JP4227202B2 - 車両内燃機関用可変容量吸入システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関、特に高機能ＧＴカーエンジン用の可変容量吸入システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
公知のように、吸入条件を変えて異なるエンジン速度においてシステムの同調条件を決定することによりエンジンの吸入量を最適化するシステムを用いることにより内燃機関の容積効率を高めることができる。エンジンの容積効率を高めることは、所定のエンジン速度に対して出力を或る程度増大させ、燃料をよりよく燃焼させることにより燃料消費を減少させ、そして、それにより発生される汚染物質の排気ガスの量を減少させる。
【０００３】
内燃機関、特に高機能、例えばＧＴカー用の吸入システムとして知られている技術水準においては、空気吸入管は所謂「トランペット」要素からなり、この要素はそれらの長さ対直径比を変化させてエンジンの吸入条件を変えるようになっている。このような要素は実質的に２つのタイプからなっている。第１のタイプにおいては、２つの同軸状の要素からなるテレスコピック端部導管部分となっており、一方が他方の内部においてスライドし、そしてそれらの他に対する軸方向の位置を変化させて、長さ対直径比を変化させる（長さが増減し、直径は一定のままである。）。第２のタイプにおいては、入口部分が一対の半円状のローブからなり、それらは互いにヒンジ結合しておりそして横方向に重なっていて、それらローブが位置している量に応じて直径が可変な連続断面の導管部分を形成し
ている。
【０００４】
トランペット要素を具備しないエンジンにあっては、各シリンダに、適切な長さ及び直径の２つの平行な吸入管であり、そしてその端部が内部に絞り弁を具備したマニフォールドにより連結されているものが用いられる。絞り弁を制御することにより、吸入管の一方または他方を用いることができ、それにより得られる吸入管の「等価直径」を変化させて、所定の多数の異なるエンジン速度に対し同調条件を達成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のシステムは比較的嵩高でありそして高価であるという欠点があり、そして第１のテレスコピックトランペット要素を装着することも、機械的制御において比較的デリケートである。
【０００６】
【発明の目的】
本発明の目的は、所定のエンジン速度においてシステムの同調条件を決定することによりエンジン吸入量を最適とし、そして同時に直接的であって丈夫な設計で且つ信頼性を高度に高める可変容量吸入システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、
ａ）第１のシリンダへの供給に適した多数の第１の吸入管、及び第２のシリンダへの供給に適した多数の第２の吸入管；
ｂ）その内部に前記第１の吸入管が接続されるとともに空気供給源に連結された第１の容量；
ｃ）その内部に前記第２の吸入管が接続されるとともに空気供給源に連結された第２の容量；
ｄ）前記第１及び第２の容量の間に位置された付加的な容量；
ｅ）前記付加的な容量の少なくとも一部を前記吸入管の各々に選択的に連結するためのバルブ手段；
からなる車両内燃機関用可変容量吸入システムであって、
ｆ）前記第１及び第２の吸入管はそれぞれ互いに独立していて、それぞれ前記第１及び第２の容量に連結されている以外に、互いに連結されておらず、それらは前記バルブ手段を介して前記付加的な容量に連結されており；
ｇ）前記第１及び第２の吸入管は曲って互いに交差していて、前記第１及び第２の吸入管の各々は前記それぞれが接続される前記容量と反対側にあるシリンダに接続されており；
ｈ）前記吸入管が、互いに平行で且つ前記付加的な容量に接続した横の支管とともにＹ形状をしており、該横の支管が内部に前記バルブ手段を具備している；
車両内燃機関用可変容量吸入システムにおいて、
ｉ）前記付加的な容量が閉じた部屋からなり；
ｊ）前記第１の横の支管が前記第２の横の支管に関して前記第１の容量と反対側で前記付加的な容量の内部に接続され；前記第２の横の支管が前記第１の横の支管に関して前記第２の容量と反対側で前記付加的な容量の内部に接続されている；
ことを特徴とする車両内燃機関用可変容量吸入システムが提供される。
【０００８】
設計が直接的であるので、従って、上述した本発明に係る可変容量吸入システムは高度に信頼性があり、安価であり、そしてコンパクトであり、更に所定のエンジン速度においてシステムの同調条件を決定することによりエンジン吸入量を最適とする。
【０００９】
【実施例】
以下に、添付図面を参照して、本発明の限定的でない実施例を例として説明する。
【００１０】
図面において、図１は本発明に係る車両内燃機関用可変容量吸入システムの概略平面図を示し、図２は図１のII−IIに沿う断面図を示す。
【００１１】
図１及び図２の符号１は公知の車両（図示せず）、例えばＧＴカー用の内燃機関（図示せず）の他の点は公知の可変容量吸入システムを示す。吸入システム１は２つの容量３、４及び吸入管５、６からなっている。容量３、４はエンジンのシリンダヘッド２に装着されており、シリンダヘッド２の各側に対向して設けられている。吸入管５、６は、容量３、４に平行に設けられている２つのインラインブロック（それらのうち１つのシリンダ７及び１つのシリンダ８のみが示されている）のそれぞれのシリンダ７、８に容量３、４を連通している。容量３、４は更に公知の方法により（詳細は図示せず）空気供給源に連結されており、この空気供給源は、例えば、それぞれ導管９からなっていて公知のエアフィルタ（図示せず）に接続されている。
【００１２】
本発明によると、吸入システムは更に付加的な容量１０を含んでおり、この容量１０はシリンダヘッド２に形成された閉じた部屋の形状をしており、容量３、４の間で且つ吸入管５、６の上方にあり、そして容量３、４の全長に沿って平行に延びている。本発明の吸入システム１は、オン−オフバルブ手段１１、１２を含んでおり、このバルブ手段１１、１２は吸入管５、６を選択的にそれぞれの容量３、４のみならず付加的な容量１０に連結する。
【００１３】
図示した好ましい実施例においては、吸入管５、６は曲った軸線となっており、そして互いに平行しそして容量１０の内部に繋っているそれぞれの横の支管１３、１４とともにＹ形状をしている。容量１０に連結するためのバルブ手段１１、１２は支管１３、１４の内部に公知の方法で装着された絞り弁からなっている。そして第１のブロックのそれぞれのシリンダ７の吸入管５は第２のブロックのそれぞれのシリンダ８の吸入管と交差している。すなわち、シリンダヘッド２の一側にある吸入管５は反対側においてブロックのシリンダ内に連通しており、吸入管６については反対となっている。
【００１４】
Ｙ部分の下流に、すなわち、それぞれの支管１３、１４の下流において、吸入管５、６にはそれぞれ燃料インジェクタ１５が装着されている。
【００１５】
１つの変態様においては、オン−オフバルブ手段１１、１２は、付加的な容量１０の内部において吸入管５、６の入口断面をエンジン速度の関数として連続的に変化させるバルブ（例えばその全行程において連続的に制御される絞り弁）などに置換えることもできる。この場合に、閉じられた部屋で構成する代りに、容量１０は容量３、４及び／又は空気供給手段１０に油圧的に連結された部屋でなければならない。
【００１６】
更に他の変態様においては、添付図面に破線で示すように、容量１０は仕切り１７により多数の横断面室１６に分離されており、それにより各シリンダ７、８に別個に供給するようにし、または長手方向仕切り１８によりそれぞれブロックに連結された２つの分離した部屋に分けられ、シリンダ７、８の２つのブロックに対し異なった供給システムを使用することを可能としている。
【００１７】
実際の使用に際して、絞り弁１１、１２が図示したように閉じられたときに、支管１３、１４は閉じられ、そしてシリンダ７、８の各ブロックに対して、吸入行程における吸入システム１の容積はそれぞれの容量３、４の容積と各ブロックに提供されている単一の吸入管５、６の容積との和になる。これにより吸入管５、６は設計段階において吸入システム１の所定のエンジン速度において吸入システム１が同調条件となるように設計され、それによりエンジン効率を最適とする。
【００１８】
バルブ手段１１、１２が（同時または別個に）開かれるときには、シリンダ７、８のブロックに連通しているシステム１の容積は付加的な容量１０の容積に等しい量だけ増加して同調条件を変化させる。付加的な容量１０の容積は勿論前述したエンジン速度以外の同調条件を決定するように計算されており、それにより単に絞り弁１１、１２を制御することにより最適な同調条件が２つの異なった所定のエンジン速度に対して達成でき、異なる速度におけるエンジンの全容積効率が向上する。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、所定のエンジン速度においてシステムの同調条件を決定することによりエンジン吸入量を最適とし、そして同時に直接的であって丈夫な設計で且つ信頼性を高度に高める可変容量吸入システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る車両内燃機関用可変容量吸入システムの概略平面図である。
【図２】 図１のII−IIに沿う断面図である。
【符号の説明】
１ 車両内燃機関用可変容量吸入システム
３ 容量
４ 容量
５ 吸入管
６ 吸入管
７ シリンダ
８ シリンダ
１０ 付加的な容量
１１ バルブ手段
１２ バルブ手段
１３ 横の支管
１４ 横の支管
１５ 燃料インジェクタ
１６ 横断室
１７ 壁面

Claims (6)

1. ａ）第１のシリンダ（７）への供給に適した多数の第１の吸入管（５）、及び第２のシリンダ（８）への供給に適した多数の第２の吸入管（６）；
   ｂ）その内部に前記第１の吸入管（５）が接続されるとともに空気供給源（９）に連結された第１の容量（３）；
   ｃ）その内部に前記第２の吸入管（６）が接続されるとともに空気供給源（９）に連結された第２の容量（４）；
   ｄ）前記第１及び第２の容量（３、４）の間に位置された付加的な容量（１０）；
   ｅ）前記付加的な容量（１０）の少なくとも一部を前記吸入管（５、６）の各々に選択的に連結するためのバルブ手段（１１、１２）；
   からなる車両内燃機関用可変容量吸入システムであって、
   ｆ）前記第１及び第２の吸入管（５、６）はそれぞれ互いに独立していて、それぞれ前記第１及び第２の容量（３、４）に連結されている以外に、互いに連結されておらず、それらは前記バルブ手段（１１、１２）を介して前記付加的な容量（１０）に連結されており；
   ｇ）前記第１及び第２の吸入管（５、６）は曲って互いに交差していて、前記第１及び第２の吸入管（５、６）の各々は前記それぞれが接続される前記容量（３、４）と反対側にあるシリンダ（７、８）に接続されており；
   ｈ）前記吸入管（５、６）が、互いに平行で且つ前記付加的な容量（１０）に接続した横の支管（１３、１４）とともにＹ形状をしており、該横の支管（１３、１４）が内部に前記バルブ手段（１１、１２）を具備している；
   車両内燃機関用可変容量吸入システム（１）において、
   ｉ）前記付加的な容量（１０）が閉じた部屋からなり；
   ｊ）前記第１の横の支管（１３）が前記第２の横の支管（１４）に関して前記第１の容量（３）と反対側で前記付加的な容量（１０）の内部に接続され；前記第２の横の支管（１４）が前記第１の横の支管（１３）に関して前記第２の容量（４）で反対側の前記付加的な容量（１０）の内部に接続されている；
   ことを特徴とする車両内燃機関用可変容量吸入システム（１）。
2. 前記第１及び第２の横の支管（１３、１４）が互いに平行するとともに前記付加的な容量（１０）の内部で互いに横方向に間隔を開けており；前記第１の吸入管（５）の前記第１の横の支管（１３）が前記第２の容量（４）の側に位置するとともに前記第１の容量（３）とは反対側において前記付加的な容量（１０）内に接続され；前記第２の吸入管（５）の前記第２の横の支管（１４）が前記第１の容量（３）の側に位置するとともに前記第２の容量（４）とは反対側において前記付加的な容量（１０）内に接続され；前記第２の横の支管（１４）の接続部が位置する付加的な容量（１０）の部分が前記第１の横の支管（１３）接続部が位置する付加的な容量（１０）の部分と隣接していることを特徴とする請求項１に記載の可変容量吸入システム（１）。
3. 前記バルブ手段（１１、１２）が絞り弁であることを特徴とする請求項２に記載の可変容量吸入システム（１）。
4. 燃料インジェクタ（１５）が前記吸入管（５、６）の各々のＹ部分の下流に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の可変容量吸入システム（１）。
5. 前記付加的な容量（１０）が該付加的な容量（１０）をそれぞれシリンダ（７、８）に対応した２つの分離した部屋に分離している長手方向の仕切り（１８）を含んでいることを特徴とする請求項４に記載の可変容量吸入システム（１）。
6. 前記付加的な容量（１０）が対応する壁面（１７）により多数の横断室（１６）に分離されており；各横断室（１６）はそれぞれシリンダ（７、８）に連結されていることを特徴とする請求項４に記載の可変容量吸入システム（１）。

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