JPH07229429A - 吸気制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、多気筒内燃機関の気筒毎にスロッ
トル弁を有する内燃機関の吸気制御装置に関し、ポンピ
ングロス及び加速ショックを低減することを目的とす
る。 【構成】 各気筒毎のスロットル弁のうち少なくとも二
つのスロットル弁に異なる開度制御を実施する開度制御
手段とを具備し、開度制御手段は、アクセルの踏み込み
量に応じた一方のスロットル弁開度を、全閉から全開の
間において、アクセルペダルの踏み込み量に比例する一
般的な開度を常時上回るように制御する第１制御手段
（グラフＢ）と、アクセルペダルの踏み込み量に応じた
他方のスロットル弁開度を、全閉から全開の間におい
て、一般的な開度の比例直線（点線）に対して、一方の
スロットル弁開度と対称となるように、一般的な開度を
常時下回るように制御する第２制御手段（グラフＡ）と
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸気制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭５９−１３４３４２号公報には、
各気筒へ通じるそれぞれの吸気通路毎にスロットル弁が
設けられた内燃機関が記載されている。このような複数
のスロットル弁は、一般的に、アクセルペダルに連動し
て同時に回動されるものであって各気筒の吸気量を別々
に制御するものではなく、各気筒に隣接配置可能なこと
で各気筒へ供給される吸気量の応答性を高めることを意
図している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術におい
て、吸気量の応答性は高まるが、その分、スロットル弁
開度が比較的小さい時に発生するポンピングロスな大き
なものとなる。また、アイドル運転状態からの急加速が
行われる場合、スロットル弁開度は急激に大きくなり、
各気筒の吸気量が応答良く急増して機関トルクが急上昇
するために、滑らかな加速が実現されずに不快な加速シ
ョックが発生する。

【０００４】従って、本発明の目的は、気筒毎にスロッ
トル弁を有し吸気量の応答性を高めると共に、前述のポ
ンピングロス及び加速ショックを低減することができる
内燃機関の吸気制御装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による吸気制御装
置は、多気筒内燃機関の各気筒へ通じるそれぞれの吸気
通路毎に設けられたスロットル弁と、少なくとも二つの
スロットル弁に異なる開度制御を実施する開度制御手段
とを具備し、前記開度制御手段は、アクセルペダルの踏
み込み量に応じた一方のスロットル弁開度を、全閉から
全開の間において、アクセルペダルの踏み込み量に比例
する一般的な開度を常時上回るように制御する第１制御
手段と、アクセルペダルの踏み込み量に応じた他方のス
ロットル弁開度を、全閉から全開の間において、前記一
般的な開度の比例直線に対して、前記一方のスロットル
弁開度と対称となるように、前記一般的な開度を常時下
回るように制御する第２制御手段とを有することを特徴
とする。

【０００６】

【作用】前述の吸気制御装置は、開度制御手段の有する
第１制御手段により、アクセルペダルの踏み込み量に応
じた一方のスロットル弁開度が、全閉から全開の間にお
いて、アクセルペダルの踏み込み量に比例する一般的な
開度を常時上回るように制御され、第２制御手段によ
り、アクセルペダルの踏み込み量に応じた他方のスロッ
トル弁開度が、全閉から全開の間において、一般的な開
度の比例直線に対して一方のスロットル弁開度と対称と
なるように、一般的な開度を常時下回るように制御され
る。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明による吸気制御装置の実施例
を示す斜視図である。本実施例の吸気制御装置は、直列
四気筒の内燃機関のためのものであり、四つのスロット
ルボデー１，２，３，４を有している。スロットルボデ
ー１は、上流側において共通のエアクリーナに通じ、下
流側において内燃機関の一番気筒に通じるものであり、
それ内にはスロットル弁（図示せず）が設置され、その
回動軸１ａが外部に突出し、その端部には回動レバー１
ｂが設けられている。５はこのスロットル弁の開度を検
出するための開度センサである。

【０００８】他のスロットルボデー２，３，４も同様に
構成され、それぞれ、下流側において、内燃機関の二番
気筒、三番気筒、四番気筒に通じるものである。この内
燃機関の点火順序は、一番気筒、三番気筒、四番気筒、
二番気筒の順に設定されている。本実施例の吸気制御装
置の各スロットル弁は、対応する内燃機関の気筒の点火
順序に従って交互に第１群と第２群に分けられ、詳しく
は後述される別々の開度制御がリンク機構１０によって
もたらされるようになっている。本実施例の場合におい
て、第１群はスロットルボデー１及び４内の二つのスロ
ットル弁から構成され、第２群はスロットルボデー２及
び３の二つのスロットル弁から構成される。

【０００９】図２は、リンク機構１０の拡大正面図であ
る。同図において、１１はボーデンケーブル式のスロッ
トルケーブルであり、その外郭１１ａが車両本体（図示
せず）等に取り付けられた支持部材１２によって支持さ
れ、その内部ワイヤ１１ｂの一端部がアクセルペダル
（図示せず）に接続され、他端部がスロットルリンク軸
１３に固定された第１レバー１３ａの先端部に接続され
ており、スロットルリンク軸１３は、特にアクセルペダ
ルの踏み込み量に比例して回動されるようになってい
る。スロットルリンク軸１３には、第１レバー１３ａの
他に第２レバー１３ｂと第３レバー１３ｃが互いに軸線
方向の異なる位置において固定されている。このスロッ
トルリンク軸１３は、車両本体等に取り付けられた第１
回動支持部材１４によって所定位置に回動可能に支持さ
れている。

【００１０】また、スロットルリンク軸１３と平行に、
軸線方向に一直線に互いに隣接する第１駆動軸１５及び
第２駆動軸１６（以下に説明する図３に示されている）
が、それぞれ車両本体等に取り付けられた第２回動支持
部材１７及び第３回動支持部材１８（図１に示されてい
る）によって所定位置に回動可能に支持されている。第
１駆動軸１５には、スロットルリンク軸１３の第２レバ
ー１３ｂと平行な第４レバー１５ａが固定され、これら
二つのレバーの端部は第１連結板１９の両端部とそれぞ
れ回転可能に接続されている。また、第２駆動軸１６に
は、スロットルリンク軸１３の第３レバー１３ｃと平行
な第５レバー１６ａ（図３に示されている）が固定さ
れ、これらの二つのレバーの端部は同様に第２連結板２
０の両端部と回転可能に接続されている。

【００１１】第１駆動軸１５には第１駆動レバー２１が
固定され、その端部と第２群のスロットル弁の二つの回
動レバー２ｂ，３ｂとが第１連結部材２２（図１に示さ
れている）によって連結され、第１駆動軸１５によって
これら二つのスロットル弁が回動されるようになってい
る。また、第２駆動軸１６には第２駆動レバー（図示せ
ず）が固定され、その端部と第１群のスロットル弁の二
つの回動レバー１ｂ，４ｂとが第２連結部材２３（図１
に示されている）によって連結され、第２駆動軸１６に
よってこれら二つのスロットル弁が回動されるようにな
っている。

【００１２】図３は、スロットルリンク軸１３の回動に
対する第１駆動軸１５及び第２駆動軸の回動を説明する
ための図であり、（Ａ）はスロットルリンク軸１３の第
３レバー１３ｃ位置における断面を示し、（Ｂ）はスロ
ットルリンク軸１３の第２レバー１３ｂ位置における断
面を示している。スロットルリンク軸１３の回動角度
は、前述したようにアクセルペダルの踏み込み量に比例
するようになっており、アクセルペダルが踏み込まれて
いない時から最大に踏み込まれるまでに角度範囲θ１だ
け回動するものである。スロットルリンク軸１３の第２
レバー１３ｂと第３レバー１３ｃは、それぞれの端部に
おける回動半径Ｌ１が等しく、また第１駆動軸１５の第
４レバー１５ａと第２駆動軸１６の第５レバー１６ａ
は、それぞれの回動半径Ｌ２が等しくされ、この二つの
回動半径Ｌ１，Ｌ２を適当に選択することにより、スロ
ットルリンク軸１３の前述の角度範囲θ１に相当する第
１駆動軸１５及び第２駆動軸のそれぞれの角度範囲は等
しく、各スロットル弁の全閉（アイドル運転状態）から
全開までのその回動軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの角度範
囲θ２とされている。。

【００１３】それにより、第１駆動レバー２１及び第１
連結部材２２を適当に形成することで第１駆動軸１５の
回動角度と第２群のスロットル弁の開度とは一致し、ま
た第２駆動レバー及び第２連結部材２２を適当に形成す
ることで第２駆動軸１６の回動角度と第１群のスロット
ル弁の開度とが一致するようになっている。

【００１４】図２及び図３の実線は、アクセルペダルが
踏み込まれていない機関アイドル状態を示しており、こ
の時に第４レバー１５ａと第５レバー１６ａは角度的に
一致するように、それぞれ第１駆動軸１５と第２駆動軸
１６に固定されており、一方、第２レバー１３ｂと第３
レバー１３ｃは、このような第４レバー１５ａと第５レ
バー１６ａに対して適当に選択された異なる長さの第１
及び第２連結板１９，２０によって第１駆動軸１５及び
第２駆動軸１６に同じ角度範囲θ２の回動をもたらすよ
うに、それぞれスロットルリンク軸１３の異なる角度位
置に固定されている。

【００１５】このように構成されたリンク機構１０にお
いて、各レバーはアクセルペダルが最大に踏み込まれた
時に図３に二点鎖線で示す角度位置となる。点線は、ア
クセルペダルの最大踏み込み量に対して、１／３踏み込
まれた時の各レバーの角度位置を示しており、機関アイ
ドル状態からこの時までの第１駆動軸１５の回動角度
は、第２駆動軸１６に比較して大きくなっている。ま
た、一点鎖線は、アクセルペダルの最大踏み込み量に対
して、２／３踏み込まれた時の各レバーの角度位置を示
しており、この時からアクセルペダルが最大に踏み込ま
れるまでの第２駆動軸１６の回動角度は、第１駆動軸１
５に比較して大きくなっている。

【００１６】このリンク機構１０を使用した場合のアク
セルペダルの踏み込み量に対する第１群及び第２群のス
ロットル弁の開度をグラフ化すると図４のようになる。
実線Ａは第２群のスロットル弁開度を示しており、点線
で示すアクセルペダルの踏み込み量に比例する一般的な
スロットル弁開度を常時上回るようになっている。また
実線Ｂは第１群のスロットル弁開度を示しており、点線
で示すこの一般的なスロットル弁開度を常時下回るよう
になっている。さらに、実線Ａ，Ｂはこの点線に対して
対称となっている。

【００１７】各気筒毎に隣接してスロットル弁が設けら
れると、スロットル弁開度に対する吸気量の応答性が高
まり、スロットル弁開度が比較的小さい時に発生するポ
ンピングロスは、単一のスロットル弁を有する通常の内
燃機関に比較して大きなものとなる。前述のように第１
群及び第２群のスロットル弁に分けて開度制御される
と、この時において、例えば特定アクセルペダル踏み込
み量Ｌの場合のように、第２群のスロットル弁開度が一
般的なスロットル弁開度を比較的大きく（ｄ１）上回
り、第１群のスロットル弁開度が一般的なスロットル弁
開度を比較的小さく（ｄ２）下回ることになり、第２群
のスロットル弁に対応する二番及び三番気筒におけるポ
ンピングロスの減少分は、第１群のスロットル弁に対応
する一番及び四番気筒におけるポンピングロスの増加分
より大きく、この時に発生するポンピングロスを気筒全
体として低減することができる。

【００１８】また、アクセルペダルの踏み込み量が比較
的小さい機関低負荷時からの急加速が実行される場合、
一般的なスロットル弁開度制御では、スロットル弁開度
が急激に大きくなり、各気筒の吸気量が応答良く急増し
て機関出力が急上昇するために、滑らかな加速が実現さ
れずに不快な加速ショックが発生するが、本実施例の開
度制御によれば、この時のアクセルペダルの踏み込み初
期、第２群のスロットル弁開度だけが急激に大きくな
り、第１群のスロットル弁開度は比較的小さく維持され
るために、第２群のスロットル弁に対応する第二及び第
三気筒においてだけ出力が急上昇し、機関全体としての
出力はそれほど急上昇せず、不快な加速ショックを防止
することができる。

【００１９】アクセルペダルの踏み込み後期において
は、第２スロットル弁開度も十分に大きくなっており、
全ての気筒で高い出力を発生させることができ、この時
の動力性能が損なわれることはない。

【００２０】本実施例において、第１群のスロットル弁
に対応する気筒と第２群のスロットル弁に対応する気筒
とでは、吸気量の違いにより出力差が生じるが、この二
種類の気筒は交互に爆発するようになっているために、
この出力差による騒音振動は最小限に抑制される。

【００２１】本実施例は、このような第１群及び第２群
のスロットル弁開度制御を実現するために例示したよう
なリンク機構１０を使用するものであるが、もちろん、
別々のステップモータによって第１群及び第２群のスロ
ットル弁に前述同様な開度制御を実施することも可能で
ある。この場合、第１群及び第２群のスロットル弁の開
度制御は、図４に示すように各グラフＡ，Ｂが曲線とな
るようにする必要はなく、両者が一般的なスロットル弁
の開度を示す点線に対して対称であれば、図５に示すよ
うなくの字形の制御又は図６に示すような台形の制御と
することも可能である。

【００２２】本実施例は、簡単なリンク機構を使用して
前述の効果を得るものであり、同様な効果を得るために
所定運転状態において特定気筒の燃焼を休止する可変気
筒内燃機関も提案されているが、各電子制御が複雑化す
るために、この内燃機関に比較して高い信頼性を得るこ
とができ、また、本実施例において、各気筒は休止する
ことがないために、休止気筒が燃焼再開する時のトルク
ショックは発生しない。

【００２３】尚、本実施例では、全てのスロットル弁を
点火順序に従って交互に第１群と第２群に分けたが、こ
れは本発明を限定するものではなく、第１群と第２群に
任意に分けても、また、少なくとも二つのスロットル弁
それぞれに前述の異なる開度制御を適用し、その他のス
ロットル弁には通常の開度制御を適用しても従来に比較
してポンピングロスを低減することができる。

【００２４】

【発明の効果】このように、本発明による吸気制御装置
によれば、多気筒内燃機関用の各気筒に通じるそれぞれ
の吸気通路毎に設けられたスロットル弁と、少なくとも
二つのスロットル弁に異なる開度制御を実施する開度制
御手段とを具備し、この開度制御手段の有する第１制御
手段により、アクセルペダルの踏み込み量に応じた一方
のスロットル弁開度は、全閉から全開の間において、ア
クセルペダルの踏み込み量に比例する一般的な開度を常
時上回るように制御され、第２制御手段により、アクセ
ルペダルの踏み込み量に応じた他方のスロットル弁開度
は、全閉から全開の間において、一般的な開度の比例直
線に対して一方のスロットル弁開度と対称となるよう
に、一般的な開度を常時下回るように制御されるため
に、従来同様、各気筒毎に隣接して設けられるスロット
ル弁が各気筒における吸気量の応答性を高めることがで
きると共に、スロットル弁開度が比較的小さい時に発生
するポンピングロスは、この時において、一方のスロッ
トル弁開度が一般的なスロットル弁開度を比較的大きく
上回り、他方のスロットル弁開度が一般的なスロットル
弁開度を比較的小さく下回ることにより、一方のスロッ
トル弁に対応する気筒におけるポンピングロスを大きく
減少させることができ、他方のスロットル弁に対応する
気筒におけるポンピングロスはわずかに増加するが、結
果的にポンピングロスを従来に比較して低減することが
でき、その分の燃費を改善することが可能となる。

【００２５】また、アクセルペダルの踏み込み量が比較
的小さい機関低負荷時からの急加速が実行される場合に
おいて、この時のアクセルペダルの踏み込み初期、一方
のスロットル弁開度だけが急激に大きくなり、他方のス
ロットル弁開度は比較的小さく維持されるために、一方
のスロットル弁に対応する気筒においてだけ出力が急上
昇し、機関全体としての出力はそれほど急上昇せず、そ
れに伴う不快な加速ショックを防止することができる。
アクセルペダルの踏み込み後期においては、第２スロッ
トル弁開度も十分に大きくなっており、全ての気筒で高
い出力を発生させることができ、この時の動力性能が損
なわれることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による吸気制御装置の実施例を示す斜視
図である。

【図２】図１の吸気制御装置のリンク機構の拡大正面図
である。

【図３】図２のリンク機構の動作を説明するための図で
あり、（Ａ）はスロットルリンク軸の第３レバー位置に
おける動作、（Ｂ）はスロットルリンク軸の第２レバー
位置における動作を示している。

【図４】アクセルペダル踏み込み量に対する第１群及び
第２群のスロットル弁開度を示すグラフである。

【図５】アクセルペダル踏み込み量に対する第１群及び
第２群のスロットル弁開度を示すもう一つのグラフであ
る。

【図６】アクセルペダル踏み込み量に対する第１群及び
第２群のスロットル弁開度を示すさらにもう一つのグラ
フである。

【符号の説明】

１，２，３，４…スロットルボデー １０…リンク機構 １１…スロットルケーブル １３…スロットルリンク軸 １３ｂ…第２レバー １３ｃ…第３レバー １５…第１駆動軸 １５ａ…第４レバー １６…第２駆動軸 １６ａ…第５レバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多気筒内燃機関の各気筒へ通じるそれぞ
   れの吸気通路毎に設けられたスロットル弁と、少なくと
   も二つのスロットル弁に異なる開度制御を実施する開度
   制御手段とを具備し、前記開度制御手段は、アクセルペ
   ダルの踏み込み量に応じた一方のスロットル弁開度を、
   全閉から全開の間において、アクセルペダルの踏み込み
   量に比例する一般的な開度を常時上回るように制御する
   第１制御手段と、アクセルペダルの踏み込み量に応じた
   他方のスロットル弁開度を、全閉から全開の間におい
   て、前記一般的な開度の比例直線に対して、前記一方の
   スロットル弁開度と対称となるように、前記一般的な開
   度を常時下回るように制御する第２制御手段とを有する
   ことを特徴とする吸気制御装置。