JPH0130585Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は可変吸気管長制御と気筒分割運転制御
とを併用する内燃機関に関する。

背景技術 多気筒内燃機関において、気筒を２つのグルー
プに分け、夫々のグループの気筒に第１及び第２
の吸気通路を接続し、第１及び第２の吸気通路間
の連通路に可変吸気管長制御弁を設け、更に第１
及び第２の吸気通路内に吸気遮断弁を設けたもの
が提案されている。可変吸気管長制御弁の開閉に
よつて吸気管の音響的固有振動数を変えこれによ
り実質的な吸気管長を制御することができる。ま
た、吸気遮断弁の開閉によつて全部の気筒を運転
したり気筒のうちの一部分のみ運転する制御を行
うことができる。

この種の内燃機関では、部分負荷時には、可変
吸気管長制御弁を開又は閉のどちらかに固定した
状態で、吸気遮断弁を閉鎖することで部分気筒運
転を行い、全負荷運転時には吸気遮断弁を開放す
ることで全気筒運転を行いつつ併せて機関回転数
に応じて制御弁を選択的に開閉することで各回転
数域にわたつて体積効率の向上を図つている。こ
の場合、全気筒運転時に、第１の吸気通路と第２
の吸気通路で有効断面積が等しくないと吸気バラ
ンスが不良になる問題がある。

考案の目的及び構成 本考案はかかる点に鑑みてなされたものであ
り、全気筒運転時における吸気バランスを取るこ
とができる改良構成を提供することにある。この
目的を達成するため、本考案にあつては、可変吸
気管長制御弁をその駆動機構に連結する弁軸は吸
気遮断弁が設けられる吸気通路とは異つた吸気通
路に位置している。第１の吸気通路内に設けられ
る吸気遮断弁は、全気筒運転時は全開となり、そ
のときの流通損失はその弁軸の投影面積相当とな
る。一方、第２の吸気通路内には可変吸気管長制
御弁の弁軸が位置している。その結果、第１の吸
気通路と第２の吸気通路で流通損失は均等化され
吸気バランスを取ることができる。

実施例 第１図において、１０は６気筒の内燃機関の本
体を示す。１２は各気筒の燃焼室を示し、夫々２
つの吸気弁１４、排気弁１６を持つており、いわ
ゆる４バルブ機関を構成する。６つの気筒は第１
番目から第３番目までのＡグループと、第４番目
から第６番目までのＢグループに分けられてい
る。排気管は１７ａ，１７ｂのように、２つのグ
ループにわけられ、夫々Ａグループ、Ｂグループ
の気筒燃焼室からの排気ガスを受けとる。

吸気管１８は、１８ａと１８ｂとの２つの吸気
通路に分けられ、夫々第１のグループＡ、第２の
グループＢの気筒に接続される。第１の吸気通路
１８ａはＡグループの各気筒に接続される枝管部
２０ａと、サージタンク部２１ａと、吸気管部２
２ａとより成る。同様に第２の吸気通路１８ｂは
Ｂグループの各気筒に接続される枝管部２０ｂ
と、サージタンク部２１ｂと、吸気管部２２ｂと
より成る。吸気管部２２ａ，２２ｂ内にスロツト
ル弁２４ａ，２４ｂが設けられ、これらは共通の
スロツトル弁軸２６上に固設される。２７はスロ
ツトルスプリングである。

スロツトル弁２４ａ，２４ｂの下流で吸気管部
２２ａ及び２２ｂは連通路３０によつて相互に連
結される。３１は連通路の開閉を行う制御弁を全
体として示すもので、デイスク状の弁体３２と、
弁座３４と、ロツド３６と、駆動モータ３８とよ
り成る。

連通路３０の下流において第１の吸気管部２２
ａ内に吸気遮断弁４２が設けられ、４４はその弁
軸である。弁軸４４は一端でギヤ４６を介して吸
気遮断弁駆動モータ４８に連結される。吸気遮断
弁４２が閉とされる部分気筒運転時に、その運転
されないＡグループの気筒内でのガスの流れを循
環させるための機構が設けられ、この機構は、Ａ
グループのサージタンク部２１ａを排気管１７ｂ
に接続する通路５０と、この通路５０上の負圧制
御弁５２より成る。負圧制御弁５２はダイヤフラ
ム５４に連結され、ばね５６は吸気遮断弁４２を
閉とする方向の力を発揮している。ダイヤフラム
室５８は３方弁５９を介してサージタンク部２１
ｂの負圧ポート６０又はスロツトル弁２４ａの上
流の大気圧ポート６２に接続される。

６４は、可変吸気管長制御弁３１による吸気管
長切替制御及び空気遮断弁４２による全気筒運転
−一部気筒運転の切替制御を行う制御回路であ
る。この制御回路は線l₁を介して回転駆動モータ
３１に吸気管長切替作動指令を出すと共に、空気
遮断弁駆動モータ４８及び３方切替弁５９に夫々
線l₂，l₃を介して気筒制御指令を出す。その制御
のやり方は本考案の特徴点ではないことから詳細
な説明は省略するが大略次の通りである。

センサ群からはエンジン回転数、負荷、水温そ
の他の種々の運転条件センサからの信号が入力さ
れる。またスロツトル弁の弁軸２６にはスロツト
ル弁位置センサ７０が設けられ、スロツトル弁位
置信号を表す信号が線l₄を介して制御回路６４に
印加される。また、吸気遮断弁４２の弁軸４４に
はその吸気遮断弁４２の位置センサ７４が設けら
れ、その位置信号が線l₅を介して制御回路６４に
印加される。部分負荷において一部運転すべきと
判断したときは吸気遮断弁４２が全閉となるよう
にモータ４８が駆動され、その全閉位置は位置セ
ンサ７４により確認される。そのため吸入空気は
Ｂグループの気筒にのみ行くことができ、空気の
行かないＡグループの気筒は作動せずに休止す
る。このとき、３方弁５９は黒のポート位置をと
るため負圧ポート６０の負圧が負圧室５８に行き
還流制御弁５２が開放し、グループＡの休止気筒
内では循環通路５０内をガスが流れて圧縮損失を
実質上零とする。

高負荷運転時には吸気遮断弁４２が開となるよ
うにモータ４８が駆動され、また３方弁は消磁さ
れ、白のポート位置となる。その結果負圧室５８
は大気圧となりばね５６の働きで還流制御弁５２
は閉となる。そして、その高負荷運転時には機関
回転数に応じて可変吸気管長制御弁３１が開閉さ
れる。即ち、弁体３２が弁座３４から離れるよう
にモータ３８が開放されると、連通路３０の部分
より上流の吸気管は音響的にみれば存在しないの
と等価になり、吸気管長が短縮したのと同じにな
り、その固有振動数は大きくなる。また、弁体３
２が弁座３４に着座するようモータ３８を回転し
たときには音響的な吸気管長は延長し、固有振動
数は小さくなる。そして、機関回転数に合せて、
最適な吸気管長を選択することで各回転数にわた
つて体積効率を高くしトルクを得ることができ
る。

第２図は本考案の要部である可変吸気管長制御
弁の設けられる吸気管部２２ａ及び２２ｂの詳細
であり、吸気管部２２ａ及び２２ｂは一体のボデ
イ８０により作られ、第１図のサージタンク部２
１ａ，２１ｂに連結される。スロツトル弁２４ａ
及び２４ｂ、そのスプリング２７及びスロツトル
位置センサ７０、可変吸気管長制御弁３１及びそ
の駆動モータ３８、更には吸気遮断弁４２及びそ
の駆動ギヤ４６及びモータ４８及び位置センサ７
４は一体化されたボデイ８０にアセンブリとして
構成され、組付及びメンテナンスの容易を狙つて
いる。

本考案によれば、第１図又は第２図に示すよう
に、可変吸気管長制御弁３１の弁軸３６は、吸気
遮断弁４２の設けられる第１の吸気管部２２ａと
異つた吸気管部、即ち第２の吸気管部２２ｂに設
けられる。第１の吸気管部２２ａ及び第２の吸気
管部２２ｂの流通抵抗を構成するものとしては、
第１及び第２の吸気管部のスロツトル弁２４ａ，
２４ｂ及び第２の吸気管部２２ｂの吸気遮断弁４
２がある。全気筒運転時に吸気遮断弁４２は全開
になるが、その弁軸４４の投影断面積相当の部分
は流通抵抗となりグループＡとＢとで吸気のアン
バランスの原因となる。このようなアンバランス
を解消するために、可変吸気管長制御弁３１の弁
軸３６は第２の吸気管部２２ｂに設けられ、全気
筒運転時の吸気遮断弁４２での吸気抵抗が弁軸３
６でのそれに一致される。そのため、第１の吸気
通路２２ａと第２の吸気通路２２ｂとの流通抵抗
を全気筒運転時において一致させることができ
る。

考案の効果 全気筒運転時における各吸気通路吸気バランス
をとることができ、円滑な回転を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成全体図、第２図は第１図
におけるスロツトル弁、制御弁、吸気遮断弁より
成るアセンブリの詳細構成図。 １８ａ，１８ｂ……吸気通路、３０……連通
路、３１……制御弁、３６……弁軸、、３８……
モータ、４２……吸気遮断弁、６４……制御回
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多気筒内燃機関における気筒を２つのグループ
   に分割し、夫々のグループの気筒に連結される第
   １及び第２の吸気通路を有し、第１及び第２の吸
   気通路を接続する連通路内に可変吸気管長制御弁
   を設け、該制御弁を開閉することで吸気管長の制
   御を行い、更に第１及び第２の吸気通路の一方に
   吸気遮断弁を設置し、該吸気遮断弁の開閉によつ
   て全気筒運転及び一部気筒運転を選択的に行うも
   のにおいて、可変吸気管長制御弁をその駆動機構
   に連結する弁軸は吸気遮断弁が設けられる吸気通
   路とは異つた吸気通路に位置している可変吸気管
   長制御と気筒分割運転制御とを併用する内燃機
   関。