(57)【要約】【課題】コンパクトな構成で、共鳴過給による出力トルク向上を図ることができるエンジンの吸気装置を提供する。【解決手段】共鳴過給を行うエンジンの吸気装置において、第１吸気通路２４Ｒ及び第２吸気通路２４Ｌに連通して接続する接続部内に回転可能に収納され、その回転位置に応じて、第１吸気通路２４Ｒと第２吸気通路２４Ｌとの連通を禁止するように接続部５０を閉弁し、第１吸気通路２４Ｒと第２吸気通路２４Ｌとを連通するように接続部５０を開弁し、第１吸気通路２４Ｒと第１共鳴室６７Ｒとを連通するとともに第２吸気通路２４Ｌと第２共鳴室６７Ｌとを連通するように接続部５０を開弁する弁機構６０によって、第１吸気通路２４Ｒと第２吸気通路２４Ｌとの連通状態を切り換える連通切換機構４０と、エンジン回転速度に基づいて連通切換機構４０を制御する制御手段４１と、を備える。【選択図】図２
2009209851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのバンクにそれぞれ複数の気筒を配設し、吸気系構造に基づいて共鳴過給を行うエンジンの吸気装置において、
一方のバンク側の気筒に吸気を流す第１吸気通路と、
他方のバンク側の気筒に吸気を流す第２吸気通路と、
前記第１吸気通路及び前記第２吸気通路に連通して接続する接続部内に回転可能に収納され、その回転位置に応じて、前記第１吸気通路と前記第２吸気通路との連通を禁止するように前記接続部を閉弁し、前記第１吸気通路と前記第２吸気通路とを連通するように前記接続部を開弁し、前記第１吸気通路と第１共鳴室とを連通するとともに前記第２吸気通路と第２共鳴室とを連通するように前記接続部を開弁する弁機構によって、前記第１吸気通路と前記第２吸気通路との連通状態を切り換える連通切換機構と、
エンジン回転速度に基づいて前記連通切換機構を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項２】
前記制御手段は、エンジン回転速度が第１所定値よりも小さい場合に前記第１吸気通路と前記第２吸気通路との連通を禁止するように前記連通切換機構を制御し、エンジン回転速度が第１所定値よりも大きく第２所定値よりも小さい場合に前記第１吸気通路と前記第２吸気通路とを連通するように前記連通切換機構を制御し、エンジン回転速度が第２所定値よりも大きく第３所定値よりも小さい場合に前記第１吸気通路と第１共鳴室とを連通するとともに前記第２吸気通路と第２共鳴室とを連通するように前記連通切換機構を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項３】
前記弁機構は、前記第１吸気通路の軸心及び前記第２吸気通路の軸芯に対して平行な線を回転中心とする、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項４】
前記弁機構は、前記第１吸気通路の軸心及び前記第２吸気通路の軸芯を含む面に直交する線を回転中心とする、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項５】
前記連通切換機構は、大径の円筒形状に形成された前記接続部の内部に小径の円筒形状の前記弁機構を収納した二重管構造であって、
前記弁機構は、
小径円筒外周壁として形成される弁部と、
小径円筒内部に形成される４つの通路と、を備え、
前記連通切換機構は、前記弁部によって前記接続部を閉弁することで前記第１吸気通路と前記第２吸気通路との連通を禁止し、前記４つの通路のうち前記第１吸気通路に連通する第１通路と前記第２吸気通路に連通する第２通路とを連通させることで前記接続部を開弁して前記第１吸気通路と前記第２吸気通路とを連通させ、前記４つの通路のうち前記第１吸気通路に連通する第１共鳴通路と前記第１共鳴室とを連通させ、かつ前記第２吸気通路に連通する第２共鳴通路と前記第２共鳴室とを連通させることで前記接続部を開弁して前記第１吸気通路と第１共鳴室とを連通させるとともに前記第２吸気通路と第２共鳴室とを連通させる、
ことを特徴する請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載のエンジンの吸気装置。
【請求項６】
前記第１共鳴室及び前記第２共鳴室は、前記第１吸気通路と前記第２吸気通路と一体に形成される、
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載のエンジンの吸気装置。
【請求項７】
前記第１共鳴室は、前記第１吸気通路の側方に形成され、
前記第２共鳴室は、前記第２吸気通路の側方に形成される、
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載のエンジンの吸気装置。
【請求項８】
前記第１共鳴通路は、第１吸気通路のみと連通する第１共鳴室として構成され、
前記第２共鳴通路は、第２吸気通路のみと連通する第２共鳴室として構成される、
ことを特徴とする請求項５に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項９】
前記第１共鳴通路及び前記第２共鳴通路は、容量が前記第１通路及び前記第２通路よりも大きくなるように、小径円筒軸方向に直交する断面において前記第１共鳴通路及び前記第２共鳴通路の断面積を前記第１通路及び前記第２通路よりも大きくなるように設定される、
ことを特徴とする請求項８に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項１０】
前記弁機構は、前記第１通路と前記第２共鳴通路とが一つの通路として形成され、前記第２通路と前記第１共鳴通路とが一つの通路として形成されるように、小径円筒内部が２等分される、
ことを特徴とする請求項８に記載の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、エンジンに吸気を供給する吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、吸気の動的効果の１つである共鳴効果を利用して過給（以下「共鳴過給」という）を行い、吸気充填効率を改善して出力トルクを向上させるエンジンが広く知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載のＶ型６気筒エンジンでは、右バンク側の気筒に吸気を流す右側吸気通路の途中に右側共鳴室を形成し、左バンク側の気筒に吸気を流す左側吸気通路の途中に左側共鳴室を形成する。また、右側共鳴室と左側共鳴室の入り口部に第１開閉制御弁をそれぞれ設け、右側共鳴室と左側共鳴室とを連通する連通管に第２開閉制御弁を設ける。このＶ型６気筒エンジンでは、エンジン運転状態に応じて第１開閉制御弁、第２開閉制御弁を開閉制御するので、幅広いエンジン運転領域において共鳴過給を行うことができ、出力トルクを向上させることができる。
【特許文献１】特開平２−１９６１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のエンジンでは、第１開閉制御弁と第２開閉制御弁を駆動するために２つのアクチュエータを備えるので、構成が複雑となり、レイアウト性が悪化したり、コストアップしたりするという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、コンパクトな構成で、共鳴過給による出力トルク向上を図ることができるエンジンの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】
【０００６】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
本発明は、２つのバンク（１０Ｒ、１０Ｌ）にそれぞれ複数の気筒を配設し、吸気系構造に基づいて共鳴過給を行うエンジン（１００）の吸気装置において、一方のバンク（１０Ｒ）側の気筒に吸気を流す第１吸気通路（２４Ｒ）と、他方のバンク（１０Ｌ）側の気筒に吸気を流す第２吸気通路（２４Ｌ）と、第１吸気通路（２４Ｒ）及び第２吸気通路（２４Ｌ）に連通して接続する接続部（５０）内に回転可能に収納され、その回転位置に応じて、第１吸気通路（２４Ｒ）と第２吸気通路（２４Ｌ）との連通を禁止するように接続部（５０）を閉弁し、第１吸気通路（２４Ｒ）と第２吸気通路（２４Ｌ）とを連通するように接続部（５０）を開弁し、第１吸気通路（２４Ｒ）と第１共鳴室（６７Ｒ）とを連通するとともに第２吸気通路（２４Ｌ）と第２共鳴室（６７Ｌ）とを連通するように接続部（５０）を開弁する弁機構（６０）によって、第１吸気通路（２４Ｒ）と第２吸気通路（２４Ｌ）との連通状態を切り換える連通切換機構（４０）と、エンジン回転速度に基づいて連通切換機構（４０）を制御する制御手段（４１）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、連通切換機構の弁機構の回転位置に応じて第１吸気通路と第２吸気通路との連通状態を制御するので、幅広いエンジン運転領域において共鳴過給を利用することができる。また、１つの駆動手段で弁機構を回転制御するようにしたので、従来手法よりもコンパクトな構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、エンジンに吸気を供給する吸気装置の概略構成図である。
【００１１】
図１に示すように、エンジン１００はＶ型６気筒エンジンであって、それぞれ複数の気筒からなる左右のバンク、すなわち右バンク１０Ｒ及び左バンク１０Ｌを有する。右バンク１０Ｒは、第１気筒＃１、第３気筒＃３及び第５気筒＃５の３つの気筒を直列に有する。また、左バンク１０Ｌは、第２気筒＃２、第４気筒＃４及び第６気筒＃６の３つの気筒を直列に有する。
【００１２】
エンジン１００は、外部から取り込んだ吸気を流す吸気通路２０と、吸気を各気筒＃１〜＃６に分配する吸気マニホールド３０とを備える。
【００１３】
吸気通路２０は、上流側吸気通路２１と、右側吸気通路２４Ｒと、左側吸気通路２４Ｌとを備える。
【００１４】
上流側吸気通路２１には、外部から取り込んだ吸気に含まれる塵などを除去するエアクリーナ２２が設置される。上流側吸気通路２１は、分岐部２３で右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとに分岐する。
【００１５】
右側吸気通路２４Ｒの下流側には、右側スロットルバルブ２５Ｒが設置される。右側スロットルバルブ２５Ｒは、右側吸気通路２４Ｒの吸気流通面積を変化させることで、吸気の吸気量を調整する。また、右側吸気通路２４Ｒは、右側吸気マニホールド３０Ｒに接続する。右側吸気マニホールド３０Ｒは、サージタンク３１Ｒを備える。そして、右側吸気マニホールド３０Ｒは、右側吸気通路２４Ｒからの吸気を、サージタンク３１Ｒで一時的に蓄えてから右バンク側の各気筒＃１、＃３、＃５に分配する。
【００１６】
左側吸気通路２４Ｌも右側吸気通路２４Ｒと同様に構成される。左側吸気通路２４Ｌを流れた吸気は、左側スロットルバルブ２５Ｌによって吸気量が調整され、左側吸気マニホールド３０Ｌを介して左バンク側の各気筒＃２、＃４、＃６に分配される。
【００１７】
上記した右側吸気通路２４Ｒ及び左側吸気通路２４Ｌには、エンジン運転状態に応じて共鳴過給を行うために、右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとの連通状態を切り換える連通切換機構４０を備える。この連通切換機構４０は、アクチュエータ４１によってエンジン運転状態に応じて制御される。なお、連通切換機構４０の詳細については、図２を参照して後述する。
【００１８】
上記のように構成されるエンジン１００は、アクチュエータ４１によって連通切換機構４０を制御するためにコントローラ７０を備える。コントローラ７０は、中央演算装置(ＣＰＵ)、読み出し専用メモリ(ＲＯＭ)、ランダムアクセスメモリ(ＲＡＭ)及び入出力インタフェース(Ｉ／Ｏインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ７０には、クランク角度センサ７１などのエンジン運転状態を検出するセンサからの信号が入力する。そして、このコントローラ７０は、クランク角度センサ７１の検出信号から算出されるエンジン回転速度に基づいてアクチュエータ４１を駆動し、連通切換機構４０を制御する。
【００１９】
次に、図２を参照して、連通切換機構４０について説明する。図２（Ａ）は、連通切換機構４０の概略構成図であって、図１におけるII−II断面を示す。
【００２０】
図２（Ａ）に示すように、連通切換機構４０は、右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとの間であって、これら吸気通路２４Ｒ、２４Ｌに対してエンジン下方側に配置される。連通切換機構４０と右側吸気通路２４Ｒ、左側吸気通路２４Ｌは、連通路２６Ｒ、２６Ｌを介して連通するように構成される。この連通切換機構４０は、右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとの間に固定される外筒５０と、外筒５０に収納される内筒６０とを備え、内筒６０が外筒５０に対して回転することで右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとの連通状態が切り換えられる。
【００２１】
図２（Ｂ）は外筒５０の概略構成図であり、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）における外筒５０のＤ−Ｄ断面を示す。また、図２（Ｄ）は内筒６０の概略構成図である。
【００２２】
外筒５０は、図２（Ｂ）に示すように円筒形状であって、端面５１、５２によって両端が閉塞されるように構成される。外筒５０の端面５１側の外周壁には、外筒内部と右側吸気通路２４Ｒ、左側吸気通路２４Ｌを連通する連通孔５３Ｒ、５３Ｌが設けられる。この連通孔５３Ｒ、５３Ｌは、外筒５０が各吸気通路２４Ｒ、２４Ｌの間に固定された状態（以下「外筒固定状態」という）において連通路２６Ｒ、２６Ｌと一致する位置に形成される。そして、外筒固定状態においては、外筒５０は、端面５１側を吸気通路上流側とし、右側吸気通路２４Ｒ及び左側吸気通路２４Ｌに対して略平行となるように配置される。
【００２３】
また、外筒５０の内部には、内筒収納時に内筒６０の位置決めをするための凸部５４が設けられる。凸部５４は、円柱形状であって、外筒５０の端面５２から外筒内部に突出形成される。この凸部５４には、図２（Ｃ）に示すように外筒内部を仕切る隔壁５５が設けられる。隔壁５５は、外筒固定状態において、凸部５４の外周上部Ｐと外筒上側内周壁Ｑとの間に形成される。
【００２４】
一方、内筒６０は、図２（Ｄ）に示すように円筒形状に形成される。内筒６０は、一端が端面６１によって閉塞され、他端が半円形状の端面６２によって閉塞されるように構成される。内筒６０は、内筒軸心と外筒軸心とが一致するように、外筒５０の内部に収納される。この内筒６０は、外筒５０に対して軸心周りに回転可能に配置される。そのため、内筒６０の外径は、外筒５０の内径よりも僅かに小さくなるように形成される。
【００２５】
また、内筒６０の一端側（端面６１側）には、図２（Ａ）に示すように、内筒外周壁として形成される弁部６３と、その外周壁の周方向に形成される連通孔６４Ｒ、６４Ｌ、６５Ｒ、６５Ｌとが設けられる。この内筒６０では、弁部６３を確保するために、内筒軸心と連通孔６４Ｒの中心を通る線と、内筒軸心と連通孔６５Ｌの中心を通る線との挟み角θ1を９０°よりも小さく設定し、内筒軸心と連通孔６４Ｌの中心を通る線と、内筒軸心と連通孔６５Ｒの中心を通る線との挟み角θ2を９０°よりも小さく設定する。そして、この内筒６０が回転して、外筒５０の連通孔位置に弁部６３がある場合には連通孔５３Ｒ、５３Ｌが閉弁され、外筒５０の連通孔位置に連通孔６４Ｒ、６４Ｌ、６５Ｒ、６５Ｌがある場合には連通孔５３Ｒ、５３Ｌが開弁される。このように内筒６０は、回転状態に応じて外筒５０の連通孔５３Ｒ、５３Ｌを開閉するように構成される。
【００２６】
この内筒６０の内部は内筒軸方向に形成される軸心部６９と、軸心部６９と内筒内周壁との間に形成される隔壁６８とによって円形断面を略９０°間隔に隔てられ、内筒軸方向に右側連通路６６Ｒ、左側連通路６６Ｌ、右側共鳴通路６７Ｒ、左側共鳴通路６７Ｌが形成される。
【００２７】
右側連通路６６Ｒは、図２（Ｄ）に示すように、内筒６０の一端側に形成される連通孔６４Ｒを介して右側吸気通路２４Ｒと連通可能に構成される。右側連通路６６Ｒは、内筒６０の他端側に開口する開口部８１Ｒを有する。また、左側連通路６６Ｌは、連通孔６４Ｌを介して左側吸気通路２４Ｌに連通可能に構成される。左側連通路６６Ｌは、内筒６０の他端側に開口部８１Ｌを有する。
【００２８】
これに対して、右側共鳴通路６７Ｒは、内筒６０の一端側の連通孔６５Ｒを介して右側吸気通路２４Ｒと連通可能に構成され（図２（Ａ））、内筒６０の他端側の端面６２によって閉塞される（図２（Ｄ））。左側共鳴通路６７Ｌも同様に、連通孔６５Ｌを介して左側吸気通路２４Ｌと連通可能に構成され、内筒６０の他端側の端面６２によって閉塞される。
【００２９】
上記した内筒６０が外筒５０の内部に収納されると、内筒６０の軸心部６９が外筒５０の凸部５４の端面に当接して、内筒６０の軸方向位置が決定される。また、内筒６０の軸心部６９には、図２（Ａ）に示すように、一端がアクチュエータ４１と接続する回転軸４２が外筒５０の端面５１側から挿通される。この回転軸４２の他端は、外筒５０の凸部５４に形成される軸受部５６に回転可能に支持される（図２（Ｃ））。したがって、アクチュエータ４１が回転軸４２を回転駆動すると、内筒６０も回転軸４２を中心にして回転する。
【００３０】
このように構成される連通切換機構４０では、図２（Ａ）に示した状態、つまり右側連通路６６Ｒと右側吸気通路２４Ｒとが連通するとともに左側連通路６６Ｌと左側吸気通路２４Ｌとが連通する状態を内筒６０の基準位置とし、エンジン運転状態に応じて内筒６０を外筒５０に対して回転させる。
【００３１】
図３〜図６を参照して、連通切換機構４０の作用効果について、エンジン運転状態を（１）極低回転速度運転時、（２）低回転速度運転時、（３）中回転速度運転時の３つに分けて説明する。図３は、極低回転速度運転時の場合の連通切換機構４０を示す。また、図４は低回転速度運転時の場合の連通切換機構４０を示し、図５は中回転速度運転時の場合の連通切換機構４０を示す。そして、図６は、エンジン回転速度に対するトルク特性を示す図である。
【００３２】
（１）極低回転速度運転時
クランク角度センサ７１の検出値から算出されるエンジン回転速度が所定回転速度Ｎｅ１よりも小さく、エンジン１００が極低回転速度運転時である場合には、図３（Ａ）に示すように、連通切換機構４０の内筒６０をアクチュエータ４１によって基準位置から９０°回転させる。このように内筒６０が回転すると、内筒６０の弁部６３が外筒５０の連通孔５３Ｒ、５３Ｌを閉弁する。そうすると、右側吸気通路２４Ｒを流れる吸気は、図３（Ｂ）の矢印に示すように、連通切換機構４０の内筒６０の内部に流入することなく、右側吸気通路下流側に向かって流れる。左側吸気通路２４Ｌを流れる吸気も同様に、連通切換機構４０の内筒６０の内部に流入することなく、左側吸気通路下流側に向かって流れる。
【００３３】
上記のように右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとがそれぞれ独立している場合には、右バンク側では右側吸気通路２４Ｒのみを利用した共鳴過給を行うことができ、左バンク側では左側吸気通路２４Ｌのみを利用した共鳴過給を行うことができる。
【００３４】
これにより極低回転速度運転時には、図６の破線Ａに示すように、所定回転速度Ｎｅ１よりも小さいエンジン回転速度においてトルクピークを有するトルクカーブを得ることができる。
【００３５】
（２）低回転速度運転時
エンジン回転速度が所定回転速度Ｎｅ１よりも大きく所定回転速度Ｎｅ２よりも小さい低回転速度運転時である場合には、図４（Ａ）に示すように、連通切換機構４０の内筒６０を基準位置に回転制御する。内筒６０が基準位置にあると、連通孔６４Ｒを介して右側連通路６６Ｒと右側吸気通路２４Ｒとが連通し、連通孔６４Ｌを介して左側連通路６６Ｌと左側吸気通路２４Ｌとが連通する。
【００３６】
また、図４（Ｂ）に示すように、右側連通路６６Ｒと左側連通路６６Ｌは開口部８１Ｒ、８１Ｌを介して外筒内部に開口するので、凸部５４側の外筒内部に形成される内部空間５７を介して右側連通路６６Ｒと左側連通路６６Ｌとが連通する。したがって、内筒６０が基準位置にある場合には、右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとは連通切換機構４０を介して相互に連通する。そうすると、図４（Ｂ）の矢印に示すように、右側吸気通路２４Ｒを流れる吸気の一部は連通切換機構４０を介して左側吸気通路側に流れ込み、左側吸気通路２４Ｌを流れる吸気の一部は連通切換機構４０を介して右側吸気通路側に流れ込む。このように右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとが相互に連通する場合には、右側吸気通路２４Ｒの共鳴特性と左側吸気通路２４Ｌの共鳴特性との両方を利用した共鳴過給を行うことができる。
【００３７】
これにより低回転速度運転時には、図６の一点鎖線Ｂに示すように、所定回転速度Ｎｅ１と所定回転速度Ｎｅ２との間にトルクピークを有するトルクカーブを得ることができる。
【００３８】
（３）中回転速度運転時
エンジン回転速度が所定回転速度Ｎｅ２よりも大きく所定回転速度Ｎｅ３よりも小さい中回転速度運転時である場合には、図５（Ａ）に示すように、連通切換機構４０の内筒６０を基準位置から１８０°回転させる。このように内筒６０が回転すると、連通孔６５Ｒを介して右側共鳴通路６７Ｒと右側吸気通路２４Ｒとが連通し、連通孔６５Ｌを介して左側共鳴通路６７Ｌと左側吸気通路２４Ｌとが連通する。右側共鳴通路６７Ｒと左側共鳴通路６７Ｌは、図５（Ｂ）に示すように内筒６０の端面６２によって閉塞されているので、連通孔６５Ｒ、６５Ｌのみを開口部とする共鳴室となる。そして、右側吸気通路２４Ｒを流れる吸気の一部は右側共鳴通路６７Ｒに流れ込み、左側吸気通路２４Ｌを流れる吸気の一部は左側共鳴通路６７Ｌに流れ込む。このように吸気の一部が各共鳴通路６７Ｒ、６７Ｌに流入する場合には、右バンク側では右側共鳴通路６７Ｒを利用した共鳴過給を行うことができ、左バンク側では左側共鳴通路６７Ｌを利用した共鳴過給を行うことができる。
【００３９】
これにより中回転速度運転時には、図６の点線Ｃに示すように、所定回転速度Ｎｅ２と所定回転速度Ｎｅ３との間にトルクピークを有するトルクカーブを得ることができる。
【００４０】
以上により、本実施形態では下記の効果を得ることができる。
【００４１】
連通切換機構４０は、右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとの間に配置される外筒５０の内部に内筒６０を収納する２重管構造として構成される。連通切換機構４０の内筒６０は、エンジン運転状態に応じてアクチュエータ４１によって回転制御され、外筒５０の連通孔５３Ｒ、５３Ｌを開閉する。この連通切換機構４０は、上記（１）〜（３）で説明したように右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとの連通状態を制御するので、エンジン１００では幅広いエンジン運転領域において共鳴過給を利用することができる。そのため、図６の実線Ｄに示すようなトルク特性に基づいてエンジン１００を運転することができ、エンジン１００の出力トルクを向上させることが可能となる。
【００４２】
このように連通切換機構４０では、１つのアクチュエータ４１で内筒６０を回転制御させることができるので、特許文献１に記載された従来手法よりもコンパクトな構成とすることができ、さらに複数の制御弁を同時に制御する従来手法のように制御性が悪化することもない。
【００４３】
（第２実施形態）
図７は、第２実施形態における連通切換機構４０の内筒６０及び外筒５０を示す図である。図７（Ａ）は内筒６０の斜視図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。また、図７（Ｃ）は、外筒５０の斜視図である。
【００４４】
第２実施形態のエンジン１００は、第１実施形態とほぼ同様の構成であるが、連通切換機構４０の構成において一部相違する。つまり、内筒内部に形成される右側共鳴通路６７Ｒ及び左側共鳴通路６７Ｌの容積を増加させて共鳴過給の効果を向上させるようにしたもので、以下にその相違点を中心に説明する。
【００４５】
第１実施形態では中回転速度運転時に連通切換機構４０の内筒６０の右側共鳴通路６７Ｒ、左側共鳴通路６７Ｌを利用して共鳴過給を行うが、共鳴過給による出力トルクの向上効果は右側共鳴通路６７Ｒ、左側共鳴通路６７Ｌの容積が増加するほど大きくなる。
【００４６】
そこで、第２実施形態の連通切換機構４０の内筒６０では、図７（Ａ）に示すように、右側共鳴通路６７Ｒ及び左側共鳴通路６７Ｌの通路断面積が右側連通路６６Ｒ及び左側連通路６６Ｌよりも大きくなるように隔壁６８を構成する。つまり、図７（Ｂ）に示すように、右側共鳴通路６７Ｒを構成する隔壁６８の挟み角度θ4が右側連通路６６Ｒを構成する隔壁の挟み角度θ3よりも大きくなるように設定し、左側共鳴通路６７Ｌと左側連通路６６Ｌについても同様の関係に設定する。これにより内筒６０の右側共鳴通路６７Ｒ及び左側共鳴通路６７Ｌの容積が第１実施形態よりも増加する。
【００４７】
このように右側共鳴通路６７Ｒ及び左側共鳴通路６７Ｌの容積を増加させると共鳴周波数が変化してしまうが、内筒６０では図７（Ａ）に示すように右側共鳴通路６７Ｒ及び左側共鳴通路６７Ｌに開口する連通孔６５Ｒ、６５Ｌを軸方向に延ばして開口面積を大きくするので共鳴周波数が変化するのを抑制できる。
【００４８】
また、連通切換機構４０では、内筒６０の共鳴通路側の連通孔６５Ｒ、６５Ｌに応じて、図７（Ｃ）に示すように外筒５０の連通孔５３Ｒ、５３Ｌの開口面積も大きく設定する。
【００４９】
なお、右側吸気通路２４Ｒ、左側吸気通路２４Ｌと連通切換機構４０とを連通する連通路２６Ｒ、２６Ｌについても、内筒６０の共鳴通路側の連通孔６５Ｒ、６５Ｌに応じて開口面積も大きく設定する。
【００５０】
以上のように、第２実施形態では、内筒６０の右側共鳴通路６７Ｒ及び左側共鳴通路６７Ｌの容積を増加させるので、右側共鳴通路６７Ｒ及び左側共鳴通路６７Ｌを利用した共鳴過給による出力トルクの向上効果を高めることが可能となる。
【００５１】
（第３実施形態）
図８は、第３実施形態における連通切換機構４０の内筒６０及び外筒５０を示す図である。図８（Ａ）は内筒６０の斜視図であり、図８（Ｂ）は外筒５０の斜視図である。
【００５２】
第３実施形態のエンジン１００は、第１実施形態とほぼ同様の構成であるが、連通切換機構４０の構成において一部相違する。つまり、内筒６０の第１通路８２を右側連通路及び左側共鳴通路として機能させ、第２通路８３を左側連通路及び右側共鳴通路として機能させるようにしたもので、以下にその相違点を中心に説明する。
【００５３】
図８（Ａ）に示すように、連通切換機構４０の内筒６０は、一端側が端面６１によって閉塞され、他端側が開口端となる。この内筒６０は、隔壁６８によって内筒内部が２等分され、第１通路８２と第２通路８３とに隔てられる。そして、内筒内部を仕切る隔壁６８のうち連通孔６５Ｒ、６５Ｌ側に形成される隔壁６８は、内筒６０の開口端から突出する突出部６８ａを有する。このように第１通路８２及び第２通路８３は内筒内部を２等分して構成されるため、第１実施形態のように内筒内部を４等分して構成する場合よりも通路容積を増加させることができる。
【００５４】
第１通路８２は、右側吸気通路２４Ｒに連通可能な連通孔６４Ｒと、左側吸気通路２４Ｌに連通可能な連通孔６５Ｌとを有し、内筒６０の他端側に開口部８４を有する。また、第２通路８３は、左側吸気通路２４Ｌに連通可能な連通孔６４Ｌと、右側吸気通路２４Ｒに連通可能な連通孔６５Ｒとを有し、内筒６０の他端側に開口部８５を有する。
【００５５】
一方、連通切換機構４０の外筒５０には、図８（Ｂ）に示すように、凸部５４から下側の外筒内部を仕切る隔壁５８が形成される。
【００５６】
このように構成される連通切換機構４０では、低回転速度運転時に内筒６０が基準位置に制御される。このように制御されると、内筒６０の連通孔６４Ｒ、６４Ｌと外筒５０の連通孔５３Ｒ、５３Ｌの位置が一致して、第１通路８２と右側吸気通路２４Ｒとが連通し、第２通路８３と左側吸気通路２４Ｌとが連通する。このとき内筒６０の隔壁６８の突出部６８ａは凸部５４の下側に位置し、第１通路８２と第２通路８３とは外筒内部の内部空間５７を介して連通する。したがって、内筒６０が基準位置にある場合には、右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとが相互に連通する。
【００５７】
これに対して、中回転速度運転時に内筒６０が基準位置から１８０°回転制御される。このように制御されると、内筒６０の連通孔６５Ｒ、６５Ｌと外筒５０の連通孔５３Ｒ、５３Ｌの位置が一致して、第２通路８３と右側吸気通路２４Ｒとが連通し、第１通路８２と左側吸気通路２４Ｌとが連通する。このとき内筒６０の隔壁６８の突出部６８ａは、凸部５４から上側（隔壁５７が形成される側の逆側）の外筒内部の内部空間５７を仕切る。したがって、第１通路８２と第２通路８３とは、連通孔６５Ｒ、６５Ｌのみを開口部とする共鳴室となる。
【００５８】
以上のように、第３実施形態では、中回転速度運転時に第１実施形態よりも容積の大きい第１通路８２と第２通路８３を利用して共鳴過給を行うことができるので、共鳴過給による出力トルクの向上効果を高めることが可能となる。
【００５９】
なお、第１通路８２や第２通路８３のように容積を増加させると共鳴周波数が変化するが、第３実施形態では第２実施形態と同様に、内筒６０の連通孔６５Ｒ、６５Ｌ、外筒５０の連通孔５３Ｒ、５３Ｌの開口面積を大きくするので共鳴周波数は変化しない。
【００６０】
（第４実施形態）
図９は、第４実施形態における連通切換機構４０を示す図である。図９（Ａ）は連通切換機構４０の斜視図である。また、図９（Ｂ）は外筒５０の斜視図であり、図９（Ｃ）は内筒６０の斜視図である。
【００６１】
第４実施形態のエンジン１００は、第１実施形態とほぼ同様の構成であるが、連通切換機構４０の構成において一部相違する。つまり、内筒６０の内部に形成される通路を共鳴室として機能させるのではなく、別に共鳴室８６Ｒ、８６Ｌを設けるようにしたもので、以下にその相違点を中心に説明する。
【００６２】
第４実施形態では、図９（Ａ）に示すように、右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌの上方に、右側共鳴室８６Ｒ及び左側共鳴室８６Ｌが設けられる。右側共鳴室８６Ｒ及び左側共鳴室８６Ｌは、各吸気通路２４Ｒ、２４Ｌと一体に形成される。
【００６３】
したがって、連通切換機構４０は、中回転速度運転時に右側吸気通路２４Ｒと右側共鳴室８６Ｒが連通するとともに左側吸気通路２４Ｌと左側共鳴室８６Ｌが連通するように構成される。
【００６４】
つまり、連通切換機構４０の外筒５０には、図９（Ｂ）に示すように連通孔５３Ｒ、５３Ｌが形成される側とは反対側の端部の外周壁に、外筒内部と右側共鳴室８６Ｒとを連通する連通孔５９Ｒ及び外筒内部と左側共鳴室８６Ｌを連通する連通孔５９Ｌが形成される。
【００６５】
また、内筒６０には、図９（Ｃ）に示すように、連通孔６５Ｒ、６５Ｌが形成される側とは反対側の端部の外周壁に、右側共鳴通路６７Ｒと右側共鳴室８６Ｒとを連通する連通孔８７Ｒ及び左側共鳴通路６７Ｌと左側共鳴室８６Ｌを連通する連通孔８７Ｌが形成される。
【００６６】
このように構成される連通切換機構４０では、中回転速度運転時に内筒６０が基準位置から１８０°回転制御される。このように制御されると、内筒６０の右側共鳴通路６７Ｒを介して右側吸気通路２４Ｒと右側共鳴室８６Ｒとが連通し、左側共鳴通路６７Ｌを介して左側吸気通路２４Ｌと左側共鳴室８６Ｌとが連通する。したがって、第４実施形態では、中回転速度運転時に各吸気通路２４Ｒ、２４Ｌと一体形成された右側共鳴室８６Ｒ、左側共鳴室８６Ｌを利用して共鳴過給を行うことができる。
【００６７】
以上のように、第４実施形態では、連通切換機構４０とは別体として右側共鳴室８６Ｒ及び左側共鳴室８６Ｌを形成するので、レイアウト上問題とならない範囲で右側共鳴室８６Ｒ及び左側共鳴室８６Ｌの容積を増加させることができ、共鳴効果による出力トルクの向上効果を高めることが可能となる。
【００６８】
（第５実施形態）
図１０は、第５実施形態における連通切換機構４０を示す図である。図１０（Ａ）は連通切換機構４０の斜視図である。また、図１０（Ｂ）は外筒５０の斜視図であり、図１０（Ｃ）は内筒６０の斜視図である。
【００６９】
第５実施形態のエンジン１００は、第１実施形態とほぼ同様の構成であるが、連通切換機構４０の構成において一部相違する。つまり、内筒６０の内部に形成される通路を共鳴室として機能させるのではなく、別に共鳴室８６Ｒ、８６Ｌを設けるようにしたもので、以下にその相違点を中心に説明する。
【００７０】
第５実施形態では、図１０（Ａ）に示すように、右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌの側方に別体として右側共鳴室８６Ｒ及び左側共鳴室８６Ｌが設けられる。そのため、連通切換機構４０は、中回転速度運転時に右側吸気通路２４Ｒと右側共鳴室８６Ｒが連通するとともに左側吸気通路２４Ｌと左側共鳴室８６Ｌが連通するように構成される。
【００７１】
つまり、図１０（Ｂ）に示すように、連通切換機構４０の外筒５０には連通孔５３Ｒ、５３Ｌが形成される側とは反対側の端部の端面５２に、外筒内部と右側共鳴室８６Ｒとを連通する連通孔５９Ｒ及び外筒内部と左側共鳴室８６Ｌを連通する連通孔５９Ｌが形成される。なお、第５実施形態の外筒５０には内筒６０の位置決めをするための凸部５４は設けられていないので、回転軸４２を回転自在に支持する軸受部５６は外筒５０の端面５２の内側に形成される。
【００７２】
また、内筒６０は、図１０（Ｃ）に示すように、一端が端面６１によって閉塞し、他端が半円形状の端面６２によって閉塞するように構成される。
【００７３】
内筒６０の内部に形成される右側連通路６６Ｒ及び左側連通路６６Ｌは、両端が内筒６０の端面６１と端面６２とによって閉塞されるが、右側連通路６６Ｒと左側連通路６６Ｌとは隔壁６８の一部に形成された切欠部６８ｂを介して内筒内部で連通する。
【００７４】
また、内筒６０には、連通孔６５Ｒ、６５Ｌが形成される側とは反対側の端部に、右側共鳴通路６７Ｒと右側共鳴室８６Ｒとを連通する連通孔８７Ｒ及び左側共鳴通路６７Ｌと左側共鳴室８６Ｌとを連通する連通孔８７Ｌが開口する。
【００７５】
このように構成される連通切換機構４０では、低回転速度運転時に内筒６０が基準位置に制御されると、右側連通路６６Ｒと左側連通路６６Ｌとを介して、右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとが連通する。
【００７６】
これに対して、中回転速度運転時に、内筒６０が基準位置から１８０°回転制御されると、右側共鳴通路６７Ｒを介して右側吸気通路２４Ｒと右側共鳴室８６Ｒとが連通し、左側共鳴通路６７Ｌを介して左側吸気通路２４Ｌと左側共鳴室８６Ｌとが連通する。したがって、第５実施形態では、中回転速度運転時に各吸気通路２４Ｒ、２４Ｌの側方に配置された右側共鳴室８６Ｒ、左側共鳴室８６Ｌを利用して共鳴過給を行うことができる。
【００７７】
以上のように、第５実施形態では、連通切換機構４０とは別体として右側共鳴室８６Ｒ及び左側共鳴室８６Ｌを形成するので、レイアウト上問題とならない範囲で右側共鳴室８６及び左側共鳴室８６Ｌの容積を増加させることができ、共鳴効果による出力トルクの向上効果を高めることが可能となる。
【００７８】
（第６実施形態）
図１１は、第６実施形態における連通切換機構４０を示す図である。
【００７９】
第６実施形態のエンジン１００は、第４実施形態又は第５実施形態とほぼ同様の構成であるが、連通切換機構４０の構成において一部相違する。つまり、右側吸気通路２４Ｒの軸心と左側吸気通路２４Ｌに軸心を含む平面に直交する線を回転中心とするロータリー弁１２０によって右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとの連通状態を制御するようにしたもので、以下にその相違点を中心に説明する。
【００８０】
図１１（Ａ）に示すように、連通切換機構４０は右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとを接続する接続部１１０と、接続部１１０に収納されるロータリー弁１２０とを備える。
【００８１】
接続部１１０には、右側吸気通路２４Ｒに連通する右側連通孔１１１Ｒと左側吸気通路２４Ｌに連通する左側連通孔１１１Ｌとが形成される。
【００８２】
ロータリー弁１２０は、接続部１１０に収納され、右側吸気通路２４Ｒの軸心と左側吸気通路２４Ｌに軸心を含む平面に直交する線を中心に回転する。ロータリー弁１２０は、ロータリー弁中心に挿通される回転軸４２を介して、アクチュエータ４１（図１１において図示せず）によって回転制御される。このロータリー弁１２０は、ロータリー弁１２０の外周壁として形成される弁部１２１と、連通路１２２と、右側共鳴通路１２３Ｒと、左側共鳴通路１２３Ｌとを備える。
【００８３】
ロータリー弁１２０の弁部１２１は、接続部１１０の右側連通孔１１１Ｒ及び左側連通孔１１１Ｌを閉弁する。
【００８４】
連通路１２２は、接続部１１０の右側連通孔１１１Ｒ及び左側連通孔１１１Ｌを開弁して、右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとを連通する。
【００８５】
そして、右側共鳴通路１２３Ｒは、接続部１１０の右側連通孔１１１Ｒを開弁して、右側共鳴室８６Ｒと右側吸気通路２４Ｒとを連通する。また、左側共鳴通路１２３Ｌは、接続部１１０の左側連通孔１１１Ｌを開弁して、左側共鳴室８６Ｌと左側吸気通路２４Ｌとを連通する。
【００８６】
なお、右側共鳴室８６Ｒ及び左側共鳴室８６Ｌは、第４実施形態及び第５実施形態と同様に、連通切換機構４０とは別体として構成される。
【００８７】
このように構成される連通切換機構４０では、図１１（Ａ）に示した状態、つまり接続部１１０の連通孔１１１Ｒ、１１１Ｌとロータリー弁１２０の連通路１２２とが連通する状態を基準位置とし、エンジン運転状態に応じてロータリー弁１２０を接続部１１０に対して回転させる。
【００８８】
エンジン１００が極低回転速度運転時である場合には、図１１（Ｂ）に示すように、連通切換機構４０のロータリー弁１２０をアクチュエータ４１によって基準位置から反時計周りに９０°回転させる。このようにロータリー弁１２０が回転すると、ロータリー弁１２０の弁部１２１が接続部１１０の連通孔１１１Ｒ、１１１Ｌを閉弁するので、右バンク側では右側吸気通路２４Ｒのみを利用した共鳴過給を行うことができ、左バンク側では左側吸気通路２４Ｌのみを利用した共鳴過給を行うことができる。
【００８９】
エンジン１００が低回転速度運転時である場合には、図１１（Ａ）に示すように、連通切換機構４０のロータリー弁１２０を基準位置まで回転させる。ロータリー弁１２０が基準位置にある場合には、右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとが連通路１２２を介して相互に連通するので、右側吸気通路２４Ｒの共鳴特性と左側吸気通路２４Ｌの共鳴特性との両方を利用した共鳴過給を行うことができる。
【００９０】
エンジン１００が中回転速度運転時である場合には、図１１（Ｃ）に示すように、連通切換機構４０のロータリー弁１２０をアクチュエータ４１によって基準位置から反時計周りに１８０°回転させる。このようにロータリー弁１２０が回転すると、右側共鳴通路１２３Ｒを介して右側吸気通路２４Ｒと右側共鳴室８６Ｒとが連通し、左側共鳴通路１２３Ｌを介して左側吸気通路２４Ｌと左側共鳴室８６Ｌとが連通するので、右側共鳴室８６Ｒ及び左側共鳴室８６Ｌを利用した共鳴過給を行うことができる。
【００９１】
以上のように、第６実施形態の連通切換機構４０では、右側吸気通路２４Ｒの軸心と左側吸気通路２４Ｌに軸心を含む平面に直交する線を回転中心とするロータリー弁１２０によって、右側吸気通路２４Ｒと左側吸気通路２４Ｌとの連通状態をエンジン運転状態に応じて制御するので、幅広いエンジン運転領域において共鳴過給を利用することができる。この連通切換機構４０では、１つのアクチュエータ４１で内筒６０を回転制御させることができるので、特許文献１に記載された従来手法よりもコンパクトな構成とすることができ、さらに複数の制御弁を同時に制御する従来手法のように制御性が悪化することもない。
【００９２】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００９３】
例えば、エンジン１００は、エンジン回転速度が所定回転速度Ｎｅ３よりも大きい高回転速度運転において、連通切換機構４０の内筒６０は外筒５０を閉弁するよう制御しつつ、吸気の慣性効果を利用していわゆる慣性過給を行うように構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】エンジンに吸気を供給する吸気装置の概略構成図である。
【図２】連通切換機構の概略構成図である。
【図３】極低回転速度運転時の場合の連通切換機構の作用を示す。
【図４】低回転速度運転時の場合の連通切換機構の作用を示す。
【図５】中回転速度運転時の場合の連通切換機構の作用を示す。
【図６】エンジン回転速度に対するトルク特性を示す図である。
【図７】第２実施形態の連通切換機構を示す図である。
【図８】第３実施形態の連通切換機構を示す図である。
【図９】第４実施形態の連通切換機構を示す図である。
【図１０】第５実施形態の連通切換機構を示す図である。
【図１１】第６実施形態の連通切換機構を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
１００  エンジン
１０Ｒ  右バンク
１０Ｌ  左バンク
２４Ｒ  右側吸気通路（第１吸気通路）
２４Ｌ  左側吸気通路（第２吸気通路）
４０  連通切換機構
４１  アクチュエータ（制御手段）
５０  外筒（接続部）
６０  内筒（弁機構）
６３  弁部
６６Ｒ  右側連通路（第１通路）
６６Ｌ  左側連通路（第２通路）
６７Ｒ  右側共鳴通路（第１共鳴通路）
６７Ｌ  左側共鳴通路（第２共鳴通路）
７０  コントローラ
７１  クランク角度センサ
８２  第１通路
８３  第２通路
８６Ｒ  右側共鳴室（第１共鳴室）
８６Ｌ  左側共鳴室（第２共鳴室）
１１０  接続部
１２０  ロータリー弁（弁機構）
１２１  弁部
１２２  連通路
１２３Ｒ  右側共鳴通路（第１共鳴通路）
１２３Ｌ  左側共鳴通路（第２共鳴通路）
【図１】
2009209851.tif 000003
【図２】
2009209851.tif 000004
【図３】
2009209851.tif 000005
【図４】
2009209851.tif 000006
【図５】
2009209851.tif 000007
【図６】
2009209851.tif 000008
【図７】
2009209851.tif 000009
【図８】
2009209851.tif 000010
【図９】
2009209851.tif 000011
【図１０】
2009209851.tif 000012
【図１１】
2009209851.tif 000013