JPS61201876A - 内燃機関の吸気温度制御装置 - Google Patents
内燃機関の吸気温度制御装置Info
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- JPS61201876A JPS61201876A JP60041793A JP4179385A JPS61201876A JP S61201876 A JPS61201876 A JP S61201876A JP 60041793 A JP60041793 A JP 60041793A JP 4179385 A JP4179385 A JP 4179385A JP S61201876 A JPS61201876 A JP S61201876A
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- Japan
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- air temperature
- intake air
- temperature
- air
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/04—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
- F02M31/06—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air
- F02M31/07—Temperature-responsive control, e.g. using thermostatically-controlled valves
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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。
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〕
本発明は内燃機関の吸気温度制御装置に関する。
吸入空気を加熱して吸入空気温を高くすると燃料の霧化
がよくなるために機関シリンダ内に供給される混合気を
薄（しても良好な燃焼を得ることができ、従って吸入空
気を加熱することにより良好な燃焼が得られる稀薄混合
気限界を拡大することができる。実開昭５３−３５３１
１号公報には機関アイドリング運転時にリアクタによっ
て加熱された空気を吸気通路内に追加供給することによ
り吸入空気温を高めてアイドリング運転時に安定した怖
薄混合気の燃焼を確保するようにした内燃機関が記載さ
れている。
がよくなるために機関シリンダ内に供給される混合気を
薄（しても良好な燃焼を得ることができ、従って吸入空
気を加熱することにより良好な燃焼が得られる稀薄混合
気限界を拡大することができる。実開昭５３−３５３１
１号公報には機関アイドリング運転時にリアクタによっ
て加熱された空気を吸気通路内に追加供給することによ
り吸入空気温を高めてアイドリング運転時に安定した怖
薄混合気の燃焼を確保するようにした内燃機関が記載さ
れている。
しかしながらこのようにフィトリング運転時おいてのみ
吸入空気を加熱してもアイドリング運転時以外の運転状
態において稀薄混合気限界を拡大することはできないし
、又吸入空気を常時加熱すると機関高回転時に充填効率
が低下したり、機関高負荷運転時にノッキングが発生し
、燃料供給系にペーパーロックが発生したりするという
問題がある。要するに稀薄混合気限界を拡大とするとい
っても充填効率やノッキングを考慮した最適な吸大空気
温が存在し、吸入空気温をこの最適な温度に制御するこ
とが好ましいが従来では稀薄混合気限界を拡大するため
に吸入空気温の細かな制御が行なわれていないのが現状
である。
吸入空気を加熱してもアイドリング運転時以外の運転状
態において稀薄混合気限界を拡大することはできないし
、又吸入空気を常時加熱すると機関高回転時に充填効率
が低下したり、機関高負荷運転時にノッキングが発生し
、燃料供給系にペーパーロックが発生したりするという
問題がある。要するに稀薄混合気限界を拡大とするとい
っても充填効率やノッキングを考慮した最適な吸大空気
温が存在し、吸入空気温をこの最適な温度に制御するこ
とが好ましいが従来では稀薄混合気限界を拡大するため
に吸入空気温の細かな制御が行なわれていないのが現状
である。
上記問題点を解決するために本発明によれば第１図の発
明の構成図に示されるように吸気通路１内に吸入空気を
加熱する加熱装置２を配置すると共に加熱装置２下流の
吸気通路ｌ内に吸気温センサ３を配置した内燃機関にお
いて、機関運転状態に応じた最適の吸入空気温を記憶し
た記憶手段４と、機関運転状態を検出する検出手段５と
、吸気温センサ３および検出手段５の出力信号に基いて
吸入空気温が予め記憶された最適の吸入空気温となるよ
うに加熱装置を制御する制御手段６とを具備している。
明の構成図に示されるように吸気通路１内に吸入空気を
加熱する加熱装置２を配置すると共に加熱装置２下流の
吸気通路ｌ内に吸気温センサ３を配置した内燃機関にお
いて、機関運転状態に応じた最適の吸入空気温を記憶し
た記憶手段４と、機関運転状態を検出する検出手段５と
、吸気温センサ３および検出手段５の出力信号に基いて
吸入空気温が予め記憶された最適の吸入空気温となるよ
うに加熱装置を制御する制御手段６とを具備している。
第２図を参照すると、１０は機関本体、１１は燃焼室、
１２は吸気弁、１３は吸気ポート、１４は吸気枝管、１
５はサージタンク、１６は吸気ダクト、１７は吸気ダク
ト１６の入口部に取付けられたエアフローメータを夫々
示し、吸気ポート１３、吸気枝管１４、サージタンク１
５、吸気ダク目６は吸気通路１を形成する。吸気枝管１
４には夫々燃料噴射弁１８が取付けられ、吸気ダクト１
６内にはスロットル弁１９が挿入される。一方、燃焼室
１１は図示しない排気弁を介して排気マニホルド２０に
連結され、排気マニホルド２０は触媒コンバータ２１を
介して排気管２２に連結される。
１２は吸気弁、１３は吸気ポート、１４は吸気枝管、１
５はサージタンク、１６は吸気ダクト、１７は吸気ダク
ト１６の入口部に取付けられたエアフローメータを夫々
示し、吸気ポート１３、吸気枝管１４、サージタンク１
５、吸気ダク目６は吸気通路１を形成する。吸気枝管１
４には夫々燃料噴射弁１８が取付けられ、吸気ダクト１
６内にはスロットル弁１９が挿入される。一方、燃焼室
１１は図示しない排気弁を介して排気マニホルド２０に
連結され、排気マニホルド２０は触媒コンバータ２１を
介して排気管２２に連結される。
排気管２２の周りには環状をなす加熱室２３が形成され
る。スロットル弁１９下流の吸気ダク目６からはバイパ
ス通路２４が分岐され、このバイパス通路２４は加熱室
２３の入口部に連結される。
る。スロットル弁１９下流の吸気ダク目６からはバイパ
ス通路２４が分岐され、このバイパス通路２４は加熱室
２３の入口部に連結される。
一方、加熱室２３の出口部はバイパス通路２５を介して
各吸気枝管１４に連結される。バイパス通路２５と吸気
枝管１４との合流部下流の吸気枝管１４内には吸気温セ
ンサ２６が取付けられる。一方、吸気ダクト１６からの
バイパス通路２４の分岐部には流路制御弁２７が配置さ
れ、流路制御弁２７の弁軸２８は電子制御ユニ、ト３０
により制御されるステップモータ２９に連結される。
各吸気枝管１４に連結される。バイパス通路２５と吸気
枝管１４との合流部下流の吸気枝管１４内には吸気温セ
ンサ２６が取付けられる。一方、吸気ダクト１６からの
バイパス通路２４の分岐部には流路制御弁２７が配置さ
れ、流路制御弁２７の弁軸２８は電子制御ユニ、ト３０
により制御されるステップモータ２９に連結される。
電子制御ユニット３０はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス３１によって相互に接続されたＲＯＭ
（リードオンメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）３３、ＣＰＵ （マイクロプロセッサ）３４
、人力ボート３５および出力ポート３６を具備する。入
力ポート３５にはエアフローメータ１７および吸気温セ
ンサ２６が夫々対応するＡＤ変換器３７．３８を介して
接続され、更に人力ボート３５には回転数センサ３９が
接続される。一方、出力ポート３６は駆動回路４０を介
してステップモータ２９に接続される。
り、双方向性バス３１によって相互に接続されたＲＯＭ
（リードオンメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）３３、ＣＰＵ （マイクロプロセッサ）３４
、人力ボート３５および出力ポート３６を具備する。入
力ポート３５にはエアフローメータ１７および吸気温セ
ンサ２６が夫々対応するＡＤ変換器３７．３８を介して
接続され、更に人力ボート３５には回転数センサ３９が
接続される。一方、出力ポート３６は駆動回路４０を介
してステップモータ２９に接続される。
エアフローメータ１７は吸入空気量に比例した出力電圧
を発生し、吸気温センサ２６は吸気枝管１４内を流れる
吸入空気温に比例した出力電圧を発生する。また、回転
数センサ３９は機関クランクシャフトの回転に同期して
出力パルスを発生する。
を発生し、吸気温センサ２６は吸気枝管１４内を流れる
吸入空気温に比例した出力電圧を発生する。また、回転
数センサ３９は機関クランクシャフトの回転に同期して
出力パルスを発生する。
第４図（ａｌは最適吸入空気温Ｔ０と機関回転数Ｎとの
関係を示す。稀薄混合気限界を拡大するには吸入空気温
をできるだけ高くした方が好ましいが吸入空気温を高く
すると機関高回転時に充填効率が低下する。従って稀薄
混合気限界を拡大しつつ充填効率の低下を阻止するため
には第４図（ａｌに示されるように機関回転数Ｎの増大
に応じて最適吸入空気温Ｔ０を徐々に低くする必要があ
る。
関係を示す。稀薄混合気限界を拡大するには吸入空気温
をできるだけ高くした方が好ましいが吸入空気温を高く
すると機関高回転時に充填効率が低下する。従って稀薄
混合気限界を拡大しつつ充填効率の低下を阻止するため
には第４図（ａｌに示されるように機関回転数Ｎの増大
に応じて最適吸入空気温Ｔ０を徐々に低くする必要があ
る。
一方、第４図（ｂ）は最適吸入空気温Ｔ０とＱ／Ｎ（吸
入空気量／機関回転数）との関係を示している。Ｑ／Ｎ
は一気筒当りの吸入空気量を示しており、従って負荷を
示している。負荷Ｑ／Ｎが高くなるとノンキングが発生
しやすくなり、また燃料供給系においてベーパーロック
が生じやすくなるので吸入空気温を低下させる必要があ
り、従って稀薄混合気限界を拡大しつつノッキングの発
生を阻止すると共にペーパーロックの発生を阻止するた
めには第４図（ｂｌに示すように負荷Ｑ／Ｎの増大に応
じて最適吸入空気温］゛。を徐々に低下させる必要があ
る。従って最適吸入空気温Ｔ０は機関回転数Ｎと負荷Ｑ
／Ｎとの関数となり、この最適吸入空気温Ｔ０は第５図
のＴ、、、Ｔ、□・・−Ｔ□で示されるようにマツプの
形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。
入空気量／機関回転数）との関係を示している。Ｑ／Ｎ
は一気筒当りの吸入空気量を示しており、従って負荷を
示している。負荷Ｑ／Ｎが高くなるとノンキングが発生
しやすくなり、また燃料供給系においてベーパーロック
が生じやすくなるので吸入空気温を低下させる必要があ
り、従って稀薄混合気限界を拡大しつつノッキングの発
生を阻止すると共にペーパーロックの発生を阻止するた
めには第４図（ｂｌに示すように負荷Ｑ／Ｎの増大に応
じて最適吸入空気温］゛。を徐々に低下させる必要があ
る。従って最適吸入空気温Ｔ０は機関回転数Ｎと負荷Ｑ
／Ｎとの関数となり、この最適吸入空気温Ｔ０は第５図
のＴ、、、Ｔ、□・・−Ｔ□で示されるようにマツプの
形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。
次に第３図に示すフローチャートを参照しつつ吸気温度
側′ａ装置の作動について説明する。第３図を参照する
と、まず始めにステップ５０において機関回転数Ｎを表
わす回転数センサ３９の出力信号を取込み、次いでステ
ップ５１において吸入空気量Ｑを表わすエアフローメー
タ１７の出力信号を取込む。次いでステップ５２におい
てＱ／Ｎを計算し、次いでステップ５３において第５図
に示すマツプから最適吸入空気温である目標温度Ｔ０を
計算する。次いでステップ５４では吸入空気温Ｔを表わ
す吸気温センサ２６の出力信号を取込み、ステップ５５
に進む。ステップ５５では現在の吸入空気温Ｔが目標温
度Ｔ０よりも高いか否かが判別される。’ｌ’＞Ｔ、の
場合にはステップ５６に進んでステップモータ２９のス
テップ数を１だけ増大せしめるデータを出力ポート３６
に書き込む。
側′ａ装置の作動について説明する。第３図を参照する
と、まず始めにステップ５０において機関回転数Ｎを表
わす回転数センサ３９の出力信号を取込み、次いでステ
ップ５１において吸入空気量Ｑを表わすエアフローメー
タ１７の出力信号を取込む。次いでステップ５２におい
てＱ／Ｎを計算し、次いでステップ５３において第５図
に示すマツプから最適吸入空気温である目標温度Ｔ０を
計算する。次いでステップ５４では吸入空気温Ｔを表わ
す吸気温センサ２６の出力信号を取込み、ステップ５５
に進む。ステップ５５では現在の吸入空気温Ｔが目標温
度Ｔ０よりも高いか否かが判別される。’ｌ’＞Ｔ、の
場合にはステップ５６に進んでステップモータ２９のス
テップ数を１だけ増大せしめるデータを出力ポート３６
に書き込む。
このときステップモータ２９はステップ数１だけ回転せ
しめられ、流路制御弁２７が反時計回りにわずかばかり
回動せしめられる。流路制御弁２７が反時計回りに回動
せしめられると加熱されることなくサージタンク１５を
経て燃焼室１１内に供給される空気量が増大し、加熱室
２３を経て排気ガスにより加熱された後に燃焼室１１内
に供給される空気量が減少するために吸入空気温Ｔが低
下する。一方、第３図のステップ５５においてＴ≦Ｔ。
しめられ、流路制御弁２７が反時計回りにわずかばかり
回動せしめられる。流路制御弁２７が反時計回りに回動
せしめられると加熱されることなくサージタンク１５を
経て燃焼室１１内に供給される空気量が増大し、加熱室
２３を経て排気ガスにより加熱された後に燃焼室１１内
に供給される空気量が減少するために吸入空気温Ｔが低
下する。一方、第３図のステップ５５においてＴ≦Ｔ。
であると判別されたときはステップ５７に進み、Ｔ ＜
Ｔ ｏである場合にはステップ５８に進んでステップ
モータ２９のステップ数を１だけ減少させるデータを出
力ポート３６に書き込む。このとき流路制御弁２７は時
計回りに回動せしめられ、その結果加熱室２３を経て燃
焼室１１内に供給される空気量が増大し、サージタンク
１５を経て燃焼室ｌｌ内に供給される空気量が減少する
ために吸入空気温Ｔが高くなる。一方、Ｔ−Ｔ、のとき
にはステップモータ２９は作動されず、従って流路制御
弁１７は一定位置に保持される。このようにして吸入空
気温Ｔが目標温度Ｔ０と一致するように制御される。
Ｔ ｏである場合にはステップ５８に進んでステップ
モータ２９のステップ数を１だけ減少させるデータを出
力ポート３６に書き込む。このとき流路制御弁２７は時
計回りに回動せしめられ、その結果加熱室２３を経て燃
焼室１１内に供給される空気量が増大し、サージタンク
１５を経て燃焼室ｌｌ内に供給される空気量が減少する
ために吸入空気温Ｔが高くなる。一方、Ｔ−Ｔ、のとき
にはステップモータ２９は作動されず、従って流路制御
弁１７は一定位置に保持される。このようにして吸入空
気温Ｔが目標温度Ｔ０と一致するように制御される。
第６図に別の実施例を示す。この実施例では加熱装置を
構成する加熱室２３、バイパス通路２４゜２５、流路制
御弁２７、ステップモータ２９に代えて加熱装置を構成
する電気ヒータ４１がサージタンク１５内に設けられる
。この電気ヒータ４１は電子制御ユニット３０の駆動回
路４０に接続される。
構成する加熱室２３、バイパス通路２４゜２５、流路制
御弁２７、ステップモータ２９に代えて加熱装置を構成
する電気ヒータ４１がサージタンク１５内に設けられる
。この電気ヒータ４１は電子制御ユニット３０の駆動回
路４０に接続される。
第７図はこの電気ヒータ４１を制御するためのフローチ
ャートを示している。なお、第７図のステップ５０から
ステップ５５までは第３図に示すステップ５０からステ
ップ５５までと同じであり、従ってステップ５５から説
明する。第７図を参照するとステップ５５において’ｌ
’＞Ｔ、であると判別されたときはステップ５９に進ん
で電気ヒータ４１の作動が停止せしめられ、斯くして吸
入空気温Ｔが低下する。一方、Ｔ≦Ｔ０の場合にはステ
ップ６０において電気ヒータ４１が作動せしめられ、斯
くして吸入空気温Ｔが上昇せしめられる。
ャートを示している。なお、第７図のステップ５０から
ステップ５５までは第３図に示すステップ５０からステ
ップ５５までと同じであり、従ってステップ５５から説
明する。第７図を参照するとステップ５５において’ｌ
’＞Ｔ、であると判別されたときはステップ５９に進ん
で電気ヒータ４１の作動が停止せしめられ、斯くして吸
入空気温Ｔが低下する。一方、Ｔ≦Ｔ０の場合にはステ
ップ６０において電気ヒータ４１が作動せしめられ、斯
くして吸入空気温Ｔが上昇せしめられる。
従ってこの実施例においても吸入空気温Ｔが目標温度Ｔ
０に一致せしめられる。
０に一致せしめられる。
以上述べたように本考案によれば吸入空気温が常時最適
な温度に制御されるので充填効率が低下せず、ノッキン
グが発生せず、ペーパーロックが生じない範囲において
稀薄混合気限界を最大に拡大することができる。
な温度に制御されるので充填効率が低下せず、ノッキン
グが発生せず、ペーパーロックが生じない範囲において
稀薄混合気限界を最大に拡大することができる。
第１図は発明の構成図、第２図は内燃機関の全体図、第
３図はフローチャート、第４図は最適吸入空気温を示す
線図、第５図は最適吸入空気温のマツプを示す図、第６
図は別の実施例を示す内燃機関の全体図、第７図はフロ
ーチャートである。 ｌ・・・吸気通路、 １７・・・エアフローメータ
、２２・・・排気管、 ２３・・・加熱室、２４
、２５・・・バイパス通路、２６・・・吸気温センサ、
２７・・・流路制御弁、 ４１・・・電気ヒータ。 第１図 第２図 ｊ′Ｊ １ ：吸気通路 １７：エアフローメータ ２２：排気管 ２３：加熱室 ２７：流路制御弁 第３図 Ｃ尤り 第４図 （ａ） （”ｌ＞第５図 Ｑ、／Ｎ 第６図 第７図
３図はフローチャート、第４図は最適吸入空気温を示す
線図、第５図は最適吸入空気温のマツプを示す図、第６
図は別の実施例を示す内燃機関の全体図、第７図はフロ
ーチャートである。 ｌ・・・吸気通路、 １７・・・エアフローメータ
、２２・・・排気管、 ２３・・・加熱室、２４
、２５・・・バイパス通路、２６・・・吸気温センサ、
２７・・・流路制御弁、 ４１・・・電気ヒータ。 第１図 第２図 ｊ′Ｊ １ ：吸気通路 １７：エアフローメータ ２２：排気管 ２３：加熱室 ２７：流路制御弁 第３図 Ｃ尤り 第４図 （ａ） （”ｌ＞第５図 Ｑ、／Ｎ 第６図 第７図
Claims (1)
- 吸気通路内に吸入空気を加熱する加熱装置を配置すると
共に該加熱装置下流の吸気通路内に吸気温センサを配置
した内燃機関において、機関運転状態に応じた最適の吸
入空気温を記憶した記憶手段と、機関運転状態を検出す
る検出手段と、吸気温センサおよび検出手段の出力信号
に基いて吸入空気温が予め記憶された最適の吸入空気温
となるように加熱装置を制御する制御手段とを具備した
内燃機関の吸気温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60041793A JPS61201876A (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 内燃機関の吸気温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60041793A JPS61201876A (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 内燃機関の吸気温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201876A true JPS61201876A (ja) | 1986-09-06 |
| JPH0577875B2 JPH0577875B2 (ja) | 1993-10-27 |
Family
ID=12618212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60041793A Granted JPS61201876A (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 内燃機関の吸気温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61201876A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351147U (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-06 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59115457A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-03 | Mazda Motor Corp | 吸気加熱式エンジン |
-
1985
- 1985-03-05 JP JP60041793A patent/JPS61201876A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59115457A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-03 | Mazda Motor Corp | 吸気加熱式エンジン |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351147U (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-06 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0577875B2 (ja) | 1993-10-27 |
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