JPH0636294Y2

JPH0636294Y2 - 多気筒エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH0636294Y2
Application number: JP10194888U
Authority: JP
Inventors: 英夫白石
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-07-30
Filing date: 1988-07-30
Publication date: 1994-09-21
Anticipated expiration: 2003-07-30
Also published as: JPH0224069U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、多気筒エンジンの吸気装置に関するものであ
る。

（従来の技術）最近自動車用エンジン等において多用されている電子制
御によるアイドル回転数の制御装置は、例えばエンジン
のスロットル弁をバイパスするように吸入空気のバイパ
ス通路を形成するとともに、このバイパス通路にスロッ
トル弁の最小開度状態（アイドル状態）における吸入空
気量を調整する吸入空気量調節手段（吸気流量制御用電
磁弁）を設け、エンジンの実際の回転数と予め設定され
た所定アイドル目標回転数との回転数の偏差量に応じて
当該吸入空気量調整手段をフィードバック制御すること
により設定されたアイドル目標回転数で運転するように
構成されている。

一方、このようなタイプのエンジンでは燃料の供給につ
いても電子制御燃料噴射システムが採用されているのが
一般的である。そして、該電子制御燃料噴射システムに
おける燃料噴射に際しては、燃料の霧化を良好にするた
めにエアアシスト通路を介してアシストエアを供給する
ことにより供給燃料の微粒化を図るようにしたエアアシ
ストシステムがあり、中には上記アイドル回転数制御の
ための吸気バイパス通路を当該アシストエアの供給通路
として兼用し通路構造を簡素化するようにしたものも提
案されている（例えば特開昭59−153935号公報参照）。

（考案が解決しようとする課題）ところが、上記のようにアイドル回転数制御用の吸気バ
イパス通路と上記燃料噴射用のアシストエア通路とを共
用した構成の場合、特に多気筒エンジンに対して適用し
た場合に次のような問題が生じる。

すなわち、本来アイドル回転数制御のための吸気バイパ
ス通路は、その特性上きわめて高精度で、しかも応答性
よく絶対量自体の少ない低吸気流量時の吸気を複数の各
気筒に正確に分配しなければならない。

しかし、これを上述した従来技術の構成のようにアシス
トエアの供給に利用すると、多気筒エンジンの場合には
必然的に各気筒別に吸気バイパス通路を形成しなければ
ならないことになり、各気筒間の吸気脈動等の影響を受
けるようになり各気筒間の吸気量がバラツクことにな
る。その結果、吸気量が少なくなった気筒では燃焼安定
性が悪化しアイドル安定性が悪くなる問題がある。ま
た、その結果、エンジン全体としても気筒間トルク変動
を生じてエンジン振動を生じる問題がある。

（課題を解決するための手段）本考案は、上記のような問題を解決することを目的とし
てなされたものであって、各気筒別に独立に燃料噴射弁
を備えてなる多気筒エンジンにおいて、アイドル運転時
における吸気量調整用の吸気バイパス通路と当該エンジ
ンの冷間時に各気筒毎に暖機を目的とした増量吸気を供
給するエアバルブ通路とを共にスロットル弁を迂回した
状態で相互に並列に設ける一方、上記エアバルブ通路下
流端を上記各気筒の燃料噴射弁のエアアシスト口部に各
々分岐して開口連通させる一方、上記吸気バイパス通路
下流端を上記スロットル弁下流の吸気通路集合部に開口
連通させたことを特徴とするものである。

（作用）上記本考案の多気筒エンジンの吸気装置の構成では、各
気筒別に独立に燃料噴射弁を備えてなる多気筒エンジン
において、当該エンジンのアイドル運転時における吸気
量調整用の吸気バイパス通路とエンジンの冷間時に各気
筒に対して暖機用の増量吸気を供給するエアバルブ通路
とが共にスロットル弁を迂回して相互に並列に接続され
ており、しかも上記エアバルブ通路の下流端は各気筒毎
に分岐されて当該各気筒毎の燃料噴射弁のエアアシスト
口部に開口され連通されてエアアシスト通路としても機
能するようになっている。また、一方アイドル運転時の
回転数を制御する吸気バイパス通路の方は上記エアアシ
スト通路を構成する上記エアバルブ通路とは独立させて
各気筒に共通な吸気集合部に開口連通させている。

従って、エアアシスト通路としての機能を備えた比較的
ベース流量の大きい上記エアバルブ通路とアイドル運転
時における高精度な吸気量調整機能を果たす吸気バイパ
ス通路とは構造的に独立したものとなっている一方、エ
アバルブ通路とエアアシスト通路とは共通のものとな
る。そして、この場合、都合のよいことに上記エアバル
ブ通路本来のエンジン冷間時におけるファーストアイド
ル制御による吸気の増量領域とエアアシスト通路におけ
るアシストエアの供給による燃料の微粒化を特に必要と
するエアアシスト領域とは略一致しているので両者は殆
ど共通に制御することができる。

他方、そのようにしてアイドル時におけるベース吸気流
量を確保した上でアイドル目標回転数のフィードバック
制御に適した少量の細かな吸気量調節を上記エアバルブ
通路とは独立し各気筒に共通に設けられた上記吸気バイ
パス通路によって各気筒間での吸気供給量の変動を伴な
わせることなく行なう。

（考案の効果）従って、上記本考案の多気筒エンジンの吸気装置の構成
によると、エアアシスト通路をエアバルブ通路で共用化
できるとともに少なくとも上流側では更に吸気バイパス
通路とも共通化することができるので、全体としての吸
気通路構造が簡素化されてコスト改善、スペースファク
ター性能の向上につながる。

そして、エアバルブ通路とエアアシスト通路との共用化
によって実現されるファーストアイドル制御そのものに
よって吸気量増量による暖機作用と同時に噴射燃料の微
粒化をも図りながら、吸気バイパス量の調整を気筒間で
の吸気量変動を伴なうことなく実現することができ、高
精度なアイドル安定性が確保できるようになる。

（実施例）第１図及び第２図は、本考案の実施例に係る多気筒エン
ジンの吸気装置の構造を示している。

図中、符号1a〜1dは例えば直列４気筒多気筒エンジンの
エンジン本体２のシリンダヘッド部３に形成されている
吸気ポート5a〜5dからサージタンク６まで各々独立に延
びて設けられ、当該サージタンク部６の所で共通に集合
された吸気マニホールド（分岐通路）である。該各吸気
マニホールド1a〜1d下流端部の上記エンジン本体側吸気
ポート5a〜5dとの接続部付近上方側のボス部9a〜9d内の
燃料噴射弁取付孔10a〜10d内には、上記吸気ポート5a〜
5d内端部の吸気弁7a〜7d方向に向けて例えばトップフィ
ード方式を採用したピントル型の燃料噴射弁8a〜8dが図
示のように嵌装状態で取付けられている。

そして、上記燃料噴射弁取付孔10a〜10dの上記燃料噴射
弁8a〜8dのピントル部外周には後述するエアバルブ通路
を介して導入される暖機促進用の増量吸気を当該ピント
ル部の周りに均等に拡散させるリング状の吸気導入孔22
a〜22dを備えた吸気ジェットリング21a〜21dが設けられ
ており、上記吸気導入孔22a〜222dには各々ファースト
アイドル制御用のエアバルブ通路15の分岐通路部12a〜1
2dの下流端側が連通状態で接続されている。

また上記リング状の吸気導入孔22a〜22dは、当該吸気ジ
ェットリングの筒体部に形成されている、円周方向に所
定の間隔をおいてかつ燃料の噴射方向に向けて内側に傾
斜した複数の空気吹き出し孔23a〜23dと連通しており、
該空気吹き出し孔から吹き出された流速の高い空気流に
よって上記燃料噴射弁8a〜8dから噴射された燃料を混合
撹拌しながら微粒化した上で上記エンジンの燃焼室内に
供給する。

また上記エアバルブ通路の分岐通路部12a〜12dの上流端
側は各気筒間に亘って延びた筒状の分配管13内のチャン
バー室で共通に集合されている。

該分配管13は、またその途中にエアバルブ14を介装した
一本のメイン側エアバルブ通路15を介して上記サージタ
ンク６の上流側吸気通路16の更にスロットル弁17の上流
側位置に連通開口させて接続されている。上記エアバル
ブ14は、例えば第３図のマップ特性に示すようにエンジ
ンの冷却水温によってその開閉弁開度が制御されるよう
になっている。例えばエンジンの冷却水温が−10℃以下
の冷間時には当該エアバルブ開度を100％開いた状態に
維持して十分な吸気量を上記スロットル弁17をバイパス
した状態でエンジンに供給した暖機を促進する。勿論、
この時のエンジンに供給される吸気流量は図示しないエ
アフロメータで計量されて燃料噴射量の増量制御に反映
される。その結果、該ファーストアイドル制御状態では
エンジン回転数も暖機回転数まで高められることにな
る。

そして、これにより次第に暖機が進行してエンジンの冷
却水温が上昇してくると、それに連れて上記エアバルブ
14の開度は次第に小さくなるように閉弁方向に制御さ
れ、上記吸気増量値が小さくなる。エンジン冷却水温が
80℃程度になると、該ファーストアイドル制御は完了す
る。

そして、上記ファーストアイドル制御が行なわれるエン
ジン冷間領域では、上記燃料噴射弁から吸気ポートに吹
かれる燃料の霧化、気化も悪い。ところが、本実施例の
場合には、上記ファーストアイドル制御によりエンジン
冷却水温に応じて増量された吸気が、そのまま噴射燃料
微粒化のためのアシストエアとして燃料噴射弁17のアシ
ストエア導入部に供給され、アシストエアとしても活用
されるので燃料の霧化、気化も良好となる。

一方、符号19は上記吸気通路15のスロットル弁上流側か
ら下流側吸気集合部にスロットル弁17を迂回して設けら
れたアイドル回転数制御のための吸気バイパス通路であ
る。該バイパス吸気通路19には、アイドル時のエンジン
回転数制御のための吸入空気量調整手段となる電流制御
型電磁弁（所謂ISCバルブ）20が設けられている。従っ
て、アイドル運転状態では上記図示しないエアフロメー
タを経た吸入空気は、上記バイパス吸気通路19を介して
上記各気筒に供給されることになり、その供給量は上記
電磁弁20によって加減調節される。この電磁弁20は、図
示しないエンジンコントロールユニット（ECU）より供
給されるアイドル回転数制御信号のデューティ比によっ
てその開閉状態が制御される。従って、本実施例の場
合、アイドル回転数を制御するための吸入空気量の調整
は、上記各気筒別に調節供給されるアシストエアの場合
と異なって各気筒間での吸気脈動等の影響を受けること
なく安定した吸気量の調整を行なうことができる。従っ
て、良好なアイドル安定性を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例に係る多気筒エンジンの吸気
装置の吸気通路部の断面図、第２図は、同一部切欠平面
図、第３図は、本実施例のファーストアイドル制御で用
いられる水温マップである。 1a〜1d……吸気マニホールド２……エンジン本体３……シリンダヘッド部 5a〜5d……吸気ポート６……サージタンク 7a〜7d……吸気弁 8a〜8d……燃料噴射弁 11a〜11d……エア導入部 12a〜12d……分岐通路部 13……分配管 14……エアバルブ 15……メイン側エアバルブ通路 16……吸気通路 17……スロットル弁 19……バイパス吸気通路 20……電磁弁

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】各気筒別に独立に燃料噴射弁を備えてなる
多気筒エンジンにおいて、アイドル運転時における吸気
量調整用の吸気バイパス通路と当該エンジンの冷間時各
気筒毎に暖機を目的とした増量吸気を供給するエアバル
ブ通路とを共にスロットル弁を迂回した状態で相互に並
列に設ける一方、上記エアバルブ通路下流端を上記各気
筒の燃料噴射弁をエアアシスト口部に各々分岐して開口
連通させる一方、上記吸気バイパス通路下流端を上記ス
ロットル弁下流の吸気通路集合部に開口連通させたこと
を特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。