JPS61157722A - エンジンの吸気装置 - 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） 本発明は高負荷用吸気通路と低負荷用吸気通路とを有す
るエンジンの吸気装置に関するものである。

（従来技術） 従来から、例えば特開昭５９−１３８７２３号公報に示
されるように、高負荷用吸気通路と低負荷用吸気通路と
を有し、高負荷用吸気通路に制御弁を設けたエンジンの
吸気装置は知られている。

この種の装置は、低負荷時には上記制御弁を閑じ、上記
低負荷用吸気通路から吸気を燃焼室に供給することによ
り吸気流速を高めるとともに吸気スワールを生じさせ、
高負荷時には上記制御弁を問いて両吸気通路“から吸気
を供給することにより牽気抵抗を軽減し、こうして運転
状態に適合した吸気供給が行われるようにしている。

ところで、この種の吸気装置では、ギアチェンジ直後に
、上記制御弁の開き遅れによって出力低下が生じるとい
う傾向があった。すなわち、上記制御弁は、吸気負圧に
応じて働くダイヤフラム装置等を用いたメカニカルな機
構で作動されるか、あるいは上記公報に示されるように
制御回路によリアクチュエータを介して作動されるよう
になっているが、いずれにしても、上記制御弁自体は機
械的に動くものであるため、その＊ｍ作動に多少の応答
遅れが生じることは避け■い。そして、ギ　　　　　゛
アチェンジの際には、一旦アクセルペダルが非踏込み位
置に戻されて低負荷状態となるに伴い、多少の応答遅れ
はあるものの上記制御弁が閉じられ、ギアチェンジ操作
後に再びアクセルペダルが踏込まれても制御弁は応答遅
れがあるため即座に開かれず、これによりギアチェンジ
直後に出力低下が生じることとなる。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、ギアチェンジ直後にお
ける前記制御弁の開き理れに起因した出力低下を防止す
ることのできるエンジンの吸気装置を提供するものであ
る。

（発明の構成） 本発明は、スロットル弁下流の吸気通路を低負荷用吸気
通路と高負荷用吸気通路とにより構成し、上記高負荷用
吸気通路に、低負荷時に閑じるように運転状態に応じて
開閉する制御弁を設けたエンジンの吸気装置において、
上記制御弁が閉作動される運転状態となったときにその
ＩＩ　ｍ弁の閉作動を所定時間だけ制限する閉作動制限
手段を設けたものである。この構成において制御弁の閉
作動を制限するとは、制御弁の閉作動を阻止もしくは抑
制することを意味する。

この構成により、ギアチェンジ時のように短時間だけ低
負荷状態となるときには制御弁が閉作動されないか、あ
るいは制御弁の閉作動ｍが十分小さく抑えられるので、
ギアチェンジ等の直後に制御弁の開き遅れを生じること
が防止される。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す。この図において、エ
ンジンのシリンダ１に形成）れた燃焼室２に吸気を供給
する吸気通路３には、スロットル弁４の下流に高負荷用
吸気通路５および低負荷用吸気通路６が形成されており
、吸気通路３の下流端は上記燃焼室２に開口し、その開
口部７に吸気弁８が装置されている。上記高負荷用吸気
通路５は通路面積が比較的大きく形成され、上記開口部
７に連通しており、この高負荷用吸気通路５中には低負
荷時に閉じる制御弁９が介設されている。。

また、低負荷用吸気通路６は、高負荷用吸気通路５と比
べて通路面積が小さく、高負荷用吸気通路５に沿ってそ
の下方に形成されており、上記′ＭＩｌｌ弁９の上流の
高負荷用吸気通路５から分岐し、上記吸気弁８の直上流
で高負荷用吸気通路５に開口している。この低負荷用吸
気通路６の下流端はシリンダ１の接線方向に向けて開口
することにより、この低負荷用吸気通路６のみを通して
吸気が上記燃焼室２に導入されるときは燃焼室２内にス
ワールが生じるようにしている。

上記ｉｔｑｍｔ弁９はレバー１０およびＤラド１１を介
してダイヤフラム式のアクチュエータ１２に連結されて
いる。このアクチェ１−夕１２は、ダイヤフラム１３の
片側に、スロットル弁４下流の吸気通路３に負圧導入通
路１６を介して連通した負圧室１４を備えるとともに、
ＩＩＩＪＩＩＩ弁９を開弁方向に付勢するスプリング１
５を具備し、上記負圧室１４内の負圧が大きくなったと
きはｔ１１ｗ弁９を閉じ、負圧室１４内の負゛圧が小さ
くなったときはスプリング１５の復元力でｌｌｌ１ｌ弁
９を開くようになっている。

また、上記ｌｌｌ１ｌ弁９の閉作動時に所定時間だけそ
の閉作動を制限する閉作動制限手段として、上記負圧導
入通路１６中にディレーバルブ１７を設けている。この
ディレーパルプ１７は、吸気通路３側から上記負圧室１
４へ向かう方向にのみ空気の流通を許容する一方向弁１
８と、小径のオリフィス１９とを並列に配備することに
より、アクチュエータ１２の負圧室１４から吸気通路３
へ空気が吸入されて上記負圧室１４内が減圧されるとき
にその空気の流通を徐々に行わせ、従ってアクチュエー
タ１２による制御弁９の閉作動を遅延させる構造となっ
ている。

この吸気装置においては、前記スロットル弁４の開度が
小さい低負荷運転状態が続いているとき、前記負圧室１
４に導入される吸気負圧が大きいためアクチュエータ１
２によって制御弁９が開状態とされ、従って前記低負荷
用吸気通路６のみから吸気が行われ、吸気スワールによ
って低負荷時の燃焼性が向上される。またスロットル弁
４が開かれて負荷が高くなると、前記アクチュエータ１
２の負圧室１４に導入される吸気負圧が小さくなるため
制御弁９が開かれ、従って高負荷用吸気通路５からも吸
気が燃焼室２に送られ、吸気抵抗が軽減されるとともに
吸気スワールが抑制される。

こうして運転状態に適合するように吸気導入状態が調節
されるが、とくに、第２図に線２１で示すようにスロッ
トル弁４が開かれている状態から急激に閉じられるとき
には、前記ディレーパルプ１７による遅延作用により、
この図に１１２２で示すように、スロットル弁４が閑じ
てから所定の遅延時１ｉ１Ｔは制御弁９の作動が阻止も
しくは抑制される。つまり、ディレーバルブ１７等の閑
作！ｌ１ｌＪ制限手段が設けられていない従来装置によ
る場合には、スロットル弁４が閉じられるに伴ってこの
図中に破線２３で示すように制御弁９がｍ作動され、こ
の場合も制御弁９が閉じきるまでに多少の応答時間を要
するが、前記ディレーバルブ１７を設けておくことによ
り、さらにＩ制御弁９の閉作動が積極的に遅延される。

上記遅延時間Ｔは、一般的なギアチェンジ操作に要する
時間゛（後記Ｔ’　）と比べである程度長い所定時間と
なるように、予めディレーパルプ１７において設定され
ている。

従って、ギアチェンジが行われたときの制御弁９の状態
を従来装置と比較して示すと第３図のようになる。すな
わち、ギアチェンジの際には、スロットル弁４が線２４
で示すように、ギアチェンジ操作に要する比較的短い時
間Ｔ′だけ閉じられてから再び開かれるが、この場合に
従来装置では、破１ｍ２６で示すように、上記時間Ｔ′
中にｍ１ｌｌ　ＩＩＩ弁９がある程度閉じられ、ギアチ
ェンジ直後には制御弁９の開き遅れによってその開度が
適正値より小さくなり、これによって出力低下が生じる
。これに対し、前記ディレーパルプ１７を設けておくと
、線２５で示すように、ギアチェンジ操作に要する程度
の短い時間Ｔ′ではスロットル弁４が閉じられても制御
弁９は殆どｍ作動されず、従ってギアチェンジ直後に制
御弁９の開度が適正値より小さくなることが避けられ、
出力低下が防止される。

なお、上記ディレーパルプ１７の遅延作用によって低負
荷状態に拘らず制御弁９が開かれている時期が生じるが
、このようになるのは上記のギアチェンジ操作中や減速
時であるため、運転性能に悪影響を及ぼすことはない。

第４図および第５図は本発明の別の実施例を示す。この
実施例では、吸気負圧を検出することによって負荷を検
出するようにした吸気負圧センサ３１およびエンジン回
転数を検出する回転数センサ３２等により運転状態を検
出し、その検出信号を受ける制御回路３３により、リニ
アソレノイドからなるアクチュエータ３４を介し、運転
状態に応じて制御弁９の開度が制御されるようにすると
ともに、上記制御回路３３が、上記制御弁９の開方向の
作動を所定時間だけ制限する閉作動制限手段としての機
能も有するように構成されている。

具体的には、上記制御回路３３が上記各センサ３１．３
２とｉ、１ＪＩｌｌ弁９の開度を検出するポテンショメ
ータ３５とからの各検出信号を受け、第５図のフローチ
ャートに示すプログラムに従って１ｌＩｌＩＩｌ弁９を
制御するようにしている。

このフローチャートを説明すると、まずステップＳ１で
フラッグＦを０としてから、ステップＳ２で吸気負圧Ｐ
ｂ、エンジン回転数Ｎおよび制御弁開度φの各検出信号
を入力する。次にステップＳ３で制御弁９の目標開度φ
０をエンジン回転数Ｎおよび吸気負圧Ｐｂに応じた値ｆ
　（Ｎ、Ｐｂ）に設定する。この目標開度φ０は予め第
６図に示すようなエンジン回転数Ｎおよび吸気負圧ｐｂ
に対応づけたマツプとして１１ｗＪ回路３３内のメモリ
に記憶させておき、このマツプから読取るようにする。

ステップＳ３に続いては、ステップＳ４でｉ＋９０１１
弁９の制御利得Ｇを目標開度φ０に応じた値ｆ′（φ０
）に設定する。この制御利得Ｇは、第７図に示すように
目標開度φ０が小さいときには小さな値であって目標開
度φ０が大きくなるほど大きな値となるようにし、これ
も制御回路３３内のメモリに予め記憶させておき、ステ
ップＳ３で設定された目標開度φ０に応じて読取るよう
にする。

このようにしているのは、燃焼室２内に生じるスワール
の強さが、制御弁９の開度が小さいときはどその開度変
化に伴って大きく変動することから、制御弁９の開度が
小さいとき急激にＩＩ制御弁９の開度が変化すると制御
の安定性が悪くなり、一方、制御弁９の開度が大きいと
きに制御弁９の開度変化が緩慢であると応答性が悪くな
るためである。

ステップＳ４に続いては、ステップＳ５で現実の制御弁
開度φが上記目標開度φ０より大きいか否かを調べるこ
とにより、制御弁９が閉方向に作動されるべき状態にあ
るか否かを調べる。そして制御弁開度φが目標開度φ０
より大きいときは、ステップ８６〜５１１１で閉作動制
限手段としての処理を行い、つまりステップＳ６でフラ
ッグＦがＯか否かを調べ、フラッグＦがＯであれば遅延
時間のカウント値ＣをＯから１ずつ増加させる処理をカ
ウント値Ｃが所定値Ｇｏに達するまで繰返すことにより
所定の遅延時間を持たせ（ステップ８７〜Ｓ９）、遅延
時間経過後にフラッグＦを１とする（ステップ５１０）
。こうしてからステップＳ１１で、制御弁９を開方向に
作動させるか閉方向に作動させるかを決める符号値ｉを
−１とする。なお、フラッグＦが１となってからは遅延
時間を持たせる処理を行わない。また前記ステップＳ５
で制御弁開度φが目標開度φ０以下であることを判定し
たときは、ステップＳ１２で上記符号値ｉを１とすると
ともに、ステップＳ１３でフラッグＦをＯとする。

次に、ステップＳｉ４で［φ＝φ＋ｉＧ］と演算し、つ
まり制御弁開度φを上記制御利ｆｆＪＧ分だけ閉方向ま
たは開方向に変化させる演算を行い、ステップＳ１５で
この演算結果に応じて制御弁９を駆動させる。そしてス
テップＳ２に戻り、ステップ８２〜Ｓ１５の処理の繰返
しによって制御弁開度φが目標開度φ０となるようにフ
ィードバック制御を行う。

この実施例による場合も、前記ステップＳ６・〜Ｓ１０
の処理により、制御弁９が閉作動されるべき運転状態と
なってからも所定の遅延時間だＵはＩＩ御弁９の閉作動
が阻止され、第１図に示す実施例とほぼ同様の作用が得
られる。

なお、本発明は、前記各実施例のように低負荷用吸気通
路６の下流端が吸気弁８の直上流の高負荷用吸気通路５
に開口した形式のエンジンに限らず、低負荷用および高
負荷用の両吸気通路が独立してそれぞれ燃焼室に開口し
、その各開口部に吸気弁が装備された形式のエンジンに
も適用し得るものである。

（発明の効果） 以上のように本発明は、低負荷用吸気通路と、低負荷時
に閉じられる制御弁を設けた高負荷用吸気通路とを具備
する吸気装置において、制御弁が閉作動されるべき運転
状態となってからち所定時間だけは制御弁の閉作動を制
限しているため、ギアチェンジ時等の短時間だけ低負荷
状態どなるようなときには殆ど制御弁が閉作動されず、
ギアチェンジ直後に制御弁の開き遅れに起因して出力が
低下するという事態を防止することができるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を承り概略図、第２図はスロ
ットル弁が急激に閏じられたときのスロットル弁および
制御弁の開度変化を示す説明図、第３図はギアチェンジ
時のスロットル弁の開腹変化および制御弁の開度変化を
示す説明図、第４図は別の実施例を示す概略図、第５図
は制御のフローチャート、第６図および第７図は制御回
路内のメモリに記憶された目標都度および制御利得の説
明図である。 ３・・・吸気通路、４・・・スロットル°弁、５・・・
高負荷用吸気通路、６・・・低負荷用吸気通路、１７・
・・ディレーパルプ（閉作動制限手段）、３３−・・閉
作動制限手段を含む制御回路。 特許出願人　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　人　
　　　弁理士　　　小谷悦司同　　　　　　弁理士　　
　長１）正 向　　　　　　弁理士　　　板谷康夫 第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、スロットル弁下流の吸気通路を低負荷用吸気通路と
   高負荷用吸気通路とにより構成し、上記高負荷用吸気通
   路に、低負荷時に閉じるように運転状態に応じて開閉す
   る制御弁を設けたエンジンの吸気装置において、上記制
   御弁が閉作動される運転状態となったときにその制御弁
   の閉作動を所定時間だけ制限する閉作動制限手段を設け
   たことを特徴とするエンジンの吸気装置。