JP2008002340A - Intake device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、本発明は内燃機関の吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine.
特許文献1には、エンジン本体の各吸気ポートに接続する複数のブランチ部と、これらの各ブランチ部を集合するコレクタ部とを有するインテークマニホールドにおいて、上記各ブランチ部を湾曲させ、この湾曲したブランチ部の内側に箱形をしたバキュームタンク部を設けたものが開示されている。
In
この特許文献1においては、上記バキュームタンク部が負圧導入通路を介してブランチ部に連通している。そして、この負圧導入通路には、上記ブランチ部に生じる吸入負圧が上記バキュームタンク部の圧力よりも低くなると開弁し、吸入負圧が上記負圧導入通路を介して上記バキュームタンク部に導かれるように一方向弁が途中に配置されている。つまり、この特許文献1においては、上記バキュームタンク部に負圧を供給するための負圧導入用の通路を、上記インテークマニホールドの外側に設定する必要がある。
しかしながら、近年、エンジンルーム内の部品密度が高くなってきており、エンジンルーム内のレイアウトが複雑になってきているため、上記バキュームタンク部に負圧を供給するための負圧導入用の通路が上記インテークマニホールドの外側に設定されると、レイアウトの自由度が低くなってしまうという問題がある。また、上記負圧導入通路には、一方向弁が途中に配置された構成となっているので、相対的に部品点数が増加してしまう虞がある。 However, in recent years, the density of parts in the engine room has increased, and the layout in the engine room has become complicated. Therefore, there is a negative pressure introduction passage for supplying negative pressure to the vacuum tank section. If it is set outside the intake manifold, there is a problem that the degree of freedom of layout is lowered. Further, since the one-way valve is arranged in the middle of the negative pressure introduction passage, the number of parts may be relatively increased.
そこで、本発明の請求項1の内燃機関の吸気装置は、ハウジング内部を仕切る隔壁によって、上記ハウジング内に負圧が蓄圧されるバキュームタンクと内燃機関の吸気通路に接続されたレゾネータとが画成され、上記隔壁に上記バキュームタンク側から上記レゾネータ側への流体の流れのみを許容する一方向弁が設けられていることを特徴としている。すなわち、レゾネータの外壁の一部とバキュームタンクの外壁の一部とを共用させ、この共用部分である隔壁に一方向弁を設けることで、バキュームタンクとレゾネータとがチューブ等の部材を用いることなく連通可能となっている。
Accordingly, an intake device for an internal combustion engine according to
本発明の請求項2は、上記請求項1に記載の内燃機関の吸気装置において、上記ハウジングは、スロットル弁の吸気下流側に位置する上記内燃機関の吸気コレクタに隣接し、上記レゾネータは上記吸気コレクタに接続されていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to the first aspect, the housing is adjacent to an intake collector of the internal combustion engine located on an intake downstream side of a throttle valve, and the resonator is the intake air It is characterized by being connected to a collector.
また、本発明の請求項3は、上記請求項2に記載の内燃機関の吸気装置において、上記バキュームタンクに蓄圧された負圧を駆動源とするアクチュエータが上記ハウジングに隣接するよう配置されていることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to the second aspect, an actuator that uses a negative pressure accumulated in the vacuum tank as a drive source is disposed adjacent to the housing. It is characterized by that.
本発明によれば、レゾネータから一方向弁を介して直接バキュームタンクに負圧が導入されるため、負圧導入専用のチューブ等の部材を用いることなく上記バキュームタンクに負圧を導入することができる。そのため、部品点数が相対的に削減されることになり、吸気装置全体のレイアウトの自由度を向上させることができると共に、コストの低減を図ることができる
また、アクチュエータをハウジングに隣接するよう配置すれば、バキュームタンクからアクチュエータへの負圧の供給経路長さを相対的に短く設定することができ、上記アクチュエータの負圧による作動応答性を向上させることができる。
According to the present invention, since negative pressure is directly introduced into the vacuum tank from the resonator via the one-way valve, it is possible to introduce the negative pressure into the vacuum tank without using a member such as a tube dedicated to introducing negative pressure. it can. As a result, the number of parts is relatively reduced, so that the degree of freedom in the layout of the entire intake device can be improved and the cost can be reduced. Also, the actuator can be arranged adjacent to the housing. For example, the supply path length of the negative pressure from the vacuum tank to the actuator can be set relatively short, and the operation responsiveness due to the negative pressure of the actuator can be improved.
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。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る内燃機関の吸気装置の全体のシステム構成を模式的に示した説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the overall system configuration of an intake device for an internal combustion engine according to the present invention.
吸気通路1は、吸気取り入れ口2から取り入れられた空気を各気筒の燃焼室(図示せず)に供給するものであって、エアクリーナ3、スロットル弁4、吸気コレクタ5を含む構成である。吸気取り入れ口2から取り入れられた空気は、エアクリーナ3、スロットル弁4を経て、吸気コレクタ5に導入された後に吸気コレクタ5から各ブランチ管6によって各気筒の燃焼室(図示せず)に供給されている。尚、図1中の3aは、エアクリーナ3のフィルタエレメントであり、このフィルタエレメント3aを境に、吸気取り入れ口2側がいわゆるダストサイドとなり、エンジン側がいわゆるクリーンサイドとなっている。
The
そして、吸気コレクタ5には、バキュームタンク7用の空間(バキュームタンク7)とレゾネータ8用の空間(レゾネータ8)とが隔壁9により互いに隣接するように内部に画成された箱形状の樹脂材料からなるハウジング10が接続されている。ここで、レゾネータ8は、吸気コレクタ5に連通している。
The
つまり、このハウジング10内には、内部を仕切る隔壁9によって、吸入負圧が蓄圧されるバキュームタンク7と、吸気コレクタ5に接続されたレゾネータ8とが一体に形成されている。
That is, in the
隔壁9には、バキュームタンク7側からレゾネータ8側への空気の流れのみを許容する一方向弁11が設けられている。
The
換言すれば、吸気コレクタ5に接続されたレゾネータ8にバキュームタンク7を一体に形成し、レゾネータ8の外壁の一部と、バキュームタンク7の外壁の一部とを共用させ、この共用部分である隔壁9にバキュームタンク7側からレゾネータ8側への空気の流れのみを許容する一方向弁11が設けられている。
In other words, the
この第1実施形態においては、バキュームタンク7に蓄圧された負圧を用いて、各ブランチ管6に配置されたスワールコントロールバルブ12(以下、SCVと略す)の開閉が制御されている。
In the first embodiment, the opening / closing of swirl control valves 12 (hereinafter abbreviated as SCVs) arranged in each
SCV12は、バキュームタンク7から導入された負圧を駆動源とするアクチュエータ13によって開閉駆動するものである。アクチュエータ13には、ソレノイドバルブ14を介してバキュームタンク7から負圧が導入されている。ここで、15はソレノイドバルブ14とアクチュエータ13とを連結する第1ホース、16はソレノイドバルブ14とスロットバルブ4の上流側(吸気取り入れ口2側)の位置の吸気通路1とを連結する第2ホース、17はソレノイドバルブ14とバキュームタンク7とを連結する第3ホースである。尚、これら第1〜第3ホース15,16,17は、合成ゴム等の可撓性の材料からなっている。
The SCV 12 is driven to open and close by an
ソレノイドバルブ14は、図示せぬエンジンコントロールユニットによって制御されるものであって、SCV12を閉弁方向に動かす際には、バキュームタンク7の負圧がアクチュエータ13に供給されるよう、第1ホース15と第3ホース17とが連通するように切り換えらえる。SCV12を開弁方向に動かす際には、アクチュエータ13に大気圧が供給されるよう、第1ホース15と第2ホース16とが連通するようにソレノイドバルブ14は切り換えられる。SCV12の弁開度を保持する際には、第1ホース15、第2ホース16、第3ホース17が互いに連通しないようにソレノイドバルブ14は切り換えられる。
The
図2及び図3に示すように、ハウジング10は、上下一対のハウジング部材10a,10bを振動溶着等により接合することで形成され、全体が直方体形状を呈している。これらハウジング部材10a,10bは、内部が隔壁9によって2つの空間に仕切られている箱状部材を、隔壁9に直交する平面で分割することで得られる形状を呈した2つの部材であり、図3における下側のハウジング部材10bには、吸気コレクタ5に接続される円筒状の首部18が一体に形成されている。つまり、ハウジング10内に形成されたレゾネータ8は、いわゆるヘルムホルツ型のレゾネータである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
隔壁9に設けられた一方向弁11は、合成ゴム等の弾性材料からなり、隔壁9に形成された主貫通穴19に圧入されている。詳述すると、一方向弁11は、図4に示すように、主貫通穴11に圧入される棒状の軸部20と、軸部20の長手方向の略中間位置の外周面から突出する環状の突起部21と、軸部20の一端に接続され、軸部20の一端側に向かって凸となる皿形状の傘部22と、を有している。そして、一方向弁11は、一方向弁11の他端側をレゾネータ8側から主貫通穴19に圧入し、突起部21を隔壁9のバキュームタンク7側の壁面に係合させることで固定されている。また、一方向弁11は、突起部21により主貫通穴19からの脱落が防止されている。
The one-
一方向弁11が主貫通穴19に圧入固定されると、傘部22は、その外周縁が全周に亙って隔壁9のレゾネータ8側の弁座となる壁面に密着する。そして、吸気コレクタ5内の負圧が、バキュームタンク7内の負圧よりも大きくなると、傘部22が吸気コレクタ5内の負圧により外周縁が壁面より浮き上がり密着状態から開放状態となり、傘部22の外周縁の内側となる位置の隔壁9に貫通形成された複数の連通穴23によりバキュームタンク7側とレゾネータ8側とが連通する。つまり、連通穴23を介して、バキュームタンク7内の空気が吸気コレクタ5側に吸い込まれ、バキュームタンク7に負圧が蓄圧される。バキュームタンク7内の負圧が吸気コレクタ5内の負圧よりも大きくなると、傘部22が開放状態からもとの状態(図4の状態)に戻り、各連通穴23が傘部22によって覆われてバキュームタンク7側からレゾネータ8側への空気の流れが閉止される。つまり、一方向弁11は、レゾネータ8とバキュームタンク7との間に位置して、バキュームタンク7に負圧を蓄圧する方向の空気の流れのみを許容している。
When the one-
このように構成された第1実施形態においては、バキュームタンク7とレゾネータ8とが隔壁9を介して隣接し、かつ隔壁9にバキュームタンク7の負圧を蓄圧する方向の空気の流れのみを許容する一方向弁11が設けられているため、バキュームタンク7に負圧を導入するために吸気通路1とバキュームタンク7とを接続する負圧導入専用のチューブ等の部材を用いる必要がなくなり、相対的に部品点数を削減することができ、吸気装置全体のレイアウトの自由度を向上させることができると共に、コストの低減を図ることができる。
In the first embodiment configured as described above, the
また、レゾネータ8とバキュームタンク7とを仕切る隔壁9に、一方向弁11が設けられているので、負圧導入専用のチューブ等の負圧導入通路に介装される一方向弁に比べて、一方向弁の構成要素を削減することができる。すなわち、負圧導入通路に上述ような一方向弁11を介装する場合には、一方向弁11のみを負圧導入通路に介装しても、バキュームタンク7に負圧を蓄圧する方向の空気の流れのみを許容するような構成とはならず、少なくとも一方向弁11以外に一方向弁11を固定するハウジング等の部材が別途必要となる。
In addition, since the one-
次に、図5〜図7を用いて、本発明の第2実施形態について説明する。尚、上述した第1実施形態と同一の構成要素に対しては同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st Embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
この第2実施形態における内燃機関の吸気装置は、上述した第1実施形態における内燃機関の吸気装置と略同一構成となっているが、図5に示すように、バキュームタンク7から供給される負圧を駆動源とするアクチュエータ13により、ハウジング30内に形成されたレゾネータ8用の空間(レゾネータ8)と吸気コレクタ5とを連通させる首部31内に配置されたレゾネータ切換弁32の開閉が制御されている。このレゾネータ切換弁32は、レゾネータ8の共鳴周波数となるような運転状態のときに開弁するように制御される。
The intake device for the internal combustion engine in the second embodiment has substantially the same configuration as the intake device for the internal combustion engine in the first embodiment described above. However, as shown in FIG. The
ここで、アクチュエータ13には、図示せぬエンジンコントロールユニットによって制御されるソレノイドバルブ14を介してバキュームタンク7から負圧が導入されている。ソレノイドバルブ14は、ハウジング30の外壁のうちバキュームタンク7の外壁となる部分に直接取り付けられている。つまり、この第2実施形態における内燃機関の吸気装置は、上述した第1実施形態における内燃機関の吸気装置おける第3ホース17が省略された構成となっている。
Here, negative pressure is introduced into the actuator 13 from the
第2実施形態におけるソレノイドバルブ14は、レゾネータ切換弁32を開弁方向に動かす際には、バキュームタンク7の負圧がアクチュエータ13に供給されるよう、第1ホース15とバキュームタンク7とが連通するように切り換えられる。レゾネータ切換弁32を閉弁方向に動かす際には、アクチュエータ13に大気圧が供給されるよう、第1ホース15と第2ホース16とが連通するようにソレノイドバルブ14は切り換えられる。レゾネータ切換弁32の弁開度を保持する際には、バキュームタンク7、第1ホース15、第2ホース16が互いに連通しないようにソレノイドバルブ14は切り換えられる。
In the
そして、この第2実施形態においては、アクチュエータ13により駆動するレゾネータ切換弁32が首部31内に配置されるため、図6に示すように、アクチュエータ13が首部31に隣接して配置されている。
And in this 2nd Embodiment, since the
また、この第2実施形態におけるハウジング30は、上述した第1実施形態のハウジング10と略同一構成であるが、ハウジング30内に形成されたレゾネータ8用の空間と吸気コレクタ5とを連通させる首部31が、上下一対のハウジング部材30a,30bの双方によって構成されている。すなわち、首部31は、図7に示すように、下方(図7における上下方向下側)のハウジング部材30bの断面略コ字形の下方首部31bと、上方(図7における上下方向上側)のハウジング部材30aの平板状の上方首部31aとによって構成されている。これら上下一対のハウジング部材30a,30bは、振動溶着等により互いに接合される。尚、図7中の33は、アクチュエータ13により制御されるレゾネータ切換弁32の回転軸が挿入される貫通穴である。
In addition, the
このような第2実施形態においては、上述した第1実施形態の作用効果に加え、アクチュエータ13がバキュームタンク7に相対的に近接して配置されるので、バキュームタンク7からアクチュエータ13への負圧の供給経路長さ(第1ホース15の長さ)を相対的に短く設定することができ、アクチュエータ13の負圧による作動応答性を向上させることができる。
In such a second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment described above, the
また、ソレノイドバルブ14をハウジング10の外壁に直接取り付ける構成としたため、ソレノイドバルブ14とバキュームタンク7とを接続するホース(第3ホース17)やソレノイドバルブ14をエンジンルーム内に支持する部材を省略することができ、さらなる部品点数の削減を実現することができる。
Further, since the
尚、ハウジング10,30内に形成されるバキュームタンク7は一つに限定されるものではなく、ハウジング10,30内に複数のバキュームタンク7を形成することも可能である。但し、この場合には、ハウジング10,30内に形成されたバキュームタンク7の数と同数の一方向弁11が必要となる。
The number of
また、上述した各実施形態においては、スロットル弁4の下流側のレゾネータ8に対してバキュームタンク7を一体に設けた構成となっているが、スロットル弁4の上流側のレゾネータに対してバキュームタンク7を一体に設けるようにすることも可能である。
In each of the above-described embodiments, the
そして、上述した各実施形態においては、バキュームタンク7がヘルムホルツ型のレゾネータ8と組み合わされているが、いわゆるサイドブランチ型のレゾネータと組み合わせることも可能である。すわわちサイドブランチ型のレゾネータにバキュームタンクを一体に形成するようにしてもよい。
In each of the above-described embodiments, the
1…吸気通路
4…スロットル弁
7…バキュームタンク
8…レゾネータ
9…隔壁
10…ハウジング
11…一方向弁
DESCRIPTION OF
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2006
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