JPH0315652A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの吸気装置、特にエンジンルーム内に
、インタクーラ等の冷却装置に走行風を導く冷却ダクト
が設けられた車両におけるエンジンの吸気装置に関する
． 〈従来の技術〉 一般に、エンジンに備えられて燃焼室に吸気を供給する
吸気ダクトは、通常の運転状態で最も効率よく吸気が導
入されるように、該ダクトに設けられるスロットル部を
基準として径が設定され、そのため比較的細長い形状と
されるのが通例である． 一方、排気ターボ過給機付きエンジン等においては、吸
気系統に吸気を冷却するインタクーラが装備される場合
があるが、このインタクーラとしては、例えば実開昭６
３−５８０３０号公報に示されているように、該インタ
クーラに向けて導入される走行風により吸気を冷却する
ようにした空冷式のものが多く採用される。この場合、
走行風を導入するダクトは、多量の空気を導入する必要
上、上記吸気ダクトと異なって通路断面積が太きく設定
され、しかも走行に伴う動圧を利用して走行風を効果的
に導入するように構或される。

ところで、吸気ダクトは、上記のように通常の運転状態
において最も効率よく吸気が供給されるように比較的小
径に設定されるため、急加速時等の特に高出力が要求さ
れる場合に、必要とされる量の吸気を応答性よくエンジ
ンに供給できない場合が生じる．そこで、上記のインタ
クーラ等の冷却装置に走行風を導入する冷却ダクトを利
用し、高出力が要求される加速時等の特定運転状態で、
該冷却ダクトに導入された走行風の一部を吸気ダクトを
介してエンジンに供給することにより、要求に応じた量
の吸気を供給しうるようにすることが考えられている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記のように、走行風を導入する冷却ダクトか
ら吸気ダクトを介してエンジンに吸気を供給するように
した場合、次のような問題の発生が考えられる． つまり、上記の特定運転状態が、スロットル開度もしく
はその変化率が所定値以上の状態とされ、この状態で上
記冷却ダクトと吸気ダクトとを連通させるように構戒し
た場合、停車中におけるエンジンの所謂空吹かし時に両
ダクトが連通される場合が生じるが、この場合、冷却ダ
クトには走行風が導入されないため、エンジンは、該冷
却ダクトの走行風導入側の開口部からだけでなく、当該
冷却装置側、つまりエンジンルーム内に開口する端部か
らも空気を吸入することになり、該エンジンルーム内の
高温の空気が吸気としてエンジンに供給されることにな
る．そのため、エンジンは吸気充填効率が低下し、運転
状態が不安定となるのである． また、この問題は、停車中の空吹かし時だけでなく、走
行風が十分に導入されない低速走行時においてスロット
ル開度もしくはその変化率が所定値以上となった場合等
にも同様に発生する。

そこで、本発明は、上記のように、特定運転状態で、走
行風を樽入する冷却ダクトから吸気ダクトを介してエン
ジンに吸気を供給するようにしたものにおいて、走行風
が十分に導入されない場合の運転状態の不安定化を防止
することを課題とする。

｛課題を解決するための手段｝ 上記課題を解決するため、本発明は次のように構成した
ことを特徴とする． すなわち、本発明に係るエンジンの吸気装置は、エンジ
ンルーム内に、エンジンに吸気を供給する吸気ダクトと
、該エンジンルーム内に配備された冷却装置に冷却用空
気として走行風を導く冷却ダクトとが備えられた車両に
おいて、上記吸気ダクトの流入開口端より下流側と上記
冷却ダクトとを連通ずる連通路を設けると共に、該連通
路に設けられて、エンジンの特定運転状態で冷却ダクト
を吸気ダクトに連通させるバルブ手段と、車両の停車状
態もしくは所定車速以下の低速走行状態を検出する検出
手段と、該検出手段により上記状態が検出されたときに
、上記バルブ手段による吸気ダクトと冷却ダクトとの連
通を阻止する制御手段とを設けたことを特徴とする。

（作　　用） 上記の構成によれば、通常の運転状態においては、吸気
は吸気ダクトの流入開口端から取り入れられて、該ダク
トを通ってエンジンに効率よく供給されると共に、高出
力が要求される加速時等の特定の運転状態においては、
該吸気ダクトと冷却ダクトとを連通ずる連通路に設けら
れたバルブ手段が上記両ダクトを連通させるため、冷却
ダクトに導入される走行風の一部が該冷却ダクトから上
記連通路及び吸気ダクトの下流部を通って、吸気として
エンジンに供給されることになる．これにより、高出力
要求時に、多量の、しかもエンジンルーム外部から取り
入れられた低温の吸気が大きな動圧により応答性よくエ
ンジンに供給され、要求に応じた高い出力が得られるこ
とになる。

一方、当該車両の停車時もしくは所定車速以下の低速走
行時、つまり上記冷却ダクトに走行風が十分に導入され
ないときは、制御手段が冷却ダクトと吸気ダクトとの連
通を阻止するようにバルブ手段を作動させるから、吸気
は、通常の運転時と同様に、吸気ダクトから取り入れら
れてエンジンに供給されることになる．これにより、停
車時もしくは低速走行時に、冷却ダクトがらエンジンル
ーム内の高温の空気がエンジンに吸入されることによる
吸気充填効率の低下ないし運転状態の不安定化が防止さ
れる． （実　施　例） 以下、本発明の実施例について説明する．まず、第１図
により本実施例に係るエンジン１の吸気装置の全体構成
を説明すると、該装置は、外部から吸気を取り入れる吸
気ダクト１０と、その吸気が該ダクト１０から導入され
るエアクリーナ２０と、排気ガスのエネルギで吸気を加
圧する排気ターボ過給機３０と、さらに、この加圧され
た吸気を冷却するインタクーラ４０とで構成されている
．そして、これらを介して導入された吸気をスロットル
バルブ２を介してエンジン１の各燃焼室に供給するよう
になっている． 上記吸気ダクト１０は、第１図及び第２図に示すように
、エンジンルーム３の前部上方に車体幅方向に延びるよ
うに配置されて、同じくエンジンルーム３の前部上方に
車体幅方向に配設された第１クロスメンバ４に、図面上
、左側の端部に設けられたフランジ部１１と、右側の端
部及び中央部に設けられたブラケット１２．１３との３
箇所で固定されている．また、この吸気ダクト１０には
、左側の端部に前方に向けて開口する吸気人口１４が設
けられており、さらに右側の端部の底面には長円形の吸
気出口１５が開設されている。

また、上記エアクリーナ２０は、第１図及び第３図に示
すように、吸気ダクト１０の右側の端部の直後方に配置
されて、エンジンルーム３の中央部に車体幅方向に配設
された第２クロスメンバ５と、車体前後方向に配設され
た右側のサイドフレーム６とにブラケット２１，２２．
２３を介して固定されている．そして、第３図に示すよ
うに、該クリーナ２０は、上部ケース２４と下部ケース
２５とで構成されていると共に、下部ゲース２５の前面
には接続管部２６が突設されて、該管部２６が上記吸気
ダクト１０の吸気出口１５に下方に向けて突設された接
続管部ｌ６と接続されており、これにより、吸気ダクト
１０から該エアクリーナ２０に吸気が導入されるように
なっている． さらに、該エアクリーナ２０から通路５１．上記排気タ
ーボ過給機３０及び通路５２を介して吸気が導入される
インタクーラ４０は、第１図及び第２図に示すように、
エンジンルーム３の中央部において吸気ダクト１０の直
後方に配置され、該ダクト１０の下方に前後方向に配設
されたブラケット４１を介して前部が上記第１クロスメ
ンバ４に支持されていると共に、後部は上記第２クロス
メンバ５にブラケット４２．４３を介して支持されてい
る．また、このインタクーラ４０は、上方及び下方のタ
ンク部４４．４５と、これらの間の熱交換部４６とで構
成されていると共に、両タンク部４４．４５の後面には
吸気入口４７と吸気出口４８とがそれぞれ設けられ、吸
気人口４７は上記通路５２を介して排気ターボ過給機３
０に、また吸気出口４８は通路５３を介して上記スロッ
トルバルブ２にそれぞれ接続されている．そして、この
インタクーラ４０は、当該車両の走行時に走行風によっ
て吸気を冷却する空冷式とされ、該クーラ４０に冷却風
を導くクーラダクト６０が備えられている． このクーラダクト６０は、第２図に示すように、上部が
上記インタクーラ４０を第１クロスメンバ４に支持させ
るブラゲット４１に固定されていると共に、後端部はブ
ラケット６１を介してインタクーラ４０に固定されてい
る。そして、前端の空気人口６２が、車体前端の下部に
設けられた空気取入れ口７からラジエータ７０に冷却風
を導入するラジエータダクト７１内に開口されていると
共に、後端部はインタクーラ４０における熱交換部４６
の前面に対向して開口されており、これにより、ラジエ
ータダクト７１に導入される走行風の一部が、該クーラ
ダクト６０内を通ってインタクーラ４０の熱交換部４６
に供給されるようになっている． ここで、このクーラダクト６０は、走行風を十分に導入
しうるように通路断面積が十分大きく設定されていると
共に、この実施例においては、内部が仕切り壁６３によ
って左右の通路６４．６５に分割されている。

上記の構成に加えて、この吸気装置においては、上記吸
気ダクト１０とクーラダクト６０とを連通させる連通路
が設けられている。すなわち、第４図及び第５図に示す
ように、吸気ダクト１０の中間部下面には開口部１７が
設けられて、該開口部１７から下方へ延びる連通路１８
が設けられていると共に、この連通路１８が上記クーラ
ダクト６０の上面を貫通して、該クーラダクト６０にお
けるインタクーラ４０寄りの部分の右側の通路６５内に
突入されいる．そして、上記吸気ダクト１０における開
口部１７の内側には揺動可能に切換バルブ８１が設けら
れていると共に、該吸気ダクト１０の上面後縁部に沿っ
て設けられた庇部１９の下面に、上記切換バルブ８１の
アクチュエータ８２が取り付けられており、該アクチュ
エータ８２の作動により、ロッド８３やレバー８４等を
介して切換バルブ８１が揺動されて、上記連通路１８を
遮断した状態と、該連通路１８を開通させてクーラダク
ト６０内を吸気ダクト１０の下流部に連通させた状態と
に切り換えられるようになっている．なお、後者の状態
においては、吸気ダク１−１０の吸気人口ｌ４ないし開
口Ｍｌ７より上流側の部分は、切換バルブ８１によって
下流側の部分から遮断される。

そして、上記アクチュエータ８２を介して切換バルブ８
１を切換え作動させるコントローラ８ｏが備えられ、該
コントローラ８０に、当該車両の車速を検出する車速セ
ンサ８５からの信号と、エンジン１の回転数を検出する
エンジン回転センサ８６からの信号と、スロットルバル
ブ２の開度を検出するスロットル開度センサ８７からの
信号とが入力されるようになっている。

次に、上記実施例の作用を説明する． エンジン１の運転時に、吸気ダクト１０の左端部の吸気
人口１４から該ダクトｌｏ内に取り入れられた吸気は、
該ダクト１０における右端部の吸気出口１５から接続管
部１６．２６を通ってエアクリーナ２０に供給され、該
クリーナ２０でゴミや異物が除去される．そして、この
吸気は、次に通ｉ５１を介して排気ターボ過給機３０に
供給され、該過給機３０で排気ガスのエネルギにより加
圧された後、さらに通路５２を介してインタクーラ４０
に導入され、該クーラ４０で冷却された上で、通＃Ｉ５
３及びスロットルバルブ２を介してエンジンｌの各燃焼
室に供給される。

一方、当該車両の走行時においては、第２図に示す車体
前部の空気取り入れ口７がらラジエータダクト７１に導
入された走行風がラジエータ７０に供給されて、該ラジ
エータ７０に送り込まれているエンジン１の冷却水を冷
却する。また、このラジエータダクト７１内にはクーラ
ダクト６０の先端の空気人口６２が開口されているから
、ラジエータダクト７１内に導入された走行風の一部が
該クーラダクト６０内に分岐導入されて、上記インタク
ーラ４０の熱交換部４６に供給される。これにより、上
記排気ターボ過給１１９１３０で加圧された際に温度が
高くなった吸気が、該インタクーラ４０において走行風
により冷却され、その上でエンジン１の燃焼室に供給さ
れることになる。

そして、特にこの吸気装置においては、上記吸気ダクト
１０とクーラダクト６０と連通させる連通路１８に設け
られた切換バルブ８ｌが、コントローラ８０によりアク
チュエータ８２を介してエンジン１の運転状態に応じて
開閉制御されるようになっている。次に、このコントロ
ーラ８０による切換バルプ８ｌの制御を第６図のフロー
チャートに従って説明する． まず、コントローラ８０は、ステップＳ１で、第５図に
示す各センサ８５．８６，．８７からの信号に基いて、
当該車両の車速、エンジン回転数及びスロットル開度を
読み込み、次いでステップＳ２で車速が所定値（例えば
４０Ｋｍ／ｈ）より小さいか否かを判定する．そして、
車速がこの所定値以上のときは、次にステップＳ３で、
スロットル開度の変化率からエンジン１が加速状態にあ
るか否かを判定し、加速状態にない場合は、さらにステ
ップＳ４で、エンジン１の運転状態が回転数及びスロッ
トル開度が所定値以上の高負荷高回転領域に属するか否
かを判定する．そして、加速状態になく且つ高負荷高回
転領域に属さない場合は、ステップＳ５で、上記切換バ
ルブ８１を閉じた状態、つまり連通路１８を遮断して吸
気ダクト１０とクーラダクト６０との間を遮断した状態
に設定する．これにより、吸気は、従来と同様に吸気ダ
クト１０の先端の吸気人口１４から取り入れられて、エ
ンジン１に供給されることになる．また、エンジン１が
加速状態にあり、或は上記の高負荷高回転領域に属する
場合、つまり高出力が要求されている場合は、コントロ
ーラ８０は、上記ステップＳ３もしくはステップＳ４か
らステップＳ６を実行して、上記切換バルブ８１を開状
態に設定する．そのため、この場合は、上記連通路１８
が開通されてクーラダクト６０が吸気ダクト１０の下流
部に連通されることにより、ラジエータダクト７１から
クーラダクト６０に導入された走行風の一部がさらにら
に吸気ダクト１０に導入され、該吸気ダクト１０からエ
アクリーナ２０、排気ターボ過給機３０及びインタクー
ラ４ｏを通ってエンジン１に供給されることになる。そ
の場合に、上記ラジエータダクト７１及びクーラダクト
６０は通路断面積が十分大きく、しがち走行風が大きな
動圧を保持して導入されるように設けられているので、
上記動圧によって多量の吸気が応答性よくエンジン１に
供給されることになり、これにより、高出力要求時にそ
の要求に応じた出力が得られることになる．また、この
場合、エンジン１に供給される吸気は、車体前部の空気
取り入れ口７から取り入れられたエンジンルーム３の外
部の低温の空気であるから、エンジンルーム３内の空気
を収り入れる場合より吸気の充填効率が高くなり、これ
によっても出力が増大することになる． なお、この高出力要求時には、上記のように吸気ダクト
１０とクーラダクト６０とが連通路１８を介して連通さ
れることにより、吸気ダクト１０内で生じるエンジン吸
気音がクーラダクト６０内に伝播されると共に、さらに
インタクーラ４０の熱交換部４６を通り抜ける冷却風と
共に該熱交換部４６の後方に放出されることになり、こ
れがエンジンルーム３の後方の車室内の乗員の耳に達す
ることにより、加速時等に快適な走行音を乗員に与える
ことになる。

一方、第６図のフローチャートにおけるステップＳ２で
車速が所定値（４０Ｋｍ／ｈ）より小さいと判定された
ときは、コントローラ８０は、ステップＳ７で上記切換
バルブ８１を閉状態に設定する．従って、スロットル開
度の変化率が大きくて、ステップＳ３で加速状態と判定
されるような場合、或いはスロットル開度が大きく且つ
エンジン回転数が高くて、ステップＳ４で高負荷高回転
領域に属すると判定されるような場合であっても、停車
中におけるエンジンの空吹かし時や低速走行時等におい
ては、吸気ダクト１０とクーラダクト６０とが連通され
ないことになる．つまり、走行風がクーラダクト６０に
十分に導入されない停車時や低速走行時に、該クーラダ
クト６０と吸気ダクト１０とを連通させると、エンジン
１がクーラダクト６０の下流測からインタクーラ４０の
熱交換部４６を介してエンジンルーム３内の高温の空気
一を吸入することになって、吸気充填効率の低下ないし
運転状態の不安定化を招くのであるが、上記のように、
停車時や低速走行時においては、常に吸気ダクト１０と
クーラダクト６０とが遮断されることにより、エンジン
１がエンジンルーム３内の高温の空気を吸入することが
防止され、これにより上記のような運転状態の不安定化
が回避されるのである． ここで、停車時や低速走行時においては、上記空気取り
入れ口７からラジエータグクト７１内に路面上の溜り水
等が侵入し易くなるのであるが、この場合、上記のよう
にクーラダクト６０と吸気ダクト１０との間の連通路１
８が遮断されるので、上記水が吸気ダクト１０を介して
エンジン１内に流入することが防止される． なお、上記実施例においては、停車時を含めて車速が所
定値より小さな場合に上記連通路１８を遮断するように
したが、停車時にのみ達通路１８を遮断するようにして
もよい。この場合、停車状態を検出する手段として、上
記エンジン回転センサ８６及びスロットル開度センサ８
７に加えて、当該車両に備えられた変速機のニュートラ
ル状態を検出するニュートラルセンサもしくはクラッチ
の切断状態を検出するクラッチセンサを用い、エンジン
のスロットル開度がＯ（全閉状態）で、回転数が例えば
７５０ＲＰＭ以下であり、且つ変速機がニュートラル状
態にある場合、もしくはクラッチが切断状態にある場合
に当該車両が停車状態にあると判定することが考えられ
る．また、上記実施例は、冷却装置としてインタクーラ
が備えられている場合のものであるが、エンジンルーム
内に例えばオイルクーラ等の他の冷却装置が配備され、
且つ該クーラに走行風を導入するダクトが備えられてい
る場合は、これらのダクトを用いて本発明を実施するこ
ともできる．〈発明の効果） 以上のように、本発明に係るエンジンの吸気装置によれ
ば、加速時等の高出力要求時に、インタクーラ等の冷却
用として走行風を導入する冷却ダクトと、エンジンに吸
気を供給する吸気ダクトとを遵通させるようにしたから
、別途ダクトを設けることなく、十分な量の、しかもエ
ンジンルームの外部から取り入れられた低温の吸気を応
答性よくエンジンに供給することが可能となって、要求
に応じた出力が得られることになる。そして、特に本発
明によれば、当該車両の停車時もしくは低速走行時等の
上記冷却ダクトに走行風が十分に導入されないときは、
上記冷却ダクトと吸気ダクトとを遮断するようにしたか
ら、冷却ダクトからエンジンルーム内の高温の空気がエ
ンジンに吸入されて吸気充填効率が低下することが防止
され、これにより、停車時もしくは低速走行時等におい
ても、エンジンの安定した運転状態が得られることにな
る．

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はエンジン
ルーム内における吸気装置の各構成要素の配置を示す平
面図、第２図は第１図ト」線で切断した同縦断側面図、
第３図及び第４図は同じく第１図ｍ−■線、ＩＶ−ＩＶ
線でそれぞれ切断した要部縦断側面図、第５図は第４図
■矢視による吸気ダクトの背面図、第６図は切換バルブ
の開閉制御を示すフローチャート図である。 １・・・エンジン、３・・・エンジンルーム、１０・・
・吸気ダクト、１８・・・連通路、４０・・・冷却装置
（インタクーラ）、６０・・・冷却ダクト（クーラダク
ト）、８０・・・制御手段（コントローラ）、８１・・
・バルブ手段（切換バルブ）、８５・・検出手段（車速
センサ〉。 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンルーム内に、エンジンに吸気を供給する
   吸気ダクトと、該エンジンルーム内に配備された冷却装
   置に冷却用空気として走行風を導く冷却ダクトとが備え
   られた車両におけるエンジンの吸気装置であって、上記
   吸気ダクトの流入開口端より下流側と上記冷却ダクトと
   を連通する連通路を設けると共に、該連通路に設けられ
   て、エンジンの特定運転状態で冷却ダクトを吸気ダクト
   に連通させるバルブ手段と、車両の停車状態もしくは所
   定車速以下の低速走行状態を検出する検出手段と、該検
   出手段により上記状態が検出されたときに、上記バルブ
   手段による吸気ダクトと冷却ダクトとの連通を阻止する
   制御手段とを設けたことを特徴とするエンジンの吸気装
   置。