JPH0751895B2 - 車両用エンジンの吸気制御装置 - Google Patents
車両用エンジンの吸気制御装置Info
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- JPH0751895B2 JPH0751895B2 JP22330788A JP22330788A JPH0751895B2 JP H0751895 B2 JPH0751895 B2 JP H0751895B2 JP 22330788 A JP22330788 A JP 22330788A JP 22330788 A JP22330788 A JP 22330788A JP H0751895 B2 JPH0751895 B2 JP H0751895B2
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- intake passage
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- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Description
本発明は、水平対向またはＶ型エンジンのようにエンジ
ン本体からシリンダヘッド側が左右バンクに分離されて
いる車両用エンジンにおいて、可変吸気制御する吸気制
御装置に関する。
ン本体からシリンダヘッド側が左右バンクに分離されて
いる車両用エンジンにおいて、可変吸気制御する吸気制
御装置に関する。
近年、車両用エンジンでは、低速域から高速域までの広
い領域において、常に高い吸気体積効率を確保するため
に、吸気系に可変吸気制御装置を採用したものがある。
かかる可変吸気制御装置は、吸入空気量の少ない低，中
速の場合は、小径ロングの吸気通路を用いて吸気慣性や
スワールに効果を生じ、これにより体積効率，燃焼を向
上する。また高速の場合は、大径ショートの吸気通路に
より多量の空気を吸入抵抗の小さい状態で供給するもの
で、これにより体積効率，エンジンの出力の向上を図っ
ている。そしてこのような吸気制御装置は、その効果を
充分発揮するために、２吸気弁式エンジンに主として採
用されている。 従来、上記可変吸気制御の吸気制御装置に関しては、例
えば特開昭60−224933号公報の先行技術がある。ここで
は、２つの吸気口にそれぞれ高速用吸気路を連通し、１
つの吸気口に低速用吸気路を連通する。そして高速用吸
気路において吸気口に近い個所に開閉弁を取付け、その
開閉弁を適宜の制御手段により機関低速回転域で閉じ、
高速回転域で開くように構成することが示されている。 また、特開昭57−105534号公報の先行技術では、開閉弁
を持った高速用吸気通路と低速用吸気通路とを、連通孔
によって連通される２つの吸気ポートに連通した構成が
示されている。
い領域において、常に高い吸気体積効率を確保するため
に、吸気系に可変吸気制御装置を採用したものがある。
かかる可変吸気制御装置は、吸入空気量の少ない低，中
速の場合は、小径ロングの吸気通路を用いて吸気慣性や
スワールに効果を生じ、これにより体積効率，燃焼を向
上する。また高速の場合は、大径ショートの吸気通路に
より多量の空気を吸入抵抗の小さい状態で供給するもの
で、これにより体積効率，エンジンの出力の向上を図っ
ている。そしてこのような吸気制御装置は、その効果を
充分発揮するために、２吸気弁式エンジンに主として採
用されている。 従来、上記可変吸気制御の吸気制御装置に関しては、例
えば特開昭60−224933号公報の先行技術がある。ここで
は、２つの吸気口にそれぞれ高速用吸気路を連通し、１
つの吸気口に低速用吸気路を連通する。そして高速用吸
気路において吸気口に近い個所に開閉弁を取付け、その
開閉弁を適宜の制御手段により機関低速回転域で閉じ、
高速回転域で開くように構成することが示されている。 また、特開昭57−105534号公報の先行技術では、開閉弁
を持った高速用吸気通路と低速用吸気通路とを、連通孔
によって連通される２つの吸気ポートに連通した構成が
示されている。
ところで、先行技術のものにあっては、エンジン回転数
が低，中速領域にある時には、高速用吸気通路の開閉弁
が閉じられており、低速用吸気通路を介して一方を吸気
ポートに吸気が片寄ると共に、他方の吸気ポートへの吸
気量が減少し、さらに管路抵抗により、体積効率が低下
する。また、高速用吸気通路の開閉弁が開かれ高速領域
へ移行する際にトルクダウンが生じ、エンジントルク特
性のつながりが悪いという問題点がある。 本発明は、上記の事情に基づいてなされたもので、管路
抵抗が少なく、かつ低速領域から高速領域に至るまで吸
気ポートへ均一に吸気がなされ、また高速用吸気通路の
開閉弁を開閉することによるエンジントルク特性のトル
クダウンを防止した車両用吸気制御装置を提供すること
を目的とするものである。
が低，中速領域にある時には、高速用吸気通路の開閉弁
が閉じられており、低速用吸気通路を介して一方を吸気
ポートに吸気が片寄ると共に、他方の吸気ポートへの吸
気量が減少し、さらに管路抵抗により、体積効率が低下
する。また、高速用吸気通路の開閉弁が開かれ高速領域
へ移行する際にトルクダウンが生じ、エンジントルク特
性のつながりが悪いという問題点がある。 本発明は、上記の事情に基づいてなされたもので、管路
抵抗が少なく、かつ低速領域から高速領域に至るまで吸
気ポートへ均一に吸気がなされ、また高速用吸気通路の
開閉弁を開閉することによるエンジントルク特性のトル
クダウンを防止した車両用吸気制御装置を提供すること
を目的とするものである。
このため、本発明では、シリンダヘッド側を左右バンク
に分け、上記左右バンクに略中間においてスロットル弁
下流にチャンバを配設し、上記チャンバの左右から上記
左右バンクの各気筒に対して水平から垂直方向に湾曲す
る吸気マニホールドを延設し、各気筒の吸気ポートに連
通するように構成した車両用エンジンにおいて、上記吸
気マニホールドには水平から垂直方向に湾曲する領域に
おいて、内周側に大径ショートの高速用吸気通路を、そ
の外周側に小径ロングの低速用吸気通路を形成し、かつ
上記領域を越えた位置で両吸気通路の集合室を備え、上
記チャンバには上記高速用吸気通路との連通箇所に開閉
弁が取付けられており、上記開閉弁には全閉状態で、低
速用吸気通路の吸気量を補充する開口部が備えられてい
る。
に分け、上記左右バンクに略中間においてスロットル弁
下流にチャンバを配設し、上記チャンバの左右から上記
左右バンクの各気筒に対して水平から垂直方向に湾曲す
る吸気マニホールドを延設し、各気筒の吸気ポートに連
通するように構成した車両用エンジンにおいて、上記吸
気マニホールドには水平から垂直方向に湾曲する領域に
おいて、内周側に大径ショートの高速用吸気通路を、そ
の外周側に小径ロングの低速用吸気通路を形成し、かつ
上記領域を越えた位置で両吸気通路の集合室を備え、上
記チャンバには上記高速用吸気通路との連通箇所に開閉
弁が取付けられており、上記開閉弁には全閉状態で、低
速用吸気通路の吸気量を補充する開口部が備えられてい
る。
したがって、低速用吸気通路または高速用吸気通路と低
速用吸気通路とからの吸気は、上方または上下方向から
の集合室に流入してからエンジンの前後方向に分岐する
２つの吸気ポートへ均等に流入する。従って、吸気の分
配が、エンジン回転数の低，中速領域および高速領域で
も均等に行え、吸気はスムーズに流れるので、全エンジ
ン運転領域において高い体積効率を得ることができる。 また、高速用吸気通路の開閉弁が閉じていても、開口部
から所定量の吸気が流入し、集合室にて低速用吸気通路
からの吸気と合流して吸気量が増加される。従って、高
速用吸気通路の開閉弁が開かれてもトルクダウンがな
く、しかもトルク特性のつながりがスムーズとなると共
に、最大トルクを得ることができる。
速用吸気通路とからの吸気は、上方または上下方向から
の集合室に流入してからエンジンの前後方向に分岐する
２つの吸気ポートへ均等に流入する。従って、吸気の分
配が、エンジン回転数の低，中速領域および高速領域で
も均等に行え、吸気はスムーズに流れるので、全エンジ
ン運転領域において高い体積効率を得ることができる。 また、高速用吸気通路の開閉弁が閉じていても、開口部
から所定量の吸気が流入し、集合室にて低速用吸気通路
からの吸気と合流して吸気量が増加される。従って、高
速用吸気通路の開閉弁が開かれてもトルクダウンがな
く、しかもトルク特性のつながりがスムーズとなると共
に、最大トルクを得ることができる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 第１図において、本発明を水平対向型エンジンに適用し
た場合について述べる。ここで、符号１はエンジン本体
であり、クランクケース２の右側バンク３には、２つの
シリンダについての燃焼室５（一方しか図示されていな
い）を有するシリンダヘッド４が配設されており、この
燃焼室５には、第３図のように２つの吸気弁6a,6b、２
つの排気弁7a,7bが設けられ、また略中央には点火プラ
グ８が取付けられている。そして、上記シリンダヘッド
４には、上記エンジン本体１の前後方向に二叉状に分岐
する分岐吸気ポート９が形成してあり、上記吸気弁6a,6
bは上記吸気弁6a,6bに対応する吸気ポート9a,9bに連通
されている。また、上記排気弁7a,7bに対応する排気ポ
ート10a,10bがそれぞれ独立して形成されている。そし
て、上記吸気弁6a,6bおよび排気弁7a,7bは、例えばダブ
ルオーバヘッドカム（DOHC）型の動弁機構11により開閉
動作されるようになっている。 同様に、クランクケース２の左側バンク３′にも同様な
構成を持ったシリンダヘッド４′が配設されていて、左
右両バンク3,3′，エンジン本体１とによって、水平対
向型４気筒エンジンを構成している。なお、上記シリン
ダヘッド４′にある燃焼室（一方しか図示していない）
は、符号５′で示されている。 左右バンク3,3′からの排気管12,12′は触媒コンバータ
13の部分で集合し、更に１本の排気管14に連通構成され
る。 次いで、吸気系について述べると、エアクリーナ20がホ
ットワイヤ式のエアフローメータ21,吸気管22を介して
スロットル弁23を有するスロットルボデー24に連通し、
このスロットルボデー24の下流に脈動防止等を行う箱形
のチャンバ25が連結される。 上記チャンバ25は、クランクケース２の上方において、
左右バンク3,3′の略中間に配置されており、その左右
両側面からからは、水平から垂直方向に弯曲する吸気マ
ニホルド26,26′が上記左右バンク3,3′の上辺に向けて
延設されており、上記吸気マニホールド26,26′は上記
分岐吸気ポート9,9′の各吸気ポート9a,9b,9a′,9b′に
連通されている。そして、その吸気マニホールド26,2
6′は左右それぞれ等長である。上記吸気マニホールド2
6,26′の端部にはインジェクタ取付部27が一体化され、
このインジェクタ取付部27にインジェクタ28が、吸気ポ
ート9,9′に向けて燃料噴射するように取付けられる。 なおスロットル弁23に対しては、アイドル調整ネジ29,
アイドル回転数制御弁30のバイパス通路31,32が設けて
あり、チャンバ25には、ブローバイガスのポジティブ・
クランクケース・ベンチレーション（PCV）弁33が取付
けられている。 第２図，第３図，第４図（ａ），（ｂ）および第５図に
おいて、チャンバ25と吸気マニホールド26,26′の部分
について述べる。 チャンバ25は、本体40の後方にスロットルボテー24と連
結するフランジ41を有する。また本体40の左右にフラン
ジ42,42′が設けられ、このフランジ42,42′に吸気マニ
ホールド26,26′の端部のフランジ43がガスケット44,4
4′を介して連結するようになっている。 ここで右側吸気マニホールド26は、上下方向に関して、
下の内周側の管長が短かく、また、上の外周側の管長が
長くなることを利用し、下部に管径が大径D1であり、所
要の曲率半径で描く中心線O1に沿うショートの高速用吸
気通路45が設けられる。また、上部には管径が小径D2で
あり、所要の曲率半径で描く中心線O2に沿うロングの低
速用吸気通路46が設けられ、高速用吸気通路45および低
速用吸気通路46は、仕切壁47がマニホールド26の入口か
ら所定長さで中断され、仕切壁47の端部と吸気マニホー
ルド出口端部43aとの間に集合室26aが形成されている。
その結果、上記高速用吸気通路45および低速用吸気通路
46の並び方は、水平から垂直方向へ弯曲する領域に関し
て、上下方向になっており（第２図の垂直断面Ｙ上に示
す）、一方、これら高速吸気通路45および低速用吸気通
路46に対して集合室26aを介して連通する分岐吸気ポー
ト９の分岐方向は、上記高速用吸気通路45および低速用
吸気通路46の並び方に対して90度位相を異ならせたエン
ジン本体１の前後方向となっている（第２図の水平断面
Ｘ上に示す）。 一方、チャンバ25の本体40の右側フランジ42の上下に
は、低速用吸気通路46,高速用吸気通路45とそれぞれ同
径の孔48,47が開口して相互に連通しており、下部の孔4
7の部分に開閉弁50が設置される。上記開閉弁50には、
第４図（ａ）に示すように、全閉状態で、低速用吸気通
路46の吸気量を補充するため、高速用吸気通路45を経由
して所定の吸気量を得るように、上記開閉弁50,50′の
両側部50a,50a′が切欠かれ、開口部50b,50b′が上記開
閉弁50の両側部に設けられている。左側の吸気マニホー
ルド26′にも同様に高速用吸気通路45′および低速用吸
気通路46′，図示しない仕切壁，集合室が設けられ、チ
ャンバ25の左側のフランジ42′の孔47′にも開口部50
a′を持った開閉弁50′が設置される。 チャンバ25の本体40の後部には更にダイヤフラム式のア
クチュエータ55が取付けられ、このアクチュエータ55に
は、第５図のようにケース56のダイヤフラム57の一方に
負圧室58が区画され、ダイヤフラム57の両側にリターン
用スピリング59aと全開位置決め用スプリング59bとが付
勢されており、このアクチュエータ55が動作機構60を介
して開閉弁50,50′に連動するように構成される。 動作機構60は、チャンバ25のフランジ42に配設された開
閉弁50の弁軸51の一端にアクチュエータ55のダイヤフラ
ム57をリンク61を介して連結し、弁軸51の他端をフラン
ジ42′に配設された開閉弁50′の弁軸51′に、レバー62
とロッド63により連結して成る。そしてレバー62の突起
62aが、チャンバ25側のストッパ64に当って全閉位置決
めを行うようになっている。 第５図において制御系について述べると、吸気マニホー
ルド26において常に開通する低速用吸気通路46からは、
チェック弁65,負圧タンク66,ソノレイド弁67を有する負
圧通路68を経由してアクチュエータ55の負圧室58が連通
されており、チェック弁65により負圧タンク66に常に一
定の負圧を貯えている。またエンジン本体１のクランク
シャフト1aにはクランクロータ1bが固設されていて、そ
の外周にクランク角位置を示す突起を具備しており、そ
の外周方向に、該クランクロータ1bの回転の際、クラン
ク角を検出する電磁ピックアップ等からなるクランク角
センサ69が対向して配置されていて、このセンサ信号を
制御ユニット70で処理してソノレイド弁67を動作するよ
うになっている。 制御ユニット70は、クランク角センサ69のクランク角信
号によりエンジン回転数Ｎを算出するエンジン回転数算
出手段71を有し、このエンジン回転数Ｎは、エンジン回
転数判定手段72で例えば4200〜4400rpmの設定値NOと比
較され、Ｎ≧NOまたはＮ＜NOの場合に、駆動手段73でソ
ノレイド弁67に通電または非通電するように構成され
る。 次いで、このような構成の吸気制御装置の作用を、第６
図のフローチャート図を用いて述べる。 先ず、エンジン運転時にクランク角センサ69のクランク
角信号により制御ユニット70のエンジン回転数算出手段
71でエンジン回転数Ｎが算出され（ステップS1）、エン
ジン回転数判定手段72で設定値NOと比較される（ステッ
プS2）。そこで、エンジン回転数Ｎと設定値NOとの関係
がＮ＜NOのエンジン回転数の低，中速時には、ソノレイ
ド弁67が非通電（ステップS3）により負圧タンク66側に
切換わってその負圧がアクチュエータ55の負圧室58に導
入されるため、ダイヤフラム57によりリンク61を吸引作
用する。これにより弁軸51が一方に回転して開閉弁50は
閉じ（ステップS4）、この回転がレバー62とロッド63と
により他の弁軸51′にも伝わって開閉弁50′も閉じるの
であり、こうして左右の開閉弁50,50′が共に全閉して
高速用吸気通路45,45′を開口部50b,50b′の部分を残し
て遮断する。従って、スロットル弁23により絞られてチ
ャンバ25に流入し空気は、小径ロングの低速用吸気通路
46,46′および高速用吸気通路45,45′における開口部50
b,50b′を介して左右バンク3,3′の吸気ポート9,9′に
吸入され、インジェクタ28により噴射された燃料を伴っ
て燃焼室5,5′に供給される。このため、低速用吸気通
路46,46′の管径D2が高速用吸気通路45の管径D1より小
さいことにより吸気流速が速くなり、かつ低速用吸気通
路46,46′の管長がロングに形成されているために、吸
気慣性効果を生じて効率よく吸気されると共に良好に燃
焼する。 この場合、開閉弁50,50′が全閉している状態で開口部5
0b,50b′を介して高速用吸気通路45,45′からも集合室2
6aへ吸気がなされることで、エンジン回転数の低，中速
領域での体積効率が向上される。 高速用吸気通路45の開閉弁50,50′が閉じられた状態
で、開閉弁50,50′の開口部50b,50b′の開口面積を変化
した時のエンジン回転数に対する体積効率の関係を第７
図に示す。第７図により明らかなように、エンジン回転
数1000〜2000rpm近傍では、開口部50b,50b′の開口面積
の変化による体積効率の変化は余りないが、エンジン回
転数4000rpm近傍では体積効率は大きく変わる。 そして、第８図に示すように、開口部50b,50b′を設け
ない開閉弁を高速用吸気通路に設けた場合、点線で示す
如くトルクダウンが生じる。これに対し開閉弁50,50′
に開口部50b,50b′の面積を適宜選択して設けた場合
は、実線で示す如くトルクダウンがなく、滑らかなつな
がりとなり、エンジン回転数が4000rpm前後の時，すな
わち、開閉弁50,50′を閉状態から開状態へ移行する時
のトルクダウンが避けられ（体積効率が改善され）、し
かもエンジン回転数が4000rpm近傍で最大トルクを得る
ことができる。 一方、エンジン回転数Ｎと設定値NOとの関係がＮ≧NOの
高速時には、ソノレイド弁67が通電（ステップS5）によ
り大気側に切換わり、アクチュエータ55の負圧室58は大
気開放する。このためダイヤフラム57によりリンク61
は、突出作用して弁軸51,51′と共に開閉弁50,50′を初
期の全開位置に戻すようになり（ステップS6）、これに
より高速用吸気通路45,45′も連通状態になる。従って
この場合は、高速用吸気通路45,45′と低速用吸気通路4
6,46′とにより小さい吸気抵抗で多量の空気が供給され
て出力アップする。 また、上記吸気マニホールド26,26′において、チャン
バ25から集合室26a,26a′までの高速用吸気路45,45′お
よび低速用吸気通路46,46′は上下に配置され、一方、
集合室26a,26a′から分岐吸気ポート９による各吸気ポ
ート9a,9bへの分岐方向が、これら高速用吸気通路45,低
速用吸気通路46の並び方と直交する（90度位相が異な
る）エンジン本体１の前後方向であるから、エンジン
低，中速時において、開閉弁50,50′が閉じていても、
集合室26a,26a′を経由して上記吸気ポート9a,9bに均等
に吸気がなされ、しかも管路抵抗が小さいため体積効率
を高く得ることができる。 以上、本発明の実施例について述べたが、上記実施例の
みに限定されない。また、Ｖ型エンジンにも同様に適用
できるのは勿論である。 なお、開閉弁50,50′の両側を切欠いて開口部50b,50b′
を形成したが、開閉弁50,50′に孔をあけてもよい。
た場合について述べる。ここで、符号１はエンジン本体
であり、クランクケース２の右側バンク３には、２つの
シリンダについての燃焼室５（一方しか図示されていな
い）を有するシリンダヘッド４が配設されており、この
燃焼室５には、第３図のように２つの吸気弁6a,6b、２
つの排気弁7a,7bが設けられ、また略中央には点火プラ
グ８が取付けられている。そして、上記シリンダヘッド
４には、上記エンジン本体１の前後方向に二叉状に分岐
する分岐吸気ポート９が形成してあり、上記吸気弁6a,6
bは上記吸気弁6a,6bに対応する吸気ポート9a,9bに連通
されている。また、上記排気弁7a,7bに対応する排気ポ
ート10a,10bがそれぞれ独立して形成されている。そし
て、上記吸気弁6a,6bおよび排気弁7a,7bは、例えばダブ
ルオーバヘッドカム（DOHC）型の動弁機構11により開閉
動作されるようになっている。 同様に、クランクケース２の左側バンク３′にも同様な
構成を持ったシリンダヘッド４′が配設されていて、左
右両バンク3,3′，エンジン本体１とによって、水平対
向型４気筒エンジンを構成している。なお、上記シリン
ダヘッド４′にある燃焼室（一方しか図示していない）
は、符号５′で示されている。 左右バンク3,3′からの排気管12,12′は触媒コンバータ
13の部分で集合し、更に１本の排気管14に連通構成され
る。 次いで、吸気系について述べると、エアクリーナ20がホ
ットワイヤ式のエアフローメータ21,吸気管22を介して
スロットル弁23を有するスロットルボデー24に連通し、
このスロットルボデー24の下流に脈動防止等を行う箱形
のチャンバ25が連結される。 上記チャンバ25は、クランクケース２の上方において、
左右バンク3,3′の略中間に配置されており、その左右
両側面からからは、水平から垂直方向に弯曲する吸気マ
ニホルド26,26′が上記左右バンク3,3′の上辺に向けて
延設されており、上記吸気マニホールド26,26′は上記
分岐吸気ポート9,9′の各吸気ポート9a,9b,9a′,9b′に
連通されている。そして、その吸気マニホールド26,2
6′は左右それぞれ等長である。上記吸気マニホールド2
6,26′の端部にはインジェクタ取付部27が一体化され、
このインジェクタ取付部27にインジェクタ28が、吸気ポ
ート9,9′に向けて燃料噴射するように取付けられる。 なおスロットル弁23に対しては、アイドル調整ネジ29,
アイドル回転数制御弁30のバイパス通路31,32が設けて
あり、チャンバ25には、ブローバイガスのポジティブ・
クランクケース・ベンチレーション（PCV）弁33が取付
けられている。 第２図，第３図，第４図（ａ），（ｂ）および第５図に
おいて、チャンバ25と吸気マニホールド26,26′の部分
について述べる。 チャンバ25は、本体40の後方にスロットルボテー24と連
結するフランジ41を有する。また本体40の左右にフラン
ジ42,42′が設けられ、このフランジ42,42′に吸気マニ
ホールド26,26′の端部のフランジ43がガスケット44,4
4′を介して連結するようになっている。 ここで右側吸気マニホールド26は、上下方向に関して、
下の内周側の管長が短かく、また、上の外周側の管長が
長くなることを利用し、下部に管径が大径D1であり、所
要の曲率半径で描く中心線O1に沿うショートの高速用吸
気通路45が設けられる。また、上部には管径が小径D2で
あり、所要の曲率半径で描く中心線O2に沿うロングの低
速用吸気通路46が設けられ、高速用吸気通路45および低
速用吸気通路46は、仕切壁47がマニホールド26の入口か
ら所定長さで中断され、仕切壁47の端部と吸気マニホー
ルド出口端部43aとの間に集合室26aが形成されている。
その結果、上記高速用吸気通路45および低速用吸気通路
46の並び方は、水平から垂直方向へ弯曲する領域に関し
て、上下方向になっており（第２図の垂直断面Ｙ上に示
す）、一方、これら高速吸気通路45および低速用吸気通
路46に対して集合室26aを介して連通する分岐吸気ポー
ト９の分岐方向は、上記高速用吸気通路45および低速用
吸気通路46の並び方に対して90度位相を異ならせたエン
ジン本体１の前後方向となっている（第２図の水平断面
Ｘ上に示す）。 一方、チャンバ25の本体40の右側フランジ42の上下に
は、低速用吸気通路46,高速用吸気通路45とそれぞれ同
径の孔48,47が開口して相互に連通しており、下部の孔4
7の部分に開閉弁50が設置される。上記開閉弁50には、
第４図（ａ）に示すように、全閉状態で、低速用吸気通
路46の吸気量を補充するため、高速用吸気通路45を経由
して所定の吸気量を得るように、上記開閉弁50,50′の
両側部50a,50a′が切欠かれ、開口部50b,50b′が上記開
閉弁50の両側部に設けられている。左側の吸気マニホー
ルド26′にも同様に高速用吸気通路45′および低速用吸
気通路46′，図示しない仕切壁，集合室が設けられ、チ
ャンバ25の左側のフランジ42′の孔47′にも開口部50
a′を持った開閉弁50′が設置される。 チャンバ25の本体40の後部には更にダイヤフラム式のア
クチュエータ55が取付けられ、このアクチュエータ55に
は、第５図のようにケース56のダイヤフラム57の一方に
負圧室58が区画され、ダイヤフラム57の両側にリターン
用スピリング59aと全開位置決め用スプリング59bとが付
勢されており、このアクチュエータ55が動作機構60を介
して開閉弁50,50′に連動するように構成される。 動作機構60は、チャンバ25のフランジ42に配設された開
閉弁50の弁軸51の一端にアクチュエータ55のダイヤフラ
ム57をリンク61を介して連結し、弁軸51の他端をフラン
ジ42′に配設された開閉弁50′の弁軸51′に、レバー62
とロッド63により連結して成る。そしてレバー62の突起
62aが、チャンバ25側のストッパ64に当って全閉位置決
めを行うようになっている。 第５図において制御系について述べると、吸気マニホー
ルド26において常に開通する低速用吸気通路46からは、
チェック弁65,負圧タンク66,ソノレイド弁67を有する負
圧通路68を経由してアクチュエータ55の負圧室58が連通
されており、チェック弁65により負圧タンク66に常に一
定の負圧を貯えている。またエンジン本体１のクランク
シャフト1aにはクランクロータ1bが固設されていて、そ
の外周にクランク角位置を示す突起を具備しており、そ
の外周方向に、該クランクロータ1bの回転の際、クラン
ク角を検出する電磁ピックアップ等からなるクランク角
センサ69が対向して配置されていて、このセンサ信号を
制御ユニット70で処理してソノレイド弁67を動作するよ
うになっている。 制御ユニット70は、クランク角センサ69のクランク角信
号によりエンジン回転数Ｎを算出するエンジン回転数算
出手段71を有し、このエンジン回転数Ｎは、エンジン回
転数判定手段72で例えば4200〜4400rpmの設定値NOと比
較され、Ｎ≧NOまたはＮ＜NOの場合に、駆動手段73でソ
ノレイド弁67に通電または非通電するように構成され
る。 次いで、このような構成の吸気制御装置の作用を、第６
図のフローチャート図を用いて述べる。 先ず、エンジン運転時にクランク角センサ69のクランク
角信号により制御ユニット70のエンジン回転数算出手段
71でエンジン回転数Ｎが算出され（ステップS1）、エン
ジン回転数判定手段72で設定値NOと比較される（ステッ
プS2）。そこで、エンジン回転数Ｎと設定値NOとの関係
がＮ＜NOのエンジン回転数の低，中速時には、ソノレイ
ド弁67が非通電（ステップS3）により負圧タンク66側に
切換わってその負圧がアクチュエータ55の負圧室58に導
入されるため、ダイヤフラム57によりリンク61を吸引作
用する。これにより弁軸51が一方に回転して開閉弁50は
閉じ（ステップS4）、この回転がレバー62とロッド63と
により他の弁軸51′にも伝わって開閉弁50′も閉じるの
であり、こうして左右の開閉弁50,50′が共に全閉して
高速用吸気通路45,45′を開口部50b,50b′の部分を残し
て遮断する。従って、スロットル弁23により絞られてチ
ャンバ25に流入し空気は、小径ロングの低速用吸気通路
46,46′および高速用吸気通路45,45′における開口部50
b,50b′を介して左右バンク3,3′の吸気ポート9,9′に
吸入され、インジェクタ28により噴射された燃料を伴っ
て燃焼室5,5′に供給される。このため、低速用吸気通
路46,46′の管径D2が高速用吸気通路45の管径D1より小
さいことにより吸気流速が速くなり、かつ低速用吸気通
路46,46′の管長がロングに形成されているために、吸
気慣性効果を生じて効率よく吸気されると共に良好に燃
焼する。 この場合、開閉弁50,50′が全閉している状態で開口部5
0b,50b′を介して高速用吸気通路45,45′からも集合室2
6aへ吸気がなされることで、エンジン回転数の低，中速
領域での体積効率が向上される。 高速用吸気通路45の開閉弁50,50′が閉じられた状態
で、開閉弁50,50′の開口部50b,50b′の開口面積を変化
した時のエンジン回転数に対する体積効率の関係を第７
図に示す。第７図により明らかなように、エンジン回転
数1000〜2000rpm近傍では、開口部50b,50b′の開口面積
の変化による体積効率の変化は余りないが、エンジン回
転数4000rpm近傍では体積効率は大きく変わる。 そして、第８図に示すように、開口部50b,50b′を設け
ない開閉弁を高速用吸気通路に設けた場合、点線で示す
如くトルクダウンが生じる。これに対し開閉弁50,50′
に開口部50b,50b′の面積を適宜選択して設けた場合
は、実線で示す如くトルクダウンがなく、滑らかなつな
がりとなり、エンジン回転数が4000rpm前後の時，すな
わち、開閉弁50,50′を閉状態から開状態へ移行する時
のトルクダウンが避けられ（体積効率が改善され）、し
かもエンジン回転数が4000rpm近傍で最大トルクを得る
ことができる。 一方、エンジン回転数Ｎと設定値NOとの関係がＮ≧NOの
高速時には、ソノレイド弁67が通電（ステップS5）によ
り大気側に切換わり、アクチュエータ55の負圧室58は大
気開放する。このためダイヤフラム57によりリンク61
は、突出作用して弁軸51,51′と共に開閉弁50,50′を初
期の全開位置に戻すようになり（ステップS6）、これに
より高速用吸気通路45,45′も連通状態になる。従って
この場合は、高速用吸気通路45,45′と低速用吸気通路4
6,46′とにより小さい吸気抵抗で多量の空気が供給され
て出力アップする。 また、上記吸気マニホールド26,26′において、チャン
バ25から集合室26a,26a′までの高速用吸気路45,45′お
よび低速用吸気通路46,46′は上下に配置され、一方、
集合室26a,26a′から分岐吸気ポート９による各吸気ポ
ート9a,9bへの分岐方向が、これら高速用吸気通路45,低
速用吸気通路46の並び方と直交する（90度位相が異な
る）エンジン本体１の前後方向であるから、エンジン
低，中速時において、開閉弁50,50′が閉じていても、
集合室26a,26a′を経由して上記吸気ポート9a,9bに均等
に吸気がなされ、しかも管路抵抗が小さいため体積効率
を高く得ることができる。 以上、本発明の実施例について述べたが、上記実施例の
みに限定されない。また、Ｖ型エンジンにも同様に適用
できるのは勿論である。 なお、開閉弁50,50′の両側を切欠いて開口部50b,50b′
を形成したが、開閉弁50,50′に孔をあけてもよい。
以上述べてきたように、本発明によれば、高速用吸気通
路と低速用吸気通路とは上下に並び、共通の集合室を経
由してからエンジンの前後方向に分岐して各吸気ポート
に連通する構成なので、吸気の分配が、エンジン回転数
の低，中速領域および高速領域の何れの場合でも均等に
行え、吸気の偏流による管路抵抗がないので、全エンジ
ン運転領域において高い体積効率を得ることができる。 また、高速用吸気通路は、開閉弁に開口部を設けたの
で、開閉弁の開閉切換時におけるトルクダウンがなくな
るため、エンジントルク特性のつながりが滑らかとな
り、しかも開閉弁の切換近傍で最大トルクを得ることが
できる。
路と低速用吸気通路とは上下に並び、共通の集合室を経
由してからエンジンの前後方向に分岐して各吸気ポート
に連通する構成なので、吸気の分配が、エンジン回転数
の低，中速領域および高速領域の何れの場合でも均等に
行え、吸気の偏流による管路抵抗がないので、全エンジ
ン運転領域において高い体積効率を得ることができる。 また、高速用吸気通路は、開閉弁に開口部を設けたの
で、開閉弁の開閉切換時におけるトルクダウンがなくな
るため、エンジントルク特性のつながりが滑らかとな
り、しかも開閉弁の切換近傍で最大トルクを得ることが
できる。
第１図は本発明の車両用エンジンの吸気制御装置の実施
例を示す全体構成図、第２図，第３図は吸気系の分解斜
視図と断面図、第４図（ａ），（ｂ）はチャンバと吸気
マニホールドの部分を一部切欠いた平面図と正面図、第
５図は制御系の構成図、第６図は作用のフローチャー
ト、第７図はエンジン回転数に対する体積効率の関係
を、開閉弁に設けた開口部の大きさをパラメータとして
示した図、第８図はエンジン回転数に対するトルクとの
関係を吸気マニホールドにおける吸気制御との関係で示
した図である。 １……エンジン本体、3,3′……左右バンク、4,4′……
シリンダヘッド、９……分岐吸気ポート、9a,9b……吸
気ポート、25……チャンバ、26,26′……吸気マニホー
ルド、45,45′……高速用吸気通路、46,46′……低速用
吸気通路、50,50′……開閉弁、50b,50b′……開口部、
55……アクチュエータ、60……動作機構。
例を示す全体構成図、第２図，第３図は吸気系の分解斜
視図と断面図、第４図（ａ），（ｂ）はチャンバと吸気
マニホールドの部分を一部切欠いた平面図と正面図、第
５図は制御系の構成図、第６図は作用のフローチャー
ト、第７図はエンジン回転数に対する体積効率の関係
を、開閉弁に設けた開口部の大きさをパラメータとして
示した図、第８図はエンジン回転数に対するトルクとの
関係を吸気マニホールドにおける吸気制御との関係で示
した図である。 １……エンジン本体、3,3′……左右バンク、4,4′……
シリンダヘッド、９……分岐吸気ポート、9a,9b……吸
気ポート、25……チャンバ、26,26′……吸気マニホー
ルド、45,45′……高速用吸気通路、46,46′……低速用
吸気通路、50,50′……開閉弁、50b,50b′……開口部、
55……アクチュエータ、60……動作機構。
Claims (1)
- 【請求項１】シリンダヘッド側を左右バンクに分け、上
記左右バンクの略中間においてスロットル弁下流にチャ
ンバを配設し、上記チャンバの左右から上記左右バンク
の各気筒に対して水平から垂直方向に湾曲する吸気マニ
ホールドを延設し、各気筒の吸気ポートに連通するよう
に構成した車両用エンジンにおいて、 上記吸気マニホールドの入口から上記の湾曲する領域に
おいて、内周側に大径ショートの高速用吸気通路を、そ
の外周側に小径ロングの低速用吸気通路を形成し、かつ
上記湾曲する領域と上記各気筒の吸気ポートとの間の位
置に両吸気通路の集合室を備え、上記チャンバの上記高
速用吸気通路との連通箇所に開閉弁が取付けられてお
り、上記開閉弁には全閉状態で、低速用吸気通路の吸気
量を補充する開口部が備えられていることを特徴とする
車両用エンジンの吸気制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22330788A JPH0751895B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 車両用エンジンの吸気制御装置 |
| US07/378,906 US4922864A (en) | 1988-07-19 | 1989-07-12 | System for controlling air intake for an automotive engine |
| GB8916141A GB2220986B (en) | 1988-07-19 | 1989-07-14 | Apparatus for controlling air intake in an automotive engine. |
| DE3923924A DE3923924C2 (de) | 1988-07-19 | 1989-07-19 | Steuervorrichtung für das Saugrohrsystem einer Fahrzeugbrennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22330788A JPH0751895B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 車両用エンジンの吸気制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0270918A JPH0270918A (ja) | 1990-03-09 |
| JPH0751895B2 true JPH0751895B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=16796097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22330788A Expired - Lifetime JPH0751895B2 (ja) | 1988-07-19 | 1988-09-05 | 車両用エンジンの吸気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751895B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4483967B2 (ja) | 2008-03-28 | 2010-06-16 | トヨタ自動車株式会社 | エンジンの吸気流制御機構 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57101305U (ja) * | 1980-12-15 | 1982-06-22 | ||
| JPS57105534A (en) * | 1980-12-22 | 1982-07-01 | Yamaha Motor Co Ltd | Intake structure of multiple intake valve engine |
| JPS61134528U (ja) * | 1985-02-08 | 1986-08-22 |
-
1988
- 1988-09-05 JP JP22330788A patent/JPH0751895B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0270918A (ja) | 1990-03-09 |
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