JPH0225015B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、過給機付ロータリピストンエンジン
の吸気装置の改良に関するものである。

（従来の技術） 一般にロータリピストンエンジンにおいては、
吸気行程作動室への排気ガスの持込みにより、新
気混合気が不活性な排気ガスで稀釈されて着火性
が低下し、走行性の悪化及び燃焼不良による排気
ガス中の有害成分の増加等の不具合を引き起こし
ている。特に、上記悪影響は、充填効率が低く吸
気流速の遅い軽負荷運転域において顕著に現れ
る。

このため、従来は混合気の空燃比を小さく、す
なわち混合気を濃くして、軽負荷運転域における
着火性を維持するようにしていたが、燃費性能の
悪化は避けられず、ロータリピストンエンジンに
おいて燃費低減を図り、省資源の要請に答える上
で大きな障害となつている。

そこで、従来、主吸気ポートと補助吸気ポート
とを有し、軽負荷運転域では、この運転域用に設
計した開口面積の狭い主吸気ポートから混合気を
供給し、吸気流速を速めて燃料の霧化を促進し、
薄い混合気で着火を可能とすることで燃費性能を
改善する一方、上記主吸気ポートより遅れて閉じ
る補助吸気ポートには高負荷時に開く開閉弁を介
設し、高負荷運転時には上記補助吸気ポートから
も新気を供給し、高負荷時の出力性能を向上し、
よつて、軽負荷域における燃費性及び高負荷域の
出力性能を同時に改善するものが提案されている
（例えば実公昭49−9921号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題） ところで、過給機付ロータリピストンエンジン
においては、過給圧が許容設定値以上に上昇する
と、ノツキングやプリイグニツシヨンの発生を誘
発するとともに、エンジンの許容出力以上の出力
となつて耐久性に悪影響を与える不具合を有する
ために、例えば、過給圧が設定値以上に上昇した
ときには逃し弁を開いて排気ガスの一部をバイパ
スさせて過給圧の上昇を規制するようにしてい
る。しかし、この逃し弁の作動不良等が発生する
場合も考えられ、そのときには過給圧が許容値を
越えて上昇し、上記不具合を生起することとなる
ものである。

本発明はかかる点に鑑み、主吸気ポートと、該
主吸気ポートより閉口時期が遅れ側にある補助吸
気ポートとを設け、該補助吸気ポートに高負荷時
開く開閉弁を設けてなる吸気装置の構造を利用し
て、過給圧が異常上昇したときには、該開閉弁に
より補助吸気ポートを閉じることで、充填効率を
低下させてエンジンの安全性を確保することを目
的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段
は、主吸気ポートと、該主吸気ポートより閉口時
期が遅れ側にある補助吸気ポートとを設け、該補
助吸気ポートに高負荷時開く開閉弁を設けてなる
過給機付ロータリピストンエンジンにおいて、該
開閉弁が開く運転領域で、過給圧が設定値以上に
達したとき上記開閉弁を強制的に閉じる制御装置
を設けたものとする。

（作用） これにより、本発明では、開閉弁により補助吸
気ポートが開かれた運転状態において、過給圧が
設定値以上に達すると、制御装置により開閉弁が
強制的に閉じられて補助吸気ポートを閉じる。こ
のように、過給圧の異常上昇時に補助吸気ポート
を閉じると、全体のポート開口面積が減少して吸
気抵抗が増加するとともに開口時期が早くなるこ
とにより、充填効率が低下してエンジン出力が抑
制され、過給機の回転も低下して過給圧も低下す
ることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に沿つて説明す
る。第１図及び第２図において、１はトロコイド
状の内周面１ａを有するロータハウジング、２は
ロータハウジング１の両側に配設されたサイドハ
ウジングであつて、ロータハウジング１とサイド
ハウジング２とによつて構成されるケーシング内
を多角形状のロータ３がその頂辺をトロコイド状
の内周面１ａに摺接せしめながら遊星回転運動し
作動室４を形成するようにしている。該ロータ３
は偏心軸５に支承されるとともに、上記ロータ３
には各作動室４間のガスシール性を保つために、
図示しないアペツクスシール、コーナシール及び
サイドシールが装着され、中心側にはオイルシー
ルが装着されている。

また、６及び７は、サイドハウジング２に互い
に独立形成され、それぞれ内側に開口した作動室
側開口部６ａ，７ａを有する主吸気ポート及び補
助吸気ポート、８は上記両吸気ポート６，７に接
続された吸気通路である。また、９は該吸気通路
８の途中に介装された過給機（尚、この過給機は
排気ガスによつて駆動されるタービンとブロアと
から構成されている）。１０は過給機９上流の吸
気通路８に設けられ吸入空気量を計量するエアフ
ローメータ、１１は過給機９下流の吸気通路８に
介装されたスロツトル弁、１２はスロツトル弁１
１下流の吸気マニホールド１３に装着されエアフ
ローメータ１０の信号等に応じて燃料を噴射する
燃料噴射ノズルである。さらに、１４は排気ポー
ト１５からの排気ガスを過給機９に導入する排気
通路である。

前記主及び補助吸気ポート６，７の各開口部６
ａ，７ａはロータ３の回転によつて開閉され、主
吸気ポート６は、ロータハウジング１に開設され
た排気ポート１５が実質的に閉じた後に開くとと
もに早い時期に閉じるようにその開口部６ａの位
置が設定され、軽負荷および中負荷用とされてい
る。また、補助吸気ポート７は主吸気ポート６が
閉じた後設定値遅れて閉じるようにその開口部６
ａの位置が設定され、高負荷用とされている。

次に、１６は上記補助吸気ポート７に介装され
高負荷時に開く筒状の開閉弁であり、該開閉弁１
６は円孔状の補助吸気ポート７に回動自在に嵌挿
されている。該開閉弁１６は軸方向一端が開口
し、先端部側方に上記補助吸気ポート７の開口部
７ａと所定角度位置で連通する連通孔１６ａが設
けられている。

上記開閉弁１６には吸気ホニホールド１３に回
動自在に支承された作動軸１７の一端が連結さ
れ、該作動軸１７の他端には作動レバー１８の基
端が固定され、作動レバー１８の先端はアクチユ
エータ１９のロツド１９ａと連結されている。ア
クチユエータ１９のロツド１９ａの直線運動が作
動レバー１８で回転運動に変換され、作動軸１７
によつて開閉弁１６が回動され、開口部７ａと連
通孔１６ａとの連通開閉が行われる。尚、２０は
ラバーシールである。

また、上記アクチユエータ１９において、１９
ｂは上記ロツド１９ａを支持するとともにケース
内を圧力室１９ｃと大気室１９ｄとに区画するダ
イヤフラム、１９ｅは大気室１９ｄに縮装された
スプリングである。一方、２１は、一端がスロツ
トル弁１１下流の吸気通路８に開口し、他端がア
クチユエータ１９の圧力室１９ｃに接続された吸
気圧力導入通路である。また、２２は、一端が上
記吸気圧力導入通路２１に連通し、他端がエアフ
ローメータ１０下流でかつ過給機９上流の吸気通
路８に開口したリリーフ通路であり、吸気圧力導
入通路２１には絞り２３が介装されている。

上記アクチユエータ１９の圧力室１９ｃに導入
される圧力は、過給機９下流でかつスロツトル弁
１１下流の吸気通路８の圧力（過給圧）であつ
て、高速高負荷時には、過給圧が大でかつスロツ
トル弁１１の開度が大であることから上記導入圧
力は設定値以上の正圧となるので、ダイヤフラム
１９ｂは下方へ偏倚し、ロツド１９ａの突出作動
により開閉弁１６を開回動させ、連通孔１６ａと
開口部７ａとを連通して補助吸気ポート７を開く
ものである。一方、導入圧力が設定値より低い軽
負荷時には、スプリング１９ｅの付勢力によつて
ロツド１９ａが後退し、開閉弁１６を閉回動させ
るものである。

さらに、２４は上記リリーフ通路２２を開閉す
るソレノイド弁、２５はスロツトル弁１１下流の
吸気マニホールド１３に装着され吸気圧力（過給
圧）が設定値以上に達したときに作動してソレノ
イド弁２４を開作動させる圧力スイツチである。
上記リリーフ通路２２、圧力スイツチ２５及びソ
レノイド弁２４により、過給圧が設定値以上に達
したときに前記開閉弁１６を強制的に閉じる制御
装置２６が構成されている。

以下、上記実施例の作動について説明する。ま
ず、軽負荷域においては、過給圧は低くて開閉弁
１６は補助吸気ポート７を閉じており、作動室４
には主吸気ポート６によつてのみ混合気が供給さ
れる。該主吸気ポート６の開口面積は小さいの
で、混合気の流速は速くて燃料の気化、霧化が良
好であり、よつて薄い混合気でも良好な着火性が
得られる結果、この運転領域における燃費性能が
著しく改善される。特に、実施例では、排気ポー
ト１５が実質的に閉じた後に主吸気ポート６が開
くように設定され、排気ポート１５とのオーバー
ラツプが無いことにより、このオーバーラツプに
起因する排気ガスの持ち込みが低減するので、さ
らに着火性が向上する。

一方、高負荷域においては、過給圧の上昇に併
い、アクチユエータ１９の圧力室１９ｃに作用す
る吸気圧力が上昇して設定値を越えると、アクチ
ユエータ１９が作動し、開閉弁１６を開回動させ
て補助吸気ポート７を開き、この補助吸気ポート
７からも混合気が供給される。

その際、上記補助吸気ポート７の開口部７ａ
は、第２図に示す如く開閉弁１６によつてその上
部（リーデイング側）から開き、混合気をリーデ
イング方向すなわち点火プラグ近傍に向けて噴出
するようにすると、より良好な燃焼性能が得られ
る。

上記高速高負荷時には、主および補助吸気ポー
ト６，７の両方から多量の新気混合気が供給され
ることにより高い出力性能が得られる。特に、上
記補助吸気ポート７は主吸気ポート６に比べて閉
じる時期が遅く、さらに過給圧も上昇しているた
めに、より多くの混合気が供給されて充填効率が
向上するものである。

次に、上記開閉弁１６により補助吸気ポート７
が開かれた状態において、過給圧が設定値以上に
達すると、制御装置２６は、圧力スイツチ２５の
作動によつてこの過給圧の異常上昇を検出し、ソ
レノイド弁２４を開作動してリリーフ通路２２を
開く。よつて、吸気圧力導入通路２１によりアク
チユエータ１９の圧力室１９ｃに導入される圧力
は、リリーフ通路２２でリリーフされる分だけ低
下し、開閉弁１６を閉作動して補助吸気ポート７
を閉じるものである。

上記の如く過給圧の異常上昇時に補助吸気ポー
ト７を閉じると、全体のポート開口面積が減少し
て吸気抵抗が増加するとともに閉口時期が早くな
ることにより、充填効率が低下してエンジン出力
が抑制され、過給機９の回転も低下して過給圧も
低下する。

尚、上記実施例において、アクチユエータ１９
は種々設計変更可能であり、高負荷時に開作動さ
せるための信号としても、上記過給圧の他に排気
圧力等を使用してもよく、同様に制御装置２６も
種々設計変更可能である。

すなわち、例えば、上記実施例におけるリリー
フ通路２２を除去し、アクチユエータ１９の圧力
室１９ｃに設定値以上の過給圧が作用したときに
は、開閉弁１６を更に開方向に回動させて、補助
吸気ポートト７を閉じるようにしてもよい。

また、上記実施例においては一方のサイドハウ
ジング２に主および補助吸気ポート６，７を開設
し、この２ポートにて吸気ポートを構成するよう
にしているが、さらに、他方のサイドハウジング
２に特に軽負荷用に設定した追加吸気ポートを開
設し、３ポートで吸気ポートを構成するようにし
てもよい。

（発明の効果） 従つて、以上のような本発明吸気装置によれ
ば、主吸気ポートと該主吸気ポートより閉口時期
が遅れ側にある補助吸気ポートとを有し、該補助
吸気ポートに少なくとも低速高負荷時閉じ高速高
負荷時開く開閉弁を介設して、軽負荷時の着火性
を向上させ燃費性能を著しく向上させるととも
に、高速高負荷時には多量の混合気を供給して出
力性能を向上させた吸気装置を利用し、上記開閉
弁が開く運転域で過給圧が設定値以上に達したと
き、上記開閉弁を強制的に閉じる制御装置を設け
たことにより、過給圧の異常上昇時には補助吸気
ポートを閉じて充填効率を低下させ、エンジン出
力を抑制するとともにノツキング、プリイグニシ
ヨン等の発生を防止して、エンジンの安全性、耐
久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すロータリピス
トンエンジンの概略構成図、第２図はサイドハウ
ジングの要部斜視図である。 １……ロータハウジング、２……サイドハウジ
ング、３……ロータ、４……作動室、６……主吸
気ポート、７……補助吸気ポート、６ａ，７ａ…
…開口部、８……吸気通路、９……過給機、１０
……エアフローメータ、１１……スロツトル弁、
１２……燃料噴射ノズル、１３……吸気マニホー
ルド、１４……排気通路、１５……排気ポート、
１６……開閉弁、１６ａ……連通孔、１７……作
動軸、１８……作動レバー、１９……アクチユエ
ータ、２１……吸気圧力導入通路、２２……リリ
ーフ通路、２３……絞り、２４……ソレノイド
弁、２５……圧力スイツチ、２６……制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主吸気ポートと、該主吸気ポートより閉口時
   期が遅れ側にある補助吸気ポートとを設け、該補
   助吸気ポートに高負荷時開く開閉弁を設けてなる
   過給機付ロータリピストンエンジンにおいて、該
   開閉弁が開く運転領域で、過給圧が設定値以上に
   達したとき上記開閉弁を強制的に閉じる制御装置
   を設けたことを特徴とする過給機付ロータリピス
   トンエンジンの吸気装置。