JPS6287647A - 過給機付内燃機関の制御装置 - Google Patents
過給機付内燃機関の制御装置Info
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- JPS6287647A JPS6287647A JP60227714A JP22771485A JPS6287647A JP S6287647 A JPS6287647 A JP S6287647A JP 60227714 A JP60227714 A JP 60227714A JP 22771485 A JP22771485 A JP 22771485A JP S6287647 A JPS6287647 A JP S6287647A
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- Japan
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- knocking
- ignition timing
- engine
- control
- knock
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、過給圧および点火時期を制御してノッキング
を防止するようにした過給機付内燃機関の制御装置に関
する。
を防止するようにした過給機付内燃機関の制御装置に関
する。
[従来の技術]
過給機付内燃機関のノッキングを防止するためには、過
給圧あるいは点火時期を制御すれば良く、かかる制御装
置としては、例えばSAEペーパ810060に記載さ
れたものが知られている。これは、第10図に示すよう
に構成されており、吸入空気はエアフローメータ1で流
量測定された後に排気ターボ過給機2のコンプレッサ2
aに導かれる。
給圧あるいは点火時期を制御すれば良く、かかる制御装
置としては、例えばSAEペーパ810060に記載さ
れたものが知られている。これは、第10図に示すよう
に構成されており、吸入空気はエアフローメータ1で流
量測定された後に排気ターボ過給機2のコンプレッサ2
aに導かれる。
コンプレッサ2aで加圧された空気は、インタークーラ
3で冷却された後に吸気絞り弁4で流量制御されて吸気
マニフォールド5を経て機関6に吸入される。
3で冷却された後に吸気絞り弁4で流量制御されて吸気
マニフォールド5を経て機関6に吸入される。
機関6から排出された排気は、排気マニフォールド7か
ら上述の過給機2のタービン2bに導かれ、排気管8を
介して図示しないマフラ等に導かれる。また、タービン
2bの上下流8間を連通させる排気バイパス路9を設け
ており、該バイパス路9に装着した排気バイパス弁10
をダイアプラムアクチュエータ11で開度調整してター
ビン2bに供給される排気の流量を調整できるようにし
ている。
ら上述の過給機2のタービン2bに導かれ、排気管8を
介して図示しないマフラ等に導かれる。また、タービン
2bの上下流8間を連通させる排気バイパス路9を設け
ており、該バイパス路9に装着した排気バイパス弁10
をダイアプラムアクチュエータ11で開度調整してター
ビン2bに供給される排気の流量を調整できるようにし
ている。
また、コンプレッサ2aの入口とインタークーラー3の
出口とを、吸気バイパス路12を介して連通させると共
に、この通路12にレリーフ弁13を装着することによ
り、吸気絞り弁4の急閉による急激な圧力の上昇を防止
してコンプレッサ2aのサージングとインタークーラ3
の傷損とを予防するようにしていた。
出口とを、吸気バイパス路12を介して連通させると共
に、この通路12にレリーフ弁13を装着することによ
り、吸気絞り弁4の急閉による急激な圧力の上昇を防止
してコンプレッサ2aのサージングとインタークーラ3
の傷損とを予防するようにしていた。
一方、過給圧の制御は、排気バイパス弁10を駆動する
ダイアフラムアクチュエータ11のダイアプラム室の圧
力を調整して行い、この圧力調整には、コンプレッサ2
aの出口圧力を基本的に使用してこの出口圧力をコント
ローラ14で開閉制御される電磁弁15と、ダイアフラ
ム室の圧力を固定絞り16を通してコンプレッサ入口に
逃す通路17とで構成した過給圧制m機構を使用してい
た。
ダイアフラムアクチュエータ11のダイアプラム室の圧
力を調整して行い、この圧力調整には、コンプレッサ2
aの出口圧力を基本的に使用してこの出口圧力をコント
ローラ14で開閉制御される電磁弁15と、ダイアフラ
ム室の圧力を固定絞り16を通してコンプレッサ入口に
逃す通路17とで構成した過給圧制m機構を使用してい
た。
そして、吸気絞り弁4の上流に設けた吸気温度センサ1
8と、機関の回転速度を検出する回転速度センサ18と
、吸気絞り弁4の開度を検出する絞り弁位置センサ20
と、コンプレッサ出口の過給圧を検出する過給圧センサ
21と、機関のシリンダに発生するノッキングを検出す
るノックセンサ22と、吸気マニフォールド5の内圧を
検出するプレッシャスイッチ23との出力をそれぞれコ
ントローラ14に供給することにより、電磁弁15を制
御する電磁弁制御信号24と、点火時期制御信号25と
、公知の燃料供給量、EC;R、排気系への二次吸気供
給量等の制御信号2Gを出力するようにしていた。
8と、機関の回転速度を検出する回転速度センサ18と
、吸気絞り弁4の開度を検出する絞り弁位置センサ20
と、コンプレッサ出口の過給圧を検出する過給圧センサ
21と、機関のシリンダに発生するノッキングを検出す
るノックセンサ22と、吸気マニフォールド5の内圧を
検出するプレッシャスイッチ23との出力をそれぞれコ
ントローラ14に供給することにより、電磁弁15を制
御する電磁弁制御信号24と、点火時期制御信号25と
、公知の燃料供給量、EC;R、排気系への二次吸気供
給量等の制御信号2Gを出力するようにしていた。
上述の従来例では、通常運転においては機関回転速度N
eに基づいて定められた基準過給圧Pnを吸気温度修正
係数Ct、絞り弁位置修正係数Cφ、および加速時補正
のためのトランジェント修正係数Cr、等の運転状態パ
ラメータにより補正した過給圧ビを用いる。さらに、ノ
ッキングが発生すると、この補正過給圧P″″からノッ
ク強度による修正係数としての過給圧減圧i P kを
減じた(1’、& Pを用いるようにしている。これに
より電磁弁15の制御による過給圧Pは、 P = ビ (Pn ・ Ct ・ Cφ 拳
Cr) −Pk −(1)で与えられる
ことになる。
eに基づいて定められた基準過給圧Pnを吸気温度修正
係数Ct、絞り弁位置修正係数Cφ、および加速時補正
のためのトランジェント修正係数Cr、等の運転状態パ
ラメータにより補正した過給圧ビを用いる。さらに、ノ
ッキングが発生すると、この補正過給圧P″″からノッ
ク強度による修正係数としての過給圧減圧i P kを
減じた(1’、& Pを用いるようにしている。これに
より電磁弁15の制御による過給圧Pは、 P = ビ (Pn ・ Ct ・ Cφ 拳
Cr) −Pk −(1)で与えられる
ことになる。
一方、点火時期は通常運転においては機関回転速度Ne
と過給圧Pとに基づいて予めマツピングされている基準
点火時期が読み出されるのであるが、ノッキングの発生
と同時にこの基準時期をノック信号で遅角させて点火装
置に供飴されるようにしていた。
と過給圧Pとに基づいて予めマツピングされている基準
点火時期が読み出されるのであるが、ノッキングの発生
と同時にこの基準時期をノック信号で遅角させて点火装
置に供飴されるようにしていた。
従って、ノッキングを回避するのに、過給圧減圧制御と
点火時期遅角制御の両方が実行されることになる。第1
1図(A)〜(E)は上記各修正係数の特性図であり、
同図(A)においては、点火時期の遅角量が過給圧減圧
量Pkの関数として表されており、ノッキング回避に当
って、排気温度がと昇したり、トルク低下が起こらない
ような両者の関係を設定している。
点火時期遅角制御の両方が実行されることになる。第1
1図(A)〜(E)は上記各修正係数の特性図であり、
同図(A)においては、点火時期の遅角量が過給圧減圧
量Pkの関数として表されており、ノッキング回避に当
って、排気温度がと昇したり、トルク低下が起こらない
ような両者の関係を設定している。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、このような従来の過給機付内燃機関の制
御装置にあっては、ノックセンサのノック信号を逐次処
理して、このノック信号の判断結果で点火時期や過給圧
を同時に逐次変化させてゆくという制御構成となってい
ったため、ノッキングセンサの特性のバラツキやエンジ
ンプロ、りの剛性のバラツキ等によるノッキングに対す
るノック信号の特性のばらつきが点火時期や過給圧の1
設定のずれとしてそのまま表われるので、はなはだしい
場合にはエンジンを破損するおそれがあるという問題点
があった。
御装置にあっては、ノックセンサのノック信号を逐次処
理して、このノック信号の判断結果で点火時期や過給圧
を同時に逐次変化させてゆくという制御構成となってい
ったため、ノッキングセンサの特性のバラツキやエンジ
ンプロ、りの剛性のバラツキ等によるノッキングに対す
るノック信号の特性のばらつきが点火時期や過給圧の1
設定のずれとしてそのまま表われるので、はなはだしい
場合にはエンジンを破損するおそれがあるという問題点
があった。
本発明は、このような従来の問題点に着目し、てなされ
たもので、ノッキングに対するノックセンサのノック信
号の特性のばらつきを考慮してエンジンのノー、フレベ
ルを判定し、その判定結果により、予めマツピングされ
である複数の点火時期と過給圧のマツプの中から該当の
マツプを選択使用して点火時期遅角制御と過給圧減圧制
御とをすることにより、上述の問題点を解決することを
目的としている。
たもので、ノッキングに対するノックセンサのノック信
号の特性のばらつきを考慮してエンジンのノー、フレベ
ルを判定し、その判定結果により、予めマツピングされ
である複数の点火時期と過給圧のマツプの中から該当の
マツプを選択使用して点火時期遅角制御と過給圧減圧制
御とをすることにより、上述の問題点を解決することを
目的としている。
[問題点を解決するための手段]
本目的を達成するため、本発明は機関のノッキング状態
を検出するノッキング状態検出手段と、ノッキング状態
検出手段のノッキング信号の特性のばらつきを考慮して
あらかじめ定めた基準値と、ノッキング信号の発生頻度
またはノ・ソキング制御による点火時期の進み代とを所
定時期に比較することにより、機関のノッキングを判定
する判定手段と、判定手段の判定結果に応じて、あらか
じめ設定した複数の点火時期テーブルと複数の過給圧テ
ーブルの中からそれぞれ対応中る使用テーブルを選択す
る選択手段と、選択手段で選択された使用テーブルに基
づき、点火時期と過給圧の制御を行う制御手段とを具備
したことを特徴とする。
を検出するノッキング状態検出手段と、ノッキング状態
検出手段のノッキング信号の特性のばらつきを考慮して
あらかじめ定めた基準値と、ノッキング信号の発生頻度
またはノ・ソキング制御による点火時期の進み代とを所
定時期に比較することにより、機関のノッキングを判定
する判定手段と、判定手段の判定結果に応じて、あらか
じめ設定した複数の点火時期テーブルと複数の過給圧テ
ーブルの中からそれぞれ対応中る使用テーブルを選択す
る選択手段と、選択手段で選択された使用テーブルに基
づき、点火時期と過給圧の制御を行う制御手段とを具備
したことを特徴とする。
[作 用]
本発明では、ノッキングセンサの信号の7・ンキンクに
対スる49性のバラツキを考慮してエンジンのノッキン
グレベルを判定し、その判定結果番こより予め設定した
複数の点火時期と過給圧のテーブルマツプを選択使用す
るようにしたので、ノンキングセンサの特性のばらつき
やエンジ〉′ブロックやエンジンヘッド等の剛性のばら
つきによるノー。
対スる49性のバラツキを考慮してエンジンのノッキン
グレベルを判定し、その判定結果番こより予め設定した
複数の点火時期と過給圧のテーブルマツプを選択使用す
るようにしたので、ノンキングセンサの特性のばらつき
やエンジ〉′ブロックやエンジンヘッド等の剛性のばら
つきによるノー。
キングに対するノックセンサ信号のばらつきがあっても
、そのばらつきに対応したノッキングの有意差を十分に
検出して制御することが可能となり、その結果エンジン
を破損することなく、点火時期および過給圧を運転中に
最適値に制御することができる。
、そのばらつきに対応したノッキングの有意差を十分に
検出して制御することが可能となり、その結果エンジン
を破損することなく、点火時期および過給圧を運転中に
最適値に制御することができる。
[実施例]
以下、図面を参照して本発明の実施例を3;1細に説明
する。
する。
第1図は本発明実施例の基本構成を示すにこで、aはノ
ッキング状態を検出するノッキング状態検出手段である
。bは判定f段であって、検出手段aのツヤキング信号
の特性のばらつきを考慮してあらかじめ定めた基準値と
ノンキング信号の発生頻度またはノッキング制御による
点火時期の進み代を所定時期に比較することにより機1
■のノッキングレベルを判定する。Cは選択手段であ1
1、判定手段すの判定結果に応じて複数の点火時期・過
給テーブルの中から使用テーブルを選択する。dは制御
手段であり、選択手段Cで選択され!1使用テーブルに
基づき点火時期と過給圧の制御を行う。
ッキング状態を検出するノッキング状態検出手段である
。bは判定f段であって、検出手段aのツヤキング信号
の特性のばらつきを考慮してあらかじめ定めた基準値と
ノンキング信号の発生頻度またはノッキング制御による
点火時期の進み代を所定時期に比較することにより機1
■のノッキングレベルを判定する。Cは選択手段であ1
1、判定手段すの判定結果に応じて複数の点火時期・過
給テーブルの中から使用テーブルを選択する。dは制御
手段であり、選択手段Cで選択され!1使用テーブルに
基づき点火時期と過給圧の制御を行う。
第2図は可変容量型過給機付内燃機関に適用した本発明
の一実施例を示す。ここで、33はタービン2bの流量
特性を変える可変容量手段、41は可変容量手段33を
駆動するアクチュエータ、49はアクチュエータ41へ
の過給圧を調整する電磁弁(制御弁)である。
の一実施例を示す。ここで、33はタービン2bの流量
特性を変える可変容量手段、41は可変容量手段33を
駆動するアクチュエータ、49はアクチュエータ41へ
の過給圧を調整する電磁弁(制御弁)である。
エンジン本体6はエアフローメータ1で計量した空り、
を吸気管31および32を介し、絞り弁4で絞り制御し
てから吸気マニフォールド5を介して吸入する。
を吸気管31および32を介し、絞り弁4で絞り制御し
てから吸気マニフォールド5を介して吸入する。
燃料は図示していないが、計量した空気流量Qaに応じ
て吸気マニフォールド5のブランチに噴射される。作動
を終えた排気は排気マニフォールド7を介して排気管8
からやがて大気へ排出される。
て吸気マニフォールド5のブランチに噴射される。作動
を終えた排気は排気マニフォールド7を介して排気管8
からやがて大気へ排出される。
ターボチャージャ2はタービン2bとコンプレッサ2a
とを同軸に有し、コンプレッサ2aを吸気管31と32
との間に格納することによってエアフローメータlから
の大気圧の空気紮加圧してA給圧(Pb= 1.4〜1
.7 atm)の空気として送る。
とを同軸に有し、コンプレッサ2aを吸気管31と32
との間に格納することによってエアフローメータlから
の大気圧の空気紮加圧してA給圧(Pb= 1.4〜1
.7 atm)の空気として送る。
タービン2111tオ排気マニフオール1コアと排気管
8との間にイイリ、排気流によって回転するが、その回
転速度は、この上流にある可変容量手段33によって可
変となる。
8との間にイイリ、排気流によって回転するが、その回
転速度は、この上流にある可変容量手段33によって可
変となる。
第3図1士可変容量手段33を示し、排気入口部34に
設けたフラップ弁(可動弁)35が軸36を中心に回動
することにより、排気波出部17が可変のノズルを形成
し、この後流の渦巻状のスクロール38から半径流型の
タービンへの排気の流れ方を変え、流量特性を変える、 再び、第2図にお(1)で、フラップ弁35の軸36は
アーム39、ロッド40を介してアクチュエータ41の
ダイヤフラム22に連結される。
設けたフラップ弁(可動弁)35が軸36を中心に回動
することにより、排気波出部17が可変のノズルを形成
し、この後流の渦巻状のスクロール38から半径流型の
タービンへの排気の流れ方を変え、流量特性を変える、 再び、第2図にお(1)で、フラップ弁35の軸36は
アーム39、ロッド40を介してアクチュエータ41の
ダイヤフラム22に連結される。
アクチュエータ41は大気室43にばね44を収納し、
ダイヤフラム42を正圧室45側に押圧する。正圧室4
5は導管46により吸気管32に接続され、過給圧pb
を導入する。
ダイヤフラム42を正圧室45側に押圧する。正圧室4
5は導管46により吸気管32に接続され、過給圧pb
を導入する。
導管46には絞り47を設け、この絞り47と正圧室4
5との間を導管17により吸気管31すなわちコンプレ
、す2aの入口部(大気部)に接続する。そして、導管
17によりアクチュエータ41の過給圧pbを大気部に
洩らし制御するように電磁弁48を設ける。なお、50
はエマージェンシ用逃し弁である。
5との間を導管17により吸気管31すなわちコンプレ
、す2aの入口部(大気部)に接続する。そして、導管
17によりアクチュエータ41の過給圧pbを大気部に
洩らし制御するように電磁弁48を設ける。なお、50
はエマージェンシ用逃し弁である。
制御装置51は内部にコントロールユニットヲ含み、空
気流量Qa、エンジン回転数Ne、ノック信号SN等を
入力する。これらの信号のうちアナログ信号はA/D変
換器を介してデジタル信号として入力する。コントロー
ルユニットは主にマイクロプロセッサと、メモリと、イ
ンターフェースとからなるマイクロコンピュータで構成
され、このインターフェイスに上述の各信号が入力され
る。
気流量Qa、エンジン回転数Ne、ノック信号SN等を
入力する。これらの信号のうちアナログ信号はA/D変
換器を介してデジタル信号として入力する。コントロー
ルユニットは主にマイクロプロセッサと、メモリと、イ
ンターフェースとからなるマイクロコンピュータで構成
され、このインターフェイスに上述の各信号が入力され
る。
メモリにはマイクロプロセンサを制御するプログラムや
マイクロプロセンサが実行する演算に必要な各種データ
および複数のマツプが格納され、メモリは外部からとり
こんだデータの一次記憶を行う。
マイクロプロセンサが実行する演算に必要な各種データ
および複数のマツプが格納され、メモリは外部からとり
こんだデータの一次記憶を行う。
マイクロプロセッサは上述のプログラムに従ってノック
信号SNの特性を判断し、判断結果によりマツプを選択
して燃料噴射湯、噴射時期および点火時期等を設定し、
運転状態に適切な噴射信号S工、点火信号S1−を出力
する。
信号SNの特性を判断し、判断結果によりマツプを選択
して燃料噴射湯、噴射時期および点火時期等を設定し、
運転状態に適切な噴射信号S工、点火信号S1−を出力
する。
更に、制御装置51はコントロールユニットによりデユ
ーティ値pMを出力し電磁弁48をデユーティ制御する
。アクチュエータ41の正圧室45に導入される過給圧
pbはデユーティ値DMによって変化し、 DMが大き
くなると正圧が小さくなって(大気圧に近づいて)ばね
44の力でロッド40が下降し、ノズル17を小さい開
度としてタービンの回転を上昇させ、過給圧が上昇する
。
ーティ値pMを出力し電磁弁48をデユーティ制御する
。アクチュエータ41の正圧室45に導入される過給圧
pbはデユーティ値DMによって変化し、 DMが大き
くなると正圧が小さくなって(大気圧に近づいて)ばね
44の力でロッド40が下降し、ノズル17を小さい開
度としてタービンの回転を上昇させ、過給圧が上昇する
。
第4図(A) 、 (B)および第5図は上述の制御装
置51の制御動作を説明する特性図である。次に、本図
を参照して制御装置51の制御動作を説明する。
置51の制御動作を説明する特性図である。次に、本図
を参照して制御装置51の制御動作を説明する。
本例では一例としてオクタ〉′価の異なる2種類のレギ
ュラーガソリンと、/いr木々タン・ガソリン用のテー
ブル(マツプ)を用いて実施した場合について説明する
が、このテーブルは2種類具りであっても良いの言うま
でもない。
ュラーガソリンと、/いr木々タン・ガソリン用のテー
ブル(マツプ)を用いて実施した場合について説明する
が、このテーブルは2種類具りであっても良いの言うま
でもない。
第4図(A)には、レギュラーガソリン用のトレースノ
ック要求点火時期に対し、過給圧をレギュラーガソリン
と同じに設定したときの要求点火時期の進角代を符号B
の線(B線)で示す。また、ハイオクタンガソリン用に
ll1S給圧の設定値を上げたときのトレースノック要
求点火時期の進角代を符号Cの線(C線)で示す。
ック要求点火時期に対し、過給圧をレギュラーガソリン
と同じに設定したときの要求点火時期の進角代を符号B
の線(B線)で示す。また、ハイオクタンガソリン用に
ll1S給圧の設定値を上げたときのトレースノック要
求点火時期の進角代を符号Cの線(C線)で示す。
第4図(B)には、全性能マツプ上でのロード・ロード
負荷線Faよびロード・ロード上からの加速時の運転線
Gを示す。
負荷線Faよびロード・ロード上からの加速時の運転線
Gを示す。
第4図(A)のエンジン回転数N、、 、N2の回転範
囲、すなわち低回転の高負荷域の領域において特にレギ
ュラーガソリンに対する/\イオクタンガソリン使用時
の要求点火時期の進角代の差H1が最も大きい事が分る
。このように、/\イオクタンガソリンとレギュラーガ
ソリンの進角代の有意差を検出しやすい範囲で、エンジ
ン回+jバ々のN、とN、を選び、なおかつN2のエン
ジン回転シ々1士7ツキングによる遅角制41かうまく
いかない詩でもエンジン6を破損しない程度のエンジン
L!ILhλ教に設定しである。また、過給圧の設定値
がlT;Xjくなるほど、ハイオクタンガソリンのレギ
ュラーガソリンに対するトレースノックの進角予裕代は
大きくなる。
囲、すなわち低回転の高負荷域の領域において特にレギ
ュラーガソリンに対する/\イオクタンガソリン使用時
の要求点火時期の進角代の差H1が最も大きい事が分る
。このように、/\イオクタンガソリンとレギュラーガ
ソリンの進角代の有意差を検出しやすい範囲で、エンジ
ン回+jバ々のN、とN、を選び、なおかつN2のエン
ジン回転シ々1士7ツキングによる遅角制41かうまく
いかない詩でもエンジン6を破損しない程度のエンジン
L!ILhλ教に設定しである。また、過給圧の設定値
がlT;Xjくなるほど、ハイオクタンガソリンのレギ
ュラーガソリンに対するトレースノックの進角予裕代は
大きくなる。
そのため、第4図(B)のハツチングで示したA領域に
運転点が来たときに、通常のエンジン同転数Neと基本
噴射パルス幅Tp (空気流φ/エンジン回転×定数)
をマツピングしたレギュラーテーブルと、通常のノッキ
ングによる遅角制御(進角側1〜2°程度)から決定し
た点火時期になるように栄位時間に対して一定割合で点
火時間を進めて行く、ニンジン回転数M+ ”” N2
の判定領域を外れる時、またはこの判定領域に運転点が
入ってから規定時間(例えば、1秒)経過のいずれか早
い時期に、上述の遅角制御をしながら、いままで進めて
いった点火時期の値がレギュラーガソリンでの値を定め
たレギュラーテーブルの点火時期に対して規定値以上に
進角しているか否かを判定し、この判定結果によって点
火時間および過給圧力の使用テーブルを選択決定する。
運転点が来たときに、通常のエンジン同転数Neと基本
噴射パルス幅Tp (空気流φ/エンジン回転×定数)
をマツピングしたレギュラーテーブルと、通常のノッキ
ングによる遅角制御(進角側1〜2°程度)から決定し
た点火時期になるように栄位時間に対して一定割合で点
火時間を進めて行く、ニンジン回転数M+ ”” N2
の判定領域を外れる時、またはこの判定領域に運転点が
入ってから規定時間(例えば、1秒)経過のいずれか早
い時期に、上述の遅角制御をしながら、いままで進めて
いった点火時期の値がレギュラーガソリンでの値を定め
たレギュラーテーブルの点火時期に対して規定値以上に
進角しているか否かを判定し、この判定結果によって点
火時間および過給圧力の使用テーブルを選択決定する。
以上の制御動作を加速時に行うと、第5図に示すように
加速初期には、レギュラーテーブルを用いたノッキング
による遅角制御を行い、Afn城に運転点がはいった時
を 鴎とすれば、 t0以後は実線で示すように点火時
期が急速に進んでゆく。
加速初期には、レギュラーテーブルを用いたノッキング
による遅角制御を行い、Afn城に運転点がはいった時
を 鴎とすれば、 t0以後は実線で示すように点火時
期が急速に進んでゆく。
これは、通常のノンキングによる遅角制御では、ノッキ
ングセンサ(ノックセンサ)22のノッキングの検出率
か100%ではないので、進角側には通常2〜3°程度
しか進角させないから、第5図に示すようにA領域に入
らなければ点火時期の進み代は少ないためである。しか
し、通常の遅角制御を行ったままで進角して行くので、
第5図のD部のように) l/−スノンク近くで進角は
(I−よる。
ングセンサ(ノックセンサ)22のノッキングの検出率
か100%ではないので、進角側には通常2〜3°程度
しか進角させないから、第5図に示すようにA領域に入
らなければ点火時期の進み代は少ないためである。しか
し、通常の遅角制御を行ったままで進角して行くので、
第5図のD部のように) l/−スノンク近くで進角は
(I−よる。
このようにして、加速運転が継続し、A領域を出る時間
が、A領域にはいってから1秒経過していない場合は、
A領域を出る時!At+に使用テーブル(マツプ)の判
定を行う。すなわち、時刻t1の時のレギュラーテーブ
ルの値に対して、ね1定値Eよりも点火時期が進んでい
る場合は、ノッキングの余裕が大きいと判断して、ハイ
オクタンガソリン用の過給圧および点火時期テーブルを
以後使用する。
が、A領域にはいってから1秒経過していない場合は、
A領域を出る時!At+に使用テーブル(マツプ)の判
定を行う。すなわち、時刻t1の時のレギュラーテーブ
ルの値に対して、ね1定値Eよりも点火時期が進んでい
る場合は、ノッキングの余裕が大きいと判断して、ハイ
オクタンガソリン用の過給圧および点火時期テーブルを
以後使用する。
第6図は本発明実施例におけるノッギング回母を制御ル
ーチンの制御手順を示す。
ーチンの制御手順を示す。
通常のノック制御では、波形整形後のノッキング信号に
同期して補正係数としてのノック回避制御分βに基づき
次式(2)によりB T o c 侭火時IQIAOV
が決定される。
同期して補正係数としてのノック回避制御分βに基づき
次式(2)によりB T o c 侭火時IQIAOV
が決定される。
AVD = TABLE+β−y −(
2)但し、TABLEはテーブルの値、γは高木部リタ
ードの値である。
2)但し、TABLEはテーブルの値、γは高木部リタ
ードの値である。
そこで、割込入力により、まずステ・ンプj31ではノ
ック回避制御分βを次式(3)によりノ・2キングの回
数に応じて変化させる。
ック回避制御分βを次式(3)によりノ・2キングの回
数に応じて変化させる。
β←ΔRET X NKNOC:K ・
(3)ΔRETは1回のノック信号当りの点火時間りタ
ート量であり、NKNOC:にはノック信号の積算値で
あって、規定点火数毎にリセットされる。
(3)ΔRETは1回のノック信号当りの点火時間りタ
ート量であり、NKNOC:にはノック信号の積算値で
あって、規定点火数毎にリセットされる。
次のステップS2ではノック回避制御βが加減値(Li
mit)以下に小さくなったか否かを判定し、肯定判定
のときにはステップS3でレギュラーフラグF1をセッ
トし、次のステップS4に進み、否定判定のときにはス
テップS2からステップS4へそのまま移行する。この
ため、万−誤ってハイオクテーブルになってもリタード
量が大きいとレギュラーテーブルに戻る。
mit)以下に小さくなったか否かを判定し、肯定判定
のときにはステップS3でレギュラーフラグF1をセッ
トし、次のステップS4に進み、否定判定のときにはス
テップS2からステップS4へそのまま移行する。この
ため、万−誤ってハイオクテーブルになってもリタード
量が大きいとレギュラーテーブルに戻る。
ステップS4では第4図(B)に示すノックの判定領域
Aにはいっていたか否かをA領域フラッグF3の値によ
り判定する。肯定判定のときにはステップS5において
、さらに現在もA領域にはいっているか否かをエンジン
回転数Neと基本噴射パルス幅Tpとで判定し、否定判
定のときには直接ステップS7へ、肯定判定のときには
ステップS6で1秒以上時間が経過したか否かを判定し
、1秒を経過していれば、ステップS7へ進み、もしそ
うでなければステップS15へ進む。
Aにはいっていたか否かをA領域フラッグF3の値によ
り判定する。肯定判定のときにはステップS5において
、さらに現在もA領域にはいっているか否かをエンジン
回転数Neと基本噴射パルス幅Tpとで判定し、否定判
定のときには直接ステップS7へ、肯定判定のときには
ステップS6で1秒以上時間が経過したか否かを判定し
、1秒を経過していれば、ステップS7へ進み、もしそ
うでなければステップS15へ進む。
ステップS7では、現在の点火時期がレギュラーテーブ
ルの進角値の進み代の規定値以りにあるか否かの判断に
より、以後使用するレギュラーテーブルとハイオクテー
ブルの選択の判定をする。この判定結果により、ハイオ
クテーブルと判定した場合はステップS8においてハイ
オクフラッグF2を設定し、レギュラーテーブルと判定
した場合はステップS9においてレギュラーフラグFl
を設定し。
ルの進角値の進み代の規定値以りにあるか否かの判断に
より、以後使用するレギュラーテーブルとハイオクテー
ブルの選択の判定をする。この判定結果により、ハイオ
クテーブルと判定した場合はステップS8においてハイ
オクフラッグF2を設定し、レギュラーテーブルと判定
した場合はステップS9においてレギュラーフラグFl
を設定し。
他のルーチンで行われるベーステーブルのルックアップ
時にこのフラッグF1またはF2により、レギュラーテ
ーブルまたはハイオクのテーブルを選択して読みとる。
時にこのフラッグF1またはF2により、レギュラーテ
ーブルまたはハイオクのテーブルを選択して読みとる。
次にステップS10においてA領域時間計測用のタイマ
のリセットを行い、ステップSllにおいてA領域フラ
ッグF3のリセットを行い、メインルーチンに戻る。
のリセットを行い、ステップSllにおいてA領域フラ
ッグF3のリセットを行い、メインルーチンに戻る。
さて、ステップS4において、それまでA領域になかっ
たと判定した時には、ステップA12に移行して現在は
A領域に入っているか否かをステップS4と同様にして
判定し、肯定判定のときにはステツー7’SI3におい
てA領域フラッグF3をセットし、次のステップS14
で上述のA領域時間を計測するタイマの作動を開始する
。次のステップS15では、点火時期を単位時間に対し
て一定の割合で進めるために、補正係数としてノック回
避制御分βにΔADVを加算する。ΔADVとしては例
えば10′/ 1.secの定数を用いる。ステップS
15を処理した後はメインルーチンに戻る。
たと判定した時には、ステップA12に移行して現在は
A領域に入っているか否かをステップS4と同様にして
判定し、肯定判定のときにはステツー7’SI3におい
てA領域フラッグF3をセットし、次のステップS14
で上述のA領域時間を計測するタイマの作動を開始する
。次のステップS15では、点火時期を単位時間に対し
て一定の割合で進めるために、補正係数としてノック回
避制御分βにΔADVを加算する。ΔADVとしては例
えば10′/ 1.secの定数を用いる。ステップS
15を処理した後はメインルーチンに戻る。
第7図〜第9図には、本発明の他の実施例を示す。
この実施例は、ノッキングの単位時間当りの累積数によ
って、レギュラーテーブルとハイオクテーブルの選定を
順次変更して行くようにしたもので、ノッキングの誤判
定に対処しつつ、全実施例よりも更にきめ細かい、制御
を行うようにしたものである。
って、レギュラーテーブルとハイオクテーブルの選定を
順次変更して行くようにしたもので、ノッキングの誤判
定に対処しつつ、全実施例よりも更にきめ細かい、制御
を行うようにしたものである。
まず、第7図には実際のノックセンサ22の特性を示し
たが、本例は実際のノッキングレベルに対して、ノック
センサ22の信号レベルを400点火分はど連続して計
測したものであり、AA線から上側が/ツクセンサ22
の信号レベルでノッキングありと判定する領域(II、
I[)、BB線から左側が実際にノッキングが発生して
いない領域CI、II)である。従って、本図の工と■
の領域は判定が正しくなされる領域であり、■の領域は
ノッキングが発生していなくてもノックセンサ22が誤
判断してノッキングと判定する領域である。また、■の
領域はノッキングが実際にあってもノックセンサ22が
7ツキングと判定しない誤判定領域である。すなわち、
ノックセンサ22のノッキングの検出率としては一般に となる。
たが、本例は実際のノッキングレベルに対して、ノック
センサ22の信号レベルを400点火分はど連続して計
測したものであり、AA線から上側が/ツクセンサ22
の信号レベルでノッキングありと判定する領域(II、
I[)、BB線から左側が実際にノッキングが発生して
いない領域CI、II)である。従って、本図の工と■
の領域は判定が正しくなされる領域であり、■の領域は
ノッキングが発生していなくてもノックセンサ22が誤
判断してノッキングと判定する領域である。また、■の
領域はノッキングが実際にあってもノックセンサ22が
7ツキングと判定しない誤判定領域である。すなわち、
ノックセンサ22のノッキングの検出率としては一般に となる。
このように、ノッキングセンサ22の検出信号は、統計
的な処理で始めて正確な制御データとなる特性がある。
的な処理で始めて正確な制御データとなる特性がある。
従って、以下に詳述する本例のような統計的な手法によ
る制御により、始めてノッキングの状態を正確に把握で
き、正確な点火時期と過給圧の制御が行える。
る制御により、始めてノッキングの状態を正確に把握で
き、正確な点火時期と過給圧の制御が行える。
次に1本例の具体的制御手順を第6図のフローチャート
を参照して説明する。
を参照して説明する。
まず、ステップS25でエンジン回転数Neと基本噴射
パルス幅Tpで指定されたA領域にはいったと判定した
ら、第6図の前実施例と同様に通常のノッキング制御を
行いながら、ステップS37においてこのA領域内にお
けるノック信号の発生回数(KNOCK)を数百点火(
例えば2000点火)が行われる間に複数回数にわたっ
て積算する6例えばエンジン回転数200Orpmでは
約1分間、4000rpmでは約30sec間積算する
。この積算値(TOTAL KNOC:K)の値nA”
’nQによって第8図に示す点火時期テーブルおよび過
給圧のテーブルの選択をステップS27〜S2Bにおい
て決定する。
パルス幅Tpで指定されたA領域にはいったと判定した
ら、第6図の前実施例と同様に通常のノッキング制御を
行いながら、ステップS37においてこのA領域内にお
けるノック信号の発生回数(KNOCK)を数百点火(
例えば2000点火)が行われる間に複数回数にわたっ
て積算する6例えばエンジン回転数200Orpmでは
約1分間、4000rpmでは約30sec間積算する
。この積算値(TOTAL KNOC:K)の値nA”
’nQによって第8図に示す点火時期テーブルおよび過
給圧のテーブルの選択をステップS27〜S2Bにおい
て決定する。
但し、低水温時には判定は変更せず、またイグニッショ
ンON毎にタイプ1からスタートするものとする。また
、ステップS28においてタイプ3が複数回続いたと判
定したときにのみタイプ4とする。
ンON毎にタイプ1からスタートするものとする。また
、ステップS28においてタイプ3が複数回続いたと判
定したときにのみタイプ4とする。
また、ステップS27,928の判定領域以外でも通常
のノック制御を行ってノック回避制御分βか川、定値(
Limit)以下に保持される時間が、規定面間を越え
たとステップS22で判定した時にはステップ523に
おいて現状のタイプ番号の数を1ずつ減らしたタイプへ
戻す。
のノック制御を行ってノック回避制御分βか川、定値(
Limit)以下に保持される時間が、規定面間を越え
たとステップS22で判定した時にはステップ523に
おいて現状のタイプ番号の数を1ずつ減らしたタイプへ
戻す。
このように、本例では、高負荷での加速運転中における
ノッキングの単位点火当りの発iト頻度を求め、この頻
度によって使用テーブルを選択するようにしているので
加速条件の異なった場合についてもノッキングの判定が
可能となり、より正確なノッキング判定ができる。
ノッキングの単位点火当りの発iト頻度を求め、この頻
度によって使用テーブルを選択するようにしているので
加速条件の異なった場合についてもノッキングの判定が
可能となり、より正確なノッキング判定ができる。
[発明の効果]
以」二説明したように、本発明によれば、ノッキングセ
ンサの信号のノッキングに対する特性のバラツキを考慮
してエンジンのノッキングレベルを判定し、その判定結
果により予め設定した複数の点火時期と過給圧のテーブ
ルマー、ブを選択使用するようにしたので、ノー2キン
グセンサの特性のばらつきやエンジンブロックやエンジ
ンヘッド等の剛性のばらつきによるノッキングに対する
ノックセンサ信号のばらつきがあっても、そのばらつき
に対応したノッキングの有意差を十分に検出して制御す
ることが可能となり、その結果エンジンを破損すること
なく、点火時期および過給圧を運転中に最適値に制御す
ることができるという効果が得られる。
ンサの信号のノッキングに対する特性のバラツキを考慮
してエンジンのノッキングレベルを判定し、その判定結
果により予め設定した複数の点火時期と過給圧のテーブ
ルマー、ブを選択使用するようにしたので、ノー2キン
グセンサの特性のばらつきやエンジンブロックやエンジ
ンヘッド等の剛性のばらつきによるノッキングに対する
ノックセンサ信号のばらつきがあっても、そのばらつき
に対応したノッキングの有意差を十分に検出して制御す
ることが可能となり、その結果エンジンを破損すること
なく、点火時期および過給圧を運転中に最適値に制御す
ることができるという効果が得られる。
さらに、本発明では、高負荷での加速運転中におけるノ
ッキングの発生頻度を累積して、単位点火当りの頻度を
求め、この頻度によって、使用テーブルを選定すれば、
加速条件の異なった場合についてもノッキングの判定が
可能となり、より正確なノッキングの判定ができるとい
う利点が得られる。
ッキングの発生頻度を累積して、単位点火当りの頻度を
求め、この頻度によって、使用テーブルを選定すれば、
加速条件の異なった場合についてもノッキングの判定が
可能となり、より正確なノッキングの判定ができるとい
う利点が得られる。
第1図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、
第2図は本発明の一実施例の構成を示す模式第3図は第
2図の可変容量手段の構成を示す断面図、 第4図(A)、(B)および第5図はそれぞれ第1図の
制御装置の制御動作を示す特性図、 第6図はその制御動作の手順の一例を示すフローチャー
ト、 第7図は本発明の他の実施例の7ツクセンサLの特性を
示す特性図、 第8図はその制御で用いる判定テーブルの内容を示す説
明図、 第9図はその制御動作のf−順の一例を示すフローチャ
ートである。 第10図は従来装置の構成例を示す模式図、第11図は
第10図の制御装置で用いる各修11−係数の特性を、
J<す特性図である。 l・・・エアフロメータ、 2・・・排気ターボ過給機(ターボヂャージャ)、 2a・・・コンプレッサ。 2b・・・ターピノ、 4・・・吸気絞り弁、 5・・・吸気マニフォールト。 6・・・機関(エンジン、に体)、 7・・・4Jj 気マニフオールド、 8・・・排気管、 19・・・回転速度センサ。 20・・・絞り弁位置センサ、 21・・・過給圧センサ、 22・・・/ンクセンサ(2ノツキングセンサ)33・
・・+1[変容j、XL段、 35・・・フラップ弁、 41・・・アクチュエータ。 49・・・市磁弁、 51・・・制す1装置。 特1.1出願人 ]1産自動東株式会社代 理 人
弁理 ト 谷 義 −第2図 工 竿2図の可変容量手段の圧乍元図 第3図 大が14列のノッヤング回避俗)1かpノし−チンの2
0−・針ヤ+第6図 他の実字とイタリのノヅクナじβすの待・1吃とゴいす
午々小生−図第7図 イ亡Q父禾汐りの沖j定テーフ″)1.の8宕〜と示、
−(説、B月図第8図 第9図 第11図
2図の可変容量手段の構成を示す断面図、 第4図(A)、(B)および第5図はそれぞれ第1図の
制御装置の制御動作を示す特性図、 第6図はその制御動作の手順の一例を示すフローチャー
ト、 第7図は本発明の他の実施例の7ツクセンサLの特性を
示す特性図、 第8図はその制御で用いる判定テーブルの内容を示す説
明図、 第9図はその制御動作のf−順の一例を示すフローチャ
ートである。 第10図は従来装置の構成例を示す模式図、第11図は
第10図の制御装置で用いる各修11−係数の特性を、
J<す特性図である。 l・・・エアフロメータ、 2・・・排気ターボ過給機(ターボヂャージャ)、 2a・・・コンプレッサ。 2b・・・ターピノ、 4・・・吸気絞り弁、 5・・・吸気マニフォールト。 6・・・機関(エンジン、に体)、 7・・・4Jj 気マニフオールド、 8・・・排気管、 19・・・回転速度センサ。 20・・・絞り弁位置センサ、 21・・・過給圧センサ、 22・・・/ンクセンサ(2ノツキングセンサ)33・
・・+1[変容j、XL段、 35・・・フラップ弁、 41・・・アクチュエータ。 49・・・市磁弁、 51・・・制す1装置。 特1.1出願人 ]1産自動東株式会社代 理 人
弁理 ト 谷 義 −第2図 工 竿2図の可変容量手段の圧乍元図 第3図 大が14列のノッヤング回避俗)1かpノし−チンの2
0−・針ヤ+第6図 他の実字とイタリのノヅクナじβすの待・1吃とゴいす
午々小生−図第7図 イ亡Q父禾汐りの沖j定テーフ″)1.の8宕〜と示、
−(説、B月図第8図 第9図 第11図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)a)機関のノッキング状態を検出するノッキング状
態検出手段と、 b)該ノッキング状態検出手段のノッキング信号の特性
のばらつきを考慮してあらかじめ定めた基準値と、前記
ノッキング信号の発生頻度またはノッキング制御による
点火時期の進み代とを所定時期に比較することにより、
前記機関のノッキングを判定する判定手段 と、 c)該判定手段の判定結果に応じて、あらかじめ設定し
た複数の点火時期テーブルと複数の過給圧テーブルの中
からそれぞれ対応する使用テーブルを選択する選択手段
と、 d)該選択手段で選択された前記使用テーブルに基づき
、点火時期と過給圧の制御を行う制御手段とを具備した
ことを特徴とする過給機付内燃機関の制御装置。 2)特許請求の範囲第1項記載の装置において、前記判
定手段は、あらかじめ決めた低回転の高負荷域の領域に
運転状態が達したときに は、 点火毎にノッキングによる点火時期の遅角・進角制御を
行いながら、単位時間当り一定の割合で点火時期を進め
て行き、前記領域を外れるとき、または該領域に入って
から規定時間の経過のいずれか早い時期において、 あらかじめ設定した基準の点火時期テーブルの値に対す
るそのときの点火時期の進み代により前記ノッキングレ
ベルを判定することを特徴とする過給機付内燃機関の制
御装置。 3)特許請求の範囲第1項記載の装置において、前記判
定手段は、あらかじめ決めた低回転の高負荷域の領域に
運転状態が入ったときの前記ノッキング信号の累積頻度
によって、前記ノッキングレベルを判定することを特徴
とする過給機付内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60227714A JPS6287647A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 過給機付内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60227714A JPS6287647A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 過給機付内燃機関の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6287647A true JPS6287647A (ja) | 1987-04-22 |
Family
ID=16865198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60227714A Pending JPS6287647A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 過給機付内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6287647A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0211823A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-16 | Suzuki Motor Co Ltd | 内燃機関の過給圧制御装置 |
| JPH03106146U (ja) * | 1990-02-16 | 1991-11-01 |
-
1985
- 1985-10-15 JP JP60227714A patent/JPS6287647A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0211823A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-16 | Suzuki Motor Co Ltd | 内燃機関の過給圧制御装置 |
| JPH03106146U (ja) * | 1990-02-16 | 1991-11-01 |
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