JP2012153184A - エンジン吸気構造 - Google Patents

Abstract

【課題】外気に混じった水や小石のエンジン側への浸入を抑制又は防止することができるエンジン吸気構造を得る。
【解決手段】外気流通孔４６が、車両前後方向に沿って形成された流入孔５２と、車両高さ方向に沿って形成された流出孔６０と、を含んで構成されており、フロントグリル２４の外気導入口２４Ａから導入された外気（矢印で示す）は、流入孔５２から流入され流出孔６０から流出して吸気ダクト３６の開口３６Ａへ導入される。流入孔５２の上方には上壁５４が設けられている。このため、外気導入口２４Ａから導入された外気に水や小石が混じっている場合、流入孔５２から流入された水や小石は上壁５４に当たって当該流入孔５２を通じて落下することとなる。つまり、当該外気に混じった水や小石は、流出孔６０を通過することができず、エンジン側への浸入が抑制又は防止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンルーム内へ外気を取り入れるエンジン吸気構造に関する。

エンジン吸気構造において、例えば、特許文献１では、走行中にグリルから導入された外気は、ガイドダクトによって熱交換器側へ案内されるようになっている。さらに、当該外気の一部は、ガイドダクトに形成された切欠き部を経由して吸気ダクト内へ導入され、吸気ダクトによって当該外気の一部がエンジン側へ供給されるようになっている。

特開２００５−２６３１２０号公報

しかしながら、この先行技術では、グリルから導入された外気に水（雪）や小石が混じっている場合、水や小石もエンジン側へ供給される可能性がある。

本発明は上記事実を考慮し、外気に混じった水や小石のエンジン側への浸入を抑制又は防止することができるエンジン吸気構造を得ることを課題とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明に係るエンジン吸気構造は、車両前端部に設けられた外気導入口から導入された外気によって冷却水を冷却するラジエータの上部を支持するラジエータサポートアッパを覆うラジエータサポートアッパカバーと、前記ラジエータサポートアッパカバーに設けられ、エンジンに外気を供給する吸気ダクトへ前記外気を導入する外気流通孔と、を備え、前記外気流通孔が、車幅方向に沿って設けられた流入孔と、前記流入孔と連通し車両高さ方向に沿って形成された流出孔と、を含んで構成され、車幅方向で隣接して配置され車両高さ方向の位置が異なる上壁と下壁とが前記ラジエータサポートアッパカバーに形成されることで前記上壁と前記下壁との間に前記流出孔が形成されている。

請求項１に記載のエンジン吸気構造では、車両前端部に設けられた外気導入口から導入された外気によって冷却水を冷却するラジエータの上部がラジエータサポートアッパによって支持されており、当該ラジエータサポートアッパが、ラジエータサポートアッパカバーによって覆われている。このラジエータサポートアッパカバーには外気流通孔が設けられており、当該外気流通孔を通じて、車両前端部の外気導入口から導入された外気が、吸気ダクトへ導入されエンジンに供給される。

外気流通孔は、車両前後方向に沿って形成された流入孔と、車両高さ方向に沿って形成された流出孔と、を含んで構成されており、流入孔と流出孔とは互いに連通している。外気導入口から導入された外気は、流入孔から流入され流出孔から流出して吸気ダクトへ導入される。ここで、車幅方向で隣接して配置され車両高さ方向の位置が異なる上壁と下壁とがラジエータサポートアッパカバーに形成されることで、当該上壁と下壁との間に流出孔が形成される。

つまり、上壁の下方に流入孔が設けられることとなる。これにより、外気流通孔の流入孔から流入された外気は、流入孔の上方に位置する上壁に当たり、当該上壁を介して分岐され流出孔へ案内されることとなる。このため、外気流通孔を通過しようとする外気に水や小石が混じっている場合、流入孔を通過した水や小石は、上壁に当たり当該流入孔を通じて落下することとなる。

したがって、外気導入口から導入された外気に混じった水や小石は、流出孔を通過することができず、エンジン側への浸入が抑制又は防止される。このため、例えば、当該外気流通孔に小石浸入防止用のメッシュなどを取り付ける場合と比較して、作業上の手間も掛からず、またラジエータサポートアッパカバーの他に別部品を必要としないため、コストダウンを図ることができる。

また、ここでは、上壁と下壁とで車両高さ方向の位置を変えて高低差を設けることで、外気流通孔が形成されることとなるが、当該高低差を大きくすることで吸気ダクトへの外気の導入量を増大させることができる。つまり、本発明では、スムーズかつ十分な空気の流れを確保することができるため、吸気ダクトへ導入される外気の圧力損失が低下し、車両動力性能を向上させることができる。

さらに、外気流通孔の流入孔は、車幅方向に沿って設けられているが、当該流入孔の上方には上壁が設けられているため、平面視で流入口を目視することは困難である。また、外気流通孔の流出孔は、車両高さ方向に沿って形成されているため、平面視で流出口を目視することは困難である。つまり、ラジエータサポートアッパカバーの上面からはエンジンルーム内が見え難いため、デザイン性が向上する。

請求項２記載の本発明に係るエンジン吸気構造は、請求項１に記載のエンジン吸気構造において、前記ラジエータサポートアッパカバーに凹み部が設けられ、前記上壁が当該ラジエータサポートアッパカバーの上面から前記凹み部の上方へ張り出すと共に当該凹み部の底壁へ向かって屈曲して形成され、前記下壁が前記凹み部の側壁及び底壁で構成されている。

請求項２記載の本発明に係るエンジン吸気構造では、ラジエータサポートアッパカバーに凹み部が設けられている。上壁はラジエータサポートアッパカバーの上面から凹み部の上方へ張り出すと共に当該凹み部の底壁へ向かって屈曲して形成され、下壁は凹み部の側壁及び底壁で構成されている。これにより、上壁と下壁とで車両高さ方向に沿って高低差が生じる。この高低差によって、流出孔が形成されることとなるが、この流出孔を大きくすることで、吸気ダクトへの外気の導入量を増大させることができる。

なお、ラジエータサポートアッパカバーに凹み部を設けない状態で、当該ラジエータサポートアッパカバーに対して、上壁又は下壁のみを突出させて流出孔を形成しても良いが、この場合、上壁又は下壁の突出量が、上壁と下壁とを逆向きに突出させた場合の突出量よりも大きくなってしまう。このため、上壁又は下壁の強度が問題となり、上壁又は下壁を補強する必要が生じる。しかし、本発明の構成によれば、このような問題が生じないため、吸気ダクトへの外気の導入量の確保及び上壁及び下壁の強度の観点からも当該流出孔を効果的に形成することができる。

請求項３記載の本発明に係るエンジン吸気構造は、請求項１又は２に記載のエンジン吸気構造において、前記吸気ダクトの開口が前記流出孔よりも車両上方に配置されており、前記流出孔の車両後方に、当該流出孔から流出した外気が車両後方へ向かうにつれて車両上方へ案内される傾斜部が設けられている。

請求項３記載の本発明に係るエンジン吸気構造では、吸気ダクトの開口が流出孔よりも車両上方に配置されている。そして、流出孔の車両後方には傾斜部が設けられており、当該流出孔から流出した外気は、傾斜部に沿って車両後方へ向かうにつれて車両上方へ案内されるようになっている。

このように、流出孔から吸気ダクトの開口へ案内する傾斜部を設けることで、スムーズかつ十分な空気の流れを確保することができるため、流出孔から排出された外気の乱流が抑制又は防止される。このため、吸気ダクトへ導入される外気の圧力損失が低下し、車両動力性能を向上させることができる。

請求項４記載の本発明に係るエンジン吸気構造は、請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジン吸気構造において、前記上壁の内面側の幅方向中央に、当該上壁の長手方向に沿ってリブが形成されている。

請求項４記載の本発明に係るエンジン吸気構造では、上壁の内面側の幅方向中央にリブが形成されることで、流入孔から流入した外気を、当該リブによって車幅方向の左右に分岐させ整流することができる。このため、吸気ダクトへ導入される外気の圧力損失が低下し、吸気ダクトへの外気の導入量を確保することができる。また、上壁の長手方向に沿ってリブが形成されることで、上壁の剛性及び強度を向上させることができる。

本発明は上記構成としたので、請求項１記載の本発明に係るエンジン吸気構造は、外気導入口から導入された外気に混じった水や小石のエンジン側への浸入を抑制又は防止することができる、という優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係るエンジン吸気構造では、上壁と下壁とで高低差を大きくすることができ、外気導入口から導入された外気の吸気ダクトへの導入量を増大させることができる、という優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係るエンジン吸気構造は、吸気ダクトへ導入される外気の圧力損失を低減させることができる、という優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明に係るエンジン吸気構造では、吸気ダクトへ導入される外気の圧力損失を低減させることができると共に、上壁の剛性及び強度を向上させることができる、という優れた効果を有する。

本実施形態に係るエンジン吸気構造を示す図５の１−１線断面図である。 本実施形態に係るエンジン吸気構造の要部を示す拡大斜視図である。 本実施形態に係るエンジン吸気構造の要部を示す拡大平面図である。 本実施形態に係るエンジン吸気構造の要部を示す図２の４−４線断面図である。 本実施形態に係るエンジン吸気構造が適用された車両の外観形状を示す斜視図である。 本実施形態に係るエンジン吸気構造が適用された車両の車両前部を示す平面図である。

図５には、本発明の実施の形態に係るエンジン吸気構造１２が適用された車両１０が示されており、フード１４の一部を切り欠いて当該エンジン吸気構造１２を図示している。また、図６は、フード１４が開放された状態となっており、当該車両１０の車両前部を示す平面図が示されている。以下、図面において、車両１０の前方を矢印ＦＲで示し、車幅方向外側を矢印ＯＵＴ、上方を矢印ＵＰで示す。

（エンジン吸気構造の構成）
図５及び図６に示されるように、車両１０のフード１４の下方は、図示しないエンジンや、後述するラジエータ１６等が搭載されるエンジンルーム１８とされている。車両１０の前部（フード１４の下方）のフロントバンパー２０には、外気導入口２２が形成されており、当該外気導入口２２にはフロントグリル２４が装着されている。

このフロントグリル２４は、車両１０の前部の意匠を構成すると共に、外気導入口２２からの異物（水（雪）や小石等）の浸入を抑制するために設けられる。このため、フロントグリル２４に形成された外気導入口２４Ａ（図１参照）は異物の浸入を抑制する大きさに設定されている。なお、図１は図５の１−１線断面図である。

車両１０の車両前端部には、フロントバンパー２０が車幅方向に沿って設けられており、車両１０の車両前方側両側部には、フロントフェンダパネル２８が車両前後方向に沿って設けられている。フロントフェンダパネル２８の車両後端部には、車幅方向に沿ってダッシュパネル（図示省略）が設けられており、ダッシュパネル、フロントフェンダパネル２８及びフロントバンパー２０によってエンジンルーム１８が区画されている。また、フロントフェンダパネル２８の内側に位置するエプロンアッパメンバ（図示省略）には、フード１４（図４参照）が開閉可能に設けられており、当該フード１４によって、エンジンルーム１８が覆われるようになっている。

一方、図６では前述のようにフード１４が開放された状態となっており、後述するエンジン、エアクリーナ、ＥＣＵ（電子制御ユニット）等の各部品は、それぞれカバー３０、３２、３４によって覆われている。ここで、当該カバー３０、３２、３４の下部には、それぞれエンジン、エアクリーナ、ＥＣＵ以外の部品も配設されているが、エンジン、エアクリーナ、ＥＣＵについて、便宜上、カバー３０、３２、３４をそれぞれ指して説明する。

エンジンルーム１８の車両後方側の中央部には、エンジン３０が配設されており、エンジン３０の車両前方には、吸気ダクト３６が配設されている。この吸気ダクト３６は、車両前方へ向かってエンジン３０の車幅方向右側に配設されたエアクリーナ３２に接続されており、吸気ダクト３６から導入された空気が、当該エアクリーナ３２を経てエンジン３０に供給される。

また、車両前方へ向かってエンジン３０の車幅方向左側には、車両１０を総合的に制御するＥＣＵ３４が配設されている。このＥＣＵ３４は、マイクロプロセッサで構成され、当該ＥＣＵ３４には、図示はしないが、アクセル位置センサ、車輪速度センサ、モータジェネレータの温度センサ、電流センサ、回転速度センサなどの各種センサから出力される運転条件を示す信号が入力される。そして、入力された信号に基づいて、車両１０に関する種々の制御が統合的に行なわれる。

ここで、図１に示されるように、フロントグリル２４の車両後方には、エンジン３０の冷却水を冷却するためのラジエータ１６が配置されている。このラジエータ１６は薄型構造体であり、車両正面視で略矩形状を成している。一方、フロントフェンダパネル２８の車両前端側には、ラジエータサポートアッパ３８が、車幅方向に亘って架け渡された状態でボディ２６（図６参照）側に固定されている。

ラジエータ１６の上端部は、このラジエータサポートアッパ３８に固定されており、当該ラジエータ１６は、車両水平面に対して略垂直に立設された状態で、車幅方向に沿って配置されている。また、ラジエータ１６の下端部は、ラジエータサポートアッパ３８と平行に配設されたラジエータサポートロア（図示省略）に固定されている。このラジエータ１６には、図示はしないが、導入空気を当該ラジエータ１６に導くためのファンシェラウドやコンプレッサから送り込まれた冷媒を冷却して凝縮液化するためのコンデンサ等が設けられている。

また、図１及び図６に示されるように、ラジエータサポートアッパ３８には、当該ラジエータサポートアッパ３８を覆う板状のラジエータサポートアッパカバー４０が設けられている。図１及び図５に示されるように、このラジエータサポートアッパカバー４０の車両後方部には、車両上方へ膨出する膨出部４２が設けられており、膨出部４２の車両前方側には装着孔４４が設けられている。

この装着孔４４内に、吸気ダクト３６の開口３６Ａ側が装着可能とされる。吸気ダクト３６の開口３６Ａ側が当該装着孔４４に装着された状態で、吸気ダクト３６の上面は膨出部４２によって覆われるようになっており、この状態で、吸気ダクト３６がラジエータサポートアッパカバー４０に固定される。

ここで、図１に示されるように、ラジエータサポートアッパカバー４０の車両前部には、フロントグリル２４の外気導入口２４Ａから導入された外気（矢印で示す）を吸気ダクト３６へ案内する外気流通孔４６が形成されている。

図２には外気流通孔４６の構成を示すラジエータサポートアッパカバー４０の部分拡大図が示されている。図２に示されるように、ラジエータサポートアッパカバー４０には、ラジエータサポートアッパカバー４０の上面４０Ａから一段下がって凹み部４８が設けられている。

この凹み部４８は車幅方向に沿って形成されており、凹み部４８の車両後部には車両後方側へ向かうにつれて車両上方へ傾斜する傾斜部５０が設けられている。また、凹み部４８の底壁４８Ａには、車両前後方向に沿って略矩形状に形成された流入孔５２が、所定のピッチで車幅方向に沿って複数配置されている。この流入孔５２が外気流通孔４６の入口部となっている。

流入孔５２の上方には、流入孔５２と略同一の幅寸法を有し、ラジエータサポートアッパカバー４０の上面４０Ａから車両後方へ向かって張り出す上壁５４が設けられている。この上壁５４はラジエータサポートアッパカバー４０の上面４０Ａから凹み部４８の上方へ張り出すと共に、凹み部４８の車両後端部に対応する位置で、車両下方へ向かって屈曲し傾斜部５０の下端部と繋がり、車両側面視で略Ｌ字状を成している。また、上壁５４の内面側の幅方向の略中央部には、断面形状が略半円状を成すリブ５６が設けられており、上壁５４の延出方向（長手方向）の全域に亘って形成されている。

一方、上壁５４の車幅方向の隣接する位置には下壁５８が設けられており、この下壁５８は前述の凹み部４８の底壁４８Ａ及び側壁４８Ｂで構成されている。つまり、下壁５８は、凹み部４８の底壁４８Ａから上方へ屈曲した状態で形成されており、車両側面視で略Ｌ字状を成している。この下壁５８と上壁５４とで、車両高さ方向及び車両前後方向に沿って略矩形状に形成された流出孔６０が構成される。この流出孔６０が外気流通孔４６の出口部となっている。

つまり、ラジエータサポートアッパカバー４０には、外気流通孔４６が形成されているが、当該外気流通孔４６が、車両前後方向に沿って形成された流入孔５２と、車両高さ方向及び車両前後方向に沿って形成された流出孔６０と、を含んで構成され、流入孔５２と流出孔６０とが互いに連通している。

（エンジン吸気構造の作用・効果）
次に、本実施の形態に係るエンジン吸気構造の作用・効果について説明する。

図１及び図２に示されるように、本実施形態では、外気流通孔４６が、車両前後方向に沿って形成された流入孔５２と、車両高さ方向に沿って形成された流出孔６０と、を含んで構成されている。このため、フロントグリル２４の外気導入口２４Ａから導入された外気（矢印で示す）は、車両下方から流入孔５２を通じて流入され流出孔６０を通じて車幅方向へ流出して吸気ダクト３６の開口３６Ａへ導入される。

ここで、図２に示されるように、流出孔６０は、車幅方向で隣接して配置され車両高さ方向の位置が異なる上壁５４と下壁５８との間で形成されており、流入孔５２の上方には上壁５４が設けられている。このため、フロントグリル２４の外気導入口２４Ａから導入され外気流通孔４６の流入孔５２から流入された外気は、図４に示されるように（なお、図４は図２の４−４線断面図である）、流入孔５２の上方に位置する上壁５４に当たり、当該上壁５４を介して分岐され流出孔６０へ案内される。

したがって、外気導入口２４Ａから導入された外気に水や小石が混じっている場合、流入孔５２を通過した水や小石は、上壁５４に当たって当該流入孔５２を通じて落下することとなる。つまり、外気導入口２４Ａから導入された外気に混じった水や小石は、流出孔６０を通過することができず、エンジン３０（図６参照）側への浸入が抑制又は防止される。このため、例えば、図示はしないが、当該外気流通孔４６に小石浸入防止用のメッシュなどを取り付ける場合と比較して、作業上の手間も掛からず、またラジエータサポートアッパカバー４０の他に別部品を必要としないため、コストダウンを図ることができる。

また、ここでは、上壁５４と下壁５８とで車両高さ方向の位置を変えて高低差を設けることで、外気流通孔４６が形成されることとなるが、当該高低差を大きくすることで吸気ダクト３６への外気の導入量を増大させることができる。つまり、本実施形態では、スムーズかつ十分な空気の流れを確保することができるため、吸気ダクト３６へ導入される外気の圧力損失が低下し、車両動力性能を向上させることができる。

さらに、図４に示されるように、外気流通孔４６の流入孔５２は、車幅方向に沿って設けられているが、当該流入孔５２の上方には上壁５４が設けられているため、図３に示されるように（なお、図３はエンジン吸気構造１２の要部を示す拡大平面図である）、平面視で流入孔５２を目視することは困難である。また、図２に示されるように、外気流通孔４６の流出孔６０は、車両高さ方向に沿って形成されているため、図３に示されるように、平面視で流出孔６０を目視することは困難である。つまり、ラジエータサポートアッパカバー４０の上面からはエンジンルーム内が見え難いため、デザイン性が向上する。

また、本実施形態では、図１に示されるように、吸気ダクト３６の開口３６Ａは外気流通孔４６の流出孔６０よりも車両上方に配置されている。そして、図２に示されるように、当該流出孔６０の車両後方には、流出孔６０を通過した外気（矢印で示す）が車両後方へ向かうにつれて車両上方へ案内される傾斜部５０が設けられている。

このように、流出孔６０から吸気ダクト３０の開口３６Ａへ案内する傾斜部５０を設けることで、スムーズかつ十分な空気の流れを確保することができるため、流出孔６０から排出された外気の乱流が抑制又は防止され、吸気ダクト３６へ導入される外気の圧力損失が低下し、車両動力性能を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、図２及び図４に示されるように、上壁５４の内面側の幅方向中央に、当該上壁５４の長手方向に沿ってリブ５６が形成されている。これにより、外気流通孔４６の流入孔５２から流入された外気（矢印で示す）を、当該リブ５６によって車幅方向の左右に分岐させ整流することができる。このため、吸気ダクト３６へ導入される外気の圧力損失が低下し、吸気ダクト３６への外気の導入量を確保することができる。また、上壁５４の長手方向に沿ってリブ５６が形成されることで、上壁５４の剛性及び強度を向上させることができる。

また、図２に示されるように、上壁５４はラジエータサポートアッパカバー４０の上面４０Ａから張り出し車両下方へ向かって屈曲して形成され、下壁５８は、ラジエータサポートアッパカバー４０に設けられた凹み部４８の底壁４８Ａから車両上方へ向かって屈曲して形成されている。つまり、上壁５４と下壁５８とで屈曲方向を逆にすることで、上壁５４と下壁５８とで高低差が生じ、これによって、流出孔６０を形成することができる。この流出孔６０を大きくすることで、吸気ダクト３６への外気の導入量を増大させることができる。

例えば、ラジエータサポートアッパカバー４０に凹み部４８を設けない状態で、当該ラジエータサポートアッパカバー４０に対して、上壁５４又は下壁５８のみを突出させて流出孔６０を形成しても良いが、この場合、上壁５４又は下壁５８の突出量が、ラジエータサポートアッパカバー４０を基準にして上壁５４と下壁５８とで逆向きに屈曲させた場合の突出量よりも大きくなってしまう。このため、上壁５４又は下壁５８の強度が問題となり、上壁５４又は下壁５８を補強する必要が生じる。しかし、本実施形態によれば、このような問題が生じないため、吸気ダクト３６への外気の導入量の確保及び上壁５４及び下壁５８の強度の観点からも流出孔６０を効果的に形成することができる。

なお、ここでは、上壁５４及び下壁５８が車両側面視で略Ｌ字状を成す形状としているが、上壁５４と下壁５８とで流出孔６０を形成することができれば良いため、この形状に限るものではない。例えば、上壁５４又は下壁５８が、山形状又は谷形状であっても良いし、また、上壁５４又は下壁５８は、屈曲部がＲ形状を成す湾曲壁であっても良い。

１０ 車両
１２ エンジン吸気構造
１６ ラジエータ
２４Ａ 外気導入口
３６ 吸気ダクト
３６Ａ 開口
３８ ラジエータサポートアッパ
４０ ラジエータサポートアッパカバー
４６ 外気流通孔
５０ 傾斜部
５２ 流入孔（外気流通孔）
５４ 上壁
５６ リブ
５８ 下壁
６０ 流出孔（外気流通孔）

Claims (4)

1. 車両前端部に設けられた外気導入口から導入された外気によって冷却水を冷却するラジエータの上部を支持するラジエータサポートアッパを覆うラジエータサポートアッパカバーと、
   前記ラジエータサポートアッパカバーに設けられ、エンジンに外気を供給する吸気ダクトへ前記外気を導入する外気流通孔と、
   を備え、
   前記外気流通孔が、車両前後方向に沿って形成された流入孔と、前記流入孔と連通し車両高さ方向に沿って形成された流出孔と、を含んで構成され、
   車幅方向で隣接して配置され車両高さ方向の位置が異なる上壁と下壁とが前記ラジエータサポートアッパカバーに形成されることで前記上壁と前記下壁との間に前記流出孔が形成されているエンジン吸気構造。
2. 前記ラジエータサポートアッパカバーに凹み部が設けられ、前記上壁が当該ラジエータサポートアッパカバーの上面から前記凹み部の上方へ張り出すと共に当該凹み部の底壁へ向かって屈曲して形成され、前記下壁が前記凹み部の側壁及び底壁で構成された請求項１に記載のエンジン吸気構造。
3. 前記吸気ダクトの開口が前記流出孔よりも車両上方に配置されており、
   前記流出孔の車両後方に、当該流出孔から流出した外気が車両後方へ向かうにつれて車両上方へ案内される傾斜部が設けられている請求項１又は２に記載のエンジン吸気構造。
4. 前記上壁の内面側の幅方向中央に、当該上壁の長手方向に沿ってリブが形成された請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジン吸気構造。