JPH06108894A - エンジンの吸気装置 - Google Patents
エンジンの吸気装置Info
- Publication number
- JPH06108894A JPH06108894A JP4259774A JP25977492A JPH06108894A JP H06108894 A JPH06108894 A JP H06108894A JP 4259774 A JP4259774 A JP 4259774A JP 25977492 A JP25977492 A JP 25977492A JP H06108894 A JPH06108894 A JP H06108894A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- throttle valve
- operating
- intake passage
- Prior art date
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- Granted
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＮＯｘが発生し易い空燃比を避けてこれより
リーンな空燃比とリッチな空燃比とに制御し、かつ、リ
ーンな運転領域とリッチな運転領域との間での運転状態
移行時に、吸入空気量を変化させることによりトルクシ
ョックを防止しつつ空燃比を変更し、かつ過渡的にＮＯ
ｘが増大することを防止する。 【構成】 ＮＯｘ発生割合が多い所定空燃比よりもリー
ンな空燃比に制御する第１の運転領域と上記所定空燃比
よりもリッチな空燃比に制御する第２の運転領域とを隣
合わせに設定した空燃比設定手段を備える一方、吸気通
路下流側の独立吸気通路６にそれぞれスロットル弁１１
を設けるとともに、上記第１，第２の運転領域の間で運
転状態が移行するときの空燃比変更時に、この両運転領
域の空燃比格差分に見合う所定量だけ上記スロットル弁
１１の開度を瞬間的に変化させるように制御するスロッ
トル弁制御手段を備える。
リーンな空燃比とリッチな空燃比とに制御し、かつ、リ
ーンな運転領域とリッチな運転領域との間での運転状態
移行時に、吸入空気量を変化させることによりトルクシ
ョックを防止しつつ空燃比を変更し、かつ過渡的にＮＯ
ｘが増大することを防止する。 【構成】 ＮＯｘ発生割合が多い所定空燃比よりもリー
ンな空燃比に制御する第１の運転領域と上記所定空燃比
よりもリッチな空燃比に制御する第２の運転領域とを隣
合わせに設定した空燃比設定手段を備える一方、吸気通
路下流側の独立吸気通路６にそれぞれスロットル弁１１
を設けるとともに、上記第１，第２の運転領域の間で運
転状態が移行するときの空燃比変更時に、この両運転領
域の空燃比格差分に見合う所定量だけ上記スロットル弁
１１の開度を瞬間的に変化させるように制御するスロッ
トル弁制御手段を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、運転領域によって空燃
比を変更する空燃比制御手段を備えたエンジンにおける
吸気装置に関するものである。
比を変更する空燃比制御手段を備えたエンジンにおける
吸気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、燃費節減が要求される運転領
域では空燃比をリーン、高負荷領域では空燃比をリッチ
にするというように、運転状態に応じて空燃比を変化さ
せる空燃比制御手段を備えたエンジンは一般に知られて
いる。
域では空燃比をリーン、高負荷領域では空燃比をリッチ
にするというように、運転状態に応じて空燃比を変化さ
せる空燃比制御手段を備えたエンジンは一般に知られて
いる。
【０００３】ところで、後にも説明するように、空燃比
が理論空燃比よりもある程度リーン側の所定空燃比（Ａ
／Ｆ＝１６付近）ではＮＯｘが発生し易く、しかも三元
触媒の触媒性能が低下するので、この程度の空燃比とさ
れる運転領域が存在すると、ＮＯｘが多く排出されてエ
ミッションの悪化を招く。
が理論空燃比よりもある程度リーン側の所定空燃比（Ａ
／Ｆ＝１６付近）ではＮＯｘが発生し易く、しかも三元
触媒の触媒性能が低下するので、この程度の空燃比とさ
れる運転領域が存在すると、ＮＯｘが多く排出されてエ
ミッションの悪化を招く。
【０００４】この問題の対策として、ＮＯｘの発生し易
い所定空燃比を避けて、これよりもリーンな運転領域と
リッチな運転領域とを隣合わせに設定し、その一方の領
域から他方の領域への運転状態移行時に、燃料噴射量を
所定量変化させることにより空燃比を急変させるように
し、また、このときのトルクの急変によるショックを防
止するため、点火時期の遅角制御によりトルクを調整す
るようにしたものが考えられている（特開昭６３−１３
９５３号公報参照）。
い所定空燃比を避けて、これよりもリーンな運転領域と
リッチな運転領域とを隣合わせに設定し、その一方の領
域から他方の領域への運転状態移行時に、燃料噴射量を
所定量変化させることにより空燃比を急変させるように
し、また、このときのトルクの急変によるショックを防
止するため、点火時期の遅角制御によりトルクを調整す
るようにしたものが考えられている（特開昭６３−１３
９５３号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように空燃比変
更時に燃料噴射量を所定量変化させつつ点火時期の遅角
制御によりトルクを調整するものは、燃費的に無駄が生
じる。
更時に燃料噴射量を所定量変化させつつ点火時期の遅角
制御によりトルクを調整するものは、燃費的に無駄が生
じる。
【０００６】そこで、リーン領域とリッチ領域との間の
運転状態移行時に、燃料噴射量は急変させずに、両領域
の空燃比格差分だけ吸入空気量を変化させるようにすれ
ば、トルクの急変を避けつつ空燃比を変更し、かつ燃料
の無駄をなくす等のメリットが期待できる。
運転状態移行時に、燃料噴射量は急変させずに、両領域
の空燃比格差分だけ吸入空気量を変化させるようにすれ
ば、トルクの急変を避けつつ空燃比を変更し、かつ燃料
の無駄をなくす等のメリットが期待できる。
【０００７】ところが、吸気マニホールドの上流にスロ
ットル弁が設けられている一般的なエンジンにおいて
は、スロットル弁の開度を急変させたとしても、スロッ
トル弁下流の吸気マニホールドのボリュームにより、吸
入空気量の変化は緩慢になり、その吸入空気量変化の途
中でＮＯｘが発生し易い空燃比を通り、ＮＯｘ抑制効果
が阻害されるというという問題が残される。
ットル弁が設けられている一般的なエンジンにおいて
は、スロットル弁の開度を急変させたとしても、スロッ
トル弁下流の吸気マニホールドのボリュームにより、吸
入空気量の変化は緩慢になり、その吸入空気量変化の途
中でＮＯｘが発生し易い空燃比を通り、ＮＯｘ抑制効果
が阻害されるというという問題が残される。
【０００８】なお、スロットル弁による吸入空気量調整
の構造としては、例えば各気筒毎の独立吸気通路にそれ
ぞれスロットル弁を設けたもの（特開昭６３−１５４８
２７号公報参照）、スロットル弁を電気的な駆動手段で
駆動して要求に応じたスロットル開度の制御を行なうよ
うにしたもの（特開昭６０−２７７４４号公報参照）等
が従来において知られているが、上記のような問題の対
策としては考えられていなかった。
の構造としては、例えば各気筒毎の独立吸気通路にそれ
ぞれスロットル弁を設けたもの（特開昭６３−１５４８
２７号公報参照）、スロットル弁を電気的な駆動手段で
駆動して要求に応じたスロットル開度の制御を行なうよ
うにしたもの（特開昭６０−２７７４４号公報参照）等
が従来において知られているが、上記のような問題の対
策としては考えられていなかった。
【０００９】本発明は、上記の事情に鑑み、ＮＯｘが発
生し易い空燃比を避けてこれよりリーンな空燃比とリッ
チな空燃比とに制御し、かつ、空燃比の変更時に、吸入
空気量を迅速に急変させて、トルクショックを防止する
とともに有効にＮＯｘを抑制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。
生し易い空燃比を避けてこれよりリーンな空燃比とリッ
チな空燃比とに制御し、かつ、空燃比の変更時に、吸入
空気量を迅速に急変させて、トルクショックを防止する
とともに有効にＮＯｘを抑制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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、運転領域によって空燃比を変更し、か
つ、ＮＯｘ発生割合が多い所定空燃比よりもリーンな空
燃比に制御する第１の運転領域と上記所定空燃比よりも
リッチな空燃比に制御する第２の運転領域とを隣合わせ
に設定した空燃比設定手段を有するエンジンにおいて、
吸気通路下流側の各気筒毎の独立吸気通路にそれぞれス
ロットル弁を設けるとともに、運転状態が上記第１，第
２の運転領域の一方から他方へ移行するときの空燃比変
更時に、この両運転領域の空燃比格差分に見合う所定量
だけ上記スロットル弁の開度を瞬間的に変化させるスロ
ットル弁制御手段を設けたものである。
に、本発明は、運転領域によって空燃比を変更し、か
つ、ＮＯｘ発生割合が多い所定空燃比よりもリーンな空
燃比に制御する第１の運転領域と上記所定空燃比よりも
リッチな空燃比に制御する第２の運転領域とを隣合わせ
に設定した空燃比設定手段を有するエンジンにおいて、
吸気通路下流側の各気筒毎の独立吸気通路にそれぞれス
ロットル弁を設けるとともに、運転状態が上記第１，第
２の運転領域の一方から他方へ移行するときの空燃比変
更時に、この両運転領域の空燃比格差分に見合う所定量
だけ上記スロットル弁の開度を瞬間的に変化させるスロ
ットル弁制御手段を設けたものである。
【００１１】この発明において、吸気マニホールド上流
の吸気通路に、アクセル操作部の操作量に対応して開度
が変化する上流側スロットル弁を設けるとともに、この
上流側スロットル弁よりも下流で、かつ、吸気通路下流
側のスロットル弁の配設箇所よりも上流に、機械式過給
機を設けることも好ましい。
の吸気通路に、アクセル操作部の操作量に対応して開度
が変化する上流側スロットル弁を設けるとともに、この
上流側スロットル弁よりも下流で、かつ、吸気通路下流
側のスロットル弁の配設箇所よりも上流に、機械式過給
機を設けることも好ましい。
【００１２】また、吸気マニホールド上流の吸気通路
に、アクセル操作部に連動する機械式スロットル弁を設
けるとともに、吸気通路下流側の各気筒毎の独立吸気通
路にそれぞれ設けたスロットル弁を、電気的な駆動手段
に接続することが好ましい。
に、アクセル操作部に連動する機械式スロットル弁を設
けるとともに、吸気通路下流側の各気筒毎の独立吸気通
路にそれぞれ設けたスロットル弁を、電気的な駆動手段
に接続することが好ましい。
【００１３】
【作用】上記構成によると、上記第１，第２運転領域の
間での運転状態移行時に、上記スロットル開度の変化に
よる空気供給量の変化により、トルクは急変せずに空燃
比が変更される。とくに、スロットル弁が気筒毎の独立
吸気通路に設けられて、スロットル弁から燃焼室までの
通路容積が小さくされ、スロットル弁の開度変化に応じ
て応答性よく吸入空気量が変化することにより、ＮＯｘ
発生割合の多い空燃比よりもリーン側とリッチ側との間
で空燃比が瞬間的に変化する。このため、空燃比変更時
に過渡的にＮＯｘが増大することが避けられる。
間での運転状態移行時に、上記スロットル開度の変化に
よる空気供給量の変化により、トルクは急変せずに空燃
比が変更される。とくに、スロットル弁が気筒毎の独立
吸気通路に設けられて、スロットル弁から燃焼室までの
通路容積が小さくされ、スロットル弁の開度変化に応じ
て応答性よく吸入空気量が変化することにより、ＮＯｘ
発生割合の多い空燃比よりもリーン側とリッチ側との間
で空燃比が瞬間的に変化する。このため、空燃比変更時
に過渡的にＮＯｘが増大することが避けられる。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例による吸気装置を示し、この図
において、１は複数の気筒２を備えたエンジン本体、３
は吸気通路である。上記吸気通路３は、上流側の共通吸
気通路４と、下流側の吸気マニホールド５とからなり、
吸気マニホールド５は気筒別の独立吸気通路６を有して
いる。そして、各独立吸気通路６の下流端の吸気ポート
７が各気筒２の燃焼室に開口し、図外の吸気弁で開閉さ
れるようになっている。上記共通吸気通路４には、エア
クリーナ８およびエアフローメータ９が配設されてい
る。
図１は本発明の一実施例による吸気装置を示し、この図
において、１は複数の気筒２を備えたエンジン本体、３
は吸気通路である。上記吸気通路３は、上流側の共通吸
気通路４と、下流側の吸気マニホールド５とからなり、
吸気マニホールド５は気筒別の独立吸気通路６を有して
いる。そして、各独立吸気通路６の下流端の吸気ポート
７が各気筒２の燃焼室に開口し、図外の吸気弁で開閉さ
れるようになっている。上記共通吸気通路４には、エア
クリーナ８およびエアフローメータ９が配設されてい
る。
【００１５】上記各独立吸気通路６にはそれぞれ、その
下流端付近に燃料噴射弁１０が配設されるとともに、こ
の燃料噴射弁１０の直上流で、吸気ポート７の近傍に、
スロットル弁１１が配設されている。この気筒毎の独立
吸気通路６に設けられた各スロットル弁１１は、同時に
作動されるように共通の軸１２で相互に連結され、この
軸１２が、ステップモータ等の電気的なアクチュエータ
（駆動手段）１３に連結されている。
下流端付近に燃料噴射弁１０が配設されるとともに、こ
の燃料噴射弁１０の直上流で、吸気ポート７の近傍に、
スロットル弁１１が配設されている。この気筒毎の独立
吸気通路６に設けられた各スロットル弁１１は、同時に
作動されるように共通の軸１２で相互に連結され、この
軸１２が、ステップモータ等の電気的なアクチュエータ
（駆動手段）１３に連結されている。
【００１６】また、２０は排気通路であって、気筒毎の
独立排気通路２２を有する排気マニホールド２１とその
下流の共通排気通路２４とからなっており、各独立排気
通路２２の上流端の排気ポート２３が燃焼室に開口し
て、図外の排気弁で開閉されるようになっている。上記
共通排気通路２４には、触媒装置２５が設けられてい
る。
独立排気通路２２を有する排気マニホールド２１とその
下流の共通排気通路２４とからなっており、各独立排気
通路２２の上流端の排気ポート２３が燃焼室に開口し
て、図外の排気弁で開閉されるようになっている。上記
共通排気通路２４には、触媒装置２５が設けられてい
る。
【００１７】３０はコントロールユニットであり、マイ
クロコンピュータ等で構成されている。このコントロー
ルユニット３０には、上記エアフローメータ９からの吸
入空気量の検出信号が入力されるとともに、エンジン回
転数を検出する回転数センサ３５、アクセルペダルの操
作量を検出するアクセル操作量センサ３６、空燃比を検
出する空燃比センサ３７等からの信号が入力されてい
る。そしてコントロールユニット３０から、上記燃料噴
射弁１０に燃料噴射制御信号が出力されるとともに、ス
ロットル弁１１のアクチュエータ１３にスロットル開度
制御信号が出力されている。
クロコンピュータ等で構成されている。このコントロー
ルユニット３０には、上記エアフローメータ９からの吸
入空気量の検出信号が入力されるとともに、エンジン回
転数を検出する回転数センサ３５、アクセルペダルの操
作量を検出するアクセル操作量センサ３６、空燃比を検
出する空燃比センサ３７等からの信号が入力されてい
る。そしてコントロールユニット３０から、上記燃料噴
射弁１０に燃料噴射制御信号が出力されるとともに、ス
ロットル弁１１のアクチュエータ１３にスロットル開度
制御信号が出力されている。
【００１８】上記コントロールユニット３０は、図２に
示すように、運転状態に応じて空燃比を設定するための
空燃比設定手段３１と、燃料制御手段３２およびスロッ
トル弁制御手段３３を含んでいる。上記空燃比設定手段
３１は、予め運転領域によって空燃比を定めた空燃比マ
ップ３４を有し、エンジン負荷信号３８（例えばアクセ
ル操作量の検出信号）と回転数センサ３５からの信号と
によって調べられる運転状態に応じ、空燃比マップ３４
から空燃比を読み出すようになっている。上記空燃比マ
ップ３４は、例えば図３のように、エンジン負荷および
エンジン回転数がそれぞれ所定値以下の第１の領域Ａで
は、ＮＯｘ発生割合が多い所定空燃比よりもリーンな空
燃比とし、比較的高負荷側および高回転側の第２の領域
Ｂでは、上記所定空燃比よりもリッチであるλ＝１の空
燃比とし、全負荷付近の第３の領域Ｃではさらにリッチ
な空燃比とするように定められており、上記第１の領域
Ａと第２の領域Ｂとが隣合うように設定されている。
示すように、運転状態に応じて空燃比を設定するための
空燃比設定手段３１と、燃料制御手段３２およびスロッ
トル弁制御手段３３を含んでいる。上記空燃比設定手段
３１は、予め運転領域によって空燃比を定めた空燃比マ
ップ３４を有し、エンジン負荷信号３８（例えばアクセ
ル操作量の検出信号）と回転数センサ３５からの信号と
によって調べられる運転状態に応じ、空燃比マップ３４
から空燃比を読み出すようになっている。上記空燃比マ
ップ３４は、例えば図３のように、エンジン負荷および
エンジン回転数がそれぞれ所定値以下の第１の領域Ａで
は、ＮＯｘ発生割合が多い所定空燃比よりもリーンな空
燃比とし、比較的高負荷側および高回転側の第２の領域
Ｂでは、上記所定空燃比よりもリッチであるλ＝１の空
燃比とし、全負荷付近の第３の領域Ｃではさらにリッチ
な空燃比とするように定められており、上記第１の領域
Ａと第２の領域Ｂとが隣合うように設定されている。
【００１９】上記燃料制御手段３２は、運転状態が上記
マップ中の同一領域Ａにある状態が持続しているときに
は、エアフローメータ９、回転数センサ３５、空燃比セ
ンサ３７等からの信号に応じ、設定空燃比となるように
燃料噴射量を制御する。また、上記スロットル弁制御手
段３３は、通常はアクセル操作量センサ３６により検出
されアクセル操作量に対応するようにスロットル弁１１
の開度を制御するが、運転状態が上記第１の運転領域Ａ
から第２の運転領域Ｂへ移行するときや逆に第２の運転
領域Ｂから第１の運転領域Ａへ移行するときには、この
両運転領域Ａ，Ｂの空燃比格差分に見合う所定量だけ上
記スロットル弁１１の開度を瞬間的に変化させるように
なっている。そしてこのような運転状態移行時に、上記
燃料制御手段３２は燃料噴射量を大きく変動させること
がないようになっている。
マップ中の同一領域Ａにある状態が持続しているときに
は、エアフローメータ９、回転数センサ３５、空燃比セ
ンサ３７等からの信号に応じ、設定空燃比となるように
燃料噴射量を制御する。また、上記スロットル弁制御手
段３３は、通常はアクセル操作量センサ３６により検出
されアクセル操作量に対応するようにスロットル弁１１
の開度を制御するが、運転状態が上記第１の運転領域Ａ
から第２の運転領域Ｂへ移行するときや逆に第２の運転
領域Ｂから第１の運転領域Ａへ移行するときには、この
両運転領域Ａ，Ｂの空燃比格差分に見合う所定量だけ上
記スロットル弁１１の開度を瞬間的に変化させるように
なっている。そしてこのような運転状態移行時に、上記
燃料制御手段３２は燃料噴射量を大きく変動させること
がないようになっている。
【００２０】当実施例の吸気装置の作用を、図４および
図５を参照しつつ次に説明する。
図５を参照しつつ次に説明する。
【００２１】図４は空燃比とＮＯｘ発生量との関係を示
し、この図のように、理論空燃比（λ＝１）よりもある
程度リーン側のＡ／Ｆ＝１６付近の空燃比域ＸでＮＯｘ
発生割合が増大する。そこで、上記第１の運転領域Ａで
はＮＯｘ発生量の多い空燃比域Ｘよりリーン側とされる
ことによりＮＯｘの発生が抑制され、また、上記第２の
運転領域ＢではＮＯｘ発生量の多い空燃比域Ｘに対して
リッチ側で、かつ触媒装置の浄化性能が高いλ＝１とさ
れることによりＮＯｘが低減される。
し、この図のように、理論空燃比（λ＝１）よりもある
程度リーン側のＡ／Ｆ＝１６付近の空燃比域ＸでＮＯｘ
発生割合が増大する。そこで、上記第１の運転領域Ａで
はＮＯｘ発生量の多い空燃比域Ｘよりリーン側とされる
ことによりＮＯｘの発生が抑制され、また、上記第２の
運転領域ＢではＮＯｘ発生量の多い空燃比域Ｘに対して
リッチ側で、かつ触媒装置の浄化性能が高いλ＝１とさ
れることによりＮＯｘが低減される。
【００２２】図６は上記第１の運転領域Ａにある状態か
らアクセルペダルが徐々に踏み込まれることにより第２
の運転領域Ｂに移行した場合の、各種要素の変化を示し
ている。図のように、ｔ0 の時点からアクセルペダルが
徐々に踏み込まれる（線ａ）と、第１の運転領域Ａから
第２の運転領域Ｂに移行した時点ｔ1 で、空燃比の設定
値がリーンな値からλ＝１に変更される。この空燃比変
更時ｔ1 に、それまでアクセル踏み込み量の変化に対応
して徐々に大きくなっていたスロットル開度が、空燃比
の格差に見合う所定量だけ瞬間的に小さくなるように制
御され（線ｂ）、これによって燃焼室に供給される空気
の流量が減少する（線ｃ）。そして、燃料噴射量（噴射
パルス幅）は大きく急変せずに、ほぼアクセル踏み込み
量の変化に対応して徐々に変化しつつ（線ｄ）、上記空
気流量の減少により空燃比の変更が達成される（線
ｇ）。
らアクセルペダルが徐々に踏み込まれることにより第２
の運転領域Ｂに移行した場合の、各種要素の変化を示し
ている。図のように、ｔ0 の時点からアクセルペダルが
徐々に踏み込まれる（線ａ）と、第１の運転領域Ａから
第２の運転領域Ｂに移行した時点ｔ1 で、空燃比の設定
値がリーンな値からλ＝１に変更される。この空燃比変
更時ｔ1 に、それまでアクセル踏み込み量の変化に対応
して徐々に大きくなっていたスロットル開度が、空燃比
の格差に見合う所定量だけ瞬間的に小さくなるように制
御され（線ｂ）、これによって燃焼室に供給される空気
の流量が減少する（線ｃ）。そして、燃料噴射量（噴射
パルス幅）は大きく急変せずに、ほぼアクセル踏み込み
量の変化に対応して徐々に変化しつつ（線ｄ）、上記空
気流量の減少により空燃比の変更が達成される（線
ｇ）。
【００２３】この場合に、仮に吸気通路上流側にスロッ
トル弁が設けられているとすると、上記空燃比変更時点
ｔ1 でスロットル開度を瞬間的に小さくしても、スロッ
トル弁下流における空気流量の減少は緩慢になり（破線
ｃ’）、このため実際の空燃比の変動も緩慢となって
（破線ｇ’）、その変動途中の空燃比でＮＯｘ発生量が
多くかつ触媒性能の悪い空燃比を通ることにより、触媒
装置下流側でもＮＯｘが増大する（破線ｆ’）。また、
点火時期は設定空燃比の変化に対応して制御される（線
ｈ）ので、実際の空燃比変動が緩慢になると、最適点火
時期からのずれが生じることでトルクの落ち込みを生じ
る（破線ｅ’）。
トル弁が設けられているとすると、上記空燃比変更時点
ｔ1 でスロットル開度を瞬間的に小さくしても、スロッ
トル弁下流における空気流量の減少は緩慢になり（破線
ｃ’）、このため実際の空燃比の変動も緩慢となって
（破線ｇ’）、その変動途中の空燃比でＮＯｘ発生量が
多くかつ触媒性能の悪い空燃比を通ることにより、触媒
装置下流側でもＮＯｘが増大する（破線ｆ’）。また、
点火時期は設定空燃比の変化に対応して制御される（線
ｈ）ので、実際の空燃比変動が緩慢になると、最適点火
時期からのずれが生じることでトルクの落ち込みを生じ
る（破線ｅ’）。
【００２４】これに対し、当実施例の装置によると、ス
ロットル弁から燃焼室までの通路容積が小さいため、上
記空燃比変更時点ｔ1 でのスロットル開度変化に対応し
た空気流量減少が応答性良く行なわれ（線ｃ）、これに
よって空燃比がリーンからλ＝１へ瞬間的に変化する
（線ｇ）ので、空燃比変更時にもＮＯｘが少なく保たれ
る（線ｆ）。また、上記のような最適点火時期からのず
れによるトルクの落ち込みを生じることがなく、アクセ
ル踏み込み量の変化に対応する燃料噴射量の増加に対応
してトルクが滑らかに変化し（線ｅ）、トルクショック
が防止される。
ロットル弁から燃焼室までの通路容積が小さいため、上
記空燃比変更時点ｔ1 でのスロットル開度変化に対応し
た空気流量減少が応答性良く行なわれ（線ｃ）、これに
よって空燃比がリーンからλ＝１へ瞬間的に変化する
（線ｇ）ので、空燃比変更時にもＮＯｘが少なく保たれ
る（線ｆ）。また、上記のような最適点火時期からのず
れによるトルクの落ち込みを生じることがなく、アクセ
ル踏み込み量の変化に対応する燃料噴射量の増加に対応
してトルクが滑らかに変化し（線ｅ）、トルクショック
が防止される。
【００２５】なお、図５に例示する場合とは逆にアクセ
ルペダルが踏み込み状態から徐々に戻されることにより
第２の領域Ｂから第１の領域Ａに移行する場合は、スロ
ットル開度等が図６の変化を逆にたどることになる。
ルペダルが踏み込み状態から徐々に戻されることにより
第２の領域Ｂから第１の領域Ａに移行する場合は、スロ
ットル開度等が図６の変化を逆にたどることになる。
【００２６】図６は本発明の別の実施例を示している。
この実施例では、各独立吸気通路６に設けられたスロッ
トル弁（以下、当実施例では下流側スロットル弁とい
う）１１に加え、吸気マニホールド５より上流の共通吸
気通路４に、上流側スロットル弁４０が設けられてい
る。この上流側スロットル弁４０は、図外のアクセルペ
ダルに連動して開度が変化する機械式のスロットル弁と
されている。また、下流側スロットル弁１１は、図１の
実施例と同様に電気的なアクチュエータ１３により軸１
２を介して作動されるようになっている。
この実施例では、各独立吸気通路６に設けられたスロッ
トル弁（以下、当実施例では下流側スロットル弁とい
う）１１に加え、吸気マニホールド５より上流の共通吸
気通路４に、上流側スロットル弁４０が設けられてい
る。この上流側スロットル弁４０は、図外のアクセルペ
ダルに連動して開度が変化する機械式のスロットル弁と
されている。また、下流側スロットル弁１１は、図１の
実施例と同様に電気的なアクチュエータ１３により軸１
２を介して作動されるようになっている。
【００２７】また、上流側スロットル弁４０より下流
で、下流側スロットル弁１１の配設箇所よりも上流側の
吸気通路３には、エンジン出力軸によりベルト等の伝動
手段４２を介して駆動される機械式過給機４１が設けら
れている。さらに吸気通路３には、この過給機４１の下
流に位置して過給気を冷却するインタクーラ４３と、過
給機をバイパスするバイパス通路４４と、低負荷時にこ
のバイパス通路４４を開くバイパス制御弁４５が設けら
れている。その他の構造は第１の実施例と同様である。
で、下流側スロットル弁１１の配設箇所よりも上流側の
吸気通路３には、エンジン出力軸によりベルト等の伝動
手段４２を介して駆動される機械式過給機４１が設けら
れている。さらに吸気通路３には、この過給機４１の下
流に位置して過給気を冷却するインタクーラ４３と、過
給機をバイパスするバイパス通路４４と、低負荷時にこ
のバイパス通路４４を開くバイパス制御弁４５が設けら
れている。その他の構造は第１の実施例と同様である。
【００２８】図７はアクセル踏み込み量と上記上流側ス
ロットル弁４０および下流側スロットル弁１１の開度と
の関係を示している。
ロットル弁４０および下流側スロットル弁１１の開度と
の関係を示している。
【００２９】この図のように、アクセル踏み込み量が次
第に増加したとき、上流側スロットル弁４０の開度はア
クセル踏み込み量に対応して変化する。一方、コントロ
ールユニット３０によりアクチュエータ１３を介して制
御される下流側スロットル弁は、アクセル踏み込み量が
小さいときは全開とされ、空燃比がＮＯｘ発生量の多い
所定空燃比よりリーンにされる第１の運転領域と上記所
定空燃比よりリッチとされる第２の運転領域との境界に
相当する所定アクセル踏み込み量において所定開度まで
閉じられ、これよりアクセル踏み込み量が大きくなると
それに対応して開度が変化するように、その開度特性が
設定されている。なお、図３のような空燃比マップによ
る運転領域毎の空燃比の設定、および燃料噴射量の制御
等は先の実施例と同様である。
第に増加したとき、上流側スロットル弁４０の開度はア
クセル踏み込み量に対応して変化する。一方、コントロ
ールユニット３０によりアクチュエータ１３を介して制
御される下流側スロットル弁は、アクセル踏み込み量が
小さいときは全開とされ、空燃比がＮＯｘ発生量の多い
所定空燃比よりリーンにされる第１の運転領域と上記所
定空燃比よりリッチとされる第２の運転領域との境界に
相当する所定アクセル踏み込み量において所定開度まで
閉じられ、これよりアクセル踏み込み量が大きくなると
それに対応して開度が変化するように、その開度特性が
設定されている。なお、図３のような空燃比マップによ
る運転領域毎の空燃比の設定、および燃料噴射量の制御
等は先の実施例と同様である。
【００３０】この実施例によると、上流側スロットル弁
４０が機械的にアクセルペダルに連動して作動すること
により、信頼性が確保される。そして、第１の運転領域
から第２の運転領域へ移行する空燃比変更時点ｔ1 では
下流側スロットル弁の開度が小さくされ、これに規制さ
れて燃焼室に供給される空気の流量が減少することによ
り、トルクの変化を滑らかにしつつＮＯｘを抑制する等
の作用は、先の実施例と同様に得られる。
４０が機械的にアクセルペダルに連動して作動すること
により、信頼性が確保される。そして、第１の運転領域
から第２の運転領域へ移行する空燃比変更時点ｔ1 では
下流側スロットル弁の開度が小さくされ、これに規制さ
れて燃焼室に供給される空気の流量が減少することによ
り、トルクの変化を滑らかにしつつＮＯｘを抑制する等
の作用は、先の実施例と同様に得られる。
【００３１】また、機械式過給機４１が設けられている
ことにより出力性能が高められ、また、とくにこの過給
機４１が上流側スロットル弁４０より下流に設けられて
いると、吸気がバイパスされる低負荷時に過給機が小さ
な負荷で予回転し、高負荷移行時の過給機の駆動性能が
高められる。
ことにより出力性能が高められ、また、とくにこの過給
機４１が上流側スロットル弁４０より下流に設けられて
いると、吸気がバイパスされる低負荷時に過給機が小さ
な負荷で予回転し、高負荷移行時の過給機の駆動性能が
高められる。
【００３２】
【発明の効果】請求項１に記載の発明は、ＮＯｘ発生割
合が多い所定空燃比よりもリーンな空燃比に制御する第
１の運転領域と上記所定空燃比よりもリッチな空燃比に
制御する第２の運転領域とを隣合わせに設定したものに
おいて、上記第１，第２の運転領域の一方から他方へ移
行するときの空燃比変更時に、この両運転領域の空燃比
格差分に見合う所定量だけ上記スロットル弁の開度を瞬
間的に変化させるように制御しているため、燃料供給量
は急激に変化させないようにしてトルクの急変を避けつ
つ、上記のような空燃比の変更を空気供給量の変化によ
り達成することができる。とくに、吸気通路下流側の各
気筒毎の独立吸気通路にそれぞれスロットル弁を設けて
このスロットル弁を上記のように制御することにより、
スロットル開度の変化に応じ、空気供給量が応答性よく
変化して瞬時に空燃比が変更されるため、空燃比変更時
に過渡的にＮＯｘが増大することを防止することがで
き、ＮＯｘ低減の効果を高めることができる。
合が多い所定空燃比よりもリーンな空燃比に制御する第
１の運転領域と上記所定空燃比よりもリッチな空燃比に
制御する第２の運転領域とを隣合わせに設定したものに
おいて、上記第１，第２の運転領域の一方から他方へ移
行するときの空燃比変更時に、この両運転領域の空燃比
格差分に見合う所定量だけ上記スロットル弁の開度を瞬
間的に変化させるように制御しているため、燃料供給量
は急激に変化させないようにしてトルクの急変を避けつ
つ、上記のような空燃比の変更を空気供給量の変化によ
り達成することができる。とくに、吸気通路下流側の各
気筒毎の独立吸気通路にそれぞれスロットル弁を設けて
このスロットル弁を上記のように制御することにより、
スロットル開度の変化に応じ、空気供給量が応答性よく
変化して瞬時に空燃比が変更されるため、空燃比変更時
に過渡的にＮＯｘが増大することを防止することがで
き、ＮＯｘ低減の効果を高めることができる。
【００３３】また、この発明において、上記の吸気通路
下流側のスロットル弁に加えて上流側スロットル弁を設
け、その下流に機械式過給機を設けると（請求項２）、
高負荷移行時の機械式過給機の過給性能等を良好にしつ
つ、上記の効果を発揮させることができる。
下流側のスロットル弁に加えて上流側スロットル弁を設
け、その下流に機械式過給機を設けると（請求項２）、
高負荷移行時の機械式過給機の過給性能等を良好にしつ
つ、上記の効果を発揮させることができる。
【００３４】また、この発明において、吸気通路上流側
に機械式スロットル弁を設けるとともに、下流側のスロ
ットル弁を電気駆動式とすると、信頼性を確保しつつ、
上記の効果を発揮させることができる。
に機械式スロットル弁を設けるとともに、下流側のスロ
ットル弁を電気駆動式とすると、信頼性を確保しつつ、
上記の効果を発揮させることができる。
【図１】本発明の一実施例による吸気装置の概略図であ
る。
る。
【図２】制御系統のブロック図である。
【図３】空燃比制御マップを示す図である。
【図４】空燃比とＮＯｘとの関係を示す特性図である。
【図５】アクセルペダルが徐々に踏み込まれることによ
り運転状態移行時の、各種要素の変化を示すタイムチャ
ートである。
り運転状態移行時の、各種要素の変化を示すタイムチャ
ートである。
【図６】別の実施例による吸気装置の概略図である。
【図７】図６の実施例による場合のアクセル踏み込み量
の変化に応じたスロットル開度の変化を示す説明図であ
る。
の変化に応じたスロットル開度の変化を示す説明図であ
る。
１ エンジン本体 ２ 気筒 ３ 吸気通路 ６ 独立吸気通路 １０ 燃料噴射弁 １１ スロットル弁 ３０ コントロールユニット ３１ 空燃比設定手段 ３３ スロットル弁制御手段 ４０ 上流側スロットル弁 ４１ 機械式過給機
Claims (3)
- 【請求項１】 運転領域によって空燃比を変更し、か
つ、ＮＯｘ発生割合が多い所定空燃比よりもリーンな空
燃比に制御する第１の運転領域と上記所定空燃比よりも
リッチな空燃比に制御する第２の運転領域とを隣合わせ
に設定した空燃比設定手段を有するエンジンにおいて、
吸気通路下流側の各気筒毎の独立吸気通路にそれぞれス
ロットル弁を設けるとともに、運転状態が上記第１，第
２の運転領域の一方から他方へ移行するときの空燃比変
更時に、この両運転領域の空燃比格差分に見合う所定量
だけ上記スロットル弁の開度を瞬間的に変化させるスロ
ットル弁制御手段を設けたことを特徴とするエンジンの
吸気装置。 - 【請求項２】 吸気マニホールド上流の吸気通路に、ア
クセル操作部の操作量に対応して開度が変化する上流側
スロットル弁を設けるとともに、この上流側スロットル
弁よりも下流で、かつ、吸気通路下流側のスロットル弁
の配設箇所よりも上流に、機械式過給機を設けたことを
特徴とする請求項１記載のエンジンの吸気装置。 - 【請求項３】 吸気マニホールド上流の吸気通路に、ア
クセル操作部に連動する機械式スロットル弁を設けると
ともに、吸気通路下流側の各気筒毎の独立吸気通路にそ
れぞれ設けたスロットル弁を、電気的な駆動手段に接続
したことを特徴とする請求項１または２記載のエンジン
の吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25977492A JP3193476B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | エンジンの吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25977492A JP3193476B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | エンジンの吸気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06108894A true JPH06108894A (ja) | 1994-04-19 |
| JP3193476B2 JP3193476B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=17338787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25977492A Expired - Fee Related JP3193476B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | エンジンの吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3193476B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000074662A (ko) * | 1999-05-25 | 2000-12-15 | 이관기 | 자동차용 흡입장치 |
| JP2018123745A (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 三菱重工業株式会社 | エンジン制御装置、エンジン、およびエンジン制御方法 |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP25977492A patent/JP3193476B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000074662A (ko) * | 1999-05-25 | 2000-12-15 | 이관기 | 자동차용 흡입장치 |
| JP2018123745A (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 三菱重工業株式会社 | エンジン制御装置、エンジン、およびエンジン制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3193476B2 (ja) | 2001-07-30 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |