JP4523905B2 - 内部ｅｇｒシステム付き４サイクルエンジン - Google Patents

Description

本発明は、主として４サイクルディーゼルエンジン及び４サイクルガスエンジンに適用され、排気行程時に、吸気弁を吸気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせ、燃焼室内の燃焼ガスの一部を吸気通路に送り込み吸気に混入させ、該燃焼ガスを吸気弁の主リフトによる開弁時に燃焼室に還流し、あるいは吸気行程時に、排気弁を排気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて排気通路内の排気ガスの一部を燃焼室内に還流して吸気に混入させる内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンに関する。

４サイクルディーゼルエンジン、４サイクルガスエンジン等においては、排気行程時に、吸気弁を吸気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせ、燃焼室内の燃焼ガスの一部を吸気通路に送り込み吸気に混入させ、該燃焼ガスを吸気弁の主リフトによる開弁時に燃焼室に還流する吸気弁サブリフト方式、あるいは吸気行程時に、排気弁を排気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて、排気通路内の排気ガスの一部を燃焼室内に還流して吸気に混入させる排気弁サブリフト方式、からなる内部ＥＧＲシステムを備えたエンジンが提供されている。

かかる内部ＥＧＲシステムを備えたエンジンに関する技術の１つに、特許文献１（特開平７−１３３７２６号公報）にて提供された技術がある。
前記特許文献１の技術においては、吸気通路に該吸気通路を開閉して吸気通路面積を変化せしめる吸気制御弁を設置し、排気行程の終了直前に吸気制御弁よりも先に吸気弁を開き、負圧になっている吸気通路内にピストンの上昇によって燃焼ガス（ＥＧＲガス）を押し込み、吸気行程時にＥＧＲガス混入の吸気を燃焼室内に還流し、前記吸気制御弁を吸気弁の開閉時期と関連させるとともにエンジン負荷、エンジン回転数等のエンジン運転条件によって開閉制御して、吸気制御弁と吸気弁との間の圧力（負圧）を制御して内部ＥＧＲ量を所望の値に制御している。
また、かかる技術においては、１個の吸気マニホールドに溜めた吸気を各シリンダへの吸気通路（吸気枝管）に分配して、各シリンダの吸気弁に送り込むようになっている。

特開平７−１３３７２６号公報

内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンは、前記のように、吸気弁サブリフト方式と排気弁サブリフト方式との２つの内部ＥＧＲシステムが用いられている。
図６は前記４サイクルディーゼルエンジンの吸気装置のエンジン周りの配置を示す平面構成図、図５は吸気弁サブリフト方式の内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルディーゼルエンジンの吸、排気弁タイミング線図である。
図６において、１００はエンジン（４サイクルディーゼルエンジン）で、この例では４シリンダの４サイクルディーゼルエンジンを示し、１は該エンジン１００のシリンダである。

５はエンジン１００の各シリンダヘッドに形成された吸気ポート、２は前記各吸気ポート５を開閉する吸気弁、７は前記各吸気ポート５に接続される吸気枝管である。４は前記各吸気枝管７が接続される吸気マニホールドで、図示しない過給機から圧送された吸気（空気）は前記吸気マニホールド４に溜められてから、前記各吸気弁２の開弁毎にそれぞれの吸気枝管７、吸気ポート５及び吸気弁２を通って、シリンダ１内に導入される。
３は前記各シリンダ１に設けられた排気弁、６は排気ポート、９は排気枝管、８は前記各排気枝管９が接続される排気マニホールドで、前記各シリンダ１内からの排気ガスは、前記各排気弁３の開弁毎にそれぞれの排気ポート６及び排気枝管９を通って排気マニホールド８に溜められてから、図示しない過給機に送り込まれて該過給機のタービンを駆動する。

かかる内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンにおいては、吸気弁サブリフト方式では吸気弁２を１サイクルにつき主リフトとサブリフトの２回、排気弁サブリフト方式では排気弁３を１サイクルにつき主リフトとサブリフトの２回それぞれ開弁するため、次のような問題を抱えている。

即ち、図５に示す吸気弁サブリフト方式の内部ＥＧＲシステムを備えた４シリンダエンジンの吸、排気弁タイミング線図において、Ｉｎは吸気弁２の主リフト、Ｉｓは吸気弁２のサブリフト、Ｅｘは排気弁３のリフト（主リフト）である。
また、Ｉｎｏは吸気弁２の開き始め時期（主リフトの開始時期）、Ｉｎｃは吸気弁２の閉じ終り時期（主リフトの終了時期）、Ｅｘｏは排気弁３の開き始め時期（主リフトの開始時期）、Ｅｘｃは排気弁３の閉じ終り時期（主リフトの終了時期）、Ｉｓｏは吸気弁２のサブリフト開始時期、Ｉｓｃは吸気弁２のサブリフト終了時期である。

図５に示されるように、かかる４シリンダエンジンは、着火順序のシリンダが♯１→♯３→♯４→♯２であることから、♯１シリンダの排気行程中にこれの吸気弁２がサブリフトＩｓしたとき、隣りの♯２シリンダの吸気弁２が主リフトＩｎで開いており、このため♯１シリンダの燃焼ガス（排気ガス）の一部が内部ＥＧＲによって吸気枝管７に流れ込む際に、図５のＱ矢印で示されるように、このＥＧＲガスが吸気マニホールド４を通って隣りの♯２シリンダ内に流入するという事態が発生する。
また、♯３シリンダと隣りの♯４シリンダとの間でも、前述のような♯１シリンダと♯２シリンダとの間に発生しているのと同様に、♯４シリンダのＥＧＲガスがＱ矢印のように吸気マニホールド４を通って♯３シリンダ内に流入するという事態が発生する。

このような、吸気弁２のサブリフト時に、ＥＧＲガスが吸気マニホールド４を通って隣りのシリンダ内に流入するという事態が発生すると、ＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１，４シリンダ）とＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２，３シリンダ）との間に燃焼速度の差異による燃焼の不均一が発生する。
また、ＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２，３シリンダ）の排気温度がＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１，４シリンダ）の排気温度よりも高くなって、シリンダ間に排気温度のばらつきが生じると共に、ＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２，３シリンダ）の排気温度過昇による熱応力増大等の不具合の発生をみる。
尚、前記特許文献１（特開平７−１３３７２６号公報）にて提供された技術は、排気行程時に、吸気弁を吸気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせ、燃焼室内の燃焼ガスの一部を吸気通路に送り込み吸気に混入させ、該燃焼ガスを吸気弁の主リフトによる開弁時に燃焼室に還流するようにした内部ＥＧＲシステムをそなえた４サイクルエンジンが開示されているにとどまり、前記のような問題を解決する手段は示されていない。

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、内部ＥＧＲに伴う隣り合うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避して、かかるＥＧＲガスの混入によるシリンダ間における燃焼の不均一、排気温度のばらつき及び排気温度の過昇による不具合の発生を防止した内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンを提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、吸気マニホールドを通した吸気を各シリンダの吸気通路のそれぞれに供給し、吸気弁の開弁により該吸気を各シリンダ内に供給するように構成された複数シリンダの４サイクルエンジンであって、排気行程時に、前記吸気弁を、吸気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて燃焼室内の燃焼ガスの一部を前記吸気通路に送り込み吸気に混入させ、該燃焼ガスを前記吸気弁の前記主リフトによる開弁時に燃焼室に還流する排気再循環システム（ＥＧＲシステム）を備えた４サイクルエンジンにおいて、前記吸気マニホールドを、前記吸気弁の前記サブリフト状態にある第１のシリンダの吸気通路と前記第１のシリンダにおける吸気弁の前記サブリフト時に吸気弁が閉弁している第２のシリンダの吸気通路とに接続された分割吸気マニホールドを複数個設け、吸気弁のサブリフト時にあるシリンダから前記吸気通路を介して吸気弁の主リフトにある他のシリンダへの流入を回避するように構成したことを特徴とする（請求項１）。

かかる発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。
即ち、前記４サイクルエンジンが着火順序のシリンダが♯１→♯３→♯４→♯２である４シリンダの４サイクルエンジンであって、前記吸気マニホールドを、第１シリンダの吸気通路及び第４シリンダの吸気通路に接続された第１の分割吸気マニホールドと、第２シリンダの吸気通路及び第３シリンダの吸気通路に接続された第２の分割吸気マニホールドとによって構成する（請求項２）。

かかる発明によれば、吸気マニホールドを、吸気弁のサブリフト状態にある第１のシリンダの吸気通路と該第１のシリンダにおける吸気弁のサブリフト時に吸気弁が閉弁している他のシリンダ（第２のシリンダ）の吸気通路とに接続された分割吸気マニホールドを複数個設けることによって構成し、具体的には４シリンダの４サイクルエンジンにおいて、吸気マニホールドを、第１シリンダの吸気通路及び第４シリンダの吸気通路に接続された第１の分割吸気マニホールドと、第２シリンダの吸気通路及び第３シリンダの吸気通路に接続された第２の分割吸気マニホールドとによって構成したので、特に４シリンダの４サイクルエンジンの場合、着火順序のシリンダが♯１→♯３→♯４→♯２であるため、吸気マニホールドを、♯１シリンダの吸気通路及び♯４シリンダの吸気通路に接続された第１の分割吸気マニホールドと、♯２シリンダの吸気通路及び♯３シリンダの吸気通路に接続された第２の分割吸気マニホールドとに分けて構成することにより、♯１シリンダのサブリフト中に♯１シリンダのＥＧＲガスが隣りの♯２シリンダ内に流入し、あるいは、♯４シリンダのサブリフト中に♯４シリンダのＥＧＲガスが隣りの♯３シリンダ内に流入する、という事態の発生を回避できる。

従って、前記のような内部ＥＧＲに伴う、隣り合うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避できることにより、隣り合うシリンダからのＥＧＲガスの混入に伴う燃焼速度の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のような内部ＥＧＲに伴う、隣り合うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避できることにより、シリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

また本発明は、前記内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンにおいて、エンジンのクランク角を検出するクランク角センサを設けるとともに、各シリンダの吸気通路に該吸気通路を開閉する吸気ダンパを設け、さらに前記クランク角センサからのクランク角の検出値に基づき該吸気ダンパを開閉し、該吸気ダンパにより、吸気弁がサブリフト状態にあるシリンダの吸気通路をサブリフト期間中閉鎖あるいは微小量開放せしめる吸気ダンパコントローラをそなえ、吸気弁のサブリフト時にあるシリンダから前記吸気通路を介して吸気弁の主リフトにある他のシリンダへの流入を回避するように構成したことを特徴とする（請求項３）。

かかる発明によれば、クランク角の検出値に基づき各シリンダの吸気通路に設けた吸気ダンパを、１つのシリンダの吸気弁がサブリフト状態にあるとき、当該シリンダの吸気通路をサブリフト期間中閉鎖あるいは微小量開放せしめるので、当該シリンダにおける内部ＥＧＲ中に当該シリンダから吸気マニホールドを通して吸気弁が主リフト中の他のシリンダにＥＧＲガスが流入するのを回避でき、吸気弁がサブリフト中のシリンダからのＥＧＲガスの混入に伴う燃焼速度の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のような内部ＥＧＲに伴うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避できることにより、シリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

また本発明は、各シリンダからの排気ガスを排気通路を通して排気マニホールドに集合するように構成された複数シリンダの４サイクルエンジンであって、吸気行程時に、排気弁を、排気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて、排気通路内の排気ガスの一部を燃焼室内に還流して吸気に混入させる内部ＥＧＲシステム（排気再循環システム）を備えた４サイクルエンジンにおいて、前記排気マニホールドを、前記複数シリンダのうち、前記排気弁の前記サブリフト状態にある第１のシリンダの排気通路と前記第１のシリンダにおける排気弁のサブリフト時に排気弁が閉弁している第２のシリンダの排気通路とに接続された分割排気マニホールドを複数個設け、排気弁の主リフト時にあるシリンダから前記排気通路を介して排気弁のサブリフトにある他のシリンダへの流入を回避するように構成したことを特徴とする（請求項４）。
かかる発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。
即ち、前記４サイクルエンジンは着火順序のシリンダが♯１→♯３→♯４→♯２である４シリンダの４サイクルエンジンであって、前記排気マニホールドを、第１シリンダの排気通路及び第４シリンダの排気通路に接続された第１の分割排気マニホールドと、第２シリンダの排気通路及び第３シリンダの排気通路に接続された第２の分割排気マニホールドとによって構成する（請求項５）。

かかる発明によれば、吸気行程時に、排気弁を、排気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて、排気通路内の排気ガスの一部を燃焼室内に還流して吸気に混入させる排気弁サブリフト方式の内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンにおいては、排気マニホールドを、排気弁のサブリフト状態にある第１のシリンダの排気通路と、前記第１のシリンダにおける排気弁のサブリフト時に排気弁が閉弁している第２のシリンダの排気通路とに接続される分割排気マニホールドを複数個設けて構成し、特に前記４サイクルエンジンは着火順序のシリンダが♯１→♯３→♯４→♯２である４シリンダエンジンにおいて、排気マニホールドを、♯１シリンダの排気通路及び♯４シリンダの排気通路に接続された第１の分割排気マニホールドと、♯２シリンダの排気通路及び♯３シリンダの排気通路に接続された第２の分割排気マニホールドとによって構成することにより、排気弁のサブリフト時に、ＥＧＲガスが排気通路及び排気マニホールドを通して、排気弁が開いている他のシリンダから流入するのを回避でき、かかるＥＧＲガスの混入に伴う燃焼速度のシリンダ間の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のような内部ＥＧＲに伴うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避できることにより、シリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

本発明によれば、吸気弁サブリフト方式においては、吸気マニホールドを、吸気弁のサブリフト状態にある第１のシリンダの吸気通路、及び第１のシリンダにおける吸気弁のサブリフト時に吸気弁が閉弁している他のシリンダ（第２のシリンダ）の吸気通路に接続された分割吸気マニホールドを複数個設けることよって構成することにより、また排気弁サブリフト方式においては、排気マニホールドを、排気弁のサブリフト状態にある第１のシリンダの排気通路と前記第１のシリンダにおける排気弁のサブリフト時に排気弁が閉弁している第２のシリンダの排気通路とに接続される分割排気マニホールドを複数個設けて構成することにより、内部ＥＧＲに伴う、隣り合うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避できることとなって、隣り合うシリンダからのＥＧＲガスの混入に伴う燃焼速度の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のような内部ＥＧＲに伴う、隣り合うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避できることにより、シリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は、本発明の第１実施例に係る４サイクルディーゼルエンジンにおける吸気装置のエンジン周りの配置を示す平面構成図である。
図１において、１００はエンジン（４サイクルディーゼルエンジン）で、この実施例では４シリンダの４サイクルディーゼルエンジンを示し、１は該エンジン１００のシリンダである。
５はエンジン１００の各シリンダヘッドに形成された吸気ポート、２は前記各吸気ポート５を開閉する吸気弁、７は前記各吸気ポート５に接続される吸気枝管である。６はエンジン１の各シリンダヘッドに形成された排気ポート、３は前記各排気ポート６を開閉する排気弁、９は前記各排気ポート６に接続される排気枝管である。８は４シリンダ分の前記排気枝管９が接続される排気マニホールドである。

４ａ及び４ｂは第１吸気マニホールド及び第２吸気マニホールドで、本発明の第１実施例においては、前記第１吸気マニホールド４ａを♯１シリンダの吸気枝管７及び♯４シリンダ接続吸気枝管７に接続し、前記第２吸気マニホールド４ｂを♯２シリンダの吸気枝管７及び♯３シリンダ接続吸気枝管７に接続している。
即ち、本発明の第１実施例においては、吸気マニホールドを、前記複数シリンダ（この例では４シリンダ）のうち、前記吸気弁２のサブリフト状態にある第１のシリンダ（たとえば♯１シリンダ）の吸気通路（吸気枝管７）、及び前記第１のシリンダ（たとえば♯１シリンダ）における吸気弁２の前記サブリフト時に前記吸気弁２が閉弁している第２のシリンダ（たとえば♯４シリンダ）の吸気通路（吸気枝管７）に接続された分割吸気マニホールド（たとえば第１吸気マニホールド４ａ）を複数個設けて構成している。

かかる第１実施例において、図示しない過給機のコンプレッサから圧送された吸気（空気）は、前記第１吸気マニホールド４ａを通って♯１シリンダ及び♯４シリンダの吸気枝管７にそれぞれ流入するとともに、前記第２吸気マニホールド４ｂを通って♯２シリンダ及び♯３シリンダの吸気枝管７にそれぞれ流入する。そして、各シリンダ１の吸気弁２の開弁毎にそれぞれの吸気枝管７、吸気ポート５及び吸気弁２を通ってシリンダ１内に導入される。
また、前記各シリンダ１内からの排気ガスは、前記各排気弁３の開弁毎にそれぞれの排気弁３、排気ポート６及び排気枝管９を通って排気マニホールド８に溜められてから、図示しない過給機に送り込まれて該過給機のタービンを駆動する。

前記４シリンダエンジンは、図５に示されるように、着火順序のシリンダが♯１→♯３→♯４→♯２であることから、♯１シリンダの排気行程中にこれの吸気弁２がサブリフトＩｓしたとき、隣りの♯２シリンダの吸気弁２が主リフトＩｎで開いており、このため♯１シリンダの燃焼ガス（排気ガス）の一部が内部ＥＧＲによって吸気枝管５に流れ込む際に、図５のＱ矢印で示されるように、このＥＧＲガスが吸気マニホールド４を通って隣りの♯２シリンダ内に流入するという事態が発生する。
また、♯３シリンダと隣りの♯４シリンダとの間でも、前述のような♯１シリンダと♯２シリンダとの間に発生しているのと同様に、♯４シリンダのＥＧＲガスがＱ矢印のように吸気マニホールド４を通って♯３シリンダ内に流入するという事態が発生する。

然るに、本発明においては、４シリンダの４サイクルエンジンにおいて、吸気マニホールドを、♯１シリンダの吸気通路（吸気枝管７及び吸気ポート５）及び♯４シリンダの吸気通路に接続された第１吸気マニホールド４ａと、♯２シリンダの吸気通路及び♯３シリンダの吸気通路に接続された第２吸気マニホールド４ｂとによって構成したので、吸気弁２のサブリフト状態にある第１のシリンダ（たとえば♯１シリンダあるいは♯２シリンダ）の吸気通路と、該第１のシリンダ（たとえば♯１シリンダあるいは♯２シリンダ）における吸気弁２のサブリフト時に該吸気弁２が閉弁している他のシリンダ（たとえば♯４シリンダあるいは♯３シリンダ）の吸気通路とを２つの吸気マニホールド（たとえば第１吸気マニホールド４ａ及び第１吸気マニホールド４ｂ）に独立して接続したことにより、♯１シリンダのサブリフト中に♯１シリンダのＥＧＲガスが隣りの♯２シリンダ内に流入し、あるいは、♯４シリンダのサブリフト中に♯４シリンダのＥＧＲガスが隣りの♯３シリンダ内に流入する、という事態の発生を回避できる。

従って、内部ＥＧＲに伴う、隣り合うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避できることにより、隣り合うシリンダからのＥＧＲガスの混入に伴う燃焼速度の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のような内部ＥＧＲに伴う、隣り合うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避できることにより、シリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

図２は、本発明の第２実施例に係る４サイクルディーゼルエンジンにおける吸気装置のエンジン周りの配置を示す平面構成図（図１対応図）である。
この第２実施例においては、エンジン１００のクランク角を検出するクランク角センサ１３を設けるとともに、各シリンダ１の吸気枝管７に該吸気枝管７の吸気通路を開閉する吸気ダンパ１０及び該吸気ダンパ１０を駆動する吸気ダンパ駆動装置１１を設け、さらに前記クランク角センサ１３からのクランク角の検出値が入力されて、該クランク角の検出値に基づき前記吸気ダンパ駆動装置１１を駆動制御する吸気ダンパコントローラ１２を設けている。

そして、前記吸気ダンパコントローラ１２においては、クランク角に対する各シリンダの吸気ダンパ１０の開閉タイミングが設定され、前記クランク角センサ１３からのクランク角の検出値に基づき、検出クランク角に対応して吸気ダンパ駆動装置１１を介して吸気ダンパ１０を開閉せしめる。
即ち、前記吸気ダンパコントローラ１２においては、１つのシリンダ（たとえば♯１シリンダ）の吸気弁２がサブリフトＩｓ（図５参照）状態にあるとき、当該シリンダ（たとえば♯１シリンダ）の吸気枝管７の吸気通路を前記サブリフトＩｓの期間（図５におけるＩｓｏ〜Ｉｓｃ）中閉鎖あるいは微小量開放せしめるように前記吸気ダンパ駆動装置１１を介して吸気ダンパ１０を開閉制御する。
４は従来技術と同様な吸気マニホールドであり、該吸気マニホールド４に溜められた吸気を各吸気枝管７に分配する。
その他の構成は前記第１実施例（図１）と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。

かかる第２実施例によれば、吸気ダンパコントローラ１２によって、クランク角の検出値に基づき各シリンダ１の吸気枝管７（吸気通路）に設けた吸気ダンパ１０を、１つのシリンダ１（たとえば♯１シリンダ）の吸気弁２がサブリフトＩｓ状態にあるとき、当該シリンダ１の吸気枝管７（吸気通路）をサブリフト期間中閉鎖あるいは微小量開放せしめるので、当該シリンダ１における内部ＥＧＲ中に当該シリンダ１から吸気マニホールド４を通して、吸気弁２が主リフトＩｎ（図６参照）中の他のシリンダ（たとえば♯２シリンダ）にＥＧＲガスが流入するのを回避でき、該吸気弁２がサブリフト中のシリンダ１からのＥＧＲガスの混入に伴う燃焼速度の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のような内部ＥＧＲに伴うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避できることにより、シリンダ１間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

図３は、本発明の第３実施例に係る４サイクルディーゼルエンジンにおける吸気装置のエンジン周りの配置を示す平面構成図（図１対応図）である。
この第３実施例は、吸気行程時に、排気弁３を、図４の弁リフト線図に示されるように、排気行程時の排気弁主リフトＥｘとは離れて微小量サブリフトＥｓさせて、排気通路（排気ポート６及び排気枝管９）内の排気ガスの一部をシリンダ１の燃焼室内に還流して吸気に混入させる排気弁サブリフト方式の内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンを対象としており、８ａ及び８ｂは第１排気マニホールド及び第２排気マニホールドで、この第３実施例では、前記第１排気マニホールド８ａを♯１シリンダの排気枝管９及び♯４シリンダの排気枝管９に接続し、前記第２排気マニホールド８ｂを♯２シリンダの排気枝管９及び♯３シリンダの排気枝管９に接続している。
４は従来技術と同様な吸気マニホールドであり、該吸気マニホールド４に溜められた吸気を各吸気枝管７に分配する。

かかる第３実施例によれば、前記排気弁サブリフト方式の内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンにおいては、排気マニホールドを、排気弁３のサブリフト状態にある第１のシリンダ（たとえば♯１シリンダ及び♯２シリンダ）の排気通路（排気ポート６及び排気枝管９）と前記第１のシリンダにおける排気弁３のサブリフト時に排気弁３が閉弁している第２のシリンダ（たとえば♯４シリンダ及び♯３シリンダ）の排気通路とに接続される分割排気マニホールド（たとえば第１排気マニホールド８ａ及び第２排気マニホールド８ｂ）を複数個設けて構成したので、排気弁３のサブリフト時に、ＥＧＲガスが排気通路及び排気マニホールドを通して、排気弁３が開いている他のシリンダから流入するのを回避でき、かかるＥＧＲガスの混入に伴う燃焼速度のシリンダ１間の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のような内部ＥＧＲに伴うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避できることにより、シリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

本発明によれば、内部ＥＧＲに伴う、隣り合うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避して、かかるＥＧＲガスの混入によるシリンダ間における燃焼の不均一、排気温度のばらつき及び排気温度の過昇による不具合の発生を防止した内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンを提供できる。

本発明の第１実施例に係る４サイクルディーゼルエンジンにおける吸気装置のエンジン周りの配置を示す平面構成図である。 本発明の第２実施例に係る４サイクルディーゼルエンジンにおける吸気装置のエンジン周りの配置を示す平面構成図（図１対応図）である。 本発明の第３実施例に係る４サイクルディーゼルエンジンにおける吸気装置のエンジン周りの配置を示す平面構成図（図１対応図）である。 前記第１実施例における吸気制御弁の制御ブロック図（その１）である。 吸気弁サブリフト方式の内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルディーゼルエンジンの吸、排気弁タイミング線図である。 従来技術に係る４サイクルディーゼルエンジンの吸気装置のエンジン周りの配置を示す平面構成図である。

１ シリンダ
２ 吸気弁
３ 排気弁
４ 吸気マニホールド
４ａ 第１吸気マニホールド
４ｂ 第２吸気マニホールド
５ 吸気ポート
６ 排気ポート
７ 吸気枝管
８ 排気マニホールド
８ａ 第１排気マニホールド
８ｂ 第２排気マニホールド
９ 排気枝管
１０ 吸気ダンパ
１１ 吸気ダンパ駆動装置
１２ 吸気ダンパコントローラ
１３ クランク角センサ
１００ エンジン（４サイクルディーゼルエンジン）

Claims (5)

1. 吸気マニホールドを通した吸気を各シリンダの吸気通路のそれぞれに供給し、吸気弁の開弁により該吸気を各シリンダ内に供給するように構成された複数シリンダの４サイクルエンジンであって、排気行程時に、前記吸気弁を、吸気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて燃焼室内の燃焼ガスの一部を前記吸気通路に送り込み吸気に混入させ、該燃焼ガスを前記吸気弁の前記主リフトによる開弁時に燃焼室に還流する排気再循環システム（ＥＧＲシステム）を備えた４サイクルエンジンにおいて、
   前記吸気マニホールドを、前記吸気弁の前記サブリフト状態にある第１のシリンダの吸気通路と前記第１のシリンダにおける吸気弁の前記サブリフト時に吸気弁が閉弁している第２のシリンダの吸気通路とに接続された分割吸気マニホールドを複数個設け、
   吸気弁のサブリフト時にあるシリンダから前記吸気通路を介して吸気弁の主リフトにある他のシリンダへの流入を回避するように構成したことを特徴とする内部ＥＧＲシステム付き４サイクルエンジン。
2. 前記４サイクルエンジンは着火順序のシリンダが♯１→♯３→♯４→♯２である４シリンダの４サイクルエンジンであって、前記吸気マニホールドを、第１シリンダの吸気通路及び第４シリンダの吸気通路に接続された第１の分割吸気マニホールドと、第２シリンダの吸気通路及び第３シリンダの吸気通路に接続された第２の分割吸気マニホールドとによって構成したことを特徴とする請求項１記載の内部ＥＧＲシステム付き４サイクルエンジン。
3. 吸気マニホールドを通した吸気を各シリンダの吸気通路のそれぞれに供給し、吸気弁の開弁により該吸気を各シリンダ内に供給するように構成された複数シリンダの４サイクルエンジンであって、排気行程時に、前記吸気弁を、吸気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて燃焼室内の燃焼ガスの一部を前記吸気通路に送り込み吸気に混入させ、該燃焼ガスを前記吸気弁の前記主リフトによる開弁時に燃焼室に還流する排気再循環システム（ＥＧＲシステム）を備えた４サイクルエンジンにおいて、
   エンジンのクランク角を検出するクランク角センサを設けるとともに、各シリンダの吸気通路に該吸気通路を開閉する吸気ダンパを設け、さらに前記クランク角センサからのクランク角の検出値に基づき該吸気ダンパを開閉し、該吸気ダンパにより、吸気弁がサブリフト状態にあるシリンダの吸気通路をサブリフト期間中閉鎖あるいは微小量開放せしめる吸気ダンパコントローラをそなえ、吸気弁のサブリフト時にあるシリンダから前記吸気通路を介して吸気弁の主リフトにある他のシリンダへの流入を回避するように構成したことを特徴とする内部ＥＧＲシステム付き４サイクルエンジン。
4. 各シリンダからの排気ガスを排気通路を通して排気マニホールドに集合するように構成された複数シリンダの４サイクルエンジンであって、吸気行程時に、排気弁を、排気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて、排気通路内の排気ガスの一部を燃焼室内に還流して吸気に混入させる内部ＥＧＲシステム（排気再循環システム）を備えた４サイクルエンジンにおいて、
   前記排気マニホールドを、前記複数シリンダのうち、前記排気弁の前記サブリフト状態にある第１のシリンダの排気通路と前記第１のシリンダにおける排気弁のサブリフト時に排気弁が閉弁している第２のシリンダの排気通路とに接続された分割排気マニホールドを複数個設け、排気弁の主リフト時にあるシリンダから前記排気通路を介して排気弁のサブリフトにある他のシリンダへの流入を回避するように構成したことを特徴とする内部ＥＧＲシステム付き４サイクルエンジン。
5. 前記４サイクルエンジンは着火順序のシリンダが♯１→♯３→♯４→♯２である４シリンダの４サイクルエンジンであって、前記排気マニホールドを、第１シリンダの排気通路及び第４シリンダの排気通路に接続された第１の分割排気マニホールドと、第２シリンダの排気通路及び第３シリンダの排気通路に接続された第２の分割排気マニホールドとによって構成したことを特徴とする請求項４記載の内部ＥＧＲシステム付き４サイクルエンジン。

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