JPS6157937B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料噴射式エンジンの燃料噴射制御
装置に関し、特に吸気温度の上昇に起因するノツ
キングの発生を防止するようにしたものに関す
る。

一般に、エンジンに供給される吸気の温度が高
くなると、燃料が着火しやすい状態となり、異常
燃焼によりノツキングが生じやすく、特にエンジ
ンの低回転、高負荷時において顕著となるという
問題があつた。

そのため、従来、例えば特開昭56−20763号公
報に示されているように、エンジンの吸入空気量
に基づいて燃料噴射弁の燃料噴射を制御するよう
にした燃料噴射式エンジンにおいて、ノツキング
を検出したとき、エンジンの点火時期、排気環流
量、燃料噴射量あるいは燃料噴射時期を制御する
ことにより、ノツキングの発生を未然に防止する
ようにすることが知られている。

しかるに、吸気温度の上昇に伴うノツキングの
発生を防止すべく、例えば燃料噴射量を増量する
と、増量した燃料の気化熱の利用により吸気温度
が低下し、ノツキングの発生を防止することは可
能であるが、反面、空燃比がオーバリツチとなつ
て燃焼性が悪化し、また燃費性も悪化するという
欠点がある。また、他の燃料噴射時期等を制御し
ても、吸気温度の低下に寄与せず、吸気温度の上
昇に伴うノツキングの発生防止にはさほど実効の
ないものである。

そこで、本発明は斯かる点に鑑み、上記のよう
な燃料噴射式エンジンにおいて、ノツキング時に
は燃料噴射弁の噴射回数を正規の噴射回数よりも
増加させるようにすることにより、噴射燃料の気
化性を良くしその気化熱を有効利用して吸気温度
を低下させるようにし、よつて吸気温度の上昇に
伴うノツキングの発生を未然に防止できるように
した燃料噴射式エンジンの燃料噴射制御装置を提
供せんとするものである。

すなわち、本発明は、エンジンの吸入空気量に
基づいて燃料噴射弁の燃料噴射を制御するように
した燃料噴射式エンジンにおいて、燃焼室の圧力
変動もしくは該圧力変動に起因したエンジン振動
によりエンジンのノツキング状態を検出する検出
手段と、該検出手段の出力信号に応じて燃料噴射
弁の噴射回数を正規の噴射回数よりも増加させる
燃料噴射回数制御手段とを備えたことを特徴とす
るものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図は本発明の一実施例である燃料噴射式エ
ンジンの燃料噴射制御装置を示し、第１図におい
て、１はエンジンのノツキングを燃焼室の圧力変
動もしくは該圧力変動に起因したエンジン振動と
して検出する例えばピエゾ素子よりなるノツキン
グセンサ、２は該ノツキングセンサ１の振動信号
から所定周波数の振動信号を出力Ａとして取り出
すバンドパスフイルタ、３は該バンドパスフイル
タ２の出力Ａに基づいて基準レベルの出力Ｂを設
定する第１基準レベル設定回路、４は上記バンド
パスフイルタ２の出力Ａと第１基準レベル設定回
路３の出力Ｂとを比較して出力Ａが基準出力Ｂよ
りも大のときに出力Ｃを出力する第１比較回路、
５は該第１比較回路４の出力Ｃを積分した出力Ｄ
を出力する積分回路、６は基準レベルの出力Ｅを
設定する第２基準レベル設定回路、７は上記積分
回路５の出力Ｄと第２基準レベル設定回路６の出
力Ｅとを比較して出力Ｄが基準出力Ｅよりも大の
ときに出力Ｆを出力する第２比較回路、８は該第
２比較回路７の出力Ｆを通過または阻止する第１
ゲート回路で、該第１ゲート回路８は、エンジン
の回転数を検出するエンジン回転数検出回路９か
らの出力を受けて、エンジン回転数が設定値以下
のとき（エンジンの低回転時）には上記第２比較
回路７からの出力Ｆを通過せしめて後述の第２ゲ
ート回路１４に加える一方、エンジン回転数が設
定値以上のとき（エンジンの高回転時）には第２
比較回路７の出力Ｆの通過を阻止するものであ
る。以上のノツキングセンサ１から第１ゲート回
路８までの回路によつて、エンジンのノツキング
状態を検出する検出手段１０を構成している。

また、１１はエンジンの吸入空気量を検出する
メジヤリングプレート型式の流量計、１２はデイ
ストリビユータの回転を検出して該デイストリビ
ユータ１回転当り（エンジン２回転当り）に１つ
のパルス信号を出力する第１回転ピツクアツプ、
１３は同じくデイストリビユータの回転を検出し
て、上記第１回転ピツクアツプ１２に対してデイ
ストリビユータ角で180゜の位相差をもつて、デ
イストリビユータ１回転当り（エンジン２回転当
り）に１つのパルス信号を出力する第２回転ピツ
クアツプ、１４は該第２回転ピツクアツプ１３の
出力を通過または阻止する第２ゲート回路で、該
第２ゲート回路１４は、上記第１ゲート回路８か
らの出力を受けたときには第２回転ピツクアツプ
１３の出力を通過させる一方、第１ゲート回路８
からの出力を受けないときには第２回転ピツクア
ツプ１３の出力の通過を阻止するものである。さ
らに、１５は、上記流量計１１、第１回転ピツク
アツプ１２および第２ゲート回路１４からの出力
を受けて燃料噴射弁１６の燃料噴射を制御する燃
料演算回路であつて、該燃料演算回路１５は、流
量計１１の出力に基づいて所定の燃料噴射量に相
当する噴射パルス信号を出力するとともに、第１
回転ピツクアツプ１２からの出力を受けていると
き（ノツキングが起きていない通常時）には、上
記噴射パルス信号を第１回転ピツクアツプ１２の
パルス数に相当する正規の噴射パルス数およびパ
ルス巾をもつパルス信号とする一方、第２ゲート
回路１４からの出力が更に加わつたとき（ノツキ
ング時）には、上記噴射パルス信号を、第１回転
ピツクアツプ１２と第２回転ピツクアツプ１３と
のパルス数を合算した数に相当する上記正規噴射
パルス数の２倍のパルス数で、かつ正規噴射パル
ス巾の1/2のパルス巾をもつパルス信号とするも
のである。以上の第１回転ピツクアツプ１２から
燃料演算回路１５までの回路によつて、燃料噴射
量を増量させずに上記検出手段１０の出力信号に
応じて燃料噴射弁１６の噴射回数を正規の噴射回
数よりも例えば２倍に増加させる燃料噴射回数制
御手段１７を構成している。

さらに、１８は上記積分回路５の出力Ｄとエン
ジン回転数検出回路９の出力とを加算する加算回
路、１９は該加算回路１８の出力により点火時期
の遅角量を制御する遅角量制御回路、２０はエン
ジンの回転に応じた同期パルスを発生する信号発
生器、２１は該信号発生器２０の出力パルスに対
し上記遅角量制御回路１９の出力分だけ遅角させ
て点火回路２２の点火を行うイグナイタであつ
て、以上に加算回路１２からイグナイタ２１まで
の回路によりエンジンの点火時期を制御する点火
時期制御手段２３を構成している。

次に、上記実施例の作動を第２図および第３図
に従つて説明する。

先ず、エンジンのノツキングが起きていない通
常時には、エンジンのノツキング状態を検出する
検出手段１０の不作動により、第２ゲート回路１
４は第２回転ピツクアツプ１３の出力の通過を阻
止した状態にある。そのことにより、燃料演算回
路１５には流量計１１の出力と第３図ａに示す第
１回転ピツクアツプ１２の出力とが入力されてお
り、該燃料演算回路１５は第３図ｃに示すように
第１回転ピツクアツプ１２のパルス数に相当する
パルス数をもつ正規の噴射パルス信号を出力す
る。よつて、燃料噴射弁１６からは、正規の噴射
回数でもつて吸入空気量に基づいた噴射量の燃料
が噴射され、適正な空燃比でもつて良好な燃焼が
行われる。

これに対し、吸気温度の上昇によりエンジンが
ノツキングを起こすと、ノツキングセンサ１がこ
のノツキング状態を燃焼室の圧力変動もしくはエ
ンジン振動として検出して、第２図ａに示すよう
な振動信号の出力Ａを出力し、その振幅が第１基
準レベル設定回路３の基準レベルの出力Ｂよりも
大きいと、第１比較回路４から第２図ｂに示すよ
うな出力Ｃが出力される。そして、この出力Ｃは
積分回路５によつて積分されて第２図ｃに示すよ
うな出力Ｄとなり、この出力Ｄが第２基準レベル
設定回路６の基準レベルの出力Ｅよりも大きい
と、第２比較回路７から第２図ｄに示すような出
力Ｆが出力されて、ノツキングが起こつているこ
とが検出される。

そして、その際、エンジンの回転数が設定値以
下の低回転領域にあると、それを検出するエンジ
ン回転数検出回路９の出力を受けて第１ゲート回
路８は信号の通過を許容する状態にあるので、上
記第２比較回路７からの出力Ｆはこの第１ゲート
回路８を介して第２ゲート回路１４に入力され
る。そのことにより、第３図ｂに示す第２回転ピ
ツクアツプ１３の出力は第２ゲート回路１４を通
過して、上記第１回転ピツクアツプ１２の出力と
共に燃料演算回路１５に入力されることとなる。
その結果、燃料演算回路１５により、第３図ｄに
示すように第１回転ピツクアツプ１２と第２回転
ピツクアツプ１３とのパルス数を合算した数に相
当する上記正規噴射パルス数の２倍のパルス数
で、かつ正規噴射パルス巾の1/2のパルス巾をも
つ噴射パルス信号が出力され、よつて、燃料噴射
弁１６からは、正規の噴射回数よりも２倍に増加
した噴射回数でもつて吸入空気量に基づいた通常
時と同じ噴射量の燃料が噴射されることになる。

したがつて、このようにエンジンのノツキング
が検出された際、燃料噴射弁１６の噴射回数が正
規の噴射回数よりも例えば２倍に増加することに
より、燃料噴射量は通常時と変わらないが、１回
の噴射量が少量となることと相俟つて、燃料の霧
化が促進されて気化性が良くなるので、その気化
熱を有効に利用して吸気温度を大巾に低下させる
ことができ、よつて吸気温度の上昇に伴うノツキ
ングの発生を未然にかつ確実に防止することがで
きる。尚、エンジンの回転数が設定値以上の高回
転時には、エンジン回転数検出回路９からの出力
を受けた第１ゲート回路８により、第２比較回路
７の出力Ｆが第２ゲート回路１４へ入力されるの
を遮断して、燃料噴射回数制御手段１７の作動が
不能となるようにしているが、この場合には、エ
ンジン高回転時であるのでノツキングが発生し難
いこと、および燃料噴射弁１６の噴射回数を増加
させるとエンジンの高回転に伴い該燃料噴射弁１
６の追従性が悪くなり、空燃比が適正値から変化
して燃焼性が悪化すること等に依るためである。

さらに、ノツキングの検出時には、積分回路５
の出力Ｄが加算回路１８に入力されて、エンジン
回転数検出回路９の出力と加算され、その出力は
遅角量制御回路１９に入力され、該遅角量制御回
路１９によりイグナイタ２１の出力の遅角量が制
御されることにより、点火回路２２の点火時期は
エンジン回転数によつて決まる遅角量に加えて、
第２図ｃに示す量の出力Ｄだけ余分に遅角される
ことになり、このことにより上記ノツキングの発
生防止を一層確実に行うことができる。

尚、上記実施例では、流量計１１としてメジヤ
リング型式のものを用いた場合につて述べたが、
カルマン渦流量計を用いてもよく、この場合、燃
料噴射回数制御手段１７としては、検知手段１０
の出力に応じてカルマン渦流量計の分周率を増加
させる分周率制御回路を設けて、該分周率制御回
路の出力を燃料演算回路１５に入力するように構
成すればよい。

また、上記実施例では、ノツキング検出時、燃
料噴射弁１６の噴射回数を正規の噴射回数の２倍
になるようにしたが、要は正規の噴射回数よりも
増加させるようにすれば、本発明の目的を十分に
達成し得るものである。

以上説明したように、本発明によれば、燃料噴
射式エンジンにおいて、ノツキング時、燃料噴射
弁の噴射回数を正規の噴射回数よりも増加させる
ようにしたものであるので、エンジンの燃焼性や
燃費等に悪影響を及ぼすことなく、吸気温度を効
果的に低下させることができ、よつて吸気温度の
上昇に伴うノツキングの発生を未然にかつ確実に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロツク回路
図、第２図ａ〜ｄは第１図の検出手段の各部の信
号波形図、第３図ａ〜ｄは第１図の燃料噴射回数
制御手段の各部の信号波形図である。 １……ノツキングセンサ、４……第１比較回
路、５……積分回路、７……第２比較回路、８…
…第１ゲート回路、９……エンジン回転数検出回
路、１０……検出手段、１１……流量計、１２…
…第１回転ピツクアツプ、１３……第２回転ピツ
クアツプ、１４……第２ゲート回路、１５……燃
料演算回路、１６……燃料噴射弁、１７……燃料
噴射回数制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの吸入空気量に基づいて燃料噴射弁
   の燃料噴射を制御するようにした燃料噴射式エン
   ジンにおいて、燃焼室の圧力変動もしくは該圧力
   変動に起因したエンジン振動によりエンジンのノ
   ツキング状態を検出する検出手段と、該検出手段
   の出力信号に応じて燃料噴射弁の噴射回数を正規
   の噴射回数よりも増加させる燃料噴射回数制御手
   段とを備えたことを特徴とする燃料噴射式エンジ
   ンの燃料噴射制御装置。