JP4185199B2 - 電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置 - Google Patents
電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4185199B2 JP4185199B2 JP32768998A JP32768998A JP4185199B2 JP 4185199 B2 JP4185199 B2 JP 4185199B2 JP 32768998 A JP32768998 A JP 32768998A JP 32768998 A JP32768998 A JP 32768998A JP 4185199 B2 JP4185199 B2 JP 4185199B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake
- engine
- throttle valve
- blow
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブローバイガスを吸気通路に吸入する電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子制御式４サイクルエンジンは、スロットル弁の上流側に設けた空気流量計によって検出した吸入空気量と、排気管の触媒上流側に設けたＯ2 センサによって検出した排ガス中の酸素量と、スロットル弁の開度およびエンジン回転数などに基づいてインジェクタの燃料噴射量を空燃比が理論空燃比になるように制御する構成を採っている。
【０００３】
この種のエンジンの吸気装置には、クランクケース内に発生するブローバイガスを吸気通路に吸入させるために、ブローバイガス吸入用通路を接続している。このブローバイガス吸入用通路は、クランクケース内に連通する動弁カム室に上流側端部を接続し、気筒数が４気筒以上のエンジンにおいては、下流側端部を例えばスロットル弁の上流側と下流側にそれぞれ接続している。
【０００４】
すなわち、スロットル弁が閉じている状態では、スロットル弁下流側に接続したブローバイガス吸入用通路からブローバイガスを吸入し、スロットル弁が開いている状態では、スロットル弁下流側に接続したブローバイガス吸入用通路と、スロットル弁上流側に接続したブローバイガス吸入用通路の両方からブローバイガスを吸入する構造を採っている。
【０００５】
一般にブローバイガスは、エンジン運転域が高速回転域にあるときであって低負荷時、すなわちスロットル弁開度が小さいときに最も多く発生する。これは、ピストンリングがいわゆるフラッタリング現象を起こすからである。
【０００６】
このような高速回転低負荷運転時には、スロットル弁の下流側に大きな負圧が生じるから、上述した吸気装置においては、スロットル弁下流側に接続したブローバイガス吸入用通路によって、この運転状態で大量に発生するブローバイガスを吸気系に吸入することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このように大量のブローバイガスがエンジン内から吸気通路に流入すると、クランクケース内を漂うミスト状のオイルがブローバイガスに押流されるようにして吸気通路に吸入されてしまうという問題があった。このオイルが吸気とともに燃焼室に吸込まれて燃焼すると、排ガス中の有害成分が増大してしまう。
【０００８】
この現象は、単気筒エンジンや２気筒エンジンにおいて特に顕著に現れる。これは、この種のエンジンは、ピストンの行程容積と等しい変化量をもってクランクケースの容積が増減するからである。すなわち、ピストンが下降工程（吸入行程または爆発行程）にあるときに前記大きな負圧が作用することと相俟ってブローバイガスが大量に吸気系に流入してしまうからである。ピストンが上昇行程に移行した後は、前記負圧による吸引力に逆らうようにしてブローバイガスが吸気通路から戻されるから、吸気通路に吸入されたブローバイガスの全てをエンジン内に戻すことはできない。この結果、単気筒エンジンや２気筒エンジンではブローバイガスの流出量が相対的に多くなる。
【０００９】
ブローバイガス吸入用通路の途中にオリフィスを介装すればブローバイガスの流出量を低減することはできる。しかし、この構造を採ると、クランクケース内の圧力が大気圧より高くなることがあり、クランクケース内からオイルが漏洩してしまうおそれがある。
【００１０】
一方、４サイクルエンジンにおいては、エンジン回転域が高速回転域にあるときに吸気の充填効率を向上させるために、ピストンが下死点を越えた後も吸気弁が開いている状態を保つ構造を採っている。
【００１１】
このように高速回転時に吸気充填効率を向上させる構造のエンジンにおいては、低速回転時にスロットル弁を全開にすると、ピストンが上昇行程（圧縮行程）に移行することによって、シリンダ内から吸気が吸気通路に逆流してしまう。このように吸気が吸気通路に逆流すると、空気流量計が検出した吸入空気量とシリンダ内に吸込まれた真の吸気量とが異なってしまい、空燃比を触媒での排ガスの浄化率が最大になるような値（理論空燃比）に制御することができなくなってしまう。
【００１２】
空燃比が理論空燃比と大きく異なると、触媒での排ガスの浄化率が著しく低下し、ＣＯ，ＨＣおよびＮＯx などの有害成分が多く排出されてしまう。スロットル開度に大きな変化がない定常回転時には、既燃ガス中に含まれる酸素の量を検出して燃料噴射量を変えるフィードバック制御によって空燃比を補正することができるが、スロットル弁開度が大きく変化するような過渡期には、このフィードバック制御によって空燃比を補正するにも限界がある。
【００１３】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、クランクケース内の圧力を常に相対的に低く維持できる構造を採りながら、オイルがブローバイガスとともにシリンダ内に吸込まれて燃焼するのを阻止し、排ガス中の有害成分を低減することを第１の目的とする。また、低中速回転状態から高回転状態に移行する過渡期において、吸気の逆流現象が生じるのを抑制し、排ガス中の有害成分を低減することを第２の目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置は、スロットル弁と、このスロットル弁より上流側に設けた空気流量計とを有し、燃料がインジェクタによって供給される電子制御式４サイクルエンジンに吸気を導く電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置であって、前記スロットル弁と前記空気流量計との間に、吸入空気量に対応して開閉する可変ベンチュリー式の可変弁を介装し、この可変弁のベンチュリ部にブローバイガス吸入用通路を接続したものである。
【００１５】
本発明によれば、可変弁は、エンジン回転域が高速回転域にあるときであってスロットル弁が全開になるときに全開になり、エンジン回転域が低速回転域に移行してスロットル弁が全閉になることによって全閉になる。
【００１６】
このため、エンジン回転域が高速回転域にあるときにスロットル弁が全閉になるような運転状態（高速回転低負荷運転状態）、言い換えればブローバイガスが最も多く発生する運転状態では、可変弁は中間開度になって実質的に絞りとして機能する。スロットル弁は全閉状態でも吸気が僅かに流れるから、このようなスロットル弁の上流側の吸気通路が可変弁で絞られる状態では、前記両弁の間の吸気通路が負圧になり、ブローバイガス吸入用通路に負圧が作用する。ブローバイガス吸入用通路に作用する負圧は、ブローバイガス吸入用通路を可変弁のベンチュリ部に接続しているから相対的に大きくなる。また、可変弁のベンチュリ部は吸気が高速で流れるから、この吸気流による慣性効果によってブローバイガスを下流側に円滑に流すことができる。
【００１７】
この結果、ブローバイガスが最も多く発生する高速回転低負荷運転時にブローバイガスを吸気通路に円滑に導き、クランクケース内から排出することができる。前記ブローバイガス吸入用通路に作用する負圧は、スロットル弁下流側に生じる負圧より小さくなり、スロットル弁開度の増大に伴って増大する。スロットル弁の開度が増大すると、これに伴って可変弁が開いて吸気導入量が増大するから、ブローバイガス吸入通路に作用する負圧は、スロットル弁開度が全開になるまで増大したとしても過度に大きくなることはない。
【００１８】
したがって、クランクケース内を漂うミスト状のオイルが吸気系に吸込まれることがないような必要かつ十分な負圧によってブローバイガスを吸気系に吸引することができる。
【００１９】
また、可変弁は、エンジン回転域が低中回転域にあるときにはスロットル弁を全開にしても全開にはならないから、このときにも実質的に絞りとして機能する。このため、低中速回転時にスロットル弁を全開まで開操作したときには、シリンダ内に吸込まれる吸気の量が従来に較べて減少する。
【００２０】
このため、ピストンが下死点を越えても吸気弁が開いていることによってシリンダ内から吸気通路に逆流する吸気の量を低減することができるから、空気流量計が検出した吸入空気量とシリンダ内に吸込まれた真の吸気量とが略一致するようになり、空燃比を触媒での排ガスの浄化率が最大になるように精度よく制御することができる。
【００２１】
請求項２に記載した発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置は、スロットル弁と、このスロットル弁より上流側に設けた空気流量計とを有し、燃料がインジェクタによって供給される電子制御式４サイクルエンジンに吸気を導く電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置であって、前記スロットル弁と前記空気流量計との間に、吸入空気量に対応して開閉する可変ベンチュリー式の可変弁を介装し、この可変弁とスロットル弁との間の吸気通路にブローバイガス吸入用通路を接続したものである。
この発明によれば、ブローバイガス吸入用通路を接続する位置の設計上の自由度が高くなる。
【００２２】
請求項３に記載した発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置は、請求項１または請求項２記載の電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置において、エンジンを多気筒エンジンとするとともにこのエンジンの吸気系のスロットル弁を１個としたものである。
この発明によれば、簡単な構造でもブローバイガスを良好に排出できるとともに吸気の逆流を阻止することができる。
【００２３】
請求項４に記載した発明に係る電子制御式４サイクルエンジンは、請求項１または請求項２記載の電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置において、エンジンを多気筒エンジンとするとともにこのエンジンの吸気系にスロットル弁を気筒毎に設け、各スロットル弁と空気流量計との間に可変弁をそれぞれ介装したものである。
この発明によれば、ブローバイガスを良好に排出できるとともに吸気の逆流を阻止できる構造を採りながら、エンジンの応答性を向上させることができる。
【００２４】
請求項５に記載した発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置は、請求項１または請求項２記載の電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置において、エンジンを多気筒エンジンとするとともにこのエンジンの吸気系にスロットル弁を気筒毎に設け、スロットル弁上流側の吸気通路を空気流量計の下流側で気筒毎に分岐するように形成し、この分枝部分と空気流量計との間に可変弁を介装したものである。
この発明によれば、ブローバイガスを各気筒に分配することが容易になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、本発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置の一実施の形態を図１ないし図３によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置を示す構成図、図２はシリンダヘッドのブローバイガス導出部分を拡大して示す断面図、図３は可変弁の断面図で、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は（ａ）図におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【００２６】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による電子制御式ＤＯＨＣ型４サイクルエンジンであり、符号２は排気装置を示し、符号３は吸気装置を示す。
【００２７】
前記エンジン１は、２気筒エンジンで、二つの気筒の位相が３６０°異なる構成を採っており、クランクケース（図示せず）内と動弁カム室４（図２参照）内とを図示していないカムチェーン室などの連通路を介して連通させている。このエンジン１のシリンダを図１において符号５で示す。
【００２８】
前記動弁カム室４は、シリンダヘッド（図示せず）とヘッドカバー６との間に形成されて吸気カム軸７および排気カム軸８などを有する動弁装置を収容しており、図２に示すように、ヘッドカバー６に固定したバッフルプレート９によって下室４ａと上室４ｂとに仕切られている。前記吸気カム軸７のカム７ａは、図示していないピストンが下死点を越えた後も吸気弁（図示せず）が開いている状態を保つように形成している。
【００２９】
前記バッフルプレート９は、前記動弁装置によって飛散されたオイルが上室４ｂに浸入するのを防ぐために設けてあり、吸気カム軸７と排気カム軸８との間の部位にブローバイガスを通すための連通口９ａを形成している。
【００３０】
前記上室４ｂは、ヘッドカバー６に穿設した連通孔６ａを介してオイルセパレータ１０に連通させている。このオイルセパレータ１０は、ヘッドカバー６に固定した箱状のケース１１と、このケース１１内を上下方向に画成する金網製の仕切部材１２とを備え、仕切部材１２より上側に、ブローバイガス導出用ホース１３を接続するための接続パイプ１４を設けている。仕切部材１２より上側の気室１０ａと接続パイプ１４内の空間とは、前記気室１０ａから接続パイプ１４内へのみにブローバイガスを流すためのリード弁１５を介して互いに連通している。
【００３１】
このエンジン１の排気装置２は、各気筒の排気口５ａから延びる気筒毎の排気通路１６を下流側で集合させ、この集合部の下流側に従来周知の三元触媒１７を介装した構造を採っている。前記集合部には、触媒上流側の排ガス中の酸素量を検出するためのＯ2 センサ１８を配設している。このＯ2 センサ１８は、このエンジン１を制御するためのエンジン制御装置１９に接続している。
【００３２】
前記吸気装置３は、各気筒の吸気ポート（図示せず）に接続した気筒毎の吸気通路２１と、これらの吸気通路２１の上流端に接続した主サージタンク２２と、この主サージタンク２２に接続した吸気導入用通路２３とによって吸気をシリンダ５に導く構造を採っている。前記気筒毎の吸気通路２１は、下流側端部どうしを副吸気通路２４によって互いに連通させている。
【００３３】
この副吸気通路２４は、シリンダ５側の両端部を図１に示す平面視においてシリンダ５に斜めに接続するように形成し、途中に副サージタンク２５を接続している。副吸気通路２４のシリンダ５側端部の近傍に設けた符号２６で示すものはインジェクタである。このインジェクタ２６は、シリンダヘッドに気筒毎に装着し、前記エンジン制御装置１９によって制御されて吸気ポート内に燃料を噴射する。
【００３４】
前記副サージタンク２５は、図１中に符号２７で示すアイドル回転数制御弁を介して前記吸気導入用通路２３に接続している。この実施の形態では、この副サージタンク２５に形成した導入口２５ａに図示していないＥＧＲ装置やブレーキブースタを接続している。前記アイドル回転数制御弁２７は、アイドリング運転時に吸気量を制御する従来周知のもので、前記エンジン制御装置１９によって制御される。
【００３５】
この吸気装置３の前記吸気導入用通路２３は、エアクリーナ２８および空気流量計２９と、本発明に係る可変弁３０と、スロットル弁３１とをこの順に並ぶようにそれぞれ介装している。この吸気導入用通路２３における空気流量計２９と可変弁３０との間に前記副サージタンク２５を接続している。
【００３６】
前記空気流量計２９は、吸入空気量を検出して前記エンジン制御装置１９に出力する従来周知のものを使用している。エンジン制御装置１９も従来のものと同じ構成を採っている。すなわち、前記空気流量計２９によって検出した吸入空気量と、前記Ｏ2 センサ１８によって検出した酸素量と、スロットル弁３１の開度と、図示していない回転数検出用センサによって検出したエンジン回転数とに基づいてインジェクタ２６での燃料噴射量を空燃比が理論空燃比になるように制御する構成を採っている。また、このエンジン制御装置１９は、アイドリング運転時には前記アイドル回転数制御弁２７を制御する。
【００３７】
前記スロットル弁３１は、バタフライ弁型のものであり、スロットルレバー３１ａを図示していないアクセル操作子に接続している。また、このスロットル弁３１は、全閉状態になるときでも主サージタンク２２に吸気が流入する構造を採っている。
【００３８】
前記可変弁３０は、図３に示すように、バルブボディ３２に有底円筒状の負圧ピストン３３を移動自在に支持させた可変ベンチュリー式のもので、バルブボディ３２における負圧ピストン３３の底面と対向する部位、すなわちベンチュリ部にブローバイガス導入口３４を形成している。このブローバイガス導入口３４に前記ブローバイガス導出用ホース１３の先端部を接続している。
【００３９】
前記負圧ピストン３３は、開口側端部に固着したダイヤフラム３５を介してバルブボディ３２のアクチュエータ部３２ａに接続している。このダイヤフラム３５は、前記アクチュエータ部３２ａ内を大気圧室３６と負圧室３７とに画成している。
【００４０】
前記大気圧室３６は、図３（ａ）に示すように、バルブボディ３２に穿設した第１の連通路３８を介して負圧ピストン３３より上流側の吸気導入用通路２３に接続している。
前記負圧室３７は、図３（ｂ）に示すように、負圧ピストン３３の底部に穿設した第２の連通路３９を介して負圧ピストン３３の底面とバルブボディ３２との間の吸気導入用通路２３（ベンチュリ部分）に接続している。この負圧室３７内であって負圧ピストン３３の内側底面と、この内側底面と対向する前記アクチュエータ部の内面との間には、負圧ピストン３３を閉方向（図３においては下方）に付勢するための圧縮コイルばね４０を弾装している。
【００４１】
このように構成した可変ベンチュリー式可変弁３０は、エンジン運転時にスロットル弁３１が開いてスロットル弁３１との間の吸気導入用通路２３の負圧が増大することによって、負圧室３７の圧力が低下して負圧ピストン３３が圧縮コイルばね４０の弾発力に抗して図３の上側に移動する。すなわち、この可変弁３０は、吸気装置３の吸入空気量に対応して開閉し、エンジン回転域が高速回転域にあるときであってスロットル弁３１が全開になるときに全開になり、エンジン回転域が低速回転域にあるときであってスロットル弁３１が全閉になるときに全閉になる。
【００４２】
可変弁３０が開いて前記ブローバイガス導入口３４に吸気負圧が作用すると、ブローバイガスがエンジン１の動弁カム室４からオイルセパレータ１０およびブローバイガス用ホース１３を通ってブローバイガス導入口３４から吸気導入用通路２３に吸込まれる。
【００４３】
上述したように構成した吸気装置３によれば、スロットル弁３１が全閉になるアイドリング時には、アイドル回転数制御弁２７によって計量された吸気が副サージタンク２５から副吸気通路２４を通ってシリンダ５に吸込まれる。スロットル弁３１を開くと、吸気導入用通路２３から主サージタンク２２および気筒毎の吸気通路２１を通ってシリンダ５に吸気が流入する。このようにスロットル弁３１を開くと、可変弁３０がスロットル弁開度に対応して開き、ブローバイガスが吸気導入用通路２３に吸込まれる。
【００４４】
ブローバイガスが最も多く発生する運転状態、すなわちエンジン回転域が高速回転域にあるときにスロットル弁３１が全閉になるような運転状態（高速回転低負荷運転状態）では、前記可変弁３０は中間開度になって実質的に絞りとして機能する。スロットル弁３１は全閉状態でも吸気が僅かに流れるから、このようにスロットル弁上流側の吸気導入用通路２３が可変弁３０で絞られる状態では、スロットル弁３１と可変弁３０の間の通路が負圧になり、ブローバイガス導入口３４に負圧が作用する。ブローバイガス導入口３４に作用する負圧は、ブローバイガス導入口３４を可変弁３０のベンチュリ部に接続しているから相対的に大きくなる。また、可変弁３０のベンチュリ部は吸気が高速で流れるから、この吸気流による慣性効果によってブローバイガスを下流側に円滑に流すことができる。
【００４５】
この結果、ブローバイガスが最も多く発生する高速回転低負荷運転時にブローバイガスを吸気通路に円滑に導き、クランクケース内から排出することができる。前記ブローバイガス導入口３４に作用する負圧は、スロットル弁下流側に生じる負圧より小さくなり、スロットル弁開度の増大に伴って増大する。スロットル弁３１の開度が増大すると、これに伴って可変弁３０が開いて吸気導入量が増大するから、ブローバイガス導入口３４に作用する負圧は、スロットル弁開度が全開になるまで増大したとしても過度に大きくなることはない。
【００４６】
高速回転低負荷運転時にクランクケース内のミスト状のオイルがブローバイガスとともに吸気系に吸込まれるのを阻止するためには、ブローバイガス吸入用通路に絞りを設けることが考えられる。しかし、この運転域でブローバイガスの流出を抑制すると、クランクケース内の圧力が正圧になってしまうおそれがある。絞りの孔径を適切な寸法に設定することは困難である。この実施の形態による吸気装置は、上述したようにブローバイガス吸入用通路の出口側に負圧を作用させておきながら、吸気通路側に絞りを設けているから、高速回転低負荷運転時のブローバイガスの吸入を適切に行うことができる。
【００４７】
したがって、クランクケース内を漂うミスト状のオイルが吸気系に吸込まれることがないような必要かつ十分な負圧によってブローバイガスを吸気通路に吸入することができるから、この実施の形態で示した２気筒エンジン１や単気筒エンジンなどのように、クランクケース内の容積がピストンの移動によって大きく増減するエンジンでも、オイルが吸気系に吸込まれて燃焼するのを確実に阻止することができる。
【００４８】
一方、可変弁３０は、エンジン回転域が低中回転域にあるときにはスロットル弁３１を全開にしても全開にはならないから、このときにも実質的に絞りとして機能する。このため、低中速回転時にスロットル弁３１を全開まで開操作したときには、シリンダ５内に吸込まれる吸気の量が従来に較べて減少する。
【００４９】
この結果、ピストンが下死点を越えても吸気弁が開いていることによってシリンダ５内から吸気通路２１に逆流する吸気の量を低減することができるから、空気流量計２９が検出した吸入空気量とシリンダ５内に吸込まれた真の吸気量とが略一致するようになり、空燃比を触媒１７での排ガスの浄化率が最大になるように精度よく制御することができる。
【００５０】
なお、ブローバイガス用ホース１３を吸気導入用通路２３に接続する位置は、可変弁３０のベンチュリ部のみに限定されることはなく、図１中に破線で示すように、スロットル弁３１と可変弁３０の間でもよい。ブローバイガス用ホース１３の先端部を二股状に形成し、可変弁３０のベンチュリ部と、スロットル弁３１と可変弁３０の間との両方に接続することもできる。前者の構造、すなわちスロットル弁３１と可変弁３０の間の吸気通路にブローバイガス用ホース１３を接続する構造を採ると、ブローバイガス用ホース１３（ブローバイガス吸入用通路）を接続する位置の設計上の自由度が高くなり、ホース１３の配管がし易くなる。
【００５１】
また、この実施の形態で示したように、エンジン１を２気筒（または多気筒）エンジンとするとともにこのエンジン１の吸気系のスロットル弁３１を１個とする構造を採ることにより、簡単な構造でもブローバイガスを良好に排出できるとともに吸気の逆流を阻止することができる。
【００５２】
第２の実施の形態
本発明に係る吸気装置は、図４に示すように、スロットル弁を気筒毎の吸気通路に配設することができる。
図４は吸気装置の他の実施の形態を示す構成図で、同図において前記図１ないし図３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００５３】
図４に示すスロットル弁３１は、主サージタンク２２より下流側の気筒毎の吸気通路２１にそれぞれ介装し、１本のスロットル軸３１ｂによって互いに連動するように連結している。このようにスロットル弁３１をシリンダ５の近傍に配置することによって、エンジン１の応答性を向上させることができるとともに、この吸気装置３を自動二輪車用エンジンに採用する場合に既存の吸気装置を流用することができる。
【００５４】
また、この実施の形態で示したように、エンジン１を２気筒（多気筒）エンジンとするとともにこのエンジン１の吸気系にスロットル弁３１を気筒毎に設け、スロットル弁上流側の吸気通路を空気流量計２９の下流側で気筒毎に分岐するように形成し、この分枝部分（サージタンク３）と空気流量計２９との間に可変弁３０を介装する構造を採ることにより、吸気通路に吸込まれたブローバイガスがサージタンク３から気筒毎の吸気通路２１に分配される。このため、ブローバイガスを各気筒に分配することが容易になる。
【００５５】
なお、図４に示したように、スロットル弁３１を気筒毎に設ける構造を採る場合には、可変弁３０を同図中に二点鎖線で示すように気筒毎の吸気通路２１にスロットル弁３１の上流側に位置するように配設することができる。この構造を採る場合であっても、ブローバイガス用ホース１３を可変弁３０とスロットル弁３１の間に接続することができるし、可変弁３０のベンチュリ部と、可変弁３０とスロットル弁３１の間の両方に接続することができる。このように可変弁３０も気筒毎に設けることにより、ブローバイガスを良好に排出できるとともに吸気の逆流を阻止できる構造を採りながら、エンジンの応答性を向上させることができる。
【００５６】
第３の実施の形態
可変弁とスロットル弁は一つのバルブボディに一体的に形成することができる。この形態を採るときの一例を図５によって詳細に説明する。
図５は可変弁とスロットル弁を一体的に形成した弁装置を示す断面図である。同図において前記図１ないし図３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００５７】
図５において符号４１で示す弁装置は、上流側が可変弁３０を構成するとともに下流側がスロットル弁３１を構成するように形成している。すなわち、一つのバルブボディ４２の上流側に可変弁３０の負圧ピストン３３を支持させ、下流側にスロットル弁３１の弁体３１ｃを支持させており、バルブボディ４２における負圧ピストン３３の底面と対向する部位にブローバイガス導入口４３を形成している。
【００５８】
この実施の形態による負圧ピストン３３は、図において下端部の上流側に切欠き３３ａを形成している。このように切欠き３３ａを形成することにより、吸気およびブローバイガスが負圧ピストン３３より上流側に逆流し難くなる。しかもベンチュリ部での吸気の流速がより一層高くなり、高速回転低負荷運転時に負圧が高いことと相俟って顕著に吸気の慣性効果を奏するようになるから、ブローバイガスの吸入が促進される。
【００５９】
上述したように可変弁３０とスロットル弁３１の一体化を図ることにより、部品数および組立工数を削減することができ、製造コストを低減することができる。
この実施の形態による弁装置４１は、第１の実施の形態で示したように主サージタンク２２の上流側に配設することができるし、第２の実施の形態で示したように気筒毎の吸気通路２１に配設することができる。
【００６０】
なお、上述した各実施の形態では、本発明に係る吸気装置３を２気筒エンジンに装着する例を示したが、本発明に係る吸気装置３は、単気筒エンジンや４気筒以上のエンジンにも装着することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、高速回転低負荷運転状態、すなわちブローバイガスが最も多く発生する運転状態では、可変弁は中間開度になって実質的に絞りとして機能するから、スロットル弁と可変弁の間の吸気通路が負圧になり、ブローバイガス吸入用通路に負圧が作用する。
【００６２】
可変弁はスロットル弁の開度増大に伴って開き、これによって吸気導入量が増大するから、前記ブローバイガス吸入通路に作用する負圧は、スロットル弁開度が全開になるまで増大したとしても過度に大きくなることはない。
【００６３】
したがって、エンジン内に飛散しているミスト状のオイルが吸気系に吸込まれることがない必要かつ十分な負圧によってブローバイガスを吸気通路に吸入することができる。このため、エンジン内の圧力を常に相対的に低く維持できる構造を採りながら、オイルがブローバイガスとともにシリンダ内に吸込まれて燃焼するのを阻止し、排ガス中の有害成分を低減することができる。
【００６４】
また、可変弁は、エンジン回転域が低中回転域にあるときにはスロットル弁を全開にしても全開にはならないから、このときにも実質的に絞りとして機能する。このため、シリンダ内からの吸気の逆流を抑制することができ、空気流量計が検出した吸入空気量とシリンダ内に吸込まれた真の吸気量とが略一致するようになる。
したがって、低中速回転状態から高回転状態に移行する過渡状態において、吸気の逆流現象が生じるのを抑制し、排ガス中の有害成分を低減することができる。
【００６５】
請求項２記載の発明によれば、ブローバイガス吸入用通路を接続する位置の設計上の自由度が高くなるから、ブローバイガス用ホースなどの配管がし易い。
請求項３記載の発明によれば、簡単な構造でもブローバイガスを良好に排出できるとともに吸気の逆流を阻止することができる。
【００６６】
請求項４記載の発明によれば、ブローバイガスを良好に排出できるとともに吸気の逆流を阻止できる構造を採りながら、エンジンの応答性を向上させることができる。
請求項５記載の発明によれば、ブローバイガスを各気筒に分配することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置を示す構成図である。
【図２】 シリンダヘッドのブローバイガス導出部分を拡大して示す断面図である。
【図３】 可変弁の断面図である。
【図４】 吸気装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【図５】 可変弁とスロットル弁を一体的に形成した弁装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１…エンジン、３…吸気装置、１３…ブローバイガス用ホース、２９…空気流量計、３０…可変弁、３１…スロットル弁、３４，４３…ブローバイガス導入口。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブローバイガスを吸気通路に吸入する電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子制御式４サイクルエンジンは、スロットル弁の上流側に設けた空気流量計によって検出した吸入空気量と、排気管の触媒上流側に設けたＯ2 センサによって検出した排ガス中の酸素量と、スロットル弁の開度およびエンジン回転数などに基づいてインジェクタの燃料噴射量を空燃比が理論空燃比になるように制御する構成を採っている。
【０００３】
この種のエンジンの吸気装置には、クランクケース内に発生するブローバイガスを吸気通路に吸入させるために、ブローバイガス吸入用通路を接続している。このブローバイガス吸入用通路は、クランクケース内に連通する動弁カム室に上流側端部を接続し、気筒数が４気筒以上のエンジンにおいては、下流側端部を例えばスロットル弁の上流側と下流側にそれぞれ接続している。
【０００４】
すなわち、スロットル弁が閉じている状態では、スロットル弁下流側に接続したブローバイガス吸入用通路からブローバイガスを吸入し、スロットル弁が開いている状態では、スロットル弁下流側に接続したブローバイガス吸入用通路と、スロットル弁上流側に接続したブローバイガス吸入用通路の両方からブローバイガスを吸入する構造を採っている。
【０００５】
一般にブローバイガスは、エンジン運転域が高速回転域にあるときであって低負荷時、すなわちスロットル弁開度が小さいときに最も多く発生する。これは、ピストンリングがいわゆるフラッタリング現象を起こすからである。
【０００６】
このような高速回転低負荷運転時には、スロットル弁の下流側に大きな負圧が生じるから、上述した吸気装置においては、スロットル弁下流側に接続したブローバイガス吸入用通路によって、この運転状態で大量に発生するブローバイガスを吸気系に吸入することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このように大量のブローバイガスがエンジン内から吸気通路に流入すると、クランクケース内を漂うミスト状のオイルがブローバイガスに押流されるようにして吸気通路に吸入されてしまうという問題があった。このオイルが吸気とともに燃焼室に吸込まれて燃焼すると、排ガス中の有害成分が増大してしまう。
【０００８】
この現象は、単気筒エンジンや２気筒エンジンにおいて特に顕著に現れる。これは、この種のエンジンは、ピストンの行程容積と等しい変化量をもってクランクケースの容積が増減するからである。すなわち、ピストンが下降工程（吸入行程または爆発行程）にあるときに前記大きな負圧が作用することと相俟ってブローバイガスが大量に吸気系に流入してしまうからである。ピストンが上昇行程に移行した後は、前記負圧による吸引力に逆らうようにしてブローバイガスが吸気通路から戻されるから、吸気通路に吸入されたブローバイガスの全てをエンジン内に戻すことはできない。この結果、単気筒エンジンや２気筒エンジンではブローバイガスの流出量が相対的に多くなる。
【０００９】
ブローバイガス吸入用通路の途中にオリフィスを介装すればブローバイガスの流出量を低減することはできる。しかし、この構造を採ると、クランクケース内の圧力が大気圧より高くなることがあり、クランクケース内からオイルが漏洩してしまうおそれがある。
【００１０】
一方、４サイクルエンジンにおいては、エンジン回転域が高速回転域にあるときに吸気の充填効率を向上させるために、ピストンが下死点を越えた後も吸気弁が開いている状態を保つ構造を採っている。
【００１１】
このように高速回転時に吸気充填効率を向上させる構造のエンジンにおいては、低速回転時にスロットル弁を全開にすると、ピストンが上昇行程（圧縮行程）に移行することによって、シリンダ内から吸気が吸気通路に逆流してしまう。このように吸気が吸気通路に逆流すると、空気流量計が検出した吸入空気量とシリンダ内に吸込まれた真の吸気量とが異なってしまい、空燃比を触媒での排ガスの浄化率が最大になるような値（理論空燃比）に制御することができなくなってしまう。
【００１２】
空燃比が理論空燃比と大きく異なると、触媒での排ガスの浄化率が著しく低下し、ＣＯ，ＨＣおよびＮＯx などの有害成分が多く排出されてしまう。スロットル開度に大きな変化がない定常回転時には、既燃ガス中に含まれる酸素の量を検出して燃料噴射量を変えるフィードバック制御によって空燃比を補正することができるが、スロットル弁開度が大きく変化するような過渡期には、このフィードバック制御によって空燃比を補正するにも限界がある。
【００１３】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、クランクケース内の圧力を常に相対的に低く維持できる構造を採りながら、オイルがブローバイガスとともにシリンダ内に吸込まれて燃焼するのを阻止し、排ガス中の有害成分を低減することを第１の目的とする。また、低中速回転状態から高回転状態に移行する過渡期において、吸気の逆流現象が生じるのを抑制し、排ガス中の有害成分を低減することを第２の目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置は、スロットル弁と、このスロットル弁より上流側に設けた空気流量計とを有し、燃料がインジェクタによって供給される電子制御式４サイクルエンジンに吸気を導く電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置であって、前記スロットル弁と前記空気流量計との間に、吸入空気量に対応して開閉する可変ベンチュリー式の可変弁を介装し、この可変弁のベンチュリ部にブローバイガス吸入用通路を接続したものである。
【００１５】
本発明によれば、可変弁は、エンジン回転域が高速回転域にあるときであってスロットル弁が全開になるときに全開になり、エンジン回転域が低速回転域に移行してスロットル弁が全閉になることによって全閉になる。
【００１６】
このため、エンジン回転域が高速回転域にあるときにスロットル弁が全閉になるような運転状態（高速回転低負荷運転状態）、言い換えればブローバイガスが最も多く発生する運転状態では、可変弁は中間開度になって実質的に絞りとして機能する。スロットル弁は全閉状態でも吸気が僅かに流れるから、このようなスロットル弁の上流側の吸気通路が可変弁で絞られる状態では、前記両弁の間の吸気通路が負圧になり、ブローバイガス吸入用通路に負圧が作用する。ブローバイガス吸入用通路に作用する負圧は、ブローバイガス吸入用通路を可変弁のベンチュリ部に接続しているから相対的に大きくなる。また、可変弁のベンチュリ部は吸気が高速で流れるから、この吸気流による慣性効果によってブローバイガスを下流側に円滑に流すことができる。
【００１７】
この結果、ブローバイガスが最も多く発生する高速回転低負荷運転時にブローバイガスを吸気通路に円滑に導き、クランクケース内から排出することができる。前記ブローバイガス吸入用通路に作用する負圧は、スロットル弁下流側に生じる負圧より小さくなり、スロットル弁開度の増大に伴って増大する。スロットル弁の開度が増大すると、これに伴って可変弁が開いて吸気導入量が増大するから、ブローバイガス吸入通路に作用する負圧は、スロットル弁開度が全開になるまで増大したとしても過度に大きくなることはない。
【００１８】
したがって、クランクケース内を漂うミスト状のオイルが吸気系に吸込まれることがないような必要かつ十分な負圧によってブローバイガスを吸気系に吸引することができる。
【００１９】
また、可変弁は、エンジン回転域が低中回転域にあるときにはスロットル弁を全開にしても全開にはならないから、このときにも実質的に絞りとして機能する。このため、低中速回転時にスロットル弁を全開まで開操作したときには、シリンダ内に吸込まれる吸気の量が従来に較べて減少する。
【００２０】
このため、ピストンが下死点を越えても吸気弁が開いていることによってシリンダ内から吸気通路に逆流する吸気の量を低減することができるから、空気流量計が検出した吸入空気量とシリンダ内に吸込まれた真の吸気量とが略一致するようになり、空燃比を触媒での排ガスの浄化率が最大になるように精度よく制御することができる。
【００２１】
請求項２に記載した発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置は、スロットル弁と、このスロットル弁より上流側に設けた空気流量計とを有し、燃料がインジェクタによって供給される電子制御式４サイクルエンジンに吸気を導く電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置であって、前記スロットル弁と前記空気流量計との間に、吸入空気量に対応して開閉する可変ベンチュリー式の可変弁を介装し、この可変弁とスロットル弁との間の吸気通路にブローバイガス吸入用通路を接続したものである。
この発明によれば、ブローバイガス吸入用通路を接続する位置の設計上の自由度が高くなる。
【００２２】
請求項３に記載した発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置は、請求項１または請求項２記載の電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置において、エンジンを多気筒エンジンとするとともにこのエンジンの吸気系のスロットル弁を１個としたものである。
この発明によれば、簡単な構造でもブローバイガスを良好に排出できるとともに吸気の逆流を阻止することができる。
【００２３】
請求項４に記載した発明に係る電子制御式４サイクルエンジンは、請求項１または請求項２記載の電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置において、エンジンを多気筒エンジンとするとともにこのエンジンの吸気系にスロットル弁を気筒毎に設け、各スロットル弁と空気流量計との間に可変弁をそれぞれ介装したものである。
この発明によれば、ブローバイガスを良好に排出できるとともに吸気の逆流を阻止できる構造を採りながら、エンジンの応答性を向上させることができる。
【００２４】
請求項５に記載した発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置は、請求項１または請求項２記載の電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置において、エンジンを多気筒エンジンとするとともにこのエンジンの吸気系にスロットル弁を気筒毎に設け、スロットル弁上流側の吸気通路を空気流量計の下流側で気筒毎に分岐するように形成し、この分枝部分と空気流量計との間に可変弁を介装したものである。
この発明によれば、ブローバイガスを各気筒に分配することが容易になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、本発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置の一実施の形態を図１ないし図３によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置を示す構成図、図２はシリンダヘッドのブローバイガス導出部分を拡大して示す断面図、図３は可変弁の断面図で、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は（ａ）図におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【００２６】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による電子制御式ＤＯＨＣ型４サイクルエンジンであり、符号２は排気装置を示し、符号３は吸気装置を示す。
【００２７】
前記エンジン１は、２気筒エンジンで、二つの気筒の位相が３６０°異なる構成を採っており、クランクケース（図示せず）内と動弁カム室４（図２参照）内とを図示していないカムチェーン室などの連通路を介して連通させている。このエンジン１のシリンダを図１において符号５で示す。
【００２８】
前記動弁カム室４は、シリンダヘッド（図示せず）とヘッドカバー６との間に形成されて吸気カム軸７および排気カム軸８などを有する動弁装置を収容しており、図２に示すように、ヘッドカバー６に固定したバッフルプレート９によって下室４ａと上室４ｂとに仕切られている。前記吸気カム軸７のカム７ａは、図示していないピストンが下死点を越えた後も吸気弁（図示せず）が開いている状態を保つように形成している。
【００２９】
前記バッフルプレート９は、前記動弁装置によって飛散されたオイルが上室４ｂに浸入するのを防ぐために設けてあり、吸気カム軸７と排気カム軸８との間の部位にブローバイガスを通すための連通口９ａを形成している。
【００３０】
前記上室４ｂは、ヘッドカバー６に穿設した連通孔６ａを介してオイルセパレータ１０に連通させている。このオイルセパレータ１０は、ヘッドカバー６に固定した箱状のケース１１と、このケース１１内を上下方向に画成する金網製の仕切部材１２とを備え、仕切部材１２より上側に、ブローバイガス導出用ホース１３を接続するための接続パイプ１４を設けている。仕切部材１２より上側の気室１０ａと接続パイプ１４内の空間とは、前記気室１０ａから接続パイプ１４内へのみにブローバイガスを流すためのリード弁１５を介して互いに連通している。
【００３１】
このエンジン１の排気装置２は、各気筒の排気口５ａから延びる気筒毎の排気通路１６を下流側で集合させ、この集合部の下流側に従来周知の三元触媒１７を介装した構造を採っている。前記集合部には、触媒上流側の排ガス中の酸素量を検出するためのＯ2 センサ１８を配設している。このＯ2 センサ１８は、このエンジン１を制御するためのエンジン制御装置１９に接続している。
【００３２】
前記吸気装置３は、各気筒の吸気ポート（図示せず）に接続した気筒毎の吸気通路２１と、これらの吸気通路２１の上流端に接続した主サージタンク２２と、この主サージタンク２２に接続した吸気導入用通路２３とによって吸気をシリンダ５に導く構造を採っている。前記気筒毎の吸気通路２１は、下流側端部どうしを副吸気通路２４によって互いに連通させている。
【００３３】
この副吸気通路２４は、シリンダ５側の両端部を図１に示す平面視においてシリンダ５に斜めに接続するように形成し、途中に副サージタンク２５を接続している。副吸気通路２４のシリンダ５側端部の近傍に設けた符号２６で示すものはインジェクタである。このインジェクタ２６は、シリンダヘッドに気筒毎に装着し、前記エンジン制御装置１９によって制御されて吸気ポート内に燃料を噴射する。
【００３４】
前記副サージタンク２５は、図１中に符号２７で示すアイドル回転数制御弁を介して前記吸気導入用通路２３に接続している。この実施の形態では、この副サージタンク２５に形成した導入口２５ａに図示していないＥＧＲ装置やブレーキブースタを接続している。前記アイドル回転数制御弁２７は、アイドリング運転時に吸気量を制御する従来周知のもので、前記エンジン制御装置１９によって制御される。
【００３５】
この吸気装置３の前記吸気導入用通路２３は、エアクリーナ２８および空気流量計２９と、本発明に係る可変弁３０と、スロットル弁３１とをこの順に並ぶようにそれぞれ介装している。この吸気導入用通路２３における空気流量計２９と可変弁３０との間に前記副サージタンク２５を接続している。
【００３６】
前記空気流量計２９は、吸入空気量を検出して前記エンジン制御装置１９に出力する従来周知のものを使用している。エンジン制御装置１９も従来のものと同じ構成を採っている。すなわち、前記空気流量計２９によって検出した吸入空気量と、前記Ｏ2 センサ１８によって検出した酸素量と、スロットル弁３１の開度と、図示していない回転数検出用センサによって検出したエンジン回転数とに基づいてインジェクタ２６での燃料噴射量を空燃比が理論空燃比になるように制御する構成を採っている。また、このエンジン制御装置１９は、アイドリング運転時には前記アイドル回転数制御弁２７を制御する。
【００３７】
前記スロットル弁３１は、バタフライ弁型のものであり、スロットルレバー３１ａを図示していないアクセル操作子に接続している。また、このスロットル弁３１は、全閉状態になるときでも主サージタンク２２に吸気が流入する構造を採っている。
【００３８】
前記可変弁３０は、図３に示すように、バルブボディ３２に有底円筒状の負圧ピストン３３を移動自在に支持させた可変ベンチュリー式のもので、バルブボディ３２における負圧ピストン３３の底面と対向する部位、すなわちベンチュリ部にブローバイガス導入口３４を形成している。このブローバイガス導入口３４に前記ブローバイガス導出用ホース１３の先端部を接続している。
【００３９】
前記負圧ピストン３３は、開口側端部に固着したダイヤフラム３５を介してバルブボディ３２のアクチュエータ部３２ａに接続している。このダイヤフラム３５は、前記アクチュエータ部３２ａ内を大気圧室３６と負圧室３７とに画成している。
【００４０】
前記大気圧室３６は、図３（ａ）に示すように、バルブボディ３２に穿設した第１の連通路３８を介して負圧ピストン３３より上流側の吸気導入用通路２３に接続している。
前記負圧室３７は、図３（ｂ）に示すように、負圧ピストン３３の底部に穿設した第２の連通路３９を介して負圧ピストン３３の底面とバルブボディ３２との間の吸気導入用通路２３（ベンチュリ部分）に接続している。この負圧室３７内であって負圧ピストン３３の内側底面と、この内側底面と対向する前記アクチュエータ部の内面との間には、負圧ピストン３３を閉方向（図３においては下方）に付勢するための圧縮コイルばね４０を弾装している。
【００４１】
このように構成した可変ベンチュリー式可変弁３０は、エンジン運転時にスロットル弁３１が開いてスロットル弁３１との間の吸気導入用通路２３の負圧が増大することによって、負圧室３７の圧力が低下して負圧ピストン３３が圧縮コイルばね４０の弾発力に抗して図３の上側に移動する。すなわち、この可変弁３０は、吸気装置３の吸入空気量に対応して開閉し、エンジン回転域が高速回転域にあるときであってスロットル弁３１が全開になるときに全開になり、エンジン回転域が低速回転域にあるときであってスロットル弁３１が全閉になるときに全閉になる。
【００４２】
可変弁３０が開いて前記ブローバイガス導入口３４に吸気負圧が作用すると、ブローバイガスがエンジン１の動弁カム室４からオイルセパレータ１０およびブローバイガス用ホース１３を通ってブローバイガス導入口３４から吸気導入用通路２３に吸込まれる。
【００４３】
上述したように構成した吸気装置３によれば、スロットル弁３１が全閉になるアイドリング時には、アイドル回転数制御弁２７によって計量された吸気が副サージタンク２５から副吸気通路２４を通ってシリンダ５に吸込まれる。スロットル弁３１を開くと、吸気導入用通路２３から主サージタンク２２および気筒毎の吸気通路２１を通ってシリンダ５に吸気が流入する。このようにスロットル弁３１を開くと、可変弁３０がスロットル弁開度に対応して開き、ブローバイガスが吸気導入用通路２３に吸込まれる。
【００４４】
ブローバイガスが最も多く発生する運転状態、すなわちエンジン回転域が高速回転域にあるときにスロットル弁３１が全閉になるような運転状態（高速回転低負荷運転状態）では、前記可変弁３０は中間開度になって実質的に絞りとして機能する。スロットル弁３１は全閉状態でも吸気が僅かに流れるから、このようにスロットル弁上流側の吸気導入用通路２３が可変弁３０で絞られる状態では、スロットル弁３１と可変弁３０の間の通路が負圧になり、ブローバイガス導入口３４に負圧が作用する。ブローバイガス導入口３４に作用する負圧は、ブローバイガス導入口３４を可変弁３０のベンチュリ部に接続しているから相対的に大きくなる。また、可変弁３０のベンチュリ部は吸気が高速で流れるから、この吸気流による慣性効果によってブローバイガスを下流側に円滑に流すことができる。
【００４５】
この結果、ブローバイガスが最も多く発生する高速回転低負荷運転時にブローバイガスを吸気通路に円滑に導き、クランクケース内から排出することができる。前記ブローバイガス導入口３４に作用する負圧は、スロットル弁下流側に生じる負圧より小さくなり、スロットル弁開度の増大に伴って増大する。スロットル弁３１の開度が増大すると、これに伴って可変弁３０が開いて吸気導入量が増大するから、ブローバイガス導入口３４に作用する負圧は、スロットル弁開度が全開になるまで増大したとしても過度に大きくなることはない。
【００４６】
高速回転低負荷運転時にクランクケース内のミスト状のオイルがブローバイガスとともに吸気系に吸込まれるのを阻止するためには、ブローバイガス吸入用通路に絞りを設けることが考えられる。しかし、この運転域でブローバイガスの流出を抑制すると、クランクケース内の圧力が正圧になってしまうおそれがある。絞りの孔径を適切な寸法に設定することは困難である。この実施の形態による吸気装置は、上述したようにブローバイガス吸入用通路の出口側に負圧を作用させておきながら、吸気通路側に絞りを設けているから、高速回転低負荷運転時のブローバイガスの吸入を適切に行うことができる。
【００４７】
したがって、クランクケース内を漂うミスト状のオイルが吸気系に吸込まれることがないような必要かつ十分な負圧によってブローバイガスを吸気通路に吸入することができるから、この実施の形態で示した２気筒エンジン１や単気筒エンジンなどのように、クランクケース内の容積がピストンの移動によって大きく増減するエンジンでも、オイルが吸気系に吸込まれて燃焼するのを確実に阻止することができる。
【００４８】
一方、可変弁３０は、エンジン回転域が低中回転域にあるときにはスロットル弁３１を全開にしても全開にはならないから、このときにも実質的に絞りとして機能する。このため、低中速回転時にスロットル弁３１を全開まで開操作したときには、シリンダ５内に吸込まれる吸気の量が従来に較べて減少する。
【００４９】
この結果、ピストンが下死点を越えても吸気弁が開いていることによってシリンダ５内から吸気通路２１に逆流する吸気の量を低減することができるから、空気流量計２９が検出した吸入空気量とシリンダ５内に吸込まれた真の吸気量とが略一致するようになり、空燃比を触媒１７での排ガスの浄化率が最大になるように精度よく制御することができる。
【００５０】
なお、ブローバイガス用ホース１３を吸気導入用通路２３に接続する位置は、可変弁３０のベンチュリ部のみに限定されることはなく、図１中に破線で示すように、スロットル弁３１と可変弁３０の間でもよい。ブローバイガス用ホース１３の先端部を二股状に形成し、可変弁３０のベンチュリ部と、スロットル弁３１と可変弁３０の間との両方に接続することもできる。前者の構造、すなわちスロットル弁３１と可変弁３０の間の吸気通路にブローバイガス用ホース１３を接続する構造を採ると、ブローバイガス用ホース１３（ブローバイガス吸入用通路）を接続する位置の設計上の自由度が高くなり、ホース１３の配管がし易くなる。
【００５１】
また、この実施の形態で示したように、エンジン１を２気筒（または多気筒）エンジンとするとともにこのエンジン１の吸気系のスロットル弁３１を１個とする構造を採ることにより、簡単な構造でもブローバイガスを良好に排出できるとともに吸気の逆流を阻止することができる。
【００５２】
第２の実施の形態
本発明に係る吸気装置は、図４に示すように、スロットル弁を気筒毎の吸気通路に配設することができる。
図４は吸気装置の他の実施の形態を示す構成図で、同図において前記図１ないし図３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００５３】
図４に示すスロットル弁３１は、主サージタンク２２より下流側の気筒毎の吸気通路２１にそれぞれ介装し、１本のスロットル軸３１ｂによって互いに連動するように連結している。このようにスロットル弁３１をシリンダ５の近傍に配置することによって、エンジン１の応答性を向上させることができるとともに、この吸気装置３を自動二輪車用エンジンに採用する場合に既存の吸気装置を流用することができる。
【００５４】
また、この実施の形態で示したように、エンジン１を２気筒（多気筒）エンジンとするとともにこのエンジン１の吸気系にスロットル弁３１を気筒毎に設け、スロットル弁上流側の吸気通路を空気流量計２９の下流側で気筒毎に分岐するように形成し、この分枝部分（サージタンク３）と空気流量計２９との間に可変弁３０を介装する構造を採ることにより、吸気通路に吸込まれたブローバイガスがサージタンク３から気筒毎の吸気通路２１に分配される。このため、ブローバイガスを各気筒に分配することが容易になる。
【００５５】
なお、図４に示したように、スロットル弁３１を気筒毎に設ける構造を採る場合には、可変弁３０を同図中に二点鎖線で示すように気筒毎の吸気通路２１にスロットル弁３１の上流側に位置するように配設することができる。この構造を採る場合であっても、ブローバイガス用ホース１３を可変弁３０とスロットル弁３１の間に接続することができるし、可変弁３０のベンチュリ部と、可変弁３０とスロットル弁３１の間の両方に接続することができる。このように可変弁３０も気筒毎に設けることにより、ブローバイガスを良好に排出できるとともに吸気の逆流を阻止できる構造を採りながら、エンジンの応答性を向上させることができる。
【００５６】
第３の実施の形態
可変弁とスロットル弁は一つのバルブボディに一体的に形成することができる。この形態を採るときの一例を図５によって詳細に説明する。
図５は可変弁とスロットル弁を一体的に形成した弁装置を示す断面図である。同図において前記図１ないし図３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００５７】
図５において符号４１で示す弁装置は、上流側が可変弁３０を構成するとともに下流側がスロットル弁３１を構成するように形成している。すなわち、一つのバルブボディ４２の上流側に可変弁３０の負圧ピストン３３を支持させ、下流側にスロットル弁３１の弁体３１ｃを支持させており、バルブボディ４２における負圧ピストン３３の底面と対向する部位にブローバイガス導入口４３を形成している。
【００５８】
この実施の形態による負圧ピストン３３は、図において下端部の上流側に切欠き３３ａを形成している。このように切欠き３３ａを形成することにより、吸気およびブローバイガスが負圧ピストン３３より上流側に逆流し難くなる。しかもベンチュリ部での吸気の流速がより一層高くなり、高速回転低負荷運転時に負圧が高いことと相俟って顕著に吸気の慣性効果を奏するようになるから、ブローバイガスの吸入が促進される。
【００５９】
上述したように可変弁３０とスロットル弁３１の一体化を図ることにより、部品数および組立工数を削減することができ、製造コストを低減することができる。
この実施の形態による弁装置４１は、第１の実施の形態で示したように主サージタンク２２の上流側に配設することができるし、第２の実施の形態で示したように気筒毎の吸気通路２１に配設することができる。
【００６０】
なお、上述した各実施の形態では、本発明に係る吸気装置３を２気筒エンジンに装着する例を示したが、本発明に係る吸気装置３は、単気筒エンジンや４気筒以上のエンジンにも装着することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、高速回転低負荷運転状態、すなわちブローバイガスが最も多く発生する運転状態では、可変弁は中間開度になって実質的に絞りとして機能するから、スロットル弁と可変弁の間の吸気通路が負圧になり、ブローバイガス吸入用通路に負圧が作用する。
【００６２】
可変弁はスロットル弁の開度増大に伴って開き、これによって吸気導入量が増大するから、前記ブローバイガス吸入通路に作用する負圧は、スロットル弁開度が全開になるまで増大したとしても過度に大きくなることはない。
【００６３】
したがって、エンジン内に飛散しているミスト状のオイルが吸気系に吸込まれることがない必要かつ十分な負圧によってブローバイガスを吸気通路に吸入することができる。このため、エンジン内の圧力を常に相対的に低く維持できる構造を採りながら、オイルがブローバイガスとともにシリンダ内に吸込まれて燃焼するのを阻止し、排ガス中の有害成分を低減することができる。
【００６４】
また、可変弁は、エンジン回転域が低中回転域にあるときにはスロットル弁を全開にしても全開にはならないから、このときにも実質的に絞りとして機能する。このため、シリンダ内からの吸気の逆流を抑制することができ、空気流量計が検出した吸入空気量とシリンダ内に吸込まれた真の吸気量とが略一致するようになる。
したがって、低中速回転状態から高回転状態に移行する過渡状態において、吸気の逆流現象が生じるのを抑制し、排ガス中の有害成分を低減することができる。
【００６５】
請求項２記載の発明によれば、ブローバイガス吸入用通路を接続する位置の設計上の自由度が高くなるから、ブローバイガス用ホースなどの配管がし易い。
請求項３記載の発明によれば、簡単な構造でもブローバイガスを良好に排出できるとともに吸気の逆流を阻止することができる。
【００６６】
請求項４記載の発明によれば、ブローバイガスを良好に排出できるとともに吸気の逆流を阻止できる構造を採りながら、エンジンの応答性を向上させることができる。
請求項５記載の発明によれば、ブローバイガスを各気筒に分配することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置を示す構成図である。
【図２】 シリンダヘッドのブローバイガス導出部分を拡大して示す断面図である。
【図３】 可変弁の断面図である。
【図４】 吸気装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【図５】 可変弁とスロットル弁を一体的に形成した弁装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１…エンジン、３…吸気装置、１３…ブローバイガス用ホース、２９…空気流量計、３０…可変弁、３１…スロットル弁、３４，４３…ブローバイガス導入口。
Claims (5)
- スロットル弁と、このスロットル弁より上流側に設けた空気流量計とを有し、燃料がインジェクタによって供給される電子制御式４サイクルエンジンに吸気を導く電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置であって、前記スロットル弁と前記空気流量計との間に、吸入空気量に対応して開閉する可変ベンチュリー式の可変弁を介装し、この可変弁のベンチュリ部にブローバイガス吸入用通路を接続したことを特徴とする電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置。
- スロットル弁と、このスロットル弁より上流側に設けた空気流量計とを有し、燃料がインジェクタによって供給される電子制御式４サイクルエンジンに吸気を導く電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置であって、前記スロットル弁と前記空気流量計との間に、吸入空気量に対応して開閉する可変ベンチュリー式の可変弁を介装し、この可変弁とスロットル弁との間の吸気通路にブローバイガス吸入用通路を接続したことを特徴とする電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置。
- 請求項１または請求項２記載の電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置において、エンジンを多気筒エンジンとするとともにこのエンジンの吸気系のスロットル弁を１個としたことを特徴とする電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置。
- 請求項１または請求項２記載の電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置において、エンジンを多気筒エンジンとするとともにこのエンジンの吸気系にスロットル弁を気筒毎に設け、各スロットル弁と空気流量計との間に可変弁をそれぞれ介装したことを特徴とする電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置。
- 請求項１または請求項２記載の電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置において、エンジンを多気筒エンジンとするとともにこのエンジンの吸気系にスロットル弁を気筒毎に設け、スロットル弁上流側の吸気通路を空気流量計の下流側で気筒毎に分岐するように形成し、この分枝部分と空気流量計との間に可変弁を介装したことを特徴とする電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32768998A JP4185199B2 (ja) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | 電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32768998A JP4185199B2 (ja) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | 電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000154711A JP2000154711A (ja) | 2000-06-06 |
| JP4185199B2 true JP4185199B2 (ja) | 2008-11-26 |
Family
ID=18201884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32768998A Expired - Fee Related JP4185199B2 (ja) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | 電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4185199B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5239927B2 (ja) * | 2009-02-17 | 2013-07-17 | 日産自動車株式会社 | 制動装置及びエンジンの吸気制御装置 |
| JP6765260B2 (ja) * | 2016-09-05 | 2020-10-07 | 株式会社マーレ フィルターシステムズ | 過給機付内燃機関のブローバイガス処理装置 |
-
1998
- 1998-11-18 JP JP32768998A patent/JP4185199B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000154711A (ja) | 2000-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5000131A (en) | Exhaust port control valve for two stroke engine | |
| EP1286025B1 (en) | Blow-by gas oil separator for an internal combustion engine | |
| US5181491A (en) | Intake system in multi-cylinder type internal combustion engine | |
| US4998512A (en) | Exhaust port control system for two stroke engine | |
| JPS5943923A (ja) | 多気筒エンジンの吸気装置 | |
| JPS60164619A (ja) | 多気筒内燃機関の吸気装置 | |
| JP4185199B2 (ja) | 電子制御式４サイクルエンジン用吸気装置 | |
| JP4032906B2 (ja) | 多気筒エンジンの吸気装置 | |
| JPH0435528Y2 (ja) | ||
| JP4481547B2 (ja) | 二サイクル内燃機関 | |
| EP1081351B1 (en) | Air intake system for internal combustion engine | |
| JPS6034734Y2 (ja) | 過給機付内燃機関のブロ−バイガス処理装置 | |
| US20210310445A1 (en) | Evaporated fuel treatment device for engine | |
| JP4860451B2 (ja) | 内燃機関 | |
| JPH0377379B2 (ja) | ||
| JP4078816B2 (ja) | Ｖ型エンジンの排気還流装置 | |
| US7526915B2 (en) | Single cylinder engine with ternary catalyst in exhaust passage and vehicle provided with same | |
| JP3827129B2 (ja) | 燃料噴射装置の取付構造 | |
| JPH108937A (ja) | ４サイクルエンジンのクランク室換気構造 | |
| JPH0263089B2 (ja) | ||
| JPH0330598Y2 (ja) | ||
| JP2002235627A (ja) | 船外機用ベーパーセパレータタンク | |
| JPS6335141Y2 (ja) | ||
| JP2900270B2 (ja) | 車両用エンジン | |
| JPS60209619A (ja) | 内燃機関のオイル消費低減装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051020 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080417 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080422 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080623 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080902 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080905 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |