JP4930064B2 - Gas introduction device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
この発明は、複数の気筒を有する内燃機関の吸気通路に設けられた吸気マニホルドの各分岐管よりも吸気上流側に接続されて吸気とは別のガスを吸気通路に導入するガス導入通路を備える内燃機関のガス導入装置に関する。 The present invention includes a gas introduction passage that is connected to an intake upstream side of each branch pipe of an intake manifold provided in an intake passage of an internal combustion engine having a plurality of cylinders and introduces a gas different from intake air into the intake passage. The present invention relates to a gas introduction device for an internal combustion engine.
従来、この種の内燃機関のガス導入装置としては、例えば特許文献1に記載されたものがある。図4に、特許文献1に記載の装置も含め、こうしたガス導入装置として従来一般に採用されているブローバイガス導入装置の概要を示す。 Conventionally, as a gas introduction device of this type of internal combustion engine, for example, there is one described in Patent Document 1. FIG. 4 shows an outline of a blow-by gas introduction device that has been generally adopted as such a gas introduction device, including the device described in Patent Document 1.
図4に示されるように、内燃機関のブローバイガス導入装置104は、クランクケースと吸気通路2とを接続してクランクケース内に滞留するブローバイガスを吸気通路2に導入するためのブローバイガス導入通路41を備えている。こうしたブローバイガス導入装置104によれば、クランクケース内に滞留しているブローバイガスを吸気通路2に導入するとともに燃焼室にて混合気とともに燃焼させることができる。
ところで、こうしたブローバイガス導入装置104を備える内燃機関にあっては、ブローバイガスに含まれるオイル成分が吸気バルブに堆積することとなり、これに起因してバルブの開閉機能が低下することがある。また、このようなブローバイガス導入装置104にあっては通常、内燃機関のレイアウトの都合により、図4に示されるように、ブローバイガス導入通路41と吸気通路2との接続部42が、例えば吸気マニホルド20の各分岐管21A〜21Dのうち第1気筒#1に対応する分岐管21Aに最も近接した位置であって、第4気筒#4に対応する分岐管21Dから最も離間した位置に設けられる。このため、吸気マニホルド20の各分岐管21A〜21Dのうち、接続部42からの距離が近い分岐管ほどブローバイガスの導入量が多くなりやすく、接続部からの距離が遠い分岐管ほどブローバイガスの導入量が少なくなりやすい(導入量が多い順に、第1支管21A>第2支管21B>第3支管21C>第4支管21D)。こうしたブローバイガスが、特定の気筒、すなわち吸気マニホルド20の各分岐管21A〜21Dのうち、ブローバイガス導入通路41と吸気通路2との接続部42に対し最も近接した位置の第1分岐管21Aに対応する第1気筒#1に偏って多く導入されると、当該第1気筒#1に設けられた吸気バルブへのオイル成分の堆積量が他の気筒#2〜#4に設けられた吸気バルブに比べて多くなり、当該吸気バルブの機能が他の吸気バルブに比べて大きく低下してしまうことが懸念される。
By the way, in an internal combustion engine provided with such a blow-by
なお、吸気通路に導入されるガスが上記特定の気筒に偏って多く導入されることに起因するこうした問題はブローバイガス導入装置に限られるものではなく、内燃機関の燃料タンク内に滞留する蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料導入装置や、内燃機関の排気を吸気通路に導入する排気導入装置など、複数の気筒を有する内燃機関の吸気通路のうち吸気マニホルドの各分岐管よりも吸気上流側に接続されて吸気とは別のガスを吸気通路に導入するガス導入通路を備える内燃機関のガス導入装置においては概ね共通したものとなっている。 Note that such a problem caused by a large amount of gas introduced into the intake passage being biased to the specific cylinder is not limited to the blow-by gas introduction device, but the evaporated fuel that remains in the fuel tank of the internal combustion engine. Of the intake manifold of the internal combustion engine having a plurality of cylinders, such as an evaporative fuel introduction device that introduces exhaust gas into the intake passage and an exhaust introduction device that introduces exhaust gas from the internal combustion engine into the intake passage. The gas introduction device of the internal combustion engine having a gas introduction passage that is connected to the gas passage and introduces a gas different from the intake air into the intake passage is generally common.
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の気筒を有する内燃機関の吸気通路に設けられた吸気マニホルドの各分岐管よりも吸気上流側に接続されて吸気とは別のガスを吸気通路に導入するガス導入通路を備える内燃機関のガス導入装置において、ガス導入装置によって導入されるガスが、ガス導入通路と吸気通路との接続部に最も近接する分岐管に対応した気筒に偏って多く導入されることを抑制することのできる内燃機関のガス導入装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to connect intake air upstream of each branch pipe of an intake manifold provided in an intake passage of an internal combustion engine having a plurality of cylinders. In the gas introduction device of the internal combustion engine having a gas introduction passage for introducing another gas into the intake passage, the gas introduced by the gas introduction device is in a branch pipe closest to the connection portion between the gas introduction passage and the intake passage. An object of the present invention is to provide a gas introduction device for an internal combustion engine that can suppress the introduction of a large amount in a corresponding cylinder.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、複数の気筒を有する内燃機関の吸気通路に設けられた吸気マニホルドの各分岐管よりも吸気上流側に接続される各分岐管で共通のガス導入通路を備え、同ガス導入通路を通じて吸気とは別のガスを吸気通路に導入する内燃機関のガス導入装置において、前記ガス導入通路に設けられて前記ガスの導入を制御する制御バルブを備え、前記制御バルブは特定の開弁期間を除き閉弁状態とされ、その特定の開弁期間には、前記吸気マニホルドの各分岐管のうち、前記ガス導入通路と前記吸気通路との接続部に対し最も近接した位置の分岐管に対応する気筒の吸気バルブが開弁状態から閉弁状態に移行した直後の所定期間が含まれることをその要旨とする。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
The invention of claim 1 is provided with a common gas inlet passage at the branch pipes that are connected to the intake upstream side of the branch pipes of an intake manifold provided in an intake passage of an internal combustion engine having a plurality of cylinders, the gas introduction device for an internal combustion engine you introduced into the intake passage a different gas from the intake through the gas introduction passage, provided in the gas introduction passage includes a control valve for controlling the introduction of the gas, the control valve The valve is closed except for a specific valve opening period, and in the specific valve opening period, a position closest to the connection part between the gas introduction passage and the intake passage among the branch pipes of the intake manifold. The gist of the invention is that it includes a predetermined period immediately after the intake valve of the cylinder corresponding to the branch pipe shifts from the open state to the closed state.
内燃機関のピストンが吸気バルブの開弁中に下動すると、気筒内に負圧が発生し、これにより吸気通路の吸気が気筒内に引き込まれる。そして、吸気バルブが閉弁すると、同吸気バルブ近傍にまで引き込まれた吸気は、その閉弁した吸気バルブに衝突することによりその流れを変えられて吸気ポートから吸気マニホルドの分岐管を介してその集合部へと逆流するようになる。 When the piston of the internal combustion engine moves down while the intake valve is open, negative pressure is generated in the cylinder, and the intake air in the intake passage is drawn into the cylinder. When the intake valve is closed, the intake air drawn to the vicinity of the intake valve is changed in flow by colliding with the closed intake valve, and the intake port is changed through the branch pipe of the intake manifold. It will come back to the gathering part.
上記構成によれば、ガス導入装置の制御バルブは特定の開弁期間を除き閉弁状態とされ、その特定の開弁期間には、吸気マニホルドの各分岐管のうち、ガス導入通路と吸気通路との接続部に対し最も近接した位置の分岐管に対応する気筒の吸気バルブが開弁状態から閉弁状態に移行した直後の所定期間、すなわち当該分岐管において吸気の逆流が発生する期間が含まれるようにしているため、ガス導入通路と吸気通路との接続部を通じて吸気通路に導入されたガスは、同接続部に最も近接した位置の分岐管において生じている吸気の逆流の影響を受けて吸気マニホルドの集合部内に拡散される。そして、このように集合部内に拡散されたガスは、吸気上流側からの吸気と混合され、吸気マニホルドの各分岐管から各気筒へと導入されるようになる。このため、ガス導入装置によって導入されるガスが、特定の気筒、すなわち吸気マニホルドの各分岐管のうち、ガス導入通路と吸気通路との接続部に対し最も近接した位置の分岐管に対応する気筒に偏って多く導入されることを抑制することができるようになる。 According to the above-described configuration, the control valve of the gas introduction device is closed except for a specific valve opening period, and during the specific valve opening period , the gas introduction passage and the intake passage among the branch pipes of the intake manifold. Includes a predetermined period immediately after the intake valve of the cylinder corresponding to the branch pipe located closest to the connection with the transition from the open state to the closed state, that is, a period in which a backflow of intake air occurs in the branch pipe due to the way the gas introduced into the intake passage through the connecting portion between the gas introduction passage and the intake passage is influenced by the back flow of intake air occurring in the branch pipe of the position closest to the connecting portion It diffuses into the collection of intake manifolds. The gas diffused in the collecting portion in this way is mixed with the intake air from the intake upstream side and introduced into each cylinder from each branch pipe of the intake manifold. Therefore, the gas introduced by the gas introduction device corresponds to a specific cylinder, that is, a cylinder corresponding to the branch pipe closest to the connection portion between the gas introduction passage and the intake passage among the branch pipes of the intake manifold. Therefore, it is possible to suppress the introduction of a large amount in the meantime.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関のガス導入装置において、前記制御バルブを前記所定期間に開弁状態とするに際し、同制御バルブを前記吸気バルブが閉弁状態となる直前に開弁することをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the gas introduction device for an internal combustion engine according to the first aspect, when the control valve is opened during the predetermined period, the control valve is set so that the intake valve is closed. The gist is that the valve is opened immediately before.
同構成によれば、吸気バルブの閉弁状態となる直前、すなわち、吸気バルブが開弁しており吸気マニホルド及び吸気ポートの吸気が気筒に向けて引き込まれるときから制御バルブが開弁されるため、ガス導入通路のガスを、吸気を引き込む力を利用して吸気通路により多く導入することができる。そして、このように導入したガスを、吸気バルブが閉弁した後においては、吸気ポートから吸気マニホルドの分岐管を介してその集合部に逆流する吸気により吸気マニホルドの集合部内に拡散させることができる。 According to this configuration, the control valve is opened immediately before the intake valve is closed, that is, from when the intake valve is open and intake air in the intake manifold and intake port is drawn toward the cylinder. The gas in the gas introduction passage can be introduced more into the intake passage using the force for drawing in the intake air. Then, after the intake valve is closed, the gas introduced in this way can be diffused into the intake manifold collection portion by the intake air flowing back to the collection portion through the intake manifold branch pipe. .
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の内燃機関のガス導入装置において、前記特定の開弁期間には、前記吸気バルブが閉弁状態から開弁状態に移行する直前から直後までの所定期間がさらに含まれることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the gas introduction device for an internal combustion engine according to the first or second aspect, the intake valve starts immediately before the intake valve shifts from the closed state to the open state during the specific valve opening period. The gist is that it further includes a predetermined period until immediately after .
吸気バルブが開弁し始めた直後は、気筒内の圧力が吸気ポート内の圧力よりも高い状態となっていることから、吸気ポートから吸気マニホルドの分岐管を介してその集合部に吸気が一時的に逆流する。 Immediately after the intake valve starts to open, the pressure in the cylinder is higher than the pressure in the intake port, so that the intake air is temporarily supplied from the intake port to the collecting portion via the branch pipe of the intake manifold. In reverse.
上記構成によれば、前記特定の開弁期間には、吸気マニホルドの各分岐管のうち、ガス導入通路と吸気通路との接続部に対し最も近接した位置の分岐管に対応する気筒に設けられた吸気バルブが閉弁状態から開弁状態に移行する直前から直後までの所定期間がさらに含まれることから、上述した吸気バルブの開弁直後に生じる吸気の逆流により、吸気マニホルドの集合部内においてガスを拡散させることができる。このため、請求項1に記載の発明の効果に加えて、当該分岐管において生じる吸気の逆流を利用して吸気を拡散させることのできる期間を更に確保することができ、より多くのガスを各気筒に導入することができるようになる。その結果、ガス導入装置によって導入されるガス量を確保しつつ、同ガス量が上記特定の気筒に偏って多く導入されることを抑制することができるようになる。 According to the above configuration, during the specific valve opening period, among the branch pipes of the intake manifold, the cylinders corresponding to the branch pipes closest to the connection portion between the gas introduction passage and the intake passage are provided. In addition, a predetermined period from immediately before to immediately after the intake valve is changed from the closed state to the open state is further included. Can be diffused. For this reason, in addition to the effect of the invention described in claim 1, it is possible to further secure a period during which the intake air can be diffused by utilizing the backflow of the intake air generated in the branch pipe, and more gas can be It can be introduced into the cylinder. As a result, while ensuring the amount of gas introduced by the gas introduction device, it is possible to suppress the introduction of a large amount of the same gas to the specific cylinder.
クランクケース内に滞留するブローバイガスを吸気通路に導入するブローバイガス導入装置を備える内燃機関にあっては、ブローバイガスに含まれるオイル成分が吸気バルブに堆積することでその開閉機能が低下する。また、こうしたブローバイガスが、特定の気筒、すなわち吸気マニホルドの各分岐管のうち、ガス導入通路と吸気通路との接続部に対し最も近接した位置の分岐管に対応する気筒に偏って多く導入されると、当該特定の気筒に設けられた吸気バルブへのオイル成分の堆積量が他の気筒に設けられた吸気バルブに比べて多くなり、当該吸気バルブの機能が他の吸気バルブに比べて大きく低下してしまうことが懸念される。 In an internal combustion engine equipped with a blow-by gas introduction device that introduces blow-by gas staying in the crankcase into the intake passage, an oil component contained in the blow-by gas is accumulated in the intake valve, so that its opening / closing function is lowered. Further, a large amount of such blow-by gas is biased into a specific cylinder, that is, a cylinder corresponding to the branch pipe closest to the connection portion between the gas introduction passage and the intake passage among the branch pipes of the intake manifold. Then, the amount of oil component deposited on the intake valve provided in the specific cylinder is larger than that of the intake valve provided in other cylinders, and the function of the intake valve is larger than that of other intake valves. We are anxious about it falling.
この点、請求項4に記載の発明によるように、内燃機関のクランクケース内に滞留しているブローバイガスを吸気通路に導入するブローバイガス導入装置に対し請求項1〜3のいずれか一項に記載の発明を適用すれば、ブローバイガスのオイル分が堆積することにより、上記特定の吸気バルブの機能が他の吸気バルブに比べて大きく低下することを抑制することができるようになる。
In this regard, according to the invention described in
燃料タンク内に滞留する蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料導入装置を備える内燃機関にあっては、蒸発燃料が、特定の気筒、すなわち吸気マニホルドの各分岐管のうち、ガス導入通路と吸気通路との接続部に対し最も近接した位置の分岐管に対応する気筒に偏って多く導入されると、気筒毎に空燃比のばらつきが生じることとなり、これにより例えば機関回転速度の変動が生じることが懸念される。 In an internal combustion engine equipped with an evaporative fuel introduction device that introduces evaporative fuel staying in a fuel tank into an intake passage, the evaporative fuel is a specific cylinder, i.e., a gas introduction passage and an intake air in each branch pipe of an intake manifold. If a large number of cylinders corresponding to the branch pipes closest to the connection with the passage are introduced to the cylinder, variations in the air-fuel ratio will occur among the cylinders, resulting in fluctuations in engine speed, for example. Is concerned.
この点、請求項5に記載の発明によるように、内燃機関の燃料タンク内に滞留する蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料導入装置に対し請求項1〜4のいずれか一項に記載の発明を適用すれば、気筒毎の空燃比のばらつきやこれに起因する機関回転速度の変動を抑制することができる。 In this regard, according to the fifth aspect of the present invention, the evaporative fuel introduction device that introduces the evaporative fuel staying in the fuel tank of the internal combustion engine into the intake passage is described in any one of the first to fourth aspects. By applying the invention, it is possible to suppress variations in the air-fuel ratio among the cylinders and fluctuations in the engine rotational speed due to the variations.
内燃機関の排気を吸気通路に導入するEGRガス導入装置を備える内燃機関にあっては、排気が、特定の気筒、すなわち吸気マニホルドの各分岐管のうち、ガス導入通路と吸気通路との接続部に対し最も近接した位置の分岐管に対応する気筒に偏って多く導入されると、それ以外の気筒に導入される排気の量を十分に確保することができず、内燃機関全体におけるNOx排出量が増大するといった排気性状の悪化を招くこととなる。 In an internal combustion engine equipped with an EGR gas introduction device that introduces exhaust gas from an internal combustion engine into an intake passage, the exhaust gas is connected to a specific cylinder, that is, a connection portion between the gas introduction passage and the intake passage among the branch pipes of the intake manifold. If a large amount of the exhaust gas is introduced to the cylinders corresponding to the branch pipes closest to the exhaust pipe, the amount of exhaust gas introduced into the other cylinders cannot be sufficiently secured, and the NOx emission amount in the entire internal combustion engine is reduced. As a result, the exhaust properties deteriorate.
この点、請求項6に記載の発明によるように、内燃機関の排気を吸気通路に導入するEGRガス導入装置に対し請求項1〜5のいずれか一項に記載の発明を適用すれば、上述したような排気性状の悪化を抑制することができるようになる。 In this regard, if the invention according to any one of claims 1 to 5 is applied to an EGR gas introduction device that introduces exhaust gas from an internal combustion engine into an intake passage as in the invention described in claim 6, Such deterioration of exhaust properties can be suppressed.
以下、この発明にかかるガス導入装置を直列4気筒の内燃機関に搭載されたブローバイガス導入装置として具体化した一実施の形態について図1及び図2に基づき説明する。
図1は、この実施の形態のブローバイガス導入装置についてその概略構成を示したブロック図である。
Hereinafter, an embodiment in which the gas introducing device according to the present invention is embodied as a blow-by gas introducing device mounted on an in-line four-cylinder internal combustion engine will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the blow-by gas introducing device of this embodiment.
同図1に示されるように、内燃機関の吸気通路2には、吸気上流側から順に、スロットルボディ23、及び吸気マニホルド20が設けられている。このうちスロットルボディ23には、その開度に応じて吸気を調量するスロットルバルブ24が設けられている。また、吸気マニホルド20は、スロットルボディ23に接続されるとともにサージタンクとしての機能を有する集合部22、及び同集合部22から分岐して内燃機関の各気筒#1〜#4に連通される各分岐管21A〜21Dを備えている。また、これら各分岐管21A〜21Dの吸気下流側には、これらと各気筒#1〜#4とを接続する吸気ポートがそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 1, the
ブローバイガス導入装置4は、内燃機関のクランクケースと吸気マニホルド20の集合部22とを接続するブローバイガス導入通路41を通じてクランクケース内に滞留するブローバイガスを吸気通路2に導入する。吸気通路2に導入されたブローバイガスは混合気と共に燃焼された後に排気通路に排出される。ここで、ブローバイガス導入通路41と集合部22との接続部42は、各分岐管21A〜21Dのうち第1分岐管21Aに対し最も近接した位置に形成されており、同接続部42と各分岐管21A〜21Dとの距離は、第1分岐管21A、第2分岐管21B、第3分岐管21C、第4分岐管21Dの順で長くなる。
The blow-by
ブローバイガス導入通路41には、ブローバイガスの導入を制御する制御バルブ43が設けられており、同制御バルブ43は電子制御装置44の駆動信号に基づいて開閉制御される。
The blow-by
電子制御装置44は、クランクシャフトの近傍に設けられたクランク角センサ45から出力される検出信号に基づいてクランク角CAを検出するとともに、このクランク角CAに基づいて制御バルブ43の開閉制御を行う。
The
次に、電子制御装置44を通じて行われる制御バルブ43の開閉制御について図2を参照して詳細に説明する。
図2は、(a)第1気筒#1に設けられた吸気バルブの開閉状態、(b)同第1気筒#1に接続される吸気ポートにおける吸気の質量流量の変化速度、(c)制御バルブ43の開閉状態と、クランク角CAとの関係を合わせ示したタイミングチャートである。
Next, the opening / closing control of the
FIG. 2 shows (a) the opening / closing state of an intake valve provided in the first cylinder # 1, (b) the change rate of the mass flow rate of intake air in the intake port connected to the first cylinder # 1, and (c) control. 6 is a timing chart showing the relationship between the open / closed state of the
同図2(a)に示されるように、第1気筒#1の吸気バルブは、期間t2〜t6においては開弁状態となり、それ以外の期間においては閉弁状態となる。
ここで、図2(b)に示されるように、第1気筒#1の吸気バルブが開弁し始めた直後の期間t2〜t4においては、第1気筒#1内の圧力が、吸気ポート内の圧力よりも高い状態となっていることから、吸気は吸気ポートから吸気マニホルド20の分岐管21Aを介して集合部22に逆流するようになる(図1にその吸気の流れを矢印bにて示す)。
As shown in FIG. 2A, the intake valve of the first cylinder # 1 is opened during the period t2 to t6, and is closed during the other periods.
Here, as shown in FIG. 2B, in the period t2 to t4 immediately after the intake valve of the first cylinder # 1 starts to open, the pressure in the first cylinder # 1 is increased in the intake port. Therefore, the intake air flows backward from the intake port to the collecting
また、第1気筒#1のピストンが吸気バルブの開弁中に下動する際には、第1気筒#1内に負圧が発生し、これにより吸気通路2内の吸気が第1気筒#1内に引き込まれる(図1にその吸気の流れを矢印aにて示す)。そして、図2(b)に示されるように、吸気バルブの閉弁後の期間t6〜t7には、吸気マニホルド20の第1分岐管21A及び吸気ポートにおいて吸気上流側からそれまでに引き込まれてきた吸気は、閉弁した吸気バルブに衝突することによりその流れを変えられて吸気ポートから第1分岐管21Aを通じて集合部22へと逆流するようになる(図1にその吸気の流れを矢印bにて示す)。
Further, when the piston of the first cylinder # 1 moves down while the intake valve is opened, a negative pressure is generated in the first cylinder # 1, so that the intake air in the
この実施の形態では、図2(c)に示されるように、第1気筒#1の吸気バルブが開弁状態となる直前のタイミングt1に制御バルブ43を開弁させるとともに、上述した吸気の逆流が発生する期間t2〜t4に含まれるタイミングt3に閉弁させるようにしている。すなわち、吸気の逆流が消滅して吸気が集合部22から分岐管21Aに流れ始めるようになるタイミングt4よりも前のタイミングt3に制御バルブ43を閉弁するようにしている。これにより、集合部22から分岐管21Aに流れ始めた吸気とともにブローバイガスが第1気筒#1に導入されることを抑制するようにしている。また、制御バルブ43を、第1気筒#1の吸気バルブが閉弁状態となる直前のタイミングt5に開弁させるとともに、吸気ポート及び吸気マニホルドに発生した吸気の逆流が消滅するタイミングt7に閉弁させるようにしている。
In this embodiment, as shown in FIG. 2 (c), the
以上説明したこの実施の形態にかかるブローバイガス導入装置によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
(1)第1気筒#1の吸気バルブが開弁状態から閉弁状態に移行した直後の所定期間t6〜t7に、制御バルブ43を開弁状態とすることとした。これにより、ブローバイガス導入通路41と吸気通路2との接続部42を通じて吸気通路2に導入されたブローバイガスは、同接続部42に最も近接した位置の第1分岐管21Aにおいて生じている吸気の逆流の影響を受け、吸気マニホルド20の集合部22内に拡散される。そして、このように集合部22内に拡散されたガスは、吸気上流側からの吸気と混合され、吸気マニホルド20の各分岐管21A〜21Dから各気筒#1〜#4へと導入されるようになる。このため、ブローバイガス導入装置4によって導入されるガスが、特定の気筒、すなわち吸気マニホルド20の各分岐管21A〜21Dのうち、ブローバイガス導入通路41と吸気通路2との接続部42に対し最も近接した位置の第1分岐管21Aに対応する第1気筒#1に偏って多く導入されることを抑制することができるようになる。その結果、ブローバイガスのオイル分が堆積することにより、上記特定の吸気バルブの機能が他の吸気バルブに比べて大きく低下することを抑制することができるようになる。
According to the blow-by gas introducing device according to this embodiment described above, the effects listed below can be obtained.
(1) The
(2)制御バルブ43を上記期間t6〜t7に開弁状態とするに際し、同制御バルブ43を第1気筒#1の吸気バルブが閉弁状態となる直前のタイミングt5に開弁することとした。これにより、吸気バルブの閉弁状態となる直前、すなわち、吸気バルブが開弁しており吸気マニホルド20及び吸気ポートの吸気が第1気筒#1に向けて引き込まれるときから制御バルブ43が開弁される。このため、ブローバイガス導入通路41のブローバイガスを、吸気を引き込む力を利用して吸気通路2に多く導入することができる。そして、このように導入したガスを、吸気バルブが閉弁した後の期間t6〜t7においては、吸気ポートから吸気マニホルド20の第1分岐管21Aを介してその集合部22に逆流する吸気により吸気マニホルド20の集合部22内に拡散させることができる。
(2) When the
(3)第1気筒#1の吸気バルブが閉弁状態から開弁状態に移行した直後の期間t2〜t3にも制御バルブ43を開弁状態とすることとした。これにより上述した吸気バルブの開弁直後に生じる吸気の逆流により、吸気マニホルド20の集合部22内においてブローバイガスを拡散させることができる。このため、上記効果の期間t3〜t4に加えて、第1分岐管21Aにおいて生じる吸気の逆流を利用して吸気を拡散させることのできる期間を更に確保することができ、より多くのブローバイガスを各気筒#1〜#4に導入することができるようになる。その結果、ブローバイガス導入装置4によって導入されるブローバイガス量を確保しつつ、同ブローバイガス量が第1気筒#1に偏って多く導入されることを抑制することができるようになる。
(3) The
(4) 上述した吸気の逆流が発生する期間t2〜t4に含まれるタイミングt3、すなわち吸気の逆流が消滅して吸気が集合部22から分岐管21Aに流れ始めるようになるタイミングt4よりも前のタイミングt3に制御バルブ43を閉弁させることとした。これにより、集合部22から分岐管21Aに流れ始めた吸気とともにブローバイガスが第1気筒#1に導入されることを抑制することができる。
(4) Timing t3 included in the period t2 to t4 during which the intake backflow occurs, that is, before the timing t4 at which the intake backflow disappears and the intake air starts to flow from the collecting
なお、この発明にかかる内燃機関のガス導入装置は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。 Note that the gas introduction device for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and can be implemented as, for example, the following forms appropriately modified.
・上記実施の形態のように、第1気筒#1の吸気バルブが閉弁状態となる直前のタイミングt5から吸気ポート及び吸気マニホルドに発生した吸気の逆流が消滅するタイミングt7までの期間t5〜t7に加えて、上述した吸気バルブの開弁直後に吸気の逆流が生じる期間t2〜t3に制御バルブ43を開弁状態とすることが、より多くのブローバイガスを導入する上では望ましい。しかし、必要な量のブローバイガスを導入することができるのであれば、期間t2〜t3において制御バルブ43を開弁状態としなくともよい。すなわち、期間t5〜t7においてのみ制御バルブ43を開弁状態とするようにしてもよい。また、更に多くのブローバイガスを導入する必要がある場合には、制御バルブ43をタイミングt1よりも早いタイミングで開弁するようにすればよい。
As in the above embodiment, the period from the timing t5 immediately before the intake valve of the first cylinder # 1 is closed to the timing t7 at which the backflow of the intake air generated in the intake port and the intake manifold disappears, t5 to t7 In addition, in order to introduce more blow-by gas, it is desirable to open the
・上記実施の形態では、第1気筒#1の吸気バルブが閉弁状態となる直前のタイミングt5に制御バルブ43を開弁しているが、制御バルブ43の開弁タイミングはこれに限られるものではない。吸気バルブが閉弁状態となる直前には、吸気バルブが開いていることから吸気マニホルド及び吸気ポートの吸気が気筒に向けて引き込まれることとなるが、例えば分岐管及び吸気ポートの全長が長い場合には、これら分岐管及び吸気ポートに引き込まれた吸気は、その後に逆流が生じたとしても集合部まで戻りにくくなり、同集合部内において拡散されにくくなる。この点、例えば図3に示すように、吸気ポート及び吸気マニホルド20に吸気の逆流が発生し始めるタイミングt6に制御バルブ43を開弁するようにすれば、分岐管及び吸気ポートの全長が長い場合であれ、吸気バルブが閉弁状態となる直前に吸気マニホルド及び吸気ポートの吸気が気筒に向けて引き込まれることに起因する上記問題の発生を抑制することができるようになる。
In the above embodiment, the
要するに、ガス導入通路に設けられてガスの導入を制御する制御バルブを備え、吸気マニホルドの各分岐管のうち、ガス導入通路と吸気通路との接続部に対し最も近接した位置の分岐管に対応する気筒の吸気バルブが開弁状態から閉弁状態に移行した直後の所定期間に、制御バルブを開弁状態とするものであればよい。 In short, a control valve is provided in the gas introduction passage to control the introduction of gas, and corresponds to the branch pipe closest to the connection between the gas introduction passage and the intake passage among the branch pipes of the intake manifold. What is necessary is just to make a control valve open in the predetermined period immediately after the intake valve of the cylinder to perform changes from a valve-opening state to a valve-closing state.
・上記実施の形態では、内燃機関のガス導入装置として、内燃機関のクランクケース内に滞留するブローバイガスを吸気通路2に導入するブローバイガス導入装置4について例示したが、ガス導入装置はこれに限られるものではない。
In the above embodiment, the blow-by
例えば、燃料タンク内に滞留する蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料導入装置を備える内燃機関にあっては、蒸発燃料が、特定の気筒、すなわち吸気マニホルドの各分岐管のうち、ガス導入通路と吸気通路との接続部に対し最も近接した位置の分岐管に対応する気筒に偏って多く導入されると、気筒毎に空燃比のばらつきが生じることとなり、これにより例えば機関回転速度の変動が生じることが懸念される。この点、内燃機関の燃料タンク内に滞留する蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料導入装置に対しこの発明を適用すれば、気筒毎の空燃比のばらつきやこれに起因する機関回転速度の変動を抑制することができる。 For example, in an internal combustion engine equipped with an evaporative fuel introduction device that introduces evaporative fuel staying in a fuel tank into an intake passage, the evaporative fuel is a gas introduction passage in a particular cylinder, that is, each branch pipe of the intake manifold. If a large number of cylinders corresponding to the branch pipes closest to the connection portion between the air intake and the intake passage are introduced to the cylinder, the air-fuel ratio varies from cylinder to cylinder. I am concerned that it will occur. In this regard, if the present invention is applied to an evaporative fuel introduction device that introduces evaporative fuel that stays in a fuel tank of an internal combustion engine into an intake passage, variations in air-fuel ratio among cylinders and fluctuations in engine rotation speed caused by the variation will occur Can be suppressed.
また、内燃機関の排気を吸気通路に導入するEGRガス導入装置を備える内燃機関にあっては、排気が、特定の気筒、すなわち吸気マニホルドの各分岐管のうち、ガス導入通路と吸気通路との接続部に対し最も近接した位置の分岐管に対応する気筒に偏って多く導入されると、それ以外の気筒に導入される排気の量を十分に確保することができず、内燃機関全体におけるNOx排出量が増大するといった排気性状の悪化を招くこととなる。この点、内燃機関の排気を吸気通路に導入するEGRガス導入装置に対しこの発明を適用すれば、上述したような排気性状の悪化を抑制することができるようになる。 Further, in an internal combustion engine equipped with an EGR gas introduction device that introduces exhaust gas from the internal combustion engine into the intake passage, the exhaust gas is a specific cylinder, that is, among each branch pipe of the intake manifold, the gas introduction passage and the intake passage. If a large amount of the exhaust gas is introduced into the cylinder corresponding to the branch pipe closest to the connecting portion, the exhaust amount introduced into the other cylinders cannot be sufficiently secured, and NOx in the entire internal combustion engine is reduced. The exhaust property will be worsened such that the amount of discharge increases. In this regard, if the present invention is applied to an EGR gas introduction device that introduces exhaust gas from an internal combustion engine into an intake passage, it is possible to suppress the deterioration of exhaust properties as described above.
要するに、複数の気筒を有する内燃機関の吸気通路に設けられた吸気マニホルドの各分岐管よりも吸気上流側に接続されて吸気とは別のガスを吸気通路に導入するガス導入通路を備えるものであればよい。 In short, it is provided with a gas introduction passage that is connected to the intake upstream side of each branch pipe of the intake manifold provided in the intake passage of the internal combustion engine having a plurality of cylinders and introduces a gas different from the intake air into the intake passage. I just need it.
2…吸気通路、20…吸気マニホルド、21A〜21D…分岐管、22…集合部、23…スロットルボディ、24…スロットルバルブ、4,104…ブローバイガス導入装置、41…ブローバイガス導入通路、42…接続部、43…制御バルブ、44…電子制御装置、45…クランク角センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ガス導入通路に設けられて前記ガスの導入を制御する制御バルブを備え、
前記制御バルブは特定の開弁期間を除き閉弁状態とされ、その特定の開弁期間には、前記吸気マニホルドの各分岐管のうち、前記ガス導入通路と前記吸気通路との接続部に対し最も近接した位置の分岐管に対応する気筒の吸気バルブが開弁状態から閉弁状態に移行した直後の所定期間が含まれる
ことを特徴とする内燃機関のガス導入装置。 With a common gas inlet passage at each branch pipe that is connected to the intake upstream side of the branch pipes of an intake manifold provided in an intake passage of an internal combustion engine having a plurality of cylinders, separate from the intake through the gas introduction passage in the gas the gas introduction device for an internal combustion engine introduced into the intake passage,
A control valve provided in the gas introduction passage for controlling the introduction of the gas;
The control valve is in a closed state except for a specific valve opening period. During the specific valve opening period, a connection portion between the gas introduction passage and the intake passage is connected to each branch pipe of the intake manifold. A gas introduction device for an internal combustion engine, including a predetermined period immediately after an intake valve of a cylinder corresponding to a branch pipe at the closest position shifts from an open state to a closed state.
前記制御バルブを前記所定期間に開弁状態とするに際し、同制御バルブを前記吸気バルブが閉弁状態となる直前に開弁する
ことを特徴とする内燃機関のガス導入装置。 The gas introduction device for an internal combustion engine according to claim 1,
A gas introduction device for an internal combustion engine, wherein when the control valve is opened during the predetermined period, the control valve is opened immediately before the intake valve is closed.
前記特定の開弁期間には、前記吸気バルブが閉弁状態から開弁状態に移行する直前から直後までの所定期間がさらに含まれる
ことを特徴とする内燃機関のガス導入装置。 The gas introduction device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The specific valve opening period further includes a predetermined period from immediately before to immediately after the intake valve shifts from the closed state to the opened state.
前記ガス導入装置は、内燃機関のクランクケース内に滞留するブローバイガスを吸気通路に導入するブローバイガス導入装置である
ことを特徴とする内燃機関のガス導入装置。 The gas introduction device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The gas introduction device for an internal combustion engine, wherein the gas introduction device is a blow-by gas introduction device for introducing blow-by gas staying in a crankcase of the internal combustion engine into an intake passage.
前記ガス導入装置は、内燃機関の燃料タンク内に滞留する蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料導入装置である
ことを特徴とする内燃機関のガス導入装置。 The gas introduction device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
The gas introduction device for an internal combustion engine, wherein the gas introduction device is an evaporative fuel introduction device for introducing evaporative fuel staying in a fuel tank of the internal combustion engine into an intake passage.
前記ガス導入装置は、内燃機関の排気を吸気通路に導入するEGRガス導入装置である
ことを特徴とする内燃機関のガス導入装置。 In the gas introducing device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
The gas introduction device for an internal combustion engine, wherein the gas introduction device is an EGR gas introduction device for introducing exhaust gas of the internal combustion engine into an intake passage.
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