(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部燃焼エンジン（２）であって、
クランクシャフトを含むクランク室（４）、
前記クランク室に連結され、内部燃焼チャンバ（１０）を規定する少なくとも１つのシリンダー（６；６1、６2、６3、６4）、
前記少なくとも１つのシリンダーの吸気ポート（１４）ならびに空気導入部（１２）を含む空気取込系、
前記吸気ポートに流体連結された補助空気導入部（４２）、および、
スロットル板（２６）を含み前記空気導入部に連結されたスロットルバルブ（２２）を有するスロットル本体アセンブリ（２０）、
を備え、
前記補助空気導入部が、前記少なくとも１つのシリンダーの前記空気取込系の前記スロットル板の上流側の位置から空気流を受け取るように構成されており、該空気流が、前記燃焼チャンバ内での燃焼のために、前記少なくとも１つのシリンダーの前記吸気ポート内へと向けられ、前記空気流が前記スロットル板の動きにより制御され、調節され；前記スロットル本体アセンブリが、該スロットル本体アセンブリの壁を貫通して延在する複数の開口を含み；前記スロットル板が完全閉状態の位置にあるときに、前記複数の開口の少なくとも一部が、閉じた前記スロットル板より下流側に位置させられ、前記スロットル板が部分的に開状態となる第１の位置にあるときに、開いた前記スロットル板の上流側となる前記複数の開口の一部が空気を受け取り、かつ、前記スロットル板が前記第1の位置よりさらに開いた第２の位置にあるときに、さらに開いた前記スロットル板の上流側となる前記複数の開口のより多くの開口が空気を受け取るように構成されていることを特徴とするエンジン。
【請求項２】
内部燃焼エンジン（２）であって、
クランクシャフトを含むクランク室（４）、
前記クランク室に連結され、吸気ポート（１４）を有し、かつ内部燃焼チャンバ（１０）を規定する少なくとも１つのシリンダー（６；６1，６2，６3，６4）、
スロットル板（２６）を含み前記少なくとも１つのシリンダーの空気導入部（１２）に連結されたスロットルバルブ（２２）を有するスロットル本体アセンブリ（２０）、および、
前記吸気ポートに流体連結された補助空気導入部（４２）、
を備え、
前記補助空気導入部が、前記少なくとも１つのシリンダーの前記スロットル板の上流側の位置から空気流を受け取るように構成されており、該空気流が、前記燃焼チャンバ内での燃焼のために、前記少なくとも１つのシリンダーの前記吸気ポート内へと向けられ、前記空気流が前記スロットル板の動きにより制御され、調節され；前記スロットル本体アセンブリが、該スロットル本体アセンブリの壁を貫通して延在する複数の開口を含み；前記スロットル板が完全閉状態の位置にあるときに、前記複数の開口の少なくとも一部が、閉じた前記スロットル板より下流側に位置させられ、前記スロットル板が部分的に開状態となる第１の位置にあるときに、開いた前記スロットル板の上流側となる前記複数の開口の一部が空気を受け取り、前記スロットル板が前記第1の位置よりさらに開いた第２の位置にあるときに、さらに開いた前記スロットル板より上流側となる前記複数の開口のより多くの開口が空気を受け取るように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項３】
前記空気流が、第１および第２の端部（４４ａ，４４ｂ；４４ａ1’，４４ｂ1’；４４ａ2’，４４ｂ2’；４４ａ3’，４４ｂ3’；５２ａ，５２ｂ；５４ａ，５４ｂ）を有する補助空気管（４４；４４1’，４４2’，４４3’，５２，５４）を介して受け取られることを特徴とする、請求項１または２記載のエンジン。
【請求項４】
前記補助空気管の前記第１の端部（４４ａ，４４ａ1’；４４ａ2’，４４ａ3’）が、前記吸気ポート内へと空気流を向けるように配置されており、第２の端部（４４ｂ，４４ｂ1’，４４ｂ2’，４４ｂ3）が、前記スロットルバルブの近傍に配置されていることを特徴とする、請求項３記載のエンジン。
【請求項５】
前記補助空気管が、単一のシリンダー上に配置されていることを特徴とする、請求項３または４記載のエンジン。
【請求項６】
前記少なくとも１つのシリンダーが複数のシリンダー（６1，６2，６3，６4）を含み、第１の補助空気管（４４1’）が、前記複数のシリンダーのうちの１つのシリンダーの補助空気導入部と、別のシリンダーの空気導入部との間に延在しており、第２の補助空気管（４４2’）が、前記複数のシリンダーのうちの１つのシリンダーの補助空気導入部と、別のシリンダーの空気導入部との間に延在していることを特徴とする、請求項１から４いずれか１項記載のエンジン。
【請求項７】
前記複数のシリンダーのうちの１つのシリンダーの補助空気導入部と、別のシリンダーの空気導入部との間に延在する、第３の補助空気管（４４3’）によりさらに特徴付けられる、請求項６記載のエンジン。
【請求項８】
指向性の空気流のために配置された一方向バルブによりさらに特徴付けられる、請求項１から７いずれか１項記載のエンジン。
【請求項９】
前記少なくとも１つのシリンダーが複数のシリンダー（６1，６2，６3，６4）を含み、第１の補助空気管（５４）の第１の端部が、１つのシリンダー（６2）の補助空気導入部に流体連結されており、前記第１の補助空気管の第２の端部が、別のシリンダー（６3）の補助空気導入部に流体連結されていることを特徴とする、請求項１または２記載のエンジン。
【請求項１０】
前記第１の補助空気管の前記第１の端部および前記第２の端部が、前記２つのシリンダーのそれぞれの吸気ポート内に配置されていることを特徴とする、請求項９記載のエンジン。
【請求項１１】
当該エンジンがＶツイン型の構成であることを特徴とする、請求項９または１０記載のエンジン。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのシリンダーが少なくとも第３のシリンダーと第４のシリンダーとをさらに含み、第２の補助空気管（５２）の第１の端部が、前記第３のシリンダー（６1）の補助空気導入部に流体連結されており、前記第２の補助空気管の第２の端部が、前記第４のシリンダー（６4）の補助空気導入部に流体連結されていることを特徴とする、請求項９から１１いずれか１項記載のエンジン。
【請求項１３】
前記第２の補助空気管の前記第１の端部および前記第２の端部が、前記第３のシリンダーおよび前記第４のシリンダーのそれぞれの吸気ポート内に配置されていることを特徴とする、請求項１２記載のエンジン。
【請求項１４】
前記第２の補助空気管の長さが、前記第１の補助空気管の長さよりも長いことを特徴とする、請求項１２または１３記載のエンジン。
【請求項１５】
前記スロットル本体アセンブリの動作が、エンジン制御ユニットによって電子制御されることを特徴とする、請求項１から１４いずれか１項記載のエンジン。
【請求項１６】
内部燃焼エンジン（２）であって、
クランクシャフトを含むクランク室（４）、
前記クランク室に連結され、吸気ポート（１４）を有し、かつ内部燃焼チャンバ（１０）を規定する少なくとも１つのシリンダー（６1，６2，６3，６4）、
前記少なくとも１つのシリンダーの空気導入部に流体連結された導出部および導入部を有するスロットル本体アセンブリ（２０）であって、本体部分（２２）と、該本体部分内に可動的に連結されたスロットル板（２６）とを含む、スロットル本体アセンブリ、
を備え、
前記本体部分が、前記スロットル本体アセンブリの壁を貫通して延在し、前記スロットル板に隣接する前記スロットル本体アセンブリの前記導入部に開口する複数の開口（３２）；を含み、かつ、
補助空気導入部（４２）が、前記吸気ポートに流体連結されており、前記スロットル本体アセンブリの前記本体部分の前記スロットル板の上流側の前記複数の開口のうちの少なくとも２つを介して、空気を受け取るように構成されており、空気流が、前記燃焼チャンバ内での燃焼のために、前記少なくとも１つのシリンダーの前記吸気ポート内へと向けられ；前記複数の開口を介して、受け取られた空気は前記スロットル板の動きにより制御され；前記複数の開口の少なくとも一部が、前記スロットル板が完全閉状態の位置にあるとき閉じた前記スロットル板の下流側に位置させられ；前記スロットル板が部分的に開状態となる第１の位置にあるときに、開いた前記スロットル板の上流側となる前記開口の一部が空気を受け取り、前記スロットル板が前記第1の位置よりさらに開いた第２の位置にあるときに、さらに開いた前記スロットル板の上流側となる前記複数の開口のより多くの開口が空気を受け取るように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項１７】
前記スロットル板が完全閉状態の位置にあるときにおいて、前記複数の開口が、前記スロットル板より下流側に位置させられることを特徴とする、請求項１６記載のエンジン。
【請求項１８】
前記補助空気導入部に流体連結された第１の端部（４４ａ，４４ａ1’；４４ａ2’，４４ａ3’）と、前記本体部分の前記複数の開口に流体連結された第２の端部（４４ｂ，４４ｂ1’，４４ｂ2’，４４ｂ3）とを有する補助空気管（４４；４４1’，４４2’，４４3’）によりさらに特徴付けられる、請求項１６または１７記載のエンジン。
【請求項１９】
前記補助空気管に流体連結された一方向バルブ（４８）であって、前記補助空気管内の空気流を、前記補助空気導入部に向けて流し、かつ前記補助空気管内の空気流が前記少なくとも１つのシリンダーの前記空気導入部に向かうことを阻止する、一方向バルブによりさらに特徴付けられる、請求項１８記載のエンジン。
【請求項２０】
前記スロットル本体アセンブリの動作が、エンジン制御ユニットによって電子制御されることを特徴とする、請求項１６から１９いずれか１項記載のエンジン。
【請求項２１】
エンジン（２）と共に使用するためのスロットル本体アセンブリ（２０）であって、
前記エンジンの空気取込部と流体連結するように構成されたスロットルポートを備え、かつ、本体部分の壁を貫通して延在する複数の開口（３２）を含む前記本体部分（２４）； 
前記本体部分内に可動的に連結されたスロットル板（２６）； 
前記本体部分に連結され、前記複数の開口の近傍に配置された導出ポート（２８）；を有し、前記開口の少なくとも一部が前記スロットル板が完全閉状態の位置にあるとき閉じた前記スロットル板の下流側に位置させられ；前記スロットル板が部分的に開状態となる第１の位置にあるときに、開いた前記スロットル板の上流側となる前記複数の開口の一部が空気を受け取るように構成されており、かつ、前記スロットル板が前記第1の位置よりさらに開いた第２の位置にあるときに、さらに開いた前記スロットル板の上流側となる前記複数の開口のより多くの開口が空気を受け取り；かつ前記複数の開口を介して前記空気流が前記スロットル板の動きにより制御されることを特徴とするスロットル本体アセンブリ。
【請求項２２】
前記本体部分が、上部壁、下部壁、前記上部壁ならびに前記下部壁に連結された第１の側部壁、および前記上部壁ならびに前記下部壁に連結された第２の側部壁を含み、前記複数の開口が、前記本体部分の前記下部壁を貫通して延在していることを特徴とする、請求項２１記載のスロットル本体アセンブリ。
【請求項２３】
前記複数の開口に対して相対的に配置された一方向バルブであって、前記複数の開口に向かうおよび前記複数の開口からの空気流の方向を制御するように構成された、一方向バルブをさらに含むことを特徴とする、請求項２１または２２記載のスロットル本体アセンブリ。
【請求項２４】
前記スロットル板の動作が、エンジン制御ユニットによって電子制御されることを特徴とする、請求項２１から２３いずれか１項記載のスロットル本体アセンブリ。
【請求項２５】
前記複数の開口が、空気流を受け取るように構成されることを特徴とする、請求項２１から２４いずれか１項記載のスロットル本体アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エンジンのためのスロットル機構に関するものであり、より詳細には、内部燃焼エンジンの補助吸気循環路に空気を供給するための、補助空気スロットル機能に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえばエンジンが低い負荷またはアイドル状態で動作しているときにおいて、エンジンの効率を高めるためには、燃焼チャンバに入る燃焼用空気中の乱流を増大させることにより、より高速の燃焼レートが実現され得る。燃焼用空気の乱流を増大させることにより、より良好な燃料と空気との混合が生じ得る。
【０００３】
たとえば、図３に示されるように、内部燃焼エンジン１０００は、内部に燃焼チャンバ１００を有する少なくとも１つのシリンダー６０、空気導入部１２０、および少なくとも１つの吸気ポート１４０を含んでいる。スロットル本体アセンブリ２００は、本体部分２４０とスロットル板２６０とを有する。補助空気アセンブリ４００は、エンジン１０００が低い負荷またはアイドル状態で動作しているときにおいて、燃焼用空気内に渦を導入して乱流を増大させるための、空気管４４０および補助空気導入部もしくはポート４２０を含んでいる。補助空気導入部４２０におけるスロットルを制御するため、アイドル空気制御バルブ５００も提供されてもよい。より具体的には、いくつかの形態では、空気流は空気管４４０と空気導入部４２０とを通って、エンジン１０００の吸気ポート１４０へと流れ込む。かかる空気流は、エンジン１０００のスロットルによってではなく、むしろ別個のアイドル空気制御バルブ５００によって調節される。予め規定されたパラメータおよび／または動作中のエンジン１０００の状態に基づいてアイドル空気制御バルブ５００を制御するため、エンジン制御ユニットが、アイドル空気制御バルブ５００に電気的に接続されてもよい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のある例示的な実施形態では、内部燃焼エンジンは、クランクシャフトを含むクランク室と、そのクランク室に連結された少なくとも１つのシリンダーとを含む。上記の少なくとも１つのシリンダーは、吸気ポートを有し、内部燃焼チャンバを規定する。エンジンはさらに、スロットル板および上記の少なくとも１つのシリンダーの空気導入部に連結されたスロットルバルブを有する、スロットル本体アセンブリを含んでいる。さらに、エンジンは、上記の吸気ポートに流体連結され、上記のスロットルバルブから離間されて配された、補助空気導入部を含んでいる。補助空気導入部は、上記のスロットル板が完全閉状態の位置にあるときにおいて、スロットル板の下流側の位置から空気流を受け取るように構成されており、その空気流は、燃焼チャンバ内での燃焼のために、上記の吸気ポートを介して燃焼チャンバ内へと向けられる。
【０００５】
本発明の別の実施形態では、内部燃焼エンジンは：クランクシャフトを含むクランク室；上記のクランク室に連結され、吸気ポートを有し、かつ内部燃焼チャンバを規定する少なくとも１つのシリンダー；スロットル板を含み上記の少なくとも１つのシリンダーの空気導入部に連結されたスロットルバルブを有するスロットル本体アセンブリ；上記の吸気ポートに流体連結された補助空気導入部、を備え、上記の補助空気導入部は、上記の少なくとも１つのシリンダーのスロットル板の下流側の位置から空気流を受け取るように構成されており、その空気流は、燃焼チャンバ内での燃焼のために、上記の少なくとも１つのシリンダーの吸気ポート内へと向けられる。
【０００６】
本発明のさらなる例示的な実施形態では、内部燃焼エンジンは、クランクシャフトを含むクランク室と、そのクランク室に連結された少なくとも１つのシリンダーとを含む。上記の少なくとも１つのシリンダーは、内部燃焼チャンバを規定する。エンジンはさらに、上記の少なくとも１つのシリンダーの空気導入部に流体連結された導出部および導入部を有するスロットル本体アセンブリを含む。そのスロットル本体アセンブリはまた、本体部分と、その本体部分内に可動的に連結されたスロットル板とを含む。上記の本体部分は、複数の開口を含む。エンジンはさらに補助空気導入部を含み、その補助空気導入部は、吸気ポートに流体連結されており、上記のスロットル本体アセンブリの本体部分が含む上記の複数の開口のうちの少なくとも１つを介して、空気を受け取るように構成されている。
【０００７】
本発明の別の例示的な実施形態では、エンジンと共に使用するためのスロットル本体アセンブリが、エンジンの空気取込部と流体連結するように構成されたスロットルポートを備え、かつ、複数の開口を含む本体部分を有する。スロットル本体アセンブリはまた、上記の本体部分内に可動的に連結されたスロットル板と、上記の本体部分に連結され、上記の複数の開口の近傍に配置されている導出ポートとを含む。
【０００８】
添付の図面と共に、本発明を実施するための形態の以下の説明を参照することにより、本発明の上記ならびにその他の特徴、およびそれらを実現するための手段は、より明らかとなり、本発明自体がより良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】１つの例示的な２シリンダー型の内部燃焼エンジンの斜視図
【図２】図１のエンジンのスロットル本体アセンブリのスロットルバルブに連結されたシリンダーのうちの１つの、シリンダーヘッドの断面図
【図３】内部燃焼エンジンの３つのシリンダーであって、それぞれがアイドル空気制御バルブを伴う従来技術の空気アセンブリを有する３つのシリンダーの概略図
【図４Ａ】本開示のエンジンの１つのシリンダーであって、スロットル本体のスロットルバルブに補助管を介して流体連結された補助空気導入部を含む、補助空気アセンブリの第１の実施形態を含んだ、１つのシリンダーの概略図
【図４Ｂ】本開示のエンジンの１つのシリンダーであって、スロットルバルブに管を介して流体連結された補助空気導入部を含む、図４Ａの補助空気アセンブリの変更実施形態を含んだ、１つのシリンダーの概略図
【図５Ａ】スロットル板と、スロットルバルブの壁を貫通して延設された複数の開口とを有する、図４Ａまたは図４Ｂのスロットル本体の斜視図
【図５Ｂ】開状態の位置で示され、複数の開口が露出されている、図４Ａまたは図４Ｂのスロットル本体のさらなる斜視図
【図６】図５Ａの６−６線に沿った、図５Ａのスロットルバルブの断面図
【図７】本開示のエンジンの３つのシリンダーであって、１つのシリンダーのスロットルバルブから別のシリンダーの補助空気導入部へと延設された管を含む、補助空気アセンブリの第２の実施形態を含んだ、３つのシリンダーの概略図
【図８】本開示のエンジンの４つのシリンダーであって、１つのシリンダーの補助空気導入部から別のシリンダーの補助空気導入部へと延設された管を含む、補助空気アセンブリの第３の実施形態を含んだ、４つのシリンダーの概略図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
いくつかの図面に亘って、対応する参照番号は、対応する部分を示している。別記しない限り、図面は比例関係で描かれている。
【００１１】
以下で開示する実施形態は、網羅的な意図ではなく、また以下の詳細な説明に開示された厳密な形態に本発明を限定する意図でもない。むしろ、以下の実施形態は、当業者がそれらの教示内容を利用することができるように、記述され選択されたものである。本発明は、エンジンにより駆動される様々なタイプの機器に適用され得ることが理解されるべきである。かかる機器には、これらに限定されるものではないが、発電機、建設機器、実用装置、オールテラインビークル、オートバイ、船、特定用途車、スクーター、ゴルフカート、自動車、航空機ならびに原動機付自転車、または火花点火型の４サイクルエンジンを有する他の任意の機器または乗物が含まれる。
【００１２】
内部燃焼エンジン２の１つの例示的な実施形態が、図１に示されている。エンジン２は、クランク室４と、少なくとも１つのシリンダー６とを含んでいる。図示の例では、エンジン２は、Ｖ字型に配置された２つのシリンダー６を含んでいるが、エンジン２は、シリンダー６にとって可能な任意の配置で、任意の数のシリンダー６を含み得る。各シリンダー６は、各シリンダー６の上端を規定するシリンダーヘッド８を含んでいる。内部燃焼チャンバ１０（図４Ａ）は、各シリンダー６内に規定され、エンジン２の動作中においてその内部で燃焼が起こるように構成される。
【００１３】
図１、２、４Ａおよび４Ｂを参照すると、各シリンダー６はまた、燃焼のために燃焼チャンバ１０に空気を供給する、空気導入部１２を含んでいる。エンジン２はまた、少なくとも１つの吸気ポート１４と、排気ポート（図示せず）とを含んでいる。空気導入部１２および吸気ポート１４は、燃焼チャンバ１０を用いた燃焼を容易にする。
【００１４】
加えて、図１に示すように、複数のスロットルバルブ２２を含むスロットル本体アセンブリ２０が、エンジン２に連結されており、上記のスロットルバルブ２２の各々は、各シリンダー６の空気導入部１２に流体連結されている。スロットルバルブ２２は、本体部分２４と、本体部分２４内に可動的に連結されたスロットル板２６とを含んでいる。本体部分２４は、上部壁２４ａ、下部壁２４ｂ、第１側部壁２４ｃおよび第２側部壁２４ｄを含んでいる。スロットル板２６の動きを含むスロットル本体アセンブリ２０の動作を制御するために、図示の例のスロットル本体アセンブリ２０は、エンジン制御ユニット（「ＥＣＵ」）３０によって電子制御されてもよい。１つの実施形態では、スロットル板２６は、少なくともＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの位置、およびそれらの間の任意の位置の間で、回転移動するように構成される（図６）。
【００１５】
１つの実施形態では、スロットル本体アセンブリ２０はまた、図４Ａ−６に示すように、本体部分２４に連結された導出部２８を含んでいる。さらに、スロットル本体アセンブリ２０の本体部分２４は、互違いの配向で配された複数の開口３２を含んでいる。図示の例では、開口３２は、本体部分２４の下部壁２４ｂを貫通して延在しているが、開口３２は、壁２４ａ、２４ｂ、２４ｃおよび２４ｄのうちのいずれを貫通して延在してもよい。図４Ａの実施形態では、スロットル板２６が完全閉状態の位置Ａにあるとき（図６）において、少なくとも１つの開口３２ａがスロットル板２６の下流側に配され、少なくとも１つの開口３２ｂがスロットル板２６の上流側に配される。これに対して、図４Ｂの実施形態では、スロットル板２６が完全閉状態の位置Ａにあるとき（図６）において、各開口３２がスロットル板２６の下流側に配される。導出部２８は、エンジン２の空気導入部１２における空気の一部が開口３２を介して受け取られた際に、空気のその一部が導出部２８に流れ込むよう、開口３２の近傍に配される。
【００１６】
引続き図４Ａ−６を参照すると、付帯または補助空気循環路またはアセンブリ４０は、エンジン２の吸気ポート１４およびスロットル本体アセンブリ２０に流体連結されている。補助空気アセンブリ４０は、補助空気導入部４２と、補助空気管またはホース４４とを含んでいる。補助空気導入部４２は、エンジン２のシリンダー６に流体連結されており、より詳細には、低い負荷、アイドル状態またはエンジン２の他の動作条件下での燃焼のために、吸気ポート１４を介して燃焼チャンバ１０に空気を供給するべく、吸気ポート１４に流体連結されている。より詳細には、エンジン２が低い負荷またはアイドル状態で動作している際には、スロットルへの入力がないため、スロットル板２６はほぼ閉状態とされ得る（たとえば、スロットル板２６は、第１の中間位置Ｂに配置され得る（図６））。しかしながら、アイドル状態、低負荷状態、またはエンジン２の他の条件下においても、エンジン２の動作を維持するため、依然として燃焼チャンバ１０内において空気は必要とされる。
【００１７】
図４Ａ−６に示されるように、図示の例の補助空気管４４は、補助空気導入部４２に連結された第１の端部４４ａと、導出部２８に連結された第２の端部４４ｂとを有する。１つの実施形態では、補助空気管４４は、外側スリーブ４６内に配されている。補助空気管４４は、空気導入部１２における空気流を受け取るように構成されており、かかる空気流は、補助空気導入部４２を通って、吸気ポート１４へと流れ込み、さらに燃焼チャンバ１０内における燃焼のために燃焼チャンバ１０へと流れ込む。空気が補助空気管４４を通って補助空気導入部４２へと流れ込むと、空気の乱流が増大し、それにより、燃焼チャンバ１０内の燃焼レートが増大させられ得る。
【００１８】
図６を参照すると、動作時において、エンジン２が動作していないときは、スロットルバルブ２２は閉状態とされ、スロットル板２６は完全閉状態の位置Ａに配置される。図示の例では、完全閉状態の位置Ａにあるとき、スロットル板２６は、本体部分２４の上部壁２４ａと下部壁２４ｂとの間に延在しており、空気導入部１２内への空気流を遮断するように、壁２４と接触状態または壁２４に対して封止状態とされ得る。かかる構成により、スロットル板２６の位置および動きが開口３２への空気流を制御するよう、スロットル板２６が完全閉状態の位置Ａにあるときには、燃焼チャンバ１０内においては、すなわち、完全閉状態の位置Ａにおいてスロットル板２６の下流側に配される開口３２を介しては、空気流は受け取られない。しかしながら、エンジン２が動作している際には、燃焼チャンバ１０内における燃焼のために、燃焼チャンバ１０内に空気が流入する。より詳細には、ＥＣＵ３０が、エンジン２のスロットル状態および／またはエンジン２の他の動作パラメータに基づいて、スロットル本体アセンブリ２０の動作を電子的に制御する。たとえば、大きなスロットル入力が生じると、ＥＣＵ３０はスロットル本体アセンブリ２０に信号を送信し、スロットル板２６が、完全開状態の位置Ｄへと移動させられる。スロットル板２６が完全開状態の位置Ｄにあるときは、空気は、スロットルバルブ２２を介して空気導入部１２へと流れ込み、さらに、燃焼チャンバ１０内における燃焼のために、燃焼チャンバ１０内へと流れ込む。開状態においては、スロットル板２６は、上部壁２４ａおよび下部壁２４ｂに対して概ね平行であり、燃焼チャンバ１０内への空気の流路と同一方向に延在している。
【００１９】
しかしながら、エンジン２が動作中であるものの、スロットル入力が、スロットルバルブ２２を完全開状態の位置Ｄとすることを必要とするほどの入力でない場合、たとえばエンジン２が低い負荷またはアイドル状態で動作している場合においては、ＥＣＵ３０は、スロットル本体アセンブリ２０に信号を送信し、スロットル板２６は、第１の中間位置Ｂ、第２の中間位置Ｃ、または完全閉状態の位置Ａと完全開状態の位置Ｄとの間の任意の位置まで開かれ得る。かかる構成により、スロットル板２６が少なくとも部分的に開状態とされている際には、少なくとも１つの開口３２が、今度はスロットル板２６の上流側となって露出されてもよく、スロットルバルブ２２内の空気の一部は、露出された（１つまたは複数の）開口３２を通って流れる。補助空気アセンブリ４０を通る空気流をスロットル板２６の位置が調節し制御するように、スロットル板２６の位置は、いずれの開口３２が空気を受け取るか、および／または開口３２を介して受け取られる空気の量を、左右するものとされてもよい。露出された上流側の（１つまたは複数の）開口３２を介して受け取られた空気の一部は、その後、導出部２８を通って、補助空気管４４へと流れ込み、補助空気導入部４２を通って、吸気ポート１４へと流れ込み、さらに燃焼チャンバ１０内へと流れ込む。こうして、エンジン２が低負荷状態またはアイドル状態であるときでも、燃焼チャンバ１０内で依然として燃焼が生じ、開口３２を通る空気流は、スロットル板２６の位置およびスロットル本体アセンブリ２０の動作によって、制御および調節される。さらに、図４Ａの実施形態においては、スロットル板２６が完全閉状態の位置Ａにあるときにおいてさえも、スロットルバルブ２２内の空気は、スロットル板２６の上流側にある開口３２ｂを通って流れることができ、また、燃焼チャンバ１０内での燃焼のために補助空気管４４を通って流れることができる。
【００２０】
スロットルバルブ２２内に空気がある際には、空気は、燃焼チャンバ１０に向かって流れる。しかしながら、補助空気管４４内部において空気が反対方向に（すなわちスロットルバルブ２２に向かって）流れることを防止するために、一方向バルブ４８（図４Ａ）、たとえばリード弁が、補助空気管４４内での空気流の方向を制御するべく開口３２の近傍に配されてもよい。より詳細には、一方向バルブ４８は、補助空気管４４に向かう一方向の空気流を許容するが、スロットルバルブ２２に向かう反対方向の空気流は阻止する。
【００２１】
補助空気アセンブリ４０の動作がエンジン２のスロットル本体アセンブリ２０によって制御されるため、図４Ａ−６の実施形態は、空気制御バルブ５００（図３）の使用を必要としない点が理解されるべきである。かかる構成によれば、補助空気アセンブリ４０はスロットル本体アセンブリ２０によって制御および調節されるため、吸気ポート１４および燃焼チャンバ１０に入る補助空気を制御するのに、追加のバルブまたはスロットル機構は必要とされない。
【００２２】
図７を参照すると、図示の例のエンジン２’は、３つのシリンダー６1、６2、６3を含んでいるが、エンジン２’は任意の数のシリンダーを含むものであってよい。スロットル本体アセンブリ２０の代替実施形態が、シリンダー６1、６2、６3に流体連結されたスロットル本体アセンブリ２０’として図示されている。スロットル本体アセンブリ２０’は、各シリンダー６1、６2、６3の空気導入部１２に流体連結されたスロットルバルブ２２’を含んでいる。スロットルバルブ２２’は、隙間のない本体部分２４’を有しており、スロットル本体アセンブリ２０’の本体部分２４’が開口３２を含まないように構成されている。
【００２３】
スロットル本体アセンブリ２０’は、補助空気アセンブリ４０’に流体連結されており、補助空気アセンブリ４０’は、シリンダー６1、６2、６3にそれぞれ対応する補助空気管４４1’、４４2’、４４3’および吸気ポート１４に流体連結された補助空気導入部４２を含んでいる。より詳細には、補助空気管４４1’は、シリンダー６1の補助空気導入部４２に連結された第１の端部４４ａ1’と、シリンダー６3の本体部分２４’内へと延在しスロットル板２６の下流側にある第２の端部４４ｂ1’とを有する。さらに、補助空気管４４2’は、シリンダー６2の補助空気導入部４２に連結された第１の端部４４ａ2’と、シリンダー６1の本体部分２４’内へと延在しスロットル板２６の下流側にある第２の端部４４ｂ2’とを有する。補助空気管４４3’は、シリンダー６3の補助空気導入部４２に連結された第１の端部４４ａ3’と、シリンダー６2の本体部分２４’内へと延在しスロットル板２６の下流側にある第２の端部４４ｂ3’とを有する。かかる構成により、シリンダー６1、６2、６3は、補助空気アセンブリ４０’を介して互いに流体連結される。１つの実施形態では、補助空気管４４1’、４４2’、４４3’内での空気流の方向を制御するために、補助空気管４４1’、４４2’、４４3’のうちの任意の管の内部に、リード弁等の一方向バルブ４８が設けられる。
【００２４】
動作時において、シリンダー６1、６2、６3の燃焼サイクルは、互いに位相がずれており、シリンダー６1、６2、６3のうちの１つが燃焼サイクルの１つのストローク（たとえばパワーストローク）中にある際には、シリンダー６1、６2、６3のうちの残りのシリンダーは異なるストローク（たとえば吸気ストローク、排気ストローク等）中にあるようにされる。シリンダー６1、６2、６3が互いに位相ずれ状態にあるため、シリンダー６1、６2、６3の吸気ポート間に圧力差が存在し、これにより、補助空気アセンブリ４０’を介したシリンダー６1、６2、６3の吸気ポート間の空気の流れが容易とされる。たとえば、シリンダー６1の吸気ポート内の圧力が高いときには、シリンダー６2の吸気ポート内の圧力は低く、これにより、補助空気管４４2’を通り、シリンダー６2の吸気ポートの補助空気導入部４２へと流れ込む、空気の流れが容易とされる。さらに、シリンダー６2の吸気ポート内の圧力が高いときには、シリンダー６3の吸気ポート内の圧力は低く、これにより、補助空気管４４3’を通り、シリンダー６3の補助空気導入部４２へと流れ込む、空気の流れが容易とされる。同様に、シリンダー６3の吸気ポート内の圧力が高いときには、シリンダー６1の吸気ポート内の圧力は低く、これにより、補助空気管４４1’を通り、シリンダー６1の補助空気導入部４２へと流れ込む、空気の流れが容易とされる。このようにして、補助空気アセンブリ４０’の動作がエンジン２’のスロットル本体アセンブリ２０’によって制御および調節されるため、図７の実施形態は、空気制御バルブ５００（図３）の使用を必要としない。かかる構成によれば、追加のバルブまたはスロットル機構は必要とされず、エンジン２’が低い負荷またはアイドル状態で動作しているときにおいても、燃焼チャンバ１０内において燃焼が効率よく生じる。
【００２５】
図８を参照すると、図示の例のエンジン２’は、４つのシリンダー６1、６2、６3、６4を含んでいるが、エンジン２’は任意の数のシリンダーを含むものであってよい。スロットル本体アセンブリ２０’は、シリンダー６1、６2、６3、６4に流体連結されている。スロットル本体アセンブリ２０’は、隙間のない本体部分２４’を有するスロットルバルブ２２’を含んでおり、スロットル本体アセンブリ２０’の本体部分２４’が開口３２を含まないように構成されている。
【００２６】
引続き図８を参照すると、補助空気アセンブリ４０および４０’のさらなる代替実施形態が、補助空気アセンブリ４０’’として示されている。補助空気アセンブリ４０’’は、スロットル本体アセンブリ２０’に流体連結されている。補助空気アセンブリ４０’’は第１の補助空気管５２を含んでおり、この第１の補助空気管５２は、シリンダー６1の補助空気導入部４２に流体連結された第１の端部５２ａと、シリンダー６4の補助空気導入部４２に流体連結された第２の端部５２ｂとを有する。さらに、補助空気アセンブリ４０’’は第２の補助空気管５４を含んでおり、この第２の補助空気管５４は、シリンダー６2の補助空気導入部４２に流体連結された第１の端部５４ａと、シリンダー６3の補助空気導入部４２に流体連結された第２の端部５４ｂとを有する。
【００２７】
動作時において、シリンダー６1、６2、６3、６4の燃焼サイクルは、互いに位相がずれており、シリンダー６1、６2、６3、６4のうちの１つが燃焼サイクルの１つのストローク（たとえばパワーストローク）中にある際には、シリンダー６1、６2、６3、６4のうちの残りのシリンダーは異なるストローク（たとえば吸気ストローク、排気ストローク等）中にあるようにされる。シリンダー６1、６2、６3、６4が互いに位相ずれ状態にあるため、シリンダー６1、６2、６3、６4の吸気ポート間に圧力差が存在し、これにより、補助空気アセンブリ４０’’を介したシリンダー６1、６2、６3、６4の吸気ポート間の空気の流れが容易とされる。たとえば、シリンダー６1の吸気ポート内の圧力が高いときには、シリンダー６4の吸気ポート内の圧力は低く、これにより、補助空気管５２を通り、シリンダー６4の補助空気導入部４２へと流れ込む、空気の流れが容易とされる。同様に、シリンダー６4の吸気ポート内の圧力が高いときには、シリンダー６1の吸気ポート内の圧力は低く、これにより、補助空気管５２を反対方向に通り、シリンダー６1の補助空気導入部４２へと流れ込む、空気の流れが容易とされる。さらに、シリンダー６3の吸気ポート内の圧力が高いときには、シリンダー６2の吸気ポート内の圧力は低く、これにより、補助空気管５４を通り、シリンダー６2の補助空気導入部４２へと流れ込む、空気の流れが容易とされる。同様に、シリンダー６2の吸気ポート内の圧力が高いときには、シリンダー６3の吸気ポート内の圧力は低く、これにより、補助空気管５４を反対方向に通り、シリンダー６3の補助空気導入部４２へと流れ込む、空気の流れが容易とされる。このようにして、補助空気アセンブリ４０’’の動作がエンジン２’’のスロットル本体アセンブリ２０’によって制御および調節されるため、図８の実施形態は、空気制御バルブ５００（図３）の使用を必要としない。かかる構成によれば、追加のバルブまたはスロットル機構は必要とされず、エンジン２’’が低い負荷またはアイドル状態で動作しているときにおいても、燃焼チャンバ１０内において燃焼が効率よく生じる。
【００２８】
以上、本発明を、例示的な設計を有するものとして説明してきたが、本発明は、本開示の精神および範囲内において、さらなる変更を加えられ得る。したがって、本願は、本発明の一般原理を用いた、本発明の任意のバリエーション、使用形態または適応形態をカバーする意図のものである。さらに、本願は、本発明が属する技術分野における既知または慣例的な工夫の範囲に含まれる程度の逸脱であれば、本開示から逸脱する内容もカバーする意図のものである。
【符号の説明】
【００２９】
２、２’、１０００    エンジン
４    クランク室
６、６1、６2、６3、６4、６０    シリンダー
１０、１００    燃焼チャンバ
１２、１２０    空気導入部
１４、１４０    吸気ポート
２０、２０’、２００    スロットル本体アセンブリ
２２、２２’    スロットルバルブ
２４、２４’、２４０    本体部分
２６、２６０    スロットル板
２８    導出部
３０    エンジン制御ユニット
３２    開口
４０、４０’、４０’’    補助空気アセンブリ
４２、４２０    補助空気導入部
４４、４４1’、４４2’、４４3’、５２、５４    補助空気管
４８    一方向バルブ
５０    アイドル空気制御バルブ
【図１】
0006779222.tif 000002
【図２】
0006779222.tif 000003
【図３】
0006779222.tif 000004
【図４Ａ】
0006779222.tif 000005
【図４Ｂ】
0006779222.tif 000006
【図５Ａ】
0006779222.tif 000007
【図５Ｂ】
0006779222.tif 000008
【図６】
0006779222.tif 000009
【図７】
0006779222.tif 000010
【図８】
0006779222.tif 000011