JPS6146468A - 内燃機関用点火時期制御装置 - 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、内燃機関（エンジン）のノックを検出して点
火時期を進角遅角させる機能を持つ点火時期制御装置（
以下、ノックコントロールシステムと呼ぶ）の改良に関
するものである。

〔従来の技術〕

近年、エンジンに生じるノックを検出し、そのノック状
態に応じて点火時期を進角遅角させるノックコントロー
ルシステムが種々検討されている（例えば、特開昭５６
−３８５６２号公報）。このノックコントロニルシステ
ムを使用することにより、点火時期を常にノック限界付
近にコントロールすることができ、従ってエンジンのば
らつきあるいは経時変化等に左右されることなく、エン
ジンの燃費、出力性能を最大限に引き出すことができる
。

しかしながら、従来のノックコントロールシステムでは
、ノックを検出する為にノックセンサと呼ばれる振動検
出器を、エンジンのシリンダブロックあるいはシリンダ
ヘッド・インテークマニホールド等に取付け、その信号
をノックコントローラと呼ばれる電気・電子回路に送っ
ている。ノックコントローラではノックセンサの信号よ
りノック状態を判別して点火時期制御信号を作り出し、
この信号をイグナイタヘ送り出すことによって点火時期
を制御している。このようにノックセンサはエンジンの
シリンダブロック等に取付ける為、システムを一体で構
成することが困難である。又ノックセンサからノックコ
ントロールまでの信号線は点火ノイズ等の外乱ノイズの
影響を除去する為に高価なシールド線を用いる必要があ
り、又この信号線の断線やコネクタ外れを検出し点火時
期を遅角状態にするフェイルセーフ機能がノックコント
ロールには必要とされている。このようなことから、ノ
ックコントロールシステムは非常に高価なシステムとな
っている。

〔発明の目的〕

本発明は、上記問題点に鑑み、点火装置の点火信号を作
り出す基準信号発生器の信号からノックを検出すること
により、システムをディストリビュータ内に一体で構成
することが可能になり、しかも専用のノックセンサを必
要としない、安価で高性能のノックコントロールシステ
ムの提供を目的とする。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例により説明する。

第１図に本発明の実施例の構成を示す。第１図において
、１は基準点火信号とノック信号を発生するマグネット
ピックアップであり、このマグネットピックアップ１は
、ディストリビュータの回転軸に取付けられニレジン３
に同期して回転するシグナルロータＩａｓシグナルロー
タ１ａと対応して信号を発生するジェネレータ１ｂを含
む。２はマグネットピックアップ１の信号よりノック状
態を判別して遅角量を決定しイグナイタへ出力するノッ
クコントロール部と、マグネットピックアップ１の信号
より基準点火時期を決定し、ノックコントロール部から
送られてくる遅角量だけ遅らせて点火するイグナイタ部
からなるノックコントロールイグナイタ、３は４気筒４
サイクル式等のエンジン、１１はマグネットピックアッ
プ１やノックコントロールイグナイタ２等をすべて内部
に収納したディストリビュータである。

次に第２図を用いてマグネットピックアップ１の詳細を
説明する。マグネットピックアップのシグナルロータ１
ａの形状は第２図（ａ）に示す。

円形とし、各気筒の基本点火時期の信号を得るために溝
部を設けた形状とした。従来多く使用されている星形の
シグナルロータでは基本点火時期の信号としては最適で
あるが、ノック検出は不可能である。

本実施例ではシグナルロータ１ａの形状を円形にするこ
とでノック検出を可能にした。マグネットピックアップ
でノック検出をする為には、ノック発生タイミング（Ａ
ＴＤＣＩＯ℃Ａ〜８０℃Ａ程度、エンジン回転数、負荷
等によって変化する）でシグナルロータとジェネレータ
のエアギャップを小さくする必要があり、第２図（ｂ）
に示すように円形のシグナルロータにすることによりノ
ック発生タイミングでシグナルロータとジェネレータの
エアギャップを小さくすることができ、マグネットピン
クアンプにノック信号を発生させることが可能になる。

第３図にこのマグネットピックアップの出力信号を示す
。第３図（ａ）はマグネットピックアップの出力、第３
図（ｂ）はローパスフィルタ通過後のマグネットピック
アンプの出力で、イグナイタヘ送られ波形整形され点火
時期信号となる。第３図（ｃ）はノック周波数成分のみ
を取り出す為のバンドパス、バイパス、ローパス等のフ
ィルタ通過後のマグネットピンクアンプの出力で、ノッ
クコントローラへ送られノック検出に使用する。

次に第４図を用いてノックコントロールイグナイタ２の
ノックコントロール部２ａの詳細構成を説明する。２１
はマグネットピックアップ１の信号からノック周波数成
分のみを取り出し増幅するバンドパス、ローパス、バイ
パス等のフィルタと増幅器、２２はフィルタ２１の出力
を半波整流、積分して平均出力を取り出すとともにこれ
を増幅、シフトしてノック判定レベルを作り出すための
ノック判定レベル作成回路、２３はノック判定レベルと
フィルタ２１の出力信号を比較し、フィルタ出力の方が
大きい場合パルス信号を発生する比較器、２４は点火時
期信号より、比較器２３から出力されるパルス信号がノ
ック発生によるものか、点火ノイズによるものかを判別
してノックパルスのみを出力するマスキング回路、２５
はマスキング回路２４から出力されるノックパルスの状
態に応じて遅角量を演算する遅角量演算回路、２６は遅
角量演算回路から出力される遅角量演算結果をイグナイ
タへ出力するためのイグナイタ出力回路である。

次に第５図を用いてノックコントロールイグナイタ２の
ノックコントロール部の動作を説明する。

第５図において（ａ）図はフィルタ２１の出力信号で、
マグネットピックアップ１の信号からノック周波数成分
（６〜９ＫＨｚ）のみを選別して取り出し、増＠（１０
０〜２００倍）した信号である。（ｂ）図は（ａ）図を
ノック判定レベル作成回路２２内の図示しない整流器に
よって半波整流した後の信号（ｃ）図は（ｂ）図を同じ
く図示しないオペアンプ等で構成された積分、増幅回路
によって積分、増幅された信号で、フィルタ２１の出力
の平均地に対応した信号である。（ｄ）図は（Ｃ）図の
信号をさらにノイズマージン等を上げる意味であるオフ
セット電圧骨だけシフトした信号である。これがすなわ
ちノック判定レベルになる。（ｄ）図にはフィルタ通過
後の信号をその上半面だけ略記して比較の意味で同時に
描いである。

（ｅ）図は比較器２３の出力信号で、フィルタ２１の出
力信号がノック判定レベルよりも大きい場合にハイ　（
Ｈｉ　ｇ　ｈ）レベルになり、小さい場合はロー（ＬＯ
Ｗ）レベルになるパルス信号である。

また（ｆ）図はマスキング回路２４の出力信号で、比較
器２３からのパルス信号をマスキングすることにより点
火ノイズにより発生したパルス信号を除去してノックパ
ルス信号が発生した時のみその立上りでトリガがかけら
れ比較的短い時間Ｔだけ立下る信号である。（ｇ）図は
遅角量演算回路２５の出力信号でマスキング回路２４の
ノックパルス信号が発生した場合に所定量だけ加算され
、パルスが発生していない場合は時間に対して一定の割
合で減少していく、すなわちこの信号を反転したのが点
火時期の動きとなり、ノックが発生した場合は一定量遅
角しノックが発生しない場合は徐々に進角する。この（
ｇ）図の信号はイグナイタ出力回路２６を通ってイグナ
イタ部へ出力され、点火時期が制御される。

再び、第４図にもどりノックコントロールイグナイタ２
のイグナイタ部２ｂの詳細構成を説明する。２７はマグ
ネットピックアップ１の信号から基本点火時期を決定す
る為に必要な信号成分（第３図（ｂ）参照）のみを取り
出す為のローパスフィルタである。面このローパスフィ
ルタは機械ノイズ等によるイグナイタの誤動作を防止す
る為のもので、機械ノイズが小さくイグナイタが誤動作
する可能性が無い場合はこのローパスフィルタは必要と
しない。２８はフィルタ２７の出力信号を波形整形する
波形整形回路、２９はノックコントロール部２ａのイグ
ナイタ出力回路２６から出力される遅角量だけ基本点火
時期より遅らせてイグニッションコイル４の通電、遮断
をする遅角制御回路である。

次に第６図を用いてノックコントロールイグナイタ２の
イグナイタ部２ｂの動作を説明する。第６図において（
ａ）図はマグネットピックアップ１の出力信号をローパ
スフィルタ２７で機械ノイズを除去した信号である。（
ｂ）図は波形整形回路２８の出力信号であり、マグネッ
トピックアンプの出力信号が基準電圧より大きくなった
時に立上り（ＯＮする）、′基準電圧より小さくなった
時に立下る（ＯＦＦする）信号であり、このＯＮ・ＯＦ
Ｆがイグニッションコイルの通電・遮断の基準信号とな
る。（Ｃ）図は遅角制御回路無い積分回路の動作を示す
もので、ノックコントロール部より出力される遅角量（
電流量に変換されて出力される）により、積分器に充電
される速度（傾き）が変化する。（ｃ）図のＡが遅角量
大の時で充電の傾きが大きくなり、Ｂは遅角量小の時で
充電の傾きが小さくなる。この充電は前気筒の点火から
波形整形回路２８から出力される出力信号のＯＦＦまで
続き、その後一定の傾きで放電され所定値以下まで放電
された時イグニッションコイルの通電が遮断され点火さ
れる。従って遅角量大の時は充電量が大きくなり、放電
に時間を要する為に点火時期が遅れ（（Ｃ）図Ａ′）、
遅角量小の時は充電量が小さくなり、放電に要する時間
は比較的短くなり点火時期の遅れは小さくなる（（Ｃ）
図Ｂ’）。

このようにして、遅角制御回路２９では波形整形回路２
８から出力される基準信号と、ノックコントロール部２
ａから出力される遅角量により、点火時期を自由に制御
することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、ディストリビュータ
内の基準信号発生器の出力信号から、ノック検出と基準
点火信号の発生の両方を行なうことで、システムをディ
ストリビュータ内に一体で構成することが可能になり、
専用のノックセンサ、シールド線その断線を検出し遅角
させるフェイルセーフ機能も不要にすることができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
第１図中のマグネットピンクアップの形状を示す図、第
３図はマグネットピックアップの信号波形図、第４図は
第１図中のノックコントロールイグナイタの詳細構成図
、第５図は第４図中のノックコントロール部の信号波形
図、第６図は第４図中のイブナイフ部の信号波形図であ
る。 １・・・マグネットをツタアップ、２・・・点火制御手
段としてのノックコントロールイグナイタ、３・・・エ
ンジン、４・・・イグニッションコイル、１１・・・デ
ィストリビュータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関のノックを検出し、そのノック検出状態に
   応じて点火時期を補正する点火制御手段を有する内燃機
   関用点火時期制御装置に於いて、内燃機関の回転数、負
   荷状態に応じて点火時期の基準点火信号を発生する基準
   信号発生器を配電器内に備え、前記ノック検出は、前記
   基準信号発生器から出力される基準信号に含まれるノッ
   ク信号をもとに行なうことを特徴とする内燃機関用点火
   時期制御装置。 ２　前記基準信号発生器は、点火時期の基準信号を発生
   すると共にノック信号をも発生させるべく内燃機関のノ
   ック発生期間で常にエアギャップが最小となるような形
   状のシグナルロータを有するマグネットピックアップで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃
   機関用点火時期制御装置。 ３　前記点火制御手段は、前記基準信号発生器と共に配
   電器と一体で構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項に記載の内燃機関用点火時期制御装
   置。