JPH089969B2 - Ｖ型８気筒機関の可変吸気装置 - Google Patents
Ｖ型８気筒機関の可変吸気装置Info
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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、Ｖ型８気筒機関の可変吸気装置に関する。
〈従来の技術〉 従来、内燃機関において、低速トルク向上と高速時の
出力向上を両立させる技術として、可変吸気装置が知ら
れている（例えば、特開昭61−19927号公報等参照）。
出力向上を両立させる技術として、可変吸気装置が知ら
れている（例えば、特開昭61−19927号公報等参照）。
この可変吸気装置を６気筒機関に適用したものについ
て、第19図に基づき説明すると、６つの気筒に対応した
吸気マニホールド１の３つづつのグループに対して吸入
空気を夫々供給する２つのコレクタ2,3が設けられる。
両コレクタ2,3間は連通管４で連結され、この連通管４
中央部には可変吸気コントロールバルブ５が介装され
る。
て、第19図に基づき説明すると、６つの気筒に対応した
吸気マニホールド１の３つづつのグループに対して吸入
空気を夫々供給する２つのコレクタ2,3が設けられる。
両コレクタ2,3間は連通管４で連結され、この連通管４
中央部には可変吸気コントロールバルブ５が介装され
る。
そして、前記可変吸気コントロールバルブ５を機関回
転数に応じて次のように制御している。
転数に応じて次のように制御している。
即ち、機関の低速時には、可変吸気コントロールバル
ブ５を閉じる。これにより、図の左右の吸気通路a,bは
導通せず、左右のバンクの吸気路は独立する。従って、
吸気管路はスロットルチャンバー６から吸気弁７までと
なって、吸気は長い管路から吸入されるため、吸気慣性
効果によって吸入効率が向上し、トルク向上が図れる。
ブ５を閉じる。これにより、図の左右の吸気通路a,bは
導通せず、左右のバンクの吸気路は独立する。従って、
吸気管路はスロットルチャンバー６から吸気弁７までと
なって、吸気は長い管路から吸入されるため、吸気慣性
効果によって吸入効率が向上し、トルク向上が図れる。
一方、機関の低速時には、可変吸気コントロールバル
ブ５を開く。これにより、左右の吸気通路a,bは導通
し、お互いに吸気干渉を起こすため、吸気は実質的に吸
気マニホールド１の太く短い吸気管路から吸入されるこ
とになるため、吸気抵抗が小さくなり、出力向上が図れ
る。
ブ５を開く。これにより、左右の吸気通路a,bは導通
し、お互いに吸気干渉を起こすため、吸気は実質的に吸
気マニホールド１の太く短い吸気管路から吸入されるこ
とになるため、吸気抵抗が小さくなり、出力向上が図れ
る。
かかる可変吸気装置を適用した６気筒機関において
は、コレクタ2,3上流の吸気マニホールド１長さの選定
により、任意の回転数に充填効率のピークを発生させる
ことができる。
は、コレクタ2,3上流の吸気マニホールド１長さの選定
により、任意の回転数に充填効率のピークを発生させる
ことができる。
これを第20図〜第22図に基づき説明すると、第20図に
おいてコレクタ８と図示しない他のコレクタとの連通管
９に介装された可変吸気コントロールバルブ10を閉じる
と、コレクタ８内部には第21図に示すように、720゜ク
ランクに対して３周期の成分の正弦波に近い圧力脈動が
発生する。この圧力脈動は、吸気弁開時から吸気弁閉時
の間、即ち、吸気弁開時間に同調しており、機関の充填
効率の向上に効果が大きい。
おいてコレクタ８と図示しない他のコレクタとの連通管
９に介装された可変吸気コントロールバルブ10を閉じる
と、コレクタ８内部には第21図に示すように、720゜ク
ランクに対して３周期の成分の正弦波に近い圧力脈動が
発生する。この圧力脈動は、吸気弁開時から吸気弁閉時
の間、即ち、吸気弁開時間に同調しており、機関の充填
効率の向上に効果が大きい。
このため、機関の軸トルク特性は、第22図に示すよう
に、コレクタ８上流の吸気マニホールド11長さｌ（第20
図参照）によって、充填効率のピークが移動する。この
効果を用いることによって、６気筒機関においては、コ
レクタ８上流の吸気マニホールド11長さｌの選定によ
り、任意の回転数に充填効率のピークを発生させること
ができ、可変吸気コントロールバルブ10の開時と閉時と
でトルク特性を大幅に切り換えることができる。
に、コレクタ８上流の吸気マニホールド11長さｌ（第20
図参照）によって、充填効率のピークが移動する。この
効果を用いることによって、６気筒機関においては、コ
レクタ８上流の吸気マニホールド11長さｌの選定によ
り、任意の回転数に充填効率のピークを発生させること
ができ、可変吸気コントロールバルブ10の開時と閉時と
でトルク特性を大幅に切り換えることができる。
〈発明が解決しようとする課題〉 これに対して、第23図に示すように、前記の可変吸気
装置を適用した８気筒機関においては、可変吸気コント
ロールバルブ10を閉じると、コレクタ８内部には第24図
に示すように、720゜クランクに対して４周期の成分の
圧力脈動が発生する。この圧力脈動は、６気筒機関に比
較して、振幅が小さいと共に、吸気弁開期間に同調して
いないため、コレクタ上流の吸気マニホールド長さｌ
（第23図参照）を変えても、充填効率のピークは其ほど
移動せず、第25図に示すように、２次の同調回転域に相
当する低回転域のピークが移動する特性を有している。
装置を適用した８気筒機関においては、可変吸気コント
ロールバルブ10を閉じると、コレクタ８内部には第24図
に示すように、720゜クランクに対して４周期の成分の
圧力脈動が発生する。この圧力脈動は、６気筒機関に比
較して、振幅が小さいと共に、吸気弁開期間に同調して
いないため、コレクタ上流の吸気マニホールド長さｌ
（第23図参照）を変えても、充填効率のピークは其ほど
移動せず、第25図に示すように、２次の同調回転域に相
当する低回転域のピークが移動する特性を有している。
このため、コレクタ８上流の吸気マニホールド11長さ
ｌを選定しても、充填効率の特性を大幅に変えることは
できず、可変吸気コントロールバルブ10の開時と閉時と
でトルク特性を大幅に切り換えることはできない（第26
図参照）。
ｌを選定しても、充填効率の特性を大幅に変えることは
できず、可変吸気コントロールバルブ10の開時と閉時と
でトルク特性を大幅に切り換えることはできない（第26
図参照）。
この結果、従来の可変吸気装置を適用した８気筒機関
においては、低速域のトルクを若干改善されるものの、
大幅には改善できず、中速域のトルクに至っては全く改
善できないという問題点があった。
においては、低速域のトルクを若干改善されるものの、
大幅には改善できず、中速域のトルクに至っては全く改
善できないという問題点があった。
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、
実質の吸気管長さを可変とする構成の採用により、吸気
圧力脈動を変えて、吸気同調回転数を変え得るようにし
て、可変吸気コントロールバルブの開時と閉時とでトル
ク特性を大幅に切り換えることを可能にし、加えて、ポ
ンピングロスの低減を図ると共に、トルク特性の移動を
連続的にすることにより、運転性の向上等を図ることを
可能にしたＶ型８気筒機関の可変吸気装置を提供するこ
とを目的とする。
実質の吸気管長さを可変とする構成の採用により、吸気
圧力脈動を変えて、吸気同調回転数を変え得るようにし
て、可変吸気コントロールバルブの開時と閉時とでトル
ク特性を大幅に切り換えることを可能にし、加えて、ポ
ンピングロスの低減を図ると共に、トルク特性の移動を
連続的にすることにより、運転性の向上等を図ることを
可能にしたＶ型８気筒機関の可変吸気装置を提供するこ
とを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明のＶ型８気筒機関の可変吸気装置
は、８つの気筒夫々に対応して設けられた吸気マニホー
ルドが交差するバンク間に、中空のコレクタを配設し、
各吸気マニホールドの一部に設けられた開口部を前記コ
レクタ内空間に夫々連通接続すると共に、該開口部に互
いに連動して開閉動作される可変吸気コントロールバル
ブを夫々設け、機関回転数を検出する機関回転数検出手
段と、機関負荷を検出する機関負荷検出手段と、前記機
関回転数検出手段及び機関負荷検出手段から夫々出力さ
れる検出信号に基づいて、機関の低中速かつ高負荷域で
可変吸気コントロールバルブを閉制御し、機関の高速域
並びに低中速かつ低負荷域で、可変吸気コントロールバ
ルブを機関回転数及び機関負荷に応じたバルブ開度に開
制御するバルブ制御手段と、を含んで構成した。
は、８つの気筒夫々に対応して設けられた吸気マニホー
ルドが交差するバンク間に、中空のコレクタを配設し、
各吸気マニホールドの一部に設けられた開口部を前記コ
レクタ内空間に夫々連通接続すると共に、該開口部に互
いに連動して開閉動作される可変吸気コントロールバル
ブを夫々設け、機関回転数を検出する機関回転数検出手
段と、機関負荷を検出する機関負荷検出手段と、前記機
関回転数検出手段及び機関負荷検出手段から夫々出力さ
れる検出信号に基づいて、機関の低中速かつ高負荷域で
可変吸気コントロールバルブを閉制御し、機関の高速域
並びに低中速かつ低負荷域で、可変吸気コントロールバ
ルブを機関回転数及び機関負荷に応じたバルブ開度に開
制御するバルブ制御手段と、を含んで構成した。
〈作用〉 かかる構成においては、吸気マニホールド内のバンク
間中央部下流側位置では、可変吸気コントロールバルブ
の閉時において、吸気マニホールドの上流端から吸気弁
までの長さに同調する圧力脈動が発生する。又、可変吸
気コントロールバルブの開時において、バンク間中央部
位置から吸気弁までの長さに同調する圧力脈動が発生す
る。
間中央部下流側位置では、可変吸気コントロールバルブ
の閉時において、吸気マニホールドの上流端から吸気弁
までの長さに同調する圧力脈動が発生する。又、可変吸
気コントロールバルブの開時において、バンク間中央部
位置から吸気弁までの長さに同調する圧力脈動が発生す
る。
これは、吸気マニホールドが開口部を介してコレクタ
内と連通することにより、バンク間中央部位置での圧力
脈動がなくなり、該位置が圧力脈動の節となり、結果と
して、該位置から吸気弁までの長さが実質の吸気管長と
なるためである。
内と連通することにより、バンク間中央部位置での圧力
脈動がなくなり、該位置が圧力脈動の節となり、結果と
して、該位置から吸気弁までの長さが実質の吸気管長と
なるためである。
このように実質の吸気管長を可変することができる結
果、圧力脈動周期を可変することができ、吸気慣性効果
を得るための同調回転数を変えることができるので、充
填効率の特性を大幅に変えることができ、可変吸気コン
トロールバルブの開時と閉時とでトルク特性を大幅に切
り換えることができるようになり、低中速域及び高速域
のトルクを共に大幅に改善できるようになる。特に、低
中速かつ低負荷の運転において、各気筒の分配を良化さ
せることができ、ポンピングロスの低減等を図れると共
に、トルク特性の移動を連続的にすることにより、運転
性の向上等を図ることができる。又、バンク間の空間を
利用し、この空間にコレクタを配設したので、機関が大
型化することはない。
果、圧力脈動周期を可変することができ、吸気慣性効果
を得るための同調回転数を変えることができるので、充
填効率の特性を大幅に変えることができ、可変吸気コン
トロールバルブの開時と閉時とでトルク特性を大幅に切
り換えることができるようになり、低中速域及び高速域
のトルクを共に大幅に改善できるようになる。特に、低
中速かつ低負荷の運転において、各気筒の分配を良化さ
せることができ、ポンピングロスの低減等を図れると共
に、トルク特性の移動を連続的にすることにより、運転
性の向上等を図ることができる。又、バンク間の空間を
利用し、この空間にコレクタを配設したので、機関が大
型化することはない。
〈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図及び第２図は、90゜Ｖ型８気筒機関を示してお
り、点火時期が180゜クランクづつ異なる関係にある４
つづつの気筒からなる２つの気筒群のうち一方の気筒群
における４つの気筒に対応して吸気マニホールド12が設
けられ、他方の気筒群における４つの気筒に対応して吸
気マニホールド13が設けられている。前記４つの吸気マ
ニホールド12は、ロッカカバー上部に配設された一方の
コレクタ14に夫々連結され、前記４つの吸気マニホール
ド13は、他方のコレクタ15に夫々連結される。一方の気
筒群に対して設けられた吸気マニホールド12と他方の気
筒群に対して設けられた吸気マニホールド13とが交差す
るバンク間中央部付近には、本発明の中空のコレクタと
してのサブコレクタ16が配設されており、各吸気マニホ
ールド12,13の一部に設けられた開口部は前記サブコレ
クタ16内空間に夫々連通接続される。
り、点火時期が180゜クランクづつ異なる関係にある４
つづつの気筒からなる２つの気筒群のうち一方の気筒群
における４つの気筒に対応して吸気マニホールド12が設
けられ、他方の気筒群における４つの気筒に対応して吸
気マニホールド13が設けられている。前記４つの吸気マ
ニホールド12は、ロッカカバー上部に配設された一方の
コレクタ14に夫々連結され、前記４つの吸気マニホール
ド13は、他方のコレクタ15に夫々連結される。一方の気
筒群に対して設けられた吸気マニホールド12と他方の気
筒群に対して設けられた吸気マニホールド13とが交差す
るバンク間中央部付近には、本発明の中空のコレクタと
してのサブコレクタ16が配設されており、各吸気マニホ
ールド12,13の一部に設けられた開口部は前記サブコレ
クタ16内空間に夫々連通接続される。
本実施例においては、前記開口部として、各吸気マニ
ホールド12,13から分岐した分岐管17が採用され、各分
岐管17はサブコレクタ16内空間に開口されている。
ホールド12,13から分岐した分岐管17が採用され、各分
岐管17はサブコレクタ16内空間に開口されている。
尚、各分岐管17は吸気マニホールド12,13の交差位置
から鉛直方向に延びて形成される。
から鉛直方向に延びて形成される。
各分岐管17の開口端部には、互いに連動して開閉動作
される可変吸気コントロールバルブ18が夫々設けられて
いる。
される可変吸気コントロールバルブ18が夫々設けられて
いる。
この可変吸気コントロールバルブ18はバタフライ式の
弁体18aを備え、各弁体18aの弁軸は単一の回動軸19に一
体に連結されており、該回動軸19をステップモータ20で
回動することにより、弁体18aが回動されて同時に開閉
動作されるようになっている。
弁体18aを備え、各弁体18aの弁軸は単一の回動軸19に一
体に連結されており、該回動軸19をステップモータ20で
回動することにより、弁体18aが回動されて同時に開閉
動作されるようになっている。
そして、機関回転数及び機関負荷に応じて可変吸気コ
ントロールバルブ18の開閉動作を制御するバルブ制御手
段を備えたコントロールユニット21が設けられている。
ントロールバルブ18の開閉動作を制御するバルブ制御手
段を備えたコントロールユニット21が設けられている。
即ち、このコントロールユニット21に、図示しないク
ランク角センサから出力されるクランク角信号と図示し
ないエアフロメータから出力される吸入空気流量信号と
が入力させ、これらの出力信号に基づいて機関回転数と
機関負荷としての基本燃料噴射量とを演算させ、この機
関回転数と基本燃料噴射量とに基づいて可変吸気コント
ロールバルブ18を制御するように構成される。
ランク角センサから出力されるクランク角信号と図示し
ないエアフロメータから出力される吸入空気流量信号と
が入力させ、これらの出力信号に基づいて機関回転数と
機関負荷としての基本燃料噴射量とを演算させ、この機
関回転数と基本燃料噴射量とに基づいて可変吸気コント
ロールバルブ18を制御するように構成される。
具体的には、機関の低中速かつ高負荷域で可変吸気コ
ントロールバルブ18を閉制御し、機関の高速域並びに低
中速かつ低負荷域で、可変吸気コントロールバルブ18を
機関回転数及び機関負荷に応じたバルブ開度に開制御す
る。
ントロールバルブ18を閉制御し、機関の高速域並びに低
中速かつ低負荷域で、可変吸気コントロールバルブ18を
機関回転数及び機関負荷に応じたバルブ開度に開制御す
る。
かかる制御の具体的内容を次に説明する。
本構成の可変吸気装置において、吸気マニホールド1
2,13内のバンク間中央部下流側のＡ位置での吸気圧力脈
動を見ると、第３図に示すような特性となる。
2,13内のバンク間中央部下流側のＡ位置での吸気圧力脈
動を見ると、第３図に示すような特性となる。
即ち、可変吸気コントロールバルブ18の閉時において
は、図の破線で示すように、コレクタ14,15から吸気弁2
2までの長さに同調する圧力脈動が発生する。又、可変
吸気コントロールバルブ18の開時においては、バンク間
中央部のＢ位置から吸気弁22までの長さに同調する圧力
脈動が発生する。
は、図の破線で示すように、コレクタ14,15から吸気弁2
2までの長さに同調する圧力脈動が発生する。又、可変
吸気コントロールバルブ18の開時においては、バンク間
中央部のＢ位置から吸気弁22までの長さに同調する圧力
脈動が発生する。
これは、吸気マニホールド12,13が分岐管17を介して
サブコレクタ16内と連通することにより、第４図に示す
ように、バンク間中央部のＢ位置での圧力脈動がなくな
り、該Ｂ位置が圧力脈動の節となり、結果として、Ｂ位
置から吸気弁までの長さが実質の吸気管長となるためで
ある。
サブコレクタ16内と連通することにより、第４図に示す
ように、バンク間中央部のＢ位置での圧力脈動がなくな
り、該Ｂ位置が圧力脈動の節となり、結果として、Ｂ位
置から吸気弁までの長さが実質の吸気管長となるためで
ある。
このように実質の吸気管長を可変することができる結
果、圧力脈動周期を可変することができ、吸気慣性効果
を得るための同調回転数を変えることができるので、充
填効率の特性を大幅に変えることができ、可変吸気コン
トロールバルブ18の開時と閉時とでトルク特性を大幅に
切り換えることができるようになり（第５図参照）、ト
ルクの向上代は第５図の斜線で示すようになり、第26図
の斜線で示した従来のコレクタ連結型の可変吸気装置の
トルクの向上代よりも増加する。
果、圧力脈動周期を可変することができ、吸気慣性効果
を得るための同調回転数を変えることができるので、充
填効率の特性を大幅に変えることができ、可変吸気コン
トロールバルブ18の開時と閉時とでトルク特性を大幅に
切り換えることができるようになり（第５図参照）、ト
ルクの向上代は第５図の斜線で示すようになり、第26図
の斜線で示した従来のコレクタ連結型の可変吸気装置の
トルクの向上代よりも増加する。
この結果、低中速域及び高速域のトルクを共に大幅に
改善できるようになる。
改善できるようになる。
ここで、例えば、機関の低中速域において、実質吸気
管長を長くした場合、トルク上を実現できる。しかし、
機関の低中速かつ低負荷の運転領域では、実質吸気管長
が長いと各気筒の分配が悪化する。
管長を長くした場合、トルク上を実現できる。しかし、
機関の低中速かつ低負荷の運転領域では、実質吸気管長
が長いと各気筒の分配が悪化する。
従って、本構成においては、低中速域でも負荷の比較
的低い運転領域では、可変吸気コントロールバルブ18を
開とし、実質吸気管長を短くする制御を行っている。
的低い運転領域では、可変吸気コントロールバルブ18を
開とし、実質吸気管長を短くする制御を行っている。
かかる制御を第６図のフローチャートに従って説明す
ると、ステップ（以下、図と同様にＳと略記する）１で
は、クランク角センサから出力されるクランク角信号を
読み込み、S2において機関回転数NEを演算する。S3で
は、エアフロメータから出力される吸入空気流量信号を
読み込み、S4において、機関回転数NEと吸入空気流量と
により基本燃料噴射量Tpを演算する。S5では、前記機関
回転数NEと設定回転数N1とを比較し、NE≧N1であれば
（YES）、高速域と判断して、S6に進んで、可変吸気コ
ントロールバルブ18を開とする制御、例えば、ステップ
モータ20のON制御を実行する。NE＜N1であれば（NO）、
低中速域と判断して、S7に進む。S7では、基本燃料噴射
量Tpと設定噴射量Tp1とを比較し、Tp≧Tp1であれば（YE
S）、高負荷と判断して、S8に進んで、可変吸気コント
ロールバルブ18を閉とする制御、即ち、ステップモータ
20のOFF制御を実行する。Tp＜Tp1であれば（NO）、低負
荷と判断して、S6に進んで、可変吸気コントロールバル
ブ18を開とする制御を実行する。
ると、ステップ（以下、図と同様にＳと略記する）１で
は、クランク角センサから出力されるクランク角信号を
読み込み、S2において機関回転数NEを演算する。S3で
は、エアフロメータから出力される吸入空気流量信号を
読み込み、S4において、機関回転数NEと吸入空気流量と
により基本燃料噴射量Tpを演算する。S5では、前記機関
回転数NEと設定回転数N1とを比較し、NE≧N1であれば
（YES）、高速域と判断して、S6に進んで、可変吸気コ
ントロールバルブ18を開とする制御、例えば、ステップ
モータ20のON制御を実行する。NE＜N1であれば（NO）、
低中速域と判断して、S7に進む。S7では、基本燃料噴射
量Tpと設定噴射量Tp1とを比較し、Tp≧Tp1であれば（YE
S）、高負荷と判断して、S8に進んで、可変吸気コント
ロールバルブ18を閉とする制御、即ち、ステップモータ
20のOFF制御を実行する。Tp＜Tp1であれば（NO）、低負
荷と判断して、S6に進んで、可変吸気コントロールバル
ブ18を開とする制御を実行する。
第７図は、上述の制御に基づく、可変吸気コントロー
ルバルブ18の開閉領域を示すマップで、低回転域でも負
荷の比較的低い運転領域では、可変吸気コントロールバ
ルブ18を開く制御を行っているのが明らかである。
ルバルブ18の開閉領域を示すマップで、低回転域でも負
荷の比較的低い運転領域では、可変吸気コントロールバ
ルブ18を開く制御を行っているのが明らかである。
従って、低中速かつ低負荷の運転領域において、各気
筒の分配を良化させることができ、ポンピングロスの低
減及び安定度やパーシャル燃費の良化を図れる。
筒の分配を良化させることができ、ポンピングロスの低
減及び安定度やパーシャル燃費の良化を図れる。
更に、本構成においては、可変吸気コントロールバル
ブ18の開制御時には、該可変吸気コントロールバルブ18
を機関回転数及び機関負荷に応じたバルブ開度に連続的
に制御する。
ブ18の開制御時には、該可変吸気コントロールバルブ18
を機関回転数及び機関負荷に応じたバルブ開度に連続的
に制御する。
このように可変吸気コントロールバルブ18の開制御時
にそのバルブ開度を連続的に制御することによって、ト
ルク特性の移動も連続的なものとなり、トルクの段付感
がなくなり、運転性の向上を図れる。
にそのバルブ開度を連続的に制御することによって、ト
ルク特性の移動も連続的なものとなり、トルクの段付感
がなくなり、運転性の向上を図れる。
例えば、第８図に示すように、バルブ18の開度θを、
０゜，θ1,θ2,θ3,90゜と変化させると、トルク特性は
第９図に示すように変化する。
０゜，θ1,θ2,θ3,90゜と変化させると、トルク特性は
第９図に示すように変化する。
尚、以上説明した実施例においては、バンク間の空間
を利用して、サブコレクタ16を配設したので、機関が大
型化することはない。
を利用して、サブコレクタ16を配設したので、機関が大
型化することはない。
次に、本発明の他の実施例を第10図〜第18図に基づい
て説明する。
て説明する。
即ち、第１図及び第２図に示した実施例においては、
各分岐管17は吸気マニホールド12と吸気マニホールド13
との交差位置から鉛直方向に延びるように形成したが、
第10図及び第11図に示すように、各分岐管17を吸気マニ
ホールド12と吸気マニホールド13との交差位置の上流位
置から斜め方向に延びるように形成しても良く、この場
合、各分岐管17の傾斜方向を、各分岐管17の開口端部に
設けられる可変吸気コントロールバルブ18が単一の回動
軸19に一体に連結されるように設定する。
各分岐管17は吸気マニホールド12と吸気マニホールド13
との交差位置から鉛直方向に延びるように形成したが、
第10図及び第11図に示すように、各分岐管17を吸気マニ
ホールド12と吸気マニホールド13との交差位置の上流位
置から斜め方向に延びるように形成しても良く、この場
合、各分岐管17の傾斜方向を、各分岐管17の開口端部に
設けられる可変吸気コントロールバルブ18が単一の回動
軸19に一体に連結されるように設定する。
第12図の実施例は、機関回転数に応じて上昇する機関
の潤滑油の油圧を利用して弁体18aの開口を機械的に行
うようにしたものである。
の潤滑油の油圧を利用して弁体18aの開口を機械的に行
うようにしたものである。
即ち、第12図に示すように、一端部側に油圧供給口23
aを、他端部側に大気開放口23bを設けたシリンダ本体23
と、該シリンダ本体23内を前記油圧供給口23aと連通す
る室23Aと大気開放口23bと連通する室23Bとに仕切るよ
うに配設されたピストン24と、該ピストン24に連結され
て室23B側端壁から外部に突出するピストンロッド24a
と、ピストン24を常時室23A側に弾性付勢するスプリン
グ25と、からなる油圧シリンダ26が設けられる。
aを、他端部側に大気開放口23bを設けたシリンダ本体23
と、該シリンダ本体23内を前記油圧供給口23aと連通す
る室23Aと大気開放口23bと連通する室23Bとに仕切るよ
うに配設されたピストン24と、該ピストン24に連結され
て室23B側端壁から外部に突出するピストンロッド24a
と、ピストン24を常時室23A側に弾性付勢するスプリン
グ25と、からなる油圧シリンダ26が設けられる。
この油圧シリンダ26のピストンロッド24a先端部に
は、揺動アーム27の一端部が回動自由に取り付けられ
る。該揺動アーム27の他端部に弁体18aの回動軸19が連
結されは、この回動軸19は固定支持部28に回動自由に支
持される。
は、揺動アーム27の一端部が回動自由に取り付けられ
る。該揺動アーム27の他端部に弁体18aの回動軸19が連
結されは、この回動軸19は固定支持部28に回動自由に支
持される。
機関回転数が所定値未満の時には、ピストン24は油圧
力によって押圧されることなく位置しており、この時可
変吸気コントロールバルブ18は閉状態に保持される。そ
して、機関回転数が上昇して、所定値以上になると、ピ
ストン24は油圧力によって押圧され、ピストンロッド24
aが図の下方に移動することによって、揺動アーム27が
揺動し、回動軸19が回動して可変吸気コントロールバル
ブ18が開かれる。
力によって押圧されることなく位置しており、この時可
変吸気コントロールバルブ18は閉状態に保持される。そ
して、機関回転数が上昇して、所定値以上になると、ピ
ストン24は油圧力によって押圧され、ピストンロッド24
aが図の下方に移動することによって、揺動アーム27が
揺動し、回動軸19が回動して可変吸気コントロールバル
ブ18が開かれる。
更に、前述の実施例においては、各分岐管17個々にバ
タフライ式の弁体18aを備えた可変吸気コントロールバ
ルブ18を設けるようにしたが、第13図及び第14図に示す
ように、スライド式の弁体を備えた可変吸気コントロー
ルバルブを採用しても良い。
タフライ式の弁体18aを備えた可変吸気コントロールバ
ルブ18を設けるようにしたが、第13図及び第14図に示す
ように、スライド式の弁体を備えた可変吸気コントロー
ルバルブを採用しても良い。
即ち、第13図においては、第１図に示す吸気マニホー
ルド12,13の交差位置から鉛直方向に延びる各分岐管17
の開口部に合致する複数の開口部29aを並べて設けたス
ライド式の板状弁体29を設け、この弁体29を分岐管17の
並ぶ方向に配設して、該分岐管17の開口部端面に載置状
態にセットする。かかる弁体29をコントロールユニット
からの回転数信号に基づいて駆動されるエアシリンダ若
しくはソレノイド等のアクチュエータ30でスライド動作
させて各開口部29aが分岐管17の開口部に合致する位置
と合致しない位置とに選択的にスライド位置させること
により、分岐管17を開閉するようにしている。
ルド12,13の交差位置から鉛直方向に延びる各分岐管17
の開口部に合致する複数の開口部29aを並べて設けたス
ライド式の板状弁体29を設け、この弁体29を分岐管17の
並ぶ方向に配設して、該分岐管17の開口部端面に載置状
態にセットする。かかる弁体29をコントロールユニット
からの回転数信号に基づいて駆動されるエアシリンダ若
しくはソレノイド等のアクチュエータ30でスライド動作
させて各開口部29aが分岐管17の開口部に合致する位置
と合致しない位置とに選択的にスライド位置させること
により、分岐管17を開閉するようにしている。
又、第14図においては、まず、各吸気マニホールド12
と吸気マニホールド13との交差位置の上流位置に開口部
31を設け、この開口部31に合致する複数の開口部32aを
並べて設けたスライド式の板状弁体32を２つの気筒群に
おける４つづつの吸気マニホールド12,13に対応して一
対設け、この一対の弁体32を開口部の並ぶ方向に配設し
て、該開口部端面に載置状態に夫々セットし、保持具33
でスライド自由に保持する。
と吸気マニホールド13との交差位置の上流位置に開口部
31を設け、この開口部31に合致する複数の開口部32aを
並べて設けたスライド式の板状弁体32を２つの気筒群に
おける４つづつの吸気マニホールド12,13に対応して一
対設け、この一対の弁体32を開口部の並ぶ方向に配設し
て、該開口部端面に載置状態に夫々セットし、保持具33
でスライド自由に保持する。
このスライド式の板状弁体32も、第13図で説明したエ
アシリンダ若しくはソレノイド等のアクチュエータ30で
夫々スライド動作させ、弁体32をその各開口部32aが吸
気マニホールド12,13の開口部31に合致する位置と合致
しない位置とに選択的にスライド位置させることによ
り、開口部31を開閉するようにしている。
アシリンダ若しくはソレノイド等のアクチュエータ30で
夫々スライド動作させ、弁体32をその各開口部32aが吸
気マニホールド12,13の開口部31に合致する位置と合致
しない位置とに選択的にスライド位置させることによ
り、開口部31を開閉するようにしている。
第13図の実施例においては、トルク特性に関しては、
前述の実施例と同様であるが、単一の弁体29と単一のア
クチュエータ30を設ければ良いので、同上の図の実施例
のものと比較して、部品数を低減でき、コスト的に有利
である。又、第14図の実施例においては、同上の図の実
施例のものと比較して、コスト的には略同等であるが、
分岐管17を省略した構成であるため、分岐管17による渦
の発生等で通気抵抗増加が生じるのを防止でき、第15図
の実線ａに示すように、低中速域のトルク特性がより向
上するという利点がある。
前述の実施例と同様であるが、単一の弁体29と単一のア
クチュエータ30を設ければ良いので、同上の図の実施例
のものと比較して、部品数を低減でき、コスト的に有利
である。又、第14図の実施例においては、同上の図の実
施例のものと比較して、コスト的には略同等であるが、
分岐管17を省略した構成であるため、分岐管17による渦
の発生等で通気抵抗増加が生じるのを防止でき、第15図
の実線ａに示すように、低中速域のトルク特性がより向
上するという利点がある。
次に、第16図〜第18図に示した実施例について説明す
る。
る。
この実施例は、アイドル安定性及び高出力時の更なる
トルク向上を図ったもので、吸気マニホールド12,13に
設けられた燃料噴射弁34とは別に、可変吸気コントロー
ルバルブ18によって開放された吸気マニホールド12,13
の開口部から吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁35
を設けるようにしている。
トルク向上を図ったもので、吸気マニホールド12,13に
設けられた燃料噴射弁34とは別に、可変吸気コントロー
ルバルブ18によって開放された吸気マニホールド12,13
の開口部から吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁35
を設けるようにしている。
即ち、第16図及び第17図に示すように、サブコレクタ
16の上壁に所定間隔を持って４つの燃料噴射弁35を取り
付ける。この燃料噴射弁35は、２連ノズル式の噴孔を有
したもので、隣接する２つ分配管17の開口端部に向けて
燃料を噴射するようになっている。
16の上壁に所定間隔を持って４つの燃料噴射弁35を取り
付ける。この燃料噴射弁35は、２連ノズル式の噴孔を有
したもので、隣接する２つ分配管17の開口端部に向けて
燃料を噴射するようになっている。
この燃料噴射弁35による燃料噴射動作は、可変吸気コ
ントロールバルブ18の開時であって、アイドル運転時と
高出力運転時に行われる。
ントロールバルブ18の開時であって、アイドル運転時と
高出力運転時に行われる。
尚、アイドル時には吸気マニホールド12,13に予め設
けられている燃料噴射弁34による燃料噴射は行わない。
けられている燃料噴射弁34による燃料噴射は行わない。
第18図に上記の燃料噴射弁35による燃料噴射領域を示
す。図の「閉」なる領域は、可変吸気コントロールバル
ブ18の閉領域であり、斜線で示した部分が燃料噴射弁35
による燃料噴射領域である。
す。図の「閉」なる領域は、可変吸気コントロールバル
ブ18の閉領域であり、斜線で示した部分が燃料噴射弁35
による燃料噴射領域である。
尚、アイドル時には吸気マニホールド12,13に予め設
けられている燃料噴射弁34による噴射は行わない。
けられている燃料噴射弁34による噴射は行わない。
このように、吸気マニホールド12,13の上流側で燃料
の噴射を行うことにより、燃料の霧化が促進され、アイ
ドル時の安定性が改善される。
の噴射を行うことにより、燃料の霧化が促進され、アイ
ドル時の安定性が改善される。
又、高出力時には、吸気マニホールド12,13に予め設
けられている燃料噴射弁34による噴射だけでは、不足し
がちな燃料を補うことが可能になり、トルク改善をより
効果的に図ることが可能になる。
けられている燃料噴射弁34による噴射だけでは、不足し
がちな燃料を補うことが可能になり、トルク改善をより
効果的に図ることが可能になる。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明のＶ型８気筒機関の可変
吸気装置によれば、機関が大型化することなく、実質の
吸気管長さを可変とする構成の採用により、吸気圧力脈
動を変えて、吸気同調回転数を変え得るようにして、可
変吸気コントロールバルブの開時と閉時とでトルク特性
を大幅に切り換えることを可能にしたから、低中速域及
び高速域のトルクを共に大幅に改善できる等動力性能の
向上を図れる。特に、本発明によると、低中速かつ低負
荷域でも、可変吸気コントロールバルブを開制御すると
共に、可変吸気コントロールバルブの開制御時には、機
関回転数及び機関負荷に応じたバルブ開度に制御するよ
うにしたから、各気筒の分配を良化させることができ、
ポンピングロスの低減等を図れると共に、トルク特性の
移動を連続的にすることにより、運転性の向上等を図る
ことができるという利点がある。
吸気装置によれば、機関が大型化することなく、実質の
吸気管長さを可変とする構成の採用により、吸気圧力脈
動を変えて、吸気同調回転数を変え得るようにして、可
変吸気コントロールバルブの開時と閉時とでトルク特性
を大幅に切り換えることを可能にしたから、低中速域及
び高速域のトルクを共に大幅に改善できる等動力性能の
向上を図れる。特に、本発明によると、低中速かつ低負
荷域でも、可変吸気コントロールバルブを開制御すると
共に、可変吸気コントロールバルブの開制御時には、機
関回転数及び機関負荷に応じたバルブ開度に制御するよ
うにしたから、各気筒の分配を良化させることができ、
ポンピングロスの低減等を図れると共に、トルク特性の
移動を連続的にすることにより、運転性の向上等を図る
ことができるという利点がある。
第１図は本発明に係わるＶ型８気筒機関の可変吸気装置
の一実施例を示す正面縦断面図、第２図は同上実施例の
平面図、第３図及び第４図は夫々同上実施例における吸
気圧力脈動特性を示すグラフ、第５図は同上実施例にお
けるトルク特性を示すグラフ、第６図及び第７図は夫々
同上実施例の制御内容を示すフローチャート及びこの制
御に基づく可変吸気コントロールバルブの開閉領域を示
すマップ、第８図は制御構造を示す正面断面図、第９図
は第８図の構成に基づくトルク特性を示すグラフ、第10
図及び第11図は夫々他の実施例を示す正面断面図及び平
面図、第12図はバルブ開閉手段の他の実施例を示す油圧
シリンダの断面図、第13図は可変吸気コントロールバル
ブの他の実施例を示す平面図、第14図は更に他の可変吸
気コントロールバルブの実施例を示す正面断面図、第15
図は第14図の実施例によるトルク特性を示すグラフ、第
16図〜第18図は更に他の制御構造の実施例を示すで、第
16図は機関の正面縦断面図、第17図（ａ），（ｂ）は夫
々分岐管部分の正面図及び平面図、第18図はこの実施例
における燃料噴射弁による燃料噴射領域を示すグラフ、
第19図は従来の可変吸気装置の一例を示す正面縦断面
図、第20図〜第22図は従来の６気筒機関における可変吸
気装置の機能を示す図で、第20図は概略構成図、第21図
は吸気圧力脈動特性を示すグラフ、第22図はトルク特性
を示すグラフ、第23図〜第26図は従来の８気筒機関にお
ける可変吸気装置の機能を示す図で、第23図は概略構成
図、第24図は吸気圧力脈動特性を示すグラフ、第25図及
び第26図は夫々トルク特性を示すグラフである。 12,13……吸気マニホールド、16……サブコレクタ、17
……分岐管、18……可変吸気コントロールバルブ、18a
……弁体、19……回動軸、20……ステップモータ、21…
…コントロールユニット、26……油圧シリンダ、29,32
……弁体、29a,32a……開口部、30……アクチュエー
タ、31……開口部
の一実施例を示す正面縦断面図、第２図は同上実施例の
平面図、第３図及び第４図は夫々同上実施例における吸
気圧力脈動特性を示すグラフ、第５図は同上実施例にお
けるトルク特性を示すグラフ、第６図及び第７図は夫々
同上実施例の制御内容を示すフローチャート及びこの制
御に基づく可変吸気コントロールバルブの開閉領域を示
すマップ、第８図は制御構造を示す正面断面図、第９図
は第８図の構成に基づくトルク特性を示すグラフ、第10
図及び第11図は夫々他の実施例を示す正面断面図及び平
面図、第12図はバルブ開閉手段の他の実施例を示す油圧
シリンダの断面図、第13図は可変吸気コントロールバル
ブの他の実施例を示す平面図、第14図は更に他の可変吸
気コントロールバルブの実施例を示す正面断面図、第15
図は第14図の実施例によるトルク特性を示すグラフ、第
16図〜第18図は更に他の制御構造の実施例を示すで、第
16図は機関の正面縦断面図、第17図（ａ），（ｂ）は夫
々分岐管部分の正面図及び平面図、第18図はこの実施例
における燃料噴射弁による燃料噴射領域を示すグラフ、
第19図は従来の可変吸気装置の一例を示す正面縦断面
図、第20図〜第22図は従来の６気筒機関における可変吸
気装置の機能を示す図で、第20図は概略構成図、第21図
は吸気圧力脈動特性を示すグラフ、第22図はトルク特性
を示すグラフ、第23図〜第26図は従来の８気筒機関にお
ける可変吸気装置の機能を示す図で、第23図は概略構成
図、第24図は吸気圧力脈動特性を示すグラフ、第25図及
び第26図は夫々トルク特性を示すグラフである。 12,13……吸気マニホールド、16……サブコレクタ、17
……分岐管、18……可変吸気コントロールバルブ、18a
……弁体、19……回動軸、20……ステップモータ、21…
…コントロールユニット、26……油圧シリンダ、29,32
……弁体、29a,32a……開口部、30……アクチュエー
タ、31……開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 淳一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 実公 平３−22514（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (1)
- 【請求項１】８つの気筒夫々に対応して設けられた吸気
マニホールドが交差するバンク間に、中空のコレクタを
配設し、 各吸気マニホールドの一部に設けられた開口部を前記コ
レクタ内空間に夫々連通接続すると共に、該開口部に互
いに連動して開閉動作される可変吸気コントロールバル
ブを夫々設け、 機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、 機関負荷を検出する機関負荷検出手段と、 前記機関回転数検出手段及び機関負荷検出手段から夫々
出力される検出信号に基づいて、機関の低中速かつ高負
荷域で可変吸気コントロールバルブを閉制御し、機関の
高速域並びに低中速かつ低負荷域で、可変吸気コントロ
ールバルブを機関回転数及び機関負荷に応じたバルブ開
度に開制御するバルブ制御手段と、 を含んで構成されたことを特徴とするＶ型８気筒内燃機
関の可変吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63137314A JPH089969B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Ｖ型８気筒機関の可変吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63137314A JPH089969B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Ｖ型８気筒機関の可変吸気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01310118A JPH01310118A (ja) | 1989-12-14 |
| JPH089969B2 true JPH089969B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=15195791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63137314A Expired - Fee Related JPH089969B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Ｖ型８気筒機関の可変吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089969B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008038758A (ja) * | 2006-08-07 | 2008-02-21 | Toyota Motor Corp | Ｖ型内燃機関の可変吸気装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5010854A (en) * | 1990-07-12 | 1991-04-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Intake apparatus for V-type 8-cyl internal combustion engine |
| IT1280979B1 (it) * | 1995-10-17 | 1998-02-11 | Ferrari Spa | Sistema di aspirazione a capacita' variabile per un motore endotermico di un veicolo |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0322514Y2 (ja) * | 1985-04-15 | 1991-05-16 | ||
| JPH0611059Y2 (ja) * | 1989-07-14 | 1994-03-23 | 三菱電機株式会社 | フィルタ |
-
1988
- 1988-06-06 JP JP63137314A patent/JPH089969B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008038758A (ja) * | 2006-08-07 | 2008-02-21 | Toyota Motor Corp | Ｖ型内燃機関の可変吸気装置 |
| JP4589276B2 (ja) * | 2006-08-07 | 2010-12-01 | トヨタ自動車株式会社 | Ｖ型内燃機関の可変吸気装置 |
| US8065982B2 (en) | 2006-08-07 | 2011-11-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Variable intake apparatus for V-type internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01310118A (ja) | 1989-12-14 |
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