JP2007211625A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関に吸入される空気量の検出精度を向上させ、前記空気量に基づいて高精度なエンジン制御を行う。
【解決手段】エンジン１４を構成する第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄにインテークマニホールド３４の第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄがそれぞれ接続され、前記インテークマニホールド３４の集合管４０に、スロットルバルブ４６を有するスロットルボディ４８が接続されている。そして、第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄには、湾曲部４４の内側４４ａにバイパス配管６２の分岐部６６ａ、６６ｂが接続され、インテークマニホールド３４内を流通する吸入空気の一部が、前記バイパス配管６２へと分流してエアフローメータ６８によって前記吸入空気の空気量が検出される。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関に空気を吸入させるための内燃機関の吸気装置に関し、一層詳細には、前記吸入空気の空気量を測定する空気量検出部を有する内燃機関の吸気装置に関する。

従来から、車両等に用いられる内燃機関には、燃焼室となるシリンダに対してエアを吸入するための吸気管が接続され、前記吸気管が接続されるシリンダの吸気ポートには、前記シリンダと吸気管との間の連通状態を切り換え可能な吸気弁が設けられている。そして、前記吸気弁が開弁することにより、前記吸気管を介してシリンダの内部にエアが吸入される。

この吸気管には、前記吸気管の内部に流通するエアの流量（空気量）を調整するためのスロットルバルブが設けられ、前記スロットルバルブを開閉動作させることにより、シリンダの内部に吸入されるエアの空気量を調整している。吸気管におけるスロットルバルブの上流側には、前記吸気管内を流通するエアの空気量を測定検出する手段として空気流量センサが設けられている。また、吸気管におけるスロットルボディの下流側には、サージタンクが設けられ、前記サージタンクには、吸気管内の圧力を検出する圧力センサが設けられている。

そして、前記空気流量センサによって検出された検出信号が制御回路へと出力され、前記検出信号からシリンダ内に吸入されるエアの空気量（質量又は体積）が演算される。その後、前記空気量に対して内燃機関の運転状態に応じた最適な燃料噴射量が演算され、前記制御回路で算出された結果に基づいて制御信号が燃料噴射装置へと出力されて前記燃料噴射装置の制御が行われる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１９０５９１号公報

ところで、特許文献１に係る従来技術においては、例えば、車両を急加速させるために、前記スロットルバルブを急速に開状態とした場合に、実際にシリンダの内部に吸入される吸入エアに加えて、負圧状態にある吸気管のサージタンク内を充填するための吸入エアが前記吸気管の内部に導入される。これにより、空気流量センサによって検出される空気量は、実際に内燃機関のシリンダに吸入される吸入エアと、吸気管内に充填される吸入エアの一部とが合算されたものとなる。

そのため、前記空気流量センサとは別個にスロットルバルブの下流側に設けられた圧力センサによって前記吸気管の内部の吸入エアの圧力値を検出し、前記吸気管の内部に充填された空気量を推定している。そして、この推定された空気量を前記空気流量センサによって検出された全空気量から減算することにより、実際にシリンダへと吸入される吸入エアの空気量を推定してエンジン制御を行う必要がある。

しかしながら、上述した吸気装置では、シリンダに吸入される吸入エアの空気量は、吸気管においてスロットルボディの上流側に設けられた空気流量センサによって検出された空気量と、圧力センサによって検出された圧力値に基づいて推定されたものであるため、実際にシリンダに吸入される空気量を正確に把握することができず、前記空気量に基づいて行われる燃料の噴射量を高精度に制御することが困難である。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、内燃機関に吸入される吸入空気の空気量の検出精度を向上させ、前記空気量に基づいて高精度なエンジン制御を行うことが可能な内燃機関の吸気装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、内燃機関の本体部に接続される吸気マニホールドを備え、前記吸気マニホールドは、前記内燃機関を構成する気筒数に応じた数で分岐し、且つ、並列に形成された分岐管と、前記分岐管に連通する集合管とを有し、前記集合管に接続された絞り弁を開閉させることにより、前記吸気マニホールドの主吸気通路を通じて前記内燃機関に吸入される空気量を調整し、前記空気量に応じた噴射量で燃料が噴射される内燃機関の吸気装置において、
前記集合管に接続される上流部と前記本体部に接続される下流部とを有し、且つ、内部に前記主吸気通路が形成される分岐管と、
前記主吸気通路とは別個に設けられ、湾曲した前記下流部の内周側と前記集合管との間に接続され、前記主吸気通路と連通する副吸気通路と、
前記副吸気通路に設けられ、前記内燃機関に吸入される吸入空気の空気量を検出する空気量検出部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、吸気マニホールドの分岐管において湾曲した下流部の内周側と集合管との間に副吸気通路を接続し、主吸気通路内の吸入空気が上流部から下流部へと流通する際、前記下流部に沿った吸入空気は、湾曲した下流部の外周側と内周側で流速が異なり、前記流速の違いによって前記下流部における内周側の圧力が低くなる。

従って、副吸気通路が接続される集合管と分岐管の下流部近傍との間で吸入空気の圧力差が生じ、前記圧力差によって前記集合管内の吸入空気を副吸気通路内へと積極的に導くことができるため、前記吸入空気の流量を増大させることができる。そのため、流量の増大した吸入空気から空気量検出部によって高精度に空気量を検出することができる。

これにより、空気量に基づいて噴射される燃料噴射量を高精度に制御することができ、それに伴って、内燃機関に吸入される空気量と、前記吸入空気に対して噴射される燃料の噴射量の比である空燃費の最適化を図ることができる。そのため、吸入空気の空気量と前記燃料の噴射量とからリアルタイムでの高精度な内燃機関の制御を行うことが可能となる。

また、副吸気通路を、複数の分岐管のうち少なくともいずれか１本以上に接続することにより、前記副吸気通路が接続された分岐管内を流通する吸入空気の空気量を空気量検出部によって高精度に検出することができると共に、前記副吸気通路が接続されていない分岐管を流通する吸入空気の空気量を高精度に推定することができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、副吸気通路を分岐管における下流部の内周側に接続することにより、前記副吸気通路が接続される集合管と下流部の内周側との圧力差によって前記吸入空気を好適に副吸気通路内へと導くことができる。そのため、空気量検出部を介して流量の増大した吸入空気から空気量を高精度に検出し、前記空気量に基づいて最適な噴射量で燃料を噴射することが可能となるため、前記燃料の噴射量と吸入空気の空気量とからリアルタイムでの高精度な制御を行うことができる。

本発明に係る内燃機関の吸気装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置を示す。

この吸気装置１０は、車両等に搭載される、例えば、４つの第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄ（図２参照）を有する多気筒のエンジン（内燃機関）１４に設けられている。このエンジン１４が搭載される車両としては、例えば、自動車や自動二輪車等が挙げられる。

エンジン１４は、図１及び図２に示されるように、エンジン本体（本体部）１６の内部に形成される複数の第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄ（図２参照）にそれぞれ第１〜第４ピストン１８ａ〜１８ｄ（図２参照）が軸線方向に沿って変位自在に設けられている。従って、前記第１〜第４ピストン１８ａ〜１８ｄがストローク変位し、第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄの容積を変化させることによりエンジン１４における吸気、圧縮、燃焼、排気行程が行われる。

そして、第１〜第４ピストン１８ａ〜１８ｄからコネクティングロッド２０及びクランクシャフト２２を介してエンジン１４の駆動力として出力される。なお、第１〜第４ピストン１８ａ〜１８ｄと第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄとからそれぞれ第１気筒Ｃ１、第２気筒Ｃ２、第３気筒Ｃ３及び第４気筒Ｃ４が構成される（図２参照）。

また、エンジン１４における複数の第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄには、それぞれ吸気ポート２４及び排気ポート２６が開口するように形成され、前記吸気ポート２４にはそれぞれ吸気バルブ２８が設けられる。一方、排気ポート２６にはそれぞれ排気バルブ３０が設けられている。そして、前記吸気ポート２４と排気ポート２６との間となる第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄの上方には、前記第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄ毎に点火プラグ３２が設けられている。

第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄの吸気ポート２４には、インテークマニホールド（吸気マニホールド）３４の下流側に形成された複数本の第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄ（図２参照）がそれぞれ接続されている。この第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄは、第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄの数に対応した本数（４本）に枝状に分岐している。

インテークマニホールド３４の上流側には、複数の第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄが接続されるタンク部３８が形成され、この所定容量からなるタンク部３８の側部には、前記第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄの延在方向と略直交し、前記第４分岐管３６ｄから離間する方向に延在した集合管４０が接続される。なお、図１に示されるタンク部３８は、集合通路５６、分岐通路５８ａ〜５８ｄとの違いを明瞭とするために拡幅させて図示している。

換言すると、インテークマニホールド３４は、上流側に形成される単一の集合管４０からタンク部３８を介して下流側に向かって複数の第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄに分岐するように形成されている。

第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄは、図３に示されるように、エンジン本体１６の上方に配設されたタンク部３８から徐々に下方に向かって延在する延在部（上流部）４２と、該延在部４２に対して前記タンク部３８側に戻るように湾曲した湾曲部（下流部）４４とを備えている。この湾曲部４４は、所定半径からなる湾曲面より形成され、第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄの端部が略水平方向に延在して前記エンジン本体１６に接続されている。

一方、前記集合管４０の上流側には、アクセルペダル（図示せず）の操作に連動して開閉するスロットルバルブ（絞り弁）４６を含むスロットルボディ４８が設けられている。このスロットルボディ４８の上流側には、吸気管５０を介してエアクリーナ５２（図１参照）が設けられ、前記エアクリーナ５２を通じてインテークマニホールド３４に外部から吸入空気が取り込まれる。その際、前記エアクリーナ５２によって前記吸入空気に含有される塵埃等が好適に除去される。

エンジン１４の吸気行程において、スロットルバルブ４６が開状態となることにより、第１〜第４ピストン１８ａ〜１８ｄのストローク変位に伴う吸入負圧によって吸入空気が、スロットルボディ４８及びインテークマニホールド３４を通じて吸気ポート２４から第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄへと吸入される。

インテークマニホールド３４の内部には、吸入空気が流通する吸気通路（主吸気通路）５４が形成され、前記吸気通路５４は、集合管４０の内部に形成される集合通路５６と、第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄの内部にそれぞれ形成される分岐通路５８ａ〜５８ｄとから構成されている。吸気ポート２４に接続される第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄには、それぞれ燃料噴射弁として機能するインジェクタ６０（図１参照）が前記吸気ポート２４と対向するように配設されている。そして、制御部７２からの電気信号によってインジェクタ６０からインテークマニホールド３４の分岐通路５８ａ〜５８ｄに対して燃料が噴射される。

一方、インテークマニホールド３４には、タンク部３８と第２及び第３分岐管３６ｂ、３６ｃとの間をバイパスするバイパス配管（副吸気通路）６２が接続されている。すなわち、インテークマニホールド３４において略並列に配置された第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄのうち、その略中央部に配置された第２及び第３分岐管３６ｂ、３６ｃのみにバイパス配管６２が接続されている。

このバイパス配管６２は、上流側となりタンク部３８又は集合管４０に接続される導入部６４と、二股状に分岐して形成され、下流側となるように第２及び第３分岐管３６ｂ、３６ｃに接続される一組の分岐部６６ａ、６６ｂとからなる。

導入部６４は、インテークマニホールド３４を構成するタンク部３８に接続されることにより、前記タンク部３８の内部と前記バイパス配管６２の内部とを連通させている。

この場合、導入部６４は、前記タンク部３８に接続される場合に限定されるものではなく、前記インテークマニホールド３４の上流側となるスロットルボディ４８側（例えば、集合管４０）に対して直接接続されていてもよい。

分岐部６６ａ、６６ｂは、インテークマニホールド３４を構成する第２及び第３分岐管３６ｂ、３６ｃの湾曲部４４にそれぞれ接続され、前記バイパス配管６２の内部と第２及び第３分岐管３６ｂ、３６ｃの分岐通路５８ｂ、５８ｃとがそれぞれ連通した状態となる。詳細には、分岐部６６ａ、６６ｂが、所定半径からなる湾曲部４４の内側（内周側）４４ａにそれぞれ接続される。この湾曲部１０６の内側４４ａは、エンジン本体１６と対向するように前記湾曲部４４の内周側に設けられる。

なお、バイパス配管６２を構成する導入部６４、分岐部６６ａ、６６ｂは、インテークマニホールド３４を構成する集合管４０及び第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄより直径の細い細管状に形成されている。

さらに、バイパス配管６２の下流側となる分岐部６６ａ、６６ｂは、第２及び第３分岐管３６ｂ、３６ｃに接続される場合に限定されるものではなく、前記第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄのうちのいずれか２本に対して接続するようにしてもよい。また、分岐部６６ａ、６６ｂの数量は２本に限定されるものではなく、二股状とすることなく単一の分岐部として第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄのうちのいずれか１本のみに接続するようにしてもよいし、反対に、前記分岐部を４本に分岐させて前記第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄに対してそれぞれ接続するようにしてもよい。

このバイパス配管６２の導入部６４には、前記バイパス配管６２の内部を流通する吸入空気の空気量を検出するためのエアフローメータ６８が配設されている。このエアフローメータ６８は、空気量検出部として機能すると共に、バイパス配管６２の内部を流通する吸入空気の流れが安定した層流状態となる位置に設けられている。

エアフローメータ６８は、例えば、シリコン基板にプラチナ薄膜が蒸着された検出部７０を有し、前記検出部７０の周囲に吸入空気が流通することにより、予め一定温度に保持されている前記検出部７０の温度が変化し、前記検出部７０の温度を一定温度に保持させるために前記検出部７０に供給される電流量が変化する。この電流の変化量を検出することによりバイパス配管６２の内部を流通する吸入空気の空気量を検出する熱線式が採用されている。

なお、空気量検出部として機能するエアフローメータ６８は、上述した熱線式に限定されるものではなく、前記バイパス配管６２の内部に流路抵抗となる抵抗部材を設け、前記抵抗部材の下流側に発生する渦を検出することにより吸入空気の体積流量を検出するカルマン渦式や、前記バイパス配管６２を流通する吸入空気によって押されるフラップの回動角度を検出することにより吸入空気の体積流量を検出するフラップ式等を採用してもよいのは勿論のことである。

本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、エンジン１４が始動している状態において、運転者が図示しないアクセルペダルを操作してスロットルバルブ４６を開弁させることにより、吸気バルブ２８が吸気ポート２４より離間する。そして、第１〜第４ピストン１８ａ〜１８ｄが順次下方へ変位する吸気行程となり、第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄからの吸入負圧によってエアクリーナ５２（図１参照）を介して吸入空気がインテークマニホールド３４の内部に導入される。

この吸入空気は、インテークマニホールド３４の吸気通路５４を流通すると共に、その一部が、タンク部３８を介してバイパス配管６２の導入部６４へと導入される。この際、バイパス配管６２に設けられたエアフローメータ６８によって前記バイパス配管６２の内部を流通する吸入空気の空気量が検出される。なお、前記空気量は、バイパス配管６２内で流れが安定した層流状態となる部位でエアフローメータ６８によって検出される。

また、エンジン１４を構成するクランクシャフト２２やカムシャフト等の回転角度を検出する回転角度センサ７４（図１参照）によって、現在のクランクシャフト２２等の回転角度が前記回転角度センサ７４から制御部７２へと出力され、この制御部７２への検出信号に基づいて前記制御部７２でエンジン１４の第１〜第４気筒Ｃ１〜Ｃ４のうち吸気行程にある気筒が特定される。

すなわち、前記回転角度センサ７４とエアフローメータ６８とを併用し、前記回転角度センサ７４及びエアフローメータ６８からの検出信号に基づいて、制御部７２において前記エアフローメータ６８によって検出された吸入空気が、前記第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄのいずれに吸入されたかを確認することが可能となる。そのため、単一のエアフローメータ６８によって第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄに吸入される空気量をそれぞれ検出することができる。

例えば、第２ピストン１８ｂ及び第２シリンダ室１２ｂからなる第２気筒Ｃ２が吸気行程にある場合には、図２に示されるように、前記第２ピストン１８ｂのストローク変位作用下に吸入空気が第２シリンダ室１２ｂに接続された第２分岐管３６ｂの分岐通路５８ｂへと流通する。

一方、タンク部３８からバイパス配管６２に流通した吸入空気の一部は、エアフローメータ６８によって空気量が検出された後に、その分岐部６６ａへと導かれ、再び前記インテークマニホールド３４の分岐通路５８ｂを流通する吸入空気と合流して第２シリンダ室１２ｂに吸入される。

この第２分岐管３６ｂを流通する吸入空気は、その圧力が湾曲部４４の内側４４ａで低くなり、反対に、前記湾曲部４４の外側４４ｂで高くなっている。すなわち、吸入空気が湾曲部４４に沿って流通する際、その内側４４ａと外側４４ｂとで前記吸入空気の流速に差が生じるため、前記流速差に基づいた圧力差が発生している。

なお、この吸入空気の圧力特性は、前記吸入空気が第２分岐管３６ｂを流通する場合に限定されず、第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄのいずれを流通する場合についても同様となる。

そのため、バイパス配管６２の導入部６４が接続されるインテークマニホールド３４のタンク部３８と、分岐部６６ａ、６６ｂが接続される湾曲部４４との間に吸入空気の圧力差が生じ、前記湾曲部４４近傍における圧力Ｐ１が、タンク部３８の圧力Ｐ２より低くなる（Ｐ１＜Ｐ２）。

これにより、バイパス配管６２に吸入空気の一部が導入される際に、前記吸入空気が、上流側であり圧力の高い導入部６４側から下流側となり圧力の低い分岐部６６ａ、６６ｂ側に向かって流通するため、前記導入部６４と分岐部６６ａ、６６ｂ側とが略同等の圧力である場合と比較し、その流量が増大することとなる。

換言すれば、下流側となるバイパス配管６２の分岐部６６ａ、６６ｂを、上流側となる導入部６４の接続される部位（タンク部３８）より圧力の低い部位（湾曲部４４）に接続することにより、前記吸入空気を効果的にバイパス配管６２へと導くことができるため、前記吸入空気の流量を増大させることが可能となる。

その結果、バイパス配管６２内に導入される吸入空気の流量を増大させ、それに伴って、エアフローメータ６８を介してより高精度な空気量を検出することができる。なお、第３気筒Ｃ３が吸気行程である場合も同様に、第３分岐管３６ｃに接続されたバイパス配管６２内に導入される吸入空気の流量を増大させることができる。

ここで、インテークマニホールド３４の湾曲部４４に対して接続されたバイパス配管６２内を流通する吸入空気の圧力と流量との関係について、図４を参照しながら説明する。なお、この図４では、バイパス配管６２の分岐部６６ａ、６６ｂを湾曲部４４の内側４４ａに接続した場合の特性を実線で示し、仮に前記分岐部６６ａ、６６ｂを前記湾曲部４４の外側４４ｂに接続した場合（図２中、二点鎖線形状）の特性を破線で示している。

図４に示されるように、分岐部６６ａ、６６ｂを湾曲部４４の内側４４ａに接続した場合には、吸入空気の圧力が増大するのに伴って徐々にその流量も増大し、その特性が直線状（リニア特性）となっていることが諒解される。すなわち、吸入空気における圧力と流量との関係は、常に略一定の比率（増加率）で維持される。

一方、分岐部６６ａ、６６ｂを湾曲部４４の外側４４ｂに接続した場合（図３中、二点鎖線形状）には、前記吸入空気の圧力増大に伴ってその流量が増大し始めるが、前記圧力が所定圧を境として前記流量の増加率が徐々に減少するような凸状の特性を示している。また、分岐部６６ａ、６６ｂを湾曲部４４の内側４４ａに接続した場合と比較し、吸入空気の流量の増加量が少ないことが諒解される。

このように、分岐部６６ａ、６６ｂを、湾曲部４４の内側４４ａに接続することにより、前記湾曲部の外側に接続した場合と比較して、バイパス配管６２内においてより多くの吸入空気の流量が得られると共に、エアフローメータ６８によって検出される吸入空気の流量と圧力との関係においてリニアな特性が得られるため、前記吸入空気の流量を前記圧力の変化に応じて高精度に検出することが可能となる。

最後に、エアフローメータ６８によって検出された吸入空気の空気量となる検出値が制御部７２へと出力され、前記制御部７２で前記検出値に基づいて実際に第２分岐管３６ｂに流通する空気量が演算されると共に、前記空気量に対して最適な燃料噴射量が演算される。前記制御部７２において演算された燃料噴射量に基づいた制御信号が第２分岐管３６ｂに設けられたインジェクタ６０へと出力される。

このようにして、第１〜第４ピストン１８ａ〜１８ｄが、第１〜第４シリンダ室１２ａ〜１２ｄに沿って順次ストローク変位して吸気行程に移行することにより生じる吸入負圧によって、スロットルバルブ４６からインテークマニホールド３４へと導入された吸入空気が、吸気行程となる第１〜第４気筒Ｃ１〜Ｃ４に接続されたインテークマニホールド３４の第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄのいずれかへと流通する。同時に、吸入空気の一部が、インテークマニホールド３４に接続されたバイパス配管６２へと流通する際にエアフローメータ６８によってその空気量が測定される。

その際、回転角度センサ７４からの検出信号が制御部７２へと出力され、前記制御部７２において現時点における第１〜第４気筒Ｃ１〜Ｃ４のいずれかが吸気行程であることが判断され、バイパス配管６２が接続された第２及び第３分岐管３６ｂ、３６ｃから第２及び第３シリンダ室１２ｂ、１２ｃに空気が吸入される場合に、エアフローメータ６８によって検出された空気量に基づいて、制御部７２で実際に第２及び第３シリンダ室１２ｂ、１２ｃに吸入される空気量が算出される。

一方、バイパス配管６２が接続されていない第１及び第４分岐管３６ａ、３６ｄから第１及び第４シリンダ室１２ａ、１２ｄに空気が吸入される場合には、前回の吸気行程で第２及び第３シリンダ室１２ｂ、１２ｃに実際に吸入された空気量に基づいて第１及び第４シリンダ室１２ａ、１２ｄに実際に吸入される空気量を推定することができる。

そして、前記吸入空気の空気量に対応して第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄに設けられたインジェクタ６０からそれぞれ燃料を噴射している。

次に、第２の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置１００を図５及び図６に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第２の実施の形態に係る吸気装置１００では、インテークマニホールド１０２において、第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄを纏めて集合させる集合管４０が、第２及び第３分岐管３６ｂ、３６ｃの間となる位置に直線状に配置されている点で、第１の実施の形態に係る吸気装置１０と相違している。

このインテークマニホールド１０２は、図５及び図６に示されるように、スロットルバルブ４６の下方にタンク部１０４が一直線上に設けられ、前記タンク部１０４に対して第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄがそれぞれ接続されている。この第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄは、前記タンク部１０４から湾曲して上方に向かって所定長だけ延在する延在部４２と、前記延在部４２に対して所定半径となる湾曲部１０６とを有し、前記湾曲部１０６を介して略水平方向に延在してエンジン本体１６に接続される。

タンク部１０４には、バイパス配管６２の導入部６４が接続されて連通すると共に、第２及び第３分岐管３６ｂ、３６ｃにおける湾曲部１０６の内側４４ａには、前記バイパス配管６２の分岐部６６ａ、６６ｂが接続されている。この湾曲部１０６の内側４４ａは、エンジン本体１６と対向する前記湾曲部１０６の内周側に設けられる。

このように、バイパス配管６２の分岐部６６ａ、６６ｂを湾曲部１０６の内側４４ａに対してそれぞれ接続することにより、前記バイパス配管６２内を流通する吸入空気の流量を増大させると共に、前記吸入空気の圧力変化に対する流量の変化量をリニア特性とすることができるため、より多くの吸入空気からエアフローメータ６８によって空気量を高精度に検出することができる。

なお、上述した第１及び第２の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置１０、１００においては、４本の第１〜第４分岐管３６ａ〜３６ｄを有する４気筒エンジンのインテークマニホールド３４、１０２にバイパス配管６２が接続される場合について説明したがこれに限定されるものではない。

本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置を示す概略構成説明図である。 図１における吸気装置の近傍を示す概略平面図である。 図１の吸気装置を側方から見た縦断面図である。 バイパス通路内を流通する吸入空気の圧力と流量との関係を示す特性曲線図である。 本発明の第２の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置を示す概略構成説明図である。 図５の吸気装置を側方から見た縦断面図である。

符号の説明

１０、１００…吸気装置 １２ａ〜１２ｄ…第１〜第４シリンダ室
１４…エンジン １６…エンジン本体
１８ａ〜１８ｄ…第１〜第４ピストン ２８…吸気バルブ
３０…排気バルブ ３２…点火プラグ
３４、１０２…インテークマニホールド ３６ａ〜３６ｄ…第１〜第４分岐管
３８、１０４…タンク部 ４０…集合管
４２…延在部 ４４、１０６…湾曲部
４６…スロットルバルブ ５８ａ〜５８ｄ…分岐通路
６０…インジェクタ ６２…バイパス配管
６４…導入部 ６６ａ、６６ｂ…分岐部
６８…エアフローメータ ７２…制御部
７４…回転角度センサ

Claims (2)

1. 内燃機関の本体部に接続される吸気マニホールドを備え、前記吸気マニホールドは、前記内燃機関を構成する気筒数に応じた数で分岐し、且つ、並列に形成された分岐管と、前記分岐管に連通する集合管とを有し、前記集合管に接続された絞り弁を開閉させることにより、前記吸気マニホールドの主吸気通路を通じて前記内燃機関に吸入される空気量を調整し、前記空気量に応じた噴射量で燃料が噴射される内燃機関の吸気装置において、
   前記集合管に接続される上流部と前記本体部に接続される下流部とを有し、且つ、内部に前記主吸気通路が形成される分岐管と、
   前記主吸気通路とは別個に設けられ、湾曲した前記下流部の内周側と前記集合管との間に接続され、前記主吸気通路と連通する副吸気通路と、
   前記副吸気通路に設けられ、前記内燃機関に吸入される吸入空気の空気量を検出する空気量検出部と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
2. 請求項１記載の吸気装置において、
   前記副吸気通路は、複数の分岐管のうち少なくともいずれか１本以上に接続されることを特徴とする内燃機関の吸気装置。

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