JP4244082B2 - 吸気マニホールド構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジンに設けられる吸気マニホールド構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の吸気マニホールド構造は、吸気マニホールドとは別体にバキュームチャンバが後づけで配設されていたため、バキュームチャンバを固定したり、バキュームチャンバと独立吸気通路とを接続するためにホースが必要であり、その構成が複雑で高価なものであった。
【0003】
特開平8−100722号公報には、サージタンクの上流に吸気導入用の2本のエアコネクタを設け、これらサージタンクとエアコネクタの間にバキュームチャンバを設けてバキュームチャンバの壁面に、サージタンクとバキュームチャンバとを連通する負圧導入孔と貫通孔とを設け、貫通孔に弾性部材からなる傘状の弁体を挿入したものが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では安価に構成できるものの、6気筒のシリンダにおいて3気筒毎にサージタンクを2つに仕切り、2つの仕切室間の共鳴現象を利用して各気筒にエアを導入すると共に、バキュームチャンバから吸気負圧を取り込む構成である。このため、隣接する気筒が順に爆発する6気筒のエンジンとは燃焼順序が異なる4気筒には適用することはできないという不都合がある。また、サージタンクの上流に吸気導入用の2本のエアコネクタを設けるため、各気筒に均一に吸気を導入するためにはサージタンクの構造が複雑になる。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、負圧室を含めて独立吸気通路の構造が簡略になり、負圧脈動を低減できる吸気マニホールド構造を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明の吸気マニホールド構造は、以下の構成を備える。即ち、
サージタンクと、該サージタンクと各気筒の吸気ポートとを連通する独立吸気通路を有する吸気マニホールドであって、前記独立吸気通路間に負圧室を設け、前記負圧室は前記独立吸気通路に連通する第1連通路と接続する第1負圧室と、該第1負圧室に連通する第2連通路と接続する第2負圧室とを有し、該第2負圧室に負圧取出口を設け、前記第2負圧室は吸気下流方向に延設される第1拡張室と、該第1拡張室の吸気上流方向に配設された第2拡張室とを有し、該第1拡張室と第2拡張室とは狭窄部を介して連通している。
【0009】
また、好ましくは、前記第1負圧室と第2負圧室とは共通壁で仕切られている。
【0010】
また、前記第1負圧室と第2負圧室とは一方向弁を介して連通している。
【0011】
また、好ましくは、前記第1連通路と第2連通路とは略直交している。
【0012】
また、好ましくは、前記第1連通路は複数の独立吸気通路に接続されている。
【0014】
【発明の効果】
以上説明のように、請求項1の発明によれば、独立吸気通路間に負圧室を設けたことにより、吸気マニホールド構造をコンパクトにできる。
また、負圧室は独立吸気通路に連通する第1連通路と接続する第1負圧室と、該第1負圧室に連通する第2連通路と接続する第2負圧室とを有し、該第2負圧室に負圧取出口を設けたことにより、吸気マニホールド構造のコンパクト化でき、吸気脈動により発生する負圧脈動を低減できる。
また、第2負圧室は吸気下流方向に延設される第1拡張室と、該第1拡張室の吸気上流方向に配設された第2拡張室とを有し、該第1拡張室と第2拡張室とは狭窄部を介して連通していることにより、負圧脈動を低減できる。
【0017】
請求項2の発明によれば、第1負圧室と第2負圧室とは共通壁で仕切られていることにより、吸気マニホールド構造のコンパクト化でき、吸気脈動により発生する負圧脈動を低減できる。
【0018】
請求項3の発明によれば、第1負圧室と第2負圧室とは一方向弁を介して連通していることにより、第2負圧室から第1負圧室への圧力の逆流により一方向弁に異物が付着するのを防止できる。
【0019】
請求項4の発明によれば、第1連通路と第2連通路とは略直交していることにより、第2負圧室から第1負圧室への圧力の逆流が困難になり、一方向弁に異物が付着するのを防止できる。
【0020】
請求項5の発明によれば、第1連通路は複数の独立吸気通路に接続されていることにより、より高い負圧を取り込むことができ、負圧脈動を低減できる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態につき、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0023】
図1は、本発明に基づく実施形態の吸気マニホールド構造を示す正面図である。
【0024】
図1に示すように、本実施形態の吸気マニホールド構造は耐熱樹脂やアルミニウム合金等の鋳造品からなり、スロットルバルブユニット1から下流に共通吸気通路2が延設され、共通吸気通路2におけるスロットルバルブユニット1の下流には順にアイドルスピードコントロール(以下、ISC)バルブ3、サージタンク5、このサージタンク5から延設された4本の独立吸気通路6〜9が設けられている。
【0025】
各独立吸気通路6〜9は、4気筒エンジンの各吸気ポート10〜13に連通される。また、各独立吸気通路6〜9には不図示の燃料噴射弁が取付けられ、吸気ポートから各シリンダ内へ燃料を噴射する。
【0026】
ISCバルブ3は、吸気通路2をバイパスさせる吸入空気量を調整するためにその流路面積がISCバルブアクチュエータ4により電気的に制御される。
【0027】
ISCバルブ3はアイドル回転数を一定に保持する制御を行い、スロットルバルブが全閉状態となるアイドル時にISCを制御することによって、最良のアイドル回転数でエンジンを運転し、且つ車速がある所定値以上になると僅かに絞り込み制御を実行してバイパスエア量をアイドル時よりも減少させ、車速がある所定値以下になったとき絞り込み制御を解除してアイドル回転数の制御に備えるようになっている。
【0028】
本実施形態では、4本の独立吸気通路の内、中央の隣接する2本の独立吸気通路7、8間にバキュームチャンバ20が形成されている。このバキュームチャンバ20は、各独立吸気通路7、8のリブ14、又は各独立吸気通路7、8の側壁7a、8aにより仕切られている。バキュームチャンバ20は、吸気ポートが開弁されて独立吸気通路7、8内に負圧が発生すると、この独立吸気通路7、8から負圧を取り込んで不図示の吸気通路に介在させたスワールコントロールバルブの駆動アクチュエータ等に負圧を作用させる。
【0029】
尚、バキュームチャンバ20は、略同じ形状の中央の隣接する2本の独立吸気通路7、8間だけでなく、外側の独立吸気通路6とこれに隣接する独立吸気通路7との間や、外側の独立吸気通路9とこれに隣接する独立吸気通路8との間に形成してもよい。
【0030】
図2は、図1のA−A断面図である。
【0031】
図2にも示すように、バキュームチャンバ20は、独立吸気通路7、8に連通する第1連通路21a、21bと接続される第1負圧室21と、この第1負圧室21にチェックバルブ23を介して連通する第2連通路21cと接続される第2負圧室22とを有し、第2負圧室22に負圧取出口24が設けられている。第1連通路21a、bと第2連通路21cとは略直交した位置関係となっている。
【0032】
チェックバルブ23は一方向弁であり、第1負圧室21内が所定の負圧になると開弁して第2負圧室22内に負圧を作用させるが、反対に第1負圧室に独立吸気通路から排気ガスが逆流して正圧になると閉弁して第2負圧室22に排気ガスの衝撃が作用しないようになっている。
【0033】
チェックバルブ23が開弁して、第1負圧室21の負圧が第2負圧室22内に作用すると、第2負圧室22に接続されたホース25を介して負圧が上述のスワールコントロールバルブの駆動アクチュエータ等に作用される。負圧取出口24から延びるホース25は、そのぶらつきを防止するためにホース固定チャック26により保持されている。
【0034】
尚、第1連通路は図示のように複数の独立吸気通路7、8に接続しても、いずれか一方に接続させてもよい。
【0035】
第2負圧室22は、独立吸気通路7、8の下流方向に延設される第1拡張室22aと、この第1拡張室22aの上流方向に形成される第2拡張室22bとから構成され、第1拡張室22aと第2拡張室22bを連通する狭窄通路22cは、独立吸気通路7、8の吸気脈動を減衰するために狭く形成されている。
【0036】
バキュームチャンバ20の下部は、固定孔27によりシリンダヘッドにボルト等により固定される。
【0037】
図3は、図1のB−B断面図である。
【0038】
図1と図3に示すように、共通空気通路2の下部であってスロットルバルブユニット1の下流には、EGR装置30が配設されている。EGR装置30は、排気ポートから排出される排気ガスの一部を共通空気通路2に還流させて混合気と共に燃焼室に吸入させることにより、燃焼時の最高温度を下げて排気ガス中のNOxを減少する。
【0039】
EGR装置30は、不図示の排気ガス還流通路に接続された排気ガス導入口31と、共通吸気通路2内に連通する排ガス排出口33と、これら排ガス導入口31と排気ガス排出口33とを連通するEGRガス通路34の途中に設けられたEGRバルブ32とを有し、不図示の排気ポートから排出される排気ガスの一部は、排気ガス導入口31に導入され、EGRバルブ32の開度を制御することにより共通空気通路2内への排気ガス流量が所定量に設定されて排気ガス排出口33から共通吸気通路2内に導入される。
【0040】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【0041】
本発明は、直列、V型、水平対向等あらゆるエンジン形式に適用でき、気筒数も4気筒以外に、3、5、6、8気筒やそれ以上の気筒数にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に基づく実施形態の吸気マニホールド構造を示す正面図である。
【図2】図2は、図1のA−A断面図である。
【図3】図3は、図1のB−B断面図である。
【符号の説明】
1…スロットルバルブユニット
2…共通吸気通路
3…ISCバルブ
5…サージタンク
6〜9…独立吸気通路
10〜13…吸気ポート
14…リブ
20…バキュームチャンバ
Claims (5)
- サージタンクと、該サージタンクと各気筒の吸気ポートとを連通する独立吸気通路を有する吸気マニホールドであって、
前記独立吸気通路間に負圧室を設け、
前記負圧室は前記独立吸気通路に連通する第1連通路と接続する第1負圧室と、該第1負圧室に連通する第2連通路と接続する第2負圧室とを有し、該第2負圧室に負圧取出口を設け、
前記第2負圧室は吸気下流方向に延設される第1拡張室と、該第1拡張室の吸気上流方向に配設された第2拡張室とを有し、該第1拡張室と第2拡張室とは狭窄部を介して連通していることを特徴とする吸気マニホールド構造。 - 前記第1負圧室と第2負圧室とは共通壁で仕切られていることを特徴とする請求項1に記載の吸気マニホールド構造。
- 前記第1負圧室と第2負圧室とは一方向弁を介して連通していることを特徴とする請求項1又は2に記載の吸気マニホールド構造。
- 前記第1連通路と第2連通路とは略直交していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の吸気マニホールド構造。
- 前記第1連通路は複数の独立吸気通路に接続されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の吸気マニホールド構造。
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