JP4246049B2 - Intake air temperature controller - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

この発明は、エンジンへの吸入空気の温度調整を可能とする吸入空気制御装置に関する。   The present invention relates to an intake air control device that enables temperature adjustment of intake air to an engine.

従来から、車両等のエンジンへの燃料供給系に採用される電子制御式燃料噴射装置において、燃料噴射装置(インジェクタ)を加熱又は冷却するように制御された所謂ペルチェ素子(ペルチェ効果を利用した電子温度制御素子)を備えるものがある(例えば、特許文献1参照。)。これにより、エンジン低温時にはインジェクタを加熱して燃料の気化を促進し、エンジン高温時にはインジェクタを冷却して噴射前燃料の気化によるベーパロック現象を抑えることで、エンジンの運転状態に応じた最適な出力を得ることが可能となっている。
実開昭61−194769号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electronically controlled fuel injection apparatus employed in a fuel supply system for an engine such as a vehicle, a so-called Peltier element (electron utilizing the Peltier effect) that is controlled to heat or cool the fuel injection apparatus (injector) Some have a temperature control element (for example, see Patent Document 1). As a result, the injector is heated at low engine temperatures to promote fuel vaporization, and at high engine temperatures, the injector is cooled to suppress the vapor lock phenomenon caused by the vaporization of pre-injection fuel. It is possible to obtain.
Japanese Utility Model Publication No. 61-194769

ところで、温度に関するエンジンの制御パラメータとして、エンジン温度(冷却水温度)の他にも吸入空気温度があるが、これは吸気口の位置によっては外気温度の影響を受け易く、この場合、吸入空気温度が高過ぎてはエンジン内に吸入される空気の密度が低下するし、低過ぎてはエンジン内に吸入される空気の密度が高まる反面、燃料が気化し難くなり混合気の着火性が低下することがある。このような場合、通常は燃料噴射量を調整してエンジン出力の最適化を図っているが、吸入空気温度自体を積極的にコントロールすることができれば、エンジン出力のより一層の向上を図ることができることから、このような課題の解決が要望されている。
そこでこの発明は、外気温度の影響を抑えてエンジン出力のより一層の向上を図ることができる吸入空気温度制御装置を提供する。
By the way, as an engine control parameter related to the temperature, there is an intake air temperature in addition to the engine temperature (cooling water temperature), which is easily influenced by the outside air temperature depending on the position of the intake port. If it is too high, the density of the air drawn into the engine will decrease, and if it is too low, the density of the air drawn into the engine will increase, but the fuel will hardly vaporize and the ignitability of the mixture will decrease. Sometimes. In such a case, the engine output is usually optimized by adjusting the fuel injection amount. However, if the intake air temperature itself can be positively controlled, the engine output can be further improved. Therefore, there is a demand for a solution to such a problem.
Therefore, the present invention provides an intake air temperature control device capable of further improving the engine output by suppressing the influence of the outside air temperature.

上記課題の解決手段として、請求項1に記載した発明は、自動二輪車のエンジン(例えば実施例のエンジン18,71)の吸入空気温度を調整して当該エンジンの出力を最適化する吸入空気温度制御装置であって、前記エンジンの吸気通路(例えば実施例の吸気通路53を形成するエアクリーナケース(例えば実施例のエアクリーナケース34)内の前部にエアクリーナエレメント(例えば実施例のエアクリーナエレメント51)を設け、前記エアクリーナケースの下部後側にはスロットルボディ(例えば実施例のスロットルボディ33)を接続し、かつ該スロットルボディから上方に延びるエアファンネル(例えば実施例のエアファンネル50)を前記エアクリーナケース内の後部に配設し、前記エアクリーナケースの上壁であって該エアクリーナケース内におけるクリーンサイド側の前記エアファンネルの上方かつインジェクタ(例えば実施例のインジェクタ55)の取り付け面の近傍にペルチェ素子(例えば実施例のペルチェ素子63)を配置したことを特徴とする。 As a means for solving the above problem, the invention described in claim 1 is an intake air temperature control for adjusting an intake air temperature of a motorcycle engine (for example, the engine 18, 71 of the embodiment) to optimize the output of the engine. An air cleaner element (for example, the air cleaner element 51 of the embodiment) is provided at a front portion in an air cleaner case (for example, the air cleaner case 34 of the embodiment ) that forms an intake passage (for example, the intake passage 53 of the embodiment) of the engine. A throttle body (for example, the throttle body 33 of the embodiment) is connected to the lower rear side of the air cleaner case, and an air funnel (for example, the air funnel 50 of the embodiment) extending upward from the throttle body is provided in the air cleaner case. A rear wall of the air cleaner case, A Peltier element (for example, Peltier element 63 in the embodiment) is disposed above the air funnel on the clean side in the cleaner case and in the vicinity of the attachment surface of the injector (for example, injector 55 in the embodiment).

この構成によれば、ペルチェ素子に電流を流して吸気通路内の吸入空気を加熱することが可能となる一方、これと逆の方向の電流をペルチェ素子に流すことで吸入空気の冷却を行うことが可能となる。   According to this configuration, it is possible to heat the intake air in the intake passage by flowing current to the Peltier element, while cooling the intake air by flowing current in the opposite direction to the Peltier element. Is possible.

この構成によれば、大型の壁面を有するエアクリーナケースにペルチェ素子を配置することで、ペルチェ素子の設置面積を大きく確保することが可能となる。また、エアクリーナケースに一般的に設けられる吸気温センサを利用してペルチェ素子をフィードバック制御することが可能となる。   According to this configuration, it is possible to secure a large installation area of the Peltier element by arranging the Peltier element in the air cleaner case having a large wall surface. In addition, the Peltier element can be feedback controlled using an intake air temperature sensor generally provided in the air cleaner case.

この構成によれば、エアクリーナケースに装着されたインジェクタからの噴射燃料がペルチェ素子に付着し難くなる。   According to this configuration, the injected fuel from the injector attached to the air cleaner case is difficult to adhere to the Peltier element.

この構成によれば、ペルチェ素子がエアクリーナエレメントでろ過される前の外気に触れることがない。   According to this configuration, the Peltier element does not touch outside air before being filtered by the air cleaner element.

この構成によれば、ペルチェ素子により吸入空気の冷却を行う際には、エアクリーナケース内に導入された吸入空気を効率良く冷却できる。   According to this configuration, when the intake air is cooled by the Peltier element, the intake air introduced into the air cleaner case can be efficiently cooled.

請求項2に記載の発明は、前記インジェクタの取り付け面の後方にペルチェ素子を配置したことを特徴とする。The invention according to claim 2 is characterized in that a Peltier element is arranged behind the mounting surface of the injector.

請求項3に記載した発明は、前記エアクリーナケースに吸気温センサ(例えば実施例の吸気温センサ61)を設け、該吸気温センサが測定した前記エアクリーナケース内の吸入空気温度に応じて、前記ペルチェ素子に電流を流して前記吸入空気温度を制御することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, an intake air temperature sensor (for example, the intake air temperature sensor 61 of the embodiment) is provided in the air cleaner case, and the Peltier is in accordance with the intake air temperature in the air cleaner case measured by the intake air temperature sensor. The intake air temperature is controlled by supplying a current to the element.

この発明によれば、外気温度に関わらずエンジンの吸入空気温度を適温に保つことができ、エンジンの出力向上を図ることができる。
また、ペルチェ素子の設置面積を広げて吸入空気温度をより確実に制御することができると共に、既存の吸気温センサを兼用すれば、部品点数を抑えた上でペルチェ素子をフィードバック制御することができる。
さらに、ペルチェ素子への噴射燃料の付着を抑えて吸入空気温度の調整を良好に行うことができる。
さらにまた、外気導入に伴うペルチェ素子への汚れの付着を抑えて吸入空気温度の調整を良好に行うことができる。
しかも、エアクリーナケース内の吸入空気を効率良く冷却してエンジンの出力向上を図ることができる

According to the present invention, the intake air temperature of the engine can be kept at an appropriate temperature regardless of the outside air temperature, and the output of the engine can be improved.
Moreover , the installation area of the Peltier element can be expanded to more reliably control the intake air temperature, and if the existing intake air temperature sensor is also used, the Peltier element can be feedback-controlled while reducing the number of parts. .
Furthermore , it is possible to satisfactorily adjust the intake air temperature by suppressing the adhesion of the injected fuel to the Peltier element.
Furthermore , it is possible to satisfactorily adjust the intake air temperature by suppressing the adhesion of dirt to the Peltier element due to the introduction of outside air.
In addition , the intake air in the air cleaner case can be efficiently cooled to improve the engine output .

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きの記載は車両における向きと同一のものとする。
図1に示すように、自動二輪車1の前輪2を軸支するフロントフォーク3はステアリングステム4を介して車体フレーム5の前端部に設けられたヘッドパイプ6に操舵可能に枢支される。ヘッドパイプ6からは車体フレーム5のメインフレーム7が斜め下後方に延び、その後端部が下方に屈曲してピポットプレート8に連なる。また、メインフレーム7の後部には斜め上後方に延びるシートフレーム9の前端部が接続される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, descriptions of directions such as front, rear, left and right are the same as the directions in the vehicle.
As shown in FIG. 1, a front fork 3 that pivotally supports a front wheel 2 of a motorcycle 1 is pivotally supported by a head pipe 6 provided at a front end portion of a vehicle body frame 5 via a steering stem 4 so as to be steerable. A main frame 7 of the vehicle body frame 5 extends obliquely downward and rearward from the head pipe 6, and a rear end portion thereof is bent downward to be connected to the pivot plate 8. Further, a front end portion of a seat frame 9 extending obliquely upward and rearward is connected to the rear portion of the main frame 7.

ピボットプレート8にはピボット軸11を介してスイングアーム13の基端部がスイング可能に取り付けられ、このスイングアーム13の先端部には後輪12が軸支される。スイングアーム13の基端側の上部にはクッションユニット14の上端部が取り付けられ、このクッションユニット14の下端部がリンク機構15を介してピボット軸11よりも下位置でピボットプレート8に連結される。   A pivot arm 8 is pivotally attached to the pivot plate 8 via a pivot shaft 11, and a rear wheel 12 is pivotally supported at the distal end of the swing arm 13. The upper end of the cushion unit 14 is attached to the upper part of the base end side of the swing arm 13, and the lower end of the cushion unit 14 is connected to the pivot plate 8 at a position below the pivot shaft 11 via the link mechanism 15. .

メインフレーム7の上方には燃料タンクカバー17が、メインフレーム7の下方には水冷式直列四気筒型のエンジン18が各々搭載される。また、燃料タンクカバー17の後方には運転者用のシート19及び後部搭乗者用のピリオンシート20が設けられる。ピボットプレート8の後部には運転者用のステップ21が取り付けられ、シートフレーム9の下部には後部搭乗者用のステップ22が取り付けられる。燃料タンクカバーの内側には、その前部にエアクリーナケース34が、後部に燃料タンク本体17aがそれぞれ配設される。   A fuel tank cover 17 is mounted above the main frame 7, and a water-cooled in-line four-cylinder engine 18 is mounted below the main frame 7. A driver seat 19 and a rear passenger pillion seat 20 are provided behind the fuel tank cover 17. A driver step 21 is attached to the rear part of the pivot plate 8, and a rear passenger step 22 is attached to the lower part of the seat frame 9. On the inner side of the fuel tank cover, an air cleaner case 34 is disposed at the front, and a fuel tank body 17a is disposed at the rear.

フロントフォーク3の上端部にはハンドル23が取り付けられる。また、フロントフォーク3の下端部にはキャリパブラケットを介してブレーキキャリパ24が取り付けられ、前輪2のハブ部にはブレーキキャリパ24に対応するブレーキディスク25が取り付けられて、自動二輪車1のフロントディスクブレーキ26が構成される。なお、後輪12の右側には、フロントディスクブレーキ26と同様の構成を有する不図示のリアディスクブレーキが設けられる。   A handle 23 is attached to the upper end of the front fork 3. A brake caliper 24 is attached to the lower end portion of the front fork 3 via a caliper bracket, and a brake disc 25 corresponding to the brake caliper 24 is attached to the hub portion of the front wheel 2 so that the front disc brake of the motorcycle 1 is attached. 26 is configured. A rear disc brake (not shown) having the same configuration as that of the front disc brake 26 is provided on the right side of the rear wheel 12.

自動二輪車1の車体前部はフロントカウル27により覆われ、シートフレーム9周辺はリアカウル28により覆われる。後輪12の左側にはリアスプロケット29が取り付けられ、このリアスプロケット29とエンジン18の後部左側に配設されたドライブスプロケット30とにドライブチェーン31が掛け回されて、エンジン18の駆動力が後輪12に伝達される。   The front part of the motorcycle 1 is covered with a front cowl 27, and the periphery of the seat frame 9 is covered with a rear cowl 28. A rear sprocket 29 is attached to the left side of the rear wheel 12, and a drive chain 31 is wound around the rear sprocket 29 and a drive sprocket 30 disposed on the left side of the rear portion of the engine 18. It is transmitted to the wheel 12.

エンジン18のシリンダヘッド32の上部後側には各気筒に対応するスロットルボディ33の下流側が接続され、各スロットルボディ33の上流側は前記エアクリーナケース34に接続される。シリンダヘッド32の前部には各気筒に対応する排気管35が接続され、この排気管35がシリンダヘッド32の前部から下方に向かって湾曲し、クランクケース36下方を通過した後にピボットプレート8後方で上方に向かって屈曲してシートフレーム9に支持されたサイレンサ37に接続される。排気管35の前方にはエンジン18冷却用のラジエータ38が配設される。   A downstream side of the throttle body 33 corresponding to each cylinder is connected to the upper rear side of the cylinder head 32 of the engine 18, and an upstream side of each throttle body 33 is connected to the air cleaner case 34. An exhaust pipe 35 corresponding to each cylinder is connected to the front part of the cylinder head 32. The exhaust pipe 35 curves downward from the front part of the cylinder head 32 and passes below the crankcase 36. The rear part is bent upward and connected to a silencer 37 supported by the seat frame 9. A radiator 38 for cooling the engine 18 is disposed in front of the exhaust pipe 35.

図2に示すように、エンジン18は、燃焼室40内で混合気を燃焼させることで、シリンダ41内でピストン42を往復直線運動させるレシプロエンジンであり、このピストン42の往復運動がコンロッド43を介してクランクシャフト44で回転運動に変換されて回転動力が出力される。
シリンダヘッド32には、気筒毎に吸気ポート45及び排気ポート46が形成されており、これら各ポート45,46の燃焼室40側の開口が、それぞれ吸気バルブ47及び排気バルブ48により開閉される。シリンダヘッド32の上部後側には各気筒の吸気ポート45の開口が設けられ、この開口にインシュレータ49を介してスロットルボディ33の下流側が接続される。スロットルボディ33の上流側はエアクリーナケース34の下部後側に接続され、かつ各スロットルボディ33に対応するエアファンネル50がエアクリーナケース34内に配設される。これらインシュレータ49、スロットルボディ33、及びエアファンネル50により、シリンダヘッド32における各気筒の吸気ポート45の開口から斜め上後方に直線的に延びる吸入空気導入通路が形成される。
As shown in FIG. 2, the engine 18 is a reciprocating engine that causes the piston 42 to reciprocate linearly in the cylinder 41 by burning the air-fuel mixture in the combustion chamber 40, and the reciprocating motion of the piston 42 causes the connecting rod 43 to move. Thus, the crankshaft 44 converts it into rotational motion and outputs rotational power.
In the cylinder head 32, an intake port 45 and an exhaust port 46 are formed for each cylinder, and the openings on the combustion chamber 40 side of these ports 45 and 46 are opened and closed by an intake valve 47 and an exhaust valve 48, respectively. An opening of the intake port 45 of each cylinder is provided on the upper rear side of the cylinder head 32, and the downstream side of the throttle body 33 is connected to this opening via an insulator 49. An upstream side of the throttle body 33 is connected to a lower rear side of the air cleaner case 34, and an air funnel 50 corresponding to each throttle body 33 is disposed in the air cleaner case 34. The insulator 49, the throttle body 33, and the air funnel 50 form an intake air introduction passage that linearly extends obliquely upward and rearward from the opening of the intake port 45 of each cylinder in the cylinder head 32.

エアクリーナケース34内には、その前部にエアクリーナエレメント51が設けられる。エアクリーナエレメント51は略円筒状のもので、エアクリーナケース34の下部前側に設けられたエアダクト52の開口を覆うようにその下端を当接させ、かつ上方に位置するほど後方に位置するように傾斜した状態で固定される。エアクリーナケース34への外気導入通路となるエアダクト52は、エアクリーナケース34の下部前側から斜め下前方に延び、エンジン18の前方でかつラジエータ38の上方において、その前端の吸気口52aを略前方に指向させた状態で配置される。そして、エアダクト52、エアクリーナケース34、ファンネル、スロットルボディ33、インシュレータ49、及び吸気ポート45により、エンジン18の吸気通路53が構成される。   An air cleaner element 51 is provided in the front portion of the air cleaner case 34. The air cleaner element 51 is substantially cylindrical, and has a lower end abutting so as to cover an opening of an air duct 52 provided on the lower front side of the air cleaner case 34, and is inclined so as to be located rearward as it is positioned upward. Fixed in state. An air duct 52 serving as an outside air introduction passage to the air cleaner case 34 extends obliquely downward and forward from the lower front side of the air cleaner case 34, and is directed substantially forward in front of the engine 18 and above the radiator 38 toward the front end of the intake port 52 a. Arranged in the state of letting. The air duct 52, the air cleaner case 34, the funnel, the throttle body 33, the insulator 49, and the intake port 45 constitute an intake passage 53 of the engine 18.

ここで、エアダクト52の吸気口52aがエンジン18の前方でかつラジエータの上方にて前方に向かって開口することで、自動二輪車1の走行時には、走行風圧により、大量の外気がエンジン18やラジエータ38の熱の影響を受けずにエアクリーナケース34内に押し込まれるように導入される。その結果、エンジン18への吸入空気密度が高まると共に充填効率が高まることで、該エンジン18の高出力化が図られている。なお、エアダクト52の前部には、その外気導入通路を自動二輪車1の速度等に応じて絞る可動弁52bが設けられている。   Here, when the intake port 52a of the air duct 52 opens forward in front of the engine 18 and above the radiator, a large amount of outside air is generated by the traveling wind pressure when the motorcycle 1 is traveling. It is introduced so as to be pushed into the air cleaner case 34 without being affected by the heat. As a result, the intake air density to the engine 18 is increased and the charging efficiency is increased, so that the output of the engine 18 is increased. A movable valve 52b is provided at the front of the air duct 52 to throttle the outside air introduction passage according to the speed of the motorcycle 1 or the like.

各スロットルボディ33における吸気通路53を開閉させるスロットルバルブ33aよりも下流側の部位には、シリンダヘッド32の吸気ポート45に向かって燃料を噴射可能に配置されたインジェクタ54が取り付けられる。また、エアクリーナケース34の上部(上壁)後側には、各エアファンネル50の開口に向かって燃料を噴射可能に配置されたインジェクタ55が取り付けられる。
そして、エアダクト52を通過してエアクリーナケース34内に導入される外気は、エアクリーナエレメント51をその内側から外側に向かって通過することでろ過された後に、各エアファンネル50から気筒毎の吸入空気導入通路に侵入し、各インジェクタ54,55から噴射された燃料との混合気となってシリンダ41内に供給される。
An injector 54 disposed so as to be able to inject fuel toward the intake port 45 of the cylinder head 32 is attached to a portion downstream of the throttle valve 33a that opens and closes the intake passage 53 in each throttle body 33. In addition, an injector 55 disposed so as to be able to inject fuel toward the opening of each air funnel 50 is attached to the rear side of the upper portion (upper wall) of the air cleaner case 34.
The outside air introduced into the air cleaner case 34 through the air duct 52 is filtered by passing through the air cleaner element 51 from the inside to the outside, and then, the intake air is introduced from each air funnel 50 to each cylinder. The gas enters the passage and is supplied into the cylinder 41 as an air-fuel mixture with the fuel injected from the injectors 54 and 55.

ここで、エアクリーナケース34内のクリーンサイド側、つまり吸気通路53におけるエアクリーナエレメント51よりも下流側の部位であって、エアクリーナケース34のインジェクタ55の取り付け面(エアクリーナケースの上壁内面)近傍の部位には、後述するペルチェ素子63が取り付けられている。   Here, the clean side in the air cleaner case 34, that is, a site on the downstream side of the air cleaner element 51 in the intake passage 53, in the vicinity of the mounting surface of the injector 55 of the air cleaner case 34 (the inner surface of the upper wall of the air cleaner case). A Peltier element 63 to be described later is attached.

図3において、56は電子制御式燃料噴射装置の制御を行う制御回路を示す。この制御回路56は所謂ECU(Eletronic Control Unit)であり、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)等を有し、バッテリ57からの電力供給を受けて作動する。この制御回路56が、吸入空気量を測定するエアフローメータ58、スロットルバルブ33aの開度を測定する開度センサ59、クランクシャフト44の回転角度を検出する回転角度センサ60、吸入空気温度を測定する吸気温センサ61、エンジン温度(冷却水温度)を測定する水温センサ62等からの出力等を入力データとして所定の処理を行い、エンジン18の運転状態に応じた燃料噴射量、燃料噴射タイミング、及び混合気への点火タイミング等を制御するべく各部に指令信号を出力する。   In FIG. 3, reference numeral 56 denotes a control circuit for controlling the electronically controlled fuel injection device. The control circuit 56 is a so-called ECU (Electronic Control Unit), has a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and the like, and operates by receiving power supply from the battery 57. The control circuit 56 measures an intake air temperature, an air flow meter 58 that measures the intake air amount, an opening sensor 59 that measures the opening of the throttle valve 33a, a rotation angle sensor 60 that detects the rotation angle of the crankshaft 44, and an intake air temperature. An input from the intake air temperature sensor 61, an output from the water temperature sensor 62 for measuring the engine temperature (cooling water temperature), etc., is input, and a predetermined process is performed. A command signal is output to each part in order to control the ignition timing of the air-fuel mixture.

吸気温センサ61は例えばエアクリーナケース34の後部に設けられており、この吸気温センサ61がエアクリーナケース34内の温度を電子制御式燃料噴射装置の制御パラメータの一つである吸入空気温度として測定することで、制御回路56が吸入空気の密度、換言すれば酸素濃度に適した燃料噴射量となるように各インジェクタ54,55に指令信号を出力している。
そして、この実施例におけるエアクリーナケース34の上部後側には、エアクリーナケース34内の空気を加熱又は冷却するように制御されるペルチェ効果を利用した電子温度制御素子、つまりペルチェ素子63が設けられる。
The intake air temperature sensor 61 is provided, for example, at the rear of the air cleaner case 34, and the intake air temperature sensor 61 measures the temperature in the air cleaner case 34 as an intake air temperature that is one of the control parameters of the electronically controlled fuel injection device. Thus, the control circuit 56 outputs command signals to the injectors 54 and 55 so that the fuel injection amount is suitable for the density of the intake air, in other words, the oxygen concentration.
An electronic temperature control element utilizing the Peltier effect that is controlled to heat or cool the air in the air cleaner case 34, that is, a Peltier element 63 is provided on the upper rear side of the air cleaner case 34 in this embodiment.

図4に示すように、ペルチェ素子63は、例えば交互に配列された任意数のP型半導体64及びN型半導体65を銅板電極66を用いて電気的に直列に接続すると共に、これを一対のセラミック基板67で挟み込んで成る周知の構成を有する。このペルチェ素子63にリード線68を介して直流電流を流すことで、各半導体64,65と銅板電極66との間で放熱現象又は吸熱現象が生じ、一方のセラミック基板67側が加熱され、他方のセラミック基板67側が冷却される。この加熱温度及び冷却温度は、ペルチェ素子63に流す電流又は電圧を増減させ、吸熱量及び放熱量を増減させることで調整可能である。また、電流の方向を逆転させることで、吸熱側つまり冷却側と放熱側つまり加熱側とを入れ替えることが可能である。   As shown in FIG. 4, the Peltier element 63 includes, for example, an arbitrary number of alternately arranged P-type semiconductors 64 and N-type semiconductors 65 connected in series using a copper plate electrode 66, and a pair of them. It has a known structure that is sandwiched between ceramic substrates 67. By applying a direct current to the Peltier element 63 via the lead wire 68, a heat dissipation phenomenon or an endothermic phenomenon occurs between the semiconductors 64 and 65 and the copper plate electrode 66, and one ceramic substrate 67 side is heated, and the other The ceramic substrate 67 side is cooled. The heating temperature and the cooling temperature can be adjusted by increasing / decreasing the current or voltage flowing through the Peltier element 63 and increasing / decreasing the heat absorption amount and the heat dissipation amount. Further, by reversing the direction of the current, the heat absorption side, that is, the cooling side, and the heat radiation side, that is, the heating side can be switched.

このように構成されたペルチェ素子63が、その設置面積を大きく確保するべく、エアクリーナケース34の上壁を大きく切り欠いて形成された開口に、一方のセラミック基板67をエアクリーナケース34の内部に望ませると共に他方のセラミック基板67をエアクリーナケース34の外部に露出させた状態で、該エアクリーナケース34に断熱材69を介して取り付けられる。これにより、ペルチェ素子63のエアクリーナケース34の内部に臨むセラミック基板67を放熱面とするべく該ペルチェ素子63に直流電流を流すことで、エアクリーナケース34内の空気を加熱することができ、この逆方向に電流を流すことで、エアクリーナケース34内の空気を冷却することができる。ペルチェ素子63への電力供給は、制御回路56により、吸気温センサ61が測定したエアクリーナケース34内の温度(吸入空気温度)が予め設定された温度(例えば10℃)となるように制御される。なお、予め設定された吸入空気温度とは、制御回路56に入力された各情報から総合的に判断されるエンジン18の運転状態に応じて、該エンジン18に最適な出力を発生させるべく設定された値である。   The Peltier element 63 configured as described above is expected to have one ceramic substrate 67 inside the air cleaner case 34 in an opening formed by greatly notching the upper wall of the air cleaner case 34 in order to secure a large installation area. In addition, the other ceramic substrate 67 is exposed to the outside of the air cleaner case 34 and is attached to the air cleaner case 34 via a heat insulating material 69. As a result, air in the air cleaner case 34 can be heated by passing a direct current through the Peltier element 63 so that the ceramic substrate 67 facing the inside of the air cleaner case 34 of the Peltier element 63 serves as a heat radiating surface. By flowing a current in the direction, the air in the air cleaner case 34 can be cooled. The power supply to the Peltier element 63 is controlled by the control circuit 56 so that the temperature (intake air temperature) in the air cleaner case 34 measured by the intake air temperature sensor 61 becomes a preset temperature (for example, 10 ° C.). . The preset intake air temperature is set to generate an optimum output for the engine 18 in accordance with the operating state of the engine 18 comprehensively determined from each information input to the control circuit 56. Value.

次に、図5に示すフローチャートを参照し、制御回路56によるペルチェ素子63の制御の流れについて説明する。
最初に、自動二輪車1のイグニッションがONになると共に処理が開始され(ステップS1)、まず、吸気センサが測定したエアクリーナケース34内温度(吸入空気温度)が読み込まれる(ステップS2)。次いで、読み込まれたエアクリーナケース34内温度が適温、つまり前記予め設定された吸入空気温度であるか否かの判定が行われる(ステップS3)。このとき、エアクリーナケース34内の温度が適温である場合(YES)には、前記ステップS2に戻り、上記処理が繰り返される。
Next, the flow of control of the Peltier element 63 by the control circuit 56 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, the ignition of the motorcycle 1 is turned on and the process is started (step S1). First, the temperature in the air cleaner case 34 (intake air temperature) measured by the intake sensor is read (step S2). Next, it is determined whether or not the read temperature in the air cleaner case 34 is an appropriate temperature, that is, whether the intake air temperature is set in advance (step S3). At this time, when the temperature in the air cleaner case 34 is an appropriate temperature (YES), the process returns to step S2 and the above process is repeated.

そして、ステップS3において、エアクリーナケース34内の温度が適温ではないと判定された場合(NO)には、ステップS4に進み、エアクリーナケース34内の温度が適温(この実施例では10℃)よりも低い値であるか否かの判定が行われる。このとき、エアクリーナケース34内の温度が適温よりも低い場合(YES)には、ペルチェ素子63のエアクリーナケース34の内部に臨むセラミック基板67側を加熱する方向へ一定量の電流が一定時間流される(ステップS5)。また、エアクリーナケース34内の温度が適温よりも高い場合(NO)には、ペルチェ素子63のエアクリーナケース34の内側に臨むセラミック基板67側を冷却する方向へ一定量の電流が一定時間流される(ステップS6)。これらの処理が終了した後に、再度ステップS2に戻り、上記処理が繰り返される。   In step S3, when it is determined that the temperature in the air cleaner case 34 is not the appropriate temperature (NO), the process proceeds to step S4, where the temperature in the air cleaner case 34 is higher than the appropriate temperature (10 ° C. in this embodiment). A determination is made whether the value is low. At this time, if the temperature in the air cleaner case 34 is lower than the appropriate temperature (YES), a certain amount of current is allowed to flow in a direction for heating the ceramic substrate 67 side facing the inside of the air cleaner case 34 of the Peltier element 63 for a certain time. (Step S5). When the temperature in the air cleaner case 34 is higher than the appropriate temperature (NO), a certain amount of current is allowed to flow in the direction for cooling the ceramic substrate 67 facing the inside of the air cleaner case 34 of the Peltier element 63 for a certain period of time ( Step S6). After these processes are completed, the process returns to step S2 again and the above process is repeated.

上記実施例によれば、エンジン18の吸入空気温度を調整して当該エンジン18の出力を最適化すると共に出力向上を図る吸入空気温度制御装置であって、エンジン18の吸気通路53の一部を構成するエアクリーナケース34にペルチェ素子63を配置すると共に、エアクリーナケース34に一般的に設けられる吸気温センサ61を利用して制御回路56によりペルチェ素子63をフィードバック制御するように構成したことで、ペルチェ素子63に電流を流して吸気通路53内の吸入空気を加熱することが可能となる一方、これと逆の方向の電流をペルチェ素子63に流すことで吸入空気の冷却を行うことが可能となる。   According to the above-described embodiment, the intake air temperature control device that optimizes the output of the engine 18 by adjusting the intake air temperature of the engine 18 and improves the output, and includes a part of the intake passage 53 of the engine 18. The Peltier element 63 is arranged in the air cleaner case 34 to be configured, and the Peltier element 63 is feedback-controlled by the control circuit 56 by using an intake air temperature sensor 61 generally provided in the air cleaner case 34. While it is possible to heat the intake air in the intake passage 53 by flowing a current through the element 63, it is possible to cool the intake air by flowing a current in the opposite direction to the Peltier element 63. .

このため、外気温度に関わらずエンジン18の吸入空気温度を適温に保つよう正確に制御することができ、エンジン18の出力向上を図ることができるという効果がある。
また、大型の壁面を有するエアクリーナケース34にペルチェ素子63を配置したことで、ペルチェ素子63の設置面積を大きく確保して吸入空気温度をより確実に制御することができるという効果がある。
さらに、エアクリーナケース34に設けられる既存の吸気温センサ61を利用することで、部品点数の増加を抑えた上でペルチェ素子63をフィードバック制御することができるという効果がある。
Therefore, the intake air temperature of the engine 18 can be accurately controlled regardless of the outside air temperature, and the output of the engine 18 can be improved.
Further, since the Peltier element 63 is disposed in the air cleaner case 34 having a large wall surface, there is an effect that the installation area of the Peltier element 63 can be ensured and the intake air temperature can be controlled more reliably.
Further, by using the existing intake air temperature sensor 61 provided in the air cleaner case 34, there is an effect that the Peltier element 63 can be feedback-controlled while suppressing an increase in the number of parts.

さらにまた、エアクリーナケース34内のインジェクタ55の取り付け面の近傍にペルチェ素子63が取り付けられることで、インジェクタ55からの噴射燃料がペルチェ素子63に付着し難くなり、吸入空気温度の調整を良好に行うことができるという効果がある。
また、エアクリーナケース34内のクリーンサイド側にペルチェ素子63が取り付けられることで、ペルチェ素子63がエアクリーナエレメント51でろ過される前の外気に触れることがなく、ペルチェ素子63への汚れの付着を抑えて吸入空気温度の調整を良好に行うことができるという効果がある。
しかも、エアクリーナケース34の上壁にペルチェ素子63が取り付けられることで、該ペルチェ素子63によりエアクリーナケース34内に導入された吸入空気の冷却を行う際には、空気密度の差異に応じてエアクリーナケース34内の上部に留まり易い比較的高温の空気を集中的に冷却できる。すなわち、エアクリーナケース34内の吸入空気を効率良く冷却してエンジン18の出力向上を図ることができるという効果がある。
Furthermore, since the Peltier element 63 is attached in the vicinity of the attachment surface of the injector 55 in the air cleaner case 34, the injected fuel from the injector 55 becomes difficult to adhere to the Peltier element 63, and the intake air temperature is adjusted well. There is an effect that can be.
Further, since the Peltier element 63 is attached to the clean side in the air cleaner case 34, the Peltier element 63 is not exposed to outside air before being filtered by the air cleaner element 51, and the adhesion of dirt to the Peltier element 63 is suppressed. Thus, there is an effect that the intake air temperature can be adjusted satisfactorily.
In addition, since the Peltier element 63 is attached to the upper wall of the air cleaner case 34, when the intake air introduced into the air cleaner case 34 is cooled by the Peltier element 63, the air cleaner case depends on the difference in air density. The relatively high-temperature air that tends to stay in the upper part of 34 can be intensively cooled. That is, there is an effect that the intake air in the air cleaner case 34 can be efficiently cooled to improve the output of the engine 18.

ここで、ペルチェ素子63は小型軽量のため、吸気通路53への影響を抑えることが容易であり、かつ精密な温度調整が可能な上に温度応答性も良いことから、自動二輪車1等の車両のエンジン18のように要求される温度が様々に変化するような場合にも好適である。しかも、自動二輪車1のように、前方に向かって開口した吸気口52aから吸入空気をダイレクトに吸気通路53に導入するような場合、外気温度が低いと吸入空気温度が低くなり過ぎる虞があったが、これもペルチェ素子63により温度調整を行うことで解決することが可能である。   Here, since the Peltier element 63 is small and light, it is easy to suppress the influence on the intake passage 53, and since precise temperature adjustment is possible and temperature responsiveness is good, a vehicle such as a motorcycle 1 or the like. It is also suitable for the case where the required temperature varies variously as in the engine 18 of the present invention. Moreover, when the intake air is directly introduced into the intake passage 53 from the intake port 52a that opens forward as in the motorcycle 1, the intake air temperature may be too low if the outside air temperature is low. However, this can also be solved by adjusting the temperature with the Peltier element 63.

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えばエアクリーナケース34ではなく、エアクリーナエレメント51やスロットルボディ33、インシュレータ49、及びシリンダヘッド32等に設置しても同様の効果を得ることが可能である。
また、並列四気筒以外のエンジンにも適用可能であることはもちろん、図6に示すように、インテークマニホールド70を介して各気筒に吸気を行うエンジン71にも適用可能である。このとき、インテークマニホールド70はエンジン71の吸気通路72の一部を構成しており、このインテークマニホールド70における例えば各気筒#1〜#4に対応する分岐管の集合部分であってスロットルボディ33よりも下流側にペルチェ素子73が配置される。そして、インテークマニホールド70を通過する吸入空気を加熱又は冷却することで、吸入空気温度をより効果的に調整し制御することができる。なお、エンジン71は吸気通路72の構成が異なること以外は上記実施例と同様の構成を有するものとしてその説明は省略する。
さらに、ペルチェ素子63,73に一定量の電流を供給する場合、ペルチェ素子には加熱及び冷却温度の飽和点があることから、電流量を予め適切に設定することで、吸気温センサ61を無くし、かつ制御回路56によるコントロールを無くすことも可能である。さらにまた、加熱及び冷却の両方をコントロールするのではなく、どちらか一方だけをコントロールするようにしてもよい。
そして、上記実施例における構成は一例であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the same effect can be obtained even when installed in the air cleaner element 51, the throttle body 33, the insulator 49, the cylinder head 32, etc. instead of the air cleaner case 34. Is possible.
Further, the present invention can be applied to an engine other than the parallel four-cylinder engine, and can also be applied to an engine 71 that intakes each cylinder via an intake manifold 70 as shown in FIG. At this time, the intake manifold 70 constitutes a part of the intake passage 72 of the engine 71. The intake manifold 70 is a collection portion of branch pipes corresponding to, for example, the respective cylinders # 1 to # 4, and from the throttle body 33. Also, a Peltier element 73 is disposed on the downstream side. Then, by heating or cooling the intake air passing through the intake manifold 70, the intake air temperature can be adjusted and controlled more effectively. The engine 71 has the same configuration as that of the above embodiment except that the configuration of the intake passage 72 is different, and the description thereof is omitted.
Further, when supplying a constant amount of current to the Peltier elements 63 and 73, since the Peltier elements have saturation points of heating and cooling temperatures, the intake air temperature sensor 61 is eliminated by appropriately setting the amount of current in advance. In addition, the control by the control circuit 56 can be eliminated. Furthermore, instead of controlling both heating and cooling, only one of them may be controlled.
And the structure in the said Example is an example, and it cannot be overemphasized that a various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.

この発明の実施例における自動二輪車の側面図である。1 is a side view of a motorcycle according to an embodiment of the present invention. 図1における要部の拡大説明図である。FIG. 2 is an enlarged explanatory diagram of a main part in FIG. 1. 上記自動二輪車のエンジン周辺の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure around the engine of the said motorcycle. ペルチェ素子の断面説明図である。It is sectional explanatory drawing of a Peltier device. 制御回路における処理手順を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the process sequence in a control circuit. この発明の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

18,71 エンジン
34 エアクリーナケース
53,72 吸気通路
55 インジェクタ
63,73 ペルチェ素子
70 インテークマニホールド

18, 71 Engine 34 Air cleaner case 53, 72 Intake passage 55 Injector 63, 73 Peltier element 70 Intake manifold

Claims (3)

自動二輪車のエンジンの吸入空気温度を調整して当該エンジンの出力を最適化する吸入空気温度制御装置であって、
前記エンジンの吸気通路を形成するエアクリーナケース内の前部にエアクリーナエレメントを設け、前記エアクリーナケースの下部後側にはスロットルボディを接続し、かつ該スロットルボディから上方に延びるエアファンネルを前記エアクリーナケース内の後部に配設し、
前記エアクリーナケースの上壁であって該エアクリーナケース内におけるクリーンサイド側の前記エアファンネルの上方かつインジェクタの取り付け面の近傍にペルチェ素子を配置したことを特徴とする吸入空気温度制御装置。
An intake air temperature control device that adjusts the intake air temperature of a motorcycle engine to optimize the output of the engine,
An air cleaner element is provided at a front portion in an air cleaner case forming an intake passage of the engine, a throttle body is connected to a lower rear side of the air cleaner case, and an air funnel extending upward from the throttle body is provided in the air cleaner case. Arranged at the rear,
An intake air temperature control device , wherein a Peltier element is disposed on the upper wall of the air cleaner case, above the air funnel on the clean side in the air cleaner case and in the vicinity of the mounting surface of the injector .
前記インジェクタの取り付け面の後方にペルチェ素子を配置したことを特徴とする請求項1に記載の吸入空気温度制御装置。The intake air temperature control device according to claim 1, wherein a Peltier element is disposed behind a mounting surface of the injector. 前記エアクリーナケースに吸気温センサを設け、該吸気温センサが測定した前記エアクリーナケース内の吸入空気温度に応じて、前記ペルチェ素子に電流を流して前記吸入空気温度を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の吸入空気温度制御装置。An intake air temperature sensor is provided in the air cleaner case, and the intake air temperature is controlled by supplying a current to the Peltier element in accordance with the intake air temperature in the air cleaner case measured by the intake air temperature sensor. Item 3. The intake air temperature control device according to Item 1 or 2.
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