JPS597744A - 過給機付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】 本発明は高負荷時に補助吸気通路から過給を行う部分過
給方式のエンジンの吸気装置に関するものである。

従来、自動車等のエンジンにおいて、高負荷時　１− の出力の向」二を図るため、主吸気系と補助吸気系とを
併設して、補助吸気系に過給機を装備し、エンジンの設
定負荷以上では主吸気系からの吸気に加えて補助吸気系
から過給気を供給するようにした部分過給方式のエンジ
ンが知られている。この種エンジンにおいて、主吸気系
にのみ燃料供給手段を設けると、補助吸気系での断熱圧
縮により吸気温度が上昇し、体積効率を悪化させる等の
弊害がある。

このため、特願昭５６−２１３７２７号に示されるよう
に、主吸気系と補助吸気系の双方に燃料噴射ノズルを設
け、過給時に補助吸気系の燃料噴射ノズルからも燃料を
噴射させて、その気化潜熱で吸気温度を低下させると共
に、過給時の空燃比のアンバランスを解消するようにし
た構造が提案されている。この構造において上記補助吸
気系の燃料噴射ノズルは、エンジンが過給域（設定負荷
以上）にあるときにエンジンの作動に対応した所定のタ
イミングで、通常エンジンの１ザイクルごとに１回ずつ
燃料を噴射するように、制御されている。しかしこれだ
けでは、加速信号により過給域に切替った時、その時点
が偶然に上記の燃料噴射タイミングと一致しない限りは
燃料噴射時期に遅れが生じ、この遅れにより過給機作動
初期に混合気がオーバリーンとなるため、加速がスムー
ズに行われず、いわゆる加速へジテーション等の弊害を
生ずる虞れがあった。

本発明はこれらの事情に鑑み、主および補助吸気系にそ
れぞれ燃料噴射ノズルを設けた部分過給方式のエンジン
において、加速時の過給機作動初期に混合気がオーバリ
ーンとなることを確実に防止し、加速性能を向上するこ
とのできる吸気装置を提供せんとするものである。

すなわち、本発明は、過給域において補助吸気系の燃料
噴射ノズルから所定のタイミングで燃料を噴射させるよ
うにするに加え、過給機の作動初期状態で上記タイミン
グとは独立的に燃料を噴射するように上記補助吸気系の
燃料噴射ノズルを制御する制御装置を備えたことを特徴
とするものである。

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図において、１はエンジンのシリンダ、２はピスト
ン、６は７リンダ１の上部に形成された燃焼室である。

該燃焼室６には、主吸気ボート４、補助吸気ポー１−５
および排気ポート６が開口し、これら各ボー１−４．　
５．　６にそれぞれ、主吸気弁７、補助吸気弁８および
排気弁９が装備されている。上記主吸気弁７はほぼ吸入
行程の期間中開弁され、補助吸気弁８は、吸入行程の終
期ないし圧縮行程の初期に開き、圧縮行程途中で閉じる
ようにしである。

１１は主吸気通路、１２は補助吸気通路で、それぞれ主
吸気ボート４および補助吸気ボート５に連通している。

上記主吸気通路１１には、アクセル（図示せず）に連動
するスロットルバルブ１６が設けられている。一方、補
助吸気通路１２には、ベーンポンプ等の過給機１４が設
けられるとともに、該過給機１４よシ下流に、エンジン
負荷が設定値具」二となったとき開く過給用バルブ１５
が設けられている。さらに図に示す実施例では、補助吸
気通路における過給機１４と過給用バルブ１５との間の
位置から、排気通路１６に二次エアを供給する二次エア
供給通路１７が分岐している。この分岐部には、適宜運
転状態に応じて制御される二次エア流計調節弁１８が設
けられている。こうした場合、上記過給機１４は、補助
吸気通路１２が開かれる設定負荷以上のときに本来の吸
気過給用として働く一方、所要時に二次エアを排気系に
送る二次エア供給ポンプの役目も兼ねる。１９は二次エ
ア供給通路１７に連通ずるリリーフ通路、２０は該ＩＪ
　ＩＪ−フ通路１９に介設したリリーフ弁である。

主吸気通路１１および補助吸気通路１２には主燃料噴射
ノズル２１および補助燃料噴射ノズル２２がそれぞれ設
けられている。また、２６は主吸気通路１１に配備され
て主吸気系の吸気流量を検出するようにしたエアフロメ
ータ、２４は補助吸気通路１２に配備されて過給気の流
量を検出するようにしたエアフロメータ、２５はスロッ
トルバルブ１６の開度すなわちエンジン負荷を検出す　
Ｒ− るスロットル開度センザ、２６はクランク角セ／すであ
る。これらの各検出信号は、各態別噴射ノズル２１．２
２の作動を制御する制御回路６０に入力される。

上記制御回路６０は、第２図に示すように構成されてい
る。すなわち、該制御回路６０において主燃料噴射ノズ
ル２１を制御する主側制御部６１には、クランク角セン
ザ２６と吸気側エアフロメータ２６とからの信号を受け
る主側パルス幅決定回路６２が設けられている。この回
路６２は、エンジンの作動に対応する所定のタイミング
で、１サイクルごとに１個ずつ、主吸気系の吸気流量に
応じた幅の燃料噴射パルスを発生し、このパルスにより
駆動回路６６を介して主燃料噴射ノズル２１を作動する
ようにしている。また、補助燃料噴射ノズル２２を制御
する補助側制御部６４には、エンジンが設定負荷以上と
なる過給域において補助燃料噴射ノズル２２から所定の
タイミングで燃料を噴射するように、基準レベル設定回
路５５および比較回路６６と、補助側パルス幅決定回路
　６− ６７とが設けられている。上記比較回路６６は、設定負
荷に相当する基準レベルとスロットル開度セノザ２５の
検出信号とを比較することにより、設定負荷以上の過給
域となったとき出力信号を発生する。補助側パルス幅決
定回路６７は、比較回路６６からの出力信号によって過
給域でのみ働く。

そして、クランク角センザ２６および補助吸気側エアフ
ロメータ２４からの信号を受け、エンジンの作動に同期
した所定のタイミングで、１ザイクルごとに１個ずつ、
補助吸気系の過給気流量に応じた幅の燃料噴射パルスを
発生するようにしている。さらに補助側制御部６４には
、過給機１４の実質上の作動初期状態、すなわち設定負
荷以上の過給域となった直後の状態で上記タイミングと
は独立的に補助燃料噴射ノズル２２を作動する制御装置
として、ワンショットマルチバイブレータ６８、ゲート
６９およびオア回路４ｏが組込まれている。上記ワンシ
ョットマルチバイブレータ６８は、設定負荷以上に切替
った時点で、比較回路６６の出力を受けてエンジンの作
動とは非同期のパルスを発生する。上記ゲート６９は、
フンショットマルチバイブレーク６８と補助側パルス幅
設定回路６Ｚとにおいて同時にパルス信号が発生したと
きにはワンショットマルチバイブレータ６８からの非同
期パルス信号を遮断し、それ以外のときに上記非同期パ
ルス信号を伝える。そして、この非同期パルス信号と補
側パルス幅未定回路６７からのパルス信号のいずれかが
オア回路４゜から出力され、駆動回路４１を介して補助
燃料噴射ノズル２２を作動するように、補助１則制御部
６４が構成されている。

この装置の作用を次に説明する。

エンジンの燃焼室６への吸気は、設定負荷以下では主吸
気通路１１のみから行われる。設定負荷以上になると、
前記過給用バルブ１５が開き、がっ、二次エア流量調節
弁１８も補助吸気通路１２を開く状態に保たれることに
より、主吸気通路１１からの吸気に加えて補助吸気通路
１２がら過給気が燃焼室６に送９込まれる。

このような吸気動作に対応して、前記主および補助の各
燃料噴射ノズル２１．２２は、前記制御回路６０におい
て発生する第６図に示す如きパルス信号により作動され
る。すなわち、第６図（Ａ）は制御回路６０の主側制御
部６１において得られる燃料噴射パルス信号Ｐ１・を示
す。このパルス信号Ｐ１・は前記主側パルス幅決定回路
６２により定められるタイミングおよびパルス幅をもっ
てエンジンの全運転域で発生し、このパルス信号Ｐ１の
発生時間だけ主燃料噴射ノズル２１から燃料が噴射され
る。第６図（Ｂ）は制御回路６ｏの補助制御部６４にお
いて得られるパルス信号を示す。同図中、ｔＴ、は設定
負荷以下の運転域の時間帯、ｔＨは設定負荷以上の過給
域の時間帯、’ｔｏは加速時における過給域への切替り
時点を表わす。また、Ｐ２・・は前記補助側パルス幅決
定回路６７により定められた所定のタイミングおよびパ
ルス幅をもって発生するエンジン作動に対応した同期パ
ルス信号、Ｐ３はワンショットマルチバイブレータ６８
からの非同期パルス信号であって、これらパルス信号の
発生時間だけ補助燃料噴射ノズル２２がら燃料が噴射さ
れる。

　９− 上記同期パルス信号Ｐ２・・・は過給域でのみ発生し、
かつ、その発生タイミングと上記切替り時点ｔｏとがず
れる場合は切替り時点ｔｏから最初の同期パルス信号Ｐ
２の発生時点まで、最大限エンジンの１ザイクル分に近
い遅れ時間が生じる。このため、従来のように同期パル
スのみを発生する構造では、過給初期に補助吸気通路１
２からは空気だけが過剰に供給されてオーバリーンとな
る。このような場合、切替り時点ｔｏで前記非同期パル
スＰ３が発生するため、過給初期に確実に補助燃料噴射
ノズル２２から燃料が噴射され、オーバリーンとなるこ
とが防止される。

なお、上記切替り時点ｔｏと同期パルス信号Ｐ２の発生
タイミンクとが偶然に一致した場合は、非同期パルスＰ
３を送る必要がないため、前記ゲート６９によりこれを
遮断し、同期パルスＰ２によって燃料噴射ノズル２２を
作動させるようにしている。

以上のように、本発明の装置は、過給用の補助吸気通路
にも燃料噴射ノズルを設け、過給域において該燃料噴射
ノズルから所定のタイミングで燃　１ｎ　− 料を噴射するようにしたエンジンにおいて、過給初期に
上記タイミングと独立的に上記燃料噴射ノズルから燃料
を噴射させる制御装置を設けているため、加速時におい
て設定負荷具−トの過給域となった直後に混合気がオー
バリーンとなることを確実に防止し、加速操作に対する
応答性を良くするとともに加速へジテーションを防止す
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例を示す概略図、第２図は同
装置における制御回路のブロック図、第６図（Ａ）およ
び同（Ｂ）は同制御回路において得られるパルス信号を
示す説明図である。 １・・・エンジンのシリンダ、１１・・主吸気通路、１
２・・・補助吸気通路、１４・・・過給機、２１．２２
・・・燃料噴射ノズル、６０・・・制御回路、６５・・
・基準レベル設定回路、６６・・・比較回路、６７・・
・補助側パルス幅決定回路、３８・・・ワンショットマ
ルチバイブレータ。 特許出願人　　東洋工業株式会社 代理人　弁理士　　小　谷　悦　　司

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　エンジンの吸気系を主吸気系と補助吸気系とによ
   り構成し、上記補助吸気系にエンジンの設定負荷以上で
   過給気を供給する過給機を設けると共に、主および補助
   吸気系にそれぞれ燃料噴射ノズルを設け、過給域におい
   て該補助吸気系に介設した燃料噴射ノズルから所定のタ
   イミングで燃料を噴射するように構成してなる過給機付
   エンジンにおいて、過給機の作動初期状態で上記タイミ
   ングとは独立的に燃料を噴射するように上記補助吸気系
   の燃料噴射ノズルを制御する制御装置を備えたことを特
   徴とする過給機付エンジンの吸気装置