JPH10311231A - 内燃機関の出力制御装置 - Google Patents
内燃機関の出力制御装置Info
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- JPH10311231A JPH10311231A JP9120969A JP12096997A JPH10311231A JP H10311231 A JPH10311231 A JP H10311231A JP 9120969 A JP9120969 A JP 9120969A JP 12096997 A JP12096997 A JP 12096997A JP H10311231 A JPH10311231 A JP H10311231A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- intake
- dead center
- intake valve
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- 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
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンピング損失の発生を抑制しつつ機関低負
荷運転時に混合気を良好に着火燃焼せしめる。 【解決手段】 要求負荷が低いときには吸気下死点付近
においてのみ吸気弁を開弁させ、要求負荷が高くなるに
つれて吸気弁の開弁時期を吸気上死点に向けて徐々に早
める。
荷運転時に混合気を良好に着火燃焼せしめる。 【解決手段】 要求負荷が低いときには吸気下死点付近
においてのみ吸気弁を開弁させ、要求負荷が高くなるに
つれて吸気弁の開弁時期を吸気上死点に向けて徐々に早
める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の出力制御
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関においては通常機関吸気通路内
に配置されたスロットル弁により機関出力が制御され
る。しかしながらこのようにして機関出力を制御すると
スロットル弁開度が小さいときに大きなポンピング損失
が発生する。そこでこのようなポンピング損失が発生す
るのを阻止するためにスロットル弁を取除き、吸気弁の
開弁期間を変えることによって機関出力を制御するよう
にした内燃機関が公知である（特開昭５５−１２８６１
０号公報参照）。この内燃機関では吸気弁の開弁時期を
吸気上死点付近に固定しておき、要求負荷が高くなるに
つれて吸気弁の閉弁時期を徐々に遅らすようにしてい
る。
に配置されたスロットル弁により機関出力が制御され
る。しかしながらこのようにして機関出力を制御すると
スロットル弁開度が小さいときに大きなポンピング損失
が発生する。そこでこのようなポンピング損失が発生す
るのを阻止するためにスロットル弁を取除き、吸気弁の
開弁期間を変えることによって機関出力を制御するよう
にした内燃機関が公知である（特開昭５５−１２８６１
０号公報参照）。この内燃機関では吸気弁の開弁時期を
吸気上死点付近に固定しておき、要求負荷が高くなるに
つれて吸気弁の閉弁時期を徐々に遅らすようにしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで特に機関低負
荷運転時において良好な燃焼を得るためには混合気の着
火燃焼が開始される圧縮行程末期に燃焼室内に強力な乱
れを発生させておく必要がある。しかしながら上述の内
燃機関では機関低負荷運転時にはほぼ吸気上死点から一
定の期間、吸気弁が開弁せしめられる。この場合、吸気
弁が開弁している間、燃焼室内の圧力は大気圧よりもわ
ずかばかり低い圧力となり、吸入空気は低速度で燃焼室
内に流入する。その結果、燃焼室内には弱い乱れしか発
生しないことになる。しかもこの乱れはピストンが吸気
下死点に達するよりもかなり前に発生するために圧縮行
程末期にはほとんど減衰してしまい、斯くして良好な燃
焼が得られないという問題がある。
荷運転時において良好な燃焼を得るためには混合気の着
火燃焼が開始される圧縮行程末期に燃焼室内に強力な乱
れを発生させておく必要がある。しかしながら上述の内
燃機関では機関低負荷運転時にはほぼ吸気上死点から一
定の期間、吸気弁が開弁せしめられる。この場合、吸気
弁が開弁している間、燃焼室内の圧力は大気圧よりもわ
ずかばかり低い圧力となり、吸入空気は低速度で燃焼室
内に流入する。その結果、燃焼室内には弱い乱れしか発
生しないことになる。しかもこの乱れはピストンが吸気
下死点に達するよりもかなり前に発生するために圧縮行
程末期にはほとんど減衰してしまい、斯くして良好な燃
焼が得られないという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、吸気弁の開弁期間を変えることに
よって内燃機関の出力を制御するようにした出力制御装
置において、要求負荷が低いときには吸気下死点付近に
おいてのみ吸気弁を開弁させ、要求負荷が高くなるにつ
れて吸気弁の開弁時期を吸気上死点に向けて徐々に早め
るようにしている。即ち、機関低負荷運転時には燃焼室
内に大きな負圧が発生している吸気下死点付近において
のみ吸気弁が開弁せしめられるので吸気弁が開弁すると
吸入空気が高速度で燃焼室内に流入し、斯くして燃焼室
内には強力な乱れが発生せしめられる。
めに本発明によれば、吸気弁の開弁期間を変えることに
よって内燃機関の出力を制御するようにした出力制御装
置において、要求負荷が低いときには吸気下死点付近に
おいてのみ吸気弁を開弁させ、要求負荷が高くなるにつ
れて吸気弁の開弁時期を吸気上死点に向けて徐々に早め
るようにしている。即ち、機関低負荷運転時には燃焼室
内に大きな負圧が発生している吸気下死点付近において
のみ吸気弁が開弁せしめられるので吸気弁が開弁すると
吸入空気が高速度で燃焼室内に流入し、斯くして燃焼室
内には強力な乱れが発生せしめられる。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、１は機関本
体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４は
ピストン、５は燃焼室、６は点火栓、７は吸気弁、８は
吸気弁駆動用アクチュエータ、９は吸気ポート、１０は
排気弁、１１は排気弁駆動用アクチュエータ、１２は排
気ポートを夫々示す。吸気ポート９は対応する吸気枝管
１３を介してサージタンク１４に連結され、各吸気枝管
１３には夫々燃料噴射弁１５が取付けられる。サージタ
ンク１４は吸気ダクト１６を介してエアクリーナ１７に
連結される。図１に示されるように吸気ダクト１６内に
はスロットル弁が設けられていない。
体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４は
ピストン、５は燃焼室、６は点火栓、７は吸気弁、８は
吸気弁駆動用アクチュエータ、９は吸気ポート、１０は
排気弁、１１は排気弁駆動用アクチュエータ、１２は排
気ポートを夫々示す。吸気ポート９は対応する吸気枝管
１３を介してサージタンク１４に連結され、各吸気枝管
１３には夫々燃料噴射弁１５が取付けられる。サージタ
ンク１４は吸気ダクト１６を介してエアクリーナ１７に
連結される。図１に示されるように吸気ダクト１６内に
はスロットル弁が設けられていない。
【０００６】電子制御ユニット３０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具備
する。アクセルペダル４０にはアクセルペダル４０の踏
込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１
が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ
変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。更に
入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば３０°回
転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４２
が接続される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回
路３８を介して、アクチュエータ８，１１および燃料噴
射弁１５に接続される。
ータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具備
する。アクセルペダル４０にはアクセルペダル４０の踏
込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１
が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ
変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。更に
入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば３０°回
転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４２
が接続される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回
路３８を介して、アクチュエータ８，１１および燃料噴
射弁１５に接続される。
【０００７】図２に吸気弁駆動用アクチュエータ８の拡
大図を示す。図２を参照すると、５０は吸気弁７の頂部
に取付けられた円板状鉄片、５１，５２は鉄片５０の両
側に配置されたソレノイド、５３，５４は鉄片５０の両
側に配置された圧縮ばねを夫々示す。ソレノイド５１が
付勢されると鉄片５０が上昇し、吸気弁７が閉弁する。
これに対してソレノイド５２が付勢されると鉄片５０が
下降し、吸気弁７が開弁する。従って各ソレノイド５
１，５２の付勢タイミングを制御することによって吸気
弁７を任意の時期に開弁し、閉弁することができる。排
気弁駆動用アクチュエータ１１も図２に示す吸気弁駆動
用アクチュエータ８と同じ構造を有しており、従って排
気弁１０も任意の時期に開弁し、閉弁することができ
る。
大図を示す。図２を参照すると、５０は吸気弁７の頂部
に取付けられた円板状鉄片、５１，５２は鉄片５０の両
側に配置されたソレノイド、５３，５４は鉄片５０の両
側に配置された圧縮ばねを夫々示す。ソレノイド５１が
付勢されると鉄片５０が上昇し、吸気弁７が閉弁する。
これに対してソレノイド５２が付勢されると鉄片５０が
下降し、吸気弁７が開弁する。従って各ソレノイド５
１，５２の付勢タイミングを制御することによって吸気
弁７を任意の時期に開弁し、閉弁することができる。排
気弁駆動用アクチュエータ１１も図２に示す吸気弁駆動
用アクチュエータ８と同じ構造を有しており、従って排
気弁１０も任意の時期に開弁し、閉弁することができ
る。
【０００８】図３は排気弁１０の開弁期間を示してい
る。本発明による実施例では排気弁１０の開弁期間は固
定されており、図３に示されるように排気弁１０は排気
下死点よりも前に開弁し、排気上死点、即ち吸気上死点
を少し越えたところで閉弁する。一方、図４（Ａ）およ
び図４（Ｂ）は吸気弁７の開弁期間を示している。な
お、図４（Ｂ）において横軸はアクセルペダル４０の踏
込み量Ｌ、即ち要求負荷を表している。図４（Ａ）およ
び図４（Ｂ）に示されるように機関低負荷運転時には吸
気弁７が吸気下死点付近においてのみ開弁せしめられ
る。一方、アクセルペダル４０の踏込み量Ｌが増大する
と、即ち要求負荷が高くなるとそれに伴なって吸気弁７
の開弁時期ＩＯは吸気上死点に向け徐々に早められ、吸
気弁７の開弁時期ＩＣはわずかばかり遅くされる。即
ち、吸気弁７の開弁期間が要求負荷の増大に伴ない徐々
に増大せしめられる。本発明による実施例では図１に示
されるように吸気通路内にはスロットル弁が配置されて
おらず、燃焼室５内に供給される吸入空気量は吸気弁７
の開弁期間を変化させることによって制御される。
る。本発明による実施例では排気弁１０の開弁期間は固
定されており、図３に示されるように排気弁１０は排気
下死点よりも前に開弁し、排気上死点、即ち吸気上死点
を少し越えたところで閉弁する。一方、図４（Ａ）およ
び図４（Ｂ）は吸気弁７の開弁期間を示している。な
お、図４（Ｂ）において横軸はアクセルペダル４０の踏
込み量Ｌ、即ち要求負荷を表している。図４（Ａ）およ
び図４（Ｂ）に示されるように機関低負荷運転時には吸
気弁７が吸気下死点付近においてのみ開弁せしめられ
る。一方、アクセルペダル４０の踏込み量Ｌが増大する
と、即ち要求負荷が高くなるとそれに伴なって吸気弁７
の開弁時期ＩＯは吸気上死点に向け徐々に早められ、吸
気弁７の開弁時期ＩＣはわずかばかり遅くされる。即
ち、吸気弁７の開弁期間が要求負荷の増大に伴ない徐々
に増大せしめられる。本発明による実施例では図１に示
されるように吸気通路内にはスロットル弁が配置されて
おらず、燃焼室５内に供給される吸入空気量は吸気弁７
の開弁期間を変化させることによって制御される。
【０００９】ところで本発明では機関低負荷運転時には
吸気弁７が吸気下死点付近においてのみ開弁せしめられ
る。従って吸気弁７が開弁する直前には燃焼室５内には
大きな負圧が発生している。一方、吸気通路内にはスロ
ットル弁が配置されていないので吸気ポート９内の圧力
はほぼ大気圧となっている。従って吸気弁７が開弁する
と吸入空気が燃焼室５内に高速度で流入するために燃焼
室５内には強力な乱れが発生せしめられる。一方、この
ように吸気下死点付近において燃焼室５内に強力な乱れ
が発生せしめられると圧縮行程末期においても燃焼室５
内には比較的強力な乱れが発生し続けており、斯くして
混合気は良好に着火燃焼せしめられることになる。
吸気弁７が吸気下死点付近においてのみ開弁せしめられ
る。従って吸気弁７が開弁する直前には燃焼室５内には
大きな負圧が発生している。一方、吸気通路内にはスロ
ットル弁が配置されていないので吸気ポート９内の圧力
はほぼ大気圧となっている。従って吸気弁７が開弁する
と吸入空気が燃焼室５内に高速度で流入するために燃焼
室５内には強力な乱れが発生せしめられる。一方、この
ように吸気下死点付近において燃焼室５内に強力な乱れ
が発生せしめられると圧縮行程末期においても燃焼室５
内には比較的強力な乱れが発生し続けており、斯くして
混合気は良好に着火燃焼せしめられることになる。
【００１０】本発明による実施例では全負荷運転時には
空燃比がリッチとされ、その他の運転状態のときには空
燃比が理論空燃比に制御される。空燃比を理論空燃比と
するのに必要な基本噴射時間ＴＰは機関回転数Ｎおよび
要求負荷Ｌの関数として図５に示すマップの形で予めＲ
ＯＭ３２内に記憶されている。図６に機関の運転制御ル
ーチンを示す。図６を参照するとまず初めにステップ６
０において図４（Ｂ）に示される要求負荷Ｌに応じた吸
気弁７の開弁時期ＩＯと閉弁時期ＩＣが算出され、次い
でステップ６１において要求負荷Ｌに応じた排気弁１０
の開弁時期ＥＯと閉弁時期ＥＣが算出される。なお、本
発明による実施例では排気弁１０の開弁時期ＥＯと閉弁
時期ＥＣは固定されている。次いでステップ６２では図
５に示されるマップから基本噴射時間ＴＰが算出され、
次いでステップ６３では基本噴射時間ＴＰに基づいて噴
射時間ＴＡＵが算出される。
空燃比がリッチとされ、その他の運転状態のときには空
燃比が理論空燃比に制御される。空燃比を理論空燃比と
するのに必要な基本噴射時間ＴＰは機関回転数Ｎおよび
要求負荷Ｌの関数として図５に示すマップの形で予めＲ
ＯＭ３２内に記憶されている。図６に機関の運転制御ル
ーチンを示す。図６を参照するとまず初めにステップ６
０において図４（Ｂ）に示される要求負荷Ｌに応じた吸
気弁７の開弁時期ＩＯと閉弁時期ＩＣが算出され、次い
でステップ６１において要求負荷Ｌに応じた排気弁１０
の開弁時期ＥＯと閉弁時期ＥＣが算出される。なお、本
発明による実施例では排気弁１０の開弁時期ＥＯと閉弁
時期ＥＣは固定されている。次いでステップ６２では図
５に示されるマップから基本噴射時間ＴＰが算出され、
次いでステップ６３では基本噴射時間ＴＰに基づいて噴
射時間ＴＡＵが算出される。
【００１１】
【発明の効果】ポンピング損失の発生を抑制しつつ特に
機関低負荷運転時における良好な着火燃焼を確保するこ
とができる。
機関低負荷運転時における良好な着火燃焼を確保するこ
とができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】吸気弁駆動用アクチュエータの拡大側面断面図
である。
である。
【図３】排気弁の開閉弁時期を示す図である。
【図４】吸気弁の開閉弁時期を示す図である。
【図５】基本噴射時間のマップを示す図である。
【図６】機関の運転制御を行うためのフローチャートで
ある。
ある。
７…吸気弁 １０…排気弁 １５…燃料噴射弁
Claims (1)
- 【請求項１】 吸気弁の開弁期間を変えることによって
内燃機関の出力を制御するようにした出力制御装置にお
いて、要求負荷が低いときには吸気下死点付近において
のみ吸気弁を開弁させ、要求負荷が高くなるにつれて吸
気弁の開弁時期を吸気上死点に向けて徐々に早めるよう
にした内燃機関の出力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9120969A JPH10311231A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | 内燃機関の出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9120969A JPH10311231A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | 内燃機関の出力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10311231A true JPH10311231A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=14799512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9120969A Pending JPH10311231A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | 内燃機関の出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10311231A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1063393A2 (en) | 1999-06-23 | 2000-12-27 | Nissan Motor Co., Ltd. | Intake-air quantity control apparatus for internal combustion engine with valve timing system |
| EP1104843A3 (en) * | 1999-12-03 | 2002-10-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | System and method for controlling intake air by variable valve timing |
| US6553964B2 (en) | 1999-12-03 | 2003-04-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Coordinated valve timing and throttle control for controlling intake air |
| JP2009534578A (ja) * | 2006-04-18 | 2009-09-24 | クリーヴス エンジンズ インコーポレイテッド | 内燃機関 |
| GB2519602A (en) * | 2013-10-28 | 2015-04-29 | Jaguar Land Rover Ltd | Method of Optimising Idling of an Internal Combustion Engine |
| GB2519601A (en) * | 2013-10-28 | 2015-04-29 | Jaguar Land Rover Ltd | Torque Modulation for Internal Combustion Engine |
| US9175609B2 (en) | 2010-10-08 | 2015-11-03 | Pinnacle Engines, Inc. | Control of combustion mixtures and variability thereof with engine load |
| US9206749B2 (en) | 2009-06-04 | 2015-12-08 | Pinnacle Engines, Inc. | Variable compression ratio systems for opposed-piston and other internal combustion engines, and related methods of manufacture and use |
| US9316150B2 (en) | 2012-07-02 | 2016-04-19 | Pinnacle Engines, Inc. | Variable compression ratio diesel engine |
| US9650951B2 (en) | 2010-10-08 | 2017-05-16 | Pinnacle Engines, Inc. | Single piston sleeve valve with optional variable compression ratio capability |
-
1997
- 1997-05-12 JP JP9120969A patent/JPH10311231A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1063393A2 (en) | 1999-06-23 | 2000-12-27 | Nissan Motor Co., Ltd. | Intake-air quantity control apparatus for internal combustion engine with valve timing system |
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| US8651086B2 (en) | 2006-04-18 | 2014-02-18 | Pinnacle Engines, Inc. | Internal combustion engine |
| US8365697B2 (en) | 2006-04-18 | 2013-02-05 | Pinnacle Engines, Inc. | Internal combustion engine |
| KR101349902B1 (ko) * | 2006-04-18 | 2014-01-13 | 피너클 엔진스, 인코포레이티드 | 내연 기관 |
| JP2009534578A (ja) * | 2006-04-18 | 2009-09-24 | クリーヴス エンジンズ インコーポレイテッド | 内燃機関 |
| US9745915B2 (en) | 2006-04-18 | 2017-08-29 | Pinnacle Engines, Inc | Internal combustion engine |
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| GB2519601A (en) * | 2013-10-28 | 2015-04-29 | Jaguar Land Rover Ltd | Torque Modulation for Internal Combustion Engine |
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