JPH0363671B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主として自動車に搭載されるＶ型エ
ンジンの吸気装置に関する。

（従来技術） 各々複数のシリンダを有する２つのバンクから
なるＶ型エンジンの吸気装置として、例えば米国
特許第3303832号公報のFig1〜３等によれば、２
つのバンク９，９ａの上方にクランクシヤフト方
向に延びる２つの共通通路５２，５４を配置する
と共に、該共通通路５２，５４から夫々吸気通路
５５〜５８，５９〜６２を分岐して、これらを互
いに反対側に位置するバンク９ａ，９のシリンダ
に向けて交差状に設け、且つ上記共通通路５２，
５４に夫々スロツトルバルブ７８及びエアクリー
ナ８０を備えてなる吸気装置が開示されている。
このような構成の吸気装置によれば、各シリンダ
への吸気通路が曲りの少ない形状とされると共
に、吸気慣性を利用する場合に必要とされる所要
の通路長さが確保され、しかも吸気装置の全体が
コンパクトに構成される。

一方、自動車用等のエンジンには、アイドル時
にクーラー用コンプレツサーやパワーステアリン
グ用ポンプ、その他の電気負荷が作用した時に、
回転数を上昇させてエンストを防止するアイドル
アツプシステムや、主として電子燃料制御エンジ
ンの場合において、冷間始動時にアイドル回転数
を上昇させることにより暖機を促進するフアース
トアイドルシステムや、更にはこれらの制御を総
合的に行うアイドル制御システム等が備えられる
ことがある。これらのシステムは、いずれも吸気
通路にスロツトルバルブをバイパスするバイパス
通路を設けると共に、該バイパス通路上に制御弁
を設けて、アイドル時に運転状態に応じて制御さ
れた量のエアをシリンダに供給することにより、
アイドル回転数を制御するようにしたものであ
る。

然して、この種のシステムを上記の如き２系統
の吸気通路を有するＶ型エンジンに適用する場合
は、両吸気通路の夫々にスロツトルバルブをバイ
パスするバイパス通路を設け、且つ両バイパス通
路の夫々に制御弁を備えなければならないから、
構造が著しく複雑化すると共に、両制御弁の開度
を精度良く一致させるのが困難なため、アイドル
時に各シリンダに供給されるエア量が相違して、
燃焼状態がシリンダ毎にばらつくという問題が生
じる。

（発明の目的） 本発明は、Ｖ型エンジンの吸気装置における上
記のような問題に対処するもので、２系統の吸気
通路が設けられる場合、上記米国特許公報の
Fig1，２にも示されているように、両側の吸気
通路（共通通路５２，５４）を連通させるバラン
ス通路５０が設けられることに着目し、このバラ
ンス通路を利用して、１本のバイパス通路により
両側のバンクのシリンダに制御弁を介してバイパ
スエアを供給するように構成する。そして、各通
路や制御弁等の配置に工夫を加えることにより、
パイピング構造の複雑化やエンジンの大型化等を
招くことなく、アイドル時に各シリンダに均等に
エアを分配供給し得るようにすることを目的とす
る。

（発明の構成） 本発明に係るＶ型エンジンの吸気装置は、上記
目的達成のため次のように角度される。

即ち、各々複数のシリンダを有する２つのバン
クがクランクシヤフト回りに角度をもつて配置さ
れ、且つ両バンクのシリンダに夫々通じる互いに
分離した２系統の吸気通路に夫々スロツトルバル
ブが備えられたＶ型エンジンにおいて、上記２系
統の吸気通路の上流部がクランクシヤフト方向に
対して一方の側部で集合させ、その集合部上流端
にエアクリーナが備えると共に、この集合部から
分岐された一方の吸気通路は、上記エアクリーナ
が配置された側部のバンクに沿つてクランクシヤ
フト方向に延び、他方の吸気通路は、クランクシ
ヤフトと直交する方向に延びた後、上記エアクリ
ーナが配置された側部と反対側の側部のバンクに
沿つてクランクシヤフト方向に延びるように設
け、且つ両吸気通路のクランクシヤフト方向に延
びる部分の上流部に上記スロツトルバルブを夫々
配置する。そして、これらの吸気通路をスロツト
ルバルブの下流側で連通させるバランス通路を設
けると共に、該バランス通路と上記他方の吸気通
路におけるクラクシヤフトと直交する方向に延び
る部分とを連通させるバイパス通路が設け、該バ
イパス通路上に、上記両バンク間に位置させて少
なくともアイドル時に上記各シリンダに供給され
るエア量を制御する制御弁が備える。このような
構成によれば、アイドル時等に一本のバイパス通
路により２系統の吸気通路ないし両側のバンクの
シリンダにバイパスエアが均等に分配されて供給
されることになる。そして、上記バランス通路、
バイパス通路及び制御弁が両バンク間の上方に平
面的に配置されるので、エンジンのクランクシヤ
フト方向の寸法や全高の増大が抑制されることに
なる。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例について説明
する。

第１図に示すように、Ｖ型エンジン１は１つの
シリンダブロツク２と、２つのシリンダヘツド
３，３′とによりクランクシヤフト４の回りに一
定角度をもつて配置された２つのバンク５，５′
を有する。これらのバンク５，５′にはシリンダ
６，６′がクランクシヤフト方向に沿つて夫々複
数個つづ（この実施例では第２図に示すように３
個づつ）設けられていると共に、各シリンダ６，
６′にはピストン７，７′が嵌装されて、コンロツ
ド８，８′を介して上記クランクシヤフト４に連
結されている。また、上記各シリンダヘツド３，
３′には、夫々、シリンダ６，６′に通じる吸気ポ
ート９，９′と排気ポート１０，１０′とが設けら
れていると共に、各ポートのシリンダ６，６′へ
の開口部には動弁機構１１，１１′によつて開閉
される吸気弁１２，１２′及び排気弁１３，１
３′が備えられており、また両シリンダヘツド３，
３′の外側の側面にはその各々における複数の排
気ポート１０，１０′を合流させる排気マニホル
ド１４，１４′が装着されている。

一方、２つのバンク５，５′に挾まれた空間な
いし両バンク５，５′の上方にかけては、上記各
吸気ポート９，９′を介してシリンダ６，６′に燃
焼用空気を供給する吸気装置１５が設けられてい
る。この吸気装置１５は、第１図及び第２図に示
すように、バンク５，５′の上方において略クラ
ンクシヤフト方向に配置され且つ一方の端部が閉
鎖された２つのサージタンク１６，１６′と、こ
れらのサージタンク１６，１６′から夫々複数本
（３本）づつ分岐されて、互いに反対側の側方に
位置するバンク５′，５における吸気ポート９′，
９に向けて交互に交差するように設けられた分岐
通路１７，１７′とを有する。そして、両サージ
タンク１６，１６′の開口された端部にスロツト
ルボデイ１８，１８′が夫々配設されていると共
に、一方のサージタンク１６側のスロツトルボデ
イ１８の上流側には分岐管１９が接続され、この
分岐管１９と他方のサージタンク１６′側のスロ
ツトルボデイ１８′とが、クランクシヤフトと略
直交する方向に延びる接続管２１とＬ型の屈曲管
２０とによつて接続されており、また、分岐管１
９の外側方に開口する端部にはエアフローメータ
２２を介してエアクリーナ２３が接続されてい
る。これにより、一側部のエアクリーナ２３から
導かれて分岐管１９で分岐され、その一方がスロ
ツトルボデイ１８を介して一方のバンク５に沿つ
てクランクシヤフト方向に延び、他方がクランク
シヤフト方向と直交する方法に延びた後屈曲し、
スロツトルボデイ１８′を介して他方のバンク
５′に沿つてクランクシヤフト方向に延びる２系
統の吸気通路が構成されている。ここで、上記ス
ロツトルボデイ１８，１８′には夫々スロツトル
バルブ２４，２４′が内装され、両バルブ２４，
２４′がスロツトルレバー２５により連動軸２６
を介して同時に開閉されるようになつている。

また、第１図に示すように上記各分岐通路１
７，１７′には、これに連通するシリンダヘツド
３′，３の吸気ポート９′，９内を臨ませて夫々燃
料噴射ノズル２７，２７′が装着されているが、
これらの燃料噴射ノズル２７，２７′は、各分岐
通路１７，１７′の交差部上方に配設された燃料
分配管２８，２８′によつて押付け固定されてい
ると共に、燃料供給部２９からこれらの分配管２
８，２８′を介して各ノズル２７，２７′に燃料が
分配供給されるようになつている。

然して、この吸気装置１５においては、第２図
に示すようにスロツトルバルブ２４，２４′の下
流側で両側のサージタンク１６，１６′間にクラ
ンクシヤフトと直交する方向に延びるバランス通
路３０が設けられ、該通路３０によつて両サージ
タンク１６，１６′の内部の圧力が等しくなるよ
うに連通されていると共に、該バランス通路３０
の略中央部とサージタンク１６′側の吸気通路を
構成する上記接続間２１の略中央部との間に第
１，第２バイパス通路３１，３２が並列に設けら
れ、且つ両バイパス通路３１，３２上に第１，第
２制御弁３３，３４が夫々設置されている。

上記第１制御弁３３は、電子燃料制御システム
におけるフアーストアイドル手段、即ち冷間始動
時に暖機を促進する手段として備えられたエアバ
ルブであつて、第３，４図に示すように、両バン
ク５，５′におけるシリンダヘツド３，３′に跨つ
て取付けられたサーモスタツトケース３５と一体
的に設けられている。このサーモスタツトケース
３５は、内装されたサーモスタツト３６の作動に
よりシリンダヘツド３，３′のウオータジヤケツ
トから排出される冷却水をその温度に応じて出口
３５ａからラジエータ側に流出させるものであ
る。そして、上記エアバルブ（第１制御弁）３３
は、このサーモスタツトケース３５内の冷却水温
度を感知して作動するバイメタル３７によつて開
閉動作され、冷却水温が低い時に弁体３３ａが上
記バイパス通路３１を開通させる。尚、上記バイ
メタル３７にはヒートコイル３８が巻装され、始
動時に該コイル３８が通電されることによつてバ
イメタル３７がエアバルブ３３を閉じる方向に変
形されると共に、その時のバルブ開度が冷却水温
に応じて調整されるようになつている。

また、上記第２制御弁３４は、アイドルアツプ
システムにおけるエア制御弁として備えられたも
ので、クーラー用コンプレツサーやパワーステア
リング用ポンプ、その他の電気負荷が作用した時
に上記第２バイパス通路３２を開通させるように
作動する。

次に、上記実施例の作用を説明する。

先ず、通常の運転時には、エアクリーナ２３か
ら吸入された空気はエアフローメータ２２を通過
した後、分岐管１９によつて進路を２方向に分岐
され、一方はスロツトルバルブ２４を経て一側方
のサージタンク１６内に、他方は接続管２１、屈
曲管２０及びスロツトルバルブ２４′を経て他側
方のサージタンク１６′内に夫々流入する。そし
て、両サージタンク１６，１６′から夫々複数の
分岐通路１７，１７′に分岐流入して、互いに反
対側の側方に位置するバンク５′，５における各
吸気ポート９′，９を経てシリンダ６′，６内に吸
入される。

その場合に、上記サージタンク１６，１６′は、
バランス通路３０によつて連通されているから両
サージタンク１６，１６′内の圧力が等しく、従
つて両側のバンク５，５′の各シリンダ６，６′に
夫々均等にエアが供給されることになる。

一方、上記スロツトルバルブ２４，２４′が閉
じているアイドル時、特に冷間始動時において
は、電子燃料制御システムにおけるエアバルブ
（第１制御弁）３３が冷却水温を感知するバイメ
タル３７の作動によつて第１バイパス通路３１を
開通させた状態にある。そのため、上記スロツト
ルバルブ２４，２４′が閉じているにも拘らず、
エアクリーナ２３からエアフローメータ２２、分
岐管１９、連通管２１、上記第１バイパス通路３
１及びバランス通路３０を経てエアが両バンク
５，５′のサージタンク１６，１６′に流入され、
更に各シリンダ６，６′に吸入される。この時、
上記エアフローメータ２２がエア流量を検出し、
これに対応させて燃料噴射ノズル２７，２７′か
らの燃料噴射量を増大させることにより、アイド
ル回転数が上昇され、エンジン１が速かに暖機さ
れることになる。

また、アイドル時においてクーラー用コンプレ
ツサー等の負荷が作用した時は、第２バイパス通
路３２上の第２制御弁３４が開くことにより、エ
アクリーナ２３から吸入されたエアが連通管２１
から第２バイパス通路３２及びバランス通路３０
を経て両バンク５，５′のサージタンク１６，１
６′ないし各シリンダ６，６′に供給され、上記の
場合と同様にアイドル回転数が上昇される。

然して、上記のようにアイドル時にスロツトル
バルブ２４，２４′をバイパスしてエアをシリン
ダ６，６′に供給する場合に、２つのバンク５，
５′に対応させてサージタンク１６，１６′と各分
岐通路１７，１７′とからなり且つ夫々がスロツ
トルバルブ２４，２４′を有する２系統の吸気通
路が設けられているにも拘らず、一方の系統の吸
気通路を構成するスロツトルバルブ２４′の上流
側の接続管２１から両サージタン１６，１６′を
連通させるバランス通路３０にバイパス通路３
１，３２が導かれているから、１つのバイパス通
路３１又は３２及び該通路上の１つの制御弁３３
又は３４によつてバイパスエアを両バンク５，
５′のシリンダ６，６′に供給することができ、し
かも１つのバイパス通路から各シリンダ６，６′
にエアを分配供給するから、各シリンダ６，６′
への供給エア量が略等しくなるのである。

そして、特に上記バランス通路３０は両側のサ
ージタンク１６，１６′間にクランクシヤフトと
直交する方向に設けられ、またバイパス通路３
１，３２は、該バランス通路３０と、同じくクラ
ンクシヤフトと直交する方向に延びる接続管２１
との間に設けられ、且つこれらのバイパス通路３
１，３２上に制御弁３３，３４が配置されている
ので、該バランス通路３０、バイパス通路３１，
３２及び制御弁３３，３４が、いずれも両側のバ
ンク５，５′間の上方において平面的に配置され
ることになり、従つてエンジンのクランクシヤフ
ト方向の寸法や全高の増大が抑制されることにな
るのである。

尚、この実施例では、第１，第２バイパス通路
３１，３２が設けられ且つその夫々に第１，第２
制御弁３３，３４が設置されているが、これらは
２つのスロツトルバルブ２４，２４′の夫々に対
応させて備えられたものではなく、両バイパス通
路３１，３２ないし制御弁３３，３４が各々独立
して２つのスロツトルバルブ２４，２４′に対す
るバイパス作用を行うのである。

また、暖機時或いは負荷作用時等のアイドル回
転数の制御を総合的に行うアイドル制御システム
が備えられたエンジンの場合は、第５図に示すよ
うに吸気装置１５ａの一方の吸気通路を構成する
クランクシヤフトと直交する方向に延びる接続管
２１ａと、両側のサージタンク１６ａ，１６a′を
連通させるバランス通路３０ａとの間に２つのス
ロツトルバルブ２４ａ，２４a′を同時にバイパス
する一本のバイパス通路３１ａを設け、該バイパ
ス通路３１ａ上に１つのエア制御弁３３ａを設け
ることになる。

そして、この場合も、バイパスエアが両側のバ
ンクのシリンダに均等に供給されると共に、バラ
ンス通路３０ａ、バイパス通路３１ａ及び制御弁
３３ａ等が両バンク間の上方に平面的に配置され
るので、エンジンのクランクシヤフト方向の寸法
や全高の増大が抑制される。

更に、図示しないが、バイパス通路には、必要
な場合にアイドル回転数の初期値を設定するため
のアイドルスクリユーを設けてもよい。

また、本発明は以上の実施例に示す吸気装置１
５のように両側のサージタンク１６，１６′から
分岐された分岐通路１７，１７′が互いに反対側
のバンク５′，５に向けて交差状に設けられてい
るものに限らず、第６図に示す吸気装置１５ｂの
ように、同一側方に位置するサージタンク１６
ｂ，１６b′とバンク５，５′とが夫々分岐通路１
７ｂ，１７b′によつて連通されているものについ
ても同様に適用されるものである。この場合に
も、両サージタンク１６ｂ，１６b′を連通させる
バランス通路３０ｂと、一方の吸気通路における
スロツトルバルブ２４b′の上流側のクランクシヤ
フトと直交する方向に延びる接続管２１ｂとを連
通させるバイパス通路３１ｂとが設けられ、該バ
イパス通路３１ｂ上にエア制御弁３３ｂが設置さ
れる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、各々複数のシリ
ンダを有する２つのバンクが設けられ、且つ両バ
ンクに対応させて夫々スロツトルバルブを有する
互いに分離された２系統の吸気通路が備えられた
Ｖ型エンジンにおいて、アイドル時等にスロツト
ルバルブをバイパスして各シリンダにエアを供給
するバイパス通路及びバイパスエア量を制御する
制御弁が、スロツトルバルブが２つ備えられてい
るにも拘らず、夫々１つで足りることになる。こ
れにより、各スロツトルバルブ毎にバイパス通路
及び制御弁を備える場合に比較してパイピングそ
にその他の構造が簡素化されると共に、制御弁の
開度がばらついてバイパスエア量が両バンクのシ
リンダで不均一となるといつた問題が解消され
て、各シリンダの燃焼状態が均一化されることに
なる。

また、両吸気通路のスロツトルバルブの下流側
を連通させるバランス通路、上記バイパス通路及
び該通路上の制御弁等が両バンク間の上方に平面
的に配置されるので、エンジンのクランクシヤフ
ト方向の寸法や全高の増大が抑制され、この種の
エンジンの吸気装置がコンパクトに構成されるこ
とになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すＶ型エンジンの
縦断背面図、第２図は同じく平面図、第３図は第
２図−線で切断した要部縦断拡大正面図、第
４図は第３図−線で切断した要部拡大断面
図、第５，６図は夫々他の実施例を示す要部平面
図及び背面図である。 １……エンジン、４……クランク軸、５，５′
……バンク、６，６′……シリンダ、１５，１５
ａ，１５ｂ……吸気装置、１６，１６′，１６ａ，
１６a′，１６ｂ，１６b′……吸気通路（サージタ
ンク）、２４，２４′，２４ａ，２４a′，２４ｂ，
２４b′……スロツトルバルブ、３０，３０ａ，３
０ｂ……バランス通路、３１，３２，３１ａ，３
１ｂ……バイパス通路、３３，３４，３３ａ，３
３ｂ……制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 各々複数のシリンダを有する２つのバンクが
   クランクシヤフト回りに角度をもつて配置され且
   つ両バンクのシリンダに夫々通じる互いに分離し
   た２系統の吸気通路に夫々スロツトルバルブが備
   えられたＶ型エンジンの吸気装置であつて、上記
   ２系統の吸気通路の上流部がクランクシヤフト方
   向に対して一方の側部で集合され、その集合部上
   流端にエアクリーナが備えられていると共に、こ
   の集合部から分岐された一方の吸気通路は上記エ
   アクリーナが配置された側部のバンクに沿つてク
   ランクシヤフト方向に延び、他方の吸気通路はク
   ランクシヤフトと直交する方向に延びた後、上記
   エアクリーナが配置された側部と反対側の側部の
   バンクに沿つてクランクシヤフト方向に延び、且
   つ両吸気通路のクランクシヤフト方向に延びる部
   分の上流部に上記スロツトルバルブが夫々配置さ
   れ、一方、これらの吸気通路をスロツトルバルブ
   の下流側で連通させるバランス通路が設けられて
   いると共に、該バランス通路と上記他方の吸気通
   路におけるクラクシヤフトと直交する方向に延び
   る部分とを連通させるバイパス通路が設けられ、
   該バイパス通路上に、上記両バンク間に位置させ
   て少なくともアイドル時に上記各シリンダに供給
   されるエア量を制御する制御弁が備えられている
   ことを特徴とするＶ型エンジンの吸気装置。