JPS6237962Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は多気筒内燃機関のノツキング制御装置
に関する。

従来技術 よく知られているようにノツキングが発生する
と周波数の高い燃焼変動が発生し、それに伴なつ
て機関本体におけるノツキング特有の高周波成分
の振動強度が大きくなる。このような現象を利用
してノツキングの発生を検出する方法として機関
本体の振動を拾うことのできるノツキング検出器
を機関本体に取付ける方法が知られている。しか
しながら直列４気筒或いは直列６気筒内燃機関の
ように機関本体が細長い機関において唯一個のノ
ツキング検出器を取付けた場合にはノツキング検
出器の取付け位置から離れたシリンダにおいて発
生するノツキングを検出するのが困難であり、従
つてこのような直列４気筒或いは６気筒内燃機関
においては通常複数個のノツキング検出器を取付
ける必要がある。しかしながらこのように複数個
のノツキング検出器を取付けることはノツキング
制御装置が複雑となるばかりでなく機関の構造を
複雑となり、しかもコストの高騰を招くという問
題がある。

考案の目的 本考案は多気筒内燃機関において唯一個のノツ
キング検出器でもつてノツキングの発生を検出す
ることのできるノツキング制御装置を提供するこ
とにある。

考案の構成 本考案の構成は、吸気ポートの少くとも１つを
他の吸気ポートよりもスワール比の小さなポート
形状に形成すると共にスワール比の小さな吸気ポ
ートを具えたシリンダ近傍の機関本体に唯一個の
ノツキング検出器を取付け、ノツキング検出器を
点火時期制御装置に連結してノツキングが発生し
たときに点火時期を遅らせるようにしたことにあ
る。

実施例 第１図並びに第２図を参照すると、１はシリン
ダブロツク、２はシリンダブロツク１内で往復動
するピストン、３はシリンダブロツク１上に固締
されたシリンダヘツド、４はピストン２とシリン
ダヘツド３間に形成された燃焼室、５は点火栓、
６は吸気弁、７は吸気ポート、８は吸気マニホル
ド、９は排気弁、１０は排気ポート、１１は排気
マニホルドを夫々示す。なお、第１図において、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは夫々１番気筒、２番気筒、３番
気筒、４番気筒を示す。また、第２図において１
２は基準点火時期を設定する点火信号を発生する
パルスセンサ、１３は機関運転状態に応じて点火
時期を上記基準点火時期に対して進角或いは遅角
するための点火時期制御回路、１４はイグナイ
タ、１５は点火コイルを夫々示し、この点火コイ
ル１５の出力側が点火栓５に連結される。

ノツキングは点火源から離れた位置にある未然
混合気が着火後圧縮されて自己着火することによ
り発生するものであり、従つて着火後着火火炎を
いちはやく点火源から離れた位置にある未然混合
気に向けて伝播せしめ、この未然混合気を自己着
火ではなく着火火炎により燃焼させることによつ
てノツキングの発生を抑制することができる。一
方、着火火炎の伝播速度は燃焼室内に発生する乱
れ、例えば旋回流が強くなればなるほど速くな
り、従つて旋回流が強くなればなるほど、即ちス
ワール比が大きくなればなるほどノツキングは発
生しにくくなる。ここでスワール比とは機関回転
数を一定とした場合、吸気行程時に燃焼室内に発
生する旋回流の単位時間当りの回転数を意味して
いる。このようなスワール比を決定する大きな要
因としては吸気ポート７の形状があり、吸気ポー
ト７の形状をＳ字状に屈曲する通路形状或いはヘ
リカル状に形成するとスワール比が大きくなつて
ノツキングが発生しにくくなり、一方吸気ポート
７の形状を比較的まつすぐに延びる形状にすると
スワール比が小さくなつてノツキングが発生しや
すくなる。

第１図を参照すると、１番気筒Ａの吸気ポート
７はノツキングの発生しやすいほぼまつすぐに延
びるポート形状に形成され、一方他の気筒Ｂ，
Ｃ，Ｄの吸気ポート７はノツキングの発生しにく
いＳ字状に屈曲するポート形状に形成される。従
つて第１図に示す内燃機関では他の気筒Ｂ，Ｃ，
Ｄに比べて１番気筒Ａがいちはやくノツキングを
発生することになる。第１図並びに第２図を参照
すると、ノツキングを発生しやすい１番気筒Ａ近
傍のシリンダブロツク１外壁面上にノツキング検
出器１６が取付けられ、このノツキング検出器１
６は点火時期制御回路１３に接続される。なお、
このノツキング検出器１６はシリンダヘツド３に
取付けてもよい。ノツキング検出器１６はノツキ
ング特有の高周波振動に共振してノツキングに比
例した出力電圧を発生する検出器であり、これを
第３図に示す。第３図において縦軸Ｖはノツキン
グ検出器１６の出力電圧を示し、横軸Ｎは機関回
転数を示す。第３図において曲線Ｋで示されるよ
うにノツキングが発生していないときにはノツキ
ング検出器１６の出力電圧Ｖが機関回転数の増大
につれて大きくなる。一方、ノツキングが発生す
ると燃焼変動によりノツキング特有の高周波振動
成分が多くなるために第３図において破線Ｍに示
されるようにノツキング検出器１６の出力電圧Ｖ
が大きくなる。点火時期制御回路１３はその回路
内に第３図において鎖線Ｐで示す電圧よりもノツ
キング検出器１６の出力電圧Ｖが高くなつたこと
を検出する検出回路と、ノツキング検出器１６の
出力電圧Ｖが第３図の鎖線Ｐで示される電圧より
も高くなつたときに第４図において実線Ｒで示す
基準点火時期を破線Ｓで示す点火時期まで遅角さ
せる点火時期遅角回路とを組込んでいる。なお、
第４図において縦軸Ｑは点火時期を示し、横軸Ｎ
は機関回転数を示す。従つて１番気筒Ａにおいて
ノツキングが発生し、それによつてノツキング検
出器１６の出力電圧Ｖが第３図において破線Ｍで
示されるように高くなると基準点火時期が遅角さ
れるためにノツキングの発生が阻止させることに
なる。

以上述べたように本考案においては１番気筒Ａ
においていちはやくノツキングが生じるために１
番気筒Ａにおけるノツキングの発生状況のみを検
出すれば十分であり、従つて第１図に示すように
唯一個のノツキング検出器１６を１番気筒Ａの近
傍に設ければノツキングの発生を検出することが
できる。一方、第１図に示す実施例のように１番
気筒Ａのみの吸気ポート７が異なる形状を有する
と１番気筒Ａのみの燃焼状態が他の気筒Ｂ，Ｃ，
Ｄと異なり、その結果トルク変動を生ずるという
危険性がある。このような場合には第５図に示さ
れるように互いに隣接する気筒、例えば１番気筒
Ａと２番気筒Ｂの吸気ポート７の形状をノツキン
グの発生しやすいほぼまつすぐに延びるポート形
状に形成し、これら１番気筒Ａと２番気筒Ｂとの
間にノツキング検出器１６を配置することが好ま
しい。なお、特定の気筒においてノツキングを発
生しやすくするために燃焼室内壁面上に特に高温
となるヒートポイントを設けることもできるがこ
のようなヒートポイントを設けると機関高負荷運
転時にノツキングを併発することなくプレイグニ
ツシヨンが生じ、従つてこのようなヒートポイン
トを燃焼室内壁面上に設けることは好ましくな
い。

考案の効果 プレイグニツシヨンを併発することなく唯一個
のノツキング検出器でもつてノツキングの発生を
検出することができ、斯くしてノツキング制御装
置を簡素化することができると共に機関の構造も
簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の−線に沿つてみた本考案
に係る内燃機関の平面断面図、第２図は第１図の
側面断面図、第３図はノツキング検出器の出力電
圧変化を示す線図、第４図は点火時期を示す線
図、第５図は別の実施例の平面断面図である。 ６……吸気弁、７……吸気ポート、９……排気
弁、１２……パルスセンサ、１３……点火時期制
御回路、１４……イグナイタ、１５……点火コイ
ル、１６……ノツキング検出器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気ポートの少くとも１つを他の吸気ポートよ
   りもスワール比の小さなポート形状に形成すると
   共に該スワール比の小さな吸気ポートを具えたシ
   リンダ近傍の機関本体に唯一個のノツキング検出
   器を取付け、該ノツキング検出器を点火時期制御
   装置に連結してノツキングが発生したときに点火
   時期を遅らせるようにした多気筒内燃機関のノツ
   キング制御装置。