JPH03151518A - 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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- JPH03151518A JPH03151518A JP1289726A JP28972689A JPH03151518A JP H03151518 A JPH03151518 A JP H03151518A JP 1289726 A JP1289726 A JP 1289726A JP 28972689 A JP28972689 A JP 28972689A JP H03151518 A JPH03151518 A JP H03151518A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
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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
-
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、内燃機関の吸気弁と別体に各気筒に連通ずる
吸気通路毎に配設された複数の吸気制御弁に関するもの
である。
吸気通路毎に配設された複数の吸気制御弁に関するもの
である。
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、内燃機関の逆流を防止するといったことが考えら
れている。つまり、内燃機関の吸気行程開始時には、バ
ルブオーバーラツプによって気筒内や排気通路内の既燃
ガスが吸気通路へ逆流して吸気の充填効率が低下したり
、吸気制御弁を用いて吸気の逆流を阻止することにより
、吸気の充填効率を向上して内燃機関のトルクアップ、
燃費向上を図るのである。
とで、内燃機関の逆流を防止するといったことが考えら
れている。つまり、内燃機関の吸気行程開始時には、バ
ルブオーバーラツプによって気筒内や排気通路内の既燃
ガスが吸気通路へ逆流して吸気の充填効率が低下したり
、吸気制御弁を用いて吸気の逆流を阻止することにより
、吸気の充填効率を向上して内燃機関のトルクアップ、
燃費向上を図るのである。
こうした吸気制御弁の開閉を切り換えるものとして、各
気筒に連通ずる吸気通路毎に吸気制御弁を設け、これら
の複数の吸気制御弁を各々独立のアクチュエータで開閉
制御するものがある。（例えば、特開昭６２−２９４７
１９号公報）〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、現在、エンジンの吸気カムは高速型にチュー
ニングしであるから、吸気弁と排気弁とのオーバーラツ
プは３０°〜６０″と大きくなってしまい、通常シリン
ダ内の内部ＥＧＲ量（排気管から吸気管への排気ガスの
戻し）が増えて、燃焼不安定によるエンジントルク変動
大となってしまう。なぜなら、スロットルバルブは全閉
近い状況なため、吸気弁と制御弁の間のデッドスペース
は負圧になっているため、シリンダ内の排気ガスを吸い
込む作用が有るためである。
気筒に連通ずる吸気通路毎に吸気制御弁を設け、これら
の複数の吸気制御弁を各々独立のアクチュエータで開閉
制御するものがある。（例えば、特開昭６２−２９４７
１９号公報）〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、現在、エンジンの吸気カムは高速型にチュー
ニングしであるから、吸気弁と排気弁とのオーバーラツ
プは３０°〜６０″と大きくなってしまい、通常シリン
ダ内の内部ＥＧＲ量（排気管から吸気管への排気ガスの
戻し）が増えて、燃焼不安定によるエンジントルク変動
大となってしまう。なぜなら、スロットルバルブは全閉
近い状況なため、吸気弁と制御弁の間のデッドスペース
は負圧になっているため、シリンダ内の排気ガスを吸い
込む作用が有るためである。
そこで、本発明は、上記内部ＥＧＲ量を減らし、エンジ
ントルク変動を減らすものである。
ントルク変動を減らすものである。
動する開閉駆動手段と、
前記吸気制御弁を介して各気筒に至る吸気の圧力を弁体
の開度により調整する圧力調整弁とを備え、 各気筒の下死点後、所定角度の間、上記開閉駆動手段に
より、前記各気筒における吸気制御弁を開くようにした
ことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置とすることで
ある。
の開度により調整する圧力調整弁とを備え、 各気筒の下死点後、所定角度の間、上記開閉駆動手段に
より、前記各気筒における吸気制御弁を開くようにした
ことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置とすることで
ある。
各気筒の吸気制御弁をピストン下死点後、所定角度の間
開くことで、シリンダ内の圧力を正圧又は大気圧として
、排気ガスの戻りを防止する。
開くことで、シリンダ内の圧力を正圧又は大気圧として
、排気ガスの戻りを防止する。
そして、本発明は、
内燃機関の各気筒に連通ずる複数の吸気通路毎に配設さ
れ、吸気通路を開閉する複数の吸気制御弁と、 これらの複数の吸気制御弁を各々独立で開閉駆〔実施例
〕 以下、図面に基づき本発明の詳細な説明する。
れ、吸気通路を開閉する複数の吸気制御弁と、 これらの複数の吸気制御弁を各々独立で開閉駆〔実施例
〕 以下、図面に基づき本発明の詳細な説明する。
本実施例の吸気制御装置が搭載されるエンジンのシステ
ム構成を第１図に示す。
ム構成を第１図に示す。
第１図において、本システムは、４気筒エンジン１、こ
のエンジン１の吸気系１ａに配設された吸気制御部３お
よびこれらを制御する電子制御装置（以下、単にＥＣＵ
と呼ぶ）４から構成されている。
のエンジン１の吸気系１ａに配設された吸気制御部３お
よびこれらを制御する電子制御装置（以下、単にＥＣＵ
と呼ぶ）４から構成されている。
エンジン１は、４個の気筒５，６，７．８を（１１え、
各気筒５，６，７．８には、高速適合カムによって開閉
されるインテークバルブ９．１０，１１．１２が配設さ
れ、また、エキゾーストバルブ１３．１４，１５．１６
も設けられている。このエンジン１の吸気系１ａには、
圧力調整弁としてのスロットルバルブ４０が配設され、
このスロットルバルブ４０はスロットルアクチュエータ
４１によりその開度が駆動制御される。
各気筒５，６，７．８には、高速適合カムによって開閉
されるインテークバルブ９．１０，１１．１２が配設さ
れ、また、エキゾーストバルブ１３．１４，１５．１６
も設けられている。このエンジン１の吸気系１ａには、
圧力調整弁としてのスロットルバルブ４０が配設され、
このスロットルバルブ４０はスロットルアクチュエータ
４１によりその開度が駆動制御される。
また、吸気系１ａから分岐して各気筒５，６゜７．８に
連通ずる吸気ボート１７．１８，１９゜２０が配設され
ている。吸気ポート１７．１８゜１９．２０には、各々
吸気制御弁２１，２２，２３．２４が配設され、これら
の吸気制御弁２１゜２２．２３．２４は、各々開閉駆動
手段としてのアクチュエータ２５，２６，２７．２８に
より各気筒独立に開閉駆動される。
連通ずる吸気ボート１７．１８，１９゜２０が配設され
ている。吸気ポート１７．１８゜１９．２０には、各々
吸気制御弁２１，２２，２３．２４が配設され、これら
の吸気制御弁２１゜２２．２３．２４は、各々開閉駆動
手段としてのアクチュエータ２５，２６，２７．２８に
より各気筒独立に開閉駆動される。
エンジン１には、検出器として、各気筒５，６゜７．８
の図示しないピストンが上死点（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２′９、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３０、気筒毎のトルクあるいは燃焼を検出する手段
３１ （例えば筒内圧センサ、トルクセンサ、ノックセ
ンサ）、気筒毎の空気量を検出する手段３２（例えば吸
気管内圧力センサ）、負荷状態を検出する負荷検出手段
３３（例えばスロットルセンサ、アクセルセンサ）、騒
音あるいは振動を検出する騒音・振動検出手段３４、エ
ミッションの状態を検出するエミッション検出手段３５
を備える。
の図示しないピストンが上死点（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２′９、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３０、気筒毎のトルクあるいは燃焼を検出する手段
３１ （例えば筒内圧センサ、トルクセンサ、ノックセ
ンサ）、気筒毎の空気量を検出する手段３２（例えば吸
気管内圧力センサ）、負荷状態を検出する負荷検出手段
３３（例えばスロットルセンサ、アクセルセンサ）、騒
音あるいは振動を検出する騒音・振動検出手段３４、エ
ミッションの状態を検出するエミッション検出手段３５
を備える。
また、エンジンｌには、インジェクタによる噴射量およ
び噴射時期を制御噴射する制御手段３６、点火時期を制
御する点火時期制御手段３７、吸気の過給を行う過給手
段３８、運転状態に応じて学習制御を行う学習制御手段
３９、吸気の加熱を行う吸気加熱手段４２、冷却水の温
度を調整する冷却水温調整手段４３が設けられている。
び噴射時期を制御噴射する制御手段３６、点火時期を制
御する点火時期制御手段３７、吸気の過給を行う過給手
段３８、運転状態に応じて学習制御を行う学習制御手段
３９、吸気の加熱を行う吸気加熱手段４２、冷却水の温
度を調整する冷却水温調整手段４３が設けられている。
ＥＣＵ４は、ＣＰＵ４Ａ、ＲＯＭ４Ｂ、ＲＡＭ４Ｃを中
心に論理演算回路として構成され、コモンバス４Ｄを介
して入出力部４Ｅに接続され、外部との入出力を行う。
心に論理演算回路として構成され、コモンバス４Ｄを介
して入出力部４Ｅに接続され、外部との入出力を行う。
各センサからの検出信号および各制御手段からの信号は
入出力部４ＥからＣＰＵ４Ａに入力される。一方、ＣＰ
Ｕ４Ａは、入出力部４Ｅを介して、アクチュエータ２５
．２６゜２７．２８、スロットルアクチュエータ４１、
過給手段３８、吸気加熱手段４２に制御信号を出力する
。
入出力部４ＥからＣＰＵ４Ａに入力される。一方、ＣＰ
Ｕ４Ａは、入出力部４Ｅを介して、アクチュエータ２５
．２６゜２７．２８、スロットルアクチュエータ４１、
過給手段３８、吸気加熱手段４２に制御信号を出力する
。
次に、本実施例の制御方法について説明する。
そこで、インテークバルブ９〜１２とエキゾーストバル
ブ１３〜１６とがオーバーラツプする領域において、イ
ンテークバルブ９〜１２と各々吸気制御弁２１〜２４と
の間のデッドスペースの圧力を正圧倒にもっていけば、
エンジンのシリンダ内の排気ガスが、吸気管にもどる量
を大幅に下げることができ、内部ＥＧＲ量を減らすこと
ができる。
ブ１３〜１６とがオーバーラツプする領域において、イ
ンテークバルブ９〜１２と各々吸気制御弁２１〜２４と
の間のデッドスペースの圧力を正圧倒にもっていけば、
エンジンのシリンダ内の排気ガスが、吸気管にもどる量
を大幅に下げることができ、内部ＥＧＲ量を減らすこと
ができる。
本実施例では、第２図に示す如く、クランク角センサ２
９にて得た信号により、ピストンが上死点（ＴＤＣ）か
ら下死点（ＢＤＣ）をすぎて、下死点より１０°移行し
た時に、その気筒の吸気制御弁が開き、その後３０°ま
で、吸気制御弁を開き続ける。
９にて得た信号により、ピストンが上死点（ＴＤＣ）か
ら下死点（ＢＤＣ）をすぎて、下死点より１０°移行し
た時に、その気筒の吸気制御弁が開き、その後３０°ま
で、吸気制御弁を開き続ける。
上述の如く、吸気制御弁を開くことで、デッドスペース
内の圧力が以下の作動を行う。
内の圧力が以下の作動を行う。
デッドスペース内の圧力変化をみると、吸気行程におい
て、ピストンが上死点から下がり始めると、急激に圧力
は負圧になり、やがて下死点をすぎて、ピストンの押し
もどしにより少し圧力が高まり、下死点後１０° （Ａ
ＢＤＣ）になると吸気制御弁が開く。すると、第２図の
如く、本制御時はスロットルバルブを全開にしておくの
でデッドスペース内の圧力は急激に大気圧に近づき、次
に下死点後３０° （ＡＢＤＣ）になり、吸気制御弁が
閉じると再びピストンの押しもどしにより、さらに正圧
側に高まっていく。そして、下死点後６０° （ＡＢＤ
Ｃ）になり、インテークバルブが閉じると、ピストンの
押しもどし作用が無くなるので、高められた正圧値が、
バルブオーバーラツプまで維持されるわけである。
て、ピストンが上死点から下がり始めると、急激に圧力
は負圧になり、やがて下死点をすぎて、ピストンの押し
もどしにより少し圧力が高まり、下死点後１０° （Ａ
ＢＤＣ）になると吸気制御弁が開く。すると、第２図の
如く、本制御時はスロットルバルブを全開にしておくの
でデッドスペース内の圧力は急激に大気圧に近づき、次
に下死点後３０° （ＡＢＤＣ）になり、吸気制御弁が
閉じると再びピストンの押しもどしにより、さらに正圧
側に高まっていく。そして、下死点後６０° （ＡＢＤ
Ｃ）になり、インテークバルブが閉じると、ピストンの
押しもどし作用が無くなるので、高められた正圧値が、
バルブオーバーラツプまで維持されるわけである。
従って、エキゾーストバルブ１３〜１６が開いた状態に
おいても、デッドスペース内が正圧状態であるため、排
気ガスが、エキゾーストバルブを介して、シリンダ内に
浸入することを極力押さえて、エンジンのトルク変動を
最小限に減らすことができる。
おいても、デッドスペース内が正圧状態であるため、排
気ガスが、エキゾーストバルブを介して、シリンダ内に
浸入することを極力押さえて、エンジンのトルク変動を
最小限に減らすことができる。
そして、第３図に、上述の如く、本発明における吸気制
御弁２１〜２４の開閉プロフィールを示しである。
御弁２１〜２４の開閉プロフィールを示しである。
尚、当然ではあるが、本制御の応用事例として吸気制御
弁の開く時期を吸気弁が閉じる時期の後にし、所定角度
の間吸気制御弁を開く様に設定する方法も有る。この場
合、デッドスペース内圧力は最大でも大気圧にしかなら
ないが、効果は多少低下するが、問題解決はある程度可
能である。
弁の開く時期を吸気弁が閉じる時期の後にし、所定角度
の間吸気制御弁を開く様に設定する方法も有る。この場
合、デッドスペース内圧力は最大でも大気圧にしかなら
ないが、効果は多少低下するが、問題解決はある程度可
能である。
以上述べた如く、本発明においては、排気ガスの戻すを
防止して、エンジンのトルク変動を最小限に押さえるこ
とができるという優れた効果がある。
防止して、エンジンのトルク変動を最小限に押さえるこ
とができるという優れた効果がある。
第１図は本発明の実施例の全体構成を示すシステム図、
第２図は本実施例のインテークバルブ。 吸気制御弁に対する大気圧の関係を示す図、第３図は本
実施例の吸気制御弁の開閉プロフィールを示す図である
。 ９．１０．１１．１２・・・インテークバルブ、１３．
１４．１５．１６・・・エキゾーストバルブ、２１．２
２，２３．２４・・・吸気制御弁、２５．２６゜２７．
２８・・・アクチュエータ（開閉駆動手段）。 ４０・・・スロットルバルブ（圧力調整弁）。
第２図は本実施例のインテークバルブ。 吸気制御弁に対する大気圧の関係を示す図、第３図は本
実施例の吸気制御弁の開閉プロフィールを示す図である
。 ９．１０．１１．１２・・・インテークバルブ、１３．
１４．１５．１６・・・エキゾーストバルブ、２１．２
２，２３．２４・・・吸気制御弁、２５．２６゜２７．
２８・・・アクチュエータ（開閉駆動手段）。 ４０・・・スロットルバルブ（圧力調整弁）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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、吸気通路を開閉する複数の吸気制御弁と、 これらの複数の吸気制御弁を各々独立で開閉駆動する開
閉駆動手段と、 前記吸気制御弁を介して各気筒に至る吸気の圧力を弁体
の開度により調整する圧力調整弁とを備え、 各気筒の下死点後、所定角度の間、上記開閉駆動手段に
より、前記各気筒における吸気制御弁を開くようにした
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 |
|---|---|---|---|
| JP1289726A JPH03151518A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 内燃機関の吸気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1289726A JPH03151518A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 内燃機関の吸気制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03151518A true JPH03151518A (ja) | 1991-06-27 |
Family
ID=17746961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1289726A Pending JPH03151518A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 内燃機関の吸気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03151518A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7905206B2 (en) | 2008-11-26 | 2011-03-15 | Caterpillar Inc | Engine control system having fuel-based adjustment |
| US8028679B2 (en) | 2008-11-26 | 2011-10-04 | Caterpillar Inc. | Engine control system having pressure-based timing |
| US8113173B2 (en) | 2008-11-26 | 2012-02-14 | Caterpillar Inc. | Engine control system having speed-based timing |
| US8150603B2 (en) | 2008-11-26 | 2012-04-03 | Caterpillar Inc. | Engine control system having fuel-based timing |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58152122A (ja) * | 1982-03-06 | 1983-09-09 | Shuichi Kitamura | 内燃機関の吸気装置 |
| JPS62294719A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-12-22 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関の吸気制御装置 |
-
1989
- 1989-11-07 JP JP1289726A patent/JPH03151518A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58152122A (ja) * | 1982-03-06 | 1983-09-09 | Shuichi Kitamura | 内燃機関の吸気装置 |
| JPS62294719A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-12-22 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関の吸気制御装置 |
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|---|---|---|---|---|
| US7905206B2 (en) | 2008-11-26 | 2011-03-15 | Caterpillar Inc | Engine control system having fuel-based adjustment |
| US8028679B2 (en) | 2008-11-26 | 2011-10-04 | Caterpillar Inc. | Engine control system having pressure-based timing |
| US8113173B2 (en) | 2008-11-26 | 2012-02-14 | Caterpillar Inc. | Engine control system having speed-based timing |
| US8150603B2 (en) | 2008-11-26 | 2012-04-03 | Caterpillar Inc. | Engine control system having fuel-based timing |
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