(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポートおよび排気ポートがそれぞれ形成されるとともに前記吸気ポートを開閉可能な吸気バルブと前記排気ポートを開閉可能な排気バルブとが設けられた複数の気筒を有する多気筒エンジンの吸排気装置であって、
前記各気筒の吸気ポートにそれぞれ接続される吸気通路と、
１つの気筒あるいは排気順序が互いに連続しない複数の気筒の排気ポートにそれぞれ接続される独立排気通路と、
前記各独立排気通路の下流端に接続されて、当該各独立排気通路を通過するガスが集合する集合部と、
前記各気筒の吸気バルブおよび排気バルブを駆動可能なバルブ駆動手段とを備え、
前記各独立排気通路のうち排気順序が連続する気筒に接続された独立排気通路は互いに隣り合う位置で前記集合部に接続されており、
前記各独立排気通路の下流端部は、各気筒から各排気ポートおよび各独立排気通路を通って前記集合部に排気が排出されるのに伴いエゼクタ効果によって隣接する他の独立排気通路およびこの独立排気通路に接続された排気ポート内に負圧が生成されるように、上流側よりも下流側の方が流路面積が小さい形状を有し、
前記バルブ駆動手段は、少なくともエンジンの回転数が予め設定された基準回転数よりも低い低速領域において、前記各気筒の吸気バルブの開弁期間と排気バルブの開弁期間とが所定のオーバーラップ期間重複し、かつ、排気順序が連続する気筒間において一方の気筒の前記オーバーラップ期間が他方の気筒の排気バルブが開弁している時期に重複するように、各気筒の吸気バルブおよび排気バルブを駆動し、
前記基準回転数は、当該基準回転数よりもエンジンの回転数が高くなると、前記多気筒エンジンからのエンジン出力が、前記各独立排気通路の流路面積を一定とした場合におけるエンジン出力よりも小さくなる回転数付近に設定されており、
前記各吸気通路は、その上流側部分に設けられて、前記吸気バルブの開弁に伴い当該吸気バルブの近傍で生成された吸気脈動の負圧波が反射して正圧波となる反転部位を有し、
前記吸気通路のうち前記吸気バルブから前記反転部位までの長さおよび横断面積は、前記負圧波が前記反転部位で１回反射することに伴い生成された正圧波が前記吸気バルブ近傍に到達する時期と吸気バルブの閉弁時期とが略同一となるエンジン回転数であって、吸気の慣性過給効果が得られる吸気脈動の１次の同調回転数が、前記基準回転数よりも高くなり、かつ、前記負圧波が前記反転部位で２回反転することに伴い生成された正圧波が前記吸気バルブ近傍に到達する時期と吸気バルブの閉弁時期とが略同一となるエンジン回転数であって吸気の慣性過給効果が得られる吸気脈動の２次の同調回転数が、前記基準回転数よりも低くなるとともに、前記１次の同調回転数と２次の同調回転数との間のエンジン回転数であってこれら同調回転数間のエンジン回転数のうち前記吸気バルブの閉弁時期に当該吸気バルブ近傍に到達する吸気脈動の負圧波の負圧量が最も大きく当該負圧波の影響による体積効率の低下量が最も大きくなる非同調回転数が、前記基準回転数よりも低くなる寸法にそれぞれ設定されていることを特徴とする多気筒エンジンの吸排気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多気筒エンジンの吸排気装置において、
前記独立排気通路は、その下流端部の流路面積と同じ面積を有する真円の直径ａと、前記集合部の最小流路面積と同じ面積を有する真円の直径Ｄとの関係がａ／Ｄ≧０．５となる形状を有することを特徴とする多気筒エンジンの吸排気装置。
【請求項３】
請求項２に記載の多気筒エンジンの吸排気装置において、
前記独立排気通路の下流端部には、流路面積が絞られた絞り部が形成されており、
前記独立排気通路は、前記直径ａを前記下流端部の絞り部の流路面積と同じ面積を有する真円の直径として、前記集合部の最小流路面積と同じ面積を有する真円の直径Ｄとの関係がａ／Ｄ≧０．５となる形状を有することを特徴とする多気筒エンジンの吸排気装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の多気筒エンジンの吸排気装置において、
前記各独立排気通路の前記下流端部よりも上流側の部分にそれぞれ接続されたバイパス通路と、
前記バイパス通路の下流端に接続されて、当該各バイパス通路を通過するガスが集合するバイパス通路側集合部と、
前記バイパス通路側集合部および前記集合部の下流端に接続されて、当該バイパス通路側集合部および集合部を通過するガスが集合する最終集合部と、
前記各バイパス通路に設けられて、当該各バイパス通路の流路面積を変更可能な流路面積可変バルブと、
前記流路面積可変バルブを開閉駆動可能な流路面積可変バルブ駆動手段とを備え、
前記各バイパス通路の流路面積は、当該各バイパス通路の流路面積と前記各独立排気通路の下流端の流路面積との合計面積が、前記各独立排気通路のうち前記バイパス通路が接続される部分よりも上流側の部分の流路面積以上となる寸法に設定されており、
前記流路面積可変バルブ駆動手段は、前記低速領域のうち少なくとも前記多気筒エンジンに対する要求トルクが所定値よりも高い高負荷領域では前記流路面積可変バルブを全開よりも小さくして前記各バイパス通路を通過する排気の流量を小さくする一方、エンジンの回転数が前記基準回転数よりも高い高速領域では前記流路面積可変バルブを全開にして前記各バイパス通路を開放することを特徴とする多気筒エンジンの吸排気装置。
【請求項５】
請求項４に記載の多気筒エンジンの吸排気装置において、
前記各バイパス通路は、その流路面積が一定あるいは上流側よりも下流側の方が流路面積が大きい形状を有していることを特徴とする多気筒エンジンの吸排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に設けられる多気筒エンジンの吸排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等のエンジンにおいて、エンジン出力を高めることを目的とした吸排気装置の開発が行なわれている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ターボ過給機を有する装置であって、各気筒の排気ポートに接続されて互いに独立する複数の排気通路と、ターボ過給機の上流に設けられてこれら排気通路が集合する集合部と、この集合部に設けられて各排気通路の流路面積を変更可能なバルブとを備えたものが開示されている。この装置では、前記バルブによって前記排気通路の流路面積を縮小することで、排気行程にある気筒の排気を所定の排気通路から前記集合部に比較的高速で流入させ、この高速の排気の周囲に生成された負圧を前記集合部において他の排気通路に作用させていわゆるエゼクタ効果によってこの他の排気通路内の排気を下流側に吸い出すことで、ターボ過給機に供給されるガス量を増大させてエンジン出力を向上させるよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９７３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来技術のようにエゼクタ効果による吸気量増大効果を得るべく排気通路の流路面積を縮小させた装置では、排気の速度を高めることができる一方排気抵抗が増大する。そのため、このような装置では、排気流量が小さいエンジン回転数の低い領域では前記エゼクタ効果による吸気量増大効果が得られる一方、排気流量が大きいエンジン回転数の高い領域では排気抵抗の増大によるポンプ損失の増大に伴いかえってエンジン出力が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、簡単な構成で全回転領域においてエンジン出力を高めることのできる多気筒エンジンの吸排気装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、吸気ポートおよび排気ポートがそれぞれ形成されるとともに前記吸気ポートを開閉可能な吸気バルブと前記排気ポートを開閉可能な排気バルブとが設けられた複数の気筒を有する多気筒エンジンの吸排気装置であって、前記各気筒の吸気ポートにそれぞれ接続される吸気通路と、１つの気筒あるいは排気順序が互いに連続しない複数の気筒の排気ポートにそれぞれ接続される独立排気通路と、前記各独立排気通路の下流端に接続されて、当該各独立排気通路を通過するガスが集合する集合部と、前記各気筒の吸気バルブおよび排気バルブを駆動可能なバルブ駆動手段とを備え、前記各独立排気通路のうち排気順序が連続する気筒に接続された独立排気通路は互いに隣り合う位置で前記集合部に接続されており、前記各独立排気通路の下流端部は、各気筒から各排気ポートおよび各独立排気通路を通って前記集合部に排気が排出されるのに伴いエゼクタ効果によって隣接する他の独立排気通路およびこの独立排気通路に接続された排気ポート内に負圧が生成されるように、上流側よりも下流側の方が流路面積が小さい形状を有し、前記バルブ駆動手段は、少なくともエンジンの回転数が予め設定された基準回転数よりも低い低速領域において、前記各気筒の吸気バルブの開弁期間と排気バルブの開弁期間とが所定のオーバーラップ期間重複し、かつ、排気順序が連続する気筒間において一方の気筒の前記オーバーラップ期間が他方の気筒の排気バルブが開弁している時期に重複するように、各気筒の吸気バルブおよび排気バルブを駆動し、前記基準回転数は、当該基準回転数よりもエンジンの回転数が高くなると、前記多気筒エンジンからのエンジン出力が、前記各独立排気通路の流路面積を一定とした場合におけるエンジン出力よりも小さくなる回転数付近に設定されており、前記各吸気通路は、その上流側部分に設けられて、前記吸気バルブの開弁に伴い当該吸気バルブの近傍で生成された吸気脈動の負圧波が反射して正圧波となる反転部位を有し、前記吸気通路のうち前記吸気バルブから前記反転部位までの長さおよび横断面積は、前記負圧波が前記反転部位で１回反射することに伴い生成された正圧波が前記吸気バルブ近傍に到達する時期と吸気バルブの閉弁時期とが略同一となるエンジン回転数であって、吸気の慣性過給効果が得られる吸気脈動の１次の同調回転数が、前記基準回転数よりも高くなり、かつ、前記負圧波が前記反転部位で２回反転することに伴い生成された正圧波が前記吸気バルブ近傍に到達する時期と吸気バルブの閉弁時期とが略同一となるエンジン回転数であって吸気の慣性過給効果が得られる吸気脈動の２次の同調回転数が、前記基準回転数よりも低くなるとともに、前記１次の同調回転数と２次の同調回転数との間のエンジン回転数であってこれら同調回転数間のエンジン回転数のうち前記吸気バルブの閉弁時期に当該吸気バルブ近傍に到達する吸気脈動の負圧波の負圧量が最も大きく当該負圧波の影響による体積効率の低下量が最も大きくなる非同調回転数が、前記基準回転数よりも低くなる寸法にそれぞれ設定されていることを特徴とする多気筒エンジンの吸排気装置を提供する。
【０００８】
本装置によれば、エゼクタ効果と吸気の慣性過給効果を効果的に利用してエンジン出力を高めることができる。
【０００９】
具体的には、本装置では、各独立排気通路の流路面積が下流側において絞られてエゼクタ効果を得ることができるよう構成されているとともに、低速領域において所定の気筒のオーバーラップ期間中に他の気筒の排気バルブが開弁されている。そのため、低速領域において、エゼクタ効果によりオーバーラップ期間中の気筒の排気ポート内に負圧を生成してこのオーバーラップ期間中の掃気を促進することができる。
【００１０】
ここで、独立排気通路の流路面積が絞られていることで排気抵抗は増大する。これに対して、本装置では、吸気通路の長さおよび横断面積が適切に調整されることで吸気の慣性過給効果が得られる１次の同調回転数が高速領域内に設定されている。そのため、排気流量が大きいことによりエゼクタ効果による掃気性能向上効果よりも排気抵抗増大の影響の方が大きくなる高速領域においても、吸気の慣性過給効果により気筒内の掃気性能を高めてポンプ損失の増大を抑制することができ、全回転領域においてエンジン出力を高めることができる。
【００１１】
特に、前記１次の同調回転数と２次の同調回転数との間のエンジン回転数のうち吸気バルブ近傍において正圧波が発生する時期と吸気バルブの閉弁時期とが大きくずれるエンジン回転数であって、吸気バルブの閉弁時期に負圧量の大きい負圧波が吸気バルブ近傍に到達することでこの負圧波の影響による体積効率の悪化量が最も大きく体積効率が低くなる非同調回転数が前記基準回転数よりも低くなるように構成されている。そのため、この負圧波の影響に伴う体積効率の低下を、前記エゼクタ効果で補うことができ、体積効率の低下を小さく抑えることができる。したがって、低速領域から高速領域全体にわたって掃気性能をより確実に高めることができる。
【００１２】
ここで、前記エゼクタ効果を効果的に得るための具体的構成としては、前記独立排気通路が、その下流端部の流路面積と同じ面積を有する真円の直径ａと、前記集合部の最小流路面積と同じ面積を有する真円の直径Ｄとの関係がａ／Ｄ≧０．５となる形状を有するものが挙げられる（請求項２）。
【００１３】
また、排気の流速をより高めるべく前記独立排気通路の下流端部に流路面積が絞られた絞り部を形成するのが好ましく、この場合には、さらに、前記直径ａを前記下流端部の絞り部の流路面積と同じ面積を有する真円の直径として、前記集合部の最小流路面積と同じ面積を有する真円の直径Ｄとの関係がａ／Ｄ≧０．５を満足するのが好ましい（請求項３）。
【００１４】
また、本発明において、前記各独立排気通路の前記下流端部よりも上流側の部分にそれぞれ接続されたバイパス通路と、前記バイパス通路の下流端に接続されて、当該各バイパス通路を通過するガスが集合するバイパス通路側集合部と、前記バイパス通路側集合部および前記集合部の下流端に接続されて、当該バイパス通路側集合部および集合部を通過するガスが集合する最終集合部と、前記各バイパス通路に設けられて、当該各バイパス通路の流路面積を変更可能な流路面積可変バルブと、前記流路面積可変バルブを開閉駆動可能な流路面積可変バルブ駆動手段とを備え、前記各バイパス通路の流路面積は、当該各バイパス通路の流路面積と前記各独立排気通路の下流端の流路面積との合計面積が、前記各独立排気通路のうち前記バイパス通路が接続される部分よりも上流側の部分の流路面積以上となる寸法に設定されており、前記流路面積可変バルブ駆動手段は、前記低速領域のうち少なくとも前記多気筒エンジンに対する要求トルクが所定値よりも高い高負荷領域では前記流路面積可変バルブを全開よりも小さくして前記各バイパス通路を通過する排気の流量を小さくする一方、エンジンの回転数が前記基準回転数よりも高い高速領域では前記流路面積可変バルブを全開にして前記各バイパス通路を開放するのが好ましい（請求項４）。
【００１５】
このようにすれば、排気流量の大きい高速領域において、気筒から排出された排気を前記独立排気通路に加えてバイパス通路を通過させて下流側に流出させることができ、排気抵抗を小さく抑えてエンジン出力をより高めることができる。
【００１６】
前記各バイパス通路としては、その流路面積が一定あるいは上流側よりも下流側の方が流路面積が大きい形状を有するものが挙げられる（請求項５）。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、全回転領域においてエンジン出力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る多気筒エンジンの吸排気装置を備えたエンジンシステムの概略構成図である。
【図２】図１において高速側通路と高速側集合部等を省略した図である。
【図３】図１において低速側通路と低速側集合部等を省略した図である。
【図４】図１に対応するエンジンシステムの概略縦断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】低速側通路の他の構造を示す断面図である。
【図７】吸気バルブおよび排気バルブのバルブタイミングを説明するための図である。
【図８】吸気バルブ付近の圧力脈動の様子を示した図である。
【図９】本発明の実施形態に係る多気筒エンジンの吸排気装置における吸気バルブおよび排気バルブの開弁時期および閉弁時期を説明するための図である。
【図１０】基準回転数の設定手順を説明するためのグラフである。
【図１１】本発明の効果を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る多気筒エンジンの吸排気装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は前記多気筒エンジンの吸排気装置を備えたエンジンシステム１００の概略構成図である。このエンジンシステム１００は、シリンダヘッド９およびシリンダブロックを有するエンジン本体１と、エンジン制御用のＥＣＵ２と、エンジン本体１に接続されて吸気通路の一部を構成する複数の吸気管３と、これら吸気管３に接続されて吸気通路の一部を構成するサージタンク４と、エンジン本体１に接続される排気マニホールド５と、排気マニホールド５に接続される触媒装置６とを備えている。
【００２１】
前記シリンダヘッド９およびシリンダブロックの内部にはピストンがそれぞれ嵌挿された複数の気筒１２が形成されている。本実施形態では、前記エンジン本体１は、直列４気筒のエンジンであって、前記シリンダヘッド９およびシリンダブロックの内部には４つの気筒１２が直列に並んだ状態で形成されている。具体的には、図１の右から順に第１気筒１２ａ，第２気筒１２ｂ，第３気筒１２ｃ，第４気筒１２ｄが形成されている。前記シリンダヘッド９には、ピストンの上方に区画された燃焼室内に臨むようにそれぞれ点火プラグ１５が設置されている。
【００２２】
前記エンジン本体１は４サイクルエンジンであって、図７に示すように、各気筒１２ａ〜１２ｄにおいて、１８０℃Ａずつずれたタイミングで前記点火プラグ１５による点火が行われて、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程がそれぞれ１８０℃Ａずつずれるように構成されている。本実施形態では、第１気筒１２ａ→第３気筒１２ｃ→第４気筒１２ｄ→第２気筒１２ｂの順に点火が行われてこの順に排気行程等が実施される。
【００２３】
各気筒１２の上部には、それぞれ燃焼室に向かって開口する２つの吸気ポート１７および２つの排気ポート１８が設けられている。吸気ポート１７は、各気筒１２内に吸気を導入するためのものである。排気ポート１８は、各気筒１２内から排気を排出するためのものである。各吸気ポート１７には、これら吸気ポート１７を開閉して吸気ポート１７と気筒１２内部とを連通あるいは遮断するための吸気バルブ１９が設けられている。各排気ポート１８には、これら排気ポート１８を開閉してこれら排気ポート１８と気筒１２内部とを連通あるいは遮断するための排気バルブ２０が設けられている。前記吸気バルブ１９は吸気バルブ駆動機構（バルブ駆動手段）３０により駆動されることで、所定のタイミングで吸気ポート１７を開閉する。また、前記排気バルブ２０は、排気バルブ駆動機構（バルブ駆動手段）４０により駆動されて、所定のタイミングで排気ポート１８を開閉する。
【００２４】
前記吸気バルブ駆動機構３０は、吸気バルブ１９に連結された吸気カムシャフト３１と吸気ＶＶＴ３２とを有している。吸気カムシャフト３１は、周知のチェーン／スプロケット機構等の動力伝達機構を介してクランクシャフトに連結されており、クランクシャフトの回転に伴い回転して、吸気バルブ１９を開閉駆動する。
【００２５】
前記吸気ＶＶＴ３２は、吸気バルブ１９のバルブタイミングを変更するためのものである。この吸気ＶＶＴ３２は、吸気カムシャフト３１と同軸に配置されてクランクシャフトにより直接駆動される所定の被駆動軸と吸気カムシャフト３１との間の位相差を変更して、これによりクランクシャフトと前記吸気カムシャフト３１との間の位相差を変更することで、吸気バルブ１９のバルブタイミングを変更する。吸気ＶＶＴ３２の具体的構成としては、例えば、前記被駆動軸と前記吸気カムシャフト３１との間に周方向に並ぶ複数の液室を有し、これら液室間に圧力差を設けることで前記位相差を変更する液圧式機構や、前記被駆動軸と前記吸気カムシャフト３１との間に設けられた電磁石を有し、前記電磁石に電力を付与することで前記位相差を変更する電磁式機構等が挙げられる。この吸気ＶＶＴ３２は、ＥＣＵ２で算出された吸気バルブ１９の目標バルブタイミングに基づいて前記位相差を変更する。
【００２６】
前記排気バルブ駆動機構４０は、前記吸気バルブ駆動機構３０と同様の構造を有している。すなわち、排気バルブ駆動機構４０は、排気バルブ２０およびクランクシャフトに連結された排気カムシャフト４１と、この排気カムシャフト４１とクランクシャフトとの位相差を変更することで排気バルブ２０のバルブタイミングを変更する排気ＶＶＴ４２とを有している。排気ＶＶＴ４２は、ＥＣＵ２で算出された排気バルブ２０の目標バルブタイミングに基づいて、前記位相差を変更する。そして、排気カムシャフト４１は、この位相差の下でクランクシャフトの回転に伴って回転して排気バルブ２０を前記目標バルブタイミングで開閉駆動する。
【００２７】
なお、本実施形態では、前記吸気ＶＶＴ３２および排気ＶＶＴ４２は、吸気バルブ１９および排気バルブ２０の開弁期間及びリフト量つまりバルブ・プロファイルをそれぞれ一定に保ったまま、吸気バルブ１９および排気バルブ２０の開弁時期と閉弁時期とをそれぞれ変更する。
【００２８】
前記各気筒１２の吸気ポート１７は、その上流側においてそれぞれ前記吸気管３に接続されている。具体的には、前記吸気管３は気筒数に対応して４本設けられており、各気筒１２に設けられた２つの吸気ポート１７が、１つの吸気管３に接続されている。
【００２９】
前記各吸気管３は、その上流側において前記サージタンク４に接続されており、このサージタンクに貯留されている空気が各吸気管３に分配される。このサージタンク４は、吸気管３の並び方向に延びており吸気管３に分配するための空気を貯留可能な十分な容積を有している。従って、前記吸気バルブ１９の開弁に伴い吸気バルブ１９近傍で発生した負圧波は、吸気管３を伝播して前記サージタンク４に到達するとこのサージタンク４で反転、反射して正圧波となる。この正圧波は、吸気バルブ１９側に戻り、気筒１２の入口付近で反転、反射し負圧波となり、再びサージンタンク４側に伝播する。このように、本実施形態では、サージタンク４が負圧波が反射して正圧波となる反転部位として機能する。このサージタンク４での圧力波の反射に伴い、吸気管３内には、図８に示すような、圧力脈動が生じる。この図８は、横軸を時間として、吸気バルブ１９近傍における圧力脈動による圧力変化を模式的に示した図である。この図８に示すように、吸気バルブ１９近傍では、吸気バルブ１９の開弁開始（時刻ｔ０）後、山（圧力の高い状態）と谷（圧力の低い状態）とが減衰しながら交互に現れる。
【００３０】
吸気の慣性過給効果とは、前記吸気バルブ１９の閉弁直前に吸気バルブ１９近傍が前記山の状態とされて吸気ポート１７側の圧力が高められることで気筒１２への吸気が促進され、体積効率が高められるというものである。この慣性過給効果は、負圧波がサージタンク４で反転、反射する回数が増大するほど小さくなる。具体的には、前記負圧波がサージタンク４で１回反転、反射することで生成された正圧波による１次の山は、その圧力が最も大きく、最も高い慣性過給効果を得ることができる。そして、前記負圧波がサージタンク４で２回反転、反射することで生成された正圧波による２次の山の圧力が次に高くなり、１次の山の次に高い慣性過給効果を得ることができる。従って、前記吸気バルブ１９の閉弁直前に吸気バルブ１９近傍を前記１次の山にすれば、体積効率を十分に高めることができる。
【００３１】
一方、前記吸気バルブ１９の閉弁直前に吸気バルブ１９近傍が前記谷の状態とされて吸気バルブ１９近傍に吸気脈動の負圧波が到達した場合には、吸気ポート１７側の圧力がこの負圧波により低く抑えられるため、気筒１２への吸気の導入量は小さく抑えられる。すなわち、前記負圧波により気筒１２への吸気の導入が阻害される。特に、１次の山と２次の山との間の１次の谷では、吸気バルブ１９の閉弁直前に吸気バルブ１９近傍に到達する負圧量が最も大きくなるため、吸気導入量の悪化すなわち体積効率の低下が大きくなる。
【００３２】
なお、吸気バルブ１９近傍に吸気脈動の圧力波が到達するか負圧波が到達するかによらず、吸気バルブ１９の閉弁直前において吸気バルブ１９近傍の圧力は正圧であり、負圧波が到達した場合にはその正圧量が小さく抑えられるだけである。
【００３３】
本実施形態では、前記１次の山による高い慣性過給効果が、後述する基準回転数Ｎ１よりもエンジン回転数の高い高速領域で得られるように、前記吸気管３の長さおよび横断面積が設定されている。また、この高速領域において、前記吸気バルブ１９の閉弁直前に吸気バルブ１９近傍が前記谷の状態となるのを回避して、高速領域全体において前記慣性過給効果が得られるように、前記吸気管３の長さおよび横断面積が設定されている。
【００３４】
すなわち、吸気バルブ１９近傍において吸気脈動の１次の山が発生する時刻ｔ１ａ（図８参照）と吸気バルブ１９の閉弁時期とが略同一となる１次の同調回転数Ｎｉｎ＿１ａが、前記基準回転数Ｎ１よりも高くなるように、吸気管３の長さおよび横断面積が設定されている。そして、吸気バルブ１９近傍において吸気脈動の２次の山が発生する時刻ｔ２ａ（図８参照）と吸気バルブ１９の閉弁時期とが略同一となる２次の同調回転数Ｎｉｎ＿２ａが、前記基準回転数Ｎ１よりも低くなり、かつ、吸気バルブ１９近傍において吸気脈動の１次の谷が発生する時刻ｔ１ｂ（図８参照）と吸気バルブ１９の閉弁時期とが略同一となる１次の非同調回転数Ｎｉｎ＿１ｂが、前記基準回転数Ｎ１よりも低くなるように、吸気管３の長さおよび横断面積が設定されている。ここで、前記１次の非同調回転数Ｎｉｎ＿１ｂは、具体的には、１次の同調回転数Ｎｉｎ＿１ａと２次の同調回転数Ｎｉｎ＿２ａとの間の回転数であって、これら同調回転数の間のエンジン回転数のうち吸気脈動の負圧波の影響による体積効率の悪化量が最も大きくなる回転数である。例えば、非同調回転数Ｎｉｎ＿１ｂは、エゼクタ効果が得られないエンジンにおいて、前記１次の同調回転数Ｎｉｎ＿１ａと２次の同調回転数Ｎｉｎ＿２ａとの間のエンジン回転数のうち、最も体積効率が悪化するエンジン回転数に設定されている。
【００３５】
なお、前記１次の山による高い慣性過給効果をより高速領域で得られるようにするには、吸気管３の長さをより短くする、あるいは、吸気管３の横断面積をより大きくすればよいが、吸気管３の横断面積を大きくする変更はレイアウト上の制約が大きいため、本実施形態では、吸気管３の長さをより短くすることで高速領域で高い慣性過給効果が得られるようにしている。
【００３６】
前記排気マニホールド５は、３つの独立排気通路５２と、３つの高速側通路（バイパス通路）５３と、３つの流路面積可変バルブ５８および高速側集合部５７（バイパス通路側集合部、図３参照）と、混合管（集合部）５６ａとストレート管５６ｂとディフューザー５６ｃ（図２参照）と、を備えている。
【００３７】
前記各独立排気通路５２は、前記各気筒１２の排気ポート１８に接続されている。具体的には、前記気筒１２のうち第１気筒１２ａの排気ポート１８と第４気筒１２ｄの排気ポート１８とは、それぞれ個別に独立排気通路５２ａ、５２ｄに接続されている。一方、排気行程が隣り合わず排気順序が連続しない第２気筒１２ｂと第３気筒１２ｃの排気ポート１８は、これら各気筒から同時に排気が排出されることがないため、構造を簡素化する観点から、１つの独立排気通路５２ｂに接続されている。より詳細には、この第２気筒１２ｂと第３気筒１２ｃの排気ポート１８に接続されている独立排気通路５２ｂは、その上流側において２つの通路に分離しており、その一方に前記第２気筒１２ｂの排気ポート１８が接続され、他方に前記第３気筒１２ｃの排気ポート１８が接続されている。
【００３８】
これら独立排気通路５２は、互いに独立しており、第２気筒１２ｂあるいは第３気筒１２ｃから排出された排気と、第１気筒１２ａから排出された排気と、第４気筒１２ｄから排出された排気とは、互いに独立して各独立排気通路５２内を通って下流側に排出される。
【００３９】
前記各独立排気通路５２の下流側には、各独立排気通路５２の下流側をバイパスする高速側通路（バイパス通路）５３が接続されている。すなわち、各独立排気通路５２の下流側は、独立排気通路５２を構成する低速側通路５４と高速側通路５３とに分離している。本実施形態では、図４に示すように、前記低速側通路５４は、高速側通路５３との分離点よりも上流側の独立排気通路５２に沿って下流側に延びており、前記高速側通路５３は、低速側通路５４から上方に湾曲した後、低速側通路５４と略平行に下流側に延びている。また、前記第２気筒１２ｂおよび第３気筒１２ｃの排気ポート１８に対応する高速側通路５３および低速側通路５４は、これら気筒の中央部分すなわちエンジン本体１の略中央部分と対向して直線的に延びており、他の気筒の排気ポート１８に対応する高速側通路５３および低速側通路５４は、対応する各排気ポート１８と対向する位置から前記第２気筒１２ｂおよび第３気筒１２ｃに対応する各通路５２，５４に向かって湾曲して延びている。前記各高速側通路５３の断面積すなわち流路面積は互いに同一に設定されており、各低速側通路５４の断面積すなわち流路面積は、互いに同一に設定されている。
【００４０】
前記各低速側通路５４の下流側には前記混合管５６ａが接続されており、各低速側通路５４を通過したガスはこの混合管５６ａで集合する。この混合管５６ａにおいて、前記３つの低速側通路５４は、その下流端が互いに隣接する位置で接続されている。
【００４１】
前記各低速側通路５４および混合管５６ａは、各低速側通路５４から排気が高速で噴出されてこの排気が高速で混合管５６ａを通過するのに伴い、この高速の排気の周囲に発生した負圧作用すなわちエゼクタ効果によって隣接する他の低速側通路５４およびこの低速側通路５４に対応する排気ポート１８内が負圧とされてこの排気ポート１８内のガスが下流側に吸い出される形状を有している。
【００４２】
具体的には、前記各低速側通路５４は、下流に向かうほどその流路面積が小さくなる形状を有しており、排気が各低速側通路５４から高速で下流側へ噴出されるよう構成されている。本実施形態では、図５に示すように、各低速側通路５４は、略円形断面を有する上流側部分から下流に向かうに従ってその断面積が縮小されており、その下流端では上流側部分の円形断面積の略１／３となる扇形となっている。そして、これら低速側通路５４は、扇形をなす各下流端が全体として略円形断面を形成するように集合して前記混合管５６ａに接続されている。
【００４３】
また、前記混合管５６ａは、その下流端の流路面積と同じ面積を有する真円の直径をＤ１（図４参照）として、前記低速側通路５４の下流端の断面積と同じ面積を有する真円の直径をａ（図４参照）とした場合に、ａ／Ｄ＝０．６５となる形状を有している。
【００４４】
ここで、この混合管５６ａの具体的構造は前記に限らないが、この混合管５６ａが、その上流端と下流端の少なくとも一方の流路面積が最も小さい流路面積となる形状を有し、ａ／Ｄがａ／Ｄ≧０．５の範囲に設定されていれば、この混合管５６ａを排気が十分な高い速度で通過して前記エゼクタ効果が十分に得られることが分かっているため、前記のような形状を有するものが好ましい。なお、前記混合管５６ａへの排気の流入速度をより高めるべく、図６に示すように、前記低速側通路５４の下流端に流路面積が小さくされた部分すなわち絞り部５４ａが設けられている場合には、この絞り部５４ａの流路面積の直径をａとして、前記混合管５６ａがａ／Ｄ≧０．５となるような形状とされるのが好ましい。なお、図６は、図４の領域Ｘに対応する部分を拡大して示した図である。
【００４５】
前記混合管５６ａに流入した排気は前記ストレート管５６ｂおよび前記ディフューザー５６ｃを通過して下流側に流出する。前記ストレート管５６ｃは、前記混合管５６ａから連続して、この混合管５６ａの下流端と同一の断面形状すなわち同一の流路面積で下流側に延びる形状を有している。前記ディフューザー５６ｃは、前記ストレート管５６ｂから連続して下流側に延びており、下流に向かうに従って拡径してその流路面積が大きくなる形状を有している。
【００４６】
一方、前記各高速側通路５３の下流側には前記高速側集合部５７が接続されており、各高速側通路５３を通過した排気はこの高速側集合部５７で集合する。そして、この高速側通路５３および高速側集合部５７は、前記低速側通路５４および混合管５６ａと異なり、高速側通路５３および高速側集合部５７を排気が膨張しやすいような形状、すなわち、排気抵抗が小さくなるような形状を有している。
【００４７】
具体的には、前記高速側通路５３は、流路面積がほぼ一定の状態で下流側に延びる形状であって、その流路面積が前記低速側通路５４の下流端の流路面積よりも大きく設定された形状を有している。本実施形態では、１つの高速側通路５３の流路面積が、３つの低速側通路５４の下流端の流路面積の合計とほぼ一致するように設定されている。なお、前記高速側通路５３は、排気がよりスムーズに流れるよう、その流路面積と各低速側通路５４の下流端の流路面積との合計面積が、各低速側通路５４のうち高速側通路５３が接続される部分よりも上流側の部分の流路面積以上となる寸法に設定されているのが好ましいが、その具体的な形状は前記に限らず、その流路面積が上流側よりも下流側の方が大きい形状であってもよい。
【００４８】
また、前記高速側集合部５７は、排気の流れ方向に沿って延びる略円筒状であって、その流路面積が全体にわたってほぼ一定となる形状を有している。
【００４９】
前記流路面積可変バルブ５８は、前記各高速側通路５３の流路面積を変更し、これにより各高速側通路５３の流路面積を変更するためのものである。これら流路面積可変バルブ５８は各高速側通路５３内にそれぞれ１つずつ設けられている。
【００５０】
前記流路面積可変バルブ５８は、その中央に設けられた回動軸５８ａが回動駆動されるに伴いこの回動軸５８ａを中心として回動する。本実施形態では、各流路面積可変バルブ５８に、共通の回動軸５８ａが固定されており、３つの流路面積可変バルブ５８は一体に回動する。各流路面積可変バルブ５８は、排気の流れ方向と略平行な方向に広がり高速側通路５３を開放する全開位置（図４の破線）と、排気の流れ方向と略垂直な方向に広がり高速側通路５３を遮断する全閉位置（図４の実線）との間で回動し、高速側通路５３を開閉して高速側通路５３の流路面積を変更する。
【００５１】
前記回動軸５８ａは、その端部に設けられたバルブアクチュエータ（流路面積可変バルブ駆動手段）５８ｂにより回動駆動される。このバルブアクチュエータ５８ｂは、ＥＣＵ２で算出された流路面積可変バルブ５８の目標開度に応じて、前記回動軸５８ａを回動させて流路面積可変バルブ５８を全閉あるいは全開位置に駆動する。このバルブアクチュエータ５８ｂは前記回動軸５８ａを回動駆動して前記流路面積可変バルブ５８を回動可能なものであればどのようなものであってもよい。
【００５２】
前記ディフューザー５６ｃの下流端および高速側集合部５７の下流端にはそれぞれ前記触媒装置６の後述するケーシング６２が接続されており、ディフューザー５６ｃおよび高速側集合部５７を通過した排気はケーシング６２内に流入する。
【００５３】
前記触媒装置６は、エンジン本体１から排出された排気を浄化するための装置である。この触媒装置６は、三元触媒等の触媒本体とこの触媒本体を収容するケーシング６２とを備えている。ケーシング６２は排気の流れ方向と平行に延びる略円筒状を有している。前記触媒本体は、前記ケーシング６２の上下流方向の中央部分に収容されており、このケーシング６２の上流端６２ａには所定の空間が形成されている。前記ディフューザー５ｃおよび高速側集合部５７の各下流端はこのケーシング６２の上流端６２ａに接続されており、これら下流端から排出された排気は最終集合部として機能するこのケーシング６２の上流端６２ａで集合した後、触媒本体側へ進行する。
【００５４】
前記ＥＣＵ２は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、プログラムを実行するためのＣＰＵと、ＲＡＭやＲＯＭからなりプログラム及びデータを格納するメモリと、各種信号の入出力を行なうＩ／Ｏバスとを備えている。このＥＣＵ２は、前記Ｉ／Ｏバスを介して各種センサからの信号を受け、この信号に基づき種々の演算を行う。
【００５５】
ＥＣＵ２には、運転条件に応じて予め設定された吸気バルブ１９、排気バルブ２０の目標バルブタイミングおよび前記流路面積可変バルブ５８の目標開度が記憶されており、ＥＣＵ２は、各種センサからの信号に基づき現在の運転条件を演算するとともにこの運転条件に対応した目標値を抽出し、吸気バルブ１９、排気バルブ２０のバルブタイミングおよび流路面積可変バルブの開度がこの目標値になるように、前記吸気ＶＶＴ３２、排気ＶＶＴ４２および前記バルブアクチュエータ５８ｂを駆動する。
【００５６】
前記吸気バルブ１９、排気バルブ２０の目標バルブタイミングおよび前記流路面積可変バルブ５８の目標開度について次に説明する。
【００５７】
前記吸気バルブ１９および排気バルブ２０の目標バルブタイミングは、エンジンの回転数が基準回転数Ｎ１より低い低速領域において、排気バルブ２０の開弁期間と吸気バルブ１９の開弁期間とが吸気上死点（ＴＤＣ）を挟んでオーバーラップし、かつ、排気バルブ２０が他の気筒１２のオーバーラップ期間Ｔ＿Ｏ／Ｌ中に開弁を開始するように設定されている。具体的には、図７に示すように、第１気筒１２ａの吸気バルブ１９と排気バルブ２０とがオーバーラップしている期間中に第３気筒１２ｃの排気バルブ２０が開弁し、第３気筒１２ｃの吸気バルブ１９と排気バルブ２０とがオーバーラップしている期間中に第４気筒１２ｄの排気バルブ２０が開弁し、第４気筒１２ｄの吸気バルブ１９と排気バルブ２０とがオーバーラップしている期間中に第２気筒１２ｂの排気バルブ２０が開弁し、第２気筒１２ｂの吸気バルブ１９と排気バルブ２０とがオーバーラップしている期間中に第１気筒１２ａの排気バルブ２０が開弁するよう設定されている。
【００５８】
また、前記吸気バルブ１９および排気バルブ２０の目標バルブタイミングは、エンジンの回転数が基準回転数Ｎ１より高い高速領域において、低速領域と同様に、排気バルブ２０の開弁期間と吸気バルブ１９の開弁期間とがオーバーラップするよう設定される一方、前記オーバーラップ期間Ｔ＿Ｌ／Ｏが前記低速領域で設定されたオーバーラップよりも小さくなるように設定されている。例えば、低速領域のオーバーラップ期間Ｔ＿Ｏ／Ｌが６０℃Ａ以上であって８０℃Ａ等に設定されているのに対して、高速領域のオーバーラップ期間Ｔ＿Ｏ／Ｌは例えば４０℃Ａ以下に設定されている。
【００５９】
前記流路面積可変バルブ５８の目標開度は、前記低速荷領域では全閉に設定され、前記高速領域では全開に設定されている。
【００６０】
なお、本エンジンシステム１００において、前記吸気バルブ１９および排気バルブ２０の開弁時期、閉弁時期とは、それぞれ、図９に示すように、各バルブのリフトカーブにおいてバルブのリフトが急峻に立ち上がるあるいは立ち下がる時期であり、例えば０．４ｍｍリフトの時期をいう。
【００６１】
以上のように構成された本エンジンシステム１００における吸気性能について次に説明する。
【００６２】
所定の気筒１２（以下、適宜、排気行程気筒１２という）の排気バルブ２０が開弁すると、この気筒１２から対応する排気ポート１８および前記独立排気通路５２には排気が高速で排出される。特に、排気バルブ２０の開弁開始直後は気筒１２から非常に高圧、高速のガス（いわゆるブローダウンガス）が排出される。
【００６３】
前記低速領域では、前記流路面積可変バルブ５８は閉弁されており気筒１２から排出された排気は前記低速側通路５４にのみ流入する。前述のように、この低速側通路５４および混合管５６ａは、エゼクタ効果により所定の低速側通路５４から混合管５６ａに排気が高速で噴出されるのに伴い他の低速側通路５４内のガスが下流側へ吸い出されるよう構成されている。そして、前記低速領域では、前記排気行程気筒１２の排気バルブ２０の開弁開始時に、排気順序がこの排気行程気筒１２の１つ前に設定された他の気筒１２（以下、適宜、吸気行程気筒１２という）がオーバーラップ期間中となるよう設定されている。
【００６４】
従って、前記低速領域では、排気行程気筒１２内の排気が前記低速側通路５４に流入してこの低速側通路５４から前記混合管５６ａに高速で噴出されるのに伴い、前記エゼクタ効果により前記吸気行程気筒１２内の残留ガスが排気ポート１８側へ吸い出されて、吸気行程気筒１２の掃気が促進され、吸気効率ひいてはエンジン出力が高められる。
【００６５】
特に、各低速側通路５４の下流端は前記混合管５６ａにおいて隣接して配置されている。そのため、排気行程気筒１２に接続された低速側通路５４による吸出し力は吸気行程気筒１２に接続された低速側通路５４に効果的に作用する。
【００６６】
ここで、前記低速側通路５４は前記エゼクタ効果が効果的に得られるように下流側においてその流路面積が小さく絞られている。そのため、排気がこの低速側通路５４のみを通過する場合に、エンジン回転数が高くなり排気流量が大きくなると、排気抵抗が大きくなってポンプ損失が増大する結果エンジン出力がかえって悪化するという問題が生じる。
【００６７】
これに対して、本エンジンシステム１００では、前記基準回転数Ｎ１が、低速側通路５４が絞られることに伴って、エンジン出力がこの通路が絞られていない場合よりも低下する回転数付近に設定されている。すなわち、前記基準回転数Ｎ１は、本エンジンシステム１００において排気を低速側通路５４のみを通過させた場合（以下、低速側通路仕様という場合がある）のエンジン出力の方が、本エンジンシステム１００において前記低速側通路５４および高速側通路５３を廃止して流路面積が一定の排気通路を用いた場合（以下、流路面積一定仕様という場合がある）のエンジン出力よりも小さくなる回転数付近に設定されている。そして、前述のように、各吸気管３の長さおよび横断面積の調整により、１次の同調回転数Ｎｉｎ＿１ａが前記基準回転数Ｎ１よりも高く、１次の非同調回転数Ｎｉｎ＿１ｂが前記基準回転数Ｎ１よりも低く設定されている。そのため、前記低速側通路５４が絞られることに伴いエンジン出力が低下する前記基準回転数Ｎ１よりもエンジン回転数の高い高速領域全体において、吸気の慣性過給効果により掃気性能を高めることができ、これによりポンプ損失の増大を抑制してエンジン出力の低下を小さく抑えることができる。
【００６８】
図１０に、前記低速側通路仕様のエンジン出力（エンジントルク）の例（実線）と、前記流路面積一定仕様のエンジン出力（エンジントルク）の例（破線）とを示す。この図に示されるように、エンジン回転数がトルク低下回転数Ｎ０よりも低い領域では、前記低速側通路仕様の方が流路面積一定仕様よりもエンジントルクが高い。一方、エンジン回転数がトルク低下回転数Ｎ０よりも高い領域では、前記低速側通路仕様の方が流路面積一定仕様よりもエンジントルクが低い。
【００６９】
本実施形態では、前記エンジントルクの低下が確実に抑制されるように、前記１次の同調回転数Ｎｉｎ＿１ａがこのトルク低下回転数Ｎ０に設定され、前記基準回転数Ｎ１は、このトルク低下回転数Ｎ０よりもわずかに小さい回転数に設定されている。例えば、前記トルク低下回転数Ｎ０が５０００ｒｐｍであるのに対して、前記基準回転数Ｎ１は４５００ｒｐｍに設定されている。そして、排気量２リットルのエンジン本体１において、前記吸気管３は、１次の同調回転数Ｎｉｎ＿１ａ５０００ｒｐｍとなるように、その径が４５ｍｍ、その長さが５００ｍｍに設定されている。なお、この５００ｍｍという寸法は、吸気管３のうち吸気バルブ１９からサージタンク４までの長さであり、エンジンヘッドからサージタンク４までの長さは例えば４００ｍｍである。この場合において、２次の同調回転数Ｎｉｎ＿２ａは、２５００ｒｐｍとなり、１次の非同調回転数Ｎｉｎ＿１ｂは３３００ｒｐｍとなる。前記図１０には、エンジントルクに合わせて、吸気バルブ１９の閉弁時期の吸気バルブ１９近傍における吸気慣性過給効果による体積効率の変化の様子を概略的に示している。
【００７０】
なお、前記基準回転数Ｎ１は、吸気管３の長さおよび横断面積が同一であり得られる吸気脈動効果が同等の場合において、本エンジンシステム１００において排気を低速側通路５４のみを通過させた場合のエンジン出力の方が、本エンジンシステム１００において前記低速側通路５４および高速側通路５３を廃止して流路面積が一定の排気通路を用いた場合のエンジン出力よりも小さくなる回転数付近に設定されている。また、図１０に示した各仕様のエンジントルクの比較結果は、吸気管３の長さおよび横断面積が同一であり得られる吸気脈動効果が同等の場合の比較である。従って、前記低速側通路５４および高速側通路５３を廃止して流路面積が一定の排気通路を用いるとともに従来のようにエンジン回転数の比較的低い領域において吸気の慣性過給効果が得られるように構成されたエンジンシステム（吸気通路の同調回転数を変化させる可変装置が無い構成）のエンジン出力は、図１０の鎖線に示すように、高速領域において、本エンジンシステム１００よりも低く、本エンジンシステム１００では、前記吸気の慣性過給効果により、従来のエンジンシステムに比べて高いエンジン出力を得ることができる。
【００７１】
さらに、本エンジンシステム１００では、前記高速領域において、前記流路面積可変バルブ５８が開弁されており、気筒１２から排出された排気は前記低速側通路５４に加えて排気抵抗が小さくなるよう構成された高速側通路５３に流入する。従って、この高速領域では、前記ポンプ損失が小さく抑えられてエンジン出力が高められる。
【００７２】
以上のように、本エンジンシステム１００では、吸気慣性効果が十分に得られない、さらには、吸気脈動の負圧波の影響により体制効率が悪化する低速領域においてエゼクタ効果を効果的に利用して気筒１２内の掃気を促進することができるとともに、高速領域において吸気慣性効果を利用して体積効率を高め、さらに、排気を前記低速側通路５４および高速側通路５３を通過させることでポンプ損失を小さく抑えることができ、全速度領域においてエンジン出力を高めることができる。
【００７３】
図１１に本エンジンシステム１００におけるエンジン回転数とエンジントルクの関係を示したグラフを示す。この図１１において、実線が、本エンジンシステム１００におけるエンジントルクトルクであり、破線は、図１０の破線と同じグラフである。この図１１に示されるように、本エンジンシステム１００では、全速度領域においてエンジン出力を高めることができる。
【００７４】
ここで、前記高速側通路５３および流路面積可変バルブ５８は省略可能である。すなわち、全回転数領域において排気を低速側通路５４のみを通過させるようにしてもよい。このようにすれば、高速側通路５３および流路面積可変バルブ５８の省略に伴い構造を簡素化してコストを小さく抑えることができる。ただし、前記実施形態のように、高速側通路５３等を設け、高速領域において排気を低速側通路５４に加えて高速側通路５３を通過するように構成すれば、高速領域における排気抵抗を小さく抑えてエンジン出力をより確実に高くすることができる。
【００７５】
また、低速領域のうちエンジンに対する要求トルクが所定値よりも高い高負荷領域でのみ、前記流路面積可変バルブ５８を全開とし、低速領域のうちその他の低負荷領域では、流路面積可変バルブ５８を全開あるいは全開よりも小さい開度で開弁させるようにしてもよい。
【００７６】
また、触媒装置６の位置は前記に限らない。ただし、本エンジンシステム１００によれば、エゼクタ効果および排気抵抗の低減により吸気効率を高めることができるため、ターボ過給機を有しないエンジンシステムにおいて有用である。そして、このようにターボ過給機を有しない場合には、触媒装置６を前記実施形態のように各独立排気通路５３に直接接続してより上流側の位置に配置することができ、これにより触媒本体６４に流入する排気の温度を高く維持して触媒本体６４を早期に活性させることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  エンジン本体
５  排気マニホールド
１７  吸気ポート
１８  排気ポート
１９  吸気バルブ
２０  排気バルブ
３０  吸気バルブ駆動機構（バルブ駆動手段）
４０  排気バルブ駆動機構（バルブ駆動手段）
５２  独立排気通路
５３  高速側通路（バイパス通路）
５４  低速側通路（排気通路）
５６ａ  混合管（集合部）
５７  高速側集合部（バイパス通路側集合部）
５８  流路面積可変バルブ
５８ｂ  バルブアクチュエータ（流路面積可変バルブ駆動手段）
６２ａ  ケーシングの上流端（最終集合部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0005673214.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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