JPH07109168B2 - 内燃機関用吸気装置 - Google Patents

内燃機関用吸気装置

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JPH07109168B2
JPH07109168B2 JP61303435A JP30343586A JPH07109168B2 JP H07109168 B2 JPH07109168 B2 JP H07109168B2 JP 61303435 A JP61303435 A JP 61303435A JP 30343586 A JP30343586 A JP 30343586A JP H07109168 B2 JPH07109168 B2 JP H07109168B2
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rotation speed
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一幸 堀江
時男 小浜
佳高 西尾
秀樹 大林
弘之 後藤
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日本電装株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、吸気ポートと該吸気ポートに接続された下流
端を有する吸気管とを備えている内燃機関に用いるため
の吸気装置に係り、より具体的には、内燃機関の少なく
とも低回転数域で複数の体積効率ピークを得ることがで
きる内燃機関用吸気装置に関する。
(従来の技術) 上記のごとき内燃機関用吸気装置は特開昭61−4821号及
び実開昭60−8117号に開示されている。この従来のもの
は、内燃機関の吸気ポートに連なる吸気管の上流端に、
それぞれ長さの異なる複数の吸気路を設け、その吸気路
に関連してバルブを備え、そのバルブを操作することに
より、内燃機関の回転数が低い低回転数域(3,000rpm以
下)では比較的長い吸気路を吸気管に連通させて内燃機
関へ至る吸気流路長を長くし、内燃機関の回転数が高い
高回転数域(3,000rpm以上)では比較的短い吸気路を吸
気管に連通させて吸気路長を短くしている。そして、比
較的長い吸気路を経て吸気を内燃機関へ導入することに
より、低回転数域で体積効率のピークが得られるように
なつている。
(発明が解決しようとする問題点) 上記のごとき従来の内燃機関用吸気装置にあつては、低
回転数域において互いにづれた複数の体積効率を得よう
とすれば、そのピークの数に対応した数のそれぞれ長さ
が異なる比較的長い吸気路が必要となり、また、仮に吸
気路の長さを可変とする構成を考えたとしても、構造上
複雑となり、しかも設置に困難が伴うという問題点があ
る。
本発明の目的は、複雑な吸気路構造を必要とすることな
く、少なくとも低回転数域において複数の体積効率ピー
クを得ることができる内燃機関用吸気装置を提供するこ
とである。
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、上記問題点は以下の内燃機関用吸気装
置によって解決される。
本発明による内燃機関用吸気装置は、吸気ポートと該吸
気ポートに接続された下流端を有する吸気管とを備えて
いる内燃機関に用いるための吸気装置にして、 前期吸気管の上流端に連通された複数個の吸気路を有す
る吸気路集合体と、該吸気路集合体に設けられ、前期内
燃機関へ至る吸気流路の流れ断面積を可変ならしめるよ
う駆動可能なバルブ装置とを備えた第1通路状態切換部
であって、前期複数個の吸気路の連通状態により前記吸
気管内の連通状態を複数段階に切り換える第1通路状態
切換部、 該第1通路状態切換部の上流側に設けられた複数の吸気
ダクトと、該吸気ダクトを開閉するバルブとを備え、前
記各吸気ダクトの連通状態により前記吸気管内の連通状
態を複数段階に切り換える第2通路状態切換部、 前記第1通路状態切換部と前記第2通路状態切換部との
間に設けられた前記各吸気路の集合部、および 前記内燃機関の回転数を検出してその回転数を示す信号
を発する回転数検出装置を備え、該回転数検出装置から
の回転数信号に応答して前記第1通路状態切換部の通路
状態と、前記第2通路状態切換部の通路状態とを組み合
わせて切換え、前記第1通路状態切換部の通路状態のあ
る一つの状態に対して前記第2通路状態切換部の通路状
態を複数段階に切り換える制御手段、 を有している。
(作用) 制御装置は回転数検出装置からの信号に応答して制御信
号を駆動装置に送り、その駆動装置はその制御信号に従
つてバルブ装置を駆動する。バルブ装置は複数個の吸気
路のうちの少なくとも1つを選択的に吸気管の上流端に
連通させ、それによつて内燃機関へ至る吸気流路の流れ
断面積を変える。吸気流路の流れ断面積の変化により、
その吸気流路の長さを変えた時の作用と実質上同じ作用
が得られ、少なくとも低回転数域に複数の体積効率ピー
クが生じる。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例について詳述す
る。
第1図には本発明が適用される車両等の内燃機関10が概
略的に示されており、該内燃機関10は吸気ポート11と、
該吸気ポート11に接続された下流端を有している吸気管
12とを備えており、該吸気管12内には通常の態様でスロ
ツトルバルブ13が組み込まれている。
本発明の第1の実施例による吸気装置は吸気管12の上流
端に接続された吸気路集合体20を有しており、該吸気路
集合体20は主ダクト構造部21と、該主ダクト構造部21の
上流端に接続された端部ダクト構造部22と、主ダクト構
造部21の下流端に接続された上流端及び吸気管12の上流
端に可撓性のホース24によつて接続された下流端を有し
ている端部ダクト構造部23とで構成されている。主ダク
ト構造部21の構成は、複数本のゴムホースを集合させた
もの、複数本の樹脂製ダクトを集合させたもの等、車両
に合わせて選定される。そして、これら主ダクト構造部
21及び端部ダクト構造部22及び23は互いに協働して内部
に複数個の(図示実施例の場合3個の)吸気路26,27及
び28を画定しており、これら吸気路26,27及び28は互い
に並列関係をなして配列されているとともに実質上等し
い流路長を有している。吸気路26,27及び28の流れ断面
積は互いに等しくともかまわないが、図示実施例の場
合、吸気路27は吸気路26と同一の流れ断面積を有してお
り、また、吸気路28は吸気路27の2倍の流れ断面積を有
している。
端部ダクト構造部23の内部には吸気路26,27及び28のう
ちの少なくとも1つの下流端を吸気管12の上流端に選択
的に連通させて内燃機関10へ至る吸気通路の流れ断面積
を可変ならしめるよう駆動可能なバルブ装置30が組み込
まれており、該バルブ装置30は軸31と、その軸31の軸線
のまわりで回動可能なバルブ部材32とを有している。軸
31はステツピングモータのごとき駆動装置40に連結され
ていて、バルブ部材32はその駆動装置40によつて軸31の
軸線のまわりを、第1図中実線で示された第1位置a
と、鎖線で示された第2位置bと、二点鎖線で示された
第3位置cとの間で移動されるようになつている。そし
て、バルブ部材32が第1位置aを占める時、吸気路26の
みが吸気管12に連通し、第2位置bを占める時、2つの
吸気路26及び27が吸気路12に連通し、第3位置cを占め
る時、総ての吸気路26,27及び28が吸気管12に連通す
る。
エアクリーナ50はハウジング51と、該ハウジング51内に
組み込まれて該ハウジング51内に未清浄空気室53と清浄
済空気室54とを画定しているフイルタ52とを有してい
る。そして、上記端部ダクト構造部22はそのエアクリー
ナ50の清浄済空気室54に連通するようハウジング51に連
結されている。
また、エアクリーナ50のハウジング51には複数本の(図
示実施例の場合2本の)吸気ダクト61及び62が、未清浄
空気室53に連通して接続され、それら吸気ダクト61およ
び62の一方にはバルブ63が備えられている。そのバルブ
63は負圧源65に接続されたダイアフラム式バキユームモ
ータ64により、吸気ダクト61を閉じる第1図中実線で示
された閉位置と、吸気ダクト61を開ける二点鎖線で示さ
れた開位置との間で移動されるようになつている。
上記の駆動装置40及び負圧源65には制御装置70が接続さ
れ、その制御装置70には内燃機関10の回転数を検出して
その回転数を示す信号Neを発する回転数検出装置80が接
続されている。
上述したごとく構成された内燃機関用吸気装置の作動に
ついて第1図乃至第3図を参照して説明する。バルブ部
材32が第1位置aを占め、また、バルブ63が閉位置を占
めている状態で、内燃機関10を始動する。回転数検出装
置80はその内燃機関10の回転数を検出し、その回転数を
示す信号Neを制御装置70へ送る。制御装置70は回転数検
出装置80からの信号Neを比較的低い第1の設定値N1(例
えば1,500rpm)と比較し、N1>Neの時、駆動装置40に制
御信号を送つてバルブ部材32を第1位置aに保持する。
これにより、吸気ダクト62の開放端から内燃機関10の吸
気ポート11へ至る吸気流路は吸気ダクト62、吸気路26及
び吸気管12で構成され、この時、その吸気流路の開放端
即ち吸気ダクト62の開放端での圧力波の反射による慣性
効果によつて、第3図に示される通り、体積効率にピー
クP1が生ずる。
N1≦Neの時には、制御装置70は駆動装置40に制御に信号
を送つてバルブ部材32を第2位置bへ移動させる。それ
により、内燃機関10へ至る吸気流路は吸気ダクト62、吸
気路26及び27、及び吸気管12で構成される。2つの吸気
路26及び27が吸気管12に連通することにより、吸気路26
のみが吸気管12に連通している場合に較べ、内燃機関10
への吸気流路の長さが短くなつたのと同じ効果が生じ、
第3図に示されるように、ピークP1に対し高回転数側に
づれたピークP2が生ずる。
内燃機関10の回転数が第1の設定値N1を越えた状態で
は、制御装置70は回転数検出装置80からの信号Neを、第
1設定値N1よりも高い第2設定値N2(例えば2,000rpm)
と比較し、N2>Neの時、バルブ部材32を第2位置bに保
持し、N2≦Neになると、バルブ部材32を第3位置cに移
動させる。それにより、内燃機関10に至る吸気流路は吸
気ダクト62、吸気路26,27及び28、及び吸気管12で構成
され、上記と同様に、ピークP2に対し高回転数側にづれ
たピークP3が生ずる。こうして、内燃機関10の低回転数
域(2,000rpm以下)において3つの体積効率ピークP1,P
2,P3が得られる。
内燃機関10の回転数が第2の設定値N2を越えた状態で
は、制御装置70は回転数検出装置80からの信号を第3の
設定値N3(例えば3,000rpm)と比較し、N3>Neの時、バ
ルブ部材32を第3位置cに保持し、N3≦Neになると、制
御装置70は負圧源65に制御信号を送つて負圧をバキユー
ムモータ64へ供給し、バルブ63を第1図中二点鎖線で示
された開位置へ移動させ、同時に駆動装置40に制御信号
を送つてバルブ部材32を第1位置aに移動させる。それ
により、内燃機関10へ至る吸気流路は2本の吸気ダクト
61及び62、吸気路26、及び吸気管12で構成される。この
時の吸気流路は、1本の吸気ダクト62、3つの吸気路2
6,27及び28、及び吸気管12で構成される吸気流路の長さ
を短くした時と同じ効果を発揮し、第3図に示された通
り、P3に対し高回転数側にづれたピークP4が生ずる。
そして、NeがN3よりも高い第4の設定値N4(例えば4,00
0rpm)以上の状態では、つまり、N4≦Neではバルブ部材
32は第2位置bに移動してピークP5が生じ、Neが、N4
りも高い第5の設定値N5(例えば5,000rpm)以上の状態
ではバルブ部材32は第3位置cに移動してピークP6が生
じる。こうして、中回転数域(2,000−4,000rpm)から
高回転数域(4,000rpm以上)にかけて3つの体積効率ピ
ークP4,P5及びP6が得られる。
このようにして、ピークP1→P2→P3→P4→P5→P6の包絡
線Eを取ることにより、低回転数域から高回転数域にわ
たつて高い体積効率(軸トルク)を得ることができる。
第4図には本発明の第2の実施例が示されており、該第
2の実施例は、吸気ダクト161を長くした点、及び吸気
ダクト161及び162にそれぞれバルブ163及び164を備えた
点で第1図に示された第1の実例例と異なつており、そ
の他の点ではその第1の実施例と同じであるので、同じ
部材には同一の符号を付して説明は省略する。
バルブ163は、第4図中実線で示された閉位置と、二点
鎖線で示された開位置との間で、バキユームモータ64に
よつて移動され、また、バルブ164はバルブ163に連動し
ていて、バルブ163が閉位置を占める時にバルブ164は第
4図中実線で示された開位置を占め、バルブ163が開位
置を占める時にバルブ164は第4図中二点鎖線で示され
た閉位置を占めるようになつている。
第1の実施例におけるバルブ63が閉位置を占める時の作
動態様は、第2の実施例ではバルブ163が開位置を占
め、バルブ164が閉位置を占めている時の、つまり長い
吸気ダクト161を開いた時の作動態様に対応している。
また、第1の実施例におけるバルブ63が開位置を占めて
いる時の作動態様は、第2の実施例ではバルブ163が閉
位置を占め、バルブ164が開位置を占めている時の、つ
まり短い吸気ダクト162を開にした時の作動態様に対応
している。その他については第1の実施例と同じであ
り、この第2の実施例でも第1の実施例と実質上同じ作
用効果が得られる。
以上、本発明の好適な実施例について述べたけれども、
本発明はそれら特定の実施例に限定されるべきでなく、
種々の変形、変更を施すことができる。例えば、2本の
吸気ダクトをエアクリーナの未清浄空気室に連通して備
えると説明したが、1本だけでもよく、その場合、その
1本の吸気ダクトを開閉するバルブは必要でなく、従つ
てバキユームモータ及び負圧源も必要でない。
また、吸気路集合体は3個の吸気路を有しているとして
説明したけれども、4個以上有していてもよく、その場
合体積効率のピークの数が増え、より滑らかな包絡線を
得ることができる。
バキユームモータの代わりにステツピングモータを用い
てもよい。
なお、上記実施例において、吸気路集合体20、バルブ装
置30等によって第1通路状態切換部を構成し、吸気ダク
ト61,62、バルブ63等によって第2通路状態切換部を構
成し、フィルタ52を備えたエアクリーナ50が吸気路の集
合部をなし、そして、バルブ装置30の駆動装置30、バル
ブ63の開閉を行う負圧源65に接続されたダイアフラム式
バキュームモータ64、内燃機関の回転数検出装置80、こ
の回転数検出装置80からの信号に応答してこれらの駆動
装置30およ負増圧源65を制御する制御装置70によって制
御手段を構成する。
(発明の効果) 本発明によれば、複数個の吸気流路を有する吸気路集合
体と内燃機関へ至る吸気流路の流れ断面積を変えるバル
ブ装置とを備えた第1通路状態切換部、この第1通路状
態切換部の上流側の複数の吸気ダクトとこの吸気ダクト
を開閉するバルブとを備えた第2通路状態切換部、そし
て、内燃機関の回転数検出装置からの回転数信号に応答
して第1通路状態切換部の通路状態と第2通路状態切換
部の通路状態とを組み合わせて通路状態を複数段階に切
り換える制御手段を有することにより、その吸気流路の
長さを変えたことによる作用と同じ作用を得るようにし
たから、従来の場合のごとくそれぞれの長さの異なる複
数の比較的長い吸気管を備えなくとも、従来よりさらに
多い複数の体積効率ピークを得ることができ、吸気装置
の構造が簡素化されるとともにその吸気装置の取り扱い
並びに設置を容易にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例による内燃機関用吸気装
置を示す概略断面図であり、 第2図は第1図に示された吸気装置の作動を示すフロー
チヤートであり、 第3図は第1図に示された吸気装置によつて得られる複
数の体積効率ピークを示すグラフであり、 第4図は本発明の第2の実施例を示す第1図と同様の図
である。 10……内燃機関、11……吸気ポート、12……吸気管、20
……吸気路集合体、26,27,28……吸気路、30……バルブ
装置、40……駆動装置、70……制御装置、80……回転数
検出装置。
フロントページの続き (72)発明者 大林 秀樹 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 後藤 弘之 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−155618(JP,A) 特開 昭61−4821(JP,A) 実開 昭60−26233(JP,U) 実開 昭59−174324(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸気ポートと該吸気ポートに接続された下
    流端を有する吸気管とを備えている内燃機関に用いるた
    めの吸気装置にして、 前記吸気管の上流端に連通された複数個の吸気路を有す
    る吸気路集合体と、該吸気路集合体に設けられ、前記内
    燃機関へ至る吸気流路の流れ断面積を可変ならしめるよ
    う駆動可能なバルブ装置とを備えた第1通路状態切換部
    であって、前記複数個の吸気路の連通状態により前記吸
    気管内の連通状態を複数段階に切り換える第1通路状態
    切換部、 該第1通路状態切換部の上流側に設けられた複数の吸気
    ダクトと、該吸気ダクトを開閉するバルブとを備え、前
    記各吸気ダクトの連通状態により前記吸気管内の連通状
    態を複数段階に切り換える第2通路状態切換部、 前記第1通路状態切換部と前記第2通路状態切換部との
    間に設けられた前記各吸気路の集合部、および 前記内燃機関の回転数を検出してその回転数を示す信号
    を発する回転数検出装置を備え、該回転数検出装置から
    の回転数信号に応答して前記第1通路状態切換部の通路
    状態と、前記第2通路状態切換部の通路状態とを組み合
    わせて切換え、前記第1通路状態切換部の通路状態のあ
    る一つの状態に対して前記第2通路状態切換部の通路状
    態を複数段階に切り換える制御手段、 を有している内燃機関用吸気装置。
JP61303435A 1986-12-19 1986-12-19 内燃機関用吸気装置 Expired - Lifetime JPH07109168B2 (ja)

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JP2508797Y2 (ja) * 1989-02-28 1996-08-28 三菱自動車工業株式会社 エンジンの出力制御装置
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