JPH09112279A

JPH09112279A - Ｖ型８気筒エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH09112279A
Application number: JP7272613A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nishizawa; 弘之西澤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 1997-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】広い回転域で体積効率を向上させると共に、
過渡運転時における体積効率の急変を防止したＶ型８気
筒エンジンの吸気装置を提供する。【解決手段】第１サージタンク３１には＃１吸気マニ
ホールド１１と＃４吸気マニホールドとが連通し、第２
サージタンク３２には＃３吸気マニホールドと＃８吸気
マニホールドとが連通し、第３サージタンク３３には＃
２吸気マニホールド１２と＃５吸気マニホールドとが連
通し、第４サージタンク３４には＃６吸気マニホールド
と＃７吸気マニホールドとが連通している。そして、第
１遮断弁４１，４８と第２遮断弁５１を適宜開閉するこ
とにより、エンジン回転数Ｎeに応じて各サージタンク
３１〜３４間を連通あるいは遮断し、広い回転域で体積
効率を向上させながら体積効率の急変に起因するトルク
の急増減を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｖ型８気筒エンジ
ン用の吸気装置に係り、詳しくは低中回転域と高回転域
との両方で体積効率を向上させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の多気筒エンジン（一般には、
６気筒以上）では、旧来の直列配置に代わり、搭載性に
優れたＶ型配置のもの（Ｖ型エンジン）が主流となって
きている。Ｖ型エンジンの吸気装置として、特開平３−
９２６号公報や特開昭６１−２５８９２２号公報等に
は、エンジンの運転状態に応じてサージタンクの容量等
を変化させる可変吸気装置が提案されている。例えば、
前者の装置では、吸気順序（すなわち、点火順序）が連
続しない気筒（すなわち、Ｖ型６気筒エンジンにおいて
は、１，３，５番気筒および２，４，６番気筒）の吸気
マニホールドをそれぞれ左右のサージタンクに連通させ
ると共に、両サージタンクを連通タンクを介して連通さ
せている。両サージタンクと連通タンクとの間にはそれ
ぞれ遮断弁が設けられており、低中回転域では遮断弁を
閉鎖して吸気干渉の生じない共鳴（脈動）あるいは慣性
過給吸気系を構成させ、高回転域では遮断弁を開放して
大容量の吸気系を構成させるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の吸気装置は、Ｖ型８気筒エンジンに適用した場合に
は、低回転域において体積効率が滑らかに変化しなくな
るという問題があった。Ｖ型８気筒エンジンでは、点火
順序が連続しない気筒を二つの気筒群に分割すると、各
気筒群は四つの気筒から構成されることになり、各気筒
群のサージタンクにおける吸気作用も直列４気筒エンジ
ンのものと同様となる。すなわち、エンジンが２回転す
る毎に四つの気筒により４回の吸気が行われるため、同
一エンジン回転数でも、Ｖ型６気筒エンジンに較べて吸
気インターバルが短くなる。そのため、脈動あるいは慣
性過給が成立する回転域がごく狭くなり、その回転域で
は体積効率が顕著に向上するが、これを外れると吸気干
渉が生じて体積効率は逆に低下する。したがって、両サ
ージタンク間の連通・遮断制御を適切に行った場合に
も、加速運転時等においてはエンジン回転数の上昇に伴
ってトルクが急増減することになり、良好なドライバビ
リティを得る上で障害となっていた。

【０００４】本発明は上記状況に鑑みなされたもので、
広い回転域で体積効率を向上させると共に、過渡運転時
における体積効率の急変を防止したＶ型８気筒エンジン
の吸気装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の請求項
１では、エアクリーナに接続した吸気通路と各気筒の吸
気ポートとの間に配設され、前記吸気ポートへの吸入空
気の導入を制御するＶ型８気筒エンジンの吸気装置にお
いて、前記吸気通路にそれぞれ連通すると共に、各々が
点火順序の最も離れた気筒どうしを組み合わせた四つの
気筒群に対応し、当該各気筒群の吸気ポートに吸気マニ
ホールドを介して連通する第１、第２、第３、および第
４サージタンクと、前記各サージタンクのうち、点火順
序が奇数番となる気筒の吸気ポートが連通するサージタ
ンク対の間の連通と、点火順序が偶数番となる気筒の吸
気ポートが連通するサージタンク対の間の連通とをそれ
ぞれ遮断する第１の遮断弁と、前記両サージタンク対の
間の連通を遮断する第２の遮断弁と、少なくともエンジ
ン負荷に応じて当該第１および第２の遮断弁を開閉制御
する吸気制御手段とを備えたものを提案する。

【０００６】また、本発明の請求項２では、請求項１の
吸気装置において、前記吸気制御手段が、エンジン負荷
が、所定の第１切換負荷より低い場合と、前記第１切換
負荷より高い所定の第２切換負荷より高い場合には、前
記第１および第２の遮断弁を共に開放する制御と、エン
ジン負荷が、前記第１切換負荷より高くかつ前記第２切
換負荷より低い所定の第３切換負荷と前記第１切換負荷
との間にある場合と、前記第３切換負荷より高くかつ前
記第２切換負荷より低い所定の第４切換負荷と前記第２
切換負荷との間にある場合には、前記第１および第２の
遮断弁を共に閉鎖する制御と、エンジン負荷が、前記第
３切換負荷より高くかつ前記第４切換負荷より低い場合
には、前記第１の遮断弁を開放する一方で前記第２の遮
断弁を閉鎖する制御とを行うものを提案する。

【０００７】また、本発明の請求項３では、請求項１ま
たは２の吸気装置において、前記各吸気マニホールド
は、前記各気筒の吸気ポートから前記第１あるいは第２
のサージタンクとの連通部位までの長さが略等しく設定
されているものを提案する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
一実施形態を詳細に説明する。図１には本発明に係るＶ
型８気筒ガソリンエンジン用の吸気装置を平面視により
示し、図２，図３には図１中のII−II断面視（縦断面
視）と図１中のIII矢視（正面視）とをそれぞれ示して
ある。本実施形態の吸気装置１は、アルミ合金鋳造品の
装置本体２を主要構成部材としており、エアクリーナに
接続した吸気管３と第１〜第８（＃１〜＃８）気筒の図
示しない吸気ポートとの間に配設されている。尚、本実
施形態のエンジンでは、点火順序が＃１−＃２−＃７−
＃３−＃４−＃５−＃６−＃８であるため、点火順序が
最も離れた気筒どうしの対はそれぞれ、＃１−＃４，＃
２−＃５，＃３−＃８，＃６−＃７となる。また、点火
順序が奇数番となる気筒は＃１，＃４，＃６，＃７、点
火順序が偶数番となる気筒は＃２，＃３，＃５，＃８と
なる。

【０００９】装置本体２は、吸気管３に連通するサージ
タンク部４と、サージタンク部４の上面から各吸気ポー
トに配設された＃１〜＃８吸気マニホールド１１〜１８
とからなっている。サージタンク部４は、その内部が、
左右隔壁２０と上下隔壁２１とにより左上から時計回り
に、第１サージタンク３１，第２サージタンク３２，第
３サージタンク３３，第４サージタンク３４に区画され
ている。本実施形態の場合、各サージタンク３１〜３４
はその容積が略同等に形成されている。

【００１０】上下隔壁２１には、その左右に８個の第１
遮断弁４１〜４８が配設されており、これら第１遮断弁
４１〜４８が開放されることにより、第１サージタンク
３１と第４サージタンク３４とが連通すると共に、第２
サージタンク３２と第３サージタンク３３とが連通す
る。また、左右隔壁２０には、その下部に４個の第２遮
断弁５１〜５４が配設されており、これら第２遮断弁５
１〜５４が開放されることにより、第３サージタンク３
３と第４サージタンク３４とが連通する。装置本体２の
前面には、ドライブシャフト６０，６１とリンク機構６
２とを介して第１遮断弁４１〜４８を開閉駆動する第１
ステッパモータ６３が取り付けられると共に、ドライブ
シャフト６４とリンク機構６５とを介して第２遮断弁５
１〜５４を開閉駆動する第２ステッパモータ６６が取り
付けられている。両ステッパモータ６３，６６は、車室
内等に搭載されたＥＣＵ（エンジンコントロールユニッ
ト）６７により駆動制御される。尚、ＥＣＵ６７は、各
種センサ類から入力したエンジン負荷等の運転情報に基
づき、ステッパモータ６３，６６の駆動制御以外にも、
燃料噴射制御や点火時期制御等を行うが、ここでは説明
が煩雑になるため詳細は記さない。

【００１１】次に、図４〜図７を参照して、本実施形態
における各吸気マニホールド１１〜１８と各サージタン
ク３１〜３４との連通形態を説明する。図４に示したよ
うに、＃１吸気マニホールド１１はサージタンク部４の
上面からそのまま第１サージタンク３１に連通し、＃２
吸気マニホールド１２は上下隔壁２１を貫通して第３サ
ージタンク３３に連通している。また、図５に示したよ
うに、＃３吸気マニホールド１３は第１サージタンク３
１の外周を回り込んで第２サージタンク３２に連通し、
＃４吸気マニホールド１４は逆に第２サージタンク３２
の外周を回り込んで第１サージタンク３１に連通してい
る。また、図６に示したように、＃５吸気マニホールド
１５は、第１サージタンク３１の外周を回り込んだ後、
上下隔壁２１を貫通して第３サージタンク３３に連通
し、＃６吸気マニホールド１６は、第２サージタンク３
２の外周を回り込んだ後、上下隔壁２１を貫通して第４
サージタンク３４に連通している。そして、図７に示し
たように、＃７吸気マニホールド１７は上下隔壁２１を
貫通して第４サージタンク３４に連通し、＃８吸気マニ
ホールド１８はサージタンク部４の上面からそのまま第
２サージタンク３２に連通している。

【００１２】このように、本実施形態では、第１サージ
タンク３１には＃１吸気マニホールド１１と＃４吸気マ
ニホールド１４とが連通し、第２サージタンク３２には
＃３吸気マニホールド１３と＃８吸気マニホールド１８
とが連通し、第３サージタンク３３には＃２吸気マニホ
ールド１２と＃５吸気マニホールド１５とが連通し、第
４サージタンク３４には＃６吸気マニホールド１６と＃
７吸気マニホールド１７とが連通している。すなわち、
点火順序で奇数番となる気筒（＃１，＃４，＃６，＃
７）のうちで点火順序が最も離れた気筒どうし（＃１−
＃４，＃６−＃７）が、第１サージタンク３１と第４サ
ージタンク３４とにそれぞれ連通し、点火順序で偶数番
となる気筒（＃２，＃３，＃５，＃８）のうちで点火順
序が最も離れた気筒どうし（＃２−＃５，＃３−＃８）
が、第２サージタンク３２と第３サージタンク３３とに
それぞれ連通している。尚、本実施形態では、第１遮断
弁４１，４３，４７，４８は、＃２，＃５，＃６，＃７
吸気マニホールド３２，３５，３６，３７の連通を妨げ
ないように、内側部分が除去されている。また、各吸気
マニホールド１１〜１８は、その長さが全て等しくなる
ように形成されている。

【００１３】以下、本実施形態の作用を述べる。本実施
形態では、図８に示したように、エンジン回転数Ｎeが
所定の第１切換回転数Ｎe1より低い場合と、第１切換回
転数Ｎe1より高い第２切換回転数Ｎe2より高い場合に
は、ＥＣＵ６７は、ステッパモータ６３，６６に開弁指
令を出力し、第１遮断弁４１〜４８と第２遮断弁５１〜
５４とを共に開弁させる。すると、第１〜第４サージタ
ンク３１〜３４が連通され、図４〜図７に二点鎖線の矢
印で示すように、吸気流が各サージタンク３１〜３４間
を自由に流通するようになる。その結果、各吸気ポート
には、第１〜第８吸気マニホールド１１〜１８を介し
て、通常の吸気装置を備えたベースエンジンと同様の吸
気が行われることになり、吸気干渉等に起因する極回転
域および高回転域における体積効率ηｖの低下が防止さ
れる。

【００１４】また、エンジン回転数Ｎeが第１切換回転
数Ｎe1より高くかつ第２切換回転数Ｎe2より低い第３切
換回転数Ｎe3と第１切換回転数Ｎe1との間にある場合
と、第３切換回転数Ｎe3より高くかつ第２切換回転数Ｎ
e2より低い第４切換回転数Ｎe4と第２切換回転数Ｎe2と
の間にある場合には、ＥＣＵ６７は、ステッパモータ６
３，６６に閉弁指令を出力し、第１遮断弁４１〜４８と
第２遮断弁５１〜５４とを共に閉弁させる。すると、第
１〜第４サージタンク３１〜３４の連通がすべて遮断さ
れ、サージタンク部４が４分割されることになる。した
がって、点火順序が最も離れた気筒どうし（＃１−＃
４，＃２−＃５，＃３−＃８，＃６−＃７）の吸気ポー
トには、これら４分割されたサージタンク３１〜３４か
ら第１〜第８吸気マニホールド１１〜１８を介してそれ
ぞれ吸気が行われるようになる。この状態では、吸気脈
動が広い範囲で行われるようになり、ベースエンジンに
対して体積効率ηｖが向上する。

【００１５】また、エンジン回転数Ｎeが第３切換回転
数Ｎe3より高くかつ前記第４切換回転数Ｎe4より低い場
合には、ＥＣＵ６７は、ステッパモータ６３に開弁指令
を出力して第１遮断弁４１〜４８を開弁させる一方、ス
テッパモータ６６に閉弁指令を出力して第２遮断弁５１
〜５４を閉弁させる。すると、第１サージタンク３１と
第４サージタンク３４とが連通されると共に、第２サー
ジタンク３２と第３サージタンク３３とが連通される
が、第３サージタンク３３と第４サージタンク３４との
連通は遮断され、サージタンク部４が２分割されること
になる。したがって、点火順序が奇数番となる気筒（＃
１−＃４，＃６−＃７）の吸気ポートには、対応する吸
気マニホールド１１，１４，１６，１７を介して、第
１，第４サージタンク３１，３４からの吸入空気が導入
される一方、点火順序が偶数番となる気筒（＃２，＃
３，＃５，＃８）の吸気ポートにも、対応する吸気マニ
ホールド１２，１３，１５，１８を介して、第２，第３
サージタンク３２，３３からの吸入空気が導入されるこ
とになる。この状態では、吸気脈動が高い効率で行われ
るようになり、ベースエンジンに対して体積効率ηｖが
大幅に向上する。

【００１６】本実施形態では、このようにサージタンク
部４を２分割あるいは４分割に適宜切換える吸気制御を
行うことにより、図９のグラフに太い実線で示した如
く、広い領域でベースエンジン（二点鎖線で示す）に対
して体積効率ηｖを向上させることが可能となった。そ
して、加速運転時等においても体積効率ηｖが急変しな
いため、エンジン回転数の上昇に伴ってトルクが急増減
することがなくなり、良好なドライバビリティを得るこ
とができるようになった。

【００１７】以上で、具体的実施形態の説明を終える
が、本発明の態様はこの実施形態に限るものではない。
例えば、上記実施形態では第１遮断弁や第２遮断弁をス
テッパモータにより駆動するようにしたが、バキューム
アクチュエータや電磁アクチュエータ等を使用するよう
にしてもよい。また、上記実施例では、第１遮断弁や第
２遮断弁の開閉をエンジン回転数に基づき行うようにし
たが、スロットル開度や吸入空気量等、他の運転パラメ
ータを併用するようにしてもよい。また、吸気マニホー
ルドやサージタンクの具体的形状を始め、切換回転数の
具体的数値等についても、本発明の主旨を逸脱しない範
囲で適宜変更あるいは設定することが可能である。

【００１８】

【発明の効果】本発明の請求項１によれば、エアクリー
ナに接続した吸気通路と各気筒の吸気ポートとの間に配
設され、前記吸気ポートへの吸入空気の導入を制御する
Ｖ型８気筒エンジンの吸気装置において、前記吸気通路
にそれぞれ連通すると共に、各々が点火順序の最も離れ
た気筒どうしを組み合わせた四つの気筒群に対応し、当
該各気筒群の吸気ポートに吸気マニホールドを介して連
通する第１、第２、第３、および第４サージタンクと、
前記各サージタンクのうち、点火順序が奇数番となる気
筒の吸気ポートが連通するサージタンク対の間の連通
と、点火順序が偶数番となる気筒の吸気ポートが連通す
るサージタンク対の間の連通とをそれぞれ遮断する第１
の遮断弁と、前記両サージタンク対の間の連通を遮断す
る第２の遮断弁と、少なくともエンジン負荷に応じて当
該第１および第２の遮断弁を開閉制御する吸気制御手段
とを備えるようにしたため、例えば、エンジン回転数等
に応じて体積効率が最も高くなるように、サージタンク
を適宜２分割あるいは４分割できるようになる。

【００１９】また、本発明の請求項２によれば、請求項
１の吸気装置において、前記吸気制御手段が、エンジン
負荷が、所定の第１切換負荷より低い場合と、前記第１
切換負荷より高い所定の第２切換負荷より高い場合に
は、前記第１および第２の遮断弁を共に開放する制御
と、エンジン負荷が、前記第１切換負荷より高くかつ前
記第２切換負荷より低い所定の第３切換負荷と前記第１
切換負荷との間にある場合と、前記第３切換負荷より高
くかつ前記第２切換負荷より低い所定の第４切換負荷と
前記第２切換負荷との間にある場合には、前記第１およ
び第２の遮断弁を共に閉鎖する制御と、エンジン負荷
が、前記第３切換負荷より高くかつ前記第４切換負荷よ
り低い場合には、前記第１の遮断弁を開放する一方で前
記第２の遮断弁を閉鎖する制御とを行うものとしたた
め、広い回転域で体積効率を向上させながら、体積効率
の急変に起因するトルクの急増減を防止することができ
るようになる。

【００２０】また、本発明の請求項３によれば、請求項
１または２の吸気装置において、前記各吸気マニホール
ドは、前記各気筒の吸気ポートから前記第１あるいは第
２のサージタンクとの連通部位までの長さが略等しく設
定されているものとしたため、吸気脈動効果や慣性過給
効果が正確に行われるようになり、体積効率が更に向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る吸気装置の一実施形態を示した平
面図である。

【図２】図１中のII−II断面図である。

【図３】図１中のIII矢視図である。

【図４】＃１，＃２吸気マニホールドの縦断面図であ
る。

【図５】＃３，＃４吸気マニホールドの縦断面図であ
る。

【図６】＃５，＃６吸気マニホールドの縦断面図であ
る。

【図７】＃７，＃８吸気マニホールドの縦断面図であ
る。

【図８】エンジン回転数と第１，第２遮断弁の開閉状態
との関係を示すマップである。

【図９】本実施形態の効果を示したグラフである。

【符号の説明】

１吸気装置２装置本体３吸気管４サージタンク部１１〜１８吸気マニホールド２０左右隔壁２１上下隔壁３１第１サージタンク３２第２サージタンク３３第３サージタンク３４第４サージタンク４１〜４８第１遮断弁５１〜５４第２遮断弁６０，６１，６４ドライブシャフト６２，６５リンク機構６３，６６ステッパモータ６７ＥＣＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エアクリーナに接続した吸気通路と各気
筒の吸気ポートとの間に配設され、前記吸気ポートへの
吸入空気の導入を制御するＶ型８気筒エンジンの吸気装
置において、前記吸気通路にそれぞれ連通すると共に、各々が点火順
序の最も離れた気筒どうしを組み合わせた四つの気筒群
に対応し、当該各気筒群の吸気ポートに吸気マニホール
ドを介して連通する第１、第２、第３、および第４サー
ジタンクと、前記各サージタンクのうち、点火順序が奇数番となる気
筒の吸気ポートが連通するサージタンク対の間の連通
と、点火順序が偶数番となる気筒の吸気ポートが連通す
るサージタンク対の間の連通とをそれぞれ遮断する第１
の遮断弁と、前記両サージタンク対の間の連通を遮断する第２の遮断
弁と、少なくともエンジン負荷に応じて当該第１および第２の
遮断弁を開閉制御する吸気制御手段とを備えたことを特
徴とするＶ型８気筒エンジンの吸気装置。
【請求項２】前記吸気制御手段が、エンジン負荷が、所定の第１切換負荷より低い場合と、
前記第１切換負荷より高い所定の第２切換負荷より高い
場合には、前記第１および第２の遮断弁を共に開放する
制御と、エンジン負荷が、前記第１切換負荷より高くかつ前記第
２切換負荷より低い所定の第３切換負荷と前記第１切換
負荷との間にある場合と、前記第３切換負荷より高くか
つ前記第２切換負荷より低い所定の第４切換負荷と前記
第２切換負荷との間にある場合には、前記第１および第
２の遮断弁を共に閉鎖する制御と、エンジン負荷が、前記第３切換負荷より高くかつ前記第
４切換負荷より低い場合には、前記第１の遮断弁を開放
する一方で前記第２の遮断弁を閉鎖する制御とを行うこ
とを特徴とする、請求項１記載のＶ型８気筒エンジンの
吸気装置。
【請求項３】前記各吸気マニホールドは、前記各気筒
の吸気ポートから前記第１あるいは第２のサージタンク
との連通部位までの長さが略等しく設定されていること
を特徴とする、請求項１または２記載のＶ型８気筒エン
ジンの吸気装置。