JP3012040B2 - 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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- JP3012040B2 JP3012040B2 JP3185402A JP18540291A JP3012040B2 JP 3012040 B2 JP3012040 B2 JP 3012040B2 JP 3185402 A JP3185402 A JP 3185402A JP 18540291 A JP18540291 A JP 18540291A JP 3012040 B2 JP3012040 B2 JP 3012040B2
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- control valve
- intake control
- passage
- throttle
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
- F02B31/04—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors
- F02B31/06—Movable means, e.g. butterfly valves
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸気通路面積を吸気制
御弁によって制御するようにしたエンジンの吸気制御装
置に関し、特に低負荷域，及び低中速・高負荷域での燃
費向上と、高速・高負荷域での出力確保を図ることがで
きるようにした吸気制御弁の制御方法の改善に関する。
御弁によって制御するようにしたエンジンの吸気制御装
置に関し、特に低負荷域，及び低中速・高負荷域での燃
費向上と、高速・高負荷域での出力確保を図ることがで
きるようにした吸気制御弁の制御方法の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの燃費，出力等の性能向上を図
るには、吸気量が少ない場合でも流速を高めることによ
り燃焼室内に縦スワールを発生させ、希薄空燃比での燃
焼を安定化させることが効果的であることが知られてい
る。このような縦スワールを発生できる吸気制御装置と
して、従来、例えば特公昭59-5767 号公報に開示されて
いるように、吸気通路の吸気弁開口近傍に制御板を起伏
可能に配置し、低速回転又は低負荷運転時には上記制御
板を起立させて吸気通路面積を絞るようにしたものがあ
る。
るには、吸気量が少ない場合でも流速を高めることによ
り燃焼室内に縦スワールを発生させ、希薄空燃比での燃
焼を安定化させることが効果的であることが知られてい
る。このような縦スワールを発生できる吸気制御装置と
して、従来、例えば特公昭59-5767 号公報に開示されて
いるように、吸気通路の吸気弁開口近傍に制御板を起伏
可能に配置し、低速回転又は低負荷運転時には上記制御
板を起立させて吸気通路面積を絞るようにしたものがあ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の吸
気制御装置では、低速回転時等に制御板の下流側に空間
が生じ、ここに吸気流が巻き込まれて乱れが生じるの
で、期待通りの縦スワールが得難いという問題がある。
また制御板を起伏させるという構造上、制御板が比較的
長いものとなり、それだけ大きな配置スペースが必要と
なってシリンダヘッド部分が大きくなる問題があり、ま
た全開時においても制御板が吸気通路内に残留すること
となり、これが高速回転時等に吸気抵抗となる問題もあ
る。このような問題を解消できる吸気制御装置として、
本件出願人は、吸気通路の底壁面内に、横断面略半円状
の吸気制御弁を回動可能に配置し、該制御弁を、上記半
円の弦に相当する弦面部分が吸気通路の壁面と面一をな
して吸気通路面積を狭小化させることのない全開位置
と、上記半円の円弧面の下流側部分が吸気通路内に突出
して吸気通路面積を狭小化する絞り位置との間で回動さ
せるようにした吸気制御装置を提案している（特願平3-
111182号 以下、先願発明と記す）。しかしながらその
後の研究開発により、上記先願発明の場合、運転状態の
如何によっては、縦スワールは十分に発生するももの吸
気量が不足がちになる場合があることが判明した。
気制御装置では、低速回転時等に制御板の下流側に空間
が生じ、ここに吸気流が巻き込まれて乱れが生じるの
で、期待通りの縦スワールが得難いという問題がある。
また制御板を起伏させるという構造上、制御板が比較的
長いものとなり、それだけ大きな配置スペースが必要と
なってシリンダヘッド部分が大きくなる問題があり、ま
た全開時においても制御板が吸気通路内に残留すること
となり、これが高速回転時等に吸気抵抗となる問題もあ
る。このような問題を解消できる吸気制御装置として、
本件出願人は、吸気通路の底壁面内に、横断面略半円状
の吸気制御弁を回動可能に配置し、該制御弁を、上記半
円の弦に相当する弦面部分が吸気通路の壁面と面一をな
して吸気通路面積を狭小化させることのない全開位置
と、上記半円の円弧面の下流側部分が吸気通路内に突出
して吸気通路面積を狭小化する絞り位置との間で回動さ
せるようにした吸気制御装置を提案している（特願平3-
111182号 以下、先願発明と記す）。しかしながらその
後の研究開発により、上記先願発明の場合、運転状態の
如何によっては、縦スワールは十分に発生するももの吸
気量が不足がちになる場合があることが判明した。
【０００４】本発明は、上記従来技術の問題点を解消
し、上記先願発明をさらに改良するためになされたもの
で、必要な吸気量を確保しながら縦スワールを確実に得
ることができ、かつ高速回転時等における吸気抵抗の増
大の問題も回避できるエンジンの吸気制御装置を提供す
ることを目的としている。
し、上記先願発明をさらに改良するためになされたもの
で、必要な吸気量を確保しながら縦スワールを確実に得
ることができ、かつ高速回転時等における吸気抵抗の増
大の問題も回避できるエンジンの吸気制御装置を提供す
ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、吸気
通路の壁面部分に該通路の断面積を制御する吸気制御弁
を回動可能に配置し、該吸気制御弁を半円の弦に相当す
る弦面と外周に相当する円弧面とからなる横断面半円状
のものとし、エンジンの運転領域をエンジン回転速度，
負荷に基づいて少なくとも第１，第２，第３運転領域に
区分けし、上記第１運転領域では上記吸気制御弁を上記
円弧面の下流側部分が吸気通路内に突出して通路断面積
を狭小化する正方向絞り位置に回動させ、上記第２運転
領域では上記吸気制御弁を上記円弧面の上流側部分が吸
気通路内に突出して通路断面積を狭小化する負方向絞り
位置に回動させ、上記第３運転領域では上記吸気制御弁
を上記弦面部分が通路壁面と略面一をなし通路面積を狭
小化することのない全開位置に位置させるようにしたこ
とを特徴としている。
通路の壁面部分に該通路の断面積を制御する吸気制御弁
を回動可能に配置し、該吸気制御弁を半円の弦に相当す
る弦面と外周に相当する円弧面とからなる横断面半円状
のものとし、エンジンの運転領域をエンジン回転速度，
負荷に基づいて少なくとも第１，第２，第３運転領域に
区分けし、上記第１運転領域では上記吸気制御弁を上記
円弧面の下流側部分が吸気通路内に突出して通路断面積
を狭小化する正方向絞り位置に回動させ、上記第２運転
領域では上記吸気制御弁を上記円弧面の上流側部分が吸
気通路内に突出して通路断面積を狭小化する負方向絞り
位置に回動させ、上記第３運転領域では上記吸気制御弁
を上記弦面部分が通路壁面と略面一をなし通路面積を狭
小化することのない全開位置に位置させるようにしたこ
とを特徴としている。
【０００６】ここで本発明において、吸気制御弁の回動
角度を上述のように制御するようにしたのは、本発明者
等の実験によって、吸気制御弁の位置と縦スワールの強
さ，及び吸気流量との間に図９に示すような特性がある
ことが判明したからである。即ち、図９に示すように、
絞り度を正方向に大きくするほど流速が速くなって縦ス
ワールがより確実に発生するものの、吸気流量の減少量
が大きい。一方、絞り度を負方向に大きくした場合、縦
スワールの最大強さは若干低下するものの吸気流量の減
少はほとんどない。つまり、吸気制御弁の回動位置の制
御については、上述の先願発明のように正方向に絞るだ
けでなく、縦スワール，吸気流量の要求度に合わせて正
方向又は負方向に絞ることが効果的であることが判明し
た。例えば低負荷時には吸気量の確保より縦スワールの
発生を優先させることが有効な場合があり、また低中速
・高負荷時には吸気量を確保し、かつ縦スワールもある
程度発生させることが必要な場合がある。そこで請求項
２の発明は、請求項１において、上記第１運転領域は、
低負荷運転領域であり、該低負荷運転領域においては上
記吸気制御弁は上記正方向絞り位置に回動され、上記第
２運転領域は、低中速・高負荷運転領域であり、該低中
速・高負荷運転領域においては上記吸気制御弁は上記負
方向絞り位置に回動され、上記第３運転領域は、高速・
高負荷運転領域であり、該高速・高負荷運転領域におい
ては上記吸気制御弁は全開位置に位置されることを特徴
としている。
角度を上述のように制御するようにしたのは、本発明者
等の実験によって、吸気制御弁の位置と縦スワールの強
さ，及び吸気流量との間に図９に示すような特性がある
ことが判明したからである。即ち、図９に示すように、
絞り度を正方向に大きくするほど流速が速くなって縦ス
ワールがより確実に発生するものの、吸気流量の減少量
が大きい。一方、絞り度を負方向に大きくした場合、縦
スワールの最大強さは若干低下するものの吸気流量の減
少はほとんどない。つまり、吸気制御弁の回動位置の制
御については、上述の先願発明のように正方向に絞るだ
けでなく、縦スワール，吸気流量の要求度に合わせて正
方向又は負方向に絞ることが効果的であることが判明し
た。例えば低負荷時には吸気量の確保より縦スワールの
発生を優先させることが有効な場合があり、また低中速
・高負荷時には吸気量を確保し、かつ縦スワールもある
程度発生させることが必要な場合がある。そこで請求項
２の発明は、請求項１において、上記第１運転領域は、
低負荷運転領域であり、該低負荷運転領域においては上
記吸気制御弁は上記正方向絞り位置に回動され、上記第
２運転領域は、低中速・高負荷運転領域であり、該低中
速・高負荷運転領域においては上記吸気制御弁は上記負
方向絞り位置に回動され、上記第３運転領域は、高速・
高負荷運転領域であり、該高速・高負荷運転領域におい
ては上記吸気制御弁は全開位置に位置されることを特徴
としている。
【０００７】
【作用】本発明に係る吸気制御装置によれば、吸気制御
弁を、第１運転領域では全開位置と正方向絞り弁位置と
の間で、第２運転領域では全開位置と負方向絞り弁位置
との間において回動させるようにしたので、エンジンの
運転状態に応じた、つまり縦スワール，及び吸気量の要
求度に応じた吸気制御が可能となる。この吸気弁制御に
おいて、請求項２では、第１運転領域としての低負荷域
では、吸気制御弁を正方向絞り位置に回動させるように
したので、吸気量は若干減少するものの縦スワールをよ
り確実に発生させることができ、また第２運転領域とし
ての低中速・高負荷域では、吸気制御弁を負方向絞り位
置に回動させるようにしたので、縦スワールが若干弱く
なるものの吸気量を十分に確保できる。さらにまた第３
運転領域としての高速・高負荷域では、吸気制御弁を全
開位置に回動させたので、吸気通路内の通路抵抗を最小
にできることから吸気量を増大できる。
弁を、第１運転領域では全開位置と正方向絞り弁位置と
の間で、第２運転領域では全開位置と負方向絞り弁位置
との間において回動させるようにしたので、エンジンの
運転状態に応じた、つまり縦スワール，及び吸気量の要
求度に応じた吸気制御が可能となる。この吸気弁制御に
おいて、請求項２では、第１運転領域としての低負荷域
では、吸気制御弁を正方向絞り位置に回動させるように
したので、吸気量は若干減少するものの縦スワールをよ
り確実に発生させることができ、また第２運転領域とし
ての低中速・高負荷域では、吸気制御弁を負方向絞り位
置に回動させるようにしたので、縦スワールが若干弱く
なるものの吸気量を十分に確保できる。さらにまた第３
運転領域としての高速・高負荷域では、吸気制御弁を全
開位置に回動させたので、吸気通路内の通路抵抗を最小
にできることから吸気量を増大できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１ないし図１０は本発明の一実施例によるエンジ
ンの吸気制御装置を説明するための図であり、図１はそ
の動作を説明するための吸気制御弁付近の断面側面図、
図２は該実施例エンジンの断面側面図、図３，図４は図
２のIII-III 線断面図,IV-IV線断面図、図５高速・高負
荷時の吸気通路の状態を示す断面図、図６〜図８は吸気
制御弁を示す図、図９は絞り方向と流速，流量との特性
図、図１０は吸気制御弁の制御方法を示す図である。
る。図１ないし図１０は本発明の一実施例によるエンジ
ンの吸気制御装置を説明するための図であり、図１はそ
の動作を説明するための吸気制御弁付近の断面側面図、
図２は該実施例エンジンの断面側面図、図３，図４は図
２のIII-III 線断面図,IV-IV線断面図、図５高速・高負
荷時の吸気通路の状態を示す断面図、図６〜図８は吸気
制御弁を示す図、図９は絞り方向と流速，流量との特性
図、図１０は吸気制御弁の制御方法を示す図である。
【０００９】図において、１は水冷式４サイクル直列４
気筒４バルブエンジンであり、これはクランクケース２
上にシリンダブロック３，シリンダヘッド４を前傾状態
に積層してヘッドボルト６で結合し、該シリンダヘッド
４の上側合面にヘッドカバー５を被せた構造のものであ
る。上記シリンダブロック３に形成された４つのシリン
ダボア３ａ内にはそれぞれピストン７が摺動自在に挿入
されており、該各ピストン７はコンロッド８でクランク
軸８ａに連結されている。
気筒４バルブエンジンであり、これはクランクケース２
上にシリンダブロック３，シリンダヘッド４を前傾状態
に積層してヘッドボルト６で結合し、該シリンダヘッド
４の上側合面にヘッドカバー５を被せた構造のものであ
る。上記シリンダブロック３に形成された４つのシリン
ダボア３ａ内にはそれぞれピストン７が摺動自在に挿入
されており、該各ピストン７はコンロッド８でクランク
軸８ａに連結されている。
【００１０】上記シリンダヘッド４のシリンダブロック
３側の下側合面４ａには燃焼室を構成する燃焼凹部４ｂ
が凹設されている。該燃焼凹部４ｂの中央には点火プラ
グ９が螺挿されており、また該プラグ９の周囲には吸気
弁開口４ｃ，排気弁開口４ｄがそれぞれ２つづつ開口し
ている。この各排気弁開口４ｄには排気弁１０の弁頭１
０ａが、吸気弁開口４ｃには吸気弁１１の弁頭１１ａが
それぞれ各開口４ｄ，４ｃを開閉可能に配置されてい
る。該排気，吸気弁１０，１１の弁軸１０ｂ，１１ｂは
カム軸方向に見ると所定の挟み角をなすように気筒軸方
向に斜め上方に延びており、その上端には排気，吸気リ
フタ１２，１３がそれぞれ装着されている。該各リフタ
１２，１３上には、これを駆動する排気，吸気カム軸１
４，１５が気筒軸と直角方向に向けて、かつ相互に平行
に配設されている。
３側の下側合面４ａには燃焼室を構成する燃焼凹部４ｂ
が凹設されている。該燃焼凹部４ｂの中央には点火プラ
グ９が螺挿されており、また該プラグ９の周囲には吸気
弁開口４ｃ，排気弁開口４ｄがそれぞれ２つづつ開口し
ている。この各排気弁開口４ｄには排気弁１０の弁頭１
０ａが、吸気弁開口４ｃには吸気弁１１の弁頭１１ａが
それぞれ各開口４ｄ，４ｃを開閉可能に配置されてい
る。該排気，吸気弁１０，１１の弁軸１０ｂ，１１ｂは
カム軸方向に見ると所定の挟み角をなすように気筒軸方
向に斜め上方に延びており、その上端には排気，吸気リ
フタ１２，１３がそれぞれ装着されている。該各リフタ
１２，１３上には、これを駆動する排気，吸気カム軸１
４，１５が気筒軸と直角方向に向けて、かつ相互に平行
に配設されている。
【００１１】上記２つの排気弁開口４ｄは二叉状の排気
通路１６でシリンダヘッド４の前壁４ｆ側に導出されて
おり、該排気通路１６の壁面開口１６ａには排気管（図
示せず）が接続されている。また上記２つの吸気弁開口
４ｃは二叉状の吸気通路１７でシリンダヘッド４の後壁
４ｇ側に導出されている。該吸気通路１７はカム軸方向
に見ると、上記吸気弁開口４ｃからシリンダ後壁４ｇ側
に円弧状に屈曲した後、略直線状に延びている。そして
この吸気通路１７の壁面開口１７ａにはキャブジョイン
ト１８を介して気化器１９が接続されている。この気化
器１９はスロットル操作によって開閉するバタフライ式
スロットルバルブ１９ａと、エンジンの吸気負圧で自動
的に開閉するピストンバルブ１９ｂとを有する自動可変
ベンチュリ式のものである。またこの気化器１９の吸込
口１９ｃにはエアクリーナ２０が接続されている。
通路１６でシリンダヘッド４の前壁４ｆ側に導出されて
おり、該排気通路１６の壁面開口１６ａには排気管（図
示せず）が接続されている。また上記２つの吸気弁開口
４ｃは二叉状の吸気通路１７でシリンダヘッド４の後壁
４ｇ側に導出されている。該吸気通路１７はカム軸方向
に見ると、上記吸気弁開口４ｃからシリンダ後壁４ｇ側
に円弧状に屈曲した後、略直線状に延びている。そして
この吸気通路１７の壁面開口１７ａにはキャブジョイン
ト１８を介して気化器１９が接続されている。この気化
器１９はスロットル操作によって開閉するバタフライ式
スロットルバルブ１９ａと、エンジンの吸気負圧で自動
的に開閉するピストンバルブ１９ｂとを有する自動可変
ベンチュリ式のものである。またこの気化器１９の吸込
口１９ｃにはエアクリーナ２０が接続されている。
【００１２】上記吸気通路１７の上記円弧状に屈曲した
屈曲部１７ｂには、弁穴１７ｃがカム軸方向に形成され
ている。この弁穴１７ｃは、その軸線が該吸気通路１７
の底壁面１７ｄ付近に位置し、かつ上記吸気弁軸１１ｂ
とヘッドボルト６との間の上記屈曲部１７ｂ寄りに位置
するように形成されており、隣接する２つの気筒用吸気
通路１７，１７を連通している。この弁穴１７ｃ内に
は、吸気通路１７の通路断面積を変化させるための吸気
制御弁２１が回動自在に配設されている。この制御弁２
１はエンジン中心を挟んで左，右一対配設されており、
丸棒に４つの吸気凹部２１ａを切り欠き形成してなるも
のである。この吸気凹部２１ａ部分は図７に示すよう
に、略半円状をなしており、該半円の弦部分に相当する
弦面２１ｂと、円弧部分に相当する円弧面２１ｃとを有
している。なお、上記弦面２１ｂの下流側端部は円弧状
になっているが、これは吸気通路１７の円弧状部１７ｂ
と面一になるようにするためである。
屈曲部１７ｂには、弁穴１７ｃがカム軸方向に形成され
ている。この弁穴１７ｃは、その軸線が該吸気通路１７
の底壁面１７ｄ付近に位置し、かつ上記吸気弁軸１１ｂ
とヘッドボルト６との間の上記屈曲部１７ｂ寄りに位置
するように形成されており、隣接する２つの気筒用吸気
通路１７，１７を連通している。この弁穴１７ｃ内に
は、吸気通路１７の通路断面積を変化させるための吸気
制御弁２１が回動自在に配設されている。この制御弁２
１はエンジン中心を挟んで左，右一対配設されており、
丸棒に４つの吸気凹部２１ａを切り欠き形成してなるも
のである。この吸気凹部２１ａ部分は図７に示すよう
に、略半円状をなしており、該半円の弦部分に相当する
弦面２１ｂと、円弧部分に相当する円弧面２１ｃとを有
している。なお、上記弦面２１ｂの下流側端部は円弧状
になっているが、これは吸気通路１７の円弧状部１７ｂ
と面一になるようにするためである。
【００１３】上記吸気制御弁２１の外端部には従動プー
リ２２ａが固着されている。この従動プーリ２２ａは駆
動モータに固着された駆動プーリ２２ｂに連結されてお
り、この駆動モータは制御装置２３によりその回転が制
御される。この制御装置２３は、スロットル開度センサ
２４によるスロット開度，回転センサ２５によるエンジ
ン回転速度等が入力され、エンジンの運転状態に応じて
上記吸気制御弁２１による吸気通路１７の絞り度を制御
する。
リ２２ａが固着されている。この従動プーリ２２ａは駆
動モータに固着された駆動プーリ２２ｂに連結されてお
り、この駆動モータは制御装置２３によりその回転が制
御される。この制御装置２３は、スロットル開度センサ
２４によるスロット開度，回転センサ２５によるエンジ
ン回転速度等が入力され、エンジンの運転状態に応じて
上記吸気制御弁２１による吸気通路１７の絞り度を制御
する。
【００１４】次に本実施例装置の作用効果について説明
する。ここで上記吸気制御２１の吸気凹部２１ａの弦面
２１ｂが吸気通路１７の壁面と面一をなしている状態
（図１(c) 参照) を絞り度０、つまり全開とし、上記吸
気凹部２１ａの円弧面２１ｃの下流側部分２１ｃ′が吸
気通路内に突出する状態（図１(a) 参照) を正方向絞り
とし、逆に円弧面２１ｃの上流側部分２１ｃ′′が吸気
通路内に突出する状態（図１(b) 参照) を負方向絞りと
する。また図９は吸気通路の絞り度と、吸気弁開口４ｃ
から燃焼室内に流れ込む吸気流の強さ、つまり縦スワー
ルの発生状況，及び流量との関係を示す特性図である。
また、図１０はエンジンの運転状態と吸気制御弁による
吸気通路の絞り度との関係を示す特性図であり、図中、
曲線Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ低速回転，中速回転，高速回
転時の特性を示し、上記制御装置２３は吸気制御弁２１
を図１０の状態に制御する。
する。ここで上記吸気制御２１の吸気凹部２１ａの弦面
２１ｂが吸気通路１７の壁面と面一をなしている状態
（図１(c) 参照) を絞り度０、つまり全開とし、上記吸
気凹部２１ａの円弧面２１ｃの下流側部分２１ｃ′が吸
気通路内に突出する状態（図１(a) 参照) を正方向絞り
とし、逆に円弧面２１ｃの上流側部分２１ｃ′′が吸気
通路内に突出する状態（図１(b) 参照) を負方向絞りと
する。また図９は吸気通路の絞り度と、吸気弁開口４ｃ
から燃焼室内に流れ込む吸気流の強さ、つまり縦スワー
ルの発生状況，及び流量との関係を示す特性図である。
また、図１０はエンジンの運転状態と吸気制御弁による
吸気通路の絞り度との関係を示す特性図であり、図中、
曲線Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ低速回転，中速回転，高速回
転時の特性を示し、上記制御装置２３は吸気制御弁２１
を図１０の状態に制御する。
【００１５】まず、低速回転時においては、曲線Ａに示
すように、吸気制御弁２１は、スロットル開度、つまり
負荷が最小の時（アイドリング時）は正方向最大絞り位
置に位置しており、スロットル開度が大きくなるに伴っ
て絞り度が小さくなるよう回動し、スロットル開度ａに
おいて絞り度０、つまり全開となり、最大スロットル開
度のとき負方向最大絞り位置に回動する。次に、中速回
転時においては、曲線Ｂに示すように、吸気制御弁２１
は、全体としては上記低速回転時と同様に制御される
が、スロットルが上記ａより小さいｂの時点で絞り度０
となり、最大スロットル開度で負方向最大絞り位置に回
動する。つまり負荷が上記低速回転時より小さい時点で
早めに負方向絞り位置に回動されることとなる。また、
高速回転時においては、曲線Ｃに示すように、吸気制御
弁２１は、スロットル開度が最小の場合は正方向最大絞
り位置に位置しており、スロットル開度の増加に伴って
絞り度が小さくなるように回動し、スロットル開度ｃ以
上では絞り度０となり、全開状態に保持される。
すように、吸気制御弁２１は、スロットル開度、つまり
負荷が最小の時（アイドリング時）は正方向最大絞り位
置に位置しており、スロットル開度が大きくなるに伴っ
て絞り度が小さくなるよう回動し、スロットル開度ａに
おいて絞り度０、つまり全開となり、最大スロットル開
度のとき負方向最大絞り位置に回動する。次に、中速回
転時においては、曲線Ｂに示すように、吸気制御弁２１
は、全体としては上記低速回転時と同様に制御される
が、スロットルが上記ａより小さいｂの時点で絞り度０
となり、最大スロットル開度で負方向最大絞り位置に回
動する。つまり負荷が上記低速回転時より小さい時点で
早めに負方向絞り位置に回動されることとなる。また、
高速回転時においては、曲線Ｃに示すように、吸気制御
弁２１は、スロットル開度が最小の場合は正方向最大絞
り位置に位置しており、スロットル開度の増加に伴って
絞り度が小さくなるように回動し、スロットル開度ｃ以
上では絞り度０となり、全開状態に保持される。
【００１６】このように本実施例では、各回転速度・低
負荷時には吸気制御弁２１を正方向絞り位置に位置させ
るようにしたので、図９の領域Ｒ１に示すように、シリ
ンダ内の流れ強さが大きくなり、縦スワールを確実に発
生させることができ、希薄燃焼を可能にして燃費を向上
できる。なお、この場合、流量が若干減少しているが、
該運転領域では吸気量はもともと少なくて良いことか
ら、特に問題となることはない。また低中速度・高負荷
時には吸気制御弁２１を負方向絞り位置に位置させるよ
うにしたので、図９の領域Ｒ２に示すように、必要な吸
気量を確保しながら縦スワールもある程度発生させるこ
とができる。また高速高負荷時には吸気制御弁２１を全
開位置に位置させるようにしたので、吸気抵抗を最小に
して最大の吸気量を確保でき、出力向上を図ることがで
きる。
負荷時には吸気制御弁２１を正方向絞り位置に位置させ
るようにしたので、図９の領域Ｒ１に示すように、シリ
ンダ内の流れ強さが大きくなり、縦スワールを確実に発
生させることができ、希薄燃焼を可能にして燃費を向上
できる。なお、この場合、流量が若干減少しているが、
該運転領域では吸気量はもともと少なくて良いことか
ら、特に問題となることはない。また低中速度・高負荷
時には吸気制御弁２１を負方向絞り位置に位置させるよ
うにしたので、図９の領域Ｒ２に示すように、必要な吸
気量を確保しながら縦スワールもある程度発生させるこ
とができる。また高速高負荷時には吸気制御弁２１を全
開位置に位置させるようにしたので、吸気抵抗を最小に
して最大の吸気量を確保でき、出力向上を図ることがで
きる。
【００１７】なお、上記実施例では、正方向絞り度を負
方向絞り度の２倍程度に設定した場合を説明したが、こ
の絞り度と縦スワールの強さ，及び流量との関係は、吸
気通路の形状，長さ等によって異なる。従って上記絞り
度の設定については、当該エンジンの吸気通路形状等及
び縦スーワル，吸気流量等の要求度を考慮して適宜設定
する必要がある。
方向絞り度の２倍程度に設定した場合を説明したが、こ
の絞り度と縦スワールの強さ，及び流量との関係は、吸
気通路の形状，長さ等によって異なる。従って上記絞り
度の設定については、当該エンジンの吸気通路形状等及
び縦スーワル，吸気流量等の要求度を考慮して適宜設定
する必要がある。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明に係るエンジンの吸
気制御装置によれば、上記第１運転領域では、吸気制御
弁を正方向絞り位置に回動させることから吸気が上記弦
面に沿って流れ、吸入抵抗は若干大きくなるもののより
確実に縦スワールを発生させることができ、また上記第
２運転領域では、吸気制御弁２１を負方向絞り位置に回
動させることから吸気が円弧面に沿って流れ、縦スワー
ルは若干弱くなるものの吸気量を十分に確保できる効果
がある。
気制御装置によれば、上記第１運転領域では、吸気制御
弁を正方向絞り位置に回動させることから吸気が上記弦
面に沿って流れ、吸入抵抗は若干大きくなるもののより
確実に縦スワールを発生させることができ、また上記第
２運転領域では、吸気制御弁２１を負方向絞り位置に回
動させることから吸気が円弧面に沿って流れ、縦スワー
ルは若干弱くなるものの吸気量を十分に確保できる効果
がある。
【図１】本発明の一実施例によるエンジンの吸気制御装
置の動作を説明するための吸気制御弁付近の断面側面図
である。
置の動作を説明するための吸気制御弁付近の断面側面図
である。
【図２】上記実施例エンジンの断面側面図である。
【図３】図２のIII-III 線断面図である。
【図４】図２のIV-IV 線断面図である。
【図５】高速・高負荷運転時の吸気制御弁の状態を示す
断面図である。
断面図である。
【図６】上記実施例の吸気制御弁の正面図である。
【図７】図６のVII-VII 線断面図である。
【図８】上記吸気制御弁の吸気凹部部分の拡大図であ
る。
る。
【図９】上記実施例の絞り度と流速，流量との関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図１０】上記実施例のエンジン回転速度ごとのスロッ
トル開度と絞り度との関係を示す特性図である。
トル開度と絞り度との関係を示す特性図である。
１ エンジン ４ シリンダヘッド １７ 吸気通路 １７ｄ 底壁（壁面） ２１ 吸気制御弁 ２１ｂ 弦面 ２１ｃ 円弧面
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−124019（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−151718（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−182231（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 31/02 F02B 29/08
Claims (2)
- 【請求項１】 吸気通路の壁面部分に該通路の断面積を
制御する吸気制御弁を回動可能に配置し、該吸気制御弁
を半円の弦に相当する弦面と外周に相当する円弧面とか
らなる横断面半円状のものとし、エンジンの運転領域を
エンジン回転速度，負荷に基づいて少なくとも第１，第
２，第３運転領域に区分けし、上記第１運転領域では上
記吸気制御弁を上記円弧面の下流側部分が吸気通路内に
突出して通路断面積を狭小化する正方向絞り位置に回動
させ、上記第２運転領域では上記吸気制御弁を上記円弧
面の上流側部分が吸気通路内に突出して通路断面積を狭
小化する負方向絞り位置に回動させ、上記第３運転領域
では上記吸気制御弁を上記弦面部分が通路壁面と略面一
をなし通路面積を狭小化することのない全開位置に位置
させるようにしたことを特徴とするエンジンの吸気制御
装置。 - 【請求項２】 請求項１において、上記第１運転領域
は、低負荷運転領域であり、該低負荷運転領域において
は上記吸気制御弁は上記正方向絞り位置に回動され、上
記第２運転領域は、低中速・高負荷運転領域であり、該
低中速・高負荷運転領域においては上記吸気制御弁は上
記負方向絞り位置に回動され、上記第３運転領域は、高
速・高負荷運転領域であり、該高速・高負荷運転領域に
おいては上記吸気制御弁は全開位置に位置されることを
特徴とするエンジンの吸気制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185402A JP3012040B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | エンジンの吸気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185402A JP3012040B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | エンジンの吸気制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510146A JPH0510146A (ja) | 1993-01-19 |
| JP3012040B2 true JP3012040B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=16170169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3185402A Expired - Fee Related JP3012040B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | エンジンの吸気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3012040B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3185402A patent/JP3012040B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0510146A (ja) | 1993-01-19 |
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