JP2000328947A - 内燃機関の可変吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の吸気通路が設けられた構成の可変吸気装
置であれ、充分な可変吸気性能を維持しながらも、より
簡易且つコンパクトに構成することのできる内燃機関の
可変吸気装置を提供する。 【解決手段】コネクタポート２０には、隔壁２１によっ
て区画されることで、第１サージタンク１０の第１気室
１２及び第２気室１３にそれぞれ連結される２つの吸気
通路が形成されている。これら吸気通路は、それぞれ隔
壁２２，２３によって区画されて、それぞれの管路が互
いに並列となるように隣接して配設された主管路２４，
２６と可変吸気管路２５，２７とに分割されている。こ
れらの可変吸気管路２５，２７を可変吸気バルブ２８に
よって同時に連通／遮断させることで、各気室１２，１
３に連結された２つの吸気通路の断面積が同時に可変と
されるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の可変吸
気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関に吸入される空気には、当該機
関の吸排気行程におけるピストンの往復動作やバルブの
開閉動作に伴い圧力変動が発生し、吸気行程でのピスト
ンの下降動作によってはシリンダ内に負圧が発生する。
このピストンの下降動作に伴う吸気の負圧波は、吸気通
路のコレクタ（サージタンク）などの大気開放端を節と
して反転し、正圧波となって吸気ポートに返ってくる。
こうして吸気ポート内の圧力が正圧となる時期と吸気バ
ルブが開かれる時期とが一致すれば、当該機関の燃焼室
内に導入される空気量が増し、その体積効率が向上され
るようになる。このような吸気の圧力変動による体積効
率の増大効果は一般に、慣性過給効果と云われている。

【０００３】こうした慣性過給効果が得られる機関回転
数は、吸気通路の実質長さ（吸気の負圧波が遡行するシ
リンダから大気開放端までの吸気通路の長さ）やその断
面積に依存する。そこで従来より、機関運転中に吸気通
路の実質長さや断面積を適宜に可変として、上記慣性過
給効果が得られる機関回転数領域を可変とする可変吸気
装置が実用されている。

【０００４】なお、吸気通路の実質長さを可変とする場
合、上記慣性過給効果が得られる機関回転数領域を広範
囲にわたって調整可能とするには、吸気通路の実質長さ
の調整量を大きくしなければならない。したがってこの
場合、可変吸気装置には長い吸気通路が必要となり、こ
のため、可変吸気装置の大型化や複雑化は避けがたいも
のとなる。この点、吸気通路の断面積を可変とするよう
にした場合、特に長い吸気通路を備えずとも、上記慣性
過給効果が得られる機関回転数領域を好適に調整するこ
とができる。したがって、吸気通路の断面積を可変とし
た場合には、上記吸気通路の実質長さを可変とする場合
に比べてコンパクトな構成で同等の効果を得ることがで
きる。

【０００５】こうした吸気通路の断面積を可変とする可
変吸気装置の一例として、例えば特開昭６０−６０２１
７号公報に記載の装置が知られている。この可変吸気装
置は、図５に示すように、内燃機関の各シリンダ２０１
〜２０４とサージタンク２０５とを接続する２つの吸気
通路２０６ａ，２０６ｂを備えている。これら吸気通路
２０６ａ，２０６ｂは、その一部が、それぞれ互いに並
列に接続された２本の管路、すなわち主管路２０７ａ,
２０７ｂとこの主管路に並列的に設けられた可変吸気管
路２０８ａ，２０８ｂとに分割されている。これら両管
路のうちの可変吸気管路２０８ａ，２０８ｂには、可変
吸気バルブ２０９ａ，２０９ｂが設けられている。そし
て両可変吸気管路２０８ａ，２０８ｂは、これら可変吸
気バルブ２０９ａ，２０９ｂによって、それぞれ選択的
に連通／遮断されている。

【０００６】この可変吸気装置では、内燃機関の低速運
転時には上記の両可変吸気バルブ２０９ａ，２０９ｂを
閉弁して可変吸気管路２０８ａ，２０８ｂを遮断させる
ことで、各吸気通路２０６ａ，２０６ｂの断面積を縮小
させるようにしている。また、高速運転時にはこれら両
可変吸気バルブ２０９ａ，２０９ｂを開弁して可変吸気
管路２０８ａ，２０８ｂを連通させることで、各吸気通
路２０６ａ，２０６ｂの断面積を拡大させるようにして
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように吸気通路の
一部を２本の管路に分割構成して、これら分割された管
路の一方（可変吸気管路）を選択的に連通／遮断させる
構成とすることによって、コンパクト且つ簡易な構成で
もって、幅広い回転数域において上記の慣性過給効果が
得られるようになる。

【０００８】しかしながら、先の図５の例のように、複
数の吸気通路を備える内燃機関に、吸気通路を２つの通
路に分割し、それらの一方を選択的に連通／遮断する構
成の可変吸気装置を適用した場合には、可変吸気バルブ
を各吸気通路についてそれぞれ設ける必要がある。この
ため、可変吸気装置の構成の複雑化を招くこととなり、
製造コストの増大も避けがたいものとなる。先の図５の
例では、２つの吸気通路２０６ａ，２０６ｂが設けられ
ているため、２つの可変吸気バルブ２０９ａ，２０９ｂ
が必要とされている。

【０００９】本発明は、こうした実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、複数の吸気通路が設けられ
た構成の可変吸気装置であれ、充分な可変吸気性能を維
持しながらも、より簡易且つコンパクトに構成すること
のできる内燃機関の可変吸気装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項１に記載の発明は、並列的に配設された複数の吸気通
路を備え、それら通路の断面積が可変とされる内燃機関
の可変吸気装置において、前記各吸気通路は少なくとも
その一部において、常時連通される主管路と、この主管
路に並列的に配設されて選択的に連通／遮断される可変
吸気管路とに更に分割されてなると共に、前記可変吸気
管路はそれぞれ互いに並列となるように隣接され、それ
ら可変吸気管路には同管路の各々を同時に連通／遮断す
る可変吸気バルブが設けられてなることをその要旨とす
るものである。

【００１１】内燃機関では、例えば接続される気筒の振
り分けなどに応じて、並列的に配設された複数の吸気通
路が設けられる場合がある。この請求項１に記載の構成
では、こうした複数の吸気通路を、互いに並列的に配設
された主管路と可変吸気管路との２つの管路にそれぞれ
更に分割するようにしている。そして、分割された各吸
気通路の可変吸気管路を、それぞれ互いに並行となるよ
うに隣接して配設することで、これら各吸気通路の可変
吸気管路を１つにまとめ上げている。

【００１２】更に、この請求項１に記載の構成では、こ
うして１つにまとめ上げられた可変吸気管路に、これら
可変吸気管路を同時に連通／遮断する可変吸気バルブを
設けるようにしている。これら各吸気通路の可変吸気管
は全て１つにまとめられているため、こうした複数の可
変吸気管路を同時に連通／遮断する可変吸気バルブを、
非常に容易に設置することができる。

【００１３】この構成では、可変吸気バルブを閉弁させ
ることで、各吸気通路の可変吸気管路は一斉に遮断され
るようになる。このときの各吸気管路では、主管路のみ
を通じて吸気が流通される。また、可変吸気バルブを開
弁させることで、各吸気通路の可変吸気管路は一斉に連
通されるようになる。このときの各吸気通路では、主管
路に加え、可変吸気管路からも吸気が流通されるように
なる。すなわち、上記構成によれば、１つの可変吸気バ
ルブによって、複数の吸気通路の断面積を同時に可変と
することができるようになる。

【００１４】このように、各吸気通路の断面積を可変と
して可変吸気を行っているため、充分な可変吸気性能を
保持しながらも、吸気通路の長さを比較的短くすること
ができるようになる。また、複数の吸気通路の断面積を
１つの可変吸気バルブで可変とすることができるため、
並列に配設された複数の吸気通路を備える構成にあって
も、可変吸気装置の構成の複雑化を好適に回避すること
ができるようになる。したがって、請求項１のこうした
構成によれば、複数の吸気通路が設けられた構成の可変
吸気装置であれ、充分な可変吸気性能を維持しながら
も、より簡易且つコンパクトに構成することができるよ
うになる。

【００１５】なお、上記請求項１の構成は、各吸気通路
を主管路と複数の可変吸気管路とに分割し、各吸気通路
の複数の可変吸気通路を順次に連通／遮断して、吸気通
路の断面積を段階的に可変とする構成にも、同様に適用
することができる。すなわち、この場合には、各吸気通
路からそれぞれ１つずつ選択された可変吸気管路を１組
として、それぞれの組において可変吸気管路を互いに並
行となるように隣接して配設するようにする。そして、
可変吸気管の各組毎に、それぞれの組の可変吸気管を同
時に連通／遮断可能な可変吸気バルブを設けるようにす
る。

【００１６】このような構成にあっても、多段階に各吸
気通路の断面積を可変とすることのできる高機能、高性
能の可変吸気装置を、複数の吸気通路が設けられた構成
にありながらも、より簡易且つコンパクトな構成で実現
できるようになることは云うまでもない。

【００１７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の内燃機関の可変吸気装置において、前記各吸気
通路の主管路は、前記隣接して配設された各可変吸気管
路にそれぞれ互いに並列となるように隣接して配設され
ることをその要旨とするものである。

【００１８】この請求項２に記載の構成によれば、可変
吸気装置に設けられた各吸気通路の主管路と可変吸気管
路が、全て互いに並列となるように隣接して配設され、
全ての管路が１つにまとめ上げられるようになる。この
ため、請求項１に記載した内燃機関の可変吸気装置を、
更に簡易且つコンパクトな構成で実現できるようにな
る。

【００１９】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載の内燃機関の可変吸気装置において、前
記連結された各可変吸気管路は、１つの管路の内部を隔
壁にて区画することで形成されてなることをその要旨と
するものである。

【００２０】この請求項３に記載の構成によれば、各吸
気通路に設けられた可変吸気管路は、１つの管路の内部
を隔壁にて区画することで一体に形成されるようにな
り、上記の互いに並列となるように隣接して配設させた
可変吸気管路を、より簡易且つコンパクトに形成するこ
とができる。また、可変吸気管路を同時に連通／遮断す
る可変吸気バルブの設置等も容易となり、請求項１また
は２に記載した内燃機関の可変吸気装置を、更に簡易且
つコンパクトな構成で実現できるようになる。

【００２１】また、請求項４に記載の発明は、請求項２
に記載の内燃機関の可変吸気装置において、前記複数の
吸気通路は、１つの管路の内部を隔壁にて区画すること
でそれぞれ形成されてなり、前記主管路及び可変吸気管
路は、前記隔壁にて区画形成された各吸気通路を更に別
の隔壁にて区画することでそれぞれ形成されてなること
をその要旨とするものである。

【００２２】この請求項４に記載の構成によれば、可変
吸気装置を構成する複数の吸気通路及び各吸気通路から
更に分割された主管路及び可変吸気管路が、１つの管路
の内部を隔壁にて区画することで一体に形成されるよう
になり、上記の互いに並列となるように隣接して配設さ
せた主管路及び可変吸気管路を、より簡易且つコンパク
トに形成することができる。また、可変吸気管路を同時
に連通／遮断する可変吸気バルブの設置等も容易とな
り、先の請求項２に記載した内燃機関の可変吸気装置
を、更に簡易且つコンパクトな構成で実現できるように
なる。

【００２３】また、請求項５に記載の発明は、請求項３
または４に記載の内燃機関の可変吸気装置において、前
記可変吸気バルブの弁体は、前記隣接する各可変吸気管
路を区画する隔壁において、管路方向に直交する方向に
配設された弁軸を中心として回転可能に設けられている
ことをその要旨とするものである。

【００２４】この請求項５に記載の構成によれば、隣接
する各可変吸気管路を区画する隔壁において、その管路
方向に直交する方向に配設された弁軸と、この弁軸を中
心に回動する弁体とを有して可変吸気バルブが構成され
るようになる。このように可変吸気バルブを構成するこ
とで、弁軸を回動するだけで、隣接する可変吸気管路を
同時に連通／遮断することができるようになる。また、
弁軸が管路の隔壁に配設されているので、その設置等も
容易となる。したがって、先の請求項３または４に記載
した内燃機関の可変吸気装置の更なる簡易化を図ること
ができるようになる。

【００２５】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の内燃機関の可変吸気装置において、前記可変吸
気バルブの弁体は、同可変吸気バルブが全開されたとき
にその弁軸が配設された隔壁と当接可能に形成されてな
ることをその要旨とするものである。

【００２６】上記構成によれば、可変吸気バルブが全開
とされ、可変吸気管路が連通される際に、同バルブの弁
体がその弁軸が配設された隔壁に密接されるようにな
り、可変吸気管路のほぼ断面一杯まで開口面積が確保さ
れるようになる。したがって、可変吸気管路の断面を拡
大せずとも充分な開口面積が確保されるようになり、先
の請求項５に記載の可変吸気装置を更にコンパクトな構
成とすることができるようになる。

【００２７】また、請求項７に記載の発明は、請求項６
に記載の内燃機関の可変吸気装置において、前記可変吸
気バルブの弁軸が配設された隔壁には、同可変吸気バル
ブが全開とされたときにその弁体を収容可能な凹部が形
成されてなることをその要旨とするものである。

【００２８】この請求項７に記載の構成によれば、可変
吸気バルブが全開とされて可変吸気管路が連通された際
に、同バルブの弁体はその弁軸が配設された隔壁に設け
られた凹部内に収容されるようになる。このため、可変
吸気管路の内部から可変吸気バルブを完全に退避させる
ことができるようになり、連通時の可変吸気管路の開口
面積の確保も更に容易となる。したがって、請求項６に
記載の内燃機関の可変吸気装置を更にコンパクトな構成
とすることができるようになる。

【００２９】また、請求項８に記載の発明は、請求項１
〜７のいずれかに記載の内燃機関の可変吸気装置におい
て、前記複数の吸気通路は、それぞれ各別の気室に連結
されてなり、それら気室には同気室の各々を選択的に連
通／遮断する可変吸気バルブが更に設けられてなること
をその要旨とするものである。

【００３０】この請求項８に記載の構成によれば、先の
請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の可変吸気装
置において、可変吸気バルブによってその断面積が同時
に可変とされるように構成された各吸気通路は、それぞ
れ各別の気室（例えばサージタンクなど）に連結される
ようになる。また、この構成では、各吸気通路が連結さ
れた気室は、吸気通路の断面積を可変とするための可変
吸気バルブとは別の更なる可変吸気バルブによって互い
に連通／遮断されるようになる。

【００３１】このように構成した場合、先の吸気通路の
断面積を可変とする可変吸気バルブと、各気室を連通／
遮断する可変吸気バルブとの２つの可変吸気バルブを併
せて適宜に駆動制御することで、多段階の可変吸気制御
を行うことができるようになる。

【００３２】したがって、この請求項８に記載の内燃機
関の可変吸気装置によれば、多段階の可変吸気制御を行
うことのできる高機能、高性能の可変吸気装置を、より
簡易且つコンパクトな構成で実現することができるよう
になる。

【００３３】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
にかかる内燃機関の可変吸気装置を具体化した第１の実
施の形態について詳細に説明する。

【００３４】図１は、この実施の形態の可変吸気装置が
適用される内燃機関の吸気通路の構成を模式的に示して
いる。この図１に示すように、この内燃機関のシリンダ
ヘッドＣＨには、６つのシリンダＣＹ＃１〜＃６が設け
られている。これらシリンダＣＹ＃１〜＃６の吸気ポー
トＰＴは、吸気マニホルドＭＮを通じて第１サージタン
ク１０に接続されている。

【００３５】この第１サージタンク１０の内部は、隔壁
１１によって２つの気室、すなわち第１気室１２と第２
気室１３とに区画形成されている。そして、前記のシリ
ンダのうち、シリンダＣＹ＃１〜＃３は第１気室１２
に、シリンダＣＹ＃４〜ＣＹ＃６は第２気室１３にそれ
ぞれ接続されている。また、この第１サージタンク１０
には、これら第１及び第２気室１２，１３を選択的に連
通あるいは遮断する可変吸気バルブ１４が設けられてい
る。

【００３６】更に、第１サージタンク１０の第１及び第
２気室１２，１３は、コネクタポート２０内に形成され
た吸気通路を通じてスロットルボディ（図示略）に接続
された第２サージタンク１５にそれぞれ接続されてい
る。

【００３７】このコネクタポート２０は、４本の管路２
４〜２７を備えている。これらの管路のうち、管路２４
と管路２６とは上記第１サージタンク１０の第１気室１
２にそれぞれ接続されており、管路２５と管路２７とは
同じく第２気室１３にそれぞれ接続されている。すなわ
ち、このコネクタポート２０には、第１気室１２に接続
された管路２４，２６と第２気室１３に接続された管路
２５，２７との２つの吸気通路が設けられている。これ
ら４つの管路２４〜２７は、後述するようにそれぞれ互
いに並列となるように互いに隣接して配設されている。

【００３８】また、このコネクタポート２０には、管路
２６と管路２７とを同時に連通／遮断する可変吸気バル
ブ２８が設けられており、内燃機関の運転状態に応じて
選択的に連通あるいは遮断される。これに対して管路２
４と管路２５は、常時連通されている。すなわち、上記
各吸気通路において、管路２４及び管路２５は主管路と
なっており、また管路２６及び管路２７は可変吸気バル
ブ２８によって選択的に連通／遮断される可変吸気管路
となっている。

【００３９】なお、この実施の形態では、同図１におい
て２点鎖線にて囲まれた部分II、すなわち上記の第１サ
ージタンク１０とコネクタポート２０と第２サージタン
ク１５とは一体成形さている。

【００４０】図２は、これら一体成形された第１サージ
タンク１０、コネクタポート２０及び第２サージタンク
１５の斜視断面構造を示している。上述の第１サージタ
ンク１０、コネクタポート２０及び第２サージタンク１
５は、具体的にはこの図２に示すような態様で形成され
ている。

【００４１】この図２に示すように、コネクタポート２
０の内部には、隔壁２１〜２３によって区画されること
で上記の４つの管路２４〜２７が形成されている。これ
ら隔壁２１〜２３のうち、隔壁２１は、前記第１サージ
タンク１０において第１及び第２気室１２，１３を区画
する隔壁１１と同一の平面に形成されている。そして、
この隔壁２１によって、上記２つの吸気通路が、つまり
第１気室１２に連結された２つの管路２４，２６と第２
気室１３に連結された同じく２つの管路２５，２７とが
区画されている。

【００４２】また、隔壁２２と隔壁２３とはそれぞれ、
上記隔壁２１に対して直交するように形成されている。
そして、これら隔壁２２及び隔壁２３によって、上記各
吸気通路の主管路と可変吸気管路とがそれぞれ区画され
ている。つまり、第１気室１２に連結された側の吸気通
路においては、隔壁２２によって主管路である管路２４
と可変吸気管路である管路２６とが区画されており、第
２気室１３に連結された側の吸気通路においては、隔壁
２３によって主管路である管路２５と可変吸気管路であ
る管路２７とがそれぞれ区画されている。

【００４３】このように、この実施の形態では、コネク
タポート２０の内部を隔壁２１〜２３によって区画する
ことで、上記の２つの吸気通路についてそれぞれ２つに
分割された、都合４つの管路２４〜２７が互いに並列と
なるよう隣接して配設されている。こうしてこれら管路
２４〜２７は１つにまとめ上げられており、しかも一体
に形成されている。

【００４４】また、このコネクタポート２０において
は、上述の可変吸気バルブ２８は、コネクタポート２０
の上流側、つまり第２サージタンク１５側の端部に設け
られている。この可変吸気バルブ２８の弁体２８ａは、
同図２に示すように、上記各吸気通路の可変吸気管路で
ある管路２６及び管路２７を貫通するように配設されて
いる。この弁体２８ａは、両可変吸気管路２６，２７を
区画する隔壁２１の垂直方向に延伸された弁軸２８ｂを
中心として回動されて、これら両可変吸気管路２６，２
７を同時に連通／遮断させている。

【００４５】この可変吸気バルブ２８によって両可変吸
気管路２６，２７が連通されているときには、上記第１
サージタンク１０の各気室１２，１３には各々、主管路
２４，２５及び可変吸気管路２６，２７の両方から吸気
が流入されている。一方、この可変吸気バルブ２８によ
って両可変吸気管路２６，２７が遮断されると、上記第
１サージタンク１０の各気室１２，１３には各々、主管
路２４，２５からしか吸気が流入されなくなる。すなわ
ち、この可変吸気バルブ２８によって各吸気通路におけ
る吸気の流通面積、つまり各吸気通路の断面積が可変と
されている。

【００４６】このように、この実施の形態では、１つの
可変吸気バルブ２８によって２つの吸気通路の可変吸気
管路２６，２７を同時に連通／遮断させ、両吸気通路の
断面積を同時に可変とさせている。

【００４７】なお、この可変吸気装置では、上記コネク
タポート２０に設けられた可変吸気バルブ２８と上述の
第１サージタンク１０の各気室１２，１３を選択的に連
通／遮断する可変吸気バルブ１４とを併せ制御すること
で、多段階の可変吸気制御を行っている。

【００４８】以下、この実施の形態の可変吸気制御装置
における可変吸気制御の態様について説明する。慣性過
給効果の得られる機関回転数は吸気通路の実質長さや断
面積に依存しており、機関回転数に応じてこうした吸気
通路の実質長さや断面積を可変とすることで上記慣性過
給効果が幅広い運転領域で得られるようになることは、
前述したとおりである。

【００４９】この実施の形態では、上記第１サージタン
ク１０に設けられた可変吸気バルブ１４によって吸気通
路の長さを、コネクタポート２０に設けられた可変吸気
バルブ２８によって吸気通路の断面積を可変とするよう
にしている。

【００５０】第１サージタンク１０の可変吸気バルブ１
４を閉じて第１及び第２気室１２，１３を互いに遮断さ
せた場合、各シリンダＣＹ＃１〜＃６に通じる吸気通路
の全ては、第２サージタンク１５にて集束されるように
なる。このとき、各シリンダＣＹ＃１〜＃６で発生した
吸気の負圧波は、概ねこの第２サージタンク１５まで遡
行し、この第２サージタンク１５にて正圧波なって反転
するようになる。

【００５１】一方、この可変吸気バルブ１４を開いて第
１及び第２気室１２，１３を互いに連通させた場合、各
シリンダＣＹ＃１〜＃６に通じる吸気通路の全ては、第
１サージタンク１０にて集束されるようになる。このと
き、上記吸気の負圧波は、概ねこの第１サージタンク１
０まで遡行した時点で正圧波となって反転するようにな
る。

【００５２】つまりこの可変吸気バルブ１４を開閉する
ことで、吸気の負圧波が遡行する吸気通路の実質長さが
可変とされ、各シリンダＣＹ＃１〜＃６にて生じた負圧
波が正圧波として返ってくるまでの時間が可変とされる
ようになる。ちなみに、可変吸気バルブ１４を閉じて吸
気通路の実質長さを短縮すると、上記正圧波が返ってく
るまでの時間も短縮されるようになる。

【００５３】これに対して、コネクタポート２０に設け
られた可変吸気バルブ２８の開閉によっては、上述した
とおり、第１サージタンク１０から第２サージタンク１
５までの吸気通路の断面積が可変とされる。こうして吸
気通路の断面積を可変とすることによっても、上記正圧
波が返ってくるまでの時間が可変されるようになる。

【００５４】このように両可変吸気バルブ１４，２８の
開閉によって正圧波が返ってくるまでの時間を変更する
ことで、吸気ポートＰＴ内が正圧となる時期を適宜に調
整し、上記慣性過給効果が得られる機関回転数領域を可
変とするようにしている。

【００５５】ちなみに、この可変吸気装置では、次のよ
うな態様で可変吸気制御を行っている。内燃機関の低回
転運転時には、第１サージタンク１０の可変吸気バルブ
１４を閉じて吸気通路の実質長さを延長させると共に、
コネクタポート２０の可変吸気バルブ２８を閉じて両サ
ージタンク１０，１５間の吸気通路の断面積を縮小させ
ている。

【００５６】また、中回転運転時には、第１サージタン
ク１０の可変吸気バルブ１４を閉じて吸気通路の実質長
さを延長させると共に、コネクタポート２０の吸気バル
ブ２８を開いて各系列の吸気通路の断面積を拡大させて
いる。

【００５７】更に、高回転運転時には、第１サージタン
ク１０の可変吸気バルブ１４を開き、吸気通路の実質長
さを短縮させている。ちなみに、このとき上記負圧波
は、コネクタポート２０まで遡行しないため、同ポート
２０の可変吸気バルブ２８の開閉は上記正圧が得られる
時期には影響を及ぼさなくなる。そこで、このときに
は、この可変吸気バルブ２８を開き、コネクタポート２
０での吸気の流動抵抗を低減して、両サージタンク１
０，１５間の吸気通路を通る吸気の流量を増大させるよ
うにしている。

【００５８】以上のように、この可変吸気装置では、機
関回転数に応じて上記正圧が得られる時期を適宜に調整
して、幅広い回転数域において慣性過給効果が得られる
ようにしている。

【００５９】上記実施の形態の内燃機関の可変吸気装置
によれば、以下の優れた効果を得ることができるように
なる。 （１）第１気室１２側及び第２気室１３側の２つの吸気
通路の可変吸気管路２５，２７をそれぞれ互いに並列と
なるよう隣接して配設し、これら両可変吸気管路２５，
２７を可変吸気バルブ２８によって同時に連通／遮断さ
せているため、１つの可変吸気バルブ２８によって２つ
の吸気通路の断面積を同時に可変とすることができるよ
うになる。したがって、可変吸気装置の小型化やその構
造の簡易化を図ることができるようになる。

【００６０】（２）各吸気通路をそれぞれ主管路２４，
２６及び可変吸気管路２５，２７の２つの管路に分割
し、その一方（可変吸気管路２５，２７）を選択的に連
通／遮断する構成としているため、単に全開／全閉する
だけで吸気通路の断面積を可変とすることができる。し
たがって、充分な可変吸気機能を保持しながらも、可変
吸気バルブ２８などの機構やその制御構造の簡易化を図
ることができるようにもなる。しかも、各管路２４〜２
７が一体に集束されているため、第２サージタンク１５
の容量が小さくとも、各管路２４〜２７に良好に吸入空
気を流通させることができ、コンパクトな構成でありな
がらも内燃機関の動力性能を好適に確保することができ
るようになる。

【００６１】（３）また、両可変吸気管路２５，２７は
それぞれ互いに並列となるように隣接して配設されてい
るため、これら両可変吸気管路２５，２７を同時に連通
／遮断する可変吸気バルブ２８の設置等も容易となる。

【００６２】（４）コネクタポート２０内を隔壁２１〜
２３により区画して４本の管路２４〜２７を形成するよ
うにしたことで、これら管路２４〜２７を互いに並列と
なるように隣接して配設させ、しかもこれらを一体に形
成することができるようになる。このため、４本の管路
２４〜２７を備えるコネクタポート２０を更にコンパク
ト且つ簡易な構成とすることができ、その製造等も更に
容易となる。また、各管路２４〜２７の管壁が共有化さ
れており、コネクタポート２０の外部からの熱伝導が低
減されるようになる。このため、吸入空気の温度上昇が
好適に抑制され、内燃機関に導入される吸入空気量を増
量することができるようになる。

【００６３】（５）第１及び第２サージタンク１０，１
５及びこれらを連結するコネクタポート２０を一体とし
てアセンブリ化したことで、これらの製造、組み付け等
も容易となる。

【００６４】（６）各吸気通路にそれぞれ２つの管路、
すなわち主管路２４，２６と可変吸気管路２５，２７に
分割し、その一方（可変吸気管路）を選択的に連通／遮
断する構成とすることで、非常に簡易な構成でもって吸
気通路の断面積を可変とすることができるようになる。

【００６５】（７）また、断面積を可変としていわゆる
可変吸気を行っているため、吸気通路をあまり長くせず
とも、可変吸気装置としての機能を充分な発揮すること
ができるようになる。したがって、可変吸気装置の小型
化やその構成の簡易化を図ることができるようになる。

【００６６】（８）断面積が可変とされる２つの吸気通
路をそれぞれ各別の気室１２，１３に接続すると共に、
接続された両気室１２，１３を選択的に連通／遮断する
可変吸気バルブ１４を更に備える構成としたことで、簡
易且つコンパクトな構成でありながらも多段階の可変吸
気制御を行うことができるようになる。

【００６７】（第２の実施形態）続いて、本発明にかか
る内燃機関の可変吸気装置を具体化した第２の実施の形
態について説明する。

【００６８】なお、この第２の実施の形態の可変吸気装
置は、第１の実施の形態におけるコネクタポート２０の
可変吸気バルブ２８の改良に関するものであり、他の部
材等に関しては基本的に共通の構成を採用している。し
たがって、ここでは、共通する部材等については同一の
符号を付してその説明を省略する。

【００６９】図３は、この実施の形態の可変吸気装置に
ついて、一体成形された第１サージタンク１０、コネク
タポート２０及び第２サージタンク１５の斜視断面構造
を示している。

【００７０】この図３に示すように、この可変吸気装置
においても、先の第１の実施の形態と同様、吸気マニホ
ルドＭＮに接続される第１サージタンク１０とスロット
ルボディに接続される第２サージタンク１５とを接続す
るコネクタポート２０には、その内部を隔壁２１〜２３
によって区画することで、２つの吸気通路にそれぞれ２
つ、都合４つの管路２４〜２７が設けられている。ま
た、これら２つの吸気通路についてその可変吸気管路２
５，２７を選択的に連通／遮断する可変吸気バルブ１２
８も、先の第１の実施の形態と同様に、コネクタポート
２０の上流側の端部に設けられている。

【００７１】ただし、この第２の実施の形態では、この
可変吸気バルブ１２８の弁体１２８ａは、同図３に示す
ように、上記両吸気通路の可変吸気管路２５，２７を区
画する隔壁２１において、管路方向に直交する方向に配
設された弁軸１２８ｂを中心として回動するように配設
されている。

【００７２】図４（ａ）及び（ｂ）は、この可変吸気装
置のコネクタポート２０についてその可変吸気バルブ１
２８配設位置付近の側部断面構造をそれぞれ示してお
り、図４（ａ）は可変吸気バルブ１２８が全閉とされた
ときの、図４（ｂ）は前回とされたときの態様をそれぞ
れ示している。

【００７３】この図４に示すように、上記両吸気通路の
可変吸気管路２５，２７を区画すると共に、上記可変吸
気バルブ１２８の弁軸１２８ｂが配設された隔壁２１の
表裏面には、この可変吸気バルブ１２８が全開とされた
ときに弁体１２８ａを収容可能な凹部２１ａがそれぞれ
形成されている。このため、図４（ｂ）に示すように、
可変吸気バルブ１２８の全開時、すなわち可変吸気管路
２５，２７を連通させるときには、弁体１２８ａは上記
の凹部２１ａ内に収容される。つまりこのときの弁体１
２８ａは、隔壁２１の一部を構成するようになる。

【００７４】したがって、この実施の形態の内燃機関の
可変吸気装置によれば、前記第１の実施の形態に記載の
（１）〜（８）の効果に加え、以下の効果を得ることが
できるようになる。

【００７５】（９）可変吸気バルブ１２８の弁軸１２８
ｂを、可変吸気管路２５，２７を区画する隔壁２１にお
いて管路方向に対して直交する方向に配設したことで、
簡易且つコンパクトな構成で、可変吸気管路２５，２７
を同時に開閉する可変吸気バルブ１２８の機能を確保す
ることができるようになる。

【００７６】（１０）可変吸気バルブ１２８の全開時に
は、弁体１２８ａ及び弁軸１２８ｂが、隔壁２１と一体
となるよう配設されているため、可変吸気装置の更なる
小型化を図ることができるようになる。また、可変吸気
バルブ１２８の全開時に、弁体１２８ａが可変吸気管路
２５，２７から完全に退避されるため、これら可変吸気
管路２５，２７を通る吸気の流れが阻害されないように
もなる。

【００７７】（１１）弁体１２８ａを収容可能な凹部２
１ａを隔壁２１に設けたことで、可変吸気バルブ１２８
の全開時に弁体１２８ａを隔壁２１と完全に一体化する
ことができ、吸気の流路面積の確保も更に容易となる。

【００７８】以上説明した各実施の形態は、以下のよう
に変更してもよい。 ・上記第２の実施の形態では、隔壁２１に弁体１２８ａ
を収容可能な凹部２１ａを形成して、全開時には可変吸
気バルブ１２８が可変吸気管路２５，２７内から完全に
退避されるようにしていたが、凹部２１ａを設けずと
も、弁体１２８ａが全開時に隔壁２１の表裏面に密接す
るようにすれば、上記（１１）以外の効果を得ることは
できる。

【００７９】・また、可変吸気バルブ１２８の弁体１２
８ａが全開時に隔壁２１に密着しない構成としても、上
記（１０），（１１）以外の効果を得ることはできる。 ・上記各実施の形態において可変吸気管路２５，２７を
選択的に連通／遮断させる可変吸気バルブの構成につい
ては任意であり、互いに並列となるよう接続された各可
変吸気管路を同時に連通／遮断させる機能を有していさ
えすれば、例えば適宜なシャッター機構などの別の機構
に基づく可変吸気バルブに変更してもよい。

【００８０】・上記各実施の形態では、第１サージタン
ク１０とコネクタポート２０と第２サージタンク１５と
が一体成形される構成としているが、これらを別途に形
成するようにしてもよい。

【００８１】・上記各実施の形態では、コネクタポート
２０の全長において４つの管路２４〜２７が互いに並行
となるように隣接して配設される構成としているが、少
なくとも可変吸気バルブ２８，１２８が配設される部位
においてのみ、これら管路がまとめられていさえすれ
ば、１つの可変吸気バルブ２８，１２８で２つの吸気通
路の断面積を同時に可変とすることができる。

【００８２】・上記各実施の形態では、主管路２４，２
６及び可変吸気管路２５，２７は、断面略矩形状に形成
される構成としているが、これら各管路２４〜２７の形
状はこれに限らず任意に変更してもよい。なお、各管路
２４〜２７の形状の変更に伴い、可変吸気バルブ２８の
弁体２８ａなどの形状もそれに応じて適宜に変更される
ようになる。

【００８３】・上記各実施の形態では、コネクタポート
２０内の空間を隔壁２１〜２３によって区画することで
主管路２４，２６及び可変吸気管路２５，２７の全てを
互いに並行となるように一体形成する構成としている
が、これら４つの管路２４〜２７の全てが互いに並行と
なるように隣接して配設されていれば、必ずしも一体成
形されていなくともよい。

【００８４】・また、少なくとも可変吸気バルブ２８が
設けられる可変吸気管路２５，２７のみを、１つの管路
内の空間を隔壁にて区画することで一体に形成するよう
にすれば、主管路２４，２６が別体とされていても、可
変吸気バルブ２８の設置を容易にすることはできる。

【００８５】・また、少なくとも可変吸気管路２５，２
７が互いに並行となるように隣接して配設されていれ
ば、１つの可変吸気バルブ２８，１２８で２つの吸気通
路の断面積を同時に可変とすることができる。つまり、
各吸気通路の可変吸気管路が互いに並行となるように隣
接して配設されていれば、主管路は任意に配設するよう
にしてもよい。

【００８６】・上記各実施の形態では、コネクタポート
２０に設けられた２つの吸気通路の４つの管路２４〜２
７は、第１サージタンク１０の各気室１２，１３に連結
され、しかもこれら気室１２，１３を連通／遮断する可
変吸気バルブ１４を備える構成としているが、これら吸
気通路の連結される部位については任意である。すなわ
ち、いかなる内燃機関の吸気系においても、並列的に配
設された複数の吸気通路が設けられる部位であれば、本
発明にかかる並列的に配設された複数の吸気通路のそれ
ぞれを主管路及び可変吸気管路に分割し、各吸気通路の
可変吸気管路を互いに並行となるように隣接して配設す
ると共に、これら可変吸気管路を同時に連通／遮断する
可変吸気バルブを設ける構成を適用することができる。

【００８７】・上記各実施の形態では、並列的に配設さ
れた２つの吸気通路、すなわち第１サージタンク１０の
第１気室１２に連結された管路２４，２５からなる吸気
通路と、第２気室１３に連結された管路２６，２７から
なる吸気通路とを備える構成としたが、本発明にかかる
内燃機関の可変吸気装置は、並列的に配設された３つ以
上の吸気通路を備える構成についても、上記各実施の形
態に準じた態様で適用することができる。

【００８８】・なお、上記各実施の形態では、各吸気通
路が主管路と可変吸気管路との２つの管路に分割された
構成としていたが、本発明にかかる可変吸気装置は、各
吸気管路が主管路と複数の可変吸気管路とに分割され、
各吸気通路の複数の可変吸気通路を順次に連通／遮断し
て各吸気通路の断面積を段階的に可変とする構成にも、
同様に適用することができる。すなわち、この場合に
は、各吸気通路からそれぞれ１つずつ選択された可変吸
気管路を１組として、それぞれの組において可変吸気管
路を互いに並行となるように隣接して配設するようにす
る。そして、可変吸気管の各組毎に、それぞれの組の可
変吸気管を同時に連通／遮断可能な可変吸気バルブを設
けるようにする。このような構成にあっても、多段階に
各吸気通路の断面積を可変とすることのできる高機能、
高性能の可変吸気装置を、複数の吸気通路が設けられた
構成にあっても、比較的簡易且つコンパクトな構成で実
現できるようになることは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の可変吸気装置についてその適用
対象となる内燃機関の吸気通路の構成を模式的に示す略
図。

【図２】第１実施形態の可変吸気装置についてそのコネ
クタポート付近の斜視断面構造を示す斜視図。

【図３】第２実施形態の可変吸気装置についてそのコネ
クタポート付近の斜視断面構造を示す斜視図。

【図４】第２実施形態の可変吸気装置についてそのコネ
クタポートの部分断面構造を示す断面図。

【図５】従来の可変吸気装置の構成を模式的に示す略
図。

【符号の説明】

１０…第１サージタンク、１１…隔壁、１２…第１気
室、１３…第２気室、１４…可変吸気バルブ、１５…第
２サージタンク、２０…コネクタポート、２１〜２３…
隔壁、２１ａ…凹部、２４，２６…主管路、２５，２７
…可変吸気管路、２８，１２８…可変吸気バルブ，２８
ａ，１２８ａ…弁体、２８ｂ，１２８ｂ…弁軸、ＣＨ…
シリンダヘッド、ＣＹ＃１〜＃６…シリンダ、ＰＴ…吸
気ポート、ＭＮ…吸気マニホルド。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G031 AA28 AB07 AC01 BA02 BA08 BA14 BA17 BB09 BB11 CA02 DA11 DA32 EA02 EA09 EA10 FA03 HA01 HA04 HA10 HA11

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】並列的に配設された複数の吸気通路を備
   え、それら通路の断面積が可変とされる内燃機関の可変
   吸気装置において、 前記各吸気通路は少なくともその一部において、常時連
   通される主管路と、この主管路に並列的に配設されて選
   択的に連通／遮断される可変吸気管路とに更に分割され
   てなると共に、前記可変吸気管路はそれぞれ互いに並列
   となるように隣接され、それら可変吸気管路には同管路
   の各々を同時に連通／遮断する可変吸気バルブが設けら
   れてなることを特徴とする内燃機関の可変吸気装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の内燃機関の可変吸気装置
   において、 前記各吸気通路の主管路は、前記隣接して配設された各
   可変吸気管路にそれぞれ互いに並列となるように隣接し
   て配設されることを特徴とする内燃機関の可変吸気装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の内燃機関の可変
   吸気装置において、 前記各可変吸気管路は、１つの管路の内部を隔壁にて区
   画することで形成されてなることを特徴とする内燃機関
   の可変吸気装置。
4. 【請求項４】請求項２に記載の内燃機関の可変吸気装置
   において、 前記複数の吸気通路は、１つの管路の内部を隔壁にて区
   画することでそれぞれ形成されてなり、 前記主管路及び可変吸気管路は、前記隔壁にて区画形成
   された各吸気通路を更に別の隔壁にて区画することでそ
   れぞれ形成されてなることを特徴とする内燃機関の可変
   吸気装置。
5. 【請求項５】請求項３または４に記載の内燃機関の可変
   吸気装置において、 前記可変吸気バルブの弁体は、前記隣接する各可変吸気
   管路を区画する隔壁において、管路方向に直交する方向
   に配設された弁軸を中心として回転可能に設けられてな
   ることを特徴とする内燃機関の可変吸気装置。
6. 【請求項６】請求項５に記載の内燃機関の可変吸気装置
   において、 前記可変吸気バルブの弁体は、同可変吸気バルブが全開
   されたときにその弁軸が配設された隔壁と当接可能に形
   成されてなることを特徴とする内燃機関の可変吸気装
   置。
7. 【請求項７】請求項６に記載の内燃機関の可変吸気装置
   において、 前記可変吸気バルブの弁軸が配設された隔壁には、同可
   変吸気バルブが全開とされたときにその弁体を収容可能
   な凹部が形成されてなることを特徴とする内燃機関の可
   変吸気装置。
8. 【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関
   の可変吸気装置において、 前記複数の吸気通路はそれぞれ各別の気室に連結されて
   なり、それら気室には同気室の各々を選択的に連通／遮
   断する可変吸気バルブが更に設けられてなることを特徴
   とする内燃機関の可変吸気装置。