JPS62174531A - Suction pipe control valve - Google Patents

Suction pipe control valve

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Publication number
JPS62174531A
JPS62174531A JP61015820A JP1582086A JPS62174531A JP S62174531 A JPS62174531 A JP S62174531A JP 61015820 A JP61015820 A JP 61015820A JP 1582086 A JP1582086 A JP 1582086A JP S62174531 A JPS62174531 A JP S62174531A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
intake
sleeve
intake passage
rotary valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP61015820A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehito Ueda
建仁 上田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP61015820A priority Critical patent/JPS62174531A/en
Publication of JPS62174531A publication Critical patent/JPS62174531A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02B2275/32Miller cycle
    • 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
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Abstract

PURPOSE:To arbitrarily control the opening/closing timing of a rotary valve by installing a rotary cylindrical valve onto the periphery of the rotary valve installed into the intake passage of a mirror cycle engine and controlling the turning angle according to the operation state of the engine. CONSTITUTION:A rotary valve 33 which revolves in synchronization with a camshaft 23 is installed in a suction passage 24, and a rotary cylindrical valve 32 is installed onto the periphery of the rotary valve, and said rotary valve 33 is revolved in the rotary cylindrical valve 32. Each position of the opened ports 34 and 35 formed onto the rotary cylindrical valve is controlled according to the operation state of the engine so that a controller 80 operates an actuator 60 by the signals of the number of revolution 81, intake quantity 30 and the throttle valve opening degree 82. Therefore, the opening and closing timing of the intake passage of the rotary valve 33 can be controlled by controlling the position of the opened port.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はミラーエンジンの吸気系に設けられる吸気管制
弁に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an intake control valve provided in the intake system of a Miller engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

吸気下死点前に吸気通路を閉塞して燃焼室内に断熱膨張
を生じさせるミラーサイクルを行なう、いわゆるミラー
エンジンは、既に知られている(例えば「内燃機関j 
Vol、20.No、250.’81.6.P。
The so-called mirror engine, which performs the mirror cycle in which the intake passage is closed before the intake bottom dead center to cause adiabatic expansion in the combustion chamber, is already known (for example, in the internal combustion engine
Vol, 20. No, 250. '81.6. P.

18〜22.r内燃機関J Vol、20.No、25
1. ’81.7.P、35〜40.実開昭52−70
212号公報)。ミラーエンジンを自動車に適用する場
合、広い回転域および負荷域にわたって閉弁時期を調整
する必要がある。そこで本出願人は既に昭和60年12
月27日付実用新案登録出願(考案の名称「吸気管制弁
j)において、吸気通路内に、ロータリ弁と、このロー
タリ弁の外周側に位置し、吸気通路を連通可能な開口を
有するスリーブとを有する吸気管制弁を捉案した。この
スリーブはロータリ弁の軸周りに回転変位可能であり、
その回転変位に応じてロータリ弁による吸気通路の開閉
時期が変化する。
18-22. r Internal Combustion Engine J Vol, 20. No. 25
1. '81.7. P, 35-40. Jitsukai 52-70
Publication No. 212). When applying a mirror engine to an automobile, it is necessary to adjust the valve closing timing over a wide rotation range and load range. Therefore, the applicant had already
In the utility model registration application dated May 27 (name of the invention "Intake Control Valve J"), a rotary valve and a sleeve located on the outer circumferential side of the rotary valve and having an opening capable of communicating with the intake passage are provided in the intake passage. We have developed an intake control valve with a sleeve that can be rotated around the axis of the rotary valve.
The opening/closing timing of the intake passage by the rotary valve changes depending on the rotational displacement.

なお、ロータリ弁による開閉時期の制御は、特開昭55
−148932号公報および実開昭52−70212号
公報に開示されている。
Furthermore, the control of the opening/closing timing using a rotary valve is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55
It is disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 148932 and Japanese Utility Model Application Publication No. 52-70212.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記スリーブを例えばアクセルペダルのみに連動して回
転変位させるようにすると、制御範囲に制約があり、エ
ンジンの運転状態に応じて吸気通路の開閉時期を最適な
ものに設定することが困難である。
For example, if the sleeve is rotationally displaced in conjunction with only the accelerator pedal, the control range is restricted and it is difficult to set the timing of opening and closing of the intake passage to the optimum timing according to the operating state of the engine.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明に係る吸気管制弁は、吸気通路の一部を構成する
ハウジングとこの吸気通路を開閉するロータリ弁との間
に吸気通路を連通可能であって上記ロータリ弁により開
閉される開口を有するスリーブを配設するとともに、エ
ンジンの運転状態を検出する手段を設け、かつ、エンジ
ンの運転状態に応じて上記スリーブを軸周りに回転変位
させて上記ロータリ弁による吸気通路の開閉時期を変化
させる制御機構を設けたことを特徴としている。
An intake control valve according to the present invention provides a sleeve that allows communication between a housing that constitutes a part of the intake passage and a rotary valve that opens and closes the intake passage, and has an opening that is opened and closed by the rotary valve. and a control mechanism that is provided with a means for detecting the operating state of the engine, and that rotationally displaces the sleeve around the axis in accordance with the operating state of the engine to change the opening and closing timing of the intake passage by the rotary valve. It is characterized by having the following.

〔実施例〕〔Example〕

以下図示実施例により本発明を説明する。 The present invention will be explained below with reference to illustrated embodiments.

第1図は本発明の一実施例に係る吸気管制弁を適用した
エンジンを示す。シリンダブロック11に形成されたシ
リンダボア12にはピストン】3が摺動自在に収容され
、このピストン13の上側に燃焼室14が形成される。
FIG. 1 shows an engine to which an intake control valve according to an embodiment of the present invention is applied. A piston 3 is slidably accommodated in a cylinder bore 12 formed in a cylinder block 11, and a combustion chamber 14 is formed above the piston 13.

シリンダベ・ノド15には燃焼室14に連通可能な吸気
ボート16が穿設され、この吸気ボート16は吸気弁1
7により開閉される。燃料噴射弁10はシリンダへノド
15に取付けられ、吸気ボート16内に燃料を噴射する
ようになっている。吸気弁17はシリンダヘッド15に
設けられたスリーブ18に摺動自在され、ばね19に付
勢されてシリンダヘッド15の上方に突出し、その突出
端にはロッカアーム21が係合する。ロッカアーム21
は支持部材22に枢支され、カム23に押圧されて揺動
し、吸気弁17を開閉駆動する。燃料噴射弁10はシリ
ンダヘッド15に取付けられ、吸気ボート16内に燃料
を噴射するようになっている。
An intake boat 16 that can communicate with the combustion chamber 14 is bored in the cylinder neck 15, and this intake boat 16 is connected to the intake valve 1.
It is opened and closed by 7. A fuel injection valve 10 is attached to a nozzle 15 of the cylinder and is configured to inject fuel into an intake boat 16. The intake valve 17 is slidably disposed on a sleeve 18 provided on the cylinder head 15, and is urged by a spring 19 to protrude above the cylinder head 15, and a rocker arm 21 engages with the protruding end. rocker arm 21
is pivotally supported by the support member 22, is pressed by the cam 23 and swings, and drives the intake valve 17 to open and close. A fuel injection valve 10 is attached to a cylinder head 15 and is configured to inject fuel into an intake boat 16.

吸気マニホルド24とシリンダへノド15の間には吸気
通路の一部を構成するハウジング31が設けられ、吸気
マニホルド24の上流側にはスロットル弁25が配設さ
れる。スロットル弁25の上流側に設けられたインテー
クパイプ26の入口部には中間冷却器27が取付けられ
、この冷却器27の上流側には過給機(ターボチャージ
ャ)28を設けられたインテークダクト29が接続され
る。このように構成される吸気系の最も上流部分にはエ
アクリーナ20が設けられ、このエアクリーナ20とイ
ンテークダクト29の間にはエアフローメータ30が配
設される。
A housing 31 forming part of an intake passage is provided between the intake manifold 24 and the cylinder throat 15, and a throttle valve 25 is provided upstream of the intake manifold 24. An intercooler 27 is attached to the inlet of an intake pipe 26 provided on the upstream side of the throttle valve 25, and an intake duct 29 is provided with a supercharger (turbocharger) 28 on the upstream side of the cooler 27. is connected. An air cleaner 20 is provided at the most upstream portion of the intake system configured as described above, and an air flow meter 30 is provided between the air cleaner 20 and the intake duct 29.

第2図に詳示するように、ハウジング31は円筒状に膨
出し、その内部には、吸気通路に垂直な軸を有する円筒
状のスリーブ32が回転自在に収容され、さらにスリー
ブ32の内部には、弁軸39を介してロータリ弁33が
回転自在に設けられる。すなわちスリーブ32とロータ
リ弁33とは相互に同軸的に設けられる。スリーブ32
は吸気通路の上流側および下流側にそれぞれ臨む開口3
4.35を有し、これにより吸気通路を開放させ、吸入
空気を矢印Aに沿って流動させる。スリーブ32に係合
するビン36は、ハウジング31に係合された穴から突
出し、ハウジング31の外部に設けられたアクチュエー
タ60のピストン61に連結される。しかしてこのピス
トン61の進退動によりスリーブ32が回転変位する。
As shown in detail in FIG. 2, the housing 31 bulges into a cylindrical shape, and a cylindrical sleeve 32 having an axis perpendicular to the intake passage is rotatably housed inside the housing 31. A rotary valve 33 is rotatably provided via a valve shaft 39. That is, the sleeve 32 and the rotary valve 33 are provided coaxially with each other. sleeve 32
are openings 3 facing the upstream and downstream sides of the intake passage, respectively.
4.35, thereby opening the intake passage and causing the intake air to flow along arrow A. A pin 36 that engages with the sleeve 32 protrudes from a hole that is engaged with the housing 31 and is connected to a piston 61 of an actuator 60 provided outside the housing 31 . As the lever piston 61 moves forward and backward, the sleeve 32 is rotationally displaced.

ロータリ弁33は、スリーブ32の軸心位置に設けられ
た弁軸39に支持され、スリーブ32内で回転して吸気
通路を開閉する。ロータリ弁33は、第1図に示すよう
に、弁軸39に固定された駆動プーリ41とカムシャフ
トプーリ42とをタイミンクヘルド43により連結する
ことによりカムシャフトに同期して回転するようになっ
ており、その回転速度はカムシャフトの回転速度の1/
2、すなわちエンジン速度の1/4である。
The rotary valve 33 is supported by a valve shaft 39 provided at the axial center position of the sleeve 32, and rotates within the sleeve 32 to open and close the intake passage. As shown in FIG. 1, the rotary valve 33 rotates in synchronization with the camshaft by connecting a drive pulley 41 fixed to a valve shaft 39 and a camshaft pulley 42 through a timing heald 43. The rotation speed is 1/1 of the rotation speed of the camshaft.
2, or 1/4 of the engine speed.

第2図において、ロータリ弁33は時計周りに回転して
おり、ロータリ弁33の周端33aがスリーブ32の開
口34の下端34bと上端34aの間にあると吸気通路
は開放され、周端33aが開口34の上端34aと開口
35の上端35aとの間にあると吸気通路は閉塞される
。しかしてスリーブ32を回転変位させてロータリ弁3
3の周端33aが開口34の上端34aおよび下端34
bを通過する時期を変えることにより、吸気通路の閉塞
時期を変化させることができる。
In FIG. 2, the rotary valve 33 is rotating clockwise, and when the peripheral end 33a of the rotary valve 33 is between the lower end 34b and the upper end 34a of the opening 34 of the sleeve 32, the intake passage is opened, and the peripheral end 33a is between the upper end 34a of the opening 34 and the upper end 35a of the opening 35, the intake passage is closed. Thus, the sleeve 32 is rotationally displaced and the rotary valve 3
The peripheral edge 33a of the opening 34 is the upper edge 34a and the lower edge 34 of the opening 34.
By changing the timing at which the air passes b, the timing at which the intake passage is closed can be changed.

アクチュエータ60は、ハウジング31の外周面に連設
されたボディ62と、このボディ62の内部に穿設され
たボア63内に摺動自在に収容されたピストン61とを
有する。ピストン61に連設された鉄芯64はポア63
から突出し、ボディ63の端部に設けられた差動トラン
ス65の中心孔66内に嵌入する。ピストン61の鉄芯
64とは反対側に固定された連結ロフト67はダイヤフ
ラム装置70のダイヤフラム71に連結される。
The actuator 60 includes a body 62 connected to the outer peripheral surface of the housing 31 and a piston 61 slidably housed in a bore 63 bored inside the body 62. The iron core 64 connected to the piston 61 has a pore 63
It protrudes from the body 63 and fits into the center hole 66 of the differential transformer 65 provided at the end of the body 63. A connecting loft 67 fixed on the opposite side of the piston 61 from the iron core 64 is connected to a diaphragm 71 of a diaphragm device 70 .

ダイヤフラム装置70は、シェルフ2内をダイヤフラム
71により区画して変圧室73を形成するとともに、変
圧室73内にばね74を収容して構成される。しかして
変圧室73に導かれた負圧の大きさに応じてダイヤフラ
ム7Iが変位し、これによりピストン61が移動し、ビ
ン36を介してスリーブ32が回転変位する。すなわち
、これにより鉄芯64の差動トランス65に対する位置
が変化し、この差動トランス65に発生する電圧の大き
さが変化する。
The diaphragm device 70 is configured by partitioning the inside of the shelf 2 by a diaphragm 71 to form a variable pressure chamber 73, and housing a spring 74 within the variable pressure chamber 73. The diaphragm 7I is then displaced in accordance with the magnitude of the negative pressure introduced into the variable pressure chamber 73, thereby moving the piston 61 and rotationally displacing the sleeve 32 via the pin 36. That is, this changes the position of the iron core 64 with respect to the differential transformer 65, and the magnitude of the voltage generated in the differential transformer 65 changes.

変圧室73に導入される負圧は、インテークマニホール
ド24 (第1図参照)から三方弁75を介して付与さ
れる。三方弁75は、マイクロコンピュータを備えた電
子制御部(ECU)80によりデユーティ比制御されて
開閉し、所定の大きさの負圧を変圧室73に導き、これ
によりピストン61の変位すなわちスリーブ32の変位
が制御される。スリーブ32の変位量が所定値になるよ
うにフィードバック制御するため、差動トランス65の
出力電圧がECU3Oに人力される。
Negative pressure introduced into the variable pressure chamber 73 is applied from the intake manifold 24 (see FIG. 1) via a three-way valve 75. The three-way valve 75 opens and closes under duty ratio control by an electronic control unit (ECU) 80 equipped with a microcomputer, and introduces a predetermined amount of negative pressure into the variable pressure chamber 73, thereby changing the displacement of the piston 61, that is, the displacement of the sleeve 32. Displacement is controlled. In order to perform feedback control so that the amount of displacement of the sleeve 32 becomes a predetermined value, the output voltage of the differential transformer 65 is manually input to the ECU 3O.

第3図は本実施例の縦断面を示す。ハウジング3Iの両
端開口部にはカバー51.52がそれぞれ設けられ、弁
軸39はこれらのカバー51゜52に取付けられた軸受
53.54によりそれぞれ軸支される。駆動プーリ41
は、弁軸39のカバー51からの突出端にボルト55に
よって固定される。弁軸39のハウジング31の端部に
対応する部分には円板部材56.57が嵌着され、円板
部材56.57の外周にはローラピン58が設けられる
。ローラピン58はスリーブ32の内壁面に係合し、こ
れにより、ロータリ弁33はスリーブ32の内壁面に摺
接することなく回転する。
FIG. 3 shows a longitudinal section of this embodiment. Covers 51 and 52 are provided at the openings at both ends of the housing 3I, and the valve shaft 39 is supported by bearings 53 and 54 attached to these covers 51 and 52, respectively. Drive pulley 41
is fixed to the end of the valve shaft 39 protruding from the cover 51 with a bolt 55. A disk member 56.57 is fitted into a portion of the valve shaft 39 corresponding to the end of the housing 31, and a roller pin 58 is provided on the outer periphery of the disk member 56.57. The roller pin 58 engages with the inner wall surface of the sleeve 32, so that the rotary valve 33 rotates without slidingly contacting the inner wall surface of the sleeve 32.

スリーブ32は吸気通路の数に対応した数の開口34を
有し、各吸気通路間を仕切るため、スリーブ32内には
仕切部材59が設けられる。スリーブ32を軸心周りに
回転変位させるためのピストン61は、上述したように
、ハウジング31の外側に設けられたボディ62内に収
容される。なお、ローラピン58に代え、円板部材56
.57の外周面に四弗化エチレン樹脂等の摺動材を被覆
し、円板部材56.57をこの摺動材を介してスリーブ
32に摺接させるようにしてもよい。
The sleeve 32 has a number of openings 34 corresponding to the number of intake passages, and a partition member 59 is provided within the sleeve 32 to partition each intake passage. The piston 61 for rotationally displacing the sleeve 32 around the axis is housed in the body 62 provided outside the housing 31, as described above. Note that instead of the roller pin 58, the disc member 56
.. The outer peripheral surface of the disc member 57 may be coated with a sliding material such as tetrafluoroethylene resin, and the disc members 56 and 57 may be brought into sliding contact with the sleeve 32 through this sliding material.

第4図はスリーブ32を示す。この図から理解されるよ
うに、スリーブ32は両端が開口する円筒状を有し、矩
形の開口34.35を形成される。
FIG. 4 shows the sleeve 32. As can be seen from this figure, the sleeve 32 has a cylindrical shape with both ends open and rectangular openings 34 and 35 formed therein.

本実施例は4気筒エンジンに適用されており、開口34
.35はそれぞれ4個ずつ形成され、スリーブ32の軸
心方向に配列される。なお、スリーブ32の上部にはピ
ン36が係合する孔62が穿設される。
This embodiment is applied to a four-cylinder engine, and the opening 34 is
.. 35 are formed in four pieces each, and are arranged in the axial direction of the sleeve 32. Note that a hole 62 into which the pin 36 engages is bored in the upper part of the sleeve 32.

スリーブ32の回転角度位置を制御するため、第1図に
示すようにECU30には、回転検出器81からエンジ
ン回転数N、スロットル弁25の弁軸に連結されたスロ
ットルセンサ82からスロットル弁開度TH、エアフロ
ーメータ30から吸入空気量Qを示す信号がそれぞれ入
力され、さらにスリーブ32の回転角度位置をフィード
バック制御するためにアクチュエータ60の差動トラン
ス65(第2図)の出力電圧を示す信号が入力される。
In order to control the rotational angular position of the sleeve 32, as shown in FIG. TH and a signal indicating the intake air amount Q are input from the air flow meter 30, and furthermore, a signal indicating the output voltage of the differential transformer 65 (FIG. 2) of the actuator 60 is input in order to feedback control the rotational angular position of the sleeve 32. is input.

また、スリーブ32の回転角度位置に基いて過給機28
の作動状態を制御するため、ECU3Oはウェストゲー
トバルブを開閉駆動するアクチュエータ83に指令信号
を出力し、さらにECLJ80は、混合気の空燃比およ
び点火時期を制御するため、燃料噴射弁10およびイグ
ナイタ84にそれぞれ指令信号を出力する。
Also, based on the rotation angle position of the sleeve 32, the supercharger 28
In order to control the operating state of the fuel injection valve 10 and the igniter 84, the ECU 3O outputs a command signal to the actuator 83 that opens and closes the wastegate valve. A command signal is output to each.

第5図はスリーブ32の位置を制御するプログラムノフ
ローチャー1・を示す。この制御ルーチンは、例えば2
00n+sec毎に割込み処理される。
FIG. 5 shows a program flowchart 1 for controlling the position of the sleeve 32. This control routine is, for example, 2
Interrupt processing is performed every 00n+sec.

ステップ101では、回転数検出器81、エアフローメ
ータ30から、それぞれエンジン回転数Nおよび吸入空
気iQを読む。ステップ102では、吸入空気量Qとエ
ンジン回転数Nからエンジン負荷Q / Nを算出する
。次いでステップ103では、第6図に示すマツプから
スリーブ32の回転角度位置の目標値Voを算出する。
In step 101, the engine rotation speed N and intake air iQ are read from the rotation speed detector 81 and the air flow meter 30, respectively. In step 102, engine load Q/N is calculated from intake air amount Q and engine speed N. Next, in step 103, a target value Vo of the rotational angular position of the sleeve 32 is calculated from the map shown in FIG.

このマツプはエンジン回転数Nとエンジン負荷Q/Nと
の関係を3つの領域に分けられる。第1の領域■は低速
負荷域であってスリーブ32が吸気通路を全開にする位
置に定められる領域であり、第2の領域riは中負荷域
であってスリーブ32が吸気通路を所定量だけ閉じる位
置に定められる領域であり、第3の領域■は高負荷域で
あってスリーブ32が吸気通路を所定量だけ閉じる位置
に定められるとともに、空気量を確保するために過給機
28が駆動される領域である。
This map can divide the relationship between engine speed N and engine load Q/N into three regions. The first region ■ is a low-speed load region where the sleeve 32 fully opens the intake passage, and the second region ri is a medium load region where the sleeve 32 opens the intake passage by a predetermined amount. The third region (3) is a high load region where the sleeve 32 closes the intake passage by a predetermined amount, and the supercharger 28 is driven to ensure the amount of air. This is the area where

ステップ104では、スリーブ32の位置の実際値VR
すなわちその時の回転角度位置を読む。ステップ105
では実際値■8と目標値■。の差が許容誤差εより大き
いか否か判断し、大きげればステップ109においてス
リーブ32を吸気通路を閉じる方向に回転変位させ、小
さければステップ106へ移る。ステップ109でスリ
ーブ32を閉方向に変位させた後、再びステップ104
においてスリーブ32の位置の実際値■1を読み、ステ
・7ブ105を実行する。しかしてスリーブ32の回転
角度位置は目標値■。に近ずいていく。一方、ステップ
106において実際値V、Iと目標値v0の差が負の許
容誤差(−ε)より小さいと判断すると、ステップ11
0においてスリーブ32を吸気通路を開放する方向に回
転変位させ、再びステップ104゜105、106を実
行する。しかしてスリーブ32の回転角度位置は目標値
V。に近ずしζていく。
In step 104, the actual value VR of the position of the sleeve 32 is
In other words, read the rotation angle position at that time. Step 105
Now, the actual value ■8 and the target value ■. It is determined whether the difference is larger than the allowable error ε, and if it is larger, the sleeve 32 is rotationally displaced in a direction to close the intake passage in step 109, and if it is smaller, the process moves to step 106. After displacing the sleeve 32 in the closing direction in step 109, step 104 is performed again.
The actual value (1) of the position of the sleeve 32 is read at step 7, and Step 7 105 is executed. Therefore, the rotation angle position of the sleeve 32 is the target value ■. I'm getting closer to. On the other hand, if it is determined in step 106 that the difference between the actual values V, I and the target value v0 is smaller than the negative tolerance (-ε), step 11
0, the sleeve 32 is rotationally displaced in the direction of opening the intake passage, and steps 104, 105, and 106 are executed again. Therefore, the rotational angular position of the sleeve 32 is at the target value V. It approaches ζ.

ステップ105,106の両方において否定判断する場
合、実際値■8は実質的に目標値に一致しており、次に
ステップ107,108を実行する。すなわちステップ
107では、第6図のマツプに基いて過給機28のアク
チュエータ83を制御する。本実施例ではアクチュエー
タ83はウェストゲートバルブを開閉するものであるが
、過給機28として機械式のもの(例えばルーツポンプ
)を採用する場合、このアクチェエータ83はポンプと
駆動源を接続するクラッチの切替機構である。ステップ
108では、スリーブ32の回転角度位置に応じて燃料
噴射量および点火時期を調整すべく燃料噴射弁10およ
びイグナイタ84を制御する。
If a negative determination is made in both steps 105 and 106, the actual value 8 substantially matches the target value, and steps 107 and 108 are then executed. That is, in step 107, the actuator 83 of the supercharger 28 is controlled based on the map shown in FIG. In this embodiment, the actuator 83 opens and closes the wastegate valve, but if a mechanical type (for example, a Roots pump) is used as the supercharger 28, the actuator 83 is used to open and close the wastegate valve. It is a switching mechanism. In step 108, the fuel injection valve 10 and the igniter 84 are controlled to adjust the fuel injection amount and ignition timing according to the rotational angular position of the sleeve 32.

しかして第5図の制御ルーチンにより、スリーブ32の
回転角度位置が制御され、また過給機28のアクチュエ
ータ83燃料噴射弁10、およびイグナイタ84が制御
される。
According to the control routine shown in FIG. 5, the rotational angular position of the sleeve 32 is controlled, and the actuator 83 of the supercharger 28, the fuel injection valve 10, and the igniter 84 are also controlled.

第7図はロータリ弁33とスリーブ32の相対位置関係
を示す。図中、角度りは吸気弁17 (第1図)の作用
角すなわち開閉期間を示し、約200゜〜240°であ
る。ロータリ弁33の位置Pは吸気上死点に相当し、ま
た位置Qは吸気下死点に相当する。スリーブ32の開口
下端34bを図示のように吸気通路の下面63の位置に
合致させた場合、ロータリ弁33の周端33aが吸気作
用角(上記角度りに対応する)だけ回転する間、吸気通
路は開放することとなり、吸入空気は吸気弁の開弁期間
中燃焼室14 (第1図)に供給される。これに対し、
スリーブ32を矢印C方向に回転変位させて開口下端3
4bを吸気通路の下面63より上方に位置させると、吸
気通路は吸気下死点前に閉塞されることになる。この結
果、燃焼室14内では吸気の断熱膨張が生じ、ミラーサ
イクルが実現される。
FIG. 7 shows the relative positional relationship between the rotary valve 33 and the sleeve 32. In the figure, the angle indicates the operating angle, that is, the opening/closing period of the intake valve 17 (FIG. 1), and is about 200° to 240°. The position P of the rotary valve 33 corresponds to the intake top dead center, and the position Q corresponds to the intake bottom dead center. When the open lower end 34b of the sleeve 32 is aligned with the lower surface 63 of the intake passage as shown, while the peripheral end 33a of the rotary valve 33 rotates by the intake working angle (corresponding to the above angle), the intake passage is opened, and intake air is supplied to the combustion chamber 14 (FIG. 1) during the opening period of the intake valve. On the other hand,
The sleeve 32 is rotated in the direction of arrow C to open the lower end 3 of the opening.
4b is located above the lower surface 63 of the intake passage, the intake passage will be closed before intake bottom dead center. As a result, adiabatic expansion of intake air occurs within the combustion chamber 14, and a Miller cycle is realized.

第8図は吸気弁17の開閉動作とロータリ弁33の回転
動作との関係を示す。実線Rは吸気弁17の開口面積を
示し、これから構成される装置に吸気弁17は吸気行程
の直前から圧縮行程の初めまで開弁する。一点鎖線Sは
、第7図に示すようにスリーブ32の開口下端34bが
吸気通路の下面63に略一致した位置にある場合におけ
る、ロータリ部33の開口時期および開口面積を示す。
FIG. 8 shows the relationship between the opening/closing operation of the intake valve 17 and the rotational operation of the rotary valve 33. The solid line R indicates the opening area of the intake valve 17, and the intake valve 17 in the device constructed from this is opened from just before the intake stroke to the beginning of the compression stroke. A dashed-dotted line S indicates the opening timing and opening area of the rotary portion 33 when the opening lower end 34b of the sleeve 32 is located at a position that substantially coincides with the lower surface 63 of the intake passage as shown in FIG.

この場合、ロータリ弁33は、吸気弁17が開弁じてい
る間、吸気通路を開放し、吸気通路は実質的に吸気弁1
7のみによって開閉される。二点鎖線Tは、第7図にお
いて想像線により示すように、スリーブ32の開口下端
34bが吸気通路の下面63の上方になる場合における
、ロータリ弁33の開口時期および開口面積を示す。こ
の場合ロータリ弁33は、吸気弁17が閉弁する前に吸
気通路を閉塞している。
In this case, the rotary valve 33 opens the intake passage while the intake valve 17 is open, and the intake passage substantially opens the intake valve 1.
It is opened and closed only by 7. The two-dot chain line T indicates the opening timing and opening area of the rotary valve 33 when the opening lower end 34b of the sleeve 32 is above the lower surface 63 of the intake passage, as shown by the imaginary line in FIG. In this case, the rotary valve 33 closes the intake passage before the intake valve 17 closes.

第9図はスリーブ32を回転変位させるアクチュエータ
90の他の実施例を示す。この実施例では、アクチュエ
ータ90は、ボディ91に取付けられたステップモータ
92と、このステップモータ92の出力軸に設けられ、
ボディ9Iの内部に延びるウオーム93とを有し、ウオ
ーム93はスリーブ32の外周部に形成されたギア94
に噛合する。しかして、ステップモータ92を駆動し、
ウオーム93を介してギア94を回転させることにより
、スリーブ32が回動される。この実施例において、ス
リーブ32を変位させるための制御ルーチンは、第5図
のフローチャートにおけるステップ104.105.1
06.109.110に代えて「スリーブ32を目標値
■。まで回転変位させるようにステップモータ92を駆
動するJステップを実行するものである。
FIG. 9 shows another embodiment of an actuator 90 for rotationally displacing the sleeve 32. As shown in FIG. In this embodiment, the actuator 90 is provided with a step motor 92 attached to a body 91 and an output shaft of this step motor 92,
The worm 93 has a gear 94 formed on the outer periphery of the sleeve 32.
mesh with. Thus, driving the step motor 92,
By rotating the gear 94 via the worm 93, the sleeve 32 is rotated. In this embodiment, the control routine for displacing sleeve 32 includes steps 104.105.1 in the flowchart of FIG.
Instead of 06.109.110, a J step is executed in which the step motor 92 is driven so as to rotationally displace the sleeve 32 to the target value ■.

以上のように本発明の各実施例によれば、エンジン運転
状態に応じてスリーブ32を最適な位置に定めることが
でき、部分負荷時にはポンプ損失を低減させて燃費を向
上させ、高負荷時には過給機を併用することにより出力
をさらに向上させることができる。また、アイドル運転
のような低9、荷時には、スリーブ32は吸気通路の流
路面積を最大にする位置に定められ、ミラーサイクルは
行なわれず、燃焼の悪化が防止される。さらに、減速時
にスリーブ32を全閉状態にすると、エンジンブレーキ
の効きが高まる。しかしてエンジンの運転性が向上する
As described above, according to each embodiment of the present invention, it is possible to set the sleeve 32 at an optimal position depending on the engine operating state, reduce pump loss at partial load and improve fuel efficiency, and improve fuel efficiency at high load. The output can be further improved by using a feeder in combination. Further, at low speed and load conditions such as idling operation, the sleeve 32 is set at a position that maximizes the flow area of the intake passage, the Miller cycle is not performed, and deterioration of combustion is prevented. Further, when the sleeve 32 is fully closed during deceleration, the effectiveness of engine braking increases. As a result, engine drivability is improved.

また、上記各実施例を公知の電子制御式エンジンに適用
する場合、既存のセンサを用いることができ、エンジン
全体の構成を実質的に変える必要がない。
Further, when each of the above embodiments is applied to a known electronically controlled engine, existing sensors can be used, and there is no need to substantially change the overall configuration of the engine.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、エンジンの運転状態に応
じてロータリ弁による吸気通路の開閉時期を最適なもの
に制御することができ、エンジン性能を向上させること
が可能とする。
As described above, according to the present invention, it is possible to optimally control the opening and closing timing of the intake passage by the rotary valve according to the operating state of the engine, thereby making it possible to improve engine performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を適用したエンジンを示す断
面図、 第2図はスリーブのアクチュエータの実施例を示す断面
図、 第3図は第1図に示す吸気管制弁の縦断面図、第4図は
スリーブを示す斜視図、 第5図は制御ルーチンのフローチャート、第6図はエン
ジン回転数およびエンジン負荷に対するスリーブの回転
角度位置のマツプ、第7図はロータリ弁とスリーブの位
置関係を示す断面図、 第8図は吸気弁とロータリ弁の開閉動作を示すグラフ、 第9図はスリーブのアクチュエータの他の実施例を示す
断面図である。 30・・・エアフローメータ 31・・・ハウジング 32・・・スリーブ 33・・・ロータリ弁 34.35・・・開口 60.90・・・アクチュエータ 80・・・電子制御部 81・・・回転数検出器 N 第6図
FIG. 1 is a sectional view showing an engine to which an embodiment of the present invention is applied; FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the sleeve actuator; FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the intake control valve shown in FIG. 1. , Fig. 4 is a perspective view showing the sleeve, Fig. 5 is a flowchart of the control routine, Fig. 6 is a map of the rotational angle position of the sleeve with respect to engine speed and engine load, and Fig. 7 is the positional relationship between the rotary valve and the sleeve. 8 is a graph showing the opening and closing operations of the intake valve and the rotary valve. FIG. 9 is a sectional view showing another embodiment of the sleeve actuator. 30...Air flow meter 31...Housing 32...Sleeve 33...Rotary valve 34.35...Opening 60.90...Actuator 80...Electronic control unit 81...Rotation speed detection Vessel N Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、吸気通路の一部を構成するハウジング内に、この吸
気通路に略垂直な軸の周りに回転して吸気通路を開閉す
るロータリ弁を設けて成る吸気管制弁において、上記ハ
ウジングとロータリ弁の間に上記吸気通路を連通可能で
あって上記ロータリ弁により開閉される開口を有するス
リーブを配設するとともに、エンジンの運転状態を検出
する手段を設け、かつ、エンジンの運転状態に応じて上
記スリーブを軸周りに回転変位させて上記ロータリ弁に
よる吸気通路の開閉時期を変化させる制御機構を設けた
ことを特徴とする吸気管制弁。 2、上記運転状態検出手段は、エンジン回転数、吸入空
気量、およびスロットル弁開度を検出するセンサを有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の吸気管
制弁。 3、上記運転状態検出手段は、さらに過給機作動状態を
検出するセンサを有することを特徴とする特許請求の範
囲第2項記載の吸気管制弁。
[Scope of Claims] 1. An intake control valve comprising a rotary valve that opens and closes the intake passage by rotating around an axis substantially perpendicular to the intake passage in a housing constituting a part of the intake passage, A sleeve is disposed between the housing and the rotary valve and has an opening that is capable of communicating with the intake passage and is opened and closed by the rotary valve, and a means for detecting the operating state of the engine is provided, and An intake control valve characterized by being provided with a control mechanism that rotationally displaces the sleeve around an axis depending on the state and changes the opening/closing timing of the intake passage by the rotary valve. 2. The intake control valve according to claim 1, wherein the operating state detection means includes a sensor that detects engine rotation speed, intake air amount, and throttle valve opening. 3. The intake control valve according to claim 2, wherein the operating state detection means further includes a sensor for detecting the supercharger operating state.
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