JP2016169619A - 内燃機関の過給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気流量増幅器のノズルリップを、駆動流噴流が円周方向に回転して流れることにより自動清掃し、異物等の付着により空気流量増幅器の性能が低下するのを、簡素な構造で防止する。
【解決手段】内燃機関の過給装置の過給手段５である空気流量増幅器６のノズル６１５に、回動可能な回転ノズル８２と、該回転ノズルに連動し、駆動流４０または吸気流２０により回転力を発生する回転駆動手段８７と、該回転ノズルと固定ノズル８１の片方または両方のノズルのノズルリップ８２１に設けた溝状の清掃手段８８２と、を備えたノズル清掃機構８を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気流量増幅器を用いた内燃機関の過給装置に関するものである。

内燃機関の出力増大等のため、吸気の圧力を大気圧以上にする内燃機関の過給手段として、吸気を直接加圧する機械式過給機やターボ式過給機とは異なる、空気流量増幅器を用いて駆動流で吸気を加速して流量増幅する過給手段（特許文献１、２）が従来技術としてある。
この空気流量増幅器には、流量増幅比が大きい順に、トランスベクタ（登録商標）、フロートランスベクタ（市販品の商品名）、エジェクタ等があり、駆動流による流量増幅気流の推力は概ね流量増幅比に反比例する。
また、空気流量増幅器の液体噴霧ノズルとして、スプレーベクタ（市販品の商品名）等がある。
過給手段である空気流量増幅器の構造上、アキュームレータ（蓄圧器）となる駆動流通路の断面積よりノズルの開口面積を小さくして、ベンチュリ効果により駆動流流速を増大するので、ノズルは駆動流の流路の狭窄部となる。
また、空気流量増幅器は吸気を駆動流で加速するので、ノズル形状は駆動流と吸気流との接触面積が大きいリング状ノズルとするのが流量増幅効率等に有利であるが、リング状ノズルのノズルリップの隙間距離とリング状ノズル開口部周長の積が該ノズルの開口面積であるので、前記ノズル開口面積の制約により、このリング状ノズルのノズルリップの隙間は制約され、リング状ノズルを構成するノズルリップの隙間は、駆動流の流路の隘路部となる。
また駆動流が後述するＥＧＲ方式の場合、ＥＧＲガスに含まれる煤により、ＥＧＲの流路には燃料やエンジンオイルまたは、それらの不完全燃焼生成物が徐々に堆積してデポジット（堆積物）が付着する。
このデポジットの過度の堆積は、内燃機関の放熱性、運転性能に悪影響を与え、特に、該ＥＧＲ方式の場合は、ＥＧＲガスによるデポジットの堆積により、前記駆動流の流路の隘路部であるノズルリップの隙間の閉塞が発生する問題点がある。
従って、このノズルリップ面の性状の維持が重要であり、本願発明（請求項１）は、このノズルリップ面を清掃するノズル清掃機構であり、駆動流が流れる溝状の清掃手段を円周方向に回転して清掃する該ノズル清掃機構の概念の説明図を図１に示し、図２（〜４）に各空気流量増幅器に対応した変形例１（〜３）を示す。

また、内燃機関の過給装置の過給手段である空気流量増幅器の駆動流には、内燃機関により駆動される圧縮機が発生する圧縮空気を利用する圧縮機方式（特許文献１、２）と、該圧縮機方式、または内燃機関の排気ガスを利用するＥＧＲ方式（特許文献２）がある。
駆動流の圧縮機方式には、内燃機関により駆動される圧縮機が必要であり、この圧縮機の容量は、内燃機関のブースト圧状態の吸気容量を空気流量増幅器の流量増幅比で除した容量であるので、吸気を直接加圧する前記機械式過給機用より容量が小さく小型であるが、圧縮機を駆動する動力損失の発生の問題点がある。
また、内燃機関において、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生抑制等を目的として、燃焼後の排気ガスの一部を取り出して吸気側へ導き再度吸気させる、ＥＧＲ（排気再循環）が従来技術としてある。
駆動流の前記ＥＧＲ方式は、過給を行うと同時に、再循環排気ガスの冷却が可能な外部ＥＧＲを行うことができる。
このＥＧＲ方式は、ＥＧＲガスの過熱時には駆動流としての性状不適、低速回転低負荷時等のＥＧＲガスが駆動流として圧力不足等の内燃機関の運転状況により過給運転ができない問題点がある。
本願発明（請求項４）の過給装置は、図１０に示すように、圧縮機方式とＥＧＲ方式の駆動流機構と駆動流制御手段を備え、内燃機関の運転状況に応じて該駆動流制御手段を切換制御することにより、前記駆動流方式の問題点を改善できる。

従来技術として、キャブレタを用いた予混合燃焼機関があり、キャブレタにてフロートチャンバ等の燃料チャンバから供給される液体燃料を、吸気通路に設けたベンチュリにて通路を絞って流速を増大して、ベルヌーイの定理による負圧により吸気に流出して予混合燃焼を行うが、ベンチュリの絞り作用により通路抵抗が大きくなり、内燃機関のポンピングロスの発生、吸気の充填効率の低下等の問題点がある。
また、吸気への液体燃料の流出により、燃料は微細粒子として霧化され蒸発するが、特に寒冷時等には、この予混合が不十分となり、均一な吸気の供給が困難となる。
この問題を解決する従来技術として、図１４に示す燃料蒸発装置付内燃機関（特許文献３）がある。
これは、内燃機関１の吸気通路１０４に燃料供給装置１０１、その下流に過給装置１０８と蒸発室１０３を設け、圧縮機４５からの圧縮空気を加熱装置１０２で加熱して該蒸発室１０３に供給することにより、液状の噴霧流ではなく、混合気を完全に蒸気の状態で供給して各気筒への空燃比の配分を均一化することにより、薄い混合気で安定した過給運転を可能とし、ＨＣ、ＮＯｘの減少を図る。
また、従来技術として、吸入吸気に燃料を噴射する燃料噴射弁と燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁により形成された層状混合気に点火する点火装置と、機関高負荷領域で供給燃料をガソリン等の炭化水素系の燃料からアルコール系燃料に切換えて供給する燃料制御装置を設けた火花点火式層状給気機関（特許文献４）がある。

本願発明（請求項２）は、図５に示す流体流出機構９の概念の説明図のように、流体を駆動流付近に流出することにより、流出する流体が液体の場合は霧化および蒸発が促進され、その混合気である駆動流により吸気の加速と同時に拡散混合が行われるので、吸気と流体の予混合が十分に行われる。
また、駆動流を前記ＥＧＲ方式とすることにより、前記加熱装置１０２を必要としない高圧のＥＧＲガスを利用して過給を行うことができ、流体流出機構の流出する流体が液体の場合は駆動流の加湿冷却が、燃料の場合は不完全燃焼物の再燃焼化の促進ができる。
図１１に示す過給装置４ｅのように、２個の流体流出機構を設けることにより２流体を流出し、更に、駆動流機構のＥＧＲ方式を優先使用（図１２）し、運転状況により圧縮機方式を併用することにより、効率の良い過給運転ができる。
また、本願発明の流体流出機構により燃料を流出する場合は、空気流量増幅器での燃料流出による均一な予混合気が得られ、更に筒内燃料噴射装置を併用することにより点火装置付近に着火性のよい混合気層を形成して、成層燃焼（図１３）によるリーンバーンエンジン（希薄燃焼内燃機関）とすることも、異種燃料を供給することにより、バイフューエルエンジン（２種燃料内燃機関）とすることもできる。

実開平３−４７４３１号公報 特願２０１５−１４４号 特開昭５１−１８２７号公報 特開昭５７−２４３９号公報

内燃機関の過給装置の過給手段である空気流量増幅器のノズル開口面積は、駆動流通路の断面積より構造上、小さくする必要がある。
空気流量増幅器は吸気を駆動流で加速するので、駆動流と吸気流との接触面積が大きいリング状ノズルは流量増幅効率が良いが、前記ノズル開口面積の制約により、このリング状ノズルのノズルリップの隙間は制限されるので、駆動流の流路の隘路部となる。
この隘路部である駆動流のリング状ノズルを形成するノズルリップに、異物等が付着するとノズルの流路面積が小さくなり、過給手段である空気流量増幅器の性能が低下する問題点がある。
特に、空気流量増幅器の駆動流をＥＧＲガスで行う場合は、ＥＧＲガスによるデポジットの堆積により、駆動流の前記隘路部であるノズルの閉塞が発生する問題点がある。

請求項１は、内燃機関の過給装置の過給手段である空気流量増幅器のノズルに、回動可能な回転ノズルと、該回転ノズルに連動し、駆動流または吸気流により回転力を発生する回転駆動手段と、該回転ノズルと固定ノズルの片方または両方のノズルのノズルリップに設けた溝状の清掃手段と、を備えたノズル清掃機構を設けて、空気流量増幅器のノズルリップを溝状の清掃手段を流れる駆動流が清掃し、該清掃手段あるいはノズルリップが円周方向に回転することによりノズルリップを清掃する。
請求項２は、前記空気流量増幅器の駆動流または吸気流に流体を流出する流体流出手段と、該流体流出手段に流体を供給する流体供給手段と、該流体供給手段と前記流体流出手段に連通する流体通路と、該流体通路に設けた流体制御手段と、を備えた流体流出機構を設けて、燃料等の流体を吸気に流出して、混合を行う。
請求項３は、過給手段である空気流量増幅器に設けた前記ノズル清掃機構のノズルリップに設けた溝状の清掃手段に、前記流体流出機構の流体を流出する流体流出手段の流体流出口を設けて、流体を駆動流の強い駆動流噴流に流出する。
請求項４は、過給手段である空気流量増幅器に供給する駆動流を、排気還流通路からのＥＧＲガスと、更に圧縮空気通路からの内燃機関により駆動される圧縮機により供給される圧縮空気とし、該排気還流通路と該圧縮空気通路に設けた駆動流を制御する駆動流制御手段を設け、内燃機関の運転状況に対応して該駆動流を制御して過給運転を行う。

過給手段を空気流量増幅器とする内燃機関の過給装置は簡素な構造で効率よく過給できるが、空気流量増幅器のノズルは駆動流の流路における狭窄部で、リング状ノズルのノズルリップへの異物等の付着によりノズル開口面積が小さくなり、過給手段である空気流量増幅器の性能が低下する問題点がある。
請求項１の過給装置は、過給手段である空気流量増幅器のノズルに、回転駆動手段により回動する回転ノズルと、該回転ノズルと固定ノズルの片方または両方のノズルのノズルリップに設けた溝状の清掃手段とを備えたノズル清掃機構により、空気流量増幅器のノズルリップを溝状の清掃手段を流れる駆動流噴流が円周方向に回転することにより、ノズルリップを自動清掃し、ノズルリップへの異物等の付着により過給手段である空気流量増幅器の性能が低下するのを、制御手段を必要としない簡素な構造で防止できる。

請求項２の過給装置は、流体供給手段、流体流出手段、流体通路、流体制御手段を備えた流体流出機構を設けることにより、流体と吸気との混合を十分に行うことができる。
供給方法は、供給用の動力装置が不要である駆動流または吸気流のベルヌーイの定理による負圧でも、貯蔵流体の流体タンクの内圧でもよい。
従来のキャブレタのように、ベンチュリ部を設けて吸気流速を上げる必要がなく、ベンチュリ部の絞り効果によるポンピングロス等の問題が発生しない。
流出する流体は、気体、液体（圧縮した気体）でもよく、ガソリン、エタノール、ＬＰＧ、水素、等の燃料でもよい。
また、流出条件が制約されるが、水等の加湿冷却剤や、ＥＧＲガスのＮＯｘ低減のための浄化触媒である尿素水等の触媒や添加剤でも良い。
流出する流体が液体の場合は、清掃機構によるデポジット除去の促進作用、吸気弁のオーバーラップ時の吹き返しによる堆積物を洗い流す清掃作用、および流体流出機構の流体流出口の詰まり防止作用がある。
流出する流体が燃料の場合は、ディーゼル機関のＰＭ（粒子状物質）等の再燃焼可能物質に燃料が接触することにより、燃焼室での燃焼を促進することができる。
また、流体流出部の燃料供給量を理論空燃比の希薄側、あるいは理論空燃比以下として、筒内燃料噴射装置から可燃混合範囲になるように燃料を噴射して点火することにより、特段の吸気流制御等を必要としない簡素な吸気機構と燃焼室構造で成層燃焼が可能なリーンバーンエンジンができる。
従って、確実な着火と、希薄混合気の高速で均一な予混合燃焼が可能となり、燃焼効率が向上して有害物質が低減する。
また、供給する流体を主燃料と異なる異種燃料として、バイフューエルエンジン（２種燃料内燃機関）とすることもできる。

請求項３の過給装置は、過給手段である空気流量増幅器に設けた前記ノズル清掃機構のノズルリップに設けた溝状の清掃手段に、前記流体流出機構の流体流出手段の流体流出口を設けることにより、強い流れの駆動流噴流に流体を供給するので、ベルヌーイの定理による負圧が大きくなり、ノズルの上流側に流体流出口を設けることができるので、ノズルリップのデポジット等の清掃（除去）が促進できる。
また、強い流れの駆動流に流体を流出することにより流体が駆動流に激しく衝突し、流体が液体の場合は、衝突により微粒化して気化が促進されて蒸発し、更に、その駆動流で吸気を加速しながら混合するので、十分に拡散した均一な混合を行うことができる。
請求項４の過給装置は、過給手段である空気流量増幅器の駆動流を、圧縮機方式とＥＧＲ方式とし、駆動流を制御する駆動流制御手段を、内燃機関の運転状況に対応して制御することにより、出力損失が少ないＥＧＲ方式と還流排気ガスの加熱や、ＥＧＲ還流量の制約を受けない圧縮機方式の利点を生かした過給運転を行うことにより、動力損失が小さく、広い過給運転領域の過給装置ができる。

第１実施形態（請求項１対応）の過給手段の概念の説明図である。 （Ａ）は、第１実施形態の変形例１のトランスベクタ型の過給手段の断面図で、（Ｂ）は、吸気流による回転駆動手段を備えた清掃機構８ｕのＭ矢視図である。 （Ｃ）は、第１実施形態の変形例２のトランスベクタ型の過給手段の断面図で、（Ｄ）は、駆動流による回転駆動手段を備えた清掃機構８ｖのＮ矢視図である。 （Ｅ）は、第１実施形態の変形例３のエジェクタ型の過給手段の断面図で、（Ｆ）は、Ｇ部の拡大図である。 第２実施形態（請求項２対応）の過給手段と流体流出機構の概念の説明図である。 第２実施形態の変形例１のトランスベクタ型の過給手段の断面図と、気体の流体流出機構の構成図である。 第３実施形態（請求項３対応）のトランスベクタ型の過給手段の断面図と、液体の流体流出機構の構成図である。 （Ｇ）は、第３実施形態の変形例１であるエジェクタ型の過給手段の断面図と、流体流出機構の流体供給部と流体制御部の構成図で、（Ｈ）は、Ｊ部の拡大図である。 第３実施形態の変形例２の２流体を流出するトランスベクタ型の過給手段の断面図と、２流体を流出する流体流出機構の構成図である。 第４実施形態（請求項４対応）の、圧縮機方式とＥＧＲ方式の駆動流機構を備えた過給装置の概念の説明図である。 第４実施形態の変形例１の２流体を流出する過給装置の構成図である。 図１１の２流体を流出する過給装置の制御フローチャートである。 図１２の制御フローチャートの、流体流出制御対応演算（ステップＳ０８０）のサブルーチンフローチャートである。 従来技術の燃料蒸発装置付内燃機関の系統図である。

本願発明の各実施形態（１〜４）の概要を以下に示す。
（実施形態１（請求項１対応））
内燃機関の過給手段に空気流量増幅器を用いた過給装置において、駆動流の流出部であるノズルは狭窄部であり、特に空気増幅比の大きいリング状ノズルは、ノズルリップ間の隙間が小さいため、ノズルリップへの異物の付着等による過給性能の低下が発生する問題点がある。
この対策として、過給手段である空気流量増幅器のノズルに、回転駆動手段により回転する回転ノズルと、ノズルを構成するノズルリップに溝状の清掃手段を備えたノズル清掃機構を設けた過給装置が、実施形態１（図１〜４）である。
（実施形態２（請求項２対応））

過給手段である空気流量増幅器の駆動流のＥＧＲ方式は、ＥＧＲガスの浄化、駆動流の過熱、デポジットの堆積、等の問題点がある。
これらの問題とは別に、内燃機関を成層燃焼によるリーンバーンエンジンとするには、渦流（スワールやタンブル）を発生する吸気機構や燃焼室構造等を設ける方法があるが、燃料の混合性状の確保、安定した燃料の層状分布の形成が困難である等の問題点がある
これらの対策として、前記空気流量増幅器の駆動流または吸気流に燃料、加湿冷却剤等の流体を流出するために、流体流出手段、流体供給手段、流体通路、および流体制御手段を備えた流体流出機構を設けた過給装置が、実施形態２（図５、６）である。
（実施形態３（請求項３対応））

該流体流出機構の流体流出口は、ベルヌーイの定理による負圧で供給する場合は、流体供給用の動力装置が不要であるが、駆動流の圧力降下特性により、該負圧が発生するのは下流側であるノズルの開口部付近、または該開口部となる。
従って、駆動流自体への流体流出による流体の混合や、デポジット除去の促進作用があるノズルリップ面への流体の拡散は困難である。
この対策として、過給手段である空気流量増幅器に設けた前記ノズル清掃機構のノズルリップに設けた溝状の清掃手段に、前記流体流出機構の流体を流出する流体流出手段の流体流出口を設けた過給装置が、実施形態３（図７〜９）である。
（実施形態４（請求項４対応））

過給手段である空気流量増幅器の駆動流は、圧縮機方式またはＥＧＲ方式であるが、該圧縮機方式は内燃機関の運転領域の全域に対応するが、駆動力により圧縮機を運転するので動力損失が発生し、該ＥＧＲ方式は、ＥＧＲガスの過熱、ＥＧＲ還流量の制約により過給運転が制限される問題点がある。
この対策として、過給手段である空気流量増幅器に供給する駆動流を、排気還流通路からのＥＧＲガスと、更に圧縮空気通路からの内燃機関により駆動される圧縮機により供給される圧縮空気とし、該排気還流通路と該圧縮空気通路に設けた駆動流を制御する駆動流制御手段を、内燃機関の運転状況に対応して制御することにより、それぞれの駆動流の利点を生かした過給運転を行う過給装置が、実施形態４（図１０〜１３）である。
以上の実施形態（１〜４）の詳細を、下記に図面番号（１〜１３）順に説明する。
（第1実施形態（請求項１対応））

図１は、第１実施形態の過給手段の概念の説明図である。
図１は、内燃機関の燃焼室に吸気を供給する吸気系統の吸気通路途中である吸気流入通路２２ｋと吸気流出通路２３ｋの間に、吸気を加圧して燃焼室に送り込む過給手段５ｋを備えた内燃機関の過給装置であって、該過給手段５ｋは、空気流量増幅器６ｋと、該空気流量増幅器６ｋに内燃機関により駆動される圧縮機（図示せず）からの圧縮空気、または排気通路（図示せず）からのＥＧＲガスを該空気流量増幅器６ｋの駆動流（４０）として供給する駆動流通路４１ｋと、更に該空気流量増幅器６ｋのノズル６１５に、回動可能な回転ノズル８２と、吸気流により回転力を発生する該回転ノズル８２に連動する回転駆動手段である羽根車８７と、該回転ノズル８２と固定ノズル８１の片方のノズルのノズルリップである回転ノズルリップ８２１に設けた溝状の清掃手段である溝８８２と、を備えたノズル清掃機構８を設けたことを特徴とする空気流量増幅器６ｋを過給手段５ｋとする内燃機関の過給装置の過給手段５ｋの概念の説明図である。
該空気流量増幅器６ｋの筐体は、ハウジング６１０とフランジ６１１で構成される。
該筐体内部には、駆動流通路４１ｋに支持されたノズルケーシング６３３にベアリング８４を介して前記回転ノズル８２が回動自在に設けられている。
該ノズルケーシング６３３と回転ノズル８２の間にシール８５を設け、該シール８５はベアリング８４に当接し、回転ノズル８２が回転自在である密封要素である。
回転駆動手段である羽根車８７は、回転ノズル８２に固着され、吸気流により回転力が生じるように羽根を設けている。
溝状の清掃手段である溝８８２は、回転ノズルリップ８２１に、放射状に設ける。
清掃面を効率よく清掃するために溝の深さ（Ｄ）と幅（Ｗ）の関係は、Ｗ＞１．５Ｄとし、更に、清掃駆動流とノズル流との圧力差を平準化するために、溝の上流の断面積（Ａｕ）と下流の断面積（Ａｄ）は、Ａｕ≦Ａｄとするのが望ましい。

過給手段５ｋの作用は、駆動流通路４１ｋから供給される駆動流（４０）が、ノズルケーシング６３３、回転ノズル８２、およびシール８５で形成される環状空間に導かれ、開口部であるノズル６１５から吸気流の下流方向に流出し、ベルヌーイの定理による負圧で吸気を引き込んで、駆動流により吸気を加速することにより流量増幅し、その結果、吸気流速度を大きくして、多くの吸気を送り込むことにより過給を行う。
該ノズル６１５の回転ノズルリップ８２１には、溝状の清掃手段である溝８８２が放射状に設けられ、固定ノズルリップ８１１と回転ノズルリップ８２１で構成されるノズル隙間より、該溝８８２の部分は流路が広く流路抵抗が小さいので、強い駆動流が流れる。
従って、該溝８８２の流路側面である固定ノズルリップ８１１の該側面が、この強い駆動流により付着物が流されて清掃される。
更に、吸気流入通路２２ｋから流入する吸気は、前記羽根車８５に回転力を与えることにより回転ノズル８２が回転し、前記清掃作用のある強い駆動流が固定ノズルリップ８１１を回転移動するので、固定ノズルリップ８１１が全周清掃されて、過給性能の低下を招くノズル６１５の付着物による詰まりが防止できる。
なお、溝状の清掃手段である溝を固定ノズルリップ８１１にも設けて、両側のノズルリップを清掃することもできる。
なお、本願発明の説明に用いる各図は構造の理解が容易なように、ノズルリップの隙間と、溝状の清掃手段を大きく、羽根車の羽根は迎え角（流れに対するねじり角）を大きく図示している。
（第1実施形態（請求項１対応）の変形例１）

図２の（Ａ）は、第１実施形態の変形例１のトランスベクタ型の過給手段５ｕの断面図で、（Ｂ）は、吸気流による回転駆動手段を備えた清掃機構８ｕのＭ矢視図である。
図２の（Ａ）は、内燃機関の燃焼室に吸気を供給する吸気通路途中である吸気流入通路２２ｕと吸気流出通路２３ｕの間に、吸気を加圧して燃焼室に送り込む過給手段５ｕを備えた内燃機関の過給装置であって、該過給手段５ｕは、空気流量増幅器６ｕであるトランスベクタ６１ｕと、該空気流量増幅器６ｕに内燃機関により駆動される圧縮機からの圧縮空気、または排気通路からのＥＧＲガスを該空気流量増幅器６ｕの駆動流として供給する駆動流通路４１ｕと、更に該空気流量増幅器６ｕのノズル６１５ｕに、回動可能な回転ノズル８２ｕと、吸気流により回転力を発生する該回転ノズル８２ｕに連動する回転駆動手段である羽根車８７ｕと、該回転ノズル８２ｕと固定ノズル８１ｕの両方のノズルのノズルリップである固定ノズルリップ８１１ｕと回転ノズルリップ８２１ｕとに設けた溝状の清掃手段である溝８８２ｕと溝８８ｕと、を備えたノズル清掃機構８ｕを設けたことを特徴とする空気流量増幅器６ｕを過給手段５ｕとする内燃機関の過給装置の過給手段５ｕの断面図である。
該空気流量増幅器６ｕの筐体は、ハウジング６１０ｕに螺合するフランジ６１１ｕで構成され、該フランジ６１１ｕにベアリング８４ｕを介して前記回転ノズル８２ｕが回動自在に設けられている。
該フランジ６１１ｕと回転ノズル８２ｕの間にシール８５ｕを設け、該シール８５ｕはベアリング８４ｕに当接し、回転ノズル８２ｕにリップが接触する回転自在な密封要素である。
回転駆動手段である羽根車８７ｕは、回転ノズル８２ｕに固着され、吸気流により回転力が生じる軸流羽根車である。
溝状の清掃手段である固定ノズルリップ８１１ｕに設けた溝８８ｕと、回転ノズルリップ８２１ｕに設けた溝８８２ｕは、該溝（８８ｕ、８２１ｕ）を螺旋状に設け、（Ｂ）のＭ矢視図に示すように、溝８８ｕと溝８８２ｕの溝のねじり方向を逆方向にして、等間隔に設けた溝数を、溝８８ｕは２箇所、溝８８２ｕは３箇所と異ならせることにより、回転による各溝同士の重なりによる流量干渉の発生を等間に隔分散できる。

過給手段５ｕの作用は、空気流量増幅器６ｕであるトランスベクタ６１ｕにより、駆動流通路４１ｕから供給される駆動流が、ハウジング６１０ｕ、フランジ６１１ｕ、回転ノズル８２ｕ、およびシール８５ｕで形成される環状チャンバ６１４ｕに導かれ、環状チャンバ６１４ｕに連通する開口部であるノズル６１５ｕから吸気流の下流方向に流出して、吸気を加速することにより流量増幅して過給を行う。
回転ノズル８２ｕに固着された前記羽根車８７ｕが、吸気流により回転力が発生して固着されている回転ノズル８２ｕを回転させる。
回転ノズルリップ８２１ｕに設けた溝８８２ｕは、螺旋方向に駆動流を流出する反力により回転駆動力が得られるので、羽根車８７ｕと同じ回転方向に回転力が得られる。
この反力による回転駆動力で十分に回転する場合は、清掃手段である溝８８２ｕを回転駆動手段として、羽根車８７ｕを省略することができる。
該ノズル６１５ｕの両側のノズルリップに設けた溝状の清掃手段である溝８８ｕおよび８８２ｕの清掃作用は、前記空気流量増幅器６ｋ（図１）で説明した溝８８２の作用と同じであり、これらの溝を両側に設けているので、固定ノズルリップ８１１ｕと回転ノズルリップ８２１ｕの両方のノズルリップの全周清掃ができる。
なお、空気流量増幅器６ｕであるトランスベクタ６１ｕのノズル６１５ｕの流出部吸気通路内径は、吸気流入通路２２ｕの内径より大きくして、デフューザとすることにより吸気流速を小さくし、その速度が低下した吸気をノズル６１５ｕから流出する駆動流で加速し、該加速した吸気を縮径した吸気流出通路２３ｕに流出するベンチュリ効果により速度が上昇するので 吸気を更に加速して過給が行われる。
（第1実施形態（請求項１対応）の変形例２）

図３の（Ｃ）は、第１実施形態の変形例２のトランスベクタ型の過給手段５ｖの断面図で、（Ｄ）は、駆動流による回転駆動手段を備えた清掃機構８ｖのＮ矢視図である。
図３の（Ｃ）は、前記過給手段５ｕ（図２）と同様に、空気流量増幅器６ｖであるトランスベクタ６１ｖを設けた過給手段５ｖであり、該トランスベクタ６１ｖの筐体の構造は前記トランスベクタ６１ｕ（図２）と左右が逆であるが、空気流量増幅器６ｖの流量増幅作用は同じであるので作用等の説明は省略する。
ノズル清掃機構８ｖは、溝状の清掃手段である溝８８２ｖを回転ノズルリップ８２１ｖに等間隔の放射状に２本設け、環状チャンバ６１４ｖからノズル６１５ｖに流出する駆動流により回転駆動力を得られる羽根車８７ｖを設ける。
該羽根車８７ｖは、Ｎ矢視図（Ｄ）に示すように、羽根を軸芯に対してθｖ°傾けて設け、回転ノズル８２ｖに圧入、溶接等で固定する。
羽根車８７ｖは、量産性のあるプレス加工でも製作できる。
羽根車８７ｖを空気流量増幅器６ｖの吸気通路部に設けないので、該吸気通路の通路抵抗が小さく、内燃機関の減速時の羽根車によるインペラ効果により意図せぬ吸気の加速を行うこともない。
（第1実施形態（請求項１対応）の変形例３）

図４の（Ｅ）は、第１実施形態の変形例３のエジェクタ型の過給手段の断面図で、（Ｆ）は、Ｇ部の拡大図である。
図４の（Ｅ）は、内燃機関の燃焼室に吸気を供給する吸気通路途中である吸気流入通路２２ｓと吸気流出通路２３ｓの間に、吸気を加圧して燃焼室に送り込む過給手段５ｓを備えた内燃機関の過給装置であって、該過給手段５ｓは、空気流量増幅器６ｓであるエジェクタ６３と、該空気流量増幅器６ｓに内燃機関により駆動される圧縮機からの圧縮空気、または排気通路からのＥＧＲガスを該空気流量増幅器の駆動流として供給する駆動流通路４１ｓと、更に該空気流量増幅器６ｓのノズル６３５ｓに、回動可能な回転ノズル８２ｓと、駆動流により回転力を発生する該回転ノズル８２ｓに連動する回転駆動手段である羽根車８７ｓと、該固定ノズル８１ｓと回転ノズル８２ｓのノズルリップである固定ノズルリップ８１１ｓと回転ノズルリップ８２１ｓに設けた溝状の清掃手段である溝８８ｓと溝８８２ｓと、を備えたノズル清掃機構８ｓを設けたことを特徴とする空気流量増幅器６ｓを過給手段５ｓとする内燃機関の過給装置の過給手段５ｓの断面図である。
空気流量増幅器６ｓであるエジェクタ６３の筐体であるハウジング６３０は、吸気流入通路２２ｓ、吸気流出通路２３ｓ、およびブッシング６３９を介して駆動流通路４１ｓと継合する３箇所の開口部を有し、更に該駆動流通路４１ｓに螺合するノズルケーシング６３３ｓの開口部である固定ノズル８１ｓが下流となる方向に設ける。
該ノズルケーシング６３３ｓの吸気流の上流の開口部に、ベアリング８４ｓを介してノズル軸６３７を設け、下流の開口部に設けた固定ノズル８１ｓと、該ノズル軸６３７の下流側の軸端に固着した前記回転ノズル８２ｓによりノズル６３５ｓが構成される。
ノズル６３５ｓの固定ノズルリップ８１１ｓと回転ノズルリップ８２１ｓには、溝状の清掃手段である溝８８ｓと溝８８２ｓを設ける。
該ノズル軸６３７には、駆動流の通路に羽根車８７ｓと、前記ベアリング８４ｓの駆動流の通側にシール８５ｓ、吸気流の上流側の軸端にナットおよび固定手段（図示せず）を設ける。

過給手段５ｓの作用は、空気流量増幅器６ｓであるエジェクタ６３の駆動流通路４１ｓから供給される駆動流が、前記ノズルケーシング６３３ｓ内の通路を通ることにより、羽根車８７ｓに回転駆動力が発生し、ノズル軸６３７を介して連動する回転ノズル８２ｓを回転し、駆動流は前記ノズル６３５ｓから吸気流に流出して流量増幅して過給を行う。
該ノズル６３５ｓの両側のノズルリップに設けた前記溝（８８ｓ、８８２ｓ）の作用は、前記空気流量増幅器６ｋ（図１）で説明した溝８８２の清掃作用と同じように、該溝（８８ｓ、８８２ｓ）の流路側面であるノズルリップの該側面が、強い駆動流により付着物が流されて清掃され、前記回転ノズル８２ｓの回転により、両側のノズルリップの全周の清掃ができる。
なお、エジェクタ６３のハウジング６３０の吸気通路部の内径は、吸気流入通路２２ｓおよび吸気流出通路２３ｓより大きくして、ノズルケーシング６３３ｓ等による通路抵抗の増大を防止することにより、非過給時の自然吸気運転に支障が発生しないので、バイパス通路を設ける必要がない。
過給手段５ｓである空気流量増幅器６ｓがエジェクタ６３であるので、前記トランスベクタ型の空気流量増幅器（６ｕ、６ｖ）より流量増幅比は小さいが、大きな過給圧が必要な過給装置に対応できる。
（第２実施形態（請求項２対応））

図５は、第２実施形態の過給手段５ｐと流体流出機構９の概念の説明図である。
図５は、前記過給装置において、過給手段５ｐである空気流量増幅器６ｐと、更に該空気流量増幅器６ｐのノズル付近に設けた流体を流出する流体流出手段である流体流出部９５と、該流体流出手段に流体を供給する流体供給手段である流体供給部９１と、該流体供給手段である流体供給部９１と前記流体流出手段である流体流出部９５に連通する流体通路９４と、該流体通路９４に設けた流体制御手段である流体制御部９３と、を備えた流体流出機構９を設けたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の過給装置の過給手段５ｐと流体流出機構９の概念の説明図である。
該流体流出機構９は、流体の貯蔵あるいは供給機能を備えた流体供給部９１と、流体供給量を制御する制御弁（図示せず）等の流体制御部９３と、前記空気流量増幅器６ｐの駆動流通路４１ｐから供給された駆動流（４０）を流出するノズルまたは、該ノズル付近に流体流出口９５５を設けた流体流出部９５で構成する。
なお、流体供給部９１及び流体制御部９３の構成は、流体が液体の場合は、従来のキャブレタ方式での供給及び制御方式、流体が気体の場合は、従来のＬＰＧ燃料装置等の供給及び制御方式が利用できる。
従って、本願発明での流体流出機構は、液体タンクへの流体供給手段、燃料ポンプ等の説明は省略する。

流体流出機構９の作用は、過給手段５ｐである空気流量増幅器６ｐのノズルから高速で流出する駆動流、または駆動流に加速された吸気流に流体を流出する流体流出手段である流体流出部９５より、駆動流または吸気流によるベルヌーイの定理により発生する負圧、または流出流体の内圧により、流体を流体流出口より流出する。
流出された流体は、駆動流または吸気流に衝突して混合され、流体が液体の場合は、衝突により微粒化し、表面積が大きくなることにより気化が促進されて蒸発し、駆動流がＥＧＲガスの場合は、更に駆動流の熱により気化による蒸発が促進される。
また、空気流量増幅器６ｖ（図３）のように回転ノズル８２ｖを下流に設け、流体流出口９５５をノズル付近の上流に設けることにより簡素な構造の流体流出機構で、従来のキャブレタ方式の問題点である吸気通路への燃料の付着の問題を解消することができる。
吸気流の速度は内燃機関の回転数により変動し、該吸気流により発生する前記負圧は流速の二乗に比例し、流体が液体の場合は、流出量は該負圧の平方根に比例するので重量混合比は一定となる。
しかし、混合比は、内燃機関の負荷や運転状況により変動する必要があり、流体制御部９３にて流体流出量の調節制御を行う。
また、流出する流体として、ガソリン、エタノール、ＬＰＧ、水素等の燃料、水等の加湿冷却剤、またはＥＧＲガスのＮＯｘ低減のための尿素水等の浄化触媒でも良く、流体は気体でも液体でもよい。

流体が燃料の場合、筒内燃料噴射装置と併用して流体流出機構９により希薄混合気を燃焼室に供給し、筒内燃料噴射装置により主燃料を供給することにより層状燃焼ができ、
更に、駆動流がＥＧＲ方式の場合は、ディーゼル機関のＰＭ（粒子状物質）や、ガソリン機関の未燃焼物質等の再燃焼可能物質に燃料が接触することにより、燃焼室での再燃焼を促進することができる。
流出する流体が液体の場合は、清掃機構によるデポジット除去の促進作用、吸気弁のオーバーラップ時の吹き返しによる堆積物を洗い流す清掃作用、および流体流出機構の流体流出口の詰まり防止作用がある。
また、流体流出部の燃料流出量を理論空燃比の希薄側、あるいは理論空燃比以下として、筒内燃料噴射装置から着火性のよい空燃比になるように燃料を噴射することにより、特段の吸気流制御等を必要としない簡素な吸気機構と燃焼室構造で成層燃焼する、リーンバーンエンジン（図１１）とするができる。
また、流出する燃料を主燃料と異なる異種燃料として、バイフューエルエンジンとすることもできる。
また、流体流出機構９を複数設けて、複数の流体を流出することもできる。
（第２実施形態（請求項２対応）の変形例１）

図６は、第２実施形態の変形例１のトランスベクタ型の過給手段の断面図と、気体の流体流出機構の構成図である。
図６は、前記過給装置において、過給手段５ｔである空気流量増幅器６ｔと、更に該空気流量増幅器６ｔであるトランスベクタ６１ｔのノズル６１５ｔ付近に設けた流体を流出する流体流出手段である流体流出部９５ｔと、該流体流出手段に流体を供給する流体供給手段である流体供給部９１ｔと、該流体供給手段と前記流体流出手段に連通する流体通路９４ｔと、該流体通路９４ｔに設けた流体制御手段である流体制御部９３ｔと、を備えた流体流出機構９ｔを設けたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の過給装置のトランスベクタ型の過給手段５ｔの断面図と、気体の流体流出機構９ｔの構成図である。
過給手段５ｔである空気流量増幅器６ｔのトランスベクタ６１ｔは、前記トランスベクタ６１ｕ（図２）とノズル清掃機構８ｔの各部と形状は異なるが構造原理は同じであるので、構成と作用の説明は省略する。
流体流出機構９ｔは、上流より流体供給部９１ｔ、流体制御部９３ｔ、流体通路９４ｔ、および流体流出部９５ｔから成り、該トランスベクタ６１ｔのノズル６１５ｔの下流に流体流出部９５ｔの流体流出口９５５ｔを設ける。

流体流出機構９ｔの作用は、流体供給部９１ｔにて、逆止弁付継手９１６から流入する流体であるＬＰＧ、水素等の燃料を圧力タンクである流体タンク９１１ｔに貯蔵し、流体の内圧により該流体を流体通路９４ｔに供給する。
該流体通路９４ｔに設けた流体制御部９３ｔは、供給される流体の内圧を減圧弁９３５にて設定値に調整し、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）により制御される流体制御弁９３２ｔにて流体の供給量を制御して流体流出部９５ｔに供給する。
流体流出部９５ｔは、流体通路９４ｔから供給される流体制御部９３ｔで制御された流体を、接続リング９４１とハウジング６１０ｔを螺合することにより形成される環状空間である流体チャンバ９５３に滞留し、該流体チャンバ９５３に連通する流体流出通路９５４を通って複数の前記流体流出口９５５ｔより、流体の内圧と駆動流等により発生する前記負圧により、同じ圧力差で均等に流出する。
なお、流体がＬＰＧ等の液体と気体が供給できる燃料の場合は、流体タンク９１１ｔの下部からの液体供給（図示せず）により、筒内燃料噴射装置に液体燃料を供給することができる。
（第３実施形態（請求項３対応））

図７は、第３実施形態のトランスベクタ型の過給手段の断面図と、液体の流体流出機構の構成図である。
図７は、前記過給装置において、過給手段５ｒである空気流量増幅器６ｒのトランスベクタ６１ｒに設けたノズル清掃機構８ｒのノズルリップである、固定ノズルリップ８１１ｒと回転ノズルリップ８２１ｒに設けた溝状の清掃手段である溝８８ｒに、流体流出機構９ｒの流体を流出する流体流出手段である流体流出部９５ｒの流体流出口９５５ｒを設けたことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の過給装置の過給手段５ｒの断面図と、液体の流体流出機構９ｒの構成図である。
該トランスベクタ６１ｒの羽根車８７ｒは前記トランスベクタ６１ｖ（図３）の羽根車８７ｖと、羽根車８７ｒを除くノズル清掃機構８ｒは前記ノズル清掃機構８ｔ（図６）と各部の形状が異なるが構造原理が同じであるので、ノズル清掃機構８ｒの構成と作用の説明は省略する。
流体流出機構９ｒは、液体燃料を供給する従来の予混合内燃機関のキャブレタと同様に、流体供給部９１ｒの流体タンク９１１ｒの下流に燃料ポンプ９１４ｒを設け、その下流に流体制御部９３ｒの燃料チャンバ９３１ｒであるフロートチャンバ（または、ダイアフラムチャンバ）を設け、その下流に流量制御弁９３２ｒと、更に、流体センサ９３４ｒを設け、流体通路９４ｒの下流に流体チャンバ９５３ｒ、流体流出通路９５４ｒ、および前記流体流出口９５５ｒを設ける。

流体流出機構９ｔの作用は、流体タンク９１１ｒから燃料ポンプｐ９１４で送られる流体を、燃料チャンバ９３１ｒにより供給圧力を一定に制御し、流体制御弁９３２ｒにて流量制御して流体通路９４ｒから流体チャンバ９５３ｒに流入し、該流体チャンバ９５３ｒに連通する流体流出通路９５４ｒを通って複数の前記流体流出口９５５ｒより、溝８８ｒを流れる駆動流のベルヌーイの定理による負圧により同じ圧力差で均等に流出する。
該溝８８ｒを流れる駆動流は、固定ノズル８１ｒと回転ノズル８２ｒの間のノズル隙間より溝８８ｒの通路抵抗が小さく速い流れとなるので清掃作用が発生し、同時に前記負圧も大きくなるので、該溝８８ｒの中流に流体流出口９５５ｒを設けることができる。
従って、流体をノズルリップに拡散流出することができるので、液体によるノズルリップの清掃促進作用が、簡素な構造でできる。
また、流出流体が、ガソリン、エタノール等の液体燃料の場合は、流体センサ９３４ｒによる液体燃料の供給量と、後述する過給装置４ｅ（図１１）の吸気センサ２４や駆動流センサ４３ｅによる吸気量をＥＣＵに入力し、ＥＣＵ出力により流体制御弁９３２ｒを制御することにより予混合吸気の空燃比制御を行うことができる。
（第３実施形態（請求項３対応）の変形例１

図８の（Ｇ）は、第３実施形態の変形例１であるエジェクタ型の過給手段の断面図と、流体流出機構の流体供給部と流体制御部の構成図で、（Ｈ）は、Ｊ部の拡大図である。
図８は、前記過給装置において、過給手段５ｆである空気流量増幅器６ｆのエジェクタ６３ｆに設けた前記ノズル清掃機構８ｆのノズルリップに設けた溝状の清掃手段である溝８８２ｆに、流体流出機構９ｆの流体を流出する流体流出手段である流体流出部９５ｆの流体流出口９５５ｆを設けたことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の過給装置の過給手段５ｆの断面図と、液体の流体流出機構９ｆの構成図である。
過給手段５ｆは、前記過給手段５ｓ（図４）に流体流出機構９ｆの流体流出部９５ｆと流体通路９４ｆを設けたもので、各部の形状は異なるが過給手段の構造は前記過給手段５ｓと同じであるので、ノズル清掃機構８ｆの作用の説明は省略する。
該流体流出機構９ｆは、前記流体流出機構９ｒ（図７）の流体制御部９３ｒの流体センサ９３４ｒを省き、流体流出部９５ｆをエジェクタ型の過給手段５ｆに対応したものである。
該流体流出部９５ｆは、ノズルケーシング６３３ｆと２個のシール９４４の空間により流体通路９４ｆとノズル軸６３７ｆの流体チャンバ９５３ｆを連通し、該流体チャンバ９５３ｆと前記溝８８２ｆに設けた流体流出口９５５ｆに連通する体流出通路９５４ｆを設ける。

流体流出機構９ｆの作用は、流体供給部９１ｆから供給される液体を流体制御部９３ｆにて流量制御して流体通路９４ｆを通って、エジェクタ６３ｆのノズルケーシング６３３ｆに回動自在に設けたノズル軸６３７ｆの流体チャンバ９５３ｆに供給し、該流体チャンバ９５３ｆに連通する流体流出通路９５４ｆを通って複数の前記流体流出口９５５ｆより、溝８８２ｆの強い流れの駆動流により発生する前記負圧により同じ圧力差で均等に流出する。
なお、（Ｈ）に示すように、前記流体通路９４ｆからスペーサ９４５を介して、回転するノズル軸６３７ｆの外周に流体を供給し、この外周の液体と流体チャンバ９５３ｆに連通する連通口をノズル軸６３７ｆに設けて流体を供給する。
過給手段５ｆである空気流量増幅器６ｆがエジェクタ６３ｆであるので、前記トランスベクタ型の空気流量増幅器（６ｔ、６ｒ）より流量増幅比は小さいが、大きな過給圧が必要な過給装置に適する。
また、回転ノズル８２ｆに設けた流体流出口９５５ｆを固定ノズル８１ｆに設けることもできる。
（第３実施形態（請求項３対応）の変形例２）

図９は、第３実施形態の変形例２の２流体を流出するトランスベクタ型の過給手段の断面図と、２流体（流体Ａと流体Ｂ）を流出する流体流出機構の構成図である。
図９は、前記過給装置において、過給手段５ｇである空気流量増幅器６ｇに設けた前記ノズル清掃機構８ｇのノズルリップである固定ノズルリップ８１１ｇに設けた溝状の清掃手段である溝８８ｇに、前記流体流出機構９Ａの流体を流出する流体流出手段である流体流出部９５Ａの流体流出口９５５Ａと、下流側の前記流体流出機構９Ｂの流体を流出する流体流出手段である流体流出部９５Ｂの流体流出口９５５Ｂと、を設けたことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の過給装置の過給手段５ｇの断面図と、２流体を流出する２組の流体流出機構（９Ａ、９Ｂ）の構成図である。
該第３実施形態の変形例２は、下流側の前記流体流出機構９Ｂを除くと、各部の形状および一部の構成が異なるが、供給流体である液体を流出する第３実施形態（図７）と基本構造は同じであるので、ノズル清掃機構８ｇおよび流体流出機構９Ａの作用の説明は省略する。
該第３実施形態（図７）と形状以外の相違点は、流体制御部９３ｒの流体センサ９３４ｒを削除し、更に、ノズルの両面を清掃して回転駆動力を発生するために、固定ノズル８１１ｇに清掃手段である螺旋状の溝８８２ｇを設けていることである。
下流側の前記流体流出機構９Ｂの流体供給部９１Ｂと流体制御部９３Ｂは、供給流体である気体を流出する実施形態２（図６）と構成および作用は同じである。

流体流出機構（９Ａ，９Ｂ）の作用は、それぞれの流体供給部（９１Ａ、９１Ｂ）から供給され、流体制御部（９３Ａ、９３Ｂ）で流量等を制御されて、流体通路（９４Ａ、９４Ｂ）から流体である液体Ａと気体Ｂが、流体チャンバ（９５３Ａ、９５３Ｂ）に供給され、流体流出通路（９５４Ａ、９５４Ｂ）を通って、液体Ａは清掃手段である溝８８ｇの強い駆動流による前記負圧により、気体Ｂは該負圧と制御部９３５Ｂの減圧弁９３５Ｂにより制御された内圧により、流体流出口（９５４Ａ、９５４Ｂ）より流出して駆動流に拡散し、該駆動流で吸気流を加速することにより均一に混合する。
流体（Ａ、Ｂ）は、液体と気体として説明したが、流体流出機構（９Ａ、９Ｂ）の構成変更により気体と気体、または液体と液体でもよい。
流体の種類は、目的によりガソリン、エタノール、ＬＰＧ、水素等の燃料、加湿冷却剤、または添加剤でもよい。
（第４実施形態（請求項４対応））

図１０は、第４実施形態の、圧縮機方式とＥＧＲ方式の駆動流機構を備えた過給装置の概念の説明図である。
図１０は、前記過給装置において、過給手段５ｈである空気流量増幅器６ｈに駆動流を供給する駆動流通路４１ｈに、排気通路３１ｈからのＥＧＲガスを駆動流として供給する排気還流通路３２と、更に、内燃機関により駆動される圧縮機４５ｈと、該圧縮機４５ｈからの圧縮空気を駆動流通路４１ｈに供給する圧縮空気通路４１２と、該排気還流通路３２と該圧縮空気通路４１２に設けた駆動流を制御する駆動流制御手段である制御弁４２１と制御弁４２２とを備え、該駆動流制御手段を内燃機関１ｈの運転状況に応じて制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの内燃機関１ｈの過給装置４ｈである。
エアクリーナ２１ｈから吸気流入通路２２ｈを通って過給手段５ｈに供給される吸気は、駆動流通路４１ｈから供給される駆動流により空気流量増幅器６ｈにより過給され、吸気流出通路２３ｈより内燃機関１ｈに供給される。
該吸気流出通路２３ｈに過給センサ４６、前記排気通路３１ｈに排気センサ３４、駆動流通路４１ｈに駆動流センサ４３を設け、圧力、温度、流速等のそれぞれの目的に応じた各センサの計測結果はＥＣＵに入力される。
内燃機関１ｈのブースト圧状態の吸気量を該空気流量増幅器６ｈの流量増幅比で除した容量に対応する前記圧縮機４５ｈの運転は、内燃機関１ｈの回転力をクラッチ４５５で伝達して行う。

過給装置４ｈの作用は、過給手段５ｈである空気流量増幅器６ｈに供給する駆動流を、制御弁４２１をＥＣＵの出力によりＯＮにして動力損失の小さい排気還流通路３２からのＥＧＲガスを供給して過給運転を行う。
始動時や低速回転時のＥＧＲガスが駆動流として不足する場合、あるいは内燃機関１ｈの排気の過熱等によりＥＧＲガスでの過給が困難な場合は、ＥＣＵの出力によりクラッチ４５５をＯＮにして圧縮機４５ｈを運転し、該制御弁４２１をＯＦＦ、前記制御弁４２２をＯＮにして圧縮機４５ｈの圧縮空気による過給運転を行う。
クラッチ４５５の替りに、無段変速機を用いて、圧縮機４５ｈの圧縮空気の制御を行うこともできる。また、クラッチ４５５を省略して、圧縮機あるいは空気圧回路を切換えてアンロード（無負荷）運転とすることもできる。
このように、内燃機関の運転状況により過給手段５ｈの駆動流を、ＥＧＲガスと圧縮機４５ｈの圧縮空気に切換えることにより、動力損失が小さく、内燃機関１ｈの運転領域全域での過給ができる応答性のよい過給装置４ｈが、簡素な過給手段５ｈ、小さな容量の圧縮機４５ｈ、排気還流通路３２、および駆動流の制御手段等にてできる。
（第４実施形態（請求項４対応）の変形例１）

図１１は、第４実施形態の変形例１の２流体を流出する過給装置の構成図である。
図１１は、前記過給装置４ｈ（図１０）と同様に、圧縮機方式とＥＧＲ方式の駆動流機構を備え、更に、流体Ｍ（加湿冷却剤）を流出する流体流出機構９Ｍと、流体Ｆ（燃料）を流出する流体流出機構９Ｆを備えた２流体を流出する過給装置４ｅである。
また、圧縮空気通路４１２ｅには下流より、制御弁４２２ｅ、駆動流センサ４３２を備えたサージタンク４８、駆動流逆止弁４４２、冷却器４９２、および圧縮機４５ｅを設け、排気還流通路３２ｅには下流より、駆動流逆止弁４４１、制御弁４２１ｅ、駆動流センサ４３１、冷却器４９１、およびフィルタ４９５を設ける。
排気の異物を除去するために設けた該フィルタ４９５のドレン回路を排気通路３１ｅに連通する。
エアクリーナ２１ｅからの吸気を吸気副通路２８にて圧縮機４５ｅに供給し、吐出圧の過上昇を防止するために、圧縮機４５ｅの吐出側と吸引側に連通するリリーフ弁４７を設ける。
排気通路３１ｅとの接続は、図１１に示すように動圧を取り込む排気還流通路３２ｅは開口部を上流に向け、静圧によりドレンを流出するドレン回路は開口部を流れに並行に設けて接続する。
前記圧縮空気通路４１２ｅに駆動流センサ４３２、排気還流通路３２ｅに駆動流センサ４３１、吸気流入通路２２ｅに吸気センサ２４、吸気流出通路２３ｅに過給センサ４６ｅ、排気通路３１ｅに排気センサ３４ｅ、駆動流通路４１ｅに駆動流センサ４３ｅを設けて、圧力、温度、流速等の、それぞれの目的に応じた各センサの計測結果は、ＥＣＵに入力される。

過給装置４ｅの作用は、過給装置４ｈ（図１０）と同様に、過給手段５ｅである空気流量増幅器６ｅに供給する駆動流として、制御弁４２１ｅをＥＣＵの出力によりＯＮにして、排気還流通路３２ｅからのＥＧＲガスを供給して、動力損失の小さい過給運転を行う。
始動時や低速回転時のＥＧＲガスが駆動流として不足する場合、あるいは内燃機関１ｅの排気の過熱、ＥＧＲ還流量の制約等によりＥＧＲガスでの過給が困難な場合は、ＥＣＵの出力によりクラッチ４５５ｅをＯＮにして圧縮機４５ｅを運転し、駆動流センサ４３２の圧力上昇を確認して制御弁４２２ｅをＯＮ、制御弁４２１ｅをＯＦＦにして、圧縮機４５ｅの圧縮空気による過給運転を行う。
更に、圧縮機方式の駆動流を流量制御する制御弁４２２ｅとＥＧＲ方式の駆動流を流量制御する制御弁４２１ｅをＥＣＵの出力により調整制御して、両方の駆動流を同時に利用することにより、動力損失が少なく、圧縮機４５５ｅの設定容量を小さくできる。
両方の駆動流を使用する場合、圧力の低い方への駆動流の逆流は、前記駆動流逆止弁（４４２、４４１）にて防止する。
また、圧縮空気通路４１２ｅと排気還流通路３２ｅに設けた、各駆動流を空冷する冷却器（４９２，４９１）は、寒冷時、起動時等は冷却を停止して、駆動流の不要な冷却を防止する。
また、２組の流体流出機構（９Ｍ、９Ｆ）により、それぞれの流体供給部（９１Ｍ、９１Ｆ）から供給される流体Ｍと流体Ｆを、流体制御部（９３Ｍ、９３Ｆ）で流量を制御して流体通路（９４Ｍ、９４Ｆ）から流体チャンバ（図示せず）に送られ、流体通路を通って、駆動流による前記負圧により、流体流出口より流出して流速の大きい駆動流に衝突して１次拡散し、該駆動流が吸気を加速すると同時に吸気への２次拡散が行われて均質な予混合気となる。
従って、流体流出機構（９Ｍ、９Ｆ）を備えることにより、駆動流の過湿冷却による充填効率の向上、燃焼温度の低下による排気性状の良化、およびノズル清掃の促進ができ、更に、均質な予混合ができるので、成層燃焼および均質燃焼が効率よく行える内燃機関１ｅとなり、筒内燃料噴射装置１４ｅを併用した成層燃焼によるリーンバーンエンジン、また、流体流出機構による異種燃料の供給により、バイフューエルエンジンとすることもできる。

図１２は、図１１の２流体を流出する過給装置４ｅの制御フローチャートである。
図１２の制御フローチャートは、前記圧縮機方式とＥＧＲ方式の駆動流機構と、更に、流体Ｍ（加湿冷却剤）と流体Ｆ（燃料）の２流体を流出する流体流出機構（９Ｍ、９Ｆ）と、を備えた前記過給装置４ｅ（図１１）の制御フローチャートである。
該過給装置４ｅは、筒内燃料噴射装置１４ｅを備えた内燃機関１ｅを過給し、更に、駆動流や吸気への流体流出を行うことにより、駆動流の過湿冷却や、予混合と筒内燃料噴射による燃料供給による成層燃焼により、火花点火内燃機関である内燃機関１ｅをリーンバーンエンジンとする。
図１２に示すフローチャートを参照して、前記過給装置４ｅの制御について説明する。
なお、フローチャートにおける各判断は、ＥＣＵ（図示せず）に入力された内燃機関１ｅ、過給装置４ｅ等の全入力情報により、運転状況に対応した各判断を行うものとする。
また、以下に説明する過給装置４ｅの制御は、ＥＣＵ（図示せず）が起動してから停止するまでの間、繰り返し実行され、本処理ルーチンと各サブルーチンは並行処理されるものとする。

まず、ＥＣＵは、過給装置４ｅの運転指令がＯＮであるかを判断する（ステップＳ０１０）。
ここで、運転指令がＯＮでないと判断した場合は、過給装置の停止制御（ステップＳ１００）を行い、本処理ルーチンを一旦終了する。
具体的には、過装置給４ｅの停止制御は、流体制御部（９３Ｍ、９３Ｆ）による流体の供給停止、ＥＧＲ方式の制御弁４２１ｅの閉鎖、クラッチ４５５ｅの０ＦＦを行い、駆動流センサ４３２によりサージタンク４８の残圧の低下を確認して圧縮機方式の制御弁４２２ｅを閉鎖し、流体の吸気通路への残留や、排気の機関外部への流出を防止して過給装置４ｅを停止する。
一方、運転指令がＯＮであると判断した場合には、ＥＣＵは、運転状況により過給が必要か否かを判断する（ステップＳ０２０）。
ここで、過給が必要でないと判断した場合は、本処理ルーチンを一旦終了する。
一方、過給が必要であると判断した場合には、ＥＣＵは、ＥＧＲが可能であるかを判断する（ステップＳ０３０）。
ここで、ＥＧＲが可能であると判断した場合には、ＥＣＵは、ＥＧＲ制御対応演算（ステップＳ０４０）を実行して、駆動流が不足であるかを判断する（ステップＳ０５０）。
具体的には、ＥＧＲ制御対応演算は、過給に必要な駆動流を供給するために、内燃機関１ｅの運転状況に対応したＥＧＲ方式の制御弁４２１ｅの開度と、その開度でのＥＧＲ還流率を演算する。

また、駆動流が不足であるかの判断は、上記演算結果が、開度が１００％を超える場合、あるいはＥＧＲ還流率が管理値を超える場合は、駆動流不足と判断する。
一方、ＥＧＲが可能でないと判断した場合は、圧縮機制御対応演算（ステップＳ０６０）を実行して、流体流出が必要か否かを判断する（ステップＳ０７０）。
具体的には、圧縮機制御対応演算は、ＥＧＲ方式の駆動流不足を補充する場合、あるいは圧縮機４５ｅのみの駆動流で過給する場合に、内燃機関１ｅの運転状況に対応した圧縮機方式の制御弁４２２ｅの開度を演算する。
また、流体流出が必要であるかの判断は、駆動流あるいは吸気の加湿冷却等が必要であるか、流体Ｆ（燃料）の予混合が必要であるかを、内燃機関１ｅの運転状況に対応して判断する。
また、駆動流が不足であると判断した場合は、前記圧縮機の制御対応演算（ステップＳ０６０）を行う。
一方、駆動流が不足でないと判断した場合には、ＥＣＵは、前記流体流出が必要か否かを判断する（ステップＳ０７０）。
ここで、流体流出が必要であると判断した場合は、流体流出の制御対応演算（ステップＳ０８０）を実行し、過給装置の運転制御（ステップＳ０９０）を実行して、本処理ルーチンを一旦終了する。
具体的には、流体流出の制御対応演算は、前記各センサ等にて、吸気、駆動流、過給圧、内燃機関１ｅ等の状況に応じて、目的に応じた目標流出量の演算と、目標流出量を流出するための流体制御部の制御弁の開度等を演算する。
なお、流体流出の制御対応演算（ステップＳ０８０）の処理ルーチンについては、後述するサブルーチンフローチャート（図１３）にて別途説明する。
次に、過給装置の運転制御は、前記の各演算（ステップ０４０，０６０，０８０）の演算結果に従って、ＥＣＵの出力により各アクチュエータ等を作動して流体供給部（９１Ｍ、９１Ｆ）、流体制御部（９３Ｍ、９３Ｆ）、各制御弁（４２１ｅ、４２２ｅ）、クラッチ４５５ｅを制御する。
一方流体流出が必要でないと判断した場合には、ＥＣＵは、前記過給装置の運転制御実行（ステップＳ０９０）を実施し、本処理ルーチンを一旦終了する。

上記過給装置４ｅの制御フローチャートに従い、運転指令がＯＮの場合は、圧縮機方式とＥＧＲ方式の駆動流機構を最適稼働し、流体流出機構（９Ｍ、９Ｆ）により運転状況に応じた流体流出を行い、ＥＣＵが起動中で運転指令がＯＮでない場合は、機関の停止、あるいは再起動に対応する過給装置４ｅの停止制御を行う。
従って、駆動流機構の最適稼働として、ＥＧＲ方式の駆動流を優先して過給を行い、圧縮機方式の駆動流を補完的に使用することにより、動力損失が小さく、運転領域全域に対応できる過給運転ができる。
また、流体流出機構（９Ｍ、９Ｆ）による流体流出により、駆動流や吸気の加湿冷却や、内燃機関１ｅの運転状況に対応した任意の空燃比の予混合気の供給ができる。
次に、本処理ルーチンの流体流出の制御対応演算（ステップＳ０８０）のサブルーチンフローチャート（図１３）を説明する。

図１３は、図１２の制御フローチャートの、流体流出制御対応演算（ステップＳ０８０）のサブルーチンフローチャートである。
前記過給装置４ｅ（図１１）は、圧縮機方式とＥＧＲ方式の駆動流機構と、更に、流体Ｍ（加湿冷却剤）と流体Ｆ（燃料）の２流体を流出する流体流出機構（９Ｍ、９Ｆ）とを備えた内燃機関１ｅの過給装置である。
従って、筒内燃料噴射装置１４ｅを備えた内燃機関１ｅを過給し、更に、駆動流や吸気への流体流出を行うことにより、加湿冷却剤を流出して駆動流等の加湿冷却、燃料を流出して予混合と筒内燃料噴射による成層燃焼によるリーンバーンエンジンとすることも、予混合燃焼機関とすることもできる。
なお、以下に説明する流体流出制御対応演算のサブルーチンは、前記制御フローチャート（図１２）の実行により、繰り返し実行されるものとする。

まず、ＥＣＵは、内燃機関１ｅの燃焼方式が成層燃焼であるかを判断する（ステップＳ０８１）。
具体的には、内燃機関１ｅの回転数、トルク、排気温度、スロットルポジションセンサ等の入力情報により、各燃焼方法のシミュレーションを実行して、運転状況に対応した最適な燃焼方法を選択する、あるいは、事前に燃焼方法の選定因子（トルク、回転数等）による燃焼方法のマップを作成して、そのマップに従って燃焼方法を決定する。
低速回転、低負荷時等は、筒内燃料噴射装置１４ｅの燃料噴射による層状燃焼、高速回転、高負荷時等は、全体を早く燃焼させる予混合燃焼（均質燃焼）、これら以外の時は予混合と筒内燃料噴射装置１４ｅの燃料噴射によるリーン領域である成層燃焼を選択することができる。
ここで、ＥＣＵが、成層燃焼でないと判断した場合は、予混合燃焼であるかを判断する（ステップＳ０８２）。
一方、成層燃焼であると判断した場合には、ＥＣＵは、流体流出量（９Ｆ）の演算（ステップＳ０８３）を実行して、流体流出（９Ｍ）による加湿冷却が必要であるかを判断する（ステップ０８４）。
具体的には、流体流出量（９Ｆ）の演算は、駆動流の流速から発生するベルヌーイの定理による負圧と、流体制御部９３Ｆの制御により流体Ｆ（燃料）の流出量を試算する、あるいは、流体制御部に設けた流量センサにて流量計測を行い、吸気流出通路２３ｅへ流出する吸気への流体Ｆの流出割合（重量比等）を演算する。

ここで、ＥＣＵが、予混合燃焼でないと判断した場合は、前記加湿冷却が必要であるかを判断する（ステップＳ０８４）。
一方、予混合燃焼であると判断した場合には、ＥＣＵは、前記流体流出量（９Ｆ）の演算（ステップＳ０８３）を実行して、流体流出による加湿冷却が必要であるかを判断する（ステップ０８４）。
ここで、ＥＣＵが、流体流出による加湿冷却が必要であると判断した場合は、流体流出制御（９Ｍ）の演算（ステップＳ０８５）を実行し、次に、内燃機関１ｅのエンジン制御プログラムに前記流体流出量（９Ｍ、９Ｆ）をフィードバック（ステップＳ０８６）して、本処理サブルーチンを一旦終了する。
具体的には、流体流出制御（９Ｍ）の演算は、前記流体流出量（９Ｆ）の流出による駆動流等の加湿冷却では不足の場合、加湿冷却に必要な該流体流出量（９Ｍ）の試算を実行し、次に、前記流体流出量（９Ｍ、９Ｆ）を内燃機関１ｅのエンジン制御プログラムにフィードバック（ステップＳ０８６）することにより、筒内燃料噴射装置１４ｅの燃料噴射量にフィードバックして、成層燃焼の空燃比管理を行う。
一方、流体流出による加湿冷却が必要でないと判断した場合には、ＥＣＵは、前記流出量（９Ｍ、９Ｆ）のフィードバック（ステップＳ０８６）を実行し、本処理サブルーチンを一旦終了する。

第１〜４実施形態に示す過給装置に設けられている機器および補助機器（センサ、フィルタ、サージタンク、冷却器、制御弁等）は、内燃機関の運転条件等により追加削除ができ、第１〜４実施形態は、本発明の一例を示すもので本発明を制約するものではなく、当業者により変更および改良ができる。
また、文献２に記載の過給装置に、本願発明の過給装置を設けることができ、例えば、文献２に記載の過給装置に、本願発明のノズル清掃機構や流体流出機構等を設けることができる。

過給手段に空気流量増幅器を用いる本過給装置は、ＥＧＲガスによるデポジットの堆積により、駆動流の流路の狭窄部であるノズルの閉塞が発生する問題点が改善されることにより、従来、吸気を直接加圧するターボ式過給機により出力の向上等を行っている、自動車の内燃機関の過給装置として使用することができる。

１ 内燃機関
４ 過給装置
５ 過給手段
６ 空気流量増幅器
８ ノズル清掃機構
９ 流体流出機構
１２ 点火プラグ
１４ 筒内燃料噴射装置
２０ 吸気
２１ エアクリーナ
２２ 吸気流入通路
２３ 吸気流出通路
２４ 吸気センサ
２８ 吸気副通路
３１ 排気通路
３２ 排気還流通路
３４ 排気センサ
３８ 排気浄化装置
３９ 消音器
４０ 駆動流
４１ 駆動流通路
４２ （制御弁）
４３ （駆動流センサ）
４４ （駆動流逆止弁）
４５ 圧縮機
４６ 過給センサ
４７ リリーフ弁
４８ サージタンク
６１ トランスベクタ
６３ エジェクタ
８１ 固定ノズル
８２ 回転ノズル
８４ ベアリング
８５ シール
８７ 羽根車
８８ 溝（固定ノズル用）
９１ 流体供給部
９３ 流体制御部
９４ 流体通路
９５ 流体流出部
１００ 燃料蒸発装置
１０１ 燃料供給装置
１０２ 加熱装置
１０３ 蒸発室
１０４ 吸気通路
１０５ 連結通路
１０８ 過給装置
２１２ エアクリーナ
２２２ 吸気流入通路
４１２ 圧縮空気通路
４２１、４２２ 制御弁
４３１、４３２ 駆動流センサ
４４１、４４２ 駆動流逆止弁
４５５ クラッチ
４９１、４９２ 冷却器
４９５ フィルタ
６１０ ハウジング
６１１ フランジ
６１４ 環状チャンバ
６１５ ノズル
６３０ ハウジング
６３３ ノズルケーシング
６３５ ノズル
６３７ ノズル軸
６３８ ナット
６３９ ブッシング
８１１ 固定ノズルリップ
８２１ 回転ノズルリップ
８８２ 溝（回転ノズル用）
９１１ 流体タンク
９１４ 燃料ポンプ
９１６ 逆止弁付継手
９３１ 燃料チャンバ
９３２ 流体制御弁
９３４ 流体センサ
９３５ 減圧弁
９４１ 接続リング
９４２ プレート
９４３ ブッシング
９４４ シール
９４５ スペーサ
９５３ 流体チャンバ
９５４ 流体流出通路
９５５ 流体流出口

Claims (4)

1. 内燃機関の燃焼室に吸気を供給する吸気系統のダクト入口、エアクリーナ、または吸気通路途中に、吸気を加圧して燃焼室に送り込む過給手段を備えた内燃機関の過給装置であって、該過給手段は、空気流量増幅器と、該空気流量増幅器に内燃機関により駆動される圧縮機からの圧縮空気、または排気通路からのＥＧＲガスを該空気流量増幅器の駆動流として供給する駆動流通路と、更に該空気流量増幅器のノズルに、回動可能な回転ノズルと、駆動流または吸気流により回転力を発生する該回転ノズルに連動する回転駆動手段と、該回転ノズルと固定ノズルの片方または両方のノズルのノズルリップに設けた溝状の清掃手段と、を備えたノズル清掃機構を設けたことを特徴とする空気流量増幅器を過給手段とする内燃機関の過給装置。
2. 前記過給装置において、過給手段である空気流量増幅器と、更に、該空気流量増幅器のノズルまたはノズル付近に設けた流体を流出する流体流出手段と、該流体流出手段に流体を流出する流体流出手段と、該流体流出手段と前記流体流出手段に連通する流体通路と、該流体通路に設けた流体制御手段と、を備えた流体流出機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の過給装置。
3. 前記過給装置において、過給手段である空気流量増幅器に設けた前記ノズル清掃機構のノズルリップに設けた溝状の清掃手段に、前記流体流出機構の流体を流出する流体流出手段の流体流出口を設けたことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の過給装置。
4. 前記過給装置において、過給手段である空気流量増幅器に駆動流を供給する駆動流通路に、排気通路からのＥＧＲガスを駆動流として供給する排気還流通路と、更に内燃機関により駆動される圧縮機と、該圧縮機からの圧縮空気を駆動流通路に供給する圧縮空気通路と、該排気還流通路と該圧縮空気通路に設けた駆動流を制御する駆動流制御手段とを備え、該駆動流制御手段を内燃機関の運転状況に応じて制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の過給装置。
   

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