JPH0727028A - エンジンの吸気装置 - Google Patents
エンジンの吸気装置Info
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- JPH0727028A JPH0727028A JP16676593A JP16676593A JPH0727028A JP H0727028 A JPH0727028 A JP H0727028A JP 16676593 A JP16676593 A JP 16676593A JP 16676593 A JP16676593 A JP 16676593A JP H0727028 A JPH0727028 A JP H0727028A
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Abstract
つつ、吸気音を低減するようにしたエンジンの吸気装置
の提供。 【構成】 エンジン(3) が共通吸気管(2) によってエア
クリーナ(1) に接続されている。エアクリーナ(1) の上
流側には、流量調整弁(13)を備えた第1ダクト(11)と、
大気開放の第2ダクト(12)とが設けられている。一方、
前記エンジン(3) には、サージタンク(32,33) を連通す
る連通路(33,35) が設けられている。該連通路(33,35)
内には、夫々, バルブ(34,36) が設けられている。これ
ら、バルブ(34,36) は、エンジン回転数に基づいて制御
され、低回転では両バルブ(34,36) が閉鎖され、中回転
ではバルブ(34)のみを開き、高回転では両バルブ(34,3
6) を開く。両バルブ(34,36) を開状態にするのと同期
して、前記第1ダクト(11)内の流量調整弁(13)を開く。
Description
し、更に詳しくは、大気開放した複数のダクトを備えた
エンジンの吸気装置に関する。
あっては、騒音の問題が重要視される。この音の発生源
の一つとして、エンジン音がある。このエンジン音は、
それ自体の直接的な音の車外漏出の他に、この音が他の
車両構成要素に伝達されて外部に漏れることが問題とな
る。
に、エンジン音が吸気管を伝わって車外漏出する吸気音
がある。この吸気音の大きさは、吸気管の開口の大きさ
に密接に関連し、具体的には、吸気管の断面積が大きい
ほど吸気音が大きくなる。この点に付いてメガホンを例
に分かり易く説明すると、音の大きさが同じでも、開口
の大きなメガホンの方が、開口の小さなメガホンより音
を響かせることができるという現象と同義である。これ
らの現象は、何れも、開口が大きい方が騒音を減衰させ
る効果が少ないという原理に基づく。又、吸気音は、エ
ンジン自身の音は大きくはないが、この音が増幅されて
外部に出ていくエンジンの低回転領域で、特に、大きな
問題となる。一方、エンジンへの新気の供給という観点
から見たときには、吸気管は、導気管であり、必然的に
大気開放が必要であり、且つ、少ない吸気抵抗で、エン
ジンが必要とする量の新気を導入することが求められ
る。そこで、本発明の目的は、導気管としての吸気管の
本来の機能を充足しつつ、吸気音を低減するようにした
エンジンの吸気装置を提供することにある。
吸気管と吸気音の大きさとの関係では、吸気管長が長い
方が、吸気音を低減できることを加味して構成されたも
のであり、一端が大気に開放されて、低回転側で閉じら
れ、高回転側で開けられる流量制御弁を備えた第1ダク
トと、前記第1ダクトより長い大気開放の第2ダクトと
をその上流側に備え、前記第1ダクト及び第2ダクトの
夫々の最小断面積より大きな最小断面積を有する共通吸
気管と、エンジンの回転数に基づいて制御され、吸気の
充填効率を可変にする空気充填量切換え手段と、を備え
た構成としている。尚、2本の大気開放のダクトを設け
た吸気装置としては、特開平3−102056号公報に
開示されているものが挙げられるが、この吸気装置で
は、エンジンの負荷状態に応じて、二番目のダクトと大
気とを、連通、或いは、非連通とするものである。
第1ダクトに設けられた流量制御弁はエンジンの低回転
側で閉じているので、エンジンの低回転側では、第1ダ
クトより長さ寸法が大きい第2ダクトのみが大気開放の
ダクトとなり、外気への開口面積が小さくなる。また、
空気充填量切換え手段の切換えにより高回転に応じた吸
気条件に切り換わっているエンジンの高回転側では、前
記流量制御弁は開いており、第2ダクトに加えて、第1
ダクトも大気開放となり、外気への開口部分が大きくな
る。
細に説明する。図1は、本発明の第1実施例のエンジン
の吸気装置を概略的に示す。図中符号1はエアクリー
ナ、2は共通吸気管、3はエンジンを示し、これらはエ
ンジン3に供給される吸気の流れ方向にエアクリーナ
1、共通吸気管2、エンジン3の順序で配設されてい
る。エアクリーナ1の上流側には、後述する高回転用ダ
クト11と低回転用ダクト12とが大気開放で取付けられ、
これらがエアクリーナ1に大気を供給している。又、エ
アクリーナ1の下流側は、前記共通吸気管2に接続され
ている。該共通吸気管2の内部には、スロットルバルブ
21が設けられている。又、この共通吸気管2は下流で二
股に分岐して、分岐管22,22 となり、各分岐管22,22 は
エンジン3の各サージタンク32,32 に連結されている。
エンジン3は、所謂V型6気筒タイプのエンジンであ
り、エンジン3の各気筒31,31,....は、左右2列に配置
され、左右の各気筒列の上部には分岐管22,22 に接続さ
れたサージタンク32,32 が取付けられている。
の連通路33,35 が設けられるとともに、各連通路33,35
内には、夫々、バルブ34,36 が配設されている。これら
バルブ34,36 を図外のエンジンコントロールユニット
(ECU)によって作動させることにより、連通路33,3
5 の連通状態・非連通状態を選択的につくり出し、吸気
動的効果によって充填効率の向上を図る。即ち、エンジ
ンの回転数に応じて、エンジンの吸気条件を変化させ、
エンジンに必要な量の空気を供給するようにしている。
次に、図2及び図3に沿って、エアクリーナ1の上流側
に取付けられた、高回転用ダクト11と低回転用ダクト12
とについて詳細に説明する。高回転用ダクト11と低回転
用ダクト12とは、エアクリーナ1から車体前方に向かい
つつ、且つ、車幅方向外方に延びるように配置されてい
る。高回転用ダクト11の内部、より詳しくは、高回転用
ダクト11とエアクリー1との接続部と、高回転用ダクト
11の開口端とのほぼ中間部には、該高回転用ダクト11内
の流量を制御するバルブ13が取付けられている。このバ
ルブ13も、上記バルブ34,36 と同様に、図外のエンジン
コントロールユニット(ECU)によって制御される。
は、高回転用ダクトの開口端付近であってもよい。この
場合には、エンジンの低回転時には、該バルブにより高
回転用ダクトの開口端が閉鎖されることになる。従っ
て、閉鎖された高回転用ダクトの内部空間が、吸気音の
低減に寄与する容積室として機能する。又、上記バルブ
13の制御は、開状態、或いは、閉状態のみをつくり出す
ON/OFF的な制御のみならず、バルブの開度を徐々に変化
させるリニアな制御としてもよい。図2から明らかなよ
うに、高回転用ダクト11は、低回転用ダクト12に比して
その軸線方向の長さが小さく設定されている。図示の実
施例では、高回転用ダクト11の長さは、低回転用ダクト
12の長さの約半分となっている。更に、各ダクト11,12
の最小断面積は、共通吸気管2の最小断面積より小さく
設定されている。次に、本実施例の作動について説明す
る。上述したように本実施例の吸気装置は、吸気動的効
果の利用した吸気装置を前提としており、特に、動的効
果として共鳴効果を対象とし、その圧力波干渉部までの
通路長さを変化させることにより、共鳴効果に寄与する
吸気系の固有振動数を変化させるようにしている。
は、ECUの制御により、左右のサージタンク32,32 を
連通する各連通路33,35 のバルブ34,36 を閉鎖し、左右
のサージタンク32,32 が各連通路33,35 によっては、連
通しない状態をつくり出し、圧力波の反転距離を長くし
て、吸気系の固有振動数を低振動数とする。また、エン
ジン3の中回転領域では、ECUの制御により、左右の
サージタンク32,32 を連通する各連通路33,35 のバルブ
34,36 のうち、連通路35内のバルブ36を閉鎖し(即ち、
連通路33内のバルブ34を開状態にし)、圧力波の反転距
離を上記の低回転領域における状態より短くし、吸気系
の固有振動数を低回転領域より高い振動数とする。更
に、エンジン3の高回転領域では、ECUの制御によ
り、更に、左右のサージタンク32,32 を連通する連通路
33,35 内の両バルブ34,36 を開状態にして、圧力波の反
転距離を上記の中回転領域における状態より短くし、吸
気系の固有振動数を、更に、高い振動数とする。これと
同時に、高回転用ダクト11内のバルブ13を開き、高回転
用ダクト13も大気開放状態にする。この結果、低回転時
に比して、エンジン3が多くの新気を必要とする高回転
時には、ダクトの外気開放状態となった開口面積が増大
し、エンジンが必要とするだけの量の新気がエンジンに
供給される。
取付けたエンジンのエンジン回転数と出力(トルク)と
の関係を示している。本実施例では、エンジンの回転数
に応じた吸気経路(吸気条件)の切換えにより、低回転
領域、中回転領域、高回転領域でそれぞれのトルクピー
クができる。ここで、本実施例では、吸気経路を中回転
領域対応の状態からから高回転領域対応の状態に変化さ
せるのと同期して、高回転用ダクト11内のバルブ13を開
いているので、高回転領域では、大気開放の開口面積が
増加する。この結果、エンジンの吸入空気量が増大し、
点線で示すエンジンの高回転領域での従来のトルクか
ら、図4中に矢印で示すようなトルクアップが図られ
る。又、上記実施例では、高回転用ダクト11内のバルブ
13を開くタイミングを、吸気経路を中回転領域対応の状
態からから高回転領域対応の状態に切換えるのと同期さ
せているが、この切換えによりも所定回転数Rだけ低回
転側で、バルブ13を開くようにしてもよい。図5は、こ
のような制御を行った場合のエンジン回転数と出力(ト
ルク)との関係を示している。このような制御を行う
と、高回転用ダクト11内のバルブ13が開かれるエンジン
の中回転領域の中間付近から高回転側にかけて、点線で
示す従来のトルクから、図中に矢印で示すようなトルク
アップが図られる。この結果、従来の中回転領域と高回
転領域との間で起きていたトルクショックの発生を防止
できる。
置を図1に示すよう、所謂ループの吸気経路を有するエ
ンジンに使用したものであるが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。例えば、図6に示す、吸気管の実質
的な長さを変更することによって、エンジンの各回転領
域で吸気動的効果を得るようにした、所謂吸気管長可変
型の吸気経路を備えたエンジンに使用してもよい。図6
のエンジン1は、2つのサージタンク32,32 が、内部に
開閉弁38を備えた連通路37により連通されている。この
開閉弁38は、エンジン1の低回転領域で開き、高回転領
域で閉じるようになっている。従って、このタイプのエ
ンジンに本発明の吸気装置を使用する場合には、この開
閉弁38の開閉のタイミングと同期させて、或いは、この
開閉のタイミングと所定量だけずらして、高回転用ダク
ト11内の流量制御用のバルブ13のを制御することにな
る。尚、本発明の吸気装置を可変バルブタイミング・リ
フト機構(所謂「VTEC」)付のエンジンに取付け、
高回転用ダクト内のバルブを、可変バルブタイミング・
リフト機構の作動と同期させる、或いは、この作動タイ
ミングとを所定量だけずらして、作動させるようにして
もよい。
では、長いダクトのみが大気開放となるので、ダクトを
通してのエンジン音の漏出を抑制できる一方、空気充填
量切換え手段の切換えにより高回転に応じた吸気条件に
切り換わっているエンジンの高回転側では、第2ダクト
に加えて、第1ダクトも大気開放となり、必要とされる
新気をエンジンに供給する導気管となる。従って、本発
明のエンジンの吸気装置は、導気管としての本来の機能
を充足しつつ、該吸気音を低減できる。
めの平面図
めの側面図
切換え手段の作動に同期させた場合のエンジン回転数と
トルクの関係を示すグラフ
量切換え手段の作動タイミングより回転数Rだけ低回転
側で行った場合のエンジン回転数とトルクの関係を示す
グラフ
Claims (5)
- 【請求項1】 一端が大気に開放されて、低回転側で閉
じられ、高回転側で開けられる流量制御弁を備えた第1
ダクトと、前記第1ダクトより長い大気開放の第2ダク
トとをその上流側に備え、前記第1ダクト及び第2ダク
トの夫々の最小断面積より大きな最小断面積を有する共
通吸気管と、 エンジンの回転数に基づいて制御され、吸気の充填効率
を可変にする空気充填量切換え手段と、を備えたエンジ
ンの吸気装置。 - 【請求項2】 前記流量制御弁を前記空気充填量切換え
手段の切換えタイミングと同期させて開閉する、請求項
1に記載のエンジンの吸気装置。 - 【請求項3】 前記流量制御弁を前記空気充填量切換え
手段の切換えタイミングより低回転側で行う、請求項1
に記載のエンジンの吸気装置。 - 【請求項4】 前記空気充填量切換え手段が吸気動的効
果を利用した吸気系である、請求項1に記載の空気充填
量切換え手段。 - 【請求項5】 前記流量制御弁が前記第1ダクトの大気
開放端近傍に設けられている、請求項1に記載の空気充
填量切換え手段。
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1993
- 1993-07-06 JP JP16676593A patent/JP3221979B2/ja not_active Expired - Lifetime
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