JPH025893B2 - - Google Patents

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JPH025893B2
JPH025893B2 JP59018459A JP1845984A JPH025893B2 JP H025893 B2 JPH025893 B2 JP H025893B2 JP 59018459 A JP59018459 A JP 59018459A JP 1845984 A JP1845984 A JP 1845984A JP H025893 B2 JPH025893 B2 JP H025893B2
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intake
passage
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intake passage
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Tokuta Inoe
Kyohiko Ooishi
Takamitsu Okamoto
Keiso Takeda
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Toyota Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は内燃機関の吸気装置に関する。
従来技術 機関高速高負荷運転時における充填効率を低下
させることなく機関低負荷運転時に強力な旋回流
を燃焼室内に発生させるためにヘリカル型吸気ポ
ートが吸気弁周りに形成された渦巻部と、渦巻部
に接線状に接続されかつほぼまつすぐに延びる入
口通路部と、入口通路部から分岐されて渦巻部の
渦巻終端部に連通する分岐路とにより構成され、
分岐路内に流路制御弁を挿入して機関シリンダ内
に供給される吸入空気量が予め定められた吸入空
気量よりも大きくなつたときに流路制御弁を開弁
するようにした内燃機関が特開昭58−23224号公
報に記載されているように公知である。この内燃
機関では吸入空気流が少ない機関低負荷運動時に
は流路制御弁が閉弁せしめられるために吸入空気
が入口通路部から渦巻部内に送り込まれ、渦巻部
において吸入空気全体に旋回流が与えられるため
に強力な旋回流が発生せしめられる。一方、吸入
空気量の多い機関高速高負荷運転時には流路制御
弁が開弁せしめられるために流路断面積が増大せ
しめられ、しかもかなりの量の吸入空気が流れ抵
抗の小さな分岐路を通つて機関シリンダ内に流入
するので充填効率が低下するのを抑制することが
できる。しかしながらこの内燃機関では機関高速
高負荷運転であつても一部の吸入空気は流れ抵抗
の大きな渦巻部内を流れ、更に流路制御弁が流れ
抵抗となるので十分に高い充填効率を得るのは困
難である。
発明の目的 本発明は機関低負荷運動時における強力な旋回
流の発生を維持しつつ特に機関高速高負荷運転時
における充填効率を向上せしめるようにした内燃
機関を提供することにある。
発明の構成 本発明の構成は、ヘリカル型吸気ポートを吸気
弁周りに形成された渦巻部と、渦巻部に接線状に
接続されかつほぼまつすぐに延びる入口通路と、
入口通路部から分岐されて渦巻部の渦巻終端部に
連通する分岐路とにより構成し、分岐路内に流路
制御弁を挿入して機関負荷が予め定められた第１
の負荷よりも大きくなつたときに流路制御弁を開
弁するようにした内燃機関において、吸気ポート
からエアクリーナに至る主吸気通路の等価管長と
等しい等価管長を有する副吸気通路を具備し、副
吸気通路の一端部をエアクリーナに連結すると共
に副吸気通路の他端部を主吸気通路に連通し、副
吸気通路の他端部に開閉弁を挿入して機関負荷が
予め定められた第２の負荷よりも大きいときに機
関回転数に応じて開閉弁を開閉制御し、第２負荷
を第１負荷と等しいか或いは第１負荷よりも大き
くしたことにある。
実施例 第１図を参照すると、１は機関本体、２は吸気
マニホルド、３は吸気マニホルド枝管、４は機関
本体１内に形成された吸気ポート、５は吸気弁、
６は吸気マニホルド２に取付けられた空気ダク
ト、７は主吸気管、８は空気ダクト６と主吸気管
７とを連結する可撓性ホース、９はエアクリー
ナ、１０はエレメント、１１は主吸気管７とエア
クリーナ９とを連結する可撓性ホースを夫々示
す。可撓性ホース１１、主吸気管７、可撓性ホー
ス８、空気ダクト６、吸気マニホルド２、吸気マ
ニホルド枝管３および吸気ポート４はエアクリー
ナ９と機関シリンダとを連結する主吸気通路１２
を形成する。一方、エアクリーナ９は可撓性ホー
ス１３を介して一定容積のタンク１４に連結さ
れ、このタンク１４は連通管１５を介して主吸気
管７に連結される。これらの可撓性ホース１３、
タンク１４および連結管１５は副吸気通路１６を
形成する。連通管１５の端部には副吸気通路１６
の開閉制御をする開閉弁１７が取付けられ、この
開閉弁１７は副吸気通路１５内に形成された弁ポ
ート１８と、弁ポート１８の開閉制御をする弁体
１９と、この弁体１９を駆動するアクチユエータ
２０から構成される。アクチユエータ２０はダイ
アフラム２１によつて隔離された負圧室２２と大
気圧室２２とを具備し、負圧室２２内にはダイア
フラム押圧用圧縮ばね２４が挿入される。また、
ダイアフラム２１は弁ロツド２５を介して弁体１
９に連結される。第１図に示されるように負圧室
２２は導管３０を介して負圧タンク３１に連結さ
れ、負圧タンク３１は負圧タンク３１から吸気マ
ニホルド２に向けてのみ流通可能な逆止弁３２を
介して吸気マニホルド２内に連結される。導管３
０内には大気に連通可能な第１電磁切換弁３３が
挿入され、この第１電磁切換弁３３のソレノイド
は電子制御ユニツト３４に接続される。電子制御
ユニツト３４はデイジタルコンピユータからな
り、双方向性バス３５によつて互いに接続された
RAM（ランダムアクセスメモリ）３６、ROM
（リードオンメモリ）３７、CPU（マイクロプロ
セツサ）３８、入力ポート３９および出力ポート
４０からなる。出力ポート４０は第１電磁切換弁
３３のソレノイドに連結される。一方、空気ダク
ト６内にはスロツトル弁４１が挿入され、スロツ
トル弁４１上流の空気ダクト６内壁面上にはスロ
ツトル弁４１に向けて燃料を噴射するための燃料
噴射弁４２が取付けられる。スロツトル弁４１に
はスロツトル弁４１が開度が所定開度、例えば50
度以上になつたことを検出するスロツトルスイツ
チ４３が取付けられ、このスロツトルスイツチ４
３は入力ポート３９に接続される。更に入力ポー
ト３９には機関回転数に比例したパルスを発生す
る回転数センサ４４が接続される。
次に第２図から第５図を参照して機関本体１の
構造について説明する。第２図および第３図を参
照すると、５０はシリンダブロツク、５１はシリ
ンダブロツク５０内で往復動するピストン、５２
はシリンダブロツク５０上に固締されたシリンダ
ヘツド、５３は燃焼室、５４は排気ポート、５５
は排気弁、５６は点火栓を夫々示す。吸気ポート
４の上壁面には下方に突出する隔壁５７が一体形
成され、この隔壁５７は吸気ポート４の上壁面か
ら吸気ポート４の上壁面と下壁面の中間位置まで
延びる。また、第２図に示すように隔壁５７の上
流端５８は吸気弁５と吸気ポート４の入口開口５
９との間のほぼ中央部に位置しており、更にこ上
流端５８は吸気ポート４の両側壁面６０，６１間
のほぼ中央に位置する。隔壁５７はその上流端か
ら吸気弁５の弁ステム５ａを超えて更に下流側ま
で延びている。吸気ポート４内にはこの隔壁５７
によつて渦巻部Ｂとこの渦巻部Ｂに接線状に連結
された入口通路部Ａが形成され、入口通路部Ａの
側壁面６０は渦巻部Ｂの半円筒状をなす側壁面６
２から滑らかに接続される。隔壁５７の下流端６
３は渦巻部Ｂの側壁面６２の近傍まで延びてお
り、これらの隔壁５７の下流端６３と渦巻部側壁
面６２間に狭窄部６４が形成される。従つて入口
通路部Ａの側壁面６０と隔壁５７との間隔は入口
通路部Ａから狭窄部６４に向けて徐々に狭くな
る。一方、吸気ポート４内には入口通路部Ａから
分岐されて渦巻部Ｂの渦巻終端部Ｃに連結された
分岐路６５が形成される。この分岐路６５は隔壁
５７と吸気ポート４の側壁面６１との間に形成さ
れ、入口通路部Ａから渦巻終端部Ｃに向けてまつ
すぐに延びる。分岐路６５内には流路制御弁６６
が挿入され、この流路制御弁６６はシリンダヘツ
ド５２に固定された弁ホルダ６７により回転可能
に支承される。流路制御弁６６の上端部は第３図
に示すように弁ホルダ６７から上方に突出し、こ
の流路制御弁６７の突出上端部にはアーム弁６８
が固着される。第１図に示されるように各流路制
御弁６６のアーム６８は共通のロツド６９を介し
てアクチユエータ７０のダイアフラム７１に連結
される。アクチユエータ７０はダイヤフラム７１
に分離された負圧室７２と大気圧室７３とを具備
し、負圧室７２内にダイヤフラム押圧用圧縮ばね
７４が挿入される。負圧室７２は導管７５を介し
て負圧タンク３１に連結され、この導管７５内に
大気に連通可能な第２電磁切換弁７６が挿入され
る。この第２電磁切換弁７６は電子制御ユニツト
３４の出力ポート４０に接続される。
アクチユエータ７０の負圧室７２内に負圧が導
入されるとダイアフラム７１は圧縮ばね７４に抗
して負圧室７２側に移動する。その結果、流路制
御弁６６が回動せしめられて第２図および第３図
に示すように流路制御弁６６が分岐路６５を閉鎖
する。このとき吸入空気は入口通路部Ａから渦巻
部Ｂに向けて流れる。この吸入空気は入口通路部
Ａから狭窄部６４に向かうに従つて徐々に増速せ
しめられ、次いで増速された吸入空気は渦巻部Ｂ
の側壁面６２に沿つて旋回せしめられるために燃
焼室５３には強力な旋回流が発生せしめられる。
一方、アクチユエータ７０の負圧室７２（第１
図）に大気が導入されるとダイヤフラム７１は圧
縮ばね７４のばね力により大気圧室７３側に移動
する。その結果流路制御弁６６が回動せしめられ
て流路制御弁６６は分岐路６５を全開する。この
とき一部の吸入空気は分岐路６５を通つて渦巻部
Ｂ内に流入する。この吸入空気は渦巻部Ｂの側壁
面６２に沿つて旋回しつつ流れる吸入空気と正面
から衝突し、斯くして旋回流の発生が弱められ
る。このように流路制御弁６６が全開すると吸気
ポート４の流路断面積が増大し、また一部の吸入
空気は流れ抵抗の小さなほぼまつすぐに延びる分
岐路６５内を流れる。更に、分岐路６５から流出
する吸入空気流によつて旋回流が弱められること
から充填効率が高められる。
次に第７図を参照して副吸気通路１６の作用に
ついて説明する。この副吸気通路１６は吸気脈動
を利用して充填効率を高めるために設けられたも
のである。従つてまず始めに吸気脈動について一
般的な説明をする。
内燃機関においては吸気弁が閉弁すると吸入空
気流が急激にせき止められるために吸気弁背面の
吸気ポート内には正圧が発生する。吸気ポート内
に正圧が発生すると吸気ポート内の吸入空気は吸
気通路の開放端に向かつて流れるために吸気ポー
ト内の圧力は低下して負圧となる。吸気ポート内
が負圧になると今度は吸気空気が吸気ポート内に
向かつて流れ、斯くして吸気ポート内は再び正圧
となる。このようにして吸気ポート内の圧力は正
圧と負圧を繰返し、いわゆる吸気脈動を生じるこ
とになる。この場合吸気弁の開弁間隔が正圧と負
圧の繰返し周波数に一致すると吸気通路内に吸気
通路の開放端を節とする定在波が発生する。この
ような定在波が発生すると吸気弁が開弁したとき
に吸気ポート内は正圧となつており、斯くして充
填効率が向上する。機関回転数が低いときに吸気
弁の開弁間隔が正圧と負圧の繰返し周波数に一致
すると１次の定在波が生じ、機関回転数が高いと
きに吸気弁の開弁間隔が正圧と負圧の繰返し周波
数に一致すると２次の定在波が発生する。従つて
特定の回転数において定在波が生じるのでこのと
きに充填効率が向上する。
ところでいかなる回転数においてこのような定
在波を生じるかは吸気通路の長さに依存してい
る。そこで定在波に発生に関して吸気通路と等価
な真直管を考え、この真直管の管長を等価管長と
称している。通常の内燃機関では等価管長は一定
であり、従つて特定の回転数において充填効率が
向上するが全機関回転数領域に亘つて充填効率を
向上することはできない。しかしながら機関回転
数に応じて等価管長を変化させれば全機関回転数
領域に亘つて吸気脈動により充填効率を高めるこ
とができる。
第７図を参照すると、主吸気通路１２および副
吸気通路１６は夫々複雑な通路形状を有するがこ
れら主吸気通路１２および副吸気通路１６は吸気
脈動に対して等価な真直管におき換えてみたとき
の主吸気通路１２の等価管長l1と副吸気通路１６
の等価管長l2とが等しくなるように形成されてい
る。即ち、等価管長l1とl2とを等しくするには本
来主吸気通路１２と副吸気通路１６の長さをほぼ
等しくしなければならないが副吸気通路１６内に
タンク１４を設けることによつて副吸気通路１６
を主吸気通路１２よりも短かくしても等価管長l1
とl2とを等しくすることができる。
まず始めに開聞弁１７が閉弁している場合を考
えるとこのときにはエアクリーナ９に主吸気通路
１２と等価管長が等しく先端部が閉鎖された副吸
気通路１６が連結されている形となる。この場合
には主吸気通路１２のエアクリーナ９内への開口
端４５に発生する吸気脈動による圧力と副吸気通
路１６のエアクリーナ９内への開口端４６に発生
する脈動による圧力が互いに相殺するために主吸
気通路１２の開口端４５は主吸気通路１２と等価
な真直管の大気への開放端と同じ作用を果す。即
ち、実際には主吸気通路１２はエアクリーナ９の
エアノーズ４７を介して大気に連通しているので
エアノーズ４７の開口端４８が大気への関放端と
なるがエアクリーナ９に先端部が閉鎖された副吸
気通路１６を連結することによつて主吸気通路１
２の開口端４５が大気への開放端となる。従つて
エアクリーナ９およびエアノーズ４７の構造をど
のようにしようとも主吸気通路１２の開口端４５
が大気への開放端として作用し、このことはエア
クリーナ９およびエアノーズ４７の構造を任意に
選択できることを意味している。このように開閉
弁１７が閉弁しているときには主吸気通路１２の
開口端４５が大気への開放端と同じ作用をなし、
従つて特定の回転数において等価管長l1によつて
定まる１次又は２次の定在波が発生することにな
る。
第８図は体積効率ηvと機関回転数Ｎとの関係
を示す。第８図において曲線Ａは開閉弁１７を閉
弁したときを示しており、曲線Ｂは開閉弁１７を
開弁したときを示している。第８図に示されるよ
うに開閉弁１７を閉弁した場合には機関回転数Ｎ
がN1のときに２次の定在波が発生し、従つて機
関回転数ＮがN1のときに充填効率ηvが高められ
る。
次に開閉弁１７が開弁した場合には大気への開
放端と同じ作用をなす位置が変化する。即ち、開
閉弁１７が開弁すると吸気弁５の閉弁動作によつ
て発生した圧力波が一方では主吸気通路１２内を
通つてエアクリーナ９に向けて伝播し、他方では
開閉弁１７を通過した後に副吸気通路１６を通つ
てエアクリーナ９に向けて伝播する。このとき主
吸気通路１２の開口端４５における脈動の位相と
副吸気通路１６の開口端４６における脈動の位相
との間に位相差を生じるためにもはや主吸気通路
１２の開口端４５は大気への開放端として作用を
果さなくなる。この場合、大気への開放端の役目
を果す位置は第７図にＫ点付近になることが判明
している。その結果、主吸気通路１２の等価管長
は若干短かくなり、斯くして第８図において曲線
Ｂで示すように機関回転数ＮがN1およびN2のと
きに充填効率ηvが高くなる。機関回転数N2にお
いて充填効率ηvが高くなるのは１次の定在波が
発生しているからであり、一方機関回転数N3に
おいて充填効率ηvが高くなるのは２次の定在波
が発生しているからである。従つて第８図からわ
かるように機関回転数ＮがNxよりも小さいとき、
又はNyよりも大きいときは開閉弁１７を開弁さ
せ、機関回転数ＮがNxとNyの間のときに開閉弁
１７を閉弁させれば機関回転数Ｎにかかわらずに
高い充填効率が得られる。
次に第１図から第３図を参照しつつ第９図を参
照して本発明による吸気装置の作動について説明
する。
第９図においてまず始めにステツプ８０におい
てスロツトルスイツチ４３の出力信号を取込む。
このスロツトルスイツチ４３は前述したようにス
ロツトル弁４１が50度以上開弁したことを示す出
力信号を発する。スロツトル弁４１の開度はおお
よそ機関負荷を表わしており、従つてスロツトル
弁４１が50度以上開弁したことはおおよそ機関負
荷が予め定められた負荷よりも大きいことを示し
ている。ステツプ８１ではスロツトル弁４１が50
度以上であるか否か、即ち機関負荷が予め定めら
れた負荷Ｌよりも大きいか否かが判別され、負荷
Ｌよりも小さいときにはステツプ８２に進んで第
１電磁切換弁３３のソレノイドが消勢される。第
１電磁切換弁３３のソレノイドが消勢されるとア
クチユエータ１７の負圧室２２が大気に開放さ
れ、その結果ダイアフラム２１が圧縮ばね２４の
ばね力により大気圧室２３側に移動するために弁
体１９が弁ポート１８を閉鎖する。一方、機関負
荷が負荷Ｌよりも大きいときにはステツプ８３に
進む。ステツプ８３では回転数センサ４４の出力
信号を取込み、次いでステツプ８４において機関
回転数Ｎが第８図のNxとNyの中間にあるか否か
が判別される。機関回転数ＮがNxとNyの間にあ
るときにはステツプ８５に進んで第１電磁切換弁
３３のソレノイドが消勢され、斯くして弁体１９
が弁ポート１８を閉鎖する。従つてこのときには
第８図の曲線Ａで示されるように高い充填効率
ηvが得られる。一方、機関回転数ＮがNxよりも
小さいか、又はNyよりも大きいときにはステツ
プ８５に進んで第１電磁切換弁３３のソレノイド
が付勢される。このときアクチユエータ２０の負
圧室２２は負圧タンク３１に連結される。その結
果、ダイヤフラム２１が圧縮ばね２４のばね力に
抗して下降するために弁体１９が弁ポート１８を
開口する。従つてこのときには第８図の曲線Ｂで
示すように充填効率ηvが高められる。
次いでステツプ８６では機関負荷が予め定めら
れた負荷LLよりも大きいか否かが判別される。
この実施例ではこの負荷LLはステツプ８１の負
荷Ｌと同じ値に設定されている。機関負荷が負荷
LLよりも小さいときにはステツプ８７に進んで
機関回転数Ｎが予め定められた回転数Nzよりも
大きいか否かが判別される。機関回転数ＮがNz
よりも小さいときにはステツプ８８に進んで第２
電磁切換弁７６のソレノイドが消勢される。この
ときアクチユエータ７０の負圧室７２は負圧タン
ク３１に連結され、その結果前述したように流路
制御弁６６が閉弁する。一方、ステツプ８６にお
いて機関負荷が負荷LLよりも大きいと判別され
たとき、又はステツプ８７において機関回転数Ｎ
がNzよりも大きいと判別されたときにはステツ
プ８９に進んで第２電磁切換弁７６のソレノイド
が付勢される。このときアクチユエータ７０の負
圧室７２は大気に開放され、その結果前述したよ
うに流路制御弁６６が全開する。
第６図ａは第９図に示すフローチヤートによつ
て制御される開閉弁１７と流路制御弁６６の開閉
領域を示している。第６図ａにおいて縦軸θはス
ロツトル弁４１の開度を示し、横軸Ｎは機関回転
数を示す。なお、縦軸においてＦはスロツトル弁
全開を示し、θoは50度を示す。このスロツトル
角度θoは第９図のステツプ８１における負荷Ｌ
およびステツプ８６における負荷LLに対応する。
従つて第６図ａのハツチングで示す領域Ｓでは開
閉弁１７が開弁しており、その他の領域では開閉
弁１７は閉弁している。一方、第６図ａのハツチ
ングで示す領域Ｔでは流路制御弁６６が閉弁して
おり、その他の領域では流路制御弁６６は開弁し
ている。第６図ａに示されるようにスロツトル弁
開度が50度以上のとき、即ち機関負荷がＬおよび
LLよりも大きなときに流路制御弁６６が開弁せ
しめられ、またこのとき機関回転数ＮがNxより
も小さいか、又はMyよりも大きければ開閉弁１
７が開弁せしめられる。前述したように開閉弁１
７が開弁せしめられると吸気脈動の作用によつて
充填効率が高められるがこのとき流路制御弁６６
が閉弁していると吸気脈動により充填効率を高め
てもさほど充填効率を高めることができない。従
つて第６図ａに示されるようにスロツトル弁開度
が50度よりも大きくなつたときに流路制御弁６６
を開弁せしめるようにしている。なお、開閉弁１
７が開弁せしめられるときに流路制御弁６６が開
放していればよいので流路制御弁６６が開弁する
負荷LLを開閉弁１７が開弁する負荷すりも小さ
くすることができる。この場合、流路制御弁６６
はスロツトル弁開度が第６図ａのθpを超えたと
きに開閉する。また、第６図ａに示すようにスロ
ツトル弁開度が50度以下のときには開閉弁１７が
閉弁せしめられているがこのとき開閉弁１７を開
弁してもよい。即ち、スロツトル弁開度が小さい
ときにはスロツトル弁によつて吸気脈動が抑制さ
れるために脈動効果による充填効率の向上が期待
できず、斯くしてスロツトル弁開度が50度以下の
ときには開閉弁１７を開弁しても閉弁しても同じ
である。
一方、吸気マニホルド２内の負圧はおおよそ機
関負荷を表わすので第１図において破線で示すよ
うに負圧スイツチ９０を吸気マニホルド２に取付
けてこの負圧スイツチ９０を入力ポート３９に接
続し、この負圧スイツチ９０の出力信号に基いて
開閉弁１７および流路制御弁６６を制御するよう
にしてもよい。第６図ａは負圧スイツチ９０の出
力信号に基いて開閉弁１７および流路制御弁６６
を制御する場合を示している。第６図ｂにおいて
縦軸Ｐは吸気マニホルド２内に絶対圧を示し、横
軸Ｎは機関回転数を示す。また、縦軸におていＦ
は大気圧を示し、Poは660mmHgabsを示す。この
場合には吸気マニホルド２内の絶対Ｐが660mm
Hgabs以上になると流路制御弁６６が開弁せしめ
られ、このとき機関回転数ＮがNxよりも小さい
か、又はNyよりも大きくなれば開閉弁１７が開
弁せしめられる。
一方、第６図ｃは本発明をデイーゼル機関に適
用した場合を示す。この場合は第１図に示すスロ
ツトル弁４１および燃料噴射弁４２が除去され、
これに代えて各気筒のシリンダに燃料噴射弁が取
付けられる。この場合には第１図において破線で
示すようにアクセルペダルに応動するスイツチ９
１が取付けられ、このスイツチ９１の出力信号に
基づいて開閉弁１７および流路制御弁６６の開閉
制御が行なわれる。第６図ｃにおいて縦軸Ｌはア
クセルペダルの踏込み量を示し、横軸Ｎは機関回
転数を示す。また、縦軸ＬにおいてＦはアクセル
ペダルの最大踏込み量を示し、Loは予め定めら
れた踏込み量を示す。本発明をデイーゼル機関に
適用した場合には第６図ｃに示すようにアクセル
ペダルの踏込み量Ｌが予め定められた踏込み量
Lo以上になると流路制御弁６６が開弁せしめら
れ、このとき機関回転数ＮがNxよりも小さいか、
又はNyよりも大きければ開閉弁１７が開弁せし
められる。なお、第６図ｂにおいてPoよりも小
さい負圧Ppにおいて流路制御弁６６を開閉せし
めることもできるし、また第６図ｃにおいてLo
よりも小さい負荷Lpにおいて流路制御弁６６を
開弁せしめることもできる。
第１０図に別に実施例を示す。この実施例では
第１図の負圧タンク３１が除去され、更にアクチ
ユエータ７０の負圧室７２が直接吸気マニホルド
２内に連結される。第１１図は電磁切換弁３３の
制御を示しており、この制御は第９図のステツプ
８０から８５までと同じなので説明を省略する。
ただ、この実施例では電磁切換弁３３のソレノイ
ドがステツプ８２において消勢されるとアクチユ
エータ１７の負圧室２２は逆止弁３２を介して吸
気マニホルド２内に連結され、電磁切換弁３３の
ソレノイドがステツプ８５において付勢されると
負圧室２２は大気に開放される。電磁切換弁３３
のソレノイドは負圧スイツチ９０によて制御さ
れ、吸気マニホルド２内の絶対圧ＰがPo（＝660
mmHgabs）よりも大きくなると電磁切換弁３３の
ソレノイドが付勢されて負圧室２２が大気に開放
される。一方、アクチユエータ７０の圧縮ばね７
４のばね力は負圧室２２内の絶対圧Poよりも大
きくなつたときにダイアフラム７１が大気圧室７
３側に移動して流路制御弁６６が開弁するように
設定される。この実施例では吸気マニホルド２内
の絶対圧ＰがPoよりも小さいときにはアクチユ
エータ２０の負圧室２２が逆止弁３２を介して吸
気マニホルド２内に連結されるので負圧室２２内
の負圧は吸気マニホルド２内に発生する最大負圧
に維持され、斯くして弁体１９が弁ポート１８を
閉鎖する。また、このとき流路制御弁６６は分岐
路６５（第３図）を閉鎖している。次いで吸気マ
ニホルド２内の絶対圧ＰがPoよりも大きくなる
と流路制御弁６６が分岐路６５を全開し、このと
き機関回転数ＮがNxよりも小さいか、又はNyよ
りも大きくなれば負圧室２２が大気に開放される
ために弁体１９が弁ポート１８を開口する。しか
しながら負圧タンクを除去した場合には吸気マニ
ホルド２内の絶対圧ＰがPoよりも大きく機関回
転数ＮがNxとNyとの間にあるときに弁体１９が
弁ポート１８を閉鎖しなくなる危険性がある。即
ち、スロツトル弁４１が全開して機関回転数Ｎが
Nxよりも低いとすると上述したように負圧室２
２が大気に開放され、斯くして弁体１９が弁ポー
ト１８を開口する。次いでスロツトル弁４１が全
開された状態で機関回転数ＮがNxよりも高くな
ると電磁切換弁３３のソレノイドが消勢され、斯
くして負圧室２２が逆止弁３２を介して吸気マニ
ホルド２内に連結される。しかしながらこのとき
スロツトル弁４１が全開しているので吸気マニホ
ルド２内の負圧は極めて小さく、斯くして弁体１
９が弁ポート１８を開口し続けることになる。従
つて負圧タンクを除去した場合には第６図ｄのハ
ツチングＳで示すように吸気マニホルド２内の絶
対圧ＰがPo以上であつて機関回転数ＮがNy以上
のときに開閉弁１７を開弁せしめることが好まし
い。なお、第６図ｄにおいても吸気マニホルド２
内の絶対圧ＰがPoよりも小さいPpを超えたとき
に流路制御弁６６が開弁するようにアクチユエー
タ７０の圧縮ばね７４のばね力を設定することも
できる。
発明の効果 機関負荷が小さなときには流路制御弁が分岐路
を閉鎖するので強力な旋回流を燃焼室内に発生せ
しめることができる。これに対して機関負荷が大
きなときには流路制御弁が分岐路を全開して吸気
ポートの流れ抵抗が小さくなつたときに開閉弁の
開閉制御による吸気脈動の作用により充填効率が
高められるので機関高負荷運転時に高い充填効率
を得ることができる。この場合、流路制御弁が全
開すると同時に、又は流路制御弁が全開している
ときに開閉弁の開閉制御が行なわれるので充填効
率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による吸気装置の全体図、第２
図はシリンダヘツドの平面断面図、第３図は第２
図の−線に沿つてみた側面断面図、第４図は
第３図の−線に沿つてみた断面図、第５図は
第３図の−線に沿つてみた断面図、第６図は
開閉弁および流路制御弁の開閉領域を示す図、第
７図は吸気装置を図解的に示す図、第８図は充填
効率を示す図、第９図はフローチヤート、第１０
図は吸気装置の別の実施例の全体図、第１１図は
フローチヤートである。 ２……吸気マニホルド、９……エアクリーナ、
１２……主吸気通路、１４……タンク、１６……
副吸気通路、１７……開閉弁、５７……隔壁、６
５……分岐路、６６……流路制御弁、Ａ……入口
通路部、Ｂ……渦巻部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ ヘリカル型吸気ポートを吸気弁周りに形成さ
    れた渦巻部と、該渦巻部に接線状に接続されかつ
    ほぼまつすぐに延びる入口通路部と、該入口通路
    部から分岐されて上記渦巻部の渦巻終端部に連通
    する分岐路とにより構成し、該分岐路内に流路制
    御弁を挿入して機関負荷が予め定められた第１の
    負荷よりも大きくなつたときに該流路制御弁を開
    弁するようにした内燃機関において、上記吸気ポ
    ートからエアクリーナに至る主吸気通路の等価管
    長と等しい等価管長を有する副吸気通路を具備
    し、該副吸気通路の一端部をエアクリーナに連結
    すると共に該副吸気通路の他端部を主吸気通路に
    連結し、該副吸気通路の他端部に開閉弁を挿入し
    て機関負荷が予め定められた第２の負荷よりも大
    きいときに機関回転数に応じて上記開閉弁を開閉
    制御し、上記第２負荷が上記第１負荷と等しいか
    或いは第１負荷よりも大きいことを特徴とする内
    燃機関の吸気装置。
JP59018459A 1984-02-06 1984-02-06 内燃機関の吸気装置 Granted JPS60164620A (ja)

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