JPS62199926A - 過給機付き内燃機関のノツキング制御装置 - 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〕 本発明は過給機付き内燃機関のノッキング制御装置に関
する。

〔従来技術とその問題点〕

一般的に、出力・燃費向上を目的とした過給機付き内燃
機関では過給機による吸入空気の圧力上昇及びそれに伴
う吸気温度の上昇により燃焼室における火炎の伝播が終
了する前に燃料（混合気）の未燃部分が自発火して過激
な圧力上昇を生じ、所謂ノッキング現象を起こす。

これに対し、従来より、ノッキングの発生状態を検出し
、ノッキングの発生に応じて点火時期を遅角制御してノ
ッキングを抑制し、出力・燃費の低下を最小限に抑える
対策が施されてきた。しかしながら、この点火時期遅角
制御においては、ノッキングは回避できても排ガス温度
が極端に上界し、排気系統部品が高温にさらされ耐久性
の悪化を招くと共に、機関のシリンダ内の残留ガス温度
は上昇し、かえってノッキング発生要因となるという問
題点がある。又、上記問題点を克服するため、コンプレ
ッサと排気タービンとを有する、所謂、ターボ式過給機
付き内燃機関において、過給圧が設定値を超えない様に
排気ガスの一部をタービンを通さずバイパスせしめる、
従来からのウェイストゲートバルブに作用する圧力を、
ノッキング検出手段からの検出信号に応じて変化させ排
気バイパス量を増減させる様にしたノッキング制御装置
がＷＥされている（特公昭５８−１３１２７）。

しかし上記装置ではノッキングを解消するのにシリンダ
への吸気量を直接制御するのではなくウェイストゲート
バルブの作動圧を制御するという遠回しの方法、即ち、
ノッキングを検出するとウェイストゲートバルブ開弁−
排気バイパス量増大−タービン回転低下−コンプレッサ
回転低下−吸入空気ｆｆ１ｆｉ少という各ステップを経
なければならずノッキング制御の応答性が悪いという問
題がある。

従って本発明の目的は前述の従来形の装置の問題点にか
んがみ、ノッキング状態を検出し、ノッキング状態に応
じて素早くシリンダへの吸入空気量を低下せしめること
によりノッキングを防止することにある。

〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するため本発明によれば、過給機を有す
る内燃機関のノッキング制御装置において、上記過給機
に流入する吸気ガスの一部を過給機後流にバイパスする
通路と、該通路内に設けられて吸気バイパス量を制御す
る吸気バイパス弁と、該バイパス弁を駆動するアクチュ
エータと、機関のノッキングを検出するノッキング検出
手段と、該ノッキング検出手段からの検出信号に応じて
上記アクチュエータを制御するノッキング制御回路とを
有し、それによりノッキング発生状態に応じて吸気バイ
パス弁を開閉して過給を制御することを特徴とする。

〔実施例〕

本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して以下に記
載する。

第１図は本発明によるノッキング制御装置１０を、ター
ボ式過給機ｌと機械式過給機３とを直列に配置した内燃
機関に適用した図であって、図では機械式過給機３に取
付けられている。

第１図において機関５のシリンダ（図示せず）への吸入
空気はエアクリーナ７を通り、次いで吸気通路２８内に
設けられるターボ式過給機１のコンプレッサ２を介して
過給され、次に機械式過給機３でさらに過給されスロッ
トル弁２３、吸気マニホールド９を通って機関５内へ過
給される。機械式過給機３は例えばルーツポンプにより
構成され、機関５のクランク軸ブーＩＪ１１から駆動ベ
ルト１３により駆動される。またターボ式過給機ｌは排
気通路３０内に設けられる排気タービン４を有し、それ
によりコンプレッサ２を回転せしめる。

本発明による吸気バイパス路１５は上記機械式過給機３
を迂回し、内部には吸気バイパス量を制御する吸気バイ
パス弁１７が設けられる。その吸気バイパス弁１７はノ
ッキング発生信号Ｓ、、に応じて該バイパス弁１７を作
動せしめるステップモータ１９等のアクチュエータに連
結される。機関５にノッキングが発生していない時は通
常この吸気バイパス弁１７は閉じておりその結果このバ
イパス路１５側へ吸気ガスが流れることはない。

機関５の内部にはノッキングの発生を振動等より検知し
て電気信号に変換し得る公知のノッキングセンサ２５　
（ノッキング検出手段）が設けられ、コンピュータ２１
を介し前述したステップモータ１９に連結される。以上
の如く構成したノッキング制御装置１０の作動について
以下に記述する（第１，２図参照）。異常過給・吸気温
度の上昇等で機関内にノッキングが発生した場合、その
状態はノッキングセンサ２５により検出され、信号化さ
れた情報はコンピュータ２１に刻々入力される（ステッ
プ２０１）。コンピュータ２１はノッキングをレベル処
理しステップ２０２でノッキングの発生の有無を判定す
る。ノッキング発生と判定されたらステップ２０３に進
み、吸気バイパス路１５に設けた吸気バイパス弁１７を
駆動するステップモータ１９に命令を出力し上記吸気バ
イパス弁１７を開（制御を実行する。

吸気バイパス弁１７を開弁することにより、ターボ式過
給機１を介して過給された吸気ガスの大部分は機械式過
給機３を通過せず（過給機３は吸気抵抗となるので）バ
イパス路１５にバイパスし、その結果機械式過給機によ
る過給が減少することになり機関５内に供給される吸気
量が減少しノッキングが解消することになる。以上のス
テップによりノッキングが解消されるとステップ２０２
でノッキングが発生していないと判定され、ステップ２
０４に進み吸気バイパス弁１７を閉じ機械式過給機によ
り通常の過給が行なわれる。

以上の様にして本発明の吸気バイパス弁の開閉を繰り返
しフィードバック制御する。

本実施例ではターボ式過給機と機械式過給機とを併有す
る内燃機関において本発明によるノッキング制御装置を
適用したが、本発明はそれに限定されず、ターボ式過給
機あるいは機械式過給機を夫々単独に使用する内燃機関
においても適用し得るものである。即ち、例えばターボ
式過給機のみを有する内燃機関でも原理的には上流実施
例と全（同一であり、ターボ式過給機のコンプレッサを
迂回する吸気バイパス路を設ければ良い。

〔効　果〕

従来からの排気ガス量を介した間接的な制御に比べ、以
上の如く本発明ではノッキング発生信号を受は直接吸気
量を制御するため応答性が（レスポンス）が良く、ノッ
キング発生に対して瞬時に対処することができる。

又、本発明は前述の点火時期を遅角させる制御’ｔＪと
は異なり、従って点火時期の遅角に起因する排気ガスの
温度の極単な上昇はなくその結果、耐久性が良くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるノッキング制御装置の概略図、 第２図は吸気バイパス弁の制御フローチャート図。 １・・・ターボ式過給機、　３・・・機械式過給機、５
・・・機関、　　　　　　　１５・・・吸気バイパス路
、１７・・・吸気バイパス弁、１９・・・ステップモー
タ、２５・・・ノッキングセンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、過給機を有する内燃機関のノッキング制御装置にお
   いて、上記過給機に流入する吸気ガスの一部を過給機後
   流にバイパスする通路と、該通路内に設けられて吸気バ
   イパス量を制御する吸気バイパス弁と、該バイパス弁を
   駆動するアクチュエータと、機関のノッキングを検出す
   るノッキング検出手段と、該ノッキング検出手段からの
   検出信号に応じて上記アクチュエータを制御するノッキ
   ング制御回路とを有し、それによりノッキング状態に応
   じて吸気バイパス弁を開閉して過給を制御することを特
   徴とする過給機付き内燃機関のノッキング制御装置。