JPH0751895B2 - Intake control device for vehicle engine - Google Patents

Intake control device for vehicle engine

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JPH0751895B2
JPH0751895B2 JP22330788A JP22330788A JPH0751895B2 JP H0751895 B2 JPH0751895 B2 JP H0751895B2 JP 22330788 A JP22330788 A JP 22330788A JP 22330788 A JP22330788 A JP 22330788A JP H0751895 B2 JPH0751895 B2 JP H0751895B2
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JP
Japan
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intake
speed
valve
intake passage
engine
Prior art date
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JP22330788A
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Japanese (ja)
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JPH0270918A (en
Inventor
聡 前田
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Jukogyo KK
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Publication date
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Priority to DE3923924A priority patent/DE3923924C2/en
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明は、水平対向またはV型エンジンのようにエンジ
ン本体からシリンダヘッド側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、可変吸気制御する吸気制
御装置に関する。
The present invention relates to an intake control device for performing variable intake control in a vehicle engine such as a horizontally opposed or V-type engine in which the cylinder head side is separated into left and right banks from the engine body.

【従来の技術】[Prior art]

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、常に高い吸気体積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、これにより体積効率,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、これにより体積効率,エンジンの出力の向上を図っ
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主として採
用されている。 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
は、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する。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
開閉弁を適宜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。 また、特開昭57−105534号公報の先行技術では、開閉弁
を持った高速用吸気通路と低速用吸気通路とを、連通孔
によって連通される2つの吸気ポートに連通した構成が
示されている。
In recent years, some vehicle engines have adopted a variable intake control device in an intake system in order to always ensure a high intake volume efficiency in a wide range from a low speed range to a high speed range.
When the intake air amount is small and the intake air amount is low, the variable intake control device uses an intake passage having a small diameter and a long length to produce an effect on intake inertia and swirl, thereby improving volume efficiency and combustion. At high speed, a large amount of air is supplied to the intake passage having a large diameter and a short length in a state where the intake resistance is small, thereby improving volume efficiency and engine output. Such an intake control device is mainly used in a two-intake-valve engine in order to fully exert its effect. Conventionally, regarding the intake control device of the variable intake control, for example, there is a prior art disclosed in JP-A-60-224933. Here, the high-speed intake passages are connected to the two intake ports, respectively.
The low-speed intake passage is connected to one intake port. Then, an opening / closing valve is attached to a portion of the high-speed intake passage near the intake port, and the opening / closing valve is closed in the engine low-speed rotation range by an appropriate control means.
It is shown to be configured to open in the high speed range. Further, in the prior art of JP-A-57-105534, there is shown a configuration in which a high-speed intake passage having an opening / closing valve and a low-speed intake passage are connected to two intake ports which are connected by a communication hole. There is.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

ところで、先行技術のものにあっては、エンジン回転数
が低,中速領域にある時には、高速用吸気通路の開閉弁
が閉じられており、低速用吸気通路を介して一方を吸気
ポートに吸気が片寄ると共に、他方の吸気ポートへの吸
気量が減少し、さらに管路抵抗により、体積効率が低下
する。また、高速用吸気通路の開閉弁が開かれ高速領域
へ移行する際にトルクダウンが生じ、エンジントルク特
性のつながりが悪いという問題点がある。 本発明は、上記の事情に基づいてなされたもので、管路
抵抗が少なく、かつ低速領域から高速領域に至るまで吸
気ポートへ均一に吸気がなされ、また高速用吸気通路の
開閉弁を開閉することによるエンジントルク特性のトル
クダウンを防止した車両用吸気制御装置を提供すること
を目的とするものである。
By the way, in the prior art, when the engine speed is in the low and medium speed regions, the open / close valve of the high speed intake passage is closed, and one of the intake air is taken into the intake port via the low speed intake passage. Is deviated, the amount of intake air to the other intake port is decreased, and the volumetric efficiency is decreased due to the conduit resistance. Further, there is a problem that torque is reduced when the opening / closing valve of the high-speed intake passage is opened to shift to the high-speed region, and the engine torque characteristics are not well connected. The present invention has been made based on the above circumstances, has a small duct resistance, and evenly inhales the intake port from the low speed region to the high speed region, and also opens and closes the open / close valve of the high speed intake passage. It is an object of the present invention to provide an intake control device for a vehicle, which prevents torque reduction of engine torque characteristics due to the above.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

このため、本発明では、シリンダヘッド側を左右バンク
に分け、上記左右バンクに略中間においてスロットル弁
下流にチャンバを配設し、上記チャンバの左右から上記
左右バンクの各気筒に対して水平から垂直方向に湾曲す
る吸気マニホールドを延設し、各気筒の吸気ポートに連
通するように構成した車両用エンジンにおいて、上記吸
気マニホールドには水平から垂直方向に湾曲する領域に
おいて、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形成し、かつ
上記領域を越えた位置で両吸気通路の集合室を備え、上
記チャンバには上記高速用吸気通路との連通箇所に開閉
弁が取付けられており、上記開閉弁には全閉状態で、低
速用吸気通路の吸気量を補充する開口部が備えられてい
る。
For this reason, in the present invention, the cylinder head side is divided into left and right banks, a chamber is disposed downstream of the throttle valve approximately in the middle of the left and right banks, and from the left and right of the chamber to each cylinder of the left and right banks from horizontal to vertical. In a vehicular engine having an intake manifold extending in a direction extending to communicate with an intake port of each cylinder, the intake manifold has a large-diameter short on the inner peripheral side in a region bending from a horizontal direction to a vertical direction. Of the high-speed intake passage, a small-diameter long long low-speed intake passage is formed on the outer peripheral side of the high-speed intake passage, and a collection chamber for both intake passages is provided at a position beyond the above region. An opening / closing valve is attached to the communicating portion, and the opening / closing valve is provided with an opening for replenishing the intake air amount of the low speed intake passage in the fully closed state.

【作用】[Action]

したがって、低速用吸気通路または高速用吸気通路と低
速用吸気通路とからの吸気は、上方または上下方向から
の集合室に流入してからエンジンの前後方向に分岐する
2つの吸気ポートへ均等に流入する。従って、吸気の分
配が、エンジン回転数の低,中速領域および高速領域で
も均等に行え、吸気はスムーズに流れるので、全エンジ
ン運転領域において高い体積効率を得ることができる。 また、高速用吸気通路の開閉弁が閉じていても、開口部
から所定量の吸気が流入し、集合室にて低速用吸気通路
からの吸気と合流して吸気量が増加される。従って、高
速用吸気通路の開閉弁が開かれてもトルクダウンがな
く、しかもトルク特性のつながりがスムーズとなると共
に、最大トルクを得ることができる。
Therefore, the intake air from the low-speed intake passage or the high-speed intake passage and the low-speed intake passage uniformly flows into the two intake ports branching in the front-rear direction of the engine after flowing into the collecting chamber from above or in the vertical direction. To do. Therefore, the intake air can be distributed evenly in the low, medium speed, and high speed regions of the engine speed, and the intake air flows smoothly, so that high volume efficiency can be obtained in the entire engine operating range. Even if the on-off valve of the high-speed intake passage is closed, a predetermined amount of intake air flows in through the opening and joins with the intake air from the low-speed intake passage in the collecting chamber to increase the intake amount. Therefore, even if the opening / closing valve of the high-speed intake passage is opened, there is no torque reduction, the connection of the torque characteristics is smooth, and the maximum torque can be obtained.

【実 施 例】【Example】

以下、本発明の一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。ここで、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には、2つの
シリンダについての燃焼室5(一方しか図示されていな
い)を有するシリンダヘッド4が配設されており、この
燃焼室5には、第3図のように2つの吸気弁6a,6b、2
つの排気弁7a,7bが設けられ、また略中央には点火プラ
グ8が取付けられている。そして、上記シリンダヘッド
4には、上記エンジン本体1の前後方向に二叉状に分岐
する分岐吸気ポート9が形成してあり、上記吸気弁6a,6
bは上記吸気弁6a,6bに対応する吸気ポート9a,9bに連通
されている。また、上記排気弁7a,7bに対応する排気ポ
ート10a,10bがそれぞれ独立して形成されている。そし
て、上記吸気弁6a,6bおよび排気弁7a,7bは、例えばダブ
ルオーバヘッドカム(DOHC)型の動弁機構11により開閉
動作されるようになっている。 同様に、クランクケース2の左側バンク3′にも同様な
構成を持ったシリンダヘッド4′が配設されていて、左
右両バンク3,3′,エンジン本体1とによって、水平対
向型4気筒エンジンを構成している。なお、上記シリン
ダヘッド4′にある燃焼室(一方しか図示していない)
は、符号5′で示されている。 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。 上記チャンバ25は、クランクケース2の上方において、
左右バンク3,3′の略中間に配置されており、その左右
両側面からからは、水平から垂直方向に弯曲する吸気マ
ニホルド26,26′が上記左右バンク3,3′の上辺に向けて
延設されており、上記吸気マニホールド26,26′は上記
分岐吸気ポート9,9′の各吸気ポート9a,9b,9a′,9b′に
連通されている。そして、その吸気マニホールド26,2
6′は左右それぞれ等長である。上記吸気マニホールド2
6,26′の端部にはインジェクタ取付部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、吸気ポ
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29,
アイドル回転数制御弁30のバイパス通路31,32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・
クランクケース・ベンチレーション(PCV)弁33が取付
けられている。 第2図,第3図,第4図(a),(b)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ー24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42,42′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44,4
4′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、上下方向に関して、
下の内周側の管長が短かく、また、上の外周側の管長が
長くなることを利用し、下部に管径が大径D1であり、所
要の曲率半径で描く中心線O1に沿うショートの高速用吸
気通路45が設けられる。また、上部には管径が小径D2
あり、所要の曲率半径で描く中心線O2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
速用吸気通路46は、仕切壁47がマニホールド26の入口か
ら所定長さで中断され、仕切壁47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。
その結果、上記高速用吸気通路45および低速用吸気通路
46の並び方は、水平から垂直方向へ弯曲する領域に関し
て、上下方向になっており(第2図の垂直断面Y上に示
す)、一方、これら高速吸気通路45および低速用吸気通
路46に対して集合室26aを介して連通する分岐吸気ポー
ト9の分岐方向は、上記高速用吸気通路45および低速用
吸気通路46の並び方に対して90度位相を異ならせたエン
ジン本体1の前後方向となっている(第2図の水平断面
X上に示す)。 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4
7の部分に開閉弁50が設置される。上記開閉弁50には、
第4図(a)に示すように、全閉状態で、低速用吸気通
路46の吸気量を補充するため、高速用吸気通路45を経由
して所定の吸気量を得るように、上記開閉弁50,50′の
両側部50a,50a′が切欠かれ、開口部50b,50b′が上記開
閉弁50の両側部に設けられている。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′,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42′の孔47′にも開口部50
a′を持った開閉弁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に
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
用スピリング59aと全開位置決め用スプリング59bとが付
勢されており、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′に連動するように構成される。 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をリンク61を介して連結し、弁軸51の他端をフラン
ジ42′に配設された開閉弁50′の弁軸51′に、レバー62
とロッド63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25側のストッパ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において常に開通する低速用吸気通路46からは、
チェック弁65,負圧タンク66,ソノレイド弁67を有する負
圧通路68を経由してアクチュエータ55の負圧室58が連通
されており、チェック弁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にはクランクロータ1bが固設されていて、そ
の外周にクランク角位置を示す突起を具備しており、そ
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が対向して配置されていて、このセンサ信号を
制御ユニット70で処理してソノレイド弁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を算出するエンジン回転数算
出手段71を有し、このエンジン回転数Nは、エンジン回
転数判定手段72で例えば4200〜4400rpmの設定値NOと比
較され、N≧NOまたはN<NOの場合に、駆動手段73でソ
ノレイド弁67に通電または非通電するように構成され
る。 次いで、このような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のエンジン回転数算出手段
71でエンジン回転数Nが算出され(ステップS1)、エン
ジン回転数判定手段72で設定値NOと比較される(ステッ
プS2)。そこで、エンジン回転数Nと設定値NOとの関係
がN<NOのエンジン回転数の低,中速時には、ソノレイ
ド弁67が非通電(ステップS3)により負圧タンク66側に
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
入されるため、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50,50′が共に全閉して
高速用吸気通路45,45′を開口部50b,50b′の部分を残し
て遮断する。従って、スロットル弁23により絞られてチ
ャンバ25に流入し空気は、小径ロングの低速用吸気通路
46,46′および高速用吸気通路45,45′における開口部50
b,50b′を介して左右バンク3,3′の吸気ポート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、低速用吸気通
路46,46′の管径D2が高速用吸気通路45の管径D1より小
さいことにより吸気流速が速くなり、かつ低速用吸気通
路46,46′の管長がロングに形成されているために、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。 この場合、開閉弁50,50′が全閉している状態で開口部5
0b,50b′を介して高速用吸気通路45,45′からも集合室2
6aへ吸気がなされることで、エンジン回転数の低,中速
領域での体積効率が向上される。 高速用吸気通路45の開閉弁50,50′が閉じられた状態
で、開閉弁50,50′の開口部50b,50b′の開口面積を変化
した時のエンジン回転数に対する体積効率の関係を第7
図に示す。第7図により明らかなように、エンジン回転
数1000〜2000rpm近傍では、開口部50b,50b′の開口面積
の変化による体積効率の変化は余りないが、エンジン回
転数4000rpm近傍では体積効率は大きく変わる。 そして、第8図に示すように、開口部50b,50b′を設け
ない開閉弁を高速用吸気通路に設けた場合、点線で示す
如くトルクダウンが生じる。これに対し開閉弁50,50′
に開口部50b,50b′の面積を適宜選択して設けた場合
は、実線で示す如くトルクダウンがなく、滑らかなつな
がりとなり、エンジン回転数が4000rpm前後の時,すな
わち、開閉弁50,50′を閉状態から開状態へ移行する時
のトルクダウンが避けられ(体積効率が改善され)、し
かもエンジン回転数が4000rpm近傍で最大トルクを得る
ことができる。 一方、エンジン回転数Nと設定値NOとの関係がN≧NO
高速時には、ソノレイド弁67が通電(ステップS5)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S6)、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′と低速用吸気通路4
6,46′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。 また、上記吸気マニホールド26,26′において、チャン
バ25から集合室26a,26a′までの高速用吸気路45,45′お
よび低速用吸気通路46,46′は上下に配置され、一方、
集合室26a,26a′から分岐吸気ポート9による各吸気ポ
ート9a,9bへの分岐方向が、これら高速用吸気通路45,低
速用吸気通路46の並び方と直交する(90度位相が異な
る)エンジン本体1の前後方向であるから、エンジン
低,中速時において、開閉弁50,50′が閉じていても、
集合室26a,26a′を経由して上記吸気ポート9a,9bに均等
に吸気がなされ、しかも管路抵抗が小さいため体積効率
を高く得ることができる。 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。また、V型エンジンにも同様に適用
できるのは勿論である。 なお、開閉弁50,50′の両側を切欠いて開口部50b,50b′
を形成したが、開閉弁50,50′に孔をあけてもよい。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, a case where the present invention is applied to a horizontally opposed engine will be described. Here, reference numeral 1 is an engine body, and a cylinder head 4 having a combustion chamber 5 (only one of which is shown) for two cylinders is arranged in the right bank 3 of the crankcase 2. In the combustion chamber 5, as shown in FIG. 3, two intake valves 6a, 6b, 2
Exhaust valves 7a and 7b are provided, and a spark plug 8 is attached at substantially the center. Further, the cylinder head 4 is formed with a branch intake port 9 which branches into a bifurcated shape in the front-rear direction of the engine body 1, and the intake valves 6a, 6a
The b is communicated with the intake ports 9a, 9b corresponding to the intake valves 6a, 6b. In addition, exhaust ports 10a and 10b corresponding to the exhaust valves 7a and 7b are independently formed. The intake valves 6a and 6b and the exhaust valves 7a and 7b are opened and closed by a valve mechanism 11 of a double overhead cam (DOHC) type, for example. Similarly, a left-side bank 3'of the crankcase 2 is also provided with a cylinder head 4'having a similar structure, and the left and right banks 3, 3'and the engine body 1 are combined to form a horizontally opposed four-cylinder engine. Are configured. The combustion chamber in the cylinder head 4 '(only one is shown)
Are designated by the reference numeral 5 '. Exhaust pipes 12, 12 'from left and right banks 3, 3'are catalytic converters.
It is assembled at 13 parts and is further connected to one exhaust pipe 14. Next, describing the intake system, the air cleaner 20 communicates with a throttle body 24 having a throttle valve 23 via a hot wire type air flow meter 21 and an intake pipe 22,
A box-shaped chamber 25 for preventing pulsation and the like is connected downstream of the throttle body 24. The chamber 25 is located above the crankcase 2
The intake manifolds 26, 26 ', which are arranged approximately in the middle of the left and right banks 3, 3', and which bend from the horizontal to the vertical direction, extend from the left and right side surfaces toward the upper side of the left and right banks 3, 3 '. The intake manifolds 26, 26 'are in communication with the intake ports 9a, 9b, 9a', 9b 'of the branch intake ports 9, 9'. And that intake manifold 26,2
6'is of equal length on each side. Above intake manifold 2
Injector mounting portion 27 is integrated at the end of 6, 26 ',
An injector 28 is attached to the injector attachment portion 27 so as to inject fuel toward the intake ports 9 and 9 '. For the throttle valve 23, the idle adjustment screw 29,
Bypass passages 31 and 32 of the idle speed control valve 30 are provided, and the chamber 25 is provided with a positive bypass of blow-by gas.
A crankcase ventilation (PCV) valve 33 is installed. The chamber 25 and the intake manifold 26, 26 'will be described with reference to FIGS. 2, 3, 4 (a), 4 (b) and 5. The chamber 25 has a flange 41 connected to the throttle body 24 at the rear of the main body 40. Further, flanges 42, 42 'are provided on the left and right sides of the main body 40, and the flanges 43, 42' at the end portions of the intake manifolds 26, 26 'are attached to the gaskets 44, 4'.
It is designed to be connected via 4 '. Here, the right intake manifold 26 is
Utilizing the fact that the pipe length on the lower inner circumference side is short and the pipe length on the outer circumference side on the upper side is long, the pipe diameter is large at the lower part D 1 , and the center line O 1 drawn with the required radius of curvature A short, high-speed intake passage 45 is provided along the passage. Further, a pipe diameter is a small diameter D 2 in the upper part, a long low speed intake passage 46 is provided along a center line O 2 drawn with a required radius of curvature, and the high speed intake passage 45 and the low speed intake passage 46 are The partition wall 47 is interrupted by a predetermined length from the inlet of the manifold 26, and a collecting chamber 26a is formed between the end of the partition wall 47 and the intake manifold outlet end 43a.
As a result, the high-speed intake passage 45 and the low-speed intake passage
The arrangement of the 46 is vertical with respect to the area that is curved from the horizontal direction to the vertical direction (shown on the vertical cross section Y in FIG. 2), while the high-speed intake passage 45 and the low-speed intake passage 46 are arranged. The branching direction of the branch intake port 9 that communicates with each other through the collecting chamber 26a is the front-back direction of the engine body 1 which is 90 degrees out of phase with the arrangement of the high-speed intake passage 45 and the low-speed intake passage 46. (Shown on the horizontal section X in FIG. 2). On the other hand, above and below the right side flange 42 of the main body 40 of the chamber 25, holes 48 and 47 having the same diameter as the low speed intake passage 46 and the high speed intake passage 45, respectively, open and communicate with each other. Four
An on-off valve 50 is installed at the 7th part. The on-off valve 50 has
As shown in FIG. 4 (a), in order to replenish the intake air amount of the low speed intake passage 46 in the fully closed state, the opening / closing valve is provided so as to obtain a predetermined intake air amount through the high speed intake passage 45. Both side portions 50a, 50a 'of the 50, 50' are cut out, and openings 50b, 50b 'are provided at both side portions of the opening / closing valve 50. Similarly, the left-side intake manifold 26 'is also provided with a high-speed intake passage 45' and a low-speed intake passage 46 ', a partition wall (not shown), and a collecting chamber, and a hole 47' of the left flange 42 'of the chamber 25 is also opened. Part 50
An on-off valve 50 'with a'is installed. A diaphragm-type actuator 55 is further attached to the rear portion of the main body 40 of the chamber 25. In this actuator 55, a negative pressure chamber 58 is defined in one of the diaphragms 57 of the case 56 as shown in FIG. A return spiring 59a and a full-open positioning spring 59b are urged on both sides, and the actuator 55 is configured to interlock with the on-off valves 50, 50 'via an operating mechanism 60. The operating mechanism 60 connects the diaphragm 57 of the actuator 55 to one end of the valve shaft 51 of the on-off valve 50 arranged on the flange 42 of the chamber 25 via a link 61, and the other end of the valve shaft 51 to the flange 42 ′. On the valve shaft 51 ′ of the provided on-off valve 50 ′, the lever 62
And a rod 63 for connection. And the protrusion of lever 62
62a hits the stopper 64 on the chamber 25 side to perform the fully closed positioning. Referring to the control system in FIG. 5, from the low speed intake passage 46 which is always open in the intake manifold 26,
The negative pressure chamber 58 of the actuator 55 is communicated with each other via a negative pressure passage 68 having a check valve 65, a negative pressure tank 66, and a solenoid valve 67, and the check valve 65 constantly applies a constant negative pressure to the negative pressure tank 66. I'm storing. A crank rotor 1b is fixedly mounted on the crankshaft 1a of the engine body 1 and has a protrusion on its outer periphery that indicates a crank angle position. When the crank rotor 1b rotates, the crank rotor 1b is provided with a protrusion in the outer peripheral direction. A crank angle sensor 69 composed of an electromagnetic pickup or the like for detecting an angle is arranged so as to face each other, and the control unit 70 processes the sensor signal to operate the solenoid valve 67. The control unit 70 has an engine speed calculation means 71 for calculating the engine speed N from the crank angle signal of the crank angle sensor 69. The engine speed N is determined by the engine speed determination means 72 to be, for example, 4200 to 4400 rpm. When compared with the set value N O and N ≧ N O or N <N O , the drive means 73 is configured to energize or de-energize the solenoid valve 67. Next, the operation of the intake control device having such a configuration will be described in the sixth
A description will be given using the flowchart of the figure. First, the engine speed calculation means of the control unit 70 based on the crank angle signal of the crank angle sensor 69 during engine operation.
71 the engine speed N is calculated by (step S1), the are compared with a set value N O by the engine speed determining section 72 (step S2). Therefore, when the engine speed N and the set value N O have a relationship of N <N O and the engine speed is low and medium speed, the solenoid valve 67 is switched to the negative pressure tank 66 side by de-energizing (step S3). Since the negative pressure is introduced into the negative pressure chamber 58 of the actuator 55, the diaphragm 57 attracts the link 61. As a result, the valve shaft 51 rotates to one side and the on-off valve 50 closes (step S4). This rotation is also transmitted to the other valve shaft 51 'by the lever 62 and the rod 63, and the on-off valve 50' also closes. In this way, the left and right on-off valves 50, 50 'are both fully closed to shut off the high speed intake passages 45, 45' except for the openings 50b, 50b '. Therefore, the air that has been throttled by the throttle valve 23 and flows into the chamber 25 is a small-diameter long low-speed intake passage.
Openings 50 in 46, 46 'and high speed intake passages 45, 45'
The fuel is sucked into the intake ports 9, 9'of the left and right banks 3, 3'via b, 50b 'and is supplied to the combustion chambers 5, 5'with the fuel injected by the injector 28. Therefore, since the pipe diameter D 2 of the low speed intake passages 46, 46 'is smaller than the pipe diameter D 1 of the high speed intake passages 45, the intake flow velocity is increased, and the pipe length of the low speed intake passages 46, 46' is long. Since it is formed in, the intake inertia effect is generated, so that it is efficiently inhaled and combusts well. In this case, when the on-off valves 50, 50 'are fully closed, the opening 5
Collecting chamber 2 from high speed intake passage 45,45 'through 0b, 50b'
The intake of air to 6a improves the volumetric efficiency in the low and medium engine speed range. With the opening / closing valves 50, 50 ′ of the high-speed intake passage 45 being closed, the relationship between the volume efficiency and the engine speed when the opening areas of the openings 50b, 50b ′ of the opening / closing valves 50, 50 ′ are changed is described below. 7
Shown in the figure. As is clear from FIG. 7, in the vicinity of the engine speed of 1000 to 2000 rpm, there is little change in the volume efficiency due to the change in the opening area of the openings 50b and 50b ', but in the vicinity of the engine speed of 4000 rpm, the volume efficiency changes greatly. . Then, as shown in FIG. 8, when an opening / closing valve having no openings 50b, 50b 'is provided in the high speed intake passage, torque reduction occurs as shown by the dotted line. On the other hand, the on-off valve 50,50 '
When the areas of the openings 50b, 50b 'are properly selected and provided, there is no torque down as shown by the solid line and there is a smooth connection, and when the engine speed is around 4000 rpm, that is, the on-off valves 50, 50'. Torque reduction at the time of shifting from the closed state to the open state is avoided (volume efficiency is improved), and the maximum torque can be obtained when the engine speed is around 4000 rpm. On the other hand, when the relationship between the engine speed N and the set value N O is N ≧ N O at a high speed, the solenoid valve 67 is energized (step S5) to switch to the atmosphere side, and the negative pressure chamber 58 of the actuator 55 is opened to the atmosphere. . Therefore, the diaphragm 57 links 61
Causes the on-off valves 50, 50 'together with the valve shafts 51, 51' to return to the initial fully open position (step S6), and the high speed intake passages 45, 45 'are also in communication with each other. Therefore, in this case, the high speed intake passages 45, 45 'and the low speed intake passage 4
A large amount of air is supplied to 6,46 'with a smaller intake resistance to increase the output. In the intake manifold 26, 26 ', the high-speed intake passages 45, 45' and the low-speed intake passages 46, 46 'from the chamber 25 to the collecting chambers 26a, 26a' are arranged vertically, while
The main body of the engine, in which the branching direction from the collecting chambers 26a, 26a 'to the intake ports 9a, 9b by the branch intake ports 9 is orthogonal to the arrangement of the high-speed intake passage 45 and the low-speed intake passage 46 (90-degree phase difference). Since it is in the front-back direction of 1, even if the on-off valves 50, 50 'are closed at low and medium engine speeds,
Air is evenly taken into the intake ports 9a, 9b via the collecting chambers 26a, 26a ', and the duct resistance is small, so that high volume efficiency can be obtained. Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. Further, it goes without saying that it can be applied to a V-type engine as well. Note that the opening / closing valves 50, 50 'are notched on both sides to open the openings 50b, 50b'.
However, holes may be formed in the on-off valves 50, 50 '.

【発明の効果】【The invention's effect】

以上述べてきたように、本発明によれば、高速用吸気通
路と低速用吸気通路とは上下に並び、共通の集合室を経
由してからエンジンの前後方向に分岐して各吸気ポート
に連通する構成なので、吸気の分配が、エンジン回転数
の低,中速領域および高速領域の何れの場合でも均等に
行え、吸気の偏流による管路抵抗がないので、全エンジ
ン運転領域において高い体積効率を得ることができる。 また、高速用吸気通路は、開閉弁に開口部を設けたの
で、開閉弁の開閉切換時におけるトルクダウンがなくな
るため、エンジントルク特性のつながりが滑らかとな
り、しかも開閉弁の切換近傍で最大トルクを得ることが
できる。
As described above, according to the present invention, the high-speed intake passage and the low-speed intake passage are vertically arranged, and branch in the front-rear direction of the engine via the common collecting chamber to communicate with each intake port. With this configuration, intake air can be distributed evenly in any of low engine speed, medium speed region, and high speed region, and there is no pipe resistance due to uneven flow of intake air, so high volume efficiency is achieved in all engine operating regions. Obtainable. In addition, since the high-speed intake passage has an opening in the on-off valve, there is no torque down when switching the on-off valve, so the connection of engine torque characteristics is smooth, and maximum torque is maintained near the switching of the on-off valve. Obtainable.

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

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、第7図はエンジン回転数に対する体積効率の関係
を、開閉弁に設けた開口部の大きさをパラメータとして
示した図、第8図はエンジン回転数に対するトルクとの
関係を吸気マニホールドにおける吸気制御との関係で示
した図である。 1……エンジン本体、3,3′……左右バンク、4,4′……
シリンダヘッド、9……分岐吸気ポート、9a,9b……吸
気ポート、25……チャンバ、26,26′……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、50b,50b′……開口部、
55……アクチュエータ、60……動作機構。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an intake control device for a vehicle engine of the present invention, FIGS. 2 and 3 are exploded perspective views and sectional views of an intake system, and FIGS. 4 (a) and 4 (b). ) Is a plan view and a front view in which a part of the chamber and the intake manifold are cut away, FIG. 5 is a configuration diagram of a control system, FIG. 6 is a flow chart of the action, and FIG. 7 is a relation of the volume efficiency to the engine speed. FIG. 8 is a diagram showing the size of the opening provided in the on-off valve as a parameter, and FIG. 8 is a diagram showing the relationship between engine speed and torque in relation to intake control in the intake manifold. 1 …… Engine body, 3,3 ′ …… Left and right banks, 4,4 ′ ……
Cylinder head, 9 ... Branch intake port, 9a, 9b ... Intake port, 25 ... Chamber, 26, 26 '... Intake manifold, 45, 45' ... High speed intake passage, 46, 46 '... Low speed Intake passage, 50, 50 '... open / close valve, 50b, 50b' ... opening,
55 …… Actuator, 60 …… Operating mechanism.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】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おいてスロットル弁下流にチャ
ンバを配設し、上記チャンバの左右から上記左右バンク
の各気筒に対して水平から垂直方向に湾曲する吸気マニ
ホールドを延設し、各気筒の吸気ポートに連通するよう
に構成した車両用エンジンにおいて、 上記吸気マニホールドの入口から上記の湾曲する領域に
おいて、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形成し、かつ
上記湾曲する領域と上記各気筒の吸気ポートとの間の位
置に両吸気通路の集合室を備え、上記チャンバの上記高
速用吸気通路との連通箇所に開閉弁が取付けられてお
り、上記開閉弁には全閉状態で、低速用吸気通路の吸気
量を補充する開口部が備えられていることを特徴とする
車両用エンジンの吸気制御装置。
1. A cylinder head side is divided into left and right banks, and a chamber is disposed downstream of the throttle valve in the approximate middle of the left and right banks. From the left and right of the chamber to the cylinders of the left and right banks in a horizontal to vertical direction. In a vehicle engine configured to extend a curved intake manifold and communicate with an intake port of each cylinder, in a curved region from the inlet of the intake manifold, a high-speed intake with a large diameter short on the inner peripheral side A small diameter long low-speed intake passage is formed on the outer peripheral side of the passage, and a collecting chamber for both intake passages is provided between the curved region and the intake port of each cylinder. An on-off valve is attached to a place communicating with the intake passage for use, and the open-close valve is provided with an opening portion for replenishing the intake air amount of the low-speed intake passage in a fully closed state. An intake control device for a vehicle engine, characterized in that
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GB8916141A GB2220986B (en) 1988-07-19 1989-07-14 Apparatus for controlling air intake in an automotive engine.
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