(57)【要約】【課題】  安定した始動を確保するとともに広い回転域にわたってトルクアップが可能な吸気装置を提供する。【解決手段】  吸気装置４０００は、サージタンク空間４００２を内包する筐体４００１と、内部にレゾネータ空間６００２が形成され、かつレゾネータ空間６００２とサージタンク空間４００２との連通面積を規定する開口部６００５とが形成される回転ドラム６００３と、エンジン回転数に応じてレゾネータ空間６００２の体積および開口部６００５の連通面積を変化させることが可能なアクチュエータ３１００とを備える。エンジン始動時には、レゾネータ空間６００２の体積が最小とされる。【選択図】        図２
2007077912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サージタンク空間を内包する第１筐体と、
内部にレゾネータ空間が形成され、かつ前記レゾネータ空間と前記サージタンク空間との連通面積を規定する開口部とが形成される第２筐体と、
エンジンの回転数に応じて前記レゾネータ空間の容積および前記開口部の連通面積を変化させることが可能なアクチュエータとを備え、
エンジン始動時には、前記レゾネータ空間の容積が最小とされる、吸気装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは前記レゾネータ空間の容積および前記開口部の連通面積を連続的に変化させる、請求項１に記載の吸気装置。
【請求項３】
前記アクチュエータが前記レゾネータ空間の容積を大きくすると前記開口部の連通面積が小さくなり、前記アクセスが前記レゾネータ空間の容積を小さくすると前記開口部の連通面積が大きくなる、請求項１または２に記載の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は吸気装置に関し、より特定的には、レゾネータを有する吸気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸気装置は、たとえば特開２００１−１２３９０２号公報（特許文献１）、特開２０００−９７１１８号公報（特許文献２）、実公平７−５５３２０号公報（特許文献３）、実開平６−５８１５１号公報（特許文献４）、特開２００５−１８８２９２号公報（特許文献５）に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１２３９０２号公報
【特許文献２】特開２０００−９７１１８号公報
【特許文献３】実公平７−５５３２０号公報
【特許文献４】実開平６−５８１５１号公報
【特許文献５】特開２００５−１８８２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、複数の口径および長さの異なるパイプを備えた可動板を回転させて連通口の断面積および連通路の長さを可変させる可変トルクアップレゾネータが開示されている。
【０００４】
特許文献２では、サージタンク内の分割プレートの位置を変更することによりレゾネータ室の容積を調整すること、および、連通部の仕様を変更することで性能を得るトルクアップレゾネータが開示されている。
【０００５】
特許文献３では、回転筒の周の一部に設けた連絡口と連絡口の端部に設けた遮蔽板と回転筒内部に設けた固定遮蔽板を有する回転部材をエンジンの回転数に応じて回転させることで管状通路の長さと回転筒の内部容積を変化させるレゾネータが開示されている。
【０００６】
特許文献４ではレゾネータ内部の可動壁を回転させ、管状路の長さ、断面積、共鳴室容積を可変させるレゾネータが開示されている。
【０００７】
特許文献５では、始動時にレゾネータをバルブで閉鎖する構成が開示されている。
上記で示す従来の吸気装置では、安定した始動が困難となる場合があるという問題があった。
【０００８】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、内燃機関の安定した始動を可能にするとともに、広い回転域にわたってトルクアップを図ることが可能な吸気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に従った吸気装置は、サージタンク空間を内包する第１筐体と、内部にレゾネータ空間が形成され、かつレゾネータ空間とサージタンク空間との連通面積を規定する開口部が形成される第２筐体と、エンジンの回転数に応じてレゾネータ空間の容積および開口部の連通面積を変化させることが可能なアクチュエータとを備え、エンジン始動時にはレゾネータ空間の容積が最小とされる。
【００１０】
このように構成された吸気装置では、エンジンの回転数に応じてレゾネータ空間の容積および開口部の連通面積を変化させるため、レゾネータ空間の容積または開口部の連通面積のいずれか一方のみを変化させる場合に比べて、広い領域にわたって共振周波数を変化させることができる。そのため広いエンジン回転数においてトルクアップが可能な吸気装置を提供することができる。
【００１１】
また、エンジン始動時にはレゾネータ空間の容積が最小とされるため、レゾネータ空間内の空気が必要以上にエンジン内へ供給されることを防止することが可能である。
【００１２】
好ましくは、アクチュエータはレゾネータ空間の容積および開口部の連通面積を連続的に変化させる。
【００１３】
好ましくは、アクチュエータがレゾネータ空間の容積を大きくすると開口部の連通面積が小さくなり、アクチュエータがレゾネータ空間の容積を小さくすると開口部の連通面積が大きくなる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に従えば、安定した始動が可能となり、かつ広い領域にわたってトルクアップを図ることができる吸気装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従った吸気装置が用いられる動力発生機構の模式図である。図１を参照して、動力発生機構１は、エンジン３３００を有する。エンジン３３００はシリンダブロック３３０２、シリンダブロック３３０２上に設置されるシリンダヘッド３３０１を有する。シリンダヘッド３３０１には、インテークマニホールド１０００から空気または混合気が供給される。エンジン３３００内で発生した排気ガスはエキゾーストマニホールド５０００を経由して外部へ排出される。インテークマニホールド１０００には吸気装置４０００が接続されている。この発明に従った吸気装置４０００は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどのさまざまな内燃機関に用いることができる。また、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンにおいて、レシプロ型でなく、ロータリ型のエンジンに本発明の吸気装置４０００を採用してもよい。
【００１７】
さらに、４サイクルエンジン、または２サイクルエンジンのいずれに本発明を適用することも可能である。
【００１８】
さらに、複数のピストンを有するエンジンだけでなく、単一のピストンを有するエンジンに本発明を採用してもよい。
【００１９】
また、複数のピストンを有するエンジンに本発明を採用する場合に、それらのピストンの配列に関しては、直列型、Ｖ型、Ｗ型、水平対向型などのさまざまな形式を採用することが可能である。
【００２０】
図２は、図１で示す吸気装置の一部断面を含む斜視図である。図２を参照して、この発明の実施の形態１に従った吸気装置４０００は、サージタンクとしての筐体４００１と、筐体４００１内に嵌め合わされる回転ドラム６００３とを有する。筐体４００１は内部にサージタンク空間４００２を有し、サージタンク空間４００２の容積はＶＳである。サージタンク空間４００２にはインテークマニホールド１０００が接続されており、インテークマニホールド１０００は、２番ポート１００２と、３番ポート１００３と、図示しない１番ポートおよび４番ポートとを有する。筐体４００１内は円筒形状の仕切壁４００３で仕切られており、仕切壁４００３はサージタンク空間４００２とレゾネータ空間６００２とを分ける。仕切壁４００３の端部では、案内部４００４が延びており、案内部４００４は円弧状に延在している。仕切壁４００３と回転ドラム６００３との間には、スムーズな摺動を確保するために潤滑材が塗布されていてもよい。また、ベアリングが設けられていてもよい。
【００２１】
回転ドラム６００３は筐体４００１の表面および仕切壁４００３の表面と接触して摺動することが可能である。回転ドラム６００３内部にレゾネータ空間６００２が設けられており、回転ドラム６００３はレゾネータ空間６００２を取囲むように配置される。回転ドラム６００３には、複数の孔６００９が設けられており、孔６００９はレゾネータ空間６００２と余剰空間６０１２とを接続している。回転ドラム６００３の中央部には、円筒形状の保持部６００６が設けられる。保持部６００６と回転ドラム６００３とは、同心円形状とされている。回転ドラム６００３から外周に延びるように渦巻き形状のベロ形状６００４が設けられる。ベロ形状６００４は案内部４００４と向かい合うように配置され、ベロ形状６００４と案内部４００４との間にトルクアップレゾネータの連通路６０１６が形成される。連通路６０１６とレゾネータ空間６００２との境界部分が開口部６００５である。
【００２２】
筐体４００１内には容積調整バランサ６００７が嵌め合わせられている。容積調整バランサ６００７内がバランサ空間６０１１であり、このバランサ空間６０１１と余剰空間６０１２の容積はレゾネータの容積としては計算されない。すなわち、これらの領域はレゾネータの作用とは無関係である。容積調整バランサ６００７内には、たとえば鉄、砂などにより構成される高比重物質６００８が入れられている。高比重物質６００８は筐体４００１、回転ドラム６００３および容積調整バランサ６００７を構成する樹脂よりも比重の高い物質で構成されている。
【００２３】
回転ドラム６００３は、図２で示す位置から右方向または左方向へ回転することが可能である。これにより、連通路６０１６の面積、および、レゾネータ空間６００２の容積ＶＲが連続的に可変する。
【００２４】
回転ドラム６００３はアクチュエータ３１００に接続されている。アクチュエータ３１００は回転ドラム６００３を駆動させる駆動手段であり、電気的な力で回転ドラム６００３を駆動させるだけでなく、油圧、水圧、発電素子などにより回転ドラム６００３を駆動させることが可能である。アクチュエータ３１００はエンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ）３２００により駆動される。エンジンＥＣＵ３２００はエンジン回転数を検出し、このエンジン回転数に応じてアクチュエータ３１００を駆動させる。
【００２５】
図２で示す吸気装置４０００では、矢印４０１０で示す方向から空気が供給される。供給された空気の一部は連通路６０１６を通ってレゾネータ空間６００２へ供給され、他の大部分はインテークマニホールド１０００へ供給される。
【００２６】
図３は、図２で示す吸気装置の断面図である。図３を参照して、吸気装置４０００は、内部空間を有する筐体４００１と、筐体４００１に収納されてレゾネータ空間６００２を規定する回転ドラム６００３とを有する。筐体４００１は、たとえば樹脂により成形される。図３では、筐体４００１は１つの部材として構成されているが、これに限られるものではなく、筐体４００１は、複数の樹脂部品の集合体であってもよい。筐体４００１内には、円弧形状で、かつ筐体４００１の内部空間を分割するような形状の仕切壁４００３が配置される。仕切壁４００３の外表面がサージタンク空間４００２に向かい合い、内表面がレゾネータ空間６００２に向かい合う。仕切壁４００３と接触するように案内部４００４が配置される。案内部４００４は筐体４００１の外周壁に沿って湾曲している。案内部４００４に向かい合うように回転ドラム６００３のベロ形状６００４が配置される。ベロ形状６００４は案内部４００４との間で連通路６０１６を規定し、連通路６０１６の長さＬは一定である。回転ドラム６００３の一部が切り欠かれて開口部６００５が構成されており、開口部６００５と連通路６０１６との連通面積は回転ドラム６００３の位置に応じて変化する。回転ドラム６００３内には半円筒型の容積調整バランサ６００７が配置される。容積調整バランサ６００７内には高比重物質６００８が封入されているため、容積調整バランサ６００７は水平位置で一定に保持される。回転ドラム６００３で囲まれた領域は、大きくレゾネータ空間６００２、余剰空間６０１２およびバランサ空間６０１１に分かれ、バランサ空間６０１１の容積は一定で、レゾネータ空間６００２の容積と余剰空間６０１２の容積との合計が一定となる。容積調整バランサ６００７の一部分が保持部６００６と接触しており、容積調整バランサ６００７は保持部６００６と面接触している。
【００２７】
図４は、この発明に従った吸気装置を制御する制御ブロック図である。以下の説明では、開口部６００５がエンジンＥＣＵ３２００により制御されるものとして説明するが、これに限定されるものではない。エンジンＥＣＵ３２００は、エンジン３３００の全体を制御するとともに、エンジン３３００の始動時には開口部６００５を閉じるように制御する。エンジンＥＣＵ３２００は、スタータスイッチ３４００からの信号が入力されるとともに、アクチュエータ３１００へ制御信号を出力する。スタータスイッチ３４００は、車両の運転者により操作されるイグニッションスイッチのスタート位置を検知するスイッチである。なお、エンジンＥＣＵ３２００からエンジン３３００へのエンジン始動指令信号を用いてエンジン３３００が始動されることを検知したり、その他のセンサでエンジン３３００の始動を検知したり、エンジン３３００の始動を予測したりするようにしてもよい。
【００２８】
図５は、この発明の吸気装置の制御を示すフローチャートである。図５を参照して、エンジンＥＣＵ３２００で実行される開口部６００５の制御に関するプログラムの制御構造を説明する。
【００２９】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、エンジンＥＣＵ３２００は、スタータスイッチ３４００がオンにされたか否かを判断する。スタータスイッチ３４００がオンにされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ２００へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻される。
【００３０】
Ｓ２００にて、エンジンＥＣＵ３２００は、アクチュエータ３１００へ開口部６００５を閉じるように、すなわち回転ドラム６００３を回転させるように指令信号を出力する。
【００３１】
Ｓ３００にて、エンジンＥＣＵ３２００は、エンジン３３００が始動したか否かを判断する。この判断は特に限定されないが、たとえばエンジン３３００の回転数を検知して、その回転数に基づいてエンジン３３００が始動したか否かを判断するようにすればよい。エンジン３３００が始動すると（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ４００へ移される。もしそうでないと（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ３００へ戻される。
【００３２】
Ｓ４００にてエンジンＥＣＵ３２００は、アクチュエータ３１００へ開口部６００５を開くように指令信号を出力する。
【００３３】
さらに、エンジン始動後は、回転数検出センサからエンジンＥＣＵ３２００へエンジンの回転数が伝えられる。このエンジンの回転数と以下の式で示す共振周波数ｆ（Ｈｚ）とが対応するように開口部の連通面積Ｓとレゾネータ空間６００２の容積ＶＲとを調整する。
【００３４】
ｆ（Ｈｚ）＝（Ｃ／２π）・（Ｓ／Ｌ・ＶＲ）1/2
ここで、Ｃは音速、Ｌは連通路の長さ、Ｓは連通路の断面積（開口部の連通面積）、ＶＲはレゾネータ室の容積である。
【００３５】
トルクアップレゾネータを作動させる場合には、エンジンの回転数が低い領域では、上式のｆが小さくなる。この場合、連通面積Ｓを小さくし、レゾネータ空間の容積ＶＲを大きくする必要がある。これにより、共振周波数を小さくすることができ、低いエンジン回転数に同調してトルクアップを達成することができる。
【００３６】
また、エンジン回転数が高くなれば、上式のｆが大きくなる。この場合、連通面積Ｓ大きくし、レゾネータ空間の容積ＶＲを小さくする必要がある。これにより、共振周波数を大きくして高いエンジン回転数に同調してトルクアップを達成することができる。
【００３７】
図６は、エンジン始動時の吸気装置の断面図である。図６を参照してエンジン始動時には連通路の連通面積Ｓを０とする。すなわち、連通路を完全に閉じることで、レゾネータ空間６００２をサージタンク空間４００２から隔離し、レゾネータの作用をなくす。この状態において、確実にレゾネータ空間６００２とサージタンク空間４００２との遮断を図るために、ベロ形状６００４または案内部４００４の互いに対向する面にシール材を設けて空気の流通を完全に遮断してもよい。
【００３８】
図７は、高回転領域での吸気装置の断面図である。図７で示すように、高回転領域では、連通路の連通面積Ｓを最大とし、レゾネータ空間６００２の容積を最小とするようにアクチュエータ３１００が回転ドラム６００３を回転させる。これにより共振周波数ｆを最大とすることができる。
【００３９】
エンジンが低回転から中回転の間では、図３で示すように連通面積Ｓおよびレゾネータ空間６００２の容積ＶＲを調整することで、エンジン回転数に対応した共振周波数ｆを発生させることが可能である。
【００４０】
図８は、この発明に従った吸気装置を用いた場合のエンジン回転数と軸トルクとの関係を示すグラフである。図８を参照して、従来の可変トルクアップレゾネータなしでのトルクカーブを点線で示し、本発明に従った吸気装置でのトルクカーブを実線で示している。本発明に従えば、連通面積Ｓおよび容積ＶＲを変化させることができ、従来に比較して大きく軸トルクを向上させることができる。
【００４１】
本発明では、サージタンクを構成する筐体４００１に円筒形状のレゾネータ空間６００２が設置される。レゾネータ空間６００２には、回転制御機構（モータ駆動など）を持つ回転ドラム６００３が配置され、回転ドラム６００３には、連通路６０１６を構成するベロ形状６００４、開口部６００５、容積調整バランサ６００７の保持部６００６が設けられる。容積調整バランサ６００７内には、重力により常に姿勢を保持させるための高比重物質６００８が配置される。
【００４２】
すなわち、本発明に従った吸気装置４０００は、サージタンク空間４００２とレゾネータ空間６００２とを、それらが互いに隣接するように内包する筐体４００１と、円筒形状で、その内部にレゾネータ空間６００２が形成され、レゾネータ空間６００２とサージタンク空間４００２との連通面積を規定する開口部６００５とが形成され、筐体４００１内に嵌め合わせられる回転ドラム６００３と、エンジン回転数に応じて回転ドラム６００３を回転させることでレゾネータ空間６００２の容積を変化させることが可能なアクチュエータ３１００とを備える。
【００４３】
アクチュエータ３１００はエンジン回転数に応じて回転ドラム６００３を回転させることでレゾネータ空間６００２の容積を連続的に変化させることが可能である。なお、アクチュエータ３１００はレゾネータ空間６００２の容積を連続的ではなく、段階的に変化させてもよい。
【００４４】
筐体４００１内では、サージタンク空間４００２以外の空間は、レゾネータ空間６００２と、一定容積のバランサ空間６０１１と、余剰空間６０１２とを含み、回転ドラム６００３が回転することで余剰空間６０１２とレゾネータ空間６００２との割合が変化する。
【００４５】
吸気装置４０００は、サージタンク空間４００２とレゾネータ空間６００２とを、それらが互いに隣接するように内包する筐体４００１と、円筒形状でその内部にレゾネータ空間６００２が形成され、レゾネータ空間６００２とサージタンク空間４００２との連通面積を規定する開口部６００５とが形成され、筐体４００１に嵌め合わせられる回転ドラム６００３と、エンジン回転数に応じて回転ドラム６００３を回転させることで開口部６００５の連通面積を変化させることが可能なアクチュエータ３１００とを備える。アクチュエータ３１００は、エンジン回転数に応じて回転ドラム６００３を回転させることで開口部６００５の連通面積を連続的に変化させる。なお、アクチュエータ３１００は開口部６００５の連通面積を連続的ではなく段階的に変化させてもよい。
【００４６】
エンジン始動時には、アクチュエータ３１００が開口部６００５を閉じるように回転ドラム６００３が回転する。なお、必ずしもエンジン始動時に開口部６００５を閉じる必要はない。
【００４７】
レゾネータ空間６００２の容積が大きくなるようにアクチュエータ３１００が回転ドラム６００３を回転させると開口部６００５の面積が小さくなり、レゾネータ空間６００２の容積が小さくなるようにアクチュエータ３１００が回転ドラム６００３を回転させると開口部６００５の面積が大きくなる。
【００４８】
レゾネータ空間６００２とサージタンク空間４００２とは、筐体４００１に接続される仕切壁４００３で仕切られており、仕切壁４００３は円筒形状の回転ドラム６００３に沿うような円筒形状とされる。
【００４９】
以上のように構成された吸気装置４０００では、広い範囲でトルクアップの効果を得ることができる。
【００５０】
さらに、レゾネータ空間６００２を円筒形状の回転ドラム６００３で構成しているためにレゾネータ空間６００２の内圧の変化は回転ドラム６００３の円筒表面に均一に伝わる。その結果、回転ドラム６００３の強度を高めることができる。
【００５１】
この発明に従った吸気装置４０００は、サージタンク空間４００２を内包する第１筐体としての筐体４００１と、内部にレゾネータ空間６００２が形成され、レゾネータ空間６００２とサージタンク空間４００２との連通面積を規定する開口部６００５とが形成される第２筐体としての回転ドラム６００３と、エンジン回転数に応じてレゾネータ空間６００２の容積および開口部６００５の連通面積を変化させることが可能なアクチュエータ３１００とを備える。エンジン始動時には、レゾネータ空間６００２の容積が最小とされる。具体的には、アクチュエータ３１００が開口部６００５を閉じる。これによりレゾネータ空間６００２がサージタンク空間４００２から遮断され、サージタンク空間４００２に連なるレゾネータ空間の容積が最小となる。
【００５２】
アクチュエータ３１００はレゾネータ空間６００２の容積および開口部６００５の連通面積を連続的に変化させる。
【００５３】
アクチュエータ３１００がレゾネータ空間６００２の容積を大きくすると開口部６００５の連通面積が小さくなり、アクチュエータ３１００がレゾネータ空間６００２の容積を小さくすると開口部６００５の連通面積が大きくなる。
【００５４】
このように構成された吸気装置では、エンジン始動時にアクチュエータ３１００が開口部６００５を閉じるため、サージタンク空間４００２と接続されたレゾネータ空間の容積が最小となる。その結果、始動時にレゾネータ空間６００２の気体がエンジンへ供給されることがなく、始動時の不具合を防止することができる。
【００５５】
さらに、連通路の連通面積Ｓとレゾネータ空間６００２の容積ＶＲを変化させるため上式のＶＲとＳとを可変することが可能であり、広い回転数の範囲にわたってトルクアップを図ることができる。
【００５６】
（実施の形態２）
図９は、この発明の実施の形態２に従った吸気装置を有する動力発生機構の模式図である。図９を参照して、この発明の実施の形態２に従った動力発生機構（内燃機関）１の吸気装置４０００では、開口部６００５の連通面積Ｓがシャッタ６５０１により決定され、かつレゾネータ空間６００２の容積ＶＲがピストン６５０２の変位によって決定される点で、実施の形態１に従った吸気装置４０００と異なる。
【００５７】
シリンダヘッド３３０１には、１番ポート１００１、２番ポート１００２、３番ポート１００３および４番ポート１００４により構成されるインテークマニホールド１０００が接続される。インテークマニホールド１０００はサージタンクを構成する筐体４００１とシリンダヘッド３３０１との間に介在しており、サージタンク空間４００２内の気体をシリンダヘッド３３０１へ輸送する。
【００５８】
サージタンク空間４００２には吸気通路４１００が接続されており、サージタンク空間４００２内にスロットルボディまたはエアークリーナから吸気通路４１００により気体（空気）が供給される。吸気通路４１００にはスロットルバルブ４１０１が設けられて吸気量を調整することができる。
【００５９】
サージタンク空間４００２の容積はＶＳであり、一定に構成される。
吸気装置４０００は、筐体４００１とシリンダ６５００とを接続する案内部４００４とを有する。案内部４００４とシリンダ６５００との間にはシャッタ６５０１が位置決めされ、シャッタ６５０１が開口部６００５の連通面積Ｓを規定している。シャッタ６５０１は長手方向にスライドすることが可能であり、シャッタ６５０１はアクチュエータ３１００と接続されてアクチュエータ３１００により駆動する。
【００６０】
実施の形態２に従った吸気装置４０００は、サージタンク空間４００２を内包する第１筐体４００１と、内部にレゾネータ空間６００２が形成され、かつレゾネータ空間６００２とサージタンク空間４００２との連通面積を規定する開口部６００５とが形成される第２筐体としてのシリンダ６５００と、エンジン回転数に応じてレゾネータ空間６００２の容積および開口部６００５の連通面積を変化させることが可能なアクチュエータ３１００とを備える。エンジン始動時には、アクチュエータ３１００が開口部６００５を閉じる。これにより、サージタンク空間４００２に連なるレゾネータ空間の容積を最小にする。
【００６１】
アクチュエータ３１００はレゾネータ空間６００２の容積および開口部６００５の連通面積を連続的に変化させる。
【００６２】
アクチュエータ３１００がレゾネータ空間６００２の容積を大きくすると開口部６００５の連通面積が小さくなり、アクチュエータ３１００がレゾネータ空間６００２の容積を小さくすると開口部６００５の連通面積が大きくなる。レゾネータ空間６００２とサージタンク空間４００２とは連通路６０１６により接続されており、その連通面積Ｓはシャッタ６５０１により決定される。
【００６３】
シリンダ６５００内にはレゾネータ空間６００２が形成されており、レゾネータ空間６００２の容積はＶＲであり、この容積ＶＲがさまざまに変化する。容積ＶＲはピストン６５０２の変位によって決定される。すなわち、ピストン６５０２はシリンダ６５００内をスライドし、これにより、レゾネータ空間６００２の容積ＶＲを変更することが可能である。アクチュエータ３１００はエンジンＥＣＵ３２００により接続されており、エンジンＥＣＵ３２００からの出力指令信号を受けて動作をする。
【００６４】
ピストン６５０２とシャッタ６５０１はリンク機構６５０３により接続されている。これによりピストン６５０２とシャッタ６５０１の動きは逆になり連通路の連通面積Ｓが大きくなるとレゾネータ空間６００２の容積ＶＲが小さくなり、連通面積Ｓが大きくなると容積ＶＲが大きくなる。
【００６５】
図１０は、始動時の吸気装置の模式図である。始動時には、シャッタ６５０１が閉じられ、連通面積Ｓが０となる。すなわち、シャッタ６５０１の先端部が案内部４００４の壁面へ接触する。これにより、サージタンク空間４００２とレゾネータ空間６００２とが互いに隔離された状態となる。レゾネータ空間６００２の空気がインテークマニホールド１０００へ吸入されないため始動時の過大な回転上昇が防止できる。また、リンク機構６５０３によりシャッタ６５０１とピストン６５０２とが接続されているため、図１０で示す状態がレゾネータ空間６００２の容積ＶＲが最大である。
【００６６】
図１１は、高回転時の吸気装置の模式図である。図１１を参照して、高回転時には、シャッタ６５０１がアクチュエータ３１００側へ移動する。これにより、連通面積Ｓが最大となる。シャッタ６５０１と逆方向にピストン６５０２が動くため、レゾネータ空間６００２の容積ＶＲは最小となる。このように、連通面積Ｓと容積ＶＲとを変化させることで、全域に渡ってトルクアップが可能となるとともに、始動時にシャッタ６５０１を閉じるため、安定した始動を確保することができる。
【００６７】
この実施の形態では、シャッタ６５０１を用いて始動時にサージタンク空間４００２に連なるレゾネータ空間の容積を最小としたが、シャッタを用いずにアクチュエータ３１００の動作を制御することにより始動時にレゾネータ空間６００２の容積を最小としてもよい。
【００６８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
この発明は、たとえば車両に搭載される内燃機関の吸気装置の分野で用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】この発明の実施の形態１に従った吸気装置が用いられる動力発生機構の模式図である。
【図２】図１で示す吸気装置の一部断面を含む斜視図である。
【図３】図２で示す吸気装置の断面図である。
【図４】この発明に従った吸気装置を制御する制御ブロック図である。
【図５】この発明の吸気装置の制御を示すフローチャートである。
【図６】エンジン始動時の吸気装置の断面図である。
【図７】高回転領域での吸気装置の断面図である。
【図８】この発明に従った吸気装置を用いた場合のエンジン回転数と軸トルクとの関係を示すグラフである。
【図９】この発明の実施の形態２に従った吸気装置を有する内燃機関の模式図である。
【図１０】始動時の吸気装置の模式図である。
【図１１】高回転時の吸気装置の模式図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  内燃機関、１０００  インテークマニホールド、１００２  ２番ポート、１００３  ３番ポート、３１００  アクチュエータ、３２００  エンジンＥＣＵ、３３００  エンジン、３３０１  シリンダヘッド、３３０２  シリンダブロック、４０００  吸気装置、４００１  筐体、４００２  サージタンク空間、４００３  仕切壁、４００４  案内部、６０００  レゾネータ、６００２  レゾネータ空間、６００３  回転ドラム、６００４  ベロ形状、６００５  開口部、６００６  保持部、６００７  圧力調整バランサ、６００８  高比重物質、６００９  連通孔、６０１１  バランサ空間、６０１２  余剰空間、６５００  シリンダ、６５０１  シャッタ、６５０２  ピストン、６５０３  リンク機構。
【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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【図１１】
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