JPH0121140Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンの低回転時における吸気過
給効率の向上と共に排気ブレーキ作用を有したエ
ンジンコントロール装置に関する。

近年、ガソリン機関にも多用されつつある排気
タービン過給機は、エンジンの最高回転における
最大出力の増加を比較的容易に図ることが可能で
あり、機械駆動による過給機に対して高速での出
力が大きく、燃料消費率が優れている等の多くの
利点を有する。

しかし、エンジンの低回転域でのブーストが高
回転域でのブーストに比較して低いため、エンジ
ンの低回転域でのトルクの増加率が少なく、トル
ク曲線が自動車としては好ましくない急激な山形
となつてしまう。しかも、エンジンの急激な回転
変動に対して瞬時に過給機の回転を追従させるこ
とが困難であり、特に加速時や発進時にもたつき
が発生し易い欠点がある。

そこで、回転部分の貫性を小さくすることでエ
ンジンの回転に対する追従性の向上とエンジンの
低回転域でのトルクの増大とを企図した小形超高
速回転の過給機が開発されるに到つている。この
小型超高速回転の過給機においては、タービン及
びブロアの効率が悪くなるものの、総合効率の最
良位置をエンジンの低回転域側へ採ることが可能
であり、性能曲線の改善を行うことができる。

又、過給機の使用によりエンジンの排気量が小
さくなつたためエンジンブレーキの制動力が低下
する不具合が生じてきた。

本考案はこのような観点から低回転時における
過給効率の向上と、エンジンブレーキ時に排気管
内の排気の流れ抵抗を増大してエンジンブレーキ
の制動力向上をはかるために創案したもので、車
両用エンジンの吸気通路及び排気通路の途中に介
装されるケーシングと、同ケーシングに回転自在
に取付けられ上記吸気通路内に一部が突出して上
記エンジンに対する吸気の過給を行う吸気インペ
ラと、上記ケーシング内に回転自在に取付けられ
上記排気通路内に一部が突出して同排気通路内を
流れる排気ガスにより回転し得る排気インペラ
と、同排気インペラの回転軸及び上記吸気インペ
ラの回転軸にそれぞれ一体的に設けられかつ相互
に噛み合う一対の歯車と、同歯車によつて連動す
るを上記吸気インペラの回転軸又は上記排気イン
ペラの回転軸のいずれか一方と接続して上記吸気
インペラを強制的に回転する駆動装置と、同駆動
装置と上記いずれか一方の回転軸との間に介装さ
れ上記エンジンの回転数が設定値以下であると共
に上記エンジンのアクセル開度が設定値以下の時
に上記駆動装置と上記いずれか一方の回転軸とを
接続する第一クラツチと、上記吸気インペラの回
転軸又は上記排気インペラの回転軸のいずれか他
方と接続して上記排気インペラの回転を停止させ
る停止装置と、同停止装置と上記いずれか他方の
回転軸との間に介装され上記排気インペラの停止
指令を行う排気ブレーキスイツチがONでかつ上
記アクセル開度が設定値以下であると共に上記車
両のトランスミツシヨン用クラツチが接続状態に
あるときに上記停止装置と上記いずれか他方の回
転軸とを接続する第二クラツチとを備えたことを
特徴とするエンジンコントロール装置を要旨とす
るものである。

本考案によると、エンジン回転数が設定値以下
であると共にエンジンのアクセル開度が設定値以
上の時、即ちエンジンの低回転領域及び発進時、
第一クラツチにより回転軸と駆動装置を接続して
駆動装置により吸気インペラを強制的に回転させ
て吸気圧を高めエンジントルクを増大させるよう
にしたので、加速性が大幅に改善され、特に発進
が従来のものより円滑に行うことができる。又、
排気インペラの停止指令を行う排気ブレーキスイ
ツチがONでかつエンジンのアクセル開度が設定
値以下であると共に車両のトランスミツシヨン用
クラツチが接続状態にあるとき、即ちエンジンブ
レーキ時には第二クラツチを回転軸と接続させる
ことにより排気インペラ及び吸気インペラの回転
を拘束し排気管内の排気の流れ抵抗を増大して排
気ブレーキとして使用できる効果を奏している。

以下本考案による一実施例を図面に沿つて詳細
に説明する。第１図はエンジンコントロール装置
の断面構造、第２図は第１図の−線に沿つた
断面構造をそれぞれ示し、第３図はエンジン低回
転域及び発進時に吸気インペラを強制的に回転さ
せる制御回路、第４図は排気ブレーキ制御回路を
それぞれ示す。

図示しないエンジンの吸気通路及び排気通路の
途中に介装され且つこれらにそれぞれ連通する吸
気通路１１及び排気通路１２が平行に形成された
ケーシング１３内には、これら吸気通路１１及び
排気通路１２に対して直角な一対の回転軸１４，
１５が相互に平行にそれぞれブツシユ１６を介し
て回転自在に取付けられており、これら回転軸１
４，１５には相互に噛み合う一対の歯車１７，１
８が形成されている。これら歯車１７，１８の内
部及び回転軸１４，１５の内部には、回転軸１
４，１５とブツシユ１６との間及び歯車１７，１
８相互の噛み合い部分を潤滑するための潤滑油供
給路１９，２０が形成されており、ケーシング１
３には潤滑油入口ポート２１と潤滑油出口ポート
２２とが設けられている。一方の回転軸１４には
吸気通路１１を塞ぐように吸気インペラ２３が一
体的に取付けられており、同様に回転軸１５には
排気通路１２を塞ぐように排気インペラ２４が一
体的に取付けられている。これら吸気インペラ２
３及び排気インペラ２４は相互に非接触の状態を
保持し、排気通路１２内の排ガスの流れにより歯
車１７，１８を介して相互に逆向きに回転し得る
ようになつている。

本実施例では排ガスの流れと給気の方向とを等
しく設定すると共に給気通路１１と排気通路１２
とを接近させたので、吸気インペラ２３の回転軸
１４と排気インペラ２４の回転軸１５とを歯車１
７，１８により直接噛み合わせると共に吸気イン
ペラ２３と排気インペラ２４とが干渉し合わない
ように羽根の数を等しくしたが、給気通路１１と
排気通路１２とが離れていて吸気インペラ２３と
排気インペラ２４とが接触する虞がない場合に
は、羽根の数を等しくする必要はない。又、排ガ
スの流れと給気の方向とが等しくない場合には、
歯車１７，１８との間にアイドルギヤを介装する
と良く、給気通路１１及び排気通路１２が平行で
ない場合には歯車１７，１８として傘歯車等を使
用すれば良い。

吸気インペラ２３の回転軸１４には第一クラツ
チである電磁クラツチ２５を介して駆動装置であ
るインペラ駆動モータ２６が連結されており、こ
の電磁クラツチ２５及びインペラ駆動モータ２６
はあらかじめ設定された発進時及びエンジンの低
回転走行中に作動し、電磁クラツチ２５が接続す
ると共にインペラ駆動モータ２６が作動し、排気
インペラ２４と共に吸気インペラ２３を電気的に
強制回転するようになつている。このため、バツ
テリ２７と電磁クラツチ２５及びインペラ駆動モ
ータ２６との間には、運転者の走行意志を検出す
るアクセルスイツチ２８とエンジン回転スイツチ
２９とが直列に接続しており、アクセルスイツチ
２８は燃料噴射ポンプのガバナレバーやアクセル
ペダル等に設けるマイクロスイツチを利用し、
又、エンジン回転スイツチ２９は電気式タコメー
タの取出し口から電気的に検出してあらかじめ設
定された発進時及びエンジンの低回転領域でON
となるものを使用する。

又、他方の排気インペラ２４の回転軸１５には
第二クラツチである摩擦クラツチ３１を介して停
止装置の一部である断面六角形状のピストン３２
が連結されている。かくして、停止装置はピスト
ン３２をケーシング１３に形成された断面六角形
状の支持部に摺動自在に支持し、ピストン３２の
軸心を中心に回転できないようにして構成される
ものである。このため、ピストン３２と排気回転
軸１５とを摩擦クラツチ３１を介して連結するこ
とにより排気インペラ２４の回転を停止させるこ
とが可能となる。又、ピストン３２及びケーシン
グ１３の支持部の断面形状は六角形に限らず軸心
を中心に回転しない形状ならばどのような形状で
もよい。又、ピストン３２とケーシング１３のピ
ストン３２支持部との間にはリターンスプリング
３３が縮設され、排気ブレーキを作動させていな
い時は、ピストン３２と排気回転軸１５との接続
を断つように作用している。このためバツテリ２
７とピストン３２との間には運転者が走行中排気
ブレーキを作動させるために任意にON，OFFで
きる排気ブレーキスイツチ３４と、車両加速時に
排気ブレーキを解除するためにアクセルペダルリ
ンクに設けたアクセルスイツチ３５と、排気ブレ
ーキ作動時にトランスミツシヨンのクラツチ接続
を断つことによりエンジン回転数が急激に低下又
はストツプするのを防止するクラツチスイツチ３
６と、バツテリ２７からの電流によりエアータン
ク３７のエアーをエンジンコントロール装置１０
のケーシング１３に取付けられているエアーパイ
プコネクタ３９からピストン３２に給排気するマ
グネツクバルブ３８とが直列に接続しており、ア
クセルスイツチ３５及びクラツチスイツチ３６は
夫々アクセルペダル及びクラツチペダルを運転者
が踏むとスイツチOFFになる。

なお、本実施例ではインペラ駆動モータ２６を
吸気インペラ２３の回転軸１４に電磁クラツチ２
５を介して連結し、排気インペラ２４の回転を停
止させるピストン３２を排気インペラ２４の回転
軸１５に摩擦クラツチ３１を介して連結できるよ
うにしたが、インペラ駆動モータ２６を排気イン
ペラ２４の回転軸１５に電磁クラツチを介し、又
排気インペラ２４の回転を停止させるピストン３
２を吸気インペラ２３の回転軸１４に摩擦クラツ
チを介して夫々を連結させることも可能である。
又、第１及び第２のクラツチは同一種類のもので
もよい。又、図中の符号３０は歯車１７，１８と
吸気通路１１及び排気通路１２を仕切る仕切り板
である。又、本実施例では摩擦クラツチの作動に
エアーを使用したが、油圧を使用しても同様の効
果が得られる。

従つて、エンジンの低回転領域や発進時におい
ては排ガスの流速が遅くてこの排ガスの流れによ
り歯車１７，１８を介し吸気インペラ２３を高速
回転させ、過給を行うことが困難であるが、この
状態においてはアクセルスイツチ２８及びエンジ
ン回転スイツチ２９がONとなつて電磁クラツチ
２５が接続すると共にインペラ駆動モータ２６が
作動し、吸気インペラ２３を電気的に強制高速回
転させるため、過給が行なわれて発進が円滑にで
きると共に低速回転時のトルク増大も達成でき
る。一方、アクセルペダルから足を離したり或い
はエンジンが高回転領域に移行した場合には、ア
クセルスイツチ２８或いはエンジン回転スイツチ
２９がOFFとなり、電磁クラツチ２５が切れる
と共にインペラ駆動モータ２６が停止し、吸気イ
ンペラ２３は排ガスの流れによつてのみ作動する
ようになる。

また、運転者が排気ブレーキを作動させる為
に、排気ブレーキスイツチ３４をONにしてアク
セルペダル及びクラツチペダル両方から足をはず
すと、バツテリ２７からの電流は排気ブレーキス
イツチ→アクセルスイツチ３５→クラツチスイツ
チ３６→マグネチツクバルブ３８に達し、マグネ
チツクバルブ３８を作動させてエアータンク３７
のエアーをピストン３２に供給させる。ピストン
３２は排気インペラ２４の回転軸１５と摩擦クラ
ツチ３１を介して連結し、排気回転軸１５の回転
を停止させて、排気インペラ２４で排気管の排気
通路１２を塞ぎ、エンジンブレーキの制動効果を
向上させることができる効果を奏している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例におけるエンジン
コントロール装置の断面図、第２図は第１図−
線に沿つた断面図、第３図は吸気インペラ２３
を強制駆動させる制御手段の一例を示す電気回路
図及び第４図は排気インペラ２４固定制御手段の
一例を示す電気・エアー回路図である。 １０……エンジンコントロール、１１……吸気
通路、１２……排気通路、１３……ケーシング、
１４，１５……回転軸、１７，１８……歯車、２
３……吸気インペラ、２４……排気インペラ、２
５……電磁クラツチ、２６……モータ、３１……
摩擦クラツチ、３２……ピストン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車両用エンジンの吸気通路及び排気通路の途中
   に介装されるケーシングと、同ケーシングに回転
   自在に取付けられ上記吸気通路内に一部が突出し
   て上記エンジンに対する吸気の過給を行う吸気イ
   ンペラと、上記ケーシングに回転自在に取付けら
   れ上記排気通路内に一部が突出して同排気通路内
   を流れる排気ガスにより回転し得る排気インペラ
   と、同排気インペラの回転軸及び上記吸気インペ
   ラの回転軸にそれぞれ一体的に設けられかつ相互
   に噛み合う一対の歯車と、同歯車によつて連動す
   る上記吸気インペラの回転軸又は上記排気インペ
   ラの回転軸のいずれか一方と接続して上記吸気イ
   ンペラを強制的に回転する駆動装置と、同駆動装
   置と上記いずれか一方の回転軸との間に介装され
   上記エンジンの回転数が設定値以下であると共に
   上記エンジンのアクセル開度が設定値以下の時に
   上記駆動装置と上記いずれか一方の回転軸とを接
   続する第一クラツチと、上記吸気インペラの回転
   軸又は上記排気インペラの回転軸のいずれか他方
   と接続して上記排気インペラの回転を停止させる
   停止装置と、同停止装置と上記いずれか他方の回
   転軸との間に介装され上記排気インペラの停止指
   令を行う排気ブレーキスイツチがONでかつ上記
   アクセル開度が設定値以下であると共に上記車両
   のトランスミツシヨン用クラツチが接続状態にあ
   るときに上記停止装置と上記いずれか他方の回転
   軸とを接続する第二クラツチとを備えたことを特
   徴とするエンジンコントロール装置。