JPH01310118A - Variable intake device for v-type eight cylinder engine - Google Patents
Variable intake device for v-type eight cylinder engineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〉 本発明は、■型8気筒機関の可変吸気装置に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a variable intake system for a type 8-cylinder engine.
〈従来の技術〉
従来、内燃機関において、低速トルク向上と高速時の出
力向上を両立させる技術として、可変吸気装置が知られ
ている(例えば、特開昭61−19927号公報等参照
)。<Prior Art> Conventionally, in internal combustion engines, a variable intake system has been known as a technique for achieving both an improvement in low-speed torque and an increase in output at high speeds (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 19927/1983).
この可変吸気装置を6気筒機関に適用したものについて
、第19図に基づき説明すると、6つの気筒に対応した
吸気マニホールド1の3つづつのグループに対して吸入
空気を夫り供給する2つのコレクタ2,3が設けられる
。両コレクタ2,3間は連通管4で連結され、この連通
管4中央部には可変吸気コントロールバルブ5が介装さ
れる。This variable intake system applied to a six-cylinder engine will be explained based on FIG. 19. Two collectors 2 supply intake air to three groups each of the intake manifold 1 corresponding to six cylinders. , 3 are provided. The two collectors 2 and 3 are connected by a communication pipe 4, and a variable intake control valve 5 is interposed in the center of the communication pipe 4.
そして、前記可変吸気コントロールバルブ5を機関回転
数に応じて次のように制御している。The variable intake control valve 5 is controlled in the following manner according to the engine speed.
即ち、機関の低速時には、可変吸気コントロールバルブ
5を閉じる。これにより、図の左右の吸気通路a、bは
導通せず、左右のバンクの吸気路は独立する。従って、
吸気管路はスロットルチャンバー6から吸気弁7までと
なって、吸気は長い管路から吸入されるため、吸気慣性
効果によって吸入効率が同上し、トルク向上が図れる。That is, when the engine is running at low speed, the variable intake control valve 5 is closed. As a result, the left and right intake passages a and b in the figure are not electrically connected, and the intake passages of the left and right banks are independent. Therefore,
The intake pipe line extends from the throttle chamber 6 to the intake valve 7, and the intake air is taken in through the long pipe line, so the intake efficiency increases due to the intake inertia effect, and torque can be improved.
一方、機関の低速時には、可変吸気コントロールバルブ
5を開く。これにより、左右の吸気通路a、bは導通し
、お互いに吸気干渉を起こすため、吸気は実質的に吸気
マニホールド1の太く短い吸気管路から吸入されること
になるため、吸気抵抗が小さくなり、出力向上が図れる
。On the other hand, when the engine is running at low speed, the variable intake control valve 5 is opened. As a result, the left and right intake passages a and b are electrically connected and cause intake interference with each other, so that the intake air is actually drawn from the thick and short intake pipe of the intake manifold 1, which reduces intake resistance. , output can be improved.
かかる可変吸気装置を適用した6気筒機関においては、
コレクタ2,3上流の吸気マニホールド1長さの選定に
より、任意の回転数に充填効率のピークを発生させるこ
とができる。In a 6-cylinder engine to which such a variable intake system is applied,
By selecting the length of the intake manifold 1 upstream of the collectors 2 and 3, it is possible to generate a peak in the filling efficiency at an arbitrary rotation speed.
これを第20図〜第22図に基づき説明すると、第20
図においてコレクタ8と図示しない他のコレクタとの連
通管9に介装された可変吸気コントロールバルブ10を
閉じると、コレクタ8内部には第21図に示すように、
720°クランクに対して3周期の成分の正弦波に近い
圧力脈動が発生する。この圧力脈動は、吸気弁開時から
吸気弁閉時の間、即ち、吸気弁開時間に同調しており、
機関の充填効率の向上に効果が大きい。To explain this based on FIGS. 20 to 22, the 20th
When the variable intake control valve 10 interposed in the communication pipe 9 between the collector 8 and another collector (not shown) in the figure is closed, the inside of the collector 8 is as shown in FIG.
Pressure pulsations similar to a sine wave with three period components occur for the 720° crank. This pressure pulsation is synchronized with the intake valve opening time from when the intake valve is opened to when the intake valve is closed.
It is highly effective in improving engine filling efficiency.
このため、機関の軸トルク特性は、第22図に示すよう
に、コレクタ8上流の吸気マニホールド11長さ!(第
20図参照)によって、充填効率のピークが移動する。Therefore, the axial torque characteristics of the engine are determined by the length of the intake manifold 11 upstream of the collector 8, as shown in FIG. (See FIG. 20), the peak of filling efficiency shifts.
この効果を用いることによって、6気筒機関においては
、コレクタ8上流の吸気マニホールド11長さlの選定
により、任意の回転数に充填効率のピークを発生させる
ことができ、可変吸気コントロールバルブ10の開時と
閉時とでトルク特性を大幅に切り換えることができる。By using this effect, in a six-cylinder engine, by selecting the length l of the intake manifold 11 upstream of the collector 8, it is possible to generate a peak in the charging efficiency at an arbitrary rotation speed, and the opening of the variable intake control valve 10 Torque characteristics can be changed significantly between closed and closed states.
〈発明が解決しようとする課題〉
これに対して、第23図に示すように、前記の可変吸気
装置を適用した8気筒機関においては、可変吸気コント
ロールバルブ10を閉じると、コレクタ8内部には第2
4図に示すように、720’クランクに対して4周期の
成分の圧力脈動が発生する。この圧力脈動は、6気筒機
関に比較して、振幅が小さいと共に、吸気弁開期間に同
調していないため、コレクタ上流の吸気マニホールド長
さIl(第23図参照)を変えても、充填効率のピーク
は其はど移動せず、第25図に示すように、2次の同調
回転域に相当する低回転域のピークが移動する特性を有
している。<Problems to be Solved by the Invention> On the other hand, as shown in FIG. Second
As shown in FIG. 4, pressure pulsations of 4-cycle components occur for the 720' crank. This pressure pulsation has a small amplitude compared to a 6-cylinder engine and is not synchronized with the intake valve opening period, so even if the intake manifold length Il (see Fig. 23) upstream of the collector is changed, the charging efficiency As shown in FIG. 25, the peak does not move at all, but the peak in the low rotation range corresponding to the secondary tuned rotation range moves.
このため、コレクタ8上流の吸気マニホールド11長さ
2を選定しても、充填効率の特性を大幅に変えることは
できず、可変吸気コントロールバルブ10の開時と閉時
とでトルク特性を大幅に切り換えることはできない(第
26図参照)。For this reason, even if the length 2 of the intake manifold 11 upstream of the collector 8 is selected, the charging efficiency characteristics cannot be significantly changed, and the torque characteristics cannot be significantly changed depending on when the variable intake control valve 10 is opened and closed. It cannot be switched (see Figure 26).
この結果、従来の可変吸気装置を適用した8気筒機関に
おいては、低速域のトルクを若干改善されるものの、大
幅には改善できず、中速域のトルクに至っては全く改善
できないという問題点があった。As a result, in an 8-cylinder engine to which a conventional variable intake system is applied, the torque in the low speed range can be slightly improved, but it cannot be improved significantly, and the torque in the middle speed range cannot be improved at all. there were.
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、実
質の吸気管長さを可変とする構成の採用により、吸気圧
力脈動を変えて、吸気同調回転数を変え得るようにして
、可変吸気コントロールバルブの開時と閉時とでトルク
特性を大幅に切り換えることを可能にした■型8気筒機
関の可変吸気装置を提供することを目的とする。Therefore, in view of the above-mentioned conventional problems, the present invention adopts a configuration in which the actual length of the intake pipe is variable, thereby changing the intake pressure pulsation and changing the intake tuning rotation speed. The object of the present invention is to provide a variable intake system for a type 8-cylinder engine that makes it possible to significantly change the torque characteristics depending on when a control valve is opened and closed.
く課題を解決するための手段〉
このため、本発明の■型8気筒機関の可変吸気装置は、
8つの気筒夫々に対応して設けられた吸気マニホールド
が交差するバンク間に、中空のコレクタを配設し、各吸
気マニホールドの一部に設けられた開口部を前記コレク
タ内空間に夫々連通接続すると共に、該開口部に互いに
連動して開閉動作される可変吸気コントロールバルブを
夫々設け、機関運転状態に応じて該可変吸気コントロー
ルバルブの開閉動作を制御するバルブ制御手段を設けた
構成とする。Means for Solving the Problems〉 For this reason, the variable intake system for an 8-cylinder engine of the present invention has the following features:
A hollow collector is disposed between banks where intake manifolds provided corresponding to each of the eight cylinders intersect, and an opening provided in a part of each intake manifold is connected to the inner space of the collector. At the same time, variable intake control valves that are opened and closed in conjunction with each other are provided in the openings, and valve control means is provided that controls the opening and closing operations of the variable intake control valves in accordance with engine operating conditions.
〈作用〉
かかる構成においては、吸気マニホールド内のバンク間
中央部下流側位置では、可変吸気コントロールバルブの
閉時において、吸気マニホールドの上流端から吸気弁ま
での長さに同調する圧力脈動が発生する。又、可変吸気
コントロールバルブの開時において、バンク間中央部位
置から吸気弁までの長さに同調する圧力脈動が発生する
。<Operation> In such a configuration, pressure pulsations are generated in the downstream position of the central part between the banks in the intake manifold when the variable intake control valve is closed, which is synchronized with the length from the upstream end of the intake manifold to the intake valve. . Furthermore, when the variable intake control valve is opened, pressure pulsations occur that are synchronized with the length from the central position between the banks to the intake valve.
これは、吸気マニホールドが開口部を介してコレクタ内
と連通することにより、バンク間中央部位置での圧力脈
動がなくなり、該位置が圧力脈動の節となり、結果とし
て、該位置から吸気弁までの長さが実質の吸気管長とな
るためである。This is because the intake manifold communicates with the inside of the collector through the opening, which eliminates the pressure pulsation at the central position between the banks, making this position a pressure pulsation node, and as a result, from this position to the intake valve. This is because the length is the actual length of the intake pipe.
このように実質の吸気管長を可変することができる結果
、圧力脈動周期を可変することができ、吸気慣性効果を
得るための同調回転数を変えることができるので、充填
効率の特性を大幅に変えることができ、可変吸気コント
ロールバルブの開時と閉時とでトルク特性を大幅に切り
換えることができるようになり、低中速域及び高速域の
トルクを共に大幅に改善できるようになる。又、バンク
間の空間を利用し、この空間にコレクタを配設したので
、機関が大型化することはない。As a result of being able to vary the actual intake pipe length in this way, the pressure pulsation period can be varied, and the tuned rotation speed for obtaining the intake inertia effect can be changed, which can significantly change the characteristics of filling efficiency. This makes it possible to significantly change the torque characteristics between when the variable intake control valve is open and closed, making it possible to significantly improve torque in both the low-medium speed range and the high-speed range. Furthermore, since the space between the banks is used and the collector is disposed in this space, the engine does not become larger.
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。<Example> Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図及び第2図は、90°■型8気筒機関を示してお
り、点火時期が180°クランクづつ異なる関係にある
4つづつの気筒からなる2つの気筒群のうち一方の気筒
群における4つの気筒に対応して吸気マニホールド12
が設けられ、他方の気筒群における4つの気筒に対応し
て吸気マニホールド13が設けられている。前記4つの
吸気マニホールド12は、ロッカカバー上部に配設され
た一方のコレクタ14に夫々連結され、前記4つの吸気
マニホールド13は、他方のコレクタ15に夫々連結さ
れる。一方の気筒群に対して設けられた吸気マニホール
ド12と他方の気筒群に対して設けられた吸気マニホー
ルド13とが交差するバンク間中央部付近には、本発明
の中空のコレクタとしてのサブコレクタ16が配設され
ており、各吸気マニホールド12.13の一部に設けら
れた開口部は前記サブコレクタ16内空間に夫々連通接
続される。Figures 1 and 2 show a 90°■ type 8-cylinder engine, in which the ignition timing in one cylinder group consists of four cylinders each having a 180° crank difference in ignition timing. Intake manifold 12 corresponding to one cylinder
are provided, and intake manifolds 13 are provided corresponding to the four cylinders in the other cylinder group. The four intake manifolds 12 are each connected to one collector 14 disposed above the rocker cover, and the four intake manifolds 13 are each connected to the other collector 15. Near the center between the banks where the intake manifold 12 provided for one cylinder group and the intake manifold 13 provided for the other cylinder group intersect, there is a sub-collector 16 as a hollow collector of the present invention. are provided, and openings provided in a portion of each intake manifold 12, 13 are connected to the internal space of the sub-collector 16, respectively.
本実施例においては、前記開口部として、各吸気マニホ
ールド12.13から分岐した分岐管17が採用され、
各分岐管17はサブコレクタ16内空間に開口されてい
る。In this embodiment, branch pipes 17 branched from each intake manifold 12, 13 are employed as the openings,
Each branch pipe 17 opens into the sub-collector 16 internal space.
尚、各分岐管17は吸気マニホールド12.13の交差
位置から鉛直方向に延びて形成される。Note that each branch pipe 17 is formed to extend in the vertical direction from a position where the intake manifolds 12 and 13 intersect.
各分岐管17の開口端部には、互いに連動して開閉動作
される可変吸気コントロールバルブ18が夫々設けられ
ている。At the open end of each branch pipe 17, variable intake control valves 18 are provided, respectively, which are opened and closed in conjunction with each other.
この可変吸気コントロールバルブ18はバタフライ式の
弁体18aを備え、各弁体18aの弁軸は単一の回動軸
19に一体に連結されており、該回動軸19をステップ
モータ20で回動することにより、弁体18aが回動さ
れて同時に開閉動作されるようになっている。The variable intake control valve 18 includes a butterfly-type valve body 18a, and the valve shaft of each valve body 18a is integrally connected to a single rotating shaft 19, which is rotated by a step motor 20. By moving the valve body 18a, the valve body 18a is rotated and opened/closed at the same time.
そして、機関回転数に応じて可変吸気コントロールバル
ブ18の開閉動作を制御するバルブ制御手段を備えたコ
ントロールユニット21が設けられている。A control unit 21 is provided that includes valve control means for controlling the opening and closing operations of the variable intake control valve 18 in accordance with the engine speed.
このコントロールユニット21には、機関回転数センサ
からの回転数信号が入力され、該回転数信号に基づく制
御信号を前記ステップモータ20に出力し、可変吸気コ
ントロールバルブ18を機関の低中速域では閉じ、高速
域では開くように制御する。The control unit 21 receives a rotational speed signal from an engine rotational speed sensor, outputs a control signal based on the rotational speed signal to the step motor 20, and controls the variable intake control valve 18 in the low and medium speed range of the engine. Closed and controlled to open at high speeds.
次に、かかる構成の作用・効果について説明する。Next, the functions and effects of this configuration will be explained.
本構成の可変吸気装置において、吸気マニホールド12
.13内のバンク間中央部下流側のA位置での吸気圧力
脈動を見ると、第3図に示すような特性となる。In the variable intake device of this configuration, the intake manifold 12
.. Looking at the intake pressure pulsation at position A on the downstream side of the central part between the banks in No. 13, the characteristics are as shown in FIG.
即ち、可変吸気コントロールバルブ18の閉時において
は、図の破線で示すように、コレクタ14゜15から吸
気弁22までの長さに同調する圧力脈動が発生する。又
、可変吸気コントロールバルブ18の開時においては、
バンク間中央部のB位置から吸気弁22までの長さに同
調する圧力脈動が発生する。That is, when the variable intake control valve 18 is closed, pressure pulsations are generated that are synchronized with the length from the collector 14-15 to the intake valve 22, as shown by the broken line in the figure. Furthermore, when the variable intake control valve 18 is opened,
Pressure pulsations occur in synchronization with the length from position B at the center between the banks to the intake valve 22.
これは、吸気マニホールド12.13が分岐管17を介
してサブコレクタ16内と連通ずることにより、第4図
に示すように、バンク間中央部のB位置での圧力脈動が
なくなり、該B位置が圧力脈動の節となり、結果として
、B位置から吸気弁までの長さが実質の吸気管長となる
ためである。This is because the intake manifolds 12 and 13 communicate with the inside of the sub-collector 16 via the branch pipe 17, and as shown in FIG. is a node of pressure pulsation, and as a result, the length from position B to the intake valve becomes the actual intake pipe length.
このように実質の吸気管長を可変することができる結果
、圧力脈動周期を可変することができ、吸気慣性効果を
得るための同調回転数を変えることができるので、充填
効率の特性を大幅に変えることができ、可変吸気コント
ロールバルブ18の開時と閉時とでトルク特性を大幅に
切り換えることができるようになり(第5図参照)、ト
ルクの向上代は第5図の斜線で示すようになり、第26
図の斜線で示した従来のコレクタ連結型の可変吸気装置
のトルクの向上代よりも増加する。As a result of being able to vary the actual intake pipe length in this way, the pressure pulsation period can be varied, and the tuned rotation speed for obtaining the intake inertia effect can be changed, which can significantly change the characteristics of filling efficiency. The torque characteristics can now be changed significantly between opening and closing of the variable intake control valve 18 (see Figure 5), and the torque improvement is as shown by the diagonal lines in Figure 5. Nari, 26th
The increase in torque is greater than that of the conventional collector-connected variable intake system shown by diagonal lines in the figure.
この結果、低中速域及び高速域のトルクを共に大幅に改
善できるようになる。As a result, it becomes possible to significantly improve both the torque in the low-medium speed range and the high-speed range.
又、バンク間の空間を利用して、サブコレクタ16を配
設したので、機関が大型化することはない。Furthermore, since the sub-collector 16 is arranged using the space between the banks, the engine does not become larger.
次に、本発明の他の実施例を第6図〜第18図に基づい
て説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 6 to 18.
即ち、第1図及び第2図に示した実施例においては、各
分岐管17は吸気マニホールド12と吸気マニホールド
13との交差位置から鉛直方向に延びるように形成した
が、第6図及び第7図に示すように、各分岐管17を吸
気マニホールド12と吸気マニホールド13との交差位
置の上流位置から斜め方向に延びるように形成しても良
く、この場合、各分岐管17の傾斜方向を、各分岐管1
7の開口端部に設けられる可変吸気コントロールパルプ
18が単一の回動軸19に一体に連結されるように設定
する。That is, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, each branch pipe 17 was formed to extend vertically from the intersection position of the intake manifold 12 and the intake manifold 13, but in the embodiment shown in FIGS. As shown in the figure, each branch pipe 17 may be formed to extend in an oblique direction from a position upstream of the intersection between the intake manifold 12 and the intake manifold 13. In this case, the direction of inclination of each branch pipe 17 is Each branch pipe 1
The variable intake control pulp 18 provided at the open end of the valve 7 is set to be integrally connected to a single rotating shaft 19.
又、第1図、第2図、第6図及び第7図に示した実施例
においては、可変吸気コントロールバルブ18の弁体1
8aの駆動手段として、ステップモータ20を用い、こ
のステップモータ20を機関回転数に応じて制御するよ
うにしたが、機関回転数に応じて上昇する機関の潤滑油
の油圧を利用して弁体18aの開閉を機械的に行うよう
にしても良い。Further, in the embodiments shown in FIGS. 1, 2, 6, and 7, the valve body 1 of the variable intake control valve 18
A step motor 20 is used as a driving means for the valve 8a, and the step motor 20 is controlled according to the engine speed. 18a may be opened and closed mechanically.
即ち、第8図に示すように、一端部側に油圧供給口23
aを、他端部側に大気開放口23bを設けたシリンダ本
体23と、該シリンダ本体23内を前記油圧供給口23
aと連通ずる室23Aと大気開放口23bと連通ずる室
23Bとに仕切るように配設されたピストン24と、該
ピストン24に連結されて室23B側端壁から外部に突
出するピストンロッド24aと、ピストン24を常時室
23A側に弾性付勢するスプリング25と、からなる油
圧シリンダ26が設けられる。That is, as shown in FIG. 8, a hydraulic pressure supply port 23 is provided at one end.
a is a cylinder main body 23 provided with an atmosphere opening port 23b on the other end side, and the inside of the cylinder main body 23 is connected to the hydraulic pressure supply port 23.
a piston 24 disposed so as to partition the chamber 23A communicating with the atmosphere opening 23b, and the chamber 23B communicating with the atmosphere opening 23b; a piston rod 24a connected to the piston 24 and protruding outward from the side end wall of the chamber 23B; , and a spring 25 that always elastically urges the piston 24 toward the chamber 23A.
この油圧シリンダ26のピストンワンド24a先端部に
は、揺動アーム27の一端部が回動自由に取り付けられ
る。該揺動アーム27の他端部に弁体18aの回動軸1
9が連結されは、この回動軸19は固定支持部28に回
動自由に支持される。One end of a swing arm 27 is rotatably attached to the tip of the piston wand 24a of the hydraulic cylinder 26. The pivot shaft 1 of the valve body 18a is attached to the other end of the swing arm 27.
9 are connected, the rotation shaft 19 is rotatably supported by the fixed support portion 28.
機関回転数が所定値未満の時には、ピストン24は油圧
力によって押圧されることなく位置しており、この時可
変吸気コントロールバルブ18は閉状態に保持される。When the engine speed is less than a predetermined value, the piston 24 is located without being pressed by hydraulic pressure, and at this time the variable intake control valve 18 is maintained in a closed state.
そして、機関回転数が上昇して、所定値以上になると、
ピストン24は油圧力によって押圧され、ピストンロッ
ド24aが図の下方に移動することによって、揺動アー
ム27が揺動し、回動軸19が回動して可変吸気コント
ロールバルブ18が開かれる。Then, when the engine speed increases and exceeds a predetermined value,
The piston 24 is pressed by hydraulic pressure, and the piston rod 24a moves downward in the figure, causing the swing arm 27 to swing, the rotation shaft 19 to rotate, and the variable intake control valve 18 to open.
更に、第1図、第2図、第6図、第7図及び第8図に示
した実施例においては、各分岐管17個々にバタフライ
式の弁体18aを備えた可変吸気コントロールバルブ1
8を設けるようにしたが、第9図及び第10図に示すよ
うに、スライド式の弁体を備えた可変吸気コントロール
パルプを採用しても良い。Furthermore, in the embodiments shown in FIGS. 1, 2, 6, 7, and 8, the variable intake control valve 1 is equipped with a butterfly-type valve body 18a for each branch pipe 17.
However, as shown in FIGS. 9 and 10, a variable intake control pulp provided with a sliding valve body may be used.
即ち、第9図においては、第1図に示す吸気マニホール
ド12.13の交差位置から鉛直方向に延びる各分岐管
17の開口部に合致する複数の開口部29aを並べて設
けたスライド式の板状弁体29を設け、この弁体29を
分岐管17の並ぶ方向に配設して、該分岐管17の開口
部端面に載置状態にセットする。かかる弁体29をコン
トロールユニットからの回転数信号に基づいて駆動され
るエアシリンダ若しくはソレノイド等のアクチュエータ
30でスライド動作させて各開口部29aが分岐管17
の開口部に合致する位置と合致しない位置とに選択的に
スライド位置させることにより、分岐管17を開閉する
ようにしている。That is, in FIG. 9, a sliding plate-like structure is shown in which a plurality of openings 29a are arranged side by side and match the openings of the branch pipes 17 extending vertically from the intersecting position of the intake manifolds 12 and 13 shown in FIG. A valve body 29 is provided, and this valve body 29 is disposed in the direction in which the branch pipes 17 are lined up, and set to be placed on the opening end face of the branch pipe 17. The valve body 29 is slid by an actuator 30 such as an air cylinder or a solenoid that is driven based on a rotational speed signal from a control unit, so that each opening 29a is connected to the branch pipe 17.
The branch pipe 17 is opened and closed by selectively sliding it into a position that matches the opening of the pipe and a position that does not match the opening of the pipe.
又、第10図においては、まず、各吸気マニホールド1
2と吸気マニホールド13との交差位置の上流位置に開
口部31を設け、この開口部31に合致する複数の開口
部32aを並べて設けたスライド式の板状弁体32を2
つの気筒群における4つづつの吸気マニホールド12.
13に対応して一対設け、この一対の弁体32を開口部
の並ぶ方向に配設して、該開口部端面に載置状態に夫々
セットし、保持具33でスライド自由に保持する。In addition, in FIG. 10, first, each intake manifold 1
A sliding plate-shaped valve body 32 is provided with an opening 31 at an upstream position of the intersection between the intake manifold 13 and the intake manifold 13, and a plurality of openings 32a that match the opening 31 are arranged side by side.
Four intake manifolds in each cylinder group 12.
A pair of valve bodies 32 are provided corresponding to the openings 13, and the pair of valve bodies 32 are arranged in the direction in which the openings are lined up, respectively set in a mounted state on the end face of the opening, and held by a holder 33 so as to be freely slidable.
このスライド式の板状弁体32も、第9図で説明したエ
アシリンダ若しくはソレノイド等のアクチュエータ30
で夫々スライド動作させ、弁体32をその各開口部32
aが吸気マニホールド12゜13の開口部31に合致す
る位置と合致しない位置とに選択的にスライド位置させ
ることにより、開口部31を開閉するようにしている。This sliding plate-shaped valve body 32 is also connected to an actuator 30 such as an air cylinder or a solenoid explained in FIG.
slide the valve body 32 through its respective openings 32.
The opening 31 is opened and closed by selectively sliding the opening 31 between the opening 31 of the intake manifold 12 and 13 and the opening 31 of the intake manifold 12 and 13, respectively.
第9図の実施例においては、トルク特性に関しては、第
1図、第2図、第6図、第7図及び第8図の実施例と同
様であるが、単一の弁体29と単一のアクチュエータ3
0を設ければ良いので、同上の図の実施例のものと比較
して、部品数を低減でき、コスト的に有利である。又、
第10図の実施例においては、同上の図の実施例のもの
と比較して、コスト的には路間等であるが、分岐管17
を省略した構成であるため、分岐管17による渦の発生
等で通気抵抗増加が生じるのを防止でき、第11図の実
線aに示すように、低中速域のトルク特性がより向上す
るという利点がある。The embodiment shown in FIG. 9 has the same torque characteristics as the embodiments shown in FIGS. 1, 2, 6, 7, and 8. Actuator 3
Since it is only necessary to provide 0, the number of parts can be reduced compared to the embodiment shown in the above figure, which is advantageous in terms of cost. or,
In the embodiment shown in FIG. 10, compared to the embodiment shown in the same figure, the cost is lower, but the branch pipe 17
Since this configuration eliminates the above, it is possible to prevent an increase in ventilation resistance due to the generation of vortices by the branch pipe 17, and as shown by the solid line a in Fig. 11, the torque characteristics in the low and medium speed range are further improved. There are advantages.
第12図及び第13図、第14図及び第15図。Figures 12 and 13, Figures 14 and 15.
第16図〜第18図に示した実施例は、制御に関する他
の実施例である。The embodiments shown in FIGS. 16 to 18 are other embodiments regarding control.
まず、第12図及び第13図に示した実施例について説
明すると、先の各実施例においては、可変吸気コントロ
ールバルブを低中速域で閉、高速域で開に切り換える制
御を行ったが、機関回転数及び負荷によって連続的にパ
ルプ開度を制御するようにしても良い。First, to explain the embodiments shown in FIGS. 12 and 13, in each of the previous embodiments, the variable intake control valve was controlled to be closed in the low and medium speed range and opened in the high speed range. The pulp opening degree may be continuously controlled depending on the engine speed and load.
このように、バルブの開度を連続的に制御することによ
って、トルク特性の移動も連続的なものとなり、トルク
の段付感がなくなり、運転性の向上を図れる。In this way, by continuously controlling the opening degree of the valve, the movement of the torque characteristics becomes continuous, eliminating the feeling of stepped torque, and improving drivability.
例えば、第12図に示すように、バルブ18の開度θを
、0°、θ1.θ2θs 、90 ’と変化させると、
トルク特性は第13図に示すように変化する。For example, as shown in FIG. 12, the opening degree θ of the valve 18 is set to 0°, θ1. When θ2θs is changed to 90',
The torque characteristics change as shown in FIG.
次に、第14図及び第15図に示した実施例について説
明する。Next, the embodiment shown in FIGS. 14 and 15 will be described.
先の実施例においては、機関の低中速域において、実質
吸気管長を長くすることによってトルク向上を実現して
いるが、低中速かつ低負荷の運転領域では、実質吸気管
長が長いと、各気筒の分配が悪化し、ボンピングロスも
大きいため、安定度やパーシャル燃費が悪化する。この
ような問題点を改善するため、本実施例では、低中速域
でも負荷の比較的低い運転領域では、可変吸気コントロ
ールパルプ18を開とし、実質吸気管長を短くする制御
を実行する。In the previous embodiment, torque improvement was achieved by lengthening the effective intake pipe length in the low-medium speed range of the engine, but in the low-medium speed and low load operating range, if the effective intake pipe length was long, As the distribution between each cylinder worsens and the pumping loss increases, stability and partial fuel efficiency deteriorate. In order to improve such a problem, in this embodiment, the variable intake control pulp 18 is opened in an operating range where the load is relatively low even in the low-to-medium speed range, and control is executed to shorten the actual intake pipe length.
そこで、可変吸気コントロールバルブ18の制御手段を
備えたコントロールユニットにクランク角センサから出
力されるクランク角信号とエアフロメータから出力され
る吸入空気流量信号とを入力させ、これらの出力信号に
基づいて機関回転数と基本燃料噴射量とを演算させ、こ
の機関回転数と基本燃料噴射量とに基づいて可変吸気コ
ントロールバルブ18を制御するように構成される。Therefore, the crank angle signal output from the crank angle sensor and the intake air flow rate signal output from the air flow meter are input to a control unit equipped with control means for the variable intake control valve 18, and the engine is controlled based on these output signals. The engine speed and the basic fuel injection amount are calculated, and the variable intake control valve 18 is controlled based on the engine speed and the basic fuel injection amount.
この制御を第14図のフローチャートに従って説明する
と、ステップ(以下、図と同様にSと略称する)1では
、クランク角センサから出力されるクランク角信号を読
み込み、S2において機関回転数N、を演算する。S3
では、エアフロメータから出力される吸入空気流量信号
を読み込み、S4において機関回転数NEと吸入空気流
量とにより基本燃料噴射量T、を演算する。S5では、
前記機関回転数N1と設定回転数N、とを比較し、N、
≧Nlであれば(YES)、高速域と判断して、S6に
進んで、可変吸気コントロールバルブ18を開とする制
御例えば、ステップモータ20のON制御を実行する。This control will be explained according to the flowchart in Fig. 14. In step (hereinafter abbreviated as S as in the figure) 1, the crank angle signal output from the crank angle sensor is read, and in S2, the engine speed N is calculated. do. S3
Then, the intake air flow rate signal output from the air flow meter is read, and in S4, the basic fuel injection amount T is calculated based on the engine speed NE and the intake air flow rate. In S5,
The engine speed N1 is compared with the set speed N, and N,
If ≧Nl (YES), it is determined that the high speed range is reached, and the process proceeds to S6, where control to open the variable intake control valve 18, for example, ON control of the step motor 20 is executed.
N E < N +であれば(NO)、低速域と判断し
て、S7に進む。S7では、基本燃料噴射量TPと設定
噴射量TP + とを比較し、T、≧TP Iであれば
(YES)、高負荷と判断して、S8に進んで、可変吸
気コントロールバルブ18を閉とする制御即ち、ステッ
プモータ20のOFF制御を実行する。TP <TP
+であれば(No)、低負荷と判断して、S6に進んで
、可変吸気コントロールバルブ18を開とする制御を実
行する。If N E < N + (NO), it is determined that the speed is in the low speed range and the process proceeds to S7. In S7, the basic fuel injection amount TP and the set injection amount TP + are compared, and if T≧TPI (YES), it is determined that the load is high, and the process proceeds to S8, where the variable intake control valve 18 is closed. In other words, the step motor 20 is turned off. TP < TP
If it is + (No), it is determined that the load is low, and the process proceeds to S6, where control to open the variable intake control valve 18 is executed.
第15図は、上述の制御に基づく、可変吸気コントロー
ルバルブ18の開閉領域を示すマツプで、低回転域でも
負荷の比較的低い運転領域では、可変吸気コントロール
バルブ18を開く制御を行っているのが明らかである。Fig. 15 is a map showing the opening/closing range of the variable intake control valve 18 based on the above-mentioned control. is clear.
従って、低中速かつ低負荷の運転領域において、各気筒
の分配を良化させることができ、ボンピングロスの低減
及び安定度やパーシャル燃費の良化を図れる。Therefore, in the low-medium speed and low-load operating range, distribution among the cylinders can be improved, reducing pumping loss and improving stability and partial fuel efficiency.
次に、第16図〜第18図に示した実施例について説明
する。Next, the embodiment shown in FIGS. 16 to 18 will be described.
この実施例は、アイドル安定性及び高出力時の更なるト
ルク向上を図ったもので、吸気マニホールド12.13
に設けられた燃料噴射弁34とは別に、可変吸気コント
ロールバルブ18によって開放された吸気マニホールド
12.13の開口部から吸気通路内に燃料を噴射する燃
料噴射弁35を設けるようにしている。This example aims to further improve idle stability and torque at high output, and the intake manifold 12.13
In addition to the fuel injection valve 34 provided in the intake manifold 12.13, a fuel injection valve 35 is provided which injects fuel into the intake passage from the opening of the intake manifold 12.13 opened by the variable intake control valve 18.
即ち、第16図及び第17図に示すように、サブコレク
タ16の上壁に所定間隔を持って4つの燃料噴射弁35
を取り付ける。この燃料噴射弁35は、2連ノズル式の
噴孔を有したもので、隣接する2つ分配管17の開口端
部に向けて燃料を噴射するようになっている。That is, as shown in FIGS. 16 and 17, four fuel injection valves 35 are installed at predetermined intervals on the upper wall of the sub-collector 16.
Attach. The fuel injection valve 35 has a double nozzle type nozzle hole, and is configured to inject fuel toward the open ends of the two adjacent distribution pipes 17.
この燃料噴射弁35による燃料噴射動作は、可変吸気コ
ントロールバルブ1日の開時であって、アイドル運転時
と高出力運転時に行われる。This fuel injection operation by the fuel injection valve 35 is performed when the variable intake control valve is opened during the day, and is performed during idling operation and high output operation.
尚、アイドル時には吸気マニホールド12.13に予め
設けられている燃料噴射弁34による燃料噴射は行わな
い。Incidentally, when the engine is idling, fuel injection by the fuel injection valve 34 provided in advance in the intake manifold 12, 13 is not performed.
第18図に上記の燃料噴射弁35による燃料噴射領域を
示す。図の「閉」なる領域は、可変吸気コントロールバ
ルブ18の閉領域であり、斜線で示した部分が燃料噴射
弁35による燃料噴射領域である。FIG. 18 shows the fuel injection area by the fuel injection valve 35 described above. The "closed" region in the figure is the closed region of the variable intake control valve 18, and the shaded region is the fuel injection region by the fuel injection valve 35.
尚、アイドル時には吸気マニホールド12.13に予め
設けられている燃料噴射弁34による噴射は行わない。It should be noted that during idling, no injection is performed by the fuel injection valve 34 provided in advance in the intake manifold 12,13.
このように、吸気マニホールド12.13の上流側で燃
料の噴射を行うことにより、燃料の霧化が促進され、ア
イドル時の安定性が改善される。By injecting the fuel upstream of the intake manifold 12, 13 in this manner, atomization of the fuel is promoted and stability at idle is improved.
又、高出力時には、吸気マニホールド12.13に予、
め設けられている燃料噴射弁34による噴射だけでは、
不足しがちな燃料を補うことが可能になり、トルク改善
をより効果的に図ることが可能になる。Also, at high output, the intake manifold 12.13 is pre-filled.
Injection by only the fuel injection valve 34 provided for
This makes it possible to supplement the fuel that tends to be insufficient, making it possible to improve torque more effectively.
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明のV型8気筒機関の可変吸
気装置によれば、機関が大型化することなく、実質の吸
気管長さを可変とする構成の採用により、吸気圧力脈動
を変えて、吸気同調回転数を変え得るようにして、可変
吸気コントロールバルブの開時と閉時とでトルク特性を
大幅に切り換えることを可能にしたから、低中速域及び
高速域のトルクを共に大幅に改善できる等動力性能の向
上を図れる。<Effects of the Invention> As explained above, according to the variable intake system for a V-type 8-cylinder engine of the present invention, the intake pipe length can be changed without increasing the size of the engine. By changing the pressure pulsation and changing the intake tuning speed, we have made it possible to drastically change the torque characteristics when the variable intake control valve opens and closes, so it is possible to change the torque characteristics in the low-medium speed range and high-speed range. It is possible to improve power performance by significantly improving both torque and power performance.
第1図は本発明に係わるV型8気筒機関の可変吸気装置
の一実施例を示す正面縦断面図、第2図は同上実施例の
平面図、第3図及び第4図は夫々同上実施例における吸
気圧力脈動特性を示すグラフ、第5図は同上実施例にお
けるトルク特性を示すグラフ、第6図及び第7図は夫々
同上の■型8気筒機関の可変吸気装置の他の実施例を示
す正面縦断面図及び平面図、第8図はパルプ開閉手段の
他の実施例を示す油圧シリンダの断面図、第9図は可変
吸気コントロールバルブの他の実施例を示す平面図、第
10図は更に他の可変吸気コントロールバルブの実施例
を示す正面断面図、第11図は第10図の実施例による
トルク特性を示すグラフ、第12図は制御構造の他の実
施例を示す正面断面図、第13図は第12図の実施例に
よるトルク特性を示すグラフ、第14図及び第15図は
夫々更に他の制御構造の実施例を示すフローチャート及
びこの制御に基づく可変吸気コントロールバルブの開閉
領域を示すマツプ、第16図〜第18図は更に他の制御
構造の実施例を示すで、第16図は機関の正面継断面図
、第17図(a)、 (b)は夫々分岐管部分の正面図
及び平面図、第18図はこの実施例における燃料噴射弁
による燃料噴射領域を示すグラフ、第19図は従来の可
変吸気装置の一例を示す正面縦断面図、第20図〜第2
2図は従来の6気筒機関における可変吸気装置の機能を
示す図で、第20図は概略構成図、第21図は吸気圧力
脈動特性を示すグラフ、第22図はトルク特性を示すグ
ラフ、第23図〜第26図は従来の8気筒機関における
可変吸気装置の機能を示す図で、第23図は概略構成図
、第24図は吸気圧力脈動特性を示すグラフ、第25図
及び第26図は夫々トルク特性を示すグラフである。
12.13・・・吸気マニホールド 16・・・サブ
コレクタ 17・・・分岐管 18・・・可変吸気
コントロールバルブ 18a・・・弁体 19・・
・回動軸 20・・・ステップモータ 21・・・
コントロールユニット 26・・・油圧シリンダ 2
9゜32・・・弁体 29a、32a・・・開口部
30・・・アクチュエータ 31・・・開口部特許出
願人 日産自動車株式会社代 理 人
弁理士 笹 島 富二雄第3図
畷九仕関 吸1弁2 クランク角
−第4図
や及六升関 唄九辞閏 クラ、7丙
−第5図
憔!!!1回jヌ枚−
第26図
機関[ii’4A従□
第8図
第9図 第1○図
第14図
第15図
− 切 転& NE
第16図
第17図
(a) (b)
第18図
携・閉田転収−
第19図
−1:FIG. 1 is a front longitudinal cross-sectional view showing an embodiment of a variable intake system for a V-8 cylinder engine according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of the same embodiment, and FIGS. 3 and 4 are respectively implementations of the same. FIG. 5 is a graph showing the torque characteristics in the above embodiment, and FIGS. 6 and 7 are graphs showing other embodiments of the variable intake system for the same type 8-cylinder engine as above. 8 is a sectional view of a hydraulic cylinder showing another embodiment of the pulp opening/closing means; FIG. 9 is a plan view showing another embodiment of the variable intake control valve; FIG. 10 11 is a front sectional view showing another embodiment of the variable intake control valve, FIG. 11 is a graph showing the torque characteristics according to the embodiment of FIG. 10, and FIG. 12 is a front sectional view showing another embodiment of the control structure. , FIG. 13 is a graph showing the torque characteristics according to the embodiment shown in FIG. 12, and FIGS. 14 and 15 are flowcharts showing other control structure embodiments, and the opening/closing range of the variable intake control valve based on this control. FIGS. 16 to 18 show further examples of other control structures. FIG. 16 is a cross-sectional view of the front joint of the engine, and FIGS. 17(a) and 17(b) are branch pipe sections. 18 is a graph showing the fuel injection area by the fuel injection valve in this embodiment, FIG. 19 is a front longitudinal sectional view showing an example of a conventional variable intake device, and FIGS.
Fig. 2 is a diagram showing the function of a variable intake system in a conventional six-cylinder engine, Fig. 20 is a schematic configuration diagram, Fig. 21 is a graph showing intake pressure pulsation characteristics, Fig. 22 is a graph showing torque characteristics, and Fig. 22 is a graph showing the intake pressure pulsation characteristics. Figures 23 to 26 are diagrams showing the functions of a variable intake system in a conventional 8-cylinder engine. Figure 23 is a schematic configuration diagram, Figure 24 is a graph showing intake pressure pulsation characteristics, and Figures 25 and 26. are graphs showing torque characteristics, respectively. 12.13... Intake manifold 16... Sub collector 17... Branch pipe 18... Variable intake control valve 18a... Valve body 19...
・Rotation axis 20...Step motor 21...
Control unit 26...hydraulic cylinder 2
9゜32... Valve body 29a, 32a... Opening 30... Actuator 31... Opening Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd. Agent
Patent Attorney Fujio Sasashima Figure 3 Nawate-Kyushiki Suction 1 Valve 2 Crank Angle
-Fig. ! ! 1 time J - Fig. 26 Engine [ii'4A Follow □ Fig. 8 Fig. 9 Fig. 1 ○ Fig. 14 Fig. 15 - Cut & NE Fig. 16 Fig. 17 (a) (b) Fig. Figure 18: Transfer of closed fields - Figure 19-1:
Claims (1)
ドが交差するバンク間に、中空のコレクタを配設し、各
吸気マニホールドの一部に設けられた開口部を前記コレ
クタ内空間に夫々連通接続すると共に、該開口部に互い
に連動して開閉動作される可変吸気コントロールバルブ
を夫々設け、機関運転状態に応じて該可変吸気コントロ
ールバルブの開閉動作を制御するバルブ制御手段を設け
たことを特徴とするV型8気筒機関の可変吸気装置。A hollow collector is disposed between banks where intake manifolds provided corresponding to each of the eight cylinders intersect, and an opening provided in a part of each intake manifold is connected to the inner space of the collector. In addition, variable intake control valves that are opened and closed in conjunction with each other are provided in the openings, and a valve control means is provided that controls the opening and closing operations of the variable intake control valves according to engine operating conditions. Variable intake system for V8 engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63137314A JPH089969B2 (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Variable intake system for V8 engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63137314A JPH089969B2 (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Variable intake system for V8 engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01310118A true JPH01310118A (en) | 1989-12-14 |
JPH089969B2 JPH089969B2 (en) | 1996-01-31 |
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ID=15195791
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---|---|---|---|
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JP (1) | JPH089969B2 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5010854A (en) * | 1990-07-12 | 1991-04-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Intake apparatus for V-type 8-cyl internal combustion engine |
EP0769609A1 (en) * | 1995-10-17 | 1997-04-23 | FERRARI S.p.A. | Variable-capacity intake system for a vehicle internal combustion engine |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4589276B2 (en) | 2006-08-07 | 2010-12-01 | トヨタ自動車株式会社 | Variable intake system for V-type internal combustion engine |
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1988
- 1988-06-06 JP JP63137314A patent/JPH089969B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH089969B2 (en) | 1996-01-31 |
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