JPH0244024Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動車の吸気２弁式多気筒内燃機関
の吸気装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、各気筒に対しそれぞれ２つのインテーク
ポートを設け、そのうち一方のインテークポート
にインテークエアコントロールバルブ（以下、コ
ントロールバルブという）を装着し、エンジンの
速度に応じてコントロールバルブを開閉させるよ
うにした吸気装置が知られている（たとえば特開
昭57−105534号、特開昭57−93626号公報、特開
昭56−44419号公報）。このような吸気装置ではエ
ンジンの低、中速域でコントロールバルブは閉じ
られ、２つのインテークポートのうちコントロー
ルバルブが装着されていない方のインテークポー
トを通して専ら吸気され、吸気流速が適度に大と
なつて燃焼室内の燃焼、トルク性能が良好に確保
される。またエンジンの高速域でコントロールバ
ルブは開かれ、２つのインテークポートを通して
吸気され、吸気の量が増加してエンジン出力が増
大される。

コントロールバルブの開閉は、コントロールバ
ルブを取付けたインテークエアコントロールバル
ブシヤフトを、負圧ダイヤフラム式のアクチユエ
ータによつて回動させることにより行なわれる。
アクチユエータへの負圧取出しは、従来は、通
常、前記特開昭57−10553号公報、特開昭56−
44419号公報に示されているように、コントロー
ルバルブ上流にある絞り弁の下流でかつコントロ
ールバルブが装着されていない方のインテークポ
ートにて行なつていた。また、特開昭57−93626
号公報のようにコントロールバルブ上流のサージ
タンクの下部に負圧取出口を設けて負圧を取出す
ようにしていた。さらに、従来においては、アク
チユエータの負圧取出口は何れもインテークマニ
ホルドに設けられており、インテークマニホルド
をエンジン本体に組み付け後、アクチユエータ、
およびインテークマニホルド部位の負圧取出口と
アクチユエータとを結ぶホース、の取付けを行な
つていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記のような従来技術には次の問題が
あつた。

(イ) コントロールバルブが装着されていない方の
インテークポートに負圧取出口を設けるもの
（特開昭57−105534号公報、特開昭56−44419号
公報）にあつては、燃料の吹き返しおよびバツ
クフアイヤが、コントロールバルブによつて遮
断されないので、直接負圧取出口にかかり、負
圧取出口にデポジツトを形成してアクチユエー
タへの負圧取出口しを不整にしたり、制御シス
テムの方に侵入して制御システムのバルブやホ
ースの耐久寿命を縮めたりするおそれがある。

(ロ) 負圧取出口をインテークポートの下部に設け
るもの（特開昭57−93626号公報）にあつては、
コールドスタートインジエクタからの燃料のう
ちポート下面に沿つて流れる液状燃料またはそ
のデポジツトが負圧取出口を閉塞するおそれが
ある。

(ハ) また、負圧取出口およびそれに接続する負圧
取出通路のホース、配管をインテークマニホル
ドに対して取付けていたため、負圧取出系、ア
クチユエータの、吸気系への組付前のアツセン
ブリ化ができず、組付け工数の増大、コストア
ツプを招く要因となつていた。

本考案は、上記(イ)，(ロ)，(ハ)の問題点を一挙に解
消するために、(イ)アクチユエータへの負圧取出口
を、燃料の吹き返し、バツクフアイヤ、コールド
スタートイジエクタからの燃料から保護し、負圧
取出口に接続するアクチユエータへの負圧供給系
とコントロールバルブ開閉制御系の作動性、耐久
性を向上させるとともに、(ロ)負圧取出口、負圧供
給系、アクチユエータをアツセンブリ化して吸気
系への組付け工数の低減とそれによるコストダウ
ンをはかることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、本考案によれば、次の吸気２弁式
多気筒内燃機関の吸気装置によつて、達成され
る。すなわち、 各気筒２に対し２つのインテークポート３，４
を備えたインテークエアコントロールバルブボデ
ー９を有し、 前記インテークポートのうち一方のインテーク
ポート３に高速域でのみ開くインテークエアコン
トロールバルブ７を装着し、 該インテークエアコントロールバルブ７をイン
テークエアコントロールバルブボデー９に下側か
ら取付けた負圧ダイヤフラム式のアクチユエータ
１０にて開閉させ、 前記インテークエアコントロールバルブ７下流
のインテークポート連通部に燃料噴射ノズル８を
設けてなる吸気２弁式多気筒内燃機関の吸気装置
において、 前記インテークエアコントロールバルブボデー
９に前記負圧アクチユエータ１０への負圧取出口
３０と該負圧取出口に接続する負圧取出通路３４
を形成し、 前記負圧取出口３０をインテークエアコントロ
ールバルブ７を有する側のインテークポート３の
インテークエアコントロールバルブ７上流でかつ
インテークポート３の上部の位置に設け、 前記負圧取出通路３４をインテークエアコント
ロールバルブボデー９の壁中をいつたん立上りそ
こから下方に曲つてインテークエアコントロール
バルブボデー９の下部まで延ばしたことを特徴と
する吸気２弁式多気筒内燃機関の吸気装置。

〔作用〕

上記装置においては、高速域以外の運転域では
インテークエアコントロールバルブが全閉してい
る。負圧取出口がインテークエアコントロールバ
ルブの上流側にあるので、低、中速域において、
インテークエアコントロールバルブにより燃料の
吹き返し、バツクフアイヤが遮断される。したが
つて、負圧取出口からアクチユエータ側への燃料
の侵入、負圧取出口でのデポジツトの形成、は防
止される。

また、コールドスタートインジエクタが作動す
るときは吸入空気はインテークエアコントロール
バルブが装着されていないインテークポート側か
ら吸入されること、および負圧取出口をインテー
クポートの上部の位置に設けたことにより、上流
から混入するコールドスタートインジエクタから
の燃料やデポジツトが負圧取出口から侵入すると
が防止される。

また、アクチユエータをインテークエアコント
ロールバルブボデーに取付け、インテークエアコ
ントロールバルブボデーに負圧取出口および負圧
取出通路を形成したので、これらをアツセンブリ
化でき、エンジン吸気系への組付け工数を削減で
き、これを通してコストダウンをはかることがで
きる。このアツセンブリ化において、インテーク
エアコントロールバルブボデーはインテークマニ
ホルドと異なり、その上方に燃料を各ポートに分
配するデリバリパイプや燃料噴射弁へのワイヤハ
ーネスがあるので、アクチユエータをインテーク
エアコントロールバルブボデーの下側から取付け
る必要があるが、インテークポート上部にある負
圧取出口から長いホースを用いてアクチユエータ
に負圧を導くと、ホースとデリバリパイプ、ワイ
ヤハーネスとの干渉、ホースの車両振動による耐
久性の低減、等の問題が生じてしまう。しかし、
本考案では、負圧取出口に接続する負圧取出通路
をインテークエアコントロールバルブボデーの壁
中にていつたん立上つてそこから曲がつて下方に
延びるように形成したので、負圧取出通路下端と
アクチユエータとを結ぶホースを、インテークエ
アコントロールバルブボデーの下方に位置させる
ことができ、かつ短いホースで済ますことがで
き、上記の問題を伴なわずに、アツセンブリ化を
達成している。

〔実施例〕

以下に本考案の吸気２弁式多気筒内燃機関の吸
気装置の望ましい実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は本考案に係る吸気装置を装着した吸気
２弁式多気筒エンジンのインテークエアコントロ
ールバルブ近傍の構造を示している。図中、１は
エンジンのシリンダヘツドで、各気筒２にそれぞ
れ２つのインテークポート３，４と２つのエキゾ
ーストポート５を備えた４バルブエンジンから成
つている。インテークポート３，４はインテーク
マニホルドのサージタンク６に接続され、サージ
タンク６で互に合流している。各気筒に対してそ
れぞれ２つづつ設けられたインテークポート３，
４のうち一方のインテークポート３には、インテ
ークエアコントロールバルブ（以下、コントロー
ルバルブという）７が配設されてインテークポー
ト３を開閉できるようになつている。他方のイン
テークポート４にはコントロールバルブ７は設け
られていない。インテークポート３，４はコント
ロールバルブ７の下流で連通しており、該連通部
に電子制御式燃料噴射装置の噴射ノズル８が設け
られている。噴射ノズル８は、コントロールバル
ブ７が設けられている側のインテークポート３に
多量の燃料を噴射できるように、インテークポー
ト３側に位置を若干ずらして配設されている。コ
ントロールバルブ７は、シリンダヘツド１とは別
体に形成されたインテークエアコントロールバル
ブボデー（以下、バルブボデイーという）９に装
着され、これをシリンダヘツド１に取付ける。

第２図および第３図はコントロールバルブ７お
よびバルブボデー９の構造を示している。図に示
すようにバルブボデー９は、各気筒に対してそれ
ぞれ２つのインテークポート３，４を備えてお
り、前記の如く、その一方のインテークポート３
にはコントロールバルブ７が装着されている。バ
ルブボデー９は、エンジン長手方向に中央で２分
された２分割構成となつており、分割された各々
のバルブボデー半体９ａ，９ｂを互に連結したも
のから成つている。

バルブボデー９のエンジン長手方向中央部に
は、コントロールバルブ７を開閉するための負圧
ダイヤフラム式のアクチユエータ１０が配設され
ている。このアクチユエータ１０は、バルブボデ
ー半体９ａ，９ｂの間に設けられ、バルブボデー
９を２分割構成とすることにより中央配設構造を
容易にとり得る。

アクチユエータ１０によつて回動されるインテ
ークエアコントロールバルブシヤフト（以下、バ
ルブシヤフトという）１１は、エンジン長手方向
に延びるバルブボデー９の中央部で分割され、そ
れぞれ別体に形成した一対のバルブシヤフト１１
ａ，１１ｂから成る。このうち、バルブシヤフト
１１ａはバルブボデー半体９ａに設けられ、バル
ブシヤフト１１ｂはバルブボデー半体９ｂに設け
られる。そして、一対のバルブシヤフト１１ａ，
１１ｂは、バルブボデー９の中央部から両端に向
つて、並設されたインテークポート３，４のうち
両端の位置にあるインテークポート４ａ，４ｂの
直前の位置迄延びている。両端のインテークポー
ト４ａ，４ｂには、コントロールバルブ７が配設
されていない。つまり、この両端のインテークポ
ート４ａ，４ｂには、バルブシヤフト１１ａ，１
１ｂは貫通もしなければ、突入もしていない。

バルブシヤフト１１を装着するための穴は、バ
ルブボデー９の中央から両端に向つて両端のイン
テークポート４ａ，４ｂ直前の位置迄一直線状に
形成されており、該穴に、バルブボデー９が半割
の状態にあるときに、バルブボデー９の中央側か
ら、第４図ないし第６図に示すバルブシヤフト１
１ａ，１１ｂが挿入される。バルブボデー９の、
隣接するインテークポート３，４の間の部分は、
バルブシヤフト１１を支持する軸受部１２とな
り、該軸受部１２にバルブシヤフト１１のジヤー
ナル部１３が回動自在に嵌合される。

バルブシヤフト１１は、両端のインテークポー
ト４ａ，４ｂを除いて、インテークポート３，４
を貫通するが、このうち、コントロールバルブ７
が装着されるべきインテークポート３を貫通する
部分には、コントロールバルブ７が取付けられ
る。コントロールバルブ７のバルブシヤフト１１
への取付けは、第５図に示すように、円形断面を
有するバルブシヤフト１１をコントロールバルブ
７取付部のみ断面半円状１４に形成し、該半円断
面の直径上に延びる平面部１５に円板状のコント
ロールバルブ７をあててねじ１６で固定すること
により行なう。

バルブシヤフト１１の、コントロールバルブ７
の装着されないインテークポート４（両端のイン
テークポート４ａ，４ｂを除く）を貫通する部分
１７は、第６図に示すように他の部分に比べて細
径化されている。この細径化はインテークポート
４内の吸気抵抗を小にするためになされるもので
ある。

一方、バルブボデー９の中央部に配置されるア
クチユエータ１０は、第３図にとくに開らかに示
されているように、両側のバルブボデー半体９
ａ，９ｂに向つて左右両側に延びるブラケツト１
８を一体に有している。そして、このブラケツト
１８をねじ１９によりバルブボデー半体９ａ，９
ｂに固定することにより、一対のバルブボデー半
体９ａ，９ｂは一体化されて、バルブボデー９を
構成する。また、一対のバルブボデー半体９ａ，
９ｂ間には、第２図にとくに明らかに示されてい
るように、両者間にわたつて延びかつ、両端がそ
れぞれバルブボデー半体９ａ，９ｂに形成した穴
に圧入されるノツクピン２０によつても、位置決
めされかつ互に一体的に固定される。このノツク
ピン２０はコントロールバルブ７の開閉の全開位
置を規制する全開ストツパとしても機能する。

アクチユエータ１０は、またバルブシヤフト１
１ａ，１１ｂと第７図、第８図に示されるように
連結される。すなわち、アクチユエータ１０から
はロツド２１が延びている。該ロツド２１は、一
方のバルブシヤフト１１ａに固定されて一体に回
動する第一のレバー２２にピン２３を介して枢結
されている。他方のバルブシヤフト１１ｂには第
２のレバー２４が該バルブシヤフト１１ｂと一体
に回動するように取付けられている。第１のレバ
ー２２と第２のレバー２４とは、若干の相対回動
ができるようになつており、かつ第１のレバー２
２に取付けた板ばね２５が第２のレバー２４に取
付けたピン２６を押すとにより、第１のレバー２
２が常に第２のレバー２４をコントロールバルブ
７を閉じる方向に回動するように付勢する状態
で、互に連結されている。したがつてアクチユエ
ータロツド２１は、第１のレバー２２を回動させ
てバルブシヤフト１１ａを回動させ、第１のレバ
ー２２は板ばね２５、ピン２６、第２のレバー２
４を回動させてバルブシヤフト１１ｂを回動させ
る。第７図中２７はコントロールバルブ７の全閉
位置を規制する全閉ストツパであり、一方のバル
ブボデー半体９ａに取付けられ、他方のバルブボ
デー半体９ｂに向つて延びている。第一のレバー
２２には全閉ストツパ２７にあたる位置を調整で
きる調整ねじ２８が設けられており、２９はその
緩み止めスプリングである。

アクチユエータ１０には吸気負圧が導かれる。
第２図および第３図に示すようにコントロールバ
ルブ７が設けられるインテークポート３の何れか
一つには負圧取出口３０が設けられている。負圧
取出口３０は、第２図、第３図および第９図に示
すように、インテークポート３の上部の位置から
取出されている。この負圧取出口３０は、コント
ロールバルブ７の位置より上流に位置している。
た、負圧取出口３０は、バルブボデー９の上流側
の表面に開放した溝３２と該溝３２の開放面を覆
う吸気管３３との間に形成された負圧取出通路３
４に接続されている。負圧取出通路３４は第２図
に示すように、負圧取出口３０から一たん立上
り、上端から再び下方に向つてインテークポート
３，４間の位置までのび、そこから直角に折り曲
つて下流側に向かい、そこから再び下方に向つて
折れ曲つて下部まで延び、バルブボデー９の軸方
向途中の位置から下方に向つて突出するパイプ３
５に接続している。パイプ３５は、第１０図に示
すように負圧タンク３６、三方電磁弁３７を介し
てアクチユエータ１０の負圧供給口３１に接続さ
れる。三方電磁弁３７はアクチユエータ１０のダ
イヤフラム室の、吸気負圧または大気への連通を
切換える働きをし、その作動はコンピユータ３８
によつて制御される。コンピユータ３８は、エン
ジン低、中速域でコントロールバルブ７を閉じ、
エンジン高速域でコントロールバルブ７を開く。
なお、第１図の３９はサージタンク６の上流側に
設けた絞り弁である。

つぎに、上記のように構成された吸気装置にお
ける作用について説明する。

サージタンク６からの吸気は、インテークポー
ト３，４を通り、噴射ノズル８から燃料を噴射さ
れ、混合気は燃焼室に吸入される。インテークポ
ート３に装着されたコントロールバルブ７は、コ
ンピユータ３８による電磁弁３７の開閉によつて
アクチユエータ１０の作動を制御することによ
り、その開閉が制御される。すなわち、エンジン
の低、中速域ではコントロールバルブ７は閉じ、
エンジンの高速域ではコントロールバルブ７は開
く。この開閉の制御により、低、中速域における
トルク性能が良好に維持され、高速域における出
力が確保され、コントロールバルブ７の本来の機
能が達成される。

上記アクチユエータ１０への負圧の取出しにお
いては、負圧取出口３０がインテークポート３の
上部の位置に設けられているため、インテークポ
ート３に上流から混入するコールドスタートイン
ジエクタからの燃料やデポジツトが、負圧取出口
３０に侵入することはない。したがつて、燃料や
デポジツトの侵入によつて、三方電磁弁３７が誤
作動したり、ホースがつまつたりして誤作動を生
じたりすることを防止することができる。この場
合、コントロールバルブ７の閉じる方向が吸気の
流れをボート下部に送る構造にすることによつ
て、上記の燃料やデポジツトの負圧取出口３０へ
の侵入防止作用はさらに助長される。

また、下流側からは燃料の吹き返しがあるが、
コントロールバルブ７全閉時には、負圧取出口３
０がコントロールバルブ７の上流側にあるので、
燃料の吹き返しが遮断され、負圧取出口３０への
侵入は遮られる。したがつて、アクチユエータ１
０への負圧供給系とその制御システムの耐久性は
向上される。

負圧取出通路３４がバルブボデー９の壁内で上
部から下部に延びているので、バルブボデー９下
部のアクチユエータ１０に、デリバリパイプやワ
イヤハーネスと干渉することなく負圧を導くこと
ができる。これによつて、干渉の問題を生じるこ
となく、バルブボデー９、アクチユエータ１０、
負圧取出通路３４およびホース、をアツセンブリ
化でき、エンジン吸気系への組付工数が大幅に削
減される。このような組付け前のアツセンブリ化
は負圧取出口３０をインテークマニホルドに設け
るものには期待できない。

また、上記の吸気装置においては、従来はすべ
てのインテークポートにシヤフトが貫通していた
のに対し、両端のインテークポート４ａ，４ｂに
おけるバルブシヤフト１１の貫通構造が廃止され
ている。したがつて、その分だけ両端インテーク
ポート４ａ，４ｂのポート断面積が増大され、吸
入される吸気量が増加してエンジン出力は増大さ
れる。とくにインテークポート４ａ，４ｂは、エ
ンジンの低、中速域と高速域の全域を通して吸気
の流れるポートであり、すべての速度域にわたつ
てエンジン出力が増大される。

また、両端のインテークポート４ａ，４ｂにバ
ルブシヤフト１１が存在しないため、コントロー
ルバルブによる吸気抵抗が発生しない。したがつ
て、その分だけ従来構造に比べてエンジン出力は
増大する。

また、両端インテークポート４ａ，４ｂは第１
図に示すように湾曲した管路構造をとるためそれ
だけ抵抗が大となるが、バルブシヤフトが存在し
ない分だけ抵抗が減少するので、互い相殺し有つ
て各気筒への流路抵抗が均等化し、各気筒の混合
気の分配が均一化する。

また、吸気抵抗の減少に関しては、バルブシヤ
フト１１のインテークポート貫通部位１７の細径
化も寄与している。このようにバルブシヤフト１
１を部分的に細径化できるのは、バルブシヤフト
１１に、一端がストツパで回動が止められ他端に
アクチユエータの回動力がかかる従来の場合のよ
うな大きな掻り力がかからないからである。

〔考案の効果〕

本考案によれば、次の効果が得られる。

(イ) 高速域でのみ開くコントロールバルブ、およ
びコントロールバルブが設けられるインテーク
ポートにおける負圧取出口のコントロールバル
ブより上流側の設置、によつて、低、中速域に
おいて、燃料の吹き返し、バツクフアイヤをコ
ントロールバルブで遮断でき、負圧取出口から
の吹き返し燃料の侵入、負圧取出口におけるデ
ポジツトの形成を防止できる。これによつて、
アクチユエータへの負圧供給系とコントロール
バルブ開閉制御系の作動上の信頼性、耐久性を
向上できる。

(ロ) 高速域でのみ開くコントロールバルブ（した
がつてコールドスタートインジエクタが作動し
ているときはコントロールバルブ閉）、および
コントロールバルブが設けられるインテークポ
ートにおける負圧取出口のポート上部設置、に
よつて、上流のコールドスタートインジエクタ
からポート下面に沿つて流れてくる液状燃料や
デポジツトが負圧取出口に侵入することを防止
できる。これによつて、作動上の信頼性、耐久
性を向上できる。

(ハ) インテークポート上部に設けた負圧取出口と
バルブボデーに下側から取付けたアクチユエー
タとを、バルブボデーの壁中で負圧取出口から
いつたん立上りそこからバルブボデー下部まで
延びる負圧取出通路を介して連絡するようにし
たので、ホースのバルブボデー上方のデリバリ
パイプやワイヤハーネスとの干渉の問題を生じ
ることなく、バルブボデー、アクチユエータ、
負圧取出系をアツセンブリ化でき、このアツセ
ンブリを自動車組立ラインでエンジン吸気系装
置に組付けるだけでよいので、組付け工数を大
幅に削減でき、コストダウンをはかることがで
きる。このような工数削減は、インテークマニ
ホルドに負圧取出口を設けるものには期待でき
ないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る吸気装置を備
えたエンジン吸気系の底面図、第２図は第１図の
うちインテークポートとその近傍の正面図、第３
図は第２図の装置の底面図、第４図はバルブシヤ
フトの平面図、第５図は第４図の−線に沿う
断面図、第６図は第４図の−線に沿う断面
図、第７図はアクチユエータとその近傍の側面
図、第８図は第７図の装置の要部平面図、第９図
は負圧取出口の断面図、第１０図は吸気制御シス
テムの系統図、である。 １……シリンダヘツド、２……気筒、３，４…
…インテークポート、４ａ，４ｂ……両端のイン
テークポート、７……インテークエアコントロー
ルバルブ、９……インテークエアコントロールバ
ルブボデー、９ａ，９ｂ……インテークエアコン
トロールバルブボデー半体、１０……アクチユエ
ータ、１１……インテークエアコントロールバル
ブシヤフト、１７……細径化部分、１８……ブラ
ケツト、２０……全開ストツパ、２１……アクチ
ユエータのロツド、２７……全閉ストツパ、３０
……負圧取出口、３２……溝、３４……負圧取出
通路、３６……負圧タンク、３７……三方電磁
弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 各気筒に対し２つのインテークポートを備えた
   インテークエアコントロールバルブボデーを有
   し、 前記インテークポートのうち一方のインテーク
   ポートに高速域でのみ開くインテークエアコント
   ロールバルブを装着し、 該インテークエアコントロールバルブをインテ
   ークエアコントロールバルブボデーに下側から取
   付けた負圧ダイヤフラム式のアクチユエータにて
   開閉させ、 前記インテークエアコントロールバルブ下流の
   インテークポート連通部に燃料噴射ノズルを設け
   てなる吸気２弁式多気筒内燃機関の吸気装置にお
   いて、 前記インテークエアコントロールバルブボデー
   に前記負圧アクチユエータへの負圧取出口と該負
   圧取出口に接続する負圧取出通路を形成し、 前記負圧取出口をインテークエアコントロール
   バルブを有する側のインテークポートのインテー
   クエアコントロールバルブ上流でかつインテーク
   ポートの上部の位置に設け、 前記負圧取出通路をインテークエアコントロー
   ルバルブボデーの壁中をいつたん立上りそこから
   下方に曲つてインテークエアコントロールバルブ
   ボデーの下部まで延ばしたことを特徴とする吸気
   ２弁式多気筒内燃機関の吸気装置。