【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の機能部材を一体に統合した吸気モジュールを備えて構成された内燃機関の吸気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載される内燃機関の吸気装置は、エアクリーナやレゾネータ、スロットルボディ、サージタンク、吸気マニホールド等の複数の機能部品を備えて構成されている。これら吸気装置の機能部品のうち、エアクリーナ、レゾネータ、サージタンク等は、内部に所定容積の隔室を備える吸気系容積部品となっている。例えばエアクリーナの内部には、空気浄化用のフィルタを装着するための隔室が設けられている。こうしたエアクリーナの隔室には、フィルタ表面積を十分に確保するために比較的大きい容積が必要となる。またレゾネータ及びサージタンクは、吸気脈動や吸気音の低減に必要な容積の隔室を備える必要がある。
【０００３】
一般の内燃機関の吸気装置では、そうした吸気系容積部品をそれぞれ個別のケースに収容された別体として構成し、パイプ等によりそれらのケースを互いに連結した構造となっていた。近年、吸気装置の組付コストの低減や設置性の向上を図るため、そうした吸気系容積部品やその他の吸気系機能部品の複数を一体に統合した吸気モジュールとして構成とすることが、すなわち吸気装置のモジュール化が進められている。
【０００４】
例えば特許文献１には、レゾネータ及びエアクリーナの２つの吸気系容積部品を、エアダクトが一体形成されたエンジンカバーと一体化した構成の吸気モジュールを備える内燃機関の吸気装置が記載されている。また特許文献２には、エアクリーナ、サージタンクの２つの吸気系容積部品と、吸気マニホールド、スロットルボディ及び可変吸気バルブ等を略直方体形状のケース内に収容して一体に統合した吸気モジュールを備える内燃機関の吸気装置が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２３４８２１号公報
【特許文献２】
特開平７−２２９４５４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで吸気モジュールでは、設置性の観点から、ケースの厚さ、すなわちケースの高さの小さい平坦な形状とすることが求められている。特に車載内燃機関の上方に吸気モジュールのケースを配置する場合、ケースの高さが大きいと、その分、内燃機関全体の高さも大きくなってしまい、空間の限られたエンジンルーム内に内燃機関を収容することが困難となってしまう。またケースの外形についても、凹凸の抑えられたシンプルな形状とすることでその設置性を向上することができる。
【０００７】
しかしながら、上記従来の内燃機関の吸気装置の吸気モジュールは、その内部構造や外部構造の複雑さの故に、設置性を十分に確保することが困難となっている。
【０００８】
例えば上記特許文献１の吸気モジュールの外面形状は、エアクリーナのケースの外面に、レゾネータのケース及びエンジンカバーを単純に取り付けただけの構成となっている。そのため、大きい凹凸を有する複雑な外形となっており、その凹凸のため設置位置が制限されてしまう。また、意匠性についても乏しいものとなっている。
【０００９】
一方、上記特許文献２の吸気モジュールは、その外形は略直方体のシンプルな形状となっている。しかしながら、そのケースの内部は、ケース外部から導入された空気をエアクリーナのフィルタに導くための環状の通路や、ケース上部に設置されたエアクリーナからその下部に形成されたサージタンクに空気を送るための通路などが形成された複雑な構造となっている。このようにケース内の空間が有効利用されておらず、その大型化が、特にケース高さの増大が避けられない構造となっている。
【００１０】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の吸気系容積部品をケース内に収容して統合しつつも、構造の複雑化やケース高さの増大を好適に抑えることのできる内燃機関の吸気装置を提供することにある。
【００１１】
【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、内燃機関の吸気装置であって、ケースの高さ方向に起立されて同ケースの内周底面から内周上面に達する隔壁で区画して、複数の吸気系容積部品を構成する複数の隔室を同ケースの内部に形成したことをその要旨とする。
【００１２】
上記構成では、ケースの高さ方向に起立されて同ケースの内周底面から内周上面に達する隔壁でケースの内部が区画されることから、ケース内に複数の隔室を簡易な構造で形成することができる。しかも、それら複数の隔室は、ケースの高さ方向に積層されるのではなく、同ケースの水平方向に並んで配置されるため、ケース高さの増大も好適に抑えることができる。したがって、その構造の複雑化やケース高さの増大を抑えながらも、複数の吸気系容積部品を一体のケース内に収容して統合することができる。
【００１３】
ちなみに、ここでの吸気系容積部品とは、例えばエアクリーナやレゾネータ、サージタンク、或いは負圧タンクのように、内部に所定容積の隔室を備えて構成された吸気装置の機能部品を指している。
【００１４】
また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の吸気装置において、前記ケースの底面に吸気マニホールドを一体形成したことをその要旨とする。上記構成では、複数の吸気系容積部品が内部に形成されたケースの底面に更に吸気マニホールドが形成されるようになる。吸気マニホールドの形成されたケースの底面は、複雑な凹凸形状に形成されるため、ケースの強度は増大されるようになる。したがって、吸気系機能部品の更なる統合を図りつつ、ケースの強度を効果的に向上することができる。
【００１５】
なお、こうした効果は、必ずしも吸気マニホールドの全てをケースの底面に形成しなくても奏することはできる。よって吸気マニホールドを複数の部分に分割形成し、その一部分のみを上記ケースの底面に形成するようにしても良い。
【００１６】
また請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の吸気装置において、前記ケースの内周底面に前記吸気マニホールドの上部周壁を一体形成するとともに、前記吸気マニホールドの下部周壁を一体形成した外周底面を前記内周底面に一体に接合したことをその要旨とする。
【００１７】
上記の如く構成することで、吸気マニホールドをケースの底面に適切に形成することができる。この場合にも、上記のように吸気マニホールドの一部のみをケースの底面に一体形成するようにしても良い。
【００１８】
また請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の吸気装置において、前記ケースの底面に更にサージタンクを一体形成したことをその要旨とする。上記構成によれば、吸気マニホールドが連結されるサージタンクがケースの底面に配置されるため、ケースの底面により容易に吸気マニホールドを一体形成することができるようになる。
【００１９】
また請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の吸気装置において、サージタンクの上部周壁を更に一体形成するとともに、前記外周底面に同サージタンクの下部周壁を更に一体形成したことをその要旨とする。
【００２０】
上記の如く構成することで、サージタンクについても、より適切にケースの底面に形成することができる。
また請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の内燃機関の吸気装置において、前記ケースの内周底面に、前記複数の隔室のいずれかと前記サージタンクの内部とを連通する孔を形成するとともに、該孔にスロットルバルブを装着したことをその要旨とする。
【００２１】
上記構成では、スロットルバルブもケースの内部に収容されるため、吸気系機能部品の更なる統合を図ることができる。またそれにより、スロットルバルブでの空気の絞りに伴い発生する吸気騒音の外部への漏出を効果的に抑制することができる。
【００２２】
また請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置において、前記隔壁に、前記隔室の２つを互いに連通する孔を形成するとともに、該孔にスロットルバルブを装着したことをその要旨とする。
【００２３】
上記構成によっても、スロットルバルブがケースの内部に収容されることとなる。そのため、吸気系機能部品の更なる統合を図り、吸気騒音の外部への漏出を効果的に抑制することができる。
【００２４】
また請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置において、前記ケースを、上面の開口した箱型のケース基部とその上面を覆うカバーとに分割形成したことをその要旨とする。
【００２５】
上記構成では、ケースが、ケース基部とカバーとに分割形成されているため、内部に複数の吸気系容積部品の形成されたケースをより容易に製造することができる。
【００２６】
また請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の内燃機関の吸気装置において、前記カバーは、前記隔室のそれぞれに個別に設けられることをその要旨とする。
【００２７】
上記構成では、隔室のそれぞれにカバーが個別に設けられた構造となっているため、各隔室に外部からそれぞれ個別にアクセス可能となり、製造やメンテナンスをより容易に行うことができる。
【００２８】
また請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の内燃機関の吸気装置において、前記隔室の１つは、エアクリーナを構成し、該エアクリーナのフィルタは、前記ケース基部と前記カバーとに挟持されて固定されることをその要旨とする。
【００２９】
上記構成では、エアクリーナのフィルタの取付けを容易することができる。またこうした構成によれば、フィルタの交換も容易となるため、メンテナンス性を向上することができるようにもなる。
【００３０】
また請求項１１に記載の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置において、前記隔室の１つはエアクリーナの隔室を構成することをその要旨とする。
【００３１】
上記構成によれば、エアクリーナを含む複数の吸気系容積部品を統合した内燃機関の吸気装置を、その構造の複雑化やケース高さの増大を好適に抑えて製造することができる。
【００３２】
また請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置において、前記隔室の１つはレゾネータの隔室を構成することをその要旨とする。
【００３３】
上記構成によれば、レゾネータを含む複数の吸気系容積部品を統合した内燃機関の吸気装置を、その構造の複雑化やケース高さの増大を好適に抑えて製造することができる。
【００３４】
また請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置において、前記ケースの外形は、略直方体形状に形成されてなることをその要旨とする。
【００３５】
上記構成では、複数の吸気系容積部品を内部に収容するケースの外形が略直方体のシンプルな形状に形成されるため、その設置性を更に向上することができる。また意匠的にも優れた構成とすることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を、図を参照して詳細に説明する。本実施形態の内燃機関の吸気装置は、Ｖ型６気筒の内燃機関に適用され、複数の吸気系機能部材を統合した吸気モジュールを備えて構成されている。
【００３７】
図１は、そうした吸気モジュール１０の正面構造を示している。この吸気モジュール１０は、その外形が略直方体形状に形成されたケース２０を備えて構成されている。
【００３８】
ケース２０の内部には、エアクリーナ、第１レゾネータ及び第２レゾネータの３つの吸気系容積部品を構成する３つの隔室が形成されている。またこのケース２０の底面部分には、サージタンク、及び吸気マニホールドの上流部が一体形成されている。更にケース２０の内部には、スロットルバルブ、エアフローメータ、電子制御ユニット、可変吸気バルブが収容されている。すなわち、この吸気モジュール１０は、それらの吸気系機能部品をケース２０内に収容して一体に統合した構成となっている。
【００３９】
こうしたケース２０の側面には、エアダクトが装着されるコネクタ１１が形成されている。またケース２０の下面には、吸気マニホールドの下流部１２が接続されるようになっている。吸気マニホールドの下流部１２は、内燃機関の各気筒に対応した６つの分岐管を備え、それら分岐管の先端は内燃機関のシリンダヘッドの吸気ポートに接続されるようになっている。
【００４０】
図２は、こうした吸気モジュール１０の分解斜視構造を示している。同図に示されるように、吸気モジュール１０のケース２０は大きくは、ケース基部３０と３つのカバー、すなわちエアクリーナカバー４０、第１レゾネータカバー４１、及び第２レゾネータカバー４２とに分割形成されている。これらケース基部３０及び３つのカバー４０〜４２は、樹脂成型品としてそれぞれ形成されている。
【００４１】
ケース基部３０は、上面３１の開口した箱型に形成されている。そしてその内部は、同ケース基部３０に一体形成された隔壁３２，３３によって３つの部分、すなわち第１容積部３４、第２容積部３５及び第３容積部３６に区画されている。
【００４２】
各隔壁３２，３３は、ケース基部３０の高さ方向に、すなわちケース２０の高さ方向に起立されており、ケース基部３０の内周底面３７からその上面３１に達するように形成されている。より詳しくは、隔壁３２は、ケース基部３０の内部をその長手方向に２つの部分に分割し、そのうちの一方が第１容積部３４となっている。またもう一方の部分は、隔壁３３によって、ケース基部３０の短手方向に更に２つの部分に分割されており、これにより第２容積部３５と第３容積部３６とが形成されている。
【００４３】
なお、隔壁３３には、ケース基部３０の第２容積部３５と第３容積部３６とを連通する小径の通路が形成されている。また、上述したエアダクト装着用のコネクタ１１は、ケース基部３０の側面に形成されており、そのコネクタ１１を通じて第１容積部３４の内部とケース２０の外部とが連通されている。
【００４４】
一方、ケース基部３０の第１容積部３４の上面には、その開口を覆うようにエアクリーナのフィルタ４３が設置され、更にその上面を覆うようにエアクリーナカバー４０が取り付けられる。このフィルタ４３は、ケース基部３０の上面とエアクリーナカバー４０の下面とに狭持されることで固定されるようになっている。また第２容積部３５の上面には第１レゾネータカバー４１が、第３容積部３６の上面には第２レゾネータカバー４２が、それぞれ取り付けられるようになっている。
【００４５】
ちなみにエアクリーナカバー４０及び第１レゾネータカバー４１は、例えばクランプ等によって後での取り外しが可能なようにケース基部３０に取り付けられている。これに対して第２レゾネータカバー４２は、例えば溶着等により、ケース基部３０に一体固定されている。
【００４６】
更に本実施形態では、ケース基部３０の底面部分に、サージタンク５０、吸気マニホールドの上流部を構成する６本の分岐管５１等を形成するようにしている。詳しくはケース基部３０の底面の一部は、内周底面３７と外周底面３８（図３参照）との２つの面からなる２層構造となっており、それら２面の間にサージタンク５０，５２や分岐管５１などが形成されるようになっている。そしてケース基部３０の内周底面３７によってサージタンク５０や分岐管５１の上部周壁が形成され、同じく外周底面３８によってそれらの下部周壁が形成されている。
【００４７】
図３は、下方から見たケース基部３０の斜視構造が示されている。同図３に示すようにこのサージタンク５０は、本実施形態の適用されるＶ型内燃機関の左右のバンクにそれぞれ対応して左右２つのタンク部５２，５３を備えており、各タンク部５２，５３にはそれぞれ３本の分岐管５１が連結されている。
【００４８】
各分岐管５１は、上記のように環状をなすよう形成されたサージタンク５０によって囲繞されたケース基部３０の外周底面３８の中央部に各開口されている。吸気マニホールドの下流部１２（図１参照）は、この外周底面３８の中央部に取り付けられるようになっている。なお、各分岐管５１の開口の周囲には、ケース基部３０の内周底面３７及び外周底面３８を貫通する複数の通孔が形成されている。そしてケース基部３０の第１容積部３０ａ内からそれら通孔に挿入されるボルトによって、ケース２０が吸気マニホールドの下流部１２に取り付けられるようになっている。
【００４９】
これら２つのタンク部５２，５３は、その両端においては２本の連結通路５４，５５を通じてそれぞれ連結されている。これによりこのサージタンク５０は全体として、略Ｏ字形状の環状の管路として形成されている。
【００５０】
なお、ケース基部３０の第２容積部３５の内周底面３７には、同第２容積部３５とその下方に形成されたサージタンク５０の連結通路５４とを連通する孔が形成されている。またその孔には、図２に示すようにスロットルボディ４９が装着されている。このスロットルボディ４９は、スロットルバルブ４９ａとそれを開閉駆動するアクチュエータとを備えて構成されており、スロットルバルブ４９ａの開閉制御を通じて第２容積部３５とサージタンク５０の連結通路５４とを連通する孔の開口面積を可変とする。
【００５１】
更にサージタンク５０の連結通路５５には、可変吸気ユニット５６が配設されるようになっている。可変吸気ユニット５６は、開閉に応じて連結通路５５を連通・遮断する可変吸気バルブ５６ａ（図６参照）、及びそれを駆動するアクチュエータ５６ｂを備えて構成されている。本実施形態では、そのアクチュエータ５６ｂとして、吸気通路の内圧と大気圧との差圧に基づき駆動される負圧式のアクチュエータが採用されている。図２には、そうした可変吸気ユニット５６のアクチュエータ５６ｂの一部が表示されている。なお、この可変吸気ユニットは、連結通路５５の側面に形成された装着孔を通じて、ケース基部３０の外部から挿入装着されるようになっている。
【００５２】
一方、図４は、こうしたケース基部３０の上面に取り付けられる上記３つのカバー４０〜４２の下方から見た斜視構造を示している。
同図４に示されるようにエアクリーナカバー４０の内部には、中空筒状のマフラーホース４４が一体形成されている。このマフラーホース４４は、エアクリーナカバー４０の内部から、その第１レゾネータカバー４１側の側面４０ａを通り、外部に先端部分が突出するまで延伸されている。一方、第１レゾネータカバー４１のエアクリーナカバー４０側の側面４１ａには、マフラーホース４４を挿入するための孔４５が形成されており、その孔４５の周囲には同マフラーホース４４の先端部４６が第１レゾネータカバー４１の内周側に突出するように形成されている。ちなみにこのマフラーホース４４には、同マフラーホース４４を通過する空気の流量を検出するエアフローメータ４７（図５参照）が配設されている。
【００５３】
更に第１レゾネータカバー４１には、内燃機関の各種制御を司る電子制御ユニット４８が装着されている。電子制御ユニット４８は、上記エアフローメータ４７等のセンサ類や、スロットルボディ４９及び可変吸気ユニット等の機器と電気的に接続されている。なお、この吸気モジュール１０では、この電子制御ユニット４８と上記エアフローメータ４７及びスロットルボディ４９とを接続する信号線は、ケース２０内に配設されている。
【００５４】
以上のような３つのカバー４０〜４２をケース基部３０の上面に取り付けることで、ケース２０内には３つの隔室Ｃ１〜Ｃ３が形成される。すなわちケース基部３０の第１容積部３４とエアクリーナカバー４０の内部空間とにより第１隔室Ｃ１が、第２容積部３５と第１レゾネータカバー４１の内部空間とにより第２隔室Ｃ２がそれぞれ形成される。また第３容積部３６と第２レゾネータカバー４２の内部空間とにより第３隔室Ｃ３が形成される。
【００５５】
第１隔室Ｃ１は、エアクリーナのフィルタ４３を収容する収容室となっている。またその第１隔室Ｃ１のフィルタ４３の上部と第２隔室Ｃ２とは、第１レゾネータの２つの膨張室となっている。この第１レゾネータは、それら２つの膨張室と、それら２つの膨張室を貫通するように設けられたマフラーホース４４とを備えるマフラー型のレゾネータとなっている。更に第３隔室Ｃ３は、第２レゾネータの共鳴室となっている。この第２レゾネータは、その膨張室と、その膨張室を上記第２隔室Ｃ２に連通する小径の通路とからなるヘルムホルツ型のレゾネータとなっている。
【００５６】
なおこの吸気モジュール１０のケース２０では、ケース基部３０の隔壁３２，３３と、各カバー４０〜４２の側面４０ａ，４１ａ，４２ａ，４１ｂ，４２ｂとによって、ケース２０内を区画する隔壁が構成されている。そしてその隔壁は、ケース２０の高さ方向に起立されて同ケース２０の内周底面からその内周上面に、すなわちケース基部３０の内周底面３７から各カバー４０〜４２の内周上面に達するように形成されている。
【００５７】
これにより、上方から見てケース２０内部が平面分割されるような態様で、上記３つの隔室Ｃ１〜Ｃ３が区画形成されるようになる。そのため、それら３つの隔室Ｃ１〜Ｃ３の形成されたケース２０の内部構造は非常にシンプルとなっている。またそれにより、ケース２０内の空間は無駄なく有効に利用されている。更に各隔室Ｃ１〜Ｃ３がケース２０の水平方向に並んで配置されることから、ケース２０は高さの抑えられた比較的平坦な形状に形成されている。
【００５８】
さて以上のように構成された吸気モジュール１０を備える本実施形態の内燃機関の吸気装置では、エアダクトを通じて外部より取り込まれた空気は、そのエアダクトの装着されたコネクタ１１を通じて、まずは図５に示すように第１隔室Ｃ１に導入される。その空気は、その第１隔室Ｃ１内に配設されたフィルタ４３を通過して浄化された後、マフラーホース４４を通って第２隔室Ｃ２に送られる。なお、こうした空気の流れに伴う吸気騒音は、第１レゾネータ及び第２レゾネータの共鳴効果により効果的に低減されるようになっている。
【００５９】
第２隔室Ｃ２に導入された空気は、更にスロットルバルブ４９ａを通って、ケース基部３０の底面部分に形成されたサージタンク５０の連結通路５４に送られる。電子制御ユニット４８は、各種センサにより検出される機関運転状況に基づきスロットルバルブ４９ａの開度制御を行って、こうしてサージタンク５０に送られる空気流量を調整している。
【００６０】
連結通路５４に送られた空気は、図６に示すように連結通路５４にて２手に分流されてタンク部５２，５３にそれぞれ送られる。そして各タンク部５２，５３から吸気マニホールドの各分岐管５１に分流され、更には内燃機関の各気筒に送られる。
【００６１】
なお、電子制御ユニット４８は、機関運転状況に応じて可変吸気バルブ５６ａを開閉制御することで、サージタンク５０の２つのタンク部５２，５３を互いに連通させたり、その連通を遮断させたりしている。これにより、内燃機関の吸気効率が向上されている。
【００６２】
以上説明した本実施の形態によれば、次のような効果が得られるようになる。
（１）ケース２０の高さ方向に起立されて同ケース２０の内周底面から内周上面に達する隔壁により同ケース２０の内部を区画することで、複数の吸気系容積部品、すなわちエアクリーナ、及び第１及び第２の２つのレゾネータを構成する３つの隔室Ｃ１〜Ｃ３をケース２０内に形成している。これにより、その構造の複雑化やケース２０の高さの増大を抑えながらも、複数の吸気系容積部品をケース２０内に収容して統合することができる。
【００６３】
（２）ケース２０の底面にサージタンク５０と吸気マニホールドの上流部を構成する分岐管５１とを一体に形成したことで、ケース２０の底面が凹凸を有する複雑な形状となるため、ケース２０の剛性を効果的に向上することができる。
【００６４】
（３）更にこうして複数の吸気系容積部品等を密に一体化したことによってもケース２０の剛性を向上することができる。
（４）上記のような構造的なケース２０の剛性の向上により、その肉厚の低減が可能となるため、吸気モジュール１０の軽量化を図ることができる。
【００６５】
（５）内周底面３７にサージタンク５０及び分岐管５１の上部周壁の一体形成された内周底面３７に、それらサージタンク５０及び分岐管５１の下部周壁の一体形成された外周底面３８を一体に接合して、ケース２０の底面が形成されている。そのため、サージタンク５０及び吸気マニホールド上流部を構成する分岐管５１をケース２０の底面に適切に形成することができる。
【００６６】
（４）ケースの内周底面に、隔室Ｃ２とサージタンク５０の内部とを連通する孔を形成するとともに、その孔にスロットルバルブ４９ａを装着しているため、スロットルバルブ４９ａもケース２０の内部に収容して吸気系機能部品の更なる統合を図ることができる。またそれにより、スロットルバルブ４９ａでの空気の絞りに伴う吸気騒音のケース２０外部への漏出を効果的に抑制することができるようにもなる。
【００６７】
（５）ケース２０が、上面の開口した箱型のケース基部３０とその上面を覆うカバー４０〜４２とに分割形成されているため、内部に複数の吸気系容積部品の形成されたケース２０をより容易に製造することができる。
【００６８】
（６）隔室Ｃ１〜Ｃ３のそれぞれにカバー４０〜４２が個別に設けられているため、隔室Ｃ１〜Ｃ３それぞれの内部への外部からのアクセスが容易となり、製造やメンテナンスをより容易に行うことができる。
【００６９】
（７）ケース基部３０の第１容積部３４上面の開口を覆うようにエアクリーナのフィルタ４３を設置してエアクリーナを形成する構造であるため、フィルタ面積を比較的容易に拡大することができる。またそうしたフィルタ面積の拡大によれば、フィルタ４３の通過に伴う吸気圧損を低減することができる。
【００７０】
（８）エアクリーナのフィルタ４３がケース基部３０の隔室Ｃ１の上面とエアクリーナカバー４０の下面との間に挟持されて固定されるため、フィルタ４３の取付けを容易することができる。
【００７１】
（９）エアクリーナカバー４０がケース基部３０に対して着脱自在に取り付けられているため、フィルタ４３の交換を容易に行うことができる。
（１０）内部にスロットルボディ４９や電子制御ユニット４８の収容される隔室Ｃ２の上面を覆う第１レゾネータカバー４１も、ケース基部３０に対して着脱自在に取り付けられているため、それらスロットルボディ４９や電子制御ユニット４８のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００７２】
（１１）一般の内燃機関の吸気装置のようにスロットルボディが外部に露出する構成では、そのスロットルボディに騒音対策を施す必要があるが、本実施形態ではスロットルボディ４９がケース２０内に収容されているため、そうした騒音対策が削減可能、若しくは不要となる。そのため、スロットルボディ４９の更なる小型化、軽量化を図ることができる。
【００７３】
（１２）複数の吸気系容積部品等を内部に収容するケース２０の外形が略直方体形状に形成されているため、その設置性を更に向上することができる。また意匠的にも優れた構成とすることができる。
【００７４】
（１３）ケース２０内において、隔室Ｃ１〜Ｃ３、サージタンク５０及び分岐管５１の周壁が共有されているため、吸気モジュール１０の更なる軽量化を図ることができる。
【００７５】
（１４）上記のような隔室Ｃ１〜Ｃ３、サージタンク５０及び分岐管５１の周壁の共有化を通じて吸気系の表面積を、すなわち外気に触れる部分の面積を縮小することができるようにもなるため、吸気系の断熱性を向上することができる。そしてその結果、内燃機関の熱により暖められたケース２０周囲の空気からの伝熱による吸入空気の温度上昇を抑制することができ、内燃機関の出力性能が向上されるようにもなる。
【００７６】
（１５）ケース２０内に形成される隔室Ｃ１〜Ｃ３、及びサージタンク５０がそれらの周壁に形成された孔等を通じて互いに連通されているため、余分な経路が無くなり、吸気圧損を低減することができる。
【００７７】
（１６）サージタンク５０の上面が隔室Ｃ１〜Ｃ３で覆われているため、吸気マニホールドを通じた内燃機関の各気筒への空気の引き込みに応じてサージタンク５０の内部等に発生する吸気騒音の外部への漏洩を効果的に抑えることができる。
【００７８】
（１７）エアクリーナ、第１レゾネータ及び第２レゾネータ、スロットルボディ、エアフローメータ、電子制御ユニット、可変吸気バルブ等がケース２０内に収容されて一体に統合されているため、吸気装置の組み付け工数を大幅に削減することができる。
【００７９】
（１８）エアフローメータの検出精度の確保には、その検出部位の空気の流れを層流とする必要があり、一般の内燃機関の吸気装置では、そうした層流を形成するためのストレート管を専用に設けるようにしている。その点、本実施形態では、マフラーホース４４にエアフローメータ４７を配設しており、第１レゾネータの構成部材であるマフラーホース４４に層流形成用のストレート管としての機能を兼ねさせるようにしている。そのため、エアフローメータ専用のストレート管が不要となり、吸気構造の更なる簡易化を図ることができる。
【００８０】
（１９）ケース２０は、ケース基部３０内の隔室Ｃ１の内周底面３７から挿入されるボルトによって吸気マニホールドの下流部１２に取り付けられるようになっている。また隔室Ｃ１上面を覆うエアクリーナカバー４０は、ケース基部３０に対して着脱可能に取り付けられている。そのため、吸気マニホールの下流部１２に対するケース２０の組み付け作業を容易に行うことができる。
【００８１】
（２０）吸気マニホールドの下流部１２にケース２０を組み付けるためのボルトのヘッドが隔室Ｃ１の内周底面３７に位置されている。そのため、ケース２０の組み付け用のボルトを外部から見えないようにすることができ、ケース２０の意匠性を更に向上することができる。
【００８２】
（２１）電子制御ユニット４８とエアフローメータ４７及びスロットルボディ４９とがケース２０内に全て収容され、またそれらを互いに接続する信号線もケース２０内に配設されている。そのため、信号線長さが短縮され、またケース２０により外部の電磁波の影響が低減されるようになることから、電子制御ユニット４８とエアフローメータ４７及びスロットルボディ４９との間で通信される信号へのノイズの影響を低減することができる。
【００８３】
なお、上記実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、ケース２０内に形成される隔室Ｃ１〜Ｃ３にそれぞれ個別のカバー４０〜４２を設ける構成としたが、それらカバー４０〜４２のうちの２つ、或いはそれらの全てを一体形成するようにしても良い。
【００８４】
・上記実施形態では、エアダクトや吸気マニホールドの下流部１２は、吸気モジュール１０とは別体としているが、それらの少なくとも一方を吸気モジュール１０のケース２０に一体に形成するようにしても良い。
【００８５】
・上記実施形態では、隔室Ｃ２とサージタンク５０とを連通する孔の形成されたケース２０の内周底面３７にスロットルボディ４９を装着するようにしているが、ケース２０内でのスロットルボディ４９の装着位置は適宜変更しても良い。例えばケース２０内を区画する隔壁の１つに、その隔壁により区画される２つの隔室を連通する孔を形成し、その孔にスロットルボディを装着するようにしても、そのスロットルボディにより空気流量の調整を行わせることはできる。
【００８６】
・上記実施形態では、エアフローメータ４７をマフラーホース４４に配設するようにしていたが、空気流量の検出が可能な部位であれば、ケース２０内でのエアフローメータ４７の配設位置を適宜変更しても良い。
【００８７】
・上記実施形態では、電子制御ユニット４８を第１レゾネータカバー４１に取り付ける構成としたが、ケース２０内での電子制御ユニット４８の取り付け位置を適宜変更しても良い。
【００８８】
・上記実施形態では、スロットルボディ４９、エアフローメータ４７、及び電子制御ユニット４８をケース２０内に収容して一体に統合するようにしていたが、それらのうちの１つ以上を吸気モジュール１０に統合せず、別体として構成しても良い。
【００８９】
・上記実施形態では、第１レゾネータをマフラー型のレゾネータとして、また第２レゾネータをヘルムホルツ型のレゾネータとして、それぞれ構成していたが、それらレゾネータの形式はこれに限らず適宜変更しても良い。
【００９０】
・上記実施形態では、サージタンク５０の２つのタンク部５２，５３を連結通路５５を通じて連通させるとともに、その連結通路５５に可変吸気バルブ５６ａを配設して可変吸気制御を行わせる構成としていたが、可変吸気制御の必要がなければそれら可変吸気に係る構成は省略しても良い。
【００９１】
・上記実施形態では、内燃機関の２つのバンクに対応してスロットルボディ４９の下流側で吸気通路を２つに分流するようにしているが、そうした必要がなければ、吸気マニホールドにて気筒毎に分流されるまで吸気通路を一本化しても良い。
【００９２】
・上記実施形態では、隔壁にて区画してエアクリーナ、第１及び第２レゾネータの３つの吸気系容積部品を構成する３つ隔室Ｃ１〜Ｃ３をケース２０内に形成するようにしているが、ケース２０内に形成される複数の吸気系容積部品の数や種類を適宜変更しても良い。例えばレゾネータの数を１つとしたり、負圧タンク等の別の吸気系容積部品を追加したりしても良い。その場合、奏した変更に応じて、ケース２０内に形成される隔室の数や形状、大きさが適宜変更されることとなる。
【００９３】
・上記実施形態では、サージタンク５０をケース２０の底面に一体形成するようにしているが、上記実施形態のエアクリーナやレゾネータと同様に、ケース２０の内部を上記のような隔壁で区画して形成された隔室によりサージタンクを構成するようにしても良い。その場合には、ケース２０の底面には、吸気マニホールドを構成する分岐管のみが一体形成されることとなる。
【００９４】
・上記実施形態では、Ｖ型６気筒の内燃機関に適用される吸気モジュール１０について説明したが、本発明はそれ以外の形式の内燃機関についても適用することができる。その場合、吸気マニホールドの分岐管の数やサージタンクの構成等は、適用される内燃機関の形式に応じて適宜変更されることとなる。
【００９５】
以上説明した実施形態より把握される技術的思想を以下に列記する。
（イ）外形が略直方体に形成されたケースの内部を、該ケースの側面に平行をなす隔壁で区画して複数の吸気系容積部品を構成する複数の隔室を前記ケースの内部に形成したことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【００９６】
（ロ）前記ケースの内周底面に吸気マニホールド及びサージタンクの上部周壁を一体形成するとともに、それら吸気マニホールド及びサージタンクの下部周壁が一体形成された外周底面を前記内周底面に一体に接合した上記（イ）に記載の内燃機関の吸気装置。
【００９７】
（ハ）前記ケース内には、エアフローメータが更に設置されてなる請求項１〜１３、及び上記（イ）、（ハ）のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。
（ニ）前記ケース内には、電子制御ユニットが更に設置されてなる請求項１〜１３、及び上記（イ）〜（ロ）のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。
【００９８】
（ホ）前記ケースには、可変吸気バルブが更に設置されてなる請求項１〜１３、及び上記（イ）〜（ニ）のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関の吸気装置の一実施形態についてその吸気モジュール及び吸気マニホールド下流部の正面図。
【図２】上記吸気モジュールの分解斜視図。
【図３】同吸気モジュールのケース基部の下方から見た斜視図。
【図４】同吸気モジュールのカバーの下方から見た斜視図。
【図５】同吸気モジュール上部における吸気の流れを示す模式図。
【図６】同吸気モジュール下部における吸気の流れを示す模式図。
【符号の説明】
１０…吸気モジュール、１１…コネクタ、１２…吸気マニホールドの下流部、２０…ケース、３０…ケース基部、３１…ケース基部３０の上面、３２…隔壁、３３…隔壁、３４…第１容積部、３５…第２容積部、３６…第３容積部、３７…ケース基部３０の内周底面、３８…ケース基部３０の外周底面、４０…エアクリーナカバー、４０ａ…エアクリーナカバー４０の側面、４１…第１レゾネータカバー、４１ａ，４１ｂ…第１レゾネータカバー４１の側面、４２…第２レゾネータカバー、４２ａ，４２ｂ…第２レゾネータカバー４２の側面、４３…フィルタ４３…マフラーホース、４５…孔、４６…マフラーホース４４の先端部、４７…エアフローメータ、４８…電子制御ユニット、４９…スロットルボディ、４９ａ…スロットルバルブ、５０…サージタンク、５１…吸気マニホールド上流部の分岐管、５２，５３…サージタンク５０のタンク部、５４，５５…連結通路、５６…可変吸気ユニット、５６ａ…可変吸気バルブ、５６ｂ…アクチュエータ、Ｃ１…第１隔室、Ｃ２…第２隔室、Ｃ３…第３隔室。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine that includes an intake module in which a plurality of functional members are integrally integrated.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An intake device for an internal combustion engine mounted on an automobile or the like includes a plurality of functional components such as an air cleaner, a resonator, a throttle body, a surge tank, and an intake manifold. Among these functional components of the intake device, an air cleaner, a resonator, a surge tank and the like are intake volume components having a compartment having a predetermined volume inside. For example, a compartment for mounting an air purification filter is provided inside the air cleaner. Such an air cleaner compartment requires a relatively large volume to ensure sufficient filter surface area. Further, the resonator and the surge tank need to be provided with a compartment having a volume necessary for reducing intake pulsation and intake noise.
[0003]
In general, an intake device for an internal combustion engine has a structure in which such intake system volume components are separately housed in individual cases, and the cases are connected to each other by pipes or the like. In recent years, in order to reduce the assembling cost of the intake device and to improve the installability, it is necessary to configure an intake module in which a plurality of such intake volume components and other intake functional components are integrally integrated. Is being modularized.
[0004]
For example, Patent Literature 1 discloses an intake device for an internal combustion engine including an intake module in which two intake system volume components, a resonator and an air cleaner, are integrated with an engine cover integrally formed with an air duct. Patent Document 2 discloses an internal combustion system including an intake module in which two intake system volume components such as an air cleaner and a surge tank, an intake manifold, a throttle body, a variable intake valve, and the like are housed in a substantially rectangular parallelepiped case and integrally integrated. An intake system for an engine is described.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-234821 A
[Patent Document 2]
JP-A-7-229454
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the intake module is required to have a flat shape with a small thickness of the case, that is, a small height of the case, from the viewpoint of ease of installation. Especially when the case of the intake module is arranged above the vehicle-mounted internal combustion engine, if the height of the case is large, the height of the entire internal combustion engine also becomes large, and the internal combustion engine is placed in an engine room with limited space. It would be difficult to contain. Also, the outer shape of the case can be improved in its installation property by adopting a simple shape in which unevenness is suppressed.
[0007]
However, the intake module of the conventional intake device for an internal combustion engine described above has difficulty in ensuring sufficient installation properties due to the complexity of its internal structure and external structure.
[0008]
For example, the outer shape of the intake module of Patent Document 1 is configured such that the case of the resonator and the engine cover are simply attached to the outer surface of the case of the air cleaner. For this reason, it has a complicated outer shape having large unevenness, and the installation position is limited by the unevenness. In addition, the design is poor.
[0009]
On the other hand, the intake module of Patent Document 2 has a simple external shape of a substantially rectangular parallelepiped. However, the inside of the case has an annular passage for guiding air introduced from the outside of the case to the filter of the air cleaner, and an air cleaner installed at the top of the case for sending air to a surge tank formed at the bottom of the case. It has a complicated structure with passages and the like. As described above, the space in the case is not effectively used, and the size of the case is inevitably increased.
[0010]
The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to accommodate a plurality of intake system volume components in a case and integrate them, while suitably reducing the complexity of the structure and increasing the height of the case. An object of the present invention is to provide an intake device for an internal combustion engine that can be suppressed.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The means for achieving the above object and the effects thereof will be described below.
The invention according to claim 1 is an intake device for an internal combustion engine, wherein the intake device is divided into a plurality of intake system volumes which are erected in a height direction of a case and are partitioned by a partition extending from an inner peripheral bottom surface to an inner peripheral upper surface of the case. The gist is that a plurality of compartments constituting parts are formed inside the case.
[0012]
In the above configuration, since the inside of the case is partitioned by the partition wall that rises in the height direction of the case and extends from the inner peripheral bottom surface to the inner peripheral upper surface, a plurality of compartments are formed in the case with a simple structure. can do. In addition, the plurality of compartments are not stacked in the height direction of the case but are arranged side by side in the horizontal direction of the case, so that an increase in the height of the case can be suitably suppressed. Therefore, a plurality of intake system volume components can be housed and integrated in an integrated case while suppressing the complexity of the structure and the increase in case height.
[0013]
By the way, the intake system volume component here refers to a functional component of an intake device configured with a compartment having a predetermined volume inside, such as an air cleaner, a resonator, a surge tank, or a negative pressure tank. .
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to the first aspect, an intake manifold is integrally formed on a bottom surface of the case. In the above configuration, the intake manifold is further formed on the bottom surface of the case in which the plurality of intake system volume components are formed. Since the bottom surface of the case where the intake manifold is formed is formed in a complicated uneven shape, the strength of the case is increased. Therefore, the strength of the case can be effectively improved while further integrating the intake system functional parts.
[0015]
Note that such an effect can be achieved without necessarily forming all of the intake manifold on the bottom surface of the case. Therefore, the intake manifold may be divided into a plurality of portions, and only one portion may be formed on the bottom surface of the case.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to the second aspect, an upper peripheral wall of the intake manifold is integrally formed on an inner peripheral bottom surface of the case, and a lower peripheral wall of the intake manifold is integrally formed. The gist is that the formed outer peripheral bottom surface is integrally joined to the inner peripheral bottom surface.
[0017]
With the above configuration, the intake manifold can be appropriately formed on the bottom surface of the case. Also in this case, as described above, only a part of the intake manifold may be formed integrally with the bottom surface of the case.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to the second aspect, a surge tank is further integrally formed on a bottom surface of the case. According to the above configuration, since the surge tank to which the intake manifold is connected is arranged on the bottom surface of the case, the intake manifold can be easily formed integrally with the bottom surface of the case.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to the third aspect, the upper peripheral wall of the surge tank is further integrally formed, and the lower peripheral wall of the surge tank is further integrally formed on the outer peripheral bottom surface. That is the gist.
[0020]
With the above configuration, the surge tank can be more appropriately formed on the bottom surface of the case.
According to a sixth aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to the fourth or fifth aspect, any one of the plurality of compartments and the inside of the surge tank communicate with an inner peripheral bottom surface of the case. The gist is that a hole is formed and a throttle valve is mounted in the hole.
[0021]
In the above configuration, since the throttle valve is also housed in the case, further integration of the intake system functional parts can be achieved. In addition, it is possible to effectively suppress the leakage of the intake noise generated due to the restriction of the air by the throttle valve to the outside.
[0022]
According to a seventh aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to any one of the first to fifth aspects, a hole that connects two of the compartments to each other is formed in the partition wall. The gist is that a throttle valve is mounted on the vehicle.
[0023]
Also according to the above configuration, the throttle valve is housed inside the case. Therefore, it is possible to further integrate the intake system functional parts, and to effectively suppress the leakage of the intake noise to the outside.
[0024]
According to an eighth aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to any one of the first to seventh aspects, the case is divided into a box-shaped case base having an open upper surface and a cover covering the upper surface. The gist is that it was formed.
[0025]
In the above configuration, since the case is divided into the case base and the cover, the case in which a plurality of intake volume components are formed can be more easily manufactured.
[0026]
According to a ninth aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to the eighth aspect, the cover is provided separately in each of the compartments.
[0027]
In the above-described configuration, since the cover is individually provided in each of the compartments, each compartment can be individually accessed from the outside, so that manufacturing and maintenance can be performed more easily.
[0028]
According to a tenth aspect of the present invention, in the intake system for an internal combustion engine according to the eighth or ninth aspect, one of the compartments constitutes an air cleaner, and a filter of the air cleaner comprises the case base and the cover. The gist of the present invention is that it is sandwiched and fixed between them.
[0029]
With the above configuration, the filter of the air cleaner can be easily attached. According to such a configuration, the filter can be easily replaced, so that the maintainability can be improved.
[0030]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to any one of the first to ninth aspects, one of the compartments constitutes a compartment of an air cleaner.
[0031]
According to the above configuration, it is possible to manufacture an intake device for an internal combustion engine in which a plurality of intake system volume components including an air cleaner are integrated, while suppressing the complexity of the structure and the increase in case height.
[0032]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to any one of the first to eleventh aspects, one of the compartments constitutes a compartment of a resonator.
[0033]
According to the above configuration, it is possible to manufacture an intake device for an internal combustion engine in which a plurality of intake system volume components including a resonator are integrated, while suitably suppressing the complexity of the structure and the increase in the case height.
[0034]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to any one of the first to twelfth aspects, the outline of the case is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape.
[0035]
In the above configuration, the outer shape of the case accommodating the plurality of intake system volume components therein is formed in a simple shape of a substantially rectangular parallelepiped, so that the installability thereof can be further improved. In addition, a structure excellent in design can be obtained.
[0036]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The intake device for an internal combustion engine according to the present embodiment is applied to a V-type six-cylinder internal combustion engine, and includes an intake module in which a plurality of intake system functional members are integrated.
[0037]
FIG. 1 shows the front structure of such an intake module 10. The intake module 10 includes a case 20 whose outer shape is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape.
[0038]
Inside the case 20, three compartments forming three intake system volume components of an air cleaner, a first resonator, and a second resonator are formed. In addition, a surge tank and an upstream portion of an intake manifold are integrally formed on a bottom portion of the case 20. Further, inside the case 20, a throttle valve, an air flow meter, an electronic control unit, and a variable intake valve are housed. That is, the intake module 10 has a configuration in which those intake system functional components are housed in the case 20 and integrated integrally.
[0039]
A connector 11 to which an air duct is attached is formed on a side surface of the case 20. A downstream portion 12 of the intake manifold is connected to a lower surface of the case 20. The downstream portion 12 of the intake manifold has six branch pipes corresponding to each cylinder of the internal combustion engine, and the ends of the branch pipes are connected to the intake ports of the cylinder head of the internal combustion engine.
[0040]
FIG. 2 shows an exploded perspective structure of such an intake module 10. As shown in the figure, the case 20 of the intake module 10 is roughly divided into a case base 30 and three covers, that is, an air cleaner cover 40, a first resonator cover 41, and a second resonator cover 42. . The case base 30 and the three covers 40 to 42 are each formed as a resin molded product.
[0041]
The case base 30 is formed in a box shape with an open upper surface 31. The interior is partitioned into three parts, namely, a first volume section 34, a second volume section 35, and a third volume section 36 by partition walls 32, 33 formed integrally with the case base 30.
[0042]
The partition walls 32 and 33 are erected in the height direction of the case base 30, that is, in the height direction of the case 20, and are formed so as to reach the upper surface 31 from the inner peripheral bottom surface 37 of the case base 30. More specifically, the partition wall 32 divides the inside of the case base 30 into two parts in the longitudinal direction, and one of them is a first volume part 34. The other portion is further divided into two portions in the short direction of the case base 30 by the partition wall 33, thereby forming a second volume portion 35 and a third volume portion 36.
[0043]
The partition 33 has a small-diameter passage communicating the second volume 35 and the third volume 36 of the case base 30. The above-described connector 11 for mounting an air duct is formed on a side surface of the case base 30, and the inside of the first volume portion 34 and the outside of the case 20 are communicated through the connector 11.
[0044]
On the other hand, an air cleaner filter 43 is installed on the upper surface of the first volume portion 34 of the case base 30 so as to cover the opening, and an air cleaner cover 40 is further mounted so as to cover the upper surface. The filter 43 is fixed by being held between the upper surface of the case base 30 and the lower surface of the air cleaner cover 40. A first resonator cover 41 is mounted on the upper surface of the second volume 35, and a second resonator cover 42 is mounted on the upper surface of the third volume 36.
[0045]
Incidentally, the air cleaner cover 40 and the first resonator cover 41 are attached to the case base 30 so that they can be removed later by, for example, a clamp. On the other hand, the second resonator cover 42 is integrally fixed to the case base 30 by, for example, welding.
[0046]
Further, in the present embodiment, a surge tank 50, six branch pipes 51 constituting an upstream portion of the intake manifold, and the like are formed on a bottom portion of the case base 30. More specifically, a part of the bottom surface of the case base 30 has a two-layer structure including two surfaces, an inner peripheral bottom surface 37 and an outer peripheral bottom surface 38 (see FIG. 3). 52 and a branch pipe 51 are formed. The inner peripheral bottom surface 37 of the case base 30 forms the upper peripheral wall of the surge tank 50 and the branch pipe 51, and the outer peripheral bottom surface 38 similarly forms the lower peripheral wall thereof.
[0047]
FIG. 3 shows a perspective structure of the case base 30 viewed from below. As shown in FIG. 3, the surge tank 50 includes two left and right tank portions 52 and 53 corresponding to the left and right banks of the V-type internal combustion engine to which the present embodiment is applied, respectively. , 53 are connected to three branch pipes 51, respectively.
[0048]
Each branch pipe 51 is opened at the center of the outer peripheral bottom surface 38 of the case base 30 surrounded by the surge tank 50 formed in an annular shape as described above. The downstream portion 12 (see FIG. 1) of the intake manifold is adapted to be attached to the central portion of the outer peripheral bottom surface 38. A plurality of through holes are formed around the opening of each branch pipe 51 so as to pass through the inner bottom surface 37 and the outer bottom surface 38 of the case base 30. The case 20 is attached to the downstream portion 12 of the intake manifold by bolts inserted into the through holes from within the first volume portion 30a of the case base 30.
[0049]
These two tank portions 52, 53 are connected at both ends thereof through two connection passages 54, 55, respectively. Thereby, the surge tank 50 is formed as a substantially O-shaped annular pipe as a whole.
[0050]
A hole is formed in the inner peripheral bottom surface 37 of the second volume 35 of the case base 30 to communicate the second volume 35 with the connection passage 54 of the surge tank 50 formed therebelow. A throttle body 49 is mounted in the hole as shown in FIG. The throttle body 49 is provided with a throttle valve 49a and an actuator for opening and closing the throttle valve 49a. A hole for communicating the second volume 35 and the connection passage 54 of the surge tank 50 through opening and closing control of the throttle valve 49a. Is variable.
[0051]
Further, a variable intake unit 56 is provided in the connection passage 55 of the surge tank 50. The variable intake unit 56 includes a variable intake valve 56a (see FIG. 6) that opens and closes the connection passage 55 according to opening and closing, and an actuator 56b that drives the variable intake valve 56a. In the present embodiment, a negative pressure type actuator driven based on a differential pressure between the internal pressure of the intake passage and the atmospheric pressure is employed as the actuator 56b. FIG. 2 shows a part of the actuator 56b of the variable intake unit 56. The variable intake unit is inserted and mounted from outside the case base 30 through a mounting hole formed in a side surface of the connection passage 55.
[0052]
On the other hand, FIG. 4 shows a perspective structure viewed from below the three covers 40 to 42 attached to the upper surface of the case base 30.
As shown in FIG. 4, a hollow cylindrical muffler hose 44 is integrally formed inside the air cleaner cover 40. The muffler hose 44 extends from the inside of the air cleaner cover 40 through the side surface 40a on the first resonator cover 41 side until the distal end projects outside. On the other hand, a hole 45 for inserting a muffler hose 44 is formed in a side surface 41 a of the first resonator cover 41 on the side of the air cleaner cover 40, and a distal end portion 46 of the muffler hose 44 is formed around the hole 45. The first resonator cover 41 is formed so as to protrude toward the inner peripheral side. Incidentally, the muffler hose 44 is provided with an air flow meter 47 (see FIG. 5) for detecting the flow rate of the air passing through the muffler hose 44.
[0053]
Further, an electronic control unit 48 for controlling various controls of the internal combustion engine is mounted on the first resonator cover 41. The electronic control unit 48 is electrically connected to sensors such as the air flow meter 47 and devices such as the throttle body 49 and the variable intake unit. In the intake module 10, a signal line connecting the electronic control unit 48 to the air flow meter 47 and the throttle body 49 is provided in the case 20.
[0054]
By attaching the three covers 40 to 42 to the upper surface of the case base 30 as described above, three compartments C1 to C3 are formed in the case 20. That is, the first compartment C1 is formed by the first volume 34 of the case base 30 and the internal space of the air cleaner cover 40, and the second compartment C2 is formed by the second volume 35 and the internal space of the first resonator cover 41. Is done. A third compartment C3 is formed by the third volume portion 36 and the internal space of the second resonator cover 42.
[0055]
The first compartment C1 is a storage chamber for storing the filter 43 of the air cleaner. The upper part of the filter 43 of the first compartment C1 and the second compartment C2 constitute two expansion chambers of the first resonator. The first resonator is a muffler-type resonator including the two expansion chambers and a muffler hose 44 provided to penetrate the two expansion chambers. Further, the third compartment C3 is a resonance chamber of the second resonator. The second resonator is a Helmholtz type resonator composed of an expansion chamber and a small-diameter passage communicating the expansion chamber with the second compartment C2.
[0056]
In the case 20 of the intake module 10, the partitions 32, 33 of the case base 30 and the side surfaces 40 a, 41 a, 42 a, 41 b, 42 b of the covers 40 to 42 form a partition that partitions the inside of the case 20. I have. The partition wall stands upright in the height direction of the case 20 and reaches from the inner peripheral bottom surface of the case 20 to the inner peripheral upper surface, that is, from the inner peripheral bottom surface 37 of the case base 30 to the inner peripheral upper surfaces of the covers 40 to 42. It is formed as follows.
[0057]
Thus, the three compartments C1 to C3 are defined and formed in such a manner that the inside of the case 20 is divided into planes when viewed from above. Therefore, the internal structure of the case 20 in which the three compartments C1 to C3 are formed is very simple. Thereby, the space in the case 20 is effectively used without waste. Further, since the compartments C1 to C3 are arranged side by side in the horizontal direction of the case 20, the case 20 is formed in a relatively flat shape with a reduced height.
[0058]
Now, in the intake device of the internal combustion engine of the present embodiment including the intake module 10 configured as described above, the air taken in from the outside through the air duct first passes through the connector 11 to which the air duct is attached as shown in FIG. Is introduced into the first compartment C1. The air is purified by passing through a filter 43 disposed in the first compartment C1, and then sent to a second compartment C2 through a muffler hose 44. The intake noise caused by the flow of the air is effectively reduced by the resonance effect of the first resonator and the second resonator.
[0059]
The air introduced into the second compartment C2 is further passed through the throttle valve 49a to the connection passage 54 of the surge tank 50 formed on the bottom surface of the case base 30. The electronic control unit 48 controls the opening degree of the throttle valve 49a based on the engine operating condition detected by various sensors, and thus adjusts the flow rate of the air sent to the surge tank 50.
[0060]
As shown in FIG. 6, the air sent to the connection passage 54 is divided into two parts by the connection passage 54 and sent to the tanks 52 and 53, respectively. Then, the air is diverted from each of the tanks 52 and 53 to each of the branch pipes 51 of the intake manifold, and further sent to each of the cylinders of the internal combustion engine.
[0061]
Note that the electronic control unit 48 controls the opening and closing of the variable intake valve 56a in accordance with the engine operating condition, thereby making the two tank portions 52, 53 of the surge tank 50 communicate with each other or cutting off the communication. I have. Thereby, the intake efficiency of the internal combustion engine is improved.
[0062]
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) By partitioning the inside of the case 20 by a partition that rises in the height direction of the case 20 and extends from the inner peripheral bottom surface to the inner peripheral upper surface of the case 20, a plurality of intake system volume components, that is, an air cleaner, and Three compartments C <b> 1 to C <b> 3 constituting first and second two resonators are formed in the case 20. Accordingly, a plurality of intake volume components can be housed in the case 20 and integrated, while suppressing the complexity of the structure and the increase in the height of the case 20.
[0063]
(2) Since the surge tank 50 and the branch pipe 51 constituting the upstream portion of the intake manifold are integrally formed on the bottom surface of the case 20, the bottom surface of the case 20 has a complicated shape with irregularities. The rigidity can be effectively improved.
[0064]
(3) Further, the rigidity of the case 20 can be improved by tightly integrating the plurality of intake system volume components and the like.
(4) By increasing the rigidity of the structural case 20 as described above, the thickness of the case 20 can be reduced, so that the weight of the intake module 10 can be reduced.
[0065]
(5) The surge tank 50 and the upper peripheral wall of the branch pipe 51 are integrally formed on the inner peripheral bottom face 37, and the outer peripheral bottom face 38 of the surge tank 50 and the lower peripheral wall of the branch pipe 51 are integrally formed. And the bottom surface of the case 20 is formed. Therefore, the surge tank 50 and the branch pipe 51 constituting the upstream portion of the intake manifold can be appropriately formed on the bottom surface of the case 20.
[0066]
(4) A hole is formed in the inner peripheral bottom surface of the case to communicate the compartment C2 with the inside of the surge tank 50, and the throttle valve 49a is mounted in the hole. To further integrate the intake system functional parts. This also makes it possible to effectively suppress the leakage of intake noise due to the restriction of air by the throttle valve 49a to the outside of the case 20.
[0067]
(5) Since the case 20 is divided into the box-shaped case base 30 having an open upper surface and the covers 40 to 42 covering the upper surface, the case 20 having a plurality of intake system volume components formed therein is used. It can be manufactured more easily.
[0068]
(6) Since the covers 40 to 42 are individually provided in the compartments C1 to C3, the inside of each of the compartments C1 to C3 can be easily accessed from the outside, and manufacturing and maintenance can be performed more easily. be able to.
[0069]
(7) Since the air cleaner is formed by installing the filter 43 of the air cleaner so as to cover the opening on the upper surface of the first volume portion 34 of the case base 30, the filter area can be relatively easily enlarged. In addition, according to such an increase in the filter area, the intake pressure loss accompanying the passage of the filter 43 can be reduced.
[0070]
(8) Since the filter 43 of the air cleaner is sandwiched and fixed between the upper surface of the compartment C1 of the case base 30 and the lower surface of the air cleaner cover 40, the filter 43 can be easily attached.
[0071]
(9) Since the air cleaner cover 40 is detachably attached to the case base 30, the filter 43 can be easily replaced.
(10) Since the first resonator cover 41 that covers the upper surface of the compartment C2 in which the throttle body 49 and the electronic control unit 48 are housed is also detachably attached to the case base 30, the throttle bodies 49 are provided. And maintenance of the electronic control unit 48 can be easily performed.
[0072]
(11) In a configuration in which the throttle body is exposed to the outside like an intake device of a general internal combustion engine, it is necessary to take measures against noise in the throttle body. In the present embodiment, the throttle body 49 is housed in the case 20. Therefore, such noise measures can be reduced or become unnecessary. Therefore, the size and weight of the throttle body 49 can be further reduced.
[0073]
(12) Since the outer shape of the case 20 for accommodating a plurality of intake air volume components and the like is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, the installability thereof can be further improved. In addition, a structure excellent in design can be obtained.
[0074]
(13) Since the peripheral walls of the compartments C1 to C3, the surge tank 50 and the branch pipe 51 are shared in the case 20, the weight of the intake module 10 can be further reduced.
[0075]
(14) Since the peripheral walls of the compartments C1 to C3, the surge tank 50, and the branch pipe 51 are shared as described above, the surface area of the intake system, that is, the area of a portion that comes into contact with outside air can be reduced. In addition, the heat insulation of the intake system can be improved. As a result, the temperature rise of the intake air due to the heat transfer from the air around the case 20 heated by the heat of the internal combustion engine can be suppressed, and the output performance of the internal combustion engine can be improved.
[0076]
(15) Since the compartments C1 to C3 formed in the case 20 and the surge tank 50 are communicated with each other through holes formed in their peripheral walls, there is no extra route, and the intake pressure loss is reduced. Can be.
[0077]
(16) Since the upper surface of the surge tank 50 is covered with the compartments C1 to C3, intake noise generated inside the surge tank 50 and the like in response to air being drawn into each cylinder of the internal combustion engine through the intake manifold. Leakage to the outside can be effectively suppressed.
[0078]
(17) The air cleaner, the first resonator and the second resonator, the throttle body, the air flow meter, the electronic control unit, the variable intake valve, and the like are housed in the case 20 and are integrally integrated. Can be reduced.
[0079]
(18) In order to ensure the detection accuracy of the air flow meter, it is necessary to make the air flow at the detection site a laminar flow, and a straight pipe for forming such a laminar flow is generally used in an intake device of a general internal combustion engine. Is provided. In this regard, in the present embodiment, the air flow meter 47 is provided in the muffler hose 44, and the muffler hose 44, which is a component of the first resonator, also functions as a straight pipe for forming a laminar flow. I have. Therefore, a straight pipe dedicated to the air flow meter becomes unnecessary, and the intake structure can be further simplified.
[0080]
(19) The case 20 is attached to the downstream portion 12 of the intake manifold by a bolt inserted from the inner peripheral bottom surface 37 of the compartment C1 in the case base 30. The air cleaner cover 40 that covers the upper surface of the compartment C1 is detachably attached to the case base 30. Therefore, the operation of assembling the case 20 to the downstream portion 12 of the intake manifold can be easily performed.
[0081]
(20) A bolt head for assembling the case 20 to the downstream portion 12 of the intake manifold is located on the inner peripheral bottom surface 37 of the compartment C1. Therefore, the bolts for assembling the case 20 can be made invisible from the outside, and the design of the case 20 can be further improved.
[0082]
(21) The electronic control unit 48, the air flow meter 47, and the throttle body 49 are all housed in the case 20, and a signal line connecting them to each other is also arranged in the case 20. Therefore, the signal line length is reduced, and the influence of external electromagnetic waves is reduced by the case 20, so that the signals communicated between the electronic control unit 48 and the air flow meter 47 and the throttle body 49 are reduced. Can reduce the influence of noise.
[0083]
The above embodiment can be modified and implemented as follows.
In the above embodiment, the individual covers 40 to 42 are provided in the compartments C1 to C3 formed in the case 20, respectively. However, two or all of the covers 40 to 42 are integrated. It may be formed.
[0084]
In the above embodiment, the downstream portion 12 of the air duct and the intake manifold is separate from the intake module 10, but at least one of them may be formed integrally with the case 20 of the intake module 10.
[0085]
In the above embodiment, the throttle body 49 is mounted on the inner peripheral bottom surface 37 of the case 20 in which a hole communicating the compartment C2 and the surge tank 50 is formed. May be appropriately changed. For example, even if a hole communicating with two compartments defined by the partition is formed in one of the partitions partitioning the inside of the case 20, and a throttle body is mounted in the hole, the air flow rate by the throttle body may be increased. Can be adjusted.
[0086]
In the above embodiment, the air flow meter 47 is disposed on the muffler hose 44. However, if the air flow rate can be detected, the arrangement position of the air flow meter 47 in the case 20 is appropriately changed. You may.
[0087]
In the above embodiment, the electronic control unit 48 is mounted on the first resonator cover 41. However, the mounting position of the electronic control unit 48 in the case 20 may be changed as appropriate.
[0088]
In the above-described embodiment, the throttle body 49, the air flow meter 47, and the electronic control unit 48 are housed in the case 20 and are integrated integrally, but one or more of them are integrated into the intake module 10. Alternatively, they may be configured separately.
[0089]
In the above embodiment, the first resonator is configured as a muffler-type resonator, and the second resonator is configured as a Helmholtz-type resonator. However, the types of these resonators are not limited thereto, and may be appropriately changed.
[0090]
In the above embodiment, the two tank portions 52 and 53 of the surge tank 50 are communicated through the connection passage 55, and the variable intake valve 56a is disposed in the connection passage 55 to perform variable intake control. If there is no need for the variable intake control, the configuration relating to the variable intake may be omitted.
[0091]
In the above-described embodiment, the intake passage is divided into two at the downstream side of the throttle body 49 corresponding to the two banks of the internal combustion engine. However, if it is not necessary, the intake manifold is divided for each cylinder by the intake manifold. The intake passage may be unified until it is diverted.
[0092]
In the above-described embodiment, the three compartments C1 to C3 which are partitioned by the partition and constitute three intake system volume parts of the air cleaner, the first and the second resonators are formed in the case 20, The number and type of the plurality of intake system volume components formed in the case 20 may be appropriately changed. For example, the number of resonators may be one, or another intake system volume component such as a negative pressure tank may be added. In this case, the number, shape, and size of the compartments formed in the case 20 are appropriately changed in accordance with the change made.
[0093]
In the above embodiment, the surge tank 50 is formed integrally with the bottom surface of the case 20. However, similar to the air cleaner and the resonator of the above embodiment, the inside of the case 20 is formed by partitioning the inside of the case 20 with the above-described partition. A surge tank may be constituted by the separated compartment. In that case, only the branch pipe constituting the intake manifold is integrally formed on the bottom surface of the case 20.
[0094]
In the above embodiment, the intake module 10 applied to the V-type six-cylinder internal combustion engine has been described. However, the present invention can be applied to other types of internal combustion engines. In this case, the number of branch pipes of the intake manifold, the configuration of the surge tank, and the like are appropriately changed according to the type of the internal combustion engine to be applied.
[0095]
The technical ideas grasped from the embodiments described above are listed below.
(A) The inside of the case having an approximately rectangular parallelepiped outer shape is partitioned by a partition wall parallel to the side surface of the case, and a plurality of compartments forming a plurality of intake volume components are formed inside the case. An intake device for an internal combustion engine, characterized in that:
[0096]
(B) The upper peripheral wall of the intake manifold and the surge tank is integrally formed on the inner peripheral bottom surface of the case, and the outer peripheral bottom surface on which the lower peripheral wall of the intake manifold and the surge tank are integrally formed is integrally joined to the inner peripheral bottom surface. The intake device for an internal combustion engine according to (a).
[0097]
(C) The intake device for an internal combustion engine according to any one of (A) to (C), wherein an air flow meter is further provided in the case.
(D) The intake device for an internal combustion engine according to any one of (1) to (b), wherein the electronic control unit is further installed in the case.
[0098]
(E) The intake device for an internal combustion engine according to any one of (1) to (D) and (A) to (D), wherein a variable intake valve is further installed in the case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an intake device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, showing an intake module and a downstream portion of an intake manifold.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the intake module.
FIG. 3 is a perspective view of the intake module as viewed from below a case base;
FIG. 4 is a perspective view of the intake module seen from below the cover.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a flow of intake air in an upper part of the intake module.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a flow of intake air in a lower part of the intake module.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... intake module, 11 ... connector, 12 ... downstream part of an intake manifold, 20 ... case, 30 ... case base, 31 ... upper surface of case base 30, 32 ... partition, 33 ... partition, 34 ... 1st volume part, 35 ... Second volume portion, 36... Third volume portion, 37... Inner bottom surface of case base 30, 38... Outer circumference bottom surface of case base 30, 40 air cleaner cover, 40a side surface of air cleaner cover 40, 41 first resonator. Covers, 41a, 41b: Side surface of first resonator cover 41, 42: Second resonator cover, 42a, 42b: Side surfaces of second resonator cover 42, 43: Filter 43: Muffler hose, 45: Hole, 46: Muffler hose 44 47, an air flow meter, 48, an electronic control unit, 49, a throttle body, 49a, a throttle valve, 0: surge tank, 51: branch pipe upstream of the intake manifold, 52, 53 ... tank section of the surge tank 50, 54, 55 ... connecting passage, 56 ... variable intake unit, 56a ... variable intake valve, 56b ... actuator, C1 ... first compartment, C2 ... second compartment, C3 ... third compartment.
