JPS61215421A - 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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JPS61215421A
JPS61215421A JP60056128A JP5612885A JPS61215421A JP S61215421 A JPS61215421 A JP S61215421A JP 60056128 A JP60056128 A JP 60056128A JP 5612885 A JP5612885 A JP 5612885A JP S61215421 A JPS61215421 A JP S61215421A
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JP
Japan
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intake
control valve
engine
intake control
valve
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JP60056128A
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JPH0260848B2 (ja
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Takao Komoda
孝夫 菰田
Katsuhiko Hirose
雄彦 広瀬
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/08Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
    • F02B31/085Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets having two inlet valves
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • 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〕 本発明は内燃機関の吸気制御装置に関する。
〔従来の技術〕
吸気慣性効果を利用して機関低速運転時における充填効
率を高めるために各気筒が一対の吸気弁と一対の吸気通
路を具備し、一方の吸気通路内に吸気制御弁を配置する
と共に吸気制御弁の下流において各吸気通路を互いに連
通せしめ、機関低速運転時に吸気制御弁を閉弁すると共
に機関高速運転時に吸気制御弁を開弁するようにした内
燃機関が公知である(特開昭57−105534号公報
参照)。この内燃機関では機関低速運転時に一方の吸気
通路が吸気制御弁によって閉鎖されるために吸入空気が
他方の吸気通路内を高速度で流れ、次いでこの吸入空気
は高速度でもって、即ち大きな慣性をもって燃焼室内に
流入せしめられるので機関低速運転時における充填効率
を向上することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで充填効率を高めると圧縮行程末期における燃焼
室内の圧縮圧力が高くなるためにノッキングを発生しや
すくなるがこのノッキングの発生は更に燃焼室の温度に
依存している。即ち、機関低速低負荷運転が行なわれて
いるときには燃焼室温度が比較的低く、従って機関低速
低負荷運転状態から加速すべく低速高負荷運転状態に移
行したときの加速初期においては充填効率を高めても燃
焼室温度が比較的低いためにノンキングが生じず、高負
荷運転が暫く行なわれた後の加速後期には燃焼室温度が
高くなるためにノッキングを生ずることになる。従うて
上述の内燃機関のように機関低速運転時に吸気制御弁を
閉弁し続けて充填効率を高めるようにしておくと加速後
期において燃焼室温度が高くなったときにノッキングが
発生するという問題を生ずる。このようなノッキングの
発生を阻止するためには加速後期における点火進角量を
小さくすればよいが点火進角量を小さくすると出力がか
なり低下するために良好な加速運転が得られず、また燃
料消費率が悪化するという問題を生ずる。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するために本発明によれば各気筒が一
対の吸気弁と一対の吸気通路を具備し、一方の吸気通路
内に吸気制御弁を配置すると共に吸気制御弁の下流にお
いて各吸気通路を互いに連通せしめた内燃機関において
、機関負荷および機関速度に応動して機関低速低負荷運
転から機関低速高負荷運転に移行したときに吸気制御弁
を予め定められた時間だけ閉弁状態に保持した後に開弁
せしめるようにしている。
〔実施例〕
第1図および第2図を参照すると、1は機関本体、2は
ピストン、3は燃焼室、4は第1の吸気弁、5は第2の
吸気弁、6は第1の吸気通路、7は第2の吸気通路、8
は第1の排気弁、9は第2の排気弁、10は排気通路を
夫々示す。第1吸気通路6および第2吸気通路7は共通
のサージタンク11に連結される。サージタンク11は
吸気ダクト12を介してエアフローメータ13に連結さ
れ、吸気ダク)12内にはアクセルペダルに連結された
スロットル弁14が配置される。第2吸気通路7内には
吸気制御弁15が配置され、吸気制御弁15の弁軸に固
着されたアーム16は負圧アクチュエータ17に連結さ
れる。負圧アクチュエータ17はダイアフラム18によ
って分離された負荷室19と大気圧室20とを具備し、
負圧室19は大気に連通可能な電磁切換弁21を介して
負圧タンク22に連結される。負圧タンク22は負圧タ
ンク22内からサージタンク11に向けてのみ流通可能
な逆止弁23を介してサージタンク11に連結され、従
って負圧タンク22内はサージタンク11内に発生する
最大負圧に維持される。第1吸気通路6と第2吸気通路
7とは薄肉の隔壁24によって分離され、吸気制御弁1
5後流の隔壁24上には第1吸気通路6と第2吸気通路
7とを連通ずる連通孔25が形成される。連通孔25内
には燃料噴射弁26が配置される。
電磁切換弁21は電子制御ユニット30に接続され、電
子制御ユニット30の出力信号により制御される。電子
制御ユニッ)30はディジタルコンピュータからなり、
双方向性バス31によって相互に接続されたROM (
リードオンリメモリ)32、RAM (ランダムアクセ
スメモリ)33、CPU (マイクロプロセッサ)34
、入力ポート35および出力ポート36を具備する。入
力ポート35には吸入空気量に比例した出力電圧を発生
するエアフローメータ13がAD変換器37を介して接
続され、更に入力ポート35にはクランクシャフトが一
部クランク角だけ回転する毎に出力パルスを発生する回
転数センサ38が接続される。
一方、出力ポート36は駆動回路39を介して電磁切換
弁21に接続される。電磁切換弁21のソレノイドが付
勢されると負圧アクチェエータ17の負圧室19は負圧
タンク22に連結される。その結果、ダイアフラム18
が負圧室19側に移動して第1図に示すように吸気制御
弁15が第2吸気通路7を閉鎖する。従ってこのときに
は吸入空気はサージタンク11から第1吸気通路6内に
のみ流入し、次いでこの流入した吸入空気の一部は連通
孔25を通って第2吸気通路7内にも流入する。従って
このときには吸入空気は第1吸気弁4および第2吸気弁
5の双方を介して燃焼室3内に流入する。このように吸
気制御弁15が閉弁するとサージタンク11から第1吸
気通路6内へのみ吸入空気が流入するので吸気制御弁1
5が開弁じている場合に比べて吸入空気の流速が速くな
る。
次いでこの吸入空気は速い速度を維持しつつ燃焼室4内
に流入するので、即ち吸入空気は大きな慣性をもって燃
焼室3内に流入するので充填効率が高められることにな
る。従って機関低速運転時であっても吸気制御弁15を
閉弁することによって充填効率を高めることができる。
一方、電磁切換弁21のソレノイドが消勢されると負圧
アクチュエータ17の負圧室19は大気に開放される。
このときダイアフラム18は大気圧室20側に移動する
ので吸気制御弁15が全開する。
第3図は吸気制御弁15の制御を行なうために分けられ
た運転領域A、B、Cを示す、第3図において縦軸はQ
/N (吸入空気量Q/線機間転数N)を示し、横軸は
機関回転数Nを示、す。Q/Nは−サイクル当り吸入さ
れる吸入空気量を示しており、従ってQ/Nは機関負荷
に相当する。従ってA領域は機関低速高負荷領域、B領
域は機関高速領域、C11Jr域は機関低速低負荷領域
を示す、なお、第3図に示すQ/NとNとの関係は予め
ROM32内に記憶されている0本発明では代表的な場
合について云うとB ml域、0M域においては吸気制
御弁15が全開状態に保持され、C?il域からA領域
に移行したときに予め定められた時間、例えば10秒間
だけ吸気制御弁15が閉弁状態に保持される。
次に第4図に示すフローチャートを参照しつつ本発明に
よる吸気制御弁15の制御について説明する。第4図を
参照するとまず始めにステップ40において回転数セン
サ3Bの出力信号を取込んで機関回転数Nを計算し、次
いでステップ41においてエアフローメータ13の出力
信号を取込んで吸入空気量Qを計算する0次いでステッ
プ42ではQ/Nを計算し、ステップ43に進む、ステ
ップ43ではROM32に記憶された第3図に示す関係
から現在の運転状態がAM域であるか否かが判別され、
Affl域である場合にはステップ44に進む。ステッ
プ44ではカウント値りが1ooよりも小さくないか否
かが判別される。このカウント値りは機関が停止したと
きに0とされ、従って機関を始動したときには0となっ
ている。D<100であればステップ45においてDに
1が加算される、即ちDが1だけカウントアツプされる
。次いでステップ46では後述するフラグがセットされ
ているか否かが判別される。フラグがセットされていな
い場合にはステップ47に進んでD≦1であるか否かが
判別される。D≦1であればステップ48に進んでフラ
グをセットした後にステップ49に進み、電磁切換弁2
1のソレノイドを付勢して吸気制御弁15を閉弁する。
次の処理サイクルにおいてD< 100であれば再びス
テップ45においてDが1だけカウントアツプされる。
次いでステップ46ではフラグがセットされていると判
別されるためにステップ49に進んで吸気制御弁15が
閉弁状態に維持される。D≧100になるとステップ5
0に進んでフラグがクリヤされた後にステップ51に進
んで電磁切換弁21のソレノイドが消勢され、斯(して
吸気制御弁15が全開せしめられる。また、ステップ4
7においてD≦1でないときはステップ51に進んで吸
気制御弁15が全開せしめられる。従って吸気制御弁1
5が閉弁せしめられるのはAfil域になったときにD
≦1であるときであり、その後A61mであればD−1
00となるまで吸気制御弁15が閉鎖され続ける。D=
100までカウントアツプされるのは例えば10秒間で
あり、従って吸気制御弁15は10秒間だけ閉弁される
ことになる。
ステップ43においてA91域でないと判別れさたとき
はステップ52に進んでフラグがリセットされ、次いで
ステップ53においてB H域であるか否かが判別され
る。8M域である場合にはステップ54に進んでD゛≧
100か否かが判別され、D≧100でなければステッ
プ55においてDを1だけカウントアツプした後にステ
ップ56に進み、D≧100であればカウントアツプす
ることなくステップ56に進む。従ってDの最大値は1
00であり、Dが100になるとカウントアッブ作用が
停止される。ステップ56では吸気制御弁15が全開さ
れ、斯くしてBffI域では吸気制御弁15が全開せし
められることがわかる。一方、ステップ53において8
8N域でないと判別されたとき、即ちC領域であるとき
にはステップ57に進んでD≦0か否かが判別される。
D≦0でなければステップ58に進んでDから2が減算
され、即ちDが2だけカウントダウンされ、D≦0であ
ればカウントダウンすることなくステップ59に進む。
従ってDの最小値は−1であり、Dは0又は−lになる
とるカウントダウン作用が停止される。ステップ59で
は吸気制御弁15が全開され、斯くしてC領域では吸気
制御弁15が全開せしめられる。
上述したように機関の運転状態がBQ域又はC領域であ
る場合には吸気制御弁15が全開せしめられる。従って
特にB領域においては吸気通路の流路断面積が太き(な
るために高い充填効率を得ることができる。一方、0M
域からA領域に移行したときにカウント値りがD≦0で
あればステップ47においてD≦1と判断されるために
吸気制御弁15が予め定められた時間だけ閉弁せしめら
れる0次にカウント値りの意味について説明する。
このカウント値りは燃焼室の温度がノッキングを発生す
る温度に達しているか否かを示すものであり、D≦0は
ノッキングを生じない状態、D=100はノッキングを
生じる寸前を示している。
即ち、Cg域の運転状態が長く持続している場合には燃
焼室温度が低く、この場合にはD≦0となっている。次
いでC%l域からA領域に移行したとき、即ち加速運転
が行なわれた場合を考えると加速初期には燃焼室温度が
低いためにノッキングが発生しずらい状態となっている
。この場合には吸気−御弁15が例えば10秒間だけ閉
弁され、それによって充填効率が高められる。その結果
、)7キングが発生することなく機関出力を向上するこ
とができ、斯くして良好な加速運転を確保することがで
きる。一方、高負荷運転が持続すると燃焼室温度が徐々
に増大し、ノンキングを発生しやすくなる。このときに
はDが100までカウントアツプされて吸気制御弁15
が全開せしめられ、それによってノッキングの発生が抑
制される。
一方、加速運転開始後10秒経過しないうちにBIN域
となった場合には燃焼室温度が急速に増大するためにノ
ッキングが生じやす(なり、従ってこの場合には吸気制
御弁15がただちに全開せしめられる。しかしながらこ
の場合においてもDのカウントアツプ作用は継続して行
なわれる。B 9i域からA95域に移行した場合には
D=100であるか、又はD=100でなくてもD≦O
でないので吸気制御弁15は全開し続ける。A jI域
又はB領域からC8ff域に移行するとDは2ずっカウ
ントダウンされるので移行後例えば5秒でD=0となる
。移行後5秒を経過すれば燃焼室温度は低下し、斯くし
てその後Ajl域に移行したときに吸気制御弁15を閉
弁してもノッキングを生じることがない、このように本
発明では燃焼室温度が低いときに加速運転が開始された
ときに予め定められた時間だけ吸気制御弁15を閉弁す
ることによってノッキングを発生することがない良好な
加速運転を確保することができる。
なお、変形例として第4図の一点鎖線にで囲んだステッ
プ46. 4,7. 48. 50. 52を削除する
ことができる。この場合にはC領域からAjfI域に移
行したときのDの値によって吸気制御弁15の閉弁時間
が変わる。即ち、C領域からA領域に移行したときのD
の値が大きければDが100までカウントアツプされる
時間が短かくなり、従って吸気制御弁15の閉弁時間が
短かくなる。Dの値が大きいということは燃焼室温度が
それだけ高いことを示しており、従ってそれだけノンキ
ングを生じやすい状態に短時間でなりうろことを示して
いる。従ってDの値が大きいときは吸気制御弁15の閉
弁時間を短かくしてノッキングが発生する寸前で吸気制
御弁15を全開するようにしている。
また、別の変形例としては第4図の一点鎖線Mで囲んだ
ステップ59において吸気制御弁15を閉弁することも
できる。この場合には0g域において吸気制御弁15は
閉弁状態に保持される。
〔発明の効果〕
機関低速低負荷運転から機関低速高負荷運転に移行して
から暫らくの間、即ち加速運転の初期に吸気制御弁を閉
弁し、その後吸気制御弁を全開させることによって加速
運転時に点火時期を進角させかつ充填効率を高めてもノ
ンキングを生じることがない、従って加速運転時に機関
高出力が得られるので良好な加速運転を確保することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は内燃機関の全体図、第2図はシリンダヘッドの
平面断面図、第3図はROMに記憶されたQ/NとNと
の関係を示すマツプを示す図、第4図は吸気制御を実行
するためのフローチャートを示す。 4・・・第1吸気弁、5・・・第2吸気弁、6・・・第
1吸気通路、7・・・第2吸気通路、15・・・吸気制
御弁、25・・・連通孔。 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 各気筒が一対の吸気弁と一対の吸気通路を具備し、一方
    の吸気通路内に吸気制御弁を配置すると共に該吸気制御
    弁の下流において各吸気通路を互いに連通せしめた内燃
    機関において、機関負荷および機関速度に応動して機関
    低速低負荷運転から機関低速高負荷運転に移行したとき
    に上記吸気制御弁を予め定められた時間だけ閉弁状態に
    保持した後に開弁せしめるようにした内燃機関の吸気制
    御装置。
JP60056128A 1985-03-22 1985-03-22 内燃機関の吸気制御装置 Granted JPS61215421A (ja)

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JP60056128A JPS61215421A (ja) 1985-03-22 1985-03-22 内燃機関の吸気制御装置

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JPS61215421A true JPS61215421A (ja) 1986-09-25
JPH0260848B2 JPH0260848B2 (ja) 1990-12-18

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6189924A (ja) * 1984-10-11 1986-05-08 Mazda Motor Corp エンジンの吸気装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6189924A (ja) * 1984-10-11 1986-05-08 Mazda Motor Corp エンジンの吸気装置

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