JPH05113154A - 内燃機関の可変吸気制御装置 - Google Patents
内燃機関の可変吸気制御装置Info
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- JPH05113154A JPH05113154A JP3277944A JP27794491A JPH05113154A JP H05113154 A JPH05113154 A JP H05113154A JP 3277944 A JP3277944 A JP 3277944A JP 27794491 A JP27794491 A JP 27794491A JP H05113154 A JPH05113154 A JP H05113154A
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- egr
- scv
- control valve
- valve
- swirl
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スワール制御弁により燃焼室内に吸気スワー
ルを生成させる内燃機関の可変吸気制御装置において、
スワール制御弁開閉操作に伴う機関出力トルクの急変
を、燃費を悪化させることなく緩和する。 【構成】 スワール制御弁開弁操作時には、開弁条件成
立と同時にまず排気ガス再循環(EGR)を開始し、E
GR開始後EGR実施による機関出力トルク減少が生じ
るのと略同時に(閉弁条件成立後時間T1 経過後)スワ
ール制御弁を開弁するように構成する。これによりEG
R実施によるトルク減少とスワール制御弁開弁によるト
ルク増大が相互に打ち消し合ってスワール制御弁開弁の
際のトルク(TRQ)急変が緩和され、機関回転数(N
E)、スロットル開度(TA)変化も緩やかになる。ス
ワール制御弁閉弁時も同様な操作を行う。
ルを生成させる内燃機関の可変吸気制御装置において、
スワール制御弁開閉操作に伴う機関出力トルクの急変
を、燃費を悪化させることなく緩和する。 【構成】 スワール制御弁開弁操作時には、開弁条件成
立と同時にまず排気ガス再循環(EGR)を開始し、E
GR開始後EGR実施による機関出力トルク減少が生じ
るのと略同時に(閉弁条件成立後時間T1 経過後)スワ
ール制御弁を開弁するように構成する。これによりEG
R実施によるトルク減少とスワール制御弁開弁によるト
ルク増大が相互に打ち消し合ってスワール制御弁開弁の
際のトルク(TRQ)急変が緩和され、機関回転数(N
E)、スロットル開度(TA)変化も緩やかになる。ス
ワール制御弁閉弁時も同様な操作を行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼室内の吸気スワール
生成を制御するスワール制御弁を備えた内燃機関の可変
吸気制御装置に関する。
生成を制御するスワール制御弁を備えた内燃機関の可変
吸気制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】燃焼室内に吸気の強力なスワール(旋回
流)を生成するように渦巻形状に形成されたヘリカルポ
ートと、吸気通路から分岐されて上記ヘリカルポートの
渦巻部を介さずに燃焼室に連通するストレート通路と、
該ストレート通路を閉塞するスワール制御弁とを設け、
吸入空気量の少ない機関低速低負荷運転時には前記制御
弁を閉鎖して吸気の大部分をヘリカルポートの渦巻部を
通して燃焼室内に流入させて吸気スワールを生成させる
と共に、吸入空気量の多い機関高速高負荷運転時には前
記制御弁を開放して前記ストレート通路からも吸気を流
入させて吸気抵抗を低減させるようにした可変吸気制御
装置が公知である。
流)を生成するように渦巻形状に形成されたヘリカルポ
ートと、吸気通路から分岐されて上記ヘリカルポートの
渦巻部を介さずに燃焼室に連通するストレート通路と、
該ストレート通路を閉塞するスワール制御弁とを設け、
吸入空気量の少ない機関低速低負荷運転時には前記制御
弁を閉鎖して吸気の大部分をヘリカルポートの渦巻部を
通して燃焼室内に流入させて吸気スワールを生成させる
と共に、吸入空気量の多い機関高速高負荷運転時には前
記制御弁を開放して前記ストレート通路からも吸気を流
入させて吸気抵抗を低減させるようにした可変吸気制御
装置が公知である。
【0003】この形式の吸気制御装置ではスワール制御
弁閉弁時に燃焼室内に生成する強力なスワールにより混
合気の乱れが促進され、燃焼状態が改善される。このた
めスワール制御弁閉弁時には混合気の希薄化や大量の排
気ガス再循環(EGR)を行っても燃焼状態が悪化せず
運転性の低下を生じない。この種の吸気制御装置の例と
しては特開昭59−49359号公報に開示された装置
がある。同公報の吸気制御装置は前記スワール制御弁閉
弁時には燃焼室に希薄混合気を供給すると共にEGRを
行い低負荷運転時に運転性を阻害せずに燃費向上と排気
中のNOx 成分の低減とを同時に達成している。また、
スワール制御弁開弁時には燃焼室に理論空燃比の混合気
を供給すると共にEGRは停止して大出力の確保が図ら
れる。
弁閉弁時に燃焼室内に生成する強力なスワールにより混
合気の乱れが促進され、燃焼状態が改善される。このた
めスワール制御弁閉弁時には混合気の希薄化や大量の排
気ガス再循環(EGR)を行っても燃焼状態が悪化せず
運転性の低下を生じない。この種の吸気制御装置の例と
しては特開昭59−49359号公報に開示された装置
がある。同公報の吸気制御装置は前記スワール制御弁閉
弁時には燃焼室に希薄混合気を供給すると共にEGRを
行い低負荷運転時に運転性を阻害せずに燃費向上と排気
中のNOx 成分の低減とを同時に達成している。また、
スワール制御弁開弁時には燃焼室に理論空燃比の混合気
を供給すると共にEGRは停止して大出力の確保が図ら
れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般にスワール制御弁
を用いた制御装置ではスワール制御弁の開閉により機関
出力特性が急激に変化する。このため緩加速時や登坂路
等で機関回転数が徐々に変わるような場合にスワール制
御弁の開閉操作が行われると運転者の予期しないトルク
ショックが発生することになり、運転感覚を損なう問題
がある。
を用いた制御装置ではスワール制御弁の開閉により機関
出力特性が急激に変化する。このため緩加速時や登坂路
等で機関回転数が徐々に変わるような場合にスワール制
御弁の開閉操作が行われると運転者の予期しないトルク
ショックが発生することになり、運転感覚を損なう問題
がある。
【0005】また、EGR実施時には吸気体積効率の低
下等によりEGR停止時に較べて機関出力トルクは減少
するため、前記特開昭59−49359号のようにスワ
ール制御弁開弁と共にEGRを停止した場合、スワール
制御弁開弁によるトルク増大とEGR停止によるトルク
増大とが加算されトルクショックは更に大きくなる。ス
ワール制御弁を開弁する際に点火時期遅角や燃料増量等
を行いスワール制御弁の開弁時のトルク急増を防止する
ことにより上記トルクショックを低減することは可能で
あるが、点火時期遅角や燃料増量等は大幅な燃費の悪化
を生じるため好ましくない。
下等によりEGR停止時に較べて機関出力トルクは減少
するため、前記特開昭59−49359号のようにスワ
ール制御弁開弁と共にEGRを停止した場合、スワール
制御弁開弁によるトルク増大とEGR停止によるトルク
増大とが加算されトルクショックは更に大きくなる。ス
ワール制御弁を開弁する際に点火時期遅角や燃料増量等
を行いスワール制御弁の開弁時のトルク急増を防止する
ことにより上記トルクショックを低減することは可能で
あるが、点火時期遅角や燃料増量等は大幅な燃費の悪化
を生じるため好ましくない。
【0006】本発明は上記問題に鑑み、スワール制御弁
開閉操作時のトルクショックを低減でき、しかも大幅な
燃費悪化を生じることのない可変吸気制御装置を提供す
ることを目的としている。
開閉操作時のトルクショックを低減でき、しかも大幅な
燃費悪化を生じることのない可変吸気制御装置を提供す
ることを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば吸気通路
にスワール制御弁を備え、所定条件下で該スワール制御
弁を閉弁することにより燃焼室内に吸気スワールを生成
させると共に、前記スワール制御弁閉弁時には排気ガス
再循環を行い、前記スワール制御弁開弁時には排気ガス
再循環量を減少させる内燃機関の可変吸気制御装置にお
いて、前記スワール制御弁開閉操作時に、スワール制御
弁開閉に伴う出力トルク変化を低減する方向に前記排気
ガス再循環量を制御することを特徴とする内燃機関の可
変吸気制御装置が提供される。
にスワール制御弁を備え、所定条件下で該スワール制御
弁を閉弁することにより燃焼室内に吸気スワールを生成
させると共に、前記スワール制御弁閉弁時には排気ガス
再循環を行い、前記スワール制御弁開弁時には排気ガス
再循環量を減少させる内燃機関の可変吸気制御装置にお
いて、前記スワール制御弁開閉操作時に、スワール制御
弁開閉に伴う出力トルク変化を低減する方向に前記排気
ガス再循環量を制御することを特徴とする内燃機関の可
変吸気制御装置が提供される。
【0008】
【作用】スワール制御弁開閉操作時にはEGR量増減に
よる機関出力トルクの変化とスワール制御弁開閉操作に
よる機関出力トルク変化とが相互に打ち消し合うように
EGR量が制御される。すなわちスワール制御弁開弁に
際してはEGR量の増量を行い、EGR増量による出力
トルク減少とスワール制御弁開弁による出力トルク増大
とが略同時に生じるようにしてスワール制御弁開弁によ
るトルク急増を緩和する。また、スワール制御弁閉弁に
際してはEGR量の減量を行い、EGR減量による出力
トルク増大とスワール制御弁閉弁による出力トルク減少
とが略同時に生じるようにしてスワール制御弁閉弁によ
るトルク急減を緩和する。
よる機関出力トルクの変化とスワール制御弁開閉操作に
よる機関出力トルク変化とが相互に打ち消し合うように
EGR量が制御される。すなわちスワール制御弁開弁に
際してはEGR量の増量を行い、EGR増量による出力
トルク減少とスワール制御弁開弁による出力トルク増大
とが略同時に生じるようにしてスワール制御弁開弁によ
るトルク急増を緩和する。また、スワール制御弁閉弁に
際してはEGR量の減量を行い、EGR減量による出力
トルク増大とスワール制御弁閉弁による出力トルク減少
とが略同時に生じるようにしてスワール制御弁閉弁によ
るトルク急減を緩和する。
【0009】
【実施例】以下、添付図面を用いて本発明の実施例につ
いて説明する。図1は本発明の可変吸気制御装置を適用
した内燃機関の実施例構造を示す略示図である。図にお
いて10はエンジンのシリンダヘッドを示す。本実施例
では多気筒のエンジンが使用されているが、図はそのう
ち1気筒のシリンダヘッドのみについて示している。
いて説明する。図1は本発明の可変吸気制御装置を適用
した内燃機関の実施例構造を示す略示図である。図にお
いて10はエンジンのシリンダヘッドを示す。本実施例
では多気筒のエンジンが使用されているが、図はそのう
ち1気筒のシリンダヘッドのみについて示している。
【0010】また、12は気筒燃焼室を示し、燃焼室1
2には2つの吸気ポート14a,14bと2つの排気ポ
ート16a,16bとが設けられた4弁式の構成とされ
ている。第一の吸気ポート14aは燃焼室12内に吸気
スワール(旋回流)を形成させるヘリカル形状に形成さ
れたスワールポートとされ、第二の吸気ポート14bは
ストレート形状のストレートポートとされる。シリンダ
ヘッド10の各気筒に接続される吸気通路20は隔壁2
8により仕切られており、吸気ポート14a,14bの
それぞれに接続される独立した分岐通路20a,20b
を形成している。隔壁28には吸気ポート14a,14
bの近傍に、両方の分岐通路20a,20bを連通する
連通路27が開口しており、この隔壁28の連通路27
部分には燃料噴射弁26が配置されている。
2には2つの吸気ポート14a,14bと2つの排気ポ
ート16a,16bとが設けられた4弁式の構成とされ
ている。第一の吸気ポート14aは燃焼室12内に吸気
スワール(旋回流)を形成させるヘリカル形状に形成さ
れたスワールポートとされ、第二の吸気ポート14bは
ストレート形状のストレートポートとされる。シリンダ
ヘッド10の各気筒に接続される吸気通路20は隔壁2
8により仕切られており、吸気ポート14a,14bの
それぞれに接続される独立した分岐通路20a,20b
を形成している。隔壁28には吸気ポート14a,14
bの近傍に、両方の分岐通路20a,20bを連通する
連通路27が開口しており、この隔壁28の連通路27
部分には燃料噴射弁26が配置されている。
【0011】燃料噴射弁26は、1つの本体に2つの噴
射口26a,26bを備えており、これらの噴射口26
a,26bは連通路27部分に開口して、それぞれスワ
ールポート14aとストレートポート14bとを指向し
て燃料を噴射するように配置されている。ストレートポ
ート14bに続く分岐通路20bには板状の弁体を有す
るスワール制御弁(以下「SCV」という)32が設け
られ、分岐通路20bを閉塞するようになっている。
射口26a,26bを備えており、これらの噴射口26
a,26bは連通路27部分に開口して、それぞれスワ
ールポート14aとストレートポート14bとを指向し
て燃料を噴射するように配置されている。ストレートポ
ート14bに続く分岐通路20bには板状の弁体を有す
るスワール制御弁(以下「SCV」という)32が設け
られ、分岐通路20bを閉塞するようになっている。
【0012】SCV32の閉鎖状態では吸入空気の大部
分は分岐通路20aを通りスワールポート14aから燃
焼室12内に吸入される。このため燃焼室12内に強力
なスワールが発生し、燃焼室内の混合気の攪拌により燃
焼が促進される。これにより燃料噴射量を低減して混合
気空燃比を増大(希薄化)した場合でも良好な燃焼を維
持できるため燃費の向上を図ることができる。
分は分岐通路20aを通りスワールポート14aから燃
焼室12内に吸入される。このため燃焼室12内に強力
なスワールが発生し、燃焼室内の混合気の攪拌により燃
焼が促進される。これにより燃料噴射量を低減して混合
気空燃比を増大(希薄化)した場合でも良好な燃焼を維
持できるため燃費の向上を図ることができる。
【0013】一方、SCV32の開弁時には吸気は両方
の分岐通路20a,20bを流れるため燃焼室12内に
大量の空気が導入され、大出力を確保することができ
る。また、本実施例ではスワールポート14aに連通す
る吸気管分岐通路20aにはEGRポート38が設けら
れている。EGRポート38はEGR配管34、EGR
バルブ35を介して排気管18に接続されている。EG
Rバルブ35はソレノイド式流量制御弁から成り排気管
18からEGRポート38を介して分岐通路20aに注
入される排気ガスの量を制御している。
の分岐通路20a,20bを流れるため燃焼室12内に
大量の空気が導入され、大出力を確保することができ
る。また、本実施例ではスワールポート14aに連通す
る吸気管分岐通路20aにはEGRポート38が設けら
れている。EGRポート38はEGR配管34、EGR
バルブ35を介して排気管18に接続されている。EG
Rバルブ35はソレノイド式流量制御弁から成り排気管
18からEGRポート38を介して分岐通路20aに注
入される排気ガスの量を制御している。
【0014】本実施例ではSCV32閉弁時に混合気の
希薄化と共にEGRを実施しているが、SCV32閉弁
時には燃焼状態が改善されるため、大量のEGRを行っ
ても燃焼が不安定になることがなく、EGR導入により
排気中のNOxを低減できると共に低負荷時の吸気管負
圧を減少させてポンピングロスを低減し燃費の向上を図
ることが可能となっている。
希薄化と共にEGRを実施しているが、SCV32閉弁
時には燃焼状態が改善されるため、大量のEGRを行っ
ても燃焼が不安定になることがなく、EGR導入により
排気中のNOxを低減できると共に低負荷時の吸気管負
圧を減少させてポンピングロスを低減し燃費の向上を図
ることが可能となっている。
【0015】なお、従来EGRポートはサージタンク3
0上流側の吸気管に設けられ、1つのポートから全気筒
に排気ガスを供給するようにされていたが、本実施例で
は各気筒のスワールポート14aに続く分岐通路20a
の連通路27下流側に個別のEGRポート38を設けて
いる。EGRポート38を連通路27下流側に設けたの
はEGRガスがSCV32や連通路27を通過せずにス
ワールポート14aから直接気筒内に流入するようにす
ることにより、SCV32や連通路27近傍に排ガス中
のカーボンや汚れ成分が付着して汚れやつまりが生じる
ことを防止するためである。またスワールポート14a
側のみからEGRを行うことによりSCV32閉弁時に
連通路27を通ってヘリカルポート14a側からストレ
ートポート14b側に流れる新気の量が増加するため、
燃料噴射弁26からストレートポート14b側に噴射さ
れる燃料の霧化が良好になると共に、EGRガスによる
ストレートポート14b側分岐通路20bの壁面温度上
昇が防止され、SCV開弁時に分岐通路20bを通って
流入する吸気の温度上昇によるノッキング発生や吸気体
積効率の低下が生じない。
0上流側の吸気管に設けられ、1つのポートから全気筒
に排気ガスを供給するようにされていたが、本実施例で
は各気筒のスワールポート14aに続く分岐通路20a
の連通路27下流側に個別のEGRポート38を設けて
いる。EGRポート38を連通路27下流側に設けたの
はEGRガスがSCV32や連通路27を通過せずにス
ワールポート14aから直接気筒内に流入するようにす
ることにより、SCV32や連通路27近傍に排ガス中
のカーボンや汚れ成分が付着して汚れやつまりが生じる
ことを防止するためである。またスワールポート14a
側のみからEGRを行うことによりSCV32閉弁時に
連通路27を通ってヘリカルポート14a側からストレ
ートポート14b側に流れる新気の量が増加するため、
燃料噴射弁26からストレートポート14b側に噴射さ
れる燃料の霧化が良好になると共に、EGRガスによる
ストレートポート14b側分岐通路20bの壁面温度上
昇が防止され、SCV開弁時に分岐通路20bを通って
流入する吸気の温度上昇によるノッキング発生や吸気体
積効率の低下が生じない。
【0016】図に50で示したのはエンジン制御を行う
電子制御装置(ECU)である。ECU50はCPU
(中央演算装置)、RAM(ランダムアクセスメモ
リ)、ROM(リードオンリメモリ)、入出力ポート等
を備えた公知の形式のディジタルコンピュータであり、
前記燃料噴射弁26からの燃料噴射制御や点火時期制御
等のエンジンの基本制御を行っている他、機関負荷と回
転数とに応じてSCV32の開閉制御とEGRバルブ3
5によるEGR量制御とを実行している。
電子制御装置(ECU)である。ECU50はCPU
(中央演算装置)、RAM(ランダムアクセスメモ
リ)、ROM(リードオンリメモリ)、入出力ポート等
を備えた公知の形式のディジタルコンピュータであり、
前記燃料噴射弁26からの燃料噴射制御や点火時期制御
等のエンジンの基本制御を行っている他、機関負荷と回
転数とに応じてSCV32の開閉制御とEGRバルブ3
5によるEGR量制御とを実行している。
【0017】上記制御のため、ECU50には吸気管の
スロットルバルブ上流側に設けたエアフローメータ48
から吸入空気流量(Q)に応じた電圧信号が、また点火
装置のディストリビュータ(図示せず)に設けたエンジ
ン回転数センサ49からエンジン回転数(NE)に比例
したパルス信号と、スロットルバルブに設けたスロット
ル開度センサ47からスロットル開度(TA)に比例し
た電圧信号がそれぞれ入力されている。
スロットルバルブ上流側に設けたエアフローメータ48
から吸入空気流量(Q)に応じた電圧信号が、また点火
装置のディストリビュータ(図示せず)に設けたエンジ
ン回転数センサ49からエンジン回転数(NE)に比例
したパルス信号と、スロットルバルブに設けたスロット
ル開度センサ47からスロットル開度(TA)に比例し
た電圧信号がそれぞれ入力されている。
【0018】また、ECU50の出力ポートはSCV3
2を開閉する適宜な形式のアクチュエータ32aと、E
GRバルブ35のソレノイドとにそれぞれ図示しない駆
動回路を介して接続され、SCV32の開閉制御とEG
Rバルブ35の開度制御とを行っている。次に、図2は
本実施例のSCV32開閉条件を示している。図2の縦
軸は機関負荷を代表するパラメータとしてエンジン1回
転当たりの吸入空気量(Q/N)をとっており、横軸に
はエンジン回転数NEをとっている。図2からわかるよ
うにSCV32は機関負荷(Q/N)が高い程低い回転
数(NE)で開弁するように設定されており、負荷が低
下するにつれて直線的にSCV32の開弁回転数が上昇
するようになっている。
2を開閉する適宜な形式のアクチュエータ32aと、E
GRバルブ35のソレノイドとにそれぞれ図示しない駆
動回路を介して接続され、SCV32の開閉制御とEG
Rバルブ35の開度制御とを行っている。次に、図2は
本実施例のSCV32開閉条件を示している。図2の縦
軸は機関負荷を代表するパラメータとしてエンジン1回
転当たりの吸入空気量(Q/N)をとっており、横軸に
はエンジン回転数NEをとっている。図2からわかるよ
うにSCV32は機関負荷(Q/N)が高い程低い回転
数(NE)で開弁するように設定されており、負荷が低
下するにつれて直線的にSCV32の開弁回転数が上昇
するようになっている。
【0019】ECU50は図2の開閉条件を数値テーブ
ルの形でROMに記憶しており、吸入空気量Qと機関回
転数NEとを基にQ/Nを計算し、図2の開閉条件に応
じてSCV32の開閉制御を行っている。また、本実施
例では同様にEGR量も機関負荷と回転数とに応じて制
御されており、SCV32閉弁時の低負荷領域ではEG
R量は多く、高負荷領域になる程徐々に少なくなるよう
に制御され、SCV開閉条件の近傍ではEGR量は略ゼ
ロになるように設定されている。なお、本実施例ではS
CV開弁運転時には定常的なEGRは行わない。
ルの形でROMに記憶しており、吸入空気量Qと機関回
転数NEとを基にQ/Nを計算し、図2の開閉条件に応
じてSCV32の開閉制御を行っている。また、本実施
例では同様にEGR量も機関負荷と回転数とに応じて制
御されており、SCV32閉弁時の低負荷領域ではEG
R量は多く、高負荷領域になる程徐々に少なくなるよう
に制御され、SCV開閉条件の近傍ではEGR量は略ゼ
ロになるように設定されている。なお、本実施例ではS
CV開弁運転時には定常的なEGRは行わない。
【0020】次に図3にSCV開閉とEGRによる機関
出力の変化を示す。図3の縦軸は機関出力トルク(TR
Q)を、横軸は機関回転数(NE)を表し、実線A,C
はそれぞれEGR OFF状態でのSCV閉弁時と開弁時の
出力トルクを、また点線B,Dはそれぞれ同量のEGR
を実施した状態でのSCV閉弁時と開弁時の出力トルク
を示している。
出力の変化を示す。図3の縦軸は機関出力トルク(TR
Q)を、横軸は機関回転数(NE)を表し、実線A,C
はそれぞれEGR OFF状態でのSCV閉弁時と開弁時の
出力トルクを、また点線B,Dはそれぞれ同量のEGR
を実施した状態でのSCV閉弁時と開弁時の出力トルク
を示している。
【0021】図示したようにSCV開弁時,閉弁時とも
EGRを実施すると吸気体積効率が低下するため出力ト
ルクは減少する。また、図示していないが出力トルクの
減少幅はEGR量が多い程大きくなる。前述のように本
実施例ではSCV開閉条件付近ではEGR量は略ゼロに
なるように設定されている。従ってSCV閉弁時にはS
CV開閉条件付近では機関出力トルクは図3の実線A上
にあることになる。今、緩加速時等で負荷と回転数とが
徐々に増大するような場合、運転条件が実線A上の点I
に達したときにSCVが開弁したとすると、運転状態は
実線A上の点Iから実線C(SCV開,EGR OFF)上
の点IIに移行することになる。このためスロットル開度
を同じに保持しているとSCV開弁に伴って急激にトル
クが増大するためトルクショックが生じる。
EGRを実施すると吸気体積効率が低下するため出力ト
ルクは減少する。また、図示していないが出力トルクの
減少幅はEGR量が多い程大きくなる。前述のように本
実施例ではSCV開閉条件付近ではEGR量は略ゼロに
なるように設定されている。従ってSCV閉弁時にはS
CV開閉条件付近では機関出力トルクは図3の実線A上
にあることになる。今、緩加速時等で負荷と回転数とが
徐々に増大するような場合、運転条件が実線A上の点I
に達したときにSCVが開弁したとすると、運転状態は
実線A上の点Iから実線C(SCV開,EGR OFF)上
の点IIに移行することになる。このためスロットル開度
を同じに保持しているとSCV開弁に伴って急激にトル
クが増大するためトルクショックが生じる。
【0022】また、同様にSCV開弁時に登坂路走行等
でエンジン回転数が徐々に低下した場合にはSCV閉弁
により運転状態は実線C上の点IIから実線A上の点Iに
移行することになり出力トルクが急減することになる。
本実施例ではSCV開閉操作の際にEGRを実施し、運
転状態が点線D(SCV開,EGR ON)と実線A(SC
V閉,EGR OFF)との間を移動するように制御するこ
とにより切換に伴う出力の変化を低減している。
でエンジン回転数が徐々に低下した場合にはSCV閉弁
により運転状態は実線C上の点IIから実線A上の点Iに
移行することになり出力トルクが急減することになる。
本実施例ではSCV開閉操作の際にEGRを実施し、運
転状態が点線D(SCV開,EGR ON)と実線A(SC
V閉,EGR OFF)との間を移動するように制御するこ
とにより切換に伴う出力の変化を低減している。
【0023】図4は緩加速時のSCV開弁操作時のSC
V動作とEGR制御及びそれに伴う回転数NE、出力ト
ルクTRQ、スロットル弁開度TAの時間変化を示す。
図4を参照すると、区間IはSCV閉弁領域での運転で
あり、緩加速中の状態であるため図示のようにスロット
ル開度(アクセル踏込量に対応する)TA、トルクTR
Q、回転数NEはいずれも徐々に増大している。またS
CVは閉弁中であり、SCV開弁条件は成立していな
い。更に、運転条件がSCV開弁条件付近になっている
ためEGR量は略ゼロになっている。
V動作とEGR制御及びそれに伴う回転数NE、出力ト
ルクTRQ、スロットル弁開度TAの時間変化を示す。
図4を参照すると、区間IはSCV閉弁領域での運転で
あり、緩加速中の状態であるため図示のようにスロット
ル開度(アクセル踏込量に対応する)TA、トルクTR
Q、回転数NEはいずれも徐々に増大している。またS
CVは閉弁中であり、SCV開弁条件は成立していな
い。更に、運転条件がSCV開弁条件付近になっている
ためEGR量は略ゼロになっている。
【0024】次に回転数と負荷とが増加してSCV開弁
領域に入るとSCV開弁条件が成立する。本実施例では
この時点ではSCVを開弁せずEGRをまず実施して、
開弁条件成立から時間T1 の間はSCV閉,EGR ON
の状態で運転を行う(図4,区間II)。ここでT1 はE
GR ON からEGRの効果が現れて機関出力が減少する
までの時間である。T1 は機関形式等により異なるが通
常1秒前後の時間である。次いでEGR開始後時間T1
が経過するとSCVが開弁されるが、このときにはEG
R ON の効果が現れるため、SCV開弁によるトルク増
大とEGR ONによるトルク減少とが互いに打ち消し合
って大きなトルク変動は生じない(図4,区間III)。
領域に入るとSCV開弁条件が成立する。本実施例では
この時点ではSCVを開弁せずEGRをまず実施して、
開弁条件成立から時間T1 の間はSCV閉,EGR ON
の状態で運転を行う(図4,区間II)。ここでT1 はE
GR ON からEGRの効果が現れて機関出力が減少する
までの時間である。T1 は機関形式等により異なるが通
常1秒前後の時間である。次いでEGR開始後時間T1
が経過するとSCVが開弁されるが、このときにはEG
R ON の効果が現れるため、SCV開弁によるトルク増
大とEGR ONによるトルク減少とが互いに打ち消し合
って大きなトルク変動は生じない(図4,区間III)。
【0025】また、EGRはSCV開弁後、SCV開弁
条件成立から時間T2 経過後に停止され、以後はSCV
開,EGR OFF(図4,区間IV) の状態で運転が行われ
る(時間T2 は時間T1 の2倍程度の時間である)。上
記の切換時の運転状態の変化を図3の出力トルク曲線を
用いて説明する。今、図3の実線A上の点I(SCV
閉,EGR OFF)で切換条件が成立するとSCVは閉弁
したままでEGRのみが ONとなる(図4,区間II) 。
しかしEGRの効果はすぐに現れないため、出力トルク
は直ちに減少はせず、図4,区間IIでは運転状態は図3
実線A上の点I近傍に留まっている。
条件成立から時間T2 経過後に停止され、以後はSCV
開,EGR OFF(図4,区間IV) の状態で運転が行われ
る(時間T2 は時間T1 の2倍程度の時間である)。上
記の切換時の運転状態の変化を図3の出力トルク曲線を
用いて説明する。今、図3の実線A上の点I(SCV
閉,EGR OFF)で切換条件が成立するとSCVは閉弁
したままでEGRのみが ONとなる(図4,区間II) 。
しかしEGRの効果はすぐに現れないため、出力トルク
は直ちに減少はせず、図4,区間IIでは運転状態は図3
実線A上の点I近傍に留まっている。
【0026】やがてEGR ON から時間T1 が経過する
とEGRの効果が現れ、出力トルクは減少するが、この
とき同時にSCVが開弁されるため(図4,区間III)、
運転条件は図3実線A上の点Iから点線D上(SCV
開,EGR ON )の点II’に移行する。このため、点I
から点IIに移行した場合より出力トルク変化が少なくな
りSCV開弁に伴うトルクショックが緩和される。ま
た、SCV開弁条件成立から時間T2 が経過するとEG
Rは OFFとされるため(図4,区間IV) 、運転条件は図
3点線D上の点II′から実線C上の点IIに移行するが、
EGR OFFによる出力トルク変化は相対的に小さく、大
きなトルクショックは生じない。
とEGRの効果が現れ、出力トルクは減少するが、この
とき同時にSCVが開弁されるため(図4,区間III)、
運転条件は図3実線A上の点Iから点線D上(SCV
開,EGR ON )の点II’に移行する。このため、点I
から点IIに移行した場合より出力トルク変化が少なくな
りSCV開弁に伴うトルクショックが緩和される。ま
た、SCV開弁条件成立から時間T2 が経過するとEG
Rは OFFとされるため(図4,区間IV) 、運転条件は図
3点線D上の点II′から実線C上の点IIに移行するが、
EGR OFFによる出力トルク変化は相対的に小さく、大
きなトルクショックは生じない。
【0027】図4の回転数NE、トルクTRQ、スロッ
トル開度TAのカーブについてSCV開弁時の変化を説
明する。前述のように区間IではNE,TRQ,TAと
も徐々に増加するが、区間IIに入るとEGRが ON にな
るため回転数NE、トルクTRQともやや減少方向にな
る。しかしスロットル開度TAが増大しているため、減
少幅は小さい。この状態で区間III に入るとSCVが開
弁するためトルクTRQは増大するが、同時にEGRの
効果によるトルク減少が生じるためトルク増大幅は小さ
い。このため運転者は急激にアクセルペダルを戻す必要
がなく、スロットル弁開度TAの変化も緩やかである。
トル開度TAのカーブについてSCV開弁時の変化を説
明する。前述のように区間IではNE,TRQ,TAと
も徐々に増加するが、区間IIに入るとEGRが ON にな
るため回転数NE、トルクTRQともやや減少方向にな
る。しかしスロットル開度TAが増大しているため、減
少幅は小さい。この状態で区間III に入るとSCVが開
弁するためトルクTRQは増大するが、同時にEGRの
効果によるトルク減少が生じるためトルク増大幅は小さ
い。このため運転者は急激にアクセルペダルを戻す必要
がなく、スロットル弁開度TAの変化も緩やかである。
【0028】これに対し、図4に点線で示したのはEG
Rを ON にせずにSCVを開弁した場合のNE,TR
Q,TAの変化である。この場合、SCV開弁によるト
ルクTRQ変化が大きいため回転数NEの変化も大きく
なり、運転者は予期した以上の加速を修正するためにス
ロットル開度(アクセルペダル)を急激に戻す必要が生
じていることがわかる。
Rを ON にせずにSCVを開弁した場合のNE,TR
Q,TAの変化である。この場合、SCV開弁によるト
ルクTRQ変化が大きいため回転数NEの変化も大きく
なり、運転者は予期した以上の加速を修正するためにス
ロットル開度(アクセルペダル)を急激に戻す必要が生
じていることがわかる。
【0029】次に図5は登坂時等のSCV閉弁操作時の
SCV動作とEGR制御及びそれに伴う回転数NE、出
力トルクTRQ、スロットル弁開度TAの時間変化を示
す。図5において区間IはSCV開弁領域での運転を示
し、緩い登坂路を走行中の状態であるため、スロットル
開度TAは略一定に保たれ、回転数NEは徐々に低下し
ている。また、SCV開弁中であるため、EGRは実施
されていない。
SCV動作とEGR制御及びそれに伴う回転数NE、出
力トルクTRQ、スロットル弁開度TAの時間変化を示
す。図5において区間IはSCV開弁領域での運転を示
し、緩い登坂路を走行中の状態であるため、スロットル
開度TAは略一定に保たれ、回転数NEは徐々に低下し
ている。また、SCV開弁中であるため、EGRは実施
されていない。
【0030】この状態で回転数の低下により運転状態が
SCV閉弁領域に入るとSCV閉弁条件が成立するが、
この場合も直ちにSCVは閉弁されず、SCV閉弁条件
が成立すると同時にまずEGRが開始される(区間II)
。次いで時間T2'が経過するとEGRは再度停止され
(区間III)、その後所定時間(SCV閉弁条件成立から
時間T1')経過後SCVが閉弁される(区間IV) 。
SCV閉弁領域に入るとSCV閉弁条件が成立するが、
この場合も直ちにSCVは閉弁されず、SCV閉弁条件
が成立すると同時にまずEGRが開始される(区間II)
。次いで時間T2'が経過するとEGRは再度停止され
(区間III)、その後所定時間(SCV閉弁条件成立から
時間T1')経過後SCVが閉弁される(区間IV) 。
【0031】上記操作を図3の出力トルクカーブで説明
すると、SCV閉弁条件成立前(図4,区間I)は機関
運転状態は図3実線C上の点IIにある。次いでEGRが
開始され、時間T2'が経過した状態(図4,区間IIの終
わりの状態)では、運転状態は点線D上の点II’に移行
する。すなわち本実施例では時間T2'はEGR ON の効
果が現れて運転状態が実線Aから点線Dに移行するのに
充分な時間である(通常、時間T2'は1〜2秒程度とさ
れる)。
すると、SCV閉弁条件成立前(図4,区間I)は機関
運転状態は図3実線C上の点IIにある。次いでEGRが
開始され、時間T2'が経過した状態(図4,区間IIの終
わりの状態)では、運転状態は点線D上の点II’に移行
する。すなわち本実施例では時間T2'はEGR ON の効
果が現れて運転状態が実線Aから点線Dに移行するのに
充分な時間である(通常、時間T2'は1〜2秒程度とさ
れる)。
【0032】時間T2'が経過するとEGRは停止され
(図4,区間III)、さらに所定時間(SCV閉弁条件成
立後T1')が経過すると次いでSCVが閉弁される(図
4,区間IV) 。ここで時間T1'はEGR停止によるトル
ク増大効果が現れ始める時間であり、通常、T1'=T2'
+1秒程度とされる。従ってSCV閉弁によるトルク減
少とEGR停止によるトルク増大とが略同時に得られ、
運転点は点線D上の点II’から実線A上の点Iに移行す
ることになり、点IIから点Iに直接移行する場合よりト
ルク変化が小さくなる。
(図4,区間III)、さらに所定時間(SCV閉弁条件成
立後T1')が経過すると次いでSCVが閉弁される(図
4,区間IV) 。ここで時間T1'はEGR停止によるトル
ク増大効果が現れ始める時間であり、通常、T1'=T2'
+1秒程度とされる。従ってSCV閉弁によるトルク減
少とEGR停止によるトルク増大とが略同時に得られ、
運転点は点線D上の点II’から実線A上の点Iに移行す
ることになり、点IIから点Iに直接移行する場合よりト
ルク変化が小さくなる。
【0033】このため図5のスロットル開度TA(アク
セルペダル踏込量)の変化もEGRを実施しなかった場
合(図5点線)に較べて緩やかであり、運転者に大きな
違和感を与えない。図6,図7はSCV開閉制御動作の
実施例を示すフローチャートである。本ルーチンはEC
U50(図1)により一定時間毎(例えば12ミリ秒
毎)に実行される。
セルペダル踏込量)の変化もEGRを実施しなかった場
合(図5点線)に較べて緩やかであり、運転者に大きな
違和感を与えない。図6,図7はSCV開閉制御動作の
実施例を示すフローチャートである。本ルーチンはEC
U50(図1)により一定時間毎(例えば12ミリ秒
毎)に実行される。
【0034】図6においてルーチンがスタートするとス
テップ101ではSCVが閉弁状態か否かが判定され、
閉弁状態であるときはSCV開弁条件(図2)が成立し
ているか否かが判定される(ステップ103)。開弁条
件が成立している場合はステップ109でカウンタC
EGR をインクリメントするとともにCEGR が所定値C1
(C1 は図4の時間T1 に相当するルーチン実行回数)
に達するまではEGRバルブ(図1,35)を所定開度
にセットしてEGRを行い(ステップ105,10
7)、次いでCEGR がC1 になるとSCVを開弁する
(ステップ105,111)。更にこの状態で時間が経
過してCEGR が所定値C2 (C2 は図4の時間T 2 に相
当するルーチン実行回数)に到達すると(ステップ11
3)、EGRを停止し(ステップ115)、カウンタC
EGR をリセットして(ステップ117)ルーチンを終了
する。またステップ103でSCV開弁条件が成立しな
い場合にはEGRバルブ(図1,35)を機関負荷条件
から決まる所定開度にセットして(ステップ119)、
カウンタCEGR をリセットして(ステップ117)ルー
チンを終了する。
テップ101ではSCVが閉弁状態か否かが判定され、
閉弁状態であるときはSCV開弁条件(図2)が成立し
ているか否かが判定される(ステップ103)。開弁条
件が成立している場合はステップ109でカウンタC
EGR をインクリメントするとともにCEGR が所定値C1
(C1 は図4の時間T1 に相当するルーチン実行回数)
に達するまではEGRバルブ(図1,35)を所定開度
にセットしてEGRを行い(ステップ105,10
7)、次いでCEGR がC1 になるとSCVを開弁する
(ステップ105,111)。更にこの状態で時間が経
過してCEGR が所定値C2 (C2 は図4の時間T 2 に相
当するルーチン実行回数)に到達すると(ステップ11
3)、EGRを停止し(ステップ115)、カウンタC
EGR をリセットして(ステップ117)ルーチンを終了
する。またステップ103でSCV開弁条件が成立しな
い場合にはEGRバルブ(図1,35)を機関負荷条件
から決まる所定開度にセットして(ステップ119)、
カウンタCEGR をリセットして(ステップ117)ルー
チンを終了する。
【0035】ステップ101でSCVが閉弁状態にない
場合、すなわち開弁状態の場合は図7ステップ122に
進み、SCV閉弁条件が成立しているか否かを判定す
る。閉弁条件が成立している場合は上記と同様にカウン
タCEGR を用いて(ステップ128)閉弁条件成立から
CEGR が所定値C2'(C2'は図5の時間T2'に相当する
ルーチン実行回数)に達するまでEGRを実施し(ステ
ップ124,126)、時間T2'経過後EGRを停止す
る(ステップ124,130)。
場合、すなわち開弁状態の場合は図7ステップ122に
進み、SCV閉弁条件が成立しているか否かを判定す
る。閉弁条件が成立している場合は上記と同様にカウン
タCEGR を用いて(ステップ128)閉弁条件成立から
CEGR が所定値C2'(C2'は図5の時間T2'に相当する
ルーチン実行回数)に達するまでEGRを実施し(ステ
ップ124,126)、時間T2'経過後EGRを停止す
る(ステップ124,130)。
【0036】次にこの状態で、CEGR が所定値C1' (C
1'は図5の時間T1'に相当するルーチン実行回数)に達
するとSCVを閉弁し(ステップ132,134)、カ
ウンタCEGR をリセットしてルーチンを終了する(ステ
ップ136)。ステップ122で閉弁条件が成立してい
ない場合は、本実施例ではSCV開弁時にはEGRを実
施しないのでステップ138に進みEGRを停止し、カ
ウンタCEGR をリセットして(ステップ136)ルーチ
ンを終了する。
1'は図5の時間T1'に相当するルーチン実行回数)に達
するとSCVを閉弁し(ステップ132,134)、カ
ウンタCEGR をリセットしてルーチンを終了する(ステ
ップ136)。ステップ122で閉弁条件が成立してい
ない場合は、本実施例ではSCV開弁時にはEGRを実
施しないのでステップ138に進みEGRを停止し、カ
ウンタCEGR をリセットして(ステップ136)ルーチ
ンを終了する。
【0037】なお、本実施例ではSCV開閉操作時に常
に上記EGR制御が行われるが、例えばスロットル弁開
度の変化速度が所定値以上(すなわち急加速又は急減
速)の場合には上記EGR制御を行わずSCV開閉条件
成立と同時にSCV開閉操作を行うようにしても良い。
同様に、本実施例ではSCV開閉時のEGRバルブはON
/OFF 制御されているが、EGRバルブ開度を徐々に変
化させて、連続的にEGR量を増加又は減少させるよう
にしてEGR実施によるトルク変化を更に緩和しても良
い。
に上記EGR制御が行われるが、例えばスロットル弁開
度の変化速度が所定値以上(すなわち急加速又は急減
速)の場合には上記EGR制御を行わずSCV開閉条件
成立と同時にSCV開閉操作を行うようにしても良い。
同様に、本実施例ではSCV開閉時のEGRバルブはON
/OFF 制御されているが、EGRバルブ開度を徐々に変
化させて、連続的にEGR量を増加又は減少させるよう
にしてEGR実施によるトルク変化を更に緩和しても良
い。
【0038】
【発明の効果】本発明による可変吸気制御装置は上述の
ようにSCV開閉操作時に同時にEGRを制御すること
により燃費の悪化を生じることなくSCV開閉に伴う機
関出力トルクの急変を防止し、運転感覚の悪化を防止す
る効果を有する。
ようにSCV開閉操作時に同時にEGRを制御すること
により燃費の悪化を生じることなくSCV開閉に伴う機
関出力トルクの急変を防止し、運転感覚の悪化を防止す
る効果を有する。
【図1】本発明を適用する内燃機関の一実施例を示す略
示図である。
示図である。
【図2】スワール制御弁の開閉条件を示す図である。
【図3】スワール制御弁開閉とEGR実施とによる機関
出力トルクの変化を示す図である。
出力トルクの変化を示す図である。
【図4】スワール制御弁開弁操作時のEGR制御と各運
転パラメータの時間的変化を示す図である。
転パラメータの時間的変化を示す図である。
【図5】スワール制御弁閉弁操作時の図4と同様な図で
ある。
ある。
【図6】スワール制御弁開閉制御動作の一実施例を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図7】スワール制御弁開閉制御動作の一実施例を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
10…シリンダヘッド 12…燃焼室 14a…スワールポート 14b…ストレートポート 16a,16b…排気ポート 20…吸気通路 20a,20b…分岐通路 26…燃料噴射弁 27…連通路 28…隔壁 32…スワール制御弁 35…EGRバルブ 38…EGRポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02M 25/07 550 G 8923−3G R 8923−3G
Claims (1)
- 【請求項1】 吸気通路にスワール制御弁を備え、所定
条件下で該スワール制御弁を閉弁することにより燃焼室
内に吸気スワールを生成させると共に、前記スワール制
御弁閉弁時には排気ガス再循環を行い、前記スワール制
御弁開弁時には排気ガス再循環量を減少させる内燃機関
の可変吸気制御装置において、 前記スワール制御弁開閉操作時に、スワール制御弁開閉
に伴う出力トルク変化を低減する方向に前記排気ガス再
循環量を制御することを特徴とする内燃機関の可変吸気
制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3277944A JPH05113154A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 内燃機関の可変吸気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3277944A JPH05113154A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 内燃機関の可変吸気制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05113154A true JPH05113154A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17590455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3277944A Pending JPH05113154A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 内燃機関の可変吸気制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05113154A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2720114A1 (fr) * | 1994-05-20 | 1995-11-24 | Inst Francais Du Petrole | Procédé et dispositif de préparation d'un mélange carbure dans un moteur quatre temps à allumage commandé. |
EP0974748A3 (de) * | 1998-07-24 | 2000-09-06 | Adam Opel Ag | Hubkolben-Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung |
KR100904930B1 (ko) * | 2006-10-25 | 2009-06-29 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 가변 흡기 제어 시스템 |
JP2017008839A (ja) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2019060325A (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-18 | 株式会社Subaru | エンジン制御装置 |
-
1991
- 1991-10-24 JP JP3277944A patent/JPH05113154A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2720114A1 (fr) * | 1994-05-20 | 1995-11-24 | Inst Francais Du Petrole | Procédé et dispositif de préparation d'un mélange carbure dans un moteur quatre temps à allumage commandé. |
EP0974748A3 (de) * | 1998-07-24 | 2000-09-06 | Adam Opel Ag | Hubkolben-Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung |
KR100904930B1 (ko) * | 2006-10-25 | 2009-06-29 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 가변 흡기 제어 시스템 |
JP2017008839A (ja) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2019060325A (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-18 | 株式会社Subaru | エンジン制御装置 |
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