JPH0823294B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

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、特に、多気筒
エンジンの各気筒への吸気を過給する過給システムの改
良技術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１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
ープとする気筒群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
続された共鳴通路とで構成するとともに、該共鳴通路の
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
回転域で吸気の共鳴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
振動数を高くし、高速回転域で共鳴過給効果を得るよう
になされている。

また、特開昭56−52522号公報に示されるものでは、
エアクリーナに接続されているインテークマニホールド
にループを形成して、該ループ内を吸気が一方向に流れ
るようにし、かつ該インテークマニホールドに分岐接続
される吸気管は該マニホールドに対してループ内の吸気
流れ方向と鋭角をなすように取り付けることにより、ル
ープ内の吸気流速を利用して、その慣性力により吸気充
填効率を高めるようになされている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記した前者のものでは、吸気マニホール
ドブランチ部の集合部分に大容積の拡大室が設けられて
いるので、吸気系が大形化し、大きな設置スペースを要
する等の不具合がある。

そこで、上記後者の技術において、吸気マニホールド
にループ部を形成するという点に着目し、例えば吸気順
序が連続しない気筒を同じグループとする２つの気筒群
の各吸気ポートを、拡大室のない共通の共鳴用環状吸気
通路に接続し、この環状吸気通路を、一方の気筒群の各
気筒の吸気ポートに連通する部分と、他方の気筒群の各
気筒の吸気ポートに連通する部分とがそれぞれ２方向に
延びて両側で相互に接続された環状となし、上記両気筒
群間の両側連通経路の長さを、同じ気筒群の隣接する気
筒の吸気ポート間の長さよりも充分に大きく形成するこ
とにより、気筒群の各気筒の吸気行程終期に吸気ポート
付近に発生した正圧の圧力波を共鳴用環状通路を略一周
させて、同じ気筒群の他の気筒の吸気ポートに作用させ
るようにし、吸気の動的効果を有効に発揮させつつ、吸
気の拡大室を不要として大きさをコンパクト化するよう
にすることが考えられる。

さらには、このような環状吸気通路による吸気の共鳴
過給効果に限らず、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吸気通路に接続し、その吸気通路
での吸気の共振周波数がエンジンの特定回転域（例えば
低速回転域）になるように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。

そして、その場合、吸気順序の連続する気筒間の吸気
行程のオーバーラップ期間を短くする方が、吸気の過給
効果は増大する。すなわち、吸気の負圧の大きさは各気
筒の吸気行程で発生した圧力波が合成されたものである
ため、吸気のオーバーラップ期間が大きいときには、そ
のオーバーラップ期間中の吸気負圧が加算されて大きく
なり、吸気の共鳴過給があってもその圧力波が負圧と相
殺し合って過給効果が低下する。

ところで、エンジンの吸／排気弁を開閉駆動するカム
を開弁角の狭いカムプロフィルを有する低速用カムと、
開弁角が広くかつリフト量の大きいカムプロフィルを有
する高速用カムとで構成し、エンジンの低速回転域で
は、低速用カムによって吸気弁を開閉駆動し、吸気充填
量をカットして燃費の改善を図る一方、高速回転域で
は、高速用カムによって吸気弁を開閉させ、エンジンの
出力トルクの向上を図るようにした吸気タイミング可変
機構は知られている。

この吸気タイミング可変機構を有するエンジンに対し
て上記した吸気装置を適用した場合、吸気タイミング可
変機構により、エンジンの低速回転域では、狭い開弁角
によって各気筒の吸気行程のオーバーラップ期間が短く
なるので、効果的な共鳴過給効果を得ることができる。
しかしながら、反面、高速回転域では、カムの開弁角が
拡大するため、それに伴って吸気行程のオーバラップ期
間が長くなり、上記の如く良好な過給効果を得ることが
困難となる問題が生じる。

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、上記した吸気タイミング可変機構等によりエンジ
ンの高速回転域で開弁角が拡大したときには、吸気を共
鳴過給ではなくて他の適正な過給方式により過給するよ
うにすることにより、各気筒間の吸気行程のオーバーラ
ップ期間が変化しても確実に吸気を過給できるように
し、よってエンジンの広い回転域に亘って過給効果を良
好に発揮させて、吸気の充填量を高め、その出力トルク
を増大させるようにすることにある。

（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
気タイミング可変機構により、エンジンの低速回転域で
各気筒間の吸気行程のオーバーラップ期間が短くなった
ときには、吸気を共鳴過給によって過給する。一方、高
速回転域で吸気オーバラップ期間が長くなったときに
は、吸気系に容積拡大部を形成して、吸気を慣性過給に
よって過給するようにしたものである。すなわち、吸気
系途中の容積拡大部の有無に応じて過給方式を変化させ
ることとし、オーバーラップ期間の短くなる低速回転域
では、共鳴過給を行うべく吸気系の容積を小さくし、高
速回転域では、慣性過給を行うために吸気系に容積拡大
部を形成して、その容積拡大部と各吸気弁との間の慣性
過給効果を強調するようにしたものである。

具体的には、本発明の構成は、多気筒エンジンにおけ
る各気筒の吸気行程の実質的なオーバーラップ期間を変
化させる吸気タイミング可変機構と、吸気系に容積拡大
部を形成する吸気容積可変機構とを備えたものを基本と
する。

さらに、エンジンの低速回転域では、吸気の共鳴過給
を生じさせるよう吸気系に容積拡大部を形成せず、かつ
各気筒の吸気行程のオーバーラップ期間を小さくする一
方、高速回転域では、吸気の慣性過給を生じさせるよう
吸気系に容積拡大部を形成し、かつ各気筒の吸気行程の
オーバーラップ期間を大とするように上記吸気タイミン
グ可変機構および吸気容積可変機構を制御する制御手段
を設ける。

（作用） この構成により、エンジンが低速回転域にあるとき、
制御手段により吸気タイミング可変機構が制御されて、
各気筒の吸気行程の実質的なオーバラップ期間が短く調
整される。また、この吸気行程のオーバーラップ期間の
短縮に連動して吸気容積可変機構も制御され、エンジン
の吸気系に吸気圧力波の反射部となる容積拡大部は形成
されない。このことにより、吸気系に吸気の共鳴過給を
生じさせ、この共鳴過給効果によって低速回転域の吸気
充填量を増大させることができる。

一方、エンジンが高速回転域に移行すると、上記各気
筒の吸気行程の実質的なオーバラップ期間は長く調整さ
れる。そして、この調整に連動して吸気容積可変機構も
制御されて、エンジンの吸気系に容積拡大部が形成され
る。この容積拡大部により、該容積拡大部と吸気弁との
間で吸気の慣性過給効果が増大し、この慣性過給効果の
増大によって高速回転域の吸気充填量を増大させること
ができる。よって、エンジンの低速回転域から高速回転
域までの広い回転域に亘って吸気の充填量を増大できる
こととなる。

（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てお
り、１は直列に配置された４つの気筒2a〜2dを有するDO
HC型直列４気筒エンジンであって、上記４つの気筒2a〜
2dの点火順序は第１気筒2a、第３気筒2c、第４気筒2d、
第２気筒2bの順序に設定されている。各気筒2a〜2dは、
各々吸気弁３により開閉される２つの吸気ポート4,4
と、排気弁５により開閉される１つの排気ポート６とを
備えてい、。７は上記各気筒2a〜2d内に吸気を供給する
吸気通路であって、該吸気通路７は、共鳴吸気通路８
と、吸気マニホールド11の集合管部12により形成され、
上記共鳴通路８の下流端に連続する集合吸気通路９と、
吸気マニホールド11の各分岐管部13a〜13d内に形成さ
れ、上記集合吸気通路９から並列に分岐された４つの独
立吸気通路10a〜10dとからなり、上記各独立吸気通路10
a〜10dの下流側部分は２又状に分岐されていて、その各
下流端はそれぞれ上記各気筒2a〜2dの２つの吸気ポート
4,4に接続されている。また、上記共鳴吸気通路８の上
流端部はエアクリーナ14に接続されており、このエアク
リーナ14から吸い込んだ吸気（空気）を吸気通路７の共
鳴吸気通路8,集合吸気通路９および各独立吸気通路10a
〜10dを通して各気筒2a〜2d内に供給するようになされ
ている。上記エアクリーナ14直下流の吸気通路７には吸
入空気量を計測するエアフローメータ15が配置され、該
エアフローメータ15の下流側には他の部分よりも容積の
大きい上流側集合室16が形成されている。そして、上記
各気筒2a〜2dの吸気ポート4,4と集合室16との間の吸気
通路７の等価長さは、概ねエンジン１の低速回転域で吸
気の圧力波が往復伝播して共鳴過給が行われる固有振動
数になるように設定されている。

また、上記吸気マニホールド11の集合管部12内の吸気
通路７は連通路17を介して比較的大容積の拡大室18に連
通され、上記連通路17には、連通路17を開閉して上記集
合管部12内の吸気通路７と拡大室18とを連通状態または
その遮断状態に切り換える開閉弁19が配設されている。
そして、この開閉弁19の開閉により吸気系の容積を可変
制御し、開閉弁19を閉じたときには、吸気系途中の容積
拡大部をなくして吸気系の容積を小さくする一方、開閉
弁19を開いたときには、吸気系途中に拡大室18による容
積拡大部を形成して吸気系の容積を大きくするようにし
た吸気容積可変機構20が構成されている。

上記各気筒2a〜2dの２つの吸気弁3,3は吸気動弁機構2
1によって駆動される。該吸気動弁機構21は、第２図に
示すように吸気弁駆動用の１本の吸気カムシャフト22
と、２本の低速用ロッカアーム25,25および１本の高速
用ロッカアーム27とを有し、上記吸気用カムシャフト22
上には１対の低速用カム23,23と、該低速用カム23,23間
に配置された高速用カム24とが形成され、上記各低速用
カム23は開弁角の狭いカムプロフィルに、高速用カム24
は低速用カム23よりも開弁角が広くかつカムリフト量の
大きいカムプロフィルにそれぞれ設定されている。

また、上記各低速用ロッカアーム25は一端（第２図で
上端）のピボット26を支点として揺動自在に支持され、
その他端下面は上記各吸気弁３に、中間部上面は上記吸
気用カムシャフト22上の各低速用カム23にそれぞれ当接
している。上記高速用ロッカアーム27は上記両低速用ロ
ッカアーム25,25間に配置されている。この高速用ロッ
カアーム27は一端（図で上端）のピボット28を支点にし
て揺動自在に支持され、他端上面が上記高速用カム24に
当接している。上記高速用ロッカアーム27には、その内
部に上記ピボット28を介して連通される油通路29が形成
され、該油通路29の上流端部は図示しないがエンジン回
転数に応じてオイル吐出圧力が増大変化するオイルポン
プにエンジン１のシリンダヘッド内の油路を介して連通
されており、オイルポンプからのオイルが油通路29に送
り込まれるようになっている。

上記各ロッカアーム25,27には、カムシャフト22の回
転中心直下方位置に互いに連通する円筒状の中空部25a,
27aがそれぞれ形成され、該各中空部25a,27a内には低速
用ロッカアーム25と高速用ロッカアーム27とを揺動一体
に係合する係合機構30が配設されている。この係合機構
30は、上記各低速用ロッカアーム25の中空部25a内に嵌
挿されかつスプリング31により高速用ロッカアーム27側
に付勢されたリターンピン32と、上記高速用ロッカアー
ム27の中空部27a内にカムシャフト22方向に摺動自在に
嵌挿され、各低速用ロッカアーム25の中空部25aへの移
動嵌合により該各低速用ロッカアーム25を高速用ロッカ
アーム27に揺動一体に係合する係合ピン33とで構成され
る。そして、上記高速用ロッカアーム27の中空部27a内
中央部には上記油通路29の下流端部が開口されており、
オイルポンプの吐出圧力が低いエンジン１の低速回転域
では、上記係合ピン33をリターンピン32によって高速用
ロッカアーム27の中空部27a内に収納配置し、各低速用
ロッカアーム25および高速用ロッカアーム27をそれぞれ
上記吸気用カムシャフト22の各低速用カム23および高速
用カム24に当接させて各々異なるリフト量で揺動させる
一方、エンジン１の高速回転域では、オイルポンプから
吐出された高圧のオイルを上記油通路29を介して中空部
27a内に流入させ、その中空部27a内に流入したオイルの
圧力により係合ピン33をリターンピン32の付勢力に抗し
て押圧して各低速用ロッカアーム25の中空部25a内に押
し込み、各低速用ロッカアーム25と高速用ロッカアーム
27とを一体的に係合するようになされている。よって、
第３図に示すように、エンジン１の低速回転域では、各
低速用ロッカアーム25と高速用ロッカアーム27との分離
により、各吸気弁３を低速用カム23によって開閉駆動す
ることにより、図で実線にて示す如く各気筒2a〜2dの吸
気弁３の開弁角を狭くする一方、高速回転域では、２種
類のロッカアーム25,27の一体係合により、各吸気弁３
をカムプロフィルの支配的な高速用カム24によって開閉
駆動することにより、図で破線にて示すごとく各吸気弁
３の開弁角を拡大するようにして、各気筒2a〜2dの吸気
行程の実質的なオーバーラップ期間をエンジン１の低速
域と高速域とで変化させるようにした吸気タイミング可
変機構34が構成されている。

さらに、上記容積可変機構20の開閉弁19はコントロー
ルユニット35により作動制御されるように構成されてい
る。このコントロールユニット35にはエンジン１の回転
数を検出する回転センサ36の出力信号が入力されてお
り、上記吸気容積可変機構20をコントロールユニット35
により、また吸気タイミング可変機構34をオイルポンプ
によりそれぞれエンジン１の回転域に応じて制御し、エ
ンジン１の低速回転域では、吸気の共鳴過給を生じさせ
るよう、開閉弁19を閉じて吸気系に拡大室18による容積
拡大部を形成せず、かつ吸気タイミング可変機構34を低
速用カム23の作動状態として、各気筒2a〜2dの吸気行程
のオーバーラップ期間を小さくする一方、高速回転域で
は、吸気の慣性過給を生じさせるよう、開閉弁19を開い
て吸気系に拡大室18による容積拡大部を形成し、かつ吸
気タイミング可変機構34を高速用カム24の作動状態とし
て、各気筒2a〜2dの吸気行程のオーバーラップ期間を大
とするように構成されている。

したがって、上記実施例においては、回転センサ36に
より検出されるエンジン回転数に基づいて、吸気タイミ
ング可変機構34および容積可変機構20の開閉弁19が作動
制御される。そして、エンジン１が低速回転域にあると
きには、吸気タイミング可変機構34の低速用カム23が使
用されて、そのカムタイミングにより気筒2a〜2d間の吸
気オーバーラップ期間が短くなるように制御される。ま
た、これと同時に、容積可変機構20の開閉弁19が閉じら
れて、吸気マニホールド11の集合管部12内の吸気通路７
と拡大室18との連通が遮断され、吸気通路７の途中に大
容積の容積拡大部は形成されない。このため、各吸気行
程の終期に発生した負の圧力波は集合管部12内の集合吸
気通路９ないしその上流の共鳴吸気通路８を通って上流
側に伝播され、該共鳴吸気通路８上流端の集合室16で反
射されて正圧波に反転し、その正圧波は下流側に伝播さ
れて上記気筒2a〜2dと吸気行程がオーバーラップしてい
る次の気筒2a〜2dの吸気行程初期に作用し、この正圧波
によって該気筒2a〜2dへの吸気充填量が増大する。以上
の挙動が各気筒2a〜2dについて繰り返される。

その際、上記吸気タイミング可変機構34により、各気
筒2a〜2dの吸気行程間のオーバーラップ期間が短くなっ
ているため、各気筒2a〜2dの吸気行程で発生した負圧の
合成値の大きさが小さくなり、その結果、効果的な共鳴
過給効果が得られ、吸気の充填効率を高めて、エンジン
１の出力トルクを増大させることができる。

一方、エンジン１が高速回転域にあるときには、吸気
タイミング可変機構34の高速用カム24が使用されて、そ
のカムタイミングにより気筒2a〜2d間の吸気オーバーラ
ップ期間が長くなるように制御される。このため、上記
した効果的な共鳴過給効果は得られない。しかし、この
エンジン１の高速回転域では、上記吸気容積可変機構20
の開閉弁19が開かれて、集合吸気通路９と拡大室18とが
連通され、吸気通路７の途中に大容積の容積拡大部が形
成される。このため、各吸気行程の初期に発生した負の
圧力波は集合吸気通路９に連通する拡大室18で反転反射
されて正圧波になった後に同じ気筒2a〜2dの吸気行程終
期に作用し、拡大室18と吸気弁３との間の吸気の慣性過
給効果が高められる。このことにより、吸気の充填効率
を高めてエンジン１の出力トルクを増大させることがで
きる。よって、第４図に示すように、エンジン１の低速
回転域から高速回転域までの広い回転域に亘ってその出
力トルクを増大させることができる。

第５図は第２実施例を示し（尚、第１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）、サージタンクの容積変化によって吸気系の容積を
変化させるようにしている。

すなわち、この実施例では、エンジン１′は各気筒
２′ａ〜２′ｄに１つの吸気ポート４を備えている。ま
た、吸気通路７を形成するサージタンク37が設けられ、
該サージタンク37内の吸気通路７は上記各気筒２′ａ〜
２′ｄにそれぞれ分岐吸気管38a〜38d内の独立吸気通路
10a〜10dを介して連通されている。上記サージタンク37
にはその一部を部分的に拡大してなる拡大部37bが形成
されている。その拡大部37b内には拡大部37bをタンク本
体37aと仕切る仕切板39が配置され、該仕切板39は拡大
部37bの奥底部からタンク本体37aとの境界までの範囲を
移動可能に支持されている。この仕切板39はコントロー
ルユニット35により作動制御されるサージタンク37外の
駆動モータ40に連結ロッド41を介して駆動連結されてい
る。そして、エンジン１′の回転域に応じて駆動モータ
40の駆動により仕切板39を移動させ、エンジン１′の低
速回転域では、仕切板39を図で下方に移動させてサージ
タンク37の本体37aと拡大部37bとの境界付近に位置付け
ることにより、吸気系に容積拡大部を形成しない一方、
高速回転域では、仕切板39を図で上方に移動させて上記
拡大部37bの奥底部に位置付けることにより、吸気系に
サージタンク拡大部37bからなる容積拡大部を形成する
ようにした吸気容積可変機構20′が構成されている。ま
た、吸気タイミング可変機構34は上記第１実施例の構成
と略同様である。

したがって、この実施例においては、エンジン１′の
低速回転域では、吸気タイミング可変機構34が制御され
て、気筒２′ａ〜２′ｄ間の吸気行程オーバーラップ期
間が短く調整される。また、コントロールユニット35に
よる駆動モータ40の作動制御により、仕切板39がサージ
タンク37の本体37aと拡大部37bとの境界付近に位置付け
られて、吸気系に容積拡大部が形成されない。このた
め、吸気の効果的な共鳴過給効果が発揮される。

一方、エンジン１′の高速回転域では、上記吸気タイ
ミング可変機構34の制御により気筒２′ａ〜２′ｄ間の
吸気行程オーバーラップ期間が長く調整される。また同
時に、上記仕切板39がサージタンク拡大部37bの奥底部
に位置付けられて、吸気系に該拡大部37bからなる容積
拡大部が形成される。このため、吸気の効果的な共鳴過
給効果は得られないが、吸気の慣性過給効果を増大させ
ることができ、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。

第６図および第７図は第３実施例を示し、容積可変機
構および吸気タイミング可変機構の双方を変更したもの
である。

この実施例では、吸気通路７に各気筒２′ａ〜２′ｄ
の吸気行程を実質的に規制するロータリバルブ42が配設
されている。このロータリバルブ42は円筒状のバルブケ
ース43と、該バルブケース43内に回転自在にかつ気密状
に支持された円筒状のバルブ体46とを備え、上記バルブ
ケース43の一端開口部44は共鳴吸気通路８（吸気通路
７）を介してエアクリーナ14に連通されている。また、
バルブケース43の外周には４つの開口部45a〜45dが形成
され、該各開口部45a〜45dはそれぞれ分岐吸気管38′ａ
〜38′ｄ内の独立吸気通路10a〜10dを介して各気筒２′
ａ〜２′ｄの吸気ポート４に連通されている。一方、上
記バルブ体46の一端にはバルブケース43の一端開口部44
に常時連通する開口部47が形成されている。また、バル
ブ体46の外周には上記バルブケース43の対応する外周開
口部45a〜45dにそれぞれ合致可能な４つの開口部48a〜4
8dが円周方向に等角度間隔をあけて貫通形成され、バル
ブ体46の回転によってその各開口部48a〜48dがバルブケ
ース43の対応する開口部45a〜45dに合致したときに、ロ
ータリバルブ42を開弁状態として吸気を気筒２′ａ〜
２′ｄ内に供給するようになされている。

また、上記バルブ体46は、バルブ制御機構49を介して
エンジン１′に駆動連結されている。上記バルブ制御機
構49は、一方向ねじ（例えば右ねじ）を有する駆動ねじ
部材50と、該駆動ねじ部材50と同じ軸線上に対向配置さ
れ、他方向ねじ（例えば左ねじ）を有する従動ねじ部材
51と、上記駆動および従動ねじ部材50,51の双方に螺合
支持されて回転する操作部材52とを備え、上記駆動ねじ
部材50には従動スプロケット53が回転一体に連結され、
該従動スプロケット53とエンジン１′の出力軸１′ａ上
に結合した駆動スプロケット54との間にはチェーン55が
巻き掛けられている。また、従動ねじ部材51は、上記ロ
ータリバルブ42のバルブ体46他端部を支持する回転軸56
に回転一体に結合されている。さらに、上記操作部材52
は、コントロールユニット35′により作動制御されるモ
ータ等からなるアクチュエータ57によって軸方向（回転
中心方向）に移動されるようになされている。そして、
このアクチュエータ57の駆動により操作部材52を移動さ
せて、その操作部材52にそれぞれ逆ねじにより螺合して
いる駆動および従動ねじ部材50,51を回転中に互いに相
対回転させることにより、ロータリバルブ42の開閉タイ
ミングを変化させ、第８図に示すように、エンジン１′
の低速回転域では、ロータリバルブ42の開弁時期を早く
し、実質的に各気筒２′ａ〜２′ｄの吸気弁３の開弁角
を小さくして、吸気オーバラップ期間を短くする一方、
高速回転域では、ロータリバルブ42の開弁時期を遅く
し、各気筒２′ａ〜２′ｄの吸気弁２の開弁角を本来の
開弁角により大きくして、吸気オーバラップ期間を長く
するようにした吸気タイミング可変機構34′が構成され
ている。

さらに、58は上記４本の分岐吸気管38′ａ〜38′ｄと
交差するように配置支持された密閉円筒状の連通管で、
この連通管58の内部には各分岐吸気管38′ａ〜38′ｄ内
部の独立吸気通路10a〜10dを互いに連通する連通路59が
形成されている。さらに、上記連通管58内部の連通路59
と各分岐吸気管38′ａ〜38′ｄ内部の吸気通路10a〜10d
との接続部分には上記コントロールユニット35′により
作動制御されるアクチュエータ60aに駆動連結された開
閉弁60,60,…が配設されており、この各開閉弁60をエン
ジン１′の高速回転域で開くことにより、吸気系に連通
路59による容積拡大部を形成するようにした容積可変機
構20″が構成されている。

したがって、この実施例においては、エンジン１′が
低速回転域にあるとき、吸気タイミング可変機構34′に
よりロータリバルブ42の開きタイミングが早められて、
吸気オーバーラップ期間が短く調整されるとともに、容
積可変機構20″の各開閉弁60は閉じられ、吸気系に連通
路59による容積拡大部が形成されない。このことによ
り、吸気の効果的な共鳴過給効果を得ることができる。

これに対し、エンジン１′が高速回転域にあるとき、
吸気タイミング可変機構34′によりロータリバルブ42の
開きタイミングが遅くなって、吸気オーバーラップ期間
が長く調整され、それと同時に、上記容積可変機構20″
の各開閉弁60が同時に開かれ、吸気系に連通路59による
容積拡大部が形成される。このため、吸気の効果的な慣
性過給効果を得ることができる。よって、エンジン１′
の広い回転域に亘ってその出力トルクを増大させること
ができる。

尚、上記実施例では、４気筒エンジン1,1′に適用し
た場合を示したが、本発明な４気筒以外の多気筒エンジ
ンに適用することができるのは勿論である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によると、多気筒エンジ
ンの低速回転域では、吸気容積可変機構によって吸気系
に容積拡大部をなくして吸気の共鳴過給を生じさせ、か
つ吸気タイミング可変機構によって各気筒の吸気行程の
実質的なオーバーラップ期間を小さくする一方、高速回
転域では、吸気系に容積拡大部を形成して吸気の慣性過
給を増長させ、かつ各気筒の吸気行程のオーバーラップ
期間を大とするようにしたことにより、低速回転域では
効果的な共鳴過給を発揮させ、一方、高速回転域では慣
性過給効果を協調でき、よってエンジンの低速回転域か
ら高速回転域までの広い回転域に亘って吸気の充填量を
増大させて、その出力トルクを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は第１実施例の全
体構成を示す構成図、第２図は吸気タイミング可変機構
を示す断面図、第３図は各気筒の吸気弁の開閉タイミン
グを示すタイミングチャート図、第４図はエンジン回転
数変化に対する出力トルク変化特性を示す特性図であ
る。第５図は第２実施例を示す第１図相当図である。第
６図は第３実施例を示す第１図相当図、第７図は第６図
のVII−VII線断面図、第８図は吸気弁の開閉タイミング
に対するロータリバルブの開閉タイミング特性を示す特
性図である。 1,1′……エンジン、2a〜2d,2′ａ〜２′ｄ……気筒、1
8……拡大室、19……開閉弁、20,20′,20″……容積可
変機構、34,34′……吸気タイミング可変機構、35,35′
……コントロールユニット、37……サージタンク、37b
……拡大部、42……ロータリバルブ、49……バルブ制御
機構、58……連通部、60……開閉弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多気筒エンジンにおける各気筒の吸気行程
   の実質的なオーバーラップ期間を変化させる吸気タイミ
   ング可変機構と、吸気系に容積拡大部を形成する吸気容
   積可変機構とを備えるとともに、エンジンの低速回転域
   では、吸気の共鳴過給を生じさせるよう吸気系に容積拡
   大部を形成せず、かつ各気筒の吸気行程のオーバーラッ
   プ期間を小さくする一方、高速回転域では、吸気の慣性
   過給を生じさせるよう吸気系に容積拡大部を形成し、か
   つ各気筒の吸気行程のオーバーラップ期間を大とするよ
   うに上記吸気タイミング可変機構および吸気容積可変機
   構を制御する制御手段を備えたことを特徴とするエンジ
   ンの吸気装置。