JP5240042B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両等に搭載される内燃機関の吸気装置に関する。

車両に搭載される内燃機関（以下、エンジンともいう）の吸気装置においては、インレットダクトから取り込んだ空気（外気）をエアクリーナによって浄化した後、この空気を吸気通路及びインテークマニホールドを経て各気筒内（燃焼室内）に導入するようにしている。

車両に搭載されるエンジンにおいては、吸気通路の入口から吸気音が外部へ洩れる。このような吸気音は、車両の高速走行時にはさほど問題にはならないが、エンジン排気音等が小さい低速走行時には問題となる場合がある。

こうした吸気音の低減と吸気圧損低減とを両立した２系統吸気システムが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。２系統吸気システムの一例を図６に示す。

この例の２系統吸気システムでは、高速側インレットダクト（高速側吸気導入路）６２１及び低速側インレットダクト（低速側吸気導入路）６２２の２系統のインレットダクトをエアクリーナ６０３に接続している。高速側インレットダクト６２１には開閉バルブ６２３と、この開閉バルブ６２３を駆動する負圧式アクチュエータ（例えばダイヤフラム式）６２４と、バキュームスイッチングバルブ（以下、ＶＳＶともいう）６４０とを設けている。また、インテークマニホールド６０２ａの内部にバキューム配管６５１を通じて連通するバキュームタンク６５０をエアクリーナ６０３の筐体外部に設けるとともに、そのバキュームタンク６５０とＶＳＶ６４０とをバキューム配管６２５にて接続し、さらにＶＳＶ６４０と負圧式アクチュエータ６２４とをバキューム配管６２６にて接続している。

そして、この図６に示す２系統吸気システムでは、市街地などの低速走行時において、ＶＳＶ６４０をＯＦＦ（閉）に制御し、高速側インレットダクト６２１の開閉バルブ６２３を閉じることにより、２系統のインレットダクト６２１，６２２のうち、低速側インレットダクト２２から吸入された外気のみがエアクリーナ６０３に導入され、吸気管（吸気通路）６０２、スロットルバルブ６０５、及び、インテークマニホールド６０２ａを通過してエンジンの燃焼室に供給される。このように低速走行時には高速側インレットダクト６２１を閉じることにより、外部に洩れる吸気音を低減することができる。また、高速走行時には、ＶＳＶ６４０をＯＮ（開）とし（負圧式アクチュエータ６２３への負圧導入）、高速側インレットダクト６２１の開閉バルブ６２３を開くことによって、２系統のインレットダクト６２１，６２２の両方から外気をエアクリーナ６０３に導入することで、吸気圧損を低減してエンジン出力性能の向上を図っている。

特開平１１−０９３７８５号公報 特開２０００−０４５８９４号公報 特開２００７−３０９２３０号公報 特開平１０−３３１６６３号公報

ところで、従来の２系統吸気システムでは、高速側吸気導入路の開閉を行う開閉バルブの駆動のために、バキュームタンク、バルブ開閉用のＶＳＶ及び負圧式アクチュエータを設けており、それらバキュームタンク、バルブ開閉用のＶＳＶ及び負圧式アクチュエータがコストアップや質量増加を招く要因となっている。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、高速側吸気導入路及び低速側吸気導入路の２系統の吸気導入路を備えた内燃機関の吸気装置において、コストの低減化を図ることを目的とする。

本発明は、高速側吸気導入路及び低速側吸気導入路の２系統の吸気導入路を備えた内燃機関の吸気装置において、前記内燃機関がアクティブコントロールマウント（ＡＣＭ）によって支持されており、前記アクティブコントロールマウント用のバキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）を用いて、前記高速側吸気導入路の開閉（閉鎖または開放）を制御する開閉制御手段を備えていることを技術的特徴としている。

この発明によれば、ＡＣＭのＶＳＶを高速側吸気導入路の開閉制御に共用し、バキュームタンクの負圧を利用して高速側吸気導入路の開閉を行うことができるので、従来の２系統吸気システムにおいて必要であった開閉バルブ用のＶＳＶを廃止することができる。これによってコスト及び質量の低減化を図ることができる。この発明において、ＶＳＶを設けた負圧通路に負圧の脈動を低減するためのサージタンクを設けておいてもよい。

内燃機関の吸気装置の構成例を示す概略構成図である。 本発明の内燃機関の吸気装置の一例を示す概略構成図である。 内燃機関の吸気装置の他の構成例を示す概略構成図である。 内燃機関（エンジン）を支持するアクティブコントロールマウントの構造を示す縦断面図である。 図４の吸気装置に設けるサージタンクを模式的に示す図である。 従来の２系統吸気システムの一例を示す概略構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［実施形態１］
図１は内燃機関（エンジン）の吸気装置の構成例を示す概略構成図である。

−エンジン−
図１に示すエンジン１は例えば多気筒ガソリンエンジンである。エンジン１には、出力軸であるクランクシャフトの回転数を検出するエンジン回転数センサ１１、及び、エンジン水温（冷却水温）を検出する水温センサ１２が配置されている。

エンジン１の燃焼室には吸気通路２が接続されている。吸気通路２の一部はインテークマニホールド２ａ及び吸気ポート（図示せず）によって構成されている。

吸気通路２には、吸気流れの上流側から順に、エアクリーナ３、エアフロメータ４、及び、エンジン１の吸入空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ５などが配置されている。スロットルバルブ５はスロットルモータ６によって駆動される。

エアクリーナ３には、高速側インレットダクト（高速側吸気導入路）２１、及び、この高速側インレットダクト２１の途中から分岐した低速側インレットダクト（低速側吸気導入路）２２の２系統のインレットダクトが接続されている。

高速側インレットダクト２１には開閉バルブ２３が設けられている。開閉バルブ２３は高速側インレットダクト２１を閉鎖または開放するバルブであって、負圧式アクチュエータ２４によって開閉駆動される。

負圧式アクチュエータ２４は、ダイヤフラム２４ａによって区画された負圧室２４ｂと大気圧室２４ｃとを備えている。大気圧室２４ｃは外部に連通している。負圧室２４ｂには、後述するバルブ用バキューム配管（ホース）２５が接続されており、このバルブ用バキューム配管２５を介して負圧が負圧室２４ｂに作用すると、ダイヤフラム２４ａが作動して開閉バルブ２３が開く。これによって高速側インレットダクト２１及び低速側インレットダクト２２の両方からの吸気がエアクリーナ３に供給される。なお、後述するエゼクタＶＳＶ５０が閉じているときには開閉バルブ２３は閉鎖状態となり、低速側インレットダクト２２からの吸気のみがエアクリーナ３に供給される。エアクリーナ３に供給された吸入空気は吸気通路２を通じてエンジン１の燃焼室内に導入される。

スロットルバルブ５は運転者のアクセルペダル操作とは独立してスロットル開度を電子的に制御することが可能であり、その開度（スロットル開度）はスロットル開度センサ７によって検出される。スロットルバルブ５のスロットル開度はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０１によって駆動制御される。

具体的には、エンジン回転数、及び、アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）などのエンジン１の運転状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるようにスロットルバルブ５のスロットル開度を制御している。より詳細には、スロットル開度センサ７を用いてスロットルバルブ５の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するようにスロットルバルブ５のスロットルモータ６をフィードバック制御している。

以上のエンジン１は車両に搭載される。車両にはブレーキ装置３０及びエゼクタシステム４０が装備されている。これらブレーキ装置３０及びエゼクタシステム４０について説明する。

−ブレーキ装置−
ブレーキ装置３０は、ブレーキペダル３１、ブレーキブースタ（負圧作動装置）３２、マスタシリンダ３３、及び、ホイルシリンダ（図示せず）などによって構成されている。運転者が車輪の回転を制動するために操作するブレーキペダル３１は、ブレーキブースタ３２の入力ロッド（図示せず）と連結されている。ブレーキブースタ３２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比でアシスト力を発生させる装置であって、マスタシリンダ３３側に負圧室（図示せず）が設けられている。

ブレーキブースタ３２の負圧室には、インテークマニホールド２ａの内部に連通するメインバキューム配管（ホース）３０ａが接続されており、そのメインバキューム配管３０ａの負圧室への接続部に逆止弁３５が設けられている。この逆止弁３５は、インテークマニホールド２ａの負圧（吸気管負圧）の絶対値が、ブレーキブースタ３２の負圧室の負圧（絶対値）よりも大きい場合に開く。これによってブレーキブースタ３２の負圧室に負圧が蓄積される。

ブレーキブースタ３２には、図示はしないが出力ロッドを備えており、その出力ロッドがマスタシリンダ３３の入力軸（図示せず）に連結されている。マスタシリンダ３３は、ペダル踏力に加えてアシスト力を得たブレーキブースタ３２からの作用力に応じて油圧を発生させる。マスタシリンダ３３は、油圧回路を介して各車輪のディスクブレーキ機構（図示せず）に設けられたホイルシリンダの夫々に接続されており、ホイルシリンダはマスタシリンダ３３から供給された油圧で制動力を発生させる。

−エゼクタシステム−
エゼクタシステム４０は、スロットルバルブ５よりも下流側（吸気流れの下流側）に配設したインテークマニホールド２ａから取り出す負圧（吸気管負圧）よりもさらに大きな負圧を発生させてブレーキブースタ３２の負圧室に導くためのシステムである。

エゼクタシステム４０はエゼクタ４１を備えている。エゼクタ４１には流入口４１ａ、流出口４１ｂ及び負圧通路４１ｃが設けられている。エゼクタ４１の内部にはディフューザ４２が配設されている。ディフューザ４２は、先細テーパ部４２ａ、末広テーパ部４２ｂ、及び、これら先細テーパ部４２ａと末広テーパ部４２ｂとの間の負圧取出部４２ｃによって構成されている。ディフューザ４２の先細テーパ部４２ａは流入口４１ａに対向しており、末広テーパ部４２ｂは流出口４１ｂに対向している。

エゼクタ４１の流入口４１ａは、エアクリーナ３とスロットルバルブ５との間の吸気通路２の内部にエア配管（ホース）４０ａを通じて連通している。エア配管４０ａにはエゼクタＶＳＶ（バキュームスイッチングバルブ）５０が設けられている。

エゼクタＶＳＶ５０は、その内部に設けられた電磁ソレノイドへの印加電圧に応じて作動する。エゼクタＶＳＶ５０の電磁ソレノイドへの印加電圧（ＶＳＶ駆動電圧）はＥＣＵ１０１によってデューティ制御される。

エゼクタ４１の流出口４１ｂは、エア配管（ホース）４０ｂ及び上記したメインバキューム配管３０ａを通じてインテークマニホールド２ａの内部に連通している。

エゼクタ４１の負圧通路４１ｃはサブバキューム配管（ホース）３０ｂを介してブレーキブースタ３２の負圧室に接続されている。サブバキューム配管３０ｂのブレーキブースタ３２の負圧室への接続部には逆止弁３６が設けられている。この逆止弁３６は、エゼクタ４１の負圧通路４１ｃの負圧（絶対値）が、ブレーキブースタ３２の負圧室の負圧（絶対値）よりも大きい場合に開く。これによってブレーキブースタ３２の負圧室に負圧が蓄積される。

以上のエゼクタ４１において、エゼクタＶＳＶ５０が開くと、流入口（ノズル）４１ａからディフューザ４２内部に吸気（空気）が噴出する。この噴出した空気はディフューザ４２内部を通過して流出口４１ｂからエア配管４０ｂに流出する。このとき、ディフューザ４２内部において高速噴流が生起されることにより、ベンチュリー効果で負圧取出部４２ｃに大きな負圧が発生する。この負圧は負圧通路４１ｃからサブバキューム配管３０ｂを介してブレーキブースタ３２の負圧室に導かれる。このようなエゼクタ４１の機能により、ブレーキブースタ３２は、インテークマニホールド２ａから取り出す場合よりも大きな負圧を得ることができる。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１０１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭなどを備えている。ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭはエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

ＥＣＵ１０１には、エンジン回転数センサ１１、水温センサ１２、吸入空気量を検出するエアフロメータ４、スロットル開度センサ７、及び、ブレーキペダル３１に対する踏力（ブレーキ踏力）を検出するブレーキセンサ３７などの各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ１０１には、スロットルモータ６及びエゼクタＶＳＶ５０などが接続されている。

−実施形態１の特徴的構成−
以上の吸気通路２、２系統のインレットダクト２１，２２、開閉バルブ２３、負圧式アクチュエータ２４、エゼクタシステム４０、及び、ＥＣＵ１０１などによって吸気装置１００が構成されている。そして、この例の吸気装置１００においては、エゼクタシステム４０のエゼクタ４１及びエゼクタＶＳＶ５０を用いて、高速側インレットダクト２１の開閉バルブ２３を開閉制御することにより、高速側インレットダクト２１を閉鎖または開放する点に特徴がある。

具体的には、図１に示すように、高速側インレットダクト２１の開閉バルブ２３を駆動する負圧式アクチュエータ２４に負圧を導くためのバルブ用バキューム配管２５を、ブレーキ装置３０とエゼクタシステム４０との間のサブバキューム配管３０ｂに接続し、エゼクタＶＳＶ５０が開いたときに、エゼクタシステム４０で発生した負圧を負圧式アクチュエータ２４に導いて開閉バルブ２３を開くようにしている。その具体的な制御動作について以下に説明する。下記の制御動作においてエゼクタＶＳＶ５０の開閉制御はＥＣＵ１０１によって実行される。

なお、以上の開閉バルブ２３、負圧式アクチュエータ２４、バルブ用バキューム配管２５、エゼクタシステム４０（エゼクタＶＳＶ５０）、及び、ＥＣＵ１０１などによって、本発明の「開閉制御手段」が構成されている。

−制御動作説明−
まず、エゼクタシステム４０は、冷間時のアイドル運転時のみブレーキ装置３０のサポートとして作動する。つまり、冷間時のアイドル運転時には、エゼクタＶＳＶ５０を開いてエゼクタ４１で発生する負圧をサブバキューム配管３０ｂを介してブレーキブースタ３２の負圧室に導くことにより、インテークマニホールド２ａの負圧（吸気管負圧）よりも大きな負圧をブレーキブースタ３２の負圧室に作用させてブレーキ負圧を確保する。

ここで、従来の２系統吸気システム（図６参照）では、冷間時のアイドル運転時には、開閉バルブ用のＶＳＶをＯＦＦ（閉）に制御して高速側インレットダクトを閉じている。これに対し、この例では、エゼクタＶＳＶ５０を高速側インレットダクト２１の開閉バルブ２３の開閉制御に共用しているため、冷間時のアイドル運転時にはエゼクタＶＳＶ５０が開状態になる。エゼクタＶＳＶ５０が開状態（ＯＮ状態）になると、負圧式アクチュエータ２４に負圧が作用して、高速側インレットダクト２１の開閉バルブ２３が開いて、高速側インレットダクト２１が開放状態となるが、アイドル運転時には吸入空気量が少ないので、吸気音には影響が及ぶことはない。

また、この例では、冷間時のアイドル運転時にエゼクタシステム４０で発生した負圧の一部を開閉バルブ２３の駆動に用いることになるが、バルブ用バキューム配管２５の容積及び負圧式アクチュエータ２４の負圧室２４ｂの容積が小さいので、ブレーキ負圧への影響は少ない
次に、中低速走行時（例えば、エンジン回転数が３６００ｒｐｍ未満）には、エゼクタＶＳＶ５０を閉状態に制御する。これにより高速側インレットダクト２１の開閉バルブ２３も閉状態となるので、低速側インレットダクト２２からの吸気のみがエアクリーナ３に供給される。

そして、高車速・高負荷時（例えば、エンジン回転数が３６００ｒｐｍ以上で、スロットル開度が３０°以上）には、エゼクタＶＳＶ５０を開状態（デューティ：１００％）に制御して、エゼクタシステム４０で発生した負圧を負圧式アクチュエータ２４に導く。これによって開閉バルブ２３が開いて高速側インレットダクト２１が開放され、高速側インレットダクト２１及び低速側インレットダクト２２両方から外気がエアクリーナ３に供給される。

ここで、高車速・高負荷時にエゼクタＶＳＶ５０を開くと、エアフロメータ４を通過した後の吸入空気の一部がエゼクタ４１側にバイパスするが、そのバイパスした吸入空気はインテークマニホールド２ａを通過した後にエンジン１の燃焼室内に流入するので問題はない。なお、エゼクタ４１側への吸入空気のバイパスによる影響が懸念される場合は、スロットル開度と吸入空気量との関係を適合し直せばよい。

以上のように、この例では、エゼクタＶＳＶ５０を高速側インレットダクト２１の開閉バルブ２３の開閉制御に共用し、エゼクタシステム４０で発生した負圧を利用して高速側インレットダクト２１の開閉バルブ２３を開閉制御しているので、従来の２系統吸気システムにおいて必要であった開閉バルブ用のＶＳＶ及びバキュームタンク（例えば、図６に示すＶＳＶ６４０及びバキュームタンク６５０）を廃止することができる。これによってコスト及び質量の低減化を図ることができる。

［実施形態２］
図２は本発明の内燃機関（エンジン）の吸気装置の一例を示す概略構成図である。

この例の吸気装置２００は、上記した［実施形態１］に対し、負圧式アクチュエータ２４をサブバキューム配管３０ｂに接続するバルブ用バキューム配管２５に替えて、負圧式アクチュエータ２４をブレーキブースタ３２の負圧室に接続するバルブ用バキューム配管（ホース）２２５を設けるとともに、そのバルブ用バキューム配管２２５にバルブ用ＶＳＶ２５０を設けた点が相違する。それ以外の構成は、上記した［実施形態１］と同じである。

なお、バルブ用ＶＳＶ２５０は、その内部に設けられた電磁ソレノイドへの印加電圧に応じて開閉作動する。バルブ用ＶＳＶ２５０の電磁ソレノイドへの印加電圧（ＶＳＶ駆動電圧）はＥＣＵ２０１によって制御される。

この例においても、エゼクタシステム４０は、上記した［実施形態１］と同様に、冷間時のアイドル運転時のみブレーキ装置３０のサポートとして作動する。つまり、冷間時のアイドル運転時には、エゼクタＶＳＶ５０を開いてエゼクタ４１で発生する負圧をサブバキューム配管３０ｂを介してブレーキブースタ３２の負圧室に導くことにより、インテークマニホールド２ａの負圧（吸気管負圧）よりも大きな負圧（絶対値）をブレーキブースタ３２の負圧室に作用させてブレーキ負圧を確保する。

ただし、この例では、冷間時のアイドル運転時には、バルブ用ＶＳＶ２５０を閉じ、高速側インレットダクト２１の開閉バルブ２３を閉じることにより、低速側インレットダクト２２からの吸気のみをエアクリーナ３に供給する。

次に、中低速走行時（例えば、エンジン回転数が３６００ｒｐｍ未満）には、エゼクタＶＳＶ５０を閉じる。さらに、バルブ用ＶＳＶ２５０を閉状態（開閉バルブ２３を閉状態）として、低速側インレットダクト２２からの吸気のみをエアクリーナ３に供給する。

そして、高車速・高負荷時（例えば、エンジン回転数が３６００ｒｐｍ以上で、スロットル開度が３０°以上）には、エゼクタＶＳＶ５０を閉状態（ＯＦＦ）に制御する一方、バルブ用ＶＳＶ２５０を開いて、ブレーキブースタ３２の負圧室と負圧式アクチュエータ２４の負圧室２４ｂとを連通させて、負圧を負圧式アクチュエータ２４の負圧室２４ｂに導く。これによって、開閉バルブ２３が開いて高速側インレットダクト２１が開放され、高速側インレットダクト２１及び低速側インレットダクト２２の両方から外気がエアクリーナ３に供給される。

なお、以上のエゼクタＶＳＶ５０及びバルブ用ＶＳＶ２５０の開閉制御はＥＣＵ２０１によって実行される。

この例によれば、ブレーキブースタ３２の負圧室の負圧を利用して、高速側インレットダクト２１の開閉バルブ２３の開閉制御を行っているので、従来の２系統吸気システムにおいて必要であったバキュームタンク（例えば、図６に示すバキュームタンク６５０）を廃止することができる。これによってコスト及び質量の低減化を図ることができる。

［実施形態３］
図３は内燃機関（エンジン）の吸気装置の他の構成例を示す概略構成図である。

エンジン１は例えば多気筒ガソリンエンジンである。エンジン１の燃焼室には吸気通路３０２が接続されている。吸気通路３０２の一部はインテークマニホールド３０２ａ及び吸気ポート（図示せず）によって構成されている。

吸気通路３０２にはエアクリーナ３０３が接続されている。また、吸気通路３０２にはエンジン１の吸入空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ３０５などが配置されている。なお、スロットルバルブ３０５の構成・駆動制御等は上記した［実施形態１］と基本的に同じであるので、その説明は省略する。

エアクリーナ３０３には、高速側インレットダクト（高速側吸気導入路）３２１、及び、この高速側インレットダクト３２１の途中から分岐した低速側インレットダクト（低速側吸気導入路）３２２の２系統のインレットダクトが接続されている。

高速側インレットダクト３２１には開閉バルブ３２３が設けられている。開閉バルブ３２３は、高速側インレットダクト３２１を閉鎖または開放するバルブであって、負圧式アクチュエータ（ダイヤフラム式）３２４によって開閉駆動される。

負圧式アクチュエータ３２４は、上記した［実施形態１］と基本的に同じであるので、その説明は省略する。負圧式アクチュエータ３２４の負圧室には、後述するバルブ用バキューム配管（ホース）３２５が接続されており、このバルブ用バキューム配管３２５を介して負圧式アクチュエータ３２４に負圧が作用すると、負圧式アクチュエータ３２４が作動（ダイヤフラムが作動）して開閉バルブ３２３が開き、これによって高速側インレットダクト３２１及び低速側インレットダクト３２２の両方からの吸気がエアクリーナ３０３に供給される。なお、後述するＡＣＭ用ＶＳＶ３４０が閉じているときには開閉バルブ３２３は閉鎖状態となり、低速側インレットダクト３２２からの吸気のみがエアクリーナ３０３に供給される。エアクリーナ３０３に供給された吸入空気は吸気通路３０２を通じてエンジン１の燃焼室内に導入される。

エンジン１はＡＣＭ（アクティブコントロールマウント）３６０によって支持されている。ＡＣＭ３６０は、図４に示すように、車体Ｂに固定される筒状の本体ケース３６１、及び、エンジン１（図３参照）に連結される上部カバー３６２を備えている。これら本体ケース３６１及び上部カバー３６２は、ゴムなどの弾性体からなる弾性部材３６３を介して連結されており、その内部には、ゴムなどの弾性体からなる隔離部材３６４によって上下２つに区画された液室３６５，３６６が形成されている。これら２つの液室３６５，３６６の内部には、オイルなどの液体がそれぞれ充填されており、図示しない小径の通路を通じて両液室３６５，３６６間の上記液体の流通が許容されている。

隔離部材３６４の上面には、シート状の弾性部材からなるダイヤフラム３６７が設けられており、それら隔離部材３６４とダイヤフラム３６７との間には、空気が導入される空気室３６８が形成されている。この空気室３６８は、給排通路３７０を通じてＡＣＭ用ＶＳＶ３４０（図３）に接続されている。

ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０には、図３に示すように、負圧通路（バキュームホース）３４１及び大気圧通路（エアホース）３４２が接続されている。負圧通路３４１は、バキュームタンク３５０及び負圧通路（バキュームホース）３５１を介して、吸気通路３０２のインテークマニホールド３０２ａに接続されている。また、大気圧通路３４２は、吸気通路３０２のスロットルバルブ３０５の上流側のエアクリーナ３０３に接続されている。エアクリーナ３０３に流れる空気は大気圧となっており、インテークマニホールド３０２ａ内を流れる空気はスロットルバルブ３０５によって絞られることで負圧となっている。

バキュームタンク３５０はエアクリーナ３０３の筐体３０３ａに組み付けられている。バキュームタンク３５０への負圧通路３５１の接続部には、逆止弁３５２が設けられている。この逆止弁３５２は、インテークマニホールド３０２ａの負圧（吸気管負圧）の絶対値が、バキュームタンク３５０の負圧（絶対値）よりも大きい場合に開く。これによってバキュームタンク３５０に負圧が蓄積される。

ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０は、その内部に設けられた電磁ソレノイドへの印加電圧に応じて作動して、負圧通路３４１及び大気圧通路３４２のいずれかを上記給排通路３７０に対して選択的に連通する。こうした電磁ソレノイドへの印加電圧（ＶＳＶ駆動電圧）は、ＥＣＵ３０１によってデューティ制御される。

そして、このＡＣＭ用ＶＳＶ３４０によって、給排通路３７０に負圧通路３４１が連通されたときには、ＡＣＭ３６０の空気室３６８内の圧力が吸気通路３０２のスロットルバルブ３０５の下流側の内圧と等しくなるまで、空気室３６８内から空気が排出されるようになる。一方、給排通路３７０に大気圧通路３４２が連通されたときには、ＡＣＭ３６０の空気室３６８内の圧力がスロットルバルブ３０５の上流側の内圧と等しくなるまで、空気室３６８内に空気が供給されるようになる。そして、こうしたＡＣＭ３６０の空気室３６８に対する空気の給排によって同空気室３６８の容積が変化する。

このＡＣＭ３６０では、空気室３６８の容積変化を通じて、その静的な制振特性つまりＡＣＭ３６０のばね特性や減衰特性などを可変とすることができるようになっている。例えば、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０によって給排通路３７０と負圧通路３４１とを連通させた状態（ＯＮ状態）を保持することで、ＡＣＭ３６０の空気室３６８の圧力（空気室内圧）は吸気負圧まで低下して、同空気室３６８の容積は最小となる。このときのＡＣＭ３６０は緩衝材として最もハードに（固く）なる。

また、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０によって給排通路３７０と大気圧通路３４２とを連通させた状態（ＯＦＦ状態）を保持することで、上記空気室２０の内圧は大気圧まで高められ、同空気室３６８の容積は最大となる。このときのＡＣＭ３６０は緩衝材として最もソフトに（柔らかく）なる。そして、こうしたＡＣＭ３６０の静的な制振特性を調整する、いわゆるセミアクティブ方式のＡＣＭ制御を行うことで、エンジン１の運転状態等の変化に伴う振動の発生態様の変化に応じて、車体Ｂ及びエンジン１間の振動伝達を適切に抑制できるようになる。

例えば、エンジン１の高速運転時には、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０によって給排通路３７０と大気圧通路３４２とを連通させた状態（ＯＦＦ状態）を保持し、ＡＣＭ３６０を緩衝材として最もソフトな状態としている。また、エンジン１の中低速運転時には、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０によって給排通路３７０と負圧通路３４１とを連通させた状態（ＯＮ状態）を保持し、ＡＣＭ３６０を緩衝材として最もハードな状態としている。

−実施形態３の特徴的構成−
以上の吸気通路３０２、２系統のインレットダクト３２１，３２２、開閉バルブ３２３、負圧式アクチュエータ３２４、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０、及び、ＥＣＵ３０１などによって吸気装置３００が構成されている。そして、この例の吸気装置３００においては、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０を用いて、バキュームタンク３５０の負圧を利用して、高速側インレットダクト３２１の開閉バルブ３２３を開閉制御することにより、高速側インレットダクト３２１を閉鎖または開放する点に特徴がある。

具体的には、図３に示すように、高速側インレットダクト３２１の開閉バルブ３２３を駆動する負圧式アクチュエータ３２４に負圧を導くためのバルブ用バキューム配管３２５を、ＡＣＭ３６０とＡＣＭ用ＶＳＶ３４０との間の給排通路３７０に接続し、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０のＯＮ制御（給排通路３７０を負圧通路３４１に接続）により、バキュームタンク３５０の負圧の一部を負圧式アクチュエータ３２４に導いて開閉バルブ３２３が開くようにしている。その具体的な制御動作について以下に説明する。なお、下記の制御動作においてＡＣＭ用ＶＳＶ３４０のＯＮ／ＯＦＦ制御はＥＣＵ３０１によって実行される。

この例において、アイドル運転時には、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０をＯＮ状態に制御してバキュームタンク３５０の負圧をＡＣＭ３６０及び負圧式アクチュエータ３２４に導く。

ここで、従来の２系統吸気システムでは、アイドル運転時には高速側インレットダクトを閉じている。これに対し、この例では、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０を高速側インレットダクト３２１の開閉バルブ３２３の開閉制御に共用しているので、アイドル運転時にＡＣＭ用ＶＳＶ３４０がＯＮ状態（給排通路３７０を負圧通路３４１に接続）となって負圧式アクチュエータ３２４に負圧が作用する。これにより、高速側インレットダクト３２１の開閉バルブ３２３が開いて、高速側インレットダクト３２１が開放状態となるが、アイドル運転時には吸入空気量が少ないので、吸気音には影響が及ぶことはない。

次に、中低速走行時（例えば、エンジン回転数が３６００ｒｐｍ未満）には、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０をＯＦＦ状態に制御する（給排通路３７０を大気圧通路３４２に接続）。これにより高速側インレットダクト３２１の開閉バルブ３２３も閉状態となるので、低速側インレットダクト３２２からの吸気のみがエアクリーナ３０３に供給される。

そして、高車速・高負荷時（例えば、エンジン回転数が３６００ｒｐｍ以上で、スロットル開度が３０°以上）には、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０をＯＮ状態（デューティ：１００％）に制御して、バキュームタンク３５０の負圧を負圧式アクチュエータ３２４に導く。これによって開閉バルブ３２３が開いて高速側インレットダクト３２１が開放され、高速側インレットダクト３２１及び低速側インレットダクト３２２両方から外気がエアクリーナ３０３に供給される。

なお、高車速・高負荷時にＡＣＭ用ＶＳＶ３４０をＯＮに制御すると、ＡＣＭ３６０の空気室３６８の圧力が低下して、ＡＣＭ３６０の沈み込みによるショックが発生するが、高車速・高負荷時（高速回転時）では、そのようなショックが発生しても、運転者らが気づくことがないので問題にはならない。

以上のように、この例では、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０を高速側インレットダクト３２１の開閉バルブ３２３の開閉制御に共用し、バキュームタンク３５０の負圧を利用して高速側インレットダクト３２１の開閉バルブ３２３を開閉制御しているので、従来の２系統吸気システムにおいて必要であった開閉バルブ用のＶＳＶ（例えば、図６に示すＶＳＶ６４０）を廃止することができる。これによってコスト及び質量の低減化を図ることができる。

なお、ＡＣＭ３６０の制御では、アイドル運転時において、エンジン振動やその振動に応じて、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより制振振動を発生させてエンジン振動の車体への伝達を低減するという制御が実行されている。このため、開閉バルブ３２３に開閉ハンチングが発生し、アイドル運転時に開閉バルブ３２３の耐久性の低下やバルブ開閉時の騒音発生が懸念される。

この対策として、図３に示す負圧通路３４１のＸ箇所に、図５に示すようなサージタンク３８０を設けておく。このようなサージタンク３８０を設けておくと、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０のＯＮ／ＯＦＦの繰り返しにより発生する負圧の振動（脈動）をなますことができ、開閉バルブ３２３の開閉ハンチングを抑制することができる。また、サージタンク３８０を設けておくと、上記した高車速・高負荷時におけるＡＣＭ３６０の沈み込みによるショックを抑制することも可能になる。

なお、このようなサージタンクは、上記した［実施形態１］のバルブ用バキューム配管２５や［実施形態２］のバルブ用バキューム配管２２５に設けておいてもよい。

ここで、この例では、開閉バルブ３２３、負圧式アクチュエータ３２４、バルブ用バキューム配管３２５、バキュームタンク３５０、ＡＣＭ用ＶＳＶ３４０、及び、ＥＣＵ３０１などによって、本発明の「開閉制御手段」が構成されている。

−他の実施形態−
以上の例では、ガソリンエンジンの吸気装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ディーゼルエンジン等の他のエンジンの吸気装置にも適用可能である。

本発明は、車両等に搭載される内燃機関（エンジン）の吸気装置に利用可能であり、さらに詳しくは、高速側吸気導入路及び低速側吸気導入路の２系統の吸気導入路を備えた吸気装置に利用することができる。

１ エンジン
２ 吸気通路
２ａ インテークマニホールド
２１ 高速側インレットダクト（高速側吸気導入路）
２２ 低速側インレットダクト（低速側吸気導入路）
２３ 開閉バルブ
２４ 負圧式アクチュエータ
２５ バルブ用バキューム配管
３ エアクリーナ
３０ ブレーキ装置
３２ ブレーキブースタ
４０ エゼクタシステム
４１ エゼクタ
５０ エゼクタＶＳＶ
１０１ ＥＣＵ
３４０ ＡＣＭ用ＶＳＶ
３６０ ＡＣＭ

Claims (2)

1. 高速側吸気導入路及び低速側吸気導入路の２系統の吸気導入路を備えた内燃機関の吸気装置において、
   前記内燃機関がアクティブコントロールマウントによって支持されており、前記アクティブコントロールマウント用のバキュームスイッチングバルブを用いて、前記高速側吸気導入路の開閉を制御する開閉制御手段を備えていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の吸気装置において、
   前記バキュームスイッチングバルブを設けた負圧通路にサージタンクが設けられていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。

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