JP3707376B2 - In-vehicle engine intake system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載エンジンの吸気装置に関し、特にサージタンク内に吸気管長を可変とする可変吸気バルブを備える吸気装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の吸気装置としては、例えば実開平4―125610号公報に記載されたものが知られている。
【0003】
この吸気装置は、図6に示されるように、吸気通路100と、同吸気通路100の下流側に接続されて、内部に可変吸気バルブ103を有するサージタンク101と、同サージタンク101の下流側に接続される複数のポート102と、サージタンク101の上流側にあって上記吸気通路100を開閉するスロットルバルブ105とを備えて構成される。
【0004】
また、図6の7―7線部に沿った断面図として図7に示されるように、上記サージタンク101の内部は仕切板104によって2室に仕切られている。この仕切板104は、その一部が上記吸気通路100の内部に延長されており、吸気通路100もそのサージタンク101近傍の部分が2通路に仕切られている。なお、サージタンク101内の上記2室は、それぞれが上記吸気通路100に連通するとともに、同2室のうちの一方はポート102aに、他方はポート102bに連通している。そして、仕切板104に形成された貫通孔内に上記可変吸気バルブ103が回動可能に収容されている。
【0005】
この可変吸気バルブ103は、エンジンの低速及び中速域では、サージタンク101の上記2室を遮断するように、一方、エンジンの高速域では、同2室を連通するように開閉制御される。
【0006】
このように可変吸気バルブ103の開閉が行われることで、エンジンの低速及び中速域では、サージタンク101の上記2室に接続されるポート102aとポート102bとの合流位置が上記仕切板104の上流端にくるようになり、有効吸気管長、すなわちこの合流位置からエンジンの燃焼室までの距離が長くなる。一方、エンジンの高速域では、上記合流位置が103が収容される仕切板104の上記貫通孔にくるようになり、有効吸気管長が短くなる。このように、エンジンの運転状態に応じて上記有効吸気管長を切り替えることにより、その全運転域において、好適なトルク特性を得ることができるようになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、こうした可変吸気バルブを有する車載エンジンの吸気系にあっては、上記サージタンク101内に多量の空気が送り込まれるようなことがあると異音が発生することがある。特に、加速要求等に伴って上記スロットルバルブ105が急に開かれるような場合には、車両から発せられるエンジン音等が相対的に小さい状態にあるため、乗員にとっては、上記異音による不快感も無視できないものとなる。
【0008】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、可変吸気バルブを搭載したことに起因する異音の発生を好適に抑制することのできる車載エンジンの吸気装置を提供することにある。
【0009】
【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、車載エンジンの吸気通路に接続されたサージタンクの内部が仕切り板により複数の空間に仕切られ、その仕切り板に形成された貫通孔に、同孔を開閉してそれら空間の連通の有無を切替える可変吸気バルブが設けられてなる車載エンジンの吸気装置において、前記サージタンク内に流入される空気の前記可変吸気バルブへの当接を規制する整流手段を備えることを要旨とする。
【0010】
上記構成によれば、吸気通路からサージタンク内に多量の吸入空気が送り込まれたとしても、この吸入空気の気流が可変吸気バルブに当たることは、上記整流手段によって規制される。このため、可変吸気バルブが搭載されていることに起因する前述した異音の発生も好適に抑制されるようになる。また、こうした可変吸気バルブへの気流の当接が規制されることで、同気流の乱れに起因する通気抵抗が低減され、当該エンジンの更なる性能向上も期待される。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車載エンジンの吸気装置において、前記可変吸気バルブは、前記サージタンク内で前記吸気通路との接続部から離間した位置に設けられてなり、前記整流手段は、前記吸気通路の一側壁が前記可変吸気バルブ近傍まで延設された整流板として形成されてなることを要旨とする。
【0012】
上記構成によれば、整流手段を簡易に構成することができるとともに、吸気通路からサージタンク内に送り込まれた吸入空気の気流がこの整流手段に当たることに起因して新たに異音が発生するのを回避することができるようになる。
【0013】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の車載エンジンの吸気装置において、前記整流板は、その下流側の端部が、前記可変吸気バルブの回動軸線と同バルブの外周部とが交わる部分の近傍に位置してなることを要旨とする。
【0014】
上記構成によれば、サージタンクの下流側に接続される吸気マニホールドの各ポートに略均等に吸入空気を送り込むことができるようになる。
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の車載エンジンの吸気装置において、前記整流板は、前記仕切り板に対して僅かに離間して設けられてなることを要旨とする。
【0015】
このような吸気装置にあっては、上記可変吸気バルブの閉弁時におけるサージタンク内の複数の空間の間のシール性が重要な要素となっている。ただし、上記整流板がそれら空間を仕切る仕切り板に当接若しくは連結される場合には、同整流板に伝わる吸気脈動が仕切り板にも直接伝わることとなって、この仕切り板とこれに設けられている上記可変吸気バルブとの間のシール性が低下する懸念がある。
【0016】
この点、上記構成によれば、吸気通路から送り込まれた吸入空気の脈動により整流板が振動したとしても、その振動が仕切り板に伝わることはなくなり、こうしたシール性の低下を好適に抑制することができるようになる。
【0017】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の車載エンジンの吸気装置において、前記サージタンクが樹脂製の筺体からなることを要旨とする。
【0018】
上記構成によれば、特に音の透過性が高く、振動の生じやすい樹脂製のサージタンクであっても、前述した異音の発生を的確に抑制することができるようになる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車載エンジンの吸気装置を具体化した一実施の形態について、図1〜図4を参照して説明する。
【0020】
この吸気装置は、図1に示されるように、吸気通路11と、同吸気通路11の下流に接続されるとともに、その内部に吸気管長可変機構20が備えられるサージタンク12と、同サージタンク12の下流に接続される吸気マニホールド13とを備えて構成される。なお、これら吸気通路11、サージタンク12及び吸気マニホールド13は、それぞれ樹脂により形成されている。
【0021】
吸気通路11の途中には、サージタンク12への吸入空気量を調整するスロットルバルブ14が配設されている。
また、吸気マニホールド13は、この例では各3本のポートからなる第1のポート群13a及び第2のポート群13bを有している。これらポート群13a、13bは、上記エンジンの図示しない燃焼室に連通されている。
【0022】
このような構成により、吸気通路11内を通過する吸入空気は、エンジンの運転状態に基づいて制御されるスロットルバルブ14の開度に応じて、サージタンク12への流量が調整される。そして、同サージタンク12に送り込まれた吸入空気は、吸気マニホールド13の各ポート群13a,13bを介して上記燃焼室へと送り込まれる。
【0023】
また、吸気管長可変機構20は、図1の2―2線部に沿った断面図である図2及び図2の3―3線部に沿った断面図である図3に示されるように、サージタンク12内を2室に区画する仕切り板21と、同仕切り板21に形成された貫通孔内に回動可能に収容される可変吸気バルブ22と、同可変吸気バルブ22を回動させるアクチュエータ30等を備えている。なお、仕切り板21は、吸気通路11のスロットルバルブ14よりも下流側の一部にも延設され、その下流側の一部を2通路に区画している。
【0024】
また、仕切り板21の上記貫通孔には、同孔の内周面から突出するとともに、可変吸気バルブ22の回動軸を境として同バルブ22の閉じ側の面に当接する凸部21aが形成されている。この凸部21aと可変吸気バルブ22とが当接することで、サージタンク12の上記2室間がシールされる。
【0025】
また、この2室に区画されるサージタンク12の一方の空間には、上記吸気マニホールド13の第1のポート群13aが接続され、他方の空間には、第2のポート群13bが接続されている。そして、可変吸気バルブ22が開弁されると、サージタンク12の上記2室が連通され、第1のポート群13aと第2のポート群13bとの合流位置が仕切り板21の上記貫通孔の設けられる位置となる。一方、可変吸気バルブ22が閉弁されると、上記2室が遮断され、第1のポート群13aと第2のポート群13bとの合流位置が吸気通路11内に延設された仕切り板21の上流側の端部となる。
【0026】
ここで、可変吸気バルブ22は常開弁であり、例えば、エンジンの回転速度が3500rpm以下、且つスロットルバルブ14の開度が30度以上の条件が満たされると、同可変吸気バルブ22が閉弁される。なお、この条件は任意に設定可能である。
【0027】
このような態様で開閉される可変吸気バルブ22を備えた吸気管長可変機構20により、エンジンの低速及び中速域では、有効吸気管長、すなわち、第1のポート群13aと第2のポート群13bとの上記合流位置から上記燃焼室までの長さが長くなり、一方、エンジンの高速域では、上記有効吸気管長の長さが短くなる。こうして、エンジンの全運転域でのトルク特性が好適に確保されることは前述の通りである。
【0028】
ここで、本実施の形態では、図3に示されるように、サージタンク12内には、吸気通路11からサージタンク12に送り込まれた吸入空気の気流が可変吸気バルブ22に直接当たるのを防ぐために、吸気通路11の一側壁が可変吸気バルブ22近傍まで延設されるかたちで整流板23が設けられている。なお、同図3では、便宜上、サージタンク12の2室のうちの一方の空間のみ示したが、他方の空間にも同様に、整流板23が設けられている。このため、可変吸気バルブ22の開弁時、特に、同バルブ22の急開時、吸気通路11からサージタンク12内に多量の吸入空気が送り込まれたとしても、この吸入空気の気流が直接、可変吸気バルブ22に当たり、その際に気流の方向が急激に変化するのが回避される。そしてこの結果、吸入空気の気流が可変吸気バルブ22に直接当たることによる異音の発生が抑制されるようになる。また、こうした可変吸気バルブ22への気流の当接が規制されることで、同気流の乱れに起因する通気抵抗が低減され、当該エンジンの更なる性能向上も期待されるようになる。
【0029】
一方、この整流板23は上述のように、吸気通路11の一側壁が延設されるかたちで設けられているため、吸気通路11からサージタンク12内に送り込まれた吸入空気の気流が整流板23に当たることに起因して新たに異音が発生するのを回避することができるようにもなる。
【0030】
他方、同整流板23の下流側の端部は、図3に示されるように、可変吸気バルブ22の回動軸線と同バルブ22の外周部とが交わる部分の近傍に位置するように設けられている。このため、サージタンク12の下流側に接続される上記吸気マニホールド13の各ポートに吸入空気を略均等に送り込むことができるようにもなる。
【0031】
ところで、このような吸気装置にあっては、可変吸気バルブ22の閉弁時におけるサージタンク12内の上記2室間のシール性が重要な要素となっている。ただし、整流板23がそれら空間を仕切る仕切り板21に当接若しくは連結される場合には、同整流板23に伝わる吸気脈動が仕切り板21にも直接伝わることとなって、この仕切り板21とこれに設けられている上記可変吸気バルブ22との間のシール性が低下する懸念がある。
【0032】
そこで、本実施の形態では、図1の4―4線部に沿った断面図として図4に示されるように、上記整流板23を、仕切り板21から僅かに離間した状態でサージタンク12の内面に固定するようにしている。このため、吸気通路11から送り込まれた吸入空気の脈動により、整流板23が振動したとしても、その振動が仕切り板21に伝わることが抑制される。この結果、可変吸気バルブ22の閉弁時、仕切り板21の凸部21aと可変吸気バルブ22との当接間に隙間が形成されにくくなり、サージタンク12の上記2室間のシール性が低下するのを抑制することができるようになる。
【0033】
以上詳述したように、この実施の形態にかかる車載エンジンの吸気装置によれば、以下に示すような多くの優れた効果が得られるようになる。
(1)サージタンク12内に整流板23を設けたため、吸入空気の気流が可変吸気バルブ22に直接当たることによる異音の発生を抑制することができるようになる。
【0034】
(2)可変吸気バルブ22への気流の当接が規制されることで、同気流の乱れに起因する通気抵抗が低減され、エンジンの更なる性能向上も期待されるようになる。
【0035】
(3)整流板23は、吸気通路11の一側壁が延設されるかたちで設けられているため、吸気通路11からサージタンク12内に送り込まれた吸入空気の気流が整流板23に当たることに起因して新たに異音が発生するのを回避することができるようになる。
【0036】
(4)一方、整流板23の下流側の端部を可変吸気バルブ22の回動中心近傍に位置するように設けたため、サージタンク12の下流側に接続される吸気マニホールド13の各ポートに吸入空気を略均等に送り込むことができるようになる。
【0037】
(5)吸気通路11から送り込まれた吸入空気の脈動により、整流板23が振動したとしても、その振動が仕切り板21に伝わることが抑制されるため、可変吸気バルブ22の閉弁時、サージタンク12の2室間のシール性が低下するのを抑制することができるようになる。
【0038】
(6)特に音の透過性が高く、振動の生じやすい樹脂製のサージタンク12にあっても、異音の発生を抑制することができるとともに、可変吸気バルブ22の閉弁時のシール性を確保することができるようになる。
【0039】
なお、上記実施の形態は例えば、以下のようにその構成を適宜変更することもできる。
・上記実施の形態では、各3本のポートを有するポート群13a,13bが接続されたサージタンク12の例を示したが、このポートの数は任意である。
【0040】
・上記実施の形態では、吸気通路11、サージタンク12及び吸気マニホールド13のそれぞれを樹脂製としたが、これらの材料はそれぞれ任意であり、例えば、アルミ製としてもよい。
【0041】
・上記実施の形態では、整流板23を仕切り板21から離間するように設けたが、これを、仕切り板とサージタンクの内壁面との双方に当接するように設けるようにしてもよい。こうした構成によっても、前述した異音の発生の抑制とともに、可変吸気バルブ22の閉弁時のシール性の低下を抑えることはできる。
【0042】
・上記実施の形態では、整流板23を吸気通路11の一側壁が延設されるかたちで設けたが、他に例えば、別途図5に例示するかたちで整流板24を設けるようにしてもよい。要は、サージタンク12に流入される空気の可変吸気バルブ22への当接を規制するかたちで整流板が設けられる構造であればよい。
【0043】
・また、こうして気流を規制する整流手段が板状である必要もなく、同整流手段としては任意の形状、構造のものを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の吸気装置の一実施の形態についてその外観を示す正面図。
【図2】図1の2―2線部に沿った断面図。
【図3】図2の3―3線部に沿った断面図。
【図4】図1の4―4線部に沿った断面図。
【図5】本発明の吸気装置の他の実施の形態を示す断面図。
【図6】吸気管長可変機能を有する従来の吸気装置についてその外観を示す正面図。
【図7】図6の7―7線部に沿った断面を示す断面図。
【符号の説明】
11…吸気通路、12…サージタンク、13…吸気マニホールド、13a…第1のポート群、13b…第2のポート群、14…スロットルバルブ、20…吸気管長可変機構、21…仕切り板、21a…凸部、22…可変吸気バルブ、23…整流板、30…アクチュエータ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an in-vehicle engine intake device, and more particularly to an intake device including a variable intake valve having a variable intake pipe length in a surge tank.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of intake device, for example, the one described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-125610 is known.
[0003]
As shown in FIG. 6, the intake device includes an
[0004]
Further, as shown in FIG. 7 as a sectional view taken along line 7-7 in FIG. 6, the inside of the
[0005]
The
[0006]
By opening and closing the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in an intake system of an in-vehicle engine having such a variable intake valve, abnormal noise may occur if a large amount of air is sent into the
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an in-vehicle engine intake device capable of suitably suppressing the generation of abnormal noise caused by mounting a variable intake valve. It is in.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The means for achieving the above object and the effects thereof will be described below.
According to the first aspect of the present invention, the interior of the surge tank connected to the intake passage of the in-vehicle engine is partitioned into a plurality of spaces by a partition plate, and the same hole is opened and closed in a through hole formed in the partition plate. In an in-vehicle engine intake system provided with a variable intake valve that switches between the presence or absence of communication of these spaces, the vehicle includes an rectifying means that regulates the contact of air flowing into the surge tank with the variable intake valve. The gist.
[0010]
According to the above configuration, even if a large amount of intake air is sent from the intake passage into the surge tank, the air flow of the intake air is restricted from hitting the variable intake valve by the rectifying means. For this reason, generation | occurrence | production of the noise mentioned above resulting from mounting the variable intake valve comes to be suppressed suitably. Further, by restricting the contact of the airflow with the variable intake valve, the airflow resistance due to the turbulence of the airflow is reduced, and further performance improvement of the engine is expected.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the in-vehicle engine intake device according to the first aspect, the variable intake valve is provided in a position separated from a connection portion with the intake passage in the surge tank, The rectifying means is characterized in that one side wall of the intake passage is formed as a rectifying plate extending to the vicinity of the variable intake valve.
[0012]
According to the above configuration, the rectifying means can be configured simply, and abnormal noise is newly generated due to the flow of intake air sent from the intake passage into the surge tank hitting the rectifying means. Will be able to avoid.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the in-vehicle engine intake device of the second aspect, the rectifying plate has an end portion on the downstream side of the rotation axis of the variable intake valve and an outer peripheral portion of the valve. The gist is that it is located in the vicinity of the part where the crosses.
[0014]
According to the above configuration, the intake air can be sent substantially evenly to each port of the intake manifold connected to the downstream side of the surge tank.
The gist of the invention described in claim 4 is that, in the in-vehicle engine intake device according to
[0015]
In such an intake device, the sealing performance between the plurality of spaces in the surge tank when the variable intake valve is closed is an important factor. However, when the rectifying plate is in contact with or connected to a partition plate that partitions these spaces, the intake pulsation transmitted to the rectifying plate is also directly transmitted to the partition plate, and the partition plate and the partition plate are provided. There is a concern that the sealing performance with the variable intake valve may be reduced.
[0016]
In this respect, according to the above configuration, even if the rectifying plate vibrates due to the pulsation of the intake air sent from the intake passage, the vibration is not transmitted to the partition plate, and the deterioration of the sealing performance is suitably suppressed. Will be able to.
[0017]
The gist of the invention described in claim 5 is that, in the in-vehicle engine intake device according to any one of claims 1 to 4, the surge tank is made of a resin casing.
[0018]
According to the above configuration, it is possible to accurately suppress the occurrence of the above-described abnormal noise even in the case of a resin surge tank that has a particularly high sound permeability and is susceptible to vibration.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which an in-vehicle engine intake device of the present invention is embodied will be described with reference to FIGS.
[0020]
As shown in FIG. 1, the intake device is connected to an
[0021]
A
The
[0022]
With such a configuration, the flow rate of the intake air passing through the
[0023]
Further, the intake pipe
[0024]
In addition, the through hole of the
[0025]
The
[0026]
Here, the
[0027]
By the intake pipe
[0028]
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the airflow of the intake air sent from the
[0029]
On the other hand, since the rectifying
[0030]
On the other hand, as shown in FIG. 3, the downstream end portion of the rectifying
[0031]
By the way, in such an intake device, the sealing performance between the two chambers in the
[0032]
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4 as a cross-sectional view taken along a line 4-4 in FIG. 1, the rectifying
[0033]
As described above in detail, according to the in-vehicle engine intake device of this embodiment, many excellent effects as described below can be obtained.
(1) Since the rectifying
[0034]
(2) By restricting the contact of the airflow to the
[0035]
(3) Since the rectifying
[0036]
(4) On the other hand, since the downstream end of the rectifying
[0037]
(5) Even if the rectifying
[0038]
(6) Even in the
[0039]
In addition, the said embodiment can also change the structure suitably as follows, for example.
In the above-described embodiment, the example of the
[0040]
In the above embodiment, each of the
[0041]
In the above embodiment, the rectifying
[0042]
In the above embodiment, the rectifying
[0043]
Further, the rectifying means for regulating the airflow in this way does not need to have a plate shape, and an arbitrary shape and structure can be adopted as the rectifying means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing the appearance of an embodiment of an intake device of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along a line 3-3 in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along a line 4-4 in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the intake device of the present invention.
FIG. 6 is a front view showing the appearance of a conventional intake device having an intake pipe length variable function.
7 is a cross-sectional view showing a cross section taken along a line 7-7 in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記サージタンク内に流入される空気の前記可変吸気バルブへの当接を規制する整流手段を備える
ことを特徴とする車載エンジンの吸気装置。The inside of the surge tank connected to the intake passage of the in-vehicle engine is partitioned into a plurality of spaces by a partition plate. In an in-vehicle engine intake system provided with an intake valve,
An in-vehicle engine intake system comprising rectifying means for restricting contact of air flowing into the surge tank with the variable intake valve.
ことを特徴とする請求項1に記載の車載エンジンの吸気装置。The variable intake valve is provided in the surge tank at a position separated from the connection portion with the intake passage, and the rectifying means has one side wall of the intake passage extending to the vicinity of the variable intake valve. The in-vehicle engine intake device according to claim 1, wherein the intake device is formed as a current plate.
請求項2に記載の車載エンジンの吸気装置。The in-vehicle engine intake system according to claim 2, wherein an end portion of the rectifying plate on the downstream side is positioned in the vicinity of a portion where a rotation axis of the variable intake valve intersects with an outer peripheral portion of the valve.
請求項2または3に記載の車載エンジンの吸気装置。The in-vehicle engine intake device according to claim 2 or 3, wherein the rectifying plate is provided slightly separated from the partition plate.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の車載エンジンの吸気装置。The in-vehicle engine intake device according to any one of claims 1 to 4, wherein the surge tank is made of a resin casing.
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