JPS6189924A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPS6189924A
JPS6189924A JP59212937A JP21293784A JPS6189924A JP S6189924 A JPS6189924 A JP S6189924A JP 59212937 A JP59212937 A JP 59212937A JP 21293784 A JP21293784 A JP 21293784A JP S6189924 A JPS6189924 A JP S6189924A
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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、吸気通路長さ、通路面積、容積等の吸気系の
形状を可変とし、これをエンジン回転数に応じて切換え
るようにしたエンジンの吸気装置に関するものである。
（従来技術） 従来より、エンジンに吸気を供給づる吸気装置において
、例えば実開昭５７−２２１５号に見られるように、各
シリンダに複数の吸気通路を接続し、一方の吸気通路に
開閉弁を設けて、低回転時には開閉弁を閉じ、高回転時
に聞いて通路面（ｉを切換えるように制御し、トルク特
性を改善する技術が知られている。
すなわら、上記のような技術においては、吸気系にトル
クのピークが低回転側にある第一１の状態と、トルクの
ピークが高回転側にある第２の状態とを設け、第１の状
態にある低回転数からの回転数の上昇に伴い、第１の状
態での発生トルクが低下するのに対し第２の状態での発
生トルクが増大して、両者のトルクが一致する設定回転
数に達すると、第１の状態から第２の状態に切換作動し
て、全運転域で高いトルク特性を得るようにしたもので
ある。
また、上記のようにエンジンの吸気系の形状を切換える
ものとしては、吸気燐性等の動的特性をエンジン回転数
の変動に対応して変化させるために、動的特性の変化要
素である通路長さ、通路面積、容積等を切換変更し、そ
れぞれの回転域に適合した動的特性を得て充填効率の向
上を図るようにした技術もある。
しかるに、上記のように吸気系の形状をエンジン回転数
の変動に応じて切換えるようにした場合に、急加速時の
切換作動時にノッキングもしくはトルクショックが生起
して加速性能が低下する恐れがある。すなわら、急加速
時には一時的に混合気の空燃比がばくなり、また、トル
クもしくは回転数の上昇より早期に点火時期が進角する
などの原因によってノッキングが発生し易いものであり
、しかも、第１の状態で高い発生トルクがあるときに第
２状態への切換えを行うと、これに伴って第２状態での
発生トルクが上昇するまでにトルク変動が大きく、トル
クショックとして運転性を阻害するものである。
（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、急加速時に第１の状態から第
２の状態への切換えを行うときのトルクショックの抑制
およびノッキングの発生を解消して加速性を向上したエ
ンジンの吸気装置を提供することを目的とするものであ
る。
（発明の構成） 本発明の吸気装置は、エンジン回転数に応じて吸気系の
形状を低回転域用の第１の状態と高回転域用の第２の状
態とに切換えるについて、エンジンの加速状態を検出し
、所定値以上の急加速時には、上記第１の状態と第２の
状態との切換えを行うときの設定回転数を低い側に補正
するようにしたことを特徴とするものである。
（発明の効果） 本発明によれば、急加速時には第１の状態から第２の状
態への切換時期の設定回転数を低く補正することにより
、低回転域から高回転域に回転数が上昇する際に、早い
時期に吸気系が第１の状態から第２の状態に切換わり、
充填量が実質急に変化しないようにし、早い時期から第
２の状態のトルク特性に沿って変動し、急激なトルク変
動を伴うことなくなだらかにトルクが上昇し、トルクシ
ョックのない良好な運転性を得るとともに、混合気の一
時的な希薄化もなくノッキングが効果的に防止できる。
また、緩加速時には、第１の状態と第２の状態での発生
トルクが一致する通常の設定回転数で切換えを行うので
、急加速時と同様の早い時期に切換えを行った際に生じ
る不具合、すなわち切換時にトルクが大きく低下するの
に伴うトルクショックを生じることなく、スムーズな運
転性、加速性が得られるものである。
（実施例） 以下、図面により本発明の詳細な説明する。
実施例１ 第１図は本発明の一実施例による吸気装置を僅えたエン
ジンの全体構成図である。
エンジン１の各シリンダ２には、第１吸気ポート３およ
び第２吸気ポート４の２つの吸気ボートが開設されると
ともに、２つの排気ボート５．５が開設されている。
吸気ポート３．４に吸気を供給する吸気通路７はターボ
過給機８を備えるとともに、サージタンク９下流側の部
分が、各シリンダ２の第１吸気ボート３に接続される第
１通路７ａと、第２吸気ボート４に接続される第２通路
７ｂとにそれぞれ分岐されている。上記第１通路７ａに
は燃料噴射ノズル１０が配設され、第２通路７ｂにはこ
の第２通路７ｂを開閉する開閉弁１１が介装され、各シ
リンダ２に対する各開閉弁１１は共通の操作軸１２に接
続され、この操作ｌｌ１Ｉｌ１１２がアクチュエータ１
３によって開閉作動されるものである。サージタンク９
の上流側の吸気通路７には吸気口を検出するエアフロー
メータ１４、負荷に応じてｌ７１ｍされるスロットルバ
ルブ１５が介装されている。
また、前記排気ボート５．５に接続されて排気ガスを導
出する排気通路１７には、排気ガスによって駆動される
ターボ過給機８のタービン８ａが配設され、このタービ
ン８ａに連結され吸気を加圧するブロア８ｂが前記吸気
通路７に配設されている。
前記開閉弁１１の開開を行うアクチュエータ１３の作動
および燃料噴射ノズル１０による燃料噴射は、制御装置
１８（コントロールユニットンからの制御信号によって
行われる。この制御装置１８には、前記エアフローメー
タ１４からの吸気量信号に加えて、スロットルバルブ１
５の開度に基づき加速状態を検出するためのスロットル
開度センサー１９からの信号、およびエンジン１のクラ
ンク軸６の回転速度からエンジン回転数を検出する回転
数センサー２０からの信号がそれぞれ入力される。
前記吸気系において、開閉弁１１によって第２通路７ｂ
を閉じて第１通路７ａのみによって吸気を供給している
ときが低回転域用の第１の状態であり、一方、開閉弁１
１が聞いて第１通路７ａおよび第２通路７ｂによって吸
気を供給しているときが高回転域用の第２の状態である
。この第１の状態と第２の状態とを切換えるアクチュエ
ータ１３の作動は、回転数センサー２０により検出され
たエンジン回転数に応じて設定回転数で行われるととも
に、この切換時の設定回転数はスロットル開度センサー
１９により検出された加速状態に応じて変更されるもの
である。
すなわち、第２図Ａに示すように、開閉弁１１が閉じた
第１の状態から開閉弁１１が開いた第２の状態への切換
時は、エンジン１の加速状態が設定値未満の緩加速時に
は、実線で示す第１の設定回転数Ｎｏであり、エンジン
１の加速状態が設定値以上の急加速時には、破線で示す
第２の設定回転数Ｎ１であり、第２の設定回転数Ｎ１は
第１の設定回転数Ｎｏより低い値であり、急加速時には
切換時の設定回転数は低い値に補正される。
そして、上記第１の設定回転数Ｎｏは第２図Ｂに示すよ
うに、吸気系が第１の状態にあるときのトルクカーブエ
と、吸気系が第２の状態にあるときのトルクカーブ■と
が交差して両状態の発生トルクが一致する時の回転数に
設定され、第２の設定回転数Ｎ１はこれより低い値に設
定されている。
なお、第２図Ｂにおいて曲線■は減速ラインである。
前記制御装置１８は、急加速時を除く加速状態において
エンジン回転数が上昇して第１の設定回転数Ｎｏに達し
た時には、アクチュエータ１３に開信号を出力して開閉
弁１１を開状態に作動制御するらのであり、急加速時に
はこれより低回転側の第２の設定回転数Ｎ１に補正して
早い時期に開開弁１１を開く作動信号を出力するもので
ある。
これによりノッキング発生を伴うことなく良好な加速性
が得られる。
上記実施例においては、低回転域では第１通路７ａのみ
によって吸気が供給され、その流速が速いことからシリ
ンダ２内に強いスワールを生成するように設置プられて
いるが、急加速時にスワールが強いとさらにノッキング
発生しやづくなるものである。しかし、この急加速時に
は切換時期が早くなって第２通路７ｂからも吸気が早期
に供給されてスワールが弱くなり、これによってもノッ
キングの発生が抑制される。
第３図は緩加速１ｉ（実線）と急加速時（破ＩｉＩ＞と
におけるターボ過給機８の作動に伴う吸気圧力の変化を
示すものである。ａ点はアイドリング状態で吸気圧力は
負圧になっており、ｂ点からスロットルバルブ１５が緩
加速時は緩慢に、急加速時には急激に開作動される。こ
のスロットルバルブ１５の同作動に伴い、吸気圧力は大
気圧に上昇するとともに、排気ガスの増大によってター
ボ過給′Ｒ８が作動して吸気圧力は正圧方向に上昇し、
最終的に過給圧に達する。そして、緩加速時にはｄ点で
開閉弁１１が開き、急加速時にはこれより前の０点で開
閉弁１１が開くものである。その際、開開弁１１が閉じ
ている状態では通路面積は狭く、吸気の抵抗が大きくな
ってブロア８ｂの回転上昇が小さくなるのに対し、急加
速時には早期に開閉弁１１が開くことから、ブロア８ｂ
の回転上昇度が高くなって、吸気圧力の上昇が早くなり
、ターボ過給機８のタイムラグが短くなって加速時の応
答性が向上する。
なお、上記実施例においては、加速状ｆ（３に対応して
切換設定回転数を２段階に設定しているが、加速の大き
さに応じて切換設定回転数を無段階に制御するようにし
てもよい。
実施例２ 第４図は吸気系の形状を低回転域用の第１の状態と高回
転域用の第２の状態とに切換える他の実施例を示し、こ
の例では吸気系の形状をその動的特性がエンジン回転数
の変化に対応して同調するように調整し、充填効率を向
上し、トルク特性を改善するものである。
直列６気筒エンジン２１における各シリンダ２゜２・・
・に接続された吸気通路２２は、それぞれ実質的に吸気
行程がオーバーラツプしない２つの気筒群に分割されて
、第１サージタンク２３もしくは第２サージタンク２４
に接続されている。すなわち、第１ないし第３気筒の独
立吸気通路２２が第１サージタンク２３に集合され、第
４ないし第６気筒の独立吸気通路２２が第２サージタン
ク２４に集合されている。また、上記第１および第２サ
ージタンク２３．２４には、その上流側に１本ずつの吸
気通路２５．２６が接続され、両吸気通路２５．２６は
集合して合流通路２７に連通して設けられている。
一方、前記第１および第２サージタンク２３゜２４は互
いに連通路２８によつ−て直接連通され、この連通路２
８には該連通路２８を開閉する開開弁２９が介装されて
いる。この開閉弁２９はアクチュエータ３０によって１
７０開作動され、該アクチュエータに前記第１図と同様
の制御装置１８からの制御信号が出力され、設定回転数
未満の低回転域では開閉弁２９を閉じた第１の状態とす
る一方、設定回転数以上の高回転域では開開弁２９を開
いた第２の状態とするように切換制御される。
そして、制御装置１８はエンジン２１の加速状態を検出
し、設定値未満の緩加速時に開開弁２９を開作動する切
換時の設定回転数に対して、設定値以上の急加速時には
切換時の設定回転数を低回転側に補正するものである。
上記開閉弁２９の開閉は、各サージタンク２３゜２４と
上流側の吸気通路２５’、２６および合流通路２７によ
る気柱振動系の影響による圧力撮動に伴う動的特性の同
調回転数を変更するものであ・つて、エンジン回転数の
変動に合った動的特性を利用して充填効率を向上する。
すなわち、両サージタンク２３．２４の連通長さを長く
すると同調回転数が低回転側となり、短くすると高回転
側に移行するので、高回転時には連通路２８の開開弁２
９を開いて、両サージタンク２３．２４をこの連通路２
８で直接連通ずるように制御するものである。
実施例３ 第５図および第６図は吸気系の通路長さを、低回転域用
の第１の状態と高回転域用の第２の状態とに切換えを行
う実施例を示している。これらの図において、第１図と
同様の構造には同一符号を付している。
エンジン３１の各シリンダ２に吸気を供給する吸気通路
３２は、サージタンク９から各シリンダ２用に独立した
分岐通路３２ａに分岐されている。
この分岐通路３２ａはサージタンク９の一側面から湾曲
して通路長さが長くなるように形成され、一方、上記サ
ージタンク９の底部と分岐通路３２ａの途中の部分とが
連通路３３によってそれぞれ短絡接続され、この連通路
３３には該連通路３３を開閉する開開弁３４が介装され
ている。この開閉弁３４は各気筒のものが操作軸３５に
よって連結され、この操作軸３５が図示しないアクチュ
エータによって第１図と同様の制御装置からの制御信号
に基づいて作動され、設定回転数未満の低回転域では開
閉弁３４を閉じた第１の状態とする一方、設定回転数以
上の高回転域では開閉弁３４を開いた第２の状態とする
ように切換制御される。
上記開閉弁３４はサージタンク９とシリンダ２とを接続
する吸気通路長さを、閉じたときに長く、聞いたときに
短くするものであって、この気性振動系の同調回転数を
変更して吸気慣性効果をエンジン回転数に応じて高める
。すなわら、通路長さを長くすると同調回転数が低回転
側となり、短くすると高回転側に移行するので、前記の
ように設定回転教又・連通路３３の開閉弁３４を聞くよ
うに制御されるものである。
そして、制御装置はエンジン３１の加速状態を検出し、
設定値未満の緩加速時に開閉弁３４を聞゛　　　作動す
る切換時の設定回転数に対して、設定１１ｒ１以上の急
加速時には切換時の設定回転数を１１（回転側に？＋１
ｉ正するものである。
また、この実施例にａ５いて、連通路３３に介装した開
閉弁３４は、連通路３３を聞く際に、この連通部分より
上流側の分岐通路３２ａを閉じるような切換弁に構成し
てもよい。
なお、吸気系の形状をエンジン回転数に応じて切換変更
し、各運転状！／！て゛エンジンの充填効率の向上を図
り、トルク特性を改善する構造としては、上記した各側
の他、公知の構造が採用でき、それらに対しＣ本発明は
適用可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例による吸気装置を有ケる
エンジンの仝体構成図、 第２図Ａ、Ｂはエンジン回転数に対り−るｔｌ）１開弁
の開閉時期とトルク特性の関係を示す説明図、第３図は
急加速時と緩加速時に、１５りるターボ過給機の作動に
伴う吸気圧力の変動を示す説明図、第４図は第２の実施
例にＪヲける吸気装置の構成図、 第５図は第３の実施例にａ３ける吸気装置の概略平面図
、 第６図は第５図のｖｒ　−ｖｒ線に沿う断面構成図であ
る。 １．２１．３１・・・・・・エンジン　　７・・・・・
・吸気通路７ａ・・・・・・第１通路　　　　７ｂ・・
・・・・第２通路８・・・・・・ターボ過給Ｉｌｌ　　
　　１１・・・・・・開閉弁１３・・・・・・アクチュ
エータ １８・・・・・・利口ＩＩ装置 １９・・・・・・スロットル開度センサー２０・・・・
・・回転数センサー ２３．２４・・・・・・サージタンク ２５．２６．３２・・・・・・吸気通路２８．３３・・
・・・・連通路 ２９．３４・・・・・・１７ｎ開弁 ３０・・・・・・アクチュ’１１−タ 第２図 第３図 ｏｃａ　　　　　［ｌｆ闇

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）吸気系の形状を第１の状態と第２の状態とに可変
    とし、少なくとも高負荷で、エンジン回転数が設定回転
    数未満の領域で第１の状態とし、設定回転数以上の領域
    で第２の状態とするように切換えるエンジンの吸気装置
    において、エンジンの加速状態を検出し、所定値以上の
    急加速時には、第１の状態と第２の状態との切換えを行
    う上記設定回転数を低い側に補正するようにしたことを
    特徴とするエンジンの吸気装置。
JP59212937A 1984-10-11 1984-10-11 エンジンの吸気装置 Granted JPS6189924A (ja)

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JPH0577845B2 JPH0577845B2 (ja) 1993-10-27

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61215421A (ja) * 1985-03-22 1986-09-25 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸気制御装置
JP2010077908A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Mazda Motor Corp エンジンの吸気制御方法およびその装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61215421A (ja) * 1985-03-22 1986-09-25 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸気制御装置
JP2010077908A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Mazda Motor Corp エンジンの吸気制御方法およびその装置

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