JPH01316A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの吸気装置に関し、特に、多気筒エ
ンジンの各気筒への吸気を過給する過給システムの改良
技術に関するものである。

（従来の技術）　− 従来より、エンジンの気筒内燃焼室に吸入される吸気の
動的効果によってその充填効率を高め、エンジンの出力
トルクを増大させるようにしたものは種々知られている
。その１例として、例えば特公昭６０−１４１６９号公
報等に示されるものでは、多気筒エンジンにおける吸気
通路を、吸気順序（点火順序）の連続しない気筒を同じ
グループとする気筒群にそれぞれ接続される２つの吸気
通路に分け、その各々の吸気通路を、吸気マニホールド
のブランチ部上流端が接続された拡大室と、この拡大室
に接続された共鳴通路とで構成するとともに、該共鳴通
路の上流端を上流側集合室に連通させ、上記拡大室に、
両吸気通路同士を連通状態または連通遮断状態に切り換
える切換装置を設け、上記切換装置によって各吸気通路
同士の連通を遮断したときには、各気筒の吸気行程に生
じた負の圧力波を上記上流側集合室で反射させて正の圧
力波に反転させ、その反転した正の圧力波により比較的
低い回転域で吸気の共−過給効果を発揮させる一方、各
吸気通路同士を連通させたときには、上記吸気圧力波の
反転反射位置を吸気ポートに近付けて、吸気圧力振動の
固有振動数を高くし、高速回転域で共鳴過給効果を得る
ようになされている。

また、特開昭５６−５２５２２号公報に示されるもので
は、エアクリーナに接続されているインテークマニホー
ルドにループを形成して、該ループ内を吸気が一方向に
流れるようにし、かつ該インテークマニホールドに分岐
接続される吸気管は該マニホールドに対してループ内の
吸気流れ方向と鋭角をなすように取り付けることにより
、ループ内の吸気流速を利用して、その慣性力により吸
気充填効率を高めるようになされている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記した前者のものでは、吸気マニホールド
ブランチ部の集合部分に大容積の拡大室が設けられてい
るので、吸気系が大形化し、大きな設置スペースを要す
る等の不具合がある。

そこで、上記後者の技術において、吸気マニホールドに
ループ部を形成するという点に着目し、例えば吸気順序
が連続しない気筒を同じグループとする２つの気筒群の
各吸気ポートを、拡大室のない共通の共鳴用環状吸気通
路に接続し、この環状吸気通路を、一方の気筒群の各気
筒の吸気ポートに連通ずる部分と、他方の気筒群の各気
筒の吸気ポートに連通ずる部分とがそれぞれ２方向に延
びて両側で相互に接続された環状となし、上記両気筒群
間の両側連通経路の長さを、同じ気筒群の隣接する気筒
の吸気ポート間の長さよりも充分に大きく形成すること
により、気筒群の各気筒の吸気行程終期に吸気ポート付
近に発生した正圧の圧力波を共鳴用環状通路を略−周さ
せて、同じ気筒群の他の気筒の吸気ポートに作用させる
ようにし、吸気の動的効果を有効に発揮させつつ、吸気
の拡大室を不要として大きさをコンパクト化するように
することが考えられる。

さらには、このような環状吸気通路による吸気の共鳴過
給効果に限らず、各気筒の吸気ポートをサージタンク等
の容積拡大室のない吸気通路に接続し、その吸気通路で
の吸気の共振周波数がエンジンの特定回転域（例えば低
速回転域）になるように吸気通路の長さを設定すること
により、吸気をその共鳴効果によって過給するようにす
ることも可能である。

そして、その場合、吸気順序の連続する気筒間の吸気行
程のオーバーラツプ期間を短くする方が、吸気の過給効
果は増大する。すなわち、吸気の負圧の大きさは各気筒
の吸気行程で発生した圧力波が合成されたものであるた
め、吸気のオーバーラツプ期間が大きいときには、その
オーバーラツプ期間中の吸気負圧が加算されて大きくな
り、吸気の共鳴過給があってもその圧力波が負圧と相殺
し合って過給効果が低下する。

ところで、エンジンの吸／排気弁を開閉駆動するカムを
開弁角の狭いカムプロフィルを有する低速用カムと、開
弁角が広くかつリフト量の大きいカムプロフィルを有す
る高速用カムとで構成し、エンジンの低速回転域では、
低速用カムによって吸気弁を開閉駆動し、吸気充填量を
カットして燃費の改善を図る一方、高速回転域では、高
速用カムによって吸気弁を開閉させ、エンジンの出力ト
ルクの向上を図るようにした吸気タイミング可変機構は
知られている。

この吸気タイミング可変機構を有するエンジンに対して
上記した吸気装置を適用した場合、吸気タイミング可変
機構により、エンジンの低速回転域では、狭い開弁角に
よって各気筒の吸気行程のオーバーラツプ期間が短くな
るので、効果的な共鳴過給効果を得ることができる。し
かしながら、反面、高速回転域では、カムの開弁角が拡
大するため、それに伴って吸気行程のオーバラップ期間
が長くなり、上記の如く良好な過給効果を得ることが困
難となる問題が生じる。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的
は、上記した吸気タイミング可変機構等によりエンジン
の高速回転域で開弁角が拡大したときには、吸気を共鳴
過給ではなくて他の適正な過給方式により過給するよう
にすることにより、各気筒間の吸気行程のオーバーラツ
プ期間が変化しても確実に吸気を過給できるようにし、
よってエンジンの広い回転域に亘って過給効果を良好に
発揮させて、吸気の充填量を高め、その出力トルクを増
大させるようにすることにある。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明の解決手段は、吸気
タイミング可変機構により、エンジンの低速回転域で各
気筒間の吸気行程のオーバーラツプ期間が短くなったと
きには、吸気を共鳴過給によって過給する。一方、高速
回転域で吸気オーバラップ期間が長くなったときには、
吸気系に容積拡大部を形成して、吸気を慣性過給によっ
て過給するようにしたものである。すなわち、吸気系途
中の容積拡大部の有無に応じて過給方式を変化させるこ
ととし、オーバーラツプ期間の短くなる低速回転域では
、共鳴過給を行うべく吸気系の容積を小さくし、高速回
転域では、慣性過給を行うために吸気系に容積拡大部を
形成して、その容積拡大部と各吸気弁との間の慣性過給
効果を強調するようにしたものである。

具体的には、本発明の構成は、多気筒エンジンにおける
各気筒の吸気行程の実質的なオーバーラツプ期間を変化
させる吸気タイミング可変機構と、吸気系に容積拡大部
を形成する吸気容積可変機構とを備えたものを基本とす
る。

さらに、エンジンの低速回転域では、吸気の共鳴過給を
生じさせるよう吸気系に容積拡大部を形成せず、かつ各
気筒の吸気行程のオーバーラツプ期間を小さくする一方
、高速回転域では、吸気の慣性過給を生じさせるよう吸
気系に容積拡大部を形成し、かつ各気筒の吸気行程のオ
ーバーラツプ期間を大とするように上記吸気タイミング
可変機構および吸気容積可変機構を制御する制御手段を
設ける。

（作用） この構成により、エンジンが低速回転域にあるとき、制
御手段により吸気タイミング可変機構が制御されて、各
気筒の吸気行程の実質的なオーバラップ期間が短く調整
される。また、この吸気行程のオーバーラツプ期間の短
縮に連動して吸気容積可変機構も制御され、エンジンの
吸気系に吸気圧力波の反射部となる容積拡大部は形成さ
れない。

このことにより、吸気系に吸気の共鳴過給を生じさせ、
この共鳴過給効果によって低速回転域の吸気充填量を増
大させることができる。

一方、エンジンが高速回転域に移行すると、上記各気筒
の吸気行程の実質的なオーバラップ期間は長く調整され
る。そして、この調整に連動して吸気容積可変機構も制
御されて、エンジンの吸気系に容積拡大部が形成される
。この容積拡大部により、該容積拡大部と吸気弁との間
で吸気の慣性過給効果が増大し、この慣性過給効果の増
大によって高速回転域の吸気充填量を増大させることが
できる。よって、エンジンの低速回転域から高速回転域
までの広い回転域に亘って吸気の充填量を増大できるこ
ととなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例の全体構成を示しており、
１は直列に配置された４つの気筒２ａ〜２ｄを有するＤ
ＯＨＣ型直列４気筒エンジンであって、上記４つの気筒
２ａ〜２ｄの点火順序は第１気筒２ａ、第３気筒２Ｃ１
第４気筒２ｄ、第２気筒２ｂの順序に設定されている。

各気筒２ａ〜２ｄは、各々吸気弁３により開閉される２
つの吸気ポート４，４と、排気弁５により開閉される１
つの排気ボート６とを備えている。７は上記各気筒２ａ
〜２ｄ内に吸気を供給する吸気通路であって、該吸気通
路７は、共鳴吸気通路８と、吸気マニホールド１１の集
合管部１２により形成され、上記共鳴通路８の下流端に
連続する集合吸気通路９と、吸気マニホールド１１の各
分岐管部１３８〜１３ｄ内に形成され、上記集合吸気通
路９から並列に分岐された４つの独立吸気通路１０ａ〜
１０ｄとからなり、上記各独立吸気通路１０ａ〜１０ｄ
の下流側部分は２又状に分岐されていて、その各下流端
はそれぞれ上記各気筒２ａ〜２ｄの２つの吸気ポート４
，４に接続されている。また、上記共鳴吸気通路８の上
流端部はエアクリーナ１４に接続されており、このエア
クリーナ１４から吸い込んだ吸気（空気）を吸気通路７
の共鳴吸気通路８．集合吸気通路９および各独立吸気通
路ＩＱａ〜１０ｄを通して各気筒２ａ〜２ｄ内に供給す
るようになされている。上記エアクリーナ１４直下流の
吸気通路７には吸入空気量を計測するエアフローメータ
１５が配置され、該エアフローメータ１５の下流側には
他の部分よりも容積の大きい上流側集合室１６が形成さ
れている。そして、上記各気筒２ａ〜２ｄの吸気ポート
４，４と集合室１６との間の吸気通路７の等優良さは、
概ねエンジン１の低速回転域で吸気の圧力波が往復伝播
して共鳴過給が行われる固有振動数になるように設定さ
れている。

また、上記吸気マニホールド１１の集合管部１２内の吸
気通路７は連通路１７を介して比較的大容積の拡大室１
８に連通され、上記連通路１７には、連通路１７を開閉
して上記集合管部１２内の吸気通路７と拡大室１８とを
連通状態またはその遮断状態に切り換える開閉弁１９が
配設されている。そして、この開閉弁１９の開閉により
吸気系の容積を可変制御し、開閉弁１９を閉じたときに
は、吸気系途中の容積拡大部をなくして吸気系の容積を
小さくする一方、開閉弁１９を開いたときには、吸気系
途中に拡大室１８による容積拡大部を形成して吸気系の
容積を大きくするようにした吸気容積可変機構２０が構
成されている。

上記各気筒２ａ〜２ｄの２つの吸気弁３，３は吸気動弁
機構２１によって駆動される。該吸気動弁機構２１は、
第２図に示すように吸気弁駆動用の１本の吸気カムシャ
フト２２と、２本の低速用ロッカアーム２５．２５およ
び１本の高速用ロッカアーム２７とを有し、上記吸気用
カムシャフト２２上には１対の低速用カム２３．２３と
、該低速用カム２３．２３間に配置された高速用カム２
４とが形成され、上記各低速用カム２３は開弁角の狭い
カムプロフィルに、高速用カム２４は低速用カム２３よ
りも開弁角が広くかつカムリフト量の大きいカムプロフ
ィルにそれぞれ設定されている。

また、上記各低速用ロッカアーム２５は一端（第２図で
上端）のピボット２６を支点として揺動自在に支持され
、その他端下面は上記各吸気弁３に、中間部上面は上記
吸気用カムシャフト２２上の各低速用カム２３にそれぞ
れ当接している。

上記高速用ロッカアーム２７は上記両低速用ロッカアー
ム２５．２５間に配置されている。この高速用ロッカア
ーム２７は一端（図で上端）のピボット２８を支点にし
て揺動自在に支持され、他端上面が上記高速用カム２４
に当接している。上記高速用ロッカアーム２７には、そ
の内部に上記ピボット２８を介して連通される油通路２
９が形成され、該油通路２９の上流端部は図示しないが
エンジン回転数に応じてオイル吐出圧力が増大変化する
オイルポンプにエンジン１のシリンダヘッド内の油路を
介して連通されており、オイルポンプからのオイルが油
通路２９に送り込まれるようになっている。

上記各ロッカアーム２５．２７には、カムシャフト２２
の回転中心直下方位置に互いに連通ずる円筒状の中空部
２５　ａ、　　２７　ａがそれぞれ形成され、該６中空
部２５ａ、２７ａ内には低速用ロッカアーム２５と高速
用ロッカアーム２７とを揺動一体に係合する係合機構３
０が配設されている。

この係合機構３０は、上記各低速用ロッカアーム２５の
中空部２５ａ内に嵌挿されかつスプリング３１により高
速用ロッカアーム２７側に付勢されたリターンピン３２
と、上記高速用ロッカアーム２７の中空部２Ｔａ内にカ
ムシャフト２２方向に摺動自在に嵌挿され、各低速用ロ
ッカアーム２５の中空部２５ａへの移動嵌合により該６
低速用ロッカアーム２５を高速用ロッカアーム２７に揺
動一体に係合する係合ピン３３とで構成される。そして
、上記高速用ロッカアーム２７の中空部２７ａ内中央部
には上記油通路２９の下流端部が開口されており、オイ
ルポンプの吐出圧力が低いエンジン１の低速回転域では
、上記係合ピン３３をすターンピン３２によって高速用
ロッカアーム２７の中空部２７ａ内に収納配置し、各低
速用ロッカアーム２５および高速用ロッカアーム２７を
それぞれ上記吸気用カムシャフト２２の各低速用カム２
３および高速用カム２４に当接させて各々異なるリフト
量で揺動させる一方、エンジン１の高速回転域では、オ
イルポンプから吐出された高圧のオイルを上記油通路２
９を介して中空部２７ａ内に流入させ、その中空部２７
ａ内に流入したオイルの圧力により係合ピン３３をリタ
ーンピン３２の付勢力に抗して押圧して各低速用ロッカ
アーム２５の中空部２５ａ内に押し込み、各低速用ロッ
カアーム２５と高速用ロッカアーム２７とを一体的に係
合するようになされている。よって、第３図に示すよう
に、エンジン１の低速回転域では、各低速用ロッカアー
ム２５と高速用ロッカアーム２７との分離により、各吸
気弁３を低速用カム２３によって開閉駆動することによ
り、図で実線にて示す如く各気筒２ａ〜２ｄの吸気弁３
の開弁角を狭くする一方、高速回転域では、２種類のロ
ッカアーム２５．２７の一体係合により、各吸気弁３を
カムプロフィルの支配的な高速用カム２４によって開閉
駆動することにより、図で破線にて示すごとく各吸気弁
３の開弁角を拡大するようにして、各気筒２ａ〜２ｄの
吸気行程の実質的なオーバーラツプ期間をエンジン１の
低速域と高速域とで変化させるようにした吸気タイミン
グ可変機構３４が構成されている。

さらに、上記容積可変機構２０の開閉弁１９はコントロ
ールユニット３５により作動制御されるように構成され
ている。このコントロールユニット３５にはエンジン１
の回転数を検出する回転センサ３６の出力信号が入力さ
れており、上記吸気容積可変機構２０をコントロールユ
ニット３５により、また吸気タイミング可変機構３４を
オイルポンプによりそれぞれエンジン１の回転域に応じ
て制御し、エンジン１の低速回転域では、吸気の共鳴過
給を生じさせるよう、開閉弁１９を閉じて吸気系に拡大
室１８による容積拡大部を形成せず、かつ吸気タイミン
グ可変機構３４を低速用カム２３の作動状態として、各
気筒２ａ〜２ｄの吸気行程のオーバーラツプ期間を小さ
くする一方、高速回転域では、吸気の慣性過給を生じさ
せるよう、開閉弁１９を開いて吸気系に拡大室１８によ
る容積拡大部を形成し、かつ吸気タイミング可変機構３
４を高速用カム２４の作動状態として、各気筒２ａ〜２
ｄの吸気行程のオーバーラツプ期間を大とするように構
成されている。

したがって、上記実施例においては、回転センサ３６に
より検出されるエンジン回転数に基づいて、吸気タイミ
ング可変機構３４および容積可変機構２０の開閉弁１９
が作動制御される。そして、エンジン１が低速回転域に
あるときには、吸気タイミング可変機構３４の低速用カ
ム２３が使用されて、そのカムタイミングにより気筒２
ａ〜２ｄ間の吸気オーバーラツプ期間が短くなるように
制御される。また、これと同時に、容積可変機構２０の
開閉弁１９が閉じられて、吸気マニホールド１１の集合
管部１２内の吸気通路７と拡大室１８との連通が遮断さ
れ、吸気通路７の途中に大容積の容積拡大部は形成され
ない。このため、各吸気行程の終期に発生した負の圧力
波は集合管部１２内の集合吸気通路９ないしその上流の
共鳴吸気通路８を通って上流側に伝播され、該共鳴吸気
通路８上流端の集合室１６で反射されて正圧波に反転し
、その正圧波は下流側に伝播されて上記気筒２ａ〜２ｄ
と吸気行程がオーバーラツプしている次の気筒２ａ〜２
ｄの吸気行程初期に作用し、この正圧波によって該気筒
２ａ〜２ｄへの吸気充填量が増大する。以上の挙動が各
気筒２ａ〜２ｄについて繰り返される。

その際、上記吸気タイミング可変機構３４により、各気
筒２ａ〜２ｄの吸気行程間のオーバーラツプ期間が短く
なっているため、各気筒２ａ〜２ｄの吸気行程で発生し
た負圧の合成値の大きさが小さくなり、その結果、効果
的な共鳴過給効果が得られ、吸気の充填効率を高めて、
エンジン１の出力トルクを増大させることができる。

一方、エンジン１が高速回転域にあるときには、吸気タ
イミング可変機構３４の高速用カム２４が使用されて、
そのカムタイミングにより気筒２ａ〜２ｄ間の吸気オー
バーラツプ期間が長くなるように制御される。このため
、上記した効果的な共鳴過給効果は得られない。しかし
、このエンジン１の高速回転域では、上記吸気容積可変
機構２０の開閉弁１９が開かれて、集合吸気通路９と拡
大室１８とが連通され、吸気通路７の途中に大容積の容
積拡大部が形成される。このため、各吸気行程の初期に
発生した負の圧力波は集合吸気通路９に連通ずる拡大室
１８で反転反射されて正圧波になった後に同じ気筒２ａ
〜２ｄの吸気行程終期に作用し、拡大室１８と吸気弁３
との間の吸気の慣性過給効果が高められる。このことに
より、吸気の充填効率を高めてエンジン１の出力トルク
を増大させることができる。よって、第４図に示すよう
に、エンジン１の低速回転域から高速回転域までの広い
回転域に亘ってその出力トルクを増大させることができ
る。

第５図は第２実施例を示しく尚、第１図と同じ部分につ
いては同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、
サージタンクの容積変化によって吸気系の容積を変化さ
せるようにしている。

すなわち、この実施例では、エンジン１′は各気筒２′
　ａ〜２’　　ｄに１つの吸気ポート４を備えている。

また、吸気通路７を形成するサージタンク３７が設けら
れ、該サージタンク３７内の吸気通路７は上記各気筒２
　／　　ａ〜２′　４にそれぞれ分岐吸気管３８ａ〜３
８ｄ内の独立吸気通路１０ａ〜１０ｄを介して連通され
ている。上記サージタンク３７にはその一部を部分的に
拡大してなる拡大部３７ｂが形成されている。その拡大
部３７ｂ内には拡大部３７ｂをタンク本体３７ａと仕切
る仕切板３９か配置され、該仕切板３９は拡大部３７ｂ
の奥底部からタンク本体３７ａとの境界までの範囲を移
動可能に支持されている。この仕切板３９はコントロー
ルユニット３５により作動制御されるサージタンク３７
外の駆動モータ４０に連結ロッド４１を介して駆動連結
されている。そして、エンジン１′の回転域に応じて駆
動モータ４０の駆動により仕切板３９を移動させ、エン
ジン１′の低速回転域では、仕切板３９を図で下方に移
動させてサージタンク３７の本体３７ａと拡大部３７ｂ
との境界付近に位置付けることにより、吸気系に容積拡
大部を形成しない一方、高速回転域では、仕切板３９を
図で上方に移動させて上記拡大部３７ｂの奥底部に位置
付けることにより、吸気系にサージタンク拡大部３７ｂ
からなる容積拡大部を形成するようにした吸気容積可変
機構２０′が構成されている。また、吸気タイミング可
変機構３４は上記第１実施例の構成と略同様である。

したがって、この実施例においては、エンジン１′の低
速回転域では、吸気タイミング可変機構３４が制御され
て、気筒２’　　ａ〜２’　ｄ間の吸気行程オーバーラ
ツプ期間が短く調整される。また、コントロールユニッ
ト３５による駆動モータ４０の作動制御により、仕切板
３９がサージタンク３７の本体３７ａと拡大部３７ｂと
の境界付近に位置付けられて、吸気系に容積拡大部が形
成されない。このため、吸気の効果的な共鳴過給効果が
発揮される。

一方、エンジン１′の高速回転域では、上記吸気タイミ
ング可変機構３４の制御により気筒２′ａ〜２’　　ｄ
間の吸気行程オーバーラツプ期間が長く調整される。ま
た同時に、上記仕切板３９がサージタンク拡大部３７ｂ
の奥底部に位置付けられて、吸気系に該拡大部３７ｂか
らなる容積拡大部が形成される。このため、吸気の効果
的な共鳴過給効果は得られないが、吸気の慣性過給効果
を増大させることができ、よって上記第１実施例と同様
の作用効果を奏することができる。

第６図および第７図は第３実施例を示し、容積可変機構
および吸気タイミング可変機構の双方を変更したもので
ある。

この実施例では、吸気通路７に各気筒２′　ａ〜２’　
　ｄの吸気行程を実質的に規制するロークリバルブ４２
が配設されている。このロータリバルブ４２は円筒状の
バルブケース４３と、該バルブケース４３内に回転自在
にかつ気密状に支持された円筒状のバルブ体４６とを備
え、上記バルブケ−ス４３の二端開ロ部４４は共鳴吸気
通路８（吸気通路７）を介してエアクリーナ１４に連通
されている。また、バルブケース４３の外周には４つの
開口部４５ａ〜４５ｄか形成され、該各間口部４５ａ〜
４５ｄはそれぞれ分岐吸気管３８′　ａ〜３８’　　ｄ
内の独立吸気通路１０ａ〜１０ｄを介して各気筒２′　
ａ〜２’　　ｄの吸気ボート４に連通されている。一方
、上記バルブ体４６の一端にはバルブケース４３の一端
開口部４４に常時連通する開口部４７か形成されている
。また、バルブ体４６の外周には上記バルブケース４３
の対応する外周開口部４５ａ〜４５ｄにそれぞれ合致可
能な４つの開口部４８ａ〜４８ｄが円周方向に等角度間
隔をあけて貫通形成され、バルブ体４６の回転によって
その各開口部４８８〜４８ｄがバルブケース４３の対応
する開口部４５ａ〜４５ｄに合致したときに、ロータリ
バルブ４２を開弁状態として吸気を気筒２’　ａ〜２’
　ｄ内に供給するようになされている。

また、上記バルブ体４６は、バルブ制御機構４９を介し
てエンジン１′に駆動連結されている。

上記バルブ制御機構４９は、一方向ねしく例えば右ねじ
）を有する駆動ねじ部材５０と、該駆動ねじ部材５０と
同じ軸線上に対向配置され、他方向ねじ（例えば左ねじ
）を有する従動ねじ部材５１と、上記駆動および従動ね
じ部材５０．５１の双方に螺合支持されて回転する操作
部材５２とを備え、上記駆動ねじ部材５０には従動スプ
ロケット５３が回転一体に連結され、該従動スプロケッ
ト５３とエンジン１′の出力軸１′　ａ上に結合した駆
動スプロケット５４との間にはチェーン５５が巻き掛け
られている。また、従動ねじ部材５１は、上記ロータリ
バルブ４２のバルブ体４６他端部を支持する回転軸５６
に回転一体に結合されている。

さらに、上記操作部材５２は、コントロールユニット３
５′により作動制御されるモータ等からなるアクチュエ
ータ５７によって軸方向（回転中心方向）に移動される
ようになされている。そして、このアクチュエータ５７
の駆動により操作部材５２を移動させて、その操作部材
５２にそれぞれ逆ねじにより螺合している駆動および従
動ねじ部材５０．５１を回転中に互いに相対回転させる
ことにより、ロータリバルブ４２の開閉タイミングを変
化させ、第８図に示すように、エンジン１′の低速回転
域では、ロータリバルブ４２の開弁時期を早くし、実質
的に各気筒２　／　　ａ〜２’　　ｄの吸気弁３の開弁
角を小さくして、吸気オーバラップ期間を短くする一方
、高速回転域では、ロータリバルブ４２の開弁時期を遅
くし、各気筒２′　ａ〜２′　ｄの吸気弁２の開弁角を
本来の開弁角により大きくして、吸気オーバラップ期間
を長くするようにした吸気タイミング可変機構３４′が
構成されている。

さらに、５８は上記４本の分岐吸気管３８′　ａ〜３８
′　ｄと交差するように配置支持された密閉円筒状の連
通管で、この連通管５８の内部には各分岐吸気管３８′
　ａ〜３８′　ｄ内部の独立吸気通路１０ａ〜１０ｄを
互いに連通ずる連通路５９が形成されている。さらに、
上記連通管５８内部の連通路５９と各分岐吸気管３８′
　ａ〜３８′　ｄ内部の吸気通路１０ａ〜１０ｄとの接
続部分には上記コントロールユニット３５′により作動
制御されるアクチュエータ６０Ｈに駆動連結された開閉
弁６０，６０．・・・が配設されており、この各開閉弁
６０をエンジン１′の高速回転域で開くことにより、吸
気系に連通路５９による容積拡大部を形成するようにし
た容積可変機構２０’が構成されている。

したがって、この実施例においては、エンジン１′が低
速回転域にあるとき、吸気タイミング可変機構３４′に
よりロータリバルブ４２の開きタイミングが早められて
、吸気オーバーラツプ期間が短く調整されるとともに、
容積可変機構２０′の各開閉弁６０は閉じられ、吸気系
に連通路５９による容積拡大部が形成されない。このこ
とにより、吸気の効県的な共鳴過給効果を得ることがで
きる。

これに対し、エンジン１′が高速回転域にあるとき、吸
気タイミング可変機構３４′によりロークリバルブ４２
の開きタイミングが遅くなって、吸気オーバーラツプ期
間が長く調整され、それと同時に、上記容積可変機構２
０′の各開閉弁６０が同時に開かれ、吸気系に連通路５
９による容積拡大部が形成される。このため、吸気の効
果的な慣性過給効果を得ることができる。よって、エン
ジン１′の広い回転域に互ってその出力トルクを増大さ
せることができる。

尚、上記実施例では、４気筒エンジン１．１′に適用し
た場合を示したが、本発明は４気筒以外の多気筒エンジ
ンに適用することができるのは勿論である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によると、多気筒エンジン
の低速回転域では、吸気容積可変機構によって吸気系に
容積拡大部をなくして吸気の共鳴過給を生じさせ、かつ
吸気タイミング可変機構によって各気筒の吸気行程の実
質的なオーバーラツプ期間を小さくする一方、高速回転
域では、吸気系に容積拡大部を形成して吸気の慣性過給
を増長させ、かつ各気筒の吸気行程のオーバーラツプ期
間を大とするようにしたことにより、低速回転域では効
果的な共鳴過給を発揮させ、一方、高速回転域では慣性
過給効果を強調でき、よってエンジンの低速回転域から
高速回転域までの広い回転域に亘って吸気の充填量を増
大させて、その出力トルクを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は第１実施例の全
体構成を示す構成図、第２図は吸気タイミング可変機構
を示す断面図、′ｆｊ４３図は各気筒の吸気弁の開閉タ
イミングを示すタイミングチャート図、第４図はエンジ
ン回転数変化に対する出力トルク変化特性を示す特性図
である。第５図は第２実施例゛を示す第１歯相当図であ
る。第６図は第３実施例を示す第１図相当図、第７図は
第６図の■−■線断面図、第８図は吸気弁の開閉タイミ
ングに対するロータリバルブの開閉タイミング特性を示
す特性図である。 １．１’−・・エンジン、２　ａ　〜２　ｄ、　　２’
　　ａ　〜２′ｄ・・・気筒、１８・・・拡大室、１９
・・・開閉弁、２０゜２０’、２０″・・・容積可変機
構、３４．３４’　・・・吸気タイミング可変機構、３
５．３５’　・・・コントロールユニット、３７・・・
サージタンク、３７ｂ・・・拡大部、４２・・・ロータ
リバルブ、４９・・・バルブ制御機構、５８・・・連通
路、６０・・・開閉弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多気筒エンジンにおける各気筒の吸気行程の実質
   的なオーバーラップ期間を変化させる吸気タイミング可
   変機構と、吸気系に容積拡大部を形成する吸気容積可変
   機構とを備えるとともに、エンジンの低速回転域では、
   吸気の共鳴過給を生じさせるよう吸気系に容積拡大部を
   形成せず、かつ各気筒の吸気行程のオーバーラップ期間
   を小さくする一方、高速回転域では、吸気の慣性過給を
   生じさせるよう吸気系に容積拡大部を形成し、かつ各気
   筒の吸気行程のオーバーラップ期間を大とするように上
   記吸気タイミング可変機構および吸気容積可変機構を制
   御する制御手段を備えたことを特徴とするエンジンの吸
   気装置。