JP4420706B2 - Cylinder deactivation internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、一部の気筒を休止可能な多気筒の気筒休止内燃機関に関し、特にその吸気ポートに関する。 The present invention relates to a multi-cylinder deactivation internal combustion engine capable of deactivating some cylinders, and more particularly to an intake port thereof.
気筒休止内燃機関において、常時稼動気筒の吸気ポートを休止可能気筒の吸気ポートに比べて、吸気スワールが大きくなるような形状に構成した例が提案されている（特許文献１参照）
同特許文献１の実施例には、並列４気筒内燃機関の内側２気筒が常時稼動気筒でその吸気ポートが大きなスワールを生じるような渦巻き形状に湾曲しており、一方外側２気筒が休止可能気筒でその吸気ポートが比較的小さなスワールを生じる形状をしている。
内燃機関の全ての気筒がスワールポートを有し、希薄燃焼を効率良く行い、燃費の低減が図られている。
In the embodiment of Patent Document 1, the inner two cylinders of a parallel four-cylinder internal combustion engine are always operating cylinders, and the intake ports are curved in a spiral shape so as to generate a large swirl, while the outer two cylinders are inactive cylinders. The intake port is shaped to produce a relatively small swirl.
All the cylinders of the internal combustion engine have a swirl port, which performs lean combustion efficiently and reduces fuel consumption.
しかるに、加速時など大きな出力が要求されるときに稼動される休止可能気筒もその吸気ポートがスワールを与える構造のため、燃費は向上するものの高出力の達成が難しい。 However, the restable cylinder that is operated when a large output is required, such as during acceleration, has a structure in which the intake port gives a swirl.
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、燃費向上と高出力を両立させた気筒休止内燃機関を供する点にある。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to provide a cylinder deactivation internal combustion engine that achieves both improved fuel efficiency and high output.
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、一部の気筒を休止可能な多気筒の気筒休止内燃機関において、常時稼動気筒の吸気ポートがシリンダボア内に吸気スワールを生じさせるスワールポートであり、休止可能気筒の吸気ポートがシリンダボア内に吸気スワールを生じさせないストレートポートであり、隣り合う前記常時稼動気筒の前記スワールポートに連結される吸気管は相互に近接する側にオフセットして配設され、同近接した吸気管を単一のスロットルバルブ軸が貫通して各吸気管内にスロットルバルブを備えて設けられ、前記休止可能気筒の前記ストレートポートに連結される吸気管はオフセットせずにその中心軸がシリンダボアの中心を通るように配設され、同各吸気管のそれぞれにスロットルバルブ軸がそれぞれスロットルバルブを備えて軸支され、前記常時稼動気筒のオフセットした吸気管と前記休止可能気筒のオフセットしない吸気管との間に、同軸に隣り合う各スロットルバルブ軸にそれぞれ吸気系補機類が振り分けられて設けられた気筒休止内燃機関とした。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in a multi-cylinder deactivation internal combustion engine capable of deactivating some cylinders, a swirl in which an intake port of a normally operating cylinder generates an intake swirl in a cylinder bore. a port, straight port der the intake port does not cause the intake swirl within the cylinder bore of the deactivatable cylinders is, the intake pipe connected to the swirl port of the full-time operating cylinders that adjacent offset side close to each other A single throttle valve shaft passes through the adjacent intake pipe and is provided with a throttle valve in each intake pipe, and the intake pipe connected to the straight port of the restable cylinder is offset. The center shaft is arranged so that it passes through the center of the cylinder bore. Attached to the throttle valve shaft adjacent to each other coaxially between the intake pipe offset by the always-operating cylinder and the non-offset intake pipe of the non-offset cylinder supported by a shaft with a rottle valve. The cylinder deactivation internal combustion engine is provided .
定常走行時など休止可能気筒を休止したときに稼動する常時稼動気筒の吸気ポートをシリンダボア内に吸気スワールを生じさせるスワールポートとすることで、燃費の向上を図ることができ、一方で加速時など大きな出力が要求されるときに稼動される休止可能気筒の吸気ポートをシリンダボア内に吸気スワールを生じさせないストレートポートとすることで、必要な高出力を得ることができ、燃費向上と高出力を両立させることができる。
吸気管のオフセット方向と反対側にできたスペースを利用して吸気系補機類を配置することで、内燃機関全体をコンパクト化することができる。
Fuel consumption can be improved by using the swirl port that generates the intake swirl in the cylinder bore as the intake port of the normally operating cylinder that operates when the cylinder that can be deactivated is deactivated, such as during steady running. By making the intake port of the restable cylinder that is activated when a large output is required into a straight port that does not cause intake swirl in the cylinder bore, the required high output can be obtained, and both fuel efficiency and high output are compatible Can be made.
The entire internal combustion engine can be made compact by arranging the intake system auxiliary equipment using the space formed on the opposite side of the intake pipe offset direction.
請求項２記載の発明は、請求項１記載の気筒休止内燃機関において、前記スワールポートが、同スワールポートの燃焼室への開口中心を通るシリンダボアの同心円における前記開口中心での接線に略平行に指向して延出していることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the cylinder deactivation internal combustion engine according to the first aspect, the swirl port is substantially parallel to a tangent at the opening center in a concentric circle of the cylinder bore passing through the opening center to the combustion chamber of the swirl port. It is characterized by extending in the direction.
スワールポートの燃焼室への開口中心を通るシリンダボアの同心円を想定し、該同心円における前記開口中心での接線に略平行にスワールポートが指向して延出していることで、シリンダ壁面に沿って吸気が滑らかに導入され、シリンダボア内にスワールを生じさせることができる。 Assuming a concentric circle of the cylinder bore that passes through the center of the opening to the combustion chamber of the swirl port, the swirl port extends substantially parallel to the tangent at the center of the opening of the concentric circle, so that the intake air along the cylinder wall surface Can be introduced smoothly and swirl can be generated in the cylinder bore.
請求項３記載の発明は、請求項１記載の気筒休止内燃機関において、前記スワールポートが、シリンダボア内にスワールを生じさせる渦巻き形状部を有していることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the cylinder deactivation internal combustion engine according to the first aspect, the swirl port has a spiral portion that generates a swirl in the cylinder bore.
渦巻き形状部を有するスワールポートにより、予め吸気を旋回させてシリンダボア内に導入してスワールを生じさせることができる。
スワールポートが燃焼室に対して所定の接線方向に略平行に延出したり、あるいは渦巻き形状部を有することで、同スワールポートに連結される吸気管をシリンダボア中心からシリンダボア間にオフセットすることが容易にでき、シリンダボア間にオフセットすることで、吸気管を集合させて内燃機関全体をコンパクト化することができるとともに、スペースを生み、同スペースを利用することができる。
The swirl port having the spiral portion allows the intake air to be swirled in advance and introduced into the cylinder bore to generate a swirl.
The swirl port extends approximately parallel to the combustion chamber in a predetermined tangential direction, or has a spiral shape, making it easy to offset the intake pipe connected to the swirl port from the cylinder bore center to the cylinder bore By offsetting between the cylinder bores, the intake pipes can be gathered to make the entire internal combustion engine compact, and a space can be created and used.
以下、本発明に係る一実施の形態について図１および図２に基づき説明する。
本実施の形態に係る気筒休止内燃機関１は、自動二輪車に搭載される水冷４ストロークサイクルの並列４気筒内燃機関であり、４つの気筒が車幅方向（左右方向）に並ぶように配置される。
In the following, an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The cylinder deactivation internal combustion engine 1 according to the present embodiment is a water-cooled 4-stroke cycle parallel 4-cylinder internal combustion engine mounted on a motorcycle, and is arranged so that four cylinders are aligned in the vehicle width direction (left-right direction). .
ここで、各気筒を右側から順に１番気筒Ｃ１，２番気筒Ｃ２，３番気筒Ｃ３，４番気筒Ｃ４とする（図２参照）。
右側の１番気筒Ｃ１と２番気筒Ｃ２が常時稼動気筒であり、左側の３番気筒Ｃ３と４番気筒Ｃ４が休止可能気筒である。
Here, each cylinder is referred to as a first cylinder C1, a second cylinder C2, a third cylinder C3, and a fourth cylinder C4 in order from the right side (see FIG. 2).
The first cylinder C1 and the second cylinder C2 on the right side are always operating cylinders, and the third cylinder C3 and the fourth cylinder C4 on the left side are cylinders that can be deactivated.
該内燃機関１のシリンダブロック２が、上記４つの気筒Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を構成しており、各シリンダボアにピストン４が昇降自在に嵌挿されている。
図１に示すように、シリンダブロック２に重ねて結合されるシリンダヘッド３には、ピストン４の頂面に対向して凹出した燃焼室５が形成され、同燃焼室５に開口する吸気ポート６と排気ポート７が、ともに２本ずつ形成されている。
A
As shown in FIG. 1, the
２本の吸気ポート６は、燃焼室５の開口から後方へ斜め上向きに延出しており、２本の排気ポート７は、燃焼室５の開口から前方へ斜め上向きに延出している（図１参照）。
吸気ポート６の燃焼室５への開口は、昇降自在に摺動する吸気バルブ11の弁体が開閉し、排気ポート７の燃焼室５への開口は、昇降自在に摺動する排気バルブ12の弁体が開閉する。
The two
The opening of the
図１は、休止可能気筒である４番気筒Ｃ４を示しており、吸気バルブ11および排気バルブ12それぞれにバルブ休止機構20が設けられている。
吸気バルブ11のバルブステム11ａの上端部に設けられ吸気動弁カム13に当接して上下する有底円筒状のバルブリフタ21内には、軸方向に摺動自在にピンホルダ22が嵌合されている。
FIG. 1 shows a fourth cylinder C4 that is a cylinder that can be deactivated, and each of the intake valve 11 and the exhaust valve 12 is provided with a
A
ピンホルダ22は、バルブステム11ａを挿通する挿通孔と同挿通孔と直交する摺動孔とを有し、摺動孔にはスライドピン23が摺動自在に嵌挿され、同スライドピン23は一端を戻しばね24により付勢され、他端には油圧室25が形成されるとともに同油圧室25に備えられたストッパピン26に当接するようになっている。
The
スライドピン23には、戻しばね24により付勢されてストッパピン26に当接して停止した状態で前記ピンホルダ22の挿通孔と同軸に連通する収容孔23ａが形成されている。
ピンホルダ22の摺動孔の前記油圧室25には、シリンダヘッド３内の油路27が連通している。
The slide pin 23 is formed with an
An
したがって、該バルブ休止機構20は、スライドピン23に作用する油圧が低圧であるときの非作動時には、戻しばね24の付勢力によりスライドピン23は、ストッパピン26に当接して停止し、ピンホルダ22の挿通孔に挿通されているバルブステム11ａの上端部が収容孔23ａに収容可能状態にあり、よって吸気動弁カム13の回転によりバルブリフタ21がピンホルダ22ともに押圧されて下降しても、バルブステム11ａの上端部は収容孔23ａに収容されて、吸気バルブ11には押圧力は作用せず閉弁状態が維持される休止状態となる。
Therefore, when the hydraulic pressure acting on the slide pin 23 is low pressure, the
一方、スライドピン23に作用する油圧が高圧であるときの作動時には、圧油により戻しばね24の付勢力に抗してスライドピン23は摺動してピンホルダ22の挿通孔の開口を閉塞するので、挿通孔に挿通されているバルブステム11ａの上端部がスライドピン23に当接し、よって吸気動弁カム13の回転によりバルブリフタ21がピンホルダ22ともに押圧されて下降すると、スライドピン23を介して吸気バルブ11に押圧力が作用して吸気ポート６を開弁し、バルブリフタ21の往復動に従って吸気バルブ11が開閉作動する。
On the other hand, during operation when the hydraulic pressure acting on the slide pin 23 is high, the slide pin 23 slides against the urging force of the
以上のようなバルブ休止機構20が、排気動弁カム14により作動する排気バルブ12にも吸気バルブ11と同様に設けられており、気筒休止時にはすべてのバルブ休止機構20が作動して吸気バルブ11と排気バルブ12の全４バルブが吸気ポート６と排気ポート７を閉弁状態とする。
また、片側の吸気バルブ11と排気バルブ12の２バルブを休止状態とすることもできる。
The
In addition, the two valves of the intake valve 11 and the exhaust valve 12 on one side can be put into a resting state.
３番気筒Ｃ３も４番気筒Ｃ４と同じ気筒休止機構20を備えている。
そして、常時稼動気筒である１番気筒Ｃ１と２番気筒Ｃ２は、片側の吸気バルブ11と排気バルブ12に同じバルブ休止機構20が設けられていて、片側２バルブを休止状態とすることができる。
The third cylinder C3 also includes the same
The first cylinder C1 and the second cylinder C2, which are always operating cylinders, are provided with the same
図２に示すように、気筒Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）の燃焼室５の開口から延出する右側の吸気ポート６１ａ（６２ａ，６３ａ，６４ａ）と左側の吸気ポート６１ｂ（６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ）は、上流側で集合して１本の吸気集合ポートとなり、同吸気集合ポートに吸気管８１（８２，８３，８４）が連結される。 As shown in FIG. 2, the right intake port 6 1 a (6 2 a, 6 3 a, 6 4 a) extending from the opening of the combustion chamber 5 of the cylinder C1 (C2, C3, C4) and the left intake The ports 6 1 b (6 2 b, 6 3 b, 6 4 b) are aggregated upstream to form one intake manifold port, and the intake pipe 8 1 (8 2 , 8 3 , 8) is connected to the intake manifold port. 4 ) are connected.
同様に気筒Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）の燃焼室５の開口から延出する右側の排気ポート７１ａ（７２ａ，７３ａ，７４ａ）と左側の排気ポート７１ｂ（７２ｂ，７３ｂ，７４ｂ）も、下流側で１本に集合して図示されない排気管に連結される。 Similarly, the right exhaust port 7 1 a (7 2 a, 7 3 a, 7 4 a) and the left exhaust port 7 1 b (from the opening of the combustion chamber 5 of the cylinder C1 (C2, C3, C4) 7 2 b, 7 3 b, 7 4 b) are also gathered together on the downstream side and connected to an exhaust pipe (not shown).
各吸気管８（８１，８２，８３，８４）の吸気通路途中には、それぞれバタフライ型のスロットルバルブ９（９１，９２，９３，９４）が配設されており、同スロットルバルブ９（９１，９２，９３，９４）は、モータにより開閉駆動される電子制御式スロットルバルブである。 A butterfly throttle valve 9 (9 1 , 9 2 , 9 3 , 9 4 ) is arranged in the middle of the intake passage of each intake pipe 8 (8 1 , 8 2 , 8 3 , 8 4 ). The throttle valve 9 (9 1 , 9 2 , 9 3 , 9 4 ) is an electronically controlled throttle valve that is opened and closed by a motor.
常時稼動気筒である右側の１番気筒Ｃ１と２番気筒Ｃ２の吸気ポート６は、シリンダボア内にスワールを生じさせるスワールポートであり、シリンダ内周面に沿って吸気を導入してスワールを生じさせる。
The
図２の断面図に基づき１番気筒Ｃ１の右側の吸気ポート６１ａについて考察してみる。
吸気ポート６１ａの燃焼室５に開口した開口円の開口中心Ｐを通るシリンダボアの同心円ｅ（図２で２点鎖線）を想定し、該同心円ｅの開口中心Ｐにおける接線をｔとする。
Consider the intake port 6 1 a on the right side of the first cylinder C1 based on the cross-sectional view of FIG.
A concentric circle e (two-dot chain line in FIG. 2) of the cylinder bore passing through the opening center P of the opening circle opened to the combustion chamber 5 of the intake port 6 1 a is assumed, and a tangent at the opening center P of the concentric circle e is defined as t.
吸気ポート６１ａは、燃焼室５に開口した開口円から後方斜め左向きに延出しており、この延出して吸気ポート６１ａが指向する方向線をｉとすると、該指向線ｉは前記同心円ｅの接線ｔに略平行で互いの間の角度αは小さい値を示す。
このように吸気ポート６１ａは、同心円ｅの接線ｔに略平行に指向しているので、吸気はシリンダ内周面に沿うように導入され、滑らかにスワールを生じさせる。
The intake port 6 1 a extends rearward and obliquely leftward from the opening circle opened to the combustion chamber 5, and when the direction line that extends and the intake port 6 1 a is directed is i, the directional line i is The angle α between the tangents t of the concentric circles e is substantially parallel to each other and shows a small value.
Thus, since the intake port 6 1 a is directed substantially parallel to the tangent t of the concentric circle e, the intake air is introduced along the inner circumferential surface of the cylinder, and a swirl is generated smoothly.
この吸気ポート６１ａの指向線ｉが、並列気筒のシリンダボア中心を結んだ左右水平線Ｌに対してなす角度βは、70度弱であり、この角度βをもって吸気ポート６１ａは後方斜め左側に指向して延出していることになり、すなわち１番気筒Ｃ１と２番気筒Ｃ２のシリンダボア間に近づく方向に延出している。 The angle β formed by the directional line i of the intake port 6 1 a with respect to the left and right horizontal line L connecting the cylinder bore centers of the parallel cylinders is slightly less than 70 degrees. With this angle β, the intake port 6 1 a That is, it extends in a direction approaching between the cylinder bores of the first cylinder C1 and the second cylinder C2.
なお、左側の吸気ポート６１ｂは、その指向する方向が左右水平線Ｌに対して略垂直でシリンダボア内にスワールを生じさせないが、吸気ポート６１ｂの吸気が右側の吸気ポート６１ａにより生じるスワールを打ち消すことはなく、後記するように却って助長するように働く。 Note that the left intake port 6 1 b is oriented in a direction substantially perpendicular to the horizontal line L and does not cause a swirl in the cylinder bore, but intake air from the intake port 6 1 b is caused by the right intake port 6 1 a. It does not counteract the resulting swirl, but works to encourage it, as described below.
右側の吸気ポート６１ａが左寄りに延出し、左側の吸気ポート６１ｂが略真っ直ぐ若干左寄り後方へ延出して両ポートが集合して吸気管８１に連結されているので、吸気管８１は１番気筒Ｃ１と２番気筒Ｃ２のシリンダボア間にオフセットした位置に配設されている。
Extending to the left and the right of the
２番気筒Ｃ２の左右の吸気ポート６２ｂ，６２ａは、１番気筒Ｃ１の吸気ポート６１ａ，６１ｂと左右対称に形成されている。
すなわち、２番気筒Ｃ２の左側の吸気ポート６２ｂは、１番気筒Ｃ１の右側の吸気ポート６１ａと対称に形成されたスワールポートであり、吸気はシリンダ内周面に沿うように導入され、滑らかにスワールを生じさせる。
The left and right intake ports 6 2 b, 6 2 a of the second cylinder C2 are formed symmetrically with the intake ports 6 1 a, 6 1 b of the first cylinder C1.
That is, the left intake port 6 2 b of the second cylinder C2 is a swirl port formed symmetrically with the right intake port 6 1 a of the first cylinder C1, and the intake air is introduced along the inner peripheral surface of the cylinder. And produces a smooth swirl.
左側の吸気ポート６２ｂは右寄りに延出し、右側の吸気ポート６２ａは略真っ直ぐに若干右寄り後方へ延出して両ポートが集合して吸気管８２に連結されているので、吸気管８２は１番気筒Ｃ１と２番気筒Ｃ２のシリンダボア間にオフセットし吸気管８１に近づいて配設され、このように互いに近づいた吸気管８１と吸気管８２とは一体に形成されている。
この一体に形成された吸気管８１と吸気管８２とを１本のバルブ軸10１２が左右水平方向に貫通し、回動自在に軸支され、このバルブ軸10１２にスロットルバルブ９１，９２の弁体が固着されて、バルブ軸10１２と一体にスロットルバルブ９１，９２が旋回して吸気通路を開閉する。
The
吸気管８１が左側にオフセットしてできた右側のスペースを利用してモータＭ１２が吸気管８１の右側面に取付けられ、モータＭ１２の駆動軸が同軸のバルブ軸10１２の右端に連結され、モータＭ１２が直接バルブ軸10１２を回動し、スロットルバルブ９１，９２を旋回する。
また、吸気管８２が右側にオフセットしてできた左側のスペースを利用してスロットルバルブ開度センサＳ１２が吸気管８２の左側面に取付けられ、スロットルバルブ開度センサＳ１２の作動軸が同軸のバルブ軸10１２の左端に連結されて、スロットルバルブ９１，９２の吸気通路に対する開度を検出するようになっている。
Further, a throttle valve opening sensor S 12 is attached to the left side surface of the
他方、休止可能気筒である左側の３番気筒Ｃ３と４番気筒Ｃ４の吸気ポート６は、シリンダボア内にスワールを生じさせないストレートポートである。
図２に基づいて３番気筒Ｃ３の右側の吸気ポート６３ａについて１番気筒Ｃ１の右側の吸気ポート６１ａと同様に考察してみる。
On the other hand, the
Consider, as with the right of the
すなわち、吸気ポート６３ａの燃焼室５に開口した開口円の開口中心Ｐ´を通るシリンダボアの同心円ｅ´を想定し、該同心円ｅ´の開口中心Ｐ´における接線をｔ´とする。 吸気ポート６３ａは、燃焼室５に開口した開口円から後方斜め左向きに延出しているが、この延出して吸気ポート６３ａが指向する方向線をｉ´とすると、該指向線ｉ´が同心円ｅ´の接線ｔ´との間でなす角度α´は比較的大きく前記角度αに比べても大きい値を示す。 That is, a concentric circle e ′ of the cylinder bore passing through the opening center P ′ of the opening circle opened to the combustion chamber 5 of the intake port 6 3 a is assumed, and a tangent at the opening center P ′ of the concentric circle e ′ is defined as t ′. The intake port 6 3 a extends rearward and obliquely leftward from the opening circle opened to the combustion chamber 5, and if this extending direction line toward the intake port 6 3 a is i ′, the direct line i The angle α ′ formed between ′ and the tangent t ′ of the concentric circle e ′ is relatively large and shows a larger value than the angle α.
このように吸気ポート６３ａは、同心円ｅ´の接線ｔ´に対して比較的大きい角度α´を有して指向しているので、吸気はシリンダ内周面から離れて導入され、スワールを生じさせることなくストレートに導入される。 Thus, since the intake port 6 3 a is directed at a relatively large angle α ′ with respect to the tangent t ′ of the concentric circle e ′, the intake air is introduced away from the inner peripheral surface of the cylinder, and the swirl is introduced. It is introduced straight without causing it.
この吸気ポート６３ａの指向線ｉ´が、並列気筒のシリンダボア中心を結んだ左右水平線Ｌに対してなす角度β´は、90度に近く、この角度β´をもって吸気ポート６１ａは後方僅かに斜め左側に指向して延出していることになる。 The angle β ′ formed by the directional line i ′ of the intake port 6 3 a with respect to the horizontal horizontal line L connecting the cylinder bore centers of the parallel cylinders is close to 90 degrees, and the intake port 6 1 a is rearward with this angle β ′. It extends slightly diagonally to the left.
３番気筒Ｃ３の左側の吸気ポート６３ｂは、上記右側の吸気ポート６３ａと左右対称の形状をしており、両ポートが集合して吸気管８３に連結されているので、吸気管８３は３番気筒Ｃ３の真っ直ぐ後方に配設されている。
４番気筒Ｃ４についても、その吸気ポート６４ａ，６４ｂおよび吸気管８４は、３番気筒Ｃ３の吸気ポート６３ａ，６３ｂおよび吸気管８３と同じ形状および構成となっている。
したがって吸気管８４は４番気筒Ｃ４の真っ直ぐ後方に配設され、吸気管８３と離れており、吸気管８３と吸気管８４とは別体で形成されている。
Also for the fourth cylinder C4, the intake ports 6 4 a, 6 4 b and the
Thus the
吸気管８３を左右水平方向に貫通したバルブ軸10３にスロットルバルブ９３の弁体が固着されており、吸気管８３の右側面にモータＭ３が取付けられ、モータＭ３の駆動軸が同軸のバルブ軸10３の右端に連結され、吸気管８３の左側面にはスロットルバルブ開度センサＳ３が取付けられ、スロットルバルブ開度センサＳ３の作動軸が同軸のバルブ軸10３の左端に連結されている。
The
前記２番気筒Ｃ２のスワールポート６２ｂに連結される吸気管８２が右側にオフセットすることで、吸気管８２の左側で吸気管８３との間のスペースが拡大しており、この拡大したスペースを利用してモータＭ３がスロットルバルブ開度センサＳ２とともに配設されている。
By the
また、４番気筒Ｃ４の吸気管８４に設けられるバルブ軸10４，スロットルバルブ９４，モータＭ４，スロットルバルブ開度センサＳ４は、上記３番気筒Ｃ３の吸気管８３のバルブ軸10３，スロットルバルブ９３，モータＭ３，スロットルバルブ開度センサＳ３と左右対称に構成されている。
The
比較的に狭い吸気管８３と吸気管８４の間のスペースに小型であるスロットルバルブ開度センサＳ３，Ｓ４を配置し、左右側方の大きいスペースに比較的大きいモータＭ３，Ｍ４を配置している。
Small throttle valve opening sensors S 3 and S 4 are arranged in a space between the relatively
以上のように、１番気筒Ｃ１と２番気筒Ｃ２のスワールポートである吸気ポート６１ａ，６２ｂがシリンダボア中心を結んだ左右水平線Ｌに対して角度βで斜め後方に指向して延出し、これに連結される吸気管８１，８２が１番気筒Ｃ１と２番気筒Ｃ２のシリンダボア間にオフセットしているので、吸気管８１，８２の左右側方のスペースが拡大し、モータＭ１２，Ｍ３およびスロットルバルブ開度センサＳ１２を配置でき、結局他のモータＭ４およびスロットルバルブ開度センサＳ３，Ｓ４も吸気管８３，８４の左右側方に配置して、全てのモータＭ１２，Ｍ３，Ｍ４とスロットルバルブ開度センサＳ１２，Ｓ３，Ｓ４を吸気管８の左右側方のスペースを有効に利用して配置している。
As described above, the intake ports 6 1 a and 6 2 b that are the swirl ports of the first cylinder C1 and the second cylinder C2 extend obliquely rearward at an angle β with respect to the horizontal line L that connects the cylinder bore centers. Since the
したがって、吸気管８１，８２，８３，８４の上下の空間が有効に利用することが可能となり、各種機器の配置の自由度が増大するとともに、内燃機関全体のコンパクト化を図ることができる。
Therefore, the space above and below the
なお、吸気管８の左右側方のスペースには、モータやセンサのほか、その他の吸気系補機類さらに冷却水のサーモスタット等を配置してもよい。
In addition, in the space on the left and right sides of the
本気筒休止内燃機関１は、定常走行時など休止可能気筒である３番気筒Ｃ３と４番気筒Ｃ４を休止したときに稼動する常時稼動気筒である１番気筒Ｃ１と２番気筒Ｃ２の吸気ポート６１ａ，６２ｂをシリンダボア内に吸気スワールを生じさせるスワールポートとしているので、燃費の向上を図ることができ、一方で加速時など大きな出力が要求されるときに稼動される休止可能気筒の３番気筒Ｃ３と４番気筒Ｃ４の吸気ポート６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂをシリンダボア内に吸気スワールを生じさせないストレートポートとしているので、必要な高出力を得ることができ、燃費向上と高出力を両立させることができる。 The cylinder deactivation internal combustion engine 1 is an intake port of the first cylinder C1 and the second cylinder C2 that are normally operated cylinders that are operated when the third cylinder C3 and the fourth cylinder C4 that are deactivatable, such as during steady running, are deactivated. Since 6 1 a and 6 2 b are swirl ports for generating an intake swirl in the cylinder bore, it is possible to improve fuel consumption, while at the same time a restable cylinder that is operated when a large output is required such as during acceleration. Since the intake ports 6 3 a, 6 3 b, 6 4 a, and 6 4 b of the third cylinder C3 and the fourth cylinder C4 are straight ports that do not generate intake swirl in the cylinder bore, the necessary high output can be obtained. It is possible to achieve both high fuel efficiency and high output.
そして、本内燃機関１は、前記したように常時稼動気筒である１番気筒Ｃ１と２番気筒Ｃ２の各々片側の吸気バルブ11と排気バルブ12にバルブ休止機構20が設けられていて、片側２バルブを休止状態とすることができる。
１番気筒Ｃ１についてみると左側の吸気ポート６１ｂの開口を開閉する吸気バルブ11および同吸気バルブ11と対称に位置する排気バルブ12にバルブ休止機構20が備えられて２バルブを休止可能である。
In the internal combustion engine 1, as described above, the
No. 1 on the intake valve 11 and the exhaust valve 12 located in the intake valve 11 and symmetrical looking at the cylinder C1 to open and close the opening of the
同左側の吸気ポート６１ｂと右側の吸気ポート６１ａとの間には連通孔15１が形成されている。
連通孔15１は、左側の吸気ポート６１ｂから右側の吸気ポート６１ａの若干上流側に向けて斜めに穿孔されており、左側の吸気ポート６１ｂがバルブ休止機構20により吸気バルブ11で閉塞された休止状態で同閉塞した吸気バルブ11の弁体に溜まる燃料を吸気ポート６１ｂに向かった吸気が掻き出すようにして連通孔15１から右側の吸気ポート６１ａに導出することができる。
Communication hole 15 1 is formed between the same
Communication hole 15 1, the left side of the
また、左側の吸気バルブ11の休止で左側の吸気ポート６１ｂが閉塞されると、連通孔15１からの吸気の流れを合流して右側の吸気ポート（スワールポート）６１ａの吸気の流れだけが燃焼室５に流入するので、左側の吸気ポート６１ｂからの吸気の流入に邪魔されることなく、シリンダボア内に益々スワールを発生させることができる。
Further, when the left side of the
２番気筒Ｃ２についても同様で、右側の吸気ポート６２ａの開口を開閉する吸気バルブ11および同吸気バルブ11と対称に位置する排気バルブ12がバルブ休止機構20を備えてバルブ休止可能であり、右側の吸気ポート６２ａと左側の吸気ポート６２ｂとの間に斜めに連通孔15２が穿設されている。
同連通孔15２により片側バルブ休止時に２番気筒Ｃ２の燃料溜まりを解消し、スワールを一層大きく発生させることができる。
The same applies to the second cylinder C2, the exhaust valve 12 located in the intake valve 11 and the intake valve 11 and symmetrical to open and close the opening of the right of the
Eliminating the fuel pool of the second cylinder C2 at one side valve shutdown by Dorendoriana 15 2, swirl the can be generated even greater.
以上のように本内燃機関１においては、常時稼動気筒である１番気筒Ｃ１と２番気筒Ｃ２は、片側２バルブを休止可能であり、休止可能気筒である３番気筒Ｃ３と４番気筒Ｃ４は全４バルブを休止する完全気筒休止とともに片側２バルブのみを休止することが可能である。 As described above, in the internal combustion engine 1, the first cylinder C1 and the second cylinder C2, which are always operating cylinders, can be deactivated by two valves on one side, and the third cylinder C3 and the fourth cylinder C4 which are deactivated cylinders. It is possible to stop only two valves on one side as well as complete cylinder stop that stops all four valves.
したがって、常時稼動気筒と休止可能気筒の各々のバルブ休止可能なパターンを組合せることにより４種類の運転モードを構成することができ、内燃機関１の負荷状態に応じて運転モードを切り換えることができる。 Therefore, four types of operation modes can be configured by combining the valve stoppage patterns of the always-operating cylinder and the stoppable cylinder, and the operation mode can be switched according to the load state of the internal combustion engine 1. .
すなわち、負荷状態が高負荷のときは、４気筒をすべて４バルブ作動する４気筒４バルブ運転モードとして高出力を確保するようにし、同高負荷から負荷が低下して定常走行に移るに従って、４気筒２バルブ運転モード（常時稼動気筒を２バルブ作動、休止可能気筒を片側２バルブ作動）、２気筒４バルブ運転モード（常時稼動気筒を４バルブ作動、休止可能気筒を気筒休止）、２気筒２バルブ運転モード（常時稼動気筒を２バルブ作動、休止可能気筒を気筒休止）というように燃費向上を重視する運転モードに順次切り換えていくよう制御する。
That is, when the load state is a high load, a high output is secured in a four-cylinder four-valve operation mode in which all four cylinders are operated by four valves. Cylinder 2-valve operation mode (2 valves for normally operating cylinders, 2-valve operation for one cylinder that can be deactivated), 2-valve 4-valve operation modes (4 valves for normally operating cylinders, cylinder that can be deactivated are deactivated), 2
このように出力重視の運転モードから燃費重視の運転モードに段階的に切り換えられることにより、高出力と燃費向上を運転状態に応じてそれぞれ適度に実現しながら綜合的に両立させることができる。 As described above, by gradually switching from the operation mode emphasizing output to the operation mode emphasizing fuel efficiency, it is possible to achieve both high output and improved fuel efficiency in an appropriate manner while appropriately realizing each according to the driving state.
以上の実施の形態では、シリンダボアへの吸気の導入角度を所定の角度とすることでスワールポートを構成するものであったが、吸気ポートに渦巻き形状部を有するものでもシリンダボア内にスワールを生じさせるスワールポートを構成することができる。 In the above embodiment, the swirl port is configured by setting the intake angle of the intake air to the cylinder bore to be a predetermined angle. However, even if the intake port has a spiral portion, the swirl is generated in the cylinder bore. A swirl port can be configured.
そして同スワールポートにおいても、この渦巻き形状部を利用してスワールポートに連結される吸気管をシリンダボア中心からシリンダボア間にオフセットすることができ、オフセットにより生じたスペースを利用してモータ等を含む吸気系補機類等を配置することができる。
Also in the swirl port, the intake pipe connected to the swirl port can be offset from the center of the cylinder bore to the cylinder bore by using this spiral shape portion, and the intake air including the motor etc. can be utilized by utilizing the space generated by the offset. System accessories can be arranged.
また、常時稼動気筒を内側にして、その左右側方に休止可能気筒を配置するようにしてもよく、さらに４気筒以上の並列配置とするときには、種々の配置の組合せについて適用可能である。 In addition, the cylinders that are always in operation may be arranged inside, and the resting cylinders may be arranged on the left and right sides of the cylinders. Further, when four or more cylinders are arranged in parallel, various combinations of arrangements are applicable.
１…内燃機関、２…シリンダブロック、３…シリンダヘッド、４…ピストン、５…燃焼室、６，６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ…吸気ポート、７…排気ポート、８，８１，８２，８３，８４…吸気管、９，９１，９２，９３，９４…スロットルバルブ、10１２，10３，10４…バルブ軸、11…吸気バルブ、12…排気バルブ、13…吸気動弁カム、14…排気動弁カム、15１，15２…連通孔、
20…バルブ休止機構、21…バルブリフター、22…ピンホルダ、23…スライドピン、24…戻しばね、25…油圧室、26…ストッパピン、27…油路、
Ｃ１…１番気筒、Ｃ２…２番気筒、Ｃ３…３番気筒、Ｃ４…４番気筒、
Ｍ１２，Ｍ３，Ｍ４…モータ、
Ｓ１２，Ｓ３，Ｓ４…スロットルバルブ開度センサ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 2 ... Cylinder block, 3 ... Cylinder head, 4 ... Piston, 5 ... Combustion chamber, 6, 6 1 a, 6 1 b, 6 2 a, 6 2 b, 6 3 a, 6 3 b, 6 4 a, 6 4 b ... intake port, 7 ... exhaust port, 8, 8 1 , 8 2 , 8 3 , 8 4 ... intake pipe, 9, 9 1 , 9 2 , 9 3 , 9 4 ... throttle valve, 10 12 , 10 3 , 10 4 ... Valve shaft, 11 ... Intake valve, 12 ... Exhaust valve, 13 ... Intake valve cam, 14 ... Exhaust valve cam, 15 1 , 15 2 ... Communication hole,
20 ... Valve rest mechanism, 21 ... Valve lifter, 22 ... Pin holder, 23 ... Slide pin, 24 ... Return spring, 25 ... Hydraulic chamber, 26 ... Stopper pin, 27 ... Oil passage,
C1 ... 1st cylinder, C2 ... 2nd cylinder, C3 ... 3rd cylinder, C4 ... 4th cylinder,
M 12 , M 3 , M 4 ... motor,
S 12 , S 3 , S 4 ... Throttle valve opening sensor.
Claims (8)
常時稼動気筒の吸気ポートがシリンダボア内に吸気スワールを生じさせるスワールポートであり、
休止可能気筒の吸気ポートがシリンダボア内に吸気スワールを生じさせないストレートポートであり、
隣り合う前記常時稼動気筒の前記スワールポートに連結される吸気管は相互に近接する側にオフセットして配設され、同近接した吸気管を単一のスロットルバルブ軸が貫通して各吸気管内にスロットルバルブを備えて設けられ、
前記休止可能気筒の前記ストレートポートに連結される吸気管はオフセットせずにその中心軸がシリンダボアの中心を通るように配設され、同各吸気管のそれぞれにスロットルバルブ軸がそれぞれスロットルバルブを備えて軸支され、
前記常時稼動気筒のオフセットした吸気管と前記休止可能気筒のオフセットしない吸気管との間に、同軸に隣り合う各スロットルバルブ軸にそれぞれ吸気系補機類が振り分けられて設けられたことを特徴とする気筒休止内燃機関。 In a multi-cylinder deactivation internal combustion engine capable of deactivating some cylinders,
The intake port of the normally operating cylinder is a swirl port that generates an intake swirl in the cylinder bore.
Straight port der which the intake port does not cause the intake swirl into the cylinder bore of the rest possible cylinder is,
The intake pipes connected to the swirl ports of the adjacent always-operating cylinders adjacent to each other are arranged so as to be offset toward each other, and a single throttle valve shaft penetrates the adjacent intake pipes into each intake pipe. Provided with a throttle valve,
The intake pipe connected to the straight port of the restable cylinder is disposed so that its center axis passes through the center of the cylinder bore without being offset, and each of the intake pipes has a throttle valve. Supported by
Intake system auxiliary equipment is provided between each of the throttle valve shafts adjacent to each other between the offset intake pipe of the normally operating cylinder and the non-offset intake pipe of the restable cylinder. Cylinder deactivation internal combustion engine.
気筒配列方向に関して一方側の２気筒を常時稼動気筒とし、他方側の２気筒を休止可能気筒としたことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか記載の気筒休止内燃機関。 The cylinder deactivation internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein two cylinders on one side in the cylinder arrangement direction are always active cylinders and two cylinders on the other side are deactivatable cylinders.
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