JPS60230554A - エンジンのノツク抑制装置 - Google Patents
エンジンのノツク抑制装置Info
- Publication number
- JPS60230554A JPS60230554A JP59087163A JP8716384A JPS60230554A JP S60230554 A JPS60230554 A JP S60230554A JP 59087163 A JP59087163 A JP 59087163A JP 8716384 A JP8716384 A JP 8716384A JP S60230554 A JPS60230554 A JP S60230554A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- water
- knocking
- intake
- injection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/12—Controlling 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
- F02M25/0225—Water atomisers or mixers, e.g. using ultrasonic waves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/0227—Control aspects; Arrangement of sensors; Diagnostics; Actuators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/025—Adding water
- F02M25/028—Adding water into the charge intakes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (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、燃焼室に水等のアンチノック剤を噴射供給す
ることによって、ノッキングの発生を抑制するようにし
たエンジンのノック抑制装置に関するものである。
ることによって、ノッキングの発生を抑制するようにし
たエンジンのノック抑制装置に関するものである。
（従来技術）
従来より、エンジンのノッキングを抑制するために、エ
ンジンの低中速高負荷時に、水もしくはアンチノック剤
を含んだ水溶液を燃料に混入してエンジンに供給し、ノ
ッキングの発生を回避する技術が、例えば、実開昭５６
−５０７６９号に見られるように公知である。
ンジンの低中速高負荷時に、水もしくはアンチノック剤
を含んだ水溶液を燃料に混入してエンジンに供給し、ノ
ッキングの発生を回避する技術が、例えば、実開昭５６
−５０７６９号に見られるように公知である。
しかして、上記水等のアンチノック剤の供給によるノッ
キングの抑制を行うについて、多量の水等のアンチノッ
ク剤の供給は、吸気系もしくは燃焼室の錆の発生、潤滑
油への水等のアンチノック剤の混入劣化、燃焼性の悪化
による出力低下等のエンジンの耐久性、運転性能に悪影
響を与える不具合を有するものであり、できるだけ少量
の水等のアンチノック剤でノッキングの抑制を行うのが
好ましい。
キングの抑制を行うについて、多量の水等のアンチノッ
ク剤の供給は、吸気系もしくは燃焼室の錆の発生、潤滑
油への水等のアンチノック剤の混入劣化、燃焼性の悪化
による出力低下等のエンジンの耐久性、運転性能に悪影
響を与える不具合を有するものであり、できるだけ少量
の水等のアンチノック剤でノッキングの抑制を行うのが
好ましい。
一方、エンジンの燃焼室においては、点火プラグから離
れたピストン近傍のエンドガスゾーンがノッキングの発
生し易い部分である。
れたピストン近傍のエンドガスゾーンがノッキングの発
生し易い部分である。
そして、このエンジンに対して水等のアンチノック剤の
供給によるノッキングの抑制を行うについて、前記先行
技術のように例えば気化器のベンチュリから吸気通路を
経て燃焼室内に水等のアンチノック剤を供給するように
したものでは、水等のアンチノック剤は燃焼室内に均一
に分布することになり、多量の水等のアンチノック剤を
供給しなければ、上記ノッキング発生部におけるノッキ
ングの抑制を有効に行うことができず、多量の水等のア
ンチノック剤の供給に伴い前記の如き弊害を有するもの
である。
供給によるノッキングの抑制を行うについて、前記先行
技術のように例えば気化器のベンチュリから吸気通路を
経て燃焼室内に水等のアンチノック剤を供給するように
したものでは、水等のアンチノック剤は燃焼室内に均一
に分布することになり、多量の水等のアンチノック剤を
供給しなければ、上記ノッキング発生部におけるノッキ
ングの抑制を有効に行うことができず、多量の水等のア
ンチノック剤の供給に伴い前記の如き弊害を有するもの
である。
（発明の目的〉
本発明は上記事情に鑑み、少量の水等のアンチノック剤
の供給で効果的にノッキングを抑制するようにしたエン
ジンのノック抑制装置を提゛供することを目的とするも
のである。
の供給で効果的にノッキングを抑制するようにしたエン
ジンのノック抑制装置を提゛供することを目的とするも
のである。
（発明の構成）
本発明のノック抑制装置は、吸気弁を介して燃焼室に通
ずる吸気通路内に水等のアンチノック剤を供給する水噴
射弁を設け、この水噴射弁から遅くとも吸気弁の開期間
の前半部で水等のアンチノック剤の噴射供給を終えるよ
う制御する制御装置を備えたことを特徴とするものであ
る。
ずる吸気通路内に水等のアンチノック剤を供給する水噴
射弁を設け、この水噴射弁から遅くとも吸気弁の開期間
の前半部で水等のアンチノック剤の噴射供給を終えるよ
う制御する制御装置を備えたことを特徴とするものであ
る。
（発明の効果）
本発明によれば、ノッキング発生時もしくはノッキング
発生領域では、水噴射弁からの水等のアンチノック剤の
噴射供給を遅くとも吸気弁開期間前半部で終えるように
水噴射時期を設定することによって、吸気行程の早い時
期に流入した水等のアンチノック剤を燃焼室の下層部に
偏在化させて供給することができ、ピストン近傍のノッ
キング発生部に対して重点的に水等のアンチノック剤を
存在させて、この部分のノッキング抑制効果が良好に得
られ、少量の水等のアンチノック剤の供給で効率良くノ
ッキングの抑制が行え、水等のアンチノック剤の多量供
給に伴う弊害を未然に防止することができる。
発生領域では、水噴射弁からの水等のアンチノック剤の
噴射供給を遅くとも吸気弁開期間前半部で終えるように
水噴射時期を設定することによって、吸気行程の早い時
期に流入した水等のアンチノック剤を燃焼室の下層部に
偏在化させて供給することができ、ピストン近傍のノッ
キング発生部に対して重点的に水等のアンチノック剤を
存在させて、この部分のノッキング抑制効果が良好に得
られ、少量の水等のアンチノック剤の供給で効率良くノ
ッキングの抑制が行え、水等のアンチノック剤の多量供
給に伴う弊害を未然に防止することができる。
特に、上記のように水等のアンチノック剤を燃焼室の下
層部に偏在化させるために、点火プラグ近傍等の燃焼部
分への水等のアンチノック剤の存在が減少して、燃焼性
に悪影響を与えることなく良好な燃焼性を維持して出力
低下を低減するとともに、ノッキングの発生が抑制され
ることから、例えば点火時期を進角制御して出力の向上
を図ることができるものである。
層部に偏在化させるために、点火プラグ近傍等の燃焼部
分への水等のアンチノック剤の存在が減少して、燃焼性
に悪影響を与えることなく良好な燃焼性を維持して出力
低下を低減するとともに、ノッキングの発生が抑制され
ることから、例えば点火時期を進角制御して出力の向上
を図ることができるものである。
（実施例）
以下、図面により本発明の詳細な説明する。
第１図はノック抑制装置を備えたエンジンの全体ｍ成因
を示し、エンジン１は第１〜第４の４つのシリンダＣ（
ただし、図中には１つのシリンダのみが示されている）
を有し、上記各シリンダＣの燃焼室２にはそれぞれ吸気
弁３および排気弁４を介して吸気通路５および排気通路
６が接続され、上記吸気通路５のサージタンク７上流の
集合部にはスロットル弁８が配設され、吸気通路５の上
流端にはエアクリーナ９が連接され、このエアクリーナ
９下流には吸気流口を計測するエアフローメータ１０が
介設されている。そして、上記各吸気通路５の下流側部
分には吸気弁３に向けて燃料噴射弁１１がそれぞれ配設
され、該各燃料噴射弁１１には燃料供給通路１２が接続
され、図示しないレギュレータを介して燃料タンクに連
通されており、上記燃料噴射弁１１には上記レギュレー
タを介して吸気通路圧力との差圧が常に一定となるよう
な燃圧が供給される。
を示し、エンジン１は第１〜第４の４つのシリンダＣ（
ただし、図中には１つのシリンダのみが示されている）
を有し、上記各シリンダＣの燃焼室２にはそれぞれ吸気
弁３および排気弁４を介して吸気通路５および排気通路
６が接続され、上記吸気通路５のサージタンク７上流の
集合部にはスロットル弁８が配設され、吸気通路５の上
流端にはエアクリーナ９が連接され、このエアクリーナ
９下流には吸気流口を計測するエアフローメータ１０が
介設されている。そして、上記各吸気通路５の下流側部
分には吸気弁３に向けて燃料噴射弁１１がそれぞれ配設
され、該各燃料噴射弁１１には燃料供給通路１２が接続
され、図示しないレギュレータを介して燃料タンクに連
通されており、上記燃料噴射弁１１には上記レギュレー
タを介して吸気通路圧力との差圧が常に一定となるよう
な燃圧が供給される。
また、各燃料噴射弁１１より上流側の吸気通路５には各
々水噴射弁１３が吸気弁３に向けてそれぞれ配設され、
各水噴射弁１３には水供給通路１４が接続され、燃焼室
２に対して水等のアンチノック剤を噴射供給するように
構成されている。
々水噴射弁１３が吸気弁３に向けてそれぞれ配設され、
各水噴射弁１３には水供給通路１４が接続され、燃焼室
２に対して水等のアンチノック剤を噴射供給するように
構成されている。
一方、上記吸気通路５は燃焼室２を構成するシリンダＣ
の周方向にスワールを生成するように構成されるととも
に、この吸気通路５には上記スワールの大きさを制御す
るスワール制御弁１５が配設されている。
の周方向にスワールを生成するように構成されるととも
に、この吸気通路５には上記スワールの大きさを制御す
るスワール制御弁１５が配設されている。
上記吸気通路５は第２図に示すように、燃焼室２に連通
開口する吸気通路５の下流側部分で、吸気マニホールド
１６からシリンダヘッド１７内に形成された燃焼室２の
近傍部分が、隔壁１８によって、１次側吸気通路５ａと
２次側吸気通路５ｂとに区画形成され、２次側吸気通路
５ｂにはスワール制御弁１５が介装され、このスワール
制御弁１５はアクチュエータ（図示せず）によって基本
的には吸入空気最の増減に対応し、エンジンの低負荷詩
に閉作動され、高負荷時に開いて２次側吸気通路５ｂか
ら吸気を供給するように構成されている。
開口する吸気通路５の下流側部分で、吸気マニホールド
１６からシリンダヘッド１７内に形成された燃焼室２の
近傍部分が、隔壁１８によって、１次側吸気通路５ａと
２次側吸気通路５ｂとに区画形成され、２次側吸気通路
５ｂにはスワール制御弁１５が介装され、このスワール
制御弁１５はアクチュエータ（図示せず）によって基本
的には吸入空気最の増減に対応し、エンジンの低負荷詩
に閉作動され、高負荷時に開いて２次側吸気通路５ｂか
ら吸気を供給するように構成されている。
１次側吸気通路５ａは比較的通路面積が小さく形成され
、吸気弁３より僅かに上流側の吸気ポート１９にスワー
ル用ポート１９ａとして開口し、この１次側吸気通路５
ａを流れる吸気の流速を向上するとともに、スワール用
ポート１９ａがシリンダＣの円周方向に向かって開口し
、ピストン２０の上面となす角度が小さくなるように横
方向から吸気をシリンダＣ内に円周方向に導入してスワ
ールを生成するように構成されている。一方、２次側吸
気通路５ｂはシリンダＣの中心線とほぼ平行な方向すな
わちピストン２０の上面に向かって開口し、吸気にスワ
ールを付与することなく導入するように構成されている
。
、吸気弁３より僅かに上流側の吸気ポート１９にスワー
ル用ポート１９ａとして開口し、この１次側吸気通路５
ａを流れる吸気の流速を向上するとともに、スワール用
ポート１９ａがシリンダＣの円周方向に向かって開口し
、ピストン２０の上面となす角度が小さくなるように横
方向から吸気をシリンダＣ内に円周方向に導入してスワ
ールを生成するように構成されている。一方、２次側吸
気通路５ｂはシリンダＣの中心線とほぼ平行な方向すな
わちピストン２０の上面に向かって開口し、吸気にスワ
ールを付与することなく導入するように構成されている
。
よって、上記スワール制御弁１５が閉じているときく開
度０’ ）には１次側吸気通路５ａのみによって吸気が
大きなスワールで燃焼室２に導入され、スワール制御弁
１５が開くに従って２次側吸気通路５ｂからの吸気の導
入比率が増え、燃焼室−２に生成されるスワールが小さ
くなり、スワール制御弁１５の全開状態（開度７０°）
では殆どスワールの生成はされないものである。
度０’ ）には１次側吸気通路５ａのみによって吸気が
大きなスワールで燃焼室２に導入され、スワール制御弁
１５が開くに従って２次側吸気通路５ｂからの吸気の導
入比率が増え、燃焼室−２に生成されるスワールが小さ
くなり、スワール制御弁１５の全開状態（開度７０°）
では殆どスワールの生成はされないものである。
このスワール制御弁１５は、図示しないアクチュエータ
によって、例えば吸気負圧もしくは排気圧力等に応動す
るダイアフラム装置によって機械的に開閉制御される。
によって、例えば吸気負圧もしくは排気圧力等に応動す
るダイアフラム装置によって機械的に開閉制御される。
そして、このスワール制御弁１５は吸入空気圏すなわち
エンジン回転数と負荷の変動に対応して、例えば、低負
荷・低回転領域では開度を０６ （全開）として大きな
スワールを生成し、高負荷・高回転領域では開度を７０
゜（全開）としてスワールの生成を抑制し、中間領域で
は開度を２０°に少し開いて弱いスワールを生成するよ
うに制御するものである。
エンジン回転数と負荷の変動に対応して、例えば、低負
荷・低回転領域では開度を０６ （全開）として大きな
スワールを生成し、高負荷・高回転領域では開度を７０
゜（全開）としてスワールの生成を抑制し、中間領域で
は開度を２０°に少し開いて弱いスワールを生成するよ
うに制御するものである。
また、上記２次側吸気通路５ｂのスワール制御弁１５の
下流側には、吸気弁３で開閉される吸気ポート−１９に
比較的近い位置で、かつ燃焼室２に向けて燃料を噴射す
るように、前記水噴射弁１３および燃料噴射弁１１が順
に配設されている。すなわち、この水噴射弁１３および
燃料噴射弁１１から噴射された水等のアンチノック剤お
よび燃料が直接吸気ポート１９から燃焼室２内に流入す
るように構成されている。
下流側には、吸気弁３で開閉される吸気ポート−１９に
比較的近い位置で、かつ燃焼室２に向けて燃料を噴射す
るように、前記水噴射弁１３および燃料噴射弁１１が順
に配設されている。すなわち、この水噴射弁１３および
燃料噴射弁１１から噴射された水等のアンチノック剤お
よび燃料が直接吸気ポート１９から燃焼室２内に流入す
るように構成されている。
この水噴射弁１３および燃料噴射弁１１による水等のア
ンチノック剤の噴射時期、燃料噴射時期およびその噴射
口は、第１図に示すように制御装置２２からの制御信号
すなわち水噴射パルスおよび燃料噴射パルスによって行
われる。
ンチノック剤の噴射時期、燃料噴射時期およびその噴射
口は、第１図に示すように制御装置２２からの制御信号
すなわち水噴射パルスおよび燃料噴射パルスによって行
われる。
この制御装置２２は、インターフェース２４、ＣＰＵ２
５およびメモリ２６からなり、上記メモリ２６内には第
４図にフローチャートで示すＣＰＵ２５の演算処理のプ
ログラム等が格納されている。また、この制御装置２２
には、前記エアフローメータ１０からの吸入空気量信号
が入力されるとともに、振動センサー等によりエンジン
の各気筒のノッキングの発生を検出するノックセンサー
２７のノッキング信号、およびディストリごユータの回
転角からエンジン１のクランク角と第１気筒のピストン
上死点ＴＤＣとを検出用するクランク角センサー２８か
らのクランク角信号とがそれぞれ入力されるものである
。なお、２９はイグニションスイッチである。
５およびメモリ２６からなり、上記メモリ２６内には第
４図にフローチャートで示すＣＰＵ２５の演算処理のプ
ログラム等が格納されている。また、この制御装置２２
には、前記エアフローメータ１０からの吸入空気量信号
が入力されるとともに、振動センサー等によりエンジン
の各気筒のノッキングの発生を検出するノックセンサー
２７のノッキング信号、およびディストリごユータの回
転角からエンジン１のクランク角と第１気筒のピストン
上死点ＴＤＣとを検出用するクランク角センサー２８か
らのクランク角信号とがそれぞれ入力されるものである
。なお、２９はイグニションスイッチである。
そして、上記制御装置２２のＣＰＵ２５は、ノックセン
サー２７のノッキング検出信号を受（プ、ノッキングが
発生している気筒に対する水噴射弁１３に所定の水噴射
時期をめて、それに応じて所定時期に水等のアンチノッ
ク剤の噴ＤＩ 量に相当するパルス幅を有する水噴射パ
ルスを該当気筒の水噴射弁１３に出力するものである。
サー２７のノッキング検出信号を受（プ、ノッキングが
発生している気筒に対する水噴射弁１３に所定の水噴射
時期をめて、それに応じて所定時期に水等のアンチノッ
ク剤の噴ＤＩ 量に相当するパルス幅を有する水噴射パ
ルスを該当気筒の水噴射弁１３に出力するものである。
この水噴射弁１３からの水等のアンチノック剤の噴射時
期は、遅くとも吸気弁３の開いている吸気行程の前半部
に噴射終了するように設定され、噴射された水等のアン
チノック剤が燃焼室２の下層部のピストン２０周辺のエ
ンドガスゾーンに偏在するように供給されるものである
。
期は、遅くとも吸気弁３の開いている吸気行程の前半部
に噴射終了するように設定され、噴射された水等のアン
チノック剤が燃焼室２の下層部のピストン２０周辺のエ
ンドガスゾーンに偏在するように供給されるものである
。
また、上記ＣＰＬＩ２５は、エンジン回転数および吸入
空気歯とに応じて基本燃料噴射量をめるとともに、エン
ジン冷間時、加速時等にはこの基本燃料噴射量を増量し
て実際燃料噴射量をめる。
空気歯とに応じて基本燃料噴射量をめるとともに、エン
ジン冷間時、加速時等にはこの基本燃料噴射量を増量し
て実際燃料噴射量をめる。
そして、少なくともエンジンの低負荷時には、燃料噴射
弁１１から吸気弁３の開期間中でかつ吸気弁３開後所定
時間おいて１回の燃焼に必要な燃料を噴射供給して、成
層燃焼を行うべく燃料噴射時期を設定し、所定時期に燃
料噴射量に相当するパルス幅を有する燃料噴射パルスを
各気筒の燃料噴射弁１１に出力するものである。
弁１１から吸気弁３の開期間中でかつ吸気弁３開後所定
時間おいて１回の燃焼に必要な燃料を噴射供給して、成
層燃焼を行うべく燃料噴射時期を設定し、所定時期に燃
料噴射量に相当するパルス幅を有する燃料噴射パルスを
各気筒の燃料噴射弁１１に出力するものである。
上記水等のアンチノック剤の偏在供給を行うための水噴
射時期は、第３図に示すように、吸気弁３の開弁曲線に
おいて、上死点ＴＤＣ前の吸気弁３が開き始める時１０
から下死点ＢＤＣ後の吸気弁３が閉じる時ＩＣまでの吸
気行程に対し、水等のアンチノック剤の噴射は、吸気弁
３の開時期ＩＯのすぐ後の水噴射開始時期θｌから噴射
を開始して、所定量の噴射を得るための期間後の水噴射
終了時期θ２で噴射を終了するもので、この水噴射終了
時期θ２は遅くとも吸気行程の前半部以前の早い時期に
設定するものである。
射時期は、第３図に示すように、吸気弁３の開弁曲線に
おいて、上死点ＴＤＣ前の吸気弁３が開き始める時１０
から下死点ＢＤＣ後の吸気弁３が閉じる時ＩＣまでの吸
気行程に対し、水等のアンチノック剤の噴射は、吸気弁
３の開時期ＩＯのすぐ後の水噴射開始時期θｌから噴射
を開始して、所定量の噴射を得るための期間後の水噴射
終了時期θ２で噴射を終了するもので、この水噴射終了
時期θ２は遅くとも吸気行程の前半部以前の早い時期に
設定するものである。
これにより、水等のアンチノック剤は吸気弁３が開く吸
気期間中の前期に燃焼室２に流入し、燃焼室２の下層部
に偏在して供給され、しかも、その際、円周方向のスワ
ールが生成されていることによって上下方向の拡散が抑
制される。
気期間中の前期に燃焼室２に流入し、燃焼室２の下層部
に偏在して供給され、しかも、その際、円周方向のスワ
ールが生成されていることによって上下方向の拡散が抑
制される。
また、成層燃焼を行うための燃料噴射時期は、第３図に
おいて、上記吸気弁３が開いている吸気行程の後半部す
なわち吸気弁３の閉時期ＩＣより所定期間早い時期に燃
料噴射が終了するＪ：うに、燃料噴射終了時期θ４を設
定し、この燃料噴射終了時期θ４に対し、燃料噴射量に
対応するパルス幅に相当する１時期θだけ進んだ時期に
燃料噴射開始時期θ３を設定するものである。
おいて、上記吸気弁３が開いている吸気行程の後半部す
なわち吸気弁３の閉時期ＩＣより所定期間早い時期に燃
料噴射が終了するＪ：うに、燃料噴射終了時期θ４を設
定し、この燃料噴射終了時期θ４に対し、燃料噴射量に
対応するパルス幅に相当する１時期θだけ進んだ時期に
燃料噴射開始時期θ３を設定するものである。
これにより、燃料は吸気弁３が開いている吸気期間中の
比較的後期に燃焼室２に流入し、水噴射弁１３からの水
等のアンチノック剤と混じることなく、燃焼室２の上層
部に偏在して供給され、しかも円周方向のスワールによ
って上下方向の拡散が抑制されて、この成層化が維持さ
れる。上記成層燃焼は、燃焼室２の上層に燃料を偏在さ
せることによって点火プラグ近傍に着火に必要な空燃比
を確保し、下層は非常に棉薄な混合気でも良好な燃焼性
を得るこ−とができることから、全体としての空燃比の
リーン化が図れ、燃費性が改善できるとともに、未燃焼
成分の排出が抑制できてエミッション性の向上が図れる
ものである。なお、吸気行程の後半、特に吸気弁３が閉
じる直前に燃料を噴射供給するようにすると、上記燃料
の偏在化すなわち成層化が確実に実現できるが、この場
合は、燃料の気化・霧化が余り進行していない燃料が流
入することになるので、大きなスワールによって成層化
が良好に維持される範囲では、ピストン速度が大きく吸
入速度が速くなって燃料の微粒化を促進して燃焼性をよ
り向上するために、水等のアンチノック剤の供給されて
いない領域では、噴射終了時期を吸気行程の後半よりも
中間側に進めて行う方が好ましい。
比較的後期に燃焼室２に流入し、水噴射弁１３からの水
等のアンチノック剤と混じることなく、燃焼室２の上層
部に偏在して供給され、しかも円周方向のスワールによ
って上下方向の拡散が抑制されて、この成層化が維持さ
れる。上記成層燃焼は、燃焼室２の上層に燃料を偏在さ
せることによって点火プラグ近傍に着火に必要な空燃比
を確保し、下層は非常に棉薄な混合気でも良好な燃焼性
を得るこ−とができることから、全体としての空燃比の
リーン化が図れ、燃費性が改善できるとともに、未燃焼
成分の排出が抑制できてエミッション性の向上が図れる
ものである。なお、吸気行程の後半、特に吸気弁３が閉
じる直前に燃料を噴射供給するようにすると、上記燃料
の偏在化すなわち成層化が確実に実現できるが、この場
合は、燃料の気化・霧化が余り進行していない燃料が流
入することになるので、大きなスワールによって成層化
が良好に維持される範囲では、ピストン速度が大きく吸
入速度が速くなって燃料の微粒化を促進して燃焼性をよ
り向上するために、水等のアンチノック剤の供給されて
いない領域では、噴射終了時期を吸気行程の後半よりも
中間側に進めて行う方が好ましい。
上記の如き水等のアンチノック剤の噴射供給を偏在化し
て行うことにより燃料の燃焼性に悪影響を及ぼすことな
くノッキングを抑制して、ノッキング限界のトルクが向
上するものである。すなわち、点火時期を進角するのに
伴ってトルクは徐々に増大する一ｂのであるが、ノッキ
ング限界にまで点火時期が進角すると、これ以上進角す
るとノッキングが発生して異常燃焼が生起してエンジン
振動、耐久性に悪影響が生じるものであり、このノッキ
ング限界以上に点火時期を進角してトルクの向上を図る
ことはできない。しかるに、水等のアンチノック剤を燃
焼性を低下させることなく供給してノッキングの発生を
阻止することによってノッキング限界を上昇覆ると、上
記ノッキング限界を越えて点火時期を進角してもノッキ
ングの発生はなく、この点火時期の進角に伴ってより大
きなトルクが得られることになるものである。特に、噴
射燃料の成層化を併用すると、この成層化によってピス
トン周囲のエンドガスゾーンが非常にリーン化している
ので、さらにノッキングの発生が抑制されることになり
、ノッキング抑制に要する水等のアンチノック剤の供給
口が低減される。
て行うことにより燃料の燃焼性に悪影響を及ぼすことな
くノッキングを抑制して、ノッキング限界のトルクが向
上するものである。すなわち、点火時期を進角するのに
伴ってトルクは徐々に増大する一ｂのであるが、ノッキ
ング限界にまで点火時期が進角すると、これ以上進角す
るとノッキングが発生して異常燃焼が生起してエンジン
振動、耐久性に悪影響が生じるものであり、このノッキ
ング限界以上に点火時期を進角してトルクの向上を図る
ことはできない。しかるに、水等のアンチノック剤を燃
焼性を低下させることなく供給してノッキングの発生を
阻止することによってノッキング限界を上昇覆ると、上
記ノッキング限界を越えて点火時期を進角してもノッキ
ングの発生はなく、この点火時期の進角に伴ってより大
きなトルクが得られることになるものである。特に、噴
射燃料の成層化を併用すると、この成層化によってピス
トン周囲のエンドガスゾーンが非常にリーン化している
ので、さらにノッキングの発生が抑制されることになり
、ノッキング抑制に要する水等のアンチノック剤の供給
口が低減される。
次に、制御装置２２の作動を第４図のフローチャートに
よって説明する。
よって説明する。
エンジンが作動すると、ＣＰＵ２５は、クランク角セン
サー２８、エアフローメータ１０、ノックセンサー２７
の各信号を読み込んでその各個をレジスタＴ、Ａ、Ｋに
記憶する（ステップ８１〜８３）。次に、ステップＳ４
でエンジンのいずれかの気筒でノッキングが発生してい
るか否かを判定し、ノッキング発生時にはＣ’ＰＵ２５
はステップＳ４においてＹＥＳと判定してステップＳ５
に進み、そこでマツプより水等のアンチノック剤の水噴
射開始時期θ１および水噴射終了時期θ２を演算して決
定する。なお、このマツプではいずれの気筒においても
水噴射終了時期θ２が吸気行程前半部以前となるように
設定されている。
サー２８、エアフローメータ１０、ノックセンサー２７
の各信号を読み込んでその各個をレジスタＴ、Ａ、Ｋに
記憶する（ステップ８１〜８３）。次に、ステップＳ４
でエンジンのいずれかの気筒でノッキングが発生してい
るか否かを判定し、ノッキング発生時にはＣ’ＰＵ２５
はステップＳ４においてＹＥＳと判定してステップＳ５
に進み、そこでマツプより水等のアンチノック剤の水噴
射開始時期θ１および水噴射終了時期θ２を演算して決
定する。なお、このマツプではいずれの気筒においても
水噴射終了時期θ２が吸気行程前半部以前となるように
設定されている。
上記ステップＳ５で水噴射開始時期θｌおよび水噴射終
了時期θ２が決定されると、水噴射開始時期θｌになる
までステップＳ６に待機し、水噴射開始時期θ１になる
と、ステップＳ７で水噴射弁１３に１１１１１信号を加
え、該水噴射弁１３を駆動し続ける間ステップＳ８に待
機し、水噴射終了時期θ２になるとｌ Ｔ Ｉ＋倍信号
出力を停止しくステップＳ９）、上記の如く水噴射パル
スを加えて水等のアンチノック剤の噴射供給を終えた後
、およびノッキングが発生していない時には上記ステッ
プＳ４においてＮｏと判定して水等のアンチノック剤の
噴射を行うことなくステップＳ１０に進むものである。
了時期θ２が決定されると、水噴射開始時期θｌになる
までステップＳ６に待機し、水噴射開始時期θ１になる
と、ステップＳ７で水噴射弁１３に１１１１１信号を加
え、該水噴射弁１３を駆動し続ける間ステップＳ８に待
機し、水噴射終了時期θ２になるとｌ Ｔ Ｉ＋倍信号
出力を停止しくステップＳ９）、上記の如く水噴射パル
スを加えて水等のアンチノック剤の噴射供給を終えた後
、およびノッキングが発生していない時には上記ステッ
プＳ４においてＮｏと判定して水等のアンチノック剤の
噴射を行うことなくステップＳ１０に進むものである。
ステップＳ１０ではレジスタＴ内のクランク角を用いて
エンジン回転数を演算してそれをレジスタＮに記憶し、
次にレジスタＮ、Ａ内のエンジン回転数と吸入空気最と
でもって燃料噴射帰を演算し、必要に応じて加速補正、
温度補正を行って実際噴射量をレジスタＱに記憶しくス
テップ８１１）、該レジスタＱ内の実際燃料噴射量から
１回の吸入行程に対する噴射角θを決定してそれをレジ
スタθに記憶する（ステップ５１２）。
エンジン回転数を演算してそれをレジスタＮに記憶し、
次にレジスタＮ、Ａ内のエンジン回転数と吸入空気最と
でもって燃料噴射帰を演算し、必要に応じて加速補正、
温度補正を行って実際噴射量をレジスタＱに記憶しくス
テップ８１１）、該レジスタＱ内の実際燃料噴射量から
１回の吸入行程に対する噴射角θを決定してそれをレジ
スタθに記憶する（ステップ５１２）。
次にステップ８１３で燃料噴射開始時期θ３および燃料
噴射終了時期θ４を決定する。この燃料噴射開始時期θ
３および燃料噴射終了時期θ４は、まずマツプから燃料
噴射終了時期θ４を演算して決定し、この燃料噴射終了
時期θ４に基づいてレジスタθ内の実際噴射量θに応じ
た燃料噴射開始時期θ３を決定するものである。なお、
上記マツプには、各運転状態に対応して成層燃焼を得る
べく最適な燃料噴射時期が設定されている。
噴射終了時期θ４を決定する。この燃料噴射開始時期θ
３および燃料噴射終了時期θ４は、まずマツプから燃料
噴射終了時期θ４を演算して決定し、この燃料噴射終了
時期θ４に基づいてレジスタθ内の実際噴射量θに応じ
た燃料噴射開始時期θ３を決定するものである。なお、
上記マツプには、各運転状態に対応して成層燃焼を得る
べく最適な燃料噴射時期が設定されている。
このようにして、燃料噴射開始時期θ３および燃料噴射
終了時期θ４が決定される−と、燃料噴射開始時期θ３
になるまでステップＳ１４に待機し、燃料噴射開始時期
θ３になると、ステップＳ１５で燃料噴射弁１１に゛１
″信号を加え、該燃料噴射弁１１を駆動し続ける間ステ
ップＳ１６に待機し、燃料噴射終了時期θ４になると゛
′１″信号の出力を停止しくステップ５１７）、上記の
如く燃料噴射パルスを加えた後、上記ステップＳ１に戻
る。
終了時期θ４が決定される−と、燃料噴射開始時期θ３
になるまでステップＳ１４に待機し、燃料噴射開始時期
θ３になると、ステップＳ１５で燃料噴射弁１１に゛１
″信号を加え、該燃料噴射弁１１を駆動し続ける間ステ
ップＳ１６に待機し、燃料噴射終了時期θ４になると゛
′１″信号の出力を停止しくステップ５１７）、上記の
如く燃料噴射パルスを加えた後、上記ステップＳ１に戻
る。
以上のような実施例によれば、ノッキング発生時には水
噴射弁１３から水等のアンチノック剤を燃焼室２の下層
部に偏在化して噴射供給し、ノッキングの発生が解消さ
れるまで水等のアンチノック剤を噴射供給するとともに
、燃料の偏在化による成層燃焼を行って、燃費性、燃焼
効率の向上を図ると同時に、ピストン近傍のエンドガス
ゾーンの空燃比をリーンとして着火し難くしてノッキン
グ抑制効果を得て、受註の水等の一アンヂノツク剤で効
率良くノッキングの発生が抑制でき、ひいては出力の向
上が図れるものである。
噴射弁１３から水等のアンチノック剤を燃焼室２の下層
部に偏在化して噴射供給し、ノッキングの発生が解消さ
れるまで水等のアンチノック剤を噴射供給するとともに
、燃料の偏在化による成層燃焼を行って、燃費性、燃焼
効率の向上を図ると同時に、ピストン近傍のエンドガス
ゾーンの空燃比をリーンとして着火し難くしてノッキン
グ抑制効果を得て、受註の水等の一アンヂノツク剤で効
率良くノッキングの発生が抑制でき、ひいては出力の向
上が図れるものである。
なお、上記実施例において、ノッキングが発生して水噴
射弁１３から水等のアンチノック剤の噴射供給を供給し
ている時には、スワールを強める方向にスワール制御弁
１５を制御し、大きなスワールの生成によって水等のア
ンチノック剤の偏在化の維持作用を大きくするのが好ま
しい。
射弁１３から水等のアンチノック剤の噴射供給を供給し
ている時には、スワールを強める方向にスワール制御弁
１５を制御し、大きなスワールの生成によって水等のア
ンチノック剤の偏在化の維持作用を大きくするのが好ま
しい。
また、上記実施例では、ノッキングの発生をノックセン
サー２７を使用して検出し、これに応じてノッキング発
生時に水等のアンチノック剤を噴射供給し、実際に発生
しているノッキングを抑制するように構成している例に
ついて説明したが、そのほか、ノッキング発生領域すな
わちノッキングの発生し易い運転領域、例えば高負荷低
回転時には、常に水等のアンチノック剤を水噴射弁１３
から噴射供給するようにして、ノッキングの発生を未然
に回避するように、例えば運転状態に対応して水等のア
ンチノック剤噴射領域が設定されているマツプに応じて
、水噴射弁１３に水噴射パルスを出力するように制御装
置２２によって制御するにうに構成してもよい。
サー２７を使用して検出し、これに応じてノッキング発
生時に水等のアンチノック剤を噴射供給し、実際に発生
しているノッキングを抑制するように構成している例に
ついて説明したが、そのほか、ノッキング発生領域すな
わちノッキングの発生し易い運転領域、例えば高負荷低
回転時には、常に水等のアンチノック剤を水噴射弁１３
から噴射供給するようにして、ノッキングの発生を未然
に回避するように、例えば運転状態に対応して水等のア
ンチノック剤噴射領域が設定されているマツプに応じて
、水噴射弁１３に水噴射パルスを出力するように制御装
置２２によって制御するにうに構成してもよい。
第１図は本発明の一実施例におけるノック抑制装置を備
えたエンジンの全体構成図、 第゛２図はエンジンの具体的構造例を示す要部縦断面図
、 第３図は吸気行程に対する水等のアンチノック剤の噴射
時期および燃料噴射時期を示すタイミング図、 第４図は制御装置の処理を示すフローチャート図である
。 １・・・・・・エンジン ２・・・・・・燃焼室３・・
・・・・吸気弁 ５・・・・・・吸気通路１１・・・・
・・燃料噴射弁 １３・旧・・水噴射弁２２・・・・・
・制御装置 ２４・・・・・・クランク角センサー
えたエンジンの全体構成図、 第゛２図はエンジンの具体的構造例を示す要部縦断面図
、 第３図は吸気行程に対する水等のアンチノック剤の噴射
時期および燃料噴射時期を示すタイミング図、 第４図は制御装置の処理を示すフローチャート図である
。 １・・・・・・エンジン ２・・・・・・燃焼室３・・
・・・・吸気弁 ５・・・・・・吸気通路１１・・・・
・・燃料噴射弁 １３・旧・・水噴射弁２２・・・・・
・制御装置 ２４・・・・・・クランク角センサー
Claims (1)
- （１）エンジンの各気筒に対し吸気弁を介して炊焼室に
通ずる吸気通路内に水等のアンチノック剤を供給する水
噴射弁を設け、ノッキング発生時もしくはノッキング発
生領域で、上記水噴射弁から遅くとも吸気弁の開期間の
前半部で水等のアンチノック剤の噴射供給を終えるよう
制御する制御装置を備えたことを特徴とするエンジンの
ノック抑制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59087163A JPS60230554A (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | エンジンのノツク抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59087163A JPS60230554A (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | エンジンのノツク抑制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60230554A true JPS60230554A (ja) | 1985-11-16 |
Family
ID=13907315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59087163A Pending JPS60230554A (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | エンジンのノツク抑制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60230554A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63147938A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-20 | Jun Nasu | 内燃機関制御装置 |
| JP2001090541A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-04-03 | Osaka Gas Co Ltd | 予混合圧縮自着火エンジンとその運転方法 |
| JP2001090540A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-04-03 | Osaka Gas Co Ltd | 予混合圧縮自着火エンジンとその運転方法 |
| JP2019173701A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| JP2019173702A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | マツダ株式会社 | エンジンの制御方法、エンジンのノック検出方法およびエンジンの制御装置 |
| JP2019173703A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | マツダ株式会社 | エンジンの制御方法、ノック検出方法およびエンジンの制御装置 |
| WO2019230251A1 (ja) * | 2018-05-28 | 2019-12-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 制御装置および制御方法 |
-
1984
- 1984-04-28 JP JP59087163A patent/JPS60230554A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63147938A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-20 | Jun Nasu | 内燃機関制御装置 |
| JP2001090541A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-04-03 | Osaka Gas Co Ltd | 予混合圧縮自着火エンジンとその運転方法 |
| JP2001090540A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-04-03 | Osaka Gas Co Ltd | 予混合圧縮自着火エンジンとその運転方法 |
| JP2019173701A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| JP2019173702A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | マツダ株式会社 | エンジンの制御方法、エンジンのノック検出方法およびエンジンの制御装置 |
| JP2019173703A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | マツダ株式会社 | エンジンの制御方法、ノック検出方法およびエンジンの制御装置 |
| WO2019230251A1 (ja) * | 2018-05-28 | 2019-12-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 制御装置および制御方法 |
| JP2019206922A (ja) * | 2018-05-28 | 2019-12-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 制御装置および制御方法 |
| US11105282B2 (en) | 2018-05-28 | 2021-08-31 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Control device and control method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2885793B2 (ja) | 機関への燃料供給方法 | |
| US4811231A (en) | Apparatus for controlling fuel injection and swirl motion of air in internal combustion engine | |
| US20050166891A1 (en) | Controller for direct injection internal combustion engine | |
| KR20020087891A (ko) | 불꽃점화식직분사엔진의 제어장치 및 연료분사시기 설정방법 | |
| JPH09268942A (ja) | 筒内噴射式内燃機関の制御装置 | |
| JPH11182295A (ja) | 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置 | |
| JPS60230544A (ja) | エンジンの燃料噴射装置 | |
| JPS60230554A (ja) | エンジンのノツク抑制装置 | |
| JPS60230543A (ja) | 燃料噴射装置付エンジン | |
| JPS6116248A (ja) | エンジンの燃料噴射装置 | |
| JPS60230529A (ja) | 燃料噴射装置付エンジン | |
| JPH0510174A (ja) | 燃料噴射時期制御式層状燃焼内燃機関 | |
| JP3040024B2 (ja) | エンジンの燃料供給方法およびその装置 | |
| JP3823612B2 (ja) | 直噴火花点火式内燃機関 | |
| JP2002332849A (ja) | 火花点火式直噴エンジンの制御装置 | |
| JPS6116257A (ja) | エンジンの排気還流制御装置 | |
| JPH0571786B2 (ja) | ||
| US20210071614A1 (en) | Control method of internal combustion engine and internal combustion engine | |
| JPS6116224A (ja) | 燃料噴射装置付エンジン | |
| JPH01240742A (ja) | エンジンの燃料供給装置 | |
| JPH0137582B2 (ja) | ||
| JPS6116223A (ja) | 燃料噴射装置付エンジン | |
| JPS6155341A (ja) | エンジンの燃料噴射装置 | |
| JPH08254137A (ja) | 自動車用リーンバーンエンジン | |
| JPH0536624B2 (ja) |