JPS5929725A - 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】 本発明はエンジンの吸気装置に関し、特に部分過給方式
の吸気装置の改良に関するものである。

従来、吸気過給によりエンジンの出力性能の向上を図り
、とくに、小容量の過給機で効率よく吸気過給を行い爵
る装置として、特開昭５６−８５５２２号公報に示され
るようないわゆる部分過給方式の吸気装置が知られてい
る。この装置は、自然吸気用の第１吸気通路（主吸気通
路）と、過給機を備えた第２吸気通路（過給通路）と、
過給機下流の第２吸気通路に設けた開閉弁（タイミング
バルブ）とを有し、該開閉弁はエンジンの出力軸に機械
的に同期して所定のタイミングで開閉するようにし、こ
れらによシ、主として高負荷運転時に、第１吸気通路か
らの自然吸気に加えて第２吸気通路から過給気を燃焼室
に供給するようにしたものである。

ところで、一般にエンジンの減速時（とくにその初期）
には、エンジンの回転数が高い状態で吸気通路中のスロ
ットル弁が急激に最小開度に閉じられることに起因して
、吸気負圧が非常に大きくなり、吸気細路の管壁に（４
着した燃料が燃焼室に吸い込まれる等により混合気が過
濃になって、燃焼室内で不完全燃焼を生じるなどの問題
がある。

その対策として、一般の吸気装置においては、吸気通路
のスロットル弁をバイパスする減速時用通路を設け、こ
の通路に制御弁を設けて減速時に１該弁を開き空気を導
入するようにしたものが知られている。しかし、前述の
部分過給方式の吸気装置にこのような減速時対策手段を
付加する場合、第１吸気通路ならびに第２吸気通路に加
えてさらに上記減速時用通路および制御弁を設けるので
は、吸気系の配管等が非常に複雑になるという欠点があ
った。

本発明はこれらの事情に鑑み、部分過給方式の吸気装置
における過給用の第２吸気通路および該通路中の開閉弁
を減速時対策手段に兼用し、簡単な構造により、減速時
の不完全燃焼等の問題を解消することのできる吸気装置
を提供せんとするものである。

以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。

第１図において、１はエンジンの気筒、２は気筒１内に
形成された燃焼室、３は吸気通路であって、該吸気通路
３は、自然吸気用の第１吸気通路４と、過給用の第２吸
気通路５とを備えている。

吸気通路３の上流端側はエアクリーナ６に接続され、第
１吸気通路４の途中には吸気量検出用の第１エアフロメ
ータ７が設けられ、このエアフロメーク７より上流にお
いて上記第１吸気通路４と第２吸気通路５とが互いに分
岐している。第１吸気通路４中には、アクセルペダル（
図示せず）に連動するスロットル介８が設けられるとと
もに、これよシ下流に燃料噴射ノズル９が配置されてい
るロ一方、第２吸気通路５中には、エンジンによって常
時駆動されるベーンポンプ等の過給機１０が装備される
とともに、該過給機１０より下流に開閉弁１１が設けら
れている。該開閉弁１１は開弁時間および開弁度（弁ス
トローク量）が可変な弁で構成され、電気的に開弁時間
が制御可能な電磁弁を用いて構成される。上記過給機１
０と開閉弁１１との間の第２吸気通路５には吸気量検出
用の第２エアフロメータ７′が設けられている。

前記燃焼室２には、第１吸気通路４に連通ずる第１吸気
ポート１２と、第２吸気通路５に連通する第２吸気ポー
ト１３と、排気通路１４に連通する排気ポート１５とが
開口し、該各ポート１２゜１３．１５に、第１吸気弁１
６、第２吸気弁１７および排気弁１８がそれぞれ装備さ
れている。上記第１吸気弁１６はほぼ吸入行程期間中開
弁し、＠２吸気弁１７は吸入行程の終期ないし圧縮行程
の初期に囲いて圧縮行程の途中に閉じ、排気弁１８は排
気行程で開弁するようにしている。

１９は第２エアフロメータ７′と過給機ｌＯとの間の第
２吸気通路から分岐し、２次エアを排気ガス中に導入す
る２次エア通路、２０は該２次ニアの供給量を制御する
制御弁である。

２１はエンジンの出力軸の回転角を検出する出力軸回転
角センサ、２２はエンジン負荷に相当するスロットル弁
開度を検出するスロットル弁開度センサで、これらのセ
ンサ２１，２２および前記第１．第２エアフロメータ７
．７′による各検出信号は、制御回路２５に入力される
。

この制御回路２５は、第２図に示すように、回転数検出
回路２６と、減速検出回路２７と、燃料噴射皿制御部２
８と、前記開閉弁１１の開弁時間および開弁度−を制御
する制御装置としての開閉弁制剃部２９と、過給運転時
を検出する過給運転検出回路３０とを含んでいる。上記
回転数検出回路２６は、出力軸回転角センサ２１との結
合によって回転数検出器を構成するもので、該センサ２
１からの信号を受け、このｆａ号に基づいて回転数を検
出するようにしている。また、上記減速検出回路２７は
、上記出力軸回転角センサ２１、回転数検出回路２６お
よび前記スロットル弁開度センサ２２との結合によって
減速運転検出器を構成するもので、回転数検出回路２６
からの検出信号を受ける設定電圧発生回路３１と、比較
回路３２とを有する。そして、回転数検出回路２６によ
り検出されるエンジン回転数に応じて、その回転数での
減速検出の基準となる負荷（スロットル弁開度）に相当
する設定電圧が上記設定電圧発生回路３１により与えら
れ、この設定電圧とスロットル弁開度センサ２２からの
検出信号とが比較回路３２により比較されて、スロット
ル弁開度検出信号が上記設定電圧以下となったとき減速
運転検出信号が得られるようにしている。

燃料噴射量制御部２８は、燃料噴射パルスの、（ルス幅
発生回路３３と駆動回路３４とで構成されている。パル
ス幅発生回路３３は、前記第１および第２エアフロメー
ク７　、７’、回転数検出回路２６、出力軸回転角セン
サ２１、減速運転時以外１洛２７および過給運転検出回
路３０からの各検出信号を受けて、吸気量およびエンジ
ン回転数に応じたパルス幅の燃料噴射パルスを所定のタ
イミングで発生し、駆動回路３４は燃料噴射パルス信号
を受けてそのパルス発生時間だけ燃料噴射ノズル９を作
ｉｎ！＋するようにしている。

上記第２エアフロメータ７′の出力は、過ｈ　運転検出
回路３０もしくは減速運転検出回路２７の出力がパルス
幅発生回路３３に入力されるとき、つまり開閉弁１１が
作動して第２吸気ポート１３から吸気が供給されるとき
のみパルス幅発生回路３３で演算される。

また、開閉弁制御部２９は、過給時の運転状態に応じて
開閉弁１１の開弁時間を制御するだめのパルス幅発生回
路３５を有するとともに、減速時に開閉弁１１の開弁度
を制御する保持回路３６を備えている。上記パルス幅発
生回路３５は、過給運転検出回路３０、回転数検出回路
２６、出力軸回転角センサ２１およびスロットル弁開度
センサ２２からの信号を受け、エンジン回転数およびエ
ンジン負荷に応じた幅のパルス信号を過給運転時に所定
のタイミングで発生するようにしている。

このパルス幅発生回路３５の出力端は、開閉弁１１を駆
動する開閉弁駆動回路３７に接続されている。

また、減速運転時の開閉弁制御回路３６は、減速運転時
に開閉弁１１の開弁度（弁ス）ｏ−り里）を過給運転時
における開弁度よシ小さく、つまり第２吸気通路５の有
効通路面積を小さくして、減速運転時の吸気量を過給時
よシ少なくするように構成され、当実施例では、保持回
路３６から駆動回路３７への電流値を小さく設定し、減
速運転時に開閉弁１１を閉弁状態に保持するようにして
いる。また、過給運転検出回路３０は過給開始時のスロ
ットル弁開度に相当する電圧を発生する設定電圧発生回
路３８と、該回路３８からの出力とスロットル弁開度セ
ンサ２２の出力とを比較する比較回路３９とで構成され
ている。該過給運転検出回路３０は燃料噴射制御部２８
のパルス幅発生回路３３に出力し、過給時に第２エアフ
ロメータ７′の出力をパルス幅発生回路３３で演算する
。また過給運転検出回路３０け開閉弁制御回路２９のパ
ルス幅発生回路３５にも出力し、過給時にのみ該パルス
幅発生回路３５から駆動回路３７に出力するようにして
いる。

この装置の作用を次に説明する。

過給運転時には、前記過給運転検出回路３０からパルス
幅発生回路８３．３５に過給信号が発信されるため、前
記パルス幅発生回路３５において発生するパルス信号に
応じ、駆動回路３７を介して開閉弁１１の開弁時期およ
び開弁時間が制御される。これによシ、過給機１ｏを備
えた第２吸気ｌＩ回路５が本来的な出力向上のだめの吸
気過給に利用され、第１吸気通路４からの自然吸気に加
えて、上記開閉弁１１の開弁時間だけ過給気がエンジン
の燃焼室２に供給される。この場合、エンジン負荷およ
び回転数に応じて上記パルス信号のパルス幅すなわち開
閉弁１１の開弁時間が制御されることによシ、過給気量
が調節される。壕だ、前記燃料噴射量制御部２８により
、第１．第２エアフロメータ７．７′で検出した総吸気
量およびエンジン回転数検出回路２６により検出したエ
ンジン回転数に応じて燃料噴射欧が制御され、燃料噴射
ノズル９から所定のタイミングで燃料噴射される。

また、過給運転時および減速運転時以外の運転時にはパ
ルス幅発生回路３５には過給運転検出回路３０から過給
信号が出力されないため、該パルス幅発生回路３５から
は駆ｒｍ＋回路３７に発信されず、開閉弁１１は閉弁状
態にあり、第１吸気曲路４のみから吸気される。また、
パルス幅発生回路３３には過給運転検出間ｉａｏおよび
減速運転検出回路２７から出力されないため、吸入空気
用は第１エアフロメーク７のみにより検出され、この出
力と回転数検出回路２６からの出力とに応じたパルスが
パルス幅発生回路３３から所定のタイミングで駆動回路
３４に発信される。

次に減速運転時には、過給運転検出回路３０からパルス
幅発生回１ｉＢ３５に出力されないため、該パルス１咄
発生回路３５から躯ｕ１回路３７にはパルスは発信され
ない。一方、減速運転検出回路２７からは保゛持回路３
６に出力され、該保持回路３６により駆動回路３７に一
定の電流を流し、第２吸気通路５からの吸気量が過給運
転時における過給量よりも少なくなるように、開閉弁１
１を閉方向にストロークし、所要開度間いた状態で該開
閉弁１１は保持される。これにより、減速運転時に第１
吸気通路４からの吸気が急激に減少しても、第２吸気通
路５から吸気が行われ、減速時に混合気が過濃となって
不完全燃焼するというような事態が防止される。りまシ
、上記第２吸気通路５および開閉弁１１が、減速対策手
段として利用されることとなる。この場合に、開閉弁１
１が開いた状態のままに保たれても、第２吸気通路５か
ら燃焼室２への吸気は前記第２吸気弁１７が開弁する短
時間にだけ行われ、一方、スロットル弁８が最小開度に
閉じられることによって第１吸気通路４からの吸気は減
少するので、減速が不能になることはない。また、減速
信号が減速運転検出回路２７からパルス幅発生回路８８
に発信され、第２エアフロメータ７′によシ検出した吸
気量がパルス幅発生回路３３で演算されるため、燃料噴
射ノズル９からの燃料噴射量は総吸気量に応じて制御さ
れるので、混合気がオーバリーンになるようなこともな
い。

なお、図示せる実施例では燃料噴射ノズル９を第１吸気
通路４にのみ設けているが、燃焼室２に供給される混合
気を均一化する等の意味で第２吸気通路５にも燃料噴射
ノズルを設けて、過給運転時および減速運転時に該燃料
噴射ノズルを作Ｕ１するようにしてもよい。

また、減速運転時に上記開閉弁制御部２９のパルス幅発
生回路３５にパルスを発生させこのパルス幅を、過給運
転時におけるパルス幅よりも小さく補正して、この補正
パルスを駆動回路８７に発信し、つまシ開閉介の開弁時
間を短かくして吸気量を過給運転時より少なくするよう
にすることも可能である。

さらに、２次エア制御弁２０は開閉弁１１の関門作動に
関係なく、排気ガス中に供給する２次エア■を制御して
いるが、過給機１０を２次エア用に兼用しない場合には
、過給機ｉｏｕ過給運転時のみ駆動するようにしてもよ
い６ 以上のように、本発明は、自然吸気用の第１吸気通路に
加えて過給機を備えた第２吸気通路を有し、過給機下流
の第２吸気通路に開閉弁を設けた部分過給方式の吸気装
置において、開閉弁の開度（弁ス）ｏ−り量）もしくＦ
ｉ囲開閉時間制御する制御装置と減速運転検出器とによ
シ、減速運転時に上記第２吸気通路からの吸気量が過給
運転時の吸気量よシも少なくなるように上記開閉弁を、
制御するように構成しているため、上記第２吸気通路お
よび開閉弁が減速対策手段に兼用され、吸気系の配管等
の構造を複雑化せずに、減速時の不完全燃焼等の問題を
解消し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明吸気装置の実施例を示す全１本概略図、
第２図は制御回路のブロック図である。 １・・・エンジンの気筒、４・・・第１吸気通路、５・
・・第２吸気通路、１０・・・過給機、１１・・・開閉
弁、２５・・・制御回路、２６・・・回転数検出回路、
２７・・・減速運転検出回路、２９・・・開閉弁制御部
。 特許出願人　東洋工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　自然吸気用第１吸気通路と、過給機を備えた第２
   吸゛気血路と、該過給機下流の第２吸気通路に設けられ
   出力軸の回転角に同期して開閉する電ｊ眩式開閉弁と、
   エンジンの減速運転を検出する減速運転検出器と、該減
   速運転検出器の出力を受けて減速運転時に上記第２吸気
   通路から吸気される吸気はが過給運転時の吸気はよりも
   少なくなるように上記開閉弁を制御する制御装置とを設
   けたことを特徴とするエンジンの吸気装置。