JPH06108884A - エンジンの吸気制御装置 - Google Patents

エンジンの吸気制御装置

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JPH06108884A
JPH06108884A JP4256788A JP25678892A JPH06108884A JP H06108884 A JPH06108884 A JP H06108884A JP 4256788 A JP4256788 A JP 4256788A JP 25678892 A JP25678892 A JP 25678892A JP H06108884 A JPH06108884 A JP H06108884A
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JP
Japan
Prior art keywords
engine
exhaust gas
throttle valve
intake air
intake
Prior art date
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Pending
Application number
JP4256788A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirobumi Nishimura
博文 西村
Takumi Nishida
工 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP4256788A priority Critical patent/JPH06108884A/ja
Publication of JPH06108884A publication Critical patent/JPH06108884A/ja
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸気絞り弁および排気絞り弁を備えてなるエ
ンジンにおいて、低負荷時の燃費改善と冷間時の排気エ
ミッションの改善とを図る。 【構成】 エンジン負荷が所定負荷以下の領域でエンジ
ンの吸気量を制限する吸気絞り弁を備えてなるエンジン
において、排気通路の排気ガス流量を制限する排気絞り
弁と、該排気絞り弁により排気ガス流量を制限している
時は同排気ガス流量の非制限時に比して上記吸気絞り弁
による吸気量制限領域を拡大する吸気量制限領域拡大手
段とを設け、低負荷時の燃費を改善するとともに冷間時
のHCの発生量を低減するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、エンジンの吸気制御
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば実開平3−108812号公報に
示されるように、エンジンの中には各々所定の運転領域
において、エンジンの吸気量を制限する吸気絞り弁およ
び排気ガス流量を制限する排気絞り弁を設けたものがあ
る。
【0003】例えば点火プラグ周りの混合気濃度が低い
低負荷時において、吸入空気流量を制限すると、同点火
プラグ周りの混合気濃度が向上して燃焼性を改善するこ
とができる。また、同低負荷領域においては、燃焼に寄
与しない余剰空気量を減らすことから、排気ガス温度も
上昇しやすい。従って、触媒の活性化も促進され、排気
浄化性能も向上する。
【0004】次に、他方排気絞り弁により排気ガス流量
を制限すると、冷間時の排気ガス温度が昇温しやすくな
り、やはり触媒の活性化が促進される。また排圧の上昇
により特に排気行程末期において生じ易い、シリンダ壁
面に付着している未燃HCのピストンによる掻き出し分
のシリンダからの排出量を抑制することができ、残され
たものを次の燃焼行程で燃焼させることができる。その
結果、未燃HCの発生量も低減される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に吸入空気量を制限するようにすると、一方ポンピング
ロスが増大するので、燃費効果を考えると、極低負荷の
限られた領域でしか実行することができず、上記有益な
効果を十分に発揮させ得ない問題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1および2
記載の発明は、それぞれ上記の問題を解決することを目
的としてなされたもので、各々次のように構成されてい
る。
【0007】(1) 請求項1記載の発明の構成 請求項1記載の発明のエンジンの吸気制御装置は、エン
ジン負荷が所定負荷以下の領域でエンジンの吸気量を制
限する吸気絞り弁を備えてなるエンジンにおいて、排気
通路の排気ガス流量を制限する排気絞り弁と、該排気絞
り弁により排気ガス流量を制限している時は同排気ガス
流量の非制限時に比して上記吸気絞り弁による吸気量制
限領域を拡大する吸気量制限領域拡大手段とを設けたこ
とを特徴とするものである。
【0008】(2) 請求項2記載の発明の構成 請求項2記載の発明のエンジンの吸気制御装置は、上記
請求項1記載の発明の構成を基本構成とし、同構成にお
いて、エンジンの暖機状態を検出する暖機状態検出手段
を設け、上記排気絞り弁をエンジン冷間時にのみ作動さ
せるようにしたことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本願の請求項1および2記載の発明のエンジン
の吸気制御装置は、それぞれ上記のように構成されてい
るので、当該各構成に対応して各々次のような作用を奏
する。
【0010】(1) 請求項1記載の発明のエンジンの吸
気制御装置の作用 すなわち、請求項1記載の発明のエンジンの吸気制御装
置では、エンジン負荷が所定負荷以下の領域でエンジン
の吸気量を制限する吸気絞り弁を備えてなるエンジンに
おいて、排気通路の排気ガス流量を制限する排気絞り弁
と、該排気絞り弁により排気ガス流量を制限している時
は同排気ガス流量の非制限時に比して上記吸気絞り弁に
よる吸気量制限領域を拡大する吸気量制限領域拡大手段
とを設け、点火プラグ周りの混合気濃度が低い低負荷時
の混合気濃度を高めて燃焼性を改善するとともに、燃焼
に寄与しない余剰空気量を低減して速やかに冷間時の排
気ガス温度を上昇させて触媒の活性化を図る。その結
果、排気浄化性能が向上して冷間始動時のHC発生量が
低減される。他方、未燃HCの発生量が少なく、触媒も
活性化されている温間時には、ポンピングロスによる燃
費悪化を招かないように、吸気量制限動作を停止して十
分な出力を発生させる。
【0011】また、上記冷間時には、他方排気絞り弁に
よる排気ガス流量の制限を行って排圧を高め、シリンダ
からの未燃HCの排出量を抑制する一方、速やかに触媒
を活性化させるために上記吸気量制限領域拡大手段によ
り吸気絞り弁による吸気量制限領域を低負荷域より拡大
して上記触媒の活性化作用を促進させてHC発生量の低
減を図る。
【0012】(2) 請求項2記載の発明のエンジンの吸
気制御装置の作用 請求項2記載の発明のエンジンの吸気制御装置の構成で
は、上記請求項1記載の発明の構成による作用に加え
て、さらに、エンジンの暖機状態を検出する暖機状態検
出手段を設け、上記排気絞り弁をエンジン冷間時にのみ
作動させるようにしている。従って、特にコールドスタ
ート時の未燃HC低減作用が向上する。
【0013】
【発明の効果】以上の結果、本願発明のエンジンの吸気
制御装置によると、低負荷時の燃費改善と冷間時のHC
発生量低減効果を特に有効に実現することができる。
【0014】
【実施例】以下、本願発明の実施例について図1〜図8
を参照しながら詳細に説明する。
【0015】本実施例は、筒内に燃料を噴射する筒内噴
射型の自動車用4気筒エンジンに本願発明を適用した場
合の一例である。
【0016】先ず図3は、該本願発明の実施例に係るエ
ンジンの吸気制御装置の全体構成を示すものである。
【0017】先ず最初に、同図3を参照して本願発明実
施例のエンジン制御システムの概略を説明し、その後要
部の制御内容の説明に入る。
【0018】図3において、先ず符号1はエンジン本体
であり、吸入空気はエアクリーナを介して吸入され、そ
の後、吸気通路2の吸気絞り弁3を経て各シリンダ4a
〜4dに供給される。また燃料は燃料ポンプ5により燃
料タンク6からエンジン側に供給されて各シリンダ4a
〜4dに設けられた筒内噴射型のフューエルインジェク
タ7a〜7dにより直接燃焼室内噴射されるようになって
いる。そして、車両走行時等アクセルペダル操作時にお
ける上記各シリンダ4a〜4d内への燃料噴射量は、当該
アクセルペダルの開度A%に応じてエンジンコントロー
ルユニット20によって制御される。アクセルペダル非
操作時にはアクセルスイッチがONになる。
【0019】また、符号8a〜8dは、上記各シリンダ4
a〜4dの点火プラグであり、その点火タイミングはエン
ジンコントロールユニット20からの点火時期制御信号
によってコントロールされる。
【0020】上記吸気通路2の吸気絞り弁3は、エンジ
ンコントロールユニット20によって制御される吸気絞
りアクチュエータ9によりエンジン自体の運転状態およ
び後述する排気絞り弁12の排気絞り状態に応じて開閉
駆動され、エンジン燃焼室に供給される吸入空気量を増
減制御する。
【0021】さらに、符号10は、通路途中に三元触媒
コンバータ(キャタリストコンバータ)11を備えた排気
通路を示している。そして、該排気通路10の上記三元
触媒コンバータ11の下流部には、当該排気通路10を
流れる排気ガスの流量を制限するための排気絞り弁12
が設けられている。
【0022】該排気絞り弁12は、エンジンコントロー
ルユニット20により制御される排気絞りアクチュエー
タ13によって開閉駆動され、エンジン運転状態または
排気ブレーキスイッチのON/OFF状態に応じて排気
ガス流量を増減制御する。
【0023】上記エンジンコントロールユニット20
は、例えば演算部であるマイクロコンピュータ(CPU)
を中心とし、吸入空気流量絞り制御回路、燃料噴射量制
御回路、点火時期制御回路、排気ガス流量絞り制御回路
等の各種制御回路、メモリ(ROM及びRAM)、インタ
フェース(I/O)回路などを備えて構成されている。そ
して、このエンジンコントロールユニット20の上記イ
ンタフェース回路には上述の各検出信号の他に例えば図
示しないスタータスイッチからのエンジン始動信号(E
CUトリガー)、エンジン回転周期計測センサからのエ
ンジン回転周期検出信号、水温センサにより検出された
エンジンの冷却水温度の検出信号TW、例えばアクセル
開度センサAにより検出されたアクセル開度検出信号、
アクセルスイッチのON/OFF信号、排気ブレーキス
イッチのON/OFF信号、ニュートラルスイッチのO
N/OFF信号等のエンジンコントロールに必要な各種
の検出信号が各々入力されるようになっている。
【0024】次に、上記エンジンコントロールユニット
20による上記エンジンの吸気制御動作について、図4
〜図6のフローチャートを参照して詳細に説明する。
【0025】すなわち、先ず図4のフロチャートはエン
ジンの吸気制御のメインルーチングであり、図5、図6
の第1、第2の割込用のサブルーチンを備えて構成され
ている。
【0026】先ず図4のフロチャートに示すようにステ
ップS1でシステム各部の初期化を行った後、続いてス
テップS2でタイマセット(ディーゼルエンジンの場合)
を行う。
【0027】そして、さらにステップS3でエンジンの
回転周期を計測するとともにステップS4でアクセル開
度A(%)、アクセルスイッチのON/OFF、エンジン
水温TWなどを検出する。また、ステップS5で、上記
計測したエンジン回転周期を基にしてエンジン回転数N
を算出する。
【0028】その上で、次にステップS6に進み、現在
の運転状態は、エンジンが始動(完爆)してからts秒経過
してエンジン水温TWが所定温度以上になっている状態
(暖機完了)であるか否かを判定する。
【0029】その結果、YESの時は、続くステップS
7で第1の排気絞り実行フラグFEC1の値をFEC1
1に、他方NOの時は、ステップS8に進んで同フラグ
FEC1の値をFEC1=0に各々設定して今度はステッ
プS9の吸気絞り領域判定動作に進む。
【0030】ステップS9では、上記ステップS4で検出
したエンジンパラメータの内のアクセル開度A(%)およ
びエンジン回転数Nを基にして図8の特性を参照し、現
在の運転領域が吸気絞り領域Xであるか、そうでない領
域Yであるかを判定する。
【0031】そして、その結果、YESの吸気絞り領域
Xである時は、ステップS10に進んで吸気絞り実行フラ
グFICの値をFIC=1に、他方NOの非吸気絞り領
域Yである時は、ステップS11に進み、吸気絞り実行フ
ラグFICの値をFIC=0に設定する。
【0032】次に、ステップS12に進み、所定の3つの
条件により決定される特定の運転領域であるか否か、す
なわち、先ず上記排気ブレーキスイッチがONで、しか
もニュートラルスイッチがOFF、かつアクセルスイッ
チがONの特定運転領域である時はステップS13に進ん
で第2の排気絞り実行フラグFEC2の時をFEC2=1
に、他方NOの時はステップS14に進んで同フラグFE
2の値をFEC2=0に各々設定して、上述のステップ
3にリターンして同ステップS3以降の動作を継続す
る。
【0033】そして、上記のようにして、吸気絞り実行
フラグFICの値が設定されると、第1のサブルーチン
である図5の吸気絞り制御フローのステップS1におい
て、同フラグFICの値がFIC=1(実行)であるか否
かが判定され、その結果がYESの時は、ステップS2
に進んで上記吸気絞りアクチュエータ9をONにして吸
入空気量を絞る。この結果、点火プラグ周りの混合気濃
度がリッチになって低負荷時の燃焼性が改善される。
【0034】また、一方上記のようにして、第1、第2
の排気絞り実行フラグFEC1,FEC2の値が設定され
ると、第2のサブルーチンである図6の排気絞り制御フ
ローのステップS1において、同フラグFIC1,FEC2
の何れか一方の値が1(実行)であるか否かが判定され、
その結果がYESの時には、ステップS2に進んで上記
排気絞りアクチュエータ13をONにして排気ガス流量
を絞るとともに吸気絞り領域を拡大する。この結果、排
圧が上昇し減速時の排気ブレーキ作用の実現とともにエ
ンジン冷間時の触媒温度の上昇も速くなり、また排気行
程末期の未燃HC掻き出し量の低減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本願の請求項1記載の発明のクレーム
対応図である。
【図2】図2は、同請求項2記載の発明のクレーム対応
図である。
【図3】図3は、本願の請求項1および2各項記載の発
明の実施例に係るエンジンの吸気制御装置の制御システ
ムの構成を示す制御系統図である。
【図4】図4は、同装置の吸気制御動作を示すメインル
ーチンのフロチャートである。
【図5】図5は、上記図4のフロチャートの第1のサブ
ルーチンのフロチャートである。
【図6】図6は、上記図4のフロチャートの第2のサブ
ルーチンのフロチャートである。
【図7】図7は、上記図4の制御で使用されるエンジン
始動後の経過時間に対するエンジン水温の上昇特性図で
ある。
【図8】図8は、上記図4の制御で使用されるアクセル
開度とエンジン回転数をパラメータとする制御領域図で
ある。
【符号の説明】
2は吸気通路、3は吸気絞り弁、4a〜4dはシリンダ、
7a〜7dはフューエルインジェクタ、10は排気通路、
11は三元触媒コンバータ、20はエンジンコントロー
ルユニットである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン負荷が所定負荷以下の領域でエ
    ンジンの吸気量を制限する吸気絞り弁を備えてなるエン
    ジンにおいて、排気通路の排気ガス流量を制限する排気
    絞り弁と、該排気絞り弁により排気ガス流量を制限して
    いる時は同排気ガス流量の非制限時に比して上記吸気絞
    り弁による吸気量制限領域を拡大する吸気量制限領域拡
    大手段とを設けたことを特徴とするエンジンの吸気制御
    装置。
  2. 【請求項2】 エンジンの暖機状態を検出する暖機状態
    検出手段を設け、上記排気絞り弁をエンジン冷間時にの
    み作動させるようにしたことを特徴とする請求項1記載
    のエンジンの吸気制御装置。
JP4256788A 1992-09-25 1992-09-25 エンジンの吸気制御装置 Pending JPH06108884A (ja)

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