JP2697448B2 - 内燃機関の吸気制御装置及び吸気制御方法 - Google Patents
内燃機関の吸気制御装置及び吸気制御方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
- F02B31/04—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors
- F02B31/06—Movable means, e.g. butterfly valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
- F02B31/08—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
-
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- F02B2031/006—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air intake valves
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低速低負荷時に燃焼室
内にスワールを形成するための副吸気通路と、低速高負
荷時の吸気の逆流を防止するリードバルブとを有する内
燃機関の吸気制御装置及び吸気制御方法に関する。
内にスワールを形成するための副吸気通路と、低速高負
荷時の吸気の逆流を防止するリードバルブとを有する内
燃機関の吸気制御装置及び吸気制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】主吸気通路に設けられたリードバルブ
と、このリードバルブをバイパスし、制御弁が設けられ
たスワール生成用の副吸気通路とを有する内燃機関の吸
気装置が、特開昭５８−２１０３２２号公報に記載され
ている。
と、このリードバルブをバイパスし、制御弁が設けられ
たスワール生成用の副吸気通路とを有する内燃機関の吸
気装置が、特開昭５８−２１０３２２号公報に記載され
ている。
【０００３】この吸気装置は、内燃機関の低速低負荷時
において、制御弁により副吸気通路を開放し、全ての吸
気を副吸気通路から供給することで燃焼室内にスワール
を形成させ、スワールの持つ燃焼改善効果によりこの時
における良好な燃焼を可能にし、また副吸気通路だけで
は吸気が不足する低速高負荷時において、制御弁により
副吸気通路を閉鎖し、全ての吸気をリードバルブを介し
て主吸気通路から供給することで、この時における十分
な量の吸気が得られると共に、吸気の逆流は、リードバ
ルブ及び制御弁によって完全に防止され、充填効率を上
昇させて高トルクが得られるようにしたものである。
において、制御弁により副吸気通路を開放し、全ての吸
気を副吸気通路から供給することで燃焼室内にスワール
を形成させ、スワールの持つ燃焼改善効果によりこの時
における良好な燃焼を可能にし、また副吸気通路だけで
は吸気が不足する低速高負荷時において、制御弁により
副吸気通路を閉鎖し、全ての吸気をリードバルブを介し
て主吸気通路から供給することで、この時における十分
な量の吸気が得られると共に、吸気の逆流は、リードバ
ルブ及び制御弁によって完全に防止され、充填効率を上
昇させて高トルクが得られるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】内燃機関の高速時は、
低速高負荷時より多量の吸気が必要であるが、前述の従
来技術において、この時も吸気は主吸気通路のリードバ
ルブを介して供給されることになり、このリードバルブ
は主吸気通路に設けられた比較的大型のものであるが、
この多量の吸気を通すために大きく開口するにはかなり
の圧損を伴い、この圧損により十分な量の吸気が燃焼室
へ供給されず吸気不足となって必要なトルクを得ること
ができない。
低速高負荷時より多量の吸気が必要であるが、前述の従
来技術において、この時も吸気は主吸気通路のリードバ
ルブを介して供給されることになり、このリードバルブ
は主吸気通路に設けられた比較的大型のものであるが、
この多量の吸気を通すために大きく開口するにはかなり
の圧損を伴い、この圧損により十分な量の吸気が燃焼室
へ供給されず吸気不足となって必要なトルクを得ること
ができない。
【０００５】従って、本発明の第１の目的は、内燃機関
の低速時における前述の効果はそのままに、高速時の吸
気不足を改良する内燃機関の吸気制御装置を提供するこ
とである。
の低速時における前述の効果はそのままに、高速時の吸
気不足を改良する内燃機関の吸気制御装置を提供するこ
とである。
【０００６】また、本発明の第２の目的は、第１の目的
に加え、さらに低速低負荷時の燃焼を安定化させること
が可能な内燃機関の吸気制御装置を提供することであ
る。
に加え、さらに低速低負荷時の燃焼を安定化させること
が可能な内燃機関の吸気制御装置を提供することであ
る。
【０００７】また、本発明の第３の目的は、特に遅閉じ
吸気弁を採用した内燃機関において、前述の吸気制御装
置の低速中負荷時の燃費を改善する吸気制御方法を提供
することである。
吸気弁を採用した内燃機関において、前述の吸気制御装
置の低速中負荷時の燃費を改善する吸気制御方法を提供
することである。
【０００８】また、本発明の第４の目的は、第３の目的
に加え、低速中負荷の低負荷側領域までスワールによる
燃焼改善効果を広げることができる吸気制御方法を提供
することである。
に加え、低速中負荷の低負荷側領域までスワールによる
燃焼改善効果を広げることができる吸気制御方法を提供
することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述の第１の目的を達成
するために、本発明による第１の内燃機関の吸気制御装
置は、内燃機関の燃焼室と吸気上流とを連通し、機関高
速時の必要吸気量を通過させることのできる主吸気通路
と、途中に吸気上流から下流方向への吸気流れのみを許
容し、少なくとも機関低速高負荷時までの必要吸気量を
通過させることのできるリードバルブを有して前記燃焼
室へ通じるリードバルブ通路と、スワールを発生させる
べく前記燃焼室へ通じる副吸気通路と、機関低速低負荷
時は前記副吸気通路を通過する吸気流れのみを許容し、
機関低速高負荷時は前記リードバルブ通路を通過する吸
気流れのみを許容し、機関高速時は前記主吸気通路から
の吸気流れを許容するように前記各通路の連通状態を切
り換える切り換え手段、とを具備することを特徴とす
る。
するために、本発明による第１の内燃機関の吸気制御装
置は、内燃機関の燃焼室と吸気上流とを連通し、機関高
速時の必要吸気量を通過させることのできる主吸気通路
と、途中に吸気上流から下流方向への吸気流れのみを許
容し、少なくとも機関低速高負荷時までの必要吸気量を
通過させることのできるリードバルブを有して前記燃焼
室へ通じるリードバルブ通路と、スワールを発生させる
べく前記燃焼室へ通じる副吸気通路と、機関低速低負荷
時は前記副吸気通路を通過する吸気流れのみを許容し、
機関低速高負荷時は前記リードバルブ通路を通過する吸
気流れのみを許容し、機関高速時は前記主吸気通路から
の吸気流れを許容するように前記各通路の連通状態を切
り換える切り換え手段、とを具備することを特徴とす
る。
【００１０】また、前述の第１の目的を達成するため
に、本発明による第２の内燃機関の吸気制御装置は、前
記第１の内燃機関の吸気制御装置において、前記リード
バルブ通路は、前記主吸気通路に分岐部とその下流側の
合流部とが設けられ、前記リードバルブは、機関低速低
負荷時における吸気上流から前記リードバルブ通路に流
入する吸気を遮断することができる程度の剛性を有し、
前記副吸気通路は、前記主吸気通路に分岐部とその下流
側の合流部とが設けられ、この分岐部が前記リードバル
ブ通路の分岐部より下流側に位置し、前記切り換え手段
は、機関低速低負荷時に前記副吸気通路の分岐部と合流
部との間において前記主吸気通路を閉鎖する第１閉鎖手
段と、機関低速高負荷時に前記リードバルブ通路の分岐
部と合流部との間で、かつ前記副吸気通路の分岐部の上
流側において前記主吸気通路を閉鎖する第２閉鎖手段
と、機関高速時には前記主吸気通路を開放する開放手段
とを有することを特徴とする。
に、本発明による第２の内燃機関の吸気制御装置は、前
記第１の内燃機関の吸気制御装置において、前記リード
バルブ通路は、前記主吸気通路に分岐部とその下流側の
合流部とが設けられ、前記リードバルブは、機関低速低
負荷時における吸気上流から前記リードバルブ通路に流
入する吸気を遮断することができる程度の剛性を有し、
前記副吸気通路は、前記主吸気通路に分岐部とその下流
側の合流部とが設けられ、この分岐部が前記リードバル
ブ通路の分岐部より下流側に位置し、前記切り換え手段
は、機関低速低負荷時に前記副吸気通路の分岐部と合流
部との間において前記主吸気通路を閉鎖する第１閉鎖手
段と、機関低速高負荷時に前記リードバルブ通路の分岐
部と合流部との間で、かつ前記副吸気通路の分岐部の上
流側において前記主吸気通路を閉鎖する第２閉鎖手段
と、機関高速時には前記主吸気通路を開放する開放手段
とを有することを特徴とする。
【００１１】また、前述の第１の目的を達成するため
に、本発明による第３の内燃機関の吸気制御装置は、前
記第１の内燃機関の吸気制御装置において、前記リード
バルブ通路は、前記主吸気通路に分岐部とその下流側の
合流部とが設けられ、前記副吸気通路は、前記主吸気通
路に分岐部とその下流側の合流部とが設けられ、この分
岐部が前記リードバルブ通路の分岐部より下流側に位置
し、この合流部が前記リードバルブ通路の合流部より下
流側に位置し、前記切り換え手段は、機関低速低負荷時
に前記副吸気通路の分岐部と合流部との間で、かつ前記
リードバルブ通路の合流部の下流側において前記主吸気
通路を閉鎖する第３閉鎖手段と、機関低速高負荷時に前
記リードバルブ通路の分岐部と合流部との間で、かつ前
記副吸気通路の分岐部の上流側において前記主吸気通路
を閉鎖する第２閉鎖手段と、機関高速時には前記主吸気
通路を開放する開放手段とを有することを特徴とする。
に、本発明による第３の内燃機関の吸気制御装置は、前
記第１の内燃機関の吸気制御装置において、前記リード
バルブ通路は、前記主吸気通路に分岐部とその下流側の
合流部とが設けられ、前記副吸気通路は、前記主吸気通
路に分岐部とその下流側の合流部とが設けられ、この分
岐部が前記リードバルブ通路の分岐部より下流側に位置
し、この合流部が前記リードバルブ通路の合流部より下
流側に位置し、前記切り換え手段は、機関低速低負荷時
に前記副吸気通路の分岐部と合流部との間で、かつ前記
リードバルブ通路の合流部の下流側において前記主吸気
通路を閉鎖する第３閉鎖手段と、機関低速高負荷時に前
記リードバルブ通路の分岐部と合流部との間で、かつ前
記副吸気通路の分岐部の上流側において前記主吸気通路
を閉鎖する第２閉鎖手段と、機関高速時には前記主吸気
通路を開放する開放手段とを有することを特徴とする。
【００１２】また、前述の第２の目的を達成するため
に、本発明による第４の内燃機関の吸気制御装置は、前
記第３の内燃機関の吸気制御装置において、前記切り換
え手段が、さらに機関低速低負荷時に前記リードバルブ
通路の分岐部と合流部との間で、かつ前記副吸気通路の
分岐部の上流側において前記主吸気通路を閉鎖する第４
閉鎖手段を有することを特徴とする。
に、本発明による第４の内燃機関の吸気制御装置は、前
記第３の内燃機関の吸気制御装置において、前記切り換
え手段が、さらに機関低速低負荷時に前記リードバルブ
通路の分岐部と合流部との間で、かつ前記副吸気通路の
分岐部の上流側において前記主吸気通路を閉鎖する第４
閉鎖手段を有することを特徴とする。
【００１３】また、前述の第２の目的を達成するため
に、本発明による第５の内燃機関の吸気制御装置は、前
記第３の内燃機関の吸気制御装置において、前記リード
バルブ通路と前記副吸気通路とを連通させ、前記切り換
え手段が、前記第３閉鎖手段の代わりに、機関低速低負
荷時に前記リードバルブ通路の合流部及び前記副吸気通
路の分岐部を前記主吸気通路に対して閉鎖する第５閉鎖
手段と、それと同時に、前記リードバルブ通路の分岐部
と前記副吸気通路の合流部との間において主吸気通路を
閉鎖する第６閉鎖手段を有することを特徴とする。
に、本発明による第５の内燃機関の吸気制御装置は、前
記第３の内燃機関の吸気制御装置において、前記リード
バルブ通路と前記副吸気通路とを連通させ、前記切り換
え手段が、前記第３閉鎖手段の代わりに、機関低速低負
荷時に前記リードバルブ通路の合流部及び前記副吸気通
路の分岐部を前記主吸気通路に対して閉鎖する第５閉鎖
手段と、それと同時に、前記リードバルブ通路の分岐部
と前記副吸気通路の合流部との間において主吸気通路を
閉鎖する第６閉鎖手段を有することを特徴とする。
【００１４】また、前述の第３の目的を達成するため
に、本発明による第１の内燃機関の吸気制御方法は、前
記第２、第３、第４、又は第５の吸気制御装置におい
て、前記主吸気通路を閉鎖する前記第１、第２、第３、
第４、及び第６閉鎖手段を機関低速中負荷時に開放させ
ることを特徴とする。
に、本発明による第１の内燃機関の吸気制御方法は、前
記第２、第３、第４、又は第５の吸気制御装置におい
て、前記主吸気通路を閉鎖する前記第１、第２、第３、
第４、及び第６閉鎖手段を機関低速中負荷時に開放させ
ることを特徴とする。
【００１５】また、前述の第４の目的を達成するため
に、本発明による第２の内燃機関の吸気制御方法は、前
記第２、第３、又は第４の吸気制御装置において、機関
低速中負荷の低負荷側領域の時に、前記第１又は第３閉
鎖手段を機関負荷に応じて開放させ、前記第２及び第４
閉鎖手段を機関負荷にかかわらず最大に開放させること
を特徴とする。
に、本発明による第２の内燃機関の吸気制御方法は、前
記第２、第３、又は第４の吸気制御装置において、機関
低速中負荷の低負荷側領域の時に、前記第１又は第３閉
鎖手段を機関負荷に応じて開放させ、前記第２及び第４
閉鎖手段を機関負荷にかかわらず最大に開放させること
を特徴とする。
【００１６】
【作用】前記第１の内燃機関の吸気制御装置は、スワー
ル生成用の副吸気通路と、吸気の逆流を防止するリード
バルブ通路と、機関高速時における必要吸気量を通過さ
せることのできる主吸気通路とを有し、切り換え手段に
よって、運転状態に応じて各通路を切換えて使用するこ
とができるために、低速低負荷時におけるスワールによ
る燃焼改善効果及び低速高負荷時における吸気の逆流防
止によるトルク向上効果はそのままに、高速時において
主吸気通路により十分な吸気を供給することが可能にな
り、この時の吸気不足は解決される。
ル生成用の副吸気通路と、吸気の逆流を防止するリード
バルブ通路と、機関高速時における必要吸気量を通過さ
せることのできる主吸気通路とを有し、切り換え手段に
よって、運転状態に応じて各通路を切換えて使用するこ
とができるために、低速低負荷時におけるスワールによ
る燃焼改善効果及び低速高負荷時における吸気の逆流防
止によるトルク向上効果はそのままに、高速時において
主吸気通路により十分な吸気を供給することが可能にな
り、この時の吸気不足は解決される。
【００１７】また、前記第２の内燃機関の吸気制御装置
は、前記第１の内燃機関の吸気制御装置において、副吸
気通路とリードバルブ通路は、主吸気通路に分岐部と合
流部とが設けられ、副吸気通路の分岐部がリードバルブ
通路の分岐部より下流側に位置しており、機関低速低負
荷時に第１閉鎖手段が、副吸気通路の分岐部と合流部と
の間において主吸気通路を閉鎖し、リードバルブ通路に
流入する吸気はリードバルブによって遮断されるため
に、吸気が副吸気通路だけを使用して燃焼室へ供給さ
れ、燃焼室内に強いスワールを形成することができる。
は、前記第１の内燃機関の吸気制御装置において、副吸
気通路とリードバルブ通路は、主吸気通路に分岐部と合
流部とが設けられ、副吸気通路の分岐部がリードバルブ
通路の分岐部より下流側に位置しており、機関低速低負
荷時に第１閉鎖手段が、副吸気通路の分岐部と合流部と
の間において主吸気通路を閉鎖し、リードバルブ通路に
流入する吸気はリードバルブによって遮断されるため
に、吸気が副吸気通路だけを使用して燃焼室へ供給さ
れ、燃焼室内に強いスワールを形成することができる。
【００１８】機関低速高負荷時には、第２閉鎖手段がリ
ードバルブ通路の分岐部と合流部との間で、かつ副吸気
通路の分岐部の上流側において主吸気通路を閉鎖するた
めに、吸気がリードバルブ通路だけを使用して燃焼室へ
供給され、この時の吸気の逆流を防止することができ
る。
ードバルブ通路の分岐部と合流部との間で、かつ副吸気
通路の分岐部の上流側において主吸気通路を閉鎖するた
めに、吸気がリードバルブ通路だけを使用して燃焼室へ
供給され、この時の吸気の逆流を防止することができ
る。
【００１９】機関高速時には、開放手段が主吸気通路を
開放し、この時必要な多量の吸気が、主吸気通路を使用
して燃焼室へ供給され、吸気不足によるトルク低下を防
止することが可能となる。
開放し、この時必要な多量の吸気が、主吸気通路を使用
して燃焼室へ供給され、吸気不足によるトルク低下を防
止することが可能となる。
【００２０】また、前記第３の内燃機関の吸気制御装置
は、前記第１の内燃機関の吸気制御装置において、副吸
気通路とリードバルブ通路は、主吸気通路に分岐部と合
流部とが設けられ、副吸気通路の分岐部及び合流部がリ
ードバルブ通路の分岐部及び合流部よりそれぞれ下流側
に位置しており、機関低速低負荷時に第３閉鎖手段が、
副吸気通路の分岐部と合流部との間で、かつリードバル
ブ通路の合流部の下流側において主吸気通路を閉鎖する
ために、前記第２の内燃機関の吸気制御装置のように、
リードバルブの選択に際して困難な条件を設けなくて
も、吸気がリードバルブを介して直接燃焼室へ供給され
ることはなく、副吸気通路だけを使用して燃焼室へ供給
され、燃焼室内に強いスワールを形成することができ
る。また第２閉鎖手段及び開放手段は、機関低速高負荷
時及び高速時において、前記第２の内燃機関の吸気制御
装置と同様に機能する。
は、前記第１の内燃機関の吸気制御装置において、副吸
気通路とリードバルブ通路は、主吸気通路に分岐部と合
流部とが設けられ、副吸気通路の分岐部及び合流部がリ
ードバルブ通路の分岐部及び合流部よりそれぞれ下流側
に位置しており、機関低速低負荷時に第３閉鎖手段が、
副吸気通路の分岐部と合流部との間で、かつリードバル
ブ通路の合流部の下流側において主吸気通路を閉鎖する
ために、前記第２の内燃機関の吸気制御装置のように、
リードバルブの選択に際して困難な条件を設けなくて
も、吸気がリードバルブを介して直接燃焼室へ供給され
ることはなく、副吸気通路だけを使用して燃焼室へ供給
され、燃焼室内に強いスワールを形成することができ
る。また第２閉鎖手段及び開放手段は、機関低速高負荷
時及び高速時において、前記第２の内燃機関の吸気制御
装置と同様に機能する。
【００２１】また、第４の内燃機関の吸気制御装置は、
前記第３の内燃機関の吸気制御装置において、機関低速
低負荷時に、前記第３閉鎖手段による主吸気通路の閉鎖
と共に、第４閉鎖手段が、リードバルブ通路の分岐部と
合流部との間で、かつ副吸気通路の分岐部の上流側にお
いて主吸気通路を閉鎖することにより、この時の吸気
は、リードバルブ通路を通った後、副吸気通路を通って
燃焼室へ供給され、燃焼室内に強いスワールを形成する
だけでなく、吸排気弁がともに開弁されている吸気上死
点におけるオーバーラップ時に排気ガスが吸気通路へ逆
流することを防止して、それによる燃焼の悪化を改善す
ることができ、低速低負荷時における燃焼をさらに安定
化することが可能となる。
前記第３の内燃機関の吸気制御装置において、機関低速
低負荷時に、前記第３閉鎖手段による主吸気通路の閉鎖
と共に、第４閉鎖手段が、リードバルブ通路の分岐部と
合流部との間で、かつ副吸気通路の分岐部の上流側にお
いて主吸気通路を閉鎖することにより、この時の吸気
は、リードバルブ通路を通った後、副吸気通路を通って
燃焼室へ供給され、燃焼室内に強いスワールを形成する
だけでなく、吸排気弁がともに開弁されている吸気上死
点におけるオーバーラップ時に排気ガスが吸気通路へ逆
流することを防止して、それによる燃焼の悪化を改善す
ることができ、低速低負荷時における燃焼をさらに安定
化することが可能となる。
【００２２】また、第５の内燃機関の吸気制御装置は、
前記第３の内燃機関の吸気制御装置において、リードバ
ルブ通路と副吸気通路とを連通させ、機関低速低負荷時
に、第５閉鎖手段が、リードバルブ通路の合流部及び副
吸気通路の分岐部を主吸気通路に対して閉鎖すると共
に、第６閉鎖手段がリードバルブ通路の分岐部と副吸気
通路の合流部との間において主吸気通路を閉鎖すること
により、吸気がリードバルブ通路を通った後、副吸気通
路を通って燃焼室へ供給され、前記第４の内燃機関の吸
気制御装置と同様な効果が得られる。
前記第３の内燃機関の吸気制御装置において、リードバ
ルブ通路と副吸気通路とを連通させ、機関低速低負荷時
に、第５閉鎖手段が、リードバルブ通路の合流部及び副
吸気通路の分岐部を主吸気通路に対して閉鎖すると共
に、第６閉鎖手段がリードバルブ通路の分岐部と副吸気
通路の合流部との間において主吸気通路を閉鎖すること
により、吸気がリードバルブ通路を通った後、副吸気通
路を通って燃焼室へ供給され、前記第４の内燃機関の吸
気制御装置と同様な効果が得られる。
【００２３】また、リードバルブによる吸気の逆流防止
は、一方でシリンダ吸気弁が閉じるまでの間に、ピスト
ンに余分な圧縮仕事をさせることになり、吸気弁が閉じ
るのが遅い高速型内燃機関においては、この圧縮仕事が
増加する傾向にある。
は、一方でシリンダ吸気弁が閉じるまでの間に、ピスト
ンに余分な圧縮仕事をさせることになり、吸気弁が閉じ
るのが遅い高速型内燃機関においては、この圧縮仕事が
増加する傾向にある。
【００２４】従って、前記第１の内燃機関の吸気制御方
法は、前記第２、第３、第４及び第５の内燃機関の吸気
制御装置において、主吸気通路を閉鎖する第１、第２、
第３、第４、及び第６閉鎖手段を機関低速中負荷時に、
開放させることにより、前述の圧縮仕事はなくなり、こ
の分の燃料を節約できるために、燃費を改善することが
可能となる。
法は、前記第２、第３、第４及び第５の内燃機関の吸気
制御装置において、主吸気通路を閉鎖する第１、第２、
第３、第４、及び第６閉鎖手段を機関低速中負荷時に、
開放させることにより、前述の圧縮仕事はなくなり、こ
の分の燃料を節約できるために、燃費を改善することが
可能となる。
【００２５】また、前記第２の内燃機関の吸気制御方法
は、前記第２、第３及び第４の内燃機関の吸気制御装置
において、機関低速中負荷の低負荷側領域の時に、第１
又は第３閉鎖手段を負荷に応じて開放させることによ
り、この時の吸気は、大部分が副吸気通路を通り、副吸
気通路では不足する分が主吸気通路を通って供給され、
スワールによる燃焼改善効果を低速低負荷時だけでなく
この時にも得ることができ、また、第２及び第４閉鎖手
段を最大に開放させることにより、この時においても前
述の第１の内燃機関の吸気制御方法と同様な効果を得る
ことができる。
は、前記第２、第３及び第４の内燃機関の吸気制御装置
において、機関低速中負荷の低負荷側領域の時に、第１
又は第３閉鎖手段を負荷に応じて開放させることによ
り、この時の吸気は、大部分が副吸気通路を通り、副吸
気通路では不足する分が主吸気通路を通って供給され、
スワールによる燃焼改善効果を低速低負荷時だけでなく
この時にも得ることができ、また、第２及び第４閉鎖手
段を最大に開放させることにより、この時においても前
述の第１の内燃機関の吸気制御方法と同様な効果を得る
ことができる。
【００２６】
【実施例】図１に本発明による吸気制御装置の第１の実
施例を示す。同図において、１は四つの側面１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄ（これらのうち１ｄは図示されていな
い）から成るリードバルブ組立体であり、その内部空間
２ａには軸３ａ回りに回動する制御弁３が設置され、各
側面１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの制御弁３より上流側に
は、長手方向に延在する開口部１ｅが形成され、これら
の開口部１ｅを覆い外側に開くリードバルブ１ｆとその
ストッパ１ｇが取付けられている。これらのリードバル
ブ１ｆは、リードバルブ組立体１の長手方向長さが自由
に設定できるために、比較的大形のものとすることがで
き、全体で内燃機関の低速高負荷時に必要な吸気量を十
分に通すことが可能となる。
施例を示す。同図において、１は四つの側面１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄ（これらのうち１ｄは図示されていな
い）から成るリードバルブ組立体であり、その内部空間
２ａには軸３ａ回りに回動する制御弁３が設置され、各
側面１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの制御弁３より上流側に
は、長手方向に延在する開口部１ｅが形成され、これら
の開口部１ｅを覆い外側に開くリードバルブ１ｆとその
ストッパ１ｇが取付けられている。これらのリードバル
ブ１ｆは、リードバルブ組立体１の長手方向長さが自由
に設定できるために、比較的大形のものとすることがで
き、全体で内燃機関の低速高負荷時に必要な吸気量を十
分に通すことが可能となる。
【００２７】主吸気通路２は、リードバルブ組立体１の
内部空間２ａと、その上流側及び下流側空間２ｂ，２ｃ
より成り、内燃機関の高速時に必要な吸気量を十分に通
すことができるように形成されている。リードバルブ組
立体１回りの空間４ａは、前記下流側空間２ｃと連通し
ており、リードバルブ通路４を形成する。
内部空間２ａと、その上流側及び下流側空間２ｂ，２ｃ
より成り、内燃機関の高速時に必要な吸気量を十分に通
すことができるように形成されている。リードバルブ組
立体１回りの空間４ａは、前記下流側空間２ｃと連通し
ており、リードバルブ通路４を形成する。
【００２８】また、燃焼室内にスワールを形成するため
の副吸気通路５は、リードバルブ組立体１の内部空間２
ａのリードバルブ１ｆより下流側と前記下流側空間２ｃ
の燃焼室近傍とを連通するように形成されている。
の副吸気通路５は、リードバルブ組立体１の内部空間２
ａのリードバルブ１ｆより下流側と前記下流側空間２ｃ
の燃焼室近傍とを連通するように形成されている。
【００２９】リードバルブ組立体１の制御弁３は、点線
で示した第１の回動位置において、リードバルブ組立体
１の下側側面１ｃに形成された副吸気通路用穴部５ａの
下流側でリードバルブ組立体１の内部空間２ａを閉鎖
し、また一点鎖線で示した第２の回動位置において、副
吸気通路用穴部５ａの上流側で内部空間２ａを閉鎖する
ことができるものである。リードバルブ組立体１の下側
側面１ｃの副吸気通路用穴部５ａ近傍及び上側側面１ａ
のそれと対向する位置には、制御弁３の前述の両回動動
作を可能とするために凹み１ｈが形成されている。
で示した第１の回動位置において、リードバルブ組立体
１の下側側面１ｃに形成された副吸気通路用穴部５ａの
下流側でリードバルブ組立体１の内部空間２ａを閉鎖
し、また一点鎖線で示した第２の回動位置において、副
吸気通路用穴部５ａの上流側で内部空間２ａを閉鎖する
ことができるものである。リードバルブ組立体１の下側
側面１ｃの副吸気通路用穴部５ａ近傍及び上側側面１ａ
のそれと対向する位置には、制御弁３の前述の両回動動
作を可能とするために凹み１ｈが形成されている。
【００３０】このように構成された本実施例は、内燃機
関の低速低負荷時に、制御弁３を第１の回動位置へ動か
すことにより、制御弁３は、リードバルブ組立体１の内
部空間２ａと、その上流側空間２ｂ及び下流側空間２ｃ
とからなる主吸気通路２を、副吸気通路５の分岐部（副
吸気通路用穴部５ａ）と合流部（燃焼室近傍における下
流側空間２ｃとの連通口）との間において閉鎖する第１
閉鎖手段として働き、ほとんどの吸気が副吸気通路５を
通って燃焼室に供給され、燃焼室内に強いスワールが形
成されるために、この時の良好な燃焼が実現できる。
関の低速低負荷時に、制御弁３を第１の回動位置へ動か
すことにより、制御弁３は、リードバルブ組立体１の内
部空間２ａと、その上流側空間２ｂ及び下流側空間２ｃ
とからなる主吸気通路２を、副吸気通路５の分岐部（副
吸気通路用穴部５ａ）と合流部（燃焼室近傍における下
流側空間２ｃとの連通口）との間において閉鎖する第１
閉鎖手段として働き、ほとんどの吸気が副吸気通路５を
通って燃焼室に供給され、燃焼室内に強いスワールが形
成されるために、この時の良好な燃焼が実現できる。
【００３１】また、内燃機関の低速高負荷時には、制御
弁３を第２の回動位置へ動かすことにより、制御弁３
は、主吸気通路２を、リードバルブ通路４の分岐部（リ
ードバルブ組立体１の各側面１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに
形成された開口部１ｅ）と合流部との間で、かつ副吸気
通路の分岐部の上流側において閉鎖する第２閉鎖手段と
して働き、全ての吸気がリードバルブ１ｆを介してその
回りの空間４ａから下流側空間２ｃを通って燃焼室内に
供給され、この時の吸気の逆流はリードバルブ１ｆ及び
制御弁３によって完全に防止されるために、充填効率が
上昇して高いトルクを得ることができる。
弁３を第２の回動位置へ動かすことにより、制御弁３
は、主吸気通路２を、リードバルブ通路４の分岐部（リ
ードバルブ組立体１の各側面１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに
形成された開口部１ｅ）と合流部との間で、かつ副吸気
通路の分岐部の上流側において閉鎖する第２閉鎖手段と
して働き、全ての吸気がリードバルブ１ｆを介してその
回りの空間４ａから下流側空間２ｃを通って燃焼室内に
供給され、この時の吸気の逆流はリードバルブ１ｆ及び
制御弁３によって完全に防止されるために、充填効率が
上昇して高いトルクを得ることができる。
【００３２】また、内燃機関の高速時には、制御弁３を
実線で示す全開位置に動かすことにより、主吸気通路２
は開放され、この時必要な多量の吸気は、リードバルブ
１ｆを介することなく主吸気通路２を通って燃焼室に供
給されるために、吸気不足によるトルク低下を防止する
ことができる。
実線で示す全開位置に動かすことにより、主吸気通路２
は開放され、この時必要な多量の吸気は、リードバルブ
１ｆを介することなく主吸気通路２を通って燃焼室に供
給されるために、吸気不足によるトルク低下を防止する
ことができる。
【００３３】本実施例は、このように、単一の制御弁３
が第１閉鎖手段及び第２閉鎖手段として働き、吸気制御
装置のコストをかなり下げることが可能となる。
が第１閉鎖手段及び第２閉鎖手段として働き、吸気制御
装置のコストをかなり下げることが可能となる。
【００３４】図２（Ａ）に本発明による吸気制御装置の
第２の実施例を示す。図１に示した第１の実施例との違
いについてのみ以下に説明する。
第２の実施例を示す。図１に示した第１の実施例との違
いについてのみ以下に説明する。
【００３５】同図において、リードバルブ組立体１′
は、図１のリードバルブ組立体１から制御弁３と各側面
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのその回りの部分を省略した形
状であり、その内部空間２ａのすぐ下流側の部分２′ａ
には、副吸気通路５及びリードバルブ１′ｆ回りの空間
４ａが連通している。
は、図１のリードバルブ組立体１から制御弁３と各側面
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのその回りの部分を省略した形
状であり、その内部空間２ａのすぐ下流側の部分２′ａ
には、副吸気通路５及びリードバルブ１′ｆ回りの空間
４ａが連通している。
【００３６】制御弁３′の拡大図を図２（Ｂ）に示す。
同図において、３′ａは前記下流側部分２′ａ内に設け
られた回動軸であり、制御弁３′は回動軸３′ａに固定
された頭部を有するボルト３′ｂの軸上を摺動自在に取
付けられ、ボルト３′ｂの軸上に設けられたバネ３′ｃ
によって外方向に付勢されている。制御弁３′は、この
ようにバネ３′ｃに逆って回動軸３′ａ方向に移動可能
であるために、回動軸３′ａの回動に伴って、点線で示
した第１の回動位置及び一点鎖線で示した第２の回動位
置への移動が可能となる。
同図において、３′ａは前記下流側部分２′ａ内に設け
られた回動軸であり、制御弁３′は回動軸３′ａに固定
された頭部を有するボルト３′ｂの軸上を摺動自在に取
付けられ、ボルト３′ｂの軸上に設けられたバネ３′ｃ
によって外方向に付勢されている。制御弁３′は、この
ようにバネ３′ｃに逆って回動軸３′ａ方向に移動可能
であるために、回動軸３′ａの回動に伴って、点線で示
した第１の回動位置及び一点鎖線で示した第２の回動位
置への移動が可能となる。
【００３７】このように構成された本実施例は、内燃機
関の低速低負荷時に、制御弁３′を第１の回動位置へ動
かすことにより、制御弁３′は、内部空間２ａと下流側
部分２′ａと上流側空間２ｂと下流側空間２ｃとから成
る主吸気通路２を、副吸気通路５の分岐部と合流部との
間で、かつリードバルブ通路４の合流部の下流側におい
て閉鎖する第３閉鎖手段として働き、また低速高負荷時
に、第２の回動位置へ動かすことにより、制御弁３′
は，主吸気通路２を、リードバルブ通路４の分岐部と合
流部との間で、かつ副吸気通路の分岐部の上流側におい
て閉鎖する第２閉鎖手段として働き、内燃機関の低速時
における第１の実施例と同様な効果が得られる。
関の低速低負荷時に、制御弁３′を第１の回動位置へ動
かすことにより、制御弁３′は、内部空間２ａと下流側
部分２′ａと上流側空間２ｂと下流側空間２ｃとから成
る主吸気通路２を、副吸気通路５の分岐部と合流部との
間で、かつリードバルブ通路４の合流部の下流側におい
て閉鎖する第３閉鎖手段として働き、また低速高負荷時
に、第２の回動位置へ動かすことにより、制御弁３′
は，主吸気通路２を、リードバルブ通路４の分岐部と合
流部との間で、かつ副吸気通路の分岐部の上流側におい
て閉鎖する第２閉鎖手段として働き、内燃機関の低速時
における第１の実施例と同様な効果が得られる。
【００３８】内燃機関の高速時は、制御弁３′は実線で
示す全開位置に動かされ、主吸気通路２を使用して十分
な量の吸気を供給することができる。
示す全開位置に動かされ、主吸気通路２を使用して十分
な量の吸気を供給することができる。
【００３９】図１の第１の実施例において、リードバル
ブ１ｆの剛性は、低すぎると低速低負荷時に、吸気の一
部がリードバルブ１ｆを介して副吸気通路５を通らずに
供給され、燃焼室内のスワールが弱まり、また高すぎる
と低速高負荷時に、リードバルブ１ｆがかなりの吸気抵
抗となるために、十分な量の吸気が供給されないことが
あり、リードバルブ１ｆの剛性の選択は、かなり慎重に
行なわれなければならない。
ブ１ｆの剛性は、低すぎると低速低負荷時に、吸気の一
部がリードバルブ１ｆを介して副吸気通路５を通らずに
供給され、燃焼室内のスワールが弱まり、また高すぎる
と低速高負荷時に、リードバルブ１ｆがかなりの吸気抵
抗となるために、十分な量の吸気が供給されないことが
あり、リードバルブ１ｆの剛性の選択は、かなり慎重に
行なわれなければならない。
【００４０】しかし、この第２の実施例によれば、低速
低負荷時に、リードバルブ１′ｆを介する吸気も含めて
全ての吸気が副吸気通路５を通って供給されるために、
リードバルブ１′ｆとして比較的低い剛性のものを使用
すればよく、リードバルブ１′ｆの選択が簡単なものと
なる。
低負荷時に、リードバルブ１′ｆを介する吸気も含めて
全ての吸気が副吸気通路５を通って供給されるために、
リードバルブ１′ｆとして比較的低い剛性のものを使用
すればよく、リードバルブ１′ｆの選択が簡単なものと
なる。
【００４１】図３に、本発明による吸気制御装置の第３
の実施例を示す。図２に示した第２の実施例との違いに
ついてのみ以下に説明する。
の実施例を示す。図２に示した第２の実施例との違いに
ついてのみ以下に説明する。
【００４２】本実施例の吸気制御装置は、第１及び第２
制御弁６，７を有し、図２に示した第２の実施例の制御
弁３′による第１の回動位置及び第２の回動位置におけ
る主吸気通路２の閉鎖を第１及び第２制御弁６，７によ
り別々に行なうものである。従って、第１制御弁６を第
３閉鎖手段として使用し、また第２制御弁７を第２閉鎖
手段として使用することで、第２の実施例と同様な効果
を得られることがわかる。
制御弁６，７を有し、図２に示した第２の実施例の制御
弁３′による第１の回動位置及び第２の回動位置におけ
る主吸気通路２の閉鎖を第１及び第２制御弁６，７によ
り別々に行なうものである。従って、第１制御弁６を第
３閉鎖手段として使用し、また第２制御弁７を第２閉鎖
手段として使用することで、第２の実施例と同様な効果
を得られることがわかる。
【００４３】さらに、内燃機関の低速低負荷時に、第３
閉鎖手段として第１制御弁６により副吸気通路５の分岐
部と合流部との間で、かつリードバルブ通路４の合流部
の下流側において主吸気通路２を閉鎖すると共に、第４
閉鎖手段として第２制御弁７によりリードバルブ通路４
の合流部と分岐部との間で、かつ副吸気通路５の分岐部
の上流側において主吸気通路２を閉鎖することにより、
全ての吸気が、リードバルブ１″ｆを介してリードバル
ブ通路４から副吸気通路５を通って燃焼室に供給される
ために、燃焼室内にスワールを形成するだけでなく、吸
気及び排気弁のオーバーラップ時に起こる排気ガスの吸
気通路への逆流を防止することができ、吸気通路のこの
排気ガスが再び燃焼室へ供給されることによる燃焼の悪
化は防止され、この時の燃焼をより安定化することが可
能となる。
閉鎖手段として第１制御弁６により副吸気通路５の分岐
部と合流部との間で、かつリードバルブ通路４の合流部
の下流側において主吸気通路２を閉鎖すると共に、第４
閉鎖手段として第２制御弁７によりリードバルブ通路４
の合流部と分岐部との間で、かつ副吸気通路５の分岐部
の上流側において主吸気通路２を閉鎖することにより、
全ての吸気が、リードバルブ１″ｆを介してリードバル
ブ通路４から副吸気通路５を通って燃焼室に供給される
ために、燃焼室内にスワールを形成するだけでなく、吸
気及び排気弁のオーバーラップ時に起こる排気ガスの吸
気通路への逆流を防止することができ、吸気通路のこの
排気ガスが再び燃焼室へ供給されることによる燃焼の悪
化は防止され、この時の燃焼をより安定化することが可
能となる。
【００４４】また、本実施例の吸気制御装置を複吸気弁
式内燃機関に使用する場合において、図４（Ａ），
（Ｂ）に示すように、第１制御弁６の下流側を二つの通
路に分岐させて各吸気弁に連通し、その一方に副吸気通
路５を合流させることになる。
式内燃機関に使用する場合において、図４（Ａ），
（Ｂ）に示すように、第１制御弁６の下流側を二つの通
路に分岐させて各吸気弁に連通し、その一方に副吸気通
路５を合流させることになる。
【００４５】内燃機関の低速低負荷時以外は、第１制御
弁６を全開にして前記二つの通路を通して吸気を供給す
るために、燃料噴射装置８として、二つの噴口を有し、
両吸気弁へ向けて燃料を噴射するものが好ましい。これ
は、必要な燃料量を二分割することで少量とすることが
でき、吸気弁の傘裏との衝突に際しての微粒化が促進さ
れるためである。
弁６を全開にして前記二つの通路を通して吸気を供給す
るために、燃料噴射装置８として、二つの噴口を有し、
両吸気弁へ向けて燃料を噴射するものが好ましい。これ
は、必要な燃料量を二分割することで少量とすることが
でき、吸気弁の傘裏との衝突に際しての微粒化が促進さ
れるためである。
【００４６】しかし、内燃機関の低速低負荷時におい
て、吸気は副吸気通路５のみを通るために、反対側に噴
射された燃料は、微粒化はされるが、ここを通る吸気が
ないために、燃焼室内に流入しにくく、所定濃度の混合
気が形成されないことがある。
て、吸気は副吸気通路５のみを通るために、反対側に噴
射された燃料は、微粒化はされるが、ここを通る吸気が
ないために、燃焼室内に流入しにくく、所定濃度の混合
気が形成されないことがある。
【００４７】これを防止するために、図４（Ａ）に示す
ように燃料噴射装置８を第１制御弁６の上流側に設置す
る。それにより、低速低負荷時以外は、前述のように噴
射された燃料は良好に微粒化されてここを通る吸気と共
に燃焼室内に流入し、また低速低負荷時は、噴射された
燃料は、全てが第１制御弁６に衝突して微粒化され、こ
こを通る吸気と共に所定濃度の混合気となり、副吸気通
路５を通って燃焼室内に供給される。
ように燃料噴射装置８を第１制御弁６の上流側に設置す
る。それにより、低速低負荷時以外は、前述のように噴
射された燃料は良好に微粒化されてここを通る吸気と共
に燃焼室内に流入し、また低速低負荷時は、噴射された
燃料は、全てが第１制御弁６に衝突して微粒化され、こ
こを通る吸気と共に所定濃度の混合気となり、副吸気通
路５を通って燃焼室内に供給される。
【００４８】図５に、本発明による第４の実施例を示
す。図２に示した第２の実施例との違いについてのみ以
下に説明する。
す。図２に示した第２の実施例との違いについてのみ以
下に説明する。
【００４９】同図において、リードバルブ組立体１'''
は、第２の実施例のリードバルブ組立体１′を外側部材
１''' Ａとして有し、またその内側に入れ子式となって
いる内側部材１''' Ｂを有する。内側部材１''' Ｂの内
部空間２ｄの最下流部には、制御弁９′が設けられ、ま
た内側部材１''' Ｂは、バネ１０によって外側部材
１''' Ａに対して下流側に付勢されている。制御弁９は
軸９ａ回りに自在に回動するものであるが、その両端の
面取りの形状により図５（Ａ）において時計方向には回
動しないようになっている。
は、第２の実施例のリードバルブ組立体１′を外側部材
１''' Ａとして有し、またその内側に入れ子式となって
いる内側部材１''' Ｂを有する。内側部材１''' Ｂの内
部空間２ｄの最下流部には、制御弁９′が設けられ、ま
た内側部材１''' Ｂは、バネ１０によって外側部材
１''' Ａに対して下流側に付勢されている。制御弁９は
軸９ａ回りに自在に回動するものであるが、その両端の
面取りの形状により図５（Ａ）において時計方向には回
動しないようになっている。
【００５０】制御弁９の下流側には、駆動軸１１ａに取
付けられたアーム１１が設けられ、図５（Ａ）に示す第
１の回動位置において、その先端が制御弁９と接触して
おり、この接触の位置は、同図において軸９ａより上側
である。
付けられたアーム１１が設けられ、図５（Ａ）に示す第
１の回動位置において、その先端が制御弁９と接触して
おり、この接触の位置は、同図において軸９ａより上側
である。
【００５１】このように構成された本実施例は、内燃機
関の低速低負荷時に、アーム１１を図５（Ａ）に示す第
１の回動位置に動かすことにより、制御弁９は、リード
バルブ組立体１''' の内部空間２ａ及び２ｄと、上流側
空間２ｂ及び下流側空間２ｃとから成る主吸気通路２
を、リードバルブ通路４の分岐部と副吸気通路５の合流
部との間において閉鎖する第６閉鎖手段として働き、リ
ードバルブ組立体１'''の内側部材１''' Ｂがリードバ
ルブ通路４と副吸気通路５とが連通された状態でリード
バルブ通路４の合流部と副吸気通路５の分岐部とを主吸
気通路２に対して閉鎖する第５閉鎖手段として働く。こ
の第５及び第６閉鎖手段により、全ての吸気がリードバ
ルブ１''' ｆを介してリードバルブ通路４から副吸気通
路５を通って供給され、第３の実施例と同様な効果が得
られる。
関の低速低負荷時に、アーム１１を図５（Ａ）に示す第
１の回動位置に動かすことにより、制御弁９は、リード
バルブ組立体１''' の内部空間２ａ及び２ｄと、上流側
空間２ｂ及び下流側空間２ｃとから成る主吸気通路２
を、リードバルブ通路４の分岐部と副吸気通路５の合流
部との間において閉鎖する第６閉鎖手段として働き、リ
ードバルブ組立体１'''の内側部材１''' Ｂがリードバ
ルブ通路４と副吸気通路５とが連通された状態でリード
バルブ通路４の合流部と副吸気通路５の分岐部とを主吸
気通路２に対して閉鎖する第５閉鎖手段として働く。こ
の第５及び第６閉鎖手段により、全ての吸気がリードバ
ルブ１''' ｆを介してリードバルブ通路４から副吸気通
路５を通って供給され、第３の実施例と同様な効果が得
られる。
【００５２】また、低速高負荷時に、アーム１１を時計
方向に図５（Ｂ）に示す第２の回動位置に動かすことに
より、制御弁９が内部空間２ｄを閉鎖したまま内側部材
１''' Ｂはバネ１０に逆って上流側に動かされ、リード
バルブ通路４の合流部と副吸気通路５の分岐部は、主吸
気通路２の下流側空間２ｃに連通される。
方向に図５（Ｂ）に示す第２の回動位置に動かすことに
より、制御弁９が内部空間２ｄを閉鎖したまま内側部材
１''' Ｂはバネ１０に逆って上流側に動かされ、リード
バルブ通路４の合流部と副吸気通路５の分岐部は、主吸
気通路２の下流側空間２ｃに連通される。
【００５３】この状態は、制御弁９がリードバルブ通路
４の分岐部と合流部との間で、かつ副吸気通路５の分岐
部の上流側で主吸気通路２を閉鎖する第２閉鎖手段とし
て働き、これまで述べた実施例と同様に、リードバルブ
１''' ｆを介しての吸気が主吸気通路を通って十分に供
給され、逆流防止効果による高トルクが得られる。
４の分岐部と合流部との間で、かつ副吸気通路５の分岐
部の上流側で主吸気通路２を閉鎖する第２閉鎖手段とし
て働き、これまで述べた実施例と同様に、リードバルブ
１''' ｆを介しての吸気が主吸気通路を通って十分に供
給され、逆流防止効果による高トルクが得られる。
【００５４】また、高速時に、アーム１１を反時計方向
に図５（Ｃ）に示す第３の回動位置に動かすことによ
り、制御弁９からアーム１２が離され、制御弁９が吸気
によって全開され、主吸気通路２が開放されるために、
これまで述べた実施例と同様に、吸気量不足によるトル
クの低下は防止される。
に図５（Ｃ）に示す第３の回動位置に動かすことによ
り、制御弁９からアーム１２が離され、制御弁９が吸気
によって全開され、主吸気通路２が開放されるために、
これまで述べた実施例と同様に、吸気量不足によるトル
クの低下は防止される。
【００５５】このように本実施例は、第３の実施例と同
様な効果が得られるが、第１及び第２制御弁６，７のた
めに二つのアクチュエータが必要な第３の実施例に比べ
て、アーム１１を回動するための一つのアクチュエータ
だけでよく、その分コストを低減することが可能とな
る。
様な効果が得られるが、第１及び第２制御弁６，７のた
めに二つのアクチュエータが必要な第３の実施例に比べ
て、アーム１１を回動するための一つのアクチュエータ
だけでよく、その分コストを低減することが可能とな
る。
【００５６】全ての実施例について、これまでは、内燃
機関の運転状態を低速低負荷域、低速高負荷域、及び高
速域の三領域に分けて説明したが、以下に、必要吸気量
によって時に低速高負荷域をさらに細かく分割する場合
を説明する。
機関の運転状態を低速低負荷域、低速高負荷域、及び高
速域の三領域に分けて説明したが、以下に、必要吸気量
によって時に低速高負荷域をさらに細かく分割する場合
を説明する。
【００５７】図６は、これらの運転領域を示す図であ
る。同図に示すように、副吸気通路５だけでは吸気が不
足するこれまでの低速高負荷域を低速中負荷域の低負荷
側II及び高負荷側III と低速高負荷域IVに三分割する。
Ｉは低速低負荷域、Ｖは高速域である。
る。同図に示すように、副吸気通路５だけでは吸気が不
足するこれまでの低速高負荷域を低速中負荷域の低負荷
側II及び高負荷側III と低速高負荷域IVに三分割する。
Ｉは低速低負荷域、Ｖは高速域である。
【００５８】これまでの低速高負荷域に行なわれていた
吸気の逆流防止は、充填効率が上昇するために、高いト
ルクが得られるが、一方で、シリンダ吸気弁が閉じるま
で間に、ピストンに余分な圧縮仕事をさせることにな
り、シリンダ吸気弁を閉じるタイミングが遅く設定され
るにつれて、このピストンの圧縮仕事は増加する傾向に
ある。
吸気の逆流防止は、充填効率が上昇するために、高いト
ルクが得られるが、一方で、シリンダ吸気弁が閉じるま
で間に、ピストンに余分な圧縮仕事をさせることにな
り、シリンダ吸気弁を閉じるタイミングが遅く設定され
るにつれて、このピストンの圧縮仕事は増加する傾向に
ある。
【００５９】従って、逆流防止によるトルク向上は、一
方でこのピストンの圧縮仕事分の燃料を余計に必要とす
るために、それほど高いトルクを必要としない低速中負
荷域II，III において、高速域と同様に主吸気通路２を
最大に開放することにより、ピストンの圧縮仕事はなく
なり、燃費を改善することができる。
方でこのピストンの圧縮仕事分の燃料を余計に必要とす
るために、それほど高いトルクを必要としない低速中負
荷域II，III において、高速域と同様に主吸気通路２を
最大に開放することにより、ピストンの圧縮仕事はなく
なり、燃費を改善することができる。
【００６０】さらに、第４の実施例については、主吸気
通路２の開放と同時に内側部材１''' Ｂによって副吸気
通路５が閉鎖されるために意味を持たないが、他の実施
例については、低速中負荷域の低負荷側IIにおいて、必
要吸気量に応じて主吸気通路２をある程度開放すること
により、大部分の吸気は副吸気通路５を通り、また副吸
気通路５では不足する分の吸気が主吸気通路２を通り供
給されることになり、スワールの燃焼改善効果をこの領
域にまで広げることができる。
通路２の開放と同時に内側部材１''' Ｂによって副吸気
通路５が閉鎖されるために意味を持たないが、他の実施
例については、低速中負荷域の低負荷側IIにおいて、必
要吸気量に応じて主吸気通路２をある程度開放すること
により、大部分の吸気は副吸気通路５を通り、また副吸
気通路５では不足する分の吸気が主吸気通路２を通り供
給されることになり、スワールの燃焼改善効果をこの領
域にまで広げることができる。
【００６１】その他の低速低負荷域Ｉ、低速高負荷域I
V、高速域Ｖについては、先に説明したように各閉鎖手
段を動かすことで同様な効果が得られる。
V、高速域Ｖについては、先に説明したように各閉鎖手
段を動かすことで同様な効果が得られる。
【００６２】図７は、第３の実施例についての各運転領
域における第１及び第２制御弁６，７の状態を示す表で
ある。他の実施例については、低速中負荷域II，III の
状態だけを以下に説明する。
域における第１及び第２制御弁６，７の状態を示す表で
ある。他の実施例については、低速中負荷域II，III の
状態だけを以下に説明する。
【００６３】図１に示す第１の実施例は、低速中負荷域
の低負荷例IIにおいて、制御弁３を第１の回動位置の近
傍において時計方向に負荷に応じて開け、高負荷側III
において高速時と同様に全開する。
の低負荷例IIにおいて、制御弁３を第１の回動位置の近
傍において時計方向に負荷に応じて開け、高負荷側III
において高速時と同様に全開する。
【００６４】また、図２に示す第２の実施例も同様に、
低速中負荷域の低負荷側IIにおいて、制御弁３′を第１
の回動位置の近傍において負荷に応じて開け、高負荷側
IIIにおいて全開する。
低速中負荷域の低負荷側IIにおいて、制御弁３′を第１
の回動位置の近傍において負荷に応じて開け、高負荷側
IIIにおいて全開する。
【００６５】また、図５に示す第４の実施例は、低速中
負荷域II，III において、アーム１１を高速時と同様に
図５（Ｃ）に示す位置に回動し、制御弁９を吸気によっ
て全開する。
負荷域II，III において、アーム１１を高速時と同様に
図５（Ｃ）に示す位置に回動し、制御弁９を吸気によっ
て全開する。
【００６６】
【発明の効果】このように、本発明による内燃機関の吸
気装置によれば、従来同様、内燃機関の低速低負荷域に
おけるスワールによる良好な運転状態及び低速高負荷域
における逆流防止による高トルクが得られ、さらに高速
域において吸気不足によるトルク低下を防止することが
できる。また低速低負荷域において、吸気及び排気弁の
オーバラップ時の排気ガスの逆流を防止することがで
き、それによりその時の燃焼をより安定したものとする
ことができる。
気装置によれば、従来同様、内燃機関の低速低負荷域に
おけるスワールによる良好な運転状態及び低速高負荷域
における逆流防止による高トルクが得られ、さらに高速
域において吸気不足によるトルク低下を防止することが
できる。また低速低負荷域において、吸気及び排気弁の
オーバラップ時の排気ガスの逆流を防止することがで
き、それによりその時の燃焼をより安定したものとする
ことができる。
【００６７】本発明による内燃機関の吸気制御方法によ
れば、特に遅閉じ吸気弁を採用した内燃機関において、
低速中負荷時にリードバルブの使用をやめ、ピストンに
余分な圧縮仕事をさせないことにより、この仕事分の燃
料を低減でき、この領域における燃費を改善することが
できる。また、従来低速低負荷域に限定されていた副吸
気通路を使用してのスワール生成を、低速中負荷域の低
負荷側領域においても実現することもでき、スワール効
果による燃焼改善の範囲を拡大することが可能となる。
れば、特に遅閉じ吸気弁を採用した内燃機関において、
低速中負荷時にリードバルブの使用をやめ、ピストンに
余分な圧縮仕事をさせないことにより、この仕事分の燃
料を低減でき、この領域における燃費を改善することが
できる。また、従来低速低負荷域に限定されていた副吸
気通路を使用してのスワール生成を、低速中負荷域の低
負荷側領域においても実現することもでき、スワール効
果による燃焼改善の範囲を拡大することが可能となる。
【図１】本発明による内燃機関の吸気制御装置の第１の
実施例を示す縦断面図である。
実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明による内燃機関の吸気制御装置の第２の
実施例を示す図であり、（Ａ）はその縦断面図、（Ｂ）
は制御弁の拡大図である。
実施例を示す図であり、（Ａ）はその縦断面図、（Ｂ）
は制御弁の拡大図である。
【図３】本発明による内燃機関の吸気制御装置の第３の
実施例を示す縦断面図である。
実施例を示す縦断面図である。
【図４】図３の第３の実施例の吸気制御装置を複吸気弁
式内燃機関に使用した場合であり、（Ａ）は縦断面図、
（Ｂ）は平面図である。
式内燃機関に使用した場合であり、（Ａ）は縦断面図、
（Ｂ）は平面図である。
【図５】本発明による内燃機関の吸気制御装置の第４の
実施例を示す縦断面図であり、（Ａ）は内燃機関の低速
低負荷域、（Ｂ）は低速高負荷域、（Ｃ）は高速域の状
態を示す。
実施例を示す縦断面図であり、（Ａ）は内燃機関の低速
低負荷域、（Ｂ）は低速高負荷域、（Ｃ）は高速域の状
態を示す。
【図６】内燃機関の各運転領域を示す図である。
【図７】図６に示す各運転領域における第３の実施例の
第１及び第２の制御弁の状態を示す表である。
第１及び第２の制御弁の状態を示す表である。
１，１′，１″，１''' …リードバルブ組立体 １ｆ，１′ｆ，１″ｆ，１''' ｆ…リードバルブ ２…主吸気通路 ３，３′…制御弁 ４…リードバルブ通路 ５…副吸気通路 ６…第１制御弁 ７…第２制御弁 ９…制御弁 １１…アーム
Claims (7)
- 【請求項１】 内燃機関の燃焼室と吸気上流とを連通
し、機関高速時の必要吸気量を通過させることのできる
主吸気通路と、途中に吸気上流から下流方向への吸気流
れのみを許容し、少なくとも機関低速高負荷時までの必
要吸気量を通過させることのできるリードバルブを有し
て前記燃焼室へ通じるリードバルブ通路と、スワールを
発生させるべく前記燃焼室へ通じる副吸気通路と、機関
低速低負荷時は前記副吸気通路を通過する吸気流れのみ
を許容し、機関低速高負荷時は前記リードバルブ通路を
通過する吸気流れのみを許容し、機関高速時は前記主吸
気通路からの吸気流れを許容するように前記各通路の連
通状態を切り換える切り換え手段、とを具備することを
特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 【請求項２】 前記リードバルブ通路は、前記主吸気通
路に分岐部とその下流側の合流部とが設けられ、前記リ
ードバルブは、機関低速低負荷時における吸気上流から
前記リードバルブ通路に流入する吸気を遮断することが
できる程度の剛性を有し、前記副吸気通路は、前記主吸
気通路に分岐部とその下流側の合流部とが設けられ、こ
の分岐部が前記リードバルブ通路の分岐部より下流側に
位置し、前記切り換え手段は、機関低速低負荷時に前記
副吸気通路の分岐部と合流部との間において前記主吸気
通路を閉鎖する第１閉鎖手段と、機関低速高負荷時に前
記リードバルブ通路の分岐部と合流部との間で、かつ前
記副吸気通路の分岐部の上流側において前記主吸気通路
を閉鎖する第２閉鎖手段と、機関高速時には前記主吸気
通路を開放する開放手段とを有することを特徴とする請
求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置。 - 【請求項３】 前記リードバルブ通路は、前記主吸気通
路に分岐部とその下流側の合流部とが設けられ、前記副
吸気通路は、前記主吸気通路に分岐部とその下流側の合
流部とが設けられ、この分岐部が前記リードバルブ通路
の分岐部より下流側に位置し、この合流部が前記リード
バルブ通路の合流部より下流側に位置し、前記切り換え
手段は、機関低速低負荷時に前記副吸気通路の分岐部と
合流部との間で、かつ前記リードバルブ通路の合流部の
下流側において前記主吸気通路を閉鎖する第３閉鎖手段
と、機関低速高負荷時に前記リードバルブ通路の分岐部
と合流部との間で、かつ前記副吸気通路の分岐部の上流
側において前記主吸気通路を閉鎖する第２閉鎖手段と、
機関高速時には前記主吸気通路を開放する開放手段とを
有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸
気制御装置。 - 【請求項４】 前記切り換え手段が、さらに機関低速低
負荷時に前記リードバルブ通路の分岐部と合流部との間
で、かつ前記副吸気通路の分岐部の上流側において前記
主吸気通路を閉鎖する第４閉鎖手段を有することを特徴
とする請求項３に記載の内燃機関の吸気制御装置。 - 【請求項５】 前記リードバルブ通路と前記副吸気通路
とを連通させ、前記切り換え手段が、前記第３閉鎖手段
の代わりに、機関低速低負荷時に前記リードバルブ通路
の合流部及び前記副吸気通路の分岐部を前記主吸気通路
に対して閉鎖する第５閉鎖手段と、それと同時に、前記
リードバルブ通路の分岐部と前記副吸気通路の合流部と
の間において主吸気通路を閉鎖する第６閉鎖手段とを有
することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の吸気
制御装置。 - 【請求項６】 請求項２から５のいずれかに記載の内燃
機関の吸気制御装置において、前記主吸気通路を閉鎖す
る前記第１、第２、第３、第４、及び第６閉鎖手段を機
関低速中負荷時に開放させることを特徴とする内燃機関
の吸気制御方法。 - 【請求項７】 請求項２から４のいずれかに記載の内燃
機関の吸気制御装置において、機関低速中負荷の低負荷
側領域の時に、前記第１又は第３閉鎖手段を機関負荷に
応じて開放させ、前記第２及び第４閉鎖手段を機関負荷
にかかわらず最大に開放させることを特徴とする内燃機
関の吸気制御方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4009371A JP2697448B2 (ja) | 1991-05-21 | 1992-01-22 | 内燃機関の吸気制御装置及び吸気制御方法 |
| US07/883,352 US5255648A (en) | 1991-05-21 | 1992-05-15 | Intake air control device for an internal combustion engine |
| DE69206319T DE69206319T2 (de) | 1991-05-21 | 1992-05-20 | Ansaugluftsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine. |
| EP92108487A EP0514854B1 (en) | 1991-05-21 | 1992-05-20 | An intake air control device for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11602391 | 1991-05-21 | ||
| JP3-116023 | 1991-05-21 | ||
| JP4009371A JP2697448B2 (ja) | 1991-05-21 | 1992-01-22 | 内燃機関の吸気制御装置及び吸気制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0539725A JPH0539725A (ja) | 1993-02-19 |
| JP2697448B2 true JP2697448B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=26344067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4009371A Expired - Lifetime JP2697448B2 (ja) | 1991-05-21 | 1992-01-22 | 内燃機関の吸気制御装置及び吸気制御方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5255648A (ja) |
| EP (1) | EP0514854B1 (ja) |
| JP (1) | JP2697448B2 (ja) |
| DE (1) | DE69206319T2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4311744C2 (de) * | 1993-04-08 | 2003-04-17 | Freudenberg Carl Kg | Ansaugrohr einer Verbrennungskraftmaschine |
| US5533483A (en) * | 1995-05-04 | 1996-07-09 | Industrial Technology Research Institute | Engine air intake system having a bypass current control valve |
| DE19517079A1 (de) * | 1995-05-10 | 1996-11-14 | Bayerische Motoren Werke Ag | Luftansaugvorrichtung für Brennkraftmaschinen |
| JPH08326634A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-10 | Sanshin Ind Co Ltd | 燃料噴射式エンジン |
| US5740778A (en) * | 1996-03-22 | 1998-04-21 | Ford Global Technologies, Inc. | Variable geometry intake system for an internal combustion engine |
| US5715782A (en) * | 1996-08-29 | 1998-02-10 | Genral Motors Corporation | Composite molded butterfly valve for an internal combustion engine |
| US5964201A (en) * | 1998-03-19 | 1999-10-12 | Ford Global Technologies, Inc. | Method for operating a multicylinder internal combustion engine and device for carrying out the method |
| GB2338266A (en) * | 1998-06-13 | 1999-12-15 | Ford Global Tech Inc | An intake system for an internal combustion engine having a swirl valve and a exhaust backflow valve |
| DE19830575A1 (de) * | 1998-07-08 | 2000-01-13 | Nonox B V | Ladungssteuervorrichtung für eine sowie Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Hubkolbenbrennkraftmaschine |
| DE19924397A1 (de) * | 1999-05-27 | 2000-11-30 | Bayerische Motoren Werke Ag | Ventilgesteuerte Brennkraftmaschine, insbesondere Otto-Brennkraftmaschine |
| JP3861789B2 (ja) * | 2002-10-03 | 2006-12-20 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の吸気装置 |
| RU2275516C1 (ru) * | 2004-11-15 | 2006-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Экотюнинг" | Впускной коллектор двигателя внутреннего сгорания |
| JP2007071163A (ja) | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の吸気ポート構造 |
| US20160195008A1 (en) * | 2015-01-01 | 2016-07-07 | Cesar Mercier | Two-stroke opposed piston Rotary internal combustion engine with no reactive torque |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5627026A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-16 | Yamaha Motor Co Ltd | Suction device of engine |
| JPS58152123A (ja) * | 1982-03-06 | 1983-09-09 | Shuichi Kitamura | 内燃機関の吸気装置 |
| JPS58210322A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-07 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関の吸気装置 |
| JPS59135334A (ja) * | 1983-01-24 | 1984-08-03 | Kawasaki Steel Corp | デジタル式張力測定装置 |
| IT1163075B (it) * | 1983-02-02 | 1987-04-08 | Alfa Romeo Auto Spa | Impianto di aspirazione per un motore a c.i.dotato di piu' valvole di aspirazione |
| JPS6158634A (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-25 | フクダ電子株式会社 | 生体用吸着型誘導電極 |
| JPS6174633A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-16 | Amusetsuku:Kk | 粉粒体への液体添加方法及びその装置 |
| DE3622273A1 (de) * | 1986-07-03 | 1988-01-07 | Porsche Ag | Ansaugsystem fuer eine hubkolben-brennkraftmaschine |
| IT1216336B (it) * | 1986-11-11 | 1990-02-22 | Nicchio Ivano | Dispositivo di controllo del flusso dell aria aspirata per motori a combustione interna a quattro tempi |
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| US4986225A (en) * | 1990-06-08 | 1991-01-22 | General Motors Corporation | Intake reservoir system for an engine having a check valve |
| JPH04342825A (ja) * | 1991-05-21 | 1992-11-30 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の吸気制御装置 |
-
1992
- 1992-01-22 JP JP4009371A patent/JP2697448B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-15 US US07/883,352 patent/US5255648A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-20 DE DE69206319T patent/DE69206319T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-20 EP EP92108487A patent/EP0514854B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69206319D1 (de) | 1996-01-11 |
| EP0514854A2 (en) | 1992-11-25 |
| US5255648A (en) | 1993-10-26 |
| JPH0539725A (ja) | 1993-02-19 |
| EP0514854B1 (en) | 1995-11-29 |
| DE69206319T2 (de) | 1996-05-02 |
| EP0514854A3 (en) | 1992-12-02 |
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| Date | Code | Title | Description |
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