JP3318357B2 - Engine intake control device - Google Patents

Engine intake control device

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JP3318357B2
JP3318357B2 JP20542792A JP20542792A JP3318357B2 JP 3318357 B2 JP3318357 B2 JP 3318357B2 JP 20542792 A JP20542792 A JP 20542792A JP 20542792 A JP20542792 A JP 20542792A JP 3318357 B2 JP3318357 B2 JP 3318357B2
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義治 井坂
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、吸気通路面積を可変制
御するようにしたエンジンの吸気制御装置に関し、詳細
には吸気通路面積を絞った場合の吸気抵抗による吸入空
気量の減少を補償できるようにしたものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake control system for an engine in which the area of an intake passage is variably controlled, and more particularly, to a reduction in intake air amount due to intake resistance when the intake passage area is reduced. Regarding what you did.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンの燃費率の向上を図るには、吸
気量の少ない運転領域でも吸気の流速を高めることによ
り燃焼室内に例えばタンブル(縦渦)を発生させ、燃焼
を安定化させるのが効果的であることが知られている。
このようなタンブルを発生できる吸気制御装置として、
本出願人は、吸気通路の底壁内に吸気制御弁を回動自在
に配設し、低吸入空気量時には吸気通路の底壁側部分を
絞り込むことにより吸入空気を天壁側に偏らせて流し、
もって吸入空気を燃焼室中心側から縦方向に流入させる
ようにした吸気制御装置を提案している(例えば特願平
3−111182号)。
2. Description of the Related Art In order to improve the fuel efficiency of an engine, it is necessary to stabilize combustion by generating, for example, a tumble (longitudinal vortex) in a combustion chamber by increasing the flow rate of intake air even in an operation region where the amount of intake air is small. It is known to be effective.
As an intake control device that can generate such a tumble,
The present applicant disposes an intake control valve rotatably in the bottom wall of the intake passage and narrows the bottom wall side portion of the intake passage when the amount of intake air is low to bias the intake air toward the top wall. sink,
Thus, an intake control device has been proposed in which intake air is caused to flow vertically from the center of the combustion chamber (for example, Japanese Patent Application No. 3-111182).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで上記提案に係
る吸気制御装置は、上述のように低吸入空気量時、つま
りスロットル弁開度の小さい運転領域では吸気制御弁を
閉じることにより吸気通路面積を絞り込んでタンブルを
発生させ、これにより燃焼を安定化させるようにしてい
る。ところがこの吸気制御弁はその作動領域の設定如何
によっては吸気抵抗となり、そのため同じスロットル弁
開度において吸気制御弁を備えていない場合に比較する
と吸気量が少なくなり、エンジン出力が低下する懸念が
ある。
However, the intake control device according to the above-mentioned proposal reduces the intake passage area by closing the intake control valve when the amount of intake air is low, that is, in the operation region where the throttle valve opening is small as described above. The squeezing is performed to generate a tumble, thereby stabilizing the combustion. However, this intake control valve has an intake resistance depending on the setting of its operation region, and therefore, there is a concern that the intake air amount is reduced as compared with a case where the intake control valve is not provided at the same throttle valve opening, and the engine output is reduced. .

【0004】この問題を回避するため上記提案に係る吸
気制御装置では、スロットル弁開度が例えば1/10程
度以下の狭い運転域においてのみ吸気制御弁を全閉にす
るようにしており、その作動領域は狭いものであった。
そこで吸気制御弁の作動領域(全閉にする運転領域)を
拡大することにより、燃費率改善効果の得られる領域を
拡大することが要請される。
In order to avoid this problem, in the intake control device according to the above proposal, the intake control valve is fully closed only in a narrow operating range where the throttle valve opening is, for example, about 1/10 or less. The area was small.
Therefore, it is required to expand the operating region of the intake control valve (the operating region in which the intake control valve is fully closed) to expand the region where the fuel efficiency improvement effect is obtained.

【0005】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、吸気制御弁を全閉にして運転できる領域を拡大で
き、もって燃費率改善効果の得られる運転領域を拡大で
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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an engine intake control device capable of expanding an operation range in which the intake control valve can be fully closed to operate, thereby expanding an operation range in which an effect of improving fuel efficiency can be obtained. It is intended to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、吸入
空気を加圧供給する過給手段と、該過給手段の下流側に
配置され、吸入空気を吸気通路の天壁側に偏らせて流す
吸気制御弁とを備えたエンジンの吸気制御装置におい
て、上記吸気制御弁は、丸棒の一部を上記吸気通路の底
壁内面と連続面をなし得るように切り欠いてなる弁部を
有し、吸気通路の底壁にカム軸方向に貫通形成された弁
穴内に挿入配置され、上記弁部が弁穴内に没入して吸気
通路内面と面一となる全開位置と上記弁部が弁穴から起
立して吸気通路を絞り込む全閉位置との間で回動可能と
なっており、上記吸気通路の吸気制御弁より下流側部分
を天壁側通路と底壁側通路とに画成する仕切板が配設さ
れ、上記吸気制御弁を、必要空気量の少ない低吸入空気
量時には全閉位置に、必要空気量の多い高吸入空気量時
には全開位置にそれぞれ回動させ、さらに上記過給手段
を、エンジンの低速回転時には低速過給状態に、エンジ
ンの高速回転時には高速過給状態にそれぞれ切り換える
切換制御手段を備えたことを特徴とするエンジンの吸気
制御装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a supercharging means for pressurizing and supplying intake air, and a supercharging means disposed downstream of the supercharging means for biasing the intake air toward the top wall of the intake passage. An intake control valve for the engine, the intake control valve comprising: a valve portion formed by cutting a part of a round bar so as to form a continuous surface with an inner surface of a bottom wall of the intake passage. The valve portion is inserted and disposed in a valve hole formed in the bottom wall of the intake passage in the direction of the cam shaft, and the valve portion is immersed in the valve hole to be flush with the intake passage inner surface. The intake passage is rotatable between a fully closed position in which the intake passage rises from the valve hole and narrows the intake passage, and a portion of the intake passage downstream of the intake control valve is defined as a top wall passage and a bottom wall passage. The intake control valve is set to the fully closed position when the required amount of air is small and the amount of intake air is small. A switching control for rotating the supercharging means to a low-speed supercharging state when the engine is running at a low speed and a high-speed supercharging state when the engine is running at a high speed, by rotating the turbocharger to the fully open position when the required amount of air is high and the intake air amount is large. Means for controlling the intake of an engine.

【0007】請求項2の発明は、請求項1において、上
記過給手段は、上記吸気通路を軸方向に延長してなりエ
ンジンの高速回転時に慣性過給効果が得られる高速用通
路と、上記過給通路の上記吸気制御弁が閉じたとき絞ら
れる底壁側に位置するように上記高速用通路に接続され
エンジンの低速回転時に慣性過給効果が得られる低速用
通路と、該低速用通路と高速用通路とを切り換える切換
弁と、該切換弁の駆動源とを備えており、上記切換制御
手段は、上記過給手段に、低速回転時には低速用通路
を、高速回転時には高速用通路を選択させるように構成
されていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the supercharging means extends the intake passage in an axial direction so that an inertia supercharging effect can be obtained when the engine rotates at a high speed. A low-speed passage connected to the high-speed passage so as to be located on a bottom wall side of the supercharging passage that is narrowed when the intake control valve is closed, and having an inertial supercharging effect when the engine is running at a low speed; And a switching source for switching between the high-speed passage and the high-speed passage, and the switching control means includes a low-speed passage for the supercharging means at the time of low-speed rotation, and a high-speed passage at the time of high-speed rotation. It is characterized in that it is configured to be selected.

【0008】ここで本発明における過給手段には、上記
吸気通路長を切り換える構造の他に、スーパーチャージ
ャーが採用可能である。
The supercharging means in the present invention may employ a supercharger in addition to the above-described structure for switching the length of the intake passage.

【0009】[0009]

【作用】本発明に係るエンジンの吸気制御装置によれ
ば、低吸入空気量時には、切換制御手段が、吸気制御弁
を閉側に回動させて吸気通路面積を絞り込むので、吸入
空気量が少ないにもかかわらず吸気流速が速くなり、タ
ンブルの発生を可能にして燃焼の安定化を図り、ひいて
は燃費率を向上できる。
According to the intake control device for an engine of the present invention, when the intake air amount is low, the switching control means turns the intake control valve to the closing side to narrow the intake passage area, so that the intake air amount is small. Nevertheless, the intake flow velocity is increased, enabling the generation of tumble, stabilizing combustion, and thereby improving the fuel efficiency.

【0010】そして低速回転時には切換制御手段が過給
手段を低速時過給状態とするので、上記吸気通路面積を
絞り込んだことによる吸気抵抗の増加をこの過給による
吸気量の増加で補償できる。そのため吸気制御弁によっ
て吸気通路面積を絞り込むことのできる運転域が、スロ
ットル弁開度で例えば1/10程度から1/6程度まで
拡大する。その結果、燃費率改善効果の得られる範囲が
拡大する。
At the time of low speed rotation, the switching control means sets the supercharging means in the low speed supercharging state, so that an increase in the intake resistance due to the narrowing of the intake passage area can be compensated for by an increase in the intake air amount due to the supercharging. Therefore, the operating range in which the intake passage area can be narrowed by the intake control valve is expanded from, for example, about 1/10 to about 1/6 in throttle valve opening. As a result, the range in which the fuel efficiency improvement effect can be obtained is expanded.

【0011】また高吸入空気量時には、切換制御手段
が、吸気制御弁を開側に回動させるのであるが、吸気制
御弁を丸棒に吸気通路の底壁内面形状に沿う弁部を形成
してなるものとしたので、吸気制御弁に起因する吸気抵
抗の増大を回避でき、充分な吸気量を確保できる。
When the amount of intake air is high, the switching control means rotates the intake control valve to the open side. Therefore, an increase in intake resistance caused by the intake control valve can be avoided, and a sufficient intake amount can be secured.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図1及び図2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
該実施例装置の概略構成図、図2は本実施例の効果を説
明するためのエンジン回転数−トルク−スロットル弁開
度の関係を示す特性図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 are views for explaining an intake control system for an engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the embodiment, and FIG. 2 explains the effects of the present embodiment. FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between engine speed, torque, and throttle valve opening for the purpose.

【0013】図1において、1は水冷式4サイクル4バ
ルブエンジンであり、これはクランクケース上にシリン
ダブロック3,シリンダヘッド4を積層してヘッドボル
トで締結し、該シリンダヘッド4のヘッドカバー側合面
4iにヘッドカバー5を装着した構造のものである。上
記シリンダブロック3のシリンダボア3a内に摺動自在
に挿入されたピストン7はコンロッド8でクランク軸
(図示せず)に連結されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a water-cooled four-cycle four-valve engine, in which a cylinder block 3 and a cylinder head 4 are stacked on a crankcase and fastened with head bolts. It has a structure in which the head cover 5 is mounted on the surface 4i. A piston 7 slidably inserted into the cylinder bore 3a of the cylinder block 3 is connected to a crankshaft (not shown) by a connecting rod 8.

【0014】上記シリンダヘッド4のシリンダブロック
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。この燃焼凹部4bには吸気弁開口4c,排気
弁開口4dがそれぞれ2つずつ開口している。この各排
気弁開口4dには排気弁10が、各吸気弁開口4cには
吸気弁11がそれぞれ各開口を開閉可能に配置されてい
る。この排気,吸気弁10,11の上端には排気,吸気
リフタ12,13がそれぞれ装着されており、また該各
リフタ12,13上には、これを押圧駆動する排気,吸
気カム軸14,15が気筒軸と直角方向に向けて、かつ
互いに平行に配設されている。
A combustion recess 4b constituting a combustion chamber is formed in the cylinder head 4 at the cylinder block side mating surface 4a. The combustion recess 4b has two intake valve openings 4c and two exhaust valve openings 4d. An exhaust valve 10 is arranged at each exhaust valve opening 4d, and an intake valve 11 is arranged at each intake valve opening 4c so that each opening can be opened and closed. Exhaust and intake lifters 12 and 13 are mounted on the upper ends of the exhaust and intake valves 10 and 11, respectively. Are arranged in a direction perpendicular to the cylinder axis and parallel to each other.

【0015】上記2つの排気弁開口4dは二股状の排気
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、また上記各吸気弁開口4cは二股状の吸気通路1
7でシリンダヘッド4の後壁4g側に導出されている。
この吸気通路17はカム軸方向に見ると(図1参照)、
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。
The two exhaust valve openings 4d are led out to the front wall 4f side of the cylinder head 4 through a bifurcated exhaust passage 16, and each of the intake valve openings 4c is connected to the bifurcated intake passage 1.
At 7, it is led to the rear wall 4 g side of the cylinder head 4.
When this intake passage 17 is viewed in the camshaft direction (see FIG. 1),
After bending in an arc shape from the intake valve opening 4c to the cylinder rear wall 4g side, it extends substantially linearly.

【0016】上記吸気通路17の吸気弁開口近傍の屈曲
部17bには、円形の弁穴17cがカム軸方向に貫通形
成されている。この弁穴17cの軸線は該吸気通路17
の底壁の表面付近に位置しており、そのため、この弁穴
17cの吸気通路17内部分は略半円状になっている。
A circular valve hole 17c is formed through the bent portion 17b of the intake passage 17 near the opening of the intake valve in the direction of the cam shaft. The axis of the valve hole 17c is
Therefore, the inside of the intake passage 17 of the valve hole 17c has a substantially semicircular shape.

【0017】上記弁穴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
に挿入配設されている。この吸気制御弁21は丸棒から
なり、各吸気通路17の下部内面と連続面をなすよう切
り欠き形成された弁部21aを有している。そしてこの
吸気制御弁21は、上記弁部21aが弁穴17c内に没
入して吸気通路内面と面一となる全開位置と、上記弁部
21aが底壁面から略垂直に起立して吸気通路17を略
1/2に絞り込む全閉位置との間で回動可能となってい
る。この場合、上記弁部21aの外周面が上流側に位置
するように回動する。
An intake control valve 21 for changing the cross-sectional area of the intake passage 17 is rotatably inserted into the valve hole 17c. The intake control valve 21 is formed of a round bar, and has a valve portion 21a formed by cutting out so as to form a continuous surface with the lower inner surface of each intake passage 17. The intake control valve 21 has a fully open position in which the valve portion 21a enters the valve hole 17c and is flush with the inner surface of the intake passage. Can be turned between a fully closed position where the diameter is reduced to approximately 1/2. In this case, the valve 21a rotates so that the outer peripheral surface of the valve 21a is located on the upstream side.

【0018】上記吸気制御弁21の下流側には仕切板2
0が配設されている。この仕切板20は上記吸気通路1
7の略中心線に沿って吸気弁開口4c直近まで延びてお
り、かつ該吸気通路17と略同じ幅を有している。また
この仕切板20の上流端は、全閉位置に回動した吸気制
御弁21の弁部21aの上端部に当接してこれの外周面
と略連続面をなすようになっている。これにより上記仕
切板20は吸気通路17の吸気制御弁下流側を天壁側通
路と底壁側通路とに画成している。
A partition plate 2 is provided downstream of the intake control valve 21.
0 is provided. This partition plate 20 is connected to the intake passage 1.
7 extends to the vicinity of the intake valve opening 4 c along the approximate center line of the intake valve 7 and has substantially the same width as the intake passage 17. The upstream end of the partition plate 20 is in contact with the upper end of the valve portion 21a of the intake control valve 21 which has been turned to the fully closed position, and forms a substantially continuous surface with the outer peripheral surface thereof. Thus, the partition plate 20 defines the intake passage 17 downstream of the intake control valve into a top wall side passage and a bottom wall side passage.

【0019】上記吸気制御弁21の端部は吸気通路外方
に突出しており、この突出端部には制御プーリ22が固
着されている。この制御プーリ22は制御モータ23に
固着された駆動プーリ24にケーブル25で連結されて
いる。
An end of the intake control valve 21 protrudes outside the intake passage, and a control pulley 22 is fixed to the protruding end. The control pulley 22 is connected to a drive pulley 24 fixed to a control motor 23 by a cable 25.

【0020】上記吸気通路17の壁面開口には吸気マニ
ホールド26が接続されている。この吸気マニホールド
26は、全気筒に共通の1つのサージタンク27と、各
気筒毎に一対ずつ設けられた高速用通路28,及び低速
用通路29とを一体形成してなるものである。上記サー
ジタンク27には1つの外気導入口27aが一体形成さ
れており、該導入口27aはスロットル弁30で開閉可
能となっている。
An intake manifold 26 is connected to a wall opening of the intake passage 17. The intake manifold 26 is formed by integrally forming one surge tank 27 common to all cylinders, and a high-speed passage 28 and a low-speed passage 29 provided in pairs for each cylinder. The surge tank 27 is integrally formed with one outside air introduction port 27 a, which can be opened and closed by a throttle valve 30.

【0021】上記高速用通路28の長さは、通路長L1
がエンジンの高速回転時において上記低速用通路29と
協働して慣性過給効果が得られる長さになるように設定
されている。また上記低速用通路29は上記高速用通路
28の途中に合流しており、その長さは、通路長L2が
エンジンの低速回転時において慣性過給効果が得られる
長さになるように設定されている。そして上記高速用通
路28の低速用通路合流部の上流側には切換弁31が配
設されている。
The length of the high-speed passage 28 is the length of the passage L1.
Is set so that the inertia supercharging effect can be obtained in cooperation with the low speed passage 29 when the engine is rotating at high speed. The low-speed passage 29 joins the middle of the high-speed passage 28, and its length is set so that the passage length L2 is long enough to obtain an inertial supercharging effect when the engine is running at a low speed. ing. A switching valve 31 is disposed on the upstream side of the low-speed passage merging portion of the high-speed passage 28.

【0022】上記切換弁31の弁軸の外端に固着された
駆動アーム31aには、ダイヤフラム弁32の駆動ロッ
ド32aが連結されている。このダイヤフラム弁32の
負圧室32bは負圧導入通路33を介して上記サージタ
ンク27に連通されている。そしてこの負圧導入通路3
3の途中にはソレノイドバルブ34が介設されている。
A drive rod 32a of a diaphragm valve 32 is connected to a drive arm 31a fixed to the outer end of the valve shaft of the switching valve 31. The negative pressure chamber 32 b of the diaphragm valve 32 communicates with the surge tank 27 via a negative pressure introducing passage 33. And this negative pressure introduction passage 3
A solenoid valve 34 is provided in the middle of 3.

【0023】35はCPU(切換制御手段)であり、こ
れはエンジン回転数信号a,スロットル弁開度信号bが
入力され、上記制御モータ23,上記ソレノイドバルブ
34にそれぞれ制御信号A,Bを出力する。この制御信
号Aは上記吸気制御弁21を、所定のエンジン回転数,
スロットル弁開度以下の低吸入空気量時には全閉位置に
回動させ、所定回転数,所定開度を越えた高吸入空気量
時には全開位置に回動させるるように設定されている。
また、上記制御信号Bはソレノイドバルブ34を、低吸
入空気量時には閉に、高吸入空気量時には開にするよう
設定されており、これにより切換弁31は低吸入空気量
時には閉,高吸入空気量時には開となる。
Reference numeral 35 denotes a CPU (switch control means) which receives an engine speed signal a and a throttle valve opening signal b and outputs control signals A and B to the control motor 23 and the solenoid valve 34, respectively. I do. The control signal A causes the intake control valve 21 to operate at a predetermined engine speed,
It is set to rotate to the fully closed position when the intake air amount is lower than the throttle valve opening degree, and to rotate to the fully open position when the intake air amount exceeds the predetermined rotation speed and the predetermined opening degree.
The control signal B is set so that the solenoid valve 34 is closed when the intake air amount is low and is opened when the intake air amount is high. It is open at the time of quantity.

【0024】次に本実施例装置の作用効果について説明
する。本実施例装置では、CPU35からの制御信号A
によって制御モータ23が吸気制御弁21を開閉制御
し、またCPU35からの制御信号Bによってソレノイ
ドバルブ34がダイヤフラム弁32を介して切換弁31
を開閉制御する。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described. In the present embodiment, the control signal A from the CPU 35 is used.
The control motor 23 controls the opening and closing of the intake control valve 21 according to the control signal B from the CPU 35, and the solenoid valve 34 controls the switching valve 31 through the diaphragm valve 32 according to the control signal B from the CPU 35.
Open / close control.

【0025】まず低速・低負荷時のような低吸入空気量
時には、制御モータ23が上記制御信号Aによって吸気
制御弁21を図1に示すに全閉位置に回動させ、該吸気
制御弁21の弁部21aが吸気通路17の底壁側を絞り
込む。またソレノイドバルブ34が上記制御信号Bによ
って閉となり、ダイヤフラム弁32が切換弁31を図1
に実線で示す閉位置に回動させる。これにより吸気はサ
ージタンク27から低速用通路29を通り、吸気制御弁
21,及び仕切板20によって天壁側通路を偏って流
れ、燃焼室内にその中央部がら縦方向に方向性を持って
流入する。これによりタンブルが発生し、その結果低吸
入空気量時にも燃焼が安定化する。
First, when the intake air amount is low such as at low speed and low load, the control motor 23 rotates the intake control valve 21 to the fully closed position as shown in FIG. Valve portion 21a narrows the bottom wall side of the intake passage 17. Further, the solenoid valve 34 is closed by the control signal B, and the diaphragm valve 32 operates the switching valve 31 as shown in FIG.
Is turned to the closed position indicated by the solid line. As a result, the intake air flows from the surge tank 27 through the low-speed passage 29, and flows in a deviated manner in the top wall side passage by the intake control valve 21 and the partition plate 20, and flows into the combustion chamber with a vertical direction from the central portion thereof. I do. As a result, a tumble is generated, and as a result, combustion is stabilized even at a low intake air amount.

【0026】またこの場合、上記吸気制御弁21,及び
仕切板20によって吸気通路17を略1/2に絞り込ん
でいるので、それだけ吸気抵抗が増加し、吸気量が減少
することが懸念される。しかし本実施例では、吸気は低
速回転時において慣性過給効果の得られる通路長L2を
有する低速側通路29を通って流れるので、慣性過給に
よって吸気量の増加が図れる。この慣性過給による吸気
量の増加によって吸気抵抗による吸気量の減少を補償す
ることが可能である。
Further, in this case, since the intake passage 17 is narrowed to approximately 1/2 by the intake control valve 21 and the partition plate 20, there is a concern that the intake resistance increases and the intake air amount decreases. However, in the present embodiment, the intake air flows through the low-speed side passage 29 having the passage length L2 at which the inertia supercharging effect can be obtained at the time of low-speed rotation. The increase in the intake air amount due to the inertial supercharging can compensate for the decrease in the intake air amount due to the intake resistance.

【0027】また高速・高負荷時のような高吸入空気量
時には、制御モータ23が上記制御信号Aによって吸気
制御弁21を全開位置に回動させ、該吸気制御弁21の
弁部21aが吸気通路17の下部内面と面一となる。ま
たソレノイドバルブ34が上記制御信号Bによって開と
なり、ダイヤフラム弁32が切換弁31を図1に二点鎖
線で示す開位置に回動させる。これにより吸気はサージ
タンク27から低速用通路29,及び高速用通路28の
両方を通り、吸気通路17の全域を偏ることなく流れ、
燃焼室内に流入する。この場合に吸気制御弁21が吸気
抵抗となることは無く、また吸気の一部が高速時に慣性
過給効果の得られる通路長L1を有する高速用通路28
を通って流れることから充分な吸気量が得られる。
At the time of a high intake air amount such as a high speed and a high load, the control motor 23 rotates the intake control valve 21 to the fully open position by the control signal A, and the valve portion 21a of the intake control valve 21 takes the intake air. It is flush with the lower inner surface of the passage 17. Further, the solenoid valve 34 is opened by the control signal B, and the diaphragm valve 32 rotates the switching valve 31 to an open position indicated by a two-dot chain line in FIG. As a result, the intake air flows from the surge tank 27 through both the low-speed passage 29 and the high-speed passage 28, without biasing the entire region of the intake passage 17.
It flows into the combustion chamber. In this case, the intake control valve 21 does not have an intake resistance, and a portion of the intake has a passage length L1 at which the inertia supercharging effect is obtained at a high speed.
A sufficient amount of intake air is obtained from flowing through.

【0028】このように本実施例では、低速回転かつ低
吸入空気量時には吸気制御弁21を全閉するとともに、
吸気通路を低速用通路29に切り換えるようにしたの
で、吸気抵抗の増加による吸気量の減少を慣性過給によ
る吸気量の増加で補償できる。
As described above, in the present embodiment, the intake control valve 21 is fully closed at the time of low speed rotation and the low intake air amount,
Since the intake passage is switched to the low-speed passage 29, a decrease in the intake air amount due to an increase in intake resistance can be compensated for by an increase in the intake air amount due to inertial supercharging.

【0029】図2は本実施例の効果を説明するための特
性図であり、図中、エンジン回転数Nは低速用,高速用
吸気通路の切り換えポイントを示し、この回転数以下で
は低速用通路29が、この回転数を越えた場合は上記低
速用通路29に加えて高速用通路28が選択される。
FIG. 2 is a characteristic diagram for explaining the effect of the present embodiment. In FIG. 2, the engine speed N indicates the switching point between the low-speed and high-speed intake passages. If the rotation speed 29 exceeds this rotation speed, the high-speed passage 28 is selected in addition to the low-speed passage 29.

【0030】また実線で示す特性カーブC1,C2は吸
気制御弁を全開とし、スロットル弁開度をそれぞれ1/
10,1/6とした場合のトルクカーブであり、破線で
示す特性カーブC1′,C2′は吸気制御弁21を全閉
とした場合のトルクカーブである。同図から、スロット
ル弁開度を1/6程度に設定した状態で吸気制御弁21
を全閉にするとトルクが低下していることが判る。この
トルク低下を回避するため上記提案装置ではスロットル
弁開度が1/10程度以下の場合にのみ吸気制御弁21
を全閉としていた。
The characteristic curves C1 and C2 shown by solid lines indicate that the intake control valve is fully opened and the throttle valve opening is 1 /
The characteristic curves C1 'and C2' indicated by broken lines are torque curves when the intake control valve 21 is fully closed. As shown in the figure, the intake control valve 21 with the throttle valve opening set to about 1/6
It can be seen that the torque is reduced when is fully closed. In order to avoid this decrease in torque, the proposed device uses the intake control valve 21 only when the throttle valve opening is about 1/10 or less.
Was fully closed.

【0031】これに対して本実施例では、エンジン回転
数N以下では、吸気通路を低速用通路29側に切り換え
たので、その慣性過給効果によって吸気量の低下が補償
される。その結果吸気制御弁21を全閉にしながら特性
カーブC2に示すのと同等のトルク特性が得られる。従
って、スロットル弁開度が1/6においてもトルク低下
をきたすことなく吸気制御弁21を全閉運転でき、それ
だけ燃費率改善効果の得られる運転域が拡大されたこと
となる。
On the other hand, in the present embodiment, when the engine speed is equal to or lower than N, the intake passage is switched to the low-speed passage 29 side, so that the inertia supercharging effect compensates for a decrease in the intake air amount. As a result, a torque characteristic equivalent to that shown by the characteristic curve C2 is obtained while the intake control valve 21 is fully closed. Therefore, even when the throttle valve opening is 1/6, the intake control valve 21 can be fully closed without causing a decrease in torque, and the operating range in which the fuel efficiency improvement effect is obtained is expanded accordingly.

【0032】また特性カーブC3′は吸気制御弁21を
全開にした状態でのトルクカーブであり、本実施例では
エンジン回転数N以下では吸気通路を低速用通路29側
に切り換えたので、その慣性過給効果によって吸気量が
増大し、特性カーブC3に示すトルク特性が得られる。
The characteristic curve C3 'is a torque curve when the intake control valve 21 is fully opened. In this embodiment, when the engine speed is lower than N, the intake passage is switched to the low-speed passage 29 side. The intake air amount increases due to the supercharging effect, and the torque characteristic shown in the characteristic curve C3 is obtained.

【0033】図3,図4は上述のタンブルを発生させる
とともに、このタンブルの両側部分に別の空気流を流す
ようにした例であり、図中、図1と同一符号は同一又は
相当部分を示す。
FIGS. 3 and 4 show an example in which the above-mentioned tumble is generated and another air flow is caused to flow on both sides of the tumble. In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. Show.

【0034】吸気通路17のシリンダ壁開口部にはキャ
ブジョイント40を介して気化器41が接続されてお
り、該気化器41の吸込口にはエアクリーナ42が接続
されている。上記気化器41は、スロットルグリップで
開閉操作されるスロットル弁41aと、エンジンの吸気
負圧で自動的にベンチュリ通路41bの面積を変化させ
るピストンバルブ41cとを有する自動可変ベンチュリ
式のものである。なお、41dはアイドリング時の燃料
を計量するパイロットノズルである。
A carburetor 41 is connected to a cylinder wall opening of the intake passage 17 via a cab joint 40, and an air cleaner 42 is connected to a suction port of the carburetor 41. The carburetor 41 is of an automatic variable venturi type having a throttle valve 41a that is opened and closed by a throttle grip, and a piston valve 41c that automatically changes the area of the venturi passage 41b by negative pressure of the intake air of the engine. Reference numeral 41d denotes a pilot nozzle that measures fuel during idling.

【0035】そして上記ベンチュリ通路41bの上記パ
イロットノズル41dと反対側でかつスロットルバルブ
41aより上流側には空気導入通路43の上流端が開口
している。この導入通路43は上記キャブジョイント4
0部分で吸気通路17の左,右側壁に分岐し、吸気制御
弁21の両側部分まで延び、その下流端は弁部21a部
分に連通可能に開口している。
The upstream end of the air introduction passage 43 is open on the opposite side of the venturi passage 41b from the pilot nozzle 41d and upstream of the throttle valve 41a. The introduction passage 43 is connected to the cab joint 4.
At the zero point, the air intake passage 17 branches to the left and right side walls, extends to both side portions of the intake control valve 21, and has a downstream end opened to be able to communicate with the valve portion 21a.

【0036】低吸入空気量時には、スロットル弁41
a、ピストンバルブ41cともその開度が小さくなって
おり、燃料は主にパイロットノズル41dから供給され
る。また吸気制御弁21は全閉位置に回動しており、こ
れにより上記パイロットノズル41dからの燃料が混合
された混合気は吸気通路17の天壁側に偏って流れ、燃
焼室内にてタンブルが発生する。そしてこのとき、燃料
がほとんど混合されていない空気が空気導入通路43を
通って吸気制御弁21の弁部21aから上記タンブルの
両側に位置するように流入する。
When the intake air amount is low, the throttle valve 41
a, the opening degree of the piston valve 41c is small, and the fuel is mainly supplied from the pilot nozzle 41d. Further, the intake control valve 21 is pivoted to the fully closed position, so that the fuel-air mixture from the pilot nozzle 41d flows toward the top wall side of the intake passage 17 so that the tumble flows in the combustion chamber. appear. At this time, air in which fuel is almost not mixed flows through the air introduction passage 43 from the valve portion 21a of the intake control valve 21 so as to be located on both sides of the tumble.

【0037】このように燃焼室の中心部には濃いA/F
の混合気が流入し、その両側にはほとんど空気だけの流
れが生じる。その結果、高濃度と低濃度の二層流とな
り、全体として希薄の混合気を安定して燃焼させること
ができる。
As described above, the dense A / F is located at the center of the combustion chamber.
, And a flow of almost only air is generated on both sides. As a result, a two-layer flow having a high concentration and a low concentration is formed, and the lean mixture can be stably burned as a whole.

【0038】[0038]

【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、低吸入空気量時には、吸気通路面
積を絞り込むとともに過給するようにしたので、吸気通
路面積を絞り込んだことによる吸気抵抗の増加を過給に
よる吸気量の増加で補償でき、そのため吸気制御弁によ
って吸気通路面積を絞り込むことのできる運転域を拡大
でき、その結果、燃費率改善効果の得られる範囲を拡大
できる効果がある。また吸気制御弁を、丸棒に吸気通路
形状に沿う形状の弁部を形成してなるものとしたので、
高吸入空気量時に吸気制御弁を設けたことによる吸気抵
抗の増大を回避できる。
As described above, according to the intake control apparatus for an engine according to the present invention, when the intake air amount is low, the intake passage area is reduced and supercharging is performed, so that the intake passage area is reduced. An increase in intake resistance can be compensated for by an increase in intake air volume due to supercharging, so that the operating range in which the intake passage area can be narrowed by the intake control valve can be expanded, and as a result, the range in which the fuel efficiency improvement effect can be obtained can be expanded There is. In addition, since the intake control valve is formed by forming a valve portion in a round bar along the shape of the intake passage,
An increase in intake resistance due to the provision of the intake control valve when the intake air amount is high can be avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例による吸気制御装置の概略構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an intake control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例の効果を説明するためのエンジン回
転数−トルク特性図である。
FIG. 2 is an engine speed-torque characteristic diagram for explaining the effect of the embodiment.

【図3】上記実施例の変形例を示す断面側面図である。FIG. 3 is a sectional side view showing a modification of the above embodiment.

【図4】上記変形例の断面平面図である。FIG. 4 is a cross-sectional plan view of the modification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 17 吸気通路 21 吸気制御装置 26 吸気マニホールド(過給手段) 28 高速用通路 29 低速用通路 31 切換弁 35 CPU(切換制御手段) Reference Signs List 1 engine 17 intake passage 21 intake control device 26 intake manifold (supercharging means) 28 high-speed passage 29 low-speed passage 31 switching valve 35 CPU (switching control means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 29/02 F02B 27/00 F02B 27/02 F02B 33/44 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F02B 29/02 F02B 27/00 F02B 27/02 F02B 33/44

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 吸入空気を加圧供給する過給手段と、
過給手段の下流側に配置され、吸入空気を吸気通路の天
壁側に偏らせて流す吸気制御弁とを備えたエンジンの吸
気制御装置において、上記吸気制御弁は、丸棒の一部を
上記吸気通路の底壁内面と連続面をなし得るように切り
欠いてなる弁部を有し、吸気通路の底壁にカム軸方向に
貫通形成された弁穴内に挿入配置され、上記弁部が弁穴
内に没入して吸気通路内面と面一となる全開位置と上記
弁部が弁穴から起立して吸気通路を絞り込む全閉位置と
の間で回動可能となっており、上記吸気通路の吸気制御
弁より下流側部分を天壁側通路と底壁側通路とに画成す
る仕切板が配設され、上記吸気制御弁を、必要空気量の
少ない低吸入空気量時には全閉位置に、必要空気量の多
い高吸入空気量時には全開位置にそれぞれ回動させ、さ
らに上記過給手段を、エンジンの低速回転時には低速過
給状態に、エンジンの高速回転時には高速過給状態にそ
れぞれ切り換える切換制御手段を備えたことを特徴とす
るエンジンの吸気制御装置。
1. A supercharging means an intake air pressure supplied, the
It is located downstream of the supercharging means and directs intake air to the top of the intake passage.
An intake control valve that is biased toward the wall
In the air control device, the intake control valve includes a part of a round bar.
Cut so that it can form a continuous surface with the inner surface of the bottom wall of the intake passage.
It has a notched valve part, and the bottom wall of the intake passage is
The valve portion is inserted and disposed in the valve hole formed through, and the valve portion is
The fully open position that is immersed inside and is flush with the inner surface of the intake passage
The fully closed position where the valve section rises from the valve hole to narrow the intake passage
Between the intake passage and the intake control of the intake passage.
A part downstream from the valve is defined as a top wall side passage and a bottom wall side passage
A partition plate is provided, and the intake control valve is set to a required air amount.
When the intake air volume is small and low, the
When the intake air volume is high,
In addition, the supercharging means should be used when the engine is running at low speed.
High-speed supercharging when the engine is running at high speed.
Intake control device for an engine characterized by comprising a switching control means for switching, respectively Re.
【請求項2】 請求項1において、上記過給手段は、上
記吸気通路を軸方向に延長してなりエンジンの高速回転
時に慣性過給効果が得られる高速用通路と、上記過給通
路の上記吸気制御弁が閉じたとき絞られる底壁側に位置
するように上記高速用通路に接続されエンジンの低速回
転時に慣性過給効果が得られる低速用通路と、該低速用
通路と高速用通路とを切り換える切換弁と、該切換弁の
駆動源とを備えており、上記切換制御手段、上記過給
手段に、低速回転時には低速用通路を、高速回転時には
高速用通路を選択させるように構成されていることを特
徴とするエンジンの吸気制御装置。
2. The supercharger according to claim 1, wherein
The intake passage is extended in the axial direction, and the engine rotates at high speed.
A high-speed passage that can sometimes provide an inertial supercharging effect,
Located on the bottom wall side of the road that is throttled when the intake control valve is closed
A low-speed passage connected to the high-speed passage so as to obtain an inertial supercharging effect when the engine is running at a low speed.
A passage and changeover valve for switching between high-speed passage, and a driving source of the switching valve, the switching control means, said supercharging means, a low-speed path at the time of low speed rotation, high-speed passage during high-speed rotation An intake control device for an engine, characterized in that it is configured to select the following.
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