JP2008106642A

JP2008106642A - 吸気装置

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Publication number: JP2008106642A
Application number: JP2006288452A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Hayashi; 和宏林
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2026-10-24
Also published as: JP4711141B2

Abstract

【課題】内燃機関のアイドル運転時における燃費向上を図る吸気装置を提供する。
【解決手段】第１吸気管および第３吸気管に連通する第１連通路２６１に逆止弁２６２を備え、第２吸気管および第３吸気管に連通する第２連通路２７１に、第２吸気管内の圧力と第３吸気管内の圧力との圧力差に応じて作動する作動部材２７２を備え、さらに第１連通路２６１に、作動部材２７２とともに作動することにより第１連通路２６１を開閉する開閉弁２６３を備える。そして、逆止弁２６２は、第１吸気管内の圧力Ｐ１が第３吸気管内の圧力Ｐ４よりも小さい場合に第１連通路２６１を開き、作動部材２７２は、第２吸気管内の圧力Ｐ２が第３吸気管内の圧力Ｐ４よりも大きい場合に開閉弁２６３が第１連通路２６１を開く向きに作動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の気筒を有する内燃機関に吸入空気を導く吸気装置に関する。

図７は特許文献１に係る吸気装置を示す図であり、内燃機関１０が有する複数の気筒＃１、＃２、＃３、＃４のそれぞれには、吸入空気を導く第１吸気管２１、第２吸気管２２、第３吸気管２３および第４吸気管２４が接続されている。
そして、第１吸気管２１および第２吸気管２２は第１連結管３１で連結され、第３吸気管２３および第４吸気管２４は第２連結管３２で連結されている。第１連結管３１および第２連結管３２には、第１逆止弁３１１および第２逆止弁３２１がそれぞれ配置されている。これらの逆止弁３１１、３２１は、第２吸気管２２および第３吸気管２３への吸入空気の流入のみを許可し、第１吸気管２１および第４吸気管２４への吸入空気の流入を禁止している。

実開昭５９−１１１５２号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の吸気装置では、第２気筒＃２および第３気筒＃３への吸入空気量の増大を図ることができるものの、内燃機関１０のアイドル運転時において、吸入空気量を低減して燃費向上を図ることについては考慮されていない。

すなわち、第２気筒＃２の吸気行程の後、第１気筒＃１の吸気行程が実行される際において、第２気筒＃２の吸気行程により発生した吸入圧力（負圧）により、第２吸気管２２内の圧力が第１吸気管２１内の圧力よりも低くなっている期間が生じる。すると、この期間中には、第１吸気管２１から第２吸気管２２へ吸入空気が流れることとなるため、第１気筒＃１への吸入空気量が減少して燃費が向上する。
一方、第２気筒＃２の吸気行程が実行される際において、第１逆止弁３１１は第２吸気管２２への吸入空気の流入のみを許可する向きに配置されているため、第２気筒＃２の吸気行程による吸入圧力（負圧）により第１吸気管２１から第２吸気管２２へ吸入空気が流れることとなる。すると、第２気筒＃２への吸入空気量が増大してしまい、内燃機関１０のアイドル運転時における燃費悪化を招いてしまう。
そこで、本発明の目的は、内燃機関のアイドル運転時における燃費向上を図る吸気装置を提供することにある。

請求項１記載の発明では、第１吸気管および第３吸気管に連通する第１連通路に逆止弁を備え、第２吸気管および第３吸気管に連通する第２連通路に、第２吸気管内の圧力と第３吸気管内の圧力との圧力差に応じて作動する作動部材を備え、さらに第１連通路に、作動部材とともに作動することにより第１連通路を開閉する開閉弁を備える。そして、逆止弁は、第１吸気管内の圧力（Ｐ１）が第３吸気管内の圧力（Ｐ４）よりも小さい場合に第１連通路を開き、作動部材は、第２吸気管内の圧力（Ｐ２）が第３吸気管内の圧力（Ｐ４）よりも大きい場合に開閉弁が第１連通路を開く向きに作動し、かつ、第２吸気管内の圧力（Ｐ２）が第３吸気管内の圧力（Ｐ４）よりも小さい場合に開閉弁が第１連通路を閉じる向きに作動する。なお、上記括弧内の符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４は下記の第１実施形態に対応する符号である。

これによれば、第３気筒の吸気行程の際に、Ｐ１＜Ｐ４かつＰ４＜Ｐ２の条件を満たす間、第１連通路が開き、第１吸気管と第３吸気管とが連通する。そして、Ｐ１＜Ｐ４であるため、第３吸気管から第１吸気管へ吸入空気が流れ、その結果、第３気筒への吸入空気量は減少する。
また、第１気筒の吸気行程の際には、上記条件を満たすことはないため第１連通路が開くことはない。よって、第１気筒の吸気行程の際には、第１吸気管と第３吸気管とが連通して第３吸気管から第１吸気管へ吸入空気が流れることはなく、第１気筒への吸入空気量が増大してしまうことはない。
なお、第２吸気管と第３吸気管との連通は作動部材により仕切られている。よって、第３気筒の吸気行程の際に第２吸気管から第３吸気管へ吸入空気が流れることはなく、第３気筒の吸気行程の際には、第３気筒への吸入空気量が増大してしまうことはない。また、第２気筒の吸気行程の際に第３吸気管から第２吸気管へ吸入空気が流れることはなく、第２気筒の吸気行程の際には、第２気筒への吸入空気量が増大してしまうことはない。

以上により、請求項１記載の発明によれば、第１気筒の吸気行程時における第１気筒への吸入空気量増大、および第２気筒の吸気行程時における第２気筒への吸入空気量増大を回避しつつ、第３気筒の吸気行程時における第３気筒への吸入空気量減少を図ることができる。よって、内燃機関のアイドル運転時における燃費向上を図ることができる。

ここで、各吸気管のうちスロットルバルブの空気流れ下流側の部分では、各気筒の吸気行程により大きな負圧が発生するのに対し、スロットルバルブの上流側部分では、殆ど大気圧に近い圧力になっており圧力変動が小さい。
この点に鑑み、請求項２記載の発明では、第１連通管および第２連通管は、スロットルバルブの空気流れ下流側に配置されているため、第１気筒の吸気行程の際に、Ｐ１＜Ｐ４かつＰ４＜Ｐ２の条件を満たして第１連通路が開く時間を確実に確保することができる。よって、アイドル時の吸入空気量、アイドル回転数を抑え、燃費向上の実現性を確実にできる。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
（第１実施形態）
先ず、本発明の第１実施形態に係る吸気装置の構造を図１および図２を用いて説明する。図１は、吸気装置としての吸気量調整装置２０の要部構造を示す模式図であり、図２は、図１に示す吸気装置が内燃機関としてのガソリンエンジン１０に搭載された状態を示すとともに、吸気量調整装置２０が多連式であることを示す模式図である。

ガソリンエンジン１０は車両に搭載された走行用のエンジンであり、図２に示す如く複数の気筒＃１、＃２、＃３、＃４を有するエンジンである。各気筒＃１〜＃４には、シリンダヘッド１２内部に形成された図示しない燃焼室、ピストン、吸気ポート１３、排気ポート、吸気バルブ、排気バルブ等が備えられている。なお、特許請求の範囲に記載の第１気筒、第２気筒および第３気筒は、気筒＃１、＃２、＃４にそれぞれ相当する。

吸気ポート１３には吸気量調整装置２０が接続され、吸気量調整装置２０の吸入空気流れ上流側にはインテークマニホールド１４が接続され、インテークマニホールド１４の吸入空気流れ上流側にはサージタンク１５が接続されている。
従って、ピストン１４の吸気行程により燃焼室に負圧が発生すると、図示しないエアクリーナを通過した空気が吸入空気としてサージタンク１５に流入し、各気筒＃１〜＃４に向けて分岐する。そして、分岐した吸入空気はインテークマニホールド１４内を流通した後、吸気量調整装置２０により流量調整される。そして、流量調整された吸入空気は吸気ポート１３から各気筒＃１〜＃４の燃焼室内に流入する。

吸気量調整装置２０は、複数の吸気管２１、２２、２３、２４、回転軸２５１、スロットルバルブ２５２、電動モータ２５３および図示しないＥＣＵ２５４（電子制御手段）等を備えて構成されている。
吸気管２１〜２４は、シリンダヘッド１２に形成された各気筒＃１〜＃４に対応する吸気ポート１３の各々に接続されており、燃焼室に吸入空気を導く吸気通路２１１、２２１、２３１、２４１を内部に形成する。また、吸気管２１〜２４の材質はアルミニウム合金等の金属製または樹脂製である。なお、特許請求の範囲に記載の第１吸気管、第２吸気管および第３吸気管は、吸気管２１、２２、２４にそれぞれ相当する。

回転軸２５１は、図２に示すように吸気管２１〜２４を貫通して配置されている。そして、吸気管２１〜２４のそれぞれに配置されたスロットルバルブ２５２は共通した一本の回転軸２５１に備えられており、複数のスロットルバルブ２５２および回転軸２５１は一体的に回転する。すなわち、本第１実施形態に係る吸気量調整装置２０は所謂多連スロットル式である。
電動モータ２５３は回転軸２５１を駆動させるアクチュエータであり、電動モータ２５３の作動はＥＣＵ２５４により制御される。

次に、本第１実施形態の要部構造について、図１および図２を用いて詳細に説明する。
吸気量調整装置２０は、吸気管２１（第１吸気管）と吸気管２４（第３吸気管）とを接続する第１連通管２６と、吸気管２２（第２吸気管）と吸気管２４（第３吸気管）とを接続する第２連通管２７とを備えている。また、第１連通管２６および第２連通管２７は、スロットルバルブ２５２の空気流れ下流側に配置されている。

第１連通管２６は内部に第１連通路２６１を形成している。そして、第１連通管２６の一端は吸気管２１内部の吸気通路２１１と連通し、第１連通管２６の他端は吸気管２４内部の吸気通路２４１と連通する。
また、第２連通管２７は内部に第２連通路２７１を形成している。そして、第２連通管２７の一端は吸気管２２内部の吸気通路２２１と連通し、第２連通管２７の他端は吸気管２４内部の吸気通路２４１と連通する。

図１に記載の如く、第１連通路２６１には逆止弁２６２および開閉弁２６３が配置され、第２連通路２７１には作動部材２７２が配置されている。なお、図２では、これらの逆止弁２６２、開閉弁２６３および作動部材２７２の図示を省略している。

逆止弁２６２は、吸気管２４から吸気管２１への空気の流通を許可し、吸気管２１から吸気管２４への空気の流通を禁止する。より具体的には、逆止弁２６２は、第１連通路２６１を開閉する弁部材２６２ａと、弁部材２６２ａが第１連通路２６１を閉塞する向きに弾性力を付勢する弾性部材２６２ｂとを備えて構成されている。弾性部材２６２ｂの一端は第１連通管２６に係止され、弾性部材２６２ｂの他端は弁部材２６２ａに係止されている。

従って、吸気通路２１１内の圧力Ｐ１が吸気通路２４１内の圧力Ｐ４よりも小さい場合（Ｐ１＜Ｐ４）には、弾性部材２６２ｂの付勢力および圧力Ｐ１に圧力Ｐ４が打ち勝って、弁部材２６２ａは第１連通路２６１を開口する。一方、吸気通路２１１内の圧力Ｐ１が吸気通路２４１内の圧力Ｐ４よりも大きい場合（Ｐ１＞Ｐ４）には、弾性部材２６２ｂの付勢力および圧力Ｐ１が圧力Ｐ４に打ち勝って、弁部材２６２ａは第１連通路２６１を閉塞する。

作動部材２７２は、吸気管２２の吸気通路２２１と吸気管２４の吸気通路２４１との連通を仕切るように第２連通路２７１内に配置されている。従って、吸気通路２２１と吸気通路２４１との空気の流通は作動部材２７２により遮断される。また、作動部材２７２は、吸気通路２２１内の圧力Ｐ２と吸気通路２４１内の圧力Ｐ４との圧力差に応じて作動する。

より具体的には、作動部材２７２は、第２連通路２７１内を閉塞したまま摺動する仕切板２７２ａと、吸気通路２４１に向けて仕切板２７２ａに弾性力を付勢する弾性部材２７２ｂとを備えて構成されている。弾性部材２７２ｂの一端は第２連通管２７に係止され、弾性部材２７２ｂの他端は仕切板２７２ａに係止されている。
開閉弁２６３と作動部材２７２とは、連結部材２８により連結されている。よって、上述のように作動部材２７２が作動すると、その作動に連動して開閉弁２６３は第１連通路２６１を開閉する。

従って、吸気通路２２１内の圧力Ｐ２が吸気通路２４１内の圧力Ｐ４よりも小さい場合（Ｐ２＜Ｐ４）には、弾性部材２７２ｂの付勢力および圧力Ｐ２に圧力Ｐ４が打ち勝って作動部材２７２が作動し、この作動部材２７２に連動して開閉弁２６３は第１連通路２６１を閉塞する向きに作動する。一方、吸気通路２２１内の圧力Ｐ２が吸気通路２４１内の圧力Ｐ４よりも大きい場合（Ｐ４＜Ｐ２）には、弾性部材２７２ｂの付勢力および圧力Ｐ２が圧力Ｐ４に打ち勝って作動部材２７２が作動し、この作動部材２７２に連動して開閉弁２６３は第１連通路２６１を開く向きに作動する。
以上により、Ｐ１＜Ｐ４かつＰ４＜Ｐ２の条件を満たした場合に、逆止弁２６２および開閉弁２６３は第１連通路２６１を開き、吸気通路２１１と吸気通路２４１とは連通する。

図３は、各吸気通路２１１〜２４１内の圧力Ｐ１〜Ｐ４の変化を示すグラフであり、以下、Ｐ１＜Ｐ４かつＰ４＜Ｐ２の条件を満たす期間を詳細に説明する。
図３中の符号Ｌ１、Ｌ３、Ｌ４およびＬ２に示す実線は、各気筒＃１、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃２に対応する吸気管２１、２３、２４、２２の内部の圧力Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ２の変化を示している。なお、これらの実線Ｌ１〜Ｌ４は、本願の発明者による試験結果に基づくものである。また、各圧力Ｐ１〜Ｐ４の計測場所は、吸気通路２１１、２２１、２３１、２４１のうちスロットルバルブ２５２の下流側近傍である。また、実線Ｌ１〜Ｌ４は、本第１実施形態の要部である第１連通管２６および第２連通管２７を備えていない構成の吸気量調整装置を対象とした計測値を示し、図３中の点線は、本第１実施形態に係る吸気量調整装置２０を対象とした計測値を示す。

ここで、エンジン１０は４サイクルエンジンであり、各気筒＃１〜＃４では、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程の４行程を順に繰り返す。そして、気筒＃１と気筒＃４とは、４サイクルの位相が互いに３６０度ずれており、気筒＃２と気筒＃３とは、４サイクルの位相が互いに３６０度ずれている。従って、吸気行程は、気筒＃１、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃２の順に実行される。図３中の符号Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ２は、気筒＃１の吸気行程が実行されている期間を示す。

そして、図３中の実線Ｌ１〜Ｌ４および符号Ｔ１〜Ｔ２に示されるように、吸気行程の開始にともない圧力Ｐ１〜Ｐ４は下降を開始し、吸気行程が終了する直前のタイミングで圧力Ｐ１〜Ｐ４は上昇を開始する。また、図３中の一点鎖線は、気筒＃４の燃焼室内の圧力（以下、単に吸入圧力と呼ぶ）を示している。そして、各気筒＃１〜＃４に吸入される吸入空気の質量流量は、吸入圧力と吸気通路２１１〜２４１内の圧力Ｐ１〜Ｐ４と吸入圧力との圧力差が大きいほど多くなる。

また、図３中の符号ＴａはＰ１＜Ｐ４の条件を満たす期間を示し、符号ＴｂはＰ４＜Ｐ２の条件を満たす期間を示す。そして、符号Ｔｃはこれらの両条件（Ｐ１＜Ｐ４かつＰ４＜Ｐ２）を満たす期間を示している。すなわち、気筒＃４の吸気行程が実行されている期間Ｔ４のうち期間Ｔｃの間、上述の如く吸気通路２１１と吸気通路２４１とは連通する。

そして、このように連通した期間においては、Ｐ１＜Ｐ４であるため、吸気管２４から吸気管２１へ吸入空気が流れ、図３中の実線Ｌ４に示す吸気管２４の内部圧力Ｐ４は、図３中の点線に示す位置まで低下する。その結果、気筒＃４の吸入圧力と圧力Ｐ４との圧力差が小さくなり、気筒＃４への吸入空気量は減少する。

また、気筒＃１の吸気行程が実行されている期間Ｔ１には、図３に示すように上記両条件（Ｐ１＜Ｐ４かつＰ４＜Ｐ２）が満たされることはないため、第１連通路２６１が開くことはない。よって、気筒＃１の吸気行程期間Ｔ１には、吸気管２１と吸気管２４とが連通して吸気管２４から吸気管２１へ吸入空気が流れることはなく、気筒＃１への吸入空気量が増大してしまうことはない。

なお、吸気管２２と吸気管２４との連通は作動部材２７２により仕切られている。よって、気筒＃４の吸気行程期間Ｔ４中に吸気管２２から吸気管２４へ吸入空気が流れることはなく、気筒＃４への吸入空気量が増大してしまうことはない。また、気筒＃２の吸気行程期間Ｔ２中に吸気管２４から吸気管２２へ吸入空気が流れることはなく、気筒＃２への吸入空気量が増大してしまうことはない。

以上により、本第１実施形態によれば、気筒＃１、＃２、＃３の吸気行程期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３中における各気筒＃１、＃２、＃３への吸入空気量増大を回避しつつ、気筒＃４の吸気行程期間Ｔ４中における気筒＃４への吸入空気量減少を図ることができる。よって、車両が停止してエンジン１０がアイドル運転している時における吸入空気量、アイドル回転数を抑え、燃費向上を図ることができる。

本願の発明者は、気筒＃４の吸気行程期間Ｔ４中における気筒＃４への吸入空気量が減少していることを試験により確認している。図４はその試験結果を示すグラフであり、グラフの縦軸は気筒＃４への吸入空気量を示し、グラフの横軸は気筒＃１〜＃４により回転する図示しないクランクシャフトの回転角度（クランク角度）を示す。また、図４におけるクランク角度は、図３における気筒＃４の吸気行程期間Ｔ４の開始時点に対応する。

すなわち、図４では、気筒＃４の吸気行程が開始した時点から、気筒＃４への吸入空気量の変化を示している。そして、図４中の点線は、本第１実施形態の要部である第１連通管２６および第２連通管２７を備えていない構成の吸気量調整装置による吸入空気量の変化を示し、図４中の実線は、本第１実施形態に係る吸気量調整装置２０による吸入空気量の変化を示す。
そして、図４に示す試験結果により、本第１実施形態の吸気量調整装置２０によれば、気筒＃４の吸気行程期間Ｔ４中における気筒＃４への吸入空気量が減少することが確認できる。

また、本第１実施形態によれば、第１連通管２６および第２連通管２７は、スロットルバルブ２５２の空気流れ下流側に配置されているため、気筒＃１の吸気行程期間Ｔ１中に、Ｐ１＜Ｐ４かつＰ４＜Ｐ２の条件を満たして第１連通路２６１が開く時間を確実に確保することができる。よって、燃費向上の実現性を確実にできる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る吸気量調整装置２０１を、図５に示す模式図を用いて以下に説明する。
上記第１実施形態では、第１連通管２６は吸気管２１（第１吸気管）と吸気管２４（第３吸気管）とを接続し、第２連通管２７は吸気管２２（第２吸気管）と吸気管２４（第３吸気管）とを接続しているのに対し、本第２実施形態では、第１連通管２６は吸気管２３と吸気管２４とを接続し、第２連通管２７は吸気管２１と吸気管２４とを接続している。つまり、本第２実施形態では、特許請求の範囲に記載の第１吸気管が吸気管２３に相当し、第２吸気管が吸気管２１に相当し、第３吸気管が吸気管２４に相当する。

換言すれば、第１実施形態では、クランクシャフトの回転角度が互いに３６０度ずれた気筒＃１、＃４に接続された吸気管２１、２４を第１吸気管および第３吸気管とし、気筒＃４から１８０度進んだ気筒＃２に接続された吸気管２２を第２吸気管としている。これに対し、本第２実施形態では、クランクシャフトの回転角度が互いに１８０度ずれた気筒＃３、＃４に接続された吸気管２１、２４を第１吸気管および第３吸気管とし、気筒＃４から３６０度進んだ気筒＃１に接続された吸気管２１を第２吸気管としている。

そして、Ｐ３＜Ｐ４の場合に逆止弁２６２は第１連通路２６１を開き、Ｐ４＜Ｐ１の場合に、開閉弁２６３は作動部材２７２とともに作動して第１連通路２６１を開く。従って、Ｐ３＜Ｐ４かつＰ４＜Ｐ１の条件を満たした場合に、逆止弁２６２および開閉弁２６３は第１連通路２６１を開き、吸気通路２３１と吸気通路２４１とは連通する。

図３中の符号ＴｄはＰ３＜Ｐ４の条件を満たす期間を示し、符号ＴｅはＰ４＜Ｐ１の条件を満たす期間を示す。そして、符号Ｔｆはこれらの両条件（Ｐ３＜Ｐ４かつＰ４＜Ｐ１）を満たす期間を示している。すなわち、気筒＃４の吸気行程が実行されている期間Ｔ４のうち期間Ｔｆの間、上述の如く吸気通路２３１と吸気通路２４１とは連通する。

そして、このように連通した期間においては、Ｐ３＜Ｐ４であるため、吸気管２４から吸気管２３へ吸入空気が流れ、図３中の実線Ｌ４に示す吸気管２４の内部圧力Ｐ４は低下する。その結果、気筒＃４の吸入圧力と圧力Ｐ４との圧力差が小さくなり、気筒＃４への吸入空気量は減少する。

また、気筒＃３の吸気行程が実行されている期間Ｔ３には、図３に示すように上記両条件（Ｐ３＜Ｐ４かつＰ４＜Ｐ１）が満たされることはないため、第１連通路２６１が開くことはない。よって、気筒＃３の吸気行程期間Ｔ３には、吸気管２３と吸気管２４とが連通して吸気管２４から吸気管２３へ吸入空気が流れることはなく、気筒＃３への吸入空気量が増大してしまうことはない。

なお、吸気管２１と吸気管２４との連通は作動部材２７２により仕切られている。よって、気筒＃４の吸気行程期間Ｔ４中に吸気管２１から吸気管２４へ吸入空気が流れることはなく、気筒＃４への吸入空気量が増大してしまうことはない。また、気筒＃１の吸気行程期間Ｔ１中に吸気管２４から吸気管２１へ吸入空気が流れることはなく、気筒＃１への吸入空気量が増大してしまうことはない。

以上により、本第２実施形態によれば、気筒＃１、＃２、＃３の吸気行程期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３中における各気筒＃１、＃２、＃３への吸入空気量増大を回避しつつ、気筒＃４の吸気行程期間Ｔ４中における気筒＃４への吸入空気量減少を図ることができる。よって、車両が停止してエンジン１０がアイドル運転している時における燃費向上を図ることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る吸気量調整装置２０２を、図６に示す模式図を用いて以下に説明する。
本第３実施形態では、第１連通管２６は吸気管２４と吸気管２１とを接続し、第２連通管２７は吸気管２３と吸気管２１とを接続している。つまり、本第３実施形態では、特許請求の範囲に記載の第１吸気管が吸気管２４に相当し、第２吸気管が吸気管２３に相当し、第３吸気管が吸気管２１に相当する。
換言すれば、本第３実施形態では、クランクシャフトの回転角度が互いに３６０度ずれた気筒＃４、＃１に接続された吸気管２４、２１を第１吸気管および第３吸気管とし、気筒＃４から１８０度遅れた気筒＃３に接続された吸気管２３を第２吸気管としている。

そして、Ｐ４＜Ｐ１の場合に逆止弁２６２は第１連通路２６１を開き、Ｐ１＜Ｐ３の場合に、開閉弁２６３は作動部材２７２とともに作動して第１連通路２６１を開く。従って、Ｐ４＜Ｐ１かつＰ１＜Ｐ３の条件を満たした場合に、逆止弁２６２および開閉弁２６３は第１連通路２６１を開き、吸気通路２３１と吸気通路２４１とは連通する。

図３中の符号ＴｇはＰ４＜Ｐ１の条件を満たす期間を示し、符号ＴｈはＰ１＜Ｐ３の条件を満たす期間を示す。そして、符号Ｔｉはこれらの両条件（Ｐ４＜Ｐ１かつＰ１＜Ｐ３）を満たす期間を示している。すなわち、気筒＃１の吸気行程が実行されている期間Ｔ１のうち期間Ｔｉの間、上述の如く吸気通路２４１と吸気通路２１１とは連通する。

そして、このように連通した期間においては、Ｐ４＜Ｐ１であるため、吸気管２１から吸気管２４へ吸入空気が流れ、図３中の実線Ｌ１に示す吸気管２１の内部圧力Ｐ１は低下する。その結果、気筒＃１の吸入圧力と圧力Ｐ１との圧力差が小さくなり、気筒＃１への吸入空気量は減少する。

また、気筒＃４の吸気行程が実行されている期間Ｔ４には、図３に示すように上記両条件（Ｐ４＜Ｐ１かつＰ１＜Ｐ３）が満たされることはないため、第１連通路２６１が開くことはない。よって、気筒＃４の吸気行程期間Ｔ４には、吸気管２１と吸気管２４とが連通して吸気管２１から吸気管２４へ吸入空気が流れることはなく、気筒＃４への吸入空気量が増大してしまうことはない。

なお、吸気管２３と吸気管２１との連通は作動部材２７２により仕切られている。よって、気筒＃１の吸気行程期間Ｔ１中に吸気管２３から吸気管２１へ吸入空気が流れることはなく、気筒＃１への吸入空気量が増大してしまうことはない。また、気筒＃３の吸気行程期間Ｔ３中に吸気管２１から吸気管２３へ吸入空気が流れることはなく、気筒＃３への吸入空気量が増大してしまうことはない。

以上により、本第３実施形態によれば、気筒＃２、＃３、＃４の吸気行程期間Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４中における各気筒＃２、＃３、＃４への吸入空気量増大を回避しつつ、気筒＃１の吸気行程期間Ｔ１中における気筒＃１への吸入空気量減少を図ることができる。よって、車両が停止してエンジン１０がアイドル運転している時における燃費向上を図ることができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、複数のスロットルバルブ２５２を有する多連スロットル式の吸気装置２０を採用しているが、吸気装置２０をインテークマニホールド１４の上流側に配置して、１つのスロットルバルブ２５２を有する吸気装置２０を採用してもよい。この場合には、吸気装置２０はサージタンク１５の上流側に配置されることとなる。
また、上記実施形態では１つの回転軸２５１に複数のスロットルバルブ２５２を固定して、複数のスロットルバルブ２５２が全て同じ開度となるように構成しているが、各々のスロットルバルブ２５２を独立して回転制御する所謂独立スロットルを採用してもよい。

また、上記本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「第１〜第３吸気管」に相当する吸気管２１〜２４を、エンジン１０の吸気ポート１３およびインテークマニホールド１４とは別体に構成しているが、スロットルバルブ２５２が内蔵される吸気管２１〜２４を、インテークマニホールド１４或いは吸気ポート１３と一体に構成してもよい。

また、本発明の実施にあたり、燃料噴射装置には、吸入空気による負圧により燃料が吸い出されるキャブレター式を採用してもよいし、インジェクターから微細粒の燃料を吸入空気中に噴射するインジェクション式を採用してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

本発明の第１実施形態に係る吸気装置の要部構造を示す模式図。図１に示す吸気装置がエンジンに搭載された状態を示す模式図。各吸気通路内の圧力の変化とクランク角度との関係を示す図。第１実施形態に係る吸気装置による効果を説明する図であり、気筒＃４への吸入空気量の変化とクランク角度との関係を示す図。本発明の第２実施形態に係る吸気装置の要部構造を示す模式図。本発明の第３実施形態に係る吸気装置の要部構造を示す模式図。従来の吸気装置の構造を説明する模式図。

符号の説明

１０：エンジン（内燃機関）、２０、２０１、２０２：吸気量調整装置（吸気装置）、２１：吸気管（第１、第２、第３吸気管）、２２：吸気管（第２吸気管）、２３：吸気管（第１、第２吸気管）、２４：吸気管（第１、第３吸気管）、２１１、２２１、２３１、２４１：吸気通路、２６：第１連通管、２６１：第１連通路、２７：第２連通管、２７１：第２連通路、２８：連結部材、２５２：スロットルバルブ、２６２：逆止弁、２６３：開閉弁、２７２：作動部材。

Claims

内燃機関が有する第１気筒に吸入空気を導く第１吸気管と、
前記第１気筒の吸気行程と異なる期間で吸気行程が行われる第２気筒に吸入空気を導く第２吸気管と、
前記第１気筒の吸気行程および前記第２気筒の吸気行程と異なる期間で吸気行程が行われる第３気筒に吸入空気を導く第３吸気管と、
前記第１吸気管に一端が連通するとともに前記第３吸気管に他端が連通する第１連通路を形成する第１連通管と、
前記第２吸気管に一端が連通するとともに前記第３吸気管に他端が連通する第２連通路を内部に形成する第２連通管と、
前記第１連通路に配置され、前記第１連通路を開閉する逆止弁と、
前記第２吸気管と前記第３吸気管との連通を仕切るように前記第２連通路に配置され、前記第２吸気管内の圧力と前記第３吸気管内の圧力との圧力差に応じて作動する作動部材と、
前記第１連通路に配置され、前記作動部材に連結されて前記作動部材とともに作動することにより前記第１連通路を開閉する開閉弁と、
を備え、
前記逆止弁は、前記第１吸気管内の圧力が前記第３吸気管内の圧力よりも小さい場合に前記第１連通路を開き、
前記作動部材は、前記第２吸気管内の圧力が前記第３吸気管内の圧力よりも大きい場合に前記開閉弁が前記第１連通路を開く向きに作動し、かつ、前記第２吸気管内の圧力が前記第３吸気管内の圧力よりも小さい場合に前記開閉弁が前記第１連通路を閉じる向きに作動することを特徴とする吸気装置。
前記第１吸気管、前記第２吸気管および前記第３吸気管の各々に配置され、前記第１気筒、前記第２気筒および前記第３気筒に導かれる吸入空気の流量を調整するスロットルバルブを備え、
前記第１連通管および前記第２連通管は、前記スロットルバルブの空気流れ下流側に配置されている請求項１記載の吸気装置。
前記複数のスロットルバルブに接続された回転軸を備え、
前記回転軸の回転にともない、前記複数のスロットルバルブが連動して回転する請求項２記載の吸気装置。