JPS6122134B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多気筒内燃機関の吸気装置に係り、
特にバランス通路を有する吸気装置に於ける減速
制御装置に係る。

一般に、内燃機関、特にガソリン機関に於て
は、高速高負荷運転時に於ける充填効率を高め、
それによつて充分な出力を得られるように吸気ポ
ートは流体抵抗が小さいポートに形成されてい
る。このような吸気ポートを有する内燃機関の場
合、高速高負荷運転時には吸気ポートより燃焼室
内に流入する混合気によつて燃焼室内に混合気の
乱れが生じ、燃焼速度は充分に速められるが、し
かし低速、低負荷運転時には吸気ポートより燃焼
室内に流入する混合気の流速が小さく、燃焼室内
に混合気の乱れが発生しないため、燃焼速度は充
分に速められない。そのため、上述した如き内燃
機関に於て、希薄混合気を使用したり、又排気ガ
ス再循環を多量に行うと、特に低速、低負荷運転
時には良好な運転性を得ることができない。

これに対処し、内燃機関の各気筒に接続される
吸気マニホールドの枝管部に各々該枝管部の吸気
通路の実効通路断面積を制御する制御弁を設け、
該制御弁より下流側の前記吸気通路をバランス通
路によつて互に連通接続し、内燃機関が低速、低
負荷運転されている時には前記吸気通路を前記制
御弁によつて絞つておき、即ち吸気弁の近くにて
吸気絞りを行い、吸気行程後期にある一つの気筒
の吹返じ混合気を、その気筒の吸気ポート付近の
圧力（正圧）と吸気行程初期の他の一つの気筒の
吸気ポート付近の圧力（負圧）との差によつて前
記バランス通路を通して前記他の一つの気筒の吸
気ポートへ導き、その混合気の流れによつて燃焼
室内に乱れを生じせしめるように構成された吸気
装置が提案されている。

このような吸気装置に於ても壁面付着燃料が急
激に気化する減速時には、機関燃焼室に濃い混合
気が供給されるようになり、排気ガス対策上好ま
しくない。減速時に於ける混合気の過濃化を防ぐ
手段として、ミクスチヤコントロールシステムが
知られている。ミクスチヤコントロールシステム
は、吸気管負圧に感応し吸気管負圧が急激に増大
したとき開弁して吸気通路内に空気を導くミクス
チヤコントロール弁（MCV）を有しており、前
記ミクスチヤコントロール弁による空気供給によ
り混合気の過濃化を防ぎ、減速時の混合気を適正
な空燃比に保つようにしている。従来、一般に、
前記ミクスチヤコントロール弁の吸気通路に対す
る空気供給ポートは吸気マニホールドの集合管部
に設けられているが、バランス通路を含む吸気装
置に於ても同様に前記空気供給ポートを吸気マニ
ホールドの集合管部に設けることは得策ではな
い。なぜならば、バランス通路を含む吸気装置は
各気筒への吸気通路に、換言すれば吸気マニホー
ルドの枝管部に各々制御弁を有しており、この制
御弁は減速時には全閉に近い位置に位置している
から、減速時に実際に壁面付着燃料が急激に気化
するのは前記制御弁より下流側の吸気通路とバラ
ンス通路の壁面に付着している燃料であり、この
ような状況にあるのに吸気マニホールドの集合管
部に、即ち前記制御弁より上流側にミクスチヤコ
ントロール弁によつて空気を供給すると、前記制
御弁がこれより上流側の吸気管負圧に感応して作
動する型のものであれば、その空気供給による吸
気管負圧の減少により制御弁が開弁するため、制
御弁より上流側の吸気通路の壁面に付着している
燃料も気化されてしまう。又、前記制御弁が気化
器のスロツトル弁に連動して作動するよう構成さ
れていれば、減速時に、その制御弁より上流側の
吸気通路内に空気を供給してもその空気が素早く
機関燃焼室内に吸入されず、効果を奏しない。

本発明は上述した如き事情に鑑み、減速時に効
果的に追加の空気を供給することができるミクス
チヤコントロールシステムを備えたバランス通路
付きの吸気装置を提供することを目的としてい
る。

かかる目的は、本発明によれば、多気筒内燃機
関の吸気装置にして、各気筒の吸気弁近くに設け
られアイドリング及び低負荷運転時には吸気絞り
を行う制御弁と、前記制御弁より下流側にて前記
各気筒への吸気通路を互に連通接続するバランス
通路と、前記バランス通路を減速時に大気中に解
放する弁装置とを有している如き吸気装置によつ
て達成される。

以下に添付の図を用いて本発明を実施例につい
て詳細に説明する。

添付の図は本発明による吸気装置を備えた多気
筒内燃機関の断面図である。尚、図に於ては、多
気筒内燃機関の一つの気筒のみが縦断面にて示さ
れている。図に於て、１はシリンダブロツクであ
り、その中に形成されたシリンダボア２内にピス
トン３を図にて上下方向に移動自在な態様にて受
入れており、又上部に前記シリンダボア２の上端
を閉じるようにシリンダヘツド４が取付けられて
おり、これと共働して前記ピストン３の上方に燃
焼室５を郭定している。前記シリンダヘツド４は
前記燃焼室５の天井面に開口して吸気弁６によつ
て開閉される吸気ポート７を有している。前記吸
気ポート７にはエアクリーナ８より取入れられた
空気と気化器９にて与えられた燃料との混合気が
吸気マニホールド２０を経て供給されるようにな
つている。

気化器９は、この実施例の場合、二連式気化器
であり、そのプライマリボア１０とセカンダリボ
ア１１とに各々ベンチユリ１２、燃料ノズル１
３、スロツトル弁１４を有しており、図には示さ
れていないフロート室内の液体燃料を前記燃料ノ
ズル１３よりプライマリボア１０、又はセカンダ
リボア１１内に吸出して混合気を造成するように
なつている。

吸気マニホールド２０は、その集合管部２１の
上端部にて前記気化器９と連結され、又枝管部２
２の各々の先端部にて前記シリンダベツド４に連
結され、その枝管部２２に各気筒への吸気通路２
３を郭定している。前記枝管部２２の吸気通路２
３内には各々第二スロツトル弁（制御弁）２４が
設けられている。この第二スロツトル弁２４は共
通のスロツトル軸２５に担持され、このスロツト
ル軸２５の回動により一斉に開閉されるようにな
つている。第二スロツトルにはスロツトルレバー
２６の一端が取付けられており、又前記スロツト
ルレバー２６の他端にはダイヤフラム装置２７の
ロツド２８の先端が枢動連結されている。ダイヤ
フラム装置２７のダイヤフラム室は前記第二スロ
ツトル弁２４より上流側の吸気通路内に開口して
いる吸気管負圧取出しポート２９に導管３０を経
て連結され、前記ポートに作用する負圧を導入さ
れるようになつている。ダイヤフラム装置２７は
前記ダイヤフラム室に導入される負圧の増大に応
じそのロツド２８を引上げて前記スロツトル軸２
５を図にて時計廻り方向に回転駆動するようにな
つている。従つて、前記第二スロツトル弁２４は
吸気管負圧が小さい機関始動時及び高負荷運転時
には図には示されていない戻しばねのばね力によ
り図示する如き全開位置に保持され、吸気管負圧
が大きくなるアイドリング及び低負荷運転時には
前記ダイヤフラム装置２７により図にて時計廻り
方向に回転駆動され、前記吸気通路２３を絞るべ
く全閉位置近くに位置する。

又、前記シリンダベツド４には、その気筒配列
方向に沿つて延びた通路３１と、前記通路３１を
各気筒の吸気ポート７へ向けて開くノズル３２と
を含むバランス通路３３が形成されている。

又、前記バランス通路３３の通路３１は導管３
４を経てミクスチヤコントロール弁３５のポート
３８に接続されている。ミクスチヤコントロール
弁３５は弁ポート３６と共働してポート３７と３
８との間の連通と遮断を行う弁要素３９を有して
おり、この弁要素３９は弁ロツド４０を介してダ
イヤフラム４１に連結され、該ダイヤフラム４１
によつて駆動されるようになつている。ダイヤフ
ラム４１はケーシング３５′と共働してそれの下
側に第一のダイヤフラム室４２を、又上側に第二
のダイヤフラム室４３を郭定しており、第一のダ
イヤフラム室４２と第二のダイヤフラム室４３と
は前記ダイヤフラム４１に設けられた絞り通路４
４を経て互に連通している。前記第一のダイヤフ
ラム室４２は導管４５、電磁式負圧切換弁４６、
導管４７及び前記導管３０を経て前記吸気管負圧
取出しポート２９に接続されている。前記ダイヤ
フラム４１は、前記第一のダイヤフラム室４２内
の圧力が前記第二のダイヤフラム室４３内の圧力
より所定値以上低くない時には圧縮コイルばね４
８のばね力により図にて上方に押圧され、前記弁
要素３９を弁ポート３６に押付けてポート３７と
３８との間を遮断し、これに対し前記第一のダイ
ヤフラム室４２内の圧力が前記第二のダイヤフラ
ム室４３内の圧力より所定値以上低い時には前記
圧縮コイルばね４８のばね力に抗して図にて下方
に変位し、前記弁要素３９を前記弁ポート３６よ
り引離してこれを開き、前記ポート３７と３８と
の間を連通するようになつている。前記ミクスチ
ヤコントロール弁３５の前記ポート３７は導管５
４を経て前記エアクリーナ８に接続されている。
従つて、前記ミクスチヤコントロール弁３５が開
弁しているとき前記バランス通路３３はエアクリ
ーナ８に接続され、空気を導入される。電磁式負
圧切換弁４６は、弁ポート５０を開閉する弁要素
４９と、前記弁要素４９を駆動する電磁コイル５
１とを含んでおり、前記弁要素４９は前記電磁コ
イル５１に通電が行われていないとき前記弁ポー
ト５０を閉じ、これに対し前記電磁コイル５１に
通電が行われている時は前記弁ポート５０より引
離されてこれを開くようになつている。電磁コイ
ル５１にはバツテリ電源５２が供給する電流をコ
ンピユータユニツト５３によつて選択的に供給さ
れるようになつている。コンピユータユニツト５
３は機関の回転数が所定値以下のとき前記電磁コ
イル５１への通電を停止し、機関の回転数が所定
値以上のとき前記電磁コイル５１に通電を行うよ
うになつている。これはエンジン始動時などエン
ジン回転数が低い時にミクスチヤコントロール弁
３５が作動することを禁止するためのものであ
る。

気化器９のスロツトル弁１４があまり開かれて
いないアイドリング及び低負荷運転時には、吸気
管負圧取出しポート２９に比較的大きな負圧が現
われるので、ダイヤフラム装置２７はロツド２８
を引上げて第二スロツトル弁２４を全閉位置近く
に位置させる。これにより第二スロツトル弁２４
は各気筒の吸気弁６の近くにて吸気絞りを行い、
このため、混合気は前記第二スロツトル弁２４の
周縁と吸気通路２３の壁面との間の僅かな間隙を
経て各気筒の吸気ポート７へ流れ、吸気弁６が開
弁している時に燃焼室５内に流入する。この時、
吸気行程の終わりにある一つの気筒の吸気ポート
に吹返えした混合気がその気筒の吸気ポート付近
の圧力と吸気行程初期の他の一つの気筒のポート
付近の圧力との差によつてバランス通路３３を通
つてノズル３２より前記吸気行程初期の他の一つ
の気筒の吸気ポート７へ向けて比較的高流速にて
噴出する。この高流速の混合気は吸気弁６が開い
ている時、それとそれの弁座部との間の間隙を通
つて燃焼室５内に入り、燃焼室５内に強い渦流を
生じる。従つて、アイドリング及び低負荷運転時
に於ても、この渦流に乗つて火炎の伝播が行わ
れ、見掛けの火炎伝播速度が増加し、燃焼速度が
速められる。

気化器９のスロツトル弁１４が所定開度以上開
かれた中乃至高負荷運転時には前記吸気管負圧取
出しポート２９に現われる負圧が減少するので、
前記第二スロツトル弁２４は開弁する。かかる運
転状態から減速を行うべく気化器９のスロツトル
弁１４が閉じられると、吸気管負圧取出しポート
２９に大きな負圧が現われ、第二スロツトル弁２
４はダイヤフラム装置２７により即座に全閉位置
近くにまで閉じられ、吸気絞りを行うようにな
る。又これと同時に前記吸気管負圧取出しポート
２９に現われた負圧がミクスチヤコントロール弁
３５の第一のダイヤフラム室４２内に即座に伝え
られることにより、第一のダイヤフラム室４２内
の圧力が第二のダイヤフラム室４３内の圧力より
所定値以上低くなり、ダイヤフラム４１が圧縮コ
イルばね４８の作用に抗して図にて下方に引下げ
られ、弁要素３９が弁ポート３６より離れる。こ
れによりミクスチヤコントロール弁３５のポート
３７と３８との間が連通され、バランス通路３３
がエアクリーナ８に接続されることにより、バラ
ンス通路３３内に、そのバランス通路３３内の負
圧によつて空気が前記エアクリーナ８より吸入さ
れ、この空気は、ノズル３２より吸気ポート７へ
向けて噴出し、かかる減速時に気化した壁面付着
燃料と共に前記吸気ポート７より燃焼室５内に吸
入され、混合気の過濃化を防止する。かかる減速
時に気化する壁面付着燃料は、第二スロツトル弁
２４が全閉位置近く、即ち吸気絞り位置にあるこ
とにより、前記第二スロツトル弁２４より下流側
の吸気通路及び前記バランス通路３３の壁面に付
着している燃料だけであり、前記第二スロツトル
弁２４より上流側の吸気通路内に付着している燃
料は気化されない。減速時に気化する壁面付着燃
料の量が少いと、ミクスチヤコントロール弁によ
る追加空気の供給量が少くてすみ、その時の機関
の吸入空気量が少くなるから、減速性が良くな
る。又、前記第二スロツトル弁２４より上流側の
吸気通路の壁面に残存している壁面付着燃料は、
次の加速時に於ける燃料の供給遅れを減少するの
に役立つ。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳
細に説明したが、本発明はこれに限られるもので
はなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能
であることは当業者にとつて明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

添付の図は本発明による吸気装置を備えた多気
筒内燃機関の一つの実施例を示す縦断面図であ
る。 １……シリンダブロツク、２……ボア、３……
ピストン、４……シリンダヘツド、５……燃焼
室、６……吸気弁、７……吸気ポート、８……エ
アクリーナ、９……気化器、１０……プライマリ
ボア、１１……セカンダリボア、１２……ベンチ
ユリ、１３……燃料ノズル、１４……スロツトル
弁、２０……吸気マニホールド、２１……集合管
部、２２……枝管部、２３……吸気通路、２４…
…第二スロツトル弁、２５……スロツトル軸、２
６……スロツトルレバー、２７……ダイヤフラム
装置、２８……ロツド、２９……吸気管負圧取出
しポート、３０……導管、３１……通路、３２…
…ノズル、３３……バランス通路、３４……導
管、３５……ミクスチヤコントロール弁、３６…
…弁ポート、３７，３８……ポート、３９……弁
要素、４０……弁ロツド、４１……ダイヤフラ
ム、４２……第一のダイヤフラム室、４３……第
二のダイヤフラム室、４４……絞り通路、４５…
…導管、４６……電磁式負圧切換弁、４７……導
管、４８……圧縮コイルばね、４９……弁要素、
５０……弁ポート、５１……電磁コイル、５２…
…バツテリ電源、５３……コンピユータユニツ
ト、５４……導管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多気筒内燃機関の吸気装置にして、各気筒の
   吸気弁近くに設けられアイドリング及び低負荷運
   転時には吸気絞りを行う制御弁と、前記制御弁よ
   り下流側にて前記各気筒への吸気通路を互に連通
   接続するバランス通路と、前記バランス通路を減
   速時に大気中に解放する弁装置とを有しているこ
   とを特徴とする多気筒内燃機関の吸気装置。