JP2004092554A - 吸気モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの性能を向上するとともに、部品点数の低減され、組み付けが容易な吸気モジュールを提供する。
【解決手段】エアクリーナケース１１の上ケース１３と、インテークマニホールド４０のカーブポート部５２の湾曲方向外周側の外側部材５４とは、樹脂により一体に形成されている。そのため、エアクリーナ１０とインテークマニホールド４０とは一体に近接して形成され、部品点数が低減される。これにより、吸気モジュール１０の組み付けが容易である。インテークマニホールド４０を流れる吸気はエアクリーナ１０の内部を流れる吸気によって冷却されるため、エンジンへの吸気の充填効率が高められる。したがって、エンジンの性能を向上することができる。また、燃料供給手段９０の反エンジン側には、インテークマニホールド４０のカーブポート部５２およびエアクリーナ１０が配置されるため、燃料供給手段９０の損傷が低減される。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、内燃機関を「エンジン」という。）の吸気モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エアクリーナやインテークマニホールドなどエンジンの吸気系を構成する装置を一体に組み付けた吸気装置として、例えば特開平８−３３４０７０号公報に開示されている技術が公知である。エアクリーナやインテークマニホールドを一体に組み付けることにより、製造ならびにエンジンへの搭載を容易にするとともに、体格の小型化を図っている。
【０００３】
例えば前輪駆動式の車両のように車両の進行方向に対しエンジンの駆動軸が垂直に配置される場合であって、かつ前方吸気の場合では、エンジンよりも車両の進行方向前方側に吸気装置が配置される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジンの周辺は高温になるため、エンジンの近傍に吸気装置を配置すると、エンジンに吸入される吸気の温度が上昇する。吸気の温度が上昇すると、燃焼室への吸気の充填効率が低下し、エンジンの性能低下を招く。例えば、車両全体に占めるエンジンルームの容積を低減する場合、エンジンルーム内にエンジンおよびその周辺装置を効率よく配置する必要がある。そのため、エンジンと吸気装置とが近接して設置され、エンジンの発熱による吸気装置の温度上昇を招きやすい。
【０００５】
また、エンジンルームに収容されるエンジンおよび周辺装置は、例えばシャシーなどに固定する必要がある。そのため、周辺装置ごとに固定するための部材が必要となる。その結果、部品点数の増大を招くとともに、周辺装置の組み付けが煩雑になるという問題がある。さらに、例えば前方吸気では、燃料供給手段がエンジンよりも前方に配置されるため、前方からの車両衝突時に燃料供給手段が損傷し、燃料漏れをおこす可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、エンジンの性能を向上するとともに、部品点数の低減され、組み付けが容易な吸気モジュールを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の吸気モジュールによると、インテークマニホールドはエアクリーナケースと一体に形成されている。そのため、インテークマニホールドを経由してエンジンへ流入する吸気は、エアクリーナケースの内部を流れる吸気により冷却される。これにより、インテークマニホールドを流れる吸気の温度が低減され、吸気の充填効率が向上する。したがって、エンジンの性能を向上することができる。また、インテークマニホールドとエアクリーナケースとは樹脂で一体に形成されている。そのため、エアクリーナケースを支持するための部材が不要である。したがって、部品点数を低減でき、組み付けを容易にすることができる。さらに、燃料供給手段の反エンジン側にはインテークマニホールドおよびエアクリーナケースが配置されている。そのため、例えばエアクリーナケース側から力が加わった場合、エアクリーナケースおよびインテークマニホールドが加わった力を吸収する。したがって、燃料供給手段およびエンジンの損傷を防止することができる。
【０００８】
本発明の請求項２記載の吸気モジュールによると、燃料供給装置はインテークマニホールドのカーブポート部の内周側に配置されている。そのため、エアクリーナケース側から力が加わった場合、エアクリーナケースおよびインテークマニホールドのカーブポート部が加わった力を吸収する。したがって、燃料供給手段およびエンジンの損傷を防止することができる。
【０００９】
本発明の請求項３、４または５記載の吸気モジュールによると、エンジンとの位置関係は車両の進行方向前方側、後方側または側方側のいずれであってもよい。
本発明の請求項３記載の吸気モジュールによると、エアクリーナケースはエンジンよりも車両の進行方向前方側に配置されている。そのため、車両の前方から力が加わった場合、エアクリーナおよびインテークマニホールドが力を吸収し、燃料供給手段およびエンジンへ力が加わることがない。したがって、燃料供給手段およびエンジンの損傷を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す一実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例による吸気モジュールを図１および図２に示す。吸気モジュール１は、エアクリーナ１０、ダクトケース２０、スロットル装置３０、インテークマニホールド４０、ヘッドカバー６０、点火コイル７０、ＥＣＵ８０および燃料供給手段９０を備えている。エアクリーナ１０、ダクトケース２０、スロットル装置３０、インテークマニホールド４０、ヘッドカバー６０、点火コイル７０、ＥＣＵ８０および燃料供給手段９０から構成される吸気モジュール１は、図示しないエンジンのシリンダヘッドに搭載される。ヘッドカバー６０をシリンダヘッドに取り付けることにより、吸気モジュール１はエンジンに搭載される。
【００１１】
本実施例の場合、吸気モジュール１が搭載されたエンジンは、前輪駆動の車両に搭載される。そのため、図１および図２の矢印で示す車両の進行方向に対し図示しないエンジンの駆動軸は垂直に配置される。吸気モジュール１は、図示しないエンジンとともに車両のエンジンルームに収容され、エアクリーナ１０が車両の進行方向前方側に位置している。これにより、エンジンルーム内において吸気モジュール１は、車両の進行方向前方側からエアクリーナ１０、インテークマニホールド４０、燃料供給手段９０およびエンジンの順に位置している。
【００１２】
エアクリーナ１０は、樹脂で形成されているエアクリーナケース１１を有している。エアクリーナケース１１は、中空に形成されており、図２に示すように内部にエアクリーナエレメント１２が収容されている。図１に示すように、エアクリーナケース１１は上ケース１３と下ケース１４とから構成されており、上ケース１３と下ケース１４とはクランプ１６などにより接合されている。エアクリーナ１０は、一方の端部に吸気を吸入する吸入口１５が形成されている。吸入口１５から吸入された吸気は、エアクリーナケース１１の内部に収容されているエアクリーナエレメント１２を通過することにより、吸気中に含まれる異物が除去される。エアクリーナ１０の他方の端部には図２に示すように吸気ダクト２１が接続されている。
【００１３】
吸気ダクト２１は筒状の吸気通路を形成している。吸気ダクト２１は、一方の端部がエアクリーナ１０に接続され、他方の端部がスロットル装置３０に接続されている。吸気ダクト２１の一部は、ダクトケース２０に覆われている。ダクトケース２０は、樹脂で形成されている。ダクトケース２０は、吸気ダクト２１に形成されている開口部２２とともにレゾネータ２３を構成している。また、エアクリーナ１０とダクトケース２０との間の吸気ダクト２１には、エアフロメータ２４が設置されている。エアフロメータ２４は、例えば熱式流量計を有しており、吸気ダクト２１が形成する吸気通路を流れる吸気の流量を検出する。
【００１４】
スロットル装置３０は、吸気ダクト２１とエアコネクタ４１との間に設置されている。スロットル装置３０は、内部に形成されている吸気通路３１の断面積を変更する図示しないスロットル弁を有している。スロットル弁は図示しないアクチュエータにより駆動される。スロットル装置３０は、スクリュー３２などによりエアコネクタ４１に固定されている。スロットル装置３０のスロットル弁が吸気通路３１の断面積を変更することにより、吸気通路３１を流れる吸気の流量が制御される。スロットル装置３０により流量が制御された吸気は、エアコネクタ４１へ流入する。エアコネクタ４１は、インテークマニホールド４０と一体に樹脂により形成されている。
【００１５】
インテークマニホールド４０は、エアコネクタ４１と図示しないエンジンの燃焼室とを連通する吸気管５０を有している。エアコネクタ４１からは、エンジンの燃焼室に対応する数の吸気管５０が分岐している。吸気管５０は、ストレートポート部５１とカーブポート部５２とを有している。エアコネクタ４１からエアクリーナ１０側へ直線的に伸びて形成されているストレートポート部５１のエアクリーナ１０側の端部には、エアコネクタ４１側へ折り返すカーブポート部５２が接続されている。インテークマニホールド４０のストレートポート部５１は、ヘッドカバー６０の反シリンダヘッド側に設置されている。吸気管５０の各ストレートポート５１部の間には、隣接するストレートポート部５１を接続する板状の翼部５３が形成されている。
【００１６】
ヘッドカバー６０は、図示しないエンジンのシリンダヘッドに搭載される。ヘッドカバー６０は、樹脂により形成されている。インテークマニホールド４０のストレートポート部５１は、ヘッドカバー６０に溶着などにより固定されている。
【００１７】
点火コイル７０は、図示しない点火プラグに高電圧を供給するコイルを有している。点火コイル７０は、インテークマニホールド４０の翼部５３およびヘッドカバー６０を貫いて設置されている。隣接する点火コイル７０の間にエアコネクタ４１から分岐した吸気管５０のストレートポート部５１が位置している。図１に示すように、点火コイル７０の端子７１側はインテークマニホールド４０の翼部５３から反ヘッドカバー側へ突出している。また、点火コイル７０の図示しない点火プラグ装着側は、ヘッドカバー６０からエンジン側へ突出している。
【００１８】
図２に示すＥＣＵ８０は、エンジンの各部を制御するマイクロコンピュータを有している。ＥＣＵ８０には、エアフロメータ２４、図示しない例えば回転数センサ、アクセル開度センサあるいは水温センサなど各種のセンサが接続されている。ＥＣＵ８０には、各種のセンサから出力された信号が入力される。また、ＥＣＵ８０は、スロットル装置３０あるいは燃料供給手段９０のインジェクタ９１などに接続されている。ＥＣＵ８０は、各種のセンサから入力された信号に基づいてスロットル装置３０およびインジェクタ９１などエンジンの各部を制御する。ＥＣＵ８０は回路基板８１を有しており、回路基板８１には図示しないＣＰＵやＲＯＭなどの複数の半導体装置が設置されている。ＥＣＵ８０は、ダクトケース２０の底部に形成されているＥＣＵ収容部に収容される。
【００１９】
燃料供給手段９０は、上述のインジェクタ９１および燃料レール９２を有している。燃料レール９２は、樹脂または金属で形成されている筒状の部材であり、インテークマニホールド４０のカーブポート部５２の湾曲方向内周側に設置されている。燃料レール９２には図示しない分岐部が形成されており、各分岐部にそれぞれインジェクタ９１が取り付けられている。燃料レール９２は、図示しない燃料ポンプなどの燃料供給装置に連通しており、燃料供給装置により燃料タンクから供給された燃料をインジェクタ９１に供給する。インジェクタ９１は、燃料レール９２から供給された燃料を吸気管５０に噴射する。インジェクタ９１の反分岐部側の端部は吸気管５０の内部に突出して設置されている。
【００２０】
以上の構成の吸気モジュール１のエアクリーナ１０の近傍について詳細に説明する。
インテークマニホールド４０を構成するストレートポート部５１およびカーブポート部５２は、樹脂により形成され、溶着などにより接合されている。インテークマニホールド４０のカーブポート部５２は、図１に示すように湾曲方向の外周側の外側部材５４および内周側の内側部材５５の二つを溶着することにより形成されている。カーブポート部５２の外側部材５４とエアクリーナケース１１の上ケース１３とは、樹脂により一体に形成されている。外側部材５４と上ケース１３とを一体に形成することにより、インテークマニホールド４０とエアクリーナケース１１とは樹脂により一体に形成され、吸気管５０のカーブポート部５２はエアクリーナ１０と近接して配置される。
【００２１】
エアクリーナ１０は、ストレートポート部５１を介してエンジンから離れた位置にあるカーブポート部５２と一体に形成されているため、エンジンからの熱を受けにくい。エアクリーナ１０の内部では、吸入口１５から吸入された吸気が吸気ダクト２１へ流れる。吸入口１５は車両の進行方向に対しエンジンよりも前方側に位置するため、吸気はエンジンからの発熱の影響を受けにくい。そのため、エアクリーナ１０を流れる吸気は、エンジンルームの内部に比較して温度が低い。その結果、インテークマニホールド４０を流れる吸気は、カーブポート部５２を通過することにより、エアクリーナ１０を流れる吸気によって冷却される。インテークマニホールド４０を流れる吸気を冷却することにより、インテークマニホールド４０からエンジンの燃焼室へ供給される吸気の充填効率は向上する。
【００２２】
以上、説明したように、本発明の一実施例による吸気モジュール１では、インテークマニホールド４０とエアクリーナ１０とを一体に形成している。そのため、インテークマニホールド４０を流れる吸気はエアクリーナ１０を流れる吸気により冷却される。したがって、エンジンの燃焼室へ供給される吸気の充填効率は向上し、エンジンの出力を向上することができる。
【００２３】
また、吸気モジュール１のエアクリーナ１０は、搭載される車両の進行方向前方側に配置される。エアクリーナ１０のエンジン側にはインテークマニホールド４０のカーブポート部５２が配置され、カーブポート部５２の内周側に燃料レール９２が配置されている。これにより、燃料レール９２はエアクリーナケース１１およびインテークマニホールド４０のカーブポート部５２により周囲を覆われる。そのため、車両の進行方向前方側からエンジン側へ力が加わった場合、エアクリーナケース１１は最初に損傷するとともに衝撃を吸収する。さらに、インテークマニホールド４０のカーブポート部５２がさらなる衝撃を吸収する。その結果、カーブポート部５２の内周側に配置されている燃料レール９２は、エアクリーナケース１１およびインテークマニホールド４０により保護され、損傷が防止される。
【００２４】
さらに、エアクリーナ１０はインテークマニホールド４０により支持されている。そのため、エアクリーナ１０を車両のシャシーなどに固定するための部材が不要となり、部品点数を低減することができる。また、エアクリーナ１０およびインテークマニホールド４０は、一体の吸気モジュール１を構成しているので、エンジンへの組み付けを容易にすることができる。
【００２５】
なお、上述した本発明の一実施例では、車両の進行方向前方側にエアクリーナケースを設置する場合について説明した。しかし、車両の進行方向前方側に限らず、進行方向後方側または側方側であっても、吸気の冷却を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による吸気モジュールを示す概略図であって、エアクリーナ、スロットル装置、インテークマニホールド、ヘッドカバー、点火コイルおよび燃料供給手段を示す図である。
【図２】本発明の一実施例による吸気モジュールの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１　　吸気モジュール
１０　　エアクリーナ
１１　　エアクリーナケース
４０　　インテークマニホールド
５１　　ストレートポート部
５２　カーブポート部
６０　　ヘッドカバー
９０　　燃料供給手段

Claims (5)

1. 内燃機関のヘッドカバーに搭載される吸気モジュールであって、
   樹脂で形成されているインテークマニホールドと、
   前記インテークマニホールドと一体に形成されているエアクリーナケースと、前記インテークマニホールドに支持され、前記内燃機関へ燃料を供給する燃料供給手段とを備え、
   前記燃料供給手段の反内燃機関側には、前記内燃機関に近い方から順に前記インテークマニホールドおよび前記エアクリーナケースが配置されていることを特徴とする吸気モジュール。
2. 前記インテークマニホールドは、前記ヘッドカバーの反内燃機関側に直線状に設けられているストレートポート部と、前記ストレートポート部の一方の端部に接続され前記ストレートポート部の他方の端部側へ折り返して湾曲するカーブポート部とを有し、
   前記燃料供給手段は、前記カーブポート部の湾曲方向内周側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の吸気モジュール。
3. 前記エアクリーナケースは、前記内燃機関が搭載される車両の前記内燃機関よりも進行方向前方側に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の吸気モジュール。
4. 前記エアクリーナケースは、前記内燃機関が搭載される車両の前記内燃機関よりも進行方向後方側に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の吸気モジュール。
5. 前記エアクリーナケースは、前記内燃機関が搭載される車両の前記内燃機関の進行方向側方側に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の吸気モジュール。

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