JP2005009341A

JP2005009341A - Ｖ型エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JP2005009341A
Application number: JP2003171982A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Shimizu; 伯紀清水
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【目的】開閉弁を備えたＶ型エンジンの吸気装置において、開閉弁を小型の通路体に装着して大型のサージタンク及び連通管の加工を容易とし、また、開閉弁の有り仕様のエンジンと開閉弁の無し仕様のエンジンとを並行して生産する場合には、開閉弁の無い別途の通路体を準備することで、サージタンク及び連通管を共通化して使用することができ、大型の部品を複数準備する必要がなくなり、部品の管理を容易とし、生産性を向上することにある。
【構成】開閉弁をサージタンク及び連通管から分割された通路体に装着し、この通路体をサージタンクの接合面と連通管の接合面との間に挟持される板状に形成している。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、Ｖ型エンジンの吸気装置に係り、特にＶ型エンジンの運転状態に応じて開閉する開閉弁（可変吸気弁）を設けたＶ型エンジンの吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンにおいては、気筒を直列に配設したエンジン、気筒を対向して配設したエンジン、気筒をＶ字形状に配設したＶ型エンジン等がある。
【０００３】
このＶ型エンジンの吸気装置においては、吸気通路途中に設けた吸気絞り弁と、この吸気絞り弁の下流側の吸気通路を分岐する分岐管と、上流端部が分岐管に接続されてＶ型エンジンの気筒列方向に延びる一対のサージタンクと、この一対のサージタンクの下流端部に接続する連通管と、Ｖ型エンジンの運転状態に応じて連通管の連通路を開閉する開閉弁とを備えたものがある。
【０００４】
従来、Ｖ型エンジンの吸気装置には、左右のサージタンクの一側の端部同士を接続する連結管を設け、この連結管内にエンジンの運転状態に応じて開閉される開閉弁を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。また、Ｖ型エンジンの吸気装置には、左右のサージタンクの一側の端部同士を連通する連通路を設け、この連通路に負圧ダイヤフラム装置を設けたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６２−２１０２１８号公報（第３、４頁、図１）
【特許文献２】
特開平１１−１４８３６１号公報（第４頁、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、Ｖ型エンジンの吸気装置にあっては、一般的に、開閉弁が大型のサージタンク又は連通管に一体に装着されているので、この場合、部品点数の低減を図ることが可能であるが、サージタンク又は連通管のような大型の部品に開閉弁を取り付けるために、サージタンク又は連通管に加工を施す必要が生じて、生産（製造）が面倒になるという不都合があった。
【０００７】
また、開閉弁の有り仕様のエンジンに加えて、開閉弁の無し仕様のエンジンを並行して生産する場合には、開閉弁の有り仕様のエンジンと開閉弁の無し仕様のエンジンとに対応してサージタンク又は連通管のような大型の部品を２種類準備する必要があり、部品の管理が困難になるという不都合があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去すべく、Ｖ型エンジンの吸気通路途中に設けた吸気絞り弁と、この吸気絞り弁の下流側の前記吸気通路を分岐する分岐管と、上流端部が前記分岐管に接続されて前記Ｖ型エンジンの気筒列方向に延びる一対のサージタンクと、この一対のサージタンクの下流端部に接続する連通管と、前記Ｖ型エンジンの運転状態に応じて前記連通管の連通路を開閉する開閉弁とを備えたＶ型エンジンの吸気装置において、前記開閉弁を前記サージタンク及び前記連通管から分割された通路体に装着し、この通路体を前記サージタンクの接合面と前記連通管の接合面との間に挟持される板状に形成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明は、開閉弁をサージタンク及び連通管から分割された通路体に装着し、この通路体をサージタンクの接合面と連通管の接合面との間に挟持される板状に形成したことから、開閉弁を小型の通路体に装着して大型のサージタンク及び連通管の加工を容易とし、また、開閉弁の有り仕様のエンジンと開閉弁の無し仕様のエンジンとを並行して生産する場合には、開閉弁の無い別途の通路体を準備することで、サージタンク及び連通管を共通化して使用することができ、大型の部品を複数準備する必要がなくなり、部品の管理を容易とし、生産性を向上することができる。
【００１０】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜１０は、この発明の第１実施例を示すものである。図５、図６において、２は車両（図示せず）に縦置きに搭載される多気筒用（６気筒）のＶ型エンジンである。
【００１１】
このＶ型エンジン２は、シリンダブロック４のＶ字形状の上部位に一側・他側シリンダヘッド６Ａ・６Ｂを載置し、この一側・他側シリンダヘッド６Ａ・６Ｂに一側・他側シリンダヘッドカバー８Ａ・８Ｂを載置して一側・他側エンジンバンク１０Ａ・１０Ｂを構成し、また、シリンダブロック４の下部にベアリングキャップ１２の上部を取り付け、このベアリングキャップ１２の下部にオイルパン１４を取り付け、更に、一側・他側シリンダヘッド６Ａ・６Ｂの両外側面に一側・他側排気マニホルド１６Ａ・１６Ｂを取り付けて構成されている。
【００１２】
また、シリンダブロック４とベアリングキャップ１２との間には、クランク軸１８が軸支して設けられている。このクランク軸１８には、正面側の突出した端部位にクランクプーリ２０が固設されている。また、シリンダブロック４には、正面側で、ウォータポンプ軸２２にウォータポンププーリ（図示せず）を備えたウォータポンプ２４が取り付けられているとともに、オルタネータ軸２６及びこのオルタネータ軸２６に固設したオルタネータプーリ２８を備えたオルタネータ３０が取り付けられている。ウォータポンプ軸２２の正面側に突出した端部位には、冷却ファン３２が取り付けられている。また、クランクプーリ２０とウォータポンププーリとオルタネータプーリ２８とには、駆動ベルト３４が巻き掛けて設けられている。
【００１３】
Ｖ型エンジン２においては、一側エンジンバンク１０Ａと他側エンジンバンク１０Ｂとの間の上方に形成されたバンク空間Ｓに吸気系構成体３６が取り付けられる。
【００１４】
この吸気系構成体３６は、図１、図３、図５に示す如く、吸気通路３８途中でスロットルボディ４０に設けた吸気絞り弁４２と、この吸気絞り弁４２の下流側の吸気通路３８を分岐する一側・他側分岐部４４Ａ・４４Ｂからなる分岐管４４と、吸気マニホルド４６を構成するように、上流端部が分岐管４４に接続されてＶ型エンジン２の気筒列方向Ｘに延びる一対の一側・他側サージタンク４６Ａ・４６Ｂと、一側サージタンク４６Ａに連結して一側エンジンバンク１０Ａの各気筒に接続する３つの第１〜第３一側バンク用独立吸気管４８Ａ−１〜４８Ａ−３と、他側サージタンク４６Ｂに連結して他側エンジンバンク１０Ｂの各気筒に接続する３つの第１〜第３他側バンク用独立吸気管４８Ｂ−１〜４８Ｂ−３と、第１〜第３一側バンク用独立吸気管４８Ａ−１〜４８Ａ−３を一体的に一側シリンダヘッド６Ａに取り付ける一側取付フランジ５０Ａと、第１〜第３他側バンク用独立吸気管４８Ｂ−１〜４８Ｂ−３を一体的に他側シリンダヘッド１０Ｂに取り付ける他側取付フランジ５０Ｂとを備えている。
【００１５】
一側サージタンク４６Ａは、他側エンジンバンク１０Ｂの上方に配設されている。他側サージタンク４６Ｂは、一側エンジンバンク１０Ａの上方に配設されている。一側・他側取付フランジ５０Ａ・５０Ｂは、図４に示す如く、一側・他側フランジガスケット５２Ａ・５２Ｂを介して一側・他側シリンダヘッド６Ａ・６Ｂの上面に取り付けられる。
【００１６】
吸気通路３８は、図１、図３に示す如く、エアクリーナ（図示せず）からＶ型エンジン２の各気筒に吸気を導くものであり、エアクリーナからスロットルボディ４０までの吸気管で形成された吸気管吸気通路（図示せず）と、スロットルボディ４０のボディ吸気通路３８−１と、分岐管４４の一側・他側分岐部４４Ａ・４４Ｂで形成された一側・他側分岐吸気通路３８Ａ−２・３８Ｂ−２と、一側・他側サージタンク４６Ａ・４６Ｂで形成された一側・他側タンク吸気通路３８Ａ−３・３８Ｂ−３と、一側第１〜一側第３バンク用独立吸気管４８Ａ−１〜４８Ａ−３で形成された一側第１〜一側第３バンク用独立吸気通路３８Ａ−４１〜３８Ａ−４３と、他側第１〜他側第３バンク用独立吸気管４８Ｂ−１〜４８Ｂ−３で形成された他側第１〜他側第３バンク用独立吸気通路３８Ｂ−４１〜３８Ｂ−４３とで形成されている。
【００１７】
吸気絞り弁４２は、図１の平面視で、Ｖ型エンジン２の後部位の上方で、気筒列方向Ｘのクランク軸心Ｃ上に配置され、スロットルボディ４０内に装着されている。
【００１８】
分岐管４４は、図１、図３に示す如く、Ｖ型エンジン２の後部位の上方に配置され、平面視でクランク軸心Ｃ上にスロットルボディ４０を取り付けるスロットルボディ取付部５４を備えるとともに、上流端部位がこのスロットルボディ取付部５４に連設して左右方向に延びる一側・他側分岐部４４Ａ・４４Ｂとからなる。この一側・他側分岐部４４Ａ・４４Ｂの下流端部位には、一側・他側分岐管取付部５６Ａ・５６Ｂが設けられている。スロットルボディ４０は、図４に示す如く、スロットルボディガスケット５８を介してスロットルボディ取付部５４に取り付けられる。
【００１９】
一側・他側サージタンク４６Ａ・４６Ｂは、吸気系において大型の部品であり、一側・他側分岐管取付部５６Ａ・５６Ｂに接続される車両後方側の上流端部の一側・他側上流端タンク取付部６０Ａ・６０Ｂと、車両前方側の下流端部に一側・他側下流端タンク取付部６２Ａ・６２Ｂとを備えている。一側・他側上流端タンク取付部６０Ａ・６０Ｂには、図４に示す如く、一側・他側上流端タンクガスケット６４Ａ・６４Ｂを介して一側・他側分岐管取付部５６Ａ・５６Ｂが取り付けられる。
【００２０】
図３に示す如く、一側サージタンク４６Ａには、車両左方に延びて一側エンジンバンク１０Ａの各気筒に吸気を導く３つの一側第１〜一側第３バンク用独立吸気管４８Ａ−１〜４８Ａ−３が接続されている。他側サージタンク４６Ｂには、車両右方に延びて他側エンジンバンク１０Ａの各気筒に吸気を導く３つの他側第１〜他側第３バンク用独立吸気管４８Ｂ−１〜４８Ｂ−３が接続されている。この場合、一側サージタンク４６Ａと他側サージタンク４８Ｂとの間においては、車両前方側から車両後方側へ順次に、一側第１バンク用独立吸気管４８Ａ−１と他側第１バンク用独立吸気管４８Ｂ−１と一側第２バンク用独立吸気管４８Ａ−２と他側第２バンク用独立吸気管４８Ｂ−２と一側第３バンク用独立吸気管４８Ａ−３と他側第２バンク用独立吸気管４８Ｂ−３とが所定に並列して配設される。
【００２１】
一側・他側サージタンク４６Ａ・４６Ｂの一側・他側下流端タンク取付部６２Ａ・６２Ｂには、一側・他側サージタンク４６Ａ・４６Ｂ内に連通する連通路６６を形成する連通管６８が設けられる。
【００２２】
この連通管６８は、吸気系において大型の部品であり、Ｖ型エンジン２の前部位の上方で左右方向に配置され、一側・他側下流端タンク取付部６２Ａ・６２Ｂに接続される一側・他側連通管取付部７０Ａ・７０Ｂを備えている。一側連通管取付部７０Ａは、図４に示す如く、一側連通管ガスケット７２Ａを介して一側下流端タンク取付部６２Ａに取り付けられる。
【００２３】
この吸気構成体３６の上方には、図４、図５に示す如く、サージタンクカバー７４が取り付けられる。
【００２４】
他側サージタンク４６Ｂの他側下流端タンク取付部６２Ｂと他側連通管取付部７０Ｂとの間には、図１〜図３に示す如く、可変吸気装置７６が設けられる。
【００２５】
この可変吸気装置７６は、図１、図２に示す如く、Ｖ型エンジン２の運転状態に応じて連通管６８の他側サージタンク４６Ｂ側の連通路６６の端部位を開閉する開閉弁（可変吸気弁：インテークコントロールバルブ）７８と、この開閉弁７８にリンク部材８０及び操作連絡部材８２を介して連結したアクチュエータ８４と、このアクチュエータ８４と他側サージタンク４６Ｂ内とを連通する負圧通路８６を形成する負圧パイプ８８と、この負圧パイプ８８に他側サージタンク４６Ｂ側から順次に設けたバキュームタンク９０及び負圧弁（ＶＳＶ）９２と、この負圧弁（ＶＳＶ）９２を作動制御する制御手段（ＥＣＭ：エンジンコントロールモジュール）９４とを備えている。開閉弁７８とリンク部材８０と操作連絡部材８２とアクチュエータ８４とは、図７〜図９に示す如く、可変吸気構成体９６として一体的に組み付けられている。
【００２６】
可変吸気装置７６は、図１０に示す如く、運転状態としてのエンジン負圧によって作動され、低回転域時に開閉弁７８を閉動作し、中回転域時には開閉弁７８を開動作し、更に、高回転域時には開閉弁７８を閉動作し、共鳴回転数を変化させることでエンジントルク・出力を向上させる。
【００２７】
開閉弁７８は、図１〜図２、図７〜図９に示す如く、他側サージタンク４６Ｂ及び連通管６８から分割された通路体９８内に、バルブ軸１００を介して装着されている。このバルブ軸１００には、開閉弁７８がバルブ取付ボルト１０２で固設されているとともに、前記リンク部材８０が連結して設けられている。
【００２８】
この通路体９８は、小型の環状形状であり、図１、図２、図４に示す如く、他側サージタンク４６Ｂの他側下流端タンク取付部６２Ｂの接合面４６Ｆと連通管６８の他側連通管取付部７０Ｂの接合面６８Ｆとの接合面部Ｐに挟持される薄い板厚Ｔの板状に形成され、他側サージタンク４６Ｂの他側下流端タンク取付部６２Ｂと他側連通管取付部７０Ｂとの間に、環状形状のタンク側ガスケット１０４・連通管側ガスケット１０６を介して介設される。この場合、図２に示す如く、他側連通管取付部７０Ｂの接合面６８Ｆは、通路体９８の板厚Ｔ分の距離Ｔだけ接合面部Ｐよりも車両前方側に窪んで形成されている。
【００２９】
この通路体９８は、図４、図７〜図９に示す如く、バルブ軸１００を回動自在に保持し、一側・他側フランジ１０８・１０８に他側下流端タンク取付部６２Ｂと他側連通管取付部７０Ｂとに取り付ける植込みボルト１１０Ｂ・１１０Ｂを挿通するボルト用孔１１２・１１２が形成されている。この植込みボルト１１０・１１０には、車両前方側から他側連通管取付部７０Ｂを固定する取付ナット１１０Ｎ・１１０Ｎが螺着して設けられる。
【００３０】
アクチュエータ８４は、図２に示す如く、ハウジング１１４内において、操作連絡部材８２を連結したダイヤフラム１１６によって作動室１１８と負圧通路８６が連通する負圧室１２０とを区画形成し、また、この負圧室１２０にはダイヤフラム１１６を付勢するスプリング１２２を設けて構成され、他側サージタンク４６Ｂ側に指向してオーバハング状態に突設されている。
【００３１】
また、図７〜９に示す如く、開閉弁７８を開閉するアクチュエータ８４は、通路体９８と一体に取り付けられる。この場合、通路体９８の外周壁１２４には、アクチュエータ８４がアクチュエータ取付ボルト１２６・１２６で装着されている。また、このアクチュエータ８４を支持する支持腕部１２８は、通路体９８の接合面９８Ｆを超えて延設されている。
【００３２】
また、前記制御手段９４は、Ｖ型エンジン２の運転状態を制御するものであり、図１に示す如く、エンジン運転状態を検出するように、吸気絞り弁４２の開度状態を検出するスロットル開度センサ１３０とエンジン回転数を検出するエンジン回転センサ１３２とに連絡している。
【００３３】
次に、この第１実施例の作用を説明する。
【００３４】
図１、図２に示す如く、開閉弁７８を他側サージタンク４６Ｂ及び連通管６８から分割された通路体９８に装着し、この通路体９８を他側サージタンク４６Ｂの接合面４６Ｆと連通管６８の接合面６８Ｆとの間に挟持される板状に形成したことから、開閉弁７８を小型の通路体９８に装着して大型のサージタンク４６及び連通管６８の加工を容易とし、また、開閉弁７８の有り仕様のエンジン、開閉弁７８の無し仕様のエンジンを並行して生産する場合には、開閉弁７８の無い別途の通路体を準備することで、サージタンク４６及び連通管６８を共通化して使用することができ、大型の部品を複数準備する必要がなくなり、部品の管理を容易とし、生産性を向上することができる。
【００３５】
また、通路体９８の外周壁１２４には開閉弁７８を開閉するアクチュエータ８４を装着し、このアクチュエータ８４を支持する支持腕部１２８は通路体９８の接合面９８Ｆを超えて延設されたことにより、オーバハング状態のアクチュエータ８４の支持剛性を向上することができるとともに、通路体９８を小型に形成しても、アクチュエータ８４の支持剛性を十分に確保することができる。
【００３６】
更に、可変吸気装置７６においては、図１０に示す如く、スロットル開度が一定値ＴＨ以上で且つ一定のエンジン回転数の第１の切替回転数（Ｒ１）になるまでは、開閉弁７８を閉状態とし、そして、エンジン回転数がこの第１の切替回転数（Ｒ１）を超えると開閉弁７８を開動作し、そして、さらに高いエンジン回転数に到達した第２の切替回転数（Ｒ２）になると開閉弁７８を閉動作しし、共鳴回転数を変化させることでエンジントルク・出力を向上させる。これにより、Ｖ型エンジン２の運転状態に応じて適正なエンジントルク・出力制御を実施することが可能となる。
【００３７】
図１１は、この発明の特別構成であり、第２実施例を示すものである。
【００３８】
この第２実施例にあっては、上述の第１実施例と同一機能を果す箇所には同一符号を付して説明する。
【００３９】
この第２実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、吸気系構成体３６において、サージタンク４６一側サージタンク４６Ａの一側下流端タンク取付部６２Ａと他側サージタンク４６Ｂの他側下流端タンク取付部６２Ｂとの接合面部Ｐ１及び連通管６８の一側連通管取付部７０Ａと他側連通管取付部７０Ｂとの接合面部Ｐ２を、夫々同一平面に形成し、他側サージタンク４６Ｂの他側下流端タンク取付部６２Ｂと連通管６８の他側連通管取付部７０Ｂとの間に、開閉弁７８を備えた通路体９８を介在して設けるとともに、一側サージタンク４６Ａの一側下流端タンク取付部６２Ａと連通管６８の一側連通管取付部７０Ａとの間には、通路体９８と同じ構造で開閉弁が無い介在体１４２を介在して設けた。
【００４０】
この第２実施例の構成によれば、介在体１４２を用いることから、サージタンク４６の接合面部Ｐ１と連通管６８の接合面部Ｐ２とを夫々同一平面に形成することができ、サージタンク４６や連通管６８の製作を容易にするとともに、開閉弁７８を備えた通路体９８と開閉弁の無い介在体１４２とを、所望により、お互いに入れ替えてサージタンク４６の接合面部Ｐ１と連通管６８の接合面部Ｐ２とに介在することが容易となり、しかも、開閉弁を不要とする場合には、サージタンク４６の接合面部Ｐ１と連通管６８の接合面部Ｐ２とを接合すれば良いだけであり、容易に対処させることができる。
【００４１】
また、この発明においては、可変吸気構成体のアクチュエータを他側サージタンク側に片寄らせて該他側サージタンクに保持させ、アクチュエータの支持を他側サージタンクによって堅固とすることも可能である。この場合、アクチュエータと他側サージタンク間に弾性体を介在し、アクチュエータの保護を図ると良い。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、開閉弁を備えたＶ型エンジンの吸気装置において、開閉弁をサージタンク及び連通管から分割された通路体に装着し、この通路体をサージタンクの接合面と連通管の接合面との間に挟持される板状に形成したことにより、開閉弁を小型の通路体に装着して大型のサージタンク及び連通管の加工を容易とし、また、開閉弁の有り仕様のエンジンと開閉弁の無し仕様のエンジンとを並行して生産する場合には、開閉弁の無い別途の通路体を準備することで、サージタンク及び連通管を共通化して使用することができ、大型の部品を複数準備する必要がなくなり、部品の管理を容易とし、生産性を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例において可変吸気装置のシステム構成図である。
【図２】第１実施例において図１の可変吸気装置の要部拡大図である。
【図３】第１実施例において吸気系構成体の平面図である。
【図４】第１実施例において吸気系構成体の組み付け斜視図である。
【図５】第１実施例において図６の矢印ＶによるＶ型エンジンの平面図である。
【図６】第１実施例においてＶ型エンジンの正面図である。
【図７】第１実施例において可変吸気構成体の平面図である。
【図８】第１実施例において図７の矢印ＶＩＩＩによる可変吸気構成体の底面図である。
【図９】第１実施例において図７の矢印ＩＸによる可変吸気構成体の右側面図である。
【図１０】第１実施例において可変吸気装置の開閉弁の作動制御によるエンジントルク・出力の特性図である。
【図１１】第２実施例において吸気系構成体の一部平面図である。
【符号の説明】
２Ｖ型エンジン
６Ａ一側シリンダヘッド
６Ｂ他側シリンダヘッド
１０Ａ一側エンジンバンク
１０Ｂ他側エンジンバンク
３６吸気系構成体
３８吸気通路
４０スロットルボディ
４２吸気絞り弁
４４分岐管
４６Ａ一側サージタンク
４６Ｂ他側サージタンク
６８連通管
７６可変吸気装置
７８開閉弁
８４アクチュエータ
９４制御手段
９６可変吸気構成体
９８通路体
１２４外周壁
１２８支持腕部

Claims

Ｖ型エンジンの吸気通路途中に設けた吸気絞り弁と、この吸気絞り弁の下流側の前記吸気通路を分岐する分岐管と、上流端部が前記分岐管に接続されて前記Ｖ型エンジンの気筒列方向に延びる一対のサージタンクと、この一対のサージタンクの下流端部に接続する連通管と、前記Ｖ型エンジンの運転状態に応じて前記連通管の連通路を開閉する開閉弁とを備えたＶ型エンジンの吸気装置において、前記開閉弁を前記サージタンク及び前記連通管から分割された通路体に装着し、この通路体を前記サージタンクの接合面と前記連通管の接合面との間に挟持される板状に形成したことを特徴とするＶ型エンジンの吸気装置。
前記通路体の外周壁には前記開閉弁を開閉するアクチュエータを装着し、このアクチュエータを支持する支持腕部は前記通路体の接合面を超えて延設されたことを特徴とする請求項１に記載のＶ型エンジンの吸気装置。