JPH0355787Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は内燃機関の吸気装置に関し、特に吸気
弁と吸気絞り弁との間の吸気通路に介装され、機
関負荷によつて開閉制御されることにより吸気の
流れ方向及び流路面積を制御する吸気制御弁を備
えた吸気装置の改善技術に関する。

〈従来の技術〉 吸気弁と吸気絞り弁との間の吸気通路に機関負
荷によつて開閉制御される吸気制御弁が設けられ
る内燃機関の吸気装置としては、例えば第４図に
示すようなものがある（特開昭54−121321号公報
参照）。

すなわち、吸気弁５を介装した吸気通路３の上
流側には、気化器１が接続される。この気化器１
は、ベンチユリ部１ａの下流側に吸気絞り弁２を
備えると共に、上流側にエアクリーナ１０が接続
される。

前記吸気通路３の途中には、バタフライ式の吸
気制御弁４が介装される。吸気制御弁４は、回転
軸９を中心として回転し、この回転軸９と一体に
設けられるリンク７及びロツド１３を介して、ダ
イアフラム８に連結される。すなわち、ダイアフ
ラム８の直線運動によつて吸気制御弁４が回転す
るようにしてある。また、このダイアフラム８の
負圧室１２は、負圧通路１２ａによつて吸気絞り
弁２の下流側の吸気通路３に連通され、負圧通路
１２ａによつて導入される機関の吸入負圧とスプ
リング１１の弾撥力との釣り合いによつて、前記
吸気制御弁４が開閉されるように構成される。

係る構成の吸気装置によると、吸入負圧の大き
い機関低負荷域には、スプリング１１の弾撥力に
抗してダイアフラム８が図で右上方に動き、ロツ
ド１３及びリンク７を介して回転軸９を図で反時
計回りに回転させるため、吸気制御弁４が閉じら
れる。

吸入負圧が大きく上記のように吸気制御弁４が
閉じられている場合には、混合気は吸気制御弁４
の外周下縁部で燃焼室６壁寄りにオフセツトして
設けられる切り欠き部１４（第５図参照）を通過
し燃焼室６に導入される。このように、吸入空気
流量の少ない機関低負荷時に、切り欠き部１４す
なわち吸気通路３内壁に沿つて設けられた開口面
積の小さい通路を混合気が通過することによつ
て、吸気流速を大とし更に吸気流の水平成分を大
きくすると共に、燃焼室６壁に沿つて吸気を導入
する。これによつて、燃焼室６内に強いスワール
を発生させ、燃焼の改善を図つているものであ
る。

一方、吸入負圧の小さい機関高負荷域には、ス
プリング１１の弾撥力によつてダイアフラム８が
図で左下方に動き、ロツド１３及びリンク９を介
して回転軸９を図で時計回りに回転させるため、
吸気制御弁４が開かれる。尚、機関の高負荷域に
おいては燃焼が良好なため、前記のようなスワー
ル等の強い吸気流動を必要としなくとも良く、む
しろ吸気充填効率が問題となるので、前記のよう
に吸気通路３を全開させることにより、吸気抵抗
を減少させ吸気充填効率を高めて、機関の出力向
上を図つている。

このように、吸気制御弁４は機関の負荷に対応
する吸入負圧を作動源として開閉され、機関高負
荷域においては開弁され、機関低負荷域において
は閉弁される。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、例えば上記のような吸気装置を
備えた内燃機関を原動機とする自動車において、
手動変速機によつて変速操作を行つた場合には下
記のような問題が発生する。

すなわち、クラツチがつながれ然も機関の加速
状態（機関負荷が大きく吸気制御弁が開かれてい
る時）の時に、変速操作すなわち変速段の切り換
えのためにクラツチを切ると、機関負荷が急激に
減少するため、機関負荷によつて開閉制御される
吸気制御弁が急激に閉じられる。

このように、吸気制御弁が急激に閉じられる
と、混合気の流れが阻害され、燃焼室への燃料供
給遅れが生じて、機関の息付きやもたつきの原因
になる惧れがある。すなわち、吸気制御弁が閉じ
られると、混合気の流路は吸気制御弁の外周下縁
部に設けられる切り欠き部のみとなるため、吸気
流路の開口面積が急激に減少し、混合気の流れが
阻害されるものである。

一方、機関低負荷域すなわち吸気制御弁が閉じ
られている時に、変速操作によつてクラツチを切
つても、変速操作前と同様に吸気制御弁は閉じら
れたままであり、燃焼室への燃料供給遅れ等の問
題が発生することはない。従つて、変速操作時の
吸気制御弁の開閉動作は、高速走行域において特
に問題となるものである。

本考案は上記問題点に鑑みなされたものであ
り、手動変速機による変速操作時に、吸気制御弁
が混合気の流れを阻害することを防止して燃焼性
を改善し、変速時の機関運転性を向上させること
を目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 そこで本考案では、手動変速機による変速操作
を検出する変速操作検出手段と、前記変速操作検
出手段によつて検出された変速操作時に吸気制御
弁の制御手段に作用し前記吸気制御弁を機関の負
荷とは独立して開弁状態に保持する吸気制御弁開
弁手段と、を設ける。

〈作用〉 このように、変速操作時に吸気制御弁を開弁状
態に保持することにより、吸気制御弁が混合気の
流れを阻害することがなく燃料供給遅れが解消さ
れ、特に高速走行時の燃焼室への燃料供給遅れを
解消して、燃焼性を改善させることができる。

〈実施例〉 以下に本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。尚、従来例と同一要素には同一符号を付し
て説明を省略する。

第１図において、ダイアフラム８の負圧室１２
と吸気絞り弁２下流側の吸気通路３とを連通する
負圧通路４０には、その通路途中に変速操作検出
手段と吸気制御弁開弁手段とを兼ねる空気導入弁
２０及び負圧導入弁２１が介装される。

すなわち、前記空気導入弁２０の第１負圧室２
２ａには、負圧通路４０から分岐して設けられる
負圧通路４０ａを介して、吸気通路３の吸入負圧
が導かれる。ダイアフラム２８は、この吸入負圧
とスプリング２５の弾撥力との釣り合いによつ
て、図で上下動し、ダイアフラム２８と連動する
弁体２４によつて空気通路２６を開閉する。この
空気通路２６は、上流側でエアクリーナ１０のク
リーンサイドに連通すると共に、下流側で負圧通
路４０ｃと合流し負圧通路４０を介して吸気制御
弁４を開閉するダイアフラム８の負圧室１２に連
通する。また、前記ダイアフラム２８には、第１
負圧室２２ａと第２負圧室２２ｂとを連通する小
孔２９が設けられる。

一方、前記負圧導入弁２１の第１負圧室３０ａ
には、負圧通路４０から分岐して設けられる負圧
通路４０ｂを介して吸気通路３の吸入負圧が導入
される。この吸入負圧とスプリング３２の弾撥力
との釣り合いによつて、ダイアフラム３６が図で
上下動し、ダイアフラム３６と連動する弁体３４
によつて負圧通路４０ｃを開閉する。負圧通路４
０ｃは、上流側で負圧通路４０から分岐して設け
られ、下流側では空気通路２６と合流し負圧通路
４０を介して吸気制御弁４を開閉するダイアフラ
ム８の負圧室１２に連通する。また、前記ダイア
フラム２８と同様にダイアフラム３６には、第１
負圧室３０ａと第２負圧室３０ｂとを連通する小
孔３５が設けられる。

かかる構成の吸気装置を備えた内燃機関を原動
機とする自動車において、車両の一定走行時や加
速時等の機関動力が伝達されている時（クラツチ
がつながれている時）には、第２図に示すように
空気導入弁２０及び負圧導入弁２１夫々の第１負
圧室２２ａ，３０ａに吸入負圧が導入されても、
小孔２９，３５によつて連通する第２負圧室２２
ｂ，３０ｂの負圧とすぐに平衡するため、ダイア
フラム２８，３６に吸入負圧による力が発生しな
い。

このため、弁体３４がスプリング３２によつて
図で下方に押し下げられ負圧通路４０ｃは開通さ
れ、一方、弁体２４はスプリング２５によつて図
で上方に押し上げられ空気通路２６は閉じられ
る。従つて、従来例と同様に負圧通路４０ｃ及び
負圧通路４０（従来例における負圧通路１２ａ）
によつて、吸気通路３内の吸入負圧がダイアフラ
ム８の負圧室１２に導入され、吸入負圧（機関負
荷）による吸気制御弁４の開閉制御が行われる。

一方、機関高負荷運転時（吸入負圧の小さく吸
気制御弁４が開弁されている時）において、変速
操作すなわちクラツチが切られると、機関負荷が
急激に低下するため、これに伴つて吸気通路３内
の負圧が急激に発達し第１負圧室２２ａ，３０ａ
に高負圧P₁が導入される。この時、夫々の第２
負圧室２２ｂ，３０ｂにはそれ以前の負圧P₂（P₁
とP₂との圧力差は充分に大きい）が存在してお
り、第１負圧室２２ａ，３０ａ及び第２負圧室２
２ａ，３０ａの圧力が、夫々小孔２９，３５によ
つて同一圧力になるまで所定時間を要する。

このため、一時的に第１負圧室２２ａ，３０ａ
の負圧が第２負圧室２２ｂ，３０ｂの負圧を上回
り、第３図に示すようにスプリング２５の弾撥力
に抗してダイアフラム２８が図で下方に動き、弁
体２４が空気通路２６を開通させると共に、スプ
リング３２の弾撥力に抗してダイアフラム３６が
図で上方に動き、弁体３４が負圧通路４０ｃを閉
じる。従つて、空気通路２６及び負圧通路４０を
介してエアクリーナ１０のクリーンサイドの空気
が負圧室２１に導入される。

このようにして、機関高負荷域における変速操
作時には吸入負圧が負圧室１２に導入されること
なく、第１負圧室２２ａ，３０ａと第２負圧室２
２ｂ，３０ｂとの負圧が小孔２９，３５を介して
平衡するまでの所定時間負圧室１２内が大気圧と
なるため、前記所定時間スプリング１１の弾撥力
によつて吸気制御弁４が開かれる。

但し、機関の低負荷域（吸入負圧が大きく吸気
制御弁が閉じられている時）では、クラツチが切
られても吸入負圧の変化が急激でなく圧力差が小
さいことから、第１負圧室２２ａ，３０ａと第２
負圧室２２ｂ，３０ｂとの負圧が直ぐに平衡し
て、吸気制御弁４の開弁は行われない。

すなわち、本実施例においては、変速操作すな
わちクラツチが切られると吸入負圧が急激に発達
することを利用して、機関の高負荷時における変
速操作で吸気制御弁４を開弁状態に保持するよう
にしたものである。

尚、機関低負荷域における変速操作時には、吸
気制御弁４の開閉による燃焼性の悪化等の問題が
発生しないことから、本実施例においては特に開
弁状態に保持させるような構成にしなかつた。ま
た、急減速時においても負圧が減少するが、変速
時の方が急激な変化を示し、燃焼性を悪化させる
惧れが多いことから、本実施例においては変速時
のみ吸気制御弁を開弁状態に保持するようにした
が、急減速時に吸気制御弁を開弁状態に保持する
ようにしても良い。

このようにして、機関高負荷域における変速操
作時に吸気制御弁４を開弁状態に保持することに
より、吸気制御弁４が急激に開弁されることがな
く、混合気の流れを阻害することが防止される。
従つて、燃焼室への燃料供給遅れが解消され、機
関の運転性を向上させることができる。また、吸
気制御弁４の急激な開閉が防止されることから、
ダイアフラム８等のアクチユエータの耐久性を向
上させることができると共に、吸気制御弁４の開
閉騒音を低減できるという効果もある。

一方、前記小孔２９，３５の大きさを適当に設
定することによつて、例えば通常の変速操作時間
（約１秒）吸気制御弁４を開弁状態に保持するよ
うにすれば、機関加速時の変速操作において変速
操作の終了まで吸気制御弁４を開弁状態に保つこ
とが可能となり、変速操作終了初期における吸気
充填効率を高め機関の加速性能を向上させること
ができる。

尚、本実施例においては、吸入負圧の変化を利
用して、吸気制御弁４の変速時の開閉をコントロ
ールするようにしたが、クラツチスイツチを設け
て変速操作を検出し、このクラツチスイツチによ
つて変速操作が検出された時に電磁弁等によつて
従来例に示した負圧通路１２ａを大気に開放する
ようにしても良い。また、このようにクラツチス
イツチによつて変速操作を検出した場合には、機
関低負荷時における吸気制御弁の開弁保持を避け
るために、車速センサ等を設けて機関高負荷域に
限つて、吸気制御弁を開弁状態に保持するように
しても良いことは明らかである。

〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によると、手動変速
機による変速操作を検出する変速操作検出手段
と、前記変速操作検出手段によつて検出された変
速操作時に吸気制御弁の制御手段に作用し前記吸
気制御弁を機関の負荷とは独立して開弁状態に保
持する吸気制御弁開弁手段と、を設けたことによ
り、変速操作時に吸気制御弁が混合気の流れを阻
害すことが防止でき、燃焼室への燃料供給遅れを
解消して機関運転性を向上させることができる。

また、吸気制御弁の急激な開閉が防止されるこ
とから、吸気制御弁の開閉アクチユエータ（ダイ
アフラム）の耐久性を向上させることができると
共に、吸気制御弁の開閉に伴う騒音を低減できる
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す構成図、第２図
及び第３図は同上実施例おける作用を示す要部構
成図、第４図は従来例を示す構成図、第５図は同
上従来例における吸気制御弁を示す平面図であ
る。 ２……吸気絞り弁、３……吸気通路、４……吸
気制御弁、５……吸気弁、８，２８，３６……ダ
イアフラム、１２……負圧室、２０……空気導入
弁、２１……負圧導入弁、４０，４０ａ，４０
ｂ，４０ｃ……負圧通路、２２ａ，３０ａ……第
１負圧室、２２ｂ，３０ｂ……第２負圧室、２
４，３４……弁体、２６……空気通路、２９，３
５……小孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気弁と吸気絞り弁との間の吸気通路に介装さ
   れかつ機関の低負荷域で閉じ高負荷域で開くよう
   に制御されて吸気の流れ方向及び流路面積を制御
   する吸気制御弁と、該吸気制御弁の制御手段と、
   を備えた内燃機関の吸気装置において、手動変速
   機による変速操作を検出する変速操作検出手段
   と、前記変速操作検出手段によつて検出された変
   速操作時に前記制御手段に作用し前記吸気制御弁
   を機関の負荷とは独立して開弁状態に保持する吸
   気制御弁開弁手段と、を設けたことを特徴とする
   内燃機関の吸気装置。