JPH0230918A - 車両用エンジンの吸気制御装置 - 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、水平対向またはＶ型エンジンのようにエンジ
ン本体が左右バンクに分離されている車両用エンジンに
おいて、２つの吸気系により可変吸気制御する吸気制御
装置に関する。

【従来の技術】

近年、車両用エンジンでは、低速域から高速域までの広
い領域において、常Ｃ高い吸入効率を確保するために、
吸気系に可変吸気制御装置を採用したものがある。かか
る可変吸気制御装置は、吸入空気量の少ない低、中速の
場合は、小径ロングの吸気通路を用いて吸気慣性やスワ
ールに効果を生じ、これにより吸気効率、燃焼を向上す
る。また高速の場合は、大径ショートの吸気通路により
多量の空気を吸入抵抗の小さい状態で供給するもので、
これによりエンジン出力の向上を図っている。そしてこ
のような吸気制御装置は、その効果を充分発揮するため
に、２吸気弁式エンジンに採用されることが多い。 そこで従来、上記可変吸気制御の吸気制御装置に関して
は、例えば特開昭６０−２２４９３３号公報の先行技術
がある。ここで、２つの吸気口にそれぞれ高速用吸気路
を連通し、１つの吸気口に低速用吸気路を連通ずる。そ
して高速用吸気路において吸気口に近い個所に開閉弁を
取付け、その制御手段により機関低速回転域で閉じ、高
速回転域で開くように構成することが示されている。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記先行技術のものにあっては、高遠用吸気
路の開閉弁がエンジン本体の近くに設置されているため
５縦型エンジンに適するが、水平対向型等のエンジンに
は適さない、即ち、水平対向型エンジンでは、シリンダ
ヘッド等が左右のバンクに分かれているので先行技術の
ように開閉弁を取付けると、左右バンク毎にアクチュエ
ータが必要になる。また１つのアクチュエータで動作す
る構成では、左右バンクの開閉弁の間を長いロッド、ケ
ーブル等で連結する必要がある。このため、いずれも構
造が複雑化し、後者の場合は動作を円滑に行い難いこと
がある。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するなめ、本発明の吸気温ｍ装置は、シ
リンダヘッド側を左右バンクに分け、上記左右バンクの
略中間にスロットル弁下流のチャンバを配置し、上記チ
ャンバの左右から弯曲する吸気マニホールドを介して上
記左右バンクの各気筒に連通構成する車両用エンジンに
おいて、上記弯曲する吸気マニホールドの内周側に大径
ショートの高速用吸気通路を、その外周側に小径ロング
の低速用吸気通路をそれぞれ設け、上記チャンバの左右
の上記高速用吸気通路との連通部に開閉弁を取付け、上
記チャンバに１つのアクチュエータを設置すると共に、
上記アクチュエータを左右の上記開閉弁に動力機構を介
して連動構成するものである。

【作　　用】

上記構成に基づき、左右バンクを有する水平対向型等の
エンジンでは、吸気マニホールドの弯曲を利用してその
内周側と外周側とに、それぞれ高速用吸気通路と低速用
吸気通路とがコンパクトに設けられる。さらに左右バン
クの略中間のチャンバにおいて、左右に高遠用吸気通路
の開閉弁と、１つのアクチュエータと、両者の動作機構
とがコンパクトにまとめて設置され、アクチュエータに
より各開閉弁を共に円滑に開閉動作して可変吸気制御す
るようになる。

【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図において、本発明を水平対向型エンジンに適用し
た場合について述べる。符号１はエンジン本体であり、
クランクケース２の右側バンク３のシリンダヘッド４に
燃焼室５を有し、この燃焼室５には第３図のように２つ
の吸気弁６ａ、　６ｂと２つの排気弁７ａ、７ｂとが設
けられ、燃焼室５の略中心に点火プラグ８が取付けられ
る。そして２つの吸気弁６ａ、６ｂには二叉状の吸気ボ
ート９が、２つの排気弁７ａ、７ｂには独立した排気ボ
ート１０ａ、　１０ｂが連通し、吸気弁６ａ、６ｂおよ
び排気弁７ａ、７ｂをダブル・オーバヘッド・カム（Ｄ
ＯＨＣ）型の動弁機構１１により開閉動作するようにな
っている。 ここで、４気筒エンジンとして上記右側バンク３にはも
う１つの気筒に対し同様に構成されている。また、左側
バンク３“のシリンダヘッド４゛には２つの気筒の燃焼
室５°を有して上述と同様に構成されており、図面中で
同一部分には同一符号にダッシュを付して説明を省略す
る。 左右バンク３．３゛からの排気管１２，１２°は触媒コ
ンバータ１３の部分で集合し、更に１本の排気管１４に
連通構成される。 次いで、吸気系について述べると、エアクリーナ２０が
ホットワイヤ式のエアフローメータ２１．吸気管２２を
介してスロットル弁２３を有するスロットルボデー２４
に連通し、このスロットルボデー２４の下流に脈動防止
等を行う箱形のチャンバ２５が連結される。 ここでチャンバ２５は、クランクケース２の上方で左右
バンク３，３°の中間に配置されており、チャンバ２５
の左右から左右バンク３，３°に略直角に弯曲した等長
の吸気マニホールド２６，２６°が連結しである。吸気
マニホールド２６．２６°の端部にはインジエクタ取付
部２７が一体化され、このインジェクタ取付部２７にイ
ンジェクタ２８が、吸気ボート９゜９゛に向けて燃料噴
射するように取付けられる。 なおスロットル弁２３に対しては、アイドル調整ネジ２
つ、アイドル回転数制御弁３０のバイパス通路３１．３
２が設けてあり、チャンバ２５には、ブローバイガスの
ポジティブ・クランクロータ・ベンチレーション（ＰＣ
Ｖ）弁３３が取付けられている。 第２図、第３図、第４図（ａｌｂ）および第５図におい
て、チャンバ２５と吸気マニホールド２６．２６の部分
について述べる。 チャンバ２５は、本体４０の後方にスロットルボテ−２
４と連結するフランジ４１を有する。また本体４０の左
右にフランジ４２．４２’が設けられ、このフランジ４
２４２’に吸気マニホールド２６□２６゛の端部のフラ
ンジ４３がガスケット４４，４４°を介して連結するよ
うになっている。 ここで右側吸気マニホールド２６は、上下方向に略直角
に弯曲しており、下の内周側は管長が短かく上の外周側
は管長が長くなることを利用し、下部に大径Ｄ１で中心
線０１に沿うショートの高速用吸気通路４５が設けられ
る。また、上部には小径Ｄ２で中心線０２に沿うロング
の低速用吸気通路４６が設けられ、高速用吸気通路４５
および低速用吸気道＃１４６は、仕切壁４７が吸気マニ
ホールド２６の入口から所定長さで中断され、仕切壁４
７の端部と吸気マニホールド出口端部４３ａとの間に集
合室２６ａが形成されている。 一方、チャンバ２５の本体４０の右側フランジ４２の上
下には、低速用吸気通路４６．高速用吸気通路４５とそ
れぞれ同径の孔４８．４７が開口して相互に連通してお
り、下部の孔４７の部分に開閉弁５０が設置される。左
側の吸気マニホールド２６°にも同様に高速用吸気通路
４５°および低速用吸気通路４６゛１図示しない仕切壁
、集合室が設けられ、チャンバ２５の左側のフランジ４
２°の孔４７″にも開閉弁５０゛が設置される。 チャンバ２５の本体４０の後部には更にダイヤフラム式
のアクチュエータ５５が取付けられ、このアクチュエー
タ５５は第５図のようにケース５６のダイヤフラム５７
の一方に負圧室５８が区画され、ダイヤフラム５７の両
側にリターン用スプリング５９ａと全開位置決め用スプ
リング５９ｂとが付勢されて成り、このアクチュエータ
５５が動作機構６０を介して開閉弁５０．５０°に連動
構成される。 動作機構６０は、チャンバ２５のフランジ４２に配設さ
れた開閉弁５０の弁軸５１の一端にアクチュエータ５５
のダイヤフラム５７がリンク６１を介して連結し、弁軸
５１の１ｔ！！端がフランジ４２°に配設された開閉弁
５０゛の弁軸５１°にレバー６２とロヅド６３とにより
連結して成る。そしてレバー６２の突起６２ａが、チャ
ンバ２５ｒｐＪのストッパ６４に当って全閉位置決めを
行うようになっている。 第５図において制御系について述べると、吸気マニホー
ルド２６において常に連通ずる低速用吸気通路４６から
、チエツク弁６５．負圧タンク６６、ソレノイド弁６７
を有する負圧通路６８によりアクチュエータ５５の負圧
室５８に接続し、チエツク弁６５により負圧タンク６６
に常に一定の負圧を貯えている。またエンジン本体１の
クランクシャフト１ａに固設され、外周にクランク角位
置を示す突起を有するクランクロータ１ｂの外周方向に
、該クランクロータ１ｂの回転の際、クランク角を検出
する電磁ピックアップ等からなるクランク角センサ６９
を有し、このセンサ信号を制御ユニット７０で処理して
ソレノイド弁６７を動作するようになっている。 制御ユニット７０は、クランク角センサ６９のクランク
角信号によりエンジン回転数Ｎを検出するエンジン回転
数検出部７１を有し、このエンジン回転数Ｎは、エンジ
ン回転数判定部７２で例えば４２００〜４４００ｒｐｌ
の設定値Ｎｏと比較され、Ｎ≧ＮｏまたはＮ＜Ｎｏの場
合に、駆動部７３でソレノイド弁６７に通電または非通
電するように制御系が構成される。 次いで、かかる構成の吸気制御装置の作用を、第６図の
フローチャート図を用いて述べる。 先ず、エンジン運転時にクランク角センサ６９のクラン
ク角信号により制御ユニット７０のエンジン回転数検出
部７１でエンジン回転数Ｎが検出され（ステップＳ１）
、エンジン回転数判定部７２で判断される（ステップＳ
２）、そこで、エンジン回転数Ｎと設定値Ｎｏとの関係
がＮ＜Ｎｏの低、中速時には、ソレノイド弁６７が非通
電（ステップＳ３）により負圧タンク６６ｆＦｌに切換
わってその負圧がアクチュエータ５５の負圧室５８に導
入されるなめ、ダイヤフラム５７によりリンク６１を吸
引作用する。 これにより弁軸５１が一方に回転して開閉弁５０は閉じ
（ステップＳ４）、この回転がレバー６２とロッド６３
とにより他の弁軸５１゛にも伝わって開閉弁５０’　も
閉じるのであり、こうして左右の開閉弁５０５０′が共
に全閉して高速用吸気通路４５．４５’を遮断する。従
って、スロットル弁２３により絞られてチャンバ２５に
流入する空気は、小径ロングの低速用吸気通路４６．４
６′のみにより左右バンク３，３°の吸気ボート９，９
°に吸入され、インジェクタ２８により噴射された燃料
を伴って燃焼室５，５°に供給される。このためこの場
合には、低速用吸気通路４６゜４６°の形状により吸気
流速が高くなり、吸気慣性効果を生じて効率よく吸気さ
れると共に良好に燃焼する。 また中速時では、低速吸気道８４６．４６’の端部の高
速用吸気通路４５，４５°との集合室２６ａで吸気流の
過度の流速が防止され、比較的多い空気量が安定して供
給されるようになる。 一方、エンジン回転数Ｎと設定値Ｎｏとの関係がＮ≧Ｎ
ｏの高速時には、ソレノイド弁６７が通電（ステップＳ
５）により大気側に切換わり、アクチュエータ５５の負
圧室５８は大気開放する。このためダイヤフラム５７に
よりリンク６１は、突出作用して弁軸５１，５１°と共
に開閉弁５０，５０°を初期の全開位置に戻すようにな
り（ステップ＄６）、これにより高速用吸気通路４５．
４５’も連通状態になる。従ってこの場合は、高速用吸
気通路４５．４５°と低連用吸気通路４６．４６°とに
より小さい吸気抵抗で多量の空気が供給されて出力アッ
プする。 以上、本発明の実施例について述べたが、上記実施例の
みに限定されない。まな、Ｖ型エンジンにも同様に適用
できるのは勿論である。

【発明の効果】

以上述べてきたように、本発明によれば、水平対向型ま
たはＶ型エンジンにおいて可変吸気制御する高速用と低
速用の吸気通路が、弯曲する吸気マニホールドを利用し
て丙、外周側に重ねて設けられるので、構造が小型化し
、製造も容易になり、吸気予熱等がやり易い。 さらに、１つのアクチュエータ、開閉弁および動作機構
が左右バンク中間のチャンバを利用してその部分に配設
されるので、この機構は小型にまとまり、動作も円滑に
行い得る。また、アクチュエータ、開閉弁等の取付け、
支持が強化し、エンジン本体側の性的影響を受けない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用エンジンの吸気制御装置の実施
例を示す全体構成図、 第２図、第３図は吸気系の分解斜視図と断面図、第４図
（ａ）、　（ｂ）はチャンバと吸気マニホールドの部分
を一部切欠いた平面図と正面図、第５図は制御系の構成
図、 第６図は作用のフローチャート図である。 １・・・エンジン本体、３．３°・・・左右バンク、４
゜４゛・・・シリンダヘッド、２５・・・チャンバ、２
６．２６’・・・吸気マニホールド、４５．４５°・・
・高速用吸気通路、４６゜４６°・・・低速用吸気通路
、５０，５０°・・・開閉弁、５５・・・アクチュエー
タ、６０・・・動作機構

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シリンダヘッド側を左右バンクに分け、上記左右バンク
   の略中間にスロットル弁下流のチャンバを配置し、上記
   チャンバの左右から弯曲する吸気マニホールドを介して
   上記左右バンクの各気筒に連通構成する車両用エンジン
   において、 上記弯曲する吸気マニホールドの内周側に大径ショート
   の高速用吸気通路を、その外周側に小径ロングの低速用
   吸気通路をそれぞれ設け、 上記チャンバの左右の上記高速用吸気通路との連通部に
   開閉弁を取付け、 上記チャンバに１つのアクチュエータを設置すると共に
   、上記アクチュエータを左右の上記開閉弁に動力機構を
   介して連動構成することを特徴とする車両用エンジンの
   吸気制御装置。