JPH03189323A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｉ粟上立剋ユ分１ 本発明は、低回転運転領域においては、ポンピングロス
を低減して、燃費の改善を図り、高回転運転領域におい
ては、出力の向上を図るとともに、低回転高負荷運転領
域における耐ノツキング性を向上させることのできるエ
ンジンの吸気装置に関するものであり、さらに詳細には
、低回転運転領域においては、ポンピングロスを低減し
て、燃費の改善を図り、高回転運転領域においては、出
力の向上を図るために、複数の独立した吸気ポートを備
え、少なくとも一つの吸気ポートの吸気弁の開閉タイミ
ングをエンジン運転状態に応じて変化させるバルブタイ
ミング可変機構が設けられたエンジンの吸気装置におい
て、耐ノツキング性を向上させることのできるエンジン
の吸気装置に関するものである。

先ｊ」Ｌ屯 複数の独立した吸気ポートを備え、少なくとも一つの吸
気ポートの吸気弁の開閉タイミングをエンジン運転状態
に応じて変化させるバルブタイミング可変機構が設けて
、低回転運転領域においては、低速タイミングで吸気ポ
ートを開閉し、その吸気ポートに連通ずる吸気通路への
燃焼室内の混合気の吹き返しを利用することにより、ポ
ンピングロスを低減して、燃費の改善を図り、高回転運
転領域においては、高速タイミングで吸気ポートを開閉
し、出力の向上を図ったエンジンの吸気装置が知られて
いる。

かかるエンジンの吸気装置においては、低回転運転領域
では、バルブタイミング可変機構によりその開閉タイミ
ングが制御される吸気ポートの吸気弁が、他の吸気ポー
トの吸気弁が開かれた後の吸気行程の後半から圧縮行程
の前半にかけて開かれるように、バルブタイミング可変
機構により、低速タイミングで該吸気弁の開閉を制御す
ることによって、燃焼室内の混合気の吸気通路への吹き
返しを生じさせ、ポンピングロスを低減させて、燃費の
改善を図り、他方、高回転運転領域では、バルブタイミ
ング可変機構によりその開閉タイミングが制御される吸
気ポートの吸気弁の開閉タイミングが、他の吸気ポート
の吸気弁の開閉タイミングとほぼ同様となるように、高
速タイミングで該吸気弁の開閉を制御することにより、
出力の向上が図られている。

発明の解決しようとする問題点 しかしながら、かかるエンジンの吸気装置にあっては、
低回転運転領域において、バルブタイミング可変機構に
より開閉タイミングが制御される吸気ポートの吸気弁が
、他の吸気ポートの吸気弁が開かれた後の吸気行程の後
半から圧縮行程の前半にかけて開かれ、混合気の吸気通
路への吹き返しを利用して、ポンピングロスの低減を図
るものであるため、燃焼室内での乱流が減衰し、燃焼が
不安定になることは避けられず、したがって、低回転高
負荷運転領域において、ノッキングが発生しやすいとい
う問題があった。

発明の目的 本発明は、低回転運転領域においては、ポンピングロス
を低減して、燃費の改善を図り、高回転運転領域におい
ては、出力の向上を図るとともに、低回転高負荷運転領
域における耐ノツキング性を向上させることのできるエ
ンジンの吸気装置を提供することを目的とするものであ
る。

発明の構成 本発明のかかる目的は、複数の独立した吸気ポートを備
え、少なくとも一つの吸気ポートの吸気弁の開閉タイミ
ングをエンジン運転状態に応じて変化させるバルブタイ
ミング可変機構が設けられたエンジンの吸気装置におい
て、前記バルブタイミング可変機構により吸気弁の開閉
タイミングが制御される吸気ポートに連通ずる吸気通路
に、低回転高負荷時に閉じるシャッタバルブを設けるこ
とによって達成される。

本発明の好ましい実施態様においては、エンジンが多気
筒エンジンであって、その各気筒が、複数の独立した吸
気ポートを備え、少なくとも一つの吸気ポートの吸気弁
の開閉タイミングをエンジン運転状態に応じて変化させ
るバルブタイミング可変機構が設けられた多気筒エンジ
ンの気筒装置において、各気筒の前記バルブタイミング
可変機構により吸気弁の開閉タイミングが制御される吸
気ポートに連通ずる吸気通路に、低回転高負荷時に閉じ
るシャッタバルブを設けられ、かつ、前記シャッタバル
ブが設けられた前記吸気通路に連通ずる前記吸気ポート
が、互いに連通路により、シャッタバルブの下流側にお
いて連通されて構成されている。

発明の作用 本発明によれば、バルブタイミング可変機構により吸気
弁の開閉タイミングが制御される吸気ポートに連なる吸
気通路に、シャッタバルブが設けられ、このシャッタバ
ルブは、低回転高負荷時に閉じるように、その開閉が制
御されているため、低回転高負荷時において、バルブタ
イミング可変機構により開閉タイミングが制御される吸
気弁が開いていても、混合気が、シャッタバルブより上
流側の吸気通路にまで吹き返されることが防止されるだ
けでなく、吸気弁が閉じられた時に、圧縮された高圧の
混合気が、吸気弁と一シャッタバルブとの間に保持され
、次の吸気行程において、吸気弁が開かれた時、この高
圧混合気が、燃焼室内に流入し、燃焼室内における混合
気の乱れを促進するから、燃焼速度が増大し、したがっ
て、耐ノツキング性を大幅に向上させることが可能とな
る。

本発明の好ましい実施態様によれば、各気筒の前記バル
ブタイミング可変機構により吸気弁の開閉タイミングが
制御される吸気ポートに連通し、低回転高負荷時に閉じ
るシャッタバルブを設けられた吸気通路が、シャッタバ
ルブの下流側において、連通路により、互いに連通され
ているため、たとえ、製作誤差や、リングのシール性、
吸気弁および排気弁のシール性などを、各気筒につき、
均一にすることが困難で、気筒間差が生じていても、低
回転高負荷運転時に、吹き返しによって、ある気筒の吸
気弁とシャッタバルブとの間の吸気通路に保持された高
圧混合気が、連通路を経て、次に燃焼をおこなう気筒の
シャッタバルブが設けられた吸気通路の吸気弁とシャッ
タバルブとの間に供給されるから、各気筒の吸気充填量
を均一化することができ、気筒間差を改善することが可
能になる。

夾巖男 以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例につき、詳
細に説明を加える。

第１図は、本発明の実施例にかかるエンジンの吸気装置
を含む４気筒エンジンの全体概略図であり、第２図は、
燃焼室の上部構造を示す、第１図のＸ−Ｘ線路断面図で
ある。説明の便宜上、第１図には、１気筒のエンジンの
みを図示し、その他は省略している。

第１図および第２図において、エンジンｌは、シリンダ
ブロック２とシリンダヘッド３とを備え、シリンダブロ
ック２のシリンダボア４内には、シリンダボア４の内壁
面と摺動しつつ、上下方向に移動可能なピストン５が設
けられ、ピストン５の上側のシリンダボア４内に燃焼室
が形成されている。他方、シリンダヘッド３には、吸気
通路６．７および排気通路８．９が形成されており、そ
れぞれ、吸気ポート１０．１１、排気ポート１２．１３
において、シリンダボア４に開口している。

また、吸気ポート６．７および排気ポート８．９を開閉
する吸気弁１４．１５および排気弁１６．１７が設けら
れている。第１図においては、吸気通路７、吸気ポート
１１、吸気弁１５、排気通路９、排気ポート１３、排気
弁１７のみが図示されている。

吸気通路７には、上流側から順に、エアクリーナ２０、
エアフローメータ２１、スロットルバルブ２２が、それ
ぞれ設けられ、スロットルバルブ２２の下流側の吸気通
路７には、アクチュエータ２３により開閉されるシャッ
タバルブ２４が設けられている。さらに、シャッタバル
ブ２４の下流側の吸気通路７内に、燃料を噴射する燃料
噴射弁２５が設けられている。同様に、吸気通路６にも
、図示しないエアクリーナ、エアフローメータ、スロッ
トルバルブおよび燃料噴射弁が設けられているが、吸気
通路６には、シャッタバルブは設けられていない。

第１図において、３０は、コントロールユニットであり
、アクセルペダル３１の位置を検出するアクセルペダル
ポジションセンサ３２がらのアクセル開度信号、クラン
ク角を検出するクランク角センサ３３からのクランク角
信号、シャッタバルブ２４の開度を検出するシャッタバ
ルブポジションセンサ３４からのシャッタバルブ開度信
号およびエアフローメータ２工からの吸入空気量検出信
号が、それぞれ、コントロールユニット３ｏに入力され
ている。

他方、コントロールユニット３ｏからは、吸気弁１５を
開閉する吸気弁アクチュエータ４ｏにバルブタイミング
制御信号が、燃料噴射弁２５に燃料噴射量制御信号が、
それぞれ出力されている。

第３図は、吸気弁１４．１５の開閉タイミングを示すタ
イミングチャートであり、破線Ａは、吸気弁１４のバル
ブリフト曲線を、曲線Ｂは、高速タイミングにおける吸
気弁１５のバルブリフト曲線を、また、曲線Ｃは、低速
タイミングにおける吸気弁１５のバルブリフト曲線を、
それぞれ、示している。これらの吸気弁１４．１５の開
閉タイミングは、マツプなどの形で、コントロールユニ
ット３０に記憶されている。

第３図に示されるように、吸気弁１４は、ピストン５が
、吸気上死点に達する直前に開き始め、ピストン５が、
吸気下死点に達した直後に閉じるように、その開閉タイ
ミングは、つねに一定に設定されている。これに対して
、吸気弁１５は、クランク角センサ３３により検出され
るエンジン回転数が所定値以下の低回転運転領域におい
ては、曲線Ｂにより示されるように、吸気弁１４が開き
始める時点よりわずかに早い時点で開き始め、吸気弁１
４が閉じた時点よりわずかに遅く閉じるように、高速タ
イミングが選択され、コントロールユニット３０により
、吸気弁アクチュエータ４０が制御され、エンジン回転
数が所定値を越えた高回転運転領域においては、曲線Ｃ
によって示される低速タイミングが選択され、ピストン
５が、吸気下死点に達する少し前に開き始め、吸気弁１
４の閉じる時点および高速タイミングにおける吸気弁１
５が閉じる時点より遅く、エンジン１が、圧縮行程に入
ってしばらく経過した後に、閉じるように、コントロー
ルユニット３０により、吸気弁アクチュエータ４０が制
御されている。

第４図は、吸気弁１４．１５およびシャッタバルブ２４
の開閉制御マツプである。

第４図に示されるように、エンジン回転数Ｎが所定値Ｎ
。以下の低回転運転領域α、βにおいては、吸気弁１４
が、第３図の曲線Ａで示されるタイミングで開閉される
とともに、吸気弁１５が、曲線Ｃで示される低速タイミ
ングで開閉されるように、コントロールユニット３０に
より、吸気弁アクチュエータ４０が制御され、他方、エ
ンジン回転数Ｎが所定値Ｎ。を越える高回転運転領域γ
においては、吸気弁１４が、第３図の曲線Ａで示される
タイミングで開閉されるとともに、吸気弁１５が、曲線
Ｂで示される高速タイミングで開閉されるように、コン
トロールユニット３０によって、吸気弁アクチュエータ
４０が制御されているが、シャッタバルブ２４は、エン
ジン回転数Ｎが所定値Ｎ。以下で、かつ、エアフローメ
ータ２１により検出されるエンジン負荷りが所定値し。

を越える低回転高負荷運転領域αにおいてのみ閉じられ
、その他のエンジン運転領域β、γでは、開かれるよう
に、コントロールユニット３ｏによって、シャッタバル
ブアクチュエータ２３が制御されている。

したがって、高回転運転領域γにおいては、吸気弁１５
が、吸気弁１４の開閉タイミングとほぼ同様の高速タイ
ミングにより開閉され、シャッタバルブ２４も開かれて
いるため、十分な吸気を燃料室内に供給することができ
、所望のエンジン出力を得ることができ、また、低回転
低負荷運転領域βにおいては、吸気弁１５は、低速タイ
ミングで開閉されるとともに、シャッタバルブ２４は開
かれるから、燃焼室から吸気通路７への混合気の吹き返
しが生じ、ポンピングロスを低減することができ、燃費
を改善することが可能になる。

このように、燃焼室から吸気通路７への混合気の吹き返
しが生ずるときは、ポンピングロスは低減されるものの
、燃焼室内の混合気の乱流が弱められ、燃焼が不安定に
なることは避けられず、低回転高負荷運転領域αにおい
て、ノッキングが発生しやすくなるという問題が、従来
はあったが、本実施例においては、低回転高負荷運転領
域αにおいて、シャッタバルブ２４を閉じるよう制御し
ているので、圧縮行程の初期において、開かれている吸
気弁１５を経て、燃焼室から吸気通路７内に吹き返され
た高圧の混合気は、シャッタバルブ２４によって、さら
に上流側に逆流することが阻止されるため、燃焼室内の
混合気の乱流が弱められ、燃焼が不安定になることが防
止されるとともに、燃焼室から吸気通路７内に吹き返さ
れた高圧の混合気は、吸気弁１５が閉じると、吸気弁１
５とシャッタバルブ２４との間の吸気通路７内に、高圧
状態のまま保持されて、次の吸気行程において、吸気弁
１５が開かれたとき、燃焼室内に流入し、燃焼室内にお
ける混合気の乱れを促進させることになるから、燃焼速
度を増大させることが可能となり、したがって、低回転
高負荷運転領域αにおける耐ノツキング性を大幅に向上
させることができる。

さらに、本実施例においては、エンジンの運転状態が変
化し、低回転高負荷運転領域αがら高回転運転領域γに
移行した場合には、吸気弁１５の開閉タイミングを、高
速タイミングに切り換え、しかる後に、シャッタバルブ
２４を徐々に開くように、コントロールユニット３ｏに
より、吸気弁アクチュエータ４ｏおよびシャッタバルブ
アクチュエータ２３が制御され、トルクショックの防止
が図られている。

すなわち、吸気弁１５の開閉タイミングが低速タイミン
グで、かつ、シャッタバルブ２４が閉じられている低回
転高負荷運転領域αがら、吸気弁１５の開閉タイミング
が高速タイミングで、がっ、シャッタバルブ２４が開か
れる高回転運転領域γに移行する際、吸気弁１５の開閉
タイミングを低速タイミングから高速タイミングに切り
換えるのと同時に、シャッタバルブ２４を開くように制
御するとき、あるいは、まず、シャッタバルブ２４を開
き、ついで、吸気弁１５の開閉タイミングを低速タイミ
ングから高速タイミングに切り換えるように制御すると
きは、吸気量が瞬間的に大きく変化し、したがって、ト
ルクショックを生ずるが、本実施例においては、シャッ
タバルブ２４が閉シられ、吸気通路７内に吸気の流れが
ない状態で、まず、吸気弁１５の開閉タイミングを、高
速タイミングに切り換え、しかる後に、徐々に、シャッ
タバルブ２４を開くように制御することにより、エンジ
ンの運転状態が、低回転高負荷運転領域αから高回転運
転領域γに移行した場合に、トルクショックを防止しつ
つ、高回転運転領域γにおいて要求される高出力を得る
ことが可能としている。

逆に、エンジンの運転状態が、高回転運転領域γから低
回転高負荷運転領域αに移行した場合には、まずシャッ
タバルブ２４を閉じ、しかる後、吸気通路７内に吸気の
流れがない状態で、吸気弁１５の開閉タイミングを、低
速タイミングに切り換えることにより、トルクショック
の防止を図っている。

また、エンジンの運転状態が変化し、低回転低負荷運転
領域βから高回転運転領域γに移行した場合には、まず
、シャッタバルブ２４を徐々に閉じて、シャッタバルブ
２４を全閉として、吸気弁１５の開閉タイミングを高速
タイミングに切り換え、しかる後に１．シャッタバルブ
２４を徐々に開くように、コントロールユニット３ｏに
より、吸気弁アクチュエータ４０およびシャッタバルブ
アクチュエータ２３が制御され、トルクショックの防止
が図られている。

すなわち、吸気弁１５の開閉タイミングが、低速タイミ
ングで、かつ、シャッタバルブ２４が開かれている低回
転低負荷運転領域βから、吸気弁１５の開閉タイミング
が高速タイミングで、がっ、シャッタバルブ２４が開か
れる高回転運転領域γに移行する際、シャッタバルブ２
４を開いた状態で、吸気弁１５の開閉タイミングを低速
タイミングから高速タイミングに切り換えるように制御
するときは、吸気量が瞬間的に大きく変化し、したがっ
て、トルクショックを生ずるが、本実施例においては、
まず、シャッタバルブ２４を徐々に閉じ、シャッタバル
ブ２４が全閉として、吸気通路７内を吸気が流れない状
態において、吸気弁１５の開閉タイミングを低速タイミ
ングから高速タイミングに切り換えて、その後、徐々に
シャッタバルブ２４を開くことにより、エンジンの運転
状態が、低回転低負荷運転領域βから高回転運転領域γ
に移行した場合に、トルクショックを防止しつつ、高回
転運転領域γにおいて要求される高出力を得ることを可
能としている。

逆に、エンジンの運転状態が、高回転運転領域γから低
回転低負荷運転領域βに移行した場合にも、まず、シャ
ッタバルブ２４を徐々に閉じ、シャッタバルブ２４が全
閉で、吸気通路７内を吸気が流れない状態において、吸
気弁１５の開閉タイミングを高速タイミングから低速タ
イミングに切り換え、その後、徐々にシャッタバルブ２
４を開くことによって、トルクショックの防止を図って
いる。

第５図は、かかる吸気弁１５の開閉タイミングの切り換
え制御およびシャッタバルブ２４の開閉制御のフローチ
ャートの一例を示すものである。

第５図において、まず、クランク角センサ３３により検
出されたエンジン回転数Ｎ１エアーフローメータ２１に
より検出された吸入空気量Ｑおよびアクセルペダルポジ
ションセンサ３２により検出されたアクセル開度φが、
コントロールユニット３０により読み込まれ、これに基
づいて、コントロールユニット３０は、エンジン回転数
Ｎが所定値Ｎ。以下か否か、すなわち、エンジンの運転
状態が低回転運転領域αまたはβにあるかが否かを判定
する。

その結果、コントロールユニット３０が、エンジン回転
数Ｎが所定値Ｎ０以下で、エンジンの運転状態が低回転
運転領域αまたはβにあると判定したときは、コントロ
ールユニット３０は、さらに、アクセル開度の変化率Δ
φ／Δｔに基づき、エンジンが加速状態にあるか否かを
判定する。

コントロールユニット３０は、エンジンが加速状態にな
いと判定したときは、次の制御サイクルに移行し、他方
、エンジンが加速状態にあると判定したときは、シャッ
タバルブポジションセンサ３４からの入力信号に基づい
て、シャッタバルブ２４が全閉状態か否か、すなわち、
エンジンの運転状態が、低回転高負荷運転領域αから高
回転運転領域γに移行しつつあるか否かを判定する。

その結果、エンジンの運転状態が、低回転高負荷運転領
域αにあると判定したときは、コントロールユニット３
０は、吸気弁アクチュエータ４０に、バルブタイミング
切り換え信号を出力し、吸気弁１５の開閉タイミングを
高速タイミングに切り換え、次に、アクセル開度の変化
率Δφ／Δｔの値に応じて、あらかじめ実験的に定めら
れ、記憶しているマツプなどにしたがって、シャッタバ
ルブアクチュエータ２３を駆動し、シャッタバルブ２４
を徐々に開くように制御する。したがって、エンジンの
運転状態が、低回転高負荷運転領域αから高回転運転領
域γに移行した場合には、シャッタバルブ２４が全閉状
態のまま、吸気弁１５の開閉タイミングが低速タイミン
グから高速タイミングに切り換えられ、しかる後に、シ
ャッタバルブ２４が、アクセル開度の変化率△φ／Δｔ
の値に応じて、徐々に、全開になるまで開かれ、高回転
運転領域γの制御条件に移行された後、次の制御サイク
ルに移行する。

他方、エンジンは加速状態にあるが、シャッタバルブ２
４が全閉ではないと、コントロールユニット３０が判定
したとき、すなわち、エンジンの運転状態が、低回転低
負荷運転領域βにあり、高回転運転領域γに移行しつつ
あると、判定したときには、コントロールユニット３０
は、あらかじめ実験的に定められ、記憶していたマツプ
などに基づいて、アクセル開度の変化率Δφ／Δｔの値
に応じて、徐々に、シャッタバルブ２４を閉じ、シャッ
タバルブ２４が全閉になった後に、吸気弁１５の開閉タ
イミングを低速タイミングから高速タイミングに切り換
え、しかる後に、徐々に、シャッタバルブ２４を開き、
高回転運転領域γの制御条件に移行させ、シャッタバル
ブ２４が全開になった後、次の制御サイクルに移行する
。

これに対して、クランク角センサ３３より入力されたエ
ンジン回転数Ｎに基づき、エンジン回転数Ｎが、所定値
Ｎ、を越え、エンジンの運転状態が高回転運転領域γに
あると判定したときは、コントロールユニット３０は、
さらに、アクセル開度の変化率Δφ／Δｔに基づき、エ
ンジンが減速状態にあるか否かを判定する。

その結果、コントロールユニット３０は、エンジンが減
速状態にないと判定したときは、制御をそのまま継続し
、他方、エンジンが減速状態にあると判定したときは、
シャッタバルブ２４を徐々に閉じ、シャッタバルブ２４
が全閉状態になった後に、吸気弁１５の開閉タイミング
を高速タイミングから低速タイミングに切り換え、さら
に、エアーフローメータ２１より入力された吸入空気量
Ｑの値に基づき、エンジン負荷りが所定値Ｌ０を越えて
いるか否か、すなわち、エンジンの運転状態が、低回転
高負荷運転領域αに移行しつつあるのか、あるいは、低
回転低負荷運転領域βに移行しつつあるのかを、さらに
判定する。

その結果、エンジン負荷りが所定値Ｌ０を越えており、
エンジン運転状態が、低回転高負荷運転領域αに移行し
つつあると判定したときは、すでに、低回転高負荷運転
領域αの制御条件に移行しているから、次の制御サイク
ルに移行する。

これに対して、エンジン負荷りが所定値Ｌ０以下で、エ
ンジン運転状態が、低回転低負荷運転領域βに移行しつ
つあると判定したときは、コントロールユニット３０は
、さらに、あらかじめ実験的に定められ、記憶していた
マツプなどに基づき、アクセル開度の変化率Δφ／Δｔ
の値に応じて、徐々に、シャッタバルブ２４を閉じくシ
ャッタバルブ２４が全閉になった後、次の制御サイクル
に移行する。

以上詳述したように、本実施例によれば、高回転運転領
域におけるエンジン出力を向上させ、かつ、低回転運転
領域における燃費の改善を図りつつ、低回転高負荷運転
領域における耐ノツキング性を大幅に向上させることを
可能とし、しかも、トルクショックを防止することので
きるエンジンの吸気装置を提供することが可能となる。

第６図は、本発明の他の実施例にかかる２気筒エンジン
の燃焼室の上部構造を示す略平面図である。

第６図において、第１気筒５０および第２気筒７０には
、各々、２つの吸気ポート５１．５２と吸気ポート７１
．７２とが開口しており、各吸気ポート５Ｌ５２．７１
７２には、それぞれ、吸気通路５３．５４および７３．
７４が連通している。図示されてはいないが、前記実施
例における吸気ポート１１と同様に、吸気ポート５２を
開閉する吸気弁５５および吸気ポート７２を開閉する吸
気弁７５は、コントロールユニット３０により、その開
閉タイミングを変化可能に構成されている。また、第１
気筒５０および第２気筒７０には、各々、２つの排気ポ
ート５６．５７と排気ポート７６．７７とが開口してお
り、各排気ポート５６．５７．７６．７７には、それぞ
れ、排気通路５８．５９および７８．７９が連通してい
る。

第１気筒５０の吸気ポート５２に連通する吸気通路５４
および第２気筒７０の吸気ポート７２に連通ずる吸気通
路７４には、それぞれ、シャッタバルブ６０．８０が設
けられており、吸気通路５４および吸気通路７４は、シ
ャッタバルブ６０および８０の下流側において、連通路
９０により連通されている。吸気弁６１，５５の開閉タ
イミングおよび吸気弁８３７５の開閉タイミングは、そ
れぞれ、図示しないコントロールユニットによって、前
記実施例における第３図と同様に設定可能とされ、また
、シャッタバルブ６０．８０の開閉も、図示しないコン
トロールユニットにより、前記実施例における第３図と
同様に設定可能とされている。

このように構成された本発明の実施例にかかる２気筒エ
ンジンにおいては、低回転高負荷運転領域において、前
記実施例と同様に、第１気筒５０の吸気ポート５２の吸
気弁５５は、圧縮行程に入っても、まだ開いているので
、燃焼室内の高圧の混合気は、燃焼室から吸気ポート５
２を経て、吸気通路５４内に吹き返されるが、かかる運
転領域においては、シャッタバルブ６０は閉じているの
で、シャッタバルブ６０より上流側にまで逆流すること
はなく、シャッタバルブ６０が閉じたときには、燃焼室
から吸気通路５４に吹き返された混合気は、高圧状態で
、吸気弁５５とシャッタバルブ６０との間に保持される
。しかし、本実施例においては、連通路９０によって、
シャッタバルブ６０およびシャッタバルブ８０の下流側
の吸気通路５４および７４は、連通しているので、高圧
状態で、吸気弁５５とシャッタバルブ６０との間に保持
された混合気は、連通路９０を経て、吸気通路７４のシ
ャッタバルブ８０と吸気弁７５との間に供給されること
になる。したがって、その後、第２気筒７０が点火され
る際に、吸気弁７５が開かれると、吸気ポート７２から
第２気筒７０の燃焼室内に、高圧の混合気が導入され、
燃焼室内における混合気の乱れが促進される。その後、
第２気筒７０の吸気弁７５が閉じると、同様にして、吸
気通路７４のシャッタバルブ８０と吸気弁７５との間に
保持された高圧の混合気は、連通路９０を経て、第１気
筒６０の吸気通路５４のシャッタバルブ６０と吸気弁５
５との間に供給される。

このようにして、一方の気筒の吸気弁５５または吸気弁
７５が閉じたとき、吸気弁５５とシャッタバルブ６０ま
たは吸気弁７５とシャッタバルブ８０との間に保持され
た高圧の混合気は、連通路９０を経て、他方の気筒の吸
気通路７４または吸気通路５４に供給されるため、気筒
間に製作誤差があったり、リングのシール性、吸気弁、
排気弁のシール性が、気筒間で異なっていても、それぞ
れの吸気に供給される吸気充填量を均一化することが可
能になる。

本実施例によれば、高回転運転領域におけるエンジン出
力を向上させ、かつ、低回転運転領域における燃費の改
善を図りつつ、低回転高負荷運転領域における耐ノツキ
ング性を大幅に向上させることを可能とし、しかも、ト
ルクショックを防止することのできるエンジンの吸気装
置であって、気筒間差があっても、吸気充填量を均一化
することのできるエンジンの吸気装置を提供することが
可能となる。

本発明は、以上の実施例に限定されることなく特許請求
の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能で
あり、それらも本発明の範囲内に包含されるものである
ことはいうまでもない。

たとえば、第６図に示す実施例においては、２気筒エン
ジンにつき、説明を加えたが、本発明は３気筒以上の多
気筒エンジンについても適用可能であることはいうまで
もない。

ｌ肌亘盈厘 本発明によれば、低回転運転領域においては、ポンピン
グロスを低減して、燃費の改善を図り、高回転運転領域
においては、出力の向上を図るとともに、低回転高負荷
運転領域における耐ノツキング性を向上させることので
きるエンジンの吸気装置を得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例にかかるエンジンの吸気装置
を含む４気筒エンジンの全体概略図であり、第２図は、
そのＸ−Ｘ線路断面図である。第３図は、吸気弁の開閉
タイミングを示すタイミングチャートである。第４図は
、吸気弁およびシャッタバルブの開閉制御マツプである
。第５図は、かかる吸気弁１５の開閉タイミングの切り
換え制御およびシャッタバルブ２４の開閉制御方法の一
例を示すフローチャートである。第６図は、本発明の他
の実施例にかかるエンジンの燃焼室の上部構造を示す略
平面図である。 ■・・・−・エンジン、２−シリンダブロック、３・・
・・・シリンダヘッド、　　４−　　シリンダボア、５
・・−ピストン、 ６．７−゛°°吸気通路、　　　８．９−パ・・排気通
路、１０．１１・−・・−吸気ポート、 １２．１３・・−・排気ポート、 １４．１５゛−吸気弁、　　１６．１７・・“°排気弁
、２０・パ゛エアクリーナ、　　２１・・パ・エアフロ
ーメータ、２２・・−スロットルバルブ、 ２３・・°゛シヤツタバルブアクチユエータ２４、−シ
ャッタバルブ、 ２５−一燃料噴射弁、 ３０・・・−コントロールユニット１ ３１・・・・・アクセルペダル、 ３２・−・アクセルペダルポジションセンサ、３３・−
・−クランク角センサ、 ３４・・−・−シャッタバルブポジションセンサ、４０
”・°吸気弁アクチュエータ、 ５０・・°・第１気筒、 ５１．５２−・−吸気ポート、 ５３．５４・・吸気通路、 ５５．６１°・”°吸気弁、 ５６．５７・−排気ポート、 ５８．５９”°゛排気通路、 ６０°°“シャッタバルブ、 ７０・・第２気筒、 ７１．７２パ°吸気ポート、 ７３．７４°・°°吸気通路、 ７５．８１−吸気弁、 ７６．７７°・排気ポート、 ７８．７９・・排気通路、 ８０・−シャッタバルブ、 ９０・・連通路。 第 第 ４ 図 第６図 らｎ 弔 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の独立した吸気ポートを備え、少なくとも一
   つの吸気ポートの吸気弁の開閉タイミングをエンジン運
   転状態に応じて変化させるバルブタイミング可変機構が
   設けられたエンジンの吸気装置において、前記バルブタ
   イミング可変機構により吸気弁の開閉タイミングが制御
   される吸気ポートに連通する吸気通路に、低回転高負荷
   時に閉じるシャッタバルブを設けたことを特徴とするエ
   ンジンの吸気装置。
2. （２）エンジンが多気筒エンジンであって、その各気筒
   が、複数の独立した吸気ポートを備え、少なくとも一つ
   の吸気ポートの吸気弁の開閉タイミングをエンジン運転
   状態に応じて変化させるバルブタイミング可変機構が設
   けられた多気筒エンジンの気筒装置において、各気筒の
   前記バルブタイミング可変機構により吸気弁の開閉タイ
   ミングが制御される吸気ポートに連通する吸気通路に、
   低回転高負荷時に閉じるシャッタバルブを設けられ、か
   つ、前記シャッタバルブが設けられた前記吸気通路に連
   通する前記吸気ポートが、互いに連通孔により連通され
   ていることを特徴とするエンジンの吸気装置。