JP3386588B2 - Engine intake control device - Google Patents
Engine intake control deviceInfo
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車両用エンジンとして
吸気の際にスワール流、タンブル流を生成する吸気制御
装置に関し、詳しくは、運転状態に応じてスワールモー
ド、タンブルモードまたは全開吸気モードに切換え制御
する吸気制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake air control system for producing a swirl flow and a tumble flow at the time of intake as a vehicle engine, and more specifically, to a swirl mode, a tumble mode or a fully open intake mode depending on an operating state. The present invention relates to an intake control device that controls switching.
【0002】[0002]
【従来の技術】2吸気弁式エンジンにおいて、吸気の際
に2つの吸気ポートの吸気流を利用して、シリンダ内に
円周方向に旋回するスワール流、または軸方向に旋回す
るタンブル流を生成することが知られている。この場合
に、低負荷側でスワール流を生成すると、点火プラグの
電極近傍の局所に濃い混合気を形成するように成層化し
て良好に燃焼することができ、この燃焼方式によりリー
ン燃焼が促進され燃費等を向上することが可能になる。
また高負荷側ではタンブル流を生成すると、燃料と空気
の混合が促進して均一混合気が形成され、更に点火直前
でタンブル流が崩壊する際の乱れにより強いガス流動を
生じ、このため燃焼が改善されて走行性等を向上するこ
とが可能になることが、既に本件出願人により提案され
ている。2. Description of the Related Art In a two-intake valve engine, a swirl flow that swirls in a circumferential direction or a tumble flow that swirls in an axial direction is generated in a cylinder by using the intake flow of two intake ports during intake. Is known to do. In this case, if a swirl flow is generated on the low load side, it can be stratified so as to form a rich air-fuel mixture locally near the electrode of the spark plug and burn well, and lean combustion is promoted by this combustion method. It becomes possible to improve fuel efficiency and the like.
Also, when a tumble flow is generated on the high load side, the mixing of fuel and air is promoted to form a uniform air-fuel mixture, and further a strong gas flow is generated due to the turbulence when the tumble flow collapses immediately before ignition, which causes combustion. It has already been proposed by the applicant of the present invention that it is possible to improve the running performance and the like.
【0003】そこで各気筒の吸気ポートで、簡単なバル
ブ動作によりスワール流やタンブル流を生成したり、更
に多量の空気を吸入可能に構成する。そしてエンジン運
転状態に応じて、スワールモード、タンブルモードまた
は全開吸気モードを適正に使い分けるように制御するこ
とが要求される。また水平対向式エンジンのように吸気
ポートが左右バンクに分離される場合は、吸気系のレイ
アウトにより長い吸気管中を空気が流れる際の吸気流が
不均一になることがある。この場合は、この不均一な吸
気流を積極的に利用してスワール流を強化することが望
まれる。Therefore, in the intake port of each cylinder, a swirl flow or a tumble flow is generated by a simple valve operation, and a larger amount of air can be sucked. Then, it is required to perform control so that the swirl mode, the tumble mode, or the fully open intake mode is properly used according to the engine operating state. When the intake ports are separated into the left and right banks as in a horizontally opposed engine, the intake flow when the air flows through a long intake pipe may be uneven due to the layout of the intake system. In this case, it is desired to positively utilize this nonuniform intake flow to enhance the swirl flow.
【0004】従来、上記エンジンの吸気制御装置に関し
ては、例えば特開昭61−277815号公報の先行技
術があり、各気筒にヘリカルポートとダイレクトポート
を設け、各ポートと連通するそれぞれの吸気通路に絞り
弁を配置する。そして低速低負荷時にはダイレクトポー
ト側の絞り弁を閉じて強いスワールを形成し、負荷や回
転数の上昇に応じてダイレクトポート側の絞り弁を開く
ように制御することが示されている。Conventionally, there is a prior art disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-277815 for the intake control device for the engine, in which a helical port and a direct port are provided in each cylinder, and each intake passage communicates with each port. Place the throttle valve. It is shown that the throttle valve on the direct port side is closed to form a strong swirl at low speed and low load, and the throttle valve on the direct port side is controlled to open according to an increase in load or rotation speed.
【0005】また特開昭62−291434号公報の先
行技術では、気筒毎に設けられる2つの吸気通路の一方
に燃料供給手段と吸気渦流の制御弁を設け、他方には開
閉弁を設ける。そして低速低負荷時に開閉弁を閉じ、こ
のとき制御弁で吸気を絞ってスワールを発生することが
示されている。Further, in the prior art of Japanese Patent Laid-Open No. 62-291434, a fuel supply means and an intake vortex flow control valve are provided in one of the two intake passages provided for each cylinder, and an open / close valve is provided in the other. It is shown that the opening / closing valve is closed at low speed and low load, and the control valve at this time throttles intake air to generate swirl.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、いずれもスワール流を生成するだ
けであって、タンブル流は生成しない。このためタンブ
ル流による燃焼改善の効果を得ることができない。また
広い全運転領域において渦流による燃焼改善の効果は低
速低負荷側に限定され、それ以外の領域では有効に発揮
できない。更に、2つの吸気ポートの一方の吸気ポート
全体で吸気してスワール流を生成する構成であるから、
スワール流の旋回半径が略ポート中心の半径となって、
シリンダのボア径を最大限利用したスワール流を生成で
きない等の問題がある。By the way, in each of the above-mentioned prior arts, only the swirl flow is generated, and the tumble flow is not generated. Therefore, the effect of improving the combustion by the tumble flow cannot be obtained. Moreover, the effect of combustion improvement due to the eddy current is limited to the low speed and low load side in a wide operating range, and cannot be effectively exhibited in other areas. Furthermore, since it is configured to generate a swirl flow by inhaling the entire one intake port of the two intake ports,
The swirling radius of the swirl flow becomes the radius of the port center,
There is a problem that swirl flow that makes the best use of the bore diameter of the cylinder cannot be generated.
【0007】本発明は、このような点に鑑み、スワール
流、タンブル流を有効に生成可能に構成し、且つ運転状
態に応じてスワールモード、タンブルモードまたは全開
吸気モードを適正に切換え制御することを目的とする。In view of the above points, the present invention is configured to effectively generate a swirl flow and a tumble flow, and appropriately control switching between the swirl mode, the tumble mode and the full open intake mode according to the operating condition. With the goal.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の請求項1に係るエンジンの吸気制御装置
は、図1に示すように、2吸気弁式の二叉状の2つの吸
気ポート15を、センターポート24とその両側の2つ
のサイドポート25,26とを区画形成するポート分割
装置21と、センターポート24にインジェクタ27と
タンブル流を生成するタンブル制御弁31を、一方のサ
イドポート25にスワールス流を生成するワール制御弁
32を設けた制御弁装置30と、エンジン運転状態に応
じてタンブル制御弁31とスワール制御弁32をそれぞ
れ開閉する作動装置35とを備えたエンジンの吸気制御
装置において、エンジン暖機後の運転状態により低速低
負荷領域ではスワール制御弁32とタンブル制御弁31
を共に閉じてスワール流を生成するスワールモード判定
手段C1と、中速中負荷領域ではタンブル制御弁31を
閉じ、スワール制御弁32を開いてタンブル流を生成す
るタンブルモード判定手段C2と、高速高負荷領域では
スワール制御弁32とタンブル制御弁31を共に開いて
全開吸気する全開吸気モード判定手段C3とを備えるこ
とを特徴とする。To achieve this object, an intake control device for an engine according to claim 1 of the present invention is, as shown in FIG. 1, a two intake valve type two intake air intake valve. The port 15 is divided into a center port 24 and two side ports 25 and 26 on both sides of the center port 24, a port dividing device 21, an injector 27 at the center port 24 and a tumble control valve 31 for generating a tumble flow. Intake of an engine provided with a control valve device 30 provided with a whirl control valve 32 for generating a swirl flow at the port 25, and an actuating device 35 for opening and closing the tumble control valve 31 and the swirl control valve 32 in accordance with the engine operating state. In the control device, the swirl control valve 32 and the tumble control valve 31 are operated in the low speed and low load region depending on the operating state after the engine is warmed up.
And a swirl mode determination means C1 for generating a swirl flow, and a tumble mode determination means C2 for closing the tumble control valve 31 and opening the swirl control valve 32 in the medium to medium load region to generate a tumble flow. In the load region, the swirl control valve 32 and the tumble control valve 31 are both opened to provide a fully open intake mode determination means C3 for performing a fully open intake.
【0009】請求項2に係るエンジンの吸気制御装置
は、制御弁装置が、スワール制御弁とタンブル制御弁を
独立2軸で開閉する構成とし、作動装置は、各制御弁の
弁軸に各別にダイアフラム式アクチュエータを取付け、
それらアクチュエータをそれぞれ大気圧側と負圧側に切
換えるソレノイド弁を介して吸気系に接続して、エンジ
ン運転状態に応じて2つのソレノイド弁を切換えること
で、スワール制御弁とタンブル制御弁を開閉する構成と
したことを特徴とする。According to another aspect of the engine intake control device of the present invention, the control valve device has a structure in which the swirl control valve and the tumble control valve are opened and closed by two independent shafts, and the actuating device is provided separately on the valve shaft of each control valve. Attach a diaphragm type actuator,
A configuration in which those actuators are connected to the intake system via solenoid valves that switch between the atmospheric pressure side and the negative pressure side, respectively, and two solenoid valves are switched according to the engine operating state, thereby opening and closing the swirl control valve and the tumble control valve. It is characterized by
【0010】請求項3に係るエンジンの吸気制御装置
は、制御弁装置が、スワール制御弁とタンブル制御弁の
間にロストモーション式係合手段を設けた共通1軸で開
閉する構成とし、作動装置は、共通の弁軸の一端に単一
のダイアフラム式アクチュエータを取付け、他端にリタ
ーンスプリングを付勢するとともに、アクチュエータを
大気圧側と負圧側に切換えるソレノイド弁を介して吸気
系に接続し、更にソレノイド弁の大気圧側をオリフィス
を有する通路を介して大気圧側を開閉する他のソレノイ
ド弁に接続し、エンジン運転状態に応じて2つのソレノ
イド弁を切換えまたは開閉することで、スワール制御弁
とタンブル制御弁を開閉する構成としたことを特徴とす
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided an intake control device for an engine, wherein the control valve device is configured to open and close with a common single shaft provided with a lost motion type engaging means between the swirl control valve and the tumble control valve. Is equipped with a single diaphragm actuator at one end of a common valve shaft, biases a return spring at the other end, and connects the actuator to the intake system via a solenoid valve that switches between the atmospheric pressure side and the negative pressure side. Further, by connecting the atmospheric pressure side of the solenoid valve to another solenoid valve that opens and closes the atmospheric pressure side through a passage having an orifice, and switching or opening and closing the two solenoid valves according to the engine operating state, the swirl control valve And the tumble control valve is opened and closed.
【0011】請求項4に係るエンジンの吸気制御装置
は、常時開放の他方のサイドポートが、吸気の流れの強
い側に配置されることを特徴とする。An engine intake control device according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the other side port, which is always open, is arranged on the side where the flow of intake air is strong.
【0012】[0012]
【作用】従って、本発明の請求項1にあっては、エンジ
ン運転時に暖機後の運転状態に応じて作動装置35によ
り制御弁装置30のスワール制御弁32とタンブル制御
弁31が開閉し、このため吸気行程において2つの吸気
ポート15から吸気する際に、その吸気流がポート分割
装置21により区画形成されたセンターポート24と2
つのサイドポート25,26により可変制御される。そ
こで低速低負荷領域ではスワールモード判定手段C1に
より、スワール制御弁32とタンブル制御弁31を共に
閉じることで、常開するサイドポート26のみによりシ
リンダ10内の接線方向に吸気され、このためシリンダ
10内に円周方向に旋回するスワール流が有効に生成さ
れる。そしてスワール流によりインジェクタ27から噴
射される燃料による濃い混合気が点火プラグ付近に形成
されて良好に成層燃焼し、燃費や排気エミッションが向
上する。Therefore, according to the first aspect of the present invention, the swirl control valve 32 and the tumble control valve 31 of the control valve device 30 are opened and closed by the actuating device 35 in accordance with the operating state after warming up during engine operation. Therefore, when the air is taken in from the two intake ports 15 in the intake stroke, the intake flow is divided into the center ports 24 and 2 which are formed by the port dividing device 21.
It is variably controlled by one side port 25, 26. Therefore, in the low speed / low load region, the swirl mode determination means C1 closes both the swirl control valve 32 and the tumble control valve 31 so that only the side port 26 that is normally open is inhaled in the cylinder 10 in the tangential direction. A swirl flow swirling in the circumferential direction is effectively generated therein. Then, a rich air-fuel mixture formed by the fuel injected from the injector 27 by the swirl flow is formed in the vicinity of the spark plug, and stratified combustion is favorably performed, so that fuel consumption and exhaust emission are improved.
【0013】中速中負荷領域ではタンブルモード判定手
段C2により、タンブル制御弁31を閉じてスワール制
御弁32を開くことで、2つのサイドポート25,26
からシリンダ10内の接線方向に左右対称的に吸気さ
れ、このためシリンダ10内の軸方向に旋回するタンブ
ル流が有効に生成される。そしてこの場合は、タンブル
流によりインジェクタ27から噴射される燃料と空気の
混合が促進されて、均一でガス流動の強い混合気が形成
され、このため点火プラグにより着火して空気利用率の
高い状態で良好に均一燃焼し、走行性等が向上する。高
速高負荷領域では全開吸気モード判定手段C3により、
スワール制御弁32とタンブル制御弁31が共に開くこ
とで、多量の空気が2つの吸気ポート15から迅速且つ
円滑に吸気され、大きいエンジン出力が得られる。In the medium-speed / medium-load region, the tumble mode determining means C2 closes the tumble control valve 31 and opens the swirl control valve 32, so that the two side ports 25, 26 are provided.
Is symmetrically inhaled in the tangential direction in the cylinder 10, so that the tumble flow swirling in the axial direction in the cylinder 10 is effectively generated. In this case, the mixture of fuel and air injected from the injector 27 is promoted by the tumble flow to form a uniform air-fuel mixture having a strong gas flow. Therefore, the ignition plug ignites and the air utilization rate is high. In this case, the uniform combustion is satisfactorily performed, and the running property is improved. In the high speed and high load region, the fully open intake mode determination means C3
By opening both the swirl control valve 32 and the tumble control valve 31, a large amount of air is quickly and smoothly taken in from the two intake ports 15, and a large engine output is obtained.
【0014】請求項2にあっては、エンジン運転状態に
応じて2つのソレノイド弁を例えば大気圧側に切換える
ことで、スワール制御弁とタンブル制御弁が共に閉じて
スワールモードとなる。またスワール制御弁側のソレノ
イド弁を例えば負圧側に切換えると、アクチュエータが
負圧の導入でスワール制御弁を開くように作動してタン
ブルモードとなる。更に、タンブル制御弁側のソレノイ
ド弁も例えば負圧側に切換えると、そのアクチュエータ
も負圧の導入でタンブル制御弁を開くように作動して全
開吸気モードとなる。こうしてエンジン運転状態に応じ
て2つのソレノイド弁の切換え制御により、2つの制御
弁が独立して開閉して3つのモードが適確に得られる。According to the second aspect of the present invention, the two solenoid valves are switched to, for example, the atmospheric pressure side according to the engine operating state, so that both the swirl control valve and the tumble control valve are closed to enter the swirl mode. When the solenoid valve on the side of the swirl control valve is switched to, for example, the negative pressure side, the actuator operates to open the swirl control valve by the introduction of the negative pressure, and the tumble mode is set. Further, when the solenoid valve on the tumble control valve side is also switched to, for example, the negative pressure side, the actuator also operates to open the tumble control valve by the introduction of the negative pressure to enter the full open intake mode. Thus, the two control valves are independently opened / closed by the switching control of the two solenoid valves according to the engine operating state, so that the three modes can be appropriately obtained.
【0015】請求項3にあっては、エンジン運転状態に
応じて一方のソレノイド弁を例えば負圧側に切換えて他
方のソレノイド弁を例えば閉じると、単一のアクチュエ
ータが負圧の導入で係合手段を係合しつつスワール制御
弁とタンブル制御弁を共に閉じるように作動してスワー
ルモードとなる。また一方のソレノイド弁を例えば大気
圧側に切換えて他方のソレノイド弁を開くと、アクチュ
エータの負圧の一部が徐々に抜け、スワール制御弁のみ
がロストモーション式に開くように作動してタンブルモ
ードとなる。他方のソレノイド弁によりアクチュエータ
の負圧を更に抜くと、係合手段が解放しタンブル制御弁
が開くように作動して全開吸気モードとなる。こうして
弁制御装置のスワール制御弁とタンブル制御弁は、単一
のアクチュエータを備えた共通1軸の簡単な構成で開閉
して、3つのモードが適確に得られる。According to the third aspect of the present invention, when one solenoid valve is switched to, for example, the negative pressure side and the other solenoid valve is closed, for example, in accordance with the engine operating state, the single actuator is engaged by the introduction of negative pressure. The swirl control valve and the tumble control valve are actuated to be closed while engaging with each other to enter the swirl mode. If one solenoid valve is switched to the atmospheric pressure side and the other solenoid valve is opened, a part of the negative pressure of the actuator is gradually released, and only the swirl control valve operates so that it opens in the lost motion mode. Becomes When the negative pressure of the actuator is further released by the other solenoid valve, the engagement means is released and the tumble control valve is operated so as to be in the full open intake mode. In this way, the swirl control valve and the tumble control valve of the valve control device can be opened and closed with a simple structure of a common single shaft provided with a single actuator, and three modes can be appropriately obtained.
【0016】請求項4にあっては、2つの制御弁が共に
閉じるスワールモードの場合に、吸気マニホールドの強
い流れの空気が、常時開放の他方のサイドポートを介し
シリンダ内に吸入され、強いスワール流が生成される。According to the present invention, in the swirl mode in which the two control valves are both closed, the air having a strong flow in the intake manifold is sucked into the cylinder through the other side port which is always open, and the strong swirl is generated. A stream is created.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2において、水平対向式4気筒エンジンの概略
について説明すると、エンジン本体1は中央のシリンダ
ブロック2の左右バンク3L,3Rにシリンダヘッド4
が分離して水平に結合され、右バンク3Rに第1と第3
の気筒が、左バンク3Lに第2と第4の気筒が配置され
る。またエンジンルーム内では、エンジン本体1の前方
にオルタネータ、エアコン、パワステ等の補機5が配置
される。そこで前方の補機や後方のトーボード6等を避
けて吸気系をレイアウトするため、シリンダブロック中
心の直上にチャンバ7が配置され、このチャンバ7の上
流側ににスロットル弁8を介して図示しないエアクリー
ナが連通される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Referring to FIG. 2, an outline of a horizontally opposed four-cylinder engine will be described.
Are separated and joined horizontally, and the first and third are placed in the right bank 3R.
The second cylinder and the fourth cylinder are arranged in the left bank 3L. In the engine room, an auxiliary machine 5 such as an alternator, an air conditioner, and a power steering is arranged in front of the engine body 1. Therefore, in order to lay out the intake system while avoiding the front auxiliary machinery and the rear toe board 6 etc., a chamber 7 is arranged directly above the center of the cylinder block, and an air cleaner (not shown) is provided upstream of this chamber 7 via a throttle valve 8. Are communicated.
【0018】またチャンバ7の左右には吸気マニホール
ド9a〜9dが片バンク毎に2本づつ取出され、右バン
ク3R側の2本の吸気マニホールド9a,9cは前後に
緩やかに曲がって所定の間隔を得ながら第1と第3の気
筒の吸気ポートに連通される。左バンク3L側の2本の
吸気マニホールド9b,9dも同様に屈曲して第2と第
4の気筒の吸気ポートに連通される。このため各気筒の
吸気マニホールド9a〜9dは、いずれも内側から外側
に緩やかに曲がった形状であり、図2中の矢印で示すよ
うに曲りの少ない内側の吸気の流れの方が強くなる。そ
こで低負荷の空気量の少ない状態でスワール流を生成す
る場合には、各気筒の吸気ポートにおいて内側の強い吸
気流を導入することで、強力なスワール流を生成するこ
とが可能になる。Two intake manifolds 9a to 9d are taken out for each bank on the left and right sides of the chamber 7, and the two intake manifolds 9a and 9c on the right bank 3R side are gently bent back and forth at predetermined intervals. While being acquired, they are communicated with the intake ports of the first and third cylinders. The two intake manifolds 9b, 9d on the left bank 3L side are similarly bent and communicated with the intake ports of the second and fourth cylinders. Therefore, each of the intake manifolds 9a to 9d of each cylinder has a shape in which the intake manifolds 9a to 9d are gently bent from the inner side to the outer side, and as shown by the arrow in FIG. Therefore, when the swirl flow is generated in a state where the amount of air is low and the load is small, it is possible to generate a strong swirl flow by introducing a strong inner intake flow into the intake port of each cylinder.
【0019】図3ないし図5において、水平対向式エン
ジンの場合の吸気制御装置について説明する。シリンダ
ブロック2にはシリンダ10が水平に形成され、このシ
リンダ10内にピストン11が移動可能に挿入される。
シリンダヘッド4においてシリンダ頂部に燃焼室12が
形成され、燃焼室12の略中心に点火プラグ13が取付
けられる。そして燃焼室12より上方に吸気弁14を備
えた2つの吸気ポート15が二叉状に形成され、下方に
排気弁16を備えた2つの排気ポート17が二叉状に形
成されて、4バルブ式に構成される。An intake control device for a horizontally opposed engine will be described with reference to FIGS. A cylinder 10 is horizontally formed in the cylinder block 2, and a piston 11 is movably inserted into the cylinder 10.
In the cylinder head 4, a combustion chamber 12 is formed at the top of the cylinder, and a spark plug 13 is attached to the combustion chamber 12 substantially at the center thereof. Two intake ports 15 each having an intake valve 14 are formed above the combustion chamber 12 in a bifurcated shape, and two exhaust ports 17 each provided with an exhaust valve 16 are formed in a bifurcated shape to form a four valve valve. Composed into an expression.
【0020】また2つの吸気ポート15の集合部と同一
形状の楕円筒状の接続管18を有し、この接続管18が
シリンダヘッド4の吸気ポート15の箇所に取付け部1
8aをねじ止めして連結される。図3ないし図5に示す
気筒は例えば第4気筒であり、このため接続管18にチ
ャンバ7からの吸気マニホールド9dが連結される。そ
して接続管18と2つの吸気ポート15の内部にはポー
ト分割装置21、制御弁装置30が設けられ、接続管1
8の外部には負圧作動装置35が設けられている。Further, an elliptic cylindrical connecting pipe 18 having the same shape as the collecting portion of the two intake ports 15 is provided, and the connecting pipe 18 is attached to the intake port 15 of the cylinder head 4 at the mounting portion 1.
8a is screwed and connected. The cylinder shown in FIG. 3 to FIG. 5 is, for example, the fourth cylinder, and therefore the intake manifold 9d from the chamber 7 is connected to the connecting pipe 18. Then, inside the connecting pipe 18 and the two intake ports 15, a port dividing device 21 and a control valve device 30 are provided.
A negative pressure actuating device 35 is provided outside the device 8.
【0021】ポート分割装置21は、接続管18と二叉
状の2つの吸気ポート15の内部の長手方向略全域が2
つの隔壁22,23で区画され、中央に口径の大きいセ
ンターポート24が、その両側に2つの口径の小さいサ
イドポート25,26が独立して形成される。隔壁2
2,23の先端は吸気弁14のバルブヘッド近傍まで延
びており、このため3つのポート24〜26はバルブヘ
ッド近傍まで区画して形成される。センターポート24
は2つの吸気ポート15に跨った二叉状でシリンダ中心
の広範囲に連通し、サイドポート25,26はいずれも
先端を絞ってシリンダ接線方向に連通する。そして接続
管18内のセンターポート24上には、シリンダ10内
の中心付近に燃料を噴射するようなインジェクタ27が
設置される。In the port dividing device 21, substantially the entire area in the longitudinal direction inside the connecting pipe 18 and the two bifurcated intake ports 15 is 2.
It is divided by two partition walls 22 and 23, and a center port 24 having a large diameter is formed in the center, and two side ports 25 and 26 having a small diameter are independently formed on both sides thereof. Partition 2
The tips of the valves 2 and 23 extend to the vicinity of the valve head of the intake valve 14, so that the three ports 24 to 26 are formed so as to be partitioned to the vicinity of the valve head. Center port 24
Has a bifurcated shape extending over the two intake ports 15 and communicates with a wide range around the center of the cylinder, and the side ports 25, 26 both communicate with each other in the cylinder tangential direction with their tips narrowed. An injector 27 that injects fuel near the center of the cylinder 10 is installed on the center port 24 in the connecting pipe 18.
【0022】制御弁装置30は、センターポート24の
入口にタンブル制御弁31が設けられ、両側のサイドポ
ート25,26において吸気の流れの弱い外側のサイド
ポート25の入口にスワール制御弁32が設けられる。
そして吸気の強い内側のサイドポート26は常に開いた
状態になっている。これら制御弁31,32は、独立2
軸の弁軸31a,32aを有して、各弁軸31a,32
aにバタフライ式の弁体31b,32bを取付けたもの
で、負圧作動装置35により開閉する。In the control valve device 30, a tumble control valve 31 is provided at the inlet of the center port 24, and a swirl control valve 32 is provided at the inlet of the outer side port 25 where the intake flow is weak in the side ports 25 and 26 on both sides. To be
The inner side port 26 with strong intake air is always open. These control valves 31, 32 are independent 2
The valve shafts 31a and 32a of the shaft,
The valve elements 31b and 32b of the butterfly type are attached to a and are opened and closed by the negative pressure operating device 35.
【0023】図6と図7において、負圧作動装置35に
ついて説明すると、ダイアフラム式のアクチュエータ3
6が、レバー36aを介してタンブル制御弁31の弁軸
31aに取付けられ、ダイアフラム室36bが大気圧の
場合はスプリング36cの力で閉じ、負圧によりダイア
フラム36dを変位して開くように構成される。他方の
アクチュエータ37も、レバー37aを介してスワール
制御弁32の弁軸32aに、同様に大気圧で閉じ、負圧
で開くように取付けられる。そして2つのアクチュエー
タ36,37が、いずれも通路38,39により大気圧
側と負圧側を切換えるソレノイド弁40,41、チェッ
ク弁42,43を介して吸気マニホールド9dに接続さ
れる。また制御ユニット45がソレノイド弁40,41
に接続され、いずれもON信号でソレノイド弁40,4
1を負圧側に切換えて制御弁31,32を開くようにな
っている。Referring to FIGS. 6 and 7, the negative pressure actuating device 35 will be described. The diaphragm type actuator 3
6 is attached to the valve shaft 31a of the tumble control valve 31 via a lever 36a, and is closed by the force of a spring 36c when the diaphragm chamber 36b is at atmospheric pressure, and the diaphragm 36d is displaced and opened by a negative pressure. It The other actuator 37 is also attached to the valve shaft 32a of the swirl control valve 32 via the lever 37a so as to close at atmospheric pressure and open at negative pressure. The two actuators 36, 37 are connected to the intake manifold 9d via solenoid valves 40, 41 and check valves 42, 43 for switching between the atmospheric pressure side and the negative pressure side by passages 38, 39, respectively. Further, the control unit 45 controls the solenoid valves 40 and 41.
Are connected to the solenoid valves 40 and 4 with ON signals.
1 is switched to the negative pressure side and the control valves 31 and 32 are opened.
【0024】制御ユニット45は、エアフローメータ4
6の負荷に応じた吸入空気量Q、クランク角センサ47
のエンジン回転数N、水温センサ48の水温等の信号が
入力して、エンジン暖機や運転状態を判断し、図8の作
動モードマップを参照して運転状態に応じた作動モード
を定める。図8においては、低速の設定値N1、中速の
設定値N2、低負荷の設定値Q1、中負荷の設定値Q2
が設定される。そして予めN≦N1、Q≦Q1の低速低
負荷領域ではスワールモードが、N1<N≦N2、Q1
<Q≦Q2の中速中負荷領域ではタンブルモードが、N
2<N、Q2<Qの高速高負荷領域では全開吸気モード
がそれぞれ設定されている。そこで水温Twが設定値T
1より高い暖機完了状態において、スワールモードの場
合は2つのソレノイド弁40,41にOFF信号を、タ
ンブルモードの場合は一方のソレノイド弁41にのみO
N信号を、全開吸気モードの場合は2つのソレノイド弁
40,41にON信号を出力するように構成される。The control unit 45 includes the air flow meter 4
Intake air amount Q according to the load of No. 6, crank angle sensor 47
Signals such as the engine speed N and the water temperature of the water temperature sensor 48 are input to determine the engine warm-up and the operating state, and the operating mode according to the operating state is determined with reference to the operating mode map of FIG. In FIG. 8, a low speed set value N1, a medium speed set value N2, a low load set value Q1, and a medium load set value Q2.
Is set. Then, in the low speed and low load region of N ≦ N1 and Q ≦ Q1, the swirl mode is set to N1 <N ≦ N2, Q1 in advance.
<Q ≦ Q2 In the medium speed / medium load range, the tumble mode is N
In the high speed and high load region of 2 <N and Q2 <Q, the full open intake mode is set. Therefore, the water temperature Tw is the set value T
In a warm-up completion state higher than 1, an OFF signal is sent to the two solenoid valves 40 and 41 in the swirl mode, and only one solenoid valve 41 is turned O in the tumble mode.
The N signal is configured to output an ON signal to the two solenoid valves 40 and 41 in the full open intake mode.
【0025】次に、この実施例の作用を、図9のフロー
チャートを用いて説明する。先ず、ステップS1でエン
ジン暖機完了か否かを判断し、暖機完了の場合はステッ
プS2に進んで運転状態の領域を判断する。そこで低速
低負荷領域の場合は、ステップS3に進んで2つのソレ
ノイド弁40,41にOFF信号を出力する。このため
両ソレノイド弁40,41は大気圧側に切換わって、2
つのアクチュエータ36,37が大気導入で不作動し、
2つの制御弁31,32が共に閉じ、吸気ポート15で
はマニホールド内側のサイドポート26のみが連通した
状態になる。このとき吸気行程で吸気弁14が開くと、
スロットル弁8による少量の空気がチャンバ7、吸気マ
ニホールド9dを通って吸気ポート15に流入するが、
この場合に水平対向式エンジンの吸気系レイアウトによ
り吸気マニホールド9dの内側の強い流れの空気Aが、
図4のようにそのまま常に開くサイドポート26に流入
する。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S1, it is determined whether or not the engine has been warmed up. If the engine has been warmed up, the process proceeds to step S2 to determine the operating state region. Therefore, in the case of the low speed and low load region, the process proceeds to step S3 and the OFF signal is output to the two solenoid valves 40 and 41. Therefore, both solenoid valves 40 and 41 are switched to the atmospheric pressure side,
The two actuators 36 and 37 do not work due to the introduction of air,
The two control valves 31 and 32 are both closed, and only the side port 26 inside the manifold is in communication with the intake port 15. At this time, if the intake valve 14 opens in the intake stroke,
Although a small amount of air from the throttle valve 8 flows into the intake port 15 through the chamber 7 and the intake manifold 9d,
In this case, the strong flow of air A inside the intake manifold 9d is caused by the intake system layout of the horizontally opposed engine.
As shown in FIG. 4, it flows into the side port 26 which is always open.
【0026】従って、流量は少ないが流れの強い空気A
が、サイドポート26により噴流となってシリンダ10
内の接線方向に吸入され、このため吸入空気Aはシリン
ダ側10aに沿い円周方向に強く回される。そこでシリ
ンダ10内に円周方向に旋回する強いスワール流Bが、
図3のように有効に生成される。Therefore, the air A with a small flow rate but a strong flow rate
However, the side port 26 forms a jet flow into the cylinder 10
The air is sucked in tangentially to the inside, so that the intake air A is strongly rotated in the circumferential direction along the cylinder side 10a. Therefore, a strong swirl flow B swirling in the circumferential direction in the cylinder 10
It is effectively generated as shown in FIG.
【0027】また吸気行程の比較的遅い時期にインジェ
クタ27から燃料噴射すると、その燃料Fがセンターポ
ート24を介してシリンダ中心付近に供給されるが、こ
の燃料Fは強いスワール流Bにより確実に拡散防止さ
れ、このため点火プラグ13の電極付近に濃い混合気を
形成するように成層化される。そして圧縮行程後に濃い
混合気が点火プラグ13により確実に着火され、この着
火した濃い混合気を火種として良好に成層燃焼する。こ
の燃焼方式では全体の空燃比を希薄化することが可能に
なって、燃費や排気エミッションが向上する。When fuel is injected from the injector 27 at a relatively late intake stroke, the fuel F is supplied to the vicinity of the center of the cylinder through the center port 24, but the fuel F is surely diffused by the strong swirl flow B. This is prevented and thus stratified to form a rich mixture near the electrodes of the spark plug 13. After the compression stroke, the rich air-fuel mixture is surely ignited by the ignition plug 13, and the ignited rich air-fuel mixture is used as the ignition source for favorable stratified combustion. With this combustion method, it is possible to dilute the air-fuel ratio as a whole, thereby improving fuel efficiency and exhaust emission.
【0028】中速中負荷領域では、ステップS2からス
テップS4に進んで一方のソレノイド弁40にOFF信
号を、他方のソレノイド弁41にはON信号を出力す
る。このため他方のソレノイド弁41は負圧側に切換わ
ってそのアクチュエータ37が負圧の導入によりスワー
ル制御弁32を開くように作動し、この結果2つのサイ
ドポート25,26が共に連通した状態になる。そこで
吸気行程では、図10(a)のようにスロットル弁8に
よる比較的多い空気Aが2分割し、2つのサイドポート
25,26により噴流となってシリンダ10内の接線方
向に左右対称的に吸入される。従って、この場合はサイ
ドポート25,26からの2系統の吸入空気Aがシリン
ダ10内の吸気ポート15と反対側で衝突してシリンダ
軸方向に変向され、このためシリンダ10内に同図
(b)のように略中心線上で軸方向に旋回するタンブル
流Cが有効に生成される。In the medium-speed / medium-load region, the process proceeds from step S2 to step S4 to output an OFF signal to one solenoid valve 40 and an ON signal to the other solenoid valve 41. Therefore, the other solenoid valve 41 is switched to the negative pressure side, and its actuator 37 operates so as to open the swirl control valve 32 by the introduction of the negative pressure, and as a result, the two side ports 25 and 26 are in a state of communicating with each other. . Therefore, in the intake stroke, as shown in FIG. 10A, a relatively large amount of air A generated by the throttle valve 8 is divided into two, and the two side ports 25 and 26 form a jet flow that is symmetrical in the tangential direction in the cylinder 10. Inhaled. Therefore, in this case, the intake air A of the two systems from the side ports 25 and 26 collides with the intake port 15 in the cylinder 10 on the opposite side and is deflected in the cylinder axial direction. As in b), the tumble flow C swirling in the axial direction on the substantially center line is effectively generated.
【0029】また吸気行程の比較的早い時期にインジェ
クタ27からシリンダ10内に燃料噴射すると、その燃
料Fがタンブル流Cに巻込まれて燃料Fと空気Aが良好
に混合される。また圧縮行程の後半でタンブル流Cが崩
壊する際には、ガス流動や乱れが強まって更に混合が促
進され、こうしてシリンダ10内全域に均一化の進んだ
混合気が形成される。そして流動性の強い均一混合気に
点火プラグ13により着火することで、空気利用率の高
い状態で良好に燃焼し、このためこの領域での走行性等
が向上する。When fuel is injected from the injector 27 into the cylinder 10 at a relatively early stage of the intake stroke, the fuel F is entrained in the tumble flow C and the fuel F and the air A are mixed well. Further, when the tumble flow C collapses in the latter half of the compression stroke, gas flow and turbulence are strengthened to further promote mixing, thus forming a uniform air-fuel mixture throughout the cylinder 10. Then, the ignition plug 13 ignites a homogeneous mixture having a strong fluidity, so that the air is efficiently burned in a state where the air utilization rate is high, and therefore, the traveling property in this region is improved.
【0030】高速高負荷領域では、ステップS2からス
テップS5に進んで2つのソレノイド弁40,41にO
N信号を出力する。このため一方のソレノイド弁40も
負圧側に切換わってそのアクチュエータ36が負圧の導
入によりタンブル制御弁31を開くように作動し、この
結果2つの制御弁31,32が共に開く。このため2つ
の吸気ポート15が全開状態となり全開吸気モードとな
る。そこで吸気行程では、スロットル弁8による多量の
空気Aが2つの吸気ポート15により迅速且つ円滑にシ
リンダ10内に吸入されて、大きいエンジン出力が得ら
れる。In the high speed and high load region, the process proceeds from step S2 to step S5 and the two solenoid valves 40 and 41 are turned on.
Output N signal. Therefore, one solenoid valve 40 is also switched to the negative pressure side, and its actuator 36 operates to open the tumble control valve 31 by the introduction of the negative pressure, and as a result, the two control valves 31 and 32 are both opened. Therefore, the two intake ports 15 are fully opened and the fully open intake mode is set. Therefore, in the intake stroke, a large amount of air A from the throttle valve 8 is quickly and smoothly drawn into the cylinder 10 by the two intake ports 15, and a large engine output is obtained.
【0031】一方、エンジン冷態時にはステップS1か
らステップS5に進み、2つのソレノイド弁40,41
にON信号を出力して制御弁31,32を開き、上述の
全開吸気モードとなる。そこでインジェクタ27により
増量補正される燃料Fが円滑且つ確実にシリンダ10に
吸入されて、暖機促進される。尚、この実施例では、ア
クチュエータが負圧で制御弁を閉じ、大気圧で制御弁を
開くように設定することもできる。電気信号のON、O
FFの関係も任意に設定できる。On the other hand, when the engine is cold, the routine proceeds from step S1 to step S5, where the two solenoid valves 40 and 41 are connected.
An ON signal is output to open the control valves 31 and 32, and the above-described full open intake mode is set. Therefore, the fuel F, the amount of which is increased and corrected by the injector 27, is smoothly and surely drawn into the cylinder 10 to promote warm-up. In this embodiment, the actuator may be set to close the control valve at negative pressure and open the control valve at atmospheric pressure. Electrical signal ON, O
The FF relationship can also be set arbitrarily.
【0032】図11において、本発明の他の実施例につ
いて説明する。この実施例は、制御弁装置30と負圧作
動装置35の構造を簡素化したものである。先ず、タン
ブル制御弁31が設けられるセンターポート24の制御
弁回動部周辺と、スワール制御弁32が設けられるサイ
ドポート25の制御弁回動部周辺には、図13のような
球形の室31c,32cが備えられ、これら弁室31
c,32cで共通1軸の弁軸50に弁体31b,32b
が取付けられる。特にタンブル制御弁31の弁体31b
は、球形の弁室31cによりその位置に拘わらず閉じた
状態を保つように構成される。弁軸50は2つの制御弁
31,32毎に2分割され、一方の軸50aにレバー5
1aを介して単一のダイアフラム式アクチュエータ51
が取付けられ、他方の軸50bにリターンスプリング5
2が付勢され、両軸50a,50bの間にロストモーシ
ョン式機構の係合手段55が設けられる。Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the structures of the control valve device 30 and the negative pressure operating device 35 are simplified. First, a spherical chamber 31c as shown in FIG. 13 is provided around the control valve turning portion of the center port 24 where the tumble control valve 31 is provided and around the control valve turning portion of the side port 25 where the swirl control valve 32 is provided. , 32c, and these valve chambers 31
c and 32c are common to one valve shaft 50 and valve bodies 31b and 32b
Is installed. In particular, the valve element 31b of the tumble control valve 31
Is configured to be kept closed regardless of its position by the spherical valve chamber 31c. The valve shaft 50 is divided into two for each of the two control valves 31 and 32, and the lever 5 is attached to one shaft 50a.
Single diaphragm actuator 51 via 1a
Is attached, and the return spring 5 is attached to the other shaft 50b.
2, the engagement means 55 of the lost motion type mechanism is provided between the shafts 50a and 50b.
【0033】係合手段55は、図12のように一方の軸
50aの係合片56と他方の軸50bの2つの突起5
7,58とを有し、2つの突起57,58を係合片56
の両側に配置して、軸50aの回転角により係合または
解放するように構成される。ここで係合片56が垂直で
2つの突起57,58が水平に配置される場合に、各制
御弁31,32の弁体31b,32bがリターンスプリ
ング52とアクチュエータ51とにより共に垂直で開い
た状態に設定される。この状態からアクチュエータ51
により軸50aを回転すると、タンブル制御弁31の弁
体31bのみが回転し、略45度回転した時点でその制
御弁31が閉じて、それ以降閉状態に保持する。このと
き係合片56が突起57,58と係合してこれ以降は軸
50bと共にスワール制御弁32の弁体32bも回転
し、更に略45度回転した時点でその制御弁32も閉じ
るようになっている。As shown in FIG. 12, the engaging means 55 includes an engaging piece 56 on one shaft 50a and two protrusions 5 on the other shaft 50b.
7 and 58, the two protrusions 57 and 58 are engaged with the engaging piece 56.
Are arranged on both sides of the shaft 50a and are configured to be engaged or disengaged depending on the rotation angle of the shaft 50a. Here, when the engagement piece 56 is vertical and the two protrusions 57 and 58 are horizontally arranged, the valve bodies 31b and 32b of the respective control valves 31 and 32 are vertically opened by the return spring 52 and the actuator 51. Set to state. From this state, the actuator 51
Thus, when the shaft 50a is rotated, only the valve element 31b of the tumble control valve 31 is rotated, and the control valve 31 is closed at the time when the tumble control valve 31 is rotated by about 45 degrees, and the valve is kept closed thereafter. At this time, the engagement piece 56 engages with the projections 57 and 58, and thereafter, the valve body 32b of the swirl control valve 32 also rotates together with the shaft 50b, and the control valve 32 closes when it further rotates about 45 degrees. Has become.
【0034】負圧作動装置35は、アクチュエータ51
が通路60により大気圧側と負圧側に切換えるソレノイ
ド弁61、チェック弁62を介して吸気マニホールド9
dに接続され、ソレノイド弁61の大気圧側がオリフィ
ス63を有する通路64により大気圧側を開閉するソレ
ノイド弁65に接続される。アクチュエータ51にはそ
の移動位置により制御弁31,32の開閉を検出するポ
テンショメータ66が取付けられ、この信号が制御ユニ
ット45に入力する。制御ユニット45は、上述と同様
に低速低負荷、中速中負荷、高速高負荷の領域を判断
し、この領域と移動位置によりON、OFF信号をソレ
ノイド弁61,65に出力して、切換えまたは開閉する
ようになっている。尚、上述の実施例と同一な部分は同
一の符号を付して説明を省略する。The negative pressure operating device 35 includes an actuator 51.
Through a passage 60 through a solenoid valve 61 and a check valve 62 for switching between the atmospheric pressure side and the negative pressure side.
The atmospheric pressure side of the solenoid valve 61 is connected to a solenoid valve 65 which opens and closes the atmospheric pressure side by a passage 64 having an orifice 63. The actuator 51 is provided with a potentiometer 66 for detecting opening / closing of the control valves 31 and 32 according to its movement position, and this signal is input to the control unit 45. The control unit 45 determines the low speed low load, medium speed medium load, and high speed high load regions as described above, and outputs ON / OFF signals to the solenoid valves 61 and 65 depending on this region and the moving position to switch or It is designed to open and close. The same parts as those in the above-mentioned embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0035】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、低速低負荷領域では、制御ユニット45によ
りソレノイド弁61を負圧側に切換えると、アクチュエ
ータ51が負圧の導入により軸50aを回転するように
作動する。そこで弁軸50の一方の軸50aが略45度
回転してタンブル制御弁31が閉じ、その後更に略45
度回転する際に係合手段55の係合により他方の軸50
bが回転してスワール制御弁32も、図13のように閉
じる。こうして2つの制御弁31,32が閉じて1つの
サイドポート26のみが開いたスワールモードとなる。Next, the operation of this embodiment will be described. First, in the low speed / low load region, when the control unit 45 switches the solenoid valve 61 to the negative pressure side, the actuator 51 operates so as to rotate the shaft 50a by introducing the negative pressure. Then, one shaft 50a of the valve shaft 50 rotates by about 45 degrees to close the tumble control valve 31, and then further about 45 degrees.
The other shaft 50 is engaged by the engagement means 55 when it is rotated once.
b rotates and the swirl control valve 32 also closes as shown in FIG. In this way, the two control valves 31 and 32 are closed and only one side port 26 is opened to enter the swirl mode.
【0036】中速中負荷領域では、制御ユニット45に
よりソレノイド弁61を大気圧側に切換え、ソレノイド
弁65を開く。するとアクチュエータ51の負圧の一部
がオリフィス63とソレノイド弁65により徐々に抜け
て、リターンスプリング52により軸50a,50bが
一緒に逆回転し、略45度戻った時点で制御弁31,3
2と係合手段55が図14(a)ないし(c)のように
なる。このときポテンショメータ66の信号によりソレ
ノイド弁65を閉じることで、アクチュエータ51の負
圧がホールドされ、タンブル制御弁31は継続して閉
じ、スワール制御弁32が開いたタンブルモードとな
る。In the medium-speed / medium-load region, the control unit 45 switches the solenoid valve 61 to the atmospheric pressure side and opens the solenoid valve 65. Then, a part of the negative pressure of the actuator 51 is gradually released by the orifice 63 and the solenoid valve 65, and the return spring 52 causes the shafts 50a and 50b to rotate in reverse together.
2 and the engaging means 55 are as shown in FIGS. 14 (a) to 14 (c). At this time, by closing the solenoid valve 65 by the signal from the potentiometer 66, the negative pressure of the actuator 51 is held, the tumble control valve 31 is continuously closed, and the swirl control valve 32 is opened to enter the tumble mode.
【0037】高速高負荷領域では、ソレノイド弁65を
再び開くことでアクチュエータ51の負圧が更に抜け、
これ以降は係合手段55が解放して軸50aのみが逆回
転し、略45度戻った時点で制御弁31,32と係合手
段55が図15(a)ないし(c)のようになる。こう
してタンブル制御弁31も開いて、全開吸気モードとな
る。In the high speed and high load region, the negative pressure of the actuator 51 is further released by reopening the solenoid valve 65,
After this, the engaging means 55 is released and only the shaft 50a rotates in the reverse direction, and at the time point when it returns about 45 degrees, the control valves 31, 32 and the engaging means 55 become as shown in FIGS. 15 (a) to 15 (c). . In this way, the tumble control valve 31 is also opened, and the full open intake mode is set.
【0038】以上、本発明の実施例について説明した
が、独立2軸と共通1軸の制御弁装置のいずれの場合
も、1組の負圧作動装置により左右バンクの2つの気筒
の制御装置を同時に作動可能に構成することができるの
は勿論である。水平対向式エンジンについて説明した
が、これ以外の全ての2吸気弁式エンジンにも適応でき
る。制御弁装置の作動装置は、モータ等のアクチュエー
タを使用して電子的に開閉しても良い。Although the embodiments of the present invention have been described above, the control device for two cylinders in the left and right banks can be controlled by one set of negative pressure actuating devices in both independent two-axis and common one-axis control valve devices. Of course, it can be configured to be operable at the same time. Although the horizontally opposed engine has been described, it can be applied to all other two intake valve type engines. The actuator of the control valve device may be opened and closed electronically using an actuator such as a motor.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の請求項
1に係るエンジンの吸気制御装置では、2吸気弁式の二
叉状の2つの吸気ポートにタンブル制御弁とスワール制
御弁を設けて、スワール流とタンブル流を生成するもの
において、エンジン暖機後の運転状態に応じて低速低負
荷領域ではスワール制御弁とタンブル制御弁を共に閉じ
てスワール流を生成するように作動するスワールモード
判定手段と、中速中負荷領域ではタンブル制御弁を閉
じ、スワール制御弁を開いてタンブル流を生成するよう
に作動するタンブルモード判定手段と、高速高負荷領域
ではスワール制御弁とタンブル制御弁を共に開いて全開
吸気するように作動する全開吸気モード判定手段とを備
える構成であるから、エンジン運転状態に応じて3つの
モードを適正に切換えることができる。As described above, in the engine intake control device according to the first aspect of the present invention, the tumble control valve and the swirl control valve are provided in the two intake ports of the two intake valve type fork. In a system that generates swirl flow and tumble flow, the swirl mode operates to generate swirl flow by closing both the swirl control valve and the tumble control valve in the low speed and low load region according to the operating state after engine warm-up. The determination means, the tumble mode determination means that closes the tumble control valve in the medium speed / medium load region and opens the swirl control valve to generate a tumble flow, and the swirl control valve and the tumble control valve in the high speed / high load region. Since the structure is provided with a full-open intake mode determination means that operates so as to open together and perform full-open intake, the three modes are appropriately switched according to the engine operating state. Rukoto can.
【0040】低速低負荷領域では、スワール流の生成で
良好に成層燃焼して、運転の安定性が向上し、希薄燃焼
が可能で燃費、排気エミッションが向上する。中速中負
荷領域では、タンブル流の生成で良好に均一燃焼して、
走行性等が向上する。In the low speed and low load region, the swirl flow is generated to favorably perform the stratified combustion, the operation stability is improved, the lean combustion is possible, and the fuel consumption and the exhaust emission are improved. In the medium-speed / medium-load range, tumble flow is generated and burns well,
The runnability is improved.
【0041】請求項2に係るエンジンの吸気制御装置で
は、制御弁装置が、スワール制御弁とタンブル制御弁を
独立2軸で開閉するように構成され、作動装置は、各制
御弁軸に各別にダイアフラム式アクチュエータを取付
け、それらアクチュエータをそれぞれ大気圧側と負圧側
に切換えるソレノイド弁を介して吸気系に接続して、エ
ンジン運転状態に応じて2つのソレノイド弁を切換える
ことで、スワール制御弁とタンブル制御弁を開閉するよ
うに構成されるので、2つの制御弁を独立して確実に開
閉することができる。負圧作動式であるから、駆動源が
不要である。In the engine intake control device according to the second aspect of the present invention, the control valve device is configured to open and close the swirl control valve and the tumble control valve by two independent shafts, and the actuating device is provided for each control valve shaft separately. Attach a diaphragm type actuator, connect these actuators to the intake system via solenoid valves that switch to the atmospheric pressure side and the negative pressure side, respectively, and switch the two solenoid valves according to the engine operating state to switch between the swirl control valve and the tumble valve. Since the control valve is configured to be opened and closed, the two control valves can be independently and reliably opened and closed. Since it is a negative pressure type, no drive source is required.
【0042】請求項3に係るエンジンの吸気制御装置で
は、制御弁装置が、スワール制御弁とタンブル制御弁を
共通1軸で開閉するように構成され、作動装置は、共通
の弁軸の一端に単一のダイアフラム式アクチュエータを
取付け、その他端にリターンスプリングを付勢し、途中
の各制御弁の間にロストモーション式係合手段を設け、
アクチュエータを大気圧側と負圧側に切換えるソレノイ
ド弁を介して吸気系に接続し、更にソレノイド弁の大気
圧側をオリフィスを有する通路を介して大気圧側を開閉
する他のソレノイド弁に接続し、エンジン運転状態に応
じて2つのソレノイド弁を切換えまたは開閉すること
で、スワール制御弁とタンブル制御弁を開閉するように
構成されるので、制御弁装置と作動装置の構造が簡素化
して、コスト的に有利になる。In the engine intake control device according to the third aspect of the present invention, the control valve device is configured to open and close the swirl control valve and the tumble control valve by a common single shaft, and the actuating device is provided at one end of the common valve shaft. A single diaphragm type actuator is attached, a return spring is urged to the other end, and a lost motion type engaging means is provided between each control valve on the way.
The actuator is connected to the intake system via a solenoid valve that switches between the atmospheric pressure side and the negative pressure side, and the atmospheric pressure side of the solenoid valve is connected to another solenoid valve that opens and closes the atmospheric pressure side via a passage having an orifice. Since the swirl control valve and the tumble control valve are configured to be opened and closed by switching or opening and closing the two solenoid valves according to the engine operating state, the structure of the control valve device and the actuating device is simplified and the cost is reduced. Be advantageous to.
【0043】請求項4に係るエンジンの吸気制御装置
は、常時開放の他方のサイドポートが、吸気の流れの強
い側に配置されるので、スワールモードにおいて強いス
ワール流を生成することができる。In the intake control device for an engine according to the fourth aspect, since the other side port that is normally open is arranged on the side where the flow of intake air is strong, it is possible to generate a strong swirl flow in the swirl mode.
【図1】本発明に係るエンジンの吸気制御装置の構成を
示すクレーム対応図である。FIG. 1 is a claim correspondence diagram showing a configuration of an engine intake control device according to the present invention.
【図2】水平対向式エンジンの概略を示す平面図であ
る。FIG. 2 is a plan view showing the outline of a horizontally opposed engine.
【図3】水平対向式エンジンの場合の吸気制御装置の実
施例を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an intake control device in the case of a horizontally opposed engine.
【図4】同実施例の横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the same embodiment.
【図5】同実施例の切欠き斜視図である。FIG. 5 is a cutaway perspective view of the same embodiment.
【図6】負圧作動装置の構成を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a negative pressure operating device.
【図7】制御弁装置の構成を示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing a configuration of a control valve device.
【図8】作動モードマップを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an operation mode map.
【図9】モード切換え制御を示すフローチャートであ
る。FIG. 9 is a flowchart showing mode switching control.
【図10】タンブルモードの作動状態を示す断面図であ
る。FIG. 10 is a sectional view showing an operating state of a tumble mode.
【図11】吸気制御装置の他の実施例の構成を示す回路
図である。FIG. 11 is a circuit diagram showing the configuration of another embodiment of the intake control device.
【図12】係合手段の構成を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration of an engaging means.
【図13】制御弁装置の構成を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration of a control valve device.
【図14】タンブルモードの作動状態を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an operating state of a tumble mode.
【図15】全開吸気モードの作動状態を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an operating state of a fully open intake mode.
10 シリンダ 15 吸気ポート 21 3ポート装置 24 センターポート 25,26 サイドポート 27 インジェクタ 30 制御弁装置 31 タンブル制御弁 32 スワール制御弁 35 負圧作動装置(作動装置) C1 スワールモード判定手段 C2 タンブルモード判定手段 C3 全開吸気モード判定手段 10 cylinders 15 intake port 21 3-port device 24 Center port 25,26 Side port 27 injectors 30 Control valve device 31 tumble control valve 32 swirl control valve 35 Negative Pressure Actuator (Actuator) C1 swirl mode determination means C2 tumble mode determination means C3 Full open intake mode determination means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02M 69/00 360 F02M 69/00 360B 360C (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 31/02 F02B 23/08 F02D 9/02 321 F02D 9/02 351 F02M 69/00 360 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI F02M 69/00 360 F02M 69/00 360B 360C (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F02B 31/02 F02B 23/08 F02D 9/02 321 F02D 9/02 351 F02M 69/00 360
Claims (4)
を、センターポートとその両側の2つのサイドポートと
に区画形成するポート分割装置と、センターポートにイ
ンジェクタとタンブル流を生成するタンブル制御弁を、
一方のサイドポートにスワール流を生成するスワール制
御弁を設けた、制御弁装置と、エンジン運転状態に応じ
てタンブル制御弁とスワール制御弁をそれぞれ開閉する
作動装置とを備えたエンジンの吸気制御装置において、 エンジン暖機後の運転状態により低速低負荷領域ではス
ワール制御弁とタンブル制御弁を共に閉じてスワール流
を生成するスワールモード判定手段と、中速中負荷領域
ではタンブル制御弁を閉じ、スワール制御弁を開いてタ
ンブル流を生成するタンブルモード判定手段と、高速高
負荷領域ではスワール制御弁とタンブル制御弁を共に開
いて全開吸気する全開吸気モード判定手段とを備えるこ
とを特徴とするエンジンの吸気制御装置。1. A port dividing device for dividing and forming two bifurcated intake ports of a two-intake valve type into a center port and two side ports on both sides thereof, and an injector and a tumble flow in the center port. Tumble control valve,
An intake control device for an engine provided with a control valve device having a swirl control valve for generating a swirl flow in one of the side ports, and an operating device for opening and closing the tumble control valve and the swirl control valve in accordance with the engine operating state. In the low speed and low load region, the swirl mode determination means for generating the swirl flow by closing both the swirl control valve and the tumble control valve depending on the operating condition after engine warm-up, and in the medium speed and medium load region, the tumble control valve is closed for swirl control. A tumble mode determination means for opening a control valve to generate a tumble flow, and a full-open intake mode determination means for fully opening intake by opening both the swirl control valve and the tumble control valve in a high-speed and high-load region are provided. Intake control device.
ル制御弁を独立2軸で開閉する構成とし、作動装置は、
各制御弁の弁軸に各別にダイアフラム式アクチュエータ
を取付け、それらアクチュエータをそれぞれ大気圧側と
負圧側に切換えるソレノイド弁を介して吸気系に接続し
て、エンジン運転状態に応じて2つのソレノイド弁を切
換えることで、スワール制御弁とタンブル制御弁を開閉
する構成としたことを特徴とする請求項1記載のエンジ
ンの吸気制御装置。2. The control valve device has a structure in which a swirl control valve and a tumble control valve are opened and closed by two independent shafts, and the actuating device is
Diaphragm actuators are separately attached to the valve shafts of each control valve, and these actuators are connected to the intake system via solenoid valves that switch between the atmospheric pressure side and the negative pressure side, and two solenoid valves are connected depending on the engine operating state. The intake control device for an engine according to claim 1, wherein the swirl control valve and the tumble control valve are opened and closed by switching.
ル制御弁の間にロストモーション式係合手段を設けた共
通1軸で開閉する構成とし、作動装置は、共通の弁軸の
一端に単一のダイアフラム式アクチュエータを取付け、
他端にリターンスプリングを付勢するとともに、アクチ
ュエータを大気圧側と負圧側に切換えるソレノイド弁を
介して吸気系に接続し、更にソレノイド弁の大気圧側を
オリフィスを有する通路を介して大気圧側を開閉する他
のソレノイド弁に接続し、エンジン運転状態に応じて2
つのソレノイド弁を切換えまたは開閉することで、スワ
ール制御弁とタンブル制御弁を開閉する構成としたこと
を特徴とする請求項1記載のエンジンの吸気制御装置。3. The control valve device is configured to open and close with a common single shaft provided with a lost motion type engaging means between the swirl control valve and the tumble control valve, and the operating device has a single valve at one end of the common valve shaft. Attach one diaphragm type actuator,
The return spring is urged to the other end, and the actuator is connected to the intake system via a solenoid valve that switches between the atmospheric pressure side and the negative pressure side, and the atmospheric pressure side of the solenoid valve is connected to the atmospheric pressure side via a passage having an orifice. Connect to another solenoid valve that opens and closes the
The intake control device for the engine according to claim 1, wherein the swirl control valve and the tumble control valve are opened and closed by switching or opening and closing one solenoid valve.
の流れの強い側に配置されることを特徴とする請求項1
記載のエンジンの吸気制御装置。4. The other side port, which is always open, is arranged on the side of strong intake air flow.
An intake control device for the engine described.
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JP20206894A JP3386588B2 (en) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | Engine intake control device |
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- 1994-08-26 JP JP20206894A patent/JP3386588B2/en not_active Expired - Fee Related
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