(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の空気供給手段に連結された第１のリザーバ（３）および第２のリザーバ（４）；該第１のリザーバ（３）を対応する第１のブロック（６）のそれぞれのシリンダに連結する少なくとも１つの第１の吸入管（５）；該第２のリザーバ（４）を対応する第２のブロック（８）のそれぞれのシリンダに連結する少なくとも１つの第２の吸入管（７）；前記第１の吸入管（５）の各々を前記第２のリザーバ（４）に連結するとともに前記第２の吸入管（７）の各々を前記第１のリザーバ（３）に連結するそれぞれの支管（１７、１８）；並びに各リザーバ（３、４）を前記第１および第２の吸入管（５、７）に選択的に連結する第１のバルブ手段（１９、２０、２３、２４）からなる形式の車両内燃機関用可変容量吸入システム（１）において：
（i）前記支管（１７、１８）および前記吸入管（５、７）の端部が前記リザーバ（３、４）の内部に突出しており、
（ii）前記第１のバルブ手段（１９、２０、２３、２４）がオン−オフ形式であり、
（iii）前記システム（１）が更に、
前記共通の空気供給手段からリザーバ（３、４）内への空気の流れを連続的に調整するための第２のバルブ手段（１４、１５）；
前記第１および第２のリザーバ（３、４）を連結する管（２５）；並びに
該管（２５）と直列に設けられた中間のバルブ手段（２６）を含み、
前記管（５、７、２５）とリザーバ（３、４）とを異なる状態で選択的に連結して、オン−オフ形式の前記バルブ手段（１９、２０、２３、２４、２６）の開閉に応じて前記管（５、７、２５）およびリザーバ（３、４）が前記吸入システムにおいて選択的に異なる同調条件を取るように設計されていることを特徴とする車両内燃機関用可変容量吸入システム。
【請求項２】
前記リザーバ（３、４）が、それぞれ前記ブロック（６、８）の上の、シリンダヘッド（２）の各側に位置されており；前記吸入管（５、７）がＹ形状をしており、前記支管（１７、１８）が該Ｙ形状をした吸入管（５、７）のそれぞれの曲った支管からなり、該曲った支管は各リザーバ（４、３）を反対のブロック（６、８）のシリンダに連結するよう反対方向を向いていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量吸入システム。
【請求項３】
前記第１のバルブ手段（１９、２０、２３、２４）が、対応するリザーバ（３、４）に連結された各吸入管（５、７）の入口および対応するリザーバ（４、３）に連結された各支管（１７、１８）の入口の双方に装着されたスロットルバルブであることを特徴とする請求項１に記載の可変容量吸入システム。
【請求項４】
前記リザーバ（３、４）、前記吸入管（５、７）および前記支管（１７、１８）が前記シリンダヘッド（２）のそれぞれの空洞により形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の可変容量吸入システム。
【請求項５】
前記中間のバルブ手段（２６）が、前記連結管（２５）の内部に内蔵されたスロットルバルブである請求項１に記載の可変容量吸入システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関、特に高機能ＧＴカーエンジン用の可変容量吸入システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
公知のように、吸入条件を変えて異なるエンジン速度においてシステムの同調条件を決定することによりエンジンの吸入量を最適化するシステムを用いることにより内燃機関の容積効率を高めることができる。エンジンの容積効率を高めることは、所定のエンジン速度に対して出力を或る程度増大させ、燃料をよりよく燃焼させることにより燃料消費を減少させ、そして、それにより発生される汚染物質の排気ガスの量を減少させる。
【０００３】
内燃機関、特に高機能、例えばＧＴ、カー用の吸入システムとして知られている技術水準においては、空気吸入管は所謂「トランペット」要素からなり、この要素はそれらの長さ対直径比を変化させてエンジンの吸入条件を変えるようになっている。このような要素は実質的に２つのタイプからなっている。第１のタイプにおいては、２つの同軸状の要素からなるテレスコピック端部導管部分となっており、一方が他方の内部においてスライドし、そしてそれらの他に対する軸方向の位置を変化させて、長さ対直径比を変化させる（長さが増減し、直径は一定のままである。）。第２のタイプにおいては、入口部分が一対の半円状のローブからなり、それらは互いにヒンジ結合しておりそして横方向に重なっていて、それらローブが位置している量に応じて直径が可変な連続断面の導管部分を形成している。
【０００４】
トランペット要素を具備しないエンジンにあっては、各シリンダに、適切な長さおよび直径の２つの平行な吸入管であり、そしてその端部が内部にスロットルバルブを具備したマニフォールドにより連結されているものが用いられる。スロットルバルブを制御することにより、吸入管の一方または他方を用いることができ、それにより得られる吸入管の「等価直径」を変化させて、所定の多数の異なるエンジン速度に対し同調条件を達成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のシステムは比較的嵩高でありそして高価であるという欠点があり、そして第１のテレスコピックトランペット要素を装着することも、機械的制御において比較的デリケートである。
【０００６】
【発明の目的】
本発明の目的は、所定のエンジン速度においてシステムの同調条件を決定することによりエンジン吸入量を最適とし、そして同時に直接的であって丈夫な設計で且つ信頼性を高度に高める可変容量吸入システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、共通の空気供給手段に連結された第１のリザーバ（３）および第２のリザーバ（４）；該第１のリザーバ（３）を対応する第１のブロック（６）のそれぞれのシリンダに連結する少なくとも１つの第１の吸入管（５）；該第２のリザーバ（４）を対応する第２のブロック（８）のそれぞれのシリンダに連結する少なくとも１つの第２の吸入管（７）；前記第１の吸入管（５）の各々を前記第２のリザーバ（４）に連結するとともに前記第２の吸入管（７）の各々を前記第１のリザーバ（３）に連結するそれぞれの支管（１７、１８）；並びに各リザーバ（３、４）を前記第１および第２の吸入管（５、７）に選択的に連結する第１のバルブ手段（１９、２０、２３、２４）からなる形式の車両内燃機関用可変容量吸入システム（１）において：
（i）前記支管（１７、１８）および前記吸入管（５、７）の端部が前記リザーバ（３、４）の内部に突出しており、
（ii）前記第１のバルブ手段（１９、２０、２３、２４）がオン−オフ形式であり、
（iii）前記システム（１）が更に、
前記共通の空気供給手段からリザーバ（３、４）内への空気の流れを連続的に調整するための第２のバルブ手段（１４、１５）；
前記第１および第２のリザーバ（３、４）を連結する管（２５）；並びに
該管（２５）と直列に設けられた中間のバルブ手段（２６）を含み、
前記管（５、７、２５）とリザーバ（３、４）とを異なる状態で選択的に連結して、オン−オフ形式の前記バルブ手段（１９、２０、２３、２４、２６）の開閉に応じて前記管（５、７、２５）およびリザーバ（３、４）が前記吸入システムにおいて選択的に異なる同調条件を取るように設計されていることを特徴とする車両内燃機関用可変容量吸入システムが提供される。
【０００８】
設計が直接的であるので、従って、上述した可変容量吸入システムは高度に信頼性があり、安価であり、そしてコンパクトであり、更に所定のエンジン速度においてシステムの同調条件を決定することによりエンジン吸入量を最適とする。
【０００９】
【実施例】
以下に、添付図面を参照して、本発明の限定的でない２つの実施例を例として説明する。図面において、図１は本発明に係る車両内燃機関用可変容量吸入システムの概略平面図を示し、図２は図１のII−IIに沿う断面図を示す。図３は本発明に係る車両内燃機関用可変容量吸入システムの他の実施例の断面図を示し、図４は図３に示す吸入システムの一部を図示を明瞭にするため除去した概略平面図を示す。
【００１０】
図１および図２において、符号１は、例えばＧＴカーなどの公知の形式の車両（図示せず）の他の点においては知られている内燃機関（図示せず）用の可変容量吸入システムを示す。吸入システム１はエンジンのシリンダヘッド２に装着されており、第１および第２のリザーバ３、４からなっており、これらリザーバ３、４はシリンダヘッド２の両側に対面して設けられている。
【００１１】
吸入システム１は更に１つまたは多数の第１の吸入管５を含んでおり、各吸入管５はリザーバ３を対応する第１のブロック６のそれぞれのシリンダに連結している。吸入システム１は更に１つまたは多数の第２の吸入管７を含んでおり、各吸入管７は第２のリザーバ７を対応する第２のブロック８のそれぞれのシリンダに連結している。ブロック６、８はインラインシリンダを構成しており、添付図面においてはブロック当り１つのシリンダのみが示されている。ブロック６、８はリザーバ３、４と平行にそしてその下部に位置しており、それらはＶ配置されまたは出力の異なる駆動シャフトに配置されていてもよい。リザーバ３、４は更に公知の方法によりそれぞれのエアマニフォールド９、１０に連結されており、マニフォールド９、１０は導管１１、１２に連結しており、スロットル対１４、１５を経てエアフィルター１３に連通しており、スロットル対１４、１５は車両のアクセルペダルにより制御される公知の電気機械システム１６により連続的に開閉される。
【００１２】
本発明によれば、吸入管５、７はＹ形状をしており、そして吸入管５、７はそれぞれ対向した支管１７、１８を含んでおり、これら支管１７、１８はそれぞれ吸入管５、７の曲った支管からなっており、各第１の吸入管５を第２のリザーバ４にそして各第２の吸入管７を第１のリザーバ３に連結している。支管１７、１８は互いに交差して反対方向を向いている（図２）。そして、各リザーバ３、４に連結された各吸入管５、７の入口にはオン−オフバルブ手段１９、２０が設けられ、バルブ手段１９、２０は、図示した好ましい実施例においては、スロットルバルブからなっている。
【００１３】
図１および２に示す実施例においては、各吸入管５、７は更に実質的に真直ぐな支管２１、２２を含んでおり、支管２１、２２はそれぞれリザーバ３、４をそれぞれブロック６、８に連結し、そして直線状ブランチ２１、２２はそれぞれ支管１７、１８に連結されていて、連結点においてそれぞれの支管１７、１８の軸線に対して傾斜した軸線をなしている。そしてリザーバ４、３にそれぞれ連結された支管１７、１８の入口領域はそれぞれマニフォールド１９の軸線に対して実質的に傾斜している。
【００１４】
最後に、リザーバ３、４、支管１７、１８および吸入管５、７はシリンダヘッド２内のそれぞれの空洞により形成されている。そしてバルブ１９、２０は全て単一のシャフト（図示せず）により一緒に制御される。
【００１５】
実際の使用に際して、バルブ１９、２０が図示のように閉じられたときには、ブロック６の吸入管５はリザーバ３から遮断され支管１７を介してリザーバ４と連通する（図２）。同様なことがリザーバ４について行われる。従って、ブロック６については、吸入行程における吸入システム１の容積はリザーバ４の容積と閉じられたそれぞれの吸入管５の支管２１および支管１７により形成される全容積との和に等しく、そしてブロック８についても同様である。設計段階においては、従って、リザーバ３、４、吸入管５、７および支管１７、１８は所定のエンジン速度においてシステム１の同調条件を決定するような大きさとし、それによりその速度におけるエンジンの効率を最適にすることができる。
【００１６】
バルブ１９、２０が（同時または別個に）開かれたときには、各ブロック６、８に連通しているシステム１の全容積は各ブロックの上のリザーバ３、４の容積に等しい量だけ増加し、従って同調条件を変化させる。リザーバ３、４の容積は勿論同調条件を決定するように計算され、この時点においては、異なるエンジン速度において同調条件を決定するように計算され、従って２つの異なるエンジン速度において単にエンジン速度の関数としてバルブ１９、２０を開閉することにより最適な吸入条件を達成する。
【００１７】
１つの変態様においては、バルブ手段１９、２０は、吸入管５、７の内側ではなく、それぞれのリザーバ４、３に連結された支管１７、１８の入口に装着され、この選択は明らかに設計段階における吸入および最適の望まれた同調条件によって決まる。
【００１８】
更に他の変態様においては、上述したような吸入管５、７の内部のバルブ手段１９、２０に加えて、別の一対のオン−オフバルブ手段２３、２４（図２に破線で示す）がそれぞれリザーバ４、３に連結した支管１７、１８の入口に装着されていてもよく、それにより少なくとも３つの異なる所定エンジン速度において最適な同調条件を達成する。第１の調整ではバルブ１９、２０、２３、２４の全てが開かれる。第２の調整においてはバルブ１９、２０を閉じてブロック６、８のみが支管１７、１８から供給され、すなわち高い長さ対直径比の経路に沿って供給される。そして第３の調整においては、バルブ２３、２４を閉じバルブ１９、２０を開き、それによりブロック６、８は小さな長さ対直径比の吸入管５、７により形成される「短い」経路に沿って吸入される。
【００１９】
図３および４は本発明に係る内燃機関用可変容量吸入システムの他の実施例を示し、全体を符号１′で示している。可能な限りシステム１′の構成部品はシステム１の対応する部品についてと同じ引用符号により示されている。
【００２０】
システム１′はシステム１と次の点で相違している。システム１′は更にリザーバ３、４に接続した吸入管２５内部に装着されたオン−オフバルブ手段２６を含んでいる。バルブ手段２６は図示した好ましい実施例においてはスロットルバルブにより構成されている。
【００２１】
更に、各吸入管５、７は実質的に真直ぐな支管２７、２８を含んでおり、この支管２７、２８の連結点においてそれぞれ支管１７、１８の軸線に対して実質的に直交する軸線をなしている点において相違している。それぞれリザーバ４、３に連結された支管１７、１８の入口領域はそれぞれの支管２８、２７の軸線に実質的に直交している。
【００２２】
実際の使用に際して、バルブ手段２６が開かれたときに、各ブロック６、８に連通しているシステム１′の全容積は隣接するブロック８、６の上のリザーバ４、３の容積に等しい量だけ増加し、従って同調条件が変えられる。リザーバ３、４の容積は勿論システム１以外のエンジン速度において同調条件を決定するように計算される。
【００２３】
明らかに吸入システム１および１′についてここに説明し図示したもの以外に本発明の特許請求の範囲の記載から離れることなく変更は可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、所定のエンジン速度においてシステムの同調条件を決定することによりエンジン吸入量を最適とし、そして同時に直接的であって丈夫な設計で且つ信頼性を高度に高める可変容量吸入システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両内燃機関用可変容量吸入システムの概略平面図である。
【図２】図１のII−IIに沿う断面図である。
【図３】本発明に係る車両内燃機関用可変容量吸入システムの他の実施例の断面図である。
【図４】図３に示す吸入システムの一部を図示を明瞭にするため除去した概略平面図である。
【符号の説明】
２  シリンダヘッド
３  第１のリザーバ
４  第２のリザーバ
５  第１の吸入管
６  第１のブロック
７  第２の吸入管
８  第２のブロック
１７  支管
１８  支管
１９  バルブ手段
２０  バルブ手段
２３  バルブ手段
２４  バルブ手段
２５  連結管
２６  バルブ手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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