JPH07133726A - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents
内燃機関の吸気制御装置Info
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- JPH07133726A JPH07133726A JP5281171A JP28117193A JPH07133726A JP H07133726 A JPH07133726 A JP H07133726A JP 5281171 A JP5281171 A JP 5281171A JP 28117193 A JP28117193 A JP 28117193A JP H07133726 A JPH07133726 A JP H07133726A
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- JP
- Japan
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- intake
- valve
- control valve
- egr
- air intake
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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
- 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
- F02B29/083—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
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/006—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] using internal EGR
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成にして、ＮＯx の発生を充分に抑
制することのできる内燃機関の吸気制御装置を提供す
る。 【構成】 吸気行程の終了直前に、吸気制御弁２，吸気
弁１１の順で閉弁すると、吸気制御弁２および吸気弁１
１で区画された吸気通路１３ａの圧力Ｐ１は負圧にな
る。圧縮，爆発行程の後、排気行程の終了直前に、吸気
制御弁２よりも先に吸気弁１１を開く。すると、圧力Ｐ
１は依然として負圧であり、ピストン５ａが上昇するの
で、図に示すように既燃ガスが吸気管１３ａに逆流す
る。ＮＯx 発生時には吸気制御弁２の開閉時期をＥＧＲ
用に変更して圧力Ｐ１を制御することにより、内部ＥＧ
Ｒ量を所望の値に制御することができる。
制することのできる内燃機関の吸気制御装置を提供す
る。 【構成】 吸気行程の終了直前に、吸気制御弁２，吸気
弁１１の順で閉弁すると、吸気制御弁２および吸気弁１
１で区画された吸気通路１３ａの圧力Ｐ１は負圧にな
る。圧縮，爆発行程の後、排気行程の終了直前に、吸気
制御弁２よりも先に吸気弁１１を開く。すると、圧力Ｐ
１は依然として負圧であり、ピストン５ａが上昇するの
で、図に示すように既燃ガスが吸気管１３ａに逆流す
る。ＮＯx 発生時には吸気制御弁２の開閉時期をＥＧＲ
用に変更して圧力Ｐ１を制御することにより、内部ＥＧ
Ｒ量を所望の値に制御することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各気筒に連通する複数
の吸気通路毎に、該吸気通路を開閉する複数の吸気制御
弁を配設した吸気制御装置に関する。
の吸気通路毎に、該吸気通路を開閉する複数の吸気制御
弁を配設した吸気制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、吸気通路毎にこうした吸気制
御弁を設けることで吸気行程にある気筒にのみ混合気を
流通させ、ポンプ損失を低減して燃費を向上させること
が考えられている（例えば、特開平２−１３０２２
０）。また、この種の装置では、吸気制御弁が開く前に
吸気弁を開くと、気筒内の既燃ガスが吸気管に逆流する
いわゆる内部ＥＧＲが発生することが知られている。
御弁を設けることで吸気行程にある気筒にのみ混合気を
流通させ、ポンプ損失を低減して燃費を向上させること
が考えられている（例えば、特開平２−１３０２２
０）。また、この種の装置では、吸気制御弁が開く前に
吸気弁を開くと、気筒内の既燃ガスが吸気管に逆流する
いわゆる内部ＥＧＲが発生することが知られている。
【０００３】一方、近年既燃ガスを吸気管へ還流し、吸
気と混合して気筒内で再燃焼させるＥＧＲ制御が考えら
れている。このような制御により排気中のＮＯx を低減
することができる。
気と混合して気筒内で再燃焼させるＥＧＲ制御が考えら
れている。このような制御により排気中のＮＯx を低減
することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の吸気
制御装置は、ポンプ損失を最低にし、燃費を最適に向上
させるように吸気制御弁を制御しているので、内部ＥＧ
Ｒが発生しない場合もある。すると、ＮＯx の発生が抑
制されない場合がある。
制御装置は、ポンプ損失を最低にし、燃費を最適に向上
させるように吸気制御弁を制御しているので、内部ＥＧ
Ｒが発生しない場合もある。すると、ＮＯx の発生が抑
制されない場合がある。
【０００５】そこで、排気管から吸気管へ既燃ガスを還
流させるＥＧＲ管を設けて、そのＥＧＲ管の流路面積を
変化させることによりＥＧＲ量を所望の値に制御するこ
とが行われている。しかしながら、このようにＥＧＲ管
を設けると、それだけ内燃機関の構成が複雑化する。す
ると、内燃機関を充分に小型化できないと共に、内燃機
関の生産コストが向上してしまう。
流させるＥＧＲ管を設けて、そのＥＧＲ管の流路面積を
変化させることによりＥＧＲ量を所望の値に制御するこ
とが行われている。しかしながら、このようにＥＧＲ管
を設けると、それだけ内燃機関の構成が複雑化する。す
ると、内燃機関を充分に小型化できないと共に、内燃機
関の生産コストが向上してしまう。
【０００６】そこで、本発明は、簡単な構成にして、Ｎ
Ｏx の発生を充分に抑制することのできる内燃機関の吸
気制御装置を提供することを目的としてなされた。
Ｏx の発生を充分に抑制することのできる内燃機関の吸
気制御装置を提供することを目的としてなされた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するために
なされた本発明は、図１８に例示するように、内燃機関
の各気筒に連通する複数の吸気通路毎に配設され、該各
吸気通路を開閉する複数の吸気制御弁と、上記各気筒の
吸気ポートを開閉する複数の吸気弁と、を備えた内燃機
関の吸気制御装置において、上記内燃機関の運転状態を
検出する運転状態検出手段と、該検出された運転状態に
基づき、ＥＧＲ制御の要否を判断する判断手段と、該判
断手段にてＥＧＲ制御が必要と判断されたとき、上記吸
気制御弁開弁時期と上記吸気弁開弁時期との相対的なタ
イミングを制御して、当該気筒内の既燃ガスを上記吸気
通路に逆流させる開弁タイミング制御手段と、を設けた
ことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置を要旨として
いる。
なされた本発明は、図１８に例示するように、内燃機関
の各気筒に連通する複数の吸気通路毎に配設され、該各
吸気通路を開閉する複数の吸気制御弁と、上記各気筒の
吸気ポートを開閉する複数の吸気弁と、を備えた内燃機
関の吸気制御装置において、上記内燃機関の運転状態を
検出する運転状態検出手段と、該検出された運転状態に
基づき、ＥＧＲ制御の要否を判断する判断手段と、該判
断手段にてＥＧＲ制御が必要と判断されたとき、上記吸
気制御弁開弁時期と上記吸気弁開弁時期との相対的なタ
イミングを制御して、当該気筒内の既燃ガスを上記吸気
通路に逆流させる開弁タイミング制御手段と、を設けた
ことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置を要旨として
いる。
【０００８】
【作用】このように構成された本発明では、判断手段
は、運転状態検出手段が検出した運転状態に基づき、Ｅ
ＧＲ制御の要否を判断する。そして、ＥＧＲ制御が必要
と判断されると、開弁タイミング制御手段は、吸気制御
弁開弁時期と吸気弁開弁時期との相対的なタイミングを
制御して、当該気筒内の既燃ガスを上記吸気通路に逆流
させる。このため、ＥＧＲ制御の必要なときには確実に
内部ＥＧＲが発生する。また、ＥＧＲ制御のためにＥＧ
Ｒ管などを設ける必要もない。
は、運転状態検出手段が検出した運転状態に基づき、Ｅ
ＧＲ制御の要否を判断する。そして、ＥＧＲ制御が必要
と判断されると、開弁タイミング制御手段は、吸気制御
弁開弁時期と吸気弁開弁時期との相対的なタイミングを
制御して、当該気筒内の既燃ガスを上記吸気通路に逆流
させる。このため、ＥＧＲ制御の必要なときには確実に
内部ＥＧＲが発生する。また、ＥＧＲ制御のためにＥＧ
Ｒ管などを設ける必要もない。
【０００９】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の実施例の概略構成を示すブロック
図である。図１において、４気筒のエンジン１には各気
筒５，６，７，８毎に吸気弁１１と排気弁１２とが設け
られ、各気筒５〜８の吸気ポート，排気ポートを開閉し
ている。また、各吸気弁１１の上流位置の吸気マニホー
ルド１３は、各気筒５〜８に各々連通する四本の吸気通
路１３ａに分岐しており、各吸気通路１３ａ内にはそれ
ぞれ吸気制御弁２が設けられる。
る。図１は、本発明の実施例の概略構成を示すブロック
図である。図１において、４気筒のエンジン１には各気
筒５，６，７，８毎に吸気弁１１と排気弁１２とが設け
られ、各気筒５〜８の吸気ポート，排気ポートを開閉し
ている。また、各吸気弁１１の上流位置の吸気マニホー
ルド１３は、各気筒５〜８に各々連通する四本の吸気通
路１３ａに分岐しており、各吸気通路１３ａ内にはそれ
ぞれ吸気制御弁２が設けられる。
【００１０】吸気制御弁２は、図２に示すように、吸気
通路１３ａ内に配設されたバタフライ型の円形弁板２１
を有する。この弁板２１は支軸２２にネジ固定されて回
動開閉される。円形弁板２１は、図３のＩ−Ｉ線断面図
に示すように、吸気通路１３ａの壁に対して非常に狭い
クリアランスを持って非接触で揺動する構造となってい
る。図２に戻って、支軸２２はベアリング２２ａにより
吸気通路１３ａの壁に支持され、その端部は下方の駆動
部内へ延びている。
通路１３ａ内に配設されたバタフライ型の円形弁板２１
を有する。この弁板２１は支軸２２にネジ固定されて回
動開閉される。円形弁板２１は、図３のＩ−Ｉ線断面図
に示すように、吸気通路１３ａの壁に対して非常に狭い
クリアランスを持って非接触で揺動する構造となってい
る。図２に戻って、支軸２２はベアリング２２ａにより
吸気通路１３ａの壁に支持され、その端部は下方の駆動
部内へ延びている。
【００１１】駆動部のケーシング２３内に延びた支軸２
２の円形外周には、磁石部材２４が嵌着されており、こ
の磁石部材２４には周方向対称に異極となるように磁極
が形成されている。また、ケーシング２３の内壁には、
図４のＪ−Ｊ線断面図に示すように磁石部材２４に対向
する、一対の電磁コイル２５ａ，２５ｂと、一対の永久
磁石２６ａ，２６ｂとが配置されている。
２の円形外周には、磁石部材２４が嵌着されており、こ
の磁石部材２４には周方向対称に異極となるように磁極
が形成されている。また、ケーシング２３の内壁には、
図４のＪ−Ｊ線断面図に示すように磁石部材２４に対向
する、一対の電磁コイル２５ａ，２５ｂと、一対の永久
磁石２６ａ，２６ｂとが配置されている。
【００１２】図５に示すように、弁板２１の開度は永久
磁石２６ａと磁石部材２４との保磁力Ｆ１と、電磁コイ
ル２５ｂと磁石部材２４との起磁トルクＦ２とのバラン
スによって決まる。従って、電磁コイル２５ｂの電流値
を制御することにより、弁板２１を９０°（全開）から
０°（全閉）までの任意の開度に開閉することができ
る。なお、永久磁石２６ｂおよび電磁コイル２５ａにつ
いても上述と同様である。これにより、図３に破線や二
点鎖線で表す制御弁位置２１ａ，２１ｂのような部分開
の開度を得ることができる。
磁石２６ａと磁石部材２４との保磁力Ｆ１と、電磁コイ
ル２５ｂと磁石部材２４との起磁トルクＦ２とのバラン
スによって決まる。従って、電磁コイル２５ｂの電流値
を制御することにより、弁板２１を９０°（全開）から
０°（全閉）までの任意の開度に開閉することができ
る。なお、永久磁石２６ｂおよび電磁コイル２５ａにつ
いても上述と同様である。これにより、図３に破線や二
点鎖線で表す制御弁位置２１ａ，２１ｂのような部分開
の開度を得ることができる。
【００１３】図１に示すように、吸気マニホールド１３
の上流には、図示しないアクセルペダルを介して操作さ
れエンジン１に吸入される空気量を調整するスロットル
バルブ１４が配設される。スロットルバルブ１４は、ア
クセルペダルが操作されていないときも所定のクリアラ
ンスを有し、アイドリングに必要な所定の吸気流路を確
保可能に構成されている。吸気制御弁２は、ＣＰＵ３１
を内蔵した制御回路３の入出力部３２からの通電信号に
より開閉制御される。なお、制御回路３には、制御プロ
グラム記憶用のＲＯＭ３３および制御データ記憶用のＲ
ＡＭ３４が設けられている。
の上流には、図示しないアクセルペダルを介して操作さ
れエンジン１に吸入される空気量を調整するスロットル
バルブ１４が配設される。スロットルバルブ１４は、ア
クセルペダルが操作されていないときも所定のクリアラ
ンスを有し、アイドリングに必要な所定の吸気流路を確
保可能に構成されている。吸気制御弁２は、ＣＰＵ３１
を内蔵した制御回路３の入出力部３２からの通電信号に
より開閉制御される。なお、制御回路３には、制御プロ
グラム記憶用のＲＯＭ３３および制御データ記憶用のＲ
ＡＭ３４が設けられている。
【００１４】吸気制御弁２の開閉は、エンジン１の回転
数など各種信号を入力した上記制御回路３内の演算によ
り、適当時期に上記通電信号が発せられることにより行
われる。エンジン１には、各気筒５〜８のピストンが上
死点（ＴＤＣ）に位置するときにパルス信号を出力する
クランク角センサ３５、所定のクランク角度毎にパルス
信号を出力する回転速度センサ３６、気筒毎のトルクを
検出するトルクセンサ３７、エンジン１の吸入空気量Ｑ
を検出する吸入空気量センサ３８、アクセルの踏込量Ａ
ｐすなわちエンジン１の負荷状態を検出するスロットル
センサ３９、冷却水の水温を検出する水温検出センサ４
０、エンジン１の排気温度を検出する排気温検出センサ
４１などが配設される。またスロットルバルブ１４近傍
には、スロットルバルブ１４のアイドル位置を検出する
アイドルスイッチを備え、スロットルバルブ１４の開度
を検出するスロットルポジションセンサ４２が配設され
る。
数など各種信号を入力した上記制御回路３内の演算によ
り、適当時期に上記通電信号が発せられることにより行
われる。エンジン１には、各気筒５〜８のピストンが上
死点（ＴＤＣ）に位置するときにパルス信号を出力する
クランク角センサ３５、所定のクランク角度毎にパルス
信号を出力する回転速度センサ３６、気筒毎のトルクを
検出するトルクセンサ３７、エンジン１の吸入空気量Ｑ
を検出する吸入空気量センサ３８、アクセルの踏込量Ａ
ｐすなわちエンジン１の負荷状態を検出するスロットル
センサ３９、冷却水の水温を検出する水温検出センサ４
０、エンジン１の排気温度を検出する排気温検出センサ
４１などが配設される。またスロットルバルブ１４近傍
には、スロットルバルブ１４のアイドル位置を検出する
アイドルスイッチを備え、スロットルバルブ１４の開度
を検出するスロットルポジションセンサ４２が配設され
る。
【００１５】本実施例では上記各センサからの信号に基
づいて各吸気制御弁２を開閉制御し、各吸気弁１１の開
閉時期と各吸気制御弁２の開閉時期との相対的なタイミ
ングを調整することにより、エンジン１の内部ＥＧＲ量
を調整している。次にこのように構成された本実施例の
動作について説明する。
づいて各吸気制御弁２を開閉制御し、各吸気弁１１の開
閉時期と各吸気制御弁２の開閉時期との相対的なタイミ
ングを調整することにより、エンジン１の内部ＥＧＲ量
を調整している。次にこのように構成された本実施例の
動作について説明する。
【００１６】図６は、本実施例の吸気制御処理を表すフ
ローチャートである。なお、制御回路３は、エンジン１
の運転中所定周期でこの処理を実行する。処理を開始す
ると、先ずステップ１１０にて、スロットルセンサ３９
および回転速度センサ３６の検出信号に基づき、アクセ
ルの踏込量Ａｐおよびエンジン１の回転数ＮＥを算出す
る。続くステップ１２０では、算出した踏込量Ａｐおよ
び回転数ＮＥに基づき、図７の通常時用マップを用いて
吸気制御弁２の開弁時期および閉弁時期を算出する。図
７に示すように、このマップでは吸気制御弁２の開弁時
期を排気行程の始まるＢＤＣ（下死点）に固定し、その
閉弁時期を、吸気行程の始まるＴＤＣ以降で、かつ、回
転数ＮＥおよびエンジン１の負荷（前述のように踏込量
Ａｐに対応）の増大に伴って遅角するように設定してい
る。
ローチャートである。なお、制御回路３は、エンジン１
の運転中所定周期でこの処理を実行する。処理を開始す
ると、先ずステップ１１０にて、スロットルセンサ３９
および回転速度センサ３６の検出信号に基づき、アクセ
ルの踏込量Ａｐおよびエンジン１の回転数ＮＥを算出す
る。続くステップ１２０では、算出した踏込量Ａｐおよ
び回転数ＮＥに基づき、図７の通常時用マップを用いて
吸気制御弁２の開弁時期および閉弁時期を算出する。図
７に示すように、このマップでは吸気制御弁２の開弁時
期を排気行程の始まるＢＤＣ（下死点）に固定し、その
閉弁時期を、吸気行程の始まるＴＤＣ以降で、かつ、回
転数ＮＥおよびエンジン１の負荷（前述のように踏込量
Ａｐに対応）の増大に伴って遅角するように設定してい
る。
【００１７】ここで、吸気制御弁２の開弁時期をＴＤＣ
近傍に設定すると、エンジン１の高速回転時に、吸気制
御弁２が完全に開弁しないうちに閉弁指令がなされる場
合がある。本実施例では、通常時には開弁時期を排気行
程のＢＤＣに設定するので、吸気制御弁２を完全に開弁
させることができる。
近傍に設定すると、エンジン１の高速回転時に、吸気制
御弁２が完全に開弁しないうちに閉弁指令がなされる場
合がある。本実施例では、通常時には開弁時期を排気行
程のＢＤＣに設定するので、吸気制御弁２を完全に開弁
させることができる。
【００１８】続いて、ステップ１３０へ移行すると、回
転数ＮＥが所定値Ｎ0 より小さいか否かを判断し、ＮＥ
≧Ｎ0 （ステップ１３０：ＮＯ）ならば一旦処理を終了
し、ＮＥ＜Ｎ0 （ステップ１３０：ＹＥＳ）ならば続く
ステップ１４０へ移行する。ここで、所定値Ｎ0 は次の
ようにして設定される。吸気弁１１は通常吸気行程のＴ
ＤＣに達する前に開弁するため、吸気制御弁２を常時全
開とした場合でもピストンの上昇により若干の内部ＥＧ
Ｒが発生する。この内部ＥＧＲ量は、回転数ＮＥの増加
に伴い図８の直線Ｌ0 に例示するように減少し、回転数
ＮＥが所定値Ｎ0 以上となると内部ＥＧＲ量が０とな
る。これは、吸気慣性力により既燃ガスの逆流が発生し
なくなるためである。また、吸気制御弁２の開度をどの
様に制御した場合でも、この所定値Ｎ0 は殆ど変化しな
い。このため、ＮＥ≧Ｎ0 のときは、後述するステップ
１４０以下の内部ＥＧＲ制御が無意味のものとなるの
で、何もせず一旦処理を終了するのである。
転数ＮＥが所定値Ｎ0 より小さいか否かを判断し、ＮＥ
≧Ｎ0 （ステップ１３０：ＮＯ）ならば一旦処理を終了
し、ＮＥ＜Ｎ0 （ステップ１３０：ＹＥＳ）ならば続く
ステップ１４０へ移行する。ここで、所定値Ｎ0 は次の
ようにして設定される。吸気弁１１は通常吸気行程のＴ
ＤＣに達する前に開弁するため、吸気制御弁２を常時全
開とした場合でもピストンの上昇により若干の内部ＥＧ
Ｒが発生する。この内部ＥＧＲ量は、回転数ＮＥの増加
に伴い図８の直線Ｌ0 に例示するように減少し、回転数
ＮＥが所定値Ｎ0 以上となると内部ＥＧＲ量が０とな
る。これは、吸気慣性力により既燃ガスの逆流が発生し
なくなるためである。また、吸気制御弁２の開度をどの
様に制御した場合でも、この所定値Ｎ0 は殆ど変化しな
い。このため、ＮＥ≧Ｎ0 のときは、後述するステップ
１４０以下の内部ＥＧＲ制御が無意味のものとなるの
で、何もせず一旦処理を終了するのである。
【００１９】ＮＥ＜Ｎ0 （ステップ１３０：ＹＥＳ）と
判断してステップ１４０へ移行すると、排気温検出セン
サ４１および吸入空気量センサ３８の検出信号に基づ
き、気筒５〜８内の燃焼温度θおよび吸入空気量Ｑを算
出する。続くステップ１５０では、算出した吸入空気量
Ｑに基づき、図９のマップを用いて燃焼温度判定値θL
を算出する。通常、燃焼温度θが高いほどＮＯx が発生
し易い。このため、ＮＯx 発生量を予め設定した所定値
以内に抑えるためには、燃焼温度θを図９に例示する燃
焼温度判定値θL 以下に抑える必要がある。
判断してステップ１４０へ移行すると、排気温検出セン
サ４１および吸入空気量センサ３８の検出信号に基づ
き、気筒５〜８内の燃焼温度θおよび吸入空気量Ｑを算
出する。続くステップ１５０では、算出した吸入空気量
Ｑに基づき、図９のマップを用いて燃焼温度判定値θL
を算出する。通常、燃焼温度θが高いほどＮＯx が発生
し易い。このため、ＮＯx 発生量を予め設定した所定値
以内に抑えるためには、燃焼温度θを図９に例示する燃
焼温度判定値θL 以下に抑える必要がある。
【００２０】続くステップ１６０では、ステップ１４０
で算出した燃焼温度θがステップ１５０で算出した燃焼
温度判定値θL より大きいか否かを判断する。θ≦θL
のとき（ステップ１６０：ＮＯ）は、内部ＥＧＲ制御が
必要ないのでそのまま処理を終了し、θ＞θL のとき
（ステップ１６０：ＹＥＳ）は、ステップ１７０へ移行
する。ステップ１７０では、ステップ１１０にて算出し
た踏込量Ａｐ（負荷）および回転数ＮＥに基づき、図１
０のＥＧＲ用マップを用いて吸気制御弁２の開弁時期お
よび閉弁時期を算出する。図１０に示すように、このマ
ップでは吸気制御弁２の開弁時期を吸気弁１１の開弁時
期より後に設定している。このため、後述するように内
部ＥＧＲが良好に発生し、ＮＯx が低減される。以下、
ステップ１４０〜ステップ１７０の処理を繰り返し続行
し、θ≦θL となってＮＯx が充分に低減されると（ス
テップ１６０：ＮＯ）一旦処理を終了する。すると、そ
の次処理を開始したとき、ステップ１２０にて通常時用
マップによる吸気制御弁２の開閉時期が算出される。
で算出した燃焼温度θがステップ１５０で算出した燃焼
温度判定値θL より大きいか否かを判断する。θ≦θL
のとき（ステップ１６０：ＮＯ）は、内部ＥＧＲ制御が
必要ないのでそのまま処理を終了し、θ＞θL のとき
（ステップ１６０：ＹＥＳ）は、ステップ１７０へ移行
する。ステップ１７０では、ステップ１１０にて算出し
た踏込量Ａｐ（負荷）および回転数ＮＥに基づき、図１
０のＥＧＲ用マップを用いて吸気制御弁２の開弁時期お
よび閉弁時期を算出する。図１０に示すように、このマ
ップでは吸気制御弁２の開弁時期を吸気弁１１の開弁時
期より後に設定している。このため、後述するように内
部ＥＧＲが良好に発生し、ＮＯx が低減される。以下、
ステップ１４０〜ステップ１７０の処理を繰り返し続行
し、θ≦θL となってＮＯx が充分に低減されると（ス
テップ１６０：ＮＯ）一旦処理を終了する。すると、そ
の次処理を開始したとき、ステップ１２０にて通常時用
マップによる吸気制御弁２の開閉時期が算出される。
【００２１】次に、本実施例での内部ＥＧＲの発生源理
を説明する。以下の説明では気筒５を例に取って説明す
るが、他の気筒６〜８についても同様のことがいえる。
図１１は、気筒５の吸気行程終了直前において、ピスト
ン５ａがＢＤＣへ向かって下降している途中で吸気制御
弁２を閉じた状態を例示している。このとき、吸気制御
弁２および吸気弁１１で区画された吸気通路１３ａ内の
吸気は断熱膨張し、この部分の圧力Ｐ１は負圧になる。
そして、吸気弁１１が閉弁すると、この空間が吸気制御
弁２，吸気通路１３ａ，および吸気弁１１で密閉され、
圧力Ｐ１はこの負圧に保持される。
を説明する。以下の説明では気筒５を例に取って説明す
るが、他の気筒６〜８についても同様のことがいえる。
図１１は、気筒５の吸気行程終了直前において、ピスト
ン５ａがＢＤＣへ向かって下降している途中で吸気制御
弁２を閉じた状態を例示している。このとき、吸気制御
弁２および吸気弁１１で区画された吸気通路１３ａ内の
吸気は断熱膨張し、この部分の圧力Ｐ１は負圧になる。
そして、吸気弁１１が閉弁すると、この空間が吸気制御
弁２，吸気通路１３ａ，および吸気弁１１で密閉され、
圧力Ｐ１はこの負圧に保持される。
【００２２】圧縮，爆発行程を経て排気行程終了直前に
至ると、図１２に例示するように、吸気制御弁２が開弁
する前に吸気弁１１が開く。すると、上記圧力Ｐ１は依
然として負圧に保持されており、更に、ピストン５ａが
上昇しつつあるので、気筒５内の既燃ガスが吸気通路１
３ａに逆流する。
至ると、図１２に例示するように、吸気制御弁２が開弁
する前に吸気弁１１が開く。すると、上記圧力Ｐ１は依
然として負圧に保持されており、更に、ピストン５ａが
上昇しつつあるので、気筒５内の既燃ガスが吸気通路１
３ａに逆流する。
【００２３】続いて吸気行程に移り、図１３に例示する
ように、吸気制御弁２が開弁すると共にピストン５ａが
下降を開始すると、逆流していた既燃ガスが新気と共に
気筒５内に流入する。本実施例では、吸気制御弁２を吸
気弁１１より後で開弁することによって、このように内
部ＥＧＲを発生させＮＯx を低減することができる。
ように、吸気制御弁２が開弁すると共にピストン５ａが
下降を開始すると、逆流していた既燃ガスが新気と共に
気筒５内に流入する。本実施例では、吸気制御弁２を吸
気弁１１より後で開弁することによって、このように内
部ＥＧＲを発生させＮＯx を低減することができる。
【００２４】また、このときのＥＧＲ量と、吸気弁１１
が開弁する直前における上記圧力Ｐ１との間には図１４
に例示するような直線的な対応関係がある。更に、この
ときの圧力Ｐ１と吸気制御弁２の閉弁時期との間には図
１５に例示するような直線的な対応関係がある。そこ
で、図１０のマップでは、吸気制御弁閉弁時期を、その
ときの負荷および回転数に最適のＥＧＲ量が得られるよ
うに設定している。このため、本実施例ではＥＧＲ量を
最適値に制御してＮＯx の発生をきわめて良好に抑制す
ることができる。なお、エンジン１が高負荷・高回転の
ときは、吸気制御弁２を開弁したままでも圧力Ｐ１がき
わめて低くなる。このような場合は圧力Ｐ１が低くなり
過ぎないように、図７に例示したように、吸気制御弁２
の閉弁時期を吸気行程のＢＤＣより後に設定する必要が
生じることもある。
が開弁する直前における上記圧力Ｐ１との間には図１４
に例示するような直線的な対応関係がある。更に、この
ときの圧力Ｐ１と吸気制御弁２の閉弁時期との間には図
１５に例示するような直線的な対応関係がある。そこ
で、図１０のマップでは、吸気制御弁閉弁時期を、その
ときの負荷および回転数に最適のＥＧＲ量が得られるよ
うに設定している。このため、本実施例ではＥＧＲ量を
最適値に制御してＮＯx の発生をきわめて良好に抑制す
ることができる。なお、エンジン１が高負荷・高回転の
ときは、吸気制御弁２を開弁したままでも圧力Ｐ１がき
わめて低くなる。このような場合は圧力Ｐ１が低くなり
過ぎないように、図７に例示したように、吸気制御弁２
の閉弁時期を吸気行程のＢＤＣより後に設定する必要が
生じることもある。
【００２５】このように、本実施例の吸気制御装置で
は、θ＞θL であるか否かによってＥＧＲ制御の要否を
判断し、ＥＧＲ制御の必要なときには図１０のＥＧＲ用
マップを用いて吸気制御弁２の開閉時期を算出すること
により内部ＥＧＲを発生している。しかも、図１０のマ
ップでは吸気制御弁２の閉弁時期によりＥＧＲ量を最適
値に制御しているのできわめて良好にＮＯx の発生を抑
制することができる。また、本実施例は内部ＥＧＲを利
用しているので、ＥＧＲ制御のためにＥＧＲ管などを設
ける必要がない。このため、ＥＧＲ制御のための構成を
簡略化して、エンジン１の周辺装置の小型化を促進する
と共に、その生産コストを低減することができる。
は、θ＞θL であるか否かによってＥＧＲ制御の要否を
判断し、ＥＧＲ制御の必要なときには図１０のＥＧＲ用
マップを用いて吸気制御弁２の開閉時期を算出すること
により内部ＥＧＲを発生している。しかも、図１０のマ
ップでは吸気制御弁２の閉弁時期によりＥＧＲ量を最適
値に制御しているのできわめて良好にＮＯx の発生を抑
制することができる。また、本実施例は内部ＥＧＲを利
用しているので、ＥＧＲ制御のためにＥＧＲ管などを設
ける必要がない。このため、ＥＧＲ制御のための構成を
簡略化して、エンジン１の周辺装置の小型化を促進する
と共に、その生産コストを低減することができる。
【００２６】なお、上記実施例において、吸入空気量セ
ンサ３８および排気温検出センサ４１が運転状態検出手
段に、制御回路３が判断手段および開弁タイミング制御
手段に相当する。また、制御回路３が実行する処理にお
いて、ステップ１６０が判断手段に、ステップ１７０が
開弁タイミング制御手段に、それぞれ相当する処理であ
る。
ンサ３８および排気温検出センサ４１が運転状態検出手
段に、制御回路３が判断手段および開弁タイミング制御
手段に相当する。また、制御回路３が実行する処理にお
いて、ステップ１６０が判断手段に、ステップ１７０が
開弁タイミング制御手段に、それぞれ相当する処理であ
る。
【００２７】更に、上記実施例では、吸気制御弁２の閉
弁時期を変化させて上記圧力Ｐ１を制御しているが、圧
力Ｐ１はこの他種々の方法で制御することができる。例
えば、図１６に実線または破線で例示するように、排気
行程の途中で吸気制御弁２を開弁すれば圧力Ｐ１が上昇
する。そこで、吸気行程終了時の圧力Ｐ１を目標値Ｐｔ
より低めに設定しておき、排気行程の途中で吸気制御弁
２を開弁することにより圧力Ｐ１を目標値Ｐｔに制御し
てもよい。この場合、吸気行程における吸気制御弁２の
閉弁時期をより自由に設定することができる。
弁時期を変化させて上記圧力Ｐ１を制御しているが、圧
力Ｐ１はこの他種々の方法で制御することができる。例
えば、図１６に実線または破線で例示するように、排気
行程の途中で吸気制御弁２を開弁すれば圧力Ｐ１が上昇
する。そこで、吸気行程終了時の圧力Ｐ１を目標値Ｐｔ
より低めに設定しておき、排気行程の途中で吸気制御弁
２を開弁することにより圧力Ｐ１を目標値Ｐｔに制御し
てもよい。この場合、吸気行程における吸気制御弁２の
閉弁時期をより自由に設定することができる。
【００２８】また、図１６に実線で例示するように、吸
気制御弁２を半開にして圧力Ｐ１を徐々に目標値Ｐｔに
近づけてもよい。この場合、より正確に圧力Ｐ１を制御
することができる。更に、このように排気行程中に吸気
制御弁２を開閉する場合、図１７に例示するように吸気
通路１３ａに圧力センサ５０を取り付け、この圧力セン
サ５０で検出した圧力Ｐ１を制御回路３へ入力するとよ
い。すると、制御回路３は圧力Ｐ１の変化をフィードバ
ックしながら吸気制御弁２を駆動することができ、より
一層正確に圧力Ｐ１を制御することができる。また更
に、吸気制御弁２を開閉して圧力Ｐ１を調整する制御は
排気行程に限らず、圧縮行程または爆発行程で行っても
ほぼ同様の効果が得られる。
気制御弁２を半開にして圧力Ｐ１を徐々に目標値Ｐｔに
近づけてもよい。この場合、より正確に圧力Ｐ１を制御
することができる。更に、このように排気行程中に吸気
制御弁２を開閉する場合、図１７に例示するように吸気
通路１３ａに圧力センサ５０を取り付け、この圧力セン
サ５０で検出した圧力Ｐ１を制御回路３へ入力するとよ
い。すると、制御回路３は圧力Ｐ１の変化をフィードバ
ックしながら吸気制御弁２を駆動することができ、より
一層正確に圧力Ｐ１を制御することができる。また更
に、吸気制御弁２を開閉して圧力Ｐ１を調整する制御は
排気行程に限らず、圧縮行程または爆発行程で行っても
ほぼ同様の効果が得られる。
【００２９】また、吸気弁１１と排気弁１２とが共に開
弁している期間（オーバーラップ期間）を長く設定する
と、回転数と内部ＥＧＲ量との対応関係が図８に直線Ｌ
1 で例示するように高回転数側にずれる。そこで、吸気
弁１１と排気弁１２とのカム位相を可変とする機構を備
えたエンジン１では、オーバーラップ期間を長くするこ
とによりより高い回転数Ｎ1 までＥＧＲ制御を可能とす
ることができる。
弁している期間（オーバーラップ期間）を長く設定する
と、回転数と内部ＥＧＲ量との対応関係が図８に直線Ｌ
1 で例示するように高回転数側にずれる。そこで、吸気
弁１１と排気弁１２とのカム位相を可変とする機構を備
えたエンジン１では、オーバーラップ期間を長くするこ
とによりより高い回転数Ｎ1 までＥＧＲ制御を可能とす
ることができる。
【００３０】更に、上記実施例では、通常時とＥＧＲ時
とで吸気制御弁２の開弁時期を変更し、吸気制御弁２の
開弁時期を吸気弁１１の開弁時期より遅くすることによ
って内部ＥＧＲを発生させているが、吸気弁１１の開弁
時期を変更することによって内部ＥＧＲを発生させても
よい。この場合も、上記実施例とほぼ同様の作用・効果
が得られる。
とで吸気制御弁２の開弁時期を変更し、吸気制御弁２の
開弁時期を吸気弁１１の開弁時期より遅くすることによ
って内部ＥＧＲを発生させているが、吸気弁１１の開弁
時期を変更することによって内部ＥＧＲを発生させても
よい。この場合も、上記実施例とほぼ同様の作用・効果
が得られる。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の内燃機関
の吸気制御装置では、ＥＧＲ制御の必要なときに確実に
内部ＥＧＲを発生させることができる。このため、ＮＯ
x の発生を良好に抑制することができる。また、本発明
は内部ＥＧＲを利用しているので、ＥＧＲ制御のために
ＥＧＲ管などを設ける必要がない。このため、ＥＧＲの
ための構成を簡略化して、内燃機関の小型化を促進する
と共に、その生産コストを低減することができる。
の吸気制御装置では、ＥＧＲ制御の必要なときに確実に
内部ＥＧＲを発生させることができる。このため、ＮＯ
x の発生を良好に抑制することができる。また、本発明
は内部ＥＧＲを利用しているので、ＥＧＲ制御のために
ＥＧＲ管などを設ける必要がない。このため、ＥＧＲの
ための構成を簡略化して、内燃機関の小型化を促進する
と共に、その生産コストを低減することができる。
【図１】実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す吸気制御弁の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図３】図２に示す線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。
【図４】図２に示す線Ｊ−Ｊに沿う断面図である。
【図５】吸気制御弁の開度制御の説明図である。
【図６】実施例の吸気制御処理を表すフローチャートで
ある。
ある。
【図７】実施例の吸気制御弁の通常時における開閉時期
を表すマップである。
を表すマップである。
【図８】実施例のエンジン回転数と内部ＥＧＲ量との対
応関係を表すマップである。
応関係を表すマップである。
【図９】実施例の吸入空気量と燃焼温度判定値との対応
関係を表すマップである。
関係を表すマップである。
【図１０】実施例の吸気制御弁のＥＧＲ時における開閉
時期を表すマップである。
時期を表すマップである。
【図１１】実施例の吸気行程終了直前における吸気の流
動を表す説明図である。
動を表す説明図である。
【図１２】実施例の排気行程終了直前における既燃ガス
の流動を表す説明図である。
の流動を表す説明図である。
【図１３】実施例の吸気行程の開始時における吸気の流
動を表す説明図である。
動を表す説明図である。
【図１４】実施例の吸気通路の圧力とＥＧＲ量との対応
関係を表すマップである。
関係を表すマップである。
【図１５】実施例の吸気制御弁閉弁時期と吸気通路圧力
との対応関係を表すマップである。
との対応関係を表すマップである。
【図１６】実施例の吸気制御弁における他の駆動法を表
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
【図１７】他の実施例における吸気制御装置の構成の一
例を表す説明図である。
例を表す説明図である。
【図１８】本発明の構成例示図である。
１…エンジン ２…吸気制御弁 ３
…制御回路 ５，６，７，８…気筒 １１…吸気弁 １
２…排気弁 １３ａ…吸気通路 １４…スロットルバルブ ３
６…回転速度センサ ３８…吸入空気量センサ ３９…スロットルセンサ ４
１…排気温検出センサ
…制御回路 ５，６，７，８…気筒 １１…吸気弁 １
２…排気弁 １３ａ…吸気通路 １４…スロットルバルブ ３
６…回転速度センサ ３８…吸入空気量センサ ３９…スロットルセンサ ４
１…排気温検出センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の各気筒に連通する複数の吸気
通路毎に配設され、該各吸気通路を開閉する複数の吸気
制御弁と、 上記各気筒の吸気ポートを開閉する複数の吸気弁と、 を備えた内燃機関の吸気制御装置において、 上記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
と、 該検出された運転状態に基づき、ＥＧＲ制御の要否を判
断する判断手段と、 該判断手段にてＥＧＲ制御が必要と判断されたとき、上
記吸気制御弁開弁時期と上記吸気弁開弁時期との相対的
なタイミングを制御して、当該気筒内の既燃ガスを上記
吸気通路に逆流させる開弁タイミング制御手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5281171A JPH07133726A (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 内燃機関の吸気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5281171A JPH07133726A (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 内燃機関の吸気制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07133726A true JPH07133726A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17635346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5281171A Pending JPH07133726A (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 内燃機関の吸気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07133726A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005028829A1 (de) * | 2003-09-25 | 2005-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zum einstellen einer abgasrückführrate in einer brennkraftmaschine |
| JP2006312930A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-11-16 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の吸気制御装置 |
| JP2007127042A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内部ｅｇｒシステム付き４サイクルエンジン |
| JP2007247617A (ja) * | 2006-03-18 | 2007-09-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
| JP2008157157A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内部ｅｇｒシステム付き多シリンダ４サイクルエンジン |
| US7597089B2 (en) | 2007-01-09 | 2009-10-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Engine with EGR system |
| US8166757B2 (en) | 2006-12-25 | 2012-05-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Engine with internal EGR system |
| JP2016003601A (ja) * | 2014-06-16 | 2016-01-12 | 日産自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
-
1993
- 1993-11-10 JP JP5281171A patent/JPH07133726A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005028829A1 (de) * | 2003-09-25 | 2005-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zum einstellen einer abgasrückführrate in einer brennkraftmaschine |
| JP2006312930A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-11-16 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の吸気制御装置 |
| JP2007127042A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内部ｅｇｒシステム付き４サイクルエンジン |
| JP4523906B2 (ja) * | 2005-11-02 | 2010-08-11 | 三菱重工業株式会社 | 内部ｅｇｒシステム付き４サイクルエンジン |
| JP2007247617A (ja) * | 2006-03-18 | 2007-09-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
| JP4595849B2 (ja) * | 2006-03-18 | 2010-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| JP2008157157A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内部ｅｇｒシステム付き多シリンダ４サイクルエンジン |
| US8166757B2 (en) | 2006-12-25 | 2012-05-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Engine with internal EGR system |
| US7597089B2 (en) | 2007-01-09 | 2009-10-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Engine with EGR system |
| JP2016003601A (ja) * | 2014-06-16 | 2016-01-12 | 日産自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
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