(57)【要約】【課題】コンパクトな構成で、高エンジン回転速度での吸気体積効率を向上できるエンジンの吸気装置を提供する。【解決手段】第１空気室２２Ｒと、第２空気室２２Ｌと中央空気室２２Ｃとに画成されるサージタンク２０と、右バンク側気筒と連通し、第１空気室２２Ｒ及び中央空気室２２Ｃに開口する第１連通孔群２４−１、２４−３、２４−５と、左バンク側気筒と連通し、第２空気室２２Ｌ及び中央空気室２２Ｃに開口する第２連通孔群２４−２、２４−４、２４−６と、低エンジン回転速度時に第１連通孔群と第１空気室２２Ｒのみを連通させるとともに第２連通孔群と第２空気室２２Ｌのみを連通させ、高エンジン回転速度時に第１連通孔群、第２連通孔群と中央空気室２２Ｃのみを連通させるとともに、中央空気室内で各気筒からの吸気脈動が干渉するように吸気脈動を案内する連通制御機構４０Ｒ、４０Ｌとを備える。【選択図】図２
2009180126.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、低エンジン回転速度領域で共鳴過給を行うエンジンの吸気装置において、
第１空気室と、第２空気室と、第１空気室と第２空気室との間に設けられる中央空気室とに画成されるサージタンクと、
前記サージタンクの各空気室に吸気を流す３つの吸気通路と、
前記一方のバンク側の各気筒とそれぞれ連通し、前記第１空気室及び前記中央空気室に開口する第１連通孔群と、
前記他方のバンク側の各気筒とそれぞれ連通し、前記第２空気室及び前記中央空気室に開口する第２連通孔群と、
低エンジン回転速度時に前記第１連通孔群と前記第１空気室のみを連通させるとともに前記第２連通孔群と前記第２空気室のみを連通させ、高エンジン回転速度時に前記第１連通孔群、前記第２連通孔群と前記中央空気室のみを連通させるとともに、前記中央空気室内で各気筒からの吸気脈動が干渉するように吸気脈動を案内する連通制御機構と、
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】
前記連通制御機構は、
前記第１連通孔を前記第１空気室と前記中央空気室とに選択的に連通する第１弁と、
前記第２連通孔を前記第２空気室と前記中央空気室とに選択的に連通する第２弁と、
前記第１連通孔と前記第２連通孔とが連通しているときに前記中央空気室内で各気筒からの吸気脈動を干渉させるように吸気脈動の流れを偏向する案内部と、
を備え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】
前記第１弁には前記第１連通孔が前記第１空気室と前記中央室に接続する開口部に設けられ、前記第２弁は前記第２連通孔が前記第２空気室と前記中央室に接続する開口部に設けられ、かつ前記第１弁と前記第２弁にはそれぞれ前記案内部が設けられる、
ことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項４】
前記第１弁と前記第２弁は、半カップ形状であって、
低エンジン回転速度時に前記第１弁及び前記第２弁を前記中央空気室側に配置し、高エンジン回転速度時に前記第１弁を前記第１空気室側に配置するとともに前記第２弁を前記第２空気室側に配置するように制御する制御機構を備える、
ことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項５】
前記第１弁の案内部と前記第２弁の案内部とは、高エンジン回転速度時に互いに対向するように構成される、
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項６】
前記第１連通孔群は、エンジン上方から見てエンジン前後方向に直線的に配置され、
前記第２連通孔群は、エンジン上方から見てエンジン前後方向に直線的に配置される、
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７】
前記第１弁の案内部と前記第２弁の案内部とは、高エンジン回転速度時に前記中央空気室の中心近傍に向くように構成される、
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項８】
前記第１連通孔群は、エンジン上方から見てエンジン前後方向に形成されるとともに、前記サージタンクの中心に対して放射状に配置され、
前記第２連通孔群は、エンジン上方から見てエンジン前後方向に形成されるとともに、前記サージタンクの中心に対して放射状に配置される、
ことを特徴とする請求項７に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項９】
前記制御機構は、
前記第１弁を、前記第１連通孔の中心を第１連通孔配列方向に通る線を中心軸として回転させ、
前記第２弁を、前記第２連通孔の中心を第２連通孔配列方向に通る線を中心軸として回転させる、
ことを特徴とする請求項４から請求項８のいずれか一つに記載のエンジンの吸気装置。
【請求項１０】
前記制御機構は、
前記第１弁を前記第１連通孔の軸心を中心軸として回転させ、
前記第２弁を前記第２連通孔の軸心を中心軸として回転させる、
ことを特徴とする請求項４から請求項８のいずれか一つに記載のエンジンの吸気装置。
【請求項１１】
前記制御機構は、
前記第１連通孔群の第１連通孔中心を通る線上で各第１弁と接続する第１駆動軸と、
前記第２連通孔群の第２連通孔中心を通る線上で各第２弁と接続する第２駆動軸と、を備え、
前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを回転中心に前記弁体を回転させることで、各空気室と各気筒との連通状態を制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項１２】
前記制御機構は、
前記第１弁と前記第１連通孔の軸心を通る線上で接続し、前記第１弁毎に設けられる第１駆動軸と、
前記第１駆動軸をそれぞれ第１駆動軸軸心回りに回転させる第１回転軸と、
前記第２弁と前記第２連通孔の軸心を通る線上で接続し、前記第２弁毎に設けられる第２駆動軸と、
前記第２駆動軸をそれぞれ第２駆動軸軸心回りに回転させる第２回転軸と、を備え、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とによって前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを回転中心に前記弁体を回転させることで、各空気室と各気筒との連通状態を制御する、
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１３】
前記第１駆動軸は、前記第１空気室側にオフセットされ、
前記第２駆動軸は、前記第２空気室側にオフセットされる、
ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項１４】
前記３つの吸気通路のうち中央空気室に吸気を流す吸気通路は、前記中央空気室内の中央近傍まで延設される、
ことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一つ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）を行う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、吸気通路にサージタンクを設け、このサージタンクを画成して、左右一対の共鳴チャンバと連通チャンバとを形成する。左側共鳴チャンバは吸気マニホールドを介して右バンク側の３つの気筒と連通し、右側共鳴チャンバは吸気マニホールドを介して左バンク側の３つの気筒と連通する。このように点火順序が連続しない３つの気筒と共鳴チャンバとを連通すると、共鳴チャンバ内には、吸気弁の開閉によって生じる吸気脈動に起因して圧力波が形成される。左右の共鳴チャンバはチャンバ容積などによって定まる固有振動数を有しており、この固有振動数と共鳴チャンバ内に形成される圧力波の振動数とが近づくと共鳴する。左右の共鳴チャンバは低エンジン回転速度において共鳴するように設定されているので、エンジン回転速度が所定の低エンジン回転速度域にある場合に、共鳴効果によって吸気弁の閉弁直前に共鳴チャンバ内の圧力が高まり、吸気が各気筒の燃焼室に押し込まれて吸気の体積効率が向上する。
【特許文献１】実公平７−２９２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のように低エンジン回転速度域で共鳴効果を生じるエンジンでは、エンジン回転速度が高エンジン回転速度になると、共鳴効果によって吸気弁の閉弁直前にチャンバ内の圧力が大きく低下してしまい、高エンジン回転速度域での吸気の体積効率が悪化してしまう。特許文献１に記載のＶ型６気筒エンジンでは、高エンジン回転速度になると、左右の共鳴チャンバと連通チャンバとを連通して容積を拡大するので、共鳴チャンバと連通チャンバ内の圧力変動が抑えられ、高エンジン回転速度での吸気の体積効率の悪化が抑制される。
【０００５】
しかしながら、上記したＶ型６気筒エンジンでは、高エンジン回転速度でチャンバの容積を拡大するように構成しているため、サージタンクが大形化してしまうという問題がある。
【０００６】
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、共鳴過給を行うエンジンにおいて、コンパクトな構成で、高エンジン回転速度での吸気の体積効率の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】
【０００７】
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。
【０００８】
本発明は、２つのバンク（１０Ｒ、１０Ｌ）にそれぞれ複数の気筒（＃１〜＃６）を配設し、低エンジン回転速度領域で共鳴過給を行うエンジン（１００）の吸気装置において、第１空気室（２２Ｒ）と、第２空気室（２２Ｌ）と、第１空気室（２２Ｒ）と第２空気室（２２Ｌ）との間に設けられる中央空気室（２２Ｃ）とに画成されるサージタンク（２０）と、サージタンク（２０）の各空気室に吸気を流す３つの吸気通路（３３Ｒ、３３Ｌ、３３Ｃ）と、一方のバンク側の各気筒（＃１、＃３、＃５）とそれぞれ連通し、第１空気室（２２Ｒ）及び中央空気室（２２Ｃ）に開口する第１連通孔群（２４−１、２４−３、２４−５）と、他方のバンク側の各気筒（＃２、＃４、＃６）とそれぞれ連通し、第２空気室（２２Ｌ）及び中央空気室（２２Ｃ）に開口する第２連通孔群（２４−２、２４−４、２４−６）と、低エンジン回転速度時に第１連通孔群（２４−１、２４−３、２４−５）と第１空気室（２２Ｒ）のみを連通させるとともに第２連通孔群（２４−２、２４−４、２４−６）と第２空気室（２２Ｌ）のみを連通させ、高エンジン回転速度時に第１連通孔群（２４−１、２４−３、２４−５）、第２連通孔群（２４−２、２４−４、２４−６）と中央空気室（２２Ｃ）のみを連通させるとともに、中央空気室内で各気筒からの吸気脈動が干渉するように吸気脈動を案内する連通制御機構（４０Ｒ、４０Ｌ）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高エンジン回転速度時に各気筒からの吸気脈動を干渉させるので、中央空気室の容積を拡大することなく、中央空気室内で合成される圧力波の振幅を低減することができる。これにより、高エンジン回転速度での吸気の体積効率を向上させることができるとともに、サージタンク２０を大形化することなく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】
【００１０】
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。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態のエンジンの概略構成図である。
【００１２】
図１（Ａ）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、シリンダヘッド１及びシリンダブロック２を備える。シリンダヘッド１及びシリンダブロック２は、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。
【００１３】
右バンク側のシリンダヘッド１には、吸気を気筒＃１、＃３、＃５に流す吸気ポート１１Ｒが気筒毎に形成される。この吸気ポート１１Ｒには、吸気ポート１１Ｒを開閉する吸気弁１２Ｒが設けられる。
【００１４】
また、左バンク側のシリンダヘッド１には、吸気を気筒＃２、＃４、＃６に流す吸気ポート１１Ｌが気筒毎に形成される。この吸気ポート１１Ｌには、吸気ポート１１Ｌを開閉する吸気弁１２Ｌが設けられる。
【００１５】
一方、右バンク１０Ｒと左バンク１０Ｌとの間には、外部から取り込んだ吸気を蓄えるサージタンク２０が設置される。このサージタンク２０は、右側吸気マニホールド１３Ｒと左側吸気マニホールド１３Ｌとを介して吸気ポート１１Ｒ、１１Ｌに連通する。サージタンク２０の内部は、図１（Ｂ）に示すように隔壁２１Ｒ、２１Ｌによって右側空気室２２Ｒと左側空気室２２Ｌと中央空気室２２Ｃとに画成される。このサージタンク２０は、これら空気室２２Ｒ、２２Ｌ、２２Ｃと各気筒との連通状態を制御する連通制御機構４０Ｒ、４０Ｌとを備える。この連通制御機構４０Ｒ、４０Ｌの詳細については、図２を参照して後述する。
【００１６】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示したエンジン１００では、外部から取り込んだ吸気がサージタンク２０で一旦蓄えられ、サージタンク内の吸気が吸気マニホールド１３Ｒ、１３Ｌを介して各気筒＃１〜＃６に分配される。
【００１７】
次に、エンジン１００のサージタンク２０について、図２を参照して説明する。
【００１８】
図２は、サージタンク２０の概略構成図である。図２（Ａ）はサージタンク２０の断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示す。
【００１９】
図２（Ａ）に示すように、サージタンク２０は、隔壁２１Ｒ、２１Ｌによって右側空気室２２Ｒと左側空気室２２Ｌと中央空気室２２Ｃとに画成される。このサージタンク２０には、外部からの吸気をサージタンク内に流す吸気系３０が接続する。
【００２０】
吸気系３０の吸気通路３１は、吸気流量を調整するスロットルバルブ３２よりも下流側で右側吸気管３３Ｒと左側吸気管３３Ｌと中央吸気管３３ｃとに分岐する。右側吸気管３３Ｒ、左側吸気管３３Ｌ、中央吸気管３３Ｃは、エンジン前方側からサージタンク２０の側面部２３に接続する。右側吸気管３３Ｒは右側空気室２２Ｒと連通し、左側吸気管３３Ｌは左側空気室２２Ｌと連通し、中央吸気管３３Ｃは中央空気室２２Ｃと連通する。
【００２１】
このサージタンク２０は、吸気マニホールド１３Ｒ、１３Ｌを介して各気筒と連通するための貫通孔２４−１〜２４−６を有する。ここで、第１気筒＃１と連通する貫通孔を貫通孔２４−１と表し、他の気筒も同様に表記する。
【００２２】
貫通孔２４−１、２４−３、２４−５は、エンジン前後方向に直線的に等間隔で配置される。そして、隔壁２１Ｒは、貫通孔２４−１、２４−３、２４−５の中心を通るように設けられる。
【００２３】
また、貫通孔２４−２、２４−４、２４−６は、エンジン前後方向に直線的に等間隔で配置される。そして、隔壁２１Ｌは、貫通孔２４−２、２４−４、２４−６の中心を通るように設けられる。
【００２４】
このように構成されるサージタンク２０は、貫通孔２４−１、２４−３、２４−５と右側空気室２２Ｒ、及び貫通孔２４−１、２４−３、２４−５と中央空気室２２Ｃの連通状態を制御する右側連通制御機構４０Ｒと、貫通孔２４−２、２４−４、２４−６と左側空気室２２Ｌ、及び貫通孔２４−２、２４−４、２４−６と中央空気室２２Ｃの連通状態を制御する左側連通制御機構４０Ｌとを備える。
【００２５】
右側連通制御機構４０Ｒと左側連通制御機構４０Ｌとは同様の構成であるので、右側連通制御機構４０Ｒの構成についてだけ説明する。
【００２６】
右側連通制御機構４０Ｒは、半カップ形状の弁体４１Ｒと、弁体４１Ｒを駆動する駆動軸４２Ｒとを有する。
【００２７】
弁体４１Ｒは、貫通孔２４−１、２４−３、２４−５ごとに設けられる。弁体４１Ｒは、図２（Ｂ）に示すように、弁部４３Ｒと案内部４４Ｒとを有する。
【００２８】
この弁体４１Ｒは、右側空気室側の貫通孔２４−１、２４−３、２４−５または中央空気室側の貫通孔２４−１、２４−３、２４−５の一方を覆うように形成される。つまり、弁体４１Ｒの弁部４３Ｒが、図２（Ａ）に示すように、エンジン上方から見て貫通孔開口面積の半分を覆うように構成されている。また、案内部４４Ｒは図２（Ｂ）のように湾曲して形成されており、貫通孔軸方向に流れる吸気脈動の一部を貫通孔軸方向と直交する方向に偏向する。そして、３つの弁体４１Ｒは、１本の駆動軸４２Ｒによって固定される。
【００２９】
駆動軸４２Ｒは、貫通孔２４−１、２４−３、２４−５の開口位置において、それぞれの貫通孔中心を通ってエンジン前後方向に延びる。図２（Ｂ）に示すように、弁体４１Ｒは貫通孔中心に対して扇状に形成されており、弁体４１Ｒと駆動軸４２Ｒとは貫通孔中心位置で接続する。この駆動軸４２Ｒは、アクチュエータなどによってエンジン運転状態に応じて回転駆動される。駆動軸４２Ｒが回転すると、弁体４１Ｒも駆動軸４２Ｒを中心にして、図２（Ｂ）の左右に回転する。
【００３０】
右側連通制御機構４０Ｒでは、駆動軸４２Ｒによって弁体４１Ｒを中央空気室側に回転すると、貫通孔２４−１、２４−３、２４−５と中央空気室２２Ｃとの連通が遮断され、貫通孔２４−１、２４−３、２４−５と右側空気室２２Ｒとが連通する。これに対して、弁体４１Ｒが右側空気室側に回転されると、貫通孔２４−１、２４−３、２４−５と右側空気室２２Ｒとの連通が遮断され、貫通孔２４−１、２４−３、２４−５と中央空気室２２Ｃとが連通する。
【００３１】
このようなサージタンク２０を備えるエンジン１００は、エンジン運転状態に応じて各空気室２２Ｒ、２２Ｌ、２２Ｃと各気筒＃１〜＃６との連通状態を制御するため、図１（Ａ）に示すようにコントローラ５０を備える。コントローラ５０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５０には、クランク角度センサ５１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５０は、クランク角度センサ５１からの検出信号に基づいて右側連通制御機構４０Ｒと左側連通制御機構４０Ｌとを制御する。
【００３２】
図３は、左右の連通制御機構４０Ｒ、４０Ｌの動作を示す図である。
【００３３】
図３（Ａ）は低エンジン回転速度での弁体４１Ｒ、４１Ｌの位置を示し、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示す。図３（Ｃ）は高エンジン回転速度での弁体４１Ｒ、４１Ｌの位置を示し、図３（Ｄ）は図３（Ｃ）のＤ−Ｄ断面を示す。また、図３（Ｅ）は、エンジン回転速度と吸気の体積効率との関係を示す。
【００３４】
エンジン回転速度がＮｅ３よりも小さく低エンジン回転速度である場合には、図３（Ａ）に示す通り、貫通孔２４−１、２４−３、２４−５と右側空気室２２Ｒとが連通するように右側連通制御機構４０Ｒの弁体４１Ｒを中央空気室側に回転させ、貫通孔２４−２、２４−４、２４−６と左側空気室２２Ｌとが連通するように左側連通制御機構４０Ｌの弁体４１Ｌを中央空気室側に回転させる。
【００３５】
このように連通制御機構４０Ｒ、４０Ｌを制御すると、図３（Ｂ）に示すように、右バンク側の気筒＃１、＃３、＃５には右側空気室内に蓄えられた吸気が貫通孔２４−１、２４−３、２４−５を通って供給され、左バンク側の気筒＃２、＃４、＃６には左側空気室内に蓄えられた吸気が貫通孔２４−２、２４−４、２４−６を通って供給される。
【００３６】
点火順序が連続しない３つの気筒と左右の空気室２２Ｒ、２２Ｌとが連通すると、左右の空気室内には各気筒からの吸気脈動に起因した圧力波が合成される。ここで、右側空気室２２Ｒ及び左側空気室２２Ｌは低エンジン回転速度において圧力波が共鳴するように設定されているので、エンジン回転速度が所定の低エンジン回転速度域になると、共鳴効果によって吸気弁１２Ｒ、１２Ｌの閉弁直前に右側空気室２２Ｒ及び左側空気室２２Ｌ内の圧力が増大し、図３（Ｅ）の実線に示すように所定の低エンジン回転速度域（Ｎｅ１〜Ｎｅ２）において吸気の体積効率が向上する。
【００３７】
ところで、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）の状態のままエンジン回転速度がＮｅ３よりも大きくなると、吸気弁１２Ｒ、１２Ｌの閉弁直前に右側空気室２２Ｒ及び左側空気室２２Ｌ内の圧力が大きく低下してしまい、図３（Ｅ）の破線に示すように、高エンジン回転速度域での吸気の体積効率が悪化してしまう。
【００３８】
そこで、本実施形態では、高エンジン回転速度域での吸気の体積効率の向上を図るため、エンジン回転速度がＮｅ３よりも大きくなって高エンジン回転速度になった場合に、図３（Ｃ）の通り、各気筒＃１〜＃６が中央空気室２２Ｃに連通するように、右側連通制御機構４０Ｒの弁体４１Ｒを右側空気室側に回転させ、左側連通制御機構４０Ｌの弁体４１Ｌを左側空気室側に回転させる。図３（Ｃ）のように連通制御機構４０Ｒ、４０Ｌを制御する場合には、中央空気室内に蓄えられた吸気が貫通孔２４−１〜２４−６を通って気筒＃１〜＃６に供給される。
【００３９】
このように連通制御機構４０Ｒ、４０Ｌを制御すると、図３（Ｄ）に示すように、弁体４１Ｒの案内部４４Ｒと弁体４１Ｌの案内部４４Ｌとが互いに向き合うようになるので、点火順序が連続する気筒、例えば右バンク側の第３気筒＃３と左バンク側の第４気筒＃４からの吸気脈動による圧力波が中央空気室内で干渉する。なお、第１気筒＃１と第２気筒＃２や第５気筒＃５と第６気筒＃６との圧力波同士も干渉するが、第３気筒と第４気筒の場合と同様であるので説明は便宜上省略する。
【００４０】
Ｖ型６気筒のエンジン１００の点火間隔は１２０［°ＣＡ］と等間隔であるため、第３気筒＃３からの吸気脈動による圧力波が中央空気室２２Ｃに形成されてから１２０［°ＣＡ］遅れて第４気筒＃４からの吸気脈動による圧力波が中央空気室２２Ｃに形成される。そのため、第３気筒＃３と第４気筒＃４からの圧力波同士が中央空気室内で干渉すると、中央空気室内で合成される圧力波の振幅が小さくなる。このように中央空気室内で合成される圧力波の振幅が低減すると、吸気弁１２Ｒ、１２Ｌの閉弁直前での中央空気室内の圧力低下が抑制されるので、図３（Ｅ）の実線に示すように高エンジン回転速度での吸気の体積効率が向上する。
【００４１】
以上により、第１実施形態では、下記の効果を得ることができる。
【００４２】
低エンジン回転速度の場合には、サージタンク２０の左右の連通制御機構４０Ｒ、４０Ｌを制御して、右側空気室２２Ｒから右バンク側の気筒＃１、＃３、＃５に吸気を供給するとともに左側空気室２２Ｌから左バンク側の気筒＃２、＃４、＃６に吸気を供給する。これにより、所定の低エンジン回転速度域において共鳴過給を行うことができ、低エンジン回転速度での吸気の体積効率の向上を図ることができる。
【００４３】
高エンジン回転速度の場合には、サージタンク２０の左右の連通制御機構４０Ｒ、４０Ｌを制御して、中央空気室２２Ｃから両バンクの気筒＃１〜＃６に吸気を供給する。この場合には、弁体４１Ｒの案内部４４Ｒと弁体４１Ｌの案内部４４Ｌとが互いに向き合うようになるので、点火順序が連続する気筒からの吸気脈動による圧力波が中央空気室内で干渉する。そのため、中央空気室２２Ｃの容積を拡大することなく、中央空気室内で合成される圧力波の振幅を低減することができる。これにより、高エンジン回転速度での吸気の体積効率を向上させることができるとともに、サージタンク２０を大形化することなくコンパクトな構成とすることができる。
【００４４】
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態のサージタンク２０の概略構成図である。
【００４５】
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、サージタンク２０から各気筒までの吸気管の長さ（以下「吸気管長」という。）を変える点において一部相違する。つまり、右側連通制御機構４０Ｒの駆動軸４２Ｒをサージタンク２０の貫通孔２４−１、２４−３、２４−５の中心からオフセットするとともに、左側連通制御機構４０Ｌの駆動軸４２Ｌをサージタンク２０の貫通孔２４−２、２４−４、２４−６の中心からオフセット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。
【００４６】
図４（Ａ）は低エンジン回転速度での弁体４１Ｒ、４１Ｌの位置を示し、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示す。図４（Ｃ）は高エンジン回転速度での弁体４１Ｒ、４１Ｌの位置を示し、図４（Ｄ）は図４（Ｃ）のＤ−Ｄ断面を示す。
【００４７】
第２実施形態では、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、右側連通制御機構４０Ｒの駆動軸４２Ｒを、貫通孔２４−１、２４−３、２４−５の中心から右側空気室側にオフセットして配置する。そして、左側連通制御機構４０Ｌの駆動軸４２Ｌを、貫通孔２４−２、２４−４、２４−６の中心から左側空気室側にオフセットして配置する。
【００４８】
また、サージタンク内を画成する隔壁２１Ｒ、２１Ｌについても、駆動軸４２Ｒ、４２Ｌと同様にオフセットして形成する。
【００４９】
低エンジン回転速度時には、右バンク側の気筒＃１、＃３、＃５には右側空気室内に蓄えられた吸気が貫通孔２４−１、２４−３、２４−５を通って供給され、左バンク側の気筒＃２、＃４、＃６には左側空気室内に蓄えられた吸気が貫通孔２４−２、２４−４、２４−６を通って供給される。このとき貫通孔２４−１〜２４−６の大部分が弁体４１Ｒ、４１Ｌによって覆われる。つまり、図４（Ａ）に示すように、サージタンク内をエンジン上方から見た場合に貫通孔２４−１〜２４−６の開口面積が相対的に小さくなる。そのため吸気管長は、図４（Ｂ）に示すように、弁体４１Ｒ、４１Ｌの案内部４４Ｒ、４４Ｌの中央の点Ｐから各気筒までの長さとなり、低エンジン回転速度時には吸気管長が第１実施形態の場合よりも長くなる。
【００５０】
これに対して、高エンジン回転速度時には、図４（Ｃ）に示すように、中央空気室内に蓄えられた吸気を各気筒＃１〜＃６に供給するように、弁体４１Ｒを右側空気室側に移動させ、弁体４１Ｌを左側空気室側に移動させる。弁体４１Ｒ、４１Ｌは貫通孔中心からオフセットされた駆動軸４２Ｒ、４２Ｌを中心に回転するので、弁体４１Ｒ、４１Ｌによって貫通孔２４−１〜２４−６はほとんど覆われず、サージタンク内をエンジン上方から見た場合に貫通孔２４−１〜２４−６の開口面積が相対的に大きくなる。そのため、吸気管長は、図４（Ｄ）に示すように、貫通孔２４−１〜２４−６の中心Ｑからから各気筒までの長さとなり、高エンジン回転速度時には吸気管長が第１実施形態の場合よりも短くなる。
【００５１】
図５は、エンジン回転速度と吸気の体積効率との関係を示す図である。
【００５２】
本実施形態のエンジン１００では、共鳴過給を行う低エンジン回転速度において吸気管長が第１実施形態よりも長くなる。そのため、図５の領域Ｒで示すように、共鳴過給による吸気の体積効率のピーク位置が第１実施形態よりも低エンジン回転速度側に移行する。したがって、低エンジン回転速度での出力を増加させることができ、加速時などの運転性能を向上させることが可能となる。
【００５３】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態のサージタンク２０の概略構成図である。
【００５４】
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、高エンジン回転速度時に中央空気室内に形成される圧力波の振幅をさらに低減させる点において一部相違する。つまり、右側連通制御機構４０Ｒの弁体４１Ｒと左側連通制御機構４０Ｌの弁体４１Ｌをサージタンク内に放射状に配置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。
【００５５】
図６（Ａ）に示すように、第３実施形態のサージタンク２０では、右バンク側の気筒＃１、＃３、＃５に連通する貫通孔２４−１、２４−３、２４−５と、左バンク側の気筒＃２、＃４、＃６に連通する貫通孔２４−２、２４−４、２４−６とがサージタンク内の中心から放射状に配置される。
【００５６】
そして、サージタンク内を右側空気室２２Ｒと中央空気室２２Ｃとに隔てる隔壁２１Ｒは、貫通孔２４−１、２４−３、２４−５の中心を通るようにエンジン前後方向に湾曲して形成される。また、サージタンク内を左側空気室２２Ｌと中央空気室２２Ｃとに隔てる隔壁２１Ｌも、隔壁２１Ｒと同様に、貫通孔２４−２、２４−４、２４−６の中心を通るようにエンジン前後方向に湾曲して形成される。
【００５７】
次に、本実施形態の連通制御機構４０Ｒ、４０Ｌについて説明する。なお、左側連通制御機構４０Ｌは右側連通制御機構４０Ｒと同様の構成であるので、ここでは右側連通制御機構４０Ｒについてのみ説明する。
【００５８】
右側連通制御機構４０Ｒの３つの弁体４１Ｒは貫通孔毎に設けられ、サージタンク内の中心から放射状に配置される。
【００５９】
また、駆動軸４２Ｒは、弁体４１Ｒごとに設けられ、貫通孔中心を貫通孔軸方向に通るように隔壁２１Ｒ内に挿通されて、一端が弁体４１Ｒに接続する。駆動軸４２Ｒの他端は、サージタンク２０の外側に突出する。駆動軸４２Ｒの他端には、ギア４５Ｒが形成される。そして、駆動軸４２Ｒのギア４５Ｒには、エンジン前後方向に延びる回転軸４６Ｒに形成されたギア４７Ｒに噛合する。
【００６０】
ここで、エンジン前後方向に配置される３つの弁体４１Ｒのうち、両端側に配置される弁体４１Ｒに接続する駆動軸４２Ｒのギア４５Ｒと、中央に配置される弁体４１Ｒに接続する駆動軸４２Ｒのギア４５Ｒとは、回転軸４６Ｒに対して反対側に設けられる。
【００６１】
このような右側連通制御機構４０Ｒでは、回転軸４６Ｒが回転すると、駆動軸４２Ｒが貫通孔中心に対して回転するので、弁体４１Ｒも貫通孔中心に対して回転する。なお、回転軸４６Ｒは、図示しないアクチュエータなどによって回転駆動するように構成される。
【００６２】
低エンジン回転速度である場合には、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、貫通孔２４−１、２４−３、２４−５と右側空気室２２Ｒとが連通するように右側連通制御機構４０Ｒの弁体４１Ｒを中央空気室側に回転させ、貫通孔２４−２、２４−４、２４−６と左側空気室２２Ｌとが連通するように左側連通制御機構４０Ｌの弁体４１Ｌを中央空気室側に回転させる。
【００６３】
ここで、隔壁２１Ｒ、２１Ｌはエンジン前後方向に湾曲して形成されており、エンジン前方又はエンジン後方になるほど右側空気室２２Ｒ及び左側空気室２２Ｌの容積が大きくなる。そのため右側空気室２２Ｒ、左側空気室２２Ｌの容積を確保しやすくなり、左右の空気室２２Ｒ、２２Ｌから各気筒に流れる吸気の通気抵抗が低減するので、低エンジン回転速度時の吸気の体積効率が向上する。
【００６４】
これに対して、エンジン回転速度が高エンジン回転速度である場合には、図７に示すように左右の連通制御機構４０Ｒ、４０Ｌを制御する。
【００６５】
図７は、高エンジン回転速度時の連通制御機構の動作を示す図である。
【００６６】
高エンジン回転速度時には、中央空気室２２Ｃと各連通孔２４−１〜２４−６が連通するように、右側連通制御機構４０Ｒの弁体４１Ｒを右側空気室側に回転させ、左側連通制御機構４０Ｌの弁体４１Ｌを左側空気室側に回転させる。図７の状態では、弁体４１Ｒの案内部４４Ｒと弁体４１Ｌの案内部４４Ｌが中央空気室２２Ｃの中央部の領域Ｓに向かうので、各気筒からの吸気脈動による圧力波は領域Ｓに集合する。
【００６７】
このように本実施形態では、上記の通り領域Ｓの狭い範囲に位相の異なる圧力波を集めて干渉させるので、中央空気室２２Ｃの内部で合成される圧力波の振幅低減効果が向上する。そのため、吸気弁１２Ｒ、１２Ｌの閉弁直前での中央空気室内の圧力低下が第１実施形態よりも抑制されるので、高エンジン回転速度での吸気の体積効率をより向上することが可能となる。
【００６８】
（第４実施形態）
図８は、第４実施形態のサージタンク２０の概略構成図である。
【００６９】
第４実施形態のエンジン１００は、第３実施形態とほぼ同様の構成であるが、吸気騒音を低減させるように構成した点において一部相違する。つまり、中央吸気管３３Ｃをサージタンク内まで延設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。
【００７０】
第４実施形態では、図８に示すように、中央吸気管３３Ｃをサージタンク内の中央近傍まで延設する。そのため、第３実施形態のように中央吸気管３３Ｃをサージタンク側面に接続する場合と比較して、中央吸気管３３Ｃの開口端中心から各貫通孔中心までの距離Ｌ１〜Ｌ６を略等しくすることができる。
【００７１】
中央空気室２２の内部に形成された圧力波の一部が中央吸気管３３Ｃを逆流して外部に流れ出ると、吸気騒音となる。
【００７２】
しかしながら、本実施形態では距離Ｌ１〜Ｌ６が略等しくなるので、中央吸気管３３Ｃから逆流する圧力波の波数をほぼ一定とすることができ、吸気騒音を低減することが可能となる。
【００７３】
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。
【００７４】
例えば、第１実施形態から第４実施形態のエンジン１００において、高エンジン回転速度領域において吸気の慣性効果が得られるように中央空気室を構成するようにしてもよい。このように構成すれば吸気の慣性効果によって慣性過給を行うことができ、高エンジン回転速度の所定の運転領域において吸気の体積効率を向上させることが可能となる。
【００７５】
特に第２実施形態においては、高エンジン回転速度での吸気管長が他の実施形態と比較して短くすることができる。そのため、より高エンジン回転速度側で慣性過給を行うことができ、高エンジン回転速度側の出力を増大させることができる。これにより、高エンジン回転速度側の運転性能の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】エンジンの概略構成図である。
【図２】サージタンクの概略構成図である。
【図３】左右の連通制御機構の動作を示す図である。
【図４】第２実施形態のサージタンクの概略構成図である。
【図５】エンジン回転速度と吸気の体積効率との関係を示す図である。
【図６】第３実施形態のサージタンクの概略構成図である。
【図７】高エンジン回転速度時の連通制御機構の動作を示す図である。
【図８】第４実施形態のサージタンクの概略構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
１００  エンジン
１０Ｌ  左バンク
１０Ｒ  右バンク
２０  サージタンク
２１Ｒ、２１Ｌ  隔壁
２２Ｃ  中央空気室
２２Ｌ  左側空気室（第２空気室）
２２Ｒ  右側空気室（第１空気室）
２４−１、２４−３、２４−５  貫通孔（第１連通孔）
２４−２、２４−４、２４−６  貫通孔（第２連通孔）
３３Ｌ  左側吸気管（吸気通路）
３３Ｒ  右側吸気管（吸気通路）
３３Ｃ  中央吸気管（吸気通路）
４０Ｌ  左側連通制御機構
４０Ｒ  右側連通制御機構
４１Ｒ、４１Ｌ  弁体（第１弁、第２弁）
４２Ｒ、４２Ｌ  駆動軸（制御機構）
４３Ｒ、４３Ｌ  弁部
４４Ｒ、４４Ｌ  案内部
４６Ｒ、４６Ｌ  回転軸（制御機構）
５０  コントローラ
【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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