JP2018178750A - 吸気増加装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの使用環境や運転状態に拘わらず、必要な量の吸気を確保して、出力低下を抑制することが可能な吸気増加装置を提供する。【解決手段】本発明に係る吸気増加装置１００は、エンジンの吸気を増加させるための吸気増加装置であって、吸気入口２０ｉｎ及び吸気出口２０ｏｕｔを有し、吸気入口２０ｉｎから吸気出口２０ｏｕｔへ吸気を導く筒状の壁部２０と、壁部２０に設けられ、壁部２０の内周面２１に沿って吸気下流側へ流れる空気Ｆ２を噴出する噴出口３０と、噴出口３０へ空気を送るファン４０と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンの吸気増加装置に関するものである。

一般に、車両等に搭載されるエンジンにおいては、要求される出力に応じて、燃焼に必要な量の吸気が燃焼室内に導入される。また、出力増加のために過給機等を使用して、大量の吸気を燃焼室内に送り込めるようにしている。

特開２００７−１３８８９９号公報

しかしながら、例えば、高地等の大気圧が低い場所では、空気中の酸素濃度が低いため、過給機等を使用しても必要な量の吸気を確保できない場合がある。この場合、エンジン出力が低下して、燃費が悪化する等の問題が生じる。

また、特に、エンジン回転数が低い運転状態では、過給機等が効率良く動作しない場合がある。そのため、例えば、車両の発進時に、エンジン出力が低下してしまい、発進性が悪化する虞がある。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決して、エンジンの使用環境や運転状態に拘わらず、必要な量の吸気を確保して、出力低下を抑制することが可能な吸気増加装置を提供することにある。

本発明の一態様によれば、エンジンの吸気を増加させるための吸気増加装置であって、吸気入口及び吸気出口を有し、前記吸気入口から前記吸気出口へ吸気を導く筒状の壁部と、前記壁部に設けられ、前記壁部の内周面に沿って吸気下流側へ流れる空気を噴出する噴出口と、前記噴出口へ空気を送るファンと、備えたことを特徴とする吸気増加装置が提供される。

また、前記壁部の内周面は、翼上面の断面形状に近似した断面形状を有することが好ましい。

また、前記壁部の内周面は、前記吸気入口から断面アール状に徐々に縮径する縮径部と、前記縮径部に滑らかに接続し徐々に拡径する拡径部と、を有し、前記噴出口は、前記縮径部に位置され、吸気下流側に向かって指向されることが好ましい。

また、前記噴出口は、前記壁部の周方向に延びることが好ましい。

また、前記エンジンは、車両に搭載され、前記吸気増加装置は、前記ファンを制御する制御装置と、アクセル開度を検出するアクセル開度センサと、を更に備え、前記制御装置は、前記アクセル開度センサの検出値が閾値より大きいという第１条件が成立した時に、前記ファンを作動させることが好ましい。

また、大気圧を検出する大気圧センサと、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサと、を更に備え、前記制御装置は、前記第１条件が成立し、且つ、前記大気圧センサの検出値が閾値以下であるという第２条件、及び、前記エンジン回転センサの検出値が閾値以下であるという第３条件の少なくとも何れか一方の条件が成立した時に、前記ファンを作動させることが好ましい。

また、前記エンジンは、過給機を備え、前記吸気増加装置は、大気圧を検出する大気圧センサと、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサと、過給圧を検出する過給圧センサと、を更に備え、前記制御装置は、前記第１条件が成立し、且つ、前記大気圧センサの検出値が閾値以下であるという第２条件、及び、前記エンジン回転センサの検出値及び前記過給圧センサの検出値に基づいて規定されるエンジン運転状態が、所定の過給不足状態であるという第４条件の少なくとも何れか一方の条件が成立した時に、前記ファンを作動させることが好ましい。

また、前記エンジンは、キャブを備えた車両に搭載され、前記壁部は、断面扁平状に形成され、前記キャブの後面に沿って、前記吸気入口が上向きに開口すると共に前記吸気出口が下向きに開口し、且つ、その断面長手方向が車幅方向と一致するように配置されることが好ましい。

また、前記エンジンは、エアクリーナと、エアクリーナの入口部に接続された吸気ダクトと、を備え、前記壁部は、前記吸気ダクトの入口部に接続され、前記吸気ダクトの入口部は、断面扁平状に形成され、前記吸気出口は、前記吸気ダクトの入口に接続されることが好ましい。

本発明によれば、エンジンの使用環境や運転状態に拘わらず、必要な量の吸気を確保して、出力低下を抑制することが可能な吸気増加装置を提供できる。

第１実施形態に係る吸気増加装置を適用した車両を示す概略構成図である。 図１の吸気増加装置の概略斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図４のＶ部拡大図である。 第１実施形態における制御フローを示す図である。 第２実施形態に係る吸気増加装置の全体構成を示す概略斜視図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。 第３実施形態における制御フローを示す図である。 第３実施形態におけるエンジン回転数と過給圧との関係を示したマップである。

以下、本発明の実施形態を添付図面に沿って説明する。なお、図中に示す各方向は、説明の便宜上定められたものに過ぎないが、車両の各方向と一致するものとする。

（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る吸気増加装置１００を適用した車両１を示す概略構成図である。また、図２は、吸気増加装置１００の全体構成を示す概略斜視図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。また、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ断面図であり、図５は、図４のＶ部拡大図である。なお、図２〜図５に示す白抜きの矢印Ｆ１は、吸気を表すものとする。また、図４及び図５に示す黒抜きの矢印Ｆ２は、噴出口３０から噴出される空気（後述）を表すものとする。

図１及び図２に示すように、吸気増加装置１００は、エンジン１０の吸気Ｆ１を増加させるための吸気増加装置である。吸気増加装置１００は、図３〜図５に示すように、吸気入口２０ｉｎ及び吸気出口２０ｏｕｔを有し、吸気入口２０ｉｎから吸気出口２０ｏｕｔへ吸気Ｆ１を導く、筒状の壁部としての筒体２０を備える。また、吸気増加装置１００は、筒体２０に設けられ、筒体２０の内周面２１に沿って吸気下流側へ流れる空気Ｆ２を噴出する噴出口３０と、噴出口３０へ空気Ｆ２を送るファン４０と、を備える。また、吸気増加装置１００は、ファン４０を制御する制御装置としての電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）５０を備える。

また、吸気増加装置１００は、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ５１を更に備える。また、吸気増加装置１００は、大気圧を検出する大気圧センサ５２と、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ５３と、を更に備える。また、吸気増加装置１００は、過給圧を検出する過給圧センサ５４を更に備える。但し、本実施形態では、過給圧センサ５４は任意であって良い。

具体的には、図１に示すように、エンジン１０は、車両１に搭載された多気筒の圧縮着火式内燃機関、即ちディーゼルエンジンである。但し、エンジン１０の種類、形式、気筒数等は任意である。

車両１は、キャブオーバ型トラックからなり、キャブ２と、キャブ２の下部に配置されたエンジン１０と、キャブ２を支持するシャシフレーム３と、キャブ２の後方に配置された架装４と、を備える。符号５は、車両１の前輪である。

図２に示すように、エンジン１０は、複数の燃焼室（不図示）を含むエンジン本体１１と、各燃焼室内に吸気Ｆ１を分配するための吸気マニホールド１２と、吸気マニホールド１２の上流端に接続された吸気管１３と、を備える。また、エンジン１０は、過給機としてのターボチャージャ（不図示）を備える。ターボチャージャのコンプレッサ（不図示）は、吸気管１３の途中に設けられる。

また、図２及び図３に示すように、エンジン１０は、エアクリーナ１４と、エアクリーナ１４の入口部１４ａに接続された吸気ダクト１５と、を備える。また、エアクリーナ１４の出口部１４ｂは、吸気管１３の上流端に接続される。なお、これらの接続部は、インロー嵌合により接続され、金属バンドＢにより互いに固定される。但し、この接続方法は、任意の方法であって良い。

エアクリーナ１４は、入口部１４ａ及び出口部１４ｂを有するケース１４ｃと、ケース１４ｃ内に収容される円筒型エアフィルタ１４ｄと、を備える。但し、エアフィルタ１４ｄは、任意の種類であって良い。また、エアクリーナ１４は、エンジン本体１１の右後方に配置され、入口部１４ａは、後方に向かって開口する。

図１〜図３に示すように、吸気ダクト１５は、エアクリーナ１４の入口部１４ａから後方に延びると共に、キャブ２の後面２ａの下端の位置で上方に折曲される。吸気ダクト１５の入口部１５ａは、断面扁平状に形成され、上向きに開口し、且つ、その断面長手方向が車幅方向（図示、左右方向）と一致するように配置される。

筒体２０は、吸気ダクト１５の入口部１５ａに接続される。より詳しくは、筒体２０は、断面扁平状に形成され、キャブ２の後面２ａに沿って、吸気入口２０ｉｎが上向きに開口すると共に吸気出口２０ｏｕｔが下向きに開口し、且つ、その断面長手方向が車幅方向と一致するように配置される。

吸気出口２０ｏｕｔは、吸気ダクト１５の入口１５ｉｎに接続される。また、吸気入口２０ｉｎには、上方から異物が混入するのを防ぐためのカバー部材６０が接続される。

カバー部材６０は、吸気口としての入口部６０ａと、筒体２０の上流側端部に接続される出口部６０ｂと、を有する。また、カバー部材６０は、断面扁平状に形成され、キャブ２の後面２ａに沿って、出口部６０ｂから上方に延びると共に、右方向に延出される。入口部６０ａは、この延出された部分の底部に下向きに開口される。

なお、図１に示すように、キャブ２の後面２ａは、車幅方向中央の位置を後方に突出させて、その左右の位置に凹部Ｃを設けても良い。そして、筒体２０及びカバー部材６０は、この凹部Ｃに収まるように配置されても良い。

次に、図４及び図５に基づいて、筒体２０、噴出口３０及びファン４０の構成を詳細に説明する。

図４及び図５に示すように、吸気Ｆ１の流れ方向において、吸気入口２０ｉｎは、筒体２０の上流端に位置され、吸気出口２０ｏｕｔは、筒体２０の下流端に位置される。

筒体２０は、吸気Ｆ１の流れ方向において、その上流側端部に全周に亘って形成された上流側インロー嵌合部２２ａと、その下流側端部に全周に亘って形成された下流側インロー嵌合部２２ｂと、を有する。上流側インロー嵌合部２２ａは、カバー部材６０の出口部６０ｂにインロー嵌合により接続され、金属バンドＢにより互いに固定される。また、下流側インロー嵌合部２２ｂは、吸気ダクト１５の入口部１５ａにインロー嵌合により接続され、金属バンドＢにより互いに固定される。但し、これらの接続方法は、任意の方法であって良い。

筒体２０の内周面２１は、翼上面の断面形状に近似した断面形状を有する。具体的には、筒体２０の内周面２１は、吸気入口２０ｉｎから断面アール状に徐々に縮径する縮径部２０ａと、縮径部２０ａに滑らかに接続し徐々に拡径する拡径部２０ｂと、を有する。噴出口３０は、縮径部２０ａに位置され、吸気下流側に向かって指向される。また、噴出口３０は、筒体２０の周方向に延び、特に、全周に亘って延びる。

より詳しくは、縮径部２０ａは、吸気Ｆ１の流れ方向において、吸気入口２０ｉｎから半径方向内側に膨らむように縮径される。また、縮径部２０ａは、吸気入口２０ｉｎから噴出口３０まで所定の曲率半径Ｒを有する断面アール状に縮径される。一方、拡径部２０ｂは、吸気Ｆ１の流れ方向において、筒体２０の下流側端部まで断面アール状または直線状に延びるように拡径される。また、縮径部２０ａと拡径部２０ｂの接続部は、断面アール状に形成される。

筒体２０の内部には、上流側端部から下流側端部まで延びると共に、縮径部２０ａの位置で噴出口３０に連通する空間３１（図示、破線部）が形成される。空間３１は、筒体２０の全周に亘って形成される。また、筒体２０の上流側端部には、空間３１に臨む断面アール状の曲面部２３が形成される。また、筒体２０には、空間３１を挟んで、半径方向内側に内壁部２４が画成され、半径方向外側に外壁部２５が画成される。

噴出口３０は、内壁部２４を全周に亘って切断して形成され、上流側切断端部３２と下流側切断端部３３によりスリット状に画成される。上流側切断端部３２は、吸気下流側に向かって鋭利に形成される。一方、下流側切断端部３３は、上流側切断端部３２に対し半径方向外側に位置するように折曲もしくは湾曲される。

また、下流側切断端部３３は、舌片状に湾曲された舌片部３４を有する。舌片部３４の先端部は、断面アール状に形成される。但し、舌片部３４の先端部の形状は任意であり、例えば、鋭利に形成されても良い。

舌片部３４は、上流側切断端部３２と離間しつつ重ね合わされるように配置され、空間３１から噴出口３０に空気Ｆ２を案内する。また、空気Ｆ２の流れ方向において、舌片部３４は、上流側切断端部３２との距離が徐々に小さくなるように配置され、噴出口３０をノズル状に画成するように形成されている。

外壁部２５は、吸気Ｆ１の流れ方向において、上流側端部から下流側端部まで断面直線状に延びる外周面２５ａを有する。また、外壁部２５は、左側面の位置に円形状の開口部２６を有する。外壁部２５には、開口部２６から左方向に突出した筒状のファン取付部２７が設けられる。

ファン取付部２７は、外気を取り入れるための空気入口２７ｉｎを左端部に有する。空気入口２７ｉｎには、外気が通過可能なファンカバー（不図示）が取り付けられる。

ファン４０は、軸流ファンからなり、動力源としてのモータ４０ｍを備える。ファン４０は、ファン取付部２７内に同軸に配置され、且つ、空間３１側に向かって空気Ｆ２を噴き出すように配置される。なお、ファンの種類は任意であり、例えば、斜流ファンであっても良い。

モータ４０ｍは、支持部材（不図示）を介して、ファン取付部２７の内壁２７ａに固定される。また、モータ４０ｍは、ＥＣＵ５０に電気的に接続される。

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置および入出力ポート等を備える。また、ＥＣＵ５０には、アクセル開度センサ５１、大気圧センサ５２、エンジン回転センサ５３、過給圧センサ５４等の各種センサ類が、電気的に接続される。

図６は、本実施形態におけるＥＣＵ５０の制御を示すフローチャートである。

ＥＣＵ５０は、例えば、車両１のイグニションスイッチ（図示せず）がＯＮとされている間、図６の制御フローを所定の演算周期（例えば、１０ｍｓ）毎に繰り返し実行する。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０１にて、アクセル開度センサ５１の検出値Ａｃ、大気圧センサ５２の検出値Ｐａ、及び、エンジン回転センサ５３の検出値Ｎｅを取得する。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０２にて、アクセル開度センサ５１の検出値Ａｃが閾値（ここでは、０％）より大きいという第１条件（Ａｃ＞０％）が成立したか否かを判定する。ステップＳ１０２にて、第１条件（Ａｃ＞０％）が成立したと判定されると（ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０３に進み、大気圧センサ５２の検出値Ｐａが閾値Ｐａｓ以下であるという第２条件（Ｐａ≦Ｐａｓ）が成立したか否かを判定する。

一方、ステップＳ１０２にて、第１条件（Ａｃ＞０％）が成立していないと判定されると（ＮＯ）、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０４に進み、モータ４０ｍを停止させてファン４０を作動させない制御（ＯＦＦ）を実行し、リターンする。

ステップＳ１０３にて、第２条件（Ｐａ≦Ｐａｓ）が成立したと判定されると（ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０５に進み、モータ４０ｍを駆動させてファン４０を作動させる制御（ＯＮ）を実行し、リターンする。

ステップＳ１０３にて、第２条件（Ｐａ≦Ｐａｓ）が成立していないと判定されると（ＮＯ）、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０６に進み、エンジン回転センサ５３の検出値Ｎｅが閾値Ｎｅｓ以下であるという第３条件（Ｎｅ≦Ｎｅｓ）が成立したか否かを判定する。ステップＳ１０６にて、第３条件（Ｎｅ≦Ｎｅｓ）が成立したと判定されると（ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０５に進み、モータ４０ｍを駆動させてファン４０を作動させる制御（ＯＮ）を実行し、リターンする。

他方、ステップＳ１０６にて、第３条件（Ｎｅ≦Ｎｅｓ）が成立していないと判定されると（ＮＯ）、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０４に進み、モータ４０ｍを停止させてファン４０を作動させない制御（ＯＦＦ）を実行し、リターンする。

このように、本実施形態のＥＣＵ５０は、第１条件（Ａｃ＞０％）が成立し、且つ、第２条件（Ｐａ≦Ｐａｓ）、及び、第３条件（Ｎｅ≦Ｎｅｓ）の少なくとも何れか一方の条件が成立した時に、ファン４０を作動させる。一方、ＥＣＵ５０は、第１条件が成立せず、または、第２条件及び第３条件の少なくとも何れか一方の条件が成立しない時は、ファン４０を作動させない。

次に、本実施形態に係る吸気増加装置１００の作用効果について、図１〜図６に基づいて説明する。

エンジン１０においては、基本的に、車両１の加速や減速等、要求される出力に応じて、燃焼に必要な量の吸気Ｆ１がエンジン本体１１の燃焼室内に導入される。

具体的には、吸気Ｆ１は、エンジン１０の運転中、大気中からカバー部材６０内に導入され、筒体２０、吸気ダクト１５、エアクリーナ１４、吸気管１３、ターボチャージャのコンプレッサ、吸気管１３、吸気マニホールド１２を順に通過して、燃焼室内に導入される。

また、吸気Ｆ１は、ターボチャージャのコンプレッサにより過給されることで、燃焼室内に大量に送り込まれる。これにより、エンジン出力を増加させることができる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ５０は、第１条件（Ａｃ＞０％）が成立し、且つ、第２条件（Ｐａ≦Ｐａｓ）及び第３条件（Ｎｅ≦Ｎｅｓ）の少なくとも何れか一方の条件が成立した時に、ファン４０を作動させる制御を実行する。ファン４０が作動されると、筒体２０において、空気Ｆ２が噴出口３０に送られ、噴出口３０から吸気下流側に向かって噴出される。

図４及び図５に示すように、噴出された空気Ｆ２は、コアンダ効果により、内壁部２４の下流側切断端部３３から内周面２１に沿って吸気下流側へ流れ、内壁部２４の半径方向内側を通過する吸気Ｆ１を引き寄せる。そして、この作用により、吸気Ｆ１が加速されることで、吸気Ｆ１を増加させることができる。

特に、筒体２０の縮径部２０ａは、吸気入口２０ｉｎから噴出口３０にかけて、所定の曲率半径Ｒを有する断面アール状に縮径される。これにより、この断面形状に沿って、吸気Ｆ１を円滑に吸気入口２０ｉｎへ導入させることができる。

また、筒体２０の上流側端部には、空間３１に臨む断面アール状の曲面部２３が形成され、噴出口３０は、吸気下流側に向かって指向される。これにより、ファン４０から空間３１内に導入された空気Ｆ２を、曲面部２３に沿って滑らかに方向を転換させて、噴出口３０から吸気下流方向に所望の向きで噴出させることができる。

また、噴出口３０は、内壁部２４の全周に亘ってスリット状に形成されるため、周方向の全範囲で均一に空気Ｆ２を噴出させることができる。更に、噴出口３０は、ノズル状に形成されるため、空気Ｆ２を加速させて噴出させることができる。

このように、上記の構成であれば、吸気Ｆ１を内周面２１に沿って流す効果を最大限まで高めて、吸気Ｆ１を更に増加させることができる。なお、噴出口３０は、内壁部２４の全周に亘って形成されていなくても良いものとする。

ここで、図示しないが、比較例として、吸気増加装置１００を適用しない車両について検討する。

この場合、エンジンは、例えば、高地等の大気圧が低い場所では、空気中の酸素濃度が低いため、ターボチャージャ等で過給しても、燃焼に必要な量の吸気を確保できない可能性がある。そのため、例えば、高地等よりも空気中の酸素濃度が高い場所に比べて、エンジン出力が低下してしまい、燃費が悪化する虞がある。

また、例えば、低地に比べて高地では車両の加速性が低下する等、エンジンの使用環境の違いにより出力に差が生じる可能性がある。そのため、車両の運転性が悪化する虞がある。

また、特に、エンジン回転数が低い運転状態では、ターボチャージャが効率良く動作しない場合がある。そのため、エンジン出力の低下により、発進性が悪化する等の問題が生じる虞がある。

これらの問題を解決する手段としては、大気圧が低い場所やエンジン回転数が低い運転状態（以下、「吸気不足状態」と称する）で効率良く動作するように設定されたターボチャージャを使用することが考えられる。しかしながら、このターボチャージャでは、吸気不足状態でない時に、過給効率が低下してしまい、高地や発進時以外での走行時に、エンジン出力が低下する虞がある。

本実施形態の吸気増加装置１００は、大気圧センサ５２の検出値Ｐａが閾値Ｐａｓ以下である時に、吸気Ｆ１を増加させる。これにより、大気圧が低い場所では、エンジン出力を増加させることが可能になり、その結果、燃費を向上させることができる。また、エンジン１０の使用環境による出力差を小さくできるため、車両１の運転性を向上させることができる。

また、吸気増加装置１００は、エンジン回転センサ５３の検出値Ｎｅが閾値Ｎｅｓ以下である時に、吸気Ｆ１を増加させる。これにより、ターボチャージャが効率良く動作しないエンジンの低回転領域では、増加させた吸気Ｆ１をコンプレッサに導入して過給圧を上昇させ、エンジン出力の低下を抑制することができる。そして、車両１の発進性を向上させることが可能になる。

また、吸気増加装置１００によれば、吸気不足状態である時は、吸気Ｆ１を増加させてターボチャージャの過給圧を上昇させ、吸気不足状態でない時は、吸気Ｆ１を増加させずにターボチャージャのみで効率良く過給することができる。

このように、本実施形態では、エンジン１０の使用環境や運転状態に拘わらず、必要な量の吸気を確保して、出力低下を抑制することが可能になり、燃費や発進性等を向上させることができる。

また、本実施形態においては、上記以外に、下記のような作用効果も存在する。

図示しないが、例えば、筒体の内周面よりも半径方向内側に、吸気下流側へ空気を噴出する噴出ノズルやファンを配置したと仮定する。場合には、噴出ノズル等が吸気の障害物となり、吸気増加の妨げになる虞がある。

これに対して、本実施形態では、筒体２０の内周面２１に噴出口３０が設けられ、内周面２１の半径方向内側に障害物がないので、吸気抵抗を生じさせることなく、吸気Ｆ１を効率良く増加させることができる。

また、図示しないが、例えば、筒体２０が断面円形状に形成される場合には、キャブの後面と架装との間隔が僅かであると、径が小さな筒体しか用いることができない。よって、筒体内の通路面積が縮小され、吸気量が制限されてしまう。

これに対して、本実施形態では、図１及び図２に示すように、筒体２０は、断面扁平状に形成され、キャブ２の後面２ａに沿って、その断面長手方向が車幅方向と一致するように配置される。そのため、キャブ２の後面２ａと架装４との間隔が僅かであっても、筒体２０内の通路面積を大きくすることが可能であり、吸気量の増加に有利である。

特に、図１で示すように、キャブオーバ型トラックにおいては、後方に突出させたキャブ２の後面２ａ中央部と、架装４との間隔が殆どない場合がある。そして、後面２ａ中央部の右側に、前後長の短い凹部Ｃが形成される場合がある。

本実施形態では、筒体２０を断面扁平状に形成して、カバー部材６０と共に、凹部Ｃに配置させる。そのため、大きな通路面積を有する筒体２０を配置することができる。

他方、本実施形態の制御に関しては、ＥＣＵ５０は、第１条件（Ａｃ＞０％）が成立した時は、ドライバに加速意思があるとして、第２条件（Ｐａ≦Ｐａｓ）または第３条件（Ｎｅ≦Ｎｅｓ）が成立した時に、ファン４０を作動させる。また、ＥＣＵ５０は、第１条件（Ａｃ＞０％）が成立していない時は、ドライバに加速意思がないとして、ファン４０を作動させない。そのため、ドライバに加速意思があるか否かを判断して、ファン４０を効率良く動作させることができる。

（２）第２実施形態
図７は、本発明の第２実施形態に係る吸気増加装置１００’の全体構成を示す概略斜視図である。また、図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。なお、下記の説明において、第１実施形態と同一の構成要素に同じ符号を用い、また、第１実施形態と対応する構成要素に記号「’」を付した符号を用い、それらの詳細な説明は省略する。

図７及び図８に示すように、第２実施形態では、エアクリーナ１４’が、エンジン本体１１の左前方に配置され、吸気ダクト１５’が、エアクリーナ１４’の入口部１４ａ’から前方に延びるように配置される。また、吸気ダクト１５’の入口部１５ａ’は、断面円形状に形成され、前方に向かって開口する。

筒体２０’は、断面円形状に形成され、吸気ダクト１５’の入口部１５ａ’に接続される。また、筒体２０’は、キャブ２の左前部下方に配置され、吸気入口２０ｉｎ’が前方に向かって開口するように配置される。そして、吸気出口２０ｏｕｔ’が、吸気ダクト１５’の入口１５ｉｎ’に接続される。

また、筒体２０’の吸気入口２０ｉｎ’には、第１実施形態のようなカバー部材６０が接続されない。そのため、図９中の網掛け矢印で示すように、筒体２０’の半径方向外側から吸気ｆを吸気入口２０ｉｎ’に直接導入させることができる。

また、特に、筒体２０’の上流端には、図９に示すように、吸気入口２０ｉｎ’から外壁部２５’の外周面２５ａ’にかけて、断面アール状の端面２８が形成される。これにより、端面２８に沿って外側からの吸気ｆを円滑に導入させることができる。

そして、吸気入口２０ｉｎ’に導入された吸気ｆは、噴出口３０’から噴出されて内壁部２４’の内周面２１’に沿って流れる空気Ｆ２に引き寄せられて、前方から導入される吸気Ｆ１と共に加速される。その結果、第２実施形態の吸気増加装置１００’では、第１実施形態よりも多くの吸気増加量を得ることができる。

（３）第３実施形態
図１０は、本発明の第３実施形態におけるＥＣＵ５０の制御を示すフローチャートである。また、図１１は、エンジン回転数と過給圧との関係を示したマップＭである。なお、第３実施形態は、上述した第１及び第２実施形態の少なくとも一方に適用することが可能である。

図１０に示すように、第３実施形態のＥＣＵ５０は、第１実施形態で述べた第３条件（Ｎｅ≦Ｎｅｓ）の代わりに、マップＭを参照して、エンジン運転状態が所定の過給不足状態であるという第４条件（エンジン運転状態＝ＯＮ領域）が成立したか否かを判定する。

ここでいう「エンジン運転状態」とは、エンジン回転センサ５３の検出値Ｎｅ及び過給圧センサ５４の検出値Ｐｔに基づいて規定される運転状態を意味する。また、「所定の過給不足状態」は、ターボチャージャのコンプレッサの過給圧が不足するような運転状態を意味する。

マップＭは、図１１に示すように、エンジン回転数と、そのエンジン回転数に対応する過給圧の閾値Ｐｔｓとの関係を規定したものである。

より詳しくは、マップＭでは、閾値Ｐｔｓを下回る領域は、過給不足状態であり、ファン４０を作動させるＯＮ領域に設定される。一方、閾値Ｐｔｓ以上である領域は、過給不足状態ではなく、ファン４０を作動させないＯＦＦ領域に設定される。

ＥＣＵ５０は、マップＭを参照することで、過給圧センサ５４の検出値Ｐｔが、エンジン回転センサ５３の検出値Ｎｅに対応する過給圧の閾値Ｐｔｓを下回る時は、ＯＮ領域にあると判定する。また反対に、過給圧センサ５４の検出値Ｐｔが、エンジン回転センサ５３の検出値Ｎｅに対応する過給圧の閾値Ｐｔｓ以上である時は、ＯＮ領域にないと判定する。

具体的には、図１０に示すように、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０１’にて、アクセル開度センサ５１の検出値Ａｃ、大気圧センサ５２の検出値Ｐａ、エンジン回転センサ５３の検出値Ｎｅと共に、過給圧センサ５４の検出値Ｐｔを取得する。

また、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０３にて、第２条件（Ｐａ≦Ｐａｓ）が成立していないと判定されると（ＮＯ）、ステップＳ１０７に進み、マップＭを参照する。そして、ステップＳ１０８に進み、第４条件（エンジン運転状態＝ＯＮ領域）が成立したか否かを判定する。

ステップＳ１０８にて、第４条件（エンジン運転状態＝ＯＮ領域）が成立したと判定されると（ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０５に進み、モータ４０ｍを駆動させてファン４０を作動させる制御（ＯＮ）を実行し、リターンする。

他方、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０８にて、第４条件（エンジン運転状態＝ＯＮ領域）が成立していないと判定されると（ＮＯ）、ステップＳ１０４に進み、モータ４０ｍを停止させてファン４０を作動させない制御（ＯＦＦ）を実行し、リターンする。

上記の制御によれば、ＥＣＵ５０は、単にエンジン回転数が低い時であっても、燃焼に必要な過給圧が得られている時は、ファン４０を作動させないことができる。また反対に、エンジン回転数が高い時であっても、燃焼に必要な過給圧が得られていない時は、ファン４０を作動させることができる。

よって、エンジン回転数Ｎｅだけでなく過給圧Ｐｔも考慮して、吸気Ｆ１を増加できるため、より高い精度で出力低下を抑制することが可能になる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して実施することが可能である。図示しないが、例えば、上述の各実施形態は、以下のように変形することができる。

（第１変形例）
ＥＣＵ５０の制御に関して、第１〜第４条件は、任意の組み合わせであっても良い。

例えば、ＥＣＵ５０は、第２、第３または第４条件を判定することなく、第１条件のみを判定して、第１条件が成立している時（Ａｃ＞０％）に、ファン４０を作動させても良い。この制御によれば、アクセル開度Ａｃが０％より大きい時は、常に、吸気Ｆ１を増加させて、エンジン出力を向上させることができる。

また、第２条件（Ｐａ≦Ｐａｓ）を設けずに、第３条件（Ｎｅ≦Ｎｅｓ）または第４条件（エンジン運転状態＝ＯＮ領域）が成立した時に、ファン４０を作動させても良い。また、第３条件（Ｎｅ≦Ｎｅｓ）及び第４条件（エンジン運転状態＝ＯＮ領域）を設けずに、第２条件（Ｐａ≦Ｐａｓ）が成立した時に、ファン４０を作動させても良い。更に、何れの条件も設けずに、エンジンの運転中または車両の走行中、常に、ファン４０を作動させても良い。

（第２変形例）
ＥＣＵ５０は、大気圧センサ５２の検出値Ａｃやエンジン回転センサ５３の検出値Ｎｅに応じて、ファン４０の回転速度を制御しても良い。

例えば、ＥＣＵ５０は、大気圧とファン４０の回転速度との関係を規定した所定のマップを参照して、大気圧センサ５２の検出値Ａｃが低い程、ファン４０の回転速度が高くなるように制御しても良い。

また、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数とファン４０の回転速度との関係を規定した所定のマップを参照して、エンジン回転センサ５３の検出値Ｎｅが低い程、ファン４０の回転速度が高くなるように制御しても良い。

更に、ＥＣＵ５０は、例えば、大気圧と、エンジン回転数と、ファン４０の回転速度との関係を規定した所定のマップを参照して、大気圧及びエンジン回転数が低い程、ファン４０の回転速度が高くなるように制御しても良い。

これらの制御であれば、エンジンの使用環境や運転状態に応じて、より高い精度で吸気Ｆ１を増加させることが可能になる。

（第３変形例）
第１実施形態では、吸気ダクト１５の入口部１５ａ、筒体２０、カバー部材６０が断面扁平状であり、第２実施形態では、吸気ダクト１５’の入口部１５ａ’及び筒体２０’が断面円形状であるが、これらの断面形状は任意であって良い。即ち、これらの断面形状は、例えば、車両１のレイアウトに応じて、自由に変更することが可能である。

（第４変形例）
筒体２０，２０’において、開口部２６やファン取付部２７は、任意の形状や向きであっても良い。例えば、開口部２６は、外壁部２５の右側面に形成され、ファン取付部２７は、右方向に突出されて設けられても良い。

また、ファン取付部２７において、空気入口２７ｉｎの向きは任意であって良い。例えば、図２において、空気入口２７ｉｎは、ファン取付部２７の左端部の位置で下向きに開口されていても良い。

１０ エンジン
２０ 筒体（壁部）
２０ｉｎ 吸気入口
２０ｏｕｔ 吸気出口
２１ 内周面
３０ 噴出口
４０ ファン
５０ ＥＣＵ（制御装置）
１００ 吸気増加装置
Ｆ１ 吸気
Ｆ２ 空気

Claims (9)

1. エンジンの吸気を増加させるための吸気増加装置であって、
   吸気入口及び吸気出口を有し、前記吸気入口から前記吸気出口へ吸気を導く筒状の壁部と、
   前記壁部に設けられ、前記壁部の内周面に沿って吸気下流側へ流れる空気を噴出する噴出口と、
   前記噴出口へ空気を送るファンと、
   を備えた
   ことを特徴とする吸気増加装置。
2. 前記壁部の内周面は、翼上面の断面形状に近似した断面形状を有する
   請求項１に記載の吸気増加装置。
3. 前記壁部の内周面は、前記吸気入口から断面アール状に徐々に縮径する縮径部と、前記縮径部に滑らかに接続し徐々に拡径する拡径部と、を有し、
   前記噴出口は、前記縮径部に位置され、吸気下流側に向かって指向される
   請求項１または２に記載の吸気増加装置。
4. 前記噴出口は、前記壁部の周方向に延びる
   請求項１〜３何れか一項に記載の吸気増加装置。
5. 前記エンジンは、車両に搭載され、
   前記吸気増加装置は、
   前記ファンを制御する制御装置と、
   アクセル開度を検出するアクセル開度センサと、を更に備え、
   前記制御装置は、前記アクセル開度センサの検出値が閾値より大きいという第１条件が成立した時に、前記ファンを作動させる
   請求項１〜４何れか一項に記載の吸気増加装置。
6. 大気圧を検出する大気圧センサと、
   エンジン回転数を検出するエンジン回転センサと、を更に備え、
   前記制御装置は、前記第１条件が成立し、且つ、前記大気圧センサの検出値が閾値以下であるという第２条件、及び、前記エンジン回転センサの検出値が閾値以下であるという第３条件の少なくとも何れか一方の条件が成立した時に、前記ファンを作動させる
   請求項５に記載の吸気増加装置。
7. 前記エンジンは、過給機を備え、
   前記吸気増加装置は、
   大気圧を検出する大気圧センサと、
   エンジン回転数を検出するエンジン回転センサと、
   過給圧を検出する過給圧センサと、を更に備え、
   前記制御装置は、前記第１条件が成立し、且つ、
   前記大気圧センサの検出値が閾値以下であるという第２条件、及び、前記エンジン回転センサの検出値及び前記過給圧センサの検出値に基づいて規定されるエンジン運転状態が、所定の過給不足状態であるという第４条件の少なくとも何れか一方の条件が成立した時に、
   前記ファンを作動させる
   請求項５に記載の吸気増加装置。
8. 前記エンジンは、キャブを備えた車両に搭載され、
   前記壁部は、断面扁平状に形成され、前記キャブの後面に沿って、前記吸気入口が上向きに開口すると共に前記吸気出口が下向きに開口し、且つ、その断面長手方向が車幅方向と一致するように配置される
   請求項１〜７何れか一項に記載の吸気増加装置。
9. 前記エンジンは、エアクリーナと、エアクリーナの入口部に接続された吸気ダクトと、を備え、
   前記壁部は、前記吸気ダクトの入口部に接続され、
   前記吸気ダクトの入口部は、断面扁平状に形成され、
   前記吸気出口は、前記吸気ダクトの入口に接続される
   請求項８に記載の吸気増加装置。

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