JPS6394025A - 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、エンジンの吸気装置に関するものである。

［従来技術］ エンジン負荷をスロットル弁で制御するオツドサイクル
エンジンでは、通常、スロットル弁によって吸気量を絞
り、吸気の圧力が大気圧より低い状態で吸気工程の運転
を行なう関係上、抵抗損失の一種であるいわゆるボンピ
ング損失が生ずることはよく知られている。とくに、吸
気量が強く絞られる低負荷時には、吸気の圧力か低くな
り（例えば、−０，７ｋｇ／ｃｍ”ゲージ）、これによ
って生ずるポンピング損失が各種抵抗損失の総和の約３
割を占めるものと評価されている。したがって、このボ
ンピング損失を低減することができれば、エンジンの燃
費効率の大幅な向上が図れる。

このボンピング損失を低減する手法として、従来より、 エンジンの低負荷時には、吸気弁の吸気工程の下死点よ
り早い時期に閉じろことによって、吸気弁閉弁後の負の
仕事を実質的になくして、ボンピング損失を低減するよ
うにした、いわゆる吸気弁の早閉じ方式（例えば、特公
昭５８−１０５７３号公報参照。但し、この参照例では
、スロットル弁は設けられていない。）、 あるいは、主吸気ボートとは独立して、かかる主吸気ボ
ートよりは遅れて閉じられる連通ボートを設けるととも
に、複数気筒の連通ボート間を連通ずる連通路を設け、
低負荷時にはかかる連通路を介して圧縮行程初期の気筒
の吸気の一部を吸気行程前段の他の気筒に流入させるこ
とによって、吸気の負圧を抑制し、ボンピング損失を低
減するようにした、いわゆる気筒間連通による遅閉じ方
式（例えば、特開昭５８−１７２４２９号公報参照。）
、 あるいは、主吸気ボートとは独立して、かかる主吸気ボ
ートよりは遅れて閉じられる還流ボートを設けるととも
に、かかる還流ボートとスロットル弁下流の吸気通路と
を連通ずる還流通路を設け、低負荷時にはかかる還流通
路を介して圧縮行程初期の吸気の一部を吸気通路に還流
させることによって負荷を低減し、結果的に同一負荷に
対しては還流通路を設けていない通常の吸気装置よりは
スロットル弁開度が大きくなるようにして、吸気の負圧
を抑制し、ボンピング損失を低減するようにした、いわ
ゆる還流による遅閉じ方式、 等が提案されている。

一方、エンジンを、燃費効率、走行安定性、排気の清浄
性等の観点から総合的に適切な運転状態に保つために、
エンジン回転数とスロットル開度あるいは吸気圧をパラ
メータとして、エンジンの運転状態を表わし、このよう
な基準で判定された運転状態に応じて、燃料制御、２次
エア制御あるいは変速ギヤの切替制御（以下、これらを
総合制御と総称する。）が行なわれることはよく知られ
ている。

ところが、このような総合制御か、ボンピング損失制御
手段を備えたエンジンに対して行なわれた場合、ボンピ
ング損失制御を行なう制御弁が開弁状態にあるときと閉
弁状態にあるときとでは同一トルクを出すためのスロッ
トル開度あるいは吸気圧が異なるので、制御弁の開閉切
替に伴って、上記の燃料制御、２次エア制御、変速ギヤ
切替制御の特性にずれが生じ、このため、制御弁閉弁時
に適合する特性とすれば制御弁開弁時に総合制御が乱れ
、逆に制御弁開弁時に適合する特性とすれば制御弁閉弁
時に総合制御が乱れ、このような制御の乱れによって、
燃費効率、走行安定性あるいは排気ガスの清浄性が悪化
するといった問題があった。

［発明の目的］ 本発明は、ボンピング損失制御手段を備えたエンジンに
おいて、ボンピング損失制御を行なう制御弁の開閉にか
がイつらず、常に適切な、燃料制御、２次エア制御、変
速ギヤ切替制御等のエンジン制御が行なえ、もって、燃
費効率、走行安定性及び排気ガスの清浄性を向上させる
ようなエンジンの吸気装置を提供することを目的とする
。

［発明の構成］ 本発明は、上記の目的を達するため、負荷制御をスロッ
トル弁で行なうとともに、ボンピング損失制御を行なう
手段を設け、所定の運転領域でボンピング損失制御を行
なうようにしたエンジンにおいて、 ボンピング損失制御手段の作動、不作動に対応して負荷
補正を行なう手段を設けたことを特徴とするエンジンの
吸気装置を提供する。

［発明の効果］ 本発明によれば、ボンピング損失制御手段を備えたエン
ジンにおいて、ボンピング損失制御を行なう制御弁の開
閉に対応して、燃料制御、２次エア制御、変速ギヤ切替
制御等の制御目標値を与える各種マツプを切替えるよう
にしているので、上記制御弁の開閉状態にかかわらず常
に適切なエンジン制御が行なわれ、燃費効率、走行安定
性及び排気ガスの清浄性が向上する。

［実施例］ 以下、気筒間連通による遅閉じ方式のボンピング損失制
御手段を備えた２気筒ロータリピストンエンジンについ
て、本発明の第１実施例を説明する。

第１図に示すように、ロークリピストンエンジンＲＥは
、ケーシングｉｒ、ｌｒ内において、ロータ２ｆ、２ｒ
が偏心軸３のまわりで遊星回転運動をして、吸入、圧縮
、爆発、膨張、排気を連続的に繰り返すフロント、リヤ
の山気筒Ｆ、Ｒで＋Ｒ成されており、上記フロント、リ
ヤの山気筒Ｆ’、Ｒの隔壁をなす中間ハウジング１１の
フロント、リヤ側の各側面には、それぞれフロント、リ
ヤの作動室５１［。

５ｒに吸気を供給するためのフロント、リヤの吸気ボー
ト６　ｒｔ　６　ｒが開口している。

そして、上記フロント、リヤの作動室５　ｆ、　５　ｒ
に吸気を供給するために共通吸気通路７が設けられ、こ
の共通吸気通路７には上流から順に、エアクリーナ８、
時々刻々の吸気量を検出するエアフローメータ９、及び
図示していないアクセルペダルの踏み込みに応じて開閉
されるスロットル弁１１が介設されている。

上記共通吸気通路７は、スロットル弁１１のやや下流の
分岐部１２で、フロント側吸気ボート６ｆに連通ずるフ
ロント側分岐吸気通路１３ｆと、リヤ側吸気ボート６ｒ
に連通ずるリヤ側分岐吸気通路１３ｒとに分岐されてお
り、これらのフロントリヤの分岐吸気通路１３（１３ｒ
には、それぞれフロント、リヤの吸気ボート６　ｒ、　
６　ｒ近傍において、吸気中に燃料噴射を行なうための
フロント、リヤのインジェクタ１４ｆ、１４ｒが噴射口
を下流方向にやや傾斜させられて介設されている。

そして、気筒間連通による遅閉じ方式によりボンピング
損失の低減を図るために、中間ハウジング４のフロント
、リヤ側の各側面の、それぞれ、フロント、リヤの吸気
ボート６　ｆ、　６　ｒよりロータ２ｆ、２ｒの回転方
向にみてややリーディング側の位置には、フロント、リ
ヤの連通ボート１５ｆ、１５ｒが開口されるとともに、
これらのフロント、リヤの両連通ボート１５ｒ、１５ｒ
を連通する連通路１６が、上記中間ハウジング４をその
厚み方向に貫通して形成される。

この連通路１６の中間位置には、運転状態に応じてボン
ピング損失制御を行なうために、上記連通路１６を開閉
するアクチュエータｌＯによって作動させられろロータ
リ式の制御弁１７が介設され、かかる制御弁１７はその
回転角を変えることによって連通路１６内のエアの通過
断面積、すなわち、制御弁開度を自在に変えられるよう
になっており、後で詳しく説明する制御回路３９によっ
て、制御弁制御機構ＣＲを介して開度が所定の目標値に
なるようにフィードバック制御されるようになっている
。

ところで、フロント、リヤの各気筒Ｆ、Ｒの夫々の周壁
をなすローターハウジング１８（１８ｒの各側面には、
排気を排出するためのフロント、リヤの排気ボー）１９
ｆ、１９ｒが開口している。これらのフロント、リヤの
各排気ボート１９ｆ、１９ｒには、夫々フロント、リヤ
の各分岐排気通路２０ｒ。

２Ｑｒが接続されており、これらの両分岐排気通路２Ｏ
ｆ、２０ｒは、集合部２１で一本の共通排気通路２２に
集合されている。

上記共通排気通路２２には、排気ガスを浄化するために
、窒素酸化物（以下、ＮＯＸという）の還元を促進する
還元触媒２３ａと、−酸化炭素（以下、ＣＯという）及
び炭化水素（以下、ＩＣという）の酸化を促進する酸化
触媒２３ｂとが、空間部２３ｃを隔てて装填された、触
媒コンバータ２３が介設されている。そして、排気ガス
中のＣＯ及びＨＣを酸化するために必要とされる２次エ
ア（酸素）を排気ガスに供給するために、ボートエア通
路２４及びスプリットエア通路２５が設けられている。

排気ガスの酸化処理のみ行なう場合に２次エアを通す上
記ボートエア通路２４は、触媒コンバータ２３のやや上
流となる位置において共通排気通路２２に接続されてお
り、一方、排気ガスの還元処理と酸化処理の両方を行な
う場合に２次エアを通ず上記スプリットエア通路２５は
、触媒コンバータ２３の空間部２３ｃに接続されている
。

上記ボートエア通路２４及び上記スプリットエア通路２
５は、切替弁２６を介して、図示していないエアポンプ
からエアが供給されるエア通路２７に接続されており、
上記切替弁２６を切り替えることにより、触媒コンバー
タ２３への２次エアの供給経路を、ボートエア通路２４
経由又はスプリットエア通路２５経由に切り替えられる
ようになっている。

ところで、上記制御回路３９は、ボンピング損失制御と
燃料制御と２次エア制御とを行なうメイン制御回路３９
ａと、変速ギヤの切替制御を行なうＥＡＴ制御回路３９
ｂとで構成されている。上記メイン制御回路３９ａは、
エアフローメータ９によって検出される吸気ｆｆｉ　Ｑ
　ａ、スロットル弁開度センサ３０によって検出される
スロットル開度ＴＶθ、圧力センサ３１によって検出さ
れる吸気圧２１回転数センサ３２によって検出されるエ
ンジン回転数Ｎ１制御弁開度センサ３３によって検出さ
れる制御弁開度Ｌ１及びギヤポジションスイッチ３４に
よって検出されるギヤポジションＹを入力情報として、
所定の制御を行なうようになっており、一方、上記ＦＡ
Ｔ制御回路３９ｂは、スロットル開度ＴＶθ及びエンジ
ン回転数Ｎを入力情報として、変速ギヤの切替制御を行
なうようになっている。

以下、制御回路３９による制御方法について説明する。

なお、メイン制御回路３９ａとＦＡＴ制御回路３９ｂは
、機能的には一体として協働してエンジンＲＥの制御を
行なうので、以下では特にこれらを区別せず、制御回路
３９による制御として説明する。

第２図にエンジン回転数Ｎとスロットル開度Ｔ■θとを
パラメータとしてエンジンＲＥの運転領域を表した、燃
料制御及び２次エア制御のためのマツプの一例（以下、
これを制御マツプという。）を示す。第２図に示すよう
に、制御弁１７閉弁時には、エンジンＲＥの運転領域は
、出力を高めるために燃料の高負荷増量が行なわれると
ともに２次エアの供給が停止される高負荷増量ゾーン（
領域Ｉ）と、低中負荷域であり燃料の増量は行なわれず
通常の空燃化で運転されるとともに排気ガスの還元処理
（ＮＯｘ対策）と酸化処理（Ｃ０，１（Ｃ対策）を行な
うために２次エアがスプリットエア通路２５を介して供
給されるＦ／Ｂゾーン（領域■）と、軽負荷域であり、
着火性等の燃焼性を安定させるために燃料の軽負荷増量
が行なわれるとともに空燃化が低いので、ＮＯｘの発生
は少なく反面ＣＯ，ＨＣの発生が増加するので排気ガス
の酸化処理のみを行なうべく２次エアがボートエア通路
２４を介して供給される軽負荷増量ゾーン（領域■）と
、エンジンＲＥの強い制動効果（エンジンブレーキ）を
必要とするため燃料の供給が全く停止されるとともに燃
料の燃焼がなく排気ガスの浄化は不要なので２次エアの
供給が停止される燃料カットゾーン（領域■）とに区画
されている。

ところで、このような制御マツプにおいて、通常の走行
状態を示すロード・ロードラインは、制御弁１７閉弁時
には、曲線Ｂ２で表わされ、一方、制御弁１７開弁時に
は、曲線Ｂ、に比べて高負荷側にずれた曲線Ｂ１で表わ
されるようになる。これらの曲線Ｂ１と曲線Ｂ、で示さ
れる夫々制御弁１７開弁時と閉弁時の運転状態でのトル
クはほぼ同一となっている。

ここで、低負荷時、エンジンＲＥが、制御弁１７閉弁時
、ロード・ロードラインＢ、よりやや高負荷側の点りで
示される運転状態にある場合を例にとって説明する。こ
の場合、エンジンＲＥの運転状態は、制御マツプの領域
■で示されるＦ／Ｂゾーンにあり、通常の空燃化で運転
されるとともに２次エアはスプリットエア通路２５を介
して供給されている。この状態で、制御弁１７が開かれ
ろと、ロード・ロードラインは曲線Ｂ、から曲線Ｂ１に
移り、エンジンＲＥの運転状態は、制御弁１７開弁時の
ロード・ロードライン（Ｂ、）よりｄだけ低負荷側に位
置するようになる。このような、制御弁１７開弁時にお
ける点りの運転状態は、トルクを基準にすれば制御弁１
７閉弁時では、曲線Ｂ、よりｄ’（−ｄ）だけ低負荷側
の領域■で示される軽負荷増量ゾーン内の点Ｄ′におけ
る運転状態に相当することになる。したがって、エンジ
ンＲＥのトルクを基準にすれば、制御弁１７が閉弁状態
から開弁状態に切り替えられることにより、エンジンＲ
Ｅの運転状態は、点りから点Ｄ°に移動したことになる
。

このような場合、従来例のように、制御弁１７閉弁時と
同一の制御マツプを用いて制御が行なわれると、領域■
で示される軽負荷増量ゾーンに相当する（Ｄ゛）制御が
行なわれるべきであるにもかかわらず、制御マツプに従
って領域■で示されるＦ／Ｂゾーンに相当する制御が行
なわれることになり、よって、軽負荷状態にあるにもか
かわらず、燃料の軽負荷増量か行なわれないので、着火
性等の燃焼性が悪化し、排気ガスの浄化性が低下するこ
とになる。

そこで、本実施例では、制御弁１７開弁時には、制御弁
１７閉弁時用に設定されたＦ／Ｂゾーン（領域■）と軽
負荷増ｍゾーン（領域■）との境界線が曲線Ｂ、と曲線
Ｂ１とのずれに相当するだけ高負荷側にずらされた略直
線Ｇ１で示される位置に移動するように、制御マツプが
制御回路３９によって自動的に修正されるようになって
いる。したがって、制御弁１７閉弁時、エンジンＲＥが
点りで示される運転状態にあるときに、制御弁１７が開
かれると、制御マツプは直ちに修正され、第２図に示す
ように、点りは略直線Ｇｌより低負荷側に位置し、制御
マツプ修正後の軽負荷増量ゾーンに該当するようになり
、燃料の軽負荷増量が行なわれるとともに、２次エアが
ボートエア通路２４を介して供給され、燃焼性を高める
とともに排気ガスの酸化処理が促進されるようになって
いる。

また、第２図に示す制御マツプにおいては、制御弁１７
閉弁時の高負荷域と中負荷域の境界は、直線Ｇ、で示す
ようにスロットル開度ＴＶθ＝θ１で一定（すなわち、
負圧一定）となるように設定されている。

ここで、高負荷時、エンジンＲＥが、制御弁１７閉弁時
、高負荷域と中負荷域の境界線Ｇ、よりやや高負荷側の
点Ｅで示される運転状態にある場合を例にとって説明す
る。この場合、エンジンＲＥの運転状態は、制御マツプ
の領域Ｉで示される高負荷増量ゾーンにあり、出力を高
めるために燃料の高負荷増量か行なわれるとともに２次
エアの供給は停止されている。この状態で、制御弁１７
が開かれると、トルクは低下し、制御弁１７開弁前と同
一のトルクが出力されるスロットル開度ＴｖＯは、ＴＶ
Ｏ＝θ、となる直線Ｇ３で示す位置に移動する。したが
って、制御弁１７開弁後は、エンジンＲＥの運転状態は
、トルクを基準にすれば、点Ｅから点Ｅ゛に移動したこ
とになり、燃費効率の高い適正な運転を行なうためには
、領域■で示されるＦ／Ｂゾーンに対応する制御か行な
われなければならない。

そこで、本実施例では、制御弁１７開弁時には、領域Ｉ
と領域■の境界を直線Ｇ、から直線Ｇ、に移動するよう
に制御マツプが修正されるようになっている。したがっ
て、制御弁１７閉弁時、エンジンＲＥが点Ｅで示される
運転状態にあるときに、制御弁１７が開かれると、制御
マツプは上記のように修正され、点Ｅは制御マツプ修正
後のＦ／Ｂゾーンに該当するようになり、通常の空燃比
で運転されろとともに、２次エアがスプリットエア通路
２５を介して供給され、燃費効率が高められるようにな
っている。

また、燃料の増量値は、第３図に一例を示すようなエン
ジン回転数Ｎと吸気圧Ｐをパラメータとする燃料マツプ
に基づいて行なわれるようになっているが、吸気圧Ｐが
同じでも、制御弁１７の開閉に伴ってトルクが変化し、
要求燃料量が異なるので、制御弁１７の開閉に対応して
、燃料マツプを切り替えるようにしている。

第３図に示すように、燃料マツプはエンジン回転数Ｎと
吸気圧Ｐとで表わされる運転領域を所定の間隔で格子状
に区画し、各交点上における燃料増量値をデジタル情報
として制御回路３９に記憶させ、各交点以外の燃料増ｍ
値は所定の補間法により、その近傍の数個の交点上の燃
料増ｍ値から推算されるようになっている。

そして、制御弁１７閉弁時の燃料マツプは、実線で示す
格子状線Ｍ、のようになっているが、制御弁１７が開か
れたときには、同一トルクに対し同一燃料増量値となる
ような、破線で示す格子状線Ｍ、のような燃料マツプに
切替えられるようになっている。例えば、制御弁１７閉
弁時運転状態が交点（ｔ、Ｄにあるとすれば、そのとき
の燃料増ｍ値はａｉ、ｊとなるが、このとき制御弁１７
が開かれたときには、燃料マツプが切替り同じ燃料増量
値ａ’ｉ、ｊ　（＝ａｉ、Ｄを示す交点は（ｉ、ｊ’）
に移動しているので、吸気圧Ｐは同一でも制御弁１７が
開かれたときには、トルクの減少分に対応して、吸気圧
Ｐが低下したのと同様の効果が生ずるようにして、トル
クショックの発生を防止している。

次に、自動変速機の変速ギヤの切替制御について説明す
る。

第４図に、自動変速機の変速ギヤ切替え制御のためのマ
ツプ（以下、これを変速マツプという。）の−例を示す
。第４図において曲線Ｚ、は第１速から第２速への変速
ギヤの切替えを行なう境界を示しており、曲線Ｚ３は、
第２速から第３速への変速ギヤの切替えを行なう境界を
示している。通常、このような境界線は、第４図に示す
ように、軽負荷域を除けば、負荷が大きければ大きい程
、変速ギヤの切替えがおころ車速は大きくなるようにし
て、変速ギヤ切替時の走行安定性が確保されるようにな
っている。例えば、高負荷時に車速が十分でないとき変
速ギヤのシフトアップが行なわれるとドルクシコックが
生じ、エンストを起こしたりするからである。

第４図に示すように、例えば、制御弁１７閉弁時、スロ
ットル開度がＴＶθ＝０３のとき車速がＶ＝Ｖ、となる
点Ｑ、において、変速ギヤは１速から２速へシフトアッ
プされるようになっている。

ところが、制御弁１７開弁時には、トルクの低下が起こ
るため、上記の制御弁１７閉弁時においてスロットル開
度がＴＶθ−θ３となるときと等しいトルクを出力する
スロットル開度はＴＶθ＝０４となりθ３よりは高負荷
側にずれている。そして、トルクか等しいときには、同
一の車速で変速ギヤの切替えが行なわれなければならな
いが、従来例のように制御弁１７閉弁時と同一の変速マ
ツプで切替制御を行なうと、制御弁開弁時ＴＶθ−θ４
のとき（トルクは閉弁時ＴＶＯ＝θ３のときと同じ）変
速ギヤの１速から２速へのシフトアップは、車速Ｖ＝Ｖ
、に達する点Ｑ３において起こることになり、ギヤ切替
前エンジンＲＥの回転数Ｎが異常に高くなり、走行フィ
ーリング悪化したり、あるいは燃費効率が低下すること
になる。

そこで、本実施例では、制御弁１７開弁時には、ｌ速か
ら２速又は２速から３速への変速ギヤの切替えを行なう
境界線を夫々曲線Ｚ７、Ｚ４で示す位置に移動させて、
変速マツプの修正を行なうようになっている。修正後の
変速マツプによれば、上記の例において、制御弁１７開
弁時にスロットル開度がＴＶθ＝０４のときには、車速
がＶ＝Ｖ、となる点Ｑ、で、１速から２速へのシフトア
ップが行なイつれ、したがって、同一トルクに対しては
、同一の車速で変速ギヤの切替えが行なわれるので、変
速ギヤ切替時の走行フィーリングが良好となるとともに
燃費効率が向上するようになっている。

以上のような、制御弁１７の開閉に対応して、制御マツ
プあるいは変速マツプを切替えつつエンジンＲＥの総合
制御を行なう制御方式においては、制御弁１７が開状態
にあるか、開状態にあるかの判定はエンジンＲＥの制御
上の最も重要なポイントとなる。そのため、制御弁開度
センサ３３は、組立時、あるいは経年変化等により、万
一ずれが生じてもその影響がエンジンＲＥの総合制御へ
及ばないように、制御弁全閉時のその位置で毎回０リセ
ツトするのが好ましい。

ところで、制御弁１７を作動させる負圧応動式アクチュ
エータ、ＥＧｎ、点火時期調整機構、空燃比制御機構等
の作動ないしコントロールは、吸気通路内に発生ずるブ
ーストを利用して行なわれるが、ボンピング損失制御手
段を備えたエンジンにおいて、ボンピング損失制御が行
なわれる運転領域では、ブーストの発生が少なくなり、
上記の各機器の作動ないしコントロールに支障をきたす
ため、通常電磁器を用いた作動手段ないしコントロール
手段が併用されている。また、ボンピング損失制御手段
の作動と停止の切替えによって、ブーストがステップ状
に変化するため、同一ブーストであってもボンピング損
失制御手段の作動、停止によって、対応する負荷が変わ
り、同一ブーストに対応する負荷が複数存在することに
なり、コントロール方式が非常に複雑となるといった問
題がある。

このような問題を解消するため、本実施例ではボンピン
グ損失制御手段の作動時のブーストと停止時のブースト
を合成した形でブーストを使用できるようにして、作動
時にも高いブーストを確保するとともに、ボンピング損
失制御手段の作動と停止の切替時のステップ状のブース
ト変化をなくして、ブーストのみで前記の負圧応動式ア
クチュエータ等の作動ないしコントロールができる手段
を設けているが、以下、これを説明する。

第５図に示すように、ブースト調整装置４０はハウジン
グ４１内にその壁面によって形成された空間部を第１ダ
イヤフラム４２．第２ダイヤフラム４３．第３ダイヤフ
ラム４４で仕切ることによって形成された第１圧力室４
５、第２圧力室４６、第３圧力室４７を有し、これらの
各圧力室４５゜４６．４７には、夫々第！負圧導入通路
４８、第２負圧導入通路４９、第３負圧導入通路５０を
介して吸気通路内の負圧が導入されるようになっている
。上記第１ｒｆ力室４５、第２圧力室４６又は第３圧力
室４７に負圧が導入されたときには、夫々第１ダイヤフ
ラム４２と連動する第１シヤフト５１、第２ダイヤフラ
ム４３と連動する第２シヤフト５２、又は第３ダイヤフ
ラム４４と連動する第３シヤフト５３が第５図の左方向
に移動させられろようになっている。そして、第３シヤ
フト５３が第５図の左方向に移動したときには、ブース
トタンク５４内の第４ダイヤフラム５５がこれと連動す
るため、ブーストタンク５４の壁面と第４ダイヤフラム
５５によって形成されたブースト室５６内にブーストが
発生するようになっている。

上記第１圧力室４５に負圧を導入するための第１負圧導
入通路４８には３方ソレノイド弁５７か介設され、この
３方ソレノイド弁５７を切替えることにより吸気通路内
の負圧を第４負圧導入通路５８を介して上記ブースト室
５６にも導入できるようになっている。

また、上記第２圧力室４６に負圧を導入するための第２
負圧導入通路４９には２方ソレノイド弁５９が介設され
、これを開閉することにより第２圧力室４６に導入され
る負圧をオン・オフできるようになっている。

さらに、第３圧力室４７に負圧を導入するための第３負
圧導入通路５０には、３方ソレノイド弁６１が介設され
、かかる３方ソレノイド弁６１に接続された大気導入通
路６２には２方ソレノイド弁６３が介設され、これらの
３方ソレノイド弁６１と２方ソレノイド弁６３とを連動
させて切替えることにより、第３圧力室４７に導入され
る負圧のオン・オフを切替えるとともに大気の導入が行
えるようになっている。

以下、このブースト調整装置４０の運転方法について説
明する。

第６図に示すように、エンジン負荷に対する吸気通路内
のブースト圧は、折線１−１　、で表わされる。

ここにおいて、エンジン負荷がｘ−ｙの区間は軽負荷域
であり、ボンピング損失制御手段は停止されており、エ
ンジン負荷がｙ”−ｚの区間は低中負荷域であり、ボン
ピング損失制御手段は作動しており、この区間では吸気
通路内のブーストはステップ状に低下している。そして
、エンジン負荷が２〜豐の区間は高負荷域であり、ボン
ピング損失制御手段は再び停止され、ブーストはステッ
プ状に上昇している。

まず、ボンピング損失制御手段が停止しているエンジン
負荷がｘ”−ｙの区間について、ブースト調整装置の運
転方法を説明する。この区間では、第１圧力室４５と第
２圧力室４６に吸気通路内の負圧が導入されるとともに
、第３圧力室４７には大気が導入される。このとき、第
１圧力室４５に導入された負圧によって第１シヤフト５
１が第５図の左方向に移動させられるとともに、第２圧
力室４６に導入された負圧によって第２シヤフト５２が
第５図の左方向に移動させられる。第２シヤフト５２は
第３シヤフト５３と係合部６５で係合するようになって
いるので、第３シヤフト５３は第２シヤフト５２ととも
に第５図の左方向に移動する。その結果、ブーストタン
ク５４内のダイヤフラム５５は第５図の左方向に引っ張
られ、ブースト室５６には、吸気通路内の負圧と同じブ
ーストが発生するようになっている。ここにおいて、第
１圧力室４５に導入された負圧は、ボンピング損失制御
手段作動時のブースト源となるものであり、また、第３
圧力室４７に導入された大気圧は第２シヤフト５２と連
動する第２ダイヤフラム４３を第５図の左方向に押圧し
、第３シヤフト５３を同方向に移動させる駆動力源とな
るものである。

次に、ボンピング損失制御手段が作動するエンジン負荷
がｙ”−ｚの区間について、ブースト凋整装置の運転方
法を説明する。この区間では第２圧力室４６と第３圧力
室４７には吸気通路内の負圧が導入され、したがって、
ダイヤフラム４３の両面の圧力は等しくなり、第２ダイ
ヤフラム４３と連動する第２シヤフト５２はリリース状
態となり、一方、第３ダイヤフラム４４は第３圧力室４
７の負圧によって第５図の左方向に引っ張られ、ダイヤ
フラム４４と連動する第３シヤフト５３は第５図の左方
向引っ張られ、吸気通路内と同じ負圧をブースト室５６
内に伝達している。

そして、第１圧力室４５は、３方ソレノイド弁５７によ
って吸気通路とは遮断され、反面、第４負圧導入通路５
８を介してブースト室５６と連通ずるようになる。その
結果、第１圧力室４５内に保留されていた強い負圧が、
第４負圧導入通路５８を介して、ブースト室５６に５６
に導入される。

したがって、第３シヤフト５３によって、吸気通路内の
負圧がブースト室５６に伝達されてすでに生じている負
圧と、第１圧力室４５から導入される負圧が合成されて
、ブースト室５６内には、吸気通路内よりも強いブース
トが発生し、ｙ−ｚ区間におけるブースト出力は、第６
図の直線Ｈ，で示すような特性となる。これによって、
ボンピング損失制御作動時にも強力なブースト出力が得
られるとともに、制御弁切替時のステップ状のブースト
変化が生じないようになっている。

なお、第４負圧導入通路５８には、チェックバルブ６７
が介設されており、第１圧力室４５内の圧力がブースト
室５６の圧力より高い場合には、チェックバルブ６７が
閉じられ、ブースト室５６内のブーストが逸失しないよ
うになっている。

エンジン負荷がＺ−Ｗの区間は、ボンピング損失制御手
段が停止しているので、ブースト調整装置の運転方法は
、前記のｘ’−ｙの区間と全く同様である。

これらの運転方法をまとめると第１表のようになる。

［以下余白コ 第１表 このようなブースト調整が行なわれた結果、ブースト室
５６から出力されるブースト圧は第６図の直線Ｈ３で示
されるような特性となり、ボンピング損失制御手段作動
時にも停止時と同様の高いブーストが得られるとともに
、切替に伴うステップ状のブースト変化がなくなり、負
圧応動式のアクチュエータ、ＥＧＲ１点火時期調整機構
等の作動ないしコントロールをブーストのみで行なえる
ようになっている。

以下、還流による遅閉じ方式のボンピング損失制御手段
を備えたレシプロエンジンについて、本発明の好ましい
第２実施例を説明する。

第７図に示すように、レシプロエンジンＣＥは、吸気弁
７１が開かれたときに、吸気通路７２に連通ずる吸気ボ
ート７３から混合気をシリンダ７４によって形成される
燃焼室７５内に吸入し、ピストン７６で圧縮した混合気
を点火プラグ７０により着火燃焼させ、排気弁７７が開
かれたときに、燃焼室７５内の排気ガスを排気通路７８
に排出し、このような行程が繰り返される結果、ピスト
ン７６はシリンダ７４内でシリンダ７４の軸方向に往復
運動をし、この往復運動はコネクチングロッド７９を介
してクランク軸８１の回転運動に変えられ、エンジンＣ
Ｅの出力となるような基本構造となっている。

上記吸気通路７２には、上流から順にエアクリーナ８２
、時々刻々の吸気量を検出するエアフローメータ８３、
図示していないアクセルペダルの踏み込みに応じて開閉
されるスロットル弁８４、並びに、吸気ボート７３近傍
において、吸気中に燃料を噴射するためのインジェクタ
８５が介設されている。

ところで、還流による遅閉じ方式により、ボンピング損
失の低減を図るために上記燃焼室７５の上端面には、還
流弁８６によって、吸気ボート７３よりやや遅れて閉じ
られる還流ボート８７が開口され、かかる還流ボート８
７は還流通路８８によってスロットル弁８４のやや下流
となる位置において吸気通路７２と連通している。

この還流通路８８のほぼ中間位置には、運転状態に応じ
たボンピング損失制御を行なうために、上記還流通路８
８を開閉するアクチュエータ８０に作動さＵ−られるロ
ークリ式の制御弁８９が介設され、かかる制御弁８９は
、その回転角を変えることによって、還流通路８８内の
エアの通過断面積すなわち制御弁開度を自在に変えられ
るようになっている。

上記制御弁８９は、第１実施例と同様制御弁制御機構Ｃ
Ｃを介して制御回路９１によって、ボンピング損失制御
の作動又は停止の制御が行なわれるとともに、その開度
がフィードバック制御されるようになっている。

ところで、上記共通排気通路７８には、排気ガスを浄化
するために、ＮＯｘの還元を促進する還元触媒９３ａと
、ＣＯ及びＩＣの酸化を促進する酸化触媒９３ｂとが、
空間部９３ｃを隔てて装填された、触媒コンバータ９３
が介設されている。そして、排気ガス中のＣＯ及びＨＣ
を酸化するために必要とされる２次エア（酸素）を排気
ガスに供給するために、ボートエア通路９４及びスプリ
ットエア通路９５が設けられ、排気ガスの酸化処理のみ
行なう場合に２次エアを通す上記ボートエア通路９４は
、触媒コンバータ９３のやや上流となる位置において排
気通路７８に接続されており、一方、排気ガスの還元処
理と酸化処理の両方を行なう場合に２次エアを通す上記
スプリットエア通路９５は、触媒コンバータ９３の空間
部９３ｃに接続されている。

上記ボートエア通路９４及び上記スプリットエア通路９
５は、切替弁９Ｇを介して、図示していないエアポンプ
からエアが供給されるエア通路９７に接続されており、
上記切替弁９６を切り替えることにより、触媒コンバー
タ９３への２次エアの供給経路を、ボートエア通路９４
経由又はスプリットエア通路９５経由に切り替えられる
ようになっている。

ところで、上記制御回路９１は、ボンピング損失制御と
燃料制御と２次エア制御とを行なうメイン制御回路９１
ａと、変速ギヤの切替制御を行なうＦＡＴ制御回路９１
ｂとで構成されている。上記メイン制御回路９１ａは、
エアフローメータ８３によって検出される吸気ｍＱａ、
スロットル弁開度センサ９８によって検出されるスロッ
トル開度ＴＶθ、圧力センサ９９によって検出される吸
気圧２１回転数センサ１０１によって検出されるエンジ
ン回転数Ｎ１制御弁開度センサ！０２によって検出され
る制御弁開度Ｌ１及びギヤポジションスイッチ１０３に
よって検出されるギヤポジションＹを入力情報として、
所定の制御を行なうようになっており、一方、上記ＦＡ
Ｔ制御回路９１ｂは、スロットル開度ＴＶθ及びエンジ
ン回転数Ｎを入力情報として、変速ギヤの切替制御を行
なうようになっている。

本第２実施例における、制御回路９１をはじめとする各
機器の作用は、第１実施例と全く同様であるため説明は
省略する。

以上、本発明によれば、還流による遅閉じ方式のボンピ
ング損失制御手段を備えたレシプロエンジンにおいても
、制御弁の開閉に対応して、燃料制御、２次エア制御、
変速ギヤ切替制御用のマツプを切替えるようにしている
ので、制御弁の開閉にかかわらず常に適切なエンジン制
御が行なイっれ、燃費効率、走行安定性及び排気ガスの
清浄性が向上するようになっている。

なお、本発明は早閉じ方式のボンピング損失制御手段を
備えたエンジンにも適用できることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す、気筒間連通によ
る遅閉じ方式のボンピング損失制御手段を備えたロータ
リピストンのシステム構成図である。 第２図は、エンジン回転数とスロットル開度をパラメー
タとした、燃料制御及び２次エア制御のための制御マツ
プの一例である。 第３図は、エンジン回転数と吸気圧をパラメータとして
燃料増量値を設定した燃料マツプの一例である。 第４図は、車速とスロットル開度をパラメータとして、
自動変速装置の変速ギヤ切替位置を示した図である。 第５図は、ボンピング損失制御手段の作動時にも強力な
ブーストを確保するためのブースト調整装置の一部断面
図である。 第６図は、エンジン負荷に対するブースト圧を示す図で
ある。 第７図は、本発明の第２実施例を示す、還流による遅閉
じ方式のポンピング損失制御手段を備えたレシプロエン
ジンのシステム構成図である。 ＲＥ・・・ロークリピストンエンジン、ＣＲ・・・制御
弁制御機構、 １１・・・スロットル弁、　　　１６・・・連通路、１
７・・・制御弁、　　３９・・・制御回路、ＣＥ・・・
レシプロエンジン、 ＣＣ・・・制御弁制御機構、８４・・・スロットル弁、
８８・・・還流通路、　　８９・・・制御弁、９１・・
・制御回路。 特許出顆人　マツダ株式会社 代理人　弁理士　青白　葆ばか２名 ８２図 ４を井ン １１４１！１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）負荷制御をスロットル弁で行なうとともにに、ポ
   ンピング損失制御を行なう手段を設け、所定の運転領域
   でポンピング損失制御を行なうようにしたエンジンにお
   いて、 ポンピング損失制御手段の作動、不作動に対応して負荷
   補正を行なう手段を設けたこを特徴とするエンジンの吸
   気装置。