DE112018001863T5

DE112018001863T5 - Ansaugluftverstärkungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018001863T5
Application number: DE112018001863.6T
Authority: DE
Inventors: Ryusuke Fujino; Naoya Ishikawa
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2019-12-24
Also published as: US20200256292A1; JP2018178750A; CN110475964A; WO2018186232A1

Abstract

Die zur vorliegenden Erfindung gehörende Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 dient zum Verstärken des Luftansaugens eines Motors und wird mit einem zylindrischen Wandteil 20 mit einem Ansaugeinlass 20in und einem Ansaugauslass 20out, wobei der Wandteil 20 Ansaugluft vom Ansaugeinlass 20in zum Ansaugeinlass 20out leitet, einer Ausstoßöffnung 30 zum Ausstoßen von Luft F2, die entlang einer inneren Umfangsfläche 21 des Wandteils 20 zu einer stromabwärts gelegenen Luftansaugseite strömt, wobei die Ausstoßöffnung 30 im Wandteil 20 bereitgestellt wird; und einem Gebläse 40 zum Schicken von Luft zur Ausstoßöffnung 30 bereitgestellt.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Ansaugverstärkungsvorrichtung für einen Motor.
Stand der Technik
Im Allgemeinen wird bei einem Motor, der an einem Fahrzeug oder dergleichen montiert ist, eine zur Verbrennung erforderliche Menge an Ansaugluft entsprechend einer erforderlichen Leistung in die Brennkammer eingeleitet. Zusätzlich kann eine große Menge an Ansaugluft in die Brennkammer eingespeist werden, indem ein Kompressor oder dergleichen verwendet wird, um die Leistung zu verstärken.
Zitatliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP-A-2007-138 899
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Es kann zum Beispiel an Orten, an denen der Luftdruck niedrig ist, wie in gro-ßen Höhen, da die Sauerstoffkonzentration in der Luft niedrig ist, jedoch nicht gewährleistet sein, dass eine ausreichende Menge an Ansaugluft bereitgestellt werden kann, selbst wenn ein Kompressor oder dergleichen verwendet wird. In diesem Fall ist die Motorleistung reduziert, wobei sich der Kraftstoffverbrauch verschlechtert.
Insbesondere in einem Betriebszustand, in dem eine Motordrehzahl niedrig ist, kann der Kompressor oder dergleichen möglicherweise nicht effizient arbeiten. Aus diesem Grund kann zum Beispiel beim Anfahren des Fahrzeugs die Motorleistung reduziert und die Startfähigkeit verschlechtert sein.
Um die oben genannten Probleme zu lösen, ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Ansaugverstärkungsvorrichtung bereitzustellen, die eine erforderliche Menge an Ansaugluft gewährleisten und die Leistungsreduzierung unabhängig von einer Betriebsumgebung und einem Betriebszustand eines Motors unterdrücken kann.
Lösung des Problems
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Ansaugverstärkungsvorrichtung zum Verstärken des Ansaugens eines Motors bereitgestellt, die einen zylindrischen Wandteil aufweist, der einen Ansaugeinlass und einen Ansaugauslass aufweist und Ansaugluft vom Ansaugeinlass zum Ansaugauslass führt, eine Ausstoßöffnung zum Ausstoßen von Luft, die zu einer stromabwärts gelegenen Ansaugseite entlang einer inneren Umfangsfläche des Wandteils strömt, und ein Gebläse zum Schicken von Luft zur Ausstoßöffnung aufweist.
Eine Querschnittsform der inneren Umfangsfläche des Wandteils entspricht vorzugsweise einer Querschnittsform einer oberen Schaufelfläche.
Vorzugsweise weist die innere Umfangsfläche des Wandteils einen Teil mit reduziertem Durchmesser, der allmählich im Durchmesser in runder Querschnittsform von dem Ansaugeinlass reduziert wird, und einen Teil mit vergrößertem Durchmesser auf, der glatt an dem Teil mit reduziertem Durchmesser anschließt und allmählich vergrößert wird, wobei die Ausstoßöffnung an dem Teil mit reduziertem Durchmesser positioniert und auf die stromabwärts gelegene Ansaugseite gerichtet ist.
Die Ausstoßöffnung erstreckt sich vorzugsweise in Umfangsrichtung des Wandteils.
Es ist vorzuziehen, dass der Motor an einem Fahrzeug montiert ist und die Ansaugverstärkungsvorrichtung des Weiteren eine Steuereinheit zum Steuern des Gebläses und einen Gasöffnungssensor zum Erfassen einer Gaspedalöffnung aufweist, bei der die Steuereinheit das Gebläse betätigt, wenn die erste Bedingung erfüllt ist, dass der Erfassungswert des Gasöffnungssensors größer ist als der erste Schwellenwert.
Es ist vorzuziehen, dass die Ansaugverstärkungsvorrichtung des Weiteren einen Luftdrucksensor zum Erfassen des Luftdrucks und einen Motordrehzahlsensor zum Erfassen der Motordrehzahl aufweist, bei dem die Steuereinheit das Gebläse betätigt, wenn die erste Bedingung erfüllt ist und wenigstens eine einer zweiten Bedingung, bei der ein Erfassungswert des Luftdrucksensors gleich oder kleiner ist als ein zweiter Schwellenwert, und einer dritten Bedingung erfüllt ist, bei der der Erfassungswert des Motordrehzahlsensors gleich oder kleiner ist als ein dritter Schwellenwert.
Es ist vorzuziehen, dass der Motor einen Kompressor aufweist, wobei die Ansaugverstärkungsvorrichtung des Weiteren einen Luftdrucksensor zum Erfassen des Luftdrucks, einen Motordrehzahlsensor zum Erfassen der Motordrehzahl und einen Kompressionsdrucksensor zum Erfassen des Kompressionsdrucks aufweist, bei dem die Steuereinheit das Gebläse betätigt, wenn die erste Bedingung erfüllt ist und wenigstens eine der zweiten Bedingung, in der ein Erfassungswert des Luftdrucksensors gleich oder kleiner ist als der zweite Schwellenwert, und einer vierten Bedingung erfüllt ist, dass sich der Motorbetriebszustand, der auf der Basis eines Erfassungswerts des Motordrehzahlsensors und eines Erfassungswerts des Kompressionsdrucksensors definiert ist, in einem vorgegebenen ungenügenden Kompressionszustand befindet.
Es ist vorzuziehen, dass der Motor an einem Fahrzeug mit einer Kabine montiert ist und der Wandteil in einem flachen Querschnitt ausgebildet und entlang einer hinteren Fläche der Kabine so angeordnet ist, dass sich der Ansaugeinlass nach oben öffnet, der Ansaugauslass nach unten öffnet und die Längsrichtung des Querschnitts davon mit der Fahrzeugbreitenrichtung übereinstimmt.
Es ist vorzuziehen, dass der Motor einen Luftreiniger und einen mit einem Einlassteil des Luftreinigers verbundenen Ansaugkanal aufweist und der Wandteil mit einem Einlassteil des Ansaugkanals verbunden ist, wobei der Einlassteil des Ansaugkanals in einem flachen Querschnitt ausgebildet und der Ansaugauslass mit einem Einlass des Ansaugkanals verbunden ist.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Entsprechend der vorliegenden Offenbarung kann eine Ansaugverstärkungsvorrichtung bereitgestellt werden, die in der Lage ist, unabhängig von der Einsatzumgebung und dem Betriebszustand des Motors eine erforderliche Menge an Ansaugluft zu gewährleisten und die Leistungsreduzierung zu unterdrücken.
Figurenliste

1 ist eine schematische Konfigurationsansicht, die ein Fahrzeug zeigt, an dem eine Ansaugverstärkungsvorrichtung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel angebracht ist.
2 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Ansaugverstärkungsvorrichtung in 1.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III - III in 2.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV - IV in 2.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils V in 4.
6 ist eine Ansicht, die eine Ablaufsteuerung in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
7 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration einer Ansaugverstärkungsvorrichtung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII - VIII in 7.
9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IX - IX in 8.
10 ist eine Ansicht, die eine Ablaufsteuerung in einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
11 ist eine Übersicht, die einen Zusammenhang zwischen einer Motordrehzahl und einem Kompressionsdruck in dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Obwohl die in den Zeichnungen gezeigten Richtungen nur zur Erleichterung der Beschreibung definiert sind, wird davon ausgegangen, dass die Richtungen mit den jeweiligen Richtungen des Fahrzeugs übereinstimmen.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 ist eine schematische Konfigurationsansicht, die ein Fahrzeug 1 zeigt, an dem eine Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung angebracht ist. Des Weiteren ist 2 eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration der Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 zeigt, wobei 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III - III in 2 ist. Des Weiteren ist 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV - IV in 3, wobei 5 eine vergrößerte Ansicht eines Teils V in 4 ist. Ein weißer Pfeil F1 gemäß 2 bis 5 stellt die Ansaugluft dar. Ein schwarzer Pfeil F2 gemäß 4 und 5 stellt die Luft dar, die aus einer Ausstoßöffnung 30 ausgestoßen wird (wird später beschrieben).
Gemäß 1 und 2 ist die Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 eine Ansaugverstärkungsvorrichtung zum Verstärken der Ansaugluft F1 des Motors 10. Gemäß 3 bis 5 weist die Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 einen rohrförmigen Körper 20 mit einem Ansaugeinlass 20in und einem Ansaugauslass 20out auf und führt die Ansaugluft F1 vom Ansaugeinlass 20in zum Ansaugauslass 20out. Die Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 weist eine Ausstoßöffnung 30, die im rohrförmigen Körper 20 bereitgestellt wird und Luft F2 ausstößt, die in Richtung der stromabwärts gelegenen Ansaugseite entlang einer inneren Umfangsfläche 21 des rohrförmigen Körpers 20 strömt, und ein Gebläse 40 zum Schicken der Luft F2 an die Ausstoßöffnung 30 auf. Des Weiteren weist die Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 eine elektronische Steuereinheit (Electronic Control Unit - ECU) 50 als Steuereinheit zum Steuern des Gebläses 40 auf.
Die Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 weist des Weiteren einen Gasöffnungssensor 51 zum Erfassen einer Gaspedalöffnung auf. Die Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 weist des Weiteren einen Luftdrucksensor 52 zum Erfassen eines Luftdrucks und einen Motordrehzahlsensor 53 zum Erfassen der Motordrehzahl auf. Die Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 weist des Weiteren einen Kompressionsdrucksensor 54 zum Erfassen des Kompressionsdrucks auf. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Kompressionsdrucksensor 54 jedoch optional sein.
Speziell ist gemäß 1 der Motor 10 ein mehrzylindriger Selbstzündungsmotor, der am Fahrzeug 1 montiert ist, das heißt, ein Dieselmotor. Der Typ, die Form, die Anzahl der Zylinder und dergleichen des Motors 10 sind jedoch optional.
Das Fahrzeug 1 ist ein Frontlenker LKW und weist eine Kabine 2, einen in einem unteren Teil der Kabine 2 angeordneten Motor 10, einen Fahrgestellrahmen 3 zum Lagern der Kabine 2 und einen Aufbau 4 auf, der am hinteren Teil der Kabine 2 angeordnet ist. Die Bezugsnummer 5 bezeichnet ein Vorderrad des Fahrzeugs 1.
Gemäß 2 weist der Motor 10 ein Motorgehäuse 11 mit einer Vielzahl von Brennkammern (nicht dargestellt), einen Ansaugkrümmer 12 zum Verteilen der Ansaugluft F1 in jede Brennkammer und ein Ansaugrohr 13 auf, das mit einem stromaufwärts gelegenen Ende des Ansaugkrümmers 12 verbunden ist. Darüber hinaus auf weist der Motor 10 einen Turbolader (nicht dargestellt) als Kompressor auf. In der Mitte des Ansaugrohrs 13 wird ein Turboladerverdichter (nicht dargestellt) bereitgestellt.
Gemäß 2 und 3 weist der Motor 10 einen Luftreiniger 14 und einen Ansaugkanal 15 auf, die mit einem Einlassteil 14a des Luftreinigers 14 verbunden sind. Der Auslassteil 14b des Luftreinigers 14 ist mit einem stromaufwärts gelegenen Ende des Ansaugrohrs 13 verbunden. Diese Verbindungsteile sind durch ein Stutzenverbindungsstück miteinander verbunden und werden miteinander durch ein Metallband B fixiert. Das Verbindungsverfahren kann jedoch ein beliebiges Verfahren sein.
Der Luftreiniger 14 weist ein Gehäuse 14c mit dem Einlassteil 14a und dem Auslassteil 14b und einen zylindrischen Luftfilter 14d auf, der in dem Gehäuse 14c untergebracht ist. Der Luftfilter 14d kann jedoch von einer beliebigen Art sein. Der Luftreiniger 14 ist auf der rechten Rückfläche des Motorgehäuses 11 angeordnet, wobei der Einlassteil 14a nach hinten geöffnet ist.
Gemäß 1 bis 3 erstreckt sich der Ansaugkanal 15 vom Einlassteil 14a des Luftreinigers 14 nach hinten und ist an einer Position eines unteren Endes der Rückfläche 2a der Kabine 2 nach oben gebogen. Ein Einlassteil 15a des Einlasskanals 15 ist in einem flachen Querschnitt ausgebildet, öffnet sich nach oben und ist so angeordnet, dass die Längsrichtung des Querschnitts davon mit der Fahrzeugbreitenrichtung übereinstimmt (in der Zeichnung die Richtung von links nach rechts).
Der rohrförmige Körper 20 ist mit dem Einlassteil 15a des Ansaugkanals 15 verbunden. Spezieller ist der rohrförmige Körper 20 in einem flachen Querschnitt ausgebildet und entlang der Rückfläche 2a der Kabine 2 so angeordnet, dass sich der Ansaugeinlass 20in nach oben öffnet, der Ansaugauslass 20out nach unten öffnet und die Längsrichtung davon mit der Fahrzeugbreitenrichtung übereinstimmt.
Der Ansaugauslass 20out ist mit einem Einlass 15in des Ansaugkanals 15 verbunden. Ein Abdeckelement 60, um zu verhindern, dass Fremdstoffe von oben eindringen, ist mit dem Ansaugeinlass 20in verbunden.
Das Abdeckelement 60 weist einen Einlassteil 60a als einen Einlass und einen Auslassteil 60b auf, das mit einem stromaufwärts gelegenen Endteil des rohrförmigen Körpers 20 verbunden ist. Das Abdeckelement 60 ist in einem flachen Querschnitt ausgebildet und erstreckt sich vom Auslassteil 60b nach oben und erstreckt sich entlang der Rückfläche 2a der Kabine 2 nach rechts. Der Einlassteil 60a ist am unteren Teil des verlängerten Teils nach unten geöffnet.
Gemäß 1 kann die Rückfläche 2a der Kabine 2 mit einem ausgesparten Teil C an der linken und rechten Position bereitgestellt werden. Der rohrförmige Körper 20 und das Abdeckelement 60 können so angeordnet sein, dass sie in die ausgesparten Teile C passen.
Als nächstes werden die Konfigurationen des rohrförmigen Körpers 20, der Ausstoßöffnung 30 und des Gebläses 40 mit Bezug auf 4 und 5 ausführlich beschrieben.
Gemäß 4 und 5 ist in der Strömungsrichtung der Ansaugluft F1 der Ansaugeinlass 20in am stromaufwärts gelegenen Ende des rohrförmigen Körpers 20 positioniert, wobei der Ansaugauslass 20out am stromabwärts gelegenen Ende des rohrförmigen Körpers 20 positioniert ist.
Der Rohrkörper 20 weist einen stromaufwärts gelegenen Stutzenverbindungsteil 22a, der über dem gesamten Umfang an einem stromaufwärts gelegenen Endteil davon ausgebildet ist, und einen stromabwärts gelegenen Stutzenverbindungsteil 22b auf, der über dem gesamten Umfang an dem stromabwärts gelegenen Endteil davon in der Strömungsrichtung der Ansaugluft F1 ausgebildet ist. Der stromaufwärts gelegene Stutzenanschlussteil 22a ist mit dem Auslassteil 60b des Abdeckelements 60 durch Stutzenverbindung verbunden, wobei der stromaufwärts gelegene Stutzenanschlussteil 22a und der Auslassteil 60b durch das Metallband B miteinander fixiert sind. Der stromabwärts gelegene Stutzenverbindungsteil 22b ist durch Stutzenverbindung mit dem Einlassteil 15a des Ansaugkanals 15 verbunden, wobei der stromabwärts gelegene Stutzenverbindungsteil 22b und der Einlassteil 15a durch das Metallband B miteinander fixiert sind. Diese Verbindungsverfahren können jedoch beliebige Verfahren sein.
Die innere Umfangsfläche 21 des rohrförmigen Körpers 20 weist eine Querschnittsform auf, die der Querschnittsform der oberen Schaufelseite entspricht. Speziell weist die innere Umfangsfläche 21 des rohrförmigen Körpers 20 einen Teil mit reduziertem Durchmesser 20a, der vom Einlass 20in im Durchmesser allmählich auf eine runde Querschnittsform reduziert wird, und einen Teil mit vergrößertem Durchmesser 20b auf, der an den Teil mit reduziertem Durchmesser 20a glatt anschließt und allmählich im Durchmesser vergrößert ist. Die Ausstoßöffnung 30 ist im Teil 20a mit reduziertem Durchmesser positioniert und ist zur stromabwärts gelegenen Ansaugseite gerichtet. Die Ausstoßöffnung 30 erstreckt sich in der Umfangsrichtung des rohrförmigen Körpers 20 und erstreckt sich über den gesamten Umfang.
Spezieller wird der Teil 20a mit reduziertem Durchmesser im Durchmesser so reduziert, dass er sich vom Ansaugeinlass 20in radial nach innen in der Strömungsrichtung der Ansaugluft F1 erstreckt. Der Teil mit reduziertem Durchmesser 20a wird im Durchmesser vom Ansaugeinlass 20in bis zur Ausstoßöffnung 30 in einer runden Querschnittsform mit einem vorgegebenen Krümmungsradius R reduziert. Andererseits wird der Teil mit vergrößertem Durchmesser 20b im Durchmesser vergrößert, so dass er sich in einer runden oder geraden Linie bis zum stromabwärts gelegenen Ende des rohrförmigen Körpers 20 in der Strömungsrichtung der Ansaugluft F1 erstreckt. Der Verbindungsteil zwischen dem Teil mit reduziertem Durchmesser 20a und dem Teil mit vergrößertem Durchmesser 20b ist in einer runden Querschnittsform ausgebildet.
Ein Raum 31 (nicht dargestellt), der sich vom stromaufwärts gelegenen Ende bis zum stromabwärts gelegenen Ende erstreckt und mit der Ausstoßöffnung 30 an der Position des Teils 20a mit reduziertem Durchmesser kommuniziert, ist innerhalb des rohrförmigen Körpers 20 ausgebildet. Der Raum 31 ist über dem gesamten Umfang des rohrförmigen Körpers 20 ausgebildet. Ein gekrümmter Oberflächenteil 23 mit einer dem Raum 31 zugewandten runden Querschnittsform ist an einem stromaufwärts gelegenen Endteil des Rohrkörpers 20 ausgebildet. Des Weiteren weist der rohrförmige Körper 20 einen Innenwandteil 24, der radial nach innen definiert ist, und einen Außenwandteil 25 auf, der radial nach außen definiert ist, wobei der Raum 31 dazwischen liegt.
Die Ausstoßöffnung 30 wird durch Schneiden des Innenwandteils 24 über den gesamten Umfang gebildet und ist in einer Schlitzform durch einen Schneidendteil 32 an einer stromaufwärts gelegenen Seite und einen Schneidendteil 33 an einer stromabwärts gelegenen Seite ausgebildet. Der Schneidendteil 32 an der stromaufwärts gelegenen Seite ist so ausgebildet, dass er zur stromabwärts gelegenen Ansaugseite scharfkantig ist. Andererseits ist der Schneidendteil 33 an der stromabwärts gelegenen Seite so gebogen oder gekrümmt, dass er mit Bezug auf den Schneidendteil 32 an der stromaufwärts gelegenen Seite radial nach außen positioniert ist.
Der Schneidendteil 33 an der stromabwärts gelegenen Seite weist einen Zungenstückteil 34 auf, der in einer zungenartigen Form gekrümmt ist. Ein Spitzenendteil des Zungenstückteils 34 ist in einer runden Querschnittsform ausgebildet. Die Form des Spitzenendteils des Zungenstückteils 34 ist jedoch optional und kann zum Beispiel in einer scharfkantigen Form ausgebildet sein.
Der Zungenstückteil 34 ist so angeordnet, dass er sich mit dem Schneidendteil 32 an der stromaufwärts gelegenen Seite überlappt und die Luft F2 aus dem Raum 31 zur Ausstoßöffnung 30 führt. Zusätzlich ist in der Strömungsrichtung der Luft F2 der Zungenstückteil 34 so angeordnet, dass ein Abstand vom Schneidendteil 32 an der stromaufwärts gelegenen Seite allmählich reduziert wird, und so ausgebildet, dass die Ausstoßöffnung 30 eine Düsenform hat.
Der Außenwandteil 25 weist eine äußere Umfangsfläche 25a auf, die sich linear vom stromaufwärts gelegenen Endteil zum stromabwärts gelegenen Endteil in der Strömungsrichtung der Ansaugluft F1 erstreckt. Der Außenwandteil 25 weist einen kreisförmigen Öffnungsteil 26 an der linken Seitenfläche auf. Der Außenwandteil 25 ist mit einem rohrförmigen Gebläsebefestigungsteil 27 versehen, der nach links von dem Öffnungsteil 26 vorsteht.
Das Gebläsebefestigungsteil 27 weist einen Lufteinlass 27in an einem linken Endteil zur Aufnahme von Außenluft auf. Am Lufteinlass 27in ist eine Gebläseabdeckung (nicht dargestellt) angebracht, die Außenluft weiterleiten kann.
Das Gebläse 40 weist ein axiales Strömungsgebläse und einen Motor 40m als eine Energiequelle auf. Das Gebläse 40 ist koaxial in dem Gebläsebefestigungsteil 27 angeordnet und ist so angeordnet, dass die Luft F2 zum Raum 31 ausgestoßen wird. Die Art des Gebläses ist optional und kann zum Beispiel ein Mischgebläse sein.
Der Motor 40m ist an der Innenwand 27a des Gebläsebefestigungsteils 27 über ein Lagerelement (nicht dargestellt) fixiert. Der Motor 40m ist mit einer ECU 50 elektrisch verbunden.
Die ECU 50 weist eine CPU, ein ROM, ein RAM, eine Speichervorrichtung, einen Eingabe-/Ausgabeanschluss und dergleichen auf. Die ECU 50 ist mit verschiedenen Sensoren wie etwa einem Gasöffnungssensor 51, einem Luftdrucksensor 52, einem Motordrehzahlsensor 53 und einem Kompressionsdrucksensor 54 elektrisch verbunden.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Steuerung der ECU 50 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt.
Während zum Beispiel der Zündschalter (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 1 EIN ist, führt die ECU 50 die Steuerströmung in 6 für jeden vorgegebenen Berechnungszeitraum (zum Beispiel 10 ms) wiederholt aus.
In Schritt S101 übernimmt die ECU 50 den Erfassungswert Ac des Gasöffnungssensors 51, den Erfassungswert Pa des Luftdrucksensors 52 und den Erfassungswert Ne des Motordrehzahlsensors 53.
In Schritt S102 bestimmt die ECU 50, ob die erste Bedingung (Ac > 0%) erfüllt ist, bei der der Erfassungswert Ac des Gasöffnungssensors 51 größer ist als ein Schwellenwert (in diesem Fall 0%). Wenn in Schritt S102 bestimmt wird, dass die erste Bedingung (Ac > 0%) erfüllt ist (JA), fährt die ECU 50 mit Schritt S103 fort und bestimmt, ob die zweite Bedingung (Pa ≤ Pas) erfüllt ist oder nicht, in der der Erfassungswert Pa des Luftdrucksensors 52 gleich oder kleiner als der Schwellenwert Pas.
Wenn andererseits in Schritt S102 bestimmt wird, dass die erste Bedingung (Ac > 0%) nicht erfüllt ist (NEIN), fährt die ECU 50 mit Schritt S104 fort, führt eine Steuerung (AUS) aus, die das Gebläse 40 nicht betätigt, indem es den Motor 40m anhält und zurückkehrt.
Wenn in Schritt S103 bestimmt wird, dass die zweite Bedingung (Pa ≤ Pas) erfüllt ist (JA), fährt die ECU 50 mit Schritt S105 fort, führt die Steuerung (EIN) zum Betätigen des Gebläses 40 durch Ansteuern des Motors 40m aus und kehrt zurück.
Wenn in Schritt S103 bestimmt wird, dass die zweite Bedingung (Pa ≤ Pas) nicht erfüllt ist (NEIN), fährt die ECU 50 mit Schritt S106 fort und bestimmt, ob die dritte Bedingung (Ne ≤ Nes) erfüllt ist oder nicht, in der der Erfassungswert Ne des Motordrehzahlsensors 53 gleich oder kleiner ist als der Schwellenwert Nes. Wenn in Schritt S106 bestimmt wird, dass die dritte Bedingung (Ne ≤ Nes) erfüllt ist (JA), fährt die ECU 50 mit Schritt S105 fort, führt die Steuerung (EIN) zum Betätigen des Gebläses 40 durch Ansteuern des Motors 40m aus und kehrt zurück.
Wenn andererseits in Schritt S106 bestimmt wird, dass die dritte Bedingung (Ne ≤ Nes) nicht erfüllt ist (NEIN), fährt die ECU 50 mit Schritt S104 fort, um eine Steuerung (AUS) auszuführen, die das Gebläse 40 nicht betätigt, indem der Motor 40m angehalten wird, und kehrt zurück.
Auf diese Weise steuert die ECU 50 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Gebläse 40, wenn die erste Bedingung (Ac > 0%) erfüllt ist und wenigstens eine der zweiten Bedingung (Pa ≤ Pas) und der dritten Bedingung (Ne ≤ Nes) erfüllt ist. Wenn andererseits die erste Bedingung nicht erfüllt ist oder keine der zweiten Bedingung und der dritten Bedingung erfüllt ist, wird das Gebläse 40 von der ECU 50 nicht betätigt.
Als nächstes werden die Funktionsweise und Wirkung der Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben.
Im Motor 10 wird im Wesentlichen eine zur Verbrennung erforderliche Menge an Ansaugluft F1 entsprechend einer erforderlichen Leistung wie Beschleunigung oder Abbremsung des Fahrzeugs 1 in die Brennkammer des Motorgehäuses 11 eingeleitet.
Speziell wird während des Betriebs des Motors 10 die Ansaugluft F1 aus der Atmosphäre in das Abdeckelement 60 eingeleitet, durchläuft nacheinander den rohrförmigen Körper 20, den Ansaugkanal 15, den Luftreiniger 14, das Ansaugrohr 13 und den Turboladerkompressor, das Ansaugrohr 13 und den Ansaugkrümmer 12 und wird in die Brennkammer eingeleitet.
Des Weiteren wird die Ansaugluft F1 vom Turboladerkompressor komprimiert und damit in einer großen Menge in die Brennkammer eingespeist. Infolgedessen kann die Motorleistung erhöht werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel führt die ECU 50 eine Steuerung aus, um das Gebläse 40 zu betätigen, wenn die erste Bedingung (Ac > 0%) erfüllt ist und wenigstens eine der zweiten Bedingung (Pa ≤ Pas) und der dritten Bedingung (Ne ≤ Nes) erfüllt ist. Wenn das Gebläse 40 betätigt wird, wird in dem rohrförmigen Körper 20 die Luft F2 zur Ausstoßöffnung 30 geschickt und von der Ausstoßöffnung 30 zur stromabwärts gelegenen Ansaugseite ausgestoßen.
Gemäß 4 und 5 strömt die ausgestoßene Luft F2 vom Schneidendteil 33 an der stromabwärts gelegenen Seite des Innenwandteils 24 zur stromabwärts gelegenen Ansaugseite entlang der inneren Umfangsfläche 21 durch den Coanda-Effekt und zieht die Ansaugluft F1 an, die durch die radiale Innenseite des Innenwandteils 24 geführt wird. Durch diesen Vorgang wird die Ansaugluft F1 beschleunigt, so dass die Ansaugluft F1 verstärkt werden kann.
Insbesondere wird der Teil 20a mit reduziertem Durchmesser des rohrförmigen Körpers 20 vom Ansaugeinlass 20in zur Ausstoßöffnung 30 in einer runden Querschnittsform mit einem vorgegebenen Krümmungsradius R im Durchmesser reduziert. Somit kann die Ansaugluft F1 sanft in den Ansaugeinlass 20in entlang der Querschnittsform eingeleitet werden.
Der gekrümmte Oberflächenteil 23 mit einer dem Raum 31 zugewandten runden Querschnittsform ist am stromaufwärts gelegenen Endteil des rohrförmigen Körpers 20 ausgebildet, wobei die Ausstoßöffnung 30 ist zur stromabwärts gelegenen Ansaugseite gerichtet ist. Damit kann die vom Gebläse 40 in den Raum 31 eingeleitete Luft F2 sanft in die Richtung entlang des gekrümmten Oberflächenteils 23 verändert werden, wobei die Luft F2 aus der Ausstoßöffnung 30 in eine gewünschte Richtung in der stromabwärts gelegenen Ansaugluftrichtung ausgestoßen werden kann.
Da die Ausstoßöffnung 30 über den gesamten Umfang des Innenwandteils 24 in einer Schlitzform ausgebildet ist, kann die Luft F2 zusätzlich im gesamten Umfang gleichmäßig ausgestoßen werden. Da die Ausstoßöffnung 30 düsenförmig ausgebildet ist, kann die Luft F2 des Weiteren beschleunigt und ausgestoßen werden.
Auf diese Weise kann mit der obigen Konfiguration der Effekt der Strömung der Ansaugluft F1 entlang der inneren Umfangsfläche 21 auf das Maximum erhöht werden, wobei die Ansaugluft F1 weiter verstärkt wird. Die Ausstoßöffnung 30 muss nicht über den gesamten Umfang des Innenwandteils 24 ausgebildet sein.
Obwohl nicht dargestellt, wird ein Fahrzeug, an dem die Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 nicht angebracht ist, als Vergleichsbeispiel erörtert.
Da in diesem Fall zum Beispiel die Sauerstoffkonzentration in der Luft an Orten mit niedrigem Luftdruck, wie etwa einem Hochland, niedrig ist, besteht eine Möglichkeit, dass eine für die Verbrennung erforderliche Menge an Ansaugluft nicht sicher bereitgestellt werden kann, selbst wenn die Kompression durch einen Turbolader und dergleichen durchgeführt wird. Aus diesem Grund ist zum Beispiel im Vergleich zu einem Ort, an dem die Sauerstoffkonzentration in der Luft höher ist als in einem Hochland und dergleichen, die Motorleistung reduziert und der Kraftstoffverbrauch verschlechtert.
Zusätzlich besteht zum Beispiel die Möglichkeit, dass ein Unterschied der Leistung aufgrund einer unterschiedlichen Einsatzumgebung des Motors, wie zum Beispiel eine Verringerung der Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs im Hochland im Vergleich zum Flachland, auftreten kann. Daher kann die Fahrleistung des Fahrzeugs beeinträchtigt sein.
Insbesondere in einem Betriebszustand, in dem die Motordrehzahl niedrig ist, kann der Turbolader möglicherweise nicht effizient arbeiten. Daher besteht die Möglichkeit, dass ein Problem wie die Beeinträchtigung der Startfähigkeit durch die Reduzierung der Motorleistung auftreten kann.
Als Mittel zur Lösung dieser Probleme ist es denkbar, einen Turbolader zu verwenden, der so eingestellt ist, dass er an Orten mit niedrigem Luftdruck oder in einem Betriebszustand mit niedriger Motordrehzahl effizient arbeitet (nachfolgend als „Ansaugmangelzustand“ bezeichnet). Bei diesem Turbolader ist jedoch, wenn sich der Motor nicht im Ansaugmangelzustand befindet, die Turboladerwirkung reduziert, wobei die Motorleistung reduziert sein kann, wenn er nicht im Hochland oder zur Startzeit läuft.
Die Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels verstärkt die Ansaugluft F1, wenn der Erfassungswert Pa des Luftdrucksensors 52 gleich oder kleiner ist als der Schwellenwert Pas. Damit kann an einem Ort, an dem der Luftdruck niedrig ist, die Motorleistung erhöht und infolgedessen der Kraftstoffverbrauch verbessert werden. Zusätzlich kann, da der Leistungsunterschied aufgrund der Einsatzumgebung des Motors 10 reduziert sein kann, die Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs 1 verbessert sein.
Die Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 verstärkt die Ansaugluft F1, wenn der Erfassungswert Ne des Motordrehzahlsensors 53 gleich oder kleiner ist als der Schwellenwert Nes. Damit wird im niedrigen Drehzahlbereich des Motors, in dem der Turbolader nicht effizient arbeitet, die verstärkte Ansaugluft F1 in den Verdichter eingeleitet, um den Kompressionsdruck zu verstärken, wobei die Abnahme der Motorleistung unterdrückt werden kann. Anschließend kann die Startfähigkeit des Fahrzeugs 1 verbessert sein.
Wenn sich die Ansaugluft im Ansaugmangelzustand befindet, wird des Weiteren entsprechend der Ansaugverstärkungsvorrichtung 100 der Kompressionsdruck des Turboladers durch Verstärken der Ansaugluft F1 erhöht, und wenn sich die Ansaugluft nicht im Ansaugmangelzustand befindet, kann der Kompressionsdruck des Turboladers nur mit dem Turbolader ohne Verstärken der Ansaugluft F1 effizient erhöht werden.
Wie oben in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben, kann unabhängig von der Einsatzumgebung und dem Betriebszustand des Motors 10 eine erforderliche Menge an Ansaugluft gewährleistet und die Leistungsreduzierung unterdrückt werden, wobei der Kraftstoffverbrauch, die Startfähigkeit und dergleichen verbessert werden können.
Darüber hinaus gibt es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die folgenden Operationen und Effekte zusätzlich zu dem oben genannten.
Obwohl nicht dargestellt, wird zum Beispiel davon ausgegangen, dass eine Ausstoßdüse oder ein Gebläse zum Ausstoßen von Luft zur stromabwärts gelegenen Ansaugseite radial nach innen von der inneren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers angeordnet ist. In diesem Fall kann eine Ausstoßdüse und dergleichen ein Hindernis für die Ansaugluft sein, das ein Verstärken der Ansaugluft behindern kann.
Im Gegenteil, da in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Ausstoßöffnung 30 an der inneren Umfangsfläche 21 des rohrförmigen Körpers 20 bereitgestellt wird und kein Hindernis auf der radial inneren Seite der inneren Umfangsfläche 21 vorhanden ist, kann die Ansaugluft F1 ohne Erzeugung des Ansaugwiderstandes effizient verstärkt werden.
Obwohl nicht dargestellt, kann zum Beispiel, wenn der rohrförmige Körper 20 in einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet ist, wenn beispielsweise der Spalt zwischen der Rückfläche der Kabine und der Karosserie klein ist, nur ein rohrförmiger Körper mit einem kleinen Durchmesser verwendet werden. Daher wird der Durchgangsbereich in dem rohrförmigen Körper reduziert und die Ansaugluftmenge begrenzt.
Im Gegensatz dazu ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 der rohrförmige Körper 20 in einem flachen Querschnitt ausgebildet und entlang der Rückfläche 2a der Kabine 2 so angeordnet, dass die Längsrichtung des Querschnitts davon mit der Fahrzeugbreitenrichtung übereinstimmt. Selbst wenn der Spalt zwischen der Rückfläche 2a der Kabine 2 und dem Aufbau 4 klein ist, kann daher der Durchgangsbereich im rohrförmigen Körper 20 vergrößert werden, was bei einem Verstärken der Ansaugluftmenge vorteilhaft ist.
Insbesondere gibt es gemäß 1 einen Fall, in dem zwischen dem mittleren Teil der nach hinten vorstehenden Rückfläche 2a der Kabine 2 und dem Aufbau 4 in dem Frontlenker LKW ein kleiner Spalt vorhanden ist. An der rechten Seite des mittleren Teils der Rückfläche 2a kann ein ausgesparter Teil C mit einer kurzen Länge von vorn nach hinten ausgebildet sein.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der rohrförmige Körper 20 in einem flachen Querschnitt ausgebildet und ist im ausgesparten Teil C zusammen mit dem Abdeckelement 60 angeordnet. Daher kann der rohrförmige Körper 20 mit einem großen Durchgangsbereich angeordnet sein.
Andererseits bestimmt die Steuerung des vorliegenden Ausführungsbeispiels, die ECU 50, dass der Fahrer die Absicht hat, zu beschleunigen, wenn die erste Bedingung (Ac > 0%) erfüllt ist, und betätigt das Gebläse 40, wenn die zweite Bedingung (Pa ≤ Pas) oder die dritte Bedingung (Ne ≤ Nes) erfüllt ist. Wenn die erste Bedingung (Ac > 0%) nicht erfüllt ist, betätigt die ECU 50 das Gebläse 40 nicht, da der Fahrer nicht beabsichtigt zu beschleunigen. Daher kann das Gebläse 40 effizient betätigt werden, indem bestimmt wird, ob der Fahrer eine Absicht hat zu beschleunigen oder nicht.
Zweites Ausführungsbeispiel
7 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration einer Ansaugverstärkungsvorrichtung 100' entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt. Des Weiteren ist 8 eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII - VIII in 7 und 9 eine Querschnittsansicht entlang der Linie IX - IX in 8. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Komponenten wie die des ersten Ausführungsbeispiels durch die gleichen Bezugszahlen bezeichnet und die Komponenten, die denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, durch die Bezugsnummern mit dem Symbol „'“ gekennzeichnet, wobei eine detaillierte Beschreibung weggelassen wird.
Gemäß 7 und 8 ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Luftreiniger 14' auf der linken Vorderseite des Motorgehäuses 11 angeordnet, wobei der Ansaugkanal 15' so angeordnet ist, dass er sich vom Einlassteil 14a' des Luftreinigers 14' nach vorne erstreckt. Der Einlassteil 15a' des Einlasskanals 15' ist in einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet und öffnet sich nach vorne.
Der rohrförmige Körper 20' weist einen kreisförmigen Querschnitt auf und ist mit einem Einlass 15a' des Ansaukanals 15' verbunden. Der rohrförmige Körper 20' ist unter dem linken Vorderteil der Kabine 2 angeordnet, wobei der Ansaugeinlass 20in' so angeordnet ist, dass er sich nach vorne öffnet. Der Ansaugauslass 20out' ist mit dem Einlass 15in' des Ansaugkanals 15' verbunden.
Das Abdeckelement 60 ist nicht wie in dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Ansaugeinlass 20in' des rohrförmigen Körpers 20' verbunden. Daher kann, wie durch den schattierten Pfeil in 9 angezeigt wird, die Ansaugluft f direkt in den Ansaugkanal 20in' in der radialen Richtung des rohrförmigen Körpers 20' von außen eingeleitet werden.
Insbesondere ist am stromaufwärts gelegenen Ende des rohrförmigen Körpers 20' gemäß 9 eine Stirnfläche 28 mit einer runden Querschnittsform vom Ansaugeinlass 20in' bis zur äußeren Umfangsfläche 25a' des Außenwandteils 25' ausgebildet. Dementsprechend kann die Ansaugluft f sanft von außen entlang der Stirnfläche 28 eingeleitet werden.
Die in den Ansaugeinlass 20in' eingeleitete Ansaugluft f wird aus der Ausstoßöffnung 30' ausgestoßen und von der entlang der inneren Umfangsfläche 21' des Innenwandteils 24' strömenden Luft F2 angezogen und zusammen mit der von vorn eingeleiteten Ansaugluft F1 beschleunigt. Infolgedessen kann die Ansaugverstärkungsvorrichtung 100' des zweiten Ausführungsbeispiels eine größere Menge an Ansaugluft erhalten als die des ersten Ausführungsbeispiels.
Drittes Ausführungsbeispiel
10 ist ein Ablaufdiagramm, das die Steuerung der ECU 50 entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt. Des Weiteren ist 11 eine Übersicht M, die ein Verhältnis zwischen der Motordrehzahl und dem Kompressionsdruck zeigt. Das dritte Ausführungsbeispiel kann auf wenigstens das oben beschriebene erste oder zweite Ausführungsbeispiel angewandt werden.
Gemäß 10 bezieht sich die ECU 50 des dritten Ausführungsbeispiels auf die Übersicht M und bestimmt, ob anstelle der in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen dritten Bedingung (Ne ≤ Nes) eine vierte Bedingung (Bereich des Motorbetriebszustands = EIN) erfüllt ist oder nicht, in der der Motorbetriebszustand ein vorgegebener unzureichender Kompressionszustand ist.
Hier bedeutet der „Motorbetriebszustand“ einen Betriebszustand, der auf der Basis des Erfassungswerts Ne des Motordrehzahlsensors 53 und des Erfassungswerts Pt des Kompressionsdrucksensors 54 definiert ist. Des Weiteren bedeutet der „vorgegebene unzureichende Kompressionszustand“ einen Betriebszustand, in dem der Kompressionsdruck des Turboladerverdichters unzureichend ist.
Gemäß 11 definiert die Übersicht M das Verhältnis zwischen der Motordrehzahl und dem Schwellenwert Pts des Kompressionsdrucks entsprechend der Motordrehzahl.
Spezieller befindet sich in der Übersicht M ein Bereich unter dem Schwellenwert Pts in einem unzureichenden Kompressionszustand und wird auf einen EIN Bereich eingestellt, in dem das Gebläse 40 betätigt wird. Andererseits befindet sich der Bereich, der gleich oder größer ist als der Schwellenwert Pts, nicht in einem unzureichenden Kompressionszustand und wird auf einen AUS Bereich eingestellt, in dem das Gebläse 40 nicht betätigt wird.
Unter Bezugnahme auf die Übersicht M bestimmt die ECU 50, dass der Erfassungswert Pt des Kompressionsdrucksensors 54 im EIN Bereich liegt, wenn der Erfassungswert Pt des Kompressionsdrucksensors 54 kleiner ist als der Schwellenwert Pts des Kompressionsdrucks entsprechend dem Erfassungswert Ne des Motordrehzahlsensors 53. Wenn im Gegensatz dazu der Erfassungswert Pt des Kompressionsdrucksensors 54 gleich oder größer ist als der Schwellenwert Pts des Kompressionsdrucks entsprechend dem Erfassungswert Ne des Motordrehzahlsensors 53, wird bestimmt, dass der Erfassungswert Pt des Kompressionsdrucksensors 54 nicht im EIN Bereich liegt.
Spezieller bezieht gemäß 10 die ECU 50 in Schritt S101' den Erfassungswert Pt des Kompressionsdrucksensors 54 zusammen mit dem Erfassungswert Ac des Gasöffnungssensors 51, den Erfassungswert Pa des Luftdrucksensors 52 und den Erfassungswert Ne des Motordrehzahlsensors 53.
Wenn in Schritt S103 bestimmt wird, dass die zweite Bedingung (Pa ≤ Pas) nicht erfüllt ist (NEIN), fährt die ECU 50 mit Schritt S107 fort und bezieht sich auf die Übersicht M. Dann fährt die ECU 50 mit Schritt S108 fort, um zu bestimmen, ob die vierte Bedingung (Bereich des Motorbetriebszustands = EIN) erfüllt ist oder nicht.
Wenn in Schritt S108 bestimmt wird, dass die vierte Bedingung (Bereich des Motorbetriebszustands = EIN) erfüllt ist (JA), fährt die ECU 50 mit Schritt S105 fort, um die Steuerung (EIN) zum Betätigen des Gebläses 40 durch Ansteuern des Motors 40m auszuführen und kehrt zurück.
Wenn andererseits in Schritt S108 bestimmt wird, dass die vierte Bedingung (Bereich des Motorbetriebszustands = EIN) nicht erfüllt ist (NEIN), fährt die ECU 50 mit Schritt S104 fort, um eine Steuerung (AUS) auszuführen, die das Gebläse 40 nicht betätigt, indem es den Motor 40m anhält, und kehrt zurück.
Selbst wenn die Motordrehzahl niedrig ist, kann daher entsprechend der obigen Steuerung die ECU 50 das Gebläse 40 nicht betätigen, wenn der für die Verbrennung erforderliche Kompressionsdruck erreicht wird. Im Gegenteil, selbst wenn die Motordrehzahl hoch ist, kann das Gebläse 40 betätigt werden, wenn der für die Verbrennung erforderliche Kompressionsdruck nicht erreicht wird.
Da die Ansaugluft F1 daher nicht nur in Anbetracht der Motordrehzahl Ne, sondern auch des Kompressionsdrucks Pt verstärkt werden kann, kann die Leistungsreduzierung mit höherer Genauigkeit unterdrückt werden.
Darüber hinaus ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und kann entsprechend modifiziert und implementiert werden, ohne vom Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Obwohl nicht gezeigt, können die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele zum Beispiel wie folgt modifiziert werden.
(Erstes modifiziertes Ausführungsbeispiel)
Mit Bezug auf die Steuerung der ECU 50 können die ersten bis vierten Bedingungen optional kombiniert werden.
Zum Beispiel könnte die ECU 50 nur die erste Bedingung bestimmen, ohne die zweite, dritte oder vierte Bedingung zu bestimmen, und das Gebläse 40 betätigen, wenn die erste Bedingung erfüllt ist (Ac > 0%). Wenn die Gaspedalöffnung Ac größer ist als 0%, wird entsprechend dieser Steuerung die Ansaugluft F1 immer verstärkt, um die Motorleistung zu verbessern.
Des Weiteren kann das Gebläse 40 betätigt werden, wenn die dritte Bedingung (Ne ≤ Nes) oder die vierte Bedingung (Bereich des Motorbetriebszustands = EIN) erfüllt ist, ohne die zweite Bedingung (Pa ≤ Pas) bereitzustellen. Des Weiteren kann das Gebläse 40 betätigt werden, wenn die zweite Bedingung (Pa ≤ Pas) erfüllt ist, ohne die dritte Bedingung (Ne ≤ Nes) oder die vierte Bedingung (Bereich des Motorbetriebszustands = EIN) zu erfüllen. Darüber hinaus kann das Gebläse 40 während des Betriebs des Motors oder während das Fahrzeug läuft konstant betätigt werden, ohne beliebige Bedingungen bereitzustellen.
(Zweites modifiziertes Ausführungsbeispiel)
Die ECU 50 kann die Drehzahl des Gebläses 40 entsprechend dem Erfassungswert Ac des Luftdrucksensors 52 und dem Erfassungswert Ne des Motordrehzahlsensors 53 steuern.
Zum Beispiel kann die ECU 50 die Drehzahl des Gebläses 40 so steuern, dass sie höher ist, wenn der Erfassungswert Ac des Luftdrucksensors 52 mit Bezug auf eine vorgegebene Übersicht niedriger ist, die das Verhältnis zwischen dem Luftdruck und der Drehzahl des Gebläses 40 definiert.
Die ECU 50 kann die Drehzahl des Gebläses 40 so steuern, dass sie höher ist, wenn der Erfassungswert Ne des Motordrehzahlsensors 53 mit Bezug auf eine vorgegebene Übersicht niedriger ist, die das Verhältnis zwischen der Motordrehzahl und der Drehzahl des Gebläses 40 definiert.
Des Weiteren kann die ECU 50 die Drehzahl des Gebläses 40 so steuern, dass sie höher ist, wenn der Luftdruck und die Motordrehzahl zum Beispiel mit Bezug auf die vorgegebene Übersicht niedriger sind, die das Verhältnis zwischen dem Luftdruck, der Motordrehzahl und der Drehzahl des Gebläses 40 definiert.
Entsprechend diesen Steuerungen kann die Ansaugluft F1 mit höherer Genauigkeit entsprechend der Einsatzumgebung und dem Betriebszustand des Motors verstärkt werden.
(Drittes modifiziertes Ausführungsbeispiel)
In dem ersten Ausführungsbeispiel haben der Einlassteil 15a des Einlasskanals 15', der rohrförmige Körper 20 und das Abdeckelement 60 flache Querschnitte, wobei in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Einlassteil 15a' des Einlasskanals 15' und der rohrförmige Körper 20' kreisförmige Querschnitte haben, diese Querschnittsformen aber optional sein können. Das heißt, diese Querschnittsformen können frei verändert werden, zum Beispiel entsprechend der Gestaltung des Fahrzeugs 1.
(Viertes modifiziertes Ausführungsbeispiel)
In dem rohrförmigen Körper 20, 20' können der Öffnungsteil 26 und der Gebläsebefestigungsteil 27 eine beliebige Form oder Ausrichtung haben. So kann zum Beispiel der Öffnungsteil 26 auf der rechten Seitenfläche des Außenwandteils 25 ausgebildet sein, wobei der Gebläsebefestigungsteil 27 so bereitgestellt werden kann, dass er nach rechts vorsteht.
Im Gebläsebefestigungsteil 27 kann die Richtung des Lufteinlasses 27in optional sein. Zum Beispiel kann in 2 der Lufteinlass 27in an der Position des linken Endteils des Gebläsebefestigungsteils 27 nach unten geöffnet sein.
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017 - 074595 , eingereicht am 4. April 2017, deren Inhalte hier mit Bezug enthalten sind.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die Ansaugverstärkungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung ist dahingehend zweckmäßig, dass eine erforderliche Menge an Ansaugluft gewährleistet werden kann und die Leistungsreduzierung unabhängig von der Einsatzumgebung und dem Betriebszustand des Motors unterdrückt werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Motor
20: rohrförmiger Körper (Wandteil)
20: in Ansaugeinlass
20: out Ansaugauslass
21: Innere Umfangsfläche
30: Ausstoßöffnung
40: Gebläse
50: ECU (Steuereinheit)
100: Ansaugverstärkungsvorrichtung
F1: Ansaugluft
F2: Luft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2007138899 A [0003]
JP 2017 [0111]
JP 074595 [0111]

Claims

Ansaugverstärkungsvorrichtung zum Verstärken der Ansaugluft eines Motors, die umfasst: einen zylindrischen Wandteil, der einen Ansaugeinlass und einen Ansaugauslass aufweist und die Ansaugluft vom Ansaugeinlass zum Ansaugauslass führt; eine Ausstoßöffnung, die im Wandteil bereitgestellt wird und Luft ausstößt, die zu einer stromabwärts gelegenen Ansaugseite entlang einer inneren Umfangsfläche des Wandteils strömt; und ein Gebläse, das Luft zur Ausstoßöffnung schickt.
Ansaugverstärkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die Querschnittsform der inneren Umfangsfläche des Wandteils einer Querschnittsform der Schaufeloberfläche annähert.
Ansaugverstärkungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die innere Umfangsfläche des Wandteils einen Teil mit reduziertem Durchmesser, der vom Ansaugeinlass allmählich im Durchmesser auf eine runde Querschnittsform reduziert wird, und einen Teil mit vergrößertem Durchmesser aufweist, der glatt an dem Teil mit reduziertem Durchmesser anschließt und allmählich im Durchmesser zunimmt, und die Ausstoßöffnung an dem Teil mit reduziertem Durchmesser positioniert ist und zur stromabwärts gelegenen Ansaugseite gerichtet ist.
Ansaugverstärkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich die Ausstoßöffnung in einer Umfangsrichtung des Wandteils erstreckt.
Ansaugverstärkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Motor an einem Fahrzeug montiert ist, die Ansaugverstärkungsvorrichtung eine Steuervorrichtung zum Steuern des Gebläses und einen Gasöffnungssensor aufweist, der konfiguriert ist, um eine Gaspedalöffnung zu erfassen, und die Steuervorrichtung das Gebläse betätigt, wenn eine erste Bedingung erfüllt ist, dass ein Erfassungswert des Gasöffnungssensors größer ist als ein erster Schwellenwert.
Ansaugverstärkungsvorrichtung nach Anspruch 5, die des Weiteren umfasst: einen Luftdrucksensor, der den Luftdruck erfasst; und einen Motordrehzahlsensor, der die Motordrehzahl erfasst, wobei die Steuervorrichtung das Gebläse betätigt, wenn die erste Bedingung und wenigstens eine einer zweiten Bedingung, dass ein Erfassungswert des Luftdrucksensors gleich oder kleiner ist als ein zweiter Schwellenwert, und einer dritten Bedingung erfüllt ist, dass der Erfassungswert des Motordrehzahlsensors gleich oder kleiner ist als ein dritter Schwellenwert.
Ansaugverstärkungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Motor einen Kompressor aufweist, die Ansaugverstärkungsvorrichtung einen Luftdrucksensor, der den Luftdruck erfasst, einen Motordrehzahlsensor, der eine Motordrehzahl erfasst, und einen Kompressionsdrucksensor aufweist, der den Kompressionsdruck erfasst, die Steuervorrichtung das Gebläse betätigt, wenn die erste Bedingung und wenigstens eine einer zweiten Bedingung, dass ein Erfassungswert des Luftdrucksensors gleich oder kleiner ist als ein zweiter Schwellenwert, und einer vierten Bedingung erfüllt ist, dass der Betriebszustand des Motors, der auf der Basis eines Erfassungswerts des Motordrehzahlsensors und eines Erfassungswerts des Kompressionsdrucksensors definiert ist, ein vorgegebener unzureichender Kompressionszustand ist.
Ansaugverstärkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Motor an einem Fahrzeug mit einer Kabine montiert ist und der Wandteil in einem flachen Querschnitt ausgebildet ist und entlang einer Rückfläche der Kabine angeordnet ist, so dass sich der Ansaugeinlass nach oben öffnet, der Ansaugauslass nach unten öffnet und die Längsrichtung des Querschnitts davon mit der Fahrzeugbreitenrichtung übereinstimmt.
Ansaugverstärkungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Motor einen Luftreiniger und einen Ansaugkanal aufweist, der mit einem Einlassteil des Luftreinigers verbunden ist, der Wandteil mit dem Einlassteil des Ansaugkanals verbunden ist, der Einlassteil des Ansaugkanals in einem flachen Querschnitt ausgebildet ist und der Ansaugauslass mit einem Einlass des Ansaugkanals verbunden ist.