JP2662799B2 - エンジンの吸気制御装置 - Google Patents
エンジンの吸気制御装置Info
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- intake
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/08—Modifying distribution valve timing for charging purposes
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
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- F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
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- F02D9/1055—Details of the valve housing having a fluid by-pass
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はエンジンの吸気制御装置に関し、特にエン
ジンのポンプ損失を減じるために発明されたミラーサイ
クルエンジンの改良に関するものである。
ジンのポンプ損失を減じるために発明されたミラーサイ
クルエンジンの改良に関するものである。
エンジンの熱効率を低下させる要因として、いわゆる
ポンプ損失がある。ポンプ損失は絞り弁の開度が低いエ
ンジンの低負荷運転時に絞り弁の周りの絞られた吸気通
路を経て吸入される吸気の通気抵抗が主たる原因であ
る。
ポンプ損失がある。ポンプ損失は絞り弁の開度が低いエ
ンジンの低負荷運転時に絞り弁の周りの絞られた吸気通
路を経て吸入される吸気の通気抵抗が主たる原因であ
る。
従来、このようなポンプ損失を軽減すべく、絞り弁よ
り下流側の吸気通路にクランク軸と連動する回転弁を設
け、吸気弁の開弁時に吸気通路を実質的に閉鎖する、い
わゆるミラーサイクルエンジンが知られている（例え
ば、実公昭58−40260、特公昭60−536号あるいは特開昭
60−65230号など）。
り下流側の吸気通路にクランク軸と連動する回転弁を設
け、吸気弁の開弁時に吸気通路を実質的に閉鎖する、い
わゆるミラーサイクルエンジンが知られている（例え
ば、実公昭58−40260、特公昭60−536号あるいは特開昭
60−65230号など）。
しかしながら、これら公知のエンジンは吸気通路を開
閉するため大きな回転弁が吸気通路に介装され、通気抵
抗が過度に増加して高負荷性能を低下させるばかりか、
その回転のため大きな動力を要し、低負荷運転時の出力
増大を阻害していた。
閉するため大きな回転弁が吸気通路に介装され、通気抵
抗が過度に増加して高負荷性能を低下させるばかりか、
その回転のため大きな動力を要し、低負荷運転時の出力
増大を阻害していた。
この発明は上記不具合を解消し、ポンプ損失の低減と
同時に大きな回転弁を運転するのに要する大きな動力損
失を減じ、熱効率のすぐれたエンジンを得ることを目的
とするもので、吸気弁を介して燃焼室と大気とを連通さ
せる吸気通路に人為的に操作される絞り弁を設け、この
絞り弁の下流側近傍の吸気通路にエンジン負荷の大きい
とき開く二次弁を介装すると共に、その二次弁を側路す
る小断面積の低速用空気通路を設け、その低速用空気通
路にクランク軸と連動して開閉し吸気弁の開弁時に閉じ
る吸気開閉弁を設けてなり、前記二次弁と吸気弁との間
の吸気通路の容積が前記二次弁と絞り弁との間の吸気通
路の容積より大きくなるように二次弁を配設し、前記低
速用空気通路の下流端を、前記二次弁より下流側の吸気
通路の途中に開口させた点に特徴がある。
同時に大きな回転弁を運転するのに要する大きな動力損
失を減じ、熱効率のすぐれたエンジンを得ることを目的
とするもので、吸気弁を介して燃焼室と大気とを連通さ
せる吸気通路に人為的に操作される絞り弁を設け、この
絞り弁の下流側近傍の吸気通路にエンジン負荷の大きい
とき開く二次弁を介装すると共に、その二次弁を側路す
る小断面積の低速用空気通路を設け、その低速用空気通
路にクランク軸と連動して開閉し吸気弁の開弁時に閉じ
る吸気開閉弁を設けてなり、前記二次弁と吸気弁との間
の吸気通路の容積が前記二次弁と絞り弁との間の吸気通
路の容積より大きくなるように二次弁を配設し、前記低
速用空気通路の下流端を、前記二次弁より下流側の吸気
通路の途中に開口させた点に特徴がある。
エンジンの低負荷運転時は二次弁が閉じ、全ての吸気
は低速用空気通路を介して燃焼室へ導入される。低速用
空気通路には吸気開閉弁が設けられており、従来のミラ
ーサイクルエンジンと同様にピストンの下降行程時は吸
気開閉部を閉じてその下流側に存する吸気のみを吸入す
る。ピストンが上昇行程に転ずると間もなく吸気弁が閉
じ、ほゞ同時に吸気開閉弁が開いてその下流側へ大気を
導入する。エンジン負荷が増すと二次弁が開き吸気の多
くは吸気用開閉弁を側路して太い吸気通路を経て燃焼室
に達する。
は低速用空気通路を介して燃焼室へ導入される。低速用
空気通路には吸気開閉弁が設けられており、従来のミラ
ーサイクルエンジンと同様にピストンの下降行程時は吸
気開閉部を閉じてその下流側に存する吸気のみを吸入す
る。ピストンが上昇行程に転ずると間もなく吸気弁が閉
じ、ほゞ同時に吸気開閉弁が開いてその下流側へ大気を
導入する。エンジン負荷が増すと二次弁が開き吸気の多
くは吸気用開閉弁を側路して太い吸気通路を経て燃焼室
に達する。
以下、図示の実施例によつてこの発明を説明すると、
図中、１は４行程エンジンであり、吸気通路２は一端に
おいて吸気弁３を介して燃焼室４に接続されると共に、
他端は大気中に通じている。50は吸気通路２に介装され
た公知の気化器であり、人為的に制御される蝶形の絞り
弁5aと、エンジンの低負荷時に閉じるピストン形の自動
弁5bとからなる絞り弁５を有している。4aは燃焼室４の
一側壁をなすピストンであり、シリンダ4bに摺動自在に
嵌合すると共に、シリンダヘツド4cによつてその頂部を
覆われている。
図中、１は４行程エンジンであり、吸気通路２は一端に
おいて吸気弁３を介して燃焼室４に接続されると共に、
他端は大気中に通じている。50は吸気通路２に介装され
た公知の気化器であり、人為的に制御される蝶形の絞り
弁5aと、エンジンの低負荷時に閉じるピストン形の自動
弁5bとからなる絞り弁５を有している。4aは燃焼室４の
一側壁をなすピストンであり、シリンダ4bに摺動自在に
嵌合すると共に、シリンダヘツド4cによつてその頂部を
覆われている。
絞り弁５の下流側近傍の吸気通路２には、エンジン負
荷の大きいとき開く蝶形の二次弁６が設けられ、前記吸
気通路２にはその二次弁６を側路する小断面積の低速用
空気通路７が設けられている。前記二次弁６は、この二
次弁６と前記吸気弁３との間の吸気通路２の容積が二次
弁６と前記絞り弁５との間の吸気通路２の容積より大き
くなる位置に配設している。また、二次弁６より下流側
の吸気通路２の途中に、前記低速用空気通路７の下流端
が開口している。低速用空気通路７には吸排気弁を駆動
する動弁カム軸８を介してクランク軸（図示してない）
に連動して駆動される吸気開閉弁９が設けられている。
すなわち、吸気開閉弁９は回転形をなし、その弁体9aに
付設した従動スプロケツト9bと動弁カム軸８に固設した
駆動スプロケツト8aとの間に巻回した調時チエーン10等
を介して駆動される。こゝで、吸気開閉弁９の開閉時期
は第２図で示すように、前記吸気弁３が閉じている間は
開き、開いている間を閉じるように設定してある。な
お、この開閉期間は気筒内の吸気流の流動距離や流動の
慣性の影響を受けるので、厳密に開閉を連動させるよ
り、第２図で示すように、実験結果によつて多少修正す
るのが好ましい。また、第２図において、吸気開閉弁９
の開弁期間は、この実施例のような単気筒の場合は二点
鎖線で示すように長くすることができるが、多気筒の場
合は実線示のように短くする必要がある。
荷の大きいとき開く蝶形の二次弁６が設けられ、前記吸
気通路２にはその二次弁６を側路する小断面積の低速用
空気通路７が設けられている。前記二次弁６は、この二
次弁６と前記吸気弁３との間の吸気通路２の容積が二次
弁６と前記絞り弁５との間の吸気通路２の容積より大き
くなる位置に配設している。また、二次弁６より下流側
の吸気通路２の途中に、前記低速用空気通路７の下流端
が開口している。低速用空気通路７には吸排気弁を駆動
する動弁カム軸８を介してクランク軸（図示してない）
に連動して駆動される吸気開閉弁９が設けられている。
すなわち、吸気開閉弁９は回転形をなし、その弁体9aに
付設した従動スプロケツト9bと動弁カム軸８に固設した
駆動スプロケツト8aとの間に巻回した調時チエーン10等
を介して駆動される。こゝで、吸気開閉弁９の開閉時期
は第２図で示すように、前記吸気弁３が閉じている間は
開き、開いている間を閉じるように設定してある。な
お、この開閉期間は気筒内の吸気流の流動距離や流動の
慣性の影響を受けるので、厳密に開閉を連動させるよ
り、第２図で示すように、実験結果によつて多少修正す
るのが好ましい。また、第２図において、吸気開閉弁９
の開弁期間は、この実施例のような単気筒の場合は二点
鎖線で示すように長くすることができるが、多気筒の場
合は実線示のように短くする必要がある。
この実施例のエンジンは以上のように構成されている
ので、エンジンの低負荷運転時には二次弁６が閉じ、全
ての吸気は低速用空気通路７を介して燃焼室４へ導入さ
れる。低速用空気通路７には吸気開閉弁９が設けられて
おり、従来のミラーサイクルエンジンと同様にピストン
4aの下降行程時は吸気開閉弁９を閉じてその下流側、す
なわち低速用空気通路７における吸気開閉弁９より下流
側と、吸気通路２における二次弁６より下流側に容積が
相対的に大きくなるように形成された気室とに存する吸
気のみを吸入する。このため、低負荷運転時に二次弁６
が閉じても燃焼室４に大量の吸気を供給することができ
るようになる。すなわち、低負荷運転時にポンプ損失を
減じるために吸気行程で二次弁６によって吸気通路２を
閉じる構成を採りながら、許容できるエンジンの負荷範
囲を広くとることができる。言い換えれば、負荷の増減
があったとしても、ポンプ損失が少ない状態で運転する
ことができる。ピストン4aが上昇行程に転じ吸気弁が閉
じると、ほゞ同時に吸気開閉弁９が開いてその下流側へ
大気を導入する。このとき、低速用空気通路７の下流端
が二次弁６より下流側の吸気通路２の途中に開口してい
ることから低速用空気通路７が短く、低速用空気通路７
を吸気が流れるときの抵抗が小さいから、容積が相対的
に大きい二次弁６の下流側の吸気通路２に、吸気開閉弁
９の開弁期間中に充分に吸気を送ることができる。エン
ジン負荷が増すと二次弁６が開き吸気の多くは吸気用開
閉弁９を側路して太い吸気通路２を経て燃焼室に達す
る。
ので、エンジンの低負荷運転時には二次弁６が閉じ、全
ての吸気は低速用空気通路７を介して燃焼室４へ導入さ
れる。低速用空気通路７には吸気開閉弁９が設けられて
おり、従来のミラーサイクルエンジンと同様にピストン
4aの下降行程時は吸気開閉弁９を閉じてその下流側、す
なわち低速用空気通路７における吸気開閉弁９より下流
側と、吸気通路２における二次弁６より下流側に容積が
相対的に大きくなるように形成された気室とに存する吸
気のみを吸入する。このため、低負荷運転時に二次弁６
が閉じても燃焼室４に大量の吸気を供給することができ
るようになる。すなわち、低負荷運転時にポンプ損失を
減じるために吸気行程で二次弁６によって吸気通路２を
閉じる構成を採りながら、許容できるエンジンの負荷範
囲を広くとることができる。言い換えれば、負荷の増減
があったとしても、ポンプ損失が少ない状態で運転する
ことができる。ピストン4aが上昇行程に転じ吸気弁が閉
じると、ほゞ同時に吸気開閉弁９が開いてその下流側へ
大気を導入する。このとき、低速用空気通路７の下流端
が二次弁６より下流側の吸気通路２の途中に開口してい
ることから低速用空気通路７が短く、低速用空気通路７
を吸気が流れるときの抵抗が小さいから、容積が相対的
に大きい二次弁６の下流側の吸気通路２に、吸気開閉弁
９の開弁期間中に充分に吸気を送ることができる。エン
ジン負荷が増すと二次弁６が開き吸気の多くは吸気用開
閉弁９を側路して太い吸気通路２を経て燃焼室に達す
る。
なお、この実施例は混合気を生成するために気化器50
を用いたものを示すが、これに限らず燃料噴射形のもの
にも適用できるのは言うまでもない。
を用いたものを示すが、これに限らず燃料噴射形のもの
にも適用できるのは言うまでもない。
以上説明したように本発明に係るエンジンの吸気制御
装置は、吸気弁を介して燃焼室と大気とを連通させる吸
気通路に人為的に操作される絞り弁を設け、この絞り弁
の下流側近傍の吸気通路にエンジン負荷の大きいとき開
く二次弁を介装すると共に、その二次弁を側路する小断
面積の低速用空気通路を設け、その低速用空気通路にク
ランク軸と連動して開閉し吸気弁の開弁時に閉じる吸気
開閉弁を設けてなり、前記二次弁と吸気弁との間の吸気
通路の容積が前記二次弁と絞り弁との間の吸気通路の容
積より大きくなるように二次弁を配設し、前記低速用空
気通路の下流端を、前記二次弁より下流側の吸気通路の
途中に開口させたため、ポンプ損失の大きい低負荷運転
時には吸気開閉弁９を備えた低速用空気通路７を介して
吸気が供給され、従来のいわゆるミラーサイクルエンジ
ンと同様のポンプ損失低減を果たすことができる。ま
た、高負荷運転時には二次弁６が開かれて吸気の大部分
は断面積の大きい吸気通路２を経て燃焼室４に至るの
で、通気抵抗の増大も少ない。したがつて、ポンプ損失
の低減と同時に大きな回転弁を運転するのに要する大き
な動力損失を減じることができ、熱効率のすぐれたエン
ジンを得ることができる。さらに、二次弁と吸気弁との
間の吸気通路の容積が相対的に大きいことから、低負荷
運転時に二次弁が閉じても燃焼室に大量の吸気を供給す
ることができるようになる。すなわち、低負荷運転時に
ポンプ損失を減じるために吸気行程で吸気通路を閉じる
構成を採りながら、許容できるエンジンの負荷範囲を広
くとることができる。言い換えれば、負荷の増減が多少
あったとしても、ポンプ損失が少ない状態で運転するこ
とができる。
装置は、吸気弁を介して燃焼室と大気とを連通させる吸
気通路に人為的に操作される絞り弁を設け、この絞り弁
の下流側近傍の吸気通路にエンジン負荷の大きいとき開
く二次弁を介装すると共に、その二次弁を側路する小断
面積の低速用空気通路を設け、その低速用空気通路にク
ランク軸と連動して開閉し吸気弁の開弁時に閉じる吸気
開閉弁を設けてなり、前記二次弁と吸気弁との間の吸気
通路の容積が前記二次弁と絞り弁との間の吸気通路の容
積より大きくなるように二次弁を配設し、前記低速用空
気通路の下流端を、前記二次弁より下流側の吸気通路の
途中に開口させたため、ポンプ損失の大きい低負荷運転
時には吸気開閉弁９を備えた低速用空気通路７を介して
吸気が供給され、従来のいわゆるミラーサイクルエンジ
ンと同様のポンプ損失低減を果たすことができる。ま
た、高負荷運転時には二次弁６が開かれて吸気の大部分
は断面積の大きい吸気通路２を経て燃焼室４に至るの
で、通気抵抗の増大も少ない。したがつて、ポンプ損失
の低減と同時に大きな回転弁を運転するのに要する大き
な動力損失を減じることができ、熱効率のすぐれたエン
ジンを得ることができる。さらに、二次弁と吸気弁との
間の吸気通路の容積が相対的に大きいことから、低負荷
運転時に二次弁が閉じても燃焼室に大量の吸気を供給す
ることができるようになる。すなわち、低負荷運転時に
ポンプ損失を減じるために吸気行程で吸気通路を閉じる
構成を採りながら、許容できるエンジンの負荷範囲を広
くとることができる。言い換えれば、負荷の増減が多少
あったとしても、ポンプ損失が少ない状態で運転するこ
とができる。
加えて、低速用空気通路の下流端を二次弁の下流側の
吸気通路の途中に開口させるという構成を採ることによ
り、前記下流端を吸気弁の近傍に開口させる場合に較べ
ると低速用空気通路が短くてよい。すなわち、小断面積
の低速用空気通路を吸気が流れるときの抵抗が小さいか
ら、上述したように容積が相対的に大きい二次弁の下流
側の吸気通路に、吸気開閉弁の開弁期間中に充分に吸気
を送ることができる。
吸気通路の途中に開口させるという構成を採ることによ
り、前記下流端を吸気弁の近傍に開口させる場合に較べ
ると低速用空気通路が短くてよい。すなわち、小断面積
の低速用空気通路を吸気が流れるときの抵抗が小さいか
ら、上述したように容積が相対的に大きい二次弁の下流
側の吸気通路に、吸気開閉弁の開弁期間中に充分に吸気
を送ることができる。
図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図はエン
ジンの概略的な断面図、第２図はそのバルブタイミング
図である。 ５……絞り弁、６……二次弁、７……低速用空気通路、
９……吸気開閉弁。
ジンの概略的な断面図、第２図はそのバルブタイミング
図である。 ５……絞り弁、６……二次弁、７……低速用空気通路、
９……吸気開閉弁。
Claims (1)
- 【請求項１】吸気弁を介して燃焼室と大気とを連通させ
る吸気通路に人為的に操作される絞り弁を設け、この絞
り弁の下流側近傍の吸気通路にエンジン負荷の大きいと
き開く二次弁を介装すると共に、その二次弁を側路する
小断面積の低速用空気通路を設け、その低速用空気通路
にクランク軸と連動して開閉し吸気弁の開弁時に閉じる
吸気開閉弁を設けてなり、前記二次弁と吸気弁との間の
吸気通路の容積が前記二次弁と絞り弁との間の吸気通路
の容積より大きくなるように二次弁を配設し、前記低速
用空気通路の下流端を、前記二次弁より下流側の吸気通
路の途中に開口させたことを特徴とするエンジンの吸気
制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13561088A JP2662799B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | エンジンの吸気制御装置 |
| EP89109945A EP0344780B1 (en) | 1988-06-03 | 1989-06-01 | Intake control device for engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13561088A JP2662799B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | エンジンの吸気制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01305125A JPH01305125A (ja) | 1989-12-08 |
| JP2662799B2 true JP2662799B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=15155837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13561088A Expired - Fee Related JP2662799B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | エンジンの吸気制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0344780B1 (ja) |
| JP (1) | JP2662799B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5129367A (en) * | 1991-04-08 | 1992-07-14 | General Motors Corporation | Intermittent bypass system for a check valve |
| US5105784A (en) * | 1991-04-08 | 1992-04-21 | General Motors Corporation | Rotary valve and system for duration and phase control |
| US5092286A (en) * | 1991-04-08 | 1992-03-03 | General Motors Corporation | Intake venting system for reed valves |
| JP3421731B2 (ja) * | 1994-05-31 | 2003-06-30 | ヤマハ発動機株式会社 | エンジンの吸気制御装置 |
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