JPH01290921A - 過給機付エンジン - 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、排気式過給機及び機械式過給機と各過給機か
らの吸気系に夫々独立に設けた吸気弁とを備える過給機
付エンジン、特にその吸気弁装置に関するものである。

［従来の技術］ 排気式過給機付エンジンにおいて、低速高負荷時及び減
速時に開弁作動して高圧空気を燃焼室に導入する常閉弁
を独立して設けたものは、実開閉６０−１８７３３１号
公報で公知となっている。

そして排気式過給機は特に高速運転域ての過給性能に優
れるものであるか、低速運転域における過給性能の向り
を企図して更に機械式過給機を設けることも試みられる
。その場合、夫々の過給機の特性を有効に発揮するには
、排気式過給機からの吸気通路を接続した吸気ボー１−
に設ける吸気弁の他に、機械式過給機からの吸気通路を
接続した吸気ポートに設ける吸気弁を各気筒に備える必
要かある。

［発明が解決しようとする課８］ ところが、排気式過給機は低速運転域におけるレスポン
スかあまり良くないためにエンジンの低速トルクか不足
ぎみになり、この問題は低速運転域でのレスポンスに優
れる機械式過給機との併用で解消される反面、この機械
式過給機は高速運転域てのフリクションによる負荷の増
大を招くものである。

そこて本発明の目的は、排気式過給機側吸気弁と機械式
過給機側吸気弁の開閉タイミングの可変制御によって、
但１速運転域はレスポンスに伊れた機械式過給機による
低速トルクの向Ｊ、が得られるとともに、高速運転域で
は機械式過給機のフリクションによる負荷を軽減して排
気式過給機による高速トルクの向ヒが得られ、排気式過
給機と機械式過給機の特性を夫々最大限に発揮できるよ
うに１２、・た過給機付エンジンを提供するごとにある
。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を達成すべく本発明は、排気式過給機１１と
機械式過給機１９とを備え、排気式過給機１１からの吸
気通路１７を接続した吸気ボー）−２に設ける吸気弁６
と機械式過給機１９からの吸気通路１８を接続した吸気
ポート３に設りる吸気弁７とを各気筒１に備える過給機
料エンジンにおい′Ｃ、ピストン上死点（ＴＤＣ）近傍
で排気式過給機側吸気弁６の開弁作動よりも機械式過給
機側吸気弁７の開弁作動な遅らせ、ピストンＦ死点（１
１ＤＣ）近傍で排気式過給機側吸気弁６の閉弁作動より
も機械式過給機側吸気弁′７の閉弁作動を遅らせるとと
もに、低速運転域でピストン下死点（ＲＤＣ）に達する
前に排気式過給機側吸気弁６を閉弁作動した後に、ピス
トン下死点（ＢＤＣ）に達してから機械式過給機側吸気
弁７を閉弁作動し、珪っ高速運転域ではともにビス１−
ン下死点（ＢＤ（：）に達してから排気式過給機側吸気
弁６及び機械式過給機側吸気弁７を閉ｊｆ作動する可変
開閉タイミング機能（３ｉ）を排気式過給機側の吸気弁
４に設Ｕたこと、を特徴とする。

［作用］ 低速運転域では、先行して開弁作動する吸気弁６から排
気式過給機側吸気ポート２より先ず空気が入る。この時
、排気式過給機１１はまだあまり効いていないので、過
給は行われない。

この排気式過給機側吸気ポート２よりある程度の空気量
か入・りたところで、更に吸気弁７が開き、機械式過給
機側吸気ポート３がら空気が入る。

機械式過給機１９は低速回転でも過給圧を上げられるた
め、吸気を加圧して過給する。

次に排気式過給機側吸気ポート２が閉じられた後に、ピ
ストン下死点（ＢＤＣ）に達してから機械式過給機側吸
気ポート３が閉じられる。

このようにして低速運転域では、排気式過給機１１にも
空気を通過しつつ機械式過給Ｊａ１９による過給か行わ
れる。

ここて、仕事量は流量×圧力で表されるため、機械式過
給機１９の通過吸気量を少なくした本システムでは、全
ての空気か機械式過給機１９を通過するようにした通常
のシステムと比較して機械式過給機１９のフリクシコン
による負荷を軽減できる。

そＩ／て高速運転域においては、ピストン下死点（ＢＤ
Ｃ）に達した後まで排気式過給機側吸気ボー１＝２か開
いているので、排気式過給機１１の高速回転により充分
に加圧された空気がポート２より入る。

この時、機械式過給機側吸気ボ・−１へ３からも空気は
入るが、排気式過給機１１の通過吸気量を充分に多くし
た本システムによって、機械式過給機１９を通過する空
気流量は通常のシステムよりも小さくなる（低速運転域
よりも流量減少割合が大きい）ため、機械式過給機１９
のフリクションによる負荷を大幅に軽減できる。

このようにして高速運転域では、機械式過給機１９の通
過流量を減少する一方、充分に通過流星を多くした排気
式過給機１１による過給が行われる。

［実施例］ 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

本発明を適用したエンジンの吸排気システムの一例を示
す第１図において、−本に囲路して示した各気筒ｌに夫
々一対づつの吸気ポート２，３と排気ポート４，５か設
けられ、各吸気ポート２゜３に夫々の吸気弁６，７が備
えられ、また各排気ポート４，５にも夫々の排気弁８，
９か備えられている。

そして各排気＊８，９で開閉される排気ポート４．５の
夫々に接続されて合流する排気通路１０に排気式過給Ｉ
ａ（以下の実施例中にターボチャージャと記す）１１の
タービンｌｉｔが配置され、その下流に０２センサ１２
か設置され、排気は下流側のキャタライザ１３及び図示
しないマフラを経て大気に開放される。尚、１５はター
ビン１１ｔのバイパス通路１４に設けたウェストゲート
弁である。

一方、外気を吸引浄化するエアクリーナ１６の下流側か
ら分岐した各吸気通路１７．１８が独立して設けられ、
吸気通路１７にターボチャージャ１１のコンプレッサｌ
ｌｃか配置されており、り・−ボチャージャ１１は排気
通路１０に設置したタービンｌｉｔの排気流による回転
で吸気通路１７内に設置されたコンプレッサｌｉｅを駆
動し、特にエンジン高速運転域での過給性能に優れるも
のである。

更に別の吸気通路１８には機械式過給機（以下の実施例
中にスーパーチャーシマと記す）１９か配置されている
。このスーパーチャージャ１９は気筒ｌ内のピストン２
０にコンロッド２１で連結したクランクシャフト２２の
回転により伝達装置２３等を介し機械的に駆動され、特
にエンジン低速運転域での過給性衡に優れるものである
。

また夫々のターボチャージャ１１及びスーパーチャージ
ャ１９の下流側において両吸気通路１７．１８に共通の
インタークーラ２４が設けられ、更に下流側に夫々のス
ロットル弁２５．２６及びチャンバ状サージタンク２７
．２８を改番プて両吸気通路１７．ｉｓが各吸気ポート
２．３の夫々に接続されているゆ尚、３０はスーパーチ
ャージャ１９のバイパス通路２９に設をづだバイパス弁
である。

以北において、ターボチャージャ側吸気弁６に５（変開
閉タイミング機構３１を設けておき、この可変開閉タイ
ミング機構３１付きのターボチャージャ側吸気弁６の制
御によって以下のような過給機能を得るようにする。尚
、３２はカムシャフトＣある。

以」二のターボチャージャ１１とスーパーチャージャ１
９とを夫々独立した吸気通路１７．１８に配置して成る
エンジンにおいて、ターボチャージャ側吸気弁６とスー
パーチャージャｇ！４＠気弁７の開閉タイミングの制御
を第２図及び第３図のように行う。

即ち先ず低速運転域において、第２図のように吸気工程
でピストン」；死点（ＴＤＣ）より僅かに先行してター
ボチャージャ側吸気弁６を開いて徐々にリフトした後（
実線リフトカーブＴ参照）、このターボチャージャ側吸
気弁６か最大リフト量に達する近傍にてスーパーチャー
ジャ側吸気弁７を開いて徐々にリフトする（点線リフト
カーブＳ）。

このスーパーチャージャ側吸気弁７が最大リフト量に達
する近傍て、且つピストン下死点（ＢＤＣ）に達する前
にターボチャージャ側吸気弁６を閉じた後、ピストン下
死点（ＢＤＣ）に達してからスーパーチャージャ側吸気
弁７を閉じる。

そして高速運転域においては、第３図のように特にター
ボチャージャ側吸気弁６の閉タイミンクを遅らせる。つ
まりピストン下死点（ＢＤＣ）に達するまでターボチャ
ージャ側吸気弁６を開いておき（実線リフトカーフＴ）
、ピストン下死点（Ｉｌ［ｌＧ）に達してからターボチ
ャージャ側吸気弁６を閉じて引き続きスーパーチャージ
ャ側吸気弁７を閉１ノる。

このような可変開閉タイミンク機能付きの吸気弁装置と
することによって、第４図に示した回転数（Ｎｅ　）−
吸気流量（ηＶ）特性が得られる。

即ち第４図のように低速、低負荷運転域ては、ターボチ
ャージャ側吸気ポート２へ流れ込む空気ψよりもスーパ
・−ヂＶ−シャ側吸気ボー・ト３へ流れ込む空気量を大
きく設定てき、従ってスーパーチャージャ１９による過
給か行える。更に回転の上昇に伴ってターボチャージャ
側吸気ポート２へ流れ込む空気量を徐々に増加するとと
もに、スーパーチャージャ側吸気ポート３へ流れ込む空
気量を徐々に減少していき、そして高速、高負荷運転域
においては、スーパーチャージャ側吸気ポート３へ流れ
込む空気量よりも逆にターボチャージャ側吸気ポート２
へ流れ込む空気量を大きく設定できるので、ターボチャ
ージャ１１による過給が行える。

以りにようにして低速運転域はレスポンスに優れたスー
パーチャージャ１９の過給機部によって低速トルクを向
上でき、高速運転域てはスーパーチャージャ１９のフリ
クションによる負荷を軽減しつつターボチャージャ１１
の過給機部によって高速トルクを向上できる。

［発明の効果］ 以−Ｌのように本発明によれば、低速運転域は排気式過
給機にも空気を通過しつつ機械式過給機による過給を行
い、且つ高速運転域は機械式過給機の通過流量を減少す
る一方、充分に通過流量を多くした排気式過給機による
過給を行うようにした可変開閉タイミング機能を排気式
過給機側吸気弁に設けて成るエンジンのため、低速運転
域はレスポンスに優れた機械式過給機による低速トルク
を向−Ｌできるとともに、高速運転域では機械式過給機
のフリクションによる負荷を軽減して排気式過給機によ
る高速トルクを向上することができる。

従って排気式過給機と機械式過給機の両特性を夫々最大
限に発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す過給機付エンジンの吸
排気システム構成図、第２図は低速運転域での両吸気弁
の吸気作動特性図、第３図は高速運転域での同様の吸気
作動特性図、第４図は夫々の過給機による各吸気ポート
を流れる吸気流量の比率を示す回転数−吸気流量特性図
である。 尚、図面中、ｌは気筒、２．３は吸気ポート、６．７は
吸気弁、１７．１８は吸気通路、１１は排気式過給機、
１９は機械式過給機、３１は可変開閉タイミング機構で
ある。 特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代理人　
　弁理士　　　下　　１）　容−即問　　　　弁理士　
　　　大　　橋　　邦　　度量　　　弁理士　　　小　
　山　　　　有第１図 ？２ Ｉ／ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 排気式過給機と機械式過給機とを備え、排気式過給機か
   らの吸気通路を接続した吸気ポートに設ける吸気弁と機
   械式過給機からの吸気通路を接続した吸気ポートに設け
   る吸気弁とを各気筒に備える過給機付エンジンにおいて
   、 ピストン上死点近傍で排気式過給機側吸気弁の開弁作動
   よりも機械式過給機側吸気弁の開弁作動を遅らせ、ピス
   トン下死点近傍で排気式過給機側吸気弁の閉弁作動より
   も機械式過給機側吸気弁の閉弁作動を遅らせるとともに
   、 低速運転域でピストン下死点に達する前に排気式過給機
   側吸気弁を閉弁作動した後に、ピストン下死点に達して
   から機械式過給機側吸気弁を閉弁作動し、 且つ高速運転域ではともにピストン下死点に達してから
   排気式過給機側吸気弁及び機械式過給機側吸気弁を閉弁
   作動する可変開閉タイミング機能を排気式過給機側の吸
   気弁に設けたこと、 を特徴とする過給機付エンジン。