JPH08189367A - エンジンの吸気制御装置 - Google Patents

エンジンの吸気制御装置

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Publication number
JPH08189367A
JPH08189367A JP7002345A JP234595A JPH08189367A JP H08189367 A JPH08189367 A JP H08189367A JP 7002345 A JP7002345 A JP 7002345A JP 234595 A JP234595 A JP 234595A JP H08189367 A JPH08189367 A JP H08189367A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
control valve
engine
intake passage
intake control
Prior art date
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Pending
Application number
JP7002345A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiharu Isaka
義治 井坂
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
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Publication of JPH08189367A publication Critical patent/JPH08189367A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンのヘッドボルトに制約を受けず吸気
ポートに充分近づけてエンジン側面への突出量を減ら
し、構造および外観を簡素化するとともに特に2輪車に
適用して乗車感覚の向上を図った吸気制御弁を提供す
る。 【構成】 同じ気筒に対し横に並列して開口する2つの
吸気ポート14aを有するエンジンにおいて、上記2つ
の吸気ポートの各々に連通する吸気通路26に跨がって
吸気制御弁30を設け、この吸気制御弁は、開状態では
上記吸気通路の断面形状と一致し、エンジンの低負荷運
転または低速運転時に閉状態として、一方の吸気通路の
断面積が他方の吸気通路の断面積より大きくかつ吸気ポ
ートの上側に対応する吸気通路開口部面積が下側の開口
部面積より大きくなるように各吸気通路を部分的に塞ぐ
構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの吸気制御装置
に関し、特に希薄燃焼方式の自動車エンジンにおける吸
気制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】希薄燃焼方式の自動車エンジンにおいて
は、エンジンの低負荷運転時または低速回転時等に、空
燃比を希薄化するとともに吸気を絞って高速混合気を燃
焼室内に吹込むことによって燃焼を促進安定化し燃料消
費量を低減させている。このような希薄燃焼エンジンに
おいて用いられる吸気制御装置が特開平5−1549号
公報に記載されている。
【0003】上記公報記載の吸気制御装置は、棒体の外
側面にその軸方向に沿って溝状凹部を形成し、この棒体
を制御弁として各吸気通路ごとに通路に沿って係合して
設け、この制御弁を閉位置に回動させたとき棒体が吸気
通路をその断面積が吸気弁開口側ほど狭小となるように
絞り、全開位置に回動させたとき上記凹部が吸気通路の
壁面とほぼ連続面をなすように構成したものである。こ
れにより、低負荷運転時等に吸気流速を高めて希薄空燃
比燃焼を安定化し燃費の向上を図るとともに高速回転時
等での吸気抵抗の増加防止を図っている。
【0004】このような吸気制御装置は2輪車等の単気
筒エンジンに対しても適用可能であり、燃費改善や低速
トルクの向上を図ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の吸気制御装置においては、各気筒の吸気バルブごと
にその吸気通路に沿って制御弁を設けているため、例え
ば吸気弁および排気弁をそれぞれ2個づつ有する4バル
ブ気筒のエンジンにおいては、各気筒ごとに2本の吸気
通路に沿って制御弁が2つ必要となり、構造が複雑にな
るとともに各気筒のシリンダブロックおよびシリンダヘ
ッド同士を固定するヘッドボルトの位置に制約を受け制
御弁の位置が吸気ポートから離れた位置に設けられてい
た。
【0006】従ってこれを2輪車等の単気筒エンジンに
対し適用した場合、制御弁がエンジン側面に突出し外観
上好ましくなくなり乗車時に違和感を与えることが考え
られ設計上の自由度を低下させることになる。
【0007】本発明は上記公報記載の従来技術をさらに
改良するためになされたものであって、エンジンのヘッ
ドボルトに制約を受けず吸気ポートに充分近づけてエン
ジン側面への突出量を減らし、構造および外観を簡素化
するとともに特に2輪車に適用して乗車感覚の向上を図
った吸気制御弁の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明においては、同じ気筒に対し横に並列して開
口する2つの吸気ポートを有するエンジンにおいて、上
記2つの吸気ポートの各々に連通する吸気通路に跨がっ
て吸気制御弁を設け、この吸気制御弁は、開状態では上
記吸気通路断面形状と一致する開口を形成し、閉状態で
は一方の吸気通路の断面積が他方の吸気通路の断面積よ
り大きくかつ吸気ポートの上側に対応する吸気通路開口
部面積が下側の開口部面積より大きくなるように各吸気
通路を部分的に塞ぐ構成としたことを特徴とするエンジ
ンの吸気制御装置を提供する。
【0009】さらに本発明では、同じ気筒に対し横に並
列して開口する2つの吸気ポートを有するエンジンにお
いて、上記2つの吸気ポートの各々に連通する吸気通路
に跨がって吸気制御弁を設け、この吸気制御弁はその中
心軸廻りに回動して開閉動作する構成であって、この吸
気制御弁の中心軸は、縦方向の上からみて上記2つの吸
気通路の軸間にこれらの軸とほぼ平行に設けられたこと
を特徴とするエンジンの吸気制御装置を提供する。
【0010】好ましい実施例においては、前記吸気制御
弁をエンジンの駆動制御手段または運転状態検出手段に
連結し、もってエンジンの運転状態に応じて低負荷運転
時または低速回転時にこの吸気制御弁を閉じるように駆
動する構成としたことを特徴としている。
【0011】
【作用】1つの吸気制御弁により、並列する2つの吸気
ポートの間の位置で各吸気ポートに連通する両方の吸気
通路を同時に開閉制御する。この吸気制御弁はその最大
開時には、両吸気通路の横断面を全く覆わず吸気抵抗を
発生させない。また、その最大閉時には一方の吸気通路
の断面積を他方の吸気通路の断面積より大きくして、燃
焼室内で横方向の渦であるスワールを発生させる。さら
に吸気ポートの上側に対応する吸気通路開口部面積を下
側に対応する吸気通路開口部面積より大きくする。これ
により燃焼室内で縦方向の渦であるタンブルを発生させ
る。
【0012】吸気制御弁は、その回転中心軸が、分岐し
た2本の吸気通路の軸間に上からみてこれらとほぼ平行
に設けられるため、ヘッドボルト等の位置に制約されず
コンパクトに配設することができる。
【0013】
【実施例】図1は、本発明が適用されるエンジンを搭載
した2輪車の外観図である。図においてH−H線は水平
ラインを表し、矢印Fは前方向を表している。燃料タン
ク1の下側に単気筒4バルブエンジン2が前傾姿勢で搭
載されている。このエンジン2の2つの排気ポート(図
示しない)に対応して2本の排気管3a,3bが接続さ
れマフラー4を介して燃焼ガスが排気される。
【0014】図2は、本発明の実施例に係る吸気制御装
置を具備した上記単気筒4バルブエンジン2の縦(垂
直)断面図である。図1と同様にH−H線は水平ライン
を表し、矢印Fは前方向を表している。前記排気管の一
方に接続する排気出口3を有するシリンダヘッド4が前
傾したシリンダブロック5の頭部に装着され、クランク
ケース6とともにヘッドボルト(図示しない)により積
層状態で相互に固定される。シリンダブロック5の内面
にはライナー7が設けられその内面に沿ってピストン8
が摺動する。ピストン8はコネクティングロッド9を介
してクランクシャフト(図示しない)に連結され、爆発
力をクランクシャフトに伝え回転力を与える。ピストン
8の上側のシリンダブロック5内には燃焼室10が形成
される。燃焼室11の周囲にはウォータージャケット1
1が形成される。シリンダヘッド4には燃焼室10の頂
部に臨んで点火プラグ12が螺着される。
【0015】燃焼室10の頂部のシリンダヘッド4の点
火プラグ周囲には吸気ポート14aおよび排気ポート1
4bがそれぞれ2つづつ横に並列して開口している。図
では吸気ポート14aおよび排気ポート14bをそれぞ
れ1つづつ示してある。各吸気ポート14aおよび排気
ポート14bにはそれぞれ吸気弁13および排気弁22
が装着される。吸気弁13(排気弁22の構成も実質上
この吸気弁13の構成と同様である。)の弁軸15にバ
ルブガイド17が装着され、バルブ通路16に沿って摺
動する。弁軸15の上端にはリフター18が設けられ、
スプリング19により常に上方に付勢される。リフター
18の上面には回転カム20が摺接する。回転カム20
のカム軸は図示しないチェーン等を介してクランクシャ
フト(図示しない)に連結されクランクシャフトの回転
に同期して吸気弁13(および排気弁22)を開閉駆動
する。21はカムキャップである。
【0016】スロットルボディ23内にスロットル弁2
4が装着される。スロットルボディ23は分岐部25ま
では連通路を構成しここから二股状に分れて2本の吸気
通路26を形成し、各吸気通路26は吸気ポート14a
に連通する。スロットルボディ23にはインジェクター
27が臨み運転状態に応じて制御された量の燃料を噴射
する。43はエアクリーナを示す。
【0017】上記スロットルボディ23の下側部のシリ
ンダヘッド4に本発明に係る吸気制御装置28が設けら
れる。この吸気制御装置28は吸気制御弁30を有す
る。吸気制御弁30は、スロットルボディ23から二股
状に分れた2本の吸気通路26、26の間にこれら2本
の吸気通路に跨がって装着される。図2は全閉(最大閉
位置)状態の吸気制御弁30を示している。この制御弁
30は、シリンダヘッド4に形成した円筒孔29内にそ
の軸C廻りに回転可能に装着される。制御弁30の上端
にはボルト部31が形成される。このボルト部31にナ
ット32が螺合して回転駆動用のレバー33を制御弁3
0の上端部に固定する。レバー33にはアクチュエータ
34が固定される。アクチュエータ34を駆動すること
により、レバー33を介して制御弁30をその軸C廻り
に回転させる。37はベアリング、38はオイルシール
を示す。
【0018】図示した実施例においては、スロットル弁
24の開度を検出するためのスロットルセンサー35お
よびエンジン回転数を検出するためのクランク回転セン
サー60を設け、このスロットルセンサー35および/
またはクランク回転センサー60の出力に基づいて演算
処理する制御ユニット61からの出力に応じて駆動制御
されるステップモータ36を設ける。このステップモー
タ36を図示しないワイヤ(またはチェーン)あるいは
適当なリンク手段を介して制御弁30のレバー33を回
転駆動するためのアクチュエータ34に連結する。この
ような構成により、スロットル弁24の開度および/ま
たはエンジン回転数に応じて制御弁30を回転させ開閉
制御することができる。
【0019】図3は制御弁30の全開(最大開位置)状
態のエンジン断面を示している。図3のP−P方向から
みた構成配置およびQ−Q方向からみた構成配置をそれ
ぞれ図4および図5に示す。図4から分かるように、制
御弁30は2本の吸気通路26、26の間に跨がって設
けられる。40はヘッドボルトを示す。ヘッドボルト4
0は、図示したように、吸気通路26、26(および図
示しない排気通路)の外側で燃焼室10の周囲4ヵ所に
設けられる。制御弁30は、図示したように、2本のヘ
ッドボルト40、40の間に装着されるため、ヘッドボ
ルト40の位置に制約を受けることはない。41は制御
弁30の空洞部を示す。
【0020】全開状態では、図5に示すように、制御弁
30の空洞部41が左右の吸気通路26aおよび26b
の内面形状と一致する。これにより、高負荷あるいは高
速回転運転状態において、制御弁30を全開にすること
により、吸気抵抗を増加させることなく混合気を吸気ポ
ート14を介して燃焼室10内に吸入させることができ
る。
【0021】一方、全閉(最大閉位置)状態における図
4および図5と同じ方向からみた構成配置図をそれぞれ
図6および図7に示す。この状態は、前記図4、図5に
示す全開状態から制御弁30をその軸廻りに90度回転
させた状態である。この状態では、制御弁30は左右の
吸気通路26aおよび26bをそれぞれ部分的に覆う。
この場合、各吸気通路26aおよび26bの断面形状
は、図7に示すように、一方(図では右側)の吸気通路
26bの通路断面の開口面積が他方の吸気通路26aの
通路断面の開口面積より大きくなり、かつ各吸気通路の
上側部分の開口が下側部分の開口より大きくなるように
制御弁30が各吸気通路を部分的に覆う。このような状
態で混合気を燃焼室10内に吹込むことにより、左右に
並列した吸気ポート14、14からの流入量に差が生ず
るため、燃焼室10内でスワール(横渦)が発生すると
ともに、各吸気ポートの上側部分から混合気が吹込まれ
るため燃焼室10内でタンブル(縦渦)が発生する(図
2矢印A参照)。このように、燃焼室10内でスワール
とともにタンブルを発生させて混合気を充分攪拌するこ
とにより、希薄混合気の燃焼が促進され安定した燃焼が
達成される。特に低負荷運転時等において混合気を希薄
化する空燃費制御を行う場合、安定した燃焼を維持しつ
つ空燃比を充分希薄化することができトルク向上ととも
にNOx低減に寄与することができる。
【0022】上記制御弁30は、図2に示すようにスロ
ットル弁の開度センサー35に連結してもよいし、ある
いはクランクの回転センサー、吸気負圧センサー、エア
フローメータ等に応じて回転量が制御されるステップモ
ータを設け、このステップモータにアクチュエータ34
(図2)を連結して制御弁30を開閉制御してもよい。
このような構成により、エンジンの駆動状態あるいは運
転状態を検出して、特に低負荷運転または低速回転運転
状態のときに空燃比を希薄化するとともに、上記吸気制
御弁30を閉じて安定した希薄燃焼を図ることができ
る。
【0023】図8および図9は、本発明の実施例に係る
吸気制御弁30の形状の一例を示す斜視図であり、図8
は全開状態、図9は全閉状態を示す。図8の全開状態に
おいては、前述のように、制御弁30の空洞部41の形
状が吸気通路26の形状と一致して吸気抵抗を増加させ
ない(図5参照)。また、図9の全閉状態においては、
制御弁30により各吸気通路26が、実質上図7に示す
ように、一方の通路面積が大きくかつ各吸気通路の上側
が大きく開口するように部分的に閉じられる。制御弁3
0の形状は、図示した例に限定されず、図5(全開)お
よび図7(全閉)の状態が得られる形状であれば他の形
状であってもよい。
【0024】なお、吸気マニホルド(スロットルボデ
ィ)23から二股状の吸気通路26に分れる分岐部25
(図2参照)の位置は、制御弁30の下方に点線39で
示した位置であってもよい。この場合には、制御弁30
は分岐が完了していない2方向の吸気通路の中央部に配
置されることになり、制御弁30自体が仕切壁(分岐
部)を構成する。
【0025】また、本発明は単気筒エンジンに限定され
ず、多気筒エンジンに対しても適用可能である。この場
合には、各気筒に設けた制御弁30の駆動レバー33を
共通にリンクして同時に開閉制御することができる。あ
るいは、各気筒を横断して連通する通しバルブ形状の制
御弁構造として、各気筒の横断方向の軸廻りに制御弁を
回転させて開閉駆動させてもよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、並列した2本の吸気通路に跨がって1つの吸気制御
弁を設け、この吸気制御弁により両方の吸気通路を同時
に開閉制御し、全開時には吸気通路形状と一致し、全閉
時には一方の通路面積が大きくかつ各吸気通路の上側の
開口面積が大きくなるように構成しているため、シリン
ダ組み立て固定用のヘッドボルトの位置に制約を受けず
に燃焼室の吸気ポートに充分近接した位置に吸気制御弁
を設けることができ、スワールおよびタンブルを効率よ
く確実に発生させて希薄混合気を安定して燃焼させ燃費
やNOxの低減を図ることができる。また、2輪車の単
気筒エンジンに適用した場合、吸気制御弁をシリンダに
充分近づけられるためエンジン側面に制御弁が大きく突
出することはなく、デザインの自由度が大きくなり外観
が向上するとともに、乗車時の違和感もなくなり乗り心
地が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明が適用される2輪車の外観図である。
【図2】 本発明の実施例に係る吸気制御装置を備えた
単気筒4バルブエンジンの吸気制御弁全閉時の断面図で
ある。
【図3】 図2の実施例の吸気制御弁全開時の断面図で
ある。
【図4】 図3のP−P方向からみた吸気制御弁の全開
状態の構成説明図である。
【図5】 図3のQ−Q方向からみた吸気制御弁の全開
状態の形状説明図である。
【図6】 図3のP−P方向からみた吸気制御弁の全閉
状態の構成説明図である。
【図7】 図3のQ−Q方向からみた吸気制御弁の全閉
状態の形状説明図である。
【図8】 本発明の実施例に係る吸気制御弁の全開状態
の斜視図である。
【図9】 図8の実施例の全閉状態の斜視図である。
【符号の説明】
2:単気筒4バルブエンジン 3:排気出口 4:シリンダヘッド 5:シリンダブロック 6:クランクケース 8:ピストン 10:燃焼室 13:吸気バルブ 14a:吸気ポート 14b:排気ポート 23:スロットルボディ 24:スロットル弁 25:分岐部 26:吸気通路 28:吸気制御装置 30:吸気制御弁 31:ボルト部 32:ナット 33:駆動用レバー 34:アクチュエータ 35:スロットルセンサー 36:ステップモータ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同じ気筒に対し横に並列して開口する2
    つの吸気ポートを有するエンジンにおいて、上記2つの
    吸気ポートの各々に連通する吸気通路に跨がって吸気制
    御弁を設け、この吸気制御弁は、開状態では上記吸気通
    路断面形状に一致した開口を形成し、閉状態では一方の
    吸気通路の断面積が他方の吸気通路の断面積より大きく
    かつ吸気ポートの上側に対応する吸気通路開口部面積が
    下側の開口部面積より大きくなるように各吸気通路を部
    分的に塞ぐ構成としたことを特徴とするエンジンの吸気
    制御装置。
  2. 【請求項2】 同じ気筒に対し横に並列して開口する2
    つの吸気ポートを有するエンジンにおいて、上記2つの
    吸気ポートの各々に連通する吸気通路に跨がって吸気制
    御弁を設け、この吸気制御弁はその中心軸廻りに回動し
    て開閉動作する構成であって、この吸気制御弁の中心軸
    は、縦方向の上からみて上記2つの吸気通路の軸間にこ
    れらの軸とほぼ平行に設けられたことを特徴とするエン
    ジンの吸気制御装置。
  3. 【請求項3】 前記吸気制御弁をエンジンの駆動制御手
    段または運転状態検出手段に連結し、もってエンジンの
    運転状態に応じて低負荷運転時または低速回転時にこの
    吸気制御弁を閉じるように駆動する構成としたことを特
    徴とする請求項1または2に記載のエンジンの吸気制御
    装置。
JP7002345A 1995-01-11 1995-01-11 エンジンの吸気制御装置 Pending JPH08189367A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6964260B2 (en) 2001-08-29 2005-11-15 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Electronic engine control device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6964260B2 (en) 2001-08-29 2005-11-15 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Electronic engine control device

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