JP2001271672A - 内燃機関 - Google Patents
内燃機関Info
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- JP2001271672A JP2001271672A JP2000093020A JP2000093020A JP2001271672A JP 2001271672 A JP2001271672 A JP 2001271672A JP 2000093020 A JP2000093020 A JP 2000093020A JP 2000093020 A JP2000093020 A JP 2000093020A JP 2001271672 A JP2001271672 A JP 2001271672A
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- JP
- Japan
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- knock agent
- amount
- cylinder
- intake
- intake air
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノッキング防止のために気筒内へアンチノッ
ク剤を供給するアンチノック剤供給手段を備える内燃機
関において、アンチノック剤を気筒内へ供給不可能な時
にもノッキングの発生を防止可能とすることである。 【解決手段】 気筒内へ供給された吸気量に応じて気筒
内へ燃料を供給するための燃料供給手段11と、気筒内
へアンチノック剤を供給するためのアンチノック剤供給
手段14と、アンチノック剤供給手段による気筒内への
アンチノック剤の供給が不可能な時には気筒内へ供給さ
れる吸気量が制限値を越えないようにする吸気量制限手
段12とを具備する。
ク剤を供給するアンチノック剤供給手段を備える内燃機
関において、アンチノック剤を気筒内へ供給不可能な時
にもノッキングの発生を防止可能とすることである。 【解決手段】 気筒内へ供給された吸気量に応じて気筒
内へ燃料を供給するための燃料供給手段11と、気筒内
へアンチノック剤を供給するためのアンチノック剤供給
手段14と、アンチノック剤供給手段による気筒内への
アンチノック剤の供給が不可能な時には気筒内へ供給さ
れる吸気量が制限値を越えないようにする吸気量制限手
段12とを具備する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関、特に、
気筒内へ水等のアンチノック剤を供給するアンチノック
剤供給手段を備える内燃機関に関する。
気筒内へ水等のアンチノック剤を供給するアンチノック
剤供給手段を備える内燃機関に関する。
【0002】
【従来の技術】水等のアンチノック剤を気筒内へ供給し
て、ノッキングの発生を防止する内燃機関が公知であ
る。特開平6−81743号公報には、このようなアン
チノック剤と燃料とを単一の噴射弁から噴射する内燃機
関が開示されている。この内燃機関の噴射弁は、機関運
転状態毎に噴射弁へ供給された必要アンチノック剤量と
必要燃料量とを同時に噴射するものであり、噴射弁へ供
給されるアンチノック剤量が減少すると、その分、噴射
弁へ供給される燃料量が増加する構造を有しているため
に、アンチノック剤供給系に異常等が発生した場合に
は、噴射弁から必要燃料量を越える量の燃料が噴射され
ないように制御される。
て、ノッキングの発生を防止する内燃機関が公知であ
る。特開平6−81743号公報には、このようなアン
チノック剤と燃料とを単一の噴射弁から噴射する内燃機
関が開示されている。この内燃機関の噴射弁は、機関運
転状態毎に噴射弁へ供給された必要アンチノック剤量と
必要燃料量とを同時に噴射するものであり、噴射弁へ供
給されるアンチノック剤量が減少すると、その分、噴射
弁へ供給される燃料量が増加する構造を有しているため
に、アンチノック剤供給系に異常等が発生した場合に
は、噴射弁から必要燃料量を越える量の燃料が噴射され
ないように制御される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、気筒内への
アンチノック剤の供給によりノッキング防止ができるこ
とを前提として、良好な燃焼を実現するために、高圧縮
比又は点火時期進角等の設定がされている。それによ
り、前述の従来技術によって、アンチノック剤供給系に
異常等が発生して気筒内へアンチノック剤が供給されな
いにも係わらず気筒内へ機関運転状態毎の必要燃料量が
供給されれば、高圧縮比又は点火時期進角等によってノ
ッキングが発生することとなる。
アンチノック剤の供給によりノッキング防止ができるこ
とを前提として、良好な燃焼を実現するために、高圧縮
比又は点火時期進角等の設定がされている。それによ
り、前述の従来技術によって、アンチノック剤供給系に
異常等が発生して気筒内へアンチノック剤が供給されな
いにも係わらず気筒内へ機関運転状態毎の必要燃料量が
供給されれば、高圧縮比又は点火時期進角等によってノ
ッキングが発生することとなる。
【0004】従って、本発明の目的は、ノッキング防止
のために気筒内へアンチノック剤を供給するアンチノッ
ク剤供給手段を備える内燃機関において、アンチノック
剤を気筒内へ供給不可能な時にもノッキングの発生を防
止可能とすることである。
のために気筒内へアンチノック剤を供給するアンチノッ
ク剤供給手段を備える内燃機関において、アンチノック
剤を気筒内へ供給不可能な時にもノッキングの発生を防
止可能とすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項1に
記載の内燃機関は、気筒内へ供給された吸気量に応じて
気筒内へ燃料を供給するための燃料供給手段と、気筒内
へアンチノック剤を供給するためのアンチノック剤供給
手段と、前記アンチノック剤供給手段による気筒内への
アンチノック剤の供給が不可能な時には気筒内へ供給さ
れる吸気量が制限値を越えないようにする吸気量制限手
段とを具備することを特徴とする。
記載の内燃機関は、気筒内へ供給された吸気量に応じて
気筒内へ燃料を供給するための燃料供給手段と、気筒内
へアンチノック剤を供給するためのアンチノック剤供給
手段と、前記アンチノック剤供給手段による気筒内への
アンチノック剤の供給が不可能な時には気筒内へ供給さ
れる吸気量が制限値を越えないようにする吸気量制限手
段とを具備することを特徴とする。
【0006】また、本発明による請求項2に記載の内燃
機関は、請求項1に記載の内燃機関において、前記制限
値は機関回転数毎に定められていることを特徴とする。
機関は、請求項1に記載の内燃機関において、前記制限
値は機関回転数毎に定められていることを特徴とする。
【0007】また、本発明による請求項3に記載の内燃
機関は、請求項1又は2に記載の内燃機関において、前
記吸気量制限手段は、アンチノック剤の残量が所定値以
下となった時に前記吸気量が前記制限値以下である場合
には、アンチノック剤が無くなって前記アンチノック剤
供給手段による気筒内へのアンチノック剤の供給が不可
能となるに先立って前記吸気量が前記制限値を越えない
ようにすることを特徴とする。
機関は、請求項1又は2に記載の内燃機関において、前
記吸気量制限手段は、アンチノック剤の残量が所定値以
下となった時に前記吸気量が前記制限値以下である場合
には、アンチノック剤が無くなって前記アンチノック剤
供給手段による気筒内へのアンチノック剤の供給が不可
能となるに先立って前記吸気量が前記制限値を越えない
ようにすることを特徴とする。
【0008】また、本発明による請求項4に記載の内燃
機関は、請求項1又は2に記載の内燃機関において、前
記吸気量制限手段は、アンチノック剤の残量が所定値と
なった時に前記吸気量が前記制限値を越えている場合に
は前記吸気量を前記制限値以下に徐々に減少させ、アン
チノック剤が無くなって前記アンチノック剤供給手段に
よる気筒内へのアンチノック剤の供給が不可能となるに
先立って前記吸気量が前記制限値を越えないようにする
ことを特徴とする。
機関は、請求項1又は2に記載の内燃機関において、前
記吸気量制限手段は、アンチノック剤の残量が所定値と
なった時に前記吸気量が前記制限値を越えている場合に
は前記吸気量を前記制限値以下に徐々に減少させ、アン
チノック剤が無くなって前記アンチノック剤供給手段に
よる気筒内へのアンチノック剤の供給が不可能となるに
先立って前記吸気量が前記制限値を越えないようにする
ことを特徴とする。
【0009】また、本発明による請求項5に記載の内燃
機関は、請求項1から4のいずれかに記載の内燃機関に
おいて、前記吸気量制限手段は、機関吸気系に配置され
た吸気量制御弁であることを特徴とする。
機関は、請求項1から4のいずれかに記載の内燃機関に
おいて、前記吸気量制限手段は、機関吸気系に配置され
た吸気量制御弁であることを特徴とする。
【0010】また、本発明による請求項6に記載の内燃
機関は、請求項1から4のいずれかに記載の内燃機関に
おいて、前記吸気量制限手段は、吸気弁の開弁期間及び
リフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構で
あることを特徴とする。
機関は、請求項1から4のいずれかに記載の内燃機関に
おいて、前記吸気量制限手段は、吸気弁の開弁期間及び
リフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構で
あることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は本発明による内燃機関の実
施形態を示す概略図である。同図において、100は機
関本体、1は吸気ポート、2は排気ポートである。吸気
ポート1は吸気弁3を介して、排気ポート2は排気弁4
を介して、それぞれ気筒内へ通じている。5はピスト
ン、6は点火プラグである。吸気ポート1には吸気管7
が接続され、各気筒の吸気管7は単一のサージタンク8
へ通じており、サージタンク8の上流側には、大気へ通
じる吸気通路9が接続されている。一方、排気ポート2
には排気管10が接続され、各気筒の排気管10は合流
した後に触媒コンバータ(図示せず)を介して大気へ通
じている。
施形態を示す概略図である。同図において、100は機
関本体、1は吸気ポート、2は排気ポートである。吸気
ポート1は吸気弁3を介して、排気ポート2は排気弁4
を介して、それぞれ気筒内へ通じている。5はピスト
ン、6は点火プラグである。吸気ポート1には吸気管7
が接続され、各気筒の吸気管7は単一のサージタンク8
へ通じており、サージタンク8の上流側には、大気へ通
じる吸気通路9が接続されている。一方、排気ポート2
には排気管10が接続され、各気筒の排気管10は合流
した後に触媒コンバータ(図示せず)を介して大気へ通
じている。
【0012】11は各吸気管7に取り付けられた燃料噴
射弁であり、サージタンク8上流側の吸気通路9にはス
ロットル弁12が配置されている。スロットル弁12
は、アクセルペダルに機械的に連結されているものでは
なく、例えば、ステップモータ13等によってアクセル
ペダルの踏み込み量に係わらずに開度制御可能なもので
ある。14はサージタンク8内を介して気筒内へ水又は
アルコール等のアンチノック剤を供給するためのアンチ
ノック剤噴射弁である。15はアンチノック剤噴射弁1
4へアンチノック剤を供給するアンチノック剤タンクで
あり、16はアンチノック剤タンク15内のアンチノッ
ク剤の残量を検出する残量検出器16である。
射弁であり、サージタンク8上流側の吸気通路9にはス
ロットル弁12が配置されている。スロットル弁12
は、アクセルペダルに機械的に連結されているものでは
なく、例えば、ステップモータ13等によってアクセル
ペダルの踏み込み量に係わらずに開度制御可能なもので
ある。14はサージタンク8内を介して気筒内へ水又は
アルコール等のアンチノック剤を供給するためのアンチ
ノック剤噴射弁である。15はアンチノック剤噴射弁1
4へアンチノック剤を供給するアンチノック剤タンクで
あり、16はアンチノック剤タンク15内のアンチノッ
ク剤の残量を検出する残量検出器16である。
【0013】また、本実施形態の内燃機関は、吸気弁3
の開弁時期及び閉弁時期と、開弁最大リフト量とを無段
階に可変とするように、吸気弁3を電磁式又は油圧式ア
クチュエータ17によって駆動するようになっている。
同様に、排気弁4も電磁式又は油圧式アクチュエータ1
8によって駆動される。
の開弁時期及び閉弁時期と、開弁最大リフト量とを無段
階に可変とするように、吸気弁3を電磁式又は油圧式ア
クチュエータ17によって駆動するようになっている。
同様に、排気弁4も電磁式又は油圧式アクチュエータ1
8によって駆動される。
【0014】20は、スロットル弁12のためのステッ
プモータ13と、吸気弁3及び排気弁4のための二つの
アクチュエータ17,18とを制御するための制御装置
であり、機関回転数を検出するための回転センサ(図示
せず)、機関負荷としてアクセルペダルの踏み込み量を
検出するアクセルペダルストロークセンサ(図示せ
ず)、及び機関温度として冷却水温を検出する水温セン
サ(図示せず)等の機関運転状態を把握するためのセン
サに加えて、前述した残量検出器16と、アンチノック
剤噴射弁14内に配置されて、実際にアンチノック剤が
噴射されていることを検出する噴射検出センサとが接続
されている。
プモータ13と、吸気弁3及び排気弁4のための二つの
アクチュエータ17,18とを制御するための制御装置
であり、機関回転数を検出するための回転センサ(図示
せず)、機関負荷としてアクセルペダルの踏み込み量を
検出するアクセルペダルストロークセンサ(図示せ
ず)、及び機関温度として冷却水温を検出する水温セン
サ(図示せず)等の機関運転状態を把握するためのセン
サに加えて、前述した残量検出器16と、アンチノック
剤噴射弁14内に配置されて、実際にアンチノック剤が
噴射されていることを検出する噴射検出センサとが接続
されている。
【0015】本実施形態の内燃機関は、前述の各センサ
によって把握された現在の機関運転状態に基づき必要量
の吸気が気筒内へ導入されるように、ステップモータ1
3を介してスロットル弁12を開度制御し、各気筒の吸
気行程中又はそれ以前において、実際に気筒内へ導入さ
れる吸気量に対して機関運転状態毎の所望空燃比が実現
されるように必要量の燃料を燃料噴射弁11によって噴
射する。それにより、吸気行程において必要量の燃料が
気筒内へ供給され、圧縮行程末期までに気筒内に形成さ
れた均質混合気によって燃焼が実施される。
によって把握された現在の機関運転状態に基づき必要量
の吸気が気筒内へ導入されるように、ステップモータ1
3を介してスロットル弁12を開度制御し、各気筒の吸
気行程中又はそれ以前において、実際に気筒内へ導入さ
れる吸気量に対して機関運転状態毎の所望空燃比が実現
されるように必要量の燃料を燃料噴射弁11によって噴
射する。それにより、吸気行程において必要量の燃料が
気筒内へ供給され、圧縮行程末期までに気筒内に形成さ
れた均質混合気によって燃焼が実施される。
【0016】図2は機関回転数と機関一行程当りの吸入
空気量との関係を示しており、実線Aは各機関回転数に
対する機関一行程当りの最大吸入空気量を示している。
本実施形態の内燃機関は、必要に応じて、吸気行程以前
に、又は、好ましくは吸気行程中にアンチノック剤噴射
弁14によってアンチノック剤を噴射し、気筒内へ向か
う吸気流によってアンチノック剤を気筒内へ供給するよ
うになっている。こうして気筒内へ供給されたアンチノ
ック剤により、ノッキングの発生を防止することができ
る。それにより、圧縮比を高める又は点火時期を進角す
る等によって効率を向上させることが可能である。
空気量との関係を示しており、実線Aは各機関回転数に
対する機関一行程当りの最大吸入空気量を示している。
本実施形態の内燃機関は、必要に応じて、吸気行程以前
に、又は、好ましくは吸気行程中にアンチノック剤噴射
弁14によってアンチノック剤を噴射し、気筒内へ向か
う吸気流によってアンチノック剤を気筒内へ供給するよ
うになっている。こうして気筒内へ供給されたアンチノ
ック剤により、ノッキングの発生を防止することができ
る。それにより、圧縮比を高める又は点火時期を進角す
る等によって効率を向上させることが可能である。
【0017】ノッキングは各機関回転数における低負荷
側では発生することはなく、不必要なアンチノック剤の
消費を避けるために、各機関回転数において図2におけ
る実線Bより低負荷側の運転領域ではアンチノック剤の
噴射を中止するようになっている。また、この運転領域
は、燃料噴射量も比較的少なく、気筒内温度はそれほど
高くないために、アンチノック剤を供給しても、その気
化が不十分で液状アンチノック剤がシリンダボアに付着
し、エンジンオイルを希釈化する等の問題を発生するこ
とがある。さらに、気筒内温度を必要以上に低下させる
と、燃料が十分に気化しない問題も発生する。低負荷側
運転領域でのアンチノック剤の供給を中止することによ
り、このような問題の発生を防止することができる。
側では発生することはなく、不必要なアンチノック剤の
消費を避けるために、各機関回転数において図2におけ
る実線Bより低負荷側の運転領域ではアンチノック剤の
噴射を中止するようになっている。また、この運転領域
は、燃料噴射量も比較的少なく、気筒内温度はそれほど
高くないために、アンチノック剤を供給しても、その気
化が不十分で液状アンチノック剤がシリンダボアに付着
し、エンジンオイルを希釈化する等の問題を発生するこ
とがある。さらに、気筒内温度を必要以上に低下させる
と、燃料が十分に気化しない問題も発生する。低負荷側
運転領域でのアンチノック剤の供給を中止することによ
り、このような問題の発生を防止することができる。
【0018】こうして図2における実線AとBとの間の
高負荷側運転領域では、アンチノック剤が気筒内へ供給
される。アンチノック剤の供給量は常に所定量としても
良いが、機関負荷が高いほどノッキングが発生しやすく
なるために、機関負荷が高いほどアンチノック剤の供給
量を増加するようにしても良い。
高負荷側運転領域では、アンチノック剤が気筒内へ供給
される。アンチノック剤の供給量は常に所定量としても
良いが、機関負荷が高いほどノッキングが発生しやすく
なるために、機関負荷が高いほどアンチノック剤の供給
量を増加するようにしても良い。
【0019】このように、必要時にアンチノック剤が気
筒内へ供給されれば、良好な燃焼を実現することができ
る。しかしながら、アンチノック剤噴射弁14又はアン
チノック剤タンク15又は両者の間の供給管等に異常が
発生して、又は、アンチノック剤タンク16内のアンチ
ノック剤が無くなって、高負荷側運転領域においてアン
チノック剤が気筒内へ供給されないと、高圧縮比化又は
点火時期進角によって、ほぼ確実にノッキングが発生す
ることとなる。高負荷側運転領域でも、機関回転数又は
機関負荷がそれほど高くない時(図2の点線Cの下側領
域)には、ノッキングを回避するための公知の自動点火
時期制御によって、点火時期を僅かに遅角することでノ
ッキングを回避することができる。しかしながら、機関
回転数又は機関負荷が高い時(図2の点線Cの上側領
域)には、ノッキング回避に点火時期を大幅に遅角する
必要があり、排気ガス温度が異常に上昇して触媒コンバ
ータを破損する等の問題が発生する。
筒内へ供給されれば、良好な燃焼を実現することができ
る。しかしながら、アンチノック剤噴射弁14又はアン
チノック剤タンク15又は両者の間の供給管等に異常が
発生して、又は、アンチノック剤タンク16内のアンチ
ノック剤が無くなって、高負荷側運転領域においてアン
チノック剤が気筒内へ供給されないと、高圧縮比化又は
点火時期進角によって、ほぼ確実にノッキングが発生す
ることとなる。高負荷側運転領域でも、機関回転数又は
機関負荷がそれほど高くない時(図2の点線Cの下側領
域)には、ノッキングを回避するための公知の自動点火
時期制御によって、点火時期を僅かに遅角することでノ
ッキングを回避することができる。しかしながら、機関
回転数又は機関負荷が高い時(図2の点線Cの上側領
域)には、ノッキング回避に点火時期を大幅に遅角する
必要があり、排気ガス温度が異常に上昇して触媒コンバ
ータを破損する等の問題が発生する。
【0020】本実施形態では、このような問題の発生を
防止するために、図3に示す第一フローチャートに従っ
てスロットル弁12の開度を制御するようになってい
る。先ず、ステップ101において、現在の運転状態が
図2の二つの実線A,Bの間の高負荷側運転領域である
か否かが判断される。この判断が否定される時には、前
述したようにアンチノック剤の供給は行われないため
に、そのまま終了する。一方、高負荷側運転領域である
時には、ステップ102に進み、アンチノック剤噴射弁
14内の噴射検出センサによって実際にアンチノック剤
が噴射されているか否かが判断される。アンチノック剤
噴射に問題がない時にはそのまま終了する。しかしなが
ら、高負荷側運転領域であるにも係わらずにアンチノッ
ク剤が噴射されていない時には102’に進んで噴射を
禁止するとともにステップ103に進んで、スロットル
弁12の上限開度制御が実施され、この上限開度制御は
アンチノック剤の正常な噴射が再開されるまで続けられ
る。
防止するために、図3に示す第一フローチャートに従っ
てスロットル弁12の開度を制御するようになってい
る。先ず、ステップ101において、現在の運転状態が
図2の二つの実線A,Bの間の高負荷側運転領域である
か否かが判断される。この判断が否定される時には、前
述したようにアンチノック剤の供給は行われないため
に、そのまま終了する。一方、高負荷側運転領域である
時には、ステップ102に進み、アンチノック剤噴射弁
14内の噴射検出センサによって実際にアンチノック剤
が噴射されているか否かが判断される。アンチノック剤
噴射に問題がない時にはそのまま終了する。しかしなが
ら、高負荷側運転領域であるにも係わらずにアンチノッ
ク剤が噴射されていない時には102’に進んで噴射を
禁止するとともにステップ103に進んで、スロットル
弁12の上限開度制御が実施され、この上限開度制御は
アンチノック剤の正常な噴射が再開されるまで続けられ
る。
【0021】この上限開度制御は、各機関回転数で気筒
内へ供給される吸気量を制限し、吸入空気量を図2に示
す点線Cまでに抑制することにより、点火時期を大幅に
遅角することなくノッキングを回避することを可能とす
る。図4において、実線Eは機関回転数に対するスロッ
トル弁12の上限開度を示している。低回転側ほど、時
間当りの行程数が少ない為、スロットル弁を通過する時
間当りの空気量も少なくなる為に、機関一行程当りの吸
入空気量を制限する為には、点線Dに示す最大開度に対
して大きくスロットル弁開度を制限する必要がある。
内へ供給される吸気量を制限し、吸入空気量を図2に示
す点線Cまでに抑制することにより、点火時期を大幅に
遅角することなくノッキングを回避することを可能とす
る。図4において、実線Eは機関回転数に対するスロッ
トル弁12の上限開度を示している。低回転側ほど、時
間当りの行程数が少ない為、スロットル弁を通過する時
間当りの空気量も少なくなる為に、機関一行程当りの吸
入空気量を制限する為には、点線Dに示す最大開度に対
して大きくスロットル弁開度を制限する必要がある。
【0022】このようなスロットル弁の上限開度制御に
よって、運転者は、意図する機関出力が発生せずに、違
和感を感じることとなるために、警告ランプ等によって
運転者へアンチノック剤噴射異常を知らせることが好ま
しい。
よって、運転者は、意図する機関出力が発生せずに、違
和感を感じることとなるために、警告ランプ等によって
運転者へアンチノック剤噴射異常を知らせることが好ま
しい。
【0023】もし、アンチノック剤噴射に問題が発生し
た時にスロットル弁が上限開度を越えている場合には、
第一フローチャートではスロットル弁は直ちに上限開度
まで閉弁される。それにより、機関出力が急激に低下
し、運転者は大きなトルクショックを感じることとな
る。アンチノック剤噴射弁14又はアンチノック剤タン
ク15又は両者の間の供給管等に異常が発生した場合に
は、このようなトルクショックも止むを得ない。しかし
ながら、アンチノック剤タンク16内のアンチノック剤
が無くなる場合には、予測が可能であり、このようなト
ルクショックを防止することが可能である。
た時にスロットル弁が上限開度を越えている場合には、
第一フローチャートではスロットル弁は直ちに上限開度
まで閉弁される。それにより、機関出力が急激に低下
し、運転者は大きなトルクショックを感じることとな
る。アンチノック剤噴射弁14又はアンチノック剤タン
ク15又は両者の間の供給管等に異常が発生した場合に
は、このようなトルクショックも止むを得ない。しかし
ながら、アンチノック剤タンク16内のアンチノック剤
が無くなる場合には、予測が可能であり、このようなト
ルクショックを防止することが可能である。
【0024】図5は、このための第二フローチャートで
ある。先ず、ステップ201において、残量検出器16
によって検出されるアンチノック剤タンク15内のアン
チノック剤残量が所定量Q以下であるか否かが判断され
る。この判断が否定される時には、アンチノック剤タン
ク15内のアンチノック剤残量は十分であり、そのまま
終了する。しかしながら、アンチノック剤タンク15内
のアンチノック剤残量が少ない時には、ステップ201
における判断が肯定されてステップ202へ進み、スロ
ットル弁が図4の上限開度以下であるか否かが判断され
る。この判断が否定される時には、そのまま終了する
が、肯定される時にはステップ203において前述同様
なスロットル弁の上限開度制御が実施される。本フロー
チャートにおける上限開度制御は、アンチノック剤の残
量がゼロとなるまで続けられ、その後は第一フローチャ
ートによってスロットル弁の上限開度制御が実施され
る。
ある。先ず、ステップ201において、残量検出器16
によって検出されるアンチノック剤タンク15内のアン
チノック剤残量が所定量Q以下であるか否かが判断され
る。この判断が否定される時には、アンチノック剤タン
ク15内のアンチノック剤残量は十分であり、そのまま
終了する。しかしながら、アンチノック剤タンク15内
のアンチノック剤残量が少ない時には、ステップ201
における判断が肯定されてステップ202へ進み、スロ
ットル弁が図4の上限開度以下であるか否かが判断され
る。この判断が否定される時には、そのまま終了する
が、肯定される時にはステップ203において前述同様
なスロットル弁の上限開度制御が実施される。本フロー
チャートにおける上限開度制御は、アンチノック剤の残
量がゼロとなるまで続けられ、その後は第一フローチャ
ートによってスロットル弁の上限開度制御が実施され
る。
【0025】アンチノック剤タンク16内のアンチノッ
ク剤残量が少ない時には、比較的短期間でアンチノック
剤タンク16内にはアンチノック剤が無くなり、アンチ
ノック剤の噴射が不可能となる。本フローチャートで
は、この比較的短期間のうちに、スロットル弁が上限開
度以下となった時には、それ以降において、スロットル
弁が上限開度を越えないように制御され、それにより、
アンチノック剤が噴射されずにノッキングが発生するこ
とを回避するために大きなトルクショックが発生するこ
とはない。
ク剤残量が少ない時には、比較的短期間でアンチノック
剤タンク16内にはアンチノック剤が無くなり、アンチ
ノック剤の噴射が不可能となる。本フローチャートで
は、この比較的短期間のうちに、スロットル弁が上限開
度以下となった時には、それ以降において、スロットル
弁が上限開度を越えないように制御され、それにより、
アンチノック剤が噴射されずにノッキングが発生するこ
とを回避するために大きなトルクショックが発生するこ
とはない。
【0026】また、図6は、第二フローチャートと同様
な目的を有する第三フローチャートである。第二フロー
チャートとの違いについてのみ以下に説明する。本フロ
ーチャートでは、先ず、ステップ301においてアンチ
ノック剤残量が所定量Qとなった時にステップ302に
おいてスロットル弁の開度の判断がされ、スロットル弁
が上限開度を越えている時には、ステップ304に進ん
で、スロットル弁を上限開度まで徐々に閉弁し、その後
に、ステップ303においてスロットル弁の上限開度制
御が実施される。本フローチャートにおける上限開度制
御も、アンチノック剤の残量がゼロとなるまで続けら
れ、その後は第一フローチャートによってスロットル弁
の上限開度制御が実施される。こうして、アンチノック
剤残量が所定量Qまで減少した時に、もし、スロットル
弁が上限開度を越えているならば、スロットル弁を上限
開度まで徐々に閉弁して機関出力を徐々に減少させるた
めに、それにより、アンチノック剤が噴射されずにノッ
キングが発生することを回避するために大きなトルクシ
ョックが発生することはない。また、本フローチャート
では、アンチノック剤の残量が少なくなった時にスロッ
トル弁がいかなる開度であっても大きなトルクショック
を発生させることなく上限開度制御が可能であるため
に、所定量Qを第二フローチャートに比較して少なくし
て、スロットル弁の上限開度制御の機会を減少させるこ
とが可能である。また、第二及び第三フローチャートに
おいても、アンチノック剤の残量が所定量Qとなった時
には、運転者は、意図する機関出力が発生せずに、違和
感を感じることとなるために、警告ランプ等によって運
転者へアンチノック剤噴射異常を知らせることが好まし
い。尚、残量によって、開度制御を行う場合は、残量0
まで噴射を実施せず噴射検出センサを用いずに、所定量
Qとなり、上限開度制御を開始した所で噴射禁止として
も良い。この場合、補給等により、残量が所定量Q以上
になった際に噴射禁止の解除を行う。
な目的を有する第三フローチャートである。第二フロー
チャートとの違いについてのみ以下に説明する。本フロ
ーチャートでは、先ず、ステップ301においてアンチ
ノック剤残量が所定量Qとなった時にステップ302に
おいてスロットル弁の開度の判断がされ、スロットル弁
が上限開度を越えている時には、ステップ304に進ん
で、スロットル弁を上限開度まで徐々に閉弁し、その後
に、ステップ303においてスロットル弁の上限開度制
御が実施される。本フローチャートにおける上限開度制
御も、アンチノック剤の残量がゼロとなるまで続けら
れ、その後は第一フローチャートによってスロットル弁
の上限開度制御が実施される。こうして、アンチノック
剤残量が所定量Qまで減少した時に、もし、スロットル
弁が上限開度を越えているならば、スロットル弁を上限
開度まで徐々に閉弁して機関出力を徐々に減少させるた
めに、それにより、アンチノック剤が噴射されずにノッ
キングが発生することを回避するために大きなトルクシ
ョックが発生することはない。また、本フローチャート
では、アンチノック剤の残量が少なくなった時にスロッ
トル弁がいかなる開度であっても大きなトルクショック
を発生させることなく上限開度制御が可能であるため
に、所定量Qを第二フローチャートに比較して少なくし
て、スロットル弁の上限開度制御の機会を減少させるこ
とが可能である。また、第二及び第三フローチャートに
おいても、アンチノック剤の残量が所定量Qとなった時
には、運転者は、意図する機関出力が発生せずに、違和
感を感じることとなるために、警告ランプ等によって運
転者へアンチノック剤噴射異常を知らせることが好まし
い。尚、残量によって、開度制御を行う場合は、残量0
まで噴射を実施せず噴射検出センサを用いずに、所定量
Qとなり、上限開度制御を開始した所で噴射禁止として
も良い。この場合、補給等により、残量が所定量Q以上
になった際に噴射禁止の解除を行う。
【0027】これまで説明したスロットル弁の上限開度
制御は、各機関回転数において、アンチノック剤の供給
がなくても僅かな点火時期の遅角等によってノッキング
が発生しない機関負荷(図2の点線C)以下となるよう
に吸気量を制限するものであり、運転者が要求する機関
出力に可能な限り近い機関出力を発生させることができ
る。しかしながら、これは、本発明を限定するものでは
なく、例えば、各機関回転数において、点火時期を遅角
することなくノッキングが発生しない機関負荷以下とな
るように吸気量を制限しても良く、また、機関回転数に
係わらずに、点火時期を僅かに遅角して又は遅角するこ
となくノッキングが発生しない所定機関負荷以下となる
ように吸気量を制限しても良い。
制御は、各機関回転数において、アンチノック剤の供給
がなくても僅かな点火時期の遅角等によってノッキング
が発生しない機関負荷(図2の点線C)以下となるよう
に吸気量を制限するものであり、運転者が要求する機関
出力に可能な限り近い機関出力を発生させることができ
る。しかしながら、これは、本発明を限定するものでは
なく、例えば、各機関回転数において、点火時期を遅角
することなくノッキングが発生しない機関負荷以下とな
るように吸気量を制限しても良く、また、機関回転数に
係わらずに、点火時期を僅かに遅角して又は遅角するこ
となくノッキングが発生しない所定機関負荷以下となる
ように吸気量を制限しても良い。
【0028】このような吸気量制限は、サージタンク8
の上流側に配置されたスロットル弁を含み機関吸気系の
いずれかの位置に配置された吸気量制御弁によって実施
可能である。このような吸気量制御弁がスロットル弁と
は別に設けられる場合には、スロットル弁はアクセルペ
ダルによって機械的に連結駆動されても良い。
の上流側に配置されたスロットル弁を含み機関吸気系の
いずれかの位置に配置された吸気量制御弁によって実施
可能である。このような吸気量制御弁がスロットル弁と
は別に設けられる場合には、スロットル弁はアクセルペ
ダルによって機械的に連結駆動されても良い。
【0029】また、本実施形態の内燃機関は、アクチュ
エータ17によって吸気弁3の開弁時期及び閉弁時期、
すなわち、開弁期間と、開弁時の最大のリフト量とが無
段階に可変となっている。それにより、スロットル弁1
2は、機関運転状態に応じて開度制御され、又は、アク
セルペダルによって機械的に連結駆動されるようにし、
第一及び第二フローチャートにおいて、スロットル弁の
上限開度制御に代えて、吸気弁3の開弁期間又はリフト
量を制御することによって、各機関回転数において、ア
ンチノック剤の供給がなくても僅かな点火時期の遅角等
によってノッキングが発生しない機関負荷(図2の点線
C)以下となるように吸気量を制限するようにしても良
い。
エータ17によって吸気弁3の開弁時期及び閉弁時期、
すなわち、開弁期間と、開弁時の最大のリフト量とが無
段階に可変となっている。それにより、スロットル弁1
2は、機関運転状態に応じて開度制御され、又は、アク
セルペダルによって機械的に連結駆動されるようにし、
第一及び第二フローチャートにおいて、スロットル弁の
上限開度制御に代えて、吸気弁3の開弁期間又はリフト
量を制御することによって、各機関回転数において、ア
ンチノック剤の供給がなくても僅かな点火時期の遅角等
によってノッキングが発生しない機関負荷(図2の点線
C)以下となるように吸気量を制限するようにしても良
い。
【0030】図7は、例えば、吸気弁3のリフト量を四
段階に変化させた場合の各機関回転数に対する吸気量を
示している。もちろん、吸気弁3の開弁期間を変化させ
ても同様である。実線Fはリフト量が通常である場合で
あり、各機関回転数における吸気量は、ほぼ図2の最大
機関負荷に対応する値となる。実線G、実線H、及び実
線Iは、この順序で、リフト量が徐々に小さくされた場
合であり、リフト量を小さくするほど、高回転側での吸
気量の減少が顕著となる。
段階に変化させた場合の各機関回転数に対する吸気量を
示している。もちろん、吸気弁3の開弁期間を変化させ
ても同様である。実線Fはリフト量が通常である場合で
あり、各機関回転数における吸気量は、ほぼ図2の最大
機関負荷に対応する値となる。実線G、実線H、及び実
線Iは、この順序で、リフト量が徐々に小さくされた場
合であり、リフト量を小さくするほど、高回転側での吸
気量の減少が顕著となる。
【0031】点線Kは、図2におけるアンチノック剤の
供給がない時の制限負荷(点線C)に対応する制限吸気
量であり、すなわち、各機関回転数において、この制限
吸気量を下回るように吸気弁のリフト量を選択すれば良
い。もちろん、図7において最も小さなリフト量(実線
I)を選択すれば、いずれの機関回転数においても制限
吸気量を上回ることはなく、すなわち、二つのカムを切
換えて使用するような可変動弁機構を使用して通常のリ
フト量からこの最小リフト量への二段階変化でも、ノッ
キングの発生を回避することができる。しかしながら、
低回転側を除き大幅な吸気量不足となる。それにより、
リフト量の多段階変化によって、機関回転数が高くなる
ほど、吸気弁のリフト量を大きく選択することが好まし
い。それにより、運転者が要求する機関出力に近い機関
出力を発生させることができる。
供給がない時の制限負荷(点線C)に対応する制限吸気
量であり、すなわち、各機関回転数において、この制限
吸気量を下回るように吸気弁のリフト量を選択すれば良
い。もちろん、図7において最も小さなリフト量(実線
I)を選択すれば、いずれの機関回転数においても制限
吸気量を上回ることはなく、すなわち、二つのカムを切
換えて使用するような可変動弁機構を使用して通常のリ
フト量からこの最小リフト量への二段階変化でも、ノッ
キングの発生を回避することができる。しかしながら、
低回転側を除き大幅な吸気量不足となる。それにより、
リフト量の多段階変化によって、機関回転数が高くなる
ほど、吸気弁のリフト量を大きく選択することが好まし
い。それにより、運転者が要求する機関出力に近い機関
出力を発生させることができる。
【0032】本実施形態では、アクチュエータ17によ
って吸気弁3のリフト量を無段階に変化させることがで
きるために、各機関回転数において制限吸気量が実現さ
れるリフト量を選択することにより、スロットル弁の上
限開度制御と同様な吸気量の制限を実現可能である。も
ちろん、第三フローチャートにおいて、スロットル弁を
上限開度まで徐々に閉弁することに代えて、吸気弁3の
リフト量を徐々に減少させることも可能である。
って吸気弁3のリフト量を無段階に変化させることがで
きるために、各機関回転数において制限吸気量が実現さ
れるリフト量を選択することにより、スロットル弁の上
限開度制御と同様な吸気量の制限を実現可能である。も
ちろん、第三フローチャートにおいて、スロットル弁を
上限開度まで徐々に閉弁することに代えて、吸気弁3の
リフト量を徐々に減少させることも可能である。
【0033】本実施形態において、燃料噴射弁11は吸
気管7に配置されているが、もちろん、気筒内へ直接的
に燃料を噴射しても良い。また、アンチノック剤噴射弁
14も気筒内へ直接的にアンチノック剤を噴射しても良
い。
気管7に配置されているが、もちろん、気筒内へ直接的
に燃料を噴射しても良い。また、アンチノック剤噴射弁
14も気筒内へ直接的にアンチノック剤を噴射しても良
い。
【0034】
【発明の効果】このように本発明による内燃機関によれ
ば、気筒内へ供給された吸気量に応じて気筒内へ燃料を
供給するための燃料供給手段と、気筒内へアンチノック
剤を供給するためのアンチノック剤供給手段とを具備
し、アンチノック剤供給手段による気筒内へのアンチノ
ック剤の供給が不可能な時には、吸気量制限手段によっ
て気筒内へ供給される吸気量が制限値を越えないように
されるために、機関出力を確実に低下させてノッキング
の発生を防止することができる。
ば、気筒内へ供給された吸気量に応じて気筒内へ燃料を
供給するための燃料供給手段と、気筒内へアンチノック
剤を供給するためのアンチノック剤供給手段とを具備
し、アンチノック剤供給手段による気筒内へのアンチノ
ック剤の供給が不可能な時には、吸気量制限手段によっ
て気筒内へ供給される吸気量が制限値を越えないように
されるために、機関出力を確実に低下させてノッキング
の発生を防止することができる。
【図1】本発明による内燃機関の実施形態を示す概略図
である。
である。
【図2】機関回転数と機関負荷との関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図3】スロットル弁の上限開度制御のための第一フロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図4】機関回転数とスロットル弁開度との関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図5】スロットル弁の上限開度制御のための第二フロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図6】スロットル弁の上限開度制御のための第三フロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図7】機関回転数と吸気量との関係を示すグラフであ
る。
る。
3…吸気弁 4…排気弁 7…吸気管 8…サージタンク 11…燃料噴射弁 12…スロットル弁 14…アンチノック剤噴射弁 15…アンチノック剤タンク 20…制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/22 310 F02D 41/22 310B 320 320 45/00 345 45/00 345B F02M 25/14 F02M 25/14 A Fターム(参考) 3G065 AA04 CA18 DA05 DA06 EA08 EA09 FA06 FA08 GA00 GA09 GA10 GA46 HA19 JA04 KA02 KA36 3G084 BA05 BA23 CA04 DA38 EA11 EB22 FA00 FA10 FA20 FA33 3G092 AA01 AA05 AA11 AB02 AB14 AB17 BA01 DA01 DA02 DA03 DC01 EA02 EA09 EC09 FA16 GA06 HB00Z HE01Z HE08Z HF08Z 3G301 HA01 JA22 KA09 LA00 LA01 LA03 LA07 NC02 NE06 NE08 NE19 PB00Z PE01Z PE08Z PF03Z
Claims (6)
- 【請求項1】 気筒内へ供給された吸気量に応じて気筒
内へ燃料を供給するための燃料供給手段と、気筒内へア
ンチノック剤を供給するためのアンチノック剤供給手段
と、前記アンチノック剤供給手段による気筒内へのアン
チノック剤の供給が不可能な時には気筒内へ供給される
吸気量が制限値を越えないようにする吸気量制限手段と
を具備することを特徴とする内燃機関。 - 【請求項2】 前記制限値は機関回転数毎に定められて
いることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 - 【請求項3】 前記吸気量制限手段は、アンチノック剤
の残量が所定値以下となった時に前記吸気量が前記制限
値以下である場合には、アンチノック剤が無くなって前
記アンチノック剤供給手段による気筒内へのアンチノッ
ク剤の供給が不可能となるに先立って前記吸気量が前記
制限値を越えないようにすることを特徴とする請求項1
又は2に記載の内燃機関。 - 【請求項4】 前記吸気量制限手段は、アンチノック剤
の残量が所定値となった時に前記吸気量が前記制限値を
越えている場合には前記吸気量を前記制限値以下に徐々
に減少させ、アンチノック剤が無くなって前記アンチノ
ック剤供給手段による気筒内へのアンチノック剤の供給
が不可能となるに先立って前記吸気量が前記制限値を越
えないようにすることを特徴とする請求項1又は2に記
載の内燃機関。 - 【請求項5】 前記吸気量制限手段は、機関吸気系に配
置された吸気量制御弁であることを特徴とする請求項1
から4のいずれかに記載の内燃機関。 - 【請求項6】 前記吸気量制限手段は、吸気弁の開弁期
間及びリフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁
機構であることを特徴とする請求項1から4のいずれか
に記載の内燃機関。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000093020A JP2001271672A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000093020A JP2001271672A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 内燃機関 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001271672A true JP2001271672A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18608261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000093020A Withdrawn JP2001271672A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 内燃機関 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001271672A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007231948A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Ifp | 内燃エンジン、特にガソリン式の直接噴射型過給エンジンの燃焼相を制御する方法 |
CN102345532A (zh) * | 2010-07-29 | 2012-02-08 | 福特环球技术公司 | 发动机***及其运转方法 |
JP2014526637A (ja) * | 2011-09-07 | 2014-10-06 | アフトン・ケミカル・コーポレーション | 空気輸送エンジン添加剤送達システム |
CN107131065A (zh) * | 2010-07-29 | 2017-09-05 | 福特环球技术公司 | 发动机***及其运转方法 |
JP2017190736A (ja) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | スズキ株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
US10330003B2 (en) | 2010-07-29 | 2019-06-25 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for controlling fuel usage |
-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000093020A patent/JP2001271672A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007231948A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Ifp | 内燃エンジン、特にガソリン式の直接噴射型過給エンジンの燃焼相を制御する方法 |
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US10330003B2 (en) | 2010-07-29 | 2019-06-25 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for controlling fuel usage |
US10428784B2 (en) | 2010-07-29 | 2019-10-01 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for controlling fuel usage |
CN107131065B (zh) * | 2010-07-29 | 2020-04-14 | 福特环球技术公司 | 发动机***及其运转方法 |
JP2014526637A (ja) * | 2011-09-07 | 2014-10-06 | アフトン・ケミカル・コーポレーション | 空気輸送エンジン添加剤送達システム |
US9458761B2 (en) | 2011-09-07 | 2016-10-04 | Afton Chemical Corporation | Airborne engine additive delivery system |
US9856788B2 (en) | 2011-09-07 | 2018-01-02 | Afton Chemical Corporation | Airborne engine additive delivery system |
JP2017190736A (ja) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | スズキ株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040120 |