JPH04203319A - 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） 本発明は吸気遅閉じシステムを採用したエンジンの吸気
装置に関する。

（従来の技術） エンジンの各気筒にメイン吸気ポートと該メイン吸気ポ
ートより遅れて閉じられる吸気遅閉じポートを設けると
ともに、各気筒の吸気遅閉じポートをそれぞれ他の気筒
の吸気遅閉じポートに連通させる吸気遅閉じ通路を設け
て、圧縮行程初期の気筒の混合気の一部を吸気行程前段
の他の気筒に流入させるようにし、それによって、吸気
行程にある気筒の吸気負圧を抑えボンピングロスを低減
するようにした吸気遅閉じシステムが、例えば特開昭６
３−７１５２５号公報に記載されているように従来から
提案されている。このような吸気遅閉じシステムは、二
つの気筒が背中合わせに並ぶロークリピストンエンジン
においては中間ハウジングを貫通ずるように吸気遅閉し
通路を設けるだけで実現でき、その場合に、吸気行程に
ある気筒のボンピングロスが低減できるという効果に加
えて、圧縮行程側の気筒では圧縮圧力が下がるためにア
ペックスシールを押圧する力が弱まり摺動抵抗が低減さ
れるという効果も生じる。また、過給手段を併用して、
圧縮行程の初期に他の気筒に逃げる分だけ予めメイン吸
気ポートから多めに吸気を送り込むようにすれば、エン
ジン運転領域の広い範囲で吸気遅閉じによる所謂ミラー
サイクルを成立させることができ、それによって燃費を
改善できることも知られている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような吸気遅閉じシステムによるミラーサイクル
をエンジンの軽負荷から高負荷までの広い範囲にわたっ
て実現させることができれば、燃費の大幅な改善が可能
となる。しかしながら、このような吸気遅閉じシステム
には基本的にっぎのような問題点があり、そのため従来
はエンジン運転領域の全域でミラー化を行うというわけ
にはいかなかった。

すなわち、エンジンの低回転高負荷域で吸気遅閉じを行
うと、圧縮行程における吸気遅閉じポートからの混合気
の流出量が多くなるため、この混合気の流出を過給によ
ってカバーしなければならない。しかし、過給手段とし
て排気ターボ過給機を用いる場合には、低速域では過給
が殆ど効かないために上記吸気の流出をカバーすること
ができず、そのため出力が落ちてしまうという問題が生
ずる。機械式過給機を用いれば低速域から過給を効かず
ことが可能であるが、その場合には高速域での機械式過
給機による燃費悪化を避けるために機械式過給機と排気
ターボ過給機を併用することが必要となって繁雑さが増
大する。さらに、また、低回転高負荷時には吸気遅閉じ
を止めるよう制御することも考えられるが、例えば、吸
気遅閉じ通路に流量制御弁を設けてそのような制御を行
おうとしても、過渡時に応答良くこれを行うことは実際
上不可能であって、過渡運転性能が悪化するという問題
が生ずる。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、排
気ターボ過給機が効かなくなる低回転域においてエンジ
ンの体積効率を繁雑な手段によらずに向上させることが
でき、それにより、エンジン低回転高負荷時の出力低下
を防いで広い運転領域で吸気遅閉じの効果を最大限に得
るようにすることのできるエンジンの吸気装置を提供す
ることを目的とする。

また、本発明は、上記吸気装置において特に過渡運転性
能の悪化を防ぐことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明に係るエンジンの吸気装置は、排気ターボ過給機
を備えたエンジンにおいて、各気筒にメイン吸気ポート
と該メイン吸気ポートより遅れて閉じられる吸気遅閉じ
ポートを設けるとともに、各気筒の吸気遅閉じポートを
他の気筒の吸気遅閉じポートに連通させる吸気遅閉じ通
路を設け、さらに、吸気遅閉じ通路に該通路内の流れに
よって負圧を発生する負圧発生部を設け、該負圧発生部
とメイン吸気ポートにつながる吸気通路のスロットル弁
下流とを連通路によって連通させたものであり、この構
成により、外部過給手段によらない＝４− 過給を実現させた。

上記構成において、負圧発生部と吸気通路とを連通させ
る連通路にエンジン高回転側で開度の小さくなる流量制
御弁を設けることにより、特に低回転高負荷時の過給を
過渡運転性能を阻害することなく実現することができる
。

（作用） エンジンの各気筒に設けられた吸気遅閉じポートからは
圧縮行程の初期において混合気が高速で流出する。その
際、各気筒にメイン吸気ポートと該メイン吸気ポートよ
り遅れて閉じられる吸気遅閉じポートを設けるとともに
、各気筒の吸気遅閉じポートを他の気筒の吸気遅閉じポ
ートに連通させる吸気遅閉じ通路を設け、さらに、吸気
遅閉じ通路に該通路内の流れによって負圧を発生する負
圧発生部を設け、この負圧発生部と前記メイン吸気ポー
トにつながる吸気通路のスロットル弁下流とを連通路に
よって連通させたことにより、吸気遅閉じ通路内の高速
流れによって負圧発生部に強い負圧が発生し、この負圧
によって連通路を介し吸気遅閉じ通路内に吸気通路上流
からの新気が吸い込まれる。そして、この吸い込まれた
新気が圧縮行程側気筒からの混合気とともに吸気行程側
の気筒に導入される。

ここで、負圧発生部から上記のように吸気が吸い込まれ
ると、この負圧発生部から流入する新気が抵抗になって
圧縮行程側からの流量は減少するが、吸気行程側の気筒
に導入されるガスの総量は増大する。また、圧縮行程に
おいて吸気遅閉じ通路に抜ける混合気量が減少すること
で、各気筒の体積効率は一層向上する。

また、上記連通路にエンジン高回転側で開度の小さくな
る流量制御弁を設けて吸気遅閉じ通路の吸気流量を間接
的に制御することで、過渡運転性能の悪化が防がれ、そ
の結果、エンジン低回転高負荷側での効率的な過給が可
能になる。

（実施例） 以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示す２気筒ロークリピス
トンエンジンのシステム図である。このロークリピスト
ンエンジンｌは、中間ハウジング２を共有して直列に配
置されたフロント側とリヤ側の二つの気筒３，４を備え
ている。ただし、図では便宜上これら二つの気筒を左右
に分けて記載している。

各気筒３．４は、上記中間ハウジング２．ロータハウジ
ング５，６および図示しないサイドハウジングによって
構成されるケーシングを備え、これらケーシングの内部
には共通の偏心軸７に支持され上記ロータハウジング５
．６のトロコイド状内周面に沿って遊星回転する略三角
形のロータ８゜９が配設されている。各気筒３．４のケ
ーシング内部には、上記ロータ８，９のフランク面によ
って図に１０ａ、１０ｂで示す各三つの作動室ｌＯが区
画され、各作動室１０ａ、ｊｏｂはロータ８゜９の回転
につれ移動しその容積が変化することにより順次、吸入
、圧縮、膨張および排気を繰り返す。

このような構成のロークリピストンエンジンｌにおいて
、各気筒３．４の吸気行程の作動室１０ａ、１０ｂに対
応する中間ハウジング２の両面にはそれぞれ吸気ボー）
１１２Ｌ、ｌｌｂが形成され、また、短軸部を挟んで上
記吸気ボー）１１ａ、１１ｂと対向する位置のロータハ
ウジング５．６内面には排気ポート１２λ、１２ｂが形
成されている。そして、二つの気筒３，４の上記吸気ポ
ート１１ａ、ｌｌ’ｂに連通ずる各吸気通路１３．１４
は、上流で一つの上流側吸気通路１５に集合され、該上
流側吸気通路１５にはスロットル弁１６が配設されてい
る。また、この上流側吸気通路１５はその上流部が二つ
の分岐通路１７．１８に分岐され、各分岐通路１７．１
８には排気ターボ過給機１９の二つのタービン２０．２
１によって駆動されるブロア２２，２３がそれぞれ配設
されている。

また、上流側吸気通路１５には、分岐点の下流にインタ
ークーラ２４が設けられている。

中間ハウジング２の両面には、上記吸気ポート＋１ａ、
Ｉｌｂよりリーディング側において各気筒３，４の作動
室１０ａ、ＩＯｂに開口する吸気遅閉じポート２５２Ｌ
、２５ｂがそれぞれ設けられている。これら吸気遅閉じ
ポート２５ａ、２５ｂは、ロータ８．９によって上記吸
気ポートｌｌａ。

ｆｌｂよりも遅く開かれ、かつ吸気ポートＩｌａ。

１１ｂよりも遅くまで開いて圧縮行程初期に閉じられる
よう設定されたものであって、二つの気筒３．４のこれ
ら吸気遅閉じポート２５ａ、２５ｂは吸気遅閉じ通路２
６によって相互に連通されている。

上記吸気遅閉じ通路２６の途中には負圧発生用のベンチ
ュリ２７が設けられている。そして、該ベンチュリ２７
とスロットル弁１６下流の吸気通路１４とを連通させる
連通路２８が設けられ、この連通路２８には流量制御弁
２９が介設されている。該流量制御弁２９は、アクチュ
エータ３０の制御によって所定のエンジン低回転領域で
全開作動され、高回転側では開度が小さくされる。

このような吸気系において、一方の気筒３（又は４）の
圧縮行程初期にある作動室１０ａ（又は１０ｂ）から吸
気遅閉しポート２５ａ（又は２５ｂ）を介し吸気遅閉し
通路２６に高速で混合気か−１０＝ 流出する。その際、吸気遅閉じ通路２６内の高速流れに
よってベンチュリ２７に強い負圧が発生し、この負圧に
よって連通路２８を介し吸気遅閉じ通路２６内に上流側
吸気通路１５からの新気が吸い込まれる。そして、この
吸い込まれた新気が圧縮行程側の気筒３（又は４）から
送られた混合気とともに他方の気筒４（又は３）の吸気
行程の作動室１０ｂ（又は１０ａ）に導入される。

第２図はこの実施例における上記吸気遅閉じ通路２６の
ガス流量特性を示している。図の実線ａは吸気遅閉じ通
路２６を介し吸気行程の作動室１Ｏｂ（又は１Ｏａ）に
入るガスの総量であり、破゛線すは圧縮行程初期に作動
室１０ａ（又は］Ｏｂ）から吸気遅閉じ通路２６に抜け
るガス量である。

この図に見るように、流量制御弁２９の開度が増大する
と圧縮行程側の作動室１０ａ　（又は１０ｂ）からのガ
ス量は減少するが、吸気行程側の作動室１０ｂ（又は１
０ａ）に導入されるガスの総量は増大する。しかも、ま
た、圧縮行程で吸気遅閉じ通路２６に抜けるガス量が減
少することによっても各作動室１０ｂ（１０ａ）の充填
量は増大する。図で、ΔＱｂは流量制御弁２９全開時の
上記すの減量分であり、Δ’Ｑａは全開時の上記ａの増
量分である。流量制御弁２９を所定の低回転域で全開作
動させることにより充填量は結果的にΔＱａ＋ΔＱｂだ
け増加する。

なお、本発明はロータリピストンエンジン以外にも適用
することが可能である。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成されているので、吸気遅閉じ
通路内に発生する高速流れによって過給効果を向上させ
ることができ、したがって、エンジンの出力低下を防ぎ
ながら広い運転領域で吸気遅閉じにより燃費を改善する
ことができる。

また、吸気遅閉じ通路に対し間接的に流量制御弁を設け
ることで、過渡運転性能の悪化を防ぎながら低回転高負
荷時のエンジンの体積効率を効率的に高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す２気筒ロータリピスト
ンエンジンのシステム図、第２図は同実施例における流
量制御弁開度特性図である。 ｌ：ロータリピストンエンジン、３：気筒（フロント側
）、４：気筒（リヤ側）、１０ａ、１０ｂ：作動室、ｌ
ｌａ、Ｉｌｂ：吸気ポート（メイン吸気ポート）、１３
，１４．：吸気通路、１９：排気ターボ過給機、２５ａ
、２５ｂ：吸気遅閉じポート、２６：吸気遅閉じ通路、
２７：ベンチュリ、２８：連通路、２９．流量制御弁、
３０：アクチュエータ。 代理人　弁理士　進　藤　純　−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）排気ターボ過給機を備えたエンジンにおいて、各
   気筒にメイン吸気ポートと該メイン吸気ポートより遅れ
   て閉じられる吸気遅閉じポートを設けるとともに、各気
   筒の前記吸気遅閉じポートを他の気筒の吸気遅閉じポー
   トに連通させる吸気遅閉じ通路を設け、さらに、前記吸
   気遅閉じ通路に該通路内の流れによって負圧を発生する
   負圧発生部を設け、該負圧発生部と前記メイン吸気ポー
   トにつながる吸気通路のスロットル弁下流とを連通路に
   よって連通させたことを特徴とするエンジンの吸気装置
   。
2. （２）負圧発生部と吸気通路とを連通させる連通路にエ
   ンジン高回転側で開度の小さくなる流量制御弁を設けた
   請求項１記載のエンジンの吸気装置。