JP2001241366A

JP2001241366A - 内燃機関の吸気装置

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Publication number: JP2001241366A
Application number: JP2001019392A
Authority: JP
Inventors: Minoru Osuga; 大須賀　　稔; Junichi Yamaguchi; 純一山口; Nobuo Kurihara; 伸夫栗原; Yasushi Sasaki; 靖佐々木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2001-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】エアクリーナからエンジンの吸気ポートまでの
吸気系のすべての部品を装着してコンパクト化する。【解決手段】エアクリーナ３の入り口部５から入った空
気は通路６，エアクリーナエレメント３を通って吸入空
気量検出手段７に導かれる。その下流には、スロットル
弁８が設けられている。スロットル弁８を通過した空気
はコレクタ部１０を通って、各気筒に対応した独立吸気
管１１に導かれる。その後は、吸気ポート部４を通って
エンジンの燃焼室１２に吸入される。さらに、エアクリ
ーナ３の通路部６，複数気筒の独立吸気管１１，コレク
タ部１０が隔壁を介してまたは直接隣接するように構成
する。また、エンジン制御のコントロールユニット１３
をエアクリーナ３の入り口部５の後流の通路６内に配置
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】内燃機関の燃焼室に空気、及
び燃料を供給する吸気装置に関し、特にコンパクトに組
み立てることのできる吸気装置の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】気筒がＶ字状に並んだ内燃機関におい
て、従来は特開平4−175465 号公報に記載のように、吸
気を独立吸気管に分配するコレクタ部と独立吸気管まで
はコンパクトに一体化されているが、エアクリーナ部，
吸気量検出手段，スロットル弁，燃料噴射弁などは一体
化されてはおらず、別に組み立てられる構成になってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】エアクリーナ部から内
燃機関の吸気ポートまでの吸気系のすべての部品を、一
体に装着するとともに、空気通路でない余分な空間を設
けることなくコンパクト化することを目的とし、エンジ
ンルーム内の他の部品や内燃機関の設置場所を広くした
り、エンジンルームを小型化できるようにして、エンジ
ンルーム内を有効に活用できるようにする。

【０００４】また上記のような従来技術では、短いスパ
ンの中に屈曲した状態で吸気系の空気通路の全部あるい
は一部を形成した場合、通気抵抗が増し、吸気通路が直
列に接続された従来の吸気装置と比較すると同じ絞り弁
開度でも供給される吸気量が少なくなると言う問題があ
った。

【０００５】本発明は、このような吸気系のモジュール
化による吸気通路の通気抵抗の増加を補償することを目
的とする。

【０００６】また別の本発明は上記目的を達成するため
に、吸気装置がコレクタ部の壁面の一部と独立吸気管部
の管壁の一部とが一つの投影面の中で重なり合う部分を
持つように形成されていて、コレクタ部の入り口部から
独立吸気管部の出口までの空気通路の全長がこれらを直
列に接続したときより短いスパンの中に屈曲した状態で
形成されており、当該吸気装置はモータで駆動されるス
ロットル弁で吸入空気量が調整されるように構成したも
のである。

【０００７】これにより、屈曲する空気通路の通気抵抗
による吸気量の減少分を電気的に補償することが可能と
なった。

【０００８】また具体的にはコレクタ部の壁面の一部と
独立吸気管部の管壁の一部とが一つの投影面の中で重な
り合う部分を持つように形成された組立体によって、ス
ロットル弁とこれを操作するモータとを備えたスロット
ル弁装置を保持するように構成する。

【０００９】これによってモータを備えたスロットル弁
装置が組立体の剛性を利用して吸気装置にしっかりと保
持できる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】気筒がＶ字状に並んだ内
燃機関のＶバンク内に収まる形状の容器を設け、この容
器はエアクリーナ部，コレクタ部，独立吸気管部が容器
に形成された隔壁を介して隣接するように組み立てられ
た構成とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に本発明の第一実施例を示
す。図１は内燃機関２０の気筒１，２、及び、吸気装置
２１を前方からみた場合の図である。内燃機関は左右両
側に気筒が設けられたＶ型内燃機関である。このＶ型内
燃機関では、気筒数は６，８，１２が一般的である。Ｖ
型内燃機関の左右の気筒１，２の間に空間が形成されて
おり、この空間にエアクリーナ部３から吸気ポート４ま
での吸気部の全て、もしくはそれぞれの一部が納められ
ている。このために吸気系がコンパクトになっている。
図２（ａ）に図１の第一実施例を前後方向からみた図
を、図２（ｂ）にそれを横方向からみた図を示す。エア
クリーナ部３の入り口部５から入った空気は通路６,エ
アクリーナ部エレメント３３を通って吸入空気量検出手
段７に導かれる。この吸入空気量検出手段７は空気流量
計であり、熱線式，可動ベーン式，カルマン渦式など各
種形式がある。その下流には、スロットル弁８が設けら
れている。このスロットル弁８は、ワイヤーで駆動され
るものでもよいし、電気的にモータ９で駆動されるもの
でもよい。スロットル弁８を通過した空気はコレクタ部
１０を通って、各気筒に対応した独立吸気管１１に導か
れる。その後は、吸気ポート４を通って内燃機関の燃焼
室１２に吸入される。以上のような構造において、コン
パクト化のために、エアクリーナ部３の通路６，複数気
筒の独立吸気管部１１，コレクタ部１０が隔壁を介して
または直接隣接している。この三つの部分の順序は特定
されることはなく、上部からエアクリーナ部３の通路
６，コレクタ部１０，複数気筒の独立吸気管部１１の順
序でも良い。また、内燃機関の状態を制御するコントロ
ールユニット１３がコンパクト性，冷却性を考慮して、
エアクリーナ部入り口部の後流の通路６内に配置されて
いる。このためコントロールユニット１３を吸気により
冷却することができる。コンパクト化のためには、コン
トロールユニット１３は通路６内で、独立吸気管部１
１、もしくはコレクタ部１０の上部に設置される。各気
筒の吸気ポート部４には燃料を噴射する燃料噴射弁９１
が配置されている。また、燃焼室１２内に空気の旋回流
（スワール）を形成するための空気通路１４が各気筒に
設けられている。さらに、メインの吸気ポート４とスワ
ール用の通路１４への吸気量をコントロールするため
の、分流弁１５が設けられている。ここで、独立吸気管
部１１，分流弁１５，燃料噴射弁９１の全て、もしくは
少なくとも一つはスロットル弁８の下流の負圧室である
コレクタ部１０内に設けられている。また、吸入空気量
検出手段７をスロットル弁８上流に配置したが、下流に
配置することも可能である。さらにここでは、気筒２の
吸気ポート１７につながる吸気管の吸気ポート４が形成
されている部材（記号ＡＡ以下の部分）にスロットル弁
８が接続されている。

【００１２】図３に本発明の第二実施例を示す。この例
では、独立吸気管部１１，気筒２の吸気ポート１７につ
ながる吸気管の吸気ポート４が一つの部材（記号ＡＡ以
下の部分）で形成されており、さらにその部材にスロッ
トル弁８が設けられている。

【００１３】図４に本発明の第三実施例を示す。独立吸
気管部１１の上部にコレクタ部１０が形成されている。
スロットル弁８を通過した空気は一旦上部のコレクタ部
１０に流れそこから独立吸気管１１に流れる。独立吸気
管部１１は内燃機関に近く配置されるべきものなのでこ
のように配置することにより組立てが容易になり、構造
も簡単になる。

【００１４】図５から図７に、図３における第二実施例
の場合の空気の流れを示す。エアクリーナ部３の通路６
からコレクタ部１０までの空気通路はある平面（イ）に
沿って空気が流れるように配置されており、コレクタ部
１０から吸気ポート４までの通路は空気が（イ）の平面
とは直角方向の（ロ）の平面に沿って流れるように吸気
管を構成する。このように空気流の方向変換部が一つで
すむので、吸気抵抗が低減できる。

【００１５】図８に内燃機関２０と吸気装置２１との位
置関係を示す。図８には、内燃機関２０のＶ型気筒の片
側のみ示してある。内燃機関２０の前部は２２で、後部
は２３である。吸気装置２１には、空気入り口部５が内
燃機関の前部２２に設けられている。このようにするこ
とにより内燃機関２０の前部２２が自動車の前部と同じ
方向の場合、冷えた空気を吸入しやすくなる。さらに、
内燃機関前部には、プーリ２４，ファンベルト２５が有
るためにスペースがなく、吸入空気量検出手段７，スロ
ットル弁８及びそれらの通路２６が配置できない。そこ
で、これらの要素は吸気装置２１の内燃機関後部２３の
方向に配置する。吸気装置２１内においては、独立吸気
管部１１より後部に配置されるようにする。

【００１６】図９にコントロールユニット１３の配置を
示す。前述したように、コントロールユニット１３をエ
アクリーナ部のエレメント３３の後流に配置し、吸入し
たばかりの冷たい空気で冷却できるようにする。さら
に、吸気管全体のコンパクト性，コントロールユニット
１３の保守，点検性を考慮して、コレクタ部１０，独立
吸気管４などが配置されている部分２６の上部に配置す
る。コントロールユニット１３は製造した後、出荷時や
点検時に調整する必要があるため、スロットル弁部２７
の上流部分で吸気ポート４に設けたふた（図示せず）が
取外しできるような位置に配置する。

【００１７】図１０に本発明の第四実施例を示す。吸入
空気量検出手段７をエアクリーナ部の通路６から直線的
に空気が流れてくる通路に設置する。この方が、吸入空
気量検出手段７の上流部に曲がり部が少なく、直線部が
長くとれるので、吸入空気量検出手段７の検出誤差は少
なくなる。また、スロットル弁８は、縦方向に配置す
る。汚れによる弁の固着防止，保守，点検性のためであ
る。

【００１８】図１１と図１０に示した第四実施例におけ
る空気通路の配置を示す。複数の燃料噴射弁９１を有す
る吸気管４において、エアクリーナ部２８，吸入空気量
検出手段７，スロットル弁３０，コレクタ部３１が隣接
している。つまり、隣接とは、それぞれの要素が取り付
けられている部材同志が互いに直結されていることであ
る。このようにすることにより、スロットル弁８の全開
時の燃焼室からの吹き返しが原因の吸気脈動による空気
流量検出誤差が低減できる。つまり、エアクリーナ部２
８，コレクタ部３１間の通路が短くできるので、気柱振
動の容積が小さくなり脈動が少なくなるためである。

【００１９】図１２に本発明の第五実施例を示す。ここ
では、さらに、省スペース化のために吸入空気量検出手
段７の回路３２をコントロールユニット１３内に配置す
るようにした。

【００２０】図１３ないし図１４に本発明の第六実施例
を示す。図１４は図１３のＣＣ断面図である。図１４に
おいて、内燃機関の片方のバンクの独立吸気管１１ａ，
11ｂ，１１ｃまたは、１１ｄ，１１ｅ，１１ｆの並び方
向をＡ方向とする。ここでは左右バンクの内燃機関への
空気の分配が均等になるように、スロットル弁８の軸の
方向を決定する。コレクタ部１０とスロットル弁８が隣
接しているので、これは重要な要件である。つまり、図
１４の場合、Ａ方向とスロットル弁８の軸の方向（Ｂ方
向）は直角に交差している。このように配置することに
より、左右バンクに対して対称にスロットル弁８が開動
するので、均等に空気が分配される。

【００２１】図１５ないし図１６に本発明の第七実施例
を示す。図１６は図１５のＣＣ断面図である。本実施例
では、スロットル弁８は内燃機関に対して上下方向の通
路３４に設置されている。この場合も、独立吸気管のＡ
方向とスロットル弁８の軸のＢ方向とは直角になってい
る。スロットル弁８は、ここでも、左右バンクに対して
対称な形で開動するので、均等に空気が分配される。

【００２２】図１７から図２４に本発明の第八実施例を
示す。図１７に、内燃機関の燃焼室５０内に空気旋回流
（スワール）を形成するための機構を示す。ここでは、
省スペースを考えて、独立吸気管４７の吸気ポート部４
６とスロットル下流のコレクタ部４５が隔壁５１を介し
て隣接している。コレクタ部４５と吸気ポート部４６と
を結び、隔壁５１を貫通するように吸気通路４９を設け
る。さらに、この吸気通路４９の出口部５２とコレクタ
部４５との間に、吸気通路４９に空気を流すための分流
弁４８が設けられている。分流弁４８がしまっていると
きは、吸気は通路４９を流れる。しかし、分流弁４８が
開いている時は、吸気は独立吸気管４７を流れる。この
ように隔壁５１を介して、コレクタ部４５と独立吸気管
４７を隣接させると、吸気通路４９が作りやすい。

【００２３】図１８から図２１に分流弁４８の別の構成
を示す。図１８から図１９において、Ｖ型内燃機関の独
立吸気管部５３，５４を両バンクの谷間の中間部で交差
させ、この交差部に分流弁４８を設ける。独立吸気管部
５３，５４は図１９ないし図２０に示すように互い違い
に交差している。さらに、全気筒分の分流弁４８を一本
の軸５５で形成する。２本以上の軸を設けるとそれだけ
スペースが必要になり、コスト的に不利である。また、
分流弁４８には図２１に示すように、その一部に切欠き
があるスワールコントロールバルブ１００を用いてもよ
い。さらに、内燃機関の吸気ポート部の主通路が二個の
場合、片側の主通路を閉じる様に切欠きを設けたスワー
ルコントロールバルブでもよい。

【００２４】図２２に吸気ポート部４６と吸気通路４９
の別の構成を示す。内燃機関側は破線で示してあり、吸
気弁５６ａ，５６ｂの位置も破線で示す。内燃機関との
接続面５７にエンジンヘッド部が接続される。コレクタ
部４５内と吸気ポート４６内とを連通する吸気通路４９
は、独立吸気管４７の壁面に構成する。つまり吸気通路
４９の壁面の一部は独立吸気管の壁面５９ａ，５９ｂと
共用する。このようにすることにより、簡単に吸気通路
４９ａ，４９ｂを形成することができ、吸気弁５６ａ，
５６ｂが二個あるエンジンに対応して、出口部５２ａ，
５２ｂも二個設けてある。

【００２５】図２３に吸気通路４９の別の実施例を示
す。吸気管５８に設けられた吸気通路４９ａ,４９ｂの
出口部５２ａ,５２ｂは吸気管５８の主通路４６とは別
に吸気管の端面５７に開口している。さらに、エンジン
ヘッド側にもこの吸気通路４９ａ，４９ｂを受ける吸気
通路６３ａ，６３ｂの開口部６１ａ，６１ｂが開口して
いる。さらに通路６３ａ，６３ｂの出口部６２ａ，６２
ｂは吸気弁５６ａ，５６ｂの近くに開口している。この
ような構成にすることにより、燃焼室内に強力なスワー
ルが簡単に作ることができる。

【００２６】図２４に空気と燃料の流れを示す。吸気通
路４９ａ，４９ｂから吹き出される空気６４ａ，６４ｂ
が、燃料の噴霧６５に直接当たらないような方向に吹き
出されるように、吸気通路４９ａ，４９ｂの開口部５２
ａ，５２ｂの方向を定める。燃料の噴霧６５に吸気通路
４９ａ，４９ｂから吹き出した高速の空気流が直接当た
ると、燃料噴霧の方向が曲げられ、壁面に当たって内燃
機関のシリンダに流入しづらくなってしまう。これを防
止するため、燃料の噴霧６５は吸気弁５６ａ，５６ｂの
中央部を狙うように配置し、吸気通路４９ａ，４９ｂか
ら吹き出す空気６４ａ，６４ｂは吸気弁５６ａ，５６ｂ
の外側端を狙うようにする。また、一個の吸気弁の内燃
機関においても同様に、燃料噴霧６５は吸気弁５６の中
央部を狙うように配置し、通路４９から吹き出す空気６
４は吸気弁５６の外側端を狙うようにする。

【００２７】図２５から図２７に本発明の第九実施例を
示す。図２５ないし図２６において、コレクタ部１０の
中央に隔壁７０を形成する。図２７に図２６のＣＣ断面
図を示す。スロットル弁８を通過する空気は隔壁７０に
より分離され、左右のコレクタ部７４ａ，７４ｂに別れ
る。この隔壁７０には両者を連通する弁７３を設けてい
る。この弁７３をエンジンの運転状態に応じて開閉す
る。このことにより、実質的に独立吸気管部の長さを変
えることができる。内燃機関が低回転時には弁７３を閉
じるとともに、高回転時には弁７３を開いて独立吸気管
部の長さを短くすることができる。

【００２８】図２８に本発明の第十実施例を示す。図２
８は図２７と同様な断面図である。図２８において、コ
レクタ部７４ａ，７４ｂの隔壁７５をスロットル弁７７
ａ，７７ｂの上流の図示しない吸入空気量検出手段部の
下流まで延長し、該吸入空気量検出手段部では通路は一
つになっている。スロットル弁７７ａ，７７ｂは隔壁７
６によって分断されるので、弁を二個設ける。弁７３の
動作は図２７に示した本発明の第九実施例と同様であ
る。

【００２９】図２９から図３０に、自動車のエンジンル
ーム８０内に本発明の吸気管８１を配置した場合のレイ
アウトを示す。吸気管８１は、Ｖ型エンジン８２の谷間
に配置することができる。その結果、従来エアクリーナ
部やスロットル弁等が設置されていたエンジンルーム８
０内の一点鎖線で示す範囲８３ａ，８３ｂの空間があ
く。このため、ここに配置した部品の保守点検が容易に
なる。

【００３０】図３１に本発明の第十一実施例を示す。Ｅ
ＧＲ（排気還流）を吸気管部に設置する場合、燃料噴射
弁９１がコレクタ部９２に設けられているので、従来の
ようにコレクタ部９２にＥＧＲの供給部を設置したので
は、燃料噴射弁９１が汚れてしまう。そこで、ＥＧＲ通
路９０を設け、開口部９３を各気筒の独立吸気管部に設
けることにより、汚れを防止できる。

【００３１】図３２に本発明の第十二実施例を示す。内
燃機関の燃焼室内にスワールを形成する吸気通路９４に
ＥＧＲの通路９５を接続し燃焼室内で空気とＥＧＲガス
を均一に混合するようにすることもできる。

【００３２】図３３から図３７に本発明の第十三実施例
を示す。図３４は図３３のＢＢ断面図、図３５は図３３
のＡＡ断面図である。吸気管１００のコレクタ部１０
１，スロットル弁８が設置されたスロットル部１０２，
縦通路１０３，上部通路１０４に、左右を分割する隔壁
１０５が設けられている。さらにこの隔壁１０５を連通
する可変吸気弁１０６が設けられている。この隔壁１０
５は、上部通路１０４内では、空気流量計１０７の下流
まで続いている。空気流量計１０７の設けられている部
分は、一つの通路になっている。また、空気流量計１０
７の上流にはエアクリーナ１０８が設けられている。本
実施例において、吸気管１００内を分割したのは、過給
効果を得るためである。つまり、可変吸気弁１０６を閉
じている場合は、低回転域で過給効果が得られ、可変吸
気弁１０６を開いている時は高回転域に過給点が移行す
る。その様子を図３６から図３７に示す。図中１１０は
内燃機関のシリンダを表す。図３６は可変吸気弁１０６
を閉じている状態で、過給に関与する吸気管長さは、独
立吸気管１０９，コレクタ部１０１，スロットル部１０
２，縦通路１０３，上部通路１０４となり、かなり長く
なる。このため共鳴振動数が小さくなり低回転域で共鳴
効果が発生する。一方、可変吸気弁１０６を開いた場合
は、共鳴吸気管長さは、図３７に示すように、可変吸気
弁１０６の開放部までの長さとなる。このように共鳴部
が短いため高回転域で共鳴効果が発生する。このよう
に、可変吸気弁１０６を開閉すると共鳴吸気管長さを変
化することができ、広い回転域で共鳴過給効果を得るこ
とができる。

【００３３】図３８から図４５に本発明の第十四実施例
を示す。図３９は図３８のＢＢ断面図、図４０は図３８
のＡＡ断面図である。左右を分割する隔壁１０５は、コ
レクタ部１０１，スロットル部１０２，縦通路１０３，
上部通路１０４，空気流量計１０７の上流まで設けられ
ている。そのため、空気流量計１０７を隔壁１０５に設
けている。本実施例では、可変吸気弁１０６を閉じてい
るときの吸気管長さは、図３３に示した本発明の第十三
実施例の場合より長くできる。コントロールユニット１
１１は上部通路１０４内に配置されており、空気流で冷
却される。

【００３４】空気流量計１０７は、隔壁１０５により分
割された二個の吸気通路の空気流を測定する必要があ
る。この空気流量計１０７についての実施例を図４１か
ら図４５に示す。図４１は、プローブ１１２に埋設され
たリード線１１８に二個の熱線１１３，１１４が設けら
れており、この二個の熱線１１３，１１４は二つの通路
１１６，１１７内にそれぞれ配置されている。このた
め、隔壁１０５で分割された二つの吸気通路の流速を検
出することができる。熱線１１３，１１４で計測される
空気流速の平均値を出力することにより、内燃機関に吸
入される吸気量を検出することができる。なお、吸気温
度補償用の抵抗体１１５は、どちらか一方の通路、例え
ば１１７に設ければよい。図４３に別の実施例を示す。
ここでは、熱線１１９は一個で、通路入り口部１２０を
隔壁１０５で分割された吸気通路１２１，１２２にまた
がるように構成する。この場合、出口部１２３，１２４
を二個設けることにより、両方の通路１２１，１２２を
流れる空気流の平均流速が測定できる。

【００３５】図４４から図４５に共鳴過給効果の模式図
を示す。図４４は、可変吸気弁106を閉じた場合を示し
ており、共鳴過給長さは独立吸気管１０９から空気流量
計１０７の上流部までとなる。このため、図３６に示し
た実施例より長くなるので、より低回転側で共鳴過給効
果を得ることができる。一方、図４５に示すように、可
変吸気弁１０６を開くと、共鳴過給長さは図中の波線の
ように短くなる。このような構成にすることにより、本
発明のコンパクトな吸気管においても共鳴過給長さを十
分とることができる。

【００３６】図４６から図４９に本発明の第十五実施例
を示す。図４７は図４６のＣＣ断面図、図４８は図４６
のＡＡ断面図、図４９は図４６のＢＢ断面図である。本
実施例では、隔壁１０５の一部をコントロールユニット
１２５の基板として利用する構成としている。このよう
な構成により、コントロールユニット１２５を設置する
ための特別なスペースを設ける必要がなくなる。次に空
気の流れを説明する。図４７において、エアクリーナ部
１０８を通過し、左右に別れて縦通路１０３を流れて図
４８に示すスロットル部１０２を通過し、図４９に示す
コレクタ部101に入る。コレクタ部１０１に入った空気
は独立吸気管の入り口１２６から内燃機関の吸気ポート
１２７へ導かれる。

【００３７】図５０から図５２に本発明の第十六実施例
を示す。本実施例は、隔壁１０５や上下隔壁１４０をコ
ントロールユニット１２５の基板とし、コントロールユ
ニット１２５からスロットル弁駆動モータ１３２や燃料
噴射弁１３３等のアクチュエータまでの配線が、隔壁１
０５や上下隔壁１４０にパターン配線したものである。
例えば、図５０において、点火装置用のパワースイッチ
１３０のパターン配線１３７は上下隔壁１４０と隔壁１
０５とに設けられており、パターン配線１３７の一端は
コントロールユニット１２５に配線されている。空気流
量計１０７のパターン配線１３８，可変吸気長を変える
ための可変吸気弁１０６を駆動するためのアクチュエー
タ１３１のパターン配線１３６，スロットル弁駆動モー
タ１３２のパターン配線１３９，インジェクタ１３３の
パターン配線１３５も同様に、上下隔壁１４０や隔壁１
０５に印刷されている。このようにすることにより、配
線のハーネスが不要となり、軽量化，コストダウン，省
スペースの効果がある。図５１は図５０のＢＢ断面図で
あり、流入した空気は隔壁を構成しているコントロール
ユニット１２５で左右に分かれる。図５２は図５０のＡ
Ａ断面図であり、流入した空気は隔壁１０５で左右に分
かれたまま、スロットル弁８を通過する。

【００３８】図５３から図５４に本発明の第十七実施例
を示す。図５３において、燃料噴射弁９１の燃料ギャラ
リ１４１内に配線１４２を内蔵したものであり、この配
線１４２は燃料噴射弁９１に接続され、燃料噴射弁９１
の開弁の時期と時間を制御する信号が伝達される。燃料
ギャラリ１４１には燃料噴射弁９１を駆動するためのパ
ワー素子１４３，燃料圧力レギュレータ１４４が設置さ
れている。パワー素子１４３は発熱するが、燃料ギャラ
リ１４１内の燃料通路１４５を流れる燃料により冷却さ
れる。配線１４２はターミナル１４６と接続し、このタ
ーミナル146は図５４に示すコントロールユニット１２
５までのパターン配線１４７に接続する。このような構
成により、燃料噴射弁９１への配線が簡単になる。

【００３９】図５５から図５６に本発明の第十八実施例
を示す。本実施例は、排気ガスの浄化に効果のある排気
還流（ＥＧＲ）の装置を設けたものである。排気管から
の排気ガスは通路１５２から電磁バルブ１５１を通って
通路１４８へ流入する。図５６は図５５のＡＡ断面図で
ある。図５６において、隔壁１０５内にはＥＧＲの通路
１４８が内蔵されている。通路１４８からは、各独立吸
気管１４９に設けられている分岐通路１５０が分岐し、
この分岐通路１５０から内燃機関の各シリンダに排気ガ
スが供給される。通路１４８へ流れる排気ガス量は電磁
バルブ１５１で制御される。

【００４０】図５７から図５８に、本発明の吸気装置１
６０を自動車１６６のエンジンルーム１６５内に装着し
た場合のレイアウトを示す。図５７は、内燃機関が縦置
きの場合であり、Ｖ型内燃機関のバンク１６３，１６４
の間に本発明の吸気装置160を設けたので、タイヤ１６
７までの空間を大きく空けることができ、他の各部品の
装着や、それらの点検が容易になる。図５８は、内燃機
関が横置きの場合であり、Ｖ型内燃機関のバンク１６
３，１６４の間に本発明の吸気装置１６０を設けたの
で、自動車１６６のエンジンルーム１６５と居住室１６
８との間の仕切り１６９を、前方へ設けることができ、
エンジンルーム１６５の空間を小さくして居住室１６８
を広くすることができる。このように、吸気系をコンパ
クトにすることにより、自動車として大きなメリットを
得ることができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、エアクリーナから吸気
ポートまでの吸気系全体がコンパクトになるので、エン
ジンルーム内の他の部品の設置場所を広くしたり、点検
作業が容易になったり、エンジンルームを小さくできる
等、エンジンルーム内を有効に利用することができる。

【００４２】また別の本発明ではモータ駆動型のスロッ
ト弁で吸気特性を補償可能にしたので、吸気通路を屈曲
してコンパクト化した吸気装置（いわゆる吸気モジュー
ル）の吸気特性の悪化を解消できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示し、吸気装置の構成の
前方から見た概略図。

【図２】吸気装置の構成の概略図。

【図３】本発明の第二実施例を示し、吸気装置の横方向
から見た縦断面図。

【図４】本発明の第三実施例を示し、吸気装置の横方向
から見た縦断面図。

【図５】本発明の第二実施例の、吸気装置内の空気流れ
の説明図。

【図６】本発明の第二実施例の、吸気装置内の空気流れ
の説明図。

【図７】本発明の第二実施例の、吸気装置内の空気流れ
の説明図。

【図８】本発明における吸気装置と内燃機関の位置関係
を示す説明図。

【図９】本発明における吸気装置のコントロールユニッ
トの配置を示す説明図。

【図１０】本発明の第四実施例を示し、吸気装置の横方
向から見た縦断面図。

【図１１】空気通路の配置を示す概略図。

【図１２】本発明の第五実施例を示し、吸気装置の横方
向から見た縦断面図。

【図１３】本発明の第六実施例を示し、吸気装置の横方
向から見た縦断面図。

【図１４】図１３のＣＣ断面図。

【図１５】本発明の第七実施例を示し、吸気装置の横方
向から見た縦断面図。

【図１６】図１５のＣＣ断面図。

【図１７】本発明の第八実施例を示し、スワール形成の
機構を示す概略図。

【図１８】分流弁の構成を示す横断面図。

【図１９】分流弁の構成を示す縦断面図。

【図２０】分流弁の構成を示す部分拡大図。

【図２１】分流弁の構成を示す部分拡大図。

【図２２】スワール通路を示す斜視図。

【図２３】スワール通路を示す斜視図。

【図２４】スワール通路を示す概略図。

【図２５】本発明の第九実施例を示し、吸気装置の構成
の前方から見た縦断面図。

【図２６】吸気装置の構成の横方向から見た縦断面図。

【図２７】図２６のＣＣ断面図。

【図２８】本発明の第十実施例を示し、図２７と同様な
断面図。

【図２９】自動車のエンジンルーム内のレイアウトを示
す上面図。

【図３０】図２９のＸＸ断面図。

【図３１】本発明の第十一実施例を示し、吸気装置の構
成の横方向から見た縦断面図。

【図３２】本発明の第十二実施例を示し、吸気装置の構
成の前方から見た縦断面図。

【図３３】本発明の第十三実施例を示し、吸気装置の構
成の横方向から見た縦断面図。

【図３４】図３３のＢＢ断面図。

【図３５】図３３のＡＡ断面図。

【図３６】吸気装置の長さを説明する概略図。

【図３７】吸気装置の長さを説明する概略図。

【図３８】本発明の第十四実施例を示し、吸気装置の構
成の横方向から見た縦断面図。

【図３９】図３８のＢＢ断面図。

【図４０】図３８のＡＡ断面図。

【図４１】空気流量計の構成を示す断面図。

【図４２】空気流量計の構成図。

【図４３】空気流量計の構成を示す断面図。

【図４４】吸気装置の長さを説明する概略図。

【図４５】吸気装置の長さを説明する概略図。

【図４６】本発明の第十五実施例を示し、吸気装置の構
成の横方向から見た縦断面図。

【図４７】図４６のＣＣ断面図。

【図４８】図４６のＡＡ断面図。

【図４９】図４６のＢＢ断面図。

【図５０】本発明の第十六実施例を示し、吸気装置の構
成の横方向から見た縦断面図。

【図５１】図５０のＢＢ断面図。

【図５２】図５０のＡＡ断面図。

【図５３】本発明の第十七実施例を示し、燃料ギャラリ
の構成を示す概略図。

【図５４】吸気装置の構成の横方向から見た縦断面図。

【図５５】本発明の第十八実施例を示し、吸気装置の構
成の横方向から見た縦断面図。

【図５６】図５５のＡＡ断面図。

【図５７】自動車のエンジンルーム内レイアウトを示す
上面図。

【図５８】自動車のエンジンルーム内レイアウトを示す
上面図。

【符号の説明】

４…吸気ポート、７…吸入空気量検出手段、８，７７
ａ，７７ｂ…スロットル弁、１３，１１１，１２５…コ
ントロールユニット、１５…分流弁、２０…内燃機関、
２１，１６０…吸気装置、２７…スロットル弁部、５
１，７０,７５,７６，１０５…隔壁、５６ａ，５６ｂ…
吸気弁、７３…弁、９１，１３３…燃料噴射弁、１０６
…可変吸気弁、１０７…空気流量計、１３２…スロット
ル弁駆動モータ、１４０…上下隔壁、１４１…燃料ギャ
ラリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 35/00 Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ＲＦ０２Ｍ 25/07 ５５０５８０Ｂ 35/10 ３１１Ｅ５８０１０２Ｈ 35/116 Ｆ０２Ｄ 35/00 ３６６Ｅ 35/10 Ｆ０２Ｍ 35/10 １０２Ａ３１１１０２Ｖ３０１Ｐ (72)発明者栗原伸夫茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者佐々木靖茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸入空気内の異物を取り除くエアクリーナ
部，吸入空気の流量を検出する吸入空気流量検出手段，
吸入空気の流量を制御するスロットル弁，内燃機関の気
筒毎に設けられた独立吸気管に吸入空気を分配するコレ
クタ部，内燃機関の気筒に接続された独立吸気管とから
なる内燃機関の吸気装置において、前記エアクリーナ部
またはエアクリーナ部へ通じる通路，前記吸入空気流量
検出手段，前記スロットル弁，前記コレクタ部，前記独
立吸気管が一体に構成されていることを特徴とする内燃
機関の吸気装置。
【請求項２】請求項１において、前記エアクリーナ部ま
たはエアクリーナ部へ通じる空気通路，前記コレクタ
部，前記独立吸気管を、隔壁によって仕切る構成とした
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項３】請求項１において、気筒がＶ型形状の内燃
機関の両方のＶバンクの間に、前記エアクリーナ部また
はエアクリーナ部へ通じる通路，前記吸入空気流量検出
手段，前記スロットル弁，前記コレクタ部，前記独立吸
気管が一体に構成されていることを特徴とする内燃機関
の吸気装置。
【請求項４】請求項１において、前記エアクリーナ部，
前記独立吸気管，前記コレクタ部が隔壁を介して隣接し
ていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項５】請求項１において、前記吸入空気流量検出
手段，前記スロットル弁の少なくとも一つが、内燃機関
に結合された変速機側にあることを特徴とする内燃機関
の吸気装置。
【請求項６】請求項１において、前記独立吸気管または
前記コレクタ部の上部にエアクリーナ部及びその空気通
路があることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項７】請求項１において、前記エアクリーナ部か
ら前記コレクタ部間の空気の流れ方向と、前記コレクタ
部から前記独立吸気管間の空気の流れ方向が直角に交叉
することを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項８】請求項１において、前記独立吸気管を前記
コレクタ部内に配置することを特徴とする内燃機関の吸
気装置。
【請求項９】請求項１において、前記独立吸気管を形成
する部材に前記スロットル弁が設置されていることを特
徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項１０】請求項１において、内燃機関のコントロ
ールユニットを前記エアクリーナ部の下流でかつ、前記
独立吸気管、または前記コレクタ部の上部に配置するこ
とを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項１１】請求項１０において、前記エアクリーナ
部を通過する空気によって前記コントロールユニットを
冷却することを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項１２】請求項１０において、前記コントロール
ユニット内に前記吸入空気流量検出手段の回路部を設
け、該コントロールユニットの筐体に前記吸入空気流量
検出手段の検出部を設けて吸気通路内に設置することを
特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項１３】請求項１において、前記エアクリーナ部
の空気通路を前記吸入空気流量検出手段の上流の直管部
に設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項１４】請求項１において、前記吸入空気流量検
出手段を熱線式流量検出手段とし、熱線が設置されてい
る空気通路の入り口形状をスロープ形状としたことを特
徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項１５】請求項１において、前記独立吸気管と前
記コレクタ部とを隔壁を介して隣接させ、内燃機関の燃
焼室内にスワールを形成するための空気通路を該隔壁を
貫通して設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項１６】請求項１において、内燃機関の燃焼室内
にスワールを形成するために気筒の数と同じ数の独立吸
気管内に同じ数の弁を設けるとともに、該弁を１本のシ
ャフトで駆動することを特徴とする内燃機関の吸気装
置。
【請求項１７】請求項１６において、前記弁のシャフト
の軸方向と前記スロットル弁のシャフトの軸方向とが直
角方向に位置していることを特徴とする内燃機関の吸気
装置。
【請求項１８】請求項１において、内燃機関の燃焼室が
並んでいる方向と前記スロットル弁のシャフトの軸方向
とが直角方向に位置していることを特徴とする内燃機関
の吸気装置。
【請求項１９】請求項１において、前記独立吸気管の壁
面に、内燃機関の前記独立吸気管の取付け面に開口した
スワール通路を形成することを特徴とする内燃機関の吸
気装置。
【請求項２０】請求項１９において、吸気管と内燃機関
とを組み付けたときに複数個のスワール通路が形成され
るように吸気管に第一の複数個のスワール通路を形成す
るとともに、内燃機関の吸気弁の近傍の空気通路に空気
を供給する第二の複数個のスワール通路を内燃機関に形
成したことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２１】請求項１において、前記燃料噴射弁に接
続される配線を前記コレクタ部に配置することを特徴と
する内燃機関の吸気装置。
【請求項２２】請求項１において、前記独立吸気管にＥ
ＧＲ通路を開口することを特徴とする内燃機関の吸気装
置。
【請求項２３】請求項１９において、各気筒毎に設けら
れた前記スワール通路にＥＧＲガスを供給することを特
徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２４】コレクタ部の壁面の一部と独立吸気管部
の管壁の一部とが一つの投影面の中で重なり合う部分を
持つように形成され、前記コレクタ部の入り口部から前
記独立吸気管部の出口までの空気通路の全長がこれらを
直列に接続したときより短いスパンの中に屈曲した状態
で形成されており、かつモータで駆動されるスロットル
弁で前記コレクタへの吸入空気量が調整されるように構
成した内燃機関の吸気装置。
【請求項２５】コレクタ部の壁面の一部と独立吸気管部
の管壁の一部とが一つの投影面の中で重なり合う部分を
持つように形成された組立体、スロットル弁とこれを操
作するモータとを備えたスロットル弁装置を有し、当該
スロットル弁装置が前記組立体に保持され前記コレクタ
への吸入空気量が前記モータの回転によって制御可能に
構成されている内燃機関の吸気装置。
【請求項２６】請求項２４または２５において、前記組
立体の上部にエアクリーナ部及びその空気通路が設けら
れている内燃機関の吸気装置。
【請求項２７】請求項２４または２５において、前記組
立体にエアクリーナケースが取付けられており、更に前
記組立体とエアクリーナとを接続する通路部材に前記モ
ータ駆動型のスロット弁が設置されている内燃機関の吸
気装置。
【請求項２８】請求項２６において、内燃機関のコント
ロールユニットを前記エアクリーナ部の下流でかつ、前
記独立吸気管、または前記コレクタ部の上部に配置する
と共に、前記スロットル弁駆動用モータと当該コントロ
ールユニットとを信号線で電気的に接続した内燃機関の
吸気装置。