JPS5853676A - 多気筒内燃機関用点火時期制御装置 - Google Patents

多気筒内燃機関用点火時期制御装置

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JPS5853676A
JPS5853676A JP56151816A JP15181681A JPS5853676A JP S5853676 A JPS5853676 A JP S5853676A JP 56151816 A JP56151816 A JP 56151816A JP 15181681 A JP15181681 A JP 15181681A JP S5853676 A JPS5853676 A JP S5853676A
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internal combustion
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Minoru Nishida
稔 西田
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing 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
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
    • F02P5/1522Digital data processing dependent on pinking with particular means concerning an individual cylinder
    • YGENERAL 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
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

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】 この発明は、火花点火方式の多気筒内燃機関用点火時期
制御装置に関する。
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
が最もよくなるように行われる。一般には、機関がノッ
キングしない範囲でできるだけM B T (Minl
mum advance for Be5t Torq
ue ) K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ッキ
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
ッキング現象が機関の吸気温度、湿度さらに空燃比など
Kよって左右されるため、ある条件のもとでノッキング
の発生しない点火時期に設定しても、異なった運転条件
のもとではノッキングを起こす恐れがある。
そこで、ノッキングを検知して、ノッキングが発生すれ
ば点火時期を遅らせる制御を行うと、上記のように機械
式のばらつきや運転条件の差圧よって点火進角特性に誤
差が生じてもほとんどノッキングの起らないように点火
時期を合わせることができる。
このような点火時期制御装置として、1米菓1図に示す
ようなものがある。この第1図において10は4気筒の
火花点火方式の内燃機関であり、11.13,15,1
7はそれぞれ内燃機関の各気筒であり、各気筒11,1
3,15,17内にはそれぞれ点火栓12,14,16
.18が設けられている。
一方、2は内燃機関10の振動を検出する加速度センサ
であり、この前記加速度センサの出力信号に基づいて、
内燃機関のノッキングをノッキング判別回路3で判別す
るようになっている。このノッキング判別回路3はたと
えば、周波数フィルタ、レベル検出器、比較器などで構
成される公知のものである。
ノッキング判別回路の出力パルスは積分器4で積分し、
ノッキング強度に応じた積分電圧を発生するようになっ
ている。また、5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点火信号発生器であり、この
点火信号発生器5の出力は移相器6に送られるー 移相器6にはこの点火信号発生器5の出力信号のはかに
、上記積分器4の出力も導入されるようになっており、
移相器6は積分器4の出力電圧に応じて、点火信号発生
器5の基準となる点火信号の位相を変位させるものであ
る。この移相器6の出力信号はスイッチング回路7に送
られるようになっている、スイッチング回路7は移相器
6の出力信号により点火コイル8の給電を断続するもの
である。
点火コイル8で発生する点火電圧は配電器9に印加され
るようになっている。この配電器9は機関の回転に同期
して、機関の各気筒内の点火栓12゜14.16.18
に、所定の順序で配電するようになっている。
次に、第1図の多気筒内燃機関用点火時期制御装置の動
作を、第2図を用いて説明する。内燃機関100回転に
より、予め設定された点火進角特性に対応して、第2図
(d) K示すような点火信号が、点火信号発生器5か
ら出力される。ここで点火時期は第2図(d)のパルス
波形の立ち下がりの時期に対応しており、パルスのrH
Jの期間は、点火コイル8の通電期間に対応するもので
ある、点火信号発生器5の出力信号dは、移相器6を介
して、点火信号eとなり、この信号によりスイッチング
回路7が駆動され、点火コイル8の給電が断続される。
その通電遮断時に発生する点火電圧は、配電器9を介し
て、第2図(f)、i)、(h)、(i)のごとく点火
栓12,14,16,18に配電、点火され、内燃機関
10の運転が行われるこの内燃機関10の運転中に起こ
る機関振動が、加速度センサ2によって第2図(a)の
ごとく検出される。第2図において、左側部分では機関
ノッキングによる機械振動は発生しておらず、加速度セ
ンサ2の出力には、他の機械的振動による比較的低いレ
ベルの信号が現われており、ノッキング判別回路3には
出力信号が発生せず、したがって積分器4の出力は零で
、移相器6は点火信号発生器6の出力信号dをそのまま
eとしてスイッチング回路7に送り、予め設定された点
火進角位置で点火が行われる。 − 次に、多気筒内燃機関10の運転条件が変わり、ノッキ
ングが発生すると、加速度センサ2の出力には、第2図
で時刻も付近でみられるように、点火時期よりもある時
間遅れた付近でノッキングがない場合に比して大きなレ
ベルの信号が出力される。
このノッキングによる信号は、多気筒内燃機関の形状な
どによって決まるある特定の周波数成分を含み、その強
度も、他の機械的振動によるものに比して大きいことか
ら、周波数フィルタ、比較器などで構成されたノッキン
グ判別回路3がら、第2図Φ)の時刻t。付近にみられ
るごとくノッキングの発生期間に対応した期間にわたっ
てパルス列が発生する。
この出力パルス列すは積分器4によって積分され、第2
図(C)のごとく、積分時定数が上昇に対して速く、下
降に対して非常に遅い、たとえば、積分器出力の上昇の
時定数が1 m secで下降の時定数が5〜l Q 
secに設定された積分出力を発生し、この積分出力の
大きさに比例した位相角だけ移相器6によって、点火信
号発生器5の出力信号dからCのごとくに遅角制御され
る。
したがって、時刻もにおける点火時期以後の数秒間にわ
たって、第2図(C)の出力レベルに比例した遅角点火
が、多気筒内燃機関10の各気筒内の点火栓において行
われ、ノッキングの発生するような運転条件になったと
しても、ノッキング強度が増大したり、ノッキングが持
続されることな(抑制され、機関の正常運転が維持され
る。
ところで、多気筒内燃機関において、通常みられるノッ
キング現象は、予め設定された点火進角特性が、最も一
般的な機関の運転条件に適合した特性のものであれば、
ノッキングが発生しても、多気筒内燃機関の金気筒に一
様に発生することははとんどなく、ある特定の気筒に発
生するのが、実験的に確められているし、時間的に常圧
運転条件が変動する機関の各気筒内の混合気の燃焼状態
が一様にはならないことからも上記のことは合理的であ
る。
しかるに、第1図のような従来の多気筒内燃機関用点火
時期制御装置では、上述の動作説明からもわかるよ5に
、一度ノッキング現象が検知されると、それ以後の数s
ec間各点火時期において、多気筒内燃機関の全気筒が
一様に遅角制御されるため、ノッキングの発生に至って
いない気筒においては、元々、設定してあった適正点火
時期からはずれ、本来の多気筒内燃機関のもつ有効なエ
ネルギが活用されないということになる。
このような不具合は、一定速度からの急加速に移るとき
の加速中において、加速に移り始めた初期にノッキング
現象が発生すると、ギれ以後の数Sec間全間部気筒様
に遅角点火することにより、非常に加速フィーリングが
悪いというような現象として現われる。
この発明は、上記従来の欠点を解消するためになされた
もので、ノッキングの起こった気筒のみを選択的に遅角
制御することにより、最も効率のよい多気筒内燃機関の
運転が行われる多気筒内燃機関用点火時期制御装置を提
供することを目的とする。第3図はその一実施例の構成
を示すブロック図である。この第3図において、重複を
避けるために、第1図と同一部分には同一#会を付して
その説明を省略し、第1図とは異なる部分を重点的に述
べることにする。この第3図において符号2〜6,10
〜18で示す部分は第1図と同様である。
また、20は点火気筒の識別器で、たとえばこの実施例
のように4気筒4サイクルの機関であれば、クランク軸
に同期して、1/2の回転数で回転する回転体の所定回
転角度位置を示す信号を入力制御信号として、点火気筒
を識別し、所定の点火栓に点火火花を発生させるべ(点
火信号をスイッチング回路7に出力分配する機能をもつ
もので、前記点火信号発生器5の出力信号dおよび、移
相器6の出力信号Cと、前記ノッキング判別回路3の出
力信号を入力するように接続されている。
80は2次出力端子を二つもつ同時着火コイルで、4気
筒4サイクル機関についての、二つの同時着火コイルを
用いた公知の低圧配電システムを形成するごと(、多気
筒内燃機関IOの各気筒内の点火栓、バッテリ19およ
び通電電流の断続を行うスイッチング回路71.72に
配liI接続されている。
次に、この発明の多気筒内燃機関用点火時期制御装置の
動作について、第1図の動作説明と重なる部分は省略し
て説明する。
ノッキングが発生しないときは、ノッキング判別回路3
からの出力信号は零で、点火気筒識別器20は、点火信
号発生器50点火信号dに基づき所定の順序で気筒点火
が行われるべく、スイッチング回路71.72に対して
交互に点火信号を分配し、内燃機関の運転が行われる。
ノッキングが発生すると、ノッキング判別回路3から出
力パルスが発生し、この信号が点火気筒識別器20に入
力されると、ここで以下の処理が行われる。これを第2
図を用いて説明する。
第2図上、時刻も後付近で発生したノッキングは、時刻
もで点火された第4気筒17内におけるノッキングであ
ることを点火気筒識別器20は判断、記憶し、これ以後
の数sec間第4気筒における点火時期、すなわち、t
at 5tayは遅角制御された点火信号eに切り換え
、その他の気筒の点火時期は、本来の点火信号dのまま
で動作する。
さらに、運転条件が変化して、時刻4付近で再びノッキ
ング判別回路3でノッキングを示す出力パルスが発生す
ると、このノッキングは、多気筒内燃機関10の第2気
筒13内でのものであると判断し、点火気筒識別器20
は、t、以後の数sec間にわたる第2気筒内の点火時
期を、遅角制御された点火信号Cに切り換える。
以上のようにして、多気筒内燃機関のノッキングを抑制
しつつ、最も効率のよい機関運転条件を満たす点火制御
が行われる。
なお、上記実施例における点火気筒識別器20は、記憶
素子、論理ゲート素子などで構成できるが、特にマイク
ロコンピュータを用いて構成すると装置が簡単化され、
この発明の実施適用が容易になる。
また、積分器4、移相器6なども、マイクロコンビ二一
タを含んで構成されるディジタル回路に置き換えても同
様の動作が行える。
以上のように、この発明の多気筒内燃機関用点火時期制
御装置によれば、ノッキング判別回路で内燃機関のノッ
キングを判別し、ノッキングの生じた気筒を点火気筒識
別器で判断してその気筒のみを選択的に遅角制御を行う
ようにしたので、内燃機関のノッキングを抑制し、かつ
最も効率のよい機関運転条件を満たすように点火制御を
行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の多気筒内燃機関用点火時期制御装置のブ
ロック図、第2図(a)ないし第2図(i)はそれぞれ
従来およびこの発明の多気筒内燃機関用点火時期制御装
置の動作を説明するための各部の動作波形図、第3図は
この発明の多気筒内燃機関用点火時期制御装置の一実施
例のブロック図である。 2・・・加速度センサ、3−ノッキング判別回路、4・
・・積分器、5一点火信号発生器、6−移相器、10・
−多気筒内燃機関、11,13,15,17・・・気筒
、12,14,16.18一点火栓、19・・・バッテ
リ、20・一点火気筒識別器、71.72・・・スイッ
チング回路、80・一点火コイル。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人   葛  野  信  −

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 a)少なくとも二つ以上の気筒を有する多気筒内燃機関
    の各気筒に設けられた点火栓、この各点火栓に点火火花
    を発生させる配電駆動手段、上記多気筒内燃機関のノッ
    キングの有無を検出するノッキング検出手段、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点
    火信号発生器、この点火信号発生器からの点火信号と上
    記ノッキング検出手段の出力とによりノッキングの発生
    した気筒を弁別してこのノッキングの発生した気筒内の
    点火栓での点火時期の他の気筒内の点火栓での時期とは
    独立して補正的に遅角させる点火気筒職別手段を備えて
    なる多気筒内燃機関用点火時期制御装置。 (2)ノッキング検出手段は、多気筒内燃機関の振動加
    速度を検出する少なくとも一つの加速度センナと、この
    加速度センナの出力に応じてノッキングを判別するノッ
    キング判別回路とで構成されることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の多気筒内燃機関用点火時期制御装
    置。 (3)配電駆動手段は、複数個の点火コイルと、複数個
    の牛導体式の断続手段とを含んで構成される低圧配電方
    式の配電駆動手段であることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の多気筒内燃機関用点火時期制御装置。 値)複数個の点火コイルは同時着火コイルに置換するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の多気筒内燃
    機関用点火時期制御装置。
JP56151816A 1981-09-24 1981-09-24 多気筒内燃機関用点火時期制御装置 Expired JPS6048628B2 (ja)

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