JPH0417722A - 内燃機関の吸気装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関の吸気装置に関し、詳しくは、強いス
ワールを発生させて安定燃焼を図った装置に関する。

〈従来の技術〉 従来から、内燃機関の吸入空気流量を調整することで機
関出力を制御するスロットル弁をバイパスするバイパス
通路（補助空気通路）を設け、このバイパス通路に介装
したｔＭ１弐のアイドル制御弁をデユーティ制御するこ
とでアイドル回転速度を目標速度に制御したり、前記補
助空気通路にエアレギュレーターを介装して冷機時のア
イドルアンプを図ったりすることが行われている（特開
平１−３１８７３７号公報等参照）。

ここで、−船釣な構成として前記スロットル弁を吸気マ
ニホールドの集合部よりも上流に配設した場合には、前
記スロットル弁上流側から分岐させた前記バイパス通路
の下流端をやはり吸気マニホールドの上流側に接続させ
、スロットル弁又は前記バイパス通路を介して供給され
る空気（又は混合気）が吸気マニホールドによって各気
筒に分配されるようにしている。

ところで、本出願人は、上記のように吸気マニホールド
の集合部上流側に設けられるスロットル弁の他に、吸気
マニホールドの各吸気ポート部（各ブランチ部）にモー
タなどのアクチュエータによって開閉駆動される第２の
スロットル弁をそれぞれ介装し、車両のスリップ状態に
おける出力低下要求などがあったときに前記第２のスロ
ットル弁を開閉制御するよう構成した装置を、先に提案
した（出願日：平成２年（１９９０）　　４月９日）。

このように、アクチュエータで開閉駆動される第２のス
ロットル弁を、吸気マニホールドの吸気ポート部に介装
すれば、吸気マニホールドの上流側に設けた場合よりも
、コレクタ容積などがない分だけ応答性良く機関出力を
制御することができるものである。

上記のように、吸気マニホールドの各吸気ポート部に第
２のスロットル弁を介装した場合には、前述のようなバ
イパス通路を、この第２のスロットル弁の下流側に連通
接続させる必要性が発生し、この場合、通常のスロット
ル弁の上流側で分岐させたバイパス通路を途中で各気筒
に対応する数だけ分岐させ、それぞれの気筒に対してバ
イパス通路を介した空気が第２スロツトル弁の下流側に
供給されるよう構成されることになる。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記のようにバイパス通路を各気筒毎に吸気
ポート部に連通接続させた場合には、アイドル時などの
機関低負荷時には、専らこのバイパス通路を介して空気
が供給されることになるから、このバイパス通路を介し
て機関燃焼室に供給される空気がスワール流となるよう
構成することで、燃焼安定性を得られることになる。

しかしながら、吸気ポートの内壁にバイパス通路の下流
端を開口させた場合、かかるバイパス通路を介して供給
される空気流によっては所望の方向性や流速を得ること
が困難であり、スワール効果による燃焼安定性の改善が
少ないという問題があり、吸気ボートに連通接続させた
バイパス通路によって更に強いスワールを発生させて燃
焼安定性を大きく改善したいという要求があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、吸気ボ
ートに連通接続されるバイパス通路の構造を改善するこ
とで、強いスワール流を発生させ、燃焼安定性を改善す
ることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明にかかる内燃機関の吸気装置では、内燃
機関の吸入空気量を調整することで機関出力を制御する
スロットル弁をバイパスして大気側から空気を導入する
バイパス通路を、前記スロットル弁下流側の吸気ポート
部に各気筒毎に連通接続させると共に、このバイパス通
路の吸気ポート部に対する連通接続部においてバイパス
通路の開放端部を吸気ポート部内壁からスワール発生方
向に向けて突出形成するようにした。

ここで、前記バイパス通路の開放端部を先窄まりに形成
することが好ましい。

〈作用〉 かかる構成によると、吸気ポート部に連通接続されるバ
イパス通路の開放端部が、吸気ボートの内壁に開口され
るのではなく、吸気ポート部内壁からスワール発生方向
に向けて突出形成されるから、バイパス通路を吸気ポー
ト内壁に開口させる場合に比べ、バイパス通路を介して
供給される空気の方向をスワール発生に最も効果的な方
向にすることが容易となり、然も、このようにしてスワ
ール発生方向に向けた開放端部を先窄まりに形成すれば
、バイパス通路を介して供給される空気流の流速を高め
て強いスワールを発生させることができる。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例を示す第１図において、４気筒内燃機関１には
エアクリーナ２．スロットルチャンバ３吸気マニホール
ド４を介して空気が吸入され、各気筒の燃焼室からの排
ガスは排気マニホールド５を介して大気中に排出される
ようになっている。

前記スロットルチャンバ３には、アクセルペダル６に連
動して開閉するバタフライ式の第１スロツトル弁７が介
装されており、この第１スロツトル弁７には、その開度
ＴＶＯ１を検出するポテンショメータ式の第１スロツト
ルセンサ８が付設されている。

また、この第１スロツトル弁７の上流側には、機関１の
吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ９が設けら
れている。

前記吸気マニホールド４の各気筒毎のブランチ部４ａ〜
４ｄそれぞれは２つに分岐されており、各気筒毎に２つ
の吸気ボー）１．Ｉ［から独立して空気が吸入されるよ
うになっている。

前記各気筒毎に２つずつ設けられる吸気ポート１、ＩＩ
それぞれには、同一スロットルシャフト１０回りに開閉
するバタフライ式の第２スロツトル弁１１ａ〜ｌｌｈが
介装されており、前記スロ・ノトルシャフト１０の一端
側に設けられたサーボモータ１２によって該スロットル
シャフト１０を軸回りに回転駆動することによって、第
２スロツトル弁１１ａ〜１１ｈが一体的に所定開度に制
御されるようになっている。前記スロットルシャフト１
０の他端には、第２スロツトル弁１１ａ〜ｌｌｈの開度
ＴＶＯ２を検出するポテンショメータ式の第２スロツト
ルセンサ１３が付設されている。

一方、前記第１スロツトル弁７の上流で、カッ、エアフ
ローメータ９の下流側には、第１スロツトル弁７及び第
２スロツトル弁１１ａ〜ｌｌｈをバイパスさせて各気筒
の吸気ボート■に空気を導入するためのバイパス通路１
４用の口金１５が形成されており、この口金１５に一端
が接続される第１ホース１６の他端が、バイパス流量制
御弁１７の入口側に接続されており、前記バイパス流量
制御弁１７の出口側に一端が接続される第２ホース１８
の他端は、４つの出口を備えた分配器１９の入口側に接
続され、更に、前記分配器１９の４つの出口それぞれに
一端が接続された第３〜第６ホース２０ａ〜２０ｄの他
端それぞれが、各気筒の吸気ボートＩ側の各第２スロツ
トル弁１１　ｂ　、　１１　ｄ　、　１１　ｅ　、　１
１　ｇ下流側に固定されたノズル２１ａ〜２１ｄに接続
されている。

即ち、内燃機関の吸入空気量を調整することで機関出力
を制御する第１スロツトル弁７及び第２スロツトル弁１
１ａ〜ｌｌｈをバイパスして大気側から空気を導入する
バイパス通路１４は、第１スロツトル弁７上流から分岐
させた通路を途中で気筒数に対応・する４つに分岐し、
それぞれの気筒の吸気ボートに介装されている第２スロ
ツトル弁の下流側に連通接続させて構成されている。

ここで、前記ノズル２１ａ〜２１ｄの吸気ポートＩ内に
臨む一方の開放端が吸気ボー）Ｉの内壁から突出するよ
うに、吸気マニホールド４の壁を貫通させて各ノズル２
１ａ〜２１ｄを支持してあり、かつ、このように吸気ボ
ー１−Ｉ内に突出するノズル２１ａ〜２１ｄの開放端が
、例えば第２図に示すようにそれぞれスワール発生に最
適な方向を向くようにしである。尚、第２図に示すよう
に、前記ノズル２１ａ〜２１ｄの出口開放端を先窄まり
形状とすれば、ノズル２１ａ〜２１ｄを介して第２スロ
ットル弁１１ｂ１１ｄ、ｌｉｅ、ｌ１ｇ下流側の吸気ボ
ート■に供給される空気の流速を高めることができるよ
うにしである。

上記のように、バイパス通路１４の吸気ボートＩに対す
る連通接続部において、吸気ボー）１の内壁にバイパス
通路１４を開口させるのではなく、吸気ボー）１の内壁
から開放端部を突出させる構成であれば、スワール発生
に最も効果的な位置及び方向にバイパス通路１４の出口
を向けることが容易となり、アイドル時などの機関低負
荷時において、前記バイパス通路１４から供給される空
気によって燃焼室内に強いスワールを発生させ、燃焼安
定性を改善できるものであり、前述のようにノズル２１
ａ〜２１ｄを先窄まり形状としてあれば、流速を高めて
より一層強いスワールを発生させることができる。

尚、第１図において２２は各吸気ポート部に対応して各
気筒２つずつも設けられることになる吸気弁であり、排
ガスはやはり各気筒２つずつ設けられる排気弁２３を介
して排気マニホールド５に排出されるようになっている
。

また、各気筒の吸気ボートＩの第２スロツトル弁１１　
ｂ　、　１１　ｄ　、　１１　ｅ　、　１１　ｇ下流側
には、電磁式燃料噴射弁２５ａ〜２５ｄがそれぞれ介装
されており、これらの電磁式燃料噴射弁２５ａ〜２５ｄ
は、コントロールユニット２６から送られる駆動パルス
信号に応じて開駆動されるようになっている。

前記コントロールユニット２６は、機関運転条件を検出
する各種のセンサからの検出信号を人力し、これらの情
報に基づいて前記電磁式燃料噴射弁２５ａ〜２５ｄによ
る機関への燃料供給量を制御する一方、前記バイパス通
路１４に介装されたバイパス流量制御弁１７をデユーテ
ィ制御して、機関アイドル回転速度をフィードバック制
御するようになっている。

コントロールユニ・ント２６に検出信号が入力される各
種センサとしては、前記エアフローメータ９や第１スロ
ツトルセンサ８の他、クランク角位置の検出及び機関回
転速度の検出に用いるカムセンサ２７などが設けられて
いる。

また、コントロールユニット２６は、サーボモータ１２
を制御するようになっており、例えば、図示しない前輪
速センサと後輪速センサとに基づいて検出される車両の
スリップ状態において、前記サーボモータ１２を介して
第２スロツトル弁１１ａ〜１１ｈの開度を絞って機関出
力を低下させ、車両のトラクションを回復させる制御や
、機関１に付設されるトルクコンバータ式自動変速機２
８の変速時にやはり前記第２スロットル弁１１ａ−１１
ｈの開度を絞って変速ショックを緩和する制御や、サー
ジ発生時に該サージによる出力トルク変動を打ち消す方
向に第２スロツトル弁１１ａ〜ｌｌｈを制御してサージ
を吸収する制御などを行う。

尚、本実施例においては、上記のように第１スロツトル
弁７及び第２スロツトル弁１１ａ〜ｌｌｈを備える構成
としたが、スロットル弁の配置を限定するものではなく
、スロットル弁をバイパスして設けられ、アイドルなど
の低負荷時の必要空気量を供給するバイパス通路であれ
ば、上記のようにして吸気ポート内に開放端部をスワー
ル発生方向に向けて突出形成することで、スワールに関
しては同様な効果が得られる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、スロットル弁をバ
イパスして設けられるバイパス通路の下流側が吸気ポー
トに連通接続される構成において、バイパス通路の開放
端部を吸気ポート部内壁からスワール発生方向に向けて
突出形成したことにより、スワールを効果的に発生させ
ることができると共に、前記開口端部を先窄まり形状と
することでスワールをより一層強いものとすることがで
き、燃焼安定性を改善できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−・実施例を示す内燃機関のシステム
図、第２図は同上実施例におけるバイパス通路の吸気ポ
ート部に対する連通接続部の詳細を示す拡大図である。 １・・・内燃機関　　３・・・スロットルチャンバ４・
・・吸気マニホールド　　４ａ〜４ｄ・・・ブランチ部
　　７・・・第１スロツトル弁　　１１　ａ　−１１ｈ
・・・第２スロントル弁１４・・・バイパス通路１７・
・・バイパス流量制御弁　　２１ａ〜２１ｄ・・・ノズ
ル２２・・・吸気弁　　１．　　Ｉｆ・・・吸気ポート
第２置 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の吸入空気量を調整することで機関出力
   を制御するスロットル弁をバイパスして大気側から空気
   を導入するバイパス通路を、前記スロットル弁下流側の
   吸気ポート部に各気筒毎に連通接続させると共に、該バ
   イパス通路の吸気ポート部に対する連通接続部において
   バイパス通路の開放端部を吸気ポート部内壁からスワー
   ル発生方向に向けて突出形成したことを特徴とする内燃
   機関の吸気装置。
2. （２）前記バイパス通路の開放端部を先窄まりに形成し
   たことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の吸気装置
   。