JPH03199622A

JPH03199622A - 内燃機関の吸気制御装置

Info

Publication number: JPH03199622A
Application number: JP34376089A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Maeda; 聡前田
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1991-08-30

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野〕本発明は、内燃機関の吸気制御装置に関し、詳しくは、
水平対向型エンジンのように左右にバンクを有するエン
ジンにおいて、吸気通路径および吸気管長の異なる２つ
の吸気系を設け、その一方に開閉制御弁を設けることに
より、低速から高速域の広範囲にわたって高出力を得る
ことができるようにしたものに関する。

〔従来の技術〕

従来、水平対向型もしくはＶ型エンジンにおいて高出力
を得るため、１気筒当りに低・中速用吸気通路と、高速
用吸気通路との２系統を有し、高連用吸気通路にバタフ
ライバルブ機構を設置し、これをアクチュエータ等によ
り開閉制御するように構成したものが種々提案されてお
り、各シリンダ列に吸気分配箱を設けたものとして特開
昭６２−２０６２４号公報に、また、サージタンク室を
２室区両して設けたものとして特開昭６３−２１５８２
２号公報に、それぞれ示す先行技術が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述した先行技術は、いずれも■型エンジン
であって、低速用吸気通路を高速用吸気通路より長い管
長に設定しているが、低速用吸気通路を長くするとエン
ジン全高が高くなり、エンジンルームの空間に制約のあ
る自動車に搭載する場合はエンジン全高が抑えられる。

このため、低速吸気通路の長さも必然的に限定され、所
望の低速用吸気通路を得ることか困難である。

本発明は、左右バンクを有する水平対向型エンジンにお
いて、吸気慣性効果が得られるように必要吸気管長を確
保すると共に、コンパクトな吸気装置が得られるように
した内燃機関の吸気制御装置を提供することを目的とす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明は、左右にバンクを有す
る水平対向型エンジンの吸気装置において、上記吸気装
置を、吸気管のスロットルボディに連接されるコレクタ
と、上記左右のバンク側の各気筒毎に吸気を導入する左
右の吸気マニホールドとで形成し、上記コレクタの後方
側に流入口を、左、右に流出口を形成し、上記左右の吸
気マニホールドは、上記エンジンの左右のシリンダヘッ
ドに形成された各気筒の吸気ボート側で合流する高速用
吸気通路に連通形成された左右のエアチャンバと、低速
用吸気通路とで一体に形成し、上記左右の吸気マニホー
ルドのそれぞれの低速用吸気通路を、上記左右の吸気チ
ャンバの下方に沿って配設し、上記コレクタ下方に、そ
れぞれ上記左右の低速用吸気通路に連通ずる吸気通路を
形成し、上記コレクタの左右の流出口にエンジン回転数
が設定値を越えた時に全開となる開閉制御弁を配設し、
上記コレクタの左右に上記吸気マニホールドを配設して
、上記吸気装置を偏平形状に形成したことを特徴とする
ものである。

〔作　　　用〕

本発明による内燃機関の吸気制御装置では、低・中速回
転時は、コレクタの左、右の流出口に配設されている開
閉制御弁を全開にすることにより、コレクタに流入した
吸入空気は、コレクタの下方の吸気通路からそれぞれの
気筒に対応する低速用吸気通路を経てシリンダヘッドの
燃焼室へ吸入される。

この場合、左右バンク間の長さが長いため、低速用吸気
通路の管長を十分に長くすることができ、吸気慣性効果
による吸入効率が向上し、出力が増大する。

さらに、高速同転時は、開閉制御弁を全開にすることに
より、コレクタの左右の流出口から左右のエアチャンバ
を介して短い高速用吸気通路を経てシリンダヘッドの燃
焼室へ吸入されるため、吸入抵抗か減少し、高い出力を
得ることができる。

そして吸気装置が３分割のコンパクトな構成で、かつ偏
平形状であるため、エンジン全高を低く抑えることがで
きる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明による第１の実施例を適用した水平対向
型４気筒エンジンの概略構成図であり、図において、符
号ｉはエンジン、２，３はエンジンｌの左　右のシリン
ダブロック、４．５は左右のシリンダヘッド、６は吸気
装置、７は吸気管、８はエアクリーナ、９はレゾネータ
、１０は排気管、１１は触媒装置、１２はマフラをそれ
ぞれ示している。

エンジンｌの左　右のシリンダヘッド４．５には、点火
栓１３が取付けられ、図示しない＃１〜＃４気筒に対応
する吸気ポート２６．〜２６４には、インジェクタ１４
か取付けられている。なお、図中符号１５はクランク角
センザ、１６はノックセンサ、１７はカム角センサ、１
８はエアフローメータ、１９はスロワＩ・ルハルブ、２
０は０２センサをそれぞれ示しており、シリンダブロッ
ク３からのブローバイガス通路２１には、ＰＣＶバルブ
２２が設置され、スロットルバルブ１９をバイパスする
バイパス通路２４には、エアコントロールバルブ２５が
設置されている。

エアクリーナ８から吸入された吸気は、吸気装置６から
吸気ボート２６．〜２６４を経てインジェクタ１４から
の燃料と共にシリンダヘッド４，５の燃焼室４ａ、　４
ｂ、　５ａ、　５ｂに導入されて、点火栓１３により着
火されて燃焼する。そして燃焼後の排気ガスは、排気ポ
ート２７１〜２７４から排気管１０を通って触媒装置１
１にて浄化され、マフラ１２から外部に排出される。

ここで吸気装置６は、第２図ないし第５図に示すように
、吸気管７のスロットルボディ２３の下流側にはコレク
タ２８が設けられ、コレクタ２８の後方側に流入口２８
ａが、コレクタ２８の左（右）側に左（右）の流出口２
８２　、２８４（２８１、２８３）がそれぞれ形成され
、下方には左（右）の開口部３２ａ。

３４ａ（３１ａ　、　３３ａ）を開口端に有する左（右
）の吸気通路３２．３４　（３１，３３）がコレクタ２
８と一体に形成されている。

左、右バンク側における左、右のシリンダヘッド４．５
の各燃焼室４ａ、　４ｂ、　５ａ、　５ｂに吸気を導入
する左（右）の吸気マニホールド３５ａ（３５ｂ）にお
ける左（右）の高速用吸気通路３６２　、３６４（３６
１。

３６、）と低速用吸気通路３７２　、３７４　　（３７
１、３７３）とは、＃２．＃４気筒（＃１．＃３気筒）
に対応する吸気ポート２６□、　２６４　　（２８１、
２６３）に連通ずる開口部３８□、　３Ｌ　　（３８１
、３８３）から三叉状に分岐形成され、＃２．＃４気筒
（＃１．＃３気筒）の高速用吸気通路３６２　、３６４
　　（３６１、３６３）は、左（右）のエアチャンバ２
９（３０）の外側に連通形成されて、＃２．　　＃４　
（＃１．．　　＃３）の高速用吸気通路３Ｂ２　、３Ｌ
　　（３６１、３６３）は、ｋ（右）のエアチャンバ２
９（３０）の９２．＃４　（＃１．＃３）のエアチャン
バ２９ａ　、　２９ｂ（３０ａ　、　３０ｂ）に連通し
、＃２．＃４　（＃１．＃３）のエアチャンバ２９ａ２
９ｂ（３０ａ　、　　３０ｂ）の流入口３Ｂ２．、３６
４．　（３６１，、３６３，）は、コレクタ２８の左（
看）の流出口２８２．２８４（２８゜、　２８４）へ連
通接続されている。＃２．＃４　（＃１．＃３）の低速
用吸気通路３７２．３７４（３Ｌ　、　３７３　）の流
入口３７□□３７４−　（３７１−、３７：＋−）は、
コレクタ２８の下方に一体形成された左（右）の吸気通
路３２．３４　（３１，３３）の開口部３２ａ　、　３
４ａ（３１ａ　　３３ａ）に連通接続され、低速用吸気
通路３７、〜３７４は、高速用吸気通路３６１〜３６４
より長くされている。

従って、本発明による構成では、左、右の吸気マニホー
ルド３５ａ　、　３５ｂにおける左、右のエアチャンバ
２９．３０は、コレクタ２８を中央にして左右に水平対
向型のエンジンｌの左、右のバンク側へ離間され、左（
右）のエアチャンバ２９（３０）の外側から高速用吸気
通路３６□、　３８４　　（３８１、３６３）か延設し
、コレクタ２８の下方から左（右）のエアチャンバ２９
（３０）の下方の左（右）の吸気通路３２３４（３１，
３３）を経て低速用吸気通路３７□、３７４（３７１、
３７３＞に接続して、左（右）の高速用吸気通路３６２
　、３６４（３６１、３８３）と、左（右）の低速用吸
気通路３７２．３７４　　（３７１、３７３）とが左（
右）の開口部３８２　、３８４　　（３８１、３８３）
にて合流するように一体形成されているので、低速用吸
気通路３７１〜３７４の管長を長くすることができると
共に、高速用吸気通路３６１〜３６４を短くすることが
できる。

しかも、吸気装置６は偏平形状に形成されるので、エン
ジンｌの全高を低く抑えることができる。

コレクタ２８の左１右の流出口２８２　、２８４　　（
２８１。

２８３）には、第２図、第３図および第４図に示すよう
に、アクチュエータ４２によりリンク４３ａ、制御弁軸
４４ａ、リンクロッド４５．制御弁軸４４ｂを介して開
閉動作する開閉制御弁４６１〜４６４が配設されていて
、アクチュエータ４２の図示しない負圧室は、コレクタ
２８の負圧取出口２８ｅに連通する吸気管負圧を貯えて
いる負圧タンク４７から制御ユニット４８の切換信号に
より切換えられるソレノイドバルブ４９を介して負圧も
しくは大気圧を導入するように、連通されている。

制御ユニット４８には、エンジン回転数を検出するクラ
ンク角センサ１５からの信号が人力されており、エンジ
ン回転数か所定値より低い低・中速回転■４には、制御
ユニット４８からの信号によりソレノイドバルブ４９の
ソレノイド４９ａが通電され、弁本体４９ｂによって大
気口４９ｃが閉じられると共に、負圧取入口４９ｄが開
口する。負圧タンク４７からの負圧は、負圧取入口４９
ｄを介してアクチュエータ４２の負圧室に負圧を導入し
、左（右）の開閉制御弁４６２　、４６４　　（４６１
、４８３）を閉じる。

またエンジン回転数が所定値より高くなる高速時には、
制御ユニット４８からの信号によりソレノイドバルブ４
９を介してアクチュエータ４２．４３の負圧室を大気に
連通し、左（右）の開閉制御弁４６２゜４６４（４］　
、　４Ｂ３　）を開くようになっている。

このように構成された実施例の作用を、第５図の吸気系
統図に基づいて説明する。

先ず、クランク角センサ１５によってエンジン１が所定
回転数以下の低・中速回転時を検出した時には、クラン
ク角センサ１５からの信号が制御ユニット４８に人力す
ることで、制御ユニット４８からの信号によりソレノイ
ドバルブ４９のソレノイド４９ａが付勢され、負圧タン
ク４７とアクチュエータ４２の負圧室とが連通され、左
右の開閉制御弁４６．〜４６４が閉じられる。

エアクリーナ８からコレクタ２８に流入した吸気は、コ
レクタ２８の下方から吸気通路３１〜３４を介して、そ
れぞれの低速用吸気通路３７．〜３７４を経て左（右）
のシリンダヘッド４（５）の燃焼室４ａ、　４ｂ（５ａ
　、　５ｂ）へ流入する。

次いで、エンジン１が所定回転数以上の高速回転になる
と、クランク角センサ１５からの信号に基づき、制御ユ
ニット４８からの出力信号によってソレノイドバルブ４
９のソレノイド４９ａの付勢が解除され、負圧タンク４
７とアクチュエータ４２の負圧室との連通が遮断され、
アクチュエータ４２の負圧室が大気開放となって左右の
開閉制御弁４６□〜４６４が開かれる。

エアクリーナ８からコレクタ２８に流入した吸気は、左
（右）の吸気マニホールド３５ａ（３５ｂ）における左
（右）のエアチャンバ２９（３０）の＃２．　　＃４（
＃１．＃３）のエアチャンバ２９ａ　、　２９ｂ（３０
ａ３０ｂ）へ流入して、大部分は＃２．＃４　（＃１．
＃３）のエアチャンバ２９ａ　、　２９ｂ　　（３０ａ
　、　３０ｂ）から左（右）の高速用吸気通路３６２　
、３８４　　（３６１。

３６３）へ流入し、一部は左（右）の吸気通路３２゜３
４　（３１，３３）から低速用吸気通路３７２　、３７
４　　（３７１。

３７３）を介して左（右）のシリンダヘッド４（５）の
燃焼室４ａ、　４ｂ　（５ａ　　５ｂ）へ流入する。

従って、低・中速回転時には、吸気は長い吸気通路を介
して吸入されるため、吸気慣性効果による吸入効率が向
上し、低・中速回転時における出力向上が得られる。ま
た、高速回転時には、吸気は主として短い吸気通路を介
して吸入されると共に、一部は長い吸気通路を介して吸
入されるため、吸入抵抗か減少して高出力を確保するこ
とができる。

なお、他の実施例として、左（右）の吸気チャンバ２９
（３０）を＃２．　　＃４　（＃１．１３）のエアチャ
ンバ２９ａ　、　２９ｂ（３０ａ　、　３０ｂ）に分離
することなく、第６図の系統図に示す如く単一の室とし
、左（右）の開閉制御弁４６ａ（４６ｂ）と１個ずつ配
設してもよい。

また、実施例において短い高速用吸気通路の径は、長い
低速用吸気通路の径より大きくしても良いことは勿論で
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による内燃機関の吸気制御
装置は、左右にバンクを有する水平対向型エンジンの吸
気装置において、吸気装置を、吸気管のスロットルボデ
ィに連接されるコレクタと、左右のバンク側の各気筒毎
に吸気を導入する左右の吸気マニホールドとで形成し、
コレクタの後方側に流入口を、左、右に流出口を形成し
、左右の吸気マニホールドは、エンジンの左右のシリン
ダヘッドに形成された各気筒の吸気ボート側で合流する
高速用吸気通路に連通形成された左右のエアチャンバと
、低速用吸気通路とで一体に形成し、左右の吸気マニホ
ールドのそれぞれの低速用吸気通路を、左右の吸気チャ
ンバの下方に沿って配設し、コレクタ下方に、それぞれ
上記左右の低速用吸気通路に連通ずる吸気通路を形成し
、コレクタの左右の流出口にエンジン回転数が設定値を
越えた時に全開となる開閉制御弁を配設し、コレクタの
左右に上記吸気マニホールドを配設して、吸気装置を偏
平形状に形成したので、エンジンの低・中速回転時には
、吸気は長い吸気通路を介して吸入されるため、吸気慣
性効果による吸入効率が向上して出力が増加し、またエ
ンジンの高速回転時には、開閉制御弁が全開となり、主
たる吸気は短い吸気通路を介して吸入されると共に、一
部は長い吸気通路から吸入されるため、吸気抵抗が減少
して吸入効率が向上し、高い出力を確保することができ
る。

さらに、左右のエアチャンバの位置が左右方向に離間し
て配設され、中央のコレクタの下方に形成された吸気通
路に低速用吸気通路が接続されているため、吸気通路を
長くすことかでき、低・中速回転時の吸気慣性効果か十
分に得られる管長を確保することができる。

さらにまた、吸気装置が偏平形状に形成されるため、水
平対向型エンジンと相俟ってエンジン全高を低く抑える
ことができ、車両の狭いエンジンルーム内への配設が可
能となる。

また、吸気マニホールドが一体形成となっているので、
構成が単純化されるため、吸気装置の製造が容易になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による水平対向型４気筒エンジンの概略
構成図、第２図は第１図の要部を示す吸気装置の上面図
、第３図は第２図の一部断面した側面図、第４図は開閉
制御弁の動作機構を示す構成図、第５図は本発明による
吸気系統を示す図、第６図は他の実施例の吸気系統を示
す図である。ｌ　・・エンジン本体、４，５・・・左、右のシリンダ
ヘッド、６・・・吸気装置、２８・・・コレクタ、２９
．３０・・・左、右のエアチャンバ、３１〜３４・・・
吸気通路、３５ａ３５ｂ・・・吸気マニホールド、３６
１〜３６４　　・・高速用吸気通路、３７、〜３７４・
・・低速用吸気通路、４２・アクチュエータ、４６．〜
４６４・・・開閉制御弁。

Claims

【特許請求の範囲】　左右にバンクを有する水平対向型エンジンの吸気装置
において、上記吸気装置を、吸気管のスロットルボディに連接され
るコレクタと、上記左右のバンク側の各気筒毎に吸気を
導入する左右の吸気マニホールドとで形成し、上記コレクタの後方側に流入口を、左、右に流出口を形
成し、上記左右の吸気マニホールドは、上記エンジンの左右の
シリンダヘッドに形成された各気筒の吸気ポート側で合
流する高速用吸気通路に連通形成された左右のエアチャ
ンバと、低速用吸気通路とで一体に形成し、上記左右の吸気マニホールドのそれぞれの低速用吸気通
路を、上記左右の吸気チャンバの下方に沿って配設し、上記コレクタ下方に、それぞれ上記左右の低速用吸気通
路に連通する吸気通路を形成し、上記コレクタの左右の
流出口にエンジン回転数が設定値を越えた時に全開とな
る開閉制御弁を配設し、上記コレクタの左右に上記吸気マニホールドを配設して
、上記吸気装置を偏平形状に形成したことを特徴とする
内燃機関の吸気制御装置。