(57)【要約】【課題】内燃機関に吸入される吸入空気の空気量の検出精度を向上させると共に、前記吸入空気の空気量を検出する空気量検出部への汚れの付着を防止する。【解決手段】吸気装置１０は、エンジン１２の吸気ポート２６に管状のインテークマニホールド１４の一端部が接続されると共に、前記インテークマニホールド１４の他端部がスロットルバルブ３６を有するスロットルボディ３８に接続されている。前記インテークマニホールド１４におけるスロットルバルブ３６の下流側にバイパス通路５２を設けると共に、前記バイパス通路５２に吸入空気の空気量を検出可能なエアフローメータ６２を配設することにより、インテークマニホールド１４の内部を流通する吸入空気の一部が、バイパス通路５２へと分流して流通し、前記エアフローメータ６２によって吸入空気の空気量が検出される。【選択図】図１
2005307888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を構成する吸気マニホールドに接続された絞り弁を開閉させることにより、前記吸気マニホールドの主吸気通路を通じて前記内燃機関に吸入される吸入空気の空気量を調整し、前記空気量に応じた噴射量となる燃料が噴射される内燃機関の吸気装置において、
前記吸気マニホールドは、前記主吸気通路と別個に設けられ、該主吸気通路と連通する副吸気通路と、
前記副吸気通路に設けられ、前記内燃機関に吸入される吸入空気の空気量を検出する空気量検出部と、
を備え、
前記副吸気通路の一端部及び他端部の少なくともいずれか一方が、前記吸気マニホールドにおける前記絞り弁の下流側に接続されることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記副吸気通路の一端部は、前記吸気マニホールドにおける上流側に接続されると共に、前記副吸気通路の他端部が、前記吸気マニホールドにおける下流側に接続されることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
前記副吸気通路の一端部は、前記吸気マニホールドに接続されると共に、前記副吸気通路の他端部が、前記吸気マニホールドにおける前記絞り弁の上流側に接続されることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記吸気マニホールドの主吸気通路と前記副吸気通路との間には、該副吸気通路と主吸気通路とを互いに連通する連通路が形成され、前記副吸気通路には、前記連通路を介して前記主吸気通路を流通する吸入空気の圧力と、前記副吸気通路を流通する吸入空気の圧力とが略均等となるように保持する圧力調整機構を備えることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に吸入空気を吸入させるための内燃機関の吸気装置に関し、一層詳細には、前記吸入空気の空気量を測定することが可能な空気量検出部を有する内燃機関の吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両等に用いられる内燃機関には、燃焼室となるシリンダに対して吸入エアを吸入するための吸気マニホールドが接続され、前記吸気マニホールドが接続されるシリンダの吸気ポートには、前記シリンダと吸気マニホールドとの間の連通状態を切り換え可能な吸気弁が設けられている。そして、前記吸気弁が開弁することにより、前記吸気マニホールドを介してシリンダの内部に吸入エアが吸入される。
【０００３】
この吸気マニホールドには、該吸気マニホールドの内部に流通する吸入エアの流量（空気量）を調整するためのスロットルバルブが設けられ、前記スロットルバルブを開閉動作させることにより、シリンダの内部に吸入される吸入エアの空気量を調整している。スロットルバルブの上流側には、吸気マニホールド内を流通する吸入エアの空気量を測定検出する手段として空気流量センサが設けられ、前記空気流量センサによって検出された検出信号が制御回路へと出力され、前記検出信号からシリンダ内に吸入される吸入エアの空気量（質量又は体積）が演算される。その後、前記空気量に対して内燃機関の運転状態に応じた最適な燃料噴射量が演算され、前記制御回路で算出された結果に基づいて制御信号が燃料噴射装置へと出力されてシリンダの内部に燃料が噴射される。
【０００４】
このような測定手段を有する吸気装置では、シリンダ内に吸入される吸入エアの空気量を検出するための空気流量センサがスロットルバルブより上流側に設けられているため、例えば、車両を急加速させる際に前記スロットルバルブを急速に開状態とした場合に、実際にシリンダの内部に吸入される吸入エアに加えて、負圧状態にある吸気マニホールドの内部を充填するための吸入エアが該吸気マニホールドの内部へと導入される。これにより、空気流量センサによって検出される空気量が、実際にシリンダに吸入される吸入エアと、吸気マニホールドの内部に充填される吸入エアとが合算されたものとなる。
【０００５】
このため、前記空気流量センサとは別個に吸気マニホールドに圧力センサ等の検出装置を設け、前記検出装置によって前記吸気マニホールドの内部の吸入エアの圧力値等を検出することにより、前記吸気マニホールドの内部に充填された空気量を推定し、前記空気流量センサによって検出された全空気量から減算することにより、実際にシリンダへと吸入される吸入エアの空気量を推定してエンジン制御を行っている。
【０００６】
しかしながら、上述した測定手段を有する吸気装置では、シリンダに吸入される吸入エアの空気量が、スロットルバルブの上流側に設けられた空気流量センサによって検出された空気量に基づいて推定されたものであるため、実際にシリンダに吸入される空気量を正確に把握することができず、前記空気量に基づいて行われる燃料の噴射量を高精度に制御することができないという問題がある。
【０００７】
また、空気流量センサは、吸気マニホールドにおけるスロットルバルブの上流側に設けられているため、前記空気流量センサによって吸入エアの空気量を検出するタイミングと、吸気弁を開動作させて前記吸入エアが燃料と共にシリンダの内部に吸入されるタイミングとの間に時間差が生じることとなる。
【０００８】
さらに、吸気マニホールドの内部に充填される空気量を推定するために圧力センサ等の検出装置を設ける必要があるため、測定手段を有する吸気装置全体の製造コストが高騰してしまう。
【０００９】
このような課題を解決するため、吸気マニホールドにおいて空気流量センサをスロットルバルブの下流側に設けることにより、上述した前記空気流量センサを上流側に設けた場合と比較して、前記空気流量センサによって吸入エアの空気量を検出するタイミングと、前記吸入エアを吸気弁を開動作させて燃料と共にシリンダの内部に吸入するタイミングとの間の時間差を減少させると共に、実際にシリンダへと吸入される空気量を把握することが可能な測定手段を有する吸気装置が知られている。
【００１０】
このような測定手段を有する吸気装置としては、図４に示されるように、吸入エアの空気量を検出する空気流量センサ１が、吸気マニホールド２におけるシリンダ３の近傍となるスロットルバルブ４の下流側に設けられ、前記空気流量センサ１が、該吸気マニホールド２の通路５に突出するように配設されている。
【００１１】
そして、スロットルバルブ４が図４に示される開状態となることにより、吸入エアが吸気マニホールド２の上流側からスロットルバルブ４及び前記スロットルバルブ４と吸気マニホールド２との間に設けられたサージタンク６を介して吸気マニホールド２の通路５に沿って流通し、吸気弁７が開弁してシリンダ３の内部に吸入される。その際、前記吸気マニホールド２の内部を流通する吸入エアの空気量が、空気流量センサ１によって検出され、前記流量に基づいて燃料噴射弁８から燃料が噴射されて吸入エアに混合された状態で内燃機関の内部に導入される（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
【特許文献１】特許第２８８７１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、特許文献１に係る従来技術において、空気流量センサ１をスロットルバルブ４の下流側に設けた場合、前記スロットルバルブ４の開閉動作によって該スロットルバルブ４の下流側において吸入エアの流れが乱れることがある。このため、前記空気流量センサ１によって正確な吸入エアの空気量を測定することが困難な場合が生じる。
【００１４】
また、前記スロットルバルブ４の下流側には、内燃機関のシリンダ３内で発生する未燃焼ガスが、吸気弁７の開閉作用下に吸気ポートを通じて吸気マニホールド２内に進入することがあると共に、排気ガスの内部に含まれる有害成分の除去を目的として前記排気ガスを再度内燃機関へと再循環させる排気ガス再循環制御を行う場合に、前記排気ガスを吸気マニホールド２におけるスロットルバルブ４の下流側に還流させている。そのため、前記未燃焼ガスや排気ガスによって空気流量センサ１の通路５内に突出した検出部位が汚れ、前記空気流量センサ１による検出精度が低下することが懸念される。
【００１５】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、内燃機関に吸入される吸入空気の空気量の検出精度を向上させると共に、前記空気量を検出する空気量検出部に対する汚れの付着を防止することが可能な内燃機関の吸気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の目的を達成するために、本発明は、内燃機関を構成する吸気マニホールドに接続された絞り弁を開閉させることにより、前記吸気マニホールドの主吸気通路を通じて前記内燃機関に吸入される吸入空気の空気量を調整し、前記空気量に応じた噴射量となる燃料が噴射される内燃機関の吸気装置において、
前記吸気マニホールドは、前記主吸気通路と別個に設けられ、該主吸気通路と連通する副吸気通路と、
前記副吸気通路に設けられ、前記内燃機関に吸入される吸入空気の空気量を検出する空気量検出部と、
を備え、
前記副吸気通路の一端部及び他端部の少なくともいずれか一方が、前記吸気マニホールドにおける前記絞り弁の下流側に接続されることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、内燃機関を構成する吸気マニホールドに、該吸気マニホールドの主吸気通路とは別個に副吸気通路を設け、前記主吸気通路と連通させている。そして、副吸気通路の一端部及び他端部の少なくともいずれか一方が吸気マニホールドにおける前記絞り弁の下流側に接続され、前記副吸気通路に設けられた空気量検出部によって該副吸気通路を流通する吸入空気の空気量を検出している。
【００１８】
従って、吸気マニホールドに対して副吸気通路を介して空気量検出部を内燃機関により近接した位置に設けることができるため、前記空気量検出部によって吸入空気の空気量が検出されるタイミングと、燃料が噴射された吸入空気が内燃機関に吸入されるタイミングとの間に生じる時間差を抑制することができる。その結果、内燃機関により近接した位置に設けられた空気量検出部で吸入空気の空気量を検出し、前記空気量に基づいて最適な噴射量で燃料を噴射することが可能となるため、前記燃料の噴射量と吸入空気の空気量とからリアルタイムでのエンジン制御を行うことが可能となる。
【００１９】
また、例えば、吸気マニホールドの内部に内燃機関からの未燃焼ガスや、排気ガスを再循環させて排気ガス再循環制御を行う際における排気ガスが、前記吸気マニホールドにおける絞り弁の下流側に流通する場合においても、吸入空気の空気量を検出するための空気量検出部が副吸気通路に設けられているため、前記吸気マニホールドの主吸気通路を流通する未燃焼ガス等が空気量検出部に触れて汚れることがない。そのため、空気量検出部による検出精度の低下を防止することができ、前記吸入空気の空気量を確実且つ高精度に検出することができる。
【００２０】
さらに、副吸気通路の一端部を、吸気マニホールドにおける上流側に接続すると共に、副吸気通路の他端部を前記吸気マニホールドにおける下流側に接続することにより、前記副吸気通路の他端部を、前記吸気マニホールドにおける内燃機関に近接する位置とすることが可能となる。その結果、空気量検出部を副吸気通路を介して設けているため、絞り弁の開閉動作時に生じる主吸気通路の内部で生じる吸入空気の流れの乱れの影響を受けることがないため、前記空気量検出部を配設するレイアウトの自由度が増大すると共に、前記副吸気通路の内部を流通する吸入空気の空気量を、確実且つ高精度に検出することができる。
【００２１】
さらにまた、副吸気通路の一端部を、吸気マニホールドに接続すると共に、前記副吸気通路の他端部を、前記吸気マニホールドにおける前記絞り弁の上流側に接続するとよい。例えば、吸気マニホールドの内部に内燃機関からの未燃焼ガスや、排気ガスを再循環させて排気ガス再循環制御を行う際に該排気ガスが、前記吸気マニホールドにおける絞り弁の下流側に流通させる場合がある。このような場合においても、上流側となる前記副吸気通路の一端部を、絞り弁より上流側に接続することにより、前記副吸気通路の内部に未燃焼ガス等が流通することがなく、空気量検出部が前記未燃焼ガス等に触れることがない。そのため、前記空気量検出部による検出精度の低下を阻止することができ、吸入空気の空気量の検出を確実且つ高精度に行うことができる。
【００２２】
またさらに、吸気マニホールドの主吸気通路と副吸気通路との間に、該副吸気通路と主吸気通路とを互いに連通する連通路を形成し、前記副吸気通路に、前記連通路を介して前記主吸気通路を流通する吸入空気の圧力と、前記副吸気通路を流通する吸入空気の圧力とが略均等となるように保持する圧力調整機構を備えるとよい。これにより、吸気マニホールドの主吸気通路を流通する吸入空気の圧力と、副吸気通路を流通する吸入空気の圧力とを常に略均等に保持することができるという利点がある。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００２４】
すなわち、絞り弁より下流側に吸気マニホールドの主吸気通路と別個に副吸気通路を設け、副吸気通路を介して内燃機関により近接した位置に設けられた前記空気量検出部によって吸入空気の空気量が検出されるタイミングと、燃料が噴射された吸入空気が内燃機関に吸入されるタイミングとの間に生じる時間差を抑制することができる。その結果、空気量検出部によって検出された吸入空気の空気量に基づいて最適な噴射量で燃料を噴射することが可能となるため、前記燃料の噴射量と吸入空気の空気量とからリアルタイムでのエンジン制御を行うことができる。
【００２５】
また、吸気マニホールドの主吸気通路に、例えば、内燃機関における未燃焼ガス等が流通する場合においても、空気量検出部が副吸気通路に設けられているため、前記主吸気通路を流通する未燃焼ガス等によって空気量検出部に汚れ等が付着することが低減され、前記空気量検出部による検出精度の低下を阻止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明に係る内燃機関の吸気装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２７】
図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置を示す。
【００２８】
この吸気装置１０は、車両等に搭載されたエンジン（内燃機関）１２に設けられ、インテークマニホールド（吸気マニホールド）１４を介して前記エンジン１２の内部に吸入される吸入空気の空気量を測定する装置である。なお、このエンジン１２が搭載される車両としては、例えば、自動車や自動二輪車等が挙げられる。
【００２９】
エンジン１２は、図１に示されるように、エンジン本体１６の内部に形成されるシリンダ室１８にピストン２０が軸線方向に沿って変位自在に設けられ、前記ピストン２０がストローク変位し、シリンダ室１８内の容積を変化させることによりエンジン１２における吸気、圧縮、燃焼、排気行程が行われる。そして、前記ピストン２０からコネクティングロッド２２及びクランクシャフト２４を介してエンジン１２の駆動力として出力される。
【００３０】
また、エンジン１２におけるシリンダ室１８には、吸気ポート２６及び排気ポート２８が開口し、前記吸気ポート２６には吸気バルブ３０が設けられ、一方、排気ポート２８には排気バルブ３２が設けられている。そして、前記吸気ポート２６と排気ポート２８との間となるシリンダ室１８の上方には、点火プラグ３４が設けられている。
【００３１】
吸気ポート２６には、車両の外部より吸入空気が導入される管状のインテークマニホールド１４が接続され、前記インテークマニホールド１４には、アクセルペダル（図示せず）の操作に連動して開閉するスロットルバルブ（絞り弁）３６を有するスロットルボディ３８が設けられている。前記スロットルボディ３８には、吸気管４０を介してエアクリーナ４２が接続され、前記エアクリーナ４２を通じてインテークマニホールド１４へ外部から吸入空気が取り込まれる。その際、前記エアクリーナ４２によって前記吸入空気に含有される塵埃等が好適に除去される。
【００３２】
この場合、スロットルバルブ３６が接続されるインテークマニホールド１４の端部には、所定容量を有するタンク部４３が形成されている。
【００３３】
インテークマニホールド１４の内部には、吸入空気が流通する吸気通路（主吸気通路）４４が形成され、吸気ポート２６に接続されるインテークマニホールド１４の一端部には、燃料噴射弁として機能するインジェクタ４６が前記吸気ポート２６と対向するように配設されている。そして、図示しない制御部からの電気信号によってインテークマニホールド１４の吸気通路４４に対してインジェクタ４６から燃料が噴射される。
【００３４】
さらに、インテークマニホールド１４のタンク部４３には、管状のバイパス配管（副吸気通路）５０の一端部が接続されると共に、前記バイパス配管５０の他端部が、インテークマニホールド１４の管壁４８に接続されている。このバイパス配管５０の内部に形成されるバイパス通路５２は、インテークマニホールド１４の吸気通路４４より細管状に形成されている。なお、バイパス配管５０の一端部となる第１接続端部５４は、タンク部４３に接続される場合に限定されるものではなく、前記第１接続端部５４が、前記インテークマニホールド１４におけるスロットルボディ３８側に接続され、他端部側となる第２接続端部５６が、前記インテークマニホールド１４におけるエンジン本体１６側となるように接続されていればよい。
【００３５】
すなわち、この第１接続端部５４は、スロットルボディ３８の下流側となるインテークマニホールド１４における任意の位置に接続され、一方、第２接続端部５６は、インテークマニホールド１４におけるシリンダ室１８により近い位置に接続するとよい。
【００３６】
そして、バイパス通路５２が、第１接続端部５４側に形成される第１開口部５８及び第２接続端部５６側に形成される第２開口部６０を介してインテークマニホールド１４の吸気通路４４とそれぞれ連通している。
【００３７】
すなわち、インテークマニホールド１４の内部を流通する吸入空気が、第１接続端部５４からバイパス配管５０のバイパス通路５２に導入され、第２接続端部５６を介して再びインテークマニホールド１４の内部に導入される。
【００３８】
換言すると、吸気通路４４の内部を流通する吸入空気が、バイパス配管５０の第１接続端部５４から前記吸気通路４４とバイパス通路５２に分流し、前記バイパス配管５０の内部を流通する吸入空気が、前記第２接続端部５６から前記吸気通路４４へと再び合流する。
【００３９】
一方、バイパス配管５０には、バイパス通路５２を流通する吸入空気の空気量を検出するためのエアフローメータ（空気量検出部）６２が配設されている。このエアフローメータ６２は、空気量検出部として機能すると共に、バイパス通路５２を流通する吸入空気の流れが安定した層流状態となる位置に設けられている。
【００４０】
エアフローメータ６２は、例えば、シリコン基板にプラチナ薄膜が蒸着された検出部６４を有し、前記検出部６４の周囲に吸入空気が流通することにより、予め一定温度に保持されている前記検出部６４の温度が変化し、該検出部６４の温度を一定温に保持させるために検出部６４に供給される電流量が変化する。この電流の変化量を検出することによりバイパス通路５２における吸入空気の質量流量を検出する熱線式が採用されている。
【００４１】
なお、空気量検出部として機能するエアフローメータ６２は、上述した熱線式に限定されるものではなく、前記バイパス通路５２の内部に流路抵抗となる抵抗部材を設け、前記抵抗部材の下流側に発生する渦を検出することにより吸入空気の体積流量を検出するカルマン渦式や、前記バイパス通路５２を流通する吸入空気によって押されるフラップの回動角度を検出することにより吸入空気の体積流量を検出するフラップ式等を採用してもよいのは勿論のことである。
【００４２】
本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００４３】
先ず、図２に示されるように、エンジン１２が始動している状態において、運転者が図示しないアクセルペダルを操作してスロットルバルブ３６を開弁させ、吸気バルブ３０が吸気ポート２６より離間し、且つ、ピストン２０が下方へ変位する吸気行程においてシリンダ室１８からの吸入負圧によってエアクリーナ４２（図１参照）を介して吸入空気がインテークマニホールド１４の内部に導入される。
【００４４】
この際、スロットルバルブ３６を介してインテークマニホールド１４の吸気通路４４へと導入された吸入空気の一部が、タンク部４３よりバイパス配管５０の第１接続端部５４からバイパス通路５２の内部へと導入され、前記バイパス配管５０に設けられたエアフローメータ６２によってバイパス通路５２を流通する吸入空気の空気量が検出される。なお、前記吸入空気の空気量は、バイパス通路５２の内部において流れが安定した層流状態でエアフローメータ６２によって検出されている。
【００４５】
そして、バイパス配管５０のバイパス通路５２を流通する吸入空気は、第２接続端部５６を介して再びインテークマニホールド１４の吸気通路４４の内部に合流して、前記吸気通路４４を流通している吸入空気と共にシリンダ室１８の内部へと吸入される。
【００４６】
この際、エアフローメータ６２によって検出された吸入空気の空気量が、検出信号として図示しない制御部へと出力され、前記制御部において前記検出信号に基づいて最適な燃料噴射量が演算される。そして、前記制御部において演算された燃料噴射量に基づいた制御信号がインジェクタ４６へと出力されることにより、前記インテークマニホールド１４の吸気通路４４内を流通する前記吸入空気に対して、吸気ポート２６の近傍においてインジェクタ４６から燃料が噴射され、前記燃料と吸入空気とが混合された混合気がシリンダ室１８の内部へと吸入される。
【００４７】
以上のように、本発明の第１の実施の形態では、エンジン１２のシリンダ室１８に吸入空気を吸入するためのインテークマニホールド１４にあって、前記吸入空気の空気量を調整するスロットルボディ３８の下流側となる位置にバイパス配管５０を設けている。バイパス配管５０は、インテークマニホールド１４の吸気通路４４と連通すると共に、前記吸気通路４４を流通する吸入空気の一部が流通可能に形成されている。そして、バイパス配管５０には、吸入空気の流量を検出するためのエアフローメータ６２が設けられている。
【００４８】
これにより、バイパス配管５０を介してインテークマニホールド１４におけるエンジン１２のシリンダ室１８に一層近接した位置にエアフローメータ６２を配設することが可能となる。このため、前記エアフローメータ６２によって吸入空気が検出されるタイミングと、インジェクタ４６によって噴射される燃料が混合されて吸入空気がシリンダ室１８に吸入されるタイミングとの間の時間差を抑制することができる。換言すると、エアフローメータ６２によって検出される吸入空気の空気量と、インジェクタ４６から噴射される燃料が混合され実際にシリンダ室１８に吸入される吸入空気の空気量との差を減少させることが可能となる。
【００４９】
さらには、インテークマニホールド１４及び吸気管４０は、吸入空気が流通する管路に沿って所定長さを有しているため、前記吸入空気が吸気通路４４を流通する際に吸気脈動が生じることがある。そのような場合においても、エアフローメータ６２をシリンダ室１８に近接した位置に設けることにより、前記吸気脈動の影響を軽減することができるという利点も得られる。
【００５０】
しかも、シリンダ室１８に実際に吸入される吸入空気の空気量に近い空気量をエアフローメータ６２によって検出することができるため、前記空気量に基づいて噴射される燃料噴射量を高精度に制御することが可能となる。その結果、シリンダ室１８に吸入される吸入空気の空気量と、前記吸入空気に対して噴射される燃料の量との比である空燃比の最適化を図ることが可能となり、より一層高精度なエンジン制御を行うことができる。
【００５１】
また、例えば、インテークマニホールド１４におけるスロットルバルブ３６の下流側に、エンジン１２のシリンダ室１８で発生した未燃焼ガスが吸気バルブ３０の開弁作用下に吸気ポート２６を通じて進入した場合や、排気ガス再循環制御を行う際に排気ガスが流通した場合においても、バイパス配管５０のバイパス通路５２が、前記インテークマニホールド１４の吸気通路４４より小径に形成されているため、前記未燃焼ガス等がバイパス通路５２内に流入することが抑制される。
【００５２】
これにより、バイパス配管５０に設けられたエアフローメータ６２の検出部６４に前記未燃焼ガス等の汚れが付着することが防止されるため、前記エアフローメータ６２による吸入空気の空気量の検出精度の低下を阻止することができる。
【００５３】
さらに、従来、スロットルバルブを開閉動作させた際に吸入空気の流れが乱れる位置に空気流量センサを配設することが困難であったが、本発明では、エアフローメータ６２をバイパス配管５０を介して設けているため、スロットルバルブ３６の開閉動作時に生じる吸入空気の流れの乱れの影響を受けることがなく、前記バイパス配管５０の内部を流通する吸入空気の空気量を、確実且つ高精度に検出することができる。
【００５４】
これにより、従来の吸気マニホールド２の管路上に直接空気流量センサ１を配設していた場合と比較して、前記吸気装置１０においてエアフローメータ６２を配設するレイアウトの自由度を増大させることができる。
【００５５】
さらにまた、従来、吸気マニホールド２の内部に充填される吸気エアの空気量を検出するために必要とされていた圧力センサ等の検出装置が不要となるため、吸気装置１０におけるコストの低減を図ることができるという利点がある。
【００５６】
次に、第２の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置１００を図３に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５７】
この第２の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置１００では、インテークマニホールド１０２におけるスロットルボディ３８側の端部に、所定容量を有する第１タンク部１０４が形成されると共に、前記インテークマニホールド１０２におけるスロットルボディ３８より下流側となる管壁４８には、配管（副吸気通路）１０６が接続され、前記配管１０６と第１タンク部１０４とが連通路１０８によって接続されている点で、第１の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置１０と相違している。
【００５８】
前記配管１０６の一端部には、前記インテークマニホールド１０２の管壁４８に接続される接続端部１１０が形成されると共に、他端部には、外部に向かって開口した開口端部１１２が形成されている。そして、前記配管１０６の接続端部１１０と開口端部１１２との間には、所定容量を有し、配管１０６より拡幅した第２タンク部１１４が形成されている。この配管１０６の開口端部１１２は、例えば、インテークマニホールド１０２に接続された吸気管４０とは別個にエアクリーナ４２に接続されていてもよい（図３中、二点鎖線形状）。換言すると、前記開口端部１１２を、スロットルバルブ３６の上流側となる位置に接続してもよい。
【００５９】
すなわち、エアクリーナ４２を介して吸気管４０を通じてインテークマニホールド１０２の内部に吸入空気が導入されると共に、同時に、配管１０６の開口端部１１２を介して前記配管１０６の内部に吸入空気が導入される。
【００６０】
また、前記配管１０６の内部には、吸入空気が流通する管路１１６が形成され、前記管路１１６が、インテークマニホールド１０２の吸気通路４４より細管状に形成されている。
【００６１】
前記配管１０６における開口端部１１２と第２タンク部１１４との間には、第１タンク部１０４に接続された連通路１０８が接続されると共に、前記連通路１０８と対向する配管１０６の内部には、前記インテークマニホールド１０２における吸入空気と、配管１０６における吸入空気との間に生じる圧力差を均衡させるための圧力調整機構１１８（例えば、圧力調整弁）が設けられている。
【００６２】
すなわち、前記圧力調整機構１１８によってインテークマニホールド１０２の吸気通路４４を流通する吸入空気の圧力と、配管１０６の内部を流通する吸入空気の圧力とが常に略均等となるように調整されている。
【００６３】
さらに、配管１０６における第２タンク部１１４の下流側には、前記配管１０６の内部を流通する吸入空気の空気量を検出するためのエアフローメータ６２が設けられている。
【００６４】
このように構成することにより、第２の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置１００では、配管１０６の内部に流通する吸入空気を、該配管１０６の開口端部１１２から直接導入することにより、インテークマニホールド１０２の内部を流通する吸入空気とは別系統の吸入空気を流通させることができる。これにより、インテークマニホールド１０２におけるスロットルバルブ３６の下流側に、エンジン１２のシリンダ室１８で発生した未燃焼ガスが進入したり、排気ガス再循環制御を行う際の排気ガスが流通した場合においても、前記未燃焼ガス等が配管１０６の内部に流入することを阻止することができる。
【００６５】
そのため、配管１０６に設けられたエアフローメータ６２の検出部６４に前記未燃焼ガス等に起因する汚れが付着することが阻止され、前記エアフローメータ６２による吸入空気の流量の検出精度の低下をより一層効果的に阻止することができる。
【００６６】
ここで、上述した第１及び第２の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置１０、１００は、単一のシリンダ室１８を有する単気筒エンジンに適用してもよいし、複数（例えば、４つ）のシリンダ室１８を有する多気筒エンジンに適用するようにしてもよい。なお、この吸気装置１０、１００を多気筒エンジンに適用する場合には、シリンダ室１８の数量に対応して複数に分岐したインテークマニホールドにバイパス配管５０又は配管１０６を設けると共に、前記バイパス通路５２及び前記配管１０６の管路１１６にエアフローメータ６２を配設して、前記バイパス配管５０又は配管１０６の内部を流通する吸入空気の流量を検出すればよい。
【００６７】
このように、吸気装置１０、１００を多気筒エンジンに採用することにより、例えば、クランクシャフト２４やカムシャフト等に設けられた回転角度センサによって吸気行程にあるシリンダを把握することが可能であるため、前記回転角度センサからの検出信号に基づいてエアフローメータ６２によって各シリンダ室毎の吸入される吸入空気の空気量を把握することが可能となり、前記空気量に基づいてインジェクタ４６からの燃料噴射量を制御することにより、一層高精度なエンジン制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置を示す概略構成説明図である。
【図２】図１の内燃機関の吸気バルブが吸気ポートより離間した吸気行程における吸気装置の近傍を示す概略拡大構成説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置を示す概略構成説明図である。
【図４】従来技術に係る吸気装置の一部拡大概略構成説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０、１００…吸気装置              １２…エンジン
１４、１０２…インテークマニホールド
１６…エンジン本体                  １８…シリンダ室
２０…ピストン                      ２６…吸気ポート
３０…吸気バルブ                    ３４…点火プラグ
３６…スロットルバルブ              ３８…スロットルボディ
４２…エアクリーナ                  ４４…吸気通路
４６…インジェクタ                  ４８…管壁
５０…バイパス配管                  ５２…バイパス通路
５４…第１接続端部                  ５６…第２接続端部
６２…エアフローメータ              ６４…検出部
１０６…配管                        １０８…連通路
１１０…接続端部                    １１２…開口端部
１１６…管路                        １１８…圧力調整機構
【図１】
2005307888.tif 000003
【図２】
2005307888.tif 000004
【図３】
2005307888.tif 000005
【図４】
2005307888.tif 000006