JPH0681665A - スワール制御弁装置 - Google Patents
スワール制御弁装置Info
- Publication number
- JPH0681665A JPH0681665A JP4230578A JP23057892A JPH0681665A JP H0681665 A JPH0681665 A JP H0681665A JP 4230578 A JP4230578 A JP 4230578A JP 23057892 A JP23057892 A JP 23057892A JP H0681665 A JPH0681665 A JP H0681665A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control valve
- swirl
- swirl control
- valve
- auxiliary valve
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 各運転条件において最適なスワール比を得る
ことができるようにする。 【構成】 円筒軸11に切欠き15を有するスワール制御弁
14を固定する。円筒軸11を貫通する中心軸12を設け、こ
れに切欠き15の開口面積を制御する補助弁17を固定す
る。従って、円筒軸11の回動によりスワール制御弁14を
閉じて、切欠き15によりスワールを生成する一方、この
ときに中心軸12により補助弁17を回動して切欠き15の開
口面積を制御することにより、スワール比を変える。
ことができるようにする。 【構成】 円筒軸11に切欠き15を有するスワール制御弁
14を固定する。円筒軸11を貫通する中心軸12を設け、こ
れに切欠き15の開口面積を制御する補助弁17を固定す
る。従って、円筒軸11の回動によりスワール制御弁14を
閉じて、切欠き15によりスワールを生成する一方、この
ときに中心軸12により補助弁17を回動して切欠き15の開
口面積を制御することにより、スワール比を変える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関において吸気
スワールの形成のために用いられるスワール制御弁装置
に関する。
スワールの形成のために用いられるスワール制御弁装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、内燃機関において、リーン燃
焼を成立させる手段の１つとして、スワール制御弁が用
いられている。スワール制御弁は、吸気通路に介装され
て、一部に切欠きを有するバタフライ型の弁体により吸
気通路を開閉するもので、その閉時に切欠きにより吸気
を絞ると共に偏らせてスワールを発生させるものである
（特開平３−１２４９１８号公報参照）。
焼を成立させる手段の１つとして、スワール制御弁が用
いられている。スワール制御弁は、吸気通路に介装され
て、一部に切欠きを有するバタフライ型の弁体により吸
気通路を開閉するもので、その閉時に切欠きにより吸気
を絞ると共に偏らせてスワールを発生させるものである
（特開平３−１２４９１８号公報参照）。
【０００３】ここで、切欠きの面積は、予め狙った運転
領域（モード走行領域）で、リーン燃焼のための適当な
スワール比が得られるような値としている。
領域（モード走行領域）で、リーン燃焼のための適当な
スワール比が得られるような値としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は各運転領域にてスワール比の要求は異なっているた
め、これを満たすことができないばかりか、リーン燃焼
可能領域が切欠き面積により制限されてしまうという問
題点があった。本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、各運転条件において最適なスワール比を得ることの
できるスワール制御弁装置を提供することを目的とす
る。
は各運転領域にてスワール比の要求は異なっているた
め、これを満たすことができないばかりか、リーン燃焼
可能領域が切欠き面積により制限されてしまうという問
題点があった。本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、各運転条件において最適なスワール比を得ることの
できるスワール制御弁装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、内
燃機関の吸気通路に介装されて一部に切欠きを有するバ
タフライ型の弁体により吸気通路を開閉するスワール制
御弁と、このスワール制御弁とは独立して駆動されて切
欠き部の開口面積を制御する補助弁とから、スワール制
御弁装置を構成したものである。
燃機関の吸気通路に介装されて一部に切欠きを有するバ
タフライ型の弁体により吸気通路を開閉するスワール制
御弁と、このスワール制御弁とは独立して駆動されて切
欠き部の開口面積を制御する補助弁とから、スワール制
御弁装置を構成したものである。
【０００６】また、前記補助弁をスワール制御弁の閉時
に機関運転条件に応じて駆動する補助弁駆動手段を備え
ることが望ましい。
に機関運転条件に応じて駆動する補助弁駆動手段を備え
ることが望ましい。
【０００７】
【作用】上記の構成においては、弁体の一部に切欠きを
有するスワール制御弁を閉じることによりスワールを生
成する一方、補助弁を駆動して切欠き部の開口面積を制
御することにより、スワール比を可変にする。従って、
機関運転条件に応じて補助弁を駆動することにより、各
運転条件における最適なスワール比を得ることが可能に
なる。
有するスワール制御弁を閉じることによりスワールを生
成する一方、補助弁を駆動して切欠き部の開口面積を制
御することにより、スワール比を可変にする。従って、
機関運転条件に応じて補助弁を駆動することにより、各
運転条件における最適なスワール比を得ることが可能に
なる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１及び図２を参照し、吸入空気は、図外のスロ
ットル弁の制御を受けた後、吸気マニホールド１、シリ
ンダヘッド２の吸気ポート３を経て、吸気弁４Ａ，４Ｂ
から、燃焼室５内に流入する。尚、本例は１気筒に２個
の吸気弁４Ａ，４Ｂを有するタイプで、吸気ポート３は
各吸気弁４Ａ，４Ｂに向かって分岐している。燃料は、
吸気マニホールド１のブランチ部に各気筒ごとに設けた
燃料噴射弁６から噴射される。
する。図１及び図２を参照し、吸入空気は、図外のスロ
ットル弁の制御を受けた後、吸気マニホールド１、シリ
ンダヘッド２の吸気ポート３を経て、吸気弁４Ａ，４Ｂ
から、燃焼室５内に流入する。尚、本例は１気筒に２個
の吸気弁４Ａ，４Ｂを有するタイプで、吸気ポート３は
各吸気弁４Ａ，４Ｂに向かって分岐している。燃料は、
吸気マニホールド１のブランチ部に各気筒ごとに設けた
燃料噴射弁６から噴射される。
【０００９】また、吸気マニホールド１のブランチ部で
燃料噴射弁２の下流に、本発明に係るスワール制御弁装
置（14，17）が設けられる。スワール制御弁装置につい
て、図３及び図４により説明する。吸気通路を横断する
形で円筒軸11とこれを貫通する中心軸12とが２重構造で
設けられている。これらは互いに相対回動自在である。
燃料噴射弁２の下流に、本発明に係るスワール制御弁装
置（14，17）が設けられる。スワール制御弁装置につい
て、図３及び図４により説明する。吸気通路を横断する
形で円筒軸11とこれを貫通する中心軸12とが２重構造で
設けられている。これらは互いに相対回動自在である。
【００１０】円筒軸11にはビス13によりスワール制御弁
14が固定されている。スワール制御弁14は、吸気通路の
断面形状にほぼ等しい楕円形の弁体の一部（右上部分）
に切欠き15を有している。また、切欠き15の部分で円筒
軸11より中心軸12が露出していて、この中心軸12にビス
16により補助弁17が固定されている。補助弁17は切欠き
15の形状にほぼ等しい形状をしている。
14が固定されている。スワール制御弁14は、吸気通路の
断面形状にほぼ等しい楕円形の弁体の一部（右上部分）
に切欠き15を有している。また、切欠き15の部分で円筒
軸11より中心軸12が露出していて、この中心軸12にビス
16により補助弁17が固定されている。補助弁17は切欠き
15の形状にほぼ等しい形状をしている。
【００１１】従って、円筒軸11の回動によりスワール制
御弁14を閉じて、切欠き15によりスワールを生成する一
方、このときに中心軸12により補助弁17を回動して切欠
き15の開口面積を制御することにより、スワール比を変
えることができる。また、これらのスワール制御弁14及
び補助弁17は吸気マニホールド１のブランチ毎に設けら
れるものであるが、図５に示すように円筒軸11及び中心
軸12については共通化している。
御弁14を閉じて、切欠き15によりスワールを生成する一
方、このときに中心軸12により補助弁17を回動して切欠
き15の開口面積を制御することにより、スワール比を変
えることができる。また、これらのスワール制御弁14及
び補助弁17は吸気マニホールド１のブランチ毎に設けら
れるものであるが、図５に示すように円筒軸11及び中心
軸12については共通化している。
【００１２】そして、円筒軸11の一端部にレバー18を固
定し、このレバー18にダイアフラムアクチュエータ19の
出力ロッド19ａを連結してある。ダイアフラムアクチュ
エータ19には電磁弁20により大気圧又は負圧が選択的に
導かれるようになっており、負圧が導かれると、ダイア
フラムアクチュエータ19の出力ロッド19ａが引き込めら
れてスワール制御弁14が開位置から閉位置に制御される
ようになっている。
定し、このレバー18にダイアフラムアクチュエータ19の
出力ロッド19ａを連結してある。ダイアフラムアクチュ
エータ19には電磁弁20により大気圧又は負圧が選択的に
導かれるようになっており、負圧が導かれると、ダイア
フラムアクチュエータ19の出力ロッド19ａが引き込めら
れてスワール制御弁14が開位置から閉位置に制御される
ようになっている。
【００１３】また、中心軸12の一端部（円筒軸11のレバ
ー18固定側とは反対側の端部）にステッピングモータ21
を接続してあり、ステッピッグモータ21により補助弁17
の開度を制御できるようになっている。ここにおいて、
電磁弁20及びステッピングモータ21の作動はマイクロコ
ンピュータ内蔵のコントロールユニット22により制御さ
れる。従って、ステッピングモータ21及びコントロール
ユニット22により補助弁駆動手段が構成される。
ー18固定側とは反対側の端部）にステッピングモータ21
を接続してあり、ステッピッグモータ21により補助弁17
の開度を制御できるようになっている。ここにおいて、
電磁弁20及びステッピングモータ21の作動はマイクロコ
ンピュータ内蔵のコントロールユニット22により制御さ
れる。従って、ステッピングモータ21及びコントロール
ユニット22により補助弁駆動手段が構成される。
【００１４】図６はスワール制御弁14及び補助弁17の作
動領域を示している。機関回転数Ｎを横軸、機関負荷
（基本燃料噴射量）Ｔｐを縦軸とすると、ハッチングを
付したＡ領域（低中回転・低中負荷領域）でスワール制
御弁14を閉じる。このＡ領域は当然にリーン燃焼領域で
ある。また、領域Ａのうち、低回転・低負荷側のＡ１領
域では補助弁17は開いて切欠き15の面積をそのままにし
ておくが、高回転・高負荷側のＡ２領域では補助弁17を
中間まで閉じて切欠き15の面積を狭める。これによっ
て、スワール比を増大させ、より高回転・高負荷でのリ
ーン燃焼を可能にするのである。
動領域を示している。機関回転数Ｎを横軸、機関負荷
（基本燃料噴射量）Ｔｐを縦軸とすると、ハッチングを
付したＡ領域（低中回転・低中負荷領域）でスワール制
御弁14を閉じる。このＡ領域は当然にリーン燃焼領域で
ある。また、領域Ａのうち、低回転・低負荷側のＡ１領
域では補助弁17は開いて切欠き15の面積をそのままにし
ておくが、高回転・高負荷側のＡ２領域では補助弁17を
中間まで閉じて切欠き15の面積を狭める。これによっ
て、スワール比を増大させ、より高回転・高負荷でのリ
ーン燃焼を可能にするのである。
【００１５】かかる制御はコントロールユニット22によ
り図７のフローチャートに従って実行される。ステップ
１（図にはＳ１と記してある。以下同様）では、機関回
転数Ｎ、機関負荷Ｔｐ（Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎで、Ｋは定
数、Ｑは吸入空気流量、Ｎは機関回転数）を読込む。
り図７のフローチャートに従って実行される。ステップ
１（図にはＳ１と記してある。以下同様）では、機関回
転数Ｎ、機関負荷Ｔｐ（Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎで、Ｋは定
数、Ｑは吸入空気流量、Ｎは機関回転数）を読込む。
【００１６】ステップ２では、機関回転数Ｎ及び負荷Ｔ
ｐに基づいて、Ａ領域か否かを判定する。Ａ領域の場合
は、ステップ３へ進んで、Ａ１領域かＡ２領域かを判定
する。Ａ１領域の場合は、ステップ４へ進んで、スワー
ル生成のため、電磁弁20の制御によりスワール制御弁14
を閉じる一方、ステッピングモータ21の制御により補助
弁17を開く。
ｐに基づいて、Ａ領域か否かを判定する。Ａ領域の場合
は、ステップ３へ進んで、Ａ１領域かＡ２領域かを判定
する。Ａ１領域の場合は、ステップ４へ進んで、スワー
ル生成のため、電磁弁20の制御によりスワール制御弁14
を閉じる一方、ステッピングモータ21の制御により補助
弁17を開く。
【００１７】Ａ２領域の場合は、ステップ５へ進んで、
電磁弁20の制御によりスワール制御弁14を閉じ、またス
テッピングモータ21の制御により補助弁17を中間まで閉
じる。スワールを強化するためである。Ａ領域以外の場
合は、ステップ６へ進んで、電磁弁20の制御によりスワ
ール制御弁14を開き、またステッピングモータ21の制御
により補助弁17を開く。
電磁弁20の制御によりスワール制御弁14を閉じ、またス
テッピングモータ21の制御により補助弁17を中間まで閉
じる。スワールを強化するためである。Ａ領域以外の場
合は、ステップ６へ進んで、電磁弁20の制御によりスワ
ール制御弁14を開き、またステッピングモータ21の制御
により補助弁17を開く。
【００１８】尚、本実施例では補助弁17は２段階に制御
しているが、ステッピングモータ等により多段階に制御
してもよいことは言うまでもない。
しているが、ステッピングモータ等により多段階に制御
してもよいことは言うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
運転条件における最適なスワール比を得ることができ、
これによってリーン燃焼の目標空燃比を現状よりリーン
化することが可能になり、またリーン領域を広げること
も可能となるという効果が得られる。
運転条件における最適なスワール比を得ることができ、
これによってリーン燃焼の目標空燃比を現状よりリーン
化することが可能になり、またリーン領域を広げること
も可能となるという効果が得られる。
【図１】 本発明の一実施例を示す内燃機関の概略断面
図
図
【図２】 同上の平面図
【図３】 補助弁付きスワール制御弁の平面図
【図４】 図３のＸ−Ｘ矢視断面図
【図５】 スワール制御弁及び補助弁の駆動系を示す図
【図６】 スワール制御弁及び補助弁の作動領域を示す
図
図
【図７】 スワール制御弁及び補助弁の開閉制御のフロ
ーチャート
ーチャート
１ 吸気マニホールド 11 円筒軸 12 中心軸 14 スワール制御弁 17 補助弁 19 ダイアフラムアクチュエータ 20 電磁弁 21 ステッピングモータ 22 コントロールユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 正生 群馬県伊勢崎市粕川町1671番地１ 日本電 子機器株式会社内 (72)発明者 佐久間 徹 群馬県伊勢崎市粕川町1671番地１ 日本電 子機器株式会社内 (72)発明者 井野 嘉人 群馬県伊勢崎市粕川町1671番地１ 日本電 子機器株式会社内 (72)発明者 加藤 秀夫 群馬県伊勢崎市粕川町1671番地１ 日本電 子機器株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】内燃機関の吸気通路に介装されて一部に切
欠きを有するバタフライ型の弁体により吸気通路を開閉
するスワール制御弁と、このスワール制御弁とは独立し
て駆動されて切欠き部の開口面積を制御する補助弁とを
備えてなるスワール制御弁装置。 - 【請求項２】前記補助弁をスワール制御弁の閉時に機関
運転条件に応じて駆動する補助弁駆動手段を備えること
を特徴とする請求項１記載のスワール制御弁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4230578A JPH0681665A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | スワール制御弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4230578A JPH0681665A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | スワール制御弁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0681665A true JPH0681665A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=16909943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4230578A Pending JPH0681665A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | スワール制御弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0681665A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19743419A1 (de) * | 1997-10-01 | 1999-04-15 | Ford Global Tech Inc | Einlaßanordnung eines Verbrennungsmotors |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP4230578A patent/JPH0681665A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5996549A (en) * | 1997-01-10 | 1999-12-07 | Ford Global Technologies, Inc. | Inlet arrangement for an internal combustion engine |
| DE19743419A1 (de) * | 1997-10-01 | 1999-04-15 | Ford Global Tech Inc | Einlaßanordnung eines Verbrennungsmotors |
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