DE102008043821B4

DE102008043821B4 - Lufteinlassgerät für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008043821B4
Application number: DE102008043821.9A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kado; Toshio Hayashi; Hiroyoshi Murakami; Yasushi Kawano; Junichi Fukumoto; Shoji Yokoyama; Hitoshi Yoshimura
Original assignee: Toyota Boshoku Corp; Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp; Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2020-10-08
Anticipated expiration: 2028-11-19
Also published as: CN101440733A; CN101440733B; JP2009127425A; US8051845B2; JP4536105B2; US8267073B2; US20120012082A1; US20120012081A1; DE102008043821A1; US20090126670A1; US8517001B2

Abstract

Lufteinlassgerät für eine Brennkraftmaschine, wobei das Lufteinlassgerät Folgendes aufweist:einen Drosselkörper (2) mit einer Drosselbohrung (21, 22), die sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung eines Fahrzeugs erstreckt;ein Drosselventil (3), das gestaltet ist, um die Drosselbohrung (21, 22) zu öffnen und zu schließen;eine Welle (4), die das Drosselventil (3) stützt;ein Lager (5), das die Welle (4) stützt;einen Luftfilterschlauch (7), der mit einer oberen Seite des Drosselkörpers (2) in der vertikalen Richtung verbunden ist und gestaltet ist, um Einlassluft in die Drosselbohrung (21, 22) zu leiten; undeinen Frischlufteinleitungsdurchgang (12), der gestaltet ist, um ein Inneres der Brennkraftmaschine mit dem Luftfilterschlauch (7) zu verbinden;wobei der Frischlufteinleitungsdurchgang (12) eine Öffnung (13) in der Nähe eines ersten Punkts direkt oberhalb des Lagers (5) hat; undder Luftfilterschlauch (7) eine Wandfläche hat, die einen Führungsabschnitt (14) festlegt, der die Öffnung (13) mit einer Zielstelle verbindet, von der ein Kondensat herabtropfen soll.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lufteinlassgerät für eine Brennkraftmaschine.
Gewöhnlicherweise ist ein Fahrzeug, wie z.B. ein Automobil, mit einer Kurbelgehäuse-Entlüftungsvorrichtung (PCV-Vorrichtung) als eine Durchblasgas-Verringerungsvorrichtung versehen. Die PCV-Vorrichtung ist gestaltet, um Blow-by-Gas bzw. Durchblasgas (PCV-Gas) zu einem Lufteinlasssystem zurückzuführen, ohne das PCV-Gas an die Atmosphäre zu emittieren, wodurch das PCV-Gas in der Maschine verbrennt. Das Blow-by-Gas (PCV-Gas) wird durch einen Spalt zwischen einem Kolben und einem Zylinder einer Brennkraftmaschine abgegeben und von einem Kurbelgehäuse emittiert. Das PCV-Gas, das in eine Kurbelkammer des Kurbelgehäuses strömt, enthält Feuchtigkeit. Wenn Maschinenöl (Schmieröl) in dem Kurbelgehäuse mit der Feuchtigkeit des PCV-Gases kontaminiert ist, kann das Maschinenöl verschlechtert werden. Zusätzlich kann Feuchtigkeit, die in einem Maschinenöl und einem PCV-Gas enthalten ist, aufgrund eines Anstiegs in einer Temperatur des Maschinenöls, der von einem Maschinenbetrieb begleitet wird, verdunstet bzw. verdampft werden. Folglich kann ein Druck in der Kurbelkammer steigen. Dementsprechend kann ein Betrieb des Kolbens gestört werden.
Die PCV-Vorrichtung ist gestaltet, um Blow-by-Gas, welches in dem Kurbelgehäuse erzeugt wird, anzuziehen bzw. anzusaugen und um das Blow-by-Gas in das Einlasssystem zurückzuführen, wodurch das zurückgeführte Blow-by-Gas in der Maschine verbrennt. Darüber hinaus ist die PCV-Vorrichtung ferner gestaltet, um reine Frischluft, welche durch den Luftfilter gefiltert wird und von Verunreinigungen befreit wird, in das Kurbelgehäuse zu leiten, wodurch das Kurbelgehäuse belüftet wird. Die PCV-Vorrichtung ist im Allgemeinen gestaltet, um PCV-Gas zu sowohl einem Einlassdurchgang stromaufwärtig eines Drosselventils einer elektronischen Drosselvorrichtung als auch einem Einlassdurchgang stromabwärtig des Drosselventils zurückzuführen, um kein Maschinenöl anzuziehen. Genauer gesagt, ist die PCV-Vorrichtung z.B. gestaltet, um PCV-Gas zu sowohl einem Einlassdurchgang, der in einem Luftfilterschlauch (Luftschlauch) definiert ist, als auch einem Einlassdurchgang in dem Ausgleichstank oder einem Einlasskrümmer zurückzuführen. Der Luftfilterschlauch verbindet den Luftfilter mit dem Drosselkörper.
Im Allgemeinen enthält PCV-Gas, das zu dem Einlassdurchgang stromaufwärtig des Drosselventils zurückgeführt wird, eine große Menge Feuchtigkeit oder Dampf. Entsprechend, wenn ein PCV-Schlauch, eine Rohrverbindung oder der Luftschlauch gekühlt wird, kann Feuchtigkeit in einem PCV-Gas kondensieren bzw. sich niederschlagen, um ein Kondensat zu werden. Solch ein Kondensat tropft von einer Öffnung eines PCV-Anschlusses in den Drosselkörper, der sich in der Schwerkraftrichtung unterhalb befindet. Das Kondensat kann in einen Spalt zwischen einer Welle und einem Lager eindringen und das Kondensat kann ein Gefrieren (Vereisung) verursachen.
In Anbetracht des Vorangehenden und anderer Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lufteinlassgerät für eine Brennkraftmaschine hervorzubringen, wobei das Lufteinlassgerät gestaltet ist, ein Eindringen eines Kondensats in einen bewegbaren Abschnitt um ein Lager und eine Welle eines Drosselventils herum zu beschränken.
Wie folgt, wird eine elektronische Drosselvorrichtung gemäß einem Stand der Technik mit Bezug auf 10 bis 13 beschrieben werden. Ein Luftschlauch 103 ist mit einem stromaufwärtigen Ende eines Drosselkörpers 102 einer elektronischen Drosselvorrichtung 101 verbunden. Der Luftschlauch 103 ist einstückig mit einem Frischlufteinleitungsanschluss (PCV-Anschluss) 106 einstückig ausgebildet. Der PCV-Anschluss 106 verbindet eine Kurbelkammer durch einen PCV-Schlauch und eine Rohrverbindung 104 mit einem Einlassdurchgang 111. Die Kurbelkammer befindet sich in einem Kurbelgehäuse einer Maschine. Der Einlassdurchgang 111 befindet sich stromaufwärtig eines Drosselventils 105 in dem Luftschlauch 103. Das Fahrzeug ist ferner mit der elektronischen Drosselvorrichtung 101 mit dem Drosselventil 105 versehen, das gestaltet ist, um ein Maschineneinlassrohr (Drosselbohrung) zu öffnen und zu schließen, um die Einlassluft zu steuern, die in eine Brennkammer der Maschine gesaugt wird. Die elektronische Drosselvorrichtung 101 hat den Drosselkörper 102, das Schmetterlingsdrosselventil 105, eine Welle 107, einen Motor und dergleichen. Der Drosselkörper 102 ist mit einem Paar von Lagern 109 ausgestattet, die beide axiale Enden der Welle 107 gleitbar abstützen. Die Welle 107 und die Lager 109 definieren zwischen sich einen vorbestimmten Spalt (Gleitabstand), wodurch die Welle 107 in dem Lager 109 gleichmäßig drehbar ist. Die Welle 107 ist um eine Mittelachse herum drehbar, die durch die Strichlinie in 12 gezeigt ist.
Im Allgemeinen enthält PCV-Gas, das zu dem Einlassdurchgang 111 stromaufwärtig des Drosselventils 105 zurückgeführt wird, eine große Menge Feuchtigkeit oder Dampf. Entsprechend, wenn der PCV-Schlauch, die Rohrverbindung 104 oder der Luftschlauch 103 gekühlt wird, kann Feuchtigkeit in dem PCV-Gas kondensieren. Folglich wird die Feuchtigkeit in dem PCV-Schlauch, der Rohrverbindung 104 und dem PCV-Anschluss 106 ein Kondensat. Solch ein Kondensat tropft von einer Öffnung 110 des PCV-Anschlusses 106 in den Drosselkörper 102, der sich in der Schwerkraftrichtung unterhalb befindet. Das Kondensat kann auf das axiale Ende der Welle 107 an der Seite des Lagers 109 tropfen und kann in den Spalt zwischen der Welle 107 und dem Lager 109 eindringen. Folglich kann sich das Kondensat durch das Kapillar-Phänomen über den Spalt ausbreiten. Danach, wenn die Maschine gestoppt ist und eine Umgebungstemperatur unterhalb des Gefrierpunkts fällt, kann das Kondensat, das in den Spalt zwischen der Welle 107 und dem Lager 109 eingedrungen ist, gefrieren. In diesem Fall tritt eine Vereisung an dem Drosselventil 105 und der Welle 107 auf und folglich verursacht das Drosselventil 105 und die dazwischenliegende Welle 107 ein Festfressen aufgrund der Vereisung. Folglich kann das Drosselventil 105 eine Störung (Fehlfunktion), wie z.B. eine Wellensperre, verursachen, wenn die Maschine erneut gestartet wird. Entsprechend ist es eine Aufgabe, ein Festfressen und eine Wellensperre des Drosselventils 105, was durch ein Vereisen verursacht wird, zu beschränken.
In Anbetracht der vorangehenden Probleme, ein Vereisen zu verhindern, ist es gedacht, den PCV-Anschluss 106 von der elektronischen Drosselvorrichtung 101 zu trennen, oder den PCV-Anschluss 106 in der Nähe einer Warmwasser-Heizeinheit vorzusehen, welche gestaltet ist, um den Drosselkörper 102 der elektronischen Drosselvorrichtung 101 zu erwärmen. Jedoch kann der PCV-Anschluss 106 nicht von der elektronischen Drosselvorrichtung 101 entfernt angeordnet werden, oder kann aufgrund von Einschränkungen des Komponenten-Lageplans bzw. Komponenten-Layouts in dem Fahrzeug nicht in der Nähe der Warmwasser-Heizeinheit angeordnet werden. Insbesondere, wenn die elektronische Drosselvorrichtung 101 einen Abwind- bzw. Fallstromaufbau hat, in dem sich der Einlassdurchgang in der vertikalen Richtung des Fahrzeugs erstreckt, ist es schwierig, eine spezifische Bahn des Kondensats von dem Einlassdurchgang 111 und dem PCV-Anschluss 106 zu identifizieren. Die vertikale Richtung des Fahrzeugs kann im Wesentlichen mit der gestrichelten Linie übereinstimmen, die in 11, 13 gezeigt ist.
Ferner ist ein Montieren der elektronischen Drosselvorrichtung 101 Einschränkungen unterworfen, die durch eine Gleichheit und einem Verkleinern bzw. Downsizing der Maschine verursacht sind. Entsprechend ist die Stelle des PCV-Anschlusses, durch den PCV-Gas zurückkehrt, ferner Einschränkungen unterworfen. Zusätzlich werden die elektronischen Drosselvorrichtungen 101 mit dem Fallstromaufbau des Weiteren eingesetzt, um eine kompakte Bauart bzw. ein kompaktes Layout zu erreichen. In solch einem Fallstromaufbau fällt ein Kondensat frei von der Öffnung 101 des PCV-Anschlusses 106, und daher kann die Bahn des Konzentrats nicht speziell identifiziert werden. Entsprechend kann ein Vereisen in dem Spalt zwischen der Welle 107 und dem Lager 109 aufgrund eines Eindringens des Kondensats auftreten, das von der Öffnung 110 des PCV-Anschlusses 106 tropft und fällt.
Wie in 14 gezeigt ist, befindet sich in der elektronischen Drosselvorrichtung 101 mit dem Fallstromaufbau die Öffnung 110 des PCV-Anschlusses 106 an der direkten Oberseite des Lagers 109 aufgrund einer Einschränkung des Layouts in dem Fahrzeug. In dem vorliegenden Aufbau kann ein Kondensat, das von der Öffnung 110 des PCV-Anschlusses 106 tropft, direkt auf das Lager 109 der Welle 107 fallen. Folglich kann das Kondensat in den Spalt zwischen der Welle 107 und dem Lager 109 eindringen. In diesem Fall kann ein Vereisen an der Welle 107 auftreten und eine Wellensperre kann auftreten.
Deshalb ist es in der elektronischen Drosselvorrichtung 101 mit dem Fallstromaufbau gedacht, den Abstand zwischen der Öffnung 110 des PCV-Anschlusses 106 und dem Lager 109 zu bestimmen, um gleich oder größer als 150 mm zu sein, um das direkte Herabfallen des Kondensats auf das Lager 109 zu verhindern. Vorzugsweise ist die Öffnung 110 des PCV-Anschlusses 106 in dem Luftfilter vorgesehen. Jedoch, wenn die Öffnung 110 des PCV-Anschlusses 106 nicht in dem Luftfilter vorgesehen werden kann, wie in 15 gezeigt ist, kann die Öffnung 110 des PCV-Anschlusses 106 um 90° von dem Spalt zwischen der Welle 107 und dem Lager 109 in der Richtung des inneren Umfangsrands des Luftschlauchs 103 verschoben werden. Ferner befindet sich die Öffnung 110 des PCV-Anschlusses 106 auf einer Achse, die durch einen Punkt eines Halbkreisplattenabschnitts des Drosselventils 105 hindurchführt. Der Punkt des Halbkreisplattenabschnitts des Drosselventils 105 ist am weitesten von der Welle 107 entfernt und an der unteren Seite in der Schwerkraftrichtung relativ zu der Mittelachse der Welle 107, wenn das Drosselventil 105 in einer vollkommen geschlossenen Position ist. In dem vorliegenden Aufbau der elektronischen Drosselvorrichtung 101 mit dem Fallstromaufbau kann ein Kondensat in einem Herabfallen auf den Spalt zwischen der Welle 107 und dem Lager 109 begrenzt werden. Jedoch wird die Anordnung des PCV-Anschlusses 106, was in 15 gezeigt ist, zunehmend schwierig aufgrund von Einschränkungen eines Montierens der Komponenten in dem Fahrzeug.
Z.B., wie in 16 gezeigt ist, schlägt JP 2003-120 245 A ein Lufteinlassgerät mit einem Fallstromaufbau vor. In dem vorliegenden Aufbau von JP 2003-120 245 A verbindet der Luftschlauch 103 den Luftfilter mit dem Drosselkörper 102 und der Luftschlauch 103 ist mit dem PCV-Anschluss 106 versehen, der eine Öffnung 112 stromaufwärtig des Drosselventils 105 in dem Einlassdurchgang 111 hat. Die Schlauchwandfläche des Luftschlauchs 103 definiert eine ringförmige Stufe 113 zwischen der Öffnung 112 des PCV-Anschlusses 106 und dem Drosselventil 105 in dem Drosselkörper 102. Die ringförmige Stufe 113 ist hinsichtlich des inneren Umfangsrands des Luftschlauchs 103 geneigt. In dem vorliegenden Aufbau von JP 2003-120 245 A wird ein Kondensat zu einem Abschnitt des Drosselventils 105 geführt, der sich nach unten bewegt, wenn sich das Drosselventil 105 öffnet, und dadurch kann das Kondensat beschränkt werden, direkt auf das Lager 109 herabzufallen.
Jedoch wird in dem vorliegenden Lufteinlassgerät mit dem Fallstromaufbau von JP 2003-120 245 A die Bewegungsgröße des Kondensats erhöht, wenn es von der Öffnung 112 des PCV-Anschlusses 106 herabfällt, und das Kondensat kann die ringförmige Stufe 113 überwinden. Folglich kann das Kondensat frei herabfallen, nachdem es über die ringförmige Stufe 113 gelangt ist. In diesem Fall kann das Kondensat nicht zu der vorbestimmten Stelle geführt werden, und folglich kann das Lager 109 nicht stetig von einem direkten Herabfallen des Kondensats geschützt werden.
Gattungsbildende Lufteinlassgeräte sind in DE 14 26 130 A , DE 20 36 045 A , DE 38 24 791 A1 , US 3 167 060 A , US 3 170 447 A , US 4 768 493 A , US 4 840 152 A , US 5 492 093 A , US 2002 / 0 002 968 A1 und US 6 729 316 B1 gezeigt.
Beispielsweise zeigt DE 38 24 791 A1 , dass in einem Drosselklappengehäuse im Luftansaugtrakt einer Brennkraftmaschine ein an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossener ringförmiger Kanal verläuft. An das Drosselklappengehäuse ist eine Entlüftungsleitung für die Kurbelgehäusegase angeschlossen, die sich im Drosselklappengehäuse verzweigt und in Entlüftungsstellen vor und hinter der Drosselklappe mündet. Das in dem ringförmigen Kanal zirkulierende Kühlmittel verhindert gleichzeitig eine Vereisung der Drosselklappe und der Entlüftungsstellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Lufteinlassgerät für eine Brennkraftmaschine einen Drosselkörper mit einer Drosselbohrung auf, die sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung eines Fahrzeugs erstreckt. Das Lufteinlassgerät weist ferner ein Drosselventil auf, das gestaltet ist, um die Drosselbohrung zu öffnen und zu schließen. Das Lufteinlassgerät weist ferner eine Welle auf, die das Drosselventil abstützt. Das Lufteinlassgerät weist ferner ein Lager auf, das die Welle abstützt. Das Lufteinlassgerät weist ferner einen Luftfilterschlauch auf, der mit einer oberen Seite des Drosselkörpers in der vertikalen Richtung verbunden ist, und der gestaltet ist, um Einlassluft in die Drosselbohrung zu führen. Das Lufteinlassgerät weist ferner einen Frischlufteinleitungsdurchgang auf, der gestaltet ist, um ein Inneres der Brennkraftmaschine mit dem Luftfilterschlauch zu verbinden. Der Frischlufteinleitungsdurchgang hat eine Öffnung in der Nähe eines ersten Punkts direkt über dem Lager. Der Luftfilterschlauch hat eine Wandfläche, die einen Führungsabschnitt definiert, welcher die Öffnung mit einer Zielstelle verbindet, von der ein Kondensat herabtropfen soll.
Die vorangehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlicher werden, die mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen gemacht ist. In den Zeichnungen:

1 ist eine Teilquerschnittsansicht, die eine elektronische Drosselvorrichtung, welche mit einem Luftfilterschlauch ausgerüstet ist, gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II - II in 1 gemäß der ersten Ausführungsform;
3 ist eine seitliche Ansicht, die die elektronische Drosselvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, welche mit dem Luftfilterschlauch ausgerüstet ist;
4 ist eine erklärende Ansicht, die einen Zustand, in dem ein Lager von einem direkten Herabfallen eines Kondensats geschützt ist, gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
5 ist eine Teilquerschnittsansicht, die eine elektronische Drosselvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt, die mit einem Luftfilterschlauch ausgerüstet ist;
6 ist eine seitliche Ansicht, die die elektronische Drosselvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt, welche mit dem Luftfilterschlauch und einer Rohrverbindung ausgerüstet ist;
7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII - VII in 6 gemäß der zweiten Ausführungsform;
8A ist eine ebene Ansicht, die mehrere Strömungsplatten zeigt, welche in einem Luftfilterschlauch vorgesehen sind, 8B ist eine Seitenansicht, die den Luftfilterschlauch zeigt, und 8C ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIIIC - XIIIC in 8B gemäß einer dritten Ausführungsform;
9A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Balgrohrabschnitt bzw. Balgschlauchabschnitt zeigt, der in einem Luftfilterschlauch vorgesehen ist, und 9B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIVB - XIVB in 9A gemäß einer vierten Ausführungsform;
10 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die eine elektronische Drosselvorrichtung gemäß einem Stand der Technik zeigt, die mit einem Luftfilterschlauch ausgerüstet ist;
11 ist eine seitliche Ansicht, die eine elektronische Drosselvorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigt, welche mit dem Luftfilterschlauch ausgerüstet ist;
12 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die die elektronische Drosselvorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigt, welche mit dem Luftfilterschlauch ausgerüstet ist;
13 ist eine seitliche Ansicht, die die elektronische Drosselvorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigt, welche mit dem Luftfilterschlauch ausgerüstet ist;
14 ist eine Teilquerschnittsansicht, die die elektronische Drosselvorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigt, welche mit dem Luftfilterschlauch ausgerüstet ist;
15A ist eine ebene Ansicht, die die elektronische Drosselvorrichtung zeigt, welche mit dem Luftfilterschlauch ausgerüstet ist, und 15B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXB - XXB in 15A gemäß dem Stand der Technik; und
16 ist eine Seitenansicht, die eine elektronische Drosselvorrichtung gemäß einem Stand der Technik zeigt, welche mit einem Luftfilterschlauch ausgerüstet ist.

(Erste Ausführungsform)
(Konstruktion der ersten Ausführungsform)
Die vorliegende erste Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben werden. 1 bis 3 zeigen ein Lufteinlassgerät 1 (in den Ausführungsformen als elektronische Drosselvorrichtung ausgeführt), das mit einem Luftfilterschlauch ausgerüstet ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Brennkraftmaschine mit einer elektronischen Drosselvorrichtung 1, einer Blow-by-Gas-Verringerungsvorrichtung und dergleichen montiert. Die elektronische Drosselvorrichtung 1 ist mit einem Luftfilter und mit einem Fallstrom versehen. Die Maschine ist z.B. in einem Motorraum eines Automobils montiert. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Maschine z.B. eine wassergekühlte Benzinmaschine, welche gestaltet ist, um eine Maschinenleistung als eine thermische Energie zu erhalten, die durch ein Verbrennen eines Luft-/Kraftstoffgemisches in einer Verbrennungskammer bzw. Brennkammer erzeugt wird. Das Luft-/Kraftstoffgemisch enthält Einlassluft, die durch einen Luftfilter der Maschine gefiltert wird, und Kraftstoff, der von einem Injektor eingespritzt wird. Die Maschinenleistung ist z.B. ein Ausgangswellendrehmoment als ein Maschinendrehmoment.
Die Maschine hat ferner eine Maschinenkühlvorrichtung, die einen Kühlwasserkreislauf hat, durch den Kühlwasser zirkuliert wird. Die Maschinenkühlvorrichtung hat eine Kühlwasserzirkulationsbahn (Kühlwasserkreislauf), durch die Kühlwasser zum Kühlen eines Hauptkörpers der Maschine zirkuliert wird. Der Hauptkörper der Maschine hat einen Zylinderkopf, einen Zylinderblock und dergleichen. Der Kühlwasserkreislauf hat einen Radiator bzw. Kühler, einen Thermostat, eine Wasserpumpe, eine Warmwasserheizeinheit eines Drosselkörpers 2 und dergleichen. Die Maschine ist z.B. eine wassergekühlte Benzinmaschine, die gekühlt wird und durch ein zwangsweises Zirkulieren von Kühlwasser durch einen Kühlmantel eines Inneren der Maschine bei einer geeigneten Temperatur gesteuert wird. Dementsprechend sind Komponenten der Maschine effizient betriebsfähig. Die Maschine hat einen Ansaugkanal (Ansaugrohr) zum Zuführen von Einlassluft in jede Brennkammer von jedem Zylinder der Maschine. Die Maschine hat ferner einen Auslasskanal (Auslassrohr), um Abgas von jeder Brennkammer durch eine Reinigungsvorrichtung nach außen hin abzugeben. Der Lufteinlasskanal darin definiert einen Einlassdurchgang zum Führen von Frischluft als saubere Luft durch einen Luftfilterschlauch (Luftschlauch) 7 in den Drosselkörper 2 der elektronischen Drosselvorrichtung 1. Die Frischluft wird durch den Luftfilter gefiltert. Der Lufteinlasskanal hat ein Luftfiltergehäuse, einen Luftfilterschlauch 7 des Drosselkörpers 2, einen Ausgleichstank, einen Einlasskrümmer und dergleichen.
Der Hauptkörper der Maschine hat den Zylinderkopf, den Zylinderblock, einen Ölsumpf und dergleichen. Eine Seite des Zylinderkopfs definiert einen Ansauganschluss, der durch ein tellerartiges Einlassventil geöffnet und geschlossen wird. Die andere Seite des Zylinderkopfs definiert einen Auslassanschluss (nicht gezeigt), der durch ein tellerartiges Auslassventil geöffnet und geschlossen wird. Der Zylinderkopf ist mit Zündkerzen versehen, die jeweils ein Spitzenende haben, das zu der Brennkammer eines jeden Zylinders hin freiliegt. Der Zylinderkopf ist mit Injektoren (elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventilen) versehen, die jeweils gestaltet sind, um Kraftstoff in einen Ansauganschluss bei einem optimalen Timing bzw. Zeitpunkt einzuspritzen. Der Zylinderblock definiert in sich Zylinderbohrungen, die jeweils einen Kolben aufnehmen. Der Kolben ist mit einer Kurbelwelle über einen Verbindungsstab verbunden und in der vertikalen Richtung bewegbar. Der Zylinderkopf und der Zylinderblock definieren in sich z.B. einen Wassermantel bzw. einen Kühlmantel, der den Umfang der Zylinderbohrung umgibt. Ein Kurbelgehäuse ist einstückig mit einer unteren Seite des Zylinderblocks ausgebildet, um so den Ölsumpf luftdicht festzulegen. Das Kurbelgehäuse definiert in sich eine Kurbelkammer. Der Luftfilter hat ein Filtrationselement (Filterelement), das an einem obersten Strömungspunkt in dem Luftansaugkanal der Maschine vorgesehen ist. Das Filterelement ist gestaltet, um Verunreinigungen (Fremdstoffe) zu erfassen und zu entfernen, wie z.B. Staub und Sand, die in Frischluft enthalten sind. Der Luftfilterschlauch 7 als ein Ansaugrohr verbindet einen Luftfilter mit dem Drosselkörper 2. Der Luftfilterschlauch 7 definiert in sich einen Ansaugdurchgang 11, der sich stromaufwärtig eines Drosselventils 3 befindet. Der Luftfilterschlauch 7 wird später im Detail beschrieben werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat die elektronische Drosselvorrichtung 1 den Drosselkörper (Gehäuse) 2, eine Welle 4, einen Aktuator und eine Maschinensteuereinheit (ECU). Der Drosselkörper 2 ist luftdicht mit z.B. einem stromabwärtigen Ende des Luftfilterschlauchs 7 auf halber Strecke durch den Luftansaugkanal der Maschine verbunden. Die Welle 4 ist an dem Drosselventil (Schmetterlingsventil) 3 befestigt, um das Drosselventil 3 zum Öffnen und Schließen einer Drosselbohrung 21, 22 als einen inneren Durchgang des Drosselkörpers 2 zu stützen. Der Aktuator als eine Ventilbetätigungsvorrichtung hat einen Motor zum Betätigen des Drosselventils 3. Die Maschinensteuereinheit (ECU) ist gestaltet, um elektrische Leistung bzw. Strom zu einer Spule des Motors gemäß dem Maschinenbetriebszustand zuzuführen, um so eine Drosselposition zu steuern, die einem Winkel des Drosselventils 3 entspricht, in Bezug auf Systeme, wie z.B. eine Zündeinrichtung und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
Die elektronische Drosselvorrichtung 1 wirkt bzw. funktioniert als ein Luftansauggerät für die Maschine. Die elektronische Drosselvorrichtung 1 ist gestaltet, um den Motor gemäß einer Betätigung eines Beschleunigerpedals durch einen Fahrer zu betätigen, um so die Drosselposition des Drosselventils 3 zu beeinflussen. Demzufolge steuert die elektronische Drosselvorrichtung 1 die Strömung einer Einlassluft, d.h. eine Menge von Einlassluft, die zu der Brennkammer von jedem Maschinenzylinder zugeführt wird, wodurch eine Maschinendrehzahl und ein Maschinenausgangswellendrehmoment gesteuert werden. Die Betätigung des Beschleunigers entspricht einem Treten des Beschleunigerpedals durch den Fahrer. Die elektronische Drosselvorrichtung 1 hat ferner eine Rückstellfeder und ein Paar von Lagern 5, zusätzlich zu dem Drosselkörper 2 und dem Drosselventil 3. Die Rückstellfeder spannt das Drosselventil 3 in eine schließende Richtung vor, um so das Drosselventil 3 in eine vollkommen geschlossene Position zurückzuführen. Das Paar von Lagern 5 stützt beide Enden der Welle 4, so dass die Welle 4 in einer Drehrichtung gleitbar ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Schraubenfeder als die Rückstellfeder eingesetzt. Ein Gleitlager ist als das erste Lager 5 eingesetzt. Ein Gleitlager, ein Walzenlager oder ein Kugellager ist als das zweite Lager 5 eingesetzt. Die Welle 4 ist um die Mittelachse herum drehbar, die durch die punktierte Linie dargestellt ist, die in 5 gezeigt ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Drosselkörper 2 z.B. aus einer Aluminium-Druckgusslegierung in einer vorbestimmten Form ausgebildet. Der Drosselkörper 2 ist ein Gehäuse, welches das Drosselventil 3 in sich hält. Das Drosselventil 3 ist von der vollkommen geschlossenen Position zu einer vollkommen geöffneten Position drehbar. Der Drosselkörper 2 ist unter Verwendung einer Schraube oder dergleichen an einen Einlasskrümmer der Maschine geschraubt. In der vorliegenden Ausführungsform wird Einlassluft durch den Luftfilter gefiltert und die Einlassluft strömt von einem Einlassabschnitt des Drosselkörpers 2 in die Drosselbohrung 21, 22, nachdem sie durch den Einlassdurchgang 11 des Luftfilterschlauchs 7 hindurchgetreten ist. Die Einlassluft wird in den Einlassanschluss von jedem Maschinenzylinder von jeder Brennkammer angesaugt, nachdem sie durch einen Einlasskrümmer hindurchgetreten ist, welcher mit einem Auslassabschnitt des Drosselkörpers 2 verbunden ist. Der Einlassabschnitt des Drosselkörpers 2 mündet an einem oberen Ende in der Schwerkraftrichtung und der Auslassabschnitt des Drosselkörpers 2 mündet an einem unteren Ende in der Schwerkraftrichtung. Das Drosselventil 2 hat einen Zylinderabschnitt (Drosselbohrungswand) 23, die die Drosselbohrung 21, 22 im Wesentlichen in einer kreisförmigen Form im Querschnitt in sich festlegt. Der Drosselkörper 2, insbesondere der Zylinderabschnitt 23, ist einstückig aus einem metallischen Material ausgebildet, um z.B. in einer vorbestimmten kreisförmigen Rohrform zu sein. Der Zylinderabschnitt 23 hat in seiner axialen Richtung ein axiales Ende und das axiale Ende ist mit einer Sensorabdeckung 24 ausgerüstet. Die Sensorabdeckung 24 ist z.B. aus einem Kunststoff- bzw. Harzmaterial ausgebildet.
Der Zylinderabschnitt 23 hat eine Abwärtsströmungs-Drosselbohrung (Einlassdurchgang) 21, 22, die sich in der vertikalen Richtung des Automobils erstreckt. Die Drosselbohrung 21, 22 erstreckt sich im Wesentlichen gerade von einem Einlassabschnitt des Drosselkörpers 2 zu einem Auslassabschnitt des Drosselkörpers 2. Die Drosselbohrung 21, 22 erstreckt sich in der axialen Richtung im Wesentlichen entlang sowohl einer Durchgangsrichtung des Zylinderabschnitts 23 als auch der vertikalen Richtung des Automobils. D.h., die Drosselbohrung 21, 22 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu sowohl der Drehmittelachse des Drosselventils 3 als auch der Mittelachse der Welle 4. Die vertikale Richtung des Fahrzeugs kann im Wesentlichen mit der Strichlinie, die in 3 gezeigt ist, übereinstimmen. Die Drosselbohrung 21 ist in der Schwerkraftrichtung an der oberen Seite des Drosselkörpers 2 als ein Einlassdurchgang stromaufwärts des Drosselventils 3 vorgesehen. Die Drosselbohrung 22 ist in der Schwerkraftrichtung an der unteren Seite des Drosselkörpers 2 als ein Einlassdurchgang stromabwärts des Drosselventils 3 vorgesehen. Der Zylinderabschnitt 23 des Drosselkörpers 2 ist mit einem Paar von Wellenlagern 25 versehen, die sich durch die Drosselbohrung 21, 22 einander gegenüberliegen. Jedes von dem ersten und dem zweiten Wellenlager 25 legt eine Wellenaufnahmebohrung in sich fest, die im Wesentlichen eine kreisförmige Form im Querschnitt hat. Die Wellenaufnahmebohrung erstreckt sich entlang sowohl der Mittelachse des Drosselventils 3 als auch der Mittelachse der Welle 4 in einer Wellenrichtung.
Eines der Wellenlager 25 ist an einem Ende der Welle 4 vorgesehen. Das eine der Wellenlager 25 hat den inneren Umfangsrand (Aufnahmebohrungswandfläche), der die Wellenaufnahmebohrung festlegt. Die Aufnahmebohrungswandfläche von dem einen von den Wellenlagern 25 ist mit dem ersten Lager 5 ausgestattet, wie z.B. einem Gleitlager, die das eine Ende der Wellenlager 25 stützt. Das andere von den Wellenlagern 25 ist an einem anderen Ende der Welle 4 vorgesehen. Das andere von den Wellenlagern 25 hat den inneren Umfangsrand (Aufnahmebohrungswandfläche), der die Wellenaufnahmebohrung festlegt. Die Aufnahmebohrungswandfläche von dem anderen von den Wellenlagern 25 ist mit dem zweiten Lager 5 ausgestattet, wie z.B. einem Gleitlager, die das andere Ende von den Wellenlagern 25 stützt. In dem vorliegenden Aufbau stützt das Paar von Wellenlagern 25 gleitbar die Welle 4 in der Drehrichtung über das Paar von Lagern 5. Der Zylinderabschnitt 23 des Drosselkörpers 2 hat einen Wandabschnitt, der einstückig mit einem Motorgehäuse 26 zum Aufnehmen eines Motors ausgebildet ist. Die elektronische Drosselvorrichtung 1 hat einen Block 27, der im Wesentlichen eine rechtwinklige parallelflache Form hat und von dem Zylinderabschnitt 23 in der radialen Richtung nach außen hin vorragt. Der Block 27 beherbergt eine Warmwasserheizeinheit (Warmwasserdurchgang), die gestaltet ist, um ein Fluid, wie z.B. warmes Wasser oder heißes Wasser, in den Zylinderabschnitt 23 des Drosselkörpers 2 dort hindurch zu führen, wenn sie in einer kalten Umgebung, wie z.B. Winter, verwendet wird, um so ein Gefrieren (Vereisen) des Drosselventils 3 zu beschränken. Das Fluid kann Maschinenkühlwasser sein. Der Block 27 ist mit einem Einlassrohr 28 zum Führen bzw. Leiten von Warmwasser in die Warmwasserheizeinheit und einem Auslassrohr 29 zum Führen von Warmwasser aus der Warmwasserheizeinheit verbunden. Das Einlassrohr 28 und das Auslassrohr 29 sind mit der Kühlwasserzirkulationsbahn (Kühlwasserkreislauf) der Maschinenkühlvorrichtung verbunden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Drosselventil 3 in der Drosselbohrung 21, 22 vorgesehen, die mit den Brennkammern und den Ansauganschlüssen von allen Zylindern der Maschine in Verbindung steht. Das Drosselventil 3 ist gestaltet, um die Drosselbohrung 21, 22 zu öffnen und zu schließen. Das Drosselventil 3 ist innerhalb des Zylinderabschnitts 23 des Drosselkörpers 2 (Drosselbohrung 21, 22) aufgenommen und gestaltet, um das Innere der Zylinderbohrung 23 zu öffnen und zu schließen. Das Drosselventil 3 ist ein Einlassluftsteuerungs-Drehventil, das relativ zu dem Zylinderabschnitt 23 des Drosselkörpers 2 drehbar ist. Genauer gesagt, ist das Drosselventil 3 ein scheibenförmiges Schmetterlingsventil, das um die Mittelachse der Welle 4 herum drehbar ist, um so die Drosselbohrung 21, 22 zu öffnen und zu schließen. Das Drosselventil 3 wird gedreht, d.h., in einem Drehwinkel innerhalb eines Ventilbetätigungsbereichs zwischen der vollkommen geschlossenen Position und der vollkommen geöffneten Position, basierend auf einem Steuersignal von der ECU verändert wird, während die Maschine in Betrieb ist. Das Drosselventil 3 ist gestaltet, um einen Öffnungsbereich als einen Einlassluftdurchgangsbereich der Drosselbohrung 21, 22 zu beeinflussen, um so die Strömung von Einlassluft zu steuern. Das Drosselventil 3 wird z.B. zu der vollkommen geschlossenen Position zurückgeführt, indem es einer Vorspannkraft der Rückstellfeder oder dergleichen ausgesetzt ist, wenn eine Zufuhr der elektrischen Leistung zu dem Motor in Erwiderung auf eine Maschinenabschaltung gestoppt ist. Alternativ kann in dem vorliegenden Zustand das Drosselventil 3 bei einem mittleren Hub betätigt werden (Zwischenposition), in dem das Drosselventil 3 von der vollkommen geschlossenen Position geringfügig geöffnet ist.
Das Drosselventil 3 hat einen scheibenförmigen Abschnitt, der sich in der radialen Richtung von einem Schnittpunkt zwischen der Mittelachse des Zylinderabschnitts 23, die sich in der Durchgangsrichtung des Zylinderabschnitts 23 des Drosselkörpers 2 erstreckt, und der Mittelachse der Welle 4 radial nach außen erstreckt. Wenn das Drosselventil 3 in der vollständig geschlossenen Position ist, ist die Rückfläche und die Vorderfläche des scheibenförmigen Abschnitts des Drosselventils 3 relativ zu einer imaginären Linie, die senkrecht zu der Durchgangsrichtung des Zylinderabschnitts 23 des Drosselkörpers 2 ist, durch einen vorbestimmten Drehwinkel in der Öffnungsrichtung geringfügig geneigt. D.h., das Drosselventil 3 ist relativ zu einer imaginären Linie, die senkrecht zu der axialen Richtung der Drosselbohrung 21, 22 ist, geringfügig geneigt, wenn es in der vollständig geschlossenen Position ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Durchgangsrichtung des Zylinderabschnitts 23 des Drosselkörpers 2 gleich zu der axialen Richtung der Drosselbohrung 21, 22, und die Durchgangsrichtung des Zylinderabschnitts 23 entspricht im Wesentlichen der Oben-Unten-Richtung (vertikalen Richtung), wenn die elektronische Drosselvorrichtung 1 an dem Automobil montiert ist. D.h., die Durchgangsrichtung des Zylinderabschnitts 23 entspricht im Wesentlichen der vertikalen Richtung des Automobils, d.h., die vertikale Richtung mit Hinblick auf die Schwerkraftrichtung. Der scheibenförmige Abschnitt des Drosselventils 3 wird in ein Ventileinschubloch der Welle 4 eingeschoben und der scheibenförmige Abschnitt wird unter Verwendung einer Schraube oder dergleichen geschraubt und an der Welle 4 befestigt. Der scheibenförmige Abschnitt des Drosselventils 3 hat zwei halbkreisförmige plattenartige Abschnitte als einen ersten und einen zweiten Scheibenabschnitt, die durch die Welle 4 unterteilt sind. In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich der zweite Scheibenabschnitt an der unteren Seite von sowohl dem ersten Scheibenabschnitt als auch der Welle 4 mit Hinblick auf die Schwerkraftrichtung, wenn das Drosselventil 3 in der vollkommen geschlossenen Position ist.
Die Welle 4 erstreckt sich im Wesentlichen gerade in ihrer axialen Richtung. Die Welle 4 hat einen Mittelabschnitt als einen Ventilhalteabschnitt, der in dem Drosselventil 3 integriert ist. Der Ventilhalteabschnitt hat das Ventileinschubloch, welches sich in der radialen Richtung des Ventilhalteabschnitts dadurch erstreckt. Die Welle 4 ist mit der Ausgangswelle des Motors über einen Ausgangsleistungs-Übertragungsmechanismus verbunden und durch diesen angetrieben. Die Welle 4 hat die beiden axialen Enden in der axialen Richtung und die beiden axialen Enden haben jeweils zwei Gleitabschnitte (Gleitfläche), welche jeweils durch das Paar von Wellenlagern 25 und das Lager 5, die an dem Zylinderabschnitt 23 des Drosselkörpers 2 vorgesehen sind, drehbar gestützt sind.
Der Aktuator ist ein elektromotorischer Aktuator, der gestaltet ist, um die Welle 4 des Drosselventils 3 in die Öffnungsrichtung und die Schließrichtung zu betätigen. Der Aktuator hat den Motor, der gestaltet ist, um eine Antriebskraft zu erzeugen, wenn er mit Strom versorgt wird, und den Ausgangsleistungs-Übertragungsmechanismus, der zur Übertragung der Drehbewegung einer Ausgangswelle des Motors an die Welle 4 vorgesehen ist. Der Ausgangsleistungs-Übertragungsmechanismus hat einen Untersetzungsgetriebemechanismus, der gestaltet ist, um eine Antriebskraft (Motordrehmoment) des Motors zu erhöhen und die Drehzahl des Motors bei einem vorbestimmten Bremsverhältnis zu verringern. Der Untersetzungsgetriebemechanismus hat ein Ritzel, ein Zwischenuntersetzungszahnrad, ein Enduntersetzungszahnrad und dergleichen. Das Ritzel als ein Motorzahnrad ist an der Ausgangswelle des Motors befestigt. Das Zwischenuntersetzungszahnrad ist mit dem Motorzahnrad verzahnt, wodurch es durch das Motorzahnrad gedreht wird. Das Enduntersetzungszahnrad ist mit dem Zwischenuntersetzungszahnrad verzahnt, wodurch es durch das Zwischenuntersetzungszahnrad gedreht wird. Die Ausgangswelle des Motors kann direkt mit der Welle 4 gekoppelt sein.
Der Motor ist elektrisch mit einer Batterie des Automobils über einen Motorantriebskreis verbunden, welcher durch die ECU elektronisch gesteuert wird. Z.B. ist der Motor gestaltet, um eine Antriebskraft zu erzeugen, um die Welle 4 des Drosselventils 3 zu betätigen, wenn eine Spule eines Rotors des Motors mit Strom versorgt wird. Die ECU steuert ein Anschalten des Motors, um so den Motor zu steuern. Die ECU hat einen Mikrocomputer einschließlich einer CPU, einer Speichereinheit, eines Eingabekreises, eines Ausgabekreises, eines Stromzufuhrkreises, eines Timers bzw. Zeitgebers und dergleichen. Die CPU führt Steuerverarbeitungen und arithmetische Verarbeitungen aus. Die Speichereinheit ist ein Speicher, wie z.B. ein ROM und ein RAM, die Steuerprogramme und Steuerlogiken speichern. Die ECU kann ein allgemein bekannter Mikrocomputer sein.
Die ECU ist gestaltet, um Steuerprogramme und Steuerlogiken auszuführen, die in dem Speicher des Mikrocomputers gespeichert sind, um so eine Anschaltung bzw. Erregung der Spule des Motors zu steuern, um die Welle 4 des Drosselventils 3 der elektronischen Drosselvorrichtung 1 zu beeinflussen, wenn ein Zündschalter (nicht gezeigt) angeschaltet ist (IG-ON). Ferner ist die ECU gestaltet, um Zündvorrichtungen, wie z.B. eine Zündspule und eine Zündkerze, und Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zu betätigen, wie z.B. eine elektrische Kraftstoffpumpe und einen Injektor. In dem vorliegenden Aufbau werden Steuerbefehlswerte als Steuerungszielwerte der Drosselposition, die für die Menge einer Einlassluft relevant ist, der Kraftstoffeinspritzmenge und dergleichen gesteuert, während die Maschine in Betrieb ist. Wenn der Zündschalter aus- bzw. abgeschaltet wird (IG OFF), wird die Maschinensteuerung, die durch die ECU in Übereinstimmung mit dem Steuerprogramm und/oder der Steuerlogik ausgeführt wird, welche in dem Speicher des Mikrocomputers gespeichert sind, zwangsweise beendet. Die Maschinensteuerung kann die Drosselpositionssteuerung, die Zündsteuerung, die Kraftstoffeinspritzsteuerung und dergleichen umfassen.
Die ECU ist mit einem Kurbelwinkelsensor, einem Beschleunigerpositionssensor, einem Drosselpositionssensor und dergleichen verbunden. Die ECU ist ferner mit einem Kühlwassertemperatursensor, einem Einlasstemperatursensor, einem Luftmassenmesser und einem Einlassluftdrucksensor verbunden. Die verschiedenen Sensoren geben jeweils Sensorsignale aus, und die Ausgabesensorsignale werden A/D-umgewandelt durch einen A/D-Wandler und an den Mikrocomputer der ECU übertragen. Dieser Kurbelwinkelsensor, der Beschleunigerpositionssensor, der Drosselpositionssensor, der Kühlwassertemperatursensor, der Einlasstemperatursensor, der Luftmassenmesser und dergleichen bilden eine Betriebszustands-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Betriebszustands der Maschine. Die ECU führt eine Regelung des zu der Spule des Motors zugeführten Stroms durch, um so eine Abweichung zwischen dem Beschleunigerpositionssignal, das von dem Beschleunigerpositionssensor ausgegeben wird, und dem Drosselpositionssignal, das von dem Drosselpositionssensor ausgegeben wird, zu verringern.
Die Blow-by-Gas-Verringerungsvorrichtung funktioniert als eine Kurbelgehäuse-Entlüftungsvorrichtung (PCV-Vorrichtung). Die PCV-Vorrichtung ist gestaltet, um Blow-by-Gas anzusaugen, das in eine Kurbelkammer des Kurbelgehäuses der Maschine emittiert wird, und um das Blow-by-Gas bzw. Durchblasgas in ein Einlasssystem, wie z.B. einen Ausgleichstank oder einen Einlasskrümmer der Maschine, zurückzuführen, wodurch das zurückgeführte Blow-by-Gas in der Maschine verbrannt wird. Die PCV-Vorrichtung ist ferner gestaltet, um reine Frischluft, die durch den Luftfilter gefiltert wird und von Verunreinigungen befreit wird, in das Kurbelgehäuse zu führen, wodurch das Kurbelgehäuse belüftet wird. Die PCV-Vorrichtung hat einen Frischlufteinleitungsschlauch und einen Blow-by-Gas-Rückströmungsschlauch. Der Frischlufteinleitungsschlauch verbindet die Maschine, insbesondere die Kurbelkammer des Kurbelgehäuses, mit dem Einlassdurchgang 11 in dem Luftfilterschlauch 7. Der Blow-by-Gas-Rückströmungsschlauch verbindet das Innere der Maschine, insbesondere das Innere einer Zylinderkopfabdeckung, mit dem Ausgleichstank oder dem Einlasskrümmer. Der PCV-Schlauch definiert in sich einen Frischlufteinleitungsdurchgang zum Führen von reiner Frischluft (saubere Luft), die durch den Luftfilter gefiltert wird, in die Maschine, insbesondere die Kurbelkammer des Kurbelgehäuses. Der Blow-by-Gas-Rückströmungsschlauch definiert in sich einen Blow-by-Gas-Rückstromdurchgang zum Rückführen von Blow-by-Gas (PCV-Gas), das von der Kurbelkammer emittiert wird, in das Maschineneinlasssystem bzw. Maschineansaugsystem, wie z.B. dem Ausgleichstank oder dem Einlasskrümmer. Das PCV-Ventil ist mittig durch den Blow-by-Gas-Rückstromdurchgang zum Öffnen und Schließen des Blow-by-Gas-Rückstromdurchgangs gemäß dem Betriebszustand der Maschine vorgesehen.
Als Nächstes wird der Betrieb des Luftfilterschlauchs 7 mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben. Der Luftfilterschlauch 7 ist aus einem elastischen Material, wie z.B. Gummimaterial bzw. Kautschukmaterial, oder einem Kunststoffmaterial mit einer Flexibilität ausgebildet. Der Luftfilterschlauch 7 hat einen geraden Rohrabschnitt 31, einen Balgrohrabschnitt (Ziehharmonikaabschnitt) 32, einen gebogenen Abschnitt 33, einen Balgrohrabschnitt (Ziehharmonikaabschnitt) 34 und einen geraden Rohrabschnitt 35. Der gerade Rohrabschnitt 31 ist luftdicht mit dem stromabwärtigen Ende des Luftfiltergehäuses verbunden. Der Balgrohrabschnitt (Ziehharmonikaabschnitt) 32 ist stromabwärtig des geraden Rohrabschnitts 31 vorgesehen. Der gebogene Abschnitt 33 ist stromabwärtig von dem Balgrohrabschnitt 32 vorgesehen. Der Balgrohrabschnitt (Ziehharmonikaabschnitt) 34 ist stromabwärtig des gebogenen Abschnitts 33 vorgesehen. Der gerade Rohrabschnitt 35 ist stromabwärtig des Balgrohrabschnitts 34 vorgesehen. Der gerade Rohrabschnitt 31 ist an den äußeren Umfangsrand des stromabwärtigen Endes des Luftfiltergehäuses angepasst und ist an das stromabwärtige Ende des Luftfiltergehäuses unter Verwendung eines Luftschlauchbandes 36 geschraubt und befestigt. Der Balgrohrabschnitt 32, der mehrere Balgspitzenabschnitte hat, ist zwischen dem geraden Rohrabschnitt 31 und dem gebogenen Abschnitt 33 vorgesehen. Der gebogene Abschnitt 33 ist im Wesentlichen kreisförmig bei einem rechten Winkel gebogen, um den Balgrohrabschnitt 32 mit dem Balgrohrabschnitt 34 zu verbinden. Der Balgrohrabschnitt 34, der mehrere Balgspitzenabschnitte hat, ist zwischen dem gebogenen Abschnitt 33 und dem geraden Rohrabschnitt 35 vorgesehen. Der gerade Rohrabschnitt 35 ist an den äußeren Umfangsrand des stromaufwärtigen Endes des Drosselventils 3 angepasst und der gerade Rohrabschnitt 35 ist an das stromaufwärtige Ende des Drosselventils 3 unter Verwendung eines Luftschlauchbandes 37 geschraubt und befestigt.
Der Luftfilterschlauch 7 ist luftdicht mit dem in der Schwerkraftrichtung oberen Ende des Drosselkörpers 2 verbunden. Der Luftfilterschlauch 7 definiert in sich den Einlassdurchgang 11, der sich stromaufwärtig von dem Drosselventil 3 befindet. Der gebogene Abschnitt 33 des Luftfilterschlauchs 7 ist mit einem PCV-Anschluss 9 versehen, der im Wesentlichen eine Kreisform im Querschnitt hat. Der PCV-Anschluss 9 befindet sich an der Seite des Balgrohrabschnitts 34 und ist mit einer Rohrverbindung 6 eingefügt. Die Rohrverbindung 6 ist z.B. aus einem Harz- bzw. Kunststoffmaterial ausgebildet, wie z.B. Thermoplaste. Die Rohrverbindung 6 kann aus Polyphenylensulfid (PPS), Polyamid (PA), Polypropylen (PP) oder Polyetherimid (PEI) ausgebildet sein. Die Rohrverbindung 6 funktioniert als ein Verbindungsstück zum Koppeln eines Endes des PCV-Schlauchs der PCV-Vorrichtung mit dem PCV-Anschluss 9 des Luftfilterschlauchs 7. Die Rohrverbindung 6 definiert in sich einen Frischlufteinleitungsdurchgang (Verbindungsdurchgang) 12, der den Frischlufteinleitungsdurchgang in dem PCV-Schlauch mit dem Einlassdurchgang 11 in dem Luftfilterschlauch 7 verbindet. Die Rohrverbindung 6 hat einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser, einen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen konischen bzw. kegelförmigen Zylinderabschnitt. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser befindet sich näher an dem PCV-Schlauch. Der Abschnitt mit großem Durchmesser befindet sich näher an dem PCV-Anschluss und ist im Durchmesser größer als der Abschnitt mit kleinem Durchmesser. Der konische Zylinderabschnitt verbindet den Abschnitt mit kleinem Durchmesser mit dem Abschnitt mit großem Durchmesser. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser der Rohrverbindung 6 funktioniert als ein PCV-Schlauch-Anpassungsabschnitt, der in den inneren Umfangsrand von einem Ende des PCV-Schlauchs eingeschoben wird. Der Abschnitt mit großem Durchmesser der Rohrverbindung 6 funktioniert als ein PCV-Anschluss-Anpassungsabschnitt, der in den inneren Umfangsrand des PCV-Anschlusses 9 eingeschoben wird.
Der PCV-Anschluss 9 als ein Frischlufteinleitungsanschluss (Verbindungsdurchgang) verbindet durch das PCV-Rohr und die Rohrverbindung 6 die Maschine, insbesondere die Kurbelkammer innerhalb des Kurbelgehäuses, mit dem Einlassdurchgang 11 stromaufwärtig von dem Drosselventil 3 innerhalb des Luftfilterschlauchs 7. Der PCV-Anschluss 9 ist in einem Verbindungsanschlussabschnitt 10 festgelegt, der im Wesentlichen in einer Kreisform und einstückig mit dem Luftfilterschlauch 7 ausgebildet ist. Der Verbindungsanschlussabschnitt 10 erstreckt sich von dem äußeren Umfangsrand des Luftfilterschlauchs 7 in der tangentialen Richtung des Luftfilterschlauchs 7. Der Verbindungsanschlussabschnitt 10 hat ein Spitzenende, das mit einem Verbindungsanpassungsabschnitt 39 versehen ist, in das der Abschnitt mit großem Durchmesser der Rohrverbindung 6 eingeschoben ist. Der PCV-Anschluss 9 hat eine Öffnung 13 an der Seite eines Ursprungs des Verbindungsanschlussabschnitts 10. Die Öffnung 13 befindet sich in einer Schlauchwandfläche wenigstens in der Nähe eines Bereichs an der oberen Seite des Lagers 5 mit Hinblick auf die Schwerkraftrichtung. Bezug nehmend auf 1 hat die Rohrverbindung 6 und der PCV-Anschluss 9 einen Kondensatdurchgang, der sich im Wesentlichen gerade in der Durchgangsrichtung des PCV-Anschlusses 9 von dem Frischlufteinleitungsdurchgang 12 zu dem stromaufwärtigen Ende (Startabschnitt) eines Führungsabschnittes (ausgeführt als Führungsnut) 14 erstreckt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform definiert die Schlauchwandfläche des Luftfilterschlauchs 7 den Kondensatdurchgang. Der Kondensatdurchgang verbindet eine unterste Stelle, die in der Nähe eines untersten Punkts der Öffnung 13 des PCV-Anschlusses 9 in der Schwerkraftrichtung ist, mit einer Zielstelle (Stelle, von der ein Kondensat herabtropfen soll), an der ein Kondensat herabtropfen soll. Der Kondensatdurchgang ist durch die Führungsnut 14 definiert, welche sich kreisförmig von der untersten Stelle zu der Zielstelle erstreckt, von der ein Kondensat herabtropfen soll, entlang der Schlauchwandfläche des Luftfilterschlauchs 7. Die unterste Stelle ist in der Nähe des untersten Punkts der Öffnung 13 des PCV-Anschlusses 9 in der Schwerkraftrichtung. Die Zielstelle, von der ein Kondensat herabtropfen soll, ist an der Schlauchwandfläche in der Nähe eines Bereichs, der um 90° von dem Paar von Lagern 5 entlang der Umfangsrichtung des inneren Umfangsrands des Luftfilterschlauchs 7 versetzt ist. In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich die Zielstelle, von der ein Kondensat herabtropfen soll, d.h., der Endabschnitt der Führungsnut 14, in einem Balgspitzenabschnitt des Balgrohrabschnitts 34 des Luftfilterschlauchs 7, wenn von der Außenseite des Luftfilterschlauchs 7 aus betrachtet. D.h., die Zielstelle befindet sich in einem Balgsenkenabschnitt des Balgrohrabschnitts 34, wenn von der Innenseite des Luftfilterschlauchs 7 aus betrachtet. Die Zielstelle, von der ein Kondensat herabtropfen soll, kann an der Schlauchwandfläche und in der Nähe eines Punkts (erster Punkt) direkt über der Warmwasserheizeinheit sein, welche den Drosselkörper 2, insbesondere den Zylinderabschnitt 23, unter Verwendung von Warmwasser erwärmt.
In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich der zweite Scheibenabschnitt an der unteren Seite von sowohl dem ersten Scheibenabschnitt als auch der Welle 4 mit Hinblick auf die Schwerkraftrichtung, wenn das Drosselventil 3 in der vollständig geschlossenen Position ist. Entsprechend, wenn ein Kondensat auf die Fläche des ersten Scheibenabschnitts des Drosselventils 3 herabtropft, und wenn der Kondensattropfen nicht über die Welle 4 gelangt, kann das Kondensat zu beiden axialen Enden der Welle 4 entlang der Welle 4 strömen. In diesem Fall kann der Kondensattropfen folglich in die Wellenlager 25 eindringen. Deshalb ist die Zielstelle, von der Kondensat herabtropfen soll, wünschenswerterweise an dem äußeren Umfangsrand des zweiten Scheibenabschnitts des Drosselventils 3 in der Nähe des Punkts (dritter Punkt), welcher um 90° von dem Paar von Lagern 5 entlang des inneren Umfangsrands des Luftfilterschlauchs 7 versetzt ist. D.h., der Endabschnitt der Führungsnut 14, welcher zu der Zielstelle korrespondiert, befindet sich wünschenswerterweise an der Schlauchwandfläche und in der Nähe eines Bereichs direkt über einer Position des äußeren Umfangsrands des zweiten Scheibenabschnitts, wobei die Position am weitesten von der Mittelachse der Welle 4 entfernt ist.
(Betrieb der ersten Ausführungsform)
Als Nächstes wird ein Betrieb der elektronischen Drosselvorrichtung 1 als die Einlasssteuervorrichtung und der PCV-Vorrichtung für die Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 1 bis 3 kurz beschrieben. Wenn der Zündschalter angeschaltet ist, z.B. wird der Zündschlüsselschalter angeschaltet (IG-ON), startet die ECU eine Anschaltungssteuerung des Motors des Drosselventils 3 der elektronischen Drosselvorrichtung 1 und dergleichen. Zusätzlich betätigt die ECU ferner die Zündvorrichtung, wie z.B. die Zündspule und die Zündkerze, und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wie z.B. die elektrische Kraftstoffpumpe und den Injektor. Dementsprechend wird die Maschine betrieben. In dem vorliegenden Zustand gibt die ECU das Beschleunigerpositionssignal ein, das von dem Beschleunigerpositionssensor ausgegeben wird und in Übereinstimmung mit einem Niederdrücken des Beschleunigerpedals durch den Fahrer geändert wird. Die ECU führt elektrische Leistung bzw. Strom zu dem Motor zu, um die Ausgangswelle des Motors zu drehen, wodurch das Drosselventil 3 an eine vorbestimmte Drosselposition entsprechend einem vorbestimmten Drehwinkel gesteuert wird. Dementsprechend wird die Welle 4, die mit der Ausgangswelle des Motors verbunden ist, gegen eine Vorspannkraft der Rückstellfeder um einen Drehwinkel entsprechend der Gedrücktheit (Beschleunigerbetätigung) des Beschleunigerpedals gedreht. Dementsprechend dreht sich die Welle 4, wodurch das Drosselventil 3, das durch die Welle 4 gestützt ist, von der vollkommen geschlossenen Position in der Öffnungsrichtung zu der vollständig geöffneten Position betätigt wird.
Wenn ein spezieller Zylinder der Maschine einen Einlasshub im Anschluss an einen Auslasshub startet, öffnet ein Einlassventil und der spezielle Kolben bewegt sich in dem speziellen Zylinder nach unten. In dem vorliegenden Zustand sinkt der Druck in der Verbrennungskammer bzw. Brennkammer des Zylinders gemäß der Abwärtsbewegung des Kolbens weiter unterhalb eines Atmosphärendrucks ab, wodurch ein Luft-/Kraftstoffgemisch von dem Öffnungseinlassanschluss in die Brennkammer angesaugt wird. In dem vorliegenden Zustand öffnet der Drosselkörper 2 die Drosselbohrung 21, 22, welche sich mittig in dem Luftansaugkanal befindet, gemäß dem Ventilwinkel, der der Drosselposition der elektronischen Drosselvorrichtung 1 entspricht. Dementsprechend wird die Maschinendrehzahl entsprechend der Gedrücktheit (Beschleunigerbetätigung) des Beschleunigerpedals geändert.
An dem Zeitpunkt eines Teillastbetriebs, wie z.B. einem Leerlaufbetrieb, ist die Drosselposition der elektronischen Drosselvorrichtung 1 relativ gering. In solch einem Teillastbetrieb tritt ein Unterdruck in der Drosselbohrung 22 stromabwärts des Drosselventils 3 in dem Einlassdurchgang auf. In dem vorliegenden Zustand, wenn das PCV-Ventil der PCV-Vorrichtung öffnet, wird PCV-Gas durch einen Unterdruck von der Kurbelkammer in dem Kurbelgehäuse innerhalb der Maschine in den Einlassdurchgang stromabwärtig des Drosselventils 3 angesaugt. Entsprechend strömt Luft in dem Frischlufteinleitungsdurchgang und dem Blow-by-Gas-Rückstromdurchgang zu dem Ausgleichstank oder dem Einlasskrümmer.
Genauer gesagt, strömt saubere Luft, die durch den Luftfilter gefiltert ist, von dem PCV-Anschluss 9 des Luftfilterschlauchs 7 in die Kurbelkammer des Kurbelgehäuses, nachdem sie durch den Frischlufteinleitungsdurchgang hindurchgetreten ist. Somit wird die Kurbelkammer belüftet. Ferner strömen PCV-Gas und saubere Luft in den Einlassdurchgang stromabwärtig des Drosselventils 3, nachdem sie durch den Blow-by-Gas-Rückstromdurchgang hindurchgetreten sind. In dem vorliegenden Betrieb wird PCV-Gas, welches in der Kurbelkammer emittiert wird, in dem Einlassdurchgang stromabwärtig des Drosselventils 3 zurückgeführt und in die Brennkammer eines jeden Maschinenzylinders geleitet, wodurch sie erneut verbrannt werden. Dementsprechend kann Maschinenöl in einer Verschlechterung begrenzt werden, und eine Erhöhung in einem Innendruck der Kurbelkammer kann unterdrückt werden. Somit kann ein Betrieb des Kolbens beibehalten werden. Auf der anderen Seite, wenn die Drosselposition der elektronischen Drosselvorrichtung 1 bei einem Maximum ist in dem Zustand, in dem das Drosselventil 3 in der vollständig geöffneten Position ist, wird ein Unterdruck in dem Einlassdurchgang stromabwärtig des Drosselventils 3 bedeutsam gering. Alternativ wird der Druck in dem Einlassdurchgang stromabwärtig des Drosselventils 3 im Wesentlichen der gleiche wie der Atmosphärendruck. In dem vorliegenden Zustand, selbst wenn sich das PCV-Ventil öffnet, kann PCV-Gas, das mit einem Unterdruck beaufschlagt wird, nicht ausreichend in den Einlassdurchgang stromabwärtig des Drosselventils 3 durch den Blow-by-Gas-Rückstromdurchgang zurückgeführt werden. Andererseits, wenn das Drosselventil 3 in der vollständig geöffneten Position ist, strömt Einlassluft bzw. Ansaugluft durch den Ansaug- bzw. Einlassdurchgang 11 in den Luftfilterschlauch 7, und die Drosselbohrung 21, 22 in dem Drosselkörper 2 wird maximal. In dem vorliegenden Zustand wird PCV-Gas, das in der Kurbelkammer emittiert wird, in der Einlassluftströmung durch den Einlassdurchgang 11 mitgenommen und von der Öffnung 13 des PCV-Anschlusses 9 durch den Frischlufteinleitungsdurchgang in den Einlassdurchgang 11 stromaufwärtig des Drosselventils 3 eingeleitet. Dementsprechend strömt PCV-Gas zusammen mit Einlassluft von dem Einlassdurchgang 11 stromaufwärtig des Drosselventils 3 in den Einlassdurchgang stromabwärtig des Drosselventils 3.
(Effekt der Ersten Ausführungsform)
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform befindet sich die Führungsnut (Kondensatdurchgang) 14 in der Schlauchwandfläche des Luftfilterschlauchs 7 an der direkten oberen Seite des Drosselkörpers 2 der elektronischen Drosselvorrichtung 1 einschließlich des Fallstroms. Der Kondensatdurchgang verbindet die unterste Stelle, die in der Nähe des in der Schwerkraftrichtung untersten Punkts der Öffnung 13 des PCV-Anschlusses 9 ist, mit der Zielstelle, von der ein Kondensat herabtropfen soll. Die Führungsnut 14 erstreckt sich kreisförmig von der untersten Stelle, die in der Nähe des in der Schwerkraftrichtung untersten Punkts der Öffnung 13 des PCV-Anschlusses 9 ist, zu der Zielstelle, von der ein Kondensat herabtropfen soll. Die Zielstelle ist in der Nähe des Punkts (dritter Punkt), welcher um 90° von dem Lager 5 entlang dem inneren Umfangsrand des Luftfilterschlauchs 7 versetzt ist.
In dem vorliegenden Aufbau, selbst wenn Kondensat aus der Öffnung 13 des PCV-Anschlusses 9 herausströmt, kann das Kondensat zu der Stelle in der Nähe des Punkts freigegeben werden, welcher um 90° von dem Lager 5 in der Richtung des inneren Umfangsrands des Luftfilterschlauchs 7 versetzt ist. Dementsprechend wird Kondensat, das aus der Öffnung 13 des PCV-Anschlusses 9 herausströmt, zu der Zielstelle geführt, von der Kondensat herabtropfen soll (mit Kondensat zu betropfende Stelle), durch die Führungsnut 14, die in der Schlauchwandfläche des Luftfilterschlauchs 7 vorgesehen ist. Danach tropft das Kondensat in die Zielstelle. Die Zielstelle kann z.B. von der direkten oberen Seite des Lagers 5 entfernt sein. Deshalb, selbst in der elektronischen Drosselvorrichtung 1 mit dem Fallstromaufbau, in dem sich der PCV-Anschluss 9 in der Nähe der direkten oberen Seite des Lagers 5 öffnet bzw. mündet, kann ein Kondensat, das aus der Öffnung 13 des PCV-Anschlusses 9 herausströmt, von einem direkten Herabtropfen in das Lager 5 abgehalten bzw. begrenzt werden. In dem vorliegenden Aufbau kann das Lager 5 von einem direkten Herabfallen von Kondensat geschützt werden, und daher kann das Lager 5 und der Spalt zwischen den Gleitflächen des Lagers 5 und der Welle 4 des Drosselventils 3 vor einer Kondensatpermeation geschützt werden.
Ferner ist die Zielstelle, von der Kondensat herabtropfen soll, d.h. der Endabschnitt der Führungsnut 14, vorzugsweise nahe dem Punkt, der um 90° von dem Lager 5 in der Richtung des inneren Umfangsrands des Luftfilterschlauchs 7 versetzt ist. D.h., die Zielstelle ist vorzugsweise entfernt von der Mittelachse der Welle 4 und an dem äußeren Umfangsrand des zweiten Scheibenabschnitts des Drosselventils 3. Das Kondensat strömt in die Drosselbohrung 22, die sich stromabwärtig des Drosselventils 3 befindet, d.h., eine untere Seite des Drosselventils 3 in Erwiderung auf ein Öffnen des Drosselventils 3.
In dem vorliegenden Betrieb wird Kondensat, das aus der Öffnung 13 des PCV-Anschlusses 9 herausströmt, zu der Zielstelle hin freigegeben, von der Kondensat herabtropfen soll. Deshalb kann das Lager 5 und der Spalt zwischen der Wandfläche, die das Lagerloch des Lagers 5 festlegt, und der Gleitfläche der Welle 4 des Drosselventils 3 vor einer Kondensatpermeation geschützt werden. Dementsprechend können das Drosselventil 3 und die Welle 4 geschützt werden, ein Vereisen zu verursachen. Ferner können ein Festfressen, eine Betriebsstörung, d.h. eine Fehlfunktion, und eine Wellensperre aufgrund eines Vereisens des Drosselventils 3 und der Welle 4 zuverlässig beschränkt werden.
(Zweite Ausführungsform)
Die vorliegende zweite Ausführungsform wird mit Bezug auf 5 bis 7 beschrieben werden. 5 zeigt eine elektronische Drosselvorrichtung gemäß der vorliegenden zweiten Ausführungsform, die mit einem Luftfilterschlauch ausgerüstet ist. 6, 7 zeigen einen Luftfilterschlauch und eine Rohrverbindung gemäß der vorliegenden zweiten Ausführungsform. Bezug nehmend auf 5 haben in der vorliegenden Ausführungsform die Rohrverbindung 6 und der PCV-Anschluss 9 den Kondensatdurchgang, der sich im Wesentlichen gerade in der Durchgangsrichtung des PCV-Anschlusses 9 von dem Frischlufteinleitungsdurchgang 12 zu dem stromaufwärtigen Ende (Startabschnitt) der Führungsnut 14 erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Durchgangsrichtung des PCV-Anschlusses 9 im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung der Welle 4 des Drosselventils 3. Zusätzlich gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Luftfilterschlauch 7 nicht mit dem Balgrohrabschnitt 34 versehen, und der gebogene Abschnitt 33 ist direkt mit dem geraden Rohrabschnitt 35 verbunden. Die Schlauchwandfläche des Luftfilterschlauchs 7 erstreckt sich von dem gebogenen Abschnitt 33 zu dem geraden Rohrabschnitt 35 und definiert den Kondensatdurchgang. Der Kondensatdurchgang verbindet die unterste Stelle, die in der Nähe eines in der Schwerkraftrichtung untersten Punkts der Öffnung 13 des PCV-Anschlusses 9 ist, mit der Zielstelle, von der Kondensat herabtropfen soll.
Der Kondensatdurchgang ist durch die Führungsnut 14 definiert, die sich kreisförmig von der untersten Stelle zu der Zielstelle erstreckt, von der beabsichtigt ist, Kondensat herabzutropfen, entlang der Schlauchwandfläche des Luftfilterschlauchs 7. Die unterste Stelle ist in der Nähe des in der Schwerkraftrichtung untersten Punkts der Öffnung 13 des PCV-Anschlusses 9. Die Zielstelle, von der beabsichtigt ist, Kondensat herabzutropfen, ist an der Schlauchwandfläche und in der Nähe eines Bereichs, der um 90° von dem Paar von Lagern 5 entlang der Umfangsrichtung des inneren Umfangsrands des Luftfilterschlauchs 7 versetzt ist. Die Zielstelle, von der beabsichtigt ist, Kondensat herabzutropfen, kann an der Schlauchwandfläche und in der Nähe eines Punkts (zweiter Punkt) direkt über der Warmwasserheizeinheit sein, welche unter Verwendung von Warmwasser den Drosselkörper 2, insbesondere den Zylinderabschnitt 23, erwärmt. Wie vorangehend beschrieben ist, ist die elektronische Drosselvorrichtung 1 mit dem Fallstromaufbau gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Lage, einen Effekt bzw. eine Wirkung ähnlich der der ersten Ausführungsform zu erzeugen.
(Dritte Ausführungsform)
8A zeigt mehrere Strömungsplatten, die in einem Luftfilterschlauch vorgesehen sind, und 8B, C zeigen einen Luftfilterschlauch gemäß der vorliegenden dritten Ausführungsform bzw. Erfindung. In der elektronischen Drosselvorrichtung 1 mit dem Fallstromaufbau gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der gerade Rohrabschnitt 35 des Luftfilterschlauchs 7 luftdicht mit einem in der Schwerkraftrichtung oberen Ende des Drosselkörpers 2 verbunden. D.h., der gerade Rohrabschnitt 35 des Luftfilterschlauchs 7 ist luftdicht mit dem in der vertikalen Richtung oberen Abschnitt des Drosselkörpers 2 verbunden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat der Luftfilterschlauch 7 die mehreren Strömungsplatten (Strömungsausrichtungsabschnitt) 61. Die Strömungsplatten 61 sind z.B. einstückig mit der Schlauchwandfläche des geraden Rohrabschnitts 35 des Luftfilterschlauchs 7 ausgebildet. Die Strömungsplatten 61 erstrecken sich in der axialen Richtung der Drosselbohrung 21, 22 und des Einlassdurchgangs 11 in dem Drosselkörper 2 und dem Luftfilterschlauch 7. Die mehreren Strömungsplatten 61 sind im Wesentlichen parallel zueinander und bei einem im Wesentlichen vorbestimmten regulären Intervall in der Richtung des inneren Umfangsrands, d.h. Schlauchwandfläche des Luftfilterschlauchs 7, angeordnet. Jede der mehreren Strömungsplatten 61 ragt von der Schlauchwandfläche des Luftfilterschlauchs 7 zu der Mittelachse des Einlassdurchgangs 11 hin um eine vorbestimmte Vorsprungslänge vor.
In dem vorliegenden Aufbau sind die mehreren Strömungsplatten 61 einstückig in der Schlauchwandfläche des geraden Rohrabschnitts 35 des Luftfilterschlauchs 7 vorgesehen, und somit kann eine Kondensatströmung reguliert und stromaufwärtig des Drosselventils 3 in dem Einlassdurchgang 11 ausgerichtet werden. Dadurch kann eine Luftströmung innerhalb des Luftfilterschlauchs 7 stabilisiert werden. Dementsprechend kann eine turbulente Strömung und ein Streuen bzw. Verteilen des Kondensats beschränkt werden. Des Weiteren kann eine Kondensatströmung in dem Einlassdurchgang 11 stromaufwärtig des Drosselventils 3 innerhalb des Luftfilterschlauchs 7 gesteuert werden. Deshalb kann Kondensat, das von der Öffnung 13 des PCV-Anschlusses 9, der Führungsnut 14, der Kondensatablaufnut 42, dem Durchgangsloch 43 oder dem Kondensatablaufloch bzw. der Kondensatablauföffnung tropft, von einem direkten Herabfallen auf das Lager 5 beschränkt werden. In dem vorliegenden Aufbau kann das Lager 5 von einem direkten Herabfallen des Kondensats geschützt werden, und daher kann das Drosselventil 3 und die Welle 4 weiter vor einem Vereisen geschützt werden. Die mehreren Strömungsplatten 61 können auf die Struktur von jeder von der ersten bis zweiten Ausführungsform angewendet werden.
(Vierte Ausführungsform)
9A, 9B zeigen einen Balgrohrabschnitt, der an einem Luftfilterschlauch gemäß der vorliegenden vierten Ausführungsform vorgesehen ist. In der elektronischen Drosselvorrichtung 1 mit dem Fallstromaufbau gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der gerade Rohrabschnitt 35 des Luftfilterschlauchs 7 luftdicht mit dem in der Schwerkraftrichtung oberen Ende des Drosselkörpers 2 verbunden. D.h., der gerade Rohrabschnitt 35 des Luftfilterschlauchs 7 ist luftdicht mit dem in der vertikalen Richtung oberen Abschnitt des Drosselkörpers 2 verbunden. In dem Luftfilterschlauch 7 haben der gebogene Abschnitt 33 und der gerade Rohrabschnitt 35 den Balgrohrabschnitt (Ziehharmonikaabschnitt) 34 zwischen sich einschließlich z.B. mehrerer Balgspitzenabschnitte 62. In dem Balgrohrabschnitt 34 ist jeder von den mehreren Balgspitzenabschnitten 62 um einen vorbestimmten Neigungswinkel mit Hinblick auf die horizontale Richtung des Balgrohrabschnitts 34 geneigt. Jeder der Balgspitzenabschnitte 62 ist mit Hinblick auf die horizontale Richtung des Balgrohrabschnitts 34 in Richtung der Zielstelle geneigt, von der Kondensat herabtropfen soll. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Schlauchwandfläche des Balgrohrabschnitts 34 des Luftfilterschlauchs 7 zu der Außenseite des Balgrohrabschnitts 34 gekerbt, um so Kondensatdurchgänge (Führungsausschnittsabschnitte, Führungsnuten) 63 festzulegen. Jeder der Kondensatdurchgänge 63 ist mit Hinblick auf die horizontale Richtung des Balgrohrabschnitts 34 zu der Zielstelle hin geneigt, von der Kondensat herabtropfen soll. Die Balgspitzenabschnitte 62, welche geneigt sind, können auf den Aufbau von jeder von der ersten bis zweiten Ausführungsform angewendet werden. In dem vorliegenden Aufbau kann eine Kondensatströmung in dem Balgrohrabschnitt 34 innerhalb des Luftfilterschlauchs 7 gesteuert werden. D.h., eine Kondensatströmung kann in dem Einlassdurchgang 11 stromaufwärtig des Drosselventils 3 gesteuert werden. Deshalb kann ein Kondensat, das von der Öffnung 13 des PCV-Anschlusses 9, der Führungsnut 14, der Kondensatablaufnut 42, dem Durchgangsloch 43 oder der Kondensatablauföffnung 59 tropft, beschränkt werden, direkt auf das Lager 5 herabzufallen. In dem vorliegenden Aufbau kann das Lager 5 vor einem direkten Herabfallen von Kondensat geschützt werden, und daher kann das Drosselventil 3 und die Welle 4 ferner vor einem Vereisen geschützt werden.
(Modifikation)
In der vorangehenden Beschreibung ist das Drosselventil 3 gemäß den vorangehenden Ausführungsformen zum Steuern von Ansaugluft bzw. Einlassluft eingesetzt, die zu der Brennkammer der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Alternativ kann das Drosselventil 3 gemäß den vorangehenden Ausführungsformen als ein Lufteinlass-Strömungssteuerventil verwendet werden, das gestaltet ist, um eine Wirbel- bzw. Drallströmung zu erzeugen, um eine Verbrennung eines Luft-/Kraftstoffgemisches in der Brennkammer der Brennkraftmaschine zu verbessern. Alternativ kann das Drosselventil gemäß den vorangehenden Ausführungsformen für ein Ventilelement eines Einlassdurchgangsteuermechanismus verwendet werden, der gestaltet ist, um einen Einlassdurchgang einer Brennkraftmaschine zu öffnen und zu schließen.
In den vorangehenden Ausführungsformen ist ein elektromotorischer Aktuator, der mit dem Motor und dem Ausgangsleistungs-Übertragungsmechanismus versehen ist, als der Aktuator zum Betätigen der Welle 4 und des Drosselventils 3 eingesetzt. Alternativ kann ein unterdruckgesteuerter Aktuator, der mit einem elektromagnetischen Unterdruckregelventil oder einem elektromotorischen Unterdruckregelventil versehen ist, als der Aktuator zum Betätigen der Welle und des Drosselventils eingesetzt werden.
Das Drosselventil 3 kann durch mechanisches Übertragen eines Drucks des Beschleunigerpedals auf die Welle 4 des Drosselventils 3 über einen Draht oder dergleichen betätigt werden.
Die Maschine in den vorangehenden Ausführungsformen kann eine Dieselmaschine sein. Die Maschine ist nicht auf die Mehrzylindermaschine begrenzt und kann eine Einzylindermaschine sein.
In den vorangehenden Ausführungsformen ist die Führungsnut (Führungsaussparungsabschnitt) 14, die zu der Außenseite des Luftfilterschlauchs (Luftschlauchs) 7 hin gekerbt ist, als der Kondensatdurchgang (Führungsabschnitt) eingesetzt.
Alternativ kann ein Führungsvorsprungsabschnitt, der innerhalb des Luftschlauchs vorspringt, als der Führungsabschnitt eingesetzt werden.
Die vorangehenden erste bis vierte Ausführungsformen können beliebig kombiniert werden. Insbesondere die Führungsnut (Führungsaussparungsabschnitt) 14 in der ersten Ausführungsform, die direkte Verbindung zwischen dem gebogenen Abschnitt 33 und dem geraden Rohrabschnitt 35 in der zweiten Ausführungsform, die Öffnung 13 die mehreren Strömungsplatten (Strömungsausrichtungsabschnitt) 61 in der dritten Ausführungsform und die Balgspitzenabschnitte 62 des Balgrohrabschnitts 34 in der vierten Ausführungsform können beliebig kombiniert werden.
Verschiedene Modifikationen und Abwandlungen können unterschiedlich zu den vorangehenden Ausführungsformen gemacht werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Ein Drosselkörper 2 hat einen Einlassdurchgang 21, 22, der sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung eines Fahrzeugs erstreckt. Ein Drosselventil 3 ist gestaltet, um den Einlassdurchgang 21, 22 zu öffnen und zu schließen. Eine Welle 4 stützt das Drosselventil 3. Ein Lager 5 stützt die Welle 4. Ein Luftfilterschlauch 7 ist mit einer oberen Seite des Drosselkörpers 2 in der vertikalen Richtung verbunden und gestaltet, um Einlassluft in den Einlassdurchgang 21, 22 zu leiten. Ein Frischlufteinleitungsdurchgang 12 ist gestaltet, um ein Inneres einer Brennkraftmaschine des Fahrzeugs mit dem Luftfilterschlauch 7 zu verbinden. Der Frischlufteinleitungsdurchgang 12 hat eine Öffnung 13 in der Nähe eines Punkts direkt oberhalb des Lagers 5. Der Luftfilterschlauch 7 hat eine Wandfläche, die einen Kondensatdurchgang definiert, der die Öffnung 13 mit einer Zielstelle verbindet, von der Kondensat tropfen soll.

Claims

Lufteinlassgerät für eine Brennkraftmaschine, wobei das Lufteinlassgerät Folgendes aufweist: einen Drosselkörper (2) mit einer Drosselbohrung (21, 22), die sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung eines Fahrzeugs erstreckt; ein Drosselventil (3), das gestaltet ist, um die Drosselbohrung (21, 22) zu öffnen und zu schließen; eine Welle (4), die das Drosselventil (3) stützt; ein Lager (5), das die Welle (4) stützt; einen Luftfilterschlauch (7), der mit einer oberen Seite des Drosselkörpers (2) in der vertikalen Richtung verbunden ist und gestaltet ist, um Einlassluft in die Drosselbohrung (21, 22) zu leiten; und einen Frischlufteinleitungsdurchgang (12), der gestaltet ist, um ein Inneres der Brennkraftmaschine mit dem Luftfilterschlauch (7) zu verbinden; wobei der Frischlufteinleitungsdurchgang (12) eine Öffnung (13) in der Nähe eines ersten Punkts direkt oberhalb des Lagers (5) hat; und der Luftfilterschlauch (7) eine Wandfläche hat, die einen Führungsabschnitt (14) festlegt, der die Öffnung (13) mit einer Zielstelle verbindet, von der ein Kondensat herabtropfen soll.
Lufteinlassgerät nach Anspruch 1, wobei der Führungsabschnitt (14) durch eine Führungsnut festgelegt ist, die sich von der Öffnung (13) entlang der Wandfläche des Luftfilterschlauchs (7) zu der Zielstelle erstreckt.
Lufteinlassgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zielstelle in der Nähe eines zweiten Punkts direkt oberhalb eines Blocks (27) liegt, welcher gestaltet ist, um den Drosselkörper (2) mit einem Fluid zu erwärmen.
Lufteinlassgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zielstelle in der Nähe eines dritten Punkts ist, der um 90° entlang einer Umfangsrichtung innerhalb des Luftfilterschlauchs (7) von dem Lager (5) versetzt ist.
Lufteinlassgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Wandfläche des Luftfilterschlauchs (7) wenigstens eine Strömungsplatte (61) festlegt, die sich im Wesentlichen in einer axialen Richtung der Drosselbohrung (21, 22) erstreckt.
Lufteinlassgerät nach Anspruch 5, wobei die wenigstens eine Strömungsplatte (61) eine Vielzahl von Strömungsplatten (61) aufweist, welche im Wesentlichen parallel entlang der Wandfläche in vorbestimmten Abständen angeordnet sind.
Lufteinlassgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Luftfilterschlauch (7) einen Balgrohrabschnitt (34) mit einer Vielzahl von Balgspitzenabschnitten (62) oder einer Vielzahl von Balgsenkenabschnitten aufweist, die mit Hinblick auf eine horizontale Richtung des Balgrohrabschnitts (34) um einen vorbestimmten Neigungswinkel geneigt sind.
Lufteinlassgerät nach Anspruch 7, wobei die Vielzahl von Balgspitzenabschnitten (62) oder die Vielzahl von Balgsenkenabschnitten in Richtung der Zielstelle geneigt sind.