JPS6139493B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、過給機付エンジンの吸気装置の改良
に関するものである。

従来より、過給機付エンジンの吸気装置とし
て、エンジンの吸気負圧により新気を供給する主
吸気系に加えて、エンジンによつて駆動される過
給機と該過給機下流に設けられた補助絞弁を備え
た補助吸気系を設け、エンジンの説定負荷未満で
上記主吸気系から新気を供給し、エンジンの設定
負荷以上で主吸気系からの新気に加えて少なくと
も圧縮行程において上記補助吸気系から過給気を
供給するようにした過給機付エンジンは、例えば
特開昭55−137314号に示されるように公知であ
る。

しかして、上記補助吸気系には補助絞弁を設け
て過給気を負荷の変動に応じて供給するようにし
ているが、過給機はエンジンによつて駆動され、
その吐出圧はエンジンの負荷状態と関係なく単に
エンジン回転数に応じて変動することから、例え
ば過給機が作動している状態で補助絞弁の開度が
小さい運転状態では、補助吸気系における過給圧
（過給機と補助絞弁との間の過給圧）が高くな
る。この傾向は補助絞弁の開度が小さく過給機が
高回転で駆動されている運転状態（エンジンの負
荷が比較的小さく高回転時）で顕著である。その
結果、過給機の駆動抵抗（駆動トルク）が増大し
てエンジン負荷が上昇し、燃費性能を悪化させる
とともに、過給機は過熱し、耐久性に悪影響を及
ぼすものであり、さらに、過給機の駆動初期に駆
動抵抗が増大することによりエンジンにシヨツク
が生じるという不具合を有する。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、過
給機の駆動効率を改善する一方、過給機の駆動初
期にエンジンにシヨツクが生じるのを防止した過
給機付エンジンの吸気装置を提供することを目的
とする。

本発明は、上記目的を達成するために、主吸気
系に加えて、エンジンによつて駆動される過給機
と過給機下流に設けられた補助絞弁を備えた補助
吸気系を設け、エンジンの設定負荷未満で上記主
吸気系から新気を供給し、エンジンの設定負荷以
上では主吸気系からの新気に加えて少なくとも圧
縮行程において上記補助吸気系から過給気を供給
するようにした過給機付エンジンにおいて、上記
過給機と補助絞弁との間の過給圧を補助絞弁の開
度の増加に応じて増加させる制御装置を設けたこ
とを特徴とする。

以下、本発明の実施例を図面に沿つて説明す
る。第１図において、１はエンジン、２は該エン
ジン１のシリンダヘツド１ａの燃焼室３に開口し
た主吸気ポート４を介してエンジン１に新気を供
給する主吸気系、５は同じく燃焼室３に開口した
補助吸気ポート６を介してエンジン１に過給気を
供給する補助吸気系、７は同じく燃焼室３に開口
した排気ポート８を介してエンジン１からの排気
ガスを排出する排気系である。

主吸気系２において、９は主吸気ポート４を所
定のタイミングで開閉する主吸気弁、１０は主吸
気通路１１の途中に介設され吸気流量を制御する
主絞弁、１２は主絞弁１０の上流に燃料を噴射す
る燃料噴射ノズル、１３は燃料噴射量を制御する
噴射制御装置である。

上記噴射制御装置１３は、エアフローメータ１
４により検出した吸気量信号および回転センサー
１５により検出したエンジン回転数信号を受け、
これらの信号によりエンジン１の運転状態に応じ
た燃料噴射量を演算し、燃料噴射ノズル１２に制
御信号を発して所定量の熱料を主吸気系２に噴射
せしめるよう構成されている。

補助吸気系５において、１６は補助吸気ポート
６をタイミングカム１７により所定のタイミング
（第２図参照）で開閉する補助吸気弁、１８は補
助吸気通路１９の途中に介装されたベーン形エア
ポンプよりなる過給機である。

上記過給機１８はエンジン１により電磁クラツ
チ２０を介して駆動される。すなわち、エンジン
１におけるピストン２１の往復動により連接棒２
２を介して回転駆動されるクランク軸２３の駆動
力が駆動装置２４を介して伝達されることにより
過給機１８は回転駆動され、電磁クラツチ２０の
断接操作により過給機１８の駆動、停止が制御さ
れるものである。

上記電磁クラツチ２０は、エンジン１の負荷に
応じて断接されるものであつて、例えば主絞弁１
０の開度もしくは吸気負圧等に応じて制御され、
エンジン１の負荷が設定値以上となつたときに、
電磁クラツチ２０が接続状態となつて過給機１８
を駆動するよう構成されている。

また、２５は過給機１８の下流における補助吸
気通路１９に介設された補助絞弁で、該補助絞弁
２５は前記主絞弁１０とリンク機構等にて連係さ
れ、主絞弁１０が所定開度以上に開くのに連動し
て閉鎖状態から開くように連係作動される。

さらに、２６は上記過給機１８をバイパスする
リリーフ通路、２７は該リリーフ通路２６に介設
された圧力コントロールバルブとしてのリリーフ
弁であり、該リリーフ弁２７のリリーフ圧力（設
定圧）は補助絞弁２５の開度に応じて制御され、
このリリーフ弁２７と補助絞弁２５の連係によつ
て過給機１８と補助絞弁２５との間の過給圧を補
助絞弁２５の開度の増加に応じて増加させる制御
装置２８が構成されている。

上記リリーフ弁２７において、２７ａはリリー
フ通路２６を開閉する弁体、２７ｂは該弁体２７
ａに連設された第１スプリング受け、２７ｃは該
第１スプリング受け27bと摺動自在に嵌挿された
第２スプリング受け、２７ｄは両スプリング受け
２７ｂ，２７ｃ間に縮装され弁体２７ａを閉弁方
向に付勢するスプリングである。このリリーフ弁
２７の第２スプリング受け２７ｃはリンク機構２
９を介して補助絞弁２５の開閉機構に連係され、
補助絞弁２５の開度が大きくなるのに応じて第２
スプリング受け２７ｃは第１スプリング受け２７
ｂの方向に移動してスプリング２７ｄの付勢力を
増大するように構成されている。

すなわち、リリーフ弁２７の設定圧（リリーフ
圧）は補助絞弁２５の開度（エンジン負荷）が大
きくなるのに従つて上昇し、リリーフ通路２６に
よつて帰還される空気量は減少し、過給機１８の
吐出圧力はこれに応じて上昇するよう設定圧可変
装置が構成されている。

一方、排気系７において、３０は排気ポート８
を所定のタイミングで開閉する排気弁、３１は排
気ポート８に連通する排気通路である。

前記主吸気弁９と補助吸気弁１６との開閉時期
の関係は第２図に例示するように、補助吸気弁１
６は吸気行程の終期から圧縮行程にかけて開き、
主吸気弁９よりも遅い時期に閉じるものであり、
少なくともこの圧縮行程において補助吸気系５か
ら過給気を供給するものである。

次に、上記実施例の作用を説明すれば、エンジ
ン１の低負荷時には過給機１８は駆動されておら
ず、主吸気系２からのみ新気が自然吸入によつて
燃焼室３に供給される。その際、補助絞弁２５は
補助吸気通路１９を閉じている。

エンジン１の負荷が上昇して主絞弁１０が大き
く開かれると、電磁クラツチ２０が持続状態とな
つて過給機１８が駆動され、過給機１８から加圧
空気が吐出されるとともに、主絞弁１０の開作動
に連係して補助絞弁２５が開き、燃焼室３には主
吸気系２からの新気に加えて補助吸気系５から過
給気が供給される。

その際、制御装置２８の作用により、過給機１
８の吐出圧すなわち過給機１８と補助絞弁２５と
の間の過給圧は補助絞弁２５の開度の増加すなわ
ちはエンジン１の負荷の増加に応じて上昇し、エ
ンジン１の負荷状態に応じて適正の過給気を燃焼
室３に供給する。

第３図には制御装置３２の変形例を示し、リリ
ーリ弁３３のリリーフ圧を制御するのに、補助吸
気通路１９における補助絞弁２５の上流と下流の
通路圧力を比較するダイヤフラム３３ａを使用
し、補助絞弁２５の上流の通路圧力を導入する第
１室３３ｂと、下流の通路圧力を導入する第２室
３３ｃとを区画するダイヤフラム３３ａに弁体３
３ｄを支持し、圧縮スプリング３３ｅにてこの弁
体３３ｄをリリーフ通路２６を閉じる方向に付勢
してなる。

上記変形例においては、補助絞弁２５の開度
（すなわちエンジン負荷）が小さいとき、補助絞
弁２５上流の圧力が下流の圧力より大幅に大きい
ことにより、スプリング３３ｅの閉弁力は減少さ
れてリリーフ圧は低くなる。また、補助絞弁２５
が開くのに従つて、両者の圧力差は減少し、スプ
リング３３ｅの閉弁力の低減作用は減少し、リリ
ーフ圧は上昇する結果、過給機１８の吐出圧はエ
ンジン負荷の増加に応じて増加することになる。
第３図において、３３ｆは補助吸気通路１９の脈
動を消去するオリフイスである。

尚、上記実施例においては、制御装置２８，３
２としてリリーフ弁２７，３３の作動圧を補助絞
弁２５の開度に応じて制御するようにしている
が、これに替えてリリーフ弁２７，３３の作動圧
を過給機１８作動域で主絞弁１０の開度に応じて
制御してもよく、また、過給機１８の駆動回転数
をエンジン負荷に応じて制御する制御装置を採用
するようにしてもよい。

また、上記実施例では、主吸気系２にのみ燃料
を供給するようにしているが、主吸気系２に加え
て補助吸気系５にも燃料を供給するようにしても
よく、また、燃料噴射ノズル１２に代えて気化器
による燃料供給装置を採用してもよい。

さらに、往復動エンジンのほか、例えばロータ
リピストンエンジンにも上記吸気装置の適用が可
能である。

従つて、以上の如き本発明によれば、過給機と
補助絞弁との間の過給圧を補助絞弁の開度の増加
に応じて増加させるようにしたことにより、過給
圧はエンジンの要求量に対応して変化し、常に適
正な過給気の供給が行え、過給機の駆動初期にエ
ンジンにシヨツクが生じるのを防止できるととも
に、過給機の駆動効率を改善し、しかも過給機の
過熱状態が回避でき、主吸気系と補助吸気系とに
よる所期の過給効果が良好に発揮できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は過給
機付エンジンの全体構成図、第２図は弁開閉時期
を示す曲線図、第３図は制御装置の変形例を示す
要部構成図である。 １……エンジン、２……主吸気系、５……補助
吸気系、１８……過給機、２８……制御装置、３
２……制御装置、２７，３３……リリーフ弁、２
９……リンク機構、３３ａ……ダイヤフラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主吸気系に加えて、エンジンによつて駆動さ
   れる過給機と過給機下流に設けられた補助絞弁を
   備えた補助吸気系を設け、エンジンの設定負荷未
   満で上記主吸気系から新気を供給し、エンジンの
   設定負荷以上では主吸気系からの新気に加えて小
   なくとも圧縮行程において上記補助吸気系から過
   給気を供給するようにした過給機付エンジンにお
   いて、上記過給機と補助絞弁との間の過給圧を補
   助絞弁の開度の増加に応じて増加させる制御装置
   を設けたことを特徴とする過給機付エンジンの吸
   気装置。 ２ 制御装置が、上記過給機と補助絞弁との間に
   設けられ、過給圧が設定圧を超えた際その一部を
   リリーフする圧力コントロールバルブと、圧力コ
   ントロールバルブの設定圧を補助絞弁の開度の増
   加に応じて高める設定圧可変装置とからなる特許
   請求の範囲第１項記載の過給機付エンジンの吸気
   装置。