JP2008150969A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気通路の内壁や吸気弁の温度低下を抑制して安定した燃焼が得られる内燃機関を提供する。
【解決手段】気筒４ａ〜４ｄ毎に、サブポート３３を下流端開口３３ａが吸気通路５ｅ内の吸気弁９の傘裏に指向するよう設け、該各サブポート３３の上流端開口３３ｂを排気通路１６に接続し、上記サブポート３３を介して休止している気筒４ｂ，４ｃの吸気弁９の傘裏近傍に上記排気通路１６からのＥＧＲガスを導入する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一部の気筒の吸気弁及び排気弁を閉じることにより運転を休止して運転気筒数を可変にした内燃機関に関する。

可変気筒式の内燃機関は、例えば、低・中負荷運転域における燃費の向上を図る観点から、複数気筒のうち一部の気筒の吸気弁及び排気弁を閉じることにより該一部気筒の運転を休止するように構成されている。この種の内燃機関では、気筒休止運転を持続すると休止気筒の温度が稼動気筒に比べて過度に下がる場合がある。このような低温状態の気筒を休止状態から稼働状態に復帰させた場合、燃料が吸気通路の内壁や吸気弁の傘裏に付着しているため、該燃料の気化が妨げられ、燃焼が不安定となり易い。その結果、出力性能の低下やＨＣ，ＣＯの発生による排気エミッション性能の低下を招くという懸念がある。

このような休止気筒の温度低下を回避するために、例えば、特許文献１では、休止気筒のピストンへの冷却オイルの噴射供給を停止するようにしている。
特開２００６−１４４７５７号公報

ところで、上記従来の内燃機関のように、休止気筒のピストンへの冷却オイルの供給を停止するように構成した場合には、ピストンの温度低下は抑制できるものの、吸気通路の内壁や吸気弁の温度低下は回避することができない。このため、燃料が吸気通路の内壁や吸気弁の傘裏に付着し易く、安定した燃焼が得られないという問題がある。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたもので、吸気通路の内壁や吸気弁の温度低下を抑制して安定した燃焼が得られる内燃機関を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、複数の気筒と、該各気筒の燃焼室に開口する吸気弁開口を有する吸気通路及び排気弁開口を有する排気通路と、上記吸気弁開口を開閉する吸気弁及び排気弁開口を開閉する排気弁とを備え、運転状態に応じて、一部の気筒の吸気弁開口及び排気弁開口を閉じることにより該一部の気筒の運転を休止するようにした内燃機関であって、上記各気筒の燃焼室に排気ガスを供給するＥＧＲ装置を備え、該ＥＧＲ装置は、上記運転を休止する気筒の吸気通路の吸気弁開口近傍部分に排気ガスを供給するように構成されていることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１において、上記ＥＧＲ装置は、上記各気筒毎に設けられた副通路を備え、該各副通路の下流側開口は上記吸気通路の吸気弁開口近傍に接続され、該各副通路の上流側開口は互いに集合されるとともに排気系に接続され、該排気系内の排気ガスが上記副通路を介して上記吸気通路の上記吸気弁近傍に導入されることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項２において、上記各吸気通路が接続されたサージタンクと、該サージタンクの空気導入管に配設された各気筒共通のスロットル弁とを備えたことを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項３において、上記各気筒の吸気通路に配設され、該吸気通路の通路面積を変化させる通路面積制御弁を備え、上記副通路の下流側開口は上記通路面積制御弁より下流側に接続されていることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項４において、上記副通路は、気筒毎に設けられた第１，第２副通路を有し、該各第１副通路は合流されて上記排気系に接続され、上記各第２副通路は互いに連通していることを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項４において、上記各通路面積制御弁は、気筒休止運転時には予め設定された開度に制御されることを特徴としている。

請求項７の発明は、請求項４において、上記各通路面積制御弁は、弁軸に弁板を固定してなるバタフライ弁型のものであり、該弁板には切欠き部又は貫通孔が形成されていることを特徴としている。

請求項８の発明は、請求項１ないし７の何れかにおいて、第１〜第４気筒を有する直列４気筒内燃機関であり、第２，第３気筒の運転を休止することを特徴としている。

請求項９の発明は、請求項１ないし８の何れかにおいて、少なくとも気筒休止運転を行う運転域において、上記ＥＧＲ装置により排気ガスを吸気通路内に導入することを特徴としている。

請求項１の発明に係る内燃機関によれば、上記各気筒の燃焼室に排気ガスを供給するＥＧＲ装置を備え、該ＥＧＲ装置は、上記運転を休止する気筒の吸気通路の吸気弁開口近傍部分に排気ガス（以下、ＥＧＲガス、と記す）を供給するように構成されているので、該ＥＧＲガスにより吸気通路の内壁や吸気弁の傘裏が暖められることとなり、過度の温度低下を抑制できる。その結果、気筒休止運転から全気筒運転に復帰させた際の、燃料の壁面付着割合が減少して燃料の気化が促進されることとなり、安定した燃焼を行うことができる。その結果、出力性能及び排気エミッション性能を高めることができる。

請求項２の発明によれば、上記ＥＧＲ装置は、上記各気筒毎に設けられた副通路を備え、該各副通路の下流側開口は上記吸気通路の吸気弁開口近傍に接続され、該各副通路の上流側開口は互いに集合されるとともに排気系に接続されているので、該排気系内の排気ガスが上記副通路を介して上記吸気通路の上記吸気弁近傍に導入され、上述の作用効果を実現できる。

具体的には、各気筒の吸気通路は副通路を介して連通しているので、休止気筒の吸気通路内は、稼働気筒からの負圧が副通路を介して伝達されて負圧となり、これによりＥＧＲガスが導入され、該ＥＧＲガスにより暖められる。

請求項３，４の発明のように、各気筒共通のスロットル弁と、該各気筒毎の通路面積制御弁を備え場合には、請求項６の発明のように、気筒休止運転域では、通路面積制御弁より吸気通路が絞られるので、該制御弁の下流側にはより大きな負圧が発生し、上記ＥＧＲガスが休止気筒の吸気通路により確実に導入される。

請求項５の発明では、上記副通路は、気筒毎に設けられた第１，第２副通路を有し、該各第１副通路は合流されて上記排気系に接続され、上記各第２副通路は互いに連通しているので、休止気筒の吸気通路にＥＧＲガスをより確実に導入できる。即ち、第２副通路により各気筒が連通しているので、休止気筒の吸気通路に稼働気筒の負圧が第２副通路を介して伝達され、また第１副通路が排気系に接続されているので、該排気系内の排気ガスが上記負圧によってより確実に導入される。

請求項７の発明では、上記各通路面積制御弁は、弁軸に弁板を固定してなるバタフライ弁型のものであり、該弁板には切欠き部又は貫通孔が形成されているので、該制御弁により吸気通路を全閉した場合にも、上記切欠き部又は貫通孔により必要な空気量が得られるので、通路面積制御弁の開度制御か容易である。

請求項８の発明では、直列４気筒内燃機関の場合には、第２，第３気筒の運転を休止するようにしたので、休止気筒の吸気通路や吸気弁を隣接気筒からの熱により暖めることができる。

請求項９の発明では、少なくとも気筒休止運転を行う運転域において、上記ＥＧＲ装置により排気ガスを吸気通路内に導入するようにしたので、ＥＧＲガスによる休止気筒の過度の温度低下を防止できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図３は、本発明の第１実施形態による内燃機関を説明するための図であり、図１は内燃機関の概略構成図、図２は内燃機関の断面側面図、図３は内燃機関の吸気通路の断面平面図である。

図において、１は水冷式４サイクル直列４気筒内燃機関を示しており、該内燃機関１は、各気筒共通のクランク軸２が収容されたクランクケース３に、第１〜第４気筒４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄがクランク軸方向に並列に形成されたシリンダブロック４を結合し、該シリンダブロック４にシリンダヘッド５を結合し、該シリンダヘッド５にヘッドカバー２３を装着した概略構造を有している。

上記シリンダブロック４の各気筒４ａ〜４ｄ内には、ピストン６が摺動自在に挿入配置され、各ピストン６はコンロッド７を介して上記クランク軸２に連結されている。

上記シリンダヘッド５の下合面の上記各気筒４ａ〜４ｄに対向する部分には、それぞれ燃焼凹部５ａが形成され、該燃焼凹部５ａ，気筒４ａ〜４ｄ及びピストン６の頂面６ａで囲まれた空間が燃焼室８となっている。

上記シリンダヘッド５の各燃焼凹部５ａのクランク軸２を挟んだクランク軸直角方向一側には吸気弁開口５ｂが、他側には排気開口５ｃが形成されている。

上記吸気弁開口５ｂ及び排気弁開口５ｃには、該開口５ｂ，５ｃを開閉する吸気弁９，排気弁１０が配置され、該吸気弁９，排気弁１０はそれぞれ吸気カム軸１１，排気カム軸１２により開閉駆動される。

上記シリンダヘッド５には、２本の点火プラグ１３，１４が燃焼凹部５ａ内に臨むよう挿着されている。上記各点火プラグ１３，１４は、燃焼室８の中心を通るクランク軸２と平行な線上でかつ燃焼凹部５ａの両側部に位置するよう配置されている。

上記各排気弁開口５ｃは、排気ポート（排気通路）５ｄによりシリンダヘッド５の一方の側壁に導出されている。該シリンダヘッド５の各排気ポート５ｄには排気系を構成する排気管１５が接続されている。該各排気管１５の下流端は１本の排気合流管１６に合流され、該排気合流管１６の下流端部にはマフラ（不図示）が接続されている。また、上記排気合流管１６の中途部には、排気ガスの浄化を行う触媒１７が介設されている。

上記各吸気弁開口５ｂは、吸気ポート（吸気通路）５ｅによりシリンダヘッド５の他方の側壁に導出されている。該シリンダヘッド５の各吸気ポート５ｅには吸気管１８が接続され、該各吸気管１８の上流端は全気筒共通のサージタンク１９に接続されている。上記サージタンク１９の側壁１９ａには、空気導入管２０が接続されており、該空気導入管２０の上流端には空気を濾過するエアクリーナ２１が接続されている。

上記空気導入管２０には、各気筒共通のスロットル弁２２が配置されている。このスロットル弁２２は、空気導入管２０により軸支された弁軸２２ａに空気導入通路面積を変化させる弁板２２ｂを固定したバタフライ弁型のものである。

上記シリンダヘッド５の各吸気ポート５ｅには、燃料噴射弁２６が吸気ポート５ｅの中心線Ａ上に位置するよう装着されている。この各燃料噴射弁２６は、噴射口２６ａが吸気弁９の傘裏中心部に指向するように配置されている。

上記内燃機関１は、各排気管１５を通って排気合流管１６を流れるＥＧＲガスを吸気系に還流させて再燃焼させるようにしたＥＧＲ装置３０を備えている。

このＥＧＲ装置３０は、各気筒４ａ〜４ｄごとに配設されたパイプ状のサブポート（副通路）３３と、該各サブポート３３の上流側開口３３ｂに接続された１つのＥＧＲ集合管（連通路）３４と、該ＥＧＲ集合管３４の上流側に介設された第１ＥＧＲ制御弁３５と、該内燃機関１の運転状態を低〜高負荷運転域に応じて制御するＥＣＵ３６とを備えている。

上記各サブポート３３は、各吸気管１８の下側に該吸気管１８と略平行に延びるよう配置されている。上記シリンダヘッド５の各吸気ポート５ｅの底壁部には、ＥＧＲ流入口５ｆが吸気弁開口５ｂに指向するよう形成されており、該ＥＧＲ流入口５ｆには上記サブポート３３の下流端開口３３ａが接続されている。

上記各流入口５ｆは、平面視で、各気筒の吸気ポート５ｅの中心線Ａに対してクランク軸２方向一側に偏位させて配置され、クランク軸方向視で、上記吸気ポート５ｅの吸気弁開口５ｂに近接するよう配置されている。

上記サブポート３３からのＥＧＲガス流ｂは、上記ＥＧＲ流入口５ｆから吸気弁開口５ｂを通って燃焼室８内のクランク軸方向一側にて気筒４ａ〜４ｄの排気側壁に沿って下降し、ピストン頂面６ａで反転して吸気側壁に沿って上昇する順方向タンブル（縦渦）ｂ′を生成する。

上記吸気管１８からの吸気流ｃは、吸気ポート５ｅから吸気弁開口５ｂを通って燃焼室８内の略中心部にて上記ＥＧＲ流ｂと同一方向の順タンブル（縦渦）ｃ′を生成する。この各順タンブルｂ′，ｃ′は、クランク軸方向に横並びの流れとなっている。

上記ＥＧＲ集合管３４は、クランク軸２と略平行に配置され、長手方向に所定間隔をあけて形成された枝管３４ａを有し、該各枝管３４ａに上記各サブポート３３の上流端開口３３ｂが連通接続されている。

上記ＥＧＲ集合管３４の長手方向中央部には、ＥＧＲ還元管３９の下流端開口が連通接続され、該ＥＧＲ還元管３９の上流端開口は上記排気合流管１６の触媒１７より上流側に連通接続されている。なお、ＥＧＲ還元管３９は、排気合流管１６の触媒１７より下流側に接続してもよい。また上記ＥＧＲ還元管３９には、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ４０が介設されている。

上記ＥＧＲ還元管３９のＥＧＲ集合管３４上流側近傍に、該ＥＧＲ還元管３９を開閉する上記第１ＥＧＲ制御弁３５が介設されている。この第１ＥＧＲ制御弁３５は、ステップモータ式のものであり、上記ＥＣＵ３６により開閉制御される。

上記空気導入管２０の、上記スロットル弁２２とサージタンク１９との間には、該空気導入管２０の通路面積を絞って負圧を発生させるベンチュリ部４１が設けられている。該ベンチュリ部４１には、リード弁４４，第２ＥＧＲ制御弁４３が接続され、該第２ＥＧＲ制御弁４３には排気導入管４２の下流端開口４２ａが接続されている。該排気導入管４２の上流端開口４２ｂは、上記ＥＧＲ還元管３９の第１ＥＧＲ制御弁３５とＥＧＲクーラ４０との間に連通接続されている。

上記第２ＥＧＲ制御弁４３は、ステップモータ式のものであり、上記ＥＣＵ３６により開閉制御される。また上記リード弁４４は、排気ガスが第２ＥＧＲ制御弁４３側から空気導入管２０内に流れるのを許容し、空気が該空気導入管２０側からＥＧＲ制御弁４３側に流れるのを阻止する。

上記内燃機関１は、該内燃機関１の運転域に応じて全気筒運転と気筒休止運転との何れかに切り換える気筒休止機構４６と、該機構４６の動作を制御するＥＣＵ３６を備えている。

上記気筒休止機構４６は、具体的には、例えば低・中負荷運転域では、第１，第４気筒４ａ，４ｄの吸気弁，排気弁のみを作動させ、第２，第３気筒４ｂ，４ｃの吸気弁，排気弁は閉状態に保持し、一方、高負荷運転域では、第１〜第４気筒４ａ〜４ｄの全ての吸気弁，排気弁を作動させる。なお、休止気筒への燃料噴射は停止され、点火は継続される。

上記ＥＣＵ３６は、エンジン回転数，スロットル開度，エンジン温度，排気ガスの酸素濃度・・等の各種のパラメータに基づいて、上記第１，第２ＥＧＲ制御弁３５，４３を制御する。具体的には、内燃機関１の運転状態が、例えば、低負荷運転域では、第２ＥＧＲ制御弁４３を閉じるとともに、第１ＥＧＲ制御弁３５を開き、中負荷運転域では、第１，第２ＥＧＲ制御弁３５，４３を所定開度に開き、高負荷運転域では、第１ＥＧＲ制御弁３５を閉じるとともに、第２ＥＧＲ制御弁４３を開く。

上記ＥＣＵ３６は、上記気筒休止運転を行う上記運転域においては、上記ＥＧＲ制御を行う。

そして上記気筒休止運転状態では、第１，第４気筒４ａ，４ｄの吸気行程によって生じる負圧がＥＧＲ集合管３４を経由して休止気筒４ｂ，４ｃの吸気ポート５ｅにも作用する。このため休止気筒４ｂ，４ｃの吸気ポート５ｅにサブポート３３からＥＧＲガスが流入し、該吸気ポート５ｅの内壁，吸気弁９の傘裏部分に噴出されることとなる。

このように本実施形態によれば、休止している第２，第３気筒４ｂ，４ｃの吸気ポート５ｅにＥＧＲガスを導入したので、該ＥＧＲガスにより休止気筒４ｂ，４ｃの吸気ポート５ｅの内壁や吸気弁９の傘裏部が暖められることとなり、過度の温度低下を抑制できる。その結果、気筒休止運転から全気筒運転に復帰させた際に、噴射供給された燃料が吸気通路内壁や吸気弁傘部に付着しにくく、気化が促進され、安定した燃焼を行うことができる。その結果、出力性能及び排気エミッション性能を高めることができる。

本実施形態では、各サブポート３３の上流端開口３３ｂを１つのＥＧＲ集合管３４に接続したので、該ＥＧＲ集合管３４を介して各サブポート３３からＥＧＲガスが休止気筒４ｂ，４ｃ及び稼動気筒４ａ，４ｄに導入されることとなる。これにより休止気筒４ｂ，４ｃの吸気弁９近傍にＥＧＲガスを確実に導入することができ、温度低下を確実に抑制できる。即ち、稼動気筒４ａ，４ｄの吸気行程により生じる負圧がＥＧＲ集合管３４を介して休止気筒４ｂ，４ｃの吸気ポート５ｅ，５ｅにも作用することとなり、該休止気筒４ｂ，４ｃの吸気弁９を閉じていてもＥＧＲガスが確実に流入することとなる。

また各サブポート３３共通のＥＧＲ集合管３４に第１ＥＧＲ制御弁３５を接続したので、１つのＥＧＲ制御弁３５で済み、構造を簡単にできるとともにコストを低減できる。

本実施形態では、並列４気筒内燃機関１において、気筒休止運転を行う気筒を第２，第３気筒４ｂ，４ｃとしたので、走行風により第２，第３気筒４ｂ，４ｃが冷却されるのを回避できる。即ち、走行風によりシリンダヘッド５の第１，第４気筒４ａ，４ｄは冷却され易いが、第２，第３気筒４ｂ，４ｃは内側に位置していることから走行風の影響を受けにくく、しかも第１，第４気筒４ａ，４ｄ
からの熱が第２，第３気筒４ｂ，４ｃに伝達される。このため気筒休止運転時に第２，第３気筒４ｂ，４ｃに導入したＥＧＲガスが温度低下するのをより抑制することができる。

本実施形態では、気筒休止運転を行う運転範囲ではＥＧＲ制御を行うようにしたので、休止気筒４ｂ，４ｃの吸気ポート５ｅ，吸気弁９の温度低下を確実に抑制できる。即ち、熱容量の小さいＥＧＲガスで熱容量の大きい吸気ポート５ｅの内壁及び吸気弁９を加熱するには、短時間では困難であることから、気筒休止運転中は常時ＥＧＲガスを導入することによって、より確実に温度低下を抑制できる。

図４は、本発明の第２実施形態による内燃機関を説明するための図である。図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。

本第２実施形態は、第１〜第４気筒４ａ〜４ｄにそれぞれ２つの第１，第２サブポート（第１，第２副通路）３３，３２をタンブルの生成方向に指向するよう接続した例である。この各第１，第２サブポート３３，３２には、１つのＥＧＲ集合管（連通路）３４を介して第１ＥＧＲ制御弁３５が接続されている。

上記第１，第２サブポート３３，３２は、吸気ポート５ｅの中心線Ａと略平行に、かつ該中心線Ａを挟んだクランク軸方向位一側，他側に偏位させて配置されている。この第１，第２サブポート３３，３２からのＥＧＲガス流ｂ，ａの間を吸気流ｃが流れ、これらの流れｂ，ａ，ｃは、燃焼室８内にてクランク軸方向に横並びの順タンブルとなる。

本実施形態では、各気筒４ａ〜４ｄに、２つの第１，第２サブポート３３，３２を接続したので、流速の早いＥＧＲガスが休止気筒４ｂ，４ｃの吸気ポート５ｅの内壁及び吸気弁９の傘裏部に当たることとなり、温度低下をより確実に抑制できる。

上記第１，第２サブポート３３，３２をタンブルの生成方向に指向するよう配置したので、稼動気筒４ａ，４ｄの斜めスワール及びタンブルの生成が可能となり、耐ＥＧＲ性能を向上でき、多量のＥＧＲガスによるポンプ損失の低減効果を実現できる。

図５ないし図９は、本発明の第３実施形態による内燃機関を説明するための図であり、図中、図１〜図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。

本第３実施形態は、第１〜第４気筒４ａ〜４ｄの各吸気管１８に通路面積を変化させる通路面積制御弁３１を配置するとともに、上記第１〜第４気筒４ａ〜４ｄにそれぞれ第１，第２サブポート３３，３２を接続し、各気筒４ａ〜４ｄにそれぞれ第１，第２燃料噴射弁２５，２６を配置した例である。

上記第１，第２サブポート３３，３２は、吸気ポート５ｅの中心線Ａと略平行に、かつ該中心線Ａを挟んだクランク軸方向一側，他側に偏位させて配置されている。

上記各第１サブポート３３は、１つのＥＧＲ集合管３４を介して排気合流管１６に接続されており、上記第１実施形態と同様の構造であることから、以下、異なる部分についてのみ説明する。

上記各通路面積制御弁３１は、共通の弁軸３１ａに各弁板３１ｂを固定してなるバタフライ弁型のものであり、該弁軸３１ａには通路面積制御弁３１を開閉駆動するモータ３８が接続され、該モータ３８はＥＣＵ３６により開閉制御される。

休止気筒４ｂ，４ｃに配置された各通路面積制御弁３１の弁板３１ｂには、切欠き部３１ｃが形成されている（図８，図９参照）。これにより、気筒休止運転時に通路面積制御弁３１が全閉位置であってもサージタンク１９内の空気の一部は吸気管１８から切欠き部３１ｃを通って吸気ポート５ｅに流入するようになっている。

上記各第２サブポート３２には、１つのブローバイガス集合管４７が接続されている。該ブローバイガス集合管４７には、クランクケース３内に連通接続されたブローバイガス還元ホース２９が接続されており、該還元ホース２９にはＰＣＶ弁２８が介設されている。

ピストン６の下降によりクランクケース３内の圧力が上昇するとともに、吸気ポート５ｅが負圧になると、ＰＣＶ弁２８が開き、クランクケース３内のブローバイガスがブローバイガス還元ホース２９を介してブローバイガス集合管４７から各第２サブポート３２を通り、ブローバイガス流ｄとなって燃焼室８内に流入する。これによりクランクケース３内に燃焼室８から侵入した混合気，燃焼ガス等のブローバイガスを還元させる。

なお、上記各第２サブポート３２には、吸気管１８の通路面積制御弁３１の上流側に接続してもよく、また燃料タンク内で発生する燃料蒸発ガスを接続してもよく、あるいはブレーキ踏み力を軽減するブレーキブースタを接続してもよい。

上記各第１燃料噴射弁２５は、上記第２サブポート３２からのブローバイガス流ｄに向けて燃料を噴射するよう吸気ポート５ｅの中心線Ａに対して斜め内側に傾斜させて配置されている。上記第２燃料噴射弁２６は、吸気管１８からの吸気流ｃに向けて燃料を噴射するよう上記中心線Ａ上にかつ該中心線Ａと略平行に配置されている。

ＥＣＵ３６は、低負荷運転域では、通路面積制御弁３１及び第２ＥＧＲ制御片４３を、例えば全閉から小開度（全開の１５％）の範囲で制御するとともに、第１ＥＧＲ制御弁３５を大開度（全開の８０％）から全開の範囲で制御し、第１燃料噴射弁２５から燃料を噴射させる。

中負荷運転域では、通路面積制御弁３１を小開度（全開の１５％）から中開度（全開の５０％）の範囲で制御するとともに、第１，第２ＥＧＲ制御弁３５，４３を所定開度開き、第２燃料噴射弁２６から燃料を噴射させる。

また高負荷運転域では、第１ＥＧＲ制御弁３５を全開から小開度（全開の１５％）の範囲で制御するとともに、第２ＥＧＲ制御弁４３を大開度（全開の８０％）から全開の範囲で制御し、第２燃料噴射弁２６から燃料を噴射させる。

本実施形態では、各吸気管１８に通路面積制御弁３１を配置し、各気筒４ａ〜４ｄに接続された各第１サブポート３３を１つのＥＧＲ集合管３４に接続し、各第２サブポート３２を１つのブローバイガス集合管４７に接続し、第１，第２サブポート３３，３２を吸気弁９の傘裏近傍に指向するよう接続し、通路面積制御弁３１をシリンダヘッド５の合わせ面近傍に配置したので、暖気運転完了後の部分負荷気筒休止運転では、例えば、スロットル弁２２を小開度とし、通路面積制御弁３１を小開度とし、第１ＥＧＲ制御弁３５を小〜中開度とすることにより、稼動気筒４ａ，４ｄの吸気行程で生じる負圧がＥＧＲ集合管３４を経由して休止気筒４ｂ，４ｃの吸気ポート５ｅにも作用することとなる。このためＥＧＲ制御弁３５が接続されたＥＧＲ集合管３４経由でＥＧＲガスが休止気筒４ｂ，４ｃの吸気ポート５ｅ内に噴出し、該休止気筒４ｂ，４ｃの吸気ポート５ｅの内壁及び吸気弁９の傘裏部が確実に暖められることとなり、過度の温度低下を抑制できる。

本実施形態では、通路面積制御弁３１の弁板３１ｂに切欠き部３１ｃを形成したので、サージタンク１９内の空気の一部が切欠き部３１ｃを通って通路面積制御弁３１の下流側に流入してＥＧＲガスに充填されることとなり、休止気筒４ｂ，４ｃ内のＥＧＲガスの割合が過多になるのを防止できる。これにより、休止気筒４ｂ，４ｃを稼動運転に復帰させたときに、ＥＧＲガスの過多による失火を防止でき、安定した燃焼を確保できる。

なお、上記実施形態では、弁板３１ｂに切欠き部３１ｃを形成したが、該弁板３１ｂに貫通孔を形成してもよい。また、通路面積制御弁３１を、気筒休止運転時に予め設定された開度まで開くように制御してもよい。

上記実施形態では、並列４気筒内燃機関１の場合を例に説明したが、本発明は、並列３気筒，Ｖ型６気筒，Ｖ型８気筒等の多気筒内燃機関であれば何れにも適用可能である。

本発明の第１実施形態による内燃機関の概略構成図である。 上記内燃機関の第２気筒の断面図である。 上記内燃機関の吸気通路の平面図である。 本発明の第２実施形態による内燃機関の概略構成図である。 本発明の第３実施形態による内燃機関の概略構成図である。 上記内燃機関の第２気筒の断面図である。 上記内燃機関の吸気通路の平面図である。 上記内燃機関の通路面積制御弁の断面図である。 上記内燃機関の通路面積制御弁の断面図である。

符号の説明

１ 内燃機関
４ａ〜４ｄ 気筒
５ｂ 吸気弁開口
５ｃ 排気弁開口
５ｄ 排気ポート（排気通路）
５ｅ 吸気ポート（吸気通路）
８ 燃焼室
９ 吸気弁
１０ 排気弁
１５，１６ 排気管（排気通路）
１８ 吸気管（吸気通路）
１９ サージタンク
２２ スロットル弁
３１ 通路面積制御弁
３１ａ 弁軸
３１ｂ 弁板
３１ｃ 切欠き部
３２，３３ 第１，第２サブポート（第１，第２副通路）
３３ａ 下流側開口
３３ｂ 上流側開口
３４ ＥＧＲ集合管（第１連通路）
３５ ＥＧＲ制御弁
３０ ＥＧＲ装置
４７ ブローバイガス集合管（第２連通路）

Claims (9)

1. 複数の気筒と、該各気筒の燃焼室に開口する吸気弁開口を有する吸気通路及び排気弁開口を有する排気通路と、上記吸気弁開口を開閉する吸気弁及び排気弁開口を開閉する排気弁とを備え、運転状態に応じて、一部の気筒の吸気弁開口及び排気弁開口を閉じることにより該一部の気筒の運転を休止するようにした内燃機関であって、上記各気筒の燃焼室に排気ガスを供給するＥＧＲ装置を備え、該ＥＧＲ装置は、上記運転を休止する気筒の吸気通路の吸気弁開口近傍部分に排気ガスを供給するように構成されていることを特徴としている。
2. 請求項１において、上記ＥＧＲ装置は、上記各気筒毎に設けられた副通路を備え、該各副通路の下流側開口は上記吸気通路の吸気弁開口近傍に接続され、該各副通路の上流側開口は互いに集合されるとともに排気系に接続され、該排気系内の排気ガスが上記副通路を介して上記吸気通路の上記吸気弁近傍に導入されることを特徴とする内燃機関。
3. 請求項２において、上記各吸気通路が接続されたサージタンクと、該サージタンクの空気導入管に配設された各気筒共通のスロットル弁とを備えたことを特徴とする内燃機関。
4. 請求項３において、上記各気筒の吸気通路に配設され、該吸気通路の通路面積を変化させる通路面積制御弁を備え、上記副通路の下流側開口は通路面積制御弁より下流側に接続されていることを特徴とする内燃機関。
5. 請求項４において、上記副通路は、気筒毎に設けられた第１，第２副通路を有し、該各第１副通路は合流されて上記排気系に接続され、上記各第２副通路は互いに連通していることを特徴とする内燃機関。
6. 請求項４において、上記各通路面積制御弁は、気筒休止運転時には予め設定された開度に制御されることを特徴とする内燃機関。
7. 請求項４において、上記各通路面積制御弁は、弁軸に弁板を固定してなるバタフライ弁型のものであり、該弁板には切欠き部又は貫通孔が形成されていることを特徴とする内燃機関。
8. 請求項１ないし７の何れかにおいて、第１〜第４気筒を有する直列４気筒内燃機関であり、第２，第３気筒の運転を休止することを特徴とする内燃機関。
9. 請求項１ないし８の何れかにおいて、少なくとも気筒休止運転を行う運転域において、上記ＥＧＲ装置により排気ガスを吸気通路内に導入することを特徴とする内燃機関。
   

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