JPH0361009B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、内燃機関の吸気装置に関し、特にス
ワール制御弁を利用して加速シヨツクの低減を図
るようにした吸気装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来の内燃機関の吸気装置として、吸気通路の
スロツトル弁下流（吸気弁近傍）に例えば切欠き
を有するスワール制御弁を設け、機関運転状態の
所定のエリア（例えば低中負荷域）でスワール制
御弁を閉じることにより吸気乱れを強化して燃焼
性能を改善するようにしたものがある（実開昭62
−742号公報参照）。

一方、内燃機関においては、アクセルペダルの
急激な踏込みによりスロツトル弁を急激に開いて
急加速を行うと、機関に吸入される空気量が急増
して、機関のトルク（図示平均有効圧）が急激に
立上がり、その立上がり時間が車両の固有振動周
期より早いと、加速シヨツクが発生し、また車両
のねじれ振動により車両前後Ｇが増加する。そこ
で、吸気通路にスロツトル弁とは別に２次スロツ
トル弁を設け、スロツトル弁が急激に開く際に２
次スロツトル弁が時間遅れをもつて比較的緩やか
に開くようにし、いわゆるダブルスロツトル効果
により空気量の急増を抑え、加速シヨツクを緩和
して滑らかな加速性能を得るようにしたものがあ
る（実開昭61−88040号公報、実開昭61−101635
号公報参照）。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、スワール制御弁を有する内燃機
関の吸気装置に加速シヨツク低減のための２次ス
ロツトル弁を追加して設けることは、装置構造が
大がかりとなり、コストの大幅な増加を招く。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、ス
ワール制御弁を利用して本来のスワール制御のみ
ならず加速シヨツク低減のためのダブルスロツト
ル効果を発揮させ得る内燃機関の吸気装置を提供
することを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ このため、本発明は、第１図に示すように、機
関運転状態のエリアに応じ負圧アクチユエータを
介してスワール制御弁を開閉する制御手段を設け
る他、スロツトル弁の全閉状態を検出するスロツ
トル弁全閉検出手段と、スロツトル弁の全閉時に
前記制御手段に優先して負圧アクチユエータを介
してスワール制御弁を閉じる第１の優先制御手段
と、スロツトル弁の全閉状態からの加速を検出す
る加速手段と、加速検出時に前記制御手段に優先
して負圧アクチユエータを介してスワール制御弁
を開く第２の優先制御手段とを設ける構成とした
ものである。

＜作用＞ 上記の構成においては、基本的には制御手段に
より機関運転状態のエリアに応じてスワール制御
がなされる。しかし、減速時を含むスロツトル弁
の全閉時には、第１の優先制御手段によりスワー
ル制御弁が閉じられて、加速に備える。そして、
加速が検出されると、第２の優先制御手段により
スワール制御弁を開く。この際、スロツトル弁が
急激に開いたとしても、スワール制御弁の開動作
は負圧アクチユエータを介して行われるため、ゆ
つくりとスワール制御弁が開き、この間ダブルス
ロツトル効果により吸入空気が絞られ、これによ
り加速シヨツクが緩和されて滑らかな加速性能が
得られる。

＜実施例＞ 以下に本発明の一実施例を説明する。

第２図を参照し、機関１の吸気通路２には、上
流側からエアクリーナ３、エアフローメータ４、
スロツトル弁５が順次設けられ、更に吸気マニホ
ールド６による各気筒への分岐部の吸気弁７近傍
にスワール制御弁８が設けられ、これらを介して
空気が吸入される。また、各気筒毎にスワール制
御弁８と吸気弁７との間に燃料噴射弁９が設けら
れ、これにより燃料が噴射供給される。

燃料噴射弁９はマイクロコンピユータ内蔵のコ
ントロールユニツト１０により制御され、このコ
ントロールユニツト１０には、デイストリビユー
タ１１に内蔵されたクランク角センサ１２からの
クランク角信号、エアフローメータ４からの吸入
空気流量信号、スロツトル弁５に付設されたポテ
ンシヨメータ式のスロツトルセンサ１３からのス
ロツトル弁開度信号、スロツトル弁５の全閉位置
でONとなるアイドルスイツチ１４からの信号等
が入力されている。

コントロールユニツト１０における燃料噴射量
の制御は、エアフローメータ４からの信号に基づ
いて検出される吸入空気流量Ｑと、クランク角セ
ンサ１２からの信号に基づいて算出される機関回
転数Ｎとから、基本燃料噴射量Tp＝Ｋ・Ｑ／Ｎ
（Ｋは定数）を演算し、これを適宜補正して最終
的な燃料噴射量Ti＝Tp・COEF＋Ts（COEFは加
速補正係数などを含む各種補正係数、Tsは電圧
補正分）を定め、このTiに相当するパルス巾の
駆動パルス信号を機関回転に同期した所定のタイ
ミングで燃料噴射弁９に与えることによつて行
う。

スワール制御弁８は、例えば第３図に示すよう
な切欠き１５ａを有する弁体１５からなり、吸気
通路２断面の一部を開閉自由に設けられて、その
閉時に吸気を絞ると共に吸気乱れを大きくする。
尚、支軸１６は全気筒共通で、これに気筒数個の
弁体１５を支持している。そして、開閉駆動のた
め、その支軸１６にレバー１７等を介してダイア
フラム式の負圧アクチユエータ１８の出力ロツド
１８ａが連結されている。負圧アクチユエータ１
８の負圧作動室１８ｂには負圧導入通路１９を介
して導かれるスロツトル弁５の下流の吸気負圧又
は大気導入通路２０を介して導かれるスロツトル
弁５上流の大気圧が電磁弁２１により選択的に導
入されるようになつている。従つて、コントロー
ルユニツト１０により電磁弁２１への通電を
ON・OFFすることによりスワール制御弁８を開
閉することができる。

ここにおいて、コントロールユニツト１０内の
マイクロコンピユータは、第４図のフローチヤー
トに従つて電磁弁２１をON・OFF制御し、負圧
アクチユエータ１８を介してスワール制御弁８を
開閉する。

第４図のステツプ１（図にはＳ１と記してあ
る。以下同様）ではクランク角センサ１２からの
信号に基づいて算出される機関回転数Ｎ、エアフ
ローメータ４からの信号に基づいて検出される吸
入空気流量Ｑ、スロツトルセンサ１３からの信号
に基づいて検出されるスロツトル弁開度TVO及
びアイドルスイツチ１４からのON・OFF信号等
の各種情報を読込む。また、ステツプ２では負荷
を表わすものとして前記の基本燃料噴射量Tp＝
Ｋ・Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）を演算する。

次にステツプ３ではスロツトル弁５が全閉状態
か否かをアイドルスイツチ１４のON・OFFによ
つて判定し、スロツトル弁５の全閉時（アイドル
スイツチ１４のON時）はステツプ４へ進んで加
速検出フラグＦを０にした後、ステツプ５へ進ん
で電磁弁２１をOFFにする。電磁弁２１がOFF
のときは負圧アクチユエータ１８の負圧作動室１
８ｂに吸気負圧が導入され、出力ロツド１８ａが
引込まれてスワール制御弁８は閉じられている。
これにより減速時を含むスロツトル弁５の全閉時
にはスワール制御弁８が閉じられていて、加速に
備えることとなる。従つて、ステツプ３の部分が
スロツトル弁全閉状態検出手段に相当し、ステツ
プ５の部分が第１の優先制御手段に相当する。
尚、スロツトル弁の全閉状態の検出はスロツトル
センサ１３により検出されるスロツトル弁開度
TVOに基づいて行つてもよい。

ステツプ３でアイドルスイツチ１４がOFFと
判定された場合はステツプ６へ進んで加速検出フ
ラグＦの値を判定し、Ｆ＝０の場合はアイドルス
イツチ１４がONからOFFに切換わつたときであ
るのでこれをもつて加速を検出し、ステツプ７へ
進んで加速検出フラグＦを１にセツトした後、ス
テツプ８へ進んで電磁弁２１をONにする。電磁
弁２１がONになると、負圧アクチユエータ１８
の負圧作動室１８ｂに大気圧が導入され、出力ロ
ツド１８ａが突出してスワール制御弁８が開かれ
る。これにより、スロツトル弁５が全閉状態から
開かれて加速に移ると同時に負圧アクチユエータ
１８によりスワール制御弁８が開かれるが、負圧
アクチユエータ１８への圧力伝達の遅れ及び慣性
による遅れにより、スロツトル弁５の開弁速度に
較べてスワール制御弁８の開弁速度は緩やかであ
る（第５図参照）。このため、スロツトル弁５が
急激に開かれても、スワール制御弁８のダブルス
ロツトル効果により吸入空気が絞られ、これによ
り加速シヨツクが緩和されて滑らかな加速性能が
得られる。すなわち、吸入空気量、図示平均有効
圧及び車両前後Ｇが第５図に破線で示すような特
性となる。ここで、ステツプ３，６の部分が加速
検出手段に相当し、ステツプ８の部分が第２の優
先制御手段に相当する。尚、大気導入通路２０に
適当なオリフイス２２を設けて、スワール制御弁
５の開弁速度を調整するようにしてもよい。

ステツプ６での判定でＦ＝１の場合は、ステツ
プ９へ進み、通常のスワール制御を行う。

ステツプ９では機関回転数Ｎと基本燃料噴射量
Tpとをパラメータとする機関運転状態の所定の
エリア（第６図にハツチングを付して示すスワー
ル強化エリア）か否かを判定し、所定のエリアで
ない場合はステツプ１１へ進んで電磁弁２１を
ONにしてスワール制御弁８を開く。所定のエリ
アの場合はステツプ１０へ進んでエリア内に入つ
てから所定時間経過したか否かを判定し、経過し
た場合に、ステツプ１２へ進んで電磁弁２１を
OFFにしてスワール制御弁８を閉じ、スワール
を強化する。従つて、ステツプ９〜１２の部分が
通常の制御手段に相当する。

＜発明の効果＞ 以上説明したように本発明によれば、スワール
制御弁を用いて、本来のスワール制御のみなら
ず、急加速時の加速シヨツク低減を図ることがで
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロツク図、第２
図は本発明の一実施例を示すシステム図、第３図
はスワール制御弁の形状を示す図、第４図は制御
内容を示すフローチヤート、第５図は加速時の特
性図、第６図はスワール制御弁の通常の制御エリ
アを示す図である。 １……機関、２……吸気通路、４……エアフロ
ーメータ、５……スロツトル弁、７……吸気弁、
８……スワール制御弁、９……燃料噴射弁、１０
……コントロールユニツト、１２……クランク角
センサ、１３……スロツトルセンサ、１４……ア
イドルスイツチ、１８……負圧アクチユエータ、
２１……電磁弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸気通路に介装されてその閉時に吸気乱れを
   大きくするスワール制御弁を有すると共に、機関
   運転状態のエリアに応じ負圧アクチユエータを介
   してスワール制御弁を開閉する制御手段を有する
   内燃機関の吸気装置において、スロツトル弁の全
   閉状態を検出するスロツトル弁全閉検出手段と、
   スロツトル弁の全閉時に前記制御手段に優先して
   負圧アクチユエータを介してスワール制御弁を閉
   じる第１の優先制御手段と、スロツトル弁の全閉
   状態からの加速を検出する加速検出手段と、加速
   検出時に前記制御手段に優先して負圧アクチユエ
   ータを介してスワール制御弁を開く第２の優先制
   御手段とを設けたことを特徴とする内燃機関の吸
   気装置。