JP2002309945A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
内燃機関の吸気装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
- F02D9/1005—Details of the flap
- F02D9/101—Special flap shapes, ribs, bores or the like
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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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- 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
- F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 閉止時の気流の洩れを管理して、安定して気
流を形成することが可能な吸気流制御バルブを備える内
燃機関の吸気装置を提供する。 【解決手段】 吸気管７１断面は、少なくとも四隅に曲
線部を有する長円形状であって、吸気流制御バルブ７２
は、吸気流を通過させる開口部７４を備えるとともに、
その外形形状は吸気管断面の四隅７１Ｒに対応する四隅
７２Ｒを少なくとも備えている。
流を形成することが可能な吸気流制御バルブを備える内
燃機関の吸気装置を提供する。 【解決手段】 吸気管７１断面は、少なくとも四隅に曲
線部を有する長円形状であって、吸気流制御バルブ７２
は、吸気流を通過させる開口部７４を備えるとともに、
その外形形状は吸気管断面の四隅７１Ｒに対応する四隅
７２Ｒを少なくとも備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気管内のスロッ
トル弁下流に配置された吸気流制御バルブを開閉制御す
ることで燃焼室内に形成される気流を制御する内燃機関
の吸気装置に関する。
トル弁下流に配置された吸気流制御バルブを開閉制御す
ることで燃焼室内に形成される気流を制御する内燃機関
の吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】吸気管内のスロットル弁下流側で燃料噴
射装置の上流側に吸気流制御バルブを配置する内燃機関
の吸気装置が知られており、特開平６−２４８９５９号
公報等に開示されている。
射装置の上流側に吸気流制御バルブを配置する内燃機関
の吸気装置が知られており、特開平６−２４８９５９号
公報等に開示されている。
【０００３】この吸気装置は、吸気通路の途中に設置し
たスワールコントロールバルブ（吸気流制御バルブ）の
切欠きを有するバルブ本体を閉じることで吸気スワール
を発生させ、それによって燃焼速度を速めて低負荷時の
燃料消費率の向上と希薄空燃比時の機関回転の安定化を
図ったものである。
たスワールコントロールバルブ（吸気流制御バルブ）の
切欠きを有するバルブ本体を閉じることで吸気スワール
を発生させ、それによって燃焼速度を速めて低負荷時の
燃料消費率の向上と希薄空燃比時の機関回転の安定化を
図ったものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】こうした制御バルブの
形状としては同公報のほかにも様々な形状が提案されて
いる。制御バルブ閉止時に安定した気流を形成するため
には、バルブを閉めることによって形成される吸気管絞
り部の位置、面積を正確に設定する必要がある。しか
し、従来提案されてきた制御バルブの形状では、バルブ
の外周と吸気管内壁部との隙間からの洩れ量を管理する
ことが難しく、洩れを抑制しようと隙間を小さくしよう
とすると、吸気管内にバルブを高い精度で取り付ける必
要が生ずる。そして、隙間を小さくした場合に、取り付
け精度が保てないと、バルブが吸気管の内壁に接触して
バルブ自体が損傷したり、吸気管内で引っ掛かり、開閉
動作ができなくなるおそれがある。そして、その結果、
安定した燃焼を得ることができず、エミッションやドラ
イバビリティーの悪化を招くおそれがあるという問題が
あった。
形状としては同公報のほかにも様々な形状が提案されて
いる。制御バルブ閉止時に安定した気流を形成するため
には、バルブを閉めることによって形成される吸気管絞
り部の位置、面積を正確に設定する必要がある。しか
し、従来提案されてきた制御バルブの形状では、バルブ
の外周と吸気管内壁部との隙間からの洩れ量を管理する
ことが難しく、洩れを抑制しようと隙間を小さくしよう
とすると、吸気管内にバルブを高い精度で取り付ける必
要が生ずる。そして、隙間を小さくした場合に、取り付
け精度が保てないと、バルブが吸気管の内壁に接触して
バルブ自体が損傷したり、吸気管内で引っ掛かり、開閉
動作ができなくなるおそれがある。そして、その結果、
安定した燃焼を得ることができず、エミッションやドラ
イバビリティーの悪化を招くおそれがあるという問題が
あった。
【０００５】そこで、本発明は、閉止時の気流の洩れを
管理して、安定して気流を形成することが可能な吸気流
制御バルブを備える内燃機関の吸気装置を提供すること
を課題とする。
管理して、安定して気流を形成することが可能な吸気流
制御バルブを備える内燃機関の吸気装置を提供すること
を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る内燃機関の吸気装置は、吸気管内のス
ロットル弁下流に配置され、開閉制御によって燃焼室へ
と導く気流を制御する吸気流制御バルブを備える内燃機
関の吸気装置であって、前記吸気管断面は、少なくとも
四隅に曲線部を有する長円形状であって、吸気流制御バ
ルブは、吸気流を通過させる開口部を備えるとともに、
その外形形状は吸気管断面の四隅に対応する形状の四隅
を少なくとも備えていることを特徴とする。
め、本発明に係る内燃機関の吸気装置は、吸気管内のス
ロットル弁下流に配置され、開閉制御によって燃焼室へ
と導く気流を制御する吸気流制御バルブを備える内燃機
関の吸気装置であって、前記吸気管断面は、少なくとも
四隅に曲線部を有する長円形状であって、吸気流制御バ
ルブは、吸気流を通過させる開口部を備えるとともに、
その外形形状は吸気管断面の四隅に対応する形状の四隅
を少なくとも備えていることを特徴とする。
【０００７】このように、吸気管断面を長円形状で形成
し、吸気流制御バルブもまた断面の四隅に対応した四隅
を有するよう形成することで、四隅の曲線部を利用して
吸気流制御バルブの位置決めを正確に行うことができ
る。また、隅にエッジ部が形成されないので、バルブを
取り付ける際にずれが生じてもバルブと吸気管内壁面と
の接触が起こりにくく、損傷や固着を防ぐことができ
る。さらに開口部を閉塞して周囲からの洩れを測定する
ことが容易なため、洩れ量の管理が確実に行えるという
利点がある。
し、吸気流制御バルブもまた断面の四隅に対応した四隅
を有するよう形成することで、四隅の曲線部を利用して
吸気流制御バルブの位置決めを正確に行うことができ
る。また、隅にエッジ部が形成されないので、バルブを
取り付ける際にずれが生じてもバルブと吸気管内壁面と
の接触が起こりにくく、損傷や固着を防ぐことができ
る。さらに開口部を閉塞して周囲からの洩れを測定する
ことが容易なため、洩れ量の管理が確実に行えるという
利点がある。
【０００８】この開口部はスリットであることが好まし
い。スリット形状を採用することで、開口部をプレス加
工等により精密に加工できるので、閉止時における要求
開口面積のばらつきが少なく安定した燃焼を確保でき
る。
い。スリット形状を採用することで、開口部をプレス加
工等により精密に加工できるので、閉止時における要求
開口面積のばらつきが少なく安定した燃焼を確保でき
る。
【０００９】この開口部は、隣接する二隅の間の外縁部
分を切り欠いて形成されていてもよい。このようにする
と、バルブ本体をプレス加工等により容易にかつ精密に
加工することができる。
分を切り欠いて形成されていてもよい。このようにする
と、バルブ本体をプレス加工等により容易にかつ精密に
加工することができる。
【００１０】そして、この開口部の縁は曲線で接続され
ていることが好ましい。このようにすると、開口部の縁
にエッジが形成されないので、バルブと吸気管との接触
のおそれをさらに低減させることができ、損傷や固着を
防ぐことができる。
ていることが好ましい。このようにすると、開口部の縁
にエッジが形成されないので、バルブと吸気管との接触
のおそれをさらに低減させることができ、損傷や固着を
防ぐことができる。
【００１１】この開口部は、外縁部分の開口長さが開口
中の同方向の最大長さより短く設定されていることが好
ましい。このようにすると、開口部の高さ（外縁部分の
方向との直行する方向）を短くすることができ、壁面に
沿って強いタンブル流を形成することができる。
中の同方向の最大長さより短く設定されていることが好
ましい。このようにすると、開口部の高さ（外縁部分の
方向との直行する方向）を短くすることができ、壁面に
沿って強いタンブル流を形成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
【００１３】図１は本発明に係る内燃機関の吸気装置の
第１実施形態を適用した内燃機関を表わす概略図であ
る。
第１実施形態を適用した内燃機関を表わす概略図であ
る。
【００１４】火花点火式のガソリン多気筒内燃機関（以
下、単に内燃機関と称する）１には吸気管２と排気管３
とが接続されている。吸気管２には吸入空気の温度を検
出する吸気温センサ２２と、吸入空気量を検出するエア
フローメータ２３と、アクセルペダル４の操作に連動す
るスロットル弁２４が配置されるとともにこのスロット
ル弁２４の開度を検出するスロットル開度センサ２５が
配置されている。また、吸気管２のサージタンク２０に
は、吸気管２の圧力を検出するための吸気圧センサ２６
が配置されている。さらに、内燃機関１の各気筒に接続
される吸気ポート２１には電磁駆動式のインジェクタ
（燃料噴射装置）２７が設けられており、このインジェ
クタ２７には燃料タンク５から燃料であるガソリンが供
給される。図示の内燃機関１は、各気筒ごとに独立して
インジェクタ２７が配置されているマルチポイントイン
ジェクションシステムである。
下、単に内燃機関と称する）１には吸気管２と排気管３
とが接続されている。吸気管２には吸入空気の温度を検
出する吸気温センサ２２と、吸入空気量を検出するエア
フローメータ２３と、アクセルペダル４の操作に連動す
るスロットル弁２４が配置されるとともにこのスロット
ル弁２４の開度を検出するスロットル開度センサ２５が
配置されている。また、吸気管２のサージタンク２０に
は、吸気管２の圧力を検出するための吸気圧センサ２６
が配置されている。さらに、内燃機関１の各気筒に接続
される吸気ポート２１には電磁駆動式のインジェクタ
（燃料噴射装置）２７が設けられており、このインジェ
クタ２７には燃料タンク５から燃料であるガソリンが供
給される。図示の内燃機関１は、各気筒ごとに独立して
インジェクタ２７が配置されているマルチポイントイン
ジェクションシステムである。
【００１５】サージタンク２０と吸気ポート２１との間
には、吸気流制御バルブ７２を備える吸気流制御バルブ
アッシー７が取り付けられている。図２、図３は、この
バルブアッシー７の具体的構造を説明する拡大図であ
り、図２がバルブアッシー７を横から見た断面図であ
り、図３がバルブアッシー７部分をサージタンク２０側
から見た正面図である。バルブアッシー７の管部７１の
断面は四隅に四半円形状のコーナー部７１Ｒを有する長
円形である。そして、管内には、吸気流制御バルブ（以
下、単にバルブと称する）７２がシャフト７３を中心と
して転動可能な状態で配置されている。シャフト７３に
接続されたアクチュエータ６２を動作させて、シャフト
７３を駆動することで、バルブ７２の開閉動作を行うこ
とができる。
には、吸気流制御バルブ７２を備える吸気流制御バルブ
アッシー７が取り付けられている。図２、図３は、この
バルブアッシー７の具体的構造を説明する拡大図であ
り、図２がバルブアッシー７を横から見た断面図であ
り、図３がバルブアッシー７部分をサージタンク２０側
から見た正面図である。バルブアッシー７の管部７１の
断面は四隅に四半円形状のコーナー部７１Ｒを有する長
円形である。そして、管内には、吸気流制御バルブ（以
下、単にバルブと称する）７２がシャフト７３を中心と
して転動可能な状態で配置されている。シャフト７３に
接続されたアクチュエータ６２を動作させて、シャフト
７３を駆動することで、バルブ７２の開閉動作を行うこ
とができる。
【００１６】バルブ７２の弁体の形状は、図３に示され
るように外形がバルブアッシー７の管部７１の斜断面形
状（略矩形）に略一致しており、同様に、四隅に略四半
円形のコーナー部７２Ｒを有し、上部略中央に半月を引
き延ばした形状の開口部７４を有している。
るように外形がバルブアッシー７の管部７１の斜断面形
状（略矩形）に略一致しており、同様に、四隅に略四半
円形のコーナー部７２Ｒを有し、上部略中央に半月を引
き延ばした形状の開口部７４を有している。
【００１７】バルブ７２をシャフト７３に固定する際に
は、バルブ７２の閉止状態で、その四隅のコーナー部７
２Ｒをそれぞれ対応する管部７１の四隅のコーナー部７
１Ｒに突き当ててから固定することにより、精度良く取
り付けを行うことができる。その結果、閉止時以外にバ
ルブ７２の上面７２ｕまたは下面７２ｌが上部あるいは
下部の管壁７１ｕおよび７１ｌに接触することがなく、
バルブ７２や管壁７１ｕおよび７１ｌの損傷、それによ
る固着といった事態を防止できる。また、バルブ７２の
外周と管部７１の管壁とのクリアランスを所定の範囲に
保つことが容易になる。
は、バルブ７２の閉止状態で、その四隅のコーナー部７
２Ｒをそれぞれ対応する管部７１の四隅のコーナー部７
１Ｒに突き当ててから固定することにより、精度良く取
り付けを行うことができる。その結果、閉止時以外にバ
ルブ７２の上面７２ｕまたは下面７２ｌが上部あるいは
下部の管壁７１ｕおよび７１ｌに接触することがなく、
バルブ７２や管壁７１ｕおよび７１ｌの損傷、それによ
る固着といった事態を防止できる。また、バルブ７２の
外周と管部７１の管壁とのクリアランスを所定の範囲に
保つことが容易になる。
【００１８】ここで、開口部面積、外周洩れ量とタンブ
ル強度の関係について説明する。図４は、空気量とタン
ブル強度の関係を示すグラフであり、図５は、タンブル
強度と燃焼限界（Ａ／Ｆ）との関係を示す図である。図
４に示されるように、開口部７４からの流量が大きいほ
ど得られるタンブル強度は小さくなる。そして、図５に
示されるようにタンブル強度が小さいほど、燃焼限界が
高濃度側に移行するため、希薄域での安定燃焼が難しく
なる。すなわち、所定のタンブル強度を得るためには、
開口部面積の管理だけでなく、外周洩れ量の管理が必要
であることがわかる。
ル強度の関係について説明する。図４は、空気量とタン
ブル強度の関係を示すグラフであり、図５は、タンブル
強度と燃焼限界（Ａ／Ｆ）との関係を示す図である。図
４に示されるように、開口部７４からの流量が大きいほ
ど得られるタンブル強度は小さくなる。そして、図５に
示されるようにタンブル強度が小さいほど、燃焼限界が
高濃度側に移行するため、希薄域での安定燃焼が難しく
なる。すなわち、所定のタンブル強度を得るためには、
開口部面積の管理だけでなく、外周洩れ量の管理が必要
であることがわかる。
【００１９】本実施形態のバルブ７２においては、図６
に示されるように、取り付け後に閉塞部材７５を利用し
て開口部７４を閉塞する事で、開口部７４以外、つまり
バルブ７２の外周と管部７１の管壁との間の隙間からの
洩れ空気量を測定し、管理を行うことが容易である。
に示されるように、取り付け後に閉塞部材７５を利用し
て開口部７４を閉塞する事で、開口部７４以外、つまり
バルブ７２の外周と管部７１の管壁との間の隙間からの
洩れ空気量を測定し、管理を行うことが容易である。
【００２０】図１に戻って内燃機関１の他の構成部分に
ついて説明する。内燃機関１の各気筒を構成するシリン
ダ１０内には図１の上下方向に往復動するピストン１１
が設けられ、このピストン１１はコンロッド１２を介し
て図示していないクランク軸に連結されている。ピスト
ン１１の上方には、シリンダ１０とシリンダヘッド１３
とによって区画された燃焼室１４が形成されている。こ
の燃焼室１４の上部には点火プラグ１５が配置されると
ともに、開閉可能な吸気バルブ１６と排気バルブ１７を
介してそれぞれ吸気管２と排気管３に接続されている。
ついて説明する。内燃機関１の各気筒を構成するシリン
ダ１０内には図１の上下方向に往復動するピストン１１
が設けられ、このピストン１１はコンロッド１２を介し
て図示していないクランク軸に連結されている。ピスト
ン１１の上方には、シリンダ１０とシリンダヘッド１３
とによって区画された燃焼室１４が形成されている。こ
の燃焼室１４の上部には点火プラグ１５が配置されると
ともに、開閉可能な吸気バルブ１６と排気バルブ１７を
介してそれぞれ吸気管２と排気管３に接続されている。
【００２１】そして、排気管３には、排気ガス中の酸素
濃度に応じた所定の電気信号を出力する空燃比センサ３
１が配置されている。
濃度に応じた所定の電気信号を出力する空燃比センサ３
１が配置されている。
【００２２】内燃機関１を制御するエンジンＥＣＵ６
（本発明に係る内燃機関の吸気装置の制御装置を含む）
は、マイクロコンピュータを中心に構成されており、上
述した各センサ（吸気温センサ２２、エアフローメータ
２３、スロットル開度センサ２５、吸気圧センサ２６、
空燃比センサ３１）や車速センサ６０、クランクポジシ
ョンセンサ６１の各出力信号が入力されるとともに、点
火プラグ１５、インジェクタ２７、アクチュエータ６２
の動作を制御するものである。
（本発明に係る内燃機関の吸気装置の制御装置を含む）
は、マイクロコンピュータを中心に構成されており、上
述した各センサ（吸気温センサ２２、エアフローメータ
２３、スロットル開度センサ２５、吸気圧センサ２６、
空燃比センサ３１）や車速センサ６０、クランクポジシ
ョンセンサ６１の各出力信号が入力されるとともに、点
火プラグ１５、インジェクタ２７、アクチュエータ６２
の動作を制御するものである。
【００２３】次に、本発明に係る内燃機関の吸気装置の
動作について説明する。図７は、制御動作を説明するフ
ローチャートである。この制御は、エンジンＥＣＵ６に
よって行われるものであって、イグニッションキーがオ
ンにされてから所定の間隔で繰り返し実行されるもので
ある。
動作について説明する。図７は、制御動作を説明するフ
ローチャートである。この制御は、エンジンＥＣＵ６に
よって行われるものであって、イグニッションキーがオ
ンにされてから所定の間隔で繰り返し実行されるもので
ある。
【００２４】ステップＳ１では、まず、エンジン冷却水
温が所定範囲内にあるか否かを判定する。すなわち、寒
冷環境以外のファーストアイドル時等で、エンジン冷却
水温が十分に上昇していない場合には、判定結果はＹＥ
Ｓとなり、ステップＳ２へと移行する。ステップＳ２で
は、吸入空気量が所定値未満の状況が継続しているか否
かを判定する。吸入空気量が低い状態であれば、アイド
ル状態と安定してステップＳ３へと移行する。ステップ
Ｓ３では、スロットル開度が所定値未満の状態が継続し
ているか否かを判定する。スロットル開度が所定値未満
の状態が継続している場合は、アイドル操作状態である
と判定してステップＳ４へと移行し、アクチュエータ６
２を操作してバルブ７２を全閉にする。
温が所定範囲内にあるか否かを判定する。すなわち、寒
冷環境以外のファーストアイドル時等で、エンジン冷却
水温が十分に上昇していない場合には、判定結果はＹＥ
Ｓとなり、ステップＳ２へと移行する。ステップＳ２で
は、吸入空気量が所定値未満の状況が継続しているか否
かを判定する。吸入空気量が低い状態であれば、アイド
ル状態と安定してステップＳ３へと移行する。ステップ
Ｓ３では、スロットル開度が所定値未満の状態が継続し
ているか否かを判定する。スロットル開度が所定値未満
の状態が継続している場合は、アイドル操作状態である
と判定してステップＳ４へと移行し、アクチュエータ６
２を操作してバルブ７２を全閉にする。
【００２５】バルブ７２を全閉にすると、図２に実線で
示されるように、バルブアッシー７内の管路はバルブ７
２によって一部閉塞されているため、その開口部７４の
みを介して空気が流れる。このように管路を一部閉塞す
ることで、バルブ７２の下流側には、大きな負圧が形成
されるとともに、開口部７４部分を通過する気流が加速
される。このとき、上述したようにバルブ７２外周から
の空気の洩れ量を正確に管理しているので、安定した気
流を形成することができる。
示されるように、バルブアッシー７内の管路はバルブ７
２によって一部閉塞されているため、その開口部７４の
みを介して空気が流れる。このように管路を一部閉塞す
ることで、バルブ７２の下流側には、大きな負圧が形成
されるとともに、開口部７４部分を通過する気流が加速
される。このとき、上述したようにバルブ７２外周から
の空気の洩れ量を正確に管理しているので、安定した気
流を形成することができる。
【００２６】こうして開口部７４を通過した気流は、吸
気ポート２１へと導かれる。吸気ポート２１内では、上
壁面に沿って流れる強い気流が形成され、吸気バルブ１
６を介して、燃焼室１４内へと導かれる。この結果、燃
焼室内に所望のタンブル流を形成することができる。
気ポート２１へと導かれる。吸気ポート２１内では、上
壁面に沿って流れる強い気流が形成され、吸気バルブ１
６を介して、燃焼室１４内へと導かれる。この結果、燃
焼室内に所望のタンブル流を形成することができる。
【００２７】ファーストアイドル時には、吸気ポート２
１の壁面温度が低く、吸気流制御バルブ７２が存在しな
い場合は、吸気管負圧も低いためインジェクタ２７から
噴射された燃料の蒸発が進まず、壁面への付着が多くな
る傾向がある。本発明に係る吸気装置においては、吸気
管負圧を高めることができるため、減圧沸騰効果により
燃料の蒸発を促進することができるので、燃料の壁面付
着も抑制できる。
１の壁面温度が低く、吸気流制御バルブ７２が存在しな
い場合は、吸気管負圧も低いためインジェクタ２７から
噴射された燃料の蒸発が進まず、壁面への付着が多くな
る傾向がある。本発明に係る吸気装置においては、吸気
管負圧を高めることができるため、減圧沸騰効果により
燃料の蒸発を促進することができるので、燃料の壁面付
着も抑制できる。
【００２８】また、燃焼室内に強いタンブル流を形成す
ることで、より希薄な空燃比（Ａ／Ｆ）での燃焼が可能
となるので、燃料噴射量を削減することができ、点火時
期遅角化と合わせて安定したアイドル運転の実現と未燃
燃料の排出抑制が可能となる。
ることで、より希薄な空燃比（Ａ／Ｆ）での燃焼が可能
となるので、燃料噴射量を削減することができ、点火時
期遅角化と合わせて安定したアイドル運転の実現と未燃
燃料の排出抑制が可能となる。
【００２９】ステップＳ１〜Ｓ３までの判定結果のいず
れかがＮＯであった場合は、ステップＳ５へと移行し、
アクチュエータ６２を駆動してバルブ７２を全開にする
ことで、吸気流制御を行わず、通常運転を行う。ステッ
プＳ１がＮＯの場合は、ファーストアイドル条件ではな
いため、壁面への付着量は少なく、また、排ガス浄化触
媒が十分に昇温されていると考えられるため、未燃燃料
を適切に浄化できるのでエミッションの悪化が抑制でき
るからである。ステップＳ２、Ｓ３のいずれがＮＯであ
った場合は、運転者が吸気量の増大を求めていると考え
られるが、バルブ７２が全閉の状態では吸気量を適切に
増大させることができないので、全開にすることで、吸
気量増大を可能とする。この結果、ドライバビリティー
も向上する。
れかがＮＯであった場合は、ステップＳ５へと移行し、
アクチュエータ６２を駆動してバルブ７２を全開にする
ことで、吸気流制御を行わず、通常運転を行う。ステッ
プＳ１がＮＯの場合は、ファーストアイドル条件ではな
いため、壁面への付着量は少なく、また、排ガス浄化触
媒が十分に昇温されていると考えられるため、未燃燃料
を適切に浄化できるのでエミッションの悪化が抑制でき
るからである。ステップＳ２、Ｓ３のいずれがＮＯであ
った場合は、運転者が吸気量の増大を求めていると考え
られるが、バルブ７２が全閉の状態では吸気量を適切に
増大させることができないので、全開にすることで、吸
気量増大を可能とする。この結果、ドライバビリティー
も向上する。
【００３０】図８は、本発明に係る内燃機関の吸気装置
の第２実施形態におけるバルブアッシー７ａの断面を示
す図である。本実施形態においては、バルブ７２ａの開
口部７４ａは、上部の二隅の間を切り欠くことによって
形成されている。本実施形態においても、四隅の四半円
形のコーナー部７２Ｒが残るので、第１実施形態のバル
ブ７２と同様にコーナー部７１Ｒ、７２Ｒを利用して正
確な取り付けを行うことができる。したがって、閉止時
以外にバルブ７２ａと管壁７１ｕおよび７１ｌが接触す
ることがなく、バルブ７２ａや管壁７１ｕおよび７１ｌ
の損傷、それによる固着といった事態を防止できる。ま
た、バルブ７２ａの外周と管部７１の管壁とのクリアラ
ンスを所定の範囲に保つことが容易になる。この結果、
洩れ面積を含めた開口面積を所望の面積とすることが容
易であり、所望のタンブル強度を得ることが容易にな
る。
の第２実施形態におけるバルブアッシー７ａの断面を示
す図である。本実施形態においては、バルブ７２ａの開
口部７４ａは、上部の二隅の間を切り欠くことによって
形成されている。本実施形態においても、四隅の四半円
形のコーナー部７２Ｒが残るので、第１実施形態のバル
ブ７２と同様にコーナー部７１Ｒ、７２Ｒを利用して正
確な取り付けを行うことができる。したがって、閉止時
以外にバルブ７２ａと管壁７１ｕおよび７１ｌが接触す
ることがなく、バルブ７２ａや管壁７１ｕおよび７１ｌ
の損傷、それによる固着といった事態を防止できる。ま
た、バルブ７２ａの外周と管部７１の管壁とのクリアラ
ンスを所定の範囲に保つことが容易になる。この結果、
洩れ面積を含めた開口面積を所望の面積とすることが容
易であり、所望のタンブル強度を得ることが容易にな
る。
【００３１】図９は、本発明に係る内燃機関の吸気装置
の第３実施形態におけるバルブアッシー７ｂの断面を示
す図である。本実施形態では、第２実施形態と同様にバ
ルブ７２ｂの開口部７４ｂは、上部の二隅の間を切り欠
くことによって形成されている。そして、外縁部分にお
ける開口寸法Ｌ１より、横方向の最大開口寸法Ｌ２を大
きく設定することで、同じ開口面積でも開口部の高さＨ
を第２実施形態よりも短く設定することができる。この
結果、閉止時の下流側流速分布は図１０（ａ）に示され
るようになり、図１０（ｂ）に示される第２実施形態の
場合に比べてポート壁面側の流速を大きくすることがで
き、より強いタンブル流を発生させることができる。
の第３実施形態におけるバルブアッシー７ｂの断面を示
す図である。本実施形態では、第２実施形態と同様にバ
ルブ７２ｂの開口部７４ｂは、上部の二隅の間を切り欠
くことによって形成されている。そして、外縁部分にお
ける開口寸法Ｌ１より、横方向の最大開口寸法Ｌ２を大
きく設定することで、同じ開口面積でも開口部の高さＨ
を第２実施形態よりも短く設定することができる。この
結果、閉止時の下流側流速分布は図１０（ａ）に示され
るようになり、図１０（ｂ）に示される第２実施形態の
場合に比べてポート壁面側の流速を大きくすることがで
き、より強いタンブル流を発生させることができる。
【００３２】以上の例では、吸気管断面の四隅を四半円
形とした場合を例に説明してきたが、四隅を四半楕円形
としてもよい。また、バルブアッシーを用いることな
く、吸気管本体内に直接吸気流制御バルブを配置しても
よい。
形とした場合を例に説明してきたが、四隅を四半楕円形
としてもよい。また、バルブアッシーを用いることな
く、吸気管本体内に直接吸気流制御バルブを配置しても
よい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
気管断面を四隅に曲線部を有する長円形状とし、吸気流
バルブの外形を少なくともこの四隅に対応する四隅を有
するよう形成することによって、それぞれの四隅を対応
させることで正確かつ容易に取り付けを行うことが可能
である。その結果、バルブと管壁と接触による損傷、固
着といった事態を防止できる。そして、外周からの洩れ
量を正確に管理できるため、安定した気流を形成して、
所望のタンブル強度を得ることが容易になる。
気管断面を四隅に曲線部を有する長円形状とし、吸気流
バルブの外形を少なくともこの四隅に対応する四隅を有
するよう形成することによって、それぞれの四隅を対応
させることで正確かつ容易に取り付けを行うことが可能
である。その結果、バルブと管壁と接触による損傷、固
着といった事態を防止できる。そして、外周からの洩れ
量を正確に管理できるため、安定した気流を形成して、
所望のタンブル強度を得ることが容易になる。
【図１】本発明に係る内燃機関の吸気装置の第１実施形
態を適用した内燃機関を表わす概略図である。
態を適用した内燃機関を表わす概略図である。
【図２】図１のバルブアッシー７を横から見た断面図で
ある。
ある。
【図３】図２をサージタンク側から見た正面図である。
【図４】空気量とタンブル強度の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図５】タンブル強度と燃焼限界（Ａ／Ｆ）との関係を
示す図である。
示す図である。
【図６】取り付け後の隙間からの洩れ空気量管理を説明
する図である。
する図である。
【図７】図１の装置の制御動作を説明するフローチャー
トである。
トである。
【図８】本発明に係る内燃機関の吸気装置の第２実施形
態におけるバルブアッシー７ａの断面を示す図である。
態におけるバルブアッシー７ａの断面を示す図である。
【図９】本発明に係る内燃機関の吸気装置の第３実施形
態におけるバルブアッシー７ａの断面を示す図である。
態におけるバルブアッシー７ａの断面を示す図である。
【図１０】図８のバルブと図９のバルブの下流に形成さ
れる気流の流速分布を比較して示す図である。
れる気流の流速分布を比較して示す図である。
１…内燃機関、２…吸気管、６…エンジンＥＣＵ、７…
吸気流制御バルブアッシー、１４…燃焼室、１６…吸気
バルブ、２０…サージタンク、２１…吸気ポート、２２
…吸気温センサ、２３…エアフローメータ、２４…スロ
ットル弁、２５…スロットル開度センサ、２６…吸気圧
センサ、２７…インジェクタ、６２…アクチュエータ、
７１…管部、７２…吸気流制御バルブ、７３…シャフ
ト、７４…開口部、７５…閉塞部材。
吸気流制御バルブアッシー、１４…燃焼室、１６…吸気
バルブ、２０…サージタンク、２１…吸気ポート、２２
…吸気温センサ、２３…エアフローメータ、２４…スロ
ットル弁、２５…スロットル開度センサ、２６…吸気圧
センサ、２７…インジェクタ、６２…アクチュエータ、
７１…管部、７２…吸気流制御バルブ、７３…シャフ
ト、７４…開口部、７５…閉塞部材。
フロントページの続き (72)発明者 一瀬 宏樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 伊藤 篤史 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 長谷川 幹修 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 吸気管内のスロットル弁下流に配置さ
れ、開閉制御によって燃焼室へと導く気流を制御する吸
気流制御バルブを備える内燃機関の吸気装置であって、 前記吸気管断面は、少なくとも四隅に曲線部を有する長
円形状であって、前記吸気流制御バルブは、吸気流を通
過させる開口部を備えるとともに、その外形形状は前記
吸気管断面の四隅に対応する形状の四隅を少なくとも備
えていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 【請求項２】 前記開口部はスリットであることを特徴
とする請求項１記載の内燃機関の吸気装置。 - 【請求項３】 前記開口部は、隣接する二隅の間の外縁
部分を切り欠いて形成されていることを特徴とする請求
項１記載の内燃機関の吸気装置。 - 【請求項４】 前記開口部の縁を曲線で接続しているこ
とを特徴とする請求項３記載の内燃機関の吸気装置。 - 【請求項５】 前記開口部は、外縁部分の開口長さが前
記開口中の同方向の最大長さより短く設定されているこ
とを特徴とする請求項３または４に記載の内燃機関の吸
気装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001118515A JP2002309945A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 内燃機関の吸気装置 |
| US10/122,339 US6769397B2 (en) | 2001-04-17 | 2002-04-16 | Intake apparatus and methods of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001118515A JP2002309945A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 内燃機関の吸気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002309945A true JP2002309945A (ja) | 2002-10-23 |
Family
ID=18968895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001118515A Pending JP2002309945A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 内燃機関の吸気装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6769397B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002309945A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105402033A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-03-16 | 重庆普什机械有限责任公司 | 内燃机节气门 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005273527A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | レジャービィークル用エンジン |
| JP4492556B2 (ja) * | 2006-02-17 | 2010-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の吸気ポート構造 |
| DE102008020142B3 (de) * | 2008-04-22 | 2009-10-01 | Ktm Sportmotorcycle Ag | Verbrennungsluftführungsvorrichtung |
| DE102008020136A1 (de) | 2008-04-22 | 2009-10-29 | Ktm-Sportmotorcycle Ag | Verbrennungsluftführungsvorrichtung |
| EP3088708A1 (en) * | 2015-04-29 | 2016-11-02 | Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG | Throttle valve for an internal combustion engine |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06248959A (ja) | 1993-03-02 | 1994-09-06 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の吸気装置 |
| JP2556263B2 (ja) | 1993-07-16 | 1996-11-20 | 日本電気株式会社 | 交通機関運行情報伝達機能付移動無線電話システム及びその移動無線電話端末 |
| US5720255A (en) * | 1994-02-14 | 1998-02-24 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Control valve for multi-valve engine |
| JPH0874585A (ja) * | 1994-08-31 | 1996-03-19 | Yamaha Motor Co Ltd | ４サイクルエンジンの吸気制御装置 |
| JP2000289431A (ja) * | 1999-04-09 | 2000-10-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ダンパ取付構造及びダンパ取付方法 |
| JP2003172349A (ja) * | 2001-12-04 | 2003-06-20 | Aisan Ind Co Ltd | シャフトの軸受構造 |
-
2001
- 2001-04-17 JP JP2001118515A patent/JP2002309945A/ja active Pending
-
2002
- 2002-04-16 US US10/122,339 patent/US6769397B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105402033A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-03-16 | 重庆普什机械有限责任公司 | 内燃机节气门 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6769397B2 (en) | 2004-08-03 |
| US20020148437A1 (en) | 2002-10-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040107 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040223 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040526 |