(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車のエンジンルーム内への搭載性を向上する。【解決手段】エンジンの吸気ダクト２の２重管部３の内管として、連通路１４と共鳴室１９とを気密的に区画すると共に、吸気ダクト２内を伝播する吸気音の特定の周波数に共鳴して振動する薄膜隔壁７を採用している。そして、薄膜隔壁７の形状、膜厚、面積または位置をチューニングすることにより、所望の周波数を有する吸気音を吸気ダクト２から自動車の車室内に取り出すことができるので、自動車の車室内の音質を向上することができる。これによって、分岐ダクト４のダクト長に依存することなく、取り出し音のチューニングを容易に実施することができるので、吸気ダクト２の２重管部３の共鳴室１９の大型化を抑えることができる。これにより、自動車のエンジンルーム内への搭載スペースを小さくして自動車のエンジンルーム内への２重管部３の共鳴室１９の搭載性が向上する。【選択図】図１
2009007996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）自動車に搭載される内燃機関に空気を供給するための吸気通路、およびこの吸気通路の途中に設置された２重管部を有する吸気ダクトと、
（ｂ）前記吸気通路を流れる空気を濾過するエアクリーナと
を備え、
前記２重管部は、内部に共鳴室を形成する外管、およびこの外管内に設置されて、内部に連通路を形成する内管を有し、
前記共鳴室は、前記外管と前記内管との間に形成されており、
前記連通路は、前記吸気通路に連通するように設置されており、
前記外管は、前記自動車の車室内または車室近傍に向かって開口した分岐開口部を有し、
前記内管は、前記共鳴室と前記連通路とを気密的に区画する薄膜隔壁を有していることを特徴とする内燃機関の音質制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の音質制御装置において、
前記薄膜隔壁は、前記連通路の周囲を取り囲むように設置されていることを特徴とする内燃機関の音質制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の音質制御装置において、
前記薄膜隔壁は、前記吸気ダクト内の吸気音の特定の周波数に共鳴して振動することを特徴とする内燃機関の音質制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の音質制御装置において、
前記薄膜隔壁とは、所望の周波数を有する吸気音が、前記連通路側から前記共鳴室側に向けて透過可能な吸気音透過体のことであることを特徴とする内燃機関の音質制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の音質制御装置において、
前記共鳴室は、前記吸気音透過体を透過した所望の周波数を有する吸気音が、前記分岐開口部から前記自動車の車室内または車室近傍に向けて放出されるように設定されていることを特徴とする内燃機関の音質制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の音質制御装置において、
前記２重管部は、前記分岐開口部から前記自動車の車室内または車室近傍で開口した開口部まで延びる分岐ダクトを有していることを特徴とする内燃機関の音質制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の音質制御装置において、
前記２重管部は、前記分岐開口部から前記自動車のダッシュパネルまたはサイドパネル近傍で開口した開口部まで延びる分岐ダクトを有していることを特徴とする内燃機関の音質制御装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の音質制御装置において、
前記２重管部は、前記分岐開口部を開閉するバルブを有していることを特徴とする内燃機関の音質制御装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の音質制御装置において、
前記２重管部は、前記エアクリーナのエレメントよりも吸気流方向の上流側に設置されていることを特徴とする内燃機関の音質制御装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の音質制御装置において、
前記２重管部は、前記エアクリーナのエレメントよりも吸気流方向の下流側に設置されていることを特徴とする内燃機関の音質制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に搭載される内燃機関の音質制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、図４に示したように、エアクリーナのフィルタエレメントよりも吸気流方向の下流側（クリーンサイド）と、内燃機関への吸入空気量を制御するスロットルバルブを収容するスロットルボディとを接続する吸気ダクト１０１に共鳴器１０２を設置した内燃機関の音質制御装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。
共鳴器１０２は、内燃機関の吸気脈動によって振動する共鳴体１０３と、この共鳴体１０３を介して吸気ダクト１０１に接続された容積室１０４と、この容積室１０４の内部空間１０５を外部に連通させる首部１０６とによって構成されている。
【０００３】
また、共鳴器１０２の首部１０６は、ダッシュパネル１０７の近傍に位置し、且つその開口がダッシュパネル１０７に対して対向するように配設されている。また、首部１０６は、共鳴体１０３の振動に基づいてヘルムホルツ共鳴が得られるように、容積室１０４に対して絞られた構造となっている。これによって、内燃機関の吸気脈動に伴う吸気音の音圧特性が、共鳴器１０２から放出された音圧が付加されたものとなるので、共鳴器１０２を用いて吸気音の音圧特性を所望の特性にチューニングすることができる。
【０００４】
また、従来より、エアクリーナのフィルタエレメントよりも吸気流方向の上流側（ダストサイド）に接続される第１外気導入ダクトと、この第１外気導入ダクトから分岐してダッシュパネル側に向けて開口した第２外気導入ダクトとを備え、第１外気導入ダクトから第２外気導入ダクトに吸気音を洩らし、第１外気導入ダクトから分岐した第２外気導入ダクトのダクト長をチューニングして、第２外気導入ダクト内に導かれた吸気音を第２外気導入ダクト内で共鳴させることで、車室内の音質を向上させるようにした内燃機関の音質制御装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載の内燃機関の音質制御装置においては、低周波数帯域の吸気音を取り出す場合、共鳴器１０２の容積室１０４が大きくなり、車両のエンジンルーム内への共鳴器１０２の搭載スペースが大きくなってしまうという問題が生じている。
また、車種によっては、吸気ダクト１０１がダッシュパネルまたはサイドパネルの近くに設置されていない場合がある。この場合には、共鳴器１０２から放出される音圧の周波数帯を所望の周波数帯の音圧に設定する際、共鳴器１０２の首部１０６の容積、容積室１０４の容積および共鳴体１０３の質量をチューニングすることが難しいという問題が生じている。
【０００６】
また、特許文献２に記載の内燃機関の音質制御装置においては、第２外気導入ダクトのダクト長で共鳴音が決定されるが、車両によってはエンジンルーム内の搭載スペースの都合で、所望のダクト長が得られず、チューニングが困難であるという問題が生じている。  また、第２外気導入ダクトは、空気の出し入れがあり、エアクリーナのダストサイドにしか接続することができないので、第１、第２外気導入ダクトの搭載レイアウトの自由度が小さいという問題が生じている。
【特許文献１】特開２００５−１３９９８２号公報（第１−９頁、図１−図２０）
【特許文献２】特開２００６−０８３７８７号公報（第１−８頁、図１−図１７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、自動車への搭載スペースを小さくして自動車への搭載性を向上することのできる内燃機関の音質制御装置を提供することにある。また、所望の周波数を有する吸気音を得るためのチューニングを容易に実施することのできる内燃機関の音質制御装置を提供することにある。また、自動車への搭載レイアウトの自由度を上げることのできる内燃機関の音質制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、内燃機関の吸気脈動に伴って発生する吸気音が吸気ダクト内に伝播すると、吸気ダクト内に伝播した吸気音に共鳴して薄膜隔壁が振動する。これにより、所望の周波数を有する吸気音を吸気ダクトの２重管部の共鳴室および分岐開口部から取り出すことができる。
ここで、吸気ダクトの２重管部の共鳴室および分岐開口部から取り出す、所望の周波数を有する吸気音（所謂、取り出し音）のチューニングは、薄膜隔壁の形状、厚み、面積または位置をチューニング（変更）することで実施することが可能である。これにより、取り出し音のチューニングを容易に実施することができる。
【０００９】
また、薄膜隔壁によって連通路と共鳴室とを気密的に区画しているので、分岐開口部から共鳴室内に空気が侵入したとしても、薄膜隔壁を空気が透過しない。すなわち、内管内の連通路に対して、外管に形成された分岐開口部からの空気の出し入れがない。これによって、分岐開口部から共鳴室内に侵入した空気中に含まれる塵や埃、砂等のダストまたは水等の異物が内燃機関に吸い込まれることはない。したがって、吸気ダクトの２重管部を、エアクリーナのエレメントよりも吸気流方向の上流側（ダストサイド）およびエアクリーナのエレメントよりも吸気流方向の下流側（クリーンサイド）のどちらに設定しても使用可能である。
【００１０】
また、ダクト長に依存することなく、取り出し音のチューニングを実施することができる。特に、吸気ダクトの２重管部の共鳴室および分岐開口部から低周波数帯域の吸気音を取り出す場合、吸気ダクトの２重管部の共鳴室（の容積）を大きくすることなく、薄膜隔壁の形状、厚み、面積または位置をチューニングするだけで、吸気ダクトの２重管部の共鳴室および分岐開口部から低周波数帯域の吸気音を取り出すことができる。これによって、吸気ダクトの２重管部の共鳴室の大型化を抑えることができるので、自動車への搭載スペースが小さくなり、自動車への搭載性を向上することができる。
ここで、薄膜隔壁として、樹脂材料によって形成される薄膜樹脂体、特に筒状薄膜樹脂体を採用しても良い。また、薄膜隔壁として、金属材料によって形成される薄膜金属体、特に筒状薄膜金属体を採用しても良い。また、薄膜隔壁として、弾性材料によって形成される薄膜弾性体、特に筒状薄膜弾性体を採用しても良い。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、連通路の周囲を取り囲むように薄膜隔壁を設置している。これにより、薄膜隔壁によって連通路と共鳴室とが気密的に区画されるため、エアクリーナのエレメントよりも吸気流方向の上流側（ダストサイド）に２重管部を設置した場合でも、分岐開口部から共鳴室内に侵入した空気中に含まれる塵や埃、砂等のダストまたは水等の異物が連通路内に吸い込まれることはない。
請求項３に記載の発明によれば、内燃機関の吸気脈動に伴って発生する吸気音が吸気ダクト内に伝播すると、吸気ダクト内に伝播した吸気音の特定の周波数に共鳴して薄膜隔壁が振動する。そして、薄膜隔壁の形状、厚み、面積または位置をチューニングすることにより、所望（特定）の周波数を有する吸気音を吸気ダクトの２重管部の共鳴室および分岐開口部から取り出すことができる。すなわち、薄膜隔壁は、薄膜共鳴体、特に筒状薄膜共鳴体を構成している。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、所望の周波数を有する吸気音は、薄膜隔壁の連通路側から共鳴室側に向けて透過する。これにより、分岐開口部から所望の周波数を有する吸気音を取り出すことができる。すなわち、薄膜隔壁は、薄膜状の吸気音透過体、特に筒状薄膜吸気音透過体を構成している。
ここで、薄膜隔壁を透過する所望の周波数を有する吸気音（所謂、透過音）のチューニングは、薄膜隔壁の形状、厚み、面積または位置をチューニング（変更）することで実施することが可能である。これにより、透過音のチューニングを容易に実施することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、吸気ダクトの２重管部の共鳴室は、薄膜状の吸気音透過体（薄膜隔壁）を透過した所望の周波数を有する吸気音が、分岐開口部から自動車の車室内または車室近傍に向けて放出されるように設定されている。これによって、吸気ダクトの２重管部の共鳴室および分岐開口部から放出される、所望の周波数を有する吸気音は、効率良く自動車の車室内に伝播される。また、吸気ダクトの２重管部の共鳴室および分岐開口部から取り出した、所望の周波数を有する吸気音を自動車の車室内または車室近傍に向けて放出することで、自動車の車室内の音質を向上することができる。
ここで、薄膜隔壁を透過する所望の周波数を有する吸気音（所謂、透過音）のチューニングは、薄膜隔壁の形状、厚み、面積または位置をチューニング（変更）することで実施することが可能である。これにより、透過音のチューニングを容易に実施することができる。
したがって、ダッシュパネルまたはサイドパネルの近くに吸気ダクトが設置されていない場合であっても、透過音のチューニングが容易となる。これにより、所望の周波数を有する吸気音を、吸気ダクトの２重管部の共鳴室および分岐開口部から取り出すことができるので、自動車の車室内の音質を向上することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、吸気ダクトの２重管部に、分岐開口部から自動車の車室内または車室近傍で開口した開口部まで延びる分岐ダクトを設けることにより、所望の周波数を有する吸気音をダイレクトに自動車の車室内または車室近傍に取り出すことができるので、分岐ダクトのダクト長に依存することなく、分岐ダクトの搭載レイアウトの自由度を上げることができる。
請求項７に記載の発明によれば、吸気ダクトの２重管部に、分岐開口部から自動車のダッシュパネルまたはサイドパネル近傍で開口した開口部まで延びる分岐ダクトを設けることにより、所望の周波数を有する吸気音をダイレクトに自動車の車室内または車室近傍に取り出すことができるので、分岐ダクトのダクト長に依存することなく、分岐ダクトの搭載レイアウトの自由度を上げることができる。
【００１５】
請求項８に記載の発明によれば、吸気ダクトの２重管部に、分岐開口部を開閉するバルブを設けることにより、バルブ開度に応じて吸気音をチューニングすることができる。
請求項９に記載の発明によれば、吸気ダクトの２重管部を、エアクリーナのエレメントよりも吸気流方向の上流側（ダストサイド）に設定している。
請求項１０に記載の発明によれば、吸気ダクトの２重管部を、エアクリーナのエレメントよりも吸気流方向の下流側（クリーンサイド）に設定している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態は、自動車への搭載スペースを小さくして自動車への搭載性を向上し、且つ吸気ダクトの２重管部の共鳴室および分岐開口部から取り出す、所望の周波数を有する吸気音のチューニングを容易に実施するという目的を、吸気ダクトの２重管部に、共鳴室と連通路とを気密的に区画すると共に、吸気ダクト内の吸気音に共鳴して振動する薄膜隔壁（筒状薄膜共鳴体）、あるいは所望の周波数を有する吸気音が透過する薄膜隔壁（筒状薄膜吸気音透過体）を設けることで実現した。
【実施例１】
【００１７】
［実施例１の構成］
図１および図２は本発明の実施例１を示したもので、図１は内燃機関の吸気制御装置を示した図である。
【００１８】
本実施例の内燃機関の制御装置（エンジン制御システム）は、自動車のエンジンルームに搭載された内燃機関（例えば４気筒ガソリンエンジン：以下エンジンと言う）Ｅの各気筒毎の燃焼室に吸入空気を供給するための吸気通路（外気導入通路１０、吸気通路１３、連通路１４、吸気通路１５、分岐吸気通路１７等）を開閉する吸気通路開閉装置（内燃機関の吸入空気量制御装置）と、エンジンＥの各気筒毎の燃焼室内において混合気の燃焼を促進させるための吸気渦流を生成することが可能な吸気渦流発生装置と、エンジンの吸気脈動に伴って発生する吸気音の音質を制御する音質制御装置（内燃機関の音質制御装置）とを備えた内燃機関の吸気制御装置として使用されるものである。この音質制御装置を含む吸気制御装置は、エンジンの吸気系統に組み込まれており、しかもエンジンルーム内に設置されている。
【００１９】
ここで、エンジンＥは、エアクリーナ（内燃機関のエアクリーナ）１で濾過された清浄な吸入空気とインジェクタより噴射された燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーにより出力を発生するもので、吸気行程、圧縮行程、膨張（燃焼）行程、排気行程の４つの行程（ストローク）を周期（サイクル）として繰り返す４サイクルエンジンが採用されている。
このエンジンＥは、その各気筒毎の燃焼室内に吸入空気（吸気）を供給するための吸気ダクト（インテークダクト、吸気管）２と、エンジンＥの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するための排気ダクト（エキゾーストダクト、排気管）とを備えている。
【００２０】
そして、エンジンＥは、シリンダヘッドおよびシリンダブロック等によって構成されている。シリンダヘッドの一方側に形成される複数の吸気ポートは、ポペット型の吸気バルブ（インテークバルブ）によって開閉され、シリンダヘッドの他方側に形成される複数の排気ポートは、ポペット型の排気バルブ（エキゾーストバルブ）によって開閉される。また、シリンダブロックの内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介してクランクシャフトに連結されたピストンがその摺動方向に摺動自在に支持されている。さらに、エンジンＥのシリンダヘッドには、先端部が各気筒毎の燃焼室内に露出するようにスパークプラグが取り付けられている。そして、シリンダヘッドには、吸気ポート内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）が取り付けられている。
【００２１】
エアクリーナ１は、エンジンＥの吸気ダクト２の最上流部に設置された外気導入ダクト（エアクリーナのインレットダクト）２１、この外気導入ダクト２１の下流端が接続するエアクリーナケース２２、およびこのエアクリーナケース２２の内部空間（ダストサイド空間１１、クリーンサイド空間１２）内に収容保持されたエアクリーナエレメント（フィルタエレメント）２３等によって構成されている。
フィルタエレメント２３は、外気導入ダクト２１の上流端で開口した外気導入口（吸気ダクト２の吸入口）２４よりエアクリーナケース２２の内部空間内に導入される吸入空気（外気）を濾過する。つまり、フィルタエレメント２３は、外気導入口２４より導入される外気中に含まれる不純物（塵や埃、砂等のダスト）を捕捉して取り除くことで、硬質の不純物がエンジンＥの燃焼室内に吸い込まれることによるエンジン摺動摩耗等を防止する濾過フィルタ（エアフィルタ）である。なお、エアクリーナケース２２の下流端には、インテークパイプ２５が接続されている。
【００２２】
本実施例の吸気通路開閉装置は、エンジンＥの吸気ダクト（内燃機関の吸気管）２の途中、つまりエアクリーナ１よりも吸入空気の流れ方向（吸気流方向）の下流側に設置されたスロットルボディ２６、このスロットルボディ２６の内部（吸気通路１５）に開閉自在に収容されたスロットルバルブ２７、およびこのスロットルバルブ２７を閉弁作動方向（または開弁作動方向）に付勢するリターンスプリング（またはデフォルトスプリング）等によって構成されている。
【００２３】
そして、スロットルボディ２６には、シャフト２８を介して、スロットルバルブ２７を開弁作動方向（または閉弁作動方向）に駆動するアクチュエータ（電動モータ２９等）が設けられている。また、スロットルバルブ２７は、そのバルブ開度に相当するスロットル開度に応じて、スロットルボディ２６の内部（吸気通路１５）を流れる吸入空気の流量（吸入空気量）を可変制御する吸気量制御バルブである。
なお、電動モータ２９は、エンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）によって駆動（通電制御）されるように構成されている。
【００２４】
本実施例の吸気渦流発生装置は、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の吸気渦流（タンブル流）を発生させる複数の吸気流制御弁（タンブル流制御弁：以下ＴＣＶと呼ぶ）を備えている。このＴＣＶは、エンジンＥの吸気ダクト２の最下流部、つまりサージタンク３０よりも吸気流方向の下流側に設置されたインテークマニホールド３１の各分岐ダクト部（ハウジング）３２、このハウジング３２の内部（分岐吸気通路１７）に開閉自在に収容された吸気流制御バルブ３３、およびこの吸気流制御バルブ３３を開弁作動方向（または閉弁作動方向）に付勢するリターンスプリング等によって構成されている。
【００２５】
そして、インテークマニホールド３１には、１本のシャフト３４を介して、吸気流制御バルブ３３を閉弁作動方向（または開弁作動方向）に駆動するアクチュエータ（電動モータ３５等）が設けられている。また、吸気流制御バルブ３３は、その全閉時または半開き時に、ハウジング３２の内部（分岐吸気通路１７）の通路断面積を絞ることで、エンジンＥの各気筒毎の燃焼室内においてタンブル流を発生させるタンブル流制御バルブである。  なお、電動モータ３５は、ＥＣＵによって駆動（通電制御）されるように構成されている。
【００２６】
ここで、ＥＣＵには、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路（入力部）、出力回路（出力部）、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。また、ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、電動モータ２９、３５を通電制御するように構成されている。これにより、エンジンＥの運転中に、吸入空気量（スロットル開度）、ＴＣＶのバルブ開度等が各々制御指令値（制御目標値）となるように制御される。また、ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づくスロットル開度制御やＴＣＶのバルブ開度制御等を含むエンジン制御（更には空燃比制御、点火制御や燃料噴射制御等）が強制的に終了されるように構成されている。
【００２７】
次に、エンジンＥの吸気ダクト２は、エンジンＥの各気筒毎の燃焼室に吸入空気を供給するための吸気通路を形成するケーシングであって、外気導入ダクト２１を有するエアクリーナケース２２、このエアクリーナケース２２よりも吸気流方向の下流側に結合されるインテークパイプ２５、このインテークパイプ２５よりも吸気流方向の下流側に結合される２重管部３、この２重管部３よりも吸気流方向の下流側に結合されるスロットルボディ２６、このスロットルボディ２６よりも吸気流方向の下流側に結合されるサージタンク３０、およびこのサージタンク３０よりも吸気流方向の下流側に結合されるインテークマニホールド３１等によって構成されている。
【００２８】
なお、外気導入ダクト２１の内部には、エアクリーナケース２２の内部空間に連通する外気導入通路１０が形成されている。また、インテークパイプ２５の内部には、２重管部３の内部（連通路１４）に連通する吸気通路１３が形成されている。また、スロットルボディ２６の内部には、サージタンク３０の内部空間（拡張室）１６に連通する吸気通路（スロットルボア）１５が形成されている。また、インテークマニホールド３１の各ハウジング３２の下流端には、エンジンＥのシリンダヘッドが気密的に結合されている。
また、エンジンＥの吸気ダクト２、特にインテークパイプ２５には、エンジンＥの各気筒（全気筒）の燃焼室内に供給される吸入空気量を電気信号に変換してＥＣＵに出力するエアフローメータ３６が搭載されている。
【００２９】
本実施例の音質制御装置は、エアクリーナ１、エンジンＥの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気を導入する吸気ダクト２、およびこの吸気ダクト２の２重管部（分岐部）３から分岐して自動車の車室内に向かって延びる分岐ダクト４等によって構成されている。
その分岐ダクト４は、２重管部３に形成された分岐開口部４１から自動車の車室内で開口した開口部４２まで自動車の前後方向に沿って真っ直ぐに延びるケーシングである。なお、分岐開口部４１から自動車のダッシュパネル５（またはサイドパネル）近傍で開口した開口部まで自動車の前後方向に沿って真っ直ぐに延びるケーシングとしても良い。本実施例では、分岐ダクト４の開口端側（一端側）は、自動車のエンジンルームと車室とを区画するダッシュパネル５を貫通している。
【００３０】
ここで、本実施例の吸気ダクト２は、エンジンＥの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気を供給するための吸気通路（特に外気導入通路１０、吸気通路１３、連通路１４、吸気通路１５、分岐吸気通路１７等）、およびこの吸気通路の途中に部分的に設置された２重管部３等を有している。
吸気ダクト２の２重管部３は、エアクリーナ１のフィルタエレメント２３よりも吸気流方向の下流側（クリーンサイド）に設置されている。この２重管部３は、インテークパイプ２５とスロットルボディ２６との間に気密的に接続されており、円筒状の外管６、角筒状の内管（薄膜隔壁７）および切替バルブ９等を有している。
外管６は、薄膜隔壁７よりも高剛性の樹脂材料（例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）等）によって形成されている。この外管６は、吸気ダクト２の途中に一体的に形成されて、薄膜隔壁７との間に形成された筒状の共鳴室（拡張室）１９を有している。この外管６の周方向の一部には、自動車の車室内（または車室近傍）に向かって開口した分岐開口部４１が形成されている。
【００３１】
内管は、外管６内に設置されて、内側の連通路１４と外側の共鳴室１９とを気密的に区画する薄膜隔壁（薄膜状のフィルム）７よりなる。
この薄膜隔壁７は、外管６よりも柔軟性の樹脂材料（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等）によって形成された多角筒状の薄膜樹脂体（例えば薄膜状のＰＥＮフィルム等）である。あるいは外管６よりも柔軟性の金属材料（例えばアルミニウム、鉄等）によって形成された多角筒状の薄膜金属体である。あるいは外管６よりも柔軟性の弾性材料（例えばゴム等）によって形成された多角筒状の薄膜弾性体である。
【００３２】
薄膜隔壁７の内部には、エンジンＥの各気筒毎の燃焼室に連通する連通路１４が形成されている。この連通路１４は、インテークパイプ２５の内部（吸気通路１３）とスロットルボディ２６の内部（吸気通路１５）とを連通する中継吸気通路（中継路）を構成している。そして、薄膜隔壁７は、連通路１４の周囲を周方向に取り囲むように設置されて、外周部から凸状突起４３、４４が連通路１４の通路方向（吸気流方向）に沿って延びている。これらの凸状突起４３、４４は、外管６の対向部４５、４６間にそれぞれ挟み込まれて固定されている。これにより、薄膜隔壁７は、その周囲を共鳴室１９で囲まれた状態で、外管６内に収容される。
【００３３】
薄膜隔壁７は、吸気ダクト２内を伝播する吸気音に共鳴して振動する筒状薄膜共鳴体を構成すると共に、所望の周波数を有する吸気音が、連通路側から共鳴室側に向けて透過可能な筒状吸気音透過体を構成している。ここで、２重管部３の共鳴室１９は、薄膜隔壁７を透過した所望の周波数を有する吸気音が、分岐開口部４１から自動車の車室内（または車室近傍）に向けて放出されるように設定されている。
切替バルブ９は、２重管部３の外管６に形成された分岐開口部４１を開閉する弁体で、外管６にシャフト４７が回転自在に軸支（支持）されている。ここで、切替バルブ９のバルブ開度に応じて、吸気音の大きさ（音圧レベル）をチューニングしても良い。また、切替バルブ９を全閉して自動車の車室内に伝播する吸気音を消音（または遮音）しても良い。
【００３４】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関の吸気制御装置、特に音質制御装置の作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。
【００３５】
イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、スロットルバルブ２７のスロットル開度に応じて、エアクリーナ１の外気導入口２４から外気を吸入し、エンジンＥが運転を開始する。このとき、エンジンＥの特定気筒が排気行程から、吸気バルブが開弁し、ピストンが下降する吸気行程に移行すると、ピストンの下降に従って当該気筒の燃焼室内の負圧（大気圧よりも低い圧力）が大きくなり、開弁している吸気ポートから燃焼室に混合気が吸い込まれる。
また、エンジンＥは、吸気バルブの開閉作動およびピストンの昇降運動を実施することで、吸気行程、圧縮行程、膨張（燃焼）行程、排気行程の４つの行程（ストローク）を順次繰り返すため、吸気ダクト２内の全体に吸入空気の振動、すなわち、吸気脈動が発生する。そして、この吸気脈動に伴って吸気脈動音、つまり吸気音が吸気ダクト２内を伝播する。
【００３６】
吸気ダクト２内を伝播した吸気音が、エンジン側から２重管部３に到達すると、２重管部３の内管として使用される薄膜隔壁（筒状薄膜共鳴体）７が、吸気ダクト２内を伝播してきた吸気音の所望（特定）の周波数（を含む特定の周波数帯域）に共鳴して振動する。そして、薄膜隔壁７の形状、厚み、面積または位置をチューニングすることにより、所望の周波数（を含む特定の周波数帯域：例えば１００〜４００Ｈｚ程度）を有する吸気音、例えば運転者にとって心地良い吸気音が、薄膜隔壁７を透過して、２重管部３の共鳴室１９および分岐開口部４１からダッシュパネル５を貫通する分岐ダクト４内に伝播し、その後に、分岐ダクト４の開口部４２から自動車の車室内に放出される。
【００３７】
ここで、吸気ダクト２の２重管部３の共鳴室１９は、薄膜隔壁（筒状薄膜吸気音透過体）７を透過した所望の周波数（を含む所望の周波数帯域）を有する吸気音が、分岐開口部４１から分岐ダクト４内に伝播し、その後に、分岐ダクト４の開口部４２から自動車の車室内に向けて放出されるように設定されている。これによって、吸気ダクト２の２重管部３の共鳴室１９および分岐開口部４１から放出される、所望の周波数（を含む所望の周波数帯域）を有する吸気音は、効率良く自動車の車室内に伝播される。また、吸気ダクト２の２重管部３の共鳴室１９および分岐開口部４１から取り出した、所望の周波数を有する吸気音を自動車の車室内に向けて放出することで、自動車の車室内に放出（伝播）される吸気音の音質を向上することができる。
【００３８】
これによって、自動車のエンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネル５（またはサイドパネル）の近くに、エンジンＥの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気を導入するための吸気ダクト２が設置されていない場合であっても、薄膜隔壁７の形状、膜厚（厚み）、面積または位置をチューニングすることにより、透過音のチューニングが容易となる。これにより、所望の周波数を有する吸気音を、吸気ダクト２の２重管部３の共鳴室１９および分岐開口部４１から取り出すことができるので、自動車の車室内に放出（伝播）される吸気音の音質を向上することができる。
【００３９】
また、吸気ダクト２の２重管部３の内管として薄膜隔壁７を採用することにより、薄膜隔壁７を所望の周波数を有する吸気音が透過するので、相対的にエアクリーナ１の外気導入ダクト２１の上流端で開口した外気導入口（吸気ダクト２の吸入口）２４からエンジンルーム内（または大気）に放出される吸気音が小さくなる。したがって、外気導入口２４から放出される吸気音の消音効果が期待できるので、吸気音の消音と吸気音の音質の改善との両方の効果が期待できる。
【００４０】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の音質制御装置においては、エンジンＥの吸気ダクト２の途中、特にエアクリーナ１のフィルタエレメント２３よりも吸気流方向の下流側に配置されるインテークパイプ２５と、スロットルバルブ２７を開閉自在に収容するスロットルボディ２６との間に、内部に共鳴室１９を形成する外管６、および内部に連通路１４を形成する薄膜隔壁７によって構成される２重管部３を設置している。
そして、吸気ダクト２の２重管部３の内管として、連通路１４と共鳴室１９とを気密的に区画すると共に、吸気ダクト２内を伝播する吸気音の所望（特定）の周波数に共鳴して振動し、且つ所望（特定）の周波数を有する吸気音が、薄膜隔壁７の連通路側から共鳴室側に向けて透過することが可能な薄膜隔壁（筒状薄膜共鳴体、筒状薄膜吸気音透過体）７を採用している。
【００４１】
また、吸気ダクト２の２重管部３の共鳴室１９を、薄膜隔壁（筒状薄膜吸気音透過体）７を透過した所望の周波数を有する吸気音が、分岐開口部４１から分岐ダクト４内に伝播し、その後に、分岐ダクト４の開口部４２から自動車の車室内に向けて放出されるように設定している。これにより、所望の周波数を有する吸気音を吸気ダクト２の２重管部３の共鳴室１９および分岐開口部４１から自動車の車室内にダイレクトに取り出すことができるので、自動車の車室内に放出（伝播）される吸気音の音質を向上することができる。
また、吸気ダクト２の２重管部３の外管６に、分岐開口部４１から自動車の車室内で開口した開口部４２まで延びる分岐ダクト４を設けている。これにより、所望の周波数を有する吸気音をダイレクトに自動車の車室内に取り出すことができるので、分岐ダクト４のダクト長に依存することなく、吸気ダクト２および分岐ダクト４の搭載レイアウトの自由度を上げることができる。
【００４２】
ここで、吸気ダクト３の２重管部３の共鳴室１９および分岐開口部４１からダイレクトに取り出す、所望の周波数を有する吸気音（所謂、取り出し音）のチューニングは、薄膜隔壁７の形状、厚み、面積または位置をチューニング（変更）することで実施することが可能である。薄膜隔壁７の形状を六角形状から八角形状に変更したり、薄膜隔壁７の複数の平面中にリブを入れて薄膜隔壁７の面積を変更したりすることでチューニングを実施することができる。特に、薄膜隔壁７の面積を大きくすることで、低周波数帯域の吸気音に共鳴しその低周波数帯域の吸気音を取り出すことができる。
これによって、分岐ダクト４のダクト長に依存することなく、取り出し音のチューニングを容易に実施することができる。
【００４３】
特に、吸気ダクト２の２重管部３の共鳴室１９および分岐開口部４１から低周波数帯域の吸気音（例えば１００Ｈｚ近傍の低周波数を有する吸気音）を取り出す場合に、吸気ダクト２の２重管部３の共鳴室１９の容積を大きくすることなく、薄膜隔壁７の形状、厚み、面積または位置をチューニングするだけで、吸気ダクト２の２重管部３の共鳴室１９および分岐開口部４１から低周波数帯域の吸気音を取り出すことができる。これによって、吸気ダクト２の２重管部３の共鳴室１９の大型化を抑えることができるので、自動車のエンジンルーム内への２重管部３の搭載スペースが小さくなり、自動車のエンジンルーム内への２重管部３の共鳴室１９の搭載性を向上することができる。
【００４４】
また、所望の周波数を有する吸気音は、薄膜隔壁７の連通路側から共鳴室側に向けて透過する。これにより、吸気ダクト２の２重管部３の共鳴室１９および分岐開口部４１から所望の周波数を有する吸気音を取り出すことができる。ここで、薄膜隔壁７を透過する所望の周波数を有する吸気音（所謂、透過音）のチューニングは、薄膜隔壁７の形状、厚み、面積または位置をチューニング（変更）することで実施することが可能である。なお、薄膜隔壁７の膜厚（厚み）を薄くすることで、薄膜隔壁７を透過する吸気音が大きくなるので、大きい吸気音を取り出すことができる。これにより、透過音のチューニングを容易に実施することができる。
【００４５】
また、吸気ダクト２の２重管部３に内蔵された薄膜隔壁７によって、エンジンＥの各気筒毎の燃焼室に連通する連通路１４と、自動車の車室内で開口した分岐ダクト４が接続する共鳴室１９とを気密的に区画しているので、自動車の車室内から開口部４２を経て分岐ダクト４内に空気が侵入し、更に分岐開口部４１から共鳴室１９内に空気が侵入したとしても、薄膜隔壁７を空気が透過しない。すなわち、薄膜隔壁７内の連通路１４に対して、外管６に形成された分岐開口部４１からの空気の出し入れがない。
これによって、エアクリーナ１のフィルタエレメント２３よりも吸気流方向の上流側（ダストサイド）に２重管部３を設置した場合でも、分岐開口部４１から共鳴室１９内に侵入した空気中に含まれる塵や埃、砂等のダストまたは水等の異物が連通路１４内に吸い込まれることはない。
したがって、塵や埃、砂等のダストまたは水等の異物が、エンジンＥの各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれることはないので、エンジン摺動摩耗等を防止することができる。これにより、吸気ダクト２の２重管部３を、エアクリーナ１のフィルタエレメント２３よりも吸気流方向の上流側（ダストサイド）およびエアクリーナのエレメントよりも吸気流方向の下流側（クリーンサイド）のどちらに設定しても使用可能である。
【実施例２】
【００４６】
図３は本発明の実施例２を示したもので、音質制御装置を備えた内燃機関の吸気制御装置を示した図である。
【００４７】
本実施例の音質制御装置は、吸気ダクト２の２重管部３、特に薄膜隔壁７を、エアクリーナ１のフィルタエレメント２３よりも吸気流方向の上流側（ダストサイド）に設置している。すなわち、吸気ダクト２の２重管部３は、エアクリーナ１の外気導入ダクト２１およびエアクリーナケース２２に一体的に形成されている。
なお、２重管部３の外管６は、外気導入ダクト２１を構成している。この外気導入ダクト２１からは、分岐ダクト４が自動車の車室内（または車室近傍）に向けて延びている。また、薄膜隔壁７と外気導入ダクト２１との間に形成される共鳴室１９は、薄膜隔壁７を透過した所望の周波数を有する吸気音が、分岐開口部４１から自動車の車室内（または車室近傍）に向けて放出されるように設定されている。
また、薄膜隔壁７内に形成される連通路１４は、エアクリーナ１の外気導入ダクト２１の上流端で開口した外気導入口（吸気ダクト２の吸入口）２４とエアクリーナケース２２の内部空間（特にダストサイド空間１１）とを連通している。
以上のように、本実施例の音質制御装置においては、実施例１と同様な効果を達成することができる。
【００４８】
［変形例］
本実施例では、エンジンＥの吸気ダクト２に、吸気通路開閉装置および吸気渦流発生装置を設置したが、エンジンＥの吸気ダクト２に、吸気通路開閉装置または吸気渦流発生装置を設置しなくても良い。エンジンＥの吸気ダクト２に、少なくとも音質制御装置（音質向上装置）が設置されていれば良い。
本実施例では、吸気ダクト２の２重管部３の外管６の分岐開口部４１からダッシュパネル５（またはサイドパネル）を貫通して、自動車の車室内で開口する開口部４２まで延びる分岐ダクト４が接続されているが、吸気ダクト２の２重管部３の外管６の分岐開口部４１からダッシュパネル５またはサイドパネル近傍（手前、つまりエンジンルーム内）で開口する開口部まで延びる分岐ダクトが接続されていても良い。また、分岐ダクトは、設けなくても良い。また、分岐開口部４１の周囲を取り囲むように首状の分岐部を設けても良い。
また、分岐開口部４１を複数形成しても良い。この場合には、分岐ダクト４も複数設置される。また、内管の全体を筒状薄膜隔壁としても、内管の一部を筒状薄膜隔壁としても構わない。また、内管の周方向に薄膜隔壁を所定の間隔で設置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】内燃機関の吸気制御装置を示した概略図である（実施例１）。
【図２】（ａ）は吸気ダクトの主要部を示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（実施例１）。
【図３】内燃機関の吸気制御装置を示した概略図である（実施例２）。
【図４】内燃機関の吸気制御装置の主要部を示した概略図である（従来の技術）。
【符号の説明】
【００５０】
Ｅ  エンジン
１  エアクリーナ（内燃機関のエアクリーナ）
２  吸気ダクト（内燃機関の吸気管）
３  吸気ダクトの２重管部
４  分岐ダクト
５  ダッシュパネル
６  ２重管部の外管
７  ２重管部の薄膜隔壁（内管、薄膜共鳴体、吸気音透過体）
９  切替バルブ
１０  外気導入通路（吸気通路）
１１  エアクリーナケースの内部空間（ダストサイド空間）
１２  エアクリーナケースの内部空間（クリーンサイド空間）
１３  吸気通路
１４  連通路
１５  吸気通路
１６  サージタンクの内部空間（拡張室）
１７  分岐吸気通路
１９  共鳴室
２２  エアクリーナケース
２３  フィルタエレメント
４１  分岐開口部
４２  開口部
【図１】
2009007996.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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