(57)【要約】  吸入ケースを備え、この吸入ケースが少なくとも１つの空気吸入開口部及び複数の出口開口部を有し、これらの出口開口部が、各々スロットルバルブの配設されている各々対応する混合気通路を介し、内燃機関における対応するシリンダと接続されている、内燃機関用の吸入装置である。更には配分要素が設けられている。この配分要素は、スロットルバルブを迂回してアイドリング稼動時にシリンダに空気供給することを可能にする。更にこの配分要素は、・  ピストンを有し、このピストンがシリンダ内でこのシリンダの縦方向に摺動可能に配設されていて、・  空気入口を有し、この空気入口を介し、配分要素のシリンダが吸入ケースと流れ接続状態にあり、・  シリンダのジャケット面に設けられている複数の空気出口を有し、これらの空気出口の現在の通流横断面がピストンの現在位置により決定されていて、またこれらの空気出口が、各々、ラインを介し、混合気通路の１つと、各々のスロットルバルブと各々のシリンダとの間の領域で接続されている。  本質は、シリンダの周方向で測定される空気出口の各空気出口の幅がシリンダの縦方向で変化することである。
2007518013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用の吸入装置（１）であって、
吸入ケース（２）を備え、この吸入ケース（２）が少なくとも１つの空気吸入開口部（３）及び複数の出口開口部（４〜７）を有し、これらの出口開口部（４〜７）が、各々スロットルバルブ（ＤＲ１〜ＤＲ４）の配設されている各々対応する混合気通路（８〜１１）を介し、内燃機関における対応するシリンダ（Ｚ１〜Ｚ４）と接続されていて、
配分要素（１２）を備え、この配分要素（１２）が、スロットルバルブ（ＤＲ１〜ＤＲ４）を迂回してアイドリング稼動時にシリンダ（Ｚ１〜Ｚ４）に空気供給するために設けられていて、更にこの配分要素（１２）が、
・  ピストン（２６）を有し、このピストン（２６）がシリンダ（２８）内でこのシリンダ（２８）の縦方向に摺動可能に配設されていて、
・  空気入口を有し、この空気入口を介し、配分要素（１２）のシリンダ（２８）が吸入ケース（２）と流れ接続状態にあり、
・  シリンダ（２８）のジャケット面に設けられている複数の空気出口（１９；２９〜３２）を有し、これらの空気出口（１９；２９〜３２）の現在の通流横断面がピストン（２６）の現在位置により決定されていて、またこれらの空気出口（１９；２９〜３２）が、各々、ライン（１３〜１６）を介し、混合気通路（８〜１１）の１つと、各々のスロットルバルブ（ＤＲ１〜ＤＲ４）と各々のシリンダ（Ｚ１〜Ｚ４）との間の領域で接続されている、
前記吸入装置（１）において、
シリンダ（２８）の周方向（２０）で測定される空気出口（１９；２９〜３２）の各空気出口の幅が、配分要素（１２）のシリンダ（２８）の縦方向（２１）で変化することを特徴とする吸入装置（１）。
【請求項２】
シリンダ（２８）の周方向（２０）で測定される空気出口（１９；２９〜３２）の各空気出口の幅が、空気出口（１９；２９〜３２）が完全に開かれているピストン位置から見て、空気出口（１９；２９〜３２）が安全にピストン（２６）により閉じられているピストン位置に向かい、増加していることを特徴とする、請求項１に記載の吸入装置（１）。
【請求項３】
空気出口（１９；２９〜３２）が三角形状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の吸入装置（１）。
【請求項４】
空気出口（１９；２９〜３２）が、２つの凹状側面（２２、２３）を有する横断面をもつことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸入装置（１）。
【請求項５】
前記の両方の凹状側面（２２、２３）が舌状で合流し、更にピストン（２６）のエッジが、両方の凹状側面（２２、２３）により舌状で合流するところで接している場合、空気出口（１９；２９〜３２）が完全に開かれていることを特徴とする、請求項４に記載の吸入装置（１）。
【請求項６】
燃料タンク（１７）が設けられていて、この燃料タンク（１７）が排気ライン（１８）を介して配分要素（１２）のシリンダ（２８）と接続されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸入装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求項１の前提部に従う、内燃機関用、特にオートバイのための内燃機関用の吸入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オートバイ用の複数シリンダ内燃機関は、通常は「中央吸入ケース」を備えた吸入システムを有し、この吸入ケースは頻繁に「エアボックス」と称される。この吸入ケースは、空気或いは混合気通路を介して内燃機関の個々のシリンダと接続されている。個々の空気或いは混合気通路内には、各シリンダのためにスロットルバルブが配設されていて、このスロットルバルブは通常の走行稼動において各々のシリンダへの空気或いは混合気供給を制御する。アイドリング稼動（空運転）において内燃機関は比較的僅かな空気だけを必要とし、供給される空気体積流の極めて僅かな変化に対してとても「敏感に」反応する。つまり、規定の目標値へのアイドリング回転数の調整は、個々のシリンダに供給されている空気体積流の極めて正確な調整を前提としている。機関の均等な運転のためには、個々のシリンダに各々できるだけ同じ大きさの空気体積流が供給されることが必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、アイドリング稼動時に内燃機関のソフトな運転を可能にし、同時にアイドリング回転数のできるだけ正確な調整を可能とする、複数シリンダ式内燃機関用の吸入装置を創作することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記の課題は、特許請求項１の構成要件により解決される。本発明の有利な構成及び他の構成は下位請求項に示されている。
【０００５】
本発明は、中央「吸入ケース」を備えた吸入装置から出発し、この吸入ケースはエアボックスとも称され得る。このエアボックスは１つの空気吸入開口部又は複数の空気吸入開口部を有し、内燃機関の各シリンダのために出口開口部を有する。これらの出口開口部は、各々スロットルバルブの配設されている空気或いは混合気通路を介し、各々、内燃機関の各々のシリンダと接続されている。通常稼動時、機関回転数或いは機関出力が主としてスロットルバルブの位置により調整される。
【０００６】
アイドリング稼動時の機関回転数の調整のために「空気配分要素」が設けられていて、この空気配分要素を介し、個々のシリンダにはスロットルバルブを迂回して空気が供給される。「空気配分要素」はハウジングを有し、このハウジング内にはピストン／シリンダ装置が設けられている。このピストン／シリンダ装置のピストンは、例えば電子装置によりコントロールされる電気モータにより軸方向に摺動され得る。
【０００７】
吸入ケースから配分要素のシリンダには空気が空気入口を介して供給される。配分要素のシリンダのジャケット面には複数の空気出口開口部が設けられている。これらの空気出口開口部は配分要素のシリンダの周方向において互いに離間して配設されている。配分要素の各空気出口開口部からは混合気通路の１つに各々１つのラインが通じている。このラインは、各々のスロットルバルブと各々のシリンダとの間の領域で混合気通路に接続されている。配分要素のピストンの位置を介し、現在の通流横断面、即ち空気出口或いは混合気通路と接続されている配分要素のラインの「有効な流れ横断面」が変更され得る。つまりピストン位置により、アイドリング稼動時には、シリンダに供給される空気体積流、従って内燃機関の回転数が調整され得る。
【０００８】
既に示唆したように、本発明はアイドリング回転数のできるだけ敏感な調整を目的としている。「アイドリング空気体積流」の良好な調整可能性は、本発明に従い、配分要素の空気出口開口部の改善された形により達成される。極めて一般的に述べると、空気出口開口部は、ピストンの摺動時に「有効な流れ横断面の変化」が現在のピストン位置の関数であるように構成されている。構造的にこのことは、ピストンの周方向で測定される空気出口開口部の各空気出口開口部の幅が、ピストンの摺動方向で変化することにより達成される。
【０００９】
好ましくは、配分要素のピストンの周方向で測定される空気出口開口部の各空気出口開口部の幅は、空気出口開口部が完全に開かれているピストン位置から見て、空気出口開口部が安全にピストンにより閉じられているピストン位置に向かい、増加している。
【００１０】
空気出口開口部は「三角形状」で構成され得る。三角形状は、必ずしも、空気出口開口部が、真直ぐな辺と「シャープな頂点」を有するユークリッド三角形の形状をもたなくてはならないということを意味するわけではない。辺は湾曲され「角」は丸められていてもよい。
【００１１】
好ましくは、空気出口開口部は、２つの凹状側面を有する横断面を有する。これらの両方の凹状側面は「舌状」で合流している。空気出口開口部の舌状の端部領域において空気出口開口部は比較的小さな幅を有する。この領域へのピストンの摺動は、空気出口開口部の有効な流れ横断面に比較的僅かな変化だけをもたらし、それにより極めて敏感な回転数調整を可能にする。
【００１２】
本発明の他の構成により、内燃機関に燃料を提供する燃料タンクは、排気ラインを介して配分要素のシリンダと接続されている。燃料タンク内で気化する燃料は、配分要素のシリンダに供給され、そこから均等に内燃機関の個々のシリンダに対して配分される。従って、燃料が燃料タンクから大気中にもれだすことが回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、図面との関連で実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、４つのシリンダＺ１〜Ｚ４を有する内燃機関の吸入装置１の概要図を示している。吸入装置１は中央吸入ケース２を有し、吸入ケース２は「エアボックス」とも称される。このエアボックス２は１つの又は複数の空気吸入開口部３を介して空気を吸入する。エアボックス２は更に出口開口部４〜７を有する。これらの出口開口部４〜７はシリンダＺ１〜Ｚ４に割り当てられている。出口開口部４〜７の各々は、スロットルバルブＤＲ１〜ＤＲ４及び対応する空気或いは混合気通路８〜１１を介し、対応するシリンダＺ１〜Ｚ４と接続されている。通常稼動時、シリンダＺ１〜Ｚ４には空気或いは混合気がエアボックス２の出口開口部４〜７を介して供給される。
【００１５】
それに対してアイドリング稼動時にはスロットルバルブＤＲ１〜ＤＲ４が完全に又はほぼ完全に閉じられている。アイドリング稼動時、シリンダＺ１〜Ｚ４には空気或いは混合気が配分要素１２を介して供給される。配分要素１２は、シリンダとこのシリンダ内に摺動可能に配設されているピストン（非図示）とを備えたハウジングを有する。配分要素１２のシリンダには、配分要素１２の空気入口を介し、エアボックス２から空気が供給される。配分要素１２のシリンダのジャケット面には複数の空気出口が設けられていて、これらの空気出口は、各々、通路或いはチューブ１３〜１６を介して混合気通路８〜１１と接続されている。チューブ１３〜１６はスロットルバルブＤＲ１〜ＤＲ４とシリンダＺ１〜Ｚ４との間の領域で混合気通路８〜１１に接続されている。アイドリング稼動時、シリンダＺ１〜Ｚ４には、スロットルバルブＤＲ１〜ＤＲ４を迂回し、配分要素１２により空気或いは混合気が供給される。配分要素１２のピストンの現在位置により、配分要素１２の空気出口開口部、或いはチューブ１３〜１６の有効な通流横断面が変化され得る。
【００１６】
アイドリング稼動時の調整品質にとって本質的なことは配分要素の空気出口開口部の幾何学的な形状であり、図２〜図５と関連し、それについて詳しく説明する。
【００１７】
念のため、燃料容器１７についても述べておく。燃料容器１７は排気ライン１８を有し、排気ライン１８は配分要素１２のシリンダに接続されている。燃料容器１７内で蒸発する燃料は排気ライン１８を介して捕捉され、配分要素１２に供給され、そこで均等に個々のシリンダＺ１〜Ｚ４に配分される。
【００１８】
既述したように配分要素１２のシリンダのジャケット面には空気出口開口部が設けられていて、これらの空気出口開口部にはチューブ１３〜１６が接続されている。
【００１９】
図２は、従来技術に従うそのような空気出口開口部１９を示している。空気出口開口部１９は矩形の横断面を有する。配分要素１２のシリンダ内に配設されている調節ピストンの摺動により、空気出口開口部１９の有効な通流横断面が確かに変更され得る。周方向２０で測定される空気出口開口部１９の幅は配分要素１２のピストンの変位方向２１において一定であるので、配分要素１２の応答特性はピストンの全変位距離に渡って一定であり、このことは敏感な調整を困難なものとする。敏感な調整は、極めて精密に作動する調節モータを要求するものであり、このことは高いコストと結び付いている。
【００２０】
図３〜図５は、本発明に従う実施例を示している。図３〜図５の実施例において空気出口開口部１９は三角形状に構成されている。図３において、配分要素のピストンの変位方向２１における空気出口開口部１９の幅は、ほぼ全変位距離に渡り、ピストン位置と共に直線的に変化する。
【００２１】
図４の実施例では空気出口開口部１９が２つの凹状側面２２、２３を有し、これらの側面２２、２３は、空気出口開口部１９における丸くされた端部２４に舌状で合流している。この形状はアイドリング空気体積流の特に精密な調整を可能にする。
【００２２】
図５は、配分要素１２のシリンダ２５の概要図を示している。４シリンダ機関では、配分要素１２のシリンダ２５の周部に渡り、シリンダ数に対応し、４つの空気出口開口部１９が配分されて配設されている。配分要素１２のシリンダ２５内にはピストン２６が摺動可能に配設されている。ピストン２６の位置に依存し、空気出口開口部１９が多少なりともピストン２６の「制御エッジ」により閉鎖される。
【００２３】
図６は、配分要素１２のハウジング２７の断面を示している。図面の平面に対して垂直方向に摺動可能なピストン（非図示）が配設されていて配分要素１２のハウジング２７内に設けられているシリンダ２８には新鮮空気がエアボックス（図１）から供給される。シリンダ２８のジャケット面にはＶ字形状或いは三角形状の空気出口開口部２９〜３２が設けられていて、これらの空気出口開口部２９〜３２は図３〜図５の空気出口開口部１９に対応して構成され得る。シリンダ２８に付設されているピストンの位置に依存し、空気出口開口部２９〜３２は完全に又は部分的に閉鎖される。空気出口開口部２９〜３２を介し、吸入された新鮮空気は、空気或いは混合気通路８〜１１（図１参照）と接続されている接続チューブ１３〜１６内に流れてゆく。
【００２４】
図７は、Ａ-Ａ切断線に沿った図６のハウジング２７の断面を示している。そのＡ-Ａ切断線は、配分要素１２のハウジング２７の室３３を通じて延びている。この室３３は排気ライン１８（図１参照）を介して燃料容器と接続されている。燃料容器内で蒸発する燃料は、排気ライン１８を介し、配分要素１２の室３３に供給される。配分要素１２の室３３において、蒸発されている燃料はチューブ１３〜１６を介してシリンダＺ１〜Ｚ４の混合気通路８〜１１（図１参照）に供給される。
【００２５】
図８は、図７内に記入されているＣ-Ｃ切断線に沿ったハウジング２７の断面を示している。
【００２６】
図９は、例として、シリンダＺ１に割り当てられている混合気通路８の断面を示している。混合気通路８内にはスロットルバルブＤＲ１が配設されている。噴射ノズル３４を介し、燃料が混合気通路８内に噴射される。混合気通路８はチューブ１３を介して配分要素１２と接続されている。アイドリング稼動時、スロットルバルブＤＲ１は完全に又はほぼ完全に閉じられていて、この際、混合気通路８には新鮮空気が配分要素１２からチューブ１３を介して供給される。燃料容器内で気化する燃料は、部分的に、配分要素１２の室３３を介して混合気通路８に供給される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】内燃機関用の吸入装置の概要図である。
【図２】従来技術に従う配分要素の空気出口開口部を示す図である。
【図３】本発明に従う空気出口開口部を示す図である。
【図４】本発明に従う空気出口開口部を示す図である。
【図５】本発明に従う空気出口開口部を示す図である。
【図６】配分ハウジングの横断面を示す図である。
【図７】図６のＡ-Ａ線に沿った横断面を示す図である。
【図８】図７のＣ-Ｃ線に沿った配分ハウジングの横断面を示す図である。
【図９】図７のＢ-Ｂ線に沿った内燃機関のシリンダ及び配分要素の横断面を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１                吸入装置
２                吸入ケース（エアボックス）
３                空気吸入開口部
４〜７            出口開口部
８〜１１          空気或いは混合気通路
１２              配分要素
１３〜１６        チューブ
１７              燃料容器
１８              排気ライン
１９              空気出口開口部
２０              周方向
２１              変位方向
２２、２３        凹状側面
２４              丸くされた端部
２５              配分要素のシリンダ
２６              配分要素のシリンダ内のピストン
２７              配分要素のハウジング
２８              配分要素のシリンダ
２９〜３２        空気出口開口部
３３              配分要素のハウジングの室
３４              噴射ノズル
Ｚ１〜Ｚ４        シリンダ
ＤＲ１〜ＤＲ４    スロットルバルブ
【図１】
2007518013.tif 000003
【図２】
2007518013.tif 000004
【図３】
2007518013.tif 000005
【図４】
2007518013.tif 000006
【図５】
2007518013.tif 000007
【図６】
2007518013.tif 000008
【図７】
2007518013.tif 000009
【図８】
2007518013.tif 000010
【図９】
2007518013.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月26日(2006.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記の両方の凹状側面（２２、２３）が舌状で合流し、更にピストン（２６）のエッジが、舌状で合流する両方の凹状側面（２２、２３）により形成されている端部（２４）に接している場合、空気出口（１９；２９〜３２）が完全に開かれていることを特徴とする、請求項４に記載の吸入装置（１）。
【国際調査報告】
2007518013.tif 000012
2007518013.tif 000013
2007518013.tif 000014
2007518013.tif 000015
2007518013.tif 000016
2007518013.tif 000017