JP2740664B2 - Intake device for internal combustion engine - Google Patents
Intake device for internal combustion engineInfo
- Publication number
- JP2740664B2 JP2740664B2 JP2537989A JP2537989A JP2740664B2 JP 2740664 B2 JP2740664 B2 JP 2740664B2 JP 2537989 A JP2537989 A JP 2537989A JP 2537989 A JP2537989 A JP 2537989A JP 2740664 B2 JP2740664 B2 JP 2740664B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake
- valve
- torque
- speed
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] 〈産業上の利用分野〉 本発明は、運転状況に応じて吸気弁の開閉時期を可変
とした動弁機構を具備する多気筒の気筒数からなる内燃
機関の吸気装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention comprises a multi-cylinder number of cylinders having a valve operating mechanism in which the opening / closing timing of an intake valve is made variable in accordance with an operating condition. The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine.
〈従来の技術〉 従来から、例えば自動車用の内燃機関に於てその回転
速度等の運転状況に応じて吸気弁の開閉時期を切換える
ようにした切換式動弁機構が公知となっている。このよ
うな機構によれば、動弁機構を低速モード或いは高速モ
ードに選択的に切換えることにより、吸排気弁開閉時期
が1つのみの内燃機関に比較して広い回転速度域に亘り
高出力トルクを得ることができる。<Prior Art> Conventionally, for example, in an internal combustion engine for a vehicle, a switching valve mechanism that switches the opening / closing timing of an intake valve in accordance with an operating condition such as a rotation speed thereof has been known. According to such a mechanism, by selectively switching the valve operating mechanism to the low speed mode or the high speed mode, a high output torque can be obtained over a wide rotation speed range as compared with an internal combustion engine having only one intake / exhaust valve opening / closing timing. Can be obtained.
しかるに、特に動弁機構の切換段数を最小にし、かつ
広い回転速度に亘り高出力を得んとする場合には、高速
及び低速回転域の両共鳴トルクピーク前後の速度域や動
弁機構の切換えられる回転速度にて出力トルクが落込む
場合がある。このような出力トルクの落込みが発生する
回転速度域が常用回転速度域である場合には内燃機関の
好ましくない息つきとして目立ち易い。However, especially when the number of switching stages of the valve train is to be minimized and high output is to be obtained over a wide range of rotational speeds, switching of the speed range and the valve train before and after both resonance torque peaks in the high speed and the low speed ranges. The output torque may drop at a given rotation speed. If the rotational speed range in which such a drop in output torque occurs is the normal rotational speed range, the internal combustion engine is likely to stand out as an undesirable breath.
一方、各気筒の吸気通路を共通の吸気室に連通してな
る多気筒の内燃機関に於て、有る気筒の吸気弁を閉じる
ときに発生する脈動を次に吸気行程となる気筒の吸気弁
の開閉時期に同調させることにより所望の回転速度に於
ける充填効率を高め、高出力トルクを得る技術が知られ
ているが、本発明者はこのような内燃機関の各気筒の吸
気弁の開閉時期が互いに重複する場合としない場合とで
は、上記した脈動の周波数が異なることに着目した。On the other hand, in a multi-cylinder internal combustion engine in which the intake passage of each cylinder communicates with a common intake chamber, the pulsation generated when the intake valve of a certain cylinder is closed is reduced by the pulsation of the intake valve of the cylinder that will be the next intake stroke. A technique is known in which the filling efficiency at a desired rotational speed is increased by synchronizing with the opening / closing timing to obtain a high output torque, but the present inventor has proposed such an opening / closing timing of an intake valve of each cylinder of an internal combustion engine. It is noted that the frequency of the above-mentioned pulsation is different between the case where the pulsation overlaps and the case where the overlap does not occur.
〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点と本発明者の知見に鑑
み、本発明の主な目的は、簡単な構造をもって内燃機関
の低速回転域から高速回転域まで広い範囲に亘って高出
力トルクを発生することが可能な内燃機関の吸気装置を
提供することにある。<Problems to be Solved by the Invention> In view of the problems of the related art and the knowledge of the inventor, the main object of the present invention is to provide a simple structure that extends from a low-speed rotation range to a high-speed rotation range of an internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide an intake device for an internal combustion engine capable of generating a high output torque over a range.
[発明の構成] 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、運転状況に応じ
て機関の出力トルクを変更させるべく低速モードと高速
モードとに動作状態を切り換える動弁機構と、前記動弁
機構により開閉制御される吸気弁と、前記吸気弁の吸気
弁口と複数の吸気室との間を接続するべく前記吸気弁の
開時期が互いに重ならない気筒毎に別々に設けられた吸
気通路と、前記複数の吸気室同士の連通/非連通を選択
する開閉弁とを備え、前記開閉弁の開放状態で慣性過給
による出力トルクを利用し、かつ閉鎖状態で共鳴過給に
よる出力トルクを利用し得るようになっている内燃機関
の吸気装置であって、前記各吸気室は、互いに連通した
ときに前記各モードに於ける共鳴トルクの低い領域を埋
める慣性トルク特性を有するものからなり、前記動弁機
構は、前記各モードに於ける慣性トルク同士が略一致す
る回転速度で低速モードと高速モードとを切り換えるよ
うになっており、前記開閉弁は、前記各モードに於ける
慣性トルクと共鳴トルクとが略一致する回転速度で開閉
し、かつ前記各モードの切り換え回転速度では開放状態
を維持するようになっていることを特徴とする内燃機関
の吸気装置を提供することにより達成される。[Constitution of the Invention] <Means for Solving the Problem> According to the present invention, the operation state is switched between a low-speed mode and a high-speed mode in order to change the output torque of the engine according to the operating condition. A valve mechanism, an intake valve that is controlled to be opened and closed by the valve mechanism, and a cylinder in which the opening timings of the intake valves do not overlap with each other to connect between the intake valve ports of the intake valve and the plurality of intake chambers. A separately provided intake passage, and an open / close valve for selecting communication / non-communication between the plurality of intake chambers. The open / close valve uses an output torque due to inertial supercharging in an open state and a closed state in an open state. An intake device for an internal combustion engine adapted to utilize output torque due to resonance supercharging, wherein each of said intake chambers, when communicated with each other, fills a region of low resonance torque in each of said modes. Has characteristics The valve operating mechanism switches between a low-speed mode and a high-speed mode at a rotational speed at which the inertia torques in the respective modes are substantially equal to each other. Opening / closing at a rotational speed at which an inertia torque and a resonance torque substantially coincide with each other, and maintaining an open state at a rotational speed at which each mode is switched. Is achieved by
〈作用〉 このように、開閉弁を開いて各吸気室を互いに連通す
ることにより得られる慣性トルクのピークにより共鳴ト
ルクのピーク前後のトルクの低くなる部分を埋めると共
に前記各モードの切り換え時には開閉弁を開いて慣性ト
ルクを用い、各モードに於ける慣性トルク同士がショッ
クなく連続するように、低速モードの慣性トルクと高速
モードの慣性トルクとの交点近傍の回転速度でモードを
切り換えることで、特にモード切り換え時の出力トルク
の落ち込みのみならず、トルクの段差、即ち所謂トルク
ショックが解消され、内燃機関の広い速度範囲に亘って
高出力トルクを得ることができる。<Operation> As described above, the portion where the torque decreases before and after the resonance torque peak is filled by the inertia torque peak obtained by opening the on-off valve and communicating each intake chamber with each other, and the on-off valve is switched at the time of switching between the modes. Opening and using the inertia torque, by switching the mode at the rotation speed near the intersection of the inertia torque of the low-speed mode and the inertia torque of the high-speed mode, so that the inertia torques in each mode are continuous without shock. Not only a drop in output torque at the time of mode switching, but also a step in torque, that is, a so-called torque shock, is eliminated, and a high output torque can be obtained over a wide speed range of the internal combustion engine.
〈実施例〉 以下に添付の図面を参照して本発明を特定の実施例に
ついて詳細に説明する。Embodiments Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings with reference to specific embodiments.
第1図〜第5図は本発明に基づく第1の実施例を示し
ており、内燃機関の吸気装置及び動弁機構の一部を示
す。直列4気筒からなる内燃機関の第1〜第4の各気筒
には1対の吸気弁1a、1bが設けられ、クランク軸の1/2
の回転速度をもって回転するカム軸2には、各気筒毎に
2つの低速用カム3a、3bと、1つの高速用カム4とが設
けられ、ロッカ軸8には、3本のロッカアーム5〜7が
互いに並列に枢支されている。これらロッカアームの中
間部には、前記カム3a、3b、4と係合するスリッパ面5
a、6a、7aがそれぞれ形成されると共に、左右両側方に
位置するロッカアーム5、7の遊端部は、ロックナット
10a、10bにより固定されるタペットねじ9a、9bを介して
吸気弁1a、1bのステム側遊端部に当接している。1 to 5 show a first embodiment according to the present invention, and show a part of an intake device and a valve train of an internal combustion engine. Each of the first to fourth cylinders of the in-line four-cylinder internal combustion engine is provided with a pair of intake valves 1a and 1b, and a half of a crankshaft.
The camshaft 2 which rotates at a rotational speed of 2 is provided with two low-speed cams 3a and 3b and one high-speed cam 4 for each cylinder, and the rocker shaft 8 has three rocker arms 5-7. Are pivoted in parallel with each other. In the middle of these rocker arms, slipper surfaces 5 engaging with the cams 3a, 3b, 4 are provided.
a, 6a and 7a are formed respectively, and the free ends of the rocker arms 5 and 7 located on both left and right sides are lock nuts.
It comes into contact with the stem-side free ends of the intake valves 1a, 1b via tappet screws 9a, 9b fixed by 10a, 10b.
良く知られているように、吸気弁1a、1bは、スエプリ
ングリテーナ15a、15bを介してバルブスプリング16a、1
6bにより開弁方向に弾発付勢されており、カム軸2の回
転に伴い、左右のロッカアーム5、7を介して開閉駆動
される。中央のロッカアーム6は、高速用カム4により
駆動されるが、シリンダヘッド11に於ける該ロッカアー
ム6に対応する部分に設けられたリフタ12により常時高
速用カム4の摺接面に向けて弾発付勢されている。As is well known, the intake valves 1a, 1b are connected to valve springs 16a, 1b via the spring retainers 15a, 15b.
6b, it is resiliently urged in the valve opening direction, and is driven to open and close via left and right rocker arms 5 and 7 as the camshaft 2 rotates. The center rocker arm 6 is driven by the high-speed cam 4, but is constantly repelled toward the sliding contact surface of the high-speed cam 4 by a lifter 12 provided in a portion of the cylinder head 11 corresponding to the rocker arm 6. Being energized.
次に、これらのロッカアーム5〜7の連携動作を達成
するための動弁切換機構14について説明する。Next, a description will be given of the valve train switching mechanism 14 for achieving the cooperative operation of the rocker arms 5 to 7.
第2図に良く示すように、各ロッカアーム5〜7に
は、互いに整合するガイド孔17、20、21が設けられてい
る。一端に位置するロッカアーム7のガイド孔17は、閉
塞された盲孔とされており、その内部にはピストン25が
受容されている。ガイド孔17の閉塞端は、ロッカアーム
7に形成された通路32及び中空ロッカ軸8に開設された
ポート33を介してロッカ軸8内部の油供給路30に連通し
ている。中央に位置するロッカアーム6のガイド孔20は
貫通孔とされており、その内部には該ガイド孔20の全長
と略等しい長さを有するピストン26が受容されている。
他端に位置するロッカアーム5のガイド孔21には、スト
ッパ27が受容されている。このストッパ27は、概ね有底
筒状をなし、その内側とガイド孔21の底部との間に挾設
された圧縮コイルばね28により中央のロッカアーム6に
向けて常時弾発付勢されている。As best shown in FIG. 2, each of the rocker arms 5 to 7 is provided with guide holes 17, 20, and 21 which are aligned with each other. The guide hole 17 of the rocker arm 7 located at one end is a closed blind hole, in which a piston 25 is received. The closed end of the guide hole 17 communicates with an oil supply passage 30 inside the rocker shaft 8 through a passage 32 formed in the rocker arm 7 and a port 33 opened in the hollow rocker shaft 8. The guide hole 20 of the rocker arm 6 located at the center is a through hole, in which a piston 26 having a length substantially equal to the entire length of the guide hole 20 is received.
A stopper 27 is received in the guide hole 21 of the rocker arm 5 located at the other end. The stopper 27 has a substantially bottomed cylindrical shape, and is constantly resiliently biased toward the center rocker arm 6 by a compression coil spring 28 interposed between the inside thereof and the bottom of the guide hole 21.
この動弁切換機構14によれば、油供給路30の油圧が低
い時にあっては、圧縮コイルばね28の付勢力により、ピ
ストン25がガイド孔17内に、ピストン26がガイド孔20内
に、ストッパ27がガイド孔21内にそれぞれ位置すること
により、各ロッカアーム5〜7は、互いに独立して運動
し得る。従って、中央のロッカアーム6は、高速用カム
4により駆動され、リフタ12を繰り返し押し下げるのみ
の所謂ロストモーション運動を行うのに対し、左右のロ
ッカアーム5、7は、各々低速用カム3a、3bにより駆動
され、吸気弁1a、1bを低速モードで開閉駆動する。According to the valve switching mechanism 14, when the oil pressure in the oil supply path 30 is low, the piston 25 is placed in the guide hole 17 and the piston 26 is placed in the guide hole 20 by the urging force of the compression coil spring 28. Since the stoppers 27 are respectively located in the guide holes 21, the rocker arms 5 to 7 can move independently of each other. Accordingly, the center rocker arm 6 is driven by the high-speed cam 4 and performs a so-called lost motion motion that only pushes down the lifter 12, while the left and right rocker arms 5 and 7 are driven by the low-speed cams 3a and 3b, respectively. Then, the intake valves 1a and 1b are driven to open and close in a low-speed mode.
油供給路30の油圧が高められると、圧縮コイルばね28
のばね力に抗して、ピストン25がガイド孔20内に突入す
ると共に、ピストン26をロッカアーム5のガイド孔21内
に向けて突入させる。従って、3本のロッカアーム5〜
7は互いに一体的に結合される。ここで、低速用カム3
a、3bに対して高速用カム4のカムプロフィールが相対
的に大きいことから、ロッカアーム5、7も中央の高速
用カム4により駆動されるようになり、吸気弁1a、1bは
高速モードにより開閉駆動されるようになる。When the oil pressure in the oil supply path 30 is increased, the compression coil spring 28
The piston 25 protrudes into the guide hole 20 and the piston 26 protrudes into the guide hole 21 of the rocker arm 5 against the spring force. Therefore, three rocker arms 5
7 are integrally connected to each other. Here, low speed cam 3
Since the cam profile of the high-speed cam 4 is relatively large with respect to a and 3b, the rocker arms 5 and 7 are also driven by the central high-speed cam 4, and the intake valves 1a and 1b are opened and closed in the high-speed mode. It will be driven.
一方、当該内燃機関の吸気装置は、3つの分割体41
a、41b、41cからなると共に内部に一対の吸気室43、44
が隔壁42をもって郭成された吸気マニホールド体41と、
該マニホールド体の上流側に連結されたスロットルボデ
ィ45とを有している。スロットルボディ45の内部には、
吸気室43、44に各々接続する通路43a、44aが、隔壁42の
延長部42aにより中間部まで郭成されると共に互いに連
動するバタフライ弁からなるスロットル弁46、47がこれ
ら通路に各々設けられている。On the other hand, the intake device of the internal combustion engine has three divided bodies 41.
a, 41b, 41c and a pair of intake chambers 43, 44 inside.
An intake manifold body 41 formed with a partition wall 42,
A throttle body 45 connected to the upstream side of the manifold body. Inside the throttle body 45,
Passages 43a, 44a respectively connected to the intake chambers 43, 44 are formed up to an intermediate portion by an extension portion 42a of the partition wall 42, and throttle valves 46, 47 formed of butterfly valves which are interlocked with each other are provided in these passages, respectively. I have.
吸気マニホールド体41の一方の吸気室43は、分岐して
互いに吸気弁開時期が重ならない2つの気筒(第1気筒
50、第4気筒53)の燃焼室に吸気通路54、57を介して連
通している。また、吸気マニホールド体41の他方の吸気
室44は、同様にして互いに吸気弁開時期が重複しない2
つの気筒(第2気筒51、第3気筒52)の燃焼室に吸気通
路55、56を介して連通している。尚、各吸気通路54〜57
の下流側位置には、該通路に向けて燃料を噴射するため
の噴射ノズル58が各々設けられている。One intake chamber 43 of the intake manifold body 41 is branched into two cylinders (first cylinders) in which the intake valve opening timings do not overlap each other.
50, the combustion chamber of the fourth cylinder 53) is communicated via intake passages 54 and 57. Similarly, the other intake chambers 44 of the intake manifold body 41 have the same intake valve opening timings which do not overlap each other.
The combustion chambers of the two cylinders (the second cylinder 51 and the third cylinder 52) communicate with each other through intake passages 55 and 56. In addition, each intake passage 54-57
An injection nozzle 58 for injecting fuel toward the passage is provided at a position downstream of the nozzle.
吸気マニホールド体41の分割体41bの内部には、両吸
気室43、44を互いに連通するべく隔壁42に設けられた複
数の開口59と、該開口を選択的に開閉するバタフライ弁
からなる開閉制御弁60とが設けられている。この開閉制
御弁60はアクチュエータ61により駆動されるようになっ
ており、該アクチュエータは、当該内燃機関の回転速度
を検出する回転速度センサ63に接続された制御ユニット
62により制御される。また、制御ユニット62は油圧コン
トローラ64を介して前記した動弁切換機構14をも制御す
るようになっている。Inside the divided body 41b of the intake manifold body 41, an opening / closing control including a plurality of openings 59 provided in the partition wall 42 for communicating the two intake chambers 43 and 44 with each other and a butterfly valve for selectively opening / closing the openings. A valve 60 is provided. The opening / closing control valve 60 is driven by an actuator 61. The actuator is connected to a control unit connected to a rotation speed sensor 63 for detecting the rotation speed of the internal combustion engine.
Controlled by 62. The control unit 62 also controls the valve switching mechanism 14 via the hydraulic controller 64.
以上のように、当該内燃機関の第1〜第4気筒50〜53
の燃焼室は、その互いに吸気弁開時期が重ならない第1
気筒50、第4気筒53の2気筒が吸気弁及び吸気通路54、
57を介して吸気室43に連通し、第2気筒51、第3気筒52
が吸気弁及び吸気通路55、56を介して吸気室44に連通
し、これら吸気室はスロットル弁46、47を介して図示さ
れないエアクリーナに接続されている。そしてこれら両
吸気室43、44は、開閉制御弁60が介装された開口59によ
り互いに選択的に連通可能とされている(第5図)。As described above, the first to fourth cylinders 50 to 53 of the internal combustion engine
Of the combustion chambers of which the intake valve opening timings do not overlap each other
The two cylinders of the cylinder 50 and the fourth cylinder 53 are an intake valve and an intake passage 54,
The second cylinder 51 and the third cylinder 52 communicate with the intake chamber 43 through 57.
Communicates with the intake chamber 44 via intake valves and intake passages 55 and 56, and these intake chambers are connected to an air cleaner (not shown) via throttle valves 46 and 47. The two intake chambers 43 and 44 can be selectively communicated with each other by an opening 59 in which an open / close control valve 60 is interposed (FIG. 5).
次に本発明に基づく吸気装置の作動要領を第1図、第
4図〜第6図を参照して説明する。Next, the operation of the intake device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 4 to 6. FIG.
内燃機関の低速回転域、即ち第6図に示す回転速度N1
よりも低い回転域に於ては動弁機構を低速モードに設定
し、かつ開閉制御弁60を開く。ここで、4つの気筒の各
吸気弁1a、1bは、第1気筒50−第3気筒52−第4気筒53
−第2気筒51…の順に開閉するが、例えば第1気筒50の
吸気弁が閉じる際には第3気筒52の吸気弁が既に開いて
いることから、第1気筒50の吸気弁閉時に発生する圧力
波が吸気通路54、吸気室43を介して吸気室44に至り、そ
の後第3気筒52に注目すると、吸気室44と、第3気筒52
内部との間を吸気通路56及び吸気弁を介して往復する。
そして正の圧力波として第3気筒52内部に入り込むタイ
ミング(2往復で1周期をなす脈動周波数の正数倍)と
該気筒の吸気弁が閉じるタイミングとが同調すると、第
3気筒52に於ける充填効率を高めることができる。この
ことは各気筒50〜53について同様である。従って、上記
脈動周波数と同調する当該内燃機関の特定の回転速度に
て各気筒50〜53に於ける充填効率を高めることができ
る。その結果、第6図の曲線Iに示すような慣性トルク
カーブが出現し、その低い方のトルクピークが活用され
る。The low-speed rotation range of the internal combustion engine, that is, the rotation speed N1 shown in FIG.
In a lower rotation range, the valve mechanism is set to the low speed mode, and the opening / closing control valve 60 is opened. Here, each of the intake valves 1a and 1b of the four cylinders is composed of a first cylinder 50-third cylinder 52-fourth cylinder 53.
Opening and closing in the order of the second cylinders 51..., For example, when the intake valves of the first cylinders 50 are closed, since the intake valves of the third cylinders 52 are already open, this occurs when the intake valves of the first cylinders 50 are closed. The pressure wave that flows reaches the intake chamber 44 via the intake passage 54 and the intake chamber 43, and then pays attention to the third cylinder 52.
It reciprocates with the inside through the intake passage 56 and the intake valve.
When the timing of entering the inside of the third cylinder 52 as a positive pressure wave (a positive multiple of the pulsation frequency forming one cycle of two reciprocations) and the timing of closing the intake valve of the cylinder are synchronized, the third cylinder 52 is closed. The filling efficiency can be increased. This is the same for each of the cylinders 50 to 53. Therefore, the filling efficiency in each of the cylinders 50 to 53 can be increased at a specific rotation speed of the internal combustion engine synchronized with the pulsation frequency. As a result, an inertia torque curve as shown by a curve I in FIG. 6 appears, and the lower torque peak is used.
内燃機関の回転速度が増大してN1に達すると出力トル
クはやや下降傾向を示す。このときに開閉制御弁60を閉
じることにより、吸気室43と吸気室44とが互いに隔離さ
れる。ここで、各吸気室43、44が独立している場合に
は、同じ吸気室内の各気筒の吸気弁開時期が重ならない
ことから、例えば第1気筒50の吸気弁閉時に発生する圧
力波は、吸気通路54を介して吸気室43に至り、その後第
4気筒53に注目すると、吸気室43と、吸気通路57を介し
て第4気筒53の吸気弁との間を往復する。そして該吸気
弁に正の圧力波として至るタイミング(2往復で1周期
をなす脈動周波数の正数倍)と第4気筒53の吸排気弁が
オーバラップするタイミングとが同調すると、第4気筒
53に於ける残留燃焼ガスが一掃され、充填効率を高める
ことができる。逆に第1気筒についても同様にして充填
効率を高めることができる。一方、吸気室44側の各気筒
51、52についても同様にして充填効率を高めることがで
きる。このとき、同じ吸気室内の各気筒の吸気弁開時期
が重ならない場合は、重なる場合に比較して略燃焼室の
体積分だけ脈動に関与する等価管長が短くなる。従っ
て、第6図の曲線Iとは異なる曲線IIに示すような共鳴
トルクカーブが出現し、回転速度がN1からN2までの間に
あるときには、(N1<N2)そのトルクピークが活用され
る。When the rotation speed of the internal combustion engine increases and reaches N1, the output torque tends to slightly decrease. At this time, by closing the open / close control valve 60, the intake chamber 43 and the intake chamber 44 are isolated from each other. Here, when the intake chambers 43 and 44 are independent, since the intake valve opening timing of each cylinder in the same intake chamber does not overlap, for example, the pressure wave generated when the intake valve of the first cylinder 50 is closed is Then, the air reaches the intake chamber 43 via the intake passage 54, and then pays attention to the fourth cylinder 53, and reciprocates between the intake chamber 43 and the intake valve of the fourth cylinder 53 via the intake passage 57. When the timing (positive multiple of the pulsation frequency which forms one cycle of two reciprocations) reaching the intake valve as a positive pressure wave and the timing at which the intake and exhaust valves of the fourth cylinder 53 overlap are synchronized, the fourth cylinder
The residual combustion gas in 53 is wiped out, and the charging efficiency can be increased. Conversely, the charging efficiency of the first cylinder can be similarly increased. On the other hand, each cylinder on the intake chamber 44 side
The filling efficiency can be similarly increased for 51 and 52. At this time, when the opening timings of the intake valves of the cylinders in the same intake chamber do not overlap, the equivalent pipe length involved in the pulsation becomes shorter by the volume integral of the combustion chamber as compared with the case where the intake valves open. Accordingly, a resonance torque curve as shown by a curve II different from the curve I in FIG. 6 appears, and when the rotation speed is between N1 and N2 (N1 <N2), the torque peak is utilized.
回転速度がN2に達したら再び開閉制御弁60を開く。そ
して、回転速度がN2とN3との間にあるときは(N2<N
3)、再び曲線Iにより表わされる慣性トルクカーブの
高い方の速度域のトルクピークが活用される。When the rotation speed reaches N2, the open / close control valve 60 is opened again. When the rotation speed is between N2 and N3, (N2 <N
3) Again, the torque peak in the higher speed range of the inertial torque curve represented by curve I is utilized.
次に、回転速度N3に達したら前記した動弁切換機構44
を高速モードに切換える。すると、各気筒50〜53に於け
る吸気弁開閉時期が変化することから、上記脈動に同調
するタイミングも変化し、曲線Iに表わされる慣性トル
クカーブ及び曲線IIに表わされる共鳴トルクカーブが共
に高回転域側にシフトする。このとき、例えば動弁切換
機構を有する内燃機関に慣性吸気のみを採用した従来の
内燃機関の場合、第6図に破線A、Bに示すようなトル
クカーブを描く。このようなトルクカーブでは、破線
A、Bの交点(回転速度N3)即ち動弁機構の切換ポイン
ト近傍に於ける出力トルクが低下しがちになるが、曲線
I及び曲線IIIに示す慣性トルクカーブでは回転速度N3
にて両曲線とも比較的トルクピークに近いことから該速
度域で出力トルクが落ち込むことがない。そして、回転
速度がN3とN4との間にあるときは(N3<N4)、曲線Iに
より表わされるトルクカーブが高速域側にシフトした曲
線IIIにより表わされる慣性トルクカーブのトルクピー
クが活用される。Next, when the rotation speed N3 is reached, the valve switching mechanism 44 described above is used.
To high-speed mode. Then, since the intake valve opening / closing timing in each of the cylinders 50 to 53 changes, the timing synchronized with the pulsation also changes, and both the inertia torque curve represented by the curve I and the resonance torque curve represented by the curve II become high. Shift to the rotation range side. At this time, for example, in the case of a conventional internal combustion engine employing only inertial intake for an internal combustion engine having a valve switching mechanism, a torque curve as shown by broken lines A and B is drawn in FIG. In such a torque curve, the output torque at the intersection of the broken lines A and B (rotational speed N3), that is, in the vicinity of the switching point of the valve mechanism tends to decrease, but in the inertial torque curves shown by the curves I and III, Rotation speed N3
Since both curves are relatively close to the torque peak, the output torque does not drop in the speed range. When the rotation speed is between N3 and N4 (N3 <N4), the torque peak of the inertia torque curve represented by the curve III in which the torque curve represented by the curve I is shifted toward the high-speed region is used. .
そして、回転速度がN4に達したときに再び開閉制御弁
60を閉じ、曲線IIにより表わされるトルクカーブが高速
域側にシフトした曲線IVに表わされるトルクカーブの高
い方の速度域のトルクピークが活用される。Then, when the rotation speed reaches N4,
60 is closed, and the torque peak in the higher speed range of the torque curve represented by curve IV in which the torque curve represented by curve II is shifted to the high-speed range side is used.
第7図は本発明に基づく第2の実施例を示す模式的な
構成図である。本実施例の構成は第1の実施例と略同様
であるが、本実施例では第1の実施例のように吸気通路
を屈曲させて吸気室を設けるのではなく、第1気筒70に
至る吸気通路74と第4気筒73に至る吸気通路77とを集合
させることにより吸気室78とし、第2気筒71に至る吸気
通路75と第3気筒72に至る吸気通路76とを集合させるこ
とにより吸気室79としている。また、両吸気室78、79を
互いに隔離する壁部には、開口80及び開閉制御弁81が設
けられている。更にその上流側には第1の実施例と同様
に互いに連動するスロットル弁82、83が設けられてい
る。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment according to the present invention. The configuration of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. However, in the present embodiment, the intake passage is not provided by bending the intake passage as in the first embodiment, but reaches the first cylinder 70. The intake passage 74 and the intake passage 77 leading to the fourth cylinder 73 are gathered to form an intake chamber 78, and the intake passage 75 leading to the second cylinder 71 and the intake passage 76 leading to the third cylinder 72 are gathered for intake. Room 79. In addition, an opening 80 and an opening / closing control valve 81 are provided in a wall section separating the two intake chambers 78 and 79 from each other. Further, on the upstream side, throttle valves 82 and 83 interlocking with each other are provided as in the first embodiment.
尚、本発明は上記実施例に限定されず様々な応用が可
能であることは云うまでもない。例えば本実施例に於け
る開閉制御弁の開閉はショックを軽減するために徐々に
行うと良く、また所望に応じて内燃機関の空ぶかしや回
転速度が急激に変化するとき、或いは負荷が小さいとき
等には機械式可動部分の耐久性を向上するべく開閉制御
弁の開閉を禁止するようにしても良い。また、本実施例
では開閉制御弁をバタフライ弁としたが、吸気通路の通
路抵抗とならないような適宜な形状として良い。It is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various applications are possible. For example, the opening and closing of the opening and closing control valve in the present embodiment may be performed gradually to reduce a shock. Also, when the idling or rotation speed of the internal combustion engine changes suddenly as required, or when the load is reduced. When it is small, the opening and closing of the opening and closing control valve may be prohibited in order to improve the durability of the mechanical movable part. Further, in this embodiment, the opening / closing control valve is a butterfly valve. However, the opening / closing control valve may have an appropriate shape so as not to cause a passage resistance of the intake passage.
[発明の効果] このように、本発明によれば、比較的簡単な構造を持
って内燃機関の回転速度の広い範囲に亘って大きな出力
トルクを得ることができることからその効果は極めて大
である。[Effect of the Invention] As described above, according to the present invention, a large output torque can be obtained over a wide range of the rotational speed of the internal combustion engine with a relatively simple structure, so that the effect is extremely large. .
第1図は本発明に基づく吸気装置の第1の実施例を示す
内燃機関の一部の模式的断面図である。 第2図は動弁機構の一部を模式的に示す構成図である。 第3図は動弁機構の要部を示す断面図である。 第4図は第1図のIV−IV線についてみた図である。 第5図は第1の実施例に於ける吸気装置の模式的構成図
である。 第6図は内燃機関の回転速度の変化に伴う動弁機構及び
吸気装置の切換えタイミングと共に内燃機関の出力トル
クの変化を示すグラフである。 第7図は本発明に基づく吸気装置の第2の実施例を示す
第5図と同様の図である。 1a、1b……吸気弁、2……カム軸 3a、3b……低速カム、4……高速カム 5〜7……ロッカアーム 5a、6a、7a……スリッパ面 8……ロッカ軸、9a、9b……タペットねじ 10a、10b……ロックナット 11……シリンダヘッド、12……リフタ 14……動弁切換機構 15a、15b……スプリングリテーナ 16a、16b……バルブスプリング 17、20、21……ガイド孔 25、26……ピストン、27……ストッパ 28……圧縮コイルばね、30……油供給路 32……通路、33……ポート 41……吸気マニホールド体 41a、41b、41c……分割体 42……隔壁、42a……延長部 43、44……吸気室、43a、44a……通路 45……スロットルボディ 46、47……スロットル弁 50〜53……第1〜第4気筒 54〜57……吸気通路、58……噴射ノズル 59……開口、60……開閉制御弁 61……アクチュエータ、62……制御ユニット 63……速度センサ、64……油圧コントローラ 70〜73……第1〜第4気筒 74〜77……吸気通路、78、79……吸気室 80……開口、81……開閉制御弁 82、83……スロットル弁FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a part of an internal combustion engine showing a first embodiment of an intake device according to the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing a part of the valve operating mechanism. FIG. 3 is a sectional view showing a main part of the valve train. FIG. 4 is a view taken along line IV-IV in FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the intake device in the first embodiment. FIG. 6 is a graph showing the change in the output torque of the internal combustion engine together with the switching timing of the valve operating mechanism and the intake device according to the change in the rotation speed of the internal combustion engine. FIG. 7 is a view similar to FIG. 5, showing a second embodiment of the intake device according to the present invention. 1a, 1b intake valve, 2 camshaft 3a, 3b low speed cam, 4 high speed cam 5-7 rocker arm 5a, 6a, 7a slipper surface 8 rocker shaft, 9a, 9b ... Tappet screws 10a, 10b ... Lock nut 11 ... Cylinder head, 12 ... Lifter 14 ... Valve switching mechanism 15a, 15b ... Spring retainers 16a, 16b ... Valve springs 17, 20, 21 ... Guide Holes 25, 26: Piston, 27: Stopper 28: Compression coil spring, 30: Oil supply passage 32: Passage, 33: Port 41: Intake manifold body 41a, 41b, 41c: Split body 42 ... Partition walls, 42a ... Extensions 43, 44 ... Intake chambers, 43a, 44a ... Passages 45 ... Throttle bodies 46, 47 ... Throttle valves 50-53 ... First to fourth cylinders 54 to 57 ... … Intake passage, 58… injection nozzle 59… opening, 60… opening and closing control valve 61… actuator, 62… control unit 63… speed , 64 ... Hydraulic controllers 70-73 ... First to fourth cylinders 74-77 ... Intake passage, 78, 79 ... Intake chamber 80 ... Opening, 81 ... Opening / closing control valves 82, 83 ... Throttle valve
Claims (1)
させるべく低速モードと高速モードとに動作状態を切り
換える動弁機構と、前記動弁機構により開閉制御される
吸気弁と、前記吸気弁の吸気弁口と複数の吸気室との間
を接続するべく前記吸気弁の開時期が互いに重ならない
気筒毎に別々に設けられた吸気通路と、前記複数の吸気
室同士の連通/非連通を選択する開閉弁とを備え、前記
開閉弁の開放状態で慣性過給による出力トルクを利用
し、かつ閉鎖状態で共鳴過給による出力トルクを利用し
得るようになっている内燃機関の吸気装置であって、 前記各吸気室は、互いに連通したときに前記各モードに
於ける共鳴トルクの低い領域を埋める慣性トルク特性を
有するものからなり、 前記動弁機構は、前記各モードに於ける慣性トルク同士
が略一致する回転速度で低速モードと高速モードとを切
り換えるようになっており、 前記開閉弁は、前記各モードに於ける慣性トルクと共鳴
トルクとが略一致する回転速度で開閉し、かつ前記各モ
ードの切り換え回転速度では開放状態を維持するように
なっていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。A valve mechanism for switching an operation state between a low-speed mode and a high-speed mode in order to change an output torque of the engine according to an operating condition; an intake valve that is opened and closed by the valve mechanism; In order to connect between the intake valve port and the plurality of intake chambers, the intake passages provided separately for each cylinder whose opening timing of the intake valve does not overlap each other, and the communication / non-communication between the plurality of intake chambers are established. An on-off valve for selecting an on-off valve, wherein the on-off valve uses an output torque due to inertial supercharging in an open state, and an output device due to resonance supercharging in a closed state. Wherein each of the intake chambers has an inertial torque characteristic that fills a region where the resonance torque in each of the modes is low when they communicate with each other, and the valve train mechanism has an inertial torque in each of the modes. same Is switched between a low-speed mode and a high-speed mode at a rotational speed that substantially coincides with each other.The on-off valve opens and closes at a rotational speed at which inertia torque and resonance torque in each of the modes substantially coincide with each other, and An intake device for an internal combustion engine, wherein an open state is maintained at a switching rotational speed of each mode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2537989A JP2740664B2 (en) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | Intake device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2537989A JP2740664B2 (en) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | Intake device for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207133A JPH02207133A (en) | 1990-08-16 |
| JP2740664B2 true JP2740664B2 (en) | 1998-04-15 |
Family
ID=12164222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2537989A Expired - Fee Related JP2740664B2 (en) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | Intake device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2740664B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005012563B4 (en) * | 2004-03-26 | 2012-10-04 | Mann + Hummel Gmbh | Intake system for an internal combustion engine |
| JP2008121469A (en) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | Intake manifold for multi-cylinder engines |
| DE102013019026A1 (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-13 | Daimler Ag | Charge air housing for a motor vehicle engine |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0686811B2 (en) * | 1984-02-29 | 1994-11-02 | マツダ株式会社 | Engine intake system |
| JPS6121830U (en) * | 1984-07-16 | 1986-02-08 | 日産自動車株式会社 | Intake system for multi-cylinder internal combustion engine |
| JPH0322513Y2 (en) * | 1985-11-19 | 1991-05-16 |
-
1989
- 1989-02-03 JP JP2537989A patent/JP2740664B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02207133A (en) | 1990-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH02271017A (en) | Valve action controller for engine | |
| KR100815035B1 (en) | Valve operation control device of internal combustion engine | |
| US7137381B1 (en) | Indirect variable valve actuation for an internal combustion engine | |
| JPH0745810B2 (en) | Intake device for multi-cylinder internal combustion engine | |
| JP2006291962A5 (en) | ||
| US5027753A (en) | Intake system of multi-cylinder internal combustion engine | |
| US6981475B2 (en) | Process for controlling the valves of an internal combustion engine | |
| JP2740664B2 (en) | Intake device for internal combustion engine | |
| US8127734B2 (en) | Internal combustion engine having guillotine sliding valve | |
| US4756284A (en) | Intake system for internal combustion engine | |
| JPH03963A (en) | Intake air noise reduction device for internal combustion engine | |
| JP2002227667A (en) | Variable valve train for internal combustion engines | |
| JP2001280206A (en) | Engine intake system | |
| JP2733097B2 (en) | Intake and exhaust devices for internal combustion engines | |
| JPH0729223Y2 (en) | Internal combustion engine intake system | |
| JPH039021A (en) | Control method for internal combustion engine intake system | |
| JP3781961B2 (en) | Engine operating characteristics variable device | |
| JP2703994B2 (en) | Exhaust system for internal combustion engine | |
| JP3624540B2 (en) | Engine intake system | |
| JPH0355644B2 (en) | ||
| JPH0727376Y2 (en) | Internal combustion engine intake system | |
| JP3747586B2 (en) | Intake control device for internal combustion engine | |
| JPH0599008A (en) | Dual fuel engine | |
| JP2519619B2 (en) | Internal combustion engine | |
| KR960013352B1 (en) | Adjusting device for opening / closing the intake and exhaust valve of car |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |