JPS6375332A - 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、エンジンの制御装置に関し、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ｔ＝ａ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上昇
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、エンジンの燃焼案は一定の熱容量を有してい
て、燃焼サイクル毎に受熱と放熱とを操返している。そ
して、エンジンの回転数が高くなるに従って燃焼サイク
ルが短くなることから、エンジンの高回転域では発熱量
が大きくなって、圧縮着火温度が高くなり、ノッキング
の発生の要因となる。

しかるに、上記従来の技術では、吸気温度が高くなると
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、エンジン回転数に対して
は何ら考１還されていない。

そのため、高回転域において吸気ｆＡ度が高いときには
、高回転による高発熱量と高吸気温との相乗作用により
圧縮着、大温度の上昇が著しくなり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、低回転域における遅角２７１
１１０が過剰となって、燃費を悪化させることになる。

本発明はかかる問題に捲みてなされたもので、吸気温度
に対する点火時期の遅角指等、エンジンの燃焼効率を低
下させるｉｔ、ｌ卯ｍを更にエンジン回転数に応じて補
正することにより、適正な燃焼効率を確保しながらも、
高回転域でのノッキングの発生を防止するとともに低回
転域での過剰υ１卯による燃費悪化を防止することを目
的とする。

（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、燃焼効率を低
下させるｉ、ｌ　Ｉ！ｌ　ｆｆｉを吸気温度が高いほど
大ぎく、かつエンジン回転数が高いほど大きくする補正
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せる制御を行う燃焼
効率低下手段穴と、エンジンに吸入される吸気の部面を
検出する吸気温検出手段２３と、エンジンの回転数を検
出する回転数検出手段１７と、吸気温度とエンジン回転
数とをパラメータとして上記燃焼効率低下手段Ａのｍ１
ｌｌ　ｍ　ｆｆ）を予め記憶する記憶手段２７と、上記
吸気温検出手段２３の出力と回転数検出手段１７の出力
とに応じたυ制御量を上記記憶手段２７から読み出し、
吸気温度が高いほど大きくエンジン回転数が高いと大き
い制ｔＩ１ｍで燃焼効率を低下させるよう上記燃焼効率
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
下手段穴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。

さらに、その際、高回転域では、低回転域よりも燃焼効
率の低下量が大きくなるように制御されるので、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
高吸気温時での高回転運転時、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
、低回転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図以下の図面に鵡づいて説
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１アクリーナ５を介して大気に
間口し下流端が各気筒の燃焼室３に開口して吸気を各気
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Ｗｉｌｌ　６０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、燃料通路１０か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ｔＪＪす
るアンチノック剤噴削ノズル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が設けられ
ている。また、１４は上流端が各気筒の燃焼室３に開口
し下流端が大気に開口して各気筒の燃焼室３からの排気
を排出するための排気通路であって、該排気通路１４に
は排気ガスυ化用の触媒装′ｅ１１５が介設されている
。また、１６は各気筒の燃焼室３に臨ませて設番プられ
た点火プラグであって、該り火プラグ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１８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は吸気道′ｒ８
４の燃焼室３開口部に設けられた吸気弁、２ｏは排気通
路１４の燃焼室３開口部に設けられた排気弁である。

一方々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への吸入空気量Ｑａを検出づるエアフロー
センサ、２２はスロットル弁７の開度を検出するスロッ
トル開度センサ、２３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ＷｒｔｉＴａを
検出する吸気温検出手段としての吸気温センサ、２４は
排気通路１４の触媒装置１５上流に配設され排気ガス中
の酸素濃度成分によりエンジン１に供給された混合気の
空燃比を検出する０２センサであって、これらセンサ２
１〜２４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２５に入力可能になっている。また、上記ディ
ストリビュータ１７からクランク角θおよびエンジン回
転ｐＩＩＮの信号がコントローラ２５に入力されている
。上記ディストリビュータ１７によりエンジン回転数Ｎ
を検出する回転数検出手段を構成している。そして、上
記コントローラ２５により、燃料噴射弁１１からの燃料
噴ｔＡｆｆｉ、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射量、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
焼効率低下手段へとして点火プラグ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１１Ｑａ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に基づいて岳本点火時
明Ｓ＋ｃを、Ｓｔ　ｃ　−ｆ　　（Ｑａ　、　Ｎ＞によ
り決定する。

次いで、ステップＳ３で吸気温麿Ｔ　ａの信号を入力し
て、ステップＳ４においてこの吸気ａ　＋宜−ｒａとエ
ンジン回転数Ｎとに基づいてマツプより点火時期の補正
量ΔＩＧを呼び込む。ここにおいて、上記マツプには、
吸気ＭＲｔＵ　Ｔ　ａとエンジン回転数Ｎとに対する補
正量ΔＩＧが予め求められていて、第４図および第５図
に示すように吸気温麿Ｔａが高いときには補正量ΔＩＱ
がリタード側（＋側）に増大し、かつ高回転域では低回
転域よりもこの補正量ΔＩＧが増大するように設定され
ており、これにより記憶手段２７を構成している。

そして、ステップＳ５で上記基本点火時期Ｓ！Ｇから補
正量ΔＩＧを差し引いて最終点火時期ＦＩＧ（−８ＩＧ
−ΔＩＧ＞を演粋するとともに、このＲ柊点火時期Ｆ＋
ｃを点火クランク角θ！Ｇとする。したがって、この最
終点火時１！ｌＦＦ−＋ｃは、吸気温麿Ｔａが高いと遅
れ側となり、かつ回転数が＾（なるとざらに遅れ側とな
る。

しかる侵、ステップＳ６でクランク角θの信号を入力し
て、ステップＳｙでこのクランク角θが点火クランク角
θ！Ｇと等しいか否かを判別し、ＮＯの場合にはステッ
プＳ８でこのクランク角θに所定値θ１ずつ加樟するこ
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８９において点火コイル１８の通電
が行われる。

以上のフローにおいて、ステップＳ４　、Ｓｓにより、
吸気温喰Ｔａが高いとき点火時ｉｌｌ　Ｆ　［Ｇを遅ら
せ、かつエンジン回転数が高いとこの進角ｍを増大させ
て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。

したがって、上記実施例では、エンジンの吸気［ｔＴａ
が高いときには、この吸気温度Ｔ　ａの上昇により燃焼
効率が上昇する傾向にあるが１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、高回転域では低回転域よりも上記遅角
制ｍ晴が大きくて燃焼効率の低下量を大きくしているの
で、エンジン１の受熱・成熱状態に拘らず混合気の初期
混成に対する補正を適確に行うことができて、高回転域
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、低回転域では）Ｉ角制御吊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へとして燃料噴射弁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Ｓ１で吸入空気ｆｆ
１Ｑａ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に基づいて基本噴射ｆｆ１Ｆｓを
、Ｆｅ　−ｆ（Ｑａ、Ｎ＞により決定する。さらに、ス
テップＳ３で吸気温度Ｔａを読込んだのち、ステップＳ
４においてこの吸気温度Ｔａとエンジン回転数Ｎ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
回転数Ｎ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Ｆｅに上記補正係
１！３（Ｋを乗樟して最終噴射量ＦＢ’　　（−Ｆｅ　
・Ｋ）を演算し、ステップＳ６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Ｓａ　、Ｓｓにより制御手段２６
を構成している。

この場合、吸気温度７ａが高くなる程、燃料噴射弁１１
からの燃料噴！１Ｎｆｆｉが増量されτ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、エンジン回転数が高くなる程、上記燃料噴
射量の増量制御器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ｍ制御の場合と同様に、高回転
域でのノッキングの発生防止と低回転域での燃費の悪化
防止とを図ることができる。

また、第８図は、燃焼効率低下手段へとして、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）と回転数検出手段（ディストリビュータ１７）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員決定手段３１により、吸気温度の
上昇時のアンチノック剤の供給間を高回転はど多くする
ように設定されており、上述と同様の作用効果を奏する
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
Ａ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曲、排気ガス還流量を制
御する手段等、公知の手段が採用可能である。

（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）島喰が高いほど大きく、か゛つエンジン回
転数が高いほど大きい制御ＸＩｆ？ｔで燃焼効率を低下
させるようにしたので、）８正な燃焼効率を維持しなが
ら、高回転域でのノッキングの発生の防止と低回転域で
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図はコントローラによる
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図は吸気温度に対する補正進角ｍ特性を示す図、第５
図はエンジン回転数に対する補正進角ｍ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射量の増Ｍ　
ｌｌ１ｌＪ御の作動を示すフローチャート図、第７図は
吸気）温度及びエンジン回転数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
用した場合の概略構成を示すブロック図である。 １・・・エンジン、１１・・・燃料噴射弁、１２・・・
アンチノック剤噴射ノズル、１３・・・制御弁、１６・
・・点火プラグ、１７・・・ディストリビュータ、１８
・・・点火コイル、２１・・・エアフローセンサ、２３
・・・吸気４１ンサ、２５・・・コントローラ、２６・
・・ｔｌｉｌｌ　ｍ手段、２７・・・記憶手段、２８・
・・アンチノック剤供給手段、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吊
決定手段、Ａ・・・燃焼効率低下手段。 特許出願人　　　　マツダ株式会社 代　理　人　　　弁理士　眞　１）　弘！ 第４図 第５図 リワード 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、エンジンの回転数を検出する
   回転数検出手段と、吸気温度とエンジン回転数とをパラ
   メータとして上記燃焼効率低下手段の制御量を予め記憶
   する記憶手段と、上記吸気温検出手段の出力と回転数検
   出手段の出力とに応じた制御量を上記記憶手段から読み
   出し、吸気温度が高いほど大きくエンジン回転数が高い
   と大きい制御量で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を備えたことを特
   徴とするエンジンの制御装置。