JPH0192518A - エンジンの吸気装置 - Google Patents
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、多気筒エンジンの吸気装置に関し、特に、吸
気系において吸気の共振現象を生じさせて吸気過給を行
うようにしたものに関するものである。
気系において吸気の共振現象を生じさせて吸気過給を行
うようにしたものに関するものである。
(従来の技術)
従来より、エンジンの気筒内燃焼室に吸入される吸気の
動的効果によってその充填効率を高め、エンジンの出力
トルクを増大させるようにしたものは種々知られている
。その−例として、例えば特公昭60−14169号公
報等に示されるものでは、多気筒エンジンにおける吸気
通路を、吸気順序(点火順序)の連続しない気筒を同じ
グループとする気筒グループにそれぞれ接続される2つ
の吸気通路に分け、その各々の吸気通路を、吸気マニホ
ールドのブランチ部上流端が接続された拡大室と、この
拡大室に接続された共鳴用吸気通路とで構成するととも
に、該共鳴用吸気通路の上流端を上流側集合室に連通さ
せ、上記拡大室に、両吸気通路同士を連通状態または連
通遮断状態に切り換える切換装置を設け、上記切換装置
によって各吸気通路同士の連通を遮断したときには、各
気筒の吸気行程に生じた負の圧力波を上記上流側集合室
で反射させて正の圧力波に反転させ、その反転した正の
圧力波により比較的低い回転域で吸気の慣性過給効果を
発揮させる一方、各吸気通路同士を連通させたときには
、上記吸気圧力波の反転反射位置を吸気ポートに近付け
て、吸気圧力振動の固有周波数を高くし、高速回転域で
慣性過給効果を得るようになされている。
動的効果によってその充填効率を高め、エンジンの出力
トルクを増大させるようにしたものは種々知られている
。その−例として、例えば特公昭60−14169号公
報等に示されるものでは、多気筒エンジンにおける吸気
通路を、吸気順序(点火順序)の連続しない気筒を同じ
グループとする気筒グループにそれぞれ接続される2つ
の吸気通路に分け、その各々の吸気通路を、吸気マニホ
ールドのブランチ部上流端が接続された拡大室と、この
拡大室に接続された共鳴用吸気通路とで構成するととも
に、該共鳴用吸気通路の上流端を上流側集合室に連通さ
せ、上記拡大室に、両吸気通路同士を連通状態または連
通遮断状態に切り換える切換装置を設け、上記切換装置
によって各吸気通路同士の連通を遮断したときには、各
気筒の吸気行程に生じた負の圧力波を上記上流側集合室
で反射させて正の圧力波に反転させ、その反転した正の
圧力波により比較的低い回転域で吸気の慣性過給効果を
発揮させる一方、各吸気通路同士を連通させたときには
、上記吸気圧力波の反転反射位置を吸気ポートに近付け
て、吸気圧力振動の固有周波数を高くし、高速回転域で
慣性過給効果を得るようになされている。
また、特開昭59−565号公報には、V型エンジンの
吸気をその共振現象により過給する場合において、その
具体的な構造として、エンジンの左右バンク間に、内部
に空間を有する外壁と、該外壁の空間内に略鉛直面内で
外壁に沿って環状に延びるように配置され、下流端が各
吸気ポートに連通ずる複数のラム管式吸気管とを備えて
なるプレナム型吸気マニホールドを配置することにより
、コンパクトな吸気マニホールドでもって吸気を過給す
るようにすることが開示されている。
吸気をその共振現象により過給する場合において、その
具体的な構造として、エンジンの左右バンク間に、内部
に空間を有する外壁と、該外壁の空間内に略鉛直面内で
外壁に沿って環状に延びるように配置され、下流端が各
吸気ポートに連通ずる複数のラム管式吸気管とを備えて
なるプレナム型吸気マニホールドを配置することにより
、コンパクトな吸気マニホールドでもって吸気を過給す
るようにすることが開示されている。
この他、例えば吸気順序の連続しない気筒グループにお
ける各気筒の吸気ポートをサージタンク等の容積拡大室
のない共鳴用吸気通路(吸気通路)に接続し、その共鳴
用吸気通路での吸気の共振周波数がエンジンの特定回転
域になるように共鳴用吸気通路の長さを設定することに
より、吸気をその共鳴効果によって過給するようにする
ことも可能である。
ける各気筒の吸気ポートをサージタンク等の容積拡大室
のない共鳴用吸気通路(吸気通路)に接続し、その共鳴
用吸気通路での吸気の共振周波数がエンジンの特定回転
域になるように共鳴用吸気通路の長さを設定することに
より、吸気をその共鳴効果によって過給するようにする
ことも可能である。
(発明が解決しようとする問題点)
ところで、こうして共鳴用吸気通路での吸気の共振現象
を利用して吸気を過給する場合、従来、上記の如く、吸
気の共振周波数は主として共鳴用吸気通路の長さ(有効
長)に応じて決定される。
を利用して吸気を過給する場合、従来、上記の如く、吸
気の共振周波数は主として共鳴用吸気通路の長さ(有効
長)に応じて決定される。
このため、実際には、上記共鳴用吸気通路による吸気の
共鳴過給効果をエンジンの低速回転域に良好に発揮させ
ようとすると、長さの長い吸気通路が必要であり、車両
への搭載性の点で難しい。すなわち、エンジンの低速回
転域で、共鳴用吸気通路による良好な共鳴過給効果を発
揮させるためには、該吸気通路の全長を長くする必要が
あるが、そのようにエンジン本体の近くに長い吸気通路
を配置することは吸気系のコンパクト化という本来の狙
いに反することとなる。
共鳴過給効果をエンジンの低速回転域に良好に発揮させ
ようとすると、長さの長い吸気通路が必要であり、車両
への搭載性の点で難しい。すなわち、エンジンの低速回
転域で、共鳴用吸気通路による良好な共鳴過給効果を発
揮させるためには、該吸気通路の全長を長くする必要が
あるが、そのようにエンジン本体の近くに長い吸気通路
を配置することは吸気系のコンパクト化という本来の狙
いに反することとなる。
また、エンジンの低速回転域から高速回転域までの広い
範囲に亘って過給効果を得るには、長さの異なる複数の
共鳴用吸気通路を配置して、その各々をエンジン回転域
に応じて切り換えることが必要であるが、吸気の共振周
波数が吸気通路長さに応じて一義的に決定されるため、
通路長さに対応したエンジンの所定回転域にその出力ト
ルクのピークが生じ、そのトルクピーク以外の部分は常
に谷部となり、その結果、エンジンの低速回転域から高
速回転域まで滑らかにトルクが上昇するトルク特性が得
られない難がある。
範囲に亘って過給効果を得るには、長さの異なる複数の
共鳴用吸気通路を配置して、その各々をエンジン回転域
に応じて切り換えることが必要であるが、吸気の共振周
波数が吸気通路長さに応じて一義的に決定されるため、
通路長さに対応したエンジンの所定回転域にその出力ト
ルクのピークが生じ、そのトルクピーク以外の部分は常
に谷部となり、その結果、エンジンの低速回転域から高
速回転域まで滑らかにトルクが上昇するトルク特性が得
られない難がある。
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的
は、上記の如く、吸気の共鳴現象等によって過給する構
成において、共鳴用吸気通路における吸気の共振周波数
を所定の手段によって可変とすることにより、コンパク
トな構成でもって、エンジンのトルク特性をその低速回
転域から高速回転域までに亘って谷部のない滑らかな高
トルク特性にしようとすることにある。
は、上記の如く、吸気の共鳴現象等によって過給する構
成において、共鳴用吸気通路における吸気の共振周波数
を所定の手段によって可変とすることにより、コンパク
トな構成でもって、エンジンのトルク特性をその低速回
転域から高速回転域までに亘って谷部のない滑らかな高
トルク特性にしようとすることにある。
(問題点を解決するための手段)
この目的を達成するために、本発明の解決手段は、吸気
の共鳴同調における共鳴周波数が共鳴用吸気通路の長さ
に限らず、その通路断面積に応じても変化することに着
目し、その共鳴用吸気通路の断面積をエンジンの回転数
に応じて変化させるものである。上記共鳴周波数と共鳴
用吸気通路の通路断面積との関係は、通路断面積が小さ
くなるほど、吸気の圧力波の伝播が抵抗を受けてその伝
播速度が遅くなり、実質的な共鳴周波数がエンジンの低
速回転域に移行する特性であり、この特性の利用により
、共鳴用吸気通路での吸気の共鳴周波数、つまりエンジ
ンの出力トルクのピークをエンジン回転数に応じて変位
させて、そのトルク特性を滑らかにする。
の共鳴同調における共鳴周波数が共鳴用吸気通路の長さ
に限らず、その通路断面積に応じても変化することに着
目し、その共鳴用吸気通路の断面積をエンジンの回転数
に応じて変化させるものである。上記共鳴周波数と共鳴
用吸気通路の通路断面積との関係は、通路断面積が小さ
くなるほど、吸気の圧力波の伝播が抵抗を受けてその伝
播速度が遅くなり、実質的な共鳴周波数がエンジンの低
速回転域に移行する特性であり、この特性の利用により
、共鳴用吸気通路での吸気の共鳴周波数、つまりエンジ
ンの出力トルクのピークをエンジン回転数に応じて変位
させて、そのトルク特性を滑らかにする。
具体的には、本発明は、吸気順序の連続しない2つのグ
ループに複数の気筒が分けられ、その各気筒グループに
接続される共鳴用環状吸気通路を備え、該共鳴用環状吸
気通路で吸気を共鳴同調させて過給するようにしたエン
ジンの吸気装置を前提とする。
ループに複数の気筒が分けられ、その各気筒グループに
接続される共鳴用環状吸気通路を備え、該共鳴用環状吸
気通路で吸気を共鳴同調させて過給するようにしたエン
ジンの吸気装置を前提とする。
そして、上記共鳴用環状吸気通路において両気筒グルー
プを吸気流通方向の下流側で連通ずる下流側連通路の通
路断面積をエンジン回転数に応じて変化させる通路断面
積可変手段を設ける。
プを吸気流通方向の下流側で連通ずる下流側連通路の通
路断面積をエンジン回転数に応じて変化させる通路断面
積可変手段を設ける。
(作用)
上記の構成により、本発明では、エンジンの運転中、共
鳴用環状吸気通路において吸気の共鳴同調が生じ、この
共鳴同調により吸気が過給されてエンジンの出力トルク
が増大する。
鳴用環状吸気通路において吸気の共鳴同調が生じ、この
共鳴同調により吸気が過給されてエンジンの出力トルク
が増大する。
その場合、通路断面積可変手段の作動により、上記共鳴
用環状吸気通路における下流側連通路の断面積がエンジ
ン回転数に応じて可変制御され、エンジン回転数が低速
域から高速域になるに従って通路断面積が大きくなるよ
うに調整される。この環状吸気通路の通路断面積の変化
に伴い、環状吸気通路における吸気圧力波の伝播速度お
よびそれに関連する伝播時間が変化して、吸気の共鳴同
調周波数がエンジンの低速回転域では低く、高速回転域
になるに連れて高くなるように変化する。
用環状吸気通路における下流側連通路の断面積がエンジ
ン回転数に応じて可変制御され、エンジン回転数が低速
域から高速域になるに従って通路断面積が大きくなるよ
うに調整される。この環状吸気通路の通路断面積の変化
に伴い、環状吸気通路における吸気圧力波の伝播速度お
よびそれに関連する伝播時間が変化して、吸気の共鳴同
調周波数がエンジンの低速回転域では低く、高速回転域
になるに連れて高くなるように変化する。
こうした吸気の共鳴同調周波数の変化により、上記吸気
過給によるエンジンの出力トルクの増大もエンジン回転
数に応じて連続的に変化することとなり、このことによ
り、エンジンのトルク特性をその低速回転域から高速回
転域までに亘って谷部のない滑らかな高トルク特性にす
ることができるのである。
過給によるエンジンの出力トルクの増大もエンジン回転
数に応じて連続的に変化することとなり、このことによ
り、エンジンのトルク特性をその低速回転域から高速回
転域までに亘って谷部のない滑らかな高トルク特性にす
ることができるのである。
また、このような滑らかな高トルク特性を環状吸気通路
の長さを一定としたままでその通路断面積を変えるだけ
で得られるので、吸気通路の長さを可変とする場合のよ
うに吸気系の大きさを大きくせずとも済み、よって上記
のトルク特性をコンパクトな構成でもって得ることがで
きることになる。
の長さを一定としたままでその通路断面積を変えるだけ
で得られるので、吸気通路の長さを可変とする場合のよ
うに吸気系の大きさを大きくせずとも済み、よって上記
のトルク特性をコンパクトな構成でもって得ることがで
きることになる。
さらに、共鳴用環状吸気通路の下流側連通路の通路断面
積を通路断面積可変手段により変化させるため、同環状
吸気通路の上流側連通路の通路断面積を変化させる場合
のように、通路断面積の可変調整に伴い、上流側連通路
に接続される吸気供給通路からの吸気の供給が阻害され
ることはなくなる。
積を通路断面積可変手段により変化させるため、同環状
吸気通路の上流側連通路の通路断面積を変化させる場合
のように、通路断面積の可変調整に伴い、上流側連通路
に接続される吸気供給通路からの吸気の供給が阻害され
ることはなくなる。
(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図は本発明の第1実施例の全体構成を示し、1はV
型に配置された第1〜第6の6つの気筒2a〜2fを有
する燃料噴射式V型6気筒エンジンであって、上記6つ
の気筒2a〜2fの点火順序は気筒番号どおりに第1気
筒2a〜第6気筒2fの順序に設定されている。上記6
つの気筒2a〜2fは点火順序の連続しない第1、第3
および第5気筒2a、2c、2eの3つの気筒と、第2
、第4および第6気筒2b、2d、2fの3つの気筒と
でそれぞれ構成される2つの気筒グループに分けられ、
その一方の気筒グループの3つの気筒’la、 2c
、 2eはエンジン1のV型に配置された一方のバン
ク1aに順に形成され、他方の気筒グループの3つの気
筒2b、2d、2fは他方のバンク1aに順に形成され
ている。
型に配置された第1〜第6の6つの気筒2a〜2fを有
する燃料噴射式V型6気筒エンジンであって、上記6つ
の気筒2a〜2fの点火順序は気筒番号どおりに第1気
筒2a〜第6気筒2fの順序に設定されている。上記6
つの気筒2a〜2fは点火順序の連続しない第1、第3
および第5気筒2a、2c、2eの3つの気筒と、第2
、第4および第6気筒2b、2d、2fの3つの気筒と
でそれぞれ構成される2つの気筒グループに分けられ、
その一方の気筒グループの3つの気筒’la、 2c
、 2eはエンジン1のV型に配置された一方のバン
ク1aに順に形成され、他方の気筒グループの3つの気
筒2b、2d、2fは他方のバンク1aに順に形成され
ている。
上記各気筒2a〜2fは吸気ポート3および図示しない
排気ポートを備え、上記各吸気ポート3にはサージタン
ク等による容積拡大室のない吸気通路4が接続されてい
る。この吸気通路4は、各気筒2a〜2fの吸気ポート
3に接続された独立吸気通路5,5.・・・と、該各独
立吸気通路5の上流端が接続された共鳴用環状吸気通路
6と、下流端が上記共鳴用環状吸気通路6に接続され、
吸気を供給する吸気供給通路10とからなり、この吸気
供給通路10の上流端はエアクリーナ11に接続され、
吸気供給通路10の途中には吸入空気量を測定するエア
フローメータ12と、その下流側に吸気供給通路10(
吸気通路4)を絞るスロットルバルブ13とが配置され
ている。
排気ポートを備え、上記各吸気ポート3にはサージタン
ク等による容積拡大室のない吸気通路4が接続されてい
る。この吸気通路4は、各気筒2a〜2fの吸気ポート
3に接続された独立吸気通路5,5.・・・と、該各独
立吸気通路5の上流端が接続された共鳴用環状吸気通路
6と、下流端が上記共鳴用環状吸気通路6に接続され、
吸気を供給する吸気供給通路10とからなり、この吸気
供給通路10の上流端はエアクリーナ11に接続され、
吸気供給通路10の途中には吸入空気量を測定するエア
フローメータ12と、その下流側に吸気供給通路10(
吸気通路4)を絞るスロットルバルブ13とが配置され
ている。
上記共鳴用環状吸気通路6は、各々上記2つの気筒グル
ープにおける各気筒2a〜2fの独立吸気通路5.5に
接続された2つの連通路7.7と、該再連通路7.7の
第5および第δ気筒2e、2f側の端部から一方向に延
び、かつ長さ方向の中央部に上記吸気供給通路10の下
流端が接続され、両気筒グループを吸気流通方向の上流
側で連通ずる上流側連通路8と、上記再連通路7,7の
第1および第2気筒2a、2b側の端部から他方向に延
び、両気筒グループを吸気流通方向の下流側で連通ずる
下流側連通路9とからなり、上記上流側連通路8および
下流側連通路9の通路長さは、いずれも各気筒グループ
の独立吸気通路5が接続される各連通路7において、隣
接する2つの気筒(例えば第1気筒2aおよび第3気筒
2c)に対応する独立吸気通路5,5との接続部位間の
通路長さよりも長く設定されている。そして、吸気順序
の連続しない気筒グループの各気筒2a〜2fの吸気ポ
ート3付近に、該多気筒2a〜2fの吸気行程終期に正
圧となる吸気の圧力振動を生じさせ、その圧力振動の正
の圧力波を上流側および下流側連通路8,9において互
いに異なる2方向に伝播させて環状吸気通路6を略−周
させた後、同じ気筒グループの他の気筒2a〜2fの吸
気ポート3に作用させることにより、吸気を共鳴過給さ
せるように構成されている。
ープにおける各気筒2a〜2fの独立吸気通路5.5に
接続された2つの連通路7.7と、該再連通路7.7の
第5および第δ気筒2e、2f側の端部から一方向に延
び、かつ長さ方向の中央部に上記吸気供給通路10の下
流端が接続され、両気筒グループを吸気流通方向の上流
側で連通ずる上流側連通路8と、上記再連通路7,7の
第1および第2気筒2a、2b側の端部から他方向に延
び、両気筒グループを吸気流通方向の下流側で連通ずる
下流側連通路9とからなり、上記上流側連通路8および
下流側連通路9の通路長さは、いずれも各気筒グループ
の独立吸気通路5が接続される各連通路7において、隣
接する2つの気筒(例えば第1気筒2aおよび第3気筒
2c)に対応する独立吸気通路5,5との接続部位間の
通路長さよりも長く設定されている。そして、吸気順序
の連続しない気筒グループの各気筒2a〜2fの吸気ポ
ート3付近に、該多気筒2a〜2fの吸気行程終期に正
圧となる吸気の圧力振動を生じさせ、その圧力振動の正
の圧力波を上流側および下流側連通路8,9において互
いに異なる2方向に伝播させて環状吸気通路6を略−周
させた後、同じ気筒グループの他の気筒2a〜2fの吸
気ポート3に作用させることにより、吸気を共鳴過給さ
せるように構成されている。
さらに、上記環状吸気通路6における下流側連通路9に
はその連通路7.7との接続端部寄りに、互いに同期し
て開閉する蝶弁からなる1対のシャッターバルブ14.
14が配設されている。これらのシャッターバルブ14
.14は、第2図下半部に示すように、その開度がエン
ジン回転数に応じて可変調整され、エンジン回転数が低
いときには全閉状態になり、エンジン回転数の上昇に伴
って開度が比例的に増大し、高速回転域では全開状態と
なるように制御される。よって、本実施例では、上記シ
ャッターバルブ14.14により、共鳴用環状吸気通路
6における下流側連通路9の通路断面積をエンジン回転
数に応じて変化させる通路断面積可変手段が構成されて
いる。
はその連通路7.7との接続端部寄りに、互いに同期し
て開閉する蝶弁からなる1対のシャッターバルブ14.
14が配設されている。これらのシャッターバルブ14
.14は、第2図下半部に示すように、その開度がエン
ジン回転数に応じて可変調整され、エンジン回転数が低
いときには全閉状態になり、エンジン回転数の上昇に伴
って開度が比例的に増大し、高速回転域では全開状態と
なるように制御される。よって、本実施例では、上記シ
ャッターバルブ14.14により、共鳴用環状吸気通路
6における下流側連通路9の通路断面積をエンジン回転
数に応じて変化させる通路断面積可変手段が構成されて
いる。
したがって、上記実施例においては、エンジン1の低速
回転域では、シャッターバルブ14,14が全閉状態に
なる。この状態では、各気筒グループにおける各気筒2
a〜2fの吸気ポート3付近に該多気筒2a〜2fの吸
気行程初期に生じた吸気の負の圧力波がそれぞれ上流側
連通路8を上流側に移行して、その゛中央部の吸気供給
通路10との合流部で反射されて正の圧力波に反転し、
この正の圧力波は同じ気筒グループの同じ気筒2a〜2
fの吸気行程終期に作用するという吸気の慣性過給状態
となる。
回転域では、シャッターバルブ14,14が全閉状態に
なる。この状態では、各気筒グループにおける各気筒2
a〜2fの吸気ポート3付近に該多気筒2a〜2fの吸
気行程初期に生じた吸気の負の圧力波がそれぞれ上流側
連通路8を上流側に移行して、その゛中央部の吸気供給
通路10との合流部で反射されて正の圧力波に反転し、
この正の圧力波は同じ気筒グループの同じ気筒2a〜2
fの吸気行程終期に作用するという吸気の慣性過給状態
となる。
また、この状態からエンジン回転数が上昇すると、上記
共鳴用環状吸気通路6における下流側連通路9に配置さ
れたシャッターバルブ14.14が開かれ、吸気順序の
連続しない一方の気筒グループの各気筒2 a 、
2 c + 2 e (2b + 26 r 2
f)の吸気ポート3付近において生じた吸気の正の圧力
波が上流側および下流側連通路8,9において互いに異
なる2方向に共鳴用環状吸気通路6を周回するように伝
播されて、該環状吸気通路6を略−周したのち同じ気筒
グループの他の気筒2a、2c、2e (2b、2d、
2f)の吸気ポート3に作用し、吸気の共鳴状態が生じ
る。よって、これら吸気の慣性過給状態および共鳴過給
状態により吸気が過給され、エンジン1の出力トルクを
増大させることができる。
共鳴用環状吸気通路6における下流側連通路9に配置さ
れたシャッターバルブ14.14が開かれ、吸気順序の
連続しない一方の気筒グループの各気筒2 a 、
2 c + 2 e (2b + 26 r 2
f)の吸気ポート3付近において生じた吸気の正の圧力
波が上流側および下流側連通路8,9において互いに異
なる2方向に共鳴用環状吸気通路6を周回するように伝
播されて、該環状吸気通路6を略−周したのち同じ気筒
グループの他の気筒2a、2c、2e (2b、2d、
2f)の吸気ポート3に作用し、吸気の共鳴状態が生じ
る。よって、これら吸気の慣性過給状態および共鳴過給
状態により吸気が過給され、エンジン1の出力トルクを
増大させることができる。
そして、上記エンジン1の低速回転域から高速回転域へ
の移行に伴い、上記シャッターバルブ14.14の開度
つまり共鳴用環状吸気通路6の通路断面積がエンジン回
転数に応じて可変制御され。
の移行に伴い、上記シャッターバルブ14.14の開度
つまり共鳴用環状吸気通路6の通路断面積がエンジン回
転数に応じて可変制御され。
第2図下半部に示す如くエンジン回転数が低速域から高
速域に移行するに従って連続的に通路断面積が大きくな
るように調整される。この環状吸気通路6の通路断面積
の変化に伴い、上記環状吸気通路6を伝播する吸気圧力
波に対する抵抗が変化してその伝播速度つまり伝播時間
が変わり、エンジン1の低速回転側では、通路断面積の
減少に伴う抵抗の増大により圧力波の伝播時間が長くな
って吸気の共鳴同調周波数が低くなり、一方、エンジン
1の高速回転側では、通路断面積の増大に伴う抵抗の減
少により圧力波の伝播時間が短くなって吸気の共鳴同調
周波数が高くなるように変化する。その結果、このよう
な吸気の共鳴同調周波数の変化により、第2図上半部に
示す如く、上記吸気過給によるエンジン1の出力トルク
のピークがエンジン回転数に応じて連続的に変化するこ
ととなり、恰も、所定のピークレベルを持った1つのト
ルクカーブがエンジン回転数の変化に応じて移動する様
子を呈し、このことにより、エンジン1のトルク特性を
その低速回転域から高速回転域までに亘って谷部のない
滑らかな高トルク特性にすることができる。
速域に移行するに従って連続的に通路断面積が大きくな
るように調整される。この環状吸気通路6の通路断面積
の変化に伴い、上記環状吸気通路6を伝播する吸気圧力
波に対する抵抗が変化してその伝播速度つまり伝播時間
が変わり、エンジン1の低速回転側では、通路断面積の
減少に伴う抵抗の増大により圧力波の伝播時間が長くな
って吸気の共鳴同調周波数が低くなり、一方、エンジン
1の高速回転側では、通路断面積の増大に伴う抵抗の減
少により圧力波の伝播時間が短くなって吸気の共鳴同調
周波数が高くなるように変化する。その結果、このよう
な吸気の共鳴同調周波数の変化により、第2図上半部に
示す如く、上記吸気過給によるエンジン1の出力トルク
のピークがエンジン回転数に応じて連続的に変化するこ
ととなり、恰も、所定のピークレベルを持った1つのト
ルクカーブがエンジン回転数の変化に応じて移動する様
子を呈し、このことにより、エンジン1のトルク特性を
その低速回転域から高速回転域までに亘って谷部のない
滑らかな高トルク特性にすることができる。
また、このような特徴を持ったエンジン1の出力トルク
特性が共鳴用環状吸気通路6の長さは一定でその通路断
面積を変えるだけで得られるので、吸気通路の長さを変
えて吸気の共鳴同調周波数を変化させる場合のように吸
気系の大きさを大きくせずとも済み、よって上記滑らか
なトルク特性をコンパクトな構成でもって得ることがで
きる。
特性が共鳴用環状吸気通路6の長さは一定でその通路断
面積を変えるだけで得られるので、吸気通路の長さを変
えて吸気の共鳴同調周波数を変化させる場合のように吸
気系の大きさを大きくせずとも済み、よって上記滑らか
なトルク特性をコンパクトな構成でもって得ることがで
きる。
さらに、共鳴用環状吸気通路6の下流側連通路9の通路
断面積をシャッターバルブ14.14により変化させる
構造であるので、共鳴用環状吸気通路6の上流側連通路
8の通路断面積を変化させる場合のように、該上流側連
通路8に接続される吸気供給通路10からの吸気の供給
が通路断面積の可変調整に伴って阻害されることはない
。
断面積をシャッターバルブ14.14により変化させる
構造であるので、共鳴用環状吸気通路6の上流側連通路
8の通路断面積を変化させる場合のように、該上流側連
通路8に接続される吸気供給通路10からの吸気の供給
が通路断面積の可変調整に伴って阻害されることはない
。
第3図および第4図は本発明の第2実施例を示しく尚、
第1図および第2図と同じ部分については同じ符号を付
してその詳細な説明は省略する)、通路断面積可変手段
として他の例を示したものである。
第1図および第2図と同じ部分については同じ符号を付
してその詳細な説明は省略する)、通路断面積可変手段
として他の例を示したものである。
すなわち、この第2実施例では、共鳴用環状吸気通路6
における下流側連通路9′は、通路断面積の小さい第1
の通路97 aと、該第1の通路9′ aに並設され、
通路断面積の大きい第2の通路9’ bとで構成されて
いる。上記第1の通路9′aには、その連通路7,7と
の接続端部寄りに、互いに同期して開閉する蝶弁からな
る1対の第1のシャッターバルブ14’ a、14’
aが配設されている。一方、第2の通路9’ bには、
上記第1のシャッターバルブ14’ a、14’ a
の位置と対応する部位(連通路7,7との接続端部寄り
)に、互いに同期して開閉する蝶弁からなる1対の第2
のシャッターバルブ14’ b、14’ bが配設され
ている。
における下流側連通路9′は、通路断面積の小さい第1
の通路97 aと、該第1の通路9′ aに並設され、
通路断面積の大きい第2の通路9’ bとで構成されて
いる。上記第1の通路9′aには、その連通路7,7と
の接続端部寄りに、互いに同期して開閉する蝶弁からな
る1対の第1のシャッターバルブ14’ a、14’
aが配設されている。一方、第2の通路9’ bには、
上記第1のシャッターバルブ14’ a、14’ a
の位置と対応する部位(連通路7,7との接続端部寄り
)に、互いに同期して開閉する蝶弁からなる1対の第2
のシャッターバルブ14’ b、14’ bが配設され
ている。
そして、第4図下半部に示すように、上記第1のシャッ
ターバルブ14’ a、14’ aは、エンジン1
の低速回転域で全閉され、設定回転数N1を越えて高速
回転域になると全開するように制御される。一方、第2
のシャッターバルブ14’b。
ターバルブ14’ a、14’ aは、エンジン1
の低速回転域で全閉され、設定回転数N1を越えて高速
回転域になると全開するように制御される。一方、第2
のシャッターバルブ14’b。
14′ bは、エンジン1の低速回転域で全閉されるが
、上記第1のシャッターバルブ14’a、14/ a
よりも高い設定回転数N2 (>N+ )で全開状態
となるように制御される。
、上記第1のシャッターバルブ14’a、14/ a
よりも高い設定回転数N2 (>N+ )で全開状態
となるように制御される。
また、エンジン1の低速回転域で、上記2種類のシャッ
ターバルブ14’ a、14’ bを共に閉じて共
鳴用環状吸気通路6を閉塞したときには、各気筒グルー
プにおける各気筒2a〜2fの吸気ポート3付近に、該
多気筒2a〜2fの吸気行程初期に生じた吸気の負の圧
力波をそれぞれ上流側連通路8に沿って上流側に移行さ
せて、その中央部の吸気供給通路10との合流部での反
射により正の圧力波に反転させ、この正の圧力波を下流
側に戻して同じ気筒グループの同じ気筒2a〜2fの吸
気行程終期に作用させるという吸気の慣性過給状態とす
るようになされている。そして、第4図上半部に示すよ
うに、この慣性過給状態において、エンジン1の出力ト
ルクに対応する各気筒2a〜2f内の平均有効圧力(同
図で実線にて示す)のピークは、エンジン1の中速回転
域での環状吸気通路6による吸気の共鳴過給状態の同圧
力(同破線にて示す)のピークよりも低いエンジン回転
数に設定されている。
ターバルブ14’ a、14’ bを共に閉じて共
鳴用環状吸気通路6を閉塞したときには、各気筒グルー
プにおける各気筒2a〜2fの吸気ポート3付近に、該
多気筒2a〜2fの吸気行程初期に生じた吸気の負の圧
力波をそれぞれ上流側連通路8に沿って上流側に移行さ
せて、その中央部の吸気供給通路10との合流部での反
射により正の圧力波に反転させ、この正の圧力波を下流
側に戻して同じ気筒グループの同じ気筒2a〜2fの吸
気行程終期に作用させるという吸気の慣性過給状態とす
るようになされている。そして、第4図上半部に示すよ
うに、この慣性過給状態において、エンジン1の出力ト
ルクに対応する各気筒2a〜2f内の平均有効圧力(同
図で実線にて示す)のピークは、エンジン1の中速回転
域での環状吸気通路6による吸気の共鳴過給状態の同圧
力(同破線にて示す)のピークよりも低いエンジン回転
数に設定されている。
よって、本実施例では、上記2種類のシャッターバルブ
14’ a、14’ bにより、共鳴用環状吸気通路6
における下流側連通路9′の通路断面積をエンジン回転
数に応じて変化させる通路断面積可変手段が構成される
。
14’ a、14’ bにより、共鳴用環状吸気通路6
における下流側連通路9′の通路断面積をエンジン回転
数に応じて変化させる通路断面積可変手段が構成される
。
したがって、この実施例においては、エンジン回転数が
設定回転数N1よりも低くてエンジン1が低速回転域に
あるとき、第1および第2のシャッターバルブ14’
a、14’ a、14’ b、14’ bは共に閉じら
れ、共鳴用環状吸気通路6はその途中で閉塞された状態
になる。この状態では、各気筒グループにおける各気筒
2a〜2fの吸気ポート3付近に該多気筒2a〜2fの
吸気行程初期に生じた吸気の負の圧力波がそれぞれ上流
側連通路8を上流側に移行して、その中央部の吸気供給
通路10との合流部で反射されて正の圧力波に反転し、
この正の圧力波は同じ気筒2a〜2fの吸気行程終期に
作用する吸気の慣性過給状態となり、このことにより吸
気が過給され、第4図上半部で実線にて示すように、エ
ンジン1の各気筒2a〜2f内の平均有効圧力(エンジ
ン1の出力トルク)が増大してピークが生じる。
設定回転数N1よりも低くてエンジン1が低速回転域に
あるとき、第1および第2のシャッターバルブ14’
a、14’ a、14’ b、14’ bは共に閉じら
れ、共鳴用環状吸気通路6はその途中で閉塞された状態
になる。この状態では、各気筒グループにおける各気筒
2a〜2fの吸気ポート3付近に該多気筒2a〜2fの
吸気行程初期に生じた吸気の負の圧力波がそれぞれ上流
側連通路8を上流側に移行して、その中央部の吸気供給
通路10との合流部で反射されて正の圧力波に反転し、
この正の圧力波は同じ気筒2a〜2fの吸気行程終期に
作用する吸気の慣性過給状態となり、このことにより吸
気が過給され、第4図上半部で実線にて示すように、エ
ンジン1の各気筒2a〜2f内の平均有効圧力(エンジ
ン1の出力トルク)が増大してピークが生じる。
また、エンジン回転数が上記設定回転数N1よりも高く
かつ設定回転数N2よりは低い回転数にあるとき、つま
りエンジン1の中速回転域では、第1シヤツターバルブ
14’ al 14’ aのみが開かれ、第2のシャ
ッターバルブ14’b、14′bはそのまま閉じられ、
共鳴用環状吸気通路6はその途中で下流側連通路9′に
おける通路断面積の小さい第1の通路9′ aを通して
環状に連通された状態になる。この状態では、各気筒グ
ループにおける各気筒2a〜2fの吸気ボート3付近に
、該多気筒2a〜2fの吸気行程終期に生じた吸気の正
の圧力波がそれぞれ上流側および下流側連通路8,9′
において互いに異なる2方向に伝播して環状吸気通路
6を略−周した後、同じ気筒グループの他の気筒2a〜
2fの吸気ポート3に作用するという共鳴同調状態とな
り、このことにより吸気が共鳴過給され、第4図上半部
で破線にて示すように、エンジン1の各気筒2a〜2f
内の平均有効圧力が増大してピークが生じる。
かつ設定回転数N2よりは低い回転数にあるとき、つま
りエンジン1の中速回転域では、第1シヤツターバルブ
14’ al 14’ aのみが開かれ、第2のシャ
ッターバルブ14’b、14′bはそのまま閉じられ、
共鳴用環状吸気通路6はその途中で下流側連通路9′に
おける通路断面積の小さい第1の通路9′ aを通して
環状に連通された状態になる。この状態では、各気筒グ
ループにおける各気筒2a〜2fの吸気ボート3付近に
、該多気筒2a〜2fの吸気行程終期に生じた吸気の正
の圧力波がそれぞれ上流側および下流側連通路8,9′
において互いに異なる2方向に伝播して環状吸気通路
6を略−周した後、同じ気筒グループの他の気筒2a〜
2fの吸気ポート3に作用するという共鳴同調状態とな
り、このことにより吸気が共鳴過給され、第4図上半部
で破線にて示すように、エンジン1の各気筒2a〜2f
内の平均有効圧力が増大してピークが生じる。
さらに、エンジン回転数が上記設定回転数N2よりも高
い高速回転域では、第1および第2のシャッターバルブ
14’ a、14’ a、14’ b。
い高速回転域では、第1および第2のシャッターバルブ
14’ a、14’ a、14’ b。
14′bは共に開かれ、共鳴用環状吸気通路6はそのま
まの状態で連通される。この状態では、上記と同様に、
共鳴用環状吸気通路6による吸気の共鳴同調状態となり
、このことにより吸気が共鳴過給され、第4図上半部で
一点鎖線にて示すように、エンジン1の各気筒2a〜2
f内の平均有効圧力が増大してピークが生じる。
まの状態で連通される。この状態では、上記と同様に、
共鳴用環状吸気通路6による吸気の共鳴同調状態となり
、このことにより吸気が共鳴過給され、第4図上半部で
一点鎖線にて示すように、エンジン1の各気筒2a〜2
f内の平均有効圧力が増大してピークが生じる。
その場合、上記エンジン1の中速回転域において、共鳴
用環状吸気通路6を伝播される吸気の圧力波は、該環状
吸気通路6における通路断面積の小さい第1の通路9′
aを介して伝播されるので、その通路抵抗を受けて伝播
時間が長くなる。このため、このエンジン1の中速回転
域での吸気の共鳴同調する周波数は上記高速回転域での
同周波数よりも低くなり、第4図上半部に示す如く、各
気筒2a〜2f内の平均有効圧力のピークは高速回転域
での同ピークよりも低いエンジン回転数となる。一方、
エンジン1の低速回転域では、各気筒2a〜2f内の平
均有効圧力のピークは上記中速回転域でのピークよりも
低いエンジン回転数に設定されている。こうしてエンジ
ン1の低速回転域から高速回転域まで出力トルク特性が
3つの特性に連続的に切り換えられることになり、その
繋がりによりエンジン1の出力トルクの特性を連続した
滑らかなトルク特性とすることができる。
用環状吸気通路6を伝播される吸気の圧力波は、該環状
吸気通路6における通路断面積の小さい第1の通路9′
aを介して伝播されるので、その通路抵抗を受けて伝播
時間が長くなる。このため、このエンジン1の中速回転
域での吸気の共鳴同調する周波数は上記高速回転域での
同周波数よりも低くなり、第4図上半部に示す如く、各
気筒2a〜2f内の平均有効圧力のピークは高速回転域
での同ピークよりも低いエンジン回転数となる。一方、
エンジン1の低速回転域では、各気筒2a〜2f内の平
均有効圧力のピークは上記中速回転域でのピークよりも
低いエンジン回転数に設定されている。こうしてエンジ
ン1の低速回転域から高速回転域まで出力トルク特性が
3つの特性に連続的に切り換えられることになり、その
繋がりによりエンジン1の出力トルクの特性を連続した
滑らかなトルク特性とすることができる。
尚、上記第2実施例では、2種類のシャッターバルブ1
4’ a、14’ bをそれぞれ1対設けたが、第3図
で仮想線にて示すように、下流側連通路9′の中央位置
にそれぞれ1つのみを設けてもよく、同様の作用効果を
奏することができる。
4’ a、14’ bをそれぞれ1対設けたが、第3図
で仮想線にて示すように、下流側連通路9′の中央位置
にそれぞれ1つのみを設けてもよく、同様の作用効果を
奏することができる。
また、上記第1実施例の構成において、蝶弁からなるシ
ャッターバルブ14に代えて、第5図または第6図に示
すようなハニカムタイプのシャツターバルブ15.16
を設けてもよい。すなわち、これらハニカムタイプのシ
ャッターバルブ15゜16は共鳴用環状吸気通路6にお
ける下流側連通路9に対し、その通路中心軸線と直交す
る方向に弁体15a、16aがスライド移動して連通路
9を開閉するものであり、第5図に示すタイプのバルブ
15は、弁体15aが所定の回動軸を中心として回動す
るタイプであり、第6図に示すタイプのバルブ16は、
弁体16aが直線状にスライド移動するものである。
ャッターバルブ14に代えて、第5図または第6図に示
すようなハニカムタイプのシャツターバルブ15.16
を設けてもよい。すなわち、これらハニカムタイプのシ
ャッターバルブ15゜16は共鳴用環状吸気通路6にお
ける下流側連通路9に対し、その通路中心軸線と直交す
る方向に弁体15a、16aがスライド移動して連通路
9を開閉するものであり、第5図に示すタイプのバルブ
15は、弁体15aが所定の回動軸を中心として回動す
るタイプであり、第6図に示すタイプのバルブ16は、
弁体16aが直線状にスライド移動するものである。
そして、これらハニカムタイプのシャッターバルブ15
.16は、第7図下半部に示すように、エンジン回転数
の上昇に応じて、下流側連通路9の通路断面積が0%(
全閉状態)から100%(全開状態)まで連続的に変化
するように開閉制御される。
.16は、第7図下半部に示すように、エンジン回転数
の上昇に応じて、下流側連通路9の通路断面積が0%(
全閉状態)から100%(全開状態)まで連続的に変化
するように開閉制御される。
このため、本実施例では、第7図上半部に示すように、
エンジン1の各気筒2a〜2f内の平均有効圧力のピー
ク(エンジン1の出力トルクのピーク)は、シャッター
バルブ15.16により開−22= 閉される下流側連通路9の通路断面積に応じて移動する
こととなり、よって上記第1実施例と同様の作用効果を
奏することができる。
エンジン1の各気筒2a〜2f内の平均有効圧力のピー
ク(エンジン1の出力トルクのピーク)は、シャッター
バルブ15.16により開−22= 閉される下流側連通路9の通路断面積に応じて移動する
こととなり、よって上記第1実施例と同様の作用効果を
奏することができる。
また、本発明は、上記実施例の如きV型6気筒以外の多
気筒エンジンに対しても適用することができるのはいう
までもない。
気筒エンジンに対しても適用することができるのはいう
までもない。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によると、多気筒エンジン
における複数の気筒を吸気順序の連続しない2つのグル
ープに分け、その各気筒グループに共鳴用環状吸気通路
を接続して、その共鳴用環状吸気通路での吸気の共鳴同
調により吸気を過給する場合において、上記共鳴用環状
吸気通路における下流側連通路の通路断面積をエンジン
回転数に応じて変化させるようにしたことにより、共鳴
用環状吸気通路の長さを変えることなく、吸気の共鳴同
調周波数を変化させて、その共鳴同調によるエンジン出
力トルクのピークをエンジン回転数に応じて可変とでき
、よってコンパクトな構成でもってエンジンの低速回転
域から高速回転域までに亘って谷部のない滑らかな高ト
ルク特性を得ることができる。
における複数の気筒を吸気順序の連続しない2つのグル
ープに分け、その各気筒グループに共鳴用環状吸気通路
を接続して、その共鳴用環状吸気通路での吸気の共鳴同
調により吸気を過給する場合において、上記共鳴用環状
吸気通路における下流側連通路の通路断面積をエンジン
回転数に応じて変化させるようにしたことにより、共鳴
用環状吸気通路の長さを変えることなく、吸気の共鳴同
調周波数を変化させて、その共鳴同調によるエンジン出
力トルクのピークをエンジン回転数に応じて可変とでき
、よってコンパクトな構成でもってエンジンの低速回転
域から高速回転域までに亘って谷部のない滑らかな高ト
ルク特性を得ることができる。
第1図および第2図は本発明の第1実施例を示し、第1
図はその全体構成を示す模式平面図、第2図はエンジン
回転数に対するシャッターバルブの開度およびエンジン
の出力トルク特性を示す特性図である。第3図は第2実
施例における第1図相当図、第4図は同第2図相当図で
ある。第5図〜第7図はハニカムタイプのシャッターバ
ルブを使用した他の実施例を示し、第5図および第6図
はそれぞれシャッターバルブの作動状態を示す断面図、
第7図は第2図相当図である。 1・・・エンジン、2a〜2f・・・気筒、6・・・共
鳴用環状吸気通路、9,9′・・・下流側連通路、14
゜14’ a、14’ b、15. 16−・・シ
ャッターバルブ。 第2図 + 。 箪 71匁
図はその全体構成を示す模式平面図、第2図はエンジン
回転数に対するシャッターバルブの開度およびエンジン
の出力トルク特性を示す特性図である。第3図は第2実
施例における第1図相当図、第4図は同第2図相当図で
ある。第5図〜第7図はハニカムタイプのシャッターバ
ルブを使用した他の実施例を示し、第5図および第6図
はそれぞれシャッターバルブの作動状態を示す断面図、
第7図は第2図相当図である。 1・・・エンジン、2a〜2f・・・気筒、6・・・共
鳴用環状吸気通路、9,9′・・・下流側連通路、14
゜14’ a、14’ b、15. 16−・・シ
ャッターバルブ。 第2図 + 。 箪 71匁
Claims (1)
- (1)吸気順序の連続しない2つのグループに複数の気
筒が分けられ、その各気筒グループに接続される共鳴用
環状吸気通路を備え、該共鳴用環状吸気通路で吸気を共
鳴同調させて過給するようにしたエンジンの吸気装置で
あって、上記共鳴用環状吸気通路において両気筒グルー
プを吸気流通方向の下流側で連通する下流側連通路の通
路断面積をエンジン回転数に応じて変化させる通路断面
積可変手段を設けたことを特徴とするエンジンの吸気装
置。
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|---|---|---|---|
| JP62248368A JPH07113327B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | エンジンの吸気装置 |
| DE8888115935T DE3864970D1 (de) | 1987-10-01 | 1988-09-28 | Ansauganlage fuer einen mehrzylindermotor. |
| US07/250,413 US4889082A (en) | 1987-10-01 | 1988-09-28 | Intake system for multiple-cylinder engine |
| EP88115935A EP0312810B1 (en) | 1987-10-01 | 1988-09-28 | Intake system for multiple-cylinder engine |
| KR1019880012650A KR930007605B1 (ko) | 1987-10-01 | 1988-09-29 | 엔진의 흡기장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62248368A JPH07113327B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | エンジンの吸気装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0192518A true JPH0192518A (ja) | 1989-04-11 |
| JPH07113327B2 JPH07113327B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
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|---|---|---|---|
| JP62248368A Expired - Fee Related JPH07113327B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | エンジンの吸気装置 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0312810B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07113327B2 (ja) |
| KR (1) | KR930007605B1 (ja) |
| DE (1) | DE3864970D1 (ja) |
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-
1987
- 1987-10-01 JP JP62248368A patent/JPH07113327B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-09-28 DE DE8888115935T patent/DE3864970D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-28 EP EP88115935A patent/EP0312810B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-28 US US07/250,413 patent/US4889082A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-29 KR KR1019880012650A patent/KR930007605B1/ko not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| DE3864970D1 (de) | 1991-10-24 |
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| EP0312810B1 (en) | 1991-09-18 |
| KR930007605B1 (ko) | 1993-08-13 |
| KR890006960A (ko) | 1989-06-17 |
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