(57)【要約】【課題】エアコンプレッサ停止時に吹返しによる油が吸気管に逆流してエアフローセンサを汚染して計測精度を低下させることのないようすると共に、エアコンプレッサのＯＮ、ＯＦＦにしたがって変化するエンジンへの空気流量を正確に検知する吸気管装置の提供。【解決手段】エアクリーナからエンジンに延びる吸気管（２）を備え、その吸気管（２）にエアフローセンサ（１０）を備え、その吸気管（２）から分岐されエアコンプレッサ（５）の入口側に連通する吸入チューブ（４）を備えた吸気管装置において、分岐点（３）の上流側にエアフローセンサ（１０）を配置し、エアコンプレッサ（５）の作動状態によってエアフローセンサ（１０）の出力データを補正するエアフローセンサ（１０）の出力データ補正手段を設けている。【選択図】  図１
2004293302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアクリーナからエンジンに延びる吸気管を備え、その吸気管にエアフローセンサを備え、その吸気管から分岐されエアコンプレッサの入口側に連通する吸入チューブを備えた吸気管装置において、前記分岐点の上流側にエアフローセンサを配置し、前記エアコンプレッサの作動状態によって前記エアフローセンサの出力データを補正するエアフローセンサの出力データ補正手段を設けたことを特徴とする吸気管装置。
【請求項２】
前記補正手段がエアコンプレッサのＯＮ作動とＯＦＦ作動に区分して補正する請求項１の吸気管装置。
【請求項３】
前記補正手段がエアコンプレッサのＯＮ作動時のエアタンク圧と補正量の関係を表す第１のマップである請求項２の吸気管装置。
【請求項４】
前記補正手段がエアコンプレッサのＯＦＦ作動時の補正量の関係を表す第２のマップである請求項２の吸気管装置。
【請求項５】
前記エアコンプレッサのＯＮ作動とＯＦＦ作動の検知は電気的検知手段である請求項１〜請求項４のいずれか１項の吸気管装置。
【請求項６】
前記第１および、あるいは第２のマップはエンジンを制御する電子制御装置にあらかじめ記憶されている請求項３または請求項４の吸気管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は吸気管装置に関し、特にエアクリーナからエンジンに延びる吸気管を備え、その吸気管から分岐されエアコンプレッサ入口側に連通する吸入チューブを備えた吸気管装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５及び図６は、本発明の適用対象となるエンジンＥを例示するものであって、図５は側面図であり、図６は上面図である。
【０００３】
図５及び図６において、明示しないエアクリーナと吸気マニホールドに連通する吸気管２がエンジンＥ上方に配置され、吸気管２に設けられた分岐点３から分岐管である吸入チューブ４がエアコンプレッサ５の入口側に連通されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
図７は、吸入チューブ４の近傍をブロック図的に示している。
吸気管２に吸気流量を検知するエアフローセンサ１０が分岐点３の下流側に設けられていて、信号線Ｌ１０がエンジンを制御する電子制御装置Ｅｕに連通されている。
【０００５】
分岐点３から吸入チューブ４がエアコンプレッサ５の吸入弁６に通じる入口側に連通されている。
【０００６】
エアコンプレッサ５は、エンジンに直結されてエンジンＥの回転に比例して作動するように構成され、吐出弁７から吐出部８を介してブレーキ等に使用する圧縮エアを貯蔵するエアタンク１２に連通されている。
【０００７】
このような構成の吸気管装置にあってエンジンＥが回転中は、吸気管２にはエンジンＥの回転速度に比例して吸気流量Ａｒ１がエンジンＥのシリンダに向って流れ、吸気流量Ａｒ１の１部は、分岐点３から分岐して吸入チューブ４に流入し、エアコンプレッサ５で圧縮されて圧縮エアとなって吐出弁７、吐出部８を介してエアタンクに供給される。
【０００８】
吸気流量Ａｒ１から吸入チューブ４に流入した空気量を除いた実吸気流量Ａｒ２がエンジンＥに導入される。この実吸気流量Ａｒ２によって電子制御装置ＥｕがエンジンＥへの燃料供給量を決定している。
【０００９】
ここで、吸入チューブ４に流入する空気量はエアタンク１２の貯蔵量によってエアコンプレッサ５がＯＮ、ＯＦＦの作動をするので、実吸気流量Ａｒ２はエンジン回転速度に比例した量にならない。このような実吸気流量Ａｒ２を分岐点３の下流側に配置されたエアフローセンサ１０が検知してエンジン制御のための正確な計側データにしている。
【００１０】
このような構成の吸気管装置にあって、アンローダ信号によりエアコンプレッサ５が作動を停止した場合には、吸気流量Ａｒ１による負圧によってピストンリング等の潤滑に使用している油が圧縮エアと共に吸入チューブ４から吸気管２に吹き返し、符号Ｂｇのように吸気管２に逆流する。
【００１１】
吸気管２に吹き返し、逆流したエア中の油はエアフローセンサ１０の計測部１０ａに付着して計測精度を低下させ、エンジンを制御する電子制御装置に不正確なデータを送信することになって、特に電子制御によって吸気流量に整合した燃料供給をするエンジンにとってはきわめて不都合である。
このような現象に対する対策技術は開示あるいは提示されてはいない。
【００１２】
【非特許文献】
大型エンジン整備要領書「日産ディーゼル工業著：２０００年５月発行」エンジン組立図参照。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、エアコンプレッサ停止時に吹返しによる油が吸気管に逆流してエアフローセンサを汚染して計測精度を低下させることのないようすると共に、エアコンプレッサのＯＮ、ＯＦＦにしたがって変化するエンジンへの空気流量を正確にもとめる吸気管装置の提供を目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
発明者は種々研究の結果、エアコンプレッサから吸気管に油が逆流してエアフローセンサを汚染して計測精度を低下させることのないようにエアコンプレサの上流側にエアフローセンサを設け、エアフローセンサをエアコンプレッサの上流側に設けたことによってエアコンプレッサのＯＮ、ＯＦＦによって変化するエンジンへの実空気供給量を補正マップによってもとめる技術を開発した。
【００１５】
本発明の吸気管装置は、エアクリーナからエンジンに延びる吸気管（２）を備え、その吸気管（２）にエアフローセンサ（１０）を備え、その吸気管（２）から分岐されエアコンプレッサ（５）の入口側に連通する吸入チューブ（４）を備えた吸気管装置において、前記分岐点（３）の上流側にエアフローセンサ（１０）を配置し、前記エアコンプレッサ（５）の作動状態によって前記エアフローセンサ（１０）の出力データを補正するエアフローセンサ（１０）の出力データ補正手段を設けたことを特徴とする吸気管装置（請求項１）。
【００１６】
上記構成によって、エアコンプレッサのＯＦＦ時にエアコンプレッサ側から吸気管への吹返しによるエアフローセンサへの油の付着とそれに伴う検出精度の低下が免れ、エアコンプレッサのＯＮ、ＯＦＦによるエンジンへの実吸気量を補正手段によって確実に補正することができる。
【００１７】
前記補正手段がエアコンプレッサ（５）のＯＮ作動とＯＦＦ作動に区分して補正することが好ましい（請求項２）。
ＯＮ作動とＯＦＦ作動で異なる実吸気量への影響を、区分して精度のよい補正をする。
【００１８】
前記補正手段がエアコンプレッサ（５）のＯＮ作動時のエアタンク圧と補正量の関係を表す第１のマップ（Ｍ１）であることが好ましい（請求項３）。
第１のマップは、タンク圧と補正量が一次的な関係を有している。
【００１９】
前記補正手段がエアコンプレッサ（５）のＯＦＦ作動時の補正量の関係を表す第２のマップ（Ｍ２）であることが好ましい（請求項４）。
【００２０】
第２のマップは、エアフローメータ特性、エア温度、その他によって補正量がきまる関係を有している。
【００２１】
前記エアコンプレッサ（５）のＯＮ作動とＯＦＦ作動の検知は電気的検知手段であることが好ましい（請求項５）。
電気的検知手段によれば、構成が簡単で、応答遅れがなくて制御が早くできる。
【００２２】
前記第１および、あるいは第２のマップ（Ｍ１、Ｍ２）は、エンジンを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）にあらかじめ記憶されていることが好ましい（請求項６）。
修正の必要があれば、その段階でマップを修正して電子制御装置内のデータを最新状態にすることが肝要である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。従来技術の説明で使用した符号、名称は、構成、機能が同じであれば重ねて使用する。
【００２４】
図１において、本発明の第１実施形態について説明する。
明示しない上流のエアクリーナと下流のエンジンＥの吸気マニホールドに連通する吸気管２が配置され、吸気管２に設けられた分岐点３から分岐管である吸入チューブ４がエアコンプレッサ５の入口側に連通されている
【００２５】
吸気管２の分岐点３の上流側に新気の吸気流量Ａｒ１を検知するエアフローセンサ１０が設けられていて、信号線Ｌ１０がエンジンＥを制御する電子制御装置Ｅｕに連通されている。
【００２６】
分岐点３から分岐された吸入チューブ４は、エアコンプレッサ５の吸入弁６にに連通されている。
【００２７】
エアコンプレッサ５は、エンジンに直結されてエンジン４の回転に比例して作動するように構成され、吐出弁７から吐出部８を介してブレーキ等に使用する圧縮エアを貯蔵するエアタンク１２に連通されている。
【００２８】
エアタンク１２は、タンク内圧を制御するエアプレッシャガバナ１３を介装した信号ラインＬ１２によって電子制御装置Ｅｕに連通されている。
プレッシャガバナ１３と電子制御装置Ｅｕの間の信号ラインＬ１２から信号ラインＬ１３が分岐してコンプレッサ５のアンローダ１４に連通されている。
【００２９】
アンローダ１４に、コンプレッサ５のＯＮ、ＯＦＦ作動を検知する公知の空気圧検知手段１４が付設されている。しかしながら任意適宜の電気的検知手段を用いてもよい。
【００３０】
電子制御装置Ｅｕは、エアフローセンサ１０の検出信号にもとづいてエンジンＥへの燃料供給量を決定して図示しない燃料供給装置に指示する機能を有して構成されている。
【００３１】
そのエアフローセンサ１０の検出信号にもとづいてエンジンへの燃料供給量を決定する段階で、エアフローセンサ１０の検出信号による吸気流量Ａｒ１がエアコンプレッサ５で減少する分の補正マップＭ１と、エアコンプレッサ５が不作動時の補正マップＭ２が電子制御装置Ｅｕに予め内蔵されている。
【００３２】
補正マップＭ１は、エアコンプレッサ５の作動によってエアコンプレッサ５が吸気管２から吸気する量の補正量を表した表示マップであり、補正マップＭ２はエアフローメータ特性、エア温・湿度、その他によって補正量がきまる関係を有している。
【００３３】
このような構成の吸気管装置の第１実施形態の作用を説明する。
図１において、吸気管２にはエンジンＥの回転速度に比例して新気の吸気流量Ａｒ１がエンジンＥのシリンダに向って流れる。
【００３４】
新気の吸気流量Ａｒ１の１部は、分岐点３から分岐して吸入チューブ４に流入し、エアコンプレッサ５で圧縮されて圧縮エアとなって吐出弁７、吐出部８を介してエアタンク１２に供給される。
【００３５】
ついで、エアタンク１２が所定圧に達してエアコンプレッサ５が作動停止になると、エアコンプレッサ５内の油分を含む圧縮エアが吸入チューブ４に逆流し吸気管２に吹き返しする。
しかし、エアフローセンサ１０は吸入チューブ４の分岐点３の上流にあるので逆流した圧縮エアの油分は、エアフローセンサ１０に付着して計測精度を低下させることがない。従って、エアフローセンサ１０は正確なデータを電子制御装置Ｅｕに送信できる。
【００３６】
図２は、エアフローセンサ１０が上記のようにして正確なデータを電子制御装置Ｅｕに送信できることを前提として、エンジンＥに流入する実吸気量Ａｒ２に補正する作用フローチャートである。
【００３７】
ステップＳ１１でコンプレッサ５が、圧縮機としての作動をしているか否かを判定する。
不作動のＯＦＦであればステップ１３に進んで、エアフローセンサ１０の特性、吸気の温、湿度等による補正を第２のマップＭ２（図中ではマップＢ）によって行い、ステップＳ１４に進む。
コンプレッサ５が作動してＯＮであれば、エアフローセンサ１０が検出する新気の吸気流量Ａｒ１の１部がコンプレッサ５に吸入される分を補正する第１のマップＭ１（図中ではマップＡ）によって行い、ステップＳ１４に進む。
【００３８】
ステップＳ１４では、エンジンＥが停止か否かを判断する。停止状態であれば、補正の手順は終了し、運転中であればステップＳ１１にもどってこの手順を繰り返し活用する。
【００３９】
上記のように、コンプレッサ５の作動、不作動によって補正用の第１、第２のマップＭ１、Ｍ２を使い分けてエンジンＥへの実吸気量を確実にもとめる。
【００４０】
本発明の第２実施形態について、図３及び図４で説明する。
明示しない上流のエアクリーナと下流のエンジンＥの吸気マニホールドに連通する吸気管２が配置され、吸気管２に設けられた分岐点３から分岐管である吸入チューブ４がエアコンプレッサ５の入口側に連通されている
【００４１】
吸気管２の分岐点３の上流側に新気の吸気流量Ａｒ１を検知するエアフローセンサ１０が設けられていて、信号線Ｌ１０がエンジンＥを制御する電子制御装置Ｅｕに連通されている。
【００４２】
分岐点３から分岐された吸入チューブ４は、エアコンプレッサ５の吸入弁６にに連通されている。
【００４３】
エアコンプレッサ５は、エンジンに直結されてエンジン４の回転に比例して作動するように構成され、吐出弁７から吐出部８を介してブレーキ等に使用する圧縮エアを貯蔵するエアタンク１２に連通されている。
【００４４】
エアタンク１２は、タンク内圧を制御するエアプレッシャガバナ１３を介装した信号ラインＬ１２によって電子制御装置ＥｕＡに連通され、またタンク圧力を送信する信号ラインＬ１４によって電子制御装置ＥｕＡに連通されている。
プレッシャガバナ１３と電子制御装置ＥｕＡの間の信号ラインＬ１２から信号ラインＬ１３が分岐してコンプレッサ５のアンローダ１４に連通されている。
【００４５】
アンローダ１４に、コンプレッサ５のＯＮ、ＯＦＦ作動を検知する公知の電気的検知手段１４が付設されている。
【００４６】
電子制御装置ＥｕＡは、エアフローセンサ１０の検出信号にもとづいてエンジンＥへの燃料供給量を決定して図示しない燃料供給装置に指示する機能を有して構成されている。
そのエアフローセンサ１０の検出信号にもとづいてエンジンへの燃料供給量を決定する段階で、エアフローセンサ１０の検出信号による吸気流量Ａｒ１がエアコンプレッサ５で減少する分の補正マップＭ１Ａと、エアコンプレッサ５が不作動時の補正マップＭ２が電子制御装置ＥｕＡに予め内蔵されている。
【００４７】
補正マップＭ１Ａは、エアコンプレッサ５の作動によってエアコンプレッサ５が吸気管２から吸気する量の補正量を表した表示マップであり、図４によって示すエアタンク１２のタンク内圧Ｐによってきまる補正量ｄＶとの関係線Ｃｖによる補正も含んだマップである。図４において、タンク内圧Ｐの増加によって補正量ｄＶが増加する特性を有している。
【００４８】
補正マップＭ２はエアフローメータ特性、エア温・湿度、その他によって補正量がきまる関係を有している。
【００４９】
このような構成の吸気管装置の第２実施形態の作用を説明する。
図３において、吸気管２にはエンジンＥの回転速度に比例して新気の吸気流量Ａｒ１がエンジンＥのシリンダに向って流れる。
【００５０】
新気の吸気流量Ａｒ１の１部は、分岐点３から分岐して吸入チューブ４に流入し、エアコンプレッサ５で圧縮されて圧縮エアとなって吐出弁７、吐出部８を介してエアタンク１２に供給される。
【００５１】
ついで、エアタンク１２が所定圧に達してエアコンプレッサ５が作動停止になると、エアコンプレッサ５内の油分を含む圧縮エアが吸入チューブ４に逆流し吸気管２に吹き返しする。
しかし、エアフローセンサ１０は吸入チューブ４の分岐点３の上流にあるので逆流した圧縮エアの油分は、エアフローセンサ１０に付着して計測精度を低下させることがない。従って、エアフローセンサ１０は正確なデータを電子制御装置ＥｕＡに送信できる。
【００５２】
前出の図２は、本第２実施形態にも適用できて、エアフローセンサ１０が上記のようにして正確なデータを電子制御装置ＥｕＡに送信できることを前提として、エンジンＥに流入する実吸気量Ａｒ２に補正する作用フローチャートである。
【００５３】
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１２における補正マップＭ１の使用時に、図４で示したエアタンク１２の内圧による補正を含んだ補正マップＭ１Ａによって、エアフローセンサ１０の検出流量が補正される。
上記をのぞくステップは第１実施形態での補正作用と同じである。
【００５４】
このようにしてエアタンク１２の内圧による補正も含めた精緻な補正によって電子制御装置ＥｕＡが燃料供給装置に確実なデータを送信する。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
（ａ）  第１及び第２実施形態において吸気管のエアコンプレッサに分岐する分岐点より上流側にエアフローセンサを配置したので、エアコンプレッサの停止時に吹返しによる油の逆流によるエアフローセンサへの油の付着がなく計測精度の低下を防いでいる。
（ｂ）  エアフローセンサの出力データ補正手段を設けてエアコンプレッサのＯＮ、ＯＦＦによって変化するエンジンへの実空気供給量を補正マップによってもとめるのでエンジンへの吸気流量を確実にもとめることができる。
（ｃ）  補正手段がエアコンプレッサのＯＮ作動とＯＦＦ作動に区分して補正するようにすれば、ＯＮ作動とＯＦＦ作動で異なる実吸気量への影響を区分して精度のよい補正ができる。
（ｄ）  補正手段がエアコンプレッサのＯＮ作動時のエアタンク圧と補正量の関係を表す第１のマップであるようにすれば、確実な補正ができる。
（ｅ）  補正手段がエアコンプレッサのＯＦＦ作動時の補正量の関係を表す第２のマップであるようにすれば、エアフローメータ特性、エア温度、その他によって補正量がきまり確実な補正ができる。
（ｆ）  エアコンプレッサのＯＮ作動とＯＦＦ作動の検知は電気的検知手段であるようにすれば、構成が簡単で、応答遅れがなくて制御が早くできる。
（ｇ）  第１および第２のマップは、電子制御装置にあらかじめ記憶させるようにすれば、正確な制御が迅速に行え、かつ修正の必要があれば、その段階でマップを修正して常に最新データに基づく制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸気管装置の第１実施形態を示す図。
【図２】第１実施形態の作用を示すフローチャート。
【図３】本発明の吸気管装置の第２実施形態を示す図。
【図４】第２実施形態で使用する吸入空気量を補正する補正線図。
【図５】本発明が適用されるエンジンの側面図。
【図６】同上の上面図。
【図７】従来の吸気管装置を示す図。
【符号の説明】
Ａｒ１・・新気、吸気流量
Ａｒ２・・分岐点より下流の新気、実吸気流量
Ｅ・・・エンジン
Ｍ１、Ｍ１Ａ・・第１のマップ
Ｍ２・・第２のマップ
Ｅｕ、ＥｕＡ・・電子制御装置
２・・・吸気管
３・・・分岐点
４・・・吸入チューブ
５・・・エアコンプレッサ
６・・・吸入弁
７・・・吐出弁
８・・・吐出部
１０・・エアフローセンサ
１３・・プレッシャガバナ
１４・・アンローダ
【図１】
2004293302.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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