図(alに
示すように機械的ノイズや点火[1]Fに信号伝達路に
乗るイグニッションノイズが発生する。
If engine knocking is not occurring, engine vibration due to knocking will not occur, but due to other mechanical vibrations, the output signal of the acceleration sensor 1 may include mechanical noise and Ignition noise is generated on the signal transmission path at ignition [1]F.

この信号は周波数フィルタ2を通過することによh第9
図1b)に示すように機械的ノイズ成分が相当抑圧され
るが、イグニッションノイズ成分は強力なため周波数フ
ィルタ2を通過後も大きなレベルで出力されることがあ
る。このままではイグニッションノイズをノック信号と
!!!!=Eしてしまうため、アナログゲート3は移相
器8の出力によってトリガされるゲートタイミング制御
器4の出力(第9図(C))によって点火時期からある
期間そのゲートを閉じ、イグニッションノイズを遮断す
る。
This signal is passed through the frequency filter 2.
As shown in FIG. 1b), the mechanical noise component is considerably suppressed, but the ignition noise component is so strong that it may be output at a high level even after passing through the frequency filter 2. At this rate, ignition noise becomes a knock signal! ! ! ! = E, the analog gate 3 closes the gate for a certain period of time from the ignition timing using the output of the gate timing controller 4 (FIG. 9(C)) triggered by the output of the phase shifter 8, thereby suppressing the ignition noise. Cut off.

このためアナログゲート3の出力には第9図(dlのイ
のようにレベルの低い@械的ノイズのみが残る。
Therefore, only low-level mechanical noise remains in the output of the analog gate 3, as shown in FIG. 9 (dl).

一方、ノイズレベル検出器5はアナログゲート3の出力
(1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かな変化には応動し
得ろ特性をもち、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9図fd)の口)。
On the other hand, the noise level detector 5 responds to changes in the peak value of the output (No. 1) of the analog gate 3, and in this case has a characteristic that it can respond to relatively gentle changes due to the peak value of normal mechanical noise. A DC voltage slightly higher than the peak value of mechanical noise is generated (Fig. 9 fd)).

したがって、第9図(dlに示すようにアナログゲート
3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5の出力が大きいため、これらを比較する比較器6
の出力は第9図(e)のように何も出力されず、結局ノ
イズ信号はすべて除去される。
Therefore, as shown in FIG. 9 (dl), since the output of the noise level detector 5 is larger than the average peak value of the output signal of the analog gate 3, a comparator 6 is used to compare them.
Nothing is output as shown in FIG. 9(e), and all noise signals are eventually removed.

このため、積分器7の出力電圧は第9図(f)のように
零のままで移相器8による移相角(入出力第9図(g)
、 [h)の位相差)も零となる。
Therefore, the output voltage of the integrator 7 remains zero as shown in Fig. 9(f), and the phase shift angle by the phase shifter 8 (input/output Fig. 9(g)
, [phase difference of h)) also becomes zero.

したがって、この出力により駆動されるスイッチング回
路11の開閉位相、すなわち、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時期となる。
Therefore, the open/close phase of the switching circuit 11 driven by this output, that is, the intermittent phase of energization of the ignition coil 12, is in phase with the reference ignition signal output from the waveform shaping circuit 10, and the ignition timing becomes the reference ignition timing.

まな、ノッキングが発生しt二場合、加速崩センサ1の
出力には第10図(a)のように点火時期よりある時間
遅れtコ付近でノックの信号が含まれ、周波数フィルタ
2およびアナログゲート3を通過後の信号は第10図(
dlのイのようにII tag的ノイズにノック信号が
大きく′M1畳したものになる。
However, when knocking occurs, the output of the acceleration collapse sensor 1 includes a knocking signal around a certain time lag from the ignition timing, as shown in FIG. 10(a), and the frequency filter 2 and analog gate The signal after passing through 3 is shown in Figure 10 (
As shown in A of dl, the knock signal becomes a large 'M1' multiplication of the II tag noise.

このアナログゲート3を通過した信号のうちノック(3
号の立上りは急峻なため、ノイズレベル検出器5の出力
電圧のレベルがノック信号に対して応答が遅れる。その
結果、比較器6の入力はそれぞれ第10図(d)の42
口となるので比較M6の出力には第10図telのよう
にパノシスが発生する。
Among the signals passing through this analog gate 3, knock (3
Since the rise of the knock signal is steep, the response of the output voltage level of the noise level detector 5 to the knock signal is delayed. As a result, the inputs of the comparators 6 are respectively 42 in FIG. 10(d).
Therefore, panosis occurs in the output of comparison M6 as shown in FIG. 10 tel.

積分@7がそのパルスを積分し、第1O図(f)のよう
に積分電圧を発生する。そして、移相Wj8が積分v4
7の出力電圧に応じて波形整形回路10の出力信号(第
10図(g)(基準点火信号))を時間的に遅れ側に移
相するため、移相器8の出力は移相が波形整形回路10
の基準点火信号の位相よりも遅れ、第10図(h):ご
示す位相でスイッチング回路11を駆動する。その結果
、点火時期が遅れ、ノッキングが抑圧された状態となる
。結局、これら第9図、第10図の状態が繰り返されて
最適の点火時期制御が行われる。
Integrator@7 integrates the pulse and generates an integrated voltage as shown in FIG. 1O(f). Then, the phase shift Wj8 is the integral v4
The output signal of the waveform shaping circuit 10 (FIG. 10 (g) (reference ignition signal)) is phase-shifted to the delayed side in accordance with the output voltage of the phase shifter 8. Shaping circuit 10
The switching circuit 11 is driven with the phase shown in FIG. 10(h), which is delayed from the phase of the reference ignition signal. As a result, the ignition timing is delayed and knocking is suppressed. Eventually, the conditions shown in FIGS. 9 and 10 are repeated to achieve optimal ignition timing control.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来の装置は、以上のように構成されているので積分器
7の出力の低減速度(点火時期が基準に向かい進角61
1に復帰する速度)はエンジンの回転角度1度当tニリ
秒の桁の特性で大きい時定数である。この低減速度は、
点火時期の進角側へのU速度が速すぎ、ノック領域に急
激に入って大きいノックが発生しないようにするための
特性で制御上大切なものである。
Since the conventional device is configured as described above, the speed at which the output of the integrator 7 is reduced (the ignition timing advances toward the reference by 61
The speed at which the engine returns to 1) is a large time constant on the order of t milliseconds per degree of engine rotation angle. This reduction rate is
This characteristic is important for control because it prevents the ignition timing from advancing too quickly and suddenly entering the knock region, causing a large knock.

従って、この積分器7の出力からノック検出1回毎のノ
ック検出量を求めるには、ノック検出の直前と直後の各
々の上記積分器7の出力を求め、各々の値の差つまり1
回のノック検出による積分器7の出力変化を求めること
が必要で、複雑な演算が必要になる。ノック検出時の積
分器7の値を単に読み取るだけでは求められない。従っ
て、例えばノック発生前の積分器7の出力を記憶してお
き、ノック発生時にはノック発生直前の積分器7の出力
とノック発生直後との差を求めなければならないからで
ある。
Therefore, in order to obtain the knock detection amount for each knock detection from the output of the integrator 7, obtain the outputs of the integrator 7 immediately before and after the knock detection, and calculate the difference between the respective values, that is, 1
It is necessary to determine the change in the output of the integrator 7 due to the knock detection, which requires complicated calculations. This cannot be determined by simply reading the value of the integrator 7 at the time of knock detection. Therefore, for example, it is necessary to store the output of the integrator 7 before the knock occurs, and when a knock occurs, to find the difference between the output of the integrator 7 immediately before the knock occurs and the output immediately after the knock occurs.

一方、最近のエンジン制御は益々高級化する傾向にあり
、1気筒毎に制御を細かく行い、全気筒をよりよい燃焼
状態にしエンジン出力を高めようとする傾向にある。こ
うした制御を行うにはノック発生毎にその発生量を検出
し、且つ、各気筒毎のノック発生量を求める必要がある
。しかしながら、上記従来装置における積分器7の出力
からノック発生毎のその発生量を求めるには[1な演算
が必要で、且つ、これより各9fcrIl毎のノック発
生量を求めるには一層回路規模が増大し容易でないとい
う問題があった。
On the other hand, recent engine controls are becoming more and more sophisticated, and there is a tendency to finely control each cylinder to bring all cylinders into a better combustion state and increase engine output. In order to carry out such control, it is necessary to detect the amount of knock occurrence each time the knock occurs, and to determine the amount of knock occurrence for each cylinder. However, in order to obtain the amount of knock occurrence for each occurrence of knock from the output of the integrator 7 in the conventional device described above, one operation is required, and furthermore, in order to obtain the amount of knock occurrence for each 9fcrIl, the circuit size is further increased. There was a problem that the problem was increasing and it was not easy.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ノック発生毎の各々の発生量が簡単に検出で
き、各気筒毎のノック発生量を容易に求めることができ
るノック制御装置を得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and provides a knock control device that can easily detect the amount of each knock occurrence and easily determine the amount of knock occurrence for each cylinder. The purpose is to obtain.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係るノック制御装置は積分器を点火動作に対
応させて作動させてその出力を読み取り、記憶しノック
発生毎の検出量を求めるようにしたものである。
The knock control device according to the present invention operates an integrator in correspondence with the ignition operation, reads and stores its output, and obtains a detected amount each time a knock occurs.

〔作 用〕[For production]

この発明における積分器はノック発生毎のノック検出量
を出力し、この出力を単に読み取るだけで気筒毎のノッ
ク検出量が求められる。
The integrator in this invention outputs the detected amount of knock every time a knock occurs, and the detected amount of knock for each cylinder can be determined by simply reading this output.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図において、1〜6及び11.12は各々前述の第
7図に示しなのと同一部分であるので、各々の説明は省
略する。21は機関の各気筒の点火動作に対応した気筒
パルスを発生する気筒パルス発生量、22は上記gKm
パルスを受は点火コイル12の通電時間を確保する開路
率制御された点火パルスを出力する閉路率制御回路、2
3は上記点火パルスに制御電圧に応じた角度の遅角制御
を行い出力する移相器、24は比較器6からのノックパ
ルスを受けその時間幅に比例した積分電圧を出力する積
分器で、これは前述の第7図従来装置の積分器7とは異
なり、その積分電圧を時間経過に従い徐々に小さくする
機能はなく、また移相器23の出力の点火パルスに基づ
き、例えば点火時にその積分電圧を点火毎にリセットす
るように成されたものである。25は上記積分器24か
らの積分電圧をデジタル信号に変換して出力するAD変
換器、26は上記デジタル信号をノック発生気筒に対応
させて分配し出力する分配回路で、この実施例は4気筒
の機関の場合を示すので、この分配回路26の出力は気
筒数に対応した4出力である。
In FIG. 1, 1 to 6 and 11.12 are the same parts as shown in FIG. 7 described above, so their explanations will be omitted. 21 is the cylinder pulse generation amount that generates the cylinder pulse corresponding to the ignition operation of each cylinder of the engine, and 22 is the above gKm.
A closed circuit rate control circuit receives the pulse and outputs an ignition pulse whose open circuit rate is controlled to ensure the energization time of the ignition coil 12;
3 is a phase shifter that performs angle retard control on the ignition pulse according to the control voltage and outputs it; 24 is an integrator that receives the knock pulse from the comparator 6 and outputs an integrated voltage proportional to its time width; This is different from the integrator 7 of the conventional device shown in FIG. It is designed to reset the voltage every time there is ignition. 25 is an AD converter that converts the integrated voltage from the integrator 24 into a digital signal and outputs it; 26 is a distribution circuit that distributes and outputs the digital signal in correspondence with the cylinder in which knock occurs; Since the case of the engine is shown, the output of this distribution circuit 26 is four outputs corresponding to the number of cylinders.

27〜30は各々分配回路26からのデジタル信号を各
気筒に対応して記憶するメモリで、例えば、メモリ27
は1気筒で発生のノック量を記憶するものである。31
は一定間隔でパルスを発生し、上記メモリ27〜30の
各々の記憶値を減算するためにメモリにパルスを入力す
るクロック発生器、32は上記メモリ27〜30の各出
力から点火気筒に対応したデータのみ選択して出力する
選択回路、33は機関の4気筒のうちの基準気筒に対応
した基準パルスを発生する基準パルス発生器、34は上
記基準パルスと閉路率制御回路22からの点火パルスと
から分配口$26及び選択回路32の各動作状態を所定
気筒に対応したものとするよう順に気筒選択パルスを発
生する気筒選択パルス発生回路である。40は加速度セ
ンサ1と周波数フィルタ2の間の信号線の断線あるいは
アースへの短絡というフェールを検知し、又、ノイズレ
ベル検出器5の出力の異常電圧を検知し、フェール信号
を積分器24に入力し、又、並行して他の燃料制御装置
、車両診断装置等にフェール信号KFを送るフェール検
知回路である。
Memories 27 to 30 each store a digital signal from the distribution circuit 26 in correspondence with each cylinder; for example, the memory 27
is used to store the amount of knock occurring in one cylinder. 31
is a clock generator which generates pulses at regular intervals and inputs the pulses to the memory in order to subtract the values stored in each of the memories 27 to 30; 32 corresponds to the ignition cylinder from each output of the memories 27 to 30; A selection circuit that selects and outputs only data; 33 a reference pulse generator that generates a reference pulse corresponding to a reference cylinder among the four cylinders of the engine; This is a cylinder selection pulse generation circuit that sequentially generates cylinder selection pulses so that the operating states of the distribution port $26 and the selection circuit 32 correspond to a predetermined cylinder. 40 detects a failure such as a disconnection of the signal line between the acceleration sensor 1 and the frequency filter 2 or a short circuit to the ground, and also detects an abnormal voltage of the output of the noise level detector 5, and sends a fail signal to the integrator 24. This is a fail detection circuit that inputs a fail signal KF and also sends a fail signal KF to other fuel control devices, vehicle diagnostic devices, etc. in parallel.

第2図及び第3図は、第】図各部の動作波形を示す図で
、前述の従来装置の各部の動作波形を示す第9図及び第
10図と同一符号の各波形は、各々第9図及び第10図
の各波形と同一部分のものである。
2 and 3 are diagrams showing operating waveforms of each part of the figure, and each waveform with the same reference numeral as in FIGS. 9 and 10 showing the operating waveform of each part of the conventional device described above is These are the same portions as the waveforms in FIGS. 1 and 10.

まず、基本動作を第2図及び第3図を用いて行う。機関
のノックが発生しない場合、比較器602Nの入力は第
2図(d)のようになり、第2図(dlのイにノック信
号がないので、比較器6の出力に第2図(elのように
パルスは出力されない。よって、積分器24の出力(第
2図(f))にも出力がない。
First, basic operations are performed using FIGS. 2 and 3. When no engine knock occurs, the input of the comparator 602N becomes as shown in FIG. 2(d), and since there is no knock signal at A of FIG. Therefore, there is no output from the integrator 24 (FIG. 2(f)).

このため、メモリ27〜30の記憶値もなく、選択回F
Is32の出力がないので移相器23の入力(第2図(
g))と出力(第2図(h))の間の位相差もなく、点
火時期は基準位置となる。
Therefore, there are no stored values in the memories 27 to 30, and the selected times F
Since there is no output of Is32, the input of phase shifter 23 (Fig. 2 (
There is no phase difference between g)) and the output (FIG. 2(h)), and the ignition timing is at the reference position.

次に、機関にノックが発生した場合を第3図を用いて説
明する。比較器6の2覆の入力は第3図1dlのように
なり第3図(d−)のイにノック信号が現れるので、第
3図(e)のように比較器6からノックパルスが出力さ
れ、このパルスは積分器24で積分される。ここでは各
気筒に対応してノック検出を行うため、点火毎に移相v
!J23の出力により積分器24の出力をリセットして
いる。このため、ノック検出からリセットまでの期間、
積分器24の出力は一定値に保持されている。これらを
点火周期で点火毎に行う。この動作は従来装置と違う点
である。積分器24の出力(Wi分電圧)はAD変換器
25にてデジタル信号に変換される。分配回路26は気
筒選択パルス発生器34からの気筒選択パルスに基づき
、ノック発生気筒の識別を行い、ノック発生気筒に対応
の、例えば、第3気筒に対応のメモリ29にAD変換器
25からのデジタル信号化された積分電圧を入力する。
Next, a case where knock occurs in the engine will be explained using FIG. 3. The double input of the comparator 6 is as shown in Fig. 3 1dl, and a knock signal appears at A in Fig. 3 (d-), so a knock pulse is output from the comparator 6 as shown in Fig. 3 (e). This pulse is integrated by an integrator 24. Here, since knock detection is performed corresponding to each cylinder, there is a phase shift v for each ignition.
! The output of the integrator 24 is reset by the output of J23. Therefore, the period from knock detection to reset,
The output of the integrator 24 is held at a constant value. These steps are performed for each ignition in the ignition cycle. This operation is different from conventional devices. The output of the integrator 24 (Wi component voltage) is converted into a digital signal by an AD converter 25. The distribution circuit 26 identifies the cylinder in which the knock occurs based on the cylinder selection pulse from the cylinder selection pulse generator 34, and stores information from the AD converter 25 in the memory 29 corresponding to the cylinder in which the knock occurs, for example, the third cylinder. Input the integrated voltage converted into a digital signal.

メモリ29は上記分配回路26からの積分電圧を記憶す
る。選択回ys32は気筒選択パルス発生器34からの
気筒選択パルスに基づき、第3気筒に対応したメモリ2
9を選択してその出力を移相器23に出力する。ここで
は、第3気筒にノックが発生した場合であるので第3気
筒の点火動作時にメモリ29の出力が選択されて移相器
23に入力されるものである。第3図では、次の気筒で
もノックが発生しているので、通常の4気筒の機関なら
ば第4気筒でノックが発生したことになる。この場合の
積分器24の出力は、分配回路26にて選択されメモリ
30に記憶される。そして、選択回路32により選択さ
れ第4気筒の点火動作時にメモリ30の出力は移相器2
3に入力される。
The memory 29 stores the integrated voltage from the distribution circuit 26. The selection cycle ys32 is based on the cylinder selection pulse from the cylinder selection pulse generator 34, and the memory 2 corresponding to the third cylinder is
9 is selected and its output is output to the phase shifter 23. Here, since a knock occurs in the third cylinder, the output of the memory 29 is selected and input to the phase shifter 23 during the ignition operation of the third cylinder. In FIG. 3, knocking also occurs in the next cylinder, so if it is a normal four-cylinder engine, knocking would occur in the fourth cylinder. The output of the integrator 24 in this case is selected by the distribution circuit 26 and stored in the memory 30. Then, the output of the memory 30 is selected by the selection circuit 32 and the output of the memory 30 is output to the phase shifter 2 during the ignition operation of the fourth cylinder.
3 is input.

次に、各気筒別の制御について、第4図の波形を用いて
詳細に説明する。図において(S)は点火気筒を表す数
字、(a)は比較器6の出力、Ff)は積分器24の出
力、(jl、 (k)、 (1)、 ((ロ)は各々メ
モリ27〜メモリ30の記憶値、fp)は選択回路32
の出力、fg)、 fh)は各々移相器23の入力、出
力である。
Next, control for each cylinder will be explained in detail using the waveforms shown in FIG. 4. In the figure, (S) is a number representing the ignition cylinder, (a) is the output of the comparator 6, Ff) is the output of the integrator 24, (jl, (k), (1), and (b) are the numbers of the memory 27, respectively. ~The stored value of the memory 30, fp) is the selection circuit 32
The outputs fg) and fh) are the input and output of the phase shifter 23, respectively.

今、第4図te+に示すように、比較器6の出カシ、′
はノックパルスが現れていて、順に第3気筒、第2気筒
、第3気筒、第4気筒、第2気筒に、ノ・ツクが発生し
ている。これらは積分器24で積分電圧に変換され、こ
の出力は第4図(flのようになる。4ことで、Kl、
に2.に3.に5は、各々検出のノックレベルを表わし
、小さい方からKl、に2゜に3.に5の順にな秒、K
5は最も大きいノックを表す。時間t1で、第3気筒に
ノックが発生し、積分器24の出力は電圧に5になる。
Now, as shown in FIG. 4 te+, the output of the comparator 6, '
A knock pulse appears, and the knock occurs in the 3rd cylinder, 2nd cylinder, 3rd cylinder, 4th cylinder, and 2nd cylinder in that order. These are converted into an integrated voltage by the integrator 24, and the output is as shown in FIG.
2. 3. 5 represents the detection knock level, starting with Kl, 2°, 3. seconds in order of 5, K
5 represents the loudest knock. At time t1, a knock occurs in the third cylinder, and the output of the integrator 24 becomes 5 in voltage.

この電圧に5は、AD変換器25でデジタル信号に変換
され、分配回路26に入力される。分配回路26は、上
記デジタル信号化された積分電圧に5を第4気筒の点火
時点t2でメモリ29に選択的に出力するため、時点t
2でメモリ29′に記憶される。これにより、メモリ2
9の記憶値は電圧に5になる(第4図(1))。次に、
時間t3で第2気筒にノックが発生し、積分器24で積
分電圧に5に変換され、この電圧に5はAD変換器25
でデジタル信号に変換され、分配回路26により選択的
にメモリ28に入力され、時点t4でメモリ28に記憶
される(第4図(k))。時間t4は、第1気筒の点火
時点であり、これ以降法の第3気筒の点火動作に入る。
This voltage 5 is converted into a digital signal by the AD converter 25 and input to the distribution circuit 26. The distribution circuit 26 selectively outputs 5 to the integrated voltage converted into a digital signal to the memory 29 at the ignition time t2 of the fourth cylinder.
2 and stored in the memory 29'. This allows memory 2
The stored value of 9 becomes 5 in voltage (Fig. 4 (1)). next,
At time t3, a knock occurs in the second cylinder, which is converted into an integrated voltage of 5 by the integrator 24, and this voltage is converted to 5 by the AD converter 25.
is converted into a digital signal, selectively input to the memory 28 by the distribution circuit 26, and stored in the memory 28 at time t4 (FIG. 4(k)). Time t4 is the ignition point of the first cylinder, after which the ignition operation of the third cylinder begins.

この時、メモリ29に電圧に5が記憶されているので、
選択口@32から上記電圧に5が出力され(第4図(p
))、移相@23に入力される。これにより、移相@2
3で、次の点火時期が上記電圧に5に対応する角度θ5
f!け遅角され(移相器23の入力(第4図(g))に
対する出力(第4図(h))の位相遅れ)、時間t5で
点火される。基準点火時期より角度θ5遅角の時間t5
で点火されたにもかかわらず、時間t6で再度第3気筒
にノックが発生している。このレベルはに2で、これに
対応する積分電圧に2は、次の第4気筒の点火時期(時
間t7)でメモリ29に入力される。この時メモリ29
にすでに電圧に5が記憶されているので、これに上記電
圧に2が加算され、新たに電圧に7が記憶される(第4
図(1))。時間t7(基準点火時期)での点火に対し
、第4気筒に時間t8でノックが発生し、積分電圧に3
が出力される。この電圧に3は次の第2気筒の点火時期
(時間t9)で、メモリ30に記憶される。
At this time, since 5 is stored in the voltage in the memory 29,
5 is output from the selection port @32 to the above voltage (Fig. 4 (p)
)), input to phase shift@23. This allows phase shift @2
3, the next ignition timing is at an angle θ5 corresponding to 5 to the above voltage.
f! (phase delay of the output (FIG. 4(h)) with respect to the input of the phase shifter 23 (FIG. 4(g))), and is ignited at time t5. Time t5 for retarding the angle θ5 from the reference ignition timing
Even though the engine was ignited at t6, knocking occurred again in the third cylinder at time t6. This level is 2, and the corresponding integrated voltage 2 is input to the memory 29 at the next ignition timing of the fourth cylinder (time t7). At this time memory 29
Since 5 is already stored in the voltage, 2 is added to the voltage, and 7 is newly stored in the voltage (4th
Figure (1)). Regarding the ignition at time t7 (standard ignition timing), a knock occurs in the fourth cylinder at time t8, and the integrated voltage increases by 3.
is output. This voltage 3 is the next ignition timing of the second cylinder (time t9) and is stored in the memory 30.

一方、時点t7から次の第2気筒の点火動作を行なうが
、この時、メモリ28に電圧に5が記憶されているので
、選択回路32から上記電圧に5が選択的に移相器23
に入力される。これにより、次の点火時期は、上記電圧
に5に対応する角度θ5だけ基準よゆ遅角した時間t9
となる。この時間t9での点火に対し、時間tloで第
2気筒にノックが発生し、積分電圧に1が出力される。
On the other hand, the next ignition operation for the second cylinder is performed from time t7, but at this time, since 5 is stored in the voltage in the memory 28, 5 is selectively set to the voltage from the selection circuit 32 to the phase shifter 23.
is input. As a result, the next ignition timing is delayed from the reference voltage by an angle θ5 corresponding to 5 at a time t9.
becomes. In response to the ignition at time t9, a knock occurs in the second cylinder at time tlo, and 1 is output as the integrated voltage.

この電圧に1は次の点火時期の時間tllでメモリ28
に加算され、メモリ28の記憶値は電圧に6になる。時
間tllから第3気筒の点火動作になるが、この時メモ
リ29に電圧に7が記憶されているので、次の点火時期
t12は基準より角度θ7遅角になる。以下、同様に遅
角制御が繰り返され、次の第4気筒の点火時期(時間t
13)は基準より角度03遅角になり、その次の第2気
筒の点火時期(時間t14)は基準より角度θ6遅角に
なされる。
This voltage is 1 at the time tll of the next ignition timing and the memory 28
The stored value in the memory 28 becomes 6 for the voltage. The ignition operation for the third cylinder starts from time tll, but since 7 is stored in the voltage in the memory 29 at this time, the next ignition timing t12 is retarded by an angle θ7 from the reference. Thereafter, the retard control is repeated in the same way, and the ignition timing of the next fourth cylinder (time t
13) is retarded by an angle of 03 from the standard, and the next ignition timing of the second cylinder (time t14) is retarded by an angle of θ6 from the standard.

以上のように、ノック検出量(積分電圧)に応じて点火
時期を遅角して、機関にノックが発生しなくなると、次
に所定の速度で点火時期を基準の方向に向けて進角させ
、ノック限界に近づけることが必要になる。ここでは、
クロック発生型31からのクロックに基づき、所定の率
で、メモリ27〜メモリ30の記憶値を減算して各々の
記憶値を小さクシ、移相器23に入力の電圧を小さくし
て遅角角度を小さくシ、基準に近づけるようにしている
As described above, when the ignition timing is retarded according to the amount of knock detected (integrated voltage) and knock no longer occurs in the engine, the ignition timing is then advanced toward the reference direction at a predetermined speed. , it is necessary to approach the knock limit. here,
Based on the clock from the clock generation type 31, the values stored in the memories 27 to 30 are subtracted at a predetermined rate to reduce each stored value, and the voltage input to the phase shifter 23 is decreased to determine the retard angle. We are trying to make it smaller and closer to the standard.

以上、この実施例での移相器23、積分器24〜選択回
路32及び気筒選択パルス発生回路34はコンピュータ
を用いて構成すれば、機関の燃料制御を含めての細かな
制御に発展することが容易にな9、より高級なシステム
にできる。
As described above, if the phase shifter 23, integrator 24 to selection circuit 32, and cylinder selection pulse generation circuit 34 in this embodiment are configured using a computer, detailed control including engine fuel control can be developed. 9. A more sophisticated system can be created.

又、第7図に示した従来装置のように、金気筒に対し同
じ角度だけ一律に遅角制御することも可能で、この場合
気筒選択のための分配回路26及び選択回路32を固定
して、メモリ27〜メモリ30のうちの1つのメモリだ
けを使えばよく、そして上記説明の各気筒別制御と全気
筒−律制御を切換えて、適宜前なうようにすることも可
能である。
Furthermore, as in the conventional device shown in FIG. 7, it is also possible to uniformly retard all cylinders by the same angle; in this case, the distribution circuit 26 and the selection circuit 32 for cylinder selection are fixed. It is sufficient to use only one of the memories 27 to 30, and it is also possible to switch between the individual cylinder control and the all-cylinder control as described above, as appropriate.

フェール検知口FIs40は、加速度センサ1と周波数
フィルタ2を結ぶ信号線の断線、アース等への短絡が生
じ、加速度センサ1の出力が周波数フィルタ2に正常に
入力されなくなった場合にフェ−ル信号KFを出力する
。一般には、信号線の断線が最も生じ易い(例えば、コ
ネクタ部での接触不良)。又、ノイズレベル検出器5の
作動状態が異常になった場合にもフェール信号KFを出
力する。これは、加速度センサ1と周波数フィルタ2の
間の信号線が正常な状態にあっても、何らかの原因で正
規設定状態からずれた状態になり、例えば処理信号が非
常に大きくなり、正常に比較基準電圧を出力できなくな
ったことを検知し、フェール信号KFを出力する。積分
器24はフェール検知回路40から上記フェール信号K
Fを入力されると、比較器6からの信号とは無関係に作
動し、フェール時の積分電圧を出力する。第5図と第6
図に上記フェール時の積分電圧の一例を示す。第5図の
例は、基本的に常時積分器24が出力できる最大の積分
電圧V。MAXを出力するものであるが、移相器23の
出力の点火信号により、点火時期(記号Fの時間)でリ
セットされ、点火毎に繰返し零にされている。第6図は
、上記移相器23の出力の点火信号による積分M24の
リセットをしないようにしたもので、上記フェール検知
回路40からのフェール信号KFにより、積分器24に
入力の上記点火信号を無効にすればよい。このように、
積分電圧V。MAXが常時出力されていると、上記メモ
リ27〜メモリ30の全てに電圧VMAXが記憶され、
ノックが発生しない所望のフェール時点火時期に設定さ
れる。ここでは、フェール時に積分器24の出力の最大
値V。MAXで制御しているが、これ以外の中間値でも
よく、機関のノック特性及びその他の特性を加味して決
めることは可能である。又、上記フェール信号KFを燃
料制御装置に入力し、機関の制御を総合的に行なう事も
でき、あるいは、診断装置に入力して警報の発生、及び
他の制御装置を含めた、さらに総合的な制御に発展させ
ることも可能である。
The fail detection port FIs 40 generates a fail signal when the signal line connecting the acceleration sensor 1 and the frequency filter 2 is disconnected or short-circuited to the ground, etc., and the output of the acceleration sensor 1 is no longer properly input to the frequency filter 2. Output KF. Generally, disconnection of the signal line is most likely to occur (for example, due to poor contact at the connector). Furthermore, a fail signal KF is also output when the operating state of the noise level detector 5 becomes abnormal. This is because even if the signal line between the acceleration sensor 1 and the frequency filter 2 is in a normal state, it may deviate from the normal setting state for some reason, for example, the processed signal becomes very large, and the comparison standard cannot be used normally. It detects that it is no longer possible to output voltage and outputs a fail signal KF. The integrator 24 receives the fail signal K from the fail detection circuit 40.
When F is input, it operates independently of the signal from the comparator 6 and outputs the integrated voltage at the time of failure. Figures 5 and 6
The figure shows an example of the integrated voltage at the time of the above failure. The example in FIG. 5 basically shows the maximum integrated voltage V that the integrator 24 can output at all times. The output signal MAX is reset at the ignition timing (time indicated by symbol F) by the ignition signal output from the phase shifter 23, and is repeatedly set to zero every time the ignition occurs. In FIG. 6, the integration M24 is not reset by the ignition signal output from the phase shifter 23, and the ignition signal input to the integrator 24 is reset by the fail signal KF from the fail detection circuit 40. Just disable it. in this way,
Integral voltage V. When MAX is constantly output, voltage VMAX is stored in all of the memories 27 to 30, and
The desired fail ignition timing is set so that no knock occurs. Here, the maximum value V of the output of the integrator 24 at the time of failure. Although it is controlled at MAX, any other intermediate value may be used, and it can be determined by taking into account the knocking characteristics and other characteristics of the engine. In addition, the above fail signal KF can be input to the fuel control device for comprehensive engine control, or can be input to a diagnostic device to issue an alarm and perform even more comprehensive control including other control devices. It is also possible to develop it into more advanced control.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば、加速度センサの出力
から機関に発生のノックを検出し、このノック検出量に
応じて機関の点火時期を制御することにより、機関のノ
ック発生を抑え、ノック限界で効率よく運転するように
作動する機関の点火時期制御装置において、点火毎にノ
ック検出量を読み込み、リセットするようにしたことに
より、容易に各気筒毎のノック量がノック発生量に比例
して検出できるので、機関の全気筒を効率良く運転する
ことができ、機関の出力を非常に高めることができろと
いう優れた効果が得られる。
As described above, according to the present invention, knock occurring in the engine is detected from the output of the acceleration sensor, and the ignition timing of the engine is controlled according to the detected amount of knock, thereby suppressing the occurrence of knock in the engine. The engine's ignition timing control system, which operates efficiently at its limit, reads and resets the amount of knock detection each time ignition occurs, making it easy to adjust the amount of knock for each cylinder in proportion to the amount of knock occurring. Since the engine can be detected, all cylinders of the engine can be operated efficiently and the output of the engine can be greatly increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明装置の構成図、第2図および第3図は
この発明装置の動作波形図、第4図はこの発明装置の気
筒別動作波形図、第5図および第6図はこの発明による
積分器のフェール時の動作波形図、第7図は従来装置の
構成図、第8図は加速度センサの周波数特性図、第9図
および第10図は従来装置の動作波形図である。 図中、1・・・加速度センサ、6・・・比較器、11・
・・スイッチング回路、12・・点火コイル、21・・
・気筒パルス発生器、23・・・移相器、24・・・積
分器、26・・分配回路、27〜30・・・メモリ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram of this invention device, FIGS. 2 and 3 are operating waveform diagrams of this invention device, FIG. 4 is an operation waveform diagram for each cylinder of this invention device, and FIGS. 5 and 6 are this diagram. FIG. 7 is a block diagram of the conventional device; FIG. 8 is a frequency characteristic diagram of the acceleration sensor; FIGS. 9 and 10 are waveform diagrams of the conventional device. In the figure, 1... acceleration sensor, 6... comparator, 11...
...Switching circuit, 12...Ignition coil, 21...
- Cylinder pulse generator, 23... Phase shifter, 24... Integrator, 26... Distribution circuit, 27-30... Memory. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)機関のノック情報を検知するノックセンサ、この
ノックセンサ出力から機関の各気筒で発生のノックを選
別するノック弁別器、このノック弁別器出力に基づき積
分電圧を出力しかつ点火動作に対応して積分電圧を零に
する積分器、この積分電圧を積算する積算器、この積算
器出力により点火信号を移相制御する移相器、この移相
器出力に対応して点火コイルの通電を断続するスイッチ
ング回路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。
(1) A knock sensor that detects engine knock information, a knock discriminator that selects knocks occurring in each cylinder of the engine based on the output of this knock sensor, and outputs an integrated voltage based on the output of this knock discriminator and responds to ignition operation. an integrator that makes the integrated voltage zero, an integrator that integrates this integrated voltage, a phase shifter that controls the phase shift of the ignition signal based on the output of this integrator, and an energization of the ignition coil corresponding to the output of this phase shifter. An ignition timing control device for an internal combustion engine, characterized by comprising an intermittent switching circuit.
JP61307387A 1986-12-22 1986-12-22 Ignition control device for internal combustion engine Pending JPS63159668A (en)

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JP61307387A JPS63159668A (en) 1986-12-22 1986-12-22 Ignition control device for internal combustion engine
KR1019870014600A KR900006877B1 (en) 1986-12-22 1987-12-21 Ignition timing control device for internal combustion engine
US07/135,366 US4788957A (en) 1986-12-22 1987-12-21 Ignition timing control device for internal-combustion engines
DE19873743613 DE3743613A1 (en) 1986-12-22 1987-12-22 IGNITION TIMING CONTROL DEVICE FOR COMBUSTION ENGINES

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