JPS62247110A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、１つの気筒に複数の吸気弁を備えエンジンの
運転状態に応じてその開閉特性を変更するようにしたエ
ンジンの吸気＃ＡＩに関するものである。

（従来技術） 従来より、エンジンの吸気弁における開閉特性の最適状
態はエンジンの運転状態に応じて変化することから、こ
の開閉特性を変更する可変機構が種々提案されている。

その−例としては、例えば、実開昭５７−１８２２０５
号に見られるように、１つの吸気弁に対プるロッカーア
ームに低速カムと高速カムとを連接し、低速時には低速
カムの形状に従って吸気弁を開閉し、高速時には高速カ
ムの形状に従って吸気弁を開■するように、カムを選択
的に切換えるセレクト機構を備えた動弁機構が公知であ
る。

一方、１つの気筒に対して複数の吸気弁を設け、この吸
気弁を前記のようなセレクト機構によってエンジンの運
転状態に応じて開閉特性を調整することも考えられてい
る。さらに、低速時には一方の吸気弁をバルブ停止機構
によって開閉不能として閉止状態に保持し、低速時の吸
気特性を向上することも考えられる。

しかるに、上記のようにセレクト機構に加えてバルブ停
止機構を設置することは、機構がＭ１誰となり、ロッカ
ーアーム等の慣性質量が増大して高速時における吸気弁
の開閉追従性が低下する恐れがある。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、簡易な構造によってエンジン
の運転状態に応じた吸気弁の開閉特性の変更および低速
時に一部の吸気弁の同閉作動を実質的に無効とするよう
に作動するエンジンの吸気装置を提供づることを目的と
するものである。

（発明の構成） 本発明の吸気装置は、各気筒に対して低速側と高速側の
複数の吸気弁を設置し、低速側吸気弁をセレクト機構欄
によって運転状態に応じて低速カムと高速カムとに切換
えて間開するとともに、高速側吸気弁に対する吸気通路
に低速時に閉じるシャッター弁を設番プたことを特徴と
するものである。

（発明の効果） 本発明によれば、低速時には、低速側吸気弁をセレクト
機構の作動によって低速カムでｒＭ閉するとともに、高
速側吸気弁に対する吸気通路をシャッター弁で閉塞する
ようにしたことにより、吸気特性を低速用に設定するこ
とができる。一方、高速時には、上記シャッター弁を開
作動するとともに、低速側吸気弁を高速カムで聞開する
ことにより、吸気特性を高速用に設定することができ、
全運転域で運転状態に応じて良好な吸気特性を（りるこ
とができる。

また、上記のような吸気特性の変更を、バルブ停止機構
を設けることなく形成したことにより、構成が＠単であ
り、しかも、ロッカーアーム等の慣性質量の増大を低減
して、高速時においても良好な追従性による開閉特性を
得ることができるものである。

さらに、低速時においては、閉状態にあるシャッター弁
に対して高速側吸気弁は所定のタイミングで開閉してい
ることにより、このシャッター弁と吸気弁との１！ｌの
吸気通路容積部分と気筒との吸気の流出入により混合気
のミキシングおよび耐ノツク性の向上が期待できる。

すなわち、低速部分負荷時には、吸気行程中に高速側吸
気弁の開閉によってシリンダ内の混合気を撹拌して吸気
の流れをか（乱するので、燃料の霧化および混合気の均
一性が増し、燃焼安定性および燃費率が改善される。ま
た、上記シャッター弁より下流側の吸気通路容積部分内
に封入された吸気が吸気行程中に流入し、ボンピングロ
ス低減により燃費率が改善できるものである。また、低
速高負荷時には、上記容積部分内の既燃ガスを含む吸気
が、吸気行程初期に低速側吸気弁より高速側吸気弁が先
に開くことにより燃焼室内に流入し、燃焼室のエンドゾ
ーンに上記既燃ガスを含む吸気がＳ留して、混合気の可
燃性を低下させて燃焼を緩慢にするため、ノッキングの
発生を抑制し耐ノツク性が向上する効果を有するもので
ある。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図はエンジンの概略平面図であり、エンジン本体１
に４つの気１ｉＩ２が配設され、各気筒２には低速側吸
気弁３と高速側吸気弁４との２つの吸気弁および２つの
排気弁５．５がそれぞれ設けられている。

サージタンク６から各気筒２に吸気を供給する吸気通路
７は、低速側吸気弁３に対する低速用吸気通路７ａと高
速側吸気弁４に対する高速用吸気通路７ｂとにそれぞれ
独立して接続され、気０２への開口部が両吸気弁３，４
によって圓ｍされる。

低速側吸気弁３および高速側吸気弁４の軸端部には、ロ
ッカーシャフト９に基端部が揺動自在に支承された低速
用および高速用ロッカーアーム１０．１１の先端部が連
係されている。該低速用ロッカーアーム１０および高速
用ロッカーアーム１１の中間部に、それぞれカム軸１２
の低速カム１２ａと高速カム１２ｂが当接して、そのカ
ム形状に対応して揺動作動される。

低速カム１２ａは量弁期間が短く、リフト門も小さく、
小さい開口面積で吸気を供給する＋ｍ１１′Ｉ特性に形
成され、一方、高速カム１２ｂは開弁期間が長くリフト
川も大きく、大ぎい開口面積で多量の吸気を供給覆る開
開特性に形成されている。

そして、上記低速用ロッカーアーム１０と高速用ロッカ
ーアーム１１との間には、第２図に示すようなセレクト
機構１４が設置されている。このセレクト機構１４は、
＾速用ロッカーアーム１１に摺動自在にプランジャー１
５が内装され、低速用ロッカーアーム１０には、このプ
ランジャー１５の先端部が嵌挿可能に凹部１６が形成さ
れている。

上記プランジャー１５はスプリング１７によって没入方
向に付勢されるとともに、その背部空間１５ａは、ロッ
カーシャフト９の内部に形成されたオイル通路１８に、
高速用ロッカーアーム１１内の分岐通路１９を介して接
続され、油圧供給時にプランジャー１５が突出作動する
ように構成されている。

上記ロッカシャフト９のオイル通路１８には、一端の供
給ボート１８ａ（第１図参照）から常時オイルが供給さ
れ、他端部の流出部分にオイル圧制御弁２０が介装され
、このオイル圧制御弁２０によるオイル通路１８の閉作
動に伴って圧力が上界して前記セレクト機構１４のプラ
ンジャー１５が突出作動される。

上記セレクト機構１４は、背部空間１５ａに油圧が作用
してプランジャー１５がスプリング１７に抗して突出作
動すると、その先端部が低速用ロッカーアーム１０の四
部１６に嵌挿して両口ツカ−アーム１０．１１を一体化
し、低速用および＾速用ロッカーアーム１０．１１は開
期間が長くリフト儲の大きい高速カム１２ｂの形状によ
る特性でもって、低速側吸気弁３および高速側吸気弁４
を開閉作動する。一方、油圧が低下した状態では、プラ
ンジャー１５はスプリング１７によって没入移動され、
低速用ロッカーアーム１０と高速用ロッカーアーム１１
とは分離して、低速側吸気弁３は低速カム１２ａの特性
で、高速側吸気弁４は高速カム１２ｂの特性によってそ
れぞれ開閉作動される。

また、前記高速側吸気弁４に対する高速用吸気通路７ｂ
には、この通路を開閉するシャッター弁２１が介装され
ている。このシャッター弁２１は各気筒２共通のシャフ
ト２２に支承され、該シャフト２２の７クヂユエータ２
３による回動操作によって開閉作動される。

前記オイル圧ｔｉｌＪＩＩｌ弁２０およびアクチュエー
タ２３には、コントロールユニット２５からの制御信号
が入力され、その作動が１ｉｌＪＩＩｌされる。上記コ
ントロールユニット２５には、エンジンの運転状態を検
出するために、回転数センサ２６からエンジン回転数信
号および負圧センサ２７からエンジン負荷信号がそれぞ
れ入力される。

そして、このコントロールユニット２５は、低速時には
アクチュエータ２３に駆動信号を出力してシャッター弁
２１を閉作動するとともに、セレクト１１ｅｆ１１４の
オイルアクチュエータ制御弁２０を開く信号を出力して
、プランジャー１５を没入状態として、両吸気弁３．４
をそれぞれのカム１２ａ、１２ｂによって低速特性で開
閉する。また、高速時には、コントロールユニット２５
はシャッター弁２１を開くとともにオイル圧ｆｊＪ　Ｉ
ＩＩ弁２０の閉作動によって油圧を高めてプランジャー
１５を突出作動し、低速側および高速側吸気弁３．４を
高速カム１２ｂの特性によってｊｉｌｒｌｌする。

上記特性を第３図に示す。低速時は（Ａ）のように、低
速側吸気弁３は低速カム１２ａによって工の如く低リフ
ト量で短期間開閉し、高速側吸気弁４は＾速カム１２ｂ
によってＨの如く高リフト量で長期ｌ１１１７１１関し
ているが、この高速側吸気弁４への＾速用吸気通路７ｂ
はシャッター弁２１で閉じられているので、この高速側
吸気弁４からの新気の供給はない。一方、高速時には（
Ｂ）のように、低速側吸気弁３および高速側吸気弁４と
もに工、■の如く高速カム１２ｂによって開閉作動し、
シャッター弁２１が閉作動される。

上記低速時には、吸気行程後半において低速側吸気弁３
が閉じた時にまだ高速側吸気弁４は開いており、ピスト
ンの上昇にともなって圧力が上昇しつつある気筒２内の
吸気が、この高速側吸気弁４を通ってシャッター弁２１
までの吸気通路７ｂに流入し、高速側吸気弁４の閉塞に
よって封入状態となる。次に、吸気行程となったときに
は、まず高速側吸気弁４が低速側吸気弁３より先に開き
、封入されていた吸気（一部既燃ガスを含む）の圧力が
気筒２内圧力より高いので、低速側吸気弁３から新気が
流入する前にこの封入された吸気が流入し、前述のよう
な効果を有する。

なお、第１図において、２８は低速用吸気通路７ａに燃
料を噴射供給するインジェクタ、２９は気筒２に臨む点
火プラグである。

前記セレクト機構としては、上記実施例の構造によるも
ののほか、従来公知の機構に必要に応じて適宜設計変更
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における吸気装置を備えたエ
ンジンを一部断面にして示す概略平面図、第２図はセレ
クト機構の部分の断面図、第３図は低速時と高速時の低
速側吸気弁および高速側吸気弁の間開特性を示す量弁特
性図である。 １・・・・・・エンジン本体　　　２・・・・・・気筒
３・・・・・・低速側吸気弁　　　４・・・・・・高速
側吸気弁７ａ・・・・・・低速用吸気通路 ７ｂ・・・・・・高速用吸気通路 ９・・・・・・ロッカーシャフト １０・・・・・・低速用ロッカーアーム１１・・・・・
・高速用ロッカーアーム１２・・・・・・カム軸　　　
　　１２ａ・・・・・・高速カム１２ｂ・・・・・・高
速カム　　　１４・・・・・・セレクト機構１５・・・
・・・プランジャー　　１８・・・・・・オイル通路２
０・・・・・・オイル圧制御弁　２１・・・・・・シャ
ッター弁２３・・・・・・アクチュエータ ２５・・・・・・コントロールユニット２６・・・・・
・回転数センサ　　２７・・・・・・負圧センサ第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）各気筒に対して低速側と高速側の複数の吸気弁を
   備え、低速側吸気弁を開閉作動するカムを運転状態に応
   じて低速カムと高速カムとに切換えるセレクト機構を設
   けるとともに、高速側吸気弁に対する吸気通路に低速時
   に閉じるシャッター弁を設けたことを特徴とするエンジ
   ンの吸気装置。