JPH079185B2 - ロ−タリピストンエンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、吸気の動的効果を利用して出力の向上を図る
ようにしたロータリピストンエンジンの吸気装置の改良
に関する。

（従来の技術） 従来、ロータリピストンエンジンの吸気装置として、例
えば特開昭59-70833号公報に開示されるように、２気筒
ロータリピストンエンジンの各気筒の吸気通路をスロッ
トルバルブ下流において連通部で連通し、該連通部及び
その下流の吸気通路によって形成される両気筒の吸気ポ
ート間の連通長さを適切に設定し、一方の気筒の吸気ポ
ート閉口時及び開口時に吸気通路内に発生する閉口時圧
縮波及び開口時圧縮波をそれぞれ上記連通部を介して他
方の気筒の全閉直前の吸気ポートに伝播させて気筒間の
吸気干渉による動的効果を得ることにより過給を行うよ
うにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記従来のものでは、上記連通部及びその下
流の吸気通路によって形成される両気筒の吸気ポート間
の連通長さが一定であるので、動的効果がこの連通長さ
に応じた特定の回転域でしか得られない。

そこで、上記各吸気通路をスロットルバルブ上流で集合
するとともにスロットルバルブ下流において連通部で連
通し且つ該連通部にエンジンの高回転時に開く制御弁を
設け、エンジンの低回転時には上記制御弁を閉じて両気
筒の吸気ポート間の連通長さを上記集合部及びその下流
の吸気通路によって形成される長いものにする一方、エ
ンジンの高回転時には上記制御弁を開いて両気筒の吸気
ポート間の連通長さを上記連通部及びその下流の吸気通
路によって形成される短いものにすることにより、エン
ジンの全回転域で動的効果を有効に得るようにすること
が考えられる。

しかし、この場合、エンジンのトルク特性は、制御弁閉
作動時に得られるエンジン低回転域でピークを形成する
特性曲線と、制御弁開作動時に得られるエンジン高回転
域でピークを形成する特性曲線とをつなぎ合わせたもの
になるので、低回転域と高回転域との中間の回転域でト
ルクの谷が形成されるという問題を有している。

ところで、ロータリピストンエンジンの高回転域におけ
るエンジン出力の向上を図る吸気装置として、例えば実
開昭59-165530号公報に開示されるように、サイドハウ
ジングに主吸気ポートを開口するとともに、該主吸気ポ
ートよりもリーディング側に該主吸気ポートよりも遅れ
て閉じる補助吸気ポートを開口し且つ該補助吸気ポート
に該補助吸気ポートを開閉する補助吸気ポート弁を設
け、エンジンの高回転時に該補助吸気ポート弁を開いて
吸気行程の終期を遅らせることにより作動室に供給する
新気の量を増して充填効率を向上させる一方、エンジン
の低回転時に補助吸気ポート弁を閉じてポンピングロス
を低減させるようにしたものが知られている。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、エンジンの中間回転域で補助吸気ポ
ートを利用して吸気行程の終期を遅らせることにより、
吸気ポートの連通長さが長い状態で得られた圧縮波を効
率良く気筒に取り入れてトルク特性におけるトルクの谷
を埋めることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、気筒群
間の圧力伝播により動的効果を得るよう気筒群間の吸気
通路を通過する第１連通部と、該第１連通部による連通
長さよりも短い連通長さで上記気筒群間の吸気通路を連
通する第２連通部と、該第２連通部を開閉する制御弁
と、各気筒に設けられ主吸気ポートよりも遅れて閉じる
補助吸気ポートと、該各補助吸気ポート内の吸気の流れ
を制御する補助吸気ポート弁と、エンジンの高回転域に
おいて、所定回転数以上のときに上記制御弁を開き、少
なくとも制御弁が閉じているときに上記補助吸気ポート
弁を開くよう制御する制御装置とを備える構成としたも
のである。

（作用） 上記構成により、本発明では、エンジン低回転時、上記
制御弁が閉じて両気筒群の連通長さが第１連通部及びそ
の下流の吸気通路で形成される長いものになり、エンジ
ン回転数にマッチングする低周波の動的効果が良好に得
られる。

一方、エンジン高回転域において所定回転数以上のと
き、上記制御弁が開いて両気筒群の連通長さが第２連通
路及びその下流の吸気通路で形成される短いものにな
り、エンジン回転数にマッチングする高周波の動的効果
が良好に得られる。

また、エンジンの高回転高負荷時には、上記補助吸気ポ
ート弁が開いて吸気行程の終期が遅くなるので、新気の
充填効率が向上し、エンジン出力が確保される。

さらに、エンジン高回転域において上記制御弁が閉じて
いるとき（上記所定回転数以下のとき）には上記長い方
の連通長さに応じた周波数よりも高い周波数の圧縮波が
発生するが、上記補助吸気ポート弁が開いて吸気行程の
終期が遅くなるので、遅れて吸気ポートに伝播する圧縮
波が気筒に取り入れられて充填効率が高まり、トルク特
性におけるトルクの谷が埋められる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第３図は本発明を２気筒ロータリピストン
エンジンに適用した場合の実施例を示す。このエンジン
は、中央に配置されたインタメディエイトハウジング１
と、該インタメディエイトハウジング１の両側に配置さ
れトロコイド状内周面を有するフロント及びリヤのロー
タハウジング2a,2bと、該各ロータハウジング2a,2bの前
後に配置されたフロント及びリヤのサイドハウジング3
a,3bとを備え、これらのハウジングによってその内方に
２つの気筒C,Cが形成されている。該各気筒Ｃ内にはそ
れぞれ多角形状のロータ４が配置され、該各ロータ４は
エキセントリックシャフト５に支承されていて、該各ロ
ータ４が遊星回転運動することによって、各気筒Ｃ内に
区画形成される３つの作動室6,6,6に吸気、圧縮、爆
発、膨張及び排気の各行程を順に行わせるものである。

また、上記インタメディエイトハウジング１には、全運
転域で上記各気筒Ｃの作動室６に新気を供給するプライ
マリポート（主吸気ポート）7,7が開口している。さら
に、上記各サイドハウジング3a,3bの上記プライマリポ
ート７よりもロータ回転方向リーディング側には、エン
ジンの高負荷時にのみ各気筒Ｃの作動室６に新気を供給
するセカンダリーメインポート（主吸気ポート）８が開
口し、また、該各セカンダリーメインポート８よりもロ
ータ回転方向リーディング側には、エンジンの高回転高
負荷時、上記セカンダリーメインポート８よりも遅れて
閉じて各気筒Ｃの作動室６に新気を供給するセカンダリ
ー補助ポート（補助吸気ポート）９が開口している。

さらに、上記各プライマリポート７には１次吸気通路10
が接続され、各気筒Ｃの１次吸気通路10,10はその上流
側でエアクリーナ11に接続されている。また、上記各セ
カンダリーメインポート８及びセカンダリー補助ポート
９には２次吸気通路12が接続され、各気筒Ｃの２次吸気
通路12,12はその上流端でエアクリーナ11に接続されて
いる。該２次吸気通路12の下流端には、該２次給気通路
12のセカンダリー補助ポート９への連通を開閉する補助
給気ポート弁14が設けられ、該補助吸気ポート弁14は吸
気負圧を作動源とするダイヤフラム式のアクチュエータ
15により駆動され、該アクチュエータ15は制御装置とし
てのコントローラ16によって制御される。

また、上記１次吸気通路10,10及び２次吸気通路12,12に
は、気筒間の圧力伝播により低周波の動的効果を得るよ
う気筒間の１次吸気通路10,10及び２次吸気通路12,12を
それぞれ連通する１次吸気通路用の第１連通部17a及び
２次吸気通路用の第１連通部18aが設けられている。さ
らに、該各第１連通部下流の１次給気通路10,10及び２
次給気通路12,12には、気筒間の圧力伝播により高周波
の動的効果を得るよう各第１連通部17a,18aによる連通
長さよりも短い連通長さで気筒間の１次吸気通路10,10
及び２次吸気通路12,12をそれぞれ連通する１次吸気通
路用の第２連通部17b及び２次吸気通路用の第２連通部1
8bが設けられている。

そして、上記１次吸気通路用の第２連通部17bには該第
２連通部17bを開閉する１次制御弁21が設けられ、２次
吸気通路用の第２連通部18bには該第２連通部18bを開閉
する２次制御弁22が設けられている。第１次制御弁21及
び２次制御弁22は共に円筒形ロータリバルブよりなり、
吸気負圧を作動源とするダイヤフラム式のアクチュエー
タ24により連動して駆動される。該各アクチュエータ24
は上記コントローラ16により制御される。該コントロー
ラ16には、エアフローセンサ28の信号及びエンジン回転
数信号が入力されている。尚、25は各吸気通路10,12に
配設され上記コントローラ16により制御されるインジェ
クタ、26は各ロータハウジング2a,2bに配設された点火
プラグ、27a〜27cはスロットル弁である。

次に、上記コントローラ16の作動を第４図〜第６図に基
づいて説明するに、第４図の破線よりも左側の領域で示
すエンジン低回転時、上記１次制御弁21及び２次制御弁
22が閉じて、両気筒C,Cのプライマリポート間の連通長
さが第１連通部17a及びその下流の１次給気通路10で形
成される長いものになるとともに両気筒C,Cのセカンダ
リーメインポート間の連通長さが第１連通部18a及びそ
の下流の２次給気通路12で形成される長いものになるの
で、第５図の実線で示すようなエンジン回転数にマッチ
ングする低周波の動的効果を良好に得ることができる。

一方、第４図の破線よりも右側の領域つまりエンジン高
回転域において所定回転数以上のとき、上記１次制御弁
21及び２次制御弁22が開いて、両気筒C,Cのプライマリ
ポート間の連通長さが第２連通部17b及びその下流の１
次吸気通路10で形成される短いものになるとともに両気
筒C,Cのセカンダリーメインポート間の連通長さが第２
連通部18b及びその下流の２次吸気通路12で形成される
短いものになるので、第５図の一点鎖線で示すようなエ
ンジン回転数にマッチングする高周波の動的効果を良好
に得ることができる。しかも、この運転領域では、上記
補助吸気ポート弁14が開いて第６図に実線で示すように
吸気行程の終期が遅くなるので、新気の充填効率が向上
し、エンジン出力を確保することができる。

さらに、第４図に斜線で示すようにエンジンの高回転域
において１次制御弁21及び２次制御弁22が閉じていると
き（上記所定回転数以下のとき）、上記補助吸気ポート
弁14が開いて、吸気行程の終期が遅くなる。このことに
より、上記長い方の連通長さに応じた周波数よりも高い
周波数で発生し主吸気ポート7,8に遅れて伝播する圧縮
波が効率良く気筒Ｃに取り入れられるとともに、第６図
に示すように補助吸気ポート弁14の開作動により圧縮波
の伝播に要する時間がt₁からt₂（t₂＞t₁）に変化してエ
ンジン回転数の上昇につれて圧縮波の伝播のタイミング
がエンジン回転数によくマッチングするようになり、第
５図の点線で示すように充填効率が高まり、トルク特性
におけるトルクの谷を埋めることができる。

また、第４図に示すように、エンジン低負荷時には、リ
ヤ側気筒Ｃのインジェクタ25への燃料供給がカットされ
てフロント側気筒のみを稼働する減筒運転が行われ、フ
ロント側気筒の燃焼性が高められて燃費の向上等を図る
ことができる。さらに、エンジン極低負荷時には、両気
筒C,Cのインジェクタ25への燃料供給がカットされる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のロータリピストンエンジ
ンの吸気装置によれば、気筒群間の吸気通路の連通長さ
をエンジン回転数に応じて切換えるとともに、エンジン
の高回転域において少なくとも上記連通長さが長いとき
には主吸気ポートよりも遅れて閉じる補助吸気ポートを
開き、遅れて吸気ポートに伝播する圧縮波を効率良く気
筒に取り入れるようにしたので、トルク特性におけるト
ルクの谷を埋めてエンジンの全回転域で圧力伝播により
動的効果を良好に得て効果的にエンジン出力の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体概略構成
図、第２図はエンジンの側面図、第３図はエンジンの平
面図、第４図は補助吸気ポート弁及び制御弁の作動を示
す説明図、第５図はトルク特性を示す図、第６図は気筒
間の圧縮波の伝播を示す説明図である。 ７……プライマリポート、８……セカンダリーメインポ
ート、９……セカンダリー補助ポート、10……１次吸気
通路、12……２次吸気通路、14……補助吸気ポート弁、
17a,18a……第１連通部、17b,18b……第２連通部、21…
…１次制御弁、22……２次制御弁、Ｃ……気筒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気筒群間の圧力伝播により動的効果を得る
   よう気筒群間の吸気通路を連通する第１連通部と、該第
   １連通部による連通長さよりも短い連通長さで上記気筒
   群間の吸気通路を連通する第２連通部と、該第２連通部
   を開閉する制御弁と、各気筒に設けられ主吸気ポートよ
   りも遅れて閉じる補助吸気ポートと、該各補助吸気ポー
   ト内の吸気の流れを制御する補助吸気ポート弁と、エン
   ジンの高回転域において、所定回転数以上のときに上記
   制御弁を開き、少なくとも制御弁が閉じているときに上
   記補助吸気ポート弁を開くよう制御する制御装置とを備
   えたことを特徴とするロータリピストンエンジンの吸気
   装置。