JPS59138723A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPS59138723A
JPS59138723A JP58013051A JP1305183A JPS59138723A JP S59138723 A JPS59138723 A JP S59138723A JP 58013051 A JP58013051 A JP 58013051A JP 1305183 A JP1305183 A JP 1305183A JP S59138723 A JPS59138723 A JP S59138723A
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JP
Japan
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control valve
load
intake passage
intake
engine
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JP58013051A
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JPH0348333B2 (ja
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Makoto Hotate
保立 誠
Akira Takai
高井 明
Misao Fujimoto
藤本 操
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/08Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/20SOHC [Single overhead camshaft]
    • 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
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンの吸気装置、特に高負荷用吸気通路と
低負荷用吸気通路とを有する吸気装置に関する。
一般に1−ンジンにおいては、吸入空気量の少い低負荷
時に燃料の霧化が良、好に行われない等の理由で燃焼性
が悪くなるという問題がある。そこで、吸気通路を燃焼
室の中心に対してオフセットさせて、燃焼室内に吸気に
よるスワールを形成することにより燃料の霧化を促進さ
れることが行われるが、このようにづ′ると、低負荷時
の燃焼性が改善される反面、吸気抵抗が増大するため、
多量の燃焼用空気を要づ”る高負荷時に出力が低下する
等の弊害が生じる。
このJ:うな問題に対処するものとしては、例えば特開
昭54−74.021号公報に開示された「内燃機関の
吸気制御方法」に関する発明が存在する。これは、吸気
弁を介して燃焼室に通ずる流路断面積の大ぎい主吸気通
路く高負荷用吸気通路)と、該主吸気通路内の吸気弁近
傍に燃焼室方向を指向して開口する流路断面積の小さい
副吸気通路(低負荷用吸気通路)とを設けると共に、主
吸気通路にエンジン負荷に関連して開閉制御される制御
弁をfffiえて、該制御弁をアイドリンク運転から低
負荷運転域にかけて最小開度に保つと共に、負荷の増大
に従って開度を大きくして、少くとも高負荷域では全開
されるように制御することを特徴とする。これによれば
、高負荷時には主吸気通路1)目ら所要量の吸気が燃焼
室に導入されて所定の出力が得られると共に、低負荷時
には副吸気通路から高速の吸気が導入されることにより
、燃料の霧化が促進されて燃焼性が改善されることにな
る。
しかし、この発明は、エンジン負荷、に対応させて制御
弁の開度を制御する構成であるから、該開度が適切に制
御されるとしても、主及び副吸気通路を通過する吸気の
流速ないし流量が必ずしも最適の状態に制御されるとは
限らず、例えば吸気通路の形状や吸気抵抗のばらつぎ或
いは堆積物によるこれらの経時変化等によって、吸気の
導入状態がエンジンの運転状態に適合しない場合が生じ
る虞れがある。
本発明は、高負荷用吸気通路と低負荷用吸気通路とを有
し旦つ高負荷用吸気通路に制御弁が備えられたエンジン
の吸気装置において、上記制御弁の開閉制御を、エンジ
ンの運転状態に対応する開度となるJ:うに行うのでは
なく、運転状態に適合した吸気流速が得られるように行
う。これにより、」−記吸気通路の形状や吸気抵抗のば
らつき或いはこれらの経時変化等に拘らず、燃焼室への
吸気の導入状態をエンジンの運転状態に精度良く適合さ
ヒ、常に最適の燃焼状態を得ることを目的とする。
即ち、本発明は、低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通路
とを有し、低負荷時には高負荷用吸気通路に備えた制御
弁を門じることによって低負荷用吸気通路から吸気を燃
焼室に導入すると共に、高負荷時には上・閉制御弁を開
いて高負荷用及び低負荷用の両吸気通路から吸気を導入
するようにしたエンジンの吸気装置において、エンジン
の運転状態を検出する運転状態センサと、上記高負荷用
吸気通路における制御弁前後の差圧を検出する圧力セン
サと、運転状態に適合した上記制御弁前後の目標差圧を
記憶している記8装置と、上記運転状態センナからの(
8号を入力してその運転状態に対応する目標差圧を記憶
装置から読み取ると共(〔、上記圧力ごン→)゛で検出
される差圧がその目標差圧に一致するにうに上記制御弁
の開度を制til?!−る制御装置とを備えたことを特
徴とづ−る、このような構成によれば、制御弁前後の差
圧、即ち吸気の流速が直接制御されることになり、上記
目的が達成される。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第1図は吸気装置の全体構成を示づ”もので、シリンダ
1と該シリンダ1に嵌挿されたピストン2とシリンダ1
の上方に設置されたシリンダヘッド3とににり燃焼室4
が形成されている。該燃焼室4には吸気通路5と排気通
路6とが開口され、その開口部には、スプリング7.8
和より常時閉方向に付勢され且つクランク軸(図示せず
)に連動するカム軸9によってロッカーアーム10.1
1を介して所定の時期に開かれる゛吸気弁12及び排気
弁13が夫々備えられている。
上記吸気通路5の上流部にはスロットル弁14が備えら
れていると共にご該吸気通路5の下流端部は、仕切壁1
5ににつて流路断面積の太き(1高負荷用吸気通路16
と流路断面積の小さい低負荷用吸気通路17とに仕切ら
れ、且つ高負荷用吸気通路16にはこれを開閉する制御
弁18が備えられている。ここで、上記低負荷用吸気通
路17は、その軸線がシリンダヘッド3の下面に略平行
で且つ燃焼室4の中心に対してオフセットするように形
成され、該通路17から燃焼室4内に導入される吸気が
スワールを形成するようになされている。
然して、上記高負荷用吸気通路16におtプる制御弁1
8の直上流及び直下流には、夫々の位置にJ3ける負圧
pa、pbを検出J゛る上流側負圧センサ19と下流側
負圧センサ20とが設けられ、両センサ19.20から
の信号a、bと、別途備えられたエンジン回転速度Vを
検出するエンジン回転センサ21からの信号Cとが制御
装置22に入力される。また、該制御装置22には、記
憶装置23が接続されているが、該記憶装置23には、
第2図に示すようにエンジン回転速度Vと吸入負圧(制
御弁18の上流側の負圧)Paとに対応する目標制御井
開度θ0を記憶させた開度マツプと、第3図に示すよう
にエンジン回転速度Vと吸入負圧paとに対応する目標
差圧Δpaを記憶させた差圧マツプとが収納されている
。そして、上記制御装置22からは、制御弁18の駆動
装置24に対して駆動信号dが出力されると共に、該制
御弁18の開度Oを検出する開度レンサ25からの信号
eが制御装置22にフィードバックされる。
次に、上記実施例の作動を第4図に示すフローチャー1
へに従って説明する。
先ず、制御装置22は作動開始時にシステムの初期化を
行った上で、負圧センサ19,20及び回転セン9−2
1からの信号a、b、cによって制御弁18の上流側負
圧Pa1下流側負圧]フb及びエンジン回転速度Vを読
み込み、また、開度センサー25からの信号Cによって
制御弁18の現在の開度0を読み込む(ステップS1〜
83)。lそして、上記上流側負圧Paと下流側負圧P
bの差が一定値に1より小さい場合は、ステップS4か
らステップ85〜Srに従って制御弁18の開度制御を
行う。即ち、エンジンの運転状態(回転速度Vど吸入負
圧P’a>に対応する制御弁18の目標開度θ0を第2
図の開度マツプから読み取り、その目標開度00と現実
の開度θとを比較して、その差が一定値に2より大きい
場合は、現実の開度θを目標開度θOに一致させるよう
に制御弁18の駆動装置24に駆動信号dを出力する。
この制御は、エンジンの運転領域が比較的低負荷低回転
の領域にあって、制御弁18の開度が小さいため差圧の
制御が困難な場合に、制御弁18の開度を制御づるもの
である。
一方、上記制御弁18の上流側及び下流側の負圧Pa 
、Pbの差が上記一定値に1より大きい場合は、上記ス
テップS4からステップ88〜S1+に従う制御が行わ
れる。即ち、制御弁18の前後の差圧△p=pa−Pl
]を算出すると共に、その時のエンジン運転状態に対応
する目標差圧ΔPOを第3図の差圧マツプから読み取り
、その目標差圧△poと現実の差圧△Pとを比較する。
そして、両者の差が一定値に3より大ぎい場合には、現
実の差圧△Pを目標差圧△POに一致させるように制御
弁18の駆動装置24に対して駆動信号dを出力する。
これにより、制御弁18の前後の差圧ΔPがエンジンの
運転状態に適合するように制御されるが、この差圧△P
は吸気通路5を通過する吸気の流速に対応するから、該
吸気の流速自体がエンジンの運転状態に対応するように
制御されることになる。また、これに伴って低負荷用吸
気通路17からの吸気の導入によるスワールの形成状態
も適切にコントロールされることになって、常に最適の
吸気導入状態が10られる。
以上のように本発明によれば、高負荷用吸気通路と低負
荷用吸気通路とを有し、且つ高負荷用吸気通路に制御弁
が備えられたエンジンの吸気装置において、上記制御弁
の開閉制御が、エンジンの運転状態に適合した吸気流速
が得られるように行われる。これにより、燃焼室への吸
気の導入状態が、吸気通路の形状や吸気抵抗のばらつき
或いはこれらの経時変化等に拘らず、常に適切に且つ精
瓜良く制御されることになり、燃料の霧化状態ないし燃
焼状態が良好に保持される。
尚、本発明は、第1図に示すように高負荷用吸気通路1
6と低負荷用吸気通路17とが吸気弁12の手前で合流
している形式のエンジンに限らず、高負荷用吸気通路及
び低負荷用吸気通路が独立して燃焼窄に聞[1し、その
夫々に吸気弁が備えられ  −ている形式のエンジンに
ついても同様に適用される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明吸気装置の実施例を示7i縦断面図、第
2.3図1;L該実施例における記憶装置の内容を示?
7′開度マップ図及び差圧マツプ図、第4図は該実施例
の作動を示すフローチャート図である。 16・・・高負荷用吸気通路、17・・・低負荷用吸気
通路、18・・・制御弁、1.9.20・・・圧カセン
サ(負圧センサ)、19.21・・・運転状態センサ(
負圧センサとエンジン回転センサ)、22・・・制御装
置、23・・・記憶装置出願人   東洋工業株式会社 第2閉 エンシ′ンロ転達桓V) 第3図 ム エンジン回転達値V)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通路とを有し、
    低負荷時には高負荷用吸気通路に備えた制御弁を閉じる
    ことによって低負荷用吸気通路から吸気を燃焼室に導入
    すると共に、高負荷時には上記制御弁を開いて高負荷用
    吸気通路及び低負荷用吸気通路の両者から吸気を導入す
    るようにしたエンジンの吸気装置であって、エンジンの
    運転状態を検出する運転状態センサと、上記高負荷用吸
    気通路における制御弁前後の差圧を検出する圧力センサ
    と、運転状態に適合した上記制御弁前後の目標差圧を記
    憶している記憶装置と、上記運転状態センサからの信号
    を入力してその運転状態に対応する目標差圧を記憶装置
    から読み取ると共に、上記圧力センサで検出される差圧
    がその目標差圧となるように上記?ll制御弁の開度を
    制御する制御装置とを備えたことを特徴とづるエンジン
    の吸気装置。
JP58013051A 1983-01-28 1983-01-28 エンジンの吸気装置 Granted JPS59138723A (ja)

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JPH0348333B2 JPH0348333B2 (ja) 1991-07-24

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