JP4962306B2 - 内燃機関の吸気装置および吸気方法 - Google Patents
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Description
前記還流ガス通路から前記吸気通路へのガス導入口を、該吸気通路の前記コレクタからの吸気導入口近傍と、前記吸気通路の下向きに屈曲する部分より下流側とに設ける。
機関の全開を含む高出力領域で前記吸気通路の吸気導入口近傍のガス導入口を開通させ、前記領域以外の機関停止を含む低出力領域で前記吸気通路下流側のガス導入口を開通させる。
V型6気筒内燃機関(エンジン)1のシリンダヘッド2内に形成した各気筒の燃焼室3に至る吸気ポート4入口には、吸気通路5を接続してある。これら各吸気通路5は、それぞれ斜め上方に延び、最上部で湾曲して反対側の気筒群バンクに向かって水平に延び、上流端部で斜め下方に湾曲するように形成してある。
前記コレクタ6の気筒配列方向の一端部側には、上流側の吸気管7を接続している。該吸気管7には、上流側からエアクリーナ、吸入空気量を調節するスロットルバルブ等(いずれも図示せず)を介装してある。
上記構成を有した吸気装置において、ブローバイガスを吸気通路4内に還流する装置を、以下のように構成する。
前記ガス導入口切換弁12は、図3に示すように、連結配管11を、ブローバイ通路8上流側と下流側とに選択的に連通させることにより、上流側のガス導入口9と、下流側のガス導入口10と、を選択的に開通させるように構成してある。なお、エンジン停止の非通電時は、下流側のガス導入口10と開通するように設定する。
ステップS1では、前記エンジン回転速度Ne、エンジン負荷Tを読み込む。
ステップS2では、現在のエンジン運転状態が、図5(A)のマップに示した、全開を含む高出力領域Aであるか、それ以外のエンジン停止を含む低出力領域Bであるかを判別する。
これにより、連結配管11は、各ブローバイバス通路8の上流側と連通し、ブローバイガスは、上流側のガス導入口9からのみ吸気通路5内に流入し、吸気ポート4を経て各気筒の燃焼室3内に流入し、ブローバイバス中の燃料成分が燃焼する。
また、図9に示す第3実施形態のように、左右バンク毎に、1本ずつの連結配管21を、反対側のバンクから延びてくる吸気通路5の上流側のガス導入口9に、電磁駆動式のガス導入口切換弁22を介して接続する構成としてもよい。
なお、図8、図10いずれも、エンジン停止の非通電時は、下流側のガス導入口10と開通するように設定する。
図11は、第4の実施形態を示す。
前記2つの分岐部5A,5Bの分岐点には、これら分岐路5A,5Bを選択的に開通させる分岐路切換弁31を設ける。該分岐路切換弁31は、電動アクチュエータ32によって駆動する。
前記上流側のガス導入口9B形成箇所のブローバイガス通路8上側に、電磁駆動式のガス導入口切換弁33を介して連結配管11を接続する。
弁体が連結配管11の軸方向(ブローバイガス通路の軸方向と直交する方向)に移動するように配設し、連結配管11が、同図(B)の弁体位置では長い分岐通路5Aのガス導入口9Aと開通し、同図(C)の弁体位置では短い分岐通路5Bのガス導入口9Bと開通し、同図(D)の弁体位置では下流側のガス導入口10と開通する。なお、エンジン停止の非通電時は、弁体が両端のスプリングでバランスして、同図(D)の弁体位置となり、下流側のガス導入口10と開通する。
ステップS11では、前記エンジン回転速度Ne、エンジン負荷(燃料噴射量、シリンダ吸入空気量等)を読み込む。
これにより、上流側のガス導入口9Aを開通しつつ、長い分岐路5A開通時における吸気通路5が中速域で良好な慣性過給効果が得られる等価管長に設定されるので、図15(A)に示すように、中速域での全開性能を十分に高めることができる。
図16は、本発明を直列型内燃機関に適用した実施形態を示す。
前記各ブローバイガス通路43の両端に、それぞれ吸気通路42へのガス導入口44,45を形成する。
前記ガス導入口切換弁47は、前記V型エンジンにおける図8と同様の構造を有し、エンジンの全開を含む所定の高出力領域では、上流側のガス導入口44を開き、それ以外のエンジン停止を含む低出力領域では、下流側のガス導入口45を開くように制御される。
そこで、該低出力領域では、下流側のガス導入口45を開通させることにより、ブローバイガスのコレクタ41側への拡散を抑制でき、コレクタ41内へブローバイガス中のオイルが溜まることを防止できる。また、エンジン停止後に凝縮したブローバイガス中のオイルも吸気通路42壁に沿って燃焼室側にスムースに流下させることができる。
直列型エンジンの場合、一般に、エンジン本体上方のスペースがエンジンフードによって制限され、ブローバイガス通路43は、中間部が上方に湾曲するので、本実施形態のように連結配管46をブローバイガス通路43の中間部ではなく、端部側に配設する方が容易である。したがって、上流側のガス導入口44部分に連結配管とガス導入口切換弁とを配設する構成としてもよい。また、ブローバイガス通路43の中間部上方にスペースを確保できる場合には、該中間部に連結配管とガス導入口切換弁とを配設する構成としてよいことは勿論である。
EGRガスの場合、ブローバイガス同様、EGRガス中に含まれるオイルのコレクタ内に溜まることを防止して燃焼性の悪化を防止できる。また、EGRガスの吸気通路へのガス導入口が大きく、吸気圧力波の漏れによる減衰が大きいので、上流側のガス導入口をコレクタに近づけて設けて吸気圧力波の減衰を抑制できることによる全開性能向上の効果がより大きい。
5 吸気通路
5A 長い分岐路
5B 短い分岐路
6 コレクタ
8 ブローバイガス通路
9,9A,9B 上流側のガス導入口
10 下流側のガス導入口
11 連結配管
12 ガス導入口切換弁
13 ECM(エンジンコントロールモジュール)
14 回転速度センサ
15 エアフローメータ
21 連結配管
22 ガス導入口切換弁
31 分岐路切換弁
33 ガス導入口切換弁
41 コレクタ
42 吸気通路
43 ブローバイガス通路
44 上流側のガス導入口
45 下流側のガス導入口
46 連結配管
47 ガス導入口切換弁
Claims (7)
- 吸気系のコレクタ上部から各気筒に吸気を導く吸気通路と、該気筒毎の各吸気通路内にブローバイガス、EGRガスまたは燃料のパージガスを導入する還流ガス通路と、を備えた内燃機関の吸気装置であって、
前記各吸気通路は、上流端部がコレクタの底部に向かって下向きに屈曲し、
前記還流ガス通路から前記吸気通路へのガス導入口を、該吸気通路の前記コレクタからの吸気導入口近傍と、前記吸気通路の下向きに屈曲する部分より下流側とに設けると共に、
機関の全開を含む高出力領域で前記吸気通路の吸気導入口近傍のガス導入口を開通させ、前記領域以外の機関停止を含む低出力領域で前記吸気通路下流側のガス導入口を開通させる手段を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 前記各吸気通路の下流部は、対応する各気筒に向かって下向きに屈曲し、前記下流側のガス導入口は、該吸気通路の下向きに屈曲する部分に設けられることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記還流ガス通路を、上流側の連結通路から気筒毎に分岐させて配設し、該連結通路との各分岐点に、前記複数のガス導入口を選択的に開通させるように、前記連結通路と各ガス導入口に至る通路を選択的に開通させる通路切換弁を設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の吸気装置。
- V型内燃機関において、前記各還流ガス通路を、1対の気筒群バンク間を結ぶ方向に配設し、前記連結通路を各還流ガス通路の中心部同士と接続して配設したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の内燃機関の吸気装置。
- 直列型内燃機関において、前記各還流ガス通路を気筒配列方向と直交する方向に配設し、前記連結通路を各還流ガス通路の両端いずれかの端部同士と接続して配設したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記各吸気通路の上流端部を分岐して通路長が相違する複数の分岐路を形成し、前記各分岐路に上流側のガス導入口を設け、分岐路の分岐点より下流側にガス導入口を設け、機関の運転状態に応じて各分岐路と各ガス導入口を選択的に開通させることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の内燃機関の吸気装置。
- 吸気系のコレクタ上部から上流端部が前記コレクタの底部に向かって下向きに屈曲する吸気通路を介して各気筒に吸気を導く一方、ブローバイガス、EGRガスまたは燃料のパージガスを、還流ガス通路から前記気筒毎の各吸気通路内に導入する内燃機関の吸気方法であって、
機関の全開を含む高出力領域では、前記還流ガス通路から前記吸気通路の前記コレクタからの吸気導入口近傍で前記ガスを導入し、
前記領域以外の機関停止を含む低出力領域では、前記吸気通路の下向きに屈曲する部分より下流側で前記ガスを導入することを特徴とする内燃機関の吸気方法。
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