JPH0337029B2 - - Google Patents

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JPH0337029B2
JPH0337029B2 JP57009466A JP946682A JPH0337029B2 JP H0337029 B2 JPH0337029 B2 JP H0337029B2 JP 57009466 A JP57009466 A JP 57009466A JP 946682 A JP946682 A JP 946682A JP H0337029 B2 JPH0337029 B2 JP H0337029B2
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JP
Japan
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knock
suppressant
value
engine
amount
Prior art date
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JP57009466A
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English (en)
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JPS58128457A (ja
Inventor
Keiso Takeda
Toshuki Hirata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/12Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with non-fuel substances or with anti-knock agents, e.g. with anti-knock fuel
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は内燃機関のノツキングを抑制を図るノ
ツキング制御装置に関する。
〔従来の技術〕
機関の燃費向上を計るため、その圧縮比を上げ
て行くと、特に低、中回転速度領域においてスロ
ツトル弁が大きく開いた際にノツキングがしばし
ば発生する。従つて、高圧縮比機関、ターボチヤ
ージアー付機関等においては、上述の如き運転領
域でノツキング発生抑圧を行う必要がある。その
一つの方法として、ノツキングが発生すると考え
られる領域(以下ノツキング発生領域と称する)
において、水、アルコール、水とアルコールとの
混合体等のノツク抑制剤を機関に供給し、さら
に、このノツク抑制剤の量をノツキングの発生頻
度が一定値となるようにフイードバツグ制御する
方法がある(参照:実願昭55−74414号公報、実
願昭54−146062号公報)。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上述のノツキングフイードバツ
ク制御方法によれば、ノツキングの発生頻度が大
きい限り、ノツク抑制剤の供給量が無制限に増大
してしまい、この結果、たとえば、ノツク抑制剤
が主に水であれば、着火性が悪化して失火するお
それがあり、また、ノツク抑制剤が主にアルコー
ルであれば、プレイグが発生し、機関が損傷する
という課題がある。
従つて、本発明の目的は、失火の防止もしくは
機関の損傷を防止した内燃機関のノツキング制御
装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上述の課題を解決するための手段は第5図に示
される。すなわち、機関には、機関のノツキング
の発生頻度NKN)を検出するノツクセンサが装着
されている。ノツク抑制剤供給手段はノツクセン
サによつて検出されたノツキング発生頻度NKN
所定値Bより大きいときには機関に供給されるノ
ツク抑制剤の量TALCを漸増させ、他方、ノツキ
ング発生頻度NKNが所定値Bより小さいときには
機関に供給されるノツク抑制剤の量TALCを漸減
させる。また、供給されるノツク抑制剤の量
TALCが漸増したときには、上限供給値判別手段
はノツク抑制剤の量TALCが上限供給値TALCMAX
り大きいか否かを判別する。この結果、ノツク抑
制剤の量が上限供給値より大きいときには、点火
時期遅角手段は機関の点火時期Θを遅角するもの
である。
〔作 用〕
上述の手段によれば、ノツク抑制剤の供給量が
上限供給値を超えた場合には、ノツク抑制剤の供
給量が上限供給値より超えないように、点火時期
を遅角することでノツキングの発生が抑止され
る。
〔実施例〕
以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。
第1図には本発明の一実施例として、ノツク抑
制剤の供給量をノツクセンサと称する振動検出素
子からの信号に応じて制御するようにした内燃機
関の一例が概略的に示されている。同図におい
て、10は機関の吸気通路12の途中に設けられ
たスロツトル弁である。スロツトル弁10の下流
のサージタンク14にはノツク抑制剤用の電磁式
噴射弁16が取付けられている。この噴射弁16
には、タンク18内に満たされたノツク抑制剤、
例えば、水、アルコール、あるいは水とアルコー
ルとの混合体がポンプ20によつて加圧され、導
管22を介して印加される。なお、24は、ノツ
ク抑制剤の印加圧力を一定にするための圧力調整
弁である。噴射弁16は、制御回路24より線2
6を介して所定の噴射信号が印加されると、その
信号に応じた量の加圧ノツク抑制剤をサージタン
ク14内に連続的もしくは間欠的に噴射する。
機関のシリンダブロツク28には、例えば圧電
素子あるいは電磁素子等から構成され、機械的振
動を電気的な振幅変動に変換するノツクセンサ3
0が取り付けられている。ノツクセンサ30から
の検出信号は線32を介して制御回路24に送り
込まれる。
スロツトル弁10の下流の吸気通路12には、
吸気管内圧力を検出してその検出値に対応する電
圧を発生する圧力センサ34の圧力検出部が連通
している。この圧力センサ34の出力電圧は、線
35を介して制御回路24に送り込まれる。
機関のデイストリビユータ36には、そのデイ
ストリビユータ軸36aが所定角度、例えばクラ
ンク角に換算して30゜、回動する毎に角度位置信
号を発生するクランク角センサ38が設けられて
いる。このクランク角センサ38からの角度信号
は線40を介して制御回路24に送り込まれる。
制御回路24からは、線42を介してイグナイ
タ44に点火信号が送り込まれ、これにより、イ
グナイタ44は点火コイル46の一次電流の通電
及びしや断を制御する。点火コイル46から得ら
れる高圧の二次電流はデイストリビユータ36を
介して点火プラグ48に送り込まれる。
第2図は第1図の制御回路24の一例を表わす
ブロツク図である。
ノツクセンサ30及び圧力センサ34からの出
力電圧は、アナログマルチプレクサ機能を有する
A/D変換器50に送り込まれ、所定の変換周期
で順次あるいは指定の順序で2進信号に変換され
る。
クランク角センサ38からのクランク角30゜毎
の角度信号は、速度信号形成回路52に送り込ま
れ、さらに、クランク角同期割込み信号用に中央
処理装置(CPU)54に送り込まれる。この速
度信号形成回路52は、クランク角30゜毎の上述
の信号によつて開閉制御されるゲートと、このゲ
ートを通過するクロツク発生回路56からのクロ
ツクパルスの数を計数するカウンタとを備えてお
り、機関の回転速度に応じた値を有する2進の速
度信号を形成する。
CPU54からバス58を介して、出力ポート
60の所定位置に噴射すべき量を表わす2進の噴
射信号が与えられると、駆動回路62は可変のデ
ユーテイ比を有する矩形波状の噴射信号もしくは
可変電流値を有する連続的な噴射信号を線26を
介して噴射弁16に送り込む。これにより、噴射
弁16はその噴射信号のデユーテイ比もしくは電
流値に応じた流量のノツク抑制剤をサージタンク
14内に吐出する。
点火制御回路64は、CPU54によつて周知
の方法を用いて算出される点火コイル64への通
電開始時期に関する出力データ、及び通電終了時
期即ち点火時期に関する出力データをバス58を
介してそれぞれ受け取る二つのレジスタと、各出
力データの指示する時点にそれぞれトリガパルス
を発生するための二つのプリセツタブルダウンカ
ウンタと、ダウンカウンタからの上述のトリガパ
ルスによつてセツト、リセツトされ、点火コイル
に通電すべき時期を表わす点火信号を発生させる
フリツプフロツプとを備えている。この種の点火
制御回路は周知であり、形成された点火信号は、
第1図に示す点火プラグ48、デイストリビユー
タ36、及び点火コイル46等から構成される点
火装置66へ送り込まれる。なお、上述の点火制
御回路と同じ機能をCPU54側がソフトウエア
で実行するようにしても良い。
A/D変換器50、速度信号形成回路52、出
力ポート60、及び点火制御回路64は、マイク
ロコンピユータの構成要素であるCPU54、リ
ードオンリメモリ(ROM)68、ランダムアク
セスメモリ(RAM)70、及びクロツク発生回
路56にバス58を介して接続されており、この
バス58を介してデータの転送が行われる。
なお、第2図には示されていないが、マイクロ
コンピユータとしては、入出力制御回路、メモリ
制御回路等が周知の方法で設けられている。
ROM68内には、後述するメイン処理ルーチ
ンプログラムや周知の点火時期演算用割込み処理
プログラム、それらの演算に必要な種々のデー
タ、マツプ、テーブル等があらかじめ格納されて
いる。
なお、第2図では省略されているが、ノツクセ
ンサ30の出力信号は、インピーダンス変換用の
バツフア回路及びノツキング個有の周波数(7〜
8kHz)が通過帯域であるバンドパスフイルタ回
路等を介してA/D変換器50に送り込まれる。
また、A/D変換器50の応答特性がノツクセン
サ30の出力信号の変化に追従できない場合に
は、ノツクセンサ30の出力信号の所定クランク
角期間のピーク値を検出するピークホールド回路
を設け、このピークホールド回路の出力をA/D
変換するように構成しても良い。さらにまた、後
述するノツク判定用比較基準値、即ちノツクセン
サ30の出力信号値と比較する基準値をノツクセ
ンサ30のノツク発生無しの期間の出力信号値に
応じて可変する如く構成しても良い。
次に上述したマイクロコンピユータの処理内容
について説明する。
CPU54はそのメイン処理ルーチンの途中で、
あるいは、上述のピークホールド回路を備えたシ
ステムにおいては所定の割込み処理ルーチンで第
3図に示す処理を実行する。まずステツプ80に
おいて、A/D変換を行つた後RAM70の所定
領域に格納されているノツクセンサ30の出力信
号に対応する入力データVKNを取り込む。次のス
テツプ81では、入力データVKNと比較基準値B
との大小が比較され、VKN≧Bの場合は、ノツキ
ング発生有り、VKN<Bの場合はノツキング発生
無しと判別する。前述の如く、この比較基準値B
は一定値であつても良いし、可変値であつても良
い。
ノツキング発生有りと判別した場合は、ステツ
プ82へ進み、ノツク抑制剤の供給量に相当する
噴射信号値TALCがその上限値AALCMAXを越えたか
否かを判別する。TALCがその上限値TALCMAX以下
の場合は、ステツプ83に進んでTALCを一定値
α1だけ増大させ、次のステツプ84でこのTALC
を出力ポート60に送り出す。これにより、ノツ
ク抑制剤の供給量が増量せしめられる。このよう
に、ノツキングが発生した場合は、ステツプ8
1,82,83及び84の経路でプログラムが実
行され、ノツク抑制剤供給量が徐徐に増量せしめ
られる。しかしながら、TALCがその上限値
TALCMAXを越えてもノツキングが発生している場
合は、プログラムはステツプ82からステツプ8
5へ進み、点火時期を遅角方向へ制御するために
その進角補正値Δθを一定量β1だけ減少させる。
それでもノツキング発生有りの場合は、ステツプ
85を通過する処理が繰り返して行われ、点火時
期は遅角方向へ徐々に制御される。
一方、ノツキング発生無しと、ステツプ81で
判別された場合は、上述の説明と全く逆の制御が
行われる。即ち、ステツプ86で、TALCがその
下限値TALCMIN以下であるか否かが判別され、
TALCがTALCMINより大きい場合は、ステツプ87
でこのTALCが一定値α2だけ減少せしめられる。
従つて、ノツキング発生無しが続くと、ノツク抑
制剤の供給量が徐々に減量せしめられ、その供給
量の下限値、一般的には零、まで減量せしめられ
た場合は、今度は、点火時期が進角方向に徐々に
制御せしめられる。これは、ステツプ88におい
て、進角補正値Δθを一定値β2だけ増大させ、こ
のステツプ88を通る処理を繰り返して行うこと
によつて達成される。
第4図は、上述の進角補正値Δθを用いて点火
時期演算を行う処理ルーチンを表わしている。
CPU54は、クランク軸が所定の回転基準位
置に回動する毎にこの第4図の処理ルーチンを実
行する。まずステツプ90において、RAM70
の所定領域に格納されている吸気管内圧力Pに関
するデータ及び回転速度Nに関するデータを取り
込む。次のステツプ91においては、これらの取
り込んだデータから基本点火進角θpptを算出する。
このθpptの算出方法として種々の方法が知られて
いるが、例えばROM68内にあらかじめ記憶さ
れているθとPとに対するθpptのマツプから求め
ても良い。次いで、ステツプ92において、θ←
θppt+Δθの演算が行われ、点火時期がΔθだけ進角
せしめられる。ただし、Δθが負の場合は遅角さ
れることになる。次いで、ステツプ93におい
て、上述の如く求めたθと基準角度位置との間の
クランク角が算出され、さらにその算出した角度
だけクランク軸が回動するに要する時間が算出さ
れ、この算出された時間が点火制御回路64内の
プリセツタブルダウンカウンタのカウント値に換
算される。次のステツプ94では、このようにし
て得られた出力データが点火制御回路64内のレ
ジスタにセツトされる。その結果、点火時期が、
θppt+Δθに対応する時期に制御されることにな
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、ノツク抑
制剤の供給量に上限値を設けたので、ノツク抑制
剤が主に水が場合には、着火性の悪化を防止で
き、従つて、失火を防止でき、また、ノツク抑制
剤が主にアルコールの場合には、ブレイクの発生
を防止でき、従つて、機関の損傷を防止でき、し
かも、ノツク抑制剤の供給量が上限値に到達した
ときには点火時期を遅角するのでノツキングの発
生の防止も十分維持できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概略図、第2図は
第1図の制御回路のブロツク図、第3図及び第4
図は制御回路内のマイクロコンピユータの処理プ
ログラムの一部のフローチヤート、第5図は本発
明の基本構成を示すブロツク図である。 10……スロツトル弁、12……吸気通路、1
6……噴射弁、18……タンク、20……ポン
プ、22……圧力調整弁、24……制御回路、2
8……シリンダブロツク、30……ノツクセン
サ、34……圧力センサ、38……クランク角セ
ンサ、46……点火コイル、48……点火プラ
グ、50……A/D…変換器、52……速度信号
形成回路、54……CPU、60……出力ポート、
64……点火制御回路、66……点火装置、68
……ROM、70……RAM。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内燃機関に装着され、該機関のノツキングの
    発生頻度(NKN)を検出するノツクセンサ30
    と、 該検出されたノツキング発生頻度が所定値(B)よ
    り大きいときには前記機関に供給されるノツク抑
    制剤の量(TALC)を漸増させ、他方、該検出さ
    れたノツキング発生頻度が所定値(B)より小さいと
    きには前記機関に供給されるノツク抑制剤の量
    (TALC)を漸減させるノツク抑制剤の供給手段
    と、 前記供給されるノツク抑制剤の量が漸増したと
    きに該ノツク抑制剤の量(TALC)が上限供給値
    (TALCMAX)より大きいか否かを判別する上限供給
    値判別手段と、 該ノツク抑制剤の量が前記上限供給値より大き
    いときに前記機関の点火時期(Θ)を遅角する点
    火時期遅角手段と を具備する内燃機関のノツキング制御装置。
JP57009466A 1982-01-26 1982-01-26 内燃機関のノツキング制御装置 Granted JPS58128457A (ja)

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