JP4030160B2 - 多気筒内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車輌に搭載される多気筒内燃機関の吸気装置に係り、詳しくは、特定気筒に対して吸入空気をそれぞれ導入するための並列な複数の通路を有する多気筒内燃機関の吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の各気筒には吸気通路を通じて吸入空気が導入される。各気筒に導入される吸入空気の量は通常、吸気通路に設けられたスロットルバルブによって調節されるが、近年では吸気通路内に発生する吸入空気の圧力脈動を利用することにより更に多くの吸入空気を気筒内に導入するようにした吸気装置が提案されている。
【０００３】
こうした吸気装置の一例として特開昭６３−１１１２２６号公報には「Ｖ型多気筒エンジンの吸気装置」が記載されている。
図１１に示すように、この吸気装置における吸気通路１００は、各気筒＃１〜６に接続された複数の分岐吸気管１１１〜１１６、エンジン１５０の左右バンク１５０Ｌ，１５０Ｒに対し独立に設けられ、分岐吸気管１１１〜１１６が各バンク１５０Ｌ，１５０Ｒ毎にそれぞれ接続された一対の吸気管１２０Ｌ，１２０Ｒ、及びこれら各吸気管１２０Ｌ，１２０Ｒが接続された共通吸気管１３０によって構成されている。従って、エアクリーナ（図示略）を通過した吸入空気は共通吸気管１３０から各吸気管１２０Ｌ，１２０Ｒに導入された後、分岐吸気管１１１〜１１６によって各気筒＃１〜６に分配される。
【０００４】
また、吸気装置には２つの連通部１６０，１６１が設けられており、これら各連通部１６０，１６１に設けられた開閉弁１６０ａ，１６１ａ，１６１ｂが開弁することにより各吸気管１２０Ｌ，１２０Ｒの内部が連通される。そして、この吸気装置では各開閉弁１６０ａ，１６１ａ，１６１ｂをエンジン１５０の回転速度に応じて開閉することにより、同回転速度に適した共鳴過給が行われる。
【０００５】
こうした吸気装置にあっては一般に、左右バンク１５０Ｌ，１５０Ｒに対し設けられた各吸気管１２０Ｌ，１２０Ｒの長さを極力長く設定することが望ましい。各吸気管１２０Ｌ，１２０Ｒの長さを長く設定することにより、共鳴過給効果をより低い回転速度域から得ることができるようになるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のように各吸気管１２０Ｌ，１２０Ｒの長さを長く設定すると、これら各吸気管１２０Ｌ，１２０Ｒをエンジンルームの限られたスペース内に配置する際に各吸気管１２０Ｌ，１２０Ｒ（又はその一部）を車輌の前後方向に並列に配置せざるを得なくなり、この場合に以下に示すような問題が生じていた。
【０００７】
即ち、エンジンルーム内には車輌の走行に伴って同車輌の前方側から後方側に向かう外気の流れが存在している。従って、例えば図１１の左側を車輌の前方側と仮定すれば、その上流側部分が車輌の前方側に位置する吸気管１２０Ｌはこの外気流が接触することにより冷却され、後方側に位置する吸気管１２０Ｒよりも温度が低下するようになる。このため、各吸気管１２０Ｌ，１２０Ｒに温度差が生じ、各吸気管１２０Ｌ，１２０Ｒ内をそれぞれ流通する吸入空気の密度が各吸気管１２０Ｌ，１２０Ｒ毎に異なるようになる。その結果、吸気管１２０Ｌから吸入空気が分配される左バンク１５０Ｌの各気筒＃１，＃３，＃５と、吸気管１２０Ｒから吸入空気が分配される右バンク１５０Ｒの各気筒＃２，＃４，＃６との間で吸入空気質量が異なるようになりトルク変動の発生を招くというという問題があった。
【０００８】
また、このような問題は上記のような共鳴過給効果を得るようにした吸気装置に限られず、並列な複数の吸気通路を有する多気筒内燃機関の吸気装置にあっては概ね共通して発生する問題である。
【０００９】
本発明は上記実情を鑑みてなされたものであり、その目的は並列な複数の吸気通路を有する多気筒内燃機関の吸気装置において、各気筒内に異なる密度の吸入空気が導入されることに起因したトルク変動の発生を抑制することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、車輌に搭載される多気筒内燃機関の特定気筒に対して吸入空気をそれぞれ導入するための並列な複数の通路を有する多気筒内燃機関の吸気装置であって、スロットルボディの内部において各通路は車輌の前方側および後方側にそれぞれ配置されるとともに、特定気筒に流入する吸入空気の量を調節するスロットルバルブを各通路は内部にそれぞれ備え、スロットルボディに設けられた温水路内に温水を流通させることにより同スロットルボディにおいて車輌の前方側に位置する部分が後方側に位置する部分よりも加熱されるように加熱する温水加熱手段を備え、温水の温度に応じて開閉し温水が所定温度以上になったときに温水路を閉鎖する弁を、各通路のうち最も車輌の前方側に位置する通路のスロットルバルブに近接させてスロットルボディに設けられた温水路に配設したことをその要旨とするものである。
【００１１】
上記構成によれば、温水加熱手段によってスロットルボディが加熱されることにより、同スロットルボディにおいて車輌の前方側に位置する部分が後方側に位置する部分よりも相対的に大きく温度上昇する。従って、スロットルボディにおいて車輌の前方側に位置する部分と後方側に位置する部分との温度差が減少する。その結果、スロットルボディの内部において車輌の前方側および後方側にそれぞれ配置された各通路を流通する吸入空気の密度差が減少する。
【００１３】
さらに、温水通路内を流通する温水によりスロットルボディが加熱されるため、各通路のスロットルバルブにおける氷結現象の発生が抑制される。
また、前記弁の近傍を通過する温水の温度が所定温度以上になると、温水路が弁により閉鎖されて同温水路内に温水が流れなくなるため、スロットルボディの加熱が停止される。ここで、上記構成においては、上記弁を各通路のうち車輌の最も前方側に位置する通路のスロットルバルブ、即ち、氷結現象が特に発生し易いスロットルバルブに対し近接させてスロットルボディに設けられた温水路に配設しているため、この氷結現象が発生し易いスロットルバルブの温度と弁の近傍を通過する温水の温度との相関性が高められる。このため、温水の温度が所定温度に達したときに弁を閉弁することにより、スロットルバルブが氷結現象の発生しない温度にまで温度上昇したときに確実にスロットルボディの加熱を停止することができる。従って、スロットルバルブにおける氷結現象の発生がより確実に抑制されるとともに、スロットルボディの過度な温度上昇が回避される。
【００１４】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した多気筒内燃機関の吸気装置において、温水加熱手段は車輌の前後方向に延びる温水路内に車輌の前方側から後方側に向けて温水を流通させることによりスロットルボディを加熱することをその要旨とするものである。
【００１５】
上記構成において、温水路内の温水は車輌の前方側から後方側に向けて流れる際にスロットルボディに熱を奪われて徐々に温度低下する。その結果、スロットルボディにおいて車輌の前方側に位置する部分は高温の温水によって加熱される一方、後方側に位置する部分は低温の温水によって加熱されるようになるため、これら両部分の温度差が減少する。
【００１６】
また、請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した多気筒内燃機関の吸気装置において、温水路はスロットルボディ内における流路長が車輌の前方側ほど長く設定されていることをその要旨とするものである。
【００１７】
上記構成では、スロットルボディにおいて車輌の前方側に位置する部分に対して温水路内の温水から伝達される時間当たりの熱量が後方側に位置する部分に伝達される熱量と比較して相対的に大きくなるため、これら両部分の温度差が減少する。
【００１８】
従って、請求項２又は３に記載した各発明によれば、請求項１に記載した発明の作用に加えて、いずれも同一の温水路に温水を流すだけで各通路に流れる吸入空気の密度差を減少させることができるようになるため、例えば、温度の異なる温水が流れる温水路をスロットルボディ内に複数設ける必要がなくなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明をＶ型６気筒エンジンの吸気装置に適用した第１の実施形態について図１〜５を参照して説明する。
【００２２】
図１は車輌１０のエンジンルーム１１内に配設されたエンジン１５と同エンジン１５の各気筒に対して吸入空気を導入するための吸気装置２０とをそれぞれ示し、図２は吸気装置２０の構成を模式的に示している。尚、図２では吸気装置２０を構成する各部材を略直線上に配置して示しているが、これら各部材は実際には図１に示す態様でエンジンルーム１１内に配置されているものとする。また、図３は図２の３−３線に沿った断面を示している。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態におけるエンジン１５は、クランクシャフト（図示略）の軸線が車輌１０の前後方向（同図の左右方向）に対して略垂直となるようにエンジンルーム１１内に搭載された横置型のエンジン１５である。
【００２４】
エンジン１５のシリンダブロック１６には車輌１０の前方側（同図の左側）に位置する左側シリンダヘッド１７Ｌと、後方側（同図の右側）に位置する右側シリンダヘッド１７Ｒとがそれぞれ組み付けられている。シリンダブロック１６において車輌１０の前方側に位置する部分と左側シリンダヘッド１７Ｌとによって左バンク１５Ｌが構成され、同シリンダブロック１６において車輌１０の後方側に位置する部分と右側シリンダヘッド１７Ｒとによって右バンク１５Ｒが構成されている。また、図２に示すように、左バンク１５Ｌには第１気筒＃１、第３気筒＃３、第５気筒＃５が設けられ、右バンク１５Ｒには第２気筒＃２、第４気筒＃４、第６気筒＃６が設けられている。
【００２５】
車輌１０の前部には通気グリル１８が設けられている。エンジンルーム１１内にはこの通気グリル１８と対向するようにしてラジエータ３１が設けられており、更に、同ラジエータ３１の後方には冷却ファン３２が設けられている。これらラジエータ３１及び冷却ファン３２は後述するエンジン１５の冷却装置３０を構成している。
【００２６】
車輌１０の走行に伴って通気グリル１８からエンジンルーム１１内に導入された外気や冷却ファン３２の回転に伴い通気グリル１８からエンジンルーム１１内に吸い込まれた外気は、いずれもラジエータ３１を通過する際に同ラジエータ３１内の冷却水を冷却するとともに、同エンジンルーム１１内を車輌１０の後方側に向かって流れ、吸気装置２０を構成するスロットルボディ２２等に接触する。
【００２７】
次に、本実施形態に係る吸気装置２０について説明する。図２に示すように、この吸気装置２０はエアクリーナ２１、スロットルボディ２２、サージタンク２３、インテークマニホルド２４等を備えており、これら各部材２２〜２４等の内部空間により各気筒＃１〜６内に吸入空気を導入するための吸気通路が構成されている。
【００２８】
エアクリーナ２１は、その上流側部分がエアインレット２５に接続されるとともに、その下流側部分が共通管２６を介してスロットルボディ２２に接続されている。エアインレット２５から導入された外気（吸入空気）はエアクリーナ２１を通過した後に共通管２６の内部に導入される。
【００２９】
スロットルボディ２２の内部には並列に第１通路２２Ｌ及び第２通路２２Ｒがそれぞれ形成されている。第１通路２２Ｌは車輌１０の前方側（図２の下側）に、第２通路２２Ｒは車輌１０の後方側（図２の上側）にそれぞれ配置されている。これら各通路２２Ｌ，２２Ｒの内部には共通管２６から吸入空気がそれぞれ導入される。尚、このスロットルボディ２２は熱伝導率の大きい金属、例えば、アルミニウムによって形成されている。
【００３０】
図３に示すように、各通路２２Ｌ，２２Ｒの内部には共通のスロットルシャフト２７ａを軸として回動する第１スロットルバルブ２７Ｌ及び第２スロットルバルブ２７Ｒがそれぞれ設けられている。これら各スロットルバルブ２７Ｌ，２７Ｒはアクセルペダル６０（図２に示す）に対して機械的に連結されており、同ペダル６０の踏込動作に連動して回動することにより各通路２２Ｌ，２２Ｒの通路断面積を調節する。スロットルボディ２２の側壁にはスロットルシャフト２７ａの回動量、即ちスロットルバルブ２７Ｌ，２７Ｒの開度（スロットル開度）を検出するスロットルセンサ６１が設けられている。
【００３１】
また、スロットルボディ２２には温水路４１、温水制御バルブ４２等によって構成される温水加熱装置４０が設けられている。この温水加熱装置４０については後述する。
【００３２】
図２に示すように、スロットルボディ２２は分離管２８を介してサージタンク２３に接続されている。この分離管２８の内部は隔壁２８ａによって左バンク用通路２８Ｌと右バンク用通路２８Ｒに区画されている。そして、左バンク用通路２８Ｌはスロットルボディ２２の第１通路２２Ｌに、右バンク用通路２８Ｒは第２通路２２Ｒにそれぞれ接続されている。また、サージタンク２３の内部も隔壁２３ａによって左バンク用隔室２３Ｌと右バンク用隔室２３Ｒとに区画されており、左バンク用隔室２３Ｌは分離管２８の左バンク用通路２８Ｌに、右バンク用隔室２３Ｒは右バンク用通路２８Ｒにそれぞれ接続されている。
【００３３】
左バンク用隔室２３Ｌはサージタンク２３及びインテークマニホルド２４に設けられた分岐通路２９Ｌにより左バンク１５Ｌの各気筒＃１，＃３，＃５に連通されている。また、右バンク用隔室２３Ｒも同様に、サージタンク２３及びインテークマニホルド２４に設けられた分岐通路２９Ｒにより右バンク１５Ｒの各気筒＃２，＃４，＃６に連通されている。
【００３４】
共通管２６から第１通路２２Ｌに導入された吸入空気は左バンク用通路２８Ｌ及び左バンク用隔室２３Ｌを通過した後、分岐通路２９Ｌを通じて左バンク１５Ｌの各気筒＃１，＃３，＃５に導入される。また、共通管２６から第２通路２２Ｒに導入された吸入空気は右バンク用通路２８Ｒ及び右バンク用隔室２３Ｒを通過した後、分岐通路２９Ｒを通じて右バンク１５Ｒの各気筒＃２，＃４，＃６に導入される。
【００３５】
サージタンク２３の内部にはアクチュエータ（図示略）によって開閉駆動される第１の吸気制御バルブ２９１が設けられている。この第１の吸気制御バルブ２９１が開弁することにより左バンク用隔室２３Ｌ及び右バンク用隔室２３Ｒの内部が連通される。また、スロットルボディ２２の内部にも別のアクチュエータ（図示略）によって開閉駆動される第２の吸気制御バルブ２９２が設けられている。第２の吸気制御バルブ２９２が開弁することにより第１通路２２Ｌ及び第２通路２２Ｒの内部が連通される。
【００３６】
エンジン１５の電子制御装置（図示略。以下、「ＥＣＵ」という）は同エンジン１５の回転速度とスロットルセンサ６１にて検出されるスロットル開度とに応じて前記両アクチュエータを制御することにより第１の吸気制御バルブ２９１及び第２の吸気制御バルブ２９２をそれぞれ開閉する。このように回転速度及びスロットル開度に応じて各吸気制御バルブ２９１，２９２が開閉されることにより最適な慣性過給効果を得ることができる。
【００３７】
次に、エンジン１５の冷却装置３０について説明する。図４に示すように、冷却装置３０はラジエータ３１、冷却ファン３２、ウォータポンプ３３、サーモスタット３４等により構成されている。ウォータポンプ３３は各バンク１５Ｌ，１５Ｒのシリンダブロック１６内に形成されているウォータジャケット（図示略）に冷却水を吐出する。冷却水はシリンダブロック１６のウォータジャケットから各シリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒ内に形成されているウォータジャケット（図示略）に流れ込む。各ウォータジャケットを通過する際に、冷却水はシリンダブロック１６及び各シリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒの熱を吸収して温度上昇する。
【００３８】
また、各シリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒのウォータジャケットを通過する冷却水の一部はインテークマニホルド２４内に形成された水路（図示略）を介して温水加熱装置４０に供給される。
【００３９】
各シリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒのウォータジャケットを通過した冷却水はウォータアウトレット３５を介してラジエータ３１内に導入される。冷却水はラジエータ３１を通過する際に冷却された後、サーモスタット３４を介して再びウォータポンプ３３に戻される。また、一部の冷却水はラジエータ３１を介さずにウォータアウトレット３５からサーモスタット３４を介してウォータポンプ３３に戻される。サーモスタット３４は冷却水の温度が低いときに閉弁状態となってラジエータ３１から同サーモスタット３４への冷却水の流入を遮断する。その結果、ウォータアウトレット３５からラジエータ３１には冷却水が流れなくなりエンジン１５の早期暖機が図られる。
【００４０】
次にスロットルボディ２２に設けられた温水加熱装置４０について説明する。図３に示すように、スロットルボディ２２の内部には前記各スロットルバルブ２７Ｌ，２７Ｒの下方に位置し車輌１０の前後方向（図３の左右方向）に延びる温水路４１が形成されている。スロットルボディ２２において車輌１０の前方側の側壁には温水制御バルブ４２が取り付けられており、前記温水路４１の上流側部分（同図の右側部分）はこの温水制御バルブ４２に接続されている。図４に示すように、この温水制御バルブ４２はインテークマニホルド２４内に形成された水路（図示略）に接続されている。従って、温水制御バルブ４２が開弁状態となると、温水路４１内にはシリンダブロック１６及び各シリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒのウォータジャケットを通過して温度上昇した冷却水、即ち温水が導入される。
【００４１】
また、スロットルボディ２２において車輌１０の後方側の側壁にはユニオン４３が取り付けられており、温水路４１の下流側部分（図３の左側部分）はこのユニオン４３に接続されている。図４に示すように、このユニオン４３はサーモスタット３４に接続されている。従って、温水路４１内に導入された冷却水は、図中矢印に示すように同温水路４１内を車輌１０の前方側から後方側に向けて流通した後、サーモスタット３４内に導入される。
【００４２】
温水制御バルブ４２は温水路４１へ流入する温水の温度に応じて開閉する温度感応型バルブであり、温水の温度が所定温度以上になったときに閉弁状態となり温水路４１への温水の流入を停止させる。以下のこの温水制御バルブ４２の構成について説明する。
【００４３】
図５に示すように、温水制御バルブ４２はハウジング４２０と、ハウジング４２０内に設けられた弁体４３０と、この弁体４３０を往復動させる弁駆動部４４０とを備えている。
【００４４】
ハウジング４２０はインテークマニホルド２４の水路に接続される入口ポート４２１ａを有した流入管４２１と、温水路４１に通じる出口ポート４２２ａを有した流出管４２２とによって構成されている。この流出管４２２の一端部がスロットルボディ２２に螺着されることにより、温水制御バルブ４２はスロットルボディ２２に固定されている。
【００４５】
弁体４３０はハウジング４２０の長手方向に延びるシャフト４３１と、同シャフト４３１の一端部に固定された弁部４３２とを備えている。この弁部４３２が流入管４２１に形成された弁座４２１ｃに離着座することにより入口ポート４２１ａが開放或いは閉鎖される。また、シャフト４３１に形成されたフランジ４３１ａと流入管４２１に形成された段部４２１ｄとの間にはスプリング４５０が配設されており、このスプリング４５０によって弁体４３０は弁部４３２が弁座４２１ｃから離間する方向に向けて常時付勢されている。
【００４６】
弁駆動部４４０は流入管４２１に形成された複数の固定部４２１ｂによって固定された有底円筒状のケース４４１と、同ケース４４１の開口端部に固定されシャフト４３１を往復動可能に支持するスリーブ４４２とを備えている。これらケース４４１とスリーブ４４２とによって収容室４４３が区画形成されており、この収容室４４３内にはシャフト４３１の他端部が収容されている。
【００４７】
また、収容室４４３内にはその周囲部分がケース４４１及びスリーブ４４２とによって挟持された弾性変形可能な膜体４４４がシャフト４３１の他端部を内包するようにして設けられている。更に、この膜体４４４とケース４４１との間には温度に感応してその体積が変化するワックス４４５が充填されている。
【００４８】
この温水制御バルブ４２において、インテークマニホルド２４の水路から入口ポート４２１ａに導入された温水はハウジング４２０の内部を通過して出口ポート４２２ａから温水路４１内に流入する。この際、温水の熱はケース４４１から収容室４４３内のワックス４４５に伝達される。
【００４９】
ここで、温水の温度が低くワックス４４５に伝達される熱量が少ない場合には、同ワックス４４５は収縮しており、弁体４３０がスプリング４５０の付勢力によって付勢されることにより弁部４３２は弁座４２１ｃから離座している。その結果、入口ポート４２１ａが開放され同入口ポート４２１ａからハウジング４２０内への温水の流入が許容される。
【００５０】
これに対して、温水の温度が上昇しワックス４４５に伝達される熱量が多くなると、シャフト４３１の他端部がワックス４４５の熱膨張に伴う膜体４４４の変形によって収容室４４３から押し出される。その結果、弁体４３０はスプリング４５０の付勢力に抗して弁座４２１ｃ側に移動する。そして、更に温水の温度が上昇して所定の閉弁温度に達すると、弁部４３２は弁座４２１ｃに着座するようになる。その結果、入口ポート４２１ａが閉鎖され同入口ポート４２１ａからハウジング４２０内への温水の流入が停止される。
【００５１】
尚、温水制御バルブ４２の閉弁温度はワックス４４５の熱膨張係数とスプリング４５０の弾性係数とを適宜組み合わせることにより、第１スロットルバルブ２７Ｌ近傍が氷結現象の発生しない温度に達した後に温水制御バルブ４２が閉弁するように予め実験等に基づいて設定されている。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態に係る吸気装置２０ではスロットルボディ２２に温水路４１を設け、同温水路４１内に各ウォータジャケットを通過して温度上昇した温水を流通させるようにしている。エンジン１５の冷間運転時においてはスロットルバルブ２７Ｌ，２７Ｒ近傍に付着した水分が氷結し円滑なスロットルバルブ２７Ｌ，２７Ｒの回動動作が行えなくなるおそれがあるが、本実施形態によれば、温水路４１を流通する温水の熱によってスロットルボディ２２が加熱されるため、上記のような氷結現象の発生を抑制することができる。その結果、冷間時における各スロットルバルブ２７Ｌ，２７Ｒの円滑な開閉動作を確保することができる。
【００５３】
また、前述したように、通気グリル１８からエンジンルーム１１内に導入された外気は同エンジンルーム１１内を車輌１０の後方側に向かって流れてスロットルボディ２２に接触する。スロットルボディ２２はこの外気の接触により熱が奪われるため、同スロットルボディ２２において車輌１０の前方側に位置する部分（以下、「前方側部分」と略記する）は後方側に位置する部分（以下、「後方側部分」と略記する）と比較して温度が低下する傾向がある。
【００５４】
しかしながら、本実施形態では温水路４１内に温水を車輌１０の前方側から後方側に向けて流すようにしているため、スロットルボディ２２の前方側部分に対してより多くの熱量が温水から伝達され同部分が大きく温度上昇する。温水は温水路４１内を流れる際にスロットルボディ２２に熱を奪われて徐々に温度低下するため、上記構成によればスロットルボディ２２の前方側部分は高温の温水によって加熱される一方で、後方側部分は低温の温水によって加熱されるようになるからである。
【００５５】
従って、スロットルボディ２２において前方側部分と後方側部分との温度差が減少し、第１通路２２Ｌ及び第２通路２２Ｒを流れる吸入空気の温度差も減少する。その結果、第１通路２２Ｌを通じて左バンク１５Ｌの各気筒＃１，＃３，＃５に導入される吸入空気と第２通路２２Ｒを通じて右バンク１５Ｒの各気筒＃２，＃４，＃６に導入される吸入空気との密度が異なることに起因したトルク変動の発生を抑制することができる。
【００５６】
例えば、本実施形態とは異なり、温水路４１内に温水を車輌１０の後方側から前方側に向けて流すようにした構成によっても、前述した各スロットルバルブ２７Ｌ，２７Ｒにおける氷結現象の発生は抑制できる。
【００５７】
しかしながら、このような構成ではスロットルボディ２２における前方側部分と後方側部分との温度差が更に大きくなりトルク変動を増大させてしまうことになる。
【００５８】
更に、このような構成では、第２通路２２Ｒを流通する吸入空気の温度が高温になり、右バンク１５Ｒの各気筒＃２，＃４，＃６内における燃焼温度が上昇してこれら各気筒＃２，＃４，＃６においてノッキングが頻繁に発生するようになる。このため、右バンク１５Ｒの各気筒＃２，＃４，＃６のみならず、左バンク１５Ｌの各気筒＃１，＃３，＃５に関しても点火時期の遅角制御が行われてしまう。一般に、ある特定の気筒にノッキングが発生した場合には全ての気筒に関して点火時期の遅角制御が行われるからである。従って、上記構成では、このような点火時期の遅角制御が頻繁に実行される結果、エンジン１５の出力低下を招くようになる。
【００５９】
この点、本実施形態に係る構成は、スロットルバルブ２７Ｌ，２７Ｒの氷結現象及びトルク変動発生の抑制に加え、上記のようなノッキングの発生を抑制してエンジン１５の出力低下を回避するうえでも有効である。
【００６０】
また、本実施形態に係る構成によれば、例えば、スロットルボディ２２の内部に同ボディ２２の前方側部分と後方側部分とを加熱するための温水路を別々に設け、前方側部分を加熱する温水路には高温の温水を、後方側部分を加熱する温水路には低温の温水をそれぞれ流すようにした構成とは異なり、同一の温水路４１に単に温水を流すだけでスロットルボディ２２の前方側部分と後方側部分との温度差を減少させて各通路２２Ｌ，２２Ｒに流れる吸入空気の密度差を減少させることができる。その結果、温水加熱装置４０に係る構造の簡素化を図ることができる。
【００６１】
更に、本実施形態に係る構成では、温水制御バルブ４２をスロットルボディ２２において車輌１０の前方側の側壁に取り付けるようにしているため、同温水制御バルブ４２が各スロットルバルブ２７Ｌ，２７Ｒのうち最も氷結現象が発生し易い第１スロットルバルブ２７Ｌに最も近接して配置されることとなる。従って、温水制御バルブ４２を通過する温水の温度と第１スロットルバルブ２７Ｌ近傍の温度との相関性が高められるようになる。
【００６２】
例えば、本実施形態とは異なり、温水制御バルブ４２とユニオン４３との位置関係を逆にして温水制御バルブ４２をスロットルボディ２２において車輌１０の後方側の側壁に取り付けるようにした構成では、温水制御バルブ４２を通過する温水の温度と第１スロットルバルブ２７Ｌ近傍の温度との相関性が低下する。このような構成にあっては、第１スロットルバルブ２７Ｌ及び温水制御バルブ４２間におけるスロットルボディ２２の長さが長くなり、温水制御バルブ４２を通過する温水の温度が所定温度に達したときの第１スロットルバルブ２７Ｌ近傍の温度が大きくばらつくようになるからである。
【００６３】
従って、この構成において第１スロットルバルブ２７Ｌに発生する氷結現象を確実に抑制するようにした場合、同第１スロットルバルブ２７Ｌにおける温度のバラツキを考慮して温水制御バルブ４２が閉弁する温水の温度をより高めに設定しなければならなくなる。その結果、スロットルボディ２２が過度に温度上昇し、各通路２２Ｌ，２２Ｒを流通する吸入空気が高温となって吸入効率の低下を招くようになる。
【００６４】
これに対して、本実施形態に係る構成によれば、温水制御バルブ４２を通過する温水の温度と第１スロットルバルブ２７Ｌ近傍の温度との相関性が高いため、第１スロットルバルブ２７Ｌが氷結現象の発生しない温度にまで温度上昇したときに温水制御バルブ４２を閉弁させてスロットルボディ２２の加熱を確実に停止することができる。従って、各スロットルバルブ２７Ｌ，２７Ｒにおける氷結現象の発生がより確実に抑制されるとともに、スロットルボディ２２の過度な温度上昇が回避される。その結果、各スロットルバルブ２７Ｌ，２７Ｒの円滑な開閉動作を確実に確保しつつ、スロットルボディ２２の各通路２２Ｌ，２２Ｒを流通する吸入空気の温度をより低温に保持して吸入効率の低下を抑制することができる。
【００６５】
次に本発明に係るその他の実施形態について上記第１の実施形態との相違点を中心に説明する。尚、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６６】
［第２の実施形態］
先ず、第２の実施形態について図６を参照して説明する。同図に示すように、本実施形態における温水路４１は第１の実施形態における直線状の温水路４１とは異なり略Ｌ字状を呈している。即ち、温水路４１の上流側部分はスロットルボディ２２において第１スロットルバルブ２７Ｌよりも車輌１０の前方側に位置する部分を通過して上方に延び同スロットルボディ２２の上部にて開口している。従って、この温水路４１はスロットルボディ２２の前方側部分における流路長が後方側部分における流路長よりも長く設定されていることになる。
【００６７】
本実施形態に係る構成によれば、温水路４１内の温水からスロットルボディ２２の前方側部分に対して伝達される時間当たりの熱量が後方側部分に伝達される熱量と比較して相対的に大きくなる。従って、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができることに加えて、スロットルボディ２２の前方側部分と後方側部分との温度差を更に確実に減少させてトルク変動の発生を抑制することができる。
【００６８】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について図７を参照して説明する。同図に示すように、本実施形態における温水路４１は第１通路２２Ｌの下方に位置する部分が同通路２２Ｌに対してより近接するようにしてスロットルボディ２２の内部に形成されている。
【００６９】
本実施形態に係る構成によれば、スロットルボディ２２において第１通路２２Ｌの内周壁に該当する部分は第２通路２２Ｒの内周壁に該当する部分よりも温水路４１の温水から多くの熱量が伝達されて大きく温度上昇する。従って、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができることに加えて、各通路２２Ｌ，２２Ｒ内を流れる吸入空気の温度差をより確実に減少させてトルク変動の発生を抑制することができる。
【００７０】
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態について図８及び図９を参照して説明する。尚、図９はスロットルボディ２２の下面を示している。
【００７１】
これら各図に示すように、本実施形態におけるスロットルボディ２２の下部には同ボディ２２の下面に密着するようにして温水管４７が配置されている。そして、この温水管４７は一対の取付板４８，４９がスロットルボディ２２の下部に固定されることによって同スロットルボディ２２に取り付けられている。これら両取付板４８，４９はいずれも温水管４７に密着してその一部を覆う形状を有している。尚、温水管４７及び各取付板４８，４９はいずれも熱伝導率の大きい金属、例えば、アルミニウムによって形成されている。
【００７２】
図９に示すように、各取付板４８，４９のうち車輌１０の前方側に位置する取付板（前方側取付板）４９は後方側に位置する取付板（後方側取付板）４８よりも温水管４７を覆う部分の面積が大きくなるように設定されている。
【００７３】
温水管４７における車輌１０の前方側端部（図９の左側端部）には温水制御バルブ４２が、車輌１０の後方側端部（図９の右側端部）にはユニオン４３がそれぞれ取り付けられている。温水制御バルブ４２を介して温水管４７の内部に流入した温水はその内部を車輌１０の前方側から後方側に向かって流れ、ユニオン４３からサーモスタット３４に戻される。本実施形態ではこの温水管４７の内部空間により温水路４５が構成されている。
【００７４】
本実施形態に係る構成では、スロットルボディ２２の下面に温水管４７が密着しているため、同温水管４７の管壁からスロットルボディ２２の下部に温水の熱が伝達される。温水管４７の内部には車輌１０の前方側から後方側に向けて温水が流通しているため、第１の実施形態と同様、スロットルボディ２２の前方側部分は後方側部分と比較して相対的に高温の温水により加熱され大きく温度上昇する。
【００７５】
更に、本実施形態に係る構成では、前方側取付板４９は後方側取付板４８よりも温水管４７を覆う部分の面積が大きいため、同板４９に対しては温水管４７からより多くの熱が伝達される。そして、前方側取付板４９に伝達された熱は更に同板からスロットルボディ２２の前方側部分に伝達されるため、同前方側部分は後方側部分よりも更に大きく温度上昇するようになる。
【００７６】
従って、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができることに加え、各取付板４８，４９の大きさを適宜変更することにより、スロットルボディ２２の前方側部分及び後方側部分にそれぞれ伝達される熱量を容易に調節して両部分の温度差を減少させることができる。
【００７７】
以上説明した各実施形態は以下のように構成を変更して実施することもできる。
・上記第１の実施形態では温水路４１をスロットルボディ２２の内部に車輌１０の前後方向に延びるように形成した。これに対して、図１０に示すように、スロットルボディ２２の前方側部分において鉛直方向に延びるように形成するようにしてもよい。
【００８１】
・上記第１の実施形態において温水路４１の流路径は車輌１０の前後方向において均等である。これに対して、車輌１０の前方側に位置する温水路４１の流路径を後方側に位置する温水路４１の流路径よりも大きく設定するようにしてもよい。このように構成すれば、温水路４１の温水からスロットルボディ２２の前方側部分に伝達される熱量を更に増大させることができる。
【００８２】
・上記各実施形態では各バンク１５Ｌ，１５Ｒにそれぞれ吸入空気を導入するための通路２２Ｌ，２２Ｒとこれら通路２２Ｌ，２２Ｒ内にそれぞれ配設されたスロットルバルブ２７Ｌ，２７Ｒとを有したスロットルボディ２２に対して温水加熱装置４０を設けるようにした。これに対して、各気筒（例えば４気筒）と同数の通路とそれら通路内にそれぞれ配設されたスロットルバルブとを有した多連スロットルボディに対して上記温水加熱装置４０を設けるようにしてもよい。
【００８３】
・上記各実施形態におけるスロットルバルブ２７Ｌ，２７Ｒはいずれもアクセルペダル６０に機械的に連結されるものであったが、例えば、モータによって開度が調節される電子制御式のスロットルバルブであってもよい。このような電子制御式のスロットルバルブを備えた吸気装置ではモータの熱によりスロットルボディが高温になる傾向がある。上記各実施形態に係る温水加熱装置４０では、温水制御バルブ４２によってスロットルボディ２２の過度な温度上昇が抑制されるため、上記のような吸気装置２０に適用される温水加熱装置として好適である。
【００８５】
・上記各実施形態では本発明をＶ型エンジンの吸気装置２０として適用するようにしたが、直列型エンジンに適用することもできる。また、横置型エンジンに限られず、縦置型エンジンに適用することもできる。
上記各実施形態から把握できる技術的思想についてその効果とともに以下に記載する。
【００８６】
・前記温水路は前記車輌の前方側に位置するほど前記各通路に近接するように前記スロットルボディ内に形成されていることを特徴とする請求項１に記載した内燃機関の吸気装置。
【００８７】
上記構成において、スロットルボディにおいて各通路の内周壁に該当する部分はその通路が車輌の前方側に位置するほど温水路の温水から多くの熱が伝達されるため大きく温度上昇する。従って、上記構成によれば、請求項１に記載した発明の作用に加えて、各通路内を流れる吸入空気の温度差をより確実に減少させてトルク変動の発生を抑制することができる。
【００８８】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明では、温水加熱手段によってスロットルボディを加熱することにより、同スロットルボディにおいて車輌の前方側に位置する部分を後方側に位置する部分よりも相対的に大きく温度上昇させるようにしている。従って、スロットルボディにおいて車輌の前方側に位置する部分と後方側に位置する部分との温度差が減少するため、同スロットルボディの内部において車輌の前方側および後方側にそれぞれ配置された各通路内を流通する吸入空気の温度差も減少する。その結果、各通路を流通する吸入空気の密度差が減少し、吸入空気の密度が各気筒毎に異なることに起因したトルク変動の発生を抑制することができる。
【００８９】
さらに、吸気導入部としてのスロットルボディに設けられた温水路内に温水を流通させることにより同スロットルボディを加熱するようにしている。従って、各通路のスロットルバルブにおける氷結現象の発生が抑制される。その結果、冷間時における各スロットルバルブの円滑な開閉動作を確保することができる。
また、氷結現象が最も発生し易いスロットルバルブが氷結現象の発生しない温度にまで温度上昇したときに確実にスロットルボディの加熱を停止することができるようになり、スロットルバルブにおける氷結現象の発生がより確実に抑制されるとともに、スロットルボディの過度な温度上昇が回避される。
その結果、各スロットルバルブの円滑な開閉動作を確実に確保しつつ、スロットルボディの各通路を流通する吸入空気の温度をより低温に保持して吸入効率の低下を抑制することができる。
【００９０】
請求項２に記載した発明では、車輌の前後方向に延びる温水路内に車輌の前方側から後方側に向けて温水を流通させるようにしている。このため、スロットルボディにおいて車輌の前方側に位置する部分は高温の温水によって加熱される一方、後方側に位置する部分は低温の温水によって加熱されるようになり、前記両部分の温度差が減少する。
【００９１】
また、請求項３に記載した発明では、スロットルボディ内における温水路の流路長を車輌の前方側ほど長く設定するようにしている。このため、スロットルボディにおいて車輌の前方側に位置する部分に対して温水路内の温水から伝達される時間当たりの熱量は後方側に位置する部分に伝達される熱量と比較して相対的に大きくなり、前記両部分の温度差が減少する。
【００９２】
従って、これら請求項２又は３に記載した発明によれば、いずれも同一の温水路に温水を流すだけでスロットルボディにおいて車輌の前方側に位置する部分と後方側に位置する部分との温度差を減少させ、各通路を流れる吸入空気の密度差を減少させることができるようになるため、例えば、温度の異なる温水が流れる温水路をスロットルボディ内に複数設ける必要がなくなる。
【００９３】
その結果、請求項２又は３に記載した発明によれば、請求項１に記載した発明の効果に加えて、温水加熱手段に係る構造の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車輌のエンジンルーム内に設けられた吸気装置を示す平面図。
【図２】吸気装置の概略構成図。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図。
【図４】エンジンの冷却装置の概略構成図。
【図５】温水制御弁の断面図。
【図６】第２の実施形態における温水加熱装置を示す断面図。
【図７】第３の実施形態における温水加熱装置を示す断面図。
【図８】第４の実施形態における温水加熱装置を示す断面図。
【図９】第４の実施形態におけるスロットルボディの下面図。
【図１０】温水加熱装置を構成変更例を示す断面図。
【図１１】従来の吸気装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
１０…車輛、１５…エンジン、２０…吸気装置、２２…スロットルボディ、２２Ｌ…第１通路、２２Ｒ…第２通路、２７Ｌ…第１スロットルバルブ、２７Ｒ…第２スロットルバルブ、４１…温水路、４２…温水制御バルブ、４３…ユニオン、＃１〜６…気筒。

Claims (3)

1. 車輌に搭載される多気筒内燃機関の特定気筒に対して吸入空気をそれぞれ導入するための並列な複数の通路を有する多気筒内燃機関の吸気装置であって、
   スロットルボディの内部において前記各通路は前記車輌の前方側および後方側にそれぞれ配置されるとともに、前記特定気筒に流入する吸入空気の量を調節するスロットルバルブを前記各通路は内部にそれぞれ備え、
   前記スロットルボディに設けられた温水路内に温水を流通させることにより同スロットルボディにおいて前記車輌の前方側に位置する部分が後方側に位置する部分よりも加熱されるように加熱する温水加熱手段を備え、
   前記温水の温度に応じて開閉し温水が所定温度以上になったときに前記温水路を閉鎖する弁を、前記各通路のうち最も車輌の前方側に位置する通路のスロットルバルブに近接させて前記スロットルボディに設けられた温水路に配設したことを特徴とする多気筒内燃機関の吸気装置。
2. 前記温水加熱手段は前記車輌の前後方向に延びる前記温水路内に前記車輌の前方側から後方側に向けて温水を流通させることにより前記スロットルボディを加熱することを特徴とする請求項１に記載した多気筒内燃機関の吸気装置。
3. 前記温水路は前記スロットルボディ内における流路長が前記車輌の前方側ほど長く設定されていることを特徴とする請求項１に記載した多気筒内燃機関の吸気装置。

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