JPH02115525A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、吸気の動的効果を得るようにしたエンジンの
吸気装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、エンジンの吸気装置において、吸気の慣性効
果などの動的効果を利用して充填効率を高めるようにす
る場合に、この吸気の動的効果を得るには、エンジン低
回転時においては吸気通路が長いことが要求され、また
、エンジン高回転時には吸気通路が短いことが要求され
る。

そして、上記要求に対応させるために、各気筒の吸気分
岐管の途中に、各気筒の吸気分岐管を連通ずる連通路を
設け、この連通路に運転状態に応じて開閉する開閉弁を
設けたエンジンの吸気装置の技術が、特開昭６２−７９
２２号公報に見られるように公知である。

（発明が解決しようとする課題） しかして、上記のようなエンジンの吸気装置では、低速
域で吸気の慣性を利用して充填効率を有効に高めるため
には、非常に長い吸気管長を必要とし、このような吸気
系においてスロットルバルブを気筒集合部上流に設ける
と、このスロットルバルブ下流の吸気管容積が大きくな
り、加速時に吸気量の過渡応答性が低くなり、加速に遅
れが生じることになる。

上記点に対処するためには、スロットルバルブをエンジ
ンに近付けた位置に介設し、このスロットルバルブ下流
の通路容積を低減すれば過渡応答性が向上するが、気筒
毎にスロットルバルブを設置することになり、スロット
ルバルブの精度誤差により軽負荷域で吸気の気筒間分配
の差異が大きくなる問題を有する。

すなわち、スロットル開度の低い領域においては、各気
筒に対して設置したスロットルバルブの製作誤差もしく
は設置誤差により、同−開度となるように操作しても気
筒間で微小量の誤差が発生し、それに応じて実際の吸気
量が異なり、上記誤差による影響は低開度領域において
全吸気量に占める割合が大きくなり、例えば、アイドル
時に気筒間で空燃比に２〜３程度の差異が生起すること
になる恐れがある。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、スロットル開度の変
化に対する吸気量の過渡応答性を改善すると共に低負荷
域の気筒間の吸気量の誤差を低減す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ものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明のエンジンの吸気装置は
、各気筒の吸気分岐管の途中に、各気筒の吸気分岐管を
連通ずる連通路を設け、該連通路に運転状態に応じて開
閉する開閉弁を設けると共に、各気筒の吸気分岐管の連
通路開口部の直上流に、各々スロットルバルブを介設す
る一方、低負荷域で上記開閉弁を開作動するように構成
したものである。

（作用） 上記のような吸気装置では、各気筒の吸気分岐管を連通
ずる連通路に設けた開閉弁を運転状態に応じて開閉し、
複数の同調点での吸気の動的効果を得て充填量の増大を
図る一方、スロットルバルブを下流側位置に配設してそ
の下流側の通路容積を低減し、スロットル開度変化時の
過渡応答性を改善すると共に、低負荷域ではスロットル
バルブの直下流の連通路の開閉弁を開作動し、この開閉
弁の開作動によってスロットルバルブ下流の各気筒の吸
気分岐管が相互に連通して吸気が流通し、気筒間分配の
差異を平均化し充填量が均等になるようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図は一実施例における４気筒エンジン
の吸気装置の概略構成を示している。

エンジン本体１には４つの気筒２が設置され、各気筒２
の吸気ボート３には吸気分岐管４８〜４ｄが独立して接
続されている。また各気筒２の排気ボート５には排気通
路６が接続されている。

前記各気筒２の吸気分岐管４８〜４ｄの上流端はサージ
タンク７に接続されて集合され、このサージタンク７よ
り上流側の吸気通路８はエアフローメータ９およびエア
クリーナ１０に接続されている。

そして、各気筒の吸気分岐管４８〜４ｄの途中には、こ
の各気筒の吸気分岐管４ａ〜４ｄを相互に連通ずる連通
路１１が接続されている。また、各吸気分岐管４ａ〜４
ｄと連通路１１との接続部分には、両者の連通を開閉す
る開閉弁１２が介装され、該開閉弁１２はアクチュエー
タ１３の作動によって運転状態に応じて各気筒２で同期
して開閉操作される。

さらに、各気筒の吸気分岐管４ａ〜４ｄにおける上記連
通路１１との開口部の直上流には、各々スロットルバル
ブ１４が介設されていると共に、各吸気分岐管４ａ〜４
ｄの下流側部分に燃料を噴射供給するインジェクター１
５が配設されている。

一方、前記スロットルバルブ１４をバイパスシてエアバ
ルブ１６が介装された第１バイパス通路１７およびＩＳ
Ｃバルブ１８が介装された第２バイパス通路１９が、サ
ージタンク７と連通路１１との間に接続されている。ま
た、エンジン本体１から圧力バルブ２０が介装されたブ
ローバイガス通路２１が連通路１１に接続されている。

前記エアバルブ１６は冷間時に開度が大きくなってバイ
パスエア量を増大するように作動し、ＩＳＣバルブ１８
はアイドル回転数を所定値に維持するようにフィードバ
ック制御されるものである。

前記開閉弁１２を開閉作動するアクチュエータ１３には
、コントローラ２２から制御信号が出力されて運転状態
に応じて駆動される。また、インジェクター１５による
燃料噴射も、上記コントローラ２２からの燃料噴射パル
スによって制御される。上記コントローラ２２には、運
転状態を検出する信号として、エアフローメータ９から
の吸気量信号、吸気負圧を検出する負圧センサ２３から
の負圧信号、エンジン回転数を検出する回転数センサ２
４からのエンジン回転数信号などが入力される。

そして、上記コントローラ２２は、開閉弁１２の作動制
御に関しては、第３図に示すように、エンジン回転数信
号と吸気負圧信号とを受け、後述の第４図に示すような
特性に基づき、運転状態が開領域か閉領域かを基本領域
判定手段２５によって判定し、増幅回路２６でアクチュ
エータ１３の駆動信号として出力し、開閉弁１２を所定
状態に駆動制御するものである。

上記開閉弁１２の開閉領域は、第４図に例示するように
、エンジン回転数Ｎと負荷Ｂ（吸気負圧）に応じて、エ
ンジン回転数Ｎが所定値Ｎｏ　　（例えば４５００ｒｐ
ｍ　）以下の低回転領域でかつ負荷Ｂが所定値Ｂｏ　　
（例えば−２０ｈｄｇ）以上の高負荷領域が全開領域に
設定され、その他の低負荷領域および高回転領域におい
ては全開領域に設定されている。

また、破線で示すように、低回転領域においては開閉弁
１２の開度を、全閉開度として１〜３゜の開度に設定し
、分配機能を得るのに必要な開度とし、高回転領域では
全開領域となるように設定してもよい。この場合におい
ては、低負荷領域から高負荷領域に移行しさらに高回転
状態となった場合に、開閉作動の回数が少ない点で好ま
しい。

なお、上記初期開度１〜３°は、低速高負荷領域での慣
性効果における圧力波の減衰には影響を与えないような
開度に設定している。

上記構成の作用を説明すれば、低負荷状態においては開
閉弁１２は実質的に開状態にあり、各気筒の吸気分岐管
４ａ〜４ｄのスロットルバルブ１４の開度に応じた吸気
が流入するが、各気筒の吸気分岐管４ａ〜４ｄは連通路
１１によって相互に連通され、吸気の充填量の均等化が
行われる。すなわち、特定の気筒２のスロットルバルブ
１４の開度が他のものより小さく吸気量が少ない場合に
は、この気筒２におけるスロットルバルブ１４下流の吸
気負圧が他の気筒２より大きくなり、連通路１１を介し
て他の気筒２の吸気分岐管４ａ〜４ｄから吸気を吸入し
て圧力が均等化されて充填量が均等になる。また、スロ
ットルバルブ１４下流の通路容積が小さいことから、ス
ロットルが急激に開かれた場合でも各気筒２に対する吸
気量の増加供給が速やかに行われ、過渡応答性が向上し
、加速性能等に優れるものである。

さらに、バイパス通路１７，１９、ブローバイガス通路
２１等によるバイパスエアもしくはガスの供給が、連通
路１１に行われることから、各気筒２に対するこれらの
供給の分配が均等に行われる。

一方、高負荷領域で吸気の動的効果によって充填量の増
大を図って出力性能が要求される領域においては、エン
ジン回転数の低回転領域では、前記連通路１１の開閉弁
１２は実質的に閉じた状態にあり、各気筒２において発
生した負圧波は各吸気分岐管４ａ〜４ｄを開いているス
ロットルバルブ１４を経て上流側に伝播し、サージタン
ク７に対する開口部分で正圧波に反転し、再び各気筒２
に戻って吸気行程終期の吸気ポート３の圧力上昇によっ
て充填量を増大するものであり、長い吸気管長によって
低回転数で同調するものである。また、エンジン回転数
の高回転領域では、前記連通路１１の開閉弁１２は全開
状態となり、各気筒２において発生した負圧波は各吸気
分岐管４ａ〜４ｄを上流側に伝播し、連通路１１に対す
る開口部分で正圧波に反転し、再び各気筒２に戻って吸
気行程終期の吸気ボート３の圧力上昇によって充填量を
増大するものであり、短い吸気管長によって高回転数で
同調するものである。さらに、連通路１１によって各気
筒２の吸気分岐間が相互に連通していることから、吸気
行程にある気筒２に対して他の気筒２から連通路１１を
介して吸気が流入して通路抵抗の少ない状態で吸気が流
れることによって高負荷高回転領域での充填量の増大が
図れる。

次に、第５図は変形例を示すものであり、この例では、
各気筒２の吸気分岐管４ａ〜４ｄを吸気行程が連続して
発生しない１−４気筒と２−３気筒とをグループにして
集合し、このグループ毎の集合分岐管２８ａ、２８ｂを
サージタンク７に接続するようにしたものであり、集合
部分より上流側の吸気分岐管２８ａ、２８ｂを相互に連
通する連通路２９を設け、この連通路２９に開閉弁３０
を介装し、さらに連通路２９の接続部より直上流側にス
ロットルバルブ３１を介設したものである。

そして、開閉弁３０の作動制御等は前記と同様に行われ
ものであり、この例においては、連通路２９の通路構成
が簡易にできるものである。その他の同一構造には前記
と同一符号を付している。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、各気筒の吸気分岐管を連
通する連通路に設けた開閉弁を運転状態に応じて開閉し
、複数の同調点での吸気の動的効果を得て充填量の増大
を図ることができる。一方、スロットルバルブを下流側
位置に配設してその下流側の通路容積を低減したことに
より、スロットル開度変化時の過渡応答性を改善するこ
とができ、また、低負荷域ではスロットルバルブの直下
流の連通路の開閉弁を開作動するようにしたことにより
、この開閉弁の開作動によってスロットルバルブ下流の
各気筒の吸気分岐管が相互に連通して吸気が流通し、気
筒間の充填量の分配の差異を平均化することができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるエンジンの吸気装置
の概略構成図、 第２図は吸気通路構成を示す平面構成図、第３図は開閉
弁の制御系統の機能ブロック図、第４図は開閉弁の開閉
領域を例示する特性図、第５図は変形例を示す吸気通路
構成の概略構成図である。 １・・・・・・エンジン本体、２・・・・・・気筒、４
ａ〜４ｄ。 ２８ａ、２８ｂ・・・・・・吸気分岐管、７・・・・・
・サージタンク、１１．２９・・・・・・連通路、１２
．３０・・・・・・開閉弁、１３・・・・・・アクチュ
エータ、１４．３１・・・・・・スロットルバルブ、２
２・・・・・・コントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）各気筒の吸気分岐管の途中に、各気筒の吸気分岐
   管を連通する連通路を設け、該連通路に運転状態に応じ
   て開閉する開閉弁を設けたエンジンの吸気装置において
   、各気筒の吸気分岐管の上記連通路開口部の直上流に、
   各々スロットルバルブを介設する一方、低負荷域で上記
   開閉弁を開作動することを特徴とするエンジンの吸気装
   置。