JPH1182198A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力センサ回りの部品点数の低減や部品の共
用化が可能な内燃機関の吸気装置を提供すること。 【解決手段】 ガスフィルタ８０は、サージタンク３０
の筐体の一部を利用して構成される台座８２と、ゴミや
オイル等を除去するフィルタ部材８４と、フィルタ部材
８４を台座８２ととも挟持するカバー８６とを含んで構
成される。カバー８６は、一部に形成された取付孔９４
にグロメット９６がはめ込まれており、これに圧力セン
サ５０の導入管５２が挿し込まれて圧力センサ５０が保
持される。台座８２の凹部中央に形成された導入管９２
によってガスフィルタ８０内とサージタンク３０内とが
連通しており、ガスフィルタ８０内の圧力がサージタン
ク３０内の圧力と等しくなって、圧力センサ５０によっ
てこの圧力が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアクリーナや吸
気マニホールド等を一体化した内燃機関の吸気装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載される内燃機関（エンジン）
の吸気装置は、エアクリーナ、スロットル、サージタン
ク、吸気マニホールド等からなっている。運転者がアク
セルペダルを踏んだときに、アクセルペダルに連動して
スロットルバルブが開いて、エンジンへの吸入空気、す
なわち燃料を含む混合気の量が増えてエンジン出力が増
すようになっている。吸入空気の量が増えると、それに
応じて燃料の噴射量も増やす必要があるが、通常は、流
量計を用いて吸入空気の体積流量や質量流量を測定し、
あるいは圧力センサを用いてスロットルより下流側の空
気圧（負圧）を測定してこの圧力に基づいて吸入空気の
流量を計算し、これらの測定や計算によって求めた吸入
空気の流量に基づいて最適な燃料の噴射量を決めてい
る。

【０００３】ところで、吸入空気の流量を求めるため
に、圧力センサを用いて空気圧を測定する場合に、この
圧力センサをスロットルより下流側、例えばサージタン
クに取り付ける必要がある。最近の圧力センサは、半導
体素子を用いて構成されるものがほとんどであり、検出
素子としての半導体表面にゴミやオイル等の汚染物質が
混入すると検出感度が低下する等の不具合が生じるた
め、ゴミ等が半導体表面に到達しないようにガスフィル
タが設けられている。

【０００４】図４は、従来の圧力センサの取り付け状態
を示す図であり、サージタンク内の圧力を検出する場合
の構成が示されている。同図に示すように、他の部材
（例えばエアクリーナ部）に取り付けられた圧力センサ
１００とサージタンク１１０と間にガスフィルタ１２０
を介在させる。このガスフィルタ１２０は、サージタン
ク１１０に取り付けられており、サージタンク１１０側
に直接取り付けられる金属製のボディ１２２と、圧力セ
ンサ１２０にホース１３０を介して接続されるカバー１
２４とによってメッシュ状のフィルタ部材１２６を挟み
込む構造になっている。

【０００５】上述したボディ１２２は、内部通路の径が
小さな導入管を有しており、フィルタ部材１２６に進入
するゴミやオイルをその前段階でできるだけ除去してい
る。このようにしてゴミ等がある程度除去された空気を
さらにフィルタ部材１２６に通すことにより、圧力セン
サ１００に到達するゴミ等を除去している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、圧力センサ
１００をサージタンク１１０に取り付ける従来の方法で
は、部品点数が多くなるという問題があり、コスト低減
の妨げになる。上述したように、圧力センサ１００を取
り付けるために、別部品としてのガスフィルタ１２０
と、ガスフィルタ１２０と圧力センサ１００とを接続す
るホース１３０が必要であり、圧力を測定するために必
要な部品点数が多くなる。また、これらの各部品をサー
ジタンク１１０と圧力センサ１００との間に挿入するた
め、サージタンク１１０と圧力センサ１００との間の間
隔をある程度確保する必要があり、省スペース化が難し
い。さらに、圧力センサ１００を取り付ける部材（上述
した例ではエアクリーナ部）の形状や位置に応じて、ホ
ース１３０の長さを調整する必要があるため、ホース１
３０を含めた部品の共用化がしにくいという問題もあ
る。

【０００７】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、圧力センサ回りの部品点数
の低減や部品の共用化が可能な内燃機関の吸気装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の内燃機関の吸気装置は、サージタンク
と圧力センサとの間に介在させるフィルタ装置をサージ
タンクの一部を利用して構成しており、フィルタ装置を
全く別個に形成する場合に比べて部品点数の低減やこれ
に伴うコストの低減が可能となる。また、サージタンク
とは別にフィルタ装置を取り付ける場合に比べると、そ
の取り付け部分に用いられる構成部材が不要になるた
め、圧力センサを取り付けた際の省スペース化が可能と
なる。

【０００９】具体的には、上述したフィルタ装置は、サ
ージタンクの筐体の一部を用いて形成した第１のフィル
タ容器と、フィルタ部材と、このフィルタ部材を第１の
フィルタ容器とともに収納する第２のフィルタ容器とに
よって構成することが好ましい。第１のフィルタ容器が
サージタンクの筐体を用いて構成されるため、部品点数
の低減や小型化が可能となる。また、フィルタ部材の収
納は、第１および第２のフィルタ容器によって挟持する
ことにより行うことが好ましく、この場合には、別部品
として製造しておいたフィルタ部材を挟み込むだけでフ
ィルタ装置の組み付けを行うことができるため、フィル
タ装置の組み付けが容易であって製造行程の簡略化が可
能となる。

【００１０】また、上述した第２のフィルタ容器が圧力
センサの保持部材を兼ねることにより、別に圧力センサ
を固定するための機構が不要になるため、吸気装置全体
の構造の簡略化が可能となる。しかも、圧力センサとフ
ィルタ装置とをホース等の別部品でつなぐ必要がなくな
るため、部品点数の低減とともに配管の信頼性を向上さ
せることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明を適用した一実施形態のエ
ンジンの吸気装置は、サージタンクの一部を利用して圧
力センサ用のガスフィルタを形成したことに特徴があ
る。以下、本発明を適用した一の実施形態のエンジンの
吸気装置について、図面を参照しながら具体的に説明す
る。

【００１２】図１は、本発明を適用した一実施形態によ
るエンジンの吸気装置の構造を示す図である。また、図
２は図１に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１および
図２に示すように、本実施形態の吸気装置は、取込口１
２から吸入された空気に含まれる塵芥を取り除くエアク
リーナ部１０と、この吸気装置をエンジン９０に取り付
ける取付部２２が一方端に形成された吸気マニホールド
２０と、吸気マニホールド２０の他方端に設けられたサ
ージタンク３０と、サージタンク３０の中央に取り付け
られたスロットル４０と、サージタンク４０の一部に取
り付けられた圧力センサ５０と、スロットル４０とエア
クリーナ部１０とを連結する通路６０とを含んで構成さ
れている。

【００１３】上述した吸気装置の各部品は一体化されて
いる。例えば、図２に示すように、エアクリーナ部１０
の一部と吸気マニホールド２０とを含むハウジング７０
と、エアクリーナ部１０の一部と通路６０とを含むキャ
ップ７２とが別々に樹脂成形され、これらがサージタン
ク３０やスロットル４０とともに振動溶着等によって接
合されて一体化される。

【００１４】以下、上述した吸気装置の各部分の構成に
ついて詳細に説明する。エアクリーナ部１０は、不織布
やろ紙を材料とするエアクリーナエレメント１４と、こ
れを装着して収納するガイド１６と、エアクリーナエレ
メント１４の上流にダスティサイド空間を形成するダス
ティサイドケース１８と、下流にクリーンサイド空間を
形成するクリーンサイドケース１９とを含んで構成され
ている。ガイド１６に装着されたエアークリーナエレメ
ント１４を挟んでダスティサイドケース１８内のダステ
ィサイド空間とクリーンサイドケース１９内のクリーン
サイド空間が分離されており、取込口１２を通ってダス
ティサイド空間に導入された空気は、エアクリーナエレ
メント１４を通ることにより塵芥が取り除かれてクリー
ンサイド空間に導入される。また、このガイド１６は、
エアクリーナエレメント１４を介した空気の流れに対し
て垂直方向にスライドして着脱が可能であり、エアクリ
ーナ部１０に装着したときにその外周部に形成されたシ
ール部材（図示せず）によってキャップ７２との間の密
閉状態が保たれる。また、ガイド１６は、ダスティサイ
ドケース１８との間に形成された装着用の開口部を隙間
なく覆うカバーとしての機能を有しており、この開口部
を介したダスティサイド空間内への空気の流入を阻止し
ている。

【００１５】通路６０は、キャップ７２の一部として形
成された筒状部材であって、エアクリーナエレメント１
４を通してクリーンサイド空間に通された空気をスロッ
トル４０を介してサージタンク３０に導くためのもので
ある。スロットル４０は、スロットルバルブ４２とスロ
ットルボディ４４によって構成されており、エンジン９
０の各気筒列に吸入される空気の吸込み量を調整する。
また、スロットル４０には、スロットルバルブ４２の開
度を検出するポジションセンサ４８が取り付けられてお
り、このセンサ出力が図示しないエンジン制御ユニット
（ＥＣＵ）に入力される。

【００１６】圧力センサ５０は、サージタンク３０内の
圧力を検出するためのものであり、例えば半導体素子に
よって構成される検出部を有している。このセンサ出力
がエンジン制御ユニットに入力されて、吸入空気の流量
が算出される。この圧力センサ５０は、サージタンク３
０の一部を利用してサージタンク３０と一体に形成され
たガスフィルタ（後述する）に取り付けられる。

【００１７】サージタンク３０は、箱形形状を有してお
り、この箱形形状の一の面の中央に上述したスロットル
４０が取り付けられ、スロットル４０を介してサージタ
ンク３０内に空気が流入する。また、箱形形状の他の面
には吸気マニホールド２０が取り付けられており、サー
ジタンク３０内の空気が吸気マニホールド２０に導出さ
れる。このように、スロットル４０の取付位置をサージ
タンク３０の中央にすることにより、吸気音の音色を改
善するとともに気筒分配を向上させることができる。

【００１８】吸気マニホールド２０は、サージタンク３
０を介して導入された塵芥が除去された後の空気をエン
ジン９０の各気筒列に導入するためのものであり、エン
ジン９０の気筒数と同数の枝管２４によって構成されて
いる。例えば、本実施形態のエンジン９０は４気筒であ
り、吸気マニホールド２０は４本の枝管２４によって構
成されている。各枝管２４の先端（サージタンク３０と
反対側の端部）には吸気装置をエンジン９０に取り付け
るための取付部２２が形成されており、この取付部２２
に設けられた貫通孔２６にボルト（図示せず）を通して
締め付けることにより、エンジン９０への吸気装置の取
り付けが行われる。また、吸気マニホールド２０の各枝
管２４は、取付部２２からサージタンク３０に向かっ
て、エンジン９０の気筒列方向に所定量蛇行して敷設さ
れている。

【００１９】図３は、圧力センサ５０近傍の詳細構造を
示す図であり、圧力センサ５０が取り付けられるガスフ
ィルタの断面構造が示されている。フィルタ装置として
のガスフィルタ８０は、サージタンク３０の筐体の一部
を利用して構成される第１のフィルタ容器としての台座
８２と、サージタンク３０の内部空間から圧力センサ５
０に導かれる空気に含まれる塵芥等のゴミやオイル等の
汚染物質を除去するフィルタ部材８４と、台座８２上に
載せられたフィルタ部材８４を台座８２ととも挟持する
第２のフィルタ容器としてのカバー８６とを含んで構成
される。

【００２０】台座８２は、サージタンク３０の内部空間
と外部空間とを分ける分離壁として機能し、部分的な凹
部形状を有しており、この凹部の中央近傍に形成された
内径の小さな導入管９２がサージタンク３０の内部に突
出した形状となっている。したがって、この導入管９２
を介してサージタンク３０の内部空間とガスフィルタ８
０の内部空間とがつながっており、ガスフィルタ８０の
内部がサージタンク３０の内部と同じ圧力になる。ま
た、導入管９２の径を小さく、しかもこの長さをある程
度確保することにより、サージタンク３０からガスフィ
ルタ８０への汚染物質の進入を防止することができる。

【００２１】フィルタ部材８４は、サージタンク３０か
ら進入する汚染物質による特性変化や水分による氷結を
防ぐために金属材料あるいは樹脂材料が用いられる。例
えば金属製のメッシュ状（網目状）部材としての金網に
よってフィルタ部材８４が構成されており、台座８２の
導入管９２を通過して進入するゴミやオイルを捕集す
る。

【００２２】カバー８６は、樹脂材料を用いて形成され
ており、フィルタ部材８４を保護する保護部材であると
同時に、圧力センサ５０を保持する保持部材として機能
する。また、カバー８６は、一部に形成された取付孔９
４にゴム等の弾性部材で形成されたグロメット９６がは
め込まれており、これに圧力センサ５０の導入管５２を
挿し込んで固定することにより、圧力センサ５０が保持
される。

【００２３】本実施形態の吸気装置はこのような構造を
有しており、次にその動作を説明する。取込口１２から
エアクリーナ部１０のダスティサイドケース１８内に取
り込まれた空気は、ガイド１６に収容されたエアクリー
ナエレメント１４を通すことにより塵芥が取り除かれて
クリーンサイドケース１９内に導かれる。さらに、この
吸入空気は、通路６０を通った後に、スロットル４０を
介してサージタンク３０に流入する。サージタンク３０
は、この流入空気を吸気マニホールド２０の４本の枝管
２４に分配し、この分配された空気が各枝管２４を介し
てエンジン９０の各気筒に供給される。エンジン９０の
各気筒の空気の吸入量は、スロットル４０内のスロット
ルバルブ４２の開度によって制御される。

【００２４】また、エンジン９０には、各気筒に対応さ
せて図示しないインジェクタが取り付けられており、吸
気マニホールド２０からエンジン９０の各気筒に吸入さ
れた空気に、インジェクタから噴射される燃料（ガソリ
ン）が混合される。このようにしてインジェクタから噴
射される燃料の量は、圧力センサ５０を用いて検出した
サージタンク３０内の圧力に基づいて設定される。

【００２５】上述したように、本実施形態の吸気装置に
おいては、サージタンク３０の箱形形状の筐体の一部を
利用してガスフィルタ８０の台座８２が形成されてい
る。したがって、ガスフィルタの全体を全くの別部品と
して形成する場合に比べて、部品点数の低減およびこれ
に伴う部品コスト、製造コストの低減が可能となる。ま
た、フィルタ部材８４の取り付けは、このフィルタ部材
８４を挟み込むようにカバー８６を振動溶着等によって
取り付けることによって行われるため、フィルタ部材８
４を保持する特別な構造が不要であり、構造や組み付け
行程の簡略化が可能となる。

【００２６】さらに、カバー８６にはグロメット９６が
取り付けられており、これに圧力センサ５０の導入管５
２を挿し込むだけで、圧力センサ５０の保持および圧力
センサ５０とガスフィルタ８０との間の接続が行えるた
め、保持構造の簡素化や配管の簡略化が可能となる。ま
た、サージタンク３０とガスフィルタ８０および圧力セ
ンサ５０との間を別部品としてのホースを用いて接続し
ていないため、配管の信頼性を向上させることができ
る。しかも、サージタンク３０の筐体の一部をガスフィ
ルタ８０の台座８２として用いるとともに、ガスフィル
タ８０と圧力センサ５０との間にホース等の接続部材を
用いていないため、サージタンク３０から圧力センサ５
０までの高さが低くなって、吸気装置の省スペース化が
可能になる。また、圧力センサ５０をガスフィルタ８０
によって保持しているため、他の構成部材の形状や配置
等によって圧力センサ５０やガスフィルタ８０の組み付
け状態を変える必要がなく、部品の共用化が可能とな
る。

【００２７】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、上述した実施形態では、フィル
タ部材８４を台座８２とカバー８６によって挟み込んで
固定したが、台座８２あるいはカバー８６のいずれかに
予め接着等によって取り付けておいたり、埋め込んでお
いたりして固定してもよい。また、ガスフィルタ８０の
カバー８６にグロメット９６をはめ込んで、圧力センサ
５０をガスフィルタ８０によって直接保持するようにし
たが、ガスフィルタ８０と圧力センサ５０との間の接続
を従来と同様にホースを用いて行うようにしてもよい。
また、ガスフィルタ８０を形成する位置は適宜変更可能
であり、他の部材との干渉等を考慮して決めればよい。
また、ガスフィルタ８０の全体をサージタンク３０内に
埋設するようにしてもよい。

【００２８】また、上述した実施形態の吸気装置は、エ
ンジン９０の各気筒に燃料を噴射するインジェクタを含
まない場合、すなわちエンジン９０側にインジェクタを
取り付けた場合を説明したが、吸気マニホールド２０の
先端近傍にインジェクタを取り付けて、インジェクタ一
体型の吸気装置としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施形態によるエンジンの
吸気装置の構造を示す図である。

【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】ガスフィルタの詳細構造を示す図である。

【図４】従来の圧力センサの取り付け状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ エアクリーナ部 ２０ 吸気マニホールド ３０ サージタンク ４０ スロットル ５０ 圧力センサ ６０ 通路 ８０ ガスフィルタ ８２ 台座 ８４ フィルタ部材 ８６ カバー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サージタンク内の圧力を検出する圧力セ
   ンサを有する内燃機関の吸気装置であって、 前記圧力センサに連通する通路に介在させるフィルタ装
   置をサージタンクの筐体を利用して構成したことを特徴
   とする内燃機関の吸気装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記フィルタ装置は、 前記サージタンクの筐体の一部を利用して形成され、所
   定の開口部を介して前記サージタンクの内部空間と外部
   空間とを連通させる第１のフィルタ容器と、 前記第１のフィルタ容器に形成された前記開口部を通し
   て進入する汚染物質を捕集するフィルタ部材と、 前記フィルタ部材を前記第１のフィルタ容器とともに収
   納する第２のフィルタ容器と、 を備えることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記フィルタ部材を前記第１および第２のフィルタ容器
   によって挟持することにより固定することを特徴とする
   内燃機関の吸気装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３において、 前記第２のフィルタ容器は、前記圧力センサを取り付け
   た際に前記圧力センサを保持する保持部材であることを
   特徴とする内燃機関の吸気装置。