JPH0338425B2 - - Google Patents

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JPH0338425B2
JPH0338425B2 JP56205213A JP20521381A JPH0338425B2 JP H0338425 B2 JPH0338425 B2 JP H0338425B2 JP 56205213 A JP56205213 A JP 56205213A JP 20521381 A JP20521381 A JP 20521381A JP H0338425 B2 JPH0338425 B2 JP H0338425B2
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JP
Japan
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engine
knocking
injection valve
control device
electromagnetic injection
Prior art date
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JP56205213A
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JPS58107863A (ja
Inventor
Keiso Takeda
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はノツク抑制剤を用いた内燃機関のノツ
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しばしばノツキング
が発生する。従つて、高圧縮比機関、ターボチヤ
ジヤー付機関等においては、上述の如き運転領域
において、点火時期を遅らせてノツキング発生を
抑圧せしめている。しかしながら、このような抑
圧方法によると、機関のトルク特性等の運転特性
が悪化し、その結果、せつかく燃費は向上しても
運転特性が悪くなるという問題が生じる。
点火時期を遅らせることなくノツキング発生抑
圧を計る方法として、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)においてノツク抑制剤を機関に供給する方法
が知られている(参照:特開昭56−65150広報、
特公昭52−28179号公報)。従来のこの種の方法
は、ノツク抑制剤の吐出口をキヤブレタのベンチ
ユリ部に設け、そのベンチユリ負圧によつてノツ
ク抑制剤を吸気通路に吐出させるものであり、従
つて、その供給量は吸入空気流量にほぼ比例する
ものであつた。即ち、従来技術によると、ノツク
抑制剤の供給量と燃料供給量との比率は、機関の
回転速度等に無関係に一定であつた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、実際には、機関の回転速度の高
低によつてノツク抑制剤供給量と燃料供給量との
比率を変えることが望ましく、これを行わない
と、余分のノツク抑制剤を供給して過剰のノツキ
ング抑制制御が行われるかあるいは、ノツク抑制
剤供給量が不足してノツキングが発生してしまう
恐れがある。車両に搭載されるノツク抑制剤はそ
の量に限りがあるから、余分の消費は当然望まし
くない。
従つて、本発明の目的は、ノツク抑制剤による
効率の良い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8図に示
される。すなわち、機関のスロツトル弁と吸気弁
との間の吸気通路にはノツク抑制剤用電磁式噴射
弁が設けられている。ノツキング発生領域判別手
段は機関の運転パラメータに応じて機関がノツキ
ングを発生すると考えられる予め定められた領域
内か否かを判別し、この結果、機関が上記の領域
内であると判別されたときに、電磁式噴射弁駆動
手段は機関の回転速度に関係なく時間に対して一
定量のノツク抑制剤を該機関の吸気通路に供給す
るために電磁式噴射弁を駆動するものである。
〔作用〕
上述の手段によれば、ノツク抑制剤を機関に供
給する電磁式噴射弁は機関の回転速度に関係なく
駆動可能である。また、電磁式噴射弁は吸気通路
のスロツトル弁と吸気弁との間に設けられている
ので電磁式噴射弁によつて噴射されたノツク抑制
剤はすべて機関の燃焼室に供給されることにな
り、その結果、機関の回転速度に無関係に電磁式
噴射弁から吸気通路に噴射されたノツク抑制剤は
機関の回転速度に無関係に機関の燃焼室に供給さ
れることになる。
〔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
制剤供給によりノツキング発生の抑圧を計りかつ
点火時期を進角させて機関の運転特性を向上せし
めようとする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26を介して所定の噴射信号が印加
されると、上述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。
スロツトル弁10の回転軸には、このスロツト
ル弁10の開度に応じた電圧を発生するスロツト
ルセンサ28が取付けられており、その検出電圧
は線30を介して制御回路24に送り込まれる。
機関のシリンダブロツクには冷却水温度に応じ
た電圧を発生する水温センサ32が取り付けられ
ており、その出力電圧は線34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
及びしゃ断を制御する。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。
スロツトルセンサ28及び水温センサ32から
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の所定位置に例えば“1”の噴射指示信号が
与えられると、駆動回路62は一定のデユーテイ
比を有する矩形波状の噴射信号もしくは一定電流
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
機関の運転状態には全く無関係に時間に対して一
定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46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
介してそれぞれが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
ルに通電すべき期間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5
6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
プロクラム、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。
次に上述の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
第3図に示す処理を実行する。まず、ステツプ8
0において、A/D変換後RAM70の所定領域
に格納されているスロツトル弁開度θTH及び冷却
水温度THWに関する検出データと速度信号形成
回路52から入力され、RAM70の所定領域に
格納されている回転速度Nに関するデータとを取
り込む。次のステツプ81においては、冷却水温
度THWがTHW≧50℃であるか否かが判別され
る。
THW<50℃の場合は、ステツプ82へ進み、
ノツク抑制剤の噴射指示フラグをオフ(“0”)と
する。噴射指示フラグがオフであれば出力ポート
60に噴射指示信号が出力されず、従つてノツク
抑制剤は噴射されない。なお、この場合、後述す
る点火時期の進角補正動作は行われず、点火時期
は基本進角値のままとなる。THW≧50℃の場合
は、ステツプ83へ進み、回転速度NがN≧
4000rpmであるか否かが判別される。N>
4000rpmの場合は前述のステツプ82へ進むが、
N≦4000rpmの場合はステツプ84へ進む。ステ
ツプ84では、その時の回転速度N及びスロツト
ル弁開度θTHとから、ROM68内のマツプを用い
て、現在の運転領域がノツキング運転領域である
か否かを判別する。第4図の実線aより上側、即
ち高負荷側にある場合は、ノツキング発生領域内
従つて噴射領域内であると判別してステツプ85
へ進み、噴射指示フラグをオン(“1”)とする。
その他の場合はステツプ82へ進む。上述のよう
に、THW≧50℃であり、かつN≦4000rpmであ
りしかも第4図の実線aより高負荷側にある時の
み噴射指示フラグがオンとなる。噴射指示フラグ
がオンとなると、出力ポート60に噴射指示信号
が出力され、従つてノツク抑制剤が時間に対して
一定量で機関に供給される。また、噴射指示フラ
グがオンとなると、本明細書では説明しない周知
の方法によつて機関の運転状態に応じた最適な値
として算出された基本進角値θpptに進角補正値△
θが加算され、点火時期が△θだけ進角せしめら
れる。その結果、トルクの増大を計ることができ
る。なお、上述の進角補正値△θは、第5図の実
線bに示す如く、回転速度Nに応じて変化せしめ
ることが望ましい。これは、後述する(第7図参
照)ように、MBT(最大トルクの得られる最小
進角値)とノツキング発生の限界進角値との差が
回転速度に応じて変るためである。
第6図は、上述の如く、ノツク抑制剤を供給し
た際に点火時期を進めることによつて得られるト
ルクがどのように変化するかを表わしている。同
図において、cはノツク抑制剤を添加しない場合
dは供給した場合のトルク特性をそれぞれ示し、
また、斜線部分はノツキングの発生する範囲を示
している。cに示すように、ノツク抑制剤を供給
しない場合は、MBTより遅角側でノツキング発
生域となるので進角を大きくとることはできず、
従つて得られるトルクも小さい。しかしながら、
dに示すようにノツク抑制剤を供給すれば、ノツ
キング発生域はMBTより進角側となり、従つて
MBTまで進角させてトルク増大を計ることがで
きる。なお、dのノツク抑制剤を供給する場合と
cのしない場合とのトルク特性カーブが互いに異
るのは、アルコール等を含むノツク抑制剤によ
り、発熱量が大となる。吸入空気温度が低下する
等の原因に基づくものである。
第7図は、なぜノツク抑制剤の供給量を回転速
度に係りなく、時間に関して一定とするか、即ち
なぜ本発明の如き構成としたのかを説明するため
の図である。同図において、eはノツク抑制剤を
供給しないときのノツキング発生の限界のトルク
特性を表わし、fはMBTによるトルク特性を表
わしている。即ち、回転速度が低い場合はeとf
との差が大きく、また高回転速度ではその差が小
さい。従つて、低回転速度領域では、燃料供給量
に対するノツク抑制剤供給量の比率が大きい方が
MBTによるトルク特性fを得るために有利であ
り、また、高回転速度領域では上記比率をさほど
大きくしなくともトルク特性fを得ることができ
る。従つて、回転速度に無関心にノツク抑制剤の
供給量を一定とすれば上述の比率の制御が行える
ことになる。
なお、ノツキング発生領域判別用の運転状態パ
ラメータとしては、回転速度とスロツトル弁開度
の他に回転速度と吸気マニホールド負圧を用いて
も良いことは明らかである。
〔発明の効果〕
上述したように本発明よれば、ノツク抑制剤の
供給量がその時の最適トルクを得るに必要な量に
過不足なく制御されるのでノツク抑制剤の使用が
効率的となり、しかもノツク抑制剤による効率の
良いノツキング制御を行うことができる。
【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
一部フローチヤート、第4図はノツキング発生領
域の特性図、第5図は回転速度に対する進角補正
値の特性図、第6図は点火進角に対するトルク特
性図、第7図は回転速度に対するMBT及びノツ
キング発生限界によるトルク特性図、第8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……スロツトルセンサ、32……水温センサ、
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、6
6……点火装置、68……ROM、70……
RAM。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内燃機関のスロツトル弁と吸気弁との間の吸
    気通路に設けられたノツク抑制剤噴射用電磁式噴
    射弁と、 前記機関の運転パラメータに応じて該機関がノ
    ツキングを発生すると考えられる予め定められた
    領域内か否かを判別するノツキング発生領域判別
    手段と、 前記機関が前記領域内であると判別されたとき
    に、該機関の回転速度に関係なく時間に対して一
    定量のノツク抑制剤を該機関の吸気通路に供給す
    るために前記電磁式噴射弁を駆動する電磁式噴射
    弁駆動手段と を具備する内燃機関のノツキング制御装置。 2 前記電磁式噴射弁駆動手段は前記電磁式噴射
    弁を連続的に駆動する特許請求の範囲第1項記載
    のノツキング制御装置。 3 前記電磁式噴射弁駆動手段は前記電磁式噴射
    弁を間欠的に駆動する特許請求の範囲第1項記載
    のノツキング制御装置。 4 前記運転状態パラメータが、前記機関の回転
    速度及びスロツトル弁開度を含んでいる特許請求
    の範囲第1項記載のノツキング制御装置。 5 前記領域が機関の回転速度が設定回転速度以
    下であつてかつスロツトル弁開度が基準値以上の
    領域である特許請求の範囲第4項記載のノツキン
    グ制御装置。 6 前記基準値が機関回転速度に応じて変化せし
    められる特許請求の範囲第5項記載のノツキング
    制御装置。
JP20521381A 1981-12-21 1981-12-21 内燃機関のノッキング制御装置 Granted JPS58107863A (ja)

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JPS58107863A JPS58107863A (ja) 1983-06-27
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014214631A (ja) * 2013-04-23 2014-11-17 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃焼制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55112850A (en) * 1979-02-23 1980-09-01 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas recirculation control method of internal combustion engine
JPS5665150U (ja) * 1979-10-19 1981-06-01

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JP2014214631A (ja) * 2013-04-23 2014-11-17 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃焼制御装置

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