JPS63285270A - 内燃機関の運転方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は点火制御手段とノック制御手段を装備した火花
点火式４サイクル内燃機関の運転方法に関する。

従来の技術 マイクロプロセッサを用い、かつ一連の運転パラメータ
を考慮して正確な点火時期を決定するこの種の内燃機関
は従来公知である。

しかし４サイクル内燃機関にあっては、１つのシリンダ
における４つのサイクルのためにクランり軸が２回転す
ることを必要とするなめ、それぞれのシリンダでの点火
は、クランク軸の２回転ごとにしか必要でないという問
題を解決しなければならない。

従来において、機関のサイクル中における点火時期をク
ランク軸の位相との関係で正確に決定する一連の解決技
術が公知である。

最も頻繁に使用される技術は、ディストリビュータのカ
ム軸により配電フィンガを動かし、これがクランク軸と
カム軸との減速比のためクランク軸の半分の速度で回転
することを利用したものである。あるシリンダの点火時
期には、その度ごとに配電ラインガの一定の調整が割当
てられる。

発明が解決しようとする課題 最新のディストリビュータでは各シリンダにおいて点火
火花を発するための手段としてポール効果を利用したも
のが用いられている。さらにホール効果を利用して一定
の時間幅の窓を決定することが提案されている。正確な
点火動作は、この一定時間幅の窓の内部におけるクラン
ク軸の位相によって行われる。これによって、カム軸を
通じて制御する際のカム軸とクランク軸との間の遊びに
もとづき生じる不正確さを避けることはできるが、この
ようなものでは、その費用がいっそう高くなる。

点火をクランク軸を通じてのみ誘発し、このとき、いわ
ゆる盲点火を行うのが別の方法である。

この盲点火は点火能力ある混合気が存在しないときに行
われるため、エンジンの作動がこれによって損なわれる
ようなことはない。しかし必要とする点火エネルギーが
倍必要になるのが欠点であり、これは特に回転数が高い
場合に著しくなる。点火プラグの摩耗の点についてもこ
の解決策は不利な影響を及ぼす。

本発明の課題は、この種の４サイクル内燃機関において
、わずかな費用だけで、クランク軸の回転位相とシリン
ダのサイクルの順序との間の調整を行えるようにするこ
とにある。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明は、点火制御手段とノッ
ク制御手段とを装備した火花点火式４サイクル内燃機関
において、機関の始動時における初期の時間帯に各シリ
ンダがクランク軸の１回転ごとにそれぞれ少なくとも１
つの点火パルスを受け取り、ノックセンサと前記ノック
制御手段とを有した評価回路にて点火を検知し、少なく
とも１回の点火の後、前記点火制御手段にシリンダマー
クをセットし、このシリンダマークにより、続く第２の
時間帯において、機関の運転のためのクランク軸の位相
と点火パルスの発生とを対応させるものである。

本発明によれば、盲点大のシステムの場合と似て、クラ
ンク軸の１回転の間にシリンダの各々が点火パルスを受
け取る。これにより機関の運転プロセスにおいて、点火
パルスは運転ストロークの始めにまず発生され、また第
２の点火パルスが排気ストロークの際に発せられる。

ノック制御のために既に従来から存在するセンサと論理
回路は、実際の爆発ストロークのために行われた点火を
盲点火から区別するためにだけに利用される。センサと
評価回路により、いつ実際にシリンダ内での燃焼が行わ
れたかを確認することができ、またこの結果を用いて点
火制御手段にマークをセットすることができ、これから
このシリンダがクランク軸の２回転ごとにしか点火火花
を受ける必要がないことを計算することができる。

これによって点火時期の確認に必要な追加の費用は不要
となる。また点火システムでエネルギー消費が大きくな
ることも避けることができる。これは、始動過程におけ
る内燃機関の初期の回転の内にマークを確認でき、これ
を高回転数に達する前にセットできるためである。

確実な区別のために、混合気の最初の点火の直後にマー
クをセットするのでなく、マークがセットされる前に一
定数の機関サイクルを行うようにすることが可能である
。

本発明の好ましい実施例は、特許請求の範囲の請求項２
以下に記載の通りである。

請求項２は、マークが唯一のシリンダについてのみセッ
トされ、その他のシリンダの点火時期はカウント動作に
よって算出されること、たとえばこれを始動装置リムの
歯から導き出すことができる別の構成を記載している。

したがって、基準シリンダが指定される。その池のシリ
ンダは、点火時期の算出のために、それでなくとも設け
られているリムセンサとカウンタとの助けを借りる。

また、マークを用いてさらに、ノック検出のための一定
時間幅の窓を開くように構成することが可能である。シ
リンダのノックは内燃機関のサイクルの一定の時間幅の
期間にのみ発生することが公知であるなめ、対応するセ
ンサによる検知は、この時間幅の窓の間においてのみ必
要である。この時間幅の窓の形成もクランク軸の２回転
ごとに繰り返されるため、このクランク軸位相に関係し
た窓の確認は、マークにもとづいて行うことができる。

実施例 第１図において１０はセンサを示し、このセンサ１０は
好ましくは圧電素子が利用されて、シリンダヘッドの圧
力変動を記録する。この種のセンサ１０は、ノック騒音
の検出に用いられる。

本発明では騒音は、ノック制御の他に、あるいはこのノ
ック制御とともに、点火状態の検知に使用される。セン
サ１０に接続する第１の分岐路に設けられたブロック１
２では暗騒音の測定が行われる。

また、第１の分岐路に並設された第２の分岐路にはフィ
ルタ１４が設けられており、このフィルタ１４は、点火
状態に対応した特定の周波数成分を騒音から取り出す。

ブロック１４に続くブロック１６では、ピーク値の測定
が行われる０次にブロック１２からの暗騒音値と、ピー
ク値測定ブロック１６からの値との両値がコンパレータ
１８に送られ、このコンパレータ１８で、ピーク値測定
ブロック１６からのピーク値が暗騒音測定ブロック１２
により調査された暗騒音に関して意味があるか否かが検
討される。ピーク値が暗騒音を越える場合は、シリンダ
内の混合気の点火が行われ、出力端子２０に、これに対
応して点火制御用演算処理装置に送られる信号が現われ
る６次に、この機能を第２図のグラフを用いて明らかに
する。同図（ａ）はクランク軸からその１回転ごとに発
せられる基準パルスを示し、ｔｌ　、　ｔ２　。

・・・、ｔ９．・・・の時点に発せられる各基準パルス
どうしの間隔は、クランク軸の角度で３６０度に相当す
る。

（１１）はセンサ１０により表示される信号を示し、ｔ
３の時点、ｔ５の時点およびｔｌの時点に暗騒音を越え
なセンサ信号があることが識別できる。

暗騒音に関してのこの意味のある信号は、第１図の論理
回路に基づき、コンパレータ１８で作られる第２図（Ｃ
）のパルスに変換される。ｔ３およびｔ５の時点で生じ
るこのパルスは、時間的にはクランク軸基準マークと同
時に存在する。一方、ｔ４の時点では、同じくクランク
軸基準マークがｔ３の時点またはｔ５の時点と同じ位相
となっているが、混合気の点火は行われなかったことに
なる。

この例では点火を表示する一つの信号を２回調査するこ
とにより、マークが点火制御用演算処理装置にセットさ
れたと仮定されるため、この与えられな値を始点として
、第２図（ｄ）は、クランク軸の２回転ごとに点火制御
用演算処理装置から供給される信号を示し、この信号は
、所定のシリンダに点火能力のある混合気が存在してい
る時点を表示するため、この時点にそれぞれ点火のため
の火花が供給されることになる。

第２図（ｅ）は点火火花の発生状態を示す、ｔ。

の時点に始動が行われ、ｔｌの時点で初めて、クランク
軸の基準マークが予め定められた位相で、点火火花が発
せられる。クランク角度で３６０度の後に、同じことが
ｔ２時点で行われるが、しかしこの時点では、シリンダ
内での混合気の点火は行われない。

ｔ３の時点では再び点火パルスが発せられ、本発明によ
る装置はこのとき、シリンダの中で点火能力ある混合気
が燃焼したことを表示する信号を受け取る。この信号は
第２図（Ｃ）に示されている。

続＜ｔ、ａの時点では、その前に信号が１回存在したと
いうだけではまだ点火状態の決定に充分でないため、再
び点火パルスが発せられる。しかし、この点火パルスは
シリンダの排気ストロークで発せられたため、燃焼には
至らない。

ｔ５の時点で再び燃焼を表示した信号が現われ、これに
よって７２０度のクランク角度で再び点火が必要となる
ことを、点火制御用演算処理装置が通知する。これは３
６０度のクランク角度ではまだシリンダ内に点火能力の
ある混合気が存在しないためである。

したがってｔ６の時点、すなわちｔ５からクランク角度
で３６０度の後では、点火パルスはもはや発せられない
、第２図（ｄ）に示した信号が点火制御用？ｉ４ｙ！Ｌ
処理装置から入力されるとき、すなわちｔ７の時点で再
び点火パルスが発せられる。

このプロセスはクランク角度で７２０度ごと、すなわち
ｔ９の時点と対応するその後の内燃機関の運転中の時点
において反覆される。

発明の効果 以上述べたように本発明によると、従来からのノックセ
ンサとこのノックセンサの制御手段とを利用しただけの
簡単な構成により、安価に、４サイクル内燃機関におけ
る点火時期を、シリンダ内に混合気が供給されるときの
みに対応させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための制御装置の概略
構成図、第２図は本発明の方法にもとづき繰り返し発生
するパルスを示す図である。 １０・・・センサ、１４・・・フィルタ、１８・・・コ
ンノ（レータ、２０・・・出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、点火制御手段とノック制御手段とを装備した火花点
   火式４サイクル内燃機関において、機関の始動時におけ
   る初期の時間帯に各シリンダがクランク軸の１回転ごと
   にそれぞれ少なくとも１つの点火パルスを受け取り、ノ
   ックセンサと前記ノック制御手段とを有した評価回路に
   て点火を検知し、少なくとも１回の点火の後、前記点火
   制御手段にシリンダマークをセットし、このシリンダマ
   ークにより、続く第２の時間帯において、機関の運転の
   ためのクランク軸の位相と点火パルスの発生とを対応さ
   せることを特徴とする内燃機関の運転方法。 ２、マークが基準シリンダについてのみセットされ、そ
   の他のシリンダのためのセットはカウント動作によって
   算出されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の
   運転方法。 ３、マークがさらにノック検出のための一定幅の時間の
   開始点を決定することを特徴とする請求項１または２記
   載の内燃機関の運転方法。 ４、クランク軸の正確な位相がクランク軸に一体化され
   たフライホイールのリムの基準マークを介して検出され
   ることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記
   載の内燃機関の運転方法。