JPH10299524A - 機械式過給機付エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械式過給機付エンジンにおいて、機械式過
給機の信頼性及び耐久性の向上と、エンジンの燃費性能
及び加速レスポンスの向上とを図る。 【解決手段】 吸気通路２に設けた機械式過給機５の上
流部位と下流部位とを迂回して接続するバイパス通路３
０に開閉弁３１と備え、該開閉弁３１を低負荷域では開
弁させ、高負荷域では閉弁させるとともに、上記過給機
５の駆動領域を、高負荷域と、低負荷域のうち少なくと
も一部領域に設定したものにおいて、上記吸気通路２の
上記バイパス通路の上流側の分岐部よりも上流部位に上
流側絞り部１０を、下流側の合流部よりも下流部位に下
流側絞り部２０を、それぞれ設け、該上流側絞り部１０
と下流側絞り部２０で吸入吸気量の調整を行う一方、上
記過給機５の駆動領域における上記両絞り部１０，２０
の開口面積の関係を、上記開閉弁３１の開弁領域では上
記下流側絞り部の開口面積が大きく、上記開閉弁３１の
閉弁領域では上流側絞り部の開口面積が大きくなるよう
に上記両絞り部１０，２０のうち少なくとも一方の開口
面積を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、機械式過給機を
備えたエンジンにおける吸気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用エンジンにおける過給方式の一
つとして、エンジンにより駆動される機械式過給機を備
えることが知られている（例えば、実公平３−１５７８
４号公報参照）。この公知例に示されるものは、吸気通
路に、クラッチを介してエンジンにより駆動される機械
式過給機を備える一方、該機械式過給機を迂回するバイ
パス通路を設けるとともに、該バイパス通路には該通路
を開閉する制御弁を配置している。そして、上記クラッ
チを、エンジン回転数及びエンジン負荷に対応して、具
体的には、所定回転数以上である時、及び所定負荷以上
である時に上記クラッチを接続して上記機械式過給機を
駆動させるとともに、所定回転数以上で且つ所定負荷以
下の領域においては上記クラッチを接続したまま上記制
御弁を開弁するようにし、もってクラッチの高速回転域
での断続を回避してその耐久性の向上を図るとともに、
過給不要領域である低負荷・高回転域における機械式過
給機の駆動に伴う駆動損失の低減を図るようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、エンジン低
負荷域でバイパス通路を開いて機械式過給機を駆動させ
ることは、該機械式過給機が実際に過給仕事をしない分
だけ該機械式過給機の駆動損失は低減できるものの、該
機械式過給機の上流側の空気を下流側へ移動させるブロ
ア仕事は行っていることから、特に機械式過給機の回転
数が高くなるエンジン高回転域においては時間当たりの
空気の移動量が多くなり、かかる空気の移動に伴う機械
式過給機の駆動損失はエンジンの燃費性能という点にお
いて無視できないものとなっている。

【０００４】ところで、上記公知例のものにおいては、
上記機械式過給機の下流側で且つ上記バイパス通路の合
流位置よりも下流側にスロットル弁を配置し、該スロッ
トル弁によって吸気量の調整を行うような構成とされて
いる。ところが、このように機械式過給機の下流側にス
ロットル弁を配置すると、空気密度が比較的高い大気圧
状態の空気を機械式過給機によってその上流側から下流
側へ移動させることになるので、空気の移動に伴う機械
式過給機の駆動損失は比較的大きく、その分だけ燃費性
能が低下することになる。尚、この公知例においては、
機械式過給機として送風式のルーツ式ポンプとしている
が、これに代えて、機械式過給機をリショルム式ポンプ
等の内部圧縮式ポンプとした場合には、該機械式過給機
自身に内部圧縮区間が存在するため、機械式過給機の駆
動損失はさらに大きくなり燃費性能上、看過し得ないも
のとなる。

【０００５】そこで本願発明は、機械式過給機付エンジ
ンにおいて、吸気量の調整手法をエンジンの運転状態に
応じて最適化することで、機械式過給機の信頼性及び耐
久性の向上と、エンジンの燃費性能及び加速レスポンス
の向上とを図ることを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として次のような構成を採
用している。

【０００７】本願の第１の発明では、吸気通路に設けら
れ且つエンジンの出力軸を介して駆動される機械式過給
機と、上記吸気通路における上記過給機の上流部位と下
流部位とを該過給機を迂回して接続するバイパス通路
と、上記バイパス通路をエンジンの運転状態に応じて開
閉制御する開閉弁と備え、上記開閉弁を、エンジンの低
負荷域では開弁させ、高負荷域では閉弁させるととも
に、上記過給機の駆動領域を、上記エンジン高負荷域
と、エンジン低負荷域のうち少なくとも一部領域に設定
した機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上記
吸気通路における上記過給機の上流側の上記バイパス通
路の分岐部よりも上流部位に該上流部位の吸気通路の開
口面積を変化させる上流側絞り部を、上記吸気通路にお
ける上記過給機の下流側の上記バイパス通路の合流部よ
りも下流部位に該下流部位の吸気通路の開口面積を変化
させる下流側絞り部を、それぞれ設け、該上流側絞り部
と下流側絞り部でエンジンへの吸入吸気量を調整する一
方、上記過給機の駆動領域における上記両絞り部の開口
面積の関係が、上記開閉弁の開弁領域では上記上流側絞
り部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小
さく、上記開閉弁の閉弁領域では上流側絞り部の開口面
積が上記下流側絞り部の開口面積よりも大きくなるよう
に上記上流側絞り部と下流側絞り部のうち少なくとも一
方の絞り部の開口面積を制御することを特徴としてい
る。

【０００８】本願の第２の発明では、上記第１の発明に
かかる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上
記開閉弁がエンジン負荷の増大に伴って全開から徐々に
閉弁する開度特性を有するとともに、上記上流側絞り部
と下流側絞り部との開口面積の関係が、上記開閉弁が全
開状態で上記上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り
部の開口面積よりも小さくなるように設定され、エンジ
ンの加速状態が検出された時には、上記開閉弁の全開か
らの閉弁作動の開始に伴って上記上流側絞り部の開口面
積が上記下流側絞り部の開口面積以上となるように上記
両絞り部のうち少なくとも上流側絞り部の開口面積を制
御することを特徴としている。

【０００９】本願の第３の発明では、上記第１の発明に
かかる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上
記開閉弁がエンジン負荷の増大に伴って全開から徐々に
閉弁する開度特性を有するとともに、上記上流側絞り部
と下流側絞り部との開口面積の関係が、上記開閉弁が全
開状態で上記上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り
部の開口面積よりも小さくなるように設定され、上記過
給機の駆動領域においてエンジンの減速状態が検出され
た時には、上記開閉弁の開度が少なくとも部分開度状態
に開弁するまで上記上流側絞り部の開口面積が上記下流
側絞り部の開口面積以上となるように上記両絞り部のう
ち少なくとも上流側絞り部の開口面積を制御することを
特徴としている。

【００１０】本願の第４の発明では、上記第１の発明に
かかる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、エ
ンジン出力軸により常時上記過給機が駆動されるように
クラッチ手段を備えない駆動伝達手段を設け、エンジン
の低負荷域の全域において上記開閉弁を開弁させるとと
もに、該開閉弁の開弁域において上記上流側絞り部の開
口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さくなる
ように上記上流側絞り部と下流側絞り部のうち少なくと
も一方の絞り部の開口面積を制御することを特徴として
いる。

【００１１】本願の第５の発明では、上記第１の発明に
かかる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上
記過給機の駆動をエンジン低負荷・低回転域において停
止させるクラッチ手段を設け、上記過給機の駆動停止時
には上記開閉弁を開弁させるとともに、上記上流側絞り
部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも大き
くなるように上記両絞り部のうち少なくとも上流側絞り
部の開口面積を制御することを特徴としている。

【００１２】本願の第６の発明では、上記第１の発明に
かかる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上
記下流側絞り部を、電気的に作動制御される下流側絞り
弁で構成し該下流側絞り弁によってエンジンの要求吸入
空気量を制御する一方、上記上流側絞り部を、人力操作
されるアクセルと機械的に連結され該アクセルに連動し
て作動する上流側絞り弁で構成するとともに、該上流側
絞り弁の開口量特性を、アクセル開度の増大方向におい
て、アクセル開度が低開度の時には上流側絞り部の開口
面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さくなるよ
うに開口量増加率が少なく、中開度の時には少なくとも
アクセル高開度時において上流側絞り部の開口面積が上
記下流側絞り部の開口面積よりも大きくなるように開口
量増加率が大きくなる非線形特性とされていることを特
徴としている。

【００１３】本願の第７の発明では、上記第２の発明に
かかる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上
記下流側絞り部にアクセル操作に基づいてエンジンの要
求吸入空気量を制御する主スロットル弁が設けられ、上
記開閉弁の全開状態では上記上流側絞り部により上記吸
入空気量が調量されるとともに、上記エンジンの加速状
態が検出された時には上流側絞り部の開口面積が上記下
流側絞り部の開口面積より大きくなるように制御される
ことを特徴としている。

【００１４】本願の第８の発明では、上記第３の発明に
かかる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上
記上流側絞り部には、板状の絞り弁と、該絞り弁を迂回
してその上流側と下流側とを接続する上流側絞り弁バイ
パス通路とを設けるとともに、該上流側絞り弁バイパス
通路には電磁式の上流側流量制御弁を設け、上記開閉弁
が少なくとも部分開度に開弁するまで上記上流側流量制
御弁により上記上流側絞り部の開口面積を上記下流側絞
り部の開口面積よりも大きくし、上記開閉弁が少なくと
も部分開度となった後は、上記上流側流量制御弁の開口
量を減少させて上記上流側絞り部の開口面積を上記下流
側絞り部の開口面積よりも小さくするように上記上流側
絞り部の開口面積を制御することを特徴としている。

【００１５】本願の第９の発明では、上記第１の発明に
かかる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上
記過給機を、エンジン低負荷・低回転域においては駆動
停止させ、エンジン低負荷・高回転域においては駆動さ
せるクラッチ手段を設ける一方、エンジン低負荷域の全
域において上記開閉弁を開弁させるとともに、上記両絞
り部のエンジン低負荷域における開口面積の関係が、上
記過給機の駆動停止域では上記上流側絞り部の開口面積
が上記下流側絞り部の開口面積よりも大きく、上記過給
機の駆動域では上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞
り部の開口面積よりも小さくなるように上記上流側絞り
部と下流側絞り部のうち少なくとも一方の絞り部の開口
面積を制御することを特徴としている。

【００１６】本願の第１０の発明では、上記第２、第４
又は第５の発明にかかる機械式過給機付エンジンの吸気
装置において、上記上流側絞り部には該上流側絞り弁
を、上記下流側絞り部には下流側絞り弁をそれぞれ設
け、且つこれら上流側絞り弁と下流側絞り弁とを機械的
に人力操作されるアクセルと連結する一方、上記上流側
絞り弁側には該上流側絞り弁を迂回してその上流側と下
流側とを接続する上流側絞り弁バイパス通路を設けると
ともに、該上流側絞り弁バイパス通路には該通路の開口
量を調整する電磁式の上流側流量制御弁を設け、上記上
流側流量制御弁を制御することで、上記両絞り部の開口
面積の関係を、上記上流側絞り部の開口面積が上記下流
側絞り部の開口面積よりも小さくなる関係と、上流側絞
り部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも大
きくなる関係の少なくともいずれか一方に設定し得るよ
うにしたことを特徴としている。

【００１７】本願の第１１の発明では、上記第１０の発
明にかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置におい
て、上記下流側絞り弁側には該下流側絞り弁を迂回して
その上流側と下流側とを接続する下流側絞り弁バイパス
通路を設けるとともに、該下流側絞り弁バイパス通路に
は該通路の開口量を調整する下流側流量制御弁を設け、
該下流側流量制御弁を上記上流側絞り弁バイパス通路に
設けた上記上流側流量制御弁と連携させて制御すること
で、上記両絞り部の開口面積の関係を、上記上流側絞り
部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さ
くなる関係と、上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞
り部の開口面積よりも大きくなる関係の少なくともいず
れか一方に設定し得るようにしたことを特徴としてい
る。

【００１８】本願の第１２の発明では、吸気通路に設け
られ且つエンジンの出力軸を介して駆動される機械式過
給機と、上記吸気通路における上記過給機の上流部位と
下流部位とを該過給機を迂回して接続するバイパス通路
と、上記バイパス通路をエンジンの運転状態に応じて開
閉制御する開閉弁と備え、上記開閉弁を、エンジンの低
負荷域では開弁させ、高負荷域では閉弁させるととも
に、上記過給機の駆動領域を、上記エンジン高負荷域
と、エンジン低負荷域のうち少なくとも一部領域に設定
した機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上記
吸気通路における上記過給機の上流側の上記バイパス通
路の分岐部よりも上流部位に該上流部位の吸気通路の開
口面積を変化させる上流側絞り部を、上記吸気通路にお
ける上記過給機の下流側の上記バイパス通路の合流部よ
りも下流部位に該下流部位の吸気通路の開口面積を変化
させる下流側絞り部を、それぞれ設け、該上流側絞り部
と下流側絞り部でエンジンへの吸入吸気量を調整する一
方、エンジンの低負荷域における低回転域では上記過給
機の駆動を停止させ、高回転域では上記過給機を駆動さ
せるとともに、エンジン低負荷域の全域で上記開閉弁を
開弁させ、上記両絞り部の開口面積の関係が、上記過給
機の駆動停止時には上記上流側絞り部の開口面積が上記
下流側絞り部の開口面積よりも大きく、上記過給機の駆
動時には上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部の
開口面積よりも小さくなるように上記上流側絞り部と下
流側絞り部のうち少なくとも一方の絞り部の開口面積を
制御することを特徴としている。

【００１９】本願の第１３の発明では、上記第１２の発
明にかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置におい
て、上記下流側絞り部の開口面積が、同一エンジン負荷
においてはエンジンの高回転側程大きくなるようにする
一方、エンジンの低負荷域における上記過給機の駆動停
止状態から駆動状態への加速時には、該過給機の駆動停
止状態から駆動状態への作動変更に同期して一時的に上
記下流側絞り部の開口面積を増大させることを特徴とし
ている。

【００２０】本願の第１４の発明では、上記第１３の発
明にかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置におい
て、上記下流側絞り部には、アクセル操作に基づいてエ
ンジンの要求吸入空気量を制御する主スロットル弁と、
該主スロットル弁を迂回してその上流側と下流側とを接
続する下流側スロットル弁バイパス通路と、該下流側ス
ロットル弁バイパス通路の開口量を調整する下流側流量
制御弁がそれぞれ設けられ、該下流側流量制御弁によ
り、一時的に下流側絞り部の開口面積を増大させること
を特徴としている。

【００２１】本願の第１５の発明では、上記第１２の発
明にかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置におい
て、上記上流側絞り部には上流側絞り弁を、上記下流側
絞り部には下流側絞り弁をそれぞれ設け、且つこれら上
流側絞り弁と下流側絞り弁とを機械的に人力操作される
アクセルと連結する一方、上記上流側絞り弁側には該上
流側絞り弁を迂回してその上流側と下流側とを接続する
上流側絞り弁バイパス通路を設けるとともに、該上流側
絞り弁バイパス通路には該通路の開口量を調整する電磁
式の上流側流量制御弁を設け、上記上流側流量制御弁を
制御することで、上記両絞り部の開口面積の関係を、上
記上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面
積よりも小さくなる関係と、上流側絞り部の開口面積が
上記下流側絞り部の開口面積よりも大きくなる関係の少
なくともいずれか一方に設定し得るようにしたことを特
徴としている。

【００２２】本願の第１６の発明では、上記第１５の発
明にかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置におい
て、上記下流側絞り弁側には該下流側絞り弁を迂回して
その上流側と下流側とを接続する下流側絞り弁バイパス
通路を設けるとともに、該下流側絞り弁バイパス通路に
は該通路の開口量を調整する下流側流量制御弁を設け、
該下流側流量制御弁を上記上流側絞り弁バイパス通路に
設けた上記上流側流量制御弁と連携させて制御すること
で、上記両絞り部の開口面積の関係を、上記上流側絞り
部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さ
くなる関係と、上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞
り部の開口面積よりも大きくなる関係の少なくともいず
れか一方に設定し得るようにしたことを特徴としてい
る。

【００２３】

【発明の効果】本願発明ではかかる構成とすることによ
り次のような効果が得られる。

【００２４】（ａ） 本願の第１の発明にかかる機械式
過給機付エンジンの吸気装置は、吸気通路に設けられ且
つエンジンの出力軸を介して駆動される機械式過給機
と、上記吸気通路における上記過給機の上流部位と下流
部位とを該過給機を迂回して接続するバイパス通路と、
上記バイパス通路をエンジンの運転状態に応じて開閉制
御する開閉弁と備え、上記開閉弁を、エンジンの低負荷
域では開弁させ、高負荷域では閉弁させるとともに、上
記過給機の駆動領域を、上記エンジン高負荷域と、エン
ジン低負荷域のうち少なくとも一部領域に設定した機械
式過給機付エンジンの吸気装置において、上記吸気通路
における上記過給機の上流側の上記バイパス通路の分岐
部よりも上流部位に該上流部位の吸気通路の開口面積を
変化させる上流側絞り部を、上記吸気通路における上記
過給機の下流側の上記バイパス通路の合流部よりも下流
部位に該下流部位の吸気通路の開口面積を変化させる下
流側絞り部を、それぞれ設け、該上流側絞り部と下流側
絞り部でエンジンへの吸入吸気量を調整する一方、上記
過給機の駆動領域における上記両絞り部の開口面積の関
係が、上記開閉弁の開弁領域では上記上流側絞り部の開
口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さく、上
記開閉弁の閉弁領域では上流側絞り部の開口面積が上記
下流側絞り部の開口面積よりも大きくなるように上記上
流側絞り部と下流側絞り部のうち少なくとも一方の絞り
部の開口面積を制御するようにしている。

【００２５】従って、本発明によれば、上記機械式過給
機の駆動領域中において過給を必要としない低負荷域で
は、上記開閉弁が開弁され上記機械式過給機の上流側と
下流側とが接続され該機械式過給機の上流側と下流側と
の間における差圧が小さくされると同時に、上記機械式
過給機の上流側の吸気通路が上記上流側絞り部によって
絞られて該上流側絞り部よりも下流側における絶対圧力
が低下せしめられる。この結果、先ず、上記機械式過給
機の前後における差圧が小さくなることから、該機械式
過給機のシール性が良好に維持され、且つ内部温度の上
昇が抑制されることで該機械式過給機自身の信頼性ある
いは耐久性が向上するとともに、上記機械式過給機の前
後の差圧の大きさはその仕事量に対応することからして
該差圧が小さい分だけ上記機械式過給機の駆動損失が低
減され延いてはエンジンの燃費性能が向上することにな
る。また、上記機械式過給機の上流側の絶対圧力の低下
は空気密度の低下に対応することから、絶対圧力が低下
する分だけ上記機械式過給機のブロア仕事が軽減され
（換言すれば、機械式過給機の駆動損失が減少し）、そ
れだけエンジンの燃費性能が向上することになる。

【００２６】また、過給を必要とする高負荷域では、上
記開閉弁が閉弁されることで上記機械式過給機の上流側
と下流側との差圧が拡大傾向となるが、この場合、上記
上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積
よりも大きく設定されることで、上記機械式過給機の上
流側の圧力が大気圧に近づいて上記差圧の拡大が可及的
に抑制され、この結果、上記機械式過給機の信頼性の向
上と、該機械式過給機の駆動損失の低減によるエンジン
の燃費性能の向上とが図られることになる。

【００２７】以上のように、この第１の発明にかかる機
械式過給機付エンジンの吸気装置によれば、機械式過給
機の信頼性、耐久性を確保しつつ、エンジンの燃費性能
のより一層の向上を図ることが可能となるものである。

【００２８】（ｂ） 本願の第２の発明にかかる機械式
過給機付エンジンの吸気装置では、上記第１の発明にか
かる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上記
開閉弁がエンジン負荷の増大に伴って全開から徐々に閉
弁する開度特性を有するとともに、上記上流側絞り部と
下流側絞り部との開口面積の関係が、上記開閉弁が全開
状態で上記上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部
の開口面積よりも小さくなるように設定され、エンジン
の加速状態が検出された時には、上記開閉弁の全開から
の閉弁作動の開始に伴って上記上流側絞り部の開口面積
が上記下流側絞り部の開口面積以上となるように上記両
絞り部のうち少なくとも上流側絞り部の開口面積を制御
するようにしている。

【００２９】従って、本発明によれば、上記（ａ）に記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られるもの
である。即ち、エンジンの加速時には、上記開閉弁が全
開から徐々に閉じることで吸入空気量の急減が抑制され
該開閉弁の閉作動に伴うエンジンのトルクショックが防
止されると共に、該開閉弁が全開から全閉に至る途中の
部分開度状態においては上記上流側絞り部の開口面積が
上記下流側絞り部の開口面積よりも大きくなり該上流側
絞り部による吸気量規制が解除される。この結果、吸気
充填量の増大が促進され、それだけエンジンの加速レス
ポンスの向上が図られるものである。

【００３０】（ｃ） 本願の第３の発明にかかる機械式
過給機付エンジンの吸気装置では、上記第１の発明にか
かる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上記
開閉弁がエンジン負荷の増大に伴って全開から徐々に閉
弁する開度特性を有するとともに、上記上流側絞り部と
下流側絞り部との開口面積の関係が、上記開閉弁が全開
状態で上記上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部
の開口面積よりも小さくなるように設定され、上記過給
機の駆動領域においてエンジンの減速状態が検出された
時には、上記開閉弁の開度が少なくとも部分開度状態に
開弁するまで上記上流側絞り部の開口面積が上記下流側
絞り部の開口面積以上となるように上記両絞り部のうち
少なくとも上流側絞り部の開口面積を制御するようにし
ている。

【００３１】従って、本発明によれば、上記（ａ）に記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られるもの
である。即ち、エンジンの減速時には、上記開閉弁は全
閉状態から全開状態へ徐々に開弁作動するが、この場
合、上記上流側絞り部の開口面積と上記下流側絞り部の
開口面積との関係を、上記開閉弁が全開状態での関係、
即ち、上記上流側絞り部の開口面積を上記下流側絞り部
の開口面積よりも小さくして該上流側絞り部によって吸
気量の規制を行う関係とせずに、上記開閉弁の開度が少
なくとも全閉から部分開度状態に開弁するまで上記上流
側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積以上
となるようにして該下流側絞り部において吸気量の規制
を行わせるようにしている。

【００３２】かかる開口面積の設定により、減速時には
下流側絞り部の開口面積が小さくなって上記機械式過給
機の下流側の圧力が急上昇するが、この場合、上記上流
側絞り部の開口面積を大きくして上記機械式過給機の上
流側の圧力を可及的に大気圧に近づけることで、該機械
式過給機の上流側と下流側との差圧の拡大が抑制され、
この結果、機械式過給機の信頼性・耐久性がさらに高め
られるとともに、エンジンの燃費性能のより一層の向上
が期待できるものである。

【００３３】（ｄ） 本願の第４の発明にかかる機械式
過給機付エンジンの吸気装置では、上記第１の発明にか
かる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、エン
ジン出力軸により常時上記過給機が駆動されるようにク
ラッチ手段を備えない駆動伝達手段を設け、エンジンの
低負荷域の全域において上記開閉弁を開弁させるととも
に、該開閉弁の開弁域において上記上流側絞り部の開口
面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さくなるよ
うに上記上流側絞り部と下流側絞り部のうち少なくとも
一方の絞り部の開口面積を制御するようにしている。

【００３４】従って、本発明によれば、上記（ａ）に記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られるもの
である。即ち、クラッチ手段を設けず上記機械式過給機
を常時駆動とすることで、例えばクラッチ手段を備え該
クラッチ手段の断続によって上記機械式過給機を駆動・
駆動停止させる構成の場合に比して、該クラッチ手段の
断続作動がない分だけ該機械式過給機の駆動伝達手段の
耐久性及び信頼性が向上する。また、機械式過給機が常
時駆動されることで、該機械式過給機が常時駆動されな
いものに比して、その駆動損失は増加傾向となるが、こ
の駆動損失の増加分は上記機械式過給機の上流側の絶対
圧力を下げて該機械式過給機のブロア仕事を減らすこと
で可及的に相殺され、エンジンの燃費性能が良好に維持
されることになる。

【００３５】（ｅ） 本願の第５の発明にかかる機械式
過給機付エンジンの吸気装置では、上記第１の発明にか
かる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上記
過給機の駆動をエンジン低負荷・低回転域において停止
させるクラッチ手段を設け、上記過給機の駆動停止時に
は上記開閉弁を開弁させるとともに、上記上流側絞り部
の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも大きく
なるように上記両絞り部のうち少なくとも上流側絞り部
の開口面積を制御するようにしている。

【００３６】従って、本発明によれば、上記（ａ）に記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られるもの
である。即ち、上記機械式過給機の停止時には、上記開
閉弁が開弁されるとともに上記上流側絞り部の開口面積
が大きく設定されることで、上記下流側絞り部より上流
側の吸気通路の圧力ができるだけ大気圧に近づけられ
る。このように、上記機械式過給機の下流側においても
大気圧に近い状態となっているため、この下流側の吸気
圧力は加速時における機械式過給機の駆動開始に伴って
素早く大気圧以上の過給圧に上昇する。よって、該機械
式過給機の停止時にその上流側が絞られて上記開閉弁を
介して吸入される空気の圧力が負圧化している場合に比
して、より迅速に過給圧が上昇し、それだけエンジンの
加速レスポンスの向上が可能となるものである。

【００３７】（ｆ） 本願の第６の発明によればかかる
機械式過給機付エンジンの吸気装置では、上記第１の発
明にかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置におい
て、上記下流側絞り部を、電気的に作動制御される下流
側絞り弁で構成し該下流側絞り弁によってエンジンの要
求吸入空気量を制御する一方、上記上流側絞り部を、人
力操作されるアクセルと機械的に連結され該アクセルに
連動して作動する上流側絞り弁で構成するとともに、該
上流側絞り弁の開口量特性を、アクセル開度の増大方向
において、アクセル開度が低開度の時には上流側絞り部
の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さく
なるように開口量増加率が少なく、中開度の時には少な
くともアクセル高開度時において上流側絞り部の開口面
積が上記下流側絞り部の開口面積よりも大きくなるよう
に開口量増加率が大きくなる非線形特性としている。

【００３８】従って、本発明によれば、上記（ａ）に記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られるもの
である。即ち、高負荷域（即ち、上記開閉弁の閉弁領
域）においては、上流側絞り弁が電気的に作動制御され
る下流側絞り弁よりも開き気味とされることで、該下流
側絞り弁により吸気量の規制が行われる。

【００３９】これに対して、低負荷域（即ち、上記開閉
弁の開弁領域）においては、上流側絞り弁が下流側絞り
弁よりも絞り気味とされることで、該上流側絞り弁によ
り吸気量の規制が行われる状態となる。この場合、例え
ば、減速の過渡期にあっては上記開閉弁は半開状態で上
記上流側絞り弁側が絞られ、且つ上記機械式過給機は未
だ過給状態にあるため、該機械式過給機の上流側と下流
側との差圧が急増し、該機械式過給機の信頼性等が懸念
されるが、ここで上記下流側絞り弁が上記上流側絞り弁
よりも開き気味とされることで上記機械式過給機の下流
側の圧力上昇が抑制されその信頼性等が確保されること
になる。

【００４０】この場合、下流側絞り部を電気的に作動制
御される下流側絞り弁で構成することで、上述の如き高
負荷域における吸気量の制御と低負荷域における機械式
過給機の信頼性等の確保を実現するための上記上流側絞
り弁と下流側絞り弁との開口量特性の設定を高い自由度
の下で達成することができるものである。

【００４１】（ｇ） 本願の第７の発明にかかる機械式
過給機付エンジンの吸気装置では、上記第２の発明にか
かる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上記
下流側絞り部にアクセル操作に基づいてエンジンの要求
吸入空気量を制御する主スロットル弁が設けられ、上記
開閉弁の全開状態では上記上流側絞り部により上記吸入
空気量が調量されるとともに、上記エンジンの加速状態
が検出された時には上流側絞り部の開口面積が上記下流
側絞り部の開口面積より大きくなるように制御するよう
にしている。

【００４２】従って、本発明によれば、上記（ｂ）に記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られるもの
である。即ち、エンジンの加速時に、上記主スロットル
弁を備えた上記下流側絞り部において吸入空気量を調量
することで、該吸入空気量の調量が吸気通路におけるエ
ンジンの筒内に近い位置で行われることとなり、それだ
け加速レスポンスが向上することになる。

【００４３】（ｈ） 本願の第８の発明にかかる機械式
過給機付エンジンの吸気装置では、上記第３の発明にか
かる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上記
上流側絞り部には、板状の絞り弁と、該絞り弁を迂回し
てその上流側と下流側とを接続する上流側絞り弁バイパ
ス通路とを設けるとともに、該上流側絞り弁バイパス通
路には電磁式の上流側流量制御弁を設け、上記開閉弁が
少なくとも部分開度に開弁するまで上記上流側流量制御
弁により上記上流側絞り部の開口面積を上記下流側絞り
部の開口面積よりも大きくし、上記開閉弁が少なくとも
部分開度となった後は、上記上流側流量制御弁の開口量
を減少させて上記上流側絞り部の開口面積を上記下流側
絞り部の開口面積よりも小さくするように上記上流側絞
り部の開口面積を制御するようにしている。

【００４４】従って、本発明によれば、上記（ｃ）に記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られるもの
である。即ち、開閉弁が全閉から全開まで開作動する途
中の半開状態にある減速の過渡期においては、未だ機械
式過給機が過給状態にあり、従ってこの状態で上記上流
側絞り弁が下流側絞り弁よりも絞り気味とされると上記
機械式過給機の前後における差圧（上記機械式過給機の
上流側圧力に対する下流側圧力の圧力比）が急上昇し、
該機械式過給機の信頼性等が損なわれる恐れがある。こ
の場合に、上記開閉弁が部分開度となりバイパス通路を
介して吸気が導入され上記差圧の抑制が図られるまで、
上記上流側流量制御弁を開いて上記上流側絞り弁側の開
口面積を拡大し上記機械式過給機の上流側の圧力をでき
るだけ大気圧に近づけることで、上記機械式過給機の前
後の差圧の拡大が抑制され、該機械式過給機の信頼性等
が確保されるものである。

【００４５】（ｉ） 本願の第９の発明にかかる機械式
過給機付エンジンの吸気装置では、上記第１の発明にか
かる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上記
過給機を、エンジン低負荷・低回転域においては駆動停
止させ、エンジン低負荷・高回転域においては駆動させ
るクラッチ手段を設ける一方、エンジン低負荷域の全域
において上記開閉弁を開弁させるとともに、上記両絞り
部のエンジン低負荷域における開口面積の関係が、上記
過給機の駆動停止域では上記上流側絞り部の開口面積が
上記下流側絞り部の開口面積よりも大きく、上記過給機
の駆動域では上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り
部の開口面積よりも小さくなるように上記上流側絞り部
と下流側絞り部のうち少なくとも一方の絞り部の開口面
積を制御するようにしている。

【００４６】従って、本発明によれば、上記（ａ）に記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られるもの
である。即ち、クラッチ手段によりエンジン低負荷・低
回転域においては上記機械式過給機の駆動を停止させる
ことで、例えばクラッチ手段を備えず上記機械式過給機
を常時駆動する構成の場合に比して、該機械式過給機の
駆動が停止される分だけその駆動損失が低減され、それ
だけエンジンの燃費性能が向上することになる。

【００４７】また、上記クラッチ手段の接続が、エンジ
ン低回転域と高回転域との境界位置で行われることか
ら、例えばかかるクラッチ手段の接続が高回転側で行わ
れる場合に比して、該クラッチ手段の摩耗が低減されそ
の耐久性が向上するとともに、その信頼性が高められる
ことになる。

【００４８】さらに、上記機械式過給機の駆動停止域で
は上記上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部の開
口面積よりも大きく設定されることで、該機械式過給機
が駆動される加速時にはその上流側の空気圧力ができる
だけ大気圧に近い状態となっていることから、加速レス
ポンスが向上する。これに対して、機械式過給機の駆動
域では、上記上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り
部の開口面積よりも小さく設定されることで、該上流側
絞り部によって吸気が絞られその絶対圧力が低下するこ
とから、上記機械式過給機の駆動損失が低減され、それ
だけ燃費性能の向上が期待できるものである。

【００４９】（ｊ） 本願の第１０の発明にかかる機械
式過給機付エンジンの吸気装置では、上記第２、第４又
は第５の発明にかかる機械式過給機付エンジンの吸気装
置において、上記上流側絞り部には該上流側絞り弁を、
上記下流側絞り部には下流側絞り弁をそれぞれ設け、且
つこれら上流側絞り弁と下流側絞り弁とを機械的に人力
操作されるアクセルと連結する一方、上記上流側絞り弁
側には該上流側絞り弁を迂回してその上流側と下流側と
を接続する上流側絞り弁バイパス通路を設けるととも
に、該上流側絞り弁バイパス通路には該通路の開口量を
調整する電磁式の上流側流量制御弁を設け、上記上流側
流量制御弁を制御することで、上記両絞り部の開口面積
の関係を、上記上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞
り部の開口面積よりも小さくなる関係と、上流側絞り部
の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも大きく
なる関係の少なくともいずれか一方に設定し得るように
したことを特徴としている。

【００５０】従って、本発明によれば、上記（ｂ），
（ｄ）又は（ｅ）に記載の効果に加えて次のような特有
の効果が得られるものである。即ち、上流側絞り弁と下
流側絞り弁とを機械的に人力操作されるアクセルと連結
することで、例えば電気的に作動制御される比較的高価
な絞り弁を使用せずとも、上記上流側絞り弁と下流側絞
り弁との開口面積の調整を安価に且つ応答性良く迅速に
行うことができる。

【００５１】また、上記上流側絞り弁バイパス通路に、
迅速に作動する電磁式の上流側流量制御弁を設けて該上
流側流量制御弁によって該上流側絞り弁バイパス通路の
開口量を調整するようにしているので、例えば加速時に
は上記上流側絞り弁の開作動に先立って上記上流側流量
制御弁が瞬時に開作動して迅速に吸気量の増量を行うこ
とから、加速レスポンスが向上する。

【００５２】さらに、下流側絞り弁が絞られて上記機械
式過給機の下流側の圧力が急上昇する減速時には、上記
上流側流量制御弁が瞬時に開弁して吸気導入を行うこと
で上記機械式過給機の前後における差圧拡大がより迅速
に抑制され、それだけ該機械式過給機の信頼性が向上す
ることになる。

【００５３】（ｋ） 本願の第１１の発明にかかる機械
式過給機付エンジンの吸気装置では、上記第１０の発明
にかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、
上記下流側絞り弁側には該下流側絞り弁を迂回してその
上流側と下流側とを接続する下流側絞り弁バイパス通路
を設けるとともに、該下流側絞り弁バイパス通路には該
通路の開口量を調整する下流側流量制御弁を設け、該下
流側流量制御弁を上記上流側絞り弁バイパス通路に設け
た上記上流側流量制御弁と連携させて制御することで、
上記両絞り部の開口面積の関係を、上記上流側絞り部の
開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さくな
る関係と、上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部
の開口面積よりも大きくなる関係の少なくともいずれか
一方に設定し得るようにしている。

【００５４】従って、本発明によれば、上記（ｊ）に記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られるもの
である。即ち、下流側絞り弁バイパス通路に設けた下流
側流量制御弁と上記上流側絞り弁バイパス通路に設けた
上記上流側流量制御弁と連携させて制御することで、上
流側絞り弁と下流側絞り弁のみを備える場合に比して、
上記下流側流量制御弁と上記上流側流量制御弁による開
口量調整分だけ上流側絞り部と下流側絞り部との開口量
の調整幅が増大し、上記機械式過給機の信頼性等の向上
効果等がさらに高められることになる。

【００５５】（ｌ） 本願の第１２の発明にかかる機械
式過給機付エンジンの吸気装置では、吸気通路に設けら
れ且つエンジンの出力軸を介して駆動される機械式過給
機と、上記吸気通路における上記過給機の上流部位と下
流部位とを該過給機を迂回して接続するバイパス通路
と、上記バイパス通路をエンジンの運転状態に応じて開
閉制御する開閉弁と備え、上記開閉弁を、エンジンの低
負荷域では開弁させ、高負荷域では閉弁させるととも
に、上記過給機の駆動領域を、上記エンジン高負荷域
と、エンジン低負荷域のうち少なくとも一部領域に設定
した機械式過給機付エンジンの吸気装置において、上記
吸気通路における上記過給機の上流側の上記バイパス通
路の分岐部よりも上流部位に該上流部位の吸気通路の開
口面積を変化させる上流側絞り部を、上記吸気通路にお
ける上記過給機の下流側の上記バイパス通路の合流部よ
りも下流部位に該下流部位の吸気通路の開口面積を変化
させる下流側絞り部を、それぞれ設け、該上流側絞り部
と下流側絞り部でエンジンへの吸入吸気量を調整する一
方、エンジンの低負荷域における低回転域では上記過給
機の駆動を停止させ、高回転域では上記過給機を駆動さ
せるとともに、エンジン低負荷域の全域で上記開閉弁を
開弁させ、上記両絞り部の開口面積の関係が、上記過給
機の駆動停止時には上記上流側絞り部の開口面積が上記
下流側絞り部の開口面積よりも大きく、上記過給機の駆
動時には上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部の
開口面積よりも小さくなるように上記上流側絞り部と下
流側絞り部のうち少なくとも一方の絞り部の開口面積を
制御するようにしている。

【００５６】従って、本発明によれば、クラッチ手段に
よりエンジン低負荷・低回転域においては上記機械式過
給機の駆動を停止させることで、例えばクラッチ手段を
備えず上記機械式過給機を常時駆動する構成の場合に比
して、該機械式過給機の駆動が停止される分だけその駆
動損失が低減され、それだけエンジンの燃費性能が向上
することになる。

【００５７】また、上記クラッチ手段の接続が、エンジ
ン低回転域と高回転域との境界位置で行われることか
ら、例えばかかるクラッチ手段の接続が高回転側で行わ
れる場合に比して、該クラッチ手段の摩耗が低減されそ
の耐久性が向上するとともに、その信頼性が高められる
ことになる。

【００５８】さらに、上記機械式過給機の駆動停止域で
は上記上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部の開
口面積よりも大きく設定されることで、該機械式過給機
が駆動される加速時にはその上流側の空気圧力ができる
だけ大気圧に近い状態となっていることから、加速レス
ポンスが向上する。これに対して、機械式過給機の駆動
域では、上記上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り
部の開口面積よりも小さく設定されることで、該上流側
絞り部によって吸気が絞られその絶対圧力が低下するこ
とから、上記機械式過給機の駆動損失が低減され、それ
だけ燃費性能の向上が期待できるものである。

【００５９】（ｍ） 本願の第１３の発明にかかる機械
式過給機付エンジンの吸気装置では、上記第１２の発明
にかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、
上記下流側絞り部の開口面積が、同一エンジン負荷にお
いてはエンジンの高回転側程大きくなるようにする一
方、エンジンの低負荷域における上記過給機の駆動停止
状態から駆動状態への加速時には、該過給機の駆動停止
状態から駆動状態への作動変更に同期して一時的に上記
下流側絞り部の開口面積を増大させるようにしている。

【００６０】従って、本発明によれば、上記（ｌ）に記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られるもの
である。即ち、上記機械式過給機の駆動停止時には下流
側絞り弁の開口面積は上流側絞り弁の開口面積よりも小
さくなっているので、該下流側絞り弁の開口面積には十
分な余力がある。このため、エンジンの低負荷域におけ
る上記機械式過給機の駆動停止状態から駆動状態への加
速時において、該機械式過給機の駆動停止状態から駆動
状態への作動変更に同期して一時的に上記下流側絞り部
の開口面積を増大させることで、上記機械式過給機の駆
動によるエンジン負荷の急増に伴うトルクショックを、
上記下流側絞り弁の一時的な開口面積の増大によるエン
ジン出力の増大で抑制し、トルクショックの少ない運転
が可能となるものである。

【００６１】（ｎ） 本願の第１４の発明にかかる機械
式過給機付エンジンの吸気装置では、上記第１３の発明
にかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、
上記下流側絞り部には、アクセル操作に基づいてエンジ
ンの要求吸入空気量を制御する主スロットル弁と、該主
スロットル弁を迂回してその上流側と下流側とを接続す
る下流側スロットル弁バイパス通路と、該下流側スロッ
トル弁バイパス通路の開口量を調整する下流側流量制御
弁がそれぞれ設けられ、該下流側流量制御弁により、一
時的に下流側絞り部の開口面積を増大させるようにして
いる。

【００６２】従って、本発明によれば、上記（ｍ）に記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られるもの
である。即ち、エンジンの加速時に、上記主スロットル
弁を備えた上記下流側絞り部において吸入空気量を調量
することで、該吸入空気量の調量が吸気通路におけるエ
ンジンの筒内に近い位置で行われることとなり、それだ
け加速レスポンスが向上することになる。

【００６３】（ｏ） 本願の第１５の発明にかかる機械
式過給機付エンジンの吸気装置では、上記第１２の発明
にかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、
上記上流側絞り部には上流側絞り弁を、上記下流側絞り
部には下流側絞り弁をそれぞれ設け、且つこれら上流側
絞り弁と下流側絞り弁とを機械的に人力操作されるアク
セルと連結する一方、上記上流側絞り弁側には該上流側
絞り弁を迂回してその上流側と下流側とを接続する上流
側絞り弁バイパス通路を設けるとともに、該上流側絞り
弁バイパス通路には該通路の開口量を調整する電磁式の
上流側流量制御弁を設け、上記上流側流量制御弁を制御
することで、上記両絞り部の開口面積の関係を、上記上
流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よ
りも小さくなる関係と、上流側絞り部の開口面積が上記
下流側絞り部の開口面積よりも大きくなる関係の少なく
ともいずれか一方に設定し得るようにしている。

【００６４】従って、本発明によれば、上記（ｌ）に記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られるもの
である。即ち、上流側絞り弁と下流側絞り弁とを機械的
に人力操作されるアクセルと連結することで、例えば電
気的に作動制御される比較的高価な絞り弁を使用せずと
も、上記上流側絞り弁と下流側絞り弁との開口面積の調
整を安価に且つ応答性良く迅速に行うことができる。

【００６５】また、上記上流側絞り弁バイパス通路に、
迅速に作動する電磁式の上流側流量制御弁を設けて該上
流側流量制御弁によって該上流側絞り弁バイパス通路の
開口量を調整するようにしているので、例えば加速時に
は上記上流側絞り弁の開作動に先立って上記上流側流量
制御弁が瞬時に開作動して迅速に吸気量の増量を行うこ
とから、加速レスポンスが向上する。

【００６６】さらに、下流側絞り弁が絞られて上記機械
式過給機の下流側の圧力が急上昇する減速時には、上記
上流側流量制御弁が瞬時に開弁して吸気導入を行うこと
で上記機械式過給機の前後における差圧拡大がより迅速
に抑制され、それだけ該機械式過給機の信頼性が向上す
ることになる。

【００６７】（ｐ） 本願の第１６の発明にかかる機械
式過給機付エンジンの吸気装置では、上記第１５の発明
にかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置において、
上記下流側絞り弁側には該下流側絞り弁を迂回してその
上流側と下流側とを接続する下流側絞り弁バイパス通路
を設けるとともに、該下流側絞り弁バイパス通路には該
通路の開口量を調整する下流側流量制御弁を設け、該下
流側流量制御弁を上記上流側絞り弁バイパス通路に設け
た上記上流側流量制御弁と連携させて制御することで、
上記両絞り部の開口面積の関係を、上記上流側絞り部の
開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さくな
る関係と、上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部
の開口面積よりも大きくなる関係の少なくともいずれか
一方に設定し得るようにしている。

【００６８】従って、本発明によれば、上記（ｏ）に記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られるもの
である。即ち、下流側絞り弁バイパス通路に設けた下流
側流量制御弁と上記上流側絞り弁バイパス通路に設けた
上記上流側流量制御弁と連携させて制御することで、上
流側絞り弁と下流側絞り弁のみを備える場合に比して、
上記下流側流量制御弁と上記上流側流量制御弁による開
口量調整分だけ上流側絞り部と下流側絞り部との開口量
の調整幅が増大し、上記機械式過給機の信頼性等の向上
効果等がさらに高められることになる。

【００６９】

【発明の実施の形態】

Ａ：第１の実施形態 図１には、本願発明の第１の実施形態にかかる機械式過
給機付エンジンの吸気装置の全体システムを示してお
り、同図において符号１はエンジン、２は吸気通路であ
る。この吸気通路２には、サージタンク３と下流側絞り
弁２０とインタークーラ４と機械式過給機５と上流側絞
り弁１０とエアフローセンサ７及びエアクリーナ８が吸
気下流側から上流側に向けて順次配置されている。

【００７０】機械式過給機５ 上記機械式過給機５は、上記エンジン１によって駆動さ
れる過給機であって、この実施形態においてはその駆動
損失の低減の要求が高い内部圧縮式過給機（例えば、リ
シュルムポンプ）を想定しているが、本願発明はかかる
構造のものに限定されるものではなく、送風式のルーツ
ポンプ等も採用し得るものである。

【００７１】上記機械式過給機５は、電磁クラッチ６
（特許請求の範囲中の「クラッチ手段」に該当する）を
備えており、該機械式過給機５はこの電磁クラッチ６の
断続により上記エンジン１により駆動され、あるいは駆
動停止されるようになっている。尚、この電磁クラッチ
６は、後述のコントロールユニット４０からの制御信号
を受けて作動制御されるが、この実施形態においては、
後述のように吸気管圧力（後述の下流側絞り弁２０より
下流側にある上記サージタンク３内の空気圧力）が−１
００ｍｍＨｇ以上の高負荷域において駆動し、−１００
ｍｍＨｇ以下の低負荷域では駆動停止するように吸気管
圧力に対応して駆動制御を行うように構成している。

【００７２】また、上記吸気通路２には、上記機械式過
給機５を迂回して該機械式過給機５の上流側と下流側と
を接続するバイパス通路３０が設けられるとともに、該
バイパス通路３０には開閉弁３１が備えられている。こ
の開閉弁３１は、デューティ制御される三方ソレノイド
弁３３の作動により負圧と大気とが択一的に導入される
圧力応動式のアクチュエータ３２により開閉駆動される
ものであって、上記アクチュエータ３２に大気が導入さ
れた時には閉弁し、負圧が導入された時には開弁され
る。

【００７３】尚、この開閉弁３１の開閉弁特性は、図７
に示すように、吸気管圧力が−１００ｍｍＨｇ以下の低
圧時（即ち、エンジンの低負荷時）には全開とされ、吸
気管圧力が−１００ｍｍＨｇ以上の高圧時（即ち、エン
ジンの高負荷時）には全閉とされるとともに、全開と全
閉との間の開閉弁作動は所定の作動時間をもって徐々に
行われるようになっている。また、ここでは上述のよう
に吸気圧力に応じて開閉弁３１が開閉作動するように構
成しているが、他の実施形態においては、例えばアクチ
ュエータをステッピングモータ等の電気的アクチュエー
タで構成し、上記開閉弁３１を上記エンジン回転数とア
クセル開度とに応じて予め設定したマップ値によって開
閉制御するように構成しても良い。

【００７４】下流側絞り弁２０ 上記下流側絞り弁２０は、板状絞り弁で構成され、且つ
上記吸気通路２における上記バイパス通路３０の合流部
よりも下流側位置に配置されるものであって、特許請求
の範囲中の「下流側絞り部」，「主スロットル弁」にそ
れぞれ該当する。この下流側絞り弁２０は、ドライバー
により踏み込み操作されるアクセル５０に機械的に連結
され、該アクセル５０の踏み込み量に対応した開口量に
開弁されるようになっている。従って、この下流側絞り
弁２０の開閉弁特性は、図４において特性線Ｌ₁で示す
ようにアクセル５０の踏み込み量に対応して直線的に変
化するものとなる。尚、上記アクセル５０の踏み込み量
（即ち、アクセル開度）は、アクセル開度センサ４２に
よって検出され、後述するコントロールユニット４０に
入力される。

【００７５】上記下流側絞り弁２０の近傍には、該下流
側絞り弁２０を迂回してその上流側と下流側とを接続す
る下流側絞り弁バイパス通路２１（特許請求の範囲中の
「下流側絞り弁バイパス通路」及び「下流側スロットル
弁バイパス通路」にそれぞれ該当する）が設けられると
ともに、該下流側絞り弁バイパス通路２１には該通路２
１の開口量を調整する下流側流量制御弁２２が備えられ
ている。尚、この下流側流量制御弁２２は、デューティ
ソレノイド弁で構成され、後述のコントロールユニット
４０からの制御信号を受けて開閉制御される。

【００７６】上流側絞り弁１０ 上記上流側絞り弁１０は、上記下流側絞り弁２０と同様
には板状絞り弁で構成され、且つ上記吸気通路２におけ
る上記バイパス通路３０の合流部よりも下流側位置に配
置されるものであって、特許請求の範囲中の「上流側絞
り弁」及び「上流側絞り部」にそれぞれ該当する。この
上流側絞り弁１０は、次述のレバー機構５１を介して上
記アクセル５０に連結されており、該アクセル５０の踏
み込み操作に対応して所定の開閉弁特性で開閉される。

【００７７】上記レバー機構５１は、図２に示すよう
に、第１レバー５２と第２レバー５３とを備えて構成さ
れる。上記第１レバー５２は、上記上流側絞り弁１０の
弁軸１０ａ上に軸着され、該弁軸１０ａ（即ち、上記上
流側絞り弁１０）と一体的に回動するようになってい
る。また、この第１レバー５２には、略「Ｓ」字状に屈
曲した係合溝５７が形成されるとともに、ストッパー部
５２ａが設けられている。

【００７８】上記第２レバー５３は、上記上流側絞り弁
１０の弁軸１０ａの側方に配置された支点軸５５により
揺動自在に枢支されている。この第２レバー５３には、
上記第１レバー５２の係合溝５７内に係入する係合ピン
５６が設けられるとともに、連結ワイヤー５４を介して
上記アクセル５０に連結されている。従って、上記アク
セル５０が踏み込み操作されると、その操作力が上記連
結ワイヤー５４を介して第２レバー５３にその回動力と
して伝達され、該第２レバー５３は上記支点軸５５を中
心として上記アクセル５０の踏み込み量に対応する回動
量だけ回動する。この第２レバー５３の回動に伴って、
該第２レバー５３に設けた上記係合ピン５６が上記第１
レバー５２の係合溝５７内を摺動し、該第１レバー５２
は該係合溝５７の形状により規定された回動特性で回動
せしめられ、結果的に上記上流側絞り弁１０が所定の開
閉弁特性で開閉されることになる。尚、この実施形態に
おいては、上記上流側絞り弁１０が上記アクセル５０の
踏み込み量に対応して、図４において特性線Ｌ₂で示す
ような開閉弁特性で開閉するように上記係合溝５７の形
状等を設定している。参考に、図３に示した上記係合溝
５７と係合ピン５６との係合位置〜を、図４の上記
特性線Ｌ₂における〜の各位置に対応させて示す。
この場合、図４における特性線Ｌ₂は、後述するエンジ
ンの運転領域（図６を参照）のうち、第２領域と第３領
域における開閉弁特性であって、該特性線Ｌ₂の〜
の範囲は第２領域における特性で、〜の範囲は第３
領域における特性である。また、第１領域における開閉
弁特性は次述する。

【００７９】以上のように、第２領域と第３領域におけ
る上記上流側絞り弁１０と下流側絞り弁２０との間にお
ける開度（即ち、開口量）の相対関係は、上記アクセル
５０の踏み込み量の増大変化（即ち、エンジン負荷の増
大変化）に伴って、低負荷側の第２領域では上流側絞り
弁１０の開度が下流側絞り弁２０の開度よりも小さく、
高負荷側の第３領域では上流側絞り弁１０の開口量が上
記下流側絞り弁２０の開口量よりも大きくなるように設
定されている。従って、第２領域では上記上流側絞り弁
１０によって吸気量の規制が行われ、第３領域では上記
下流側絞り弁２０によって吸気量の規制が行われること
になる。

【００８０】一方、この実施形態のものにおいては、エ
ンジンの運転領域のうち、第１領域においては、図４に
おいて特性線Ｌ₃で示すように、上記上流側絞り弁１０
の開度を部分開度としてこれを維持するようにしてい
る。即ち、上記上流側絞り弁１０は、上記第１レバー５
２が図２において実線図示する回動位置にあるときに全
閉とされるが、該第１レバー５２の閉弁側への回動範囲
を規制することで、具体的には図２において符号５２′
で示す鎖線図示位置において規制することで、上記上流
側絞り弁１０の開度を符号１０′で示す鎖線図示位置で
規制し、該上流側絞り弁１０の部分開度状態を実現する
ようにしている。

【００８１】この上流側絞り弁１０の部分開度状態を実
現するために、この実施形態においては、圧力応動式の
アクチュエータ６０の作動により進退変位せしめられる
ストッパー６１を、上記第１レバー５２の上記ストッパ
ー部５２ａに対向配置するとともに、該ストッパー６１
の圧力室６１ａを、その途中に三方ソレノイド弁６５を
介設した負圧路６４を介して上記サージタンク３に接続
し、該三方ソレノイド弁６５の作動により、上記圧力室
６１ａ内に大気と負圧とを択一的に導入し得るようにし
ている。そして、上記ストッパー６１の圧力室６１ａに
大気が導入された時には、図２に示すように上記ストッ
パー６１が後退し、上記第１レバー５２の実線図示位置
への回動（即ち、上記上流側絞り弁１０の全閉位置への
回動）を許容する。これに対して、上記圧力室６１ａに
負圧が導入された時には、上記ストッパー６１が前進
し、上記第１レバー５２の閉弁方向への回動を図２の鎖
線図示位置において規制し、該上流側絞り弁１０を部分
開度状態（図４の特性線Ｌ₃を参照）とするものであ
る。

【００８２】さらに、上記上流側絞り弁１０の近傍に
は、該上流側絞り弁１０を迂回してその上流側と下流側
とを接続する上流側絞り弁バイパス通路１１（特許請求
の範囲中の「上流側絞り弁バイパス通路」に該当する）
が設けられるとともに、該上流側絞り弁バイパス通路１
１には該通路１１の開口量を調整する上流側流量制御弁
１２が備えられている。尚、この上流側流量制御弁１２
は、デューティソレノイド弁で構成され、後述のコント
ロールユニット４０からの制御信号を受けて開閉制御さ
れる。

【００８３】コントロールユニット４０ 上記コントロールユニット４０は、上記エンジン１の運
転状態に応じて上記上流側絞り弁１０と下流側絞り弁２
０と開閉弁３１と上流側流量制御弁１２及び下流側流量
制御弁２２の開閉制御と、上記電磁クラッチ６の断続制
御（即ち、上記機械式過給機５の駆動・駆動停止制御）
とを行うものであって、該コントロールユニット４０に
は回転数センサ４１からのエンジン回転数信号と上記サ
ージタンク３に設けたブーストセンサ４３からの吸気管
圧力信号と上記アクセル開度センサ４２からのアクセル
開度信号がそれぞれ入力される。そして、このコントロ
ールユニット４０においては、これら各入力信号に基づ
いて上記各弁の開閉作動量を算出してこれを開閉制御信
号として出力するとともに、上記電磁クラッチ６の断続
制御信号をも出力する。

【００８４】ここで、このコントロールユニット４０に
より吸気系の制御を行う場合における運転領域について
説明する。この実施形態においては、図６に示すよう
に、エンジン１の運転領域をトルクとエンジン回転数と
に応じて三つの領域に分けている。即ち、「トルク−エ
ンジン回転数」特性図の中に、吸気管圧力が「−１００
ｍｍＨｇ」の線を設け、吸気管圧力が「−１００ｍｍＨ
ｇ」よりも低く、且つエンジン回転数が「Ｎ₁」よりも
低い低負荷・低回転の領域を「第１領域」、吸気管圧力
が「−１００ｍｍＨｇ」よりも低く、且つエンジン回転
数が「Ｎ₁」よりも高い低負荷・高回転の領域を「第２
領域」、吸気管圧力が「−１００ｍｍＨｇ」よりも高い
高負荷の領域を「第３領域」としている。

【００８５】そして、これら各領域における上記開閉弁
３１と上記機械式過給機５の作動関係を次のように設定
している。

【００８６】第１領域においては、上記機械式過給機５
の駆動を停止させるとともに、上記開閉弁３１を全開と
する。従って、この第１領域においては、上記機械式過
給機５による過給は行われず、空気はエンジン側の吸入
負圧により上記機械式過給機５を迂回して上記バイパス
通路３０を通ってエンジン筒内に吸入される。

【００８７】第２領域においては、上記機械式過給機５
を駆動させるとともに、上記開閉弁３１を全開とする。
従って、この第２領域においては、上記機械式過給機５
は駆動されるものの、上記開閉弁３１が全開状態である
ので、該機械式過給機５による過給は行われず、空気は
エンジン側の吸入負圧により上記機械式過給機５を迂回
して上記バイパス通路３０を通ってエンジン筒内に吸入
される。

【００８８】尚、この第２領域においては、本来的には
上記機械式過給機５の駆動は必要ではないが、該機械式
過給機５の駆動・駆動停止、即ち、上記電磁クラッチ６
の断続動作が高回転域で行われることによる該電磁クラ
ッチ６の信頼性あるいは耐久性の低下を防止するため
に、第１領域と第２領域との区画回転数「Ｎ₁」におい
て駆動させるようにしたものである。従って、この第２
領域においては上記機械式過給機５の駆動損失の低減が
エンジンの燃費性能という点において最も要求される領
域であり、このため、この実施形態においては上記機械
式過給機５の駆動損失の低減を図るべく、上述のように
上記上流側絞り弁１０と下流側絞り弁２０との開口面積
の関係を設定する（図４の特性線Ｌ₂を参照）ととも
に、上記上流側流量制御弁１２と下流側流量制御弁２２
の作動を制御するようにしている（具体的な制御は後述
する）。

【００８９】第３領域においては、上記機械式過給機５
を駆動させるとともに、上記開閉弁３１を負荷の上昇と
ともに閉作動させ、高負荷側では全閉とする。従って、
この第３領域においては上記機械式過給機５による過給
が行われる。この場合、この機械式過給機５の駆動損失
を低減してエンジンの燃費性能の向上を図ること、及び
該機械式過給機５の信頼性あるいは耐久性の向上を図る
ことが必要であり、このため、この実施形態においては
上記機械式過給機５の駆動損失の低減を図るとともにそ
の信頼性等の確保を図るべく、上記上流側絞り弁１０と
下流側絞り弁２０との開口面積の関係を設定する（図４
の特性線Ｌ₂を参照）とともに、上記上流側流量制御弁
１２と下流側流量制御弁２２の作動を制御するようにし
ている（具体的な制御は後述する）。

【００９０】尚、上記上流側流量制御弁１２の作動は、
図８に示す通りである。即ち、上記上流側流量制御弁１
２は、上記運転領域に応じてその作動が異なり、第１領
域の領域（即ち、上記電磁クラッチ６がＯＦＦ状態で上
記機械式過給機５が駆動停止している低負荷・低回転
域）では開弁される。

【００９１】第２領域（即ち、吸気管圧力が−１００ｍ
ｍＨｇ以下で、且つ上記電磁クラッチ６がＯＮ状態で上
記機械式過給機５が駆動している低負荷・高回転域）で
は、閉弁される。

【００９２】第３領域（即ち、吸気管圧力が−１００ｍ
ｍＨｇ以上の高負荷域）では、開弁される。

【００９３】吸気装置の制御 続いて、上記コントロールユニット４０による吸気装置
の制御の実際を、図５に示すフローチャートに基づいて
説明する。

【００９４】尚、制御開始時のイニシャル状態として、
上記電磁クラッチ６は「ＯＦＦ」状態（即ち、上記機械
式過給機５は駆動停止状態）、上記上流側流量制御弁１
２は「開弁」状態、上記三方ソレノイド弁６５は「ＯＦ
Ｆ」状態で上記上流側絞り弁１０は部分開度状態（図４
の特性線Ｌ₃を参照）とされている。また、運転領域の
移行を示すフラグＦは、第１領域からの加速時にはＦ＝
１、第２領域からの加速時にはＦ＝２、第２領域からの
減速時にはＦ＝３、第３領域からの減速時にはＦ＝４と
される。かかるイニシャル状態からの作動制御は次の通
りである。

【００９５】制御開始後、先ずステップＳ１において、
エンジン回転数、吸気管圧力等を各センサ４１〜４３か
ら読み込む。次に、ステップＳ２において、現在の運転
領域が「第１領域」であるかどうかを判定する。ここ
で、「第１領域」であると判定された場合には、続いて
ステップＳ３において現在は加速状態かどうかを判定す
る。

【００９６】ここで加速状態である場合にはフラグをＦ
＝１とし（ステップＳ４）、リターンする。これに対し
て、加速状態でないと判定された場合には、ステップＳ
１９においてフラグＦ＝３かどうか（即ち、第２領域か
ら第１領域へ減速された状態かどうか）を判定する。こ
こで、フラグＦ＝３でないと判定された場合には、さら
にステップＳ２３においてフラグＦ＝４かどうか（即
ち、第３領域から第１領域へ減速されたかどうか）を判
定し、フラグＦ＝４でないと判定された場合は第１領域
での定常状態であって何らの制御の必要は無いので、そ
のままリターンする。

【００９７】これに対して、ステップＳ１９においてフ
ラグＦ＝３であると判定された場合は、第２領域から第
１領域への減速時であるので、ステップＳ２０において
電磁クラッチ６を「ＯＦＦ」として上記機械式過給機５
の駆動を停止させるとともに、三方ソレノイド弁６５を
「ＯＦＦ」として上記上流側絞り弁１０を部分開度状態
とする。さらに、ステップＳ２１においては、第２領域
において閉弁状態にあった上流側流量制御弁１２を開弁
するとともに、ステップＳ２２においてフラグＦをリセ
ットしてリターンする。

【００９８】また、ステップＳ２３において、フラグＦ
＝４と判定された場合は、第３領域から第１領域への減
速時であるので、ステップＳ２４において電磁クラッチ
６を「ＯＦＦ」として上記機械式過給機５の駆動を停止
させるとともに、三方ソレノイド弁６５を「ＯＦＦ」と
して上記上流側絞り弁１０を部分開度状態とする。但
し、上記上流側流量制御弁１２は、第３領域において既
に開弁状態とされているので、この開弁状態をそのまま
維持する。

【００９９】一方、ステップＳ２において現在の運転領
域は第１領域ではないと判定された場合には、第２領域
又は第３領域であってこれらいずれにおいても上記機械
式過給機５を駆動し且つ上記上流側絞り弁１０の部分開
度状態を解除すべき領域であるので、先ずステップＳ５
において電磁クラッチ６を「ＯＮ」状態とするととも
に、上記三方ソレノイド弁６５を「ＯＮ」状態として上
記上流側絞り弁１０の開度を上記アクセル５０の操作に
対応可能とする。

【０１００】次に、ステップＳ６において、現在は第２
領域であるのか否かを判定し、ここで第２領域であると
判定された場合には、さらにステップＳ１１においてフ
ラグＦ＝１かどうか（即ち、第１領域から第２領域への
加速時であるのかどうか）を判定する。ここで、Ｆ＝１
であると判定された場合には、第１領域で開弁状態にあ
った上流側流量制御弁１２を閉弁させる（ステップＳ１
２）とともに、フラグＦをリセットしてリターンする
（ステップＳ１３）。

【０１０１】この場合、図１１の特性線Ｌ₁₁で示すよう
に、上記上流側流量制御弁１２を一時的に開弁して上記
上流側絞り弁バイパス通路１１の開口量を一時的に増大
させると、第１領域から第２領域への加速に伴う上記機
械式過給機５の駆動停止状態から駆動状態への移行時に
おけるエンジン負荷の急増に伴うトルクショックが、上
記上流側流量制御弁１２の一時的な開口面積の増大によ
るエンジン出力の増大で可及的に抑制され、トルクショ
ックの少ない運転が可能となる。

【０１０２】これに対して、ステップＳ１１においてフ
ラグＦ＝１でないと判定された場合には、さらにステッ
プＳ１４においてフラグＦ＝４かどうか（即ち、第３領
域から第２領域への減速時であるのかどうか）を判定す
る。ここで、フラグＦ＝４である場合には、第３領域で
開弁状態にあった上流側流量制御弁１２を閉弁させる
（ステップＳ１２）とともに、フラグＦをリセットして
リターンする（ステップＳ１３）。 この場合、図１０
に示すように、エンジンの減速状態の検出に伴って、上
記開閉弁３１の開度が少なくとも部分開度状態に開弁す
るまで上記上流側流量制御弁１２の開状態を維持して上
流側絞り弁１０側の開口面積が上記下流側絞り弁２０側
の開口面積以上となるようにすれば良い。即ち、本来的
には第３領域から第２領域への減速に伴って上記上流側
流量制御弁１２は開弁状態から閉弁されるが、これを上
記開閉弁３１が部分開度となるまで開弁状態を維持し、
第２領域移行後における本来的な上流側絞り弁１０側の
開口面積（特性線Ｌ₁₁参照）を上記上流側流量制御弁１
２の開弁によって特性線Ｌ₂₂に示すように増大させるも
のである。このようにすることで、減速時には上流側絞
り弁１０側の開口面積が小さくなって上記機械式過給機
５の下流側の圧力が急上昇するのが、上記上流側絞り弁
１０側の開口面積を大きくして上記機械式過給機５の上
流側の圧力を可及的に大気圧に近づけることで、該機械
式過給機５の上流側と下流側との差圧の拡大が抑制さ
れ、この結果、機械式過給機５の信頼性・耐久性がさら
に高められるとともに、エンジンの燃費性能のより一層
の向上が期待できることになる。

【０１０３】一方、ステップＳ１４において、フラグＦ
＝４でないと判定された場合には、さらにステップＳ１
５において加速状態かどうかを判定し、加速状態であれ
ばフラグをＦ＝２にセットしてリターンする（ステップ
Ｓ１６）が、加速状態でない場合にはさらにステップＳ
１７において減速状態かどうかを判定し、減速状態であ
ればフラグをＦ＝３にセットしてリターンする（ステッ
プＳ１８）。これに対して、減速状態でないと判定され
た場合は、第２領域での定常状態であると判断されるの
で、この場合にはそのままリターンする。

【０１０４】また、ステップＳ６において、現在の運転
領域は第２領域ではないと判定された場合（即ち、第３
領域である場合）には、ステップＳ７においてフラグＦ
＝２かどうか（即ち、第２領域から第３領域への加速時
であるのかどうか）を判定し、ここで加速時である場合
には第２領域において閉弁状態にあった上記上流側流量
制御弁１２を開弁させる（ステップＳ１０）とともに、
フラグＦをリセットしてリターンする（ステップＳ１
３）。

【０１０５】尚、この場合、図９に示すように、エンジ
ンの加速状態が検出された時に、上記開閉弁３１の全開
からの閉弁作動の開始に伴って上記上流側絞り弁１０側
の開口面積が上記下流側絞り弁２０側の開口面積以上と
なるように開口面積を制御すると、上記開閉弁３１の部
分開度状態において上記上流側絞り弁１０による吸気量
規制が解除されることとなり、この結果、吸気充填量の
増大が促進され、それだけエンジンの加速レスポンスが
向上することになる。

【０１０６】これに対して、ステップＳ７においてフラ
グＦ＝２でないと判定された場合（即ち、加速時ではな
い場合）には、さらにステップＳ８において減速状態か
どうかを判定し、減速状態である場合にはフラグをＦ＝
４にセットしてリターンする（ステップＳ９）。また、
減速状態でないと判定された場合は、第３領域での定常
状態であるのでそのままリターンする。

【０１０７】以上がこの実施形態における吸気装置の制
御の流れである。

【０１０８】Ｂ：第２の実施形態 図１２には、本願発明の第２の実施形態にかかる機械式
過給機付エンジンの吸気装置の全体システムを示してい
る。この実施形態のものは、上記第１の実施形態のもの
と基本構成を同じとするものであって、該第１の実施形
態のものと異なる点は、該第１の実施形態においては上
記下流側絞り弁２０をアクセル５０と機械的に連結され
た構成としていたのに対して、この第２の実施形態にお
いては該下流側絞り弁２０を電気的に作動制御されるス
テッピングモータ４９により駆動させるようにした点で
ある。

【０１０９】このように下流側絞り弁２０をステッピン
グモータ４９により駆動させるようにした場合には、上
記第１の実施形態のように下流側絞り弁２０をアクセル
５０に連動させる構成とする場合に比して、該下流側絞
り弁２０の開口面積の調整幅が大きく且つその調整態様
の自由度も大きいことから、第１の実施形態において備
えられていた下流側絞り弁バイパス通路２１及び下流側
流量制御弁２２は設けられていない。尚、上記上流側絞
り弁１０側の構成は、上記第１の実施形態の場合と同様
である。

【０１１０】このように、上記下流側絞り弁２０をステ
ッピングモータ４９により駆動するように構成すること
で、上記第１の実施形態におけると同様の作用効果を、
より簡便に実現することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１の実施形態にかかる機械式過給
機付エンジンの吸気装置のシステム図である。

【図２】図１に示したレバー機構の構造説明図である。

【図３】図２に示したレバー機構の作動説明図である。

【図４】図２に示したレバー機構により作動される絞り
弁の開度特性図である。

【図５】図１に示した吸気装置の制御フローチャートで
ある。

【図６】「トルク−エンジン回転数」線図である。

【図７】図１に示した開閉弁の作動特性図である。

【図８】図１に示した上流側流量制御弁の作動特性図で
ある。

【図９】吸気通路の開口量特性図である。

【図１０】吸気通路の開口量特性図である。

【図１１】吸気通路の開口量特性図である。

【図１２】本願発明の第２の実施形態にかかる機械式過
給機付エンジンの吸気装置のシステム図である。

【符号の説明】

１はエンジン、２は吸気通路、３はサージタンク、４は
インタークーラ、５は機械式過給機、６は電磁クラッチ
（クラッチ手段）、７はエアフローセンサ、８はエアク
リーナ、１０は上流側絞り弁（上流側絞り部）、１１は
上流側絞り弁バイパス通路、１２は上流側流量制御弁、
２０は下流側絞り弁（下流側絞り部、主スロットル
弁）、２１は下流側絞り弁バイパス通路（下流側スロッ
トル弁バイパス通路）、２２は下流側流量制御弁、３０
はバイパス通路、３１は開閉弁、３２はアクチュエー
タ、３３は三方ソレノイド弁、４０はコントロールユニ
ット、４１は回転数センサ、４２はアクセル開度セン
サ、４３はブーストセンサ、４９はステッピングモー
タ、５０はアクセル、５１はレバー機構、５２は第１レ
バー、５３は第２レバー、５４は連結ワイヤー、５５は
支点軸、５６は係合ピン、５７は係合溝、６０はアクチ
ュエータ、６１はストッパー、６４は負圧路、６５は三
方ソレノイド弁である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志々目 宏二 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 荒木 啓二 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気通路に設けられ且つエンジンの出力
   軸を介して駆動される機械式過給機と、 上記吸気通路における上記過給機の上流部位と下流部位
   とを該過給機を迂回して接続するバイパス通路と、 上記バイパス通路をエンジンの運転状態に応じて開閉制
   御する開閉弁と備え、 上記開閉弁を、エンジンの低負荷域では開弁させ、高負
   荷域では閉弁させるとともに、 上記過給機の駆動領域を、上記エンジン高負荷域と、エ
   ンジン低負荷域のうち少なくとも一部領域に設定した機
   械式過給機付エンジンの吸気装置であって、 上記吸気通路における上記過給機の上流側の上記バイパ
   ス通路の分岐部よりも上流部位に該上流部位の吸気通路
   の開口面積を変化させる上流側絞り部を、上記吸気通路
   における上記過給機の下流側の上記バイパス通路の合流
   部よりも下流部位に該下流部位の吸気通路の開口面積を
   変化させる下流側絞り部を、それぞれ設け、該上流側絞
   り部と下流側絞り部でエンジンへの吸入吸気量を調整す
   る一方、 上記過給機の駆動領域における上記両絞り部の開口面積
   の関係が、上記開閉弁の開弁領域では上記上流側絞り部
   の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さ
   く、上記開閉弁の閉弁領域では上流側絞り部の開口面積
   が上記下流側絞り部の開口面積よりも大きくなるように
   上記上流側絞り部と下流側絞り部のうち少なくとも一方
   の絞り部の開口面積を制御することを特徴とする機械式
   過給機付エンジンの吸気装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記開閉弁がエンジン負荷の増大に伴って全開から徐々
   に閉弁する開度特性を有するとともに、 上記上流側絞り部と下流側絞り部との開口面積の関係
   が、上記開閉弁が全開状態で上記上流側絞り部の開口面
   積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さくなるよう
   に設定され、 エンジンの加速状態が検出された時には、上記開閉弁の
   全開からの閉弁作動の開始に伴って上記上流側絞り部の
   開口面積が上記下流側絞り部の開口面積以上となるよう
   に上記両絞り部のうち少なくとも上流側絞り部の開口面
   積を制御することを特徴とする機械式過給機付エンジン
   の吸気装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 上記開閉弁がエンジン負荷の増大に伴って全開から徐々
   に閉弁する開度特性を有するとともに、 上記上流側絞り部と下流側絞り部との開口面積の関係
   が、上記開閉弁が全開状態で上記上流側絞り部の開口面
   積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さくなるよう
   に設定され、 上記過給機の駆動領域においてエンジンの減速状態が検
   出された時には、上記開閉弁の開度が少なくとも部分開
   度状態に開弁するまで上記上流側絞り部の開口面積が上
   記下流側絞り部の開口面積以上となるように上記両絞り
   部のうち少なくとも上流側絞り部の開口面積を制御する
   ことを特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 エンジン出力軸により常時上記過給機が駆動されるよう
   にクラッチ手段を備えない駆動伝達手段を設け、 エンジンの低負荷域の全域において上記開閉弁を開弁さ
   せるとともに、 該開閉弁の開弁域において上記上流側絞り部の開口面積
   が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さくなるように
   上記上流側絞り部と下流側絞り部のうち少なくとも一方
   の絞り部の開口面積を制御することを特徴とする機械式
   過給機付エンジンの吸気装置。
5. 【請求項５】 請求項１において、 上記過給機の駆動をエンジン低負荷・低回転域において
   停止させるクラッチ手段を設け、 上記過給機の駆動停止時には上記開閉弁を開弁させると
   ともに、上記上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り
   部の開口面積よりも大きくなるように上記両絞り部のう
   ち少なくとも上流側絞り部の開口面積を制御することを
   特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装置。
6. 【請求項６】 請求項１において、 上記下流側絞り部を、電気的に作動制御される下流側絞
   り弁で構成し該下流側絞り弁によってエンジンの要求吸
   入空気量を制御する一方、 上記上流側絞り部を、人力操作されるアクセルと機械的
   に連結され該アクセルに連動して作動する上流側絞り弁
   で構成するとともに、 該上流側絞り弁の開口量特性を、アクセル開度の増大方
   向において、アクセル開度が低開度の時には上流側絞り
   部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さ
   くなるように開口量増加率が少なく、中開度の時には少
   なくともアクセル高開度時において上流側絞り部の開口
   面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも大きくなるよ
   うに開口量増加率が大きくなる非線形特性とされている
   ことを特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装置。
7. 【請求項７】 請求項２において、 上記下流側絞り部にアクセル操作に基づいてエンジンの
   要求吸入空気量を制御する主スロットル弁が設けられ、
   上記開閉弁の全開状態では上記上流側絞り部により上記
   吸入空気量が調量されるとともに、上記エンジンの加速
   状態が検出された時には上流側絞り部の開口面積が上記
   下流側絞り部の開口面積より大きくなるように制御され
   ることを特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装
   置。
8. 【請求項８】 請求項３において、 上記上流側絞り部には、板状の絞り弁と、該絞り弁を迂
   回してその上流側と下流側とを接続する上流側絞り弁バ
   イパス通路とを設けるとともに、該上流側絞り弁バイパ
   ス通路には電磁式の上流側流量制御弁を設け、 上記開閉弁が少なくとも部分開度に開弁するまで上記上
   流側流量制御弁により上記上流側絞り部の開口面積を上
   記下流側絞り部の開口面積よりも大きくし、上記開閉弁
   が少なくとも部分開度となった後は、上記上流側流量制
   御弁の開口量を減少させて上記上流側絞り部の開口面積
   を上記下流側絞り部の開口面積よりも小さくするように
   上記上流側絞り部の開口面積を制御することを特徴とす
   る機械式過給機付エンジンの吸気装置。
9. 【請求項９】 請求項１において、 上記過給機を、エンジン低負荷・低回転域においては駆
   動停止させ、エンジン低負荷・高回転域においては駆動
   させるクラッチ手段を設ける一方、 エンジン低負荷域の全域において上記開閉弁を開弁させ
   るとともに、 上記両絞り部のエンジン低負荷域における開口面積の関
   係が、上記過給機の駆動停止域では上記上流側絞り部の
   開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも大きく、
   上記過給機の駆動域では上流側絞り部の開口面積が上記
   下流側絞り部の開口面積よりも小さくなるように上記上
   流側絞り部と下流側絞り部のうち少なくとも一方の絞り
   部の開口面積を制御することを特徴とする機械式過給機
   付エンジンの吸気装置。
10. 【請求項１０】 請求項２，４又は５において、 上記上流側絞り部には該上流側絞り弁を、上記下流側絞
    り部には下流側絞り弁をそれぞれ設け、且つこれら上流
    側絞り弁と下流側絞り弁とを機械的に人力操作されるア
    クセルと連結する一方、 上記上流側絞り弁側には該上流側絞り弁を迂回してその
    上流側と下流側とを接続する上流側絞り弁バイパス通路
    を設けるとともに、該上流側絞り弁バイパス通路には該
    通路の開口量を調整する電磁式の上流側流量制御弁を設
    け、 上記上流側流量制御弁を制御することで、上記両絞り部
    の開口面積の関係を、上記上流側絞り部の開口面積が上
    記下流側絞り部の開口面積よりも小さくなる関係と、上
    流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よ
    りも大きくなる関係の少なくともいずれか一方に設定し
    得るようにしたことを特徴とする機械式過給機付エンジ
    ンの吸気装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、 上記下流側絞り弁側には該下流側絞り弁を迂回してその
    上流側と下流側とを接続する下流側絞り弁バイパス通路
    を設けるとともに、該下流側絞り弁バイパス通路には該
    通路の開口量を調整する下流側流量制御弁を設け、 該下流側流量制御弁を上記上流側絞り弁バイパス通路に
    設けた上記上流側流量制御弁と連携させて制御すること
    で、上記両絞り部の開口面積の関係を、上記上流側絞り
    部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さ
    くなる関係と、上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞
    り部の開口面積よりも大きくなる関係の少なくともいず
    れか一方に設定し得るようにしたことを特徴とする機械
    式過給機付エンジンの吸気装置。
12. 【請求項１２】 吸気通路に設けられ且つエンジンの出
    力軸を介して駆動される機械式過給機と、 上記吸気通路における上記過給機の上流部位と下流部位
    とを該過給機を迂回して接続するバイパス通路と、 上記バイパス通路をエンジンの運転状態に応じて開閉制
    御する開閉弁と備え、 上記開閉弁を、エンジンの低負荷域では開弁させ、高負
    荷域では閉弁させるとともに、 上記過給機の駆動領域を、上記エンジン高負荷域と、エ
    ンジン低負荷域のうち少なくとも一部領域に設定した機
    械式過給機付エンジンの吸気装置であって、 上記吸気通路における上記過給機の上流側の上記バイパ
    ス通路の分岐部よりも上流部位に該上流部位の吸気通路
    の開口面積を変化させる上流側絞り部を、上記吸気通路
    における上記過給機の下流側の上記バイパス通路の合流
    部よりも下流部位に該下流部位の吸気通路の開口面積を
    変化させる下流側絞り部を、それぞれ設け、該上流側絞
    り部と下流側絞り部でエンジンへの吸入吸気量を調整す
    る一方、 エンジンの低負荷域における低回転域では上記過給機の
    駆動を停止させ、高回転域では上記過給機を駆動させる
    とともに、 エンジン低負荷域の全域で上記開閉弁を開弁させ、 上記両絞り部の開口面積の関係が、上記過給機の駆動停
    止時には上記上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り
    部の開口面積よりも大きく、上記過給機の駆動時には上
    流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よ
    りも小さくなるように上記上流側絞り部と下流側絞り部
    のうち少なくとも一方の絞り部の開口面積を制御するこ
    とを特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、 上記下流側絞り部の開口面積が、同一エンジン負荷にお
    いてはエンジンの高回転側程大きくなるようにする一
    方、 エンジンの低負荷域における上記過給機の駆動停止状態
    から駆動状態への加速時には、該過給機の駆動停止状態
    から駆動状態への作動変更に同期して一時的に上記下流
    側絞り部の開口面積を増大させることを特徴とする機械
    式過給機付エンジンの吸気装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３において、 上記下流側絞り部には、アクセル操作に基づいてエンジ
    ンの要求吸入空気量を制御する主スロットル弁と、該主
    スロットル弁を迂回してその上流側と下流側とを接続す
    る下流側スロットル弁バイパス通路と、該下流側スロッ
    トル弁バイパス通路の開口量を調整する下流側流量制御
    弁がそれぞれ設けられ、該下流側流量制御弁により、一
    時的に下流側絞り部の開口面積を増大させることを特徴
    とする機械式過給機付エンジンの吸気装置。
15. 【請求項１５】 請求項１２において、 上記上流側絞り部には上流側絞り弁を、上記下流側絞り
    部には下流側絞り弁をそれぞれ設け、且つこれら上流側
    絞り弁と下流側絞り弁とを機械的に人力操作されるアク
    セルと連結する一方、 上記上流側絞り弁側には該上流側絞り弁を迂回してその
    上流側と下流側とを接続する上流側絞り弁バイパス通路
    を設けるとともに、該上流側絞り弁バイパス通路には該
    通路の開口量を調整する電磁式の上流側流量制御弁を設
    け、 上記上流側流量制御弁を制御することで、上記両絞り部
    の開口面積の関係を、上記上流側絞り部の開口面積が上
    記下流側絞り部の開口面積よりも小さくなる関係と、上
    流側絞り部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よ
    りも大きくなる関係の少なくともいずれか一方に設定し
    得るようにしたことを特徴とする機械式過給機付エンジ
    ンの吸気装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５において、 上記下流側絞り弁側には該下流側絞り弁を迂回してその
    上流側と下流側とを接続する下流側絞り弁バイパス通路
    を設けるとともに、該下流側絞り弁バイパス通路には該
    通路の開口量を調整する下流側流量制御弁を設け、 該下流側流量制御弁を上記上流側絞り弁バイパス通路に
    設けた上記上流側流量制御弁と連携させて制御すること
    で、上記両絞り部の開口面積の関係を、上記上流側絞り
    部の開口面積が上記下流側絞り部の開口面積よりも小さ
    くなる関係と、上流側絞り部の開口面積が上記下流側絞
    り部の開口面積よりも大きくなる関係の少なくともいず
    れか一方に設定し得るようにしたことを特徴とする機械
    式過給機付エンジンの吸気装置。