JP2779816B2

JP2779816B2 - エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JP2779816B2
Application number: JP29062388A
Authority: JP
Inventors: 剛土田; 房利田中; 裕之松本; 和美岡村
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1988-11-17
Filing date: 1988-11-17
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: JPH02136510A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、圧力波の伝播に関する実質的吸気経路長が
異なる２種の吸気通路を設け、エンジン回転数に応じて
上記２種の吸気通路を使い分け、広い回転域で高い動的
過給を得るようにしたエンジンの吸気装置に関するもの
である。

（従来の技術）従来より、慣性効果あるいは共鳴効果を利用して圧力
波過給を行い、充填効率を高めるようにした多気筒エン
ジンは一般に知られている。

ここにおいて、慣性効果による圧力波過給とは、各気
筒の吸気弁が開かれた時に吸気ポートに発生する負圧波
を、該吸気ポートに接続された独立吸気通路内を上流に
向かって音速で所定の容積部まで伝播させ、この容積部
で上記負圧波を正圧波に反転させ、この正圧波を上記と
同一の吸気経路を下流に向かって音速で伝播させて吸気
弁が閉じられる直前に吸気ポートに到達させ、この正圧
波によって吸気を燃焼室内に押し込んで充填効率を高め
るようにした過給方法である。そして、レイアウト上等
の制約から各気筒の独立吸気通路は比較的短く設定せざ
るを得ないので、圧力波の往復伝播に要する時間が比較
的短くなり、したがって、上記慣性効果は吸気弁の開弁
時間が短い比較的高回転域において効果を発揮するとい
った特性を有する。

一方、共鳴効果による圧力波過給とは、それぞれ吸気
時期が連続しないいくつかの気筒で構成される複数の気
筒群を形成し、これらの気筒群毎にこれに属する各気筒
の独立吸気通路を上流で１つの共鳴吸気通路に集合さ
せ、この共鳴吸気通路の所定の位置に圧力反転部を設
け、各気筒と圧力反転部との間を往復伝播する各気筒の
圧力波を共鳴吸気通路内で共鳴させ、これによって他の
気筒で発生した圧力波を受け、この共鳴圧力波によって
吸気を燃焼室に押し込んで充填効率を高めるようにした
過給方法である。この場合、圧力波の伝播経路長が、上
記慣性効果の圧力波伝播経路長より他気筒から伝播する
共鳴吸気通路の分だけ長くなるので、共鳴効果は吸気弁
の開弁時間が比較的長い中・低回転域において効果を発
生するといった特性を有する。ところが、このような従
来の吸気装置では、かかる吸気経路長に対応する比較的
狭い回転域でしか共鳴効果が高まらないので、広い回転
域で共鳴効果を有効に利用することができないといった
問題があった。

そこで、共鳴吸気通路を、圧力波の伝播に関して、実
質的吸気経路長が短く設定された高速用吸気通路と、実
質的吸気経路長が長く設定された低速用吸気通路の２種
の吸気通路で構成し、共鳴効果を利用するエンジン回転
域において、比較的高速時には高速用吸気通路を用いて
共鳴効果を高める一方、比較的低速時には低速用吸気通
路を用いて共鳴効果を高め、広い回転域にわたって高い
共鳴効果が得られるようにしたエンジンの吸気装置が、
例えば、特開昭62−210219号公報に見られるように提案
されている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、近年ボンネットの低い車種が好まれる関係
上、エンジン上部の空間部が狭くなる傾向があり、この
空間部に配置される吸気装置のコンパクト化が求められ
ている。

ところが、高速用吸気通路と低速用吸気通路の２種の
共鳴用吸気通路を設けた吸気装置は複数の通路構成によ
って設置スペースが大きくなり、特にボンネットの低い
車種では、吸気装置のレイアウトが非常に難しくなると
いった問題がある。

また、例えば、Ｖ型エンジンにおいては、両バンクの
独立吸気通路長を等しくするために、普通各バンクの吸
気系統は、それぞれに対応するバンクの上方に配置され
るが、この場合、吸気系統をボンネットに接触しないよ
うに配置しなければならないので、そのレイアウトが難
しくなる。特に、横置きＶ型エンジンでは、両バンクの
上側にそれぞれのバンクの吸気系統を配置したのでは、
車両の前側ほどボンネットが低くなっている関係上、車
両の前側に位置するバンクの吸気系統をボンネットに接
触しないように配置することは極めて困難であるといっ
た問題がある。

そこで、両バンク間のＶ字状空間部に吸気系統を配置
するといった方法が考えられるが、このようにすると吸
気装置のコンパクト化はある程度図れるものの、独立吸
気通路あるいは共鳴吸気通路の長さを十分に確保できな
くなり、慣性効果あるいは共鳴効果を十分に高めること
ができなくなるといった問題がある。

また、上記高速用吸気通路を開閉するセカンダリバル
ブを配設し、運転状態に応じて開閉作動して共鳴効果ま
たは慣性効果を切換えて広い範囲で動的過給による充填
量の増大を図る際に、さらに各段階に動的効果を切換え
てトルクを連続的に高めることが要求されるものであ
り、吸気系のコンパクト化を図りつつ動的過給による良
好なトルク特性を得ることが困難となるものである。

本発明は上記事情に鑑み、コンパクトな吸気系を構成
すると共に、多段階に吸気の動的効果を切換えて良好な
トルク特性を確保するように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。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明のエンジンの吸気装置
は、吸気の連続しない気筒群の独立吸気通路がそれぞれ
接続され、それぞれ気筒列方向に配置された２つの高速
用吸気通路と、上記高速用吸気通路に隣接してそれぞれ
気筒列方向に延び、下流端がそれぞれ高速用吸気通路の
下流端部に開口する低速用吸気通路と、上記高速用吸気
通路の吸気最上流側に位置する気筒の独立吸気通路分岐
部より吸気上流側に配設されて高速用吸気通路を開閉す
るセカンダリバルブと、隣接する高速用吸気通路と低速
用吸気通路とがセカンダリバルブより吸気上流側で合流
する合流部と、上記高速用吸気通路の各下流端部を相互
に接続する連通路と、該連通路を開閉する連通開閉弁と
を備えてなり、エンジン回転数の上昇に対して、低回転
域でセカンダリバルブと連通開閉弁の両者を閉じ、中回
転域でセカンダリバルブまたは連通開閉弁の一方を開
き、高回転域でセカンダリバルブと連通開閉弁の両者を
開くように構成したものである。

また、上記のような吸気装置をＶ型６気筒エンジンに
適用し、２つの高速用吸気通路を平行に配置するのが好
適である。その際、Ｖバンク間に、各気筒の独立吸気通
路を配置し、一方側バンクの上方側に２つの高速用吸気
通路を配置すると共に、他方側バンクの高速用吸気通路
を一方側バンクの独立吸気通路の上方に配置し、一方側
バンクの高速用吸気通路と低速用吸気通路は上下方向に
隣接し、他方側バンクの高速用吸気通路と低速用吸気通
路は同じ高さに隣接して配置するのがさらにコンパクト
化を図る上で望ましい。

（作用）上記のような吸気装置では、吸気の連続しない気筒群
をそれぞれ接続した高速用吸気通路を気筒列方向に配置
し、この高速用吸気通路にそれぞれ隣接して設けた低速
用吸気通路を両者の下流端部を接続開口し、上記高速用
吸気通路の吸気最上流側に高速用吸気通路を開閉するセ
カンダリバルブを設ける一方、高速用吸気通路と低速用
吸気通路とを上流側の合流部で合流し、上記高速用吸気
通路の各下流端部を相互に接続する連通路に連通開閉弁
を備えてなり、低速時にはセカンダリバルブおよび連通
開閉弁を閉じて実質的吸気経路の長い低速用吸気通路の
みによってその吸気経路長に対応した動的効果を得つつ
エンジンに吸気を供給する一方、中速時には連通開閉弁
またはセカンダリバルブの一方を開作動し、開いた高速
用吸気通路または連通路によって実質的吸気経路を短縮
し、その吸気経路長に対応した動的効果を得つつエンジ
ンに吸気を供給し、さらに、高速時には他方のセカンダ
リバルブまたは連通開閉弁を開いて実質的吸気経路をさ
らに短縮してこれらが一体となった容積部分の作用によ
る動的効果を得て、吸気系のコンパクト化を図りつつ中
低速のトルクを連続的に高め、さらに、高速域において
良好なトルク特性を得るようにしている。

（実施例）以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。第１
図はＶ型エンジンの例における吸気装置の概略平面構造
を、第２図は同エンジンの概略正面構造を、第３図は吸
気マニホールドの正面構造を、第４図および第５図は吸
気マニホールドの断面構造をそれぞれ示している。

この例の６気筒Ｖ型エンジンＥは車両の前後方向に対
して横置きされ、エンジン本体１は、中央下部のシリン
ダブロック２上の両側に所定の角度をもって前後にフロ
ント側およびリヤ側シリンダヘッド3a,3bが配設されて
なるフロント側バンク1Aとリヤ側バンク1Bとを有し、フ
ロント側バンク1Aには第1,3,5気筒が配設され、リヤ側
バンク1Bには第2,4,6気筒が配設されている。また、各
気筒は第１〜第６気筒の順に吸気され点火され、各バン
ク1A,1Bにおける気筒間では吸気順序が連続しない。

上記両側のバンク1A,1Bの各気筒には吸気装置４によ
って吸気が供給され、両バンク1A,1Bのシリンダヘッド3
a,3bの内面側に互いに対向して各気筒の吸気ポート（図
示せず）が開口され、上記吸気装置４は該シリンダヘッ
ド3a,3bに下流端が接続された吸気マニホールド５によ
ってスロットルボディ６より下流側が一体成形されてい
る。

上記エンジンＥは、車両のリヤ側に行くほど高くなる
ような緩やかな傾斜をもって形成されたボンネット７の
下側のエンジンルーム内に、両バンク1A,1Bの軸線が車
幅方向を向くように横置き状態に配置され、そして、リ
ヤ側バンク1Bのシリンダヘッド3bの上端部とボンネット
７との間には、スロットルボディ６を介して上流側の共
通吸気通路８と接続された吸気マニホールド５が配置さ
れている。リヤ側バンク1Bの上部ではボンネット７がか
なり高くなっており、シリンダヘッド3b上方の空間部が
上下方向に比較的余裕をもって確保されるので、吸気マ
ニホールド５をボンネット７と干渉させることなく配置
することができる。

この吸気マニホールド５は、マニホールド本体部5aと
独立吸気通路部5bとで構成され、マニホールド本体部5a
は、以下に詳述するように、吸気の供給を安定化するた
めのサージタンクとして作用すると共に、中・低速時に
おいては共鳴効果を有効に生じさせるための共鳴通路と
して作用し、高速時においては慣性効果を有効に生じさ
せるための容積部として作用する。また、上記独立吸気
通路部5bは、それぞれマニホールド本体部5aとフロント
側およびリヤ側シリンダヘッド3a,3bの各気筒の吸気ポ
ートとを接続する３つのフロント側独立吸気通路9aおよ
び３つのリヤ側独立吸気通路9bで構成されている。

上記マニホールド本体部5aは、車幅方向に伸長するフ
ロント側高速用吸気通路11と、そのリヤ側側面に沿って
配置されたフロント側低速用吸気通路13と、上記フロン
ト側高速用吸気通路11よりリヤ側のやや低い位置でこれ
と略平行して車幅方向に伸長するリヤ側高速用吸気通路
12と、その下面に沿って配置されたリヤ側低速用吸気通
路14とが設けられている。

そして、上記フロント側の高速用および低速用吸気通
路11,13の下流側端部とリヤ側の高速用および低速用吸
気通路12,14の下流側端部とは連通路15で相互に接続さ
れている。また、上記連通路15にはエンジンＥの運転状
態に応じてアクチュエータ17によって開閉される連通開
閉弁16が設けられている。

前記フロント側およびリヤ側高速用吸気通路11,12の
上流側端部は、フランジ部18に左右にそれぞれの開口部
11a,12aが形成され、同様に、フロント側およびリヤ側
低速用吸気通路13,14の上流側端部はフランジ部18に上
下にそれぞれの開口部13a,14aが形成されている。

そして、このフランジ部18の開口端部がスロットルボ
ディ６の吸気通路８に連通されるものであり、このフラ
ンジ部18の接続端部から前記各開口部11a〜14aの開口端
の位置までは、第７図にも示すように、各開口部11a〜1
4aが相互に連通するように拡大した集合部19に形成され
ている。

上記各吸気通路11〜14の開口部11a〜14aの配置形状
は、その少し下流側部分を第６図に示すように、略矩形
状に形成されたフランジ部18に対し、高速用吸気通路1
1,12の開口部11a,12aは円形状で左右両側に中央側の一
部で連結するように開口し、その中央連結部の上下に低
速用吸気通路13,14の開口部13a,14aが、該高速側開口部
の形状に沿って中心側に拡がり外側は矩形状に形成され
ている。

また、第５図のように、上記フランジ部18の近傍にお
いて、前記集合部19に連通開口するように、ブローバイ
ガスを導入するブローバイガス導入口20が形成されると
共に、反対側にはスロットル弁22a,22bをバイパスして
アイドル時のエア量を調整するためのバイパスエアを導
入するバイパスエア導入口25がそれぞれ形成されてい
る。

また、前記集合部19のすぐ下流において、フロント側
およびリヤ側高速用吸気通路11,12には、それぞれこれ
らを開閉するフロント側およびリヤ側セカンダリバルブ
21a,21bが設けられ、両セカンダリバルブ21a,21bは１つ
のアクチュエータ24によって運転状態に応じて開閉作動
される。

一方、フロント側の奇数気筒の独立吸気通路9aの上流
側端部はフロント側高速用吸気通路11のフロント側側面
に接続され、これらの独立吸気通路9aはここからフロン
ト方向に緩やかに下降しながら略直線的に伸長した後、
略鉛直下向きとなるように湾曲し、フロント側バンク1A
の対応する気筒のシリンダヘッド3aに接続されている。
また、リヤ側の偶数気筒の独立吸気通路9bの上流側端部
はリヤ側高速用吸気通路12のフロント側側面に接続さ
れ、これらの独立吸気通路9a,9bはここからフロント方
向に略直線的に伸長し、下流部では略下向きに湾曲して
伸長し、リヤ側バンク1Bの対応する気筒のシリンダヘッ
ド3bに接続されている。

以下、吸気装置の各部の構成についてさらに詳しく説
明する。

スロットルボディ６を含む共通吸気通路８の下流側部
分は隔壁23によってフロント側通路8aとリヤ側通路8bと
に分岐され、スロットルボディ６には、フロント側通路
8aの吸気の絞り量を調節するフロント側スロットル弁22
aと、リヤ側通路8bの吸気の絞り量を調節するリヤ側ス
ロットル弁22bとが設けられている。これらのフロント
側およびリヤ側スロットル弁22a,22bは、それぞれスロ
ットルボディ６内において弁軸に取り付けられ、アクセ
ルペダルの踏み込みに応じて、非線形な開度特性をもっ
たリンク機構を介して一体的に開閉されるようになって
いる。

そして、スロットルボディ６が接続されるマニホール
ド本体部5aのフランジ部18内には、フロント側通路8aと
リヤ側通路8bとが再び集合される集合部19が形成されて
いる。そして、集合部19のすぐ下流で吸気系統は、前述
のように、フロント側およびリヤ側高速用吸気通路11,1
2とフロント側およびリヤ側低速用吸気通路13,14とに分
岐している。なお、フロント側およびリヤ側高速用吸気
通路11,12の通路断面積は、高速時に多量の空気を供給
しうるよう、フロント側およびリヤ側低速用吸気通路1
3,14の通路断面積に比して十分大きく設定する。

また、前記フランジ部18の集合部19に対して各吸気通
路11〜14の各開口部11a〜14aが開口し、フロント側の高
速用および低速用吸気通路11,13は開口部11a,13aから少
し上方およびフロント側に湾曲し、気筒列方向に並んで
前後に沿って配設され、第５図のようにフロント側低速
用吸気通路13の下流側端部がフロント側接続部26でフロ
ント側高速用吸気通路11に側方から接続される。一方、
リヤ側の高速用および低速用吸気通路12,14は開口部12
a,14aから少し下方およびリヤ側に湾曲し、気筒列方向
に並んで上下に沿って配設され、リヤ側低速用吸気通路
14の下流側端部がリヤ側接続部27でリヤ側高速用吸気通
路12に下側から接続されている。

そして、フロント側高速用吸気通路11のフロント側側
面には、フロント側バンク1Aに属する第1,3,5気筒の独
立吸気通路9aが接続され、一方リヤ側高速用吸気通路12
のフロント側側面にはリヤ側バンク1Bに属する第2,4,6
気筒の独立吸気通路9bが接続されている。なお、第４図
に示すように、フロント側高速用吸気通路11とリヤ側高
速用吸気通路12との位置関係と、各独立吸気通路9a,9b
の長手方向の形状は、フロント側バンク1Aの独立吸気通
路9aとリヤ側バンク1Bの独立吸気通路9bとが同じ吸気経
路長となるように設定されている。

上記のように第1,2気筒と対応する位置から下流側で
は、フロント側高速用吸気通路11とリヤ側高速用吸気通
路12とが互いに平行に伸長し、この平行部分ではフロン
ト側高速用吸気通路11はリヤ側高速用吸気通路12よりも
やや高い位置に配置されている。また、上記平行部分で
は、フロント側低速用吸気通路13はフロント側高速用吸
気通路11の平面状のリヤ側側壁を共有して一体的に形成
され、このリヤ側側壁が開口した接続部26で両者が連通
している。一方、リヤ側低速用吸気通路14はリヤ側高速
用吸気通路12の平面状の下壁を共有して一体的に形成さ
れ、この下壁が開口した接続部27で両者が連通してい
る。

また、前記平行部分においては、両低速用吸気通路1
3,14の通路断面積は、両高速用吸気通路11,12の通路断
面積よりかなり小さく設定されている。これによって、
圧力波の伝播に関して両低速用吸気通路13,14の実質的
吸気経路長が高速用吸気通路11,12よりも長くなる。な
お、フロント側高速用吸気通路11の断面の形状は、吸気
系統の高さを押さえるため、幅方向の長さより上下方向
の長さが小さく設定されている。さらに、フロント側高
速用吸気通路11は、これと交差するようにリヤ側から延
びる偶数気筒の各独立吸気通路9bの上壁を共有して一体
的に形成され、吸気系統の構成がコンパクトになり、剛
性が高められている。

一方、フロント側高速用吸気通路11の下流側端部と、
リヤ側高速用吸気通路12の下流側端部とは、マニホール
ド本体部5aの端面に固着された連通カバー28内に形成さ
れた連通路15によって接続されている。すなわち、マニ
ホールド本体部5aの端部には、フロント側高速用吸気通
路11とフロント側低速用吸気通路13との接続部26の開口
に連続して端面にフロント側連通開口29が開口されると
共に、リヤ側高速用吸気通路12とリヤ側低速用吸気通路
14との接続部27の開口に連続して端面にリヤ側連通開口
30が開口され、連通カバー28の内側面に両開口29,30を
連通する連通路15が凹状に形成されている。また、上記
連通カバー28をマニホールド本体部5aに固着する際に両
者間に介装されるガスケット31は、第５図のように連通
カバー28の内面側にバキュームチャンバー32を構成する
ようにカップ状に形成され、その開口側が前記連通路15
となっている。この連通カバー28内のバキュームチャン
バー32には第１図のように負圧導入通路33の一端が接続
され、この負圧導入通路33の他端はチェックバルブ34を
介して第５気筒に対する前記独立吸気通路9aに接続され
てその負圧を導入する。

上記連通路15を開閉する連通開閉弁16および高速用吸
気通路11,12を開閉するセカンダリバルブ21a,21bの開閉
作動は、それぞれのアクチュエータ17,24への作動負圧
の導入を制御する図示しないコントローラによってエン
ジンの運転状態に応じて制御され、後述のように共鳴効
果を利用すべきエンジン回転域において、回転数が所定
値以下のときに閉じられ、回転数の上昇に対して第１の
設定値で連通開閉弁16またはセカンダリバルブ21a,21b
が先に開き、第２の設定値で残りのセカンダリバルブ21
a,21bまたは連通開閉弁16が開くように設定され、高速
領域で慣性効果を利用するものである。

また、排気ガスを還流するEGR通路37は、前記両バン
ク1A,1Bの各気筒の独立吸気通路9a,9bに対してぞれぞれ
接続されて構成されている。マニホールド５の下流端の
接続フランジ5cにEGR流入口37a（第３図参照）が形成さ
れて、リヤ側のシリンダヘッド3bから排気ガスが導入さ
れる。これから第２気筒に対する独立吸気通路9bの側方
を上方に延び、第１気筒に対する独立吸気通路9aの近傍
においてこの独立吸気通路9aに沿ってバンク中間部に延
び、バンク中間部でバルブ取付部37bに取り付けられたE
GR制御弁38に接続される。該EGR制御弁38によって調量
された排気ガスはこの一側部から気筒配列方向に沿って
他側部の第６気筒に対する独立吸気通路9bの部分に延び
る分配通路37cに連通される。そして、両側のバンク1A,
1Bの各気筒に対する独立吸気通路9a,9bがそれぞれ上下
に配設された部分で、第４図のように前記分配通路37c
から若干リヤ側に延びる枝通路37dが形成され、この枝
通路37dの先端部分に斜めに、上方の奇数気筒に対する
独立吸気通路9aと下方の偶数気筒に対する独立吸気通路
9bとに連通する導入通路37eが形成され、この導入通路3
7eによって各気筒の独立吸気通路9a,9bに排気ガスの還
流を行うように構成されている。

なお、前記吸気マニホールド５の接続フランジ5cに
は、各気筒に燃料を噴射供給るインジェクタ39（第２図
参照）を装着する取付孔5dが形成されている。

次に、前記セカンダリバルブ21a,21bと連通開閉弁16
の作動を説明すれば、まず、第１の例を第８図の（Ａ）
および（Ｂ）に示す。この例では、エンジン回転数Ｎが
第１設定値N₁（例えば3,000rpm）以下の低速域では、セ
カンダリバルブ21a,21bおよび連通開閉弁16の両者が閉
状態にあり、低速用吸気通路13,14を通った吸気は高速
用吸気通路11,12に一旦流入し、ここで分散したうえ
で、各独立吸気通路9a,9bから対応する気筒に供給され
る。つまり、高速用吸気通路11,12は低速時に一種のサ
ージタンクとして機能する。その際には、各気筒から独
立吸気通路9a,9bを上流側に伝播する圧力波は吸気行程
が連続せず、吸気干渉による圧力低下を生じることなく
高速用吸気通路11,12から低速用吸気通路13,14を通って
フランジ部18の集合部19から他方の低速用吸気通路14,1
3に伝わり、この低速用吸気通路14,13からその高速用吸
気通路12,11および独立吸気通路9b,9aを経て反対側の気
筒に作用し、この長い吸気経路により比較的低回転領域
の同調回転数の共鳴作用で過給効果を得るものであり、
この時のトルクカーブＩは同調点でピーク値を示し、そ
の前後で低下するような特性となる。

また、エンジン回転数Ｎが前記第１設定値N₁を越えて
第２設定値N₂（例えば4500〜5000rpm）以下の中速域で
は、連通開閉弁16が開き、各気筒から独立吸気通路9a,9
bを上流側に伝播する圧力波は、高速用吸気通路11,12か
ら連通路15を通って他方の高速用吸気通路12,11に伝わ
り、この高速用吸気通路12,11から独立吸気通路9b,9aを
経て反対側の気筒に作用し、この短くなった吸気経路に
より中回転領域の同調回転数の共鳴作用で過給効果を得
るものであり、この時のトルクカーブIIは同調点でピー
ク値を示し、その前後で低下するような特性となる。

一方、エンジン回転数Ｎが前記第２設定値N₂を越えた
高速域ではセカンダリバルブ21a,21bが連通開閉弁16と
共に開かれ、吸気はフランジ部18から両低速用吸気通路
13,14に加えて両高速用吸気通路11,12からも導入され、
各気筒の独立吸気通路9a,9bによって各気筒に吸入され
る。その際には、各高速用吸気通路11,12および低速用
吸気通路13,14はそれぞれ連通して１つの容積室を構成
し慣性過給の圧力反転部として作用する。すなわち、各
気筒から独立吸気通路9a,9bを上流側に伝播する圧力波
は、前記容積部分で正圧波に反射され、自気筒の独立吸
気通路9a,9bを下流側に伝播し、さらに短くなった吸気
経路により高回転領域の同調回転数の慣性作用で過給効
果を得るものであり、この時のトルクカーブIIIは同調
点でピーク値を示し、その前後で低下するような特性と
なるが、慣性過給の場合には、トルクカーブのピーク状
態からの落込みが緩やかでフラットな特性を示してい
る。なお、上記各トルクカーブＩ〜IIIの交点が前記第
１および第２設定値N₁,N₂を示すものである。また、上
記高速時には容積室として構成できれば連通開閉弁16は
閉じても慣性効果の同調点は同じであるが、この連通開
閉弁16が閉じると常用回転域を越えた領域に設定すべき
共鳴同調点が低下して好ましくない影響を与えるので、
該連通開閉弁16は開作動するように設定している。

また、上記例の場合における各状態での同調点は実質
的な通路径と長さによって決定されるものであり、各部
の寸法例としては、低速用吸気通路13,14の径が38φ相
当で、長さが250mm（往復500mm）、連通路15の径が35φ
相当で、長さが150mm、高速用吸気通路11,12の容積室か
ら集合部19までの入口部の径が43φ相当で、長さが40mm
程度として、前記回転領域で動的過給が得られる。

次に、第２の例としては、第８図の（Ｃ）に示すよう
に、低速域では前例同様にセカンダリバルブ21a,21bお
よび連通開閉弁16の両者を閉作動するものであるが、中
速域ではセカンダリバルブ21a,21bを先に開き、高速域
で連通開閉弁16も開くように異なる時期に開閉作動する
ものである。この場合においては、中速域ではセカンダ
リバルブ21a,21bが開き、各気筒から独立吸気通路9a,9b
を上流側に伝播する圧力波は、高速用吸気通路11,12か
らフランジ部18の集合部19を経て他方の高速用吸気通路
12,11に伝わり、独立吸気通路9b,9aを経て反対側の気筒
に作用し、この吸気経路により中回転領域の同調回転数
の共鳴作用で過給効果を得るものである。

そして、この例における各部の寸法例としては、低速
用吸気通路13,14を前例と同様とした時に、高速用吸気
通路11,12の容積室から集合部19までの入口部の径が43
φ相当で長さが150mm程度と長くなる一方、連通路15の
径が45φ相当で長さが70〜80mmと短くする必要があり、
コンパクトな吸気系を構成するについては、前記（Ｂ）
の特性による寸法設定の方がチューニングおよび全体構
成の点で有利となる。

上記のような実施例によれば、セカンダリバルブ21a,
21bと連通開閉弁16の運転状態に応じた異なる時期の開
閉作動によって、低・中速域では共鳴効果を利用してト
ルクを連続的に高めると共に、高速域では慣性効果を利
用してフラットなトルク特性を得ることができ、広い回
転域にわたって吸気の動的効果を効果的に利用して、充
填効率を高めつつ、Ｖ型エンジンＥの吸気装置の本体部
分を一方のバンク側に配置して低ボンネット車両のエン
ジンルームに対してコンパクトに設置できるものであ
る。このとき、フロント側低速用吸気通路13はフロント
側高速用吸気通路11の側方に配置され、リヤ側低速用吸
気通路14はリヤ側高速用吸気通路12の下側に接続された
ことにより、各独立吸気通路9a,9bの湾曲形状が緩やか
で、吸気の流れにおける通路抵抗が低減するようにして
いる。

なお、上記実施例においては、Ｖ型エンジンの例を説
明したが、本発明はその他の直列型エンジンなどの吸気
装置においても適用可能である。

（発明の効果）上記のような本発明によれば、吸気の連続しない気筒
群をそれぞれ接続した高速用吸気通路を気筒列方向に配
置し、この高速用吸気通路にそれぞれ隣接して設けた低
速用吸気通路を両者の下流端部を接続開口し、上記高速
用吸気通路の吸気最上流側に高速用吸気通路を開閉する
セカンダリバルブを設ける一方、高速用吸気通路と低速
用吸気通路とを上流側の合流部で合流し、上記高速用吸
気通路の各下流端部を相互に接続する連通路に連通開閉
弁を備え、エンジン回転数の上昇に対して、低回転域で
セカンダリバルブと連通開閉弁の両者を閉じ、中回転域
でセカンダリバルブまたは連通開閉弁の一方を開き、高
回転域でセカンダリバルブと連通開閉弁の両者を開くよ
うにしたことにより、セカンダリバルブまたは連通開閉
弁の開閉作動に応じて実質的な吸気経路の長さを変更
し、低中速域で共鳴効果によってトルクを連続的に高め
ることができ、吸気系のコンパクト化を図りつつエンジ
ンの運転領域の全般において優れたエンジンの出力性能
を確保することができるものである。特に、気筒列方向
に高速用吸気通路と低速用吸気通路を隣接して配置する
ことで、コンパクトな構造であるのに低回転域での長い
吸気経路を確保することができると共に、この状態では
高速用吸気通路がサージタンクとして機能し、低回転域
での共鳴効果を十分に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるＶ型６気筒エンジン
の吸気装置の概略平面図、第２図は同要部正面図、第３図は吸気マニホールドの正面図、第４図は第１図のIV−IV線に沿う吸気マニホールドの断
面図、第５図は吸気マニホールドの要部断面平面図、第６図は第１図のVI−VI線に沿う断面図、第７図は第３図のVII−VII線に沿うフランジ部分の断面
図、第８図はセカンダリバルブおよび連通開閉弁の運転状態
に対する２つの開閉作動例をトルクカーブと共に示す特
性図である。Ｅ……エンジン、１……エンジン本体、3a,3b……シリ
ンダヘッド、４……吸気装置、５……吸気マニホール
ド、5a……マニホールド本体部、9a,9b……独立吸気通
路、11,12……高速用吸気通路、13,14……低速用吸気通
路、15……連通路、16……連通開閉弁、17,24……アク
チュエータ、21a,21b……セカンダリバルブ、22a,22b…
…スロットル弁、26,27……接続部、28……連通カバ
ー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡村和美広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開昭62−101820（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−229925（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−19927（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02B 27/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気の連続しない気筒群の独立吸気通路が
それぞれ接続され、それぞれ気筒列方向に配置された２
つの高速用吸気通路と、上記高速用吸気通路に隣接してそれぞれ気筒列方向に延
び、下流端がそれぞれ高速用吸気通路の下流端部に開口
する低速用吸気通路と、上記高速用吸気通路の吸気最上流側に位置する気筒の独
立吸気通路分岐部より吸気上流側に配設されて高速用吸
気通路を開閉するセカンダリバルブと、隣接する高速用吸気通路と低速用吸気通路とがセカンダ
リバルブより吸気上流側で合流する合流部と、上記高速用吸気通路の各下流端部を相互に接続する連通
路と、該連通路を開閉する連通開閉弁とを備えてなり、エンジン回転数の上昇に対して、低回転域でセカンダリ
バルブと連通開閉弁の両者を閉じ、中回転域でセカンダ
リバルブまたは連通開閉弁の一方を開き、高回転域でセ
カンダリバルブと連通開閉弁の両者を開くことを特徴と
するエンジンの吸気装置。
【請求項２】Ｖ型６気筒エンジンで、２つの高速用吸気
通路を平行に配置したことを特徴とする請求項１に記載
のエンジンの吸気装置。
【請求項３】Ｖバンク間に、各気筒の独立吸気通路を配
置し、一方側バンクの上方側に２つの高速用吸気通路を配置す
ると共に、他方側バンクの高速用吸気通路を一方側バン
クの独立吸気通路の上方に配置し、一方側バンクの高速用吸気通路と低速用吸気通路は上下
方向に隣接し、他方側バンクの高速用吸気通路と低速用
吸気通路は同じ高さに隣接して配置したことを特徴とす
る請求項２に記載のエンジンの吸気装置。