JPH08284669A - 吸気管長可変装置 - Google Patents

吸気管長可変装置

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JPH08284669A
JPH08284669A JP7093862A JP9386295A JPH08284669A JP H08284669 A JPH08284669 A JP H08284669A JP 7093862 A JP7093862 A JP 7093862A JP 9386295 A JP9386295 A JP 9386295A JP H08284669 A JPH08284669 A JP H08284669A
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auxiliary port
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、エンジンの運転状態に応じた慣性吸
気とEGRとを、部品の共用化を図りつつ、一つの装置
で実現できる吸気管長可変装置を提供する。 【構成】本発明は、一端がエンジンの燃焼室5に連通
し、他端がほぼ半円形の断面をもつサージタンク17に
連通する吸気管11を設け、吸気管の他端にサージタン
クと連続する円弧をなす扇形部15aを形成し、同扇形
部15a内にサージタンク内に回動し得るよう扇形の補
助ポート体19を挿脱自在に嵌合し、補助ポート体19
の側壁,これと対向するサージタンクの側壁に補助ポー
ト体が所定位置に回動したとき、EGRパイプ24と連
通する孔21,22を設け、補助ポート体の回動によ
り、エンジンの高回転運転領域〜低回転運転領域に応じ
て吸気通路の有効長を可変させ、かつEGRが必要な中
回転軽負荷運転領域のときに補助ポート体内を通してE
GRパイプからの排気ガスを吸気通路へ導入させた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸気通路の管長可変制
御とEGR制御とを同時に行う吸気管長可変装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】車両に搭載される走行用のエンジンに
は、良好な性能を得るために、多くの機能が付加される
ようになった。慣性吸気を用いた慣性過給、EGR弁を
用いたEGRと呼ばれる排気ガスの再循環などは、その
代表的な機能である。
【0003】前者の慣性過給は、エンジンの吸気弁が開
閉するとき、吸気通路内で生じる圧力波の共鳴を利用し
た空気の慣性力によって、吸入空気を過給させようとす
るもので、吸入吸気量を増大させる働きがある。
【0004】ここで、この圧力波の固有振動数は、吸気
管の(管径/管長)に比例する特性を有する。そこで、
従来では、吸気管の管長をエンジンの低回転運転領域で
は長く、高低回転領域では短くしたり、さらには実開平
1−111136号公報に開示されているようにエンジ
ン回転数に応じて吸気通路の有効長を可変する装置を用
いて、必要な吸気慣性効果を得ることが行われている。
【0005】また後者のEGRは、排気ガスの一部をエ
ンジンの吸気系に導入して再循環させて、燃焼温度を下
げようとするもので、内燃機関の排ガス特性を良好にす
る働きがある。
【0006】一般には、EGRは、排気管と吸気管との
間にEGR通路を設け、EGR弁でこのEGR通路をエ
ンジン負荷とエンジン回転数に応じて開閉させる装置を
用いて、EGRが必要な運転領域のときのみ、エンジン
からの排気ガスを吸気系に再循環させている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両に搭載
されるエンジンは、小形、かつ軽量で、所望とする性能
が発揮されることが望ましい。ところが、慣性過給を行
う装置は、EGRを行う装置とは独立した全く別体の装
置である。
【0008】これは、慣性過給を行う装置は、吸気管長
を可変する構造にそれ専用のアクチェエータを設けて、
吸気管の有効長を変えているのに対し、EGRを行う装
置は、それ専用となるEGR弁でEGR通路を開閉させ
るという、全く異なる機構を用いていることに加え、慣
性過給を行う装置がエンジンの回転数に応じて制御され
るのに対し、EGRを行う装置がエンジンの回転数とエ
ンジン負荷とに応じて制御されていることにもよる。
【0009】このため、エンジンに付帯する部品点数が
多くなりやすく、慣性過給を行う装置、EGRを行う装
置の付帯が、かなりエンジンの小形化、軽量化の負担に
なる不具合があった。
【0010】特に、慣性吸気とEGRは共に、一緒にエ
ンジンに付帯されることが多いので、上記点の改善が強
く要望されている。本発明は上記事情に着目してなされ
たもので、その目的とするところは、エンジンの運転状
態に応じた慣性吸気とEGRとを、部品の共用化を図っ
た、一つの装置で実現することができる吸気管長可変装
置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載した発明は、一端がエンジンの燃焼室
に連通し、他端がサージタンクに連通する吸気管を設
け、この吸気管の他端に補助ポート体を摺動自在に嵌合
させて、有効長が可変可能な吸気通路を構成し、この補
助ポート体を駆動させ吸気通路の有効長を可変させる可
変機構を設け、一端が吸気管あるいはサージタンクに連
通し、他端がエンジンの排気路に連通するEGR通路を
設け、このEGR通路の開口と対向をなす補助ポート体
の周壁の一部を開口させて、可変機構により補助ポート
体が所定位置に配置されたとき、EGR通路と連通して
排気路からの排気ガスを補助ポート体内へ導く連通孔を
設け、エンジンの運転状態に応じて可変機構を駆動し、
吸気通路の有効長を可変させるとともに連通孔の開閉を
制御する制御手段を設けたことにある。
【0012】請求項2に記載した発明は、上記目的に加
え、中回転軽負荷運転領域のときに十分なエンジン性能
を発揮させるために、請求項1に記載の連通孔を補助ポ
ート体の管長方向中間に設け、制御手段にてエンジンが
中回転軽負荷運転領域のとき、吸気通路の有効長を中間
長さにすべく可変機構を駆動し、かつEGR通路を上記
運転領域における連通孔に相対する位置に配置させたこ
とにある。
【0013】請求項3に記載した発明は、上記目的に加
え、中回転高負荷運転領域のときに十分なエンジン性能
を発揮させるために、請求項1に記載の連通孔を補助ポ
ート体の管長方向中間に設け、制御手段にてエンジンが
中回転高負荷運転領域のとき、吸気通路の有効長を中間
長さにすべく可変機構を駆動し、かつEGR通路を上記
運転領域における連通孔とは相対しない位置に配置させ
たことにある。
【0014】請求項4に記載した発明は、上記目的に加
え、高回転運転領域あるいは低回転運転領域のときに十
分なエンジン性能を発揮させるために、請求項1に記載
の連通孔を補助ポート体の管長方向中間に設け、制御手
段にてエンジンが高回転あるいは低回転運転領域のと
き、吸気通路の有効長を各々短あるいは長にすべく可変
機構を駆動し、かつEGR通路を上記運転領域における
連通孔とは相対しない位置に配置させたことにある。
【0015】請求項5に記載した発明は、上記目的に加
え、管長可変による形状変化のない占有スペースが少な
くてすむ外形で、エンジンの運転状態に応じた慣性過
給、EGRを行えるようにするために、請求項1ないし
請求項4のいずれか一つの記載の吸気管長装置におい
て、サージタンクを吸気管の管長方向断面がほぼ半円形
状にし、吸気管の他端をサージタンクと連続する円弧を
なす扇形とし、補助ポート体を吸気管の他端と対応する
扇形形状をなしてサージタンクの円形中心を中心に回動
自在に支持された、サージタンク内、吸気管の他端内を
移動可能な構造にしたことにある。
【0016】請求項6に記載した発明は、上記目的に加
え、エンジンの運転状態に応じて、精度よく必要な慣性
過給、EGRを行えるようにするために、請求項5に記
載の可変機構を、ステッピンングモータを駆動源とし
て、補助ポート体を回動させる構成としたことにある。
【0017】
【作用】請求項1に記載した発明によると、エンジンの
運転中、補助ポートは、可変機構によりエンジンの運転
状態に応じて、吸気管長が変わる方向に摺動される。こ
の補助ポート体の変位により、エンジンの燃焼室とサー
ジタンクとの間の吸気通路の有効長は、エンジンの運転
状態に応じて慣性過給が行われる長さに無段階的に定め
られる。
【0018】このとき、補助ポート体に在る連通孔は、
補助ポート体が所定位置、すなわちEGRを必要とする
運転状態になる位置で、EGR通路の開口と連通するよ
う、あらかじめ設定してある。
【0019】ここで、EGRを必要とする運転状態にな
ると、補助ポート体にてその運転状態に応じた吸気通路
の有効長を確保しつつ、同時にEGR通路からの排気ガ
スが吸気通路を通じエンジンの燃焼室へ導入されて、排
気ガスの一部が再循環する運転となる。
【0020】つまり、補助ポート体は、慣性過給を行う
ためのアクチェエータ部品としてだけでなく、EGR弁
の部品としても兼ねる。このことは、部品共用化を図っ
た一つの吸気管長可変装置にて、エンジンの運転状態に
応じた無段階的な慣性吸気と、排ガス特性を良好にする
ためのEGRとが行われるようになる。
【0021】それ故、吸気管長可変装置は、従来のEG
R装置が別途に在る場合に比べ、小形・軽量ですみ、同
装置のエンジンへの負担は軽くてすむようになる。請求
項2に記載した発明によると、エンジンがEGRを必要
とする中回転軽負荷運転領域になると、補助ポート体
は、可変機構により、吸気通路の有効長が中程(中間
長)になる位置にまで変位され、同運転領域に応じた慣
性過給性能を確保する。と同時に、補助ポート体の管長
方向中程(中間)に在る連通孔がEGR通路の開口と連
通して、EGR通路からの排気ガスを吸気通路を通じて
エンジンの燃焼室へ導入させる。
【0022】これにより、エンジンは、中回転軽負荷運
転領域のとき、十分なエンジン性能、排ガス特性が得ら
れるようになる。請求項3に記載した発明によると、中
回転高負荷運転領域になると、補助ポート体は、可変機
構により、吸気通路の有効長が中程(中間長)になる位
置にまで変位され、同運転領域に応じた慣性過給性能が
確保される。
【0023】このときには、補助ポート体の管長方向中
程(中間)に在る連通孔はEGR通路の開口と連通せ
ず、排気ガスの再循環をしない。これにより、エンジン
は、中回転高負荷運転領域のとき、十分なエンジン性能
が発揮されるようになる。
【0024】請求項4に記載した発明によると、エンジ
ンが高回転運転領域になると、補助ポート体は、可変機
構により、吸気通路の有効長が短になる位置にまで変位
され、同運転領域に応じた慣性過給性能が確保される。
【0025】このときには、補助ポート体の管長方向中
程(中間)に在る連通孔はEGR通路の開口と連通せ
ず、排気ガスの再循環をしない。またエンジンが低回転
運転領域になると、補助ポート体は、可変機構により、
吸気通路の有効長が長になる位置にまで変位され、同運
転領域に応じた慣性過給性能が確保される。
【0026】このときにも、補助ポート体の連通孔はE
GR通路と連通せず、排気ガスの再循環をしない。それ
故、エンジンは、高回転運転領域あるいは低回転運転領
域のときにも、十分なエンジン性能が発揮されるように
なる。
【0027】請求項5に記載した発明によると、補助ポ
ートが、断面がほぼ半円形状をなすサージタンクと、同
サージタンクと連続する円弧をなす扇型に形成されてい
る吸気管の他端とで囲まれた空間内を変位して、吸気通
路の有効長を可変する。
【0028】この吸気管長可変装置だと、管長可変によ
る形状変化が外形に現れない。しかも、吸気管の他端、
サージタンク回りは、ほぼ円形をなすので、装置が占め
る占有スペースはすくなくてすむ。
【0029】請求項6に記載した発明によると、エンジ
ンの運転状態に応じて、補助ポート体は、ステッピング
モータにより、所定位置にまで回動され、精度よく必要
な慣性過給、EGRが行えるようになる。
【0030】
【実施例】以下、本発明を図1ないし図7に示す一実施
例にもとづいて説明する。図1は本発明を適用した内燃
機関、例えばエンジンの頭部回り示し、同図中1は、シ
リンダ2を有するシリンダブロック、3はシリンダ2内
に往復動可能に設けられたピストン、4はシリンダブロ
ック1の上部に載せられたシリンダヘッドである。
【0031】シリンダヘッド4には、燃焼室5(上死点
のピストン上面とシリンダ2とで囲まれる空間で構成さ
れるもの)に連通する吸気ポート6、同じく排気ポート
7が形成されている。なお、例えば吸気ポート6は並行
配置された三つのポートからなる構造が用いられ、排気
ポート7には並行配置された二つのポートからなる構造
が用いられる。
【0032】またシリンダヘッド4には、所定の噴射タ
イミングで燃料を燃焼室5へ噴射させる燃料噴射ノズル
8、所定の開閉タイミングで吸・排気ポート6,7を開
閉する吸・排気弁11,12が設けられ、シリンダ2内
において吸気・圧縮・燃料噴射・燃焼・排気の各行程を
繰り返えせるようにしてある。
【0033】一方、吸気ポート6には、本発明の要旨と
なる吸気管長可変装置13が接続されている。この吸気
管長可変装置13の外観が図2に示され、吸気管長可変
装置13の構造を説明するための分解図が図3に示され
ている。
【0034】この吸気管長可変装置13の構造について
説明すれば、図中14は例えば三本の管体15が横方向
(管長方向と直角な方向)に並行に結合されてなる吸気
管である。
【0035】これら各管体15の一端部がそれぞれ吸気
ポート端に接続され、他端部がシリンダヘッド4から離
れる方向に延びている。各管体15の他端部は、図3に
も示されるように下方向に向かう円弧をなす扇型に形成
され、各先端部を下向きに開口させてある。なお、扇型
部15aの円弧中心を挟んだ反対側となる管体15の下
部には、扇型部15aの開口周壁と線対象をなす周壁で
形成された結合座15bが形成してある。
【0036】こうした吸気管14の他端部となる扇型部
15aには、開口を覆うように、サージタンク17が接
続されている。すなわち、サージタンク17は、図3に
も示されるように吸気管15の管長方向の断面が、扇型
部15aと同一な円弧をもつほぼ半円形状に形成され、
かつ上部が開口し、その他の部分が閉塞された、箱形の
タンク17aから構成してある。
【0037】このタンク17aが、扇型部15と結合座
15bと連続して円弧をなすよう、吸気管14の他端部
に組み合わされ、同吸気管14の他端部にほぼ半円筒形
のサージ室を形成している。
【0038】タンク17aの端壁のうちの一方には、結
合座15b寄りに位置して、エアクリーナ(図示しな
い)につながる吸気パイプ18が連通接続され、エアク
リーナからの空気をタンク17a内を通じてエンジンの
燃焼室5へ導けるようにしてある。
【0039】また吸気管14の他端部となる各扇型部1
5a内には、補助ポート体19が摺動自在に嵌合され、
吸気通路の有効長を変えられるようにしてある。具体的
には、補助ポート体19は、図3に示されるように扇型
部15aの円弧中心を基準とした、同扇形部15a内に
挿脱可能な扇形形状をなした三つの摺動口体19aから
形成されている。これら摺動口体19aは扇形部15a
にならって横方向に並行に配置してある。
【0040】そして、これら摺動口体19aの中心側
が、サージタンク17と扇型部15aとの円弧中心を貫
通し、これらの両端壁で回転自在に支持してある回転軸
20の外周部分に連結されている。
【0041】これにより、各摺動口体19aは、回動軸
20を支点として、各扇型部15a内に挿脱自在に支持
され、回転軸20を中心とした摺動口体19aの回動変
位を利用して、吸気通路の有効長を変えられるようにし
てある。
【0042】また回転軸20の軸端には、例えばステッ
プモータ16の出力軸(図示しない)が接続され、ステ
ップモータ16を駆動源とした各摺動口体19a(補助
ポート19)の回動変位にしたがって、吸気通路の有効
長を無段階的に可変できるようにしてある。
【0043】つまり、可変機構22を構成している。な
お、吸気通路の有効長は、本実施例では例えば図4に示
されるような補助ポート体19の大部分が扇型部15a
内に挿入されて、エンジンの高回転運転領域に適した最
も短くなる有効長L1 から、逆に補助ポート体19の大
部分が扇型部15aからサージタンク17内へ移動し
て、エンジンの低回転運転領域に適した最も長くなる有
効長L4 までの範囲において変えられるようにしてあ
る。
【0044】補助ポート19の壁部、例えば各摺動口体
19aの外周壁の管長方向中間の部位には、例えば周方
向に延びる長孔からなる連通孔21がそれぞれ穿設され
ている。
【0045】またこれら連通孔21と対向するサージタ
ンク17の周壁部分には、各補助ポート体19がエンジ
ンの中回転運転領域に適した有効長L2 となる位置に配
置されたとき、各補助ポート体19の通孔21と相対す
る部位に位置して、同通孔21と連通する長孔状の通孔
22が穿設されている。
【0046】各通孔22は、サージタンク17の周壁外
面に設けたヘッダー部23を介して、一本のEGRパイ
プ24(EGR通路を構成するもの)の一端部に接続し
てある。
【0047】このEGRパイプ24の他端部は、排気ポ
ート7につながる排気管25の途中に連通接続されてい
て、補助ポート体19による通孔22の開閉により、後
述するEGRが必要な運転領域のみ、エンジンからの排
気ガスを補助ポート体19内を通じてエンジンの吸気ポ
ート6へ導入できるようにしてある。
【0048】一方、ステップモータ16は、制御部23
(マイクロコンピュータおよびその周辺回路からなるも
ので、制御手段に相当)に接続されている。この制御部
26には、エンジン負荷を検知するためのアクセルセン
サー27、エンジン回転数を検知するエンジン回転数セ
ンサー28が接続されている。
【0049】また制御部26には、アクセルセンサー2
7,エンジン回転数センサー28で検知されるエンジン
の運転状態(エンジン負荷,エンジン回転数)に応じ
て、ステップモータ16を駆動する制御が設定してあ
る。
【0050】具体的には、制御部22には、エンジンが
高回転運転領域のときは、図4のように吸気通路が最も
短い有効長L1 となるよう、エンジンが中回転で軽負荷
運転領域のときは、図5のように吸気通路が中間の有効
長L2 となるよう、エンジンが中回転で高負荷運転領域
のときは、上記軽負荷のときの位置から連通孔21が閉
となる位置までずれた図6のように有効長L3 となるよ
う、低回転数運転領域のときは、図7のように吸気通路
が最も長い有効長L4 となるよう、ステップモータ16
を作動させる機能が設定がなされている。
【0051】むろん、有効長L1 、L2 、L4 は慣性過
給をもたらす長さに設定され、補助ポート体19の連通
孔21とEGRパイプ24の通孔22(出口開口)とは
有効長L2 以外では互いに相対しないように位置決めて
ある。
【0052】こうした設定により、補助ポート体19を
用いて、慣性過給だけでなく、EGRを必要とする運転
状態、すなわち中回転軽負荷運転領域のときのみ、エン
ジンの排気ガスを再循環させることができるようにして
ある。
【0053】つぎに、このように構成された吸気管長可
変装置13の作用について説明する。エンジンの運転
中、補助ポート体19は、制御部26からの指令にした
がい、エンジンの運転状態に応じて、吸気管長が変わる
方向に摺動されている。
【0054】すなわち、制御部26は、エンジン回転数
センサー28からの検知信号から、エンジンが高回転運
転領域であると判定すると、ステップモータ16の駆動
から、図4に示されるように補助ポート体19は、大部
分が扇型部15a内に挿入されるように回動変位して位
置決められる。
【0055】すると、吸気通路の有効長は、高回転域で
慣性過給が得られる最も短い有効長L1 に可変される。
これにより、大量の空気が、吸気パイプ18、補助ポー
ト体19、吸気管14、吸気ポート6を経て、燃焼室5
へ供給される。
【0056】このことは、エンジンは高回転運転領域に
適した十分な性能が発揮される。このときには、補助ポ
ート体19の連通孔21は扇型部15aの周壁にて閉じ
られているから、EGRは行われない。
【0057】また、エンジン回転数センサー28からの
検知信号から、エンジンが低回転運転領域であると判定
すると、ステップモータ16の駆動から、図7に示され
るように補助ポート体19は、大部分がサージタンク1
7内に突き出るように回動変位して位置決められる。
【0058】すると、吸気通路の有効長は、低回転域で
慣性過給が得られる最も長い有効長L4 に可変される。
これにより、低回転運転域に適した慣性過給が働き、大
量の空気が、圧力波によって、補助ポート体19、吸気
管14、吸気ポート6を経て、燃焼室5へ供給される。
【0059】このことは、エンジンは低回転運転領域に
適した十分な性能が発揮される。このときには、補助ポ
ート体19の連通孔21はサージタンク17の周壁にて
閉じられているから、高回転運転領域のときと同様、E
GRは行われない。
【0060】また、制御部26が、アクセルセンサー2
7,エンジン回転数センサー28からの検知信号から、
EGRが必要とされる、エンジンが中回転でかつ軽負荷
の運転領域であると判定すると、ステップモータ16の
駆動から、図5に示されるように補助ポート体19は、
中程がサージタンク17内へ突き出るように回動変位し
て位置決められる。
【0061】すると、吸気通路の有効長は、中回転域で
慣性過給が得られる中程度の有効長L2 に可変される。
これにより、中回転運転域に適した慣性過給が働き、大
量の空気が、圧力波によって、先に述べたのと同じ流路
を経て燃焼室5へ供給される。
【0062】このとき、補助ポート体19に在る各連通
孔21は、あらかじめ補助ポート体19が所定の位置、
すなわちEGRを必要とする運転状態になる位置(有効
長L2 )で、EGRパイプ24の出口開口となる通孔2
2と連通する設定にしてある。
【0063】つまり、中回転軽負荷運転領域のときは、
吸気通路が有効長L2 になると共に、排気管25からの
排気ガスの一部が、EGRパイプ24、ヘッダー部2
3、通孔22、連通孔21を経て、補助ポート体19内
へ導出されるようになる。
【0064】これにより、EGRを必要とする中軽負荷
運転領域になると、補助ポート体19にてその運転状態
に応じた吸気通路の有効長L2 が確保され、同時に補助
ポート体19内を通じて排気ガスが燃焼室5へ導入(排
気ガスの一部が再循環する運転)される(EGR)。
【0065】それ故、エンジンは中回転軽負荷運転領域
に適した十分な性能が発揮されるようになる。なお、制
御部26が、アクセルセンサー27,エンジン回転数セ
ンサー28からの検知信号から、エンジンが中回転でか
つ高負荷の運転領域であると判定すると、ステップモー
タ16の駆動から、図6に示されるように補助ポート体
19は、中回転軽負荷運転領域のときの位置から、下流
側へ連通孔21が閉じられる位置にまで進んだ位置で位
置決められる。
【0066】この場合、若干、固有振動数がずれた高負
荷重視の慣性過給が行われ、エンジンは中回転高負荷運
転領域に適した十分な性能が発揮される。このように、
補助ポート体19は、慣性過給を行うためのアクチェエ
ータ部品としてだけでなく、EGR弁の部品としても兼
ねることがわかる。
【0067】それ故、部品共用化を図った一つの吸気管
長可変装置13にて、エンジンの運転状態に応じた無段
階的な慣性吸気と、排ガス特性を良好にするためのEG
Rとの双方を行うことができる。
【0068】この結果、吸気管長可変装置13は、従来
のEGR装置が別途に在る場合に比べ、小形・軽量です
み、同装置のエンジンへの負担は軽くてすむ。しかも、
扇形形状の補助ポート体19が、断面がほぼ半円形状を
なすサージタンク17と、同サージタンク17と連続す
る円弧をなす扇形の吸気管他端とで囲まれる空間内を回
動変位して、吸気通路の有効長を可変する吸気管長可変
装置13は、管長可変による形状変化が外形に現れない
構造であるに加え、吸気管14の他端およびサージタン
ク回りはほぼ円形をなすので、装置が占める占有スペー
スは少なくてすむ。
【0069】そのうえ、ステッピングモータ16で補助
ポート体19を駆動する構造は、精度よく補助ポート体
19を所定位置にまで回動変位させることができ、必要
な慣性過給、EGRを速やかに行えるという効果をもた
らす。
【0070】なお、一実施例では、サージタンク17に
EGRパイプ24を連通させた構造を採用したが、これ
に限らず、吸気管14の端部にEGRパイプ24を連通
させて、排気ガスを補助ポート体19を通じて燃焼室5
へ導くようにしてもよい。また本発明をディーゼルエン
ジンに適用したが、これに限らず、ガソリンエンジン、
さらには他の形式のエンジンに適用してもよいことはい
うまでもない。
【0071】
【発明の効果】以上説明したように請求項1に記載の発
明によれば、エンジンの運転状態に応じた慣性吸気とE
GRとを、部品の共用化を図った、一つの装置で実現す
ることができる請求項2に記載の発明によれば、上記請
求項1の発明の効果に加え、中回転軽負荷運転領域のと
きには、慣性過給およびEGRを働かせた十分なエンジ
ン性能を発揮させることができる。
【0072】請求項3に記載の発明によれば、上記請求
項1の発明の効果に加え、中回転高負荷運転領域のとき
には、慣性過給だけを働かせた十分なエンジン性能を発
揮させることができる。
【0073】請求項4に記載の発明によれば、上記請求
項1の発明の効果に加え、高回転あるいは低回転運転領
域のときには、慣性過給だけを働かせた十分なエンジン
性能を発揮させることができる。
【0074】請求項5に記載の発明によれば、上記請求
項1〜請求項4のいずれ一つの発明の効果に加え、管長
可変による形状変化のない、占有スペースが少なくてす
む装置の外形で、エンジンの運転状態に応じた慣性過
給、EGRを行うことができる。請求項6に記載の発明
によれば、上記請求項5の効果に加え、エンジンの運転
状態に応じて、精度よく必要な慣性過給、EGRを行え
るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る吸気管長可変装置を、
同装置が搭載されたエンジンの頭部分と共に示す断面
図。
【図2】同吸気管長可変装置の外観を示す斜視図。
【図3】同吸気管長可変装置の構造を説明するための分
解斜視図。
【図4】同吸気管長可変装置によって、吸気通路の有効
長が高回転運転領域に適した長さに定められたときを示
す断面図。
【図5】同吸気管長可変装置によって、吸気通路の有効
長が中回転軽負荷運転領域に適した長さに定められると
ともに、EGRが行われる通路状態に定められたときを
示す断面図。
【図6】同吸気管長可変装置によって、吸気通路の有効
長が中回転高負荷運転領域に適した長さに定められたと
きを示す断面図。
【図7】同吸気管長可変装置によって、吸気通路の有効
長が低回転運転領域に適した長さに定められたときを示
す断面図。
【符号の説明】
2…燃焼室 6…吸気ポート
7…排気ポート 13…吸気管長可変装置 14…吸気管 1
5a…扇形部 16…ステップモータ(駆動源)
17…サージタンク 18…吸気パイプ 19…補助ポート体
20…回転軸 21…連通孔 22…通孔
23…ヘッダー部 24…EGRパイプ(EGR通路)
25…排気管 26…制御部 27…アクセルセンサー 28…エンジン回転数センサー。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端がエンジンの燃焼室に連通し、他端
    がサージタンクに連通する吸気管と、 同吸気管の他端に摺動自在に嵌合されてなり、有効長が
    可変可能な吸気通路を構成する補助ポート体と、 同補助ポート体を駆動させて前記吸気通路の有効長を可
    変させるための可変機構と、 一端が前記吸気管あるいは前記サージタンクに連通し、
    他端がエンジンの排気路に連通するEGR通路と、 同EGR通路の開口と対向をなす前記補助ポート体の周
    壁の一部を開口させてなり、前記可変機構により前記補
    助ポート体が所定位置に配置されたとき、前記EGR通
    路と連通して前記排気路からの排気ガスを前記補助ポー
    ト体内へ導く連通孔と、 前記エンジンの運転状態に応じて前記可変機構を駆動
    し、前記吸気通路の有効長を可変させるとともに前記連
    通孔の開閉を制御する制御手段と、 を具備してなることを特徴とする吸気管長可変装置。
  2. 【請求項2】 前記請求項1に記載の吸気管長可変装置
    において、 前記連通孔は、前記補助ポート体の管長方向中間に有
    し、 前記制御手段は、前記エンジンが中回転軽負荷運転領域
    のとき、前記吸気通路の有効長を中間長さにすべく、前
    記可変機構を駆動し、 かつ前記EGR通路は、前記運転領域における前記連通
    孔に相対する位置に配置されていることを特徴とする吸
    気管長可変装置。
  3. 【請求項3】 前記請求項1に記載の吸気管長可変装置
    において、 前記連通孔は、前記補助ポート体の管長方向中間に有
    し、 前記制御手段は、前記エンジンが中回転高負荷運転領域
    のとき、前記吸気通路の有効長を中間長さにすべく、前
    記可変機構を駆動し、 かつ前記EGR通路は、前記運転領域における前記連通
    孔とは相対しない位置に配置されていることを特徴とす
    る吸気管長可変装置。
  4. 【請求項4】 前記請求項1に記載の吸気管長可変装置
    において、 前記連通孔は、前記補助ポート体の管長方向中間に有
    し、 前記制御手段は、前記エンジンが高回転運転領域あるい
    は低回転運転領域のとき、前記吸気通路の有効長を各々
    短あるいは長にすべく、前記可変機構を駆動し、 かつ前記EGR通路は、前記運転領域における前記連通
    孔とは相対しない位置に配置されていることを特徴とす
    る吸気管長可変装置。
  5. 【請求項5】 請求項1、請求項2、請求項3又は請求
    項4に記載の吸気管長可変装置において、 前記サージタンクは、前記吸気管の管長方向断面がほぼ
    半円形状であり、 前記吸気管の他端は、前記サージタンクと連続する円弧
    をなす扇形に形成され、 かつ前記補助ポート体は、前記吸気管の他端と対応する
    扇形形状をなして、前記サージタンクの円形中心を中心
    に回動自在に支持され、前記サージタンク内、前記吸気
    管の他端内を移動可能にしてあることを特徴とする吸気
    管長可変装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の吸気管長可変装置にお
    いて、前記可変機構は、ステッピンングモータを駆動源
    として、前記補助ポート体を回動させるものであること
    を特徴とする吸気管長可変装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100580688B1 (ko) * 2004-07-01 2006-05-15 현대자동차주식회사 엔진 흡기관의 길이가변장치
US7213550B2 (en) 2003-01-06 2007-05-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine and valve timing control method
JP2010151062A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変吸気装置
JP2013087752A (ja) * 2011-10-21 2013-05-13 Hino Motors Ltd Egr装置

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