JPH11107763A

JPH11107763A - 多気筒エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH11107763A
Application number: JP9266449A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Nooi; 芳尚乃生; Keiji Araki; 啓二荒木; Toshihide Yamamoto; 寿英山本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】吸気流動制御弁（ＳＶ）全閉時のスワール機
能を高めつつ吸気ポート内での燃料付着量を少なくし、
各サイクル間、および各気筒間の空燃比変動を少なくす
る。【解決手段】２つの下流ポート部４ａ，４ｂへ分岐す
るコモン部４ｃを有する吸気ポート４の上流側にＳＶ１
５を設け、このＳＶ１５にその一側を切り欠いた切欠部
１５０と、ＳＶ１５の直下流で吸気ポート４の他側の内
壁下方に、他気筒の吸気ポート４と連通する開口部１５
１とを設け、ＳＶ１５の全閉時に上記切欠部１５０と開
口部１５１から吸気が流通するように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内に渦流を
生成するため吸気ポート上流側に吸気流動制御弁を設け
たエンジンの吸気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、吸気ポートの上流側に吸気流
動制御弁（スワールコントロールバルブ：ＳＶ）を設
け、この吸気流動制御弁が閉じられたとき燃焼室内に渦
流が生成されるようにしたエンジンの吸気装置は種々知
られている。

【０００３】例えば特開平８−２１８８８１号公報に
は、下流側が２つのポート部に分岐したコモン部を有す
る吸気ポートの上流側に吸気流動制御弁を配置し、この
吸気流動制御弁に、部分的に切り欠いた切欠部を設け、
この弁の全閉状態で上記切欠部を通って吸気ポート下流
側に流れる吸気により、燃焼室内にスワール（横渦）お
よびタンブル（縦渦）を生成するようにした吸気装置が
示されている。上記スワールおよびタンブルは燃焼性向
上に寄与し、スワール成分の強化は成層燃焼によるリー
ンバーンを図る場合の燃焼性向上に有効なものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の吸気装置にお
いて、スワール成分を高めるには、図１３に示すよう
に、吸気流動制御弁Ｖの一側に偏って切欠部Ｖａを設
け、この吸気流動制御弁Ｖの下流で分岐した２つの下流
ポート部のうち一側の下流ポート部の吸気流速を高める
と良い。

【０００５】ところが、この仕様においてリーンバーン
運転を行うために、各気筒ともに吸気行程前半の燃料噴
射（シーケンシャル噴射）を行うと、吸気流動制御弁Ｖ
の閉弁時において高いスワ−ル比は得られるものの、吸
気ポ−ト内の燃料付着量の割合（全燃料噴射量に対する
吸気ポ−ト内の燃料付着量の割合）は吸気行程噴射にも
かかわらず比較的多く、この燃料付着量の割合が多いこ
とによって、各サイクル間、および各気筒間の燃焼室内
への燃料供給量にバラツキが生じ、各サイクル間、およ
び各気筒間の空燃比変動が大きくなる傾向にある。

【０００６】このことはリーンバーン運転領域のリ−ン
セット空燃比が今一つ高くできない要因にもなってい
る。この仕様における吸気ポ−ト内の燃料付着のメカニ
ズムを、エンジンの部分負荷・低回転域における吸気流
動制御弁Ｖの下流の燃料噴霧の挙動を示す図１４と、同
運転域における吸気流動制御弁Ｖの下流の吸気流動を示
す図１２の調査結果に基づいて説明する。

【０００７】吸気行程における燃料噴霧の挙動は、図１
４（ａ）のトップデットセンタ後６０度クランク角（Ａ
ＴＤＣ６０ｄｅｇ）付近まで噴射した燃料噴霧Ｆが同図
（ｂ）のＡＴＤＣ９０ｄｅｇでは吸気ポートのコモン部
から下流に達し、吸気流動制御弁Ｖの開口部Ｖａ位置に
対応した一側の下流ポート部Ｐ（以下Ｐポートと呼ぶ）
の燃料噴霧Ｆの一部は燃焼室に達している。そして、同
図（ｃ）の吸気行程半ばを過ぎたＡＴＤＣ１２０ｄｅｇ
ではＰポートの燃料噴霧Ｆはほぼ無くなっているもの
の、他側のポート部Ｓ（以下Ｓポートと呼ぶ）の燃料噴
霧Ｆは滞留している。このＳポートの燃料噴霧Ｆの滞
留が吸気ポ−ト内の燃料付着量を増大させており、この
燃料噴霧Ｆの滞留は吸気ポ−ト内の吸気流動によるもの
と考えられる。

【０００８】吸気流動を示す図１２の（ａ）（ｂ）
（ｃ）は燃料噴霧の挙動を示す図１４の（ａ）（ｂ）
（ｃ）のクランク角と同一であって、吸気行程における
吸気流動は、図１２（ａ）のＡＴＤＣ６０ｄｅｇではＰ
ポートＳポートともに順方向の吸気流が生じており、同
図（ｂ）のＡＴＤＣ９０ｄｅｇではＰポートに強い吸気
流が生じ、Ｓポートの吸気流は弱まっている。さらに、
同図（ｃ）のＡＴＤＣ１２０ｄｅｇではＳポートに逆方
向の吸気流ｆｂが生じている。そして、噴射された順方
向の燃料噴霧Ｆがこの逆方向の吸気流に阻まれて、図１
４の（ｃ）のようにＳポートに燃料噴霧Ｆの滞留が生じ
ていると考えられる。

【０００９】この現象は、コモン部と吸気流動制御弁Ｖ
が離れている関係上、吸気流動制御弁Ｖの裏側（直下
流）に回り込む渦が、Ｐポートの吸気流量と吸気流速が
高まるにつれて、この吸気流に引かれる形で成長してい
る。（図１２の（ａ）（ｂ）（ｃ）の渦ｗｓ、ｗｍ、ｗ
ｌを参照）図１３は図１２（ｃ）の吸気流動の模式図で
あって、大きな渦ｗｌの逆流方向成分によって、吸気弁
のリフト量が大きく燃焼室と吸気ポートとのいわゆる風
通しが良い状態で、燃焼室内へ流入した吸気がＳポート
へ戻されている。

【００１０】本発明は、上記の事情に鑑み、吸気流動制
御弁の全閉時において吸気ポ−ト内の燃料付着量を少な
くしつつ高スワール比を確保することができるエンジン
の吸気装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願の第１の発明は、上
流ポート部から２つの下流ポート部へ二股状に分岐させ
るコモン部を有し両下流ポート部の下流端がそれぞれ吸
気弁を介して燃焼室に開口する吸気ポートと、一部を切
り欠いた切欠部を有し上記コモン部から離間した上流位
置に配置された吸気流動制御弁と、上記両下流ポート部
のそれぞれに燃料を噴射する燃料噴射弁とを備え、上記
吸気流動制御弁を所定運転域で閉じることにより燃焼室
内にスワールを生成させるようにした多気筒エンジンの
吸気装置において、上記吸気流動制御弁の、上記両下流
ポート部が並ぶ列方向の一側部分に、両下流ポート部の
うち一側の下流ポート部に対して吸気主流を生成させる
切欠部を設け、上記吸気流動制御弁の直下流の吸気ポー
ト壁における上記列方向の他側部分の下方に、両下流ポ
ート部のうち他側の下流ポート部に対して補助的な吸気
流を生成させる開口部を設け、且つ複数の吸気ポートの
該開口部間を連通する連通路を設けたものである。

【００１２】この構成によると、上記吸気流動制御弁が
全閉とされたとき、切欠部を通って下流側に流れる吸気
により一側の下流ポート部（Ｐポート）に吸気主流が生
成され、燃焼室内に強いスワールが生成されるととも
に、開口部と連通路を介して外部から導入される少量の
吸気により吸気流動制御弁の裏側に生成する渦の成長が
抑制され、他側の下流ポート部（Ｓポート）の逆方向の
吸気流生成が防止されることにより、吸気ポ−ト内の燃
料付着量を少なくでき、各サイクル間、および各気筒間
の空燃比変動を小さくしつつ燃焼性が向上できる。

【００１３】本願の第２の発明は、上記第１の発明にか
かる多気筒エンジンの吸気装置において、上記連通路に
ＥＧＲバルブ下流のＥＧＲ通路を接続したものである。
この構成によると、各気筒に導入されるＥＧＲガスの導
入通路とこの連通路が兼用できるため、新たな通路構成
が不要となる。また、吸入される空気に対して圧力が高
く且つ高温のＥＧＲガスがＳポート側へ導出できるた
め、Ｓポート側の逆方向の吸気流生成が確実に防止さ
れ、且つ吸気ポ−ト内の燃料付着量をより少なくでき
る。

【００１４】本願の第３の発明は、上記第２の発明にか
かる多気筒エンジンの吸気装置において、上記連通路は
吸気行程が隣合わない気筒同志の各吸気ポートのみ連通
させたものである。

【００１５】この構成によると、ＥＧＲガスの気筒分配
性が向上し、各気筒間の空燃比変動を小さくすることが
できる。本願の第４の発明は、上記第１乃至第３の発明
にかかる多気筒エンジンの吸気装置において、上記吸気
流動制御弁は吸入空気量が多いＥＧＲガス導入運転領域
において少なくとも部分閉とするものである。

【００１６】この構成によると、吸気流動制御弁を閉じ
ることによって吸気流動制御弁下流の吸気負圧を大きく
し、より多くのＥＧＲガスが各気筒に供給できる。本願
の第５の発明は、上記第１の発明にかかる多気筒エンジ
ンの吸気装置において、上記吸気流動制御弁が吸気マニ
ホールドのシリンダヘッド合せ面側に配置され、上記連
通路は吸気流動制御弁の回動軸の下方側に配置されると
ともに、上記連通路の途中には吸気ポート間において拡
大室が設けられ、該拡大室に近接して上記回動軸の支持
部が設けられたものである。

【００１７】この構成によると、拡大室の設置によって
吸気ポートへ導かれる吸気の脈動が弱められるととも
に、吸気流動制御弁の回動軸の支持部が剛性を維持しつ
つ軽量に形成できる。

【００１８】本願の第６の発明は、上記第５の発明にか
かる多気筒エンジンの吸気装置において、上記連通路お
よび拡大室は吸気マニホールドにおいてシリンダヘッド
合せ面側に開口するように凹状に形成され、シリンダヘ
ッドとにより該連通路および拡大室が形成されたもので
ある。

【００１９】この構成によると、連通路および拡大室が
鋳抜きにより形成できるため容易に形成できるととも
に、拡大室容積をより大きくすることが可能となり、吸
気ポートへ導かれる吸気の脈動が十分に弱められる。そ
の結果、吸気ポート内の吸気流動制御がより確実なもの
となる。

【００２０】本願の第７の発明は、上記第１の発明にか
かる多気筒エンジンの吸気装置において、部分負荷の運
転域で上記吸気流動制御弁を閉じるようにし、少なくと
もこの運転域で吸気行程前半に燃料噴射させる構成とし
たものである。

【００２１】この構成によると、燃料噴射量が少ない部
分負荷の運転域ゆえに吸気行程前半に燃料噴射させるこ
とで、吸気ポ−ト内の燃料付着量を少なくしつつ混合気
を燃焼室中心（点火プラグ周り）に成層化でき、この運
転域での空燃比をよりリーンにできる。

【００２２】本願の第８の発明は、上記第１の発明にか
かる多気筒エンジンの吸気装置において、エンジンの冷
間時に吸気流動制御弁を閉じるように構成としたもので
ある。

【００２３】この構成によると、エンジン冷間時の吸気
ポ−ト内の燃料付着量を少なくしつつ、スワールによる
燃焼性が高められる。本願の第９の発明は、上記第５ま
たは第６の発明にかかる多気筒エンジンの吸気装置にお
いて、上記連通路の途中には各吸気ポート間において拡
大室が設けられ、該連通路は各吸気ポートのみに接続さ
れて閉塞空間を形成したものである。

【００２４】この構成によると、形成し易い吸気マニホ
ールドとシリンダヘッドの合せ面に、各吸気ポート間を
連通する連通路のみを形成するだけで、上記第１の発明
効果を得ることができる。

【００２５】本願の第１０の発明は、上記第４の発明に
かかる多気筒エンジンの吸気装置において、上記吸気流
動制御弁が閉じられる部分負荷の運転域に対して、吸入
空気量が多く要求される運転領域では吸気流動制御弁が
部分閉とされ、ＥＧＲガスが上記連通路を介して各吸気
ポートに導入されるよう構成したものである。

【００２６】この構成によると、部分負荷運転域でのリ
ーンリミットを向上させるとともに、吸入空気量が多く
要求される運転域で十分なＥＧＲガスが供給でき、燃
費、エミッションの双方を良好とすることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１および図２は本発明の一実施形態に
よる吸気装置の全体構造を示している。これらの図にお
いて、シリンダブロック１およびシリンダヘッド２等で
構成されるエンジン本体は、複数の気筒を備え、その各
気筒にはピストン（図示省略）とシリンダヘッド下面と
の間に燃焼室３が形成されており、この燃焼室３に吸気
ポート４の下流端および排気ポート５の上流端が開口し
ている。

【００２８】上記吸気ポート４は、上流ポート部から２
つの下流ポート部４ａ，４ｂへ分岐するコモン部４ｃを
有しており、上記下流ポート部４ａ，４ｂが気筒列方向
に並んだ状態で燃焼室３に開口している。そして、両下
流ポート部４ａ，４ｂの各開口部がそれぞれ吸気弁６、
６によって開閉されるようになっている。

【００２９】上記吸気ポート４の上方には、コモン部４
の上流側においてインジェクタ２３から二股状に噴射さ
れる燃料噴霧を上記下流ポート部４ａ，４ｂに導く膨出
部４ｈが形成されている。なお、排気ポート５も２つの
上流ポート部５ａ，５ｂが燃焼室に開口し、その各開口
部が排気弁７によって開閉されるようになっている。ま
た、燃焼室３の中央部には点火プラグ８が臨設されてい
る。

【００３０】エンジン本体に接続される吸気マニホール
ド１０は、サージタンク１１に連なる気筒別の吸気通路
１２を有し、これらの吸気通路１２は上流側が屈曲し、
下流側が直線的に斜め下方に延びている。そして、各吸
気通路１２の下流側が上記吸気ポート４に連通した状態
で、シリンダヘッド２に吸気マニホールド１０が接続さ
れている。

【００３１】上記吸気ポート４の上流側には、吸気流動
を制御することにより燃焼室３内にスワールを生成する
ための吸気流動制御弁であるスワールコントロールバル
ブ１５（以下、ＳＶ１５と呼ぶ）が設けられている。こ
のＳＶ１５は、吸気通路１２の下流端付近に位置し、気
筒列方向（両下流ポート部４ａ，４ｂが並ぶ方向）に延
びる回動軸１６を中心にして全閉状態から全開状態にわ
たり回動可能となっている。

【００３２】上記回動軸１６は、各吸気通路１２を横切
るように延びた状態で、吸気マニホールド１０の下流側
の端部に設けられた支持部１７に回動可能に支持される
とともに、その一端部がリンク１８およびロッド１９を
介してアクチュエータに接続されている。また、上記支
持部１７には、ＳＶ１５の全閉時にリンク１８に当接す
るストッパー２１と、ＳＶ１５の全開時にリンク１８に
当接するストッパー２２とが設けられている。

【００３３】上記ＳＶ１５には、図２に示すとともに、
図５〜図８にも示すように、一側の下流ポート部４ａ
（以下、Ｐポート４ａと呼ぶ）に対応するよう、長円形
のＳＶ１５の長手方向の中心より一側部分に、回動軸１
６を挟んで垂直方向に切り欠いた切欠部１５０が設けら
れている。この切欠部１５０の大きさは、ＳＶ１５配置
の吸気ポート４の横断面積の０．２５倍〜０．４５倍の
範囲に設定される。

【００３４】また、ＳＶ１５の下流側には、他側の下流
ポート部４ｂ（以下、Ｓポート４ｂと呼ぶ）に対応する
よう、上記長手方向の中心より他側部分の、吸気ポート
４の内壁下方に開口する開口部１５１が設けられてお
り、この開口部１５１は、Ｓポート４ｂの吸気弁６の弁
軸６ａからＰポート４ａ側よりの燃料噴霧Ｆの衝突位置
に対応している。

【００３５】開口部１５１の大きさは、図８に示すよう
に、高いスワール比を得るために、切欠部１５０の面積
Ａに対して２０％以下の開口面積ａとすることが好まし
い。この開口部１５１には、図２、図５に示すように、
連通路１５２が接続されており、全気筒の吸気ポート
４，４がこの連通路１５２によって連通されている。ま
た、吸気ポート４，４の間には連通路１５２の容積拡大
部である拡大室１５３が設けられ、これら連通路１５
２、拡大室１５３は、吸気マニホールド１０のシリンダ
ヘッド２との合せ面に開口する凹形状であって、鋳抜き
形成が容易な形状となっており、かつ吸気マニホールド
１０のフランジ部１０ａ、およびＳＶ１５の支持部１７
が軽量かつ高剛性に形成されている。

【００３６】なお、連通路１５２はシリンダヘッド２で
閉塞され、拡大室１５３はシリンダヘッド２に形成され
た拡大室２ａと向き合って大きな容積室を形成してい
る。上記吸気通路１２及び吸気ポート４は、少なくとも
ＳＶ１５の配置箇所からコモン部４ｃの下流端４ｄ（両
下流ポート部４ａ，４ｂが完全に分離する位置）までに
わたってストレート状に形成され、とくに図２に示す実
施形態では、ＳＣ１５より上流の位置から吸気弁６近傍
位置までにわたって吸気ポート４がストレート状に形成
され、かつ、コモン部４ｃの下流端４ｄが燃焼室３の周
縁部の上方部に位置するように配置されている。

【００３７】上記吸気通路１２の下流端側の上方には、
燃料を両下流ポート部４ａ，４ｂに噴射するインジェク
タ２３が配設され、このインジェクタ２３から二股状に
噴射される燃料噴霧の中心線ＦＣ，ＦＣは、両吸気弁
６，６の傘部６ａ，６ａの手前側（吸気上流側）で、両
下流ポート部４ａ，４ｂが並ぶ方向において弁軸６ｂよ
り燃焼室３の中心側に指向している。

【００３８】以上のような当実施形態の吸気装置による
と、部分負荷の運転域において上記ＳＣＶ１５が全閉と
されたとき、ＳＣＶ１５の切欠部１５０を通って下流側
に流れる吸気により、Ｐポート部４ａを介して燃焼室３
内に、スワールとタンブルのうちスワール成分が強化さ
れた吸気流動が生成される。

【００３９】この場合に、開口部１５１から吸気行程中
期まで吸い出される少量の吸気により、Ｓポート４ｂで
の吸気の逆流現象が防止され、Ｓポート４ｂ内での燃料
付着量が少なく抑えられる。

【００４０】これらの作用を、図８〜図１１を参照しつ
つ具体的に説明する。なお、図８に示すスワール比はイ
ンパルスメータによるスワール比を意味する。図８は、
切欠部１５０の開口面積Ａに対する開口部１５１の開口
面積ａの割合と、スワ−ル比との関係を示すデータであ
って、ＳＶ１５のａ／Ａは、全閉においてスワ−ル比が
高く維持できる２０％程度に設定されている。なお、Ｓ
Ｖ１５が配置された吸気ポート４の断面積に対する切欠
部１５０の開口面積Ａの割合は約３０％に設定されてい
る。

【００４１】図９は、ＳＶ１５の全閉時における吸気ポ
ート４内の吸気の流れを調べたシミュレーションデータ
であり、また、図１０は、この状態での吸気ポート４内
の燃料噴霧の挙動を調べた実測データである。図９は、
吸気ポート内の吸気流をベクトル（矢印）で表してお
り、矢印が長い程吸気流速が速く、且つ密である程、吸
気流が強いことを示す。図１０は、吸気のトップデット
センタ後６０ｄｅｇクランク角付近で噴射終了した吸気
行程前半の燃料噴射におけるそれ以降の吸気ポート４内
の燃料噴霧の挙動をしめす。これらの図の（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）は同一の吸気行程期間内の各クランク角
時点を示している。

【００４２】ＳＶ１５を全閉とした状態での図９のデー
タによると、ＳＶ１５の切欠部１５０を通り過ぎた吸気
流は、図（ａ）に示すＡＴＤＣ６０ｄｅｇでは、Ｐポ−
ト４ａ、Ｓポ−ト４ｂともに順方向の吸気流を生成さ
せ、図（ｂ）に示すＡＴＤＣ９０ｄｅｇでは、主にＰポ
−ト４ａに順方向の吸気流を生成させ、図（ｃ）に示す
ＡＴＤＣ１２０ｄｅｇでは、ほぼＰポ−ト４ａのみに順
方向の吸気流を生成させている。そして、開口部１５１
から吸い出された少量の吸気流は、切欠部１５０を通り
過ぎた吸気流がＳＶ１５の裏側に回り込むことで生成さ
れる渦の成長を抑えており（図の渦Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を
参照）、吸気行程の半ばを過ぎたＡＴＤＣ１２０ｄｅｇ
においてもＳポ−ト４ｂの吸気の逆流は無い。

【００４３】このような吸気流動によって、切欠部１５
０のみを有する仕様（開口部１５１が無い仕様）に比べ
てさほど低下せず、高いスワ−ル比が得られる。そし
て、このような吸気流動によって、吸気ポート４内の燃
料噴霧の挙動は、図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示
すように、Ｓポ−ト４ｂ内での燃料噴霧Ｆの滞留は無く
（特に、ＡＴＤＣ１２０ｄｅｇでのＳポ−ト４ｂ内での
燃料噴霧Ｆの滞留は無く）、Ｓポ−ト４ｂ内の燃料付着
量は少なく抑えられ、全燃料噴射量に対する吸気ポート
内の燃料付着量の割合は、上記の切欠部１５０のみを有
する仕様に比べてかなり少なくなっている。

【００４４】なお、各吸気ポート４，４に対する連通路
１５２の接続は、図５に示すように、全気筒連通した４
サイクル４気筒エンジンの第１の例の他、図６、図７に
示すように、吸気行程が隣合わない気筒の吸気ポート
４，４を、開口部２５１と連通路２５２、開口部３５１
と連通路３５２で連通した第２の例と、第３の例があ
り、付加ガスの気筒分配性を考慮した構造となってい
る。

【００４５】また、第３の例は、Ｐポ−ト４ａとＳポ−
ト４ｂの配置が第１、第２の例と相違しており、切欠部
１５０の方向をＳポ−ト４ｂに対応して相違させ、開口
部３５１と連通路３５２の配置を容易にしている。

【００４６】以上の実施形態によれば、部分負荷の運転
領域になると、ＳＶ１５が閉じられ、且つインジェクタ
２３によって各気筒毎に吸気行程前半に燃料噴射される
ことにより、リ−ンバ−ン運転される。この時、吸気ポ
ート４内の燃料付着量が少なく抑えられながら、点火プ
ラグまわりに混合気が成層化され、成層燃焼が促進され
る。

【００４７】この結果、図１１に示すように、リ−ン空
燃比のセット値Ｇ２がよりリ−ン側に設定でき、燃費性
能が向上する。なお、本図において、Ｎ１は空燃比に対
する燃焼室からのＮＯｘ排出量の傾向を示し、Ｎ２は空
燃比に対する触媒通過後のＮＯｘ排出量の傾向を示す。
Ｇ１は切欠部１５０のみを有する仕様のリ−ン空燃比の
セット値であり、本実施形態の仕様は、この開口部の無
い仕様に比べてΔＮ分触媒通過後のＮＯｘ排出量が少な
くできている。

【００４８】本実施形態における第２、第３の例では、
上流通路１５４を介してＥＧＲガスが拡大室２５３、３
５３に導入され、連通路２５２、３５２を介して各吸気
ポート４、４に導出される。

【００４９】その結果、リーンバーン領域においては、
ＥＧＲ通路が閉じられ、もしくは小開度開けられ、燃焼
安定性を維持しつつ吸気ポート４内の燃料付着量が少な
く抑えられる。一方、高吸入空気量域においては、ＥＧ
Ｒ通路が大きく開くとともにＳＶ１５が部分的に閉じら
れて、より多くのＥＧＲガスが燃焼室３に供給され、Ｎ
Ｏｘ排出量が低減される。

【００５０】なお、上記ＳＶ１５の制御としては、エン
ジンの冷間時にＳＶ１５を閉じるようにしてもよく、こ
のようにすれば、切欠部１５０および開口部１５１の双
方によって、燃料の気化、霧化の促進等により冷間時の
燃焼室が向上される。

【００５１】

【発明の効果】本発明は、吸気流動制御弁の全閉時に、
吸気ポート内での燃料付着量を少なく抑えつつスワール
を効果的に生成することができ、各サイクル間、および
各気筒間の空燃比変動を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による吸気装置を示す断面
図である。

【図２】上記吸気装置を示す一部切欠概略平面図であ
る。

【図３】吸気流動制御弁配置部分の開口部を示す図２の
断面III−III図である。

【図４】各吸気ポート間の連通路および拡大室を示す図
２の断面ＩＶ−ＩＶ図である。

【図５】各吸気ポートと連通路との接続形態の第１例を
示す図である。

【図６】各吸気ポートと連通路との接続形態の第２例を
示す図である。

【図７】各吸気ポートと連通路との接続形態の第３例を
示す図である。

【図８】切欠部の開口面積Ａに対する開口部の開口面積
ａの割合と、スワ−ル比との関係を示す特性である。

【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本実施例の吸気流動制御
弁の全閉時において、吸気行程の各クランク毎での吸気
ポート内の吸気の流れを調べたシミュレーションデータ
である。

【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本実施例の吸気流動制
御弁の全閉時において、吸気行程の各クランク毎の吸気
ポート内の燃料噴霧の挙動を調べた実測データである。

【図１１】リ−ン空燃比のセット値、および空燃比に対
するＮＯｘ排出量の関係を示す図である。

【図１２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は上記本願発明の構成と
比較対象の例の吸気流動制御弁の全閉時において、吸気
行程の各クランク毎での吸気ポート内の吸気の流れを調
べたシミュレーションデータである。

【図１３】上記図１２（ｃ）の吸気の流れを模式化した
図である。

【図１４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は上記本願発明の構成と
比較対象の例の吸気流動制御弁の全閉時において、吸気
行程の各クランク毎での吸気ポート内の燃料噴霧の挙動
を調べたシミュレーションデータである。

【符号の説明】

２シリンダヘッド３燃焼室４吸気ポート４ａ，４ｂ下流ポート部４ｃコモン部６吸気弁１０，２０，３０吸気マニホールド１５吸気流動制御弁（ＳＶ）１５０切欠部１５１，２５１，３５１開口部１５２，２５２，３５２連通路１５３，２５３，３５３拡大室１６回動軸２３インジェクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上流ポート部から２つの下流ポート部へ
二股状に分岐させるコモン部を有し両下流ポート部の下
流端がそれぞれ吸気弁を介して燃焼室に開口する吸気ポ
ートと、一部を切り欠いた切欠部を有し上記コモン部か
ら離間した上流位置に配置された吸気流動制御弁と、上
記両下流ポート部のそれぞれに燃料を噴射する燃料噴射
弁とを備え、上記吸気流動制御弁を所定運転域で閉じる
ことにより燃焼室内にスワールを生成させるようにした
多気筒エンジンの吸気装置において、上記吸気流動制御弁の、上記両下流ポート部が並ぶ列方
向の一側部分に、両下流ポート部のうち一側の下流ポー
ト部に対して吸気主流を生成させる切欠部を設け、上記
吸気流動制御弁の直下流の吸気ポート壁における上記列
方向の他側部分の下方に、両下流ポート部のうち他側の
下流ポート部に対して補助的な吸気流を生成させる開口
部を設け、且つ複数の吸気ポートの該開口部間を連通す
る連通路を設けたことを特徴とする多気筒エンジンの吸
気装置。
【請求項２】上記連通路にＥＧＲバルブ下流のＥＧＲ
通路が接続されていることを特徴とする請求項１記載の
多気筒エンジンの吸気装置。
【請求項３】上記連通路は吸気行程が隣合わない気筒
同志の各吸気ポートのみ連通させたことを特徴とする請
求項１または２に記載の多気筒エンジンの吸気装置。
【請求項４】上記吸気流動制御弁は吸入空気量が多い
ＥＧＲガス導入運転領域において少なくとも部分閉とさ
れることを特徴とする請求項１乃至３記載の多気筒エン
ジンの吸気装置。
【請求項５】上記吸気流動制御弁は吸気マニホールド
のシリンダヘッド合せ面側に配置され、上記連通路は吸
気流動制御弁の回動軸の下方側に配置されるとともに、
上記連通路の途中には吸気ポート間において拡大室が設
けられ、該拡大室に近接して上記回動軸の支持部が設け
られていることを特徴とする請求項１または３に記載の
多気筒エンジンの吸気装置。
【請求項６】上記連通路および拡大室は吸気マニホー
ルドにおいてシリンダヘッド合せ面側に開口するように
凹状に形成され、シリンダヘッドとにより該連通路およ
び拡大室が形成されていることを特徴とする請求項５記
載の多気筒エンジンの吸気装置。
【請求項７】部分負荷の運転域で上記吸気流動制御弁
を閉じるようにし、少なくともこの運転域で吸気行程前
半に燃料噴射させることを特徴とする請求項１記載の多
気筒エンジンの吸気装置。
【請求項８】エンジンの冷間時に上記吸気流動制御弁
を閉じるようにしたことを特徴とする請求項１記載の多
気筒エンジンの吸気装置。
【請求項９】上記連通路の途中には各吸気ポート間に
おいて拡大室が設けられ、該連通路は各吸気ポートのみ
に接続されて閉塞空間を形成していることを特徴とする
請求項１記載の多気筒エンジンの吸気装置。
【請求項１０】上記吸気流動制御弁が閉じられる部分
負荷の運転域に対して、吸入空気量が多く要求される運
転領域では吸気流動制御弁が部分閉とされ、ＥＧＲガス
が上記連通路を介して各吸気ポートに導入されるよう構
成されていることを特徴とする請求項４記載の多気筒エ
ンジンの吸気装置。