JPH0814123A - Heating device for intake port of engine - Google Patents
Heating device for intake port of engineInfo
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- JPH0814123A JPH0814123A JP6148895A JP14889594A JPH0814123A JP H0814123 A JPH0814123 A JP H0814123A JP 6148895 A JP6148895 A JP 6148895A JP 14889594 A JP14889594 A JP 14889594A JP H0814123 A JPH0814123 A JP H0814123A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸入ポート
を加熱し、燃料霧化を促進するエンジンの吸気ポート加
熱装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine intake port heating device for heating an intake port of an engine and promoting fuel atomization.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、エンジン始動時や暖機運転中の燃
料霧化を促進し、排気エミッションの悪化を防止するた
め、ヒータを用いて燃料を気化させるシステムがあり、
例えば、特開昭60−98159号公報には、絞り弁下
流の吸気通路の周縁部に、その流れ方向に透孔を形成し
たヒータを設ける技術が開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a system in which a heater is used to vaporize fuel in order to promote atomization of fuel during engine start-up and warm-up operation and prevent deterioration of exhaust emission.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-98159 discloses a technique in which a heater having a through hole formed in a flow direction is provided in a peripheral portion of an intake passage downstream of a throttle valve.
【0003】このようなヒータはエンジンの吸気ポート
にも設けられ、図8に示すように、セラミックケース5
2にPTCヒータ53を内蔵したポートヒータ51が、
エンジンの吸気ポート50内に臨まされ、インジェクタ
54から噴射された燃料が効率良くケース表面にぶつか
るような位置に配設されている。前記セラミックケース
52の表面は、前記PTCヒータ53により加熱されて
おり、前記インジェクタ54から噴射された燃料が、こ
の表面に当たることによって燃料の気化が促進されるよ
うになっている。Such a heater is also provided in the intake port of the engine, and as shown in FIG.
2 has a port heater 51 with a built-in PTC heater 53,
It is arranged at a position facing the inside of the intake port 50 of the engine so that the fuel injected from the injector 54 efficiently collides with the case surface. The surface of the ceramic case 52 is heated by the PTC heater 53, and the fuel injected from the injector 54 hits the surface to promote vaporization of the fuel.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本来、
燃料を応答良くシリンダ内に供給するためには、吸入空
気の流れに燃料液滴をのせる必要があり、従って、燃料
噴射式エンジでは、噴射燃料を吸気バルブにぶつけるの
が理想的であって、前述したような従来のヒータでは、
これと逆行することになる。However, originally,
In order to supply fuel to the cylinder in a responsive manner, it is necessary to place fuel droplets on the flow of intake air. Therefore, in the fuel injection engine, it is ideal to hit the injected fuel with the intake valve. , In the conventional heater as described above,
It goes against this.
【0005】また、吸気ポートにヒータを設けることは
吸気抵抗となるため、暖機後のエンジン出力に影響を与
えるばかりでなく、シリンダへの効果的な燃料供給を結
果的に阻害する要因となる。Further, the provision of a heater in the intake port causes intake resistance, which not only affects the engine output after warming up, but also becomes a factor that eventually obstructs effective fuel supply to the cylinder. .
【0006】さらに、吸入ポート内壁へは、混合気の吹
き返しや、吸入空気の乱れ、インジェクタの噴霧角等に
より燃料が付着するため、噴射燃料がぶつかる位置にヒ
ータを設けただけでは、この付着燃料を気化させること
は困難である。Further, the fuel adheres to the inner wall of the intake port due to the blowback of the air-fuel mixture, the turbulence of the intake air, the spray angle of the injector, etc. Therefore, if a heater is provided at the position where the injected fuel collides, this adhered fuel Is difficult to vaporize.
【0007】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、燃料の気化を促進しつつシリンダへの効果的な燃料
供給を可能にし、また、吸気ポート内壁の付着燃料をも
気化させることのできるエンジンの吸気加熱装置を提供
することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and enables effective fuel supply to the cylinder while promoting vaporization of fuel, and also vaporizes fuel adhering to the inner wall of the intake port. An object is to provide an intake air heating device for an engine.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンの吸
気ポート内壁を形成する磁性体からなる第1の部材と、
前記第1の部材の外周に巻回され、前記第1の部材を透
過する磁束を発生するための誘導コイルと、前記誘導コ
イルを覆って前記第1の部材及び前記誘導コイルを吸気
ポートに固定し、前記誘導コイルで発生する磁束の外部
漏洩を低減するための第2の部材と、前記誘導コイルに
高周波電流を通電して交番磁界を発生させ、前記第1の
部材によって形成される吸気ポート内壁表面を加熱制御
する制御手段とを備えたものである。According to the present invention, there is provided a first member made of a magnetic material which forms an inner wall of an intake port of an engine,
An induction coil that is wound around the outer periphery of the first member and that generates a magnetic flux that passes through the first member, and covers the induction coil and fixes the first member and the induction coil to an intake port. A second member for reducing external leakage of magnetic flux generated in the induction coil, and an intake port formed by the first member by passing a high frequency current through the induction coil to generate an alternating magnetic field. And a control means for heating and controlling the inner wall surface.
【0009】[0009]
【作用】本発明では、第1の部材の外周に巻回した誘導
コイルに高周波電流を通電して高周波磁界を発生させ、
電磁誘導により第1の部材によって形成される吸気ポー
ト内壁表面を加熱し、燃料の気化を促進する。In the present invention, the induction coil wound around the outer periphery of the first member is supplied with a high frequency current to generate a high frequency magnetic field,
The electromagnetic induction heats the surface of the inner wall of the intake port formed by the first member to promote vaporization of the fuel.
【0010】[0010]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1〜図7は本発明の一実施例を示し、図1は吸
気ポートにポートヒータを組み込んだ説明図、図2はポ
ートヒータの構成図、図3は電磁誘導加熱の基本原理を
示す説明図、図4は渦電流密度と加熱深さの関係を示す
説明図、図5は誘導コイルへ高周波電流を通電するため
の基本構成を示す説明図、図6はコントローラの構成例
を示す回路図、図7は発振出力及びF/F出力の波形図
である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 7 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an explanatory view in which a port heater is incorporated in an intake port, FIG. 2 is a configuration diagram of the port heater, and FIG. 3 is an explanation showing a basic principle of electromagnetic induction heating. FIG. 4, FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the eddy current density and the heating depth, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the basic configuration for supplying a high frequency current to the induction coil, and FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of the controller. FIG. 7 is a waveform diagram of the oscillation output and the F / F output.
【0011】図1において、符号1は、自動車等の車輌
のエンジンのシリンダヘッドであり、このシリンダヘッ
ド1にインテークマニホルド2がインシュレータ3を介
して連設され、前記シリンダヘッド1に形成された各気
筒毎の吸気ポート1aに連通されている。また、前記吸
気ポート1aの直上流側の前記インテークマニホルド2
に、吸気バルブ4に向けて燃料を噴射するようインジェ
クタ5が各気筒毎に配設されている。In FIG. 1, reference numeral 1 is a cylinder head of an engine of a vehicle such as an automobile, and an intake manifold 2 is connected to the cylinder head 1 through an insulator 3 and formed on the cylinder head 1. It communicates with the intake port 1a for each cylinder. In addition, the intake manifold 2 located immediately upstream of the intake port 1a.
An injector 5 is provided for each cylinder so as to inject fuel toward the intake valve 4.
【0012】前記吸気ポート1aには、吸気入口側から
前記吸気バルブ近傍まで吸気ポート内壁面に沿った形状
のポートヒータ6が組み込まれており、その厚みの分だ
け前記吸気ポート1aは、通常のエンジンの吸気ポート
内径より予め拡大されている。前記ポートヒータ6は、
図2に示すように、吸気ポート1aの内壁に沿って形成
された2重管となっており、2重管内側の第1の部材と
しての筒状部材10が磁性体で形成され、この筒状部材
10の外周に誘導コイル11が巻回されている。この誘
導コイル11は、線間相互絶縁を兼ねて樹脂モールドさ
れており、この樹脂モールド部分12の外側が、高透磁
率の材料からなる第2の部材としての筒状部材13によ
って覆われている。A port heater 6 having a shape along the inner wall surface of the intake port from the intake inlet side to the vicinity of the intake valve is incorporated in the intake port 1a, and the intake port 1a has a normal thickness corresponding to the thickness thereof. It is enlarged in advance from the inner diameter of the intake port of the engine. The port heater 6 is
As shown in FIG. 2, the double pipe is formed along the inner wall of the intake port 1a, and the tubular member 10 as the first member inside the double pipe is made of a magnetic material. The induction coil 11 is wound around the outer periphery of the strip-shaped member 10. The induction coil 11 is resin-molded for mutual insulation between wires, and the outside of the resin-molded portion 12 is covered with a tubular member 13 as a second member made of a material having high magnetic permeability. .
【0013】そして、前記ポートヒータ6が前記シリン
ダヘッド1に形成された吸気ポート1aの吸気入口側か
ら挿入されて接着・固定され、前記ポートヒータ6の2
重管内側の筒状部材10が、通常のエンジンの吸気ポー
ト内壁と同じ形状となって吸気ポート内壁を形成するよ
うになっており、前記誘導コイル11に、高周波電流を
通電して高周波磁界を発生させ、前記筒状部材10によ
って形成される吸気ポート内壁表面を加熱するよう制御
する制御手段としてのコントローラ7が接続されてい
る。Then, the port heater 6 is inserted from the intake inlet side of the intake port 1a formed in the cylinder head 1 and adhered / fixed to the port heater 6 to
The tubular member 10 inside the heavy pipe has the same shape as the inner wall of the intake port of a normal engine to form the inner wall of the intake port. A high frequency current is passed through the induction coil 11 to generate a high frequency magnetic field. A controller 7 is connected as a control means for generating and controlling to heat the inner wall surface of the intake port formed by the tubular member 10.
【0014】すなわち、図3に示すように、前記誘導コ
イル11に高周波電流を通電して交番磁界を発生させる
と、磁性体からなる筒状部材10に渦電流損及びヒステ
リシス損(但し、ヒステリシス損は極く小さいため無視
できる)が発生する。その結果、主として渦電流が前記
筒状部材10を形成する材料の内部抵抗によってジュー
ル熱に変換され、前記筒状部材10が発熱し、吸気ポー
ト1aを加熱することができる。That is, as shown in FIG. 3, when a high-frequency current is passed through the induction coil 11 to generate an alternating magnetic field, eddy current loss and hysteresis loss (however, hysteresis loss occurs in the tubular member 10 made of a magnetic material). Is so small that it can be ignored) occurs. As a result, mainly the eddy current is converted into Joule heat by the internal resistance of the material forming the tubular member 10, the tubular member 10 generates heat, and the intake port 1a can be heated.
【0015】この場合、図4に示すように、高周波電流
によって誘導される渦電流密度は、周波数が低い程大き
く、周波数が高いほど小さくなる特性を持っており、ま
た、渦電流密度と加熱深さの関係は、同一周波数では渦
電流密度が小さくなる程、加熱深さが深くなる。In this case, as shown in FIG. 4, the eddy current density induced by the high frequency current has a characteristic that it becomes larger as the frequency becomes lower and becomes smaller as the frequency becomes higher. As for the relationship of the depth, the heating depth becomes deeper as the eddy current density becomes smaller at the same frequency.
【0016】従って、磁性体からなる前記筒状部材10
としては、鉄系の材料で表皮抵抗の比較的大きい材料を
用い(但し、ステンレス鋼の一部には、電気抵抗が比較
的小さいため誘導加熱に適さないものもある)、前記誘
導コイル11に通電する高周波電流の周波数を適宜設定
することにより加熱深さを制御し、前記筒状部材10の
内表面すなわち吸気ポート内壁が加熱されるようにす
る。Therefore, the cylindrical member 10 made of a magnetic material.
As the material, an iron-based material having a relatively large skin resistance is used (however, some stainless steel is not suitable for induction heating due to its relatively low electric resistance). The heating depth is controlled by appropriately setting the frequency of the high-frequency current to be applied so that the inner surface of the tubular member 10, that is, the inner wall of the intake port is heated.
【0017】一方、前記誘導コイル11の外周に設けら
れた前記筒状部材13は、例えば珪素鋼板等のように高
透磁率で鉄損の小さい材料が用いられ、電磁誘導加熱の
際に、磁束の外部漏洩を低減して前記筒状部材10に磁
束を集中させ、加熱効率を向上するようになっている。On the other hand, the tubular member 13 provided on the outer circumference of the induction coil 11 is made of a material having a high magnetic permeability and a small iron loss, such as a silicon steel plate, and the magnetic flux is generated during electromagnetic induction heating. The external leakage is reduced to concentrate the magnetic flux on the tubular member 10 to improve the heating efficiency.
【0018】これにより、吸気抵抗がないヒータ構造と
してインジェクタ5の下流のポート全内壁を加熱するこ
とができるため、広範囲な燃料の気化促進が可能とな
り、特にエンジン始動時の吸気ポート内壁への付着燃料
によるオーバーリッチが防止できる。また、インジェク
タ5の取り付け位置や噴霧角の設定を暖機後の最適な設
定に合わせることができ、吸気バルブ4に向けて燃料を
噴射することが可能となる。As a result, since the entire inner wall of the port downstream of the injector 5 can be heated by the heater structure having no intake resistance, it is possible to promote the vaporization of the fuel over a wide range, and in particular, the adhesion to the inner wall of the intake port at the time of starting the engine. Overrich due to fuel can be prevented. Further, the mounting position of the injector 5 and the setting of the spray angle can be adjusted to the optimum setting after warming up, and the fuel can be injected toward the intake valve 4.
【0019】ここで、前記誘導コイル11に高周波電流
を通電するには、図5に示すように、インバータ15を
使用する。すなわち、前記誘導コイル11は回路的に等
価コイルL0と等価抵抗R0とに変換することができ、前
記誘導コイル11に共振用のコンデンサ16を接続して
RLC直列回路を構成する。そして、このRLC回路
に、前記インバータ15でバッテリ17からの直流電圧
を交流電圧に変換して印加し、共振を起こさせて交番磁
界を発生させるのである。この場合、前記共振用コンデ
ンサ16の容量をC0とすると、前記誘導コイル11の
共振周波数fOは、近似的に以下の式で示すことがで
き、この共振周波数f0が、前記筒状部材10の内表面
を加熱するような浸透深さとなるよう、各回路定数が設
定される。Here, in order to supply a high frequency current to the induction coil 11, an inverter 15 is used as shown in FIG. That is, the induction coil 11 can be converted into an equivalent coil L0 and an equivalent resistance R0 in a circuit manner, and a resonance capacitor 16 is connected to the induction coil 11 to form an RLC series circuit. Then, the DC voltage from the battery 17 is converted into an AC voltage by the inverter 15 and applied to the RLC circuit to cause resonance and generate an alternating magnetic field. In this case, assuming that the capacitance of the resonance capacitor 16 is C0, the resonance frequency fO of the induction coil 11 can be approximately represented by the following formula, and this resonance frequency f0 is calculated as follows. Each circuit constant is set so that the penetration depth is such that the surface is heated.
【0020】f0=1/(2π(L0C0)1/2) 前記コントローラ7は、前記インバータ15の機能を有
し、前記誘導コイル11へ通電する高周波電流を制御す
るものであり、図6に具体的回路例が示される。この回
路例では、前記コントローラ7は、発振回路部20、イ
ンバータ制御回路部21、制御指示回路部22、及び、
インバータ回路部23を備えている。F0 = 1 / (2π (L0C0) 1/2 ) The controller 7 has the function of the inverter 15 and controls the high frequency current supplied to the induction coil 11. A typical circuit example is shown. In this circuit example, the controller 7 includes an oscillation circuit unit 20, an inverter control circuit unit 21, a control instruction circuit unit 22, and
The inverter circuit unit 23 is provided.
【0021】前記発振回路部20は、ゲート素子による
発振回路であり、2入力アンドゲ−ト24及び2入力ナ
ンドゲート25の各入力端子をそれぞれ1入力にまと
め、前記アンドゲ−ト24の出力端を抵抗(可変抵抗)
R1及びコンデンサC1からなる積分回路を介して前記
ナンドゲート25の入力端に接続するとともに、前記ナ
ンドゲート25の出力端を前記アンドゲ−ト24の入力
端に接続している。前記抵抗R1には、ダイオードD1
が並列に接続されている。The oscillating circuit section 20 is an oscillating circuit using a gate element, and the input terminals of the 2-input AND gate 24 and the 2-input NAND gate 25 are combined into 1 input, and the output terminal of the AND gate 24 is a resistor. (Variable resistance)
The output terminal of the NAND gate 25 is connected to the input terminal of the NAND gate 25 through an integrating circuit composed of R1 and the capacitor C1, and the output terminal of the NAND gate 25 is connected to the input terminal of the AND gate 24. The resistor R1 has a diode D1
Are connected in parallel.
【0022】前記インバータ制御回路部21は、フリッ
プフロップ(F/F)26と4個の2入力アンドゲ−ト
27〜30とから構成され、前記発振回路部20のナン
ドゲート25からの出力が前記フリップフロップ26に
入力される。前記フリップフロップ26は、反転出力
(−Q出力)端が各アンドゲ−ト27,30の一方の入
力端に接続され、非反転出力(Q出力)端が各アンドゲ
−ト28,29の一方の入力端に接続されている。そし
て、各アンドゲ−ト27,28,29,30のもう一方
の入力端が全て共通に接続され、以下の制御指示回路部
22に接続されている。The inverter control circuit section 21 comprises a flip-flop (F / F) 26 and four two-input AND gates 27 to 30, and the output from the NAND gate 25 of the oscillation circuit section 20 is the flip-flop. Is input to page 26. The flip-flop 26 has its inverting output (-Q output) terminal connected to one input terminal of each AND gate 27, 30 and its non-inverting output (Q output) terminal one of each AND gate 28, 29. It is connected to the input end. The other input terminals of the respective AND gates 27, 28, 29, 30 are all commonly connected and connected to the control instruction circuit section 22 described below.
【0023】前記制御指示回路部22は、共通に接続さ
れる前記各アンドゲ−ト27〜30の入力端に、抵抗R
2を介してスイッチ31の一端が接続されるともに、ダ
イオードD2のカソードが接続され、また、前記ダイオ
ードD2のアノードが接地されるとともに、前記スイッ
チ31の他端が、図示しない電圧信号源に接続されてい
る。The control instruction circuit section 22 has resistors R at the input terminals of the respective AND gates 27 to 30 which are commonly connected.
2, one end of the switch 31 is connected, the cathode of the diode D2 is connected, the anode of the diode D2 is grounded, and the other end of the switch 31 is connected to a voltage signal source (not shown). Has been done.
【0024】そして、前記スイッチ31がOFFのとき
には、各アンドゲ−ト27〜30の一方の各入力端をロ
ーレベルとして全てのアンドゲ−ト27〜30の出力を
ローレベルに保つことによりインバータ停止状態とし、
前記スイッチ31がONされたとき、ハイレベルの電圧
信号を各アンドゲ−ト27〜30の一方の各入力端に印
加し、前記フリップフロップ26からの信号を各アンド
ゲ−ト27〜30を介して前記インバータ回路部23に
出力可とする。When the switch 31 is OFF, one input terminal of each of the AND gates 27 to 30 is set to the low level and the outputs of all the AND gates 27 to 30 are kept at the low level, whereby the inverter is stopped. age,
When the switch 31 is turned on, a high level voltage signal is applied to one of the input terminals of each of the AND gates 27 to 30, and the signal from the flip-flop 26 is passed through each of the AND gates 27 to 30. Output is allowed to the inverter circuit section 23.
【0025】前記インバータ回路部23は、4個のNP
N型トランジスタ32〜35を用いたブリッジ型インバ
ータであり、前記発振回路部20から前記インバータ制
御回路部21を経て入力される発振信号によって各出力
トランジスタ32〜35が駆動されるようになってい
る。すなわち、トランジスタ32にトランジスタ33が
直列接続され、これらのトランジスタ32,33の各ベ
ースに、前記インバータ制御回路部21のアンドゲ−ト
27,28の各出力端がそれぞれ接続され、また、トラ
ンジスタ34にトランジスタ35が直列接続され、これ
らのトランジスタ34,35の各ベースに、前記インバ
ータ制御回路部21のアンドゲ−ト29,30の各出力
端がそれぞれ接続されている。The inverter circuit section 23 includes four NPs.
It is a bridge type inverter using N-type transistors 32 to 35, and each output transistor 32 to 35 is driven by an oscillation signal input from the oscillation circuit section 20 via the inverter control circuit section 21. . That is, a transistor 33 is serially connected to the transistor 32, the respective output terminals of the AND gates 27 and 28 of the inverter control circuit section 21 are respectively connected to the bases of the transistors 32 and 33, and the transistor 34 is connected to the transistor 34. The transistor 35 is connected in series, and the output terminals of the AND gates 29 and 30 of the inverter control circuit section 21 are connected to the bases of the transistors 34 and 35, respectively.
【0026】そして、上段の各トランジスタ32,34
のコレクタが前記バッテリ9の正極側に接続されるとと
もに、下段の各トランジスタ33,35のエミッタが前
記バッテリ9の負極側に接続され、トランジスタ32の
エミッタ及びトランジスタ33のコレクタの接続点と、
トランジスタ34のエミッタ及びトランジスタ35のコ
レクタの接続点との間に、共振用のコンデンサC2及び
前記誘導コイル11が接続されている。Then, the upper transistors 32, 34
Is connected to the positive electrode side of the battery 9, and the emitters of the transistors 33 and 35 in the lower stage are connected to the negative electrode side of the battery 9, and a connection point between the emitter of the transistor 32 and the collector of the transistor 33,
A resonance capacitor C2 and the induction coil 11 are connected between the emitter of the transistor 34 and the collector of the transistor 35.
【0027】以上の構成によるコントローラ7では、制
御指示回路部22に設けられたスイッチ31がOFFの
状態では、インバータ制御回路部21の各アンドゲ−ト
27〜30の一方の入力側が全てローレベルであり、従
って各アンドゲ−ト27〜30の出力が全てローレベル
となり、インバータ回路部23の各トランジスタ32〜
35が全てOFFしてインバータ停止状態で誘導コイル
11には電流が流れない。In the controller 7 having the above-described structure, when the switch 31 provided in the control instruction circuit section 22 is OFF, one input side of each of the AND gates 27 to 30 of the inverter control circuit section 21 is at a low level. Therefore, the outputs of the AND gates 27 to 30 are all at the low level, and the transistors 32 to 32 of the inverter circuit section 23 to
No current flows in the induction coil 11 when all the inverters 35 are off and the inverter is stopped.
【0028】ここで、エンジン始動時等のように吸入空
気を加熱する必要のあるとき、コントローラ7のスイッ
チ31をONにすると、インバータ制御回路部21の各
アンドゲ−ト27〜30の一方の入力側が全てハイレベ
ルになり、インバータ回路部23を作動状態とする。Here, when it is necessary to heat the intake air, such as when the engine is started, when the switch 31 of the controller 7 is turned on, one input of each of the AND gates 27 to 30 of the inverter control circuit section 21 is input. All the sides become high level, and the inverter circuit section 23 is activated.
【0029】この場合、発振回路部20では、アンドゲ
−ト24とナンドゲート25との間の抵抗R1及びコン
デンサC1による信号伝達時間の遅延により発振し、そ
の発振出力がインバータ制御回路部21に入力される。In this case, the oscillation circuit section 20 oscillates due to the delay of the signal transmission time due to the resistor R1 and the capacitor C1 between the AND gate 24 and the NAND gate 25, and the oscillation output is input to the inverter control circuit section 21. It
【0030】すなわち、ナンドゲート25の出力がハイ
レベルになった場合、アンドゲ−ト24を介してナンド
ゲート25の入力側に戻される信号は、コンデンサC1
の充電により直ちにはハイレベルに到達せず、抵抗R1
とコンデンサC1とによって定まる時間が経過した後に
ハイレベルとなる。That is, when the output of the NAND gate 25 becomes high level, the signal returned to the input side of the NAND gate 25 via the AND gate 24 is the capacitor C1.
The high level is not reached immediately due to the charging of the
And goes high after a time determined by the capacitor C1.
【0031】そして、このハイレベルの信号入力によ
り、ナンドゲート25の出力が反転してローレベルにな
ると、同様に、このローレベルの信号がアンドゲ−ト2
4を介してナンドゲート25の入力側に戻されることに
なるが、この場合も、コンデンサC1の放電時間によ
り、ナンドゲート25の入力側が直ちにローレベルにな
ることはなく、コンデンサC1の放電時間が経過した後
にローレベルとなり、ナンドゲート25の出力がハイレ
ベルとなり、図7に示すような矩形波の発振出力が得ら
れる。When the output of the NAND gate 25 is inverted to the low level by the input of the high level signal, the low level signal is similarly output to the AND gate 2.
Although it is returned to the input side of the NAND gate 25 via 4, the input side of the NAND gate 25 does not immediately go to the low level due to the discharge time of the capacitor C1 and the discharge time of the capacitor C1 has elapsed. After that, it goes low, and the output of the NAND gate 25 goes high, so that a rectangular wave oscillation output as shown in FIG. 7 is obtained.
【0032】前記発振回路部20における発振周波数
は、可変抵抗である抵抗R1により、誘導コイル11の
共振周波数の2倍の周波数2fとなるよう予め調整され
ており、インバータ制御回路部21のフリップフロップ
26によって周波数fに分周される。このフリップフロ
ップ26は、例えばJ−KフリップフロップやR−Sフ
リップフロップを使用したトグルフリップフロップであ
り、図7に示すように、前記ナンドゲート25からの発
振信号の立ち上がり毎に、Q出力及び−Q出力が反転
し、発振回路部20からの周波数2fの信号がフリップ
フロップ26に入力されると、互いに逆位相の周波数f
の2つの信号に分周されてQ出力端と−Q出力端とから
出力され、各アンドゲ−ト27〜30を経由してインバ
ータ回路部23の各トランジスタ32〜35のベースに
供給される。The oscillating frequency in the oscillating circuit section 20 is adjusted in advance by the resistor R1 which is a variable resistance to a frequency 2f which is twice the resonance frequency of the induction coil 11, and the flip-flop of the inverter control circuit section 21 is adjusted. The frequency is divided by 26 into the frequency f. The flip-flop 26 is a toggle flip-flop that uses, for example, a JK flip-flop or an RS flip-flop, and as shown in FIG. 7, a Q output and a − When the Q output is inverted and the signal of the frequency 2f from the oscillation circuit unit 20 is input to the flip-flop 26, the frequency f of the opposite phase is obtained.
Are divided into two signals and output from the Q output terminal and the -Q output terminal, and are supplied to the bases of the transistors 32 to 35 of the inverter circuit section 23 via the AND gates 27 to 30.
【0033】すると、インバータ回路部23では、トラ
ンジスタ32及びトランジスタ35がペアになって駆動
され、また、これと逆位相でトランジスタ34及びトラ
ンジスタ33がペアになって駆動される。その結果、誘
導コイル11に周波数fの交番電流が流れて交番磁界が
発生し、主として磁性体である筒状部材10に発生する
渦電流によるジュール熱のため、前記筒状部材10が発
熱し、この筒状部材10を通過する空気が加熱される。Then, in the inverter circuit section 23, the transistor 32 and the transistor 35 are driven in pairs, and the transistor 34 and the transistor 33 are driven in pairs in the opposite phase. As a result, an alternating current of frequency f flows through the induction coil 11 to generate an alternating magnetic field, and Joule heat is generated mainly by the eddy current generated in the cylindrical member 10 that is a magnetic body, so that the cylindrical member 10 generates heat. The air passing through the tubular member 10 is heated.
【0034】その後、吸入空気の加熱が不要となったと
き、例えば、エンジンの暖機が完了して排気ガスを浄化
する触媒が十分に活性化したとき等には、前記制御指示
回路部22のスイッチを31をOFFにすることにより
インバータを停止させ、吸入空気の加熱を停止すること
ができる。Thereafter, when the heating of the intake air becomes unnecessary, for example, when the engine warm-up is completed and the catalyst for purifying the exhaust gas is sufficiently activated, etc., the control instruction circuit section 22 is operated. By turning off the switch 31, the inverter can be stopped and heating of the intake air can be stopped.
【0035】尚、前記制御指示回路部22への電圧信号
源として、例えば、触媒温度を検出する温度センサから
の電圧入力と所定の基準電圧入力とを比較するコンパレ
ータの出力側を接続し、触媒温度が活性化温度より低い
ときにはハイレベル、触媒温度が活性化温度以上のとき
ローレベルの信号が前記インバータ制御回路部21に入
力されるよう構成することにより、スイッチ31を省略
し、触媒温度に応じて吸入空気を自動的に加熱するよう
にすることも可能である。As a voltage signal source for the control instruction circuit section 22, for example, an output side of a comparator for comparing a voltage input from a temperature sensor for detecting the catalyst temperature with a predetermined reference voltage input is connected, and a catalyst is connected. When the temperature is lower than the activation temperature, a high level signal is input to the inverter control circuit unit 21 when the catalyst temperature is equal to or higher than the activation temperature, and the switch 31 is omitted. It is also possible to automatically heat the intake air accordingly.
【0036】また、本実施例においては、各気筒毎に吸
気ポート1aに臨まされたインジェクタ5によって燃料
を噴射するマルチポイント式燃料噴射エンジンを例にと
って明したが、本発明は、これに限定されるものではな
く、シングルポイント式燃料噴射エンジン、さらには、
気化器式エンジンにおいても有効である。In this embodiment, a multi-point fuel injection engine in which fuel is injected by the injector 5 facing the intake port 1a for each cylinder has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Not a single-point fuel injection engine,
It is also effective in a carburetor engine.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ンジンの吸気ポート内壁を形成する磁性体からなる第1
の部材の外周に巻回した誘導コイルに高周波電流を通電
して高周波磁界を発生させ、第1の部材によって形成さ
れる吸気ポート内壁表面を電磁誘導によって加熱するた
め、吸気抵抗がないヒータ構造として広範囲な燃料の気
化促進が可能となって吸気ポート内壁の付着燃料をも気
化させることができ、シリンダへの効果的な燃料供給を
可能にするなど優れた効果が得られる。As described above, according to the present invention, the first magnetic member forming the inner wall of the intake port of the engine is formed.
A high-frequency current is passed through the induction coil wound around the outer periphery of the member to generate a high-frequency magnetic field, and the inner wall surface of the intake port formed by the first member is heated by electromagnetic induction. It is possible to promote vaporization of fuel over a wide range and also vaporize the fuel adhering to the inner wall of the intake port, so that excellent effects such as effective fuel supply to the cylinder can be obtained.
【図1】吸気ポートにポートヒータを組み込んだ説明図FIG. 1 is an explanatory diagram in which a port heater is incorporated in an intake port.
【図2】ポートヒータの構成図FIG. 2 is a block diagram of a port heater
【図3】電磁誘導加熱の基本原理を示す説明図FIG. 3 is an explanatory diagram showing the basic principle of electromagnetic induction heating.
【図4】渦電流密度と加熱深さの関係を示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between eddy current density and heating depth.
【図5】誘導コイルへ高周波電流を通電するための基本
構成を示す説明図FIG. 5 is an explanatory diagram showing a basic configuration for supplying a high frequency current to an induction coil.
【図6】コントローラの構成例を示す回路図FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of a controller.
【図7】発振出力及びF/F出力の波形図FIG. 7 is a waveform diagram of oscillation output and F / F output.
【図8】従来の吸気ポートにポートヒータを組み込んだ
説明図FIG. 8 is an explanatory diagram in which a port heater is incorporated in a conventional intake port.
7 コントローラ(制御手段) 10 筒状部材(第1の部材) 11 誘導コイル 13 筒状部材(第2の部材) 7 controller (control means) 10 tubular member (first member) 11 induction coil 13 tubular member (second member)
Claims (1)
性体からなる第1の部材(10)と、 前記第1の部材(10)の外周に巻回され、前記第1の部材
(10)を透過する磁束を発生するための誘導コイル(11)
と、 前記誘導コイル(11)を覆って前記第1の部材(10)及び前
記誘導コイル(11)を吸気ポートに固定し、前記誘導コイ
ル(11)で発生する磁束の外部漏洩を低減するための第2
の部材(13)と、 前記誘導コイル(11)に高周波電流を通電して交番磁界を
発生させ、前記第1の部材(10)によって形成される吸気
ポート内壁表面を加熱制御する制御手段(7)とを備えた
ことを特徴とするエンジンの吸気ポート加熱装置。1. A first member (10) made of a magnetic material that forms an inner wall of an intake port of an engine, and the first member (10) wound around the outer periphery of the first member (10).
Induction coil (11) for generating magnetic flux that passes through (10)
And to reduce the external leakage of the magnetic flux generated in the induction coil (11) by covering the induction coil (11) and fixing the first member (10) and the induction coil (11) to the intake port. Second
A control means (7) for heating and controlling the inner surface of the intake port formed by the first member (10) by applying a high frequency current to the member (13) and the induction coil (11) to generate an alternating magnetic field. ) And an intake port heating device for an engine, characterized in that
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6148895A JPH0814123A (en) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | Heating device for intake port of engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6148895A JPH0814123A (en) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | Heating device for intake port of engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0814123A true JPH0814123A (en) | 1996-01-16 |
Family
ID=15463095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6148895A Pending JPH0814123A (en) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | Heating device for intake port of engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0814123A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19638323A1 (en) * | 1996-09-19 | 1998-04-02 | Daimler Benz Ag | Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine |
FR2876747A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-21 | Renault Sas | Heat engine for motor vehicle, has electrical heating unit with coil around seat of inlet valve in head and traversed by direct current for heating seat and valve to reheat inlet gas traversing inlet pipe activated before starting of engine |
WO2007112462A1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-11 | Robert Bosch Gmbh | Method of preheating injectors of internal combustion engines |
DE102009017658B4 (en) * | 2008-05-15 | 2017-01-26 | Mann + Hummel Gmbh | Valve unit, in particular for venting a crankcase of an internal combustion engine and crankcase ventilation system |
WO2020105425A1 (en) * | 2018-11-22 | 2020-05-28 | アイシン精機株式会社 | Air suction device for internal combustion engine |
JP2020084876A (en) * | 2018-11-22 | 2020-06-04 | アイシン精機株式会社 | Intake device of internal combustion engine |
JP2020084877A (en) * | 2018-11-22 | 2020-06-04 | アイシン精機株式会社 | Intake device of internal combustion engine |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP6148895A patent/JPH0814123A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19638323A1 (en) * | 1996-09-19 | 1998-04-02 | Daimler Benz Ag | Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine |
US5924411A (en) * | 1996-09-19 | 1999-07-20 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Method for operating an internal combustion engine, and an internal combustion engine |
FR2876747A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-21 | Renault Sas | Heat engine for motor vehicle, has electrical heating unit with coil around seat of inlet valve in head and traversed by direct current for heating seat and valve to reheat inlet gas traversing inlet pipe activated before starting of engine |
WO2007112462A1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-11 | Robert Bosch Gmbh | Method of preheating injectors of internal combustion engines |
US8096485B2 (en) | 2006-04-03 | 2012-01-17 | Robert Bosch Gmbh | Method of preheating injectors of internal combustion engines |
DE102009017658B4 (en) * | 2008-05-15 | 2017-01-26 | Mann + Hummel Gmbh | Valve unit, in particular for venting a crankcase of an internal combustion engine and crankcase ventilation system |
WO2020105425A1 (en) * | 2018-11-22 | 2020-05-28 | アイシン精機株式会社 | Air suction device for internal combustion engine |
JP2020084876A (en) * | 2018-11-22 | 2020-06-04 | アイシン精機株式会社 | Intake device of internal combustion engine |
JP2020084877A (en) * | 2018-11-22 | 2020-06-04 | アイシン精機株式会社 | Intake device of internal combustion engine |
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