JPH05125944A - Variable air-intake device of internal combustion engine - Google Patents

Variable air-intake device of internal combustion engine

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JPH05125944A
JPH05125944A JP30843491A JP30843491A JPH05125944A JP H05125944 A JPH05125944 A JP H05125944A JP 30843491 A JP30843491 A JP 30843491A JP 30843491 A JP30843491 A JP 30843491A JP H05125944 A JPH05125944 A JP H05125944A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
branch
shaped valve
valve
speed
plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP30843491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Onishi
一彦 大西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
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Publication of JPH05125944A publication Critical patent/JPH05125944A/en
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Abstract

PURPOSE:To enhance the outputs of an engine in the whole speed range from low to high speed using a variable air-intake system. CONSTITUTION:The branches 8 of an intake manifold 10 are formed by two pipes of large and small diameters and a fan-shaped valve 12 and a plate-shaped valve 13 are provided, respectively, at the entrance and exit branching points of the large diameter branch 8a and the small diameter branch 8b and a control circuit 18 is provided which controls the fanshaped value 12 and the plate-shaped value 13 by means of intake negative pressure, etc. The fan-shaped valve 12 and the plate-shaped valve 13 are opened and closed by the control circuit 18, and a passage for low speed is formed by use of the small diameter branch 8b alone, and a passage for medium speed is formed as a whole when the small diameter branch 8b is utilized as a resonator. Further, a passage for high speed is formed by opening only the large diameter branch 8a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用4サイクルエ
ンジンにおいて、エンジン吸気系の吸気状態を変更する
ことによりエンジンの出力特性を向上させる内燃機関の
可変吸気装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable intake system for an internal combustion engine in a four-cycle engine for an automobile, which improves the output characteristics of the engine by changing the intake state of the engine intake system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車用エンジンの出力の向上を
図るために、吸気系管路にレゾネータを取付けて吸気
音、共鳴音の低減を図ったものがある。レゾネータをエ
ンジンルーム内に配設するには各手段が取られている
が、図8に示すように、インテークマニホールド1のブ
ランチ2の湾曲部の空間を利用してこれに沿ってサージ
タンク3に開口するレゾネータ(空気室)4を設けたも
のがある。このレゾネータ4ではエンジンの回転数に対
して容積は一定であるので、ある速度域では脈動が合わ
ず、トルクの低下を招く虞がある。これに対し、別箇所
にレゾネータを取付けてエンジンの回転数によって、レ
ゾネータの管路を変形させたり(実開平1-63769 号公報
参照)レゾネータの連絡部管径を変化させたり(実開昭
59-2919 号公報参照)して、その効果を向上させるもの
が製作されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to improve the output of an automobile engine, there is a system in which a resonator is attached to an intake system duct to reduce intake noise and resonance noise. Although various means are used to dispose the resonator in the engine room, as shown in FIG. 8, the surge tank 3 is provided along the curved space of the branch 2 of the intake manifold 1 by utilizing it. There is one provided with an open resonator (air chamber) 4. Since the volume of this resonator 4 is constant with respect to the number of revolutions of the engine, pulsation does not match in a certain speed range, and there is a possibility that the torque may be reduced. On the other hand, by mounting a resonator at another location, the pipe line of the resonator can be deformed depending on the engine speed (see Japanese Utility Model Publication No. 1-63769), and the diameter of the connecting pipe of the resonator can be changed (real system
59-2919 gazette), and those that improve the effect are manufactured.

【0003】また、エンジンの回転数によってブランチ
2の通路を変化させてエンジン出力の向上を図るものが
ある。図9に示すものは、インテークマニホールド1の
ブランチ2を、ショートタイプのブランチ2aとロングタ
イプのブランチ2bの2種類で構成し、ショートタイプの
ブランチ2aに取付けた可変バルブ5にて低、中、高速域
の運転条件に分けて通路を開閉し、最適な特性となるよ
うに使い分けるものである。特に、4バルブ用エンジン
のインテークマニホールド1においては、図10に示すよ
うに、分岐されたブランチ2の一方に、スロットルバル
ブと同様の板状バルブ6をインレットバルブ(図示略)
の直前に設け、低速域ではインレットバルブ片側の作動
により吸気流速の向上を図り、また、高速域ではこの板
状バルブ6を開けることで吸気抵抗の低減を行い、各域
において、最適な制御により出力の向上を図るものであ
る。
In addition, there is a method in which the passage of the branch 2 is changed according to the engine speed to improve the engine output. In FIG. 9, the branch 2 of the intake manifold 1 is composed of two types, a short type branch 2a and a long type branch 2b, and a variable valve 5 attached to the short type branch 2a is used for low, medium and high speed ranges. The passages are opened and closed according to the operating conditions, and used properly to obtain the optimum characteristics. Particularly, in the intake manifold 1 of a four-valve engine, as shown in FIG. 10, a plate valve 6 similar to a throttle valve is provided at one of the branched branches 2 with an inlet valve (not shown).
The intake valve is installed immediately before to improve the intake flow velocity by operating one side of the inlet valve in the low speed range, and in the high speed range, the intake resistance is reduced by opening this plate-shaped valve 6, and optimal control is performed in each range. It is intended to improve the output.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9に
示すブランチ2では低速型の特性、高速型の特性の2種
類の特性からなっており、バルブ5の切り換えは低速と
高速の特性の交点箇所、すなわち、同じトルク値付近
(ほぼ中速域部)で行われるので、実質上の中速域での
トルクは向上しないという課題を生じる。また、図10に
示すものにあっては、ブランチ2の出口の分岐された一
方に板状のバルブ6があるため、高速域での吸気抵抗は
免れない。このため、全域に亘ってエンジンの出力を向
上することが困難であった。
However, the branch 2 shown in FIG. 9 has two types of characteristics, a low-speed type characteristic and a high-speed type characteristic, and the valve 5 is switched at the intersection of the low-speed characteristic and the high-speed characteristic. That is, since it is performed in the vicinity of the same torque value (almost in the medium speed range), there is a problem that the torque in the substantial medium speed range is not improved. Further, in the structure shown in FIG. 10, since the plate-shaped valve 6 is provided at the branched one of the outlets of the branch 2, the intake resistance in the high speed range cannot be avoided. Therefore, it is difficult to improve the engine output over the entire area.

【0005】本発明は、自動車用エンジンの出力を、低
速度から高速度の全域にかけて向上させるための内燃機
関の可変吸気装置を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a variable intake system for an internal combustion engine for improving the output of an automobile engine from low speed to high speed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、エンジンのシリンダヘッドに接続される、
インテークマニホールドの各ブランチを大径小径の2管
で形成すると共にブランチ両端の分岐点にバルブを配設
し、該両バルブを制御する制御回路を設け、入口側のバ
ルブによって、大径ブランチおよび小径ブランチの一方
を開状態、または両方を開状態にし、出口側のバルブに
よって、大径ブランチおよび小径ブランチの一方を開状
態にしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is connected to a cylinder head of an engine,
Each branch of the intake manifold is formed of two pipes of large diameter and small diameter, valves are arranged at branch points at both ends of the branch, and a control circuit for controlling both valves is provided. One of the branches is opened, or both are opened, and one of the large diameter branch and the small diameter branch is opened by a valve on the outlet side.

【0007】[0007]

【作用】本発明は上記のように構成するものであるの
で、制御回路により入口側のバルブで小径ブランチのみ
を開状態にし、出口側のバルブによって小径ブランチの
みを開状態にすると低速用の通路を形成することができ
る。また、入口側のバルブによって、大径小径の両ブラ
ンチを開状態にし、出口側のバルブによって大径ブラン
チのみを開状態にすると、小径のブランチがレゾネータ
として利用され全体として中速用の通路が形成される。
さらに、制御回路により入口側のバルブで大径ブランチ
のみを開状態にし、出口側のバルブによって大径ブラン
チのみを開状態にすると高速用の通路が形成される。
Since the present invention is configured as described above, when the control circuit opens only the small-diameter branch with the valve on the inlet side and only the small-diameter branch with the valve on the outlet side, the low-speed passage is opened. Can be formed. Also, if both large and small diameter branches are opened by the valve on the inlet side and only the large diameter branch is opened by the valve on the outlet side, the small diameter branch is used as a resonator and the passage for medium speed as a whole. It is formed.
Further, when the control circuit opens only the large-diameter branch with the valve on the inlet side and opens only the large-diameter branch with the valve on the outlet side, a high-speed passage is formed.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。自動車に搭載される4サイクルエンジンの吸
気系には、図7に示すように、サージタンク7から延び
た各ブランチ8の先端をプレート9によって並設したイ
ンテークマニホールド10が、エンジン11のシリンダの吸
引側に装着される。また、図1、図2に示すように、ブ
ランチ8は短く内径の大きいブランチ(大径ブランチ)
8aと長く内径の小さいブランチ(小径ブランチ)8bとが
組み合わされており、サージタンク7側の分岐点に扇状
バルブ12が配設され、シリンダ側の分岐点に板状バルブ
13が配設されている。これらのブランチ8a,8bの断面形
状は特に定めていないが、図3に示す扇状バルブ12によ
って開閉できる形状になっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the intake system of a four-cycle engine mounted on an automobile, as shown in FIG. 7, an intake manifold 10 in which the tips of the branches 8 extending from the surge tank 7 are juxtaposed by a plate 9 is used to suck the cylinder of the engine 11. Mounted on the side. In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the branch 8 is a short branch having a large inner diameter (large diameter branch).
8a is combined with a long branch having a small inner diameter (small diameter branch) 8b, a fan-shaped valve 12 is arranged at a branch point on the surge tank 7 side, and a plate-shaped valve is arranged at a branch point on the cylinder side.
13 are provided. Although the cross-sectional shape of these branches 8a and 8b is not particularly specified, it has a shape that can be opened and closed by the fan-shaped valve 12 shown in FIG.

【0009】扇状バルブ12および板状バルブ13はそれぞ
れシャフト14,15を介して回動自在に取付けられ、シャ
フト14,15に固定したプーリ16にワイヤー17が巻き付け
られ駆動伝達される。これら扇状バルブ12および板状バ
ルブ13を回動させる制御は、図6に示すように、エンジ
ン回転数およびインテークマニホールド内の負圧を検出
する速度センサS1および圧力センサS2と、その検出信号
を受けるコンピュータCPU とを有し、コンピュータCPU
の演算結果で作動させるモータM1,M2、アクチュエータ
(プーリ16,ワイヤー17等)A1,A2からなる制御回路18
によってコントロールするものである。
The fan-shaped valve 12 and the plate-shaped valve 13 are rotatably attached via shafts 14 and 15, respectively, and a wire 17 is wound around a pulley 16 fixed to the shafts 14 and 15 to transmit drive. As shown in FIG. 6, the control for rotating the fan-shaped valve 12 and the plate-shaped valve 13 receives the speed sensor S1 and the pressure sensor S2 for detecting the engine speed and the negative pressure in the intake manifold, and the detection signals thereof. A computer CPU
Control circuit 18 consisting of motors M1 and M2 and actuators (pulley 16, wire 17, etc.) A1 and A2 that are operated according to the calculation result of
Is controlled by.

【0010】次に、図4および図5を参照して作用を説
明する。先ず、エンジンの低速時においては、扇状バル
ブ12および板状バルブ13によって大径ブランチ8aを閉
じ、小径ブランチ8bのみの通路とする(図4左側)。こ
れによって、空気の流速を上げ、また、脈動を低速型に
合わせて低速域のトルクを稼ぐものである。低速特性は
図5に示す破線aとなる。
Next, the operation will be described with reference to FIGS. 4 and 5. First, when the engine is running at low speed, the large-diameter branch 8a is closed by the fan-shaped valve 12 and the plate-shaped valve 13 so that only the small-diameter branch 8b serves as a passage (left side in FIG. 4). As a result, the flow velocity of the air is increased, and the pulsation is adjusted to the low speed type to obtain the torque in the low speed region. The low speed characteristic becomes a broken line a shown in FIG.

【0011】中速時には、扇状バルブ12を中間位置に移
動し(図4中央)、板状バルブ13によって小径ブランチ
8bを閉じ、2つの通路を使用する。小径ブランチ8bはレ
ゾネータとして使用し共鳴過給効果を狙ったものであ
る。中速特性は図5に示す一点鎖線bとなる。
At medium speed, the fan-shaped valve 12 is moved to an intermediate position (center of FIG. 4), and the plate-shaped valve 13 is used to branch the small diameter.
Close 8b, use two passages. The small-diameter branch 8b is used as a resonator for the resonance supercharging effect. The medium speed characteristic is indicated by the alternate long and short dash line b in FIG.

【0012】高速時には、扇状バルブ12および板状バル
ブ13によって小径ブランチ8bを閉じ(図4右側)、大径
ブランチ8aのみを使用する。これによって、シリンダ内
のインテークバルブまでの形状を極力ストレートにする
ことでダイレクトにエアを入れ吸気抵抗の低減を図る。
また、テーパ形状の扇状バルブ12を少しづつ絞り込むこ
とになるので、慣性過給を最大限利用でき、高速域の出
力を向上させることができる。高速特性は図5に示す実
線cとなる。
At high speed, the small-diameter branch 8b is closed by the fan-shaped valve 12 and the plate-shaped valve 13 (right side in FIG. 4), and only the large-diameter branch 8a is used. As a result, the shape up to the intake valve in the cylinder is made as straight as possible to directly inject air and reduce the intake resistance.
Further, since the tapered fan-shaped valve 12 is narrowed down little by little, the inertia supercharging can be utilized to the maximum and the output in the high speed range can be improved. The high speed characteristics are shown by the solid line c in FIG.

【0013】このように、エンジン回転速度、吸引負圧
を検知してコンピュータCPU で扇状バルブ12および板状
バルブ13を操作することで、状況に応じた最適な通路が
形成され、低速、中速、高速用の一番良いマッチングゾ
ーンをつなげることで、全域にわたって出力を向上させ
ることができる。なお、扇状バルブ12の代わりに板状バ
ルブ13の機構を取付け、この板状バルブ13を徐々に回動
させても良い。
In this way, by detecting the engine rotation speed and the suction negative pressure and operating the fan-shaped valve 12 and the plate-shaped valve 13 by the computer CPU, an optimum passage is formed according to the situation, and the low speed and the medium speed are controlled. By connecting the best matching zone for high speed, the output can be improved over the entire area. Instead of the fan valve 12, a mechanism of a plate valve 13 may be attached and the plate valve 13 may be gradually rotated.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したもので
あるから、低速、中速、高速用に2つのブランチを使い
分けることで、3形態のブランチを形成し、それぞれの
最適値にあわせて扇状バルブおよび板状バルブをコント
ロールするのでエンジンの回転速度の全域にかけて出力
を向上することができる。したがって、乗り心地の快適
性、燃費の節減等の向上を図ることができる。
Since the present invention is configured as described above, three types of branches are formed by properly using two branches for low speed, medium speed, and high speed, and each branch is adjusted to the optimum value. By controlling the fan-shaped valve and the plate-shaped valve, the output can be improved over the entire rotation speed of the engine. Therefore, it is possible to improve the comfort of riding and save fuel consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による実施例のインテークマニホールド
の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an intake manifold of an embodiment according to the present invention.

【図2】実施例のインテークマニホールドの斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view of the intake manifold of the embodiment.

【図3】実施例のインテークマニホールド内の扇状バル
ブの斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a fan-shaped valve in the intake manifold of the embodiment.

【図4】実施例の扇状バルブおよび板状バルブの制御を
示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing control of a fan-shaped valve and a plate-shaped valve of the embodiment.

【図5】実施例の扇状バルブおよび板状バルブの制御に
よるエンジン出力の変化を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing changes in engine output due to control of the fan-shaped valve and the plate-shaped valve of the embodiment.

【図6】実施例の扇状バルブおよび板状バルブの制御ブ
ロック図である。
FIG. 6 is a control block diagram of the fan-shaped valve and the plate-shaped valve of the embodiment.

【図7】実施例のエンジンおよびインテークマニホール
ドの斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view of an engine and an intake manifold of the embodiment.

【図8】従来のインテークマニホールドの断面図であ
る。
FIG. 8 is a sectional view of a conventional intake manifold.

【図9】従来のインテークマニホールドの断面図であ
る。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional intake manifold.

【図10】従来のインテークマニホールドの断面図であ
る。
FIG. 10 is a sectional view of a conventional intake manifold.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 ブランチ 8a 大径ブランチ 8b 小径ブランチ 10 インテークマニホールド 11 エンジン 12 扇状バルブ 13 板状バルブ 18 制御回路 8 branches 8a large diameter branch 8b small diameter branch 10 intake manifold 11 engine 12 fan valve 13 plate valve 18 control circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンのシリンダヘッドに接続され
る、インテークマニホールドの各ブランチを大径小径の
2管で形成すると共にブランチ両端の分岐点にバルブを
配設し、該両バルブを制御する制御回路を設け、入口側
のバルブによって、大径ブランチおよび小径ブランチの
一方を開状態、または両方を開状態にし、出口側のバル
ブによって、大径ブランチおよび小径ブランチの一方を
開状態にしたことを特徴とする内燃機関の可変吸気装
置。
1. A control circuit for connecting each branch of an intake manifold, which is connected to a cylinder head of an engine, with two pipes having a large diameter and a small diameter, arranging valves at branch points at both ends of the branch, and controlling the both valves. Is provided, one of the large diameter branch and the small diameter branch is opened by the inlet side valve, or both are opened, and one of the large diameter branch and the small diameter branch is opened by the outlet side valve. A variable intake system for an internal combustion engine.
JP30843491A 1991-10-28 1991-10-28 Variable air-intake device of internal combustion engine Pending JPH05125944A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980022218A (en) * 1996-09-20 1998-07-06 박병재 Engine power improving device
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