JPH0348333B2 - - Google Patents

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JPH0348333B2
JPH0348333B2 JP58013051A JP1305183A JPH0348333B2 JP H0348333 B2 JPH0348333 B2 JP H0348333B2 JP 58013051 A JP58013051 A JP 58013051A JP 1305183 A JP1305183 A JP 1305183A JP H0348333 B2 JPH0348333 B2 JP H0348333B2
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JP
Japan
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load
intake passage
control valve
differential pressure
low
Prior art date
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Application number
JP58013051A
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English (en)
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JPS59138723A (ja
Inventor
Makoto Hotate
Akira Takai
Misao Fujimoto
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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
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Publication of JPS59138723A publication Critical patent/JPS59138723A/ja
Publication of JPH0348333B2 publication Critical patent/JPH0348333B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/08Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/20SOHC [Single overhead camshaft]
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンの吸気装置、特に高負荷用吸
気通路と低負荷用吸気通路とを有する吸気装置に
関する。
一般にエンジンにおいては、吸入空気量の少い
低負荷時に燃料の霧化が良好に行われない等の理
由で燃焼性が悪くなるという問題がある。そこ
で、吸気通路を燃焼室の中心に対してオフセツト
させて、燃焼室内に吸気によるスワールを形成す
ることにより燃焼の霧化を促進されることが行わ
れるが、このようにすると、低負荷時の燃焼性が
改善される反面、吸気抵抗が増大するため、多量
の燃焼用空気を要する高負荷時に出力が低下する
等の弊害が生じる。
このような問題に対処するものとしては、例え
ば特開昭54−74021号公報に開示された「内燃機
関の吸気制御方法」に関する発明が存在する。こ
れは、吸気弁を介して燃焼室に通ずる流路断面積
の大きい主吸気通路(高負荷用吸気通路)と、該
主吸気通路内の吸気弁近傍に燃焼室方向を指向し
て開口する流路断面積の小さい副吸気通路(低負
荷用吸気通路)とを設けると共に、主吸気通路に
エンジン負荷に関連して開閉制御される制御弁を
備えて、該制御弁をアイドリング運転から低負荷
運転域にかけて最小開度に保つと共に、負荷の増
大に従つて開度を大きくして、少くとも高負荷域
では全開されるように制御することを特徴とす
る。これによれば、高負荷時には主吸気通路から
所要量の吸気が燃焼室に導入されて所定の出力が
得られると共に、低負荷時には副吸気通路から高
速の吸気が導入されることにより、燃料の霧化が
促進されて燃焼性が改善されることになる。しか
し、この発明は、エンジン負荷に対応させて制御
弁の開度を制御する構成であるから、該開度が適
切に制御されるとしても、主及び副吸気通路を通
過する吸気の流速ないし流量が必ずしも最適の状
態に制御されるとは限らず、例えば吸気通路の形
状や吸気抵抗のばらつき或いは堆積物によるこれ
らの経時変化等によつて、吸気の導入状態がエン
ジンの運転状態に適合しない場合が生じる虞れが
ある。
本発明は、高負荷用吸気通路と低負荷用吸気通
路とを有し且つ高負荷用吸気通路に制御弁が備え
られたエンジンの吸気装置において、吸気通路の
形状や吸気抵抗のばらつき或いはこれらの経時変
化等に拘らず、燃焼室への吸気の導入状態を良好
に維持して、制御性を向上させることを目的とす
る。
即ち、本発明は、低負荷用吸気通路と高負荷用
吸気通路とを有し、低負荷時には高負荷用吸気通
路に備えた制御弁を閉じることによつて低負荷用
吸気通路から吸気を燃焼室に導入すると共に、高
負荷時には上記制御弁を開いて高負荷用吸気通路
及び低負荷用吸気通路の両者から吸気を導入する
ようにしたエンジンの吸気装置において、エンジ
ンの運転状態を検出する運転状態センサと、上記
高負荷用吸気通路における制御弁前後の差圧を検
出する圧力センサと、運転状態に適合した上記制
御弁前後の目標差圧と運転状態に適合した上記制
御弁の目標開度とをそれぞれ記憶している記憶装
置と、上記圧力センサで検出される差圧が所定値
を超えるときには、上記運転状態センサで検出さ
れる運転状態に対応する目標差圧を上記記憶装置
から読み取り、その目標差圧となるように上記制
御弁の開度を制御すると共に、上記差圧が所定値
以下のときには、上記記憶装置から読み取つた目
標開度となるように上記制御弁の開度を制御する
制御装置とを備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、高負荷用吸気通路に
設置された制御弁の前後の差圧が所定値を超える
ときには、その差圧が予め記憶装置に記憶された
エンジンの運転状態に適合する目標差圧となるよ
うに制御弁の開度が制御される。これにより、高
負荷用吸気通路及び低負荷用吸気通路を通過する
吸気の流速ないし流量が、エンジンの運転状態を
反映した最適な状態に制御されることになつて、
吸気通路の形状や吸気抵抗のばらつき或いはこれ
らの経時変化にかかわらず、最適な燃焼状態が得
られることになる。
特に、本発明によれば、上記制御弁前後の差圧
が所定値以下のときには、運転状態に応じて予め
設定された目標開度となるように、上記制御弁の
開度が制御されることになるので、吸入空気量が
少なく差圧が生じにくい低負荷低回転時において
も、高負荷用吸気通路及び低負荷用吸気通路を通
過する吸気の流速ないし流量が、エンジンの運転
状態を或る程度反映する状態に制御されることに
なつて、低負荷低回転時における制御性も確保さ
れることになる。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。
第1図は吸気装置の全体構成を示すもので、シ
リンダ1と該シリンダ1に嵌挿されたピストン2
とシリンダ1の上方に設置されたシリンダヘツド
3とにより燃焼室4が形成されている。該燃焼室
4には吸気通路5と排気通路6とが開口され、そ
の開口部には、スプリング7,8により常時閉方
向に付勢され且つクランク軸(図示せず)に連動
するカム軸9によつてロツカーアーム10,11
を介して所定の時期に開かれる吸気弁12及び排
気弁13が夫々備えられている。
上記吸気通路5の上流部にはスロツトル弁14
が備えられていると共に、該吸気通路5の下流端
部は、仕切壁15によつて流路断面積の大きい高
負荷用吸気通路16と流路断面積の小さい低負荷
用吸気通路17とに仕切られ、且つ高負荷用吸気
通路16にはこれを開閉する制御弁18が備えら
れている。ここで、上記低負荷用吸気通路17
は、その軸線がシリンダヘツド3の下面に略平行
で且つ燃焼室4の中心に対してオフセツトするよ
うに形成され、該通路17から燃焼室4内に導入
される吸気がスワールを形成するようになされて
いる。
然して、上記高負荷用吸気通路16における制
御弁18の直上流及び直下流には、夫々の位置に
おける負圧Pa,Pbを検出する上流側負圧センサ
19と下流側負圧センサ20とが設けられ、両セ
ンサ19,20からの信号a,bと、別途備えら
れたエンジン回転速度Vを検出するエンジン回転
センサ21からの信号cとが制御装置22に入力
される。また、該制御装置22には、記憶装置2
3が接続されているが、該記憶装置23には、第
2図に示すようにエンジン回転速度Vと吸入負圧
(制御弁18の上流側の負圧)Paとに対応する目
標制御弁開度θ0を記憶させた開度マツプと、第3
図に示すようにエンジン回転速度Vと吸入負圧
Paとに対応する目標差圧ΔP0を記憶させた差圧
マツプとが収納されている。そして、上記制御装
置22からは、制御弁18の駆動装置24に対し
て駆動信号dが出力されると共に、該制御弁18
の開度θを検出する開度センサ25からの信号e
が制御装置22にフイードバツクされる。
次に、上記実施例の作動を第4図に示すフロー
チヤートに従つて説明する。
先ず、制御装置22は作動開始時にシステムの
初期化を行つた上で、負圧センサ19,20及び
回転センサ21からの信号a,b,cによつて制
御弁18の上流側負圧Pa、下流側負圧Pb及びエ
ンジン回転速度Vを読み込み、また、開度センサ
25からの信号eによつて制御弁18の現在の開
度θを読み込む(ステツプS1〜S3)。そして、上
記上流側負圧Paと下流側負圧Pbの差が一定値K1
より小さい場合は、ステツプS4からステツプS5
S7に従つて制御弁18の開度制御を行う。即ち、
エンジンの運転状態(回転速度Vと吸入負圧Pa)
に対応する制御弁18の目標開度θ0を第2図の開
度マツプから読み取り、その目標開度θ0と現実の
開度θとを比較して、その差が一定値K2より大
きい場合は、現実の開度θを目標開度θ0に一致さ
せるように制御弁18の駆動装置24に駆動信号
dを出力する。したがつて、吸入空気量が少なく
制御弁18の前後に差圧が生じにくい比較的低負
荷低回転領域にあつては、制御弁18がエンジン
の運転状態を或る程度反映した開度に制御される
ことになつて、制御性の悪化が回避されることに
なる。
一方、上記制御弁18の上流側及び下流側の負
荷Pa,Pbの差が上記一定値K1より大きい場合
は、上記ステツプS4からステツプS8〜S11に従う
制御が行われる。即ち、制御弁18の前後の差圧
ΔP=Pa−Pbを算出すると共に、その時のエンジ
ン運転状態に対応する目標差圧ΔP0を第3図の差
圧マツプから読み取り、その目標差圧ΔP0と現実
の差圧ΔPとを比較する。そして、両者の差が一
定値K3より大きい場合には、現実の差圧ΔPを目
標差圧ΔP0に一致させるように制御弁18の駆動
装置24に対して駆動信号dを出力する。これに
より、制御弁18の前後の差圧ΔPがエンジンの
運転状態に適合するように制御されるが、この差
圧ΔPは吸気通路5を通過する吸気の流速に対応
するから、該吸気の流速自体がエンジンの運転状
態に対応するように制御されることになる。ま
た、これに伴つて低負荷用吸気通路17からの吸
気の導入によるスワールの形成状態も適切にコン
トロールされることになつて、常に最適の吸気導
入状態が得られる。
以上のように本発明によれば、高負荷用吸気通
路と低負荷用吸気通路とを有し、且つ高負荷用吸
気通路に制御弁が備えられたエンジンの吸気装置
において、高負荷用吸気通路に設置された制御弁
の前後の差圧が所定値を超えるときには、その差
圧が予め記憶装置に記憶されたエンジンの運転状
態に適合する目標差圧となるように制御弁の開度
が制御される。これにより、高負荷用吸気通路及
び低負荷用吸気通路を通過する吸気の流速ないし
流量が、エンジンの運転状態を反映した最適な状
態に制御されることになつて、吸気通路の形状や
吸気抵抗のばらつき或いはこれらの経時変化等に
かかわらず、最適な燃焼状態が得られることにな
る。
特に、本発明によれば、上記制御弁前後の差圧
が所定値以下のときには、運転状態に応じて予め
設定された目標開度となるように、上記制御弁の
開度が制御されることになるので、吸入空気量が
少なく差圧が生じにくい低負荷低回転時において
も、高負荷用吸気通路及び低負荷用吸気通路を通
過する吸気の流速ないし流量が、エンジンの運転
状態を或る程度反映する状態に制御されることに
なつて、低負荷低回転時における制御性も確保さ
れることになる。
尚、本発明は、第1図に示すように高負荷用吸
気通路16と低負荷用吸気通路17とが吸気弁1
2の手前で合流している形式のエンジンに限ら
ず、高負荷用吸気通路及び低負荷用吸気通路が独
立して燃焼室に開口し、その夫々に吸気弁が備え
られている形式のエンジンについても同様に適用
される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明吸気装置の実施例を示す縦断面
図、第2,3図は該実施例における記憶装置の内
容を示す開度マツプ図及び差圧マツプ図、第4図
は該実施例の作動を示すフローチヤート図であ
る。 16……高負荷用吸気通路、17……低負荷用
吸気通路、18……制御弁、19,20……圧力
センサ(負圧センサ)、19,21……運転状態
センサ(負圧センサとエンジン回転センサ)、2
2……制御装置、23……記憶装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通路とを有
    し、低負荷時には高負荷用吸気通路に備えた制御
    弁を閉じることによつて低負荷用吸気通路から吸
    気を燃焼室に導入すると共に、高負荷時には上記
    制御弁を開いて高負荷用吸気通路及び低負荷用吸
    気通路の両者から吸気を導入するようにしたエン
    ジンの吸気装置であつて、エンジンの運転状態を
    検出する運転状態センサと、上記高負荷用吸気通
    路における制御弁前後の差圧を検出する圧力セン
    サと、運転状態に適合した上記制御弁前後の目標
    差圧と運転状態に適合した上記制御弁の目標開度
    とをそれぞれ記憶している記憶装置と、上記圧力
    センサで検出される差圧が所定値を超えるときに
    は、上記運転状態センサで検出される運転状態に
    対応する目標差圧を上記記憶装置から読み取り、
    その目標差圧となるように上記制御弁の開度を制
    御すると共に、上記差圧が所定値以下のときに
    は、上記記憶装置から読み取つた目標開度となる
    ように上記制御弁の開度を制御する制御装置とを
    備えたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
JP58013051A 1983-01-28 1983-01-28 エンジンの吸気装置 Granted JPS59138723A (ja)

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