JP2004505199A - 内燃機関の空気取入れ装置 - Google Patents

Abstract

空気フィルタ（９）を収容する中空包囲体（５０）と、付勢されたときに、エンジン（１）に供給された空気を圧縮する空気圧縮機（１０）とを有する、内燃機関に空気を供給するための空気取入れ装置。包囲体（５０）を通るエンジン空気供給経路が、包囲体への空気入口（５２）から空気フィルタ（９）を介して包囲体からの空気出口（５４）まで延びている。包囲体（５０）は、空気圧縮機（１０）の上流側に空気フィルタ（９）を保持する仕切り板（７４）により分割される。仕切り板（７４）はまた、空気が空気フィルタ（９）を通過した後に、空気圧縮機（１０）への入口（９８）に空気が流入できるようにする空気入口手段（１２６）を備えている。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、内燃機関の空気取入れ装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
所与の任意の内燃機関のトルク特性を特徴付けるファクタは多く存在し、例えば、シリンダ内の行程容積、シリンダ形状、ボア／ストローク比、圧縮比、動弁機構、および吸／排気機構がある。
エンジン開発者は、優れた燃料経済性および性能を追究して、常時、エンジンの「チューニング」、すなわちこれらのおよび他のパラメータの調節を行なっている。しかしながら、このことによって必ずしも運転者が気付くほどの出力（パワー）またはトルクの増大は達成されない。現実の運転状況で、運転者が性能（すなわち性能フィーリング）を感じる上で最も重要なことは、エンジントルク、特に一般的な小型乗用車では例えば３５００ｒｐｍ以下の低いエンジン回転数で得られるエンジントルクである。
このため、エンジンは低回転数で高トルクが得られるようにチューニングする必要があるが、このようにチューニングすると、一般に、高いエンジン速度、例えば約３５００ｒｐｍ以上のエンジン速度でのトルク低下が生じてしまう。これは、特に、欧州市場で好評の小排気量のガソリンエンジンにとって問題である。
【０００３】
同一エンジンが同じトルクを発生するように「リチューン」することは容易であるが、クランク速度が非常に高いものとなってしまう。これにより、低速トルクが犠牲にされた非常にピーキーなトルク特性となる。これは、「スポーティ」走行を好む運転者にはアピールできるが、低いエンジン回転数での加速性能は低下する。
エンジン設計者は、この伝統的妥協を解決する試みに多くの技術を用いてきた。このようなシステムの例として、可変形状吸気システム、可変カムシャフトタイミング、および可変バルブリフト／タイミング技術がある。これらの全てのアプローチは、作動条件に基いて１つ以上の「チューニング状態」を維持するように設計されている。
【０００４】
一般に使用されている他の技術は、高性能を得る方法としてのエンジンチューニングを行なうのではなく、ターボチャージャまたはスーパーチャージャによりエンジン内燃機関に空気を圧送する方法である。このような空気の強制導入により、一般に、トルクおよび出力が大幅に増大される。
このような空気圧縮機は騒音が幾分増大しかつ冷却を必要とすることは不可避であり、特に、圧縮機が部分的または全体的に電気モータにより駆動される場合にいえることである。これは、圧縮機が占拠するスペースがエンジン近くの他の構成部品に顕著に影響を与えないように行なわれなくてはならないが、フードの下すなわちボンネットが非常に混雑している現代の自動車では非常に困難な問題である。
また、空気圧縮機を従来の小排気量自動車エンジンに使用する場合には、空気圧縮機が安価であることも重要である。
【０００５】
（発明の開示）
本発明の目的は、これらの問題に対処できる内燃機関用空気取入れ装置を提供することである。
本発明によれば、中空包囲体と、空気フィルタと、付勢されたときに、エンジンに供給された空気を圧縮する空気圧縮機とを有し、前記包囲体は空気フィルタおよび圧縮機を収容し、包囲体への空気入口から空気フィルタを介して包囲体からの空気出口まで、包囲体を通るエンジン空気供給経路を有し、包囲体入口および包囲体出口は、それぞれ、空気供給経路の上流側端部および空気供給経路の下流側端部を形成し、前記空気圧縮機を収容する包囲体は、空気圧縮機の上流側に空気フィルタを保持する仕切り板により分割され、仕切り板はまた、空気が空気フィルタを通過した後に、空気圧縮機への入口に空気が流入できるようにする空気入口手段を備えていることを特徴とする空気取入れ装置が提供される。
【０００６】
バッテリ、空気圧縮機、空気フィルタおよびバイパスのための単一包囲体の使用は、経済的な製造を可能にし、特に、包囲体が主としてプラスチック材料で形成される場合には経済的に製造できる。
【０００７】
包囲体は、この中の構成部品の周囲に単一ユニットを形成しかつ例えば可撓性ホースにより一体に連結される別体ユニットからは形成されないことから、単体として構成できる。包囲体は、好ましくは、一体成形される主ハウジングを有し、該主ハウジングにはアクセスパネルが着脱可能に取り付けられる。本発明の好ましい実施形態では、主ハウジングが中空包囲体のベース部分を形成し、アクセスパネルが中空包囲体の上部を形成する。
【０００８】
空気入口手段は、仕切り板の孔で構成できる。
空気フィルタは、好ましくは、該空気フィルタと一致する形状の仕切り板の孔内に着脱可能に保持される。これにより、必要に応じて空気フィルタを交換できる。
ハウジングは、該ハウジングに着脱可能に取り付けられるアクセスパネルを有し、該アクセスパネルは、空気フィルタにアクセスして該フィルタを交換できるように、包囲体から取り外すことができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態では、アクセスパネルは仕切り板上に配置される。　好ましくは、空気入口手段は空気圧縮機への空気入口と係合して、空気圧縮機を包囲体内で整合させる。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態では、空気取入れ装置は包囲体内の自動空気バイパス手段を更に有し、該自動空気バイパス手段は、空気圧縮機が付勢されているときは空気供給経路内の空気を空気圧縮機に指向させ、空気圧縮機が付勢されないときは空気供給経路内の空気を空気圧縮機からバイパスさせる。この場合、空気バイパス手段は仕切り板に組込むことができる。
空気バイパス手段には、包囲体内の空気の圧力差に基いて自動的に作動する受動弁を設けることができる。受動弁は、閉位置に弾性的に押圧されておりかつ圧縮機が付勢されて空気供給経路内の空気圧の作用を受けて開かれるように構成された可撓性フラップ弁が好ましい。
【００１１】
（発明を実施するための最良の形態）
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１には、過給機付き往復ピストン内燃機関（エンジン）１を搭載した自動車７の一部が示されており、エンジン１は、４つの直列シリンダ２と、各シリンダ２に導かれている吸気マニホルド４および各シリンダ２から出ている排気マニホルド６と、当業界で良く知られた態様でシリンダ２に燃料を供給するための燃料噴射装置８とを有している。吸気マニホルド４の上流側には、電気駆動型過給機１０が設けられている。
【００１２】
空気は、過給機１０が作動しているときには該過給機１０を通って吸気マニホルド４へと流れ、過給機１０が停止しているときには、該過給機１０に対して並列の空気バイパス導管１２を通って吸気マニホルド４へと流れる。空気は、吸気経路３に沿って、過給機１０および／またはバイパス１２へと供給される。
空気バイパス導管１２は空気弁１３を有し、該空気弁１３は、エンジンシリンダ２に空気を充填するのに過給機空気流１５が不充分であるときに自動的に開いて、吸気５が過給機をバイパスできるようにする。このとき、エンジン１への空気供給は、過給機１０およびバイパス１２の下流側のスロットル弁１７のセッティング、および過給機１０の付勢により制御される。過給機１０が付勢されないときは、エンジン１に正規量の給気が行なわれ、過給機１０が付勢されると、エンジン１への空気流は増大される。
【００１３】
過給機１０は、自動車の１２ボルト鉛／酸バッテリ１６およびベルト駆動されるオルタネータ（図示せず）により給電される切換え型リラクタンス電気モータ（Ｍ）１４によってのみ駆動される。バッテリは、一般市販の４気筒エンジン自動車に通常使用されているバッテリより約３０Ａ大きい電流定格を有する。バッテリ１６は、過給機に給電することに加え、車両の始動機器、照明機器および点火機器にも給電する。図１に示すように、バッテリ１６は、吸気がバッテリ１６の周囲を通って流れるように、空気供給路３内にも配置される。
バッテリ１６の下流側でかつ過給機１０および空気バイパス１２の上流側には、空気フィルタ９が設けられている。
詳細は後述するように、バッテリ１６、フィルタ９、過給機１０および空気バイパス１２は、全て中空包囲体５０内に収容される。
【００１４】
車両運転者（図示せず）は、エンジン制御ユニット（ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）２２に電気信号２０を供給する可動アクセルペダル組立体１８を介してエンジン出力を制御できる。エンジン制御ユニット２２は、エンジン速度センサ２６からのエンジン速度信号２４を含むエンジン作動パラメータおよび車両作動パラメータを表示する多数の入力信号を受ける。エンジン制御ユニット２２は、種々の入力信号からエンジントルク要求量を計算し、かつ燃料噴射制御信号２８、スロットル弁制御信号３０および過給機モータ制御信号３２を含む多数の出力信号を供給して種々の車両作動パラメータおよびエンジン作動パラメータを制御する。従って、エンジントルク要求量は、その少なくとも一部がアクセルペダル位置により設定される。
【００１５】
詳細は後述するように、運転者がアクセルペダルを踏み込んで、エンジン１が自然給気（無過給）により供給できるエンジントルクを超えるエンジントルクを要求するときは、スロットル弁１７が最大セッティングに移動して最大体積の空気をシリンダ内に導入し、次にエンジン制御ユニット２２が、中速または低速の或るエンジン速度（但し、高速ではない）の下で過給機モータ１４を付勢する。次に、過給機速度およびシリンダへの燃料供給量によりブーストエンジントルクが制御される。エンジンが燃料噴射エンジンである場合には、エンジン制御ユニット２２は、インジェクタの電気的制御により噴射燃料の量を制御できる。
【００１６】
エンジン１には、エンジンの燃焼条件をモニタする排気ガスセンサ３１を設けるのが好ましい。センサ３１は、排気ガス酸素（ｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ ｏｘｙｇｅｎ：ＥＧＯ）センサで構成できる。このセンサ３１は、エンジンが希薄燃焼または濃厚燃焼で運転されているか否かを決定する。エンジン制御ユニット２２は、現在のトルク要求量に従って、最初に、過給機速度および供給燃料の量の両方を設定する。エンジン制御ユニット２２は、排気ガスセンサ３１から出力をモニタし、次に、適当なリッチまたはリーン燃焼レベルのエンジン作動が達成されるように過給機速度および／または供給燃料の量を調節する。
【００１７】
図２は、上記のような（但し、無過給の）従来の直列４気筒エンジンについてのエンジン速度とエンジントルクとの関係を示すグラフである。図２の曲線３０から分るように、エンジンは、ロー・エンドトルクを犠牲にして中・高速のエンジン速度で高トルクが得られるようにチューニング（「パワーチューン」）できる。
【００１８】
或いは曲線３２で示すように、エンジンは、トップ・エンドトルクを犠牲にして低・中速のエンジン速度で高トルクが得られるようにチューニング（「トルクチューン」）できる。「パワーチューン」は、「スポーティ」走行する運転者にアピールするが、大多数の自動車オーナにとって満足度は低いものである。良い「性能フィーリング」を与える必要条件は、一般に、３５００ｒｐｍ以下でのトルクを向上させるため高いエンジン速度でのトルクが妥協された「トルクチューン」に示すようなエンジントルクを生じさせる。エンジン伝導装置は好ましくない特性を最小にすべく選択できるが、実際、従来のエンジンは妥協を達成するようにチューニングされている。
【００１９】
図３に示す本発明の好ましい実施形態では、例えば約１．８リットル程度の比較的小排気量のエンジンが、曲線３０で示すように、エンジンの低速トルクを犠牲にして高回転数で高トルクが得られるようにチューニングされている。クルージング速度を達成するにはスロットル開度を大きくする必要があるため、この構成は、ハイウェイでの定常クルージング速度で優れた燃料経済性を達成できるという２次的効果を有する。曲線３４から分るように、運転者が、過給機ブースト（ｓｕｐｅｒｃｈａｒｇｅｒ ｂｏｏｓｔ ：ＳＣＢ）を用いる曲線で示すような、自然給気エンジンにより得られる最大エンジントルクを超えるトルクを要求するときは、過給機のトルクブースト（エンジン出力ブーストともいえる）により最大エンジントルクが増大される。ブーストは、低エンジン速度領域３８および中エンジン速度領域３３においてのみエンジン制御ユニット２２の制御の下で行なわれ、点３５でのエンジントルクに滑らかに移行すべく徐々に制限され、高エンジン速度領域３７では圧縮機トルクブーストは行なわれない。これは、移行点４０（この例では、移行点４０は最大非ブーストエンジントルクを発生する点に定められる）の近傍で最大許容過給機ブーストを徐々に制限することにより行なわれる。しかしながら、この点より高い点または低い点に偏寄させることもできる。但し、この点よりも低過ぎる点（この例では約３５００ｒｐｍ以下）に偏寄させると過給機により与えられる潜在的利益が低減され、反対に、この点よりも高過ぎる点（この例では約５７５０ｒｐｍ以上）に偏寄させると、殆どの運転条件下で必要とされないエンジン作動領域、すなわち燃料経済性の観点から望ましいエンジン作動領域で過大なトルクを発生させることとなる。
【００２０】
かくして、エンジンコントローラは、圧縮機トルクブーストによるエンジントルクのピークが中エンジン速度領域３３にのみ生じるように圧縮機駆動装置を使用することを可能にする。
しかしながら、ブーストトルク曲線は、破線３９で示すように、低エンジン速度領域３８において非ブーストトルク曲線３０に滑らかに移行するように構成できる。
【００２１】
図４は、０〜９０°の間の運転者のスロットル角要求量とエンジントルクの過給機ブーストとの関係を示すグラフである。グラフ中の傾斜直線には、１２５０〜５４００ｒｐｍの間のエンジン速度がｒｐｍで示されている。縦軸目盛は、図３のブーストトルク曲線３４と非ブーストトルク曲線３０との間のエンジントルクの差に一致する。エンジントルクの過給機ブーストは、最大スロットル角９０°で図３に示す最大値である。スロットル角要求量は９０°から減少するので、これが図３の曲線３０に一致するゼロブーストに減少するまで、エンジントルクの過給機ブーストも低下する。
図４から分るように、エンジン速度が図３の移行点３５に向かって増大すると、エンジントルクの過給機ブースト曲線の傾斜は、移行点に至るまで小さくなるので、エンジントルクの過給機ブーストは全くなくなる。これは、過給機ブーストが徐々になくなることをグラフ的に示している。
【００２２】
図５は、０〜９０°の間の運転者のスロットル角要求量（”ｔｈｒｏｔｔｌｅ ａｎｇｌｅ” ｄｅｍａｎｄ）に対してプロットされた圧縮機要求量を用いて、過給機の他の作動態様を示す。過給機の作動ができないときの高いエンジン速度を除き、「スロットル角」は、スロットル弁１７の実角度に一致しない。過給機の作動が可能なエンジン速度では、運転者の「スロットル角」が９０°（すなわち、最大設定角）に到達する前に、実スロットル角が９０°に到達するであろう。その後、運転者のスロットル角が９０°に向かって増大するとき、実スロットル角は最大設定角に留まり、ブーストエンジントルクは、シリンダに供給される燃料の適当量に関連して、過給機モータに供給される電力量により制御される。
【００２３】
図５中の種々の線には、エンジン速度（ｒｐｍ）の表示がなされている。圧縮機要求量は、過給機モータ１４に供給される電力と同じである。プロットは約０．２の圧縮機要求量で開始し、この点で、過給機に供給された空気が、気付き得る効果をエンジントルクに及ぼし始める。図５から明らかなように、エンジン速度が増大すると、気付き得る効果を呈するブーストトルクに必要な最小圧縮機要求量も増大する。これは、エンジン速度が増大すると、吸気マニホルド４への空気流も増大することによる。
【００２４】
図６〜図１４の全図は、本発明による空気取入れ装置を示す詳細図である。図６は、バッテリ１６、フィルタ９、圧縮機１０および空気バイパス１２を収容する単体ハウジング５０の外観を示す斜視図である。単体ハウジング５０を通る空気供給経路３は、ハウジング５０の下部の空気入口５２から開始し、ハウジング５０の高いレベルの空気出口５４に終端している。
ハウジング５０は、バッテリ隔室５６および過給機隔室５８を有している。各隔室５６、５８は対応するアクセスパネル６０、６２を有し、該アクセスパネル６０、８２は、ねじ６４により、ハウジング５０の下部を形成するハウジングベース６６に対し着脱可能に取り付けられる。
【００２５】
バッテリ隔室のアクセスパネル６０は１対の孔６１、６３を有し、アクセスパネル６０をハウジングベース６６に取り付けると、１対のバッテリターミナル６５、６７がハウジング５０から突出できるようになっている。
単体ハウジングのベース６６は、該ベース６６から下方に延びている多数の支持体６８により鋼製取付け板７０に取り付けられ、該取付け板７０自体はエンジンルーム（図示せず）の内側面にボルト留めされている。
中空包囲体５０は、例えばＡＢＳまたはガラス繊維含浸ナイロン等の成形プラスチック材料で作られる。
【００２６】
図７には、取付け板７０、中空包囲体５０および包囲体５０の内部の多数の構成部品が分解斜視図で示されている。バッテリ１６は、過給機駆動電子装置７２と一緒にバッテリ隔室５６内に収容される。
【００２７】
過給機隔室５８は、フィルタ９、過給機１０および過給機モータ１４を含む多数の構成部品を収容する。また過給機隔室５８内には、過給機アクセスカバー６２の下で過給機隔室５８の一部を横切って水平方向に延びる仕切り板７４およびフラップ型空気バイパス弁１３も配置されている。空気フィルタ９は矩形の外形を有し、仕切り板７４内の同様な矩形凹部５６内に嵌合される。仕切り板７４は空気グリル７８を有し、該空気グリルの下には空気フラップ弁１３が取り付けられ、該空気フラップ弁１３の撓みを制限する湾曲板８０がグリル７８から離れて配置される。
【００２８】
過給機隔室５８は、圧縮機１０、モータ１４および空気フィルタ９を収容する主部分８２と、本願でディフューザチャンバ８４と呼ぶ小部分８４とに分割される。仕切り板の空気グリル７８および空気フラップ弁１３はディフューザチャンバ７４上に置かれ、ディフューザチャンバ８４と仕切り板７４との間には気密シールを形成する可撓性シール８６が配置される。
【００２９】
空気入口５２と空気出口５４との間の空気供給経路３は、バッテリ隔室５６と過給機隔室５８とを分離する隔壁９２の孔９０を通って、バッテリ隔室５６内のバッテリ１６および過給機駆動電子装置７２の周囲に延びている。図７から理解されようが、空気孔９０は、空気入口５２から、バッテリ隔室５６内の高いレベルに配置されている。従って、バッテリ隔室５６を通る空気供給経路は全体として空気孔９０に向かって上昇する。
【００３０】
空気孔９０は多数のベーン９４を有し、図７にはそのうちの１つが示されている。これらのベーン９４は、過給機モータ１４の近傍で過給機隔室５８の下部内に空気流を指向させる。従って、空気供給経路３は、過給機モータ１４の作動中に該過給機モータ１４を冷却することを補助する。空気供給経路３内の空気は、過給機モータ１４の周囲を通って流れた後、仕切り板７４に取り付けられた空気フィルタ９を通って垂直方向上方に流れ、仕切り板７４と過給機アクセスパネル６２との間の空気空間内に流入する。図７において、この包囲された空気空間の全体が、符号９６で示されている。
【００３１】
過給機が作動していないときは、吸気マニホルド４からの空気吸引力によりフラップ弁１３が下降されてフラップ弁制限板８０上に保持され、これにより空気は、仕切り板７４の空気グリル７８を通ってディフューザチャンバ８４内に流入できるようになる。次に空気は、ディフューザチャンバ８４から空気出口５４へと自由に流れる。図示されていないが、空気経路内の空気は、次に従来の可撓性ホースを通ってスロットル弁１７へと流れる。
【００３２】
過給機が作動しているときは、包囲された空気空間９６からの幾分かの空気が、過給機１０の上方中央部の入口９８内に吸引される。過給機の空気は、次に、圧縮され、かつ過給機出口１００を通り、大気圧より４０％まで高い圧力で過給機から排出される。小さいゴムリング１０２が、過給機の空気出口１００をディフューザチャンバ８４への入口１０４に連結する。
【００３３】
過給機１０が高容量で作動するまで、幾分かの空気が、空気フラップ弁１３を通ってディフューザチャンバ８４内に流入するであろう。ディフューザチャンバの空気入口１０４を通って過給機１０により排出された空気は、出口１０８に向かって徐々に外方にテーパしているディフューザパイプ１０６内に流入する。ディフューザパイプの出口１０８は、該出口１０８の空間の周囲で等間隔に配置された３つの半径方向フィン１１０を有している。これらのフィン１１０は空気出口５４の内面の対応溝１１２内に嵌合され、これにより、ディフューザパイプ１０６と空気出口５４との間に環状ギャップ１１４が維持される。
【００３４】
従って、過給機１１０により排出された空気は、該空気が環状ギャップ１１４の下流側で混合されるまで、フラップ弁１３を通ってディフューザチャンバ８４内に流入する空気から分離される。
この構成は、過給機１０により排出される空気のエネルギが、空気フラップ弁１３を通って供給される空気をディフューザチャンバ８４から引き出すことを補助するため、空気流効率を高めることができること判明している。
【００３５】
騒音および振動を減衰させるため、過給機１０およびそのモータ１４は、過給機１０が固定されているアルミニウム製のカップ状取付けブラケット１１８の周囲で等間隔に配置された３つのゴム支柱１１６を介して物理的に取り付けられる。３つのゴムマウント１１６は、過給機隔室５８の下部から上方に延びている３つの対応支柱１２０上に載置される。これらの３つのゴムマウント１１６は、過給機出口１００とディフューザチェーン出口１０４との間の短い可撓性出口ホース１０２と協働して、さもなくば過給機１０およびそのモータ１４から、単体ハウジング６６の本体に伝達されるであろうあらゆる振動を減衰させる。
【００３６】
また過給機１０は、過給機の空気入口９８の周囲に配置されるゴムリング１２２により、仕切り板７４から振動的に隔絶される。ゴムリング１２２は、仕切り板７４の下面１２６から下方に延びている円形ボス１２４内に配置される。このボス１２４はこれを通る通路１２７を有し、空気が仕切り板７４を通って過給機１０内に流れることを可能にしている。
【００３７】
ここで図９および図１０を参照すると、これらの図面には、吸気経路３がいかにしてバッテリ隔室５６内に入り、最初にバッテリ隔室５６の下面１５６の凹部１２８内に入るかが示されている。凹部１２８は空気入口５２の下流側に向かって徐々に消滅し、このため、吸気は空気入口５２の軸線１３０からバッテリ隔室５６の側面部分１３２に向かって横方向に移動される。側面部分１３２からは多数の直立リブ１３４が突出しており、これらのリブ１３４はバッテリ１６の下面１３６を支持することにより、リブ１３４間に、入口軸線１３０から横方向に延びる空気チャネル１３８を形成する。従って、吸気はバッテリの下面のほぼ全体に亘って通るように指向され、バッテリを低温に維持することを補助する。吸気がバッテリ隔室５６の側壁１４０に到達したならば、空気は、側壁１４０から内方に突出しかつ垂直方向に延びているリブ１４４により、バッテリ１６の対応する垂直側壁に沿って上方に流れるように指向される。垂直リブ１４４はまた、バッテリ１６をバッテリ隔室５６内で横方向に位置決めすることを補助する。
【００３８】
しかしながら、幾分かの空気は、過給機駆動電子装置７２（該装置７２には、金属の放熱フィン１４６が設けられている）に出合う低いレベルでバッテリ１６の下流側に向かって流れる。
従って、吸気の温度はバッテリ隔室５６を通る間に上昇するが、過給機モータ１４から送られてくる空気の温度に比べて依然として低い（容積式過給機システムで出合う空気温度より遥かに低い）。従って、これにより、ハウジング５０内の種々の構成部品の効率的冷却手段が提供される。
上記本発明の空気取入れ装置は、コンパクトで経済的に製造でき、比較的小排気量の自動車用内燃機関に使用するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による、電気駆動型吸気圧縮機を備えた空気取入れ装置が設けられた１．４リットル４気筒エンジンを搭載した自動車を示す概略図である。
【図２】
図１の１．４リットルエンジンを、低・中エンジン速度で最大トルクが得られるようにチューニングしたものおよび高・中エンジン速度で最大トルクが得られるようにチューニングしたものについて、自然給気したときのエンジン速度とエンジントルクとの関係をプロットしたグラフである。
【図３】
吸気圧縮機を使用したときの図１のエンジンのトルクに及ぼす効果を示す図２と同様なグラフである。
【図４】
図１のエンジンについて運転者のスロットル角要求量とエンジントルクの圧縮機ブーストとの関係をプロットしたグラフである。
【図５】
図１のエンジンについて運転者のスロットル角要求量と圧縮機要求量との関係を示すグラフである。
【図６】
図１のエンジンに使用される空気取入れ装置を示す斜視図である。
【図７】
図６の空気取入れ装置を形成するハウジングおよび内部構成部品を示す分解図である。
【図８】
ハウジングの上面の２つの別々の着脱可能なアクセスパネルを示す図７の空気取入れ装置を示す平面図である。
【図９】
２つのアクセスパネルが取り外されかつハウジング内に構成部品が存在しない状態を示す図８と同様な空気取入れ装置を示す平面図である。
【図１０】
図９の空のハウジングを示す斜視図である。
【図１１】
アクセスパネルを取り外したハウジングの一部を示す斜視図であり、ハウジング内の圧縮機および該圧縮機から空気ディフューザチャンバを通って、ハウジングからの空気出口まで延びている空気出口パイプを示すものである。
【図１２】
図１１に示したハウジングの一部を示す別の斜視図であり、空気出口およびディフューザチャンバに対する空気出口パイプの配置を示すため空気出口を主として示すものである。
【図１３】
図１１および図１２の空気圧縮機および空気ディフューザチャンバを覆う仕切り板の一部を下から見た斜視図であり、ディフューザ板内の空気フラップ弁が閉位置にあるところを示すものである。
【図１４】
空気フラップ弁を取り外した図１３と同様な斜視図であり、バイパス空気がディフューザチャンバからハウジングの空気出口へと流す仕切り板を通る空気グリルを示すものである。

Claims (13)

1. 中空包囲体（５０）と、空気フィルタ（９）と、付勢されたときに、エンジン（１）に供給された空気を圧縮する空気圧縮機（１０）とを有し、前記包囲体（５０）は空気フィルタ（９）および圧縮機（１０）を収容し、包囲体（５０）への空気入口（５２）から空気フィルタ（９）を介して包囲体（５０）からの空気出口（５４）まで、包囲体（５０）を通るエンジン空気供給経路（３）を有し、包囲体入口（５２）および包囲体出口（５４）は、それぞれ、空気供給経路（３）の上流側端部および空気供給経路（３）の下流側端部を形成し、前記空気圧縮機（１０）を収容する包囲体（５０）は、空気圧縮機（１０）の上流側に空気フィルタ（９）を保持する仕切り板（７４）により分割され、仕切り板（７４）はまた、空気が空気フィルタ（９）を通過した後に、空気圧縮機（１０）への入口に空気が流入できるようにする空気入口手段（１２７）を備えていることを特徴とする空気取入れ装置。
2. 前記空気入口手段は、前記仕切り板（７４）の孔である請求項１記載の空気取入れ装置。
3. 前記空気フィルタ（９）は、前記仕切り板（７４）の前記フィルタと一致する形状の孔（７６）内に着脱可能に保持される請求項１又は２記載の空気取入れ装置。
4. 前記包囲体（５０）は、該包囲体（５０）に着脱可能に取り付けられるアクセスパネル（６２）を有し、該アクセスパネルは、空気フィルタ（９）にアクセスして該フィルタ（９）を交換できるように、包囲体（５０）から取り外すことができる請求項１乃至３の何れか１項記載の空気取入れ装置。
5. 前記アクセスパネル（６２）は仕切り板（７４）上に延びている請求項４記載の空気取入れ装置。
6. 使用時に、前記アクセスパネル（６２）が前記包囲体（５０）に設けられ且つ空気が前記空気出口（５４）に向かって前記フィルタ（９）を通って吸引されるとき、前記仕切り板（７４）とアクセスパネル（６２）の間に清浄空気の空間が延びる請求項５記載の空気取入れ装置。
7. 前記空気入口手段（１２７）は、前記空気圧縮機（１０）への空気入口（９８）と係合し前記包囲体（５０）内に前記空気圧縮機（１０）を整合させる請求項１乃至６の何れか１項記載の空気取入れ装置。
8. 前記空気圧縮機（１０）は、前記包囲体（５０）への振動ダンパマウント（１６，１０２）を有する請求項１乃至７の何れか１項記載の空気取入れ装置。
9. 前記包囲体（５０）内に自動空気バイパス手段（１３，７４，７８，８０）を有し、この自動空気バイパス手段は、空気圧縮機（１０）が付勢されているとき、空気供給経路（３）内の空気を空気圧縮機（１０）に指向させ、付勢されていないとき、空気供給経路（３）内の空気を空気圧縮機（１０）からバイパスさせる請求項１乃至８の何れか１項記載の空気取入れ装置。
10. 前記自動空気バイパス手段（１３，７４，７８，８０）は、前記仕切り板（７４）に組み込まれている請求項９記載の空気取入れ装置。
11. 前記自動空気バイパス手段（１３，７４，７８，８０）は、包囲体（５０）内の空気の圧力差に基づいて自動的に作動する受動弁（１３，７８，８０）を有する請求項９又は１０記載の空気取入れ装置。
12. 前記受動弁は、閉位置に弾性的に押圧されており且つ圧縮機（１０）が付勢されているとき前記空気供給経路（３）内の空気圧の作用により引かれて開となる可撓性フラップ弁（１３，７８，８０）である請求項１１記載の空気取入れ装置。
13. 自動車（７）を駆動するエンジン（１）と、エンジン（１）に吸気を供給する請求項１乃至１２の何れか１項記載の空気取入れ措置を有する自動車。

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