JPH036328B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車のエンジンの吸気系に設けら
れるインテークエアコントロールバルブ装置に関
し、とくに各気筒に対しそれぞれ２つのインテー
クポートを備えた吸気系のインテークエアコント
ロールバルブ装置に関する。

［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を装着し、
エンジンの速度に応じてインテークエアコントロ
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57−93626号公報）。

特開昭57−93626号公報の吸気装置では、イン
テークエアコントロールバルブの開閉は、エンジ
ン長手方向中央に配設したアクチユエータによつ
て回動されるインテークエアコントロールバルブ
シヤフトによつて行なわれる。また、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方の
インテークポートの吸気管路長は、すべての気筒
に対して同一とされている。

［発明が解決しようとする課題］ エンジンルームへの搭載を容易にするためにサ
ージタンクの長さをエンジン長にくらべて短かく
したいという要求があるが、その場合には吸気管
路長がエンジン長手方向両端部のもの程長くな
る。このようなエンジンに、前記特開昭57−
93626号公報のような従来吸気装置の構造を適用
すると、次のような問題が生じる。

第１に、インテークエアコントロールバルブシ
ヤフトを、インテークエアコントロールバルブが
装着されていない方のインテークポートのすべて
に貫通させると、シヤフト貫通による通路断面積
の減少によつて吸気量が減り、エンジン出力が低
下する。また、吸気管路長の違いによつて、エン
ジン長手方向両端のインテークポートの吸気抵抗
が中央部のインテークポートの吸気抵抗より大と
なり、気筒間吸気分配が不均一になつてしまう。

第２に、アクチユエータのエンジン長手方向中
央配設によつて、エンジン長手方向両端部のイン
テークポートへのインテークエアコントロールバ
ルブシヤフトの貫通構造を廃止して、エンジン長
手方向両端部のインテークポートの吸気抵抗を減
少させたとしても、吸気管路長が大による吸気抵
抗増を考慮しても、なお、エンジン長手方向中央
部の、インテークエアコントロールバルブシヤフ
トが貫通するインテークポートの吸気抵抗よりも
吸気抵抗が小さくなり過ぎて吸気分配不均一を生
じてしまうかもしれない。これは、従来において
通常行なわれているようにアクチユータと反対側
で、インテークエアコントロールバルブをインテ
ークポート壁に当ててインテークエアコントロー
ルバルブの開閉をストツプさせるストツパ構造を
とると、アクチユエータの回動力がインテークエ
アコントロールバルブシヤフトにそのままかかつ
て捩り力を生じるので、インテークエアコントロ
ールバルブシヤフトをその捩り力に耐えることが
できるように太目のものを用いざる得ず、エンジ
ン長手方向中央部のインテークポートの吸気抵抗
を小に調節することができないからである。

本考案は、インテークエアコントロールバルブ
開閉駆動用のアクチユエータをエンジン長手方向
中央部に設けたインテークエアコントロールバル
ブ装置構造を、エンジン長手方向端部程吸気管路
長が長いエンジンに適用する場合に、インテーク
エアコントロールバルブシヤフトのインテークポ
ート貫通による吸気抵抗を可及的小にし、しかも
これを気筒間吸気分配を均一にして達成し得るイ
ンテークエアコントロールバルブ装置を提供する
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、次のインテーク
エアコントロールバルブ装置によつて、達成され
る。すなわち、 各気筒に対しそれぞれ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２つのインテークポートのうち一
方のインテークポートにインテークエアコントロ
ールバルブを装着し、該インテークエアコントロ
ールバルブをエンジン長手方向中央に配設したア
クチユエータにて開閉させるインテークエアコン
トロールバルブ装置において、エンジン長手方向
端部側の吸気管路長をエンジン長手方向中央側の
吸気管路長より長く設定し、前記アクチユエータ
によつて回動されるインテークエアコントロール
バルブシヤフトを前記インテークエアコントロー
ルバルブボデー中央から両端に向かつて伸ばし両
端のインテークポートの直前の位置で伸びを止め
てインテークエアコントロールバルブシヤフトに
よる両端インテークポート貫通構造を廃止し、さ
らに前記アクチユエータと前記インテークエアコ
ントロールバルブシヤフトとを連結する部材に対
して、前記インテークエアコントロールバルブの
開閉ストツパを設けたことを特徴とするインテー
クエアコントロールバルブ装置。

［作用］ 上記本考案のインテークエアコントロールバル
ブ装置においては、エンジン長手方向両端部のイ
ンテークポートの吸気管路長は、中央部のインテ
ークポートの吸気管路長に比べて長いので、管路
長からは吸気抵抗が両端部のもの程大きいが、エ
ンジン長手方向両端部のインテークポートにはイ
ンテークエアコントロールバルブシヤフトが貫通
していないのでその分吸気抵抗が減り、吸気量が
大になつてエンジン出力が向上する。また、イン
テークエアコントロールバルブの開閉ストツパが
アクチユエータとインテークエアコントロールバ
ルブシヤフトとの連結部材に対して設けられてい
るので、アクチユエータの駆動力によつてインテ
ークエアコントロールバルブシヤフトが捩られる
ことがなく、インテークエアコントロールバルブ
シヤフトを細径化して吸気分配を全ポートに対し
て均一化させることができる。

［実施例］ 以下に本発明のインテークエアコントロールバ
ルブ装置の望ましい実施例を図面を参照して説明
する。

第１図は本発明に係るインテークエアコントロ
ールバルブを装着した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はエンジンの本体で、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。サージタンク６から各気筒２までの吸気管長
は、エンジン長手方向端部に位置する吸気管ほど
長くされており、これによつてサージタンク６長
をエンジン１に比べて小にしてあり、配設上有利
にしてある。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７が配設されてインテークポート３が
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にはインテークエア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
はインテークエア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、インテークエア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。インテーク
エアコントロールバルブ７は、エンジン本体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９に装着され、これをエンジン本体
１に取付ける。

第２図および第３図はインテークエアコントロ
ールバルブ７およびインテークエアコントロール
バルブボデー９の構造を示している。図に示すよ
うにインテークエアコントロールバルブボデー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にはインテークエアコント
ロールバルブ７が装着されている。インテークエ
アコントロールバルブボデー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、分割された各々のインテークエアコントロー
ルバルブボデー半体９ａ，９ｂを互に連結したも
のから成つている。

インテークエアコントロールバルブボデー９の
エンジン長手方向中央部には、インテークエアコ
ントロールバルブ７を開閉するためのアクチユエ
ータ１０が配設されている。このアクチユエータ
１０は、インテークエアコントロールバルブボデ
ー半体９ａ，９ｂの間に設けられ、インテークエ
アコントロールバルブボデー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１１は、エ
ンジン長手方向に延びる、インテークエアコント
ロールバルブボデー９の中央部で分割された、そ
れぞれ別体に形成した一対のシヤフト１１ａ，１
１ｂから成る。このうち、インテークエアコント
ロールバルブシヤフト１１ａはインテークエアコ
ントロールバルブボデー半体９ａに設けられ、イ
ンテークエアコントロールバルブシヤフト１１ｂ
はインテークエアコントロールバルブボデー半体
９ｂに設けられる。そして、一対のインテークエ
アコントロールバルブシヤフト１１ａ，１１ｂ
は、インテークエアコントロールバルブボデー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は、インテー
クエアコントロールバルブ７が配設されないイン
テークポート４ａ，４ｂから成つており、この両
端のインテークポート４ａ，４ｂには、インテー
クエアコントロールバルブシヤフト１１ａ，１１
ｂは貫通もしなければ、突入もしていない。

インテークエアコントロールバルブシヤフト１
１を装着するための穴は、インテークエアコント
ロールバルブボデー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、インテーク
エアコントロールバルブボデー９が半割の状態に
あるときに、インテークエアコントロールバルブ
ボデーの中央側から、第４図ないし第６図に示す
インテークエアコントロールバルブシヤフト１１
ａ，１１ｂが挿入される。インテークエアコント
ロールバルブボデー９の隣接するインテークポー
ト３，４の間の部分は、インテークエアコントロ
ールバルブシヤフト９を支持する軸受部１２とな
り、該軸受部１２にインテークエアコントロール
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。

インテークエアコントロールバルブシヤフト１
１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、インテークエア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、インテークエアコントロールバルブ７が取
付けられる。インテークエアコントロールバルブ
７のインテークエアコントロールバルブシヤフト
１１への取付けは、第５図に示すように、円形断
面を有するインテークエアコントロールバルブシ
ヤフト１１をインテークエア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に円板状のインテ
ークエア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。

インテークエアコントロールバルブシヤフト１
１の、インテークエア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、インテークエアコントロールバルブボデ
ー９の中央部に配設されるアクチユエータ１０
は、第３図にとくに明らかに示されているよう
に、両側のインテークエアコントロールバルブボ
デー半体９ａ，９ｂに向つて左右両側に延びるブ
ラケツト１８を溶接等により一体に有している。
そして、このブラケツト１８をねじ１９によりイ
ンテークエアコントロールバルブボデー半体９
ａ，９ｂに固定することにより、一対のインテー
クエアコントロールバルブボデー半体９ａ，９ｂ
は一体化されて、インテークエアコントロールバ
ルブボデー９を構成する。また、一対のインテー
クエアコントロールバルブボデー半体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
れインテークエアコントロールバルブボデー半体
９ａ，９ｂに形成した穴に圧入されるノツクピン
２０が設けられており、該ノツクピン２０によつ
ても、インテークエアコントロールバルブボデー
半体９ａ，９ｂは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はインテークエ
ア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、またインテークエアコ
ントロールバルブシヤフト１１ａ，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、一方のインテークエア
コントロールバルブシヤフト１１ａに固定された
インテークエアコントロールバルブシヤフト１１
ａと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。他方のインテークエア
コントロールバルブシヤフト１１ｂには第２のレ
バー２４が該インテークエアコントロールバルブ
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２２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を押すこ
とにより、第１のレバー２２が常に第２のレバー
２４をインテークエア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を回動させてインテ
ークエアコントロールバルブシヤフト１１ａを回
動させ、第１のレバー２２は板ばね２５、ピン２
６、第２のレバー２４を回動させてインテークエ
アコントロールバルブシヤフト１１ｂを回動させ
る。第７図中２０，２７はそれぞれインテークエ
アコントロールバルブ７の全開、全閉位置を規制
する全開ストツパ、全閉ストツパである。このイ
ンテーバルブ開閉ストツパ２０，２７は、アクチ
ユエータ１０とインエークエアコントロールバル
ブシヤフト１１との連結部材（部材番号２２，２
４，２５，２６）の何れかに対して設けられる。
２８は全閉ストツパ２７にあたる位置を調整でき
る調整ねじであり、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図において、インテークポート３の何れか一
つには負圧取出口３０が設けられており、負圧取
出口３０は図示を省略した負圧タンク、コンピユ
ータによつて制御される、大気とも連通される三
方電磁弁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。コンピユータは電磁弁の開
閉を制御することにより、エンジン速度に応じて
インテークエアコントロールバルブ７を開閉す
る。なお、３２はサージタンク６の上流に設けら
れた絞り弁である。

つぎに、上記のように構成されたインテークエ
アコントロールバルブ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に装着されたインテークエアコントロール
バルブ７は、コンピユータによる電磁弁の開閉に
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、中速域ではインテークエアコントロー
ルバルブ７は閉じ、エンジンの高速域ではインテ
ークエア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、インテークエアコントロールバルブ７の本来
の機能が達成される。

このようなインテークエアコントロールバルブ
の構造においては、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におけるインテーク
エアコントロールバルブシヤフト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大してエンジン出
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にイ
ンテークエアコントロールバルブシヤフト１１が
存在しないため、インテークエアコントロールバ
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、インテークエアコン
トロール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、互に相殺し合つて各気筒への流
路抵抗が均等化し、各気筒の混合気の分配が均一
化する。

なお、インテークポート４ａ，４ｂにおけるイ
ンテークエアコントロールバルブシヤフト１１の
廃止構造は、アクチユエータ１０のインテークエ
アコントロールバルブボデー９における中央配設
構造によつて可能にされている。すなわち、本実
施例装置のようにアクチユエータ１０を中央に設
ける構造においては、インテークエアコントロー
ルバルブシヤフト１１ａ，１１ｂを中央から両側
に向つて伸ばし、両端のインテークポート４ａ，
４ｂの直前の位置で伸びを止めることにより、両
端のインテークポート４ａ，４ｂのシヤフト廃止
構造が可能になる。

また、吸気抵抗の減少に関しては、インテーク
エアコントロールバルブシヤフト１１のインテー
クポート４貫通部位１７の細径化も寄与してい
る。このようにインテークエアコントロールバル
ブシヤフト１１を部分的に細径化できるのは、イ
ンテークエアコントロールバルブシヤフト１１
に、一端がストツパで回動が止められ他側にアク
チユエータの回動力がかかる従来の場合のような
大きな捩り力がかからないからである。すなわ
ち、本実施例装置におけるインテークエアコント
ロールバルブボデー９の中央部にアクチユエータ
１０と回動位置規制用の全開ストツパ２０、全閉
ストツパ２７を配設した構造は、アクチユエータ
１０に大きな捩り力が作用することを防止してお
り、前記インテークエアコントロールバルブシヤ
フト１１の部分的細径化を可能にしている。この
細径化による吸気抵抗の減少を通してもエンジン
出力は向上される。また、インテークエアコント
ロールバルブシヤフト１１の両端インテークポー
ト貫通廃止構造によつて両端インテークポート４
ａ，４ｂの吸気抵抗が小になり過ぎても、上記イ
ンテークエアコントロールバルブシヤフト１１の
部分的細径化構造によつて、吸気管気筒分配が均
一化される。

アクチユエータ１０のインテークエアコントロ
ールバルブボデー９における中央配設構造は、さ
らに、インテークエアコントロールバルブ７の円
滑にして正確な作動を促す。インテークポートコ
ントロールバルブシヤフトのうちアクチユエータ
とは反他側に回動のストツパを配設する従来構造
においては、インテークエアコントロールバルブ
シヤフトにアクチユエータの開閉力による大きな
捩り力がかかるので、シヤフトの捩れによつて各
インテークエアコントロールバルブの開閉位置が
ずれ、円滑かつ正確なバルブの開閉を期し難い。
しかし、本実施例装置では、インテークエアコン
トロールバルブシヤフト１１にかかる捩り力は、
インテークエアコントロールバルブ７が吸気の流
れから受ける開閉力だけで、この捩り力は本質的
に大きくないので、インテークエアコントロール
バルブ７の開閉位置が大幅に正確になる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のインテークエア
コントロールバルブ装置によるときは、両端のイ
ンテークポートにおけるインテークエアコントロ
ールバルブシヤフト貫通を廃止する構造としたの
で、ポート断面積の拡大、吸気抵抗の減少を通し
てエンンジン出力の増大をはかることができイン
テークエアコントロールバルブの円滑にしてかつ
正確な開閉を得ることができる。

また、インテークエアコントロールバルブ開閉
ストツパを、アクチユエータとインテークエアコ
ントロールバルブシヤフトとの連結部材に対して
設けたので、インテークエアコントロールバルブ
シヤフトを部分的に細径化でき、気筒管吸気分配
を、より均一化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るインテークエ
アコントロールバルブ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図はインテークエアコントロール
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図の装置の平面図、であ
る。 １……エンジン、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……ノツクピン（全開ストツパ）、２７
……全開ストツパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各気筒に対しそれぞれ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２つのインテークポートのうち
   一方のインテークポートにインテークエアコント
   ロールバルブを装着し、該インテークエアコント
   ロールバルブをエンジン長手方向中央に配設した
   アクチユエータにて開閉させるインテークエアコ
   ントロールバルブ装置において、エンジン長手方
   向端部側の吸気管路長をエンジン長手方向中央側
   の吸気管路長より長く設定し、前記アクチユエー
   タによつて回動されるインテークエアコントロー
   ルバルブシヤフトを前記インテークエアコントロ
   ールバルブボデー中央から両端に向かつて伸ばし
   両端のインテークポートの直前の位置で伸びを止
   めてインテークエアコントロールバルブシヤフト
   による両端インテークポート貫通構造を廃止し、
   さらに前記アクチユエータと前記インテークエア
   コントロールバルブシヤフトとを連結する部材に
   対して、前記インテークエアコントロールバルブ
   の開閉ストツパを設けたことを特徴とするインテ
   ークエアコントロールバルブ装置。 ２ 前記インテークエアコントロールバルブシヤ
   フトのうち、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を貫通する
   部分を、他の部分に比べて細径化した特許請求の
   範囲第１項記載のインテークエアコントロールバ
   ルブ装置。