JP4749289B2 - Intake device for vehicle engine - Google Patents
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本発明は、車両用エンジンの吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake device for a vehicle engine.
従来、エンジンの吸気ダクト内の温度上昇、換言するとエンジンの吸入空気の温度上昇を防止し、エンジン出力の低下を抑制する技術が公知になっている(特許文献1参照)。
しかしながら、従来の発明ではエンジンの吸気ダクト内の温度上昇を防止することができるものの、エンジンの吸気ダクト内の温度を上昇または低下させて制御することができないという問題点があった。 However, although the conventional invention can prevent the temperature rise in the intake duct of the engine, there is a problem in that it cannot be controlled by raising or lowering the temperature in the intake duct of the engine.
また、エンジン出力性能や燃費性能をさらに向上させるためには、エンジンの吸気ダクト内の温度に加えて、燃料の温度も制御することが好ましい。 In order to further improve the engine output performance and fuel consumption performance, it is preferable to control the temperature of the fuel in addition to the temperature in the intake duct of the engine.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、吸気ダクト内の温度に応じてエンジンの吸入空気の温度と、さらには燃料の温度を制御でき、所望のエンジン出力性能と燃費性能を発揮できる車両用エンジンの吸気装置を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to control the temperature of the intake air of the engine and the temperature of the fuel in accordance with the temperature in the intake duct. An engine intake device for a vehicle that can exhibit the engine output performance and fuel efficiency performance of the vehicle.
本発明の請求項1記載の発明では、内部にエンジンの吸気ダクトが収容され、車両走行風を導入可能なドア手段と、前記ドア手段を閉じたときにエンジンルームからの暖気を導入する開口部とを有する吸気ボックスと、前記吸気ボックス内にエンジンの排気の熱により高温となった暖気を導入可能な暖気管と、前記吸気ダクト内の温度を検出する温度センサと、前記温度センサで検出された前記吸気ダクト内の温度に応じて前記ドア手段による車両走行風の導入量および前記エンジンルームからの暖気の導入量を制御するとともに、前記暖気管による暖気の導入量を制御可能な制御手段と、を備えることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, an engine intake duct is housed inside the door means capable of introducing vehicle running wind, and an opening for introducing warm air from the engine room when the door means is closed. an intake box with the door, the intake box can warm tube introducing warm air heated to high temperature by the exhaust heat of the engine within, a temperature sensor for detecting the temperature in the intake duct, it is detected by the temperature sensor the controls the amount of introduced warm air from the introduced amount and the engine compartment of a vehicle traveling wind by the door means in response to the temperature in the intake duct, a controllable control means the introduction amount of the warm air by the warm air pipe was , characterized in that it comprises a.
本発明の請求項1記載の発明にあっては、内部にエンジンの吸気ダクトが収容され、車両走行風を導入可能なドア手段と、前記ドア手段を閉じたときにエンジンルームからの暖気を導入する開口部とを有する吸気ボックスと、前記吸気ボックス内にエンジンの排気の熱により高温となった暖気を導入可能な暖気管と、前記吸気ダクト内の温度を検出する温度センサと、前記温度センサで検出された前記吸気ダクト内の温度に応じて前記ドア手段による車両走行風の導入量および前記エンジンルームからの暖気の導入量を制御するとともに、前記暖気管による暖気の導入量を制御可能な制御手段と、を備えるため、吸気ダクト内の温度に応じてエンジンの吸入空気の温度を制御でき、所望のエンジン出力性能と燃費性能を発揮できる。 In the first aspect of the present invention, an engine intake duct is housed in the interior, door means capable of introducing vehicle running wind, and warm air from the engine room is introduced when the door means is closed. An intake box that has an opening to be heated, a warm air pipe that can introduce warm air that has become hot due to heat of engine exhaust in the intake box, a temperature sensor that detects a temperature in the intake duct, and the temperature sensor It controls the amount of introduced warm air from said detected engine room introduction amount of the vehicle traveling wind and by the door means in response to the temperature of the intake duct in, capable of controlling the introduction amount of the warm air by the warm air tube to provide a control unit, and can control the temperature of the intake air of the engine according to the temperature of the intake duct, can exert desired engine output performance and fuel efficiency.
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
以下、実施例1を説明する。
図1は本発明の実施例1の車両用エンジンの吸気装置を示すシステム構成図、図2、3は本実施例1の車両用エンジンの吸気装置の作用を説明する図である。
Example 1 will be described below.
FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating an intake device for a vehicle engine according to a first embodiment of the present invention, and FIGS.
先ず、全体構成を説明する。
図1に示すように、本実施例1では、エンジン1と、制御部2(請求項の制御手段に相当)と、排気装置3と、吸気装置4と、燃料装置5が備えられている。
First, the overall configuration will be described.
As shown in FIG. 1, the first embodiment includes an engine 1, a control unit 2 (corresponding to control means in claims), an
エンジン1には、PHASEセンサ6、POSセンサ7、水温センサ8等が備えられている。
PHASEセンサ6は、クランク角を検出し、POSセンサ7は気筒を判別し、これら両者の信号から制御部2が各インジェクタの噴射タイミング等を制御するようになっている。
水温センサ8は、エンジン1内の水温を検出し、この信号から制御部2が燃料流量、フューエルカット領域の補正等を制御するようになっている。
The engine 1 includes a
The
The
また、排気装置3として、エンジン1のエキゾーストマニホールド9の下流側には触媒コンバータ10やマフラ11等が接続されている。
触媒コンバータ10の直下の排気管12には、その一部を囲繞するように暖気部材13が設けられると共に、この暖気部材13の外周一部には複数の小孔13aが形成され、各小孔3aから排気管12との間に形成された内部空間13bに外気を導入可能となっている。
また、暖気部材13には、暖気管14の一端部が上記内部空間13bに連通接続される一方、他端部は制御バルブ15を介して後述する吸気ボックス16内の吸気ダクト17に連通接続されている。
Further, as the
The
Further, one end of the
また、吸気装置4として、エンジン1のインテークマニホールド18の上流側には吸気ボックス16に収容された吸気ダクト17が接続されている。
Further, an
吸気ボックス16の車両前方側には、車両走行風を内部に導入可能なドア19(請求項のドア手段に相当)が設けられる一方、車両後方側は開口部20が設けられている。
なお、ドア19の開閉構造は、図外のモータ等の駆動による一般的なフラップ構造やシャッター構造等の適宜の構造が採用される。
A door 19 (corresponding to the door means in the claims) capable of introducing vehicle traveling wind is provided on the vehicle front side of the
Note that the
吸気ダクト17は、吸気ボックス16のドア19に臨んだ状態で吸気口21が配置される他、この吸気口21の後方にエアクリーナ22、スロットルセンサ23、エアフローメータ24が収容されている。
エアクリーナ22は、吸気口21から取り込まれた空気中に浮遊するゴミを除去したり、吸気音を消すためのものであり、一般的な乾式または湿式のタイプのものが採用される。
スロットルセンサ23は、電子制御スロットルのスロットルバルブ開度から車両の加速状態を検出し、この信号から制御部2が燃料噴出量の補正等を制御するようになっている。
エアフローメータ24は、吸入空気量を検出し、この信号から制御部2がエンジン負荷に合った基本噴射量等を制御するようになっている。また、本実施例1のエアフローメータ24は吸気ダクト17内の温度を検出する温度センサを内蔵している。温度センサは別途設けても良い。
In the
The
The
The
燃料装置5は、フューエルタンク25と、このフューエルタンク25内に収容されるフューエルポンプ26で構成されている。
フューエルポンプ26には燃料配管27の一端部が連通接続される一方、他端部は後述する吸気ボックス16内の吸気ダクト17を介してフューエルインジェクタ28に接続されている。
The
One end of a
そして、本実施例1では、前述した暖気管14の他端部が吸気ボックス16を貫通して吸気ダクト17の吸気口21付近に連通接続される他、燃料配管27の一部に、吸気ボックス16を貫通して吸気ダクト17内のエアクリーナ22の後方付近で蛇行した熱交換部27aが設けられている。
In the first embodiment, the other end of the
なお、暖気管14を吸気ボックス16と吸気ダクト17との間に連通接続しても良い。同様に、熱交換部27aを吸気ボックス16と吸気ダクト17との間に設けても良い。
The
その他、制御部2にはアクセル29の開度が検出されるアクセルセンサ信号が入力される他、図示を省略するがドア19の開閉制御信号、制御バルブ15の開閉制御信号、キーSW(IGN)信号、空燃費制御信号、バッテリ電圧信号、車速信号、エンジン・AT総合制御入力信号等が適宜入出力されるようになっている。
In addition, an accelerator sensor signal for detecting the opening of the
次に、作用を説明する。
このように構成された車両用エンジンの吸気装置では、制御部2が吸気ダクト17内の温度を、エンジン1の吸入空気として最適な所定温度(30℃前後)に保つように、ドア19及び制御バルブ15の開閉量の調整をそれぞれ行うようになっている。
Next, the operation will be described.
In the vehicle engine intake device configured as described above, the
例えば、夏場等に吸気ダクト17内の温度が高温となった場合には、図2に示すように、制御部2がドア19を全開にして車両走行風(破線矢印で図示)を吸気ボックス16内に導入する一方、制御バルブ15を全閉とする。
For example, when the temperature in the
この際、吸気ボックス16のドア19から開口部20へ通過する車両走行風により吸気ダクト17が外側から冷却され、これによって、エンジンルーム内の熱気による悪影響を受けることなく、吸気ダクト17内で上記所定温度となった吸入空気をエンジン1へ供給できる。
At this time, the
また、外気と略同じ温度まで上昇した燃料配管27の燃料を、吸気ダクト17内の熱交換部27aで蛇行させるにより、車両走行風で冷却してエンジン1へ供給できる。
Further, the fuel in the
従って、エンジン1の出力低下を防止できると同時に燃費性能を向上できる。 Accordingly, it is possible to prevent the output of the engine 1 from being reduced and improve the fuel efficiency.
一方、冬場等に吸気ダクト17内の温度が低温となった場合には、図3に示すように、制御部2が制御バルブ15を全開として暖気管14の暖気を吸気ボックス16内に導入して、吸気ボックス16内を暖める一方、ドア19を全閉とする。
On the other hand, when the temperature in the
この際、吸気ボックス16の開口部20から流入したエンジン1ルーム内の熱気(破線矢印で図示)により吸気ダクト17が外側からさらに暖められ、これによって、吸気ダクト17内で上記所定温度となった吸入空気をエンジン1へ供給できる。
At this time, the
また、外気と略同じ温度まで低下した燃料配管27の燃料を、吸気ダクト17内の熱交換部27aで蛇行させるにより、暖気で暖めてエンジン1へ供給できる。
Further, the fuel in the
従って、エンジン1の出力低下を防止できると同時に燃費性能を向上できる。 Accordingly, it is possible to prevent the output of the engine 1 from being reduced and improve the fuel efficiency.
なお、上述ではドア19または制御バルブ15が全閉または全開の場合について説明したが、制御部2は上記所定温度を保つようにフィードバック制御しながらドア19及び制御バルブ15の開閉量の調整を細かく行う。
また、エンジン1の吸気温度は常に所定温度(30℃前後)に保つことが好適であるが、高温と低温の場合にそれぞれ温度の閾値を設定してその都度制御するようにしても当然効果は得られる。
In the above description, the
In addition, it is preferable to always keep the intake air temperature of the engine 1 at a predetermined temperature (around 30 ° C.). However, if the temperature is set to a high temperature and a low temperature, control is performed each time. can get.
従って、本実施例1の車両用エンジンの吸気装置では、夏場等の高温条件下においてエンジン1の吸気温度と燃料の温度が過度に上昇するのを防止できる一方、冬場等の低温条件下においてエンジン1の吸気温度と燃料の温度が過度に低下するのを防止でき、エンジン1出力の向上と燃費性能を向上できる。 Therefore, in the vehicle engine intake device of the first embodiment, the intake air temperature and fuel temperature of the engine 1 can be prevented from excessively rising under high temperature conditions such as summertime, while the engine under low temperature conditions such as wintertime. Therefore, it is possible to prevent the intake air temperature and fuel temperature of the engine 1 from excessively decreasing, and to improve the engine 1 output and the fuel efficiency.
また、燃料配管27の燃料がリターンパイプによりエンジン1側からフューエルタンク25に戻される場合には燃料が特に高温化するため、本発明を採用すると好適となる。
Further, when the fuel in the
また、一般的な車両と本発明を採用した車両の燃費を比較する台上試験を行った結果、本発明を採用した車両は、一般的な車両に比べて燃費性能を3%〜5%向上できることが証明された。
なお、この実験に際しては、一例として外気温35℃、120km/hの走行を夏場の車両状態として想定し、外気温−20℃、40km/hの走行を冬場の車両状態として想定して行った。
In addition, as a result of a bench test comparing the fuel efficiency of a general vehicle and a vehicle adopting the present invention, the vehicle employing the present invention improves the fuel efficiency performance by 3% to 5% compared to a general vehicle. Prove that you can.
In this experiment, as an example, driving at an outside temperature of 35 ° C. and 120 km / h was assumed as a vehicle condition in summer, and driving at an outside temperature of −20 ° C. and 40 km / h was assumed as a vehicle condition in winter. .
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例1の車両用エンジンの吸気装置にあっては、内部にエンジン1の吸気ダクト17が収容され、車両走行風を導入可能なドア手段(ドア19)を有する吸気ボックス16と、吸気ボックス16内にエンジン1の排気の熱により高温となった暖気を導入可能な暖気管14と、吸気ダクト17内の温度を検出する温度センサと、温度センサで検出された吸気ダクト17内の温度に応じてドア手段(ドア19)による車両走行風の導入量と暖気管14による暖気の導入量を制御可能な制御手段(制御部2)を備えるため、吸気ダクト17内の温度に応じてエンジン1の吸入空気の温度を制御でき、所望のエンジン出力性能と燃費性能を発揮できる。
Next, the effect will be described.
As described above, in the vehicle engine intake device of the first embodiment, the
さらに、吸気ボックス16内にエンジン1の燃料配管27の一部を配設したため、燃料の温度を制御でき、所望のエンジン出力性能と燃費性能を発揮できる。
Further, since a part of the
また、制御手段(制御部2)は吸気ダクト17内の温度を所定温度に保つように、ドア手段(ドア19)による車両走行風の導入量と暖気管14による暖気の導入量を制御するため、安定した温度の吸入空気及び燃料をエンジン1に供給でき、好適となる。
Further, the control means (control unit 2) controls the introduction amount of the vehicle traveling wind by the door means (door 19) and the introduction amount of the warm air by the
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、本実施例で説明した各部材の配置、構造、形状、材質等は適宜設定できる。
Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention are included in the present invention.
For example, the arrangement, structure, shape, material, and the like of each member described in this embodiment can be set as appropriate.
また、暖気管14の途中に暖気を吸気ダクト17へ送出するためのファンを設けることは当然考えられる。
It is naturally conceivable to provide a fan for sending warm air to the
1 エンジン
2 制御部
3 排気装置
4 吸気装置
5 燃料装置
6 PHASEセンサ
7 POSセンサ
8 水温センサ
9 エキゾーストマニホールド
10 触媒コンバータ
11 マフラ
12 排気管
13 暖気部材
13a 小孔
13b 内部空間
14 暖気管
15 制御バルブ
16 吸気ボックス
17 吸気ダクト
18 インテークマニホールド
19 ドア
20 開口部
21 吸気口
22 エアクリーナ
23 スロットルセンサ
24 エアフローメータ
25 フューエルタンク
26 フューエルポンプ
27 燃料配管
27a 熱交換部
28 フューエルインジェクタ
29 アクセル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記吸気ボックス内にエンジンの排気の熱により高温となった暖気を導入可能な暖気管と、
前記吸気ダクト内の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサで検出された前記吸気ダクト内の温度に応じて前記ドア手段による車両走行風の導入量および前記エンジンルームからの暖気の導入量を制御するとともに、前記暖気管による暖気の導入量を制御可能な制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用エンジンの吸気装置。 An intake box having an intake duct of an engine housed therein and capable of introducing vehicle running wind; and an opening for introducing warm air from the engine room when the door means is closed ;
A warm air pipe capable of introducing warm air that has become hot due to the heat of engine exhaust in the intake box;
A temperature sensor for detecting the temperature in the intake duct;
Controls the amount of introduced warm air from the introduced amount and the engine compartment of a vehicle traveling wind by the door means in response to the temperature within said air intake duct detected by the temperature sensor, the introduction amount of the warm air by the warm air tube Controllable control means ;
An air intake device for a vehicle engine, comprising:
前記吸気ボックス内にエンジンの燃料配管の一部を配設したことを特徴とする車両用エンジンの吸気装置。 The intake device for a vehicle engine according to claim 1,
An intake system for a vehicle engine, wherein a part of an engine fuel pipe is disposed in the intake box.
前記ドア手段は車両前方に、前記開口部は車両後方に設けられ、The door means is provided at the front of the vehicle, and the opening is provided at the rear of the vehicle.
前記吸気ダクトには前記吸気ボックスの前記ドア手段に臨んだ状態で吸気口が配置され、In the intake duct, an intake port is arranged facing the door means of the intake box,
前記ドア手段が全閉時には前記開口部より流入した空気が前記吸気ダクトと前記吸気ボックスの間を通り、前記吸気口に供給されることを特徴とする車両用エンジンの吸気装置。An air intake system for a vehicle engine, wherein when the door means is fully closed, air flowing in from the opening passes between the intake duct and the intake box and is supplied to the intake port.
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