(57)【要約】【課題】エンジンの吸気装置において、エンジンの部分負荷領域での気筒間の吸気のばらつきを抑えて燃焼性能の悪化を防止する。【解決手段】一端側がサージタンク１２に、多端側がエアクリーナ１１にそれぞれ接続されるように吸気通路長さの異なる吸気管１３，１４を設け、これらの吸気管１３，１４に切換弁２１，２２を設ける。切換弁２１，２２はコントローラ３０によって開閉制御され、該コントローラ３０は、エンジンが部分負荷の場合、２つの切換弁２１，２２を開いて、その開度を調整する。特に、エンジンが低負荷の場合には、２つの切換弁２１，２２の開度を同等にし、中負荷の場合には、高負荷で一方の切換弁のみが開状態になるように、エンジン負荷に応じて該切換弁２１，２２の開度を連続的に変化させる。【選択図】図８
2008190414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒の分岐管部が接続されるサージタンクと、該サージタンクに一端側で連通し、エアクリーナに他端側で連通する吸気通路長さの異なるロング吸気通路及びショート吸気通路と、を備え、エンジン回転域に応じて吸気経路を上記吸気通路の少なくとも一方に切り換えて吸気を行うエンジンの吸気装置であって、
上記サージタンクは、上記分岐管部の並び方向に延びるように設けられていて、該サージタンクの一端側には上記ロング吸気通路が連通している一方、他端側には上記ショート吸気通路が連通しており、
上記ロング吸気通路には第１開閉弁が、上記ショート吸気通路には第２開閉弁がそれぞれ設けられていて、
エンジンの部分負荷時に、上記第１及び第２開閉弁を開動作させて両者の開度の和が各気筒に必要な吸気量を供給できるような所定の開度になるように、該第１及び第２開閉弁を開閉制御する開閉弁制御手段を備えていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記開閉弁制御手段は、上記エンジンの低回転域及び中回転域における低負荷領域では、上記第１及び第２開閉弁を同等の開度にするように構成されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記開閉弁制御手段は、
上記エンジンの低回転域では、中負荷領域でエンジン負荷の増大に応じて上記第１開閉弁の開度を大きくするとともに上記第２開閉弁の開度を小さくし、高負荷領域で該第１開閉弁のみを全開状態にする一方、
上記エンジンの中回転域では、中負荷領域でエンジン負荷の増大に応じて上記第２開閉弁の開度を大きくするとともに上記第１開閉弁の開度を小さくし、高負荷領域で該第２開閉弁のみを全開状態にするように構成されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つにおいて、
上記開閉弁制御手段は、上記エンジンの高回転域では、上記第１及び第２開閉弁を同等の開度にするように構成されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つにおいて、
上記開閉弁制御手段は、上記エンジンの加速時には、上記第１及び第２開閉弁を所定期間、全開状態とするように構成されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの吸気装置に関するものであり、特に、吸気通路長さを可変として吸気を行う可変吸気の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの吸気装置として可変吸気機構を備えたものが多く採用されており、その一例として、特許文献１に開示された吸気装置が知られている。
【０００３】
上記特許文献１に開示された吸気装置は、一端がエアクリーナに連結され、他端がサージタンクに連結可能な第１吸気管と、一端がエアクリーナに連結され、他端がサージタンクに連結可能で且つ上記第１吸気管よりも吸気経路の長い第２吸気管と、上記エアクリーナからの吸気経路を上記第１吸気管あるいは第２吸気管に切り換え可能な切換機構と、を備えている。
【０００４】
具体的には、上記第１及び第２吸気管は一端側がエアクリーナに連結されている一方、該第１吸気管よりも吸気通路長さの長い第２吸気管の他端は該第１吸気管に連結されている。そして、上記吸気装置は、切換機構としての切換弁によって、エンジンの低回転域では吸気経路を上記第２吸気管に、中回転域では吸気経路を上記第１吸気管に、それぞれ切り換えるように構成されている。
【０００５】
これにより、低中回転域において、吸気開始に伴って生じる負圧の圧力波が吸気管上流側の開口端としてのサージタンクやエアクリーナで反転され正弦波となって吸気ポート側へ戻されることを利用して、気筒内に吸気を押し込むことができ、吸気の充填効率を高めることができる。なお、本明細書では、上記サージタンクで圧力波が反転して吸気ポート側へ戻るのを慣性効果、上記エアクリーナで圧力波が反転して吸気ポート側へ戻るのを共鳴効果と呼ぶ。
【特許文献１】特開平１０−２９９４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、吸気の充填効率は、上述のように吸気の慣性効果や共鳴効果を用いたり、吸気経路の通気抵抗を減らしたりすることによって向上することができる。
【０００７】
ここで、吸気経路において通気抵抗を低減するための構成として、サージタンクを各気筒の並び方向に延びる筒状に形成し、該サージタンクの両端に吸気管をそれぞれ接続することで、該吸気管からサージタンクへ流入する際の吸気の曲がりをなくす構成が考えられる。ところが、このような構成にした場合、気筒毎にサージタンク内の吸気経路の長さが異なるため、気筒間での吸気のばらつきが大きくなる。
【０００８】
このような気筒間での吸気のばらつきは、エンジンの部分負荷領域では燃焼性能に大きく影響するため、該部分負荷領域では吸気のばらつきを抑えて燃焼性能の悪化を防止する必要がある。
【０００９】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンの吸気装置において、エンジンの部分負荷領域での気筒間の吸気のばらつきを抑えて燃焼性能の悪化を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係るエンジンの吸気装置では、一端側がサージタンクに連通し、他端側がエアクリーナに連通するロング吸気通路及びショート吸気通路に、それぞれ、開閉弁を設け、エンジンの部分負荷領域では両方の開閉弁を開いて、両者の開度の和が必要な所定開度になるように該開閉弁を制御した。
【００１１】
具体的には、第１の発明は、複数の気筒の分岐管部が接続されるサージタンクと、該サージタンクに一端側で連通し、エアクリーナに他端側で連通する吸気通路長さの異なるロング吸気通路及びショート吸気通路と、を備え、エンジン回転域に応じて吸気経路を上記吸気通路の少なくとも一方に切り換えて吸気を行うエンジンの吸気装置を対象とする。
【００１２】
そして、上記サージタンクは、上記分岐管部の並び方向に延びるように設けられていて、該サージタンクの一端側には上記ロング吸気通路が連通している一方、他端側には上記ショート吸気通路が連通しており、上記ロング吸気通路には第１開閉弁が、上記ショート吸気通路には第２開閉弁がそれぞれ設けられていて、エンジンの部分負荷時に、上記第１及び第２開閉弁を開動作させて両者の開度の和が各気筒に必要な吸気量を供給できるような所定の開度になるように、該第１及び第２開閉弁を開閉制御する開閉弁制御手段を備えているものとする。ここで、上記部分負荷は、高負荷よりも小さい低負荷及び中負荷を意味する。
【００１３】
この構成により、エンジンの部分負荷領域では、吸気通路長さの異なる２つの吸気通路に設けられた第１及び第２開閉弁が開動作されて、両者の開度の和が各気筒に必要な吸気量を供給できるような所定開度になるように開閉制御されるため、一方の吸気通路からのみ吸気を行う場合に比べて気筒毎の吸気のばらつきを減少させることができる。すなわち、上記２つの吸気通路はサージタンクの両端部に連通する、いわゆるサイドエントリーの構造であっても、上述のような構成にすることで吸気のばらつきを抑えることができる。
【００１４】
上述の構成において、上記開閉弁制御手段は、上記エンジンの低回転域及び中回転域における低負荷領域では、上記第１及び第２開閉弁を同等の開度にするように構成されているものとする（第２の発明）。
【００１５】
このように、例えばアイドリング時など、エンジンの低中回転域で低負荷の場合には、吸気のばらつきによる燃焼性能への影響が大きいため、第１及び第２開閉弁を同等の開度にすることで、吸気のばらつきをより確実に抑えることができる。
【００１６】
また、上記開閉弁制御手段は、上記エンジンの低回転域では、中負荷領域でエンジン負荷の増大に応じて上記第１開閉弁の開度を大きくするとともに上記第２開閉弁の開度を小さくし、高負荷領域で該第１開閉弁のみを全開状態にする一方、上記エンジンの中回転域では、中負荷領域でエンジン負荷の増大に応じて上記第２開閉弁の開度を大きくするとともに上記第１開閉弁の開度を小さくし、高負荷領域で該第２開閉弁のみを全開状態にするように構成されているのが好ましい（第３の発明）。
【００１７】
これにより、エンジンの低中回転域における高負荷領域では、それぞれ、第１開閉弁または第２開閉弁のみが全開状態になって、ロング吸気通路またはショート吸気通路のいずれか一方のみから吸気が行われ、それぞれの通路での共鳴効果によって吸気の充填効率を高めることができる。そして、これらのエンジン回転域において、中負荷領域では、上述のように第１及び第２開閉弁の開度が同等になる低負荷領域からエンジン負荷が大きくなるほど一方の開閉弁の開度が大きくなり、他方の開閉弁の開度が小さくなるように、該第１及び第２開閉弁を開閉制御することで、低負荷領域と高負荷領域とで開閉弁の開度が急激に変化するのを防止することができる。したがって、エンジン負荷が変化した場合でも、気筒毎の吸気のばらつきをできるだけ防止することができる。
【００１８】
また、上記開閉弁制御手段は、上記エンジンの高回転域では、上記第１及び第２開閉弁を同等の開度にするように構成されているのが好ましい（第４の発明）。このように第１及び第２開閉弁の開度を同等にすることで、エンジンの高回転域では気筒間の吸気のばらつきを抑えることができる。ここで、吸気の慣性効果を利用して吸気の充填効率を高めるエンジンの高回転域では、気筒よりも吸気上流側の空間の容積を大きくすればよいため、上述のように２つの開閉弁の開度を同等にしても吸気の充填効率を悪化させることがない。したがって、上述の構成により、エンジンの高回転域において、吸気の充填効率を悪化させることなく、吸気のばらつきを抑えることができる。
【００１９】
さらに、上記開閉弁制御手段は、上記エンジンの加速時には、上記第１及び第２開閉弁を所定期間、全開状態とするように構成されているのが好ましい（第５の発明）。エンジン加速の際には、一時的に２つの開閉弁を全開状態にして、２つの吸気通路からできるだけ多くの吸気を行うことで、加速時のトルク応答性を向上することができる。ここで、上記所定期間は、例えばエンジンが加速されている期間や、その期間の一部を意味する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、一端側がサージタンクに連通し、他端側がエアクリーナに連通するロング吸気通路及びショート吸気通路に、それぞれ開閉弁を設け、エンジンの部分負荷領域で第１及び第２開閉弁を開動作させて両者の開度の和が所定開度になるように、該開閉弁を開閉制御することによって、吸気のばらつきを防止することができ、エンジンの部分負荷時に燃焼性能が悪化するのを防止することができる。
【００２１】
また、第２の発明によれば、吸気のばらつきによる燃焼性能への影響が大きい、エンジンの低中回転域で且つ低負荷領域では、上記第１及び第２開閉弁の開度を同等にするため、吸気のばらつきをより確実に防止することができ、燃焼性能の悪化をより確実に防止することができる。
【００２２】
また、第３の発明によれば、エンジンの低回転域では、中負荷領域でエンジン負荷の増大に応じて第１開閉弁を開くとともに第２開閉弁を閉じて、高負荷領域で該第１開閉弁のみを開状態にし、エンジンの中回転域では、中負荷領域でエンジン負荷の増大に応じて第２開閉弁を開くとともに第１開閉弁を閉じて、高負荷領域で該第２開閉弁のみを開状態にするため、エンジンの低負荷領域と高負荷領域との間で開閉弁の開度が急激に変化するのを防止することができ、吸気のばらつきや応答遅れが発生するのをできるだけ防止することができる。
【００２３】
また、第４の発明によれば、エンジンの高回転域では、上記第１及び第２開閉弁の開度を同等にするため、吸気の充填効率を悪化させることなく、吸気のばらつきを防止することができる。
【００２４】
また、第５の発明によれば、エンジンの加速時には、上記第１及び第２開閉弁を所定期間、全開状態にするため、加速時のトルクの応答性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２６】
−全体構成−
図１は、本実施形態に係る内燃機関（エンジン）の吸気装置１の概略構成を示したものであり、この図１において、符号２は吸気装置１と連通する複数の気筒３，４，５，６（本実施形態では４気筒）が形成されたエンジンを示している。なお、符号３ａ，４ａ，５ａ，６ａは吸気ポートを、符号３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂは排気ポートを、それぞれ示している。
【００２７】
上記吸気装置１は、図示しないダクトから取り込まれた空気の浄化を行うエアクリーナ１１と、該エアクリーナ１１と上記エンジン２との間に配設されるサージタンク１２と、該サージタンク１２とエアクリーナ１１とを連通させる吸気管１３，１４（ロング吸気通路、ショート吸気通路）と、該サージタンク１２と上記エンジン２とを連通させる分岐管部１５，１６，１７，１８と、を備えている。そして、上記吸気装置１は、エンジン２の各気筒３，４，５，６の吸気開始に伴って生じる負圧の圧力波が吸気上流側の開口端で反転され正弦波となって吸気ポート３ａ，４ａ，５ａ，６ａ側へ戻される、いわゆる吸気の慣性効果または共鳴効果を利用して気筒内に吸気を押し込むことにより、吸気の充填効率を向上するように構成されている。ここで、上記サージタンク１２で圧力波が反転して吸気ポート３ａ，４ａ，５ａ，６ａ側へ戻るのを慣性効果、上記エアクリーナ１１で圧力波が反転して吸気ポート３ａ，４ａ，５ａ，６ａ側へ戻るのを共鳴効果と呼ぶ。
【００２８】
具体的には、上記分岐管部１５，１６，１７，１８は、それぞれ、一端側が上記エンジン２の吸気ポート２ｂ，２ｂ，…に連通している一方、他端側が上記サージタンク１２に接続され、該サージタンク１２の内部空間と連通している。上記サージタンク１２は、上記分岐管部１５，１６，１７，１８の並び方向に沿って延びるように形成された筒状の部材であり、その側面に上記分岐管部１５，１６，１７，１８が、両端に上記吸気管１３，１４が、それぞれ接続されている。すなわち、本実施形態では、上記吸気装置１は、上記サージタンク１２に対して両端から吸気管１３，１４が連通する、いわゆるサイドエントリーの構造になっている。また、上記サージタンク１２は、エンジン２の低中回転域では、吸気開始に伴って生じる圧力波が通過して吸気上流側のエアクリーナ１１で反転するように、小容量に形成されている。
【００２９】
上記吸気管１３，１４には、それぞれ、スロットルバルブとしても機能する切換弁２１，２２（第１及び第２開閉弁）が設けられている。この切換弁２１，２２は、ＥＣＵなどのコントローラ３０（開閉弁制御手段）からの出力信号に基づいて開閉制御するように構成された制御弁である。詳しくは後述するように、上記コントローラ３０は、エンジンの回転速度や要求トルクなどに応じて上記切換弁２１，２２の開度を変更するように構成されている。
【００３０】
また、上記図１に示すように、上記吸気管１３，１４は、第１吸気管１３（ロング吸気通路）の方が第２吸気管１４（ショート吸気通路）よりも吸気通路長さが長くなるように設けられている。すなわち、上記エアクリーナ１１は、上記サージタンク１２に対して第２吸気管１４側に位置付けられており、上記第１吸気管１３は、その一部が上記筒状のサージタンク１２の筒軸方向（延伸方向）に延びて、上記エアクリーナ１１に接続されている。ここで、上記第１吸気管１３は、エンジン２の低回転域で共鳴効果が得られるような吸気通路長さに設定されている。一方、上記第２吸気管１４は、エンジン２の中回転域で上記共鳴効果が得られるような吸気通路長さに設定されている。
【００３１】
このように上記吸気管１３，１４の長さを変えることで、上記吸気の共鳴効果を利用して各気筒３，４，５，６内に吸気を押し込む場合、別々のエンジン回転域で共鳴効果を得ることができ、これにより、広いエンジン回転域でトルクの向上を図ることができる。
【００３２】
また、上記吸気管１３，１４は、上記図１に示すように、一端側が上記サージタンク１２の端部に接続され、他端側が上記エアクリーナ１１に接続されて、全体として環状になっている。このように、一つのエアクリーナ１１に対して２つの吸気管１３，１４を接続し、該エアクリーナ１１を一つ省略することで、吸気装置１を小型化できるとともにコストの低減を図れる。しかも、上述のように吸気管１３，１４を環状にすることで、吸気装置１全体がコンパクトになり、狭いエンジンルーム内に該吸気装置１をコンパクトに配置することができる。
【００３３】
さらに、上記吸気管１３，１４は、吸気通路長さの長い第１吸気管１３の方が第２吸気管１４よりも通路断面積が小さくなるように形成されている。このように、通路断面積を小さくすることで、低回転域で吸気の共鳴効果をより確実に得ることができる。したがって、このような通路断面積の違いによっても共鳴効果の得られる回転域を変えることができ、より確実に広い回転域でトルクの向上を図れる。なお、上記吸気管１３，１４に設けられる上記切換弁２１，２２は、上述のような吸気管１３，１４の通路断面積の大小に合わせて、第２切換弁２２よりも第１切換弁２１のボア径の方が小さくなるように形成されていてもよい。このような構成にした場合には、詳しくは後述するように、第１切換弁２１が閉状態の場合の吸気の漏れを抑えることができ、より確実に吸気の共鳴効果を得ることができる。
【００３４】
−可変吸気−
次に、上述のような構成の吸気装置１における可変吸気の動作について、図１〜１０を用いて以下で説明する。なお、上記吸気装置１の可変吸気の動作は、上記コントローラ３０による切換弁２１，２２の開閉制御によって行われるが、その開閉制御はエンジン２の負荷や回転速度に応じて変わるため、該エンジン２が高負荷の場合、部分負荷の場合に分けて、それぞれの負荷状態においてエンジン回転域毎に説明する。ここで、各エンジン回転域は、図９に示すように低中高の回転域に分けられる。
【００３５】
（高負荷状態）
上記エンジン２が高負荷の場合には、できるだけ大きなトルクを得るために、吸気の慣性効果及び共鳴効果を用いて各エンジン回転域で吸気の充填効率を高めるようにする。
【００３６】
具体的には、上記エンジン２の回転速度が低回転域である場合には、図１に示すように、吸気通路長さの長い第１吸気管１３の第１切換弁２１を開状態にする一方、吸気通路長さの短い第２吸気管１４の第２切換弁２２を閉状態にする。これにより、上記第１吸気管１３のみで吸気が行われることになり、図４に実線（ａ）で示すように上記吸気の共鳴効果をエンジン２の低回転域Ｉで得ることができる。したがって、上記エンジン２の低回転域Ｉで吸気の充填効率を高めることができ、当該領域Ｉでトルクの向上を図れる。
【００３７】
上記エンジン２の回転速度が中回転域である場合には、図２に示すように、吸気通路長さの短い第２吸気管１４の第２切換弁２２を開状態にする一方、吸気通路長さの長い第１吸気管１３の第１切換弁２１を閉状態にする。これにより、上記第２吸気管１４のみで吸気が行われることになり、図４に破線（ｂ）で示すように上記吸気の共鳴効果をエンジン２の中回転域IIで得ることができる。したがって、上記エンジン２の中回転域IIで吸気の充填効率を高めることができ、当該領域IIでトルクの向上を図れる。
【００３８】
なお、上述のように、上記エンジン２の回転速度が低中回転域の場合には、上記第１及び第２切換弁２１，２２のいずれか一方を閉状態にするが、実際には、該第１及び第２切換弁２１，２２は、閉状態でも完全に閉じているわけではなく、微小な隙間が空いていて、その隙間から吸気が漏れている。そのため、エアクリーナ１１で反転する圧力波はその吸気の漏れによって減衰し、得られる吸気の共鳴効果は小さくなってしまう。したがって、図５に破線（細線）で示すように、低中回転域で得られるトルクは理想の状態よりも小さくなる。このような吸気の漏れは、切換弁のボア径が大きいほど多くなるため、上述のように、通路断面積の小さい上記第１吸気管１３に設けられた上記第１切換弁２１のボア径が、通路断面積の大きい上記第２吸気管１４に設けられた第２切換弁２２よりも小さくなるように形成することで、両者を同じボア径にした場合に比べて該第１切換弁２１の吸気の漏れが少なくなる。これにより、上記第１切換弁２１が閉で上記第２切換弁２２が開の状態、すなわちエンジン２の中回転域において、十分な吸気の共鳴効果を得ることができ、より確実にトルクの向上を図ることができる。
【００３９】
上記エンジン２の回転速度が高回転域である場合には、図３に示すように、上記第１及び第２切換弁２１，２２の両方を開状態にする。これにより、上記第１及び第２吸気管１３，１４の両方から吸気が行われることになり、吸気抵抗を低減できるとともに、各吸気ポート３ａ，４ａ，５ａ，６ａの吸気上流側の容積が増大するため、この吸気上流側の空間によって吸気の慣性効果が得られる。したがって、図４に一点鎖線（ｃ）で示すように、上記エンジン２の高回転域IIIで最も回転速度の大きい領域（図中の右端）において、上記図１及び図２の構成（図中の実線及び破線）に比べてトルクを大きくすることができる。
【００４０】
以上より、上述のような可変吸気を行うことで、エンジン２の幅広い回転域でトルクを向上することができる。
【００４１】
また、本実施形態のように、サージタンク１２の両端部に吸気管１３，１４が接続されるサイドエントリーの構造では、サージタンク１２内の各気筒３，４，５，６の吸気通路長さが異なるため、気筒間の吸気量のばらつきが大きくなるが、上述のように、エンジン２の高回転域で上記第１及び第２吸気管１３，１４から吸気を行うようにすることで、該エンジン高回転域で気筒間の吸気のばらつきを減少することができる。
【００４２】
ところで、一般的に、上記サージタンク１２の容量が大きくなるほど、エンジン２の高回転域で大きな慣性効果が得られるが、逆に低中回転域で共鳴効果が得られにくくなったり、スロットルバルブ下流の容積が大きくなって吸気のレスポンスが悪化したりするなどの弊害が生じる。
【００４３】
これに対し、本実施形態のように、上記サージタンク１２の容量を小さくして、エンジン２の高回転域で上記第１及び第２切換弁２１，２２を開いて吸気ポート３ａ，４ａ，５ａ，６ａの吸気上流側の空間の容量を増大させることで、吸気のレスポンスの悪化を防止しつつ、低中回転域では共鳴効果を確実に得ることができ、高回転域では十分な慣性効果を得ることができる。
【００４４】
次に、上記コントローラ３０による上記第１及び第２切換弁２１，２２の開閉制御の具体例を図６に示す。この図６は、エンジン２の回転速度を時間とともに徐々に大きくした場合の上記第１及び第２切換弁２１，２２の開度変化の一例を示している。
【００４５】
上記図６の例のように、上記コントローラ３０は、エンジン２の回転速度が低回転域Ｉの場合には上記第１切換弁２１を開状態にし、中回転域IIの場合には該第１切換弁２１を閉じて上記第２切換弁２２を開状態にする。そして、上記エンジン２の回転速度が高回転域IIIの場合には、上記第１切換弁２１を再度、開状態にする。これにより、上述のとおり、エンジン２の幅広い回転域でトルクの向上を図ることができる。
【００４６】
なお、エンジン２の加速の瞬間である過渡時には、上述のような制御とは関係なく、図７に実線で示すように（図中の左端）、上記切換弁２１，２２の両方を一瞬、開状態にして、上記サージタンク１２内を大気圧に近づけるようにしてもよい。こうすることで、加速時には応答性良くトルクを増大させることができる。そして、上述のように加速の瞬間のみ、上記切換弁２１，２２を開状態にした後は、一方の切換弁（図７では第２切換弁２２）を閉じて、既述したとおり、エンジン２の回転域に応じて切換弁２１，２２の開閉制御を行う。上記一瞬は、本発明の所定期間に対応しており、例えばエンジン２の加速期間の一部や全部に相当する。
【００４７】
ここで、上記図７は、上記第１切換弁２１のみが開状態のときに、エンジン２が加速されて上記第２切換弁２２も一瞬、開状態にする場合の弁開度の例を示している。この図７において、二点鎖線は、エンジン２が加速状態でない場合の上記第２切換弁２２の開度を示している。なお、本実施形態では、上記第１切換弁２１のみが開状態のときにエンジン２が加速される場合を説明したが、上記第２切換弁２２のみが開状態のときにエンジン２が加速された場合には、上記第１切換弁２１を一瞬、開状態にすればよい。
【００４８】
（部分負荷の場合）
次に、上記エンジン２が部分負荷の場合における上記吸気装置１の可変吸気の動作について図８〜１０に基づいて説明する。
【００４９】
上記エンジン２が部分負荷の場合には、トルク向上よりも安定した燃焼が要求される。すなわち、上述のように、サージタンク１２の両端部に吸気管１３，１４が接続される本実施形態のような構成では、気筒間の吸気のばらつきが大きく、燃焼性能が悪化しやすいため、トルク向上の要求がある高負荷以外の場合は上記吸気管１３，１４の両方から吸気を行って吸気のばらつきをなくす。
【００５０】
そのため、図８に示すように、エンジン回転速度及び負荷に応じて、上記切換弁２１，２２の開度を制御する。すなわち、エンジン２の高回転域では、負荷の大小に関係なく、上記切換弁２１，２２の両方を開く一方、エンジン２の低中回転域では、上述のように高負荷時には一方の切換弁のみを開き、それ以外の部分負荷の場合には上記切換弁２１，２２の両方を開いて吸気を行う。これにより、吸気の共鳴効果を利用して吸気の充填効率を高める必要のある低中回転で且つ高負荷の領域以外では、吸気のばらつきを抑えることができる。
【００５１】
図９は、上記図８におけるエンジン２の低回転域（Ａ−Ａ）での負荷変化（切換弁２１が全開になるときの負荷を１００％とした場合の負荷変化）に対する上記切換弁２１，２２の開度を、図１０は、上記図８における高負荷域（Ｂ−Ｂ）でのエンジン回転速度に対する上記切換弁２１，２２の開度を、それぞれ示す。
【００５２】
上記図９に示すように、上記切換弁２１，２２は、両者の開度の和が気筒で要求される吸気量を供給できるような開度になるように開閉制御される。具体的には、エンジン２の低回転域で且つ低負荷の場合には、上記切換弁２１，２２の開度は同等で、上記吸気管１３，１４からほぼ均等に吸気が行われる。これは、アイドリング時には、吸気のばらつきによる燃焼性能の悪化への影響が大きいため、上記切換弁２１，２２を同じ開度にして、上記吸気管１３，１４の両方から吸気を行って、より確実にばらつきを抑える必要があるためである。エンジン２が中負荷の場合には、徐々にエンジン負荷が大きくなると、上記第１切換弁２１はエンジン負荷に応じて開度が大きくなる一方、上記第２切換弁２２はその分、開度が小さくなって、エンジン２が高負荷の場合には、上記第１切換弁２１が全開状態で上記第２切換弁２２が閉状態になる。
【００５３】
なお、特に図示しないが、上記エンジン２の中回転域では、上述とは逆に、第２切換弁２２の開度がエンジン負荷に応じて大きくなるように開閉制御される。すなわち、エンジン２の低負荷領域では、上述と同様、上記切換弁２１，２２の開度は同等だが、中負荷領域になると、上記第２切換弁２２がエンジン負荷に応じて大きくなる一方、上記第１切換弁２１は徐々に開度が小さくなり、高負荷領域では、該第２切換弁２２が全開状態で該第１切換弁２２が閉状態になる。また、上記エンジン２の中回転域では、上記図８に示すように、エンジン回転速度が大きくなるほど、上記第１及び第２切り花弁２１，２２の両方が開状態になる領域は低負荷の範囲になっている。これは、上記エンジン２の回転速度が大きくなると、吸気のばらつきによる燃焼性能への影響が小さくなるためである。
【００５４】
このように、上記エンジンの低中回転域における中負荷領域では、上記切換弁２１，２２は、低負荷状態における弁の開閉状態と、高負荷状態における弁の開閉状態とを連続的につなぐように、該切換弁２１，２２をエンジン負荷に応じて開閉制御するため、該切換弁２１，２２の開度が急激に変化するのを防止することができる。これにより、該切換弁２１，２２の開閉時の応答性の悪化や吸気のばらつきの増大などを防止することができる。
【００５５】
また、上記図１０に示すように、エンジン２が高負荷の状態で、エンジン回転速度が大きくなると、上述のとおり、低回転域では上記第１切換弁２１が開状態に、中回転域では上記第２切換弁２２が開状態に、高回転域では上記第１及び第２切換弁２１，２２が開状態になる。その切換弁の切り替わりの際は、切換弁が徐々に開状態若しくは閉状態になるため、第１及び第２切換弁２１，２２の両方が開いている、上記図８に斜線で示すような中間領域が設けられている。
【００５６】
なお、上記図８においてエンジン２の高回転域では、上記切換弁２１，２２の開度は同等であり、両方の切換弁２１，２２は全開状態になっている。
【００５７】
以上より、この実施形態によれば、吸気通路長さの異なる第１及び第２吸気管１３，１４の一端側をサージタンク１２に、他端側をエアクリーナ１１にそれぞれ接続し、それぞれの吸気管１３，１４に切換弁２１，２２を設け、エンジン２の部分負荷の領域では、該切換弁２１，２２の両方を開動作させて、両者の開度の和が各気筒に必要な吸気量を供給できる所定の開度になるように該切換弁２１，２２の開閉制御を行うため、本実施形態のようにサージタンク１２の両端に吸気管１３，１４の接続される、いわゆるサイドエントリーの構造であっても、気筒間の吸気のばらつきを少なくすることができる。したがって、吸気のばらつきによる燃焼性能の悪化の影響が大きい部分負荷状態であっても、上述のような構成によって、気筒間の吸気のばらつきを抑えることができ、燃焼性能の悪化を防止することができる。
【００５８】
また、エンジン２の低中回転域における低負荷領域では、上記第１及び第２切換弁２１，２２を同等の開度にするため、気筒間の吸気のばらつきをより確実に防止することができる。したがって、アイドリング時など、吸気のばらつきの影響が大きい場合でも、燃焼性能の悪化をより確実に防止することができる。
【００５９】
また、エンジン２の低中回転域における中負荷領域では、低負荷領域における切換弁２１，２２の開閉状態と、高負荷領域における切換弁２１，２２の開閉状態とを連続的につなぐように、エンジン負荷に応じて一方の切換弁２１，２２の開度が徐々に大きくなる一方、他方の切換弁２１，２２の開度が徐々に小さくなるため、該低負荷領域と高負荷領域とで上記切換弁２１，２２の開度が急激に変化するのを防止することができ、該切換弁２１，２２の開閉時の応答性の悪化や吸気のばらつきの増大などを防止することができる。
【００６０】
また、エンジン２の高回転域では、上記第１及び第２切換弁２１、２２を同等の開度にするため、吸気の充填効率を悪化させることなく、吸気のばらつきを低減することができる。すなわち、エンジン２の高回転域では、吸気の慣性効果によって充填効率を向上するため、高負荷領域で上記第１及び第２切換弁２１，２２の両方を開いても、吸気の充填効率を悪化させることがない。
【００６１】
さらに、エンジン２の加速時には、上記第１及び第２切換弁を所定期間、全開状態とするため、加速時のトルク応答性を向上することができるとともに、該所定期間経過後には、元の開閉制御に戻るため、上述のように、各回転域や負荷領域でトルクの向上を図ったり、燃焼性能の悪化を防止したりすることができる。
【００６２】
《その他の実施形態》
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記各実施形態では、吸気管１３，１４を一つのエアクリーナ１１に接続して環状に形成しているが、この限りではなく、該吸気管１３，１４にそれぞれエアクリーナを設けて、吸気管１３，１４をサージタンク１２に対して直線状に配設してもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、エンジン２は４気筒の構成であるが、この限りではなく、６気筒以上であってもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、エンジン２の中負荷低回転領域において、エンジン負荷が大きくなるほど第１切換弁２１の開度を大きくするとともに、第２切換弁２２の開度を小さくしているが、この限りではなく、低負荷領域で該第１及び第２切換弁２１，２２の開度が同等であり、高負荷領域で第１切換弁２１のみが開状態になっていれば、該第１及び第２切換弁２１，２２の開度をどのように変化させてもよい。
【００６５】
さらに、上記実施形態では、吸気経路が２つ設けられているが、この限りではなく、吸気経路を３つ以上設けるようにしてもよい。この場合、各吸気通路の長さは、各エンジン回転域で吸気の共鳴効果が得られるように設定するのが好ましい。これにより、エンジン２の幅広い回転域でより緻密にトルクの向上を図れる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上説明したように、本発明におけるエンジンの吸気装置は、エンジンの部分負荷領域で、２つの吸気管から吸気を行うことで、気筒間の吸気のばらつきを防止することができるから、例えば、サージタンクの両端に、吸気通路の長さが異なる吸気通路が連通しているエンジンに特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施形態１に係るエンジンの吸気装置において、エンジンが高負荷低回転領域の場合の弁制御を示す模式図である。
【図２】エンジンが高負荷中回転領域の場合の図１相当図である。
【図３】エンジンが高負荷高回転領域の場合の図１相当図である。
【図４】エンジン回転速度とトルクとの関係を示す図である。
【図５】閉状態の切換弁からの漏れを考慮した場合の図４相当図である。
【図６】エンジン回転速度を時間とともに徐々に大きくする場合の切換弁の開度の変化の一例を示す図である。
【図７】一方の切換弁のみが開状態のときに加速した場合の、切換弁の開度の変化の一例を示す図である。
【図８】エンジン回転速度及びトルクに応じた切換弁の開閉制御の概略を示す図である。
【図９】図８においてエンジンが低回転速度の場合（Ａ−Ａ）の、負荷と切換弁の開度との関係を示す図である。
【図１０】図８においてエンジンが高負荷の場合（Ｂ−Ｂ）の、エンジン回転速度と切換弁の開度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    エンジンの吸気装置
２    エンジン
３，４，５，６          気筒
３ａ，４ａ，５ａ，６ａ  吸気ポート
１１  エアクリーナ
１２  サージタンク
１３  第１吸気管（ロング吸気通路）
１４  第２吸気管（ショート吸気通路）
１５，１６，１７，１８  分岐管部
２１  第１切換弁（第１開閉弁）
２２  第２切換弁（第２開閉弁）
３０  コントローラ（開閉弁制御手段）
【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】
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【図１０】
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