JPH0338410B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、車輌用エンジンの吸気装置に関し、
特にエンジンの低速時にあつては複数の吸気弁の
一部のみを開くようにし、吸気慣性効果を利用す
る弁休止機構エンジンのための好適な可変吸気装
置に関する。

＜従来の技術＞ エンジンの高速域に於ける出力性能を改善する
ためには吸気通路の流路抵抗を極力小さくし、エ
ンジンの充填効率を可及的に高めるようにすると
良いが、エンジンの低速域にあつては、吸気流速
を極力高め、吸気の慣性、脈動効果を有効に利用
し得るのが望ましい。そのような可変吸気装置
が、例えば同一出願人による特開昭60−199073号
明細書に於て提案されており、エンジンの広い速
度範囲に亘つて出力特性を改善することができ
る。

また、複数バルブ式エンジンに於てこのような
吸気慣性効果を高めるためには、低速域に於て
は、吸排気弁の一部のみを開弁し得るようにし、
他の吸排気弁は全く開弁しないか、或いは開弁し
ても極く僅かなリフト量にて開弁し、エンジンの
高速域に於ては、すべての吸排気弁が完全に開弁
し得るようにすることにより、吸気流速を確保す
ると良いことが知られている。そのような弁休止
機構の一例が、同一出願人による特開昭60−1312
号公報に開示されている。しかるに、各気筒に噴
射弁を設けるマルチポイント式燃料噴射装置を用
いた場合には、噴射弁が吸気弁の直上流位置に配
設されるため、噴射された燃料が休止している吸
気弁の近傍に澱み、或いは壁流として残留すると
いう問題が生じる。このように噴射燃料の一部が
澱んだ場合には、混合気の混合比が不適切とな
り、異常燃焼や、応答性の悪化の原因となり得
る。

＜発明が解決しようとする問題点＞ このような従来技術の欠点に鑑み、本発明の主
な目的は、エンジンの広い作動範囲に亘つて出力
性能を改善し得るようにした弁休止機構エンジン
のための吸気装置を提供することにある。

＜問題点を解決するための手段＞ このような目的は、本発明によれば、燃料噴射
弁とスロツトル弁とが設けられ、かつエンジンの
高速域にあつて開通するセカンダリ吸気通路と、
前記セカンダリ吸気通路に合流するプライマリ吸
気通路とを有する、吸気弁休止機構エンジンのた
めの吸気装置であつて、前記セカンダリ吸気通路
の前記スロツトル弁の下流側かつ前記燃料噴射弁
の上流側の位置であつて、エンジン低速時にあつ
ても開閉するエンジン吸気弁と相反する側の前記
セカンダリ吸気通路の側面に前記プライマリ吸気
通路が合流していることを特徴とする吸気装置を
提供することにより達成される。

＜作用＞ 従つて、噴射弁から噴射された燃料はプライマ
リ通路からの吸気流により、休止していない吸気
弁の側に吹付けられることとなり、噴射された燃
料が休止中の弁の近傍にて澱むことがない。

＜実施例＞ 以下、本発明の好適実施例を添付の図面につい
て詳しく説明する。

第１図〜第７図は本発明に基づく吸気装置の一
実施例を示す。この吸気装置１は、エンジン２に
付設されたもので、エンジン２に於ては、シリン
ダ３に受容されたピストン４の上面とシリンダヘ
ツド５との間に燃焼室６が郭成されており、該燃
焼室に各２対ずつ吸気弁７ａ，７ｂ及び排気弁８
が設けられている。即ち、このエンジンは、所謂
４弁エンジンと呼ばれるもので、それぞれ圧縮コ
イルばね１１，１２により閉弁方向に付勢された
吸気弁７ａ，７ｂ及び排気弁８を４サイクルエン
ジンに於ける適切なタイミングをもつて開閉する
ことにより、吸気通路９から導入される混合気を
燃焼室６に導入し、その燃焼により発生した排気
ガスを、排気弁８を開くことにより排気通路１０
に向けて排出するようにしてなるものである。更
に、本実施例の場合、このエンジンは、吸排気の
慣性効果を一層向上させるために、例えば同一出
願人による特開昭60−1312号公報に記載されてい
るような弁休止機構を備えるもので、エンジンの
低速域に於ては、例えば吸気弁７ａのみが開弁し
得るようにし、他方の吸気弁７ｂは、全く開弁さ
れないが、或いは開弁されても極く僅かなリフト
量にて開弁し、エンジンの高速域に於ては、両吸
気弁７ａ，７ｂが所定のタイミングにて完全に開
弁するようになつている。

さて、この吸気装置１の上流端にはセカンダリ
吸気チヤンバ１４を郭成するケーシング１３が設
けられ、該吸気チヤンバ１４の入口１５が突設さ
れ、かつ図示されないエアクリーナに接続されて
いる。吸気チヤンバ１４の下流側は円滑に４本の
セカンダリ吸気通路１６に分岐されている。分岐
された各セカンダリ吸気通路１６内には、弁軸１
７により同時に開閉されるセカンダリスロツトル
弁１８が各セカンダリ吸気通路１６に設けられて
いる。更に、セカンダリスロツトル弁１８の下流
側には、吸気通路９内に下流方向に向けて斜めに
合流する噴射通路２０内に燃料噴射弁１９が各気
筒に設けられ、更に、セカンダリ吸気通路１６
は、各気筒の吸気通路９を経て、各気筒に設けら
れた二つの吸気弁７ａ，７ｂに向けて分岐する分
岐吸気通路９ａ，９ｂに至つている。これらのセ
カンダリ吸気通路１６及びエンジン側の吸気通路
９は、第１図に良く示されているように、概ね水
平方向に直線的に延在している。

セカンダリ吸気チヤンバ１４の入口１５の上方
位置には、プライマリ吸気通路用のスロツトルボ
デイ２１が設けられている。このスロツトルホデ
イ２１の内部には弁軸２２により支持されたプラ
イマリスロツトル弁２３が備えられており、その
下流側の吸気通路２４は、吸気チヤンバ１４の略
中央部上方に向けて、略水平方向に延在する第一
の部分２４ａと、更にエンジンの側に向けて略直
角方向に延出する第二の部分２４ｂと、その略下
方向に曲折する第三の部分２４ｃとを有する。プ
ライマリ吸気チヤンバとしての機能をも有する第
三の部分２４ｃの上端部には、第二の部分２４ｂ
と略平行をなしかつ上流側に向けて燃料を噴射し
得るように、全気筒をうけもつプライマリ燃料噴
射弁２７が突入している。また第三の部分２４ｃ
の底部はプライマリ吸気通路の延長部としての左
右各一対ずつの分岐通路２５に分岐し、これら分
岐通路が、中央の二つのセカンダリ吸気通路上を
左右方向に横断した後、左右端のセカンダリ吸気
通路１６と、中央の二つのセカンダリ吸気通路１
６との間の空隙中をエンジン側に向けて延出し、
最終的にはセカンダリスロツトル弁１８と燃料噴
射弁１９との間のセカンダリ吸気通路１６に向け
て側面から合流している。

第３図及び第４図は、プライマリ側の吸気通路
２４の特に第三の部分２４ｃを詳細に示すもので
ある。燃料噴射弁２７の下流側の位置に、ハニカ
ム状または網状のPTCヒータ２９が、必要に応
じて吸気流を加熱し得るように設けられている。
また第三の部分２４ｃの底部には、冷却水を流通
させるライザ通路３０が郭成されており、第３図
には冷却水入口３１が、また第４図には冷却水出
口３２が示されている。

図示されているように、第三の部分２４ｃは概
ね四角形の横断面を有し、その対向する左右側面
に前記分岐通路２５が各一対ずつ開口している。
第三の部分２４ｃの他方の側面であつて、PTC
ヒータ２９よりもやや下流側の壁面にそれぞれ開
口３３が開設され、これら開口は通路３４を経て
通路３５に合流し、吸気装置１の一側部に上向き
に形成されたフランジ３６の上面にて開口３７と
して開口している。このフランジ３６の上面に
は、もう一つの開口部４０が設けられ、該開口部
は、フランジ３６の延長部３８内に設けられた通
路３９に連通している。

このフランジ３６は、図示されていない排気ガ
ス環流制御弁（以下EGR弁）を取着するための
もので、EGR弁を開閉することにより開口３７，
４０が互いに連通遮断し、通路３９を経て供給さ
れる排気ガスを、通路３５，３４を経て開口３３
から吸気流中に導入し、公知のようにして、排気
ガスNO_X量を低減せんとするものである。

次に本実施例の作動の要領について説明する。

エンジンの低速域にあつては、セカンダリスロ
ツトル弁１８が閉弁され、プライマリスロツトル
弁２３の開閉の度合に応じた吸気が、プライマリ
側の分岐通路２５を経てエンジンの吸気通路９に
供給される。このエンジンは、前記したように弁
休止機構を備えるもので、エンジン高速域に於て
は、両吸気弁７ａ，７ｂが所定のタイミングに完
全に開弁するが、エンジンの低速域に於ては、例
えば吸気弁７ａのみが開弁し、他方の吸気弁７ｂ
は、全く開弁されないか、或いは開弁されても極
く僅かなリフト量にて開弁する。

そこで、エンジンの低速域にあつては、分岐通
路２５からセカンダリ吸気通路１６に突入した吸
気流は、第２図に於いて実線により示されるよう
に、その慣性により分岐通路２５の開口部２８と
は反対側の壁面に向けて突進することとなり、エ
ンジンの低速域に於て開閉される吸気弁７ａの側
に比較的抵抗なく吸入されることとなる。

エンジンの低速域に於ては、噴射燃料量の精密
な制御及び燃料の微粒化が問題となるが、本実施
例の場合、プラマイリ側の吸気通路２４の第三の
部分２４ｃの上方にて、吸気流に対する向流とし
て燃料が噴射され、好適な微粒化が期待できると
共に、比較的小容量の燃料噴射弁２７により燃料
噴射量を精密に制御することができる。また、混
合気が、比較的大容量の部分を経て各分岐通路２
５に分配されるため各気筒への燃料供給量が均等
化される。更に、混合気が、比較的長い分岐通路
２５内を流れることとなり、燃料の微粒化が一層
促進される。また、分岐通路２５が、セカンダリ
吸気通路１６の、低速域に於て開閉される吸気弁
とは相反する側の側面に合流しているため、弁休
止機構の効果を一層高めることができる。

エンジンの高速域に於ては、プライマリスロツ
トル弁２３に加えてセカンダリスロツトル弁１８
も開かれ、第２図に於いて実線により示される吸
気流に加えて、吸気流が、破線により示されるよ
うにして、比較的大径のセカンダリ吸気通路１６
を経てエンジンに直接に供給されることから、吸
気流路抵抗の低減により、エンジンの充填効率を
高めることができる。更に、セカンダリ吸気通路
とプライマリ吸気通路との合流点により下流側に
各気筒に対して個別に燃料を噴射する燃料噴射弁
１９が設けられていることから、エンジンの回転
速度が高くしかも負荷の大きい時でも十分な燃料
を噴射し得ると共に、両吸気通路の合流点の下流
側に燃料噴射弁１９が設けられていることから、
燃料噴射弁１９の近傍の流速が最大限に高めら
れ、燃料の好適な微粒化を期待することもでき
る。

上記実施例に於ては、プライマリ吸気通路の上
流側には全気筒に対する燃料噴射弁と共にスロツ
トル弁が設けられていたが、燃料噴射弁を省略
し、スロツトルボデイのみを設けるようにしても
良い。また、特にエンジンの低回転速度域に於け
る燃料の微粒化を促進するために、休止しない吸
気弁に至る分岐通路をスクロール状に形成するこ
ともできる。

＜発明の効果＞ このように、本発明によれば、エンジンの高速
域に於ける出力性能を何ら損うことなく、エンジ
ンの低速域に於ける燃料の微粒化を促進し、エン
ジンの出力性能を安定化させることにより、エン
ジンの使用性を好適に改善するという効果を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく可変吸気装置の縦断面
図である。第２図は第１図の−線について見
た横断面図である。第３図は第１図の−線に
ついて見た断面図である。第４図は第３図の−
線について見た断面図である。第５図は第２図
の−線について見た断面図である。第６図は
第２図の−線について見た断面図である。第
７図は第２図の−線について見た断面図であ
る。 １……吸気装置、２……エンジン、３……シリ
ンダ、４……ピストン、５……シリンダヘツド、
６……燃焼室、７ａ，７ｂ……吸気弁、８……排
気弁、９……吸気通路、１０……排気通路、１
１，１２……圧縮コイルばね、１３……ケーシン
グ、１４……セカンダリ吸気チヤンバ、１５……
入口、１６……セカンダリ吸気通路、１７……弁
軸、１８……セカンダリスロツトル弁、１９……
燃料噴射弁、２０……燃料噴射通路、２１……ス
ロツトルボデイ、２２……弁軸、２３……プライ
マリスロツトル弁、２４……吸気通路、２４ａ〜
２４ｃ……部分、２５……分岐通路、２７……燃
料噴射弁、２８……開口、２９……PTCヒータ、
３０……ライザ通路、３１……冷却水入口、３２
……冷却水出口、３３……開口、３４，３５……
通路、３６……フランジ、３７……開口、３８…
…延長部、３９……通路、４０……開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料噴射弁とスロツトル弁とが設けられ、か
   つエンジンの高速域にあつて開通するセカンダリ
   吸気通路と、前記セカンダリ吸気通路に合流する
   プライマリ吸気通路とを有する、吸気弁休止機構
   エンジンのための吸気装置であつて、 前記セカンダリ吸気通路の前記スロツトル弁の
   下流側かつ前記燃料噴射弁の上流側の位置であつ
   て、エンジン低速時にあつても開閉するエンジン
   吸気弁と相反する側の前記セカンダリ吸気通路の
   側面に前記プライマリ吸気通路が合流しているこ
   とを特徴とする吸気装置。