JPH0689667B2

JPH0689667B2 - エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH0689667B2
Application number: JP60074122A
Authority: JP
Inventors: 正敏小路; 達也富井; 康則佐々木
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-04-08
Filing date: 1985-04-08
Publication date: 1994-11-09
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: JPS61232324A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、複数の気筒を有するエンジンにおいて、吸気
圧力振動を利用して各気筒における吸気充填効率を向上
させるベく吸気拡大室を備えて設置されるエンジンの吸
気装置に関する。

（従来の技術）従来より、エンジンの吸気行程の開始に伴うピストンの
下降運動により気筒内に生じた負の圧力波（負圧波）
が、吸気通路を伝播してその上流側の実質的な大気に対
しての開口端となる部分で反射され、正の圧力波（正圧
波）となって吸気通路の上流側から下流側に戻されるこ
とを利用して、即ち、エンジンの吸気行程において吸気
通路に生じる吸気圧力振動を利用して、吸気をその慣性
によって気筒内に押し込むようにする、所謂、吸気の慣
性供給を行うことにより、気筒における吸気充填効率を
向上させるようになすエンジンの吸気装置が知られてい
る。

斯かるエンジンの吸気装置にあっては、効果的な吸気の
慣性供給を行うためには、吸気圧力振動の周期と吸気弁
の開閉タイミング（周期）とを同調させる必要がある
が、通常のエンジンでは吸気通路の形状や寸法は不変と
されるので、吸気圧力振動の周期と吸気弁の開閉タイミ
ングとを同調させることができるのは、エンジンの回転
数が特定の回転域にある場合に限られることになる。こ
のため、特開昭56-115819号公報に示される如くに、エ
ンジンの回転数に応じて吸気通路の実効長等を変化さ
せ、広い回転域に亙って吸気通路に生じる吸気圧力振動
の周期を吸気弁の開閉タイミングに同調させるようにす
ることを意図したエンジンの吸気装置が提案されてい
る。

そして、斯かるエンジンの吸気装置を多気筒エンジンに
適用する場合には、例えば、上記公報の第６図にも示さ
れている如く、各気筒に独立して接続される吸気通路
（以下、個別吸気通路と呼ぶ）を上流側で２つに分岐し
て長い通路部と短い通路部とを形成し、夫々の個別吸気
通路の上流端を共通の吸気拡大室（上記公報では合流室
と呼ばれている）に開口させるとともに、短い通路部の
夫々に開閉弁を設け、この開閉弁を、エンジンの回転数
が設定回転数以上の高回転域にあるとき開き、設定回転
数未満の低回転域にあるとき閉じるようにしている。こ
のようにすることにより、多気筒エンジンにおける高回
転域と低回転域とでの個別吸気通路の実効長を変化せし
めて、吸気圧力振動の周期を高回転域では短く、低回転
域では長くすることができ、その結果、高回転域におい
ても低回転域においても、吸気圧力振動の周期と吸気弁
の開閉タイミングとを同調させることができることにな
る。

このようにエンジンの回転数に応じて吸気通路の実効長
等を変化させるようにすれば、エンジンにおける広い回
転域に亙って慣性供給を効果的に行うことができ、これ
により、気筒における吸気の充填効率を高めてエンジン
の出力特性を向上させることができる。

ところで、上述の公報に示されているエンジンの吸気装
置においては、１つの気筒と吸気拡大室とを連結する個
別吸気通路に生じる吸気圧力振動に伴う圧力波は、他の
気筒における吸気供給には利用されていないが、１つの
個別吸気通路に生じる吸気圧力振動に伴う圧力波を、他
の個別吸気通路に接続された気筒に対する吸気供給にも
利用することができれば、各気筒における吸気充填効率
をより一層向上させることができる。

そこで、本願出願人は、斯かる吸気充填効率のより一層
の向上を図るべく、先に特願昭59-235440号において、
多気筒エンジンの各気筒と吸気拡大室とを夫々独立して
接続する複数の個別吸気通路の途中から分岐してそれら
を互いに連通する連通路と、この連通路と個別吸気通路
とを連通もしくは遮断状態にする開閉弁とを備え、この
開閉弁を少なくともエンジンが高負荷運転状態にあり、
かつ、設定回転数以上の高回転域にあるとき開くように
したエンジンの吸気装置を提案している。

この本願出願人によって先に提案されたエンジンの吸気
装置によれば、少なくともエンジンの回転数が設定回転
数以上の高回転域にあるときには、開閉弁が開かれて個
別吸気通路と連通路とが連通状態にされるため、吸気行
程に伴って発生する負の圧力波は各気筒と連通路とを結
ぶ個別吸気通路の比較的短い部分を介して連通路に伝播
し、ここで反射されて正の圧力波となって気筒内に戻
る。このため、吸気圧力振動の周期が比較的短くされ
て、回転数が高回転域にある状態とされたエンジンの吸
気弁の開閉タイミングと同調せしめられる。そして、こ
れにより各気筒について、その吸気行程に伴って正の圧
力波を生じた吸気がそれに接続された個別吸気通路を通
じて押込まれることに加えて、他の個別吸気通路におけ
る吸気圧力振動に伴う正の圧力波が連通路を通じて当該
気筒に押込まれる吸気に作用する状態となり、斯かる個
別吸気通路の夫々の間の正の圧力波の相乗作用によっ
て、各気筒における吸気慣性効果が高められ、吸気充填
効率がより一層向上されることになる。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、複数の気筒を有するエンジンにおいて、その
吸気系に吸気拡大室が設けられ、この吸気拡大室と各気
筒とが個別吸気通路を介して独立に接続される場合、各
気筒に対する吸気の慣性流動に起因して、各気筒間にお
ける吸気充填量のバラツキが生じ易くなる。これについ
て、第６図に概略的に示される如くの４サイクル形式の
直列４気筒エンジンを参照して説明する。

第６図において、エンジン本体Ｅに設けられた気筒10A,
10B,10C及び10Dには、夫々、図示されない吸気弁及び排
気弁が配されるとともに、一端が吸気拡大室12に接続さ
れた個別吸気通路14A,14B,14C及び14Dと排気通路16A,16
B,16C及び16Dが接続されている。これらの気筒10A〜10D
はエンジンの振動を低減すべく、点火順序が隣合わない
ようにされており、例えば、気筒10A→気筒10C→気筒10
D→気筒10Bという点火順序が設定され、これに伴って、
気筒10A〜10Dの夫々に配された吸気弁が開状態とされる
順序も斯かる点火順序に従うものとされる。このような
構成において、点火順序が１番目とされた気筒10Aの吸
気弁が開かれると、共通吸気通路13を通じて吸気拡大室
12に導入された吸気が、吸気拡大室12から気筒10Aに、
個別吸気通路14Aを介して第６図における白抜矢印で示
される如くに吸引される。

そして、気筒10Aの吸気弁が完全に閉じる前に点火順序
が２番目とされた気筒10Cの吸気弁が開く。ところが、
気筒10Cの吸気弁が開かれる初期においては、吸気拡大
室12内の吸気は、その慣性によって第６図における白抜
矢印で示される如くに個別吸気通路14Aの開口部の方向
に流動し、しかも、吸気拡大室12における個別吸気通路
14Aと14Cの開口部は比較的離れているので、吸気拡大室
12内の吸気が、個別吸気通路14Cを通じて気筒10Cに流入
すべく第６図において矢印ａで示される方向に流れる状
態に急速には変化しない。このため、各気筒における吸
気充填量を表す第７図においてハッチング領域で示され
る如くに、気筒10Aに比して気筒10Cの吸気充填量が少な
いものとなる。また、これと同様にして、点火順序が３
番目とされた気筒10Dから点火順序が４番目とされた気
筒10Bへと吸気行程が移行する際にも、吸気拡大室12内
の吸気が個別吸気通路14Bを通じて気筒10Bに流入すべく
第６図において矢印ｂで示される方向に流れる状態に急
速には変化せず、そのため、同じく第７図においてハッ
チング領域で示される如くに気筒10Dに比して気筒10Bの
吸気充填量が少ないものとなる。この結果、点火順序が
１番目とされた気筒10A及び３番目とされた気筒10Dと点
火順序が２番目とされた気筒10C及び４番目とされた気
筒10Bとにおける吸気充填量が比較的大きく相違したも
のとなってしまう。

このように吸気の慣性流動に起因して生じる各気筒にお
ける吸気充填量のバラツキは、各気筒の吸気充填量が比
較的大とされるエンジンの高負荷運転時には殆ど問題と
ならないが、各気筒の吸気充填量が比較的小とされるア
イドリング動作時には、各気筒相互間の出力差が顕著と
なって無視できないトルク変動が発生するという問題を
生じる虞がある。

斯かる点に鑑み、本発明は、複数の気筒を有するエンジ
ンにおいて、吸気が吸気拡大室から個別吸気通路を介し
て各気筒に独立に吸入されるようになすとともに、各個
別吸気通路を相互に連通させる連通路と、この連通路と
個別吸気通路とを選択的に連通状態もしくは遮断状態に
する開閉弁とを設け、開閉弁をエンジンの回転数が高回
転域にあるとき開くようにして、各気筒における吸気充
填効率の向上を図るようにし、かつ、エンジンのアイド
リング動作時において、各気筒における吸気充填量の気
筒相互間のバラツキが低減されて、トルク変動の発生が
抑圧され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。

（問題点を解決するための手段）上述の目的を達成すべく、本発明に係るエンジンの吸気
装置は、複数の気筒を有するエンジンにおける各気筒に
供給されるべき吸気が導入される吸気拡大室と、吸気拡
大室に導入された吸気を各気筒に独立して導く個別吸気
通路と、各個別吸気通路を相互に連通させる連通路と、
個別吸気通路と連通路とを連通状態もしくは遮断状態に
する閉閉弁と、エンジンの回転数が第１の設定回転数以
上の高回転域にあるもとにおいて、及び、エンジンの回
転数が第１の設定回転数より低い第２の設定回転数未満
とされるとともにエンジンの負荷が低く設定された設定
負荷未満とされるエンジンのアイドリング動作状態のも
とにおいて、個別吸気通路と連通路とを連通状態にすべ
く開閉弁を制御する制御手段とを備えて構成される。

（作用）このように構成される本発明に係るエンジンの吸気装置
においては、エンジンの回転数が第１の設定回転数以上
の高回転域にあるときには、制御手段によって開閉弁が
個別吸気通路と連通路とを連通状態にするものとされ、
複数の気筒のうちの１つに発生した負の圧力波は個別吸
気通路の比較的短い部分を通じて連通路に伝播し、そこ
で反射されて正の圧力波となり、再び個別吸気通路を介
して当該気筒内に導かれるとともに、この正の圧力波が
連通路を介して他の個別吸気通路にも伝播する。このた
め、エンジンの回転数が高回転域にあるときには、吸気
圧力振動の周期が比較的短くされて吸気弁の開閉タイミ
ングに同調するものとされ、各気筒について、自らが発
生する個別吸気通路における吸気圧力振動に伴う正の圧
力波と、連通路を通じて伝播される他の個別吸気通路に
おける吸気圧力振動に伴う正の圧力波とが吸気に作用す
る状態となり、吸気充填率が大幅に高められる。

また、エンジンの回転数が第１の設定回転数より低い第
２の設定回転数未満とされるとともにエンジンの負荷が
低く設定された設定負荷未満とされることになるエンジ
ンのアイドリング動作状態のもとにおいても、制御手段
によって開閉弁が個別吸気通路と連通路とを連通状態に
するものとされる。これにより、各気筒には、個別吸気
通路を介して吸気拡大室と連通路との両者から吸気が吸
入されることになる。斯かる場合、連通路には各個別吸
気通路の上流部分を通じて吸気が供給されるので、複数
の気筒のうちの１つが吸気行程にあるときには、連通路
から当該気筒に吸入された吸気に相当する量の吸気が個
別吸気通路の上流側部分を通じて直ちに補給されること
になる。従って、連通路内においては、吸気が吸気行程
にある気筒に接続された個別吸気通路の開口部付近に吸
引されても他の個別吸気通路の夫々の開口部付近に新た
な吸気が補給され、次に吸気行程を迎える気筒と先に吸
気行程が行われた気筒とに各々接続された個別吸気通路
が吸気拡大室及び連通路において比較的離れた位置に開
口していても、それらを介して各気筒に吸入される吸気
充填量には殆どんど差異が生じない。

これにより、エンジンのアイドリング動作時において、
各気筒相互間における吸気充填量のバラツキが低減さ
れ、トルク変動の発生が抑圧されることになる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明に係るエンジンの吸気装置の一例を、
それが適用されたエンジンの主要部とともに示す概略平
面図である。この第１図に示されるエンジンは４サイク
ル形式の直列４気筒エンジンであって、前述した第６図
に示されるものと同様にエンジン本体Ｅに設けられた気
筒10A,10B,10C及び10Dの夫々には、第１図におけるII-I
I線に従う断面を表す第２図において気筒10Aの場合が示
される如く、タンク11の内部に形成された吸気拡大室12
から伸びる個別吸気通路14A,14B,14C及び14Dの夫々の一
部を形成する吸気ポート部15と、外部に連通する排気通
路16A,16B,16C及び16Dの夫々の一部を形成する排気ポー
ト部17とが開口している。そして、吸気ポート部15及び
排気ポート部17には、図示されない公知の動弁機構によ
りエンジン点火順序に応じた所定のタイミングで開閉駆
動される、吸気弁18及び排気弁19が夫々配されている。

また、気筒10A〜10Dの夫々はシリンダブロック22及びシ
リンダヘッド24の内部に形成されていて、各々にはピス
トン20が嵌挿されており、このピストン20,シリンダブ
ロック22,シリンダヘッド24,吸気弁18及び排気弁19等で
包囲される燃焼室26に点火プラグ28が臨設されている。

この例では、点火プラグ28の点火順序、従って、吸気弁
18が開状態とされる順序が、気筒10A→気筒10C→気筒10
D→気筒10B（吸気弁18が開状態をとる期間は順番が隣合
う２気筒間で相互にオーバーラップする）とされる。従
って、上述の構成のもとに、エンジンの作動時において
は、エアクリーナ29を介して吸入された空気、即ち、吸
気が、エアフローメータ32及びスロットル弁34が介装さ
れた共通吸気通路13を通じて吸気拡大室12に導入され、
この吸気拡大室12から、個別吸気通路14A〜14Dの夫々を
介して気筒10A〜10Dの夫々に、気筒10A→気筒10C→気筒
10D→気筒10Bの順番をもって、独立して供給される。

斯かる吸気の供給がなされるもとで、個別吸気通路14A
〜14Dの夫々にその下流側を臨むように設置され、図示
されていない燃料供給系から燃料が圧送される燃料噴射
弁36から燃料が噴射され、この燃料と吸気とで形成され
る混合気が燃焼室26で点火プラグ28により点火されて燃
焼し、排気通路16A〜16Dを通じて、燃焼室26からの排気
がなされる。

そして、本例では、第２図に示される如く、上述の構成
に加えて個別吸気通路14A〜14Dを相互に連通する連通路
40が設けられている。この連通路40は、タンク11内に仕
切壁42により吸気拡大室12とは隔てられて比較的小容量
に形成され、個別吸気通路14A〜14Dの夫々に対する開口
部分には、後述するダイアフラム機構45により開閉され
る開閉弁44が配設されている。

なお、第２図に示される如くに、タンク11の内部を仕切
壁42と隔壁43とで区切って、比較的大容量とされる吸気
拡大室12と比較的小容量とされる連通路40とを区画形成
するとともに、個別吸気通路14A〜14Dの夫々の上流部分
を湾曲するように形成してその上流端を吸気拡大室12に
開口せしめるようにすることにより、吸気系を簡素化で
き、かつ、小型に形成できる利点が得られる。

連通路40の個別吸気通路14A〜14Dの夫々に対する開口部
分に個々に配された４個の開閉弁44は、タンク11を貫通
する共通の軸部44aを有しており、この軸部44aがダイア
フラム機構45の駆動ロッド46により回動せしめられて、
個別吸気通路14A〜14Dの夫々と連通路40とを一斉に連通
もしくは遮断状態にするようにされる。

ダイアフラム機構45は、そのケーシング47内に駆動ロッ
ド46が連結されたダイアフラム48が配され、このダイア
フラム48により画定された大気室49及び負圧室50とが形
成されて構成されており、負圧室50には、駆動ロッド46
が開閉弁44を開状態とする方向にダイアフラム48を付勢
するコイルスプリング51が、所定のセット荷重で縮装さ
れている。また、負圧室50には、一端が個別吸気通路14
A〜14Dの夫々における連通路40の開口部分より下流側に
開口する負圧導入通路53を介して負圧が導入されるよう
になされており、負圧導入通路53には、その個別吸気通
路14A〜14Dの夫々における開口部付近の圧力が所定値を
越えるとき負圧導入通路53を閉塞する一方向弁55と、こ
の一方向弁55を介して導入される負圧を貯溜する所定容
量の負圧タンク57と、三方電磁弁60とが介装されてい
る。三方電磁弁60は駆動ソレノイドを備え、また、負圧
導入ポート60aと大気導入ポート60bと負圧供給ポート60
cとを有しており、駆動ソレノイドが励磁されていない
とき、負圧導入ポート60aと負圧供給ポート60c間を開通
して負圧室50と負圧タンク57とを連通するとともに大気
導入ポート60bと負圧供給ポート60c間を遮断し、一方、
駆動ソレノイドが励磁されるとき、大気導入ポート60b
と負圧供給ポート60c間を開通して負圧室50を大気に解
放するとともに負圧導入ポート60aと負圧供給ポート60c
間を遮断する。

さらに、本例では、三方電磁弁60の駆動ソレノイドを励
磁制御することにより開閉弁44の開閉動作を制御する制
御ユニット100が備えられている。

この制御ユニット100には、エンジン回転数を検出する
回転数センサNSから得られるエンジン回転数Neに応じた
検出信号Snと、スロットル弁34に関連して設けられたス
ロットル開度センサTSから得られるスロットル弁34の開
度θに応じた検出信号Stが入力される。

そして、制御ユニット100は、これらの検出信号Sn及びS
tに基づいて、エンジン回転数Neが、例えば、設定回転
数N₂以上の高回転域にあるとき、制御信号Cpを三方電磁
弁60に供給してその駆動ソレノイドを励磁し、また、エ
ンジン回転数Neが設定回転数N₂未満の低回転域にあると
きには、原則として、制御信号Cpの三方電磁弁60への供
給を停止して駆動ソレノイドを励磁されない状態にし、
特に、エンジンがアイドリング動作状態にあるとき、即
ち、例えば、エンジン回転数Neが設定回転数N₂より低い
設定回転数N₁未満とされ、かつ、スロットル弁34が全閉
状態にあるときにおいては、制御信号Cpを三方電磁弁60
に供給してその駆動ソレノイドを励磁する。

従って、エンジンが、第３図として表される横軸にエン
ジン回転数Neがとられ、縦軸にエンジン負荷Leがとられ
た特性図において動作領域Ｌで示される、エンジン回転
数Neが設定回転数N₂未満の低回転域にあり、かつ、エン
ジン回転数Neが設定回転数N₂より低い設定回転数N₁未満
の極めて低い回転域にあってエンジン負荷Leが低く設定
された設定負荷L₁未満のスロットル弁34の全閉状態のも
とに得られる値となる動作領域Ｉで示されるアイドリン
グ動作状態にない状態にあるときには、三方電磁弁60の
負圧導入ポート60aと負圧供給ポート60c間が開通され、
負圧室50に負圧タンク57から負圧が導入される。このた
め、駆動ロッド46がコイルスプリング51の弾力に抗して
引き戻されて開閉弁44が閉じられ、個別吸気通路14A〜1
4Dと連通路40とが遮断状態とされる。

一方、エンジンが、第３図の特性図において動作領域Ｈ
で示される、エンジン回転数Neが設定回転数N₂以上の高
回転域にある状態のとき、及び、動作領域Ｉで示される
アイドリング動作状態のときには、三方電磁弁60の大気
導入ポート60bから負圧室50に大気が導入され、これに
より、コイルスプリング51の弾力により駆動ロッド46が
突出して開閉弁44が開かれ、個別吸気通路14A〜14Dと連
通路40とが連通状態とされる。

上述の如くに構成された本発明に係るエンジンの吸気装
置の作用を、エンジンが第３図の特性図において動作領
域Ｌで示される状態にあるとき、動作領域Ｈで示される
状態にあるとき、及び、動作領域Ｉで示されるアイドリ
ング動作状態あるときについて夫々説明する。

まず、エンジンが、エンジン回転数Neが低回転域にある
動作領域Ｌで示される状態にあるときにおいては、開閉
弁44が閉じられて個別吸気通路14A〜14Dと連通路40とが
遮断状態とされるので、エンジンの吸気行程においてピ
ストン20の下降運動により気筒10A〜10Dの夫々に生じた
負の圧力波は、吸気ポート部15から吸気拡大室12に至る
比較的長い個別吸気通路14A〜14Dの夫々の全長を通じて
伝播し、吸気拡大室12で反射されて正の圧力波となって
気筒10A〜10Dに戻されるようにされる。

従って、この場合には、個別吸気通路14A〜14Dの夫々に
おける吸気圧力振動の周期が比較的長くされて、エンジ
ン回転数Neが低回転域にある状態のもとで、吸気弁18が
開状態とされる動作タイミングに同調せしめられ、正の
圧力波を生じた吸気がその慣性により気筒10A〜10Dの夫
々に押し込まれる。これにより、吸気の慣性供給が行わ
れることになり、気筒10A〜10Dの夫々における吸気充填
効率が向上せしめられる。

一方、エンジンが、エンジン回転数Neが高回転域にある
動作領域Ｈで示される状態にあるときにおいては、開閉
弁44が開かれて個別吸気通路14A〜14Dと連通路40とが連
通状態にされるので、気筒10A〜10Dの夫々で生じた負の
圧力波は、吸気ポート部15から個別吸気通路14A〜14Dの
一部を通じ、夫々の開閉弁44を通過して、即ち、比較的
短い通路を通じて連通路40に伝播する。ここで、この連
通路40には個別吸気通路14A〜14Dの上流部分を通じて吸
気が充分に補給されるので、連通路40はそれ自体の容量
は比較的小であっても、吸気供給源として機能する。こ
のため、負の圧力波はこの連通路40で反射されて正の圧
力波となり、個別吸気通路14A〜14Dの夫々の開閉弁44が
配された部分より下流側の部分を介して気筒10A〜10Dに
戻される。

従って、この場合には、吸気圧力振動の周期が比較的短
くされて、エンジン回転数Neが高回転域にある状態のも
とで、吸気弁18が開状態とされる動作タイミングに同調
せしめられ、正の圧力波を生じた吸気がその慣性により
気筒10A〜10Dの夫々に押し込まれる。そして、さらに、
この場合には、気筒10A〜10Dのうちの吸気行程にある１
つ、例えば、気筒10Aに接続された個別吸気通路14Aで生
じた吸気圧力振動に伴う正の圧力波は、連通路40の容量
が比較的小であるため、これを介して他の個別吸気通路
14B〜14Dにも伝播する。そして、気筒10A〜10Dのうちの
続いて吸気行程となるもの、例えば、気筒10Cに、気筒1
0Aの吸気行程に基づいて発生し、連通路40を伝播した正
の圧力波が、開閉弁44及び個別吸気通路14Cを介して伝
播し、気筒10Cの吸気行程に基づいて個別吸気通路14Cに
生じた吸気圧力振動に伴う正の圧力波と協働する。

このため、個別吸気通路14Cを介した気筒10Cに吸入され
る吸気はその慣性が一段と大とされて気筒10Cに押し込
まれることとなり、より一層効果的な吸気の慣性供給が
行われ、吸気充填効率がより一層向上せしめられること
になる。

次に、エンジンが、動作領域Ｉで示されるアイドリング
動作状態にあるときにおいても、開閉弁44が開かれて個
別吸気通路14A〜14Dと連通路40とが連通状態にされる。
これにより、気筒10A〜10Dのうちの１つ、例えば、気筒
10Aが吸気行程にあるときには、第１図及び第２図に示
される吸気系と等価な吸気系が概略的に表される第４図
において白抜実線矢印で示される如くに、吸気が、吸気
拡大室12から個別吸気通路14Aを通じて、さらにこれに
加えて、連通路40から個別吸気通路14Aの下流部分を通
じて、気筒10Aに供給される。

このとき、連通路40には上述した如くに、個別吸気通路
14A〜14Dの夫々の上流部分を通じて吸気が直ちに供給さ
れるので、連通路40内においては、吸気が気筒10Aに接
続された個別吸気通路14Aに対する開口部分から吸引さ
れても、他の個別吸気通路14B〜14Dに対する開口部分付
近には新たな吸気が補給される。従って、気筒10A〜10D
のうちの次の点火時期を迎えるもの、例えば、気筒10C
において吸気行程が開始されたときには、第４図におい
て白抜一点鎖線矢印で示される如く、連通路40における
個別吸気通路14Cに対する開口部分付近にある吸気が直
ちに個別吸気通路14Cの下流部分を通じて気筒10Cに吸入
される。このため、個別吸気通路14Aと14Cとが、吸気拡
大室12及び連通路40において、相互に比較的離れた位置
に開口している場合でも、それらを介して吸気が吸入さ
れる気筒10A及び気筒10Cにおける吸気充填量には殆ど差
が生じない。

このようにして、気筒10A〜10Dのうちの点火順序が隣合
う２気筒の相互間における吸気充填量のバラツキが低減
され、エンジンがアイドリング動作状態にある場合にお
いて、吸気拡大室12内における吸気の慣性流動に起因し
て生じる気筒10A〜10Dの夫々における吸気充填量のバラ
ツキが低減されて、気筒10A〜10Dの夫々に吸入される吸
気充填量が均一化される結果、トルク変動の発生が抑圧
される。

上述の如くの開閉弁44の制御は、主として制御ユニット
100に内蔵されたマイクロコンピュータの動作により行
われるが、斯かるマイクロコンピュータが実行するプロ
グラムの一例を第５図のフローチャートを参照して説明
する。

このプログラムにおいては、スタート後、プロセス101
で、回転数センサNSから得られる検出信号Snとスロット
ル開度センサTSから得られる検出信号Stを入力し、続く
ディシジョン102において、検出信号Snに基づいてエン
ジン回転数Neが設定回転数N₂以上か否かを、即ち、エン
ジン回転数Neが高回転域にあるか否かを判断する。

ディシジョン102においてエンジン回転数Neが設定回転
数N₂以上であると判断された場合には、プロセス103に
進み、三方電磁弁60に制御信号Cpを供給してプロセス10
1に戻る。これにより、三方電磁弁60を介して負圧室50
に大気が導入されて開閉弁44が開かれ、個別吸気通路14
A〜14Dと連通路40とが連通状態とされる。この結果、上
述の如くの、エンジンが第３図の特性図において動作領
域Ｈで示される状態にあるときの動作が行われる。

一方、ディシジョン102においてエンジン回転数Neが設
定回転数N₂以上でないと判断された場合には、ディシジ
ョン104に進み、ディシジョン102と同様にしてエンジン
回転数Neが設定回転数N₁以上か否かを判断する。ここ
で、エンジン回転数Neが設定回転数N₁以上であると判断
された場合には、エンジン回転数Neが低回転域にあり、
かつ、エンジンがアイドリング動作状態にないことにな
り、そのままプロセス101に戻る。これにより、三方電
磁弁60を介して負圧室50に負圧タンク57からの負圧が導
入されて開閉弁44が閉じられた状態が維持され、個別吸
気通路14A〜14Dと連通路40とが遮断状態とされる。この
結果、上述の如くの、エンジンが第３図の特性図におい
て動作領域Ｌで示される状態にあるときの動作が行われ
る。

また、ディシジョン104においてエンジン回転数Neが設
定回転数N₁以上でないと判断された場合には、ディシジ
ョン105に進み、スロットル開度センサTSから得られる
検出信号Stに基づいてスロットル弁34が全閉状態にある
か否かを、即ち、エンジンがアイドリング動作状態にあ
るか否かを判断する。そして、スロットル弁34が全閉状
態にないと判断された場合には、エンジン回転数Neが低
回転域にあり、かつ、エンジンがアイドリング動作状態
にないことになり、そのままプロセス101に戻る。この
場合にも、開閉弁44が閉じられた状態が維持され、個別
吸気通路14A〜14Dと連通路40とが遮断状態とされる。こ
の結果、エンジンが第３図の特性図において動作領域Ｌ
で示される状態にあるときの動作が行われる。

一方、ディシジョン105でスロットル弁34が全閉状態に
あると判断された場合には、エンジンがアイドリング動
作状態にあることになり、プロセス103を経由してプロ
セス101に戻る。このときプロセス103では、上述した如
くに制御信号Cpを出力して開閉弁44を開く。これによ
り、連通路40と個別吸気通路14A〜14Dとが連通状態とな
り、上述の如くの、エンジンが、第３図の特性図におい
て動作領域Ｌで示されるアイドリング動作状態にあると
きにおける動作が行われる。

（発明の効果）以上の説明から明らかな如く、本発明に係るエンジンの
吸気装置によれば、複数の気筒を有するエンジンにおい
て、吸気が吸気拡大室から個別吸気通路を介して各気筒
に独立に吸入されるようになされるとともに、各個別吸
気通路を相互に連通させる連通路と、この連通路と個別
吸気通路とを選択的に連通状態もしくは遮断状態にする
開閉弁とが設けられ、開閉弁が制御されて、エンジン回
転数が高回転域にあるとき、個別吸気通路と連通路とが
連通状態とされるので、エンジン回転数が低回転域にあ
るときのみならず高回転域にあるときにおいても、個別
吸気通路に生じる吸気圧力振動の周期と吸気弁の開閉タ
イミングとが同調せしめられて各気筒に対する吸気の慣
性供給が行われる状態が得られるとともに、高エンジン
出力が要求されるエンジン回転数が高回転域にあるとき
には、連通路を通じて各個別吸気通路に伝播する吸気圧
力波の利用のもとに各気筒に対する吸気の慣性供給が一
段と効果的になされて、充分なエンジン出力が得られ、
さらに、エンジンがアイドリング動作状態にある場合に
も個別吸気通路と連通路とが連通状態とされるので、エ
ンジンがアイドリング動作状態にあるときには、吸気行
程にある気筒に、吸気が、吸気拡大室から個別吸気通路
を介して供給されるとともに、各個別吸気通路を介して
吸気が補給される連通路からも供給される状態とされ、
それにより、吸気の慣性流動に起因して生じる各気筒相
互間の吸気充填量のバラツキが低減されて、各気筒にお
ける吸気充填量が均一化され、トルク変動の発生が効果
的に抑圧されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエンジンの吸気装置の一例をそれ
が適用されたエンジンの主要部とともに示す概略平面
図、第２図は第１図のII-II線に従う断面図、第３図及
び第４図は、夫々、第１図に示される例の動作説明に供
される特性図及び吸気系の概略構成図、第５図は第１図
に示される例に用いられる制御ユニットのマイクロコン
ピュータが実行するプログラムの一例を示すフローチャ
ート、第６図は従来のエンジンの吸気装置の構成及び動
作の説明に供される吸気系の概略構成図、第７図はエン
ジンの吸気特性の説明に供される図である。図中、10A,10B,10C及び10Dは気筒、12は吸気拡大室、14
A,14B,14C及び14Dは個別吸気通路、18は吸気弁、40は連
通路、44は開閉弁、45はダイアフラム機構、60は三方電
磁弁、100は制御ユニットである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の気筒を有するエンジンにおける上記
気筒に供給されるべき吸気が導入される吸気拡大室と、
該吸気拡大室に導入された吸気を上記気筒の夫々に独立
して導く個別吸気通路と、該個別吸気通路を互いに連通させる連通路と、上記個別吸気通路と上記連通路とを連通状態にする開状
態と遮断状態にする閉状態とを選択的にとる開閉弁と、上記エンジンの回転数が第１の設定回転数以上の高回転
域にあるもとにおいて、及び、上記エンジンの回転数が
上記第１の設定回転数より低い第２の設定回転数未満と
されるとともに上記エンジンの負荷が低く設定された設
定負荷未満とされる上記エンジンのアイドリング動作状
態のもとにおいて、上記開閉弁に開状態をとらせる制御
手段と、を備えて構成されるエンジンの吸気装置。