JP2812082B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- JP2812082B2 JP2812082B2 JP4211761A JP21176192A JP2812082B2 JP 2812082 B2 JP2812082 B2 JP 2812082B2 JP 4211761 A JP4211761 A JP 4211761A JP 21176192 A JP21176192 A JP 21176192A JP 2812082 B2 JP2812082 B2 JP 2812082B2
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- Japan
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- impeller
- intake
- passage
- intake air
- opening
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
- F02D2011/101—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
- F02D2011/102—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用内燃機
関へ導かれる吸気の吸気エネルギーの一部を電気エネル
ギーに変換して回収するようにした内燃機関の制御装置
に関するものである。
関へ導かれる吸気の吸気エネルギーの一部を電気エネル
ギーに変換して回収するようにした内燃機関の制御装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば特開平2−291426号
公報には、エンジンの低負荷時におけるポンピング損失
低減と燃費向上とを目的とした「内燃機関の吸気制御装
置」が開示されている。
公報には、エンジンの低負荷時におけるポンピング損失
低減と燃費向上とを目的とした「内燃機関の吸気制御装
置」が開示されている。
【0003】この技術では、図6に示すように、エンジ
ン51の燃焼室52に吸気通路53が接続されている。
吸気通路53の途中には、吸気の流れにより回転するタ
ービン54が配設されている。タービン54は、ベルト
55等を介してクランク軸56に駆動連結されている。
また、前記吸気通路53には、タービン54の上流側と
下流側とを連通させるバイパス通路57が設けられてい
る。吸気通路53及びバイパス通路57には、アクセル
ペダル58の操作に連動して開閉されるスロットルバル
ブ59,60がそれぞれ設けられている。
ン51の燃焼室52に吸気通路53が接続されている。
吸気通路53の途中には、吸気の流れにより回転するタ
ービン54が配設されている。タービン54は、ベルト
55等を介してクランク軸56に駆動連結されている。
また、前記吸気通路53には、タービン54の上流側と
下流側とを連通させるバイパス通路57が設けられてい
る。吸気通路53及びバイパス通路57には、アクセル
ペダル58の操作に連動して開閉されるスロットルバル
ブ59,60がそれぞれ設けられている。
【0004】そして、エンジン51の低負荷時には、バ
イパス通路57のスロットルバルブ60が完全に閉じら
れ、吸気通路53のスロットルバルブ59が若干開かれ
る。すると、全ての吸気が吸気通路53を通ってタービ
ン54に導かれ、同タービン54を通過した後、燃焼室
52に至る。この吸気の通過によりタービン54が回転
する。タービン54の回転はベルト55等を介してクラ
ンク軸56に伝達されて、吸気の有する吸気エネルギー
の一部が回収される。
イパス通路57のスロットルバルブ60が完全に閉じら
れ、吸気通路53のスロットルバルブ59が若干開かれ
る。すると、全ての吸気が吸気通路53を通ってタービ
ン54に導かれ、同タービン54を通過した後、燃焼室
52に至る。この吸気の通過によりタービン54が回転
する。タービン54の回転はベルト55等を介してクラ
ンク軸56に伝達されて、吸気の有する吸気エネルギー
の一部が回収される。
【0005】従って、エンジン51の低負荷時にはポン
ピング損失が生ずるが、この損失は前記吸気エネルギー
の回収によって補われる。これにともない、低負荷時に
おける燃費が向上する。
ピング損失が生ずるが、この損失は前記吸気エネルギー
の回収によって補われる。これにともない、低負荷時に
おける燃費が向上する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、エ
ンジン51の低負荷時であればタービン54が常に回転
されて、吸気エネルギーが回収される。従って、冷間始
動時においても吸気エネルギーが回収されることにな
る。
ンジン51の低負荷時であればタービン54が常に回転
されて、吸気エネルギーが回収される。従って、冷間始
動時においても吸気エネルギーが回収されることにな
る。
【0007】ここで、冷間始動時には、吸気ポートの壁
面温度が低くなっている。このため、燃焼噴射弁等から
噴射されて壁面に付着した燃料は蒸発しにくい。このこ
とから、通常、冷間始動時には必要量よりも多くの燃料
が噴射される。加えて、冷間始動時には燃焼室の壁面温
度が低く、クエンチエリア(燃焼火炎が低温の壁面等で
冷却され、同燃焼火炎が伝播しない領域)が広くなって
いる。
面温度が低くなっている。このため、燃焼噴射弁等から
噴射されて壁面に付着した燃料は蒸発しにくい。このこ
とから、通常、冷間始動時には必要量よりも多くの燃料
が噴射される。加えて、冷間始動時には燃焼室の壁面温
度が低く、クエンチエリア(燃焼火炎が低温の壁面等で
冷却され、同燃焼火炎が伝播しない領域)が広くなって
いる。
【0008】一方、上記のように冷間始動時に吸気エネ
ルギーが回収されると、吸気温度が低下することが確認
されている。吸気温度が低下すると、冷間時始動であっ
て吸気エネルギーが回収されない場合よりも多くの燃料
が噴射され、さらにクエンチエリアが広くなる。その結
果、未燃の炭化水素や一酸化炭素が増加するおそれがあ
る。また、吸気温度が低くなっていることから、排気通
路の触媒の温度上昇が遅くなる。従って、触媒の浄化率
が低下し、その分、触媒を通過して大気へ排出される炭
化水素や一酸化炭素の量が増加するおそれもある。
ルギーが回収されると、吸気温度が低下することが確認
されている。吸気温度が低下すると、冷間時始動であっ
て吸気エネルギーが回収されない場合よりも多くの燃料
が噴射され、さらにクエンチエリアが広くなる。その結
果、未燃の炭化水素や一酸化炭素が増加するおそれがあ
る。また、吸気温度が低くなっていることから、排気通
路の触媒の温度上昇が遅くなる。従って、触媒の浄化率
が低下し、その分、触媒を通過して大気へ排出される炭
化水素や一酸化炭素の量が増加するおそれもある。
【0009】このような不具合は、寒冷地、冬季等のエ
ンジン51が低温となる条件下でより一層顕著となる。
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、
その目的は、吸気エネルギーの有効な回収を図りつつ、
吸気温度の低下にともなって発生する炭化水素及び一酸
化炭素の量を低減させることが可能な内燃機関の制御装
置を提供することにある。
ンジン51が低温となる条件下でより一層顕著となる。
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、
その目的は、吸気エネルギーの有効な回収を図りつつ、
吸気温度の低下にともなって発生する炭化水素及び一酸
化炭素の量を低減させることが可能な内燃機関の制御装
置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、図1に示すように、内燃機関M1の吸気通
路M2に回転可能に設けられ、吸気の流れにより回転し
て吸気エネルギーを回転エネルギーに変換するための羽
根車M3と、前記羽根車M3の出力軸M4に連結され、
同羽根車M3の回転エネルギーから電力を取り出すとと
もに、外部からの電力供給により作動して前記羽根車M
3を強制的に回転駆動させる電動モータM5と、前記電
動モータM5に電力を供給する電源M6と、前記電源M
6から電動モータM5への電力の供給を許容又は阻止す
るスイッチ手段M7と、前記吸気通路M2において羽根
車M3をバイパスするバイパス通路M8と、前記バイパ
ス通路M8に開閉可能に設けられ、同バイパス通路M8
内を流れる吸気量を調整するスロットルバルブM9と、
前記スロットルバルブM9に連結されて、同スロットル
バルブM9の開度を調整する開度調整用アクチュエータ
M10と、運転者により要求される前記スロットルバル
ブM9の要求スロットル開度を検出する要求スロットル
開度検出手段M11と、前記吸気通路M2における前記
羽根車M3の下流側と、内燃機関M1の排気通路M12
における排気ガス浄化用触媒M13の上流側とを連通さ
せ、吸気の一部を排気通路M12へ導く二次空気導入通
路M14と、前記吸気通路M2における二次空気導入通
路M14の分岐部分に設けられ、前記羽根車M3及び内
燃機関M1間を連通させる第1の連通状態と、前記羽根
車M3及び二次空気導入通路M14間を連通させる第2
の連通状態とを選択的に切換え可能な連通状態切換え弁
M15と、前記内燃機関M1に流入する吸気の温度を検
出する吸気温度検出手段M16と、前記吸気温度検出手
段M16による吸気温度が予め定めた所定値よりも高い
とき、前記スロットルバルブM9の開度が前記要求スロ
ットル開度検出手段M11による要求スロットル開度に
応じた開度となるよう前記開度調整用アクチュエータM
10を駆動させるとともに、前記連通状態切換え弁M1
5を第1の連通状態にさせ、前記電動モータM5に発電
動作をさせるべく前記スイッチ手段M7を制御する第1
の制御手段M17と、前記吸気温度検出手段M16によ
る吸気温度が前記所定値以下のとき、前記スロットルバ
ルブM9の開度が前記要求スロットル開度検出手段M1
1による要求スロットル開度よりも大きくなるよう前記
開度調整用アクチュエータM10を駆動させるととも
に、前記連通状態切換え弁M15を第2の連通状態にさ
せ、電源M6からの電力供給にて羽根車M3を回転させ
て二次空気を排気通路M12へ供給させるべく前記スイ
ッチ手段M7を制御する第2の制御手段M18とを備え
ている。
に本発明は、図1に示すように、内燃機関M1の吸気通
路M2に回転可能に設けられ、吸気の流れにより回転し
て吸気エネルギーを回転エネルギーに変換するための羽
根車M3と、前記羽根車M3の出力軸M4に連結され、
同羽根車M3の回転エネルギーから電力を取り出すとと
もに、外部からの電力供給により作動して前記羽根車M
3を強制的に回転駆動させる電動モータM5と、前記電
動モータM5に電力を供給する電源M6と、前記電源M
6から電動モータM5への電力の供給を許容又は阻止す
るスイッチ手段M7と、前記吸気通路M2において羽根
車M3をバイパスするバイパス通路M8と、前記バイパ
ス通路M8に開閉可能に設けられ、同バイパス通路M8
内を流れる吸気量を調整するスロットルバルブM9と、
前記スロットルバルブM9に連結されて、同スロットル
バルブM9の開度を調整する開度調整用アクチュエータ
M10と、運転者により要求される前記スロットルバル
ブM9の要求スロットル開度を検出する要求スロットル
開度検出手段M11と、前記吸気通路M2における前記
羽根車M3の下流側と、内燃機関M1の排気通路M12
における排気ガス浄化用触媒M13の上流側とを連通さ
せ、吸気の一部を排気通路M12へ導く二次空気導入通
路M14と、前記吸気通路M2における二次空気導入通
路M14の分岐部分に設けられ、前記羽根車M3及び内
燃機関M1間を連通させる第1の連通状態と、前記羽根
車M3及び二次空気導入通路M14間を連通させる第2
の連通状態とを選択的に切換え可能な連通状態切換え弁
M15と、前記内燃機関M1に流入する吸気の温度を検
出する吸気温度検出手段M16と、前記吸気温度検出手
段M16による吸気温度が予め定めた所定値よりも高い
とき、前記スロットルバルブM9の開度が前記要求スロ
ットル開度検出手段M11による要求スロットル開度に
応じた開度となるよう前記開度調整用アクチュエータM
10を駆動させるとともに、前記連通状態切換え弁M1
5を第1の連通状態にさせ、前記電動モータM5に発電
動作をさせるべく前記スイッチ手段M7を制御する第1
の制御手段M17と、前記吸気温度検出手段M16によ
る吸気温度が前記所定値以下のとき、前記スロットルバ
ルブM9の開度が前記要求スロットル開度検出手段M1
1による要求スロットル開度よりも大きくなるよう前記
開度調整用アクチュエータM10を駆動させるととも
に、前記連通状態切換え弁M15を第2の連通状態にさ
せ、電源M6からの電力供給にて羽根車M3を回転させ
て二次空気を排気通路M12へ供給させるべく前記スイ
ッチ手段M7を制御する第2の制御手段M18とを備え
ている。
【0011】
【作用】内燃機関M1の運転時には、スロットルバルブ
M9の要求スロットル開度が要求スロットル開度検出手
段M11によって検出されるとともに、内燃機関M1に
流入する吸気の温度が吸気温度検出手段M16によって
検出される。
M9の要求スロットル開度が要求スロットル開度検出手
段M11によって検出されるとともに、内燃機関M1に
流入する吸気の温度が吸気温度検出手段M16によって
検出される。
【0012】吸気温度検出手段M16による吸気温度が
予め定めた所定値よりも高いと、第1の制御手段M17
は、スロットルバルブM9の開度が前記要求スロットル
開度検出手段M11による要求スロットル開度に応じた
開度となるように、開度調整用アクチュエータM10を
駆動させる。
予め定めた所定値よりも高いと、第1の制御手段M17
は、スロットルバルブM9の開度が前記要求スロットル
開度検出手段M11による要求スロットル開度に応じた
開度となるように、開度調整用アクチュエータM10を
駆動させる。
【0013】第1の制御手段M17は、連通状態切換え
弁M15を第1の連通状態にする。すると、羽根車M3
及び内燃機関M1間が連通される。また、第1の制御手
段M17は、電動モータM5に発電動作をさせるべくス
イッチ手段M7を制御する。このため、電動モータM5
に連結された羽根車M3は、吸気通路M2内の吸気の流
れにより回転する。この回転により、吸気の有する吸気
エネルギーが回転エネルギーに変換される。羽根車M3
の回転にともない電動モータM5が作動して、前記回転
エネルギーが電気エネルギーである電力に変換される。
このようにして、吸気エネルギーの一部が回収される。
弁M15を第1の連通状態にする。すると、羽根車M3
及び内燃機関M1間が連通される。また、第1の制御手
段M17は、電動モータM5に発電動作をさせるべくス
イッチ手段M7を制御する。このため、電動モータM5
に連結された羽根車M3は、吸気通路M2内の吸気の流
れにより回転する。この回転により、吸気の有する吸気
エネルギーが回転エネルギーに変換される。羽根車M3
の回転にともない電動モータM5が作動して、前記回転
エネルギーが電気エネルギーである電力に変換される。
このようにして、吸気エネルギーの一部が回収される。
【0014】前記第1の連通状態では、吸気エネルギー
の一部回収にともない吸気温度が低下する。しかし、こ
のときの吸気温度は十分に高められているので、排気通
路M12外へ排出される炭化水素及び一酸化炭素の量は
問題とならない程度に少ない。
の一部回収にともない吸気温度が低下する。しかし、こ
のときの吸気温度は十分に高められているので、排気通
路M12外へ排出される炭化水素及び一酸化炭素の量は
問題とならない程度に少ない。
【0015】一方、前記吸気温度検出手段M16による
吸気温度が前記所定値以下であると、第2の制御手段M
18は、前記スロットルバルブM9の開度が前記要求ス
ロットル開度検出手段M11による要求スロットル開度
よりも大きくなるように、開度調整用アクチュエータM
10を駆動させる。このため、バイパス通路M8を流れ
る吸気量が増加し、その分、羽根車M3を通過する吸気
量が減少し、吸気の流れによる羽根車M3の回転が規制
される。この回転の規制により、吸気エネルギーの回収
が減少し吸気温度の低下が抑制される。
吸気温度が前記所定値以下であると、第2の制御手段M
18は、前記スロットルバルブM9の開度が前記要求ス
ロットル開度検出手段M11による要求スロットル開度
よりも大きくなるように、開度調整用アクチュエータM
10を駆動させる。このため、バイパス通路M8を流れ
る吸気量が増加し、その分、羽根車M3を通過する吸気
量が減少し、吸気の流れによる羽根車M3の回転が規制
される。この回転の規制により、吸気エネルギーの回収
が減少し吸気温度の低下が抑制される。
【0016】第2の制御手段M18は連通状態切換え弁
M15を第2の連通状態にさせる。すると、前記羽根車
M3及び二次空気導入通路M14間が連通される。ま
た、第2の制御手段M18は、電源M6にて羽根車M3
を回転させて吸気の一部を二次空気として排気通路M1
2へ供給させるべく前記スイッチ手段M7を制御する。
すると、電源M6からの電力供給により電動モータM5
が作動し、羽根車M3が強制的に回転駆動される。羽根
車M3の回転により空気の流れが生ずる。この空気流
は、二次空気として二次空気導入通路M14を通り、排
気通路M12における排気ガス浄化用触媒M13の上流
へ導かれる。そして、二次空気供給により、内燃機関M
1の排出ガス成分のうち、炭化水素及び一酸化炭素が酸
化反応で浄化される。
M15を第2の連通状態にさせる。すると、前記羽根車
M3及び二次空気導入通路M14間が連通される。ま
た、第2の制御手段M18は、電源M6にて羽根車M3
を回転させて吸気の一部を二次空気として排気通路M1
2へ供給させるべく前記スイッチ手段M7を制御する。
すると、電源M6からの電力供給により電動モータM5
が作動し、羽根車M3が強制的に回転駆動される。羽根
車M3の回転により空気の流れが生ずる。この空気流
は、二次空気として二次空気導入通路M14を通り、排
気通路M12における排気ガス浄化用触媒M13の上流
へ導かれる。そして、二次空気供給により、内燃機関M
1の排出ガス成分のうち、炭化水素及び一酸化炭素が酸
化反応で浄化される。
【0017】従って、上記吸気エネルギー回収の抑制に
より、炭化水素及び一酸化炭素の増加が防止されるのに
加え、二次空気供給によりさらに一層炭化水素及び一酸
化炭素が減少する。
より、炭化水素及び一酸化炭素の増加が防止されるのに
加え、二次空気供給によりさらに一層炭化水素及び一酸
化炭素が減少する。
【0018】このように、吸気温度が所定値よりも高い
場合、羽根車M3及び電動モータM5は吸気エネルギー
回収機能を発揮する。また、吸気温度が所定値以下の場
合、羽根車M3及び電動モータM5は二次空気供給機能
を発揮する。換言すれば、吸気エネルギー回収用の羽根
車M3及び電動モータM5と、二次空気供給用の羽根車
M3及び電動モータM5とを別々に設けた場合に比べて
コンパクトとなる。
場合、羽根車M3及び電動モータM5は吸気エネルギー
回収機能を発揮する。また、吸気温度が所定値以下の場
合、羽根車M3及び電動モータM5は二次空気供給機能
を発揮する。換言すれば、吸気エネルギー回収用の羽根
車M3及び電動モータM5と、二次空気供給用の羽根車
M3及び電動モータM5とを別々に設けた場合に比べて
コンパクトとなる。
【0019】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図2〜
図5に従って説明する。図2に示すように、車両には、
内燃機関としての多気筒ガソリンエンジン1が搭載され
ている。このガソリンエンジン1は気筒毎に燃焼室(図
示しない)を備えており、これらの燃焼室に吸気通路2
及び排気通路3が連通している。
図5に従って説明する。図2に示すように、車両には、
内燃機関としての多気筒ガソリンエンジン1が搭載され
ている。このガソリンエンジン1は気筒毎に燃焼室(図
示しない)を備えており、これらの燃焼室に吸気通路2
及び排気通路3が連通している。
【0020】吸気通路2には、上流側(図の左側)から
ガソリンエンジン1へ向けて、エアクリーナ4、エアフ
ロメータ5、スロットルボディ6、羽根車11、サージ
タンク8が順に配設されており、これらを介して外気が
ガソリンエンジン1に取り込まれる。スロットルボディ
6内には、バタフライ式のプライマリスロットルバルブ
9が回動可能に取付けられている。プライマリスロット
ルバルブ9は、アクセルペダル(図示しない)の操作に
連動して開閉され、下流側へ通過する吸気の量が調節さ
れる。
ガソリンエンジン1へ向けて、エアクリーナ4、エアフ
ロメータ5、スロットルボディ6、羽根車11、サージ
タンク8が順に配設されており、これらを介して外気が
ガソリンエンジン1に取り込まれる。スロットルボディ
6内には、バタフライ式のプライマリスロットルバルブ
9が回動可能に取付けられている。プライマリスロット
ルバルブ9は、アクセルペダル(図示しない)の操作に
連動して開閉され、下流側へ通過する吸気の量が調節さ
れる。
【0021】前記羽根車11は吸気の流れにより回転す
る。つまり、吸気の有する吸気エネルギーを回転エネル
ギーに変換する。羽根車11の出力軸12には電動モー
タ13が連結されている。電動モータ13は、羽根車1
1の回転にともない作動して、前記回転エネルギーを電
気エネルギーである電力に変換する。電動モータ13の
負極は接地され、正極はダイオード14を介して電源と
してのバッテリ15に接続されている。バッテリ15に
は、車両電気負荷17及びオルタネータ18が接続され
ている。そして、羽根車11が吸気の流れにより回転す
ると、この回転に基づき電動モータ13は電力を発生
(発電)し、この電力をダイオード14を介しバッテリ
15及び車両電気負荷17に供給可能となっている。
る。つまり、吸気の有する吸気エネルギーを回転エネル
ギーに変換する。羽根車11の出力軸12には電動モー
タ13が連結されている。電動モータ13は、羽根車1
1の回転にともない作動して、前記回転エネルギーを電
気エネルギーである電力に変換する。電動モータ13の
負極は接地され、正極はダイオード14を介して電源と
してのバッテリ15に接続されている。バッテリ15に
は、車両電気負荷17及びオルタネータ18が接続され
ている。そして、羽根車11が吸気の流れにより回転す
ると、この回転に基づき電動モータ13は電力を発生
(発電)し、この電力をダイオード14を介しバッテリ
15及び車両電気負荷17に供給可能となっている。
【0022】前記ダイオード14には、スイッチ手段と
しての電磁式スイッチ16が並列に接続されている。ス
イッチ16は、バッテリ15から電動モータ13への電
力の供給を許容又は阻止するためのものであり、スイッ
チ16がオン(閉路)されると(図2参照)、バッテリ
15から電動モータ13に電力が供給される。この電力
供給により、電動モータ13が作動し、羽根車11が強
制的に回転駆動される。また、スイッチ16がオフ(開
路)されると(図3参照)、吸気の流れにより羽根車1
1が回転して、電動モータ13が発電動作する。
しての電磁式スイッチ16が並列に接続されている。ス
イッチ16は、バッテリ15から電動モータ13への電
力の供給を許容又は阻止するためのものであり、スイッ
チ16がオン(閉路)されると(図2参照)、バッテリ
15から電動モータ13に電力が供給される。この電力
供給により、電動モータ13が作動し、羽根車11が強
制的に回転駆動される。また、スイッチ16がオフ(開
路)されると(図3参照)、吸気の流れにより羽根車1
1が回転して、電動モータ13が発電動作する。
【0023】そして、前記吸気通路2を介して導入され
る吸気は、燃料噴射弁(図示しない)から噴射された燃
料と混合され、燃焼室内に取り込まれる。取り込まれた
混合気は点火プラグ(図示しない)の点火によって爆発
され、その後、排気通路3に排出される。
る吸気は、燃料噴射弁(図示しない)から噴射された燃
料と混合され、燃焼室内に取り込まれる。取り込まれた
混合気は点火プラグ(図示しない)の点火によって爆発
され、その後、排気通路3に排出される。
【0024】排気通路3の途中には触媒コンバータ23
が配設されている。触媒コンバータ23内には、排気ガ
ス中の炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、酸化窒
素(NOx)を浄化させるための排気ガス浄化用触媒2
3aが内蔵されている。
が配設されている。触媒コンバータ23内には、排気ガ
ス中の炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、酸化窒
素(NOx)を浄化させるための排気ガス浄化用触媒2
3aが内蔵されている。
【0025】前記吸気通路2における羽根車11の上流
からはバイパス通路19が分岐している。このバイパス
通路19の他端は、吸気通路2における羽根車11の下
流に連通状態で接続されている。本実施例では、バイパ
ス通路19の一端が、スロットルボディ6内における前
記プライマリスロットルバルブ9の直下流から分岐さ
れ、他端がサージタンク8に接続されている。
からはバイパス通路19が分岐している。このバイパス
通路19の他端は、吸気通路2における羽根車11の下
流に連通状態で接続されている。本実施例では、バイパ
ス通路19の一端が、スロットルボディ6内における前
記プライマリスロットルバルブ9の直下流から分岐さ
れ、他端がサージタンク8に接続されている。
【0026】前記スロットルボディ6内におけるプライ
マリスロットルバルブ9の下流には、バラフライ式のセ
カンダリスロットルバルブ21が回動可能に取付けられ
ている。セカンダリスロットルバルブ21の近傍には、
開度調整用アクチュエータとしてのステップモータ22
が配設されている。両者21,22は相互に駆動連結さ
れ、ステップモータ22の駆動軸の回転量に応じてセカ
ンダリスロットルバルブ21が開度調整され、バイパス
通路19内を流れる吸気の量が調節される。
マリスロットルバルブ9の下流には、バラフライ式のセ
カンダリスロットルバルブ21が回動可能に取付けられ
ている。セカンダリスロットルバルブ21の近傍には、
開度調整用アクチュエータとしてのステップモータ22
が配設されている。両者21,22は相互に駆動連結さ
れ、ステップモータ22の駆動軸の回転量に応じてセカ
ンダリスロットルバルブ21が開度調整され、バイパス
通路19内を流れる吸気の量が調節される。
【0027】前記羽根車11及び電動モータ13を利用
して排気通路3に二次空気を供給するために2本の二次
空気導入通路24,25が設けられている。二次空気導
入通路24は、エアクリーナ4とエアフロメータ5との
間の吸気通路2から分岐し、エアフロメータ5と羽根車
11との間の吸気通路2に連通状態で接続されている。
また、二次空気導入通路25は、羽根車11とサージタ
ンク8との間の吸気通路2から分岐し、ガソリンエンジ
ン1と触媒コンバータ23との間の排気通路3に連通状
態で接続されている。
して排気通路3に二次空気を供給するために2本の二次
空気導入通路24,25が設けられている。二次空気導
入通路24は、エアクリーナ4とエアフロメータ5との
間の吸気通路2から分岐し、エアフロメータ5と羽根車
11との間の吸気通路2に連通状態で接続されている。
また、二次空気導入通路25は、羽根車11とサージタ
ンク8との間の吸気通路2から分岐し、ガソリンエンジ
ン1と触媒コンバータ23との間の排気通路3に連通状
態で接続されている。
【0028】前記吸気通路2における二次空気導入通路
25の分岐部分には、連通状態切換え弁としての電磁式
の三方弁26が設けられている。この三方弁26は、羽
根車11及びガソリンエンジン1間を連通させる第1の
連通状態(図3参照)と、羽根車11及び二次空気導入
通路25間を連通させる第2の連通状態(図2参照)と
を選択的に切換え可能である。
25の分岐部分には、連通状態切換え弁としての電磁式
の三方弁26が設けられている。この三方弁26は、羽
根車11及びガソリンエンジン1間を連通させる第1の
連通状態(図3参照)と、羽根車11及び二次空気導入
通路25間を連通させる第2の連通状態(図2参照)と
を選択的に切換え可能である。
【0029】前記吸気通路2における二次空気導入通路
24の接続部分には、電磁式の三方弁27が設けられて
いる。この三方弁27は、エアフロメータ5及び羽根車
11間を連通させる第3の連通状態(図3参照)と、二
次空気導入通路24及び羽根車11間を連通させる第4
の連通状態(図2参照)とを選択的に切換え可能であ
る。
24の接続部分には、電磁式の三方弁27が設けられて
いる。この三方弁27は、エアフロメータ5及び羽根車
11間を連通させる第3の連通状態(図3参照)と、二
次空気導入通路24及び羽根車11間を連通させる第4
の連通状態(図2参照)とを選択的に切換え可能であ
る。
【0030】前記ガソリンエンジン1の運転状態を検出
するために、以下のセンサが設けられている。まず、ガ
ソリンエンジン1のウォータアウトレットハウジング
(図示しない)には、吸気温度検出手段としての水温セ
ンサ28が設けられている。水温センサ28は、温度に
より抵抗値の大きく変化するサーミスタを内蔵し、水温
の変化をサーミスタの抵抗値の変化で検出する。本実施
例では、この水温センサ28により検出される冷却水温
THWで、吸気温度を代用している。
するために、以下のセンサが設けられている。まず、ガ
ソリンエンジン1のウォータアウトレットハウジング
(図示しない)には、吸気温度検出手段としての水温セ
ンサ28が設けられている。水温センサ28は、温度に
より抵抗値の大きく変化するサーミスタを内蔵し、水温
の変化をサーミスタの抵抗値の変化で検出する。本実施
例では、この水温センサ28により検出される冷却水温
THWで、吸気温度を代用している。
【0031】また、プライマリスロットルバルブ9の近
傍には、要求スロットル開度検出手段としてのスロット
ル開度センサ29が設けられている。このスロットル開
度センサ29は、プライマリスロットルバルブ9の開度
(プライマリスロットル開度θp)を検出する。
傍には、要求スロットル開度検出手段としてのスロット
ル開度センサ29が設けられている。このスロットル開
度センサ29は、プライマリスロットルバルブ9の開度
(プライマリスロットル開度θp)を検出する。
【0032】さらに、エンジンコンピュータ31が設け
られており、同コンピュータ31はスタータスイッチ等
からの検出信号に応じて始動判定信号を出力する。前記
水温センサ28、スロットル開度センサ29及びエンジ
ンコンピュータ31は、第1の制御手段及び第2の制御
手段としてのコントローラ32の入力側に電気的に接続
されている。このコントローラ32の出力側には、ステ
ップモータ22、三方弁26,27及びスイッチ16が
電気的に接続されている。そして、コントローラ32
は、水温センサ28からの冷却水温信号及びエンジンコ
ンピュータ31からの始動判定信号に基づき、両三方弁
26,27及びスイッチ16を駆動制御する。
られており、同コンピュータ31はスタータスイッチ等
からの検出信号に応じて始動判定信号を出力する。前記
水温センサ28、スロットル開度センサ29及びエンジ
ンコンピュータ31は、第1の制御手段及び第2の制御
手段としてのコントローラ32の入力側に電気的に接続
されている。このコントローラ32の出力側には、ステ
ップモータ22、三方弁26,27及びスイッチ16が
電気的に接続されている。そして、コントローラ32
は、水温センサ28からの冷却水温信号及びエンジンコ
ンピュータ31からの始動判定信号に基づき、両三方弁
26,27及びスイッチ16を駆動制御する。
【0033】また、コントローラ32は、スロットル開
度センサ29からのスロットル開度信号に基づき、ステ
ップモータ22を駆動制御する。すなわち、コントロー
ラ32のメモリには、図5に示すマップが予め記憶され
ている。このマップには、プライマリスロットル開度θ
pに対するセカンダリスロットルバルブ21の開度(セ
カンダリスロットル開度θs)が規定されている。この
セカンダリスロットル開度θsは、運転者の要求する要
求スロトル開度に相当する。本実施例では、プライマリ
スロットル開度θpが、「0(全閉状態)」から所定開
度αまでの範囲では、セカンダリスロットル開度θsが
「0(全閉状態)」に設定されている。そして、プライ
マリスロットル開度θpが所定開度α以上になると、そ
の増加にともないセカンダリスロットル開度θsが増加
するように設定されている。
度センサ29からのスロットル開度信号に基づき、ステ
ップモータ22を駆動制御する。すなわち、コントロー
ラ32のメモリには、図5に示すマップが予め記憶され
ている。このマップには、プライマリスロットル開度θ
pに対するセカンダリスロットルバルブ21の開度(セ
カンダリスロットル開度θs)が規定されている。この
セカンダリスロットル開度θsは、運転者の要求する要
求スロトル開度に相当する。本実施例では、プライマリ
スロットル開度θpが、「0(全閉状態)」から所定開
度αまでの範囲では、セカンダリスロットル開度θsが
「0(全閉状態)」に設定されている。そして、プライ
マリスロットル開度θpが所定開度α以上になると、そ
の増加にともないセカンダリスロットル開度θsが増加
するように設定されている。
【0034】前記コントローラ32は図5のマップか
ら、そのときのプライマリスロットル開度θpに応じた
セカンダリスロットル開度θsを読出し、その開度とな
るようにステップモータ22を駆動制御する。
ら、そのときのプライマリスロットル開度θpに応じた
セカンダリスロットル開度θsを読出し、その開度とな
るようにステップモータ22を駆動制御する。
【0035】次に、前記のように構成された本実施例の
作用及び効果を説明する。図4のフローチャートは、コ
ントローラ32によって実行されるルーチンを示してお
り、所定のタイミングで実行される。処理がこのルーチ
ンへ移行すると、コントローラ32は、まずステップ1
01でエンジン始動時か否かを判定する。そのために、
エンジンコンピュータ31からの始動判定信号出力の有
無を判定する。始動判定信号を読み込むと、コントロー
ラ32はエンジン始動時であると判断し、ステップ10
2で水温センサ28による冷却水温THWを読み込む。
作用及び効果を説明する。図4のフローチャートは、コ
ントローラ32によって実行されるルーチンを示してお
り、所定のタイミングで実行される。処理がこのルーチ
ンへ移行すると、コントローラ32は、まずステップ1
01でエンジン始動時か否かを判定する。そのために、
エンジンコンピュータ31からの始動判定信号出力の有
無を判定する。始動判定信号を読み込むと、コントロー
ラ32はエンジン始動時であると判断し、ステップ10
2で水温センサ28による冷却水温THWを読み込む。
【0036】次に、コントローラ32はステップ103
において、前記冷却水温THWが予め定められた所定値
β以下であるか否かを判断する。この所定値βは実験に
より求められた値であって、吸気エネルギーが回収され
ることにより、排気ガス中の未燃の炭化水素や一酸化炭
素が急増すると予測される際の最低水温である。
において、前記冷却水温THWが予め定められた所定値
β以下であるか否かを判断する。この所定値βは実験に
より求められた値であって、吸気エネルギーが回収され
ることにより、排気ガス中の未燃の炭化水素や一酸化炭
素が急増すると予測される際の最低水温である。
【0037】ステップ101においてエンジン始動時で
ない場合、及びステップ103において冷却水温THW
が所定値βよりも高い場合には、コントローラ32はガ
ソリンエンジン1が暖機状態にあると判断してステップ
104へ移行する。
ない場合、及びステップ103において冷却水温THW
が所定値βよりも高い場合には、コントローラ32はガ
ソリンエンジン1が暖機状態にあると判断してステップ
104へ移行する。
【0038】ステップ104において、コントローラ3
2はスロットル開度センサ29によるプライマリスロッ
トル開度θpを読み込む。次に、コントローラ32はス
テップ105において、図5のマップを用い、前記プラ
イマリスロットル開度θpに対応するセカンダリスロッ
トル開度θsを求める。そして、図4のステップ106
でコントローラ32は、セカンダリスロットルバルブ2
1の実際の開度を前記ステップ105でのセカンダリス
ロットル開度θsに一致させるべく、ステップモータ2
2を回転駆動させるための駆動信号を出力する。
2はスロットル開度センサ29によるプライマリスロッ
トル開度θpを読み込む。次に、コントローラ32はス
テップ105において、図5のマップを用い、前記プラ
イマリスロットル開度θpに対応するセカンダリスロッ
トル開度θsを求める。そして、図4のステップ106
でコントローラ32は、セカンダリスロットルバルブ2
1の実際の開度を前記ステップ105でのセカンダリス
ロットル開度θsに一致させるべく、ステップモータ2
2を回転駆動させるための駆動信号を出力する。
【0039】続いて、コントローラ32はステップ10
7において、三方弁27を第3の連通状態にさせるため
の切換え信号を出力するとともに、三方弁26を第1の
連通状態にさせるための切換え信号を出力する。する
と、図3で示すように、エアフロメータ5及び羽根車1
1間が連通されて、二次空気導入通路24が遮断され
る。また、羽根車11及びガソリンエンジン1間が連通
されて二次空気導入通路25が遮断される。
7において、三方弁27を第3の連通状態にさせるため
の切換え信号を出力するとともに、三方弁26を第1の
連通状態にさせるための切換え信号を出力する。する
と、図3で示すように、エアフロメータ5及び羽根車1
1間が連通されて、二次空気導入通路24が遮断され
る。また、羽根車11及びガソリンエンジン1間が連通
されて二次空気導入通路25が遮断される。
【0040】従って、この場合には、図3において矢印
で示すように、吸気は主にエアクリーナ4、エアフロメ
ータ5、スロットルボディ6、羽根車11、サージタン
ク8を順に通過してガソリンエンジン1の燃焼室に導入
される。
で示すように、吸気は主にエアクリーナ4、エアフロメ
ータ5、スロットルボディ6、羽根車11、サージタン
ク8を順に通過してガソリンエンジン1の燃焼室に導入
される。
【0041】さらに、コントローラ32は図4のステッ
プ108で、スイッチ16をオフ(開路)動作させるた
めの信号を出力する。すると、バッテリ15やオルタネ
ータ18から電動モータ13への電力供給が停止され
る。これにともない電動モータ13の作動が停止され、
同電動モータ13による羽根車11の回転駆動が停止さ
れる。
プ108で、スイッチ16をオフ(開路)動作させるた
めの信号を出力する。すると、バッテリ15やオルタネ
ータ18から電動モータ13への電力供給が停止され
る。これにともない電動モータ13の作動が停止され、
同電動モータ13による羽根車11の回転駆動が停止さ
れる。
【0042】このため、上記の吸気の通過により羽根車
11が回転し、同羽根車11に連結された電動モータ1
3が作動して電力が発生される。すなわち、羽根車11
によって吸気エネルギーの一部が回転エネルギーに変換
される。そして、その回転エネルギーが電動モータ13
によって電気エネルギーに変換される。この変換により
得られた電力はダイオード14を介してバッテリ15及
び車両電気負荷17に供給される。このように吸気エネ
ルギーが回収されて電気エネルギーとして利用される。
なお、このときの吸気温度は十分に高められているの
で、上記のように吸気エネルギーが回収されて吸気温度
が低下したとしても、排出ガス中の炭化水素及び一酸化
炭素の量は問題とならないほど少ない。
11が回転し、同羽根車11に連結された電動モータ1
3が作動して電力が発生される。すなわち、羽根車11
によって吸気エネルギーの一部が回転エネルギーに変換
される。そして、その回転エネルギーが電動モータ13
によって電気エネルギーに変換される。この変換により
得られた電力はダイオード14を介してバッテリ15及
び車両電気負荷17に供給される。このように吸気エネ
ルギーが回収されて電気エネルギーとして利用される。
なお、このときの吸気温度は十分に高められているの
で、上記のように吸気エネルギーが回収されて吸気温度
が低下したとしても、排出ガス中の炭化水素及び一酸化
炭素の量は問題とならないほど少ない。
【0043】また、温間時において、スロットル開度が
大きい、いわゆるガソリンエンジン1の高回転・高負荷
状態においては、プライマリスロットル開度θpは大き
くなる。そして、プライマリスロットル開度θpが所定
開度αを超えた状態においては、セカンダリスロットル
開度θsも上昇する。従って、図3に示すように、コン
トローラ32はプライマリスロットル開度θpが大きい
ほどセカンダリスロットルバルブ21が開放されるよう
ステップモータ22を駆動制御する。すると、エアクリ
ーナ4からの吸入空気は羽根車11を経てサージタンク
8内に導入されるとともに、バイパス通路19を通って
直接サージタンク8内に導入される。従って、ガソリン
エンジン1の高回転・高負荷状態においては、吸気エネ
ルギーの回収よりもむしろ吸入空気の確保を優先させる
ことができる。
大きい、いわゆるガソリンエンジン1の高回転・高負荷
状態においては、プライマリスロットル開度θpは大き
くなる。そして、プライマリスロットル開度θpが所定
開度αを超えた状態においては、セカンダリスロットル
開度θsも上昇する。従って、図3に示すように、コン
トローラ32はプライマリスロットル開度θpが大きい
ほどセカンダリスロットルバルブ21が開放されるよう
ステップモータ22を駆動制御する。すると、エアクリ
ーナ4からの吸入空気は羽根車11を経てサージタンク
8内に導入されるとともに、バイパス通路19を通って
直接サージタンク8内に導入される。従って、ガソリン
エンジン1の高回転・高負荷状態においては、吸気エネ
ルギーの回収よりもむしろ吸入空気の確保を優先させる
ことができる。
【0044】一方、図4のステップ103において、冷
却水温THWが所定値β以下であると、コントローラ3
2はガソリンエンジン1が冷えている(冷間始動時であ
る)と判断してステップ109へ移行する。ステップ1
09において、コントローラ32は、セカンダリスロッ
トルバルブ21を全開にするべく、ステップモータ22
に駆動信号を出力する。すなわち、セカンダリスロット
ルバルブ21の実際の開度を、図5のマップより求めた
セカンダリスロットル開度θsよりも大きくする。する
と、図2で示すように、バイパス通路19が開放され
る。そのため、吸気は主にエアクリーナ4、エアフロメ
ータ5、スロットルボディ6、サージタンク8を順に通
過してガソリンエンジン1の燃焼室に導入される。
却水温THWが所定値β以下であると、コントローラ3
2はガソリンエンジン1が冷えている(冷間始動時であ
る)と判断してステップ109へ移行する。ステップ1
09において、コントローラ32は、セカンダリスロッ
トルバルブ21を全開にするべく、ステップモータ22
に駆動信号を出力する。すなわち、セカンダリスロット
ルバルブ21の実際の開度を、図5のマップより求めた
セカンダリスロットル開度θsよりも大きくする。する
と、図2で示すように、バイパス通路19が開放され
る。そのため、吸気は主にエアクリーナ4、エアフロメ
ータ5、スロットルボディ6、サージタンク8を順に通
過してガソリンエンジン1の燃焼室に導入される。
【0045】続いて、コントローラ32は図4のステッ
プ110において、三方弁27を第4の連通状態にする
ための切換え信号を出力するとともに、三方弁26を第
2の連通状態にするための切換え信号を出力する。する
と、図2で示すように、二次空気導入通路24及び羽根
車11間が連通されて、エアフロメータ5及び三方弁2
7間の吸気通路2が閉塞される。また、羽根車11及び
二次空気導入通路25間が連通されて、三方弁26及び
サージタンク8間が閉塞される。
プ110において、三方弁27を第4の連通状態にする
ための切換え信号を出力するとともに、三方弁26を第
2の連通状態にするための切換え信号を出力する。する
と、図2で示すように、二次空気導入通路24及び羽根
車11間が連通されて、エアフロメータ5及び三方弁2
7間の吸気通路2が閉塞される。また、羽根車11及び
二次空気導入通路25間が連通されて、三方弁26及び
サージタンク8間が閉塞される。
【0046】従って、この場合には、吸気の通過による
羽根車11の回転がなく、電動モータ13が発電機能を
発揮しない。このため、発電による吸気エネルギーの回
収がなく、吸気温度がさらに低下することがなくなる。
その結果、冷間始動時を含む低負荷時に吸気エネルギー
を回収した従来技術とは異なり、過剰な燃料噴射が行わ
れてクエンチエリアが拡大し、未燃の炭化水素や一酸化
炭素が増加するのを防止できる。
羽根車11の回転がなく、電動モータ13が発電機能を
発揮しない。このため、発電による吸気エネルギーの回
収がなく、吸気温度がさらに低下することがなくなる。
その結果、冷間始動時を含む低負荷時に吸気エネルギー
を回収した従来技術とは異なり、過剰な燃料噴射が行わ
れてクエンチエリアが拡大し、未燃の炭化水素や一酸化
炭素が増加するのを防止できる。
【0047】また、吸気温度の低下がなくなることか
ら、排気ガス浄化用触媒23aの温度上昇の遅れを防止
できる。従って、前記触媒23aの浄化率低下がなく、
同触媒23aを通過して大気へ排出される炭化水素及び
一酸化炭素の量が増加するのを防止できる。
ら、排気ガス浄化用触媒23aの温度上昇の遅れを防止
できる。従って、前記触媒23aの浄化率低下がなく、
同触媒23aを通過して大気へ排出される炭化水素及び
一酸化炭素の量が増加するのを防止できる。
【0048】さらに、コントローラ32は図4のステッ
プ111で、スイッチ16をオン(閉路)動作させるた
めの信号を出力する。すると、バッテリ15やオルタネ
ータ18から電動モータ13へ電力が供給される。この
電力供給により電動モータ13が作動し、羽根車11が
強制的に回転駆動される。
プ111で、スイッチ16をオン(閉路)動作させるた
めの信号を出力する。すると、バッテリ15やオルタネ
ータ18から電動モータ13へ電力が供給される。この
電力供給により電動モータ13が作動し、羽根車11が
強制的に回転駆動される。
【0049】その結果、吸気通路2のエアクリーナ4を
通過した吸気の一部は、二次空気導入通路24及び吸気
通路2を介して羽根車11に吸引される。この吸気は羽
根車11の回転により二次空気として吐出され、吸気通
路2及び二次空気導入通路25を介して排気通路3にお
ける触媒コンバータ23上流に供給される。この二次空
気の供給により、ガソリンエンジン1の排出ガス成分の
うち、炭化水素及び一酸化炭素が酸化反応で浄化され
る。
通過した吸気の一部は、二次空気導入通路24及び吸気
通路2を介して羽根車11に吸引される。この吸気は羽
根車11の回転により二次空気として吐出され、吸気通
路2及び二次空気導入通路25を介して排気通路3にお
ける触媒コンバータ23上流に供給される。この二次空
気の供給により、ガソリンエンジン1の排出ガス成分の
うち、炭化水素及び一酸化炭素が酸化反応で浄化され
る。
【0050】このように本実施例では、冷却水温THW
が所定値βよりも高いときには、セカンダリスロットル
開度θsがスロットル開度センサ29によるプライマリ
スロットル開度θpに応じた開度となるようステップモ
ータ22を駆動させるとともに(ステップ104〜10
6)、三方弁26を第1の連通状態にさせ(ステップ1
07)、前記電動モータ13に発電動作をさせるべくス
イッチ16をオフ動作(開路)させるようにした(ステ
ップ108)。また、冷却水温THWが所定値β以下の
ときには、セカンダリスロットル開度θsがスロットル
開度センサ29によるプライマリスロットル開度θpよ
りも大きな開度(全開)となるようステップモータ22
を駆動させるとともに(ステップ109)、三方弁26
を第2の連通状態にさせ(ステップ110)、バッテリ
15からの電力供給にて羽根車11を回転させて二次空
気を排気通路3へ供給させるべくスイッチ16をオン動
作(閉路)させるようにした(ステップ111)。
が所定値βよりも高いときには、セカンダリスロットル
開度θsがスロットル開度センサ29によるプライマリ
スロットル開度θpに応じた開度となるようステップモ
ータ22を駆動させるとともに(ステップ104〜10
6)、三方弁26を第1の連通状態にさせ(ステップ1
07)、前記電動モータ13に発電動作をさせるべくス
イッチ16をオフ動作(開路)させるようにした(ステ
ップ108)。また、冷却水温THWが所定値β以下の
ときには、セカンダリスロットル開度θsがスロットル
開度センサ29によるプライマリスロットル開度θpよ
りも大きな開度(全開)となるようステップモータ22
を駆動させるとともに(ステップ109)、三方弁26
を第2の連通状態にさせ(ステップ110)、バッテリ
15からの電力供給にて羽根車11を回転させて二次空
気を排気通路3へ供給させるべくスイッチ16をオン動
作(閉路)させるようにした(ステップ111)。
【0051】このため、冷間始動時に電動モータ13に
よる発電を停止させて吸気温度の低下を防止できる。ま
た、この冷間始動時には電動モータ13の機能を完全に
止めてしまうのではなく、同電動モータ13を二次空気
供給用として機能させる。このため、吸気エネルギーの
回収停止及び二次空気供給により、単に吸気エネルギー
の回収停止を行った場合よりも、排気ガスの浄化を効果
的に行うことが可能となる。
よる発電を停止させて吸気温度の低下を防止できる。ま
た、この冷間始動時には電動モータ13の機能を完全に
止めてしまうのではなく、同電動モータ13を二次空気
供給用として機能させる。このため、吸気エネルギーの
回収停止及び二次空気供給により、単に吸気エネルギー
の回収停止を行った場合よりも、排気ガスの浄化を効果
的に行うことが可能となる。
【0052】また、吸気エネルギー回収用の羽根車及び
電動モータと、二次空気供給用の羽根車及び電動モータ
とを別々に設けた場合に比べてコンパクトとなり、コス
トも低く抑えることができる。
電動モータと、二次空気供給用の羽根車及び電動モータ
とを別々に設けた場合に比べてコンパクトとなり、コス
トも低く抑えることができる。
【0053】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。 (1)前記実施例では、吸気温度検出手段として水温セ
ンサ28を用いて吸気温度に相当する冷却水温THWを
検出する構成としたが、その外のセンサとして例えば吸
気温センサを用い、吸気温度を直接検出するようにして
もよい。
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。 (1)前記実施例では、吸気温度検出手段として水温セ
ンサ28を用いて吸気温度に相当する冷却水温THWを
検出する構成としたが、その外のセンサとして例えば吸
気温センサを用い、吸気温度を直接検出するようにして
もよい。
【0054】(2)前記実施例では、冷却水温THWが
所定値β以下のとき、セカンダリスロットルバルブ21
を一律に全開にさせたが、図5のマップから求められた
セカンダリスロットル開度θsに所定値(一定値)を加
算するようにしてもよい。また、このときの加算値をプ
ライマリスロットル開度θpに応じて変化させてもよ
い。
所定値β以下のとき、セカンダリスロットルバルブ21
を一律に全開にさせたが、図5のマップから求められた
セカンダリスロットル開度θsに所定値(一定値)を加
算するようにしてもよい。また、このときの加算値をプ
ライマリスロットル開度θpに応じて変化させてもよ
い。
【0055】(3)前記実施例では、プライマリスロッ
トルバルブ9の開度を検出するスロットル開度センサ2
9の検出結果のみをセカンダリスロットル開度θsに反
映させているが、その外にも、例えばトランクションコ
ントロールシステム(TRC)からの情報をセカンダリ
スロットルバルブ21に反映させることもできる。すな
わち、路面が濡れているとき等に、セカンダリスロット
ルバルブ21の開度を幾分小さくするように設定しても
よい。また、オートマチックトランスミッションを備え
たエンジンにおいては、その変速時の情報をセカンダリ
スロットル開度θsに反映させて、同開度を幾分小さく
するように設定してもよい。
トルバルブ9の開度を検出するスロットル開度センサ2
9の検出結果のみをセカンダリスロットル開度θsに反
映させているが、その外にも、例えばトランクションコ
ントロールシステム(TRC)からの情報をセカンダリ
スロットルバルブ21に反映させることもできる。すな
わち、路面が濡れているとき等に、セカンダリスロット
ルバルブ21の開度を幾分小さくするように設定しても
よい。また、オートマチックトランスミッションを備え
たエンジンにおいては、その変速時の情報をセカンダリ
スロットル開度θsに反映させて、同開度を幾分小さく
するように設定してもよい。
【0056】(4)前記実施例におけるプライマリスロ
ットルバルブ9を省略し、セカンダリスロットルバルブ
21によってプライマリスロットルバルブ9の機能を代
用させてもよい。
ットルバルブ9を省略し、セカンダリスロットルバルブ
21によってプライマリスロットルバルブ9の機能を代
用させてもよい。
【0057】(5)前記実施例における図5のマップの
特性を適宜変更してもよい。例えば、同図において破線
で示すように変更してもよい。 (6)前記実施例における二次空気導入通路24の一端
を大気に開放させてもよい。
特性を適宜変更してもよい。例えば、同図において破線
で示すように変更してもよい。 (6)前記実施例における二次空気導入通路24の一端
を大気に開放させてもよい。
【0058】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、吸
気温度が予め定めた所定値よりも高いときには、スロッ
トルバルブの開度を要求スロットル開度に応じた開度に
させるとともに、羽根車及び内燃機関間を連通させて電
動モータに発電動作をさせるようにしたので、吸気エネ
ルギーを効果的に回収して有効利用できる。また、吸気
温度が前記所定値以下のときには、スロットルバルブの
開度を要求スロットル開度よりも大きくするとともに、
羽根車及び二次空気導入通路間を連通させ、電源にて羽
根車を回転させて吸気の一部を二次空気として排気通路
へ供給させるようにしたので、吸気エネルギー回収に起
因する炭化水素及び一酸化炭素の増大を防止できるばか
りでなく、二次空気供給により炭化水素及び一酸化炭素
を減少できる。また、一組の羽根車及び電動モータによ
って、エネルギー回収と二次空気供給とを行っているの
で、コンパクト化及び低コスト化を図ることができる。
気温度が予め定めた所定値よりも高いときには、スロッ
トルバルブの開度を要求スロットル開度に応じた開度に
させるとともに、羽根車及び内燃機関間を連通させて電
動モータに発電動作をさせるようにしたので、吸気エネ
ルギーを効果的に回収して有効利用できる。また、吸気
温度が前記所定値以下のときには、スロットルバルブの
開度を要求スロットル開度よりも大きくするとともに、
羽根車及び二次空気導入通路間を連通させ、電源にて羽
根車を回転させて吸気の一部を二次空気として排気通路
へ供給させるようにしたので、吸気エネルギー回収に起
因する炭化水素及び一酸化炭素の増大を防止できるばか
りでなく、二次空気供給により炭化水素及び一酸化炭素
を減少できる。また、一組の羽根車及び電動モータによ
って、エネルギー回収と二次空気供給とを行っているの
で、コンパクト化及び低コスト化を図ることができる。
【図1】本発明の概念構成を示す図である。
【図2】本発明を具体化した一実施例において、冷間始
動時でのガソリンエンジンの制御装置の状態を示す概略
構成図である。
動時でのガソリンエンジンの制御装置の状態を示す概略
構成図である。
【図3】一実施例において、冷間始動時以外でのガソリ
ンエンジンの制御装置の状態を示す概略構成図である。
ンエンジンの制御装置の状態を示す概略構成図である。
【図4】一実施例において、コントローラによって実行
される処理ルーチンを示すフローチャートである。
される処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図5】一実施例において、プライマリスロットル開度
に対するセカンダリスロットル開度が規定されたマップ
を示す図である。
に対するセカンダリスロットル開度が規定されたマップ
を示す図である。
【図6】従来技術の概略構成図である。
1…内燃機関としてのガソリンエンジン、2…吸気通
路、3…排気通路、11…羽根車、12…出力軸、13
…電動モータ、15…電源としてのバッテリ、16…ス
イッチ手段としてのスイッチ、19…バイパス通路、2
1…セカンダリスロットルバルブ、22…開度調整用ア
クチュエータとしてのステップモータ、23a…排気ガ
ス浄化用触媒、25…二次空気導入通路、26…連通状
態切換え弁としての三方弁、28…吸気温度検出手段と
しての水温センサ、29…要求スロットル開度検出手段
としてのスロットル開度センサ、32…第1の制御手段
及び第2の制御手段としてのコントローラ、θs…要求
スロットル開度としてのセカンダリスロットル開度、β
…所定値
路、3…排気通路、11…羽根車、12…出力軸、13
…電動モータ、15…電源としてのバッテリ、16…ス
イッチ手段としてのスイッチ、19…バイパス通路、2
1…セカンダリスロットルバルブ、22…開度調整用ア
クチュエータとしてのステップモータ、23a…排気ガ
ス浄化用触媒、25…二次空気導入通路、26…連通状
態切換え弁としての三方弁、28…吸気温度検出手段と
しての水温センサ、29…要求スロットル開度検出手段
としてのスロットル開度センサ、32…第1の制御手段
及び第2の制御手段としてのコントローラ、θs…要求
スロットル開度としてのセカンダリスロットル開度、β
…所定値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 11/10 F02D 11/10 K (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02B 41/00
Claims (1)
- 【請求項1】 内燃機関の吸気通路に回転可能に設けら
れ、吸気の流れにより回転して吸気エネルギーを回転エ
ネルギーに変換するための羽根車と、 前記羽根車の出力軸に連結され、同羽根車の回転エネル
ギーから電力を取り出すとともに、外部からの電力供給
により作動して前記羽根車を強制的に回転駆動させる電
動モータと、 前記電動モータに電力を供給する電源と、 前記電源から電動モータへの電力の供給を許容又は阻止
するスイッチ手段と、前記吸気通路において羽根車をバ
イパスするバイパス通路と、 前記バイパス通路に開閉可能に設けられ、同バイパス通
路内を流れる吸気量を調整するスロットルバルブと、 前記スロットルバルブに連結されて、同スロットルバル
ブの開度を調整する開度調整用アクチュエータと、 運転者により要求される前記スロットルバルブの要求ス
ロットル開度を検出する要求スロットル開度検出手段
と、 前記吸気通路における前記羽根車の下流側と、内燃機関
の排気通路における排気ガス浄化用触媒の上流側とを連
通させ、吸気の一部を排気通路へ導く二次空気導入通路
と、 前記吸気通路における二次空気導入通路の分岐部分に設
けられ、前記羽根車及び内燃機関間を連通させる第1の
連通状態と、前記羽根車及び二次空気導入通路間を連通
させる第2の連通状態とを選択的に切換え可能な連通状
態切換え弁と、 前記内燃機関に流入する吸気の温度を検出する吸気温度
検出手段と、 前記吸気温度検出手段による吸気温度が予め定めた所定
値よりも高いとき、前記スロットルバルブの開度が前記
要求スロットル開度検出手段による要求スロットル開度
に応じた開度となるよう前記開度調整用アクチュエータ
を駆動させるとともに、前記連通状態切換え弁を第1の
連通状態にさせ、前記電動モータに発電動作をさせるべ
く前記スイッチ手段を制御する第1の制御手段と、 前記吸気温度検出手段による吸気温度が前記所定値以下
のとき、前記スロットルバルブの開度が前記要求スロッ
トル開度検出手段による要求スロットル開度よりも大き
くなるよう前記開度調整用アクチュエータを駆動させる
とともに、前記連通状態切換え弁を第2の連通状態にさ
せ、電源からの電力供給にて羽根車を回転させて二次空
気を排気通路へ供給させるべく前記スイッチ手段を制御
する第2の制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機
関の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4211761A JP2812082B2 (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4211761A JP2812082B2 (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0658160A JPH0658160A (ja) | 1994-03-01 |
JP2812082B2 true JP2812082B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=16611146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4211761A Expired - Fee Related JP2812082B2 (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2812082B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113982764B (zh) * | 2021-11-10 | 2023-09-08 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 一种电控防爆发动机气电双控高温熄火保护装置 |
-
1992
- 1992-08-07 JP JP4211761A patent/JP2812082B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0658160A (ja) | 1994-03-01 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |