JPH04353243A - Combustion control device - Google Patents
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- JPH04353243A JPH04353243A JP3154087A JP15408791A JPH04353243A JP H04353243 A JPH04353243 A JP H04353243A JP 3154087 A JP3154087 A JP 3154087A JP 15408791 A JP15408791 A JP 15408791A JP H04353243 A JPH04353243 A JP H04353243A
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-
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- F02D35/027—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using knock sensors
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、ノッキングの発生を抑
制するための燃焼制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion control device for suppressing the occurrence of knocking.
【０００２】0002
【従来の技術】ノッキングは、スパークプラグで点火し
た混合気が火炎伝播により末端部まで正常に燃焼するの
ではなく燃焼ガスの膨張により未燃部が圧縮され自己着
火が発生し、激しく燃焼する現象である。ノッキングが
発生すると、異常な圧力波が起き、エンジンが振動する
ような感じとなると同時に、鋭い金属音が出たりする。
これがひどくなると、ピストン破損等エンジンの致命的
損傷につながる。圧縮比が高かったり、点火時期を進め
たりすることによって起こる。正常燃焼に対し、異常燃
焼（デトネーション）の結果として起こる現象である。[Prior Art] Knocking is a phenomenon in which the air-fuel mixture ignited by a spark plug does not combust normally to the end due to flame propagation, but the unburnt part is compressed due to the expansion of combustion gas and self-ignition occurs, resulting in violent combustion. It is. When knocking occurs, abnormal pressure waves occur, making the engine feel like it is vibrating and making a sharp metallic sound. If this becomes severe, it can lead to fatal engine damage such as piston breakage. This is caused by a high compression ratio or advanced ignition timing. This is a phenomenon that occurs as a result of abnormal combustion (detonation) in contrast to normal combustion.
【０００３】このため、ノッキングに対する燃焼制御は
、通常ノックセンサによりノック状態を検出し、点火時
期をリタードすることにより行われていた。また、特開
昭５７−２６２６７号公報には、ノッキング強度に応じ
て点火時期を制御する点火装置において、燃焼室内圧力
が所定レベル以上になるとノッキング強度にかかわらず
点火時期を遅らせることにより、エンジンの破損を防止
するようにした点火時期制御装置が開示されている。[0003] For this reason, combustion control against knocking has normally been performed by detecting the knocking state using a knock sensor and retarding the ignition timing. Furthermore, in JP-A-57-26267, in an ignition system that controls ignition timing according to the knocking intensity, when the pressure in the combustion chamber exceeds a predetermined level, the ignition timing is delayed regardless of the knocking intensity, thereby starting the engine. An ignition timing control device that prevents damage is disclosed.
【０００４】0004
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のノッキングに対する燃焼制御は、通常ノックセ
ンサによりノック状態を検出し、点火時期をリタードす
ることにより行われているため、強いノック発生時にお
いて燃焼室付近の温度上昇によるエンジン破損の危険を
伴うばかりでなく、燃費の悪化等の欠点を有している。[Problems to be Solved by the Invention] However, the conventional combustion control for knocking described above is usually performed by detecting the knock state using a knock sensor and retarding the ignition timing. This not only involves the risk of engine damage due to the rise in temperature near the cabin, but also has drawbacks such as deterioration of fuel efficiency.
【０００５】一方、後者は、燃焼室内圧力が所定レベル
以上になるとノッキング強度にかかわらず点火時期を単
に遅らせることにより、エンジンの破損を防止するよう
にしているため、上記同様に強いノック発生時において
燃焼室付近の温度上昇によるエンジン破損の危険を伴う
ばかりでなく、燃費の悪化等の欠点を有している。On the other hand, the latter prevents damage to the engine by simply delaying the ignition timing when the combustion chamber pressure exceeds a predetermined level, regardless of the knocking intensity. Not only does this involve the risk of engine damage due to a rise in temperature near the combustion chamber, but it also has drawbacks such as deterioration of fuel efficiency.
【０００６】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、ノッキングの発生を確実に防止することの
できる燃焼制御装置を提供することを目的とする。The present invention was made in response to the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a combustion control device that can reliably prevent the occurrence of knocking.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の燃焼制御装置は
、上記目的を達成するために、エンジンの各気筒毎に設
けられ、それぞれの気筒のノッキング状態を検出するノ
ック検出手段と、これらノック検出手段からのノック検
出結果とノック判定基準値とを比較し、ヘビーノックか
否かを判定するとともに、ヘビーノックを生じている気
筒を判定するノック判定手段と、このノック判定手段の
判定結果に基づき、ヘビーノックを生じている気筒に対
して、燃料噴射時期を上死点近くに設定する噴射時期制
御手段と、この噴射時期制御手段による燃料噴射の際、
前記それぞれの気筒に対し所定のタイミングで点火時期
を制御する点火時期制御手段とを具備することを特徴と
する。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the combustion control device of the present invention includes a knock detection means provided for each cylinder of an engine to detect a knocking state of each cylinder, and a knock detection means for detecting a knocking state of each cylinder. A knock determination means for comparing the knock detection result from the detection means with a knock determination reference value to determine whether or not there is a heavy knock, and a knock determination means for determining a cylinder in which heavy knock is occurring, and a determination result of the knock determination means for determining whether or not there is a heavy knock. Based on the above, an injection timing control means sets the fuel injection timing near the top dead center for a cylinder where heavy knock occurs, and when fuel is injected by the injection timing control means,
The present invention is characterized by comprising ignition timing control means for controlling ignition timing for each cylinder at a predetermined timing.
【０００８】[0008]
【作用】本発明の燃焼制御装置では、ノック判定手段の
判定結果に基づき、噴射時期制御手段がヘビーノックを
生じている気筒に対して、燃料噴射時期を上死点近くに
設定する。したがって、ヘビーノックが発生した場合に
は、ノッキングを生じている気筒が均一燃焼から成層燃
焼に切換えられるので、ノッキングの発生が完全に抑制
される。つまり、成層燃焼ではエンドガスが可燃範囲外
の突燃比であるためである。In the combustion control system of the present invention, the injection timing control means sets the fuel injection timing near the top dead center for the cylinder in which heavy knock occurs, based on the determination result of the knock determination means. Therefore, when heavy knock occurs, the cylinder in which the knock occurs is switched from uniform combustion to stratified combustion, so that the occurrence of knock is completely suppressed. That is, in stratified charge combustion, the end gas has a sudden combustion ratio outside the flammable range.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づい
て説明する。図１は、本発明の燃焼制御装置をフューエ
ルインジェクタを使用して燃料を燃焼室内に直接噴射す
る形式の自動車用２サイクル直噴エンジンに適用した場
合の一実施例を示すものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, details of embodiments of the present invention will be explained based on the drawings. FIG. 1 shows an embodiment in which the combustion control device of the present invention is applied to a two-stroke direct injection engine for an automobile that uses a fuel injector to directly inject fuel into a combustion chamber.
【００１０】同図に示すように、エンジン本体１のシリ
ンダ２内に往復動可能に嵌合されたピストン３は、クラ
ンク室４内のクランク軸５にコンロッド６を介して連結
されている。クランク軸５には、ピストン３の往復動慣
性力を相殺するようにバランサ７が設けられている。燃
焼室８を形成するシリンダヘッド９には、点火プラグ１
０とフューエルインジェクタ１１とが取付けられている
。ここでフューエルインジェクタ１１はノズル１１ａを
燃焼室８の頂部に臨ませ、点火プラグ１０は上記ノズル
１１ａの直下に電極１０ａを臨ませており、これにより
成層燃焼が可能な配置となっている。As shown in the figure, a piston 3 fitted in a cylinder 2 of an engine body 1 so as to be able to reciprocate is connected to a crankshaft 5 in a crank chamber 4 via a connecting rod 6. A balancer 7 is provided on the crankshaft 5 so as to offset the reciprocating inertia force of the piston 3. A spark plug 1 is installed in a cylinder head 9 that forms a combustion chamber 8.
0 and a fuel injector 11 are attached. Here, the fuel injector 11 has a nozzle 11a facing the top of the combustion chamber 8, and the spark plug 10 has an electrode 10a facing directly below the nozzle 11a, thereby providing an arrangement that allows stratified combustion.
【００１１】上記のシリンダ２には、ノックセンサ２Ａ
、ピストン３の往復動により開閉される掃気ポート１２
及び排気ポート１３が設けられている。掃気ポート１２
に連通する掃気管１４には、掃気ポンプ１５、エアクリ
ーナ１７が設けられている。掃気ポンプ１５の上流と下
流側との間には、これらを結ぶバイパス通路１４ａが設
けられ、バイパス通路１４ａには、掃気ポンプ１５から
の吐出空気量をバイパス制御するスロットルバルブ１６
が設けられている。[0011] The above cylinder 2 is equipped with a knock sensor 2A.
, a scavenging port 12 that is opened and closed by the reciprocating movement of the piston 3.
and an exhaust port 13 are provided. Scavenging port 12
A scavenging pump 15 and an air cleaner 17 are provided in the scavenging pipe 14 that communicates with the scavenging pipe 14 . A bypass passage 14a is provided between the upstream and downstream sides of the scavenging pump 15, and a throttle valve 16 for bypass controlling the amount of air discharged from the scavenging pump 15 is provided in the bypass passage 14a.
is provided.
【００１２】なお、スロットルバルブ１６の開度は、ア
クセルペダル１６ａの踏込み量（開度）増大に対して反
比例的に減少するようになっている。すなわち、アクセ
ルペダル１６ａが開放状態では、スロットルバルブ１６
は全開状態にあり、アクセルペダル１６ａの踏込み量が
所定量（設定開度）までは、スロットルバルブ１６の開
度は一定開度を保つ。また、アクセルペダル１６ａの開
度が所定開度以上では、アクセルペダル１６ａの開度増
大に応じてスロットルバルブ１６は閉じられる。更に、
スロットルバルブ１６は、クルーズコントロールアクチ
ュエータ１６ｂの制御によっても開閉動作を行うように
なっている。Note that the opening degree of the throttle valve 16 is designed to decrease in inverse proportion to an increase in the amount of depression (opening degree) of the accelerator pedal 16a. That is, when the accelerator pedal 16a is in the open state, the throttle valve 16
is in a fully open state, and the opening degree of the throttle valve 16 remains constant until the amount of depression of the accelerator pedal 16a reaches a predetermined amount (set opening degree). Furthermore, when the opening degree of the accelerator pedal 16a is greater than or equal to a predetermined opening degree, the throttle valve 16 is closed in accordance with the increase in the opening degree of the accelerator pedal 16a. Furthermore,
The throttle valve 16 also opens and closes under the control of a cruise control actuator 16b.
【００１３】一方、排気ポート１３には排気ロータリバ
ルブ１８が設置され、その下流側の排気管１９には、触
媒コンバータ２０及びマフラー２１が設けられている。
上記の掃気ポンプ１５は、たとえばリショルム型のもの
であり、その被駆動スプロケット１５ａはタイミングベ
ルト２２を介してクランク軸５の駆動スプロケット５ａ
に連結されている。排気ロータリバルブ１８の被駆動ス
プロケット１８ａは、タイミングベルト２３を介してク
ランク軸５の駆動スプロケット５ｂに連結されている。
そして、排気ポート１３はエンジン回転に同期して開閉
する。On the other hand, an exhaust rotary valve 18 is installed in the exhaust port 13, and a catalytic converter 20 and a muffler 21 are installed in the exhaust pipe 19 on the downstream side thereof. The scavenging pump 15 described above is, for example, a Lysholm type, and its driven sprocket 15a is connected to the driving sprocket 5a of the crankshaft 5 via a timing belt 22.
is connected to. A driven sprocket 18a of the exhaust rotary valve 18 is connected to a driving sprocket 5b of the crankshaft 5 via a timing belt 23. The exhaust port 13 opens and closes in synchronization with engine rotation.
【００１４】上記の点火プラグ１０には、電極１０ａに
点火電圧を印加するコイル２４及びこのコイル２４に発
生する電圧を燃焼制御部２５の指令信号に応じて制御す
るイグナイタ２６が接続されている。上記のフューエル
インジェクタ１１には、燃焼制御部２５からの燃料噴射
パルス信号に応じて作動する電磁プランジャ（図示省略
）及びこの電磁プランジャに固定されてノズル１１ａを
開閉するニードルバルブ（図示省略）とが内蔵されてい
る。そして、上記の燃料噴射パルス信号により定まるパ
ルス幅の時間だけニードルバルブがノズル１１ａが開か
れることにより、所定量の燃料が噴射される。A coil 24 for applying an ignition voltage to the electrode 10a and an igniter 26 for controlling the voltage generated in the coil 24 in accordance with a command signal from a combustion control section 25 are connected to the above-described spark plug 10. The above fuel injector 11 includes an electromagnetic plunger (not shown) that operates in response to a fuel injection pulse signal from the combustion control section 25, and a needle valve (not shown) fixed to the electromagnetic plunger to open and close the nozzle 11a. Built-in. Then, a predetermined amount of fuel is injected by opening the needle valve and nozzle 11a for a period of pulse width determined by the fuel injection pulse signal.
【００１５】フューエルインジェクタ１１に燃料を供給
する燃料通路２７には、燃料タンク２８、燃料フィルタ
２９、燃料ポンプ３０、燃圧レギュレータ３１が設けら
れている。そして、燃圧レギュレータ３１で調圧された
燃料がインジェクタ１１に供給されるようになっている
。上記の燃焼制御部２５には、ノックセンサ２Ａ、クラ
ンク角センサ３３、アクセル開度センサ３４、車速検出
センサ３５等が適宜設けられている。A fuel passage 27 that supplies fuel to the fuel injector 11 is provided with a fuel tank 28, a fuel filter 29, a fuel pump 30, and a fuel pressure regulator 31. Then, fuel whose pressure is regulated by the fuel pressure regulator 31 is supplied to the injector 11. The above combustion control section 25 is appropriately provided with a knock sensor 2A, a crank angle sensor 33, an accelerator opening sensor 34, a vehicle speed detection sensor 35, and the like.
【００１６】また、燃焼制御部２５には、波形成形部２
５ａ、ノック判定部２５ｂ、点火時期制御部２５ｃ及び
噴射時期制御部２５ｄが備えられている。ここで、波形
成形部２５ａは、ノックセンサ２Ａからのアナログの検
出信号をディジタル信号に変換する。ノック判定部２５
ｂは、予め設定されているノック判定基準値と波形成形
部２５ａを介して得られるノックセンサ２Ａからの検出
信号とを比較し、ノッキングの有無を判定するとともに
、ノッキングの発生開始時のトレースノックとこれが発
生してから更に点火時期が進められた際に発生するヘビ
ーノックとの判定を行う。点火時期制御部２５ｃ及び噴
射時期制御部２５ｄは、ノック判定部２５ｂの判定結果
に基づいて、イグナイタ２６及びインジェクタ１１の点
火動作及び噴射動作をコントロールする。The combustion control section 25 also includes a waveform shaping section 2.
5a, a knock determination section 25b, an ignition timing control section 25c, and an injection timing control section 25d. Here, the waveform shaping section 25a converts the analog detection signal from the knock sensor 2A into a digital signal. Knock determination section 25
b compares a preset knock determination reference value with a detection signal from the knock sensor 2A obtained via the waveform shaping section 25a, determines the presence or absence of knocking, and detects the trace knock at the start of knocking. After this occurs, it is determined that this is a heavy knock that occurs when the ignition timing is further advanced. The ignition timing control section 25c and the injection timing control section 25d control the ignition operation and injection operation of the igniter 26 and the injector 11 based on the determination result of the knock determination section 25b.
【００１７】このような構成の自動車用２サイクル直噴
エンジンは、次のような動作を行う。まず、エンジン運
転時には、エアクリーナ１７からの空気が掃気ポンプ１
５によって加圧され、給気量の一部はスロットルバルブ
１６の開度に応じた量だけバイパス通路１４ａを介して
掃気ポンプ１５の上流側に戻される。次いで、アクセル
開度に応じた新気が掃気管１４を介してエンジンの掃気
ポート１２へ給気される。このとき、ピストン３が下死
点付近に位置し、排気ポート１３と共に掃気ポート１２
が開口すると、掃気ポンプ１５により加圧された給気が
シリンダ２内に流入し、これによりシリンダ２内の残留
ガスが排気ポート１３から押出される。こうして空気の
みの新気がシリンダ２内に充填される。The two-stroke direct injection engine for automobiles having such a configuration operates as follows. First, when the engine is running, air from the air cleaner 17 flows into the scavenging pump 1.
5, and a portion of the supplied air is returned to the upstream side of the scavenging pump 15 via the bypass passage 14a by an amount corresponding to the opening degree of the throttle valve 16. Next, fresh air corresponding to the accelerator opening is supplied to the scavenging port 12 of the engine via the scavenging pipe 14. At this time, the piston 3 is located near the bottom dead center, and the scavenging port 12 along with the exhaust port 13
When the cylinder 2 opens, supply air pressurized by the scavenging pump 15 flows into the cylinder 2, thereby pushing out residual gas in the cylinder 2 from the exhaust port 13. In this way, the cylinder 2 is filled with fresh air consisting only of air.
【００１８】その後、ピストン３が上昇して排気ロータ
リバルブ１８が閉じ、更に掃気ポート１２及び排気ポー
ト１３が閉じられると、掃気行程が終了し、圧縮行程に
移行する。圧縮行程では、フューエルインジェクタ１１
が燃焼制御部２５からの燃料噴射パルス信号に応じた所
定の燃料を所定のタイミングでシリンダ２内に直接噴射
する。ピストン３が上死点直前に達して最適点火時期に
なると、燃焼制御部２５から点火時期信号がイグナイタ
２６に出力される。これにより、コイル２４が高電圧を
発生すると、点火プラグ１０が噴射燃料に点火する。Thereafter, when the piston 3 rises and the exhaust rotary valve 18 closes, and the scavenging port 12 and exhaust port 13 are further closed, the scavenging stroke ends and the compression stroke begins. In the compression stroke, the fuel injector 11
directly injects a predetermined fuel into the cylinder 2 at a predetermined timing according to a fuel injection pulse signal from the combustion control section 25. When the piston 3 reaches just before top dead center and the optimum ignition timing is reached, an ignition timing signal is output from the combustion control section 25 to the igniter 26. Thereby, when the coil 24 generates a high voltage, the spark plug 10 ignites the injected fuel.
【００１９】続いて膨張行程に移り、ピストン３が下降
して排気ポート１３が開口するが、排気ロータリバルブ
１８はそれ以後に開く。これにより、シリンダ２の内圧
によりある程度の排気が行われ、次いで掃気ポート１２
が開くと新気が高い掃気圧で流入し、残留排気ガスを押
し出す。そして、ピストン３の下死点からの上昇時に排
気ロータリバルブ１８が閉じ、前述した掃気作用を伴う
掃気行程が終了する。こうしてエンジンの運転が継続さ
れる。Next, the expansion stroke begins, and the piston 3 descends to open the exhaust port 13, but the exhaust rotary valve 18 opens thereafter. As a result, some exhaustion is performed by the internal pressure of the cylinder 2, and then the scavenging port 12
When it opens, fresh air flows in with high scavenging pressure and pushes out the remaining exhaust gas. Then, when the piston 3 rises from the bottom dead center, the exhaust rotary valve 18 closes, and the scavenging stroke accompanied by the scavenging action described above ends. In this way, the engine continues to operate.
【００２０】ここで、２サイクルエンジンにおける特有
の不整燃焼を防止するために、低・中負荷領域では、成
層燃焼を、高負荷領域では均一燃焼をそれぞれ行うよう
にしている。つまり、低・中負荷域では、インジェクタ
１１による燃料噴射時期は上死点近くに設定され、また
その噴射期間が短めに設定される。これに対し、高負荷
域では、インジェクタ１１による燃料噴射時期が点火時
期に比し非常に早めに（下死点と上死点との間）され、
またその噴射期間が長めに設定される。[0020] Here, in order to prevent irregular combustion peculiar to two-cycle engines, stratified combustion is performed in low and medium load regions, and uniform combustion is performed in high load regions. That is, in the low/medium load range, the fuel injection timing by the injector 11 is set close to top dead center, and the injection period is set to be short. On the other hand, in a high load range, the fuel injection timing by the injector 11 is very early compared to the ignition timing (between the bottom dead center and the top dead center),
Also, the injection period is set to be longer.
【００２１】なお、特に、成層燃焼においては、給気量
を一定として燃料噴射量を調整することにより、その量
に比例したトルクを得ることができる。続いて、ノッキ
ング発生時における燃焼制御部２５の動作を、図２及び
図３を用いて説明する。まず、通常の全負荷状態にあっ
ては、図４（ａ）に示すタイミングでインジェクタ１１
による燃料噴射及びイグナイタ２６による点火が行われ
ている。また、このときは、後述する均一燃焼が行われ
ている。[0021] Particularly in stratified charge combustion, by adjusting the fuel injection amount while keeping the amount of air supply constant, it is possible to obtain torque proportional to the amount. Next, the operation of the combustion control section 25 when knocking occurs will be explained using FIGS. 2 and 3. First, in a normal full load state, the injector 11 at the timing shown in FIG. 4(a)
Fuel injection by the igniter 26 and ignition by the igniter 26 are performed. Further, at this time, uniform combustion is being performed, which will be described later.
【００２２】そして、ノックセンサ２Ａからのアナログ
の検出信号が燃焼制御部２５の波形成形部２５ａに取り
込まれると（ステップ２０１）、波形成形部２５ａはそ
の信号をディジタル信号に変換してノック判定部２５ｂ
に出力する。そして、ノック判定部２５ｂは、ノックセ
ンサ出力がノック判定基準値を上回ったか否かを判定す
る（ステップ２０２）。Then, when the analog detection signal from the knock sensor 2A is taken into the waveform shaping section 25a of the combustion control section 25 (step 201), the waveform shaping section 25a converts the signal into a digital signal and outputs it to the knock determination section. 25b
Output to. Then, the knock determination unit 25b determines whether the knock sensor output exceeds the knock determination reference value (step 202).
【００２３】ここで、一般に、点火時期、軸トルク、燃
料消費率の関係は、たとえば図３に示すようになってい
る。つまり、点火時期を進めると軸トルクは増大し、燃
料消費率は低下してくる。しかし、点火時期が進められ
る途中において、ノッキングが発生し始める。これは、
トレースノックと呼ばれている。この状態から更に点火
時期が進められると、ヘビーノックが発生し始め、軸ト
ルクは低下し、燃料消費率は増加してくる。Generally, the relationship among ignition timing, shaft torque, and fuel consumption rate is as shown in FIG. 3, for example. In other words, when the ignition timing is advanced, the shaft torque increases and the fuel consumption rate decreases. However, while the ignition timing is being advanced, knocking begins to occur. this is,
It's called a trace knock. If the ignition timing is further advanced from this state, heavy knock begins to occur, the shaft torque decreases, and the fuel consumption rate increases.
【００２４】このように、ヘビーノックが長時間持続す
ると、エンジン性能等が劣化するため、まずノック判定
部２５ｂはノックセンサ出力がノック判定基準値を上回
ったことを判定した後、トレースノックであるか否かの
判定を行う（ステップ２０３）。そして、トレースノッ
クであると判定された場合には、点火時期をリタードす
るとともに噴射時期制御部２５ｄによって制御されてい
るインジェクタ１１による燃料噴射時期が点火時期制御
部２５ｃによって制御されているイグナイタ２６による
点火時期に比べ、非常に早めに（下死点と上死点との間
）され、またその噴射期間が長めに設定される。これに
より、均一燃焼が行われる（ステップ２０５）。このと
き、図４（ｃ）に示すタイミングでインジェクタ１１に
よる燃料噴射及びイグナイタ２６による点火が行われる
。またこのとき、図５に示すように、トルクの低下が発
生するが、（ステップ２０９）において、点火時期が除
々に進角されることにより、トルクが回復する。[0024] As described above, if heavy knock continues for a long time, the engine performance etc. will deteriorate, so the knock determination section 25b first determines that the knock sensor output exceeds the knock determination reference value, and then determines whether it is trace knock. It is determined whether or not (step 203). If it is determined that it is a trace knock, the ignition timing is retarded and the fuel injection timing by the injector 11 controlled by the injection timing control section 25d is changed by the igniter 26 controlled by the ignition timing control section 25c. The injection timing is set very early (between bottom dead center and top dead center) compared to the ignition timing, and the injection period is set to be long. As a result, uniform combustion is performed (step 205). At this time, fuel injection by the injector 11 and ignition by the igniter 26 are performed at the timing shown in FIG. 4(c). Further, at this time, as shown in FIG. 5, a decrease in torque occurs, but in (step 209) the ignition timing is gradually advanced, so that the torque is restored.
【００２５】これに対し、（ステップ２０３）において
、トレースノックでないと判定された場合には、ヘビー
ノックか否かの判定が行われ（ステップ２０４）、ヘビ
ーノックであると判定された場合には、ノッキングを生
じている気筒が成層燃焼状態とされる。つまり、インジ
ェクタ１１による燃料噴射時期は上死点近くに設定され
、またその噴射期間はやや短めに設定され、これにより
成層燃焼が行われる（ステップ２０６）。このとき、図
４（ｂ）に示すタイミングでインジェクタ１１による燃
料噴射及びイグナイタ２６による点火が行われる。On the other hand, if it is determined in (step 203) that it is not a trace knock, it is determined whether or not it is a heavy knock (step 204), and if it is determined that it is a heavy knock, , the cylinder in which knocking occurs is placed in a stratified charge combustion state. That is, the timing of fuel injection by the injector 11 is set near the top dead center, and the injection period is set slightly short, thereby performing stratified combustion (step 206). At this time, fuel injection by the injector 11 and ignition by the igniter 26 are performed at the timing shown in FIG. 4(b).
【００２６】このような燃焼制御により、ノックセンサ
出力がノック判定基準値を下回った場合には（ステップ
２０７）、ノッキングを生じている気筒が成層燃焼から
均一燃焼に移行されるとともに、点火時期がリタードさ
れる（ステップ２０８）。このとき、図４（ｃ）に示す
タイミングでインジェクタ１１による燃料噴射及びイグ
ナイタ２６による点火が行われる。As a result of such combustion control, if the knock sensor output falls below the knock determination reference value (step 207), the cylinder in which knocking is occurring is shifted from stratified combustion to uniform combustion, and the ignition timing is adjusted. It is retarded (step 208). At this time, fuel injection by the injector 11 and ignition by the igniter 26 are performed at the timing shown in FIG. 4(c).
【００２７】次いで、点火時期が除々に進角され、トレ
ースノック点の直前付近に収束される。このとき、図４
（ｄ）に示すタイミングでインジェクタ１１による燃料
噴射及びイグナイタ２６による点火が行われる。このよ
うに、本実施例においては、ヘビーノックが発生した場
合には、ノッキングを生じている気筒に対し、均一燃焼
から成層燃焼に切換えるようにした。したがって、成層
燃焼ではエンドガスが可燃範囲内の混合気ではないため
、ノッキングの発生が完全に抑制される。なお、本実施
例では、本発明の燃焼制御装置を２サイクルエンジンに
適用した場合について説明したが、この例に限らず４サ
イクルエンジンに適用してもよい。Next, the ignition timing is gradually advanced and converged to just before the trace knock point. At this time, Figure 4
Fuel injection by the injector 11 and ignition by the igniter 26 are performed at the timing shown in (d). In this way, in this embodiment, when heavy knock occurs, the cylinder in which the knocking occurs is switched from uniform combustion to stratified combustion. Therefore, in stratified charge combustion, the end gas is not a mixture within the flammable range, so the occurrence of knocking is completely suppressed. In this embodiment, a case has been described in which the combustion control device of the present invention is applied to a two-stroke engine, but the present invention is not limited to this example, and may be applied to a four-stroke engine.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の燃焼制御
装置によれば、ヘビーノックが発生した場合、ノッキン
グを生じている気筒を均一燃焼から成層燃焼に切換える
ようにしたので、成層燃焼におけるエンドガスが可燃範
囲内の混合気ではないため、未燃ガス圧縮による自己着
火で激しく燃焼することがなくなり、これによりノッキ
ングの発生を確実に防止することができる。As explained above, according to the combustion control device of the present invention, when heavy knock occurs, the cylinder in which the knocking occurs is switched from uniform combustion to stratified combustion. Since the end gas is not a mixture within the flammable range, violent combustion due to self-ignition due to compression of the unburned gas will not occur, thereby reliably preventing knocking.
【図１】本発明の燃焼制御装置を自動車用２サイクル直
噴エンジンに適用した場合の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment in which a combustion control device of the present invention is applied to a two-stroke direct injection engine for an automobile.
【図２】図１の燃焼制御装置の動作を説明するためのフ
ローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the combustion control device in FIG. 1;
【図３】点火時期、軸トルク及び燃費率の関係を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between ignition timing, shaft torque, and fuel efficiency.
【図４】図１の点火時期制御部及び噴射時期制御部の動
作を示すタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart showing the operations of the ignition timing control section and the injection timing control section of FIG. 1;
【図５】図１の燃焼制御装置におけるトルクと燃料噴射
量との関係を示す図である。5 is a diagram showing the relationship between torque and fuel injection amount in the combustion control device of FIG. 1. FIG.
２Ａ ノックセンサ １０ 点火プラグ １１ インジェクタ ２５ 燃焼制御部 ２５ａ 波形成形部 ２５ｂ ノック判定部 ２５ｃ 点火時期制御部 ２５ｄ 噴射時期制御部 2A Knock sensor 10 Spark plug 11 Injector 25 Combustion control section 25a Waveform shaping section 25b Knock judgment section 25c Ignition timing control section 25d Injection timing control section
Claims (1)
ぞれの気筒のノッキング状態を検出するノック検出手段
と、これらノック検出手段からのノック検出結果とノッ
ク判定基準値とを比較し、ヘビーノックか否かを判定す
るとともに、ヘビーノックを生じている気筒を判定する
ノック判定手段と、このノック判定手段の判定結果に基
づき、ヘビーノックを生じている気筒に対して、燃料噴
射時期を上死点近くに設定する噴射時期制御手段と、こ
の噴射時期制御手段による燃料噴射の際、前記それぞれ
の気筒に対し所定のタイミングで点火時期を制御する点
火時期制御手段とを具備することを特徴とする燃焼制御
装置。Claim 1: A knock detection means is provided for each cylinder of the engine and detects the knocking state of each cylinder, and the knock detection results from these knock detection means are compared with a knock determination reference value, and a knock detection means is provided for each cylinder of the engine, and the knock detection results from these knock detection means are compared with a knock judgment reference value, and a knock detection means is provided for each cylinder of the engine. a knock determination means for determining whether or not the cylinder is causing heavy knock; and a knock determination means for determining whether or not the cylinder is causing heavy knock; Combustion characterized by comprising an injection timing control means that is set nearby, and an ignition timing control means that controls the ignition timing for each cylinder at a predetermined timing when fuel is injected by the injection timing control means. Control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3154087A JPH04353243A (en) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | Combustion control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3154087A JPH04353243A (en) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | Combustion control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04353243A true JPH04353243A (en) | 1992-12-08 |
Family
ID=15576615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3154087A Pending JPH04353243A (en) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | Combustion control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04353243A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6041755A (en) * | 1996-12-19 | 2000-03-28 | Toyota Jidosha Kabshiki Kaisha | Apparatus and method for reducing torque fluctuation for lean burn combustion engine |
| EP1079088A2 (en) * | 1999-08-26 | 2001-02-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine combustion control apparatus and method |
| JP2002339848A (en) * | 2001-05-14 | 2002-11-27 | Nissan Motor Co Ltd | Control apparatus for direct injection spark ignition type engine |
-
1991
- 1991-05-29 JP JP3154087A patent/JPH04353243A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6041755A (en) * | 1996-12-19 | 2000-03-28 | Toyota Jidosha Kabshiki Kaisha | Apparatus and method for reducing torque fluctuation for lean burn combustion engine |
| EP1079088A2 (en) * | 1999-08-26 | 2001-02-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine combustion control apparatus and method |
| US6371076B1 (en) | 1999-08-26 | 2002-04-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine combustion control apparatus and method |
| EP1079088A3 (en) * | 1999-08-26 | 2003-04-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine combustion control apparatus and method |
| JP2002339848A (en) * | 2001-05-14 | 2002-11-27 | Nissan Motor Co Ltd | Control apparatus for direct injection spark ignition type engine |
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