JPH04237825A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン回転数に応じ
て切り換えられて吸気充填量を変更可能とする吸気充填
量可変手段を備えたエンジンの吸気装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、吸気圧力伝播状態を変更する
こと等により吸気充填量を変更可能とする吸気充填量可
変手段を備えたエンジンの吸気装置は種々知られている
。例えば実開平１−１６２０３８号公報に示された装置
では、吸気通路に第１気筒群に連通する通路と第２気筒
群に連通する通路とを形成し、これらの通路の間に連通
状態を切り換える制御弁を設け、運転状態に応じてこの
制御弁を作動することにより、吸気の慣性効果や共鳴効
果を調整して吸気充填量を変更可能としている。

【０００３】一般にこの種の装置では、エンジン回転数
に応じて吸気充填量可変手段が切り換えられ、つまり設
定回転数を境に上記制御弁が切り換えられるようになっ
ている。そして、加速時等にはトルク向上に最適な切り
換え点が得られるように予め上記設定回転数が定められ
ている。また、わずかな回転数変化で頻繁に制御弁が切
り換え作動されるようなハンチングが生じることを防止
するため、エンジン回転数の低下に伴う制御弁の切り換
えは回転数上昇時の切り換え回転数よりも低回転側で行
われるようにし、つまりヒステリシスをもたせるのが、
この種の制御では通例となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、エンジン回
転数上昇時には最適のトルクカーブをたどるように上記
設定回転数が定められているのに対し、エンジン回転数
低下時に上記のようなヒステリシスをもたせておくと、
後に実施例中でも補足説明するように、減速時にはトル
クが一端大きく低下してから、制御弁の切り換わりに伴
ってトルクが急変し、トルクショックを招く。とくに、
元来ハンチングの問題が生じないような急減速時に、上
記ヒステリシス制御によって不必要なトルクショックを
生じていた。

【０００５】本発明はこれらの事情に鑑み、加速性能の
向上およびハンチング防止の要求を満足しつつ、急減速
時に不必要にトルクショックが生じることを防止するこ
とができるエンジンの吸気装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、図１の構成説明図に示すように、エンジ
ン回転数に応じて切り換えられて吸気充填量を変更可能
とする吸気充填量可変手段ａを備えたエンジン１の吸気
装置において、エンジン運転状態が回転数上昇方向に変
化するときに設定回転数で上記吸気充填量可変手段ａを
切り換え、エンジン運転状態が回転数低下方向に変化す
るときには上記設定回転数より低回転側で上記吸気充填
量可変手段ａを切り換えるようなヒステリシス制御を行
う制御手段ｂと、エンジンの所定の急減速を判定する減
速判定手段ｃと、この減速判定手段ｃによって急減速が
判定されたときに上記ヒステリシス制御を停止して回転
数低下に伴う上記吸気充填量可変手段ａの切り換えを上
記設定回転数で行う制御変更手段ｄとを備えたものであ
る。

【０００７】上記減速判定手段ｃによる判定のとくに有
効な例としては、ハイギヤであるとともにアクセル開度
が所定値以上で、かつエンジン回転数低下率が所定値以
上となる急減速を判定する。

【０００８】

【作用】上記構成によると、トルク向上に有利なように
上記設定回転数が予め定められ、かつ、定常運転に近い
状態では上記ヒステリシス制御によってハンチングが防
止されるが、急減速時には上記ヒステリシス制御の停止
により、トルクショックが防止される。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１０】図１は本発明の一実施例による装置の概略
を示している。１はエンジンであり、図ではＶ型に配置
された一対のバンク１ａ，１ｂに複数（例えば３個）の
気筒を有するＶ型エンジンとなっている。各気筒の燃焼
室２には、吸気弁３により開閉される吸気ポートと４お
よび排気弁５により開閉される排気ポート６が開口して
いる。このエンジン１には吸気通路１０および排気通路
１１が接続されている。

【００１１】上記吸気通路１０は、その下流側に、各気
筒の吸気ポート４に連通する独立吸気通路１２を有して
いる。これらの独立吸気通路１２は、吸気順序の連続し
ない気筒で構成された気筒群毎に集合され、当実施例で
はバンク別の気筒群毎に集合されている。つまり、Ｖ型
６気筒エンジンでは一方のバンク１ａに属する気筒同志
および他方のバンク１ｂに属する気筒同志は、それぞれ
吸気順序が連続しないので、一方のバンク１ａに属する
気筒の吸気ポート４に連通する各独立吸気通路１２が集
合されて第１集合通路部分１３ａが形成されるとともに
、他方のバンク１ｂに属する気筒の吸気ポート４に連通
する各独立吸気通路１２が集合されて第２集合通路部分
１３ｂが形成されている。

【００１２】上記各集合通路部分１３ａ，１３ｂにはそ
れぞれプライマリ通路１４ａ，１４ｂが接続され、各プ
ライマリ通路１４ａ，１４ｂの上流端側は合流部１５に
達している。また、上記各集合通路部分１３ａ，１３ｂ
の一端側からそれぞれセカンダリ通路１６ａ，１６ｂが
延び、この各セカンダリ通路１６ａ，１６ｂも上流端側
が上記合流部１５に達している。そして、各セカンダリ
通路１６ａ，１６ｂには、この通路１６ａ，１６ｂを開
閉する制御弁１７が設けられている。一方、上記両集合
通路部分１３ａ，１３ｂのセカンダリ通路側と反対側の
端部は、連通路１８により連通されている。この連通路
１８にも、連通路１８を開閉する制御弁１９が設けられ
ている。

【００１３】これらプライマリ通路１４ａ，１４ｂ、セ
カンダリ通路１６ａ，１６ｂおよび連通路１８と各制御
弁１７，１９により、図１中の吸気充填量可変手段ａが
構成されており、上記制御弁１７，１９の開閉状態の切
り換わりにより吸気の動的効果が調整され、吸気充填量
が可変とされている。

【００１４】上記各制御弁１７，１９は負圧応動式のア
クチュエータ２０，２１により作動され、これらのアク
チュエータ２０，２１は三方電磁弁２２，２３に接続さ
れている。そして、制御信号に応じて上記三方電磁弁２
２，２３が図外のバキュームタンクから負圧を導入する
状態と大気を導入する状態とに切り換わることにより、
それに応じてアクチュエータ２０，２１が上記制御弁１
７，１９を開閉作動するようになっている。

【００１５】上記合流部１５の上流側には共通吸気通路
２５が連なっている。この共通吸気通路２５には、エア
クリーナ（図示せず）、エアフローメータ２６およびス
ロットル弁２７が配設されている。また、上記各独立吸
気通路１２には、燃料を噴射供給するインジェクタ２８
が設けられている。

【００１６】３０はコントロールユニット（ＥＣＵ）で
あり、上記エアフローメータ２６からの吸入空気量検出
信号、エンジン回転数を検出する回転数センサ３１から
の信号、スロットル弁２７の開度を検出するスロットル
開度センサ３２からの信号等を入力し、上記三方電磁弁
２２，２３に制御信号を出力することにより上記制御弁
１７，１９を制御するようになっている。このコントロ
ールユニット３０は図１中の制御手段ｂ、減速判定手段
ｃおよび制御変更手段ｄを構成している。

【００１７】すなわち、このコントロールユニット３０
においては、図３に示すように、回転数上昇方向に運転
状態が変化するときの制御弁切り換え制御のための複数
の設定回転数Ｎ１ａ，Ｎ２ａ，Ｎ３ａ，Ｎ４ａ，Ｎ５ａ
と、回転数低下方向に運転状態が変化するときの制御弁
切り換え制御のための複数の設定回転数Ｎ１ｂ，Ｎ２ｂ
，Ｎ３ｂ，Ｎ４ｂ，Ｎ５ｂとが予め記憶されている。 そして、回転数上昇方向へ運転状態が変化する場合であ
れば、第１の設定回転数Ｎ１ａに達するまではプライマ
リ通路１４ａ，１４ｂによりこの領域での動的効果をも
たせるべく両制御弁１７，１９を閉じ、第１，第２の設
定回転数Ｎ１ａ，Ｎ２ａの間では連通路１８を利用して
この領域での動的効果をもたせるべく制御弁１９を開き
、第２，第３の設定回転数Ｎ２ａ，Ｎ３ａの間ではセカ
ンダリ通路１６ａ，１６ｂも開通させることによりこの
領域での動的効果をもたせるべく制御弁１７，１９を開
き、また第３，第４の設定回転数Ｎ３ａ，Ｎ４ａの間で
はプライマリ通路１４ａ，１４ｂにおける圧力波二次成
分によりこの領域での動的効果をもたせるべく両制御弁
１７，１９を閉じるというように、制御弁切り換え制御
を行う。この場合、図４に示すように、制御弁の状態に
よって異なる各トルクカーブ（最大負荷時のトルクのエ
ンジン回転数に対する特性）の交点で制御弁開閉状態が
切り替わるように、回転数上昇時用の設定回転数Ｎ１ａ
，Ｎ２ａ・・・が定められている。

【００１８】一方、回転数低下時用の設定回転数Ｎ１ｂ
，Ｎ２ｂ・・・は、回転数上昇時用の設定回転数Ｎ１ａ
，Ｎ２ａ・・・に対して低回転側にずらされ、ヒステリ
シスをもたされている。そして、エンジン回転数変化が
比較的小さくて定常運転に近い状態にある場合は上記の
ような設定に従ってヒステリシス制御が行われるが、例
えばスロットル開度変化率が所定値以上となるような急
減速時にはこれが判定され、その判定に応じ、上記ヒス
テリシス制御が停止されて、エンジン回転数の低下に伴
う制御弁開閉の切り換えが回転数上昇時と同じ設定回転
数Ｎ１ａ，Ｎ２ａ・・・で行われるようになっている。

【００１９】このような制御の一例を、図４のフローチ
ャートに示す。このフローチャートにおいては、スター
トすると、まずステップＳ１でスロットル開度、エンジ
ン回転数等の検出信号を入力し、ステップＳ２でスロッ
トル開度の変化率を演算する。次のステップＳ３で、制
御変更条件成立か否かを調べる。この場合に当実施例で
は、スロットル開度の閉じ方向への変化率が設定値以上
に大きいときを急減速とし、これを制御変更条件の一つ
とする。また、ヒステリシス制御を行うととくにある特
定の切り換え回転数でショックが大きくなる傾向がある
場合にはそれ以上の回転数から減速が行われたときに制
御を変更するように、所定回転数（たとえぱ４０００ｒ
ｐｍ）以上であることも条件とする。さらに、スロット
ル弁全閉を検出するアイドルスイッチがＯＮであること
を条件に加えても良い。

【００２０】ステップＳ３の判定がＮＯのときは、図３
の設定にしたがった通常の制御弁開閉制御を行い、回転
数低下時には回転数上昇時に対して制御弁開閉の切り換
えにヒステリシスをもたせる制御を行う。

【００２１】上記ステップＳ３の判定がＹＥＳのときは
、ヒステリシス制御を停止し、つまり回転数低下に伴い
回転数上昇時と同じ設定回転数で制御弁開閉の切り換え
を行う。ステップＳ４もしくはステップＳ５に続くステ
ップＳ６ではイグニッションスイッチオンか否かを調べ
、その判定がＹＥＳであればステップＳ１からの処理を
繰返し、ＮＯになると制御を終了する。

【００２２】以上のような当実施例の装置によると、エ
ンジン回転数が上昇する加速時には、エンジン回転数の
上昇につれ、加速時用の設定回転数Ｎ１ａ，Ｎ２ａ・・
・を境に制御弁１７，１９の開閉状態が切り換えられる
ことにより、図４中に実線で示すように各回転数領域で
吸気の動的効果による充填量の増大により最も有効にト
ルクが高められ、加速性能が向上される。また、定常運
転やそれに近い状態においてエンジン回転数が緩やかに
低下するような場合には、加速時用の設定回転数Ｎ１ａ
，Ｎ２ａ・・・に対してヒステリシスをもたせた減速時
用の設定回転数Ｎ１ｂ，Ｎ２ｂ・・・を境に制御弁１７
，１９の開閉状態が切り換えられることにより、わずか
な回転数の増減で頻繁に制御弁が開閉されるというハン
チングが防止される。

【００２３】ところで、スロットル弁が比較的大きな変
化率で閉じられるような急減速時には、そのスロットル
開度変化に伴ってエンジン回転数も比較的大きく変化す
るので、上記ヒシテリシスを有しなくてもハンチングが
生じることはない。そして、この急減速時に上記ヒシテ
リシス制御が行われると、図４に破線矢印で示すように
、エンジントルクが一端大きく低下してから制御弁開閉
状態の切り換わりに伴って急に上昇し、このようなトル
ク変動によりショックが生じる。この傾向は、スロット
ル開度が比較的大きい高負荷域で顕著になるが、スロッ
トル弁が全閉にまで急速に閉じられるようなときでも、
その直後は吸気マニホールド内に残る吸気が燃焼室に送
りこまれるので、高負荷時と同様の、図４に破線で示す
ようなトルク変動によるショックが生じる。

【００２４】そこで当実施例では、急減速時で上記ステ
ップＳ３の判定がＹＥＳとなるときに、上記ヒステリシ
ス制御が停止されて、加速時と同じ設定回転数Ｎ１ａ，
Ｎ２ａ・・・で制御弁開閉状態が切り換えられ、これに
より、トルク変動は図４中の実線矢印で示すようにスム
ーズになり、ショックが防止されることとなる。

【００２５】図６は制御についての別の実施例を示すフ
ローチャートである。この例では、制御変更の条件が図
５の例と異なる。すなわち、ステップＳ１１でエンジン
回転数Ｎｅおよびスロットル開度ＴＶＯと図外のギヤ位
置検出手段からの信号を読み込み、ステップＳ２でエン
ジン回転数変化率ΔＮｅを演算する。そして、制御変更
条件の判定として、ステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５で
、ハイギヤ（４速または５速）であることと、スロット
ル開度ＴＶＯが所定開度Ｘ（例えば６／８）以上である
ことと、エンジン回転数の低下率ΔＮｅが所定値Ｙ（例
えば２００ｒｐｍ／ｍｓｅｃ）以上であることの各条件
が成立するか否かを判定する。そして、ステップＳ１３
，Ｓ１４，Ｓ１５のいずれかで判定がＮＯとなったとき
はステップＳ１６に移って通常の制御弁開閉制御を行い
、またこれらの判定が全てＹＥＳとなったときはステッ
プＳ１７に移ってヒステリシス制御を停止する。ステッ
プＳ１６もしくはＳ１７につづくステップＳ１８は図５
中のステップＳ６と同様である。

【００２６】この実施例によると、とくに、ヒステリシ
ス制御が行われるとショックが生じ易いハイギヤ、高負
荷の走行状態での回転数の急激な低下時に、そのショッ
クが軽減される。つまり、例えばハイギヤでアクセルペ
ダルを踏み込んでいる状態にあるときに車両走行路が登
り坂となった場合はエンジン回転数が急速に低下し、こ
の場合に上記ヒステリシス制御が行われると、ハイギヤ
であることと高負荷であることとで図４中の破線矢印の
ようなトルク変動が大きくなってショックが増大する。 そこで、このような場合に上記ヒステリシス制御が停止
され、有効にショック軽減が図られる。

【００２７】なお、上記実施例ではＶ型エンジンに適用
した場合を示しているが、本発明の装置はＶ型エンジン
以外のエンジンにも適用可能である。また、吸気充填量
可変手段も上記実施例に限定されず、例えば吸気弁もし
くは排気弁のバルブ開閉タイミングを変更することがで
きるバルブタイミング可変機構であっても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明は
、エンジン運転状態が回転数上昇方向に変化するときに
設定回転数で上記吸気充填量可変手段を切り換え、エン
ジン運転状態が回転数低下方向に変化するときには上記
設定回転数より低回転側で上記吸気充填量可変手段を切
り換えるようなヒステリシス制御を行う制御手段により
、加速性能の向上およびハンチング防止の要求を満足し
ている。しかも、急減速時に上記ヒステリシス制御を停
止して回転数低下に伴う上記吸気充填量可変手段の切り
換えを上記設定回転数で行う制御変更手段を設けている
ため、急減速時にトルクショックが生じることを防止す
ることができる。

【００２９】また、請求項２のように、ハイギヤである
とともにアクセル開度が所定値以上で、かつエンジン回
転数低下率が所定値以上となる急減速を判定し、このと
きに上記ヒステリシス制御を停止すると、トルクショッ
クが生じ易い状況下でこれを有効に防止することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成説明図である。

【図２】本発明の一実施例による吸気装置全体の概略図
である。

【図３】制御弁開閉状態切り換え回転数を示す説明図で
ある。

【図４】トルク変動特性を示す説明図である。

【図５】制御の一例を示すフローチャートである。

【図６】制御の別の例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

ａ　　吸気充填量可変手段 ｂ　　制御手段 ｃ　　減速判定手段 ｄ　　制御変更手段 １　　エンジン １０　　吸気通路 １７，１９　　制御弁 ３０　　コントロールユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エンジン回転数に応じて切り換えられ
   て吸気充填量を変更可能とする吸気充填量可変手段を備
   えたエンジンの吸気装置において、エンジン運転状態が
   回転数上昇方向に変化するときに設定回転数で上記吸気
   充填量可変手段を切り換え、エンジン運転状態が回転数
   低下方向に変化するときには上記設定回転数より低回転
   側で上記吸気充填量可変手段を切り換えるようなヒステ
   リシス制御を行う制御手段と、エンジンの所定の急減速
   を判定する減速判定手段と、この減速判定手段によって
   急減速が判定されたときに上記ヒステリシス制御を停止
   して回転数低下に伴う上記吸気充填量可変手段の切り換
   えを上記設定回転数で行う制御変更手段とを備えたこと
   を特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 【請求項２】　　上記減速判定手段は、ハイギヤである
   とともにアクセル開度が所定値以上で、かつエンジン回
   転数低下率が所定値以上となる急減速を判定するもので
   あることを特徴とする請求項１記載のエンジンの吸気装
   置。