JPH0213133B2 - - Google Patents
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- JPH0213133B2 JPH0213133B2 JP59229091A JP22909184A JPH0213133B2 JP H0213133 B2 JPH0213133 B2 JP H0213133B2 JP 59229091 A JP59229091 A JP 59229091A JP 22909184 A JP22909184 A JP 22909184A JP H0213133 B2 JPH0213133 B2 JP H0213133B2
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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
- F02B29/086—Modifying distribution valve timing for charging purposes the engine having two or more inlet valves
-
- 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
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- 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
-
- 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
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- F02B2275/32—Miller cycle
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、ミラーサイクルにおいてエンジン
冷機時に燃焼性を向上させるエンジンの吸気制御
装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an engine intake control device that improves combustibility when the engine is cold in the Miller cycle.
（従来技術）
ガソリンエンジンやテイーゼルエンジンの熱効
率等を向上させる手段として、いわゆるミラーサ
イクルがある（特開昭55−148932号公報参照）。
これは、吸気通路に、下死点の近傍で閉じる吸気
弁とは別個にタイミングバルブを設けて、吸気通
路をピストンの下死点手前の時点で上記タイミン
グバルブにより閉じることにより、この時点から
下死点までは断熱膨張させるものである。このミ
ラーサイクルを通常のオツトーサイクルと比較し
た場合、つぎのような利点がある。(Prior Art) As a means for improving the thermal efficiency, etc. of a gasoline engine or a tasel engine, there is a so-called Miller cycle (see Japanese Patent Laid-Open No. 148932/1983).
This is achieved by providing a timing valve in the intake passage separately from the intake valve that closes near the bottom dead center, and closing the intake passage with the timing valve at a point just before the bottom dead center of the piston. It expands adiabatically until it reaches its dead center. When this mirror cycle is compared with a normal Otto cycle, it has the following advantages.
(1) スロツトル弁の代りにタイミングバルブを用
い、このタイミングバルブの開弁期間を移行さ
せることによりエンジンの回転制御を行なうも
のであるから、吸気通路がスロツトル弁により
絞られて負圧になることがなく、常時大気圧に
保たれるので、ピストンのポンピングロスが少
ない。(1) A timing valve is used instead of a throttle valve, and engine rotation is controlled by shifting the opening period of this timing valve, so the intake passage is throttled by the throttle valve and becomes negative pressure. Since there is no pressure and the pressure is always maintained at atmospheric pressure, there is little piston pumping loss.
(2) 吸気行程の末期で断熱膨張するから、上死点
での圧縮圧力が低下する一方で、膨張比は同一
に保たれるので、出力の低下を抑制しながら、
機械負荷（燃焼室の最大圧力）および熱負荷
（燃焼温度）を低減させることができる。(2) Since it expands adiabatically at the end of the intake stroke, the compression pressure at top dead center decreases, but the expansion ratio remains the same, so while suppressing the decrease in output,
Mechanical load (maximum combustion chamber pressure) and thermal load (combustion temperature) can be reduced.
ところが、このミラーサイクルでは、上記した
ように吸気行程の末期で断熱膨張することから、
圧縮気の温度上昇が抑制される。この様子を第１
０図に示す。 However, in this Miller cycle, as mentioned above, there is adiabatic expansion at the end of the intake stroke, so
The temperature rise of compressed air is suppressed. This situation is the first
Shown in Figure 0.
第１０図は圧縮気の最高温度を実測した結果を
示すもので、この図において、タイミングバルブ
が横軸に示す下死点BDCよりも手前の時期に閉
じられる場合が、ミラーサイクルに相当し、下死
点BDCよりも遅れた時期に閉じられる場合がオ
ツトーサイクルに相当する。この第１０図から明
らかなように、ミラーサイクルにおける圧縮気の
最高温度は、オツトーサイクルにおけるそれより
も低くなつている。 Figure 10 shows the results of actual measurements of the maximum temperature of compressed air. In this figure, the case where the timing valve closes before the bottom dead center BDC shown on the horizontal axis corresponds to the Miller cycle. The case where the cycle closes later than the bottom dead center BDC corresponds to the Otto cycle. As is clear from FIG. 10, the maximum temperature of the compressed air in the Miller cycle is lower than that in the Otto cycle.
このように、ミラーサイクルにおいては圧縮気
の温度が低くなることから、特にエンジン冷機時
に燃焼性が低下する欠点がある。 As described above, in the Miller cycle, since the temperature of the compressed air is lowered, there is a drawback that combustibility is lowered, especially when the engine is cold.
（発明の目的）
この発明は上記従来の欠点を解決するためにな
されたもので、エンジン冷機時には、オツトーサ
イクルに切り換えることにより、圧縮気の温度を
上昇させて、燃焼性を向上させたエンジンの吸気
制御装置を提供することを目的とする。(Purpose of the Invention) This invention was made to solve the above-mentioned conventional drawbacks, and it is an engine that improves combustibility by increasing the temperature of compressed air by switching to the Otto cycle when the engine is cold. The purpose of the present invention is to provide an air intake control device.
（発明の構成）
上記目的を達成するため、本発明にあつては次
のような構成としてある。すなわち、
下死点近傍で閉じる吸気弁とは別個にエンジン
の吸気通路に配設されてこの吸気通路を開閉する
タイミングバルブと、
前記タイミングバルブの開弁期間を移行させる
移行手段と、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段
と、
前記アクセル開度開度検出からの出力を受け、
前記移行手段を制御して前記吸気弁の開弁期間内
において前記タイミングバルブの開弁期間を変化
させることにより、アクセル開度に対応して吸気
充填量を調整する制御手段と、
前記タイミングバルブをバイパスして該タイミ
ングバルブ上流の吸気通路と燃焼室とを連通させ
る連通路と、
前記連通路に配設され、エンジン冷機時には吸
気行程の全期間に渡つて開かれる開閉弁と、
を備えた構成としてある。(Structure of the Invention) In order to achieve the above object, the present invention has the following structure. That is, a timing valve that is disposed in the intake passage of the engine and opens and closes the intake passage separately from the intake valve that closes near bottom dead center; a transition means that shifts the opening period of the timing valve; and an accelerator opening. an accelerator opening detection means for detecting the accelerator opening; and receiving an output from the accelerator opening detection;
a control means for controlling the transition means to change the opening period of the timing valve within the opening period of the intake valve, thereby adjusting the intake air filling amount in accordance with the accelerator opening; A communication passage that bypasses and communicates an intake passage upstream of the timing valve with a combustion chamber; and an on-off valve that is disposed in the communication passage and is open during the entire intake stroke when the engine is cold. It is as follows.
以下、この発明の実施例を図面にしたがつて説
明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図において、１１は複数気筒の４サイクル
エンジンで、各気筒に、２つの吸気弁１２ａ，１
２ｂと１つの排気弁１３が設けられている。これ
ら各弁１２ａ，１２ｂ，１３は、単一のカム軸１
４に設けられた各カム１５ａ，１５ｂ，１６に連
動するロツカーアーム１７ａ，１７ｂ，１８によ
り開閉される。 In FIG. 1, reference numeral 11 is a four-stroke engine with multiple cylinders, and each cylinder has two intake valves 12a and 1.
2b and one exhaust valve 13 are provided. Each of these valves 12a, 12b, 13 is connected to a single camshaft 1.
It is opened and closed by rocker arms 17a, 17b, 18 which are interlocked with respective cams 15a, 15b, 16 provided at 4.
吸気通路２１は、サージタンク２２よりも下流
側で分岐して、低回転用の第１分岐通路２１ａ
と、高回転用の第２分岐通路２１ｂとが形成され
ており、上記第１分岐通路２１ａが、低回転用の
タイミングで作動する第１吸気弁１２ａにより開
閉され、第２分岐通路２１ｂが、高回転用のタイ
ミングで作動する第２吸気弁１２ｂで開閉され
る。上記高回転用のタイミングとは、閉弁時期が
低回転用よりも遅いものを言い、たとえば、下死
点通過後にクランク角度で50゜〜70゜の時点で閉弁
される。排気通路２３は、上記１つの排気弁１３
で開閉される。 The intake passage 21 branches on the downstream side of the surge tank 22 to form a first branch passage 21a for low rotation.
and a second branch passage 21b for high rotation are formed, the first branch passage 21a is opened and closed by the first intake valve 12a which operates at the timing for low rotation, and the second branch passage 21b is It is opened and closed by the second intake valve 12b, which operates at high rotation timing. The above-mentioned high rotation timing refers to a valve closing timing that is later than that for low rotation. For example, the valve is closed at a crank angle of 50° to 70° after passing the bottom dead center. The exhaust passage 23 is connected to the one exhaust valve 13
is opened and closed.
上記第１分岐通路２１ａには、上記第１吸気弁
１２ａとは別個に、ロータリバブルからなるタイ
ミングバルブ２４が、軸受２５を介して回転自在
に設けられており、このタイミングバルブ２４に
より、第１分岐通路２１ａが開閉される。上記タ
イミングバルブ２４は、後述する移行手段２６を
介してタイミングプーリ２７に連結されており、
このタイミングプーリ２７は、歯形ベルト２８に
よりクランク軸２９の出力プーリ３０に連結され
て、クランク軸２９の1/2の回転数で回転する。 Separately from the first intake valve 12a, a timing valve 24 made of a rotary bubble is rotatably provided in the first branch passage 21a via a bearing 25. The branch passage 21a is opened and closed. The timing valve 24 is connected to a timing pulley 27 via a transition means 26, which will be described later.
This timing pulley 27 is connected to an output pulley 30 of a crankshaft 29 by a toothed belt 28 and rotates at half the rotation speed of the crankshaft 29.
一方、第２分岐通路２１ｂを開閉する第２吸気
弁１２ｂには、後述する弁停止装置３１が設けら
れおり、エンジン冷機時と高負荷高回転時とを除
いては、この弁停止装置３１が作動して、第２吸
気弁１２ｂの作動を停止させ、第２吸気弁１２ｂ
を閉弁状態のままに維持する。 On the other hand, the second intake valve 12b that opens and closes the second branch passage 21b is provided with a valve stop device 31, which will be described later. The second intake valve 12b is activated to stop the operation of the second intake valve 12b.
The valve remains closed.
上記第１分岐通路２１ａにおけるサージタンク
２２の近傍には、燃料噴射ノズル３３が設けられ
るとともに、この燃料噴射ノズル３３の下流側
に、噴射された燃料を第２分岐通路２１ｂにも導
くための連通路３４が設けられている。また、吸
気通路２１には、エアフローメータ３５と、その
上流側に位置して補助スロツトルバルブ３６とが
設けられている。この補助スロツトルバルブ３６
は、オツトーサイクルのときに吸気量を制御する
ため、および、ミラーサイクルで低負荷低回転の
ときに、上記タイミングバルブ２４だけでは絞り
切れない吸気量を適正に絞るために必要なもので
ある。 A fuel injection nozzle 33 is provided near the surge tank 22 in the first branch passage 21a, and a connection is provided downstream of the fuel injection nozzle 33 for guiding the injected fuel also to the second branch passage 21b. A passage 34 is provided. Further, the intake passage 21 is provided with an air flow meter 35 and an auxiliary throttle valve 36 located upstream thereof. This auxiliary throttle valve 36
is necessary to control the intake air amount during the Otto cycle, and to appropriately throttle the intake air amount that cannot be throttled by the timing valve 24 alone during the Miller cycle at low load and low rotation. .
上記移行手段２６は、第２図に明示するよう
に、タイミングバルブ２４（第１図参照）に一体
形成された弁軸３８とタイミングプーリ２７の回
転軸３９とを連結する連結管４０、支持軸４１の
まわりに回動自在に支持されてその回動により上
記連結管４０を軸方向へ移動させるアーム４２、
および、このアーム４２に連結された作動ロツド
４３の進退により上記アーム４２を回動させるリ
ニアソレノイドバルブ４４を有している。 As clearly shown in FIG. 2, the transition means 26 includes a connecting pipe 40 connecting a valve shaft 38 integrally formed with the timing valve 24 (see FIG. 1) and a rotation shaft 39 of the timing pulley 27, and a support shaft. an arm 42 that is rotatably supported around 41 and moves the connecting pipe 40 in the axial direction by its rotation;
It also has a linear solenoid valve 44 that rotates the arm 42 by moving an actuation rod 43 connected to the arm 42 back and forth.
上記弁軸３８と回転軸３９には、互いに逆方向
のねじれを持つヘリカルスプラインＨが形成さ
れ、これらヘリカルスプラインＨに、上記連結管
４０の内面に突設された突起４５，４５が係合さ
れている。これにより、回転軸３９の回転力が連
結管４０を介して弁軸３８に伝達されるととも
に、連結管４０を軸方向に移動させると、弁軸３
８が回転軸３９に対して一定方向へ少しずつ回転
することにより角変位して、タイミングバルブ２
４の開弁期間をクランク角度に対して相対的に移
行させる。 Helical splines H twisted in opposite directions are formed on the valve shaft 38 and the rotation shaft 39, and protrusions 45, 45 protruding from the inner surface of the connecting pipe 40 are engaged with these helical splines H. ing. As a result, the rotational force of the rotating shaft 39 is transmitted to the valve shaft 38 via the connecting pipe 40, and when the connecting pipe 40 is moved in the axial direction, the valve shaft 38
8 rotates little by little in a certain direction with respect to the rotating shaft 39, causing an angular displacement, and the timing valve 2
The valve opening period of No. 4 is shifted relative to the crank angle.
上記弁停止装置３１は、第３図に示すように、
第２吸気弁１２ｂを開閉するロツカーアーム１７
ｂに設けられている。このロツカーアーム１７ｂ
は、２つ割りになつていて、第１図に示すよう
に、カム側アーム体１７ｂ１と、これを両側から
挾む平面コ字形のバルブ側アーム体１７ｂ２とか
ら構成されており、両アーム体１７ｂ１，１７ｂ
２は、れぞれ別個にロツカーシヤフト５１に回動
自在に装着されている。第４図に示すように、上
記弁停止装置３１は上記カム側アーム体１７ｂ１
に装着されていて、軸孔５２に挿入されたプラン
ジヤ５３およびこのプランジヤ５３に突出方向
（右方向）へばね力を付加するばね部材５４と、
プランジヤ５３のロツク溝５５に挿入されるスト
ツププレート５６とを備えている。 The valve stop device 31, as shown in FIG.
Locker arm 17 that opens and closes the second intake valve 12b
b. This Rotsuker arm 17b
is divided into two parts, as shown in FIG. 17b1, 17b
2 are separately rotatably mounted on the rocker shaft 51. As shown in FIG. 4, the valve stop device 31 is connected to the cam side arm body 17b1.
A plunger 53 that is attached to the shaft hole 52 and inserted into the shaft hole 52, and a spring member 54 that applies a spring force to the plunger 53 in the protrusion direction (rightward direction);
The stop plate 56 is inserted into the lock groove 55 of the plunger 53.
第４図は、ストツププレート５６によりプラン
ジヤ５３がロツクされた状態を示し、このロツク
状態では、プランジヤ５３の先端部がバルブ側ア
ーム体１７ｂ２の当接部５８を右方向へ押すの
で、カム１５ｂの回転に追従したカム側アーム体
１７ｂ１の回動が、プランジヤ５３を介してバル
ブ側アーム体１７ｂ２に伝達される結果、第２吸
気弁１２ｂはカム１５ｂに追従して正常に作動す
る。 FIG. 4 shows a state in which the plunger 53 is locked by the stop plate 56. In this locked state, the tip of the plunger 53 pushes the contact portion 58 of the valve side arm body 17b2 to the right, so that the cam 15b The rotation of the cam side arm body 17b1 following the rotation of is transmitted to the valve side arm body 17b2 via the plunger 53, so that the second intake valve 12b follows the cam 15b and operates normally.
第５図を示すように、上記ストツププレート５
６は、小径のロツク用孔６１と大径のアンロツク
用孔６２とを有し、第１図に示すように、ソレノ
イドバルブ６３の作動ロツド６４に連結されて、
このソレノイドバルブ６３により、矢印６５，６
６方向へ進退する。 As shown in FIG.
6 has a small-diameter locking hole 61 and a large-diameter unlocking hole 62, and is connected to the operating rod 64 of the solenoid valve 63, as shown in FIG.
This solenoid valve 63 allows arrows 65, 6
Advance and retreat in 6 directions.
ストツププレート５６が上記作動ロツド６４に
より第５図の矢印６５方向へ進出したとき、アン
ロツク用孔６２がロツク溝５５に対向して、第４
図のプランジヤ５３がアンツク状態になる。この
アンロツク状態では、プランジヤ５３は進退自在
になるから、ばね部材５４のばね力を第２吸気弁
１２ｂの復帰ばね（図示せず）のばね力よりも充
分小さくしておくことにより、カム側アーム体１
７ｂ１とバルブ側アーム体１７ｂ２とが、矢印６
７方向に相対回動可能になる。したがつて、カム
１５ｂに追従したカム側アーム体１７ｂ１の回動
が、バルブ側アーム体１７ｂ２に伝達されなくな
り、第２吸気弁１２ｂが停止して、第２分岐通路
２１ｂを閉塞する。この状態が弁停止装置３１の
「作動」状態である。 When the stop plate 56 is advanced in the direction of the arrow 65 in FIG.
The plunger 53 shown in the figure is in an unlocked state. In this unlocked state, the plunger 53 can move forward and backward, so by making the spring force of the spring member 54 sufficiently smaller than the spring force of the return spring (not shown) of the second intake valve 12b, the cam side arm body 1
7b1 and the valve side arm body 17b2 are connected to each other as shown by the arrow 6.
Relative rotation is possible in 7 directions. Therefore, the rotation of the cam side arm body 17b1 following the cam 15b is no longer transmitted to the valve side arm body 17b2, the second intake valve 12b is stopped, and the second branch passage 21b is closed. This state is the "operating" state of the valve stop device 31.
ストツププレート５６が、上記ソレノイドバル
ブ６３により第５図の矢印６６方向へ後退したと
き、ロツク用孔６１がロツク溝５５に挿入され
て、第４図に示すプランジヤ５３のロツク状態が
得られる。この状態で、前述のように、第２吸気
弁１２ｂは正常に作動する。この状態が弁停止装
置３１の「不作動」状態である。 When the stop plate 56 is moved back in the direction of the arrow 66 in FIG. 5 by the solenoid valve 63, the locking hole 61 is inserted into the locking groove 55, and the plunger 53 is in the locked state as shown in FIG. 4. In this state, the second intake valve 12b operates normally as described above. This state is the "inoperative" state of the valve stop device 31.
第１図の７１は制御回路で、エンジン回転数セ
ンサ７２からの回転数検出信号ａと、エアフロー
メータ（負荷検出手段に相当）３５からの空気量
検出信号（負荷検出信号に相当）ｂと、アクセル
ポジシヨンセンサ７３からのアクセルポジシヨン
信号ｃと、エンジンの冷却水温度センサ（温度検
出手段に相当）７４からの温度信号ｄとを入力と
し、燃料噴射ノズル３３へ噴射量制御信号ｇを、
補助スロツトルバルブ３６へバルブ開度信号ｈ
を、移行手段２６のリニヤソレノイドバルブ４４
へ開弁期間制御信号ｉを、弁停止装置３１を駆動
するソレノイドバルブ６３へ弁停止信号ｊを、そ
れぞれ出力する。 Reference numeral 71 in FIG. 1 is a control circuit that receives a rotation speed detection signal a from an engine rotation speed sensor 72, an air amount detection signal b (corresponding to a load detection signal) from an air flow meter (corresponding to a load detection means) 35, The accelerator position signal c from the accelerator position sensor 73 and the temperature signal d from the engine cooling water temperature sensor (corresponding to temperature detection means) 74 are input, and the injection amount control signal g is sent to the fuel injection nozzle 33.
Valve opening signal h to auxiliary throttle valve 36
, the linear solenoid valve 44 of the transition means 26
A valve-opening period control signal i is output to the valve-opening period control signal i, and a valve-stop signal j is output to the solenoid valve 63 that drives the valve-stopping device 31, respectively.
上記構成において、第１図のエンジン１１が運
転されると、回転数検出信号ａ、空気量検出信号
（負荷検出信号）ｂ、アクセルポジシヨン信号ｃ、
および温度信号ｄが、制御回路７１に入力され
る。この制御回路７１は、上記回転数検出信号ａ
と空気量検出信号ｂとに基づいて演算を行なつ
て、上記噴射量制御信号ｇおよびバルブ開度信号
ｈを出力し、燃料噴射ノズル３３と補助スロツト
ルバルブ３６とを制御する。 In the above configuration, when the engine 11 shown in FIG. 1 is operated, a rotation speed detection signal a, an air amount detection signal (load detection signal) b, an accelerator position signal c,
and temperature signal d are input to the control circuit 71. This control circuit 71 receives the rotation speed detection signal a.
and the air amount detection signal b, and outputs the injection amount control signal g and valve opening signal h to control the fuel injection nozzle 33 and the auxiliary throttle valve 36.
一方、上記制御回路７１は、エンジンの運転状
態、たとえばエンジン負荷に関連するアクセルポ
ジシヨン信号ｃに基づいて演算を行なつて、上記
開弁期間制御信号ｉを出力し、移行手段２６のリ
ニヤソレノイドバルブ４４を制御して、タイミン
グバルブ２４の開弁期間を移行させる。この様子
を第６図および第７図により説明する。 On the other hand, the control circuit 71 performs calculations based on the accelerator position signal c related to the operating state of the engine, for example, the engine load, outputs the valve opening period control signal i, and controls the linear solenoid of the transition means 26. The valve 44 is controlled to shift the opening period of the timing valve 24. This situation will be explained with reference to FIGS. 6 and 7.
まず、第６図に示すように、第１吸気弁１２ａ
は上死点TDCの手前から下死点BDCの直後まで
開弁される。そして、アクセルの踏込量が少ない
とき、すなわち、第１図のアクセルポジシヨン信
号ｃのレベルが低いときは、第６図のタイミング
バルブ２４の開弁期間Ｔをクランク角度の小さい
方（左方向）へ、つまり、時間的に早い方向へ移
行される。この移行は、第１図のリニヤソレノイ
ドバルブ４４により連結管４０を左方向７５へ移
動させることによりなされる。これにより、第６
図に示す第１吸気弁１２ａとタイミングバルブ２
４の両方が開弁されている期間が短くなり、それ
だけ吸気量が抑制される。 First, as shown in FIG. 6, the first intake valve 12a
The valve is opened from just before top dead center TDC to just after bottom dead center BDC. When the amount of accelerator depression is small, that is, when the level of the accelerator position signal c in FIG. 1 is low, the opening period T of the timing valve 24 in FIG. In other words, it is shifted forward in time. This transition is accomplished by moving the connecting pipe 40 to the left 75 by means of the linear solenoid valve 44 of FIG. As a result, the 6th
The first intake valve 12a and timing valve 2 shown in the figure
The period during which both valves 4 and 4 are open becomes shorter, and the amount of intake air is suppressed accordingly.
つぎに、アクセルの踏込量が多いとき、すなわ
ち、第１図のアクセルポジシヨン信号ｃのレベル
が高いときは、第７図に示すように、タイミング
バルブ２４の開弁期間Ｔをクランク角度の大きい
方（右方向）へ、つまり、時間的に遅い方向へ移
行させる。この移行は、第１図のリニヤソレノイ
ドバルブ４４により連結管４０を右方向７６へ移
動させることによりなされる。これにより、第７
図に示す第１吸気弁１２ａとタイミングバルブ２
４の両方が開弁されている期間が長くなり、それ
だけ吸気量が増大する。 Next, when the amount of accelerator depression is large, that is, when the level of the accelerator position signal c in FIG. 1 is high, as shown in FIG. (to the right), that is, to a slower direction in terms of time. This transition is accomplished by moving the connecting tube 40 to the right 76 by means of the linear solenoid valve 44 of FIG. As a result, the seventh
The first intake valve 12a and timing valve 2 shown in the figure
The period during which both valves 4 and 4 are open becomes longer, and the amount of intake air increases accordingly.
上記第６図および第７図は、タイミングバルブ
２４が第１吸気弁１２ａよりも早く閉弁されるミ
ラーサイクルを示す。 6 and 7 above show a Miller cycle in which the timing valve 24 is closed earlier than the first intake valve 12a.
さらに、第１図の制御回路７１は、温度信号ｄ
を受けて、この信号ｄのレベルが所定値以上のと
き、すなわち、エンジンが暖機状態にあるとき、
第１図の弁停止信号ｊを出力する。また、この実
施例では、制御回路７１は、エンジン回転数セン
サ７２からの回転数検出信号ａと、エアフローメ
ータ３５からの空気量検出信号（負荷検出信号に
相当）ｂとに基づいて演算を行なつて、、エンジ
ン温度とは無関係に、高負荷高回転領域以外の領
域でも、上記弁停止信号ｊを出力する。 Furthermore, the control circuit 71 in FIG.
When the level of this signal d is equal to or higher than a predetermined value, that is, when the engine is warmed up,
The valve stop signal j shown in FIG. 1 is output. Furthermore, in this embodiment, the control circuit 71 performs calculations based on the rotation speed detection signal a from the engine rotation speed sensor 72 and the air amount detection signal (corresponding to the load detection signal) b from the air flow meter 35. Thus, the valve stop signal j is output even in areas other than the high load, high rotation area, regardless of the engine temperature.
上記弁停止装置３１のソレノイドバルブ６３は
上記弁停止信号ｊを受けて作動し、作動ロツド６
４を矢印６５方向へ進出させることにより、前述
のように弁停止装置３１を作動させて、第２吸気
弁１２ｂにより第２分岐通路２１ｂを閉塞し、吸
気を第１分岐通路２１ａのみから吸入させる。し
たがつて、吸気は、上記第６図および第７図に示
したタイミングで作動するタイミングバルブ２４
および第１吸気弁１２ａにより制御されて、上記
したミラーサイクルとなる。 The solenoid valve 63 of the valve stop device 31 operates in response to the valve stop signal j, and the actuating rod 6
4 in the direction of arrow 65, the valve stop device 31 is operated as described above, the second branch passage 21b is closed by the second intake valve 12b, and intake air is drawn only from the first branch passage 21a. . Therefore, the intake air is supplied by the timing valve 24 which operates at the timing shown in FIGS. 6 and 7 above.
and is controlled by the first intake valve 12a, resulting in the above-described mirror cycle.
ところで、このミラーサイクルでは、前述のよ
うに、吸気行程の末期で断熱膨張することから、
圧縮気の温度上昇が抑制される結果、特にエンジ
ン冷機時に燃焼性が低下する。 By the way, in this Miller cycle, as mentioned above, adiabatic expansion occurs at the end of the intake stroke, so
As a result of suppressing the temperature rise of the compressed air, combustibility decreases, especially when the engine is cold.
そこで、この発明では、上記温度信号ｄのレベ
ルが所定値以下のとき、すなわち、エンジンが冷
機状態にあるとき、上記制御回路７１が弁停止信
号ｊの出力を停止する。これにより、ただちに弁
停止装置３１が不作動になつて、第２吸気弁１２
ｂが作動し、第１分岐通路２１ａばかりでなく、
タイミングバルブ２４を有しない第２分岐通路２
１ｂからも、第２吸気弁１２ｂの開弁期間のすべ
てにわたつて、吸気が燃焼室内へ導入される。こ
こで、上記第２分岐通路２１ｂを開閉する第２吸
気弁１２ｂは、下死点を若干越えたタイミングで
閉弁されるから、結局、吸気は、下死点まで燃焼
室へ導入され続けるので、燃焼室内での断熱膨張
がないオツトーサイクルとなり、第１０図で説明
したように、圧縮気の温度が上昇する。このよう
に、本実施例では、分岐通路２１ａが連通路を構
成し、吸気弁１２ｂが開閉弁を構成することにな
る。 Therefore, in the present invention, when the level of the temperature signal d is below a predetermined value, that is, when the engine is in a cold state, the control circuit 71 stops outputting the valve stop signal j. As a result, the valve stop device 31 becomes inoperable immediately, and the second intake valve 12
b is activated, and not only the first branch passage 21a but also
Second branch passage 2 without timing valve 24
Intake air is also introduced into the combustion chamber from 1b throughout the entire opening period of the second intake valve 12b. Here, the second intake valve 12b that opens and closes the second branch passage 21b is closed at a timing slightly beyond the bottom dead center, so that the intake air continues to be introduced into the combustion chamber until the bottom dead center. , there is an Otto cycle in which there is no adiabatic expansion within the combustion chamber, and the temperature of the compressed air increases as explained in FIG. Thus, in this embodiment, the branch passage 21a constitutes a communication passage, and the intake valve 12b constitutes an on-off valve.
また、この発明の実施例では、回転数検出信号
ａと、空気量検出信号（負荷検出信号に相当）ｂ
とを受けて、制御回路７１が作動し、エンジン温
度とは無関係に、高負荷高回転領域でも上記弁停
止信号ｊの出力を停止して、オツトーサイクルに
切り換えている。その由はつぎのとおりである。 Further, in the embodiment of the present invention, the rotation speed detection signal a and the air amount detection signal (corresponding to the load detection signal) b
In response to this, the control circuit 71 is activated to stop outputting the valve stop signal j and switch to the automatic cycle even in the high load, high rotation range, regardless of the engine temperature. The reason is as follows.
すなわち、ミラーサイクルにおけるタイミング
バルブ２４の良好な応答性を保ちながら、その開
弁期間を大きく移行させることは、機構的に困難
である。そのために、タイミングバルブ２４の開
弁期間の移行範囲は、自ら限度がある。したがつ
て、アクセル踏込量が少ない低負荷のときに、第
６図に示すようにタイミングバルブ２４の閉弁タ
イミング７７を左側へ充分進めて、効率のよいミ
ラーサイクルを得るようにすると、アクセル踏込
量の多い高負荷のときに、第７図に示すタイミン
グバルブ２４の閉弁タイミング７８を右側へ充分
遅らせることができない結果、この閉弁タイミン
グ７８が、必然的に下死点BDCよりもかなり手
前になる。したがつて、高い空気充填率が要求さ
れる高負荷のときでも、第１図の第１分岐通路２
１ａからタイミングバルブ２４を通つて燃焼室に
入る吸気の量は充分多くない問題がある。特に、
高負荷で、かつ高回転時には、タイミングバルブ
２４が早期に閉弁することにより、空気充填率が
要求値よりも大幅に低下する。 That is, it is mechanically difficult to significantly shift the opening period of the timing valve 24 while maintaining good responsiveness in the Miller cycle. Therefore, the transition range of the opening period of the timing valve 24 has its own limit. Therefore, when the load is low and the amount of accelerator depression is small, if the closing timing 77 of the timing valve 24 is sufficiently advanced to the left as shown in FIG. 6 to obtain an efficient mirror cycle, the amount of accelerator depression When the load is large and the load is large, the closing timing 78 of the timing valve 24 shown in FIG. 7 cannot be sufficiently delayed to the right, and as a result, the closing timing 78 is inevitably far before the bottom dead center BDC. become. Therefore, even under high loads that require a high air filling rate, the first branch passage 2 in FIG.
There is a problem that the amount of intake air entering the combustion chamber from 1a through the timing valve 24 is not large enough. especially,
When the engine is under high load and at high rotation speed, the timing valve 24 closes early, resulting in the air filling rate being significantly lower than the required value.
そこで、この実施例では、高負荷高回転領域で
も上記弁停止信号ｊの出力を停止して、弁停止装
置３１を不作動にし、高回転用の第２吸気弁１２
ｂを作動させることにより、第１分岐通路２１ａ
ばかりでなく、タイミングバルブ２４を有しない
第２分岐通路２１ｂからも吸気を燃焼室内へ導入
するようにして、空気充填率の向上を図つてい
る。 Therefore, in this embodiment, the output of the valve stop signal j is stopped even in the high-load, high-speed region, the valve stop device 31 is inactivated, and the second intake valve 12 for high speed is stopped.
By operating b, the first branch passage 21a
In addition, intake air is also introduced into the combustion chamber from the second branch passage 21b that does not have the timing valve 24, thereby improving the air filling rate.
つまり、この高負荷高回転のときも、吸気は、
第２吸気弁１２ｂの開弁期間のすべてにわたつて
吸気通路２１を介して燃焼室へ導入されることに
なる。ここで、上記第２分岐通路２１ｂを開閉す
る第２吸気弁１２ｂは、高回転用に設定されてい
て、たとえば、下死点を若干越えたタイミングで
閉弁されるから、結局、吸気は、下死点を越えた
時点まで燃焼室へ導入され続けるので、大量の吸
気が燃焼室内に入ることになり、空気充填率が向
上して、大きな出力が得られるのである。 In other words, even at this high load and high rotation, the intake air is
The air is introduced into the combustion chamber via the intake passage 21 throughout the period when the second intake valve 12b is open. Here, the second intake valve 12b that opens and closes the second branch passage 21b is set for high rotation, and is closed, for example, at a timing slightly beyond the bottom dead center, so that the intake air is Since the engine continues to be introduced into the combustion chamber until the engine reaches bottom dead center, a large amount of intake air enters the combustion chamber, improving the air filling rate and producing large output.
上記第２分岐通路２１ｂと、これを開閉する第
２吸気弁１２ｂと、弁停止装置３１と、この弁停
止装置３１を不作動にするためのソレノイドバル
ブ６３および作動ロツド６４とが、この発明の吸
気導入装置を構成する。 The second branch passage 21b, the second intake valve 12b that opens and closes the second intake valve 12b, the valve stop device 31, the solenoid valve 63 and the actuating rod 64 for disabling the valve stop device 31, are included in the present invention. Configure the intake air introduction device.
第８図は、この発明の第２実施例を示すもの
で、高回転用のタイミングで作動する吸気弁１２
とタイミングバルブ２４とが設けられた吸気通路
２１に、連通路としてのバイパス通路８１が接続
されており、このバイパス通路８１に開閉弁とし
てのシヤツタバルブ８２が設けられている。エン
ジンが暖機状態のとき、または高負荷高回転でな
いときは、上記ソレノイドバルブ６３によりシヤ
ツタバルブ８２を閉弁状態にして、ミラーサイク
ルとし、エンジンが冷機状態のとき、または高負
荷高回転のときは、シヤツタバルブ８２を開弁状
態にして、吸気を吸気通路２１のほかにバイパス
通路８１からも燃焼室へ導入し、オツトーサイク
ルとして、圧縮機の温度上昇および出力の増大を
実現する。 FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention, in which the intake valve 12 operates at high rotation timing.
A bypass passage 81 serving as a communication passage is connected to the intake passage 21 in which a timing valve 24 and a timing valve 24 are provided, and a shutter valve 82 serving as an on-off valve is provided in this bypass passage 81. When the engine is warmed up or not under high load and high speed, the solenoid valve 63 closes the shutter valve 82 to create a mirror cycle; when the engine is cold or under high load and high speed, , the shutter valve 82 is opened and intake air is introduced into the combustion chamber from the bypass passage 81 in addition to the intake passage 21, thereby realizing an increase in temperature and output of the compressor as an automatic cycle.
この第２実施例では、バイパス通路８１と、シ
ヤツタバルブ８２と、ソレノイドバルブ６３と
が、この発明の吸気導入装置を構成する。 In this second embodiment, the bypass passage 81, the shutter valve 82, and the solenoid valve 63 constitute the intake air introduction device of the present invention.
第９図は、この発明の第３実施例を示すもの
で、上記第１および第２実施例における制御回路
７１（第１図および第８図参照）の代りに、公知
のワツクスペレツトを用いて、エンジンの冷機時
にオツトーサイクルへの切り換えを行なう。 FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention, in which a known wax pellet is used in place of the control circuit 71 (see FIGS. 1 and 8) in the first and second embodiments. Switches to the Otto cycle when the engine is cold.
第９図において、やはり高回転用のタイミング
で作動する吸気弁１２とタイミングバルブ２４と
を設けた吸気通路２１に、バイパス通路８１が接
続され、このバイパス通路８１にシヤツタバルブ
８２が設けられる、このシヤツタバルブ８２は公
知のワツクスペレツト８５の作動ロツド８６に連
結されており、このワツクスペレツト８５にエン
ジン冷却水８７を導入して、エンジン冷却水の温
度が高いときは、上記ワツクスペレツト８５の膨
張によつて、シヤツタバルブ８２がバイパス通路
８１を閉塞し、エンジン冷却水の温度が低いとき
は、上記ワツクスペレツト８５の収縮によつて、
シヤツタバルブ８２がバイパス通路８１を開放す
るように設定している。 In FIG. 9, a bypass passage 81 is connected to an intake passage 21 provided with an intake valve 12 and a timing valve 24 which also operate at high rotation timing, and a shutter valve 82 is provided in this bypass passage 81. Reference numeral 82 is connected to an actuating rod 86 of a known wax pellet 85. When engine cooling water 87 is introduced into the wax pellet 85 and the temperature of the engine cooling water is high, the expansion of the wax pellet 85 causes the shutter valve 82 to open. When the wax pellets 85 block the bypass passage 81 and the temperature of the engine cooling water is low, the wax pellets 85 contract.
The shutter valve 82 is set to open the bypass passage 81.
これによれば、エンジンが冷機状態にあると
き、バイパス通路８１が開放されて、吸気が吸気
通路２１のほかに、バイパス通路８１からも燃焼
室へ導入されるので、オツトーサイクルとなつ
て、圧縮気の温度が上昇する。 According to this, when the engine is in a cold state, the bypass passage 81 is opened and intake air is introduced into the combustion chamber from the bypass passage 81 in addition to the intake passage 21, so that an automatic cycle is established. The temperature of the compressed air increases.
この第３実施例では、バイパス通路８１と、シ
ヤツタバルブ８２と、バイパス通路８１と、ワツ
クスペレツト８５とが、この発明の吸気導入装置
を構成する。 In this third embodiment, the bypass passage 81, the shutter valve 82, the bypass passage 81, and the wax pellet 85 constitute the intake air introduction device of the present invention.
（発明の効果）
以上説明したように、この発明によれば、エン
ジン暖機時にはミラーサイクルとなつて、高い熱
効率が得られる一方で、エンジン冷機時には、オ
ツトーサイクルに切り換えられることにより、圧
縮気の温度が上昇し、燃焼性が向上する効果があ
る。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, when the engine is warmed up, the mirror cycle is used to obtain high thermal efficiency, while when the engine is cold, the compressed air is switched to the Otto cycle. This has the effect of increasing the temperature and improving combustibility.
第１図はこの発明の第１実施例を示す概略構成
図、第２図は第１図の要部を示す側面図、第３図
は同実施例の縦断正面図、第４図は同実施例の弁
停止装置を示す縦断正面図、第５図は第４図のＶ
−Ｖ線に沿つた断面図、第６図および第７図は弁
の開閉タイミングを示す特性図、第８図はこの発
明の第２実施例を示す概略構成図、第９図は第３
実施例を示す概略構成図、第１０図はエンジン温
度を示す特性図である。
１１：エンジン、１２ａ：吸気弁、１２ｂ：吸
気弁（開閉弁）、２１：吸気通路、２１ｂ：分岐
吸気通路（連通路）、２４：タイミングバブル、
２６：移行手段、７１：制御回路、７３：アクセ
ルポジシヨンセンサ、７４：冷却水温度センサ、
８１：バイパス通路（連通路）、８２：シヤツタ
バルブ（開閉弁）、８５：ワツクスペレツト（冷
却水温度検出）。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view showing the main parts of FIG. 1, FIG. 3 is a longitudinal sectional front view of the same embodiment, and FIG. A vertical sectional front view showing the example valve stop device, FIG. 5 is the V in FIG. 4.
6 and 7 are characteristic diagrams showing the opening/closing timing of the valve, FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing the second embodiment of the present invention, and FIG.
A schematic configuration diagram showing an embodiment, and FIG. 10 is a characteristic diagram showing engine temperature. 11: Engine, 12a: Intake valve, 12b: Intake valve (on/off valve), 21: Intake passage, 21b: Branch intake passage (communication passage), 24: Timing bubble,
26: Transition means, 71: Control circuit, 73: Accelerator position sensor, 74: Cooling water temperature sensor,
81: Bypass passage (communication passage), 82: Shutter valve (on/off valve), 85: Wax pellet (cooling water temperature detection).
Claims (1)
ンの吸気通路に配設されてこの吸気通路を開閉す
るタイミングバルブと、 前記タイミングバルブの開弁期間を移行させる
移行手段と、 アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段
と、 前記アクセル開度開度検出からの出力を受け、
前記移行手段を制御して前記吸気弁の開弁期間内
において前記タイミングバルブの開弁期間を変化
させることにより、アクセル開度に対応して吸気
充填量を調整する制御手段と、 前記タイミングバルブをバイパスして該タイミ
ングバルブ上流の吸気通路と燃焼室とを連通させ
る連通路と、 前記連通路に配設され、エンジン冷機時には吸
気行程の全期間に渡つて開かれる開閉弁と、 を備えていることを特徴とするエンジンの吸気制
御装置。[Scope of Claims] 1. A timing valve that is disposed in the intake passage of the engine and opens and closes the intake passage separately from the intake valve that closes near bottom dead center, and a transition means that shifts the opening period of the timing valve. and an accelerator opening detection means for detecting an accelerator opening; and receiving an output from the accelerator opening detection;
a control means for controlling the transition means to change the opening period of the timing valve within the opening period of the intake valve, thereby adjusting the intake air filling amount in accordance with the accelerator opening; A communication passage that bypasses and communicates the intake passage upstream of the timing valve with the combustion chamber; and an on-off valve that is disposed in the communication passage and is opened during the entire intake stroke when the engine is cold. An engine intake control device characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59229091A JPS61106920A (en) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | Intake-air control device in engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59229091A JPS61106920A (en) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | Intake-air control device in engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61106920A JPS61106920A (en) | 1986-05-24 |
| JPH0213133B2 true JPH0213133B2 (en) | 1990-04-03 |
Family
ID=16886607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59229091A Granted JPS61106920A (en) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | Intake-air control device in engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61106920A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0558826U (en) * | 1992-01-17 | 1993-08-03 | 株式会社クボタ | Soundproof type forced air cooling general-purpose engine operation panel |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58167820A (en) * | 1982-03-29 | 1983-10-04 | Shuichi Kitamura | Intake device of internal-combustion engine |
-
1984
- 1984-10-30 JP JP59229091A patent/JPS61106920A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58167820A (en) * | 1982-03-29 | 1983-10-04 | Shuichi Kitamura | Intake device of internal-combustion engine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0558826U (en) * | 1992-01-17 | 1993-08-03 | 株式会社クボタ | Soundproof type forced air cooling general-purpose engine operation panel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61106920A (en) | 1986-05-24 |
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