JP5675835B2 - 吸気マニホールド部及び吸気システム - Google Patents

Description

本発明は、特に自動車の内燃機関の吸気システムに取り付けるための吸気マニホールド部に関する。加えて、本発明は、この種の吸気マニホールド部を備えている、特に自動車の内燃機関の吸気システムに関する。

内燃機関のフレッシュエアの供給吸気システムは、通常空気質量センサを備えている。そして、それによって、要求に応じて内燃機関を運転することができるようにモータ制御が協働する。例えば、燃料噴射器、絞り弁、バルブ制御時間、排ガス循環などのためのパラメータは、特定の瞬間に供給される空気質量に依存する。この種の空気質量センサ（それは特にホットフィルムセンサとして構成されることができる）は、不純物に関して比較的感度が高い。したがって、吸気システムの空気質量センサは、通常エアフィルタの下流に配置される。更にまた、内燃機関のクランクケースから吸気システムに戻されるブローバイガスは、通常空気質量センサの下流に導入される。

ブローバイガスの戻りのためには、基本的に、クランクケースから、又は、シリンダヘッドカバーから生じているホースを吸気システムに接続することができる。これは、比較的高い支出を伴い得る。

本発明は、導入部で述べられたタイプの吸気システムのため、又は関連付けられた吸気マニホールド部のために、特に、簡略化された取付、及び／又は製造、及び／又は機能的な信頼性がもたらされるという点で区別される、改善された、又は、少なくとも異なる実施例を示す課題に関する。

上記課題は、独立請求項の主題による発明によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項の主題である。

本発明は、チューブ体を備えるという概略のアイデアに基づき、それは、一方では空気質量センサと共に、他方ではバイパスチャンネルと共に、吸気システムに取り付けられることが可能であり、上記バイパスチャンネルは、一方ではブローバイガス流路に接続可能で、他方ではチューブ体中を走るフレッシュエア流路部を迂回する。ブローバイガス流路は、ブローバイガスを、クランクケースから又はシリンダヘッドカバーから、吸気システムに導き、そこにおいて、吸気システムへの導入は、今や発明に従った提案に従って、チューブ体のバイパスチャンネルを介して行われる。フレッシュエア流路は、チューブ体によって導かれる。空気質量センサは、チューブ体の範囲内で、このフレッシュエア流路に突出する。

したがって、本発明では、吸気システムの他の部分と分離して作り出されることが可能であり、空気質量センサ及びバイパスチャンネルを有するチューブ体を含む吸気マニホールド部が設けられる。この一体的な構成方法によって、空気質量センサの下流へのブローバイガスの導入は、特に単純な方法で確実にされ得る。しかしながら、吸気マニホールド部が吸気システムに一体化される接続が、特に簡潔に構成され得る要因は特に有利であり、一方で吸気システムのフレッシュエア流路への連通、及び他方でブローバイガス流路への連通が、より簡単に実現でき、特に、異なる流路の同時の接続性が、実現され得る。更にまた、流入側の２つの連結部位の共有インターフェイスへの一体化も、考えられる。

バイパスチャンネルがチューブ体に一体的に形成された実施形態は、特に有利である。特に、プラスチックのバイパスチャンネルによって、特に単一片の射出成形部品としてのチューブ体の製造が考えられる。

吸気システムへの吸気マニホールド部の簡略取付のために、チューブ体は、その流入開口によって、流入側の吸気システムの構成部品の出口に接続可能であり得、その流出開口によって、流出側の吸気システムの構成部品の入口に接続可能であり得る。特に、吸気システムへの吸気マニホールド部の一体化又は取付を単純化する定義済みインターフェイスが作られ得る。

ここで、特に有利な更なる変形例によれば、バイパスチャンネルが、出口側で、流出側の吸気システムの構成部品に開口する提供がなされ得る。換言すれば、吸気マニホールド部の吸気システムへの取付の後、チューブ体のフレッシュエア流路、及び更にバイパスチャンネルが、流出側の吸気システムの構成部品内に開口する。特に、共有の接続部又はインターフェイスが作られ、このことにより、吸気マニホールド部が流出側の吸気システムの構成部品に接続され、そこにおいて、フレッシュエア流路及びバイパスチャンネルが流出側の構成部品に同時に開口し、それによって流出側の構成部品内で、フレッシュエア流へのブローバイガスの混合又は導入が行われる。

他の有利な実施形態によれば、バイパスチャンネルは、チューブ体の流出開口部を越えるフレッシュエアの流れ方向の出口側に突出し得る。これによって、空気質量センサに対するブローバイガスの戻り流の危険性が低減できる。

本発明により提唱される吸気マニホールド部は、特に、入口側のバイパスチャンネルに、ブローバイガス流路の出口に接続し得る接続部分を備えることを可能にし、そこにおいて、この出口のためには、基本的に、いかなる所望の構成も考えられる。例えば、前記出口は、流入側の吸気システムの構成部品に配置されることができ、特に、その上に一体的に形成されることさえできる。バイパスチャンネルの接続部分を、例えばブローバイバスが戻されるホースを接続するために使うこともできる。このために、取り付け及び除去を可能にする対応する結合手段が用いられることが可能である。あるいは、バイパスチャンネルの接続部分にホースを確実に配置するか又はプリマウントすることが同様に考えられ、吸気マニホールド部の据付上の上記ホースは、その流入端が、クランクケース又はシリンダヘッドカバーに接続され得る。例えば、この種のホースは、バイパスチャンネルの接続部分上へ溶接され得るか又は巻き付けられ得る。

本発明の更に重要な特徴及び効果は、従属請求項から、図面から、そして、図面を用いた付随する図記載から現れる。

上記の特徴及び以下に説明される特徴は、それぞれの述べられた組み合わせだけでなく、他の組み合わせ、又は単独でも、本発明の文脈から逸脱することなく用い得ることは理解されるべきである。

本発明の好ましい例示的実施例は、図面中に図示され、以下の記述中でより詳しく説明され、同じ参照番号は、同じ、又は類似した、又は機能的に同じ構成要素を指し示す。

吸気マニホールド部を示す斜視図である。 異なる方向から見た図１相当斜視図である。 吸気マニホールド部の領域の吸気システムを示す縦断面図である。

図３に示すように、部分的にだけ図示される吸気システム１は、特に自動車に設けられ得る図示されない内燃機関のフレッシュエア供給のために働き、吸気マニホールド部２、流入側の少なくとも１つの構成部品３、及び流出側の少なくとも１つの構成部品４を含む。図３では、フレッシュエア流路５は矢印によって示されている。加えて、フレッシュエア流路５を流れるフレッシュエア流の流れ方向６が矢印によって示されている。したがって、流入側の構成部品３は、流れ方向６に関して吸気マニホールド部２の上流に配置され、流出側の構成部品４は、流れ方向６に関して吸気マニホールド部２の下流に配置されている。

示される実施例では、更にブローバイガス流路７（同様に矢印により示される）が、流入側の構成部品３の領域内に設けられている。

図１〜図３によれば、吸気マニホールド部２は、チューブ体８、空気質量センサ９及びバイパスチャンネル１０を含む。チューブ体８は、流入開口部１１及び流出開口部１２を有し、図３に矢印によって示される、流入開口部１１から流出開口部１２まで通じるフレッシュエア流路１３を含む。図３の組み付け状態では、チューブ体８のフレッシュエア流路１３は、吸気システム１のフレッシュエア流路５内に組み込まれている。

空気質量センサ９（それは好ましくはホットフィルムセンサであり得る）は、チューブ体８に固定されて、フレッシュエア流路１３に突出している。

バイパスチャンネル１０は、チューブ体８に配置されて、フレッシュエア流路１３をバイパスする。加えて、バイパスチャンネル１０は、入口側でブローバイガス流路７に接続されることが可能である。組み付けられた状態において、バイパスチャンネル１０は、ブローバイガス流路７の終端部１４を案内する。この点で、ブローバイガス流路７及び前記ブローバイガス流路の終端部１４は、バイパスチャンネル１０において、一致する。

フレッシュエア流路１３は、チューブ体８内に設けられるか又は内部的にそれぞれ案内される一方、バイパスチャンネル１０はチューブ体８に外部的に配置される。ここで図示した実施例は、バイパスチャンネル１０がチューブ体８に一体的に形成される点で、特に有利である。好ましくは、チューブ体８及びバイパスチャンネル１０はプラスチックから作られ、射出成形部品として設計される。ここで示される図１〜図３の実施例では、バイパスチャンネル１０は、例えば円形横断面を有する流入部１５及び流入部１５からずれた横断面を有し得る流出部１６を備えている。例において、流出部１６の流路横断面は、実質的に矩形であり、この「矩形の形状」は、図１及び図２から見られるように、わずかに湾曲している。遷移部１７は、流入部１５を流出部１６に接続し、流入横断面を特に連続的に流出横断面に移行させる。図示された例示の実施例において、流出部１６は、吸気マニホールド部２と一体的に具現化されている。他の実施形態では、流出部１６は、別個の構成部品として具現化されることもでき、流入部１５に取り付けられ、溶接され、又はネジ止めされることができる。更にまた、別個の構成部品が、可撓性部品から、特に可撓性ホースから形成されることができる。したがって、流出部１６は、より長く及び／又は曲げられて具現化されることが可能である。流入部１５の領域において、バイパスチャンネル１０とチューブ体８との間に、ギャップ１８を設けることができる。

図３によれば、チューブ体８は、その流入開口部１１によって、流入側の構成部品３の出口１９に接続される一方、その流出開口部１２によって、流出側の構成部品４の入口２０に接続される。便宜に、図３に従うバイパスチャンネル１０は、出口側において、すなわち、ここではその流出部１６によって、流出側の構成部品４中に開口することがもたらされる。換言すれば、バイパスチャンネル１０の流出開口部２１は、流出側の構成部品４中に開口している。したがって、戻されたブローバイガスは、そこで、吸気システム１のフレッシュエアの流れ中に流入することができる。その結果、フレッシュエアへのブローバイガスの混合は、領域２２で生じる。見得るように、混合サイト２２は空気質量センサ９の下流に位置し、これによって、戻されたブローバイガスによる空気質量センサ９の汚損が回避され得る。ここに示される実施例は、バイパスチャンネル１０が、チューブ体８の流出開口部１２を越えたフレッシュエア流の流れ方向６の出口側に突出している点で、特に有利である。この例では、流出部１６は、出口側のチューブ体８の端部を大きく越えて突出している。例えば、バイパスチャンネル１０は、チューブ体８を超えて下流側に、チューブ体８の軸方向の長さの少なくとも３０％、ここでは、ほぼ５０％突出する。この供給は、明らかに、空気質量センサ９へのブローバイガスの逆流のおそれを低減する。

チューブ体８は、出口側に出口接続部２３を備えてもよく、これを介して、流出側の構成部品４に接続され得る。この出口接続部２３は、チューブ体８の流出開口部１２及びバイパスチャンネル１０の流出部１６を包囲し、又は包み込む。特に図１から分かるように、出口接続部２３は、横方向に流出開口部１２を区切るための、丸い内側横断面を有する内皮２４を有し得る。加えて、出口接続部２３は、内皮２４及びバイパスチャンネル１０又はバイパスチャンネル１０の流出部１６を包囲し、丸い外側横断面を有する外皮２５を有する。ここでは、外側横断面は内側横断面よりも大きく、バイパスチャンネル１０は、内皮２４と外皮２５との間に配置され得る。内皮２４及び外皮２５は、それらの横断面に関して偏心して配置され、バイパスチャンネル１０の領域で互いに最も離間する一方、直径方向の反対側で互いに最も小さな距離を有している。これによって、バイパスチャンネル１０の領域で、内皮２４と外皮２５との間にギャップ２６が生じ、そこに、バイパスチャンネル１０が挿入され、又は嵌め込まれる。この種の構造では、チューブ体８の出口接続部２３を流出側の構成部品４に接続することが特に簡単である。例えば、このために、流出側の構成部品４のスリーブ形状部２７が、外部から出口接続部２３に、すなわち、外皮２５に押され得る。この接続は、例えばクランプによって固定され得る。図１及び図２に示す実施例では、出口接続部２３は、外部的に、すなわち外皮２５に、リング形状で取り囲む外側溝２８を備え、その中にシールが挿入され得る。内側横断面は好ましくは円形であり、外側横断面は、好ましくは楕円であるか又は卵形である（elliptical or oval）か、又はその逆である。

バイパスチャンネル１０は、流入側、すなわち流入部１５に接続部２９を備えられ得る。バイパスチャンネル１０は、この接続部２９によって、ブローバイガスライン３１の出口３０に接続され得る。このブローバイガスライン３１は、バイパスチャンネル１０までブローバイガス流路７を導く。この出口３０又は出口３０を有するブローバイガスライン３１の部分は、図３に示される実施例に従って、流入側の構成部品３上に配置され得る。この出口３０又はそれぞれ出口３０を有するブローバイガスライン３１の部分は、特に、流入側の構成部品３上に一体的に形成され得る。

図３の実施例において、ブローバイガスライン３１は導管により形成され、フレッシュエア流路５に向かう側は、エアフィルタハウジング３３の壁部３２によって区切られ、フレッシュエア流路５と反対側は、シリンダヘッドカバー３５の壁部３４によって区切られている。この場合、エアフィルタハウジング３３及びシリンダヘッドカバー３５は、共同で、吸気マニホールド部２が接続される流入側の構成部品３を形成する。この一体化されたタイプの構造によって、一方でフレッシュエア流路５、他方でブローバイガス流路７のための共有のインターフェイスを特に簡素な方法でもたらすことが可能になる。例えば、示される実施例では、吸気マニホールド部２は、単に軸方向に適用され得、入口端部を流入側の構成部品３上にして、接続部２９が、導管として構成されるブローバイガスライン３１に貫入し、チューブ体８の入口フランジ３６が、表面で、流入側の構成部品３、又はエアフィルタハウジング３３に接続される。この入口フランジ３６は流入開口部１９を囲み、例えば、流入開口部１１をリング状に囲む軸方向溝３８に挿入される軸方向シール３７を備え得る。このようにして、軸方向の封止は、入口フランジ３６で得られる。これに対して、半径方向の封止は、接続部２９において、外周をリング状に囲む溝４０に、接続部２９の外周に配置されたリングシール３９が挿入されることによって、実現され得る。

バイパスチャンネル１０をブローバイガス流路７に接続するためには、ここで特に示される実施例から離れて、他の実施形態も考えられる。例えば、ホースが接続部２９に巻き付けられ得、そのホースは、ブローバイガスライン３１の一部を形成する。同様に、オイルセパレータ（不図示）をブローバイガス流路７に組み込むことが可能で、そのブローバイガス出口が、バイパスチャンネル１０が接続され得る出口３０を形成する。この種のオイルセパレータは、例えば、流入側の構成部品３に、特に、エアフィルタハウジング３３に組み込まれ得る。

ここで示される実施例では、チューブ体８の流入開口部１１、及びバイパスチャンネル１０の流入開口部４１は、同じ方向を有し、すなわち、一方で流入開口部１１が位置する平面と、他方で流入開口部４１が位置する平面とは、互いに平行に延びている。一方でフレッシュエア、及び他方でブローバイガスの流れる方向も、これらの開口部１１，４１中で実質的に互いに平行に延びる。それにも係わらず、流入開口部１１と流入開口部４１は、構造的に互いに分離され、又はチューブ体８上で互いに間隔を空けて構成される。これによって、一方でフレッシュエア流路５への、他方でブローバイガス流路７へのチューブ体８又は吸気マニホールド部２の分離された接続が単純化される。

好ましい実施例では、空気質量センサ９は、チューブ体９に接着され得るか又は溶接され得るハウジング４２を備えている。これによって、ハウジング４２とチューブ体８との間の充分な封止が、確実にされ得る。実施形態は、ハウジング４２及びチューブ体８がそれぞれプラスチックからなり、それによって、ハウジング４２をチューブ体８に特に簡単に溶接することができ、特に有利である。

空気質量センサ９は、加えて、空気質量センサ９がコントローラ等に接続され得る接続４３を有している。

実施形態は、吸気マニホールド部２が、吸気システム１の他の部分とは別個に製造され得、他の部分に特に簡単に組み付け得るプリマウンテッドユニットを形成すると、便宜である。空気質量センサ９は、チューブ部８にすでに取り付けられているが、吸気マニホールド部２自体が吸気システム１にまだ取り付けられない間、キャリブレートできる可能性は、特に好都合である。このような方法で、吸気マニホールド部２は、キャリブレートされた空気質量センサ９と共に吸気システム１に取り付けられることが可能である。これは、吸気システム１の取付上の相当な簡略化をもたらす。

Claims (10)

1. 内燃機関の吸気システム(１)に取り付けるための吸気マニホールド部において、
   流入開口部(１１)及び流出開口部(１２)並びに該流入開口部(１１)から該流出開口部(１２)まで延びるフレッシュエア流路(１３)を含むチューブ体(８)と、
   上記チューブ体(８)に締結され、上記フレッシュエア流路(１３)へ突出する空気質量センサ（９)と、
   上記チューブ体(８)の内部空間の外側に配置され、上記フレッシュエア流路(１３)を迂回すると共に、入口側でブローバイガス流路(７)に接続可能なバイパスチャンネル(１０)とを備え、
   上記チューブ体(８)は、
   流入側において上記流入開口部(１１)によって上記吸気システム(１)の構成部品(３)の出口(１９)に連通可能であり、
   流出側において上記流出開口部(１２)によって上記吸気システム(１)の構成部品(４)の入口(２０)に連通可能であり、
   流出側の上記構成部品(４)に接続されるときに、上記フレッシュエア流路(１３)と上記バイパスチャンネル(１０）を、上記構成部品(４)と連通するように、該構成部品(４)に接続する共有の出口接続部（２３）を有する
   ことを特徴とする吸気マニホールド部。
2. 請求項１に記載の吸気マニホールド部において、
   上記バイパスチャンネル(１０)は、上記チューブ体(８)に一体に形成される
   ことを特徴とする吸気マニホールド部。
3. 請求項１又は２に記載の吸気マニホールド部において、
   上記出口接続部（２３）は、上記流出開口部(１２)及び上記バイパスチャンネル(１０)の流出部(１６)を有する
   ことを特徴とする吸気マニホールド部。
4. 請求項３に記載の吸気マニホールド部において、
   上記出口接続部(２３)は、上記流出開口部(１２)を水平に区切る丸い内部断面を有する内皮（２４）と、
   上記内皮（２４）及び上記バイパスチャンネル(１０)を包囲する丸い外部断面を有する外皮（２５）とを備えている
   ことを特徴とする吸気マニホールド部。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の吸気マニホールド部において、
   フレッシュエアの流れ方向(６)の出口側において、上記バイパスチャンネル(１０)が上記流出開口部(１２)を越えて突出している
   ことを特徴とする吸気マニホールド部。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の吸気マニホールド部において、
   上記バイパスチャンネル(１０)は、上記チューブ体（８）の入口側と同じ側において、上記ブローバイガス流路(７)を導くブローバイガスライン(３１)の出口（３０）に接続可能な接続部（２９）を有する
   ことを特徴とする吸気マニホールド部。
7. 請求項６に記載の吸気マニホールド部において、
   上記ブローバイガスライン(３１)の出口（３０）は、上記吸気システム(１)の流入側の構成部品(３)に配置され、
   上記ブローバイガスライン(３１)の出口（３０）が上記流入側の構成部品(３)に一体的に形成されている
   ことを特徴とする吸気マニホールド部。
8. 請求項１乃至７のいずれか１つに記載の吸気マニホールド部において、
   上記空気質量センサ(９)は、ハウジング(４２)を有し、上記チューブ体(８)に接着されるか又は結合され、
   上記チューブ体(８)及び上記ハウジング(４２)は、プラスチックよりなる
   ことを特徴とする吸気マニホールド部。
9. 請求項１乃至８のいずれか１つに記載の吸気マニホールド部において、
   上記吸気マニホールド部(２)は、予め据え付けた装置であり、調整された空気質量センサ(９)と共に上記吸気システム(１)に取付可能である
   ことを特徴とする吸気マニホールド部。
10. 請求項１乃至９のいずれか１つに記載の少なくとも１つの吸気マニホールド部(２)を有する
    ことを特徴とする、自動車の内燃機関のフレッシュエア供給のための吸気システム。

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