JPS63120819A - 内燃機関の慣性過給装置 - Google Patents
内燃機関の慣性過給装置Info
- Publication number
- JPS63120819A JPS63120819A JP26396386A JP26396386A JPS63120819A JP S63120819 A JPS63120819 A JP S63120819A JP 26396386 A JP26396386 A JP 26396386A JP 26396386 A JP26396386 A JP 26396386A JP S63120819 A JPS63120819 A JP S63120819A
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- control valve
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Characterised By The Charging Evacuation (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慣性過給装置に関する。
機関の吸気通路にクランク軸に関連して開閉動作する吸
気制御弁を設け、吸気工程の前半において吸気制御弁に
よって吸気通路を閉塞しまたは絞り、吸気工程の後半で
吸気制御弁を開いて負圧により吸入空気流に脈動を発生
させてその慣性を利用して機関を過給するようになった
装置は知られている（特公昭３１−４８１５号公報）。
気制御弁を設け、吸気工程の前半において吸気制御弁に
よって吸気通路を閉塞しまたは絞り、吸気工程の後半で
吸気制御弁を開いて負圧により吸入空気流に脈動を発生
させてその慣性を利用して機関を過給するようになった
装置は知られている（特公昭３１−４８１５号公報）。
特開昭６０−６５２３０号公報にも同様の装置が開示さ
れており、この装置では機関の低中速回転領域で慣性過
給をおこなうようになっている。吸気制御弁にはロータ
リー弁が使用されている。
れており、この装置では機関の低中速回転領域で慣性過
給をおこなうようになっている。吸気制御弁にはロータ
リー弁が使用されている。
特開昭６１−１７８５１７号公報に記載された装置では
、吸気制御弁の全開位置は機関回転数の増大に応じて早
めるようになっている。
、吸気制御弁の全開位置は機関回転数の増大に応じて早
めるようになっている。
慣性過給を最も効果的に行うためには、各吸気工程にお
いてシリンダ容積が最大となりかつ吸気脈動の正圧波が
最大となる時期に吸気弁（インテークバルブ）を閉じる
のが好ましい。しかしながら、従来技術においては吸気
制御弁の開閉時期のみが可変制御されるようになってい
る。これに対して吸気弁の開閉時期は不変であり、吸気
弁の閉弁時期は機関の高速性能を考慮して一般に４０〜
５０°ＡＢＤＣ（下死点後のクランク角）に設定されて
いる。従って、低回転時には慣性過給を行っても、下死
点後４０〜５０°で吸気弁が閉じるのでシリンダに充填
される吸入空気の量が減少し、十分な慣性過給効果が得
られない。
いてシリンダ容積が最大となりかつ吸気脈動の正圧波が
最大となる時期に吸気弁（インテークバルブ）を閉じる
のが好ましい。しかしながら、従来技術においては吸気
制御弁の開閉時期のみが可変制御されるようになってい
る。これに対して吸気弁の開閉時期は不変であり、吸気
弁の閉弁時期は機関の高速性能を考慮して一般に４０〜
５０°ＡＢＤＣ（下死点後のクランク角）に設定されて
いる。従って、低回転時には慣性過給を行っても、下死
点後４０〜５０°で吸気弁が閉じるのでシリンダに充填
される吸入空気の量が減少し、十分な慣性過給効果が得
られない。
他方、従来技術においては、機関運転条件に応じてバル
ブタイミングを変える可変バルブタイミング装置が知ら
れている。しかしながら、慣性過給を目的としてバルブ
タイミングを可変とすることはこれまで提案されていな
い。
ブタイミングを変える可変バルブタイミング装置が知ら
れている。しかしながら、慣性過給を目的としてバルブ
タイミングを可変とすることはこれまで提案されていな
い。
本発明の目的は、最大の慣性過給効果を発揮することの
可能な慣性過給装置を提供することを目的とするもので
ある。このため、本発明は、可変バルブタイミング装置
と、吸気通路を開閉する吸気制御弁と、吸気制御弁の作
動装置と、前記装置を制御する制御装置とを備えてなり
、各吸気工程において吸気弁よりも遅く吸気制御弁を開
けることにより慣性過給効果により機関を過給する様に
なった内燃機関において、吸気制御弁の開弁時期および
吸気弁の閉弁時期は吸気充填効率が最大となる様に機関
回転数に応じて可変としたことを特徴とするものである
。
可能な慣性過給装置を提供することを目的とするもので
ある。このため、本発明は、可変バルブタイミング装置
と、吸気通路を開閉する吸気制御弁と、吸気制御弁の作
動装置と、前記装置を制御する制御装置とを備えてなり
、各吸気工程において吸気弁よりも遅く吸気制御弁を開
けることにより慣性過給効果により機関を過給する様に
なった内燃機関において、吸気制御弁の開弁時期および
吸気弁の閉弁時期は吸気充填効率が最大となる様に機関
回転数に応じて可変としたことを特徴とするものである
。
第１図において、１０は機関、１２はシリンダブロック
、１４はシリンダヘッド、１６はピストン、１８は燃焼
室、２０は吸気弁、２２は排気弁、２４は吸気制御弁を
表す、吸気制御弁２４はバタフライ型の弁であり、作動
装置２６によってクランク軸に同期して開閉される。作
動装置２６は前記特開昭６１−１７８５１７号公報に開
示されたものと同一のもので、保持装置２日を有する。
、１４はシリンダヘッド、１６はピストン、１８は燃焼
室、２０は吸気弁、２２は排気弁、２４は吸気制御弁を
表す、吸気制御弁２４はバタフライ型の弁であり、作動
装置２６によってクランク軸に同期して開閉される。作
動装置２６は前記特開昭６１−１７８５１７号公報に開
示されたものと同一のもので、保持装置２日を有する。
作動装置２６の構成および作動は同公報から公知である
のでここでは簡単に説明するに、吸気制御弁２４はばね
によって図中時計方向に付勢されており、クランク軸の
回転に応じて作動装置２６によって反時計方向に回転せ
られて保持装置２８によって閉弁位置に保持され、制御
回路３０からの信号によって所定のタイミングで開弁位
置に釈放される。吸気工程の初期には吸気制御弁２４は
予め閉弁位置に保持されており、ピストン１６の下降が
始まり燃焼室１８内に負圧が発生した時に保持装置２８
は急激に吸気制御弁２４を釈放して吸気制御弁２４を開
弁させて吸入空気流中に脈動を発生させ、吸入空気流の
慣性を利用して燃焼室１８に吸入空気を充填する。
のでここでは簡単に説明するに、吸気制御弁２４はばね
によって図中時計方向に付勢されており、クランク軸の
回転に応じて作動装置２６によって反時計方向に回転せ
られて保持装置２８によって閉弁位置に保持され、制御
回路３０からの信号によって所定のタイミングで開弁位
置に釈放される。吸気工程の初期には吸気制御弁２４は
予め閉弁位置に保持されており、ピストン１６の下降が
始まり燃焼室１８内に負圧が発生した時に保持装置２８
は急激に吸気制御弁２４を釈放して吸気制御弁２４を開
弁させて吸入空気流中に脈動を発生させ、吸入空気流の
慣性を利用して燃焼室１８に吸入空気を充填する。
制御回路３０はデジタルコンピュータからなり、ＲＯＭ
３，２、ＲＡＭ３４、ＣＰＵ３６、出力ボート３８、
入力ボート４０、駆動回路４２．４４．４６およびバス
４８を有する。駆動回路４２は保持装置２８への信号を
出力する。駆動回路４４および４６は後述する２つの電
磁弁５０．５２への信号を出力する。入力ボート４０に
は気筒数判別センサー５４、クランク角センサー５６、
位置検出センサー５８からの信号が入力される。気筒数
判別センサー５４からの信号は特定の気筒の上死点位置
を検出するために利用され、クランク角センサー５６か
らの信号はクランク軸の角位置を検出するために利用さ
れる０位置検出センサー５８からの信号は後述するカム
シャフトの位置を検出するために利用される。
３，２、ＲＡＭ３４、ＣＰＵ３６、出力ボート３８、
入力ボート４０、駆動回路４２．４４．４６およびバス
４８を有する。駆動回路４２は保持装置２８への信号を
出力する。駆動回路４４および４６は後述する２つの電
磁弁５０．５２への信号を出力する。入力ボート４０に
は気筒数判別センサー５４、クランク角センサー５６、
位置検出センサー５８からの信号が入力される。気筒数
判別センサー５４からの信号は特定の気筒の上死点位置
を検出するために利用され、クランク角センサー５６か
らの信号はクランク軸の角位置を検出するために利用さ
れる０位置検出センサー５８からの信号は後述するカム
シャフトの位置を検出するために利用される。
第２図は可変バルブタイミング装置の一例を示すもので
、この実施例では、可変バルブタイミング装置６０は排
気弁駆動用のカムシャフト６２と、吸気弁駆動用のカム
シャフト６４とを有する。排気弁駆動用カムシャフト６
２は軸受け６６によってシリンダヘッドに回転可能にか
つ軸方向移動不能に装着されており、入力ブリ−６８に
係合したタイミングベルトによってクランク軸に同期し
て回転される。カムシャフト６２にはヘリカルギヤから
なる駆動ギヤ７０が装着してあり、吸気弁駆動用カムシ
ャフト６４に装着した被動側ヘリカルギヤ７４に噛み合
っている。吸気弁駆動用カムシャフト６４は軸受け７６
によってシリンダヘッドに回転可能にかつ軸方向移動可
能に装着されており、吸気弁２０を駆動するための複数
のカム７８を有する。カムシャフト６４をその軸方向に
移動させると、へりカルギヤ７０．７４の作用により吸
気弁カムの位相は変化し、吸気弁のタイミングが変化す
る。カムシャフト６４の軸方向位置は、油圧シリンダ８
０によって制御される。油圧シリンダ８０はスプリング
８２によって付勢されたピストン８４を有し、油圧室８
６内の油圧に応じてピストン８４は移動して出力ロッド
８８を変位させる。
、この実施例では、可変バルブタイミング装置６０は排
気弁駆動用のカムシャフト６２と、吸気弁駆動用のカム
シャフト６４とを有する。排気弁駆動用カムシャフト６
２は軸受け６６によってシリンダヘッドに回転可能にか
つ軸方向移動不能に装着されており、入力ブリ−６８に
係合したタイミングベルトによってクランク軸に同期し
て回転される。カムシャフト６２にはヘリカルギヤから
なる駆動ギヤ７０が装着してあり、吸気弁駆動用カムシ
ャフト６４に装着した被動側ヘリカルギヤ７４に噛み合
っている。吸気弁駆動用カムシャフト６４は軸受け７６
によってシリンダヘッドに回転可能にかつ軸方向移動可
能に装着されており、吸気弁２０を駆動するための複数
のカム７８を有する。カムシャフト６４をその軸方向に
移動させると、へりカルギヤ７０．７４の作用により吸
気弁カムの位相は変化し、吸気弁のタイミングが変化す
る。カムシャフト６４の軸方向位置は、油圧シリンダ８
０によって制御される。油圧シリンダ８０はスプリング
８２によって付勢されたピストン８４を有し、油圧室８
６内の油圧に応じてピストン８４は移動して出力ロッド
８８を変位させる。
出力ロット８８はカップリング９０によって吸気弁駆動
用カムシャフト６４に連結されており、回転するカムシ
ャフト６４の軸方向位置を制御するようになっている。
用カムシャフト６４に連結されており、回転するカムシ
ャフト６４の軸方向位置を制御するようになっている。
油圧シリンダ８０の油圧室８６内への油圧は機関のオイ
ルポンプ９２によって供給され、制御回路３０によって
制御された電磁遮断弁５０．５２によって増減される。
ルポンプ９２によって供給され、制御回路３０によって
制御された電磁遮断弁５０．５２によって増減される。
第一の電磁遮断弁５０を励磁すれば、オイルポンプ９２
からの油圧は油圧室８６に印加されて、ピストン８４を
移動させ、吸気弁のタイミングを進める。第二の電磁遮
断弁５２を励磁すれば、油圧室８６内の油圧はオイルパ
ン９４に釈放され、吸気弁のタイミングは遅れる。カム
シャフト６４の位置はカムシャフト位置検出センサー５
８によって検出され、その信号は制御回路３０に送られ
る。制御回路３０はセンサー５８からの信号に応じて電
磁遮断弁５０．５２を制御して、吸気弁のバルブタイミ
ングをフィードバック制御する。
からの油圧は油圧室８６に印加されて、ピストン８４を
移動させ、吸気弁のタイミングを進める。第二の電磁遮
断弁５２を励磁すれば、油圧室８６内の油圧はオイルパ
ン９４に釈放され、吸気弁のタイミングは遅れる。カム
シャフト６４の位置はカムシャフト位置検出センサー５
８によって検出され、その信号は制御回路３０に送られ
る。制御回路３０はセンサー５８からの信号に応じて電
磁遮断弁５０．５２を制御して、吸気弁のバルブタイミ
ングをフィードバック制御する。
第３図および第４図のグラフは、制御回路３０による可
変バルブタイミング装置６０および吸気制御弁２４の制
御の一例を示す。第３図のグラフにおいて、実線、鎖線
、破線は、夫々、吸気弁の閉弁時期が５１．２０．０°
＾ＢＤＣの場合について最大充填効率を得るための機関
回転数に応じた吸気制御弁２４の最適な開弁時期を示す
。例えば、機関回転数が１．３０Ｏｒｐｍの時には、吸
気弁閉弁時期が５１゜ＡＢＤＣの場合には吸気制御弁２
４の開弁時期は１００゜＾ＴＤＣであり、吸気弁閉弁時
期が２０°ＡＢＤＣの場合には吸気制御弁２４０開弁時
期は７６°ＡＴＤＣであり、吸気弁閉弁時期がＯ°＾Ｂ
ＤＣのばあいには吸気制御弁２４の開弁時期は約６４°
ＡＴＤＣである。このグラフはマツプとして制御回路３
０のＲＯＭ３２に記憶されており、所定の機関回転数に
おいて異なる吸気弁閉弁時期について最適の吸気制御弁
開弁時期を読みだし、その時期に吸気制御弁２４を開弁
させるように制御する。第３図から判るように、吸気制
御弁２４の開弁時期は機関回転数の増大に応じて早くな
る。
変バルブタイミング装置６０および吸気制御弁２４の制
御の一例を示す。第３図のグラフにおいて、実線、鎖線
、破線は、夫々、吸気弁の閉弁時期が５１．２０．０°
＾ＢＤＣの場合について最大充填効率を得るための機関
回転数に応じた吸気制御弁２４の最適な開弁時期を示す
。例えば、機関回転数が１．３０Ｏｒｐｍの時には、吸
気弁閉弁時期が５１゜ＡＢＤＣの場合には吸気制御弁２
４の開弁時期は１００゜＾ＴＤＣであり、吸気弁閉弁時
期が２０°ＡＢＤＣの場合には吸気制御弁２４０開弁時
期は７６°ＡＴＤＣであり、吸気弁閉弁時期がＯ°＾Ｂ
ＤＣのばあいには吸気制御弁２４の開弁時期は約６４°
ＡＴＤＣである。このグラフはマツプとして制御回路３
０のＲＯＭ３２に記憶されており、所定の機関回転数に
おいて異なる吸気弁閉弁時期について最適の吸気制御弁
開弁時期を読みだし、その時期に吸気制御弁２４を開弁
させるように制御する。第３図から判るように、吸気制
御弁２４の開弁時期は機関回転数の増大に応じて早くな
る。
第４図のグラフにおいて、実線、鎖線、破線は、夫々、
吸気弁閉弁時期が５１．２０． ＯｏＡＢＤＣの場合に
おいて吸気制御弁２４を第３図のように制御した場合の
充填効率の変化を示す。このグラフから判るように、機
関回転数が約１．１１００ｒｐ以下の低回転数では、吸
気弁２０の閉弁時期がＯ’ＡＢＤＣの場合に充填効率が
最大であり、そこから約２．２０Ｏｒｐｍまでは吸気弁
閉弁時期が２０’ ＡＢＤＣの場合に最大の充填効率が
得られ、それ以上では吸気閉弁時期が５１°ＡＢＤＣの
場合の充填効率が最大となる。このグラフはマツプとし
て制御回路３０のＲＯＭ３２に記憶されており、ＣＰＵ
３０は所定の機関回転数について最大の充填効率が得ら
れる吸気弁閉弁時期を読みだし、その閉弁時期で吸気弁
２０を作動させるように可変バルブタイミング装置６０
を制御する。その結果、機関の充填効率は第３図に太い
実線で示すようになる。
吸気弁閉弁時期が５１．２０． ＯｏＡＢＤＣの場合に
おいて吸気制御弁２４を第３図のように制御した場合の
充填効率の変化を示す。このグラフから判るように、機
関回転数が約１．１１００ｒｐ以下の低回転数では、吸
気弁２０の閉弁時期がＯ’ＡＢＤＣの場合に充填効率が
最大であり、そこから約２．２０Ｏｒｐｍまでは吸気弁
閉弁時期が２０’ ＡＢＤＣの場合に最大の充填効率が
得られ、それ以上では吸気閉弁時期が５１°ＡＢＤＣの
場合の充填効率が最大となる。このグラフはマツプとし
て制御回路３０のＲＯＭ３２に記憶されており、ＣＰＵ
３０は所定の機関回転数について最大の充填効率が得ら
れる吸気弁閉弁時期を読みだし、その閉弁時期で吸気弁
２０を作動させるように可変バルブタイミング装置６０
を制御する。その結果、機関の充填効率は第３図に太い
実線で示すようになる。
第３図および第４図のグラフでは、吸気弁の閉弁時期が
０．２０．５１°ＡＢＤＣの場合について説明したが、
いうまでもなくその他の閉弁時期に関するデータも考慮
することが可能である。
０．２０．５１°ＡＢＤＣの場合について説明したが、
いうまでもなくその他の閉弁時期に関するデータも考慮
することが可能である。
本発明はこのように、吸気弁２０の閉弁時期と吸気制御
弁２４の開弁時期とをｉ通に組み合わせ、吸気弁２０が
閉じた時に吸気の充填効率が最大となるようにしたので
、機関の出力性能を大幅に向上させることができる。
弁２４の開弁時期とをｉ通に組み合わせ、吸気弁２０が
閉じた時に吸気の充填効率が最大となるようにしたので
、機関の出力性能を大幅に向上させることができる。
第１図は本発明の慣性過給装置を備えた機関の部分断面
図で制御回路はブロック図で示してあり、第２図は可変
バルブタイミング装置の模式図、第３図および第４図は
制御の一例を示すグラフである。 １０・・・機関、 ２０・・・吸気弁、２４・
・・吸気制御弁、 ３０・・・制御回路、６０・・・
可変バルブタイミング装置。
図で制御回路はブロック図で示してあり、第２図は可変
バルブタイミング装置の模式図、第３図および第４図は
制御の一例を示すグラフである。 １０・・・機関、 ２０・・・吸気弁、２４・
・・吸気制御弁、 ３０・・・制御回路、６０・・・
可変バルブタイミング装置。
Claims (1)
- １、可変バルブタイミング装置と、吸気通路を開閉する
吸気制御弁と、吸気制御弁の作動装置と、前記装置を制
御する制御装置とを備えてなり、各吸気工程において吸
気弁よりも遅く吸気制御弁を開けることにより慣性過給
効果により機関を過給する様になった内燃機関において
、吸気制御弁の開弁時期および吸気弁の閉弁時期は吸気
充填効率が最大となる様に機関回転数に応じて可変とし
たことを特徴とする慣性過給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26396386A JPS63120819A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 内燃機関の慣性過給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26396386A JPS63120819A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 内燃機関の慣性過給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63120819A true JPS63120819A (ja) | 1988-05-25 |
Family
ID=17396665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26396386A Pending JPS63120819A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 内燃機関の慣性過給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63120819A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6881856B2 (en) | 2000-12-26 | 2005-04-19 | Ube Industries, Ltd. | Thermoplastic polyurethane |
| US7347183B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-03-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method for engine |
-
1986
- 1986-11-07 JP JP26396386A patent/JPS63120819A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6881856B2 (en) | 2000-12-26 | 2005-04-19 | Ube Industries, Ltd. | Thermoplastic polyurethane |
| US6987160B2 (en) | 2000-12-26 | 2006-01-17 | Ube Industries, Ltd | Thermoplastic polyurethane |
| US7347183B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-03-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method for engine |
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