JPH053723Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、燃料噴射式エンジンの吸気マニホル
ドに関するもので、特に、吸気経路がプライマリ
系とセカンダリ系とにほぼ完全に分離されている
吸気マニホルドに関するものである。

（従来の技術） 自動車用等のエンジンにおいて、スロツトル弁
による制御の応答性を高めるために、エンジンの
全回転域で開かれるプライマリスロツトル弁とエ
ンジンの高回転域で開かれるセカンダリスロツト
ル弁とを設けるとともに、それらのスロツトル弁
によつて計量された吸気が流れる吸気経路を、プ
ライマリ系とセカンダリ系とに分離独立させると
いうことが行われている。そのような場合には、
吸気マニホルドとして、その吸気チヤンバが、プ
ライマリスロツトル弁を通して吸気が流入するプ
ライマリチヤンバと、セカンダリスロツトル弁を
通して吸気が流入するセカンダリチヤンバとに分
離されるとともに、その吸気チヤンバに接続され
る吸気通路が、プライマリチヤンバから連続する
プライマリ通路と、セカンダリチヤンバから連続
するセカンダリ通路とに分離されたものが用いら
れることが多い（例えば特開昭54−84128号公報
参照）。

ところで、近年、自動車用エンジンとして燃料
噴射式エンジンが用いられることが多くなつてき
ている。この燃料噴射式エンジンは、運転状態に
応じて燃料の供給量を制御し、空燃比を最適に制
御するようにしたものである。このような燃料噴
射式エンジンにおいては、その運転状態を判別す
る信号として、スロツトル弁下流の吸気負圧が用
いられることが多い。したがつて、できるだけエ
ンジンの運転状態に即応した吸気負圧が検知され
るようにすることが求められている。

このような吸気負圧の検知を行う場合、シリン
ダヘツド側で吸気負圧を検知するようにすると、
吸気脈動の影響を受けて、正確な負圧検知ができ
なくなる。そこで、一般には、吸気マニホルドの
吸気チヤンバに負圧取り出し口を設けるようにし
ている。その場合、上述のように吸気経路がプラ
イマリ系とセカンダリ系とに分離されている吸気
マニホルドであれば、エンジンの低回転域におい
ても吸気が流れるプライマリ側の吸気負圧が検知
されるようにしなければならない。

そこで、そのような吸気マニホルドを用いる場
合、従来は、制御用吸気負圧の取り出し口を、プ
ライマリチヤンバに開口させるようにしていた。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、そのようにプライマリ系とセカンダ
リ系とが分離独立して吸気系を有するエンジンの
場合には、低回転域から高回転域に移行する過渡
域において、セカンダリスロツトル弁が開き始め
ると、セカンダリ系の吸気負圧が急激に変化す
る。しかしながら、従来のようにプライマリチヤ
ンバに負圧取り出し口が設けられたものでは、そ
の負圧は、プライマリ通路の全長を経由して始め
て検知されることになる。そのために、運転状態
の判別にタイムラグが生じてしまう。しかも、燃
料噴射式エンジンの場合には、吸気慣性効果を得
るために、一般にプライマリ通路は長いものとさ
れているので、そのタイムラグはかなり大きいも
のとなる。

このようなタイムラグが生じると、燃料噴射が
適正に行われなくなり、排気ガス中の有害成分が
増加したり、エンジンの出力が低下したりしてし
まう。

本考案は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、エンジンの応答性を良
好に保ちながら、あらゆる運転状態において、そ
の状態に即応して吸気負圧が、タイムラグを生じ
ることなく検出されるようにすることである。

（問題を解決するための手段） この目的を達成するために、本考案では、吸気
マニホルドの吸気チヤンバ及び吸気通路を、プラ
イマリ系とセカンダリ系とにほぼ完全に分離する
とともに、その吸気チヤンバをプライマリチヤン
バとセカンダリチヤンバとに分離する隔壁に、そ
れらのチヤンバを互いに連通させる小孔を設け、
その小孔位置に吸気負圧取り出し口を開口させる
ようにしている。

（作用） このように構成することにより、プライマリ系
及びセカンダリ系のいずれの負圧変動も、隔壁に
設けられた小孔を通して、直ちに負圧取り出し口
に伝えられるようになる。したがつて、セカンダ
リスロツトル弁が開き始める過渡域においても、
その負圧変動がタイムラグを生じることなく検出
されるようになる。

しかも、その小孔は小面積のものでよいので、
その小孔を通して流れる吸気量は十分に小さく抑
えることができる。したがつて、エンジンの応答
性が損なわれることもない。

（実施例） 以下、図面を用いて本考案の実施例を説明す
る。

図は、本考案による吸気マニホルドの一実施例
を示すもので、第１図はその縦断側面図であり、
第２図はその切り欠き平面図、第３図はその要部
の背面図である。

第１図から明らかなように、エンジンのシリン
ダヘツド１には、一端がその一側面に開口し、他
端が燃焼室２に開口する吸気ポート３が設けられ
ている。その吸気ポート３の燃焼室２側の開口
は、吸気弁４によつて開閉されるようになつてい
る。

吸気ポート３には、シリンダヘツド１に側面に
取り付けられる吸気マニホルド５を通して、吸気
が導かれるようになつている。その吸気マニホル
ド５は、第１〜３図から明らかなように、上端に
ほぼ水平に配置される筒状の分配チヤンバ６と、
その吸気チヤンバ６の側面から湾曲して延びる複
数本の吸気管７，７，…とを有するもので、その
吸気７，７，…の先端は共通の取付フランジ８に
よつて連結されており、その取付フランジ８をシ
リンダヘツド１の側面に固着することによつて、
各吸気管７の内部の吸気通路９が、対応する吸気
ポート３に接続されるようになつている。

吸気チヤンバ６の内部は、隔壁１０によつて、
上方のプライマリチヤンバ１１と下方のセカンダ
リチヤンバ１２とに分割されている。その隔壁１
０は、吸気管７の内部に連続して延び、その先端
は取付フランジ８の近傍にまで達している。こう
して、吸気管７の内部の吸気通路９は、ほぼ全長
にわたつて、プライマリチヤンバ１１から連続す
る湾曲外側のプライマリ通路１３とセカンダリチ
ヤンバ１２から連続する湾曲内側のセカンダリ通
路１４とに分離されている。したがつて、プライ
マリ通路１３はセカンダリ通路１４より長くなつ
ている。その長さは、エンジンの低回転域におい
て吸気慣性効果が得られる長さに設定されてい
る。また、セカンダリ通路１４の長さは、エンジ
ンの高回転域において吸気慣性効果が得られる長
さに設定されている。しかも、そのセカンダリ通
路１４は、プライマリ通路１３より断面積が大き
いものとされている。そして、プライマリ通路１
３のシリンダヘツド２側に端部近傍には、そこを
流れる吸気に旋回流を生じさせる螺旋板１５が嵌
合されている。

吸気マニホルド５の取付フランジ８には、シリ
ンダヘツド１の吸気ポート３に向けて燃料を噴射
する燃料噴射ノズル１６が取り付けられている。
そして、プライマリ通路１３及びセカンダリ通路
１４のいずれを通して流れる吸気にも燃料が混合
されるようにするために、その燃料噴射ノズル１
６の近傍では、プライマリ通路１３とセカンダリ
１４とが合流するようにされている。

吸気チヤンバ６に一端面は開放されており、そ
の端面にスロツトルボデイ１７が取り付けられて
いる。このスロツトルボデイ１７は２バレル式の
もので、その上下部には、プライマリチヤンバ１
１に供給される吸気量を制御するプライマリスロ
ツトル１８とセカンダリチヤンバ１２に供給され
る吸気量を制御するセカンダリスロツトル弁１９
とがそれぞれ設けられている。そのプライマリス
ロツトル弁１８は、エンジンの低回転域において
徐々に開き、高回転域においては全開状態で保持
されるようになつている。また、セカンダリスロ
ツトル弁１９は、エンジンに高回転域において、
その要求回転数に応じて開かれるようになつてい
る。

こうして、ストツトルボデイ１７からシリンダ
ヘツド１に吸気ポート３に至る吸気経路が、プラ
イマリ系とセカンダリ系とにほぼ完全に分離され
ている。

吸気チヤンバ６をプライマリチヤンバ１１とセ
カンダリチヤンバ１２とに分離刷する隔壁１０に
は、吸気チヤンバ６の後壁６ａに接する部分に、
プライマリチヤンバ１１及びセカンダリチヤンバ
１２を互いに連通させる小孔２０が設けられてい
る。この小孔２０は、面積の十分に小さいものと
されている。そして、吸気チヤンバ６の後壁６ａ
には、この小孔２０に向けて開口する吸気負圧の
取り出し口２１が設けられている。この負圧取り
出し口２１には、圧力センサ（図示せず）の配管
が接続されるジヨイント用パイプ２２が嵌合され
ている。その圧力センサから発信される信号は、
燃料噴射ノズル１６を制御する制御装置に導かれ
るようになつている。

次に、このように構成された吸気マニホルド５
の作用について説明する。

エンジンの運転時には、エアクリーナ（図示せ
ず）を通して吸入された吸気がスロツトルボデイ
１７に導かれる。このとき、エンジンが低回転状
態にあれば、セカンダリスロツトル弁１９が閉じ
られているので、その吸気は、プライマリスロツ
トル弁１８によつて計量された後、プライマリチ
ヤンバ１１内に流入する。そして、プライマリ通
路１３を通して流れ、螺旋板１５により旋回流と
されて、燃料噴射ノズル１６から噴射された燃料
と混合される。こうして生成された混合気が、シ
リンダヘツド１の吸気ポート３から燃焼室２内に
流入する。

この間において、プライマリスロツトル弁１８
の開度に応じて吸気の供給量が変化し、それに伴
つてプライマリチヤンバ１１内の負圧が変化す
る。その負圧は、隔壁１０に設けられた小孔２０
を通して負圧取り出し口２１に伝えられる。した
がつて、プライマリチヤンバ１１内の吸気負圧の
変動が圧力センサによつて検知され、その負圧に
応じて燃料噴射ノズル１６から噴射される燃料の
量が制御される。その結果、エンジンの回転数
が、プライマリスロツトル弁１８の開度に応じた
大きさとなる。

エンジン回転数が上昇すると、セカンダリチヤン
バ１２内の負圧が高くなる。そして、所定の回転
数に達すると、セカンダリスロツトル弁１９が開
き始める。その結果、セカンダリチヤンバ１２内
の負圧が急激に変動する。その負圧の変動は、隔
壁１０に設けられた小孔２０を通して直ちに負圧
取り出し口２１に伝えられ、圧力センサによつて
検知される。こうして、タイクラグを生じること
なく、燃料噴射ノズル１６からの燃料噴射量が適
正に制御されるようになる。

エンジンに高回転域では、プライマリスロツト
ル弁１８は全開状態で保持される。したがつて、
プライマリチヤンバ１１内の負圧はほぼ一定に保
たれる。その結果、燃料噴射ノズル１６は、主と
してセカンダリチヤンバ１２内の負圧、すなわち
セカンダリスロツトル弁１９の開度に応じて制御
されることになる。こうして、高回転域における
エンジン回転数は、セカンダリスロツトル弁１９
の開度に応じて正確に制御されるようになる。

このようにして、このエンジンは、あらゆる回
転域において、プライマリスロツトル弁１８及び
セカンダリスロツトル弁１９の開度に対する応答
性の高いものとなる。

プライマリチヤンバ１１とセカンダリチヤンバ
１２との間の隔壁１０にこのような小孔２０を設
けることによつて、それらのチヤンバ１１，１２
間で吸気が流動することになるが、その小孔２０
は面積の小さいものであるので、そこを流動する
吸気によつてエンジンの応答性に影響が及ぼされ
ることはない。しかも、その小孔２０は、プライ
マリ通路１３及びセカンダリ通路１４から最も遠
い位置に設けられているので、その小孔２０を流
動する吸気流によつてそれらの通路１３，１４を
流れる吸気流が乱されることもない。したがつ
て、それらの通路１３，１４を流れる吸気の慣性
効果が損なわれる恐れもない。

なお、上記実施例においては、負圧取り出し口
２１が、隔壁１０に設けられた小孔２０に面する
ものとしているが、その負圧取り出し口２１は、
プライマリチヤンバ１１及びセカンダリチヤンバ
１２の両方を検知し得る位置であれば、小孔２０
から多少ずれていてもよい。したがつて、小孔２
０を吸気チヤンバ６内の隔壁１０の任意の位置に
形成し、パイプによつてその小孔２０の近傍の負
圧を取り出すようにすることもできる。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、吸気経路がほぼ完全にプライマリ系とセカン
ダリ系とに分離された吸気マニホルドにおいて、
その吸気チヤンバをプライマリチヤンバとセカン
ダリチヤンバとに分離する隔壁に小孔を設け、そ
の小孔の近傍に吸気負圧の取り出し口を開口させ
るようにしているので、プライマリチヤンバ内あ
るいはセカンダリチヤンバ内のいずれの負圧の変
動をも直ちに検出することができるようになる。
したがつて、エンジンの低回転域から高回転域の
至るいずれの運転領域においても、タイムラグを
生じることなく、燃料噴射量を適正に制御するこ
とができるようになる。

しかも、吸気経路がプライマリ系とセカンダリ
系とに分離されていることにより、吸気量もスロ
ツトル弁の開度に応じて応答性よく制御される。
したがつて、極めて応答性に優れたエンジンとす
ることができる。

また、吸気マニホルドのプライマリ通路とセカ
ンダリ通路とが独立しているので、その長さを異
ならせることによつて、エンジンの低回転域及び
高回転域の両方において吸気慣性効果を働かせる
ことができる。その場合にも、プライマリ側とセ
カンダリ側とを通連させる小孔が吸気チヤンバ内
に設けられているので、その吸気慣性効果が損な
われる恐れはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による吸気マニホルドの一実
施例を、エンジンの要部とともに示す縦断側面
図、第２図は、その吸気マニホルドの切り欠き平
面図、第３図は、その吸気マニホルドの要部の背
面図である。 １……シリンダヘツド、５……吸気マニホル
ド、６……吸気チヤンバ、９……吸気通路、１０
……隔壁、１１……プライマリチヤンバ、１２…
…セカンダリチヤンバ、１３……プライマリ通
路、１４……セカンダリ通路、１６……燃料噴射
ノズル、１８……プライマリスロツトル弁、１９
……セカンダリスロツトル弁、２０……小孔、２
１……負圧取り出し口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 吸気チヤンバが、隔壁によつてプライマリチヤ
   ンバとセカンダリチヤンバとに分離されるととも
   に、 その吸気チヤンバに接続された吸気通路が、ほ
   ぼ全長にわたつて、前記プライマリチヤンバから
   連続するプライマリ通路と前記セカンダリチヤン
   バから連続するセカンダリ通路とに分離されてい
   る、エンジンの吸気マニホルドにおいて； 前記プライマリチヤンバとセカンダリチヤンバ
   との間の隔壁に、これらのチヤンバを互いに連通
   させる小孔を設け その小孔の近傍に、制御用吸気負圧の取り出し
   口を開口させてなる、 燃料噴射式エンジンの吸気マニホルド。