JP2005155396A - Intake device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine.
特許文献1には、コレクタ内に内蔵されたエアクリーナが吸気ブランチの突き出し方向からはずれた位置に配設されていると共に、コレクタがシリンダヘッドの側壁又はその取付部材に直接的に取り付けられた内燃機関の吸気装置が開示されている。この特許文献1においては、例えば吸気ブランチの突出端部にコレクタを取り付ける場合に比して、コレクタの支持剛性が向上するとともに、コレクタへ作用する振動入力も低減されている。また、コレクタがシリンダヘッドの側壁に近接配置されるとともに、吸気ブランチが実質的にコレクタ内に内蔵されることとなり、吸気装置がコンパクト化され、かつ機関搭載性も向上している。
しかしながら、特許文献1においては、吸気系にエアフローメータを設置する場合、エアクリーナ下流に十分な直線部のあるダクトが必要となる。しかし、コレクタとエアクリーナが一体となっているため、ダクトを設置すると吸気系サイズが大きくなり、サイズを維持するためにダクトを曲げると圧力損失が増加して性能が低下してしまう虞がある。また、燃焼ガスによるエアクリーナの劣化を防ぐ観点から吸気ブランチの突き出し方向はエアクリーナから外れた位置に設定されているため、コレクタ内ブランチ長さがエアクリーナによって制限されてしまうという問題がある。
However, in
そこで、本発明は、吸気弁のバルブリフト特性を連続的に変更可能な可変動弁機構を備え、この可変動弁機構を制御して吸入空気量を調整すると共に、内燃機関の吸気ポートと連通する複数の吸気ブランチを、エアクリーナの吸気下流側に配設されたコレクタ内に突出させた内燃機関の吸気装置において、コレクタとエアクリーナとを接続するダクトは、ダクト内の空気流量を検知するエアフローメータを備え、コレクタ内に開口する吸気ブランチ開口部よりも、コレクタ内における吸気ブランチの付け根側に位置することを特徴としている。 Therefore, the present invention includes a variable valve mechanism that can continuously change the valve lift characteristics of the intake valve, and controls the variable valve mechanism to adjust the intake air amount and communicate with the intake port of the internal combustion engine. In an intake system of an internal combustion engine in which a plurality of intake branches projecting into a collector disposed on the intake downstream side of the air cleaner, the duct connecting the collector and the air cleaner is an air flow meter that detects the air flow rate in the duct It is characterized by being located on the base side of the intake branch in the collector rather than the intake branch opening that opens in the collector.
本発明によれば、吸気ブランチ開口部に制限されることなくエアフローメータを有するダクトをコレクタ内に挿入することができ、コレクタとエアクリーナを隣接して配置できるので吸気系のコンパクト化を図ることできる。 According to the present invention, the duct having the air flow meter can be inserted into the collector without being limited to the intake branch opening, and the collector and the air cleaner can be disposed adjacent to each other, so that the intake system can be made compact. .
以下、本発明を4気筒ガソリン式内燃機関に適用した実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。先ず図9を参照して、全実施形態に共通する構成として、吸気弁1のバルブリフト特性(バルブタイミング及びバルブリフト量)を変更可能な可変動弁機構について説明する。この可変動弁機構は、吸気弁1の作動角及びバルブリフト量を変更可能な作動角変更機構10と、クランクシャフト(図示省略)に対する吸気弁の作動角の位相(例えば中心位相)を変更可能な位相変更機構20と、により構成されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a four-cylinder gasoline internal combustion engine will be described in detail with reference to the drawings. First, referring to FIG. 9, a variable valve mechanism that can change the valve lift characteristics (valve timing and valve lift amount) of the
作動角変更機構10は、互いに平行に気筒列方向へ延びる駆動軸11及び制御軸12を有している。駆動軸11は、クランクシャフトから伝達される回転動力により軸周りに回転する。この駆動軸11には、吸気弁1のバルブリフタ2に接触可能な揺動カム13が回転自在に外嵌されているとともに、各気筒毎に偏心カム14が固定又は一体形成されている。この偏心カム14の外周面の軸心は駆動軸11の軸心に対して偏心しており、この偏心カム14の外周面にリング状の第1リンク15が回転自在に外嵌している。
The operating
制御軸12には、各気筒毎に制御カム16が固定又は一体形成されている。この制御カム16の外周面の軸心は制御軸12の軸心に対して偏心しており、この制御カム16の外周面に、ロッカーアーム17の中央部が回転自在に外嵌している。このロッカーアーム17の一端部は第1リンク15の先端部と回転自在に連結されており、ロッカーアーム17の他端はロッド状の第2リンク18の一端部と回転自在に連結されている。この第2リンク18の他端は揺動カム13の先端部と回転自在に連結されている。
A
従って、クランクシャフトの回転に連動して駆動軸11が軸周りに回転すると、偏心カム14に外嵌する第1リンク15がほぼ並進方向に作動し、この第1リンク15の並進運動がロッカーアーム17の揺動運動に変換されて、第2リンク18を介して揺動カム13が揺動する。この揺動する揺動カム13が吸気弁1のバルブリフタ2に当接してこれを押圧することにより、吸気弁1が図外のバルブスプリングの反力に抗して開閉駆動される。
Therefore, when the
また、アクチュエータ19により制御軸12を回転駆動すると、ロッカーアーム17の揺動中心となる制御カム16の中心位置が変化して、このロッカーアーム17及びリンク15,18の姿勢が変化し、揺動カム13の揺動特性が変化する。これにより、吸気弁1の作動角及びバルブリフト量の双方が連続的に変更される。
Further, when the
このような構成の作動角変更機構10は、吸気弁1を開閉駆動する揺動カム13が駆動軸11に同軸上に取り付けられているため、揺動カム13と駆動軸11との軸ズレ等を生じるおそれがなく、制御精度に優れていると共に、ロッカーアーム17や各リンク15,18を駆動軸11の周囲に集約させて、コンパクト化を図ることができ、機関搭載性に優れている。また、偏心カム14と第1リンク15との軸受部分や、制御カム16とロッカーアーム17との軸受部分のように、部材間の連結部分の多くが面接触となっているため、潤滑が行いやすく、耐久性,信頼性にも優れている。更に、この作動角変更機構10を、固定カム及びカムシャフトを備えた一般的な固定動弁系に適用する場合にも、これら固定カム及びカムシャフトの位置に揺動カム13及び駆動軸11を配置すれば良く、レイアウトの変更が非常に少なくて済むため、その適用が極めて容易である。
In the operating
位相変更機構20は、クランクシャフトに対する駆動軸11(固定動弁系の場合にはカムシャフト)の位相を変化させることにより、吸気弁のリフト作動角の中心位相を連続的に変更するもので、ベーンを用いたタイプ、ヘリカルスプラインを用いたタイプ等が公知であり、詳細な説明は省略する。
The
制御手段としてのECU(エンジンコントロールユニット)4は、各種センサ等により検出される機関運転状態に基づいて、燃料噴射制御等の一般的なエンジン制御を行う他、作動角変更機構10のアクチュエータ19及び位相変更機構20(のアクチュエータ)の作動を制御して、吸気弁のバルブリフト特性を変更制御する。
The ECU (engine control unit) 4 as a control means performs general engine control such as fuel injection control based on the engine operating state detected by various sensors and the like, and also includes an
そして、このような可変動弁機構を用いることで、例えば自動車の減速時に生じるコレクタ内圧力減少の応答遅れが解消され、コレクタ容積の設計自由度が増すことになる。 By using such a variable valve mechanism, for example, a response delay in reducing the pressure in the collector that occurs when the automobile is decelerated is eliminated, and the degree of freedom in designing the collector volume is increased.
次に、本発明に係る内燃機関の吸気装置の第1実施形態について説明する。図1に示すように、シリンダヘッド30の吸気側の側壁32には、複数(この実施形態では4つ)の気筒の吸気ポート34の一端が開口しており、これら複数の吸気ポート34のポート開口部35を覆うように、取付ブラケット36が側壁32に固定されている。そして、この取付ブラケット36に、軽量な樹脂材料からなり、側壁32に略沿った上下方向に細長い断面形状を呈した一つのコレクタ38が直接的に取り付けられている。より詳しくは、コレクタ38は、シリンダヘッド30の側壁32に略沿う機関上下方向(図1の上下方向)の寸法が、シリンダヘッド30の側壁32と略直交する機関幅方向(図1の左右方向)の寸法に比べて長く設定されている。尚、図1中の31はシリンダヘッド30が取り付けられたシリンダブロックである。
Next, a description will be given of a first embodiment of an intake device for an internal combustion engine according to the present invention. As shown in FIG. 1, one end of
吸気装置は、図2及び図3に示すように、上述したコレクタ38と、コレクタ38の吸気上流側に隣接するエアクリーナ46と、コレクタ38とエアクリーナ46とを接続する全長に亙って直線状のダクト50と、から大略構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the intake device has a linear shape over the entire length connecting the
エアクリーナ46は、エアクリーナボディダストサイド46aと、エアクリーナボディクリーンサイド46bと、空気を清浄(濾過)するエレメント46cと、から大略構成されている。エアクリーナ46は、機関(車両)の上下方向、すなわち図1あるいは図3における上下方向に細長い形状を呈している。そして、エアクリーナ46は、この上下方向に沿った略中央位置でエレメント46cによって内部が上下に分割され、エレメント46の上方にエアクリーナボディダストサイド46aが形成され、エレメント46の下方にエアクリーナボディクリーンサイド46bが形成されている。
The
ダクト50には、ダクト50内を通流する空気量(吸気量)を検知するエアフローメータ51と、エアフローメータ51の吸気下流側に位置し、コレクタ38内に必要最低限の負圧を発生させる負圧制御弁52と、が取り付けられている。エアフローメータ51及び負圧制御弁52は、コレクタ38内に位置するようダクト50に配設されている。
In the
コレクタ38は、図4に示すように、コレクタ38の本体を構成するコレクタ本体部39と、コレクタ38の上部を構成するコレクタ上部40と、コレクタ本体部39に取り付けられる吸気ブランチユニット41と、コレクタ本体部39に吸気ブランチユニット41を内包した後に取り付けらるコレクタ側壁部42と、から大略構成されている。吸気ブランチユニット41は、吸気ポート34に連通する複数の吸気ブランチ43が一体化されたものである。つまり、吸気ブランチ43が、コレクタ38内に内蔵されることにより吸気装置のコンパクト化が図られている。
As shown in FIG. 4, the
ここで、図4中における44は、コレクタ本体部39に設けられた本体部側突出壁であり、これら本体部側突出壁44は隣接する吸気ブランチ43,43の間に位置している。また、図4中における45は、コレクタ側壁部42に設けられた側壁部側突出壁であり、これら側壁部側突出壁45も、隣接する吸気ブランチ43,43の間に位置している。そして、コレクタ本体部39にコレクタ側壁部42を組み付けた際には、互いに対応する本体部側突出壁44及び側壁部側突出壁45の先端部分同士が当接し、機関幅方向でのコレクタ38の強度を向上させている。尚、コレクタ本体部39、コレクタ上部40、吸気ブランチユニット41、コレクタ側壁部42は、図示せぬシール部材を挟み込んで互いに接続されている。
Here, 44 in FIG. 4 is a main body side protruding wall provided in the collector
各吸気ブランチ43は、コレクタ本体部の内壁面から機関上下方向の上方に向かって湾曲し延出している。換言すれば、吸気ブランチ43は、コレクタ38の気筒列方向に略直交する細長い断面上において、コレクタ38の長辺部分48からコレクタ38の長手方向に沿って突出している。そして、コレクタ38内に開口する吸気ブランチ43の各吸気ブランチ開口部47は、図1〜図3における上方を指向している。
Each
これは、機関の車両搭載性を考えた場合、機関の全幅方向には制限を受けることが多いことに起因している。可変動弁機構を用いて機関の吸入空気量を制御することで、コレクタ容積の設計自由度が増すことは前述した。コレクタの容量が小さくなると全開出力が低下するため、出力性能の面ではコレクタ容量を大きくしたい。そこで、コレクタよりも燃焼室に近い吸気弁のバルブリフト特性を変更することにより吸入空気量を調整する場合、吸気応答性の低下を懸念することなく、コレクタ容量を十分に大きくできる。しかしながら、コレクタ容積を確保しようとすると、エンジンルームに縦置き配置される場合には、車両の全幅により制約を受け、機関の全幅も制限を受けることとなる。また、エンジンルームに横置き配置の場合には、エンジンルームの車両前後方向長さによって、機関の全幅に制限を受けることとなる。従って、コレクタの容積をある限られたエンジン全幅でおさめると、吸気ブランチの長さを確保するためには、吸気ブランチ開口部は本実施形態のように機関上下方向の上方を指向するか、後述する第2実施形態のように機関上下方向の下方を指向することになる。また、後述する第3実施形態のようにコレクタを機関の上に搭載する場合にはコレクタはボンネットフードによって高さを制限されるので、前述と同様、コレクタ内ブランチ開口端は横方向、車両幅方向に開口することになる。 This is due to the fact that in consideration of the vehicle mountability of the engine, there are many restrictions in the entire width direction of the engine. As described above, the controllability of the collector volume is increased by controlling the intake air amount of the engine using the variable valve mechanism. Since the fully open output decreases as the collector capacity decreases, the collector capacity should be increased in terms of output performance. Thus, when the intake air amount is adjusted by changing the valve lift characteristic of the intake valve closer to the combustion chamber than the collector, the collector capacity can be sufficiently increased without concern about a decrease in intake response. However, in order to secure the collector volume, when it is arranged vertically in the engine room, it is restricted by the full width of the vehicle, and the full width of the engine is also restricted. In addition, when the engine room is placed horizontally, the full width of the engine is limited by the length of the engine room in the vehicle front-rear direction. Therefore, if the collector volume is limited to a certain limited engine full width, in order to secure the length of the intake branch, the intake branch opening is directed upward in the engine vertical direction as in this embodiment, or will be described later. As in the second embodiment, the engine is directed downward in the vertical direction of the engine. Further, when the collector is mounted on the engine as in the third embodiment described later, the height of the collector is limited by the bonnet hood. Will open in the direction.
各吸気ブランチ43は、吸気ポート34に連通する連通路44を有し、コレクタ38内に突出していると共に、コレクタ38内に開口した連通路44の開口部である吸気ブランチ43の各吸気ブランチ開口部47が、シリンダヘッド30の側壁32に沿った上下方向の上側、すなわち図1あるいは図3における上方を指向するよう形成されている。
Each
ここで、ダクト50は、吸気ブランチ開口部47よりもブランチ根元側に取り付けられている。詳述すれば、図1に示すような気筒列方向に直交するコレクタ断面上において、コレクタ38の内壁面のうち吸気ブランチ開口部47と対向する内壁面53に対して対向する第1内壁面54と、コレクタ38内における吸気ブランチ43の付け根55との間に、換言すれば吸気ブランチ43よりも下方に、ダクト開口部50aが位置するようダクト50はコレクタ38に接続されている。
Here, the
さらに、ダクト50は、気筒列方向で少なくとも一つの吸気ブランチ43とラップするよう、コレクタ38内へ気筒列方向に突出するよう接続されており、本実施形態においては、気筒列方向でみて吸気ブランチ43aと吸気ブランチ43bとの間にダクト開口部50aが位置している。
Further, the
これは、ダクト50と吸気ブランチ開口部47をコレクタ38内の同じ側に配置すると、ダクト50に最も近い吸気ブランチ43をこえてダクト50をコレクタ38内に深く挿入できないため、コレクタ38とエアクリーナ46の間にダクト50のスペースを取らざるを得なくなって吸気装置のサイズが相対的に大きくなることを防止するためである。また、吸気ブランチ開口部47は、ダクト50から流出した空気の主流を妨げて抵抗とならないよう、ダクト50からの流れの下流方向に延長した面に交差しないように設定せざるを得なくなり、吸気ブランチ43が短くなって体積効率が低下するのを防止するためである。すなわち、本実施形態においては、吸気ブランチ43の長くすることができるので、体積効率を向上させることができる。
This is because if the
また、ダクト開口部50aと対向するコレクタ内側のすみ肉部57の曲率は、ダクト開口部と対向しないコレクタ内側のすみ肉部の曲率、例えば図3におけるすみ肉部58、59、60等の曲率より大きくなるよう設定されている。
Further, the curvature of the
さらに、図5(図1におけるA−A線に沿った断面図)に示すように、吸気ブランチ開口部47の開口方向に直交するコレクタ断面上において、吸気ブランチ43を除いたコレクタ内部断面積の最小値Sが、各吸気ブランチ開口部47の開口面積の総和よりも大きくなるよう設定されている。
Further, as shown in FIG. 5 (a cross-sectional view along the line AA in FIG. 1), the collector internal cross-sectional area excluding the
このような第1実施形態においては、ダクト50と吸気ブランチ開口部47を反対に配置する構成、すなわちコレクタ38内に開口する吸気ブランチ開口部47よりも吸気ブランチ43の付け根側でダクト50がコレクタ38に接続された構成としたので、ダクト50をコレクタ38内に挿入することができ、コレクタ38とエアクリーナ46を隣接して配置できるので吸気系をコンパクト化できる。
In the first embodiment, the
さらに、ダクト50は、コレクタ38内の吸気ブランチ43下方のスペース、すなわち吸気ブランチ43の付け根55と第1内壁面54との間に配置されている。そのため、コレクタ38を、吸気ブランチ開口部47が指向する方向に直交する方向、すなわち機関幅方向で薄くすることができ、より吸気系をコンパクト化することができる。
Further, the
また、ダクト50は、少なくとも一つの吸気ブランチ43と気筒列方向でラップするようダクト開口部50aがコレクタ38内に突出しているので、ダクト開口部50aから各吸気ブランチ開口部47までの距離のバラツキが小さくなり、空気分配の均等化を促進することができる。
Further, since the
さらに、ダクト開口部50aは、隣接する吸気ブランチ43,43(43a,43b)の間に位置しているので、ダクト開口部50aから吐出された空気を、吸気ブランチ43の抵抗を受けることなく各吸気ブランチ開口部47に導くことができる。
Furthermore, since the
そして、ダクト50は、全長に亙って直線状に形成されているので、ダクト50内の空気を曲げによる圧力損失を被ることなくコレクタ38内に導くことができると共に、エアフローメータ51による空気量計測精度の向上を図ることができる。
Since the
また、ダクト50は、エアフローメータ51に加え、負圧制御弁52をも具備しているので、負圧制御弁のみを具備したダクト等をダクト52とは別に設置する必要がなく、吸気系をコンパクトにすることができる。
Further, since the
また、ダクト50に設けられたエアフローメータ51及び負圧制御弁52は、コレクタ38内部に配置されているので、エアクリーナ46とコレクタ38を隣接して配置することができ、吸気系をコンパクトにすることができる。
Further, since the
そして、ダクト開口部50aと対向するコレクタ38内側のすみ肉部57の曲率は、ダクト開口部50aと対向しないコレクタ38内側のすみ肉部58,59,60の曲率より大きくなるよう設定されているので、ダクト開口部50aから吐出されすみ肉部57に衝突する空気を、すみ肉部57の相対的に大きい曲率により圧力損失を抑制しつつ吸気ブランチ開口部側に導くことができる。
The curvature of the
また、吸気ブランチ開口部47の開口方向に直交するコレクタ断面上において、吸気ブランチ43を除いたコレクタ内部断面積の最小値Sが、各吸気ブランチ開口部47の開口面積の総和よりも大きくなるよう設定されているので、コレクタ38内に流入した空気が吸気ブランチ開口部47へ流れ込むまでの圧力損失を抑制することができる。
Further, on the collector cross section orthogonal to the opening direction of the
尚、上述した第1実施形態においては、エアクリーナ46がエレメント46cによって、機関の上下方向にエアクリーナボディクリーンサイド46bとエアクリーナボディダストサイド46aに分割されているが、図6に示すように、機関上下方向に対してエレメント46cを傾けて配置し、エアクリーナ46内を機関上下方向に対して斜めに、エアクリーナボディクリーンサイド46bとエアクリーナボディダストサイド46aに分割するようにしてもよい。この場合、エレメントの表面積が上述した第1実施形態のエレメントの表面積に比べ大きくなるので、相対的にエレメントの厚みを薄くなる。
In the first embodiment described above, the
次に、本発明の係る内燃機関の吸気装置の第2実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態においては、上述した第1実施形態と同一構成要素には同一の符号を付し説明を省略するものとする。 Next, a description will be given of a second embodiment of the intake device for an internal combustion engine according to the present invention. In each embodiment described below, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
第2実施形態における吸気装置は、図7に示すように、吸気ブランチ43が、コレクタ本体部39の内壁面から機関上下方向の下方に向かって湾曲し延出している。換言すれば、吸気ブランチ43は、コレクタ38の気筒列方向に略直交する細長い断面上において、コレクタ38の長辺部分48からコレクタの長手方向に沿って突出している。そして、コレクタ38内に開口する各吸気ブランチ43の各吸気ブランチ開口部47は、図7における下方を指向している。
In the intake device according to the second embodiment, as shown in FIG. 7, the
また、吸気ブランチ43が機関上下方向の下方に向かって湾曲し延出しているのに伴い、この第2実施形態においては、吸気ブランチ43よりも上方にダクト開口部50aが位置するようダクト50がコレクタ38に接続されている。
In addition, as the
つまり、この第2実施形態における吸気装置は、吸気ブランチ43の突出方向及びコレクタ38に対するダクト50の接続位置以外は、上述した第1実施形態と同一構成になっている。
That is, the intake device in the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment described above, except for the protruding direction of the
このような第2実施形態においても、上述した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 In such a second embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment described above can be obtained.
図8は、本発明の係る内燃機関の吸気装置の第3実施形態を示している。この第3実施形態においては、シリンダヘッド上方(機関上方)に位置したコレクタ38に第1吸気ブランチ70が内蔵され、この第1吸気ブランチ70がコレクタ本体部39の内壁面から機関幅方向の左側(図8における)に向かって湾曲し延出している。そして、コレクタ38内に開口する各第1吸気ブランチ70の各吸気ブランチ開口部71は、図8における機関幅方向の左側を指向している。
FIG. 8 shows a third embodiment of an intake device for an internal combustion engine according to the present invention. In the third embodiment, a
コレクタ38は、第2吸気ブランチ72の先端に取り付けられている。第2吸気ブランチ72は、吸気ポート34に連通し、側壁32から機関上方に向かって延出するものであって、取り付けブラケット36に設けられたものである。これら第2吸気ブランチ72は、コレクタ38に内蔵された対応する第1吸気ブランチ71とそれぞれ連通している。
The
つまり、この第3実施形態における第1吸気ブランチ71は、上述した第1実施形態における吸気ブランチ43に対応するものであり、この第3実施形態は、実質的には上述した第1実施形態と同様に、吸気ブランチ43(第1吸気ブランチ71)が、コレクタの気筒列方向に略直交する細長い断面上において、コレクタ38の長辺部分48からコレクタの長手方向に沿って突出した構成となっている。
That is, the
従って、この第3実施形態における吸気装置は、コレクタ38がシリンダヘッド30上方に位置している点以外は、上述した第1実施形態と実質的に同一構成となっている。
Therefore, the intake device in the third embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment described above, except that the
このような第3実施形態においては、上述した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができると共に、コレクタ38が機関上方に位置して機関幅方向で機関とラップしているので、上述した第1実施形態に比べ、吸気系の機関幅方向における設計自由度を相対的に大きくできる。
In the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and the
上記実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。 The technical idea of the present invention that can be grasped from the above embodiment will be listed together with the effects thereof.
(1) 内燃機関の吸気装置は、吸気弁のバルブリフト特性を連続的に変更可能な可変動弁機構を備え、この可変動弁機構を制御して吸入空気量を調整すると共に、内燃機関の吸気ポートと連通する複数の吸気ブランチを、エアクリーナの吸気下流側に配設されたコレクタ内に突出させたものであって、コレクタとエアクリーナとを接続するダクトは、ダクト内の空気流量を検知するエアフローメータを備え、コレクタ内に開口する吸気ブランチ開口部よりも、コレクタ内における吸気ブランチの付け根側に位置する。これによって、吸気ブランチ開口部に制限されることなくエアフローメータを有するダクトをコレクタ内に挿入することができ、コレクタとエアクリーナを隣接して配置できるので吸気系のコンパクト化を図ることできる。 (1) An intake device for an internal combustion engine includes a variable valve mechanism that can continuously change the valve lift characteristics of the intake valve, and controls the variable valve mechanism to adjust the intake air amount. A plurality of intake branches communicating with the intake port protrude into a collector disposed on the intake downstream side of the air cleaner, and a duct connecting the collector and the air cleaner detects an air flow rate in the duct. An air flow meter is provided, and is located closer to the root of the intake branch in the collector than the intake branch opening that opens into the collector. Accordingly, the duct having the air flow meter can be inserted into the collector without being limited to the intake branch opening, and the collector and the air cleaner can be disposed adjacent to each other, so that the intake system can be made compact.
(2) 上記(1)に記載の構成において、コレクタは、気筒列方向に略直交する断面が細長い形状を呈し、この細長い断面上において、吸気ブランチは、コレクタの長辺部分からコレクタの長手方向に沿って突出するものであって、コレクタの内壁面のうち吸気ブランチ開口部と対向する内壁面に対して対向する第1内壁面と、コレクタ内における吸気ブランチの付け根と、の間にダクト開口部が位置している。これによって、コレクタを、吸気ブランチ開口部が指向する方向に直交する方向で薄くすることができ、より吸気系をコンパクト化することができる。 (2) In the configuration described in (1) above, the collector has an elongated shape in a cross section substantially perpendicular to the cylinder row direction, and the intake branch extends from the long side portion of the collector to the longitudinal direction of the collector on the elongated cross section. A duct opening between a first inner wall surface of the collector inner wall surface facing the inner wall surface facing the intake branch opening and a root of the intake branch in the collector. The part is located. As a result, the collector can be thinned in a direction orthogonal to the direction in which the intake branch opening is directed, and the intake system can be made more compact.
(3) 上記(1)または(2)に記載の構成において、ダクトは、少なくとも一つの吸気ブランチと気筒列方向でラップするよう、ダクト開口部がコレクタ内に突出するよう形成されている。これによって、ダクト開口部から各吸気ブランチ開口部までの距離のバラツキが小さくなり、空気分配の均等化を促進することができる。 (3) In the configuration described in (1) or (2) above, the duct is formed so that the duct opening projects into the collector so as to wrap in at least one intake branch in the cylinder row direction. As a result, the variation in distance from the duct opening to each intake branch opening is reduced, and the equalization of air distribution can be promoted.
(4) 上記(1)〜(3)のいずれかに記載の構成において、ダクト開口部は、隣接する吸気ブランチの間に位置する。これによって、ダクト開口部から吐出された空気を、吸気ブランチの抵抗を受けることなく各吸気ブランチ開口部に導くことができる。 (4) In the configuration according to any one of (1) to (3), the duct opening is located between adjacent intake branches. As a result, the air discharged from the duct opening can be guided to each intake branch opening without receiving the resistance of the intake branch.
(5) 上記(1)〜(4)のいずれかに記載の構成において、ダクトは、全長に亙って直線状に形成されている。これによって、ダクト内の空気を曲げによる圧力損失を被ることなくコレクタ内に導くことができると共に、エアフローメータによる空気量計測精度の向上を図ることができる。 (5) In the configuration according to any one of (1) to (4), the duct is formed linearly over the entire length. As a result, the air in the duct can be guided into the collector without suffering a pressure loss due to bending, and the air amount measurement accuracy by the air flow meter can be improved.
(6) 上記(1)〜(5)のいずれかに記載の構成において、ダクトには、負圧制御弁が設けられている。これによって、負圧制御弁のみを具備したダクト等を別途設置する必要がなく、吸気系をコンパクトにすることができる。 (6) In the configuration according to any one of (1) to (5), the duct is provided with a negative pressure control valve. Thereby, it is not necessary to separately install a duct or the like having only the negative pressure control valve, and the intake system can be made compact.
(7) 上記(6)に記載の構成において、エアフローメータ及び負圧制御弁は、コレクタ内に位置するようダクトに配設されている。これによって、エアクリーナとコレクタを隣接して配置することができ、吸気系をコンパクトにすることができる。 (7) In the configuration described in (6) above, the air flow meter and the negative pressure control valve are arranged in the duct so as to be located in the collector. Accordingly, the air cleaner and the collector can be disposed adjacent to each other, and the intake system can be made compact.
(8) 上記(1)〜(7)のいずれかに記載の構成において、ダクト開口部と対向するコレクタ内側のすみ肉部の曲率は、ダクト開口部と対向しないコレクタ内側のすみ肉部の曲率より大きくなるよう設定されている。これによって、ダクト開口部と対向するすみ肉部に衝突する空気を、このすみ肉部の相対的に大きい曲率により圧力損失を抑制しつつ吸気ブランチ開口部側に導くことができる。 (8) In the configuration described in any one of (1) to (7) above, the curvature of the fillet portion inside the collector facing the duct opening is the curvature of the fillet portion inside the collector not facing the duct opening. It is set to be larger. Thereby, the air which collides with the fillet part facing the duct opening part can be guided to the intake branch opening part side while suppressing the pressure loss by the relatively large curvature of the fillet part.
(9) 上記(1)〜(8)のいずれかに記載の構成において、吸気ブランチ開口部の開口方向に直交するコレクタ断面上において、吸気ブランチを除いたコレクタ内部断面積の最小値が、各吸気ブランチ開口部の開口面積の総和よりも大きくなるよう設定されている。これによって、コレクタ内に流入した空気が吸気ブランチ開口部へ流れ込むまでの圧力損失を抑制することができる。 (9) In the configuration described in any one of (1) to (8) above, on the collector cross section orthogonal to the opening direction of the intake branch opening, the minimum value of the collector internal cross-sectional area excluding the intake branch is It is set to be larger than the total opening area of the intake branch opening. Thereby, the pressure loss until the air that has flowed into the collector flows into the intake branch opening can be suppressed.
4…ECU
10…作動角変更機構
20…位相変更機構
30…シリンダヘッド
32…側壁
34…吸気ポート
36…取り付けブラケット
38…コレクタ
43…吸気ブランチ
46…エアクリーナ
50…ダクト
51…エアフローメータ
52…負圧制御弁
4 ... ECU
DESCRIPTION OF
Claims (9)
コレクタとエアクリーナとを接続するダクトは、ダクト内の空気流量を検知するエアフローメータを備え、コレクタ内に開口する吸気ブランチ開口部よりも、コレクタ内における吸気ブランチの付け根側に位置することを特徴とする内燃機関の吸気装置。 A variable valve mechanism capable of continuously changing the valve lift characteristics of the intake valve is provided. The variable valve mechanism is controlled to adjust the amount of intake air, and a plurality of intake branches communicating with the intake port of the internal combustion engine are provided. In the intake device of the internal combustion engine that protrudes into the collector disposed on the intake downstream side of the air cleaner,
The duct connecting the collector and the air cleaner is equipped with an air flow meter that detects the air flow rate in the duct, and is located closer to the root of the intake branch in the collector than the intake branch opening that opens in the collector. An intake device for an internal combustion engine.
コレクタの内壁面のうち吸気ブランチ開口部と対向する内壁面に対して対向する第1内壁面と、コレクタ内における吸気ブランチの付け根と、の間にダクト開口部が位置していることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸気装置。 The collector has an elongated shape in a cross section substantially perpendicular to the cylinder row direction, and on this elongated cross section, the intake branch projects from the long side portion of the collector along the longitudinal direction of the collector,
The duct opening is located between the first inner wall facing the inner wall facing the intake branch opening of the inner wall of the collector and the root of the intake branch in the collector, The intake device for an internal combustion engine according to claim 1.
On the collector cross section perpendicular to the opening direction of the intake branch opening, the minimum value of the collector internal cross-sectional area excluding the intake branch is set to be larger than the sum of the opening areas of the intake branch openings. The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8.
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