JPS6371545A - Combustion controller for engine - Google Patents
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エンジンの燃焼制御装置に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a combustion control device for an engine.
エンジンの燃焼温度は、エンジン回転速度および負荷の
変動等に応じて変化し、例えば高回転、高負荷状態を長
時間続けて運転すると、排気系の温度が異常に上昇する
ことがあり、これを対策するため、特開昭59−201
.950号に示されるように、排気系の温度が高い時、
燃料を増量するものがある。ところで、エンジンの急加
速時においては、排気系の温度はさほど上昇することは
ないが、燃焼温度が急激に上昇方向に変化することから
、この燃焼温度の変化に伴ってエンジン内で発生する熱
衝撃により、例えば点火プラグの碍子の耐久性が著しく
低下し、最悪の場合碍子に亀裂が生じるという問題を有
していた。特に、ロータリーエンジンにおいては、各作
動室で順次燃焼が行われるので、レシプロエンジンと比
較して点火プラグが高温にさらされる期間が長くなり、
それだけ点火プラグの最高温度が高くなる。このため、
ロータリーエンジンにおいては、点火プラグの温度変化
が大きくなり、それだけ」二記の碍子割れを招来する虞
れが多くなる。The combustion temperature of an engine changes depending on changes in engine speed and load. For example, if the engine is operated at high speed and high load for a long period of time, the temperature of the exhaust system may rise abnormally. In order to take countermeasures, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-201
.. As shown in No. 950, when the temperature of the exhaust system is high,
There are things that increase the amount of fuel. By the way, when the engine accelerates rapidly, the temperature of the exhaust system does not rise much, but the combustion temperature rapidly changes in the upward direction, so the heat generated in the engine due to this change in combustion temperature increases. Due to the impact, for example, the durability of the insulator of a spark plug is significantly reduced, and in the worst case, the insulator may crack. In particular, in a rotary engine, combustion occurs sequentially in each working chamber, so the period during which the spark plug is exposed to high temperatures is longer than in a reciprocating engine.
The maximum temperature of the spark plug increases accordingly. For this reason,
In a rotary engine, the temperature change of the spark plug increases, which increases the risk of causing the insulator crack as described in ``2''.
本発明は、上記従来の問題点を考慮してなされたもので
あって、特に燃焼温度の」二昇に伴う点火プラグの碍子
割れなどエンジンの損傷を減少させることができるエン
ジンの燃焼制御装置の提供を目的とするものである。The present invention has been made in consideration of the above-mentioned conventional problems, and in particular provides an engine combustion control device that can reduce damage to the engine such as cracking of the spark plug insulator due to a rise in combustion temperature. It is intended for the purpose of providing.
本発明のエンジンの燃焼制御装置は、上記の目的を達成
するために、エンジンの燃焼温度の変化を検出し、所定
レベル以上の燃焼温度の上昇が検出されたときに、点火
時期を遅らせる制御と、燃料を増量する制御との少なく
とも一方の制御を行う燃焼制御手段を設け、点火時期を
遅らせる場合は、それによって燃料の燃焼効率を低下さ
せることにより、一方、燃料の増量を行う場合は、燃焼
しない余剰の燃料の気化熱による冷却効果により、また
、点火時期の遅延化と燃料の増量の双方を行う場合は、
上記燃焼効率の低下と気化熱による冷却効果との相乗作
用により、燃焼温度の急激な上昇を防止しうるように構
成したことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the engine combustion control device of the present invention detects a change in combustion temperature of the engine, and when an increase in combustion temperature of a predetermined level or more is detected, controls the ignition timing to be delayed. , a combustion control means is provided that performs at least one of the control to increase the amount of fuel, and when the ignition timing is delayed, the combustion efficiency of the fuel is thereby lowered.On the other hand, when the amount of fuel is increased, the combustion Due to the cooling effect of the heat of vaporization of excess fuel that does not occur, and when both delaying the ignition timing and increasing the amount of fuel,
The present invention is characterized in that it is configured such that a sudden rise in combustion temperature can be prevented by the synergistic effect of the reduction in combustion efficiency and the cooling effect due to the heat of vaporization.
本発明の一実施例を第1図ないし第5図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
第1図に本発明をロータリーエンジンに適用した場合の
断面図を示す。このロータリーエンジンは、ロータハウ
ジング1およびその両側に接続される図示しない一対の
サイドハウジングを備えている。ロータハウジング1内
にはロータ2が、その頂点をロータハウジング1の内面
に接触させた状態で回転自在に配置され、ロータ2とロ
ータハウジング1との間に3つの作動室が形成されてい
る。上記ロータ2の内周に設けた内歯歯車3ば、サイド
ハウジングに固定された外歯歯車5に噛み合わされてい
る。FIG. 1 shows a sectional view when the present invention is applied to a rotary engine. This rotary engine includes a rotor housing 1 and a pair of side housings (not shown) connected to both sides of the rotor housing 1. A rotor 2 is rotatably disposed within the rotor housing 1 with its apex in contact with the inner surface of the rotor housing 1, and three working chambers are formed between the rotor 2 and the rotor housing 1. An internal gear 3 provided on the inner periphery of the rotor 2 is meshed with an external gear 5 fixed to the side housing.
エアフローメータ7を有する吸気管6は、エアフローメ
ータ7の下流側で2つの枝管6a・6bに分岐され、各
枝管6a・6b内に、図示しない運転席の加速ペダルに
連動する一次側および二次側のスロットル弁8・9がそ
れぞれ配置されている。上記一方の枝管6aは、一方の
サイドハウジングに設けた吸気ボート11に接続される
とともに、他方の枝管6bはサイドハウジングに設けた
図示しない別の吸気ボートに接続され、各サイドハウジ
ングに取り付けたインジェクター12 (一方のサイド
ハウジング側のみ図示。)から各吸気ボート11内に燃
料が吹き込まれるように構成されている。The intake pipe 6 having the air flow meter 7 is branched into two branch pipes 6a and 6b on the downstream side of the air flow meter 7, and each branch pipe 6a and 6b has a primary side and a Throttle valves 8 and 9 on the secondary side are respectively arranged. One branch pipe 6a is connected to an intake boat 11 provided on one side housing, and the other branch pipe 6b is connected to another intake boat (not shown) provided on the side housing, and is attached to each side housing. Fuel is injected into each intake boat 11 from an injector 12 (only one side housing side is shown).
上記ロータハウジング1には排気ポート13が形成され
、この排気ポート13に排気管14が接続されている。An exhaust port 13 is formed in the rotor housing 1, and an exhaust pipe 14 is connected to the exhaust port 13.
また、ロータハウジング1には、リーディング側および
トレーリング側の点火プラグ15・16が配設され、各
点火プラグ15・16は点火装置17に電気的に接続さ
れている。Furthermore, leading-side and trailing-side spark plugs 15 and 16 are arranged in the rotor housing 1, and each spark plug 15 and 16 is electrically connected to an ignition device 17.
燃焼制御手段としてのコントロールユニット18は、エ
アフローメータ7から送られてくる吸入空気量信号、各
スロットル弁8・9に設けた図示しないスロットル弁開
度センサから送られてくるスロットル弁開度信号、吸気
枝管6aに設置した吸気管内圧力計19から送られてく
る吸気管内圧力信号、偏心軸4に設けた図示しない回転
速度センサから送られてくるエンジン回転速度信号等に
基づいて、点火装置17による各点火プラグ15・16
の点火時期、各インジェクター1?から各吸気ボート1
1への燃料噴射量、噴射時期等を制御するようになって
いる。The control unit 18 as a combustion control means receives an intake air amount signal sent from the air flow meter 7, a throttle valve opening signal sent from a throttle valve opening sensor (not shown) provided on each throttle valve 8, 9, The ignition device 17 is activated based on the intake pipe pressure signal sent from the intake pipe pressure gauge 19 installed in the intake branch pipe 6a, the engine rotation speed signal sent from the rotation speed sensor (not shown) installed on the eccentric shaft 4, etc. Each spark plug 15 and 16 by
Ignition timing, each injector 1? Each intake boat from 1
The fuel injection amount, injection timing, etc. for the engine 1 are controlled.
上記の構成において、図示しないエアクリーナ、吸気管
6およびその各枝管6a・6bを介して各吸気ポート1
1に供給される空気に、インジェクタ−12から燃料が
吹き込まれ、この空気と燃料との混合気がロータハウジ
ング1内の各作動室に順次吸入される。吸入された混合
気はロータ2の回転に伴って圧縮された後、各点火プラ
グ15・16により点火されて爆発し、これにより、ロ
ータ2に回転力を付与した後、排気ポート13、排気管
14を介して排気される。このようにして各作動室で順
次吸入、圧縮、爆発、排気の行程が行われてロータ2が
回転し、このロータ2の回転力が偏心軸4に伝達される
。In the above configuration, each intake port 1 is
Fuel is blown into the air supplied to the rotor housing 1 from an injector 12, and a mixture of this air and fuel is sequentially drawn into each working chamber in the rotor housing 1. The inhaled air-fuel mixture is compressed as the rotor 2 rotates, and is then ignited and exploded by each spark plug 15, 16. This imparts rotational force to the rotor 2, and then the exhaust port 13, exhaust pipe It is exhausted via 14. In this way, the suction, compression, explosion, and exhaust strokes are sequentially performed in each working chamber to rotate the rotor 2, and the rotational force of the rotor 2 is transmitted to the eccentric shaft 4.
そして、上述したエンジンの運転期間中に燃焼温度の変
化が検出され、この燃焼温度が単位時間当りで所定値以
上に上昇するのが検出された場合、急激な温度上昇に伴
ってエンジン内で発生する熱衝撃により点火プラグ15
・16の碍子割れ等の損傷が生じるのを防止するため、
上記コントロ−ルユニソト18は点火プラグ15・16
の点火時期を遅角側に補正するとともに、インジェクタ
ー12からの燃料の噴射量を増加させる制御を行うよう
になっている。If a change in the combustion temperature is detected during the engine operation period mentioned above, and if this combustion temperature is detected to rise above a predetermined value per unit time, an occurrence occurs within the engine due to the sudden temperature rise. Spark plug 15 due to thermal shock
・In order to prevent damage such as 16 insulator cracks,
The above control unit 18 has spark plugs 15 and 16
The ignition timing is corrected to the retarded side, and control is performed to increase the amount of fuel injected from the injector 12.
以下、第2図のフローチャートを参照しながらコントロ
ールユニット18の制御手順を詳述する。Hereinafter, the control procedure of the control unit 18 will be explained in detail with reference to the flowchart shown in FIG.
エンジンが始動すると、コントロールユニット18は、
まずタイマーに“O”を設定して初期化(31)L、続
いて上記エアフローメータ7からの吸入空気量Qaの読
み込み(S2)および上記回転速度センサからのエンジ
ン回転速度rpmの読み込み(S3)を行う。次に、読
み込んだ吸入空気量Qaおよびエンジン回転速度rpm
に基づいて点火プラグI5・16の基本点火時期および
インジエクター12からの基本燃料噴射量を設定(S4
・S5)する。When the engine starts, the control unit 18
First, set the timer to "O" and initialize it (31)L, then read the intake air amount Qa from the air flow meter 7 (S2) and read the engine rotation speed rpm from the rotation speed sensor (S3). I do. Next, the read intake air amount Qa and engine rotation speed rpm
Set the basic ignition timing of the spark plugs I5 and 16 and the basic fuel injection amount from the injector 12 based on (S4
・S5) Do it.
引き続き、吸入空気量Qaの変化率ΔQa (例えば
今回読み込んだQaと前回読み込んだQaとの差)とエ
ンジン回転速度rpmの変化率Δrpmとを求め、これ
らを乗算することにより温度変化率ΔTemp (=Δ
QaXΔrpm)、つまり単位時間当たりの温度変化量
を推定演算する(S6)。そして、温度変化率ΔTem
pが予め定められた正の値である所定値aより小さいか
否かを判定(37)L、所定値a以上であれば、ある程
度の燃焼温度の上昇が生じているものとみなして、タイ
マーに所定時間tを設定(S8)L、燃焼温度の上昇を
抑制する制御を開始する。この場合、燃焼温度の上昇率
が、点火プラグ15・16の碍子割れ等の損傷が生じる
危険性のある値(以下、危険上界率と称する。)に達す
るのを未然に防止するためには、所定値aを上記危険上
昇率より多少小さい値に設定しておけば良い。Subsequently, the rate of change ΔQa of the intake air amount Qa (for example, the difference between the Qa read this time and the Qa read last time) and the rate of change Δrpm of the engine rotation speed rpm are determined, and by multiplying these, the rate of change ΔTemp (= Δ
QaXΔrpm), that is, the amount of temperature change per unit time is estimated (S6). And the temperature change rate ΔTem
It is determined whether or not p is smaller than a predetermined value a, which is a predetermined positive value (37). A predetermined time t is set (S8) L, and control to suppress a rise in combustion temperature is started. In this case, in order to prevent the rate of increase in combustion temperature from reaching a value that may cause damage such as cracking of the insulator of the spark plugs 15 and 16 (hereinafter referred to as the upper limit rate), , the predetermined value a may be set to a value somewhat smaller than the risk increase rate.
タイマーに所定時間tが設定されると、まず点火時期の
遅角側への初期補正量、つまり初期遅角量および燃料噴
射量の初期増量率を設定(S9)した後、314に移行
する。ここで、上記初期遅角量は、第3図に示す如く、
温度変化率ΔTempが太き(なるほど大きな値とし、
一方、図示しないが、燃料噴射量の初期増量率も温度変
化率ΔTempが大きくなるほど大きな値とする。When the predetermined time t is set in the timer, first, the initial correction amount to retard the ignition timing, that is, the initial retard amount and the initial increase rate of the fuel injection amount are set (S9), and then the process moves to 314. Here, the initial retard amount is as shown in FIG.
If the temperature change rate ΔTemp is large (as the value is large,
On the other hand, although not shown, the initial increase rate of the fuel injection amount is also set to a larger value as the temperature change rate ΔTemp becomes larger.
S7で、温度変化率ΔT e m pが正の値である所
定値aより小さければ、燃焼温度が上昇していでも上昇
率が比較的小さいか、または燃焼温度が低下しているの
で、この時点で新たに燃焼温度の上昇抑制制御を開始す
る必要はない。この場合、続いてタイマーが”O”であ
るか否かを判定(S10)し、タイマーが“0”でなけ
れば燃焼温度の上昇抑制制御の実施中であるので、タイ
マーを減算(311)L、遅角量および燃料噴射量の増
量率の補正量の更新(S12>を行った後、S14に移
行する。第4図に示す如く、遅角量はタイマーが始動し
た後、時間が経過するにつれて89で設定した初期値か
ら徐々に減少させ、上記所定時間tが経過してタイマー
が切れた時点でタイマーを設定する前の値に戻すように
する。また、第5図に示す如く、燃料噴射量の増量率も
タイマーが始動した後、時間が経過するにつれて初期値
から徐々に減少させる。なお、第5図中すばゾーン増量
率で、これはエンジン回転速度rpmと、例えば吸気管
内圧力により評価される負荷とに応じて区画される各運
転ゾーン毎に予め設定されている増量率であり、タイマ
ーが作動している期間中は、このゾーン増量率すをベー
スとして、それより更に大きな増量率が設定される。In S7, if the temperature change rate ΔT e m p is smaller than the predetermined value a, which is a positive value, even if the combustion temperature is rising, the rate of increase is relatively small, or the combustion temperature is falling, so at this point There is no need to newly start combustion temperature rise suppression control. In this case, it is then determined whether the timer is "O" or not (S10), and if the timer is not "0", then the combustion temperature rise suppression control is in progress, so the timer is subtracted (311) L. After updating the correction amount of the retardation amount and the increase rate of the fuel injection amount (S12>), the process moves to S14.As shown in FIG. 4, the retardation amount is changed over time after the timer starts. As the time progresses, the value is gradually decreased from the initial value set in step 89, and when the predetermined time t has elapsed and the timer expires, the value is returned to the value before the timer was set.Furthermore, as shown in FIG. The increase rate of the injection amount is also gradually decreased from the initial value as time passes after the timer starts.The increase rate of the injection amount is shown in the middle zone in Figure 5, and this is determined by the engine speed rpm and, for example, the intake pipe pressure. This is an increase rate that is preset for each operation zone divided according to the load evaluated by The increase rate is set.
SIOにおいて、タイマーが′O″であれば、燃焼温度
の上昇抑制制御の実施中ではないので、点火時期および
燃料噴射量の補正量として“0”を設定(S13)L、
S14に移行する。31.4および後続する315では
、上記S4・S5で設定した基本点火時期および基本燃
料噴射量に、S9・S ]、 2・313のいずれかで
設定した補正量を加算することにより、実際の点火時期
および燃料噴射量を設定し、引き続き、これらの値に基
づいて噴射制御信号および点火制御信号をインジェクタ
ー12と点火装置17とにそれぞれ出力(S16・31
7)した後、S2に戻る。In SIO, if the timer is ``O'', it means that the combustion temperature increase suppression control is not in progress, so ``0'' is set as the correction amount for the ignition timing and fuel injection amount (S13)L.
The process moves to S14. 31.4 and the following 315, the actual ignition timing and basic fuel injection amount set in S4 and S5 are added with the correction amount set in either S9 and 2.313. The ignition timing and fuel injection amount are set, and then, based on these values, an injection control signal and an ignition control signal are output to the injector 12 and the ignition device 17, respectively (S16 and 31).
7) After that, return to S2.
なお、」=記実施例において、燃焼温度の変化率は吸入
空気量の変化率とエンジン回転速度の変化率とに基づい
て推定するようにしたが、燃焼温度の変化率は他の方法
により検出することもできる。Note that in the example described in "=", the rate of change in the combustion temperature was estimated based on the rate of change in the intake air amount and the rate of change in the engine speed, but the rate of change in the combustion temperature could be detected by other methods. You can also.
また、」二記実施例においては、所定レベル以上の燃焼
温度の上昇が検出された場合に、点火時期の遅角側への
補正と燃料の増量の双方を行うようにしたが、これらの
うちのいずれか一方のみを行うようにしても良く、この
場合もある程度の燃焼温度の抑制効果は得られるもので
ある。また、本発明は第1図に示す構造のロータリーエ
ンジンばかりでなく、その他の公知の種々の構造を有す
るロータリーエンジンおよび各種レシプロエンジンにも
適用できるものである。In addition, in the second embodiment, when an increase in combustion temperature exceeding a predetermined level is detected, both the ignition timing is retarded and the amount of fuel is increased. It is also possible to perform only one of the above, and in this case as well, the effect of suppressing the combustion temperature to some extent can be obtained. Furthermore, the present invention is applicable not only to the rotary engine having the structure shown in FIG. 1, but also to rotary engines and various reciprocating engines having various other known structures.
本発明のエンジンの燃焼制御装置は、以上のように、エ
ンジンの燃焼温度の変化を検出し、所定レベル以上の燃
焼温度の上昇が検出されたときに、点火時期を遅らせる
制御と、燃料を増量する制御との少なくとも一方の制御
を行う燃焼制御手段を設けた構成である。これにより、
点火時期を遅らせる場合は、それによって燃料の燃焼効
率を低下させることにより、一方、燃料の増量を行う場
合は燃焼しない余剰の燃料の気化熱による冷却効果によ
り、また、点火時期の遅延化と燃料の増量の双方を行う
場合は上記燃焼効率の低下と気化熱による冷却効果との
相乗作用により、エンジン内での燃焼温度の急激な上昇
を防止することができるので、点火プラグの碍子割れ等
の損傷を可及的に回避することができるという効果を奏
する。As described above, the engine combustion control device of the present invention detects a change in the combustion temperature of the engine, and when an increase in combustion temperature exceeding a predetermined level is detected, controls the ignition timing to be delayed and increases the amount of fuel. This configuration includes combustion control means that performs at least one of the following controls. This results in
If the ignition timing is delayed, this will reduce the combustion efficiency of the fuel, while if the amount of fuel is increased, the cooling effect due to the heat of vaporization of the excess fuel that is not combusted will cause the ignition timing to be delayed and the fuel If both of these are increased, the synergistic effect of the reduction in combustion efficiency and the cooling effect of the heat of vaporization will prevent a sudden rise in combustion temperature within the engine, thereby preventing problems such as cracking of the spark plug insulator. This has the effect that damage can be avoided as much as possible.
第1図ないし第5図は本発明の一実施例を示し、第1図
は燃焼制御装置を備えたロータリーエンジンの断面説明
図、第2図は燃焼制御装置の制御手順を示すフローチャ
ート、第3図は初期遅角量と温度変化率との関係を示す
グラフ、第4図は遅角量とタイマーの経過時間との関係
を示すグラフ、第5図は燃料の増量率とタイマーの経過
時間との関係を示すグラフである。
18はコントロールユニット(燃焼制御手段)である。1 to 5 show one embodiment of the present invention, FIG. 1 is a cross-sectional explanatory diagram of a rotary engine equipped with a combustion control device, FIG. 2 is a flowchart showing a control procedure of the combustion control device, and FIG. The figure is a graph showing the relationship between the initial retard amount and the rate of temperature change, Figure 4 is a graph showing the relationship between the retard amount and the timer elapsed time, and Figure 5 is the graph showing the relationship between the fuel increase rate and the timer elapsed time. It is a graph showing the relationship between. 18 is a control unit (combustion control means).
Claims (1)
上の燃焼温度の上昇が検出されたとき、点火時期を遅ら
せる制御と、燃料を増量する制御との少なくとも一方の
制御を行う燃焼制御手段を設けたことを特徴とするエン
ジンの燃焼制御装置。1. Combustion control means is provided that detects a change in the combustion temperature of the engine, and performs at least one of control to delay the ignition timing and control to increase the amount of fuel when an increase in the combustion temperature to a predetermined level or more is detected. An engine combustion control device characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21642886A JPS6371545A (en) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | Combustion controller for engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21642886A JPS6371545A (en) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | Combustion controller for engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6371545A true JPS6371545A (en) | 1988-03-31 |
Family
ID=16688404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21642886A Pending JPS6371545A (en) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | Combustion controller for engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6371545A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010133256A (en) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Nissan Motor Co Ltd | Engine ignition timing control device and ignition timing control method |
US7883351B2 (en) | 2006-06-16 | 2011-02-08 | Sony Corporation | Socket for mounting electronic component |
US8640838B2 (en) | 2010-05-06 | 2014-02-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Torque compensation method and system |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP21642886A patent/JPS6371545A/en active Pending
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