JP6260184B2 - Internal combustion engine supercharging system - Google Patents
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Description
本発明は自動二輪車等の車両のエンジンに適用して好適な吸気系における過給システムに関するものである。 The present invention relates to a supercharging system in an intake system suitable for application to an engine of a vehicle such as a motorcycle.
自動二輪車等の車両において、内燃機関であるエンジンの燃費改善と出力向上を図るために、エンジンの排気量ダウン及び過給機の組合せを用い、即ちエンジンの小排気量化と過給機による吸気効率の向上を同時に行う場合がある。 In a vehicle such as a motorcycle, in order to improve the fuel consumption and output of an engine that is an internal combustion engine, a combination of engine displacement reduction and turbocharger is used, that is, engine displacement is reduced and intake efficiency by the turbocharger is used. May be improved at the same time.
過給機を用いると、過給機により加圧された空気が高温になるため、そのままでは吸気効率低下の原因になる。吸気効率を犠牲しないように吸気を冷却すべくインタークーラが追加される。このように過給機を使用する場合には通常、インタークーラが併用される。 When a supercharger is used, the air pressurized by the supercharger becomes high temperature, and as a result, the intake efficiency decreases. An intercooler is added to cool the intake air without sacrificing intake efficiency. Thus, when using a supercharger, an intercooler is usually used together.
上記のように過給機及びインタークーラを併用するエンジンにおいて、インタークーラによって吸入空気を効率よく冷却することと、ターボラグ(応答遅れ)を減少させるための効果的な部品配置、配管とが要請される。従来より自動二輪車等にあっては限られた狭小スペース内でこの種の要請に対応するのは容易ではなかった。
なお、特許文献1にはエンジンのシリンダヘッドから後方にスロットルボディ、インタークーラ及びエアクリーナの順で、それらをシートのレールの間に配置した構造が開示されている。
As described above, in an engine that uses both a supercharger and an intercooler, efficient cooling of intake air by the intercooler and effective component arrangement and piping for reducing turbo lag (response delay) are required. The Conventionally, it has not been easy for motorcycles or the like to meet this type of request within a limited space.
特に急加速する場合等において大量の空気を吸入する必要があり、インタークーラの通気抵抗が大きいとその直近に配置されるサージタンク内の圧力が低下し、そのままではインジェクタによる適正な燃料噴射に影響がでる。また、そのような場合、吸入空気量を補う補器類を持っていないのが実情である。このように従来の内燃機関では急激なスロットル操作に対応することが極めて難しかった。 Especially when accelerating suddenly, it is necessary to inhale a large amount of air, and if the intercooler's ventilation resistance is large, the pressure in the surge tank placed in the immediate vicinity will drop, and this will affect the proper fuel injection by the injector. I get out. In such a case, the actual situation is that there is no auxiliary device for supplementing the intake air amount. Thus, it has been extremely difficult for conventional internal combustion engines to cope with an abrupt throttle operation.
本発明はかかる実情に鑑み、特に急激なスロットル操作等に有効に対応可能な内燃機関の過給システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a supercharging system for an internal combustion engine that can effectively cope with a rapid throttle operation and the like.
本発明の内燃機関の過給システムは、吸入した燃焼用の空気を圧縮する過給機と、この過給機によって圧縮された空気を冷却するためのインタークーラと、このインタークーラからの空気をスロットルボディに流すサージタンクとを備える内燃機関の過給システムであって、一端が前記過給機及び前記インタークーラを接続する連結パイプの中間部に接続され、他端が前記サージタンク又は前記インタークーラ及び前記サージタンクを接続するインタークーラ出口パイプの中間部に接続されるバイパスパイプを有し、前記バイパスパイプの途中適所に該バイパスパイプの開閉を制御する制御弁を備え、前記スロットルボディに接続する前記サージタンクとは別体の第2のサージタンクを備え、前記第2のサージタンクは前記連結パイプ上に設けられることを特徴とする。
The supercharging system for an internal combustion engine of the present invention includes a supercharger that compresses intake combustion air, an intercooler for cooling the air compressed by the supercharger, and air from the intercooler. An internal combustion engine supercharging system comprising a surge tank that flows to a throttle body, one end connected to an intermediate portion of a connecting pipe connecting the supercharger and the intercooler, and the other end connected to the surge tank or the intercooler. A bypass pipe connected to an intermediate portion of an intercooler outlet pipe connecting the cooler and the surge tank, and having a control valve for controlling opening and closing of the bypass pipe at an appropriate position in the middle of the bypass pipe , connected to the throttle body A second surge tank that is separate from the surge tank, and the second surge tank is provided on the connecting pipe. It is characterized by Rukoto.
また、本発明の内燃機関の過給システムにおいて、前記サージタンクに直接接続される第3のサージタンクを備えることを特徴とする。 In the supercharging system for an internal combustion engine according to the present invention, a third surge tank directly connected to the surge tank is provided.
また、本発明の内燃機関の過給システムにおいて、前記サージタンクに直接接続される第2の蓄圧装置を備えることを特徴とする。 The supercharging system for an internal combustion engine according to the present invention is characterized by comprising a second pressure accumulator connected directly to the surge tank.
また、本発明の内燃機関の過給システムにおいて、自動二輪車のエンジンの吸気系に適用されることを特徴とする。 The supercharging system for an internal combustion engine according to the present invention is characterized by being applied to an intake system of an engine of a motorcycle.
本発明によれば、特にスロットル急開時の場合等、バイパスパイプを介して吸入空気を即座にサージタンク内に供給でき、吸入空気の欠乏を抑止することができる。特にスロットル操作が車体安定性に著しく影響する自動二輪車等に適用することで、乗員の意図により近い出力特性を得ることができるため、車両の操作性及び乗心地等が向上する。 According to the present invention, particularly when the throttle is suddenly opened, the intake air can be immediately supplied into the surge tank via the bypass pipe, and deficiency of the intake air can be suppressed. In particular, when applied to a motorcycle or the like in which the throttle operation significantly affects the stability of the vehicle body, an output characteristic closer to the occupant's intention can be obtained, so that the operability and riding comfort of the vehicle are improved.
以下、図面に基づき、本発明による内燃機関の過給システムにおける好適な実施の形態を説明する。
図1〜図3は、本発明の適用例としての自動二輪車100の概略構成を示し、図1は側面図、図2は前方斜視図、図3は後方斜視図である。先ず、これらの図を用いて、自動二輪車100の全体構成について説明する。なお、図1〜図3を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Frにより、車両の後方を矢印Rrにより示し、また、車両の側方右側を矢印Rにより、車両の側方左側を矢印Lにより示す。
Hereinafter, preferred embodiments of a supercharging system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a schematic configuration of a
図1〜図3において鋼製あるいはアルミニウム合金材でなる車体フレーム101(メインフレーム)の前部には、ステアリングヘッドパイプ102によって左右に回動可能に支持された左右2本のフロントフォーク103が設けられる。フロントフォーク103の上端にはステアリングブラケット105を介してハンドルバー104が固定される。フロントフォーク103の下部には前輪106が回転可能に支持されると共に、前輪106の上部を覆うようにフロントフェンダ107が固定される。
In FIG. 1 to FIG. 3, two
車体フレーム101はステアリングヘッドパイプ102の後部に一体的に結合し、後方に向けて左右一対で二又状に分岐し、ステアリングヘッドパイプ102から後下方に拡幅しながら延設する。本例では高速性能を要求される車両等に好適なものとして採用される所謂、ツインスパータイプのフレームであってよい。なお、図示を省略するが車体フレーム101の後部付近から、後上りに適度に傾斜してシートレールが後方へ延出し、シート108(着座シート)を支持する。また、車体フレーム101はその後端部付近で下方へ湾曲もしくは屈曲し、その下端にて左右が相互に結合し、全体として内側にスペースが形成された立体的構造を有する。
The
車体フレーム101の後端下方付近にはピボット軸109を介して、スイングアーム110が上下方向に揺動可能に結合する。スイングアーム110の後端には後輪111が回転可能に支持される。この例では後輪111はスイングアーム110の後部側で片持ち式に支持される。車体フレーム101とスイングアーム110の間にはリヤショックアブソーバ112が装架されるが、特にリヤショックアブソーバ112の下端側はリンク機構113を介して車体フレーム101及びスイングアーム110の双方に連結される。後輪111には、後述するエンジンの動力を伝達するチェーン118が巻回されるドリブンスプロケット114が軸着し、後輪111はこのドリブンスプロケット114を介して回転駆動される。後輪111の直近周囲にはその前上部付近を覆うリヤフェンダ115が設けられる。
A
車両外装において、詳細図示を省略するがカウリングあるいはサイドカウルによって車両の主に前部及び左右両側部が覆われる。また、車両後部ではシート108まわりにシートカバーもしくはシートカウル116が被着し、これらの外装部材により所謂、流線型を有する車両の外観フォルムが形成される。なお、シート108の前側には燃料タンク117が搭載される。
In the exterior of the vehicle, although not shown in detail, the front part and the left and right side parts of the vehicle are mainly covered by a cowling or a side cowl. In addition, a seat cover or a
自動二輪車100の略車両中央部においてエンジンユニット10が搭載される。次に図4〜図6を参照して、エンジンユニット10はエンジン11を有し、本実施形態では水冷式多気筒の4サイクルガソリンエンジンを使用する。エンジン11は♯1気筒及び♯2気筒が左右(車幅方向)に並設された並列2気筒エンジンとし、左右に水平支持されるクランクシャフトを収容するクランクケース12の上方にシリンダ13、シリンダヘッド14及びシリンダヘッドカバー15が順次重なるように一体的に結合し(図4)、最下部にはオイルパン16が付設される。なお、エンジン11のシリンダ軸線は前方に適度に傾斜して配置される。かかるエンジン11は複数のエンジンマウントを介して車体フレーム101に懸架されることで車体フレーム101の内側に一体的に結合支持され、それ自体で車体フレーム101の剛性部材として作用する。
The
クランクケース12の後部にはトランスミッションケース17が結合し、このトランスミッションケース17内には図示しないカウンタシャフトや複数のトランスミッションギアが配設される。エンジンユニット10の動力はクランクシャフトからトランスミッションを経て最終的に、その出力端であるドライブスプロケット18(図4等参照)へ伝達され、このドライブスプロケット18が動力伝達用チェーン118(図1参照)を介してドリブンスプロケット114、従って後輪111を回転駆動するようになっている。
A
なお、クランクケース12とトランスミッションケース17は相互に一体的に結合し、全体としてエンジンユニット10のケーシングアセンブリを構成する。このケーシングアセンブリの適所にはエンジン始動用のスタータモータやクラッチ装置等を始めとする複数の補機類が搭載もしくは結合し、これらを含めたエンジンユニット10全体が車体フレーム101によって支持される。
Note that the
エンジン11には更に、エアクリーナ及び燃料供給装置(これらについては後述するものとする)からそれぞれ供給される空気(吸気)及び燃料でなる混合気を供給する吸気系、燃焼後の排気ガスをエンジン11から排出する排気系、エンジン11を冷却する冷却系及びエンジン11の可動部を潤滑する潤滑系、更にはそれらを作動制御する制御系(ECU;Engine Control Unit)が付属する。制御系の制御により複数の機能系が上述の補機類等と協働し、これによりエンジンユニット10全体として円滑作動が遂行される。
The
より具体的には先ず、吸気系において♯1及び♯2気筒ともシリンダヘッド14の後側に吸気口19(インテークポート;図4参照)が開口し、この吸気口19に吸気管21(インテークパイプ)を介してスロットルボディ20が接続される。スロットルボディ20にはその内部に形成されている吸気流路を、アクセル開度に応じて開閉するスロットルバルブ(図示せず)が装着され、後述するエアクリーナから送給されてくる空気の流量が制御される。この例では♯1及び♯2気筒のスロットルバルブ軸が同軸に配置され、これを機械式又は電気もしくは電磁式に駆動するバルブ駆動機構22を有する。一方、各スロットルボディ20にはスロットルバルブの下流側には燃料噴射用のインジェクタ23が配置され、これらのインジェクタ23に対して燃料ポンプによって燃料タンク117内の燃料が供給される。この場合、各インジェクタ23はその上側にて車幅方向に横架されたデリバリパイプ24と接続され、燃料ポンプに接続されたデリバリパイプ24から燃料が配給されるようになっている。各インジェクタ23は制御系の制御により所定タイミングでスロットルボディ20内の吸気流路に燃料を噴射し、これにより♯1及び♯2気筒のシリンダ13に所定空燃比の混合気が供給される。
More specifically, first, an intake port 19 (intake port; see FIG. 4) is opened on the rear side of the
ここで、図4あるいは図6に示したようにエンジン11の下部、即ちクランクケース12の左側に設けられたマグネト室25の下方であって、オイルパン16の左側方に所定間隔あけてエアクリーナ26(図4等において一点鎖線により略記される)が隣接配置される。エアクリーナ26は箱型のケーシング内にエアフィルタが装着されており、そのケーシング内に取り込んだ空気を該エアフィルタで清浄化する。エアクリーナ26のケーシング前面部には清浄化された空気の流出口が開設されており、この流出口に空気送給パイプ27が接続される。空気送給パイプ27はエアクリーナ26から延出して図4に示されるようにクランクケース12の前方に回り込んで、その後上方へ湾曲し、更にシリンダ13の左側方を通って本例では空冷式のインタークーラ28に接続される。
Here, as shown in FIG. 4 or FIG. 6, the
インタークーラ28は空気送給パイプ27から供給された空気を冷却し、その冷却された空気は、サージタンク29を介して♯1及び♯2気筒のスロットルボディ20に供給されるようになっている。なお、本例では空気送給パイプ27の途中、即ちエンジン11の前側に配置されて、吸入した空気を圧縮する過給機30(ターボチャージャ)を備える。これらインタークーラ28及び過給機30等の具体的構成等については後述するものとする。
The
次に、排気系において♯1及び♯2気筒ともシリンダヘッド14の前側にて排気口31(エキゾーストポート;図4参照)が開口し、この排気口31に排気管32(エキゾーストパイプ)が接続される。各気筒の排気管32は排気口31から一旦下方へ延出して、シリンダ13の前側で合流して一体化し、その後クランクケース12の右方下部に回り込んで、更に後方へ延出する。排気管32の後端にはマフラ(消音器)が取り付けられる。なお、本例では排気管32の途中に過給機30の駆動部側、即ちタービンが配置され、このタービンにより回転駆動されるコンプレッサが空気送給パイプ27の途中に配置される。このように本実施形態ではエンジン11の排気流を利用して、エアクリーナ26から吸入した空気を加圧してインタークーラ28に供給するターボチャージャを採用する。
Next, in the exhaust system, an exhaust port 31 (exhaust port; see FIG. 4) is opened on the front side of the
また、冷却系において詳細な図示は省略するが、シリンダ13を含むシリンダブロックの周囲には冷却水が循環するように形成したウォータジャケットが構成されると共に、該ウォータジャケットに送給される冷却水を冷却するラジエータ33を装備する。なお、ラジエータ33はエンジンユニット10の前部にて車体フレーム101等を利用して、それらの適所に支持される。
Although not shown in detail in the cooling system, a water jacket is formed around the cylinder block including the
更に、エンジンユニット10の可動部に潤滑油を供給して、それらを潤滑するための潤滑系が構成される。この潤滑系には、なお同様に詳細な図示は省略するが、クランクシャフトやシリンダヘッド14内に構成される動弁装置、そしてそれらを連結するカムチェーン、トランスミッション等々が含まれる。本実施形態において潤滑系に対して、通常のオイルポンプを使用するが、このオイルポンプによりオイルパン16から吸い上げたオイルを潤滑系に送給する。
Furthermore, a lubricating system for supplying lubricating oil to the movable parts of the
次に、本発明のエンジンユニット10の特に吸気系における過給システムの基本構成について更に説明すると、図7に示されるようにスロットルボディ20及びサージタンク29はシリンダヘッド14の後方に配置されると共に、インタークーラ28はシリンダヘッド14及びスロットルボディ20よりも後方に位置してサージタンク29に隣接して配置される。また、過給機30はインタークーラ28の前方に設けられる。
Next, the basic configuration of the supercharging system of the
更に、図8は吸気系まわりを含めたエンジン11の左側面図、図9はその右側面図、図10はその上面図を示し、これらの図も参照する。インタークーラ28はこの例では前側が適度に下がるように傾斜配置された薄箱型を呈し、その長手方向が車体前後方向に延びて配置される。インタークーラ28の箱型の前端面に前方より空気送給パイプ27が接続される。ここで図1を参照して、インタークーラ28はシート108の下方に配置され、車体平面視において少なくともその一部(後部付近)がシート108の前端に対して後方に位置する。
FIG. 8 is a left side view of the
また、インタークーラ28の箱型の上面を受風面28Aとし、その下面を放熱面28Bとする。インタークーラ28を傾斜させて受風面28Aを斜め前方に向けることで、傾斜させないで水平配置する場合に比べて、冷却風の導入から排出までの経路上の屈曲が減らせて、車体前方から取入れた走行風を受け易く、またインタークーラ28を通過した排熱風を後方へと流し易くする。更に、インタークーラ28の下面の放熱面28B側が図1及び図3に示されるように後輪111の上方の空間に臨む態様で配置される。
The box-shaped upper surface of the
図11は、吸気系における空気の流通経路を模式的に示している。上述のようにインタークーラ28の前端面に接続された空気送給パイプ27は、インタークーラ28内部と連通し、即ちインタークーラ28の前部側に空気の流入口28aが配置される。インタークーラ28の内部中央には長手方向に沿って仕切板34が設けられ、この場合インタークーラ28の後端まで達しておらず、これによりインタークーラ28内部の空気流路が略U字形状となる。この例ではインタークーラ28の左側において前方より後方へ流れ、後端部で折り返してインタークーラ28の右側において後方より前方へと流れる流路が形成される。また、インタークーラ28の箱型の前端部の上面には図12等に示されるように出口パイプ35が接続され、即ちこの場合もインタークーラ28の前部側に空気の流出口28bが配置され、このように本例のインタークーラ28では、空気の流入口28aと流出口28bとが一方側に設定される。
FIG. 11 schematically shows air flow paths in the intake system. As described above, the
サージタンク29は上述したようにシリンダヘッド14の後方に配置されるが、後端側の下面で出口パイプ35と接続する(図8及び図9等参照)。また、図10等の平面視では♯1及び♯2気筒のスロットルボディ20に向けて拡幅して概略三角形状を呈し、前端面でそれらのスロットルボディ20と接続する。この場合、図8あるいは図9等に示されるようにインタークーラ28の一部(前部付近)がサージタンク29と上下方向に重なって配置される。
The
ここで、本発明における過給システムの基本的な作用等について説明する。先ず、インタークーラ28をサージタンク29に隣接配置することで、両者間の空気経路を短縮できてスロットルレスポンスが向上する。また配管類を減らすことができるため軽量化、部品点数減にも繋がる。また、インタークーラ28をエンジン11の後方に配置することで、ラジエータ33や排気管32、及び過給機30(主にターボの場合)が配置されるエンジン11の前方側のレイアウトを容易化できる。
Here, the basic operation of the supercharging system in the present invention will be described. First, by disposing the
また、過給機30をインタークーラ28の前方に配置することで、過給機30がエンジン11付近に配置されることになり、吸気系部品を集約できるため配管を短縮、簡略化できる。また、部品重量が車体中央部に集中するため、車両の操作性が向上する。本例において排気流を利用して吸入空気を圧縮する所謂ターボである過給機30は、シリンダ13の前側から延びる排気管32に隣接してエンジン11の前方に配置する必要が有るが、インタークーラ28を後方に配置したことでエンジン11前方のレイアウトを容易にしている。
Further, by disposing the
また、インタークーラ28において、空気の流入口28aと流出口28bとが一方側(車体前半部)に位置し、内部の空気流路が略U字形状となる。これにより空気の流路をインタークーラ28の内部で折り返す構成とすることで、折返し型のU字配管を設けた場合に較べてインタークーラ28を、従来のU字配管の占有分広く設定できる。これによりシート108下側の限られた空間もしくはスペースを最大限に活用できるため吸入空気の冷却効率が向上する上、部品点数も減らすことが可能になる。
Further, in the
また、インタークーラ28は、シート108の下方に位置し、車体平面視において少なくとも一部がシート108の前端に対して後方に位置する。これにより高温の排熱風を発するインタークーラ28を、シート108の下方(真下もしくは後方)に配置することで、シート108の前方に設けた場合に較べて排熱風が乗員に当り難くなり、乗員における快適性が向上する。
Further, the
また、インタークーラ28は、片側の放熱面28Bが後輪111の上方(且つシート108の下方)の空間に臨む態様で配置される。これによりインタークーラ28を、車体後部のシート108の下方の空間に露出するように配置することで、放熱面28Bが外気に触れて空気を冷却し易く、更に排熱風の抜けが良くなって放熱性に優る。
また、インタークーラ28の一部がサージタンク29と上下方向に重なることにより、構成部品を集約して配置することで、過給機30からの空気送給パイプ27を更に短縮できる。この場合、構成部品の重量が車体中央部に集中化するため、車両の操作性が向上する。
Further, the
In addition, since a part of the
更に、インタークーラ28は、長手方向が車体前後方向に延びて配置される。これにより前方に位置する過給機30から前後方向に延びる空気送給パイプ27に対して、空気の流路が略ストレートになるようにインタークーラ28を配置することで、空気に流れに対する抵抗部が減ってスロットルレスポンスに優る。また、前後に細長く延びる自動二輪車100等において、インタークーラ28を前後に延ばすことで最小限の経路の折返しで通過経路長を確保でき、冷却効率に優る。
Further, the
さて、本発明の内燃機関の過給システムは上記のような基本構成を持ち、そして特に図13に示されるように一端が過給機30及びインタークーラ28を接続する連結パイプ27A(空気送給パイプ27の一部である)の中間部に接続され、他端がサージタンク29に接続されるバイパスパイプ36を有する。より具体的にはバイパスパイプ36の他端は、サージタンク29の側方(左側)に接続される。更に、バイパスパイプ36の中間部に該バイパスパイプ36の開閉を制御する制御弁37を備える。この場合、バイパスパイプ36の他端が、インタークーラ28及びサージタンク29を接続する出口パイプ35(図12参照)の中間部に接続されるようにしてもよい。
Now, the supercharging system for an internal combustion engine according to the present invention has the basic structure as described above, and in particular, as shown in FIG. 13, one end of a connecting
ここで、既に述べたようにエンジン11を急加速すると、大量の空気を吸入する必要があり、そのままではインタークーラ28自体が通気抵抗となり、サージタンク29内の圧力が低下する。そこで、本発明の過給システムではこのような場合に制御弁37を作動させてバイパスパイプ36を開くように制御する。なお、スロットル開度センサ等の信号に基づき、スロットル操作の緩急に応じて、即ちスロットル開き速度が所定速さ以上になったとき制御弁37を開くように作動制御することができる。あるいはサージタンク29の内圧に応じて、即ち所定の内圧以下になったとき制御弁37を開くことで、図14の点線により示されるように連結パイプ27Aからバイパスパイプ36を通って、サージタンク29へと空気が流入する。その後、所定時間が経過し、サージタンク29の内圧が所定値まで復帰してから制御弁37を閉じるように作動制御をする。制御弁37の閉動作は、例えば開動作からの経過時間や、サージタンク29の内圧測定値などに応じて行われる。
Here, as described above, when the
このように内燃機関の補器の状態に応じて、例えばスロットル急開時のようにサージタンク29内の空気が急激にエンジン11内に吸入される状況において、制御弁37を開放することで、比較的に通気抵抗の大きなインタークーラ28を経由せずに吸入空気を即座にサージタンク29内に供給でき、吸入空気の欠乏を抑止することができる。なお、バイパスパイプ36の他端を出口パイプ35に接続する場合にも同様の作用効果が得られる。
Thus, according to the state of the auxiliary device of the internal combustion engine, by opening the
更に、本発明の過給システムにおいて、スロットルボディ20に接続するサージタンク29とは別体の第2のサージタンク38を備える。この第2のサージタンク38は図13及び図14において二点鎖線で示されるように連結パイプ27A上に設けられる。より具体的には第2のサージタンク38は、シリンダ13の側方(♯1気筒の左側)に接続される。この場合、バイパスパイプ36の一端が第2のサージタンク38に接続され、バイパスパイプ36は上記同様に制御弁37によって開閉される。なお、第2のサージタンク38は、サージタンク29に隣接して配置されるとよく、このように配置することで空気の供給をより早く行うことができる。
Furthermore, the supercharging system of the present invention includes a
この例では第2のサージタンク38が、連結パイプ27A上で予備のサージタンクとして機能する。即ち、バイパスパイプ36による空気のバイパス時に、第2のサージタンク38の容量に応じた増分で、インタークーラ28を経由しない吸入空気のボリュームを確保することができる。第2のサージタンク38を設けることで、単にバイパスパイプ36を介してインタークーラ28をバイパスするだけでなく、スロットル急開時における言わばメインのサージタンク29内の吸入空気の欠乏を効果的に抑止することができる。
In this example, the
次に、図15及び図16は本発明の過給システムの変形例を示している。特にサージタンク29に直接接続される第3のサージタンク39を備え、両者は連結パイプ40を介して相互に連結される。より具体的には第3のサージタンク39は図15のように、サージタンク29の上方に配置される。なお、本例の基本構成は図13のものと同様であってよく、例えばバイパスパイプ36が制御弁37によって開閉され、連結パイプ27A上に第2のサージタンク38が設けられる。一方また、バイパスパイプ36及び第2のサージタンク38は必ずしも併用しなくてもよく、即ちバイパスパイプ36のみを用いる態様も可能である。
Next, FIG.15 and FIG.16 has shown the modification of the supercharging system of this invention. In particular, a
この例では第3のサージタンク39を設けることで、実質的にサージタンク29の容量を増加させるのと同等の効果が得られる。即ち、バイパスパイプ36により空気を効率的に供給することに加えて、スロットル急開時におけるサージタンク29内の吸入空気の欠乏を効果的に抑止することができる。
In this example, by providing the
本発明の過給システムの更なる変形例において、上述した連結パイプ27A乃至サージタンク29を含む吸気系の途中に、第2のサージタンク38及び第3のサージタンク39のいずれか又は双方に替えて蓄圧装置であるアキュムレータを備える。このアキュムレータの図示等は省略するが、通常のものを用いることができ、即ち容器内部にゴム膜等に封入した蓄圧気体を有すると共に、本例の場合では連結パイプ27Aで送給される吸入空気をアキュムレータケーシング内に封じ込めて一旦蓄積する。そして、アキュムレータケーシング外の吸入空気の圧力が低下すると、アキュムレータケーシング内に蓄積されている吸入空気が、押し出されて放出されるというものである。このように蓄圧装置は、上述の吸気系内、特にサージタンク29内の気体の圧力を保持するように作動する。
In a further modification of the supercharging system of the present invention, either or both of the
具体的には第2のサージタンク38の代わりに連結パイプ27A上にアキュムレータを設け、このアキュムレータをバイパスパイプ36と協働させる。このように連結パイプ27A上に、吸入空気を高圧のまま保持可能な蓄圧装置であるアキュムレータを設けることで、通常走行時は吸入空気の一部をアキュムレータ内に蓄え、バイパス時にはその空気を開放することで、スロットル急開時におけるサージタンク29内の気圧低下を抑えることができる。
Specifically, an accumulator is provided on the
更に、第3のサージタンク39の代わりに、サージタンク29に直接接続される別のアキュムレータ(第2の蓄圧装置)を備えることもできる。この場合にも第2の蓄圧装置としてのアキュムレータを設けることで、実質的にサージタンク29の容量を増加させるのと同等の効果が得られ、スロットル急開時におけるサージタンク29内の吸入空気の欠乏を効果的に抑止することができる。
Further, instead of the
上記のように本発明によれば、スロットル急開時の場合を始めとして内燃機関の補器の状態に応じて、制御弁37を開いて吸入空気を即座にサージタンク29内に供給でき、吸入空気の欠乏を抑止することができ、燃料と吸入空気との混合状態を適正化できる。特に自動二輪車のようにスロットル操作が車体安定性に著しく影響する乗り物に適用することで、乗員の意図により近い出力特性を得ることができるため、車両の操作性及び乗心地等が向上する。
As described above, according to the present invention, the intake air can be immediately supplied into the
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
本発明の構成は、「自動二輪車」そのものでなくても、例えば鞍乗型車両(3輪スクータやATV等)やスノーモービル、マリンジェットといった乗り物に適用してもよい。これらも自動二輪車同様に、スロットル操作が車体安定性に著しく影響する乗り物であり、本発明を適用することで格別の操作性及び乗心地の向上が期待できる。
また、上記実施形態において水冷式の並列2気筒エンジンの例で説明したが、エンジン11の気筒数や冷却方式等は適宜選択可能であり、例えば3気筒以上の空冷エンジンに対しても適用可能である。
As mentioned above, although this invention was demonstrated with various embodiment, this invention is not limited only to these embodiment, A change etc. are possible within the scope of the present invention.
The configuration of the present invention is not limited to the “motorcycle” itself, but may be applied to a vehicle such as a straddle-type vehicle (such as a three-wheeled scooter or an ATV), a snowmobile, or a marine jet. Like the motorcycle, these are vehicles in which the throttle operation significantly affects the stability of the vehicle body, and by applying the present invention, it is possible to expect a special improvement in operability and riding comfort.
In the above embodiment, the example of the water-cooled parallel two-cylinder engine has been described. However, the number of cylinders and the cooling method of the
10 エンジンユニット、11 エンジン、12 クランクケース、13 シリンダ、14 シリンダヘッド、16 オイルパン、17 トランスミッションケース、18 ドライブスプロケット、19 吸気口、20 スロットルボディ、21 吸気管、22 バルブ駆動機構、23 インジェクタ、24 デリバリパイプ、25 マグネト室、26 エアクリーナ、27 空気送給パイプ、27A 連結パイプ、28 インタークーラ、29 サージタンク、30 過給機、31 排気口、32 排気管、33 ラジエータ、34 仕切板、35 出口パイプ、36 バイパスパイプ、37 制御弁、38 第2のサージタンク、39 第3のサージタンク、40 連結パイプ、100 自動二輪車。 10 Engine Unit, 11 Engine, 12 Crankcase, 13 Cylinder, 14 Cylinder Head, 16 Oil Pan, 17 Transmission Case, 18 Drive Sprocket, 19 Inlet, 20 Throttle Body, 21 Intake Pipe, 22 Valve Drive Mechanism, 23 Injector, 24 Delivery pipe, 25 Magnet chamber, 26 Air cleaner, 27 Air supply pipe, 27A Connecting pipe, 28 Intercooler, 29 Surge tank, 30 Supercharger, 31 Exhaust port, 32 Exhaust pipe, 33 Radiator, 34 Partition plate, 35 Outlet pipe, 36 bypass pipe, 37 control valve, 38 second surge tank, 39 third surge tank, 40 connecting pipe, 100 motorcycle.
Claims (6)
一端が前記過給機及び前記インタークーラを接続する連結パイプの中間部に接続され、他端が前記サージタンク又は前記インタークーラ及び前記サージタンクを接続するインタークーラ出口パイプの中間部に接続されるバイパスパイプを有し、
前記バイパスパイプの途中適所に該バイパスパイプの開閉を制御する制御弁を備え、
前記スロットルボディに接続する前記サージタンクとは別体の第2のサージタンクを備え、前記第2のサージタンクは前記連結パイプ上に設けられることを特徴とする内燃機関の過給システム。 An internal combustion engine comprising a supercharger for compressing the intake combustion air, an intercooler for cooling the air compressed by the supercharger, and a surge tank for flowing air from the intercooler to the throttle body The supercharging system of
One end is connected to an intermediate portion of a connecting pipe connecting the supercharger and the intercooler, and the other end is connected to an intermediate portion of the surge tank or the intercooler outlet pipe connecting the intercooler and the surge tank. Have a bypass pipe,
A control valve for controlling the opening and closing of the bypass pipe at an appropriate position in the middle of the bypass pipe ;
Wherein with said second surge tank is separate from the surge tank connected to the throttle body, the second internal combustion engine supercharging system surge tank, characterized in Rukoto provided on the connecting pipe.
一端が前記過給機及び前記インタークーラを接続する連結パイプの中間部に接続され、他端が前記サージタンク又は前記インタークーラ及び前記サージタンクを接続するインタークーラ出口パイプの中間部に接続されるバイパスパイプを有し、
前記バイパスパイプの途中適所に該バイパスパイプの開閉を制御する制御弁を備え、
蓄圧気体の圧力を保持するように作動する蓄圧装置を備え、前記蓄圧装置は前記連結パイプ上に設けられることを特徴とする内燃機関の過給システム。 An internal combustion engine comprising a supercharger for compressing the intake combustion air, an intercooler for cooling the air compressed by the supercharger, and a surge tank for flowing air from the intercooler to the throttle body The supercharging system of
One end is connected to an intermediate portion of a connecting pipe connecting the supercharger and the intercooler, and the other end is connected to an intermediate portion of the surge tank or the intercooler outlet pipe connecting the intercooler and the surge tank. Have a bypass pipe,
A control valve for controlling the opening and closing of the bypass pipe at an appropriate position in the middle of the bypass pipe;
A supercharging system for an internal combustion engine, comprising: a pressure accumulating device that operates so as to hold the pressure of the pressure accumulating gas, wherein the pressure accumulating device is provided on the connecting pipe.
通常走行時は吸入空気の一部を前記蓄圧装置内に蓄え、バイパス時にはその空気を開放することで、スロットル急開時における前記サージタンク内の気圧低下を抑えることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の過給システム。3. The pressure reduction in the surge tank is suppressed when the throttle is suddenly opened by storing a part of the intake air in the pressure accumulator during normal driving and releasing the air during bypass. A supercharging system for an internal combustion engine as described.
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