JPS639106B2 - - Google Patents
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- JPS639106B2 JPS639106B2 JP57082597A JP8259782A JPS639106B2 JP S639106 B2 JPS639106 B2 JP S639106B2 JP 57082597 A JP57082597 A JP 57082597A JP 8259782 A JP8259782 A JP 8259782A JP S639106 B2 JPS639106 B2 JP S639106B2
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- Japan
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- ignition timing
- knock
- retard
- knocking
- internal combustion
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 16
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
- F02P5/1521—Digital data processing dependent on pinking with particular means during a transient phase, e.g. starting, acceleration, deceleration, gear change
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関のノツキングの発生状態に応
じて点火時期を制御する内燃機関の点火時期制御
装置に関する。
じて点火時期を制御する内燃機関の点火時期制御
装置に関する。
従来から、内燃機関の振動や気筒内圧力変化等
からノツキング特有の信号を検出し、その信号を
検知して点火時期を遅角制御し、機関のノツキン
グの発生を抑制する点火時期制御装置が知られて
いる。
からノツキング特有の信号を検出し、その信号を
検知して点火時期を遅角制御し、機関のノツキン
グの発生を抑制する点火時期制御装置が知られて
いる。
一般に、ノツキングが発生すると、内燃機関内
に数ＫHzの高周波振動を引き起こし、同機関の振
動や燃焼室内の圧力変化にその高周波成分が重畳
される。それ故、機関の振動や燃焼室内の圧力変
化を検出し、これを電気信号に変換してノツキン
グの発生に基因した特有の高周波成分を周波数フ
イルタ等で弁別することにより、ノツク信号を得
ることができる。
に数ＫHzの高周波振動を引き起こし、同機関の振
動や燃焼室内の圧力変化にその高周波成分が重畳
される。それ故、機関の振動や燃焼室内の圧力変
化を検出し、これを電気信号に変換してノツキン
グの発生に基因した特有の高周波成分を周波数フ
イルタ等で弁別することにより、ノツク信号を得
ることができる。
以下に、従来の内燃機関の点火時期制御装置を
第１図、第２図と共に説明する。
第１図、第２図と共に説明する。
第１図は従来装置を示すブロツク回路図であ
り、図において１は内燃機関のノツキングの発生
によつて生じる振動や気筒内圧力変化等を検出
し、電気信号に変換するノツクセンサ、２は前記
ノツクセンサ１の出力信号からノツキング特有の
信号成分を周波数フイルタや所定のスレツシヨル
ドレベルを持つ内部に備えた比較器で弁別し、ノ
ツク検知信号を発生するノツク検知器、３は前記
ノツク検知信号のパルスを所定の時定数で積分し
て出力電圧レベルを上昇させ、ノツク検知信号の
ない場合には出力電圧レベルを所定の時定数で下
降させる積分器、４は機関の回転や負荷条件等に
応じて予め定められた基準点火時期信号を発生す
る基準点火時期信号発生器、５は前記積分器３の
出力電圧レベルに応じて基準点火時期信号の位相
を遅角移相させる遅角制御器、TRは前記遅角制
御器５の出力信号に同期して点火コイルCIの通電
を断続するトランジスタである。
り、図において１は内燃機関のノツキングの発生
によつて生じる振動や気筒内圧力変化等を検出
し、電気信号に変換するノツクセンサ、２は前記
ノツクセンサ１の出力信号からノツキング特有の
信号成分を周波数フイルタや所定のスレツシヨル
ドレベルを持つ内部に備えた比較器で弁別し、ノ
ツク検知信号を発生するノツク検知器、３は前記
ノツク検知信号のパルスを所定の時定数で積分し
て出力電圧レベルを上昇させ、ノツク検知信号の
ない場合には出力電圧レベルを所定の時定数で下
降させる積分器、４は機関の回転や負荷条件等に
応じて予め定められた基準点火時期信号を発生す
る基準点火時期信号発生器、５は前記積分器３の
出力電圧レベルに応じて基準点火時期信号の位相
を遅角移相させる遅角制御器、TRは前記遅角制
御器５の出力信号に同期して点火コイルCIの通電
を断続するトランジスタである。
叙上の構成に基づき、従来装置の動作を第２図
と共に説明する。なお、第２図は第１図各部の波
形動作を示す動作図である。
と共に説明する。なお、第２図は第１図各部の波
形動作を示す動作図である。
いま、内燃機関にノツキングが発生した場合、
ノツクセンサ１は第２図ａの如きノツク信号を出
力する。第２図ａにおいて、ノツキングが発生す
ると、ノイズ成分の振動波形よりもはるかに振幅
が大きい振動波形が現われ、弱いノツクは第２図
のイ部のように、強いノツクは同図ロ部のように
発生したノツキングの強弱に対して振動波形の振
幅の大小として現われる。このノツク信号を入力
したノツク検知器２では、ノイズ成分より大きい
第２図ｂに示す如き所定のスレツシヨルドレベル
と前記ノツク信号波形とを内部に備えたコンパレ
ータにより比較して前記ノツク信号からノツキン
グ特有の信号を判別し、同図ｃの如きパルス列の
ノツク検知信号を出力する。このようなノツク検
知信号を入力した積分器３では、第２図ｄに示す
如く、ノツク検知信号のパルス列の各パルス幅を
積算したパルスが積分される。すなわち、ノツク
検知信号が入力した場合は、ノツク検知信号のパ
ルス列を所定の時定数で積分して出力電圧レベル
を上昇させ、ノツク検知信号のない場合には出力
電圧レベルを所定の時定数で下降させ、その結果
得られたノツク検知信号のパルス幅の積算値はノ
ツク強度と強い相関特性を有するものである。一
方、基準点火時期信号発生器４は機関の回転数や
負荷条件等に応じて予め定められた基準点火時期
信号を発生するが、この基準点火時期信号を入力
した遅角制御器５は前記積分器３の出力であるノ
ツク検知信号のパルス幅の積分値に応じて点火時
期を遅角させることによりノツク強度に応じた点
火時期の遅角制御を行い、その出力パルスはトラ
ンジスタTRのベースに印加される。そこで、こ
のパルスの立上り、立下りを利用して前記トラン
ジスタTRをON、OFFし、点火コイルCIの給電、
しや断を作動させ、前記点火コイルCIのしや断時
に機関の点火を行わしめる。
ノツクセンサ１は第２図ａの如きノツク信号を出
力する。第２図ａにおいて、ノツキングが発生す
ると、ノイズ成分の振動波形よりもはるかに振幅
が大きい振動波形が現われ、弱いノツクは第２図
のイ部のように、強いノツクは同図ロ部のように
発生したノツキングの強弱に対して振動波形の振
幅の大小として現われる。このノツク信号を入力
したノツク検知器２では、ノイズ成分より大きい
第２図ｂに示す如き所定のスレツシヨルドレベル
と前記ノツク信号波形とを内部に備えたコンパレ
ータにより比較して前記ノツク信号からノツキン
グ特有の信号を判別し、同図ｃの如きパルス列の
ノツク検知信号を出力する。このようなノツク検
知信号を入力した積分器３では、第２図ｄに示す
如く、ノツク検知信号のパルス列の各パルス幅を
積算したパルスが積分される。すなわち、ノツク
検知信号が入力した場合は、ノツク検知信号のパ
ルス列を所定の時定数で積分して出力電圧レベル
を上昇させ、ノツク検知信号のない場合には出力
電圧レベルを所定の時定数で下降させ、その結果
得られたノツク検知信号のパルス幅の積算値はノ
ツク強度と強い相関特性を有するものである。一
方、基準点火時期信号発生器４は機関の回転数や
負荷条件等に応じて予め定められた基準点火時期
信号を発生するが、この基準点火時期信号を入力
した遅角制御器５は前記積分器３の出力であるノ
ツク検知信号のパルス幅の積分値に応じて点火時
期を遅角させることによりノツク強度に応じた点
火時期の遅角制御を行い、その出力パルスはトラ
ンジスタTRのベースに印加される。そこで、こ
のパルスの立上り、立下りを利用して前記トラン
ジスタTRをON、OFFし、点火コイルCIの給電、
しや断を作動させ、前記点火コイルCIのしや断時
に機関の点火を行わしめる。
ところで、ノツキングの発生は吸入空気温度や
湿度、空燃比、点火時期等のような比較的安定な
条件だけでなく、燃焼室内の状態、火炎伝播状態
等の燃焼毎に微妙に異なる諸条件により変化する
ため、機関が安定な定常運転状態にあつても、毎
回同じノツキング現象が発生するとは限らない。
従つて、機関の定常運転時にも比較的大きなノツ
キングが突発的、あるいは散発的に発生する可能
性がある。これらの突発的あるいは散発的な大き
いノツキングが発生した場合、ノツク強度に応じ
て点火時期を遅角制御する方法では、１回の大き
なノツキングの発生に対して一時的な過剰遅角を
起こすため、機関の軸出力、排気温度等に悪影響
を及ぼす場合が起りうる。そこで、大きなノツキ
ングが発生して機関の運転に悪影響を及ぼさない
範囲内で上述のノツキングの発生に対する遅角制
御量を制限することができれば、この問題を解決
することが可能となる。
湿度、空燃比、点火時期等のような比較的安定な
条件だけでなく、燃焼室内の状態、火炎伝播状態
等の燃焼毎に微妙に異なる諸条件により変化する
ため、機関が安定な定常運転状態にあつても、毎
回同じノツキング現象が発生するとは限らない。
従つて、機関の定常運転時にも比較的大きなノツ
キングが突発的、あるいは散発的に発生する可能
性がある。これらの突発的あるいは散発的な大き
いノツキングが発生した場合、ノツク強度に応じ
て点火時期を遅角制御する方法では、１回の大き
なノツキングの発生に対して一時的な過剰遅角を
起こすため、機関の軸出力、排気温度等に悪影響
を及ぼす場合が起りうる。そこで、大きなノツキ
ングが発生して機関の運転に悪影響を及ぼさない
範囲内で上述のノツキングの発生に対する遅角制
御量を制限することができれば、この問題を解決
することが可能となる。
本発明は叙上の点に着目して成されたもので、
内燃機関に突発的あるいは散発的に発生する比較
的大きなノツキングに対して、遅角制御量を所定
値内に制限することにより、機関の運転に悪影響
を及ぼす過剰遅角を防止することのできる点火時
期制御装置を提供することを目的とするものであ
る。
内燃機関に突発的あるいは散発的に発生する比較
的大きなノツキングに対して、遅角制御量を所定
値内に制限することにより、機関の運転に悪影響
を及ぼす過剰遅角を防止することのできる点火時
期制御装置を提供することを目的とするものであ
る。
以下に、本発明の二実施例を第３図、第４図、
第５図と共に説明する。
第５図と共に説明する。
なお、第１図に記載の上述の従来例と同一の構
成は同一符号で表わし、その詳細な説明を省く。
成は同一符号で表わし、その詳細な説明を省く。
第３図は、本発明の第１の実施例を示すもので
あつて、この一実施例の特徴とする遅角制限器の
詳細回路図及びその近接ブロツク図を示す。
あつて、この一実施例の特徴とする遅角制限器の
詳細回路図及びその近接ブロツク図を示す。
第３図において、６はノツク検知器２からのノ
ツク検知信号のパルスを積分し、その積分値が所
定の値になると該ノツク検知信号の通過を阻止す
る遅角制限器であつて、ダイオード６１、抵抗６
２、コンデンサ６３、インバータ６４、コンデン
サ６５、抵抗６６、トランジスタ６７、コンパレ
ータ６８、ANDゲート６９、及び比較電圧VRを
備えている。
ツク検知信号のパルスを積分し、その積分値が所
定の値になると該ノツク検知信号の通過を阻止す
る遅角制限器であつて、ダイオード６１、抵抗６
２、コンデンサ６３、インバータ６４、コンデン
サ６５、抵抗６６、トランジスタ６７、コンパレ
ータ６８、ANDゲート６９、及び比較電圧VRを
備えている。
叙上の構成に基づき、本発明の一実施例の動作
を第３図、第４図、第５図と共に説明する。
を第３図、第４図、第５図と共に説明する。
いま、機関にノツキングが発生した場合、上述
のようにノツク検知器２の出力に第４図ａに示す
如きノツク検知信号のパルス列が現われる。この
パルス列は第３図の遅角制限器６に入力され、ダ
イオード６１、抵抗６２を介してコンデンサ６３
を充電し、その充電電圧は第４図ｂ―イに示す如
く上昇する。この充電電圧が第４図ｂ―ロに示す
如き所定の比較電圧VRに達しない場合には、コ
ンパレータ６８の出力レベルは同図ｃのように高
レベルのままであり、ANDゲート６９の出力に
は同図ｄのようにノツク検知信号のパルス列がそ
のまま現われる。そして積分器３により第４図ｅ
に示す如く前記ANDゲート６９の出力信号を積
分する。また遅角制御器５は第４図ｆに示す如き
基準点火時期信号を前記積分器３の同図ｅに示す
如き出力電圧に応じて遅角制御し、同図ｇに示す
如き出力信号を出力する。第１図のトランジスタ
TRはこのパルスの立下りを利用してOFFし、点
火コイルCIの給電を断ち、機関の点火が行われ
る。第４図ではこの点火時期を△印で示す。
のようにノツク検知器２の出力に第４図ａに示す
如きノツク検知信号のパルス列が現われる。この
パルス列は第３図の遅角制限器６に入力され、ダ
イオード６１、抵抗６２を介してコンデンサ６３
を充電し、その充電電圧は第４図ｂ―イに示す如
く上昇する。この充電電圧が第４図ｂ―ロに示す
如き所定の比較電圧VRに達しない場合には、コ
ンパレータ６８の出力レベルは同図ｃのように高
レベルのままであり、ANDゲート６９の出力に
は同図ｄのようにノツク検知信号のパルス列がそ
のまま現われる。そして積分器３により第４図ｅ
に示す如く前記ANDゲート６９の出力信号を積
分する。また遅角制御器５は第４図ｆに示す如き
基準点火時期信号を前記積分器３の同図ｅに示す
如き出力電圧に応じて遅角制御し、同図ｇに示す
如き出力信号を出力する。第１図のトランジスタ
TRはこのパルスの立下りを利用してOFFし、点
火コイルCIの給電を断ち、機関の点火が行われ
る。第４図ではこの点火時期を△印で示す。
また第４図ｇの該パルスの立下り時、すなわち
点火時期には、第３図におけるトランジスタ６７
がONし、コンデンサ６３の充電電圧を第４図ｂ
―イに示す如くゼロレベルにリセツトする。
点火時期には、第３図におけるトランジスタ６７
がONし、コンデンサ６３の充電電圧を第４図ｂ
―イに示す如くゼロレベルにリセツトする。
次に、第５図は比較的大きなノツキングが発生
した場合の第３図各部の動作を示すものである。
した場合の第３図各部の動作を示すものである。
いま、第５図ａに示す如き大きなノツキングの
発生によりノツク検知信号が多数のパルス列とし
て発生すると、第５図ｂに示す如く、充電電圧イ
が所定の比較電圧VRを超え、コンパレータ６８
の出力は第５図ｃに示す如く反転し、低レベルと
なる。その結果、ANDゲート６９の出力には、
第５図ｄに示す如く、コンパレータ６８が低レベ
ルに反転するまでに発生したノツク検知信号のパ
ルス列のみが現われ、積分器３に入力される。も
し、遅角制限器６がない場合、積分器３には第５
図ａに示すパルス列がそのまま入力されるため、
積分器３の出力電圧は第５図ｅの破線で示すよう
に大きく上昇し、第５図ｇの破線の如く、遅角制
御器５の出力信号は大きく遅角し、過剰遅角を招
くことになる。一方、遅角制限器６を設けた場合
には、第５図ｄの上述の実線部のみのパルス例が
積分器３に入力されるため、該積分器３の出力電
圧上昇は所定の上昇レベルに制限され、その結
果、比較的大きなノツキングの発生に対し過剰遅
角とならないようにすることができる。
発生によりノツク検知信号が多数のパルス列とし
て発生すると、第５図ｂに示す如く、充電電圧イ
が所定の比較電圧VRを超え、コンパレータ６８
の出力は第５図ｃに示す如く反転し、低レベルと
なる。その結果、ANDゲート６９の出力には、
第５図ｄに示す如く、コンパレータ６８が低レベ
ルに反転するまでに発生したノツク検知信号のパ
ルス列のみが現われ、積分器３に入力される。も
し、遅角制限器６がない場合、積分器３には第５
図ａに示すパルス列がそのまま入力されるため、
積分器３の出力電圧は第５図ｅの破線で示すよう
に大きく上昇し、第５図ｇの破線の如く、遅角制
御器５の出力信号は大きく遅角し、過剰遅角を招
くことになる。一方、遅角制限器６を設けた場合
には、第５図ｄの上述の実線部のみのパルス例が
積分器３に入力されるため、該積分器３の出力電
圧上昇は所定の上昇レベルに制限され、その結
果、比較的大きなノツキングの発生に対し過剰遅
角とならないようにすることができる。
なお、上述の一実施例においては、遅角制限器
６による遅角制限角度の設定は、前記比較電圧
VRのレベル設定で行つたが、加速時等のノツキ
ングの発生に対し、応答性の良い範囲で、かつ定
常運転時の突発的で、比較的大きなノツキングの
発生に対しては運転性に悪影響を及ぼさない範囲
で、すなわちノツク応答性とエンジン運転性の両
者を両立できる設定値にする必要がある。
６による遅角制限角度の設定は、前記比較電圧
VRのレベル設定で行つたが、加速時等のノツキ
ングの発生に対し、応答性の良い範囲で、かつ定
常運転時の突発的で、比較的大きなノツキングの
発生に対しては運転性に悪影響を及ぼさない範囲
で、すなわちノツク応答性とエンジン運転性の両
者を両立できる設定値にする必要がある。
そこで、機関の種類によつは前記両範囲が両立
しない場合が生じることがあるので、本発明の第
２の実施例は、第６図に示す如く、スロツトル開
度センサ等の加速検出センサ７を遅角制限器６に
接続して回路構成する。この加速検出センサ７は
機関が加速運転であることを検出し、その検出信
号で前記比較電圧VRを加速時の応答性を満足で
きる値に切り換えることにより、加速時の応答性
を損わずに本発明の装置を動作せしめることがで
きる。
しない場合が生じることがあるので、本発明の第
２の実施例は、第６図に示す如く、スロツトル開
度センサ等の加速検出センサ７を遅角制限器６に
接続して回路構成する。この加速検出センサ７は
機関が加速運転であることを検出し、その検出信
号で前記比較電圧VRを加速時の応答性を満足で
きる値に切り換えることにより、加速時の応答性
を損わずに本発明の装置を動作せしめることがで
きる。
本発明は以上説明したとおり、機関の定常運転
中に比較的大きなノツキングが発生した場合にも
遅角度を制限することにより過剰遅角を防止し、
機関の運転性に悪影響を及ぼさないように点火時
期の制御を行うことができ、さらに加速時等の応
答性改善のために遅角制限角度を変更する必要が
ある場合には、加速状態を検出するセンサの信号
により遅角制限角度を変更でき、その結果、ノツ
キングに対する応答性とエンジンの運転性を最適
に両立せしめることができるという顕著な効果を
奏するものである。
中に比較的大きなノツキングが発生した場合にも
遅角度を制限することにより過剰遅角を防止し、
機関の運転性に悪影響を及ぼさないように点火時
期の制御を行うことができ、さらに加速時等の応
答性改善のために遅角制限角度を変更する必要が
ある場合には、加速状態を検出するセンサの信号
により遅角制限角度を変更でき、その結果、ノツ
キングに対する応答性とエンジンの運転性を最適
に両立せしめることができるという顕著な効果を
奏するものである。
第１図は従来装置のブロツク回路図、第２図は
ノツク検知器の動作波形図、第３図は本発明の第
１の実施例の部分構成を示すブロツク回路図、第
４図、第５図は第３図各部の動作波形図、第６図
は本発明の第２の実施例の部分構成を示すブロツ
ク図である。 １…ノツクセンサ、２…ノツク検知器、３…積
分器、４…基準点火時期信号発生器、５…遅角制
御器、６…遅角制限器、CI…点火コイル、TR…
トランジスタ。なお、図中、同一符号は同一部
分、又は相当部分を示す。
ノツク検知器の動作波形図、第３図は本発明の第
１の実施例の部分構成を示すブロツク回路図、第
４図、第５図は第３図各部の動作波形図、第６図
は本発明の第２の実施例の部分構成を示すブロツ
ク図である。 １…ノツクセンサ、２…ノツク検知器、３…積
分器、４…基準点火時期信号発生器、５…遅角制
御器、６…遅角制限器、CI…点火コイル、TR…
トランジスタ。なお、図中、同一符号は同一部
分、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関のノツキングを検出するノツクセン
サと、該ノツクセンサの出力信号からノツキング
の発生を検出するノツク検知器と、点火コイルの
給電を断続するスイツチ手段と、該スイツチ手段
を開閉制御するための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、上記ノツク検知器
の出力に応じて上記基準点火時期信号の位相を遅
角移相し、点火時期を遅角制御する遅角制御器と
を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、
一点火周期内における遅角を過剰遅角の発生を防
止するための所定値以内に制限する遅角制限器を
付加したことを特徴とする内燃機関の点火時期制
御装置。 ２ 遅角制限器の制限値を加速検出手段により切
り換えることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の内燃機関の点火時期制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57082597A JPS58200076A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| EP83104569A EP0095081B1 (en) | 1982-05-14 | 1983-05-10 | Ignition timing control system for internal-combustion engine |
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