JPH0692736B2

JPH0692736B2 - 多気筒エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH0692736B2
Application number: JP60162611A
Authority: JP
Inventors: 一博原賀
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-07-23
Filing date: 1985-07-23
Publication date: 1994-11-16
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPS6223525A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、複数の気筒に対する吸気の慣性過給を行うと
ともに、複数の気筒に必要に応じて加熱された吸気を供
給するようにされた多気筒エンジンの吸気装置に関す
る。

（従来の技術）エンジンの吸気行程において吸気通路に生じる吸気圧力
振動を利用して、吸気をその慣性によって気筒内に押し
込むようにする、所謂、気筒に対する吸気の慣性過給を
行うことにより、気筒における吸気充填率を向上させる
技術が知られており、斯かる吸気の慣性過給を、複数の
気筒を有するエンジンにおける各気筒に対して行うよう
になす多気筒エンジンの吸気装置が提案されている。

そして、斯かるエンジンの吸気装置が採用された多気筒
エンジン、特に、多気筒ディーゼルエンジンにおいて、
その始動性の向上等を図るべく、各気筒に接続された複
数の独立した吸気通路（以下、個別吸気通路と呼ぶ）の
夫々に、あるいは、例えば、実開昭56-90457号公報に示
される如く、個別吸気通路についての集合部の吸入側開
口部（上記公報では入口部ベッセルの空気吸入口と呼ば
れている）等の吸気供給系における所定の部位に、電熱
式ヒータあるいは燃焼式ヒータ等の吸気加熱用ヒータを
設け、この吸気加熱用ヒータにより寒冷時に吸気温度を
上昇せしめるようにすることも知られている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、多気筒エンジンにおいて、各気筒に対す
る吸気の慣性過給が行われるようにされるとともに、始
動性の向上等を図るための吸気加熱用ヒータが吸気供給
系に付設されるにあたり、個別吸気通路の夫々に吸気加
熱用ヒータが設けられると、吸気加熱用ヒータが各個別
吸気通路を流れる吸気に対する比較的大なる通路抵抗と
なり、効果的な吸気の慣性過給を行うことができなくな
るという問題がある。また、吸気加熱手段が個別吸気通
路についての集合部における吸入側開口部等の位置に設
けられる場合には、吸気加熱手段が各個別吸気通路に設
られる場合に比して吸気に対する通路抵抗を減ずること
ができるとともに、各気筒に対して吸気加熱用ヒータが
共用化されることになる利点が得られる反面、吸気加熱
用ヒータと各気筒との間の通路長が比較的大となって、
吸気加熱用ヒータにより加熱された吸気の各気筒に到達
するまでの間における放熱量が大となり、吸気温度を効
率良く上昇させることが困難となるという問題がある。

斯かる点に鑑み、本発明は、多気筒エンジンが所定の運
転状態にあるもとで、各気筒に対する吸気の慣性過給を
効果的に行って吸気充填率の顕著な向上を図ることがで
きるとともに、始動性の向上等を目的としての吸気加熱
用ヒータが吸気供給系に付設されて、効率良く加熱され
た吸気を各気筒に供給することができるものとされた多
気筒エンジンの吸気装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上述の目的を達成すべく、本発明に係る多気筒エンジン
の吸気装置は、複数の気筒の夫々に対して独立に吸気の
慣性過給をなす複数の個別吸気通路と、複数の個別吸気
通路の夫々に設けられた通路開閉弁と、複数の気筒の夫
々もしくは複数の個別吸気通路の夫々における通路開閉
弁が配された位置より下流側の部分に連通せしめられる
共通通路部を有し、その共通通路部を通じて複数の気筒
に吸気を導く補助吸気路と、補助吸気通路が有する共通
通路部に設けられ、補助吸気通路を通じて複数の気筒に
導かれる吸気を加熱する吸気加熱用ヒータと、共通通路
部における吸気加熱用ヒータが配れた位置より上流側の
部分に設けられた開閉制御弁と、通路開閉弁及び開閉制
御弁に、吸気加熱用ヒータの作動状態に応じて、一方が
複数の個別吸気通路の夫々を閉状態となすとともに他方
が共通通路部を開状態となす動作状態と、一方が複数の
個別吸気通路の夫々を開状態となすとともに他方が共通
通路部を閉状態となす動作状態とを選択的にとらせると
ともに、エンジンがアイドリング状態にあるとき開閉制
御弁に共通通路部を絞り開状態となす動作状態をとらせ
る弁制御部とを備えて構成される。

（作用）上述の如くの構成を有する本発明に係る多気筒エンジン
の吸気装置にあっては、各個別吸気通路を通じて複数の
気筒の夫々に対する独立の吸気の慣性過給が行われる吸
気態様が、通路開閉弁が各個別吸気通路を開状態となす
とともに、開閉制御弁が共通通路部を閉状態となす動作
が行われてとられ、また、吸気が補助吸気通路を通じ、
吸気加熱用ヒータにより加熱されて各気筒に供給される
吸気態様が、通路開閉弁が各個別吸気通路を閉状態とな
すとともに、開閉制御弁が共通通路部を開状態となす動
作が行われてとられる。そして、このような吸気態様の
選択は、各個別吸気通路を開閉する通路開閉弁と共通通
路部を開閉する開閉制御弁とが個別に設けられているこ
とにより、極めて確実に行われることになる。吸気の慣
性過給が行われる吸気態様においては、各個別吸気通路
には吸気加熱用ヒータが設けられていないので、吸気に
対する通路抵抗が低く保たれて吸気の圧力振動が効果的
に利用され、充分な吸気慣性効果が得られる。また、吸
気が吸気加熱用ヒータにより加熱されて各気筒に供給さ
れる吸気態様においては、共通通路部に設けられた吸気
加熱用ヒータが各気筒に対して共用されることになり、
それによって、吸気供給系のスペース効率の改善や組立
作業の簡易化が図れ、また、吸気加熱用ヒータが配され
る補助吸気通路における共通通路部は各気筒に近接した
位置をとり得、それによって、吸気加熱用ヒータと各気
筒との間の通路長が比較的小とされて、効率の良い吸気
加熱が行われることになる。さらに、各個別吸気通路を
開閉する通路開閉弁と共通通路部を開閉する開閉制御弁
とが個別に設けられる構成がとられることにより、エン
ジンがアイドリング状態にあるとき開閉制御弁によって
共通通路部を絞り開状態とすることが可能とされ、それ
によって、アイドリング状態のもとでの各気筒における
ポンピング損失が低減されて燃焼の安定化が図られるこ
とになる。

（実施例）第１図及び第２図は、本発明に係る多気筒エンジンの吸
気装置の一例をそれが適用されたエンジンの主要部とと
もに示す。第１図及び第２図に示されるエンジンは、車
両に搭載される４サイクル形式の直列４気筒ディーゼル
エンジンであって、エンジン本体Ｅに気筒10A,10B,10C
及び10Dが形成されている。

斯かるエンジン本体Ｅに対して本発明に係る多気筒エン
ジンの吸気装置の一例が適用されており、第１図及び第
２図に示される如く、エンジン本体Ｅに形成された気筒
10A〜10Dの夫々に対して、吸気ポート部15と排気ポート
部17とが設けられている。各吸気ポート部15は、４個の
吸気管18のうちの対応するものと共に、エアータンク11
の内部に形成された吸気拡大室12からの吸気を気筒10A
〜10Dの夫々に導く個別吸気通路14A,14B,14C及び14Dの
夫々を形成しており、また、各排気ポート部17は、４個
の排気管19のうちの対応するものと共に、気筒10A〜10D
の夫々からの排気通路16A,16B,16C及び16Dの夫々を形成
している。

吸気ポート部15の夫々は、そこを通過して気筒10A〜10D
の夫々に吸入される吸気がスワールを生成するものとな
るように渦巻状に湾曲形成されている。そして、各吸気
ポート部15及び各排気ポート部17には、図示が省略され
ている公知の動弁機構により所定のタイミングで開閉駆
動される吸気弁及び排気弁が夫々配されている。また、
気筒10A〜10Dの夫々には、第２図で示される如くピスト
ン20が嵌挿されており、ピストン20,シリンダヘッド22,
シリンダブロック24,吸気弁及び排気弁等に包囲されて
燃焼室26が形成される。

個別吸気通路14A〜14Dの夫々は、エンジンが所定の運転
状態にあるとき気筒10A〜10Dの夫々に対する吸気の慣性
過給が効果的に行われるように、その通路長，通路形状
等が選定され、実効通路長が同一となるように設定され
ている。そして、個別吸気通路14A〜14Dの夫々には、ア
クチュエータ32により一斉に開閉される通路開閉弁30が
設けられている。アクチュエータ32は、全体として個別
吸気通路14A〜14Dの下方側に配されており、第３図に詳
細に示される如く、アングル37を介してシリンダヘッド
22に支持された負圧作動式のダイアフラム機構33と、ダ
イアフラム機構33の駆動ロッド33aに連結された作動リ
ンク35と、この作動リンク35と各通路開閉弁30の回動軸
30aとを連結する４個のレバー部材36とを有して形成さ
れている。そして、第１図に示される構成のもとに、ダ
イアフラム機構33の負圧作動室33fに、エンジンのクラ
ンク軸によって駆動されるバキュームポンプ等の負圧供
給源38からの負圧が、電磁切換弁39が介設された負圧供
給通路34Aを介して供給されるとき、ダイアフラム機構3
3がその駆動ロッド33aを第３図において白抜矢印Ｐで示
される方向に引き込み、これに連動して作動リンク35が
各レバー部材36を回動させる。これにより、各通路開閉
弁30が一斉に回動されて、第３図において実線で示され
る如くの個別吸気通路14A〜14Dの夫々を閉状態とする位
置から、一点鎖線で示される如くの個別吸気通路14A〜1
4Dの夫々を開状態とする位置へと移行せしめられる。

本例においては、上述の構成に加えて、第１図及び第２
図に示される如く、個別吸気通路14A〜14Dとは別に、一
端部がエアータンク11に連結された共通管43と、この共
通管43の他端部にその中央部が連結されて各吸気管18の
エンジン本体Ｅ側の端部上に固定された、比較的小面積
の分配エアータンク46と、この分配エアータンク46と個
別吸気通路14A〜14Dの夫々との間に介設された比較的小
径の円筒状断熱材からなる連結管47とにより形成される
補助吸気通路40が設けられている。この補助吸気通路40
は、エアータンク11の内部に形成された吸気拡大室12か
らの吸気を個別吸気通路14A〜14Dの夫々における通路開
閉弁30が配された部分より下流側の部分に導くものとさ
れている。

補助吸気通路40における、分配エアータンク46の共通管
43に連結された中央部により形成される部分は、共通通
路部42とされており、この共通通路部42には、第４図に
詳細に示される如く、電熱式の吸気加熱用ヒータ41の発
熱部41a,41b及び41cが臨設されている。また、補助吸気
通路40における、分配エアータンク46のその中央部の両
側の伸長部により形成される部分は、分配通路部44A及
び44Bとされており、さらに、補助吸気通路40における
各連結管47により形成される部分が、連通路45とされて
いる。

補助吸気通路40の共通通路部42における吸気加熱用ヒー
タ41の発熱部41a,41b及び41cが臨設された部分より上流
側の部分には、第３図及び第４図に示されるアクチュエ
ータ51によって開閉される開閉制御弁50が設けられてい
る。アクチュエータ51は、共通通路部42の吸気加熱用ヒ
ータ41が配された部分の下方位置においてシリンダヘッ
ド22に取り付けられたブラケット57により支持されて配
された負圧作動式のダイアフラム機構53と、ダイアフラ
ム機構53の駆動ロッド53aと開閉制御弁50の回動軸50aと
を連結するレバー部材56とを有して形成されている。そ
して、第１図に示される構成のもとに、ダイアフラム機
構53の負圧作動室53fに、負圧供給源38からの負圧が、
電磁制御弁59が介設された負圧供給通路34Bを介して供
給されるとき、ダイアフラム機構53がその負圧に応じて
第３図において白抜矢印Ｑで示される方向に駆動ロッド
53aを引き込み、それによってレバー部材56を回動させ
る。これにより、開閉制御弁50が、通路開閉弁30の場合
とは逆に、第３図において実線で示される如くの共通通
路部42を開状態とする位置から、第３図において一点鎖
線で示される如くの共通通路部42を閉状態とする位置へ
と移行せしめられる。

上述の如くに作動する各通路開閉弁30及び開閉制御弁50
についての開閉制御、及び、吸気加熱用ヒータ41の作動
制御等を行うべく、第１図に示される如くの制御ユニッ
ト100が設けられている。

この制御ユニット100には、上述のエンジンが搭載され
た車両に設置された、シフトポジションを検出するシフ
トポジションセンサPS,アクセルペダルが踏み込まれて
いるか否かを検出するアクセルペダルスイッチAS、及
び、エンジンの冷却水温を検出する水温センサSSから夫
々得られる検出信号Sp,Sa及びSsが供給される。また、
制御ユニット100は、エンジンスイッチ83を介して車両
のバッテリ81に接続されており、エンジンスイッチ83が
ON接点83aもしくはST（スタート）接点83bの位置におか
れるとき、制御ユニット100に対するエンジンスイッチ8
3を通じてのバッテリ電圧V_Bの供給がなされ、エンジン
スイッチ83がOFF接点83cの位置におかれるときには制御
ユニット100に対するエンジンスイッチ83を通じてのバ
ッテリ電圧V_Bの供給はなされない。

制御ユニット100は、上述の検出信号Sp,Sa及びSs、及
び、エンジンスイッチ83を通じて供給されるバッテリ電
圧V_Bに基づいて、電磁切換弁39のソレノイドを通電励磁
するための制御信号Caと、電磁制御弁59のソレノイドを
通電励磁するための制御信号Cbと、吸気加熱用ヒータ41
に作動電流を流すためのヒータ制御信号Ccと、グローシ
グナルランプ87を点灯させるためのランプ点灯信号Cdと
を形成し、各信号を後述する如くのタイミングで送出す
るようにされている。

なお、電磁切換弁39のソレノイドが制御信号Caに基づい
て通電励磁されるとき、電磁切換弁39が開状態をとるも
のとされ、電磁切換弁39の供給ポート39aと負圧供給ポ
ート39bとの間が開通されるとともに、供給ポート39aと
大気ポート39cとの間が遮断される。これにより、負圧
供給源38からの負圧が電磁切換弁39を介してダイアフラ
ム機構33の負圧作動室33fに供給され、その結果、各通
路開閉弁30が、第３図において一点鎖線で示される如く
に、一斉に個別吸気通路14A〜14Dの夫々を開状態とする
位置をとるものとされる。一方、電磁切換弁39のソレノ
イドが通電励磁されないときには、電磁切換弁39が閉状
態をとるものとされ、電磁切換弁39の供給ポート39aと
負圧供給ポート39bとの間が遮断されるとともに、供給
ポート39aと大気ポート39cとの間が開通される。これに
より、大気が電磁切換弁39を介してダイアフラム機構33
の負圧作動室33fに供給され、その結果、各通路開閉弁3
0が、第３図において実線で示される如くに、一斉に個
別吸気通路14A〜14Dの夫々を閉状態とする位置をとるも
のとされる。

また、電磁制御弁59のソレノイドが制御信号Cbに基づい
て継続的に通電励磁されるとき、電磁制御弁59の供給ポ
ート59aと負圧供給ポート59bとの間が開通されるととも
に、供給ポート59aと大気ポート59cとの間が遮断され
る。これにより、負圧供給源38からの負圧が電磁切換弁
59を介してダイアフラム機構53の負圧作動室53fに供給
され、その結果、開閉制御弁50が、第３図において一点
鎖線で示される如くに、共通通路部42を閉状態とする位
置をとるものとされる。一方、電磁制御弁59のソレノイ
ドが通電励磁されないときには、電磁制御弁59が閉状態
をとるものとされ、電磁制御弁59の供給ポート59aと負
圧供給ポート59bとの間が遮断されるとともに、供給ポ
ート59aと大気ポート59cと間が開通される。これによ
り、大気が電磁制御弁59を介してダイアフラム機構53の
負圧作動室53fに供給され、その結果、開閉制御弁50
が、第３図において実線で示される如くに、共通通路部
42を開状態とする位置をとるものとされる。

さらに、電磁制御弁59のソレノイドが制御信号Cbに基づ
いて所定の時間間隔で通電励磁されるとき、即ち、制御
信号Cbが所定のデューティ比を有するパルス信号とされ
るとき、電磁制御弁59が所定の時間間隔で開状態と閉状
態とを交互にとるものとされ、供給ポート59aと負圧供
給ポート59bとの間及び供給ポート59aと大気ポート59c
との間が交互に所定の時間間隔で開通される。この結
果、ダイアフラム機構53の駆動ロッド53aが所定量だけ
Ｑ方向に引き込まれ、開閉制御弁50が第３図において破
線で示される如くに、所定開度をもって共通通路部42を
絞り開状態とする位置をとるものとされる。

上述の如くの構成のもとに、エンジンの運転状態に応じ
て、各通路開閉弁30及び開閉制御弁50の開閉制御，吸気
加熱用ヒータ41の作動制御及びグローシグナルランプ87
の点滅制御が行われ、気筒10A〜10Dの夫々に対する吸気
供給態様が変化せしめられる。そして、斯かる制御は主
として制御ユニット100に内蔵されたマイクロコンピュ
ータの動作に基づいて行われるが、このマイクロコンピ
ュータが実施するプログラムの一例を第５図にフローチ
ャートで示す。

以下、第５図のフローチャートを参照して本例の動作を
説明する。

第５図に示されるプログラムは、エンジンスイッチ83が
ON接点83aの位置におかれ、バッテリ81からのバッテリ
電圧V_Bがエンジンスイッチ83を通じて制御ユニット100
に供給されるとき、即ち、エンジンの始動が開始された
ときスタートし、スタート後プロセス101で、シフトポ
ジションセンサPS,アクセルペダルスイッチAS及び水温
センサSSからの検出信号Sp,Sa及びSsを入力する。続い
て、ディシジョン102で、検出信号Ssに基づいてエンジ
ンの冷却水温度Tsが設定温度T₁、例えば、10℃より大で
あるか否かを判断する。

エンジンの冷却水温度Tsが設定温度T₁より大でないと
き、従って、寒冷時における始動であると判断された場
合には、吸気温度を上昇せしめる必要があるので、プロ
セス103,104及び105を順次実行する。即ち、プロセス10
3において、制御信号Caを送出せず、電磁切換弁39に閉
状態をとらせる。これにより、ダイアフラム機構33の負
圧作動室33fに大気が供給され、各通路開閉弁30により
個別吸気通路14A〜14Dの夫々が閉状態とされる。続くプ
ロセス104において、制御信号Cbを送出せず、電磁制御
弁59に閉状態をとらせる。これにより、ダイアフラム機
構53の負圧作動室53fに大気が供給され、開閉制御弁50
により補助吸気通路40が開状態に保たれる。そして、プ
ロセス105において吸気加熱用ヒータ41の作動制御が行
われる。

プロセス105における吸気加熱用ヒータ41の作動制御
は、例えば、第６図にフローチャートで示される如くの
ものとされる。

即ち、スタート後、プロセス201でグローシグナルラン
プ87の点灯時間taを，プロセス202でプリヒート時間t
b、即ち、完爆前における吸気加熱用ヒータ41の予熱時
間を，プロセス203でアフタヒート時間tc、即ち、完爆
後における吸気加熱用ヒータ41への通電時間を、夫々、
水温センサSSからの検出信号Ssがあらわすエンジンの冷
却水温度Tsに応じて設定する。そして、続くプロセス20
4で、内蔵された予熱インジケータ・タイマ及びプリヒ
ートタイマを起動して、点灯時間ta及びプリヒート時間
tbの計測を開始した後プロセス205に進む。プロセス205
では、グローシグナルランプ87にランプ点灯信号Cdを供
給してこれを点灯させ、続くプロセス206で、吸気加熱
用ヒータ41に作動電流を流すためのヒータ制御信号Ccを
供給して吸気加熱用ヒータ41を作動状態（予熱状態）に
する。

このようにしてプリヒートが開始された後ディシジョン
207に進み、プロセス201で設定された点灯時間taが経過
したか否かを判断する。点灯時間taが経過していない場
合には、プロセス205に戻り、点灯時間taが経過した場
合には、プロセス208に進んでグローシグナルランプ87
へのランプ点灯信号Cdの供給を停止する。これにより、
グローシグナルランプ87が消灯し、エンジンのクランキ
ングを開始してもよい状態となったことが表示される。
ここで、エンジンスイッチ83がON接点83aの位置からST
接点83bの位置に切換えられてエンジンのクランキング
が開始されると、エアクリーナ等を介して吸気拡大室12
に導かれた吸気が、補助吸気通路40を通じてその供給通
路部42に配された吸気加熱用ヒータ41により加熱された
後、個別吸気通路14A〜14Dの夫々における開閉制御弁30
が配された部分より下流側の部分を介して気筒10A〜10D
の夫々に供給される。

続く、ディシジョン209では、プロセス202で設定された
プリヒート時間tbが経過したか否かを判断する。プリヒ
ート時間tbが経過していない場合には、プロセス206に
戻って吸気加熱用ヒータ41に対するヒータ制御信号Ccの
供給を継続して吸気を加熱し、プリヒート時間tbが経過
した場合には、、ディシジョン210に進む。ディシジョ
ン210においては、クランキング中か否か、即ち、エン
ジンスイッチ83がST接点83bの位置にあるか否かを判断
し、クランキング中である場合には、吸気加熱用ヒータ
41に対するヒータ制御信号Ccの供給を続行すべくプロセ
ス206に戻る。一方、クランキング中でない場合、従っ
て、エンジンスイッチ83がON接点83aの位置とされてエ
ンジンの自力運転が開始されている場合には、プロセス
211に進む。

プロセス211では、内蔵されたアフタヒートタイマを起
動してプロセス203で設定されたアフタヒート時間tcの
計測を開始する。そして、続くディシジョン212でアフ
タヒート時間tcが経過したか否かを判断し、アフタヒー
ト時間tcが経過していない場合には、アフタヒートを継
続すべくプロセス206に戻り、吸気加熱用ヒータ41に対
するヒータ制御信号Ccの供給を続行する。一方、アフタ
ヒート時間tcが経過した場合には、プロセス213におい
て、吸気加熱用ヒータ41へのヒータ制御信号Ccの供給を
停止して、吸気加熱用ヒータ41に対する作動制御を終了
する。

一方、前述したディシジョン102において、エンジンの
冷却水温度Tsが設定温度T₁より高いと判断された場合に
は、ディシジョン106においてアクセルペダルが踏み込
まれている（アクセル開）か否かを判断する。この判断
はアクセルペダルスイッチASからの検出信号Saに基づい
て行われ、アクセルペダルが踏み込まれている場合には
ディシジョン107に進み、アクセルペダルが踏み込まれ
ていない場合にはプロセス108に進む。アクセルペダル
が踏み込まれている場合に進むディシジョン107では、
シフトポジションセンサPSから得られる検出信号Spに基
づいてシフトポジションがニュートラルか否かを判断
し、ニュートラル位置にある場合には、エンジンがアイ
ドリング状態にあるので、ディシジョン106においてア
クセルペダルが踏み込まれていないと判断された場合と
同様にプロセス108に進み、プロセス108及び109を順次
実行する。

プロセス108においては、前述したプロセス103における
と同様に、制御信号Caを送出せず、電磁切換弁39を閉状
態となし、ダイアフラム機構33の負圧作動室33fに大気
を供給して、各通路開閉弁30により個別吸気通路14A〜1
4Dの夫々を閉状態に保ってプロセス109に進む。プロセ
ス109においては、所定のデューティ比を有した制御信
号Cbを形成してこれを電磁制御弁59に送出し、電磁制御
弁59に所定の時間間隔で開状態と閉状態とを交互にとら
せる。これにより、ダイアフラム機構53の負圧作動室53
fに所定圧の負圧が供給され、ダイアフラム機構53の駆
動ロッド53aが所定量だけ引き込まれる。その結果、開
閉制御弁50により補助吸気通路40の供給通路部42が絞り
開状態とされる。

そして、続くプロセス110で、吸気加熱用ヒータ41への
ヒータ制御信号Ccの供給を停止して吸気加熱用ヒータ41
の作動を停止した後、スタートに戻る。

従って、上述のプロセス108〜110が実行される、エンジ
ンがアイドリング状態にあるときにおいては、吸気拡大
室12からの吸気が補助吸気通路40を通じて個別吸気通路
14A〜14Dの夫々における通路開閉弁30が配された部分よ
り下流側の部分に導かれて、気筒10A〜10Dの夫々に供給
される。このとき、補助吸気通路40を通じて気筒10A〜1
0Dの夫々に供給される吸気が開閉制御弁50により所定量
に絞られるため、気筒10A〜10Dの夫々における燃焼が安
定したものとされる。なお、エンジンがアイドリング状
態にあるとき、必ずしも上述の如くに吸気加熱用ヒータ
41の作動を停止する必要はなく、適宜吸気加熱用ヒータ
41を作動させて吸気を加熱するようにしてもよい。

前述したディシジョン107において、シフトポジション
がニュートラルではないと判断された場合、即ち、車両
が走行状態にあると判断された場合には、プロセス111,
112及び113を順次実行する。

プロセス111においては、電磁切換弁39に制御信号Caを
供給して電磁切換弁39を開状態とし、ダイアフラム機構
33の負圧作動室33fに負圧を供給する。これにより、ダ
イアフラム機構33がその駆動ロッド33aを引き込み、各
通路開閉弁30によって個別吸気通路14A〜14Dの夫々が一
斉に開状態とされる。続くプロセス112において、電磁
制御弁59に制御信号Cbを供給して電磁制御弁59を継続的
に開状態とし、ダイアフラム機構53の負圧作動室53fに
負圧を供給する。これにより、ダイアフラム機構53がそ
の駆動ロッド53aを引き込み、開閉制御弁50によって補
助吸気通路40の共通通路部42が閉状態とされる。そし
て、プロセス113において、吸気加熱用ヒータ41へのヒ
ータ制御信号Ccの供給を停止し、吸気加熱用ヒータ41の
作動を停止した後、スタートに戻る。

斯かるプロセス111〜113が実行される車両の走行状態に
おいては、吸気拡大室12からの吸気が個別吸気通路14A
〜14Dの夫々を通じて、直接、気筒10A〜10Dの夫々に供
給される。このようにして、吸気が個別吸気通路14A〜1
4Dを通じて気筒10A〜10DBに供給されるときにおいて
は、個別吸気通路14A〜14Dの夫々の通路長が前述の如く
に所定長に選定されていることにより、個別吸気通路14
A〜14Dの夫々の内部で発生する吸気の圧力振動が利用さ
れ、特に、大なるトルクの発生が要求されるエンジンの
運転域（例えば、高速回転域）において、吸気がその慣
性によって気筒10A〜10Dの夫々に押し込まれるようにし
て供給される。即ち、気筒10A〜10Dの夫々に対する吸気
の慣性過給が行われるのであり、吸気充填効率が効果的
に向上せしめられる。

上述の如く、本例では、エンジンの始動時等において吸
気温度を上昇せしめる必要があるときには、吸気が補助
吸気通路40を通じて、その共通通路部42に設けられた吸
気加熱用ヒータ41により加熱された後、気筒10A〜10Dに
供給される。即ち、気筒10A〜10Dの夫々における吸気行
程は実質的にオーバーラップしないので、補助吸気通路
40における共通通路部42に設けられた吸気加熱用ヒータ
41が共用化されたもとで、気筒10A〜10Dの夫々に供給さ
れる吸気の加熱が行われるのである。このため、吸気供
給系のスペース効率，組立作業性等の改善が図られるも
のとなる。

また、吸気加熱用ヒータ41が補助吸気通路40における共
通通路部42の下流側の部分に設けられているので、吸気
加熱用ヒータ41から気筒10A〜10Dの夫々に至る通路長が
比較的短くて済み、吸気加熱用ヒータ41により加熱され
た吸気が直ちに気筒10A〜10Dの夫々に供給される。この
結果、吸気加熱用ヒータ41による吸気加熱効率が著しく
高められることになる。

さらに、車両が走行状態にあるときには、上述の如く
に、個別吸気通路14A〜14Dの夫々を通じて気筒10A〜10D
の夫々に対する吸気の慣性過給が行われる。このとき、
個別吸気通路14A〜14Dには吸気加熱用ヒータが設けられ
ていないので、吸気に対する通路抵抗は極めて低いもの
とされ、気筒10A〜10Dの夫々における吸気充填効率が効
果的に向上せしめられる。

なお、上述の例においては、補助吸気通路40の一端が個
別吸気通路14A〜14Dの夫々に接続されているが、補助吸
気通路40の一端を気筒10A〜10Dの夫々に接続し、エンジ
ンの始動時等においてはこの補助吸気通路40を通じて吸
気を気筒10A〜10Dの夫々に直接導くようにしてもよい。

（発明の効果）以上の説明から明らかな如く、本発明に係る多気筒エン
ジンの吸気装置によれば、エンジンが所定の運転状態に
あるときには、通路開閉弁により各個別吸気通路を開状
態となすとともに、開閉制御弁により共通通路部を閉状
態となすことにより、個別吸気通路を通じて各気筒に対
する吸気の慣性過給を行うことができ、かつ、エンジン
の始動時等において吸気温度を上昇せしめる必要がある
ときには、通路開閉弁により各個別吸気通路を閉状態と
なすとともに、開閉制御弁により共通通路部を開状態と
なすことにより、吸気を、補助吸気通路を通じてその共
通通路部に設けられた吸気加熱用ヒータによって加熱し
た後、各気筒に供給することができる。従って、各気筒
に対する吸気の慣性過給が行われる吸気態様において
は、吸気に対する通路抵抗が低く保たれて吸気の圧力振
動が効果的に利用されることになり、その結果、各気筒
における吸気充填効率を充分に高めることができ、ま
た、吸気が吸気加熱用ヒータにより加熱されて各気筒に
供給される吸気態様においては、共通通路部に設けられ
た吸気加熱用ヒータが各気筒に対して共用されることに
なり、それによって、吸気供給系のスペース効率の改善
や組立作業の簡易化が図れ、さらに、吸気加熱用ヒータ
が配される補助吸気通路における共通通路部を各気筒に
近接させて、吸気加熱用ヒータと各気筒との間の通路長
を比較的小となし、効率の良い吸気加熱が行われるよう
にすることができる。さらに、各個別吸気通路を開閉す
る通路開閉弁と共通通路部を開閉する開閉制御弁とが個
別に設けられる構成がとられることにより、エンジンが
アイドリング状態にあるとき開閉制御弁によって共通通
路部を絞り開状態とすることができることになり、それ
によって、アイドリング状態のもとでの各気筒における
ポンピング損失を低減させて燃焼の安定化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多気筒エンジンの吸気装置の一例
をそれが適用されたエンジンの主要部とともに示す概略
構成図、第２図は第１図に示される例の主要部を示す側
面図、第３図は第１図に示される例の部分構成の説明に
供される概略図、第４図は第１図に示される例の部分を
示す断面図、第５図及び第６図は第１図に示される例に
用いられる制御ユニットの一例におけるマイクロコンピ
ュータの動作プログラムの例を示すフローチャートであ
る。図中、10A〜10Dは気筒、14A〜14Dは個別吸気通路、30は
通路開閉弁、32はアクチュエータ、39は電磁切換弁、40
は補助吸気通路、41は吸気加熱用ヒータ、42は共通通路
部、50は開閉制御弁、51はアクチュエータ、59は電磁制
御弁、100は制御ユニットである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の気筒の夫々に対して独立に吸気圧力
振動を利用した吸気供給をなす複数の個別吸気通路と、該複数の個別吸気通路の夫々に設けられた通路開閉弁
と、上記複数の気筒の夫々もしくは上記複数の個別吸気通路
の夫々における上記通路開閉弁が配された位置より下流
側の部分に連通せしめられる共通通路部を有し、該共通
通路部を通じて上記複数の気筒に吸気を導く補助吸気通
路と、上記共通通路部に設けられ、上記補助吸気通路を通じて
上記複数の気筒に導かれる吸気を加熱する吸気加熱用ヒ
ータと、上記共通通路部における上記吸気加熱用ヒータが配され
た位置より上流側の部分に設けられた開閉制御弁と、上記通路開閉弁及び上記開閉制御弁に、上記吸気加熱用
ヒータの作動状態に応じて、一方が複数の個別吸気通路
の夫々を閉状態となすとともに他方が上記共通通路部を
開状態となす動作状態と、一方が複数の個別吸気通路の
夫々を開状態となすとともに他方が上記共通通路部を閉
状態となす動作状態とを選択的にとらせ、さらに、エン
ジンがアイドリング状態にあるとき上記開閉制御弁に上
記共通通路部を絞り開状態となす動作状態をとらせる弁
制御部と、を備えて構成される多気筒エンジンの吸気装置。