JPH04132833A - 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、２系統の吸気通路を有するエンジンの吸気装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のエンジンの吸気装置の中には、低負荷低回転用吸
気通路（以下、プライマリ吸気通路と称す）と、＾負荷
高回転用吸気通路（以下、セカンダリ吸気通路と称す）
とからなる２系統の吸気通路を備えるとともに、セカン
ダリ吸気通路内に、この通路を開閉する開閉弁を設けた
ものがある（例えば特開昭６０−２１６０３１号公報参
照）。

このような＠胃によれば、比較的低負荷あるいは低回転
の運転領域では上記開閉弁を閉じ、プライマリ吸気通路
のみによる吸気を実行することによって吸気流速を高め
るとともに、比較的高負荷あるいは高回転の運転領域で
は上記開閉弁を開き、双方の吸気通路で吸気を行うこと
によって充分な吸気量を確保することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような吸気装置において、開閉弁の切換は一般に
エンジンの回転および負荷に応じて行われるが、負荷の
変化に基づいてｒ＃開閉弁開閉切換が行われる場合には
、この開閉弁の開閉時にスロットル開度も変化している
ので、全体の吸気抵抗が急激に変化することになる。例
えば、スロットル開度が急激に増大する時に開閉弁が開
かれた場合には、吸気抵抗が急激に下がり、吸気量が急
増することによってトルクショックが生じ易い不都合が
ある。一方、負荷が略一定にある状態でエンジン回転数
が変化する場合は、高い応答性をもって吸気状態を切換
えることが望まれる。

本発明は、このような事情に鑑み、負荷変動時における
トルクショックを低減しつつ、回転変動に対しては高い
応答性を確保することができるエンジンの吸気装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、同一の燃焼室内に各々連通ずる２系統の吸気
通路と、一方の通路を開閉する開閉弁とを備え、この開
閉弁の開閉がエンジンの回転および負荷に応じて行われ
るエンジンの吸気装置において、上記開閉弁の開閉切換
を回転および負荷に応じて制御するｉｌＪ　ｍ手段と、
この開閉切換をエンジン負荷の変化に基づいて行わせる
場合にのみ他の場合の比べて遅いタイミングで上記切換
を行わせる遅延手段を備えたものである（請求項１）。

さらに、スロットル開度の時間変化率に応じて遅延時間
を設定する遅延時開設定手段を備え、この設定された遅
延時間だけ開閉切換タイミングを遅らせるように遅延手
段を構成すれば、より効果的である（請求項２）。

〔作　用〕

上記構成において、負荷変動に基づいて開閉弁の開閉が
切換えられる場合には、この切換が所定時間だけタイミ
ングを遅らせて行われることにより、その分吸気抵抗の
変化率は小さくなる。これに対し、回転変動に基づいて
開閉弁の開閉が切換えられる場合には、上記負荷変動時
よりも迅速なタイミングで開閉切換が行われるが、この
時スロットル開度はほとんど変化していないので、吸気
―の急激な変化は生じない。

さらに、請求項２記載の装置では、負荷変動時の開閉遅
延時間がスロットル開度の変化率に応じて設定されるた
め、負荷の変動度合に応じた開閉制御が行われることに
なる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の一実施例における過給機付エンジン
の吸気装置の全体構成を示したものである。

この吸気装置は、主吸気通路１０と、この主吸気通路か
ら分岐したプライマリ吸気通路１１およびセカンダリ吸
気通路１２からなる２系統の吸気通路とを備えており、
上記主吸気通路１０にはエアクリーナ１４およびターボ
過給機１６が設けられている。

プライマリ吸気通路１１およびセカンダリ吸気通路１２
は、それぞれ互いに独立してエンジン本体（ここでは〇
−タリエンジン）１８の各気筒の吸気ボートに接続され
ており、各吸気通路１１゜１２の適所には、プライマリ
インジェクタ２１およびセカンダリインジェクタ２２が
それぞれ配設されている。各吸気通路１１．１２の上流
側部分には、互いに連動するスロットル弁２３．２４が
それぞれ配され、これらのスロットル弁２３．２４の下
流側で両吸気通路１１．１２が連通路２６によって連通
されている。

さらに、セカンダリ吸気通路１２内において上記連通路
２６の直下流側位置に、このセカンダリ吸気通路１２を
開閉するＰ−ｏｎｌｙ　（Ｐｒｉｍａｒｙ−ｏｎｌｙ）
バルブ（開閉弁）２７が設けられている。このＰ−ｏｎ
ｌｙバルブ２７は、通常状態で閉位置に保持されるノー
マルクローズタイプのものであり、吸気負圧を利用する
駆動機構により適宜開方向に駆動される。ただし、本発
明では開閉弁の具体的な種類を問わず、ノーマルオーブ
ンタイプのものを使用してもよい。

上記駆動機構は、チエツク弁３０、負圧タンク３２、ｐ
−ｏｎ＋ｙバルブコントロールソレノイド３４、および
ダイヤフラムアクチュエータ３６からなっている。上記
Ｐ−ｏｎｌｙバルブコント口−ルソレノイド３４は、そ
の作動によりプライマリ吸気通路１１内とダイヤフラム
アクチュエータ３６内との連通路を適宜開閉するもので
あり、この連通路が開かれた状態で、上記プライマリ吸
気通路１１内の吸気負圧によりダイヤフラムアクチュエ
ータ３６が作動し、Ｐ−ｏｎｌｙバルブ２７が開かれる
ようになっている。

さらに、この装置の適所には、第２図に示されるエンジ
ン回転センサ３８やスロットルセンサ３９等の各種セン
サが配設されており、これらの検出信号はＥＣＵ４０に
入力されるようになっている。このＥＣＬＩ４０は、上
記各種検出信号に基づき、運転状態に応じて各アクチュ
エータに制御信号を出力するものであり、上記Ｐ−ｏｎ
ｌｙバルブ２７については、上記エンジン回転センサ３
８およびスロットルセンサ３９により検出されるエンジ
ン回転およびスロットル開度（負荷）に基づいて開閉制
御を行う。

その手段として、ＥＣＬ１４０は第２図に示されるよう
な回路を備えている。

図において、運転領域判定回路（ｉ制御手段および遅延
手段を構成）４１は、上記エンジン回転センサ３８およ
びスロットルセンサ３９の検出信号に基づき、現在の運
転状態が第３図に示される領域のどれに属するのかを判
定するものである。

この第３図に示されるｐ−ｏｎ＋ｙ領域は、比較的低回
転で低負荷の領域であり、Ｐ−ｏｎｌｙバルブ２７を閉
じてプライマリ吸気通路１１のみの吸気を行うべき領域
である。これに対してＰ＋８　（プライマリ＋セカンダ
リ）領域は、比較的高回転で高負荷の領域であり、Ｐ−
ｏｎｌｙバルブ２７を開いてプライマリ吸気通路１１お
よびセカンダリ吸気通路１２の双方から吸気を行うべき
領域である。

また、このＰ＋Ｓ領域の中でも特に高回転で高負荷の領
域にはセカンダリインジェクタ噴射領域が設定されてい
る。通常、この装置での燃料噴射はプライマリインジェ
クタ２１のみで行われるが、高負荷高回転の上記領域で
は補助的にセカンダリインジェクタ２２からも燃料噴射
が行われるようになっている。

Ｐ−ｏｎｌｙバルブ制御回路（制御手段を構成）４２は
、上記運転領域判定回路４１で判定された運転領域に基
づいてｐ−ｏｎ＋ｙバルブコントロールソレノイド３４
に制御信号を出力し、Ｐ−ｏｎｌｙバルブ２７の開閉制
御を行うものであるが、その特徴として、エンジンの負
荷増大（スロットル開度の増大）に基づいてｐ−ｏｎ＋
ｙバルブ２７を開く場合には、エンジン回転増大に基づ
いて開く場合よりもタイミングを遅らせて開弁を実行す
るように構成されている。なお、この装置では、実際の
運転状態が第３図に示される縦方向のラインＡまたはＢ
を横切った場合に回転変動による開弁とみなし、同図横
方向のラインＣを横切った場合に負荷変動による開弁と
みなして制御が実行される。

さらに、上記遅延時間は常時一定ではなく、遅延時間設
定回路４３により設定されるようになっている。

この遅延時間設定回路４３は、各回の検出値読込みの際
にスロットルセンサ３９で検出されるスロットル開度を
記憶するとともに、負荷増大に起因してＰ−ｏｎｌｙバ
ルブ２７が開弁される場合に現在検出されているスロッ
トル開度と前回検出されたスロットル開度との差からス
ロットル開度の時間変化率を演算し、この時間変化率が
＾いはと長い遅延時間を設定するものである。

次に、この装置により実際に行われるＰ−ｏｎｌｙバル
ブ２７の開閉制御動作を第４図のフローチャートも併せ
て参照しながら説明する。

まず、ＥＣＵ４０は、エンジン回転センサ３８およびス
ロットルセンサ３９の検出値であるエンジン回転数Ｎｅ
およびスロットル開度ＴＶＯを読込み（ステップＳ１）
、これに基づいて現在の運転状態が属する領域を判定す
る（ステップＳ２）。

この領域がＰ−ｏｎｌｙ領域でない場合（ステップＳ２
でＮｏ＞、すなわちＰ＋３領域である場合には、運転状
態が各ラインＡ−Ｃのいずれかを横切るまで（ステップ
Ｓ４でＮＯ）、すなわち運転状態がＰ−ｏｎｌｙ領域に
移行するまで毎回検出値の読込みを行い（ステップＳ３
）、ラインを横切った時点で（ステップＳ４でＹＥＳ）
　、タイミングを遅らせることなく　Ｐ−Ｏｎｌｙバル
ブコントロールソレノイド３４への出力制御信号をオン
に切換え、ｐ−ｏｎ＋ｙバルブ２７を閉じる。

このようにして運転領域が移行した場合、もしくは上記
ステップＳ２の時点で運転状態がＰ−ｏｎｌｙ領域に属
していた場合（ステップＳ２でＹＥＳ＞には、運転状態
が各ラインＡ−Ｃのいずれかを横切るまで（ステップＳ
７．８９でＮｏ）　、すなわち運転状態がＰ＋８領域に
移行するまで毎回検出値の読込みを行う（ステップＳ６
）。そして、運転状態がラインＡまたはＢを横切った場
合（ステップＳ７でＹＥＳ）には、回転変動により領域
が切換わったと判断して、タイミングを遅らせることな
く　Ｐ−ｏｎｌｙバルブコントロールソレノイド３４へ
の出力制御信号をオフに切換え、ｐ−ｏｎ＋ｙバルブ２
７を迅速に開く（ステップＳ８）。これに対し、運転状
態がラインＣを横切った場合には（ステップＳ７でＮｏ
かつステップＳ９でＹＥＳ）　、エンジンの負荷変動で
領域が切換わったとみなし、タイミングを遅らせてＰ−
ｏｎｌｙバルブコントロールソレノイド３４への出力制
御信号をオフに切換える〈ステップ５１ｏ）。

このステップＳ１０で行われる開弁動作を第５図のフロ
ーチャートを参照しながら詳しく説明する。

まず、前回のスロットル開度ＴＶＯに関する検出値を呼
出す（ステップ５１１）。次に、この検出値と今回読込
んだ検出値との差からスロットル開度の時間変化率を演
算しくステップ５１２）、この時間変化率に応じた遅延
時間を設定する（ステップ５１３）。そして、運転状態
がラインＣを横切ってから上記設定遅延時間が経過した
時点で（ステラ７ｓ１４ｒＹ　Ｅ　Ｓ　）　、Ｐ−ｏｎ
ｌｙバルブ２７を開く（ステップ５１５）。

このような装置によれば、スロットル開度の変化を伴う
負荷変動時には、タイミングを遅らせて開弁することに
より、吸気量の急激な増大を防ぎ、トルクショックの低
減を図ることができるとともに、回転数上昇による開弁
時は迅速なタイミングで行うことにより、高い応答性を
確保することができる。しかも、この回転数上昇時には
スロットル開度の変化はほとんどないので、迅速なタイ
ミングで開弁を行ってもトルクショックは生じにくい。

特に、この実施例に示されるようにＰ−ｏｎｌｙバルブ
２７の上流側に両吸気通路１１．１２を連通する連通路
２６が設けられている場合には、プライマリ吸気通路１
１のみによる吸気でも比較的大きな吸気量が確保されて
いるので、上記ショックはより生じにくい。

さらに、この実施例では、エンジンのスロットル開度の
時間変化率に対応して遅延時間を設定しているので、負
荷変動の度合に応じてより適切なタイミングでｐ−ｏｎ
＋ｙバルブ２７を開くことができる。

なお、本発明はこのような実施例に限定されるものでな
く、例として次のような態様をとることも可能である。

（１）　　上記実施例では、ｐ−ｏｎｔｙバルブ２７の
開弁時のみそのタイミングを遅らせるようにしているが
、本発明では開弁および閉弁の双方でタイミングを遅ら
せるようにしてもよい。

（２）上記実施例では、第３図において横切るラインに
よって回転変動による開弁か負荷変動による開弁かを判
断するようにしているが、このようなラインの判別だけ
では変動の種類が判断しにくい領域（例えば境界線が第
３図の斜め方向に延びている領域等）が設定されている
場合には、前回と今回の検出値の差から上記変動の種類
を判断するようにしてもよい。

（３）上記実施例では、スロットル開度の時間変化率に
応じて遅延時間を設定するものを示したが、上記遅延時
間が一定値に設定されたものであっても、トルクショッ
クの低減を図ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、２系統の吸気通路における一方
の吸気通路を開閉する開閉弁の開閉切換に際し、その切
換がエンジンの負荷変動に基づくものである場合には回
転変動に基づく場合よりも切換タイミングを遅らせるよ
うにしたものであるので、スロットル開度の変化のほと
んどない加速時には、迅速に開閉切換を行うことによっ
て高い応答性を確保するとともに、スロットル開度の変
化を伴う負荷変動時には、上記切換のタイミングを遅ら
せることによって吸気量の急激な変化を防ぎ、トルクシ
ョックを低減させることができる効果がある。

さらに、請求項２記載の装置によれば、上記タイミング
を遅らせる時間をスロットル開度の変化に応じて設定す
ることにより、負荷変動の度合に応じたより適正なタイ
ミングで開閉弁の開閉切換を行うことができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるエンジンの吸気装置
の全体構成図、第２図は同吸気装置におけるＥＣＵの回
路構成図、第３図は同ＥＣＵにおいて設定される運転領
域を説明するためのグラフ、第４図および第５図は同Ｅ
ＣＵによる吸気装置の制御動作を示すフローチャートで
ある。 １１・・・プライマリ吸気通路、１２・・・セカンダリ
吸気通路、２３．２４・・・スロットル弁、２７・・・
Ｐ−ｏｎｌｙバルブ（開閉弁）　、３４−Ｐ−ｏｎｌｙ
バルブコントロールソレノイド、３８・・・エンジン回
転センサ、３９・・・スロットルセンサ、４０・・・Ｅ
ＣＬＪ、４１・・・運転領域判定回路（制御手段を構成
）、４２・・・Ｐ−ｏｎｌｙバルブ制御回路（制−手段
および遅延手段を構成）、４３・・・遅延時間設定回路
（遅延時間設定手段）。 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　　伊藤　孝
夫第　　３ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同一の燃焼室内に各々連通する２系統の吸気通路と
   、一方の通路を開閉する開閉弁とを備え、この開閉弁の
   開閉がエンジンの回転および負荷に応じて行われるエン
   ジンの吸気装置において、上記開閉弁の開閉切換を回転
   および負荷に応じて制御する制御手段と、この開閉切換
   をエンジン負荷の変化に基づいて行わせる場合にのみ他
   の場合と比べて遅いタイミングで上記切換を行わせる遅
   延手段を備えたことを特徴とするエンジンの吸気装置。 ２、請求項１記載のエンジンの吸気装置において、スロ
   ットル開度の時間変化率に応じて遅延時間を設定する遅
   延時間設定手段を備え、この設定された遅延時間だけ開
   閉切換タイミングを遅らせるように遅延手段を構成した
   ことを特徴とするエンジンの吸気装置。