JP2006316697A - Intake control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の気筒を有するエンジンに対して取り付けられ、各気筒の複数の吸気ポートの少なくとも一つを開閉可能にして各気筒への空気の流れを制御する吸気制御装置に関する。 The present invention relates to an intake control device that is attached to an engine having a plurality of cylinders and that controls at least one of a plurality of intake ports of each cylinder to open and close to control the flow of air to each cylinder.
従来より、車載用エンジンへの空気の流れを制御するスワールコントロールバルブ(SCV)が知られている。例えばSCVにより二つの独立吸気ポートの片側を閉じ、もう片方の吸気ポートを通過する空気の流速を早くさせ、燃焼室内の横方向の乱流を強化し、低回転高負荷域において体積効率や燃焼効率を改善することが可能である。 Conventionally, a swirl control valve (SCV) that controls the flow of air to an in-vehicle engine is known. For example, one side of two independent intake ports is closed by SCV, the flow velocity of air passing through the other intake port is increased, lateral turbulence in the combustion chamber is enhanced, and volume efficiency and combustion are achieved in a low rotation and high load range. It is possible to improve the efficiency.
そのようなSCVとしては、複数の気筒のそれぞれに対して配置され、各気筒の二つの吸気ポートに対応して分岐された吸気管の一つに配置されたSCVの全てが、それらの吸気管を貫通する一のシャフトで繋げられたものが一例として知られている(特許文献1参照)。また、同様に、複数の気筒のそれぞれに対して配置され、各気筒の二つの吸気ポートの一つに配置されたSCVのそれぞれに、独立した弁軸を設けたものが別の一例として知られている(特許文献2参照)。 As such an SCV, all of the SCVs arranged in each of a plurality of cylinders and arranged in one of the intake pipes branched corresponding to the two intake ports of each cylinder are those intake pipes. What is connected by the one shaft which penetrates is known as an example (refer patent document 1). Similarly, another example is one in which an independent valve shaft is provided for each SCV arranged for each of a plurality of cylinders and arranged in one of the two intake ports of each cylinder. (See Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献1に記載のものでは、シャフトが吸気ポートに対応して分岐された吸気管の全てを貫通するので、開閉されず開いたままとされる吸気管、すなわち吸気ポートにおける空気の流れが、貫通するシャフトにより影響を受け、例えば空気の充填効率が阻害されるという問題がある。また、上記特許文献2に記載のものでは、SCVごとに弁軸が設けられるので、それらの弁軸を一のアクチュエータで作動させるのには複雑な機構が必要とされるという問題がある。 However, in the thing of the said patent document 1, since the shaft penetrates all the intake pipes branched corresponding to the intake port, the intake pipe which is left open without being opened, that is, the air in the intake port There is a problem in that the flow is affected by the penetrating shaft, for example, the efficiency of filling air is hindered. Moreover, in the thing of the said patent document 2, since a valve shaft is provided for every SCV, there exists a problem that a complicated mechanism is required in order to operate those valve shafts with one actuator.
そこで、本発明は、簡単な構成で、吸気ポートを介して流れる空気への影響を緩和しつつ、各気筒への空気の流れを制御する吸気制御装置を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an intake control device that controls the flow of air to each cylinder while reducing the influence on the air flowing through the intake port with a simple configuration.
上記課題を解決するために、本発明による吸気制御装置は、複数の気筒を有するエンジンに対して取り付けられ、各気筒の複数の吸気ポートの少なくとも一つを開閉可能にして各気筒への空気の流れを制御する吸気制御装置であって、前記複数の気筒における複数の吸気ポートが連通される共通の空間を区画形成する吸気通路形成部材と、該吸気通路形成部材に配置され、各気筒の複数の吸気ポートの前記少なくとも一つの吸気ポートに各々が連通する複数の筒状部と、該筒状部を開閉可能に、該筒状部内のそれぞれに配置された複数の気流制御弁と、前記複数の筒状部を貫通し、前記複数の気流制御弁を繋いで連動させるシャフトと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an intake control device according to the present invention is attached to an engine having a plurality of cylinders, and at least one of a plurality of intake ports of each cylinder can be opened and closed to allow air to be supplied to each cylinder. An intake control device for controlling a flow, the intake passage forming member defining a common space in which a plurality of intake ports in the plurality of cylinders communicate with each other, and the intake passage forming member disposed in the intake passage forming member. A plurality of tubular portions each communicating with the at least one intake port of the plurality of intake ports, a plurality of air flow control valves disposed in the tubular portions so that the tubular portions can be opened and closed, and the plurality of the plurality of air flow control valves. And a shaft that connects the plurality of airflow control valves to be interlocked with each other.
上記構成により、シャフトが吸気通路形成部材に配置される複数の筒状部を貫通するので、該シャフトは上記共通の空間を貫通し、吸気ポートを貫通しなくなる。従って、気流制御弁により開閉されない吸気ポートの空気の流れは、シャフトにより影響されることが緩和されることとなる。また、シャフトが複数の筒状部を貫通し、複数の気流制御弁を繋ぐので、簡単な構成とされる。 With the above configuration, since the shaft penetrates the plurality of cylindrical portions arranged in the intake passage forming member, the shaft penetrates the common space and does not penetrate the intake port. Accordingly, the influence of the air flow in the intake port that is not opened and closed by the airflow control valve is mitigated by the shaft. Moreover, since a shaft penetrates a plurality of cylindrical portions and connects a plurality of airflow control valves, the configuration is simple.
本発明によれば、簡単な構成で、吸気ポートを介して流れる空気への影響を緩和しつつ、各気筒への空気の流れを制御することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to control the flow of air to each cylinder while reducing the influence on the air flowing through the intake port with a simple configuration.
以下、本発明の実施形態に係る吸気制御装置について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, an intake control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る吸気制御装置10をディーゼルエンジン50に適用し
たところを示す概略構成図である。図1には、エンジン50のシリンダヘッド50aの吸気側の略半分のみが描かれている。エンジン50は四つの気筒を有し、各気筒に対して吸気ポート52、54が二つずつ設けられている。なお、燃料噴射弁等の燃料噴射機構は図示されていない。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a place where an
このエンジン50の吸気系30において、まず吸気口(不図示)から吸入された空気はエアクリーナ32を介して吸気通路IPの一部を区画形成する吸気管34に導入される。さらに運転者によって操作される図示しないアクセルペダルの踏み込み量に基づき、スロットルアクチュエータ36aによって開度が調整されるスロットルバルブ36の開度によりその流量が調整されつつ、空気はサージタンク38に流入する。そして、サージタンク38に流入した空気は、後述する吸気制御装置10に入ることとなり、この吸気制御装置10を経て各気筒に対応して分岐形成された吸気ポート52、54を介して各気筒の燃焼室(不図示)へ空気が分配される。
In the
本実施形態の吸気制御装置10は、エンジン50に取り付けられ、吸気管34と複数の吸気ポート52、54とを繋ぐべく設けられていて、吸気管34側すなわち上流側から流入する空気の入口を一つ有し、エンジン50側すなわち下流側に吸気ポート52、54の数に合わせた出口を八つ有している。吸気制御装置10の分解斜視図を図2に、そしてその透視図を図3に示す。吸気制御装置10は、その外殻を形成する吸気通路形成部材12と、各気筒の二つの吸気ポート52、54の内の一つの吸気ポート52に各々が連通する複数の筒状部18と、この複数の筒状部18の各々に一つ配置される複数の気流制御弁20と、これらの気流制御弁20を繋げるシャフト22とを含んで構成されている。なお、シャフト22は、後述するECU100により制御されるアクチュエータ24により作動させられる。また、気流制御弁20は、上記SCVとみなされ得る。
The
吸気通路形成部材12は、四つの気筒における八つの吸気ポート52、54の全てが連通される共通の空間Sを区画形成する(図1参照)。吸気通路形成部材12は、エンジン50側の平板状の支持部材14と、この支持部材14と連結されて一体とされる箱型部材16とから成り立っている(図2および図3参照)。支持部材14には、筒状部18を支持すべく筒状部18に適合する形状の第一孔部14aが設けられると共に、この第一孔部14a間には筒状部18に連通しない吸気ポート54に連なる第二孔部14bが設けられ、これら第一孔部14aと第二孔部14bとは互いに通じている。第一孔部14aに筒状部18の端部が嵌合されて接続され、筒状部18の壁面により第一孔部14aの孔と第二孔部14bの孔とは隔たれる(図2参照)。第二孔部14bは、対応する吸気ポート54の開口面積よりも大きな開口面積を有していて、シリンダヘッド50aに吸気制御装置10が取り付けられても吸気ポート54の開口領域が減じられないようにされている。一方、箱型部材16は、その一面が開かれ、この一面と対向する面に吸気管34に接続する接続管16aが突出して設けられている。開かれた一面には支持部材14が合わせられて、支持部材14および箱型部材16の係止部14c、16bにボルト(不図示)が螺合されて、支持部材14と箱型部材16とは一体とされる。
The intake
筒状部18は両端が開かれた円筒管からなり、吸気ポート52の開口領域よりも大きな開口を有している。筒状部18は、上述の如く、吸気通路形成部材12の第一孔部14aに嵌合されて溶接等により接続されて、吸気制御装置10が組み立てられた際には吸気通路形成部材12に配置される。筒状部18は、吸気制御装置10がエンジン50へ取り付けられることで吸気ポート52の上流側に配置され、吸気ポート52に連通し、あたかも吸気ポート52が延長されているかのようにする。筒状部18は、シャフト22により貫通されるべく、シャフト22よりもわずかに大きな径を有する孔18aを二つ有していて、この二つの孔18aは筒状部18の軸線と直交する線上に、且つ対向する筒状部18の円筒壁に設けられている。孔18aにはベアリング(不図示)などを介してシャフト22が取り付けられ、孔18aとシャフト22との間の密閉性が保たれる。また、後述する気流制御弁20が筒状部18に配置されるが、筒状部18は、気流制御弁20が閉じられることで、吸気ポート52への空気の流れを完全に遮断して、高い密閉性を確保する構造とされている(不図示)。
The
気流制御弁20は、シャフト22を軸にして回動される一枚の弁から構成されている。ここで、支持部材14を上流側から、すなわち箱型部材16に当接される側からみた側面図を図4に示す。図4によれば、支持部材14に設けられた八つの孔に一つおきに配置された四つの気流制御弁20は、シャフト22により繋げられ、同じ動きをするようにされている。気流制御弁20は、前述の筒状部18内に配置され、シャフト22を介して開弁位置(図1および図5(b)の位置)と閉弁位置に作動され、筒状部18を開閉可能にする。すなわち、筒状部18に配置された気流制御弁20を開閉することで、一の気筒における二つの吸気ポート52、54の内の一方の吸気ポート52が開閉される。本実施形態では、四つの気筒が一直線上に配置されていて、それに関連する全ての気流制御弁20も一直線上に配置されているので、シャフト22は気筒列方向に配置されていることになる。
The
組み立てられた吸気制御装置10について、図1および図5に基づいて説明する。図5は、組み立てられた吸気制御装置10がエンジン50に取り付けた状態での吸気制御装置10およびシリンダヘッド50aの部分模式図であり、図1のA−A線に沿った断面図を(a)に、図1のB−B線に沿った断面図を(b)に表している。つまり、図5(a)は開いたままとされる吸気ポート54に関する図であり、図5(b)は気流制御弁により開閉可能にされる吸気ポート52に関する図である。なお、図5では、吸気ポート52、54や吸気制御装置10の大きさが誇張されていて、それらは現実とは異なっている。
The assembled
吸気制御装置10がエンジン50に接続された状態で、吸気ポート52の上流側に筒状部18が設置されると共に気流制御弁20が配置され、気流制御弁20が設けられている筒状部18には吸気ポート52が連通している。そしてそれ以外の吸気ポート54においては、吸気制御装置10がエンジン50に接続された状態で、その吸気ポート54よりも上流側にシャフト22が位置するように構成されている(図5(a)参照)。
In a state where the
このような構成の吸気制御装置10における気流制御弁20は、制御装置(ECU)100からの制御出力に基づくアクチュエータ24の制御により、シャフト22が作動されることで開弁位置と閉弁位置にされる。ECU100は、CPU、ROM、RAM、A/D変換器、入力インタフェース、出力インタフェースを含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、エンジン負荷を検出する負荷センサ110、エンジン回転数を検出する回転数センサ120、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ130などが電気配線を介して接続されている。これらセンサ110、120、130などからの検出信号に基づき、予め設定されたプログラムに従って円滑なエンジン50の運転がなされるように、出力インタフェースから電気配線を介して信号が、アクチュエータ24やスロットルアクチュエータ36aなどに出力される。
The
そして、本実施形態では、吸気制御装置10を制御することで、各気筒への空気の流れを制御するようにしている。具体的には、軽負荷時には、気流制御弁20が閉弁位置にされるように、すなわち吸気ポート52が閉じられるように、アクチュエータ24への出力信号がECU100から出力される。これにより、上流側からの空気が吸気ポート54のみを介してエンジン50の各気筒の燃焼室へ導かれることになり、吸気ポート54を介して導かれる早い空気により燃焼室内の横方向の乱流(スワール流)が強化され、体積効率や燃焼効率が改善される。逆に、軽負荷時以外では気流制御弁20が開弁位置にされるように、すなわち吸気ポート52が開かれるように、アクチュエータ24への出力信号がECU100から出力される。これにより、必要な量の空気が二つの吸気ポート52、54を介して燃焼室へ導かれることになる。
In this embodiment, the flow of air to each cylinder is controlled by controlling the
このように開弁位置と閉弁位置とが切り換えられる気流制御弁20を有する吸気制御装置10をエンジン50の吸気系30に配することにより例えば次の効果が奏される。まず、全ての気流制御弁20が、シャフト22により連結されて、アクチュエータ24の作動によるシャフト22の回転により連動されるので、全ての気流制御弁20は同じ開閉の動きをすることとなる。また、吸気ポート52、54の外側で、それらよりも上流側にシャフト22が配置されるため、吸気ポート54が区画形成する吸気通路IPの一部がシャフト22により狭くされることがなく、吸気ポート54を流れる各気筒への空気にシャフト22の影響が及ぶのが緩和される。すなわち、シャフト22により吸気ポート54を流れる空気の空気抵抗が増すということが抑制されることになり、エンジン50の燃焼室へ吸気ポート54を介してより多くの空気を吸入することが可能となり、ひいてはエンジン50の出力向上が図られる。
By arranging the
以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したけれども、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、エンジン50の吸気ポート52の上流側に筒状部18および気流制御弁20を直接配置することとしたが、例えば独立した枝管を吸気ポートに連通させて接続し、その上流側に吸気制御装置10を配置することとしても良い。すなわち汎用されている吸気マニホルドの中間に吸気制御装置10が配置されているかのようにしてもよい。この場合には、吸気マニホルドに吸気制御装置10を組み込んで一体的な構成としても良い。また、そのような場合に限らず、吸気制御装置10を、吸気マニホルド又はシリンダヘッド50aと一体的に成形しても良い。さらに、本発明に係る吸気制御装置10は、一の気筒における複数の吸気ポートの内の一の吸気ポートを開閉可能に気流制御弁20を設けるのであれば、気筒の数、吸気ポートの数などに制限されない。例えば、一の気筒において三つの吸気ポートを設け、その内の二つの吸気ポートを開閉可能に二つの気流制御弁20を設けることも可能である。また、種々の運転状態に応じて気流制御弁20の開度が連続的に調整されても良い。なお、本発明に係る吸気制御装置はディーゼルエンジン以外の内燃機関にも適用され得、火花点火機関や圧縮点火機関に適用され得る。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to this. For example, in the above-described embodiment, the
なお、上記実施形態では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。 In the above embodiment, the present invention has been described with a certain degree of concreteness, but various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims. It must be understood that. That is, the present invention includes modifications and changes that fall within the scope and spirit of the appended claims and their equivalents.
10 吸気制御装置
12 吸気通路形成部材
14 支持部材
14a 第一孔部
14b 第二孔部
14c 係止部
16 箱型部材
16a 接続管
16b 係止部
18 筒状部
18a 孔
20 気流制御弁
22 シャフト
24 アクチュエータ
30 吸気系
32 エアクリーナ
34 吸気管
36a スロットルアクチュエータ
36 スロットルバルブ
38 サージタンク
50 エンジン
50a シリンダヘッド
52、54 吸気ポート
100 ECU
110 負荷センサ
120 回転数センサ
130 スロットルポジションセンサ
DESCRIPTION OF
110
Claims (1)
前記複数の気筒における複数の吸気ポートが連通される共通の空間を区画形成する吸気通路形成部材と、
該吸気通路形成部材に配置され、各気筒の複数の吸気ポートの前記少なくとも一つの吸気ポートに各々が連通する複数の筒状部と、
該筒状部を開閉可能に、該筒状部内のそれぞれに配置された複数の気流制御弁と、
前記複数の筒状部を貫通し、前記複数の気流制御弁を繋いで連動させるシャフトと、
を備えることを特徴とする吸気制御装置。
An intake control device that is attached to an engine having a plurality of cylinders and that can open and close at least one of a plurality of intake ports of each cylinder to control the flow of air to each cylinder,
An intake passage forming member that defines a common space in which a plurality of intake ports in the plurality of cylinders communicate with each other;
A plurality of cylindrical portions disposed in the intake passage forming member, each communicating with the at least one intake port of the plurality of intake ports of each cylinder;
A plurality of air flow control valves disposed in each of the cylindrical portions so that the cylindrical portions can be opened and closed;
A shaft that penetrates the plurality of cylindrical portions and connects and links the plurality of airflow control valves;
An air intake control device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005140082A JP2006316697A (en) | 2005-05-12 | 2005-05-12 | Intake control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005140082A JP2006316697A (en) | 2005-05-12 | 2005-05-12 | Intake control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006316697A true JP2006316697A (en) | 2006-11-24 |
Family
ID=37537589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005140082A Withdrawn JP2006316697A (en) | 2005-05-12 | 2005-05-12 | Intake control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006316697A (en) |
-
2005
- 2005-05-12 JP JP2005140082A patent/JP2006316697A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070508 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20071207 |