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JP2007170279A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

内燃機関の吸気装置 Download PDF

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JP2007170279A JP2005369266A JP2005369266A JP2007170279A JP 2007170279 A JP2007170279 A JP 2007170279A JP 2005369266 A JP2005369266 A JP 2005369266A JP 2005369266 A JP2005369266 A JP 2005369266A JP 2007170279 A JP2007170279 A JP 2007170279A
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慎司 河野
Hidefumi Konakawa
秀文 粉川
Yutaka Bito
豊 尾藤
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Abstract

【課題】ディーゼルスロットルバルブ及びスワール制御バルブの機能を簡単な装置構成で実現可能な内燃機関の吸気装置を提供する。
【解決手段】吸気通路４を第１吸気マニホルド２と第２吸気マニホルド３とに分岐してある内燃機関の吸気装置１であって、吸気通路４を分岐するための仕切り部７の上流側に、吸気通路４の内壁２８に軸支されている弁体９を有し、弁体９を回転させることで仕切り部７の上流側の吸気通路４の流路断面積を調節して、第１吸気マニホルド２へ流入する空気量及び第２吸気マニホルド３へ流入する空気量を制御可能な流量制御弁８を備え、流体制御弁８は、弁体９を、流路断面積が全閉になる第１位置と、第１吸気マニホルド２のみに空気が供給される第２位置と、第１吸気マニホルド２及び第２吸気マニホルド３の両方に空気が供給される第３位置とに変位可能に制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の気筒を有する内燃機関において、吸気通路に仕切り部を設け、当該仕切り部の下流側を、各気筒が有する第１吸気ポートへ吸気を分配する第１吸気マニホルドと、各気筒が有する第２吸気ポートへ吸気を分配する第２吸気マニホルドとに分岐してある内燃機関の吸気装置に関する。
特許文献１には、内燃機関として４つの気筒を有するディーゼルエンジンにおいて、各気筒へ吸気を分配するマニホルドを備えた吸気装置の構成が記載されている。図５に示すように、特許文献１に記載の吸気装置１００では、マニホルド１０３、１０５が吸気通路から２つに分割されており、各気筒１０１ａ〜１０１ｄが有する一方の吸気ポート１０２ａ〜１０２ｄへ吸気を分配する第１吸気マニホルド１０３と、他方の吸気ポート１０４ａ〜１０４ｄへ吸気を分配する第２吸気マニホルド１０５とが設けられている。第１吸気マニホルド１０３と第２吸気マニホルド１０５の上流側の吸気通路１０６には、吸気通路１０６を仕切って第１吸気マニホルド１０３に連通する第１吸気通路１０７及び第２吸気マニホルド１０５に連通する第２吸気通路１０８に分岐する仕切り部１０９が設けられている。そして、仕切り部１０９の上流側の吸気通路１０６には、各マニホルド１０３、１０５へ流入する空気量を調節するディーゼルスロットルバルブ１１０が設けられている。よって、ディーゼルスロットルバルブ１１０の開度に応じた量の空気が第１吸気通路１０７、第１吸気マニホルド１０３及び第１吸気ポート１０２ａ〜１０２ｄを介して各気筒１０１ａ〜１０１ｄに流入して、各気筒１０１ａ〜１０１ｄ内でスワールを形成する。
また、仕切り部１０９より下流側の第２吸気通路１０８には、第２吸気マニホルド１０５及び第２吸気ポート１０４ａ〜１０４ｄから各気筒１０１ａ〜１０１ｄへ流入する空気量を調節して、各気筒１０１ａ〜１０１ｄでのスワールの状態を制御するスワール制御バルブ１１１が設けられている。従って、第１吸気ポート１０２ａ〜１０２ｄから各気筒１０１ａ〜１０１ｄへ流入する空気量を調節するとき、ディーゼルスロットルバルブ１１０の開度の調節を行えばよい。また、吸気ポート１０４ａ〜１０４ｄから各気筒１０１ａ〜１０１ｄへ流入する空気量を調節するとき、ディーゼルスロットルバルブ１１０の開度の調節を行うと共に、スワール制御バルブ１１１の開度の調節を行えばよい。また、ディーゼルスロットルバルブ１１０、及び、スワール制御バルブ１１１は、弁体１１２、１１４と当該弁体１１２、１１４を流路内で回転可能に軸支するとともに流路の内壁に装着される軸体１１３、１１５とを有し、その軸体１１３、１１５をアクチュエータ（図示せず）で回転させるように構成されている。
特開２００３−３４３３７６号公報
特許文献１に記載の吸気装置では、各気筒で吸気するためにはディーゼルスロットルバルブ及びスワール制御バルブの両方の開度を制御する必要がある。よって、ディーゼルスロットルバルブ及びスワール制御バルブのそれぞれについて、上述した弁体、軸体、アクチュエータなどを設ける必要がある。そのため、装置構成が複雑になるとともに、装置コストも上昇してしまう。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ディーゼルスロットルバルブ及びスワール制御バルブの機能を簡単な装置構成で実現可能な内燃機関の吸気装置を提供する点にある。
上記目的を達成するための本発明に係る内燃機関の吸気装置の特徴構成は、複数の気筒を有する内燃機関において、吸気通路を、各気筒が有する第１吸気ポートへ吸気を分配する第１吸気マニホルドと、各気筒が有する第２吸気ポートへ吸気を分配する第２吸気マニホルドとに分岐してある内燃機関の吸気装置であって、
前記吸気通路を分岐するための仕切り部の上流側に、前記吸気通路の内壁に軸支されている弁体を有し、前記弁体を変位させることで前記仕切り部の上流側の前記吸気通路の流路断面積を調節して、前記第１吸気マニホルドへ流入する空気量及び前記第２吸気マニホルドへ流入する空気量を制御可能な流量制御弁を備え、
前記流体制御弁は、前記弁体を、前記流路断面積が全閉になる第１位置と、前記第１吸気マニホルドのみに空気が供給される第２位置と、前記第１吸気マニホルド及び前記第２吸気マニホルドの両方に空気が供給される第３位置とに変位可能に制御する点にある。
上記特徴構成によれば、仕切り部の上流側の吸気通路に設けた流量制御弁の弁体を変位させることで、流量制御弁の下流側にある各気筒へ流入する合計の空気量が増減し、且つ、各気筒へ第１吸気マニホルドを介して流入する空気量と第２吸気マニホルドを介して流入する空気量との割合が変化する。つまり、弁体を、流路断面積を全閉にして第１吸気マニホルド及び第２吸気マニホルドの両方に空気が供給されない第１位置と、第１吸気マニホルドのみに空気が供給される第２位置と、第１吸気マニホルド及び第２吸気マニホルドの両方に空気が供給される第３位置とに変位可能に制御することで、第１吸気マニホルドへ流入する空気量及び第２吸気マニホルドへ流入する空気量を制御できる。従って、各気筒へ流入する合計の空気量を増減可能であるので、内燃機関を低回転運転状態から高回転運転状態までの幅広い運転状態に対応させることができる。また、第１吸気マニホルドを介して流入する空気量と第２吸気マニホルドを介して流入する空気量との割合を調節可能であるので、第１吸気マニホルドを介して流入した空気の流れと、第２吸気マニホルドを介して流入した空気の流れとの相互作用の結果として気筒内において形成されるスワールの状態を制御できる。
従って、各気筒の上流側の吸気通路に配置した一つの流量制御弁によって、従来のディーゼルスロットルバルブの機能とスワール制御バルブの機能とを併せて実現できる内燃機関の吸気装置を提供できる。つまり、装置構成の簡略化と装置コストの低減とを併せて実現しながら、内燃機関の吸気装置として要求される機能を実現できる。
本発明に係る内燃機関の吸気装置の別の特徴構成は、前記弁体は回転弁であって、前記回転弁の回転軸心が前記吸気通路の内壁面の近傍にあるように設けた点にある。
上記特徴構成によれば、吸気通路を最も開放する状態に上記弁体としての回転弁の回転位置を制御したとき、回転弁は吸気通路の内壁面の近傍に位置することになる。回転弁が吸気通路の内壁面の近傍に位置していれば吸気通路を通流する空気にとっての抵抗と成り難くなるので、吸気通路を最も開放して各気筒へ多量の空気を送り込むために適した状態を得ることができる。
本発明に係る内燃機関の吸気装置の別の特徴構成は、前記仕切り部の上流側の前記吸気通路には、前記回転弁の回転位置が前記第１吸気マニホルドへ流入する空気量及び前記第２吸気マニホルドへ流入する空気量を最大にする位置にあるとき、前記回転弁を収容する、外方側に突出する突出空間を設けている点にある。
上記特徴構成によれば、回転弁の回転位置が、吸気通路を最も開放して、第１吸気マニホルドへ流入する空気量及び第２吸気マニホルドへ流入する空気量を最大にする位置にあるとき、回転弁は上記突出空間に収容されることになる。つまり、回転弁は、吸気通路を通流する空気からオフセットされた位置にあり、通流する空気の抵抗とは成らないようにできる。
本発明に係る内燃機関の吸気装置の別の特徴構成は、前記弁体は回転弁であって、前記回転弁は、回転軸心を挟んで位置する第１弁部材及び第２弁部材を備えて構成され、
前記仕切り部の上流側の前記吸気通路には、外方側に突出する突出空間を設け、
前記第２弁部材が回転移動する第２領域は前記突出空間に含まれる点にある。
上記特徴構成によれば、弁体としての回転弁が回転しているときに第２弁部材が位置する第２領域は上記突出空間にあるので、第２弁部材は吸気通路を通流する空気からオフセットされた位置に存在することになる。また、回転弁は、回転軸心を挟んで位置する第１弁部材及び第２弁部材で構成されるので、回転軸心を中心とした回転弁の動きはバランスのとれたものとなる。従って、回転弁の回転位置を正確に制御できるので、各気筒に対して第１吸気マニホルドを介して流入する空気量及び第２吸気マニホルドを介して流入する空気量を正確に制御できるようになる。
本発明に係る内燃機関の吸気装置の別の特徴構成は、還流された排ガスを前記第１吸気マニホルド又は前記第２吸気マニホルド内で案内するとともに、各気筒の前記第１吸気ポート又は前記第２吸気ポートの近傍で開口する複数の孔が形成される排ガス案内管を備えている点にある。
上記特徴構成によれば、上記排ガス案内管が各気筒の第１吸気ポート又は第２吸気ポートの近傍で、還流された排ガスを放出するようになる。つまり、還流された排ガスは第１吸気ポート又は第２吸気ポートから各気筒へ均等に流入することになる。よって、還流された排ガスを各気筒へ均等に分配することで、各気筒における燃焼温度や燃料消費量などの燃焼状態を適切に制御できる。
以下に図面を参照して本発明の内燃機関の吸気装置について説明する。
図１は、内燃機関としてのディーゼルエンジンに本発明の吸気装置１を適用した場合の概略的な構成図である。例示するディーゼルエンジンは、４つの気筒１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを備え、各気筒１２ａ〜１２ｄには２つの吸気バルブと２つの排気バルブと１つの燃料噴射バルブ２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄとが設けられている。各気筒１２ａ〜１２ｄに設けられた一方の吸気バルブには、吸気通路４と第１吸気通路５と第１吸気マニホルド２と第１吸気ポート１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとを介して空気が供給される。また、他方の吸気バルブには、吸気通路４と第２吸気通路６と第２吸気マニホルド３と第２吸気ポート１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄとを介して空気が供給される。そして、各気筒１２ａ〜１２ｄにおける排ガスは第１排気ポート１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ及び第２排気ポート１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄから排出される。本実施形態において第１吸気マニホルド２及び第２吸気マニホルド３は樹脂製である。
第１吸気マニホルド２及び第２吸気マニホルド３の上流側の吸気通路４には、吸気通路４を分岐するための仕切り部７を設けてある。この仕切り部７は、吸気通路４を仕切って第１吸気通路５及び第２吸気通路６に分岐する。この構成により、仕切り部７の下流側を、各気筒１２ａ〜１２ｄが有する第１吸気ポート１３ａ〜１３ｄへ吸気を分配する第１吸気マニホルド２と、各気筒１２ａ〜１２ｄが有する第２吸気ポート１４ａ〜１４ｄへ吸気を分配する第２吸気マニホルド２とに分岐できる。つまり、上流側から吸気通路４を通流してきた空気は、仕切り部７によって第１吸気通路５及び第１吸気マニホルド２へ流入する空気と第２吸気通路６及び第２吸気マニホルド３に流入する空気とに分けられる。そして、第１吸気マニホルド２は、各気筒１２ａ〜１２ｄが有する第１吸気ポート１３ａ〜１３ｄへ吸気を分配し、第２吸気マニホルド３は、各気筒１２ａ〜１２ｄが有する第２吸気ポート１４ａ１４ｄへ吸気を分配する。
仕切り部７の上流側の吸気通路４には、弁体９を回転させて変位させることで吸気通路４の流路断面積を調節して、吸気通路４を通過して第１吸気マニホルド２及び第２吸気マニホルド３へ流入する空気の流量を調節可能な流量制御弁としてのディーゼルスロットルバルブ８が設けられている。つまり、ディーゼルスロットルバルブ８は、その下流側にある各気筒１２ａ〜１２ｄへ流入する合計の空気量を増減制御する。このディーゼルスロットルバルブ８は、弁体９と、その弁体９が吸気通路４内で回転可能となるように軸支するとともに吸気通路４の内壁２８に装着される軸体１０とを有する。また、軸体１０は吸気通路４の外部で図２に示すアクチュエータ３２に連結される。そして、そのアクチュエータ３２によって軸体１０及び弁体９の回転位置の制御が行われる。
以上のように、弁体９は本発明の「回転弁」に相当する。
図２（ａ）は、ディーゼルスロットルバルブ８を拡大した縦断面図であり、図２（ｂ）は吸気通路４の長手方向を横断する横断面図である。上述したように、ディーゼルスロットルバルブ８は吸気通路４の仕切り部７の上流側に設けられている。軸体１０は、弁体９の回転軸心Ｘが吸気通路４の内壁２８の近傍にあるように弁体９を軸支している。よって、図示するように、弁体９は片開きの扉のようにして吸気通路４の開閉を行って、下流側へ通流する空気量を制御している。また、図２（ｂ）に示すように、吸気通路４の内壁２８は矩形であり、弁体９も矩形である。よって、弁体９の上端部３０と下端部３１とは吸気通路４の内壁２８に常に接しているか又は非常に近接している。そして、弁体９を完全に閉じた状態では、弁体９の先端部２９は吸気通路４の内壁２８に接しているか又は非常に近接している。
弁体９をアクチュエータ３２を用いて回転させることで、弁体９と吸気通路４の内壁２８との間の隙間（流路断面積）の大きさ及び弁体９と仕切り部７との間の隙間の大きさが調節されるので、その隙間を通流して第１吸気マニホルド２へ流入する空気量及び第２吸気マニホルド３へ流入する空気量が制御される。つまり、以下に説明するように、流量制御弁８は、弁体９を、隙間（流路断面積）が全閉になる第１位置（弁位置Ｐ１）と、第１吸気マニホルド２のみに空気が供給される第２位置（弁位置Ｐ１〜Ｐ２）と、第１吸気マニホルド２及び第２吸気マニホルド３の両方に空気が供給される第３位置（弁位置Ｐ２〜Ｐ４）とに変位可能に制御する。
弁体９の回転位置が図２の弁位置Ｐ１にあるとき、弁体９と吸気通路４の内壁２８との間の隙間はほとんど無く、吸気通路４は閉じられた状態にあるので、第１吸気マニホルド２へ流入する空気量及び第２吸気マニホルド３へ流入する空気量もほとんど無い。
弁体９の回転位置が弁位置Ｐ２にあるとき、弁体９の先端部２９と吸気通路４の内壁２８との間の隙間が大きくなって第１吸気通路５はほぼ完全に開放された状態になる。よって、第１吸気マニホルド２へ流入する空気量は最大になる。他方で、弁体９の先端部２９と仕切り部７との間の隙間はほとんど無いので、第２吸気マニホルド３へ流入する空気量はほとんど無い。よって、各気筒１２ａ〜１２ｄへは、第１吸気マニホルド２と各気筒１２ａ〜１２ｄの第１吸気ポート１３ａ〜１３ｄを介した吸気のみが行われる。ディーゼルエンジンを低回転で運転しているとき、弁体９の回転位置は弁位置Ｐ２に制御される。また、本実施形態においては、第１吸気ポート１３ａ〜１３ｄはスワール発生効果を有しているので、各気筒１２ａ〜１２ｄに流入した空気は渦を描くことになる。
更に、ディーゼルエンジンを低回転から高回転に変化させるにつれて、各気筒１２ａ〜１２ｄに対してより多くの空気量を供給する必要が生じると、弁体９の回転位置を弁位置Ｐ２から弁位置Ｐ４の間で変化させる。弁体９の回転位置が弁位置Ｐ３にあるとき、弁体９の先端部２９と仕切り部７との間の隙間が生じて、第２吸気マニホルド３へも空気が流入することになる。よって、第１吸気マニホルド２へ流入する空気量は最大のままであり、第２吸気マニホルド３へ流入する空気量は、弁体９の先端部２９と仕切り部７との隙間の大きさに応じて変化する。そして、各気筒１２ａ〜１２ｄへ第１吸気マニホルド２を介して流入する空気量と第２吸気マニホルド３を介して流入する空気量との割合が変化する。その結果、第１吸気ポート１３ａ〜１３ｄから吸気されることにより形成されていたスワールの状態は、第２吸気ポート１４ａ〜１４ｄからの吸気によって変化する。つまり、弁体９の回転位置を弁位置Ｐ２〜Ｐ４の間で変化させることで第１吸気マニホルド２を介して流入する空気量と第２吸気マニホルド３を介して流入する空気量との割合を調節する。そして、第１吸気マニホルドを介して流入した空気の流れと、第２吸気マニホルドを介して流入した空気の流れとの相互作用の結果として気筒内において形成されるスワールの状態を制御できる。
以上のように、各気筒１２ａ〜１２ｄの上流側の吸気通路４に配置した一つのディーゼルスロットルバルブ８を用いて、従来のディーゼルスロットルバルブの機能とスワール制御バルブの機能とを併せて実現できる吸気装置を提供できる。つまり、装置構成の簡略化と装置コストの低減とを併せて実現しながら、内燃機関の吸気装置として要求される機能を実現できる。
また、図２（ｂ）に示すように、吸気通路４の内壁２８は矩形であり、弁体９も矩形である。そして、上述したように吸気通路４を最も開放する状態に弁体９の回転位置を制御したとき、弁体９は吸気通路４の内壁２８の近傍に位置することになる。このとき、弁体９は吸気通路を通流する空気の抵抗と成り難くなる。よって、弁体９の回転位置を、吸気通路４を最も開放して各気筒１２ａ〜１２ｄへ多量の空気を送り込むために適した状態にできる。
更に、仕切り部７の上流側の吸気通路４には、吸気通路４の内壁２８の一部を吸気通路４の内側から外側に向けて一方向に突出させた突出空間１１が形成されている。そして、この突出空間は弁体９を収容可能な矩形形状である。つまり、弁体９の回転位置が弁位置Ｐ４にあり、第１吸気マニホルド２へ流入する空気量及び第２吸気マニホルド３へ流入する空気量が最大になるとき、弁体９及び軸体１０は、外方側に突出する突出空間１１に収容される。その結果、弁体９及び軸体１０は、吸気通路４を通流する空気からオフセットされた位置にあり、通流する空気の抵抗とは成らなくなる。
また、本実施形態の吸気装置１には、排ガスの一部を還流させて第２吸気マニホルド３に導入する排ガス導入部としてのＥＧＲ（排気ガス再循環）装置２１が併設されている。ＥＧＲ装置２１は、各気筒１２ａ〜１２ｄの第１排気ポート１７ａ〜１７ｄ及び第２排気ポート１８ａ〜１８ｄを集合する排気マニホルドに連通されたＥＧＲ通路２２ａと、第２吸気マニホルド３への排ガスの還流量を制御するＥＧＲバルブ２３と、ＥＧＲバルブ２３から第２吸気マニホルド３へ排ガスを還流するＥＧＲ通路２２ｂとを備える。但し、例えば、ＥＧＲ通路２２ａを気筒１２ｄの第２排気ポート１８ｄのみに連通するように構成してもよい。
そして、ＥＧＲ通路２２ｂは、コネクタ２４を介して第２吸気マニホルド３に接続される。第２吸気マニホルド３へ還流された排ガスは、コネクタ２４に接続される排ガス案内管２５によって第２吸気マニホルド３の内部に案内される。排ガス案内管２５には、各気筒１２ａ〜１２ｄの第２吸気ポート１４ａ〜１４ｄの近傍で開口する複数の孔２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが形成されている。その結果、排ガス案内管２５の内部に還流されてきた、第２吸気マニホルド３の内圧よりも高圧の排ガスは、各孔２６ａ〜２６ｄから第２吸気マニホルド３の内部の第２吸気ポート１４ａ〜１４ｄの近傍に吹き出すことになる。そして、第２吸気ポート１４ａ〜１４ｄを介して、再度、各気筒１２ａ〜１２ｄの内部に流入することになる。
このように、還流された排ガスの一部を、排ガス案内管２５を用いて各気筒１２ａ〜１２ｄへ均等に分配できる装置構成としたことで、各気筒１２ａ〜１２ｄにおける燃焼温度や燃料消費量などの燃焼状態を適切に制御できる。また、排ガス案内管２５に形成される孔２６ａ〜２６ｄの径や孔の向きなどは各気筒毎に適宜調節可能である。
＜別実施形態＞
＜１＞
上述のディーゼルスロットルバルブの構成は上記実施形態において説明したものに限定されず、適宜改変可能である。例えば、図３に示すディーゼルスロットルバルブ５０は、回転弁である弁体３４が、回転軸心Ｘを有する軸体３９を挟んで位置する第１弁部材３５及び第２弁部材３６を備えて構成される。また、仕切り部７の上流側の吸気通路４には、外方側に突出する突出空間３３を設けてある。吸気通路４、第１吸気通路５及び第２吸気通路６の横断面形状は矩形であるので、この突出空間３３は半円柱形状である。そして、突出空間３３は、吸気通路４からオフセットされ、吸気通路４と第１吸気通路５及び第２吸気通路６とを結ぶ直線上から外れた位置にある。
軸体３９は、上述の半円柱形状の中心部に位置しているので、もしも弁体３４が吸気通路４における空気の流れる方向と平行な位置に回転移動すると、吸気通路４及び第２吸気通路６の壁面と略同一線上に位置することになる。よって、吸気通路４を通流する空気にとっての抵抗となりにくくなる。また、弁体３４は、回転軸心Ｘを挟んで位置する第１弁部材３５及び第２弁部材３６で構成されるので、回転軸心Ｘを中心とした弁体３４の動きはバランスのとれたものとなる。従って、弁体３４の回転位置を正確に制御できるので、各気筒１２ａ〜１２ｄに対して第１吸気マニホルド２を介して流入する空気量及び第２吸気マニホルド３を介して流入する空気量を正確に制御できるようになる。
第１弁部材３５は、吸気通路４と第１吸気通路５及び第２吸気通路６とを直線で結ぶ第１領域３７において回転する。第２弁部材３６が回転移動する第２領域は、吸気通路４の内壁２８の一部を吸気通路４の内側から外側に向けて一方向に突出させた突出空間３３にある。そして、第２弁部材３６の径方向の外側端部は吸気通路４に常に当接しているか又は近接しており、空気が通流可能な隙間はほとんど存在しない。
よって、第１弁部材３５は第１領域３７を回転することで、上記実施形態において説明した弁体９と同様に、自身と吸気通路４の内壁及び自身と仕切り部７との間の隙間の大きさを調節して、当該隙間を通流して第１吸気マニホルド２へ流入する空気量及び第２吸気マニホルド３へ流入する空気量を制御可能である。つまり、弁体３４は、下流側にある各気筒１２ａ〜１２ｄへ流入する合計の空気量の増減を制御し、且つ、各気筒１２ａ〜１２ｄへ第１吸気マニホルド２を介して流入する空気量と第２吸気マニホルド３を介して流入する空気量との割合を変化させる。
また、吸気通路４の壁面２８にはストッパ部４６が設けられているので、第１弁部材３５は吸気通路４を閉じる方向（図３において時計回り方向）に回転移動するとき、その回転移動はストッパ部４６と当接することで阻害される。その結果、弁体３４が必要以上に時計回り方向に回転しないようにできる。ここで、弁体３４がストッパ部４６に当接した状態は、吸気通路４を閉じた状態である。
或いは、ディーゼルスロットルバルブを図４に示すように構成してもよい。
図４に示すディーゼルスロットルバルブ５１は、回転弁である弁体４０が、回転軸心Ｘを有する軸体３９を挟んで位置する平板状の第１弁部材４１及び扇型の第２弁部材４２を備えて構成される。
吸気通路４の壁面２８にはストッパ部４６が設けられているので、第１弁部材４１は吸気通路４を閉じる方向（図４において時計回り方向）に回転移動するとき、その回転移動はストッパ部４６と当接することで阻害される。その結果、弁体４０が必要以上に時計回り方向に回転しないようにできる。また、弁体４０がストッパ部４６に当接した状態は、第１弁部材４１の上流側の面と、第２弁部材４２の上流側の面とは同一直線上にあり、吸気通路４を閉じた状態である。
また、吸気通路４の壁面２８には、第２弁部材４２が径方向の外側に有する円弧部４３と同様の曲率を有する曲面が形成されている。そして、弁体４０を反時計回りにある程度回転させるまでは第２弁部材４２の円弧部４３と壁面２８の上記曲面とは当接し、更に回転させると円弧部４３と壁面２８とは離反して隙間ができる。
つまり、弁体４０が吸気通路４を閉じた状態から吸気通路４を開放する状態に移行させる（反時計回りに回転させる）につれて、先ず第１弁部材４１の径方向の外側端部と吸気通路４の壁面２８との間の隙間が増大し、第１吸気通路５へ流入する空気量が増大し始める。その後、弁体４０を更に回転させると、第１弁部材４１と壁面２８との隙間が大きくなるとともに、第２弁部材４２の円弧部４３と吸気通路４の壁面２８との間に隙間が生じる。その結果、第１吸気通路５へ流入する空気量は更に増大し、第２吸気通路６へも空気が流入し始める。弁体４０の回転位置を以上のように制御することで、各気筒１２ａ〜１２ｄへ流入する合計の空気量を増減させ、且つ、各気筒１２ａ〜１２ｄへ第１吸気マニホルド２を介して流入する空気量と第２吸気マニホルド３を介して流入する空気量との割合を変化させることができる。
＜２＞
上記実施形態において、吸気通路４の断面形状を矩形に形成した例について説明したが、例えば円形などの他の形状に形成してもよい。
＜３＞
上記実施形態において、弁体９の回転位置について、弁位置Ｐ１〜Ｐ４を例示したが、弁体９の回転位置は上記弁位置に固定されるものではなく、弁体９を弁位置Ｐ１〜Ｐ４の間の任意の位置に制御することができる。
＜４＞
上記実施形態及び上記別実施形態では、弁体が図示したような回転弁である場合について説明したが、弁体は上述した構成に限定されず、他の構成にしてもよい。
本発明の吸気装置の概略的な構成図 （ａ）はディーゼルスロットルバルブの縦断面図であり、（ｂ）はディーゼルスロットルバルブの横断面図 別実施形態のディーゼルスロットルバルブの縦断面図 別実施形態のディーゼルスロットルバルブの縦断面図 従来の吸気装置の概略的な構成図
符号の説明
１ 吸気装置
２ 第１吸気マニホルド
３ 第２吸気マニホルド
４ 吸気通路
７ 仕切り部
８ ディーゼルスロットルバルブ（流量制御弁）
９ 弁体（回転弁）
１０ 軸体
１１ 突出空間
１２ａ〜１２ｄ 気筒
１３ａ〜１３ｄ 第１吸気ポート
１４ａ〜１４ｄ 第２吸気ポート
２５ 排ガス案内管
２６ 孔
２８ 内壁
３３ 突出空間
３４ 弁体（回転弁）
３５ 第１弁部材
３６ 第２弁部材
３７ 第１領域
３８ 第２領域
３９ 軸体
Ｘ 回転軸心

Claims (5)

  1. 複数の気筒を有する内燃機関において、吸気通路を、各気筒が有する第１吸気ポートへ吸気を分配する第１吸気マニホルドと、各気筒が有する第２吸気ポートへ吸気を分配する第２吸気マニホルドとに分岐してある内燃機関の吸気装置であって、
    前記吸気通路を分岐するための仕切り部の上流側に、前記吸気通路の内壁に軸支されている弁体を有し、前記弁体を変位させることで前記仕切り部の上流側の前記吸気通路の流路断面積を調節して、前記第１吸気マニホルドへ流入する空気量及び前記第２吸気マニホルドへ流入する空気量を制御可能な流量制御弁を備え、
    前記流体制御弁は、前記弁体を、前記流路断面積が全閉になる第１位置と、前記第１吸気マニホルドのみに空気が供給される第２位置と、前記第１吸気マニホルド及び前記第２吸気マニホルドの両方に空気が供給される第３位置とに変位可能に制御する内燃機関の吸気装置。
  2. 前記弁体は回転弁であって、前記回転弁の回転軸心が前記吸気通路の内壁面の近傍にあるように設けた請求項１記載の内燃機関の吸気装置。
  3. 前記仕切り部の上流側の前記吸気通路には、前記回転弁の回転位置が前記第１吸気マニホルドへ流入する空気量及び前記第２吸気マニホルドへ流入する空気量を最大にする位置にあるとき、前記回転弁を収容する、外方側に突出する突出空間を設けている請求項２記載の内燃機関の吸気装置。
  4. 前記弁体は回転弁であって、前記回転弁は、回転軸心を挟んで位置する第１弁部材及び第２弁部材を備えて構成され、
    前記仕切り部の上流側の前記吸気通路には、外方側に突出する突出空間を設け、
    前記第２弁部材が回転移動する第２領域は前記突出空間に含まれる請求項１記載の内燃機関の吸気装置。
  5. 還流された排ガスを前記第１吸気マニホルド又は前記第２吸気マニホルド内で案内するとともに、各気筒の前記第１吸気ポート又は前記第２吸気ポートの近傍で開口する複数の孔が形成される排ガス案内管を備えている請求項１〜４の何れか一項に記載の内燃機関の吸気装置。
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