JPH11141436A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの吸気装置において、スロットルバ
ルブをバイパスする補助空気通路からインテークマニホ
ールドの各枝管へ空気を均等に分配する。 【解決手段】 スロットルボディ22にスロットルバルブ
をバイパスする補助空気通路30を設け、補助空気通路30
を補助空気室33を介してインテークマニホールド15の各
枝管16，17，18に連通させる。補助空気通路30の補助空
気室33への開口部32に段差部38，39を形成する。補助空
気通路30から補助空気室33へ流入する空気の噴流は、段
差部38，39によって、各枝管16，17，18の通路34，35，
36へ均等に向けられるので、補助空気室33内の通路34，
35，36付近の圧力が均一となり、各枝管16，17，18にバ
イパスエアを均等に分配することができる。その結果、
混合気をエンジンの各気筒に均等に分配することがで
き、アイドリング回転を安定させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スロットルバルブ
をバイパスする補助空気通路を有するエンジンの吸気装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車等に搭載される従来のエンジンの
吸気装置について図４を参照して説明する。図４に示す
ように、エンジン１は、いわゆるシングルポイントイン
ジェクション方式の多気筒エンジンであって、エンジン
本体２の各シリンダ（１つのみ図示する）に連通する吸
気ポート４のそれぞれに、インテークマニホールド５の
各枝管６が接続されている。インテークマニホールド５
の複数の枝管６の集合部７の上流側には、スロットルボ
ディ８が接続されている。スロットルボディ８には、ス
ロットルバルブ９の上流側に燃料インジェクタ10が設け
られ、さらに、その上流側にエクリーナ11が装着されて
いる。スロットルボディ８には、スロットルバルブ９を
バイパスするアイドル通路12が設けられている。

【０００３】この構成により、エアクリーナから吸入さ
れた空気は、燃料インジェクタ10から噴射される燃料と
混合して、混合気となり、スロットルバルブ９およびア
イドル通路12によって絞られ、インテークマニホールド
５の集合部７に流入し、集合部７から各枝管６へ分岐し
て、エンジン本体２の各吸気ポート４へ分配される。

【０００４】そして、スロットル開度、エンジン回転
数、吸気圧力、冷却水温度等のエンジンの状態を検知す
る各種センサ（図示せず）の検出に基づいて、コントロ
ールモジュール（図示せず）によって燃料インジェクタ
10による燃料噴射量を制御することにより、常に適正な
空燃比を得るようになっている。

【０００５】また、スロットルボディ８には、スロット
ルバルブ９をバイパスする補助空気通路13が設けられて
おり、補助空気通路13には、アイドルスピードコントロ
ールバルブ14（以下、ＩＳＣバルブ14という）が設けら
れている。そして、前述のコントロールモジュールによ
ってＩＳＣバルブ14を開閉させて補助空気通路13を流れ
るバイパスエアの流量を制御することにより、アイドリ
ング回転数を常に一定に保つようになっている。これに
より、高温時および高地においてもアイドリング回転数
を常に安定させることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の補助空気通路を有するエンジンの吸気装置では、次
のような問題がある。補助空気通路13からインテークマ
ニホールド５内へ供給されるバイパスエアがインテーク
マニホールド５の各枝管６に均等に分配されない場合、
各シリンダに混合気が均等に分配されず、アイドリング
回転にばらつきが生じる。スロットボディ８に、補助空
気通路13およびＩＳＣバルブ14を一体に設けた場合、ス
ペース上の制約から、補助空気通路13は、インテークマ
ニホールド５の複数の枝管６の中心に配置することが困
難であり、中心からオフセットされることになる。この
ため、補助空気通路13から各枝管６内へ供給されるバイ
パスエアの流量にばらつきが生じやすく、安定したアイ
ドリング回転を得にくいという問題がある。

【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、スロットルバルブをバイパスする補助空気通路
からインテークマニホールド内に供給するバイパスエア
をインテークマニホールドの各枝管に均等に分配するこ
とができるエンジンの吸気装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、各シリンダの吸気ポートにそ
れぞれ接続するインテークマニホールドの複数の枝管の
集合部の上流側にスロットルボディを接続し、該スロッ
トルボディのスロットルバルブの上流側と前記インテー
クマニホールドの各枝管とを連通する補助空気通路を備
えたエンジンの吸気装置において、前記補助空気通路と
前記各枝管との接続部に補助空気室を形成し、前記補助
空気通路の前記補助空気室内への開口部に下流側へ向か
って広がる段差部を形成して、前記補助空気通路から前
記補助空気室内へ流入する空気の噴流が前記各枝管へ均
等に向けられるようにしたことを特徴とする。

【０００９】このように構成したことにより、補助空気
通路から補助空気室へ流入するバイパスエアの噴流は、
段差部によって各枝管へ均等に向けられるので、補助空
気室内の各枝管の付近の圧力がほぼ均一になり、バイパ
スエアが各枝管に均等に分配される。

【００１０】また、請求項２の発明は、上記請求項１の
構成に加えて、前記段差部は、前記インテークマニホー
ルドと前記スロットルボディとの結合部に形成されてい
ることを特徴とする。

【００１１】このように構成したことにより、段差部
は、インテークマニホールド側の開口部とスロットルボ
ディ側の開口部との寸法差によって容易に形成すること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態に係るエ
ンジンは、図４に示す従来例に対してスロットルボデ
ィ、インテークマニホールドおよび燃料インジェクタが
異なる以外は、概して同様の構造であるから、図４に示
すものと異なる部分についてのみ詳細に説明する。

【００１３】図１ないし図３に示すように、本実施形態
に係るエンジンの吸気装置は、直列３気筒エンジンに適
用されるものであって、インテークマニホールド15に
は、エンジン本体の３つのシリンダの各吸気ポートに接
続される３つの枝管16，17，18が設けられており、これ
らの枝管16，17，18の一端側が集合されて集合部19が形
成されている。３つの枝管16，17，18の先端部には、エ
ンジン本体に結合させるためのフランジ部20が一体に形
成されている。集合部19は、上方に向かって開口されて
おり、その開口部21の周囲に、スロットルボディ22を結
合させるためのフランジ部23が形成されている。

【００１４】インテークマニホールド15の集合部19の３
つの枝管16，17，18の後方には、燃料インジェクタ24が
取付けられている。燃料インジェクタ24のノズル25は、
集合部19内の３つの枝管16，17，18の開口部に向けら
れ、ノズル25から噴射された燃料が開口部21から集合部
19内に流入した空気と混合され、混合気となって３つの
枝管16，17，18に均等に分配されるように配置されてい
る。

【００１５】スロットルボディ22は、インテークマニホ
ールド15の開口部21に連通するメインボア26内に、この
メインボア26通路を開閉するスロットルバルブ28が設け
られている。スロットルボディ22には、図４に示す従来
例と同様に、スロットルバルブ28をバイパスするアイド
ル通路（図示せず）が設けられている。また、アイドル
スピードコントロール装置29（以下、ＩＳＣ装置29とい
う）が設けられている。

【００１６】ＩＳＣ装置29は、スロットバルブ28をバイ
パスする補助空気通路30およびこの補助空気通路30を開
閉するＩＳＣバルブ31を備えている。補助空気通路30
は、一端がメインボア26のスロットルバルブ28の上流側
に開口し、他端側がスロットルボディ22の側壁に沿って
下方へ延ばされて、インテークマニホールド15のフラン
ジ部23との結合面に開口する開口部32を有している。補
助空気通路30は、スロットルボディ22およびインテーク
マニホールド15の中心から寸法Ｌだけオフセットされて
おり（図１参照）、これにより、スロットルボディ22の
側壁の厚みを小さくしている。

【００１７】ＩＳＣバルブ31は、コントロールモジュー
ルからの制御信号に応答して補助空気通路30を開閉する
ものであり、例えば、当該エンジンの吸気負圧によって
作動するバキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）をソ
レノイドによって制御するものとすることができる。

【００１８】インテークマニホールド15には、集合部19
に隣接して３つの枝管16，17，18上の中央部に補助空気
室33が設けられている。補助空気室33は、通路34，35，
36によって、３つの枝管16，17，18に連通されている。
また、補助空気室33は、フランジ部23上に開口する開口
部37を有しており、この開口部37が補助空気通路30の開
口部32と連通するようになっている。

【００１９】補助空気室33の開口部37は、補助空気通路
30の開口部32に対して、幅方向の寸法が大きく、その幅
方向両側に段差部38，39が形成されるようになってお
り、段差部38，39は、開口部32，37に近い枝管16側の段
差部38よりも遠い枝管18側の段差部39の方が大きくなっ
ている。そして、補助空気通路30から補助空気室33内へ
流入するバイパスエアの噴流は、この段差38，39の流体
力学的効果によって、開口部32，37の幅方向外側へ向か
うことになり、その影響は大きな段差部39の方が小さな
段差部38よりも大きい。これにより、補助空気通路30か
ら補助空気室33へ流入するバイパスエアの噴流は、枝管
16，17，18の通路34，35，36へ均等に向けられることに
なり、補助空気室33内の通路34，35，36付近の圧力がほ
ぼ均一となるようになっている。

【００２０】このように構成された本実施形態の吸気装
置は、インテークマニホールド15のフランジ部20がエン
ジン本体に結合されて各枝管16，17，18が各吸気ポート
にそれぞれ連通され、スロットルボディ22の上流側にエ
アクリーナが装着される。そして、スロットル開度、エ
ンジン回転数、吸気圧力、冷却水温度等のエンジンの状
態を検知する各種センサ（図示せず）の検出に基づい
て、コントロールモジュール（図示せず）によって燃料
インジェクタ24による燃料噴射量を制御することによ
り、常に適正な空燃比を得るようになっている。

【００２１】また、コントロールモジュールによってＩ
ＳＣバルブ31を開閉させて補助空気通路30および補助空
気室33を介してスロットルバルブ28をバイパスするバイ
パスエアの流量を制御することにより、アイドリング回
転数を一定に保ち、高温時および高地においてもアイド
リング回転を常に安定させるようになっている。

【００２２】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。

【００２３】エアクリーナから吸入されスロットルボデ
ィ22のメインボア26に流入した空気は、スロットルバル
ブ28およびアイドル通路（図示せず）によって絞られ、
インテークマニホールド15の集合部19へ流入し、燃料イ
ンジェクタ24から噴射された燃料と混合して混合気とな
り、集合部19から各枝管16，17，18へ分岐して、エンジ
ン本体の各吸気ポートへ分配される。

【００２４】また、ＩＳＣ装置29のＩＳＣバルブ31が開
いたとき、メインボア26内のスロットルバルブ28の上流
側の空気が補助空気通路30、補助空気室33および通路3
4，35，35を通り、スロットルバルブ28をバイパスし
て、各枝管16，17，18へ供給される。

【００２５】このとき、補助空気通路30を流れるバイパ
スエアは、補助空気通路30と各枝管16，17，18との接続
部に形成された補助空気室33へ流入することにより、そ
の流速が低下するので、枝管16，17，18の通路34，35，
36へほぼ均等に分配される。さらに、補助空気通路30か
ら補助空気室33へ流入するバイパスエアの噴流は、段差
38，39によって、枝管16，17，18の通路34，35，36へ均
等に向けられるので、補助空気室33内の通路34，35，36
付近の圧力を均一にすることができ、バイパスエアの各
枝管16，17，18への均等な分配を促進することができ
る。これにより、混合気をエンジンの各気筒に均等に分
配することができ、アイドリング回転を安定させること
ができる。

【００２６】また、段差部38，39は、インテークマニホ
ールド15とスロットルボディ22との結合部に形成するよ
うにしたので、スロットルボディ22側の補助空気通路30
の開口部32とインテークマニホールド15側の補助空気室
33の開口部37との寸法差によって形成することができ、
段差加工を必要とすることなく容易に形成することがで
きる。

【００２７】なお、本実施形態では、一例としてスロッ
トルバルブ28の下流側に燃料インジェクタ24が配置され
た吸気装置について説明しているが、本発明は、これに
限らず、図４に示す従来例のようにスロットルバルブの
上流側に燃料インジェクタが配置された吸気装置にも同
様に適用することができる。また、本実施形態では、一
例として直列３気筒エンジンの吸気装置について説明し
ているが、他の多気筒エンジンにも同様に適用すること
ができる。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に係るエ
ンジンの吸気装置によれば、補助空気通路の補助空気室
への開口部に段差部を形成したことにより、補助空気通
路から補助空気室へ流入するバイパスエアの噴流は、段
差部によって各枝管へ均等に向けられるので、補助空気
室内の各枝管の付近の圧力がほぼ均一になり、バイパス
エアが各枝管に均等に分配される。その結果、混合気を
エンジンの各気筒に均等に分配することができ、アイド
リング回転を安定させることができる。

【００２９】また、請求項２に係るエンジンの吸気装置
によれば、段差部は、インテークマニホールドとスロッ
トルボディとの結合部に形成するようにしたので、イン
テークマニホールド側の開口部とスロットルボディ側の
開口部との寸法差によって形成することができ、段差加
工を必要とすることなく容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの吸気装置
のインテークマニホールドおよびスロットルボディの図
２におけるＡ−Ａ線による縦断面図である。

【図２】図１の装置の側面の縦断面図である。

【図３】図１の装置のインテークマニホールドの平面図
である。

【図４】従来の補助空気通路を有する吸気装置を装着し
たエンジンの概略構成を示す縦断面図である。

【符号の説明】

15 インテークマニホールド 16,17,18 枝管 19 集合部 22 スロットルボディ 28 スロットルバルブ 30 補助空気通路 33 補助空気室 38,39 段差部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各シリンダの吸気ポートにそれぞれ接続
   するインテークマニホールドの複数の枝管の集合部の上
   流側にスロットルボディを接続し、該スロットルボディ
   のスロットルバルブの上流側と前記インテークマニホー
   ルドの各枝管とを連通する補助空気通路を備えたエンジ
   ンの吸気装置において、 前記補助空気通路と前記各枝管との接続部に補助空気室
   を形成し、前記補助空気通路の前記補助空気室内への開
   口部に下流側へ向かって広がる段差部を形成して、前記
   補助空気通路から前記補助空気室内へ流入する空気の噴
   流が前記各枝管へ均等に向けられるようにしたことを特
   徴とするエンジンの吸気装置。
2. 【請求項２】 前記段差部は、前記インテークマニホー
   ルドと前記スロットルボディとの結合部に形成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気装
   置。