JPH01163420A - エンジンのシリンダ内エア吹き込み装置 - 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、エンジンのシリンダ内エア吹き込み装置に関
するものである。

〈従来の技術〉 エンジンのトルク向上のために高圧のエアを吹き込む手
段としてターボが用いられていることは周知である。こ
のターボによる場合、車両の発進時及び極低速時におけ
る追従性並びに応答性に難点がある。この難点を解決し
ているエア吹き込み手段としてシリンダにエアノズルを
設置し、エアタンクからの高圧エアをシリンダ内に吹き
付けるようにした装置が提供されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記シリンダ内への高圧エア吹き込みは、シリンダ内の
圧縮比を高めエンジンのトルクを向上させる目的である
ため、前記車両の発進時、極低速時及び高負荷時等に高
圧エアを吹き込み、エンジン始動時や高速走行時等は高
圧エアの吹き込みを必要としない、従って、上記エアノ
ズル方式による場合、エンジンの運転状況に応じて高圧
エア吹き込みを着実に行わせる必要がある。

また、従来のエアノズル方式の場合、エアコンプレヅサ
によりチャージされるブレーキ等のエアタンクのエアを
使用している。従って、工アタンク内のエアの消費が多
くなるため、ニアコンプレッサの作動頻度が大となり、
エンジンの出力ロス並びに燃費に影響を及ぼす。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記従来の問題点を解決したエア吹き込み装
置を提供するものであり、その構成は、エンジンのシリ
ンダと通路を介して接続した高圧エアタンクと、前記高
圧エアタンクのエアによって作動し前記通路を開閉する
パイロット弁と、前記パイロット弁を作動するエアを制
御して前記パイロット弁の開閉を制御する電磁弁と、エ
ンジンの運転状況に応じて前記パイロット弁を開口すべ
く前記電磁弁を制御するコントローラとを備えたもので
ある。

く作　用〉 上記の構成により、運転状況を入力するコントローラに
より、高圧エアの吹き込みを必要とするときに電磁弁に
電流を流し、この電磁弁によるパイロット弁を作動する
エアを制御してパイロット弁を開口させ、高圧エアタン
クより通路を介して高圧エアをシリンダ内に吹き込む。

また、燃料をシリンダ内に吹いていないエンジンブレー
キ時にもパイロット弁を開口し、エンジンのコンプレッ
ションを利用してエアを逆に高圧エアタンクに回収する
。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。１はエ
ンジンであり、２はシリンダブロック、３はシリンダヘ
ッド、４はシリンダである。

５は高圧エアタンクであり、車載のニアコンプレッサ（
図略）より導管２４を介してエアが貯蔵される。この高
圧エアタンク５は前記シリンダ４と通路６を介して接続
している。

７は前記通路６を開閉するパイロット弁である。このパ
イロット弁７の構成は次の通りである。スリーブ状のホ
ルダ９に昇降動可能に保持したバルブ１０を有し、前記
通路６に設けた弁座２３にバルブ１０が上昇して着座し
、通路６を閉じるようになっている。８は弁ブロックで
あり、シリンダヘッド３に固設されている。この弁ブロ
ック８に前記ホルダ９が一体に設けられ、このホルダ９
とバルブ１０の上端との間にバルブ１０を上昇方向に付
勢するスプリング１１が介装されている。また、弁ブロ
ック８にはシリンダが形成されており、これにパワーピ
ストン１２が摺動自在に嵌合されている。このパワーピ
ストン１２の下面は前駆バルブ１０の上端と当接してい
る。

パワーピストン１２の上面のシリンダ室１４には高圧エ
アタンク５のエアを配管２５及びボート１３を介して導
入されるようになっている。また、前記ボート１３から
分岐通路１７を経て通路１９並びに弁ブロック８とシリ
ンダブロック３との間に形成した隙間１５を通ってパワ
ーピストン１２の下面にエアを供給する回路を有してい
る。

さらに、前記分岐通路１７と通路１９とを開閉する電磁
弁１６が設けられている。この電磁弁１６はソレノイド
及び可動鉄心によって前記分岐通路１７と通路１９とを
開閉するボール弁１８を有し、ボール弁１８が分岐通路
１７を閉じたときに通路１９を大気と連通ずる排気穴２
０を備えている。

また、前記電磁弁１６はコントローラ２１と電気的に接
続され、エンジン回転、負荷、水温等のエンジン運転状
況の信号を入力し、コントローラ２１にて演算した出力
信号により電磁弁１６で前記パイロット弁７に供給され
るエアを制御するものである。

次に本発明の動作について説明する。高圧エアタンク５
のエアは配管２５を通って常にボート１３に導入されシ
リンダ室１４に入りパワーピストン１２の上面にエア圧
が付与されている。この状態で電磁弁１６に通電されて
いないときに、ボール弁１８はフリー移動可能となって
いて、前記ボート１３に導入されるエアが分岐通路１７
に入り、エア圧にてボール弁１８を図において右方に押
圧し、分岐通路１７を開いている。この分岐通路１７を
通るエアは通路１９、隙間１５を通ってパワーピストン
１２の下面に回り込んで導入され、パワーピストン１２
の上下両面に作用するエア圧はバランスされる。これに
より、バルブ１０はスプリング１１の力で上昇作動を保
持し、弁座２３に着座して通路６を閉じている。

バルブ１０を開く場合は、電磁弁１６に通電する。

これによりボール弁１８は図において左方に押動され分
岐通路１７を閉じる。一方、ボール弁１８の左方移動に
より通路１９と排気穴２０とが連通され、パワーピスト
ン１２の下面に導入されていたエアが大気に放出し、パ
ワーピストン１２の下面は大気圧となる。従って、パワ
ーピストン１２の」二面のシリンダ室１４に導入されて
いるエア圧がスズリング１１に打ち勝って、パワーピス
トン１２を下降動する。これによりバルブ１０はパワー
ピストン１２で押し下げられて図の点線のように弁座２
３から離れ、通路６を開くのである。

そこで、バルブ１０を開いて高圧エアをシリンダ４内に
吹き込むには、車両の発進時、極低速時、高負荷時等の
高圧縮比を必要とするときにコントローラ２１にて電磁
弁１６を制御する。

また、降板時のエンジンブレーキ作動時あるいはエンジ
ン停止前等の燃料を吹いていないときにコントローラ２
１にて電磁弁１６を制御し、エンジンのボンピング作用
による圧縮されたエアを高圧エアタンク５にエアチャー
ジする。

尚、エア吹き込みタイミングは、圧縮行程初期であり、
エアチャージは、圧縮行程の略中期が有効である。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によると、エンジンのシリンダと高
圧エアタンクとを通路で接続し、この高圧エアタンクの
エアを作動体として前記通路を開閉するパイロット弁を
設け、このパイロット弁の作動体であるエアをエンジン
の運転状況に応じてコントローラにより電磁弁を作動し
て前記パイロット弁の開口を制御するようにした構成で
あるから、シリンダ内へのエア吹き込みをエンジン運転
状況に応じた必要時期に適切に行うと共に、高圧エアタ
ンクへのエアチャージが得られる。従って、高性能で高
応答のシリンダ内エア吹き込みとなり、また、高圧エア
タンクへエアを供給するエアコンプレヅサの作動が軽減
され、エンジンの出力ロスや燃費を低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置の断面図である。 １・・・エンジン、４・・・シリンダ、５・・・高圧エ
アタンク、６・・・通路、７・・・パイロット弁、１６
・・・電磁弁、２１・・・コントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンのシリンダと通路を介して接続した高圧エアタ
   ンクと、前記高圧エアタンクのエアによって作動し前記
   通路を開閉するパイロット弁と、前記パイロット弁を作
   動するエアを制御して前記パイロット弁の開閉を制御す
   る電磁弁と、エンジンの運転状況に応じて前記パイロッ
   ト弁を開口すべく前記電磁弁を制御するコントローラと
   を備えたことを特徴とするエンジンのシリンダ内エア吹
   き込み装置。