JPS6329043A - 内燃機関制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関制御装置に関し、より具体的にはター
ボ・チャージャ付内燃機関のノッキング制御において其
の過給圧制御の開始時期を点火時期から決定する如く構
成した内燃機関制御装置に関する。

（従来の技術） 従来ターボ・チャージャ付内燃機関のノッキング制御に
おいては基本点火時期からのリタード量が所定値以上に
なったときに過給圧制御を開始しており、其の一例とし
て特開昭５８−１６７８８１号公報記載の技術を挙げる
ことが出来る。

（発明が解決しようとする問題点） 第６図（ａ）（ｂ）はこの従来例を本願発明と対比して
図示したものである。同図（ａ）において、従来例にあ
ってはノッキング発生に因るリタード量ΔθＲが所定値
以上の場合過給圧Ｐ２の制御を開始しているのに対し、
本願発明にあっては点火時期θｉｇが所定値を超えた場
合過給圧制御を開始している。この例において、機関冷
却水温Ｔ−が時点′イ″において、機関損傷の危険のあ
る危険温度を超えた場合、両者共点火時期θｉｇを大巾
に遅角させることになる。本願発明においてはかかる非
常事態を回避する程の大巾な遅角補正を行えば実点火時
期θｉｇが過給圧制御開始点火時期を超えることになり
、直ちに同一時点イＩにおいて制御が開始され、機関出
力Ｐｓも直ちに高木温時安全出力範囲内に納まる。しか
しながら、従来例にあっては基本点火時期からのリター
ド量ΔθＲが所定値を超える時点パ口″まで制御が開始
されないため、その間機関出力が高木温時安全出力を超
え続けており、よって機関損傷の危険が生ずると云う不
都合があった。更に、同図（ｂ）の場合、過給圧制御は
必ずしも必要ではないにもかかわらず、従来例にあって
はリタード量ΔθＲが開始時点を超える結果制御が開始
されることになり、機関出力のロスを生じている。本願
発明の場合、実点火時期θｉｇが過給圧制御開始点火時
期を超えないので、制御が開始されることはない。

このように、従来例にあっては運転条件、環境の変化に
よる要求点火時期の変移に関係なく、ノッキングによる
リタード量のみで過給圧制御を行うため、機関損傷の危
険を生じる乃至は機関出力の不要の低下を招く等の不都
合があった。

従って、本発明の目的は従来技術のかかる欠点を解消す
ることにあり、ノッキング乃至は環境条件の変化による
補正がなされた実点火時期をもって過給圧制御開始時期
を決定することにより、機関損傷の危険を生ぜしめるこ
とがなく機関出力の不要な低下をもたらすことがない内
燃機関制御装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明は上記
の目的を達成するために、第１図に示す如く、機関の運
転状態を検出する運転状態検出手段１０、機関燃焼室に
発生するノッキングを検出するノッキング検出手段１２
、該ノッキング検出手段及び前記運転状態検出手段の出
力を入力して点火時期を演算する点火時期演算手段１４
、該点火時期演算手段の出力を入力して機関燃焼室内の
混合気を点火する点火手段１６、前記点火時期演算手段
の出力を入力して機関吸気路の過給圧の制御開始時期を
決定する過給圧制御開始時期決定手段１８及び該過給圧
制御開始時期決定手段の出力を入力して該過給圧を制御
する過給圧制御手段２０を備えた内燃機関制御装置にお
いて、前記点火時期が所定値以下になったとき過給圧制
御を開始する如く構成した。

（実施例） 以下添付図面に即して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明に係る装置の構成蚕示すブロック図であ
る。同図において、内燃機関２２の回転部近傍にはピス
トン２４の上下動に伴うクランク軸の回転角を検出する
クランク角センサ２６が配される。又、内燃機関２２の
吸気路２８のスロットル弁３０の下流には機関の負荷状
態を検出する負圧センサ３２が配されると共に、其のシ
リンダブロック３４には機関冷却水温を検出する水温セ
ンサ３６が取着される。これらのセンサ２６゜３２．３
６及び図示しない吸気温センサ等をもって前記した運転
状態検出手段１０を構成する。更に、内燃機関２２の燃
焼室３８の近傍には燃焼室内の燃焼圧力を検出するノッ
クセンサ４０が配される。

ノックセンサ４０の出力は制御ユニット４２に入力され
、其処でバンドパスフィルタ回路４４でノッキング周波
数成分のみが取り出された後、比較器等よりなるノッキ
ング検出回路４６に入力され、其処で所定レベルと比較
されてノッキング発生の有無が検出される。該ノッキン
グ検出回路４６及びノックセンサ４０並びにバンドパス
フィルタ４４をもって前記したノッキング検出手段１２
を構成する。

制御ユニット４２は、入出力インタフェース４２ａ、Ｃ
ＰＵ４２ｂ、メモリ４２Ｃ及びり０７り４２ｄよりなる
マイクロ・コンピュータで主として構成され、前記した
点火時期演算手段１４及び過給圧制御開始時期決定手段
１８として機能する。該制御ユニット４２のＣＰＵ４２
　ｂには前出のノッキング検出回路４６の出力が入出力
インタフェース４２ａを介して入力され、更にクランク
角センサ２６の出力も波形整形回路４８を介して入力さ
れると共に、負圧センサ３２及び水温センサ３６の出力
もＡ／Ｄ変換回路５０．５１を介して入力される。

制御ユニット４２の次段には、前記した点火手段たる点
火装置１６が配置され、点火時期信号を入力して点火プ
ラグ（図示せず）を介して機関燃焼室３８内の混合気を
点火する。

他方、内燃機関２２にはターボ・チャージャ５２が設け
られており、排気路５４内に設けられたタービン５６に
より吸気路２８内のコンプレフサ５８を駆動し、圧縮吸
入空気を燃焼室３８に圧送する。排気路５４にはバイパ
ス６０が設けられると共に、其の分岐部にはウェイスト
ゲートバルブ６２が設けられ、該バルブ６２は、前記し
た過給圧制御手段たるウェイストゲートバルブ・アクチ
ュエータ６４に接続されており、該アクチュエータ６４
は更に制御ユニ・ノド４２に接続される。

従って、制御ユニット４２の出力に応じて、アクチュエ
ータ６４はウェイストゲートバルブ６２を開閉してバイ
パス６０を流れる排気量を調節し、過給圧を調節する。

尚、その他レリーフ・バルブ等の調節手段（図示せず）
を設けて過給圧が一定値以上に上昇しないように調節す
る。

続いて、第３図フロー・チャートを参照して本発明に係
る装置の動作を説明する。

先ず、ステップ７０において基本点火時期θｂを演算す
る。この演算は、クランク角センサ２６及び負圧センサ
３２を通じて検出した機関回転数及び負圧値をもって制
御ユニット４２のメモリ４２Ｃ内に格納した基本制御マ
ツプ値を検索して行う。次いで、水温センサ３６を通じ
て検出した機関冷却水温をもって基本点火時期θｂを補
正し、更に所望により吸気温等の補正を適宜加える。

続いて、ステップ７２においてノッキング検出回路４６
の出力を通じてノッキング発生の有無を検出し、ノッキ
ングが発生している場合ノッキング補正量θｋ　（負値
。尚、初期値゛０゛）を基本点火時期θｂに加算し、実
点火時期θｉｇを演算する。従って、ノッキング補正量
θｋが生じた時は基本点火時期θｂより其の値だけ減算
（遅角）する。

続いて、ステップ７４において該実点火時期θｉｇを所
定点火時期θＴと比較し、θＴより遅角しているか否か
判断する。この所定点火時期θＴは過給圧制御開始点火
時期であり、第４図に示す如（機関運転状態に対応させ
て設定する。同図を参照して概略的に説明すると、ター
ボ・チャージャ付内燃機関においては基本的には過給圧
が高い状態で運転されるため、水温が上昇するとノッキ
ング領域は破線Ｔｗｌ、Ｔ−２（高低２種水温）で示さ
れる遅角領域に生ずる。従って、実点火時期θｉｇは、
基本点火時期θｂより遅角させられて、例えばＡ゛点ま
で遅角されるので、過給圧制御開始点火時期θＴ以下（
θＴを超えて遅角）となり、後述の如く過給圧制御が開
始して、過給圧が低下する。尚、それにより、ノッキン
グ領域は実線ＴｗＬ　Ｔｗ２位置まで進角方向に移動す
るので、実点火時期θｉｇは再び基本点火時期θｂ付近
に進角させられて運転される。この過給圧開始点火時期
θＴは、図示の如く運転状態に応じて変化させられる。

第５図は、制御ユニット４２のメモリ４２Ｃにマツプ値
として格納された過給圧制御開始点火時期θＴを示し、
機関回転数Ｎｅ及び負圧ＰＢで検索する（第４図は簡略
化のため、機関回転数のみ示した）。

ステップ７４において、実点火時期θｉｇが過給圧制御
開始点火時期θＴを超えて遅角されている場合、直ちに
過給圧制御を開始せずステップ７６において所定遅延時
間ｔが経過したか否か判断する。これは過給圧の急変に
よるハンチングを防止するためである。

ステップ７６において所定遅延時間りが経過している場
合、ステップ７８において過給圧Ｐ２の制御を開始する
。これは、ウェイストゲートバルブ・アクチュエータ６
４内のソレノイド（図示せず）をオフしてウェイストゲ
ートバルブ６２を開放し、排気流をバイパスさせて過給
圧を低下させることにより行う。かかる如く、実際に機
関に与えている点火時期をもって過給圧制御の開始時期
を決定すると共に、運転状態の変化に応じて開始時期を
変えているので機関損傷の危険及び機関出力の不要な低
下を招くことがなく、機関の運転を最適に制御すること
が出来る。

尚、ステップ７４において実点火時期θｉｇが過給圧制
御開始点火時期θＴを上進る場合（より進角されている
場合）及びステップ７６において所定遅延時間むが経過
していない場合は、過給圧制御は行わない。

（発明の効果） 本発明は点火時期が所定値以下になったとき過給圧制御
を開始する如く構成したので、実際に機関に与えている
点火時期をもって過給圧制御の開始時期を決定すること
になり、前記従来例の如くリタード量をもって決定する
場合に比してより直接的であるため、機関運転条件の変
化、環境条件の変化に即応して機関運転を最適に制御す
ることが出来、機関損傷の危険乃至は機関出力の不要な
低下を招くことがない利点を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明に係
る装置の構成を示すブロック図、第３図は該装置の動作
を示すフロー・チャート、第４図は過給圧制御開始点火
時期を示す説明図、第５図は其のマツプ値として収納さ
れた状態を示す説明図及び第６図は本発明と従来例を比
較した説明図である。 １０・・・運転状！３検出手段（クランク角センサ２６
、負圧センサ３２、水温センサ３６）１２・・・ノッキ
ング検出手段（ノックセンサ４０、バンドパスフィルタ
４４、ノッキング検出回路４６）、１４・・・点火時期
演算手段、１６・・・点火手段（点火装置）、１８・・
・過給圧制御開始時期決定手段、２０・・・過給圧制御
手段（ウェイストゲートバルブ・アクチュエータ６４）
、４２・・・制御ユニット 第４図 第５図 ＦＢＩＰＢ２−−−一−−−−−−Ｐ日ノＮｅｌ　　ｅ
ＴＩＩ　　θＴ＋２　　　　　　　　　　　　　　　　
　　θＴすＮｅ２　　　　　　　　　ｅＴ２２　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｅ丁２
ノ！ 槌条グ 従来令１ 上方Ｐｓ　　　−５」−１−ｍ−、−一ヨー第６図 （０）　　　　　　　　　　　本願套鴫第６図 （ｂ）　　　　　　　　　む１発暢 畝力Ｐｓ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１） ａ、機関の運転状態を検出する運転状態検出手段 ｂ、機関燃焼室に発生するノッキングを検出するノッキ
   ング検出手段 ｃ、該ノッキング検出手段及び前記運転状態検出手段の
   出力を入力して点火時期を演算する点火時期演算手段、 ｄ、該点火時期演算手段の出力を入力して機関燃焼室内
   の混合気を点火する点火手段、 ｅ、前記点火時期演算手段の出力を入力して機関吸気路
   の過給圧の制御開始時期を決定する過給圧制御開始時期
   決定手段 及び、 ｆ、該過給圧制御開始時期決定手段の出力を入力して該
   過給圧を制御する過給圧制御手段、 を備えた内燃機関制御装置において、前記点火時期が所
   定値以下になったとき過給圧制御を開始することを特徴
   とする内燃機関制御装置。
2. （２）前記所定値を、機関回転数及び負荷状態に応じて
   変えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内
   燃機関制御装置。