JPS63295869A - Ignition timing control device for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To operate all engine cylinder sefficiently by providing an integrator for integrating the output of a knock discriminator, a cylinder pulse generator for resetting the integrator depending upon a cylinder pulse and a phase con verter for making the pulse control of an ignition signal. CONSTITUTION:A cylinder pulse generator 21 generates a cylinder pulse at a crank angle position outside a knock generation region. A phase converter 23 makes spark-delay control for an ignition pulse, corresponding to control voltage, and puts a signal correspondingly. A switching circuit 11 is provided for turning on and off an ignition coil 12 corresponding to the output of the phase converter 23. An integrator 24 outputs a detected knock amount upon every knock occurrence. In this way, all engine cylinders can be efficiently operated and engine output can be enhanced extremely.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内燃機関の点火時期制御装置、特にノッキン
グの抑制に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ignition timing control device for an internal combustion engine, and particularly to suppression of knocking.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第７図は従来の内燃機関の点火時期制御装置を示し、１
は機関に取付けられ、機関の振動加速度を検出する加速
度センサ、２は加速度センサ１の出力信号のうちノッキ
ングに対し感度の高い周波数の信号成分を通過させる周
波数フィルタ、３は周波数フィルタ２の出力信号のうち
ノック検出に対し妨害波となるノイズを遮断するアナロ
グゲート、４は妨害ノイズの発生時期に対応してアナロ
グゲート３の開閉を指示するゲートタイミング制御器、
５はノッキング以外の機関の機械振動ノイズのレベルを
検出するノイズレベル検出器、６はアナログゲートコの
出力電圧とノイズレベル検出器゛５の出力電圧を比較し
、ノック検出パルスを発生する比較器、７は比較器６の
出力パルスを積分し、ノッキング強度に応じ友積分電圧
全発生する積分器、８は積分器７の出力電圧に応じて基
準点火信号の位置を変位させる移相器、９は予め設定し
た点火進角特性に応じた点火信号全発生する回転信号発
生器、１０は回転信号発生器９の出力を波形整形し、同
時に点火コイル１２の通電の閉路角制御ヲ行う波形整形
回路、１１は移相器８の出力信号により点火コイル１２
の給電を断続するスイッチング回路である。FIG. 7 shows a conventional ignition timing control device for an internal combustion engine.
2 is an acceleration sensor attached to the engine and detects the vibration acceleration of the engine; 2 is a frequency filter that passes signal components of frequencies that are sensitive to knocking among the output signals of acceleration sensor 1; 3 is the output signal of frequency filter 2; 4 is an analog gate that blocks noise that becomes an interference wave in response to knock detection; 4 is a gate timing controller that instructs the analog gate 3 to open or close in response to the occurrence of interference noise;
5 is a noise level detector that detects the level of mechanical vibration noise of the engine other than knocking, and 6 is a comparator that compares the output voltage of the analog gate controller and the output voltage of noise level detector 5 and generates a knock detection pulse. , 7 is an integrator that integrates the output pulse of the comparator 6 and generates an integrated voltage according to the knocking intensity; 8 is a phase shifter that shifts the position of the reference ignition signal according to the output voltage of the integrator 7; 9 10 is a rotation signal generator that generates all ignition signals according to preset ignition advance characteristics, and 10 is a waveform shaping circuit that shapes the output of the rotation signal generator 9 and at the same time controls the closing angle of energization of the ignition coil 12. , 11 is the ignition coil 12 according to the output signal of the phase shifter 8.
This is a switching circuit that cuts off and on the power supply.

第８図に加速度センサ１の出力信号の周波数特性を示す
。Ａはノッキングのない場合、Ｂはノッキングが発生し
次場合である。この加速度センサ１の出力信号にはノッ
ク信号（ノッキングに伴い発生される信号）の外に１機
関の機械的ノイズや信号伝達経路に乗る各種ノイズ成分
、例えばイグニッションノイズなどが含まれる。第８図
のＡとＢを比べると、ノック信号には特有の周波数特性
のあることがわかる。従って、その分布には、機関の違
いあるいは加速度センサ１の取付位置の違いにより差は
あるものの、それぞれの場合にノッキングの有無により
明確な違いがある。そこで、このノック信号が有する周
波数成分全通過させることによって他の周波数成分のノ
イズ全抑圧し、ノック信号を効率良く検出することがで
きる。FIG. 8 shows the frequency characteristics of the output signal of the acceleration sensor 1. A is the case where there is no knocking, and B is the case where knocking occurs. The output signal of the acceleration sensor 1 includes, in addition to a knock signal (a signal generated due to knocking), mechanical noise of one engine and various noise components on the signal transmission path, such as ignition noise. Comparing A and B in FIG. 8, it can be seen that the knock signal has unique frequency characteristics. Therefore, although there are differences in the distribution depending on the engine or the mounting position of the acceleration sensor 1, there is a clear difference depending on the presence or absence of knocking in each case. Therefore, by passing all the frequency components of this knock signal, the noise of other frequency components can be completely suppressed, and the knock signal can be detected efficiently.

第９図および第１０図は従来装置の各部の動作波形を示
し、第９図はノッキングが発生していないモード、第１
０図はノッキングが発生しているモードを示す。この第
９図および第１０図を用いて従来装置の動作全説明する
。機関の回転により、予め設定され九点火時期特性に対
応して回転信号発生器９から発生される点火信号は波形
整形回路１０によって所望の閉路角全持つ開閉パルスに
波形整形され、移相器８を介してスイッチング回路１１
ｔ″駆動し、点火コイル１２の給−４ｋ　＠続し、その
通電電流の遮断時に発生する点火コイル１２の点火電圧
によって機関は点火されて運転される。9 and 10 show operating waveforms of each part of the conventional device, and FIG. 9 shows the mode in which knocking does not occur,
Figure 0 shows the mode in which knocking occurs. The entire operation of the conventional device will be explained using FIGS. 9 and 10. As the engine rotates, the ignition signal generated by the rotation signal generator 9 in accordance with the preset nine ignition timing characteristics is waveform-shaped by the waveform shaping circuit 10 into an opening/closing pulse having a desired closing angle. through the switching circuit 11
The engine is ignited and operated by the ignition voltage of the ignition coil 12 which is generated when the energizing current is cut off.

この機関の運転中に起こる機関振動は加速度センサ１に
よって検出される。Engine vibrations occurring during operation of the engine are detected by an acceleration sensor 1.

いま、機関のノッキングが発生していない場合にはノッ
キングによる機関振動は発生しないが、他の機械的振動
により加速度七ンサ１の出力信号には、第９図ｔａ＋に
示すように機械的ノイズや点火時期Ｆに信号伝達路に乗
るイグニッションノイズが発生する。If engine knocking is not occurring, engine vibration due to knocking will not occur, but due to other mechanical vibrations, the output signal of acceleration sensor 1 may include mechanical noise and noise as shown in Figure 9 ta+. Ignition noise occurs on the signal transmission path at ignition timing F.

この信号は周波数フィルタ２を通過することにより第９
図（ｂ）に示すように機械的ノイズ成分が相当抑圧され
るが、イグニッションノイズ成分は強力なため周波数フ
ィルタ２を通過後も大きなレベルで出力されることがあ
る。このままではイグニッションノイズをノック信号と
誤認してしまう几め、アナログゲート３は移相器８の出
力によってトリガされるゲートタイミング制御器４の出
力（第９図（Ｃ））によって点火時期からある期間その
ゲート全閉じ、イグニッションノイズを遮断する。This signal passes through the frequency filter 2
As shown in Figure (b), the mechanical noise component is considerably suppressed, but the ignition noise component is so strong that it may be output at a high level even after passing through the frequency filter 2. In order to prevent ignition noise from being mistaken for a knock signal if left as is, the analog gate 3 is activated for a certain period of time from the ignition timing by the output of the gate timing controller 4 (FIG. 9(C)), which is triggered by the output of the phase shifter 8. Fully close the gate to block ignition noise.

このためアナログゲート３の出力には第９図（ｄ）のイ
のようにレベルの低い機械的ノイズのみが残る。Therefore, only low-level mechanical noise remains in the output of the analog gate 3, as shown in FIG. 9(d).

一方、ノイズレベル検出器５はアナログゲート３の出力
信号のピーク値変化に応動し、この場合、通常の機械的
ノイズのピーク値による比較的緩かな変化には応動し得
る特性をもち、機械的ノイズのピーク値より若干高い直
流電圧を発生する（第９図（ｄ）の口）。On the other hand, the noise level detector 5 responds to changes in the peak value of the output signal of the analog gate 3, and in this case, has the characteristic of being able to respond to relatively gentle changes due to the peak value of normal mechanical noise. A DC voltage slightly higher than the peak value of the noise is generated (the opening in FIG. 9(d)).

したがって、第９図Ｔｄ）に示すようにアナログゲート
３の出力信号の平均的なピーク値よりもノイズレベル検
出器５の出力が大きいため、これらを比較する比較器６
の出力は第９図（ｅ）のように何も出力されず、結局ノ
イズ信号はすべて除去される。Therefore, as shown in FIG. 9 Td), since the output of the noise level detector 5 is larger than the average peak value of the output signal of the analog gate 3, a comparator 6 is used to compare them.
Nothing is output as shown in FIG. 9(e), and all noise signals are eventually removed.

このため、積分器７の出力電圧は第９図ｆｆ）のように
零のままで移相器８による移相角（入出力第９図（ｇ）
　、　（ｈ）の位相差）も零となる。Therefore, the output voltage of the integrator 7 remains zero as shown in Fig. 9ff), and the phase shift angle by the phase shifter 8 (input/output Fig. 9(g))
, (phase difference of (h)) also becomes zero.

したがって、この出力により駆動されるスイッチング回
路１１の開閉位相、すなわち、点火コイル１２の通電の
断続位相は成形整形回路１０の出力の基準点火信号と同
位相となシ、点火時期は基準点火時期となる。Therefore, the opening/closing phase of the switching circuit 11 driven by this output, that is, the intermittent phase of energization of the ignition coil 12, is in the same phase as the reference ignition signal output from the shaping circuit 10, and the ignition timing is the same as the reference ignition timing. Become.

また、ノッキングが発生した場合、加速度センサ１の出
力には第１０図（ａｌのように点火時期よりある時間遅
れた付近でノックの信号が含まれ、周波数フィルタ２お
よびアナログゲート３を通過後の信号は第１０図（ｄ）
のイのように機械的ノイズにノック信号が大きく重畳し
友ものになる。In addition, when knocking occurs, the output of the acceleration sensor 1 includes a knock signal around a certain time delay from the ignition timing as shown in Fig. 10 (al), and after passing through the frequency filter 2 and analog gate 3, The signal is shown in Figure 10 (d).
As shown in (a), the knock signal is heavily superimposed on the mechanical noise and becomes a friend.

このアナログゲート３金通過し良信号のうちノック信号
の立上りは急峻な几め、ノイズレベル検出器５の出力電
圧のレベルがノック信号に対して応答が遅れる。その結
果、比較器６の入力はそれぞれ第１０図（ｄ）の４１口
となるので比較器６の出力には第１０図＋６）のように
パルスが発生する。Among the good signals passing through the analog gate 3, the rise of the knock signal is steep and slow, and the level of the output voltage of the noise level detector 5 is delayed in response to the knock signal. As a result, the inputs of the comparators 6 each become 41 ports as shown in FIG. 10(d), so that a pulse is generated at the output of the comparator 6 as shown in FIG. 10(d).

積分器７がその一ンルスを積分し、第１０図（ｆ）のよ
うに積分電圧を発生する。そして、移相器８が積分器７
の出力電圧に応じて波形整形回路１０の出力信号（ｇｌ
　０図（ｇ）（基準点火信号））全時間的に遅れ側に移
相するため、移相器８の出力は移相が波形整形回路１０
の基準点火信号の位相よシも遅れ、第１０図（ｈ）に示
す位相でスイッチング回路１１を駆動する。その結果、
点火時期が遅れ、ノッキングが抑圧され友状態と・なる
。結局、これら第９図、第１０図の状態が繰シ返されて
最適の点火時期制御が行われる。The integrator 7 integrates the one pulse and generates an integrated voltage as shown in FIG. 10(f). Then, the phase shifter 8 becomes the integrator 7
The output signal of the waveform shaping circuit 10 (gl
Figure 0 (g) (reference ignition signal)) Since the phase is shifted to the delayed side over the entire time, the output of the phase shifter 8 is shifted in phase by the waveform shaping circuit 10.
The phase of the reference ignition signal is also delayed, and the switching circuit 11 is driven with the phase shown in FIG. 10(h). the result,
The ignition timing is delayed and knocking is suppressed, resulting in a friendly state. Eventually, the conditions shown in FIGS. 9 and 10 are repeated to achieve optimal ignition timing control.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来の装置は、以上のように構成されているので積分器
７の出力の低減速度（点火時期が基準に向かい進角側に
復帰する速度）はエンジンの回転角度１度当友り秒の桁
の特性で大きい時定数である。この低減速度は、点火時
期の進角側への復帰速匪が速すぎ、ノック領域に急激に
入って大きいノックが発生しないようにするための特性
で制御上大切なものである。Since the conventional device is configured as described above, the speed at which the output of the integrator 7 is reduced (the speed at which the ignition timing returns to the advance side toward the standard) is on the order of seconds per degree of rotational angle of the engine. It has a large time constant due to its characteristics. This reduction speed is a characteristic that is important for control because it prevents the ignition timing from returning too quickly to the advanced side and suddenly entering the knock region, causing a large knock.

従って、この積分器７の出力からノック検出１回毎のノ
ック検出量を求めるには、ノック検出の直前と直後の各
々の上記積分器７の出力を求め、各々の値の差つま９１
回のノック検出による積分器７の出力変化を求めること
が必要で、複雑な演算が必要になる。ノック検出時の積
分器７の値を単に読み取るだけでは求められない。従っ
て、例えばノック発生前の積分器７の出力を記憶してお
き、ノック発生時にはノック発生直前の積分器７の出力
とノック発生直後との差を求めなければならないからで
ある。Therefore, in order to obtain the knock detection amount for each knock detection from the output of the integrator 7, obtain the outputs of the integrator 7 immediately before and immediately after the knock detection, and calculate the difference between the respective values or 91
It is necessary to determine the change in the output of the integrator 7 due to the knock detection, which requires complicated calculations. This cannot be determined by simply reading the value of the integrator 7 at the time of knock detection. Therefore, for example, it is necessary to store the output of the integrator 7 before the knock occurs, and when a knock occurs, to find the difference between the output of the integrator 7 immediately before the knock occurs and the output immediately after the knock occurs.

一方、最近のエンジン制御は益々高級化する傾向にあり
・、１気筒毎に制御全組かく行い、全気筒をよりよい燃
焼状態にしエンジン出力を高めようとする傾向にある。On the other hand, recent engine controls are becoming increasingly sophisticated, and there is a tendency to perform all sets of controls for each cylinder in order to bring all cylinders into a better combustion state and increase engine output.

こうした制御を行うにはノック発生毎にその発生量を検
出し、且つ、谷気筒毎のノック発生量を求める必要があ
る。しかしながら、上記従来装置における積分器７の出
力からノック発生毎のその発生量を求めるには複雑な演
算が必要で、且つ、これより各気筒毎のノック発生量ヲ
求めるには一層回路規模が増大し容易でないという問題
があった。In order to carry out such control, it is necessary to detect the amount of knocking each time it occurs, and to determine the amount of knocking for each trough cylinder. However, in order to obtain the amount of knock generated each time from the output of the integrator 7 in the above-mentioned conventional device, complicated calculations are required, and furthermore, the circuit size further increases to determine the amount of knock generated for each cylinder. The problem was that it was not easy to do so.

この発明は上記のような問題点を解決するために成され
たものであシ、ノック発生毎の各々の発生量が簡単に検
出でき、各気筒毎のノック発生量を容易に求めることが
できるとともに、信号処理が容易な内燃機関の点火時期
制御装置を得ることを目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems.The amount of each knock occurrence can be easily detected, and the amount of knock occurrence for each cylinder can be easily determined. Another object of the present invention is to obtain an ignition timing control device for an internal combustion engine that facilitates signal processing.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る内燃機関の点火時期制御装置は、気筒パ
ルスにより積分器をリセットする気筒パルス発生器、積
分器の出力を積算する積算器、積算器出力により点火信
号を移相する移相器を設は友ものである。The ignition timing control device for an internal combustion engine according to the present invention includes a cylinder pulse generator that resets an integrator using a cylinder pulse, an integrator that integrates the output of the integrator, and a phase shifter that shifts the phase of an ignition signal using the integrator output. The setup is a friend.

〔作　用〕[For production]

この発明における積分器は、気筒パルスによりリセット
される友めノック発生毎のノック検出量を出力し、この
出力金単に読み取るだけで気筒毎のノック検出量が求め
られる。又、気筒パルスはノック発生領域以外で発生す
るので、ノックの積分が中止されない。The integrator in this invention outputs the knock detection amount for each knock occurrence that is reset by the cylinder pulse, and the knock detection amount for each cylinder can be determined by simply reading this output. Furthermore, since the cylinder pulse occurs outside the knock generation region, the knock integration is not stopped.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図において、１〜６，１１．１２は従来と同一であるの
で、各々の説明は省略する。２１は機関の各気筒の点火
動作に対応しノック発生領域以外のクランク角位置で気
筒パルスを発生する気筒パルス発生器で、気筒パルスは
ＢＴＤＣ７５゜から５°の間で発生する。２２は上記気
筒パルスを受は点火コイル１２の通電時間を確保するよ
う閉路率制御された点火パルス金出力する点火時期制御
回路、２３は上記点火ノにルスに制御′電圧に応じ九角
度の遅角制御全行い出力する移相器、２４は比較器６か
らのノックパルスを受けその時間幅に比例し７’（積分
電圧を出力する積分器で、これは前述の第７図従来装置
の積分器７とは異なシ、その積分電圧を時間経過に従い
徐々に小さくする機能はなく、また気筒パルス発生器２
１の出力の気筒パルスに基づきリセットされるように成
されたものである。２５は上記積分器２４からの積分電
圧をデジタル信号に変換して出力するＡＤ変換器、２６
は上記デジタル信号をノック発生気筒に対応させて分配
し出力する分配回路で、この実施例は４気筒の機関の場
合金示すので、この分配回路２６の出力は気筒数に対応
し７’Ｃ４出力である。２７〜３０は各々分配回路２６
からのデジタル信号を各気筒に対応して記憶するメモリ
（積算器）で、例えば、メモリ２７は第１気筒で発生の
ノック量を記憶するものである。３１は一定間隔でパル
スを発生し、上記メモリ２７〜３０の各々の記憶値を減
算するためにメモリにパルスを入力するクロック発生器
、３２は上記メモリ２７〜３０の各出力から点火気筒に
対応し几データのみ選択して出力する選択回路、３３は
機関の４気筒のうちの基準気筒に対応した基準パルス全
発生する基準パルス発生器、３４は上記基準パルスと点
火時期制御回路２２からの点火パルスとから分配回路２
６及び選択回路３２の各動作状態全所定気筒に対応し九
ものとするよう順に気筒選択パルスを発生する気筒選択
／？ルス発生回路である。４ｏは加速度上ンサ１と周波
数フィルタ２の間の信号線の断線あるいはアースへの短
絡というフェールを検知し、又、ノイズレベル検出器５
の出力の異常電圧を検知し、フェール信号全積分器２４
に入力し、又、並行して他の燃料制御装置、車両診断装
置等に７工−ル信号ＫＦを送るフェール検知回路である
。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
In the figure, since 1 to 6, 11, and 12 are the same as the conventional one, explanation of each will be omitted. A cylinder pulse generator 21 corresponds to the ignition operation of each cylinder of the engine and generates a cylinder pulse at a crank angle position other than the knock occurrence region, and the cylinder pulse is generated between 75 degrees and 5 degrees BTDC. 22 is an ignition timing control circuit which receives the cylinder pulse and outputs an ignition pulse whose closing rate is controlled to ensure the energization time of the ignition coil 12; 23 is an ignition timing control circuit which controls the ignition timing by nine angles according to the voltage; A phase shifter 24 outputs an integral voltage for all angle control operations, and an integrator 24 receives a knock pulse from a comparator 6 and outputs an integral voltage 7' (integrated voltage) which is proportional to the time width of the knock pulse. Unlike the cylinder pulse generator 7, there is no function to gradually reduce the integrated voltage over time, and the cylinder pulse generator 2
It is configured to be reset based on a cylinder pulse of output 1. 25 is an AD converter that converts the integrated voltage from the integrator 24 into a digital signal and outputs it; 26
is a distribution circuit that distributes and outputs the above-mentioned digital signal in correspondence with the cylinder in which knock occurs. Since this embodiment is shown in the case of a four-cylinder engine, the output of this distribution circuit 26 corresponds to the number of cylinders and is 7'C4 output. It is. 27 to 30 are each a distribution circuit 26
For example, the memory 27 stores the amount of knock occurring in the first cylinder. 31 is a clock generator that generates pulses at regular intervals and inputs the pulses to the memory in order to subtract the values stored in each of the memories 27 to 30; 32 corresponds to the ignition cylinder from each output of the memories 27 to 30; 33 is a reference pulse generator that generates all the reference pulses corresponding to the reference cylinder among the four cylinders of the engine; 34 is the reference pulse and ignition from the ignition timing control circuit 22; Pulse and distribution circuit 2
6 and the cylinder selection circuit 32 which sequentially generates cylinder selection pulses so as to correspond to all the predetermined cylinders in each operating state/? This is a pulse generation circuit. 4o detects a failure such as a disconnection of the signal line between the acceleration sensor 1 and the frequency filter 2 or a short circuit to the ground, and a noise level detector 5
detects the abnormal voltage of the output of the fail signal total integrator 24
This is a fail detection circuit which also sends a 7-work signal KF to other fuel control devices, vehicle diagnostic devices, etc. in parallel.

第２図及び第３図は、第１図各部の動作波形を示す図で
、前述の従来装置の各部の動作波形を示す第９図及び第
１０図と同一符号の各波形は、各々第９図及び第１０図
の各波形と同一部分のものである。2 and 3 are diagrams showing operating waveforms of each part in Fig. 1, and the waveforms having the same reference numerals as in FIGS. These are the same portions as the waveforms in FIGS. 1 and 10.

まず、基本動作の説明を第２図及び第３図を用いて行う
。機関のノックが発生しない場合、比較器６の２種の入
力は第２図（ｄ）のようになり、第２図［ｄ）のイにノ
ック信号がないので、比較器６の出力に第２図＋６）の
ようにパルスは出力されない。よって、積分器２４の出
力（第２図（ｆ））にも出力がない。この九め、メモリ
２７〜３０の記憶値もなく、選択回路３２の出力がない
ので移相器２３の入力（第２図（ｇ））と出力（第２図
（ｈ））の間の位相差もなく１点火時期は基準位置とな
る。（ｉｌは気筒パルス発生器２１の出力である。First, the basic operation will be explained using FIGS. 2 and 3. When knocking does not occur in the engine, the two types of inputs to the comparator 6 become as shown in Fig. 2 (d), and since there is no knock signal at A in Fig. 2 [d], the output of the comparator 6 has no knock signal. No pulse is output as shown in Figure 2+6). Therefore, there is no output from the integrator 24 (FIG. 2(f)). At this ninth point, since there are no stored values in the memories 27 to 30 and no output from the selection circuit 32, the position between the input (Fig. 2 (g)) and the output (Fig. 2 (h)) of the phase shifter 23 is There is no phase difference, and one ignition timing becomes the reference position. (il is the output of the cylinder pulse generator 21.

次に、機関にノックが発生し几場合を第３図を用いて説
明する。比較器６の２種の入力は第３図（ｄｌのように
なり第３図（ｄｌのイにノック信号が現れるので、第３
図＋６＋のように比較器６からノックパルスが出力され
、このパルスは積分器２４で積分される。ここでは各気
筒に対応してノック検出を行う友め１点火毎に気筒パル
ス発生器２１の出力の立上シにより積分器２４の出力を
リセットしている。このため、ノック検出からリセット
までの期間、積分器２４の出力は一定値に保持されてい
る。これらを点火周期で点火毎に行う。この動作は従来
装置と違う点である。積分器２４の出力（積分電圧）は
ＡＤ変換器２５にてデジタル信号に変換される。分配回
路２６は気筒選択ノ々ルス発生器３４からの気筒選択パ
ルスに基づき、ノック発生気筒の識別を行い、ノック発
生気筒に対応の、例えば、第３気筒に対応のメモリ２９
にＡＤ変換器２５からのデジタル信号化された積分電圧
を入力する。メモリ２９は上記分配回路２６からの積分
電圧を記憶する。選択回路３２は気筒選択、６ルス発生
器３４からの気筒選択パルスに基づき、第３気筒に対応
し几メモリ２９を選択してその出力を移相器２３に出力
する。ここでは、第３気筒にノックが発生した場合であ
るので第３気筒の点火動作時にメモリ２９の出力が選択
されて移相器２３に入力されるものである。第３図では
、次の気筒でもノックが発生しているので、通常の４気
筒の機関ならば第４気筒でノックが発生し之ことになる
。この場合の積分器２４の出力は、分配回路２６にて選
択されメモリ３０に記憶される。そして、選択回路３２
により選択され第４気筒の点火動作時にメモリ３０の出
力は移相器２３に入力される。Next, a case in which knocking occurs in the engine will be explained using FIG. 3. The two types of inputs to the comparator 6 are shown in Figure 3 (dl), and the knock signal appears at A in Figure 3 (dl), so the
A knock pulse is output from the comparator 6 as shown in Figure +6+, and this pulse is integrated by the integrator 24. Here, the output of the integrator 24 is reset by the rise of the output of the cylinder pulse generator 21 every time the knock detection is performed for each cylinder. Therefore, the output of the integrator 24 is held at a constant value during the period from knock detection to reset. These steps are performed for each ignition in the ignition cycle. This operation is different from conventional devices. The output (integrated voltage) of the integrator 24 is converted into a digital signal by an AD converter 25. The distribution circuit 26 identifies the cylinder in which the knock occurs based on the cylinder selection pulse from the cylinder selection noise generator 34, and stores the memory 29 corresponding to the cylinder in which the knock occurs, for example, the third cylinder.
The integrated voltage converted into a digital signal from the AD converter 25 is input to the input signal. The memory 29 stores the integrated voltage from the distribution circuit 26. The selection circuit 32 selects the memory 29 corresponding to the third cylinder based on the cylinder selection pulse from the 6-pulse generator 34 and outputs its output to the phase shifter 23 . Here, since a knock occurs in the third cylinder, the output of the memory 29 is selected and input to the phase shifter 23 during the ignition operation of the third cylinder. In FIG. 3, knocking occurs in the next cylinder as well, so in a normal four-cylinder engine, knocking would occur in the fourth cylinder. The output of the integrator 24 in this case is selected by the distribution circuit 26 and stored in the memory 30. Then, the selection circuit 32
The output of the memory 30 is input to the phase shifter 23 during the ignition operation of the fourth cylinder.

次に、各気筒別の制御について、第４図の波形を用いて
詳細に説明する。図においてｆｉｔは気筒パルス、（Ｓ
）は点火気筒を表す数字、（ｅ）は比較器６の出力、（
ｆ）は積分器２４の出力、（ｊ）　、　ｉｋ）　、山、
（ホ）は各々メモリ２７〜メモリ３０の記憶値、（ｐ）
は選択回路３２の出力、（ｇ）　、　（）１）は各々移
相器２３の入力、出力である。Next, control for each cylinder will be explained in detail using the waveforms shown in FIG. 4. In the figure, fit is the cylinder pulse, (S
) is a number representing the ignition cylinder, (e) is the output of comparator 6, (
f) is the output of the integrator 24, (j), ik), mountain,
(e) is the stored value of memory 27 to memory 30, respectively, (p)
is the output of the selection circuit 32, and (g) and ()1 are the input and output of the phase shifter 23, respectively.

今、第４図（ｅ）に示すように、比較器６の出力にはノ
ックパルスが現れていて、順に第３気筒、第２気筒、第
３気筒、第４気筒、第２気筒にノックが発生している。Now, as shown in Fig. 4(e), a knock pulse appears in the output of the comparator 6, and knocks occur in the 3rd cylinder, 2nd cylinder, 3rd cylinder, 4th cylinder, and 2nd cylinder in this order. It has occurred.

これらは積分器２４で積分電圧に変換され、この出力は
第４図（ｆｌのようになシ、気筒パルスによりリセット
される。ここで、Ｋ１゜Ｋ２．に３．に５は、各々検出
のノックレベルを表わし、小さい方からＫｌ　、に２　
、に３　、に５の順になシ％に５は最も大きいノックを
表す。時点ｔ１で、第３気筒にノックが発生し、積分器
２４の出力は′電圧に５になる。この′螺圧に５は、Ａ
Ｄ変換器２５でデジタル信号に変換され、分配回路２６
に入力される。分配回路２６は、上記デジタル信号化さ
れた積分電圧Ｋ　５　ｅ　ＩＪセット時点ｔ２でメモリ
２９に選択的に出力する几め、時点ｔ２でメモリ２９に
記憶される。これにより、メモリ２９の記憶値は電圧に
５になる（第４図（ｌ））。次に、時点ｔ３で第２気筒
にノックが発生し、積分器２４で積分電圧に５に変換さ
れ、この電圧に５はＡＤ変換器２５でデジタル信号に変
換され１分配回路２６により選択的にメモリ２８に入力
され、時点ｔ４でメモリ２８に記憶される（第４図（ｋ
））。These are converted into an integrated voltage by the integrator 24, and this output is reset by the cylinder pulse as shown in FIG. Indicates the knock level, from the smallest to Kl, to 2
, 3, 5, and 5 represents the largest knock. At time t1, a knock occurs in the third cylinder, and the output of the integrator 24 becomes 5 in voltage. 5 for this screw pressure is A
It is converted into a digital signal by a D converter 25, and then sent to a distribution circuit 26.
is input. The distribution circuit 26 selectively outputs the integrated voltage K 5 e IJ converted into a digital signal to the memory 29 at the set time t2, and is stored in the memory 29 at the time t2. As a result, the voltage stored in the memory 29 becomes 5 (FIG. 4(l)). Next, at time t3, a knock occurs in the second cylinder, and the integrator 24 converts it into an integrated voltage of 5, and this voltage 5 is converted into a digital signal by the AD converter 25, which is then selectively selected by the 1 distribution circuit 26. is input to the memory 28 and stored in the memory 28 at time t4 (see FIG. 4(k)).
)).

時点ｔ１５は、第１気筒の点火時点であシ、これ以降次
の第３気筒の点火動作に入る。この時、メモリ２９に電
圧に５が記憶されているので、選択回路３２から上記電
圧に５が出力され（第４図（ｐ））、移相器２３に入力
される。これにより、移相器２３で１次の点火時期が上
記電圧に５に対応する角度θ５だけ遅角され（移相器２
３の入力（第４図（ｇ））に対する出力（第４図（ｈ）
）の位相遅れ）、時点ｔ５で点火される。基準点火時期
よシ角度θ５遅角の時点ｔ５で点火されたにもかかわら
ず、時点ｔ６で再度第３気筒にノックが発生している。Time t15 is the ignition time of the first cylinder, after which the ignition operation of the next third cylinder begins. At this time, since the voltage 5 is stored in the memory 29, the selection circuit 32 outputs 5 as the voltage (FIG. 4(p)) and inputs it to the phase shifter 23. As a result, the phase shifter 23 retards the primary ignition timing by an angle θ5 corresponding to 5 with respect to the above voltage (the phase shifter 23
The output (Fig. 4 (h)) for the input of 3 (Fig. 4 (g))
), it is fired at time t5. Even though the engine was ignited at time t5, when the reference ignition timing was retarded by an angle θ5, knocking occurred again in the third cylinder at time t6.

このレベルはに２で、これに対応する積分電圧に２は、
リセット時点ｔ１６でメモリ２９に入力される。This level is 2, and the corresponding integrated voltage is 2,
It is input to the memory 29 at the reset time t16.

この時メモリ２９にすでに電圧に５が記憶されているの
で、これに上記電圧に２が加算され、新たに電圧に７が
記憶される（第４図（１））。時点ｔ７（基準点火時期
）での点火に対し、第４気筒に時間ｔ８でノックが発生
し、積分電圧に３が出力される。この電圧に３はリセッ
ト時点ｔ１７で、メモリ３０に記憶される。At this time, since 5 is already stored in the voltage in the memory 29, 2 is added to the voltage, and 7 is newly stored in the voltage (FIG. 4 (1)). With respect to ignition at time t7 (reference ignition timing), a knock occurs in the fourth cylinder at time t8, and 3 is output as the integral voltage. This voltage of 3 is stored in the memory 30 at the reset time t17.

一方、時点ｔ７から次の第２気筒の点火動作を行なうが
、この時、メモリ２８に電圧に５が記憶されているので
、選択回路３２から上記電圧に５が選択的に移相器２３
に入力される。これにより、次の点火時期は、上記電圧
に５に対応する角度θ５だけ基準より遅角した時間ｔ９
となる。この時間ｔ９での点火に対し、時間ｔｌＯで第
２気筒にノックが発生し、積分電圧に１が出力される。On the other hand, the next ignition operation for the second cylinder is performed from time t7, but at this time, since 5 is stored in the voltage in the memory 28, 5 is selectively set to the voltage from the selection circuit 32 to the phase shifter 23.
is input. As a result, the next ignition timing is retarded by the angle θ5 corresponding to 5 at the above voltage, at a time t9.
becomes. In response to the ignition at time t9, a knock occurs in the second cylinder at time tlO, and 1 is output as the integrated voltage.

この電圧に１はリセット時点ｔ１８でメモリ２８に加算
され、メモリ２８の記憶値は電圧に６になる。1 is added to this voltage in the memory 28 at the reset time t18, and the value stored in the memory 28 becomes 6 for the voltage.

時間ｔｉｔから第３気筒の点火動作になるが、この時メ
モリ２９に電圧に７が記憶されているので、次の点火時
期ｔ１２は基準より角度θ７遅角になる。以下、同様に
遅角制御が繰り返され、次の第４気筒の点火時期〔時間
ｔ１３〕は基準よシ角度θ３遅角になり、その次の第２
気筒の点火時期（時間ｔ１４）は基準よシ角度θ６遅角
になされる。The ignition operation for the third cylinder starts from time tit, but since 7 is stored in the voltage in the memory 29 at this time, the next ignition timing t12 is retarded by an angle θ7 from the reference. Thereafter, the retard control is repeated in the same way, and the next 4th cylinder ignition timing [time t13] is retarded by the reference angle θ3, and the next 4th cylinder ignition timing [time t13] is retarded by the reference angle θ3
The ignition timing of the cylinder (time t14) is retarded by an angle θ6 relative to the reference.

以上のように、ノック検出量（積分電圧）に応じて点火
時期を遅角して、機関にノックが発生しなくなると、次
に所定の速度で点火時期を基準の方向に向けて進角させ
、ノック限界に近づけることが必要になる。ここでは、
クロック発生器３１からのクロックに基づき、所定の率
で、メモリ２７〜メモＩＪ　３０の記憶値を減算して各
々の記憶値：上小さくシ、移相器２３に入力の電圧を小
さくして遅角角度を小さくシ、基準に近づけるようにし
ている。As described above, when the ignition timing is retarded according to the amount of knock detected (integrated voltage) and knock no longer occurs in the engine, the ignition timing is then advanced toward the reference direction at a predetermined speed. , it is necessary to approach the knock limit. here,
Based on the clock from the clock generator 31, the stored values in the memory 27 to the memo IJ 30 are subtracted at a predetermined rate to obtain each stored value. The angle is made smaller to bring it closer to the standard.

以上、この実施例での移相器２３、積分器２４〜選択回
路３２及び気筒選択パルス発生回路３４はコンピュータ
を用いて構成すれば、機関の燃料制御を含めての細かな
制御に発展することが容易になシ、よシ高級なシステム
にできる。As described above, if the phase shifter 23, integrator 24 to selection circuit 32, and cylinder selection pulse generation circuit 34 in this embodiment are configured using a computer, detailed control including engine fuel control can be developed. It can be easily converted into a high-class system.

又、第７図に示した従来装置のように、金気筒に対し同
じ角度だけ一律に遅角制御することも可能で、この場合
気筒選択のための分配回路２６及び選択回路３２を固定
して、メモリ２７〜メモリ３０のうちの１つのメモリだ
けを使えばよく、そして上記説明の各気筒別制御と全気
筒−律制御全切換えて、適宜性なうようにすることも可
能である。Furthermore, as in the conventional device shown in FIG. 7, it is also possible to uniformly retard all cylinders by the same angle; in this case, the distribution circuit 26 and the selection circuit 32 for cylinder selection are fixed. , it is sufficient to use only one of the memories 27 to 30, and it is also possible to switch between the control for each cylinder and the control for all cylinders as described above, as appropriate.

フェール検知回路４０は、加速度センサ１と周波数フィ
ルタ２を結ぶ信号線の断線、アース等への短絡が生じ、
加速度センサ１の出力が周波数フィルタ２に正常に入力
されなくなつ几場合に７工−ル信号ＫＦ’を出力する。The fail detection circuit 40 detects a disconnection of the signal line connecting the acceleration sensor 1 and the frequency filter 2, a short circuit to the ground, etc.
If the output of the acceleration sensor 1 is no longer properly input to the frequency filter 2, a 7-hour signal KF' is output.

一般には、信号線の断線が最も生じ易い（例えば、コネ
クタ部での接触不艮）。又、ノイズレベル検出器５の作
動状態が異常になった場合にもフェール信号ＫＦ’！２
出力する。これは、加速度センサ１と周波数フィルタ２
０間の信号線が正常な状態にあっても、何らかの原因で
正規設定状態からずれた状態になυ１例えば処理信号が
非常に大きくなシ、正常に比較基準電圧を出力できなく
なつ窺ことを検知し、７工−ル信号ＫＦ’に出力する。Generally, disconnection of the signal line is most likely to occur (for example, due to poor contact at the connector). Also, if the operating state of the noise level detector 5 becomes abnormal, a fail signal KF'! 2
Output. This consists of acceleration sensor 1 and frequency filter 2.
Even if the signal line between 0 and 0 is in a normal state, if for some reason the signal line υ1 deviates from the normal setting state, for example, the processed signal is extremely large, it may become impossible to output the comparison reference voltage normally. It is detected and output to the 7th wheel signal KF'.

積分器２４はフェール検知回路４０から上記フェール信
号ＫＦｋ入力されると、比較器６からの信号とは無関係
に作動し、フェール時の積分電圧を出力する。第５図と
第６図に上記フェール時の積分電圧の一例金示す。第５
図の例は、基本的に常時積分器２４が出力できる最大の
積分電圧Ｖ。ＭＡＸ　’に出力するものであるが、移相
器２３の出力の点火信号により、点火時期（記号Ｆの時
間）でリセットされ１点火毎に繰返し零にされている。When the integrator 24 receives the fail signal KFk from the fail detection circuit 40, it operates independently of the signal from the comparator 6, and outputs the integrated voltage at the time of fail. FIG. 5 and FIG. 6 show an example of the integrated voltage at the time of the above failure. Fifth
The example in the figure basically shows the maximum integrated voltage V that the integrator 24 can output at all times. MAX' is reset at the ignition timing (time indicated by symbol F) by the ignition signal output from the phase shifter 23, and is repeatedly set to zero for each ignition.

第６図は、上記移相器２３の出力の点火信号による積分
器２４のリセットヲしないようにしたもので、上記フェ
ール検知回路４０からのフェール信号ＫＦにより、積分
器２４に入力の上記点火信号を無効にすればよい。この
ように、積分′α圧ｖｏ　Ｍ　Ａ　Ｘが常時出力されて
いると、上記メモリ２７〜メモリ３０の全てに電圧ＶＯ
ＭＡＸが記憶され、ノックが発生しない所望の７工−ル
時点火時期に設定される。ここでは、フェール時に積分
器２４の出力の最大値ＶｏＭＡＸで制御しているが、こ
れ以外の中間値でもよく、機関のノック特性及びその他
の特性を加味して決めることは可能である。又、上記フ
ェール信号ＫＦｔ燃料制御装置に入力し１機関の制御を
総合的に行なう事もでき、あるいは、診断装置に入力し
て警報の発生、及び他の制御装置を含めた、さらに総合
的な制御に発展させることも可能である。In FIG. 6, the integrator 24 is not reset by the ignition signal output from the phase shifter 23, and the ignition signal input to the integrator 24 is reset by the fail signal KF from the fail detection circuit 40. Just disable it. In this way, when the integral 'α pressure vo MA
MAX is memorized and set to the desired 7-stroke ignition timing at which no knock occurs. Here, control is performed using the maximum value VoMAX of the output of the integrator 24 in the event of a failure, but any other intermediate value may be used, and it is possible to determine it by taking into account the knock characteristics and other characteristics of the engine. In addition, the above fail signal can be input to the KFt fuel control device for comprehensive control of one engine, or can be input to the diagnostic device to issue an alarm and provide even more comprehensive control including other control devices. It is also possible to develop it into control.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば、ノックセンサの出力
から機関に発生のノックを検出し、このノック検出量に
応じて機関の点火時期を制御することにより、機関のノ
ック発生を抑え、ノック限界で効率よく運転するように
作動する機関の点火時期制御装置において、点火毎にノ
ック検出量〔積分値〕を読み込み、リセットするように
したことにより、容易に各気筒毎のノック量がノック発
生量に比例して検出できるので、機関の全気筒を効率良
く運転することができ、機関の出力を非常に高めること
ができるという優れ友効果が得られる。又、積分値のリ
セットを気筒パルスにより行っておシ、積分中のリセッ
トは生じず、特別な信号処理は必要でない（他の信号に
よってリセットを行うと積分中のリセットが生じるので
特別な信号処理が必要になる。）。As described above, according to the present invention, knock occurring in the engine is detected from the output of the knock sensor, and the ignition timing of the engine is controlled according to the detected amount of knock, thereby suppressing the occurrence of knock in the engine. In the engine's ignition timing control system, which operates to operate efficiently at its limit, the knock detection amount [integral value] is read and reset at each ignition, making it easy to reduce the amount of knock for each cylinder when knock occurs. Since it can be detected in proportion to the amount, all cylinders of the engine can be operated efficiently, and the engine output can be greatly increased, which is a great benefit. In addition, since the integral value is reset by a cylinder pulse, no reset occurs during integration, and no special signal processing is required (resetting with another signal causes a reset during integration, so no special signal processing is required. ).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明装置の構成図、第２図および第３図は
この発明装置の動作波形図、第４図はこの発明装置の気
筒別動作波形図、第５図および第６図はこの発明による
積分器の７工−ル時の動作波形図、第７図は従来装置の
構成図、第８図は加速度センサの周波数特性図、第９図
および第１０図は従来装置の動作波形図である。 １・・・加速度センサ、６・・・比較器、１１・・・ス
イッチング回路、１２・・・点火コイル、２１・・・気
筒パルス発生器％　２３・・・移相器、２４・・・積分
器、２６・・・分配回路、２７〜３０・・・メモリ。 なお５図中同一符号は同一または和尚部分を示す。FIG. 1 is a block diagram of this invention device, FIGS. 2 and 3 are operating waveform diagrams of this invention device, FIG. 4 is an operation waveform diagram for each cylinder of this invention device, and FIGS. 5 and 6 are this diagram. An operating waveform diagram of the integrator according to the invention during 7 hours, Fig. 7 is a configuration diagram of the conventional device, Fig. 8 is a frequency characteristic diagram of the acceleration sensor, and Figs. 9 and 10 are operating waveform diagrams of the conventional device. It is. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Acceleration sensor, 6... Comparator, 11... Switching circuit, 12... Ignition coil, 21... Cylinder pulse generator % 23... Phase shifter, 24... Integrator device, 26... distribution circuit, 27-30... memory. Note that the same reference numerals in Figure 5 indicate the same or similar parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）機関のノック情報を検知するノックセンサ、この
ノックセンサの出力から機関の各気筒で発生するノック
を弁別するノック弁別器、このノック弁別器の出力を積
分する積分器、ノック発生領域以外の所定クランク角位
置で気筒パルスを発生し、この気筒パルスにより積分器
をリセットする気筒パルス発生器、積分器の出力を積算
する積算器、この積算器出力により気筒パルスに基く点
火信号を移相制御する移相器、この移相器出力に対応し
て点火コイルの通電を断続するスイッチング回路を備え
たことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。(1) A knock sensor that detects engine knock information, a knock discriminator that discriminates the knock that occurs in each cylinder of the engine from the output of this knock sensor, an integrator that integrates the output of this knock discriminator, and an integrator other than the area where knock occurs. A cylinder pulse generator that generates a cylinder pulse at a predetermined crank angle position and uses this cylinder pulse to reset an integrator, an integrator that integrates the output of the integrator, and a phase shift of the ignition signal based on the cylinder pulse using the integrator output. An ignition timing control device for an internal combustion engine, comprising a phase shifter to control, and a switching circuit that turns on and off energization of an ignition coil in accordance with the output of the phase shifter.