内燃機関のガスセンサ被水防止構造
【課題】吸気通路壁面に外方へ突出した副室を設け、該副室内にガスセンサを配置することで、吸気通路を流れる吸気に混入した水滴は主流に乗って流れるので、副室内に水滴が入り難くなりガスセンサに直接衝突することを防止して、ガスセンサの被水割れを防止することを目的とする。
【解決手段】エンジン１０の吸気通路６２ａに取付けられたＡ／Ｆセンサに、吸気中に混入した水滴が付着するのを防止する被水防止構造において、吸気通路６２ａを形成する通路壁面６２ｂに設けられた開口部６３ａに連続して、該通路壁面６２ｂの外方へ突出した副室６３と、該副室６３内に配設された空燃比センサ５８とを備えとともに、吸気通路６２ａを流れる吸気を副室６３内に導くように開口部６３の入口部に通路壁面を副室内側へ傾斜させた傾斜面６３ｃを設たことたことを特徴とする。
【解決手段】エンジン１０の吸気通路６２ａに取付けられたＡ／Ｆセンサに、吸気中に混入した水滴が付着するのを防止する被水防止構造において、吸気通路６２ａを形成する通路壁面６２ｂに設けられた開口部６３ａに連続して、該通路壁面６２ｂの外方へ突出した副室６３と、該副室６３内に配設された空燃比センサ５８とを備えとともに、吸気通路６２ａを流れる吸気を副室６３内に導くように開口部６３の入口部に通路壁面を副室内側へ傾斜させた傾斜面６３ｃを設たことたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気通路に取付けられたガスセンサに、吸気中に混入した水滴が付着するのを簡易な手段で防止可能にする内燃機関のガスセンサ被水防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の内燃機関は、排ガス浄化装置として排ガスの一部を吸気路に再循環するＥＧＲ装置や、吸気を加圧して燃焼効率を高める過給機が設けられ、かつ燃料の噴射量や噴射時期を制御することで、出力を向上させると共に、ＮＯｘやスモークの発生を最小限に抑えることが可能になってきた。
また、ディーゼルエンジン及びその他の内燃機関では、吸気温度を下げ、単位容積当りの吸気質量を増加させて出力を向上させるため、吸気通路にインタークーラを設けている。しかし、インタークーラで吸気を冷却し過ぎると、インタークーラの出口側で吸気から凝縮水が発生する。
【０００３】
この凝縮水が下流側吸気管に設けられたガスセンサなどのセンサ素子に衝突すると、素子割れによりセンサが破損するおそれがある。すなわち、センサ素子は、ヒータにより加熱されているため水滴が衝突すると熱衝撃で割れを生じるおそれがある。
また、大量の凝縮水がシリンダに進入すると、蒸気爆発が起こり、シリンダ構成機器が破損するおそれもある。
排ガス中には燃料の燃焼によって生成される水蒸気が含まれるため、含有水蒸気量は吸気より多く、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関では、排ガスの一部が吸気管に導入されることによって、インタークーラで冷却されると一層凝縮水が発生しやすい。
【０００４】
特開２００７−３２１５９３号公報（特許文献１）には、略水平方向に延びる排気管に取付けられたＡ／Ｆセンサに排ガス中の凝縮水が付着するのを低減するために、排気管の内部におけるＡ／Ｆセンサの上流側に、排ガスの一部を当該Ａ／Ｆセンサに対して鋭角に整流するための整流板を備える構成が示されている。
この整流板により排ガスの一部がＡ／Ｆセンサに対して鋭角に整流されるため、凝縮水がＡ／Ｆセンサに付着する確率が低減する。また、整流板に付着した凝縮水は落下が促され、Ａ／Ｆセンサから早期に離脱し易くなる技術が開示されている。
【０００５】
特開２００３−６５１７１号公報（特許文献２）には、サージタンクの内部に向かって陥没し、かつ、内部空間に張出すように形成されたＡ／Ｆセンサ取付部を設け、このセンサ取付部に収容されるように、Ａ／Ｆセンサを組付ける。Ａ／Ｆセンサ取付部の底面にサージタンクの壁面を伝わって流れるオイルや水分をせき止めるための環状凸部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３２１５９３号公報
【特許文献２】特開２００３−６５１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、Ａ／Ｆセンサの被水を軽減するために、該Ａ／Ｆセンサの上流側に整流板を設けて、排ガス中に混入している凝結水がＡ／Ｆセンサに付着する確率を低減させ、更に、付着した凝縮水は落下が促され、Ａ／Ｆセンサから早期に離脱させて凝結水の付着を減少させるが、該Ａ／Ｆセンサの下部は常に排ガスの主流に直接晒される状態となっており、凝結水がＡ／Ｆセンサに付着する不具合は依然として有するものである。
【０００８】
また、特許文献２では、Ａ／Ｆセンサ取付部の底面にサージタンクの壁面を伝わって流れるオイルや水分をせき止めるための環状凸部が設けられているが、Ａ／Ｆセンサの下部は環状凸部よりサージタンクの内部空間側に突出しており、サージタンクの壁面を伝わって流れるオイルや水分が環状凸部より落下し、吸気ガスに乗ってＡ／Ｆセンサの下部に付着する可能性があり、更に、該Ａ／Ｆセンサの下部は常に吸気の主流に直接晒される状態となっているため、凝結水がＡ／Ｆセンサに付着する不具合は依然として有するものである。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、吸気通路壁面に外方へ突出した副室を設け、該副室内にガスセンサを配置することで、吸気通路を流れる吸気に混入した水滴がガスセンサに直接衝突することを防止して、ガスセンサの被水割れを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するため、本発明は、内燃機関の吸気通路に取付けられたガスセンサに、吸気中に混入した水滴が付着するのを防止する被水防止構造において、前記吸気通路を形成する通路壁面に設けられた開口部に連続して、該通路壁面から外方へ突出して形成された副室と、該副室内に配設されたガスセンサとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
かかる発明によれば、吸気通路を形成する通路壁面に設けられた開口部に連続して、通路壁面から外方に突出した副室内にガスセンサを配置したので、吸気通路を流れる吸気に混入した水滴は主流に乗って流れるため、副室内に水滴が入り難くなりガスセンサに直接水滴が衝突することを防止できる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、前記吸気通路を流れる吸気を前記副室内に導くように前記開口部の入口部に通路壁面を副室内側へ傾斜させた傾斜面を設けるとよい。
【００１３】
このように、吸気通路を流れる吸気を前記副室内に導くように前記開口部の入口部に通路壁面を副室内側へ傾斜させた傾斜面を設けたので、吸気が副室内に入り易くなり、ガスセンサの誤検出及び、応答遅れを回避することができる。
【００１４】
また、本発明において好ましくは、前記傾斜面は、該傾斜面の延長線が前記ガスセンサに対し吸気通路側に位置するように形成するとよい。
【００１５】
このように、傾斜面は、該傾斜面の延長線がガスセンサに対し吸気通路側に位置するように形成されているので、導入した吸気に混入された水滴がガスセンサに直接衝突しないようにすることができる。
【００１６】
また、本発明において好ましくは、前記傾斜面は、該記傾斜面の延長線と、該延長線と交差する副室壁面の接線とが成す角度が鈍角となるような傾斜面角度に形成されるとよい。
【００１７】
このように、傾斜面の延長線と、該延長線と交差する副室壁面の接線とが成す角度が鈍角となるようにしたので、副室内に導入された吸気に混入した水滴が副室壁面に衝突して、ガスセンサに向かって跳ね返らずに、副室壁面に沿うように流れるようにする。
【００１８】
また、本発明において好ましくは、前記副室は、該副室内に導入された吸気を旋回させる環状壁面を有すると共に、前記ガスセンサは、該環状壁面に沿って流れる旋回流の中心部に該旋回流の軸線に沿って配置されるとよい。
【００１９】
このような構成にすることにより、副室の壁面を環状の壁面にすることで、吸気を旋回させて、吸気に混入している水滴の比重が大きいことを利用して、水滴を副室の壁面に捕捉させて水滴がガスセンサに衝突するのを効果的に防止することができる。
【００２０】
また、本発明において好ましくは、前記副室壁面には、該副室壁面に捕捉された水滴を前記副室外へ排出する排出部が該副室の重力方向下側に設けるとよい。
【００２１】
このような構成にすることにより、副室壁面の重力方向下側に設けることで、副室壁面に付着した水滴が旋回流に乗って、副室外へ排出されるので、副室内に水滴が入らないようにできる。
また、エンジン停止後に吸気の流れが停止し，副室内旋回流が発生しなくなった場合は、副室内に傾斜（θ３）を設けているため，エンジン停止後に副室内に残存する水滴を、センサと接触することなく排出できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、吸気通路を形成する通路壁面に設けられた開口部に連続して、通路壁面から外方に突出した副室内にガスセンサを配置したので、吸気通路を流れる吸気に混入した水滴は主流に乗って流れるため、副室内に水滴が入り難くなりガスセンサに直接水滴が衝突することを防止できる。
また、吸気通路を流れる吸気を前記副室内に導くように前記開口部の入口部に通路壁面を副室内側へ傾斜させた傾斜面を設けたので、吸気が副室内に入り易いため、ガスセンサの誤検出及び、応答遅れについても回避することができる。
さらに、吸気を旋回させて、吸気に混入している水滴の比重が大きいことを利用して、水滴を副室の壁面に捕捉させて水滴がガスセンサに衝突するのを効果的に防止することができる。
また、エンジン停止後に吸気の流れが停止し，副室内旋回流が発生しなくなった場合は、副室内に傾斜（θ３）を設けているため，エンジン停止後に副室内に残存する水滴を、センサと接触することなく排出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】車両に搭載されたディーゼルエンジンに本発明を適用した全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態における図1のＡ−Ａ断面図を示す。
【図３】（Ａ）は図２のＹ部の部分拡大詳細図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＸ矢視図を示す。
【図４】（Ａ）は本発明の第２実施形態における図２のＹ部の部分拡大詳細図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２５】
車両に搭載されたディーゼルエンジンに本発明を適用した全体構成を図１〜図２に基づいて説明する。図１に示す本実施形態のディーゼルエンジン１０において、シリンダブロック１２の上部にシリンダヘッド１４が設けられている。シリンダヘッド１４には、シリンダブロック１２内を往復運動するピストン１３とシリンダヘッド１４とで形成される燃焼室１５の中央（各シリンダ中央）に燃料噴射装置１６が設けられ、シリンダヘッド１４の燃料噴射装置１６の両側に、吸気導入部及び排ガス排出部が設けられている。該吸気導入部は、吸気マニホールド１７を介して第２吸気管１８に接続され、該排ガス排出部は、排気マニホールド１９を介して排気管２０に接続されている。
【００２６】
第２吸気管１８及び第１排気管２０の途中に、第２吸気管１８に設けられたコンプレッサ及び第１排気管２０に設けられた排気タービンからなる過給機２２が設けられている。過給機２２より下流側の第２排気管２１には、ディーゼル・パーティキュレート・フィルタを備えた排ガス浄化装置２４が設けられている。過給機２２の上流側の第１排気管２０と過給機２２の下流側の第２吸気管１８とを接続する高圧ＥＧＲ管２６と、高圧ＥＧＲ管２６に介設され、ＥＧＲガスを浄化する触媒装置２８と、高圧ＥＧＲ管２６の出口部に設けられ、高圧ＥＧＲ管２６を流れるＥＧＲガスの流量を調節可能な高圧ＥＧＲバルブ３０とからなる高圧ＥＧＲ装置３２が設けられている。
【００２７】
過給機２２の吸気系上流側には、過給機２２の下流側の第２排気管２１と過給機２２の上流側の第１吸気管２３とを接続する低圧ＥＧＲ管３４と、低圧ＥＧＲ管３４に介設された低圧ＥＧＲクーラ３６と、ＥＧＲ管３４の出口部に設けられ、低圧ＥＧＲ管３４を流れるＥＧＲガスの流量を調節可能な低圧ＥＧＲバルブ３７とからなる低圧ＥＧＲ装置３８が設けられている。
【００２８】
過給機２２の下流側の第２吸気管１８に、吸気を冷却するインタークーラ４０が設けられている。上流側の第１吸気管２３の入口２３ａには、フィルタ装置４２と、フィルタ装置４２の下流側に、吸気流量を検出するエアフローセンサ４４、吸気温度センサ４６及び吸気湿度センサ４８が設けられている。また、これらセンサの下流側の第１吸気管２３及びインタークーラ下流側の第２吸気管１８に、シリンダ内に吸引される吸気量を調節する吸気スロットル弁５０及び５２が設けられている。各吸気マニホールド１７には、吸気温度センサ５４、吸気圧力を検出するブーストセンサ５６及びＡ／Ｆセンサ５８が設けられている。
【００２９】
ディーゼルエンジン１０の運転開始で、排ガスｅによって過給機２２の排気タービンが駆動され、過給機２２のコンプレッサによって大気が上流側の第１吸気管２３に吸引される。また、前記各センサ類から検出信号がＥＣＵ６０に入力される。ＥＣＵ６０は、これらの検出信号に応じて、吸気スロットル弁５０，５２、ＥＧＲバルブ３０、３６、燃料噴射装置１６、及びインタークーラ４０に設けられたシャッタ装置（図示省略）及び電動ファン（図示省略）等を制御する。
【００３０】
かかる構成において、中低負荷時には、高圧ＥＧＲ装置３２で多量の排ガスを第２吸気管１８に再循環させ、排ガス中ＮＯｘ量を低減する。高負荷時には、低圧ＥＧＲ装置３８から少量の排ガスを比較的高精度で第２吸気管１８に再循環させ、排ガス中のＮＯｘ量を低減する。また、第２吸気管１８に設けられた吸気温度センサ４６、５４及びガスセンサの一つである空燃比センサ５８（以後Ａ／Ｆセンサと称す）により、シリンダに導入される新吸気とＥＧＲガスとの混合ガスの温度及びＯ２濃度を検出し、これら検出信号をＥＣＵ６０に入力する。ＥＣＵ６０は、これらの検出信号に応じて、過給圧、低圧ＥＧＲ装置３８及び高圧ＥＧＲ装置３２から導入されるＥＧＲガス量、燃料噴射装置１６の燃料噴射量、噴射時期を制御する。これによって、排ガス中のＮＯｘ量を最小限に抑えることができる。なお、過給圧は、可変ベーンを備えた過給機の可変ベーンの角度調節、又はウェイストゲートを備えた過給機のウェイストゲートの開度調節等によって調節される。
【００３１】
吸気の水蒸気含有可能量Ｗｍは、吸気ａの圧力と温度に影響され、例えば、吸気ａの圧力が低減すると増加し、吸気ａの圧力が増加すると、減少する。また、吸気ａの温度が低いと、減少し、吸気ａの温度が高いと、増加する。また、水蒸気含有可能量Ｗｍに対する影響は、圧力より温度のほうが大きい。
【００３２】
従って、燃料が燃焼したとき、水が生成されるため、ＥＧＲガスの含有水蒸気量Ｗｍは新気より多い。また、ＥＧＲガスの温度は高いため、水蒸気含有可能量Ｗｍは新気より多くなる。従って、ＥＧＲガスが混合した後の吸気ａの水蒸気量は、新気及びＥＧＲガスに含まれる水蒸気量が合計される。過給機２２によって過給された後、吸気ａの圧力は上昇するが、温度も上昇するため、水蒸気含有可能量Ｗｍは若干多くなる。その後、吸気ａがインタークーラ４０Ａで冷却されると、水蒸気含有可能量Ｗｍが減少し、吸気ａの含有水蒸気量と水蒸気含有可能量Ｗｍとの差が凝縮水生成量Ｗｎとなる。
このようにして、吸気中に生成された凝縮水は、吸気ａと伴に吸気通路６２ａを形成するサージタンク６２を通過して吸気マニホールド１７から燃焼室へ吸入される。これらの凝縮水がＡ／Ｆセンサ５８等に付着する。
【００３３】
（第１実施形態）
図２、３に基づいて、本発明にかかるガスセンサ被水防止構造の第１実施形態について説明する。
図３（Ａ）は図２のＹ部の部分拡大図を示し、（Ｂ）は図３（Ａ）のＸ矢視図を示す。
吸気ａはサージタンク６２の吸気通路６２ａをＺ矢視方向（重力方向下側から上方へ）から吸気マニホールド１７に入り、該吸気マニホールド１７の分岐管１７ａからエンジン１０の各燃焼室１５に吸入される。
【００３４】
吸気通路６２ａを形成する通路壁面６２ｂに開口部６３ａが配設され、該開口部６３ａに連続して吸気通路６２ａの外方に突出した円筒状（環状）の副室壁面６３ｂによって空間部６３ｓが形成され、該円筒状の空間部６３ｓの中心軸線ＣＬが水平方向になる副室６３が形成される。
そして、円筒状の中心軸線ＣＬ近傍に、該中心軸線ＣＬに沿ってＡ／Ｆセンサ５８は配設されている。
【００３５】
開口部６３ａの吸気通路６２ａの上流側には、空間部６３ｓに吸気ａが導入され易くする導入傾斜面６３ｃが形成されている。
導入傾斜面６３ｃの傾斜角度θ１は、導入傾斜面６３ｃの延長線Ｌ１と、該延長線Ｌ１と副室壁面６３ｂの交差する部分Ｐ１の接線とが成す角度θ２が鈍角になるように導入傾斜面６３ｃの傾斜角度が調整される。
これは、導入された吸気ａに混入されている水滴が副室壁面６３ｂに衝突し、跳ね返った水滴がＡ／Ｆセンサ５８に付着しないようにするものである。
また、傾斜角度θ１の延長線Ｌ１は、Ａ／Ｆセンサ５８に接する事が無いようにすると共に、Ａ／Ｆセンサ５８が延長線Ｌ１に対し、吸気通路６２ａの反対側に位置するように、配置されている。
【００３６】
このような配置にすることにより、導入された吸気ａが直接Ａ／Ｆセンサ５８に衝突しないようにして、Ａ／Ｆセンサ５８の被水防止効果を高める。
また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＸ矢視図を示し、Ａ／Ｆセンサ５８は副室６３の側壁面６３ｅから水平方向へ向けた状態で配置されている。
そして、Ａ／Ｆセンサ５８の先端部５８ａは反対側の側壁面６３ｆに対し隙間を有して配置されている。
【００３７】
更に、開口部６３ａの吸気通路６２ａ上流側は、該吸気通路６２ａの上流側（重力方向下側）へ傾斜した排出傾斜面６３ｄが形成されている。
排出傾斜面６３ｄには、副室壁面６３ｂに付着した水滴が吸気ａの流れに押されて空間部６３ｓの排出傾斜面６３ｄに到達し、再び、水滴は排出傾斜面６３ｄから吸気ａと伴に吸気通路６２ａに戻っていく。
【００３８】
このような構造にすることにより、吸気通路６２ａを流れる吸気ａは導入傾斜面６３ｃに沿って空間部６３ｓ内に導入され、円筒状の副室壁面６３ｂに沿って円周状に回転し、比重の大きい水滴は遠心力により副室壁面６３ｂに付着し、吸気ａの水滴が分離され、Ａ／Ｆセンサ５８に水滴が直接衝突するのを防止できる。
また、副室壁面６３ｂに付着した水滴は、吸気ａの流れに押され、排出傾斜面６３ｄを伝わり吸気通路６２ａに戻すようになっている。
空間部６３ｓ内の吸気ａは、該空間部６３ｓ内で加速され、加速された吸気ａに乗った水滴は比重が大きいので、吸気通路６２ａ内に容易に進入して、再び副室６３内に入ることが無く、Ａ／Ｆセンサ５８の被水をより効果的に防止できる。
また、エンジン停止後に吸気の流れが停止し，副室内旋回流が発生しなくなった場合は、副室内に傾斜（θ３）を設けているため，エンジン停止後に副室内に残存する水滴を、センサと接触することなく排出できる。
【００３９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図４（Ａ）、及び（Ｂ）に基づいて説明する。
尚、第２実施形態は吸気ａの流れ方向が、第１実施形態が下方から上方向へ流れるのに対し、水平方向に流れる場合を示しそれ以外は同じため、エンジンシステムの説明は省略し、同一部品は同一符号を付し、説明は省略する。
【００４０】
図４（Ａ）は図２のＹ部の部分拡大詳細図を示し、（Ｂ）は図４（Ａ）のＡ−Ａ断面を示す。
吸気ａはサージタンク６２の吸気通路６２ａをＺ矢視（水平方向）から吸気マニホールド１７に入り、該吸気マニホールド１７の分岐管１７ａからエンジン１０の各燃焼室１５に吸入される。
該副室６５の中心部にはＡ／Ｆセンサ５８が配置されている。Ａ／Ｆセンサ５８
は図４（Ｂ）に示すように、副室６５内の上側（重力方向）から下側に向け装着されている。
【００４１】
図４（Ａ）に示すように、吸気ａは吸気通路６２ａを略水平方向に流れる場合を示している。吸気ａは矢印Ｚ方向から流れてくる。
吸気通路６２ａを形成する通路壁面６２ｂに開口部６５ａが配設され、該開口部６５ａに連続して吸気通路６２ａの外方に突出した円筒状（環状）の副室壁面６５ｂによって空間部６５ｓが形成され、該円筒状の空間部６５ｓの中心軸線ＣＬが略水平方向になる副室６５が形成される。
【００４２】
開口部６５ａの吸気通路６２ａの上流側には、空間部６５ｓに吸気ａが導入され易くする導入傾斜面６５ｃが形成されている。
そして、円筒状の中心軸線ＣＬ近傍に、該中心軸線ＣＬに沿ってＡ／Ｆセンサ５８は配設されている。
導入傾斜面６５ｃの傾斜角度θ１は、導入傾斜面６５ｃの延長線Ｌ１と、該延長線Ｌ１と副室壁面６５ｂの交差する部分Ｐ１の接線とが成す角度θ２が鈍角になるように調整される。
これは、導入された吸気ａに混入されている水滴が副室壁面６５ｂに衝突し、跳ね返った水滴がＡ／Ｆセンサ５８に付着しないようにするものである。
また、傾斜角度θ１の延長線Ｌ１は、Ａ／Ｆセンサ５８に接する事が無いようにすると共に、Ａ／Ｆセンサ５８が延長線Ｌ１に対し、吸気通路６２ａの反対側に位置するように、配置されている。
【００４３】
このような配置にすることにより、導入された吸気ａが直接Ａ／Ｆセンサ５８に衝突しないようにして、Ａ／Ｆセンサ５８の被水防止効果を高めるものである。
また、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ−Ａ断面を示し、Ａ／Ｆセンサ５８は副室６５の上壁面６５ｅから下方（重力方向）へ向け垂下した状態で配置されている。
そして、Ａ／Ｆセンサ５８の先端部５８ａは下壁面６５ｄに対し隙間を有して配置されている。
更に、下壁面６５ｄは吸気通路６２ａ側に対し下方へ傾斜した面となっており、副室壁面６３ｂに付着した水滴が下方へ流れ、傾斜した下壁面６５ｄを伝わり吸気通路６２ａに流れるようになっている。
また、エンジン停止後に吸気の流れが停止し，副室内旋回流が発生しなくなった場合は、副室内に傾斜（θ３）を設けているため，エンジン停止後に副室内に残存する水滴を、センサと接触することなく排出できる。
【００４４】
このような構造にすることにより、吸気通路６２ａを流れる吸気ａは導入傾斜面６５ｃに沿って空間部６５ｓ内に導入され、円筒状の副室壁面６５ｂの円周に沿って回転し、比重の大きい水滴は遠心力により副室壁面６３ｂに付着し、吸気ａの水滴が分離され、Ａ／Ｆセンサ５８の被水を防止できる。
また、副室壁面６５ｂに付着した水滴は、重力により下方へ流れ、下壁面６５ｄを伝わり吸気通路６２ａに流れるようになっている。
さらに、エンジン停止後に吸気の流れが停止し，副室内旋回流が発生しなくなった場合は、副室内に傾斜（θ３）を設けているため，エンジン停止後に副室内に残存する水滴を、センサと接触することなく排出できる。
これにより、分離された水滴が吸気ａの流れにより再び副室６５内に入ることが無く、Ａ／Ｆセンサ５８の被水はより効果的に防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
内燃機関の吸気又は排気通路に装着されるガスセンサが被水して破損するのを防止する被水防止構造として利用できる。
【符号の説明】
【００４６】
１０ ディーゼルエンジン
１２ シリンダブロック
１４ シリンダヘッド
１６ 燃料噴射装置
１７ 吸気マニホールド
１８ 第２吸気管
１９ 排気マニホールド
２０ 排気管
２２ 過給機
２３ 第１吸気管
２４ 排ガス浄化装置
３２ 高圧ＥＧＲ装置
３８ 低圧ＥＧＲ装置
４０ インタークーラ
４４ エアフローセンサ
５０、５２ 吸気スロットル弁
５８ Ａ／Ｆセンサ（ガスセンサ）
６０ ＥＣＵ
６２ サージタンク
６２ａ 吸気通路
６３、６５ 副室
６３ａ、６５ａ 開口部
６３ｂ、６５ｂ 副室壁面
６３ｃ、６５ｃ 導入傾斜面
ａ 吸気
ｅ 排ガス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気通路に取付けられたガスセンサに、吸気中に混入した水滴が付着するのを簡易な手段で防止可能にする内燃機関のガスセンサ被水防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の内燃機関は、排ガス浄化装置として排ガスの一部を吸気路に再循環するＥＧＲ装置や、吸気を加圧して燃焼効率を高める過給機が設けられ、かつ燃料の噴射量や噴射時期を制御することで、出力を向上させると共に、ＮＯｘやスモークの発生を最小限に抑えることが可能になってきた。
また、ディーゼルエンジン及びその他の内燃機関では、吸気温度を下げ、単位容積当りの吸気質量を増加させて出力を向上させるため、吸気通路にインタークーラを設けている。しかし、インタークーラで吸気を冷却し過ぎると、インタークーラの出口側で吸気から凝縮水が発生する。
【０００３】
この凝縮水が下流側吸気管に設けられたガスセンサなどのセンサ素子に衝突すると、素子割れによりセンサが破損するおそれがある。すなわち、センサ素子は、ヒータにより加熱されているため水滴が衝突すると熱衝撃で割れを生じるおそれがある。
また、大量の凝縮水がシリンダに進入すると、蒸気爆発が起こり、シリンダ構成機器が破損するおそれもある。
排ガス中には燃料の燃焼によって生成される水蒸気が含まれるため、含有水蒸気量は吸気より多く、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関では、排ガスの一部が吸気管に導入されることによって、インタークーラで冷却されると一層凝縮水が発生しやすい。
【０００４】
特開２００７−３２１５９３号公報（特許文献１）には、略水平方向に延びる排気管に取付けられたＡ／Ｆセンサに排ガス中の凝縮水が付着するのを低減するために、排気管の内部におけるＡ／Ｆセンサの上流側に、排ガスの一部を当該Ａ／Ｆセンサに対して鋭角に整流するための整流板を備える構成が示されている。
この整流板により排ガスの一部がＡ／Ｆセンサに対して鋭角に整流されるため、凝縮水がＡ／Ｆセンサに付着する確率が低減する。また、整流板に付着した凝縮水は落下が促され、Ａ／Ｆセンサから早期に離脱し易くなる技術が開示されている。
【０００５】
特開２００３−６５１７１号公報（特許文献２）には、サージタンクの内部に向かって陥没し、かつ、内部空間に張出すように形成されたＡ／Ｆセンサ取付部を設け、このセンサ取付部に収容されるように、Ａ／Ｆセンサを組付ける。Ａ／Ｆセンサ取付部の底面にサージタンクの壁面を伝わって流れるオイルや水分をせき止めるための環状凸部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３２１５９３号公報
【特許文献２】特開２００３−６５１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、Ａ／Ｆセンサの被水を軽減するために、該Ａ／Ｆセンサの上流側に整流板を設けて、排ガス中に混入している凝結水がＡ／Ｆセンサに付着する確率を低減させ、更に、付着した凝縮水は落下が促され、Ａ／Ｆセンサから早期に離脱させて凝結水の付着を減少させるが、該Ａ／Ｆセンサの下部は常に排ガスの主流に直接晒される状態となっており、凝結水がＡ／Ｆセンサに付着する不具合は依然として有するものである。
【０００８】
また、特許文献２では、Ａ／Ｆセンサ取付部の底面にサージタンクの壁面を伝わって流れるオイルや水分をせき止めるための環状凸部が設けられているが、Ａ／Ｆセンサの下部は環状凸部よりサージタンクの内部空間側に突出しており、サージタンクの壁面を伝わって流れるオイルや水分が環状凸部より落下し、吸気ガスに乗ってＡ／Ｆセンサの下部に付着する可能性があり、更に、該Ａ／Ｆセンサの下部は常に吸気の主流に直接晒される状態となっているため、凝結水がＡ／Ｆセンサに付着する不具合は依然として有するものである。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、吸気通路壁面に外方へ突出した副室を設け、該副室内にガスセンサを配置することで、吸気通路を流れる吸気に混入した水滴がガスセンサに直接衝突することを防止して、ガスセンサの被水割れを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するため、本発明は、内燃機関の吸気通路に取付けられたガスセンサに、吸気中に混入した水滴が付着するのを防止する被水防止構造において、前記吸気通路を形成する通路壁面に設けられた開口部に連続して、該通路壁面から外方へ突出して形成された副室と、該副室内に配設されたガスセンサとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
かかる発明によれば、吸気通路を形成する通路壁面に設けられた開口部に連続して、通路壁面から外方に突出した副室内にガスセンサを配置したので、吸気通路を流れる吸気に混入した水滴は主流に乗って流れるため、副室内に水滴が入り難くなりガスセンサに直接水滴が衝突することを防止できる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、前記吸気通路を流れる吸気を前記副室内に導くように前記開口部の入口部に通路壁面を副室内側へ傾斜させた傾斜面を設けるとよい。
【００１３】
このように、吸気通路を流れる吸気を前記副室内に導くように前記開口部の入口部に通路壁面を副室内側へ傾斜させた傾斜面を設けたので、吸気が副室内に入り易くなり、ガスセンサの誤検出及び、応答遅れを回避することができる。
【００１４】
また、本発明において好ましくは、前記傾斜面は、該傾斜面の延長線が前記ガスセンサに対し吸気通路側に位置するように形成するとよい。
【００１５】
このように、傾斜面は、該傾斜面の延長線がガスセンサに対し吸気通路側に位置するように形成されているので、導入した吸気に混入された水滴がガスセンサに直接衝突しないようにすることができる。
【００１６】
また、本発明において好ましくは、前記傾斜面は、該記傾斜面の延長線と、該延長線と交差する副室壁面の接線とが成す角度が鈍角となるような傾斜面角度に形成されるとよい。
【００１７】
このように、傾斜面の延長線と、該延長線と交差する副室壁面の接線とが成す角度が鈍角となるようにしたので、副室内に導入された吸気に混入した水滴が副室壁面に衝突して、ガスセンサに向かって跳ね返らずに、副室壁面に沿うように流れるようにする。
【００１８】
また、本発明において好ましくは、前記副室は、該副室内に導入された吸気を旋回させる環状壁面を有すると共に、前記ガスセンサは、該環状壁面に沿って流れる旋回流の中心部に該旋回流の軸線に沿って配置されるとよい。
【００１９】
このような構成にすることにより、副室の壁面を環状の壁面にすることで、吸気を旋回させて、吸気に混入している水滴の比重が大きいことを利用して、水滴を副室の壁面に捕捉させて水滴がガスセンサに衝突するのを効果的に防止することができる。
【００２０】
また、本発明において好ましくは、前記副室壁面には、該副室壁面に捕捉された水滴を前記副室外へ排出する排出部が該副室の重力方向下側に設けるとよい。
【００２１】
このような構成にすることにより、副室壁面の重力方向下側に設けることで、副室壁面に付着した水滴が旋回流に乗って、副室外へ排出されるので、副室内に水滴が入らないようにできる。
また、エンジン停止後に吸気の流れが停止し，副室内旋回流が発生しなくなった場合は、副室内に傾斜（θ３）を設けているため，エンジン停止後に副室内に残存する水滴を、センサと接触することなく排出できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、吸気通路を形成する通路壁面に設けられた開口部に連続して、通路壁面から外方に突出した副室内にガスセンサを配置したので、吸気通路を流れる吸気に混入した水滴は主流に乗って流れるため、副室内に水滴が入り難くなりガスセンサに直接水滴が衝突することを防止できる。
また、吸気通路を流れる吸気を前記副室内に導くように前記開口部の入口部に通路壁面を副室内側へ傾斜させた傾斜面を設けたので、吸気が副室内に入り易いため、ガスセンサの誤検出及び、応答遅れについても回避することができる。
さらに、吸気を旋回させて、吸気に混入している水滴の比重が大きいことを利用して、水滴を副室の壁面に捕捉させて水滴がガスセンサに衝突するのを効果的に防止することができる。
また、エンジン停止後に吸気の流れが停止し，副室内旋回流が発生しなくなった場合は、副室内に傾斜（θ３）を設けているため，エンジン停止後に副室内に残存する水滴を、センサと接触することなく排出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】車両に搭載されたディーゼルエンジンに本発明を適用した全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態における図1のＡ−Ａ断面図を示す。
【図３】（Ａ）は図２のＹ部の部分拡大詳細図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＸ矢視図を示す。
【図４】（Ａ）は本発明の第２実施形態における図２のＹ部の部分拡大詳細図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２５】
車両に搭載されたディーゼルエンジンに本発明を適用した全体構成を図１〜図２に基づいて説明する。図１に示す本実施形態のディーゼルエンジン１０において、シリンダブロック１２の上部にシリンダヘッド１４が設けられている。シリンダヘッド１４には、シリンダブロック１２内を往復運動するピストン１３とシリンダヘッド１４とで形成される燃焼室１５の中央（各シリンダ中央）に燃料噴射装置１６が設けられ、シリンダヘッド１４の燃料噴射装置１６の両側に、吸気導入部及び排ガス排出部が設けられている。該吸気導入部は、吸気マニホールド１７を介して第２吸気管１８に接続され、該排ガス排出部は、排気マニホールド１９を介して排気管２０に接続されている。
【００２６】
第２吸気管１８及び第１排気管２０の途中に、第２吸気管１８に設けられたコンプレッサ及び第１排気管２０に設けられた排気タービンからなる過給機２２が設けられている。過給機２２より下流側の第２排気管２１には、ディーゼル・パーティキュレート・フィルタを備えた排ガス浄化装置２４が設けられている。過給機２２の上流側の第１排気管２０と過給機２２の下流側の第２吸気管１８とを接続する高圧ＥＧＲ管２６と、高圧ＥＧＲ管２６に介設され、ＥＧＲガスを浄化する触媒装置２８と、高圧ＥＧＲ管２６の出口部に設けられ、高圧ＥＧＲ管２６を流れるＥＧＲガスの流量を調節可能な高圧ＥＧＲバルブ３０とからなる高圧ＥＧＲ装置３２が設けられている。
【００２７】
過給機２２の吸気系上流側には、過給機２２の下流側の第２排気管２１と過給機２２の上流側の第１吸気管２３とを接続する低圧ＥＧＲ管３４と、低圧ＥＧＲ管３４に介設された低圧ＥＧＲクーラ３６と、ＥＧＲ管３４の出口部に設けられ、低圧ＥＧＲ管３４を流れるＥＧＲガスの流量を調節可能な低圧ＥＧＲバルブ３７とからなる低圧ＥＧＲ装置３８が設けられている。
【００２８】
過給機２２の下流側の第２吸気管１８に、吸気を冷却するインタークーラ４０が設けられている。上流側の第１吸気管２３の入口２３ａには、フィルタ装置４２と、フィルタ装置４２の下流側に、吸気流量を検出するエアフローセンサ４４、吸気温度センサ４６及び吸気湿度センサ４８が設けられている。また、これらセンサの下流側の第１吸気管２３及びインタークーラ下流側の第２吸気管１８に、シリンダ内に吸引される吸気量を調節する吸気スロットル弁５０及び５２が設けられている。各吸気マニホールド１７には、吸気温度センサ５４、吸気圧力を検出するブーストセンサ５６及びＡ／Ｆセンサ５８が設けられている。
【００２９】
ディーゼルエンジン１０の運転開始で、排ガスｅによって過給機２２の排気タービンが駆動され、過給機２２のコンプレッサによって大気が上流側の第１吸気管２３に吸引される。また、前記各センサ類から検出信号がＥＣＵ６０に入力される。ＥＣＵ６０は、これらの検出信号に応じて、吸気スロットル弁５０，５２、ＥＧＲバルブ３０、３６、燃料噴射装置１６、及びインタークーラ４０に設けられたシャッタ装置（図示省略）及び電動ファン（図示省略）等を制御する。
【００３０】
かかる構成において、中低負荷時には、高圧ＥＧＲ装置３２で多量の排ガスを第２吸気管１８に再循環させ、排ガス中ＮＯｘ量を低減する。高負荷時には、低圧ＥＧＲ装置３８から少量の排ガスを比較的高精度で第２吸気管１８に再循環させ、排ガス中のＮＯｘ量を低減する。また、第２吸気管１８に設けられた吸気温度センサ４６、５４及びガスセンサの一つである空燃比センサ５８（以後Ａ／Ｆセンサと称す）により、シリンダに導入される新吸気とＥＧＲガスとの混合ガスの温度及びＯ２濃度を検出し、これら検出信号をＥＣＵ６０に入力する。ＥＣＵ６０は、これらの検出信号に応じて、過給圧、低圧ＥＧＲ装置３８及び高圧ＥＧＲ装置３２から導入されるＥＧＲガス量、燃料噴射装置１６の燃料噴射量、噴射時期を制御する。これによって、排ガス中のＮＯｘ量を最小限に抑えることができる。なお、過給圧は、可変ベーンを備えた過給機の可変ベーンの角度調節、又はウェイストゲートを備えた過給機のウェイストゲートの開度調節等によって調節される。
【００３１】
吸気の水蒸気含有可能量Ｗｍは、吸気ａの圧力と温度に影響され、例えば、吸気ａの圧力が低減すると増加し、吸気ａの圧力が増加すると、減少する。また、吸気ａの温度が低いと、減少し、吸気ａの温度が高いと、増加する。また、水蒸気含有可能量Ｗｍに対する影響は、圧力より温度のほうが大きい。
【００３２】
従って、燃料が燃焼したとき、水が生成されるため、ＥＧＲガスの含有水蒸気量Ｗｍは新気より多い。また、ＥＧＲガスの温度は高いため、水蒸気含有可能量Ｗｍは新気より多くなる。従って、ＥＧＲガスが混合した後の吸気ａの水蒸気量は、新気及びＥＧＲガスに含まれる水蒸気量が合計される。過給機２２によって過給された後、吸気ａの圧力は上昇するが、温度も上昇するため、水蒸気含有可能量Ｗｍは若干多くなる。その後、吸気ａがインタークーラ４０Ａで冷却されると、水蒸気含有可能量Ｗｍが減少し、吸気ａの含有水蒸気量と水蒸気含有可能量Ｗｍとの差が凝縮水生成量Ｗｎとなる。
このようにして、吸気中に生成された凝縮水は、吸気ａと伴に吸気通路６２ａを形成するサージタンク６２を通過して吸気マニホールド１７から燃焼室へ吸入される。これらの凝縮水がＡ／Ｆセンサ５８等に付着する。
【００３３】
（第１実施形態）
図２、３に基づいて、本発明にかかるガスセンサ被水防止構造の第１実施形態について説明する。
図３（Ａ）は図２のＹ部の部分拡大図を示し、（Ｂ）は図３（Ａ）のＸ矢視図を示す。
吸気ａはサージタンク６２の吸気通路６２ａをＺ矢視方向（重力方向下側から上方へ）から吸気マニホールド１７に入り、該吸気マニホールド１７の分岐管１７ａからエンジン１０の各燃焼室１５に吸入される。
【００３４】
吸気通路６２ａを形成する通路壁面６２ｂに開口部６３ａが配設され、該開口部６３ａに連続して吸気通路６２ａの外方に突出した円筒状（環状）の副室壁面６３ｂによって空間部６３ｓが形成され、該円筒状の空間部６３ｓの中心軸線ＣＬが水平方向になる副室６３が形成される。
そして、円筒状の中心軸線ＣＬ近傍に、該中心軸線ＣＬに沿ってＡ／Ｆセンサ５８は配設されている。
【００３５】
開口部６３ａの吸気通路６２ａの上流側には、空間部６３ｓに吸気ａが導入され易くする導入傾斜面６３ｃが形成されている。
導入傾斜面６３ｃの傾斜角度θ１は、導入傾斜面６３ｃの延長線Ｌ１と、該延長線Ｌ１と副室壁面６３ｂの交差する部分Ｐ１の接線とが成す角度θ２が鈍角になるように導入傾斜面６３ｃの傾斜角度が調整される。
これは、導入された吸気ａに混入されている水滴が副室壁面６３ｂに衝突し、跳ね返った水滴がＡ／Ｆセンサ５８に付着しないようにするものである。
また、傾斜角度θ１の延長線Ｌ１は、Ａ／Ｆセンサ５８に接する事が無いようにすると共に、Ａ／Ｆセンサ５８が延長線Ｌ１に対し、吸気通路６２ａの反対側に位置するように、配置されている。
【００３６】
このような配置にすることにより、導入された吸気ａが直接Ａ／Ｆセンサ５８に衝突しないようにして、Ａ／Ｆセンサ５８の被水防止効果を高める。
また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＸ矢視図を示し、Ａ／Ｆセンサ５８は副室６３の側壁面６３ｅから水平方向へ向けた状態で配置されている。
そして、Ａ／Ｆセンサ５８の先端部５８ａは反対側の側壁面６３ｆに対し隙間を有して配置されている。
【００３７】
更に、開口部６３ａの吸気通路６２ａ上流側は、該吸気通路６２ａの上流側（重力方向下側）へ傾斜した排出傾斜面６３ｄが形成されている。
排出傾斜面６３ｄには、副室壁面６３ｂに付着した水滴が吸気ａの流れに押されて空間部６３ｓの排出傾斜面６３ｄに到達し、再び、水滴は排出傾斜面６３ｄから吸気ａと伴に吸気通路６２ａに戻っていく。
【００３８】
このような構造にすることにより、吸気通路６２ａを流れる吸気ａは導入傾斜面６３ｃに沿って空間部６３ｓ内に導入され、円筒状の副室壁面６３ｂに沿って円周状に回転し、比重の大きい水滴は遠心力により副室壁面６３ｂに付着し、吸気ａの水滴が分離され、Ａ／Ｆセンサ５８に水滴が直接衝突するのを防止できる。
また、副室壁面６３ｂに付着した水滴は、吸気ａの流れに押され、排出傾斜面６３ｄを伝わり吸気通路６２ａに戻すようになっている。
空間部６３ｓ内の吸気ａは、該空間部６３ｓ内で加速され、加速された吸気ａに乗った水滴は比重が大きいので、吸気通路６２ａ内に容易に進入して、再び副室６３内に入ることが無く、Ａ／Ｆセンサ５８の被水をより効果的に防止できる。
また、エンジン停止後に吸気の流れが停止し，副室内旋回流が発生しなくなった場合は、副室内に傾斜（θ３）を設けているため，エンジン停止後に副室内に残存する水滴を、センサと接触することなく排出できる。
【００３９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図４（Ａ）、及び（Ｂ）に基づいて説明する。
尚、第２実施形態は吸気ａの流れ方向が、第１実施形態が下方から上方向へ流れるのに対し、水平方向に流れる場合を示しそれ以外は同じため、エンジンシステムの説明は省略し、同一部品は同一符号を付し、説明は省略する。
【００４０】
図４（Ａ）は図２のＹ部の部分拡大詳細図を示し、（Ｂ）は図４（Ａ）のＡ−Ａ断面を示す。
吸気ａはサージタンク６２の吸気通路６２ａをＺ矢視（水平方向）から吸気マニホールド１７に入り、該吸気マニホールド１７の分岐管１７ａからエンジン１０の各燃焼室１５に吸入される。
該副室６５の中心部にはＡ／Ｆセンサ５８が配置されている。Ａ／Ｆセンサ５８
は図４（Ｂ）に示すように、副室６５内の上側（重力方向）から下側に向け装着されている。
【００４１】
図４（Ａ）に示すように、吸気ａは吸気通路６２ａを略水平方向に流れる場合を示している。吸気ａは矢印Ｚ方向から流れてくる。
吸気通路６２ａを形成する通路壁面６２ｂに開口部６５ａが配設され、該開口部６５ａに連続して吸気通路６２ａの外方に突出した円筒状（環状）の副室壁面６５ｂによって空間部６５ｓが形成され、該円筒状の空間部６５ｓの中心軸線ＣＬが略水平方向になる副室６５が形成される。
【００４２】
開口部６５ａの吸気通路６２ａの上流側には、空間部６５ｓに吸気ａが導入され易くする導入傾斜面６５ｃが形成されている。
そして、円筒状の中心軸線ＣＬ近傍に、該中心軸線ＣＬに沿ってＡ／Ｆセンサ５８は配設されている。
導入傾斜面６５ｃの傾斜角度θ１は、導入傾斜面６５ｃの延長線Ｌ１と、該延長線Ｌ１と副室壁面６５ｂの交差する部分Ｐ１の接線とが成す角度θ２が鈍角になるように調整される。
これは、導入された吸気ａに混入されている水滴が副室壁面６５ｂに衝突し、跳ね返った水滴がＡ／Ｆセンサ５８に付着しないようにするものである。
また、傾斜角度θ１の延長線Ｌ１は、Ａ／Ｆセンサ５８に接する事が無いようにすると共に、Ａ／Ｆセンサ５８が延長線Ｌ１に対し、吸気通路６２ａの反対側に位置するように、配置されている。
【００４３】
このような配置にすることにより、導入された吸気ａが直接Ａ／Ｆセンサ５８に衝突しないようにして、Ａ／Ｆセンサ５８の被水防止効果を高めるものである。
また、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ−Ａ断面を示し、Ａ／Ｆセンサ５８は副室６５の上壁面６５ｅから下方（重力方向）へ向け垂下した状態で配置されている。
そして、Ａ／Ｆセンサ５８の先端部５８ａは下壁面６５ｄに対し隙間を有して配置されている。
更に、下壁面６５ｄは吸気通路６２ａ側に対し下方へ傾斜した面となっており、副室壁面６３ｂに付着した水滴が下方へ流れ、傾斜した下壁面６５ｄを伝わり吸気通路６２ａに流れるようになっている。
また、エンジン停止後に吸気の流れが停止し，副室内旋回流が発生しなくなった場合は、副室内に傾斜（θ３）を設けているため，エンジン停止後に副室内に残存する水滴を、センサと接触することなく排出できる。
【００４４】
このような構造にすることにより、吸気通路６２ａを流れる吸気ａは導入傾斜面６５ｃに沿って空間部６５ｓ内に導入され、円筒状の副室壁面６５ｂの円周に沿って回転し、比重の大きい水滴は遠心力により副室壁面６３ｂに付着し、吸気ａの水滴が分離され、Ａ／Ｆセンサ５８の被水を防止できる。
また、副室壁面６５ｂに付着した水滴は、重力により下方へ流れ、下壁面６５ｄを伝わり吸気通路６２ａに流れるようになっている。
さらに、エンジン停止後に吸気の流れが停止し，副室内旋回流が発生しなくなった場合は、副室内に傾斜（θ３）を設けているため，エンジン停止後に副室内に残存する水滴を、センサと接触することなく排出できる。
これにより、分離された水滴が吸気ａの流れにより再び副室６５内に入ることが無く、Ａ／Ｆセンサ５８の被水はより効果的に防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
内燃機関の吸気又は排気通路に装着されるガスセンサが被水して破損するのを防止する被水防止構造として利用できる。
【符号の説明】
【００４６】
１０ ディーゼルエンジン
１２ シリンダブロック
１４ シリンダヘッド
１６ 燃料噴射装置
１７ 吸気マニホールド
１８ 第２吸気管
１９ 排気マニホールド
２０ 排気管
２２ 過給機
２３ 第１吸気管
２４ 排ガス浄化装置
３２ 高圧ＥＧＲ装置
３８ 低圧ＥＧＲ装置
４０ インタークーラ
４４ エアフローセンサ
５０、５２ 吸気スロットル弁
５８ Ａ／Ｆセンサ（ガスセンサ）
６０ ＥＣＵ
６２ サージタンク
６２ａ 吸気通路
６３、６５ 副室
６３ａ、６５ａ 開口部
６３ｂ、６５ｂ 副室壁面
６３ｃ、６５ｃ 導入傾斜面
ａ 吸気
ｅ 排ガス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に取付けられたガスセンサの被水防止構造において、前記吸気通路を形成する通路壁面に設けられた開口部に連続して、該通路壁面から外方へ突出して形成された副室と、該副室内に配設されたガスセンサとを備えたことを特徴とする内燃機関のガスセンサ被水防止構造。
【請求項２】
前記吸気通路を流れる吸気を前記副室内に導くように前記開口部の入口部に通路壁面を副室内側へ傾斜させた傾斜面を設けたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関のガスセンサ被水防止構造。
【請求項３】
前記傾斜面は、該傾斜面の延長線が前記ガスセンサに対し吸気通路側に位置するように形成されていることを特徴とする請求項２記載の内燃機関のガスセンサ被水防止構造。
【請求項４】
前記傾斜面は、該記傾斜面の延長線と、該延長線と交差する副室壁面の接線とが成す角度が鈍角となるような傾斜面角度に形成したことを特徴とする請求項２又は３記載の内燃機関のガスセンサ被水防止構造。
【請求項５】
前記副室は、該副室内に導入された吸気を旋回させる環状壁面を有すると共に、前記ガスセンサは、該環状壁面に沿って流れる旋回流の中心部に該旋回流の軸線に沿って配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関のガスセンサ被水防止構造。
【請求項６】
前記副室壁面には、該副室壁面に捕捉された水滴を前記副室外へ排出する排出部が該副室の重力方向下側に設けられていることを特徴とする請求項1乃至５のいずれか１項に記載の内燃機関のガスセンサ被水防止構造。
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に取付けられたガスセンサの被水防止構造において、前記吸気通路を形成する通路壁面に設けられた開口部に連続して、該通路壁面から外方へ突出して形成された副室と、該副室内に配設されたガスセンサとを備えたことを特徴とする内燃機関のガスセンサ被水防止構造。
【請求項２】
前記吸気通路を流れる吸気を前記副室内に導くように前記開口部の入口部に通路壁面を副室内側へ傾斜させた傾斜面を設けたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関のガスセンサ被水防止構造。
【請求項３】
前記傾斜面は、該傾斜面の延長線が前記ガスセンサに対し吸気通路側に位置するように形成されていることを特徴とする請求項２記載の内燃機関のガスセンサ被水防止構造。
【請求項４】
前記傾斜面は、該記傾斜面の延長線と、該延長線と交差する副室壁面の接線とが成す角度が鈍角となるような傾斜面角度に形成したことを特徴とする請求項２又は３記載の内燃機関のガスセンサ被水防止構造。
【請求項５】
前記副室は、該副室内に導入された吸気を旋回させる環状壁面を有すると共に、前記ガスセンサは、該環状壁面に沿って流れる旋回流の中心部に該旋回流の軸線に沿って配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関のガスセンサ被水防止構造。
【請求項６】
前記副室壁面には、該副室壁面に捕捉された水滴を前記副室外へ排出する排出部が該副室の重力方向下側に設けられていることを特徴とする請求項1乃至５のいずれか１項に記載の内燃機関のガスセンサ被水防止構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−４４２７０（Ｐ２０１３−４４２７０Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８２０８１（Ｐ２０１１−１８２０８１）
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
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