JPH11336622A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】吸気音を低減しながら外気導入ダクトの通気抵
抗に起因するエンジン性能の低下を抑制する。 【解決手段】外気導入ダクト１０の多数の孔１１にダス
トが詰まった場合、あるいは、エンジン高回転時等の吸
入空気量が多い場合等に、外気導入ダクト１０内の吸気
負圧が大きくなり、外気導入ダクト１０内の圧力が所定
圧以下になると、制御バルブ１２が開弁し、外気導入口
１３が開かれ、外気導入ダクト１３からも外気が導入さ
れる。また、制御バルブ１２は、吸気負圧に応じてその
開度が調節される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸気装
置に関し、特に、吸気音を低減させることができるエン
ジンの吸気装置に関する。

【０００２】

【従来技術】エンジンの吸気装置において、エンジンに
外気を導入する外気導入ダクトは一般に樹脂等のパイプ
材から形成され、その先端の外気導入口からエンジンに
外気を導入するように構成されている。しかし、このよ
うな吸気装置にあっては、外気は先端の外気導入口のみ
から導入されるため、外気導入口において吸気流速の急
激な変化が生じることから気流に乱れが発生し、吸気音
が大きくなる。

【０００３】そこで、特開平５−１２６００２号公報の
図５に示されたエンジンの吸気装置においては、外気導
入ダクトを中実の多孔質材から形成し、多数の孔からエ
ンジンに外気を導入することで、エンジンへの外気導入
に際して起こる空気流速の急激な変化を緩和し、吸気音
を低減するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の吸気装置においては、開口面積が僅かな多数
の孔から外気を導入しているため、導入外気に含まれる
ダストがこれら孔に詰まり、この場合、外気導入ダクト
の通気抵抗が大きくなる。また、エンジン高回転時等の
吸入空気量が多い場合にも、外気導入ダクトの通気抵抗
が大きくなる。これにより、エンジンが要求する吸入空
気量を確保することが困難となり、エンジン性能が低下
するといった問題があった。

【０００５】そこで、このような従来の問題に鑑みて、
本発明は、吸気音を低減しながら外気導入ダクトの通気
抵抗に起因するエンジン性能の低下を抑制することので
きるエンジンの吸気装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記
目的を達成するためになされたものであり、請求項１に
記載に記載の発明では、多数の孔が形成された外気導入
ダクトがエンジンの吸気通路に設けられ、該孔からエン
ジンに外気を導入するエンジンの吸気装置において、前
記吸気通路に、前記孔よりも開口面積の大きな外気導入
口を形成し、前記吸気通路の圧力が所定圧以下になると
開弁することで前記外気導入口を開くバルブを設けたこ
とを要旨としている。

【０００７】また、請求項２に記載の発明では、多数の
孔が形成された外気導入ダクトがエンジンの吸気通路に
設けられ、該孔からエンジンに外気を導入するエンジン
の吸気装置において、前記外気導入ダクトに、前記孔よ
りも開口面積の大きな外気導入口を形成し、前記外気導
入ダクト内の圧力が所定圧以下になると開弁することで
前記外気導入口を開くバルブを設けたことを要旨として
いる。

【０００８】上記請求項１に記載の発明によれば、通常
は、外気導入ダクトに形成された多数の孔からエンジン
に外気を導入することにより吸気音を低減するが、外気
導入ダクトに詰まり等が発生し、吸気通路の通気抵抗が
大きくなり、吸気通路内の圧力が所定圧以下になると、
バルブが開弁され外気導入口が開かれる。このため、吸
気通路の通気抵抗を低減でき、従って、エンジンが要求
する吸入空気量を確保することができる。また、外気導
入口は、孔に比べ大きく開口しているため、導入外気に
含まれるダストが外気導入口に詰まるおそれはない。

【０００９】また、請求項２に記載の発明によれば、通
常は、外気導入ダクトに形成された多数の孔からエンジ
ンに外気を導入することにより吸気音を低減するが、外
気導入ダクトの通気抵抗が大きくなり、外気導入ダクト
内の圧力が所定圧以下になると、バルブが開弁され外気
導入口が開かれる。このため、外気導入ダクトの通気抵
抗を低減でき、従って、エンジンが要求する吸入空気量
を確保することができる。また、外気導入口は、孔に比
べ大きく開口しているため、導入外気に含まれるダスト
が外気導入口に詰まるおそれはない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図４の図面を用い
て本発明におけるエンジンの吸気装置の実施の形態につ
いて説明する。

【００１１】図１は、第１の実施の形態におけるエンジ
ンの吸気装置の斜視図である。この図において、外気を
エンジンに導入する外気導入ダクト１０は多孔質材によ
って円筒状に形成されている。すなわち、外気導入ダク
ト１０には、大気に開口する複数の孔１１が形成されて
いる。外気導入ダクト１０の先端部は、孔１１よりも大
気に大きく開口されており、これにより、エンジンに外
気を導入するための外気導入口１３が形成されている。
また、外気導入ダクト１０の後端部は、その後端部が溶
接により部材１６に接合されるとともに、部材１６がビ
ス２０によりエアクリーナ１８に接合されることで、エ
アクリーナ１８内に開口されている。更に、エアクリー
ナ１８には、エアクリーナ１８とスロットルバルブをつ
なぐ吸気管１９が接合されており、外気導入ダクト１
０、エアクリーナ１８、吸気管１９から吸気通路が構成
されている。

【００１２】外気導入ダクト１０の先端部には、外気導
入口１３の開口面積を調整するための制御バルブ１２が
設けられている。制御バルブ１２は、バタフライ式のバ
ルブであり、制御バルブ１２のシャフトは、外気導入ダ
クト１０に対して回転可能に支持されている。この制御
バルブ１２は、通常、外気導入口１３を閉塞しており、
これにより、外気は、外気導入ダクト１０に形成された
複数の孔１１のみからエアクリーナ１８、吸気管１９を
通してエンジンへと導入される。

【００１３】外気導入ダクト１０の途中には、負圧取出
ポート２８が設けられ、外気導入ダクト１０の先端部に
は、制御バルブ１２を駆動するための負圧式のアクチュ
エータ１４が設けられている。負圧取出ポート２８から
の吸気負圧は導管２９を介してアクチュエータ１４に作
用している。

【００１４】ここで、第１の実施の形態におけるエンジ
ンの吸気装置の模式図を図２に示す。この図において、
アクチュエータ１４は、ダイヤフラム３０によってその
内部が負圧室３６と大気室３８とに区画されている。負
圧室３６には、負圧取出ポート２８、導管２９、負圧導
入ポート３７を通して吸気負圧が導入され、この吸気負
圧はダイヤフラム３０に作用している。また、大気室３
８には、大気導入ポート４０を介して大気圧が導入さ
れ、この大気圧は吸気負圧に対向しダイヤフラム３０に
作用している。負圧室３６内には、圧縮ばね３２が設け
られ、この圧縮ばね３２はダイヤフラム３０を大気室３
８側へと付勢している。更に、ダイヤフラム３０には、
ロッド３４が連結しており、ダイヤフラム３０が変位す
ることに伴いロッド３４が動き、これにより、制御バル
ブ１２の開度が調節されるようになっている。

【００１５】次に、上述した第１の実施の形態における
エンジンの吸気装置の作用効果について説明する。外気
導入ダクト１０内の吸気負圧が小さい通常の場合には、
負圧取出ポート２８、導管２９、負圧導入ポート３７を
通しダイヤフラム３０に作用する吸気負圧は小さく、ア
クチュエータ１４内のダイヤフラム３０は、圧縮ばね３
２の付勢力によって大気室３８側に変位する。これによ
り、制御バルブ１２は、図２に示すように、矢印Ｂの方
向に回動して全閉となり、外気導入口１３を閉塞する。
従って、外気は、外気導入ダクト１０に形成された複数
の孔１１のみからエアクリーナ１８、吸気管１９を通し
てエンジンへと導入され、エンジンの外気導入に際して
起こる空気流速の急激な変化が緩和でき、吸気音を低減
することができる。

【００１６】ところで、外気導入ダクト１０の経年変化
によって、外気導入ダクト１０の多数の孔１１に、導入
外気に含まれているダストが詰まると、外気導入ダクト
１０の通気抵抗は大きくなる。また、エンジン高回転時
等の吸入空気量が多い場合にも、外気導入ダクト１０の
通気抵抗は大きくなる。このような場合には、外気導入
ダクト１０の多数の孔１１のみから外気を導入するだけ
では、エンジンが要求する吸入空気量を確保することが
困難となる。

【００１７】しかしながら、第１の実施の形態において
は、外気導入ダクト１０の通気抵抗が大きくなると、外
気導入ダクト１０内の吸気負圧が大きくなる。そして、
アクチュエータ１４のダイヤフラム３０に作用する吸気
負圧が所定負圧に達する、すなわち、外気導入ダクト１
０内の圧力が所定圧以下になると、アクチュエータ１４
内のダイヤフラム３０は、圧縮ばね３２の付勢力に抗し
て負圧室３６側へと変位する。この結果、制御バルブ１
２は、図２に示す矢印Ａの方向に回動して開くことにな
り、また、制御バルブ１２は、吸気負圧に応じてその開
度が調節される。これにより、外気導入ダクト１０の多
数の孔１１にダストが詰まった場合、或いは、エンジン
高回転時等の吸入空気量が多い場合であっても、この場
合には、外気導入口１３が開かれ、外気導入口１３から
も外気が導入される。従って、外気導入ダクト１０の通
気抵抗を低減でき、エンジンが要求する吸入空気量を確
保して、エンジン性能の低下を抑制することができる。

【００１８】ここで、外気導入口１３は、比較的大きく
開口しているため、導入外気に含まれるダストがこの外
気導入口１３に詰まるおそれはない。また、制御バルブ
１２は、外気導入ダクト１０の通気抵抗が大きくなった
場合の必要なときに限り開くことから、吸気音の増大を
最小限に止めることができる。

【００１９】更に、外気導入口１３の開口面積、すなわ
ち、制御バルブ１２の開度を吸気負圧に応じ、エンジン
が要求する吸入空気量を確保する上で必要最小限の開度
となるように、例えば、アクチュエータ１４内における
ダイヤフラム３０の受圧面積や圧縮ばね３２のばね定数
を実験等から適宜設定してチューニングすれば、吸気音
の増大を極力抑制しつつ、エンジン性能の低下を抑制す
ることができる。

【００２０】次に、第２の実施の形態について説明す
る。図３は、第２の実施の形態におけるエンジンの吸気
装置の模式図である。なお、第１の実施の形態と同一な
構成については同一の図番を付してある。この図におい
て、エアクリーナ１８の外気導入ダクト１０側の一部
は、外気導入ダクト１０に設けられた孔１１よりも大気
に大きく開口されており、これにより、外気導入口１３
が形成されている。

【００２１】更に、エアクリーナ１８の外気導入ダクト
１０側の一部には、外気導入口１３の開口面積を調整す
るための制御バルブ１２が設けられている。外気導入ダ
クト１０の途中には、負圧取出ポート２８が設けられ、
エアクリーナ１８には、制御バルブ１２を駆動するため
のアクチュエータ１４が設けられている。負圧取出ポー
ト２８からの吸気負圧は導管２９を介してアクチュエー
タ１４に作用している。

【００２２】外気導入ダクト１０の通気抵抗が大きくる
と、外気導入ダクト１０内の吸気負圧が大きくなる。そ
して、アクチュエータ１４に作用する吸気負圧が所定負
圧に達すると、制御バルブ１２は、図３に示す矢印Ａの
方向に回動して開くことになり、また、制御バルブ１２
は、吸気負圧に応じてその開度が調節される。これによ
り、外気導入ダクト１０の多数の孔１１にダストが詰ま
った場合、或いは、エンジン高回転時等の吸入空気量が
多い場合であっても、この場合には、外気導入口１３が
開かれ、外気導入口１３からも外気が導入される。エン
ジンが要求する吸入空気量を確保することができ、エン
ジン性能の低下を抑制することができる。

【００２３】次に第３の実施の形態について説明する。
図４は、第３の実施の形態におけるエンジンの吸気装置
の模式図である。なお、第１の実施の形態と同一な構成
については同一の図番を付してある。この図において、
吸気管１９の一部には、一方が吸気管１９内に開口し、
他方が大気に開口した大気開口管２２が設けられてい
る。大気開口管２２の端部には、導入外気に含まれてい
るダストを捕捉するサブエアクリーナ２４が設けられ、
サブエアクリーナ２４は、外気導入ダクト１０に設けら
れた孔１１よりも大気に大きく開口されており、これよ
り外気導入口１３が形成されている。

【００２４】更に、大気開口管２２には、外気導入口の
開口面積を調節するための制御バルブ１２が設けられて
いる。外気導入ダクト１０の途中には、負圧取出ポート
２８が設けられ、大気開口管２２には、制御バルブ１２
を駆動するためのアクチュエータ１４が設けられてい
る。負圧取出ポート２８からの吸気負圧は導管２９を介
してアクチュエータ１４に作用している。

【００２５】外気導入ダクト１０の通気抵抗が大きくる
と、外気導入ダクト１０内の吸気負圧が大きくなる。そ
して、アクチュエータ１４に作用する吸気負圧が所定負
圧に達すると、制御バルブ１２は、図４に示す矢印Ａの
方向に回動して開くことになり、また、制御バルブ１２
は、吸気負圧に応じてその開度が調節される。これによ
り、外気導入ダクト１０の多数の孔１１にダストが詰ま
った場合、或いは、エンジン高回転時等の吸入空気量が
多い場合であっても、この場合には、外気導入口１３が
開かれ、外気導入口１３からも外気が導入される。従っ
て、エンジンが要求する吸入空気量を確保することがで
き、エンジン性能の低下を抑制することができる。

【００２６】更に、第３の実施の形態によれば、外気導
入口１３より外気をサブエアクリーナ２４を介して導入
するため、外気がエアクリーナ１８を通過しないときで
あっても、導入外気に含まれるダストがエンジンに入り
込むことはない。

【００２７】なお、上記各実施の形態においては、外気
導入ダクト１０を多孔質材によって形成したが、樹脂等
のパイプ材に多数の孔を開けたものを外気導入ダクト１
０として用いても良い。また、上記実施の形態において
は、制御バルブ１２を駆動するためのアクチュエータ１
４を負圧式のアクチュエータとしたが、これに代え、吸
気負圧に応答して動作する電子式のアクチュエータを用
いても良い。

【００２８】また、上記各実施の形態では、制御バルブ
１２は、吸気負圧が小さいときには全閉となるように
し、外気導入口１３を閉塞するように構成したが、吸気
負圧が小さいときには外気導入口１３を僅かに開けるよ
うに構成しても良い。

【００２９】更に、上記各実施の形態では負圧取出ポー
ト２８を外気導入ダクト１０の途中に設けたが、外気導
入ダクト１０内の圧力の代用となりうる場所に、すなわ
ち、スロットルバルブ上流の吸気通路内の圧力を検知で
きる場所に負圧取出ポート２８を設けても良い。この場
合、エアクリーナ１８、吸気管１９に負圧取出ポート２
８を設けて良い。

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、通常は、外気導入ダクトに形成された多
数の孔からエンジンに外気を導入することにより吸気音
を低減するが、吸気通路の通気抵抗が大きくなり、吸気
通路内の圧力が所定圧以下になると、バルブが開弁され
外気導入口が開かれるため、吸気通路の通気抵抗を低減
でき、従って、エンジンが要求する吸入空気量を確保す
ることができる。これにより、吸気音を低減しながら吸
気通路の通気抵抗に起因するエンジン性能の低下を抑制
することができる。請求項２に記載の発明によれば、通
常は、外気導入ダクトに形成された多数の孔からエンジ
ンに外気を導入することにより吸気音を低減するが、外
気導入ダクトの通気抵抗が大きくなり、外気導入ダクト
内の圧力が所定圧以下になると、バルブが開弁され外気
導入口が開かれるため、外気導入ダクトの通気抵抗を低
減でき、従って、エンジンが要求する吸入空気量を確保
することができる。これにより、吸気音を低減しながら
外気導入ダクトの通気抵抗に起因するエンジン性能の低
下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態におけるエンジンの吸気装置
の斜視図。

【図２】第１の実施の形態におけるエンジンの吸気装置
の模式図。

【図３】第２の実施の形態におけるエンジンの吸気装置
の模式図。

【図４】第３の実施の形態におけるエンジンの吸気装置
の模式図。

【符号の説明】

１０…外気導入ダクト、１１…孔、１２…制御バルブ、
１３…外気導入口、１４…アクチュエータ、１６…部
材、１８…エアクリーナ、１９…吸気管、２０…ビス、
２２…大気開口管、２４…サブエアクリーナ、２８…負
圧取出ポート、２９…導管、３０…ダイヤフラム、３２
…圧縮ばね、３４…ロッド、３６…負圧室、３７…負圧
導入ポート、３８…大気室、４０…大気導入ポート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の孔が形成された外気導入ダクトが
   エンジンの吸気通路に設けられ、該孔からエンジンに外
   気を導入するエンジンの吸気装置において、 前記吸気通路に、前記孔よりも開口面積の大きな外気導
   入口を形成し、前記吸気通路内の圧力が所定圧以下にな
   ると開弁することで前記外気導入口を開くバルブを設け
   たことを特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 【請求項２】 多数の孔が形成された外気導入ダクトが
   エンジンの吸気通路に設けられ、該孔からエンジンに外
   気を導入するエンジンの吸気装置において、 前記外気導入ダクトに、前記孔よりも開口面積の大きな
   外気導入口を形成し、前記外気導入ダクト内の圧力が所
   定圧以下になると開弁することで前記外気導入口を開く
   バルブを設けたことを特徴とするエンジンの吸気装置。