JPH0719057A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スワール状態と点火時期制御及び燃料供給制
御とのアンマッチ状態を可及的に回避しもって失火ある
いはトルク変動のない良好な運転性を確保する。 【構成】 負圧式制御弁１４の負圧による作動領域にお
いて該負圧式制御弁１４の適正な作動が困難となる限界
負圧状態が検知された時、該負圧式制御弁１４の開度を
強制的に所定開度に設定され、該負圧式制御弁１４の強
制設定開度に基づいて点火時期制御あるいは燃料供給制
御等の燃焼状態制御が実行されることで該負圧式制御弁
の開度状態と燃焼状態制御とのアンマッチ状態が確実に
回避される。この結果、失火あるいはトルク変動等のな
い良好な運転性が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、エンジンの吸気装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンにおいては、特に吸入空気量の
少ない低速運転領域においては燃焼室内にスワールを発
生させて混合気のミキシング促進を図るとともに燃焼速
度を速める等のことで燃焼性を改善し延いてはリーンバ
ーンによる低燃費化を図るという思想があり、これを達
成する一つの手段として例えば、特開平３ー２３７２１
６号公報に開示される如く、燃焼室に臨んで設けたメイ
ン吸気ポ−トとスワール吸気ポ−トに、通路面積が大き
く且つスロットル弁下流側からほぼ直線状に延びるメイ
ン吸気通路と、該メイン吸気通路の途中から分岐し且つ
通路面積が小さくしかも湾曲状に延びるスワール吸気通
路とをそれぞれ接続するとともに、上記メイン吸気通路
に該メイン吸気通路を開閉するスワール制御弁を設け、
大吸入空気量が要求される高速運転領域においては上記
スワール制御弁を全開としてメイン吸気通路とスワール
吸気通路の双方から同時に吸気導入を行わしめて高い充
填効率を確保する一方、低速運転領域においては上記ス
ワール制御弁を閉じてスワール吸気通路側から高速で吸
気供給を行うことで強いスワールを発生させて燃焼性の
改善を図る思想が知られている。

【０００３】また、このような吸気システムを採用する
場合には、上記スワール制御弁の作動状態によって(即
ち、スワールの生成状態によって)燃焼室内における燃
焼状態が異なることから、これに対応してエンジンの燃
焼状態を制御することが必要となる。即ち、スワールが
強いほど燃焼室内における吸気の乱れが大きくなり燃焼
速度が速くなるとともにリーンバーン化が促進されるの
で、これに対応してスワール制御弁が閉じられて強いス
ワールが発生し燃焼速度が高くなるほど、点火時期を遅
らせるとともに燃料供給量を少なく設定することが必要
である。かかる観点から、上記スワール制御弁の作動制
御と点火時期及び燃料制御とをコントロールユニットに
より相互に関連させて行うことが従来一般的に行なわれ
ている。

【０００４】一方、スロットル弁を備えたエンジンにお
いては、該スロットル弁下流側の吸気負圧とエンジン負
荷あるいは吸入空気量との間にほぼ一定の相関関係があ
ることから、上掲公知例にも示されるように、上記スワ
ール制御弁を、吸気負圧により作動するアクチュエータ
を備えた負圧式制御弁で構成するのが従来一般的であ
る。そして、この場合、上記アクチュエ−タとスワール
制御弁との間の作動特性としては、アクチュエータへの
負圧導入時にスワール制御弁が閉弁し、大気圧導入時に
開弁するような作動特性と、これとは逆にアクチュエー
タへの負圧導入時にスワール制御弁が開弁し、大気圧導
入時に閉弁するような作動特性のいずれかをとることに
なる。

【０００５】さらに、このように吸気負圧によりスワー
ル制御弁を作動させる場合、吸気通路とアクチュエ−タ
とを直接接続して該アクチュエ−タに吸気負圧を供給す
る構成とした場合には、吸気負圧の変動により安定した
スワール制御弁の作動制御が行えないため、従来一般的
に吸気通路とアクチュエ−タとを接続する負圧導入路の
途中に所定容積をもつチャンバーを介設し、該チャンバ
ーにおいて吸気負圧を保持させることでスワール制御弁
の安定的な作動を確保するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
チャンバーにて吸気負圧を保持させる場合、該チャンバ
ーと吸気通路との間に、該チャンバー側から吸気通路側
への空気の移動のみを許容し、この逆方向への移動を阻
止するようにした逆止弁を配置し、高い吸気負圧が得ら
れる運転領域(即ち、スロットル弁が閉弁状態にある低
負荷運転領域)において該チャンバー内の空気を吸引し
てここに高い負圧を保持させ、上記アクチュエータをし
てスワール制御弁を確実に作動させることができるよう
な負圧が得られない運転領域(即ち、スロットル弁が開
弁状態にある高負荷運転領域)においてはこのチャンバ
ーに保持された負圧によって上記アクチュエ−タを作動
させもってスワール制御弁の確実な作動を実現するよう
にしている。尚、低負荷運転領域においては、吸気負圧
そのものが高いところから、上記チャンバーには常時上
記アクチュエータを確実に作動させ得るような負圧が蓄
えられている。

【０００７】このようにチャンバーでの負圧保持を逆止
弁により行うようにした場合、この逆止弁が完全なシー
ル性を有するものであるならば、この保持された負圧を
アクチュエータに供給してスワール制御弁を一旦閉弁あ
るいは開弁作動させた後は該アクチュエータへの負圧供
給が停止されない限り(即ち、アクチュエータへの負圧
供給に変えて大気圧を供給しもってスワール制御弁を閉
弁状態から開弁、あるいは開弁状態から閉弁させる操作
が行なわれない限り)、上記負圧が一定に維持されれス
ワール制御弁は閉弁状態あるいは開弁状態をそのまま持
続する。

【０００８】しかしながら、逆止弁にはその構造上回避
し難い“圧力漏れ"があることは周知であり、このため
上記チャンバーに保持された負圧によるスワール制御弁
の閉弁状態あるいは開弁状態の保持期間が長くなると、
次第に保持負圧が小さくなり(即ち、大気圧に近付き)、
最終的にはスワール制御弁をそのまま閉弁あるいは開弁
状態に保持することができなくなり、該スワール制御弁
は次第にその開度が拡大あるいは縮小方向に変化するこ
とになる。しかも、その開度の拡大・縮小量は不確定で
一定せず、予測し難いものである。

【０００９】このような予期しないスワール制御弁の開
度変化が生じた場合、上述のように、スワール制御弁の
作動制御はコントロールユニットからの制御信号に基づ
いて行なわれ、またこれと同時に該スワール制御弁の作
動状態に対応してコントロールユニットから出力される
制御信号に基づいてエンジンの点火時期制御あるいは燃
料制御も同時に行なわれていることから、例えば、本来
的には閉弁保持されているはずのスワール制御弁が逆止
弁における“負圧漏れ"により開弁状態にあると、コン
トロールユニットは該スワール制御弁が閉弁状態にある
との前提の下に、この条件下で最適な点火時期及び燃料
供給量を確保すべく点火時期制御及び燃料供給制御を行
っていることから、スワール状態と点火時期制御及び燃
料供給制御とがアンマッチング状態(即ち、点火時期の
過早及び燃料の供給過少)となり、この結果、失火ある
いはトルク変動等が発生し、エンジンの運転性が極端に
低下することになるものである。

【００１０】また逆に、本来的には開弁保持されている
はずのスワール制御弁が逆止弁における“負圧漏れ"に
より閉弁状態となった場合も、上記と同様にスワール状
態と点火時期制御及び燃料供給制御とのアンマッチング
状態(即ち、点火時期の過遅あるいは燃料の供給過多)が
発生し、出力不足あるいは燃費の悪化等の問題が発生す
ることとなる。

【００１１】そこで本願発明は、かかるスワール状態と
点火時期制御及び燃料供給制御とのアンマッチング状態
を可及的に回避しもって失火等のない良好な運転性を確
保し得るようなエンジンの吸気装置を提供せんとしてな
されたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として、請求項１記載の発
明では、吸気通路にその通路面積を可変とし得る如く設
けられ且つエンジンの運転状態に応じて負圧により開閉
駆動される負圧式制御弁と、上記負圧式制御弁の駆動用
負圧を保持する負圧保持手段と、上記負圧式制御弁の作
動状態に応じてエンジンの燃焼状態を制御する燃焼状態
制御手段とを備えたエンジンの吸気装置において、上記
負圧式制御弁の負圧による作動領域において該負圧式制
御弁の作動状態を検知する作動状態検知手段と、上記燃
焼状態検出手段により上記作動領域における上記負圧式
制御弁の適正な作動が困難となる限界負圧状態が検知さ
れた時、該負圧式制御弁の開度を強制的に所定開度に設
定せしめる開度強制設定手段とを備えたことを特徴とし
ている。

【００１３】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
エンジンの吸気装置において、上記負圧保持手段にエン
ジンの負荷状態に応じて変化するスロットル弁下流の吸
気負圧を供給する一方、上記作動状態検知手段を、エン
ジンの運転領域が上記負圧保持手段に対して上記限界負
圧状態に対応する負圧以上の吸気負圧を供給することが
困難な特定運転領域に移行した時点からの経過時間が、
該特定運転領域への移行前の運転領域に対応して予じめ
設定した設定時間に達した時に上記限界負圧状態である
ことを検知する如く構成したことを特徴としている。

【００１４】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
エンジンの吸気装置において、上記負圧保持手段にエン
ジンの負荷状態に応じて変化するスロットル弁下流の吸
気負圧を供給する一方、上記作動状態検知手段を、上記
負圧保持手段における保持負圧を検出し該検出負圧が上
記限界負圧状態に対応する負圧以下となった時に上記限
界負圧状態であることを検知する如く構成したことを特
徴としている。

【００１５】請求項４記載の発明では、請求項１,２ま
たは３記載のエンジンの吸気装置において、上記吸気通
路をスロットル弁の下流側からほぼ直線状に延びてエン
ジンのメイン吸気ポ−トに接続されるメイン吸気通路
と、該メイン吸気通路の途中から分岐するとともに湾曲
状に延びてエンジンのスワール吸気ポ−トに接続される
スワール吸気通路とで構成する一方、上記負圧式制御弁
を、上記メイン吸気通路の上記スワール吸気通路との合
流部よりもエンジン寄り位置に設けられてエンジンの低
速運転領域では閉作動して該メイン吸気通路を閉塞し、
高速運転領域では開作動して該メイン吸気通路を開放せ
しめるスワール制御弁で構成したことを特徴としてい
る。

【００１６】

【作用】本願各発明ではかかる構成とすることによって
それぞれ次のような作用が得られる。

【００１７】請求項１記載の発明では、負圧式制御弁の
負圧による作動領域において作動状態検知手段により該
作動領域における上記負圧式制御弁の適正な作動が困難
となる限界負圧状態が検知された時には開度強制設定手
段によって上記負圧式制御弁の開度が強制的に所定開度
に設定され、エンジンの燃焼状態制御は燃焼状態制御手
段によりこの負圧式制御弁の強制設定開度に対応した制
御を行うことで、該負圧式制御弁の開度状態と点火時期
制御あるいは燃料制御等の燃焼状態制御とのアンマッチ
ング状態が確実に回避されるものである。

【００１８】請求項２記載の発明では、エンジンの負荷
状態に応じて変化するスロットル弁下流側の吸気負圧に
よって負圧式制御弁を作動させる場合、作動状態検知手
段は、エンジンの運転領域が上記負圧保持手段に対して
限界負圧状態に対応する負圧以上の吸気負圧を供給する
ことが困難な特定運転領域に移行した時点からの経過時
間が該特定運転領域への移行前の運転領域に対応して予
じめ設定した設定時間に達した時に限界負圧状態である
ことを検知する。そして、この作動状態検知手段により
限界負圧状態であることが検知されると、これを受けて
作動する開度強制設定手段により負圧式制御弁の開度が
強制的に所定開度に設定され、エンジンの燃焼状態制御
が燃焼状態制御手段によりこの負圧式制御弁の強制設定
開度に対応した制御を行い、もって負圧式制御弁の開度
状態と点火時期制御あるいは燃料制御等の燃焼状態制御
とのアンマッチング状態が確実に回避されるものであ
る。

【００１９】請求項３記載の発明では、エンジンの負荷
状態に応じて変化するスロットル弁下流側の吸気負圧に
よって負圧式制御弁を作動させる場合、作動状態検知手
段は上記負圧保持手段における保持負圧を検出し該検出
負圧が上記限界負圧状態に対応する負圧以下となった時
に上記限界負圧状態であることを検知する。そして、こ
の作動状態検知手段により限界負圧状態であることが検
知されると、これを受けて作動する開度強制設定手段に
より負圧式制御弁の開度が強制的に所定開度に設定さ
れ、エンジンの燃焼状態制御が燃焼状態制御手段により
この負圧式制御弁の強制設定開度に対応した制御を行
い、もって負圧式制御弁の開度状態と点火時期制御ある
いは燃料制御等の燃焼状態制御とのアンマッチング状態
が確実に回避されるものである。

【００２０】請求項４記載の発明では、スロットル弁の
下流側からほぼ直線状に延びてエンジンのメイン吸気ポ
−トに接続されるメイン吸気通路に設けたスワール制御
弁で負圧式制御弁を構成して吸気負圧で該スワール制御
弁を作動させるようにするとともに、作動状態検知手段
により限界負圧状態が検知された時には開度強制設定手
段によって該スワール制御弁の開度を強制的に所定開度
に設定するようにしているので、スワール生成状態と点
火時期制御あるいは燃料制御等の燃焼状態制御とのアン
マッチング状態が確実に回避されるものである。

【００２１】

【発明の効果】従って、本願各発明のエンジンの吸気装
置によれば、負圧式制御弁の作動状態の保持が困難とな
った場合にこれを検知し、該負圧式制御弁を強制的に所
定開度に設定することで、該負圧式制御弁の開度状態と
点火時期制御あるいは燃料供給制御とがアンマッチング
状態となるのを確実に回避し得るようにしていることか
ら、上記負圧式制御弁の作動状態の如何にかかわらず、
失火あるいはトルク変動等のない良好な運転性が確保さ
れるものである。

【００２２】

【実施例】以下、本願発明のエンジンの吸気装置を添付
図面に基づいて具体的に説明する。

【００２３】第１実施例 図１には、本願の請求項１,２,及び３記載の発明を適用
したエンジン１の吸気装置が示されている。このエンジ
ン１は、多弁式の自動車用エンジンであって、その燃焼
室２に臨んでメイン吸気ポ−ト３とスワール吸気ポ−ト
４の二つの吸気ポ−トと、二つの排気ポ−ト５,６とが
設けられている。そして、このメイン吸気ポ−ト３には
直線状に延びて且つ通路面積の大きなメイン吸気通路１
１が、またスワール吸気ポ−ト４には上記メイン吸気通
路１１の途中から分岐し且つその下流部において湾曲す
る通路面積の小さなスワール吸気通路１２が、それぞれ
接続されている。尚、このメイン吸気通路１１とスワー
ル吸気通路１２とで吸気通路７が構成される。

【００２４】さらに、上記メイン吸気通路１１の上記ス
ワール吸気通路１２との分岐部よりも上流側位置には、
アクセルペダル(図示省略)に連動するスロットル弁１３
が設けられている。尚、このスロットル弁１３の開度は
スロットル開度センサ２１により検出され、エンジン制
御要素の一つとして後述のコントロールユニット２０に
入力される。

【００２５】また、上記メイン吸気通路１１の上記スワ
ール吸気通路１２との分岐部近傍には、後述のアクチュ
エータ１５により作動せしめられて該メイン吸気通路１
１を選択的に開閉するスワール制御弁１４(特許請求の
範囲中の負圧式制御弁に該当する)が設けられており、
該スワール制御弁１４が実線図示する開弁位置にある時
には該メイン吸気通路１１とスワール吸気通路１２の双
方から同時に燃焼室２への吸気導入が行なわれ、また、
同図に鎖線図示(符号１４′)する閉弁状位置にある時に
はスワール吸気通路１２のみから吸気導入が行なわれ
る。

【００２６】上記アクチュエータ１５は、従来周知のダ
イヤフラム式アクチュエータであって、その圧力室(図
示省略)に供給される作動圧により作動して上記スワー
ル制御弁１４を開弁あるいは閉弁するようになってい
る。具体的には、該アクチュエータ１５の圧力室は、そ
の一端が上記吸気通路７のスロットル弁１３の下流側に
開口した負圧導入路１６が接続されるとともに、該負圧
導入路１６の通路途中にはコントロールユニット２０か
らの制御信号により作動制御される三方弁１９が設けら
れており、該三方弁１９の切換制御によって上記圧力室
には吸気負圧と大気圧とが択一的に導入可能とされてい
る。さらに、この負圧導入路１６の上記三方弁１９より
も吸気通路７寄り位置には、所定の容積をもつ負圧チャ
ンバー１８と、該負圧チャンバー１８から吸気通路７側
への空気流通のみを許容する逆止弁１７とが介設されて
おり、該逆止弁１７の逆止作用により負圧チャンバー１
８内に負圧が保持されるようになっている(即ち、この
実施例においては、負圧チャンバー１８と逆止弁１７と
で特許請求の範囲中の負圧保持手段が構成されてい
る)。従って、上記三方弁１９の切り換えにより、上記
アクチュエータ１５の圧力室には負圧チャンバー１８内
に保持された負圧と大気圧とが択一的に導入可能とされ
る。

【００２７】尚、この実施例においては、上記アクチュ
エータ１５の圧力室に吸気負圧が導入された時には上記
スワール制御弁１４が閉弁され、逆に大気圧が導入され
た時には上記スワール制御弁１４が開弁されるように、
該アクチュエータ１５とスワール制御弁１４との作動上
の相対関係を設定している(これとは逆の設定とするこ
とも可能であることは勿論である)。このように、この
スワール制御弁１４はアクチュエータ１５に負圧が供給
された時に閉弁され且つ保持されるものであるが、吸気
負圧との関係における作動特性は図２(b)及び(c)に示す
通りである。

【００２８】即ち、図２の(b)はエンジン回転数Ｎeとエ
ンジン負荷Ｃeとにより規定されるエンジンの運転領域
図であり、負荷Ｃe1より低負荷側の領域(イ)と、負荷Ｃ
e2より高負荷側の領域(ハ)と、負荷Ｃe1と負荷Ｃe2の間
の領域(ロ)の三つの領域に分けている。ここで、エンジ
ン負荷と吸気負圧とは一定の相関関係にあることから、
各領域において発生する吸気負圧の大きさは、最も低負
荷側の領域(イ)における吸気負圧が最も大きく、最も高
負荷側の領域(ハ)における吸気負圧が最も小さく、領域
(ロ)における吸気負圧はこれらの中間の大きさとなる。
そして、上記アクチュエータ１５は、図２の(c)に示す
ように、領域(イ)及び領域(ロ)における吸気負圧が導入
された場合には確実にＯＮ作動して上記スワール制御弁
１４を閉弁状態に保持することができるが、負荷Ｃe2以
上の領域(ハ)において発生する吸気負圧(以下において
は、この負圧を限界負圧という)では最早ＯＮ作動を維
持できずにＯＦＦ作動となり、従って、上記スワール制
御弁１４はアクチュエータ１５に負圧が導入されている
にもかかわらず開弁されることになる。

【００２９】このため、負荷Ｃe2より高負荷領域におい
てスワール制御弁１４を確実に閉弁保持させるために
は、アクチュエータ１５の圧力室に上記領域(イ)あるい
は領域(ロ)において発生した吸気負圧を導入する必要が
あり、このため上記負圧導入路１６に上記負圧チャンバ
ー１８と逆止弁１７とを設け、上記領域(イ)及び領域
(ロ)において発生した吸気負圧を負圧チャンバー１８に
おいて保持し、領域(ハ)でスワール制御弁１４を閉弁保
持させる必要のある場合には該負圧チャンバー１８に保
持した負圧でアクチュエータ１５を作動させるようにし
ている。

【００３０】一方、上記コントロールユニット２０は、
上記スロットル開度センサ２１からの負荷信号とエンジ
ン回転数信号とを受けて、上記三方弁１９に制御信号を
出力するとともに、インジェクタ−２４から供給される
燃料供給制御と点火栓２５の点火時期制御とを行うもの
である。そして、この燃料制御と点火時期制御とは、基
本的にはエンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて行
なわれるものであるが、この実施例においてはさらに上
記スワール制御弁１４の作動状態に応じた制御を加味す
るようになっている。

【００３１】即ち、上記スワール制御弁１４は、図２の
(a)に示すように(尚、スワール制御弁１４を「SVC」と略
記している)、エンジン回転数Ｎeに基づいてその作動領
域が規定されており、回転数Ｎe1以下の低速運転領域
(即ち、領域(Ａ)及び領域(Ｂ)に対応する領域)において
は閉弁され、回転数Ｎe1以上の高速運転領域(即ち、領
域(Ｃ)及び領域(Ｄ))においては開弁されるようになっ
ている。そして、上記コントロールユニット２０は、上
記スワール制御弁１４をエンジンの運転状態に応じて上
記作動特性で作動させるべく上記三方弁１９に制御信号
を出力し、低速運転領域ではアクチュエータ１５をＯＮ
設定し、高速運転領域ではこれをＯＦＦ設定させるよう
になっている。

【００３２】この場合、低速運転領域において上記スワ
ール制御弁１４が閉弁されると、吸気はスワール吸気通
路１２のみを通って燃焼室２に導入され強いスワールを
発生させることから該燃焼室２における混合気のミキシ
ングも促進され着火性が向上するとともに燃焼速度も早
くなるため、これに対応して燃料供給量が減少制御され
るとともに点火時期の遅角制御がされる。これに対し
て、高速運転領域において上記スワール制御弁１４が開
弁されると、吸気はメイン吸気通路１１とスワール吸気
通路１２の双方から多量に導入され、且つスワールも弱
くなるため、この場合には燃料供給量が増加制御される
とともに点火時期の進角制御がされる。このようなスワ
ール制御弁１４の作動制御とともに点火時期制御及び燃
料供給制御が同時に行なわれることで良好な燃焼性が確
保されるものである。

【００３３】ところが、上述の如き良好な燃焼性が確保
されるためには、上記アクチュエータ１５が上記コント
ロールユニット２０からの制御信号に基づいて的確に作
動し、上記スワール制御弁１４が図２(a)に示す領域図
に従った作動を行っていること(換言すれば、スワール
制御弁１４の作動制御と点火時期制御と燃料供給制御と
がマッチング状態にあること)が前提条件となるもので
あって、かかる条件が担保されない場合には燃焼性が損
なわれることとなる。しかし、実際的には、上記逆止弁
１７に“負圧漏れ"が生じることからアンマッチング状
態となることは既述の通りであり、特にこの実施例の如
くアクチュエータ１５への負圧導入によってスワール制
御弁１４を閉弁作動させるような作動特性を採用した場
合には、領域(Ｂ)において失火等の不都合が生じること
になるものである。

【００３４】即ち、領域(Ｂ)においてはスワール制御弁
１４閉弁保持されるが、このスワール制御弁１４の閉弁
保持は上述のように図２(b)の領域(イ)及び領域(ロ)(図
２(a)の領域(Ａ)及び領域(Ｂ)に対応する)において発生
し且つ負圧チャンバー１８に保持された吸気負圧によっ
て達成されるものである。しかし、この領域(Ｂ)での運
転の継続時間が長くなると次第に逆止弁１７の“負圧漏
れ"によって負圧チャンバー１８に保持された負圧が低
下し、特にこれが負荷Ｃe2に対応する限界負圧以下に低
下すると、上記アクチュエータ１５はコントロールユニ
ット２０からの信号を受けて作動する上記三方弁１９に
よってＯＮ状態を保持すべきであるにもかかわらず負圧
の低下とともに次第にＯＦＦ側に移行し、これに伴って
スワール制御弁１４は次第に閉弁状態から開弁方向に変
化することになる。しかし、コントロールユニット２０
はスワール制御弁１４が閉弁状態にあるとの前提のもと
で点火時期制御及び燃料供給制御を行っているため、こ
れらの間にアンマッチング状態が発生し、失火等の発生
により運転性が損なわれるものである。

【００３５】かかる逆止弁１７の“負圧漏れ"に起因す
るスワール制御弁１４の作動制御と点火時期制御等との
アンマッチング状態を未然に防止して良好な運転性を確
保すべく、この実施例においては、領域(Ｂ)においてス
ワール制御弁１４を閉弁保持することが困難になる状態
を予見し、かかる場合には上記スワール制御弁１４を強
制的に開弁させるとともに、このスワール制御弁１４の
強制開弁に対応させて点火時期制御及び燃料供給制御を
変更させるようにしている。具体的には、エンジン１の
領域(Ｂ)における運転継続時間が所定時間に達すると上
記負圧チャンバー１８の保持負圧が限界負圧以下に落ち
るものとし、該所定時間の経過とともに上記アクチュエ
ータ１５を強制的に大気圧側に接続しスワール制御弁１
４を開弁させるものである(この実施例においては、上
記三方弁１９が特許請求の範囲中の開度強制設定手段に
該当する)。

【００３６】但し、この場合、現在は領域(Ｂ)にあった
としても、それ以前の運転状態が、高い吸気負圧が発生
する領域(Ａ)あるいは領域(Ｂ)にあった場合と、限界負
圧よりも低い吸気負圧しか発生しない領域(Ｄ)にあった
場合とでは元々負圧チャンバー１８に保持されている負
圧レベルが異なるため、負圧が限界負圧以下に低下する
までの所定時間も異なる。従って、この実施例において
は、以前の運転領域が図２(b)の領域(イ)であった場合
と領域(ロ)であった場合とでは上記所定時間を前者の方
が長くなるように設定するとともに、領域(ハ)であった
場合には領域(Ｂ)への移行と同時に(即ち、所定時間を
０とする)スワール制御弁１４を開弁させるようにして
いる。

【００３７】以下、上述の如き制御を、図３のフロ−チ
ャ−トに基づいてより具体的に説明する。尚、フロ−チ
ャ−トにおいてはスワール制御弁１４を「SVC」略記す
る。

【００３８】制御開始後、先ずステップＳ１においてエ
ンジン負荷Ｃe,エンジン回転数Ｎe等の各種制御データ
を読み込む。次に、ステップＳ２において、現在の運転
領域は領域(Ａ)であるかどうかを判定する。ここで、現
在は領域(Ａ)での運転であると判断された場合には、ア
クチュエータ１５をＯＮ設定しスワール制御弁１４を閉
弁保持させる。尚、この領域(Ａ)は図２(b)の領域(イ)
及び領域(ロ)に対応し、例えこの領域(Ａ)での運転が長
時間継続し且つ逆止弁１７に“負圧漏れ"があっても常
時負圧チャンバー１８内の負圧は限界負圧以上に維持さ
れるためスワール制御弁１４の閉弁状態は確実に保持さ
れる。

【００３９】一方、現在は領域(Ａ)ではなく領域(Ｂ)で
あると判定された場合(ステップＳ２,ステップＳ４)に
は、先ず、ステップＳ５において、この領域(Ｂ)に移行
する直前の運転領域(即ち、前回の制御フローにおける
運転領域)が領域(Ａ)あるいは領域(Ｃ)であったかどう
か(即ち、大きな吸気負圧が得られる領域(イ)あるいは
領域(ロ)からの移行であるのかどうか)を判定する。

【００４０】ここで、今回初めて領域(Ｂ)に移行したの
であるから、直前の運転領域は領域(Ａ)か領域(Ｃ)か領
域(Ｄ)のいずれかに限られる。先ず、前回は領域(Ａ)あ
るいは領域(Ｃ)であった場合には、さらにステップＳ６
において、図２(b)の領域(イ)であったのかそれとも領
域(ロ)であったのかを判定する。そして、領域(イ)であ
った場合には、スワール制御弁１４を強制開弁させる基
準となる所定時間(t)を時間(t1)に設定する(ステップＳ
７)とともに、該所定時間(t)をこれが０となるまで所定
の減算値(α1)づつデクリメントし(ステップＳ８,ステ
ップＳ９)、(t＜０)となった時点で限界負圧に達したと
判断し、直ちにスワール制御弁１４を強制的に開弁させ
る(ステップＳ１０)。

【００４１】このように領域(Ｂ)において強制的にスワ
ール制御弁１４が開弁されると、コントロールユニット
２０は、点火時期制御及び燃料供給制御をそれまでの制
御(即ち、スワール制御弁１４が閉弁状態にあることを
前提とした制御)からスワール制御弁１４が開弁状態に
あることを前提とした制御に移行させる。これによりス
ワール制御弁１４の制御と点火時期制御及び燃料供給制
御の間のマッチング状態が維持され、良好な運転性が確
保されるものである。

【００４２】一方、ステップＳ６において、前回は領域
(ロ)であると判断された場合には、上記場合と同様に所
定時間(t)の設定(ステップＳ１１)と減算値(α2)毎のデ
クリメント制御(ステップＳ１２)を実行し、(t＜０)と
なった時点でスワール制御弁１４を強制的に開弁させる
(ステップＳ９,ステップＳ１０)。但し、この場合、領
域(ロ)は領域(イ)の場合に比して発生される吸気負圧そ
のものが小さくてより早期に限界負圧に達すると考えら
れることから、所定時間のセット値(t2)を領域(イ)にお
けるセット値(t1)よりも小さな値に設定(t1>t2)すると
ともに、減算値(α2)も領域(イ)における減算値(α1)よ
りも小さな値に設定(α1＞α2)している。

【００４３】また、ステップＳ５において、前回は領域
(Ｄ)であったと判定された場合には、負圧チャンバー１
８の保持負圧が極めて早期に限界負圧に達するものと考
えられるため、この場合には領域(Ｂ)への移行後、直ち
にスワール制御弁１４を強制的に開弁させる(ステップ
Ｓ１０)。

【００４４】さらに、ステップＳ４において、現在の運
転領域は領域(Ｃ)あるいは領域(Ｄ)であると判定された
場合には、アクチュエータ１５に大気圧を導入してスワ
ール制御弁１４を開弁させる。

【００４５】以上の制御がエンジンの運転状態に応じて
実行されることにより、逆止弁１７における“負圧漏
れ"の影響を確実に排して良好な運転性が実現されるも
のである。

【００４６】第２実施例 図４には、本願の請求項１,３及び４記載の発明の実施
例にかかるエンジンの吸気装置における制御フロ−チャ
−トが示されている。この実施例のものは、上記第１実
施例のものが負圧チャンバー１８内に保持された負圧が
限界負圧以下に低下すると思われる時点を領域(Ｂ)への
移行時点からの経過時間によって予測するようにしてい
たのに対して、図１に鎖線図示するように、上記負圧チ
ャンバー１８の内圧を直接負圧センサ２１によって検知
し(従って、この実施例においては、この負圧センサ２
１が特許請求の範囲中の作動状態検知手段に該当す
る)、該負圧センサ２１からの出力信号によってコント
ロールユニット２０が限界負圧に達したと判断した場合
にスワール制御弁１４を強制的に開弁作動させるように
したものである。従って、この実施例のものにおいて
は、上記第１実施例のものと同様の効果を、より精度良
く的確に得ることができるものである。

【００４７】この実施例における実際の制御を図４に基
づいて説明すると、制御開始後、先ずステップＳ１にお
いて各種制御データを読み込み、さらに現在の運転領域
は領域(Ａ)であるかどうかを判断し(ステップＳ２)、領
域(Ａ)であると判断された場合にはスワール制御弁１４
を閉弁させ且つこれを保持させる。

【００４８】一方、領域(Ａ)ではなく領域(Ｃ)あるいは
領域(Ｄ)であると判断された場合(ステップＳ４)には、
スワール制御弁１４を開弁させ且つこれを保持させる
(ステップＳ１３)。

【００４９】これに対して、現在は領域(Ｂ)であると判
断された場合には、ステップＳ５において現在の負圧チ
ャンバー１８内の負圧Pと限界負圧Paとを比較し、P>Paで
ある場合には適正な閉弁作動が確保されると判断してス
ワール制御弁１４を閉弁させ且つこれを保持させる。し
かし、P<Paである場合にはスワール制御弁１４の閉弁状
態での確実な保持が困難であると判断し、この場合には
強制的にスワール制御弁１４を開弁させ且つこれを保持
させるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１実施例にかかるエンジンの吸気
装置のシステム図である。

【図２】図１に示した吸気装置における制御フロ−チャ
−ト図である。

【図３】図１に示した吸気装置における負圧式制御弁等
の作動領域図である。

【図４】本願発明の第２実施例にかかるエンジンの吸気
装置における制御フロ−チャ−ト図である。

【符号の説明】

１はエンジン、２は燃焼室、３はメイン吸気ポ−ト、４
はスワール吸気ポ−ト、５は排気ポ−ト、６は排気ポ−
ト、７は吸気通路、１１はメイン吸気通路、１２はスワ
ール吸気通路、１３はスロットル弁、１４はスワール制
御弁、１５はアクチュエータ、１６は負圧導入路、１７
は逆止弁、１８は負圧チャンバー、１９は三方弁、２０
はコントロールユニット、２１はスロットル開度セン
サ、２２は負圧センサ、２４はインジェクタ−、２５は
点火栓である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 43/00 Ｈ Ｆ０２Ｐ 5/15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気通路にその通路面積を可変とし得る
   如く設けられ且つエンジンの運転状態に応じて負圧によ
   り開閉駆動される負圧式制御弁と、 上記負圧式制御弁の駆動用負圧を保持する負圧保持手段
   と、 上記負圧式制御弁の作動状態に応じてエンジンの燃焼状
   態を制御する燃焼状態制御手段とを備えたエンジンの吸
   気装置であって、 上記負圧式制御弁の負圧による作動領域において該負圧
   式制御弁の作動状態を検知する作動状態検知手段と、 上記燃焼状態検出手段により上記作動領域における上記
   負圧式制御弁の適正な作動が困難となる限界負圧状態が
   検知された時、該負圧式制御弁の開度を強制的に所定開
   度に設定せしめる開度強制設定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】 請求項１において、 上記負圧保持手段にはエンジンの負荷状態に応じて変化
   するスロットル弁下流の吸気負圧が供給される一方、 上記作動状態検知手段は、エンジンの運転領域が上記負
   圧保持手段に対して上記限界負圧状態に対応する負圧以
   上の吸気負圧を供給することが困難な特定運転領域に移
   行した時点からの経過時間が、該特定運転領域への移行
   前の運転領域に対応して予じめ設定した設定時間に達し
   た時に上記限界負圧状態であることを検知する如く構成
   されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 上記負圧保持手段にはエンジンの負荷状態に応じて変化
   するスロットル弁下流の吸気負圧が供給される一方、 上記作動状態検知手段は、上記負圧保持手段における保
   持負圧を検出し該検出負圧が上記限界負圧状態に対応す
   る負圧以下となった時に上記限界負圧状態であることを
   検知する如く構成されていることを特徴とするエンジン
   の吸気装置。
4. 【請求項４】 請求項１,２または３において、 上記吸気通路はスロットル弁の下流側からほぼ直線状に
   延びてエンジンのメイン吸気ポ−トに接続されるメイン
   吸気通路と、該メイン吸気通路の途中から分岐するとと
   もに湾曲状に延びてエンジンのスワール吸気ポ−トに接
   続されるスワール吸気通路とを備える一方、 上記負圧式制御弁は、上記メイン吸気通路の上記スワー
   ル吸気通路との合流部よりもエンジン寄り位置に設けら
   れてエンジンの低速運転領域では閉作動して該メイン吸
   気通路を閉塞し、高速運転領域では開作動して該メイン
   吸気通路を開放せしめるスワール制御弁で構成されてい
   ることを特徴とするエンジンの吸気装置。