JPH0567788B2 - - Google Patents

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し、とくに過
給機を備えるとともに、その下流の吸気通路にタ
イミング弁および吸気流量の検出手段を備えた装
置に関するものである。

（従来技術） 従来、過給機を備えたエンジンにおいて、電子
制御燃料噴射装置に利用される吸気流量の検出手
段を過給機より下流の吸気通路に設けた吸気装置
が知られている。例えば特開昭55−156226号公報
に示された装置では、自然吸気用の主吸気通路と
は別に過給機を備えた過給通路を設けるととも
に、過給機下流の過給通路から分岐した二次エア
通路、および過剰の過給気を過給機下流から上流
にリリーフするリリーフ通路を配設したものにお
いて、主吸気通路に第１の流量検出手段を設ける
一方、過給通路における上記二次エア通路の分岐
箇所よりさらに下流に第２の流量検出手段を設け
ている。つまりこの装置は、自然吸気に加えて過
給気を供給することにより充填効率を高め、また
過給機から送られる空気の一部を二次エアとして
利用し、この場合に二次エア通路の分岐箇所より
下流に第２の流量検出手段を設けることにより、
排気系に送られる二次エアは計量せずに、エンジ
ンの燃焼室に供給される空気だけを計量して適正
に燃料制御が行われるようにしたものである。

また、過給機より下流の吸気通路に過給気の供
給タイミングを制御するタイミング弁を設けたも
のも知られており、例えば上記公報に示された構
造に加え、過給機および二次エア通路分岐箇所よ
り下流の過給通路にタイミング弁を設け、このタ
イミング弁を吸気行程終期に開くようにして、主
吸気通路への過給気の吹返しを防止するようにし
たものがある。この構造による場合、二次エア通
路分岐箇所とタイミング弁との間の過給通路に第
２の流量検出手段を設けておけばよい。

ところで、このように過給機より下流にタイミ
ング弁が設けられる場合、タイミング弁とその下
流の吸気ポートとがともに開かれている期間だけ
過給気が燃焼室に供給されるが、この期間以外で
も、過給機からの吐出圧の脈動による圧力波やリ
リーフ通路中のリリーフ弁の開閉によつて生じる
圧力波およびタイミング弁からの反射波等によ
り、過給機とタイミング弁との間の過給通路にお
いては吸気流や圧力の変動がある。吸気量の計量
精度を高めるには、このような点も考慮すること
が望ましい。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、過給機とタイ
ミング弁との間の吸気流量を検出してエンジンに
送られる吸気量を計量する場合に、エンジンに過
給気が供給される期間以外での圧力変動等による
影響を確実に防止して、エンジンに供給される吸
気量の計量精度を格段に向上することのできるエ
ンジンの吸気装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、過給機を備えた吸気通路の上記過給
機より下流に、エンジンと同期してこの吸気通路
を開閉するタイミング弁を設けたエンジンの吸気
装置において、上記過給機とタイミング弁との間
の吸気通路に吸気流量を検出する流量検出手段を
設けるとともに、上記タイミング弁とその下流の
吸気ポートとがともに開いている期間だけ上記流
量検出手段の出力によつて上記吸気通路の吸気量
を計量する吸気量計量手段を備えたものである。
つまり、過給気がエンジンに供給される期間だけ
吸気量を計量し、それ以外の期間における圧力変
動等が計量に影響を及ぼさないようにしたもので
ある。

（実施例） 第１図は本発明装置の一実施例を示し、この図
において、１はエンジンのシリンダであつて、そ
の内部のピストン２上方には燃焼室３が形成さ
れ、ピストン２にはコンロツドを介してクランク
軸４が連結されている。上記燃焼室３には、主吸
気ポート５と、過給用の吸気ポート（以下実施例
では過給ポートという）６と、排気ポート７とが
開口し、これらのポート５，６，７に主吸気弁
８、過給用吸気弁９および排気弁１０が装備され
ている。上記過給用吸気弁９は、主吸気弁８と同
時に開かれて、主吸気弁８より遅く閉じられるよ
うになつている。そして上記各ポート５，６，７
に、自然吸気用の主吸気通路１１と、過給用の吸
気通路（以下実施例では過給通路という）１２
と、排気通路１３とが接続されている。主吸気通
路１１および過給通路１２の各上流端部はエアク
リーナ１４に接続されている。

上記主吸気通路１１には、スロツトル弁１５が
設けられるとともに、その上流に吸気流量を検出
する第１のエアフローメータ１６が設けられ、ま
たスロツトル弁１５より下流に燃料噴射弁１７が
装備されている。

一方、過給通路１２には、容積型エアポンプ等
からなる過給機２０が設けられており、この過給
機２０の上流側と下流側との間には、チエツクボ
ールタイプのリリーフ弁２１を介して過剰の過給
気をリリーフするリリーフ通路２２が接続されて
いる。また、過給機２０から送られる空気の一部
を二次エアとして排気通路１３の排気浄化装置２
３上流に供給する二次エア通路２４が、過給機２
０下流の過給通路１２に接続され、この二次エア
通路２４には二次エアコントロール弁２５が設け
られている。

上記リリーフ通路２２および二次エア通路２４
の接続箇所より下流の過給通路１２には、吸気流
量を検出する第２のエアフローメータ２６が設け
られ、さらにその下流には、エンジン負荷に応じ
て過給気量をコントロールする過給気コントロー
ル弁２７と、過給タイミングを調節するタイミン
グ弁２８とが設けられている。上記エアフローメ
ータ２６としては、例えば圧力検出に基づいて吸
気流量を検出するもの、カルマン渦を利用するも
の、ホツトワイヤ式のもの等、従来から知られて
いるものを任意に採用すればよい。上記過給気コ
ントロール弁２７は、低負荷時には閉じられ、所
定負荷以上となつたとき開かれるようになつてい
る。また上記タイミング弁２８はロータリバルブ
によつて構成され、吸気行程終期に開かれるよう
に、プーリ２９，３０およびベルト３１を介して
クランク軸４に連動連結されている。

前記の第１および第２のエアフローメータ１
６，２６からの各検出信号は、前記燃料噴射弁１
７を制御するコントロールユニツト３５に入力さ
れている。また前記クランク軸４およびタイミン
グ弁２８に対しては、クランク角を検出するクラ
ンク角センサ３６およびタイミング弁２８の回転
角を検出する回転角センサ３７が設けられ、これ
らのセンサ３６，３７からの検出信号もコントロ
ールユニツト３５に入力されている。上記クラン
ク角センサ３６は過給用吸気弁９の閉時期に相当
するクランク角を検出し、また上記回転角センサ
３７はタイミング弁２８の開時期に相当する回転
角を検出するようになつている。

上記コントロールユニツト３５は、前記両エア
フローメータ１６，２６の出力に応じて主吸気通
路１１および過給通路１２からそれぞれ燃焼室３
に供給される吸気量を計量する計量手段と、計量
された吸気量に応じて燃料噴射弁１７からの燃料
噴射量を制御する制御手段とを構成している。と
くにこのコントロールユニツト３５において、第
２のエアフローメータ２６の出力に応じた過給通
路１２の吸気量の計量は、前記クランク角センサ
３６および回転角センサ３７からの各検出信号に
基づき、タイミング弁２８と過給用吸気弁９とが
ともに開かれている期間だけ行われるようになつ
ている。つまり、例えば４気筒４サイクルエンジ
ンの場合、第２図に示すように、各シリンダの過
給用吸気弁９は所定順序で開閉されてそれぞれ所
定期間だけ開状態A₁となり、また、タイミング
弁２８は各シリンダに対してそれぞれ、過給用吸
気弁９の開期間の後半から過給用吸気弁９の閉弁
後まで開状態B₁となるように開閉タイミング設
定されているが、これらに対応させて、各シリン
ダに対するタイミング弁２８の開時期から過給用
吸気弁９の閉時期までの期間T₁だけ、第２のエ
アフローメータ２６からの出力に応じた吸気量の
計量が行われるようになつている。

このように構成された吸気装置によると、前記
両エアフローメータ１６，２６の出力に応じて吸
気量が計量され、この場合に第２のエアフローメ
ータ２６が二次エア通路２４の接続箇所より下流
の過給通路１２に設けられていることにより、二
次エアが計量されることがなく、実際に燃焼室３
に供給される吸気量が計量され、それに応じた燃
料噴射量の制御が行われる。

とくに過給通路１２の吸気量の計量は、タイミ
ング弁２８と過給用吸気弁９とがともに開かれて
いる期間T₁だけ行われるため、正確に吸気量が
計量される。つまり、過給通路１２から燃焼室３
に過給気が供給されるのは上記期間T₁だけであ
るが、それ以外の期間でも、例えば過給機２０に
容積型エアポンプが用いられた場合の吐出圧の脈
動や、前記リリーフ弁２１の開閉に伴う圧力変
動、タイミング弁２８からの反射波等が第２のエ
アフローメータ２６に作用し、このため過給気が
燃焼室３に供給されていなくても第２のエアフロ
ーメータ２６の出力が変化することがある。そこ
で、このような過給気が供給されない期間におけ
る第２のエアフローメータ２６の出力変化は計量
しないようにすることにより、計量誤差を生じる
ことが確実に防止されることとなる。

第３図は本発明装置の別の実施例を示してい
る。この実施例では、吸気ポート１０５に連通す
る単一の吸気通路１１１のスロツトル弁１１５上
流に過給機１２０が設けられ、またこの吸気通路
１１１における過給機１２０の下流と上流との間
に、リリーフ弁１２１を備えたリリーフ通路１２
２が接続されるとともに、これらより下流の吸気
通路１１１に流量検出手段としての圧力センサ１
２６および燃料噴射弁１１７が配設され、さらに
その下流にタイミング弁１２８が設けられてい
る。この実施例の装置は、吸気抵抗を小さくして
ポンピングロスを低減するため、上記タイミング
弁１２８を吸気弁１０８より早く閉じるようにし
てタイミング弁１２８で吸気期間を制御すること
により、予めスロツトル弁１１５の開度を大きく
するかこれを省略した状態で吸気量を調節できる
ようにしている。

この装置においてもコントロールユニツト１３
５は、上記圧力センサ１２６と、クランク角セン
サ１３６およびタイミング弁１２８の回転角セン
サ１３７からの各検出信号を受け、タイミング弁
１２８と吸気弁１０８とがともに開いている期間
だけ吸気量を計量し、計量された吸気量に応じて
燃料噴射弁１１７からの燃料噴射量を制御するよ
うにしている。つまり、この吸気装置は４気筒４
サイクルエンジンの場合、第４図に示すように、
各シリンダの吸気弁１０８が順次それぞれ所定期
間だけ開状態A₂とされるとともに、タイミング
弁１２８は吸気弁１０８が開かれる前の時期から
吸気弁開期間の途中の時間まで開状態B₂となる
ように設定されており、これらに対して吸気量の
計量期間T₂は、吸気弁１０８の開時期からタイ
ミング弁１２８の閉時期までの期間となつてい
る。

この実施例による場合も、燃焼室３に吸気が供
給される期間だけ吸気量が計量され、それ以外の
期間に圧力変動等が圧力センサ１２６に作用して
もこれが計量されることはなく、正確に吸気量が
検出される点は、第１の実施例と同様である。

（発明の効果） 以上のように本発明は、過給機とタイミング弁
との間の吸気通路に設けた流量検出手段の出力に
よつて吸気量を計量する場合に、上記タイミング
弁とその下流の吸気ポートとがともに開いている
期間だけ上記の計量を行うようにしているため、
タイミング弁を介して過給気がエンジンに供給さ
れる期間以外の期間における圧力変動の影響を除
去し、正確に吸気量を計量することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す概略図、
第２図はこの実施例における過給用吸気弁および
タイミング弁の開閉タイミングと計量期間との関
係を示す説明図、第３図は別の実施例を示す概略
図、第４図はこの実施例における吸気弁およびタ
イミング弁の開閉タイミングと計量期間との関係
を示す説明図である。 １２，１１１…過給機を備えた吸気通路、２
０，１２０…過給機、２６，１２６…流量検出手
段、２８，１２８…タイミング弁、３５，１３５
…コントロールユニツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 過給機を備えた吸気通路の上記過給機より下
   流に、エンジンと同期してこの吸気通路を開閉す
   るタイミング弁を設けたエンジンの吸気装置にお
   いて、上記過給機とタイミング弁との間の吸気通
   路に吸気流量を検出する流量検出手段を設けると
   ともに、上記タイミング弁とその下流の吸気ポー
   トとがともに開いている期間だけ上記流量検出手
   段の出力によつて上記吸気通路の吸気量を計量す
   る吸気量計量手段を備えたことを特徴とするエン
   ジンの吸気装置。