JP2001317364A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸気の動的過給効果を得るに際し、簡単な構
成で十分な実吸気通路長を得る。 【解決手段】 スロットルボディ１５の下流側及び上流
側にそれぞれ連通接続された吸気管７０，７１に、スロ
ットル弁１４の軸心に直交し、これら吸気管７０，７１
内を吸気の流れに沿って区画する隔壁７２，７３を設
け、且つ、スロットル弁１４の両面に隔壁７２，７３と
連なる仕切板７４を各々垂設することにより、単一のス
ロットル弁１４の上流側から下流側に跨って連続した一
対の吸気通路７５ａ，７５ｂを、共通の吸気管７０，７
１内に分割形成する。これら吸気通路７５ａ，７５ｂを
通路１３ａ，１３ｂを介して各気筒群毎の吸気チャンバ
７ａ，７ｂにそれぞれ独立して連通接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸気の動的過給効
果を利用して吸気充填効率を高めるエンジンの吸気装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開昭６１−２２６５１４号公報
に開示されているように、多気筒エンジンの吸気装置に
おいては、気筒を２つの気筒群に分割し、これら気筒群
毎にそれぞれ吸気チャンバ（サージタンク）を設けて各
吸気ポートと連通すると共に、２つの吸気チャンバを連
通する連通路に可変吸気弁（開閉弁）を設け、低回転域
では可変吸気弁を閉じて共鳴過給効果により出力向上を
図り、高回転域では可変吸気弁を開いて慣性過給効果に
より出力向上を図るものがある。ところで、このような
吸気装置では、一般に、可変吸気弁の閉成時に各気筒群
に対する十分な実吸気通路長を得るため、各吸気チャン
バにそれぞれ独立した吸気管を連通し、これら吸気管の
中途にそれぞれスロットル弁を設けた構成を採用してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、各吸気チャンバにそれぞれ独立した吸気管を連
通し、これら吸気管にそれぞれ独立してスロットル弁を
設けることは、吸気装置の構造が複雑化して、製造コス
トの高騰やエンジンへの艤装性の低下等を招く。

【０００４】本発明は上記事情に鑑み、吸気の動的過給
効果を得るに際し、簡単な構成で十分な実吸気通路長を
得ることができるエンジンの吸気装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、複数の気筒からなる一対の
気筒群と、これら気筒群の各気筒がそれぞれ連通された
一対の吸気チャンバと、これら一対の吸気チャンバが共
に接続された吸気管と、この吸気管の中途に配設された
単独のスロットル弁とを備えたエンジンの吸気装置であ
って、上記スロットル弁の軸心に直交して配設され、上
記吸気管内で上記スロットル弁の上流側及び下流側を吸
気の流れ方向に沿って区画する隔壁と、上記スロットル
弁の両面に上記隔壁と連なって垂設された仕切板とを備
え、上記隔壁及び上記仕切板によって上記吸気管内に一
対の吸気通路を分割形成すると共に、上記各吸気通路に
上記各吸気チャンバをそれぞれ独立して連通したことを
特徴とする。

【０００６】すなわち、請求項１記載の発明は、吸気管
内においてスロットル弁の上流側及び下流側を吸気の流
れに沿って区画する隔壁をスロットル弁の軸心に直交し
て配設し、また、スロットル弁の両面に隔壁と連なる仕
切板を垂設する。これにより、スロットル弁の上流側か
ら下流側に跨って連続した一対の吸気通路を、共通の吸
気管内に分割形成する。そして、これら各吸気通路に各
吸気チャンバをそれぞれ独立して連通することにより、
簡単な構成で十分な実吸気通路長を得る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図面は本発明の実施の一形態に係
わり、図１はエンジンの全体構成図、図２は吸気管の要
部断面図、図３はスロットルボディの要部を破断して示
す斜視図である。

【０００８】図１において、符号１はエンジンであり、
本形態においては水平対向型６気筒エンジンを示す。こ
のエンジン１のシリンダブロック２がクランクシャフト
を中心として両側のバンクに２分割されて２つの気筒群
を構成している。また、各バンクのシリンダヘッド３に
は、それぞれ吸気ポート４と排気ポート５とが形成され
ている。

【０００９】各気筒の吸気ポート４にはインテークマニ
ホルド６が連通され、各バンク毎の各気筒のインテーク
マニホルド６が集合して吸気チャンバ７ａ，７ｂに連通
されている。更に、各バンク毎の吸気チャンバ７ａ，７
ｂを連通する連通路７ｃに、アクチュエータ９によって
開閉駆動される可変吸気弁８が介装されている。

【００１０】アクチュエータ９には、一方の吸気チャン
バ７ａにワンウェイバルブ１０を介して連通される負圧
タンク１１が接続され、アクチュエータ９と負圧タンク
１１とを接続する通路に設けられた切換ソレノイド弁１
２を介して、アクチュエータ９に導入される作動圧力が
負圧と大気圧とにエンジン運転領域に応じて切換えられ
る。

【００１１】また、各バンクに対応する吸気チャンバ７
ａ，７ｂからは、可変吸気弁８の両側の各位置から通路
１３ａ，１３ｂが上流側に延出され、詳しくは後述する
が、これらの通路１３ａ，１３ｂが、内部に隔壁７２を
備えた吸気管７０、アクセルペダルに連動し仕切板７４
を有するスロットル弁１４が介装されたスロットルボデ
ィ１５、同様に内部に隔壁７３を備えた吸気管７１を介
して、それぞれ独立してエアチャンバ１６に連通し、エ
アチャンバ１６から吸入空気が各バンクへ均等に分配さ
れる。そして、エアチャンバ１６を介して吸気管１７が
連通され、更に、吸気管１７の上流側にエアクリーナ１
８が取り付けられ、エアクリーナ１８に接続されるエア
インテーク通路の中途に、チャンバ１９が連通されてい
る。

【００１２】さらに、スロットルボディ１５には、スロ
ットル弁１４をバイパスしてスロットル弁１４の上，下
流側においてそれぞれ隔壁７３，７２によって分割され
た吸気通路に連通するバイパス通路２０が接続されてお
り、このバイパス通路２０に、アイドル回転数を制御す
るアイドル制御弁（ＩＳＣ弁）２１が介装され、このＩ
ＳＣ弁２１によってバイパス通路２０の吸気流量が調整
される。

【００１３】また、シリンダヘッド３の各気筒毎に、そ
の放電電極部を燃焼室に露呈する点火プラグ２２が取付
けられており、インテークマニホルド６の各気筒の吸気
ポート４の直上流に、エアアシストインジェクタ２５が
配設されている。エアアシストインジェクタ２５には、
燃料タンク２６から延出される燃料供給路２７を介して
燃料が供給されると共に、ＩＳＣ弁２１から延出される
エアアシスト通路２８を介して、低回転・低負荷域で噴
射燃料の微粒化を促進するためのアシストエアが導入さ
れる。

【００１４】燃料タンク２６には、インタンク式の燃料
ポンプ３０が内設され、この燃料ポンプ３０からの燃料
が燃料供給路２７を経てエアアシストインジェクタ２５
及びプレッシャレギュレータ３１に圧送され、プレッシ
ャレギュレータ３１から燃料タンク２６に余剰燃料がリ
ターンされてエアアシストインジェクタ２５への燃料供
給系の燃料圧力が所定の圧力に調圧される。

【００１５】一方、エンジン１のシリンダヘッド３の各
排気ポート５は、各バンク毎にシリンダヘッド３内で集
合されて排気管３８に連通され、各バンクの排気管３８
に、三元触媒を内蔵する触媒コンバータ３９が介装され
ると共に、各バンクの排気管３８の集合部に同じく三元
触媒を内蔵する触媒コンバータ４０が介装され、サイレ
ンサ４１を介してマフラ４２に連通されている。

【００１６】また、一方のバンクの排気管３８からＥＧ
Ｒ（排気ガス還流）通路４３が延出され、各バンク毎の
吸気チャンバ７ａ，７ｂから延出される通路１３ａ，１
３ｂに連通されている。ＥＧＲ通路４３の途中には、Ｅ
ＧＲ量を調整するためのＥＧＲ弁４４が介装されてお
り、このＥＧＲ弁４４の開度に応じて排気ガスの一部が
吸気系に還流される。

【００１７】また、エンジン１には、エンジン運転状態
を検出するためのセンサ類が配設されている。すなわ
ち、スロットルボディ１５に介装されたスロットル弁１
４に、スロットル開度センサ５０ａとスロットル弁１４
の全閉でＯＮするアイドルスイッチ５０ｂとを内蔵した
スロットルセンサ５０が連設され、スロットル弁１４の
下流に、スロットル弁１４下流の吸気管圧力を検出する
吸気管圧力センサ５１が配設されている。また、エアチ
ャンバ１６には、吸気温度を検出する吸気温センサ５２
が臨まされている。

【００１８】更に、エンジン１のシリンダブロック２の
各バンク毎に、それぞれノックセンサ５３が取り付けら
れ、シリンダブロック２に形成される冷却水通路５４に
冷却水温センサ５５が臨まされている。各バンクの排気
管３８の触媒コンバータ３９上流側には、それぞれリニ
ア空燃比センサ５６が配設され、各バンクの排気管３８
の集合部に介装された触媒コンバータ４０の下流側に、
Ｏ2センサ５７が配設されている。

【００１９】また、エンジン１のクランクシャフトに軸
着するクランクロータ５８の外周にクランク角センサ５
９が対設され、更に、クランクシャフトに対して１／２
回転するカムシャフトに連設するカムロータ６０に気筒
判別センサ６１が対設されている。

【００２０】以上のエンジン１は、図示しない電子制御
装置によって電子的に制御される。すなわち、電子制御
装置で各センサ・スイッチ類からの検出信号及びバッテ
リ電圧等を処理し、メモリに格納される各種データ、各
種学習値データ、固定データ等に基づき、燃料噴射量、
点火時期、目標アイドル回転数、蒸発燃料の目標パージ
率、目標ＥＧＲ率等を演算し、燃料噴射制御、点火時期
制御、アイドル回転数制御、蒸発燃料パージ制御、ＥＧ
Ｒ制御等のエンジン制御を行う。

【００２１】ここで、上述のように２つの気筒群を有す
るエンジン１の吸気装置の要部について具体的に説明す
ると、図２に示すように、スロットルボディ１５の下流
側は、吸気管７０を介して通路１３ａ，１３ｂに連通さ
れると共に、スロットルボディ１５の上流側は、吸気管
７１を介してエアチャンバ１６に連通されている。

【００２２】これら吸気管７０，７１には、各バンクの
吸気チャンバ７ａ，７ｂに連通する通路１３ａ，１３ｂ
にそれぞれ分割して連通接続するために、吸気管７０，
７１内を吸気の流れ方向に沿って左右に区画する隔壁７
２，７３が設けられ、隔壁７２の上流端と隔壁７３の下
流端がスロットルボディ１５の内部に対向して臨まされ
ている。

【００２３】また、スロットルボディ１５の内部には、
弁軸１４ａが隔壁７２，７３に対して直交する円盤状の
スロットル弁１４が設けられている。ここで、隔壁７２
の上流端及び隔壁７３の下流端には円弧状の切欠部７２
ａ，７３ａが設けられており、スロットル弁１４は、こ
れら切欠部７２ａ，７３ａに沿って回動自在に構成され
ている。

【００２４】また、スロットル弁１４の両面には、それ
ぞれ切欠部７２ａ，７３ａに沿った半円弧形状の仕切板
７４が、隔壁７２，７３に連なる位置に垂設されてい
る。ここで、図２，３に示すように、各仕切板７４の基
部一側には、取付片７４ａが曲げ形成等によって一体形
成されており、これら取付片７４ａがスロットル弁１４
を挟んで共締めされることにより、仕切板７４はスロッ
トル弁１４に固定されている。

【００２５】そして、隔壁７２、仕切板７４、及び隔壁
７３によって、吸気管７０、スロットルボディ１５、及
び吸気管７１の内部空間は、連続した一対の吸気通路７
５ａ，７５ｂに分割形成される。そして、これらの吸気
通路７５ａ，７５ｂは、図１に示すように、通路１３
ａ，１３ｂを介してそれぞれ各気筒群毎の吸気チャンバ
７ａ，７ｂに連通されている。

【００２６】次に作用について説明する。低負荷及び低
回転の少なくとも一方の運転時において、吸気チャンバ
７ａ，７ｂ間の連通路７ｃに介装された可変吸気弁８が
閉じると、各気筒の実吸気通路長は、各気筒から隔壁７
３の上流端までの長さとなり、十分な長さの実吸気通路
が確保されて、共鳴過給効果が十分に得られ、エンジン
出力の向上が図れる。一方、高負荷高回転時に、可変吸
気弁８が開くと、連通路７ｃによって吸気チャンバ７
ａ，７ｂが連通されて実吸気通路長が短縮され、慣性過
給効果によりエンジン出力が向上する。

【００２７】ここで、可変吸気弁８の開閉制御について
具体的に説明すると、エンジン１の低負荷及び低回転の
少なくとも一方の運転時には、電子制御装置の制御によ
って切換ソレノイド弁１２の大気圧ポートが閉じて負圧
ポートが開き、吸気負圧がアクチュエータ９に作用する
ことにより、可変吸気弁８が閉じる。このとき、スロッ
トル弁１４の開度変化で吸気管圧力が上昇してもワンウ
ェイバルブ１０が閉じるので負圧タンク１１内の負圧が
保持され可変吸気バルブ８は閉じたままの状態となる。
一方、エンジン１が高負荷高回転時には、電子制御装置
の制御によって切換ソレノイド弁１２の負圧ポートが閉
じ、切換ソレノイド弁１２の大気圧ポートから大気圧が
アクチュエータ９に作用し、アクチュエータ９に内設さ
れた図示しないスプリングの付勢力により可変吸気弁８
は開かれる。

【００２８】本形態によれば、スロットルボディ１５の
下流側及び上流側にそれぞれ連通接続された吸気管７
０，７１に、スロットル弁１４の軸心に直交し、これら
吸気管７０，７１内を吸気の流れに沿って区画する隔壁
７２，７３を設け、且つ、スロットル弁１４の両面に隔
壁７２，７３と連なる仕切板７４を各々垂設することに
より、単一のスロットル弁１４の上流側から下流側に跨
って連続した一対の吸気通路７５ａ，７５ｂを、共通の
吸気管７０，７１内に分割形成することができる。

【００２９】そして、これら各吸気通路７５ａ，７５ｂ
に、通路１３ａ，１３ｂを介して各気筒群毎の吸気チャ
ンバ７ａ，７ｂをそれぞれ独立して連通接続することに
より、簡単な構成で十分な実吸気通路長が得られる。

【００３０】従って、共鳴過給効果や慣性過給効果等の
吸気の動的過給効果を得るための吸気装置を、各気筒群
に応じて独立した吸気管やスロットル弁を設けることな
く、簡単な構成で実現できる。

【００３１】また、各気筒群に応じて独立した吸気管や
スロットル弁を設ける必要がないので、吸気装置の製造
コストが低減し、また、エンジン１への艤装性が向上す
る。

【００３２】また、２つの気筒群に対して単一のスロッ
トル弁１４やＩＳＣ弁２１等を共用できるので、これら
スロットル弁１４やＩＳＣ弁２１等の動作信頼性の向上
が図れる。

【００３３】なお、本発明は、上述の実施の形態に限定
されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることは言うまでもない。例えば、本実施の形
態においては、水平対向６気筒エンジンに適用した例に
つき説明したが、少なくとも一対の気筒群を有するエン
ジンであれば、全て適用され得る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
気の動的過給効果を得るに際し、単独の吸気管内にスロ
ットル弁を跨いで連続した一対の吸気通路を分割形成で
き、簡単な構成で十分な実吸気通路長を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンの全体構成図

【図２】吸気管の要部断面図

【図３】スロットルボディの要部を破断して示す斜視図

【符号の説明】

１ エンジン ７ａ，７ｂ 吸気チャンバ ７ｃ 連通路 ８ 可変吸気弁 １３ａ，１３ｂ 通路 １４ スロットル弁 １４ａ 弁軸 ７０，７１ 吸気管 ７２，７３ 隔壁 ７４ 仕切板 ７５ａ，７５ｂ 吸気通路

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G031 AA02 AA15 AA24 AA28 AB07 AC03 AC04 AD07 BA08 BA14 BA17 BB11 DA03 DA10 DA32 DA37 FA03 FA06 FA11 FA16 FA21 HA01 HA02 HA04 3G065 AA04 AA11 CA23 GA46 HA08 HA21 HA22 HA23 JA04 JA11 KA05

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の気筒からなる一対の気筒群と、こ
   れら気筒群の各気筒がそれぞれ連通された一対の吸気チ
   ャンバと、これら一対の吸気チャンバが共に接続された
   吸気管と、この吸気管の中途に配設された単独のスロッ
   トル弁とを備えたエンジンの吸気装置であって、 上記スロットル弁の軸心に直交して配設され、上記吸気
   管内で上記スロットル弁の上流側及び下流側を吸気の流
   れ方向に沿って区画する隔壁と、 上記スロットル弁の両面に上記隔壁と連なって垂設され
   た仕切板とを備え、 上記隔壁及び上記仕切板によって上記吸気管内に一対の
   吸気通路を分割形成すると共に、上記各吸気通路に上記
   各吸気チャンバをそれぞれ独立して連通したことを特徴
   とするエンジンの吸気装置。