JP2007255301A - 吸気装置及び吸気制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて吸気流の流れを変化させ、燃費をより高められるようにする。
【解決手段】本発明の吸気装置によれば、吸気管2内をスロットルバルブ6を経由して流れてきた気体は、さらに吸気流バルブ8を経由して燃焼室12に導入される。そして、この吸気流バルブ8が第1吸気流バルブ及び第2吸気流バルブの2つの吸気流バルブからなり、各吸気流バルブの閉弁状態にあるときの開口面積が互いに異なるため、各吸気流バルブを独立に開閉制御することにより、気体の通路面積を変化させることができる。したがって、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて各吸気流バルブを独立に開閉制御することができる。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の吸気装置によれば、吸気管2内をスロットルバルブ6を経由して流れてきた気体は、さらに吸気流バルブ8を経由して燃焼室12に導入される。そして、この吸気流バルブ8が第1吸気流バルブ及び第2吸気流バルブの2つの吸気流バルブからなり、各吸気流バルブの閉弁状態にあるときの開口面積が互いに異なるため、各吸気流バルブを独立に開閉制御することにより、気体の通路面積を変化させることができる。したがって、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて各吸気流バルブを独立に開閉制御することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、吸気管内を流れる気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置、及びこれを制御する吸気制御装置に関する。
従来より、エンジンの燃費を向上させるために、吸気管のスロットルバルブの下流側で気体の流れを変化させる吸気流バルブが設けられている(例えば特許文献1参照)。
図12は、従来の吸気流バルブ周辺の概略構成を表す説明図である。(A)は、吸気管のスロットルバルブの取付位置から燃焼室までの部分の構成を表している。(B)は、その吸気管に取り付けられる吸気流バルブの概略構成を表している。
図12は、従来の吸気流バルブ周辺の概略構成を表す説明図である。(A)は、吸気管のスロットルバルブの取付位置から燃焼室までの部分の構成を表している。(B)は、その吸気管に取り付けられる吸気流バルブの概略構成を表している。
同図(A)に示すように、この吸気管101には、スロットルバルブ102の下流側で各気筒毎に分岐した吸気通路のそれぞれに、吸気流バルブ103が配設されている。この吸気流バルブ103は、吸気管101に支持された回動軸に取り付けられた1枚の板状の弁体104からなり、同図(B)に示すように、弁体104の回動軸105から離れた位置に開口部106が形成されている。このため、吸気流バルブ103が閉弁状態にあるときには、吸気管101内をスロットルバルブ102を経由して流れてきた気体は、この吸気流バルブ103の開口部106のみを通過して燃焼室107へ導入される。
すなわち、エンジンの冷間始動時等、インジェクタから噴射された燃料の噴霧状態が安定しないときには、相対的に気体量が過多になって適正な混合気が生成し難いことがある。このため、この吸気流バルブ103を閉弁状態にして燃焼室107に導入される気体量を少なくするとともに、流れを偏らせるように変化させることで乱流を発生させるようにしている。このとき、吸気流バルブ103を通過した気体は、タンブル流やスワール流等となって燃料と安定かつ効率よく混合される。
図13は、従来の吸気流バルブによる吸気流制御の例を表すタイミングチャートである。横軸は時間の経過を表し、縦軸は上段から吸気流バルブの開度、吸気流バルブを駆動する吸気流バルブモータの駆動デューティを表している。
すなわち、従来の吸気流バルブは、図示しない吸気流バルブモータにより回転駆動され、その回動角度は吸気流バルブモータへの供給電流のデューティ制御によって設定される。
上述のようにして吸気流制御が行われているときには、吸気流バルブモータには通電されておらず、吸気流バルブは全閉状態でその回動角度が例えば85°になっている。なお、ここでいう「回動角度」とは、吸気通路の軸線方向を基準(0°)にしたときの吸気流バルブの回動角度である(以下同様)。また、全閉時の回動角度が85°となっているのは、仮に90°とすると、場合によっては吸気流バルブが吸気管と嵌合してロックされる場合があるため、機器構成上の都合から少し手前で停止させるようにしたものである。
そして、吸気流バルブを全閉状態から全開状態に移行させるときには、例えば、まず駆動デューティを100%にして吸気流バルブを回動角度85°から16.2°まで回転させる。それ以降、駆動デューティを例えば45%程度の低デューティにして徐々に回動角度0°(全開状態)に近づける。全開状態になったところで駆動デューティを0%にして吸気流バルブを停止させる。
また、吸気流バルブを全開状態から全閉状態に移行させるときには、例えば駆動デューティを−100%(通電方向を逆転させる)にして吸気流バルブを回動角度0°から43.3°まで回転させる。それ以降、駆動デューティを例えば−45%程度の低デューティにして徐々に回動角度85°(全閉状態)に近づける。全閉状態になったところで駆動デューティを0%にして吸気流バルブを停止させる。
特開平7−166925号公報
しかしながら、上述のように、従来の吸気流バルブは基本的に全開又は全閉のいずれかで制御されており、その開口面積を変えることができず、混合気の燃焼状態に関係なくその流速及び軌跡ともに一定の気流しか発生させることができない。
このため、タンブル流やスワール流を発生させる吸気流制御は一般に、特に燃焼効率の向上が要求されるエンジンの冷間始動時にのみ一定の態様で行われ、エンジン始動後等には行われない。その結果、吸気流制御による燃費の向上がごく限られてしまうといった問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて吸気流の流れを変化させ、燃費をより高めることができる吸気装置及び吸気制御装置を提供することを目的とする。
本発明では上記問題を解決するために、吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置であって、スロットルバルブの下流側で同一軸線上に回動軸を有し、閉弁状態にあるときの開口面積が互いに異なる複数の吸気流バルブと、前記複数の吸気流バルブの各々を独立に開閉動作させるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする吸気装置が提供される。
このような吸気装置によれば、吸気管内をスロットルバルブを経由して流れてきた気体は、さらに複数の吸気流バルブを経由して燃焼室に導入される。複数の吸気流バルブは、閉弁状態にあるときの開口面積が互いに異なるため、いずれか一方を閉じたときの気体の通路面積と双方を閉じたときの気体の通路面積とが異なる。
すなわち、複数の吸気流バルブの各々を独立に開閉制御することにより、気体の通路面積を変化させることができる。したがって、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて各吸気流バルブを独立に開閉制御することにより最適な吸気流の流れ及び吸込量を実現することができる。
また、複数の吸気流バルブが同一軸線上に回動軸を有するため、吸気管内の省スペース化を実現することができる。
また、本発明では、吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置であって、スロットルバルブの下流側に回動軸を有し、前記回動軸から離れた位置に閉弁状態においても上流側からの気体を通過させる開口部が形成された吸気流バルブと、前記吸気流バルブを前記吸気管の軸線周りに回動させることが可能な回動機構と、前記回動機構を駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする吸気装置が提供される。
また、本発明では、吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置であって、スロットルバルブの下流側に回動軸を有し、前記回動軸から離れた位置に閉弁状態においても上流側からの気体を通過させる開口部が形成された吸気流バルブと、前記吸気流バルブを前記吸気管の軸線周りに回動させることが可能な回動機構と、前記回動機構を駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする吸気装置が提供される。
このような吸気装置によれば、吸気管内をスロットルバルブを経由して流れてきた気体は、吸気管の軸線周りに回動制御される吸気流バルブを経由して燃焼室に導入される。この吸気流バルブが回動すると、その開口部の位置が周方向に変化する。
すなわち、吸気流バルブを回動制御することにより、吸気管内の気体の通過位置を変化させることができ、その結果、例えばスワール流及びタンブル流の発生を切り替えることができる。したがって、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて吸気流の流れを変化させることができる。
また、本発明では、吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置であって、スロットルバルブの下流側に位置する同一軸線周りに回動可能であり、閉弁時において前記軸線に対してほぼ反対方向に延設される2枚の弁体を有する吸気流バルブと、前記2枚の弁体の各々を独立に開閉動作させて、その各々の弁体が前記吸気管との間に形成する開口面積を変化させるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする吸気装置が提供される。
このような吸気装置によれば、吸気管内をスロットルバルブを経由して流れてきた気体は、2枚の弁体が独立に開閉動作する吸気流バルブを経由して燃焼室に導入される。この2枚の弁体は、軸線に対してほぼ反対方向に延設されるため、ほぼ反対側にある気体の通路の開閉状態及びその開口面積を、それぞれ速やかに自在に開閉することができる。
すなわち、従来のように弁体が1枚であれば、弁体の回動によって気体の通路の一方が開閉すると、これに連動してその反対側にある他方の気体の通路が開閉動作することになる。このため、弁体はその回動に伴って1通りにしか開閉動作ができない。また、気体の通路を一方から他方に切り替える際に、弁体を大きく回動させなければならず、開閉制御に時間がかかることになる。これに対し、本発明の吸気装置によれば、2枚の弁体が独立に制御されるため、燃料の燃焼状態に応じて吸気流の流れを自由に変化させることができ、またその制御の応答性を高めることができる。
さらに、本発明では、吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置であって、前記吸気管の各気筒につながる複数の吸気通路のそれぞれにおいて、前記燃焼室よりも上流側でさらに分岐された第1通路及び第2通路と、前記第1通路に回動軸を有し、前記回動軸から離れた位置に閉弁状態においても上流側からの気体を通過させる開口部が形成された吸気流バルブと、前記吸気流バルブを開閉動作させる第1アクチュエータと、前記第1通路及び前記第2通路の分岐位置又は合流位置に設けられ、前記第1通路又は前記第2通路の一方を遮断して他方に気体を流すように、前記第1通路と前記第2通路の開閉を切り替え可能な切り替えバルブと、前記切り替えバルブを切り替え動作させる第2アクチュエータと、前記第1アクチュエータ及び前記第2アクチュエータを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする吸気装置が提供される。
この吸気装置は、吸気管の各気筒につながる複数の吸気通路のそれぞれが、さらに一旦第1通路及び第2通路に分岐され、下流側で再び合流して燃焼室へとつながっている。吸気流バルブは、第1通路には設けられているが、第2通路には設けられていない。この第1通路及び第2通路は、切り替えバルブによりその開閉が切り替えられる。
このような吸気装置によれば、吸気管内をスロットルバルブを経由して流れてきた気体は、切り替えバルブにより開放された側の通路を経由して燃焼室に導入される。つまり、切り替えバルブを制御することにより、吸気流バルブによる気流の変化を発生させたいときには第1通路側を開放し、その気流の変化を発生させたくないときには第2通路側を開放させる。これにより、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて吸気流の流れを変化させることができる。
また、本発明では、吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置を制御する吸気制御装置であって、スロットルバルブの下流側で同一軸線上の回動軸を軸に回動する閉弁状態にあるときの開口面積が互いに異なる複数の吸気流バルブを、エンジンの燃焼状態に基づいて独立に回動制御する制御部を備えたことを特徴とする吸気制御装置が提供される。
このような吸気制御装置によれば、複数の吸気流バルブの各々を独立に開閉制御することにより、吸気管内をスロットルバルブを経由して流れてきた気体の通路面積を変化させることができる。したがって、燃料の燃焼状態に応じて各吸気流バルブを開閉制御することで、吸気流の流れを変化させることができる。
また、本発明では、吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置を制御する吸気制御装置であって、スロットルバルブの下流側に回動軸を有し、前記回動軸から離れた位置に閉弁状態においても上流側からの気体を通過させる開口部が形成された吸気流バルブを、エンジンの燃焼状態に基づいて前記吸気管の軸線周りに回動制御する制御部を備えたことを特徴とする吸気制御装置が提供される。
このような吸気制御装置によれば、吸気流バルブを回動制御することにより、吸気管内の気体の通過位置を変化させることができ、その結果、例えばスワール流及びタンブル流の発生を切り替えることができる。したがって、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて吸気流の流れを変化させることができる。
また、本発明では、吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置を制御する吸気制御装置であって、スロットルバルブの下流側に位置する同一軸線周りに回動可能であり、閉弁時において前記軸線に対してほぼ反対方向に延設される2枚の弁体を有する吸気流バルブを制御し、エンジンの燃焼状態に基づいて前記2枚の弁体の各々を独立に開閉させる制御部を備えたことを特徴とする吸気制御装置が提供される。
このような吸気制御装置によれば、吸気流バルブの2枚の弁体を独立に制御することで、燃料の燃焼状態に応じて吸気流の流れを自由に変化させることができ、またその制御の応答性を高めることができる。
さらに、本発明では、吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置を制御する吸気制御装置であって、前記吸気管の各気筒につながる複数の吸気通路のそれぞれにおいて、前記燃焼室よりも上流側でさらに分岐された第1通路及び第2通路の少なくとも一方に回動軸を有し、前記回動軸から離れた位置に閉弁状態においても上流側からの気体を通過させる開口部が形成された吸気流バルブと、前記第1通路及び前記第2通路の分岐位置又は合流位置に設けられ、前記第1通路及び前記第2通路の一方を遮断して他方に気体を流すように、前記第1通路及び前記第2通路の開閉を切り替え可能な切り替えバルブとを、エンジンの燃焼状態に基づいてそれぞれ制御する制御部を備えたことを特徴とする吸気制御装置が提供される。
このような吸気制御装置によれば、切り替えバルブを制御することにより、吸気流バルブによる気流の変化を発生させたいときには第1通路側を開放し、その気流を発生させたくないときには第2通路側を開放させる。これにより、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて吸気流の流れを変化させることができる。
本発明の吸気装置及び吸気制御装置によれば、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて吸気流の流れを変化させることができる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
本実施の形態は、本発明の吸気装置を、4気筒エンジンを搭載した車両に適用したものである。図1は、第1の実施の形態に係るエンジン周辺の構成を表す概略構成図である。なお、以下の説明では便宜上、図示の状態を基準に上下と表現することがある。
[第1の実施の形態]
本実施の形態は、本発明の吸気装置を、4気筒エンジンを搭載した車両に適用したものである。図1は、第1の実施の形態に係るエンジン周辺の構成を表す概略構成図である。なお、以下の説明では便宜上、図示の状態を基準に上下と表現することがある。
この車両のエンジン1には、その吸排気系の上流側に吸気管2が接続され、下流側に排気管3が接続されている。吸気管2の下流側端部には各気筒毎に吸気通路を分けるインテークマニホルド4が設けられている。吸気管2に導入された気体は、インテークマニホルド4を通って各気筒内に吸入される。吸気管2の中間部にはサージタンク5が設けられ、そのやや上流側にはスロットルバルブ6が配置されている。スロットルバルブ6は、スロットル駆動モータ7により回転駆動される。
インテークマニホルド4において各気筒毎の吸気通路には、スロットルバルブ6を経由して流れてきた気体の流れを変化させるための吸気流バルブ8が設けられている。吸気流バルブ8は、吸気流バルブモータ9により回転駆動されて開閉し、スワール流やタンブル流を発生させる。なお、吸気流バルブ8の詳細な構成については後述する。
また、インテークマニホルド4において各気筒毎に設けられた吸気ポートには、インジェクタ10がそれぞれ配置されている。このインジェクタ10は、図示しない燃料タンクから汲み上げられて調圧された燃料が供給され、通電制御により開弁して吸気ポート内に燃料を噴射する。このとき噴射された燃料は、上流側から導入される吸入気体と混合されて混合気となり、吸気バルブ11を介して各気筒の燃焼室12に供給される。
各気筒の燃焼室12にはスパークプラグ13がそれぞれ配置されている。このスパークプラグ13は、イグニッションコイル一体型のイグナイタ14により生成された高電圧が印加されて点火用の火花を生成する。この点火により燃焼室12内の混合気が燃焼し、ピストン15を介してクランク軸16に回転駆動力が与えられる。
排気管3の上流側端部には、各気筒毎の排気通路を合流させて排気管3に接続するエキゾーストマニホルド17が設けられている。燃焼室12から排気バルブ18を介してエキゾーストマニホルド17に排出された排気ガスは、排気管3の下流側に設けられた図示しない触媒コンバータにより浄化される。
そして、エンジン1の各種制御は、マイクロコンピュータを中心に構成された電子制御装置(「吸気制御装置」に該当する:以下「ECU」という)により実行される。本実施の形態においては、このECUがエンジン制御装置を構成する。図2は、このECU及びその入出力を表すブロック図である。
ECU20は、各種演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit)21、各種の制御演算プログラムやデータを格納したROM(Read Only Memory)22、演算過程の数値やフラグが所定領域に格納されるRAM(Random Access Memory)23、演算処理の結果等が格納される不揮発性の記憶装置であるEEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)24、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D(Analog/Digital)コンバータ25、各種デジタル信号が入出力される入出力インタフェース26、計時用タイマ27及びこれら各機器がそれぞれ接続されるバスライン28等を備えている。
このECU20は、エンジン1の状態を検出する各種センサからの出力信号を取り込むとともに、エンジン1に設けられた各種アクチュエータに駆動信号を出力する。すなわち、ECU20には、吸入気体量を検出するエアフローメータ31、スロットルバルブ6の開度を検出するスロットル開度センサ32、エンジン冷却水の温度を検出するための水温センサ33、エンジン回転数を検出するためのエンジン回転数センサ34、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ35、車両駆動軸の回転から車速を検出する車速センサ36、イグニッションスイッチ37、スタータスイッチ38等のセンサ・スイッチ類が接続されている。また、ECU20には、スロットル駆動モータ7、吸気流バルブモータ9、各気筒のインジェクタ10、イグナイタ14、燃料タンクから燃料を汲み上げてインジェクタ10に供給する燃料ポンプ41、エンジン1をクランキングさせるスタータモータ42等の各種アクチュエータが接続されている。ECU20は、ROMに格納された制御プログラムにしたがって所定の制御処理を行う。
次に、本実施の形態の吸気流バルブの構成について説明する。図3は、吸気流バルブ及びその周辺の概略構成を表す説明図である。(A)は、図1に示した吸気流バルブ周辺の拡大図であり、(B)は、その吸気流バルブの構成を表す分解斜視図である。
図3(A)に示すように、吸気流バルブ8は、インテークマニホルド4において各気筒毎に分岐した吸気通路45のそれぞれに配設されている。吸気流バルブ8は、この吸気通路45を横切る同一軸線周りに回動可能な第1吸気流バルブ50及び第2吸気流バルブ60からなる。
同図(B)に示すように、第1吸気流バルブ50は、吸気通路45の形状に沿った長方形板状の本体51と、その本体51の上下方向の中心線に沿って設けられた左右一対の円筒状の中空軸52から構成されている。
本体51は、その4隅がR状の面取りがなされており、中央には、長方形状に開口した幅広の軸挿通部53が形成されている。本体51の上半部には、軸挿通部53から所定の間隔をあけて長方形状の開口部54が形成されている。この開口部54は、上方に開放されている。一対の中空軸52は、軸挿通部53を挟むように設けられ、その各先端部が本体51の左右に所定長さ突出して突出部55を形成している。この突出部55は、吸気通路45の壁側に設けられた軸受部に回動可能に軸支されている。また、一方の突出部55の先端部は、図示しない減速ギヤと連結する連結部となっている。
一方、第2吸気流バルブ60は、吸気通路45の形状に沿った長方形板状の本体61と、その本体61の上下方向の中心線に沿って設けられた段付円柱状の中実軸62から構成されている。
本体61は、その4隅がR状の面取りがなされており、その中央に中実軸62が設けられている。中実軸62の中央部63は、軸挿通部53の幅とほぼ等しい幅と、軸挿通部53の高さとほぼ等しい直径を有する。また、その中央部63の左右には、中空軸52の内径とほぼ同じ直径を有する小径部64がそれぞれ延出している。一方の小径部64の先端部は、図示しない減速ギヤと連結する連結部となっている。さらに、本体61の上半部には、上方に開放された長方形状の開口部65が形成されている。この開口部65の高さは開口部54の高さと等しく、幅は、開口部54の幅よりも小さく形成されている。つまり、開口部の面積については、開口部65の方が開口部54よりも小さく形成されている。
そして、これら第1吸気流バルブ50及び第2吸気流バルブ60が同軸状に組み付けられることにより、吸気流バルブ8が形成される。すなわち図示のように、第2吸気流バルブ60の左右の小径部64を第1吸気流バルブ50の左右の中空軸52にそれぞれ挿通するようにして両者を組み付ける。この組み付けに際しては、例えば図中点線にて示すように、第1吸気流バルブ50をその中央で左右に分割し、図中破線にて示すように、その各々の中空軸52を第2吸気流バルブ60の各小径部64に挿通した後、その分割された第1吸気流バルブ50を再び接合することにより実現できる。
この組み付けの際には、吸気通路45の上流側に対して開口部54が手前(上流側)になり、開口部65が後方(下流側)にくるようにする。これにより、第1吸気流バルブ50が全閉状態で、かつ第2吸気流バルブ60が全開状態となったときには、気体の通路が第1吸気流バルブ50の開口部54にて規定される大きさとなる。また、第1吸気流バルブ50及び第2吸気流バルブ60が共に全閉状態となったときには、開口部54と開口部65とがほぼ重なるように対向するため、気体の通路が第2吸気流バルブ60の開口部65にて規定される大きさとなる。
吸気流バルブモータ9は、ECU20によりそれぞれ駆動制御される図示しない第1モータ及び第2モータから構成される。第1モータは、その回転駆動力を上記減速ギヤ及び突出部55を介して第1吸気流バルブ50に伝達する。一方、第2モータは、その回転駆動力を上記減速ギヤ及び小径部64を介して第2吸気流バルブ60に伝達する。
すなわち、ECU20は、第1吸気流バルブ50及び第2吸気流バルブ60を独立して開閉制御する。具体的には、ECU20は、燃焼室12に導入する必要気体量が所定量よりも多い場合に、第2吸気流バルブ60を開く一方、第1吸気流バルブ50を閉じるように制御し、その必要気体量が所定量よりも少ない場合には、第1吸気流バルブ50及び第2吸気流バルブ60を共に閉じるように制御する。例えば、エンジンの冷間始動時等必要気体量が少ない場合に両吸気流バルブを共に閉じて開口面積を小さくし、エンジン始動後にリーンバーン制御を行うような場合に第2吸気流バルブ60のみを全開にするようにしてもよい。この場合、車両が定常走行に遷移すると、両吸気流バルブを共に全開にする。
次に、本実施の形態の吸気流制御について説明する。図4は、吸気流バルブによる吸気流制御の例を表すタイミングチャートである。横軸は時間の経過を表し、縦軸は上段から第1モータの駆動デューティ、第2モータの駆動デューティ、第1吸気流バルブ50の開度、第2吸気流バルブ60の開閉度、バルブ開閉度を表している。
ここで、「バルブ開閉度」とは、第1吸気流バルブ50と第2吸気流バルブ60とを合わせた吸気流バルブ8全体としての開度を表している。つまり、第1吸気流バルブ50及び第2吸気流バルブ60が共に全開状態であるときをバルブ開閉度が0%、共に全閉状態であるときをバルブ開閉度100%としている。
なお、上述のように、第1吸気流バルブ50と第2吸気流バルブ60は同軸状に組み付けられているため、完全に重なることができない。また、吸気管2と嵌合してロックされるのを防止するために、最大の回動角度を90°よりも小さくする必要がある。このため、ここでは、上流側にある第1吸気流バルブ50の回動範囲を回動角度5°(全開)〜85°(全閉)、その下流側の第2吸気流バルブ60の回動範囲を回動角度0°(全開)〜75°(全閉)としている。
図示のように、第1吸気流バルブ50を全閉状態から全開状態に移行させるときには、例えば、まず第1モータへの駆動デューティを100%にして吸気流バルブを回動角度85°から16.2°まで回転させる。それ以降、駆動デューティを例えば45%程度の低デューティにして徐々に回動角度5°(全開状態)に近づける。全開状態になったところで駆動デューティを0%にして第1吸気流バルブ50を停止させる。
また、第1吸気流バルブ50を全開状態から全閉状態に移行させるときには、例えば第1モータの駆動デューティを−100%(通電方向を逆転させる)にして第1吸気流バルブ50を回動角度5°から43.3°まで回転させる。それ以降、駆動デューティを例えば−45%程度の低デューティにして徐々に回動角度85°(全閉状態)に近づける。全閉状態になったところで駆動デューティを0%にして第1吸気流バルブ50を停止させる。
一方、第2吸気流バルブ60についても同様に、これを全閉状態から全開状態に移行させるときには、例えば、まず第2モータへの駆動デューティを100%にして吸気流バルブを回動角度75°から16.2°まで回転させる。それ以降、駆動デューティを例えば45%程度の低デューティにして徐々に回動角度0°(全開状態)に近づける。全開状態になったところで駆動デューティを0%にして第2吸気流バルブ60を停止させる。
また、第2吸気流バルブ60を全開状態から全閉状態に移行させるときには、例えば第2モータの駆動デューティを−100%(通電方向を逆転させる)にして第2吸気流バルブ60を回動角度0°から43.3°まで回転させる。それ以降、駆動デューティを例えば−45%程度の低デューティにして徐々に回動角度75°(全閉状態)に近づける。全閉状態になったところで駆動デューティを0%にして第2吸気流バルブ60を停止させる。
したがって、ECU20が、図示のように第1吸気流バルブ50と第2吸気流バルブ60の開閉タイミングをずらして制御することにより、吸気流バルブ8全体としての開度を様々な態様にきめ細かに変化させることができる。
図5は、吸気流バルブの総開度を設定するときに参照する制御マップを表す説明図である。同図の横軸は車速を表し、縦軸はエンジン冷却水の温度を表している。
エンジン1の燃焼室12への必要気体量は、車速が高くなるほど大きくなる。また、エンジン冷却水の温度が低い、つまりエンジンの温度が低いほど燃料の噴霧状態が悪くなるため、理論空燃比を実現するための必要気体量は少なくなる。
エンジン1の燃焼室12への必要気体量は、車速が高くなるほど大きくなる。また、エンジン冷却水の温度が低い、つまりエンジンの温度が低いほど燃料の噴霧状態が悪くなるため、理論空燃比を実現するための必要気体量は少なくなる。
そこで、本実施の形態では、吸気流バルブ8の総開度を、車速が低くてエンジン冷却水の温度が低いほど小さくし、車速が高くてエンジン冷却水の温度が高いほど大きくするようにしている。ECU20は、燃料の燃焼状態等に基づいて図示の制御マップを参照し、第1吸気流バルブ50及び第2吸気流バルブ60の開閉制御を実行する。
以上に説明したように、本実施の形態の吸気装置によれば、吸気管2内をスロットルバルブ6を経由して流れてきた気体は、さらに吸気流バルブ8を経由して燃焼室12に導入される。そして、この吸気流バルブ8が第1吸気流バルブ50及び第2吸気流バルブ60の2つのバルブからなり、閉弁状態にあるときの開口面積が互いに異なるため、各吸気流バルブを独立に開閉制御することにより、気体の通路面積を変化させることができる。したがって、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて各吸気流バルブを独立に開閉制御することができる。その結果、適正な気体量と気流を発生させた燃焼を実現することができ、燃費をより高めることができる。
また、第1吸気流バルブ50及び第2吸気流バルブ60の回動軸を同一軸線上に設けたため、上下流に個別に軸線を設けた場合よりも吸気流バルブ8全体としてコンパクトに形成することができる。その結果、吸気管2内の省スペース化を実現することができる。
なお、本実施の形態では、吸気流バルブ8の構成例として図3に示したものを挙げたが、2つの吸気流バルブを同軸状に組み付けて独立に回動させられる構成であれば、種々の態様を採用することができる。図6は、変形例に係る吸気流バルブの概略構成を表す説明図である。なお、上記実施の形態と同様の構成部分については同一の符号を付している。
この吸気流バルブ108は、同一軸線周りに回動可能な第1吸気流バルブ150及び第2吸気流バルブ160からなる。
第1吸気流バルブ150は、長方形板状の本体151と、その本体151の上下方向の中心線に沿って設けられた段付円柱状の中実軸152から構成されている。本体151の中央には、その左半部に中実軸152の本体が設けられ、その右半部は右方に開放されたスリット153となっている。中実軸152の左端部は所定長さ突出して突出部154を形成しており、中実軸152の右端からは小径部155がスリット153の内方で軸線方向に延出している。突出部154の先端部は、図示しない減速ギヤと連結する連結部となっている。
第1吸気流バルブ150は、長方形板状の本体151と、その本体151の上下方向の中心線に沿って設けられた段付円柱状の中実軸152から構成されている。本体151の中央には、その左半部に中実軸152の本体が設けられ、その右半部は右方に開放されたスリット153となっている。中実軸152の左端部は所定長さ突出して突出部154を形成しており、中実軸152の右端からは小径部155がスリット153の内方で軸線方向に延出している。突出部154の先端部は、図示しない減速ギヤと連結する連結部となっている。
一方、第2吸気流バルブ160は、長方形板状の本体161と、その本体161の上下方向の中心線に沿って設けられた円筒状の中空軸162から構成されている。
本体161の中央の右半部に中空軸162が設けられ、その左半部は左方に開放されたスリット163となっている。スリット163の幅は、中実軸152の本体の外径にほぼ等しくなっている。中空軸162の内径は小径部155の直径にほぼ等しく、外径はスリット153の幅にほぼ等しくなっている。中空軸162の右端部は所定長さ突出して突出部164を形成している。突出部164の先端部は、図示しない減速ギヤと連結する連結部となっている。
本体161の中央の右半部に中空軸162が設けられ、その左半部は左方に開放されたスリット163となっている。スリット163の幅は、中実軸152の本体の外径にほぼ等しくなっている。中空軸162の内径は小径部155の直径にほぼ等しく、外径はスリット153の幅にほぼ等しくなっている。中空軸162の右端部は所定長さ突出して突出部164を形成している。突出部164の先端部は、図示しない減速ギヤと連結する連結部となっている。
そして、これら第1吸気流バルブ150及び第2吸気流バルブ160が左右から同軸状に組み付けられることにより、吸気流バルブ108が形成される。すなわち図示のように、第1吸気流バルブ150の小径部155を第2吸気流バルブ160の中空軸162に挿通するようにして両者を組み付ける。
この場合、吸気流バルブモータ9の第1モータは、その回転駆動力を上記減速ギヤ及び突出部154を介して第1吸気流バルブ150に伝達する。一方、第2モータは、その回転駆動力を上記減速ギヤ及び突出部164を介して第2吸気流バルブ160に伝達する。
このように構成すれば、第1吸気流バルブ150及び第2吸気流バルブ160のいずれか一方を分割する必要もなく、両吸気流バルブを左右から組み付けることで、吸気流バルブ108を容易に形成できる。
また、本実施の形態及び変形例では、第1吸気流バルブの開口部と第2吸気流バルブの開口部とを軸線に対して同じ側(上側)に設けた例を示したが、軸線に対して互いに反対側に設けるようにしてもよい。その場合には、両吸気流バルブの開口部の大きさを同じにしてもよいし、異ならせてもよい。このように構成すれば、タンブル流又はスワール流のパターン(旋回方向)を変更することも可能になる。
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、吸気流バルブ及びその駆動機構の構成が異なる以外は、上記第1の実施の形態と同様である。このため、第1の実施の形態と同様の部分については必要に応じて同一の符号を付す等して、その説明を省略する。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、吸気流バルブ及びその駆動機構の構成が異なる以外は、上記第1の実施の形態と同様である。このため、第1の実施の形態と同様の部分については必要に応じて同一の符号を付す等して、その説明を省略する。
図7は、第2の実施の形態に係る吸気流バルブ及びその周辺の構成を表す説明図である。(A)は、吸気流バルブが配設されている吸気管の部分の構成を表している。(B)は、吸気流バルブの弁体の構成を表している。さらに、(C)は、(A)のA部拡大図を表している。
本実施の形態の吸気装置においては、吸気流バルブ208は、吸気管2(詳しくはインテークマニホルド4)内で吸気通路45の軸線方向に揺動して開閉動作するとともに、その軸線周りに回動して開口部の位置を周方向に変化させられるように構成されている。
すなわち、同図(A)に示すように、吸気管2の吸気流バルブ208の設置位置近傍には、吸気通路45の軸線及びこれを横切る軸線の回りに吸気流バルブ208を回動させることができる回動機構210が設けられている。
同図(B)に示すように、吸気流バルブ208は、吸気通路45の形状に沿った円板状の本体211と、その本体211の上下方向の中心線に沿って左右に延出する一対の回動軸212から構成されている。本体211の上端部には、所定幅で所定高さの上方に開放された長方形状の開口部213が形成されている。したがって、吸気流バルブ208の閉弁時には、この開口部213と吸気通路45の壁面との間に気体の通路が形成される。一方の回動軸212の先端部には、回動機構210に連結されるギヤ部214が設けられている。
一方、同図(C)に示すように、回動機構210は、吸気管2の外周面に沿って同心状に挿通された第1リングギヤ221及び第2リングギヤ222からなる。すなわち、第1リングギヤ221は、円環状をなし、吸気管2の外周面に沿って回動可能に支持されている。第1リングギヤ221の下流側の側面には、吸気流バルブ208のギヤ部214に噛合するギヤ部223が形成されている。このため、第1リングギヤ221が回動すると、吸気流バルブ208が回動軸212の周りに回動することになる。
一方、第2リングギヤ222は、第1リングギヤ221の外周面に沿って挿通されて回動可能に支持されており、第1リングギヤ221とは独立して動作可能となっている。第2リングギヤ222は、ギヤ部214を周方向の所定位置で回動可能に支持している(ギヤ部214の中心を通ってこれを回動可能に支持する小軸225を固定している)。このため、第2リングギヤ222が回動すると、吸気流バルブ208が吸気通路45の軸線周りに回動することになる。
ECU20は、吸気流バルブモータ9を構成する第1モータを制御して、その回転駆動力を減速ギヤ及び第1リングギヤ221を介して吸気流バルブ208に伝達し、これを回動軸212の周りに回動させる。また、ECU20は、第2モータを制御して、その回転駆動力を減速ギヤ及び第2リングギヤ222を介して吸気流バルブ208に伝達し、これを吸気通路45の軸線周りに回動させる。
以上に説明したように、本実施の形態の吸気装置によれば、吸気管2内をスロットルバルブ6を経由して流れてきた気体は、さらに吸気流バルブ208を経由して燃焼室12に導入される。そして、この吸気流バルブ208が吸気通路45の軸線周りに回動制御されるため、吸気流バルブ208の開口部213の位置、つまり吸気管2内の気体の通過位置を吸気流バルブ208の周方向に変化させることができる。その結果、例えばスワール流及びタンブル流の発生を切り替えることができる。したがって、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて吸気流の流れを変化させることができる。
なお、本実施の形態では、吸気流バルブを1つ設けた例を示したが、複数の吸気流バルブを設け、所定の回動機構(第2の吸気流バルブモータを含む)によってその少なくとも1つを吸気管の軸線周りに回動させるようにしてもよい。
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、吸気流バルブ及びその駆動機構の構成が異なる以外は、上記第1の実施の形態と同様である。このため、第1の実施の形態と同様の部分については必要に応じて同一の符号を付す等して、その説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、吸気流バルブ及びその駆動機構の構成が異なる以外は、上記第1の実施の形態と同様である。このため、第1の実施の形態と同様の部分については必要に応じて同一の符号を付す等して、その説明を省略する。
図8は、第3の実施の形態に係る吸気流バルブ及びその周辺の構成を表す説明図である。(A)は、主に上流側の吸気流バルブの動作を表す説明図であり、その上段が吸気流バルブの側面図を表し、下段が吸気流バルブの平面図を表している。(B)は、主に下流側の吸気流バルブの動作を表す説明図であり、その上段が吸気流バルブの側面図を表し、下段が吸気流バルブの平面図を表している。
本実施の形態の吸気装置において、吸気流バルブ308は、吸気通路45の所定位置に配置された第1吸気流バルブ310と、その下流側に隣接して配置された第2吸気流バルブ320とから構成されている。第1吸気流バルブ310は、吸気通路45を左右に横切る同一軸線周りに回動可能な第1弁体311と第2弁体312とからなる。一方、第2吸気流バルブ320は、吸気通路45を上下に横切る同一軸線周りに回動可能な第1弁体321と第2弁体322とからなる。つまり、第1吸気流バルブ310と第2吸気流バルブ320とは、互いに直角な軸線周りに回動して開閉するものである。
図9は、吸気流バルブの概略構成を表す説明図である。(A)は、第1吸気流バルブの構成を表す斜視図であり、(B)は、その分解斜視図である。
第1吸気流バルブ310は、吸気通路45の上半部を開閉する第1弁体311と、吸気通路45の下半部を開閉する第2弁体312とを組み付けて構成される。第1弁体311は、吸気通路45の上半部の形状に沿った長方形板状の本体313と、その左右下端部に設けられた一対の円筒状の中空軸52から構成されている。本体313の上半部には、上方に開放された長方形状の開口部54が形成されている。各中空軸52の先端部に形成された突出部55は、吸気通路45の壁側に設けられた軸受部に回動可能に軸支され、一方の突出部55の先端部は、図示しない減速ギヤと連結する連結部となっている。
第1吸気流バルブ310は、吸気通路45の上半部を開閉する第1弁体311と、吸気通路45の下半部を開閉する第2弁体312とを組み付けて構成される。第1弁体311は、吸気通路45の上半部の形状に沿った長方形板状の本体313と、その左右下端部に設けられた一対の円筒状の中空軸52から構成されている。本体313の上半部には、上方に開放された長方形状の開口部54が形成されている。各中空軸52の先端部に形成された突出部55は、吸気通路45の壁側に設けられた軸受部に回動可能に軸支され、一方の突出部55の先端部は、図示しない減速ギヤと連結する連結部となっている。
一方、第2弁体312は、吸気通路45の下半部の形状に沿った長方形板状の本体314と、その本体314の上端部に設けられた段付円柱状の中実軸62から構成されている。中実軸62の左右には小径部64がそれぞれ延出している。一方の小径部64の先端部は、図示しない減速ギヤと連結する連結部となっている。
そして、これら第1弁体311及び第2弁体312が同軸状に組み付けられることにより、第1吸気流バルブ310が形成される。すなわち図示のように、第2弁体312の左右の小径部64を第1弁体311の左右の中空軸52にそれぞれ挿通するようにして両者を組み付ける。この組み付けに際しては、例えば図中点線にて示すように、第1弁体311をその中央で左右に分割し、図中破線にて示すように、その各々の中空軸52を第2弁体312の各小径部64に挿通した後、その分割された第1弁体311を再び接合することにより実現できる。
なお、第2吸気流バルブ320は、上述のように吸気通路45に取り付けられるときの軸線の方向が異なるが、その構成については図9に示した第1吸気流バルブ310の構成と同様である。すなわち、第1弁体321が第1弁体311と同様の構成を有し、第2弁体322が第2弁体312と同様の構成を有する。このため、第2吸気流バルブ320の構成についてはその説明を省略する。
吸気流バルブモータ9は、ECU20によりそれぞれ駆動制御される図示しない第1モータ、第2モータ、第3モータ及び第4モータから構成される。ここで、第1モータ及び第2モータは、第1吸気流バルブ310を駆動するものであり、第3モータ及び第4モータは、第2吸気流バルブ320を駆動するものである。
第1モータは、その回転駆動力を減速ギヤ及び突出部55を介して第1吸気流バルブ310の第1弁体311に伝達する。一方、第2モータは、その回転駆動力を減速ギヤ及び小径部64を介して第1吸気流バルブ310の第2弁体312に伝達する。
一方、第3モータは、その回転駆動力を減速ギヤ及び突出部55を介して第2吸気流バルブ320の第1弁体321に伝達する。一方、第4モータは、その回転駆動力を減速ギヤ及び小径部64を介して第2吸気流バルブ320の第2弁体322に伝達する。
すなわち、図8に示すように、ECU20は、第1吸気流バルブ310の第1弁体311及び第2弁体312を独立して上流側に開閉制御し、第2吸気流バルブ320の第1弁体321及び第2弁体322を独立して下流側に開閉制御する。このように、第1吸気流バルブ310の各弁体の回動方向と第2吸気流バルブ320の各弁体の回動方向とが異なるため、各弁体がその開閉時に相互に干渉することがない。このため、ECU20は、各弁体の開閉状態の様々な組み合わせを実現することができる。また、各弁体がその開閉時に相互に干渉することがないため、図示のように第1吸気流バルブ310と第2吸気流バルブ320とを隣接して配置することができ、吸気流バルブモータ9を全体としてコンパクトに構成することができる。
この場合、例えば第2吸気流バルブ320を全開状態とし、第1吸気流バルブ310の第1弁体311及び第2弁体312を共に閉じることで、上流側からの気体を第1弁体311の開口部54のみを経由して下流側に流すことができる。それにより、例えばタンブル流を発生させることができる。気体の流量をさらに増やしたい場合には、第1弁体311及び第2弁体312の少なくとも一方を開くように制御すればよい。
また、例えば第1吸気流バルブ310を全開状態とし、第2吸気流バルブ320の第1弁体321及び第2弁体322を共に閉じることで、上流側からの気体を第1弁体321の開口部54のみを経由して下流側に流すことができる。それにより、例えばスワール流を発生させることができる。気体の流量をさらに増やしたい場合には、第1弁体321及び第2弁体322の少なくとも一方を開くように制御すればよい。
なお、車両が定常走行に遷移すると、両吸気流バルブを共に全開にすればよい。
以上に説明したように、本実施の形態の吸気装置によれば、吸気管2内をスロットルバルブ6を経由して流れてきた気体は、上下流方向に隣接した第1吸気流バルブ310及び第2吸気流バルブ320を経由して燃焼室12に導入される。各吸気流バルブに設けられた開口部54は、互いにほぼ90度ずれた位置に配置されるため、これらの開閉により例えばスワール流及びタンブル流の発生を切り替えることができる。したがって、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて吸気流の流れを変化させることができる。
以上に説明したように、本実施の形態の吸気装置によれば、吸気管2内をスロットルバルブ6を経由して流れてきた気体は、上下流方向に隣接した第1吸気流バルブ310及び第2吸気流バルブ320を経由して燃焼室12に導入される。各吸気流バルブに設けられた開口部54は、互いにほぼ90度ずれた位置に配置されるため、これらの開閉により例えばスワール流及びタンブル流の発生を切り替えることができる。したがって、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて吸気流の流れを変化させることができる。
なお、本実施の形態では、第1吸気流バルブ310の構成例として図9に示したものを挙げたが、2つの弁体を同軸状に組み付けて独立に回動させられる構成であれば、種々の態様を採用することができる。第2吸気流バルブ320についても同様である。
図10は、変形例に係る吸気流バルブの概略構成を表す説明図である。なお、上記実施の形態と同様の構成部分については同一の符号を付している。
この吸気流バルブ330は、同一軸線周りに回動可能な第1弁体331及び第2弁体332からなる。第1弁体331は、吸気通路45の上半部の形状に沿った長方形板状の本体333と、その下端左半部に設けられた段付円柱状の中実軸334から構成されている。本体333には、上方に開放された開口部54が形成されている。中実軸334の左端部に形成された突出部335は、吸気通路45の壁側に設けられた軸受部に回動可能に軸支されるとともに、図示しない減速ギヤと連結する連結部となっている。また、中実軸334の右端部には小径部336が延出している。
この吸気流バルブ330は、同一軸線周りに回動可能な第1弁体331及び第2弁体332からなる。第1弁体331は、吸気通路45の上半部の形状に沿った長方形板状の本体333と、その下端左半部に設けられた段付円柱状の中実軸334から構成されている。本体333には、上方に開放された開口部54が形成されている。中実軸334の左端部に形成された突出部335は、吸気通路45の壁側に設けられた軸受部に回動可能に軸支されるとともに、図示しない減速ギヤと連結する連結部となっている。また、中実軸334の右端部には小径部336が延出している。
一方、第2弁体332は、吸気通路45の下半部の形状に沿った本体337と、その本体337の上端右半部に設けられた円筒状の中空軸338から構成されている。中空軸338の右端部に形成された突出部55は、吸気通路45の壁側に設けられた軸受部に回動可能に軸支されるとともに、図示しない減速ギヤと連結する連結部となっている。
そして、これら第1弁体331及び第2弁体332が左右から同軸状に組み付けられることにより、吸気流バルブ330が形成される。すなわち図示のように、第1弁体331の小径部336を第2弁体332の中空軸338に挿通するようにして両者を組み付ける。
このように構成すれば、第1弁体331及び第2弁体332のいずれか一方を分割する必要もなく、両弁体を左右から組み付けることで、吸気流バルブ330を容易に形成できる。
[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、吸気管の吸気通路の構成が大きく異なる点を除き、上記第1の実施の形態と共通する部分が多い。このため、第1の実施の形態と同様の部分については必要に応じて同一の符号を付す等して、その説明を省略する。図11は、第4の実施の形態に係るエンジン周辺の構成を表す概略構成図である。
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、吸気管の吸気通路の構成が大きく異なる点を除き、上記第1の実施の形態と共通する部分が多い。このため、第1の実施の形態と同様の部分については必要に応じて同一の符号を付す等して、その説明を省略する。図11は、第4の実施の形態に係るエンジン周辺の構成を表す概略構成図である。
本実施の形態においては、吸気管401の各気筒につながる複数の吸気通路402のそれぞれにおいて、燃焼室12よりも上流側でさらに分岐された第1通路403及び第2通路404が設けられている。
第1通路403には、吸気流バルブ405が設けられている。この吸気流バルブ405は、第1通路403を横切るように配置される回動軸を有し、その回動軸から離れた位置に閉弁状態においても上流側からの気体を通過させる開口部が形成されている。具体的には、吸気流バルブ405は、図12に示した吸気流バルブ103や、第2の実施の形態で示した吸気流バルブ208等と同様の構成を有していてもよいし、第1の実施の形態の吸気流バルブ8や第3の実施の形態の吸気流バルブ308のように2つ又はそれ以上の吸気流バルブからなるものでもよい。この吸気流バルブ405は、吸気流バルブモータ406により回転駆動されて開閉し、スワール流やタンブル流を発生させる。
第1通路403と第2通路404との合流位置には、切り替えバルブ407が設けられている。この切り替えバルブ407は、切り替えバルブモータ408により揺動され、第1通路403及び第2通路404の一方を遮断して他方に気体を流すように、両通路の開閉を切り替えることができる。
すなわち、ECU20は、切り替えバルブモータ408を制御することにより、吸気流バルブ405による気流の変化を発生させたいときには、第2通路404側を閉じて第1通路403側を開放する。また、その気流の変化を発生させたくないときには、第1通路403側を閉じて第2通路404側を開放させる。これにより、エンジンの冷間始動時に限らず、燃料の燃焼状態に応じて吸気流の流れを変化させることができる。
なお、本実施の形態では、切り替えバルブ407を第1通路403と第2通路404との合流位置に設けた例を示したが、第1通路403と第2通路404との分岐位置に設けるようにしてもよい。
1 エンジン
2,401 吸気管
3 排気管
6 スロットルバルブ
8,108,208,308,330,405 吸気流バルブ
9,406 吸気流バルブモータ
10 インジェクタ
12 燃焼室
20 ECU
45,402 吸気通路
50,150,310 第1吸気流バルブ
54,65,213 開口部
60,160,320 第2吸気流バルブ
65 開口部
210 回動機構
212 回動軸
221,222 リングギヤ
311,321 第1弁体
312,322 第2弁体
403 第1通路
404 第2通路
407 切り替えバルブ
408 切り替えバルブモータ
2,401 吸気管
3 排気管
6 スロットルバルブ
8,108,208,308,330,405 吸気流バルブ
9,406 吸気流バルブモータ
10 インジェクタ
12 燃焼室
20 ECU
45,402 吸気通路
50,150,310 第1吸気流バルブ
54,65,213 開口部
60,160,320 第2吸気流バルブ
65 開口部
210 回動機構
212 回動軸
221,222 リングギヤ
311,321 第1弁体
312,322 第2弁体
403 第1通路
404 第2通路
407 切り替えバルブ
408 切り替えバルブモータ
Claims (10)
- 吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置であって、
スロットルバルブの下流側で同一軸線上に回動軸を有し、閉弁状態にあるときの開口面積が互いに異なる複数の吸気流バルブと、
前記複数の吸気流バルブの各々を独立に開閉動作させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする吸気装置。 - 前期複数の吸気流バルブの少なくとも1つを、前記吸気管の軸線周りに回動させることが可能な回動機構と、
前記回動機構を駆動する第2アクチュエータと、
をさらに備え、
前記制御部は前記第2アクチュエータをも制御することを特徴とする請求項1記載の吸気装置。 - 吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置であって、
スロットルバルブの下流側で同一軸線上に回動軸を有する複数の吸気流バルブと、
前記複数の吸気流バルブの各々を独立に開閉動作させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御部と、を備え、
前記吸気流バルブは、
前記軸線から離れた位置に第1開口部を有する第1吸気流バルブと、
前記軸線に対して前記第1開口部と反対側に第2開口部を有する第2吸気流バルブと、
を備えたことを特徴とする吸気装置。 - 吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置であって、
スロットルバルブの下流側に回動軸を有し、前記回動軸から離れた位置に閉弁状態においても上流側からの気体を通過させる開口部が形成された吸気流バルブと、
前記吸気流バルブを前記吸気管の軸線周りに回動させることが可能な回動機構と、
前記回動機構を駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする吸気装置。 - 吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置であって、
スロットルバルブの下流側に位置する同一軸線周りに回動可能であり、閉弁時において前記軸線に対してほぼ反対方向に延設される2枚の弁体を有する吸気流バルブと、
前記2枚の弁体の各々を独立に開閉動作させて、その各々の弁体が前記吸気管との間に形成する開口面積を変化させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする吸気装置。 - 吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置であって、
前記吸気管の各気筒につながる複数の吸気通路のそれぞれにおいて、前記燃焼室よりも上流側でさらに分岐された第1通路及び第2通路と、
前記第1通路に回動軸を有し、前記回動軸から離れた位置に閉弁状態においても上流側からの気体を通過させる開口部が形成された吸気流バルブと、
前記吸気流バルブを開閉動作させる第1アクチュエータと、
前記第1通路及び前記第2通路の分岐位置又は合流位置に設けられ、前記第1通路又は前記第2通路の一方を遮断して他方に気体を流すように、前記第1通路と前記第2通路の開閉を切り替え可能な切り替えバルブと、
前記切り替えバルブを切り替え動作させる第2アクチュエータと、
前記第1アクチュエータ及び前記第2アクチュエータを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする吸気装置。 - 吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置を制御する吸気制御装置であって、
スロットルバルブの下流側で同一軸線上の回動軸を軸に回動する閉弁状態にあるときの開口面積が互いに異なる複数の吸気流バルブを、エンジンの燃焼状態に基づいて独立に回動制御する制御部を備えたことを特徴とする吸気制御装置。 - 吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置を制御する吸気制御装置であって、
スロットルバルブの下流側に回動軸を有し、前記回動軸から離れた位置に閉弁状態においても上流側からの気体を通過させる開口部が形成された吸気流バルブを、エンジンの燃焼状態に基づいて前記吸気管の軸線周りに回動制御する制御部を備えたことを特徴とする吸気制御装置。 - 吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置を制御する吸気制御装置であって、
スロットルバルブの下流側に位置する同一軸線周りに回動可能であり、閉弁時において前記軸線に対してほぼ反対方向に延設される2枚の弁体を有する吸気流バルブを制御し、エンジンの燃焼状態に基づいて前記2枚の弁体の各々を独立に開閉させる制御部を備えたことを特徴とする吸気制御装置。 - 吸気管内の気体の流れを変化させて燃焼室に向けて導出可能な吸気装置を制御する吸気制御装置であって、
前記吸気管の各気筒につながる複数の吸気通路のそれぞれにおいて、前記燃焼室よりも上流側でさらに分岐された第1通路及び第2通路の少なくとも一方に回動軸を有し、前記回動軸から離れた位置に閉弁状態においても上流側からの気体を通過させる開口部が形成された吸気流バルブと、前記第1通路及び前記第2通路の分岐位置又は合流位置に設けられ、前記第1通路及び前記第2通路の一方を遮断して他方に気体を流すように、前記第1通路及び前記第2通路の開閉を切り替え可能な切り替えバルブとを、エンジンの燃焼状態に基づいてそれぞれ制御する制御部を備えたことを特徴とする吸気制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006080706A JP2007255301A (ja) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | 吸気装置及び吸気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006080706A JP2007255301A (ja) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | 吸気装置及び吸気制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007255301A true JP2007255301A (ja) | 2007-10-04 |
Family
ID=38629788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006080706A Withdrawn JP2007255301A (ja) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | 吸気装置及び吸気制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007255301A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010275921A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Isuzu Motors Ltd | エンジンの吸入空気量調整装置 |
JP2012207611A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関 |
-
2006
- 2006-03-23 JP JP2006080706A patent/JP2007255301A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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