JP2002122052A - 車載エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジン性能の低下を招くことなく異音の発生
を的確に抑制することのできる車載エンジンの吸気装置
を提供する。 【解決手段】吸気装置の吸気通路１１は樹脂製の管から
構成され、その内部にスロットルバルブ１３とポート面
積可変機構２０とを備える。吸気通路１１のスロットル
バルブ１３よりも下流は、仕切り板２１により２通路に
仕切られ、この２通路の一方には、ポート面積可変バル
ブ２２が配置される。スロットルバルブ１３と仕切り板
２１との間に、整流板２５が設けられる。整流板２５
は、吸気通路１１の軸心で最も短い整流長Ｌ２をもち、
スロットルバルブ１３の開閉端に近づくにつれて徐々に
長い整流長Ｌ３をもつように形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車載エンジンの吸
気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、車載エンジンの吸気通路には、吸
気装置の一部としてスロットルバルブとサージタンクと
が設けられている。

【０００３】また、このような吸気装置には、これらス
ロットルバルブとサージタンクとの間の通路（ポート）
内にポート面積可変機構が設けられることがある。この
ポート面積可変機構は、例えば、上記通路内を２分する
ように吸入空気の流れ方向に沿って配設される仕切り板
と、同仕切り板によって２分された一方の通路に配設さ
れるポート面積可変バルブと、同ポート面積可変バルブ
を開閉するアクチュエータ等を備えて構成される。

【０００４】このポート面積可変バルブは、エンジンの
低速及び中速域では、上記仕切り板によって２分された
一方の通路が閉口されるように、一方、エンジンの高速
域では、同通路が開口されるように開閉制御される。

【０００５】このようにポート面積可変バルブの開閉を
行うことで、エンジンの低・中速域と高速域とで吸入空
気の流通する上記通路の面積を変更し、特にエンジンの
低・中速域におけるトルク特性の向上を図るようにして
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうしたポ
ート面積可変機構を有する車載エンジンの吸気装置にあ
っては、上記通路内に多量の吸入空気が送り込まれるよ
うなことがあると異音が発生することがある。特に、加
速要求等に伴って上記スロットルバルブが急に開かれる
ような場合には、車両から発せられるエンジン音等が相
対的に小さい状態にあるため、乗員にとっては、上記異
音による不快感が無視できないものとなる。

【０００７】そこで、こうした異音の発生を抑制するた
めに、上記仕切り板とスロットルバルブとの間に、例え
ば、特開平９―２２２０２１号公報にみられるような整
流板を設けることが考えられる。図７及び図８に、同公
報に記載の整流板の構造を示す。

【０００８】まず、図７に示されるように、この整流板
１００は、吸気通路の途中に設けられて全開状態にある
スワールコントロールバルブ１０１の端部に配設されて
いる。また、同図７の８―８線部に沿った断面図である
図８に示されるように、同整流板１００のスワールコン
トロールバルブ１０１と対向する側の端部は、スワール
コントロールバルブ１０１の外縁に沿うかたちで僅かに
離間している。

【０００９】しかし、このような整流板１００を単に上
記ポート面積可変機構を搭載するエンジンの吸気装置に
採用すると、整流板１００の吸入空気の流れ方向の幅が
長い場合には、これが抵抗となって、上記ポート面積可
変バルブが閉じられている際のエンジン性能の低下を招
き、逆に、同幅が短い場合には、整流効果が薄れて、上
述した異音の発生を十分に抑制することができなくなる
といった懸念が新たに生じる。

【００１０】なお、上記ポート面積可変機構が搭載され
たエンジンの吸気装置に限らず、同機構の搭載されない
エンジンの吸気装置にあっても、上記スロットルバルブ
の下流にこうした整流板が設けられる場合には、こうし
た実情も概ね共通したものとなっている。

【００１１】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、エンジン性能の低下を招くことな
く異音の発生を的確に抑制することのできる車載エンジ
ンの吸気装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段及びその作用効果について以下に記載する。請求
項１に記載の発明は、吸気通路のスロットルバルブより
も下流側が仕切り板によって複数の通路に仕切られ、そ
れら仕切られた複数の通路のうちの少なくとも１つに同
通路を開閉することでポート面積を可変とするポート面
積可変バルブが設けられた車載エンジンの吸気装置にお
いて、前記スロットルバルブと前記仕切り板との間に、
スロットルバルブの開閉端側で長い整流長をもち、吸気
通路の軸心に近づくほど短くなる整流長をもって、同ス
ロットルバルブにより調量される吸入空気の前記仕切り
板端面への当接を規制する整流手段を設けたことを要旨
とする。

【００１３】上記構成によれば、例えばスロットルバル
ブが急に開かれて、多量の吸入空気がスロットルバルブ
の開閉端と吸気通路の内壁面との間の２つの間隙を通過
しても、この吸入空気の気流が仕切り板の端面に当接す
ることは、上記整流手段によって規制される。この際、
同整流手段はスロットルバルブの開閉端側で長い整流長
をもつため、スロットルバルブが急に開かれることでそ
の開閉端側で多量の吸入空気が通過しても、整流手段に
よる整流効果が薄れることがなく、仕切り板を設けたこ
とに起因する前述した異音の発生が的確に抑制されるよ
うになる。一方、同整流手段は吸気通路の軸心に近づく
ほど短くなる整流長をもつため、例えばスロットルバル
ブの全開時等、吸気通路の軸心近傍で多量の吸入空気が
通過しても、整流手段が抵抗になることがなく、整流手
段を設けたことに起因するエンジン性能の低下を招くこ
ともない。なお、この整流手段を、特に音の透過性の高
い樹脂製の吸気管を備えるエンジンの吸気装置に設ける
ようにすれば、得られる効果はより大きくなる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の車載エンジンの吸気装置において、前記整流手段が板
状の整流板からなることを要旨とする。上記構成によれ
ば、整流手段を簡易に構成することができるようにな
る。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の車載エンジンの吸気装置において、前記整流板は、前
記仕切り板との対向面間の距離が前記吸気通路の内壁面
から軸心に近づくにつれて大きく形成されてなることを
要旨とする。

【００１６】ここで、ポート面積可変バルブが閉じられ
た状態で、吸入空気がスロットルバルブを通過する場
合、整流板を介してポート面積可変バルブのある側の一
方の通路に流れた吸入空気は、整流板と仕切り板との間
隙を通って他方の通路に流れるようになる。その際、例
えばスロットルバルブが急に開かれて多量の吸入空気が
通過する場合には、上記整流板と仕切り板との間隙を通
過する吸入空気の量は、吸気通路の内壁面から軸心に近
づくほど多くなる。

【００１７】この点、上記構成によれば、吸入空気が整
流板と仕切り板との間隙を通過しやすくなり、エンジン
性能の低下を好適に抑制することができるようになる。
請求項４に記載の発明は、請求項２または３のいづれか
一項に記載の車載エンジンの吸気装置において、前記整
流板は、その板厚が前記スロットルバルブ側で薄く、前
記仕切り板側で厚く形成されてなることを要旨とする。

【００１８】上記構成によれば、整流板を介して一方の
通路に流れた吸入空気の気流と他方の通路に流れた吸入
空気の気流とが整流板よりも下流側で衝突するのを抑制
することができる。このため、これら２つの気流が衝突
することに起因する新たな異音の発生を抑制することが
できるようになる。

【００１９】請求項５に記載の発明は、吸気通路にスロ
ットルバルブを備える車載エンジンの吸気装置におい
て、前記スロットルバルブの下流側に、スロットルバル
ブの開閉端側で長い整流長をもち、吸気通路の軸心に近
づくほど短くなる整流長をもって、同スロットルバルブ
により調量される吸入空気を整流する整流手段を設けた
ことを要旨とする。

【００２０】上記構成によれば、例えばスロットルバル
ブが急に開かれて、多量の吸入空気がスロットルバルブ
の開閉端と吸気通路の内壁面との間の２つの間隙を通過
しても、各間隙を通過した吸入空気の気流同士がスロッ
トルバルブよりも下流側で衝突することは、上記整流手
段によって規制される。この際、同整流手段はスロット
ルバルブの開閉端側で長い整流長をもつため、スロット
ルバルブが急に開かれることでその開閉端側で多量の吸
入空気が通過しても、整流手段による整流効果が薄れる
ことがなく、上記気流同士がスロットルバルブよりも下
流側で衝突することに起因する異音の発生が的確に抑制
されるようになる。一方、同整流手段は吸気通路の軸心
に近づくほど短くなる整流長をもつため、例えばスロッ
トルバルブの全開時等、吸気通路の軸心近傍で多量の吸
入空気が通過しても、整流手段が抵抗になることがな
く、整流手段を設けたことに起因するエンジン性能の低
下を招くこともない。なお、この整流手段も、特に音の
透過性の高い樹脂製の吸気管を備えるエンジンの吸気装
置に設けるようにすれば、得られる効果はより大きくな
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の車載エンジンの吸
気装置を具体化した一実施の形態について、図１〜図３
を参照して説明する。

【００２２】この吸気装置は、図１に示されるように、
樹脂製の管からなる吸気通路１１と、同吸気通路１１の
下流に接続されるサージタンク１２等とを備えて構成さ
れる。

【００２３】吸気通路１１の途中には、サージタンク１
２への吸入空気量を調整するスロットルバルブ１３が配
設されるとともに、同スロットルバルブ１３とサージタ
ンク１２との間には、ポート面積可変機構２０が配設さ
れている。

【００２４】このような構成により、吸気通路１１内を
通過する吸入空気は、エンジンの運転状態に基づいて制
御されるスロットルバルブ１３の開度に応じて、サージ
タンク１２への流量が調整される。そして、同サージタ
ンク１２に送り込まれた吸入空気は、吸気マニホールド
１４を介してエンジンの図示しない燃焼室へと送り込ま
れる。

【００２５】また、ポート面積可変機構２０は、図１の
２―２線部に沿った断面図である図２に示されるよう
に、吸気通路１１におけるスロットルバルブ１３とサー
ジタンク１２との間の一部を２通路に区画する仕切り板
２１と、この区画された２通路の一方に設けられるポー
ト面積可変バルブ２２と、同ポート面積可変バルブ２２
を開閉させる図示しないアクチュエータとを備えてい
る。

【００２６】ここで、ポート面積可変バルブ２２は常開
弁であり、例えば、エンジンの回転速度が３０００ｒｐ
ｍ以下、且つスロットルバルブ１３の開度が３０度以上
の条件が満たされると、同ポート面積可変バルブ２２が
閉弁される。なお、この条件は任意に設定可能である。

【００２７】このような態様で開閉されるポート面積可
変バルブ２２を備えたポート面積可変機構２０により、
エンジンの低速及び中速域では、ポート面積、すなわ
ち、吸気通路１１における吸入空気の流路面積を小さく
し、一方、エンジンの高速域では、上記ポート面積を通
常の大きさとなるようにしている。こうすることで、特
にエンジンの低速及び中速域でのトルク特性の向上を図
るようにしていることは前述の通りである。

【００２８】ここで、本実施の形態では、仕切り板２１
とスロットルバルブ１３との間に板状の整流板２５が設
けられている。図１の２―２線部に沿った断面構造とし
て図２に示されるように、この整流板２５は、仕切り板
２１をスロットルバルブ１３側に延長した平面上に形成
され、スロットルバルブ１３を通過した吸入空気が仕切
り板２１の端面に当接するのを規制するように作用す
る。

【００２９】また、この整流板２５は、断面ほぼ二等辺
三角形状を有し、その板厚Ｌ１がスロットルバルブ１３
側で薄く、一方、仕切り板２１側へ向かうほど厚く形成
されている。このため、整流板２５を介して上記２通路
に仕切られた吸気通路１１の一方の通路に流れた吸入空
気の気流と他方の通路に流れた吸入空気の気流とが整流
板２５よりも下流側で衝突するのを抑制することもでき
る。この結果、これら２つの気流が衝突することに起因
する新たな異音の発生を抑制することができるようにも
なる。

【００３０】また、図２の３―３線部に沿った断面構造
を図３に示すように、同整流板２５は、スロットルバル
ブ１３の開閉端で最も長い整流長Ｌ３をもち、吸気通路
１１の軸心に近づくほど徐々に短くなって同軸心で最も
短い整流長Ｌ２をもつように、その上流側及び下流側端
面が滑らかな曲線状に形成されている。このため、スロ
ットルバルブ１３が急に開かれ、その開閉端側で多量の
吸入空気が通過しても、整流板２５による整流効果が働
き、仕切り板２１を設けたことに起因する異音の発生は
的確に抑制されるようになる。一方、例えばスロットル
バルブ１３の全開時等、吸気通路１１の軸心近傍で多量
の吸入空気が通過する場合には、整流板２５による整流
効果が薄れるとはいえ、これが抵抗にもなり難く、同整
流板２５を設けたことに起因するエンジン性能の低下を
招くこともない。なお、スロットルバルブ１３の全開時
等、吸気通路１１の軸心近傍で多量の吸入空気が通過す
る場合には、車両から発せられるエンジン音等が相対的
に大きい状態にあるため、たとえ上記異音が発生したと
しても、これが乗員に不快感を与える要因にはなり難
い。

【００３１】また同図３に示されるように、整流板２５
は、その仕切り板２１との対向面間が、吸気通路１１の
内壁面で最も短い距離Ｌ５をもち、同内壁面から軸心に
近づくにつれて徐々に大きくなって同軸心で最も長い距
離Ｌ４をもつように形成されている。

【００３２】ちなみに、ポート面積可変バルブ２２が閉
じられた状態で、吸入空気がスロットルバルブ１３を通
過する場合、整流板２５を介してポート面積可変バルブ
２２のある側の一方の通路に流れた吸入空気は、整流板
２５と仕切り板２１との間隙を通って他方の通路に流れ
るようになる。その際、例えばスロットルバルブ１３が
急に開かれて多量の吸入空気が通過する場合には、整流
板２５と仕切り板２１との間隙を通過する吸入空気の量
は、吸気通路１１の内壁面から軸心に近づくほど多くな
る。この点、整流板２５の上記形状によれば、このよう
な吸入空気が整流板２５と仕切り板２１との間隙を通過
しやすくなり、この点でもエンジン性能の低下を好適に
抑制することができるようになる。

【００３３】以上詳述したように、この実施の形態にか
かる車載エンジンの吸気装置によれば、以下に示すよう
な優れた効果が得られるようになる。 （１）整流板２５の整流長をスロットルバルブ１３の開
閉端で最も長い整流長Ｌ３をもち、吸気通路の軸心側に
近づくほど短くなって同軸心で最も短い整流長Ｌ２をも
つように設けたため、スロットルバルブ１３が急に開か
れたとしても十分な整流効果が働き、仕切り板２１を設
けたことによる異音の発生を的確に抑制することができ
る。また、スロットルバルブ１３の全開時等、吸気通路
１１の軸心近傍で多量の吸入空気が通過しても、整流板
２５が抵抗になることがなく、同整流板２５を設けたこ
とに起因するエンジン性能の低下を招くこともない。

【００３４】（２）整流板２５を板状としたため、これ
を簡易に構成することができる。 （３）整流板２５の仕切り板２１との対向面間の距離を
吸気通路１１の開閉端側で最も短い距離Ｌ５をもち、軸
心側に近づくほど長くなって同軸心で最も長い距離Ｌ４
をもつように設けたため、ポート面積可変バルブ２２が
閉じられている際にスロットルバルブ１３を通過した吸
入空気が整流板２５と仕切り板２１との間隙を通過しや
すくなり、これによってもエンジン性能の低下を好適に
抑制することができるようになる。

【００３５】（４）整流板２５の板厚をスロットルバル
ブ１３側で薄く、仕切り板２１側で厚くなる断面ほぼ二
等辺三角形状に形成したため、整流板２５を通過した吸
入空気の気流が同整流板２５よりも下流側で衝突するこ
とに起因する新たな異音の発生を抑制することができる
ようになる。

【００３６】（５）吸気通路１１が特に音の透過性の高
い樹脂製の吸気管からなる場合であっても、異音の発生
を的確に抑制することができるようになる。なお、上記
実施の形態は、例えば、以下のようにその構成を適宜変
更することもできる。

【００３７】・上記実施の形態では、樹脂製の管からな
る吸気通路１１を備えた吸気装置の例を示したが、この
管の材料は任意であり、例えば、アルミニウム製の管か
らなる吸気通路を備える構成としてもよい。

【００３８】・上記実施の形態では、整流板２５の断面
形状を図２に示した態様でほぼ二等辺三角形を有するよ
うにしたが、この断面形状はこの形状には限定されな
い。これを例えば、図２に対応する図として整流板の断
面構造を図４に示すように、整流板２６の一方の側面を
切り落とした形状としてもよいし（図４（ａ））、整流
板２７の下流側の一部の板厚を仕切り板２１に近づくほ
ど薄くするようにしてもよい（図４（ｂ））。要は、吸
気通路１１を流通する吸入空気の仕切り板２１への当接
を規制するかたちで整流板が設けられる形状であればよ
い。

【００３９】・上記実施の形態では、整流板２５の整流
長を図３に示した態様で吸気通路１１の軸心から遠ざか
るにつれて滑らかな曲線状に大きくなるようにしたが、
これには限定されない。これを例えば、図５に示される
ように、整流板２８をスロットルバルブ１３の開閉端側
で長い整流長Ｌ３′をもち、吸気通路１１の軸心に近づ
くほど短くなって同軸心で最も短い整流長Ｌ２′をもっ
て階段状に形成するようにしてもよい。

【００４０】・また、上記実施の形態では、整流板２５
の仕切り板２１との対向面間の距離Ｌ４、Ｌ５を図３に
示した態様で吸気通路１１の軸心から内壁面に向かうに
つれて徐々に大きくなるようにしたが、これには限定さ
れない。これを例えば、同じく図５に示されるように、
整流板２８と仕切り板２１の対向面間の距離を吸気通路
１１の内壁面側で最も短い距離Ｌ５′をもち、軸心に近
づくほど長くなって同軸心で最も長い距離Ｌ４′をもつ
ように階段状に形成するようにしてもよい。

【００４１】・上記実施の形態では、整流手段として板
状の整流板２５を用いる構成としたが、この整流手段は
板状である必要もなく、同整流手段としては任意の形
状、構造のものを採用することができる。

【００４２】・上記実施の形態では、ポート面積可変機
構２０を備える吸気装置にこの発明を適用した例を示し
たが、本発明は、ポート面積可変機構を備えない吸気装
置、例えば、仕切り板を備えるがポート面積可変バルブ
を備えない吸気装置や、仕切り板及びポート面積可変バ
ルブの双方を備えない吸気装置等にも適用することはで
きる。このような吸気装置の場合にも、例えば、吸気通
路の断面図を別途図６に示すように、吸気通路１１のス
ロットルバルブ１３よりも下流に複数の整流板２９を設
け、その整流長Ｌ６を、スロットルバルブ１３の開閉端
側で長く、吸気通路１１の軸心に近づくほど短く設定す
ることで、エンジン性能の低下を招くことなく、多量の
吸入空気がスロットルバルブ１３の開閉端と吸気通路１
１の内壁面との間の２つの間隙を通過しても、各間隙を
通過した吸入空気の気流同士がスロットルバルブ１３よ
りも下流側で衝突することに起因する異音の発生を的確
に抑制することはできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吸気装置の一実施の形態についてその
外観を示す正面図。

【図２】図１の２―２線部に沿った断面図。

【図３】図２の３―３線部に沿った断面図。

【図４】本発明の吸気装置の他の実施の形態を示す断面
図。

【図５】本発明の吸気装置の他の実施の形態を示す断面
図。

【図６】本発明の吸気装置の他の実施の形態を示す断面
図。

【図７】従来の整流板の一例を示す断面図。

【図８】図７の８―８線部に沿った断面図。

【符号の説明】

１１…吸気通路、１２…サージタンク、１３…スロット
ルバルブ、１４…吸気マニホールド、２０…ポート面積
可変機構、２１…仕切り板、２２…ポート面積可変バル
ブ、２５、２８、２９…整流板。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気通路のスロットルバルブよりも下流側
   が仕切り板によって複数の通路に仕切られ、それら仕切
   られた複数の通路のうちの少なくとも１つに同通路を開
   閉することでポート面積を可変とするポート面積可変バ
   ルブが設けられた車載エンジンの吸気装置において、 前記スロットルバルブと前記仕切り板との間に、スロッ
   トルバルブの開閉端側で長い整流長をもち、吸気通路の
   軸心に近づくほど短くなる整流長をもって、同スロット
   ルバルブにより調量される吸入空気の前記仕切り板端面
   への当接を規制する整流手段を設けたことを特徴とする
   車載エンジンの吸気装置。
2. 【請求項２】前記整流手段が板状の整流板からなる請求
   項１に記載の車載エンジンの吸気装置。
3. 【請求項３】前記整流板は、前記仕切り板との対向面間
   の距離が前記吸気通路の内壁面から軸心に近づくにつれ
   て大きく形成されてなる請求項２に記載の車載エンジン
   の吸気装置。
4. 【請求項４】前記整流板は、その板厚が前記スロットル
   バルブ側で薄く、前記仕切り板側で厚く形成されてなる
   請求項２または３に記載の車載エンジンの吸気装置。
5. 【請求項５】吸気通路にスロットルバルブを備える車載
   エンジンの吸気装置において、 前記スロットルバルブの下流側に、スロットルバルブの
   開閉端側で長い整流長をもち、吸気通路の軸心に近づく
   ほど短くなる整流長をもって、同スロットルバルブによ
   り調量される吸入空気を整流する整流手段を設けたこと
   を特徴とする車載エンジンの吸気装置。