JPH04134130A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば、エンジンの充填効率を高め、トル
クアップを図る目的で、吸気系にスーパチャージャなど
の過給機を介設したようなエンジンの吸気装置に関する
。

（従来技術） 従来、エンジンの吸気系に過給機を介設して、エンジン
の充填効率を高め、トルクアップを図ることは既に知ら
れている（特開昭５８−１８８０２９号公報参照）。

この種の過給機においては過給圧を最大値に設定すると
、掃気が向上する反面、エミッションが悪化するので、
上述の過給圧はエミッションが悪化しない程度の所定値
に設定されている。

そこで、従来の過給機付きエンジンにおいて、ノッキン
グ（異常燃焼）が発生した場合には、過給圧を低下して
、吸気の充填効率を下げ、発熱量を低減し、異常燃焼を
防止する手段がとられているため、トルクが低下する問
題点があった。

（発明の目的） この発明の請求項１記載の発明は、ノッキング発生時で
、かつピストン上死点におけるシリンダ内のデッドスペ
ースに高温の残留ガスか所定量以上残留している特定の
運転状態時に、過給圧を上昇させることで、積極的に掃
気を行ない、シリンダ内の温度低下を図り、異常燃焼を
防止すると共に、過給圧上昇によりトルクの向上を図る
ことができるエンジンの吸気装置の提供を目的とする。

この発明の請求項２記載の発明は、ノッキング発生時で
、かつ残留ガスが所定量以上残留している時に、インタ
ークーラをバイパスするバイパス通路を介して吸入空気
を供給することにより、インタークーラの通路抵抗相当
分過給圧を上昇させ、充分な掃気を行なって、異常燃焼
を回避すると共に、トルクの向上を図ることができるエ
ンジンの吸気装置の提供を目的とする。

この発明の請求項３記載の発明は、ノッキング発生時で
、かつ残留ガスが所定量以上残留している時に、過給圧
を上昇させると共に、上述のバイパス通路を介して吸入
空気を供給することで、より一層良好に掃気をなって、
異常燃焼を回避すると共に、トルクの向上を図ることが
できるエンジンの吸気装置の提供を目的とする。

（発明の構成） この発明の請求項１記載の発明は、吸気系に過給機を配
設したエンジンにおいて、異常燃焼状態を検出する異常
燃焼検出手段と、シリンダ内の残留ガス量を検出する残
留ガス検出手段と、上記各検出手段の出力に基づいて異
常燃焼時で、かつ残留ガス量が所定量以上の時、上記過
給機の過給圧を上昇させる制御手段とを備えたエンジン
の吸気装置であることを特徴とする。

この発明の請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の
発明の構成と併せて、吸気系の上記過給機の下流にイン
タークーラを設けると共に、該インタークーラをバイパ
スする常閉タイプのバイパス通路を設け、上記両検出手
段の出力に基づいて上記制御手段でバイパス通路を開放
するエンジンの吸気装置であることを特徴とする。

この発明の請求項３記載の発明は、吸気系に過給機と、
過給機下流に位置するインタークーラとを配設したエン
ジンにおいて、上記インタークーラをバイパスする常閉
タイプのバイパス通路と、異常燃焼状態を検出する異常
燃焼検出手段と、シリンダ内の残留ガス量を検出する残
留ガス検出手段と、上記各検出手段の出力に基づいて異
常燃焼時で、かつ残留ガス量が所定量以上の時、上記過
給機の過給圧を上昇させると共に、上記バイパス通路を
開放する制御手段とを備えたエンジンの吸気装置である
ことを特徴とする。

（発明の効果） この発明の請求項１記載の発明によれば、上述の異常燃
焼検出手段が異常燃焼状態を検出したノッキング発生時
において、上述の残留ガス検出手段がシリンダ内の所定
量以上の残留ガスを検出し、吹抜けに対して余裕がある
時、上述の制御手段か過給機の過給圧を上昇させる。

この結果、過給圧の上昇により積極的に掃気を行なうこ
とができ、シリンダ内の温度低下を図って、異常燃焼を
防止することかできると共に、過給圧上昇によりトルク
の向上を図ることができる効果がある。

この発明の請求項２記載の発明によれば、上述の異常燃
焼検出手段が異常燃焼状態を検出したノッキング発生時
において、上述の残留ガス検出手段がシリンダ内の所定
量以上の残留ガスを検出し、吹抜けに対して余裕がある
時、上述の制御手段が常閉タイプのバイパス通路を開放
する。

この結果、吸入空気はインタークーラをバイパスして流
通し、インタークーラの通路抵抗相当分過給圧を上昇さ
せることができ、充分な掃気を行なって、異常燃焼を回
避することができると共に、トルクの向上を図ることが
できる効果がある。

この発明の請求項３記載の発明によれば、上述の異常燃
焼検出手段が異常燃焼状態を検出したノッキング発生時
において、上述の残留ガス検出手段がシリンダ内の所定
量以上の残留ガスを検出し、吹抜けに対して余裕がある
時、上述の制御手段が過給機の過給圧を上昇させると共
に、常閉タイプのバイパス通路を開放する。

この結果、過給機の過給圧の上昇と、吸入空気がインタ
ークーラをバイパスして流通することによるインターク
ーラー通路抵抗相当分の過給圧上昇との両者により、よ
り一層良好な掃気を行なうことができ、これにより異常
燃焼を回避することができると共に、トルクの向上を図
ることができる効果がある。

（実施例） この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面はエンジンの吸気装置を示し、第１図において、吸
入空気を浄化するエアクリーナ１の後位にエアフローメ
ータ２を接続して、このエアフローメータ２て吸入空気
量を検出すべく構成している。

上述のエアフローメータ２の後位にはスロットルボディ
３を接続し、このスロットルボディ３内のスロットルチ
ャンバ４には、吸入空気量を制御する制御弁としてのス
ロットル弁５を配設している。

上述のスロットルチャンバ４の下流には過給機としてス
ーパーチャージャ（機械式過給機）６を配設し、このス
ーパーチャージャ６の過給出口とサージタンク７との間
には、インタークーラ８を介設している。

上述のサージタンク７は所定容積を有する拡大室で、こ
のサージタンク７の下流には吸気ボート９と連通ずる吸
気マニホルド１０を接続すると共に、この吸気マニホル
ド１０には燃料噴射弁１１を配設している。

一方、エンジン１２の燃焼室１３と適宜連通する上述の
吸気ボート９および排気ボート１４には、動弁機構（図
示せず）により開閉操作される吸気弁１５と排気弁１６
とをそれぞれ取付け、また上述の排気ボート１４には排
気マニホルド１７を連通接続している。

ところで、上述のスーパーチャージャ６はエンジン１２
の動力を利用して加圧空気を供給する過給機であるから
、クランクプーリ側の出力プーリ１８とスーパーチャー
ジャ６側の入力プーリ１９との間にベルト２０を張架し
、周知のプーリ比可変装置２１により、出力プーリ１８
と入力プーリ１９とのプーリ比を変更調整すべく構成し
ている。

上述のスーパーチャージャ６の下流に配設したインター
クーラ８は、過給後の吸入空気の温度を低下させるため
のもので、このインタークーラ８の吸気入口と吸気出口
との間には同インタークーラ８をバイパスするバイパス
通路２２を接続している。

そして、このバイパス通路２２の一部に開閉弁２３を介
設し、この開閉弁２３の弁体２４をアクチュエータ２５
に接続すると共に、通常時においては上述の弁体２４で
バイパス通路２２を閉塞し、所謂常閉タイプのバイパス
通路２２と成している。

一方、ＣＰＵ３０はエアフローメータ２からの吸入空気
量信号、大気圧センサ２６からの大気圧信号、トルクセ
ンサ２７からのトルク信号、ノックセンサ２８からのノ
ッキング化う、ディストリビュータまたはイグニッショ
ンコイルからのエンジン回転数信号の各入力に基づいて
、ＲＯＭ２９に格納したプログラムに従って、プーリ比
可変装置２１およびアクチュエータ２５を駆動制御し、
またＲＡＭ３１は第２図に示すマツプ等の必要なデータ
を記憶する。

上述のマツプは横軸に充填量７ｃをとり、縦軸に図示平
均有効圧力Ｐｊを充填量７ｃで除した値（Ｐｉ／７ｃ）
をとり、第２図の点線より左側の領域はピストン上死点
におけるシリンダ内のデッドスペースに高温の残留ガス
があることを意味し、点線より右側の領域は吹抜は領域
であることを意味する。

ここで、上述のＣＰｔＪ３０は、異常燃焼検出手段とし
てのノックセンサ２８の出力に基づいて異常燃焼時で、
かつ残留ガス検出手段（第３図の第６ステツプ４６参照
）に基づいて残留ガス量が所定量以上の時、プーリ比可
変装置２１を介してスーパチャージャ６の過給圧を上昇
させると共に、上述のアクチュエータ２５を介してバイ
パス通路２２を開放する制御手段である。

このように構成したエンジンの吸気装置の動作を、第３
図のフローチャートを参照して説明する。

第１ステツプ４１て、ＣＰＵ３０は各種信号の読込みを
実行する。すなわち、吸入空気量Ｑ、エンジン回転数Ｎ
ｅ、大気圧Ｐ、）ルクＴ１ノック信号の読込みを実行す
る。

次に、第２ステツプ４２で、ＣＰＵ３０はノック発生か
否かを、ノック信号の有無により判定し、ノック発生で
ない場合には第１ステツプ４１にリターンする一方、ノ
ック発生時には、次の第３ステツプ４３に移行する。

この第３ステツプ４３で、ＣＰＵ３０は吸入空気量Ｑに
大気圧Ｐを乗して充填量７ｃを演算する。

次に、第４ステツプ４４で、ＣＰＵ３０は図示平均有効
圧力Ｐｉを次式に基づいて演算する。

Ｐｉ＝Ｐｅ＋Ｐｆ　　Ｐｅ＝に−Ｔ ここにＰｅは正味平均有効圧力 Ｐｆは機械抵抗 には定数 Ｔはトルクである。

次に、第５ステツプ４５で、ＣＰＵ３０はＰｉ／　７　
ｃを演算する。すなわち上述の第４ステツプ４４で求め
た図示平均有効圧力Ｐｉを、上述の第３ステツプ４３で
求めた充填量７ｃで除してＰｉ／　７　ｃを演算する。

次に、第６ステツプ４６で、ＣＰＵ３０は残留ガス量が
所定量以上か否かを判定する。

すなわち、現行の充填量７ｃとＰ　ｉ　／　７　ｃとが
第２図のマツプの点線を隔てた左右何れの領域にあるか
を判定することで、残留ガス量が所定量以上か否かを判
定し、吹き抜けに対して余裕がない場合には次の第７ス
テツプ４７に移行する一方、吹き抜けに対して余裕があ
る場合には別の第８ステツプ４８に移行する。

上述の第７ステツプ４７では、残留ガス量が所定量以下
で、吹き抜けに対して余裕がないので、ＣＰＵ３０はア
クチュエータ２５を介して弁体２４を常閉状態に保ち、
インタークーラバイパスＯＦＦとする。

上述の第８ステツプ４８では、残留ガス量か所定量以上
、吹き抜けに対して余裕があるので、ＣＰＵ３０はアク
チュエータ２５を介して弁体２４を弁座から離反操作し
て、バイパス通路２２を開放（インタークーラバイパス
ＯＮ）すると共に、プーリ比可変装置２１を駆動して、
プーリ比を向上し、スーパーチャージャ６による過給圧
を上昇させる。

このように、ノックセンサ２８が異常燃焼状態を検出し
たノッキング発生時において、残留ガス検出手段として
の第６ステツプ４６がシリンダ内の所定量以上の残留ガ
スを検出し、吹抜けに対して余裕がある時には、上述の
ＣＰＵ３０がスーパーチャージャ６の過給圧を上昇させ
ると共に、常閉タイプのバイパス通路２２を開放する。

この結果、スーパーチャージャ６の過給圧の上昇と、吸
入空気がインタークーラ８をバイパスして流通すること
によるインタークーラ通路抵抗相当分の過給圧上昇との
両者により、充分な掃気を行なうことができ、シリンダ
内の温度低下を図って、異常燃焼を防止することができ
ると共に、過給圧上昇によりトルクの向上を図ることが
できる効果がある。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、 この発明の異常燃焼検出手段は、実施例のノックセンサ
２８に対応し、 以下同様に、 残留ガス検出手段は、ＣＰＵ３０制御による第６ステツ
プ４６に対応し、 制御手段は、ＣＰＵ３０に対応し、 過給機は、機械式過給機としてのスーパーチャージャ６
に対応するも、 この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、 第１図はエンジンの吸気装置を示す系統図、第２図はマ
ツプの説明図、 第３図はフローチャートである。 ６・・・スーパーチャージャ ８・・・インタークーラ １２・・・エンジン ２２・・バイパス通路 ２８・・・ノックセンサ ３０・・・ＣＰＵ ４６・・・第６ステツプ （残留ガス検出手段） 第３図 ４６・

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気系に過給機を配設したエンジンにおいて、 異常燃焼状態を検出する異常燃焼検出手段と、 シリンダ内の残留ガス量を検出する残留ガス検出手段と
   、 上記各検出手段の出力に基づいて異常燃焼時で、かつ残
   留ガス量が所定量以上の時、 上記過給機の過給圧を上昇させる制御手段とを備えた エンジンの吸気装置。
2. （２）吸気系の上記過給機の下流にインタークーラを設
   けると共に、 該インタークーラをバイパスする常閉タイプのバイパス
   通路を設け、 上記両検出手段の出力に基づいて上記制御手段でバイパ
   ス通路を開放する請求項１記載のエンジンの吸気装置。
3. （３）吸気系に過給機と、過給機下流に位置するインタ
   ークーラとを配設したエンジンにおいて、 上記インタークーラをバイパスする常閉タイプのバイパ
   ス通路と、 異常燃焼状態を検出する異常燃焼検出手段と、 シリンダ内の残留ガス量を検出する残留ガス検出手段と
   、 上記各検出手段の出力に基づいて異常燃焼時で、かつ残
   留ガス量が所定量以上の時、 上記過給機の過給圧を上昇させると共に、 上記バイパス通路を開放する制御手段とを備えた エンジンの吸気装置。