JPH08303274A - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機関始動時において排気通路内に排出される
未燃ＨＣを低減する。 【構成】 機関１は４つの気筒を具備する。各気筒とサ
ージタンク３間の各吸気枝管２ａ〜２ｄ内に、機関始動
時に閉弁される開閉弁１１ａ〜１１ｄをそれぞれ配置す
る。開閉弁下流の各吸気枝管内に燃料噴射弁１３を配置
する。各開閉弁下流の吸気枝管内にエアアシスト室１２
ａ〜１２ｄをそれぞれ形成し、これらエアアシスト室を
空気通路１４を介しスロットル弁９上流の吸気ダクト４
に接続する。空気通路１４はスロットル弁９上流の吸気
ダクト４に接続された空気共通通路１５と、空気共通通
路１５から分岐されて各開閉弁下流の吸気枝管内に接続
された空気分岐通路１６ａ〜１６ｄとを具備する。各空
気分岐通路内に逆止弁１８を配置して各空気分岐通路同
士が互いに連通するのを阻止する。空気共通通路１５内
に配置された制御弁１７は機関始動時において閉弁状態
に保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の吸気制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の気筒が設けられており、各気筒と
サージタンク間の各吸気通路内に、機関始動時に閉弁さ
れる開閉弁を配置すると共に各開閉弁下流の吸気通路内
に、該吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁を配置
し、サージタンク上流の吸気通路内に設けられるスロッ
トル弁上流の吸気通路と各開閉弁下流の吸気通路とをエ
アアシスト通路により連結してエアアシスト通路内を流
通した空気を燃料噴射弁から噴射された燃料に向けて噴
射するようにし、エアアシスト通路を、スロットル弁上
流の吸気通路に連結されたエアアシスト共通通路と、エ
アアシスト共通通路から分岐されて各開閉弁下流の吸気
通路に到るエアアシスト分岐通路とから形成した内燃機
関の吸気制御装置が公知である（特開平６−２２９３５
３号公報参照）。従来より、機関始動時に排気通路内に
排出される未燃ＨＣを低減することが望まれている。そ
こでこの吸気制御装置では、機関始動時において開閉弁
を閉弁することによって例えばサージタンクから各気筒
に多量の空気が吸入されるのを阻止し、それによって燃
料噴射弁から噴射される燃料量が少なくなるようにして
いる。噴射燃料量が少なくされれば排気通路内に排出さ
れる未燃ＨＣが低減される。また、開閉弁が閉弁される
と開閉弁下流の吸気通路内の負圧が速やかに大きくされ
るので開閉弁下流の吸気通路内に噴射された噴射燃料の
霧化が促進され、それによって吸気通路または筒内の壁
面に付着する燃料量が低減され、したがって噴射燃料の
ほとんど全てが筒内において燃焼されるので機関始動時
に排気通路内に排出される未燃ＨＣが低減される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の吸気
制御装置では各エアアシスト分岐通路同士が互いに連通
されており、この場合例えば１番気筒の吸気行程時にエ
アアシスト分岐通路を介して他の気筒の開閉弁下流の吸
気通路から空気が吸入されるようになる。しかしなが
ら、このように１番気筒の開閉弁下流の吸気通路内にエ
アアシスト分岐通路を介して空気が供給されるとこの空
気に見合う分だけ燃料噴射量を増大しなければならなく
なり、その結果機関始動時において排気通路内に排出さ
れる未燃ＨＣを低減できなくなるという問題点がある。
また、この場合１番気筒の開閉弁下流の吸気通路内にエ
アアシスト分岐通路を介して空気が供給されると１番気
筒の開閉弁下流の吸気通路内の負圧を速やかに大きくす
ることができなくなり、その結果噴射燃料を十分に霧化
することができなくなるので吸気通路または筒内の壁面
に付着する燃料量を低減できず、斯くして機関始動時に
おいて排気通路内に排出される未燃ＨＣを低減できなく
なるという問題点がある。なお、上述のような吸気制御
装置では、エアアシスト通路から供給される空気量を制
御するための制御弁は通常エアアシスト共通通路内に設
けられており、このため、たとえ制御弁が閉弁されてい
るとしても各エアアシスト分岐通路同士は互いに連通さ
れていることになる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、複数の気筒が設けられてお
り、各気筒とサージタンク間の各吸気通路内に、機関始
動時に閉弁される開閉弁を配置すると共に各開閉弁下流
の吸気通路内に、該吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴
射弁を配置し、機関内に設けられるガス源と各開閉弁下
流の吸気通路とをガス通路により連結して各開閉弁下流
の吸気通路内にガスを供給できるようにした内燃機関の
吸気制御装置において、ガス通路を、ガス源に連結され
たガス共通通路と、ガス共通通路から分岐されて各開閉
弁下流の吸気通路に到るガス分岐通路とから形成し、ガ
ス通路内にこれらガス分岐通路同士が互いに連通するの
を阻止する連通阻止手段を設けている。

【０００５】また２番目の発明によれば上記課題を解決
するために、複数の気筒が設けられており、各気筒とサ
ージタンク間の各吸気通路内に、機関始動時に閉弁され
る開閉弁を配置すると共に各開閉弁下流の吸気通路内
に、該吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁を配置
し、機関内に設けられるガス源と各開閉弁下流の吸気通
路とをガス通路により連結して各開閉弁下流の吸気通路
内にガスを供給できるようにした内燃機関の吸気制御装
置において、上記複数の気筒を吸気行程が互いに重なら
ない気筒からなる複数の気筒群に分割し、ガス通路を、
ガス源に連結されたガス共通通路と、ガス共通通路から
分岐されたガス中間通路であって各気筒群に対しそれぞ
れ設けられたガス中間通路と、各ガス中間通路から分岐
されてそれぞれ対応する気筒群の気筒の各開閉弁下流の
吸気通路に到るガス分岐通路とから形成し、ガス通路内
にこれらガス中間通路同士が互いに連通するのを阻止す
る連通阻止手段を設けている。

【０００６】３番目の発明によれば２番目の発明におい
て、機関始動時において、各気筒群の気筒のうち少なく
とも１つの気筒の吸気行程が完了するまで各気筒群にお
いて燃料噴射作用を禁止するようにしている。

【０００７】

【作用】１番目の発明では、或る気筒の吸気行程時にお
いて当該気筒の開閉弁下流の吸気通路内にガス分岐通路
を介し他の気筒の開閉弁下流の吸気通路からガスが吸入
されるのが阻止されるので機関始動時において当該気筒
の開閉弁下流の吸気通路内の負圧が速やかに高められ
る。

【０００８】２番目の発明では、或る気筒群の気筒の吸
気行程時において当該気筒の開閉弁下流の吸気通路内
に、ガス中間通路およびガス分岐通路を介し他の気筒群
の気筒の開閉弁下流の吸気通路からガスが吸入されるの
が阻止され、しかしながら同一気筒群内の気筒の開閉弁
下流の吸気通路からガス分岐通路を介しガスが吸入され
る。このため、機関始動が開始された後各気筒群の中で
最初に吸気行程が行われる気筒の開閉弁下流の吸気通路
内の負圧は１番目の発明の場合よりも小さくされるが、
当該気筒の吸気行程が行われることによって同一気筒群
内の他の気筒の開閉弁下流の吸気通路内の負圧が１番目
の発明の場合よりも高められる。また、機関始動が開始
された後各気筒群の中で最初に吸気行程が行われる気筒
の開閉弁下流の吸気通路内の負圧が小さくされることに
より当該気筒のポンピングロスが小さくされ、したがっ
て機関始動が速やかに開始される。

【０００９】３番目の発明では、２番目の発明におい
て、機関始動が開始された後各気筒群の中で最初に吸気
行程が行われる気筒の開閉弁下流の吸気通路内の負圧は
高められず、したがってこのとき燃料噴射をしても噴射
燃料の良好な霧化が望めないのでこのときの燃料噴射を
禁止している。同一気筒群内で少なくとも１つの気筒の
吸気行程が行われれば同一気筒群内の他の気筒の開閉弁
下流の吸気通路内の負圧が高められているのでこのとき
燃料噴射を開始すれば噴射燃料の良好な霧化が確保され
る。

【００１０】

【実施例】図１に示す例において内燃機関１は４つの気
筒＃１，＃２，＃３，＃４を備えている。図１を参照す
ると、各気筒はそれぞれ対応する吸気枝管２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄを介して共通のサージタンク３に接続され、
サージタンク３は吸気ダクト４を介してエアフローメー
タ５およびエアクリーナ６に接続される。サージタンク
３は吸気脈動防止用の容積部として作用すると共に吸気
枝管２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの集合部としても作用す
る。一方、各気筒は共通の排気マニホルド７に接続さ
れ、排気マニホルド７は図示しない三元触媒コンバータ
に接続される。

【００１１】吸気ダクト４内にはアクセルペダル８の踏
み込み量が大きくなるにつれて開度が大きくなるスロッ
トル弁９が配置される。また、各吸気枝管内には開閉弁
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが配置される。これら
開閉弁は共通の駆動装置１０によって駆動され、ほぼ同
一の開弁量にされる。これら開閉弁下流の各吸気枝管内
にはエアアシスト室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが
形成され、各エアアシスト室内には燃料噴射弁１３がそ
れぞれ配置される。燃料噴射弁１３はそれぞれ対応する
エアアシスト室内に燃料を噴射する。なお、駆動装置１
０は例えば負圧式または電磁式のアクチュエータから構
成される。また、駆動装置１０および各燃料噴射弁１３
は電子制御ユニット４０からの出力信号に基づいてそれ
ぞれ制御される。

【００１２】図１からわかるように、スロットル弁９上
流の吸気ダクト４と各開閉弁下流の吸気枝管とが、各噴
射燃料微粒化用の空気を供給するための空気通路１４に
より互いに接続される。空気通路１４は空気源として作
用するスロットル弁９上流の吸気ダクト４内に接続され
た空気共通通路１５と、空気共通通路１５から分岐され
て各エアアシスト室内に到る空気分岐通路１６ａ，１６
ｂ，１６ｃ，１６ｄとから形成される。本実施例におい
て空気通路１４はガス通路を構成し、空気共通通路１５
はガス供給通路を構成し、各空気分岐通路はガス分岐通
路を構成する。空気共通通路１５内には空気通路１４を
介して流通する空気量を制御するための制御弁１７が設
けられる。一方、各空気分岐通路内には、吸気ダクト４
から対応するエアアシスト室に向けてのみ流通可能な逆
止弁１８が設けられる。これら逆止弁１８は連通阻止手
段を構成する。

【００１３】制御弁１７は高圧室１９と低圧室２０とを
具備し、空気共通通路１５からの空気は高圧室１９に導
かれる。高圧室１９は一方では低圧室２０に接続され、
他方ではサージタンク３に接続される。一方、低圧室２
０は空気共通通路１５に接続される。高圧室１９内には
高圧室１９からサージタンク３内に流入する空気量を制
御するための制御弁２１が配置され、低圧室２０内には
高圧室１９から低圧室２０内に流入する空気量を制御す
るための制御弁２２が配置される。これら制御弁２１，
２２は共通の弁軸上に形成され、この弁軸はステップモ
ータ（図示しない）によってその軸線方向に移動可能に
なっている。弁軸が図１において最も下方に位置すると
制御弁２１，２２が共に閉弁される。弁軸が上方に移動
するにつれて制御弁２１が閉弁状態に保持されつつ制御
弁２２の開弁量が次第に大きくされ、したがって低圧室
２０から各エアアシスト室内に供給される空気量が次第
に多くされる。次いで制御弁２２の開弁量が最大になる
と制御弁２１が開弁され、次いで弁軸が上方に移動する
につれて制御弁２２の開弁量が最大に保持されつつ制御
弁２１の開弁量が次第に大きくされ、したがって高圧室
１９からサージタンク３内に流入する空気量が次第に多
くされる。

【００１４】低圧室２０から各エアアシスト室内に送り
込まれた空気はそれぞれ対応する燃料噴射弁１３から噴
射された燃料と衝突し、次いで対応する吸気枝管内に噴
出される。その結果噴射燃料の微粒化が促進される。と
ころで、本実施例において制御弁１７は各エアアシスト
室内に供給される空気量を制御すると共にアイドリング
回転数を制御するために設けられている。すなわち、ア
イドリング回転数が目標回転数となるように制御弁２１
の開弁量が制御される。なお、制御弁２１，２２は機関
始動時において共に閉弁されている。また、制御弁１７
は電子制御ユニット５０からの出力信号に基づいて制御
される。

【００１５】さらに図１を参照すると、キースイッチ３
０はイグニッションスイッチ３１およびスタータモータ
スイッチ３２を具備し、イグニッションスイッチ３１が
オンであるときのみスタータモータスイッチ３２をオン
にすることができる。イグニッションスイッチ３１がオ
ンにされるとバッテリ３３からＣＰＵ５４に電力が供給
される。次いでスタータモータスイッチ３２がオンにさ
れるとスタータモータ３４に電力が供給され、その結果
スタータモータ３４が駆動される。

【００１６】電子制御ユニット５０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス５１を介して相互に接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）５２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）５３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）５４、入力ポート５５および出力ポート５６を具備
する。エアフローメータ５は吸入空気量に比例した出力
電圧を発生し、この出力電圧はＡＤ変換器５７を介して
入力ポート５５に入力される。また、入力ポート５５に
はクランクシャフトが例えば３０度回転する毎に出力パ
ルスを発生するクランク角センサ５８が接続される。Ｃ
ＰＵ５４ではこの出力パルスに基づいて機関回転数が算
出される。さらにスタータモータスイッチ３２のオン・
オフ信号が入力ポート５５に入力される。一方、出力ポ
ート５６はそれぞれ対応する駆動回路５９を介して駆動
装置１０、各燃料噴射弁１３、および制御弁１７に接続
される。

【００１７】次に開閉弁の制御方法について説明する。
機関始動時、すなわちスタータモータスイッチ３２がオ
ンにされてから機関回転数Ｎが予め定められた設定回転
数Ｎ１よりも高くなるまでの間において、本実施例では
各開閉弁を閉弁し、それによって機関始動時に各気筒に
多量の空気が吸入されるのを阻止するようにしている。
その結果空燃比が過度にリーンとなるのを阻止でき、し
たがって機関始動時に安定した燃焼作用を確保すること
ができる。また、多量の空気が吸入されるのが阻止され
るので燃料噴射量を少なくすることができる。さらに、
開閉弁を閉弁すると各開閉弁下流の吸気枝管内に大きな
負圧を形成することができる。本実施例では吸気行程期
間中に燃料噴射弁１３から燃料が噴射される、いわゆる
吸気同期噴射が行われており、したがってこの負圧によ
って燃料噴射弁１３から噴射された燃料の蒸発が促進さ
れるので機関始動時に噴射燃料の微粒化を促進すること
ができ、斯くして吸気枝管または筒内に付着する燃料量
を低減することができる。したがって、機関始動時に排
気マニホルド７内に排出される未燃ＨＣを低減すること
ができる。

【００１８】機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ１よりも高く
なって機関始動が完了したときには次いで駆動装置１０
により各開閉弁を開弁させる。その結果、吸入空気量が
不足するのが阻止される。なお、機関始動完了後は例え
ば機関負荷や機関回転数などの機関運転状態に応じて各
開閉弁の開度を定めるようにすることができる。一方、
機関停止時には各開閉弁は開弁状態に保持される。機関
停止直後には各吸気枝管内に水分が存在しており、機関
停止後に開閉弁を閉弁するようにした場合この水分が開
閉弁周りで凝固すると次いで機関始動を行うべきときに
開閉弁を開弁できない恐れがある。すなわち、いわゆる
アイシングが生ずる恐れがある。そこで本実施例では機
関停止時に各開閉弁を開弁状態に保持し、アイシングが
生じないようにしている。

【００１９】図２は上述した開閉弁の制御方法を実行す
るためのルーチンである。このルーチンは予め定められ
た設定時間毎の割込みによって実行される。図２を参照
すると、まずステップ６０では現在機関始動時であるか
否かが判別される。本実施例ではスタータモータスイッ
チ３２がオンでありかつ機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ１
よりも低いときに機関始動時であると判別される。機関
始動時であるとき、すなわちスタータモータスイッチ３
２がオンでありかつＮ＜Ｎ１のときにはステップ６１に
進み、各開閉弁を閉弁し、または閉弁状態に保持する。
次いで処理サイクルを終了する。ステップ６１で機関始
動時でないとき、すなわちスタータモータスイッチ３２
がオフであるか、或いはＮ≧Ｎ１のときにはステップ６
２に進んで各開閉弁を開弁し、または開弁状態に保持す
る。次いで処理サイクルを終了する。

【００２０】ところで、本実施例では各空気分岐通路内
に逆止弁１８が設けられている。これに対し各空気分岐
通路内に逆止弁１８が設けられない場合、各空気分岐通
路と、制御弁１７下流の空気共通通路とによって各エア
アシスト室が互いに連通されることになる。この場合、
例えば１番気筒＃１の吸気行程が行われるとエアアシス
ト室１２ａ内には空気分岐通路１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ
を介して他の気筒、すなわち２番気筒、３番気筒および
４番気筒のエアアシスト室１２ｂ，１２ｃ，１２ｄから
空気が流入してしまう。このようにエアアシスト室１２
ａ内に空気分岐通路を介して他の気筒のエアアシスト室
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄから空気が流入すると燃料噴射
弁１３からの燃料噴射量を増大しなければならず、かつ
開閉弁１１ａ下流の吸気枝管２ａ内の負圧を大きくする
のが阻止されてしまう。

【００２１】また、図１に示す内燃機関１では図３に示
すように＃１→＃３→＃４→＃２の順に吸気行程が行わ
れるようになっている。図３において実線は各気筒の吸
気行程期間を示しており、破線は排気行程期間を示して
いる。この場合例えば１番気筒＃１の吸気行程時に、吸
気行程が続いて行われる３番気筒＃３のオーバラップが
行われることになる。すなわち１番気筒＃１の吸気行程
時に３番気筒の吸気弁と排気弁との両方が開弁している
ことになる。ところが、各空気分岐通路が互いに連通可
能な場合、すなわち逆止弁１８が設けられていない場
合、例えば１番気筒の吸気行程時に３番気筒の＃３のオ
ーバラップが行われるとエアアシスト室１２ａ内に空気
分岐通路１６ｃを介し開閉弁１１ｃ下流の吸気枝管２ｃ
内の空気が流入するだけでなく、排気マニホルド７内の
空気が３番気筒＃３を介して開閉弁１１ｃ下流の吸気枝
管２ｃ内に流入し、次いでエアアシスト室１２ａ内に流
入するようになる。その結果、図４において破線でもっ
て示すように機関始動時の吸気行程時に開閉弁１１ａ下
流の吸気枝管２ａ内の負圧を速やかに大きくすることが
できなくなる。また、開閉弁１１ｃ下流の吸気枝管２ｃ
内の負圧も小さくされることになる。

【００２２】このように各開閉弁下流の吸気枝管内の負
圧を大きくできないと上述したような噴射燃料の微粒化
作用が低減されてしまい、かつ吸入空気量を低減できな
いために燃料噴射量を増大しなければならず、したがっ
て機関始動時において多量の未燃ＨＣが排気マニホルド
７内に排出されることになる。制御弁１７を各空気分岐
通路内に配置して制御弁１７を閉弁すればこのような他
のエアアシスト室からの空気の流入を阻止できるが、複
数の制御弁１７を設けるのは実用的でない。そこで本実
施例では、各空気分岐通路内に逆止弁１８を設け、空気
分岐通路同士が互いに連通するのを阻止するようにして
いる。その結果、例えば１番気筒＃１の吸気行程時に空
気分岐通路１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを介し他の気筒のエ
アアシスト室からエアアシスト室１２ａ内に空気が流入
するのを阻止することができる。したがって、図４にお
いて実線でもって示すように吸気行程時に開閉弁１１ａ
下流の吸気枝管２ａ内の負圧を速やかに大きくすること
ができる。開閉弁下流の吸気枝管内の負圧が大きくなれ
ばこの負圧によって噴射燃料を良好に微粒化できること
になる。また、燃料噴射量を増大する必要もなくなる。
その結果、機関始動時に排気マニホルド７内に排出され
る未燃ＨＣを低減することができることになる。他の気
筒についても同様であるので説明を省略する。

【００２３】図５に別の実施例を示す。図５において図
１の実施例と同様の構成要素は同一の番号で示す。また
この実施例において図１の実施例と同様の電子制御ユニ
ットが設けられるが、図５において省略されている。図
５を参照すると、１番気筒＃１のための空気分岐通路１
６ａと４番気筒＃４のための空気分岐通路１６ｄとが共
通の空気中間通路７０ａに接続され、２番気筒＃２のた
めの空気分岐通路１６ｂと３番気筒＃３のための空気分
岐通路１６ｃとが共通の空気中間通路７０ｂに接続され
る。これら空気中間通路７０ａ，７０ｂは空気共通通路
１５に接続される。本実施例においてこれら空気中間通
路はガス中間通路を構成する。また、本実施例において
も図３に示したような順番で吸気行程が順次行われる。
この場合、１番気筒＃１と４番気筒＃４は吸気行程が互
いに重ならず、２番気筒＃２と３番気筒＃３は吸気行程
が互いに重ならない。本実施例では、１番気筒＃１と４
番気筒＃４とで第１の気筒群を形成して第１の気筒群に
対し１つの空気中間通路７０ａを設け、２番気筒＃２と
３番気筒＃３とで第２の気筒群を形成して第２の気筒群
に対し１つの空気中間通路７０ｂを設けている。

【００２４】また、図５に示されるように、各空気中間
通路７０ａ，７０ｂ内には空気共通通路１５から各空気
分岐通路へ向けてのみ流通可能な逆止弁７１がそれぞれ
配置される。したがって、本実施例ではこれら逆止弁７
１によって空気中間通路７０ａ，７０ｂ同士が互いに連
通するのが阻止されている。云い換えると、開閉弁１１
ａ下流の吸気枝管２ａ内の負圧および開閉弁１１ｄ下流
の吸気枝管２ｄ内の負圧とが、２番気筒＃２および３番
気筒＃３の各吸気行程によって影響を受けず、また開閉
弁１１ｂ下流の吸気枝管２ｂ内の負圧および開閉弁１１
ｃ下流の吸気枝管２ｃ内の負圧とが１番気筒＃１および
４番気筒＃４の各吸気行程によって影響を受けない。し
たがって、各開閉弁が閉弁された機関始動時において各
開閉弁下流の吸気枝管内の負圧を高めることができる。
しかしながら、本実施例では１番気筒＃１のための空気
分岐通路１６ａと４番気筒＃４のための空気分岐通路１
６ｄとが互いに連通可能になっており、また２番気筒＃
２のための空気分岐通路１６ｂと３番気筒＃３のための
空気分岐通路１６ｃとが互いに連通可能になっている。
次に図６を参照して１番気筒＃１と４番気筒＃４とから
なる第１の気筒群について説明する。

【００２５】図６は機関始動時における開閉弁１１ａ下
流の吸気枝管２ａ内の負圧と、開閉弁１１ｄ下流の吸気
枝管２ｄ内の負圧とを示すタイムチャートである。図６
において実線は本実施例における場合を示しており、破
線は図１に示される実施例における場合を示している。
また、図６において時間零は機関始動が開始された時間
を示している。

【００２６】図６に示される例では、機関始動が開始さ
れると、すなわちスタータモータスイッチ３２がオンに
されるとまず１番気筒＃１の吸気行程が行われる。時間
ａにおいて１番気筒＃１の吸気行程が行われると開閉弁
１１ａ下流の吸気枝管２ａ内の負圧が次第に増大され
る。ところが、本実施例では、開閉弁１１ａ下流の吸気
枝管２ａと開閉弁１１ｄ下流の吸気枝管２ｄとが互いに
連通されており、このため開閉弁１１ｄ下流の吸気枝管
２ｄ内の空気が空気分配通路１６ｄおよび１６ａを介し
て開閉弁１１ａ下流の吸気枝管２ａ内に流入し、その結
果開閉弁１１ａ下流の吸気枝管２ａ内の負圧が図１の例
に比べて大きくならない。ところが、次いで時間ｂにお
いて４番気筒＃４の吸気行程が行われるとこのときの開
閉弁１１ａ下流の吸気枝管２ａ内の負圧が増大される。
この時点で本実施例における開閉弁１１ａ下流の吸気枝
管２ａ内の負圧は図１の例に比べて大きくされる。次い
で時間ｃにおいて再び１番気筒＃１の吸気行程が行われ
ると開閉弁１１ａ下流の吸気枝管２ａ内の最大負圧は図
１の例よりもさらに大きくされる。

【００２７】一方、時間ａにおいて４番気筒＃４の吸気
行程は行われないが、開閉弁１１ａ下流の吸気枝管２ａ
と開閉弁１１ｄ下流の吸気枝管２ｄとが互いに連通され
ているために開閉弁１１ｄ下流の吸気枝管１１ｄ内の負
圧が大きくされる。次いで時間ｂにおいて４番気筒＃４
の吸気行程が行われると開閉弁１１ｄ下流の吸気枝管２
ｄ内の負圧が図１に示す例よりも大きくされる。時間ｃ
において１番気筒＃１の吸気行程が再び行われると開閉
弁１１ｄ下流の吸気枝管２ｄ内の負圧がさらに大きくさ
れる。このように１番気筒＃１の吸気行程と４番気筒＃
４の吸気行程とが順次繰り返されると開閉弁１１ａ下流
の吸気枝管２ａ内の負圧と、開閉弁１１ｄ下流の吸気枝
管２ｄ内の負圧とが、図１の例に比べてさらに大きくさ
れる。

【００２８】このように第１の気筒群において、少なく
とも１つの気筒の吸気行程が完了した後には開閉弁１１
ａ下流の吸気枝管２ａ内の負圧と開閉弁１１ｄ下流の吸
気枝管２ｄ内の負圧との両方を図１に示す例に比べて大
きくできることになる。云い換えると、本実施例では第
１の気筒群において少なくとも１つの気筒の吸気行程が
完了するまでは開閉弁１１ａ下流の吸気枝管２ａ内の負
圧と開閉弁１１ｄ下流の吸気枝管２ｄ内の負圧が小さ
く、このとき燃料噴射を行うと噴射燃料の微粒化を促進
できないので排気マニホルド７に多量の未燃ＨＣが排出
されることになる。そこで、本実施例では第１の気筒群
において１番気筒＃１または４番気筒＃４の吸気行程が
完了したか否かを判別し、いずれか一方の気筒の吸気行
程が１回完了するまでは各燃料噴射弁１３による燃料噴
射作用を禁止し、いずれか一方の気筒の吸気行程が１回
完了後に１番気筒＃１または４番気筒＃４の燃料噴射作
用を開始するようにしている。すなわち図６の例におい
て、時間ａにおいて１番気筒＃１の燃料噴射作用が行わ
れるべきであるがこの燃料噴射作用が禁止され、時間ｂ
となると４番気筒＃４の燃料噴射作用が開始される。そ
の結果、開閉弁１１ａ下流の吸気枝管２ａ内の負圧と開
閉弁１１ｄ下流の吸気枝管２ｄ内の負圧が小さいときに
燃料噴射が行われるのが阻止されると共にこれら吸気枝
管内の負圧が大きいときに燃料噴射が開始されるので噴
射燃料の良好な微粒化を確保することができる。なお、
第２の気筒群についても同様であるので説明を省略す
る。

【００２９】図６に示す例では、機関始動が開始される
と１番気筒＃１の吸気行程が行われ、次いで３番気筒＃
３の吸気行程が行われる。したがって、機関始動が開始
された後２回の吸気行程が完了していれば第１の気筒群
のうち１番気筒＃１の吸気行程が完了しており、かつ第
２の気筒群のうち３番気筒＃３の吸気行程が完了してい
ることになる。そこで本実施例では機関始動が開始され
てから、すなわちスタータモータスイッチ３２がオンに
されてから２回の吸気行程が完了した後に燃料噴射作用
を開始するようにしている。

【００３０】図７は上述した燃料噴射作用の制御を実行
するためのルーチンである。このルーチンはスタータモ
ータスイッチ３２がオンにされたときに１回実行され
る。図７を参照すると、ステップ８０では機関始動が開
始された後、すなわちスタータモータスイッチ３２がオ
ンにされた後、２回の吸気行程が完了したか否かが判別
される。本実施例では、上述したように第１の気筒群の
１番気筒、第２の気筒群の３番気筒、第１の気筒群の４
番気筒、第２の気筒群の２番気筒の順に吸気行程が行わ
れ、したがって機関始動が開始された後２回の吸気行程
が完了していれば第１の気筒群内のうちのいずれか１つ
の気筒の吸気行程が完了しており、かつ第２の気筒群内
のうちのいずれか１つの気筒の吸気行程が完了している
ことになる。機関始動が開始された後２回の吸気行程が
未だ完了していないときには次いでステップ８１に進
み、燃料噴射作用を禁止する。次いでステップ８０に戻
る。ステップ８０において機関始動が開始された後２回
の吸気行程が完了しているときには次いでステップ８２
に進み、燃料噴射作用を行う。次いで処理サイクルを終
了する。

【００３１】ところで、上述したように機関始動が開始
された後に各気筒群内において最初に吸気行程が行われ
る気筒の開閉弁下流の吸気枝管内の負圧が小さくされ
る。すなわち、図６の例では１番気筒＃１の開閉弁下流
の吸気枝管２ａ内の負圧と、３番気筒＃３の開閉弁下流
の吸気枝管２ｃ内の負圧とが小さくされる。さらに云い
換えると、１番気筒＃１の吸気行程に続いて３番気筒＃
３の吸気行程が行われるので図６の例ではスタータモー
タスイッチ３２がオンにされた後２回の吸気行程が完了
するまで各開閉弁下流の吸気枝管内の負圧が小さくされ
ていることになる。一方、このように機関始動時におい
て各開閉弁下流の吸気枝管内の負圧が小さくされるとポ
ンピングロスが小さくなる。したがって、図６の例では
スタータモータスイッチ３２がオンにされてから２回の
吸気行程が完了するまでポンピングロスが小さくされて
いることになる。その結果機関始動を速やかに開始する
ことができ、したがって機関始動を速やかに完了するこ
とができる。

【００３２】なお、図５の実施例を６つの気筒を備えた
内燃機関に適用することもできる。この場合、各気筒の
吸気行程が、例えば１番気筒、５番気筒、３番気筒、６
番気筒、２番気筒、４番気筒の順に行われるとすると、
１番気筒、２番気筒、および３番気筒によって第１の気
筒群が構成され、４番気筒、５番気筒、および６番気筒
によって第２の気筒群が構成されることになる。また、
機関始動が開始されたときに１番気筒から吸気行程が開
始されるとすると、１番気筒の吸気行程と５番気筒の吸
気行程とが完了するまで燃料噴射作用が停止される。そ
の他の内燃機関の構成および作用は図１の実施例と同様
であるので説明を省略する。

【００３３】これまで述べてきた実施例では、スロット
ル弁９上流の吸気ダクト４と各開閉弁下流の吸気枝管と
を空気通路１４により接続して空気通路１４を介し各開
閉弁下流の吸気枝管内に噴射燃料微粒化用の空気を供給
するようにしている。しかしながら、スロットル弁９上
流の吸気ダクト４と各開閉弁下流の吸気枝管とをガス通
路により接続してガス通路を介し各開閉弁下流の吸気枝
管内にアイドリング回転数制御用の空気を供給するよう
にしてもよい。この場合、ガス供給通路内に設けられる
制御弁はアイドリング回転数が目標回転数となるように
ガス通路内を流通する空気量を制御する。また、この場
合のガス源は空気源であって、この空気源はスロットル
弁９上流の吸気ダクト４により構成される。

【００３４】また、シリンダヘッドの内部空間と各開閉
弁下流の吸気枝管とをガス通路により接続してガス通路
を介し各開閉弁下流の吸気枝管内に潤滑油を含んだ空
気、すなわちいわゆるブローバイガスを供給するように
してもよい。この場合、シリンダヘッドの内部空間内に
大気から空気が導かれ、シリンダヘッドの内部空間内を
流通した空気が次いでガス通路内に流入する。したがっ
てこの場合のガス源はシリンダヘッドの内部空間により
構成される。

【００３５】さらに、蒸発燃料を一時的に蓄えるための
キャニスタを設け、キャニスタと各開閉弁下流の吸気枝
管とをガス通路により接続してガス通路を介し各開閉弁
下流の吸気枝管内に蒸発燃料を含んだ空気を供給するよ
うにしてもよい。この場合キャニスタによりガス源が構
成される。さらに、排気マニホルド７と各開閉弁下流の
吸気枝管とをガス通路により接続してガス通路を介し各
開閉弁下流の吸気枝管内にＥＧＲガスを供給するように
してもよい。この場合のガス源はＥＧＲガス源であっ
て、このＥＧＲガス源は排気マニホルド７により構成さ
れる。

【００３６】一方、上述の実施例ではアクセルペダル８
に連動するスロットル弁９を吸気ダクト４内に設けてい
る。しかしながら、各開閉弁をアクセルペダル８に連結
して各開閉弁をスロットル弁として構成し、すなわちア
クセルペダル８の踏み込み量が大きくなるにつれて各開
閉弁の開度が大きくなるようにしてもよい。このように
各吸気枝管内にスロットル弁を配置することによって機
関過渡運転時における応答性を速くすることができる。
この場合、吸気ダクト４内にスロットル弁を設ける必要
がないが、機関始動時にアクセルペダル８が踏み込まれ
たとしても各開閉弁を閉弁状態に保持するための装置が
設けられる。なお、このように各吸気枝管内にスロット
ル弁を配置した場合、ガス通路を介して各開閉弁下流の
吸気枝管内に噴射燃料微粒化用の空気またはアイドリン
グ回転数制御用の空気を供給するときには各開閉弁上流
のサージタンク３または吸気ダクト４によりガス源を構
成することができる。

【００３７】

【発明の効果】１番目の発明では、或る気筒の吸気行程
時に、空気分岐通路を介して他の気筒の開閉弁下流の吸
気通路から空気が吸入されるのが阻止されるので当該気
筒の開閉弁下流の吸気通路内の負圧を速やかに高めるこ
とができる。したがって各開閉弁が閉弁されている機関
始動時に噴射燃料を良好に微粒化することができ、かつ
噴射燃料量を少なくすることができるので機関始動時に
おいて排気通路内に排出される未燃ＨＣを低減すること
ができる。

【００３８】２番目の発明では、或る気筒群の気筒の吸
気行程時において同一気筒群内の他の気筒の開閉弁下流
の吸気通路内の負圧を速やかに大きくすることができ、
かつ噴射燃料量を少なくすることができるので機関始動
時において排気通路内に排出される未燃ＨＣを低減する
ことができる。また、機関始動が開始された後各気筒群
の中で最初に吸気行程が行われる気筒の開閉弁下流の吸
気通路内の負圧が小さくされることにより当該気筒のポ
ンピングロスが小さくされるので機関始動を速やかに開
始することができる。

【００３９】３番目の発明では、２番目の発明におい
て、機関始動が開始された後各気筒群の中で最初に吸気
行程が行われる気筒における燃料噴射を禁止し、同一気
筒群内で少なくとも１つの気筒の吸気行程が行われて同
一気筒群内の他の気筒の開閉弁下流の吸気通路内の負圧
が高められた後に燃料噴射を開始しているので噴射燃料
の良好な霧化を確保することができる。したがって、機
関始動時において排気通路内に排出される未燃ＨＣをさ
らに低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の全体図である。

【図２】開閉弁の制御を行うためのフローチャートであ
る。

【図３】各気筒の吸気行程および排気行程を示す線図で
ある。

【図４】各開閉弁下流の吸気枝管内の負圧を示すタイム
チャートである。

【図５】別の実施例を示す内燃機関の全体図である。

【図６】開閉弁下流の吸気枝管内の負圧を示すタイムチ
ャートである。

【図７】燃料噴射制御を実行するためのフローチャート
である。

【符号の説明】

２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…吸気枝管 ３…サージタンク ９…スロットル弁 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…開閉弁 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ…エアアシスト室 １３…燃料噴射弁 １４…空気通路 １５…空気共通通路 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ…空気分岐通路 １８…逆止弁 ７０ａ，７０ｂ…空気中間通路 ７１…逆止弁 ＃１…１番気筒 ＃２…２番気筒 ＃３…３番気筒 ＃４…４番気筒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の気筒が設けられており、各気筒と
   サージタンク間の各吸気通路内に、機関始動時に閉弁さ
   れる開閉弁を配置すると共に各開閉弁下流の吸気通路内
   に、該吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁を配置
   し、機関内に設けられるガス源と各開閉弁下流の吸気通
   路とをガス通路により連結して各開閉弁下流の吸気通路
   内にガスを供給できるようにした内燃機関の吸気制御装
   置において、ガス通路を、ガス源に連結されたガス共通
   通路と、ガス共通通路から分岐されて各開閉弁下流の吸
   気通路に到るガス分岐通路とから形成し、ガス通路内に
   これらガス分岐通路同士が互いに連通するのを阻止する
   連通阻止手段を設けた吸気制御装置。
2. 【請求項２】 複数の気筒が設けられており、各気筒と
   サージタンク間の各吸気通路内に、機関始動時に閉弁さ
   れる開閉弁を配置すると共に各開閉弁下流の吸気通路内
   に、該吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁を配置
   し、機関内に設けられるガス源と各開閉弁下流の吸気通
   路とをガス通路により連結して各開閉弁下流の吸気通路
   内にガスを供給できるようにした内燃機関の吸気制御装
   置において、上記複数の気筒を吸気行程が互いに重なら
   ない気筒からなる複数の気筒群に分割し、ガス通路を、
   ガス源に連結されたガス共通通路と、ガス共通通路から
   分岐されたガス中間通路であって各気筒群に対しそれぞ
   れ設けられたガス中間通路と、各ガス中間通路から分岐
   されてそれぞれ対応する気筒群の気筒の各開閉弁下流の
   吸気通路に到るガス分岐通路とから形成し、ガス通路内
   にこれらガス中間通路同士が互いに連通するのを阻止す
   る連通阻止手段を設けた吸気制御装置。
3. 【請求項３】 機関始動時において、各気筒群の気筒の
   うち少なくとも１つの気筒の吸気行程が完了するまで各
   気筒群において燃料噴射作用を禁止するようにした請求
   項２に記載の吸気制御装置。