JP2012193725A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

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

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

実公平２−４８６９４号公報 特開平５−１４１２８３号公報

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。

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。

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。

（ａ）、（ｂ）はスロットルボディのパージポート構造を示した断面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）はスロットルボディのパージポート構造を示した断面図である（実施例１）。 スロットルボディのパージポート構造を示した断面図である（実施例２）。 （ａ）〜（ｃ）はスロットルボディのバイパスポート構造を示した断面図である（従来例１及び２）。 スロットルボディのバイパスポート構造を示した断面図である（従来例２）。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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（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。

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。

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。

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。

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

Claims (14)

1. （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。
2. 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。
3. 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。
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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 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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