JP5772274B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
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Description
従来より、ターボチャージャのコンプレッサで圧縮されて高温化した吸気を冷却するインタークーラを備えた内燃機関(エンジン)が公知である。インタークーラは、一対のタンクと、これらのタンク間に設置されるコアとにより構成されたものが一般的である。
また、エンジンには、ターボチャージャのタービンよりも下流側で一端部が開口し、ターボチャージャのコンプレッサよりも上流側で他端部が開口したEGRガス還流路を有し、エンジンの排気ガスの一部であるEGRガスを吸気通路へ還流させる排気ガス循環装置(EGRシステム)が搭載されている。EGRガス還流路には、EGRクーラおよびEGR制御弁が設けられている。
なお、EGRシステムが設置されていなくても、インタークーラは、コンプレッサで圧縮された吸気を冷却する熱交換器であるため、インタークーラ内で発生した凝縮水が下方側のタンクの底部(凝縮水貯留部内)に溜まって停滞するという問題がある。
ところで、吸気通路内に導入されるブローバイガスや、ターボチャージャのコンプレッサからインタークーラへ流入する吸気には、エンジンの摺動部を潤滑するエンジンオイルや、ターボチャージャの摺動部を潤滑するオイル(エンジンオイルと兼用)がミスト状に混入している。また、吸気通路内に導入されるEGRガス中に含まれる未燃焼状態の燃料が、吸気通路内においてミスト状に漂っている。
そして、ブローバイガス、EGRガスや吸気が、インタークーラで熱を奪われて冷却され、ブローバイガス、EGRガスや吸気に含まれるオイルミストが液状化してオイルとなる。そして、インタークーラの一対のタンクを上下方向の上方側と下方側とにそれぞれ配置した場合、下方側のタンクの底部(オイル貯留部内)に液化したオイルが凝縮水と同様に溜まって停滞するという問題がある。
特許文献1に記載の吸気装置においては、インタークーラのオイル貯留部内に溜まったオイルを吸気絞り弁の下流側に戻すドレーンパイプを吸気ダクトと並列に配置している。 ドレーンパイプの一端部は、インタークーラの下方側のタンクの底壁を貫通してオイル貯留部内に挿入されている。そして、ドレーンパイプの一端部には、吸気絞り弁が閉じた時に吸気を吸入する吸入口と、吸気絞り弁が閉じた時にオイル貯留部内に蓄積されたオイルを吸入するオイル吸入孔とが形成されている。
ところで、特許文献1及び2に記載の吸気装置において、インタークーラ内に溜まったオイルを吸気負圧を利用してエンジンの燃焼室に、任意のタイミングで、最適な流量分だけ吸い上げ処理するという目的で、インタークーラの最下部に位置するオイル貯留部と吸気絞り弁の下流側の吸気通路とを連通するドレーンパイプの途中に、ドレーンパイプから吸気通路へ戻されるオイルの流量を開閉動作により制御する電磁流量制御弁(バイパスバルブ)を設けることが考えられる。
なお、特許文献2に記載の吸気装置には、ドレーンパイプの途中にバルブを設置した構成が開示されている。
これにより、バルブ周辺(バルブシートや流路壁面)等にオイルが付着し、バルブ周辺に粘着質を持ったデポジットが堆積する。そして、バルブ周辺にデポジット等の粘着物が付着することによって、バルブの動作応答性の精度を確保することができず、オイルの適量制御を実施することができなくなるという問題がある。
また、流量制御弁の動作応答性の精度を長期間保証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。
さらに、内燃機関に支障がないように、吸気ダクト内から内燃機関の燃焼室に排出される液体の適量制御を実施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。
この吸気装置は、吸気ダクトの重力方向最下部が、吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側に位置するように形成された吸気(ダクト)構造を具備している。
液体排出手段は、吸気ダクトの重力方向最下部から排出された液体を溜める貯留部、吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から貯留部を経由して吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ流体を導くためのバイパス流路、およびこのバイパス流路を流れる流体の流量を制御する流量制御弁を備えている。
流量制御弁は、吸気ダクトの重力方向最下部および貯留部よりも重力方向上方に位置するようにバイパス流路に設置されている。
そして、液体排出手段は、吸気ダクトの重力方向最下部と前記貯留部とを連通する連通部を有している。また、連通部は、吸気ダクトの重力方向最下部と貯留部とを連通する流路を有する連通管である。また、液体排出手段は、流路を開閉する流路開閉弁を有している。
あるいはバイパス流路は、貯留部よりも空気流方向の上流側に形成されて、吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から流入した流体を貯留部へ導くための第1流路、および貯留部よりも流体流方向の下流側に形成されて、貯留部に溜まった液体に流体を混合した混合流体を吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導くための第2流路を有している。また、流量制御弁は、バイパス流路の第1流路の開口面積を変更して貯留部に溜まった液体に流体を混合した混合流体の流量を制御することを特徴としている。
あるいはバイパス流路は、貯留部よりも空気流方向の上流側に形成されて、吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から流入した流体を貯留部へ導くための第1流路、および貯留部よりも流体流方向の下流側に形成されて、貯留部に溜まった液体に流体を混合した混合流体を吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導くための第2流路を有している。また、液体排出手段は、バイパス流路の第2流路を開閉する流路開閉弁を有している。
あるいは過給機で圧縮された吸気を冷却媒体と熱交換させて冷却するコア、およびこのコアを収納するクーラケースを有するインタークーラを備えている。また、クーラケースは、オイルミストや凝縮水が液化した液体が溜まる底部を有している。また、クーラケースの底部は、吸気ダクトの重力方向最下部を構成している。
あるいは過給機で圧縮された吸気を冷却媒体と熱交換させて冷却するコア、およびこのコアを収納するクーラケースを有するインタークーラと、吸気絞り弁を収容するスロットルボディを有するスロットル装置と、クーラケースとスロットルボディとを連通するエアコネクタとを備えている。また、エアコネクタは、オイルミストや凝縮水が液化した液体が溜まる底部を有している。また、エアコネクタの底部は、吸気ダクトの重力方向最下部を構成している。また、バイパス流路は、前記コアよりも空気流方向の上流側の吸気通路で開口した導入ポートを有している。
また、吸気ダクトに液体排出手段を設けたことにより、吸気ダクトの重力方向最下部に溜まった(蓄積された)液体を、バイパス流路、吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路、内燃機関の燃焼室に排出する液体排出経路が形成される。
吸気絞り弁が閉じられて、流量制御弁が開弁すると、吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路からバイパス流路内に吸気負圧が導入される。これにより、吸気ダクトの重力方向最下部に溜まった液体が流体と共に、バイパス流路を経由して吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導入される。そして、吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導入された液体は、内燃機関の燃焼室に吸い上げられる。
したがって、吸気ダクト内に液体を大量に溜め続けることなく、内燃機関や吸気ダクトを良好な状態に保つことができる。
これにより、吸気ダクトの重力方向最下部および貯留部に溜まった液体の吸い上げ量を適量制御することができる。したがって、内燃機関に支障がないように、吸気ダクト内から内燃機関の燃焼室に排出される液体の適量制御を長期間安定して実施できる。
請求項1、10及び19に記載の発明によれば、連通部が、吸気ダクトの重力方向最下部と貯留部とを連通する流路を有する連通管を構成している。
液体排出手段に、流路を開閉する流路開閉弁(第1制御弁)を設けている。流路開閉弁として、例えば電磁流路開閉弁を採用しても良い。
ここで、例えば内燃機関の運転停止時には、流路開閉弁を開弁して流路を開放することにより、吸気ダクトの重力方向最下部に溜まった液体を連通管内の流路を経由して貯留部側へ排出(ドレーン)する。
また、例えば内燃機関の稼動(運転)時、流路開閉弁を閉弁して流路を閉鎖することにより、バイパス流路内の液体を吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導入する時に、液体が吸気ダクトの重力方向最下部または貯留部側に逆流する不具合を防止する。
第1流路は、例えば吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から分岐するように形成されている。この第1流路は、吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から流入した流体を貯留部へ導くための流体流路である。
第2流路は、例えば吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路に合流するように形成されている。この第2流路は、貯留部に溜まった液体に流体を混合した混合流体を吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導くための流体流路である。
また、吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路と吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路との圧力差、つまり吸気絞り弁の上下流の圧力差(吸気絞り弁を閉じることで吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路に発生する吸気負圧)を利用して、吸気ダクトの重力方向最下部および貯留部に溜まった液体をバイパス流路を経由して吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導入して内燃機関の燃焼室に吸い上げる際に、バイパス流路に設置された流量制御弁を制御(例えば流量制御弁のバルブ開度(バイパス流路の第1流路開口面積)を内燃機関の燃焼室に一度に大量に液体が流入しないように制御)することで、バイパス流路を流れる流体(貯留部に溜まった液体にエアを混合した混合流体)の流量が調整される。
これにより、吸気ダクトの重力方向最下部および貯留部に溜まった液体の吸い上げ量を適量制御することができる。したがって、内燃機関に支障がないように、吸気ダクト内から内燃機関の燃焼室に排出される液体の適量制御を長期間安定して実施できる。
これにより、流量制御弁の弁体(バルブ)にデポジット等の粘着物が付着し難くなるので、流量制御弁の動作応答性の精度を長期間保証することができる。したがって、内燃機関に支障がないように、吸気ダクト内から内燃機関の燃焼室に排出される液体の適量制御を長期間安定して実施できる。
この流路開閉弁は、必要に応じて設定される。例えば内燃機関の通常稼動(運転)時におけるバイパス流路の影響を無くしたい場合、あるいは過給機の過給圧で吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路から第2流路に吸気が入り込み、バイパス流路内の液体がその吸気に押し出されてバイパス流路の第1流路に設置された流量制御弁を汚損することを防止したい場合に設定される。
請求項24に記載の発明によれば、バイパス流路の第2流路の流体流方向の下流端に設けられる導出ポートが、吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路で開口している。
請求項11、14及び16に記載の発明によれば、過給機で圧縮された吸気を冷却媒体と熱交換させて冷却するコアを有するインタークーラを備えている。
請求項12、14、16及び17に記載の発明によれば、インタークーラに、コアを収納するクーラケースを設けている。インタークーラのクーラケースは、オイルミストや凝縮水が液化した液体が溜まる底部を有している。このクーラケースの底部は、吸気ダクトの重力方向最下部を構成している。
流量制御弁が開弁すると、吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から第1流路に流入する流体が、インタークーラのクーラケースの底部から貯留部に排出された液体を押し出しながら、また、混ざりながら第2流路を通って吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導入される。これにより、吸気ダクトの重力方向最下部および貯留部に溜まった液体をバイパス流路を経由して吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導入して内燃機関の燃焼室に排出することができる。したがって、インタークーラのクーラケース内に液体を大量に溜め続けることなく、内燃機関やインタークーラを良好な状態に保つことができる。例えばインタークーラの腐食等を抑えることができる。
そして、エアコネクタは、オイルミストや凝縮水が液化した液体が溜まる底部を有している。このエアコネクタの底部は、吸気ダクトの重力方向最下部を構成している。
これによって、エアコネクタの底部に溜まった(蓄積された)液体を、連通部、バイパス流路(貯留部、第2流路)を経由して、吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路に導入した後、内燃機関の燃焼室に排出する液体排出経路が形成される。
流量制御弁が開弁すると、吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から第1流路に流入する流体が、エアコネクタの底部から貯留部に排出された液体を押し出しながら、また、混ざりながら第2流路を通って吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導入される。これにより、吸気ダクトの重力方向最下部および貯留部に溜まった液体をバイパス流路を経由して吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導入して内燃機関の燃焼室に排出することができる。したがって、インタークーラのクーラケース内に液体を大量に溜め続けることなく、内燃機関やインタークーラを良好な状態に保つことができる。例えばインタークーラの腐食等を抑えることができる。
請求項26に記載の発明によれば、バイパス流路の流体流方向の上流端に設けられる導入ポートが、インタークーラのコアよりも空気流方向の下流側の吸気通路で開口している。
なお、連通部の液体導入ポート(クーラケースのドレーンポート)が、インタークーラのコアよりも空気流方向の下流側の吸気通路で開口するように構成しても良い。
これらの場合、バイパスバルブ等の流量制御弁やドレーンバルブ等の流路開閉弁の熱害を考慮すると、過給機の過給圧で高温に曝される懸念がない。したがって、インタークーラのコアよりも空気流方向の下流側にバイパス流路(の第1流路)や連通部を接続することで、バイパスバルブ等の流量制御弁やドレーンバルブ等の流路開閉弁の信頼性を向上することができる。
本発明は、吸気ダクト内に液体を大量に溜め続けることなく、内燃機関や吸気ダクトを良好な状態に保つという目的を、吸気ダクトの重力方向最下部および貯留部に溜まった液体を、吸気絞り弁の上下流の圧力差(吸気負圧)を利用し、バイパス流路を経由して吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導入して内燃機関の燃焼室に吸い上げることで実現した。
また、流量制御弁の動作応答性の精度を長期間保証するという目的を、吸気ダクトの重力方向最下部および貯留部に溜まった液体を、バイパス流路を経由して吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導入して内燃機関の燃焼室に排出する場合であっても、流量制御弁を液体が通過するのを防止することで実現した。
さらに、内燃機関に支障がないように、吸気ダクト内から内燃機関の燃焼室に排出される液体の適量制御を実施するという目的を、吸気ダクトの重力方向最下部および貯留部に溜まった液体をバイパス流路を経由して吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導入して内燃機関の燃焼室に吸い上げる際に、バイパス流路に設置された流量制御弁のバルブ開度を内燃機関の燃焼室に一度に大量に液体が流入しないように制御することで実現した。
図1は本発明の実施例1を示したもので、図1はエンジン制御システム(エンジンの吸気ダクト内に蓄積されるオイルの吸い上げ構造)を示した図である。
このエンジンEは、自動車等の車両のエンジンルーム内にターボチャージャおよびEGRシステムと共に設置されている。また、エンジンEの各気筒(シリンダヘッド)には、各気筒毎の燃焼室内に燃料を噴射供給するインジェクタが搭載されている。
エンジンEは、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)と、各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを外部に排出するための排気通路を形成する排気管(排気ダクト)とを備えている。
排気ダクトには、エキゾーストマニホールド、ターボチャージャのタービン、排気浄化装置(触媒10)、排気絞り弁およびマフラ等が設置されている。なお、エキゾーストマニホールドは、エンジンEの各気筒毎の排気ポートに接続されている。
ドレーンパイプ11には、電磁流路開閉弁であるドレーンバルブ13が設置されている。
バイパスパイプ12には、電磁流量制御弁であるバイパスバルブ14、および電磁流路開閉弁であるスルーバルブ15が設置されている。
これらのドレーンバルブ13、バイパスバルブ14およびスルーバルブ15は、エンジン制御ユニット(電子制御装置:以下ECUと言う)16によって電子制御されるバルブ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。
なお、オイル排出機構の詳細は、後述する。
クーラコア2は、ターボチャージャのコンプレッサで圧縮されて高温化された吸気を冷却媒体である冷却水と熱交換させて冷却する複数の扁平チューブにより構成されている。 クーラケース3は、クーラカバー4との間に形成されるコア収納空間内にクーラコア2を収納している。
なお、インタークーラの詳細は、後述する。
スロットルバルブ7を駆動するアクチュエータとして、スロットルバルブ7の回転軸であるシャフトを電動モータの駆動力を利用して回転駆動する電動アクチュエータが採用されている。
アクチュエータは、電力の供給を受けるとスロットルバルブ7を駆動する動力を発生する電動モータ、およびこの電動モータの回転を減速してシャフトに伝達する減速機構等により構成される。
なお、電動モータは、ECU16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に電気的に接続されている。
このターボチャージャは、タービンのホイール(タービンホイール17)が排気ガスにより回転駆動されると、タービンホイール17に連結したタービンシャフト18およびコンプレッサのインペラ(コンプレッサインペラ19)も回転し、このコンプレッサインペラ19が吸気を圧縮する。
タービンハウジングの中央部には、タービンホイール17を回転自在に収容するホイール収容空間が形成されている。
タービンハウジングには、エキゾーストマニホールドの合流部からタービン入口流路に流入した排気ガスを、ホイール収容空間(タービンホイール17)を迂回して、タービン出口流路に導くためのバイパス流路(ウェイストゲート流路)21が形成されている。
また、タービンハウジングには、ウェイストゲート流路21を流れる排気ガスの流量を開閉動作により制御するウェイストゲートバルブ22が搭載されている。
コンプレッサハウジングの中央部には、コンプレッサインペラ19を回転自在に収容するインペラ収容空間が形成されている。
コンプレッサハウジングには、エアクリーナ1またはEGRシステムからコンプレッサ入口流路に流入した吸気またはEGRガスを、インペラ収容空間(コンプレッサインペラ19)を迂回して、コンプレッサ出口流路に導くためのバイパス流路23が形成されている。
また、コンプレッサハウジングには、バイパス流路23を流れる吸気またはEGRガスの流量を開閉動作により制御するバイパスバルブ24が搭載されている。
エンジンEの各シリンダ25の内部には、例えば4気筒エンジンでは気筒配列方向に4つの燃焼室(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26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。
EGRガスパイプは、上流端部が排気ダクトのEGRガス分岐部に接続され、また、下流端部が吸気ダクトのEGRガス合流部に接続されている。
EGRガスパイプには、EGRガス流路31を流れるEGRガスの流量を開閉動作により制御するためのEGRガス流量制御弁(排気ガス制御弁)、およびEGRガスを冷却水と熱交換させて冷却するEGRクーラ32が設置されている。
なお、以上のように、排気通路からのEGRガスの取り出し口がターボチャージャのタービンよりも下流側にあるEGRシステムを「低圧ループ(LPL)EGRシステム」と呼ぶ。
電動アクチュエータ35は、電力の供給を受けるとEGRバルブ33を駆動する動力を発生する電動モータ、およびこの電動モータの回転を減速してEGRバルブ33のシャフト34に伝達する減速機構等により構成される。
なお、電動モータは、ECU16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に電気的に接続されている。
なお、電動モータは、ECU16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に電気的に接続されている。
エアクリーナホースは、エアクリーナ1の出口端部と吸気ダクトのEGRガス合流部の吸気ポートとを接続している。
ブローバイガス還流ホースの内部には、エンジンEのクランクケースの内部(クランク室)のブローバイガスをエンジンEの吸気ダクト(例えばサージタンクまたはインテークマニホールド9)に戻すためのブローバイガス還流通路が形成されている。
なお、ブローバイガス還流通路には、エンジンEの運転状態に応じて開閉されるPCVバルブが設置されている。
インテークマニホールド9は、スロットルボディ6より流入した吸気の圧力変動を低減するサージタンク41、このサージタンク41の複数(各気筒毎)の空気出口にそれぞれ接続する複数(各気筒毎)の吸気分岐管42、複数の吸気分岐管42にオイルを分配供給するためのオイル分配管43等を有するサージタンク一体型のインテークマニホールドである。
吸気導入管の上流端部は、エアコネクタ5を介して、スロットルボディ6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、スロットルボディ6から吸気が導入される連通流路が形成されている。
なお、本実施例のサージタンク41には、サージタンク室44に隣設してガス導入室が形成されている。このガス導入室には、ブローバイガスまたは燃料蒸発ガス等のガス導入パイプ(図示せず)が接続されている。
インテークマニホールド9のサージタンク41には、インタークーラのクーラケース3を結合するクーラ取付座(図示せず)が一体成形で形成されている。
オイル分配管43は、インテークマニホールド9の重力方向最上部において複数の吸気分岐管42の重力方向上方に一体成形で形成されている。
オイル分配管43の内部には、トーナメント分岐形状のオイル分配流路が形成されている。このオイル分配管43の上流部には、オイル排出機構と接続するオイル導入管(図示せず)が設けられている。なお、オイル導入管には、オイル排出機構からオイルが導入されるバイパスパイプ12の下流端部が接続されている。
次に、本実施例の吸気ダクト、インタークーラおよびオイル排出機構の詳細を図1に基づいて簡単に説明する。
本実施例の吸気ダクトは、エアクリーナ1のエアクリーナケース、ターボチャージャのコンプレッサハウジング、インタークーラのクーラケース3、クーラカバー4、エアコネクタ5、電子スロットル装置のスロットルボディ6およびインテークマニホールド9等により構成されている。
吸気ダクトの内部には、エンジンE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が形成されている。
クーラコア2は、複数の扁平チューブの周囲を巡るように、冷却水が循環する複数の冷却水流路(図示せず)を有している。
クーラケース3の底部51には、クーラケース3の重力方向最下部で開口したドレーンポート52が形成されている。このドレーンポート52は、クーラコア2よりも吸気流方向の下流側で、クーラケース3の吸気導入ポートよりも重力方向下方側に位置している。
吸気導入管54の上流側端部には、インテークパイプに結合する結合部が一体的に設けられている。この吸気導入管54の内部には、インテークパイプの出口端部に接続する吸気導入ポートを介して、コンプレッサハウジングからコア収納空間へ吸気を導入するためのクーラ入口流路57が形成されている。
吸気導出管の下流側端部には、エアコネクタ5を結合する結合部が一体的に設けられている。この吸気導出管の内部には、コア収納空間からエアコネクタ5を介してスロットルボディ6へ吸気を導出するためのクーラ出口流路58が形成されている。
なお、ケース本体56に上部開口部が設けられていない場合には、クーラカバー4を廃止しても良い。
なお、本実施例では、クーラケース3のケース本体56および吸気導出管の重力方向最下部に、吸気ダクトの重力方向最下部を構成する底部51を設けているが、エアコネクタ5の重力方向最下部に、吸気ダクトの重力方向最下部を構成する底部(エアコネクタ5の底部)を設けても良い。
また、クーラケース3のケース本体56の出口部にエアコネクタ5の上流端部が直接接続されている場合には、クーラケース3のケース本体56およびエアコネクタ5の重力方向最下部に、吸気ダクトの重力方向最下部を構成する底部51が設けられる。
第1吸気通路61は、スロットルボア64内に回転自在(開閉自在)に収容されるスロットルバルブ7よりも吸気流方向の上流側に形成されている。
第2吸気通路62は、スロットルバルブ7よりも吸気流方向の下流側に形成されている。
オイル排出機構は、ドレーンパイプ11、バイパスパイプ12、ドレーンバルブ13、バイパスバルブ14およびスルーバルブ15を備えている。
ドレーンパイプ11は、インタークーラのクーラケース3の底部51とバイパスパイプ12のオイル貯留部65とを連通する連通部(連通管)である。このドレーンパイプ11は、クーラケース3の底部51の外面から、クーラケース3の底部51よりも重力方向下方に真っ直ぐに延長されている。また、ドレーンパイプ11の内部には、クーラケース3の底部51からバイパスパイプ12のオイル貯留部65へオイルをドレーンするドレーン流路(連通路、排出流路)66が形成されている。
なお、ドレーンパイプ11のオイル(液体)導入ポートである、クーラケース3のドレーンポート52は、インタークーラのクーラコア2よりも吸気流方向の下流側、つまりクーラケース3のケース本体56の出口タンク56bで開口している。
オイル貯留部65は、ドレーンパイプ11との接続部を有している。このオイル貯留部65の接続部には、ドレーンパイプ11内のドレーン流路66に連通する連通部(連通ポート67)が開口している。
第1配管は、途中で直角に屈曲している。この第1配管の内部には、外部(吸気ダクトの第1吸気通路61)からエアクリーナ1を通過した清浄なクリーンエア(空気)が導入(供給)される第1流路71が形成されている。
第2配管は、途中で直角に屈曲している。この第2配管の内部には、オイル貯留部65よりも空気流方向の下流側に形成される第2流路72が形成されている。
したがって、バイパス流路は、第1流路71、オイル貯留部65および第2流路72を含んでいる。
第1流路71の上流端部には、クーラケース3の吸気導入管54のクーラ入口流路57、つまり第1吸気通路61で開口した導入ポート(第1ポート)73が設けられている。 導入ポート73は、第1吸気通路61の中で、インタークーラのクーラコア2よりも吸気流方向の上流側で開口している。この導入ポート73は、クーラケース3の底部51およびバイパスパイプ12のオイル貯留部65よりも重力方向上方で開口(第1吸気通路61のうちのクーラ入口流路57と連通)するように、つまり第1吸気通路61のクーラ入口流路57から分岐するように設けられている。
第2流路72の下流端部には、インテークマニホールド9の吸気分岐流路45、つまり第2吸気通路62のうちの吸気分岐流路45で開口したオイル導出ポート(第2ポート)74が設けられている。
オイル導出ポート74は、クーラケース3の底部51およびバイパスパイプ12のオイル貯留部65よりも重力方向上方で開口(第2吸気通路62のうちの吸気分岐流路45と連通)するように、つまり第2吸気通路62の吸気分岐流路45に合流するように設けられている。
バルブシートには、ドレーン流路66の一部を構成する弁孔が形成されている。
電磁アクチュエータは、通電されると磁力を発生するコイルを有するソレノイド等により構成されている。
ドレーンバルブ13の弁体であるバルブは、ソレノイドのコイルが通電(オン)されると、バルブシートに着座して弁孔(ドレーン流路66)を閉鎖(全閉)する。また、ドレーンバルブ13のバルブは、ソレノイドのコイルへの通電が停止(オフ)されると、バルブシートより離脱して弁孔(ドレーン流路66)を開放(全開)する。
このバイパスバルブ14は、クーラケース3の底部51およびバイパスパイプ12のオイル貯留部65よりも重力方向上方に位置するように、バイパスパイプ12の第1流路71の導入ポート73側に設置されている。
バルブシートには、第1流路71の一部を構成する弁孔が形成されている。
電磁アクチュエータは、通電されると磁力を発生するコイルを有するソレノイド等により構成されている。
バイパスバルブ14の弁体であるバルブは、ソレノイドのコイルへの通電が停止(オフ)されると、バルブシートより離脱して弁孔(第1流路71)を開放(全開)する。
ここで、バイパスバルブ14は、ソレノイドのコイルを通電する時間を制御することで、オイルを含む混合流体をバイパスパイプ12のオイル貯留部65から第2吸気通路62へ導入するオイルパージ流量を制御している。なお、バイパスバルブ14のソレノイドのコイルへの電力の供給量(電圧値または電流値)を制御することで、第1流路71の流路開口面積を変更して、オイルパージ流量を制御しても良い。
バルブシートには、第2流路72の一部を構成する弁孔が形成されている。
電磁アクチュエータは、通電されると磁力を発生するコイルを有するソレノイド等により構成されている。
スルーバルブ15の弁体であるバルブは、ソレノイドのコイルが通電(オン)されると、バルブシートに着座して弁孔(第2流路72)を閉鎖(全閉)する。また、スルーバルブ15のバルブは、ソレノイドのコイルへの通電が停止(オフ)されると、バルブシートより離脱して弁孔(第2流路72)を開放(全開)する。
ECU16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(RAM、ROM等のメモリ)、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。このECU16は、エアフロメータ、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、EGRVセンサ、吸気温センサ、冷却温センサおよび排気ガスセンサ(空燃比センサ78、酸素濃度センサ79)等の各種センサからのセンサ出力信号が、A/D変換回路によってA/D変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
ここで、ECU16のマイクロコンピュータは、バイパスバルブ14のコイルを通電する時間(オン時間とオフ時間との比:デューティ比)を制御することで、オイルを含む混合流体をバイパスパイプ12のオイル貯留部65から第2吸気通路62へ導入するオイルパージ流量が制御される。
次に、本実施例のエンジン制御システムに組み込まれるオイル排出機構の制御方法を図1に基づいて簡単に説明する。
ECU16のマイクロコンピュータは、イグニッションスイッチがオフ(IG・OFF)されると、ドレーンバルブ13のコイル、バイパスバルブ14のコイルおよびスルーバルブ15のコイルを全てOFFすることで、ドレーンバルブ13を全開(OPEN)し、バイパスバルブ14を全開(OPEN)し、スルーバルブ15を全開(OPEN)する。これにより、エンジンEの停止中に、クーラケース3の底部51からバイパスパイプ12のオイル貯留部65へオイルをドレーンすることができる。
このとき、バイパスバルブ14のコイルを通電(オン)する時間(オン時間とオフ時間との比:デューティ比)が、例えばスロットル開度やバイパスパイプ12のオイル貯留部65内の貯留量(例えばエンジンEの運転継続時間や自動車の連続走行距離)に基づいて制御されるため、バイパスパイプ12のオイル貯留部65から第2吸気通路62へ導入する、オイルを含む混合流体のオイルパージ流量が制御される。
何らかの要因で、例えば自動車等の車両が坂道を走行することで、吸気ダクトの最下部がエンジンEの吸気ポートよりも重力方向の上方側に位置して、ターボチャージャの潤滑油や凝縮水等のオイルが大量に一度にエンジンEの燃焼室に吸い上げられると、エンジンEの燃焼状態が悪化したり、白煙が発生したり、エミッションが低下したりする不具合が発生するが、上述したように、エンジンEの燃焼室内に吸い上げられるオイルパージ流量を適量制御することで、そのような不具合の発生を防止することができる。
次に、本実施例の内燃機関の吸気制御装置の作動を図1に基づいて簡単に説明する。
ECU16は、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)されると、エンジンEの運転が開始される。
ここで、ドライバー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ECU16に入力される。そして、ECU16によってスロットルバルブ7が所定のスロットル開度(回転角度)となるようにアクチュエータ(電動モータ)8への電力の供給が成されて、電動モータのシャフトが回転する。
そして、電動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7のシャフトにトルクが伝達される。これにより、スロットルバルブ7が開弁作動方向または閉弁作動方向に駆動される。
そして、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26が下降する吸気行程に移行すると、ピストン26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、吸気バルブが開弁している吸気ポートから吸気が吸い込まれる。
これにより、エンジンEの吸気負圧が、バイパスパイプ12内のバイパス流路を経由してスロットルバルブ7よりも吸気流方向の上流側の第1吸気通路61である、クーラケース3のクーラ入口流路57で開口した導入ポート73に到達し、エアクリーナ1を通過したクリーンエアが導入ポート73からバイパスパイプ12内のバイパス流路(第1流路71)に吸い込まれる。
このとき、バイパスパイプ12内のバイパス流路には、導入ポート73から、スロットルバルブ7よりも吸気流方向の下流側の第2吸気通路62である、インテークマニホールド9のオイル分配流路または吸気分岐流路45へ向かう空気流が生じる。
したがって、エンジンEの吸気負圧を利用して、オイル貯留部65に溜まっているオイルをパージオイルとしてスロットルバルブ7よりも吸気流方向の下流側の第2吸気通路62へパージさせることができる。
第2吸気通路62内に導入されたパージオイルは、インテークマニホールド9のオイル分配流路または吸気分岐流路45、吸気バルブが開弁している吸気ポートを経由して、エンジンEの燃焼室内に吸い込まれる。
以上のように、本実施例のエンジンEは、スロットルバルブ7の上流側に、吸気ダクトの最下部であるクーラケース3の底部51が位置するように構成される吸気ダクト構造を採用している。
これにより、スロットルバルブ7の上流側の第1吸気通路61、つまりクーラケース3の外部(コンプレッサハウジング、エアコネクタ5、スロットルボディ6)からクーラケース3のクーラ入口流路57やクーラ出口流路58に流入する、あるいはクーラケース3内で生成されたオイルがクーラケース3の底部51に溜まる。
また、吸気ダクトにスロットルバルブ7を迂回(バイパス)するようにオイル排出機構を設けたことにより、クーラケース3の底部51に溜まった(蓄積された)オイルを、ドレーンパイプ11内のドレーン流路66、バイパスパイプ12内のオイル貯留部65、第2流路72、インテークマニホールド9の第2吸気通路62を経由して、エンジンEの各気筒毎の燃焼室に排出するオイル排出経路が形成される。
そして、第1流路71に吸い込まれたエアは、バイパスパイプ12内のバイパス流路(オイル貯留部65)を経由して、バイパスパイプ12内のバイパス流路(第2流路72)へ導かれる。
このとき、エアは、オイル貯留部65を通過する際に、クーラケース3の底部51からドレーンパイプ11を通ってオイル貯留部65に排出されて、オイル貯留部65に一時的に溜まったオイルを押し出しながら、また、オイルと混ざりながら、第2流路72へ導かれる。
そして、第2吸気通路62に導入された混合流体は、吸気負圧によってエンジンEの各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれる。
これにより、クーラケース3の底部51およびバイパスパイプ12のオイル貯留部65に溜まったオイルを、バイパスパイプ12、インテークマニホールド9の第2吸気通路62を経由してエンジンEの各気筒毎の燃焼室内に排出することができる。
したがって、吸気ダクトの最下部であるクーラケース3の底部51内にオイルを大量に溜め続けることなく、エンジンE、吸気ダクトやインタークーラを良好な状態に保つことができる。
何らかの要因で、例えば自動車等の車両が坂道を走行することで、吸気ダクトの最下部がエンジンEの吸気ポートよりも重力方向の上方側に位置して、ターボチャージャの潤滑油や凝縮水等の液体が大量に一度にエンジンEの燃焼室に吸い上げられると、エンジンEの燃焼状態が悪化したり、白煙が発生したり、エミッションが低下したりする不具合が発生するが、そのような不具合の発生を防止することができる。
また、インタークーラのクーラコア2の腐食等を抑えることができる。
このドレーンバルブ13は、イグニッションスイッチがオフ(IG・OFF)されると、ソレノイドのコイルがOFFされてドレーン流路66を全開(OPEN)し、また、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)されると、ソレノイドのコイルがONされてドレーン流路66を全閉(CLOSE)するように開閉動作(ON−OFF動作)する。 ここで、エンジンEの運転停止時には、ドレーン流路66を開放することにより、クーラケース3の底部51に溜まったオイルをバイパスパイプ12のオイル貯留部65側へ排出(ドレーン)する。つまりエンジンEの通常運転中にクーラケース3の底部51に溜まったオイルは、エンジンEの運転停止中にバイパスパイプ12のオイル貯留部65へドレーンされる。
なお、オイルミストが液化したオイルを積極的に通過させるドレーンバルブ13は、デポジット堆積等の粘着によってドレーンバルブ13のコイルへの制御信号に対するバルブの動作応答性の精度を長期間保証することが困難となる可能性がある。
そこで、ドレーンバルブ13は、上述したように、ソレノイドのコイルをOFFすることによりドレーン流路66を全開(開放)し、ソレノイドのコイルをONすることによりドレーン流路66を全閉(閉鎖)するON−OFF制御を実施することが望ましい。
また、スロットルバルブ7の上流側に、吸気ダクトの最下部であるクーラケース3の底部51が位置するように構成される吸気ダクト構造において、クーラケース3の底部51およびバイパスパイプ12のオイル貯留部65よりも重力方向上方に位置するように、バイパスパイプ12の第1流路71の導入ポート73側にバイパスバルブ14が設置されている。つまりバイパスバルブ14は、オイルが自身の内部を通過する環境下、あるいはオイル貯留部65に蓄積されるオイルに浸漬される環境下に設置されていない。
これによって、クーラケース3の底部51およびバイパスパイプ12のオイル貯留部65に溜まったオイルをバイパスパイプ12を経由して第2吸気通路62へ導入してエンジンEの各気筒毎の燃焼室に排出する場合であっても、バイパスパイプ12に設置されたバイパスバルブ14をオイルが通過するのを防止することができる。
また、オイルの流量制御を高い精度で行うバイパスバルブ14は、オイルミストが液化したオイル環境にならない構成であるので、上述したように、バイパスバルブ14のコイルのON/OFF時間比を制御するDUTY制御を実施することが望ましい。
このスルーバルブ15は、イグニッションスイッチがオフ(IG・OFF)されると、ソレノイドのコイルがOFFされて第2流路72を全開(OPEN)し、また、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)されると、ソレノイドのコイルがONされて第2流路72を全閉(CLOSE)するように開閉動作(ON−OFF動作)する。また、オイル吸上げ条件が成立したら、ソレノイドのコイルをOFFして第2流路72を全開(OPEN)して、吸気負圧を利用したオイルの吸い上げが実施される。
なお、オイルミストが液化したオイルを積極的に通過させるスルーバルブ15は、デポジット堆積等の粘着によってスルーバルブ15のコイルへの制御信号に対するスルーバルブ15のバルブの動作応答性の精度を長期間保証することが困難となる可能性がある。
以上のように、各バルブ13〜15の役割を分担することで、成立させる。つまり各バルブ13〜15へのデポジット等の粘着物の付着を抑制しながら、吸気負圧を利用してオイルを吸い上げる処理を成立させる。
本実施例のオイル排出機構のバイパスパイプ12には、スルーバルブ15が設定されていない。
その他の構成は、実施例1と同様である。
ドレーンパイプ11は、実施例1及び2と同様にして、インタークーラのクーラケース3の底部51とバイパスパイプ12のオイル貯留部65とを連通する連通管である。
ドレーンパイプ11の内部には、クーラケース3の底部51からバイパスパイプ12のオイル貯留部65へオイルをドレーンするドレーン流路(連通路、排出流路)66が形成されている。
また、ドレーンパイプ11のオイル導入ポートである、クーラケース3のドレーンポート52は、インタークーラのクーラコア2よりも吸気流方向の下流側、つまりクーラケース3のケース本体56の出口タンク56bで開口している。
本実施例では、インタークーラのクーラケース3の底部(クーラケース3の重力方向最下部)51を、吸気ダクトの重力方向(自動車等の車両上下方向)最下部に適用しているが、吸気ダクトの重力方向(自動車等の車両上下方向)最下部を、ターボチャージャのコンプレッサハウジングの底部(コンプレッサハウジングの重力方向最下部)、エアコネクタ5の底部(エアコネクタ5の重力方向最下部)、スロットルボディ6の底部(スロットルボディ6の重力方向最下部)、インテークマニホールド9のサージタンク41の底部(サージタンク41の重力方向最下部)に適用しても良い。
本実施例では、ドレーンバルブ13またはスルーバルブ15として電磁流路開閉弁を適用しているが、ドレーンバルブ13またはスルーバルブ15として電磁流量制御弁を適用しても良い。
また、吸気ダクトの重力方向における最下部よりも重力方向下方に、内部に貯留部を形成する凹部を設けても良い。
なお、貯留部に溜まる液体、また、吸気負圧を利用して貯留部から内燃機関(エンジン)の燃焼室内に吸い込まれる液体としては、EGRガス等の排気ガス中の水分が凝縮、液化した凝縮水、ターボチャージャからの潤滑油、ブローバイガス還元装置からのオイルミストが凝縮、液化したオイル、蒸発燃料処理装置からのパージガス中の水分が凝縮、液化した凝縮水や液体燃料等が考えられる。
また、ターボチャージャのタービンまたは排気浄化装置(触媒10)よりも吸気流方向の下流側の排気通路から吸気通路へEGRガスを取り込む低圧ループEGRシステムの代わりに、ターボチャージャのタービンよりも吸気流方向の上流側の排気通路から吸気通路へEGRガスを取り込む高圧ループEGRシステムを採用しても良い。
なお、過給機として、ターボチャージャを用いたが、スーパーチャージャや、電動コンプレッサを用いても良い。また、吸気ダクトに過給機が設置されていなくても良い。
1 エアクリーナ
2 インタークーラのクーラコア
3 インタークーラのクーラケース
4 インタークーラのクーラカバー
5 エアコネクタ
6 スロットルボディ
7 スロットルバルブ(吸気絞り弁の弁体)
9 インテークマニホールド
11 ドレーンパイプ(オイル排出機構、連通部、連通管)
12 バイパスパイプ(オイル排出機構、バイパス配管)
13 ドレーンバルブ(オイル排出機構、電磁流路開閉弁、第1制御弁)
14 バイパスバルブ(オイル排出機構、電磁流量制御弁、第2制御弁)
15 スルーバルブ(オイル排出機構、電磁流路開閉弁、第3制御弁)
45 インテークマニホールドの吸気分岐流路(吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路)
51 クーラケースの底部(吸気ダクトの重力方向最下部)
57 クーラケースのクーラ入口流路(吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路)
61 第1吸気通路(吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路)
62 第2吸気通路(吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路)
65 オイル貯留部(バイパス流路)
66 ドレーン流路(連通路、排出流路)
71 第1流路(バイパス流路)
72 第2流路(バイパス流路)
73 導入ポート
74 オイル導出ポート
56b クーラケースの出口タンク(吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路)
Claims (26)
- (a)内燃機関の燃焼室に供給される吸気が流れる吸気ダクトと、
(b)この吸気ダクトを流れる吸気の流量を制御する吸気絞り弁と、
(c)前記吸気ダクト内に蓄積された液体を前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側に導入して前記内燃機関の燃焼室に排出する液体排出手段と
を備え、
前記吸気ダクトの重力方向最下部が、前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側に位置するように形成された吸気構造を具備した内燃機関の吸気装置において、
前記液体排出手段は、前記吸気ダクトの重力方向最下部から排出された液体を溜める貯留部、
前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から前記貯留部を経由して前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ流体を導くためのバイパス流路、
およびこのバイパス流路を流れる流体の流量を制御する流量制御弁を有し、
前記流量制御弁は、前記吸気ダクトの重力方向最下部および前記貯留部よりも重力方向上方に位置するように前記バイパス流路に設置されており、
前記液体排出手段は、前記吸気ダクトの重力方向最下部と前記貯留部とを連通する連通部を有し、
前記連通部は、前記吸気ダクトの重力方向最下部と前記貯留部とを連通する流路を有する連通管であり、
前記液体排出手段は、前記流路を開閉する流路開閉弁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、
前記バイパス流路は、前記貯留部よりも空気流方向の上流側に形成されて、前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から流入した流体を前記貯留部へ導くための第1流路、および前記貯留部よりも空気流方向の下流側に形成されて、前記貯留部に溜まった液体に流体を混合した混合流体を前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導くための第2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。 - 請求項2に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記流量制御弁は、前記第1流路の開口面積を変更して前記貯留部に溜まった液体に流体を混合した混合流体の流量を制御することを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項2または請求項3に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記液体排出手段は、前記第2流路を開閉する流路開閉弁を有していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - (a)内燃機関の燃焼室に供給される吸気が流れる吸気ダクトと、
(b)この吸気ダクトを流れる吸気の流量を制御する吸気絞り弁と、
(c)前記吸気ダクト内に蓄積された液体を前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側に導入して前記内燃機関の燃焼室に排出する液体排出手段と
を備え、
前記吸気ダクトの重力方向最下部が、前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側に位置するように形成された吸気構造を具備した内燃機関の吸気装置において、
前記液体排出手段は、前記吸気ダクトの重力方向最下部から排出された液体を溜める貯留部、
前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から前記貯留部を経由して前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ流体を導くためのバイパス流路、
およびこのバイパス流路を流れる流体の流量を制御する流量制御弁を有し、
前記バイパス流路は、前記貯留部よりも空気流方向の上流側に形成されて、前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から流入した流体を前記貯留部へ導くための第1流路、および前記貯留部よりも空気流方向の下流側に形成されて、前記貯留部に溜まった液体に流体を混合した混合流体を前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導くための第2流路を有し、
前記流量制御弁は、前記吸気ダクトの重力方向最下部および前記貯留部よりも重力方向上方に位置するように前記バイパス流路に設置されており、前記第1流路の開口面積を変更して前記貯留部に溜まった液体に流体を混合した混合流体の流量を制御す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、
前記液体排出手段は、前記第2流路を開閉する流路開閉弁を有していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - (a)内燃機関の燃焼室に供給される吸気が流れる吸気ダクトと、
(b)この吸気ダクトを流れる吸気の流量を制御する吸気絞り弁と、
(c)前記吸気ダクト内に蓄積された液体を前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側に導入して前記内燃機関の燃焼室に排出する液体排出手段と
を備え、
前記吸気ダクトの重力方向最下部が、前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側に位置するように形成された吸気構造を具備した内燃機関の吸気装置において、
前記液体排出手段は、前記吸気ダクトの重力方向最下部から排出された液体を溜める貯留部、
前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から前記貯留部を経由して前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ流体を導くためのバイパス流路、
およびこのバイパス流路を流れる流体の流量を制御する流量制御弁を有し、
前記流量制御弁は、前記吸気ダクトの重力方向最下部および前記貯留部よりも重力方向上方に位置するように前記バイパス流路に設置されており、
前記バイパス流路は、前記貯留部よりも空気流方向の上流側に形成されて、前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から流入した流体を前記貯留部へ導くための第1流路、および前記貯留部よりも空気流方向の下流側に形成されて、前記貯留部に溜まった液体に流体を混合した混合流体を前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導くための第2流路を有し、
前記液体排出手段は、前記第2流路を開閉する流路開閉弁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、
前記流量制御弁は、前記第1流路の開口面積を変更して前記貯留部に溜まった液体に流体を混合した混合流体の流量を制御す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、 前記液体排出手段は、前記吸気ダクトの重力方向最下部と前記貯留部とを連通する連通部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9に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記連通部は、前記吸気ダクトの重力方向最下部と前記貯留部とを連通する流路を有する連通管であり、
前記液体排出手段は、前記流路を開閉する流路開閉弁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ないし請求項10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、
過給機で圧縮された吸気を冷却媒体と熱交換させて冷却するコアを有するインタークーラを備えたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項11に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記インタークーラは、前記コアを収納するクーラケースを有し、
前記クーラケースは、オイルミストや凝縮水が液化した液体が溜まる底部を有し、
前記クーラケースの底部は、前記吸気ダクトの重力方向最下部を構成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12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、
過給機で圧縮された吸気を冷却媒体と熱交換させて冷却するコア、およびこのコアを収納するクーラケースを有するインタークーラと、
前記吸気絞り弁を収容するスロットルボディを有するスロットル装置と、
前記クーラケースと前記スロットルボディとを連通するエアコネクタと
を備え、
前記エアコネクタは、オイルミストや凝縮水が液化した液体が溜まる底部を有し、
前記エアコネクタの底部は、前記吸気ダクトの重力方向最下部を構成していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - (a)内燃機関の燃焼室に供給される吸気が流れる吸気ダクトと、
(b)この吸気ダクトを流れる吸気の流量を制御する吸気絞り弁と、
(c)前記吸気ダクト内に蓄積された液体を前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側に導入して前記内燃機関の燃焼室に排出する液体排出手段と
を備え、
前記吸気ダクトの重力方向最下部が、前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側に位置するように形成された吸気構造を具備した内燃機関の吸気装置において、
過給機で圧縮された吸気を冷却媒体と熱交換させて冷却するコア、およびこのコアを収納するクーラケースを有するインタークーラを備え、
前記液体排出手段は、前記吸気ダクトの重力方向最下部から排出された液体を溜める貯留部、
前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から前記貯留部を経由して前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ流体を導くためのバイパス流路、
およびこのバイパス流路を流れる流体の流量を制御する流量制御弁を有し、
前記流量制御弁は、前記吸気ダクトの重力方向最下部および前記貯留部よりも重力方向上方に位置するように前記バイパス流路に設置されており、
前記クーラケースは、オイルミストや凝縮水が液化した液体が溜まる底部を有し、
前記クーラケースの底部は、前記吸気ダクトの重力方向最下部を構成しており、
前記バイパス流路は、前記コアよりも空気流方向の上流側の吸気通路で開口した導入ポート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14に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記吸気絞り弁を収容するスロットルボディを有するスロットル装置と、
前記クーラケースと前記スロットルボディとを連通するエアコネクタと
を備え、
前記エアコネクタは、オイルミストや凝縮水が液化した液体が溜まる底部を有し、
前記エアコネクタの底部は、前記吸気ダクトの重力方向最下部を構成していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - (a)内燃機関の燃焼室に供給される吸気が流れる吸気ダクトと、
(b)この吸気ダクトを流れる吸気の流量を制御する吸気絞り弁と、
(c)前記吸気ダクト内に蓄積された液体を前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側に導入して前記内燃機関の燃焼室に排出する液体排出手段と
を備え、
前記吸気ダクトの重力方向最下部が、前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側に位置するように形成された吸気構造を具備した内燃機関の吸気装置において、
過給機で圧縮された吸気を冷却媒体と熱交換させて冷却するコア、およびこのコアを収納するクーラケースを有するインタークーラと、
前記吸気絞り弁を収容するスロットルボディを有するスロットル装置と、
前記クーラケースと前記スロットルボディとを連通するエアコネクタと
を備え、
前記液体排出手段は、前記吸気ダクトの重力方向最下部から排出された液体を溜める貯留部、
前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から前記貯留部を経由して前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ流体を導くためのバイパス流路、
およびこのバイパス流路を流れる流体の流量を制御する流量制御弁を有し、
前記流量制御弁は、前記吸気ダクトの重力方向最下部および前記貯留部よりも重力方向上方に位置するように前記バイパス流路に設置されており、
前記エアコネクタは、オイルミストや凝縮水が液化した液体が溜まる底部を有し、
前記エアコネクタの底部は、前記吸気ダクトの重力方向最下部を構成しており、
前記バイパス流路は、前記コアよりも空気流方向の上流側の吸気通路で開口した導入ポート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16に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記クーラケースは、オイルミストや凝縮水が液化した液体が溜まる底部を有し、
前記クーラケースの底部は、前記吸気ダクトの重力方向最下部を構成していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項14ないし請求項17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、
前記液体排出手段は、前記吸気ダクトの重力方向最下部と前記貯留部とを連通する連通部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18に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記連通部は、前記吸気ダクトの重力方向最下部と前記貯留部とを連通する流路を有する連通管であり、
前記液体排出手段は、前記流路を開閉する流路開閉弁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14ないし請求項19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、
前記バイパス流路は、前記貯留部よりも空気流方向の上流側に形成されて、前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路から流入した流体を前記貯留部へ導くための第1流路、および前記貯留部よりも空気流方向の下流側に形成されて、前記貯留部に溜まった液体に流体を混合した混合流体を前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路へ導くための第2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。 - 請求項20に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記流量制御弁は、前記第1流路の開口面積を変更して前記貯留部に溜まった液体に流体を混合した混合流体の流量を制御することを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項20または請求項21に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記液体排出手段は、前記第2流路を開閉する流路開閉弁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2ないし請求項10または請求項20ないし請求項22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、
前記第1流路は、前記吸気絞り弁よりも空気流方向の上流側の吸気通路で開口した導入ポート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2ないし請求項10または請求項20ないし請求項23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、
前記第2流路は、前記吸気絞り弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路で開口した導出ポート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11、請求項13、請求項14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、
前記バイパス流路は、前記コアよりも空気流方向の上流側の吸気通路で開口した導入ポート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11、請求項13、請求項14、請求項16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、
前記バイパス流路は、前記コアよりも空気流方向の下流側の吸気通路で開口した導入ポート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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