JPS6371547A - エンジンの制御装置 - 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、エンジンの制Ｗ装置に関し、特にエンジンの
吸気温度が高いとき、点火時期を遅らせるなど、エンジ
ンの燃焼効率を低下させるようにしたものの改良に関す
る。

（従来の技術） 従来より、エンジンに吸入される吸気温度に対してエン
ジンの燃焼効率を制御する技術として、例えば特開昭５
８−５４７１号公報に開示されるように、エンジンの運
転状態に応じて点火時期を設定する点火時期設定手段と
、エンジンに吸入される吸気の部位を検出する吸気温検
出手段とを備え、吸気温度が燃焼速度の異常に速くなる
所定値以上の高温域になると、上記運転状態に応じて設
定された点火時期を遅らせて、エンジンの要求点火時期
に合致させることにより、エンジンの燃焼効率のＴＲを
抑えて適度な燃焼効率に維持しつつ、ノッキングの発生
等を抑制するようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、エンジン負荷に対するエンジンの点火時期の
要求特性を検耐してみるに、低負荷域では進み側に、高
負荷域では遅れ側とすることが、低負荷域での燃費改善
及び高負荷域での出力向上を図る上で望ましい。一方、
エンジンの燃焼効率の上昇によるノッキングの発生の要
因は、吸気充填量と圧縮上死点での圧縮着火温度とによ
って決まり、これらの要因が増大傾向になるとノッキン
グが発生しやすい状況となる。

しかるに、上記従来の技術、特に噴ｆＡ量決定のための
質量流入空気量に基づいて点火時期を決定する場合では
、吸気温ｍが高くなると点火時期を遅れ側に移行させて
、吸気温度に対する要求特性に合致させているものの、
エンジン負荷に対しては何ら考慮されていない。そのた
め、高負荷域において吸気湿度が高いときには、高負荷
による吸気充填量の増大に伴ない質量流量により求めた
゛充填量に応じて点火時期を設定しているため、未検出
圧力の増大と高吸気温による圧縮着火温度の上昇との相
剰作用によってノッキングの発生が顕著となる。そこで
、このノッキングの発生を抑制すべく、高吸気温時の遅
角量を大きくして燃焼効率を大幅に低下させるようにす
ると、低負荷域にお（プる遅角制御が過剰となって、燃
費を悪化させることになる。

本発明ばかがる問題に名みてなされたもので、吸気温度
に対する点火時期の遅角量等、エンジンの燃焼効率を低
下させる制御量を更にエンジン負荷に応じて補正するこ
とにより、吸気温度に応じた適正な燃焼効率を確保しな
がらも、高負荷域でのノッキングの発生を防止するとと
もに低負荷域での過剰制御による燃費悪化を防止するこ
とを目的どする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明では、吸気温度が高
いときに点火時期を遅らせるなど、燃焼効率を低下させ
る制御…を高負荷域では低負荷域よりも大きくする補正
を行うものである。

具体的に、本発明の講じた解決手段は、第１図に示すよ
うに、エンジンの燃焼効率を低下さゼる制御を行う燃焼
効率低下手段Ａと、エンジンに吸入される吸気の温度を
検出する吸気温検出手段２３と、該吸気温検出手段２３
の出力を受け、吸気温度が高いとき燃焼効率を低下さゼ
るよう上記撚焼効率低下手段Ａを作動制御する制御手段
２６とを備えることを前提とする。そして、エンジンの
負荷を検出する負荷検出手段２つと、該負荷検出手段２
つの出力を受け、高負荷域では低負荷域よりも上記制御
手段２６による燃焼効率低下手段Ａの制御量を増大させ
るよう補正する補正手段２７とを備える構成としたもの
である。

（作用） 上記の構成により；本発明では、エンジンの吸気温度が
高いときには、それに伴う燃焼効率の上昇が燃焼効率低
下手段Ａにより低下させられることにより、燃焼効率が
適正に維持される。

その際、高負荷域では、低負荷域よりも燃焼効率の低下
量が大きくなるように補正されるので、吸気充１＋Ｊ量
が多くかつ圧縮着火温度が高くてノッキングの発生しや
すい状況下にある高吸気温時での高負荷運転時、上記燃
焼効率の大幅な低下によってノッキングの発生が有効に
防止される。また、低負荷運転時には上記燃焼効率の低
下が過剰に行われることがないので、燃費の悪化が防止
される＝　　　　５　　　− ことになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基づいて説
明する。

第２図は本発明を４気筒エンジンに適用した場合の実施
例の全体概略構成を示し、１はエンジンであって、各気
筒毎にピストン２によって容積可変となる燃焼室３を有
している。４は上流端がエアクリーナ５を介して大気に
開口し下流端が各気筒の燃焼室３に間口して吸気を各気
筒の燃焼室３に供給するための吸気通路であって、該吸
気通路４の途中にはサージタンク６が形成されていて、
該サージタンク６から各気筒へ吸気通路４が分岐されて
いる。上記吸気通路４においてサージタンク６上流には
吸入空気量を制御するスロットル弁７が配設されており
、サージタンク６下流には特定運転域で閉じるシャツタ
弁８が配設されているとともに、該シャツタ弁８の上下
流をバイパスして連通ずるバイパス通路９が設けられて
いる。さらに、上記シャツタ弁８下流の吸気通路４には
、＝　　　　６　　　− 燃料通路１０力日ら供給される燃料を噴射する燃料噴射
弁１１、およびアンチノック剤を噴射するアンチノック
剤噴射ノズル１２がそれぞれ配設されており、該アンチ
ノック剤噴射ノズル１２にはそれへのアンチノック剤の
供給量を制御する制御弁１３が設（プられている。また
、１４は上流端が各気筒の燃焼室３に開口し下流端が大
気に間口して各気筒の燃焼室３からの排気を排出するだ
めの排気通路であって、該排気通路１４には排気ガス浄
化用の触媒装置１５が介設されている。また、１６は各
気筒の燃焼室３に臨まけて設けられた点火プラグであっ
て、該点火プラグ１６はディストリビュータ′１７を介
して点火コイル１８に接続されており、該点火コイル１
８への通電により所定の点火時期に点火を行うようにな
されている。尚、１９は吸気通路４の燃焼室３間口部に
設けられた吸気弁、２０は排気通路１４の燃焼室３闇口
部に設番プられた排気弁である。

一方、２１は吸気通路４のスロットル弁７上流に配設さ
れエンジン１への吸入空気ｍＱａ　　（質量流量）を検
出するベーンタイプのエアフローセンサ、２２はスロッ
トル弁７の開度を検出するス［１ットル間度センサ、２
３は吸気通路４のサージタンク６に配設されエンジン１
に吸入される吸気の渇ａ　Ｔ　ａを検出する吸気温検出
手段としての吸気温センサ、２／Ｉは排気通路１４の触
０＃装買１５上流に配設され排気ガス中の酸素ａ度成分
によりエンジン１に供給されｌζ混合気の空燃比を検出
１−るｏ２センサであって、これらセンサ２１〜２４の
信号は、上記燃料噴射弁１１、制御弁１３及び点火コイ
ル１８を作動制御するＣＰＵ等よりなるコントローラ２
５に入力可能になっている。また、上記ディストリビユ
ータ１７からクランク角θおよびエンジン回転数Ｎの信
号がコントローラ２５に入力されている。上記エアフロ
ーセンサ２１による吸入空気量Ｑａをディストリビュー
タ１７によるエンジン回転数Ｎで除算した値（Ｑａ／Ｎ
）つまり吸気充填量によりエンジン負荷を検出する負荷
検出手段２９を構成している。そして、上記コントロー
ラ２５により、燃料＋＋１１１　Ｄ−１弁１１からの−
８＝ 燃料噴１［＆、制御弁１３の制御によるアンチノック剤
噴射ノズル１２からのアンチノック剤噴ｆｉｌｌ、およ
び点火コイル１８の通電制御による点火プラグ１６の点
火時期などが制御される。

次に、エンジン１の燃焼効率を低下させる制御を行う燃
焼効率低下手段Ａとして点火プラグ１６の点火コイル１
８を用い、該点火コイル１８の通電制御により点火時期
を遅らせる場合での上記コントローラ２５の制御を第３
図のフローチャートにより説明する。スタートして、先
ずステップＳ１で吸入空気１１　Ｑ　ａおよびエンジン
回転数Ｎの信号を入力して、ステップＳ２においてこの
吸入空気ＩＱａ及びエンジン回転数Ｎに基づいて基本点
火時期ＳＩＧを、Ｓｔ　Ｇ　−ｆ　　（Ｑａ　、　Ｎ＞
により決定する。

次いで、ステップ＄３で吸気温度７ａの信号を入力して
、ステップＳ４においてこの吸気温ＩＴａと吸入空気量
Ｑａをエンジン回転数Ｎで除した吸気充＠ｌ１Ｑａ　／
Ｎ　（エンジン負荷に相当する）とに基づいてマツプよ
り点火時期の補正量△ＩＧ−〇　　− を呼び込む。ここにおいて、上記マツプには、吸気温度
Ｔａと吸気充填量Ｑａ、／Ｎとに対する補正量ΔＩＧが
予め求められていて、第５図に示すように吸気温度Ｔａ
が高いときには補正量へＩＧがリタード側（＋側）に増
大し、かっ＾負荷域では低負荷域よりもこの補正量ΔＩ
Ｇが増大するように設定されている。

そして、ステップＳ５で上記基本点火時期ＳＩＧから補
正量ΔＩＧを差し引いて最終点火時期「■ｅ（＝Ｓ＋ｃ
−ΔＴＧ）を演算するとともに、この最終点火時期Ｆ＋
ｃを点火クランク角θＩＣとする。したがって、この最
終点火時期Ｆ＋ｃは、第４図に示すように、吸気温度Ｔ
ａが高いと遅れ側となり、かつ？Ｓ負荷になるとさらに
遅れ側となる。

しかる後、ステップＳ６でクランク角θの信号を入力し
て、ステップＳ７でこのクランク角θが点火クランク角
θＩＧと等しいか否かを判別し、Ｎｏの場合にはステッ
プＳ８ぐこのクランク角θに所定値θ１ずつ加算するこ
とを繰返し、点火クランク角θＩＧと等しいＹＥＳにな
った段階でステップＳ９にａ３いて点火コイル１８の通
電が行われる。

以上のフローにおいて、ステップ８４．８５により、吸
気温度Ｔａが高いとき点火時期Ｆ＋ｃを遅らせることに
より燃焼効率を低下させるよう点火プラグ１６（点火コ
イル１８）を制御する制御手段２６を構成しているとと
もに、負荷が高い稈上記制御手段２Ｇによる遅角制御量
を増大させるよう補正する補正手段２７を構成している
。

したがって、上記実施例では、エンジンの吸気温度Ｔａ
が高いときには、この吸気温度Ｔａの上昇により燃焼室
３内の混合気の濡ｍの上昇に加えて、充填量が質量流量
に基づいて定められたための圧力誤差が生じるため燃焼
効率が上昇する傾向にあるが、点火時期が遅れ側に制御
されて燃焼効率を低下させるように作用するので、燃焼
効率を適正に維持して、燃費の向上やノッキングの発生
防止等を図ることができる。

しかも、その際、高負荷域では低負荷域よりも上記遅角
制御量が大きくて燃焼効率の低下量を大きくしているの
で、高負荷域でのノッキングの発生を確実に防止するこ
とができる。また、低負荷域では遅角制御量が過剰とな
ることがないので、燃費の悪化を防止することができる
。よって、燃焼安定性及び燃費性能の良好なエンジン制
御が可能となる。

第６図は燃焼効率低下手段Ａとして燃料噴射弁１１を用
いて、該燃料噴射弁１１からの燃料噴射量を増量して空
燃比をリッチにすることにより燃焼効率を低下させる場
合におけるコントローラ２５の作動フローを示す。同図
において、スタートして、ステップ＄１で吸入空気ｆｉ
ｌＱａ及びエンジン回転数Ｎを読込んだのち、ステップ
Ｓ２でこのＱａ及びＮ（、：雄づいて基本噴制量Ｆｅを
、ＦＢ＝ｆ（Ｑａ、Ｎ）により決定する。さらに、ステ
ップＳａｒ吸気温喰Ｔａを読込んだのち、ステップＳ４
においてこの吸気温ＩＴａと吸気充填ｆｊｔＱａ／Ｎ（
エンジン負荷）とに応じた補正係数Ｋを、Ｋ＝ｆ　　（
Ｑａ　、Ｎ、Ｔａ　）により演算する。ここで、この補
正係数には第７図に示すように吸気温度Ｔａが上昇する
程大に、かつ負荷が増大する程大になるように設定され
る。しかる後、ステップＳ５で上記基本噴射量ＦＢに上
記補正係数Ｋを乗算して最終噴射量Ｆｓ’　　（＝ＦＢ
　ｌ＜＞を演算し、ステップ＄６でこの最終噴射量Ｆｅ
’　になるように燃料噴射弁１１を駆動する。以上のフ
ローにおいて、ステップ８４　、Ｓｓにより制御手段２
６および補正手段２７を構成している。

この場合、吸気温度Ｔａが高くなる程、燃料噴射弁１１
からの燃料噴射量が増量されて空燃比がリッチになり、
この空燃比のリッチ化により燃焼効率が低下するととも
に、エンジン負荷が高くなる程、上記燃料１（ｌＩ制量
の増量制御量が増大され空燃比のリッチ化が増大されて
、燃焼効率の低下量が大きくなる。このことにより、上
述の点火時期の遅角量制御の場合と同様に、高負荷域で
のノッキングの発生防止と低負荷域での燃費の悪化防止
とを図ることができる。

また、第８図は、燃焼効率低下手段△として、アンチノ
ック剤噴射ノズル１２と制御弁１３とを備え、アンチノ
ック剤をエンジン１に供給するアンチノック剤供給手段
２８を採用し、該アンチノック剤供給手段２８からのア
ンチノック剤の供給量を多くすることによりエンジン１
の燃焼効率を低下させる場合におけるブロック構成図を
示す。

同図において、３０は吸気温検出手段〈吸気温センサ２
３）と負荷検出手段２９との出力を受けて、アンチノッ
ク剤を供給する領域を判定するアンチノック剤供給領域
判定手段、３１は該判定手段３０の出力を受け、各領域
に応じてアンチノック剤の供給量を決定しその信号をア
ンチノック剤供給手段２８に出力するアンチノック剤供
給量決定手段であって、このアンチノック剤供給量決定
手段３１により、吸気温度の上昇時のアンチノック剤の
供給量を高負荷はど多くするように設定されており、上
述と同様の作用効果を秦することができる。

尚、燃焼効率を低下させる制御を行う燃焼効率低下手段
Δとしては、上述の点火時期の遅角、空燃比のリッチ化
、アンチノック剤の供給などの他、排気ガス遠流量を制
御Ｉ７ｊる手段等、公知の手段が採用可能である。

また、基本点火時期の設定にベーンタイプのエアフロー
センサの出力を用いたが、ポットワイヤタイプ等でもよ
く、体積流量ではなく質量流量を表わす信号を用いるも
のであればよい。

〈発明の効果） 以上説明したように、本発明のエンジンの制御装置によ
れば、吸気温度が高いときに燃焼効率を低下させる制御
を行う場合、高負荷域では低負荷域よりも上記燃焼効率
の低下量を大きくするにうにしたので、適正な燃焼効率
を維持しながら、高負荷域でのノッキングの発生の防止
と低負荷域での過剰制御による燃費の悪化の防止との両
立を図ることができ、エンジンの燃焼安定性及び燃費性
能の向上に寄与することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図〜第８図は本発明の実施例を例示し、第２図は一
実施例の全体概略構成図、第３図はコント［１−ラによ
る点火時期の遅角制御の作動を示すフローチャート図、
第４図は負荷及び吸気温度に対する点火進角特性を示す
図、第５図は吸気温度及び負荷に対する補正進角量特性
を示す図である。 第６図はコントローラによる燃料噴割最の増量制御の作
動を示すフローチャー１−図、第７図は吸気温度及び負
荷に対する補正係数の特性を示す図である。第８図はア
ンチノック剤供給手段を採用した場合の概略桐成を示す
ブロック図である。 １・・・エンジン、１１・・・燃料哨制弁、１２・・・
アンヂノツク剤噴射ノズル、１３・・・制御弁、１６・
・・点火プラグ、１７・・・ディスＩ〜リビュータ、１
８・・・点火コイル、２１・・・エアフローセンサ、２
３・・・吸気温センサ、２５・・・コン１〜ローラ、２
６・・・制御手段、２７・・・補正手段、２８・・・ア
ンチノック剤供給手段、２つ・・・負荷検出手段、３０
・・・アンチノック剤供給領域判定手段、３１・・・ア
ンチノック剤供給ｍ決定手段、Ａ・・・燃焼効率低下手
段。 第４図 第５図 啜％−ＪＪｔ　Ｔａ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの燃焼効率を低下させる制御を行う燃焼
   効率低下手段と、エンジンに吸入される吸気の温度を検
   出する吸気温検出手段と、該吸気温検出手段の出力を受
   け、吸気温度が高いとき燃焼効率を低下させるよう上記
   燃焼効率低下手段を作動制御する制御手段と、エンジン
   の負荷を検出する負荷検出手段と、該負荷検出手段の出
   力を受け、高負荷域では低負荷域よりも上記制御手段に
   よる燃焼効率低下手段の制御量を増大させるよう補正す
   る補正手段とを備えたことを特徴とするエンジンの制御
   装置。