JP2881257B2

JP2881257B2 - エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JP2881257B2
Application number: JP2256503A
Authority: JP
Inventors: 祥治徳田; 弘昌石野; 進仁井内; 直哉高田
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1990-09-26
Filing date: 1990-09-26
Publication date: 1999-04-12
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JPH04134129A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、下流端が各気筒に接続される分岐吸気通路
の上流端に対して低速吸気通路と高速吸気通路とを各々
接続しその接続状態を変更する制御弁を備えたエンジン
の吸気装置に関するものである。

（従来の技術）従来より、エンジンの吸気装置として、例えば、特開
昭62−162723号公報に開示されるように、エンジンの各
気筒に対して、通路長の長い低速用吸気通路を接続する
と共に通路長の短い高速用吸気通路を接続し、この高速
用吸気通路にエンジンの低速域で閉じる制御弁を配設し
た可変吸気装置の技術が公知である。

上記可変吸気装置では、エンジンの低速時には、高速
用吸気通路が閉塞され、吸気は長い低速用吸気通路によ
って各気筒に供給される一方、高速域では高速用空気通
路が開かれて、それぞれの領域での吸気特性に適合した
吸気通路によって吸気を行うことで充填効率を高めてエ
ンジン出力を改善するようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題）しかして、上記のように低速用および高速用の吸気通
路をエンジン回転数に応じて切り換え、高速時に制御弁
を開いて高速用吸気通路から吸気を供給するようにした
ものにおいて、上記制御弁が閉じている領域で異音の発
生原因となる問題を有する。

すなわち、車両が停車しかつ変速機がニュートラル状
態もしくはクラッチが切断されている無負荷状態におい
て、アクセル操作が行われたレーシング時には、その回
転上昇に伴って制御弁が開閉作動するものであり、その
閉じた領域において制御弁に対して吸気脈動が作用して
該制御弁が微小振動し、特に制御弁と通路内径とのクリ
アランスが適正でない場合には、この制御弁の振動に伴
って金属が接触する異音が発生するものである。この異
音はそれ程大きな音ではないが、停車状態においては走
行音もないことから上記異音が車内に伝達して聞え、不
快感を与えることになる。

また、上記無負荷レーシング時の回転上昇に対し制御
弁の開閉作動に応じてトルク特性が変化し、スロットル
の踏込みに対して回転上昇に緩急が生じ、運転者に違和
感を与える問題も有する。

そこで本発明は上記事情に鑑み、無負荷時の騒音低減
と滑らかな回転上昇を得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、下流端が各気筒に接続される分岐吸気通路の上流端
に対して低速吸気通路と高速吸気通路とを各々接続する
と共に、この接続部分にその接続状態を変更する制御弁
を設け、該制御弁の開閉状態を制御し、前記分岐吸気通
路と高速吸気通路との接続を高速時に開き、その他の領
域の少なくとも一部で閉じるようにしたものにおいて、
エンジンと駆動系との連結状態を判定する負荷判定手段
と、該負荷判定手段によりエンジンと駆動系とが非連結
状態にある無負荷が検出されたときには上記制御弁を常
時開状態に作動する制御手段を設けて構成したものであ
る。

（作用および効果）上記のようなエンジンの吸気装置では、無負荷時には
制御弁は常時開状態に維持されることで、吸気脈動の作
用による制御弁の振動発生が回避され、停車時であって
も異音発生がないことで騒音低減が図れる。

また、上記無負荷レーシング時の制御弁の開閉がない
ことからトルク特性が急変することなく、アクセル操作
に対するエンジン回転数の上昇に緩急が発生せずに滑ら
かな回転上昇が得られ、しかも、この無負荷状態ではト
ルクが要求されないことから多少のトルク特性の低下は
問題とならず、運転者に良好な操作感を与えることがで
きるものである。

（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
図および第２図は一実施例の吸気装置を備えたＶ型エン
ジンの全体構成を示す。なお、第２図の下方が前方であ
る。

Ｖ型エンジン１は所定の角度をもって傾斜した左右バ
ンク1A,1B（図面上での左右）を有し、断面略Ｖ字状の
シリンダブロック２と、該シリンダブロック２の上面に
組み付けられた左右のシリンダヘッド3A,3Bと、シリン
ダブロック２の下面に組み付けられたオンルパン４と、
各シリンダヘッド3A,3Bの上面に組み付けられたヘッド
カバー5,5とを備えてなる。上記各バンク1A,1Bにはそれ
ぞれ３つの気筒６が交互に配設され、各シリンダヘッド
3A,3Bの対向する内側の側面には各気筒６が連通する吸
気ポート７が形成されている。

上記両バンク1A,1B間には吸気マニホールド８が配設
され、この吸気マニホールド８に形成された分岐吸気通
路９の下流側がそれぞれ各気筒６の吸気ポート７に接続
されている。また、前記バンク1A,1B間の右バンク1B寄
りの上方には、気筒列方向に延びる第１サージタンク10
が配設されている。一方、左バンク1Aの外側部分の上方
には気筒列方向に延びる第２サージタンク11が、第１サ
ージタンク10と左右に対向して平行に配設されている。
そして、この両サージタンク10,11は前後方向の後寄り
でバンク1A,1B間上方を左右方向に延びる１つの連通路1
2により互いに連通されており、この両サージタンク10,
11および連通路12により吸気拡大室が構成されている。

上記第１サージタンク10は主に高速域用として用いら
れるもので、各バンク1A,1Bの各気筒６の吸気ポート７
に接続された前記分岐吸気通路９の上流端に対して、そ
れぞれ通路長の短い高速吸気通路14を介して連通されて
いる。すなわち、各高速吸気通路14の上流端は第１サー
ジタンク10の左バンク1Aに面する側面に連通され、下流
端は後述の低速吸気通路15と合流してから前記分岐吸気
通路９の上流端に連通されている。

一方、第２サージタンク11は主に中速域用として用い
られるもので、各バンク1A,1Bの各気筒６の吸気ポート
７に接続された前記分岐吸気通路９の上流端に対して、
それぞれ通路長の長い低速吸気通路15を介して連通され
ている。すなわち、各低速吸気通路15の上流端は第２サ
ージタンク11の右バンク1Bに面する側面に連通され、そ
して、各低速吸気通路15は前記連通路12の下側位置をバ
ンク間方向に延び、その下流端は上記高速吸気通路14と
合流して前記分岐吸気通路９の上流端に連通されてい
る。

上記分岐吸気通路９の上流端に対して高速吸気通路14
と低速吸気通路15とを各々接続する接続部分には、その
接続状態を変更する制御弁17が配設されている。すなわ
ち、上記制御弁17は各高速吸気通路14の低速吸気通路15
への接続開口部分に介装され、その開弁時には高速吸気
通路14を低速吸気通路15と共に分岐吸気通路９に連通す
る一方、閉弁時には高速吸気通路14を閉じて低速吸気通
路15のみを分岐吸気通路９に連通するものである。

さらに、上記第１サージタンク10の外側側面にはスロ
ットルボディ19が接続され、該スロットルボディ19はエ
アホース20を介して図示しないエアクリーナに接続され
ている。上記エアホース20はそのスロットルボディ19近
傍の下流端部分で湾曲して接続され、この湾曲部のエア
ホース20内は隔壁20aによって仕切られ、該隔壁20aの下
流端はスロットルボディ19の隔壁19aに一連に接続され
ている。

前記各気筒６に対する高速吸気通路14の開閉を行う制
御弁17は、前後方向に延びるバルブ軸21に支承されて互
いに同期して開閉操作されるもので、このバルブ軸21の
一端にはロッド22を介して負圧アクチュエータ23が連結
されてその駆動により開閉作動される。そして、上記負
圧アクチュエータ23にはスロットルボディ19下流の第１
サージタンク10の負圧を導入する負圧導入通路24が接続
され、この負圧導入通路24の途中にはチェック弁25を介
して負圧を蓄えるバキュームチャンバ26が配設されると
共に、その下流側に負圧の導入を開閉作動するソレノイ
ドバルブ27が配設されている。

なお、第１図および第２図中、31はEGRバルブ32を介
設した排気還流通路、33はブローバイガス通路、34は車
体ボンネットである。

前記制御弁17の開閉制御は上記のように負圧導入通路
24の途中に介装したソレノイドバルブ27の作動制御によ
って行われ、このソレノイドバルブ27に対して制御手段
としてのコントロールユニット30から運転状態に応じて
制御信号が出力される。

このコントロールユニット30にはエンジン１の運転状
態を検出するための各種信号、例えば、エンジン回転数
信号Ne、エンジンと駆動系の連結状態を判定するための
自動変速機のレンジ位置信号IH等がそれぞれ入力され、
これに応じてＤレンジにある場合には、第４図のよう
に、低回転領域で開き、中回転領域で閉じ、高回転領域
で開くように設定された特性で制御される。また、Ｎレ
ンジでエンジンと駆動系とが非連結状態の無負荷時には
第５図のように、全回転領域で開いているように設定さ
れた特性で制御される。そして、上記のような制御弁17
の開閉制御により、Ｄレンジの場合には低速域から中高
速域の全域において高いトルク特性が得られる。また、
Ｎレンジの場合には、回転変動に対して滑らかなトルク
特性が得られるものである。

次に、上記コントロールユニット30による制御弁17の
開閉制御の処理を第３図のフローチャートに沿って説明
する。このフローチャートは要部についてのみ示してい
る。制御スタート後、ステップS1でエンジン回転数Ne、
レンジ位置信号IH等の各種信号が読み込まれる。

そして、ステップS2でレンジ位置がＤレンジ（走行レ
ンジ）にシフトされているか否かを判定する。この判定
がYESでＤレンジにある場合には、ステップS3に進んで
エンジン回転数Neが所定の回転範囲内にあるか否かを判
定する。この回転範囲は1750〜4750rpmであり、前記第
４図の特性における制御弁17の中速閉領域内にあるか否
かを判定するものである。

上記ステップS3の判定がYESでエンジン回転数Neが所
定範囲内の中回転域にある場合には、ステップS4で制御
弁17を閉作動する一方、上記ステップS3の判定がNOで低
回転域もしくは高回転域にある場合には、ステップS5で
制御弁17を開作動する。

また、前記ステップS2の判定がNOで、レンジ位置がＤ
レンジでなくＮレンジ（またはＰレンジ）にある場合に
は、ステップS5に進んでエンジン回転数に関係なく全域
で制御弁17を開作動するものである。

なお、上記実施例においては、Ｖ型エンジンの例で説
明したが、このエンジン形式および吸気通路の接続構造
と制御弁による開閉機構はその他の構造が採用可能であ
り、これらについて本発明の制御弁の開閉制御が適用可
能である。また、制御弁のＤレンジでの開閉特性は第４
図のように中速域で閉じて低・高速域で開くように制御
しているが、低速吸気通路と高速吸気通路との構造が異
なる他の例では、高速域でのみ開くように設定する場合
もある。さらに、上記例ではエンジンと駆動系との連結
状態すなわち無負荷時を判定する負荷判定手段として
は、自動変速機の操作レンジの位置によって判別するよ
うにしているが、マニュアル変速機の場合には変速機の
シフト位置もしくはクラッチの状態に応じて判別すれば
よいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の吸気装置を備えたエンジン
の全体正面図、第２図は同平面図、第３図はコントロールユニットの処理を説明するための
フローチャート図、第４図はＤレンジの負荷状態における制御弁の開閉特性
とトルクカーブを示す特性図、第５図は同Ｎレンジの無負荷状態における制御弁の開閉
特性とトルクカーブを示す特性図である。１……エンジン、６……気筒、７……吸気ポート、８…
…吸気マニホールド、10,11……サージタンク、９……
分岐吸気通路、14……高速吸気通路、15……低速吸気通
路、17……制御弁、23……負圧アクチュエータ、27……
ソレノイドバルブ、30……コントロールユニット（制御
手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高田直哉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63−1712（ＪＰ，Ａ) 特開平４−76216（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02B 27/02 F02B 31/00 - 31/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下流端が各気筒に接続される分岐吸気通路
の上流端に対して低速吸気通路と高速吸気通路とを各々
接続すると共に、この接続部分にその接続状態を変更す
る制御弁を設け、該制御弁の開閉状態を制御し、前記分
岐吸気通路と高速吸気通路との接続を高速時に開き、そ
の他の領域の少なくとも一部で閉じるようにしたエンジ
ンの吸気装置において、エンジンと駆動系との連結状態
を判定する負荷判定手段と、該負荷判定手段によりエン
ジンと駆動系とが非連結状態にある無負荷が検出された
ときには上記制御弁を常時開状態に作動する制御手段を
設けたことを特徴とするエンジンの吸気装置。