JPS6050221A - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents

内燃機関の吸気制御装置

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Publication number
JPS6050221A
JPS6050221A JP58156360A JP15636083A JPS6050221A JP S6050221 A JPS6050221 A JP S6050221A JP 58156360 A JP58156360 A JP 58156360A JP 15636083 A JP15636083 A JP 15636083A JP S6050221 A JPS6050221 A JP S6050221A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
partition plate
combustion engine
equalizer
internal combustion
load
Prior art date
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Pending
Application number
JP58156360A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideta Saku
佐久 秀太
Yosuke Kaneko
金子 要介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Hino Jidosha Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd, Hino Jidosha Kogyo KK filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP58156360A priority Critical patent/JPS6050221A/ja
Publication of JPS6050221A publication Critical patent/JPS6050221A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/02Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
    • F02B27/0226Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the means generating the charging effect
    • F02B27/0231Movable ducts, walls or the like
    • F02B27/0236Movable ducts, walls or the like with continuously variable adjustment of a length or width
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

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 内燃機関における吸気を慣性過給を利用して行なうこと
により、吸入効率を向上させる内燃機関の吸気制御装置
に関する。
従来技術 内燃機関の軸出力は、機関により吸い込まれ、かつ燃焼
に利用される燃料の量と空気の量に関係する。
ディーt!ル機関においては、燃料が噴射ポンプにより
機関のシリンダ内に供給され、噴射ポンプはアクセルペ
ダルを通して制御されており、加速により負荷が急激に
変動した場合にシリンダ内に噴射される燃r1の量は急
に大となる。
しかし、吸気される空気量が常に一定であると、燃r1
は不完全燃焼を起こし、燃焼効率が悪くなる。
そのため、ターボ過給機を設けてシリンダ内に人聞空気
を送給し、燃焼効率を向上して出力の増大を得ていたが
、ターボ過給機は車両の走行が高速で機関が艮1.+1
間にわたり一定の負荷及び回転数で運転される場合には
良く作動するが、一般の路上を運転する場合は、機関の
負荷及び回転数が相当大きな範囲にわたって変動するの
が頻繁かつ急速であり、かつ低回転であるため、ターボ
過給機は効率よく作動しないという欠点があった。そこ
で、吸気管の慣性過給が使用されるが、慣性過給は空気
の慣性を利用して過給作用を行なうもので、空気がエア
クリーナ、吸気管及びボート等を経てバルブを介してシ
リンダ内に供給されるが、バルブが間欠的運動を行なう
ことにより、空気の流動を妨げられたとき正の圧力が生
じ、これが音速で吸気管に戻り、大気開放状態となった
ところで正の圧力が出ることにより、負の圧力が入り戻
ってくる。この往復運動、すなわち、吸気吸入空気の脈
動を利用して正の圧力が戻ってきたときバルブを開き、
吸入空気量を増大させるものである。
しかし、燃料を充分にシリンダ内に噴射しない低負荷時
や部分負荷時において、過剰な空気をシリンダ内に供給
すると1、無駄な空気を吸入、圧縮するポンピングロス
が生じて機関の効率を悪くしてしまう。
発明の目的 本発明の目的は、上記欠点を解消して、負荷状態により
吸気管と連結したタンクの容石を変動させて慣性過給に
よる吸入空気量を変化させ、シリンダ内に噴射される燃
料に適した空気を供給する内燃機関の吸気制御装置を提
供することにある。
発明の構成と作用 本発明は、内燃機関に空気を供給する供給系路−Lにタ
ンク状のイコライザを設け、該イコライザの容積を負荷
の度合いに応じて変動させて、高負荷のどきは上記イコ
ライザの容積を小さくして、憤t/I過給により機関へ
の吸入空気量を増大させ、低負荷のどきは上記イコライ
ザの容積を大きくして慣性過給の作用により、機関への
吸入空気量を減少させ、高負荷時及び低負荷時とも燃焼
に必要な適正空気量を機関に供給するようにした内燃機
関の吸気制御装置で、第1図は本発明の構成図である。
本発明は、アクセルペダルの踏み込み量やスロットルバ
ルブの開度等により、燃料噴射路を検出して負荷の度合
いを検出づ−る負荷検出手段WSMと、該り荷検出手段
から出力される負荷の値に応じて上記イコライザの容積
を決定する仕切板の位置を決定する仕切板位置決定手段
SPMと、該仕切板位置決定手段SPMの出力と上記仕
切板の現5− 在位置を検出する仕切板位置検出手段SSMの出力を比
較する比較手段CMと、該比較手段CMは−F記2つの
出力を比較し、一致するまで出力を出し、該出力により
コントロールシリンダやパルスモータ、サーボモータ等
の仕切板駆動手段を動作させて仕切板を移動させ、上記
イコライザーの容積を負荷の値に応じた値にするように
構成されている。
実施例 第2図、第3図は、本発明の一実施例を示すもので、1
はタンク状のイコライザで、下面1aで吸気マニホール
ド2を介して6気筒の機関本体3の上部に設けられたシ
リンダヘッド4と連結され、側面1bにはエアクリーナ
からの吸気管5が連結される。6はイコライザ1の内部
に設けられた仕切板で、イコライザ1の側面11)に対
向した面で取付具7に装着されたコントロールシリンダ
8の往復運動自在のピストンロット9の先端に装着され
る。
コントロールシリンダ8は、内部に一端よりス6− プリング10を介してピストン11を設け、さらに、ピ
ストン11の位置から仕切板6の位置を検出する位置セ
ンサー12が設けられている。上記コントロールシリン
ダ8の他端には、パイプ13゜バルブB1.B2を介し
てパイプ14に接続され、パイプ14は較り16を介し
、エアタンク15に接続されている。そして、バルブB
1は、ソレノイドS 011がOFFのときパイプ13
と14を接続し、ONのとぎパイプ13を大気へ接続す
るようになっている。また、バルブB2はソレノイドS
 OL 2がOFFのときパイプ13と14を閉鎖し、
ONのときパイプ13と14を導通させるようになって
いる。
17は、アクセルの踏み込み鯖に応じて開閉するスロッ
トルバルブの開度を検知する検知器で、AI’)変換器
18を介してマイクロコンピュータ20に接続される。
さらに、マイクロコンピュータ20にはバルブf3+ 
、B2を操作するソレノイドSQL+ 、8012及び
ピストン11の位置を検出する位置センサー12にも接
続されている。
そして、マイクロコンピュータ20内のメモリには、ス
ロットルバルブの開度に応じて最適な上記仕切板6の位
置が記憶されている。
なお、第3図において、一点破線で囲んだAの部分は、
同図A′の部分を拡大し、他の構成との関係を明確にす
るために記載したものである。
次に、本発明の第1の実施例の動作について、第4図の
処理フローと共に説明する。
アクセルペダルの踏み込み量に相当するスロットルバル
ブの開度を検知器17が検知すると、AD変換器18を
介してマイクロコンピュータ20に信号が送られる。マ
イクロコンピュータ20は一定周期毎に第4図で示す処
理を行なっており、まず、AD変換器18から送られて
くるスロットルバルブの開度Fを読み取る(ステップS
1)。
これは、負荷の状態を検出するもので、負荷が大きけれ
ばアクセルペダルが大きく踏み込まれ、それに応じて上
記スロットルバルブの開度Fは増大し、燃料噴射の聞は
増大し、負荷が小さければアクセルペダルの踏み込み量
は小さく、スロットルバルブの開度Fは小さく、燃料噴
射量も小さくなる。そのため、上記スロットルバルブの
開度Fを読み取り、負荷の状態を検出するものである。
次に、マイクロコンピュータ20のメモリ内に記憶した
上記スロットルバルブの開度Fに対応する仕切板6の位
[ifPを読み取る(ステップS2)。次に、位置[ン
サー12から送られてくる現在の仕切板6の位置Poが
読み取られ(ステップSa)、次に、スロットルバルブ
の開度Fに対応する仕切板6の位11Pと現在の仕切板
6の位置Poが比較され(ステップS4)、仕切板6の
現在位I P 。
がスロットルバルブの開JItFに対応する位置Pより
小さければ、ソレノイド8012をONにさせ(ステッ
プS5)、パイプ13と14を開通させ、エアタンク1
5からコントロールシリンダ8に高圧エアを導入し、仕
切板6を第3図左方に移動させ、イコライザ1の容量を
減少させる。そして、再び、位置センサ12からの信号
を読み取り、ステップSa 、S4.S5の処理を行な
い、上記仕切板6の現在位IPoとスロットルバルブの
開度9− Fに対応する位1fPが一致したとき、ソレノイド5Q
L2 を0FFk、L、tL1’713.14(l1通
を閉鎖する(ステップ87)。また、上記仕切板6の現
在位置Poがスロットルバルブの開度Fに対応する位置
Pより大ぎいとぎはソレノイド5OL1をONにして絞
りなどを介して大気に開放しくステップS6)、ピスト
ン11をスプリング10の力によって第3図右方に移動
させ、仕切板6を第2図右方に移動させる。そして、先
と同様、上記仕切板の位置PoとPが一致したとき、ツ
レ□ノイド5OL1をOFFとする(ステップS7)。
したがって、アクセルが強く踏み込まれた高負荷域にお
いては、機関内に噴射される燃料が多くなるが、一方、
アクセルの踏み込み量に応じて仕切板6が移動されてイ
コライザ1の古川を小さくすることにより、慣性過給を
利用して機関内に送られエアの量は、噴射される燃料の
量に相当して増すためエアの吸入効率が向上して燃焼効
率が良くなる。
そして、低負荷域においては、機関内に噴射さ10− れる燃料が少なくなる一方、イコライザ1の容積は大き
くなり、慣性過給が負に働くため、シリンダ4内に供給
されるエアの量が少なくなり、ポンピングロスが低減に
なり、トルク、出力及び燃費が向上するものである。
第5図は、本発明の第2の実施例を示すもので、第1の
実施例と相違する点は、イコライザ1の容積を変動させ
る仕切板6の運動が、第1の実施例では直線運動であっ
たものを回転運動に変えた点であり、他の点はすべてお
なしである。そして、第5図には、その相違する点に関
連する点についてのみ記載されている。
すなわち、この第2実施例では、コントロールシリンダ
8のビス1ヘンロツド9に連結杆31が回動自在に連結
され、該連結杆31は、軸32を介して仕切板6を回動
させるようになっており、この仕切板6の回動により、
イコライザ1の容量が変化するようになっている。
こうした構成によって、第1の実施例で述べたと同様、
スロットルバルブの開度に応じて、マイクロコンピュー
タ20によって、ソレノイド5OL1,5OL2を動作
させてバルブB+ 、B2を開閉させてコントロールシ
リンダ8を動作さ口、仕切板6を適正位置へ回動させて
、イコライザ1をスロットルバルブの開度、すなわち、
負荷の量に応じた容量に変えるもので、それにより、慣
性過給を利用してへ負荷時の出力、トルクの向上。
低負荷時のポンピングロスの低減及び燃費向上を図った
ものである。
第6図は、本発明の第3の実施例で、第1の実施例と相
違する点は、第1の実施例が、高圧エア源を利用したコ
ントロールシリンダ8で仕切板6を制御した点を、この
第3実施例では、パルスモータ24を利用した点である
。すなわち、仕切板6はシャフト21に接続され、該シ
ャフト21はネジ軸22の回動により、第6図左右に移
動するようになっている。該ネジ軸22は、歯車23の
中心に固着され、該歯車23はパルスモータ24で回動
される歯車25と噛み合っている。また、歯車23は位
置検出器27が接続され、該位置検出器27の出力はマ
イクロコンピュータ20へ入力されている。また、26
はパルスモータ24のモータ駆動回路で、マイクロコン
ピュータ20からの指令により、上記パルスモータを正
、逆回転させるものである。
この第3の実施例の動作は、第1の実施例とほぼ同じで
、第4図におけるステップS5のソレノイド5QL2O
Nをパルスモータ正回転、ステップS6のソレノイド5
QL1ONをパルスモータ逆回転、ステップS7のソレ
ノイド5QL1.8OL2OFFをパルスモータ停止に
変えればよいものである。すなわら、AD変換器18か
ら入力されるスロットルバルブの開度に応じてパルスモ
ータ24をモータ駆動回路26を介して正または逆回転
させ、歯車25.23.ネジ軸22.シャフト21を介
して仕切板6を移動させてイコライザ1の容量を変動さ
せ、位置検出器27で検出した位置Paとスロットルバ
ルブの開度に応じた位11Pが一致すればパルスモータ
を止め、イコライザ1の容量を適正な量にするものであ
る。なお、13− パルスモータの代わりに他のサーボ七−夕を使用しても
よい。
発明の効果 このように、本発明は、イ」ライザを容量可変にしたこ
とにより、アクセルの踏み込み量により機関の負荷を検
知して、それに応じてイコライザ内の仕切板を移動させ
、イコライザの容量を変化させ得るようにしたから、高
負荷の場合には、仕切板を移動させてイコライザ容量を
小さくすることにより、慣性過給が正に作用し、供給す
る空気量も多くして吸入効率を向上して出力、トルクが
確保される。
そして、低負荷域の場合は、仕切板を移動してイコライ
ザ容量を大きくすることにより、慣性過給が負に作用し
、供給する空気量が少なくなり、燃料に相当する空気が
シリンダ内に吸い込まれるのみであるから、ポンピング
ロスが減少して、トルク、出力及び燃費を向上させるも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の構成図、第2図は、本発明14− の第1の実施例における要部の斜視図、第3図は、本発
明の第1の実施例における制御装置のブロック図、第4
図は、本発明の第1の実施例の動作フロー、第5図は、
本発明の第2の実施例の要部図、第6図は、本発明の第
3の実施例における要部の一部切断側面図である。 1・・・イコライjJ”、la・・・下問、1b・・・
側面、2・・・吸気マニホールド、3・・・機関本体、
4・・・シリンダヘッド、5・・・吸気管、6・・・仕
切板、7・・・取付具、8・・・コントロールシリンダ
、9・・・ピストンロンド、10・・・スプリング、1
1・・・ピストン、12・・・位置センサー、13・・
・パイプ、14・・・パイプ、15・・・エアタンク、
16・・・絞り、17・・・検知器、18・・・AD変
換器、19・・・エア排出口、20・・・マイクロコン
ピュータ、21・・・シャフト、22・・・ネジ軸、2
3・・・歯車、24・・・パルスモータ、25・・・歯
車、26・・・モータ駆動回路、27・・・位置検出器
、31・・・連結杆、32・・・軸、33・・・ベロー
ジング、34・・・スプリング、35・・・伸縮型エア
ポンプ、36・・・開口部。 15− 1Ω h

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)タンク状イコライザを介してマニホールドにより
    内燃機関へエアを供給する内燃機関のエア供給装置にお
    いて、上記イコライザには該イコライザの容積を変動さ
    Uる仕切板を設け、該仕切板の位置を検出する仕切板位
    置検出手段と、上記内燃機関の負荷を検出する負荷検出
    手段と、該負荷検出手段の出力に応じて上記イコライザ
    の上記仕切板の位置を決定する仕切板位置決定手段と、
    該仕切板位置決定手段の出力と上記仕切板位置検出手段
    の出力を比較し、両者が一致するまで上記仕切板を移動
    させる仕切板駆動手段を駆動させる比較手段とからなる
    内燃機関の吸気制御装置。
  2. (2)上記仕切板駆動手段はコントロールエアシリンダ
    で構成されている特許請求の範囲第1項記載の内燃機関
    の吸気制御装置。
  3. (3)上記仕切板駆動手段はパルスモータで構成される
    特許請求の範囲第1項記載の内燃機関の吸気制御装置。
  4. (4)上記仕切板駆動手段はサーボモータで構成されて
    いる特許請求の範囲第1項記載の内燃機関の吸気制御装
    置。
  5. (5)上記イコライザの仕切板はピストン状に移動して
    イコライザの容積を変更させる特許請求の範囲第1項、
    第2項、第3項または第4項記載の内燃機関の吸気制御
    装置。
  6. (6)上記イコライザの仕切板は一点を中心に円弧状に
    移動してイコライザの容積を変更させる特許請求の範囲
    第1項、第2項、第3項または第4項記載の内燃機関の
    吸気制御装置。
JP58156360A 1983-08-29 1983-08-29 内燃機関の吸気制御装置 Pending JPS6050221A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03160152A (ja) * 1989-11-15 1991-07-10 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の吸気系構造

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03160152A (ja) * 1989-11-15 1991-07-10 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の吸気系構造

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