JPS60184924A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPS60184924A
JPS60184924A JP59039987A JP3998784A JPS60184924A JP S60184924 A JPS60184924 A JP S60184924A JP 59039987 A JP59039987 A JP 59039987A JP 3998784 A JP3998784 A JP 3998784A JP S60184924 A JPS60184924 A JP S60184924A
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intake
intake pipe
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surge tank
cylinder
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Takashige Tokushima
徳島 孝成
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Mazda Motor Corp
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    • 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

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジンの吸気装置に関し、特に、吸気管長
を変更して出力の向上を図るようにしたエンジンの吸気
装置に関するものである。
(従来技術) 一般に、エンジンでは吸気が間欠的に行なわれるので、
吸気に気柱振動が発生し、この気柱振動は吸入空気吊す
なわちエンジン出ノ〕に影響を及ぼしている。この気柱
振動は、吸気管長、径、集合部容積などの吸気系諸元に
より定まる。
上記吸気系諸元を一定としたエンジンでは、所定の運転
条件において気柱振動が最適の状態となるように設定さ
れており、気柱振動は吸入空気量に対し、所定の回転数
では有利に働くが、他の領域ではむしろ不利に作用して
いる。
そこで、例えば、実開昭56−2023号に見られるよ
うに、吸気通路の途中に集合部としてサージタンクを設
け、このサージタンクの下流側の吸気管を伸縮構造とし
てエンジン回転数に応じてその長さを変更し、慣性効果
による充填効率の向上を図り出力性能を改善する技術が
提案されている。
しかして、上記提案技術においては、吸気行程初期にシ
リンダ内に発生する負圧により、吸気管の気柱が加速さ
れ、開口端に生じる反転圧ツノ波により吸気がシリンダ
内に押し込まれるいわゆる慣性過給効果を利用している
ものであるが、この上記気柱の固有振動数は気柱の長さ
の関数であるとともに、音速の関数でもある。よって、
例えば、温度もしくは大気圧等が変化した時には音速が
変化することによって気柱の固有振動数も変化し、エン
ジン回転数と同調する吸気管長も変化するものであり、
また、各個体間の製作誤差等によって設計上の固有振動
数と実際の振動数とが相違し、単にエンジン回転数にの
み対応してサージタンク下流の吸気管長を変更するよう
にしたものでは、常に最大の慣性効果が得られる最適な
吸気管長に制御できずに出方向上効果が不十分となる問
題を有する。
(発明の目的〉 そこで本発明は上記事情に鑑み、温度、大気圧等が変化
した場合においても慣性過給効果が最大限に得られるよ
うにしたエンジンの吸気装置を提供することを目的とす
るものである。
(発明の構成〉 本発明のエンジンの吸気装置は、吸気通路にサージタン
クを設けるとともに、サージタンク下流の吸気管の長さ
を変更する吸気管長変更手段を設けたエンジンにおいて
、サージタンク下流の吸気管内の圧力変動を検出する圧
力検出手段と、気筒の吸気行程を検出する吸気検出手段
と、雨検出手段の信号を受け気筒の吸気行程終了直前の
吸気圧力が最大になるように上記吸気管長変更手段を制
御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである
(発明の効果) 本発明によれば、圧力検出手段によって検出したサージ
タンク下流の吸気管内の圧力変動周期が、吸気検出手段
で検出した気筒の吸気行程の周期に同期し、気筒の吸気
行程終了直前の吸気圧力が最大になるように制御手段に
よってサージタンク下流の吸気管の長さを変えるように
したことにより、温度、大気圧等が変化した場合もしく
は各個体間に製作誤差等があったときにおいても最適の
同調条件を得ることができ、慣性過給効果を最大限に発
揮して所期の出方向上を図ることができるものである。
(実施例) 以下、図面により本発明の実施態様を詳細に説明する。
第1図は全体の概略構成を示し、4気筒エンジン1の各
気筒2には吸気を供給する吸気通路3および燃焼ガスを
排出する排気通路4が接続されている。上記吸気通路3
は、各気筒2にそれぞれ接続開口した分岐吸気管5,5
・・・の上流側が共通のサージタンク6に接続され、こ
のサージタンク6より上流側の導入部の吸気管7にはス
ロットル弁8が介装され、該導入部の吸気管7はクリー
ナ工1ノ ソ ゝノ l−0p ん借 −’i t−T
 7 h 目 −+ ○ j−ごホ悼千 柄ている。
また、上記サージタンク6下流の各分岐吸気管5.5・
・・には、その吸気管長を変更する吸気管長変更手段1
0が設けられている。該吸気管長変更手段10は各分岐
吸気管5,5・・・に進退移動可能に内設された伸縮管
11.11・・・を備え、この伸縮管11の上流端が上
記サージタンク6内に開口し、この開口端から分岐吸気
管5が気筒2に接続する部分までの吸気管長が変更可能
に構成されている。伸縮管11,1.1・・・の移動は
各伸縮管11に形成されたラック11a、11a・・・
にパルスモータ12の駆動軸12aに固設したギア12
b。
12b・・・をそれぞれ噛合して、このパルスモータ]
2の作動によって全気筒同時に行なわれ、このパルスモ
ータ12には制御手段13(コントロールユニット)か
らの制御信号が出力されてその作動が制御され、吸気管
長が調整制御される。
また、上記サージタンク6下流で第1の気筒2に対する
分岐吸気管5にはこの吸気管内の圧力変動を検出する圧
力センサーよりなる圧力検出手段14が配設され、さら
に、エンジン1にはエンジン回転数および第1気筒2の
吸気打栓を検出するためのクランク角センサーよりなる
吸気検出手段15が設けられている。
前記制御手段13はこの圧力検出手段14の検出信号お
よび吸気検出手段15(クランク角センサー)からのエ
ンジン回転数信号を受け、圧力検出手段14により検出
される吸気管5内の圧力変動周期がエンジン回転数に対
応するエンジン吸気の周期に同期し、吸気行程終了直前
の吸気圧力が最大となるように吸気管長を制御−するも
のである。
ざらに、上記制御手段13はパルスモータ12からの吸
気管長信号を受け、この吸気管長をフィードバック制御
するものである。
づなわち、上記制御手段13は、第2図A、Bに示すよ
うに、Bに示す吸気弁の開閉局M(第1・3・4・2気
筒の順で1/2回転毎に開く)に対し、Aに示すように
吸気管5の吸気圧力が各気筒2の吸気弁の閉じる直前の
時期において高くなるように両者の周期を同期させるべ
く、前記吸気@長変更手段10を制御するものである。
上記制御手段13は、吸気検出手段15(クランク角セ
ンサー)の信号を受けてエンジン回転数に対応した基本
的な吸気管長を演算し、パルスモータ12からの吸気管
長信号との差に基づき伸縮管11を所定の位置に移動す
るための基本制御信号を出力する基本制御回路16と、
前記圧力検出手段14からの信号とクランク角センサー
による吸気検出手段15からの第1気筒の上死点信号と
を受け、吸気管5内の圧力変動のピーク点と吸気行程終
了(吸気弁閉時期)直前の所定時期とのずれを演算づる
演算回路17と、この演算回路17の信号を受(プ両者
の時期のずれが一致して同期するように前記基本制御回
路16からの出力信号を補正する補正回路18とを備え
ている。
上記制御手段13の作動を第3図のフローチャー1〜に
基づいて説明する。スタート後、ステップS1でクラン
ク角センサー15のエンジン回転数信号に基づぎエンジ
ン回転数Nを読込み、このエンジン回−転数Nが制御範
囲内(吸気管長の変更範囲に対応する調整可能領域)に
あるかどうかを判断しくS2ン、この判断がYESで制
御範囲内の時にのみ次のステップS3に移って吸気管長
制御を行う。
ステップS3ではエンジン回転数Nに対応する基本吸気
管長り。を演算し、この値に対し用在の吸気管長りを読
込み(S4)、ステップ85で両者の差L Loの絶対
値が許容値α以下がどうかを判断し、この許容値αを越
えている時(NO)には、ステップ$6で差L Loの
値から伸縮管11の移動昂を予め設定しであるマツプに
よって演算設定し、これに基づいてパルスモータ12に
駆動信号を出力しくS7)、吸気管長を変更した後、ス
テップS4に戻る。
上記ステップを繰り返し、吸気管長1−が基本演算値「
0に近付きその差L Loが許容値α以下となりステッ
プS5の判断がYESとなって、一応の同期状態となっ
た時には、ステップs8に進んで圧力検出手段14の信
号に基づき吸気圧力変動ピーク時のクランク角θp (
上死点からの角度)を読込む。続いて、ステップS9で
この圧力最大時クランク角θDと吸気弁が閉じるM前の
吸気行程終了直前の目標クランク角θ。とを比較し、両
者の差θp−θ。が許容値β以」ニかどうかを判断し、
許容値β未満の詩(No)は最適同期状態にあるのでス
テップS]に戻る一方、許容値β以上の時(YES)は
、ステップS10で上記クランク角の差θp−θ0に対
応してめられる補正移動量ΔL(一定値でもよい)を演
算設定し、これに基づいてパルスモータ12に駆動信号
を出力した( S 11)後、演算速度を上昇するため
にエンジン回転数と基本吸気管長との関係を設定したマ
ツプの「0の値を磨ぎ換えて(S 12>から、ステッ
プS8に戻りステップS9の判断がNOとなって、目標
クランク角θ0に検出クランク角θpが近付いて許容範
囲β内となるまで補正を行うものである。
よって上記実施例によれば、吸気管長変更手段10の伸
縮管11の移動によってサージタンク6下流の吸気管長
は、基本的にはエンジン回転数が低いときには長く、高
回転数のときには短くなるように制御され、これに加え
て該吸気管長は吸気管内の圧力変動が気筒の吸気行程に
同期する長さに制御され、これにより慣性過給効果を最
大限に得て出方向上を図る。
なお、サージタンク6下流の吸気管5の吸気管長の変更
機構は、上記実施例の如き伸縮管11を利用したものの
ばか公知の吸気管長変更構造が採用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におりる吸気装置を備えたエ
ンジンの全体概略構成図、 第2図A、Bは吸気管内の吸気圧力変動周期と気筒の吸
気周期との同期関係を説明するためのグラ八 第3図は制御手段の作動を示すためのフローチャート図
である。 1・・・・・・エンジン 2・・・・・・気筒3・・・
・・・吸気通路 5・・・・・・吸気管6・・・・・・
サージタンク 10・・・・・・吸気管長変更手段 11・・・・・・伸縮管 12・・・・・・パルスモー
タ13・・・・・・制御手段 14・・・・・・圧力検
出手段15・・・・・・吸気検出手段 第 1 図 第 2 図 2ランク月

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)吸気通路にサージタンクを設けるとともに、サー
    ジタンク下流の吸気管の長さを変更する吸気管長変更手
    段を設けたエンジンにおいて、サージタンク下流の吸気
    管内の圧力変動を検出する圧力検出手段と、気筒の吸気
    行程を検出する吸気検出手段と、雨検出手段の信号を受
    け気筒の吸気行程終了直前の吸気圧力が最大になるよう
    に上記吸気管長変更手段を制御する制御手段とを備えた
    ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
JP59039987A 1984-03-02 1984-03-02 エンジンの吸気装置 Granted JPS60184924A (ja)

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JP59039987A JPS60184924A (ja) 1984-03-02 1984-03-02 エンジンの吸気装置

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JPS60184924A true JPS60184924A (ja) 1985-09-20
JPH0517374B2 JPH0517374B2 (ja) 1993-03-09

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JPH0517374B2 (ja) 1993-03-09

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