JPH04194318A - Suction device for engine - Google Patents
Suction device for engineInfo
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- JPH04194318A JPH04194318A JP2327091A JP32709190A JPH04194318A JP H04194318 A JPH04194318 A JP H04194318A JP 2327091 A JP2327091 A JP 2327091A JP 32709190 A JP32709190 A JP 32709190A JP H04194318 A JPH04194318 A JP H04194318A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はエンジンの吸気通路の改良に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to improvement of an intake passage of an engine.
(従来技術)
吸気系に過給機を備えたエンジンにあっては、過給機の
下流側にインタークーラを配して、過給温度を下げ、こ
れによって充填効率を向上させるのが通例とされる。(Prior art) For engines equipped with a supercharger in the intake system, it is customary to place an intercooler downstream of the supercharger to lower the supercharging temperature and thereby improve charging efficiency. be done.
他方、特開昭63−263220号公報には、過給機、
インタークーラが配設された主吸気通路に、インターク
ーラをバイパスするバイパス通路を付設し、低回転低負
荷運転時には、このバイパス通路を通って吸気を行なう
ようにしたエンジンのが開示されている。これによれば
、圧縮行程において、燃焼室内の温度上昇が小さい低回
転低負荷運転時では、インタークーラで冷やされること
なく吸気が行なわれるため、燃料の気化霧化の確保が可
能となり、当該領域における運転状態が安定住するとい
う利点がある。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-263220 discloses a supercharger,
An engine is disclosed in which a bypass passage that bypasses the intercooler is attached to a main intake passage in which an intercooler is disposed, and air is taken through the bypass passage during low rotation and low load operation. According to this, during the compression stroke, during low-speed, low-load operation where the temperature rise in the combustion chamber is small, intake air is carried out without being cooled by the intercooler, making it possible to ensure the vaporization and atomization of the fuel. This has the advantage of stable operating conditions.
(発明が解決しようとする課題)
本発明の目的は、このようなエンジン、つまり上記バイ
パス通路を配したエンジンを前提として、更に積極的に
低回転低負荷運転時の運転状態を安定化させるようにし
たエンジンの吸気装置を提供することにある。(Problems to be Solved by the Invention) The purpose of the present invention is to further actively stabilize the operating condition during low rotation and low load operation on the premise of such an engine, that is, an engine equipped with the above-mentioned bypass passage. The purpose of the present invention is to provide an intake system for an engine with a
(発明の構成)
かかる技術的課題を達成すべく、本発明にあっては、前
記バイパス通路の下流端を、主吸気通路が接続される主
吸気ポートとは別に、燃焼室内に渦流を生じさせる渦流
生成用吸気ポートに接続させると共に、インタークーラ
等が配設された主吸気通路には、前記バイパス通路の上
流端が接続された部位よりも下流側であって前記インタ
ークーラよりも上流側に、低回転低負荷運転時に閉じら
れ、それ以外の運転領域では開かれる開閉弁を配設した
ことを構成上の特徴と′する。(Structure of the Invention) In order to achieve this technical problem, in the present invention, a vortex is created in the combustion chamber at the downstream end of the bypass passage, separate from the main intake port to which the main intake passage is connected. In addition to being connected to the vortex generation intake port, the main intake passage in which an intercooler etc. is disposed has a main intake passage located downstream of the part to which the upstream end of the bypass passage is connected and upstream of the intercooler. The structure is characterized by the provision of an on-off valve that is closed during low-speed, low-load operation and opened during other operating ranges.
(実施例)
以下に、本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明
する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the attached drawings.
第1図において、1はエンジン本体で、エンジン本体1
は、4つの気筒2を直列に配した直列4気筒往復動型エ
ンジンとされている。各気筒2には、その燃焼室(図示
省略)に臨ませて2つの吸気ポート3.4と、排気通路
5に連なる1つの排気ポート6とが開口されて、上記2
つの吸気ポート3.4のうち、第1の吸気ポート3は燃
焼室に横方向の渦流(スワールS)を生じさせるスワー
ルポートとされている。そして、これら吸気ポート3.
4には、夫々、既知の吸気弁(図示省略)が配設され、
上記排気ポート6には排気弁(図示省略)が配設されて
、これら吸気弁と排気弁とは、エンジン出力軸の回転に
同期した所定のタイミングで開閉されるようになってい
る。このバルブタイミングについては後に詳しく説明す
る。In Fig. 1, 1 is the engine body;
is an in-line four-cylinder reciprocating engine with four cylinders 2 arranged in series. Each cylinder 2 has two intake ports 3.4 facing its combustion chamber (not shown) and one exhaust port 6 connected to an exhaust passage 5.
Among the two intake ports 3.4, the first intake port 3 is a swirl port that generates a lateral vortex (swirl S) in the combustion chamber. And these intake ports 3.
4 are each provided with a known intake valve (not shown),
The exhaust port 6 is provided with an exhaust valve (not shown), and these intake valves and exhaust valves are opened and closed at predetermined timings synchronized with the rotation of the engine output shaft. This valve timing will be explained in detail later.
前記エンジン本体1の吸気系10は、上記第2の吸気ポ
ート4に連なる主吸気通路11を有している。この主吸
気通路11には、上流側から下流側に向けて、順に、ス
ロットル弁12、エンジン本体1によって機械的に駆動
される過給機13、インタークーラ14等が配設され、
そしてこの主吸気通路11は、インタークーラ14より
も下流部が、前記第2の吸気ポート4(主吸気ポート)
に連なる独立吸気通路15によって構成されている。The intake system 10 of the engine main body 1 has a main intake passage 11 connected to the second intake port 4. In this main intake passage 11, a throttle valve 12, a supercharger 13 mechanically driven by the engine body 1, an intercooler 14, etc. are arranged in order from the upstream side to the downstream side.
In this main intake passage 11, a downstream part of the intercooler 14 is connected to the second intake port 4 (main intake port).
It is constituted by an independent intake passage 15 that is continuous with the intake passage.
上記吸気系10は、また、インタークーラ14をバイパ
スするバイパス通路16を有している。The intake system 10 also includes a bypass passage 16 that bypasses the intercooler 14.
すなわち、バイパス通路16は、その上流端が、過給機
13とインタークーラ14との間の主吸気通路11に接
続され、このバイパス通路16の下流部は各気筒2毎に
分岐された分岐バイパス通路17とされて、これら分岐
バイパス通路17の下流は、対応する各気筒2のスワー
ルポート3に接続されている。That is, the upstream end of the bypass passage 16 is connected to the main intake passage 11 between the supercharger 13 and the intercooler 14, and the downstream part of the bypass passage 16 is connected to a branch bypass branched for each cylinder 2. The downstream side of these branch bypass passages 17 is connected to the swirl port 3 of each corresponding cylinder 2.
前記主吸気通路11とバイパス通路16には、夫々、第
1の開閉弁18、第2の開閉弁19が配設されて、基本
的には、運転状態に応じて主吸気通路11とバイパス通
路16との択一的な使い分けが行なわれるようになって
いる。すなわち、主吸気通路11に配設された上記第1
の開閉弁18は、バイパス通路16の上流端が接続され
た部位よりも下流側且つインタークーラ14よりも上流
側に設けられている。そして、第2図に示すように、第
1の開閉弁18を開けたときには、基本的には、前記第
2の開閉弁19が閉じられ、吸気はインタークーラ14
を通って行なわれ、他方、第1の開閉弁18を閉じたと
きには第2の開閉弁19が開けられて、吸気はインター
クーラ14を通過することなくバイパス通路16を通っ
てスワールポート3から燃焼室に供給される。これら第
1、第2の開閉弁18.19はアクチュエータ20.2
1によって開閉動作が行なわれ、これらアクシュエータ
2o、21はコントロールUからの信号に基づいて制御
される。A first on-off valve 18 and a second on-off valve 19 are provided in the main intake passage 11 and the bypass passage 16, respectively, and basically, the main intake passage 11 and the bypass passage are connected depending on the operating state. It is designed to be used as an alternative to 16. That is, the first
The on-off valve 18 is provided downstream of the region to which the upstream end of the bypass passage 16 is connected and upstream of the intercooler 14 . As shown in FIG. 2, when the first on-off valve 18 is opened, the second on-off valve 19 is basically closed, and the intake air is transferred to the intercooler 14.
On the other hand, when the first on-off valve 18 is closed, the second on-off valve 19 is opened, and the intake air passes through the bypass passage 16 without passing through the intercooler 14 and is combusted from the swirl port 3. supplied to the chamber. These first and second on-off valves 18.19 are operated by actuators 20.2.
1 performs opening and closing operations, and these actuators 2o and 21 are controlled based on signals from a control U.
第1図中、符号22.23はセンサで、センサ22はス
ロットル弁12の開度(エンジン負荷)を検出するもの
である。上記センサ23はエンジン回転数を検出するも
のである。In FIG. 1, reference numerals 22 and 23 indicate sensors, and the sensor 22 detects the opening degree (engine load) of the throttle valve 12. The sensor 23 detects the engine rotation speed.
このコントロールユニットUによる第1、第2の開閉弁
18.19の具体的な制御内容を説明するに先立って、
前記吸気弁及び排気弁のバルブタイミングについて説明
する。Before explaining the specific control contents of the first and second on-off valves 18 and 19 by this control unit U,
The valve timing of the intake valve and exhaust valve will be explained.
第3図は吸気弁、排気弁のバルブタイミングを示すもの
で、第1の吸気ポート(スワールポート)3に配設され
た第1の吸気弁(第2図中、実線Iで示す)は、第2の
吸気ポート4に配設され、た第2の吸気弁(第2図中、
破線■で示す)よりも遅く閉じるように設定されている
。すなわち、スワールポート3の吸気弁は、その閉じタ
イミングが、いわゆる吸気遅閉じとされて、これにより
低負荷運転時におけるボンピングロスの低減が図られて
いる。この吸気遅閉じによるボンピングロス低減は従来
から既知であるので、その詳細は省略する。FIG. 3 shows the valve timing of the intake valve and exhaust valve. A second intake valve (in FIG. 2,
(indicated by the dashed line ■). That is, the closing timing of the intake valve of the swirl port 3 is so-called late intake closing, thereby reducing the pumping loss during low-load operation. This reduction in pumping loss due to the late closing of the intake air is conventionally known, so its details will be omitted.
以上のことを前提として、第1、第2の開閉弁18.1
9の制御の一例を、第2図を参照しつつ、第4図に示す
フローチャートに基づいて説明する。Based on the above, the first and second on-off valves 18.1
An example of the control in step 9 will be explained based on the flowchart shown in FIG. 4 with reference to FIG. 2.
先ず、ステップSl(以下、rSJを付してステップ番
号を表わす)において、制御に必要とされる各種情報を
入力した後、S2において、現在のエンジン回転数Ne
が所定回転数No(第2図参照)以下であるか否かの判
別が行なわれ、YESのときにはS3に進んで現在のエ
ンジン負荷Peが所定値Po(第2図参照)以下である
か否かの判別が行なわれる。このS3でYESと判定さ
れたとき、つまり低回転低負荷運転のときにはS4に進
んで、第1の開閉弁18が閉じられ、他方第2の開閉弁
19が開かれて(第2図参照)、吸気はインタークーラ
14を経ることなくバイパス通路16を通ってスワール
ポート3から燃焼室 −へ供給される。First, in step Sl (hereinafter, rSJ is added to represent the step number), various information required for control is input, and then in S2, the current engine rotation speed Ne
It is determined whether the current engine load Pe is below a predetermined value Po (see Fig. 2) or not. A determination is made. When the determination in S3 is YES, that is, in low rotation and low load operation, the process proceeds to S4, where the first on-off valve 18 is closed and the second on-off valve 19 is opened (see Fig. 2). The intake air is supplied from the swirl port 3 to the combustion chamber through the bypass passage 16 without passing through the intercooler 14.
上記S3において、Noのとき、つまり低回転高負荷運
転のときには、S5に進んで、第1の開閉弁18が開か
れ、他方第2の開閉弁19が閉じられて(第2図参照)
、吸気は主吸気通路11を通ってインタークーラ14で
冷やされた後に第2の吸気ポート4から燃焼室へ供給さ
れる。If the answer in S3 is No, that is, in low-speed, high-load operation, the process proceeds to S5, where the first on-off valve 18 is opened and the second on-off valve 19 is closed (see Figure 2).
After the intake air passes through the main intake passage 11 and is cooled by the intercooler 14, it is supplied to the combustion chamber from the second intake port 4.
また、前記S2において、Noのとき、つまり高回転運
転のときには、S6に進んで、第1、第2の開閉弁18
.19が共に開かれ(第2図参照)、吸気は主吸気通路
11及びバイパス通路16を共に使って行なわれる。Further, when the answer in S2 is No, that is, when high rotational speed operation is being performed, the process proceeds to S6, and the first and second on-off valves 18
.. 19 are both opened (see FIG. 2), and intake takes place using both the main intake passage 11 and the bypass passage 16.
以上の構成において、圧縮行程において燃焼室の温度上
昇が小さい低回転低負荷運転時には、インタークーラ1
4で冷やされることなくバイパス通路16を通って吸気
が行なわれるため、過給機13を経ることに伴う吸気の
温度上昇をそのまま利用して燃料の気化霧化が促進され
ることになる。また、バイパス通路16の下流端がスワ
ールポート3に接続されているため、このスワールポー
ト3で生成されるスワールSによって燃料の気化霧化が
一層促進されることになる。特に、本実施例にあっては
スワールポート3を開閉する吸゛気弁が吸気遅閉じとさ
れているため、圧縮行程における燃焼室内温度上昇が小
さいことに対して、スワールSによって燃料の気化霧化
性が確保され、低回転低負荷運転時における運転状態を
安定させることが可能となる。In the above configuration, during low rotation and low load operation where the temperature rise in the combustion chamber is small during the compression stroke, the intercooler 1
Since the intake air is taken through the bypass passage 16 without being cooled by the supercharger 13, the temperature rise of the intake air as it passes through the supercharger 13 is directly utilized to promote vaporization and atomization of the fuel. Further, since the downstream end of the bypass passage 16 is connected to the swirl port 3, the swirl S generated in the swirl port 3 further promotes vaporization and atomization of the fuel. In particular, in this embodiment, since the intake valve that opens and closes the swirl port 3 closes late, the swirl S reduces the vaporization of the fuel even though the temperature rise in the combustion chamber during the compression stroke is small. It is possible to stabilize the operating condition during low rotation and low load operation.
第5図以後の図面は、本発明の第2実施例を示すもので
ある。この第2の実施例の説明にあたり、上記第1実施
例と同一要素には同一の参照符号を付すことにより、そ
の説明を省略し、以下に、この第2実施例の特徴部分に
ついてのみ説明を加える。The drawings after FIG. 5 show a second embodiment of the present invention. In explaining this second embodiment, the same reference numerals are given to the same elements as in the first embodiment, and the explanation thereof will be omitted, and only the characteristic parts of this second embodiment will be explained below. Add.
本実施例においては、第5図に示すように、主吸気通路
11の下流端が2又に分岐されて、各分岐通路11a、
llbが、夫々、吸気ポート30.31に接続されてい
る。これら吸気ポート30.31のうち、第2の吸気ポ
ート31には、小径とされた第3の吸気ポート32が形
成され、この第3の吸気ポート32は、第6図に示すよ
うに、ペンタルーフ型とされた燃焼室33の排気ポート
6側の土壁面33aに指向されて、この第3の吸気ポー
ト32によって、同図(第6図)に示すように、燃焼室
33に上下方向の渦流(タンブル)Tを生成するように
なっている。尚、第6図中、符号34はピストンである
。In this embodiment, as shown in FIG. 5, the downstream end of the main intake passage 11 is branched into two, and each branch passage 11a,
llb are connected to the intake ports 30 and 31, respectively. Among these intake ports 30, 31, a third intake port 32 having a small diameter is formed in the second intake port 31, and as shown in FIG. The third intake port 32 is directed toward the soil wall surface 33a on the exhaust port 6 side of the roof-shaped combustion chamber 33, and as shown in FIG. It is designed to generate a vortex (tumble) T. In addition, in FIG. 6, the reference numeral 34 is a piston.
そして、バイパス通路16は、その下流端が第5図に示
すように、上記第3の吸気ポート32に接続され、本実
施例にあっては主吸気通路11に配設された第1の開閉
弁18を閉じることによってバイパス通路16から第3
の吸気ポート32を通って吸気が行なわれるようになっ
ている。尚、第5図中、符号33は燃料噴射弁である。The downstream end of the bypass passage 16 is connected to the third intake port 32, as shown in FIG. By closing valve 18, the third
Air is taken in through the intake port 32 of the vehicle. In addition, in FIG. 5, the reference numeral 33 is a fuel injection valve.
第1の開閉弁18の開閉制御の一例を第7図に、示すフ
ローチャートに基づいて説明すると、先ずSIOにおい
て各種情報の入力を行なった後、S11で現在の運転状
態が低回転低負荷領域にあるか否かの判別が行なわれる
。このSllにおいて、YESのときには、S12に進
んで開閉弁18が閉じられ、他方Noのときには、S1
3へ進んで開閉弁18が−かれる。An example of the opening/closing control of the first opening/closing valve 18 will be explained based on the flowchart shown in FIG. A determination is made as to whether it exists or not. When the answer is YES in this Sll, the process advances to S12 and the on-off valve 18 is closed; on the other hand, when the answer is No, the on-off valve 18 is closed.
3, the on-off valve 18 is opened.
以上、本発明の詳細な説明したが、本発明はこれに限ら
れることなく、例えば第1実施例におけるスワールポー
ト3の開閉タイミングを早める、つまり排気ポート6の
開放時期とスワールポート3の開放時期とのオーバラッ
プ期間を大きくして、燃焼室の掃気を確実なものとする
型式のエンジンに対して適用してもよい。Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited thereto, and, for example, the opening/closing timing of the swirl port 3 in the first embodiment is advanced, that is, the opening timing of the exhaust port 6 and the opening timing of the swirl port 3. It may be applied to a type of engine in which the overlap period with the combustion chamber is increased to ensure scavenging of the combustion chamber.
(発明の効果)
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、イン
タークーラをバイパスするバイパス通路の下流端が燃焼
室内に渦流を生じさせる吸気ポートに接続されているた
め、低回転低負荷運転における燃料の気化霧化を燃焼室
内の渦流によって一層向上させることができ、これによ
って当該領域における運転状態を安定化させることが可
能となる。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, the downstream end of the bypass passage that bypasses the intercooler is connected to the intake port that generates a vortex in the combustion chamber. The vaporization and atomization of fuel during load operation can be further improved by the vortex flow within the combustion chamber, thereby making it possible to stabilize the operating state in this region.
第1図乃至第4図は第1実施例を示すもので、
第1図は第1実施例の全体系統図、
第2図は各開閉弁の作動領域図、
第3図は排気弁と吸気弁のバルブタイミングを表わす図
、
第4図は制御の一例を示すフローチャート。
第5図乃至第7図は第2実施例を示すもので、第5図は
第2実施例の全体系統図、
第6図は気筒の縦断面図、
第7図は制御の一例を示すフローチャート。
1:エンジン本体
2:気筒
3ニスワールポート
10:吸気系
11:主吸気通路
13:過給機
14:インタークーラ
16:バイパス通路
18:第1の開閉弁
19:第2の開閉弁
20.21:開閉弁用アクチュエータ
22:スロットル開度センサ
23:エンジン回転数センサ
32:第3の吸気ポート(タンブル生成用ポート)
U:コントロールユニット
Sニスワール
T:タンブルFigures 1 to 4 show the first embodiment. Figure 1 is the overall system diagram of the first embodiment, Figure 2 is a diagram of the operating range of each on-off valve, and Figure 3 is the exhaust valve and intake valve. A diagram showing the valve timing of the valve. FIG. 4 is a flowchart showing an example of control. 5 to 7 show the second embodiment, FIG. 5 is an overall system diagram of the second embodiment, FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a cylinder, and FIG. 7 is a flowchart showing an example of control. . 1: Engine body 2: Cylinder 3 Nissir port 10: Intake system 11: Main intake passage 13: Supercharger 14: Intercooler 16: Bypass passage 18: First on-off valve 19: Second on-off valve 20.21 : Open/close valve actuator 22: Throttle opening sensor 23: Engine speed sensor 32: Third intake port (tumble generation port) U: Control unit S Niswar T: Tumble
Claims (1)
へ向けて、順に、過給機とインタークーラとが配設され
、前記主吸気通路には、前記インタークーラをバイパス
するバイパス通路が付設されて、低回転低負荷運転時に
は、前記バイパス通路を通って吸気を行なうようにされ
たエンジンにおいて、 前記バイパス通路は、その下流側が、主吸気通路が接続
される主吸気ポートとは別に前記燃焼室に渦流を生じさ
せる渦流生成用吸気ポートに接続され、 前記主吸気通路には、前記バイパス通路の上流端が接続
された部位よりも下流側であって前記インタークーラよ
りも上流側に、低回転低負荷運転時に閉じられ、それ以
外の運転領域では開かれる開閉弁が配設されている、 ことを特徴とするエンジンの吸気装置。(1) A supercharger and an intercooler are arranged in order from upstream to downstream in a main intake passage connected to a combustion chamber, and a bypass passage bypasses the intercooler in the main intake passage. In an engine in which intake air is taken through the bypass passage during low rotation and low load operation, the downstream side of the bypass passage is separate from the main intake port to which the main intake passage is connected. It is connected to an intake port for generating a vortex flow that generates a vortex flow in the combustion chamber, and the main intake passage includes a portion downstream of a portion to which the upstream end of the bypass passage is connected and upstream of the intercooler. An intake system for an engine, characterized in that it is provided with an on-off valve that is closed during low-speed, low-load operation and opened during other operating ranges.
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JP2327091A JPH04194318A (en) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | Suction device for engine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2327091A JPH04194318A (en) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | Suction device for engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04194318A true JPH04194318A (en) | 1992-07-14 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2327091A Pending JPH04194318A (en) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | Suction device for engine |
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JP (1) | JPH04194318A (en) |
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1990
- 1990-11-28 JP JP2327091A patent/JPH04194318A/en active Pending
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