JPH044466B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、ノツクを検出してレギユラガソリ
ンとプレミアムガソリンの種類を判別して、その
判別結果にしたがつて点火時期を切り換えるとと
もに、レギユラガソリンとプレミアムガソリンの
表示を行うようにした内燃機関の点火時期制御装
置に関する。

〔従来技術〕

ガソリンのオクタン価は内燃機関における耐ノ
ツク性に強い相関があることがよく知られてい
る。すなわち、オクタン価の高いガソリンほどノ
ツクしにくいものである。

第１図は市販のレギユラガソリンとプレミアム
ガソリン（レギユラガソリンよりもオクタン価が
高い）とを使用した場合のある内燃機関における
点火時期−出力軸トルク特性を示したものであ
る。

この第１図ＡにおけるＡ点はレギユラガソリン
使用時のノツク限界点、Ｂ点はプレミアムガソリ
ン使用時のノツク限界点であり、ノツク限界点よ
りも点火時期を進角させるとノツクが発生する。

第１図によるとプレミアムガソリン使用時に
は、点火時期をＢ点まで進角することができるた
め、レギユラガソリン使用時に対し、出力軸トル
クを向上することが可能になる。

第２図は第１図のＡ点とＢ点の点火時期を内燃
機関の回転数に対して表わした点火時期特性図で
ある。この第２図において、Ａの点火時期特性と
Ｂの点火時期特性との間隔は回転数に対しほぼ一
定の値を示す。

以上のことから、このような特性をもつ内燃機
関において、レギユラガソリンからプレミアムガ
ソリンに転換する場合、点火時期を所定の角度進
角すれば機関の出力を向上することが可能にな
る。

ところで、従来の点火時期制御装置において
は、点火時期特性が所定のガソリン、たとえばレ
ギユラガソリンに対してのみ設定されているた
め、プレミアムガソリン使用時にはそのままでは
機関の出力向上は期待できず、何らかの方法で点
火時期を進角側に再設定しなければならなかつ
た。

また、機関の運転者にとつては使用中のガソリ
ンがレギユラであるのかプレミアムであるのかの
判断が困難であつた。

〔発明の概要〕

そこで、この発明は上記の点にかんがみなされ
たものであり、ノツクセンサを用いてノツク発生
を検出し、その検出値により使用中のガソリンが
レギユラであるか、プレミアムであるかを判定
し、その判定結果により点火時期を進角側あるい
は遅角側に設定することにより、自動的にガソリ
ンの種類を判別し、点火時期を切り換えるととも
に機関の運転者に上記のガソリンの判定結果を表
示することができる内燃機関の点火時期制御装置
を提案するものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の内燃機関の点火時期制御装置
の実施例について図面に基づき説明する。第３図
はその一実施例の構成を示すブロツク図である。

この第３図において、１は機関に取り付けら
れ、機関のノツクを検出するノツクセンサであ
る。２はノツクセンサ１の出力信号からノツク発
生の有無を判別するノツク判別部であり、バンド
パスフイルタ２１、ノイズレベル検出器２２、比
較器２３により構成されている。

バンドパスフイルタ２１の入力端はノツクセン
サ１の出力端に接続され、このバンドパスフイル
タ２１の出力端は比較器２３の一方の比較入力端
およびノイズレベル検出器２２の出力端は比較器
２３の他方の比較入力端に接続される。

３はノツク判別部２の出力から演算し、点火時
期切換の要否を判定する点火時期切換判定部であ
り、パルス発生器３１、計数器３２、タイマ３３
により構成されている。

パルス発生器３１の入力端は比較器２３の出力
端に接続され、パルス発生器３１の出力端は計数
器３２の計数入力端に接続されている。また、タ
イマ３３は計数器３２のリセツト入力端に接続さ
れている。

４点火時期切換判定部３出力（計数器３２の出
力）のモードを記憶する記憶部であり、フリツプ
フロツプ（以下FFと云う）４１とリセツト回路
に４２より構成されている。

FF４１のセツト入力端は計数器３２の出力端
に、またリセツト入力端はリセツト回路４２にそ
れぞれ接続されている。FF４１の出力端に表示
部９の入力端が接続されている。

また、５は機関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であり、６は基準点火時
期信号発生器５の出力信号を記憶部４の出力
（FF４１の出力）のモードによつて所定の角度移
相する点火時期移相器である。

７は点火時期移相器６の出力信号に同期して、
点火コイル８の通電を断続し、内燃機関の点火に
必要な高電圧を発生させるスイツチング回路であ
る。

次に、以上のように構成されたこの発明の内燃
機関の点火時期制御装置の動作について、第４図
ないし第６図を併用して述べる。第４図はノツク
判別部２の各部の動作波形を示す。ノツクセンサ
１は一般によく知られている振動加速度センサで
あり、機関のシリンダブロツクなどに取り付けら
れ、機関の機械的振動を電気信号に変換し、第４
図ａに示すように振動波信号を出力する。

バンドパスフイルタ２１はノツクセンサ１の出
力信号からノツク特有の周波数成分のみを通過さ
せて、ノツク以外のノイズ成分を抑圧し、第４図
ｂに示すように、Ｓ／Ｎのよい信号を出力する。

ノイズレベル検出器２２はたとえば半波整流回
路、平均化回路、増幅回路などで構成することが
でき、バンドパスフイルタ２１の出力信号（第４
図ｂのイ）を半波整流および平均化により直流電
圧レベル変換し、所定の増幅度で増幅し、第４ｂ
のロに示すようにバンドパスフイルタ２１の出力
信号（第４図ｂのイ）のノイズ成分よりは高く、
ノツク成分よりは低いレベルの直流電圧を出力す
る。

比較器２３はバンドパスフイルタ２１の出力信
号（第４図ｂのイ）とノイズレベル検出器２２の
出力信号（第４図ｂのロ）とを比較し、ノツクが
発生しない場合（第４図Ｃ部）には、バンドパス
フイルタ２１の出力信号（第４図ｂのイ）がノイ
ズレベル検出器２２の出力信号（第４図ｂのロ）
を越えないため何も出力しない。

一方、ノツクが発生した場合（第４図Ｄ部）に
は、バンドパスフイルタ２１の出力信号（第４図
ｂのイ）がノイズレベル検出器２２の出力信号
（第４図ｂのロ）を越えるため、第４図ｃに示す
ようにパルス列を出力する。したがつて、比較器
２３の出力からのパルス列（第４図ｃ）の出力有
無によりノツク発生の判別ができる。

第５図は点火時期切換判定部３の各部の動作を
示す。パルス発生器３１は比較器２３の出力する
パルス列（第５図ａ）に対し、第５図ｂのように
パルスを出力する。つまり、パルス発生器３１は
１回のノツク発生に対し、１パルスを出力する。

パルス発生器３１の出力パルスは計数器３２に
より計数され、その計数内容は第５図ｃに示され
る。タイマ３３は第５図ｄに示すように、所定の
時間ごとにパルスを出力し、そのパルスにより、
計数器３２の計数値を零にリセツトする。

また、計数器３２の出力は第５図ｅに示すよう
に、計数器３２の計数値が所定値（第５図では計
数値３）以上になると高レベルになる。すなわ
ち、点火時期切換判定部３は所定時間内に所定数
のノツクが発生した場合に高レベルの信号を出力
する。これはノツクの発生率を上記方法により演
算し、その結果、点火時期切換の要否判定を行う
ものである。

第６図に記憶部４と点火時期移相器６の動作を
示す。第６図ａは計数器２３の出力、つまり点火
時期切換の判定結果を示す。計数器３２の出力
（第６図ａ）が高レベルと低レベルとを繰り返し
ているのは、タイマ３３により計数器３２がリセ
ツトされるためである。

リセツト回路４２は機関の始動時に高レベルの
パルスを出力するものであり、第６図ｂにリセツ
ト回路４２の出力パルスを示す。また、FF４１
は計数器３２の出力が高レベル時にセツト（FF
４１の出力が高レベルになる）され、リセツト回
路４２の出力が高レベル時にリセツトされる。こ
のFF４１の出力の動作を第６図ｃに示す。

まず、機関の始動時にFF４１はリセツト回路
４２によりリセツトされ、出力が低レベルにな
る。つまり、点火時期を切り換えないモード（進
角モード）になる。そして、計数器３２の出力が
第６図ａのように高レベルを出力すると、FF４
１の出力は高レベルに切り換わる。つまり、点火
時期を切り換えるモード（遅角モード）になる。
それ以降は機関が停止するまで遅角モードが保持
される。

また、当然のことながら計数器３２の出力が機
関の始動以降、高レベルを出力しない場合は、
FF４１の出力は低レベル（進角モード）のまま
である。

一方、点火時期移相器６は制御電圧に応じて、
入力信号の位相を遅角側に移相制御するものであ
る。この点火時期移相器６については、点火時期
制御装置において周知の技術であり、ここでは説
明を省略する。

基準点火時期信号発生器５は機関のクランク軸
の回転を検出し、点火するべき時期を示す信号を
出力するものであり、たとえば、デイストリビユ
タに内蔵されている点火信号発生器をいう。

この基準点火時期信号発生器５の点火時期特性
は機関の回転数や負荷によつて設定されており、
回転数について言えば、第２図のＢの点火時期特
性に設定される。基準点火時期信号発生器５の出
力信号は第６図ｄのように示され、点火時期移相
器６に入力される。そして、FF４１の出力が点
火時期移相器６の制御電圧入力に入力され、FF
４１の出力モードに応じて基準点火時期信号発生
器５の出力信号が移相される。点火時期移相器６
の出力信号を第６図ｅに示す。

いま、FF４１の出力が低レベル（進角モード）
である場合、点火時期移相器６は移相動作を行わ
ず、その出力には基準点火時期信号発生器５の出
力信号がそのまま現われ、結局、実際の点火にお
ける点火時期特性は第２図のＢの点火時期特性の
ままである。

また、機関にノツクが発生し、点火時期切換判
定部３が切換要と判定し、FF４１の出力が高レ
ベル（遅角モード）に切り換わつた場合、点火時
期移相器６は第６図のｅの右方に示すように、基
準点火時期信号発生器５の出力信号（第６図ｄ）
を所定の角度だけ遅角移相する。そのため、実際
の点火における点火時期特性は第２図のＡのよう
になる。

したがつて、プレミアムガソリンを使用した場
合、第２図のＢに示す点火時期特性においては、
ノツクが発生しないため、点火時期が切り換わら
ず、第２図のＢの点火時期特性のままになる。

また、レギユラガソリンを使用した場合には、
第２図のＢの点火時期特性においては、ノツクが
発生する領域であるため、機関にノツクが発生す
る。そして、ノツク判別部２、点火時期切換判定
部３、記憶部４、点火時期移相器６によつて、ノ
ツクが検出され、点火時期が遅角移相され、レギ
ユラガソリン使用時においてもノツク発生のない
第２図のＡの点火時期特性に点火時期が固定され
る。

ここで、FF４１の出力はプレミアムガソリン
使用時には低レベルとなり、レギユラガソリン使
用時には高レベルとなる。したがつて、FF４１
の出力はガソリンの種類を判定した結果に相当す
る。そこで、FF４１の出力を表示部９に入力す
ることにより、使用中のガソリンの種類を機関の
運転者に表示することができる。

第７図は表示部９の表示板の一例を示す。表示
板９は運転室内のメータパネルなどに設置され、
運転者に認識しやすいようにレギユラＲとプレミ
アムＰの文字表示とそれぞれ異なる色表示がなさ
れている。そして、FF４１の出力モードにした
がつてそれぞれの表示板を点灯する。

FF４１が低レベルの場合、プレミアムの表示
を点灯し、また高レベルの場合、レギユラの表示
を点灯する。このため、運転者は使用中のガソリ
ンがレギユラかプレミアムであるかを容易に認識
することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、この発明の内燃機関の点火
時期制御装置によれば、レギユラガソリンとプレ
ミアムガソリンとを転換使用する場合、ノツクセ
ンサにてノツク発生の有無を検出することによ
り、レギユラガソリンであるかプレミアムガソリ
ンであるかを判定することができ、その判定結果
により点火時期をレギユラガソリンかあるいはプ
レミアムガソリン用に自動的に切り換えることが
可能になるという効果がある。

また、その点火時期切換の判定は所定区間内に
複数の所定数ノツクが発生したか否かで行うた
め、一時的にノツクが発生した場合等、誤つてレ
ギユラガソリン用の点火時期に切換わつてしまう
のが防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は機関の点火時期対出力軸トルク特性
図、第２図は機関の回転数対点火時期特性図、第
３図はこの発明の内燃機関の点火時期制御装置の
一実施例の構成を示すブロツク図、第４図は同上
内燃機関の点火時期制御装置におけるノツク判別
部の動作説明図、第５図は同上内燃機関の点火時
期制御装置における点火時期切換判定部の動作説
明図、第６図は同上内燃機関の点火時期制御装置
における記憶部および点火時期移相器６の動作説
明図、第７図は同上内燃機関の点火時期制御装置
における表示部の表示板の一例を示す図である。 １……ノツクセンサ、２……ノツク判別部、３
……点火時期切換判定部、４……記憶部、５……
基準点火時期信号発生器、６……点火時期移相
器、７……スイツチング回路、８……点火コイ
ル、９……表示部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関のノツクを検出するノツクセンサ、
   このノツクセンサの出力からノツク発生の有無を
   判別するノツク判別手段、このノツク判別手段の
   出力から所定時間内のノツク発生回数を演算し、
   このノツク発生回数が複数回の所定値以上か否か
   によつて点火時期切換の要否を判定する点火時期
   切換判定手段、この点火時期切換判定手段の出力
   を記憶する記憶手段、この記憶手段の出力にした
   がつて点火時期を切り換える点火時期切換手段を
   備えてなる内燃機関の点火時期制御装置。