JPH03524A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの吸気装置、特にエンジンルーム内に
、インタクーラ等の冷却装置に走行風を導く冷却ダクト
が設けられた車両におけるエンジンの吸気装置に関する
。

（従来の技術） 一般に、エンジンに備えられて燃焼室に吸気を供給する
吸気ダクトは、通常の運転状態で最も効率よく吸気が導
入されるように、該ダクトに設けられるスロットル部を
基準として径が設定され、そのため比較的細長い形状と
されるのが通例である。

一方、排気ターボ過給機付きエンジン等においては、吸
気系統に吸気を冷却するインタクーラが装備される場合
があるが、このインタクーラとしては、例えば実開昭６
３−５８０３０号公報に示されているように・、該イン
タクーラに向けて導入される走行風により吸気を冷却す
るようにした空冷式のものが多く採用される。この場合
、走行風を導入するダクトは、多量の空気を導入する必
要上、上記吸気ダクトと異なって通路断面積が大きく設
定され、しかも走行に伴う動圧を利用して走行風を効果
的に導入するように構成される。

（発明が解決しようとする課題） ところで、吸気ダクトは、上記のように通常の運転状態
において最も効率よく吸気が供給されるように比較的小
径に設定されるのであるが、このような吸気ダクトだけ
では、急加速時等の特に高出力が要求される場合に、必
要とされる量の吸気を応答性よくエンジンに供給できな
い場合が生じうる。これに対しては、通常の吸気ダクト
に加えて、高出力要求時にのみ吸気を導入する補助ダク
トを設けることが考えられるが、これは、エンジンルー
ム内のスペースが限られているため、特に近年における
低ボンネット化の傾向のもとでは実現が困難となってい
る。

そこで、本発明は、エンジンルーム内に上記のようなイ
ンタクーラ用等の走行風を導入する冷却ダクトが設けら
れている場合に、このダクトを利用することにより、高
出力要求時に十分な量の、しかもエンジンルーム外部か
らの低温の吸気を応答性よく供給しうるようにすること
を課題とし、併せて、加速時にスポーティなエンジン吸
気音を車室内に積極的に伝達させて、快適な走行感を乗
員に与えることを課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は次のように構成した
ことを特徴とする。

即ち、本発明に係るエンジンの吸気装置は、エンジンル
ーム内に、エンジンに吸気を供給する吸気ダクトと、該
エンジンルーム内に配備された冷却装置に冷却用空気と
して走行風を導く冷却ダクトとが備えられた車両におい
て、上記吸気ダクトの流入開口端より下流側と上記冷却
ダクトとを連通する連通路を設けると共に、該連通路に
、高エンジン出力が要求される特定運転状態で冷却ダク
トを吸気ダクトに連通させるバルブ手段を設けたことを
特徴とする。

（作　　用） 上記の構成によれば、通常の運転状態においては、吸気
は吸気ダクトの流入開口端から取り入れられて、該ダク
トを通ってエンジンに効率よく供給されると共に、高出
力が要求される加速時等の特定の運転状態においては、
該吸気ダクトと冷却ダクトとを連通ずる連通路に設けら
れたバルブ手段が冷却ダクトと吸気ダクトとを連通させ
るため、冷却ダクトに導入される走行風が該ダクトから
上記連通路及び吸気ダクトの下流部を通って、吸気とし
てエンジンに供給されることになる。これにより、高出
力要求時に多量の、しかもエンジンーム外部から取り入
れられた低温の吸気が大きな動圧により応答性よくエン
ジンに供給されて、要求に応じた高い出力が得られるこ
とになる。

また、加速時等に、吸気ダクトと冷却ダクトとが連通ず
ることにより、吸気ダクト内に生じるエンジン吸気音が
冷却ダクト内に伝播すると共に、さらに当該冷却装置を
通過して後方の車室側に向けて放出されることになる。

そして、この吸気音が車室内の乗員の耳に達して、快適
な走行感を与えるのである。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

まず、第１図により本実施例に係るエンジン１の吸気装
置の全体構成を説明すると、該装置は、外部から吸気を
取り入れる吸気ダクト１０と、その吸気が該ダクト１０
から導入されるエアクリーナ２０と、排気ガスのエネル
ギで吸気を加圧する排気ターボ過給機３０と、さらに、
この加圧された吸気を冷却するインタクーラ４０とで構
成されている。そして、これらを介して導入された吸気
をスロットルバルブ２を介してエンジン１の各燃焼室に
供給するようになっている。

上記吸気ダクト１０は、第１図及び第２図に示すように
、エンジンルーム３の前部上方に車体幅方向に延びるよ
うに配置されて、同じくエンジンルーム３の前部上方に
車体幅方向に配設された第１クロスメンバ４に、図面上
、左側の端部に設けられたフランジ部１１と、右側の端
部及び中央部に設けられたブラケット１２．１３との３
箇所で固定されている。また、この吸気ダクト１０には
、左側の端部に前方に向けて開口する吸気人口１４が設
けられており、さらに右側の端部の底面には長円形の吸
気出口１５が開設されている。

また、上記エアクリーナ２０は、第１図及び第３図に示
すように、吸気ダクト１０の右側の端部の直後方に配置
されて、エンジンルーム３の中央部に車体幅方向に配設
された第２クロスメンバ５と、車体前後方向に配設され
た右側のサイドフレーム６とにブラケット２１，２２．
２３を介して固定されている。そして、第３図に示すよ
うに、該クリーナ２０は、上部ケース２４と下部ケース
２５とで構成されていると共に、下部ケース２５の前面
には接続管部２６が突設されて、該管部２６が上記吸気
ダクト１０の吸気出口１５に下方に向けて突設された接
続管部１６と接続されており、これにより、吸気ダクト
１０から該エアクリーナ２０に吸気が導入されるように
なっている。

さらに、該エアクリーナ２０から通路５１、上記排気タ
ーボ過給機３０及び通路５２を介して吸気が導入される
インタクーラ４０は、第１図及び第２図に示すように、
エンジンルーム３の中央部において吸気ダクト１０の直
後方に配置され、該ダクト１０の下方に前後方向に配設
されたブラケット４１を介して前部が上記第１クロスメ
ンバ４に支持されていると共に、後部は上記第２クロス
メンバ５にブラケット４２．４３を介して支持されてい
る。また、このインタクーラ４０は、上方及び下方のタ
ンク部４４．４５と、これらの間の熱交換部４６とで構
成されていると共に、両タンク部４４．４５の後面には
吸気入口４７と吸気出口４８とがそれぞれ設けられ、吸
気入口４７は上記通路５２を介して排気タボ−過給機３
０に、また吸気出口４８は通路５３を介して上記スロッ
トルバルブ２にそれぞれ接続されている。そして、この
インタクーラ４０は、当該車両の走行時に走行風によっ
て吸気を冷却する空冷式とされ、該クーラ４０に冷却風
を導くクーラダクト６０が備えられている。

このクーラダクト６０は、第２図に示すように、上部が
上記インタクーラ４０を第１クロスメンバ４に支持させ
るブラケット４１に固定されていると共に、後端部はブ
ラケット６１を介してインタクーラ４０に固定されてい
る。そして、前端の空気入口６２が、車体前端の下部に
設けられた空気取入れロアからラジェータ７０に冷却風
を導入するラジェータダクト７１内に開口されていると
共に、後端部はインタクーラ４０における熱交換部４６
の前面に対向して開口されており、これにより、ラジエ
ータダクト７１に導入される走行風の一部が、該クーラ
ダクト６０内を通ってインタクーラ４０の熱交換部４６
に供給されるようになっている。

ここで、このクーラダクト６０は、走行風を十分に導入
しうるように通路断面積が十分大きく設定されていると
共に、この実施例においては、内部が仕切り壁６３によ
って左右の通路６４．６５に分割されている。

上記の構成に加えて、この吸気装置においては、上記吸
気ダクト１０とクーラダクト６０とを連通させる連通路
が設けられている。すなわち、第４図及び第５図に示す
ように、吸気ダクト１０の中間部下面には開口部１７が
設けられて、該開口部１７に下方へ延びる連通路１８が
設けられていると共に、この連通路１８が上記クーラダ
クト６０の上面を貫通して、該クーラダクト６０の右Φ 側の通路６５内に突入されいる。そして、上記吸気ダク
ト１０における開口部１７の内側には揺動可能に切換バ
ルブ８１が設けられていると共に、該吸気ダクト１０の
上面後縁部に沿って設けられた庇部１９の下面に、上記
切換バルブ８１のアクチュエータ８２が取り付けられて
おり、該アクチュエータ８２の作動により、ロッド８３
やレバー８４等を介して切換バルブ８１が揺動されて、
上記連通路１８を遮断した状態と、該連通路１８を開通
させてクーラダクト６０内を吸気ダクト１０の下流部に
連通させた状態とに切り換えられるようになっている。

なお、後者の状態においては、吸気ダクト１０の吸気人
口１４ないし開口部１７より上流側の部分は、切換バル
ブ８１によって下流側の部分から遮断される。

そして、上記アクチュエータ８２を介して切換バルブ８
１を切換え作動させるコントローラ８０が備えられ、該
コントローラ８０に、当該車両の車速を検出する車速セ
ンサ８５からの信号と、工ンジン１の回転数を検出する
エンジン回転センサ８６からの信号と、スロットルバル
ブ２の開度を検出するスロットル開度センサ８７からの
信号とが入力されるようになっている。

なお、この実施例においては、第１図及び第６図に示す
ようにエンジンルーム３の左側前部におけるクーラダク
ト６０の側方に、エアコン用の冷媒を貯留したレシーバ
タンク９１を収納したレシーバタンクケース９２が、ま
たその後方にバッテリ（図示せず）を収納したバッテリ
ケース９３がそれぞれ配設されていると共に、上記クー
ラダクト６０内とレシーバタンクケース９２内とを連通
させる連通路９４と、該レシーバタンクケース９２内と
バッテリケース９３内とを連通させる連通路９５とが設
けられている。

次に、上記実施例の作用を説明する。

エンジン１の運転時に、吸気ダクト１０の左端部の吸気
人口１４から該ダクト１０内に取り入れられた吸気は、
該ダクト１０における右端部の吸気出口１５から接続管
部１６．２６を通ってエアクリーナ２０に供給され、該
クリーナ２０でゴミや異物が除去される。そして、この
吸気は、次に通路５１を介して排気ターボ過給機３０に
供給され、該過給機３０で排気ガスのエネルギにより加
圧された後、さらに通路５２を介してインタクーラ４０
に導入され、該クーラ４０で冷却された上で、通路５３
及びスロットルバルブ２を介してエンジン１の各燃焼室
に供給される。

一方、当該車両の走行時においては、第２図に示す車体
前部の空気取り入れロアからラジェータダクト７１に導
入された走行風がラジェータ７０に供給されて、該ラジ
ェータ７０に送り込まれているエンジン１の冷却水を冷
却する。また、このラジェータダクト７１内にはクーラ
ダクト６０の先端の空気入口６２が開口されているから
、ラジェータダクト７１内に導入された走行風の一部が
該クーラダクト６０内に分岐導入されて、上記インタク
ーラ４０の熱交換部４６に供給される。これにより、上
記排気ターボ過給機３０で加圧された際に温度が高くな
った吸気が、該インタクーラ４ｏにおいて走行風により
冷却され、その上でエンジン１の燃焼室に供給されるこ
とになる。

そして、特にこの吸気装置においては、上記吸気ダクト
１０にクーラダクト６０内へ通じる連通路１８が設けら
れていると共に、該連通路１８を開閉する切換バルブ８
１が備えられ、該バルブ８１がコントローラ８０により
アクチュエータ８２を介してエンジン１の運転状態に応
じて開閉制御されるようになっており、次に、このコン
トローラ８０による切換バルブ８１の制御を第７図のフ
ローチャートに従って説明する。

まず、コントローラ８０は、ステップＳ１で、第５図に
示す各センサ８５．８６．８７からの信号に基づいて、
当該車両の車速、エンジン回転数及びスロットル開度を
読み込み、次いでステップＳ２で車速が所定値（例えば
４０Ｋｍ／ｈ）より小さいか否かを判定する。そして、
この所定値以上のときは、次にステップＳ３で、スロッ
トル開度の変化率からエンジン１が加速状態にあるか否
かを判定し、加速状態にない場合は、さらにステップＳ
４で、エンジン１の運転領域が回転数及びスロットル開
度が所定値以上の高負荷高速領域にあるか否かを判定す
る。そして、加速状態になく且つ高負荷高速領域にない
場合は、ステップＳ、で、上記切換バルブ８１を閉じた
状態、つまり、連通路１８を遮断して吸気ダクト１０と
クーラダクト６０との問を遮断した状態に設定する。

これにより、吸気は、従来と同様に、吸気ダクト１０の
先端の吸気入口１４から取り入れられて、エンジン１に
供給されることになる。

一方、エンジン１が加速状態にあり、或は上記の高負荷
高速領域にある場合、つまり高出力が要求されていると
きは、コントローラ８０は、上記ステップＳＳもしくは
ステップＳ４からステップＳ６を実行して１．上記切換
バルブ８１を開状態に設定する。そのため、この場合は
、上記連通路１８が開通されてクーラダクト６０が吸気
ダクト１０の下流部に連通されることにより、ラジェー
タダクト７１からクーラダクト６０に導入された走行風
がさらに吸気ダクト１０に導入され、該吸気ダクト１０
からエアクリーナ２０、排気ターボ過給機３０及びイン
タクーラ４０を通ってエンジン１に供給されることにな
る。その場合に、上記ラジェータダクト７１及びクーラ
ダクト６０は通路断面積が十分大きく、しかも走行風が
大きな動圧を保持して導入されるように設けられている
ので、上記動圧によって多量の吸気が応答性よくエンジ
ン１に供給されることになり、これにより、高出力要求
時にその要求に応じた出力が得られることになる。また
、この場合、エンジン１に供給される吸気は、エンジン
ルーム３の外部から取り入れられた低温の空気であるか
ら、エンジンルーム３内の空気を取り入れる場合より吸
気の充填効率が高くなり、これによっても出力が増大す
ることになる。

さらに、この高出力要求時には、上記のように吸気ダク
ト１０とクーラダクト６０とが連通路１８を介して連通
されることにより、吸気ダクト１０内で生じるエンジン
吸気音がクーラダクト６０内に伝播されると共に、さら
にインタクーラ４０の熱交換部４６を通り抜ける冷却風
と共に該熱交換部４６の後方に放出されることになり、
これがエンジンルーム３の後方の車室内の乗員の耳に達
することになる。そして、このスポーティなエンジン吸
気音により、乗員は、加速時等に快適な走行感を体感す
ることができるようになる。

なお、第７図のフローチャートにおけるステップＳ２で
車速が所定値（４０Ｋｍ／ｈ）より小さいと判定された
ときは、ステップＳ、で上記切換バルブ８１が閉状態に
設定される。従って、スロットル開度の変化率が大きく
てステップＳ３で加速状態と判定されるような場合であ
っても、低車速時及び停車中における所謂エンジンの空
吹かし時等においては、吸気ダクト１０とクーラダク）
６０とが連通されないことになる。つまり、走行風がク
ーラダクト６０に十分に導入されない低車道時等に、該
ダクト６０と吸気ダクト１０とを連通させると、クーラ
ダクト６０の下流側からインタクーラ４０の熱交換部４
６を介してエンジンルーム３内の高温の空気を吸入する
ことになって、吸気充填効率ないし出力の低下を招き、
また低車速時等においては路面上の溜り水がラジェータ
ダクト７１ないしクーラダクト６０に吸入され易くなり
、これがさらに吸気ダクト１０からエンジン１内に流入
する恐れがある。そこで、低車速時や停車時等において
は、常に吸気ダクト１０とクーラダクト６０とを遮断し
、上記のような不具合を防止するのである。

また、この実施例においては、クーラダクト６０内から
一部の走行風が通路９４を通ってレシーバタンクケース
９２内に導入されることにより、該ケース９２に収納さ
れたレシーバタンク９１内のエアコン用冷媒が冷却され
て、該冷媒が温度上昇によって劣化することが防止され
、さらに上記レシーバタンクケース９２から通路９５を
介してバッテリケース９３内にも走行風が導入されるこ
とにより、バッテリの温度上昇も防止されることになる
。

ここで、上記実施例について本発明者が行った乗員に快
適な走行感を与えるエンジン吸気音に関する実験結果に
ついて説明する。

第８図は、吸気ダクト１０とクーラダクト６０とを連通
させたときのインタクーラ４０の直後力におけるエンジ
ン回転数の２次成分と４次成分の音圧レベルを示すもの
で、車室内における不快なこもり音となる２次成分がエ
ンジン回転数の上昇に対して略一定に保持されるのに対
して、乗員に快適な走行感を与える４次成分は、矢印Ａ
で示すように、高回転領域でエンジン回転数の上昇に従
って音圧レベルが高くなり、本実施例により快適なエン
ジン吸気音が得られることが確認された。

なお、第９図は本発明に関連した吸気装置の構成例を示
すもので、インタクーラ１０１に走行風を供給するクー
ラダクト１０２とは別に、走行風が前後方向に通り抜け
る補助ダクト１０３が設けられていると共に、この補助
ダクト１０３と吸気ダクト１０４との間に連通部１０５
が設けられ、この連通部１０５に加速時等に開く切換バ
ルブ１０６が備えられている。

この例によれば、加速時に、吸気ダクト１０４内に生じ
るエンジン吸気音が上記連通部１０５から補助ダクト１
０３内に伝播して、該ダクト１０３の後端の開口部から
後方に放出されるとこにより、上記実施例と同様に乗員
に快適な走行感を与えることになる。

なお、本実施例においては、冷却装置としてインタクー
ラを用いたが、エンジンルーム内にオイルクーラ及び該
クーラに走行風を導入するオイルクーラダクトが設けら
れている場合は、このダクトを利用しても同様の作用が
得られる。

（発明の効果） 以上のように、本発明に係るエンジンの吸気装置によれ
ば、加速時等の高出力要求時に、インタクーラ用等の走
行風が導入される冷却ダクトを利用することにより、別
途ダクトを設けることなく、十分な量の、しかもエンジ
ンルームの外部から取り入れられた低温の吸気が応答性
よくエンジンに供給されることになって、要求に応じた
出力が得られることになる。また、加速時には、吸気ダ
クト内で生じるエンジン吸気音が上記冷却ダクトを介し
て車室側に向けて放出されることになり、これが乗員の
耳にスポーティな音として達することにより、乗員に快
適な走行感を与えることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はエンジン
ルーム内における吸気装置の各構成要素の配置を示す平
面図、第２図は第１図■−■線で切断した同縦断側面図
、第３図、第４図及び第６図は同じく第１図ｍ−■線、
ＩＶ−ＩＶ線、■−■線でそれぞれ切断した要部縦断側
面図、第５図は第４図Ｖ矢視による吸気ダクトの背面図
、第７図は切換バルブの開閉制御を示すフローチャート
図、第８図はエンジン吸気音に関する実験結果を示すグ
ラフ、第９図は本発明に関連する吸気装置の構成例を示
す概略平面図である。 １・・・エンジン、３・・・エンジンルーム、１０・・
・吸気ダクト、１８・・・連通路、４０・・・冷却装置
（インタクーラ）、６０・・・冷却ダクト（クーラダク
ト）、８１・・・バルブ手段（切換バルブ）。 出願人　　マ　ツ　ダ　株式会社 第 ６図 第 図 第 図 第 図 エンジシ回支歇（ＲＰＭ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンルーム内に、エンジンに吸気を供給する
   吸気ダクトと、該エンジンルーム内に配備された冷却装
   置に冷却用空気として走行風を導く冷却ダクトとが備え
   られた車両におけるエンジンの吸気装置であって、上記
   吸気ダクトの流入開口端より下流側と上記冷却ダクトと
   を連通する連通路を設けると共に、該連通路に、高エン
   ジン出力が要求される特定運転状態で冷却ダクトを吸気
   ダクトに連通させるバルブ手段を設けたことを特徴とす
   るエンジンの吸気装置。