JPH0550574B2 - - Google Patents
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- JPH0550574B2 JPH0550574B2 JP59020620A JP2062084A JPH0550574B2 JP H0550574 B2 JPH0550574 B2 JP H0550574B2 JP 59020620 A JP59020620 A JP 59020620A JP 2062084 A JP2062084 A JP 2062084A JP H0550574 B2 JPH0550574 B2 JP H0550574B2
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- intake
- intake passage
- valve
- sectional area
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
- F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
- F02B27/0226—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the means generating the charging effect
- F02B27/0247—Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes
- F02B27/0257—Rotatable plenum chambers
-
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
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- F02B27/0247—Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes
- F02B27/0263—Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes the plenum chamber and at least one of the intake ducts having a common wall, and the intake ducts wrap partially around the plenum chamber, i.e. snail-type
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- F02B27/0289—Intake runners having multiple intake valves per cylinder
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- F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
- F02B27/0294—Actuators or controllers therefor; Diagnosis; Calibration
-
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/08—Modifying distribution valve timing for charging purposes
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はエンジンの吸気装置に関し、とくに吸
気慣性効果を利用して出力の向上を図る装置に関
するものである。
気慣性効果を利用して出力の向上を図る装置に関
するものである。
（従来技術）
従来、特開昭48−58214号公報にみられるよう
に、吸気通路の長さおよび断面積をエンジン回転
数に応じて変更することにより、吸気通路内の圧
力変動を利用して種々のエンジン回転数領域で吸
入効率を高め、出力の向上を図るようにした装置
が知られている。つまり、エンジンの作動に伴い
吸気が間欠的に行われることに起因して吸気通路
内に圧力振動が生じるので、その圧力波のうちの
正圧波を適正なタイミングでシリンダ内に導入す
れば吸入効率を高めることができる。そして、正
圧波をシリンダ内に導入するタイミングは吸気通
路の長さによつて調整することができるため、エ
ンジンの運転状態の変化に応じて吸気通路の長さ
を変えることにより、種々の運転領域において、
上記の現像によるいわゆる吸気の動的効果すなわ
ち慣性効果や脈動効果を有効に利用し、吸入効率
を高めることができる。なお、このような吸気の
動的効果は吸気通路の断面積を変えることによつ
ても調整することができる。
に、吸気通路の長さおよび断面積をエンジン回転
数に応じて変更することにより、吸気通路内の圧
力変動を利用して種々のエンジン回転数領域で吸
入効率を高め、出力の向上を図るようにした装置
が知られている。つまり、エンジンの作動に伴い
吸気が間欠的に行われることに起因して吸気通路
内に圧力振動が生じるので、その圧力波のうちの
正圧波を適正なタイミングでシリンダ内に導入す
れば吸入効率を高めることができる。そして、正
圧波をシリンダ内に導入するタイミングは吸気通
路の長さによつて調整することができるため、エ
ンジンの運転状態の変化に応じて吸気通路の長さ
を変えることにより、種々の運転領域において、
上記の現像によるいわゆる吸気の動的効果すなわ
ち慣性効果や脈動効果を有効に利用し、吸入効率
を高めることができる。なお、このような吸気の
動的効果は吸気通路の断面積を変えることによつ
ても調整することができる。
ところで、従来のこの種装置では吸気弁の開閉
タイミングは一定とし、BDC（ピストン下死点）
より所定クランク角だけ遅れたところで吸気弁を
閉じるようにしている。このような条件下では、
吸気通路の長さまたは断面積の調整によつてでき
るだけ正圧波による動的効果を高めるような同調
を行つても、エンジンの運転状態にたとえばエン
ジン回転数の変化に伴つてシリンダ内圧力の特性
が変化することにより、低回転時には吸気弁が閉
じられる前にシリンダ内圧力が上昇して吹き返し
を生じ、高回転時には逆にシリンダ内圧力が低く
てなお吸気の導入が可能な状態で吸気弁が閉じら
れてしまうこととなる。また機構的およびスペー
ス的に吸気通路の長さの調整範囲はある程度制限
されるため、広い回転数域にわたつて吸気の動的
効果を高めることは難しい。
タイミングは一定とし、BDC（ピストン下死点）
より所定クランク角だけ遅れたところで吸気弁を
閉じるようにしている。このような条件下では、
吸気通路の長さまたは断面積の調整によつてでき
るだけ正圧波による動的効果を高めるような同調
を行つても、エンジンの運転状態にたとえばエン
ジン回転数の変化に伴つてシリンダ内圧力の特性
が変化することにより、低回転時には吸気弁が閉
じられる前にシリンダ内圧力が上昇して吹き返し
を生じ、高回転時には逆にシリンダ内圧力が低く
てなお吸気の導入が可能な状態で吸気弁が閉じら
れてしまうこととなる。また機構的およびスペー
ス的に吸気通路の長さの調整範囲はある程度制限
されるため、広い回転数域にわたつて吸気の動的
効果を高めることは難しい。
一方、吸気通路の長さおよび断面積が固定され
ている場合の吸入効率改善手段としては、吸気弁
の開閉タイミングとくに閉弁タイミングをエンジ
ンの運転状態に応じて調整する方法がある。この
方法による場合、シリンダ内圧力と吸気弁直前の
吸気通路内圧力とが等しくなる時点で吸気弁が閉
じられるように、エンジンの運転状態に応じて吸
気弁の少なくとも閉弁タイミングを制御すればよ
い。ただしこの場合、吸気通路の長さおよび断面
積との関係で、吸気通路内に生じる正圧波が最も
有効に利用されるような同調状態となるのは特定
の運転領域に限られ、これ以外の領域では上記正
圧波による動的効果が低下する。従つて吸気弁の
開閉タイミングの調整によつても吸入効率の向上
には限界がある。またこの吸気弁の開閉タイミン
グを広範囲に調整することは機構的に難しい。
ている場合の吸入効率改善手段としては、吸気弁
の開閉タイミングとくに閉弁タイミングをエンジ
ンの運転状態に応じて調整する方法がある。この
方法による場合、シリンダ内圧力と吸気弁直前の
吸気通路内圧力とが等しくなる時点で吸気弁が閉
じられるように、エンジンの運転状態に応じて吸
気弁の少なくとも閉弁タイミングを制御すればよ
い。ただしこの場合、吸気通路の長さおよび断面
積との関係で、吸気通路内に生じる正圧波が最も
有効に利用されるような同調状態となるのは特定
の運転領域に限られ、これ以外の領域では上記正
圧波による動的効果が低下する。従つて吸気弁の
開閉タイミングの調整によつても吸入効率の向上
には限界がある。またこの吸気弁の開閉タイミン
グを広範囲に調整することは機構的に難しい。
（発明の目的）
本発明はこのような事情に鑑み、広いエンジン
運転領域にわたり、吸気慣性効果を有効に利用し
て吸入効率を向上し、従来と比べて種々のエンジ
ン運転領域での出力性能を格段に高めることがで
きるエンジンの吸気装置を提供するものである。
運転領域にわたり、吸気慣性効果を有効に利用し
て吸入効率を向上し、従来と比べて種々のエンジ
ン運転領域での出力性能を格段に高めることがで
きるエンジンの吸気装置を提供するものである。
（発明の構成）
本発明は、吸気通路の長さを変更可能にする吸
気通路長可変手段と、吸気通路の断面積を変更可
能にする吸気通路断面積可変手段と、吸気弁の少
なくとも閉弁タイミングを変更可能にするタイミ
ング可変手段と、エンジンの運転状態に応じて上
記各可変手段を相互に関連づけて制御する制御装
置とを設けたものである。つまり吸気通路の長さ
および断面積の両方をエンジンの運転状態に応じ
て調整することにより、広いエンジン運転領域に
わたつて吸気慣性を同調状態もしくはこれに近似
する状態に調整するとともに、これに対応づけて
吸気慣性効果を有効に利用するように吸気タイミ
ングを補正し、吸入効率を高めることができるよ
うにしたものである。
気通路長可変手段と、吸気通路の断面積を変更可
能にする吸気通路断面積可変手段と、吸気弁の少
なくとも閉弁タイミングを変更可能にするタイミ
ング可変手段と、エンジンの運転状態に応じて上
記各可変手段を相互に関連づけて制御する制御装
置とを設けたものである。つまり吸気通路の長さ
および断面積の両方をエンジンの運転状態に応じ
て調整することにより、広いエンジン運転領域に
わたつて吸気慣性を同調状態もしくはこれに近似
する状態に調整するとともに、これに対応づけて
吸気慣性効果を有効に利用するように吸気タイミ
ングを補正し、吸入効率を高めることができるよ
うにしたものである。
なお、この構成における吸気通路の断面積およ
び長さとは、実質的に吸気慣性効果に寄与する流
通路の断面積および長さをいうものである。
び長さとは、実質的に吸気慣性効果に寄与する流
通路の断面積および長さをいうものである。
（実施例）
第１図および第２図は本発明の第１実施例を示
す。これらの図において、１は複数のシリンダ２
を備えたエンジン本体であつて、シリンダブロツ
ク３、シリンダヘツド４およびシリンダヘツドカ
バー５等で構成されており、各シリンダ２にはピ
ストン６が挿入され、ピストン６の上方に燃焼室
７が形成されている。この各燃焼室７にはそれぞ
れ、点火プラグ８が装備されるとともに、シリン
ダヘツド４に形成された２個ずつの吸気ポート
９，１０と排気ポート１１，１２とが開口してお
り、これらのポート９〜１２が第１および第２の
吸気弁１３，１４と第１および第２の排気弁１
５，１６とによつて開閉されるようになつてい
る。上記両吸気ポート９，１０は、シリンダヘツ
ド４の側端部付近において互いに連通し、この連
通部１７に燃料噴射弁１８が装備されている。
す。これらの図において、１は複数のシリンダ２
を備えたエンジン本体であつて、シリンダブロツ
ク３、シリンダヘツド４およびシリンダヘツドカ
バー５等で構成されており、各シリンダ２にはピ
ストン６が挿入され、ピストン６の上方に燃焼室
７が形成されている。この各燃焼室７にはそれぞ
れ、点火プラグ８が装備されるとともに、シリン
ダヘツド４に形成された２個ずつの吸気ポート
９，１０と排気ポート１１，１２とが開口してお
り、これらのポート９〜１２が第１および第２の
吸気弁１３，１４と第１および第２の排気弁１
５，１６とによつて開閉されるようになつてい
る。上記両吸気ポート９，１０は、シリンダヘツ
ド４の側端部付近において互いに連通し、この連
通部１７に燃料噴射弁１８が装備されている。
上記エンジン本体１に対する吸気系には、吸気
通路長可変手段２０と吸気通路断面積可変手段２
１とが設けられており、これらは次のように構成
されている。すなわち、前記両吸気ポート９，１
０の連通部１７には各シリンダ別に形成された分
岐管２２が接続され、これらの分岐管２２はケー
シング２３に一体に連結されており、このケーシ
ング２３の内部に円筒状のサージタンク２４が回
転可能に保持されるとともに、サージタンク２４
の周囲において上記ケーシング２３に渦巻状の吸
気通路延長部２５が形成されている。この吸気通
路延長部２５は、ケーシング２３の上方外側に位
置する下流側端部が前記分岐管２２に連通し、こ
の位置からサージタンク２４の周囲に回りこんで
ケーシング２３の上方内側にまで達し、その上流
側端部がサージタンク２４に接するシール壁２６
で封鎖されている。そしてケーシング２３に設け
られた仕切枠２７により、上記吸気通路延長部２
５が分岐管２２に対応してシリンダ別に区画形成
されている。また上記サージタンク２４には図外
のエアクリーナからスロツトル弁２８を介して空
気が導入されるようにするとともに、その周壁
に、吸気通路延長部２５に開口する開口部２９が
設けられている。このサージタンク２４の一端に
は回転軸３０が連結され、この回転軸３０はケー
シング２３を貫通してその外部に突出し、ギヤ３
１，３２を介してサージタンク駆動用のモータ３
３に連動連結されている。こうして、モータ３３
によつてサージタンク２４が回動されることによ
り、サージタンク２４の開口部２９から吸気ポー
ト９，１０の燃焼室側開口部までの実質的な吸気
通路長が無段階に変更可能となるようにし、吸気
通路長可変手段２０が構成されている。
通路長可変手段２０と吸気通路断面積可変手段２
１とが設けられており、これらは次のように構成
されている。すなわち、前記両吸気ポート９，１
０の連通部１７には各シリンダ別に形成された分
岐管２２が接続され、これらの分岐管２２はケー
シング２３に一体に連結されており、このケーシ
ング２３の内部に円筒状のサージタンク２４が回
転可能に保持されるとともに、サージタンク２４
の周囲において上記ケーシング２３に渦巻状の吸
気通路延長部２５が形成されている。この吸気通
路延長部２５は、ケーシング２３の上方外側に位
置する下流側端部が前記分岐管２２に連通し、こ
の位置からサージタンク２４の周囲に回りこんで
ケーシング２３の上方内側にまで達し、その上流
側端部がサージタンク２４に接するシール壁２６
で封鎖されている。そしてケーシング２３に設け
られた仕切枠２７により、上記吸気通路延長部２
５が分岐管２２に対応してシリンダ別に区画形成
されている。また上記サージタンク２４には図外
のエアクリーナからスロツトル弁２８を介して空
気が導入されるようにするとともに、その周壁
に、吸気通路延長部２５に開口する開口部２９が
設けられている。このサージタンク２４の一端に
は回転軸３０が連結され、この回転軸３０はケー
シング２３を貫通してその外部に突出し、ギヤ３
１，３２を介してサージタンク駆動用のモータ３
３に連動連結されている。こうして、モータ３３
によつてサージタンク２４が回動されることによ
り、サージタンク２４の開口部２９から吸気ポー
ト９，１０の燃焼室側開口部までの実質的な吸気
通路長が無段階に変更可能となるようにし、吸気
通路長可変手段２０が構成されている。
さらに前記分岐管２２および吸気通路延長部２
５は、これらの内部に設けられた仕切壁３５によ
り、第１吸気通路３６と第２吸気通路３７とに区
画されており、第２吸気通路３７には開閉弁３８
が設けられている。この開閉弁３８は、軸３９、
レバー４０およびロツド４１を介してアクチユエ
ータ４２により開閉作動されるようにしている。
こうして吸気通路断面積可変手段２１が構成さ
れ、この手段によると、開閉弁３８が閉じられて
いるときは第１吸気通路３６のみから前記両吸気
ポート９，１０に吸気が供給されて、この第１吸
気通路３６の断面積が実質的な吸気通路断面積と
なり、開閉弁３８が開かれたときは両吸気通路３
６，３７から吸気が供給されて、この両吸気通路
３６，３７の断面積の和が実質的な吸気通路断面
積となる。従つて吸気通路断面積が２段階に変更
可能となつている。
５は、これらの内部に設けられた仕切壁３５によ
り、第１吸気通路３６と第２吸気通路３７とに区
画されており、第２吸気通路３７には開閉弁３８
が設けられている。この開閉弁３８は、軸３９、
レバー４０およびロツド４１を介してアクチユエ
ータ４２により開閉作動されるようにしている。
こうして吸気通路断面積可変手段２１が構成さ
れ、この手段によると、開閉弁３８が閉じられて
いるときは第１吸気通路３６のみから前記両吸気
ポート９，１０に吸気が供給されて、この第１吸
気通路３６の断面積が実質的な吸気通路断面積と
なり、開閉弁３８が開かれたときは両吸気通路３
６，３７から吸気が供給されて、この両吸気通路
３６，３７の断面積の和が実質的な吸気通路断面
積となる。従つて吸気通路断面積が２段階に変更
可能となつている。
また、前記吸、排気弁１３〜１６に対する動弁
機構として、シリンダヘツド４上にはクランク軸
（図示せず）によつて回転駆動される吸気弁用と
排気弁用の各カム軸４４，４６が配置され、各カ
ム軸４４，４６にはカム４５，４７が配設されて
いる。そして、排気弁１５，１６はカム４７によ
りタペツト４８を介して一定のタイミングで開閉
され、同様に第１吸気弁１３も一定のタイミング
で開閉されるが、第２吸気弁１４は、次のような
タイミング可変手段５０によつて作動のタイミン
グが変更可能とされている。すなわち第２吸気弁
１４に対しては、カム軸４４を中心に回転可能な
回動部材５１が装備され、この回動部材５１の下
部にタペツト部材５２が保持されている。このタ
ペツト部材５２は、カム軸４４に設けられたカム
４５と接触する上面５２ａがフラツトに、下面５
２ｂがカム軸を中心とする円弧面もしくは球面状
にそれぞれ形成されており、この下面５２ｂに第
２吸気弁１４のバルブステム１４ａの上端が当接
している。また上記回動部材５１の上端突出部５
３にはカム軸４４と平行な制御ロツド５４が貫通
し、この制御ロツド５４に制御レバー５５が係合
している。この制御レバー５５は、制御ロツド５
４の軸方向と直交する方向に摺動可能とされ、シ
リンダヘツドカバー５の側壁に取付けられたアク
チユエータ５６によつて作動されるようにしてあ
る。
機構として、シリンダヘツド４上にはクランク軸
（図示せず）によつて回転駆動される吸気弁用と
排気弁用の各カム軸４４，４６が配置され、各カ
ム軸４４，４６にはカム４５，４７が配設されて
いる。そして、排気弁１５，１６はカム４７によ
りタペツト４８を介して一定のタイミングで開閉
され、同様に第１吸気弁１３も一定のタイミング
で開閉されるが、第２吸気弁１４は、次のような
タイミング可変手段５０によつて作動のタイミン
グが変更可能とされている。すなわち第２吸気弁
１４に対しては、カム軸４４を中心に回転可能な
回動部材５１が装備され、この回動部材５１の下
部にタペツト部材５２が保持されている。このタ
ペツト部材５２は、カム軸４４に設けられたカム
４５と接触する上面５２ａがフラツトに、下面５
２ｂがカム軸を中心とする円弧面もしくは球面状
にそれぞれ形成されており、この下面５２ｂに第
２吸気弁１４のバルブステム１４ａの上端が当接
している。また上記回動部材５１の上端突出部５
３にはカム軸４４と平行な制御ロツド５４が貫通
し、この制御ロツド５４に制御レバー５５が係合
している。この制御レバー５５は、制御ロツド５
４の軸方向と直交する方向に摺動可能とされ、シ
リンダヘツドカバー５の側壁に取付けられたアク
チユエータ５６によつて作動されるようにしてあ
る。
このような手段によれば、上記アクチユエータ
５６により制御レバー５５および制御ロツド５４
を介して回動部材５１が回動されると、それに伴
つて上記タペツト部材５２とカム４５との相対位
相が変更されて、第２吸気弁１４の開閉タイミン
グが変更される。つまり、回動部材５１がカム軸
４４の回転方向Ｘと同方向に回動されたときには
上記開閉タイミングが遅らされ、これと逆の方向
に回動されたときには上記開閉タイミングが早め
られる。
５６により制御レバー５５および制御ロツド５４
を介して回動部材５１が回動されると、それに伴
つて上記タペツト部材５２とカム４５との相対位
相が変更されて、第２吸気弁１４の開閉タイミン
グが変更される。つまり、回動部材５１がカム軸
４４の回転方向Ｘと同方向に回動されたときには
上記開閉タイミングが遅らされ、これと逆の方向
に回動されたときには上記開閉タイミングが早め
られる。
このタイミング可変手段５０による場合、第３
図に示すように、排気弁１５，１６および第１吸
気弁１３がそれぞれ所定のタイミングで開閉され
るのに対し、第２吸気弁１４は第１吸気弁１３と
同一タイミングからこれより遅れる方向へ開閉タ
イミングが変更可能とされることにより、第１吸
気弁１３による吸気弁開弁タイミングが一定に保
たれながら、第２吸気弁１４によつて決まる吸気
弁閉弁タイミングが調整されることとなる。
図に示すように、排気弁１５，１６および第１吸
気弁１３がそれぞれ所定のタイミングで開閉され
るのに対し、第２吸気弁１４は第１吸気弁１３と
同一タイミングからこれより遅れる方向へ開閉タ
イミングが変更可能とされることにより、第１吸
気弁１３による吸気弁開弁タイミングが一定に保
たれながら、第２吸気弁１４によつて決まる吸気
弁閉弁タイミングが調整されることとなる。
６０は前記の各可変手段２０，２１，５０を制
御する制御回路（制御装置）であつて、エンジン
回転数センサ６１からの検出信号を入力し、前記
モータ３３および各アクチユエータ４２，５６に
制御信号を出力している。そしてこの制御回路６
０により、エンジン回転数に応じて、後述する吸
気慣性同調状態もしくはこれに近似する状態が得
られるように吸気通路長可変手段２０および吸気
通路断面積可変手段２１を制御するとともに、こ
れらと関連づけて吸気弁の少なくとも閉弁タイミ
ングを最適値に補正するように、タイミング可変
手段５０を制御している。具体的には第４図に示
すようにエンジン回転数に応じて吸気通路長（線
Ｌ）、吸気通路断面積（線Ｓ）および閉弁タイミ
ング（線Ｔ）を制御している。すなわち吸気通路
長は、設定回転数Ra未満のときに最大長とし、
設定回転数Ra以上ではエンジン回転数が高くな
るにつれて次第に短くするようにしており、吸気
通路断面積は、設定回転数Ra未満のとき小さく
し、設定回転数Ra以上のとき大きくするうよう
にしている。また閉弁タイミングは、低回転側か
ら上記設定回転数Ra付近までエンジン回転数が
高くなるにつれて次第に遅らせ、設定回転数Ra
付近で所定値だけ進み側に移してから、さらにエ
ンジン回転数が高くなるとそれにつれて遅らせる
ようにしている。
御する制御回路（制御装置）であつて、エンジン
回転数センサ６１からの検出信号を入力し、前記
モータ３３および各アクチユエータ４２，５６に
制御信号を出力している。そしてこの制御回路６
０により、エンジン回転数に応じて、後述する吸
気慣性同調状態もしくはこれに近似する状態が得
られるように吸気通路長可変手段２０および吸気
通路断面積可変手段２１を制御するとともに、こ
れらと関連づけて吸気弁の少なくとも閉弁タイミ
ングを最適値に補正するように、タイミング可変
手段５０を制御している。具体的には第４図に示
すようにエンジン回転数に応じて吸気通路長（線
Ｌ）、吸気通路断面積（線Ｓ）および閉弁タイミ
ング（線Ｔ）を制御している。すなわち吸気通路
長は、設定回転数Ra未満のときに最大長とし、
設定回転数Ra以上ではエンジン回転数が高くな
るにつれて次第に短くするようにしており、吸気
通路断面積は、設定回転数Ra未満のとき小さく
し、設定回転数Ra以上のとき大きくするうよう
にしている。また閉弁タイミングは、低回転側か
ら上記設定回転数Ra付近までエンジン回転数が
高くなるにつれて次第に遅らせ、設定回転数Ra
付近で所定値だけ進み側に移してから、さらにエ
ンジン回転数が高くなるとそれにつれて遅らせる
ようにしている。
次にこの吸気装置の作用を、第５図および第６
図の特性図を利用して説明する。
図の特性図を利用して説明する。
第５図は、横軸をクランク角として、特定エン
ジン回転数におけるシリンダ内圧力の変動特性
と、後に定義するような吸気慣性同調状態での吸
気作用により発生する負圧波、該負圧波に伴う反
射波の変動特性および上記負圧波と反射波の合成
圧力、すなわち吸気通路における吸気バルブ直前
の圧力の変動特性を示す。上記シリンダ内圧力は
この図に曲線Ａで示すように、吸気開弁時点IO
後のTDC時点から次第に低下し、ピストン下降
途中で負圧がピークとなつてから次第に圧力上昇
して、BDC時点を過ぎてから正圧となる。一方、
吸気工程でのピストンの下降運動により吸気弁直
前にはこの図に曲線Ｂで示す負圧波が生じ、この
負圧波が吸気通路内を伝播し、吸気通路の上流側
開放端（サージタンク２４への開放端）で正負が
反転して反射されることにより、この第１反射波
は曲線Ｃで示すように正圧波となつてシリンダ側
に返つてくる。また第２反射波は曲線Ｄで示すよ
うに負圧波となつて返つてくる。これらの曲線
Ｂ，Ｃ、Ｄで示す圧力波を合成したものが、吸気
弁直前の圧力（曲線Ｅ）となる。そして吸気通路
自体による吸気慣性同調状態とは、この図のよう
に、吸気弁直前での第１反射波の波形が、TDC
とBDCとの中間点付近から現われ始めてBDCを
過ぎた特定時点でピークとなり、この第１反射波
によつて吸気通路自体による吸気慣性効果が最大
に高められる状態をいう。つまり吸気弁直前圧力
がBDC後の適正時期に最大限に高められて、吸
気慣性効果にとつて最適な特性となる状態をい
い、この状態では燃焼室容積が大きいBDCおよ
びそれ以後の時期まで、曲線Ｅで示す吸気弁直前
圧力がシリンダ内圧力より充分大きくなつてシリ
ンダ内に吸気を多く流入させることができ、吸気
慣性効果を高めることができる。第１反射波が返
つてくるタイミングが上記同調状態より遅れる
と、吸気弁直前の圧力上昇が遅れてBDC付近で
のシリンダ内圧力との圧力差が小さくなるため吸
入効率が低下する傾向を生じ、また上記タイミン
グが同調状態より早くなると、第２反射波による
影響で吸気弁直前圧力のピーク値が低下するため
やはり吸入効率が低下する傾向を生じる。なお、
ICは吸気弁の最適閉弁時期を示しており、この
時期はBDC以後であつて、吸気弁直前圧力とシ
リンダ内圧力とがほぼ一致する時期である。
ジン回転数におけるシリンダ内圧力の変動特性
と、後に定義するような吸気慣性同調状態での吸
気作用により発生する負圧波、該負圧波に伴う反
射波の変動特性および上記負圧波と反射波の合成
圧力、すなわち吸気通路における吸気バルブ直前
の圧力の変動特性を示す。上記シリンダ内圧力は
この図に曲線Ａで示すように、吸気開弁時点IO
後のTDC時点から次第に低下し、ピストン下降
途中で負圧がピークとなつてから次第に圧力上昇
して、BDC時点を過ぎてから正圧となる。一方、
吸気工程でのピストンの下降運動により吸気弁直
前にはこの図に曲線Ｂで示す負圧波が生じ、この
負圧波が吸気通路内を伝播し、吸気通路の上流側
開放端（サージタンク２４への開放端）で正負が
反転して反射されることにより、この第１反射波
は曲線Ｃで示すように正圧波となつてシリンダ側
に返つてくる。また第２反射波は曲線Ｄで示すよ
うに負圧波となつて返つてくる。これらの曲線
Ｂ，Ｃ、Ｄで示す圧力波を合成したものが、吸気
弁直前の圧力（曲線Ｅ）となる。そして吸気通路
自体による吸気慣性同調状態とは、この図のよう
に、吸気弁直前での第１反射波の波形が、TDC
とBDCとの中間点付近から現われ始めてBDCを
過ぎた特定時点でピークとなり、この第１反射波
によつて吸気通路自体による吸気慣性効果が最大
に高められる状態をいう。つまり吸気弁直前圧力
がBDC後の適正時期に最大限に高められて、吸
気慣性効果にとつて最適な特性となる状態をい
い、この状態では燃焼室容積が大きいBDCおよ
びそれ以後の時期まで、曲線Ｅで示す吸気弁直前
圧力がシリンダ内圧力より充分大きくなつてシリ
ンダ内に吸気を多く流入させることができ、吸気
慣性効果を高めることができる。第１反射波が返
つてくるタイミングが上記同調状態より遅れる
と、吸気弁直前の圧力上昇が遅れてBDC付近で
のシリンダ内圧力との圧力差が小さくなるため吸
入効率が低下する傾向を生じ、また上記タイミン
グが同調状態より早くなると、第２反射波による
影響で吸気弁直前圧力のピーク値が低下するため
やはり吸入効率が低下する傾向を生じる。なお、
ICは吸気弁の最適閉弁時期を示しており、この
時期はBDC以後であつて、吸気弁直前圧力とシ
リンダ内圧力とがほぼ一致する時期である。
第６図は種々のエンジン回転数でのシリンダ内
圧力の変動特性および吸気弁直前圧力の変動特性
を示している。この図において、破線で表わした
曲線A1，A2，A3はそれぞれエンジン低速回転
時、中速回転時および高速回転時でのシリンダ内
圧力の変動特性を示しており、このようにエンジ
ン回転数が高くなるほど、クランク軸回転周期が
短縮されることにより相対的にシリンダ内圧力の
上昇が遅れ側にずれる傾向がある。またこの図で
は、前述のように吸気慣性が同調状態にあるとき
の吸気弁直前圧力の変動特性を実線で表わした曲
線Ｅで示すとともに、エンジン中速回転時に吸気
慣性が同調するように吸気通路の断面積および長
さが固定されているとした場合の、低速回転時お
よび高速回転時の吸気弁直前圧力の変動特性をそ
れぞれ２点鎖線で表わした曲線El，Ehで示して
いる。このように吸気通路の断面積および長さが
固定されていると、前記第１反射波がシリンダ側
に返るタイミングは主にエンジン回転数の変化に
よつて変わるため、高速回転時には吸気弁直前圧
力の上昇が遅れ、低速回転時には吸気弁直前圧力
が早期に減衰されてしまう。
圧力の変動特性および吸気弁直前圧力の変動特性
を示している。この図において、破線で表わした
曲線A1，A2，A3はそれぞれエンジン低速回転
時、中速回転時および高速回転時でのシリンダ内
圧力の変動特性を示しており、このようにエンジ
ン回転数が高くなるほど、クランク軸回転周期が
短縮されることにより相対的にシリンダ内圧力の
上昇が遅れ側にずれる傾向がある。またこの図で
は、前述のように吸気慣性が同調状態にあるとき
の吸気弁直前圧力の変動特性を実線で表わした曲
線Ｅで示すとともに、エンジン中速回転時に吸気
慣性が同調するように吸気通路の断面積および長
さが固定されているとした場合の、低速回転時お
よび高速回転時の吸気弁直前圧力の変動特性をそ
れぞれ２点鎖線で表わした曲線El，Ehで示して
いる。このように吸気通路の断面積および長さが
固定されていると、前記第１反射波がシリンダ側
に返るタイミングは主にエンジン回転数の変化に
よつて変わるため、高速回転時には吸気弁直前圧
力の上昇が遅れ、低速回転時には吸気弁直前圧力
が早期に減衰されてしまう。
そこで前記制御回路６０においては、吸気通路
の長さおよび断面積をエンジン回転数に応じて前
記の第４図に折れ線Ｌ，Ｓで示したように調整し
ている。つまり、前記第１反射波がシリンダ側に
返つてくるタイミングは吸気通路断面積を大きく
すると早められ、また吸気通路長を短くしても早
められるため、前記設定回転数Ra以上の回転数
域では前記開閉弁３８が開かれて吸気通路断面積
が大きくされ、かつエンジン回転数が高くなるに
つれて吸気通路長を短くする方向に前記サージタ
ンク２４が回動される。これにより上記回転数域
では、エンジン回転数が変動しても吸気慣性同調
状態が維持される。また吸気通路長を長くする方
向への調整は機構的に制限されるため、低回転数
域では吸気通路長が最大長に保たれるが、設定回
転数Ra未満のとき前記開閉弁３８が閉じられて
吸気通路断面積が小さくされることにより、第４
図に符号Rbで示した低回転数でも吸気慣性同調
状態となる。なお、設定回転数Ra未満の回転数
域であつても上記低回転数Ra以上の領域では、
第４図に２点鎖線Laで示すように吸気通路長を
調整するようにしてもよい。
の長さおよび断面積をエンジン回転数に応じて前
記の第４図に折れ線Ｌ，Ｓで示したように調整し
ている。つまり、前記第１反射波がシリンダ側に
返つてくるタイミングは吸気通路断面積を大きく
すると早められ、また吸気通路長を短くしても早
められるため、前記設定回転数Ra以上の回転数
域では前記開閉弁３８が開かれて吸気通路断面積
が大きくされ、かつエンジン回転数が高くなるに
つれて吸気通路長を短くする方向に前記サージタ
ンク２４が回動される。これにより上記回転数域
では、エンジン回転数が変動しても吸気慣性同調
状態が維持される。また吸気通路長を長くする方
向への調整は機構的に制限されるため、低回転数
域では吸気通路長が最大長に保たれるが、設定回
転数Ra未満のとき前記開閉弁３８が閉じられて
吸気通路断面積が小さくされることにより、第４
図に符号Rbで示した低回転数でも吸気慣性同調
状態となる。なお、設定回転数Ra未満の回転数
域であつても上記低回転数Ra以上の領域では、
第４図に２点鎖線Laで示すように吸気通路長を
調整するようにしてもよい。
このようにして種々のエンジン回転数域で吸気
慣性効果が高められる。とくに、吸気通路長なら
びに吸気通路断面積の可変範囲は機構的およびス
ペース的に制約されるため、その一方を調整する
だけでは吸気慣性を同調させることのできる回転
数もある程度制限されるが、吸気通路長と吸気通
路断面積の双方を調整すれば、より広い回転数域
にわたつて吸気慣性を同調させ、もしくは同調状
態に近付けることができる。
慣性効果が高められる。とくに、吸気通路長なら
びに吸気通路断面積の可変範囲は機構的およびス
ペース的に制約されるため、その一方を調整する
だけでは吸気慣性を同調させることのできる回転
数もある程度制限されるが、吸気通路長と吸気通
路断面積の双方を調整すれば、より広い回転数域
にわたつて吸気慣性を同調させ、もしくは同調状
態に近付けることができる。
また第６図においてIC2は中速回転時での最適
な吸気弁閉弁タイミングを示し、このタイミング
は中速回転時のシリンダ内圧力と吸気弁直前圧力
とが一致する時期（曲線Ｅと曲線A2とが交叉す
る時期）に相当し、このようにすれば中速回転時
の吸入効率が最大となる。ただし、このタイミン
グIC2に固定されている場合は、吸気慣性を同調
させても、前述のようにシリンダ内圧力の特性が
エンジン回転数によつて変るため、高速回転時に
は、曲線Ｅと曲線A3とが交叉する時期以前の圧
力的になお吸入可能な時点で吸気弁が閉じられ、
低速回転時には、曲線Ｅと曲線A1とが交叉する
時期よりも後のシリンダ内圧力が高い状態、従つ
て吸気系の吹き返しが生じる状態となつてから吸
気弁が閉じられる。
な吸気弁閉弁タイミングを示し、このタイミング
は中速回転時のシリンダ内圧力と吸気弁直前圧力
とが一致する時期（曲線Ｅと曲線A2とが交叉す
る時期）に相当し、このようにすれば中速回転時
の吸入効率が最大となる。ただし、このタイミン
グIC2に固定されている場合は、吸気慣性を同調
させても、前述のようにシリンダ内圧力の特性が
エンジン回転数によつて変るため、高速回転時に
は、曲線Ｅと曲線A3とが交叉する時期以前の圧
力的になお吸入可能な時点で吸気弁が閉じられ、
低速回転時には、曲線Ｅと曲線A1とが交叉する
時期よりも後のシリンダ内圧力が高い状態、従つ
て吸気系の吹き返しが生じる状態となつてから吸
気弁が閉じられる。
そこで前記制御回路６０においては、吸気通路
長および吸気通路断面積の各可変手段２０，２１
の制御に加え、これらと関連づけてタイミング可
変手段５０を制御することにより、最大の吸入効
率が得られるように吸気タイミングを補正してい
る。つまり、制御回路６０からの信号を受けるア
クチユエータ５６で前記回動部材５１が回動され
ることにより、常に、吸気慣性の調整が行われた
状態での吸気弁直前圧力とシリンダ内圧力とが一
致する時点で第２吸気弁１４が閉じられ、従つて
高速回転時にはほぼ曲線Ｅと曲線A3とが交叉す
る時点IC3まで閉弁タイミングが遅らされ、低速
回転時にはほぼ曲線Ｅと曲線A1とが交叉する時
点IC1まで閉弁タイミングが進められる。このよ
うにして、吸気通路による吸気慣性の調整と閉弁
タイミングの調整との相乗作用により吸入効率を
最大限に高めることができる。
長および吸気通路断面積の各可変手段２０，２１
の制御に加え、これらと関連づけてタイミング可
変手段５０を制御することにより、最大の吸入効
率が得られるように吸気タイミングを補正してい
る。つまり、制御回路６０からの信号を受けるア
クチユエータ５６で前記回動部材５１が回動され
ることにより、常に、吸気慣性の調整が行われた
状態での吸気弁直前圧力とシリンダ内圧力とが一
致する時点で第２吸気弁１４が閉じられ、従つて
高速回転時にはほぼ曲線Ｅと曲線A3とが交叉す
る時点IC3まで閉弁タイミングが遅らされ、低速
回転時にはほぼ曲線Ｅと曲線A1とが交叉する時
点IC1まで閉弁タイミングが進められる。このよ
うにして、吸気通路による吸気慣性の調整と閉弁
タイミングの調整との相乗作用により吸入効率を
最大限に高めることができる。
また、吸気通路の断面積および長さを固定した
ままで吸気弁閉弁タイミングのみを高速回転時に
は曲線Ehと曲線A3と交叉時点IC3′、低速回転時
には曲線Elと曲線A1との交叉時点IC1′となるよう
に制御する場合と比べても、吸気慣性を調整しつ
つこれに関連づけて閉弁タイミングを調整するこ
とにより、BDC前後における吸気弁直前圧力と
シリンダ内圧力との圧力差が大きくなるため吸入
効率が大幅に高められる。さらに、吸気弁閉弁タ
イミングのみを調整する場合は、エンジン回転数
の変動に応じて閉弁タイミングを比較的広範囲に
調整する必要があるが、閉弁タイミングを広範囲
にわたつて変更可能にすることは機構的に非常に
難しい。これに対し、吸気慣性を同調させた上で
閉弁タイミングを調整すれば閉弁タイミング調整
量を小さくすることができ、機構的にも有利であ
る。
ままで吸気弁閉弁タイミングのみを高速回転時に
は曲線Ehと曲線A3と交叉時点IC3′、低速回転時
には曲線Elと曲線A1との交叉時点IC1′となるよう
に制御する場合と比べても、吸気慣性を調整しつ
つこれに関連づけて閉弁タイミングを調整するこ
とにより、BDC前後における吸気弁直前圧力と
シリンダ内圧力との圧力差が大きくなるため吸入
効率が大幅に高められる。さらに、吸気弁閉弁タ
イミングのみを調整する場合は、エンジン回転数
の変動に応じて閉弁タイミングを比較的広範囲に
調整する必要があるが、閉弁タイミングを広範囲
にわたつて変更可能にすることは機構的に非常に
難しい。これに対し、吸気慣性を同調させた上で
閉弁タイミングを調整すれば閉弁タイミング調整
量を小さくすることができ、機構的にも有利であ
る。
なお、このような吸入効率の向上が要求される
のは主に高負荷運転域であるため、エンジン負荷
が所定値以上のときにのみエンジン回転数に応じ
た吸気慣性の同調およびこれに対応させた吸気弁
閉弁タイミングの調整を行い、低負荷時にはポン
ピングロス低減等のため吸気慣性を同調させない
ように制御してもよい。この場合、前記制御回路
６０には、エンジン回転数センサ６１からの検出
信号に加えて、第１図および第２図に２点鎖線で
示す負荷センサ６２からの検出信号を入力させて
おけばよい。
のは主に高負荷運転域であるため、エンジン負荷
が所定値以上のときにのみエンジン回転数に応じ
た吸気慣性の同調およびこれに対応させた吸気弁
閉弁タイミングの調整を行い、低負荷時にはポン
ピングロス低減等のため吸気慣性を同調させない
ように制御してもよい。この場合、前記制御回路
６０には、エンジン回転数センサ６１からの検出
信号に加えて、第１図および第２図に２点鎖線で
示す負荷センサ６２からの検出信号を入力させて
おけばよい。
第７図および第８図は本発明の第２実施例を示
す。この実施例において、シリンダ別の分岐管２
２を連設したケーシング２３にサージタンク２４
が回転可能に保持されるとともに、ケーシング２
３に吸気通路延長部２５を形成して、サージタン
ク２４の回動により吸気通路長を変更することが
できるように吸気通路長可変手段２０が構成され
ている点は第１実施例と同様であるが、吸気通路
断面積可変手段７１は可動壁７２によつて吸気通
路断面積を連続的に無段階に変更可能としてい
る。すなわち、上記吸気通路延長部２５の下流端
部付近から分岐管２２および吸気ポート９，１０
の燃焼室側開口部近傍にまでわたる部分の内部に
可動壁７２が設けられ、この可動壁７２の一端が
ケーシング２３の内部壁に回動可能な小壁７３を
介して取付けられ、可動壁７２の中間部がロツド
７４を介してアクチユエータ７５に連結されてい
る。こうして上記可動壁７２により、各シリンダ
２に対する吸気通路の大部分が、サージタンク２
４に連通する実質的な吸気通路７６とサージタン
ク２４に連通しない非通路部７７とに区画され、
アクチユエータ７５によつて可動壁７２が揺動さ
れることにより、上記の実質的な吸気通路７６の
断面積が変更されるようになつている。そして上
記アクチユエータ７５に制御回路６０から制御信
号が出力されている。閉弁タイミング可変手段５
０等の構造は第１実施例と同様である。
す。この実施例において、シリンダ別の分岐管２
２を連設したケーシング２３にサージタンク２４
が回転可能に保持されるとともに、ケーシング２
３に吸気通路延長部２５を形成して、サージタン
ク２４の回動により吸気通路長を変更することが
できるように吸気通路長可変手段２０が構成され
ている点は第１実施例と同様であるが、吸気通路
断面積可変手段７１は可動壁７２によつて吸気通
路断面積を連続的に無段階に変更可能としてい
る。すなわち、上記吸気通路延長部２５の下流端
部付近から分岐管２２および吸気ポート９，１０
の燃焼室側開口部近傍にまでわたる部分の内部に
可動壁７２が設けられ、この可動壁７２の一端が
ケーシング２３の内部壁に回動可能な小壁７３を
介して取付けられ、可動壁７２の中間部がロツド
７４を介してアクチユエータ７５に連結されてい
る。こうして上記可動壁７２により、各シリンダ
２に対する吸気通路の大部分が、サージタンク２
４に連通する実質的な吸気通路７６とサージタン
ク２４に連通しない非通路部７７とに区画され、
アクチユエータ７５によつて可動壁７２が揺動さ
れることにより、上記の実質的な吸気通路７６の
断面積が変更されるようになつている。そして上
記アクチユエータ７５に制御回路６０から制御信
号が出力されている。閉弁タイミング可変手段５
０等の構造は第１実施例と同様である。
この実施例においても、エンジン回転数に応
じ、吸気慣性を同調状態もしくはこれに近似する
状態に維持するように、吸気通路の長さおよび断
面積が制御される。この場合、エンジン搭載上の
制約から吸気通路長可変範囲は制限されるため、
吸気通路長は第９図に線L1で示すように、所定
回転数以下の低回転数域では最大長に保つて、所
定回転数以上でエンジン回転数が高くなるにつれ
て短くするように制御し、一方、吸気通路断面積
は線S1で示すように、低回転数域でエンジン回転
数が高くなるにつれて大きくなるように制御する
ことにより、広範囲にわたつて吸気慣性を適切に
調整することができる。ただし調整の仕方はこの
例に限定されず、エンジンおよび吸気系の寸法や
出力上の要求等との関係で、例えば吸気通路長を
線L2で示すように比較的低い回転数域で調整す
るとともに、吸気通路断面積を線S2で示すように
比較的高い回転数域で調整するようにし、あるい
は吸気通路断面積を線S3で示すように全回転数域
にわたつて調整するようにしてもよい。また吸入
効率は吸気流速にも影響され、この吸気流速は吸
気通路断面積と関係するので、吸気流速を最適値
に調整しつつ吸気慣性を同調させるように、吸気
通路断面積と吸気通路長とを互いに関連づけて制
御すればより効果的である。
じ、吸気慣性を同調状態もしくはこれに近似する
状態に維持するように、吸気通路の長さおよび断
面積が制御される。この場合、エンジン搭載上の
制約から吸気通路長可変範囲は制限されるため、
吸気通路長は第９図に線L1で示すように、所定
回転数以下の低回転数域では最大長に保つて、所
定回転数以上でエンジン回転数が高くなるにつれ
て短くするように制御し、一方、吸気通路断面積
は線S1で示すように、低回転数域でエンジン回転
数が高くなるにつれて大きくなるように制御する
ことにより、広範囲にわたつて吸気慣性を適切に
調整することができる。ただし調整の仕方はこの
例に限定されず、エンジンおよび吸気系の寸法や
出力上の要求等との関係で、例えば吸気通路長を
線L2で示すように比較的低い回転数域で調整す
るとともに、吸気通路断面積を線S2で示すように
比較的高い回転数域で調整するようにし、あるい
は吸気通路断面積を線S3で示すように全回転数域
にわたつて調整するようにしてもよい。また吸入
効率は吸気流速にも影響され、この吸気流速は吸
気通路断面積と関係するので、吸気流速を最適値
に調整しつつ吸気慣性を同調させるように、吸気
通路断面積と吸気通路長とを互いに関連づけて制
御すればより効果的である。
そしてこの実施例による場合も、吸気慣性の調
整に加え、これと関連づけて吸気弁の閉弁タイミ
ングが制御されることにより、より一層吸入効率
が高められることとなる。
整に加え、これと関連づけて吸気弁の閉弁タイミ
ングが制御されることにより、より一層吸入効率
が高められることとなる。
第１０図および第１１図は本発明の第３実施例
を示す。この実施例では吸気通路断面積可変手段
８１として、吸気ポート９ａの燃焼室側開口部に
近い位置の吸気通路内に、部分的に吸気通路断面
積を変更可能とする可動板８２が設けられてい
る。この可動板８２の一端は分岐管２２の下流側
端部近傍の側壁内面に回転可能に取付けられてお
り、制御回転６０からの制御信号を受けるアクチ
ユエータ８３によりロツド８４を介して上記可動
板８２が作動され、これによつて吸気通路下流端
付近の吸気通路断面積が調整されるようにしてい
る。吸気通路長可変手段２０およびタイミング可
変手段５０等の構造は第１、第２実施例とほぼ同
様である。なお、第１１図ではシリンダ２の燃焼
室７に吸気ポート９ａと排気ポート１１ａとを１
個ずつ開口させた構造を示しており、この場合に
閉弁タイミング可変手段として図示の構造の代り
に後述する立体カム等を用いることにより、１個
の吸気弁１３ａに対してその開弁時期を遅らさず
に閉弁時期を遅らせるようにすることもできる。
を示す。この実施例では吸気通路断面積可変手段
８１として、吸気ポート９ａの燃焼室側開口部に
近い位置の吸気通路内に、部分的に吸気通路断面
積を変更可能とする可動板８２が設けられてい
る。この可動板８２の一端は分岐管２２の下流側
端部近傍の側壁内面に回転可能に取付けられてお
り、制御回転６０からの制御信号を受けるアクチ
ユエータ８３によりロツド８４を介して上記可動
板８２が作動され、これによつて吸気通路下流端
付近の吸気通路断面積が調整されるようにしてい
る。吸気通路長可変手段２０およびタイミング可
変手段５０等の構造は第１、第２実施例とほぼ同
様である。なお、第１１図ではシリンダ２の燃焼
室７に吸気ポート９ａと排気ポート１１ａとを１
個ずつ開口させた構造を示しており、この場合に
閉弁タイミング可変手段として図示の構造の代り
に後述する立体カム等を用いることにより、１個
の吸気弁１３ａに対してその開弁時期を遅らさず
に閉弁時期を遅らせるようにすることもできる。
この実施例による場合、上記可動板８２を作動
させてシリンダ２に近い位置で吸気通路断面積を
調整すると、吸気弁直前位置での第１反射波の振
幅が変化することとなり、これによつても吸気慣
性効果を調整することができる。従つて、これと
吸気通路長可変手段２０とを併用することによつ
て吸気慣性効果を高め、さらに閉弁タイミングを
制御することによつて吸入効率を一層高めること
ができる。
させてシリンダ２に近い位置で吸気通路断面積を
調整すると、吸気弁直前位置での第１反射波の振
幅が変化することとなり、これによつても吸気慣
性効果を調整することができる。従つて、これと
吸気通路長可変手段２０とを併用することによつ
て吸気慣性効果を高め、さらに閉弁タイミングを
制御することによつて吸入効率を一層高めること
ができる。
なお、本発明装置の具体的構造は上記各実施例
のほかにも種々変更可能であり、例えばタイミン
グ可変手段としては、立体カムを用いてその軸方
向位置を調整可能とし、またはプツシユロツド式
動弁機構に油圧等で作動する動弁調整部材を介在
させ、あるいはクランク軸とカム軸との間のベル
ト伝動機構に位相差調整手段を組込む等の構造も
採用することができる。また前記実施例では、２
個の吸気ポート９，１０を有する構造において吸
気弁閉弁タイミングをずらすようにしているが、
立体カム等を用いることにより第１２図に示すよ
うに吸気弁の開閉タイミングならびにバルブリフ
ト量を調整可能としてもよい。
のほかにも種々変更可能であり、例えばタイミン
グ可変手段としては、立体カムを用いてその軸方
向位置を調整可能とし、またはプツシユロツド式
動弁機構に油圧等で作動する動弁調整部材を介在
させ、あるいはクランク軸とカム軸との間のベル
ト伝動機構に位相差調整手段を組込む等の構造も
採用することができる。また前記実施例では、２
個の吸気ポート９，１０を有する構造において吸
気弁閉弁タイミングをずらすようにしているが、
立体カム等を用いることにより第１２図に示すよ
うに吸気弁の開閉タイミングならびにバルブリフ
ト量を調整可能としてもよい。
（発明の効果）
以上のように本発明は、エンジンの運転状態に
応じて吸気慣性を同調状態とし、もしくはこれに
近付けるように吸気通路の長さと断面積とを調整
し、かつこれと関連づけて吸気慣性効果を最大限
に利用することができるように吸気弁の少なくと
も閉弁タイミングを調整しているため、種々のエ
ンジン運転領域での吸入効率を大幅に高め、出力
を向上することができる。従つて吸気通路長、吸
気通路断面積ならびに吸気弁の少なくとも閉弁タ
イミングの各可変範囲が機構的およびスペース的
に制限されていても、これら三者の調整により相
乗効果を発揮させることができるため、極めて広
いエンジン運転領域にわたつて出力を向上するこ
とができるものである。
応じて吸気慣性を同調状態とし、もしくはこれに
近付けるように吸気通路の長さと断面積とを調整
し、かつこれと関連づけて吸気慣性効果を最大限
に利用することができるように吸気弁の少なくと
も閉弁タイミングを調整しているため、種々のエ
ンジン運転領域での吸入効率を大幅に高め、出力
を向上することができる。従つて吸気通路長、吸
気通路断面積ならびに吸気弁の少なくとも閉弁タ
イミングの各可変範囲が機構的およびスペース的
に制限されていても、これら三者の調整により相
乗効果を発揮させることができるため、極めて広
いエンジン運転領域にわたつて出力を向上するこ
とができるものである。
第１図は本発明装置の第１実施例を示す垂直断
面図、第２図は第１図の−線に沿つた断面
図、第３図は吸、排気弁の開閉タイミングを示す
説明図、第４図はエンジン回転数に応じた吸気通
路長および吸気通路断面積と閉弁タイミングの各
調整例を示す説明図、第５図はシリンダ内圧力お
よび吸気弁直前の各種圧力波の特性図、第６図は
種々のエンジン回転数域でのシリンダ内圧力およ
び吸気弁直前圧力の特性図、第７図は本発明装置
の第２実施例を示す垂直断面図、第８図は第７図
の−線に沿つて見た部分底面図、第９図は第
２実施例による場合の吸気通路長および吸気通路
断面積の調整例を示す説明図、第１０図は本発明
装置の第３実施例を示す垂直断面図、第１１図は
第１０図のXI−XI線に沿つた部分断面図、第１２
図は吸、排気弁の開閉タイミングの別の例を示す
説明図である。 １……エンジン本体、９，１０，９ａ……吸気
ポート、１３，１４，１３ａ……吸気弁、２０…
…吸気通路長可変手段、２１，７１，８１……吸
気通路断面積可変手段、５０……タイミング可変
手段、６０……制御回路。
面図、第２図は第１図の−線に沿つた断面
図、第３図は吸、排気弁の開閉タイミングを示す
説明図、第４図はエンジン回転数に応じた吸気通
路長および吸気通路断面積と閉弁タイミングの各
調整例を示す説明図、第５図はシリンダ内圧力お
よび吸気弁直前の各種圧力波の特性図、第６図は
種々のエンジン回転数域でのシリンダ内圧力およ
び吸気弁直前圧力の特性図、第７図は本発明装置
の第２実施例を示す垂直断面図、第８図は第７図
の−線に沿つて見た部分底面図、第９図は第
２実施例による場合の吸気通路長および吸気通路
断面積の調整例を示す説明図、第１０図は本発明
装置の第３実施例を示す垂直断面図、第１１図は
第１０図のXI−XI線に沿つた部分断面図、第１２
図は吸、排気弁の開閉タイミングの別の例を示す
説明図である。 １……エンジン本体、９，１０，９ａ……吸気
ポート、１３，１４，１３ａ……吸気弁、２０…
…吸気通路長可変手段、２１，７１，８１……吸
気通路断面積可変手段、５０……タイミング可変
手段、６０……制御回路。
Claims (1)
- １ 吸気通路の長さを変更可能にする吸気通路長
可変手段と、吸気通路の断面積を変更可能にする
吸気通路断面積可変手段と、吸気弁の少なくとも
閉弁タイミングを変更可能にするタイミング可変
手段と、エンジンの運転状態に応じて上記各可変
手段を相互に関連づけて制御する制御装置とを設
けたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020620A JPS60164610A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | エンジンの吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020620A JPS60164610A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | エンジンの吸気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60164610A JPS60164610A (ja) | 1985-08-27 |
| JPH0550574B2 true JPH0550574B2 (ja) | 1993-07-29 |
Family
ID=12032285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59020620A Granted JPS60164610A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | エンジンの吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60164610A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62203921A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-08 | Mazda Motor Corp | エンジンの吸気装置 |
| US5005532A (en) * | 1989-02-22 | 1991-04-09 | Siemens-Bendix Automotive Electronics Limited | Integrated tuned induction system |
| JPH039021A (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-16 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の吸気装置の制御方法 |
| JP2519619B2 (ja) * | 1991-12-10 | 1996-07-31 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関 |
| JPH0735727B2 (ja) * | 1992-06-22 | 1995-04-19 | 本田技研工業株式会社 | エンジンの吸気制御装置 |
| DE10235998A1 (de) * | 2002-08-06 | 2004-02-19 | Otto Altmann | Saugvorrichtung mit Impulsladung für Brennkraftmaschinen |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP59020620A patent/JPS60164610A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60164610A (ja) | 1985-08-27 |
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