内燃機関
【課題】燃焼室における残留ガスを低減することにより、ノッキングの発生を防止可能な内燃機関を提供する。
【解決手段】本発明に係る内燃機関（１）は互いに連通管（２２）によって連結された複数の気筒を有しており、連通管（２２）と該連通管によって連通される２つの気筒の燃焼室（２）との間の連通状態を第１の連通バルブ（２０）と第２の連通バルブ（２１）とによって開閉制御可能に構成されている。特に、第１の連通バルブ（２０）は一方の気筒が吸気工程にあるときに開制御され、第２の連通バルブ（２１）は他方の気筒が排気工程にあるときに開制御されることを特徴とする。
【解決手段】本発明に係る内燃機関（１）は互いに連通管（２２）によって連結された複数の気筒を有しており、連通管（２２）と該連通管によって連通される２つの気筒の燃焼室（２）との間の連通状態を第１の連通バルブ（２０）と第２の連通バルブ（２１）とによって開閉制御可能に構成されている。特に、第１の連通バルブ（２０）は一方の気筒が吸気工程にあるときに開制御され、第２の連通バルブ（２１）は他方の気筒が排気工程にあるときに開制御されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の気筒を有する内燃機関において燃焼室に残留した排気ガスを効率的に掃気可能な内燃機関の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両用エンジンを含む内燃機関では、吸気通路から吸気バルブを介して燃焼室に新気を取り込んで混合ガスを生成後、当該混合ガスを燃焼した際に発生した排気ガスを、排気バルブを介して排気通路側に排出する。この排気ガスの排出は、排気工程においてピストンが上昇することによって燃焼室の容積を減少させ、排気通路側に押し出すことによって行われる。しかしながら、排気上死点においてもピストンの頂部と燃焼室（主にシリンダヘッドなど）との間には少なからず隙間空間が残っており、燃焼室の容量は完全にゼロとはならない。そのため、燃焼室内には少なからず排気ガスが排出しきれずに、少なからず残留している。
【０００３】
このように燃焼室に残留した排気ガス（いわゆる残留ガス）は非常に高温であるため、次サイクルで燃焼室に取り込まれた新気によって生成される混合ガスの温度を上昇させる要因となる。このように温度が上昇した混合気は圧縮工程にて圧縮加熱されることにより、更に高温となるため、ノッキングを誘発させる要因となり、問題である。
【０００４】
このように残留ガスはノッキングの要因となるため、残留ガスをいかに低減させるかは重要な課題である。残留ガスを低減させる技術として、例えば特許文献１がある。特許文献１では、吸引装置を内燃機関に搭載し、吸排気バルブ全閉期間内にポンプを作動させることにより残留ガスを吸引して低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７７７１１号公報
【特許文献２】特開２００７−１３２３２０号公報
【特許文献３】特開２００５−３２５８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では残留ガスを吸引するためにポンプを含む吸引装置を搭載する必要があるため、内燃機関の構造が複雑になってしまい、製造の技術難易度が高く、コスト効率も悪くなってしまう。また、ポンプの駆動にはエネルギー消費が伴うため、内燃機関のエネルギー効率が悪化し、燃費性能が低下してしまうという問題点もある。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、燃焼室における残留ガスを低減することにより、ノッキングの発生を防止可能な内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る内燃機関は上記課題を解決するために、複数の気筒を有する内燃機関において、２つの気筒の燃焼室間を連通する連通管と、前記２つの気筒のうち、どちらか一方の気筒の燃焼室と前記連通管との間の連通状態を開閉するための第１の連通バルブと、前記２つの気筒のうち、どちらか他方の気筒の燃焼室と前記連通管との間の連通状態を開閉するための第２の連通バルブと、前記第１及び第２の連通バルブを開閉制御する制御手段とを備え、前記第１の連通バルブは、前記一方の気筒が吸気工程にあるときに前記制御手段によって開制御され、前記第２の連通バルブは、前記他方の気筒が排気工程にあるときに前記制御手段によって開制御されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、吸気工程に一方の気筒と連通管が連通状態となると、連通管内のガスが一方の気筒内に流入し、連通管内の圧力が下がる。それに対し、排気工程に他方の気筒と連通管が連通状態となると、他方の気筒内の圧力の方が連通管内の圧力よりも高いため、他方の気筒内の既燃ガスが連通管に流入する。このため、ポンプ等を用いることなく他方の気筒で発生した既燃ガスを一方の気筒に送ることができるため、内燃機関のエネルギー効率を向上することができる。
【００１０】
特に、前記第２の連通バルブは、前記他方の気筒が排気工程の後半であるときに前記制御手段によって開制御されるとよい。これにより、排気工程の後半において燃焼室内に残った残留ガスを吸いだすことができるため、掃気効率を向上させ、ノッキングの発生を抑制することができる。
【００１１】
好ましくは、前記第１の連通バルブは、前記一方の気筒に設置される吸気バルブが開くよりも前に、前記制御手段によって開制御が開始されるとよい。吸気バルブが開いた後は吸気通路側に負圧が逃げてしまい、連通管に負圧を蓄積しにくくなってしまうことが考えられる。そのため、吸気バルブに先じて第１の連通バルブを開くようにすることで、一方の気筒で発生する負圧を無駄に逃すことなく、連通管に効率的に蓄積することができる。これにより、残留ガスの吸い出し効率が向上し、より効果的にノッキングの防止を図ることができる。
【００１２】
また、前記他方の気筒は、前記一方の気筒が吸気工程にある際に排気工程にあり、前記第２の連通バルブは、前記第１の連通バルブが閉じたのち、前記制御手段によって開制御されるとよい。これによれば、他方の気筒から連通管に流入した既燃ガスは、次のサイクルまで連通管内に蓄積されるため、吸気工程で吐出されるまでの間にガスの温度が下がり、ノッキングの発生をより抑制できる。
【００１３】
また、前記第２の連通バルブは、前記他方の気筒の吸気バルブに比べて前記他方の気筒の排気バルブ寄りに配置されるとよい。排気工程において燃焼室内の既燃ガスは排気バルブに向って移動するため、残留ガスには当該移動方向に沿った慣性力が働いている。このため、当該慣性力の方向寄りに、連通管との出入り口を設けるべく第２の連通バルブを配置することにより、既燃ガスの連通管への流入効率を向上させ、内燃機関のエネルギー効率やノッキング抑制効果をより向上させることができる。
【００１４】
また、前記内燃機関は少なくとも４つの気筒を備え、前記４つの気筒は、吸気工程から排気工程までのサイクルがそれぞれずれており、前記４つの気筒のうち、吸気工程と排気工程が同じタイミングとなる気筒を連通して４つの連通管を形成し、各連通管には、吸気工程となる前記一方の気筒側に前記第１の連通バルブを設け、排気工程となる前記他方の気筒側に前記第２の連通バルブを設けるとよい。これによれば、各気筒の既燃ガスをむら無く利用することができるため、内燃機関のエネルギー効率をさらに向上することができる。
【００１５】
また、前記連通管を冷却するための冷却手段を備えるとよい。これによれば、連通管に吸い出された高温の残留ガスを冷却手段によって積極的に冷却することにより、残留ガスを低温にすると共に容積を減少させることで、より効果的なノッキング防止を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、吸気工程に一方の気筒と連通管が連通状態となると、連通管内のガスが一方の気筒内に流入し、連通管内の圧力が下がる。それに対し、排気工程に他方の気筒と連通管が連通状態となると、他方の気筒内の圧力の方が連通管内の圧力よりも高いため、他方の気筒内の既燃ガスが連通管に流入する。このため、ポンプ等を用いることなく他方の気筒で発生した既燃ガスを一方の気筒に送ることができるため、内燃機関のエネルギー効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るエンジンの構造を模式的に示す概略図である。
【図２】エンジンの各気筒間に設けられた連通管の構造を示す平面図である。
【図３】連通管によって互いに連結された２つの気筒間における残留ガスの振る舞いを工程毎に示す模式図である。
【図４】吸気バルブ、排気バルブ、吸込用バルブ、吸出用バルブのそれぞれの開閉タイミングを示すと共に、連通管を介した残留ガスの移動を概念的に示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１９】
本実施例では４気筒を有する直噴ガソリンエンジン（以下、「エンジン１」）を例に説明する。図１は、本実施例に係るエンジン１の構造を模式的に示す概略図である。尚、図１では、４気筒のうち任意の１気筒に着目してその断面構造を簡略的に示している。
【００２０】
エンジン１の燃焼室２はシリンダヘッド３、ピストン４及びシリンダ５によって構成されており、ピストン４の往復運動がコンロッド６を介して図不示のクランクシャフトに伝達される。シリンダヘッド３の中心部には燃焼室２内の混合気に着火するための点火プラグ７が設けられている。尚、本実施例ではエンジン１は直噴型エンジンであり、燃焼室２内には、直接燃料を噴射供給するための筒内インジェクタ８が設けられている。
【００２１】
燃焼室２には吸気通路９から吸気バルブ１０を介して新気が導入され、燃焼室２内にて筒内インジェクタ８から供給された燃料と混合気が生成される。混合気は燃焼室２において燃焼した後、排気ガスとして排気バルブ１１を介して排気通路１２に排出される。吸気通路８には吸気を浄化するためのエアフィルタ（図不示）や吸気量を調整するためのスロットルバルブ１３が設けられている。一方の排気通路１２には排気中に含まれる有害成分（ＣＯ、ＮＯｘなど）を除去するための三元触媒（図不示）が設けられている。
【００２２】
吸気バルブ１０や排気バルブ１１はそれぞれに対応して設けられた可変バルブタイミング機構（吸気ＶＶＴ１５、排気ＶＶＴ１６）によって開閉タイミングや開閉量が制御可能に構成されている。この開閉タイミングや開閉量は、それぞれＥＣＵ１８によって制御されるが、詳しくは後述する。また、ピストン４のレシプロサイクルに応じて回転駆動されるコンロッド６の近傍には、コンロッド６の回転角を検出することによりエンジン回転数を計測するための回転センサ１９（本発明の「回転数検出手段」の一例）が設けられており、その検出値もまたＥＣＵ１８に送信されて各種制御に用いられるようになっている。
【００２３】
ＥＣＵ１８はエンジン１の制御全体を統括するコントロールユニットであり、エンジン１に取り付けられた各種センサ等から取得した検出値に基づいて、筒内インジェクタ８における燃料噴射時期や燃料噴射量、点火プラグ７における着火時期、各種ＶＶＴ（吸気ＶＶＴ１５、排気ＶＶＴ１６）等の動作タイミングや動作量を制御する。
【００２４】
図２はエンジン１の各気筒間に設けられた連通管２２の構造を示す平面図である。各気筒のシリンダヘッド３には吸気バルブ１０及び排気バルブ１１が２つずつ設けられており、更に、残留ガス吸込用バルブ２０及び残留ガス吸出用バルブ２１（以下、それぞれ「吸込用バルブ２０」「吸出用バルブ２１」と称する）が設けられている。連通管２２は異なる気筒間の吸込用バルブ２０と吸出用バルブ２１とを互いに連結しており、気筒間の残留ガスの移送を可能にしている。尚、図２では気筒＃１について代表的に各バルブに符号を付しており、気筒＃２〜＃４も同様であるため符号の表記は省略している。尚、残留ガス吸込用バルブ２０及び残留ガス吸出用バルブ２１は、それぞれ本発明における「第１の連通バルブ」及び「第２の連通バルブ」の一例である。
【００２５】
エンジン１は気筒＃１、＃２、＃３、＃４からなる４気筒の４サイクルガソリンである。連通管２２はこれら４気筒のうち、残留ガスが吸い出される側の気筒（本発明の「一方の気筒」に対応）と、該吸い出される側の気筒が排気工程にある際に吸気工程にある気筒（本発明の「他方の気筒」に対応）とが互いに連結されるように設けられている。詳しくは図３を参照しながら後述するが、このような組み合わせでエンジン１が有する４気筒が、互いに連通管２２によって連結されている。
【００２６】
尚、図２における４気筒エンジンにおける連通管２２のレイアウトは一例であり、エンジンが有する気筒数や、各気筒におけるサイクルの振り分け方によって適宜変更可能であることは言うまでも無い。但し、本実施例では特に、吸込用バルブ２０と吸出用バルブ２１は、吸気バルブ１０に比べて排気バルブ１１寄りに配置されている。排気工程において燃焼室内の残留ガスは排気バルブ１１に向って移動するため、残留ガスには当該移動方向に沿った慣性力が働いている。本態様では、当該慣性力の方向寄りに、連通管２２との出入り口を設けるべく吸込用バルブ２０と吸出用バルブ２１を配置することにより、既燃ガスの連通管２２への流入効率を向上させ、エンジン１のエネルギー効率やノッキング抑制効果を向上させることができる。
【００２７】
ここで図３を参照して、連通管２２を用いた残留ガスの吸出し動作について具体的に説明する。図３は連通管２２によって互いに連結された２つの気筒間における残留ガスの振る舞いを工程毎に示す模式図である。実際のエンジン１は上述したように４気筒＃１〜＃４を有しているが、図３では説明の便宜上の都合から、特定の連通管２２によって互いに連結された２気筒（残留ガスが吸い出される側の気筒Ｂと、該吸い出される側の気筒が排気工程にある際に吸気工程にある気筒Ａ）を代表的に示している。また図３では、吸込用バルブ２０と吸出用バルブ２１がそれぞれ開閉している状態を「○」と「×」で示してある。
【００２８】
図３（ａ）は気筒Ａが吸気工程の前半にあり、且つ、気筒Ｂが排気工程の前半にある場合における連通管２２近傍の様子を示す模式図である。このとき気筒Ａの吸出用バルブ２１は「開」、気筒Ｂの吸込用バルブ２０は「閉」の状態に設定されている。連通管２２内には以前の工程において吸いこまれた残留ガスが蓄積されており（この連通管２２への残留ガスの吸込みメカニズムについては後述する）、気筒Ａが吸気工程にある際に燃焼室２内の圧力がピストン４の降下に伴い負圧になることを利用して、該連通管２２内に蓄積された残留ガスが排出される。連通管２２からの残留ガスの排出はやがて終了するが、その後も連通管２２には気筒Ａの燃焼室における負圧が印加される。すなわち、吸気工程に気筒Ａと連通管２２が連通状態となると、連通管２２内のガスが一方の気筒Ａ内に流入し、連通管内の圧力が下がる。そのため、連通管２２の圧力は次第に負圧に転換され、その負圧の大きさが次第に増加していく。
【００２９】
図３（ｂ）は気筒Ａが吸気工程の後半にあり、且つ、気筒Ｂが排気工程の後半にある場合における連通管２２近傍の様子を示す模式図である。このとき気筒Ａの吸出用バルブ２１は「閉」、気筒Ｂの吸込用バルブ２０は「開」の状態に設定されている。このように、気筒Ａの吸出用バルブ２０を図３（ａ）の「開」の状態から、「閉」の状態に切り替えることにより、連通管２２に負圧を蓄積することができる。
【００３０】
特に本実施例では後述する図４にも示してあるように、吸込用バルブ２０は、気筒Ａに設置される吸気バルブ１０が開くよりも前に、開制御が開始されるよう設定されている。吸気バルブ１０が開いた後は吸気通路９側に負圧が逃げてしまい、連通管２２に負圧を蓄積しにくくなってしまうことが考えられる。そのため、吸気バルブ１０に先じて吸込み用バルブ２０を開くようにすることで、気筒Ａで発生する負圧を無駄に逃すことなく、連通管２２に効率的に蓄積することができる。これにより、残留ガスの吸い出し効率が向上し、より効果的にノッキングの防止を図ることができる。
【００３１】
そして、気筒Ｂの吸込用バルブ２０を「開」にすることによって、該連通管２２に蓄積した負圧を利用して、排気工程にある気筒Ｂの燃焼室に存在する残留ガスを連通管２２に吸込むことができる。つまり、排気工程に気筒Ｂと連通管２２が連通状態となると、気筒内Ｂの圧力の方が連通管２２内の圧力よりも高いため、気筒Ｂ内の既燃ガスが連通管２２に流入する。このように、本発明では連通管２２に予め蓄積しておいた負圧を用いて、排気工程にある気筒の燃焼室２から残留ガスを吸い出すことができる。これにより、ポンプ等を用いることなく気筒Ｂで発生した既燃ガスを気筒Ａに送ることができるため、エンジン１のエネルギー効率を向上することができる。
【００３２】
図３（ｃ）は気筒Ａが圧縮工程〜排気工程（吸気工程以外）にあり、且つ、気筒Ｂが吸気工程〜膨張工程（排気工程以外）にある場合における連通管２２近傍の様子を示す模式図である。このとき気筒Ａの吸出用バルブ２１と気筒Ｂの吸込用バルブ２０とは、共に「閉」の状態に設定されている。すなわち、この場合は連通管２２の両端にある吸出用バルブ２１と吸込用バルブ２０とを共に閉じることによって、図３（ｂ）において吸い出した残留ガスを連通管２２内に閉じ込め、再び図３（ａ）のタイミングが来るまでの間待機する。
【００３３】
ここで連通管２２に閉じ込められている残留ガスは高温であるため、本実施例では特に、連通管２２に設置された冷却器２３によって、残留ガスが排出されるまでの間に冷却されるようにしている。これにより、連通管２２に吸い出された高温の残留ガスを冷却器２３によって積極的に冷却することにより、残留ガスを低温にすると共に容積を減少させることで、より効果的なノッキング防止を行うことができる。尚、連通管２２に冷却器２３を設置しない場合であっても、連通管２２自身による放熱によって少なからず残留ガスを冷却することはできる。つまり、気筒Ｂから連通管２２に流入した既燃ガスは、次のサイクルまで連通管２２内に蓄積されるため、吸気工程で吐出されるまでの間にガスの温度が下がり、ノッキングの発生をより抑制できる。また冷却器２３に代えて又は加えて、連通管２２にインジェクタを設けることによって、燃料を連通管２２内に噴射し、その気化熱で冷却するようにしてもよい。
【００３４】
以上が連通管２２の基本的な機能であるが、次に図４を参照して４気筒の４サイクルガソリンエンジンにおける実際の動作例について説明する。図４は吸気バルブ１０、排気バルブ１１、吸込用バルブ２０、吸出用バルブ２１のそれぞれの開閉タイミングを示すと共に、連通管２２を介した残留ガスの移動を概念的に示すタイミングチャートである。
【００３５】
まず期間Ｔ１では、排気工程にある気筒＃３と、吸気工程にある気筒＃１とを連結する連通管２２ａを用いた残留ガスの排出が行われる。具体的には、期間Ｔ１の前半では吸気工程にある気筒＃１において吸出用バルブ２１が開くことにより、予め連通管２２ａに蓄積されている残留ガスを気筒＃１への放出を行うと共に、放出完了後は、連通管２２ａに負圧を蓄積する。
【００３６】
尚、期間Ｔ１において気筒＃１で吸出用バルブ２１が完全に閉じる前に吸気バルブ１０を開いている（すなわち、気筒＃１において吸出用バルブ２１と吸気バルブ１０との間にバルブオーバーラップを設けている）が、燃焼室２内におけるガスの流路などを考慮して適宜調整するとよい。
【００３７】
期間Ｔ２の後半になると、気筒＃１の吸出用バルブ２１は閉じられると共に、気筒＃３の吸込用バルブ２０が開くことにより、連通管２２ａに蓄積された負圧を用いて、排気工程にある気筒＃３から残留ガスを吸い込む。気筒＃３の排気バルブ１１自体は期間Ｔ１の前半から開いているが、期間Ｔ１の後半に限って吸込用バルブ２０を開くことにより、排気バルブ１１を開くだけでは排出しきれずに燃焼室２に残った残留ガスを、連通管２２ａに蓄積した負圧によって吸い出すことができる。このように連通管２２ａに吸い出された残留ガスは、次の期間Ｔ１が来るまでの間（１サイクルの間）連通管２２ａ内に留められる。
【００３８】
このように期間Ｔ１では排気工程にある気筒＃３における残留ガスが、図３において矢印で示したように、実質的に連通管２２を介して吸気工程にある気筒＃１に排出されることとなる。
【００３９】
次に期間Ｔ２では、吸気工程にある気筒＃３と、排気工程にある気筒＃４とを連結する連通管２２ｂを用いた残留ガスの排出が行われる。基本的に期間Ｔ１において気筒＃１と＃３について説明した内容と同様である。説明の重複を避けるために簡潔に説明すると、期間Ｔ２の前半では吸気工程にある気筒＃３からの負圧によって連通管２２ｂに蓄えた残留ガスを気筒＃３に排出すると共に、連通管２２ｂに負圧の蓄積を行う。そして、期間Ｔ２の後半において該連通管２２ｂに蓄積した負圧を用いて、排気工程にある気筒＃４での残留ガスを連通管２２ｂ内に吸い出す。これにより、期間Ｔ２では排気工程にある気筒＃４における残留ガスが、図３において矢印で示したように、実質的に連通管２２ｂを介して吸気工程にある気筒＃３に排出されることとなる。
【００４０】
更に期間Ｔ３では、吸気工程にある気筒＃４と、排気工程にある気筒＃２とを連結する連通管２２ｃを用いた残留ガスの排出が行われる。基本的に期間Ｔ１やＴ２について説明した内容と同様であるが、期間Ｔ３の前半では吸気工程にある気筒＃４からの負圧によって連通管２２ｂに蓄えた残留ガスを気筒＃２に排出すると共に、連通管２２ｃに負圧の蓄積を行う。そして、期間Ｔ３の後半において該連通管２２ｃに蓄積した負圧を用いて、排気工程にある気筒＃２での残留ガスを連通管２２ｃ内に吸い出す。これにより、期間Ｔ３では排気工程にある気筒＃２における残留ガスが、図３において矢印で示したように、実質的に連通管２２ｃを介して吸気工程にある気筒＃４に排出されることとなる。
【００４１】
更に期間Ｔ４では、吸気工程にある気筒＃２と、排気工程にある気筒＃１とを連結する連通管２２ｄを用いた残留ガスの排出が行われる。基本的に期間Ｔ１〜Ｔ３について説明した内容と同様であるが、期間Ｔ４の前半では吸気工程にある気筒＃２からの負圧によって連通管２２ｄに蓄えた残留ガスを気筒＃２に排出すると共に、連通管２２ｄに負圧の蓄積を行う。そして、期間Ｔ４の後半において該連通管２２ｄに蓄積した負圧を用いて、排気工程にある気筒＃１での残留ガスを連通管２２ｄ内に吸い出す。これにより、期間Ｔ４では排気工程にある気筒＃１における残留ガスが、図３において矢印で示したように、実質的に連通管２２ｄを介して吸気工程にある気筒＃２に排出されることとなる。
【００４２】
以上説明したように、本実施例によれば、吸気工程に一方の気筒と連通管２２が連通状態となると、連通管２２内のガスが一方の気筒内に流入し、連通管２２内の圧力が下がる。それに対し、排気工程に他方の気筒と連通管２２が連通状態となると、他方の気筒内の圧力の方が連通管２２内の圧力よりも高いため、他方の気筒内の既燃ガスが連通管２２に流入する。このため、ポンプ等を用いることなく他方の気筒で発生した既燃ガスを一方の気筒に送ることができるため、エンジン１のエネルギー効率を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、複数の気筒を有する内燃機関において燃焼室に残留した排気ガスを効率的に掃気可能な内燃機関に利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１ エンジン
２ 燃焼室
３ シリンダヘッド
４ ピストン
５ シリンダ
６ コンロッド
７ 点火プラグ
８ インジェクタ
９ 吸気通路
１０ 吸気バルブ
１１ 排気バルブ
１２ 排気通路
１３ スロットルバルブ
１５ 吸気用ＶＶＴ
１６ 排気用ＶＶＴ
１８ ＥＣＵ
１９ 回転数センサ
２０ 吸込用バルブ
２１ 吸出用バルブ
２２ 連通管
２３ 冷却器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の気筒を有する内燃機関において燃焼室に残留した排気ガスを効率的に掃気可能な内燃機関の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両用エンジンを含む内燃機関では、吸気通路から吸気バルブを介して燃焼室に新気を取り込んで混合ガスを生成後、当該混合ガスを燃焼した際に発生した排気ガスを、排気バルブを介して排気通路側に排出する。この排気ガスの排出は、排気工程においてピストンが上昇することによって燃焼室の容積を減少させ、排気通路側に押し出すことによって行われる。しかしながら、排気上死点においてもピストンの頂部と燃焼室（主にシリンダヘッドなど）との間には少なからず隙間空間が残っており、燃焼室の容量は完全にゼロとはならない。そのため、燃焼室内には少なからず排気ガスが排出しきれずに、少なからず残留している。
【０００３】
このように燃焼室に残留した排気ガス（いわゆる残留ガス）は非常に高温であるため、次サイクルで燃焼室に取り込まれた新気によって生成される混合ガスの温度を上昇させる要因となる。このように温度が上昇した混合気は圧縮工程にて圧縮加熱されることにより、更に高温となるため、ノッキングを誘発させる要因となり、問題である。
【０００４】
このように残留ガスはノッキングの要因となるため、残留ガスをいかに低減させるかは重要な課題である。残留ガスを低減させる技術として、例えば特許文献１がある。特許文献１では、吸引装置を内燃機関に搭載し、吸排気バルブ全閉期間内にポンプを作動させることにより残留ガスを吸引して低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７７７１１号公報
【特許文献２】特開２００７−１３２３２０号公報
【特許文献３】特開２００５−３２５８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では残留ガスを吸引するためにポンプを含む吸引装置を搭載する必要があるため、内燃機関の構造が複雑になってしまい、製造の技術難易度が高く、コスト効率も悪くなってしまう。また、ポンプの駆動にはエネルギー消費が伴うため、内燃機関のエネルギー効率が悪化し、燃費性能が低下してしまうという問題点もある。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、燃焼室における残留ガスを低減することにより、ノッキングの発生を防止可能な内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る内燃機関は上記課題を解決するために、複数の気筒を有する内燃機関において、２つの気筒の燃焼室間を連通する連通管と、前記２つの気筒のうち、どちらか一方の気筒の燃焼室と前記連通管との間の連通状態を開閉するための第１の連通バルブと、前記２つの気筒のうち、どちらか他方の気筒の燃焼室と前記連通管との間の連通状態を開閉するための第２の連通バルブと、前記第１及び第２の連通バルブを開閉制御する制御手段とを備え、前記第１の連通バルブは、前記一方の気筒が吸気工程にあるときに前記制御手段によって開制御され、前記第２の連通バルブは、前記他方の気筒が排気工程にあるときに前記制御手段によって開制御されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、吸気工程に一方の気筒と連通管が連通状態となると、連通管内のガスが一方の気筒内に流入し、連通管内の圧力が下がる。それに対し、排気工程に他方の気筒と連通管が連通状態となると、他方の気筒内の圧力の方が連通管内の圧力よりも高いため、他方の気筒内の既燃ガスが連通管に流入する。このため、ポンプ等を用いることなく他方の気筒で発生した既燃ガスを一方の気筒に送ることができるため、内燃機関のエネルギー効率を向上することができる。
【００１０】
特に、前記第２の連通バルブは、前記他方の気筒が排気工程の後半であるときに前記制御手段によって開制御されるとよい。これにより、排気工程の後半において燃焼室内に残った残留ガスを吸いだすことができるため、掃気効率を向上させ、ノッキングの発生を抑制することができる。
【００１１】
好ましくは、前記第１の連通バルブは、前記一方の気筒に設置される吸気バルブが開くよりも前に、前記制御手段によって開制御が開始されるとよい。吸気バルブが開いた後は吸気通路側に負圧が逃げてしまい、連通管に負圧を蓄積しにくくなってしまうことが考えられる。そのため、吸気バルブに先じて第１の連通バルブを開くようにすることで、一方の気筒で発生する負圧を無駄に逃すことなく、連通管に効率的に蓄積することができる。これにより、残留ガスの吸い出し効率が向上し、より効果的にノッキングの防止を図ることができる。
【００１２】
また、前記他方の気筒は、前記一方の気筒が吸気工程にある際に排気工程にあり、前記第２の連通バルブは、前記第１の連通バルブが閉じたのち、前記制御手段によって開制御されるとよい。これによれば、他方の気筒から連通管に流入した既燃ガスは、次のサイクルまで連通管内に蓄積されるため、吸気工程で吐出されるまでの間にガスの温度が下がり、ノッキングの発生をより抑制できる。
【００１３】
また、前記第２の連通バルブは、前記他方の気筒の吸気バルブに比べて前記他方の気筒の排気バルブ寄りに配置されるとよい。排気工程において燃焼室内の既燃ガスは排気バルブに向って移動するため、残留ガスには当該移動方向に沿った慣性力が働いている。このため、当該慣性力の方向寄りに、連通管との出入り口を設けるべく第２の連通バルブを配置することにより、既燃ガスの連通管への流入効率を向上させ、内燃機関のエネルギー効率やノッキング抑制効果をより向上させることができる。
【００１４】
また、前記内燃機関は少なくとも４つの気筒を備え、前記４つの気筒は、吸気工程から排気工程までのサイクルがそれぞれずれており、前記４つの気筒のうち、吸気工程と排気工程が同じタイミングとなる気筒を連通して４つの連通管を形成し、各連通管には、吸気工程となる前記一方の気筒側に前記第１の連通バルブを設け、排気工程となる前記他方の気筒側に前記第２の連通バルブを設けるとよい。これによれば、各気筒の既燃ガスをむら無く利用することができるため、内燃機関のエネルギー効率をさらに向上することができる。
【００１５】
また、前記連通管を冷却するための冷却手段を備えるとよい。これによれば、連通管に吸い出された高温の残留ガスを冷却手段によって積極的に冷却することにより、残留ガスを低温にすると共に容積を減少させることで、より効果的なノッキング防止を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、吸気工程に一方の気筒と連通管が連通状態となると、連通管内のガスが一方の気筒内に流入し、連通管内の圧力が下がる。それに対し、排気工程に他方の気筒と連通管が連通状態となると、他方の気筒内の圧力の方が連通管内の圧力よりも高いため、他方の気筒内の既燃ガスが連通管に流入する。このため、ポンプ等を用いることなく他方の気筒で発生した既燃ガスを一方の気筒に送ることができるため、内燃機関のエネルギー効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るエンジンの構造を模式的に示す概略図である。
【図２】エンジンの各気筒間に設けられた連通管の構造を示す平面図である。
【図３】連通管によって互いに連結された２つの気筒間における残留ガスの振る舞いを工程毎に示す模式図である。
【図４】吸気バルブ、排気バルブ、吸込用バルブ、吸出用バルブのそれぞれの開閉タイミングを示すと共に、連通管を介した残留ガスの移動を概念的に示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１９】
本実施例では４気筒を有する直噴ガソリンエンジン（以下、「エンジン１」）を例に説明する。図１は、本実施例に係るエンジン１の構造を模式的に示す概略図である。尚、図１では、４気筒のうち任意の１気筒に着目してその断面構造を簡略的に示している。
【００２０】
エンジン１の燃焼室２はシリンダヘッド３、ピストン４及びシリンダ５によって構成されており、ピストン４の往復運動がコンロッド６を介して図不示のクランクシャフトに伝達される。シリンダヘッド３の中心部には燃焼室２内の混合気に着火するための点火プラグ７が設けられている。尚、本実施例ではエンジン１は直噴型エンジンであり、燃焼室２内には、直接燃料を噴射供給するための筒内インジェクタ８が設けられている。
【００２１】
燃焼室２には吸気通路９から吸気バルブ１０を介して新気が導入され、燃焼室２内にて筒内インジェクタ８から供給された燃料と混合気が生成される。混合気は燃焼室２において燃焼した後、排気ガスとして排気バルブ１１を介して排気通路１２に排出される。吸気通路８には吸気を浄化するためのエアフィルタ（図不示）や吸気量を調整するためのスロットルバルブ１３が設けられている。一方の排気通路１２には排気中に含まれる有害成分（ＣＯ、ＮＯｘなど）を除去するための三元触媒（図不示）が設けられている。
【００２２】
吸気バルブ１０や排気バルブ１１はそれぞれに対応して設けられた可変バルブタイミング機構（吸気ＶＶＴ１５、排気ＶＶＴ１６）によって開閉タイミングや開閉量が制御可能に構成されている。この開閉タイミングや開閉量は、それぞれＥＣＵ１８によって制御されるが、詳しくは後述する。また、ピストン４のレシプロサイクルに応じて回転駆動されるコンロッド６の近傍には、コンロッド６の回転角を検出することによりエンジン回転数を計測するための回転センサ１９（本発明の「回転数検出手段」の一例）が設けられており、その検出値もまたＥＣＵ１８に送信されて各種制御に用いられるようになっている。
【００２３】
ＥＣＵ１８はエンジン１の制御全体を統括するコントロールユニットであり、エンジン１に取り付けられた各種センサ等から取得した検出値に基づいて、筒内インジェクタ８における燃料噴射時期や燃料噴射量、点火プラグ７における着火時期、各種ＶＶＴ（吸気ＶＶＴ１５、排気ＶＶＴ１６）等の動作タイミングや動作量を制御する。
【００２４】
図２はエンジン１の各気筒間に設けられた連通管２２の構造を示す平面図である。各気筒のシリンダヘッド３には吸気バルブ１０及び排気バルブ１１が２つずつ設けられており、更に、残留ガス吸込用バルブ２０及び残留ガス吸出用バルブ２１（以下、それぞれ「吸込用バルブ２０」「吸出用バルブ２１」と称する）が設けられている。連通管２２は異なる気筒間の吸込用バルブ２０と吸出用バルブ２１とを互いに連結しており、気筒間の残留ガスの移送を可能にしている。尚、図２では気筒＃１について代表的に各バルブに符号を付しており、気筒＃２〜＃４も同様であるため符号の表記は省略している。尚、残留ガス吸込用バルブ２０及び残留ガス吸出用バルブ２１は、それぞれ本発明における「第１の連通バルブ」及び「第２の連通バルブ」の一例である。
【００２５】
エンジン１は気筒＃１、＃２、＃３、＃４からなる４気筒の４サイクルガソリンである。連通管２２はこれら４気筒のうち、残留ガスが吸い出される側の気筒（本発明の「一方の気筒」に対応）と、該吸い出される側の気筒が排気工程にある際に吸気工程にある気筒（本発明の「他方の気筒」に対応）とが互いに連結されるように設けられている。詳しくは図３を参照しながら後述するが、このような組み合わせでエンジン１が有する４気筒が、互いに連通管２２によって連結されている。
【００２６】
尚、図２における４気筒エンジンにおける連通管２２のレイアウトは一例であり、エンジンが有する気筒数や、各気筒におけるサイクルの振り分け方によって適宜変更可能であることは言うまでも無い。但し、本実施例では特に、吸込用バルブ２０と吸出用バルブ２１は、吸気バルブ１０に比べて排気バルブ１１寄りに配置されている。排気工程において燃焼室内の残留ガスは排気バルブ１１に向って移動するため、残留ガスには当該移動方向に沿った慣性力が働いている。本態様では、当該慣性力の方向寄りに、連通管２２との出入り口を設けるべく吸込用バルブ２０と吸出用バルブ２１を配置することにより、既燃ガスの連通管２２への流入効率を向上させ、エンジン１のエネルギー効率やノッキング抑制効果を向上させることができる。
【００２７】
ここで図３を参照して、連通管２２を用いた残留ガスの吸出し動作について具体的に説明する。図３は連通管２２によって互いに連結された２つの気筒間における残留ガスの振る舞いを工程毎に示す模式図である。実際のエンジン１は上述したように４気筒＃１〜＃４を有しているが、図３では説明の便宜上の都合から、特定の連通管２２によって互いに連結された２気筒（残留ガスが吸い出される側の気筒Ｂと、該吸い出される側の気筒が排気工程にある際に吸気工程にある気筒Ａ）を代表的に示している。また図３では、吸込用バルブ２０と吸出用バルブ２１がそれぞれ開閉している状態を「○」と「×」で示してある。
【００２８】
図３（ａ）は気筒Ａが吸気工程の前半にあり、且つ、気筒Ｂが排気工程の前半にある場合における連通管２２近傍の様子を示す模式図である。このとき気筒Ａの吸出用バルブ２１は「開」、気筒Ｂの吸込用バルブ２０は「閉」の状態に設定されている。連通管２２内には以前の工程において吸いこまれた残留ガスが蓄積されており（この連通管２２への残留ガスの吸込みメカニズムについては後述する）、気筒Ａが吸気工程にある際に燃焼室２内の圧力がピストン４の降下に伴い負圧になることを利用して、該連通管２２内に蓄積された残留ガスが排出される。連通管２２からの残留ガスの排出はやがて終了するが、その後も連通管２２には気筒Ａの燃焼室における負圧が印加される。すなわち、吸気工程に気筒Ａと連通管２２が連通状態となると、連通管２２内のガスが一方の気筒Ａ内に流入し、連通管内の圧力が下がる。そのため、連通管２２の圧力は次第に負圧に転換され、その負圧の大きさが次第に増加していく。
【００２９】
図３（ｂ）は気筒Ａが吸気工程の後半にあり、且つ、気筒Ｂが排気工程の後半にある場合における連通管２２近傍の様子を示す模式図である。このとき気筒Ａの吸出用バルブ２１は「閉」、気筒Ｂの吸込用バルブ２０は「開」の状態に設定されている。このように、気筒Ａの吸出用バルブ２０を図３（ａ）の「開」の状態から、「閉」の状態に切り替えることにより、連通管２２に負圧を蓄積することができる。
【００３０】
特に本実施例では後述する図４にも示してあるように、吸込用バルブ２０は、気筒Ａに設置される吸気バルブ１０が開くよりも前に、開制御が開始されるよう設定されている。吸気バルブ１０が開いた後は吸気通路９側に負圧が逃げてしまい、連通管２２に負圧を蓄積しにくくなってしまうことが考えられる。そのため、吸気バルブ１０に先じて吸込み用バルブ２０を開くようにすることで、気筒Ａで発生する負圧を無駄に逃すことなく、連通管２２に効率的に蓄積することができる。これにより、残留ガスの吸い出し効率が向上し、より効果的にノッキングの防止を図ることができる。
【００３１】
そして、気筒Ｂの吸込用バルブ２０を「開」にすることによって、該連通管２２に蓄積した負圧を利用して、排気工程にある気筒Ｂの燃焼室に存在する残留ガスを連通管２２に吸込むことができる。つまり、排気工程に気筒Ｂと連通管２２が連通状態となると、気筒内Ｂの圧力の方が連通管２２内の圧力よりも高いため、気筒Ｂ内の既燃ガスが連通管２２に流入する。このように、本発明では連通管２２に予め蓄積しておいた負圧を用いて、排気工程にある気筒の燃焼室２から残留ガスを吸い出すことができる。これにより、ポンプ等を用いることなく気筒Ｂで発生した既燃ガスを気筒Ａに送ることができるため、エンジン１のエネルギー効率を向上することができる。
【００３２】
図３（ｃ）は気筒Ａが圧縮工程〜排気工程（吸気工程以外）にあり、且つ、気筒Ｂが吸気工程〜膨張工程（排気工程以外）にある場合における連通管２２近傍の様子を示す模式図である。このとき気筒Ａの吸出用バルブ２１と気筒Ｂの吸込用バルブ２０とは、共に「閉」の状態に設定されている。すなわち、この場合は連通管２２の両端にある吸出用バルブ２１と吸込用バルブ２０とを共に閉じることによって、図３（ｂ）において吸い出した残留ガスを連通管２２内に閉じ込め、再び図３（ａ）のタイミングが来るまでの間待機する。
【００３３】
ここで連通管２２に閉じ込められている残留ガスは高温であるため、本実施例では特に、連通管２２に設置された冷却器２３によって、残留ガスが排出されるまでの間に冷却されるようにしている。これにより、連通管２２に吸い出された高温の残留ガスを冷却器２３によって積極的に冷却することにより、残留ガスを低温にすると共に容積を減少させることで、より効果的なノッキング防止を行うことができる。尚、連通管２２に冷却器２３を設置しない場合であっても、連通管２２自身による放熱によって少なからず残留ガスを冷却することはできる。つまり、気筒Ｂから連通管２２に流入した既燃ガスは、次のサイクルまで連通管２２内に蓄積されるため、吸気工程で吐出されるまでの間にガスの温度が下がり、ノッキングの発生をより抑制できる。また冷却器２３に代えて又は加えて、連通管２２にインジェクタを設けることによって、燃料を連通管２２内に噴射し、その気化熱で冷却するようにしてもよい。
【００３４】
以上が連通管２２の基本的な機能であるが、次に図４を参照して４気筒の４サイクルガソリンエンジンにおける実際の動作例について説明する。図４は吸気バルブ１０、排気バルブ１１、吸込用バルブ２０、吸出用バルブ２１のそれぞれの開閉タイミングを示すと共に、連通管２２を介した残留ガスの移動を概念的に示すタイミングチャートである。
【００３５】
まず期間Ｔ１では、排気工程にある気筒＃３と、吸気工程にある気筒＃１とを連結する連通管２２ａを用いた残留ガスの排出が行われる。具体的には、期間Ｔ１の前半では吸気工程にある気筒＃１において吸出用バルブ２１が開くことにより、予め連通管２２ａに蓄積されている残留ガスを気筒＃１への放出を行うと共に、放出完了後は、連通管２２ａに負圧を蓄積する。
【００３６】
尚、期間Ｔ１において気筒＃１で吸出用バルブ２１が完全に閉じる前に吸気バルブ１０を開いている（すなわち、気筒＃１において吸出用バルブ２１と吸気バルブ１０との間にバルブオーバーラップを設けている）が、燃焼室２内におけるガスの流路などを考慮して適宜調整するとよい。
【００３７】
期間Ｔ２の後半になると、気筒＃１の吸出用バルブ２１は閉じられると共に、気筒＃３の吸込用バルブ２０が開くことにより、連通管２２ａに蓄積された負圧を用いて、排気工程にある気筒＃３から残留ガスを吸い込む。気筒＃３の排気バルブ１１自体は期間Ｔ１の前半から開いているが、期間Ｔ１の後半に限って吸込用バルブ２０を開くことにより、排気バルブ１１を開くだけでは排出しきれずに燃焼室２に残った残留ガスを、連通管２２ａに蓄積した負圧によって吸い出すことができる。このように連通管２２ａに吸い出された残留ガスは、次の期間Ｔ１が来るまでの間（１サイクルの間）連通管２２ａ内に留められる。
【００３８】
このように期間Ｔ１では排気工程にある気筒＃３における残留ガスが、図３において矢印で示したように、実質的に連通管２２を介して吸気工程にある気筒＃１に排出されることとなる。
【００３９】
次に期間Ｔ２では、吸気工程にある気筒＃３と、排気工程にある気筒＃４とを連結する連通管２２ｂを用いた残留ガスの排出が行われる。基本的に期間Ｔ１において気筒＃１と＃３について説明した内容と同様である。説明の重複を避けるために簡潔に説明すると、期間Ｔ２の前半では吸気工程にある気筒＃３からの負圧によって連通管２２ｂに蓄えた残留ガスを気筒＃３に排出すると共に、連通管２２ｂに負圧の蓄積を行う。そして、期間Ｔ２の後半において該連通管２２ｂに蓄積した負圧を用いて、排気工程にある気筒＃４での残留ガスを連通管２２ｂ内に吸い出す。これにより、期間Ｔ２では排気工程にある気筒＃４における残留ガスが、図３において矢印で示したように、実質的に連通管２２ｂを介して吸気工程にある気筒＃３に排出されることとなる。
【００４０】
更に期間Ｔ３では、吸気工程にある気筒＃４と、排気工程にある気筒＃２とを連結する連通管２２ｃを用いた残留ガスの排出が行われる。基本的に期間Ｔ１やＴ２について説明した内容と同様であるが、期間Ｔ３の前半では吸気工程にある気筒＃４からの負圧によって連通管２２ｂに蓄えた残留ガスを気筒＃２に排出すると共に、連通管２２ｃに負圧の蓄積を行う。そして、期間Ｔ３の後半において該連通管２２ｃに蓄積した負圧を用いて、排気工程にある気筒＃２での残留ガスを連通管２２ｃ内に吸い出す。これにより、期間Ｔ３では排気工程にある気筒＃２における残留ガスが、図３において矢印で示したように、実質的に連通管２２ｃを介して吸気工程にある気筒＃４に排出されることとなる。
【００４１】
更に期間Ｔ４では、吸気工程にある気筒＃２と、排気工程にある気筒＃１とを連結する連通管２２ｄを用いた残留ガスの排出が行われる。基本的に期間Ｔ１〜Ｔ３について説明した内容と同様であるが、期間Ｔ４の前半では吸気工程にある気筒＃２からの負圧によって連通管２２ｄに蓄えた残留ガスを気筒＃２に排出すると共に、連通管２２ｄに負圧の蓄積を行う。そして、期間Ｔ４の後半において該連通管２２ｄに蓄積した負圧を用いて、排気工程にある気筒＃１での残留ガスを連通管２２ｄ内に吸い出す。これにより、期間Ｔ４では排気工程にある気筒＃１における残留ガスが、図３において矢印で示したように、実質的に連通管２２ｄを介して吸気工程にある気筒＃２に排出されることとなる。
【００４２】
以上説明したように、本実施例によれば、吸気工程に一方の気筒と連通管２２が連通状態となると、連通管２２内のガスが一方の気筒内に流入し、連通管２２内の圧力が下がる。それに対し、排気工程に他方の気筒と連通管２２が連通状態となると、他方の気筒内の圧力の方が連通管２２内の圧力よりも高いため、他方の気筒内の既燃ガスが連通管２２に流入する。このため、ポンプ等を用いることなく他方の気筒で発生した既燃ガスを一方の気筒に送ることができるため、エンジン１のエネルギー効率を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、複数の気筒を有する内燃機関において燃焼室に残留した排気ガスを効率的に掃気可能な内燃機関に利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１ エンジン
２ 燃焼室
３ シリンダヘッド
４ ピストン
５ シリンダ
６ コンロッド
７ 点火プラグ
８ インジェクタ
９ 吸気通路
１０ 吸気バルブ
１１ 排気バルブ
１２ 排気通路
１３ スロットルバルブ
１５ 吸気用ＶＶＴ
１６ 排気用ＶＶＴ
１８ ＥＣＵ
１９ 回転数センサ
２０ 吸込用バルブ
２１ 吸出用バルブ
２２ 連通管
２３ 冷却器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を有する内燃機関において、
２つの気筒の燃焼室間を連通する連通管と、
前記２つの気筒のうち、どちらか一方の気筒の燃焼室と前記連通管との間の連通状態を開閉するための第１の連通バルブと、
前記２つの気筒のうち、どちらか他方の気筒の燃焼室と前記連通管との間の連通状態を開閉するための第２の連通バルブと、
前記第１及び第２の連通バルブを開閉制御する制御手段と
を備え、
前記第１の連通バルブは、前記一方の気筒が吸気工程にあるときに前記制御手段によって開制御され、前記第２の連通バルブは、前記他方の気筒が排気工程にあるときに前記制御手段によって開制御されることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記第２の連通バルブは、前記他方の気筒が排気工程の後半であるときに前記制御手段によって開制御されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記第１の連通バルブは、前記一方の気筒に設置される吸気バルブが開くよりも前に、前記制御手段によって開制御が開始されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記他方の気筒は、前記一方の気筒が吸気工程にある際に排気工程にあり、
前記第２の連通バルブは、前記第１の連通バルブが閉じたのち、前記制御手段によって開制御されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記第２の連通バルブは、前記他方の気筒の吸気バルブに比べて前記他方の気筒の排気バルブ寄りに配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記内燃機関は少なくとも４つの気筒を備え、
前記４つの気筒は、吸気工程から排気工程までのサイクルがそれぞれずれており、
前記４つの気筒のうち、吸気工程と排気工程が同じタイミングとなる気筒を連通して４つの連通管を形成し、
各連通管には、吸気工程となる前記一方の気筒側に前記第１の連通バルブを設け、排気工程となる前記他方の気筒側に前記第２の連通バルブを設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項７】
前記連通管を冷却するための冷却手段を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項１】
複数の気筒を有する内燃機関において、
２つの気筒の燃焼室間を連通する連通管と、
前記２つの気筒のうち、どちらか一方の気筒の燃焼室と前記連通管との間の連通状態を開閉するための第１の連通バルブと、
前記２つの気筒のうち、どちらか他方の気筒の燃焼室と前記連通管との間の連通状態を開閉するための第２の連通バルブと、
前記第１及び第２の連通バルブを開閉制御する制御手段と
を備え、
前記第１の連通バルブは、前記一方の気筒が吸気工程にあるときに前記制御手段によって開制御され、前記第２の連通バルブは、前記他方の気筒が排気工程にあるときに前記制御手段によって開制御されることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記第２の連通バルブは、前記他方の気筒が排気工程の後半であるときに前記制御手段によって開制御されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記第１の連通バルブは、前記一方の気筒に設置される吸気バルブが開くよりも前に、前記制御手段によって開制御が開始されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記他方の気筒は、前記一方の気筒が吸気工程にある際に排気工程にあり、
前記第２の連通バルブは、前記第１の連通バルブが閉じたのち、前記制御手段によって開制御されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記第２の連通バルブは、前記他方の気筒の吸気バルブに比べて前記他方の気筒の排気バルブ寄りに配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記内燃機関は少なくとも４つの気筒を備え、
前記４つの気筒は、吸気工程から排気工程までのサイクルがそれぞれずれており、
前記４つの気筒のうち、吸気工程と排気工程が同じタイミングとなる気筒を連通して４つの連通管を形成し、
各連通管には、吸気工程となる前記一方の気筒側に前記第１の連通バルブを設け、排気工程となる前記他方の気筒側に前記第２の連通バルブを設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項７】
前記連通管を冷却するための冷却手段を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の内燃機関。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−３６３６７（Ｐ２０１３−３６３６７Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７１５９６（Ｐ２０１１−１７１５９６）
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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