JPH10141071A - 機械式過給機付きエンジンの制御装置 - Google Patents

機械式過給機付きエンジンの制御装置

Info

Publication number
JPH10141071A
JPH10141071A JP8294990A JP29499096A JPH10141071A JP H10141071 A JPH10141071 A JP H10141071A JP 8294990 A JP8294990 A JP 8294990A JP 29499096 A JP29499096 A JP 29499096A JP H10141071 A JPH10141071 A JP H10141071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
intake
region
supercharger
swirl
Prior art date
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.)
Granted
Application number
JP8294990A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3804125B2 (ja
Inventor
Yutaka Tazaki
豊 田崎
Hiroshi Miyakubo
博史 宮窪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP29499096A priority Critical patent/JP3804125B2/ja
Publication of JPH10141071A publication Critical patent/JPH10141071A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3804125B2 publication Critical patent/JP3804125B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械式過給機付きエンジンの制御装置におい
て、シリンダに強い吸気旋回流が生起される運転領域を
拡大する。 【解決手段】 スワールコントロールバルブ10を閉じ
てシリンダ1に生起される吸気旋回流を強めるとともに
過給機4の駆動を停止する第一領域を設定し、スワール
コントロールバルブ10を閉じてシリンダ1に生起され
る吸気旋回流を強めるとともに過給機4を駆動する第二
領域を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械式過給機付き
エンジンにおいてシリンダに生起される吸気スワールま
たは吸気タンブルの強さを吸入空気量に応じて調節する
制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】希薄混合気でも安定した燃焼を得る方法
として、シリンダに吸気スワールまたは吸気タンブルを
生起して点火栓近傍に燃料を集める混合気の成層化が有
効である。
【0003】運転条件に応じて吸気スワールを生起する
ため、シリンダに流入する吸気速度を調節するスワール
コントロールバルブを吸気通路に介装するものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スワー
ルを生起するべくスワールコントロールバルブが閉じて
いると、吸気抵抗が大きく、機関負荷または回転数が大
きくなる領域では、シリンダに吸入される空気量が不足
するようになる。このため、スワールコントロールバル
ブを閉弁しての希薄燃焼領域の拡大には、制限を受け
る。
【0005】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、機械式過給機付きエンジンの制御装置におい
て、シリンダに強い吸気旋回流が生起される運転領域を
拡大することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の機械式
過給機付きエンジンの制御装置は、エンジンに吸入され
る吸気を過給する過給機と、過給機の駆動を制御する過
給機駆動制御手段と、シリンダに生起される吸気旋回流
の強さを変えるスワールコントロールバルブと、第一領
域でスワールコントロールバルブを閉じてシリンダに生
起される吸気旋回流を強めるとともに過給機の駆動を停
止する第一制御手段と、第一領域よりエンジン負荷また
はエンジン回転数が高まる第二領域でスワールコントロ
ールバルブを閉じてシリンダに生起される吸気旋回流を
強めるとともに過給機を駆動する第二制御手段とを備え
る。
【0007】請求項2に記載の機械式過給機付きエンジ
ンの制御装置は、請求項1に記載の発明において、エン
ジンに吸入される空気量が増大するのに伴って第一制御
手段から第二制御手段に切換える構成とする。
【0008】請求項3に記載の機械式過給機付きエンジ
ンの制御装置は、請求項1または2に記載の発明におい
て、過給機を迂回してエンジンに吸気を導くバイパス通
路と、バイパス通路を開閉するバイパス流量調整弁と、
過給機またはバイパス通路に導かれる吸気を絞るスロッ
トルバルブとを備え、第一制御手段はバイパス流量調整
弁を全開にするとともにスロットルバルブの開度を変え
て吸入空気量を調節し、第二制御手段はスロットルバル
ブを全開にするとともにバイパス流量調整弁の開度を変
えて吸入空気量を調節する構成とする。
【0009】請求項4に記載の機械式過給機付きエンジ
ンの制御装置は、請求項3に記載の発明において、前記
第二領域より吸入空気量が多い第三領域において、スロ
ットルバルブを全開にして過給機を駆動するとともバイ
パス流量調整弁を全閉にし、スワールコントロールバル
ブの開度を変えて吸入空気量を調節する構成とする。
【0010】請求項5に記載の機械式過給機付きエンジ
ンの制御装置は、請求項1から4のいずれか一つに記載
の発明において、第一領域と第二領域ではシリンダに供
給される混合気の空燃比を理論空燃比より希薄側に調節
する構成とする。
【0011】
【発明の作用および効果】請求項1に記載の機械式過給
機付きエンジンの制御装置によれば、第一領域ではスロ
ットルバルブを閉じてシリンダに強い吸気旋回流を生起
する。しかし、この第一領域では過給機を駆動していな
いため、回転数または負荷の増大に伴ってエンジンの吸
入空気量が不足する領域が生じる。
【0012】エンジン負荷または回転数が高まる第二制
御手段は過給機を駆動することによりスワールコントロ
ールバルブを閉じても吸入空気量を確保し、強い吸気旋
回流を生起する運転領域を拡大できる。
【0013】請求項2に記載の機械式過給機付きエンジ
ンの制御装置によれば、吸入空気量の増大に伴って過給
機を駆動することにより、強い吸気旋回流を生起する運
転領域を拡大できる。
【0014】請求項3に記載の機械式過給機付きエンジ
ンの制御装置によれば、第一領域では過給機の駆動を停
止しているので、バイパス流量調整弁を全開とし、スロ
ットルバルブの開度を変えて吸入空気量を調節する。し
かし、この第一領域では、スワールコントロールバルブ
を閉じているため、スロットルバルブを全開しても負荷
または回転数の増大に伴って吸入空気量が不足する領域
が生じる。
【0015】第二領域ではバイパス流量調整弁の開度を
変えて吸入空気量を調節することにより、スロットルバ
ルブを全開にすることが可能となり、吸気抵抗を減らし
て、燃費の低減がはかれる。
【0016】請求項4に記載の機械式過給機付きエンジ
ンの制御装置によれば、第三制御手段はスワールコント
ロールバルブの開度を変えて吸入空気量を調節すること
により、バイパス流量調整弁を全閉にするとともにスロ
ットルバルブを全開にすることが可能となり、過給圧を
高めて、出力の向上がはかれる。
【0017】請求項5に記載の機械式過給機付きエンジ
ンの制御装置によれば、第一領域と第二領域ではスワー
ルコントロールバルブを閉じてシリンダに強い吸気スワ
ールないしは吸気タンブルを生起することにより、シリ
ンダに供給される混合気の空燃比を理論空燃比より希薄
側にしても安定した燃焼性が確保され、燃費の低減がは
かれる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。
【0019】図1に示すように、吸気通路2は一つのシ
リンダ1に開口する第一吸気ポート11と第二吸気ポー
ト12が分岐形成される。第一、第二吸気ポート11,
12を機関回転に同期して開閉する各吸気弁が配設さ
れ、シリンダ1の中央部に臨んで点火栓が配設される。
【0020】吸気通路2の途中には燃料を噴射する図示
しないインジェクタが設けられる。インジェクタからの
燃料噴射量を制御するコントロールユニットは、図示し
ない各センサによって検出された吸入空気量Qaとエン
ジン回転数Nとに基づいて基本噴射量Tpを Tp=K・Qa/N ‥‥(1) ただし、K;定数 なる式から演算した後、所定のストイキ域で空燃比が理
論空燃比を中心とした狭い範囲に収まるように最終的な
燃料噴射量Tiを次式で算出して燃料噴射量をフィード
バック制御する。
【0021】 Ti=Tp×α×COEF+Ts …(2) ただし、αは空燃比フィードバック補正係数、COEF
は冷却水温度等をパラメータとした各種補正係数の和、
Tsは無効噴射パルス幅である。
【0022】この演算された燃料噴射量Tiに対応する
パルス信号をインジェクタに出力し、燃料噴射制御を行
う。
【0023】吸気通路2には第一吸気ポート11と第二
吸気ポート12の分岐点より上流側にスワールコントロ
ールバルブ10が介装される。
【0024】バタフライ式のスワールコントロールバル
ブ10は回転軸16を介して回動する。円盤状をしたス
ワールコントロールバルブ10には、その閉弁位置で吸
気を通す切欠き部15が形成される。切欠き部15は第
二吸気ポート12より第一吸気ポート11に大きく対峙
するように回転軸16と同方向にオフセットして開口さ
れる。これにより、スワールコントロールバルブ10は
その閉弁時に第二吸気ポート12を通ってシリンダ1に
吸入される吸気流を絞り、第一吸気ポート11からシリ
ンダ1に流入する吸気量の割合を増やし、シリンダ1に
シリンダ軸を中心に旋回するスワールを生起するように
なっている。
【0025】なお、スワールコントロールバルブ10に
形成される切欠き部15の位置を変えて、スワールコン
トロールバルブ10の閉弁時に、シリンダ1に縦方向に
旋回するタンブルを生起する構成としてもよい。
【0026】スワールコントロールバルブ5の回転軸1
6にアクチューエータ13が連結される。アクチュエー
タ13の作動を制御するコントロールユニット14は図
2に示すマップに基づいて機関負荷と機関回転数によっ
て定められた希薄燃焼領域ではスワールコントロールバ
ルブ10を閉弁し、希薄燃焼領域以外ではスワールコン
トロールバルブ10を開弁する。
【0027】吸気通路2の途中には、吸気を絞るスロッ
トルバルブ9が介装され、スロットルバルブ9の下流側
に吸気を過給する過給機4が介装される。吸気通路2に
は図示しないエアクリーナから取り込まれた吸気が、ス
ロットルバルブ9を通過した後、過給機4へと導かれ、
過給機4からコレクタ3を介して各気筒に分配される。
【0028】過給機4に図示しないクランクシャフトの
回転が電磁クラッチ29を介して伝えられる。電磁クラ
ッチ29はクランクシャフトから過給機4に伝えられる
回転力を断続する過給機駆動制御手段を構成する。
【0029】吸気通路2には過給機4を迂回して吸気を
導くバイパス通路5が設けられる。バイパス通路5の途
中にはバイパス流量調整弁7が介装される。バイパス流
量調整弁7は図示しないステップモータを介して開閉駆
動される。
【0030】スロットルバルブ9は図示しないステップ
モータを介して開閉駆動される。コントロールユニット
14はアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル
開度信号をはじめ機関運転状態を検出する信号を入力
し、検出された運転状態に応じてスロットルバルブ9の
開度を調節する。
【0031】コントロールユニット14は、機関回転数
を入力するとともに、機関負荷を代表する基本燃料噴射
量Tpを入力し、図2に示すマップに基づいて、負荷と
回転数に応じてスワールコントロールバルブ10を開閉
して吸気スワールの強さを制御し、電磁クラッチ29を
断続するとともにバイパス流量調整弁7とスロットルバ
ルブ9を開閉して吸入空気量を制御する。
【0032】図3に示すように、負荷または回転数がそ
れぞれ所定値以下となる第一領域では、スワールコント
ロールバルブ10を全閉位置に保持して吸気スワールを
生起する一方、電磁クラッチ29をOFFにして過給機
4の駆動を停止する。このとき、図4に示すように、バ
イパス流量調整弁7を全開にし、スワールコントロール
バルブ10の開度を負荷に比例して大きくする制御が行
われ、吸入空気量をスロットルバルブ9の開度によって
調節する。
【0033】負荷または回転数がそれぞれ所定の中間値
となる第二領域では、スワールコントロールバルブ10
を全閉位置に保持して吸気スワールを生起する一方、電
磁クラッチ29をONにして過給機4を駆動する。この
とき、スロットルバルブ9を全開にし、バイパス流量調
整弁7の開度を負荷に比例して小さくする制御が行わ
れ、吸入空気量をバイパス流量調整弁7の開度によって
調節する。
【0034】負荷または回転数がそれぞれ所定値以上と
なる第三領域では、電磁クラッチ29をONにして過給
機4を駆動し、スロットルバルブ9を全開にするととも
に、バイパス流量調整弁7を全閉にし、スワールコント
ロールバルブ10の開度を負荷に比例して大きくする制
御が行われ、吸入空気量をスワールコントロールバルブ
10によって制御する。
【0035】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
【0036】スワールコントロールバルブ10が全閉位
置に保持されることにより、吸気の大部分が切欠き部1
5から第一吸気ポート11を通ってシリンダ1に吸入さ
れ、シリンダ1において吸気がシリンダ軸を中心に旋回
するスワールが生起される。このスワールによって燃料
の多くを点火栓の近傍に集める混合気の成層化がはか
れ、シリンダ1の混合気を希薄化しても、安定した燃焼
性が確保される。
【0037】負荷が所定値a以下の第一領域では、スワ
ールコントロールバルブ10を全閉位置に保持して強い
吸気スワールを生起し、希薄燃焼が行われる。このと
き、電磁クラッチ29をOFFにして過給機4の駆動を
停止するとともに、バイパス流量調整弁7を全開にし、
吸入空気量をスロットルバルブ9の開度によって調節す
る。
【0038】負荷が所定値aに到達すると、スロットル
バルブ9が全開し、それ以上負荷が高くなっても吸入空
気量を増やすことができない。
【0039】負荷が所定値aより高く所定値bより低い
第二領域では、引き続いてスワールコントロールバルブ
10を全閉位置に保持して強い吸気スワールを生起し、
希薄燃焼が行われる。このとき、電磁クッチ29をON
にして過給機4を駆動するとともに、スロットルバルブ
9を全開にし、吸入空気量をバイパス流量調整弁7の開
度によって調節する。
【0040】すなわち、負荷が所定値aを越えると、過
給機を持たない機関の場合吸入空気量を確保するためス
ワールコントロールバルブを開弁しなければならない
が、本発明では過給機4を駆動することにより、スワー
ルコントロールバルブ10を全閉位置に保持して強い吸
気スワールを生起することが可能となり、シリンダ1の
混合気を理論空燃比より希薄化する希薄燃焼領域を第一
領域から第二領域まで拡大することができる。
【0041】負荷が所定値bに到達すると、バイパス流
量調整弁7が全閉し、それ以上負荷が高くなっても吸入
空気量を増やすことができない。
【0042】負荷が所定値bより高くなる第三領域で
は、負荷が上昇するのに伴ってスワールコントロールバ
ルブ10を開いて吸入空気量を調節する。スワールコン
トロールバルブ10が開かれるのに伴って、シリンダ1
に生起される吸気スワールは弱められるが、シリンダ1
に供給される混合気を理論空燃比またはリッチ側に調節
することにより、安定した燃焼性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示すシステム図。
【図2】同じく制御特性図。
【図3】同じく制御内容を示す図表。
【図4】同じく制御特性図。
【符号の説明】
1 エンジン 2 吸気通路 4 過給機 5 バイパス通路 7 バイパス流量調整弁 9 スロットルバルブ 10 スワールコントロールバルブ 14 コントロールユニット 29 電磁クラッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301K 301R 301U

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンに吸入される吸気を過給する過給
    機と、 過給機の駆動を制御する過給機駆動制御手段と、 シリンダに生起される吸気旋回流の強さを変えるスワー
    ルコントロールバルブと、 第一領域でスワールコントロールバルブを閉じてシリン
    ダに生起される吸気旋回流を強めるとともに過給機の駆
    動を停止する第一制御手段と、 第一領域よりエンジン負荷またはエンジン回転数が高ま
    る第二領域でスワールコントロールバルブを閉じてシリ
    ンダに生起される吸気旋回流を強めるとともに過給機を
    駆動する第二制御手段と、 を備えたことを特徴とする機械式過給機付きエンジンの
    制御装置。
  2. 【請求項2】エンジンに吸入される空気量が増大するの
    に伴って第一制御手段から第二制御手段に切換える構成
    としたことを特徴とする請求項1に記載の機械式過給機
    付きエンジンの制御装置。
  3. 【請求項3】過給機を迂回してエンジンに吸気を導くバ
    イパス通路と、 バイパス通路を開閉するバイパス流量調整弁と、 過給機またはバイパス通路に導かれる吸気を絞るスロッ
    トルバルブと、 を備え、 第一制御手段はバイパス流量調整弁を全開にするととも
    にスロットルバルブの開度を変えて吸入空気量を調節
    し、 第二制御手段はスロットルバルブを全開にするとともに
    バイパス流量調整弁の開度を変えて吸入空気量を調節す
    る構成としたことを特徴とする請求項1または2に記載
    の機械式過給機付きエンジンの制御装置。
  4. 【請求項4】前記第二領域より吸入空気量が多い第三領
    域において、スロットルバルブを全開にして過給機を駆
    動するとともバイパス流量調整弁を全閉にし、スワール
    コントロールバルブの開度を変えて吸入空気量を調節す
    る構成としたことを特徴とする請求項3に記載の機械式
    過給機付きエンジンの制御装置。
  5. 【請求項5】第一領域と第二領域ではシリンダに供給さ
    れる混合気の空燃比を理論空燃比より希薄側に調節する
    構成としたことを特徴とする請求項1から4のいずれか
    一つに記載の機械式過給機付きエンジンの制御装置。
JP29499096A 1996-11-07 1996-11-07 機械式過給機付きエンジンの制御装置 Expired - Fee Related JP3804125B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29499096A JP3804125B2 (ja) 1996-11-07 1996-11-07 機械式過給機付きエンジンの制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29499096A JP3804125B2 (ja) 1996-11-07 1996-11-07 機械式過給機付きエンジンの制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10141071A true JPH10141071A (ja) 1998-05-26
JP3804125B2 JP3804125B2 (ja) 2006-08-02

Family

ID=17814927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29499096A Expired - Fee Related JP3804125B2 (ja) 1996-11-07 1996-11-07 機械式過給機付きエンジンの制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3804125B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3804125B2 (ja) 2006-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100236146B1 (ko) 내연기관의 제어장치
JP3804125B2 (ja) 機械式過給機付きエンジンの制御装置
JP3804126B2 (ja) 機械式過給機付きエンジンの制御装置
JPH0472058B2 (ja)
JP3824375B2 (ja) ディーゼルエンジンの制御装置
JPH01100316A (ja) 内燃機関の吸気装置
JPH11315740A (ja) ターボ過給機付エンジンの制御装置
JPH04191433A (ja) エンジンの燃焼制御装置
JP2897570B2 (ja) 内燃機関の吸気制御装置
JPH0557411B2 (ja)
JP2001263119A (ja) 内燃機関の制御装置
JPS6341622A (ja) 内燃機関の過給量制御方法
JP2586515B2 (ja) 内燃機関のアシストエア制御装置
JP2515812B2 (ja) 過給機付エンジンの制御装置
JPH06101484A (ja) 内燃機関のスワール制御装置
JPS5954752A (ja) バルブタイミング可変式内燃機関の空燃比制御方法
JP2898858B2 (ja) ガスエンジンの燃料制御装置
JPS6123628Y2 (ja)
JPH10288064A (ja) ターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関
JPH077567Y2 (ja) 内燃機関の吸気装置
JP3030648B2 (ja) エンジンの吸入空気量制御装置
JP2724717B2 (ja) エンジンの燃料制御装置
JP2001193514A (ja) エンジンの制御装置
JPH09100751A (ja) 内燃機関の吸気制御装置
JPS62191624A (ja) 内燃機関の吸気装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051221

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060418

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060501

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees