(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のノッキングを検出するノッキング検出装置と、
前記ノッキング検出装置から得られる前記ノッキングの状態を示すノッキング信号と、外部の電子制御装置から得られる前記内燃機関の点火時期に関する信号と、に基づいて、前記内燃機関の点火時期を調整する点火時期調整装置と、
を備え、
前記ノッキング検出装置と前記点火時期調整装置とが、電気的に接続されているとともに、一体に構成されていることを特徴とする点火時期制御装置。
【請求項２】
前記ノッキング検出装置と前記点火時期調整装置とは、分離不可能に一体に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の点火時期制御装置。
【請求項３】
前記ノッキング検出装置と前記点火時期調整装置とは、着脱可能に一体に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の点火時期制御装置。
【請求項４】
前記ノッキング検出装置と前記点火時期調整装置とは、接続ケーブルを介して一体に構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の点火時期制御装置。
【請求項５】
前記点火時期調整装置は、前記ノッキング検出装置に搭載されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の点火時期制御装置。
【請求項６】
前記点火時期に関する信号は、点火時期の基準となるタイミングを示す基準点火信号であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の点火時期制御装置。
【請求項７】
前記点火時期調整装置は、前記外部の電子制御装置から、前記点火時期の調整を許可するか否かの情報を含む信号を受信し、該信号に基づいて、前記点火時期の調整を行うか否かを判断することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の点火時期制御装置。
【請求項８】
前記外部の電子制御装置から前記点火時期調整装置に送信される前記内燃機関の点火時期に関する信号に、前記点火時期の調整を許可するか否かの情報を含むことを特徴とする請求項７に記載の点火時期制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関の点火時期に関する信号は、該信号自身の状態の変化によって、前記点火時期の調整を許可するか否かを示すものであることを特徴とする請求項８に記載の点火時期制御装置。
【請求項１０】
前記内燃機関の点火時期に関する信号の状態の変化は、信号のハイレベル又はローレベルの継続時間の変化であることを特徴とする請求項９に記載の点火時期制御装置。
【請求項１１】
前記内燃機関の点火時期に関する信号の状態の変化は、信号の電圧の変化であることを特徴とする請求項９に記載の点火時期制御装置。
【請求項１２】
前記点火時期調整装置には、前記外部の電子制御装置から前記内燃機関の点火時期に関する信号が送信される信号線とは別に、前記外部の電子制御装置から前記点火時期の調整を許可するか否かを示す判定用信号が送信される判定用信号線が接続されていることを特徴とする請求項７に記載の点火時期制御装置。
【請求項１３】
前記点火時期調整装置は、前記外部の電子制御装置から受信した前記点火時期の調整を許可するか否かの情報を含む信号に基づいて、前記点火時期を調整する必要が無いと判断した場合には、前記外部の電子制御装置から得られる前記内燃機関の点火時期に関する信号を用いて、前記内燃機関の点火時期の制御を行うことを特徴とする請求項７に記載の点火時期制御装置。
【請求項１４】
前記請求項７〜１３のいずれか１項に記載の点火時期制御装置と前記外部の電子制御装置とを備えた点火時期制御システムであって、
前記外部の電子制御装置は、
前記内燃機関の運転状態が前記点火時期の調整を許可する時期であるか否かを判定する判定手段と、
該判定手段によって前記点火時期の調整を許可する時期か否かが判定された場合には、その許可する時期か否かを示す情報を含む信号を、前記点火時期調整装置に送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする点火時期制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（エンジン）のノッキングの状態によって点火時期を制御する点火時期制御装置に関し、例えば小型船舶、小型発電機、芝刈機等に使用される汎用エンジン、２輪車用のエンジン、各種の建設機械に用いられるエンジン等に適用可能な点火時期制御装置及び点火時期制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンのノッキングを防止して好適にエンジンの動作を制御する技術として、エンジンにノッキングセンサを取り付け、ノッキングセンサの出力に基づいて点火時期を制御する点火時期制御が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この点火時期制御とは、ノッキングセンサによってノッキングが検出されなければ段階的に点火時期を進角させ、ノッキングが検出された場合には、点火時期を遅角させることによって、ノッキングの発生を防止しつつ、エンジンの出力を最大限に発揮させようとする制御である。
【０００４】
上述したノッキングセンサの出力を利用した点火時期制御は、４輪の自動車には一般的である。しかし、例えば小型発電機等の汎用エンジンや２輪車用エンジンの様な構成がシンプルなエンジンにおいては、エンジン回転数等のエンジン制御を行う電子制御装置は使用されているものの、通常、ノッキングセンサは使用されておらず、そのためノッキングを防止するための点火時期制御は行われていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１５１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年では、汎用エンジンや２輪車用エンジンなどの構造がシンプルなエンジンにおいても、燃費と出力の最適化のために、精密な点火制御が求められている。
この対策としては、ノッキングセンサを搭載して、上述した点火時期制御を行うことが考えられるが、下記のような問題がある。
【０００７】
つまり、現状の汎用エンジンや２輪車用エンジンなどに、ノッキングセンサを取り付けて点火時期制御を行う場合には、従来のエンジン制御を行う電子制御装置に対して、点火時期制御を行うための設計見直しが必要になるので、その手間（工数）やコストが膨大になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ノッキングの発生を抑制する点火時期制御の機能を有しない内燃機関に対して、容易にノッキングの発生を抑制する点火時期制御を可能にする点火時期制御装置及び点火時期制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）発明は、第１態様として、内燃機関のノッキングを検出するノッキング検出装置と、前記ノッキング検出装置から得られる前記ノッキングの状態を示すノッキング信号と、外部の電子制御装置から得られる前記内燃機関の点火時期に関する信号と、に基づいて、前記内燃機関の点火時期を調整する点火時期調整装置と、を備え、前記ノッキング検出装置と前記点火時期調整装置とが、電気的に接続されているとともに、一体に構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本第１態様の点火時期制御装置は、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とが、電気的に接続されているとともに一体に構成されており、しかも、点火時期調整装置に対して、ノッキング検出装置からのノッキング信号と外部の電子制御装置からの点火時期に関する信号とが入力される構成である。
【００１１】
従って、点火時期調整装置では、ノッキング検出装置から得られるノッキング信号と外部の電子制御装置から得られる点火時期に関する信号とに基づいて、適切な点火時期となるように点火時期を調整（例えば進角や遅角等の補正）することができる。
【００１２】
特に、本第１態様では、ノッキング制御を行っていない例えば従来の汎用エンジンや２輪車用エンジンなどに適用できるので、即ち、従来のエンジン制御を行う電子制御装置の構成に、本第１態様の点火時期制御装置を付加するだけで、電子制御装置に対して点火時期制御を行うための設計見直しが不要となり、その設計見直しのための手間（工数）やコストを大きく低減できるという顕著な効果を奏する。
【００１３】
なお、前記外部の電子制御装置とは、本第１態様の点火時期制御装置とは別に設けられた電子制御装置であり、例えば内燃機関の動作を総合的に制御する電子制御装置（エンジンコントロールユニット）が挙げられる。また、前記点火時期に関する信号は、点火時期に関する情報を含む信号であり、例えば点火時期の基準となるタイミングを示す基準点火信号が挙げられる。
【００１４】
（２）本発明は、第２態様として、前記ノッキング検出装置と前記点火時期調整装置とは、分離不可能に一体に構成されている。
本第２態様では、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とは、分離不可能に一体に構成されているので、破損し難く扱いが容易であり、外部からのノイズも乗りにくいという利点がある。
【００１５】
ここで、分離不可能とは、（分離することを前提としていないので）装置を破損しなければ分離できないことを示している。
（３）本発明は、第３態様として、前記ノッキング検出装置と前記点火時期調整装置とは、着脱可能に一体に構成されていることを特徴とする。
【００１６】
本第３態様では、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とは、着脱可能に一体に構成されている。よって、例えばノッキング検出装置と点火時期調整装置とのいずれかが故障した場合に、両者を分離した上で故障した装置だけを取り替えれば済むといった利点がある。
【００１７】
（４）本発明は、第４態様として、前記ノッキング検出装置と前記点火時期調整装置とは、接続ケーブルを介して一体に構成されている。
本第４態様では、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とは、接続ケーブルを介して一体に構成されているので、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とを、接続ケーブルの長さだけ離して配置できる。
【００１８】
ノッキング検出装置は、通常、内燃機関のシリンダブロック等に取り付けられるが、内燃機関は温度が高く振動が大きい。そこで、ノッキング検出装置と点火時期調整装置とを接続ケーブルを介して離して配置することにより、点火時期調整装置に対する（内燃機関の）熱や振動の影響を低減することができる。よって、点火時期調整装置の故障の発生をより効果的に抑えることができる。
【００１９】
（５）本発明は、第５態様として、前記点火時期調整装置は、前記ノッキング検出装置に搭載されていることを特徴とする。
本第５態様では、点火時期調整装置は、ノッキング検出装置に搭載されているので、装置をコンパクトにすることができる。
【００２０】
（６）本発明は、第６態様として、前記点火時期に関する信号は、点火時期の基準となるタイミングを示す基準点火信号であることを特徴とする。
本第６態様では、点火時期に関する信号として、基準点火信号（例えば後述する点火信号（Ａ））を採用できる。
【００２１】
（７）本発明は、第７態様として、前記点火時期調整装置は、前記外部の電子制御装置から、前記点火時期の調整を許可するか否かの情報を含む信号を受信し、該信号に基づいて、前記点火時期の調整を行うか否かを判断することを特徴とする。
【００２２】
本第７態様では、点火時期調整装置は、外部の電子制御装置から得られた、点火時期の調整を許可するか否かの情報を含む信号に基づいて、点火時期の調整を行うか否かを判断することができる。
【００２３】
この情報としては、例えば内燃機関の冷却水温が高く、ノッキングが発生し易い状態であることを示す情報がある。
従って、内燃機関の状態が点火時期の調整（進角）に好ましくない状態（ノッキングが発生し易い時期）に、点火時期を調整することがなく、よって、好適にノッキングの発生を抑制することができる。
【００２４】
（８）本発明は、第８態様として、前記外部の電子制御装置から前記点火時期調整装置に送信される前記内燃機関の点火時期に関する信号に、前記点火時期の調整を許可するか否かの情報を含むことを特徴とする。
【００２５】
本第８態様では、内燃機関の点火時期に関する信号に、点火時期の調整を許可するか否かの情報を含ませている。よって、別な信号でこの情報を送信する場合に比べて、構成を簡易化できるという利点がある。
【００２６】
（９）本発明は、第９態様として、前記内燃機関の点火時期に関する信号は、該信号自身の状態の変化によって、前記点火時期の調整を許可するか否かを示すものであることを特徴とする。
【００２７】
本第９態様では、信号自身の変化によって、前記情報を伝達することを示している。
（１０）本発明は、第１０態様として、前記内燃機関の点火時期に関する信号の状態の変化は、信号のハイレベル又はローレベルの継続時間の変化であることを特徴とする。
【００２８】
本第１０態様は、情報の伝達のための信号の変化を例示したものである。ここでは、信号のハイレベルやローレベルの状態（即ち矩形状などの信号の幅）によって情報を伝達するので、従来の信号を送信する構成や読み取る構成で情報を伝達でき、ハード構成を変更する必要がないという利点がある。
【００２９】
（１１）本発明は、第１１態様として、前記内燃機関の点火時期に関する信号の状態の変化は、信号の電圧の変化であることを特徴とする。
本第１１態様は、情報の伝達のための信号の変化を例示したものである。ここでは、信号の電圧の大きさ（ハイレベルの場合の高さ等）によって情報を伝達することができる。
【００３０】
（１２）本発明は、第１２態様として、前記点火時期調整装置には、前記外部の電子制御装置から前記内燃機関の点火時期に関する信号が送信される信号線とは別に、前記外部の電子制御装置から前記点火時期の調整を許可するか否かを示す判定用信号が送信される判定用信号線が接続されていることを特徴とする。
【００３１】
本第１２態様では、点火時期に関する信号が送信される信号線とは別に、点火時期の調整を許可するか否かを示す判定用信号が送信される判定用信号線を設ける場合を例示している。
【００３２】
（１３）本発明は、第１３態様として、前記点火時期調整装置は、前記外部の電子制御装置から受信した前記点火時期の調整を許可するか否かの情報を含む信号に基づいて、前記点火時期を調整する必要が無いと判断した場合には、前記外部の電子制御装置から得られる前記内燃機関の点火時期に関する信号を用いて、前記内燃機関の点火時期の制御を行うことを特徴とする。
【００３３】
本第１３態様では、点火時期を調整する必要が無い場合には、上述した点火時期に関する信号を用いて（例えばその信号を点火時期調整装置をスルーさせてイグナイタに供給することにより）点火時期の制御を行う。
そのため、点火時期の進角を必要としない運転領域では、従来のシステム（外部装置から出力される点火時期に関する信号）をそのまま流用して点火制御を行うことができ、点火時期調整装置の構成を複雑化させず、システム全体を簡易化できるという利点がある。
【００３４】
（１４）本発明は、第１４態様として、前記請求項７〜１３のいずれか１項に記載の点火時期制御装置と前記外部の電子制御装置とを備えた点火時期制御システムであって、前記外部の電子制御装置は、前記内燃機関の運転状態が前記点火時期の調整を許可する時期であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段によって前記点火時期の調整を許可する時期か否かが判定された場合には、その許可する時期か否かを示す情報を含む信号を、前記点火時期調整装置に送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３５】
本発明の点火時期制御システムでは、外部の電子制御装置にて、運転状態が点火時期の調整を許可する時期であるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、その許可する時期か否かを示す情報を含む信号を、点火時期調整装置に送信する。
【００３６】
よって、内燃機関の状態が点火時期の調整（進角）に好ましくない状態（ノッキングが発生し易い時期）に、点火時期を調整することがなく、好適にノッキングの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例１の点火時期制御装置が用いられる内燃機関のシステム構成を示す説明図である。
【図２】（ａ）は実施例１の点火時期制御装置を一部破断して示す平面図、（ｂ）はその点火時期制御装置を一部破断して示す正面図である。
【図３】（ａ）は実施例１の点火時期制御装置及びその周辺の装置を示す説明図、（ｂ）はその点火時期調整装置の接続端子を示す説明図である。
【図４】実施例１の点火時期制御装置及びその周辺の装置の電気的構成を示す説明図である。
【図５】基準点火信号と補正点火信号と中心電極の電圧との関係を示す説明図である。
【図６】点火時期の進角や遅角による調整の状態を示すグラフである。
【図７】実施例１の点火時期調整装置で行われる補正点火時期算出処理を示すフローチャートである。
【図８】実施例１の点火時期調整装置で行われるノッキング検出処理を示すフローチャートである。
【図９】（ａ）は実施例２の点火時期制御装置を示す平面図、（ｂ）は実施例３の点火時期制御装置を示す平面図、（ｃ）は実施例４の点火時期制御装置を示す平面図である。
【図１０】（ａ）は実施例５の点火時期制御装置を示す平面図、（ｂ）はその点火時期制御装置を示す正面図である。
【図１１】実施例６の点火時期制御装置を含むシステム構成を示す説明図である。
【図１２】実施例６の点火時期制御装置の変形例のシステム構成を示す説明図である。
【図１３】実施例７の点火時期制御装置及びその周辺の装置の電気的構成を示す説明図である。
【図１４】（ａ）は実施例７で用いる点火時期の進角の禁止及び許可を示す信号を示す説明図、（ｂ）は実施例７の変形例で用いる点火時期の進角の禁止及び許可を示す信号を示す説明図である。
【図１５】実施例７の点火時期調整装置で行われる補正点火時期算出処理を示すフローチャートである。
【図１６】実施例８で用いる点火時期の進角の禁止及び許可を示す信号を示す説明図である。
【図１７】（ａ）は実施例８の点火時期制御装置及びその周辺の装置の電気的構成を示す説明図、（ｂ）は点火信号Ａを送受信するための構成を示す説明図である。
【図１８】実施例９の点火時期制御装置及びその周辺の装置の電気的構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下では、本発明を実施するための形態（実施例）の点火時期制御装置について説明する。
【実施例１】
【００３９】
本実施例の点火時期制御装置は、汎用エンジンや２輪車用エンジンなどの各種のエンジン（内燃機関）に用いられるものであり、内燃機関のノッキングを防止するために、点火時期を制御する装置である。なお、以下では、４サイクルの２輪車用エンジンを例に挙げて説明する。
【００４０】
ａ）まず、本実施例の点火時期制御装置を備えた内燃機関のシステム全体について説明する。
図１に示す様に、内燃機関（エンジン）１は、エンジン本体３と、エンジン本体３に空気を導入する吸気管５と、吸入空気量を検出するエアフローメータ７と、吸入空気量を調整するスロットルバルブ９と、スロットルバルブ９の開度を検出するスロットル開度センサ１１と、燃焼室１３内に空気を導入する吸気マニホールド１５と、燃料を吸気マニホールド１５内に噴射する燃料噴射弁１７と、エンジン本体３から（燃焼後の）空気を排出する排気マニホールド１９と、排気マニホールド１９から排出される排気から空燃比を検出する空燃比センサ（又は酸素センサ）２１などを備えている。
【００４１】
また、エンジン本体３のシリンダヘッド２３には、点火プラグ２５が取り付けられ、エンジン本体３には、エンジン回転数（回転速度）を検出するエンジン回転数センサ２７や、クランク角を検出するクランク角センサ２９が取り付けられている。
【００４２】
更に、エンジン本体３には、後述する点火時期制御装置３１が取り付けられている。この点火時期制御装置３１には、イグナイタ３３が接続され、イグナイタ３３には点火コイル３５が接続され、点火コイル３５は点火プラグ２５に接続されている。
【００４３】
また、内燃機関１には、エンジン本体３等の運転状態（例えばエンジン回転数や空燃比センサ２１の出力に基づく空燃比フィードバック制御など）を総合的に制御する内燃機関用制御装置（エンジンコントロールユニット）３７が設けられている。この内燃機関用制御装置３７は、図示しないが、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等を有するマイコンを備えた電子制御装置（ＥＣＵ）である。
【００４４】
なお、この内燃機関用制御装置３７が、本発明における外部の電子制御装置に該当する。また、以下では、点火時期制御装置３１と内燃機関用制御装置３７とを備えたシステムを、点火時期制御システム３８と称する。
【００４５】
内燃機関用制御装置３７の入力ポート（図示せず）には、エアフローメータ７、スロットル開度センサ１１、空燃比センサ２１、エンジン回転数センサ２７、クランク角センサ２９、点火時期制御装置３１が接続されており、これらの各機器からの信号（センサ信号等）が入力ポートに入力する。
【００４６】
一方、内燃機関用制御装置３７の出力ポート（図示せず）には、燃料噴射弁１７、点火時期制御装置３１が接続されており、これらの機器に対して、内燃機関用制御装置３７から、各機器の動作を制御するための制御信号が出力される。
【００４７】
ｂ）次に、本実施例の点火時期制御装置３１について説明する。
図２に示す様に、本実施例の点火時期制御装置３１は、ノッキング検出装置４１と点火時期調整装置４３とが、接続ケーブル４５を介して、電気的及び機械的に分離不可能に一体に構成されたものである。
【００４８】
前記ノッキング検出装置４１は、周知の圧電素子６５を用いた非共振型ノッキングセンサであり、主体金具４７の軸孔４７ａに取付用ボルト（図示せず）が挿入される構造を有し、取付用ボルトによってエンジン本体３のシリンダブロック４９（図１参照）に固定されるものである。
【００４９】
詳しくは、ノッキング検出装置４１は、ほぼ全体が樹脂成形体５１によってモールドさており、略円筒形状の本体部５３と本体部５３の側面から突出する略直方体形状のコネクタ部５５とを備えている。
【００５０】
このうち、本体部５３は、円筒形状の筒状部５７とその一端側（図２（ｂ）の下方）に設けられた環状の鍔部５９とからなる前記主体金具４７を有している。筒状部５７には、鍔部５９側から、環状の第１絶縁板６１、環状の第１電極板６３、環状の圧電素子６５、環状の第２電極板６７、環状の第２絶縁板６９、環状のウエイト７１、環状の皿バネ７３、環状のナット７５が配置されている。また、第１電極板６３と第２電極板６７とには、両電極板６３、６７間に発生した出力信号を取り出すための第１出力端子８１と第２出力端子８３とが、それぞれ接続されている。
【００５１】
前記点火時期調整装置４３は、点火時期を調節する制御装置であり、前記内燃機関用制御装置３７と同様に、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等を有するマイコン（図示せず）を備えた電子制御装置である。
【００５２】
前記接続ケーブル４５は、内部に第１出力端子８１と第２出力端子８３とに接続された各電気配線（図示せず）が設けられているケーブルであり、この接続ケーブル４５の両端には、両電気配線と接続された第１コネクタ８５と第２コネクタ８７とが設けられている。
【００５３】
つまり、第１コネクタ８５は、ノッキング検出装置４１のコネクタ部５５の開口部５５ａに嵌め込まれるとともに、各電気配線が第１、第２出力端子８１、８３に接続されている。また、第２コネクタ８７は、点火時期調整装置４３の凹状のコネクタ部８９に嵌め込まれるとともに、各電気配線が、点火時期調整装置４３内の内部配線（図示せず）と接続されている。
【００５４】
特に本実施例では、接続ケーブル４５の第１コネクタ８５は、ノッキング検出装置４１のコネクタ部５５に嵌め込まれるとともに、接着剤によって固定されて分離不可能に一体に構成されている。同様に、接続ケーブル４５の第２コネクタ８７は、点火時期調整装置４３のコネクタ部８９に嵌め込まれるとともに、接着剤によって固定されて分離不可能に一体に構成されている。
【００５５】
ｃ）次に、点火時期制御装置３１に関する電気的構成などについて説明する。
図３に示す様に、点火時期制御装置３１の点火時期調整装置４３は、バッテリ９１から電力の供給を受けて作動するものである。よって、点火時期調整装置４３には、バッテリ９１からの電力を受けるための一対の電源端子９３、９５が設けられている。
【００５６】
また、点火時期調整装置４３は、１組のリード線（信号線）９７、９９を介して、内燃機関用制御装置３７と着脱可能に接続されている。なお、リード線９７、９９は、点火時期調整装置４３及び内燃機関用制御装置３７の両方に対して着脱可能とされている。
【００５７】
点火時期調整装置４３には、内燃機関用制御装置３７から後述する点火信号（Ａ）を受信するための受信用端子１０１と、点火時期調整装置４３から内燃機関用制御装置３７に対して、詳述は省略するが、ノッキング検出装置４１又は点火時期調整装置４３の故障（異常）を示す信号を出力する出力用端子１０３とを備えている。
【００５８】
更に、点火時期調整装置４３は、１本のリード線１０５を介して、イグナイタ３３と接続されており、イグナイタ３３に対して点火コイル３５を作動させるため信号、即ち、後述する（調整後の）点火信号（Ｂ）を出力するための点火用端子１０７が設けられている。
【００５９】
詳しくは、図４に示す様に、点火コイル３５は、一次巻線３５ａと二次巻線３５ｂとを備えており、一次巻線３５ａの一端には、バッテリ９１の正極が接続され、他端には、（イグナイタ３３の）ｎｐｎ型のパワートランジスタ３３ａのコレクタが接続されている。このパワートランジスタ３３ａは、一次巻線３５ａへの通電・非通電を切り替えるスイッチング素子である。なお、パワートランジスタ３３ａのエミッタは、バッテリ９１の負極と同電位のグランドに接地されている。
【００６０】
一方、二次巻線３５ｂの一端は、バッテリ９１の負極と同電位のグランドに接地され、他端は、点火プラグ２５の中心電極２５ａに接続されている。なお、点火プラグ２５の接地電極２５ｂは、バッテリ９１の負極と同電位のグランドに接地されている。
【００６１】
また、本実施例では、内燃機関用制御装置３７と点火時期調整装置４３とが接続され、この点火時期調整装置４３から、パワートランジスタ３３ａのベースに対して点火信号（Ｂ）が出力され、この点火信号（Ｂ）に基づいて、パワートランジスタ３３ａがスイッチング動作を行って、点火コイル３５の一次巻線３５ａへの通電・非通電が切り替えられる。
【００６２】
ｄ）次に、上述した点火時期制御装置３１を用いた点火時期制御の基本的な動作について説明する。
内燃機関用制御装置３７では、例えばエンジン回転数や吸入空気量などに基づいて、点火時期の基準となる基準点火時期を決定する。この基準点火時期とは、内燃機関１毎のばらつきや気候変化等を考慮したときにも当該内燃機関１が破損しないような十分なマージンを持って設定された点火時期を、内燃機関１の運転状態毎に複数設定したマップを用いた上で、このマップと現在の運転状態とを対応（照合）して設定されるベースとなる点火時期（即ち、点火時期調整装置４３によって調整される対象の点火時期）である。
【００６３】
なお、この基準点火時期を示す信号が、基準点火信号（即ち点火信号Ａ：図５の上図参照）である。そして、この基準点火信号（Ａ）が、点火時期調整装置４３に対して出力される。
【００６４】
基準点火信号（Ａ）を受信する点火時期調整装置４３では、ノッキング検出装置４１にからの信号（ノッキング信号）を受信し、そのノッキング信号に基づいて、ノッキング（ノック）の発生の有無を検出する。例えば、ノッキング信号のピーク値の大きさに基づいて、ノッキングの有無を判定する。
【００６５】
そして、点火時期調整装置４３では、ノッキングの発生状態等に応じて、点火時期を調整（補正）して、補正点火時期を決定する。なお、この補正点火時期を示す信号が、補正点火信号（即ち点火信号Ｂ：図５の中図参照）である。
【００６６】
具体的には、図６に示す様に、ノッキングが発生していない場合には、所定期間毎に、点火時期を最大進角に至るまで徐々に進角させ、ノッキングが発生すると基準点火時期に戻すように、補正点火時期を設定する。なお、前記図５に示す様に、エンジン起動時や加速時等の運転過渡期といったエンジン回転数の変動が大きな場合には、前記点火時期を補正する処理は行わない。
【００６７】
次に、上述のように補正点火時期が決定されると、前記図４に示す様に、点火時期調整装置４３から、イグナイタ３３に対して、補正点火信号（Ｂ）が出力される。
イグナイタ３３では、パワートランジスタ３３ａのベースに、補正点火信号（Ｂ）が与えられると、この補正点火信号（Ｂ）のオン・オフに応じてスイッチング動作が行われる。
【００６８】
詳しくは、補正点火信号（Ｂ）がオフ（ローレベル：一般にグランド電位）である場合には、ベース電流が流れずパワートランジスタ３３ａはオフ状態（遮断状態）となり、一次巻線３５ａに電流（一次電流ｉ１）が流れることはない。また、補正点火信号（Ｂ）がオン（ハイレベル：点火時期調整装置４３からの正の電圧が供給される状態）である場合には、ベース電流が流れてパワートランジスタ３３ａはオン状態（通電状態）となり、一次巻線３５ａに電流（一次電流ｉ１）が流れる。この一次巻線３５ａへの通電により、点火コイル３５に磁束エネルギーが蓄積される。
【００６９】
また、補正点火信号（Ｂ）がハイレベルであり一次巻線３５ａに一次電流ｉ１が流れている状態で、補正点火信号（Ｂ）がローレベルになると、パワートランジスタ３３ａがオフ状態となり、一次巻線３５ａへの一次電流ｉ１の通電が遮断（停止）される。すると、点火コイル３５における磁束密度が急激に変化して、二次巻線３５ｂに点火用電圧が発生し、これが点火プラグ２５に印加されることで、点火プラグ２５の中心電極２５ａと接地電極２５ｂとの間に火花放電が発生する（図５（ｃ）参照）。このときに二次巻線３５ｂに流れる電流が二次電流ｉ２である。
【００７０】
なお、上述した基準点火信号（Ａ）及び補正点火信号（Ｂ）には、ローレベルからハイレベルになるタイミングと、ハイレベルからローレベルになるタイミングとの情報が含まれている。このうち、ハイレベルからローレベルになるタイミングは、所望の点火時期（発火する時期）である。また、ハイレベルの期間は、必要な磁束エネルギーが蓄積されるように所定の期間が設定される。
【００７１】
ｄ）次に、点火時期調整装置４３にて行われる処理について説明する。
＜補正点火時期算出処理＞
本処理は、基準点火信号（Ａ）に基づいて補正点火時期を算出するとともに、基準点火信号（Ａ）を利用してエンジン回転数を算出する処理である。
【００７２】
図７のフローチャートに示す様に、ステップ（Ｓ）１００では、タイマー記憶変数Ｎをリセット（０に設定）する。
続くステップ１１０では、回転数格納／ノックウィンドウ（Window）変数Ｓをリセットする。この回転数格納／ノックウィンドウ変数Ｓとは、ステップ２４０にてエンジン回転数を順次記憶させていったときの時系列を示す変数、かつ、ステップ２５０にてノッキングを検出するクランク角ウィンドウの値を順次記憶させていったときの時系列を示す変数である。
【００７３】
続くステップ１２０では、タイマーＴの初期値Ｔ（０）を０に設定する。
続くステップ１３０では、ノック検知ウィンドウＫＮＷの初期値ＫＮＷ（０）を０に設定する。このノック検知ウィンドウＫＮＷとは、ノッキングの発生する可能性のある領域（所定の回転角の区間）を示すものであり、点火時期を起点に設定される特定の期間に相当し、ノッキング信号の解析区間に相当するものである。
【００７４】
続くステップ１４０では、内燃機関用制御装置３７から受信した基準点火信号（Ａ）に基づいて、基準点火時期（入力点火時期）ＴＩＧＩＮを補正点火時期ＴＩＧとして設定する。なお、ここでの補正点火時期ＴＩＧの値は、まだ補正が行われていない値である。
【００７５】
続くステップ１５０では、点火信号間隔測定タイマーＴ１をリセットする。
続くステップ１６０では、基準点火信号（Ａ）が入力したか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１７０に進み、一方否定判断されると待機する。
【００７６】
ステップ１７０では、基準点火信号（Ａ）が入力してからの時間を計測するために、点火信号間隔測定タイマーＴ１をスタートする。
続くステップ１８０では、再度基準点火信号（Ａ）が入力したか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１９０に進み、否定判断されると待機する。
【００７７】
ステップ１９０では、基準点火信号（Ａ）が入力したので、前記タイマー記憶変数Ｎをカウントアップする。
続くステップ２００では、今回（Ｎ回目）、基準点火信号（Ａ）が入力した時間を、タイマーＴ（Ｎ）として記憶する。即ち、点火信号間隔測定タイマーＴ１の計数値を、タイマーＴ（Ｎ）の値として記憶する。
【００７８】
続くステップ２１０では、今回（Ｎ回目）、基準点火信号（Ａ）が入力した時間（Ｔ（Ｎ））と、前回（Ｎ−１回目）、基準点火信号（Ａ）が入力した時間（Ｔ（Ｎ−１））との差ΔＴ（Ｎ）を求める。即ち、連続する基準点火信号（Ａ）の間の時間を求める。
【００７９】
続くステップ２２０では、「２回転×６０ｓｅｃ／ΔＴ（Ｎ）」の演算（４サイクルエンジンにて１点火／２回転の場合）によって、エンジン回転数（ｒｐｍ）を算出する。
続くステップ２３０では、回転数格納／ノックウィンドウ変数Ｓをカウントアップする。
【００８０】
続くステップ２４０では、前記ステップ２２０で求めたエンジン回転数、即ち、回転数格納／ノックウィンドウ変数Ｓに対応したエンジン回転数を、ＲＰＮ（Ｓ）として格納（記憶）する。
【００８１】
続くステップ２５０では、ノック検知ウィンドウＫＮＷ（Ｓ）の演算を行う。即ち、回転数格納／ノックウィンドウ変数Ｓに対応したノック検知ウィンドウＫＮＷ（Ｓ）の演算を、公知の演算手法によって行って、その値を記憶する。
【００８２】
続くステップ２６０では、回転数格納／ノックウィンドウ変数Ｓが２を上回るか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２７０に進み、一方否定判断されると前記ステップ１８０に戻る。
【００８３】
ステップ２７０では、後述するノッキング検出処理を行って、ノッキングを検出する。
続くステップ２８０では、エンジン回転数の「ＲＰＮＳ（Ｓ）／ＲＰＮＳ（Ｓ−１）」の演算、即ち、今回（Ｓ回目）のエンジン回転数ＲＰＮＳ（Ｓ）を前回（Ｓ−１回目）のエンジン回転数ＲＰＮＳ（Ｓ−１）で割ることにより、エンジン回転数の変動の大きさを示すエンジン回転数の偏差（回転数偏差）ΔＲＰＮを算出する。
【００８４】
続くステップ２９０では、回転数偏差ΔＲＰＮが所定の判定値ＲＰＮｓを下回るか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３００に進み、一方否定判断されるとステップ３１０に進む。
【００８５】
ステップ３１０では、回転数偏差ΔＲＰＮが大きく、点火時期を進角させることは適当ではないので、基準点火時期ＴＩＧＩＮそのものを補正点火時期ＴＩＧとして設定し、前記ステップ１８０に戻る。
【００８６】
一方、ステップ３００では、ノッキングが発生しているか否かを、後述するノッキング検出処理にて設定されるノック検知フラグＫＮＳが１であるか否かによって判定する。ここで肯定判断されるとステップ３２０に進み、一方否定判断されるとステップ３３０に進む。
【００８７】
ステップ３２０では、ノッキングが発生しているので、ノッキングの発生を防止するために、点火時期を遅角する。具体的には、基準点火時期ＴＩＧＩＮそのものを補正点火時期ＴＩＧとして設定し（図６参照）、前記ステップ１８０に戻る。
【００８８】
一方、ステップ３３０では、ノッキングが発生していないので、点火時期（補正点火時期ＴＩＧ）が最大進角ＴＩＧＭか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３４０に進み、一方否定判断されるとステップ３５０に進む。
【００８９】
ステップ３４０では、補正点火時期ＴＩＧが最大進角ＴＩＧＭであるので、その最大進角ＴＩＧＭの値を補正点火時期ＴＩＧの値として設定し、前記ステップ１８０に戻る。
一方、ステップ３５０では、補正点火時期ＴＩＧが最大進角ＴＩＧＭではないので、点火時期を所定値ΔＴＩＧ分進角させる。具体的には、補正点火時期ＴＩＧから所定値（補正進角値）ΔＴＩＧを引いて、今回の補正点火時期ＴＩＧとして設定し、前記ステップ１８０に戻る。
【００９０】
＜ノッキング検出処理＞
本処理は、ノッキング信号に基づいて、ノッキングを検出する処理である。本処理は所定期間毎に実施される。
【００９１】
図８に示す様に、ステップ４００にて、ノック検知フラグＫＮＳをクリア（０に設定）する。
続くステップ４１０では、点火時期か否か（点火信号がハイレベルからローレベルになるタイミングであるか否か）を判定する。ここで肯定判断されるとステップ４２０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
【００９２】
ステップ４２０では、ノック検知ウィンドウ測定タイマーをスタートする。
続くステップ４３０では、ステップ２５０にて演算したノック検知ウィンドウＫＮＷに対応する期間内にあるか否か（換言すれば、ノック検知ウィンドウＫＮＷ内であるか否か）をノックウィンドウ測定タイマーの値に基づき判定する。ここで肯定判断されるとステップ４４０に進み、一方否定判断されると前記ステップ４３０に戻って同様な処理を繰り返す。
【００９３】
ステップ４４０では、ノッキング検出装置４１から得られたノッキング信号が有効であると設定する。
続くステップ４５０では、ステップ２５０にて演算したノック検知ウィンドウＫＮＷに対応する期間が経過したか否か（換言すれば、ノック検知ウィンドウＫＮＷ外であるか否か）をノックウィンドウ測定タイマーの値に基づき判定する。ここで肯定判断されるとステップ４６０に進み、一方否定判断されると前記ステップ４４０に戻って同様な処理を繰り返す。
【００９４】
ステップ４６０では、ノックウォンドウ測定タイマーをリセットする。
続くステップ４７０では、ノッキング信号のピーク値ＫｎｉｎＰｋを算出する。
続くステップ４８０では、ノッキング信号のピーク値ＫｎｉｎＰｋが、ノッキングの有無を判定する所定の判定値Ｔｈを上回るか否か、即ち、ノッキングが発生したか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ４９０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
【００９５】
ステップ４９０では、ノッキングが発生しているので、そのことを示すノック検出フラグＫＮＳをセット（１に設定）し、本処理を終了する。
ｅ）次に、本実施例の効果を説明する。
【００９６】
本実施例の点火時期制御装置３１では、ノッキング検出装置４１と点火時期調整装置４３とが、接続ケーブル４５を介して、電気的に接続されているとともに一体に構成されており、しかも、点火時期調整装置４３に対して、ノッキング検出装置４１からノッキング信号が入力されるとともに、外部の内燃機関用制御装置３７から基準点火時期（Ａ）が入力される構成である。
【００９７】
従って、点火時期調整装置４３では、ノッキング検出装置４１から得られるノッキング信号と内燃機関用制御装置３７から得られる基準点火時期（Ａ）とに基づいて、適切な点火時期となるように点火時期を進角や遅角させて補正することができる。
【００９８】
特に、本実施例の点火時期制御装置３１は、ノッキング制御を行っていない例えば従来の汎用エンジンや２輪車用エンジンなどに適用できるので、即ち、従来のエンジン制御を行う電子制御装置の構成に本実施例の点火時期制御装置３１を付加するだけで、内燃機関用制御装置３７における点火時期制御を行うための設計見直しが不要となり、その設計見直しのための手間（工数）やコストを大きく低減できるという顕著な効果を奏する。
【００９９】
また、本実施例では、ノッキング検出装置４１を内燃機関１のシリンダブロック４９に取り付け、点火時期調整装置４３と内燃機関用制御装置３７とを電気的に接続すればよく、その点からも、従来の装置構成に対して容易に付加できるという利点がある。
【０１００】
更に、本実施例では、ノッキング検出装置４１と点火時期調整装置４３とは、分離不可能に一体に構成されているので、破損し難く扱いが容易であり、外部からのノイズも乗りにくいという利点がある。
【０１０１】
しかも、本実施例では、ノッキング検出装置４１と点火時期調整装置４３とは、接続ケーブル４５を介して一体に構成されているので、ノッキング検出装置４１と点火時期調整装置４３とを、接続ケーブル４５の長さだけ離して配置できる。
【０１０２】
つまり、本実施例では、シリンダブロック４９に取り付けられるノッキング検出装置４１から点火時期調整装置４３を離して配置できるので、点火時期調整装置４３に対する（エンジン本体３の）熱や振動の影響を低減することができる。よって、点火時期調整装置４３の故障の発生を効果的に抑えることができる。
【実施例２】
【０１０３】
次に実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容については説明を省略する。
図９（ａ）に示す様に、本実施例の点火時期制御装置１２１は、前記実施例１と同様に、ノッキング検出装置１２３と点火時期調整装置１２５と（それらを接続する）接続ケーブル１２７とから、一体に構成されている。
【０１０４】
特に本実施例では、点火時期調整装置１２５と接続ケーブル１２７とは、分離不可能に一体に構成されているが、図示するように、ノッキング検出装置１２３と接続ケーブル１２７とは、着脱可能に一体に構成されている。
【０１０５】
つまり、ノッキング検出装置１２３のコネクタ部１２９には、第１、第２出力端子１３１、１３３が露出する凹部１３５が設けられており、この凹部１３５と接続ケーブル１２７の第１コネクタ部１３７とが、着脱可能に結合する構成となっている。これにより、ノッキング検出装置１２３と点火時期調整装置１２５とは、着脱可能に一体に構成されることになる。
【０１０６】
本実施例によっても、前記実施例１同様な効果を奏する。また、本実施例では、ノッキング検出装置１２３と点火時期調整装置１２５とは、着脱可能に一体に構成されているので、ノッキング検出装置１２３と点火時期調整装置１２５とのいずれかが故障した場合に、両者を分離した上で故障した装置だけを取り替えれば済むという利点がある。
【実施例３】
【０１０７】
次に実施例３について説明するが、前記実施例２と同様な内容については説明を省略する。
図９（ｂ）に示す様に、本実施例の点火時期制御装置１４１は、前記実施例１と同様に、ノッキング検出装置１４３と点火時期調整装置１４５と（それらを接続する）接続ケーブル１４７とから、一体に構成されている。
【０１０８】
特に本実施例では、ノッキング検出装置１４３と接続ケーブル１４７とは、分離不可能に一体に構成されているが、図示するように、点火時期調整装置１４５と接続ケーブル１４７とは、着脱可能に一体に構成されている。
【０１０９】
つまり、点火時期調整装置１４５には凹状のコネクタ部１４９が設けられており、このコネクタ部１４９と接続ケーブル１４７の第２コネクタ部１５１とが、着脱可能に結合する構成となっている。これにより、ノッキング検出装置１４３と点火時期調整装置１４５とは、着脱可能に一体に構成されることになる。
【０１１０】
本実施例によっても、前記実施例２同様な効果を奏する。
【実施例４】
【０１１１】
次に実施例４について説明するが、前記実施例２と同様な内容については説明を省略する。
図９（ｃ）に示す様に、本実施例の点火時期制御装置１６１は、前記実施例１と同様に、ノッキング検出装置１６３と点火時期調整装置１６５と（それらを接続する）接続ケーブル１６７とから、一体に構成されている。
【０１１２】
特に本実施例では、ノッキング検出装置１６３と接続ケーブル１６７と、更に、点火時期調整装置１６５と接続ケーブル１６７とは、着脱可能に一体に構成されている。
つまり、前記実施例２と同様に、ノッキング検出装置１６３のコネクタ部１６９には、第１、第２出力端子１７１、１７３が露出する凹部１７５が設けられており、この凹部１７５と接続ケーブル１６７の第１コネクタ部１７７とが、着脱可能に結合する構成となっている。
【０１１３】
また、点火時期調整装置１６５には凹状のコネクタ部１７９が設けられており、このコネクタ部１７９と接続ケーブル１６７の第２コネクタ部１８１とが、着脱可能に結合する構成となっている。
【０１１４】
以上のことから、実施例４の点火時期制御装置１６１は、ノッキング検出装置１６３と点火時期調整装置１６５とが着脱可能に一体に構成される構成を有する。
本実施例によっても、前記実施例２同様な効果を奏する。
【実施例５】
【０１１５】
次に実施例５について説明するが、前記実施例１と同様な内容については説明を省略する。
図１０に示す様に、本実施例の点火時期制御装置１９１は、前記実施例１と同様に、ノッキング検出装置１９３を備えているが、接続ケーブルは備えておらず、点火時期調整装置１９５は、ノッキング検出装置１９３内に配置されている。なお、図１０では、内部の構成を樹脂モールドを透過した状態で示している。
【０１１６】
詳しくは、本実施例の点火時期制御装置１９１は、前記実施例１と同様に、ノッキング検出装置１９３の本体部１９６とコネクタ部１９７とを備えるとともに、本体部１９６の樹脂モールドされた内部には、主体金具１９９に圧電素子２０１や一対の電極板２０３、２０５やウエイト２０７やナット２０９等が嵌められた作動部２１１が収納されており、この作動部２１１の表面に、点火時期調整装置１９５が配置されている。
【０１１７】
この点火時期調整装置１９５には、一対の電極板２０３、２０５から伸びる出力端子（図示せず）が接続されている。また、この点火時期調整装置１９５からは、内燃機関用制御装置から点火信号（基準点火信号（Ａ））が入力する入力端子２１３と、内燃機関用制御装置に対してノッキング検出装置１９３又は点火時期調整装置１９５の故障を示す信号を出力する出力端子２１４と、イグナイタに点火信号（補正点火信号（Ｂ））を出力する出力端子２１５と、点火時期調整装置１９５に電力を供給する一対の電力端子２１７、２１９が延出して設けられている。
【０１１８】
本実施例によっても、前記実施例１同様な効果を奏するとともに、装置をコンパクトに形成することができるという利点がある。
【実施例６】
【０１１９】
次に実施例６について説明するが、前記実施例１と同様な内容については説明を省略する。
本実施例は、汎用エンジンに本発明を適用したものであり、エンジンの回転に同期して回転するマグネットを利用して、エンジン回転数やクランク角を求めるものである。
【０１２０】
図１１に示す様に、本実施例におけるシステムでは、エンジン本体の出力軸２２１には、フライホイール２２３が取り付けられ、フライホイール２２３の外周には、マグネット２２５が取り付けられている。
【０１２１】
また、フライホイール２２３に近接して、マグネット２２５の近接／離隔に応じて信号（交流信号）を発生するパルサーコイル２２７が配置されており、パルサーコイル２２７の出力は、電子制御装置２２９に入力するように構成されている。
【０１２２】
この電子制御装置２２９には、パルサーコイル２２７から得られた信号に基づいて、マグネット２２５の近接／離隔する動作を検出する検出回路２３１や周知のマイコン２３２等が設けられている。
【０１２３】
従って、マグネット２２５がパルサーコイル２２７の近傍を通過する際に、前記信号が得られるので、この信号から、マグネット２２５の取付位置に対応したクランク角や、エンジン回転数を求めることができる。よって、例えばエンジン回転数に応じて、基準となる点火時期を設定することができる。
【０１２４】
また、本実施例では、電子制御装置２２９のマイコン２３２には、前記実施例１と同様な点火時期制御装置２３３が接続されている。
従って、マイコン２３２から出力される点火信号（基準点火信号（Ａ））が、点火時期調整装置２３５に入力すると、点火時期調整装置２３５では、ノッキング検出装置２３７によって検出されたノッキングの発生状態に応じて、前記実施例１と同様な点火時期の調整が行われる。
【０１２５】
そして、この調整によって得られた点火信号（補正点火信号（Ｂ））が、前記実施例１と同様に、イグナイタ２３９に出力され、イグナイタ２３９の動作によって点火コイル２４１から高電圧が発生し、適切なタイミングで点火プラグ２４３から火花が発生する。
【０１２６】
本実施例によっても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
なお、これとは別に、例えば特開平１０−２５９７７７号に記載の様に、前記と同様な（フライホイールに取り付けられた）マグネットに近接するように点火コイルを配置し、マグネットの近接／離隔によって、点火プラグを駆動するための高電圧を発生させるようにしてもよい。
【０１２７】
この場合には、図１２に示すような点火駆動回路２５１を使用する。なお、この点火駆動回路２５１は、イグナイタ２５３と点火コイル２５５を備えている。
詳しくは、点火コイル２５５は、マグネット２５０の近接／離隔に応じて電流を発生させる一次巻線２５５ａと、点火プラグ２５７に接続された二次巻線２５５ｂとからなる。
【０１２８】
イグナイタ２５３は、一次巻線２５５ａの一端にコレクタ、他端にエミッタが接続された第１トランジスタ２５９と、第１トランジスタ２５９のコレクタ・ベース間に接続され、第１トランジスタ２５９にベース電力を供給する第１抵抗２６１と、コレクタが第１トランジスタ２５９のベースに接続され、エミッタが第１トランジスタ２５９のエミッタに接続された第２トランジスタ２６３と、一次巻線２５５ａの両端電圧を分圧して第２トランジスタ２６３のベースに供給する第２抵抗２６５、第３抵抗２６７とを備えている。
【０１２９】
ここでは、点火時期制御装置２６９の点火時期調整装置２７１は、第２トランジスタ２６３のベースに接続されており、（前記電子制御装置２２９からの基準点火信号（Ａ）を受信した）点火時期調整装置２７１から出力される補正点火信号（Ｂ）によって、前記実施例１と同様に、点火時期を調整することができる。
【実施例７】
【０１３０】
次に実施例７について説明するが、前記実施例１と同様な内容については説明を省略する。
本実施例７は、点火信号Ａと点火信号Ａを用いた制御が、実施例１とは大きく異なっている。
【０１３１】
ａ）まず、本実施例７の基本的な構成について説明する。
図１３に示す様に、本実施例７におけるシステムでは、前記実施例１と同様に、内燃機関用制御装置２８１、（ノッキング検出装置２８３と点火時期調整装置２８５からなる）点火時期制御装置２８７、イグナイタ２８９、点火コイル２９１、点火プラグ２９３等を備えており、内燃機関用制御装置２８１から点火時期調整装置２８５に対して、点火時期の情報を含む基準点火信号（点火信号Ａ）が送信され、点火時期調整装置２８５からイグナイタ２８９に対して、点火信号Ｂが送信される。
【０１３２】
なお、内燃機関用制御装置２８１と点火時期制御装置２８７とから、点火時期制御システム２９０が構成されている（以下同様）。
特に、本実施例７では、内燃機関用制御装置２８１にて、内燃機関１が点火時期を調整する（即ち進角させる）時期であるか否かの判定が行われ、その判定に基づいた点火信号Ａが、点火時期調整装置２８５に送信される。
【０１３３】
なお、例えば冷却水温が過度に高い場合などは、点火時期を進角させると、ノッキングが生じやすいので、そのような期間（ノッキングが発生し易い条件の場合）は、点火時期の進角を禁止する。
【０１３４】
具体的には、本実施例７では、図１４（ａ）に示すように、点火時期の進角を禁止する期間は、パルス状の点火信号Ａの幅を長くし（即ち各回のパルス状の信号におけるハイレベルの期間を長くし）、点火時期の進角を許可する期間は、点火信号Ａの幅を短く（ハイレベルの期間を短く）している。
【０１３５】
従って、この点火信号Ａを受信した点火時期調整装置２８５では、点火信号Ａの幅をチェックすることによって、点火時期の進角が禁止されているか許可されているかを判断することができる。
【０１３６】
そして、点火時期の進角が禁止されている場合には、イグナイタ２８９に対して、基準点火時期を示す点火信号Ｂを出力する。
一方、点火時期の進角が許可されていると判定された場合には、前記実施例１と同様に、ノッキング信号等に基づいて、（点火時期を進角させることが適当なときに）徐々に進角させ、そうで無い場合には、基準点火時期に戻すように制御する。
【０１３７】
ｂ）次に、本実施例７における制御処理について説明する。
図１５のフローチャートに示すように、本実施例７では、ステップ４００〜５５０では、前記実施例１のステップ１００〜２５０と同様な処理を行うので、その説明は省略する。
【０１３８】
続くステップ５６０では、回転数格納／ノックウィンドウ変数Ｓが２を上回るか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ５７０に進み、一方否定判断されると前記ステップ４８０に戻る。
【０１３９】
ステップ５７０では、基準点火信号（点火信号Ａ）が、点火時期の進角が禁止されている場合の信号の幅より短い幅の信号であるか否か、即ち、点火時期の進角が許可されているか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ５８０に進み、一方否定判断されるとステップ５９０に進む。
【０１４０】
ステップ５８０では、点火時期の進角が許可されているので、フラグＡＤを１に設定し、ステップ６００に進む。
一方、ステップ５９０では、点火時期の進角が禁止されているので、フラグＡＤを０に設定し、ステップ６００に進む。
【０１４１】
ステップ６００では、前記実施例１と同様なノッキング検出処理（図８参照）を行って、ノッキングを検出する。
続くステップ６１０では、フラグＡＤが１か否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ６３０に進み、一方否定判断されるとステップ６２０に進む。
【０１４２】
ステップ６２０では、点火時期を進角させる制御は禁止されているので、基準点火時期ＴＩＧＩＮそのものを補正点火時期ＴＩＧとして設定し、前記ステップ４８０に戻る。
一方、ステップ６３０では、フラグＡＤを０に設定する。
【０１４３】
続くステップ６４０では、点火時期を進角させる制御は禁止されていないので、ノッキングが発生しているか否かを、前記ノッキング検出処理にて設定されるノック検知フラグＫＮＳが１であるか否かによって判定する。ここで肯定判断されるとステップ６５０に進み、一方否定判断されるとステップ６６０に進む。
【０１４４】
ステップ６５０では、ノッキングが発生しているので、ノッキングの発生を防止するために、点火時期を遅角し、前記ステップ４８０に戻る。具体的に、ステップ６５０では、基準点火時期ＴＩＧＩＮそのものを補正点火時期ＴＩＧとして設定する。
【０１４５】
一方、ステップ６６０では、ノッキングが発生していないので、点火時期（補正点火時期ＴＩＧ）が最大進角ＴＩＧＭか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ６７０に進み、一方否定判断されるとステップ６８０に進む。
【０１４６】
ステップ６７０では、補正点火時期ＴＩＧが最大進角ＴＩＧＭであるので、その最大進角ＴＩＧＭの値を補正点火時期ＴＩＧの値として設定し、前記ステップ４８０に戻る。
一方、ステップ６８０では、補正点火時期ＴＩＧが最大進角ＴＩＧＭではないので、点火時期を所定値ΔＴＩＧ分進角させ、前記ステップ４８０に戻る。
【０１４７】
なお、ステップ６２０、６４０〜６８０の処理は、前記実施例１と同様である。
ｃ）次に、本実施例の効果について説明する。
本実施例７では、内燃機関用制御装置２８１から点火時期調整装置２８５に対して送信する点火信号Ａの幅（信号のハイレベルの期間）を変更することにより、点火時期調整装置２８５に対して点火時期の進角の禁止時期か許可時期かの情報を送ることができる。
【０１４８】
従って、点火時期調整装置２８５では、点火信号Ａの幅の変化から、点火時期の進角の禁止時期か許可時期かが分かるので、ノッキングが生じ難い適切な時期にのみに（即ち点火時期の進角の制御が許可されている期間のみ）、ノッキングを発生させることなく、点火時期の進角の制御を行うことができる。
【０１４９】
また、点火時期の進角の禁止時期か許可時期かの情報は、点火信号Ａの幅を変更するだけで良いので、ハード構成の変更が不要であるという顕著な利点がある。
なお、本実施例７では、点火時期の進角を許可する場合には、点火信号Ａの幅を狭くしたが、変形例として、それとは逆に、図１４（ｂ）に示すように、点火時期の進角を許可する場合には、点火時期の進角を禁止する場合に比べて点火信号Ａの幅を広く（即ちハイレベルの期間を長く）してもよい。
【実施例８】
【０１５０】
次に実施例８について説明するが、前記実施例７と同様な内容については説明を省略する。
前記実施例７では、点火時期の進角の禁止・許可の情報を伝達するために、点火信号Ａの幅を変更したが、本実施例８では、図１６に示す様に、点火信号Ａの電圧の大きさ（ハイレベルの信号の高さ）を変更するものである。
【０１５１】
つまり、点火信号Ａの電圧（高さ）は、点火時期の進角が禁止されている場合は高いが、点火時期の進角が許可されている場合は低くなるように設定されている。
以下、本実施例８のシステム構成について説明する。
【０１５２】
図１７（ａ）に示す様に、本実施例８におけるシステムでは、前記実施例７と同様に、内燃機関用制御装置３０１、（ノッキング検出装置３０３と点火時期調整装置３０５からなる）点火時期制御装置３０７、イグナイタ３０９、点火コイル３１１、点火プラグ３１３等を備えている。
【０１５３】
更に、図１７（ｂ）に示す様に、内燃機関用制御装置３０１には、マイコン３１５から点火時期調整装置３０５に対して出力される点火信号Ａの電圧（信号の高さ）を、高電圧（例えば５Ｖ）と低電圧（例えば３Ｖ）の２つに切り替えるスイッチ回路３１７が設けられている。
【０１５４】
一方、点火時期調整装置３０５には、点火信号Ａを入力するＡ／Ｄコンバータ３１９と、Ａ／Ｄコンバータ３１９からの信号を入力するマイコン３２１とを備えている。
従って、本実施例８では、内燃機関用制御装置３０１において、内燃機関１の運転状態が点火時期の進角を禁止する状態か許可する状態かを判断し、その判断結果に基づいて、点火信号Ａの電圧を調節する。
【０１５５】
例えば点火時期の進角を禁止する状態の場合には、スイッチ回路３１７によって５Ｖの電圧の点火信号Ａを出力するように制御し、点火時期の進角を許可する状態の場合には、スイッチ回路３１７によって３Ｖの電圧の点火信号Ａを出力するように制御する。
【０１５６】
そして、この点火信号Ａを受信した点火時期調整装置３０５では、その点火信号ＡをＡ／Ｄコンバータ３１９を介してマイコン３２１を取り込んで、その電圧を判定し、判定した電圧の高さに応じて、点火時期の進角を禁止する状態か許可する状態かを判定することができる。
【０１５７】
なお、判定の後には、前記実施例７（又は変形例）と同様に、ノッキング信号等に応じて、点火信号Ｂを出力することによって、適切に点火時期を制御することができる。
なお、本実施例８では、点火時期の進角を許可する場合には、点火信号Ａの電圧を低くしたが、変形例として、それとは逆に、点火時期の進角を許可する場合には、（点火時期の進角を禁止する場合に比べて）点火信号Ａの電圧を高くしてもよい。
【実施例９】
【０１５８】
次に実施例９について説明するが、前記実施例７と同様な内容については説明を省略する。
前記実施例７では、点火信号Ａを用いて点火時期の進角の禁止・許可の情報を伝達したが、本実施例９では、別の信号線を用いて、その情報を伝達するものである。
【０１５９】
具体的には、本実施例９におけるシステムでは、図１８に示す様に、前記実施例７と同様に、内燃機関用制御装置３３１、（ノッキング検出装置３３３と点火時期調整装置３３５からなる）点火時期制御装置３３７、イグナイタ３３９、点火コイル３４１、点火プラグ３４３等を備えている。
【０１６０】
更に、本実施例９では、内燃機関用制御装置３３１と点火時期制御装置３３７の点火時期調整装置３３５とを接続する判定用信号線３４５を設けている。
そして、その判定用信号線３４５を用いて、内燃機関用制御装置３３１から点火時期調整装置３３５に対して、内燃機関１の運転状態が点火時期の進角を禁止する状態か許可する状態かを示す信号（判定用信号Ｃ）を送信している。
【０１６１】
例えば、内燃機関１の運転状態が点火時期の進角を許可する状態の場合のみ、例えばパルス状の判定用信号Ｃを送信するようにしてもよい。或いは、その逆に、点火時期の進角を禁止する状態の場合のみ、判定用信号Ｃを送信するようにしてもよい。
【０１６２】
これによって、点火時期調整装置３３５では、内燃機関１の運転状態が点火時期の進角を禁止する状態か許可する状態かが分かるので、それに応じて点火信号Ｂを出力することによって、好適に点火時期を制御することができる。
【実施例１０】
【０１６３】
次に実施例１０について説明するが、前記実施例７〜９と同様な内容については説明を省略する。
前記実施例７〜９では、内燃機関用制御装置から点火時期制御装置に送信された点火信号Ａ又は判定用信号Ｃに基づいて、点火時期制御装置からイグナイタに点火信号Ｂを出力したが、本実施例１０では、所定の条件が満たされた場合には、点火信号Ａをそのまま利用し、点火信号Ｂとして点火時期制御装置からイグナイタに出力するものである。
【０１６４】
具体的には、例えば前記図１３を援用して説明すると、内燃機関１の運転状態が点火時期の進角を禁止する状態である場合には、内燃機関用制御装置２８１から点火時期制御装置２８７（詳しくは点火時期調整装置２８５）に対して、その情報を含む点火信号Ａ（又は判定用信号Ｃ）か出力される。
【０１６５】
従って、その信号を受信した点火時期調整装置２８５では、点火時期の進角を禁止する状態であることが分かるので、その場合は、点火信号Ａをそのまま利用（点火時期調整装置２８５をスルーさせて）、点火信号Ｂとしてイグナイタ２８９に出力する。
【０１６６】
なお、この場合には、予め点火信号Ａのパルス幅を、点火が可能な磁気エネルギーを蓄えることができる時間に対応した値に設定しておく。
本実施例１０では、新たに点火信号Ｂを作製する必要が無いので、制御処理の負担が軽減されるという利点がある。
【０１６７】
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
（１）例えばノッキング検出装置は、非共振型センサに限らず、共振型センサを使用でき、ノッキングを検出できれば、その種類に限定されない。
【０１６８】
（２）また、ノッキングを検出する方法についても、ノッキング信号のピークから検出する方法に限らず、周知のノッキング信号に対するＦＦＴ、積分値を利用した方法など、ノッキングを検出できれば、その種類に限定されない。
【０１６９】
（３）更に、本発明は、２サイクルのエンジンに適用することもできる。
（４）なお、本発明の外部の電子制御装置としては、マイコンによって各種の制御を行う装置が挙げられる。また、点火時期制御装置とは別体に（着脱可能なリード線等を介して）設けられて内燃機関の動作を制御する内燃機関用制御装置が挙げられる。
【０１７０】
（５）また、内燃機関の運転状態が点火時期の進角を禁止する状態である場合には、ノッキング信号を使用しないので、点火時期調整装置２８５に、ノッキング信号を入力しないようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１７１】
１…内燃機関
３…エンジン本体
２５、２４３、２５７、２９３、３１３、３４３…点火プラグ
３１、１２１、１４１、１６１、１９１、２３３、２６９、２８７、３０７、３３７…点火時期制御装置
３３、２３９、２５３、２８９、３０９、３３９…イグナイタ
３５、２４１、２５５、２９１、３１１、３４１…点火コイル
３７、２８１、３０１、３３１…内燃機関用制御装置
４１、１２３、１４３、１６３、１９３、２３７、２８３、３０３、３３３…ノッキング検出装置
４３、１２５、１４５、１６５、１９５、２３５、２７１、２８５、３０５、３３５…点火時期調整装置
４５、１２７、１４７、１６７…接続ケーブル
【要約】
【課題】ノッキングの発生を抑制する点火時期制御の機能を有しない内燃機関に対して、容易にノッキングの発生を抑制する点火時期制御を可能にする点火時期制御装置及び点火時期制御システムを提供すること。
【解決手段】点火時期制御装置（３１）は、内燃機関（１）のノッキングを検出するノッキング検出装置（４１）と、ノッキング検出装置（４１）から出力されるノッキング信号と外部の電子制御装置（３７）から出力される内燃機関（１）の点火時期に関する信号とを入力し、このノッキング信号と点火時期に関する信号とに基づいて内燃機関（１）の点火時期を調整する点火時期調整装置（４３）とを備えている。この点火時期制御装置（３１）は、ノッキング検出装置（４１）と点火時期調整装置（４３）とが、電気的に接続されているとともに、一体に構成されている。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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