JP2001508851A - 内燃機関の吸気管路における空気消費を制御するための方法及びこの方法を実施するための吸気管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、空気の吸い込みが吸気管路（２）において少なくとも２つのラムパイプ（３，４）を介して分配可能であるような、内燃機関の吸気管路における空気消費の制御のための方法及び装置に関する。吸気経路は一方のラムパイプ（４）において、完全開放と閉鎖との間で無段階式に制御することができ、その都度他方のラムパイプ（３）では遮断することができる。吸気経路を完全開放と閉鎖との間で無段階式に制御可能であるラムパイプ（４）は有利には、短い方のラムパイプ（４）である。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関の吸気管路における 空気消費を制御するための方法及び この方法を実施するための吸気管 背景技術 本発明は、請求項１に記載の形式の内燃機関の空気消費を制御するための方法 及びこの方法を実施するための吸気管に関する。 欧州特許第３５５９６０号明細書により公知の吸気管では、種々のラムパイプ の交互の切替により行われる、内燃機関の吸気管路における空気量もしくは空気 消費の制御について記載されている。この場合、回転弁は、内部に位置する通路 を有する一種の方向切替器として設けられている。この回転弁においてはこの通 路は、一方の切替位置では一方のラムパイプを、他方の切替位置では他方のラム パイプを、内燃機関の各シリンダの吸気フランジに接続させる。 課題 本発明の課題は、冒頭で述べた形式の方法及び装置を改良して、空気消費の経 過を簡単に最適化できるような、簡単に形成され確実に作動する安価な吸気管を 提供することにある。 発明の利点 この課題は本発明によれば、内燃機関の少なくとも１つの吸気管路において、 簡単に製造すべき吸気管が、吸気管路が少なくとも２つの異なる長さのラムパイ プに開口するように形成されており、この場合、本発明によれば吸気経路全体に おいて空気量もしくは空気消費を制御するために、少なくとも一方のラムパイプ を完全開放と閉鎖との間で無段階式に制御し、その都度他方のラムパイプを閉鎖 することができることにより解決されている。 特に有利な別の構成では、制御装置が短い方のラムパイプの領域に配置されて いる。このような配置により、短い方のラムパイプを、可変の空気消費が必要で ある場合に短絡させることができる。 上記の方法を実施するための特に有利な吸気管では、少なくとも１つのラムパ イプが回転弁を有しており、この回転弁により、このラムパイプが無段階式に制 御可能であって、これにより内燃機関における空気消費に関して上述の利点が得 られる。 本発明の吸気管の有利な別の構成では、回転弁が、ラムパイプの開口領域に配 置されており、これにより吸気管の吸気管路においてデッドゾーンが生じない。 このような配置は、回転弁ユニットの組み付け及び保守整備を簡単にする。何故 ならば、この回転弁ユニットを例えば多気筒内燃機関のための一部品として構成 できるので、このユニットのために設けられた貫通孔 にこのユニットを差し込むもしくはそこから取り出すだけでよいからである。 有利な別の構成では、回転弁及び／又は吸気管がプラスチックから成っている 。プラスチックで構成されていることにより、重量及びコストに関して明らかに 有利である。 さらに本発明によれば、吸気管路がラムパイプによって１つの吸気分配装置に 連通されている。作用ユニットを共通に使用することにより、重量及びコストに 関してさらに有利になる。 別の有利な構成では、回転弁の制御は負圧によって行われる。負圧は内燃機関 において、特に内燃機関の異なる負荷状態に応じてコストをかけずに、例えば内 燃機関の吸気管路において提供される。 本発明の有利な別の構成では、回転弁の制御が電磁的及び／又は油圧式に行わ れる。 別の有利な構成では、回転弁の制御が、連結された推動・引張ロッドによって 行われる。この推動・引張ロッドは回転弁の端面に、この推動・引張ロッドを介 して作動モーメントが回転弁に伝達されるように取り付けられている。このよう にして回転弁は全てのシリンダに吸気管によって、その都度の内燃機関の運転状 態に合わせて空気を供給することができる。 さらに本発明によれば、回転弁の制御が、連結されたステッピングモータによ って行われる。例えば電気 的なステッピングモータを使用することにより、スロットルバルブの誤差の少な い調節が可能である。 本発明の有利な構成によれば、回転弁プラスチックに滑り媒体が付与されてい る。これにより吸気管における回転弁の支承もしくは滑り特性が明らかに改善さ れる。 回転弁を自体公知のように、回転により通路を開閉することができる制御ロー ラとして構成することができる。制御ローラはこの場合すべり軸受を介してケー シングに支承されていて、場合によってはばね作用のあるエレメントによって所 定の位置に保持され、場合によってはシールされる。 付加的に有利な別の構成はその他の従属請求項に記載されている。本発明の別 の有利な構成の特徴は請求項２以下、並びに実施例の説明及び図面からも明らか である。個々の特徴は、それぞれ単独でも、又は複数の特徴を組み合わせた形で も、本発明の実施例及びその他の分野において実現され、且つ、本発明において 保護されるべき有利な構成を表している。 図面 次に図面につき本発明の実施例を詳しく説明する。 第１図は、２つのラムパイプを有した吸気管の断面図であって、 第２図は、吸気管における回転弁の種々異なる位置での空気消費の経過を示す 図である。 実施例の説明 第１図に示された吸気管１は、自動車の内燃機関（図示せず）の吸気管路に位 置している。吸気管１は、内燃機関（図示せず）のシリンダヘッドもしくはその シリンダヘッド接続開口８と、開口領域６との間に位置している少なくと１つの 吸気管路２から成っている。さらに２つのラムパイプ３，４と吸気分配装置７と が設けられている。 シリンダヘッド接続開口８の領域では、吸気管１が内燃機関（図示せず）にフ ランジ（図示せず）によって接続されている。 内燃機関のシリンダの総数が吸気管１の吸気管路の総数を規定する。この場合 内燃機関の各シリンダに少なくとも１つの吸気管路が設けられている。吸気管路 はシリンダヘッド接続開口８から開口領域６にまで延びている。開口領域６では 、吸気管１の吸気管路の管経路が、長いラムパイプ３と短いラムパイプ４とに分 岐している。両ラムパイプ３，４は共通して１つの吸気分配装置７に開口してい る。この吸気分配装置７には別のシリンダのラムパイプ（図示せず）も開口して いる。吸気管１の共通の吸気分配装置７は、エアフィルタ（図示せず）の清浄空 気側に連通している。 吸気管１における流れガイドの働きを有する回転弁５は、開口領域６に面して いる短いラムパイプ４の一方の端部に直接的に位置している。回転弁５のジオメ トリは、この回転弁５が短いラムパイプ４の横断面を、閉鎖位置から、第１図に 示したような完全貫流開放まで無段階式に可能にし、各横断面中間段階を可能に するように形成されている。 第２図にはエンジン回転数に応じた内燃機関の空気消費の経過を示す特性線が 、３つの吸気管の仕様について図示されている。実線は、ジオメトリが不変であ る吸気管の場合の経過を示しており、この場合、最大空気消費は３５００〜４０ ００回転／分の範囲に存在する。 点線は、１つのジオメトリから別のジオメトリに切り換えるようにラムパイプ のジオメトリを変更することができるような吸気管における空気消費の経過を示 している。この場合、最大空気消費は約５０００回転／分で生じる。 第２図における破線の経過が明らかに示しているように、本発明による無段階 式に制御可能なラムパイプ４（第１図参照）を使用することによりラムパイプジ オメトリの構成において可変性が得られ、このような可変性により空気消費の経 過がさらに良好にされる。このことは第２図の特に３８００〜４５００回転／分 の範囲に特に見られる。しかし低い回転数の範囲でさえも、空気消費の最良化が 得られる。これは、２０００回転／分の範囲の破線から明らかである。 回転弁５のかわりに任意の切替フラップを使用する こともできる。勿論、スロットルバルブを使用することもできる。 吸気分配装置７は、第１図ではラムパイプ３および４のための共通の捕集室と して図示されている。しかしながらそれぞれのラムパイプのために別個の捕集室 を設けることができる。この別個の捕集室は回転弁によって接続もしくは遮断さ れる。２つの捕集室を切り換えることもできる。即ち、回転弁が第１の捕集室へ の貫流横断面を開放するか、またはこれを閉鎖すると同時に第２の捕集室への貫 流横断面を開放するように、回転弁が第１の捕集室に配置されている。回転弁の 使用については、種々様々な変化形が考えられる。本発明においては主に、空気 消費の無段階式の制御はバルブまたは回転弁を介して行われる。この場合、同時 にまたは別個に少なくとも２つのラムパイプが接続・遮断される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年３月９日（１９９９．３．９） 【補正内容】 請求の範囲 1. 内燃機関の吸気管路における空気消費を制御するための方法であって、 吸気管路（２）における空気の吸込が、少なくとも２つのラムパイプ（３， ４）を介して分割可能であって、一方のラムパイプが可変の横断面を有しており 、他方のラムパイプが不変の横断面を有している形式のものにおいて、 吸気経路を、一方のラムパイプ（４）において完全開放と閉鎖との間で無段 階式に制御し、その都度の他方のラムパイプ（３）において遮断することを特徴 とする、内燃機関の吸気管路における空気消費を制御するための方法。 2. 吸気経路を完全開放と閉鎖との間でその都度、無段階式に制御可能である上 記ラムパイプ（４）が、短い方のラムパイプ（４）である、請求項１記載の方法 。 3. 請求項１または２記載の方法を実施するための吸気管であって、少なくとも ２つの異なる長さのラムパイプ（３，４）に開口する吸気管路（２）が、少なく とも１つのラムパイプ（４）において回転弁を有しており、この回転弁により、 ラムパイプ（４）が完全開放と閉鎖との間で調節可能である形式のものにおいて 、 回転弁を無段階式に変化させるための手段が設けられていることを特徴とす る、請求項１または２記載の方法を実施するための吸気管。 4. 回転弁（５）がラムパイプ（３，４）の開口領域（６）に配置されている、 請求項３記載の吸気管。 5. 回転弁（５）及び又は吸気管（１）がプラスチックから成っている、請求項 ３または４記載の吸気管。 6. 吸気管路（２）がラムパイプ（３，４）によって１つの吸気分配装置（７） に連通されている、請求項３から５までのいずれか１項記載の吸気管。 7. 回転弁（５）の制御が負圧によって行われる、請求項３から６までのいずれ か１項記載の吸気管。 8. 回転弁（５）の制御が電磁的及び又は油圧式に行われる、請求項３から７ま でのいずれか１項記載の吸気管。 9. 回転弁（５）の制御が、連結された推動・引張ロッドによって行われる、請 求項３から８までのいずれか１項記載の吸気管。 10．回転弁（５）の制御が、連結されたステッピングモータによって行われる、 請求項３から９までのいずれか１項記載の吸気管。 11．回転弁プラスチックに滑り媒体が付与されている、請求項３から１０までの いずれか１項記載の吸気管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 内燃機関の吸気管路における空気消費を制御するための方法であって、 吸気管路（２）における空気の吸込が、少なくとも２つのラムパイプ（３， ４）を介して分割可能である形式のものにおいて、 吸気経路を、一方のラムパイプ（４）において完全開放と閉鎖との間で無段 階式に制御し、その都度の他方のラムパイプ（３）において遮断することを特徴 とする、内燃機関の吸気管路における空気消費を制御するための方法。 2. 吸気経路を完全開放と閉鎖との間でその都度、無段階式に制御可能である上 記ラムパイプ（４）が、短い方のラムパイプ（４）である、請求項１記載の方法 。 3. 請求項１または２記載の方法を実施するための吸気管でにおいて、 少なくとも２つの異なる長さのラムパイプ（３，４）に開口する吸気管路（ ２）が、少なくとも１つのラムパイプ（４）において回転弁を有しており、この 回転弁により、ラムパイプ（４）が完全開放と閉鎖との間で無段階式に制御可能 であることを特徴とする、請求項１または２記載の方法を実施するための吸気管 。 4. 回転弁（５）が、ラムパイプ（３，４）の開口領域（６）に配置されている 、請求項３記載の吸気管。 5. 回転弁（５）及び又は吸気管（１）がプラスチックから成っている、請求項 ３または４記載の吸気管。 6. 吸気管路（２）がラムパイプ（３，４）によって１つの吸気分配装置（７） に連通されている、請求項３から５までのいずれか１項記載の吸気管。 7. 回転弁（５）の制御が負圧によって行われる、請求項３から６までのいずれ か１項記載の吸気管。 8. 回転弁（５）の制御が電磁的及び又は油圧式に行われる、請求項３から７ま でのいずれか１項記載の吸気管。 9. 回転弁（５）の制御が、連結された推動・引張ロッドによって行われる、請 求項３から８までのいずれか１項記載の吸気管。 10．回転弁（５）の制御が、連結されたステッピングモータによって行われる、 請求項３から９までのいずれか１項記載の吸気管。 11．回転弁プラスチックに滑り媒体が付与されている、請求項３から１０までの いずれか１項記載の吸気管。