JPS63201323A - エンジンの機械式過給装置 - 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機械式過給装置に関し、特にエンジ
ンにより変速機構を介して過給機を駆動するようにした
ものに関する。

（従来の技術） 従来、エンジンの機械式過給装置として、例えば特開昭
（３１−２８７１６号公報に開示されるように、エンジ
ン出力軸に過給機を連結するとともに、該過給機をバイ
パスづるバイパス通路を設は且つ該バイパス通路にバイ
パス弁を設け、定常運転時には所定の過給特性が得られ
るようにバイパス弁を制御する一方、加速運転時には、
定常運転時よりも低負荷側から過給を開始するようにへ
−イバス弁を制御するようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記従来のらのでは、運転状態に応じて過給
特性が弯わるものの、同一の運転領域では、過給する場
合、単一の過給能力しか４！１られない。そのため、同
一運転領域でも、例えば加速状態と定常状態とで同一の
過給能力が発揮されて、運転状態に応じて過給特性を細
かく制御することができないという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、同一の運転領域における過給能力を
複数梗類に変更できるようにして、運転状態に応じた過
給特性の細かな制御を可能にすることにある。

（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ｙｅ明では、エンジンの回
転を変速して過給機に伝達し、この＊速特性を適宜変え
ることにより、同一運転領域における過給能力をＷＩ２
＆種類に変えることである。

具体的に、本発明の講じた解決手段は、第１図に示すよ
うに、エンジン１と過給機９との間に設けられ、複数の
変速段を有する変速機構１０と、該変速機構゛１０の変
速特性を予め複数ｆＩ類段設定記憶ている記憶手段６１
と、該記憶手段６１に記憶された′Ｉｉ速特性を選択す
る選択手段６２と、該選択手段６２により選択された′
！ｉ速特性に詰づ（〜て上記変速機構１０をｉｌＩ制御
する制御手段６３とを（＠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、選択手段６２により選
択された変速特性に基づいて、制御手段６３により変速
機構１０が制御されるので、過給特性が変わることにな
る。

その場合、変速機構１０は複数の変速段を有するので、
四−運転領域で過給能力が要求に応じて複数種類に変わ
り、過給特性が細か（制御されることにイ（る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例に係る機械式過給装置を備えた
エンジンを示し、１はエンジン、２は該エンジン１のシ
リンダ３に活動自在に嵌挿したピストン４により容積可
変に形成される燃焼室、５は一端がエアクリーナ６を介
して大気に連通し、他端が上記燃焼ｖ２に開口して吸気
をエンジン１に供給するための吸気通路、７は一端が上
記燃焼室２に開口し、他端が大気に開放されて排気を排
出するための排気通路であって、上記吸気通路５の途中
には、吸入空気量をＩＩＩＩＩＩｌ］′ｒｊるスロット
ル弁８が配設されている。また、該スロットル弁８下流
の吸気通路５には、ルーツタイプの過給機９が配設され
ており、該過給１ｆｉ９は、例えば２段変速タイプの有
段変速ｎ溝１０を介してエンジン１の出力軸１８に連結
されている。さらに、上記過給Ｉ！１９下流の吸気通路
５には、吸気を冷却するためのインタークーラ１１が配
設され、その下流にはエンジン１に燃料を噴射供給する
燃料噴射弁１２が配設されている。また、上記吸気通路
５には、過給機９およびインタークーラ１１をバイパス
するリリーフ通路１３が設けられ該リリーフ通路１３に
はリリーフ弁１４が／？　ＥＱされている。尚、１５は
吸気弁、１６は排気弁、１７は燃焼室２の混合気に点火
するための点火プラグである。

また、２０は過給機９による過給特性をパワーモードと
エコノミーモードとに切換えるモード切換スイッチであ
って、該モード切換スイッチ２０は、運転者の意思によ
り、エンジン１を、出力を高め−（使いたい場合にはパ
ワーモードに切換えられる一方、燃費を低くして使いた
い場合にはエコノミーモードに切換えられるものである
。さらに、２１はスロットル弁８上流の吸気通路５に設
けられ、吸入空気量を検出するエアフローセンサ、２２
はエンジン回転数を検出する回転数センサ、２３はスＯ
ツｊ・ル弁８の開噴により負荷を検出４るスロットルセ
ンサである。そして、上記センサ２１〜２３の各検出信
号はコン；へ１１−ラ３０に入力されていて、該］ント
ローラ３０により、上記イｉ段変速機構１０、リリーフ
弁１４、燃料噴射弁１２および点火プラグ１７が各々制
御される。

次に、土、記過給機９および有段変速ｎ溝１０について
詳述する。第３図において、３１は過給１幾９のケーシ
ングであって、該ケーシング３１内は、吸入ボート３２
を介して上流側吸気通路５に連通されているとともに、
吐出ボート３３を介して下流側吸気通路５に連通されて
いる。また、該ケーシング３１内には一対の繭形のロー
タ３４，３４が配設され、該ロー９３４．３４が互いに
逆方向に回転することによって、ケーシング３１とロー
タ３４．３４との間に形成された作動室３５により吸気
を吸入ボート３２側から吐出ボート３３側に移動せしめ
ることにより吸気を吐出側において高圧空気の逆流によ
り圧縮して過給するようにしている。

上記各ロータ３４はそれぞれ支軸３６を介して上記ケー
シング３１に回転自在に支持されており、該支軸３６．
３６はａいに平行に配されている。

該支軸３６．３６の−ｔｉｌｌ（図では左１１１＋１）
には、同−ｍ数のカウンターギヤ３７．３７が互いに噛
合するように取付けられており、ロータ３４，３４を互
いに逆方向に回転させるようにしている。

また、上記過給ｎ９の一側（図では左側）には有段変速
Ｉ！Ｉ構１０が配設されている。該有段変速機構１０は
、下側のロータ３４の支軸３６に対向するように上記ケ
ーシング３１に回転自在に支持された中空のＷ４１人力
軸内軸と、上側のロータ３４の回転数が第１人内軸４１
の回転数の２分の１になるように第１人内軸４１と上側
ロータ３４の支軸３６との間に取付けられた一対の減速
用ギヤ４２．４３と、第１人内軸４１の回転数が上側ロ
ータ支軸３６の回転数よりも＾いときに結合し且つ第１
人内軸４１の回転数が上側ロータ支軸３６の回転数より
も低いときに＃１ｌｔＩｌ１２するよう上側ロータ支軸
３６と減速用ギＦ４３との間に配設されたワンウェイク
ラッチ４４と、上記第１人内軸４１内に、該第１人力軸
４１に対して回転自在に配設され且つ下側ローフ支軸３
６に連結された第２人ツノ軸４５とからなる。上記第１
人力軸４１にはプーリ４６が取付けられ、該プーリ４６
はベルト４７を介してエンジン出ノＪ軸１８に連結され
ている。

一方、該プーリ４６の一側には上記コントローラ３０に
接続された′Ｈ１磁コ磁層イル４８−シング３１に対し
て固定されているとと６に、プーリ４６を挟んで上記電
磁コイル４８と対向する位置にはクラッチ板４９が配設
され、該クラッチ板４９は第２人内軸４５に対して固定
されでいる。よって、有段変速機構１０を低速側に切換
太るべく、上記電磁コイル４８への通電を停止すると、
クラッチ板４９がプーリ４６から離脱して、プーリ４６
の回転力が第１人り軸４１から減速用ギヤ４２．４２を
介し、さらに上側ロータ３４自体が回転しないことによ
って結合しているワンウェイクラッチ４４を介して上側
ロータ支軸３６に伝達され、ロータ３４．３４がプーリ
４６の回転数の２分の１の回転数でもって互いに逆方向
に回転し、一方、有段変速機構１０ｔｉ−高速側に切換
えるべく上記電磁コイル４８に通電すると、電磁コイル
４８の磁束によって上記プーリ４６に誘起される１ｉｖ
ｎ力によりクラッチ板４９がプーリ４６に結合し、ブー
９４６の回転力が第２人内軸４５を介して下側ロータ支
軸３６に伝達され、ロータ３４．３４がプーリ４６の回
転数と同一の回転数でもって互いに逆方向に回転し、ま
たこの回転によつｔ’ｍ１Ｂ２シたワンウェイクラッチ
４４により、減速ギヤ４２゜４３は空転するようにして
いる。

次に、上記＝１ントローラ３０の作動を第３図のフロー
チャートに基づいて説明するに、先ずステップ＄１で、
パワーモードおよびエコノミーモードにおける変速特性
を設定するとともに、該各七−ドにおける急加速時およ
びそれ以外の通常運転時における変速特性を設定する。

そして、ステップＳ２で吸入空気量、エンジン回転数等
、各種センサ２１〜２３の信号を読込み、ステップ＄３
でモード切換スイッチ２０がパワーモードに切換えられ
ているか否かを判定し、エコノミーモードであると判定
したＮＯのときには、燃費の低減を図るべくステップＳ
４で、エコノミーモード用変速特性を選択する。該エコ
ノミーモード用変速特性は、第５図の大輪を境界として
高速側と低速側とで切換えるものである。

一方、ステップＳ３でパワーモードであると判定したＹ
ＥＳのときは、出力の向上を図るべくステップＳ５でパ
ワーモード用変速特性を選択する。

このパワーモード用変速特性は、第５図に破線で示１よ
うに、高速側と低速側との境界が、に２二１−コノミー
モード用変速特性よりも、高回転低負荷側にずらして設
定されている。

次に、ステップＳ６で、急加速時か否かを判定し、急加
速時でなく通常運転時であるとマり定したＮｏのときに
は、乗り心地性を確保すべくステップＳ７で各モードに
おける通常用変速特性を選択する。該通常用変速特性は
、第６図の実線を境界として？３速側と低速側とを切換
えるものである。

一方、ステップＳ６で急加速「νであると判定したＹＥ
Ｓのときには、より低負荷側から過給を開始して加速性
の向上を図るべくステップＳ８で各モードにおける急加
速用変速特性を選択する。該急加速用変速特性は、第６
図に破線で示すように、高速側と低速側との境界が、上
記通常用ａ′速特性よりも低負荷側にずらして設定され
ている。

以上において、選択した変速特性に凧づき、ステップ８
９以下で変速機構１０を制御する。すなわち、ステップ
Ｓ９でエンジン１が高速側の領域にあるか否かを判定し
、高速側にあるＹＥＳのときにはステップＳ　＋ｏによ
り変速機構１０を高速側に切換える一方、ステップＳ９
での判定が低速側にあるＮｏのときにはステップＳＩ＋
により変速機構１０を低速側に切換えてステップＳ２に
戻る。

以上のフローにおいて、ステップＳ＋により、変３！！
機構１０の変速特性を予め複数神類段定記憶している記
憶手段６１を構成し、ステップ８３〜Ｓ８により、該記
憶手段６１に記憶された変速特性を選択する選択手段６
２を構成するとともに、ステップ８９〜Ｓ１１により、
該選択手段６２により選択された変速特性に基づいて上
記変速機構１０を制御する制御手段６３を構成している
。

したがって、上記実施例においては、モード切換スイッ
チ２０により択一されたモードに応じて選択１段６２に
より＊速特性を選択し、この変速特性に継づいて制御手
段６３により変速機構１０を１１ｍするようにしたので
、パワーモードにおいては出ノＪの向上を、エコノミー
モードに４３いて【よ燃費の低減をそれぞれ有効に図る
ことができる。

また、急加速時には上記選択手段によって急加速用変速
特性を選択するようにしたので、各モードにおいて加速
性を向上させることができる。

そして、これらの−１卯において、変速機構１０を高速
側と低速側とに切換えるようにしたので、同一運転領域
で過給能力が要求に応じて２種類に変わり、過給特性を
細かく制御することができる。

尚、上記実施例では、変速機構１０の変速段を高速側と
低速側との２途に設定したが、３途以上に設定すれば、
さらに柵かい制御が可能である。

また、−Ｆ＆！実施例では、モード切換スイッチ２０の
切換操作により変速特性を切換えるようにしたが、例え
ば加速運転時か否かを検出し、これに応じて変速特性を
切換えてもよいし、トランスミッションがパワー側にシ
フトされているかエコノミー側にシフトされているかを
検出し、これに応じ゛〔変速特性を切換えてもよい。

さらに、変速特性の切換えは、パワーモードとエコノミ
ーモード間のみならず、例えば画壇モードと低地モード
間、又は登板モードと平地走行モード間で切換えるよう
にしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のエンジンの機械式過給装
置によれば、エンジンの回転を変速して過給機に伝遺し
、この変速特性を選択的に変えるようにしたので、同一
運転領域における過給能力が要求に応じて？！故種類に
変り、過給特性を細かく制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブ【コック図、第２図〜第
６図は実施例を示し、第２図は全体概略構成図、第３図
は過給機及び変速機構の断面図、第４図はコントローラ
の作動を示すフローチャート図、第５図はパワーモード
およびエコノミーモードにおける変速特性を示す説明図
、第６図は急加速時および通常時における変速特性を承
り説明図である。 １・・・エンジン、９・・・過給機、１０・・・変速機
構、６１・・・記憶手段、６２・・・選択手段、６３・
・・１．ＩＩ　ＩＩＡ手段。 特許出願人　　　　マツダ株式会社　　：２゜［、′ 代　　理　　人　　　　　弁理士　　前　　１）　　弘
、：、；二１１、 第１　図 第２図 第４図 （豐」オー手鳥υ 第５図 第６図 工：／ジ）回車云故

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンと過給機との間に設けられ、複数の変速
   段を有する変速機構と、該変速機構の変速特性を予め複
   数種類設定記憶している記憶手段と、該記憶手段に記憶
   された変速特性を選択する選択手段と、該選択手段によ
   り選択された変速特性に基づいて上記変速機構を制御す
   る制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの機械
   式過給装置。