JPS61126323A - 内燃機関の吸気制御方法 - Google Patents

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、自＃ＪＴ８等の車輌に用いられる可変吸気ス
ワール方式の内燃機関の吸気制御方法に係り、更に詳細
には吸気ポートに吸気流の制御を行う吸気制御弁を有す
る可変吸気スワール方式の内燃機関の吸気制御方法に係
る。

従来の技術 可変吸気スワール方式の内燃機関の一つとして、燃焼室
への開口端の周りに旋回したヘリカル通路、と、前記開
口端に直線状に通ずるストレート通路とを有し、前記ス
トレート通路の途中に該ストレート通路を開閉する吸気
制御弁を設けられている吸気ポート構造を有する内燃Ｉ
１ｍ閏が本願出願人と同一の出願人による特願昭５６−
５１１４９号゛（特開昭５７−１６５６２９＠）及び特
願昭５６−１２０６３４号（特開昭５８−２３２２４号
に）於て既に提案されている。この種の吸気ポート構造
を備えた内燃機関に於ては、吸気ｉｌｌ　ｔｌｌ弁によ
りストレート通路が閉じられている時には、吸気（混合
気）の殆んど全てがヘリカル通路を経て燃焼室内に流入
することにより燃焼室内に比較的強力な吸気スワールが
生じ、これによって燃焼室内於ける見掛は上の火炎伝播
速度が速まり、燃焼速１ｑが速くなって稀薄混合気によ
る運転、即ち稀薄燃焼運転が可能になり、これに対し、
吸気制御弁によりストレート通路が閉じられていない時
には、吸気がヘリカル通路に加えてストレート通路を流
れて燃焼室内に流入することにより燃焼室内に強力な吸
気スワールが生じなくなるが、吸気スワールの吸気流に
対する流れ抵抗が低下し、内燃機関の充填効率が低下す
ることが回避される。

従って上述の如き吸気ボート構造を有する内燃機関に於
ては、前記吸気制御弁は、スロットル開度或いは吸気管
負圧に応じて低乃至中負荷運転時には閉弁し、高負荷運
転時には開弁するようになっており、これにより吸気制
御弁が閉弁している低乃至中負荷運転域に於ては、空燃
比が２２〜１８程度の稀薄混合気による運転、即ち稀薄
燃焼運転が可能となって燃料経済性の向上が図られ、こ
れに対し吸気制御弁が開弁じている高負荷運転域に於て
は、上述の如き大きい空燃比の稀薄混合気による運転は
不可能となるが、内燃機関の充填効率が低下することが
回避され、大きい機関出力が得られるようになる。

発明が解決しようとする問題点 上述の如き内燃機関は、減速運転時には壁面付着燃料の
もちざりにより一時的に燃焼室に濃い混合気が供給され
ることを回避するために燃料供給量を減量補正すること
が行われており、この時にも吸気制御弁が閉弁している
と、今度は吸気制御弁に対する燃料の付着により燃焼室
に必要量の燃料が供給されなくなって減速しゃくりが生
じ、運転性が悪化することがある。

本発明は吸気制御弁を燃料経済性の向上と運転性の向上
のためにより適切に開閉制御する改良された内燃機関の
吸気制御方法を提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、燃焼室への開口端
の周りに旋回したヘリカル通路と、前記開口端に直線状
に通ずるストレート通路とを有し、前記ストレート通路
の途中に該ストレート通路を開閉する吸気制御弁が設け
られている如き吸気ボート構造を有する内燃機関の吸気
制御方法に於て、機関負荷が所定値以上である時と減速
減量運転時でない時の少くともいずれか一方の時には前
記吸気制御弁を開弁じ、機関負荷が所定値以下であって
減速減量運転時を除く稀薄燃焼運転時には前記吸気制御
弁を閉弁することを特徴とする吸気制御方法によって達
成される。

発明の作用及び効果 本発明による内燃機関の吸気制御方法によれば、減速減
量運転時には吸気制御弁が開弁するからこの時に吸気制
御弁に燃料が多量に付着することがなく、適当量の燃料
が燃焼室に供給され、減速しゃくりによる運転性の悪化
が回避される。

実施例 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明による吸気制御方法が実施される吸気可
変スワール方式の内燃機関の一つの実施例を示している
。図に於て、１は内燃機関本体を示しており、該内燃機
関本体は、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とシ
リンダブロック２のシリンダボア４内に設けられたピス
トン５とを有し、吸気弁６により開閉される吸気ボート
７より燃料と空気との混合気を燃焼室８内に吸入し、燃
焼室８内にて点火プラグ９の火花放電により点火された
混合気の既燃焼ガスを図示されていない排気弁により開
閉される排気ボートより燃焼室外へ排出するようになっ
ている。

点火プラグ９はディストリビュータ２９により電流を与
えられて火花放電するようになっており、その時期、即
ち点火時期はイグニッションコイル装置３３に設けられ
たイグナイタ３４の作動により決定されるようになって
いる。

吸気ボート７は、第２図によく示されている如く、吸気
ボート７の天井壁部より図にて下方に吸気ポート７の底
壁との間に所定の間隔を残して膨出形成゛されたガイド
ベーン１０を有し、該ガイドベーンにより吸気ボート７
内が燃焼室８への開口端７ａの周りに旋回したヘリカル
通路１１と開口端７ａに直線状に通ずるストレート通路
１２とに区分されている。ストレート通路１２の途中に
は該ストレート通路を開閉する吸気制御弁１３が設けら
れている。吸気υ１１０弁１３は、バタフライ弁として
構成され、第１図によく示されている如く、弁軸１４に
取付りられた駆動レバー１５によってダイヤフラム装置
１６の駆動ロッド１７に駆動連結され、該ダイヤフラム
装置によってｒＩＦＩｗ１駆動されるようになっている
。

ダイヤフラム１ｉｌｔ１６は、所定値より大きい負圧を
導入されている時にはストレート通路１２の連通を遮断
する第２図に示されている如き閉弁位置に吸気制御弁１
３を駆動し、これに対し所定値より大きい負圧を導入さ
れていない時にはストレート通路１２の連通を確立する
閉弁位置に吸気制御弁１３を駆動するようになっている
。ダイヤフラム装置１６は導管１８によって電磁制御弁
１９のボートａに接続されている。Ｔｉ磁副制御弁１９
、ボートａ以外に負圧ボートｂと大気圧ボートＣとを何
しており、電磁コイルに通電されている時にはボートａ
を負圧ポートｂに接続し、これに対し電１１コイルに通
電されていない時にはボートａを大気圧ボートＣに接続
するようになっている。大気圧ボートＣは大気中に開放
されており、これに対し負圧ボートｂは負圧導管２０、
逆止弁２１及び負圧導管２２を経て機関吸気系のサージ
タンク２４に設けられた吸気管負圧取出しボート２５に
接続され、吸気管負圧を供給されるようになっている。

吸気ボート７には吸気マニホールド２３とサージタンク
２４とが順に接続されており、サージタンク２４の空気
取入れ口には吸入空気流ｍ制御用のスロットル弁２６が
設けられている。吸気マニホールド２３には燃料噴射ノ
ズル２７が設けられており、該燃料噴射ノズルは、図示
されていない燃料供給装置よりガソリンの如き液体燃料
を供給され、開弁時間に応じた流量の液体燃料を吸気ボ
ート７の入口部分へ向けて噴射供給するようになってい
る。

電！Ｉ　Ｎ＋ｌＪ　ａｌｌ弁１９に対する通電のＩＩＪ
　ＩＩＩ、即ち吸気　　　　１制御と、燃料噴射ノズル
２７の開弁制御、即ち空燃比制御と、点火時期制御とは
制御装置３０により行われるようになっている。制御装
置３０は、一般的構造のマイクロコンピュータを含む電
気的な制御装置であり、機関点火系のディストリビュー
タ２９より機関回転数に関する情報を、吸気管圧力セン
サ３１より吸気管圧力Ｐに関する情報を、スロットル開
度センサ３２よりスロットルバルブ２６のスロットル開
度に関する情報を各々与えられ、これら情報と予め定め
られたプログラムに従って電磁制御弁１９に対する通電
の制御と１料噴射ノズル２７の開弁制御とイグナイタ３
４に対する出力信号の制御とを行うようになっている。

次に本発明による吸気制御方法の実施要領を第３図に示
されたフローチャートを参照して説明する。第３図に示
されたフローチャートの吸気制御ルーチン番よ、メイン
ルーチンの一部として、或いは所定時間毎に繰返し実行
される割込みルーチンとして実行される。

最初のステップ１に於ては、スロワ１〜ル聞麿センリ°
３２により検出されたスロットル弁２６の開度Ｔｈｒが
所定値’７”Ｓｅｔ、例えば５０度より大きいか否かの
判別が行われる。、、Ｔｈｒ＞　ＴＳｅｔである時には
ステップ５へ進み、これに対しＴｈｒ＞　７　ｓｅｔで
ない時にはステップ２へ進む。

ステップ２に於ては、減速減量運転中であるか否かの判
別が行われる。減速減量運転中であればステップ５へ進
み、そうでなければステップ３へ進む。

ステップ３に於ては、内燃機関が理論空燃比より大きい
空燃比の稀薄混合気によって運転されているか否か、即
ち稀薄燃焼運転中であるか否かの判別が行われる。稀薄
燃焼運転中である時にはステップ６へ進み、これに対し
稀薄燃焼運転中でない時、即ち理論空燃比或いは理論空
燃比より小さい空燃比の混合気によって運転されている
時はステップ４へ進む。

ステップ４に於ては、吸気管圧力Ｐｉが所定値Ｐｓｅｔ
、例えば２６０ｉｍｔｌより大きい否かの判別が行われ
る。Ｐｉ＞Ｐｓｅｔである時、即ち吸気管負圧が所定値
より小さい時にはステップ５へ進み、ｐｉ＞ｐｓｅｔで
ない時、即ち吸気管負圧が所定１ｉ（ｊより人きい時（
低負荷運転時）にはステップ６へ進む。

ステップ５に於ては、電磁制御弁１９に対する通電を停
止してダイヤフラム装置１６によって吸気制御弁１３を
開弁さ仕ることが行われる。

ステップ６に於ては、電磁制御弁１９に通電を行ってダ
イヤフラム装置２ｒｔ１６によって吸気制御弁１３を閉
弁させることが行われる。

上述の如きフローヂャートに従って制御が行われるごと
により、吸気制御弁１３は、スロットル弁２６の開度が
所定値Ｔ　ｓｅｔ以下であっても減速減量運転時には開
弁する。これにより内燃機関の減速時の運転性の悪化が
回避される。

尚、上述の実施例に於ては、機関負荷を代表する情報と
して、スロットル間瓜が用いられ（いるが、これは吸気
管負圧或いはその他の等間の情報であっても良い。

以上に於゛Ｃは、本発明を特定の実施例について詳細に
説明してか、本発明はこれに限定されるものではなく、
本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当
業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による吸気制御方法の実施に使用される
可変吸気スワール方式の内燃ｎｇｇの一つの実施例を示
す概略構成図、第２図は第１図に示された内燃機関の吸
気ボート構造を拡大して示す概略縦断面図、第３図は本
発明による吸気制御方法を実施する吸気制御ルーチンの
）Ｏ〜チャートである。 １・・・内燃機関、２・・・シリンダブロック、３・・
・シリンヘッド、４・・・シリンダボア、５・・・ピス
トン、６・・・吸気弁、７・・・吸気ボート、８・・・
燃焼室、９・・・点火プラグ、１０・・・ガイドベーン
、１１・・・ヘリカル通路、１２・・・ストレート通路
、１３・・・吸気制御弁。 １４・・・弁軸、１５・・・駆動レバー、１６・・・ダ
イヤフラム装置、１７・・・駆動ロッド、１日・・・導
管、１９・・・電磁制御弁、２０・・・負圧導管、２１
・・・逆止弁。 ２２・・・負圧導管、２３・・・吸気マニホールド、２
４　　　）・・・ナージタンク、２５・・・吸気管負圧
取出しボート。 ２６・・・スロットル弁、２７・・・燃料噴射ノズル、
２８・・・排気マニホールド、２９・・・ディストリビ
ュータ、３０・・・制御装置、３１・・−吸気管圧力セ
ンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼室への開口端の周りに旋回したヘリカル通路と前記
   開口端に直線状に通ずるストレート通路とを有し、前記
   ストレート通路の途中に該ストレート通路を開閉する吸
   気制御弁が設けられている吸気ポート構造を有する内燃
   機関の吸気制御方法に於て、機関負荷が所定値以上であ
   る時と減速減量運転時の少くともいずれか一方の時には
   前記吸気制御弁を開弁し、機関負圧が所定値以下であっ
   て減速減量運転時を除く稀薄燃料運転時には前記吸気制
   御弁を閉弁することを特徴とする吸気制御方法。