JPH037574Y2

JPH037574Y2 -

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Publication number: JPH037574Y2
Application number: JP15365184U
Authority: JP
Priority date: 1984-10-13
Filing date: 1984-10-13
Publication date: 1991-02-25
Also published as: JPS6169468U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は、内燃機関の独立吸気システムの各吸
気管を導通、遮断可能に連通するエアコントロー
ルバルブにコールドスタートインジエクタを配置
し、エアコントロールバルブおよびコールドスタ
ートインジエクタを電子制御により制御させるよ
うにした内燃機関の始動制御装置に関する。

従来の技術内燃機関のサージタンクまたはエアクリーナか
ら気筒に至る吸気管が各気筒ごとに独立しており
該独立の吸気管にそれぞれスロツトルバルブを備
えた内燃機関の独立吸気システムにおいては、独
立の各吸気管を連通させるものがある。たとえ
ば、各気筒への吸気通路の長さが異なるために各
気筒への空気量が異なるのでとくにアイドル時の
各気筒の吸入空気量をバランスさせるために設け
られるバランスチユーブ（たとえば特開昭54−
137516号公報、特開昭58−57066号公報）、ブレー
キブースタの元圧を得るために吸気圧力を平均さ
せる吸気平均圧力を得るための連通管、冷間始動
時の回転を上げるためのフアーストアイドルのた
めの空気導入管（たとえば実開昭57−117721号公
報等がそうである。

考案が解決しようとする問題点しかしながら、独立吸気システムでは、従来吸
気システムのようにスロツトバルブ下流にサージ
タンクを有しないため、始動補償用のコールドス
タートインジエクタの装着が困難であり、始動性
が問題となる。すなわち、スロツトバルブ上流の
サージタンクにコールドスタートインジエクタを
配置しても、コールドスタートインジエクタから
噴射された燃料はスロツトバルブにあたつて気筒
に流れ込みにくく、スロツトバルブ下流に通常コ
ールドスタートインジエクタを装着するにはスペ
ース上問題があり、したがつて、コールドスター
トインジエクタの装着が困難であり、始動性上問
題となる。

このため、前記のような連通管を設ける独立吸
気システムでは、連通管にコールドスタートイン
ジエクタを配置してそこから始動補償用燃料を入
れることが考えられるが、従来のような制御バル
ブを有しない連通管においては、連結孔をあまり
大きく開けておくと独立吸気としての機能がそこ
なわれ、逆に連結孔を小さくするとコールドスタ
ートインジエクタからの噴射燃料が気筒にスムー
ズに入らなくなるという問題がある。

本考案は、上記のような問題を解消するため
に、独立気筒を連通する連通管を備えた独立吸気
システムの内燃機関において、コールドスタート
インジエクタを始動補償用燃料の気筒への流入が
スムーズでしかもスペース上も問題とならないよ
うに配置し、内燃機関の始動性を向上させること
を目的とする。

問題点を解決するための手段この目的に沿う本考案の内燃機関の始動制御装
置は、内燃機関のサージタンクまたはエアクリー
ナから気筒に至る吸気管が各気筒ごとに独立しか
つ該独立の吸気管にそれぞれスロツトルバルブを
備えた、いわゆる内燃機関の独立吸気システム
に、各吸気管を連通すると共にスロツトルバルブ
上流に連通された連通管と該連通管内に挿入され
て各吸気管の連通を導通、遮断するバルブとを有
するエアコントロールバルブを設け、該エアコン
トロールバルブにコールドスタートインジエクタ
を配置し、エアコントロールバルブおよびコール
ドスタートインジエクタを、内燃機関始動時に各
吸気管を連通させると共にコールドスタートイン
ジエクタから燃料を噴射させるように制御する電
子制御装置（ECU）に接続したものから成る。

作用このように構成された内燃機関の始動制御装置
では、エンジン各部から送られた信号により
ECUが機関が始動時にあることを判断し、ECU
による制御によつて、エアコントロールバルブが
連通管をスロツトルバルブ上流に連通すると共に
各吸気管に連通してスロツトルバルブ上流からの
新気を各吸気管に流入せしめ、しかもこの時にコ
ールドスタートインジエクタから始動補償用燃料
をエアコントロールバルブ内に噴射させる。これ
によつて始動時に始動補償用燃料がスロツトルバ
ルブ下流にて噴射されて各気筒にスムーズに送ら
れ、独立吸気システムの始動性を最適なものにす
ることができる。しかもコールドスタートインジ
エクタはエアコントロールバルブにとりつけられ
るので、取付け上も問題ない。また、上記装置に
よれば、始動時外には各気筒を新気導入から遮断
し、各気筒をエアコントロールバルブを介して連
通させたり連通を遮断させたりして制御でき、連
通管を有する独立吸気システムの本来の吸気効果
をそこなうこともない。

実施例以下に本考案に係る内燃機関の始動制御装置の
望ましい実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本考案実施例の系統を、第２図および
第３図はエアコントロールバルブを内燃機関に装
着した状態を、第４図ないし第８図はエアコント
ロールバルブを、第９図はその作動を、第１０図
は制御の流れを、第１１図ないし第１３図は制御
における各パラメータの関係を示している。

まず、第１図および第３図において、内燃機関
１の各気筒２はサージタンクまたはエアクリーナ
３と独立の吸気管４によつて接続されている。符
号４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは独立の吸気管を示し
ている。各吸気管４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにはそ
れぞれスロツトルバルブ５が設けられておりロツ
ド６により同時に開閉される。符号５ａ，５ｂ，
５ｃ，５ｄは各吸気管４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに
設けたそれぞれのスロツトルバルブを示してい
る。独立の吸気管４、各吸気管４の夫々に設けた
スロツトルバルブ５は独立吸気システムを構成し
ている。

７はエアコントロールバルブを示している。第
４図ないし第８図に示すように、該エアコントロ
ールバルブ７は各吸気管４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ
にわたつて延びる筒状体を連通管８と、該連通管
８内に回動可能に装着されたバルブ９を有する。
連通管８は少なくとも１つの新気吸入口１０を有
し、該新気吸入口１０はスロツトルバルブ５より
上流の吸気通路に連結管１１を介して連通してい
る。また、連通管８は各気筒の吸気管４に連通さ
れる連結口１２を有している。符号１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ，１２ｄはそれぞれ吸気管４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄに連通される連結口を示してい
る。バルブ９は筒状体の両端を閉塞したものから
成り、内部に連通空間部１３を有している。さら
にバルブ９は、連通管８の新気吸入口１０の対応
する位置に新気吸入口１０とほぼ同じ大きさの新
気吸入用のポート１４を有し、連通管８の連結口
１２に対応する位置に円周方向に長く延びる連結
用のポート１５を有している。符号１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ，１５ｄはそれぞれ連結口１２ａ，１
２ｂ，１２ｃ，１２ｄに対応するポートを示して
いる。バルブ９のポート１４，１５は、連通管８
の新気吸入口１０および連結口１２に対する位置
関係よりエアコントロールバルブ７は次の３つの
状態を現出することができるような位置に設けら
れる。すなわち、第６図はバルブ９を連通管８内
に回動させることにより、連結口１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ，１２ｄがバルブ９の壁９ａによつて
遮断され、各吸気管４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが独
立吸気として作動する状態を示している。第７図
はバルブ９を連通管８内に回動させることによ
り、新気吸入口１０がバルブ９の壁９ａによつて
遮断され、各連結口１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１
２ｄは連結用のポート１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，
１５ｄによつて開けられ、各気筒が連通されて独
立吸気でない状態を示している。第８図はバルブ
９を連通管８内に回動させることにより、新気吸
入口１０が新気吸入用のポート１４によつて開け
られ、かつ各連結口１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１
２ｄは連結用のポート１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，
１５ｄによつて開けられて、各気筒に新気を供給
できる状態を示している。

バルブ９の一端は連通管８外に延びて出てお
り、そこにレバー１６が固定されている。該レバ
ー１６は第２図に示すように、アクチユエータ１
７によつて作動されバルブ９を連通管８内に回動
させる。アクチユエータ１７は電子制御装置
（ECU）１８と電気的に接続されており、該ECU
１８によつて回動を制御される。ECU１８には
水温センサ１９、スタータ信号２０、エアクリー
ナ３にとりつけた空気温センサ２１、スロツトル
センサ２２、圧力センサ２３、デイストリビユー
タ２４、イグニツシヨンスイツチ３４の信号、車
速センサ２５と電気的に接続されており、これら
からの信号によつて車速および内燃機関の運転状
態を判断し、それに応じたバルブ９の回度信号を
アクチユエータ１７、および噴射信号をコールド
スタートインジエクタ３５に送る。

コールドスタートインジエクタ３５は、第４図
に示すようにエアコントロールバルブ７に取付け
られ。エアコントロールバルブ７内の連通空間部
１３に始動補償用燃料を噴射できるよにされてい
る。本実施例ではコールドスタートインジエクタ
３５は２本取付けられているが、これは細い連通
空間部１３内で、できるだけ燃料の気筒間分配を
よくするためである。

ECU１８は、第１図に示すように、アナログ
デイジタル変換器（ADC）１８ａ、入力出力端
装置（Ｉ／Ｏ）１８ｂ、CPU１８ｃ、RAM１８
ｄ、ROM１８ｅ、バツクアツプRAM１８ｆを
有しており、電源２６か電力を供給されて作動す
る。ECU１８は第１０図に示すような制御の流
れに従つて作動するよう構成されている。すなわ
ち段階２７にてイグニツシヨンスイツチ３４の信
号を受けてイグニツシヨンスイツチ３４がONは
否かを判断し、ONの場合は段階２８に進み、段
階２８にて水温センサ１９からの信号を受けてエ
ンジン冷却水温THWをとり込む。つぎに段階２
９に進み水温THWが最低水温THWCOLDと最
高水温THWHOTの間にあるか否かを判断し、
最低水温THWCOLDより水温THWが低いとき
は段階３０に進む。段階３０ではCPU１８ｃに
より、水温THWからコールドスタートインジエ
クタ（STJ）３５を通電時間（ONタイム）を算
出し、、段階３１に進み、水温THWからエアコ
ントロールバルブ（ACV）７の通電電流、通電
時間を算出し、段階３２に進んでスタータ２０を
ONにして、段階３３でコールドスタートインジ
エクタ（STJ）３５およびエアコントロールバル
ブ（ACV）７をON−OFFさせて制御する。こ
の場合CPU１８ｃにおいては、水温THWとコー
ルドスタートインジエクタ（STJ）３５の通電時
間およびエアコントロールバルブ（ACV）７の
通電時間との関係が第１１図に示すように定めら
れており、水温THWとエアコントロールバルブ
（ACV）７の通電電流AMとの関係は第１２図に
示すように定められており、エアコントロールバ
ルブ（ACV）７の通電電流AMとエアコントロ
ールバルブ（ACV）７の回動ストロークは第１
３図に示すように定められている。

なお、上記実施例のエアコントロールバルブ７
はバルブ９が回転式のものであるが、バルブ９が
軸方向にスライドする構造ものであつてもよい。

つぎに上記実施例装置の作動について説明す
る。

ECU１８は、水温センサ１９、スタータ２０、
空気温センサ２１、スロツトルセンサ２２、圧力
センサ２３、デイストリビユータ２４、イグニツ
シヨンスイツチ３４からの信号を設け、内燃機関
の負荷状態、回転数、暖気機状態等の運転状態を
判断し、それぞれの運転状態に必要なエアコント
ロールバルブ７の要求機能を満足させるようにア
クチユエータ１７に信号を送り、アクチユエータ
１７の作動によつてエアコントロールバルブ７の
バルブ９位置を変化させる。

まず、アイドル時を除く通常の運転状態ではバ
ルブ９は第６図の位置にあり、各吸気管４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄは独立吸気として作動する状態に
される。これによつて良好な出力性能が得られ
る。

つぎにアイドル時にはバルブ９は第７図の位置
にあり、各吸気管４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは連通
された状態にあり、独立吸気でない状態にある。
この状態では新気吸入口１０はバルブ９の壁９ａ
によつて遮断されているので、新気の吸入はな
い。アイドル時は気筒２への吸入空気量も少なく
各気筒の吸入空気量がばらつこうとするが、エア
コントロールバルブ７の連通空間部１３を介して
各吸気管４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが連通された状
態にあるので、各吸気管４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ
の吸入空気量がバランスされ、従来のバランスチ
ユーブの作用効果と同一の作用効果が得られる。

つぎに始動時には、ECU１８はイグニツシヨ
ンスイツチ３４、水温センサ１９等の信号を受け
て、エアコントロールバルブ７を各吸気管４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄが連通されかつ新気吸入口１０
が解放された第８図の状態にし、エアコントロー
ルバルブ７の開度とコールドスタートインジエク
タ３５をON、OFFを同期させながら、コールド
スタートインジエクタ３５から始動補償用燃料を
噴射し、該燃料を気筒に送り、始動性を向上させ
る。このときは新気が新気吸入口１０および連通
空間部１３を介して各気筒２に導入され、吸入空
気量も増え始動性が向上される。

第９図はエアコントロールバルブ７を設けた場
合のエアコントロールバルブ７を通つて各気筒２
に吸入される吸入空気量Ｑとバルブ９の回動角度
θとの関係を示している。独立吸気として作動す
る状態Ａではエアコントロールバルブ７を介して
の吸入空気量Ｑは０、各気筒２を連通し独立吸気
でない状態Ｂでは連通空間部１３を通るエアは
Q₁の吸入空気量が得られ、各気筒２に新気を供
給してコールドスタートインジエクタ３５を作動
させる状態Ｃでは、前記Q₁に加えて導入新気が
増加するのでQ₂の吸入空気量が得られる。

考案の効果以上の説明から明らかなように、本考案の内燃
機関の始動制御装置によるときは、始動時に
ECUにより、各気筒に連結したエアコントロー
ルバルブを、コールドスタートインジエクタの噴
射に合せて開閉し、始動に必要なタイミングでコ
ールドスタートインジエクタの噴射を実施するこ
とで、独立吸気システムの始動を最適なものにす
ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る内燃機関の始
動制御装置の系統図、第２図は第１図の系統を有
する内燃機関の断面図、第３図は第２図の装置の
平面図、第４図はエアコントロールバルブの断面
図、第５図は第４図のエアコントロールバルブの
側面図、第６図は第４図のエアコントロールバル
ブの−線に沿う断面図であつて独立吸気状態
にあるときの断面図、第７図は第４図のエアコン
トロールバルブの独立吸気でない状態における断
面図、第８図は第４図のエアコントロールバルブ
の新気供給状態における断面図、第９図はバルブ
回転角度θとエアコントロールバルブを介しての
吸入空気量Ｑとの関係図、第１０図はECUの制
御の流れ線図、第１１図はコールドスタートイン
ジエクタ、エアコントロールバルブの通電時間
図、第１２図はエアコントロールバルブの通電電
流図、第１３図はエアコントロールバルブの通電
電流とストロークとの関係図、である。１……内燃機関、２……気筒、４，４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄ……吸気管、５，５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄ……スロツトルバルブ、７……エアコン
トロールバルブ、８……連通管、９……バルブ、
１０……新気吸入口、１１……連結管、１２，１
２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ……連結口、１３
……連通空間部、１４，１５，１５ａ，１５ｂ，
１５ｃ，１５ｄ……ポート、１７……アクチユエ
ータ、１８……ECU、３５……コールドスター
トインジエクタ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

内燃機関の吸気管が各気筒ごとに独立しかつ該
独立の吸気管にそれぞれスロツトルバルブを備え
た内燃機関の独立吸気システムに、各吸気管を連
通すると共にスロツトルバルブ上流に連通された
連通管と該連通管内に挿入されて各吸気管の連通
を導通、遮断するバルブとを有するエアコントロ
ールバルブを設け、該エアコントロールバルブに
コールドスタートインジエクタを配置し、エアコ
ントロールバルブおよびコールドスタートインジ
エクタを、内燃機関始動時に各吸気管を連通させ
ると共にコールドスタートインジエクタから燃料
を噴射させるように制御する電子制御装置に接続
したことを特徴とする内燃機関の始動制御装置。