JPS5970854A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関に関する。

ヘリカル型吸気ボートは通常吸気弁周シに形成された渦
巻部と、この渦巻部に接線状に接続されかつＩよぼまっ
すぐに延びる入口通路部とによ多構成される。このよう
なヘリカル型吸気ボートを用いて吸入空気量の少ない機
関低速低負荷運転時に機関燃焼室内に強力な旋回流を発
生せしめようとすると吸気ボート形状が流れ抵抗の大き
な形状になってしまうので吸入空気量の多い機関高速高
負荷運転時に充填効率が低下するという問題【生ずる。

このような問題を解決するためにヘリカル型吸気ボート
入口通路部から分岐されてヘリカル型吸気ボート渦巻部
の渦巻終端部に連通ずる分岐路をシリンダヘッド内に形
成し１分岐路内に開閉弁を設けて機関高速高負荷運転時
に開閉弁を開弁するようにしたヘリカル型吸気ボートが
本出願人により既に提案されている。このヘリカル型吸
気ボ−トでは機関高速高負荷運転時にヘリカル型吸気ボ
ート入口通路部内に送り込まれた吸入空気の一部が分岐
路忙介しＣヘリカル型吸気ボート渦巻部内に送り込まれ
るために吸入空気の流路断面積が増太し、斯くして充填
効率を向上することができる。しかしながらこのような
開閉弁を具えだ内燃機関では開閉弁の開弁時と閉弁時と
で最適な再循環排気ガス量および最適な点火時期が変化
するために再循環排気ガスの供給制御および点火時期制
御上開閉弁の開閉動作と無関係に行なうとノッキングが
発生したシ、失火したり、燃料消費率が悪化するという
問題を生ずる。

本発明は開閉弁の制御と、再循環排気ガスの制御と１点
火時期の制御を互に関連させて行なうことによシ開閉弁
の開度に拘わらずに常時最適な再循環排気ガス社および
最適な点火時期を得られるようにした内燃機関を提供す
ることにある。

以下、添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図並びに第２図を参照すると、１はシリンダブロッ
乙　２はシリンダブロック１内で往復動するピストン、
３はシリンダブロック１上に固締されたシリンダヘッド
、４はピストン２とシリンダヘッド３間に形成された燃
焼室、５は吸気衷、６はシリンダヘッド３内に形成され
たヘリカル型吸気ボート、７は排気弁、８はシリンダヘ
ッド３内に形成された排気ポート。

９は燃焼室４内に配置された点火栓、１０は吸気弁５の
ステム５ａを案内するステムガイドを夫々示す。

第１図並びに第２図に示されるように吸気ボート６の上
壁面１］上には下方に突出する隔壁１２が一体成形され
、この隔壁１２によって渦巻部Ｂと、この渦巻部Ｂに接
線状に接続された入口通路部Ａからなるヘリカル型吸気
ポート６が形成さ！Ｌる。この隔壁１２は入口通路部Ａ
内から吸気弁５のステムガイド１０の周囲まで延びてお
り、第２図かられかるようにこの隔壁１２の根本部の巾
りは入口通路部Ａに近い側が最も狭く、この最狭部から
ステムガイド１０の近傍まではほぼ一様であり、ステム
ガイド１０の周りで最も広くなる。隔壁１２は吸気ボー
ト６の入口開口６ａに最も近い側に位置する先端部１３
を有し。

更に隔壁１２は第２図においてこの先端部１３から反時
計回シに延びる第１側壁面１４ａと、先端部１３から時
計回りに延びる第２側壁面１４ｂとを有する。第１側壁
面１４ａは先端部１３からステムガイド１０の側方を通
って渦巻部Ｂの側壁面１５の近傍まで延びて渦巻部側壁
面１５との間に狭窄部１６を形成する。一方、第２側壁
面１４ｂは先端部１３からステムガイド１０に向けて始
めは第１側壁面１４ａとの間隔が増大するように。

次いで第１側壁面１４ａとの間隔がほぼ一様となるよう
に延びる。次いでこの第２側壁面１４ｂはステムガイド
１０の外周に沿って延びて狭窄部１６に達する。

第１図から第９図を参照すると、入口通路部Ａの一方の
側壁面１７はほぼ垂直配置され、他方の側壁面１８はわ
ずかげかり傾斜した下向きの傾斜面から形成される。一
方、入口通路部Ａの上壁面１９は渦巻部Ｂに向けて下降
し、渦巻部Ｂの上壁面２０に滑らかに接続される。渦巻
部Ｂの土壁面２０は渦巻部Ｂと入口通路部Ａの接続部か
ら狭窄部１６に向けて下降しつつ徐々に巾を狭め２次い
で狭窄部１６を通過すると徐々に巾を広げる。一方、入
口通路部Ａの側壁面１７は渦巻部Ｂの側壁面１５に清ら
〃）に接続され、入口通路部Ａの底壁面２１は渦巻部Ｂ
に向けて下降する。

一方、隔壁１２の第１側壁面１４ａはわずかば７）＞り
傾斜した下向きの傾斜面刃・らなり、第２側壁面１４ｂ
はほぼ垂直をなす。隔壁１２の底壁面２２は、隔！ｆ１
２の先端部１３〃）らステムガイド１０の近傍１で延び
る第１底壁面部分２２ａと。

ステムガイド１０の周りに位置する第２底壁面部分２２
ｂからなる。第１底壁面部分２２ａ＆ま上壁面１９とほ
ぼ平行をなして底壁面２１の近くまで延びる。一方、土
壁面１９から測った第２底壁面部分２２ｂの高さＩｔ第
１底壁面部分２２ａの高さよシも低く、更に第２底壁面
部分２２ｂと土壁面１９との間隔は狭窄部１６に向かっ
て徐々に小さくなる。また、第２底壁面部分２２ｂ上に
は第４図のハツチングで示す領域に下方に突出するリブ
２３が形成され、このリプ２３は第１底壁面部分２２ａ
から狭窄部１６まで延びる。第８図に示されるように第
２底壁面部分２２ｂはリブ２３に向けて下降する。

一方、シリンダへラド３内には渦巻部Ｂの渦巻終端部Ｃ
と入口通路部Ａとを連通する分岐路２４が形成され、こ
の分岐路２４の入口部にロータリ弁２５が配置される。

この分岐路２４は隔壁１２によって入口通路部Ａから分
離されており９分岐路２４の下側空間全体が入口通路部
Ａに連通している。分岐路２４の土壁面２６はほぼ一様
な巾を有し、渦巻終端部Ｃに向けて下降して渦巻部Ｂの
土壁面２０に滑らかに接続される。なお、第７図に示さ
れるように底壁面２１から測った分岐路２４の土壁面２
６の高さＨｌは入口通路部Ａの上壁面１９の高さＨ７よ
りも高くなっている。隔壁１２の第２側壁面１４ｂに対
面する分岐路２４の側壁面２７はほぼ垂直をなし、また
分岐路２４下方の底壁面部分２１ａは隆起せしめられて
傾斜面を形成する。この傾斜底壁面部分２１ａは第１図
に示すように吸気ボート６の入口開口６ａの近傍から渦
巻部Ｂまで延びる。一方、第１図、第４図および第８図
かられかるように分岐路２４の出口近傍の渦巻部Ｂの側
壁面部分１５ａはわずかに傾斜した下向きの傾斜面に形
成さフシ。隔壁１２の第２側壁面１４ｂはこの傾斜側壁
面部分１５ａに向けて張り出している。従って第２側壁
面１４ｂと傾斜側壁面部分１５ａ間には第２の狭窄部１
６ａが形成される。

第９図に示されるようにロータリ弁２５はロータリ弁ホ
ルダ２８と、ロータリ弁ホルダ２８内において回転可能
に支持された弁軸２９とにょシ構成され、このロータリ
弁ホルダ２８はシリンダヘッド３に穿設されたねし孔３
ｏ内に螺着される。

弁軸２９の下端部には薄板状の弁体３１が一体形成され
、第１図に示されるようにこの弁体３１は分岐路２４の
上壁面２６から底壁面２１まで延びる。一方、弁軸２９
の上端部にはアーム３２が固定される。また、弁軸２９
の外周面上にはリング溝３３が形成され、このリング溝
３３内にはＥ字型位置決めリング３４が嵌込まれる。更
にロータリ弁ホルダ２８の上端部にはシール部材３５が
嵌着され、このシール部材３５によって弁軸２９の　・
シール作用が行なわれる。

第１０図を参照すると、ロータリ弁２５の上端部に固着
されたアーム３２の先端部は負圧ダイアフラム装置４０
のダイアフラム４１に固着された制御ロッド４２に連結
ロッド４３を介して連結される。負圧ダイアフラム装置
４０はダイアフラム４１によって大気から隔離された負
圧室４４を有し、この負圧室４４内にダイアフラム押圧
用圧縮ばね４５が挿入される。シリンダヘッド３には気
化器４６を具えた吸気マニホルド４７が固定され。

負圧室４４は負圧導管４８′ｆ：介して吸気マニホルド
４７の内壁面上に形成されだ負圧ボート４９に連結され
る。

機関負荷が小さなときは吸気マニホルド４７内の負圧は
大きく、斯くしてこのとき負圧室４４内には大きな負圧
が加わる。その結果、ダイアフラム４１は圧縮ばね４５
に抗して負圧室４４に向けて移動するのでロータリ弁２
５が回動せしめられ。

その結果第２図に示すようにロータリ弁２５が分岐路２
４を閉鎖する。このように分岐路２４が閉鎖されると入
口通路部Ａ内に送シ込ま１また混合気の一部は上壁面１
９．２０に沿って進み、残りの混合気のうちの一部の混
合気はロータリ弁２５に濁突して入口通路部Ａの側壁面
１７の方へ向きを変えた後に渦巻部Ｂの側壁面１５に沿
って進む。前述したように上壁面１９．２０の巾は狭窄
部１６に近づくに従って次第に狭くなるために上壁面１
９．２０に沿って流れる混合気の流路は次第に狭ばまり
、斯くして上壁面１９．２０に沿う混合気流は次第に増
速さねる。更に。

前述したように隔壁１２の第１側壁面１４ａは渦巻部Ｂ
の側壁面１５の近傍まで延びているので上壁面１９．２
０に沿って進む混合気流は渦巻部Ｂの側壁面１５上に押
しやられ９次いで側壁面１５に沿って進むために渦巻部
Ｂ内には強力な旋回流が発生せしめられる。次いで混合
気は旋回しつつ吸気弁５とその弁座間に形成される間隙
を通って燃焼室４内に流入して燃焼室４内に強力な旋回
流を発生せしめる。

一方２機関高負荷運転時には吸気マニホルド４７内の負
圧が小さくなるためにダイアフラム４１が圧縮ばね４５
のばね力によりロータリ弁２５に向けて移動し、その結
果ロータリ弁２５が分岐路２４を開弁する。このとき入
口通路部Ａ内に送り込まれた混合気は大別すると３つの
流れに分流される。即ち、第１の流れは隔壁１２の第１
側壁面１４ａと入口通路部Ａの側壁面１７間に流入し１
次いで渦巻部Ａの土壁面２０に沿って旋回しつつ流れる
混合気流であり、第２の流れは分岐路２４を介して渦巻
部Ｂ内に流入する混合気流であり、第３の流れは入口通
路部Ａの底壁面２１に沿って渦巻部Ｂ内に流入する混合
気流である。分岐路２４の流れ抵抗は第１９ｉ１１壁面
１４ａと側壁面１７間の流れ抵抗に比べて小さく、従っ
て第２の混合気流の方が第１の混合気流よりも多くなる
。

更に２分岐路２４の出口には第２狭窄部１６ａが形成さ
れているために分岐路２４から流入した第２混合気流は
第２狭窄部１６ａ全通過する際に流速を速められ２次い
でこの第２混合気流は渦巻部Ｂの側壁面１５に沿って旋
回する第１混合気流の上側に斜めに衝突して第１混合気
流の流れ方向を下向きに偏向せしめる。このように流れ
抵抗の小さな分岐路２４から多量の混合気が供給され、
更に第１混合気流の流れ方向が下向きに偏向されるので
高い充填効率が得られることになる。

第１１図はロータリ弁２５の開度Ｆと吸気マニホルド４
７内の負圧Ｐとの関係、再循環排気ガス　　　　　率（
以下、ＥＧＲ率と称す）Ｒと吸気マニホルド４７内の負
圧との関係１点火進角量θと吸気マニホルド４７内の負
圧との関係を示す。なお、第１１図において実線Ｆはロ
ータリ弁２５０開度を示し。

破線ＲはＥＧＲ率を示し、実線θは点火進角量を示す。

第１１図かられかるようにロータリ弁２５はマニホルド
負圧Ｐが一２００ｗ＊Ｈｐよシも大きなときには閉弁し
ており、マニホルド負圧Ｐが一２００ｒｒａｎ　Ｈｙよ
りも小さくなるとマニホルド負圧Ｐが小さくなるにつれ
て徐々に開弁する。

一方、第１０図を参照すると２機関吸気系にはＥＧＲ制
御弁５０とモジュレータ５１からなるＥＧＲ制御装置が
取付けられる。ＥＧＲ制御弁５゜は隔壁５２によって分
離されたＥＧＲガス流出室５３と定圧室５４とを具備す
る。隔壁５２上には弁ボート５５が形成され、この弁ボ
ート５５の開口面積を制御する弁体５６が弁ポート５５
内に配置される。ＥＧＲガヌ流出室５３はＥＧＲガス供
給管５７を介して吸気マニホルド４７に連結され。

定圧室５４はシリンダヘッド３に固定された排気マニホ
ルド５８に絞シ５９およびＥＧＲ供給管６゜を介して連
結される。また、ＰＧＲ制御弁５０はダイアフラム６エ
によって分離された負圧室６２と大気圧室６３とを具備
し、負圧室６２内にはダイアフラム押圧用圧縮ばね６４
が挿入される。このダイアフラム６１には弁体５６が弁
ロッド６５を介して連結される。

一方、モジュレーク５１は隔壁６６と、第１のダイアフ
ラム６７と、第２のダイアフラム６８とを具備し、モジ
ュレータ５１の内部はこれらの隔壁６６、第１ダイアク
ラム６７、第２ダイアフラム６８によって第１制御圧室
６９．第２制御王室７０、大気圧室７１．負圧室７２か
らなる４つの部屋に分離される。更に、モジュレータ５
１は第２制御王室７０内に配置された丁字形のエアブリ
ード管７３を具備し、このエアブリード管７３は第１ダ
イアフラム６７に対面配置されたエアブリード開ロア４
を有する。まだ、第１ダイアフラム６７はエアブリード
開ロア４の開閉制御をする弁体７５を有する。エアブリ
ード開ロア４は一方ではエアブリード管７３および導管
７６を介してＥＧＲ制御弁５０の負圧室６２内に連結さ
れ、他方ヤはエアブリード管７３内に挿入された絞シフ
８を介して第１負圧ボート７９に連結される。

気化器４６内に形成された気化器通路８０の内壁面上に
はこの第１負圧ボート７９に加えて更に第２負圧ボート
８１およびアドバンスポート８２が設けられ、第１負圧
ボート７９はアドバンスポート８２の上流側に、第２負
圧ボート８１は第１負圧ボート７９の上流側に位置する
。なお、アドバンスポート８２は気化器４６のスロット
ル弁８３が第１１図に示すようにアイドリンク位置にあ
るときにはスロットル弁８３上流の気化器通路８０内に
開口し、スロットル弁Ｂ３が開弁するとスロットル弁８
３下流の気化器通路８０内に開口する。

第２負圧ボート８１は負圧導管８４を介して第２制御圧
室７０に連結され、第１制御圧室６９は導管８５を介し
て定圧室５４に連結される。第２制御王室７０内にはダ
イアフラム６７を常時下方に向けて押圧する圧縮ばね８
６が押入される。一方。

隔壁６６上には弁ボート８７が形成され、この弁ボート
８７内には弁ポート８７の開口面積を制御する弁体８８
が配置される。この弁体８８は弁ロッド８９を介してダ
イアフラム６８に連結される。

負圧室７２は負圧導管４８を介して負圧ボート４９に連
結され、この負圧室７２内にはダイアフラム６８を常時
下方に向けて押圧する圧縮ばね９０力；挿入される。

まず始めにＥＧＲ制御装置の基本的な作動について簡単
に説明する。今、第１０図において第１負圧ボート７９
に大きな負圧が加わり、第２制御圧室７０が大気圧にな
っているとする。このとき排気マニホルド５８からＥＧ
Ｒ供給管６０および絞如５９を介して定圧室５４内に送
り込まれた排気ガスの圧力が大気圧よりもわずかに高く
なるとモジュレータ５１のダイアフラム６７が圧縮ばね
８６に抗して上昇する。その結果、エアブリード開ロア
４が弁体′１５によって絞られるのでＥＧＲ制御弁５０
の負圧室６２内の負圧が太きくなる。斯くして弁体５６
が圧縮ばね６４に抗して上昇して弁ボート５５の開口面
積を増大し、それによって定圧室５４内の排気ガス圧が
低下する。次いで排気ガス圧が大気圧よシもわずかに低
下するとダイアフラム６７が下降するためにエアブリー
ド開ロア４から流入する空気量が増大し、・それによっ
て負圧室６２内の負圧が小さくなる。その結果、弁体１
６が圧縮ばね６４のばね力によυ下降せしめられるので
弁ボート５５の開口面積が減少し、斯くして定圧室５４
の排気ガス圧が再び上昇する。

このようにして定圧室５４内の圧力はほぼ大気圧に保持
される。

排気マニホルド５８内の排気ガスのゲージ圧をＰ８とし
、定圧室５４内の排気ガスのゲージ圧をＰｏとすると、
排気マニホルド５８から定圧室５４内に流入する排気ガ
ス流量ＱはＱ”６晋＝凡となる。しかしながら定圧室５
４内の排気ガス圧Ｐ。

はほぼ大気圧に等しいためにＰ。ｚＯとなり、斯くして
Ｑｏｃ〃　となる。ところが吸入空気量Ｑａと排気ガス
Ｐｆｊ、間にはｐＥｏｃ　Ｑａ”　　なる関係があるの
で結局Ｑ　”　ＱＩ、となり、吸気マニホルド４７内に
８０ＩＩ壌されるＥＧＲガス量Ｑは吸入空気量Ｑ８にほ
ぼ比例することになる。言い換えるとＥＧＲ鹿がほぼ一
定に保持されることになる。モジュレータ５１の第２制
御圧室７０内に負圧Ｐが作用すると定圧室５４は第２制
御圧室７０内の負圧Ｐとｔｌは等しい負圧に維持され、
斯くして排気マニホルド５８の排気ガス圧へと定圧室５
４内の負圧Ｐとの圧力差が太きくなる。従って第２制御
圧室７０内に負圧が作用すると第２制御庄室７０内に大
気圧が作用している場合に比べて吸気マニホルド４７内
に供給されるＥＧＲガス量が増大し、斯くしてＥＧＲ率
が上昇することがわかる。

第１０図に示すようにスロットル弁８３がアイドリンク
位置にあるときには負圧ボート４９には大きな負圧が作
用するためにモジュレータ５１の負圧室７２内には大き
な負圧が作用し、斯くしてこのとき弁体８８が弁ボート
８７を閉鎖している。

一方、このとき第１負圧ボート７９および第２負圧ボー
ト８１には小さな負圧が作用しているためにＥＧＲ制御
弁５０の負圧室６２内の負圧は小さく、斯くしてこのと
き弁体５６が弁ボート５５を閉鎖するためにＥＧＲガス
の再循環作用が停止している。

次いでスロットル弁８３が開弁じてスロットル弁８３の
縁部が第１負圧ボート７９と第２負圧ボー）８１の間に
位置すると第１負圧ボート７９に゛は大きな負圧が作用
し、第２負圧ボート８１には小さな負圧が作用するため
に第２制御王室７０内には小さな負圧が発生することに
なる。従ってこのときには上述したようにＥＧＲ制御弁
５０の定圧室５４内は第２制御圧室７０内の負圧とｔま
ぼ等しい小さな負圧に維持され、斯くしてこのとき第２
制御王室セＯ内の負圧によって定まるＥＧＲ率でもって
ＥＧＲガスが吸気マニホルド４７内に再循環されること
になる。次いでスロットル弁８３が更に開弁すると第２
負圧ボート８１にも大きな負圧が作用するだめに第２制
御王室７０内の負圧が大きくなり、斯くしてＥＧＲ率が
犬きくなる。

従って第１１図において区間Ｔｒで示されるようにマニ
ホルド負圧Ｐが大きなとき、即ちスロットル弁８３０開
度が小さなときにはマニホルド負圧Ｐが小さく々るにつ
れてＥＧＲ率が増大することがわかる。

一方、第１１図においてマニホルド負圧ＰがＰｒよりも
小さくなるとモジュレータ５１のダイアフラム６８が圧
縮ばね９０に抗して下降するために弁体８８が弁ボート
８７を開弁する。この弁ボート８７の開口面積はマニホ
ルド負圧Ｐが小さくなるにつれて増大するのでこれに伴
って第２制御王室７０内の負圧も徐々に小さくなる。従
ってこのとき第１１図の区間Ｔ８で示されるようにＥＧ
Ｒ率Ｒが徐々に減少する。次いでマニホルド負圧Ｐがほ
ぼ一２００ａＨｆ／よりも小さくなると弁ボート８７が
全開するので第２制御王室７０内は大気圧となる。この
とき第１１図において一間Ｔｔで示されるようにＥＧＲ
率Ｒは区間ＴｒにおけるＥＧＲ率Ｒよりも小さくなる。

第１１図かられかるようにモジュレータ５１の弁体８８
が開弁するときのマニホルド負圧Ｐｒはロータリ弁２５
が開弁するときのマニホルド負圧Ｐ、よりも犬きく、モ
ジュレータ５１の弁体８８が全開するときのマニホルド
負圧Ｐ８はロータリ弁２５が開弁するときのマニホルド
負圧Ｐ１とほぼ等しくなっている。なお。

弁体８８が全開するときのマニホルド負圧Ｐ８をロータ
リ弁２５が開弁するときのマニホルドＰ。

よりも犬きくするようにモジュレータ５１を調整しても
よい。即ち、ロータリ弁２５が開弁じたときに弁体８８
が全開していることが必要なのであり、従ってマニホル
ド負圧Ｐが増大する場合においてロータリ弁２５が開弁
する前に弁体８８ｆ：全開せしめてもよいし、ロータリ
弁２５が開弁すると同時に弁体８８を全開せしめてもよ
い。

第１０図を参照すると、負圧ポート４９およびアドバン
スポート８２はディストリビュータ１００の負圧進角装
置１０１に連結される。負圧進角装置１０１は第１ダイ
アフラム１０２と第２ダイアプラム１０３とを具備し、
負圧進角装置１０１の内部はこれらダイアフラム１０２
と１０３によって大気圧室１０４．第１負圧室１０５．
第２負圧室１０６からなる３つの部屋に分割される。第
１負圧室１０５内には第１ダイアフラム１０２と第２ダ
イアフラム１０３間に圧縮はね１０７が挿入され、この
第１負圧室１０５ｔま負圧導管１０８を介して負圧ポー
ト４９に連結される。一方、第２負圧塞１０６内には第
２ダイアフラム押圧用圧縮ばね１０９が挿入され。

この第２負王室１０６はアドバンスポー）８２に連結さ
れる。第１ダイアフラム１０２の一側面はディストリビ
ュータ１００の点火進角軸１１０に連結され、第１ダイ
アフラム１０２の他側面上には拡大頭部１１１を具えた
係合ロッド１１２が固定される。

一方、第２ダイアクラム１０３には拡大頭部１１１を包
囲する筒状係合部材１１３が固定され、　この筒状係合
部材１１３と係きロッド１１２は遊び連結機構を形成す
る。

第１０図に示すようにスロットル弁８３がアイドリンク
位置にあるときには第２負圧室１０６内に小さな負圧が
作用している。従ってこのとき第２ダイアプラム１０３
のストッパ１１４と係合して静止している。一方、この
とき第１負王室１０５内には大きな負圧が作用するため
に第１ダイアフラム１０２は圧縮ばね１０７に抗して左
方に移動し。

その結果点火進角軸１１０が左方に移動するだめに点火
時期が進角される。

次いでスロットル弁８３が開弁するとアドバンスポート
８２には大きな負圧が作用するために第１負圧室１０５
および第２負圧室１０６の双方に大きな負圧が加わる。

その結果　ｔｉ”（１ダイアフラム１０２および第２タ
イアフラム１０３が共に左方に移動するために点火時期
が大巾に進角される。このときが第１１図において区間
Ｔθで示される。

次いでスロットル弁８３が更に開弁じ、マニホルド負圧
Ｐが第１１図においてＰθよシも小さくなると第１負王
室１０５および第２負圧室１０６内に加わる負圧が小さ
くなるために点火時期θは徐々に遅角せしめられる。第
１１図に示されるように点火時期θが遅角されるときの
マニホルド負圧Ｐθはロータリ弁２５が開弁するときの
マニホルド負圧Ｐ１よりも太きいが点火時期θが遅角さ
れるときのマニホルド負圧Ｐθをロータリ弁２５が開弁
するときのマニホルド負圧Ｐ、とほぼ等しくすることも
できる。即ち、ロータリ弁２５が開弁じたときに点火時
期が遅角されていることが必要であシ、従ってマニホル
ド負圧Ｐが増大する場合においてロータリ弁２５が開弁
する前に点火時期を遅角せしめてもよいし２口・−タリ
弁２５が開弁すると同時に点火時Ｊ’ｌ遅角せしめても
よい。

前述したようにロータリ弁２５が閉弁しているときには
強力な旋回流が燃焼室４内に発生せしめられるだめに燃
焼速度が速められ、斯くして多量のＥＧＲガスを吸気マ
ニホルド４７内に再循環しても安定した燃焼を得ること
ができる。従って第１１図に示されるようにロータリ弁
２５が閉弁している機関低負荷運転時にはＥＧＲ率が高
く、従って多量のＥ　Ｇ　Ｒガス°が吸気マニホルド４
７内に供給される。一方９機関低負荷運転時には燃焼室
４内に多量の排気ガスが残留し、更に上述したように吸
気マニホルド４７内には多量のＥＧｒｌ、ガスが供給さ
れる。従ってこのときには旋回流の発生による燃焼速度
の増大作用よりも残留排気ガスとＥＧＲガスによる燃焼
速度の低下作用の方が燃焼速度に犬きく影響を与えるだ
めに燃焼速度は全体として遅くなり、斯くして第１１図
に示すように点火時期が大巾に進角せしめられる。

一方、ロータリ弁２５が開弁すると燃焼室４内における
強力な旋回流の発生が停止せしめられるために燃焼速度
が遅くなり、斯くしてこのとき安定した燃焼を得るため
には吸気マニホルド４７内に供給されるＥＧＲガス量？
量減低減る必要がある。従って第１１図に示すようにロ
ータリ弁２５が開弁じている機関高負荷運転時にはｇＧ
Ｒ率Ｒが低減せしめられる。一方１機関高負荷運転時に
は燃焼室４内に残留する排気ガス量は低減し、更に上述
したようにＥＧＲガス量が低減せしめられるために旋回
流が発生していないにも拘わらず燃焼速度は速くなり、
斯くして第１１図に示すように点火時期θが遅角せしめ
られる。

このように本発明のよう生ヘリカル型吸気ボート６を具
えた内燃機関では機関高負荷運転時に安定した燃焼と最
適な点火時期を確保するためには機関高負荷運転時に機
関低負荷運転時に比べてＥＧＲ率を低下させ、しかも点
火時期を遅らせる必要がある。ところが本発明によれば
ロータリ弁２５が開弁じたときにはＥＧＲ率が減少せし
められ４点火時期が遅角せしめられているので安定した
燃焼を確保しつつ機関高出力を得ることができる。

なお２機関の型式によっては低中負荷運転時に多量のＥ
ＧＲガス４１．気マニホルド４７内に供給せず、少量の
ＥＧＲガスを吸気マニホルド４７内に供給する場合があ
る。このような場合にはロータリ弁２５が閉弁している
低中負荷運転時に旋回流の発生による燃焼速度の増大作
用が燃焼速度に犬きく影響を与えるために低中負荷運転
時における燃焼速度が高負荷運転時に比べて速くなり、
従ってロータリ弁２５が閉弁しているときの点火時期を
ロータリ弁２５が開弁しているときの点火時期に比べて
遅角せしめる必要がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の１−１線に沿ってみた本発明に係る内
燃機関の側面断面図、第２図は第１図の■−■線に？ａ
ってみた平面断面図、第３図は本発明によるヘリカル型
吸気ボートの形状を図解的に示す側面図、第４図はヘリ
カル型吸気ポートの形状を図解的に示す平面図、第５図
は第３図のＶ−ｖ線に沿ってみた断面図、第６図は第３
図の■−■線に沿ってみた断面図、第７図は第３図の■
−■線に沿ってみた断面図、第８図は第３図の■−■線
に沿ってみた断面図、第９図はロータリ弁の側面断面図
、第１０図は内燃機関の吸排気系の全体図、第１１図は
ロータリ弁の開度、ＥＧＲ率および点火時期θを示す線
図である。 ４・・・燃焼室、　　６・・・ヘリカル型吸気ボート。 １２・・・隔壁、２４・・・分岐路、２５・・・ロータ
リ弁。 ４０・・・負圧ダイアフラム装置。 ５０・・・ＥＧＲ制御弁、　　５１・・・モジュレータ
。 １００・・・ディストリビュータ。 １０１・・・負圧進角装置。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　　　朗 弁理士函館和之 弁理士　中　山　恭　介 弁理士　山　口　昭　之 も２図 第３図　　　　　　　］■ 第４図 第５図　　　　　第６図 第７図　　　　　第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気弁周フに形成された渦巻部と、該渦巻部に接線状に
   接続されかつほぼまっすぐに延びる入口通路部と、該入
   口通路部から分岐されて該渦巻部の渦巻終端部に連通ず
   る分岐路と、該分岐路内に配置もれた開閉弁とを具えた
   ヘリカル型吸気ボート−ｉ具備した内燃機関において、
   吸気マニホルド内の負圧に応動して該負圧が予め定めら
   れた第１の設定負圧よりも小さくなったときに上記開閉
   弁全開弁せしめるアクチュエータと、吸気マニホルド内
   の負圧に応動じて該負圧が上記第１設定負圧より犬なる
   第２設定負圧又は第１設定負圧工９も小さくなったとき
   に吸気マニホルド内に供給される再循環排気ガス鉦を減
   少せしめる排気ガス再循環装置と、吸気マニホルド内の
   負圧に応動し一〇該負圧が上す己第１設定負圧より大な
   め第３設定負圧又は第１設尾負圧よりも小さくなったと
   きに点火時期を変化せしめる点火時期制御装置を具備し
   た内燃機関。