JPS62206228A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は所定の運転領域で吸気のスワールを発生させる
ようにしたエンジンの吸気装置に関するものである。

（従来技術） 従来、特開昭５６−１８０３８号公報に示すように、吸
気通路にスワール弁を設けて、エンジンの運転状態に応
じてこのスワール弁を制御するようにしたものがある。

このように、スワール弁等のスワール生成手段を有する
ものにおいては、例えば低回転低負荷時におけるスワー
ル生成によって安定した燃焼を確保して、燃費の向上が
得られる一方、高回転高負荷時にはスワールの生成を止
めてこのスワール弁カ吸気の抵抗とならないようにでき
る、というような観点から、スワール弁を用いたエンジ
ンの吸気装置は今後も広く使用される傾向にある。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上述したスワール生成手段によりスワールを
生成する運転領域を、あらかじめ所定のものに定めた場
合、燃費向上の観点からは、極力スワールを生成する運
転領域を広くすることが望ましいものである。しかしな
がら、あまりにスワールを生成する運転領域を広げると
、点火時期が過進角となってしまい、燃焼騒音が発生し
てしまうことになる。そして、このような燃焼騒音上の
問題から、スワールを発生させる運転領域を比較的狭い
ものとせざるを得す、燃費向上の上で一つの問題となっ
ていた。

とりわけ、機械的に点火進角を調整するものにあっては
、エンジン回転数とエンジン負荷とによっである進角特
性が決定されるが、通常は出力確保の観点からこの進角
特性が高負荷時において最適となるようにセツティング
し、これをエンジン負荷に応じてシフトして使用するも
のであるから、スワールを発生させる低負荷運転領域の
特に高回転側においては要求進角に合いにくくなり（第
７図参照）、上述した燃焼騒音との関係でスワール運転
領域の拡大には限界があった。

ここで注目すべきことは、低負荷時であってエンジン回
転数が高回転側となるのは、主として駆動系の負荷が無
い時に該当するということである。すなわち、上述のよ
うな燃焼騒音の問題は駆動系の負荷の有無と密接な関係
があるといえる。

したがって、本発明の目的は、駆動系の負荷の有無を考
慮して、燃焼騒音を抑制しつつ吸気のスワールを利用し
て燃費をより向上させ得るようにしたエンジンの吸気装
置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段、作用）本発明は、燃焼
騒音Ｃが問題となるのが特に駆動系の負荷が無いときで
あり、さらには、このような駆動系の負荷が無い状態は
走行に無関係であってあまり燃費を重視する必要もない
、という点に着目して、このエンジンに対する駆動系の
負荷の有無に応じて、スワールを発生させる運転領域を
変更するようにしたものである。具体的には、 所定の運転領域で吸気のスワールを発生させるようにし
たエンジンの吸気装置において、エンジンに対する駆動
系の負荷が有るか否かを検出する負荷検出手段と、 前記負荷検出手段からの出力に基づき、前記駆動系の負
荷が無いとき前記運転領域を低回転側へ変更させる制御
手段と、 を備えた構成としである。

このような構成とすることによりクラッチが切断された
り変速機がニュートラルとされてエンジンに対する駆動
系の負荷が無いときは、駆動系の負荷が有るときよりも
エンジン回転数がかなり高くなるが、スワール発生領域
を低回転側へ縮小しているため燃焼騒音の発生を効果的
に抑制できる。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図および第２図において、ｌはエンジン本体であっ
て、シリンダブロック２、シリンダヘッド３およびシリ
ンダヘッドカバー４等で構成されており、このエンジン
本体１の各気筒５内にはピストン６が装備されている。

このピストン６の上方に燃焼室７が形成され、この燃焼
室７には、吸気ポート８と排気ポート９とが開口してい
る。上記吸気ポート８には吸気弁１０が、また排気ポー
ト９には排気弁１１が装備されており、これらの弁は図
示を略す動弁機構によって作動され、それぞれ所定のタ
イミングで両ポート８．９を開閉するようになっている
。また燃焼室７には点火プラグ１２が具備されている。

前記吸気ポート８には、気筒毎に個々独立して設けられ
た吸気管１３が連なり、吸気は、それぞれ図示を略すエ
アクリーナよりスロットル弁を装備した気化器、サージ
タンクを経た後、上記吸気管１３．吸気ポート８を経て
燃焼室７へ導入されるようになっており、上記エアクリ
ーナから吸気ポート８へ至るまでの通路が吸気通路Ａを
構成している。

前記吸気ポート８内すなわち吸気弁ｌＯ近傍部分には、
隔壁２０が形成され、この隔壁２０によって、吸気通路
Ａの下流側端部付近が、互いに並列に１次吸気通路２１
と２次吸気通路２２とに画成されている。この１次吸気
通路２１はスワールを生成する低負荷用吸気通路となる
ものでその通路断面積が小さくされ、また２次吸気通路
２２は高負荷用吸気通路となるものでその通路断面積が
大きくされ、この２次吸気通路２２には、スワ−ル弁２
３が配設されている。

前記１次吸気通路２１は、その出口端２１ａが吸気弁ｌ
Ｏの直上流において２次吸気通路２２と合流され、その
指向方向は、気筒５のほぼ接線方向とされ、これにより
、第２図に示すように燃焼室７にスワールＳを発生させ
るようにされている。また、２次吸気通路２２の燃焼室
７への開口方向は、燃焼室７のほぼ中心に向かうように
されて、吸気抵抗が極力小さくなるように設定されてい
る。そして、１次吸気通路２１の入口端２１ｂは、スク
ール弁２３の直上流において吸気管１３と連通されて、
このスワール弁２３上流側の吸気通路Ａは、１次と２次
との両吸気通路２１．２２に対して共通の共通吸気通路
２４とされている。

前記スワール弁２３は、例えば電磁式のアクチュエータ
２５により作動されるもので、後述するように、実施例
では低回転かつ低負荷時には閉すなわち全閉またはわず
かに開かれる程度とされる一方、高回転あるいは高負荷
時には開とされるようになっている。

第３図に示すように、前述したようなエンジン（エンジ
ン本体ｌ）に対しては、クラッチ２６を介して変速機２
７が連結され、実施例ではＦＲ車用とされている関係上
、変速機２７（の出力＠）に対して、自在継手２８を介
してプロペラシャフト２９が連結されている。

第１図、第３図中３１はマイクロコンピュータによって
構成された制御ユニットで、この制御ユニット３１には
、各センサ３２．３３．３４．３５からの信号が入力さ
れる一方、制御ユニット３１からは前記アクチュエータ
２５へ出力されるようになっている。これ等各センサ３
２〜３５のうち、センサ３２はエンジン負荷（実施例で
は吸気負圧）を検出するものであり、センサ３３はエン
ジン回転数を検出するものである。また、センサ３４は
、クラッチ２６が切断されているか否かを検出するもの
であり、センサ３５は変速ａ２７のシフトポジションが
ニュートラルとなっているか否かを検出するものであり
、この両センサ３４．３５によりエンジンに対する駆動
系の負荷の有無を検出するようになっている。すなわち
、クラッチ２６が切断されているか、あるいは変速機２
７がニュートラルであるときに、エンジンに対する駆動
系の負荷が無いときとされる。

前記制御二二ッ）３１は、エンジン負荷とエンジン回転
数とをパラメータとして、エンジンに対する駆動系の負
荷が有るときはスワール弁２３を第４図に示すような運
転領域となるように開閉制御する。すなわち、エンジン
回転数Ｎが設定回転数Ｎ２より小さい低回転域であり、
かつエンジンが所定値以下（吸気負圧がＰｌより小さい
）ときに、スワール弁２３が閉とされて、第１吸気通路
２１からのみ吸気を供給してスワールＳを発生させる。

そして、上記運転領域以外では、スワール弁２３を開い
て、主として第２吸気通路２２より吸気を供給すること
によりスワールＳの発生が抑制される。一方、エンジン
に対する駆動系の負荷が無いときは、第５図に示すよう
な運転領域となるようにスワール弁２３を開閉制御する
。このとき、スワール弁２３が閉じられてスワールＳを
発生させるときのエンジン回転数Ｎは、Ｎ１よりも小さ
いときとされ（エンジン負荷の設定については第４図に
示す場合と同じ）、このＮ１は前記Ｎ２よりも小ざ〈設
定される。このようにして、エンジンに対する駆動系の
負荷の無いときは有るときに比して、エンジン回転数Ｎ
がＮ２とＮ１との差分に相当した運転領域について縮小
されることになる。これにより、エンジンに対する駆動
系の負荷が無いときは、有るときに比して、スワールＳ
を発生させる運転領域が縮小されることにより、燃焼騒
音抑制の上でより有利となる。すなわち、エンジンに対
する駆動系の負荷が無いときは、有るときに比してエン
ジン回転数が高くなることに伴って要求点火進角がずれ
て燃焼騒音が発生しやすくなるが、上述のようにスワー
ル発生領域を低回転側、に縮小しているので、燃焼騒音
を抑制することができる。

以上のようにして、エンジンに対する駆動系の負荷が有
るときと無いときとに対応してスワール発生領域を変え
、燃焼騒音と燃費とを最適にバランスさせることができ
る。

第６図はスワール弁２３を前述した第４図、第５図に示
すように制御するためのフローチャートであり、先ずス
テップＳｌにおいてシス°テムイニシャライズされた後
、ステップ５２．Ｓ３において、現在のエンジン回転数
Ｎおよびエンジン負荷〔吸気負圧〕Ｐが読込まれる。次
いで、ステップＳ４において、エンジンに対する駆動系
の負荷が有るか否かが判別され、クラッチ２６が切断さ
れている場合あるいは変速機２７がニュートラルである
場合のいずれにも相当しない場合は、エンジンに対する
駆動系の負荷が有るとして、ステップＳ５において前述
した設定回転数Ｎ２が後述する基準回転数Ｎｏとしてセ
ットされる０才た、ステップＳ４の判別においてエンジ
ンに対する駆動系の負荷が無いと判別されたときは、ス
テップＳ６へ移行して、前述した設定回転数Ｎ１が基準
回転数ＮＯとしてセットされる。

ステップＳ５あるいはＳ６の後は、ステップＳ７へ移行
して、現在のエンジン回転数Ｎが基準回転数Ｎより小さ
いか否かが判別され、Ｎ＜ＮｏであるときはステップＳ
８において、現在の吸気負圧Ｐが基準吸気負圧Ｐ１　（
第４図、第５図参照）より大きいか否か（エンジン負荷
が基準吸気負正に相当するエンジン負荷より小さいか否
か）が判別され、Ｐ＜Ｐｏであると判別されたときは、
ステップＳ９においてスワール弁２３を閉とさせる。ま
た、ステップＳ７あるいはＳ８において、Ｎ＜Ｎｏでは
ない（現在高回転である）、またはＦＩＦＯではない（
現在高負荷である）と判別されたときは、ステップＳｌ
Ｏへ移行してスワール弁２３が開かれる。

以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず
、例えば次のような場合をも含むものである。

■スクール弁２３を作動させるアクチュエータ２５とし
ては、ダイヤフラム式のもの等、適宜のものを採択し得
る。勿論、ダイヤフラム式のものを用いる場合は、これ
に対する負圧供給制御を行う例えば大気導入口を有する
三方電磁弁を付設して、この三方電磁弁を大気導入側と
負圧導入側とに切換を制御すればよい。

■スワール弁２３を、いわゆる偏向作用を行う形式のも
のとして、吸入空気の燃焼室７に対する流入方向を変更
することによってスワールＳの強さ調整を行うようにし
てもよく、この場合は、吸気通路１９が１次と２次との
吸気通路２１．２２に分けられていないものに対しても
適用し得る。すなわち、スワール弁２３によるスワール
Ｓの強さ調整は実施例のような流量調整の他、方向調整
によって行うようにしてもよい。

■制御ユニット３１をマイクロコンピュータで構成する
場合は、デジタル式、アナログ式のいずれであってもよ
い。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、スワール
を発生させる運転領域を調整することにより、燃焼騒音
を抑制しつつ燃費向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すものでエンジンの吸気
供給部分の断面図。 第２図は第１図に示すエンジンの燃焼室部分の簡略平面
図。 第３図はエンジンに連結された駆動系の一例を示す側面
図。 第４図、第５図はエンジンに対する駆動系の負荷の有無
に応じたスワール弁の開閉領域を示すグラフ。 第６図は本発明の制御例を示すフローチャート　。 第７図はエンジン回転数とエンジン負荷と点火時期とス
ワール弁の開度との関係を示すグラフ。 Ａ：吸気通路 Ｓニスワール ｌ：エンジン本体 ７：燃焼室 ８：吸気ポート ｌ３：吸気管 ２０：隔壁 ２１：１次吸気通路（スワール生成用）２２：２次吸気
通路 ２３ニスワール弁 ２５：アクチュエータ ２６：クラッチ ２７：変速機 ３１：制御ユニット ３２：センサ（エンジン負荷） ３３：センサ（エンジン回転数） ３４：センサ（クラッチ切断） ３４：センサ（変速機ニュートラル） １Ｂ２図 コ 第３図 第７図 エンシ′ン回季ス款（げｍン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の運転領域で吸気のスワールを発生させるよ
   うにしたエンジンの吸気装置において、エンジンに対す
   る駆動系の負荷が有るか否かを検出する負荷検出手段と
   、 前記負荷検出手段からの出力に基づき、前記駆動系の負
   荷が無いとき前記運転領域を低回転側へ変更させる制御
   手段と、 を備えていることを特徴とするエンジンの吸気装置。