JP2623682B2

JP2623682B2 - 内燃機関の点火時期制御装置

Info

Publication number: JP2623682B2
Application number: JP10866588A
Authority: JP
Inventors: 克彦豊田
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 1988-04-30
Filing date: 1988-04-30
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JPH01280679A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は内燃機関の点火時期制御装置に係り、特に
内燃機関に供給される燃料の性状に応じて内燃機関の複
数の運転領域の各々においてノッキングセンサの検出す
るノッキング検出値により内燃機関の点火時期を所定量
遅角側に制御することにより、適切にかつ精細にノッキ
ング制御を果たし得て要求点火時期に設定し得て機関性
能を向上し得て機関運転性を向上し得る内燃機関の点火
時期制御装置に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関駆動時のノッキングによるピストンやバルブ
等の破損を防止するために、第８図に示す如く、内燃機
関２にノッキングセンサ86を設け、このノッキングセン
サ86から入力するノッキング信号によりイグニションコ
イル68による点火プラグ28の点火時期をノッキングを抑
制する点火時期を制御するノッキング制御部88を設けた
ものがある。このノッキング制御部88は、第７図に示す
如く、ノッキングセンサ86から入力するノッキング信号
をノッキングカウンタにより計数してカウンタ値が所定
数に達すると、ノッキングを抑制するために点火時期を
所定量遅角側に制御するものである。

このようにノッキングを制御するものとして、例え
ば、特開昭62−118063号公報や、特開昭62−195465号公
報に開示のものがある。特開昭62−118063号公報に開示
のものは、ノッキング発生時の点火時期の遅角補正量を
学習制御により更新して適正な学習遅角量を得て、適切
なノッキング制御を果たさんとするものである。また、
特開昭62−195465号公報に開示のものは、各気筒毎にノ
ッキング状態を判別し、各気筒毎に点火時期を遅角制御
することにより、適切なノッキング制御を果たさんとす
るものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、内燃機関に供給される燃料、例えばガソリ
ン燃料としては、レギュラーガソリン（RON:90〜92）と
ハイオクタンガソリン（RON:98〜100）とがある。レギ
ュラーガソリンとハイオクタンガソリンとは、燃料の性
状（オクタン価）が異なるため、ノッキングの発生状態
が相違している。このため、内燃機関に供給された燃料
を誤って、例えば、ハイオクタンガソリンを供給すべき
ところを誤ってレギュラーガソリンを誤給油すると、ノ
ッキングが頻繁に発生して内燃機関を破損させるおそれ
があり、また、ノッキングを抑制すべくノッキング制御
を行う内燃機関にあっては頻繁なノッキング制御によっ
て点火時期が遅角制御されることにより運転性を低下さ
せる不都合がある。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、内燃機関に供給される燃料
の性状に応じて内燃機関の負荷と回転数とにより分割し
た複数の運転領域の各々においてノッキングセンサの検
出するノッキング検出値により内燃機関の点火時期を所
定量遅角側に制御することにより、適切にかつ精細にノ
ッキング制御を果たし得て要求点火時期に設定し得て機
関性能を向上し得て機関運転性を向上し得る内燃機関の
点火時期制御装置を実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明は、内燃機関の
負荷と回転数とにより設定される運転領域を負荷領域分
割ラインにより常用運転領域とパワー運転領域とに分割
するとともにこれら常用運転領域とパワー運転領域とを
前記負荷領域分割ラインに沿って負荷と回転数とにより
複数の常用運転分割領域とパワー運転分割領域とに分割
し、複数の分割した常用運転分割領域とパワー運転分割
領域との各々に対応する常用運転分割領域用ノッキング
判定値とパワー運転分割領域用ノッキング判定値とを設
定し、前記複数の常用運転分割領域とパワー運転分割領
域との各々においてノッキングセンサの検出するノッキ
ング検出値と前記複数の常用運転分割領域とパワー運転
分割領域との各々に対応する常用運転分割領域用ノッキ
ング判定値とパワー運転分割領域用ノッキング判定値と
を比較して前記内燃機関に供給される燃料の性状を判別
し、この判別された燃料の性状に応じて前記複数の常用
運転分割領域とパワー運転分割領域との各々において前
記ノッキングセンサの検出するノッキング検出値により
前記内燃機関の点火時期を所定の常用運転分割領域用遅
角量とパワー運転分割領域用遅角量とだけ遅角側に制御
する制御手段を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、制御手段によって、内燃機
関に供給される燃料の性状に応じて内燃機関の負荷と回
転数とにより分割した複数の常用運転分割領域とパワー
運転分割領域との各々においてノッキングセンサの検出
するノッキング検出値により内燃機関の点火時期を所定
の常用運転分割領域用遅角量とパワー運転分割領域用遅
角量とだけ遅角側に制御するので、燃料の性状に応じて
適切に、かつ運転状態に応じて精細にノッキング制御を
果たし得る。これにより、燃料が誤給油されても、ノッ
キングが頻繁に発生して内燃機関を破損させるおそれが
なく、また、頻繁なノッキング制御により点火時期が遅
角制御されることもなく、要求点火時期に設定すること
ができる。

〔実施例〕

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１〜６図はこの発明の実施例を示すものである。第
１図において、２は内燃機関、４はコンプレッサ６と排
気タービン８とにより構成された過給機、10は吸気通
路、12は排気通路である。過給機４のコンプレッサ６上
流側の第１吸気通路10−１にはエアクリーナ14が設けら
れ、またコンプレッサ６下流側の第２吸気通路10−２に
は吸気絞り弁16を備えたスロットルボディ18に形成した
第３吸気通路10−３が連通している。このスロットルボ
ディ18にはサージタンク20が連設され、このサージタン
ク20内は吸気マニホルド22に形成した第４吸気通路10−
４に連通している。この第４吸気通路10−４下流端は、
吸気弁24を介して前記内燃機関２の燃焼室26に連通して
いる。

燃焼室26には、点火プラグ28が設けられ、排気弁30を
介して第１排気通路12−１の上流側が連絡している。こ
の第１排気通路12−１の下流側には、前記過給機４の排
気タービン８が設けられ、この排気タービン８下流側は
第２排気通路12−２に連通している。また、前記内燃機
関２の上部には、第１吸気通路10−２および第４吸気通
路10−４に夫々連通するブローバイガス通路32が連絡し
ている。前記吸気マニホルド22には、前記燃焼室26方向
に指向させて第１燃料噴射弁34−１が装着されるととも
に、前記サージタンク20内に臨ませてコールドスタート
インジェクタたる第２燃料噴射弁34−２が装着されてい
る。これら第１、第２燃料噴射弁34−１、34−２には、
燃料ポンプ36の駆動により燃料供給管38に導かれて燃料
タンク40内の燃料が圧送される。前記燃料供給管38の途
中には、燃料フィルタ42が介設されている。また、この
燃料供給管38の途中に一端側が連通し他端側が前記燃料
タンク40の燃料中に開口する圧力調整用通路44を設けて
いる。この圧力調整用通路44の途中には、前記第１、第
２燃料噴射弁34−１、34−２に作用する燃料の圧力を調
整する燃料圧力調整器46が介設されている。

前記スロットルボディ18の第３吸気通路10−３と前記
燃料タンク40とは、蒸発燃料用通路48によって連通され
ている。蒸発燃料用通路48には、第３吸気通路10−３側
から順次に、切換弁50と、キャニスタ52と、２方向弁54
とが介設されている。前記第３吸気通路10−３とサージ
タンク20内とは、吸気絞り弁16を迂回するアイドルアッ
プ通路56により連通されている。このアイドルアップ通
路56には、アイドルアップ制御弁58が設けられている。
アイドルアップ制御弁58は、始動時や高温時および電気
負荷の増大時等のアイドルアップが必要な時に、アイド
ルアップ通路56を開成することにより空気量を増加させ
てアイドル回転数を高めるものである。

また、第３吸気通路10−３には、点火機構60のディス
トリビュータ62に付設したバキュームコントローラ64に
圧力を導く進角用圧力導入通路66が開口している。点火
機構60は、イグニションコイル68により発生された高電
圧をディストリビュータ62により点火プラグ28に分配供
給し、飛火させる。前記吸気マニホルド22の第４吸気通
路10−４には、第１排気通路12−１に始端開口するEGR
通路70が終端開口して設けてある。このEGR通路70に
は、第４吸気通路10−４へのEGR量を調整すべく開閉制
御されるEGRバルブ72が設けられている。

前記第１・第２燃料噴射弁34−１、34−２、燃料ポン
プ36、切換弁50、アイドルアップ制御弁58、イグニショ
ンコイル68は、夫々制御手段たる制御部74に連絡されて
いる。この制御部74には、吸気を加温すべく前記吸気マ
ニホルド22に設けられた冷却水通路76内の冷却水温度を
検出する水温センサ78と、前記スロットルボディ18の吸
気絞り弁16の開度状態を検出するスロットルセンサ80
と、第１吸気通路10−１に設けた吸気温度を検出する吸
気温センサ82と、第２排気通路12−２に設けた排気ガス
中の酸素濃度を検出するO₂センサ84とが接続され、また
内燃機関２に設けたノッキング状態を検出するノッキン
グセンサ86がノッキング制御部88を介して接続されてい
る。なお、符号90は自動変速機制御部、92はバッテリ、
94はメインスイッチ、96はサーモヒューズ、98はアラー
ムリレー、100は警告灯である。

前記制御部74は、ノッキング制御部88によって、内燃
機関２の負荷と回転数とにより複数に分割した常用運転
分割領域とパワー運転分割領域との各々に対応する常用
運転分割領域用ノッキング判定値とパワー運転分割領域
用ノッキング判定値とを設定し、前記複数の常用運転分
割領域とパワー運転分割領域との各々においてノッキン
グセンサ86の検出するノッキング検出値と前記複数の常
用運転分割領域とパワー運転分割領域との各々に対応す
る常用運転分割領域用ノッキング判定値とパワー運転分
割領域用ノッキング判定値とを比較して前記内燃機関２
に供給される燃料の性状を判別し、この判別された燃料
の性状に応じて前記複数の常用運転分割領域とパワー運
転分割領域との各々において前記ノッキングセンサ86の
検出するノッキング検出値により前記内燃機関２の点火
時期を所定の常用運転分割領域用遅角量とパワー運転分
割領域用遅角量とだけ遅角側に制御するものである。

即ち、第４〜６図に示す如く、内燃機関２の負荷Ｌと
回転数Ｎとにより設定される運転領域を負荷領域分割ラ
インにより内燃機関２の常用運転時の領域（以下「常用
運転領域」という）（１）と加速運転時及びパワー走行
運転時の領域（以下「パワー運転領域」という）（２）
とに分割するとともに、これら常用運転領域（１）とパ
ワー運転領域（２）とを負荷領域分割ラインに沿って負
荷L₁〜Lnと回転数N₁〜Nnとにより複数の常用運転分割領
域（１）_１〜Lnとパワー運転分割領域（２）_１〜（２）
ｎとに夫々分割する。各常用運転分割領域（１）_１〜
（１）ｎ及びパワー運転分割領域（２）_１〜（２）ｎに
おいて、第６図に示す如く、ノッキング検出値Ａと比較
する誤給油判定用のノッキング判定値を各々常用運転分
割領域用ノッキング判定値Bn及びパワー運転分割領域用
ノッキング判定値Enに設定し、ノッキングカウンタ係数
値Ｃと比較する誤給油判定用のノッキング判定値を各々
常用運転分割領域用ノッキングカウンタ判定値Dn及びパ
ワー運転分割領域用ノッキングカウンタ判定値Fnに設定
し、遅角量を各々常用運転分割領域用遅角量Hn及びパワ
ー運転分割領域用遅角量Inに設定し、また、ノッキング
カウンタ値のタイマ判定時間を各々設定し、第２図の如
く制御する。

制御がスタート（100）し、ノッキングが発生（101）
すると、まず、ノック量に対応して点火時期を遅角させ
る一般的な遅角制御（102）を行う。次いで、運転領域
が常用運転領域（１）であるかパワー運転領域（２）で
あるかを判断（103）する。

常用運転領域（１）の場合は、回転数Ｎを判断（10
4）する。ノッキングセンサ86から入力する信号により
ノッキング検出値Ａと、負荷L₁〜Lnと回転数N₁〜Nnとに
より分割した常用運転分割領域（１）_１〜（１）ｎの前
記判断（104）における回転数Ｎに対応する常用運転分
割領域について設定された常用運転分割領域用ノッキン
グカウンタ判定値Bnと、を比較（105）する。Ａ＞Bn（1
06）がNOの場合は、（101）にリターンする。Ａ＞Bn（1
06）がYESの場合は、誤給油判定タイマによりカウント
を開始（107）してカウンタ＋１→Ｃ（108）を行い、そ
の後のノッキングカウンタ計数値Ｃと常用運転分割領域
用ノッキングカウンタ判定値Dnとを比較（109）してＣ
≧Dn（110）を判断し、NOの場合は（101）にリターンす
る。

前記Ｃ≧Dn（110）がYESとなった場合は、誤給油と判
定（111）し、負荷L₁〜Lnと回転数N₁〜Nnとにより分割
した複数の常用運転分割領域（１）_１〜（１）ｎに夫々
対応させて設定した所定の常用運転分割領域用遅角量Hn
だけ点火時期を遅角（112）させ、イグニションコイル6
8により点火プラグ28に飛火させる制御を行う。

一方、前記運転領域が常用運転領域（１）であるかパ
ワー運転領域（２）であるかの判断（103）において、
パワー運転領域（２）の場合は、回転数Ｎを判断（11
3）し、ノッキングセンサ86から入力する信号によりノ
ッキング検出値Ａと、前記複数に分割したパワー運転分
割領域（２）_１〜（２）ｎの前記判断（113）における
回転数Ｎに対応するパワー運転分割領域について設定さ
れたパワー運転分割領域用ノッキング判定値Enと、を比
較（113）する。Ａ＞En（115）がNOの場合は、（101）
にリターンする。Ａ＞En（115）がYESの場合は、誤給油
判定タイマによるカウントを開始（116）してカウンタ
＋１→Ｃ（117）を行い、その後のノッキングカウンタ
計数値Ｃとパワー運転分割領域用ノッキングカウンタ判
定値Fnとを比較（118）してＣ≧Fn（119）を判断し、NO
の場合は（101）にリターンする。

前記Ｃ≧Ｆ（119）がYESとなった場合は、誤給油と判
定（111）し、負荷L₁〜Lnと回転数N₁〜Nnとにより分割
した複数のパワー運転分割領域（２）_１〜（２）ｎに夫
々対応させて設定した所定のパワー運転分割領域用遅角
量Inだけ点火時期を遅角（112）させ、イグニションコ
イル68により点火プラグ28に飛火させる制御を行う。

前記制御を具体的に３気筒内燃機関について適用した
例を第３図について説明する。

内燃機関２のクランク軸（図示せず）の１回転におけ
る各気筒＃１〜＃３毎のノッキングをノッキングセンサ
86により検出する。このノッキングセンサ86の検出する
あるレベル（BGL）以上のノッキングをノッキング検出
値Ａとして検出する。例えば、第１の回転において
は、第１気筒＃１のノッキング検出値ＡはＡ＝０、第３
気筒＃３のノッキング検出値ＡはＡ＝３、第２気筒＃２
のノッキング検出値ＡはＡ＝２となる。さらに、第２の
回転においては、それぞれＡ＝５、Ａ＝２、Ａ＝１と
なり、第３の回転においては、それぞれＡ＝１、Ａ＝
３、Ａ＝４となる。

これより、例えば、常用運転分割領域（１）における
ノッキング判定値BnをBn＝２とすると、Ａ＞Bn:YESとな
る第３気筒＃３のノッキング検出値Ａ＝３の検出から誤
給油判定タイマによりカウントを開始し、ある時間ｔ内
の発生した回数をカウントしてカウンタ＋１をノッキン
グカウンタ計数値Ｃとする。

前記ノッキングカウンタ計数値Ｃに対して常用運転分
割領域用ノッキングカウンタ判定値Dnを例えばDn＝３と
すると、図示の如く、ノッキングカウンタ計数値ＣはＣ
＝４であるので、Ｃ≧Dn:YESとなることにより、誤給油
と判定する。

この誤給油と判定した場合は、前記の如く、常用運転
分割領域（１）における所定の常用運転分割領域用遅角
量Hnだせ遅角させて制御する。また、パワー運転分割領
域（２）においては、所定のパワー運転分割領域用遅角
量Inだけ遅角させて制御する。

このように、内燃機関２に供給される燃料の性状を判
定し、燃料の性状に応じて内燃機関２の負荷L₁〜Lnと回
転数N₁〜Nnとにより分割した複数の常用運転分割領域
（１）_１〜（１）ｎ、パワー運転分割領域（２）_１〜
（２）ｎの各々において、ノッキングセンサ86の検出す
るノッキング検出値により内燃機関２の点火時期を所定
の常用運転分割領域用遅角量Hnとパワー運転分割領域用
遅角量Inとだけ遅角側に制御するので、燃料の性状に応
じて適切に、かつ運転状態に応じて精細にノッキングを
抑制する制御を行うことができる。このため、燃料が誤
給油されても、ノッキングが頻繁に発生して内燃機関２
を破損させるおそれがなく、また、頻繁なノッキング制
御により点火時期が遅角制御されることもなく、要求点
火時期に制御することができるので、機関性能を向上さ
せ、機関運転性を向上させることができる。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、制御手段によって、
内燃機関に供給される燃料の性状に応じて内燃機関の負
荷と回転数とにより分割した複数の常用運転分割領域と
パワー運転分割領域との各々においてノッキングセンサ
の検出するノッキング検出値により内燃機関の点火時期
を所定の常用運転分割領域用遅角量とパワー運転分割領
域用遅角量とだけ遅角側に制御するので、燃料の性状に
応じて適切に、かつ運転条件に応じて精細にノッキング
を抑制する制御を果たし得る。このため、燃料が誤給油
されても、ノッキングが頻繁に発生して内燃機関を破損
させるおそれがなく、また、頻繁なノッキング制御によ
り点火時期が遅角制御されることもなく、要求点火時期
に設定し得るので、機関性能を向上させ得て機関運転性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】第１〜６図はこの発明の実施例を示し、第１図は内燃機
関の点火時期制御装置の概略図、第２図は内燃機関の点
火時期制御装置の点火時期制御用フローチャート、第３
図はタイミングチャート、第４図は内燃機関の負荷と回
転数とに応じて複数に分割した運転領域を示す図、第５
図は負荷と回転数とに対応する値を示す図、第６図
（ａ）（ｂ）（ｃ）は夫々領域（１）（２）におけるノ
ッキング判定値とノッキングウンタ判定値と遅角量とを
示す図である。第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）は夫々ノッキング信号とノッ
キングカウンタとノッキング制御量（遅角量）とのタイ
ミングチャート、第８図は内燃機関のノッキング制御の
概略説明図である。図において、２は内燃機関、10は吸気通路、12は排気通
路、16は吸気絞り弁、26は燃焼室、28は点火プラグ、60
は点火機構、62はディストリビュータ、64はバキューム
コントローラ、68はイグニションコイル、74は制御部、
86はノッキングセンサ、88はノッキング制御部、90は自
動変速機制御である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の負荷と回転数とにより設定され
る運転領域を負荷領域分割ラインにより常用運転領域と
パワー運転領域とに分割するとともにこれら常用運転領
域とパワー運転領域とを前記負荷領域分割ラインに沿っ
て負荷と回転数とにより複数の常用運転分割領域とパワ
ー運転分割領域とに分割し、複数に分割した常用運転分
割領域とパワー運転分割領域との各々に対応する常用運
転分割領域用ノッキング判定値とパワー運転分割領域用
ノッキング判定値とを設定し、前記複数の常用運転分割
領域とパワー運転分割領域との各々においてノッキング
センサの検出するノッキング検出値と前記複数の常用運
転分割領域とパワー運転分割領域との各々に対応する常
用運転分割領域用ノッキング判定値とパワー運転分割領
域用ノッキング判定値とを比較して前記内燃機関に供給
される燃料の性状を判別し、この判別された燃料の性状
に応じて前記複数の常用運転分割領域とパワー運転分割
領域との各々において前記ノッキングセンサの検出する
ノッキング検出値により前記内燃機関の点火時期を所定
の常用運転分割領域用遅角量とパワー運転分割領域用遅
角量とだけ遅角側に制御する制御手段を設けたことを特
徴とするエンジンの点火時期制御装置。