JP2014005763A - 内燃機関の吸気系構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、コストの増加を抑制しつつ、センサへの異物の衝突を回避することのできる内燃機関の吸気系構造を提供する。
【解決手段】インテークマニフォールド(12)内に突出し、更に吸気流れ方向視で空燃比センサ(13)のセンサ部(13a)を覆うように、空燃比センサ(13)のセンサ部(13a)の吸気流れの上流にＥＧＲバルブ(18)をインテークマニフォールド(12)に固定するための上流側ボス(12a)と下流側ボス(12b)とを形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の吸気系構造に係り、特に、吸気系に配設されるセンサを保護する構造に関する。

自動車用エンジンでは、エンジンから排出される排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）及びスモーク（煤）を低減するために排ガスを吸気へ再循環させる排気再循環（ＥＧＲ）装置が設けられている。そして、近年はＮＯｘの大幅な低減要求に対し、吸気へ大量に排ガスを導入することが求められており、ＥＧＲ装置は、排気通路の排気触媒の下流と吸気通路の過給機の上流とをＥＧＲクーラを介してＥＧＲ通路で接続し、過給機の上流に低温低圧の排ガスを吸気に導入することが知られている。

しかしながら、エンジンからの排ガスには、燃料と空気との混合気が燃焼することで発生する水蒸気が含まれている。そして、吸気通路の過給機の上流に排ガスを導入するＥＧＲ装置では、水蒸気が含まれる排ガスが過給機の上流に導入され、吸入空気と共に過給機で加圧された後にインタークーラにて冷却される。この時に水蒸気は、インタークーラで冷却されることで凝結し水滴となる。そして、水滴は、吸気通路の内壁面を移動、或いは吸入空気の流れに乗り飛散する。

このように水滴が吸気通路内を移動或いは吸入空気の流れに乗って飛散すると、吸気通路に配設されている空燃比センサのセンサ素子に水滴が衝突し、空燃比センサの破損を招く虞がある。
そこで、空燃比センサの上流の吸気通路に、特許文献１のような突起を設けることで吸気通路内を移動、或いは吸入空気に乗って飛散する水滴が空燃比センサのセンサ素子へ衝突することを回避することが可能となる。

実開昭５２−１３３８１４号公報

このように、空燃比センサの上流の吸気通路に、上記特許文献１のような突起を設けることで、水滴が空燃比センサのセンサ素子に衝突することを回避することが可能となる。
しかしながら、このような突起を設けることは、コストの増加に繋がり好ましいことではない。
本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、コストの増加を抑制しつつ、センサへの異物の衝突を回避することのできる内燃機関の吸気系構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１の内燃機関の吸気系構造では、内燃機関の吸気通路に流体を導入する流体導入手段と、前記流体導入手段の吸気流れ下流に配設され、前記吸気通路内の吸気の状態を検出する状態検出手段とを備える内燃機関の吸気系構造において、前記吸気通路には、前記流体導入手段を固定するための固定部が前記吸気通路内に突出するように形成され、前記固定部は、吸気流れ方向視で前記状態検出手段を覆うように前記状態検出手段の吸気流れの直前の上流に形成されることを特徴とする。

また、請求項２の内燃機関の吸気系構造では、請求項１において、前記内燃機関は、前記吸気通路の前記固定部の吸気流れの上流に吸入空気の流量を調整する吸入空気量調整手段を備え、前記吸入空気量調整手段は、前記吸気通路内を流れる前記吸入空気のうち前記状態検出手段が設けられた側を流れる該吸入空気の流量が該状態検出手段に対向する側を流れる該吸入空気の流量より多くなるように作動することを特徴とする。

また、請求項３の内燃機関の吸気系構造では、請求項１或いは２において、前記状態検出手段を吸気流れ方向視で覆うように形成される前記固定部が複数形成され、前記複数の固定部のうち吸気流れ方向下流側の固定部の吸気流れ方向視の面積は、吸気流れ方向上流側の固定部の吸気流れ方向視の面積より大きく形成されることを特徴とする。
また、請求項４の内燃機関の吸気系構造では、請求項１から３のいずれか１項において、前記流体導入手段は、前記吸気通路の重力方向の上部に接続され、前記状態検出手段を吸気流れ方向視で覆うように形成される前記固定部は、重力方向に向かうにつれ、重力方向の断面積が小さくなるように形成されることを特徴とする。

また、請求項５の内燃機関の吸気系構造では、請求項１から４のいずれか１項において、前記状態検出手段を吸気流れ方向視で覆うように形成される前記固定部の吸気流れ方向の下流側の端部は、吸気流れ方向視で前記状態検出手段と重ならないように形成されることを特徴とする。
また、請求項６の内燃機関の吸気系構造では、請求項１から５のいずれか１項において、前記内燃機関は、排ガスを前記吸気通路に設けられた過給手段より上流の該吸気通路に再循環させる低圧再循環手段と、排ガスを該過給手段より下流の該吸気通路に再循環させる高圧再循環手段とを備え、前記流体導入手段は、前記高圧再循環手段であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、吸気通路内に突出し、更に吸気流れ方向視で状態検出手段を覆うように、状態検出手段の吸気流れの直前の上流に流体導入手段を吸気通路に固定するための固定部を形成している。
このように固定部を形成することで、例えば、排気再循環（ＥＧＲ）を行うことで発生する水滴や、排気通路等の内壁が酸化して剥離した異物等が、吸入空気の流れにのって、吸気通路内に浸入しても、状態検出手段の吸気流れの直前の上流に吸気通路内に突出し吸気流れ方向視で状態検出手段を覆うように形成される固定部に水滴や異物等を衝突させることで、状態検出手段に水滴や異物が衝突することを回避することができる。

したがって、流体導入手段を固定するための固定部を用いることで、状態検出手段への水滴や異物等の衝突を回避することができ、新たに突出部等を設けて衝突を回避する必要がないので、コストの増加を抑制しつつ、状態検出手段への異物の衝突を回避することができる。
また、吸気通路内に固定部を突出して形成することで、吸入空気の流れを乱し、流体導入手段から導入される流体と吸入空気との混合を促進させることができる。

また、請求項２の発明によれば、吸入空気の流量を調整する吸入空気量調整手段を吸気通路の固定部の吸気流れの上流に備え、状態検出手段が設けられた側を流れる吸入空気の流量が状態検出手段に対向する側を流れる吸入空気の量より多くなるように吸入空気量調整手段を作動させており、水滴や異物等を含む吸入空気を状態検出手段の上流に形成される固定部に積極的に衝突させることで、吸入空気と水滴や異物等を分離することができるので、状態検出手段への水滴や異物等の衝突を回避することができる。

また、請求項３の発明によれば、状態検出手段を吸気流れ方向視で覆うように形成される固定部が複数形成され、複数の固定部のうち吸気流れ方向下流側の固定部の吸気流れ方向視の面積を吸気流れ方向上流側の固定部の吸気流れ方向視の面積より大きく形成することで、複数の固定部の上流より流入する吸入空気と固定部との衝突回数が増加し、更に吸入空気の流れが乱すことで、流体導入手段から導入される排ガス等の流体と吸入空気との混合を更に促進させることができる。また、状態検出手段を吸気流れ方向視で覆うように形成される固定部の吸気流れ方向視の面積を大きくすることで、例えば、流体導入手段が高温高圧の排ガスを再循環させる高圧再循環装置である場合には、排気再循環（ＥＧＲ）を行うことで発生する水滴を固定部に衝突しやすくして、固定部の温度を低下させて、高圧再循環装置を吸気通路に固定するボルト等の締結部材の熱による緩みを防止することができる。

また、請求項４の発明によれば、状態検出手段を吸気流れ方向視で覆うように形成される固定部を重力方向に向かうにつれ、重力方向の断面積が小さくなるように形成しており、例えば、流体導入手段から導入される流体が低温であって、排気再循環（ＥＧＲ）を行うことで発生する水滴が固定部に付着しても蒸発をしないような場合でも、水滴を重力によって固定部の重力方向の先端に集中させ落下しやくすることで、水滴が状態検出手段に衝突することを防止することができる。

また、請求項５の発明によれば、状態検出手段を吸気流れ方向視で覆うように形成される固定部の吸気流れ方向の下流側の端部を吸気流れ方向視で状態検出手段と重ならないように形成しており、例えば、流体導入手段から導入される流体が低温であって、排気再循環（ＥＧＲ）を行うことで発生する水滴が固定部に付着しても蒸発をしないような場合でも、水滴を吸入空気の流れによって吸気流れ方向の下流側の端部に集中させることで、水滴が固定部より離脱しても水滴が状態検出手段に衝突することを防止することができる。

また、請求項６の発明によれば、排ガスを吸気通路に設けられた過給手段より下流の吸気通路に再循環させる高圧再循環手段を吸気通路に固定するための固定部を吸気通路内に突出し、更に吸気流れ方向視で状態検出手段を覆うように状態検出手段の吸気流れの直前の上流に形成している。
このように、高圧再循環手段を固定する固定部を形成することで、固定部は、高圧再循環手段より導入される高温の排ガスにより熱せられて高温となり、排気再循環（ＥＧＲ）を行うことで発生する水滴を高温となった固定部に衝突させることで水滴を気化させることができる。

したがって、状態検出手段への水滴の衝突を回避し、水滴の衝突による状態検出手段の故障を防止することができる。また、高温となった固定部に水滴を衝突させて気化させることで、固定部の温度を低下させることができるので、高圧再循環手段を吸気通路に固定するボルト等の締結部材の熱による緩みを防止することができる。

本発明の第１実施例に係る内燃機関の吸気系構造が適用されたエンジンの概略構成図である。 図１のＡ部の上面視の拡大図である。 図２のＢ−Ｂ線での断面図である。 図３の矢視Ｃの拡大図である。 図３の矢視Ｄの拡大図である。 図３のＥ−Ｅ線での断面の拡大図である。 図３のＦ−Ｆ線での断面の拡大図である。 本発明の第２実施例に係る図１のＡ部の上面視の拡大図である。 図８のＧ−Ｇ線での断面図である。 図９のＨ−Ｈ線での断面の拡大図である。 本発明の第３実施例に係る図２のＢ−Ｂ線での断面図である。 図１１のＩ−Ｉでの断面の拡大図である。 図１１のＪ−Ｊでの断面の拡大図である。 上流側ボス及び下流側ボスの変形例の拡大図である。

以下、本発明の第１実施例の実施の形態を図面に基づき説明する。
［第１実施例］
図１は、本発明の第１実施例に係る内燃機関の吸気系構造が適用されたエンジンの概略構成図である。図２は、図１のＡ部の上面視の拡大図である。また、図３は、図２のＢ−Ｂ線での断面図である。そして、図４、図５、図６、或いは図７は、図３の矢視Ｃ、矢視Ｄ、Ｅ−Ｅ線での断面、或いはＦ−Ｆ線での断面のそれぞれの拡大図である。図中矢印「吸気流れ」は吸気流れ方向を、矢印「重力方向」は重力の掛かる方向を、矢印「横方向」は重力方向視で吸気流れに直交する方向をそれぞれ示す。また、図２及び図３中の太矢印は、排ガスの流れ方向を、白抜き矢印は、吸入空気の流れ方向をそれぞれ示す。

図１に示すように、エンジン（内燃機関）１は、多気筒の筒内直接噴射式内燃機関（例えばコモンレール式ディーゼルエンジン）であり、詳しくは、コモンレールに蓄圧された高圧燃料を各気筒の燃料噴射ノズル２に供給し、任意の噴射時期及び噴射量で当該燃料噴射ノズル２から各気筒の燃焼室３内に噴射可能な構成を成している。
エンジン１の各気筒には、上下摺動可能なピストン４が設けられている。そして、当該ピストン４は、コンロッド５を介してクランクシャフト６に連結されている。また、クランクシャフト６の一端部には回転速度を検出するクランク角センサ７と図示しないフライホイールが設けられている。

燃焼室３には、インテークポート８とエキゾーストポート９とが連通されている。
インテークポート８には、燃焼室３と当該インテークポート８との連通と遮断を行うインテークバルブ１０が設けられている。また、エキゾーストポート９には、燃焼室３と当該エキゾーストポート９との連通と遮断とを行うエキゾーストバルブ１１が設けられている。

インテークポート８の上流には、吸入した空気を各気筒に分配するインテークマニフォールド（吸気通路）１２が連通するように設けられている。
インテークマニフォールド１２の各気筒に吸入空気を分配するための分岐の上流のインテークマニフォールド１２の上部には、酸素濃度を検出する空燃比センサ（状態検出手段）１３が、センサ部１３ａをインテークマニフォールド１２内に突出するように設けられている。また、空燃比センサ１３の下流には、燃焼室３に吸入される吸入空気の圧力を検出するブーストセンサ１４と、該吸入空気の温度を検出する吸気温度センサ１５とがインテークマニフォールド１２内に突出するように設けられている。

インテークマニフォールド１２とエキゾーストマニフォールド１６には、それぞれが連通するように高温・高圧の排ガスの一部を吸気へ戻す、即ち高温・高圧のＥＧＲガスを吸気に導入する高圧ＥＧＲ通路（高圧再循環手段）１７が設けられている。また、高圧ＥＧＲ通路１７は、インテークマニフォールド１２の重力方向の上部であって、インテークマニフォールド１２の空燃比センサ１３の上流に形成されるＥＧＲガス導入口１２ｄに、高圧の排ガスが吸気に戻る量、即ちＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲバルブ（高圧再循環手段）１８を介して接続されている。ＥＧＲバルブ１８は、インテークマニフォールド１２に複数のボルト１９にて締結されている。また、高圧ＥＧＲ通路１７には、インテークマニフォールド１２に導入する排ガスを冷却するＥＧＲクーラ１９が設けられている。

図３に示すように、インテークマニフォールド１２のＥＧＲガス導入口１２ｄの上流と下流には、複数のボルト１９のいずれかと螺合するネジ部１２ｃが形成される上流側ボス１２ａ（固定部）と下流側ボス（固定部）１２ｂとがインテークマニフォールド１２内に突出するように形成されている。そして、図７に示すように、上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂは、空燃比センサ１３のセンサ部１３ａと吸気流れ方向に一直線に並ぶように形成されている。即ち、上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂは、吸気流れ方向視で空燃センサ１３のセンサ部１３ａを覆うように形成されている。

図３及び４に示すように、下流側ボス１２ｂは、重力方向に向かうにつれ、重力方向視の断面積が小さくなるように形成されている。また、図５に示すように、下流側ボス１２ｂは、反重力方向視で、吸気流れ方向の上流側が半円形状であり、吸気流れ方向の下流に向かうにつれ幅が減少する涙滴形状で形成されている。更に、図６に示すように、吸気流れ方向視で、下流側ボス１２ｂの空燃比センサ１３のセンサ部１３ａが重複する位置に、下流側ボス１２ｂの下流端１２ｅが位置しないように、ドリル加工にて逃げ部１２ｆが形成されている。なお、逃げ部１２ｆは、ドリル加工に限定されるものではなく、もちろん鋳抜き等にて形成してもよい。

図７に示すように、上流側ボス１２ａは、吸気流れ方向視の面積が下流側ボス１２ｂよりも小さくなるように形成されている。
インテークマニフォールド１２の上流には、最上流から吸入された新気中のゴミを取り除くエアークリーナ２２、排ガスのエネルギを利用し吸入された新気を圧縮するターボチャージャ（過給手段）２３の図示しないコンプレッサハウジングと、圧縮され高温となった新気を冷却するインタークーラ２４と、新気の流量を調整する電子制御スロットルバルブ２５が吸気管２７を介してインテークマニフォールド１２に接続されている。また、高圧ＥＧＲ通路１７より導入される高温のＥＧＲガスの流量を調整するための電子制御スロットルバルブ（吸入空気量調整手段）２６は、吸気管２７とインテークマニフォールド１２との間に配設されている。そして、電子制御スロットルバルブ２５，２６には、スロットルバルブの開き度合を検出するスロットルポジションセンサ２８，２９がそれぞれ備えられている。

電子制御スロットルバルブ２６は、吸気管２７の流路断面とほぼ同じ直径の円盤を流路に直行する軸で回転させて開閉し、流路面積を調整するバタフライ式バルブ２６ａを有している。そして、図３に示すように、電子制御スロットルバルブ２６は、バタフライ式バルブ２６ａの反重力方向の端部２６ｂが吸気流れ方向に作動するように設けられている。
エアークリーナ２２の下流でありターボチャージャ２３のコンプレッサハウジングの上流の吸気管２７には、燃焼室３に吸入される新気の流量を検出するエアーフローセンサ３１が吸気管２７内に突出するように設けられている。

エキゾーストポート９の下流には、各気筒から排出される排ガスをまとめるエキゾーストマニフォールド１６と、ターボチャージャ２３に排ガスを導入する図示しないタービンハウジングと、排気管３２とが連通するように設けられている。
排気管３２には、上流から順番に排ガス中の炭化水素（ＴＨＣ）或いは一酸化炭素（ＣＯ）等の被酸化成分を酸化する酸化触媒３３と、排ガス中の黒鉛を主成分とする微粒子状物資（ＰＭ）を捕集し燃焼させるディーゼルパティキュレートフィルタ３４と、窒素酸化物を還元浄化するＮＯｘトラップ触媒３５とが連通するように設けられている。

排気管３２の酸化触媒３３の下流でありディーゼルパティキュレートフィルタ３４の上流と、ディーゼルパティキュレートフィルタ３４の下流には、ディーゼルパティキュレートフィルタ３４の前後での圧力を検出する圧力センサ３６，３７が排気管３２内に突出するように設けられている。
電子制御スロットルバルブ２５とターボチャージャ２３との間の吸気管２７と、ディーゼルパティキュレートフィルタ３４とＮＯｘトラップ触媒３５との間の排気管３２には、それぞれが連通するように低温・低圧の排ガスの一部を吸気へ戻す、即ち低温・低圧のＥＧＲガスを吸気に導入する低圧ＥＧＲ通路３８が設けられている。また、低圧ＥＧＲ通路３８には、排ガスが吸気に戻る量、即ちＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲバルブ３９と、吸気へ戻す排ガスを冷やすＥＧＲクーラ４０とが設けられている。

そして、燃料噴射ノズル２、クランク角センサ７、空燃比センサ１３、電子制御スロットルバルブ２５，２６、スロットルポジションセンサ２８，２９、エアーフローセンサ３１、ブーストセンサ１４、吸気温度センサ１５、圧力センサ３６，３７及びＥＧＲバルブ１８，３９等の各種装置や各種センサ類は、エンジン１の総合的な制御を行うための制御装置であって入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、タイマ及び中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成される電子コントロールユニット（ＥＣＵ）４１と電気的に接続されており、当該ＥＣＵ４１は各種センサ類からの各情報に基づき各種装置を作動制御する。

ＥＣＵ４１の入力側には、クランク角センサ７、空燃比センサ１３、ブーストセンサ１４、吸気温度センサ１５、スロットルポジションセンサ２８，２９、エアーフローセンサ３１、及び圧力センサ３６，３７等のセンサ類が電気的に接続されており、これら各種装置及び各種センサ類からの検出情報が入力される。
一方、ＥＣＵ４１の出力側には、燃料噴射ノズル２、電子制御スロットルバルブ２５，２６及びＥＧＲバルブ１８，３９が電気的に接続されている。

これより、ＥＣＵ４１は、各センサの検出値に基づき、燃料噴射ノズル２からのプレ噴射、メイン噴射及びアフタ噴射の燃料噴射量、噴射時期及びＥＧＲバルブ１８、３８や電子制御スロットルバルブ２５，２６の開度等を最適に制御し、エンジン１を高精度に制御する。
このように構成される本発明の第１実施例に係る内燃機関の吸気系構造では、インテークマニフォールド１２内に突出し、更に吸気流れ方向視で空燃比センサ１３のセンサ部１３ａを覆うように、空燃比センサ１３のセンサ部１３ａの吸気流れの上流にＥＧＲバルブ１８をインテークマニフォールド１２に固定するための上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂとを形成している。

このように上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂとを形成することで、例えば、ＥＧＲを行うことで発生する水滴や排気マニフォールド１６や排気管３２等の内壁が酸化して剥離した異物等が、吸入空気の流れにのって、インテークマニフォールド１２内に浸入しても、空燃比センサ１３のセンサ部１３ａの吸気流れの上流にインテークマニフォールド１２内に突出し、吸気流れ方向視で空燃比センサ１３のセンサ部１３ａを覆うように形成される上流側ボス１２ａ或いは下流側ボス１２ｂに水滴や異物等を衝突させることで、空燃比センサ１３のセンサ部１３ａに水滴や異物等が衝突することを回避することができる。

したがって、ＥＧＲバルブ１８を固定するための上流側ボス１２ａ或いは下流側ボス１２ｂを用いることで、空燃比センサ１３のセンサ部１３ａへの水滴や異物等の衝突を回避することができ、新たに突出部等を設けて衝突を回避する必要がないので、コストの増加を抑制しつつ、空燃比センサ１３のセンサ部１３ａへの水滴や異物等の衝突を回避することができる。

また、インテークマニフォールド１２内に上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂとを突出して形成することで、吸入空気の流れを乱し、ＥＧＲバルブ１８から導入されるＥＧＲガスと吸入空気との混合を促進させることができる。
また、高温のＥＧＲガスにより熱せられて高温となったＥＧＲバルブ１８を固定する上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂに水滴を衝突させて水滴を気化させることがで、空燃比センサ１３のセンサ部１３ａへの水滴の衝突を回避し、水滴の衝突による空燃比センサ１３のセンサ部１３ａの故障を防止することができる。また、高温となった上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂに水滴を衝突させて気化させることで、上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂの温度を低下させることができるので、ＥＧＲバルブ１８をインテークマニフォールド１２に固定するボルト１９の熱による緩みを防止することができる。

また、電子制御スロットルバルブ２６をインテークマニフォールド１２の上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂの上流に、バタフライ式バルブ２６ａの反重力方向の端部２６ｂが吸気流れ方向に作動するように配設し、空燃比センサ１３のセンサ部１３ａが設けられた側を流れる吸入空気の流量が空燃比センサ１３の対向する側を流れる吸入空気の流量より多くなるようにしており、水滴や異物等を含む吸入空気を燃比センサ１３のセンサ部１３ａの上流に形成される上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂに積極的に衝突させることで、更に吸入空気と水滴や異物等を分離することができ、上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂへの水滴や異物等の衝突を回避することができる。

また、吸気流れ方向視の面積が下流側ボス１２ｂよりも小さくなるように上流側ボス１２ａを形成することで、上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂの複数のボスの上流より流入する吸入空気と複数のボスとの衝突回数が増加し、更に吸入空気の流れが乱すことで、ＥＧＲバルブ１８から導入されるＥＧＲガスと吸入空気との混合を更に促進させることができる。また、空燃比センサ１３のセンサ部１３ａを吸気流れ方向視で覆うように形成される下流側ボス１２ｂの吸気流れ方向視の面積を上流側ボス１２ａの吸気流れ方向視の面積より大きくすることで、ＥＧＲを行うことで発生する水滴を下流側ボス１２ｂに更に衝突しやすくして、下流側ボス１２ｂの温度を低下させることができる。

また、下流側ボス１２ｂを重力方向に向かうにつれ、重力方向視の断面積が小さくなるように形成しており、ＥＧＲバルブ１８から導入されるＥＧＲガスが低温であって、ＥＧＲを行うことで発生する水滴が下流側ボス１２ｂに付着しても蒸発をしないような場合でも、水滴を重力によって下流側ボス１２ｂの重力方向の先端に集中させ落下しやくすることで、水滴が吸入空気を燃比センサ１３のセンサ部１３ａに衝突することを防止することができる。

また、吸気流れ方向視で、下流側ボス１２ｂの空燃比センサ１３のセンサ部１３ａが重複する位置に、下流側ボス１２ｂの下流端１２ｅが位置しないように逃げ部１２ｆを形成しており、ＥＧＲバルブ１８から導入される流体が低温であって、ＥＧＲを行うことで発生する水滴が下流側ボス１２ｂに付着しても蒸発をしないような場合でも、水滴を吸入空気の流れによって吸気流れ方向の下流側の下流端１２ｅに集中させることで、水滴が下流側ボス１２ｂより離脱しても水滴が空燃比センサ１３のセンサ部１３ａに衝突することを防止することができる。
［第２実施例］
以下、本発明の第２実施例に係る内燃機関の吸気系構造について説明する。

第２実施例では、上記第１実施例に対して、ＥＧＲバルブ１８の取り付け方向を変更しており、以下に上記第１実施例と異なるＥＧＲバルブ１８のインテークマニフォールド１２への取付部の構造に付いて説明する。
図８は、本発明の第２実施例に係る図１のＡ部の上面視の拡大図である。図９は、図８のＧ−Ｇ線での断面図である。図１０は、図９のＨ−Ｈ線での断面の拡大図である。図中矢印「吸気流れ」は吸気流れ方向を、矢印「重力方向」は重力の掛かる方向を、矢印「横方向」は重力方向視で吸気流れに直交する方向をそれぞれ示す。また、図８及び図９中の太矢印は、排ガスの流れ方向を、白抜き矢印は、吸入空気の流れ方向をそれぞれ示す。

図９に示すように、インテークマニフォールド１２のＥＧＲガス導入口１２ｄの上流と下流には、複数のボルト１９のいずれかと螺合するネジ部１２ｃが形成される上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂとがインテークマニフォールド１２内に突出するように形成されている。そして、図１０に示すように、下流側ボス１２ｂは、空燃比センサ１３のセンサ部１３ａと吸気流れ方向に一直線に並ぶように形成されている。即ち、下流側ボス１２ｂは、吸気流れ方向視で空燃センサ１３のセンサ部１３ａを覆うように形成されている。

下流側ボス１２ｂは、第１実施例と同様に、図４及び９のように、重力方向に向かうにつれ、重力方向視の断面積が小さくなるように形成されている。また、下流側ボス１２ｂは、第１実施例と同様に、図５のように、反重力方向視で、吸気流れ方向の上流側が半円形状であり、吸気流れ方向の下流に向かうにつれ幅が減少する涙滴形状で形成されている。更に、図１０に示すように、下流側ボス１２ｂは、第１実施例と同様に、吸気流れ方向視で、下流側ボス１２ｂの空燃比センサ１３のセンサ部１３ａが重複する位置に、下流側ボス１２ｂの下流端１２ｅが位置しないように、ドリル加工にて逃げ部１２ｆが形成されている。なお、逃げ部１２ｆは、ドリル加工に限定されるものではなく、もちろん鋳抜き等にて形成してもよい。

また、上流側ボス１２ａは、下流側ボス１２ｂ及び空燃比センサ１３のセンサ部１３ａに対して、重力方向視で吸気流れに直交する方向にずれて形成されている。
上流側ボス１２ａは、第１実施例と同様に、図７のように、吸気流れ方向視の面積が下流側ボス１２ｂよりも小さくなるように形成されている。また、図１０に示すように、上流側ボス１２ａの下流端１２ｇのいずれかが、下流側ボス１２ｂの吸気流れの上流に位置するように逃げ部１２ｈが形成されている。

このように本発明の第２実施例に係る内燃機関の吸気系構造では、下流側ボス１２ｂ及び空燃比センサ１３のセンサ部１３ａの上流に位置する上流側ボス１２ａを、下流側ボス１２ｂ及び空燃比センサ１３のセンサ部１３ａに対して重力方向視で吸気流れに直交する方向にずれてインテークマニフォールド１２内に突出するように形成しており、吸入空気の流れを複数のボスに衝突させ、更に吸入空気の流れを乱すことで、ＥＧＲバルブ１８から導入されるＥＧＲガスと吸入空気との混合を更に促進させることができる。

また、上流側ボス１２ａの下流端１２ｇを下流側ボス１２ｂの吸気流れの上流に位置するように形成しており、上流側ボス１２ａに付着したＥＧＲを行うことで発生する水滴を下流側ボス１２ｂに衝突し易くすることで、下流側ボス１２ｂの温度を更に低下させることができる。
［第３実施例］
以下、本発明の第３実施例に係る内燃機関の吸気系構造について説明する。

第３実施例では、上記第１実施例に対して、インテークマニフォールド１２内にガイド４２を追加しており、以下に上記第１実施例と異なるガイド４２に付いて説明する。
図１１は、本発明の第３実施例に係る図２のＢ−Ｂ線での断面図である。図１２は、図１１のＩ−Ｉでの断面の拡大図である。図１３は、図１１のＪ−Ｊでの断面の拡大図である。図中矢印「吸気流れ」は吸気流れ方向を、矢印「重力方向」は重力の掛かる方向を、矢印「横方向」は重力方向視で吸気流れに直交する方向を、それぞれ示す。

ガイド４２は、図１３に示すように、反重力方向が開口した略Ｃ字形状で形成されている。そして、図１１及び１２に示すように、インテークマニフォールド１２内への配設時にガイド４２の吸気流れ方向の下流端部４２ａが反重力方向に突出するようにくの字状に形成されている。そして、ガイド４２は、下流端部４２ａが下流側ボス１２ｂに当接し、上流端部４２ｂがインテークマニフォールド１２の内壁の重力方向下端に当接するようにインテークマニフォールド１２内に配設されている。

このように本発明の第３実施例に係る内燃機関の吸気系構造では、反重力方向が開口した略Ｃ字形状で、インテークマニフォールド１２内への配設時に下流端部４２ａが反重力方向に突出するようにくの字状にガイド４２を形成し、下流端部４２ａが下流側ボス１２ｂに当接し、上流端部４２ｂがインテークマニフォールド１２の内壁の重力方向下端に当接するようにインテークマニフォールド１２内にガイド４２を配設しているので、インテークマニフォールド１２内の下端の内壁を移動する水滴を吸入空気の流れによって、ガイド４２上を移動させ、下流側ボス１２ｂに導くことで、ＥＧＲガスによって高温となった下流側ボス１２ｂを水分（水滴）で冷却することができるので、ＥＧＲバルブ１８をインテークマニフォールド１２に固定するボルト１９の熱による緩みを防止することができる。

以上で発明の実施形態の説明を終えるが、発明の形態は本実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、上流側ボス１２ａの下流端１２ｇのいずれかが下流側ボス１２ｂの吸気流れの上流に位置するように逃げ部１２ｈを形成、或いは下流側ボス１２ｂの下流端１２ｅが吸気流れ方向視で空燃比センサ１３のセンサ部１３ａと重複しないように逃げ部１２ｆを形成しているが、これに限定されるものではなく、下流端１２ｇは下流側ボス１２ｂの吸気流れの上流に、そして下流端１２ｅは、吸気流れ方向視で空燃比センサ１３のセンサ部１３ａと重複しないように形成すればよく、例えば、図１４に示すように、下流端１２ｅ，１２ｇに向かうにつれ、重力方向視で吸気流れに直交する方向の幅が小さくなるように形成してもよい。

また、上記第１実施例では、下流側ボス１２ｂへの逃げ部１２ｆを形成することと、重力方向に向かうにつれ、重力方向視の断面積を小さく下流側ボス１２ｂを形成することと、電子制御スロットルバルブ２６のバタフライ式バルブ２６ａの反重力方向の端部２６ｂを吸気流れ方向へ作動させることと、下流側ボス１２ｂの吸気流れ方向視の面積よりも小さく上流側ボス１２ａの吸気流れ方向視の面積を形成することとを、同時に適用しているが、これに限定するものではなく、インテークマニフォールド１２内に突出し、更に吸気流れ方向視で空燃比センサ１３のセンサ部１３ａを覆うように、空燃比センサ１３のセンサ部１３ａの吸気流れの上流に上流側ボス１２ａと下流側ボス１２ｂとを形成することに、上記のいずれか一つ或いは複数を組み合わせて適用してもよい。

１ エンジン（内燃機関）
１２ インテークマニフォールド（吸気通路）
１２ａ 上流側ボス（固定部）
１２ｂ 下流側ボス（固定部）
１３ 空燃比センサ（状態検出手段）
１３ａ センサ部
１７ ＥＧＲ通路（高圧再循環手段）
１８ ＥＧＲバルブ（高圧再循環手段）
２３ ターボチャージャ（過給手段）
２６ 電子制御スロットルバルブ（吸入空気量調整手段）
３８ 低圧ＥＧＲ通路（低圧再循環手段）
３９ ＥＧＲバルブ（低圧再循環手段）
４０ ＥＧＲクーラ（低圧再循環手段）

Claims (6)

1. 内燃機関の吸気通路に流体を導入する流体導入手段と、前記流体導入手段の吸気流れ下流に配設され、前記吸気通路内の吸気の状態を検出する状態検出手段とを備える内燃機関の吸気系構造において、
   前記吸気通路には、前記流体導入手段を固定するための固定部が前記吸気通路内に突出するように形成され、
   前記固定部は、吸気流れ方向視で前記状態検出手段を覆うように前記状態検出手段の吸気流れの直前の上流に形成されることを特徴とする内燃機関の吸気系構造。
2. 前記内燃機関は、前記吸気通路の前記固定部の吸気流れの上流に吸入空気の流量を調整する吸入空気量調整手段を備え、
   前記吸入空気量調整手段は、前記吸気通路内を流れる前記吸入空気のうち前記状態検出手段が設けられた側を流れる該吸入空気の流量が該状態検出手段に対向する側を流れる該吸入空気の流量より多くなるように作動することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の吸気系構造。
3. 前記状態検出手段を吸気流れ方向視で覆うように形成される前記固定部が複数形成され、
   前記複数の固定部のうち吸気流れ方向下流側の固定部の吸気流れ方向視の面積は、吸気流れ方向上流側の固定部の吸気流れ方向視の面積より大きく形成されることを特徴とする、請求項１或いは２に記載の内燃機関の吸気系構造。
4. 前記流体導入手段は、前記吸気通路の重力方向の上部に接続され、
   前記状態検出手段を吸気流れ方向視で覆うように形成される前記固定部は、重力方向に向かうにつれ、重力方向の断面積が小さくなるように形成されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気系構造。
5. 前記状態検出手段を吸気流れ方向視で覆うように形成される前記固定部の吸気流れ方向の下流側の端部は、吸気流れ方向視で前記状態検出手段と重ならないように形成されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気系構造。
6. 前記内燃機関は、排ガスを前記吸気通路に設けられた過給手段より上流の該吸気通路に再循環させる低圧再循環手段と、排ガスを該過給手段より下流の該吸気通路に再循環させる高圧再循環手段とを備え、
   前記流体導入手段は、前記高圧再循環手段であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気系構造。

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