JPS6314037Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジン構造に関するものである。

一般に、吸気通路に設けられた絞りにより燃焼
室内に供給される混合気の量を調節して出力を制
御するエンジンにおいては、混合気流量の少ない
低速低負荷運転時には燃焼室内に生じる比較的強
力な渦流によつて、燃焼速度が増大し、安定した
燃焼を得、このため、排気ガス中未燃焼成分が低
減するとともに燃費が向上する傾向を有してい
る。しかしながら、上記渦流を得るために吸気ポ
ートを螺旋形状とし、又は吸気弁にシユラウドを
設け若しくは燃焼室内に吸気弁開口部を一部覆う
遮蔽部材を設けた構造によれば、混合気流量の多
い高速高負荷運転時に吸気抵抗を生じ混合気流量
を制限するため、エンジンの最高出力を低下せし
め、燃費を悪化せしめる不具合を生じる。

又、一般に低速低負荷運転時には、燃焼室内に
残留する排気ガスが増大する傾向を有している。
本考案は上記に鑑み提案されたもので、混合気供
給装置とエンジンの燃焼室を連通するとともに第
１吸気弁により開閉される第１吸気通路と第２吸
気弁により開閉される第２吸気通路から成る吸気
通路、上記第２吸気弁を運転状態に応じて開閉し
又は閉位置に保持する弁作動停止機構を有した第
２吸気弁駆動装置、上記第１吸気弁を常時開閉作
動する第１吸気弁駆動装置、エンジンの排気ガス
を排出する排気通路と上記吸気通路を連通する排
気ガス還流通路、上記吸気通路の負圧が供給され
る負圧室と同負圧室の負圧に応動するダイヤフラ
ムと同ダイヤフラムに連結されるとともに上記排
気ガス還流通路に介装された弁体を有した排気ガ
ス還流装置、上記排気ガス還流通路の上記弁体よ
り上流側に設けられたオリフイス、同オリフイス
で検出された圧力が供給される圧力室と同圧力室
の圧力に応動するダイヤフラムと同ダイヤフラム
に連結されるとともに上記負圧室に連通する圧力
通路に設けられて同圧力通路を大気開放する大気
開放弁を有した制御装置、少なくともエンジン回
転速度を検出し所定のエンジン回転速度以上のと
きに上記弁作動停止機構を第２吸気弁駆動状態に
制御する運転状態検出装置、及び上記制御装置に
設けられ吸気通路に介装されたスロツトル弁下流
負圧が第１の絞りと第２の絞りを介して大気開放
されて供給される補助負圧室と同補助負圧室の負
圧に応動するとともに上記制御装置のダイヤフラ
ムに連結された補助ダイヤフラムと上記運転状態
検出装置により上記所定のエンジン回転速度以上
のときに第１の絞りを閉じて第２の絞りのみを介
して補助負圧室を大気開放する補助弁とを有した
補助制御装置を備え、上記第１吸気弁駆動装置に
より第２吸気弁が開閉駆動される範囲において、
スロツトル弁下流負圧が大であるときに制御装置
の大気開放弁を開方向に付勢して排気ガス還流量
を減少作動するよう構成したことを特徴とするエ
ンジン構造を要旨とするものである。

以下本発明の第１実施例を第１図〜第８図に沿
つて説明する。

２はシリンダヘツド４とシリンダブロツク６を
有しピストン８が配設され燃焼室１０が形成され
たエンジンである。同燃焼室１０には互いに独立
した小径の第１吸気ポート１２と大径の第２吸気
ポート１４が連通され、それぞれの燃焼室１０側
開口は第１吸気弁１６と第２吸気弁１８とにより
開閉されるよう形成されている。

２０は排気弁２２を有した排気ポートで、排気
マニホルド２４を介して図示しない排気管に連通
され、燃焼室１０の排気ガスを排出する。

２６は１次通路２８と２次通路３０を有した気
化器で、１次通路２８は吸気マニホルド３２の第
１混合気供給通路３４を介して第１吸気ポート１
２に連通し、２次通路３０は吸気マニホルド３２
の第２混合気供給通路３６を介して第２吸気ポー
ト１４に分岐連通されている。

上記気化器の１次通路２８には小ベンチユリ３
８、大ベンチユリ４０、スロツトル弁４２が設け
られ又、２次通路３０にも同様に小ベンチユリ４
４、大ベンチユリ４６、スロツトル弁４８が設け
られており、１次通路２８は小径で小流量の混合
気形成に都合良く、２次通路３０は大径で大流量
の混合気形成に都合良く構成され、さらにスロツ
トル弁４８は周知の手段によりスロツトル弁４２
開作動後に開作動するよう構成されている。

又、両小ベンチユリ３８、４４及びスロツトル
弁４２の上流端縁近傍上下には、周知の手段によ
り燃料又は空気と燃料の混合物が供給されてい
る。５２は第１吸気弁１６を開閉作動する第１吸
気弁駆動装置で、カム軸５４に設けられた第１カ
ム５５によりロツカ軸５６を中心に揺動される第
１ロツカアーム５８を有し、同第１ロツカアーム
５８の揺動端６０に設けられたアジヤストスクリ
ユウ６２によつて、第１吸気弁１６の弁棒端６４
を押圧し、スプリング６６の付勢力に抗して該第
１吸気弁１６を開閉作動する。

６８は第２吸気弁１８を開閉作動する第２吸気
弁駆動装置で、カム軸５４に設けられた第２カム
７０によりロツカ軸５６を中心に揺動される第２
ロツカアーム７２を有し、同第２ロツカアーム７
２に設けられた弁作動停止機構７６のプランジヤ
７８によつて、第２吸気弁１８の弁棒端８０を押
圧し、スプリング８２の付勢力に抗して該第２吸
気弁１８を開閉作動し、又は閉位置に保持する。
上記第１吸気弁駆動装置５２は、第１吸気弁１６
を低速低負荷運転に適したように、弁リフトを小
さく、弁開期間を短かく且つ排気弁２２の弁開期
間とのオーバラツプを少なくするように開閉作動
し、これに対し第２吸気弁駆動装置６８は第２吸
気弁１８を高速高負荷運転に適したように、弁リ
フトを大きく、返開期間を長く且つ排気弁２２の
弁開期間とのオーバラツプを大きくするように開
閉作動する。

又、第１吸気ポート１２は、低負荷低速運転時
のように混合気流量が少ないときに燃焼室１０内
に強力なスワールを生じるように螺旋形に形成さ
れ且つ、燃焼室１０の周壁に沿つた接線方向に指
向して形成され、さらには第１吸気弁１６が開作
動したときに一方の開口部分を塞ぐように半環状
の突起１７が燃焼室１０内に形成されている。一
方第２吸気ポート１４は大量の混合気を燃焼室１
０内に効率良く供給するように直線的に、且つ、
燃焼室１０の中央方向に指向して形成される。

次に弁作動停止機構７６を有した第２吸気弁駆
動装置６８について第４図〜第６図に沿つて説明
する。

第２ロツカアーム７２の一端には第２カム７０
に当接するカム当接面８４が形成され、他端には
吸気弁１８の弁棒端８０を押圧するプランジヤ７
８が摺動自在に内設されたシリンダ８８が固着さ
れている。プランジヤ７８はスプリング９０によ
り突出方向に押圧されるとともにシリンダ８８に
設けられたストツパ部材９２によつてシリンダ８
８内に保持されている。

第２ロツカアーム７２内にはロツカ軸５６に設
けられた通路９４と連通するピストン室９６が形
成され、同ピストン室９６内に摺動自在に配設さ
れたピストン９８、同ピストン９８に連結された
ロツド１００を介してストツパプレート１０２を
摺動作動する。ロツド１００の先端に形成された
係合部１０４は、ストツパプレート１０２の一端
に形成された係合溝１０６と摺動方向に隙間１０
８を存して係合している。ストツパプレート１０
２の他端１１０は２又に形成されており、シリン
ダ８８の両側面に形成された開口１１２，１１２
に摺動自在に係合し、さらに先端部１１４は、プ
ランジヤ７８の外径よりやや大きい半径で円弧状
に切欠き形成されている。１１６はピストン９８
を図中左方に押圧するスプリングである。

１１８はピストン９８のロツク機構を示し、第
２ロツカアーム７２に枢支されたロツクプレート
１２０、第２ロツカアーム７２内に摺動自在に配
設されて一端１２２がロツカ軸５６のカム部１２
４に当接し他端１２６がロツクプレート１２０の
作動面１２８に当接するロツクピン１３０、ロツ
クプレート１２０をロツクピン１３０側へ付勢す
るスプリング１３２を有し、ロツクプレート１２
０の作動端１３４が第２ロツカアーム７２の切欠
き溝１３６を介してピストン室９６内に挿入し、
又は離脱するよう形成されている。ピストン９８
は、図示右端位置にあるときにロツクプレート１
２０の作動端１３４が係合する係合溝１３８が設
けられている。１４０はシリンダ８８に設けられ
たストツパプレート１０２の位置決め用のナツト
である。

上記第２吸気弁駆動装置６８の作動について説
明する。

通路９４に油圧が作用していないときには、ピ
ストン９８はスプリング１１６の付勢力により第
４図に示すように図中左方へ押圧されており、ス
トツパプレート１０２は第５図実線位置に保持さ
れる。このため、第２吸気カム７０によつて第２
ロツカアーム７２が揺動作動された場合、プラン
ジヤ７８は第２吸気弁１８のスプリング８２の付
勢力によつてシリンダ８８内に収納されて第２吸
気弁１８を開方向に作動せず、閉位置に保持す
る。通路９４に油圧が作用し始めると、先ずピス
トン９８が図示右方向に押圧されるが、第２ロツ
カアーム７２が第４図位置にあつて、ロツカ軸５
６に対して揺動していないときにはロツクプレー
ト１２０の作動端１３４がピストン９８の端面に
係合し、両ピストン９８の摺動を阻止するため、
ストツパプレート１０２は第５図実線位置に保持
される。このため、第２ロツカアーム７２の揺動
によつてプランジヤ７８はシリンダ８８内に収納
され、第２吸気弁１８は閉位置に保持される。

さらに第２ロツカアーム７２が揺動されると、
第６図二点鎖線に示すようにロツクピン１３０が
ロツカ軸５６のカム部１２４によつて押圧され、
第６図二点鎖線で示すようにロツクプレート１２
０の作動端１３４を第２ロツカアーム７２の切欠
き溝１３６に沿つて揺動し、ピストン９８から離
脱するため、ピストン９８はピストン室９６の油
圧によつて図中右方向へ移動する。

さらに、第２ロツカアーム７２が第２吸気弁１
８押圧状態から離脱状態となると、プランジヤ７
８はスプリング９０の付勢力によつてシリンダ８
８から突出し、このためストツパプレート１０２
はピストン９８に押圧されて図中右方向へ移動さ
れ、プランジヤ７８の上端に係合して同プランジ
ヤ７８のシリンダ８８内への収納を阻止し、同時
にピストン９８は、係合溝１３８にロツクプレー
ト１２０の作動端１３４が係合してピストン９８
の移動も阻止される。このため、第２ロツカアー
ム７２はカム軸５４の第２カム７０によつて揺動
されると、プランジヤ７８を介して第２吸気弁１
８を開閉作動する。

上述の作動によつて、第２吸気弁駆動装置６８
は第２吸気弁１８を開閉作動し、又は閉位置に保
持する。

排気弁駆動装置１４２は排気弁ロツカ軸１４４
に枢支されたロツカアーム１４６が、カム軸５４
に設けられた排気カム１４８によつて揺動される
ことにより、排気弁２２を開閉制御するものであ
る。１５０は上記ロツカアーム１４６の揺動端１
５２に設けられたアジヤストスクリユウである。

上記排気弁駆動装置１４２はカム軸５４の回転
により常時排気弁２２を開閉駆動する。

１５０は上記第２吸気弁駆動装置６８の作動装
置で、ロツカ軸５６に油圧を供給制御するもの
で、ハウジング１５２内に嵌装されたバルブ１５
４、同バルブ１５４の摺動によつて連通制御され
る油圧孔１５６、大気孔１５８、及び供給孔１６
０を有している。油圧孔１５６は油圧源である潤
滑油の供給ポンプ１６２に連通し、大気孔１５８
は大気開放され、すなわちエンジン２の図示しな
いオイルパンに連通し、供給孔１６０はロツカ軸
５６に形成された通路９４に連通する。

バルブ１５４はロツド１６４を介してソレノイ
ド１６６に付勢される駆動部材１６８に連結さ
れ、スプリング１７０によつて供給孔１６０を大
気孔１５８と連通するように付勢されている。

上記作動装置１５０のソレノイド１６６はエン
ジンの運転状態に応動する運転状態検出装置１７
２によつて制御される。同制御装置１７２は、電
源１７４に接続されており、エンジン回転速度が
2000rpm以上で閉となり、又、エンジン回転速度
が2000rpm以下で開となるよう形成されている。
上記運転状態検出装置１７２によれば、エンジン
回転速度が2000rpm以下のとき電流をソレノイド
１６６に供給せず、従つて潤滑油の供給ポンプ１
６２の油圧はロツカ軸５６の通路９４に供給され
ないため、第２吸気弁駆動装置６８は第２ロツカ
アーム７２の揺動にも拘らずプランジヤ７８がシ
リンダ８８内に収納されることにより第２吸気弁
１８は開閉作動されることなく閉位置に保持され
る。

又、エンジン回転速度が2000rpm以上のときに
は、電流をソレノイド１６６に供給し、従つて潤
滑油の供給ポンプ１６２の油圧はロツカ軸５６の
通路９４に供給されるため、第２吸気弁駆動装置
６８は第２吸気弁１８を開閉作動する。

次に、第３図に沿つて上記エンジン２の気化器
２６に設けられた排気ガスの還流量制御装置を含
む排気ガス浄化装置１８０について説明する。１
８２は吸気マニホルド３２に設けられて第１混合
気供給通路３４に連通する流体通路１８４が形成
されるとともに、排気ガスの還流量制御装置１８
６と空気量制御装置１８８が一体的に設けられた
流体制御装置１９０の本体で、吸気マニホルド３
２に固着されている。上記流体通路１８４は２叉
に分岐し、一方は吸気マニホルド３２内及びシリ
ンダブロツクを介し、又は独立した配管等を介し
て排気ガス還流通路１９２を形成し、他方は大気
に開放した空気投入通路１９４を形成する。１９
６は上記排気ガス還流通路１９２に配設された還
流量コントロール弁で、上記還流量制御装置１８
６により開閉制御され、同還流量制御装置１８６
は、１次通路２８のスロツトル弁４２全閉位置の
やや上流に開口１９８を有した連通路２００を介
し負圧が供給される負圧室２０２と、同負圧室２
０２に設けられたスプリング２０４と、上記負圧
室２０２の負圧とスプリング２０４の付勢力に応
じて作動するとともに上記還流量コントロール弁
１９６が固着されたダイヤフラム２０６とを有
し、該ダイヤフラム２０６は負圧室２０２と開口
２０８を介して大気に開放された大気開放室２１
０とを限界している。２１２は上記排気ガス還流
通路１９２の還流量コントロール弁１９６の上流
に設けられたオリフイスで、上記本体１８２に圧
入され、又は本体１８２と一体に鋳込まれ、さら
に又は螺合されて上記排気ガス還流通路１９２の
一部を形成している。２１６は上記オリフイス２
１２の下流側に形成された圧力検出孔である。

上記空気量制御装置１８８は上記１次通路２８
のスロツトル弁４２全閉位置のやや上流に開口２
１８を有した連通路２２０を介し負圧が供給され
る負圧室２２２と、同負圧室２２２に設けられた
スプリング２２４と、上記負圧室２２２の負圧と
上記スプリング２２４の付勢力に応じて作動する
とともに空気量コントロール弁２２６が固着され
たダイヤフラム２２８とを有し、該ダイヤフラム
２２８は負圧室２２２と開口２３０を介して大気
に開放された大気開放室２３２とを限界してい
る。２３４は上記空気投入通路１９４のエアフイ
ルタ２３６と空気量コントロール弁２２６との間
に介装されたオリフイスで、上記本体１８２に圧
入され、又は本体１８２と一体に鋳込まれ、さら
に又は螺合されて上記空気投入通路１９４の一部
を形成している。２３９は上記オリフイス２３４
の下流側に設けられた圧力検出孔である。

２４０は制御装置で、エンジン２の振動から隔
離されて車体等に固着されており図示下側から第
１圧力室２４２、補助負圧室２４６、第２圧力室
２４８大気開放室２５０を有し、上記第１圧力室
２４２と補助負圧室２４６は第１ダイヤフラム２
５２により限界され、補助負圧室２４６と第２圧
力室２４８は補助ダイヤフラム２５４により限界
され、第２圧力室２４８と大気開放室２５０は第
２ダイヤフラム２５６により限界されており、上
記第１ダイヤフラム２５２、補助ダイヤフラム２
５４、第２ダイヤフラム２５６は実質的に一体の
ロツド２５８に固着され、同ロツド２５８にはバ
ルブ２６０が設けられている。

上記第１圧力室２４２は連通路２６２を介して
排気ガス還流通路１９２に設けられたオリフイス
２１２の圧力検出孔２１６に連通している。補助
負圧室２４６は、連通路２６４を介して吸気マニ
ホルド３２の第１混合気供給通路３４に連通され
るとともに、補助制御手段２６６を介して大気開
放され補助制御装置２６８を構成する。上記第２
圧力室２４８は、連通路２７０を介して上記空気
投入通路１９４のオリフイス２３４の下流側に形
成された圧力検出孔２３９に連通している。上記
大気開放室２５０に開口２７２を有した連通路２
７４は逆止弁装置２７６を介して連通路２００に
連通し、又、逆止弁装置２７８を介して連通路２
２０に連通している。

上記補助制御装置２６８を形成する補助制御手
段２６６は、ハウジング２８０、同ハウジング２
８０内に配設された弁体２８２、同弁体２８２を
付勢するスプリング２８４及びソレノイド２８
６、ハウジング２８０内に形成されるとともに補
助負圧室２４６に連通する大気開放室２８１、同
大気開放室２８１を大気開放する第１のオリフイ
ス２８８及び第２のオリフイス２９０を備え、弁
体２６６がスプリング２８４により図中右方に押
圧されているときに、補助負圧室２４６を第１の
オリフイス２８８及び第２のオリフイス２９０を
介して大気開放し、弁体２８２がソレノイド２８
６により図中左方に押圧されているときには補助
負圧室２４６を第１のオリフイス２８８のみを介
して大気開放する。

上記ソレノイド２８６は上述の運転状態検出装
置１７２により弁作動停止機構７６と同期して作
動される。

３００は切換弁装置で、１次通路２８のスロツ
トル弁４２の全閉位置やや上流に開口３０２を有
した連通路３０４を介して負圧が供給される負圧
室３０６、同負圧室３０６に配設されたスプリン
グ３０８、上記負圧室３０６の負圧で作動される
ダイヤフラム３１０、同ダイヤフラム３１０に固
着されたロツド３１２を介して作動されるバルブ
３１４を有している。上記バルブ３１４は上記還
流量制御装置１８６の負圧室２０２に連通する連
通路２００の分岐通路３１６と、上記空気量制御
装置１８８の負圧室２２２に連通する連通路２２
０の分岐通路３１８とを切換えて一方のみを大気
開放通路３２０、エアフイルタ３２２を介して大
気に開放せしめるもので、スプリング３２４によ
り上記分岐通路３１６を大気開放通路３２０に連
通するように形成されている。３２６は上記連通
路３０４に設けられたオリフイス、３２８は上記
バルブ３１４の分岐通路３１６側に形成された環
状突起。３３０は上記バルブ３１４の分岐通路３
１８側に形成された環状突起である。

上記構成による切換弁装置３００は次の通り作
動する。切換弁装置３００の負圧室３０６にオリ
フイス３２６を介して供給される負圧が小さい
時、上記ダイヤフラム３１０はスプリング３０８
の付勢力により図示の如く下方へ押圧され、ロツ
ド３１２を介してバルブ３１４を下方へ押圧し、
同バルブ３１４の環状突起３２８が図示の如く分
岐通路３１６を閉塞し、分岐通路３１８は大気開
放通路３２０に連通される。上記負圧室３０６の
負圧が大きい時、上記ダイヤフラム３１０はスプ
リング３０８の付勢力に抗して図示上方へ移動さ
れ、ロツド３１２が上方へ移動されるのでバルブ
３１４はスプリング３２４の付勢力により環状突
起３３０が分岐通路３１８を閉塞し、分岐通路３
１６は大気開放通路３２０に連通される。このた
め、上記切換弁装置３００によれば、上記負圧室
３０６の負圧によつて上記両分岐通路３１６及び
３１８の一方のみを大気に開放し、他方は閉塞す
るので、上記還流量制御装置１８６の負圧室２０
２と空気量制御装置１８８の負圧室２２２との一
方のみを大気開放し他方は負圧が供給されるた
め、還流量コントロール弁と空気量コントロール
弁２２６の一方のみが排気ガス還流通路１９２を
開放し、又は空気投入通路１９４を開放する。こ
のため、上記第１混合気供給装置３４に連通する
流体通路１８４には排気ガスが供給され、又は空
気が投入されるように制御される。

次に制御装置２４０の作動について以下説明す
る。

上記切換弁装置３００によつて、空気量制御装
置１８８の負圧室２２２にのみ１次通路２８の負
圧が供給され、還流量制御装置１８８の負圧室２
２２は大気に開放されている場合には、上記還流
量コントロール弁１９６は排気ガス還流通路１９
２を閉じ、空気量コントロール弁２２６は空気投
入通路１９４を開放して上記第１混合気供給通路
３４には空気が投入される。

ここで、第１ダイヤフラム２５２の有効面積を
A₁、補助ダイヤフラム２５４の有効面積をA₂、
第２ダイヤフラム２５６の有効面積をA₃とし、
排気ガス圧力をPe、大気圧力をPa、第１混合気
供給通路３４の圧力をPm、空気投入通路１９４
に設けられたオリフイス２３４の圧力検出孔２３
９圧力をPvとする。上記A₁〜A₃は、A₃＞A₂＞
A₁の関係に設定されている。又、上記スロツト
ル弁４２が所定開度開いており、開口２１８に発
生する負圧は、空気量制御装置１８８の負圧室２
２２に供給されて空気量コントロール弁２２６を
全開作動するのに充分な負圧であるとする。

上記制御装置２４０のロツド２５８及びバルブ
２６０に作用する図中上向きの力Ｆは、 Ｆ＝（Pe−Pm）A₁＋（Pm−Pv）A₂ ＋（Pv−Pa）A₃ ……(1) である。同(1)式はバルブ２６０が開口２７２を閉
塞し、又は大気開放する作用力を示しており、 Ｆ＞０ ……(2) すなわち Pv＞−A₁／A₃−A₂Pe−A₂−A₁／A₃−A₂Pm −A₃／A₃−A₂Pa ……(3) のときバルブ２６０は開口２７２を閉塞し、 Pv＜−A₁／A₃−A₂Pe−A₂−A₁／A₃−A₂Pm −A₃／A₃−A₂Pa ……(4) のとき、バルブ２６０は開口２７２を大気開放す
ることにより、 Pv＝−A₁／A₃−A₂Pe−A₂−A₁／A₃−A₂Pm −A₃／A₃−A₂Pa ……(5) となるよう制御される。

上記(5)式のようにPvが制御されているとき、
空気投入通路１９４を通過する空気流量Qaは、
上記オリフイス２３４の上流の圧力すなわち大気
圧Paと、オリフイス２３４下流の圧力検出孔２
３９の圧力Pvとから、定数K₁を用いて Qa＝K₁√− ……(6) で表わされる。

ここで、第１混合気供給通路３４を通過する吸
気流量Q₁は、実質的に排気ガス流量Q_Gと比例し、
且つ排気ガス流量Q_Gは排気ガス圧力Peと大気圧
Paとの差圧の平方根に比例するので、定数K₂を
用いて Q₁∝Q_G＝K₂√− ……(7) である。

ここで上記、(5)、(6)及び(7)式より、Pm＝０，
Pa＝０（すなわち大気圧）を導入し、定数K₃を用
いると、 となり、すなわち、空気流量Qaの吸気流量Q₁に
対する比率Ｒは一定となる。

上記(5)、(6)式において、PmにPm₁及びPm₂（但
し、Pm₂＜Pm₁＜０）を代入すると、 であり、且つ、 Qa₂＜Qa₁＜Qa ……(11) の関係となる。すなわち、(9)〜(11)式は、制御装置
２４０の補助負圧室２４６に、第１混合気供給通
路３４の圧力Pmが補助制御手段２６６により制
御されてPm₁、Pm₂として供給されることによ
り、空気量制御装置１８８により供給される空気
量が変化することを示している。第７図に沿つて
Qa，Qa₁，Qa₂について説明すると、実線はPm
＝０のときの空気流量率、破線はPm＝Pm₁のと
きの空気流量率、二点鎖線はPm＝Pm₂のときの
空気流量率を示しており、補助負圧室２４６に供
給される負圧が大であるときには空気流量率Ｒは
低下することを示している。

次に、上記切換弁装置３００によつて、空気量
制御装置１８８の負圧室２２２が大気開放され、
還流量制御装置１８６の負圧室２０２にのみ１次
通路２８の負圧が供給される場合には、空気量コ
ントロール弁２２６は空気投入通路１９４を閉
じ、還流量コントロール弁１９６は排気ガス還流
通路１９２を開放する。このときには、上記圧力
検出孔２３９には空気投入通路１９４を通過する
空気流量が０であるため大気圧Paが発生してお
り、上記圧力検出孔２１６には排気ガスの通過に
伴う圧力Pv′が発生している。

上記制御装置２４０における上記ロツド２５８
及びバルブ２６０に作用する図中上向きの力F¹
は F′＝（Pv′−Pm）A₁＋（Pm−Pa）A₂ ＋（Pa−Pa）A₃＝（Pv′−Pm）A₁ ＋（Pm−Pa）A₂ ……(12) である。同(12)式はバルブ２６０が開口２７２を閉
塞し、又は大気開放する作用力を示しており、 F¹＞０ ……（13） のときバルブ２６０は開口２７２を閉塞し、 F′＜０ ……（14） のときバルブ２６０は開口２７２を大気開放する
もので、 Pv′＝−A₂−A₁／A₁Pm＋A₂／A¹Pa ……（15） となるように制御されている。

同（15）式のようにPv′が制御されていると
き、オリフイス２１２を通過する排気ガスの還流
量Qgは、オリフイス２１２の上流の圧力が排気
ガス圧力Peであるから、定数K₄を用いて Qg＝K₄√−′ …（16） で表わされる。

ここで上記（15）、（16）及び(7)式より、Pm＝
０、Pa＝０（すなわち大気圧）を導入すると、 Qg＝K₄√∝Q₁ ……（17） となり、すなわち排気ガスの還流量Qgの吸気流
量Q₁に対する比率R¹は一定となる。

上記（15）、（16）式において、上記(9)、(10)式同
様にPm₁＝Pm₁及びPm₂（Pm₂＜Pm₁＜０）を代
入すると、 であり、且つ Qg₂＜Qg₁＜Qg ……（20） の関係となる。すなわち、（18）〜（20）式は制
御装置２４０の補助負圧室２４６に、第１混合気
供給通路３４の圧力Pmが補助制御手段２６６に
より制御されてPm₁、Pm₂として供給されること
により、還流量制御装置１８６により供給される
排気ガスの還流量が変化することを示している。
第８図に沿つてQg、Qg₁、Qg₂について説明する
と、実線はPm＝０のときの還流量率、破線は
Pm＝Pm₁のときの還流量率、二点鎖線はPm＝
Pm₂のときの還流量率を示しており、補助負圧室
２４６に供給される負圧が大であるときには還流
量率R¹は低下することを示している。

又、上記連通路２７４と連通路２００に設けら
れた逆止弁装置２７６は、上記切換弁装置３００
のバルブ３１４が分岐通路３１８を閉塞して分岐
通路３１６を大気開放している時、すなわち還流
量制御装置１８６の負圧室２０２を大気開放して
いる時に、上記空気量制御装置１８８の負圧室２
２２に供給される負圧が連通路２００、連通路２
７４、連通路２２０を介して負圧室２２２に伝達
されて大気開放され上記空気量制御装置１８８の
作動を停止してしまうのを防止するもので、又、
逆止弁装置２７８は空気量制御装置１８８の負圧
室２２２が切換弁装置３００により大気開放され
ている時に上記還流量制御装置１８６の負圧室２
０２に供給されている負圧が各連通路を介して伝
達され、還流量制御装置１８６の作動を停止して
しまうのを防止するものである。

上記実施例の全体的な作動について以下説明す
る。

先ず、エンジン回転速度が2000rpm以下のとき
には、運転状態検出装置１７２は、作動装置１５
０のソレノイド１６６に電流を供給せず、従つ
て、第２吸気弁駆動装置６８に油圧が供給されな
いため、第２吸気弁１８は閉位置に保持される。

このとき、第１吸気弁１６は第１吸気弁駆動装
置５２によつて常時開閉されている。

従つて、低速運転時には、燃焼室１０に第１吸
気弁１６により開閉される第１吸気ポート１２の
みを介して混合気が供給され、且つ第１吸気ポー
ト１２形状により強力な渦流を伴つて供給され
る。

又、運転状態検出装置１７２は補助制御手段２
６６のソレノイド２８６に電流を供給せず、弁体
２８２はスプリング２８４に押圧され、補助負圧
室２４６を第１のオリフイス２８８及び第２のオ
リフイス２９０を介して大気開放し、同補助負圧
室２４６に供給される第１混合気供給通路３４の
圧力PmをPm₁に低下せしめる。

このため、還流量制御装置１８６により供給さ
れる排気ガスの還流量率R′、又は空気量制御装
置１８８により供給される空気の流量率Ｒは、上
記圧力Pmの減少により、すなわち低負荷運転時
に減少され、上記燃焼室１０に残留排気ガスとの
和が、略一定の率となるように作動する。

従つて、エンジン回転速度が2000rpm以下の運
転状態においては、第１吸気ポート１２のみを介
して強力な渦流を伴つて供給される混合気によ
り、燃費出力が向上するとともに、特に低負荷運
転時に燃焼室１０内に残留する排気ガスが増大す
る傾向にあわせて、排気ガスの還流量制御装置１
８６により供給される排気ガス量を低負荷時に減
少するように制御するため、負荷の大小に拘らず
略一定の排気ガス、又は排気ガスと空気との混合
物が燃焼室１０内に存在し、NOxを有効に低減
し、且つドライバビリテイの悪化を防止する効果
を奏する。

次に、エンジン回転速度が2000rpm以上のとき
には、運転状態検出装置１７２は、作動装置１５
０のソレノイド１６６に電流を供給し、従つて第
２吸気弁駆動装置６８に油圧が供給されて第２吸
気弁１８はカム軸５４の回転により開閉駆動され
る。従つて、燃焼室１０には第１吸気弁１６によ
り開閉される第１吸気ポート１２及び、第２吸気
弁１８により開閉される第２吸気ポート１４を介
し大量の混合気が供給される。

又、運転状態検出装置１７２は、補助制御手段
２６６のソレノイド２８６に電流を供給し、弁体
２８２はスプリング２８４の付勢力に抗して作動
され、補助負圧室２４６を第１のオリフイス２８
８のみを介して大気開放し、同補助負圧室２４６
に供給される第１混合気供給通路３４の圧力Pm
をPm₂に低下せしめる。

このため、弁開期間が大である上記第２吸気弁
１８の開閉駆動により、低負荷運転時に第１吸気
弁１６のみが開閉駆動されているときより、残留
排気ガスが増大する傾向があるが、該傾向に合わ
せて、還流量制御装置１８６により供給される排
気ガス量をより減少するように制御するため、負
荷の大小に拘らず略一定の排気ガス、又は排気ガ
スと空気の混合物が燃焼室１０内に存在し、
NOxを有効に低減し且つドライバビリテイの悪
化を防止する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略説明図、
第２図は第１図の燃焼室部分拡大図、第３図は第
１図の−断面説明図、第４図は第２吸気弁駆
動装置の概略説明図、第５図は第４図の矢視説
明図、第６図は第４図の−断面説明図、第７
図は空気量率特性図、第８図は排気ガスの還流量
率特性図である。 ２……エンジン、１０……燃焼室、１２……第
１吸気ポート、１４……第２吸気ポート、１６…
…第１吸気弁、１８……第２吸気弁、５２……第
１吸気弁駆動装置、６８……第２吸気弁駆動装
置、７６……弁作動停止機構、１５０……作動装
置、１７２……運転状態検出装置、１８０……排
気ガス浄化装置、１８６……還流量制御装置、１
９２……排気ガス還流通路、２１２……オリフイ
ス、２４０……制御装置、２６６……補助制御手
段、２６８……補助制御装置、３００……切換弁
装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 混合気供給装置とエンジンの燃焼室を連通する
   とともに第１吸気弁により開閉される第１吸気通
   路と第２吸気弁により開閉される第２吸気通路か
   ら成る吸気通路、上記第２吸気弁を運転状態に応
   じて開閉し又は閉位置に保持する弁作動停止機構
   を有した第２吸気弁駆動装置、上記第１吸気弁を
   常時開閉作動する第１吸気弁駆動装置、エンジン
   の排気ガスを排出する排気通路と上記吸気通路を
   連通する排気ガス還流通路、上記吸気通路の負圧
   が供給される負圧室と同負圧室の負圧に応動する
   ダイヤフラムと同ダイヤフラムに連結されるとと
   もに上記排気ガス還流通路に介装された弁体を有
   した排気ガス還流装置、上記排気ガス還流通路の
   上記弁体より上流側に設けられたオリフイス、同
   オリフイスで検出された圧力が供給される圧力室
   と同圧力室の圧力に応動するダイヤフラムと同ダ
   イヤフラムに連結されるとともに上記負圧室に連
   通する圧力通路に設けられて同圧力通路を大気開
   放する大気開放弁を有した制御装置、少なくとも
   エンジン回転速度を検出し所定のエンジン回転速
   度以上のときに上記弁作動停止機構を第２吸気弁
   駆動状態に制御する運転状態検出装置、及び上記
   制御装置に設けられ吸気通路に介装されたスロツ
   トル弁下流負圧が第１の絞りと第２の絞りを介し
   て大気開放されて供給される補助負圧室と同補助
   負圧室の負圧に応動するとともに上記制御装置の
   ダイヤフラムに連結された補助ダイヤフラムと上
   記運転状態検出装置により上記所定のエンジン回
   転速度以上のときに第１の絞りを閉じて第２の絞
   りのみを介して補助負圧室を大気開放する補助弁
   とを有した補助制御装置を備え、上記第２吸気弁
   駆動装置により第２吸気弁が開閉駆動される範囲
   において、スロツトル弁下流負圧が大であるとき
   に制御装置の大気開放弁を開方向に付勢して排気
   ガス還流量を減少作動するよう構成したことを特
   徴とするエンジン構造。