JPH02196155A - Ｌｐｇエンジンのノッキング制御装置 - 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、ＬＰＧエンジンのノッキング制御装置に関す
る。

（従来技術） 内燃機関において、点火火花に始まる火炎伝播によらず
、伝播火炎前方の未燃混合気が自発火して急激に燃焼し
、その衝撃によって燃焼室内に圧力振動を生ずるノッキ
ングは、シリンダ内ガスから燃焼室壁への熱伝達を著し
く増大させ、ピストン、バルブ等の損傷原因となり、こ
れまでノッキングの発生を防止するため、種々の方法が
提案されている。ノッキングは燃焼用混合気の空燃比が
理論空燃比付近にある場合に発生し易く、又未燃混合気
が高温、高圧に保たれる時間が長い程発生し易いため、
ガンリンエンジンにおいては、従来１１点火時期を遅ら
せる、或いは、空燃比を理論空燃比よりもリッチ側（燃
料濃度の濃い側）に設定して、理論空燃比近傍からずら
す、等のノッキング防止対策が採られてきた。しかし、
空燃比を理論空燃比よりもリーン側（燃料濃度の薄い側
）に設定して、理論空燃比近傍からずらすことは、着火
性能の低下をもたらすため、ガソリンエンジンのノッキ
ング防止対策としては、採用されなかった。

方、ＬＰＧエンジンにおいても、ガソリンエンジンと同
様のノッキング防止対策が採られてきた。

（発明が解決しようとする課題） 一般に、ノッキングは加速時に発生し易いので、ノッキ
ング防止対策は、加速時にエンジンに要求される大きな
出力を維持しつつ、ノッキングの発生を防止できるもの
であることが望ましいが、従来のノッキング対策では、
点火時期を遅らせ、あるいは、空燃比を理論空燃比より
もリッチ側に設定するため、エンジン出力が低下し、ノ
ッキングの発生は防止できても、加速時に必要な出力を
維持出来ず、加速性の低下を招くという問題があった。

（発明の目的） 本発明は、上述の問題点に鑑みて構成されたものであり
、加速性の低下を抑制しつつ、ノッキングの発生を防止
できる、ＬＰＧエンジンのノッキング制御装置を提供す
ることを目的とする。

（発明の構成） 本発明者は、空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定
した場合は、理論空燃比よりもリッチ側に設定した場合
に比ベエンジン出力の低下が少なく、又ＬＰＧはガソリ
ンに比べ気化し易いので、ＬＰＧエンジンにおいては、
空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定しても着火性
能が低下しないという知見に基づき、ＬＰＧエンジンに
おいて、車両の加速状態を検出するための手段と、車両
の加速状態を検出した時に燃焼用混合気の空燃比を理論
空燃比よりもリーン側に補正するための手段とを設ける
ことにより、前記本発明の目的を達成した。

本発明によれば、車両の加速時に、燃焼用混合気の空燃
比が理論空燃比よりもリーン側に設定されるので、エン
ジン出力ひいては車両の加速性の低下を抑制しつつ、加
速時のノッキングの発生が防止され、且つ燃料が気化し
易いＬＰＧなので、空燃比を理論空燃比よりもリーン側
に設定しても、着火性能の低下を生じない。

（実施例） 以下添付の図面を参照しつつ、本発明の詳細な説明する
。

第１図は、本発明の実施例に係るノッキング制御装置を
備えたＬＰＧエンジンの吸気系の構成図である。

第２図は、燃焼用混合気の空燃比とエンジン出力の一般
的な相関図である。

第１図に示す如く、本実施例に係るノッキング制御装置
を備えたＬＰＧエンジンの吸気系は、主吸気通路２、主
吸気通路２の最上流部を形成する吸気取入口４、吸気取
入口４の直近下流域に配設されたエアクリーナー６、主
吸気通路２の中流域に配設された吸入空気に燃料を混合
するためのミキサー８、ミキサー８の下流に配設された
主スロットル弁１０ａおよび副スロツトル弁１０ｂ、ス
ロットル弁１０ａ、１０ｂの上流域と下流域とに連通し
、アイドリング時にエンジンに吸気を供給するためのア
イドル吸気用バイパス通路１２、同じくスロットル弁１
０ａ、ｌｏｂの上流域と下流域とに連通し、ソレノイド
弁１４の作動により、エアコン等の補機を使用する際に
エンジン負荷の増大に対応して吸気量を増加させるため
の、負荷補正用バイパス吸気通路１６、主吸気通路２の
下流端に配設された吸気弁１８、主吸気通路の上流部と
主スロットル弁１０ａの直近上流部とに連通し、加速時
に空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定するための
空燃比調整用バイパス吸気通路２０、主スロットル弁１
０ａの開度を検出し、車両が加速状態にあるか否かを判
定するためのスロットルセンサ２２、及び上記吸気系の
作動を制御するためのコントロールユニット２４を主要
構成要素しとて構成されている。

ミキサー８は、前記のごとくエアクリーナー６によって
浄化された吸入空気に、ＬＰＧを混合するための装置で
あり、主吸気通路２の周壁内面から内側に突出した半球
形の複数のＬＰＧ吐出部２６と、図示しないＬＰＧタン
クから同じく図示しない減圧弁、気化器を経て気化した
Ｌ　Ｐ　Ｇを各ガス吐出部２６に導く主燃料通路２８ａ
１副燃料通路２８ｂと、三方ソレノイド弁３０を介して
選択的に導入された大気圧又は吸気負圧によって作動す
る、減速時に主燃料通路２８ａを閉鎖して燃料カットを
するための燃料カット装置３２と、副燃料通路２８ｂを
開閉して空燃比を調整するための空燃比制御用ソレノイ
ド弁３４とから構成されている。

空燃比調整用バイパス吸気通路２０は、主吸気通路２の
上流部と主スロットル弁１０ａの直近上流部とに連通ず
る吸気通路であり、該吸気通路２０の中流域には該吸気
通路を経由する吸気量を制御するためのソレノイド弁３
６が設けられている。

コントロールユニット２４は、入出力インターフェース
と、マイクロプロセッサと、吸気系の制御を行うプログ
ラムを記憶したメモリとを備えている。そして、コント
ロールユニット２４には、スロットルセンサ２２からス
ロットル開度信号が、又排気通路に設置した図示しない
０２センサから排気ガス中の０２濃度信号がそれぞれ入
力され、一方コントロールユニット２４からは、前述の
ソレノイド弁１４．３０．３４、及び３６などに作動制
御信号が出力される。

更に、本実施例に係るＬＰＧエンジンには、吸気負圧を
用いて点火進角位置を変化させるように構成されたディ
ストリビュータ３８、排気ガスの一部を吸気系に還流さ
せて燃焼温度の低下ひいてはＮＯｘの発生の抑制を図る
ための排気ガス還流装置４０、エンジンの燃焼室から、
クランクケースやシリンダヘッドカバーの内部に漏れ出
たガスを、吸気系に導き放出するためのブローパイ通路
４２ａ、４２ｂ等が設けられている。

そして、上記の空燃比調整用バイパス吸気通路２０と、
スロットルセンサ２２と、コントロールユニット２４と
、ソレノイド弁３６とにより、本実施例に係るノッキン
グ制御装置が構成されている。

以上、本実施例に係るノッキング制御装置を備えたＬ　
Ｐ　Ｇエンジンの吸気系の構成、並びに本実施例に係る
ノッキング制御装置の構成を説明したが、次に本実施例
に係るノッキング制御装置の作動を説明する。

エンジンが始動すると、スロットルセンサ２２が主スロ
ットル弁１０ａの開度を検出し、該検出値に基づいて、
コントロールユニット２４にスロットル開度信号を送る
。コントロールユニット２４は、０２１度信号に基づい
てソレノイド弁３４を作動させ、燃焼用混合気の空燃比
が理論空燃比になるようフィードバック制御する一方、
スロットル開度信号に基づいて主スロットル弁１０ａが
開く速度を演算する。

そしてコントロールユニット２４は、主スロットル弁１
０ａの開く速度が所定値に達すると、車両が所定の加速
状態に達したと判断して、ソレノイド弁３６を作動させ
、空燃比調整用バイパス吸気通路２０を開く。これによ
り、主スロツトル弁１０ａ近傍の負圧による吸引作用の
下で、主吸気通路２の上流部がら空燃比調整用バイパス
吸気通路２０を通って、主スロットル弁１０ａの直近上
流部に、空気が付加的に供給され、燃焼用混合気の空燃
比が理論空燃比よりもリーン側に移動し、加速時のノッ
キングの発生が防止される。ソレノイド弁３４のフィー
ドバック制御により、空燃比はその後理論空燃比に復帰
するが、ノッキングは、加速が所定値に達した後の比較
的短い時間内に発生する現象なのでなので、空燃比が理
論空燃比に復帰するまでの間にノッキングの発生は十分
に抑制される。一方、第２図に示す如く、空燃比を理論
空燃比からリーン側に移動させたことによるエンジン出
力の低下は僅かであり、従来のように空燃比を理論空燃
比からリッチ側に移動させる場合にくらベエンジン出力
の低下ひいては車両の加速性の低下が抑制される。又、
ＬＰＧは気化し易いので、空燃比を理論空燃比よりもリ
ーン側に設定しても、着火性能の低下は生じない。

主スロットル弁１０ａの開く速度が所定値未満になると
、コントロールユニット２４は車両の加速が所定値未満
になったと判断して、ソレノイド弁３６の作動を停止さ
せ、空燃比調整用バイパス吸気通路２０を閉じる。これ
により、主スロットル弁１０ａの直近上流部への空気の
付加的供給が停止され、以後燃焼用混合気の空燃比は、
理論空燃比に維持される。

上述の如く、本実施例に係るノッキング制御装置にあっ
ては、車両の加速時に吸気の空燃比を理論空燃比よりも
リーン側に設定するので、エンジン出力ひいては車両の
加速性の低下を抑制しつつ加速時のノッキングの発生を
防止することができる。

以上、本発明の一実施例に就いて説明したが、本発明は
上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲
内で種々の変更、改変が可能であることはいうまでもな
い。

（発明の効果） 本発明により、車両の加速性の低下を抑制しつつ、ノッ
キングの発生を防止できる、ＬＰＧエンジンのノッキン
グ防止装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るノッキング制御装置を
備えたＬＰＧエンジンの吸気系の構成図である。第２図
は燃焼用混合気の空燃比とエンジン出力の相関図である
。 ２０・・・空燃比調整用バイパス吸気通路、２２・・・
スロットルセンサ、 ２４１１・・コントロールユニット、 ３６・・・ソレノイド弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両の加速状態を検出するための手段と、車両の加速状
   態を検出した時に燃焼用混合気の空燃比をリーン側に補
   正するための手段とから成ることを特徴とする、ＬＰＧ
   エンジンのノッキング制御装置。