JP2738190B2 - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents
内燃機関の吸気制御装置Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/08—Modifying distribution valve timing for charging purposes
- F02B29/083—Cyclically operated valves disposed upstream of the cylinder intake valve, controlled by external means
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の吸気制御装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】吸気弁を介して燃焼室内に通ずる機関吸
気通路内に吸気制御弁を配置し、機関低負荷運転時には
吸気弁開弁後に吸気制御弁を開弁せしめると共に吸気弁
閉弁前に吸気制御弁を閉弁せしめるようにした内燃機関
が公知である（特開昭６２−２９４７１９号公報参
照）。このように機関低負荷運転時に吸気制御弁の閉弁
時期を吸気弁の閉弁時期よりも早めるとそれに応じてス
ロットル弁の開度を大きくすることができ、斯くして機
関のポンピング損失を低減することができる。
気通路内に吸気制御弁を配置し、機関低負荷運転時には
吸気弁開弁後に吸気制御弁を開弁せしめると共に吸気弁
閉弁前に吸気制御弁を閉弁せしめるようにした内燃機関
が公知である（特開昭６２−２９４７１９号公報参
照）。このように機関低負荷運転時に吸気制御弁の閉弁
時期を吸気弁の閉弁時期よりも早めるとそれに応じてス
ロットル弁の開度を大きくすることができ、斯くして機
関のポンピング損失を低減することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで内燃機関では
燃焼室内に流入する吸入空気流によって燃焼室内に乱れ
が発生せしめられ、この乱れが圧縮行程末期まで持続す
るとこの乱れによって燃焼速度が速められるために良好
な燃焼を得ることができる。ところが上述のように吸気
制御弁の閉弁時期を早めると燃焼室内への吸入空気の流
入が停止してから圧縮行程末期までの時間が長くなるた
めに吸入空気流によって燃焼室内に発生した乱れが圧縮
行程末期までにかなり減衰してしまい、斯くして良好な
燃焼が得られなくなるという問題を生ずる。
燃焼室内に流入する吸入空気流によって燃焼室内に乱れ
が発生せしめられ、この乱れが圧縮行程末期まで持続す
るとこの乱れによって燃焼速度が速められるために良好
な燃焼を得ることができる。ところが上述のように吸気
制御弁の閉弁時期を早めると燃焼室内への吸入空気の流
入が停止してから圧縮行程末期までの時間が長くなるた
めに吸入空気流によって燃焼室内に発生した乱れが圧縮
行程末期までにかなり減衰してしまい、斯くして良好な
燃焼が得られなくなるという問題を生ずる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、吸気弁を介して燃焼室内に通ずる
機関吸気通路を第１の吸気通路と第２の吸気通路に分割
し、第１の吸気通路内に吸気制御弁を配置して少くとも
機関低負荷運転時には吸気弁が開弁する前に吸気制御弁
を開弁させかつ吸気弁の開弁期間中に吸気制御弁を閉弁
させると共に機関負荷が高くなるに伴ない吸気制御弁の
閉弁時期を遅らせて燃焼室内に供給される吸入空気量を
吸気制御弁により制御するようにし、第２の吸気通路内
に吸気遮断弁を配置して吸入空気量が予め定められた限
界を越えたときに吸気遮断弁を開弁させ、予め定められ
た限界を機関回転数が高くなるほど小さくするようにし
ている。
めに本発明によれば、吸気弁を介して燃焼室内に通ずる
機関吸気通路を第１の吸気通路と第２の吸気通路に分割
し、第１の吸気通路内に吸気制御弁を配置して少くとも
機関低負荷運転時には吸気弁が開弁する前に吸気制御弁
を開弁させかつ吸気弁の開弁期間中に吸気制御弁を閉弁
させると共に機関負荷が高くなるに伴ない吸気制御弁の
閉弁時期を遅らせて燃焼室内に供給される吸入空気量を
吸気制御弁により制御するようにし、第２の吸気通路内
に吸気遮断弁を配置して吸入空気量が予め定められた限
界を越えたときに吸気遮断弁を開弁させ、予め定められ
た限界を機関回転数が高くなるほど小さくするようにし
ている。
【０００５】
【作用】吸気通路を第１の吸気通路と第２の吸気通路に
分割し、第２の吸気通路内に配置された吸気遮断弁を閉
弁して第１の吸気通路内に配置された吸気制御弁により
吸入空気量を制御するようにした場合と、吸気通路を分
割することなく吸気通路を一つとし、この一つの吸気通
路内に配置された吸気制御弁により吸入空気量を制御す
るようにした場合とを比較してみると同一の吸入空気量
を得るためには吸気通路を分割した場合の吸気制御弁の
開弁期間が吸気通路を一つとした場合の吸気制御弁の開
弁期間に比べて長くなる。云い換えると吸気通路を分割
した場合には吸気通路を一つとした場合に比べて吸気制
御弁の閉弁時期が遅くなる。このように吸気遮断弁が閉
弁している機関低負荷運転時には吸気制御弁の閉弁時期
が遅らされるので吸入空気の流入作用によって燃焼室内
に発生せしめられた乱れがさほど減衰することなく圧縮
行程末期まで持続せしめられる。
分割し、第２の吸気通路内に配置された吸気遮断弁を閉
弁して第１の吸気通路内に配置された吸気制御弁により
吸入空気量を制御するようにした場合と、吸気通路を分
割することなく吸気通路を一つとし、この一つの吸気通
路内に配置された吸気制御弁により吸入空気量を制御す
るようにした場合とを比較してみると同一の吸入空気量
を得るためには吸気通路を分割した場合の吸気制御弁の
開弁期間が吸気通路を一つとした場合の吸気制御弁の開
弁期間に比べて長くなる。云い換えると吸気通路を分割
した場合には吸気通路を一つとした場合に比べて吸気制
御弁の閉弁時期が遅くなる。このように吸気遮断弁が閉
弁している機関低負荷運転時には吸気制御弁の閉弁時期
が遅らされるので吸入空気の流入作用によって燃焼室内
に発生せしめられた乱れがさほど減衰することなく圧縮
行程末期まで持続せしめられる。
【０００６】
【実施例】図１および図２を参照すると、１はシリンダ
ブロック、２はピストン、３はシリンダヘッド、４は燃
焼室、５は一対の吸気弁、６は一対の吸気ポート、７は
一対の排気弁を夫々示す。各吸気ポート６は吸気枝管８
を介して共通のサージタンク９に接続され、サージタン
ク９はエアフローメータ１０を介してエアクリーナ１１
に連結される。図１に示されるように吸気枝管８内は第
１の吸気通路８ａと第２の吸気通路８ｂとに分割されて
おり、各吸気通路８ａ，８ｂは夫々対応する吸気ポート
６に連通せしめられる。
ブロック、２はピストン、３はシリンダヘッド、４は燃
焼室、５は一対の吸気弁、６は一対の吸気ポート、７は
一対の排気弁を夫々示す。各吸気ポート６は吸気枝管８
を介して共通のサージタンク９に接続され、サージタン
ク９はエアフローメータ１０を介してエアクリーナ１１
に連結される。図１に示されるように吸気枝管８内は第
１の吸気通路８ａと第２の吸気通路８ｂとに分割されて
おり、各吸気通路８ａ，８ｂは夫々対応する吸気ポート
６に連通せしめられる。
【０００７】第１吸気通路８ａ内にはアクチュエータ１
２によって開閉制御される吸気制御弁１３が配置され、
第２吸気通路８ｂ内には負圧ダイアフラム装置１４によ
って開閉制御される吸気遮断弁１５が配置される。負圧
ダイアフラム装置１４のダイアフラム負圧室１４ａは大
気に連通可能な電磁切換弁１６を介して負圧タンク１７
に連結され、この負圧タンク１７は負圧ポンプ１７ａに
連結される。吸気制御弁１３および吸気遮断弁１５下流
の吸気枝管８の上壁面には各吸気ポート６内に向けて燃
料を噴射するための燃料噴射弁１８が配置される。図１
に示す実施例では第１吸気通路８ａおよびこれに連通す
る吸気ポート６と第２吸気通路８ｂおよびこれに連通す
る吸気ポート６とは隔壁１９によってほぼ完全に分離さ
れているが燃料噴射弁１８の下流側において第１吸気通
路８ａおよびこれに連通する吸気ポート６と第２吸気通
路８ｂおよびこれに連通する吸気ポート６とを互いに連
通せしめることもできる。なお、図１および図２からわ
かるように図１および図２に示す実施例では機関吸気通
路にアクセルペダル２８に連結されたスロットル弁は配
置されていない。
２によって開閉制御される吸気制御弁１３が配置され、
第２吸気通路８ｂ内には負圧ダイアフラム装置１４によ
って開閉制御される吸気遮断弁１５が配置される。負圧
ダイアフラム装置１４のダイアフラム負圧室１４ａは大
気に連通可能な電磁切換弁１６を介して負圧タンク１７
に連結され、この負圧タンク１７は負圧ポンプ１７ａに
連結される。吸気制御弁１３および吸気遮断弁１５下流
の吸気枝管８の上壁面には各吸気ポート６内に向けて燃
料を噴射するための燃料噴射弁１８が配置される。図１
に示す実施例では第１吸気通路８ａおよびこれに連通す
る吸気ポート６と第２吸気通路８ｂおよびこれに連通す
る吸気ポート６とは隔壁１９によってほぼ完全に分離さ
れているが燃料噴射弁１８の下流側において第１吸気通
路８ａおよびこれに連通する吸気ポート６と第２吸気通
路８ｂおよびこれに連通する吸気ポート６とを互いに連
通せしめることもできる。なお、図１および図２からわ
かるように図１および図２に示す実施例では機関吸気通
路にアクセルペダル２８に連結されたスロットル弁は配
置されていない。
【０００８】電子制御ユニット２０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス２１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２，ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）２３，ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）２４、入力ポート２５および出力ポート２６を具
備する。エアフローメータ１０は吸入空気量に比例した
出力電圧を発生し、この出力電圧はＡＤ変換器２７を介
して入力ポート２５に入力される。また、アクセルペダ
ル２８にはアクセルペダル２８の踏込み量に比例した出
力電圧を発生する負荷センサ２９が取付けられ、この負
荷センサ２９の出力電圧はＡＤ変換器３０を介して入力
ポート２５に入力される。更に入力ポート２５には機関
回転数を表わす出力パルスを発生する回転数センサ３１
が接続される。一方、出力ポート２６は対応する駆動回
路３２，３３を介して吸気制御弁１３のアクチュエータ
１２および電磁切換弁１６に接続される。
ュータからなり、双方向性バス２１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２，ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）２３，ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）２４、入力ポート２５および出力ポート２６を具
備する。エアフローメータ１０は吸入空気量に比例した
出力電圧を発生し、この出力電圧はＡＤ変換器２７を介
して入力ポート２５に入力される。また、アクセルペダ
ル２８にはアクセルペダル２８の踏込み量に比例した出
力電圧を発生する負荷センサ２９が取付けられ、この負
荷センサ２９の出力電圧はＡＤ変換器３０を介して入力
ポート２５に入力される。更に入力ポート２５には機関
回転数を表わす出力パルスを発生する回転数センサ３１
が接続される。一方、出力ポート２６は対応する駆動回
路３２，３３を介して吸気制御弁１３のアクチュエータ
１２および電磁切換弁１６に接続される。
【０００９】図３（Ａ）および（Ｂ）にアクチュエータ
１２および駆動回路３２を概略的に示す。図１および図
２に示されるように吸気制御弁１３の弁軸４０の下端部
には円筒状の永久磁石４１が固定されており、図３
（Ａ）および（Ｂ）に示すようにこの永久磁石４１には
弁軸４０の軸線に対して互いに反対側にＮ極とＳ極が形
成される。永久磁石４１に周囲には９０度の角度間隔を
隔てて永久磁石４２、電磁石４３、永久磁石４４、電磁
石４５が順次配列されている。永久磁石４２には永久磁
石４１の外周面に対面する側にＳ極が形成されており、
永久磁石４４には永久磁石４１の外周面に対面する側に
Ｎ極が形成されている。
１２および駆動回路３２を概略的に示す。図１および図
２に示されるように吸気制御弁１３の弁軸４０の下端部
には円筒状の永久磁石４１が固定されており、図３
（Ａ）および（Ｂ）に示すようにこの永久磁石４１には
弁軸４０の軸線に対して互いに反対側にＮ極とＳ極が形
成される。永久磁石４１に周囲には９０度の角度間隔を
隔てて永久磁石４２、電磁石４３、永久磁石４４、電磁
石４５が順次配列されている。永久磁石４２には永久磁
石４１の外周面に対面する側にＳ極が形成されており、
永久磁石４４には永久磁石４１の外周面に対面する側に
Ｎ極が形成されている。
【００１０】電磁石４３の励磁コイル４６の一端および
電磁石４５の励磁コイル４７の一端は互いに接続され、
励磁コイル４６の他端および励磁コイル４７の他端は夫
々駆動回路３２の可動接点４８，４９に接続される。駆
動回路３２は実際には電子回路からなるが図３（Ａ）お
よび（Ｂ）ではこれを簡略化して可動接点４８，４９で
表わしている。これら可動接点４８，４９の切換え作用
は電子制御ユニット２０の出力信号に基いて行われる。
電磁石４５の励磁コイル４７の一端は互いに接続され、
励磁コイル４６の他端および励磁コイル４７の他端は夫
々駆動回路３２の可動接点４８，４９に接続される。駆
動回路３２は実際には電子回路からなるが図３（Ａ）お
よび（Ｂ）ではこれを簡略化して可動接点４８，４９で
表わしている。これら可動接点４８，４９の切換え作用
は電子制御ユニット２０の出力信号に基いて行われる。
【００１１】図３（Ａ）に示されるように可動接点４８
が電源に接続され、可動接点４９が接地されると電磁石
４３は永久磁石４１の外周面に対面する側がＮ極とな
り、電磁石４５は永久磁石４１の外周面に対面する側が
Ｓ極となる。このとき吸気制御弁１３は図１において破
線で示されるように全開する。これに対して図３（Ｂ）
に示されるように可動接点４８が接地され、可動接点４
９が電源に接続されると電磁石４３は永久磁石４１の外
周面に対面する側がＳ極となり、電磁石４５は永久磁石
４１に対面する側がＮ極となる。従ってこのときには吸
気制御弁１３が９０度回転し、吸気制御弁１３は図１に
おいて実線で示されるように吸気枝管８内の通路を全閉
する。従って可動接点４８，４９を切換えることによっ
て吸気制御弁１３を全開又は全閉せしめることができる
ことがわかる。
が電源に接続され、可動接点４９が接地されると電磁石
４３は永久磁石４１の外周面に対面する側がＮ極とな
り、電磁石４５は永久磁石４１の外周面に対面する側が
Ｓ極となる。このとき吸気制御弁１３は図１において破
線で示されるように全開する。これに対して図３（Ｂ）
に示されるように可動接点４８が接地され、可動接点４
９が電源に接続されると電磁石４３は永久磁石４１の外
周面に対面する側がＳ極となり、電磁石４５は永久磁石
４１に対面する側がＮ極となる。従ってこのときには吸
気制御弁１３が９０度回転し、吸気制御弁１３は図１に
おいて実線で示されるように吸気枝管８内の通路を全閉
する。従って可動接点４８，４９を切換えることによっ
て吸気制御弁１３を全開又は全閉せしめることができる
ことがわかる。
【００１２】一方、電磁切換弁１６の切替え作用によっ
てダイアフラム負圧室１４ａを大気に開放すると吸気遮
断弁１５は図１に示されるように全閉する。これに対し
て電磁切換弁１６の切換え作用によってダイアフラム負
圧室１４ａが負圧タンク１７に連結されると吸気遮断弁
１５は全開する。従って電磁切換弁１６を切換えること
によって吸気遮断弁１５を全開又は全閉せしめることが
できることがわかる。
てダイアフラム負圧室１４ａを大気に開放すると吸気遮
断弁１５は図１に示されるように全閉する。これに対し
て電磁切換弁１６の切換え作用によってダイアフラム負
圧室１４ａが負圧タンク１７に連結されると吸気遮断弁
１５は全開する。従って電磁切換弁１６を切換えること
によって吸気遮断弁１５を全開又は全閉せしめることが
できることがわかる。
【００１３】本発明において採用されている吸気制御方
法では基本的には各気筒に対して１個の吸気通路を設け
ると共にこの吸気通路内に吸気制御弁１３を設け、この
吸気制御弁１３を図４のＡ，Ｂで示されるように吸気弁
５が開弁せしめられる前に全開せしめ、吸気弁５が閉弁
する前に閉弁せしめる。更に、吸気弁５の開弁期間およ
び吸気制御弁１３の開弁時期θ０は固定しておき、吸気
制御弁１３の閉弁時期θＣを制御する。燃焼室４内に吸
入空気が供給されるのは吸気弁５および吸気制御弁１３
が共に開弁している期間たけであり、従って吸気制御弁
１３の閉弁時期θＣを制御することによって燃焼室４内
に供給される吸入空気量が制御されることになる。従っ
て吸入空気量の多い機関高負荷運転時には図４において
Ａで示されるように吸気制御弁１３の閉弁時期が遅くな
り、吸入空気量の少ない機関低負荷運転時には図４にお
いてＢで示されるように吸気制御弁１３の閉弁時期が早
められる。
法では基本的には各気筒に対して１個の吸気通路を設け
ると共にこの吸気通路内に吸気制御弁１３を設け、この
吸気制御弁１３を図４のＡ，Ｂで示されるように吸気弁
５が開弁せしめられる前に全開せしめ、吸気弁５が閉弁
する前に閉弁せしめる。更に、吸気弁５の開弁期間およ
び吸気制御弁１３の開弁時期θ０は固定しておき、吸気
制御弁１３の閉弁時期θＣを制御する。燃焼室４内に吸
入空気が供給されるのは吸気弁５および吸気制御弁１３
が共に開弁している期間たけであり、従って吸気制御弁
１３の閉弁時期θＣを制御することによって燃焼室４内
に供給される吸入空気量が制御されることになる。従っ
て吸入空気量の多い機関高負荷運転時には図４において
Ａで示されるように吸気制御弁１３の閉弁時期が遅くな
り、吸入空気量の少ない機関低負荷運転時には図４にお
いてＢで示されるように吸気制御弁１３の閉弁時期が早
められる。
【００１４】ところで本発明において採用されている吸
気制御方法では基本的には機関吸気通路内にアクセルペ
ダルに連結されたスロットル弁は設けられておらず、ま
た上述したように吸気制御弁１３は吸気弁５が開弁する
前に開弁せしめられる。従って吸気弁５が開弁する直前
には吸気ポート６内は大気圧となっている。次いで吸気
弁５が開弁して燃焼室４内に吸入空気の流入が開始され
ても吸気制御弁１３は全開しているので燃焼室４内は大
きな負圧が発生することなくほぼ大気圧に維持され、斯
くしてポンピング損失を低減することができることにな
る。
気制御方法では基本的には機関吸気通路内にアクセルペ
ダルに連結されたスロットル弁は設けられておらず、ま
た上述したように吸気制御弁１３は吸気弁５が開弁する
前に開弁せしめられる。従って吸気弁５が開弁する直前
には吸気ポート６内は大気圧となっている。次いで吸気
弁５が開弁して燃焼室４内に吸入空気の流入が開始され
ても吸気制御弁１３は全開しているので燃焼室４内は大
きな負圧が発生することなくほぼ大気圧に維持され、斯
くしてポンピング損失を低減することができることにな
る。
【００１５】ところが機関負荷が低くなると図４におい
てＢで示されるように吸気制御弁１３の閉弁時期が早め
られる。ところが吸気制御弁１３の閉弁時期が早められ
ると燃焼室４内への吸入空気の流入が停止してから圧縮
行程末期までの期間が長くなる。その結果、燃焼室４内
に流入した空気によって燃焼室４内に発生した乱れが圧
縮行程末期までにかなり減衰し、斯くしてポンピング損
失は低減できるものの、良好な燃焼を得ることができな
くなる。図５はこのことを示している。即ち、図５にお
いて破線はスロットル弁を具えた通常の内燃機関におけ
るトルク変動を示しており、吸気制御弁１３を用いた場
合には図５において実線で示されるように機関負荷が低
くなると燃焼が悪化してトルク変動が大きくなる。
てＢで示されるように吸気制御弁１３の閉弁時期が早め
られる。ところが吸気制御弁１３の閉弁時期が早められ
ると燃焼室４内への吸入空気の流入が停止してから圧縮
行程末期までの期間が長くなる。その結果、燃焼室４内
に流入した空気によって燃焼室４内に発生した乱れが圧
縮行程末期までにかなり減衰し、斯くしてポンピング損
失は低減できるものの、良好な燃焼を得ることができな
くなる。図５はこのことを示している。即ち、図５にお
いて破線はスロットル弁を具えた通常の内燃機関におけ
るトルク変動を示しており、吸気制御弁１３を用いた場
合には図５において実線で示されるように機関負荷が低
くなると燃焼が悪化してトルク変動が大きくなる。
【００１６】そこで本発明による実施例では機関低負荷
運転時にトルク変動が大きくなるのを阻止するために吸
気通路を第１吸気通路８ａと第２吸気通路８ｂとに分割
し、第１吸気通路８ａ内に吸気制御弁１３を配置すると
共に第２吸気通路８ｂ内に吸気遮断弁１５を配置し、機
関低負荷運転時には吸気遮断弁１５を全閉すると共に吸
気制御弁１３の閉弁時期を制御して燃焼室４内に供給さ
れる吸入空気量を制御するようにしている。このように
吸気通路を２分割して片方の吸気通路を吸気遮断弁１５
によって閉弁すると吸入空気の流れ面積は１個の吸気通
路を用いた場合に比べてかなり小さくなる。従って吸入
空気が流入しずらくなるために同一吸入空気量を得るた
めには１個の吸気通路を用いた場合に比べて吸気制御弁
１３の閉弁時期を遅くしなければならないことになる。
云い換えると吸気制御弁１３の閉弁時期を遅くすること
ができ、斯くして吸入空気流により燃焼室４内に発生し
た乱れを圧縮行程末期までさほど減衰することなく持続
することができるようになるので機関低負荷運転時であ
っても良好な燃焼が得られることになる。これが本発明
の基本的な考え方である。
運転時にトルク変動が大きくなるのを阻止するために吸
気通路を第１吸気通路８ａと第２吸気通路８ｂとに分割
し、第１吸気通路８ａ内に吸気制御弁１３を配置すると
共に第２吸気通路８ｂ内に吸気遮断弁１５を配置し、機
関低負荷運転時には吸気遮断弁１５を全閉すると共に吸
気制御弁１３の閉弁時期を制御して燃焼室４内に供給さ
れる吸入空気量を制御するようにしている。このように
吸気通路を２分割して片方の吸気通路を吸気遮断弁１５
によって閉弁すると吸入空気の流れ面積は１個の吸気通
路を用いた場合に比べてかなり小さくなる。従って吸入
空気が流入しずらくなるために同一吸入空気量を得るた
めには１個の吸気通路を用いた場合に比べて吸気制御弁
１３の閉弁時期を遅くしなければならないことになる。
云い換えると吸気制御弁１３の閉弁時期を遅くすること
ができ、斯くして吸入空気流により燃焼室４内に発生し
た乱れを圧縮行程末期までさほど減衰することなく持続
することができるようになるので機関低負荷運転時であ
っても良好な燃焼が得られることになる。これが本発明
の基本的な考え方である。
【００１７】ところで本発明による実施例ではトルク変
動が大きくなる機関低負荷運転時ばかりでなく、第１吸
気通路８ａのみから吸入空気を流入させていたのでは吸
入空気量が不足する限界まで吸気遮断弁１５を全閉せし
めるようにしている。この限界は吸入空気量Ｑと機関回
転数Ｎの関数であり、この限界が図６においてＱｎｌｉ
ｍｉｔで示されている。図６からわかるように吸入空気
量ＱがＱｎｌｉｍｉｔよりも少ないときは吸気遮断弁１
５が全閉せしめられ、吸入空気量ＱがＱｎｌｉｍｉｔよ
りも多くなると吸気遮断弁１５が全開せしめられる。
動が大きくなる機関低負荷運転時ばかりでなく、第１吸
気通路８ａのみから吸入空気を流入させていたのでは吸
入空気量が不足する限界まで吸気遮断弁１５を全閉せし
めるようにしている。この限界は吸入空気量Ｑと機関回
転数Ｎの関数であり、この限界が図６においてＱｎｌｉ
ｍｉｔで示されている。図６からわかるように吸入空気
量ＱがＱｎｌｉｍｉｔよりも少ないときは吸気遮断弁１
５が全閉せしめられ、吸入空気量ＱがＱｎｌｉｍｉｔよ
りも多くなると吸気遮断弁１５が全開せしめられる。
【００１８】図７は本発明による実施例において用いら
れている吸気制御弁１３の開度制御を示している。図７
において吸気制御弁１３はクランク角θ０において開弁
せしめられ、クランクθＣにおいて閉弁せしめられる。
この場合、吸気制御弁１３の開弁時期θ０は吸気弁５が
開弁する前の一定クランク角に固定されており、吸気制
御弁１３の閉弁時期θＣが制御される。
れている吸気制御弁１３の開度制御を示している。図７
において吸気制御弁１３はクランク角θ０において開弁
せしめられ、クランクθＣにおいて閉弁せしめられる。
この場合、吸気制御弁１３の開弁時期θ０は吸気弁５が
開弁する前の一定クランク角に固定されており、吸気制
御弁１３の閉弁時期θＣが制御される。
【００１９】吸気制御弁１３の閉弁時期θＣはアクセル
ペダル２８の踏込み量Ｌと機関回転数Ｎとの関数であ
り、これが図８に示されている。なお、図８において実
線Ｘは吸気遮断弁１５が閉弁せしめられているときの吸
気制御弁１３の閉弁時期θＣを示しており、破線Ｙは吸
気遮断弁１５が開弁せしめられているときの吸気制御弁
１３の閉弁時期θＣを示している。また図８（Ａ）は機
関回転数Ｎを一定とした場合の、図８（Ｂ）はアクセル
ペダル２８の踏込み量Ｌを一定とした場合の吸気制御弁
１３の閉弁時期θＣの変化を示している。
ペダル２８の踏込み量Ｌと機関回転数Ｎとの関数であ
り、これが図８に示されている。なお、図８において実
線Ｘは吸気遮断弁１５が閉弁せしめられているときの吸
気制御弁１３の閉弁時期θＣを示しており、破線Ｙは吸
気遮断弁１５が開弁せしめられているときの吸気制御弁
１３の閉弁時期θＣを示している。また図８（Ａ）は機
関回転数Ｎを一定とした場合の、図８（Ｂ）はアクセル
ペダル２８の踏込み量Ｌを一定とした場合の吸気制御弁
１３の閉弁時期θＣの変化を示している。
【００２０】図８（Ａ）からわかるように吸気遮断弁１
５が閉弁せしめられていようと開弁せしめられていよう
とアクセルペダル２８の踏込み量Ｌが大きくなるほど吸
気制御弁１３の閉弁時期θＣが大きくなり、即ち吸気制
御弁１３の閉弁時期θＣが遅くなり、斯くして燃焼室４
内に供給される吸入空気量が増大せしめられる。一方、
アクセルペダル２８の踏込み量Ｌが一定の場合には、即
ち吸気制御弁１３の閉弁時期θＣが一定の場合には機関
回転数Ｎが高くなるほど吸入空気量が減少する。従って
機関回転数Ｎが高くなっても吸入空気量が減少しないよ
うに、即ち吸入空気量が機関回転数Ｎにかかわらずにア
クセルペダル２８の踏込み量Ｌによって定まる最適な吸
入空気量となるように図８（Ｂ）に示す如く機関回転数
Ｎが高くなるにつれて吸気制御弁１３の閉弁時期θＣが
遅くされる。
５が閉弁せしめられていようと開弁せしめられていよう
とアクセルペダル２８の踏込み量Ｌが大きくなるほど吸
気制御弁１３の閉弁時期θＣが大きくなり、即ち吸気制
御弁１３の閉弁時期θＣが遅くなり、斯くして燃焼室４
内に供給される吸入空気量が増大せしめられる。一方、
アクセルペダル２８の踏込み量Ｌが一定の場合には、即
ち吸気制御弁１３の閉弁時期θＣが一定の場合には機関
回転数Ｎが高くなるほど吸入空気量が減少する。従って
機関回転数Ｎが高くなっても吸入空気量が減少しないよ
うに、即ち吸入空気量が機関回転数Ｎにかかわらずにア
クセルペダル２８の踏込み量Ｌによって定まる最適な吸
入空気量となるように図８（Ｂ）に示す如く機関回転数
Ｎが高くなるにつれて吸気制御弁１３の閉弁時期θＣが
遅くされる。
【００２１】なお、図８においてＸで示される吸気遮断
弁１５が閉弁せしめられているときの吸気制御弁１３の
閉弁時期θＣはアクセルペダル踏込み量Ｌと機関回転数
Ｎの関数として図９（Ａ）に示すマップの形で予めＲＯ
Ｍ２２内に記憶されており、図８においてＹで示される
吸気遮断弁１５が開弁せしめられているときの吸気制御
弁１３の閉弁時期θＣはアクセルペダル踏込み量Ｌと機
関回転数Ｎの関数として図９（Ｂ）に示すマップの形で
予めＲＯＭ２２内に記憶されている。なお、吸気遮断弁
１５が閉弁せしめられているときの吸気制御弁１３の閉
弁時期θＣは一個の吸気通路を設けた場合に比べて遅く
なっている。
弁１５が閉弁せしめられているときの吸気制御弁１３の
閉弁時期θＣはアクセルペダル踏込み量Ｌと機関回転数
Ｎの関数として図９（Ａ）に示すマップの形で予めＲＯ
Ｍ２２内に記憶されており、図８においてＹで示される
吸気遮断弁１５が開弁せしめられているときの吸気制御
弁１３の閉弁時期θＣはアクセルペダル踏込み量Ｌと機
関回転数Ｎの関数として図９（Ｂ）に示すマップの形で
予めＲＯＭ２２内に記憶されている。なお、吸気遮断弁
１５が閉弁せしめられているときの吸気制御弁１３の閉
弁時期θＣは一個の吸気通路を設けた場合に比べて遅く
なっている。
【００２２】図１０は吸気制御弁１３および吸気遮断弁
１５の制御ルーチンを示しており、このルーチンは例え
ば一定クランク角度毎の割込みによって実行される。図
１０を参照するとまず初めにステップ６０において吸入
空気量Ｑ、機関回転数Ｎおよびアクセルペダル踏込み量
Ｌが読込まれる。次いでステップ６１では吸入空気量Ｑ
および機関回転数Ｎに基いて図６からＱｎｌｉｍｉｔが
算出される。次いでステップ６２では吸入空気量ＱがＱ
ｎｌｉｍｉｔよりも小さいか否かが判別される。Ｑ≦Ｑ
ｎｌｉｍｉｔのときにはステップ６３に進んで吸気制御
弁１３の開弁時期θ０が読込まれる。この開弁時期θ０
は固定値である。次いでステップ６４ではアクセルペダ
ル踏込み量Ｌおよび機関回転数Ｎに基いて図９（Ａ）に
示すマップから吸気制御弁１３の閉弁時期θＣが算出さ
れる。
１５の制御ルーチンを示しており、このルーチンは例え
ば一定クランク角度毎の割込みによって実行される。図
１０を参照するとまず初めにステップ６０において吸入
空気量Ｑ、機関回転数Ｎおよびアクセルペダル踏込み量
Ｌが読込まれる。次いでステップ６１では吸入空気量Ｑ
および機関回転数Ｎに基いて図６からＱｎｌｉｍｉｔが
算出される。次いでステップ６２では吸入空気量ＱがＱ
ｎｌｉｍｉｔよりも小さいか否かが判別される。Ｑ≦Ｑ
ｎｌｉｍｉｔのときにはステップ６３に進んで吸気制御
弁１３の開弁時期θ０が読込まれる。この開弁時期θ０
は固定値である。次いでステップ６４ではアクセルペダ
ル踏込み量Ｌおよび機関回転数Ｎに基いて図９（Ａ）に
示すマップから吸気制御弁１３の閉弁時期θＣが算出さ
れる。
【００２３】次いでステップ６５ではダイアフラム負圧
室１４ａを大気に開放するように電磁切換弁１６が切換
えられ、斯くして吸気遮断弁１５が閉弁せしめられる。
次いでステップ６６では吸気制御弁１３を開弁時期θ０
から閉弁時期θＣまで全開せしめるための処理が行われ
る。一方、ステップ６２においてＱ＞Ｑｎｌｉｍｉｔで
あると判別されたときにはステップ６７に進んで吸気制
御弁１３の開弁時期θ０が読込まれる。この開弁時期θ
０は前述したように固定値である。次いでステップ６８
では図９（Ｂ）に示すマップに基いてアクセルペダル踏
込み量Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた吸気制御弁１３の
閉弁時期θＣが算出される。次いでステップ６９ではダ
イアフラム負圧室１４ａを負圧タンク１７に連結するよ
うに電磁切換弁１６が切換えられ、斯くして吸気遮断弁
１５が全開せしめられる。次いでステップ６６では吸気
制御弁１３を開弁時期θ０から閉弁時期θＣまで全開せ
しめるための処理が行われる。
室１４ａを大気に開放するように電磁切換弁１６が切換
えられ、斯くして吸気遮断弁１５が閉弁せしめられる。
次いでステップ６６では吸気制御弁１３を開弁時期θ０
から閉弁時期θＣまで全開せしめるための処理が行われ
る。一方、ステップ６２においてＱ＞Ｑｎｌｉｍｉｔで
あると判別されたときにはステップ６７に進んで吸気制
御弁１３の開弁時期θ０が読込まれる。この開弁時期θ
０は前述したように固定値である。次いでステップ６８
では図９（Ｂ）に示すマップに基いてアクセルペダル踏
込み量Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた吸気制御弁１３の
閉弁時期θＣが算出される。次いでステップ６９ではダ
イアフラム負圧室１４ａを負圧タンク１７に連結するよ
うに電磁切換弁１６が切換えられ、斯くして吸気遮断弁
１５が全開せしめられる。次いでステップ６６では吸気
制御弁１３を開弁時期θ０から閉弁時期θＣまで全開せ
しめるための処理が行われる。
【００２４】吸入空気量ＱがＱｎｌｉｍｉｔよりも大き
くなって吸気遮断弁１５が開弁せしめられるような高吸
入空気量時には本来的にポンピング損失が小さくなる。
従ってこのときにはこれまで述べたように吸気制御弁１
３の閉弁時期θＣを制御することなく吸気制御弁１３を
全開状態に保持し、エアフローメータ１０とサージタン
ク９間にスロットル弁を設けてこのスロットル弁により
吸入空気量を制御するようにしてもよい。ただし、この
場合には吸入空気量ＱがＱｎｌｉｍｉｔよりも小さいと
きにはスロットル弁は全開又は全開近くに保持される。
くなって吸気遮断弁１５が開弁せしめられるような高吸
入空気量時には本来的にポンピング損失が小さくなる。
従ってこのときにはこれまで述べたように吸気制御弁１
３の閉弁時期θＣを制御することなく吸気制御弁１３を
全開状態に保持し、エアフローメータ１０とサージタン
ク９間にスロットル弁を設けてこのスロットル弁により
吸入空気量を制御するようにしてもよい。ただし、この
場合には吸入空気量ＱがＱｎｌｉｍｉｔよりも小さいと
きにはスロットル弁は全開又は全開近くに保持される。
【００２５】
【発明の効果】機関の全運転領域に亘ってポンピング損
失を低減しつつ良好な燃焼を得ることができる。
失を低減しつつ良好な燃焼を得ることができる。
【図１】内燃機関の平面断面図である。
【図２】図１に示す内燃機関の全体図である。
【図３】アクチュエータおよび駆動回路を概略的に示す
図である。
図である。
【図４】吸気制御弁の開度変化を示す図である。
【図５】トルク変動を示す図である。
【図６】吸気遮断弁の開閉領域を示す図である。
【図７】吸気制御弁の開度変化を示す線図である。
【図８】吸気制御弁の閉弁時期を示す線図である。
【図９】マップを示す図である。
【図１０】吸気制御弁および吸気遮断弁を制御するため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
５…吸気弁 ６…吸気ポート ８ａ…第１吸気通路 ８ｂ…第２吸気通路 １３…吸気制御弁 １５…吸気遮断弁
Claims (1)
- 【請求項１】 吸気弁を介して燃焼室内に通ずる機関吸
気通路を第１の吸気通路と第２の吸気通路に分割し、該
第１の吸気通路内に吸気制御弁を配置して少くとも機関
低負荷運転時には吸気弁が開弁する前に吸気制御弁を開
弁させかつ吸気弁の開弁期間中に吸気制御弁を閉弁させ
ると共に機関負荷が高くなるに伴ない吸気制御弁の閉弁
時期を遅らせて燃焼室内に供給される吸入空気量を吸気
制御弁により制御するようにし、該第２の吸気通路内に
吸気遮断弁を配置して吸入空気量が予め定められた限界
を越えたときに該吸気遮断弁を開弁させ、該予め定めら
れた限界を機関回転数が高くなるほど小さくするように
した内燃機関の吸気制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3324262A JP2738190B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 内燃機関の吸気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3324262A JP2738190B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 内燃機関の吸気制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05156953A JPH05156953A (ja) | 1993-06-22 |
| JP2738190B2 true JP2738190B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=18163845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3324262A Expired - Fee Related JP2738190B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 内燃機関の吸気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738190B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3498334B2 (ja) * | 1993-11-08 | 2004-02-16 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の吸気装置 |
| DE4447938B4 (de) * | 1993-11-08 | 2005-03-10 | Hitachi Ltd | Einlaßsystem einer Brennkraftmaschine |
| JP4557116B2 (ja) * | 2001-03-27 | 2010-10-06 | 株式会社デンソー | 内燃機関の吸気制御用弁装置 |
| JP4480733B2 (ja) * | 2006-06-20 | 2010-06-16 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関用制御装置 |
| JP4305477B2 (ja) | 2006-07-25 | 2009-07-29 | トヨタ自動車株式会社 | 火花点火式内燃機関 |
| JP4992922B2 (ja) * | 2009-02-25 | 2012-08-08 | 株式会社デンソー | 吸気用弁駆動ユニット、及び、吸気用弁装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5698536A (en) * | 1980-01-07 | 1981-08-08 | Isao Matsui | Internal combustion engine |
| JPS57173526A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-25 | Mazda Motor Corp | Intake device of engine |
| JPS58117317A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-12 | Yamaha Motor Co Ltd | ４サイクルエンジンの吸気装置 |
-
1991
- 1991-12-09 JP JP3324262A patent/JP2738190B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05156953A (ja) | 1993-06-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |