JP2012193725A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 スロットルボディ1のボア壁面に沿って流れる吸気の乱れを抑制し、パージポート16付近における笛吹き音の発生を防止し、且つスロットルボア11を流れる吸気流の圧力損失を低減することを課題とする。
【解決手段】 傾斜溝15の上流側に、スロットルボディ1のボア壁面と略直角に交差する溝側面21、および傾斜溝15の下流側に、パージポート16からボア壁面に向かって上り勾配となるように傾斜した溝底面22を設けたことにより、スロットルボディ1のボア壁面に沿って流れる吸気のパージポート16側に向かう流れの発生を抑えつつ、しかも傾斜溝15の奥側から吸気流方向の下流側のボア壁面またはインテークマニホールド2の流路壁面までを段差無く接続することで、ボア壁面に沿って流れる吸気の流れを乱さずに吸気流方向の下流側(エンジン側)へ吸気を淀みなく流すことができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 傾斜溝15の上流側に、スロットルボディ1のボア壁面と略直角に交差する溝側面21、および傾斜溝15の下流側に、パージポート16からボア壁面に向かって上り勾配となるように傾斜した溝底面22を設けたことにより、スロットルボディ1のボア壁面に沿って流れる吸気のパージポート16側に向かう流れの発生を抑えつつ、しかも傾斜溝15の奥側から吸気流方向の下流側のボア壁面またはインテークマニホールド2の流路壁面までを段差無く接続することで、ボア壁面に沿って流れる吸気の流れを乱さずに吸気流方向の下流側(エンジン側)へ吸気を淀みなく流すことができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、スロットルバルブの直下またはスロットルバルブよりも吸気流方向の下流側の吸気通路に流体(パージガス、ブローバイガス、エキゾーストガス、バイパスエア等の気体)を導入するように構成された内燃機関の吸気装置に関するものである。
従来より、内燃機関(エンジン)に吸い込まれる吸気が流れる吸気通路を形成する吸気ダクトと、この吸気ダクトの内部に開閉自在に収容されて、吸気通路を開閉するバルブとを備えた内燃機関の吸気装置が公知である。
また、エンジンを搭載する自動車には、燃料タンク内で蒸発気化(揮発)した蒸発燃料(ガソリンベーパ)を、キャニスタ、パージVSV(バキューム・スイッチング・バルブ)、パージパイプを経由して、スロットルバルブよりも下流側にパージガスとして導入(パージ)することで、ガソリンベーパが大気中に放出されることを防止する蒸発燃料処理装置が搭載されている。
また、エンジンを搭載する自動車には、燃料タンク内で蒸発気化(揮発)した蒸発燃料(ガソリンベーパ)を、キャニスタ、パージVSV(バキューム・スイッチング・バルブ)、パージパイプを経由して、スロットルバルブよりも下流側にパージガスとして導入(パージ)することで、ガソリンベーパが大気中に放出されることを防止する蒸発燃料処理装置が搭載されている。
ここで、図4(a)、(b)には、インテークマニホールド101に直結されるスロットルボディ102を備えた内燃機関の吸気装置(従来例1)が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この吸気装置(従来例1)は、エンジンの燃焼室に吸い込まれる吸気(例えばエアクリーナを通過したクリーンエア)が流れるスロットルボア103を形成するスロットルボディ102と、このスロットルボディ102に回転自在に支持されるシャフト104と、このシャフト104に支持されて、スロットルボア103を流れる吸気の流量を開閉動作により調整するスロットルバルブ105とを備えている。
スロットルボディ102には、スロットルバルブ105よりも上流側に形成された入口部から、スロットルバルブ105を迂回してスロットルバルブ105よりも下流側に形成された出口部に至るバイパス流路106が形成されている。スロットルボディ102には、バイパス流路106を流れるバイパスエアの流量を開閉動作により調整するバイパスバルブ107が配設されている。
スロットルボディ102には、スロットルバルブ105よりも上流側に形成された入口部から、スロットルバルブ105を迂回してスロットルバルブ105よりも下流側に形成された出口部に至るバイパス流路106が形成されている。スロットルボディ102には、バイパス流路106を流れるバイパスエアの流量を開閉動作により調整するバイパスバルブ107が配設されている。
吸気装置(従来例1)は、バイパス流路106の出口部(口元部)付近を通過する吸気流が、バイパス流路106の出口部を笛のようにして吹くことによる笛吹き音の発生を抑えるという目的で、スロットルボディ102のボア壁面からスロットルボア103の中心側ヘ向かって突出し、バイパス流路106の出口部を形成する筒状の突起部111を備えている(図4(a)参照)。
また、吸気装置(従来例1)は、スロットルボディ102のボア壁面からスロットルボア103の中心側ヘ向かって突出し、バイパス流路106の出口部よりも上流側に位置する突起部112を備えている(図4(b)参照)。
また、吸気装置(従来例1)は、スロットルボディ102のボア壁面からスロットルボア103の中心側ヘ向かって突出し、バイパス流路106の出口部よりも上流側に位置する突起部112を備えている(図4(b)参照)。
ところが、吸気装置(従来例1)においては、スロットルボア103内に突起部111、112が突出しているため、スロットルボア103を流れる吸気の流れを阻害する恐れがある。これにより、スロットルボア103を流れる吸気流の圧力損失が増加するので、スロットルバルブ105の開度変化に対する吸気の流量特性を悪化させるという問題がある。
そこで、圧力損失を抑えるという目的で、突起部111、112を廃止することが考えられるが、突起部111、112を設けないと、スロットルボア103を流れる吸気の流れを乱し、笛吹き音が発生し易くなるという問題が生じている。
そこで、圧力損失を抑えるという目的で、突起部111、112を廃止することが考えられるが、突起部111、112を設けないと、スロットルボア103を流れる吸気の流れを乱し、笛吹き音が発生し易くなるという問題が生じている。
一方、図4(c)および図5には、従来例1と同様に、スロットルボディ102、スロットルボア103、シャフト104、スロットルバルブ105を備えた内燃機関の吸気装置(従来例2)が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
吸気装置(従来例2)のスロットルボディ102のボア壁面には、蒸発燃料用のパージポート113とキャニスタとを連通する連通管114が取り付けられている。パージポート113は、スロットルバルブ105の全閉状態における下流側近傍のスロットルボディ102に、スロットルボア103の軸線方向に対して直交する方向に貫通形成されている。また、パージポート113の出口部全周は、ボア壁面とパージポート113の内周面とが曲面で連続するようにR形状(またはテーパ状)の面取り部115が形成されている。
吸気装置(従来例2)のスロットルボディ102のボア壁面には、蒸発燃料用のパージポート113とキャニスタとを連通する連通管114が取り付けられている。パージポート113は、スロットルバルブ105の全閉状態における下流側近傍のスロットルボディ102に、スロットルボア103の軸線方向に対して直交する方向に貫通形成されている。また、パージポート113の出口部全周は、ボア壁面とパージポート113の内周面とが曲面で連続するようにR形状(またはテーパ状)の面取り部115が形成されている。
ところが、吸気装置(従来例2)においては、パージポート113の出口部全周に面取り部115を施しているので、パージポート113の出口部(口元部)へ吸気を誘導してしまい、吸気の流れを乱れさせてしまう。これにより、パージポート113の出口部付近を通過する吸気流が、パージポート113の出口部を笛のようにして吹くことによる笛吹き音が発生するという問題が生じている。
本発明の目的は、ダクトの通路壁面に沿って流れる吸気の乱れを抑制し、吸気通路に対する流体の導入部付近における笛吹き音の発生を防止することのできる内燃機関の吸気装置を提供することにある。また、ダクトの吸気通路を流れる吸気流の圧力損失を低減することのできる内燃機関の吸気装置を提供することにある。
請求項1に記載の発明(内燃機関の吸気装置)は、内燃機関に吸い込まれる吸気が流れる吸気通路を形成するダクトと、このダクトの内部に開閉自在に収容されて、吸気通路を流れる吸気を開閉動作により制御するバルブと、ダクトの内部に流体を導入する流体導入手段とを備えている。
ダクトの通路壁面には、ダクトの通路壁面で開口した開口部から奥側までダクト軸線方向に対して略直角に交差する方向に向かって凹んだ(凸な)凹溝(傾斜溝)が設けられている。
ダクトには、流体導入手段から流体が導入される導入部が設けられている。この導入部は、凹溝の奥側で開口している。
また、凹溝は、ダクト軸線方向に対して略直角な溝側面(垂直面)、および導入部からその導入部よりも吸気流方向の下流側のダクトの通路壁面まで延びる溝底面(テーパ面)を備えている。
凹溝の溝側面は、吸気通路を流れる吸気の流れ方向(吸気流方向)の上流側に設けられている。
凹溝の溝底面は、吸気通路を流れる吸気の流れ方向(吸気流方向)の下流側に設けられている。この溝底面は、凹溝の奥側で開口した導入部からダクトの通路壁面に向かって上り勾配(吸気流方向の下流側に向かって次第に浅くなる)となるように傾斜している。
ダクトの通路壁面には、ダクトの通路壁面で開口した開口部から奥側までダクト軸線方向に対して略直角に交差する方向に向かって凹んだ(凸な)凹溝(傾斜溝)が設けられている。
ダクトには、流体導入手段から流体が導入される導入部が設けられている。この導入部は、凹溝の奥側で開口している。
また、凹溝は、ダクト軸線方向に対して略直角な溝側面(垂直面)、および導入部からその導入部よりも吸気流方向の下流側のダクトの通路壁面まで延びる溝底面(テーパ面)を備えている。
凹溝の溝側面は、吸気通路を流れる吸気の流れ方向(吸気流方向)の上流側に設けられている。
凹溝の溝底面は、吸気通路を流れる吸気の流れ方向(吸気流方向)の下流側に設けられている。この溝底面は、凹溝の奥側で開口した導入部からダクトの通路壁面に向かって上り勾配(吸気流方向の下流側に向かって次第に浅くなる)となるように傾斜している。
請求項1に記載の発明によれば、凹溝の上流側に溝側面および凹溝の下流側に溝底面を設けたことにより、ダクトの通路壁面に沿って流れる吸気の、凹溝の奥側(導入部側)に向かう流れの発生を抑えつつ、凹溝の奥側から吸気流方向の下流側(のダクトの通路壁面)までを段差無く接続することで、ダクトの通路壁面に沿って流れる吸気の流れを乱さずに吸気流方向の下流側(内燃機関側)へ吸気を淀みなく流すことができる。
これにより、笛吹き音の発生原因となる乱れた、吸気の流れが発生し難くなる。
したがって、ダクトの通路壁面に沿って流れる吸気の乱れを抑制できるので、導入部付近における笛吹き音の発生を防止することができる。
これにより、笛吹き音の発生原因となる乱れた、吸気の流れが発生し難くなる。
したがって、ダクトの通路壁面に沿って流れる吸気の乱れを抑制できるので、導入部付近における笛吹き音の発生を防止することができる。
請求項2に記載の発明によれば、凹溝の溝側面とダクトの通路壁面とが交差する交差稜線を備えている。なお、この交差稜線の形状は、部分円弧形状である。
請求項3に記載の発明によれば、凹溝の上流側の溝側面が、凹溝の導入部からダクトの通路壁面まで流体導入手段の軸線方向に沿うように延びている。
請求項4に記載の発明によれば、凹溝の下流側の溝底面が、(導入部よりも吸気流方向の下流側の)ダクトの通路壁面に滑らかに繋がるように形成されている。これにより、凹溝の奥側からダクトの通路壁面まで段差無く接続されるので、ダクトの通路壁面に沿って流れる吸気の乱れを抑制できる。
請求項3に記載の発明によれば、凹溝の上流側の溝側面が、凹溝の導入部からダクトの通路壁面まで流体導入手段の軸線方向に沿うように延びている。
請求項4に記載の発明によれば、凹溝の下流側の溝底面が、(導入部よりも吸気流方向の下流側の)ダクトの通路壁面に滑らかに繋がるように形成されている。これにより、凹溝の奥側からダクトの通路壁面まで段差無く接続されるので、ダクトの通路壁面に沿って流れる吸気の乱れを抑制できる。
請求項5に記載の発明によれば、吸気通路とは、バルブを回転自在に収容するスロットルボアのことである。また、ダクトは、内部にスロットルボアが形成されたスロットルボディを備えている。
請求項6に記載の発明によれば、スロットルボディに凹溝が設けられている。つまりスロットルボディのボア壁面で開口した開口部から奥側までダクト軸線方向に対して略直角に交差する方向に凹んだ(凸な)凹溝を備えている。
これによって、従来例1のようにスロットルボディの吸気通路内に突出する突起部が設けられていないので、バルブよりも吸気流方向の下流側のスロットルボアに吸気流の抵抗となる部材が存在しない。これにより、スロットルボディのスロットルボアを流れる吸気流の圧力損失を低減できるので、バルブの開度変化に対する吸気の流量特性を向上させることができる。
請求項6に記載の発明によれば、スロットルボディに凹溝が設けられている。つまりスロットルボディのボア壁面で開口した開口部から奥側までダクト軸線方向に対して略直角に交差する方向に凹んだ(凸な)凹溝を備えている。
これによって、従来例1のようにスロットルボディの吸気通路内に突出する突起部が設けられていないので、バルブよりも吸気流方向の下流側のスロットルボアに吸気流の抵抗となる部材が存在しない。これにより、スロットルボディのスロットルボアを流れる吸気流の圧力損失を低減できるので、バルブの開度変化に対する吸気の流量特性を向上させることができる。
請求項7に記載の発明によれば、吸気通路とは、バルブを回転自在に収容するスロットルボア、およびこのスロットルボアよりも下流側に形成される連通流路のことである。また、ダクトは、内部にスロットルボアが形成されたスロットルボディ、および内部に連通流路が形成されたインテークマニホールドを備えている。
請求項8に記載の発明によれば、スロットルボディからインテークマニホールドに渡って凹溝が設けられている。つまりスロットルボディのボア壁面およびインテークマニホールドの流路壁面で開口した開口部から奥側までダクト軸線方向に対して略直角に交差する方向に向かって凹んだ(凸な)凹溝を備えている。
請求項8に記載の発明によれば、スロットルボディからインテークマニホールドに渡って凹溝が設けられている。つまりスロットルボディのボア壁面およびインテークマニホールドの流路壁面で開口した開口部から奥側までダクト軸線方向に対して略直角に交差する方向に向かって凹んだ(凸な)凹溝を備えている。
請求項9に記載の発明によれば、凹溝の中で最も上流側の位置を始端点とし、凹溝の中で最も下流側の位置を終端点とし、始端点から終端点までのダクト軸線方向の区間を溝形成区間としたとき、溝形成区間の始端点が、スロットルボディのボア壁面上に位置している。
請求項10に記載の発明によれば、ダクトは、バルブの全閉時にバルブが当接するシール面を有している。
請求項11に記載の発明によれば、凹溝の中で最も上流側の位置を始端点とし、凹溝の中で最も下流側の位置を終端点とし、始端点から終端点までのダクト軸線方向の区間を溝形成区間としたとき、溝形成区間の始端点が、ダクトのシール面との交差点、あるいはダクトのシール面の延長線上に位置している。
請求項10に記載の発明によれば、ダクトは、バルブの全閉時にバルブが当接するシール面を有している。
請求項11に記載の発明によれば、凹溝の中で最も上流側の位置を始端点とし、凹溝の中で最も下流側の位置を終端点とし、始端点から終端点までのダクト軸線方向の区間を溝形成区間としたとき、溝形成区間の始端点が、ダクトのシール面との交差点、あるいはダクトのシール面の延長線上に位置している。
請求項12に記載の発明によれば、凹溝の溝底面(傾斜面)の幅が、吸気流方向の上流側から下流側へ向かって徐々に拡大する末広がり形状に形成されている。これにより、凹溝の溝底面の傾斜に沿って流れる吸気流の整流効果を向上することができる。
請求項13に記載の発明によれば、凹溝の溝底面(傾斜面)の幅が、吸気流方向の上流側から下流側へ向かって徐々に縮小する末窄まり形状に形成されている。これにより、簡易な切削加工により本発明の凹溝形状を実現することができるので、バルブを収容したダクトの生産性を向上することができる。
請求項13に記載の発明によれば、凹溝の溝底面(傾斜面)の幅が、吸気流方向の上流側から下流側へ向かって徐々に縮小する末窄まり形状に形成されている。これにより、簡易な切削加工により本発明の凹溝形状を実現することができるので、バルブを収容したダクトの生産性を向上することができる。
請求項14に記載の発明によれば、流体導入手段に、凹溝の奥側で開口した導入部に流体を導入する流体流路を設けている。
これにより、導入部に向かう吸気流れの発生を抑えつつ、凹溝の奥側から吸気流方向の下流側(のダクトの通路壁面)までを段差無く接続し、ダクトの通路壁面に沿って流れる吸気の流れを乱さずに吸気流方向の下流側(内燃機関側)へ吸気を淀みなく流すことができる。
これにより、導入部に向かう吸気流れの発生を抑えつつ、凹溝の奥側から吸気流方向の下流側(のダクトの通路壁面)までを段差無く接続し、ダクトの通路壁面に沿って流れる吸気の流れを乱さずに吸気流方向の下流側(内燃機関側)へ吸気を淀みなく流すことができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、ダクトの通路壁面に沿って流れる吸気の乱れを抑制し、吸気通路に対する流体の導入部付近における笛吹き音の発生を防止するという目的を、凹溝の上流側に溝側面(ダクト軸線方向に対して略直角な垂直面)および凹溝の下流側に溝底面(ダクト軸線方向に対して傾斜した傾斜面)を設けたことで実現した。
また、ダクトの吸気通路を流れる吸気流の圧力損失を低減して、バルブの開度変化に対する吸気の流量特性を向上させるという目的を、スロットルボディの吸気通路内に突出する突起部を設けていない。つまり、バルブよりも下流側のスロットルボアに吸気流の抵抗となる部材が存在しないようにすることで実現した。
本発明は、ダクトの通路壁面に沿って流れる吸気の乱れを抑制し、吸気通路に対する流体の導入部付近における笛吹き音の発生を防止するという目的を、凹溝の上流側に溝側面(ダクト軸線方向に対して略直角な垂直面)および凹溝の下流側に溝底面(ダクト軸線方向に対して傾斜した傾斜面)を設けたことで実現した。
また、ダクトの吸気通路を流れる吸気流の圧力損失を低減して、バルブの開度変化に対する吸気の流量特性を向上させるという目的を、スロットルボディの吸気通路内に突出する突起部を設けていない。つまり、バルブよりも下流側のスロットルボアに吸気流の抵抗となる部材が存在しないようにすることで実現した。
[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および図2はスロットルボディのパージポート構造を示した図である。
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および図2はスロットルボディのパージポート構造を示した図である。
本実施例の内燃機関の吸気装置は、内燃機関(エンジン)に吸い込まれる吸気が流れる吸気通路を形成するインテークダクト(スロットルボディ1、インテークマニホールド2)と、吸気通路を流れる吸気の流量を開閉動作により制御するスロットルバルブ3と、スロットルボディ1に回転自在に支持されると共に、スロットルバルブ3を支持固定するシャフト4と、スロットルボディ1の内部、特にスロットルバルブ3よりも下流側の吸気通路に流体(蒸発燃料ガス、パージガス)を導入するための流体導入手段(PCVガス導入機構、パージパイプ5)とを備えている。
ここで、エンジンは、複数の気筒を有する多気筒ガソリンエンジンが採用されている。但し、多気筒ガソリンエンジンに限定されず、多気筒ディーゼルエンジンを適用しても構わない。
エンジンのエンジン本体(シリンダブロックおよびシリンダヘッド)には、吸気バルブによって開閉される吸気ポート、および排気バルブによって開閉される排気ポートが形成されている。
エンジン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。
エンジンのシリンダブロックの各気筒の内部には、燃焼室(シリンダボア)がそれぞれ形成されている。各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往復摺動方向に摺動自在にそれぞれ支持されている。
エンジンのエンジン本体(シリンダブロックおよびシリンダヘッド)には、吸気バルブによって開閉される吸気ポート、および排気バルブによって開閉される排気ポートが形成されている。
エンジン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。
エンジンのシリンダブロックの各気筒の内部には、燃焼室(シリンダボア)がそれぞれ形成されている。各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往復摺動方向に摺動自在にそれぞれ支持されている。
各気筒毎の燃焼室に独立して接続する複数の吸気ポートには、内部に吸気通路が形成される吸気管が接続されている。また、各気筒毎の燃焼室に独立して接続する複数の排気ポートには、内部に排気通路が形成される排気管が接続されている。
エンジンには、エアクリーナ、電子スロットル装置、燃料供給装置、蒸発燃料処理装置等が搭載されている。
ここで、エアクリーナは、インレットダクト(外気導入ダクト)の上流端で開口した外気導入口より空気導入通路に導入される外気(吸気)を濾過するフィルタエレメント(濾過エレメント)を有している。
そして、エアクリーナの出口端は、エアクリーナを通過した吸気が流れる吸気通路を形成するインテークダクトを介して、電子スロットル装置のスロットルボディ1に接続している。
エンジンには、エアクリーナ、電子スロットル装置、燃料供給装置、蒸発燃料処理装置等が搭載されている。
ここで、エアクリーナは、インレットダクト(外気導入ダクト)の上流端で開口した外気導入口より空気導入通路に導入される外気(吸気)を濾過するフィルタエレメント(濾過エレメント)を有している。
そして、エアクリーナの出口端は、エアクリーナを通過した吸気が流れる吸気通路を形成するインテークダクトを介して、電子スロットル装置のスロットルボディ1に接続している。
ここで、電子スロットル装置は、インテークダクトの出口端に接続するスロットルボディ1と、このスロットルボディ1の内部に開閉自在に収容されるスロットルバルブ3と、このスロットルバルブ3を支持固定するシャフト4と、このシャフト4を回転駆動してスロットルバルブ3を開閉動作させる電動アクチュエータと、スロットルバルブ3のシャフト4の回転角度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサとを備え、スロットルバルブ3のバルブ開度に相当するスロットル開度に応じて、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれる空気流量を可変制御するシステム(内燃機関の吸気制御装置)である。
スロットルボディ1には、スロットルバルブ3のシャフト4の回転軸方向の両端部を回転方向に摺動自在に支持する軸受け部(ベアリング)の周囲を円周方向に取り囲む円筒状の軸受け保持部(円筒部)がそれぞれ設けられている。これらの軸受け保持部の内部には、シャフト4の回転軸方向に延びる軸受け孔が設けられている。
スロットルボディ1には、エンジンの吸気管の途中に組み込まれる円筒状のインテークダクトが一体的に形成されている。このインテークダクトの内部には、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する断面円形状のスロットルボア(吸気通路)11が形成されている。 なお、スロットルボディ1の詳細は後述する。
スロットルボディ1には、エンジンの吸気管の途中に組み込まれる円筒状のインテークダクトが一体的に形成されている。このインテークダクトの内部には、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する断面円形状のスロットルボア(吸気通路)11が形成されている。 なお、スロットルボディ1の詳細は後述する。
スロットルバルブ3は、シャフト4に形成されたバルブ挿入孔内に差し込まれた状態で、シャフト4にビスやネジ等により固定されている。これにより、スロットルバルブ3は、シャフト4と一体回転可能に連結される。なお、スロットルバルブ3を、金属材よりなるシャフト4の外周に樹脂モールド材(合成樹脂材)によって一体成形しても良い。
スロットルバルブ3は、全閉位置から全開位置までの動作範囲内においてシャフト4の回転軸を中心にして回転する回転型のバタフライバルブである。
スロットルバルブ3は、全閉位置から全開位置までの動作範囲内においてシャフト4の回転軸を中心にして回転する回転型のバタフライバルブである。
シャフト4は、電動アクチュエータによって回転方向に駆動される。このシャフト4の回転軸線は、スロットルバルブ3の回転中心を構成している。また、シャフト4は、軸受け部(ベアリング)を介して、スロットルボディ1の軸受け保持部(軸受け孔の孔壁面)に回転自在に支持されている。
電動アクチュエータは、スロットルバルブ3を開弁方向または閉弁方向に駆動するモータ、このモータの回転を減速してシャフト4に伝達する減速機構、およびスロットルバルブ3を閉弁方向または開弁方向に付勢するスプリング等により構成されている。
モータは、ECU(エンジン制御ユニット)によって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリ(外部電源)に電気的に接続されている。 なお、電子スロットル装置の詳細は後述する。
電動アクチュエータは、スロットルバルブ3を開弁方向または閉弁方向に駆動するモータ、このモータの回転を減速してシャフト4に伝達する減速機構、およびスロットルバルブ3を閉弁方向または開弁方向に付勢するスプリング等により構成されている。
モータは、ECU(エンジン制御ユニット)によって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリ(外部電源)に電気的に接続されている。 なお、電子スロットル装置の詳細は後述する。
スロットルボディ1の出口端は、インテークマニホールド2を介して、エンジンの各気筒毎の燃焼室および吸気ポートに連通している。インテークマニホールド2の内部には、スロットルボディ1を通過した吸気が流れる吸気通路が形成されている。
これらのインテークダクト、スロットルボディ1、インテークマニホールド2等によって、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸気が流れる吸気通路を形成する吸気管(吸気ダクト)が構成される。
これらのインテークダクト、スロットルボディ1、インテークマニホールド2等によって、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸気が流れる吸気通路を形成する吸気管(吸気ダクト)が構成される。
ここで、インテークマニホールド2は、吸入空気の圧力脈動を低減するサージタンク、このサージタンクの複数の出口にそれぞれ接続する複数の吸気分岐管とを備えている。
サージタンクは、エンジンの各気筒毎の燃焼室および吸気ポートに接続する複数の吸気分岐管に吸入空気を分配するサージタンク本体、およびスロットルボディ1からサージタンク本体に吸入空気を導入する吸気導入管(スロットル連結管)等を有している。
吸気導入管の上流端には、スロットルボディ1の下流端部が気密的に結合されている。この吸気導入管の内部には、スロットルボア11から吸入空気が導入される連通流路12が形成されている。
サージタンクは、エンジンの各気筒毎の燃焼室および吸気ポートに接続する複数の吸気分岐管に吸入空気を分配するサージタンク本体、およびスロットルボディ1からサージタンク本体に吸入空気を導入する吸気導入管(スロットル連結管)等を有している。
吸気導入管の上流端には、スロットルボディ1の下流端部が気密的に結合されている。この吸気導入管の内部には、スロットルボア11から吸入空気が導入される連通流路12が形成されている。
燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料をエンジンの燃料噴射弁(インジェクタ)まで所定の圧力で圧送供給するシステムである。燃料タンク内には、サクションフィルタおよびポンプモジュールが収容されている。このポンプモジュールは、燃料タンク内に設置されるインタンク方式の電動フューエルポンプ(燃料ポンプ)、およびこの燃料ポンプの周囲を周方向に取り囲むように配置される燃料フィルタ等を有している。燃料ポンプは、吸入した燃料を加圧して高圧化し、エンジン側へ吐出する。
また、燃料供給装置は、燃料ポンプによって高圧化された燃料を一時的に貯留するデリバリパイプと、このデリバリパイプによって分配供給される燃料をエンジンの各気筒毎の吸気ポート内または燃焼室内に最適なタイミングで噴射する1つまたは複数のインジェクタとを備えている。
なお、燃料ポンプおよびインジェクタは、ECUによって通電制御されるように構成されている。
また、燃料供給装置は、燃料ポンプによって高圧化された燃料を一時的に貯留するデリバリパイプと、このデリバリパイプによって分配供給される燃料をエンジンの各気筒毎の吸気ポート内または燃焼室内に最適なタイミングで噴射する1つまたは複数のインジェクタとを備えている。
なお、燃料ポンプおよびインジェクタは、ECUによって通電制御されるように構成されている。
蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内で蒸発気化した蒸発燃料をキャニスタを経由して吸気管、特にスロットルボディ1の内部(スロットルボア11)に吸気管負圧を利用して導入(パージ)することで、燃料タンク内で蒸発気化した蒸発燃料が大気中へ放出されることを防止するシステムである。
この蒸発燃料処理装置は、燃料タンクとキャニスタとが流体導入配管内の流体流路を介して連通し、キャニスタのパージポートとスロットルボディ1のパージポート(後述する)とが円管状のパージパイプ(流体導入配管)5内の流体流路13を介して連通している。
この蒸発燃料処理装置は、燃料タンクとキャニスタとが流体導入配管内の流体流路を介して連通し、キャニスタのパージポートとスロットルボディ1のパージポート(後述する)とが円管状のパージパイプ(流体導入配管)5内の流体流路13を介して連通している。
キャニスタ内には、蒸発燃料を吸着する吸着体(例えば活性炭等の吸着剤)が収納されている。また、キャニスタの大気開放孔(空気入口ポート)には、大気に開放された大気開放配管が接続されている。この大気開放配管には、キャニスタの大気開放孔に連通する流路を開閉する電磁式のキャニスタ制御弁が設置されている。このキャニスタ制御弁は、ECUによって通電制御されるように構成されている。
吸着体から脱離した蒸発燃料ガスをパージガスとして、キャニスタからスロットルボディ1の内部(スロットルボア11)へ導入するパージ流量を制御(調整)するパージデューティVSV(バキューム・スイッチング・バルブ)が設置されている。このパージデューティVSVは、ECUによって通電制御されるように構成されている。
パージパイプ5の内部には、スロットルボディ1の内部にパージガスを導入する断面円形状の流体流路(パージライン)13が形成されている。
吸着体から脱離した蒸発燃料ガスをパージガスとして、キャニスタからスロットルボディ1の内部(スロットルボア11)へ導入するパージ流量を制御(調整)するパージデューティVSV(バキューム・スイッチング・バルブ)が設置されている。このパージデューティVSVは、ECUによって通電制御されるように構成されている。
パージパイプ5の内部には、スロットルボディ1の内部にパージガスを導入する断面円形状の流体流路(パージライン)13が形成されている。
次に、本実施例のスロットルボディ1の詳細を図1および図2に基づいて説明する。
スロットルボディ1は、金属材により所定の形状に一体的に形成されている。
スロットルボディ1のボア壁面の一部には、スロットルバルブ3の全閉時にスロットルバルブ3が当接するバルブシール面14が形成されている。
スロットルボディ1には、そのボア壁面で開口した開口部から奥側までダクト軸線方向に対して略直角に交差する方向に向かって凹んだ(凸な)凹溝(傾斜溝15)が形成されている。また、スロットルボディ1には、傾斜溝15の奥側で開口し、パージパイプ5の流体流路13の口元部(導入口、出口端)からパージガスが導入されるパージガス導入部(導入孔、パージポート16)が形成されている。
スロットルボディ1は、金属材により所定の形状に一体的に形成されている。
スロットルボディ1のボア壁面の一部には、スロットルバルブ3の全閉時にスロットルバルブ3が当接するバルブシール面14が形成されている。
スロットルボディ1には、そのボア壁面で開口した開口部から奥側までダクト軸線方向に対して略直角に交差する方向に向かって凹んだ(凸な)凹溝(傾斜溝15)が形成されている。また、スロットルボディ1には、傾斜溝15の奥側で開口し、パージパイプ5の流体流路13の口元部(導入口、出口端)からパージガスが導入されるパージガス導入部(導入孔、パージポート16)が形成されている。
ここで、パージパイプ5は、パージポート16に連通する嵌合孔17に挿入されてスロットルボディ1の嵌合部(円筒部)18に圧入固定(接続)されている。
傾斜溝15は、スロットルボア11を流れる吸気の流れ方向(吸気通路の軸線方向、吸気流方向)の上流側に、ダクト軸線方向(ボア壁面)に対して略直角な溝側面(段差面)21を備えている。溝側面21は、パージポート16からボア壁面までパージパイプ5の軸線方向に沿うように延びている。なお、傾斜溝15は、ボア壁面と溝側面21とが交差する交差稜線(エッジライン)ELを有している。この交差稜線ELは、部分円弧状(半円形状)に形成されている。
傾斜溝15は、スロットルボア11を流れる吸気の流れ方向(吸気通路の軸線方向、吸気流方向)の上流側に、ダクト軸線方向(ボア壁面)に対して略直角な溝側面(段差面)21を備えている。溝側面21は、パージポート16からボア壁面までパージパイプ5の軸線方向に沿うように延びている。なお、傾斜溝15は、ボア壁面と溝側面21とが交差する交差稜線(エッジライン)ELを有している。この交差稜線ELは、部分円弧状(半円形状)に形成されている。
傾斜溝15は、パージポート16よりも吸気流方向の下流側に、パージポート16からそのパージポート16よりも吸気流方向の下流側のボア壁面またはインテークマニホールド2の流路壁面まで延びる溝底面22を備えている。溝底面22は、パージポート16からボア壁面またはインテークマニホールド2の流路壁面に向かって上り勾配(吸気流方向の下流側に向かって次第に浅くなる)となるように傾斜したテーパ面となっている。また、溝底面22は、スロットルバルブ3よりも吸気流方向の下流側のボア壁面またはインテークマニホールド2の流路壁面に滑らかに繋がる(例えば段差無く)ように形成されている。
溝底面22の溝幅方向の両側には、ダクト軸線方向(ボア壁面)に対して略直角な第1、第2溝側面(段差面)が設けられている。なお、傾斜溝15は、ボア壁面と第1、第2溝側面とが交差する交差稜線(エッジライン)EL1、EL2を有している。
溝底面22の溝幅方向の両側には、ダクト軸線方向(ボア壁面)に対して略直角な第1、第2溝側面(段差面)が設けられている。なお、傾斜溝15は、ボア壁面と第1、第2溝側面とが交差する交差稜線(エッジライン)EL1、EL2を有している。
ここで、本実施例の傾斜溝15において、傾斜溝15の中で、最も上流側の位置を始端点(A)とし、傾斜溝15の中で、最も下流側の位置を終端点(B)とし、始端点(A)から終端点(B)までのダクト軸線方向(吸気流方向)の区間を溝形成区間(A−B)とした場合、溝形成区間の始端点(A)が、スロットルボディ1のボア壁面上に位置し、また、溝形成区間の終端点(B)が、スロットルボディ1のボア壁面またはインテークマニホールド2の流路壁面上に位置している。
なお、溝形成区間の始端点(A)が、スロットルボディ1のバルブシール面14との交差点、あるいはバルブシール面14の延長線上に位置していても構わない。
なお、溝形成区間の始端点(A)が、スロットルボディ1のバルブシール面14との交差点、あるいはバルブシール面14の延長線上に位置していても構わない。
また、傾斜溝15の下流側の形状を、図2(a)に示したように、吸気流方向の上流側から下流側へ向かって、溝底面22の幅が徐々に拡大する末広がり形状に形成しても良い。また、傾斜溝15の下流側の形状を、図2(b)に示したように、吸気流方向の上流側から下流側へ向かって、溝底面22の幅が徐々に縮小する末窄まり形状に形成しても良い。
スロットルボディ1の下流端の外周には、インテークマニホールド2の吸気導入管の上流端に設けられる搭載面23にボルト等により締結固定されるフランジ24が一体的に設けられている。
スロットルボディ1の下流端の外周には、インテークマニホールド2の吸気導入管の上流端に設けられる搭載面23にボルト等により締結固定されるフランジ24が一体的に設けられている。
[実施例1の作用]
次に、本実施例の電子スロットル装置の作用を図1および図2に基づいて簡単に説明する。
次に、本実施例の電子スロットル装置の作用を図1および図2に基づいて簡単に説明する。
ECUは、エンジンキースイッチがオン、つまりイグニッションスイッチがオン(IG・ON)されると、電子スロットル装置(スロットルバルブ3等)のモータを通電制御すると共に、点火装置(イグニッションコイル、スパークプラグ等)および燃料噴射装置(電動フューエルポンプ、インジェクタ等)を駆動する。これにより、エンジンが運転される。
ここで、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度センサより出力されたアクセル開度信号がECUに入力される。そして、ECUによってスロットルバルブ3が所定のスロットル開度(回転角度)となるようにモータへの電力の供給が成されて、モータのシャフトが回転する。
ここで、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度センサより出力されたアクセル開度信号がECUに入力される。そして、ECUによってスロットルバルブ3が所定のスロットル開度(回転角度)となるようにモータへの電力の供給が成されて、モータのシャフトが回転する。
そして、モータのシャフトが回転することにより、スロットルバルブ3のシャフト4にトルクが伝達される。これにより、シャフト4が、リターンスプリングの付勢力(スプリング力)に抗してアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量)に対応した回転角度分だけ回転する。
したがって、シャフト4が回転するので、このシャフト4に保持されたスロットルバルブ3が、全閉位置より全開位置側へ開く方向(開弁作動方向)に駆動される。
したがって、シャフト4が回転するので、このシャフト4に保持されたスロットルバルブ3が、全閉位置より全開位置側へ開く方向(開弁作動方向)に駆動される。
そして、エンジン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混合気が吸い込まれる。このとき、吸気管の途中、つまりスロットルボディ1のスロットルボア11が所定のバルブ角度(電子スロットル装置のスロットル開度)だけ開かれるので、エンジン回転速度がアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量)に対応した速度に変更される。
一方、ECUは、エンジンの運転中に、キャニスタ制御弁を閉弁状態とし、パージデューティVSVを開弁状態とする。これにより、エンジンの吸気管負圧が、キャニスタのパージポートに到達し、キャニスタの空気入口ポートからキャニスタのパージポートへ向かう空気流が生じる。このような空気流が生じると、キャニスタ内の吸着体に吸着されている蒸発燃料ガス(ガソリンベーパ)に脱離が生じる。
したがって、エンジンの吸気管負圧を利用して、キャニスタ内の吸着体から脱離したガソリンベーパをパージガスとしてスロットルバルブ3よりも下流側のパージポート16へパージさせることができる。なお、スロットルボディ1の内部にパージパイプ5内の流体流路13の導入口から導入されたパージガスは、スロットルボア11、連通流路12、各気筒毎の吸気ポートを経由して、吸気と一緒に各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれる。
したがって、エンジンの吸気管負圧を利用して、キャニスタ内の吸着体から脱離したガソリンベーパをパージガスとしてスロットルバルブ3よりも下流側のパージポート16へパージさせることができる。なお、スロットルボディ1の内部にパージパイプ5内の流体流路13の導入口から導入されたパージガスは、スロットルボア11、連通流路12、各気筒毎の吸気ポートを経由して、吸気と一緒に各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれる。
[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の内燃機関の吸気装置、特にスロットルボディ1のパージポート構造においては、傾斜溝15の上流側に、スロットルボディ1のボア壁面と略直角に交差する溝側面21、および傾斜溝15の下流側に、パージポート16からボア壁面またはインテークマニホールド2の流路壁面に向かって上り勾配となるように傾斜した溝底面22を設けたことにより、スロットルボディ1のボア壁面に沿って流れる吸気の、傾斜溝15の奥側(パージパイプ5の導入口側およびパージポート16側)に向かう流れの発生を抑えつつ、しかも傾斜溝15の奥側から吸気流方向の下流側のボア壁面またはインテークマニホールド2の流路壁面までを段差無く接続することで、ボア壁面に沿って流れる吸気の流れを乱さずに吸気流方向の下流側(エンジン側)へ吸気を淀みなく流すことができる。
以上のように、本実施例の内燃機関の吸気装置、特にスロットルボディ1のパージポート構造においては、傾斜溝15の上流側に、スロットルボディ1のボア壁面と略直角に交差する溝側面21、および傾斜溝15の下流側に、パージポート16からボア壁面またはインテークマニホールド2の流路壁面に向かって上り勾配となるように傾斜した溝底面22を設けたことにより、スロットルボディ1のボア壁面に沿って流れる吸気の、傾斜溝15の奥側(パージパイプ5の導入口側およびパージポート16側)に向かう流れの発生を抑えつつ、しかも傾斜溝15の奥側から吸気流方向の下流側のボア壁面またはインテークマニホールド2の流路壁面までを段差無く接続することで、ボア壁面に沿って流れる吸気の流れを乱さずに吸気流方向の下流側(エンジン側)へ吸気を淀みなく流すことができる。
すなわち、スロットルボディ1のボア壁面に沿って流れる吸気は、傾斜溝15の上流側の溝側面21とボア壁面との交差稜線ELで、ボア壁面から剥離して、傾斜溝15の奥側で開口したパージパイプ5の導入口およびパージポート16へ誘導されることなく、傾斜溝15の下流側(パージポート16よりも下流側)の溝底面22に到達し、この溝底面22の傾斜に沿ってその傾斜溝15よりも吸気流方向の下流側のインテークマニホールド2の連通流路12へ向かうため、笛吹き音の発生原因となる乱れた、吸気の流れが発生し難くなる。
したがって、スロットルボディ1のボア壁面に沿って流れる吸気の乱れを抑制できるので、パージパイプ5の導入口およびパージポート16付近における笛吹き音の発生を防止することができる。
したがって、スロットルボディ1のボア壁面に沿って流れる吸気の乱れを抑制できるので、パージパイプ5の導入口およびパージポート16付近における笛吹き音の発生を防止することができる。
また、スロットルボディ1のスロットルボア11内に突出する突起部が設けられていないので、スロットルバルブ3よりも下流側のスロットルボア11内に吸気流の抵抗となる部材が存在しない。これにより、スロットルボディ1のスロットルボア11を流れる吸気流の圧力損失を低減できるので、スロットルバルブ3の開度変化に対する吸気の流量特性を向上させることができる。
また、本実施例のスロットルボディ1のパージポート構造においては、図2(a)に示したように、傾斜溝15の溝底面22の幅を、スロットルボア11を流れる吸気流方向の上流側から下流側へ向かって徐々(次第)に拡大する末広がり形状となるように形成している。これにより、傾斜溝15の溝底面22の傾斜に沿って流れる吸気流の整流効果を向上することができる。
また、本実施例のスロットルボディ1のパージポート構造においては、図2(a)に示したように、傾斜溝15の溝底面22の幅を、スロットルボア11を流れる吸気流方向の上流側から下流側へ向かって徐々(次第)に拡大する末広がり形状となるように形成している。これにより、傾斜溝15の溝底面22の傾斜に沿って流れる吸気流の整流効果を向上することができる。
また、本実施例のスロットルボディ1のパージポート構造においては、図2(b)に示したように、傾斜溝15の溝底面22の幅を、スロットルボア11を流れる吸気流方向の上流側から下流側へ向かって徐々(次第)に縮小する末窄まり形状となるように形成している。これにより、例えばスロットルボディ1の出口端側の外部からスロットルボア11内にエンドミル等の切削工具をダクト軸線方向(吸気流方向)に対して所定の傾斜角度分(傾斜溝15の溝底面22の傾斜角度分)だけ傾斜するように切削することができる。したがって、簡易な切削加工により本実施例の傾斜溝形状を容易に実現することができるので、スロットルボディ1の生産性を向上することができる。これにより、内燃機関の吸気装置、つまり電子スロットル装置の製造コストを低減することができる。
図3は本発明の実施例2を示したもので、スロットルボディのパージポート構造を示した図である。
本実施例のスロットルボディ1には、そのボア壁面で開口した開口部から奥側までダクト軸線方向に対して略直角に交差する方向に向かって凹んだ(凸な)第1凹溝25が形成されている。また、スロットルボディ1には、第1凹溝25の奥側で開口し、パージパイプ5の流体流路13の口元部(導入口、出口端)からパージガスが導入されるパージガス導入部(導入孔、パージポート16)が形成されている。
ここで、パージパイプ5は、実施例1と同様に、パージポート16に連通する嵌合孔17に挿入されてスロットルボディ1の嵌合部(円筒部)18に圧入固定(接続)されている。
ここで、パージパイプ5は、実施例1と同様に、パージポート16に連通する嵌合孔17に挿入されてスロットルボディ1の嵌合部(円筒部)18に圧入固定(接続)されている。
第1凹溝25は、スロットルボア11を流れる吸気の流れ方向(吸気通路の軸線方向、吸気流方向)の上流側に、ダクト軸線方向(ボア壁面)に対して略直角な溝側面(段差面)31を備えている。溝側面31は、パージポート16からボア壁面までパージパイプ5の軸線方向に沿うように延びている。なお、第1凹溝25は、実施例1と同様に、ボア壁面と溝側面31とが交差する交差稜線(エッジライン)ELを有している。この交差稜線ELは、部分円弧状(半円形状)に形成されている。
第1凹溝25は、パージポート16よりも吸気流方向の下流側に、パージポート16の下流側開口端縁から(パージポート16よりも吸気流方向の下流側の)インテークマニホールド2の入口端面(搭載面23)まで延びる溝底面32を備えている。溝底面32は、平面となっている。
第1凹溝25は、パージポート16よりも吸気流方向の下流側に、パージポート16の下流側開口端縁から(パージポート16よりも吸気流方向の下流側の)インテークマニホールド2の入口端面(搭載面23)まで延びる溝底面32を備えている。溝底面32は、平面となっている。
本実施例のインテークマニホールド2には、その流路壁面で開口した開口部から奥側までダクト軸線方向に対して略直角に交差する方向に向かって凹んだ(凸な)第2凹溝(傾斜溝)26が形成されている。
第2凹溝26は、スロットルボディ1の第1凹溝25よりも吸気流方向の下流側に、第1凹溝25の下流端から(第1凹溝25よりも吸気流方向の下流側に位置する)インテークマニホールド2の流路壁面まで延びる溝底面33を備えている。溝底面33は、第1凹溝25の溝底面32の下流端からインテークマニホールド2の流路壁面に向かって上り勾配となるように傾斜したテーパ面となっている。また、溝底面33は、上流側の第1凹溝25の溝底面32に滑らかに繋がる(例えば段差無く)と共に、下流側のインテークマニホールド2の流路壁面に滑らかに繋がる(例えば段差無く)ように形成されている。
第2凹溝26は、スロットルボディ1の第1凹溝25よりも吸気流方向の下流側に、第1凹溝25の下流端から(第1凹溝25よりも吸気流方向の下流側に位置する)インテークマニホールド2の流路壁面まで延びる溝底面33を備えている。溝底面33は、第1凹溝25の溝底面32の下流端からインテークマニホールド2の流路壁面に向かって上り勾配となるように傾斜したテーパ面となっている。また、溝底面33は、上流側の第1凹溝25の溝底面32に滑らかに繋がる(例えば段差無く)と共に、下流側のインテークマニホールド2の流路壁面に滑らかに繋がる(例えば段差無く)ように形成されている。
以上のように、本実施例のスロットルボディ1のパージポート構造においては、実施例1に対して、第1凹溝25に平面部を有する点、および第1、第2凹溝25、26がスロットルボディ1のボア壁面からインテークマニホールド2の流路壁面に渡って設けられている点が異なっているが、その他は実施例1のパージポート構造と同様なものであるので、実施例1と同様な作用効果を達成することができる。
[変形例]
本実施例では、スロットルバルブ3のシャフト4を駆動するアクチュエータを、モータおよび減速機構を備えた電動アクチュエータによって構成しているが、バルブのシャフトを駆動するバルブ駆動装置を、電磁式または電動式負圧制御弁を備えた負圧作動式アクチュエータによって構成しても良い。また、内燃機関(エンジン)として、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。
本実施例では、スロットルバルブ3のシャフト4を駆動するアクチュエータを、モータおよび減速機構を備えた電動アクチュエータによって構成しているが、バルブのシャフトを駆動するバルブ駆動装置を、電磁式または電動式負圧制御弁を備えた負圧作動式アクチュエータによって構成しても良い。また、内燃機関(エンジン)として、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。
本実施例では、スロットルボディ1の内部にパージガス(流体)を導入するためのパージガス導入機構(流体導入手段)を設けているが、インテークマニホールド等の他のインテークダクトの内部に流体を導入するための流体導入手段を設けても良い。また、スロットルバルブ3の全閉状態におけるバルブ直下またはスロットルバルブ3よりも吸気流方向の下流側の吸気通路に流体を導入するための流体導入手段を設けても良い。
また、バルブとして、スロットルバルブ以外のタンブルコントロールバルブやスワールコントロールバルブ等の吸気制御バルブに適用しても良い。
また、バルブを収容するダクトとして、スロットルボディ1以外のケーシング(例えばインテークマニホールド等)を使用しても良い。
また、バルブとして、スロットルバルブ以外のタンブルコントロールバルブやスワールコントロールバルブ等の吸気制御バルブに適用しても良い。
また、バルブを収容するダクトとして、スロットルボディ1以外のケーシング(例えばインテークマニホールド等)を使用しても良い。
内燃機関(エンジン)を搭載する自動車には、エンジンのピストンとシリンダとの間の隙間からクランクケース内に吹き抜けるブローバイガス(PCVガス)を大気中に放出せずに、パージガスとしてスロットルバルブよりも下流側の吸気通路に戻してエンジンの燃焼室内で再燃焼させるブローバイガス還元装置(PCV装置)を搭載しているものがある。このため、本実施例の流体導入手段として、ダクトの内部にPCVガスを導入するためのPCVガス導入機構を設けても良い。
内燃機関(エンジン)を搭載する自動車には、エンジンの燃焼室より排出されるエキゾーストガス(排気ガス)中に含まれる有害物質(例えば窒素酸化物:NOx)の低減を図るという目的で、排気ガスの一部であるEGRガスをエンジンの排気通路からEGRパイプを経由してスロットルバルブよりも下流側の吸気通路に再循環(還流)させる、つまりEGRガスをパージガスとして吸気通路に還流させる排気ガス再循環装置(EGRシステム)を搭載しているものがある。このため、本実施例の流体導入手段として、ダクトの内部にEGRガスを導入するためのEGRガス導入機構を設けても良い。
A 溝形成区間の始端点
B 溝形成区間の終端点
1 スロットルボディ(ダクト)
2 インテークマニホールド(ダクト)
3 スロットルバルブ
4 シャフト(回転軸)
5 パージパイプ(流体導入手段)
11 スロットルボディのスロットルボア(吸気通路)
12 インテークマニホールドの連通流路(吸気通路)
13 パージパイプの流体流路
14 バルブシール面
15 傾斜溝(凹溝)
16 パージポート(導入部)
21 傾斜溝の溝側面
22 傾斜溝の溝底面
25 第1凹溝
26 第2凹溝
31 第1凹溝の溝側面
32 第1凹溝の溝底面
33 第2凹溝の溝底面
B 溝形成区間の終端点
1 スロットルボディ(ダクト)
2 インテークマニホールド(ダクト)
3 スロットルバルブ
4 シャフト(回転軸)
5 パージパイプ(流体導入手段)
11 スロットルボディのスロットルボア(吸気通路)
12 インテークマニホールドの連通流路(吸気通路)
13 パージパイプの流体流路
14 バルブシール面
15 傾斜溝(凹溝)
16 パージポート(導入部)
21 傾斜溝の溝側面
22 傾斜溝の溝底面
25 第1凹溝
26 第2凹溝
31 第1凹溝の溝側面
32 第1凹溝の溝底面
33 第2凹溝の溝底面
Claims (14)
- (a)内燃機関の吸気通路を形成するダクトと、
(b)このダクトの内部に開閉自在に収容されて、前記吸気通路を流れる吸気を開閉動作により制御するバルブと、
(c)前記ダクトの内部に流体を導入するための流体導入手段と
を備えた内燃機関の吸気装置において、
前記ダクトは、その通路壁面で開口した開口部から奥側までダクト軸線方向に対して略直角に交差する方向に向かって凹んだ凹溝、およびこの凹溝の奥側で開口し、前記流体導入手段から流体が導入される導入部を有し、
前記凹溝は、前記吸気通路を流れる吸気の流れ方向の上流側に設けられて、前記ダクト軸線方向に対して略直角な溝側面、および前記吸気の流れ方向の下流側に設けられて、前記導入部からその導入部よりも前記吸気の流れ方向の下流側の前記ダクトの通路壁面まで延びると共に、前記導入部から前記ダクトの通路壁面に向かって上り勾配となるように傾斜した溝底面を有していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項1に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記凹溝は、前記ダクトの通路壁面との交差稜線を有していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項1または請求項2に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記溝側面は、前記導入部から前記ダクトの通路壁面まで前記流体導入手段の軸線方向に沿うように延びていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 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吸気装置において、 前記溝底面は、前記ダクトの通路壁面に滑らかに繋がるように形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
- 請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1つに記載の内燃機関の吸気装置において、 前記吸気通路とは、前記バルブを回転自在に収容するスロットルボアのことであって、 前記ダクトは、内部に前記スロットルボアが形成されたスロットルボディを有していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
- 請求項5に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記凹溝は、前記スロットルボディに設けられていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1つに記載の内燃機関の吸気装置において、 前記吸気通路とは、前記バルブを回転自在に収容するスロットルボア、およびこのスロットルボアよりも下流側に形成される連通流路のことであって、
前記ダクトは、内部に前記スロットルボアが形成されたスロットルボディ、および内部に前記連通流路が形成されたインテークマニホールドを有していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項7に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記凹溝は、前記スロットルボディから前記インテークマニホールドに渡って設けられていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項5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吸気装置において、 前記凹溝の中で最も上流側の位置を始端点とし、前記凹溝の中で最も下流側の位置を終端点とし、前記始端点から前記終端点までの前記ダクト軸線方向の区間を溝形成区間としたとき、
前記溝形成区間の始端点は、前記スロットルボディのボア壁面上に位置していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項1ないし請求項9のうちのいずれか1つに記載の内燃機関の吸気装置において、 前記ダクトは、前記バルブの全閉時に前記バルブが当接するシール面を有していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
- 請求項10に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記凹溝の中で最も上流側の位置を始端点とし、前記凹溝の中で最も下流側の位置を終端点とし、前記始端点から前記終端点までの前記ダクト軸線方向の区間を溝形成区間としたとき、
前記溝形成区間の始端点は、前記ダクトのシール面との交差点、あるいは前記ダクトのシール面の延長線上に位置していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項1ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載の内燃機関の吸気装置において、
前記凹溝は、前記吸気の流れ方向の上流側から下流側へ向かって前記溝底面の幅が徐々に拡大する末広がり形状に形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項1ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載の内燃機関の吸気装置において、
前記凹溝は、前記吸気の流れ方向の上流側から下流側へ向かって前記溝底面の幅が徐々に縮小する末窄まり形状に形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項1ないし請求項13のうちのいずれか1つに記載の内燃機関の吸気装置において、
前記流体導入手段は、前記導入部に流体を導入する流体流路を有していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
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JP2003161235A (ja) * | 2001-11-26 | 2003-06-06 | Denso Corp | 内燃機関の吸気装置 |
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