JPS6278427A - エンジンの過給機 - 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、エンジンの過給機に関し、許しくはベーンタ
イプのエアポンプを備えたものにお（）るベーンのたた
ぎ音の発生防止対策に関する。

（従来の技術） 従来、エンジンに吸入される空気を過給ｌ；る過給機と
して、例えば特開昭５９−１０５９９０　′；３公報に
開示されるように、ロータの回転時にイの遠心力でｇｏ
−夕から突出する複数個のベーンを有するベーンタイプ
のエアポンプがある。

そして、このエアポンプを過給機として採用する場合、
通常、該エアポンプとエンジンとの１７１０こエンジン
駆動力をニアポンプに伝達し又ＩＪごの伝達を遮断する
電磁クラッチを股ｔノ、エンジン運転状態に応じて上記
電磁クラッチを接続して」−アポンプを作動させること
により、エンジンへの吸入空気を過給することが行われ
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、その場合、エアポンプ゛が駆手力２されてい
る状態からエンジン駆動力の伝達を遮断りるよう電磁ク
ラッチを遮断ざヒた時、エアポンプの１コ−タはその慣
性力のためすぐにはＩしまらず徐々に減速でる。そして
、所定回転数〈例えば２５　Ｏｒｌｌｍ〉以下になって
、ベーンに作用する遠心力がベーンに作用する重力にほ
ぼ等しくなると、この遠心力と車力との大小関係に応じ
てベーンがロータ内に引込んだりロータから突出したり
することを繰返すため、その先端がハウジングの内面に
当たって周期的なたたき音（カラカラ音）を発生（“る
という欠点がある。

本考案はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とでるところは、エアポンプの駆動状態からの電磁ク
ラッチの遮断時には、エアポンプのロータの慣性回転を
阻止することにより、ベーンのロータからの突出又は没
入の繰返しを防止してたたき音の発生を防止することに
ある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、ロータ
の回転時にその遠心力で該ロータから突出する複数個の
ベーンを有するベーンタイプのエアポンプをエンジンの
吸気通路に介設ツるとともに、該エアポンプへのエンジ
ン駆動力の伝達を？［クラ・ンチでｌ！７′ｉ続づるよ
うにしたエンジンの過給奢幾を１１：Ｉ　ＪｆＮとする
。そして、上記エアポンプの駆動状態からの電磁クラッ
チの遮断時を検出する遮断時検出手段と、該遮断閉検出
手段の出力を受けて上記エアポンプのロータの慣性回転
を閉止する制御手段とを備える構成としたものである。

、〈作用〉 上記の構成により、本発明では、エアポンプ駆動状態か
らの電磁クラッチの遮断時には、制御手段によりロータ
の慣性回転が強制的に阻止されてベーンに作用する遠心
力が短時間で小さくなり、このことによりベーンは重力
によりロータ内の唯一回没入することになるので、ベー
ンの突出、没入の繰返しに起因するたたき音の発生が確
実に防止される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明覆る。

第１図は４気筒エンジンの過給機に適用した実施例を示
す。１は４つの気筒１ａ〜１ｄを有するエンジン本体、
２は一端がエアクリーナ３を介して大気に連通し他端が
上記エンジン本体１の各気筒１ａ〜１ｄに開口してこの
各気筒１８〜１ｄに吸気を供給する吸気通路であって、
該吸気通路２には吸気を圧縮加圧するベーンタイプのエ
アポンプ４がその吸入ポート１８を上流側（エアクリー
ナ側）に連通させるとともに吐出ボート１９を下流側（
エンジン本体側）に連通させて介設されている。該エア
ポンプ４の軸部１６ａには電磁クラッチ５が取付Ｇノら
れており、該電磁クラッチ５は上記エンジン本体１のク
ランクプーリ６にベルｈ連結されていて、上記電磁クラ
ッチ５の接続作動時に上記エアポンプ４にエンジン駆動
力を伝達する一方、電磁クラッチ５の切断作動助にエア
ポンプ４へのエンジン駆動力の伝達を遮断するようにな
されている。

また、エアポンプ４の上流側吸気通路２ａと下流側吸気
通路とはバイパス通路７により連通されており、該バイ
パス通路７には、アクチュエータ８によって作動され該
バイパス通路７を開閉する流量制御弁９が配設されてい
る。そして、このアクチュエータ８および上記電磁クラ
ッチ５はＣＰＵ等を（４＾えたコントローラ１０により
作動制御される。

上記コントローラ１ｏにはエンジンの負荷信号および回
転数１３号が入力されており、エンジン高負荷域では電
磁クラッチ５を接続作動させて各気筒１ａ〜１ｄに吸気
を過給してエンジン出力を増大させるとともにこの過給
圧が適正圧になるよう流量制御弁９を開閉させるべくア
クチュエータ８をヂｆ動制御し、一方、エンジン低負荷
域およびエンジン高回転域では電磁クラッチ５を切断作
動ざゼるとともに流量制御弁９を開くようアクチュエー
タ８を作動制御して合気ｆｆＡ１　ａ〜１ｄに吸気を自
然吸入させ、低負荷域にお番）るエンジンのトルクロス
の低減および高回転域にＪ５けるエアポンプ４の過回転
間」Ｌを図るようになされている。

ここで、上記エアポンプ４について詳述するに、第２図
ａ５よひ第３図において、１１はケーシングであって、
該ケーシング１１（ま、円筒１人のセンターハウジング
１２とその右−も両側に配置されたサイドハウジング１
３．１３とによって構成されている、。該ケーシング１
１内には、外径がセンターハウジング１２の内径よりも
着干小さい円筒状の回転スリーブ１４がセンターハウジ
ング１２のｌｌｌ１ｌＩ心と同心的にかつ回転自在に嵌
合されていて、該回転スリーブ１４とセンターハウジン
グ１２との間の間隙（例えば３０〜５０μ〉にＪ：って
空気軸受室１５が形成されている。さらに、上記回転ス
リーブ１４の内側には、両端に軸部１６８．１６ａを有
する円柱状のロータ１６が回転スリーブ１４の回転中心
に対して偏心してかつ回転スリーブ１４に内接するよう
に配設されており、上記回転スリーブ１４とロータ１６
の外周面１６ｂとの間に略三日月状の空間部が形成され
る。

上記一方のサイドハウジング１３（第２図で右側のサイ
ドハウジング）には上記空間部に対向して、該空間部の
トレーリング側（第３図で左側）に吸入ボート１８が、
また空間部のリーディング側（第３図の右側）に吐出ボ
ー１へ１９がぞれぞれ開口されている。

また、上記空気軸受室１５は、上記センターハウジング
１２に形成された空気孔２０ａと空気室２０ｂおよび＋
Ｊイドハウジング１３に形成された連通路２０Ｃとより
なる空気通路２０を介して上記吐出ボー１〜１９に連通
されており、吐出ボート１９の加圧エアを空気軸受室１
５に導入してこの加圧エアににり回転スリーブ１４を浮
遊状態で回転自在に支持層るようにしている。

さらに、上記ロータ１Ｇの外周面１６ｂには軸方向に沿
って半径方向に凹んだ複数（図では４つ）のベーン溝２
１．２１・・・が円周方向に等間隔に形成され、該各ベ
ーン構２１にはそれぞれ板状のベーン２２がロータ１６
の半径方向に摺動かつ出没自在にｖ！、ＩＡされている
。該ベーン２２．２２・・・は、ロータ１６の回転時に
遠心力を受ｉノて外端部が回転スリーブ１４の内周面１
４ａに気密状態に圧接づることにより、回転スリーブ内
周面１４ａとロータ外周面’１６ｂとの空間部を４つの
圧縮室２３゜２３・・・に区画するとともに、この状態
で回転スリーブ１４をロータ１６と同期的に回転させる
ようになされている。

しかして、上記電磁クラッチ５を接続作動させてエンジ
ン駆動力により、ロータ１６を第３図で矢印方向に回転
駆！ＰＩＩηると、該ロータ１６の各ベーン溝２１に嵌
装されたベーン２２は、それぞれ遠心力を受けてロータ
１６から突出しその外端部が回転スリーブ１４の内周面
１４ａに気密状態に圧接することにより、回転スリーブ
内周面１４ａとロータ例周面１６ｂとの間の空間部が４
つの圧縮室２３．２３・・・に区画されるとともに、こ
の状態を保持しながら上記ロータ１６の回転力がベーン
２２．２２・・・を介して回転スリーブ１４に伝達され
て、該回転スリーブ１４がロータ１６と同期的に回転で
る。そして、このロータ１６と回転スリーブ１４との同
期的回転に伴って上記圧縮室２３の容積は周期的に変化
し、圧縮室２３が吸入ボー１〜１８側から吐出ボー１〜
１つ側に移動するに従って徐々に増大して最大容積にな
った後徐々に減少づる。このことにより、上流側吸気通
路２ａから吸入ボート１８を介して圧縮室２３に吸入さ
れた空気は該圧縮室２３内で圧縮加圧されたのら吐出ポ
ート１９から下流側吸気通路２１〕に吐出されることに
なる。

さらに、第１図において上記吸入ボー１−１８直上流の
上流側吸気通路２ａおよび吐出ボー１−１９直下流の下
流側吸気通路２ｂには、アクチコエータ２４．２５によ
って作動され該各吸気通路２ａ。

２ｂを間ｒＪ］　′ｒＪ−るシャッタバルブ２６．２７
が配設されていて、該両アクチコエータ２４．２！”ｌ
は上記コン：ヘローラ１０ににより作動制御される。

上記コントローラ１０は、電磁クラッチ５の接続作動に
伴うエアポンプ４の駆動状態から該電磁クラッチ５を連
断作動させたときに、上記シトツタバルブ２６．２７を
例えば約１秒間開じでエアポンプ４の吸入仕事および吐
出仕事を急激に増大さじることにＪ、す、ロータ１６の
回転抵抗を急激に増大させて該ロータ１６を停止さぜる
よう両アクヂュエータ２４．２５を作動制御するととも
に、上記流量制御弁９を閉作動させて各気筒１ａ〜１ｄ
に大気圧の空気を供給するようアクチュエータ８を作動
制御するものである。

こ、こにおいて、上記コントローラ１０により、エアポ
ンプ４の駆動状態からの１１１クラツチ５の遮断時を検
出するようにした遮断時検出手段２８を構成していると
ともに、該コントローラ１０並びにアクチュエータ２４
．２５およびシャッタバルブ２６，２７により、上記遮
断時検出手段２８の出力を受けて上記エアポンプ４のロ
ータ１６の慣性回転を阻止する制御手段２９とを構成し
ている。

尚、３０は吸気通路２に配設ぎれたスロットル弁である
。

したがって、上記実施例においては、エアポンプ４の駆
動状態から電磁クラッチ５が遮断作動したときには、制
御手段２９によってロータ１６の慣性回転が強制的に阻
止されるので、ベーンに作用する遠心力が短時間で小さ
なものとなって、ベーン２２は重力によりロータ１６の
ベーン溝２１内に没入するだけにとどまる。よって、各
ベーン２２の〇−タ１６からの突出、没入動作のｍ返し
に起因して発生するベーン２２のたたき音の発生を有効
に防止することができる。

また、上記制御手段２９をシャッタバルブ２６゜２７を
備えたもので栴成し、このシャッタバルブ２６．２７の
閉作動時のエアポンプ４の吸入仕事および吐出仕事の急
激な増大によってロータ１６を応答性良く停止させるよ
うにしたので、たたぎ合の発生を徹底して防止すること
ができる。しかも、エアポンプ４自体には何ら手を加え
るものではないので、過給機の構造を簡単なものに（る
ことができる。

さらに、シャッタバルブ２６．２７の閉期間を約１秒間
としたので、ロータ１６の慣性回転の停止後、速やかに
吸入ボート１８および吐出ボート１９が開かれて、次に
エアポンプ４が駆動されたときの吐出圧の立上りを良好
なものにづることができる。

尚、上記実施例では、制御手段１９を、吸気通路２のエ
アポンプ４上下流に配置したシャッタバルブ２６．２７
を備えたもので構成したが、そ功他、何れか一方のシャ
ッタバルブ２６又は２７のみを備えたもので構成したり
、′Ｒ磁アブレーキの他の制動機構を使用して構成して
もよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のエンジンの過給機によれ
ば、ロータの回転時にその遠心力で該ロータから突出す
る複数個のベーンを有するベーンタイプのエアポンプの
駆動状態から１１３クラツチを遮断作動させたときには
、エアポンプのロータの慣性回転を強制的に阻止するよ
うにしたので、ロータの低速回転に伴いベーンの突出、
没入動作の繰返しに起因して発生するベーンのたたき音
の発生を有効に防止することができるものである。

特に、吸気通路のエアポンプの上下流をそれぞれ閉じる
シャッタバルブを設け、このシャッタバルブを閉じるこ
とによりロータの慣性回転を阻止するようにすれば、構
成を簡１１なものにしながらロータの慣性回転を急速に
停止させて、たたき音の発生を徹底して防止できるとい
う利点をイメ１せ有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体概略構成図
、第２図はエアポンプの縦断正面図、第３図は同縦断側
面図である。 ２・・・吸気通路、４・・・エアポンプ、５・・・電磁
クラッチ、１０・・・コントローラ、１６・・・ロータ
、１８・・・吸入ボート、１９・・・吐出ボート、２２
・・・ベーン、２６．２７・・・シャッタバルブ、２８
・・・遮断時検出手段、２９・・・制御手段。 特許出願人　　　　マツダ株式会社　　　。 代　　理　　人　　　　　弁理士　　前　　１）　　弘
−゛

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロータの回転時にその遠心力で該ロータから突出
   する複数個のベーンを有するベーンタイプのエアポンプ
   をエンジンの吸気通路に介設するとともに、該エアポン
   プへのエンジン駆動力の伝達を電磁クラッチで断続する
   ようにしたエンジンの過給機において、上記エアポンプ
   の駆動状態からの電磁クラッチの遮断時を検出する遮断
   時検出手段と、該遮断時検出手段の出力を受けて上記エ
   アポンプのロータの慣性回転を阻止する制御手段とを備
   えたことを特徴とするエンジンの過給機。
2. （２）制御手段は、吸気通路のエアポンプ上下流をそれ
   ぞれ閉じるシャッタバルブを備えている特許請求の範囲
   第（１）項記載のエンジンの過給機。