JPS6198913A - エンジンの吸気装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は主副吸気通路を用いて燃焼全白に燃焼用混合気
を成層充填させるようにしたエンジンの吸気装置に関し
、特にエンジンの回転速度のいかんにかかわらず確実な
成層化を得Ｊ：うとするものである。

（従来技術） このようなエンジンの吸気装置の従来例としては、実開
昭５８−９４８２０号公報に示されるように、一方は濃
混合気を供給し、他方は希薄混合気もしくは空気を供給
する主、副吸気通路を協え、かつ、これらの吸気通路を
所定のタイミングでしって開閉する主、副吸気弁を備え
、ピストンの吸気行程の初期に空気のみもしくは希薄（
リーン）な混合気を燃焼室に供給し、後期に濃くリッｆ
）混合気を供給することにより、燃焼室内にｄ３いて点
火栓に近い上層部でリッチな成層化混合気を形成するこ
とができ、もって全体としてはリーンな混合気であって
も確実な着火を図ったものがある。

ところが、エンジン回転数が高速になると主、副吸気通
路を開閉する主、副吸気弁はエンジンの回転と同期して
作動させられるものの、副吸気通路を開閉−４る副吸気
弁と燃焼室との間に吸気通路長が存在するために、副吸
気通路からの吸気流が追随し得なくなり、確実な成層化
が得られないおそれがあった。

（発明の目的） 本発明は上記事情に濫みてなされたもので、エンジンの
高回転時に主、または副吸気弁の開閉タイミングを制ａ
ｉることにより、すなわち高回転になる程、主吸気弁の
開閉タイミングに対してｇＪ吸気弁の開閉タイミングを
相対的に早くなるようにすることにより、高回転時のよ
り一層確実な成層化を図ることを目的とする。

（発明の構成） 本発明は燃焼室に接続された主吸気通路と、この主吸気
通路をエンジンの吸気行程で開く主吸気弁と、上記主吸
気弁上流の主吸気通路に下流端が開口する副吸気通路と
、上記１潤いずれかＴ万の吸気通路に濃混合気を供給す
るとともに、他方の吸気通路に希薄混合気または空気を
供給する混合気供給装置と、上記副吸気通路を開閉する
副吸気弁と、上記主吸気弁の開弁期間の少なくとも初期
に上記燃焼室に希薄混合気もしくは空気が供給され燃焼
用混合気が成層化供給されるように上記主、副吸気弁の
開閉タイミングを制御２１１するルリ仰手段を備えたエ
ンジンの吸気装置において、上記制御手段はエンジン回
転数が高い程、上記０１吸気弁の開閉タイミングが上記
主吸気弁の開閉タイミングに対して相対的に早くなるよ
うに上記主、副吸気弁の開閉タイミングの少なくとも一
方を制御するタイミング制御手段を有したものである。

この構成により高回転時における副吸気通路からの混合
気もしくは空気の吸気遅れが防止されるものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について第１図〜第４図により
説明する。

第１図はエンジンの吸気装置の構成を示し、１はエンジ
ン、２はシリンダ、３はビスｌ−ン、４はシリンダヘッ
ドで、この°シリンダヘッド４の下側に燃焼室５が形成
されている。６は点火栓、７は燃焼室５に接続された主
吸気通路で、本実施例では濃混合気が供給されるように
なっている。８は主吸気通路７をエンジンの吸気行程に
開閉する主吸気弁、９はこの主吸気弁８の上流の主吸気
通路７に下流端が開口し、希薄混合気もしくは空気が供
給される副吸気通路で、この副吸気通路９は実施例では
空気が１共給されるようになってｄ５す、また後記−送
吸気通路１４に間口している。１０はエンジンのクラン
ク軸と同期しかつ後述づ−るごとく回転速度に応じｌζ
タイミングにてｆｉｌｌ吸気通路９を開閉するソレノイ
ドバルブで偶成したＤＩ吸気弁で、この副吸気弁１０は
上記副吸気通路９の間口部下流の主吸気通路７に主吸気
弁８の開弁期間の初期および後期に空気（もしくは希薄
混合気・・・以下、同様）が供給され、主吸気弁８の開
弁期間中期に濃混合気が供給されるように副吸気通路９
を開閉する。

１１は主吸気通路７に濃混合気を供給υる気ｆヒ器〈混
合気供給装置）、１２は排気通路、１３は排気弁、１４
．１５は主吸気通路７に形成された一次および二次吸気
通路で、−送吸気通路１４は二次吸気通路１５よりも通
路径が敦られており、かつ燃焼室５に対して接線方向に
開口し１合気をスワールさばて成層化が容易に１９られ
るように偶成されており、また、二次吸気通路１５はシ
リンダ２の中心とほぼ平行にビス１〜ンの上面に向かっ
て間口しスワールを付与することなく吸気を導入するよ
うに構成されている。

１６はスワールコントロールバルブで主スロツトルバル
ブ１７のＵｎ度がある一定以下の時！Ｉなわち低負荷時
には閉じるように連動してｊ＞す、その時には主吸気通
路７による吸気の全部が通路径の絞られた一次吸気通路
１４から供給されスワールの効果を上げている。１８は
副スロツトルバルブ、１つは主吸気通路７および副吸気
通路９の上７Ｉｉ側に設けられたエアークリーナで、本
実施例ではｌ１ＷＪ吸気通路９には空気のみが供給され
るようになっている。２０は燃料の霧化状態を上げるた
め主吸気通路７から供給されるｉ１５混合気を加熱する
プリヒート手段、２１．２２はそれぞれ副吸気通路９か
らの希薄混合気または空気を冷却もしくは加熱するヒー
タとクーラで、これらはプリヒート手段２０の温度を検
知づ−る温度センサ２３の信号に基づいて作動する切替
手段２４により駆動されるダンパー２４ａにより選択的
に使用される。

２５は回転数センサ信号、エンジンのクランク角信号等
が入力され、副吸気弁１０を開閉制御する制御手段で、
この具体例については後述するが、高向転になる程、主
吸気弁８の開閉タイミングに対して副吸気弁１０の開閉
タイミングを相対的に遅らせるように働くものである。

上記＄Ｉ　１１手段２５による主吸気弁８と副吸気弁１
０の開閉タイミングを第２図により説明する。

第２図において、ＢＤＣは下死点、ＴＤＣは上死点、１
０８は主吸気弁８の開度を、１１０Ｈ１１１０Ｌは高回
転時と低回転時におけるＤＩ吸気５ｔ　１０の開度（一
点鎖線は高回転時、実線は低回転時、）を、１１３は排
気弁１３の開度を示す８．副吸気弁１０（１）１７ｆｌ
ｉＪＪ作（１１０ｆ−１，１１ＯＬ）　ハｉｌＧ気弁８
の開弁期間の初期および後期に聞くようになっている。

そして燃焼室５には、主吸気弁８の開弁期間の初期に、
副吸気弁１０の開く前半の１１０Ｈ，１１０Ｌ）により
副吸気通路９より主吸気通路７の一次吸気通路１４に導
入された空気が気化器１１より主吸気通路７を通して供
給されている濃混合気と混合され希薄混合気（リーン）
となって供給され、主吸気弁８の開弁期間の中期には、
主吸気通路７からＩ１１合気（リッチ）のみが供給され
、主吸気弁８の開弁期間の後期には、ｎ［吸気弁１０の
開（後半の１１０８，１１０Ｌ＞により上述と同様にし
て空気が混入され希薄直合気（リーン）が供給される。

なお、後期に導入される空気はリーンな混合気として燃
焼室５には入らづ゛、ＧＪ吸吸気路路間口部下流主吸気
通路７内にとどまる量の範囲にする。このように副吸気
弁１０を開開することにより、燃焼室５内には下方より
り一ン、リッチの成層化が成される。そして次行程にお
いてし、その初期に前行程における主吸気通路７内に溜
っていたリーンな融合気が先に入り上述と同様の成層化
が成される。

ここに、本発明はエンジンの回転速度に応じて、８回ｌ
１ｉ７、になる程、上記主吸気弁８の開閉タイミングに
対して、　Ｗｌ吸気弁１０の開閉タイミングを相対的に
早くしたことに特徴がある。

このようにエンジンの回転数に応じて主、副吸気弁８，
１０の開閉タイミングを制御ＩＩ　＝Ｊ−ることにより
、高回転時における副吸気通路９からの空気の供給遅れ
が防止でき、燃焼挙５での成層化が乱れることがなくな
る。

次に第３図、第４図により副吸気弁１０の開閉タイミン
グを制御する具体構成を説明する。第３図は制御手段２
５の具体例を示し、第４図は第３図における各部の信−
号波形を示す。これらの図において、２８はクランク角
信号発生手段、２９は基準信号発生手段で、クランク角
信りはパルスカウンタ３０に入力され、所定の！；ｕ　
ｉ　ｌｉ　号にＪこりリセット回路３１でリセットされ
る。パルスカウンタ３０の出力ＡはＤ／Ａコンバーク３
２を介して比較回路３３，３４，３５．３６に入力され
、設定値３７．３８，３９．４０と比較され、それぞれ
出力Ｂ、Ｃ，Ｅ、Ｆｅ冑る。出力Ｂは設定値３７の値以
下でＯＮ、出力Ｃは設定値３８の値以上でＯＮとなり、
ＡＮＤ回路４１により出力りをｉｌｌる。同様にして出
力Ｅ、ＦよりＡＮＤ回路４２により出力Ｇを得る。そし
て出力り、ＧよりＯＲ回路４３により出力１−１を（り
る。この出力１１が０１吸気弁１０を駆動するソレノイ
ド１０ａｔこ入力される。

前半の出力Ｈにより主吸気弁８の開弁期間の初期におけ
る副吸気弁１０の聞ｉｔタイミングが、後１′−の出力
Ｈにより主吸気弁８の開弁期間のｔＱ　！ＩＩＩ　Ｉこ
おける副吸気弁１０の開弁タイミングが定まるっまた、
第３図にＪ５いて、入力端子４４には回転数センサ信号
が入力され、この信号が設定１ｕ１補正回路４５を介し
て、設定値３７．３８．３”）、４０へ入ノ〕されてい
る。これらでもってタイミングＩＩＩ　１１１手段を構
成し、回転数に応じて前半および後半の出力１」の開閉
タイミングを、高回転時程、開閉タイミングが早くなる
ようにｍｌｌ　ＩＩＩしている。

なお、上記実施例では、主吸気弁８の開弁期間の初期と
後期に副吸気弁１０が開弁するものについて説明したが
、後期の副吸気弁１０の開弁によっては燃焼室の上部に
希薄混合気もしくは空気が供給されないように微量なも
のとしなければならず、燃焼室内での拡散作用を考ｌ！
ｉすれば、成層化のためには少なくとも初期の副吸気弁
１Ｑの開弁があればよい。

また、上記実施例では主吸気通路７にａ混合気を、副吸
気通路９には空気を供給しているが、これとは逆に主吸
気通路７に空気を、ＤＩ吸気通路９に濃混合気を供給す
るようにして、副吸気弁１０の間タイミングを主吸気弁
８の開弁期間の中期に開くようにしても、上述と同様の
作用が得られる。

また、上記実施例ではＤｉ吸気弁１０の開閉タイミング
を制御するものを示したが、主吸気弁８の開閉タイミン
グの方を相対的に制御するようにしたものであってもよ
い。

（発明の効！！り 以上のように本発明のエンジンの吸気装置によれば、主
吸気通路を開閉する主吸気弁上流に０１吸気弁により開
閉されるｇＪ吸気通路を連結し、１２！ｉ焼室内で混合
気が上下方向に成層化されるようにしたものにおいて、
上記副吸気弁のＩ７０開タイミングが高回転になる程、
主吸気弁の開閉タイミングに対して相対的に早くなるよ
うに両吸気弁の少なくとも一方を制御するようにしたの
で、吸気が高速回転に追随できなくなることがなく高回
転時においても混合気の燃焼室への成層化供給を確実に
行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるエンジンの吸気装置の
構成図、第２図は同吸気装置における主吸気弁と副吸気
弁の回度状態を示すタイミングチャート、第３図は同副
吸気弁を制御Ｊるｌｌ１ｌ＋御手段の構成図、第４図は
上記１ｌｉｌｌ　１１１手段における出力パルスの波形
図である。 １・・・エンジン、２・・・シリンダ、５・・・燃焼室
、７・・・主吸気通路、８・・・主吸気弁、９・・・副
吸気通路、１０・・・０］吸気弁、１１・・・気化器（
混合気供給装置）、２５・・・制御手段、４４・ｒ・回
転数センサ信号、４５・・・設定ｆｉｉＪ補正回路、３
７〜４０・・・設定値。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、燃焼室に接続された主吸気通路と、この主吸気通路
   をエンジンの吸気行程で開く主吸気弁と、上記主吸気弁
   上流の主吸気通路に下流端が開口する副吸気通路と、上
   記主副いずれか一方の吸気通路に濃混合気を供給すると
   ともに、他方の吸気通路に希薄混合気または空気を供給
   する混合気供給装置と、上記副吸気通路を開閉する副吸
   気弁と、上記主吸気弁の開弁期間の少なくとも初期に上
   記燃焼室に希薄混合気もしくは空気が供給され燃焼用混
   合気が成層化供給されるように上記主、副吸気弁の開閉
   タイミングを制御する制御手段を備えたエンジンの吸気
   装置において、上記制御手段はエンジン回転数が高い程
   、上記副吸気弁の開閉タイミングが上記主吸気弁の開閉
   タイミングに対して相対的に早くなるように上記主、副
   吸気弁の開閉タイミングの少なくとも一方を制御するタ
   イミング制御手段を有したことを特徴としたエンジンの
   吸気装置。