JP2010031685A - 火花点火式内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】オーバーラップ期間を設ける場合の、燃費の向上を図りつつ、過多の内部ＥＧＲの流入を抑制できる火花点火式内燃機関を提供する。
【解決手段】各吸気通路１５の吸気開口側に近接させてセカンダリスロットル弁２３を配置し、該各吸気通路１５のセカンダリスロットル弁２３より上流側の吸気合流部１７に各気筒共通のプライマリスロットル弁２４を配置し、アイドリング運転を含む極低負荷運転域では、前記セカンダリスロットル弁２３を略全閉とし、前記プライマリスロットル弁２４の開度により吸入空気量の制御を行うスロットル弁制御手段３５を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、吸気行程において吸気弁と排気弁が同時に開くオーバーラップ期間を設けた火花点火式内燃機関に関する。

小型の内燃機関では、十分な比出力を得るために、高速エンジン回転速度で運転される場合が多い。このような内燃機関では、高速回転時において充分な吸入空気量を得るために、吸気弁，排気弁の開度をできるだけ広くしており、結果的にオーバーラップ期間が長く設定される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２７４９５１号公報

ところで前記従来の内燃機関のように、オーバーラップ期間を大きく設定した場合には、部分負荷運転域では、新気に対して過多の内部ＥＧＲが吸気通路に流入し、燃焼が不安定となるおそれがある。

一方、適量な内部ＥＧＲは、ポンピング損失を低減して燃費の向上を図るうえで有効であることが知られている。

本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、オーバーラップ期間を設ける場合に、燃費の向上を図りつつ、過多の内部ＥＧＲの流入を抑制できる火花点火式内燃機関を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、燃焼室に連通する吸気通路と、該吸気通路の燃焼室に開口する吸気開口を開閉する吸気弁とを有し、該吸気弁と排気弁とが同時に開くオーバーラップ期間を設けた火花点火式内燃機関であって、前記吸気通路の吸気開口側に近接させてセカンダリスロットル弁を配置し、該吸気通路のセカンダリスロットル弁より上流側にプライマリスロットル弁を配置し、前記セカンダリスロットル弁をバイパスするとともに、前記燃焼室内において吸気渦流を生成させるバイパス通路を設け、該バイパス通路に、吸気の気筒側への流れのみを許容する逆止弁を配置し、アイドリング運転を含む極低負荷運転域では、前記セカンダリスロットル弁を略全閉とし、前記プライマリスロットル弁により吸入空気量の制御を行うスロットル弁制御手段を備えたことを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の火花点火式内燃機関において、前記スロットル弁制御手段は、部分負荷運転域では、前記プライマリスロットル弁の開度がセカンダリスロットル弁の開度より大きくなるよう制御することを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１に記載の火花点火式内燃機関において、前記スロットル弁制御手段は、前記プライマリスロットル弁をセカンダリスロットル弁に先行して全開するよう制御することを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１に記載の火花点火式内燃機関において、複数の気筒を備え、該各気筒毎に設けられたバイパス通路の前記逆止弁の下流側同士を連通する連通路が設けられ、該連通路には開閉弁が介設され、該開閉弁は、アイドリング運転時には、前記連通路を閉じるよう制御されることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項４に記載の火花点火式内燃機関において、前記開閉弁は、低・中負荷運転域では、前記連通路を開けるよう制御されることを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項１に記載の火花点火式内燃機関において、前記吸気通路のプライマリスロットル弁より下流側に、外部ＥＧＲ導入通路が接続され、該外部ＥＧＲ導入通路には、ＥＧＲ制御弁が配置され、該ＥＧＲ制御弁は、前記プライマリスロットル弁の開き始めより遅れて開き、かつ前記セカンダリスロットル弁の開き始めより早い時期に開き始めるよう制御されることを特徴としている。

請求項７の発明は、請求項６に記載の火花点火式内燃機関において、前記ＥＧＲ制御弁は、前記セカンダリスロットル弁が全開になる前に全開するよう制御されることを特徴としている。

請求項１の発明に係る内燃機関によれば、セカンダリスロットル弁を吸気通路の吸気開口側に近接させて配置するとともに、バイパス通路に気筒側への流れのみを許容する逆止弁を配設し、アイドリング時を含む極低負荷運転域では、セカンダリスロットル弁を略全閉とし、プライマリスロットル弁の開度により吸入空気量の制御を行うようにしたので、セカンダリスロットル弁とバイパス通路の逆止弁により、吸気通路の実質的な通路容積を小さくすることができ、従ってそれだけ内部ＥＧＲの流入量を少量に抑えることができ、極低負荷運転域での燃焼を安定させることができる。

またセカンダリスロットル弁を全閉したので、全ての新気がバイパス通路から気筒内に流入するので、それだけ強い吸気渦流をシリンダボア内に生成でき、安定した燃焼を得ることができる。これにより、オーバーラップ期間を長く設定した場合にも、安定燃焼が可能となり、例えばＶＶＴ等の可変動弁装置を不要にでき、コストを低減できる。

このようにアイドリング運転時における内部ＥＧＲを抑制しつつ吸入空気量を確保できることから、セカンダリスロットル弁を開いたときには、多量の内部ＥＧＲをセカンダリスロットル弁の上流側まで導入することができ、それだけ燃費の向上を図ることができる。

請求項２の発明では、部分負荷運転域では、プライマリスロットル弁の開度がセカンダリスロットル弁の開度より大きくなるように制御したので、必要な吸入空気量を確保し、バイパス通路から気筒内に向けて強い吸気渦流を生成でき、安定した燃焼を得ることができる。

請求項３の発明では、プライマリスロットル弁をセカンダリスロットル弁より先行させて全開させるようにしたので、高負荷運転域での吸入空気量を確保できる。

請求項４の発明では、バイパス通路同士を連通する連通路に開閉弁を配置し、アイドリング運転時には開閉弁を閉じるようにしたので、内部ＥＧＲの増加による不安定な燃焼を抑制できる。即ち、アイドリング時は、新気が少量であることから、内部ＥＧＲが増加すると吸気渦流を強化しても安定した燃焼が得られない。このため連通路を閉じて内部ＥＧＲ量を抑制することにより、アイドリング時の燃焼を安定させることが可能となる。

請求項５の発明では、低負荷運転域では、開閉弁を開けるようにしたので、各バイパス通路を介してセカンダリスロットル弁から吸気弁までの各吸気通路の通路容積を共有することができ、これにより内部ＥＧＲの増加とバイパス通路からの噴出空気量の増加により吸気渦流をより強化でき、安定燃焼を行うことができる。即ち、一方の気筒が吸気行程のときに、他方の気筒の吸気通路の空気を吸入することができ、低負荷運転域での相互の気筒の内部ＥＧＲを充分に確保することができる。

請求項６の発明では、吸気通路のプライマリスロットル弁より下流側に外部ＥＧＲ導入通路を接続し、該外部ＥＧＲ導入通路に配設されたＥＧＲ制御弁を、プライマリスロットル弁の開き始めより遅れて開き、かつセカンダリスロットル弁の開き始めより早い時期に開き始めるようにしたので、低負荷運転域であるにも関わらず多量の外部ＥＧＲの導入が可能となり、ポンピング損失を低減でき、燃費の向上を図ることができる。即ち、アイドリング運転時のような無負荷状態では、新気に対する内部ＥＧＲの割合は最も多く、このような内部ＥＧＲが満杯状態の条件下では外部ＥＧＲを導入することができない。このため無負荷運転より充填効率が高い条件下でないと外部ＥＧＲの導入は行えない。

本発明では、前述のように全閉位置のセカンダリスロットル弁と逆止弁とによって内部ＥＧＲは少量に抑制されている。このためプライマリスロットル弁の開き始めより遅れてＥＧＲ制御弁を開くことにより、早い時期から外部ＥＧＲを導入することができ、かつ安定燃焼が可能となる。即ち、外部ＥＧＲは、燃焼直後の内部ＥＧＲに比べて温度が低いことから、外部ＥＧＲを導入することにより耐ノック性に優れた燃焼を行うことができる。

さらに低負荷運転時では、セカンダリスロットル弁が略全閉であることから、外部ＥＧＲは全量がバイパス通路から気筒に噴出されることとなり、吸気渦流の強化と残留燃焼ガス，ＥＧＲガス，新気の混合が促進され、その結果、より多量の外部ＥＧＲが可能となり、ポンピング損失を低減して燃費の向上を図ることができる。

請求項７の発明では、ＥＧＲ制御弁を、セカンダリスロットル弁が全開になる前に全開するようにしたので、部分負荷時における多量の外部ＥＧＲの導入が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図５は、本発明の第１実施形態による火花点火式内燃機関を説明するための図であり、図１は火花点火式内燃機関の概略構成図、図２は内燃機関の断面図、図３はプライマリスロットル弁，セカンダリスロットル弁の開閉制御の特性図、図４は開閉弁の開閉制御の特性図、図５はＥＧＲ弁の開閉制御の特性図である。

図において、１は４サイクル並列２気筒の火花点火式内燃機関を示している。該内燃機関１は、２つのシリンダボア（気筒）２ａ，２ａが形成されたシリンダブロック２に、各シリンダボア２ａに対向するよう燃焼凹部３ａが形成されたシリンダヘッド３を接続し、前記各シリンダボア２ａ内にピストン４を摺動自在に配置し、該ピストン４をコンロッド４ａを介してクランク軸１１に連結した概略構造を有する。前記シリンダボア２ａ，燃焼凹部３ａ及びピストン４の頂面で囲まれた空間により燃焼室５が形成されている。

前記シリンダヘッド３の燃焼凹部３ａには、燃焼室５に連通する１つの吸気開口３ｂと、１つの排気開口３ｃが形成されている。この各吸気開口３ｂ，排気開口３ｃは、気筒軸方向に見たときそれぞれクランク軸の軸線ｃを挟んだ一側，他側に互いに対向するように配置されている。

前記各吸気開口３ｂ，排気開口３ｃには、それぞれ吸気弁６，排気弁７が配設され、該各吸気弁６，排気弁７はそれぞれ吸気カム軸８，排気カム軸９により開閉駆動される。

本実施形態の内燃機関１では、各気筒２ａ，２ａの点火間隔は３６０度に設定されており、従って各気筒の吸気弁の開期間が重複することはない。また、吸気弁と排気弁とが同時開くオーバーラップ期間が設けられており、該オーバーラップ期間は、例えばクランク軸回転角度で３０度に設定されている。

前記シリンダヘッド３には、シリンダボア２ａ毎に２本の点火プラグ１０，１０が燃焼凹部３ａ内に臨むよう装着されている。該各点火プラグ１０は、クランク軸の軸線ｃより排気弁７側に僅かに偏位して配置されており、かつ吸気開口３ｂと排気開口３ｃとの間で、かつカム軸方向両外側に配置されている。

前記各吸気開口３ｂは、吸気ポート３ｄによりシリンダヘッド３の一側壁に導出され、各排気開口３ｃは、排気ポート３ｅによりシリンダヘッド３の他側壁に導出されている。

前記各排気ポートに３ｅには、排気管１２，１２が接続され、該各排気管１２は１本の排気合流管１３に接続されている。該排気合流管１３の中途部には排ガスの浄化を行う触媒１４が介設され、下流端にはマフラ（不図示）が接続されている。

前記各吸気ポート３ｄには、スロットルボディ１５ａを介在させて吸気管１５が接続され、該吸気管１５の上流端には共通のサージタンク１６が接続されている。該サージタンク１６には、吸気導入管１７を介してエアクリーナ１８が接続されている。該吸気導入管１７のエアクリーナ１８近傍にはエアフローセンサ１９が配置されている。なお、前記吸気ポート３ｄから吸気導入管１７までの各部品により本発明の吸気通路が構成されている。

前記スロットルボディ１５ａの上部には、ガソリン等の液体燃料を噴射する液体燃料噴射弁２０が装着されている。該液体燃料噴射弁２０は、これの燃料噴射口２０ａを前記吸気弁６の弁裏中心部に向けて配置されている。

前記内燃機関１は、前記スロットルボディ１５ａに配設された各気筒毎のセカンダリスロットル弁２３と、該セカンダリスロットル弁２３より上流側の前記吸気導入管１７に配設された各気筒共通のプライマリスロットル弁２４とを有する。

前記各セカンダリスロットル弁２３は、前記吸気ポート３ｄの近傍で、かつ液体燃料噴射弁２０の噴射口２０ａより上流側に配置されている。つまり燃料はセカンダリスロットル弁２３より下流側に供給される。

前記各気筒のセカンダリスロットル弁２３は共通の弁軸２３ａにより一体的に開閉可能となっており、該弁軸２３ａにはセカンダリスロットル弁２３を開閉駆動するアクチュエータ３３が接続されている。

また前記プライマリスロットル弁２４の弁軸２４ａには該プライマリスロットル弁２４を開閉駆動するアクチュエータ３４が接続されている。

また前記内燃機関１は、セカンダリスロットル弁２３をバイパスするよう設けられたバイパス管（バイパス通路）２５と、該バイパス管２５に介設された逆止弁２６とを備えている。

前記バイパス管２５は、シリンダボア２ａ内において横渦又は縦渦の空気渦流（図２の矢印ａ参照）が生成するよう吸気流に方向付けして噴出させるように構成されている。またバイパス管２５は、吸気管１５の下側に、該吸気管１５に沿うように配置されている。

前記各バイパス管２５の下流部は２つの枝管２５ａ，２５ａ分岐されており、その下流端開口２５ａ′は吸気ポート３ｄの吸気開口３ｂの近傍に接続されている。従って、バイパス管２５は下流端開口２５ａ′を介して吸気管１５に連通している。またバイパス管２５の上流端口２５ｂは、前記サージタンク１６に接続されている。

前記逆止弁２６は、サージタンク１６からの吸気の気筒側への流れのみを許容し、逆方向への流れを阻止するものであり、前記バイパス管２５の上流側端部に配置されている。

前記各バイパス管２５の逆止弁２６の下流側には、該バイパス管２５同士を連通接続する連通路２１が設けられている。該連通路２１には、開閉弁２２が介設されており、該開閉弁２２はステッピングモータ２２ａにより開閉駆動される。

前記内燃機関１は、排気ガスの一部を燃焼室５に還流させて再燃焼させる外部ＥＧＲ装置２７を備えている。

該外部ＥＧＲ装置２７は、前記排気合流管１３の触媒１４より上流側に接続された外部ＥＧＲ導入管（外部ＥＧＲ導入通路）２８と、該外部ＥＧＲ導入管２８の中途部に介設され、排気ガスを冷却するＥＧＲ冷却器２９と、前記外部ＥＧＲ導入管２８の下流部に介設されたＥＧＲ制御弁３０とを備えている。

前記外部ＥＧＲ導入管２８の下流端導入口２８ａは、前記吸気導入管１７のプライマリスロットル弁２４より下流側に接続されている。該吸気導入管１７の導入口２８ａの接続部には、該吸気導入管１７の通路面積を絞ることにより負圧を発生させるベンチュリ部１７ａが形成されている。

前記内燃機関１は、該内燃機関１の運転状態に応じてセカンダリスロットル弁２３，プライマリスロットル弁２４を開閉制御するＥＣＵ（スロットル弁制御手段）３５を備えている。

前記ＥＣＵ３５は、図３に示すように、アクセル操作量に応じてセカンダリスロットル弁２３，プライマリスロットル弁２４の開度を制御するように構成されている。アクセル操作量が、ゼロのアイドリング時から２０％までの極低負荷域では、セカンダリスロットル弁２３を全閉とし、プライマリスロットル弁２４をアクセル操作量に比例した開度とする。

アクセル操作量が２０％を越える低・中負荷の部分負荷域では、プライマリスロットル弁２４は、これの開度増加量がアクセル操作量の増加量より大きくなるよう制御され、セカンダリスロットル弁２３は、これの開度増加量がアクセル操作量の増加量と同じとなるように制御される。即ち、アクセル操作量に対するプライマリスロットル弁２４の開度増加量が、セカンダリスロットル弁２３の開度増加量より大きくなるよう設定されている。

アクセル操作量が６０％を越える高負荷運転時では、プライマリスロットル弁２４は全開とされ、アクセル操作量が１００％のときには、セカンダリスロットル弁２３が全開とされる。

前記ＥＣＵ３５は、図４に示すように、機関運転状態に応じて開閉弁２２を開閉制御する。詳細には、開閉弁２２は、アイドリング時からアクセル操作量が１０％までの極低負荷域では全閉とされ、アクセル操作量が１０％を越える低・中負荷域からアクセル操作量が６０％までの運転域では全開とされ、アクセル操作量が６０％を越える高負荷域では再び全閉とされる。

前記ＥＣＵ３５は、図５に示すように、機関運転状態に応じてＥＧＲ制御弁３０を開閉制御する。詳細には、ＥＧＲ制御弁３０は、プライマリスロットル弁２４の開き始めより遅れて開き、かつセカンダリスロットル弁２４の開き始めより早い時期に開き始めるよう設定されている。

そしてアイドリング時を含むアクセル操作量が１５％以下の極低負荷時では、ＥＧＲ制御弁３０は全閉とされ、アクセル操作量が１５％を越える低・中負荷時では、ＥＧＲ制御弁３０はプライマリスロットル弁２４の開度に略比例して開かれ、プライマリスロットル弁２４が全開した後、セカンダリスロットル弁２４が全開になる前に全開とされる。そして高負荷運転域では、ＥＧＲ制御弁３０は、セカンダリスロットル弁２３が全開となった時点から閉じ始め、アクセル操作量が１００％となったとき全閉とされる。

このように本実施形態によれば、セカンダリスロットル弁２３を吸気管１５の吸気ポート３ｄの近傍に配置し、アイドリング時を含む極低負荷運転域では、セカンダリスロットル弁２３を全閉とし、プライマリスロットル弁２４の開度により吸入空気量の制御を行うようにしたので、セカンダリスロットル弁２３とバイパス管２５の逆止弁２６とで吸気通路の実質的な通路容積は小さくなり、それだけ内部ＥＧＲの流入量を少量に抑えることができ、極低負荷運転域での燃焼を安定させることができる。

また前記セカンダリスロットル弁２３を全閉にしたので、バイパス管２５からの吸気流によりシリンダボア２ａ内において強い縦渦を生成でき、極低負荷域にも関わらず安定した燃焼を得ることができる。これにより、オーバーラップ期間がクランク角度で３０度と長いにも関わらず安定した燃焼が可能となる。これにより、例えば油圧制御式のＶＶＴ等の可変動弁装置を用いることなく内部ＥＧＲを制御でき、低コストで応答性に優れた良好な運転性能が得られる。

このようにアイドリング運転時における内部ＥＧＲを抑制しつつ吸入空気量を確保できることから、セカンダリスロットル弁２３を開いたときには、多量の内部ＥＧＲをセカンダリスロットル弁２３の上流側まで導入することができ、それだけ燃費の向上を図ることができる。

本実施形態では、部分負荷運転域では、プライマリスロットル弁２４の開度がセカンダリスロットル弁２３の開度より大きくなるように設定したので、必要な吸入空気量を確保しつつ、バイパス管２５からシリンダボア２ａ内に強いタービュレンスの空気渦流を生成でき、安定した燃焼を得ることができる。

また前記プライマリスロットル弁２４をセカンダリスロットル弁２３より先行させて全開させるようにしたので、高負荷運転域でのタービュレンスを生成しつつ、吸入空気量を充分に確保できる。

本実施形態では、バイパス管２５同士を連通する連通路２１を設け、該連通路２１に開閉弁２２を介設し、アイドリング時には開閉弁２２を全閉としたので、内部ＥＧＲの増加による不安定な燃焼を抑制できる。即ち、アイドリング時は、新気が少量であることからタービュレンスの強化によっても内部ＥＧＲが増加すると安定した燃焼が得られない。このため連通路２１を閉じることにより、内部ＥＧＲ量を抑制し、もってアイドリング時の燃焼を安定させることが可能となる。

また前記開閉弁２２をステッピングモータ２２ａにより開閉駆動したので、段差のない連続したスムーズな制御ができる。

なお、前記実施形態では、開閉弁２２をステッピングモータ２２ａにより開閉駆動したが、本発明は、ソレノイドバルブにより開閉駆動してもよい。この場合には、図４に示すように、開閉弁２２をオン，オフ制御することとなる。

また低・中負荷運転域では、前記開閉弁２２を全開としたので、各吸気管１５のセカンダリスロットル弁２３から吸気弁６までの通路容積を共有することができる。これにより内部ＥＧＲの増加とバイパス管２５からの噴出ガス量の増加によるタービュレンスをより強化でき、安定燃焼を行うことができる。即ち、一方の気筒が吸気行程のときに、他方の気筒の吸気通路の空気を吸入することができ、低負荷運転域での吸入空気量を充分に確保することができる。

本実施形態では、前記プライマリスロットル弁２４が配設された吸気導入管１７の該プライマリスロットル弁２４より下流側に外部ＥＧＲ導入管２８を接続し、該外部ＥＧＲ導入管２８に介設されたＥＧＲ制御弁３０を、プライマリスロットル弁２４の開き始めより遅れて開き、かつセカンダリスロットル弁２３の開き始めより早い時期に開き始めるようにしたので、低負荷運転域であるにも関わらず多量の外部ＥＧＲの導入が可能となり、ポンピング損失を低減でき、燃費の向上を図ることができる。即ち、アイドリング運転時のような無負荷状態では、新気に対する内部ＥＧＲの割合は最も多く、このような内部ＥＧＲが満杯状態の条件下では外部ＥＧＲを導入することができない。このため無負荷運転より充填効率が高い条件下でないと外部ＥＧＲの導入は行えない。

本実施形態では、セカンダリスロットル弁２３と逆止弁２６とによって内部ＥＧＲの流入は少量に抑制されている。このためプライマリスロットル弁２４の開き始めより遅れてＥＧＲ制御弁３０を開くことにより、早い時期から外部ＥＧＲを導入することができ、かつ安定した燃焼が可能となる。即ち、外部ＥＧＲは、燃焼直後の内部ＥＧＲに比べて冷却されている分温度が低いことから、外部ＥＧＲを導入することにより耐ノック性の高い燃焼を行うことができる。

さらに低負荷運転時では、セカンダリスロットル弁２３が全閉であることから、外部ＥＧＲは全量がバイパス管２５からシリンダボア２ａ内に噴出されることとなり、タービュレンスの強化と残留燃焼ガス，ＥＧＲガス，新気の混合が促進され、その結果、より多量の外部ＥＧＲが可能となり、ポンピング損失を低減して燃費の向上を図ることができる。

また前記ＥＧＲ制御弁３０を、セカンダリスロットル弁２３が全開になる前に全開するようにしたので、部分負荷時における多量の外部ＥＧＲの導入が可能となる。

図６は、本発明の第２実施形態による火花点火式内燃機関を説明するための図である。図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。

本実施形態の内燃機関１は、セカンダリスロットル弁２３を吸気ポート３ｄの近傍に配置し、バイパス管２５の上流側に逆止弁２６を介設し、アンドリング運転を含む極低負荷運転域では、セカンダリスロットル弁２３を全閉とし、プライマリリスロットル弁２４の開度により吸入空気量の制御を行うものであり、基本的な構成は第１実施形態と同様であることから、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態の各シリンダボア２ａには、２つの吸気開口３ｂ，３ｂと１つの排気開口３ｃが配置され、かつ各シリンダボア２ａに３本の第１〜第３点火プラグ１０ａ〜１０ｃが配置されている。

前記第１点火プラグ１０ａは、シリンダボア２ａの略中心に位置し、クランク軸の軸線ｃより若干吸気側で、かつ各吸気開口３ｂの間に配置されている。また前記第２，第３点火プラグ１０ｂ，１０ｃは、前記軸線ｃより若干排気側で、かつ排気開口３ｃの両外側に近接させて配置されている。

本第２実施形態では、第１点火プラグ１０ａを軸線ｃより吸気側で、１かつ各吸気開口３ｂの間に配置したので、火炎伝播を短くでき、耐ノッキング性能を向上できる。

また第２，第３点火プラグ１０ｂ，１０ｃを排気開口３ｃの両外側に配置したので、混合気温度の高い排気弁近傍の燃焼を早期に完了するので耐ノック性が向上する。

本発明の第１実施形態による火花点火式内燃機関の概略構成図である。 前記内燃機関の断面図である。 前記内燃機関の特性図である。 前記内燃機関の特性図である。 前記内燃機関の特性図である。 本発明の第２実施形態による内燃機関の概略構成図である。

符号の説明

１ 火花点火式内燃機関
３ｂ 吸気開口
５ 燃焼室
６ 吸気弁
７ 排気弁
１５ 吸気管（吸気通路）
１７ 吸気合流管（吸気合流部）
２１ 連通路
２２ 開閉弁
２３ セカンダリスロットル弁
２４ プライマリスロットル弁
２５ バイパス管（バイパス通路）
２６ 逆止弁
２８ 外部ＥＧＲ導入管（外部ＥＧＲ導入通路）
３０ ＥＧＲ弁
３５ ＥＣＵ（スロットル弁制御手段）

Claims (7)

1. 燃焼室に連通する吸気通路と、
   該吸気通路の燃焼室に開口する吸気開口を開閉する吸気弁とを有し、
   該吸気弁と排気弁とが同時に開くオーバーラップ期間を設けた火花点火式内燃機関であって、
   前記吸気通路の吸気開口側に近接させてセカンダリスロットル弁を配置し、
   該吸気通路のセカンダリスロットル弁より上流側にプライマリスロットル弁を配置し、
   前記セカンダリスロットル弁をバイパスするとともに、前記燃焼室内において吸気渦流を生成させるバイパス通路を設け、
   該バイパス通路に、吸気の気筒側への流れのみを許容する逆止弁を配置し、
   アイドリング運転を含む極低負荷運転域では、前記セカンダリスロットル弁を略全閉とし、前記プライマリスロットル弁により吸入空気量の制御を行うスロットル弁制御手段を備えた
   ことを特徴とする火花点火式内燃機関。
2. 請求項１に記載の火花点火式内燃機関において、
   前記スロットル弁制御手段は、部分負荷運転域では、前記プライマリスロットル弁の開度がセカンダリスロットル弁の開度より大きくなるよう制御する
   ことを特徴とする火花点火式内燃機関。
3. 請求項１に記載の火花点火式内燃機関において、
   前記スロットル弁制御手段は、前記プライマリスロットル弁をセカンダリスロットル弁に先行して全開するよう制御する
   ことを特徴とする火花点火式内燃機関。
4. 請求項１に記載の火花点火式内燃機関において、
   複数の気筒を備え、
   該各気筒毎に設けられたバイパス通路の前記逆止弁の下流側同士を連通する連通路が設けられ、
   該連通路には開閉弁が介設され、
   該開閉弁は、アイドリング運転時には、前記連通路を閉じるよう制御される
   ことを特徴とする火花点火式内燃機関。
5. 請求項４に記載の火花点火式内燃機関において、
   前記開閉弁は、低・中負荷運転域では、前記連通路を開けるよう制御される
   ことを特徴とする火花点火式内燃機関。
6. 請求項１に記載の火花点火式内燃機関において、
   前記吸気通路のプライマリスロットル弁より下流側に、外部ＥＧＲ導入通路が接続され、
   該外部ＥＧＲ導入通路には、ＥＧＲ制御弁が配置され、
   該ＥＧＲ制御弁は、前記プライマリスロットル弁の開き始めより遅れて開き、かつ前記セカンダリスロットル弁の開き始めより早い時期に開き始めるよう制御される
   ことを特徴とする火花点火式内燃機関。
7. 請求項６に記載の火花点火式内燃機関において、
   前記ＥＧＲ制御弁は、前記セカンダリスロットル弁が全開になる前に全開するよう制御される
   ことを特徴とする火花点火式内燃機関。

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