JPS61272418A - Intake device for internal-combustion engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent wetting of an ignition plug, by a method wherein, in an engine having an on-off valve, situated in an intake air port, by which a part of intake air is throttled to produce a vortex current, when, during the starting of the engine, fuel is increased, throttle action is stopped for release. CONSTITUTION:An on-off valve 6, throttling a part of air, is situated in an intake air port, an electromagnetic negative pressure switching valve 10 is actuated by a control device 16, and the on-off valve 6 is driven with the aid of an actuator 9. During the starting of an engine, the control device 16 outputs an increase instruction to a fuel injection valve 7 to inject quantities of fuel, and in which case, the control valve, simultaneously, outputs an instruction of opening the on-off valve 6 for opening. This prevents a strong swirl from being produced by an intake air flow, and causes adhesion of fuel-air mixture, carried on the strong swirl current, to an ignition plug, resulting in prevention of the occurrence of failure in ignition due to wetting of an ignition plug.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、吸気通路断面の一部を開閉して吸気渦流強さ
を制御する吸気渦流制御弁を備えた内燃機関の吸気装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an intake system for an internal combustion engine that includes an intake swirl control valve that opens and closes a portion of a cross section of an intake passage to control intake swirl strength.

〈従来の技術） 従来のこの種の吸気装置としては、例えば、特開昭５８
−１９５０４６号に示されるようなものがある。<Prior Art> As a conventional intake device of this type, for example,
There is one as shown in No.-195046.

これは、吸気ボートを、燃焼室への開口端の周りに旋回
したヘリカル通路と、開口端に直線状に通ずるストレー
ト通路とからなる２種類の通路を備えて構成し、機関の
低・中負荷運転時にはストレート通路に備えた吸気渦流
制御弁を閉じて、ヘリカル通路のみから吸入される吸気
により燃焼室内に強い吸気渦流（スワール）を発生させ
て、燃焼性を改善しつつ、空燃比を大きくして希薄混合
気等による燃焼を行い、可及的に燃費改善を図ると共に
、高負荷運転時は、吸気渦流制御弁を開いてストレート
通路からも吸気を行い吸気充填効率を高め最高出力の向
上を図っている。The intake boat is configured with two types of passages: a helical passage that circles around the opening end to the combustion chamber, and a straight passage that leads straight to the opening end. During operation, the intake swirl control valve in the straight passage is closed, and the intake air drawn only from the helical passage generates a strong intake swirl inside the combustion chamber, improving combustibility and increasing the air-fuel ratio. At the same time, during high-load operation, the intake vortex control valve is opened to draw air from the straight passage to increase intake air filling efficiency and improve maximum output. I'm trying.

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このものにおいて、機関の始動時、始動
性を高めるため機関が完爆に達した後、引き続き燃料供
給量を増大補正しようとする制御方式を適用しようとす
る場合、吸気渦流制御弁は完爆後、既に全開となってお
り（絞り弁下流の吸気負圧は５００ｍｍＨｇ程度に発達
しており、ベンチュリ負圧は小さいため、これら負正に
応動する吸気渦流制御弁は閉じる）、通常時の倍程度増
量された多量の燃料が強い吸気渦流に乗って点火栓近傍
に吹き付けられ、点火栓の電極部を濡らして失火が生じ
易くなるという問題を生じていた。<Problems to be Solved by the Invention> However, in this invention, when starting the engine, in order to improve startability, a control method is applied that attempts to continuously increase the fuel supply amount after the engine reaches complete explosion. In the case of (The vortex control valve closes), a large amount of fuel, which is twice as much as normal, is carried by the strong intake vortex and sprayed near the ignition plug, causing a problem in which the electrode part of the ignition plug gets wet and misfires are more likely to occur. Ta.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、始動時の燃料供給量制御に対応した吸気渦流制
御弁の制御を行うことにより上記問題点を解決した内燃
機関の吸気装置を提供することを目的とする。The present invention has been made by focusing on these conventional problems, and provides an intake air flow control valve for an internal combustion engine that solves the above problems by controlling an intake vortex control valve corresponding to fuel supply amount control at the time of starting. The purpose is to provide equipment.

（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Ａの吸気
通路Ｂに該吸気通路断面の一部を開閉自由に装着された
吸気渦流制御弁Ｃと、前記吸気渦流制御弁Ｃを機関運転
状態に応じて開閉制御する弁開閉制御手段りとを備える
一方、機関の始動後所定の期間機関への燃料供給量を増
大補正する始動後燃料供給量増大補正手段Ｅを備えた内
燃機関の吸気装置において、前記始動後の燃料供給量増
大補正制御時は吸気渦流制御弁Ｃを開に保持する弁開保
持手段Ｆを設けた構成とする。(Means for solving the problem) Therefore, as shown in FIG. and a valve opening/closing control means for controlling the opening and closing of the intake vortex control valve C according to the engine operating state, and a post-start fuel supply amount for increasing and correcting the fuel supply amount to the engine for a predetermined period after the engine starts. In an intake system for an internal combustion engine equipped with an increase correction means E, a valve-open holding means F is provided for holding the intake vortex control valve C open during the fuel supply amount increase correction control after startup.

く作用〉 かかる構成とすれば、始動後に燃料供給量が増大補正さ
れる時は、吸気渦流制御弁が開いて吸気渦流の発生が抑
制されているため、多量の燃料が点火栓に集中的に吹き
付けられることを防止でき、失火を防止できる。With this configuration, when the fuel supply amount is corrected to increase after starting, the intake swirl control valve opens and the generation of intake swirl is suppressed, so a large amount of fuel is concentrated at the spark plug. It can prevent being sprayed and prevent misfires.

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。<Example> Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

一実施例の構成を示す第２図において、内燃機関１のシ
リンダヘッドには吸気通路２が接続され、該吸気通路２
には上流側からエアクリーナ３．エアフロメータ４．絞
り弁５．吸気渦流制御弁６゜燃料噴射弁７が順次装着さ
れている。In FIG. 2 showing the configuration of an embodiment, an intake passage 2 is connected to a cylinder head of an internal combustion engine 1.
From the upstream side, install the air cleaner 3. Air flow meter 4. Throttle valve5. An intake swirl control valve 6 and a fuel injection valve 7 are installed in this order.

前記吸気渦流制御弁６は、吸気通路２断面の一部を開閉
自由に装着され、その支軸にレバー８を介して連結され
るダイアフラム式の負圧アクチュエータ９によって開閉
駆動され、負圧アクチュエータ９の圧力作動室９ａに絞
り弁５下流の吸気負圧と大気圧とを選択的に導入する電
磁弁１０が設けられる。The intake vortex control valve 6 is mounted to freely open and close a part of the cross section of the intake passage 2, and is driven to open and close by a diaphragm-type negative pressure actuator 9 connected to its support shaft via a lever 8. A solenoid valve 10 is provided for selectively introducing negative intake pressure downstream of the throttle valve 5 and atmospheric pressure into the pressure operating chamber 9a.

また、機関１の各気筒の燃焼室に装着された点火栓１１
に点火信号を分配供給するディストリビュータ１２には
、クランク角センサ１３が内蔵され、機関１のシリンダ
ブロックに形成されたウォータジャケットには水温セン
サ１４が装着されている。In addition, a spark plug 11 installed in the combustion chamber of each cylinder of the engine 1
A crank angle sensor 13 is built into a distributor 12 that distributes and supplies an ignition signal to the engine 1, and a water temperature sensor 14 is attached to a water jacket formed in the cylinder block of the engine 1.

前記エアフロメータ４によって計測される吸入空気流量
信号、クランク角センサ１３から所定のクランク角毎に
出力されるクランク角信号、水温センサ１４によって検
出される冷却水温度信号及びキースイッチ１５からの始
動信号が夫々コントロールユニット１６に入力される。An intake air flow rate signal measured by the air flow meter 4, a crank angle signal output from the crank angle sensor 13 at every predetermined crank angle, a cooling water temperature signal detected by the water temperature sensor 14, and a starting signal from the key switch 15. are respectively input to the control unit 16.

コントロールユニット１６は、前記各信号に基づき検出
される機関運転状態に応じて燃料噴射弁７から噴射され
る燃料噴射量を演算し、該噴射量に相応するパルス幅を
もつ噴射パルス信号を燃料噴射弁７に出力して燃料噴射
制御を行うと共に、電磁弁１０にＯＮ、ＯＦＦ信号を出
力して吸気渦流制御弁６の開閉制御を行う。The control unit 16 calculates the amount of fuel to be injected from the fuel injection valve 7 according to the engine operating state detected based on the respective signals, and sends an injection pulse signal having a pulse width corresponding to the injection amount to inject the fuel. The signal is outputted to the valve 7 to control fuel injection, and the ON/OFF signal is outputted to the solenoid valve 10 to control the opening and closing of the intake swirl control valve 6.

そして、始動及び始動後期定時間は水温に応じて燃料噴
射量の増大補正を行う一方、吸気渦流制御弁６を開状態
に保持する制御を行う。During startup and a fixed period after startup, the fuel injection amount is increased and corrected according to the water temperature, while control is performed to maintain the intake swirl control valve 6 in an open state.

尚、コントロールユニット１６は第３図に示すように、
ＣＰＵ１６Ａ、ＲＯＭ１６Ｂ、ＲＡＭ１６Ｃ，Ａ／Ｄ変
換器１６Ｄ、出力ポート１６Ｅからなるマイクロコンピ
ュータを内蔵し、エアフロメータ４．水温センサ１４．
キースイッチ１５からの信号は直接Ａ／Ｄ変換器１６Ｄ
に入力され、クランク角センサ１３からのクランク角信
号は回転数信号形成回路１６Ｆによって機関回転数信号
に変換された後、Ａ／Ｄ変換器１６Ｄに入力されて夫々
デジタル信号に変換される。そして、ＲＯＭ１６ＢやＲ
ＡＭ１６Ｇとの間でデータを変換しつつ、ＣＰＵ１６Ａ
にて演算処理した燃料噴射量信号及び電磁弁１０のＯＮ
、ＯＦＦ信号（デジタル信号）を出力ポート１６Ｅから
夫々燃料噴射弁駆動回路１６Ｇ及び電磁弁駆動回路１６
Ｈに出力し、これら駆動回路１６Ｇ、１６Ｈにより夫々
アナログ信号に変換した後、燃料噴射弁７及び電磁弁ｌ
Ｏに出力するようになっている。In addition, the control unit 16, as shown in FIG.
It has a built-in microcomputer consisting of a CPU 16A, ROM 16B, RAM 16C, A/D converter 16D, and output port 16E, and has an air flow meter 4. Water temperature sensor 14.
The signal from the key switch 15 is directly sent to the A/D converter 16D.
The crank angle signal from the crank angle sensor 13 is converted into an engine rotation speed signal by a rotation speed signal forming circuit 16F, and then input to an A/D converter 16D where it is converted into a digital signal. And ROM16B and R
While converting data between AM16G and CPU16A
The fuel injection amount signal calculated and the solenoid valve 10 turned on
, OFF signal (digital signal) is output from the output port 16E to the fuel injection valve drive circuit 16G and the solenoid valve drive circuit 16, respectively.
After converting into analog signals by these drive circuits 16G and 16H, the fuel injection valve 7 and the solenoid valve l
It is designed to output to O.

次に、前記コントロールユニット１６による一連の制御
動作を第４図に示したフローチャートに従って説明する
。Next, a series of control operations by the control unit 16 will be explained according to the flowchart shown in FIG.

この制御ルーチンは、クランキングにより完爆に達し、
キースイッチ１５をスタート位置からＯＮ位置に戻す操
作により開始される。This control routine reaches complete explosion by cranking,
The process is started by returning the key switch 15 from the start position to the ON position.

まず、Ｓｌでは、燃料噴射量を演算する。これは、クラ
ンキング時において基本噴射ＩＴｐ　（＝ｋ　−Ｑ／Ｎ
　：但し、Ｑは吸入空気流１．　Ｎは機関回転数、には
定数）を冷却水温に応じて増量補正した値Ｔｉから機関
の所定回転（例えば５回転）毎に所定割合ずつ減少する
ことにより行う。Ｓ２では、Ｓｌで設定した燃料噴射量
に相応する信号を燃料噴射弁駆動回路１６Ｇを介して燃
料噴射弁７に出力し、燃料噴射弁７から設定量の燃料を
噴射供給させる。First, in Sl, the fuel injection amount is calculated. This is the basic injection ITp (=k −Q/N
: However, Q is the intake air flow 1. This is done by decreasing the engine rotation speed (N is a constant) by a predetermined percentage every predetermined rotation (for example, 5 rotations) of the engine from a value Ti which is increased and corrected according to the cooling water temperature. In S2, a signal corresponding to the fuel injection amount set in Sl is output to the fuel injection valve 7 via the fuel injection valve drive circuit 16G, so that the fuel injection valve 7 injects and supplies the set amount of fuel.

次に、Ｓ３では、ＳＬにおいて設定される燃料噴射量が
基本噴射量に始動後増量補正分が付加されたものである
か否かを判定する。Next, in S3, it is determined whether the fuel injection amount set at SL is the basic injection amount plus a post-start increase correction amount.

この判定がＹＥＳである始動後増量補正中は、Ｓ８ヘジ
ヤンプして電磁弁１０をＯＦＦとし、負圧アクチュエー
タ９の圧力作動室９ａに大気圧を導入することにより、
室９ａに内蔵されたスプリング９ｂの付勢力で出力ロッ
ド９ｃを伸長ストロークさせ、レバー８を介して吸気渦
流制御弁６を開状態に保持する。During the post-start increase correction when this determination is YES, S8 is jumped to turn off the solenoid valve 10 and atmospheric pressure is introduced into the pressure operating chamber 9a of the negative pressure actuator 9.
The output rod 9c is extended by the biasing force of a spring 9b built into the chamber 9a, and the intake swirl control valve 6 is held open via the lever 8.

この結果、吸気渦流の発生が抑制されるので、増量補正
された多量の燃料が集中的に点火栓１１に吹き付けられ
ることを防止でき、もって点火栓１１の濡れによる失火
を防止できるのである。As a result, the generation of intake vortices is suppressed, so that a large amount of the corrected fuel can be prevented from being intensively sprayed onto the ignition plug 11, thereby preventing misfires due to wetting of the ignition plug 11.

Ｓ３の判定がＮＯである始動後増量補正終了後は、Ｓ４
へ進んで、機関の負荷に相当する値として基本噴射量’
ｒｐを読み込み、このＴｐの値が設定値Ｃ以上あるか否
かを判定する。ここで、前記設定値Ｃは吸気渦流制御弁
６の開、閉を切り換える負荷に相当する値として設定さ
れ、具体的には吸気負圧が１００ｍｍＨ程度となるＴｐ
Ｏ値に設定−されている。但し、後述するように吸気渦
流制御弁６の開閉に応じた２通りの値をもつ。After the start-up increase correction is completed when the determination in S3 is NO, S4
Proceed to 'Basic injection quantity' as a value corresponding to the engine load.
rp is read and it is determined whether the value of Tp is greater than or equal to the set value C. Here, the set value C is set as a value corresponding to the load for switching the intake swirl control valve 6 between opening and closing, and specifically, Tp at which the intake negative pressure becomes about 100 mmH.
It is set to O value. However, as will be described later, there are two values depending on whether the intake swirl control valve 6 is opened or closed.

Ｓ４の判定がＮｏである低負荷時は、Ｓ５で前記設定値
を吸気渦流制御弁６が閉時の設定値とした後、Ｓ６で電
磁弁１０を通電して負圧アクチュエータ９の圧力作動室
９ａに吸気負圧を導入し、スプリング９ｂの付勢力に抗
して出力ロッド９Ｃを引き込ませることにより、吸気渦
流制御弁６を閉じるように制御する。When the load is low and the determination in S4 is No, the set value is set as the set value when the intake swirl control valve 6 is closed in S5, and then the solenoid valve 10 is energized in S6 to open the pressure operating chamber of the negative pressure actuator 9. The intake vortex control valve 6 is controlled to be closed by introducing negative intake pressure into the intake valve 9a and retracting the output rod 9C against the biasing force of the spring 9b.

ここで、Ｓ５における設定は、吸気渦流制御弁６を開か
ら閉に切り換えると、通路抵抗の増大により吸入空気流
量が減少し、これに伴い’ｒｐも減少するので、これに
合わせて吸気渦流制御弁６の閉時の設定値を開時の設定
値より小さくすることによってハンチングを防止するた
めに行われる。Here, the settings in S5 are such that when the intake vortex control valve 6 is switched from open to closed, the intake air flow rate decreases due to an increase in passage resistance, and 'rp also decreases accordingly. This is done to prevent hunting by making the set value when the valve 6 is closed smaller than the set value when it is open.

このように、低負荷時は吸気渦流制御弁６を閉じること
により、吸気通路断面の一部を閉じて吸気の流速を増大
しつつ燃焼室内の偏心した位置から吸気を流入させるこ
とによって強い吸気渦流を発生させ、これにより、燃料
と空気との混合性を高めて燃焼性を向上させ、燃費、排
気特性等を可及的に向上させる。In this way, when the load is low, by closing the intake vortex control valve 6, a part of the cross section of the intake passage is closed to increase the flow velocity of the intake air, and at the same time, the intake air is introduced from an eccentric position in the combustion chamber, thereby creating a strong intake vortex. This improves the mixability of fuel and air, improves combustibility, and improves fuel efficiency, exhaust characteristics, etc. as much as possible.

一方、Ｓ４の判定がＹＥＳである高負荷時は、Ｓ７で前
記と同様の理由で’ｒｐの設定値を吸気渦流制御弁６の
開時における大きな値に設定した後、Ｓ８で電磁弁１０
をＯＦＦとして吸気渦流制御弁６を開くように制御する
。On the other hand, at high load when the determination in S4 is YES, the setting value of 'rp is set to a large value when the intake vortex control valve 6 is open in S7 for the same reason as above, and then in S8 the solenoid valve 10 is
is turned off to open the intake swirl control valve 6.

即ち、高負荷時は、吸気渦流制御弁６を開いて吸気通路
抵抗を°減少させ、吸気充填効率を高めて最高出力を向
上させる。That is, when the load is high, the intake swirl control valve 6 is opened to reduce the intake passage resistance, increase the intake air filling efficiency, and improve the maximum output.

尚、ニアフロメータ４等各種センサ類と、８４〜Ｓ８の
機能と、電磁弁１０．負圧アクチュエータ９、レバー８
等が弁開閉制御手段Ｆを構成し、同じくセンサ類とＳＬ
、Ｓ２の機能が始動後燃料供給量増大補正手段Ｅを構成
し、Ｓ３．Ｓ８の機能が弁開保持手段Ｆを構成する。In addition, various sensors such as near flow meter 4, functions of 84 to S8, and solenoid valve 10. Negative pressure actuator 9, lever 8
etc. constitute the valve opening/closing control means F, and the sensors and SL
, S2 constitutes post-start fuel supply amount increase correction means E, and S3. The function of S8 constitutes the valve-open holding means F.

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、燃料供給量の始
動後増量補正を行っている間は、吸気渦流制御弁を開に
保持する構成としたため、多量の燃料が吸気渦流に乗っ
て点火栓に吹き付けられることを防止でき、もって点火
栓の濡れによる失火を良好に防止できるという効果が得
られる。<Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, since the intake vortex control valve is held open while the fuel supply amount is being corrected to increase after startup, a large amount of fuel is transferred to the intake air. It is possible to prevent the ignition plug from being blown onto the vortex, thereby effectively preventing misfires due to wetting the ignition plug.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の構成９機能を示すブロック図、第２図
は本発明の一実施例の全体構成を示す図、第３図は同上
実施例のコントロールユニット内部の構成１機能を示す
ブロック図、第４図は同上実施例の制御ルーチンを示す
フローチャートである。 １・・・内燃機関　　２・・・吸気通路　　４・・・エ
アフロメータ　　６・・・吸気渦流制御弁　　７・・・
燃料噴射弁　　８・・・レバー　　９・・・負圧アクチ
ュエータ１０・・・電磁弁　　１３・・・クランク角セ
ンサ　　１４・・・水温センサ　　１５・・・キースイ
ッチ　　１６・・・コントロールユニット 特許出願人　　日産自動車株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　富二雄 第１図Fig. 1 is a block diagram showing nine functions of the structure of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the overall structure of an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a block diagram showing one function of the internal structure of the control unit of the same embodiment. 4 are flowcharts showing the control routine of the same embodiment. 1... Internal combustion engine 2... Intake passage 4... Air flow meter 6... Intake swirl control valve 7...
Fuel injection valve 8... Lever 9... Negative pressure actuator 10... Solenoid valve 13... Crank angle sensor 14... Water temperature sensor 15... Key switch 16... Control unit patent applicant Nissan Representative of Jidosha Co., Ltd. Patent attorney Fujio Sasashima Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 機関の吸気通路に該吸気通路断面の一部を開閉自由に装
着された吸気渦流制御弁と、前記吸気渦流制御弁を機関
運転状態に応じて開閉制御する手段とを備える一方、機
関の始動後所定の期間機関への燃料供給量を増大補正す
る手段を備えた内燃機関の吸気装置において、前記始動
後の燃料供給量増大補正制御時は吸気渦流制御弁を開に
保持する手段を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気
装置。An intake vortex control valve is installed in the intake passage of the engine so as to freely open and close a part of the cross section of the intake passage, and a means for controlling the opening and closing of the intake vortex control valve according to the engine operating state is provided. In the intake system for an internal combustion engine, the intake system includes means for increasing and correcting the amount of fuel supplied to the engine for a predetermined period of time, and is provided with a means for holding the intake vortex control valve open during the fuel supply amount increasing correction control after startup. An intake system for an internal combustion engine characterized by: