JPH0587230U - 内燃機関の吸気スワール制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機関回転数や負荷等の機関運転状態に応じて
最適な吸気スワール値を得ることを目的とするものであ
る。 【構成】 高スワールポート２と低スワールポート３の
途中を相互に連通する連通路８を設け、連通路８にはそ
の開口面積を可変する制御弁９を介装する。そして、制
御弁９の開度をエンジン回転数及び負荷により制御し
て、高スワールポート２から低スワールポート３に流れ
込む吸気流量を制御し、最終的に燃焼室に流入する吸気
のスワール値を制御し、最適な燃焼性を得るようにし
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の吸気スワール制御装置に関し、特に、最適燃焼を得るス ワール値制御構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、エンジンにおいて吸気スワールを形成して燃焼性を向上するようにした 技術がある（実開昭６０−１１４２３５号公報参照）。 又、吸気弁を２つ備えた吸気２弁式内燃機関も知られている（実開昭６２−１ ４４号公報参照）。

【０００３】 ところで、従来、ディーゼルエンジンの最適な燃焼性を得る場合、燃焼速度は 燃焼性に影響がない。しかし、上述のように、吸気スワールを形成するようにし たものでは、吸気スワール値は回転数の上昇に伴い増加するため、燃焼性に影響 を与えるため、エンジンの回転数に応じて吸気スワール値を適正となるように制 御する必要がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のような従来のエンジンにあっては、エンジンの回転数に 応じて吸気スワール値を適正となるように制御されておらず、ディーゼルエンジ ンの最適な燃焼性を得ることはできない。 そこで、本考案は以上のような従来の問題点に鑑み、機関回転数や負荷等の機 関運転状態に応じて最適な吸気スワール値を得ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案は、ポートドームに対してそれぞれその接線方向に接続され る高吸気スワール形成用吸気ポート並びに低吸気スワール形成用吸気ポートを有 する内燃機関において、前記両吸気ポートのは途中を連通する連通路を設け、該 連通路に連通路開口面積を可変する制御弁を設けると共に、機関運転状態を検出 する機関運転状態検出手段と、該手段により検出された機関運転状態に基づいて 前記制御弁を制御する制御手段とを設けた構成とする。

【０００６】

【作用】

かかる構成において、機関回転数や負荷が変化すると、空気の流れが変化し、 充填効率も異なるため、最適な吸気スワール値を得る必要がある。もって、例え ば、燃料供給量の少ない低負荷と判断された場合には、充填効率も悪いため、例 えば、制御弁によって連通路を閉じ、高吸気スワール形成用吸気ポートによる強 いスワールの吸気を燃焼室に導入し、充填効率を上げて、燃焼の安定化を図る。

【０００７】 一方、燃料供給量の多い高負荷と判断された場合には、吸気スワールが抵抗と なることを防止するため、制御弁によって連通路を開き、高吸気スワール形成用 吸気ポートを流通する吸気流を連通路を介して低吸気スワール形成用吸気ポート に導入させて、高吸気スワール形成用吸気ポートにより形成される吸気スワール を弱くして、最終的に燃焼室に導入される吸気のスワールを弱くする。

【０００８】

【実施例】

以下、添付された図面を参照して本考案を詳述する。 図１及び図２において、ディーゼルエンジンのポートドーム１に対してそれぞ れその接線方向に接続される高吸気スワール形成用吸気ポート（以下、高スワー ルポートと言う）２並びに低吸気スワール形成用吸気ポート（以下、低スワール ポートと言う）３が設けられている。これら高スワールポート２と低スワールポ ート３はそれぞれ吸気弁４により開閉される。又、ポートドーム１に接続される ２つの排気ポート５，６が設けられており、これら排気ポート５，６は排気弁７ により開閉される。

【０００９】 ここで、前記高スワールポート２と低スワールポート３の途中を相互に連通す る連通路８が設けられており、該連通路８にはその開口面積を可変する制御弁９ が介装される。この制御弁９はモータ１０により駆動される。 そして、機関運転状態を検出する機関運転状態検出手段としてのエンジン回転 数を検出する回転センサ１１と、エンジン負荷を検出するトルクセンサ１２が設 けられており、これらセンサ１１，１２により検出されたエンジン回転数及びエ ンジントルクに基づいて前記モータ１０を制御する制御手段がコントロールユニ ット１３内に設けられている。

【００１０】 即ち、制御弁９の開度を制御して、高スワールポート２から低スワールポート ３に流れ込む吸気流量を制御し、最終的に燃焼室に流入する吸気のスワール値を 制御する。 例えば、エンジン回転数や負荷が変化すると、空気の流れが変化し、充填効率 も異なるため、最適な吸気スワール値を得る必要がある。もって、例えば、燃料 供給量の少ない低負荷と判断された場合には、充填効率も悪いため、例えば、制 御弁９によって連通路８を閉じ、高スワールポート２による強いスワールの吸気 を燃焼室に導入し、充填効率を上げて、燃焼の安定化を図る。

【００１１】 一方、燃料供給量の多い高負荷と判断された場合には、吸気スワールが抵抗と なることを防止するため、制御弁９によって連通路８を開き、高スワールポート ２を流通する吸気流を連通路８を介して低スワールポート３に導入させて、高ス ワールポート２により形成される吸気スワールを弱くして、最終的に燃焼室に導 入される吸気のスワールを弱くする。

【００１２】 次に、実際のエンジン回転数と負荷とに応じた詳細な吸気スワール制御につい て図３のフローチャート並びに図４〜６の特性図に基づいて説明する。 図３のフローチャートにおいて、ステップ（以下、Ｓと略記する）１では、エ ンジン回転数とエンジントルクとを読み込む。Ｓ２では、読み込んだエンジン回 転数から図３の特性に基づいてエンジン回転数から決定される制御弁９の開度θ ₁ を算出する。Ｓ３では、読み込んだエンジントルクから図４の特性に基づいて エンジントルクから決定される制御弁９の開度θ₂ を算出する。Ｓ４では、エン ジン回転数とエンジントルクの両方から決定される制御弁９の開度θをθ＝θ₁ −θ₂ から演算する。Ｓ５では、Ｓ４で求められた制御弁９の開度θを得るモー タの駆動電圧を図５の特性に基づいて算出する。

【００１３】 以上のようにして制御弁の開度θを制御することにより、エンジン回転数や負 荷に応じて最適な吸気スワール値を得ることができ、ディーゼルエンジンの燃焼 性を向上することができる。 尚、本考案は実施例の構成に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範 囲に基づいて種々の変更が可能である。

【００１４】 例えば、特に、吸気スワールを制御する場合、エンジン回転数に応じた吸気ス ワール値とすることが最低限度必要であるから、エンジン回転数のみに基づいて 制御弁を制御しても良い。 又、エンジン油圧は、エンジン回転数の上昇と共に上昇するから、エンジン油 圧を用いて制御弁を制御しても良い。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、高吸気スワール形成用吸気ポート並びに低吸気 スワール形成用吸気ポートそれぞれの途中を連通する連通路を設け、機関運転状 態に基づいて連通路に介装された制御弁を制御する構成としたから、エンジン回 転数や負荷に応じて最適な吸気スワール値を得ることができ、ディーゼルエンジ ンの燃焼性を向上することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係る内燃機関の吸気スワール制御装
置の構成図

【図２】 同上実施例における制御弁の制御手段の構成
図

【図３】 同上実施例における吸気スワール制御を説明
するフローチャート

【図４】 同上実施例における吸気スワール制御を説明
する特性図

【図５】 同上実施例における吸気スワール制御を説明
する特性図

【図６】 同上実施例における吸気スワール制御を説明
する特性図

【符号の説明】

１ ポートドーム ２ 高スワールポート ３ 低スワールポート ８ 連通路 ９ 制御弁 １０ モータ １１ 回転センサ １２ トルクセンサ １３ コントロールユニット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポートドームに対してそれぞれその接線
   方向に接続される高吸気スワール形成用吸気ポート並び
   に低吸気スワール形成用吸気ポートを有する内燃機関に
   おいて、前記両吸気ポートそれぞれの途中を連通する連
   通路を設け、該連通路に連通路開口面積を可変する制御
   弁を設けると共に、機関運転状態を検出する機関運転状
   態検出手段と、該手段により検出された機関運転状態に
   基づいて前記制御弁を制御する制御手段とを設けたこと
   を特徴とする内燃機関の吸気スワール制御装置。