JP2766294B2

JP2766294B2 - エンジンの過給装置

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Publication number: JP2766294B2
Application number: JP1062886A
Authority: JP
Inventors: 剛後藤; 耕一畑村; 真次清家
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1989-03-14
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: EP0335413A2; JPH01315612A; EP0335413A3

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、機械式過給機を備えたエンジンの過給装置
に関するものである。

（従来の技術）従来、エンジンの過給装置として、例えば実開昭61−
78250号公報に開示されるように、スロットル弁下流の
吸気通路に、エンジンにより駆動される機械式過給機を
設け、該機械式過給機とスロットル弁との間の吸気通路
に過給制御弁を設けて、過給圧が設定値に達したときに
は該過給圧を設定値に維持するように過給制御弁の開度
を調節して過給特性を適正化するようにしたものが知ら
れている。

一方、実開昭61−17138号公報には、同じくエンジン
の過給装置として、吸気通路に、エンジンにより駆動さ
れる機械式過給機を設け、該吸気通路に機械式過給機を
バイパスするバイパス通路を設け、該バイパス通路の過
給機吸入側接続部よりも吸気上流側の吸気通路にスロッ
トル弁を設け、上記バイパス通路に、吸気負圧に応じて
開くダイヤフラム式制御弁を設けたものがある。この過
給装置によれば、要求出力が小さくてスロットル弁下流
の吸気負圧が大きいときには制御弁が開いて過給機下流
の過給気がバイパス通路を介して過給機上流に供給さ
れ、吸気負圧を緩和して吸気通路の温度上昇を防止でき
る一方、要求出力が大きくて過給機下流の過給圧が大き
いときには逆止弁の機能をも有する上記制御弁が過給圧
を受けて開いて過給機下流の過給気がバイパス通路を介
して過給機上流にリリーフされ、過給圧の過大化を防止
することができる。

（発明が解決しようとする課題）ところで、このように吸気通路に機械式過給機、バイ
パス通路および制御弁を設けた過給装置において、上記
機械式過給機とエンジン出力軸との間にクラッチを設
け、例えば要求出力が小さいときにはクラッチをOFFし
て機械式過給機を非接続状態にし、吸気をバイパス通路
によりエンジンに供給する一方、要求出力が大きいとき
にはクラッチをONにして機械式過給機を接続状態にして
エンジンを過給することが考えられる。このようにすれ
ば、要求出力が小さいときには機械式過給機に吸収され
る動力がなくなって燃費を低減できる一方、要求出力が
大きいときにはエンジン出力を確保することができる。

しかし、このようにクラッチを備えた過給装置では、
要求出力が増大して、OFFしていたクラッチがONされ、
機械式過給機が非接続状態から接続状態に切り換わる
と、機械式過給機がいきなり駆動されて過給機の吐出流
量が増える。その場合、過給機下流の過給圧によって制
御弁が開き、過給気がバイパス通路を介して過給機上流
にリリーフされることになる。そのため、過給機内の圧
力変動等によって発生した音が、このリリーフエアの流
れに乗って過給機上流側を伝播し、吸気通路を遡って外
部に騒音を発する。

本発明はこのような点に着目してなされたものであ
り、その目的とするところは、このように機械式過給機
が非接続状態から接続状態に切り換えられたときに過給
気がバイパス通路を介して過給機上流にリリーフされな
いようにして吸気騒音の発生を防止することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明では、スロットル弁
とは別に過給機専用のスロットル弁を設け、このスロッ
トル弁により、機械式過給機が非接続状態から接続状態
に切り換えられたときに吸気流量を更に所定量絞ること
である。

具体的に、請求項１の発明の講じた解決手段は、エン
ジンに吸気を供給するための吸気通路と、該吸気通路に
設けられエンジンの出力軸によって駆動される機械式過
給機と、該機械式過給機を上記エンジン出力軸に対して
接続状態と非接続状態とに切り換える切換手段と、上記
機械式過給機をバイパスするように上記吸気通路に設け
られたバイパス通路と、該バイパス通路の過給機吸入側
接続部よりも吸気上流側の吸気通路に設けられた主スロ
ットル弁と、バイパス通路の過給機吸入側接続部と機械
式過給機との間の吸気通路に設けられた副スロットル弁
とを備えるとともに、上記副スロットル弁を、上記切換
手段により機械式過給機が非接続状態から接続状態に切
り換えられたときに上記主スロットル弁による吸気流量
の絞り量よりも更に吸気流量を所定量絞り、この切り換
え後は、エンジンの要求出力の増大に応じて開き又は時
間遅れをおいて開くように構成することである。

ここで、請求項２の発明では、上記請求項１における
主スロットル弁の開度特性はアクセル開度の増大に応じ
て開度が増大する特性に設定されている一方、副スロッ
トル弁の開度特性は機械式過給機の非接続状態時には閉
じられており、機械式過給機の接続状態時にはアクセル
開度の増大に応じて開度が増大する特性に設定されてい
るものとする。また、請求項３の発明では、上記請求項
１における機械式過給機は内部圧縮型過給機であるもの
とする。さらに、請求項４の発明では、上記請求項１の
構成に加えて、上記バイパス通路に、機械式過給機が非
接続状態から接続状態に切り換えられたとき、閉作動を
開始し、所定時間かかって閉じる開閉弁を設けたものと
する。

また、請求項５の発明の解決手段は、エンジンに吸気
を供給するための吸気通路と、該吸気通路に設けられた
機械式過給機と、該機械式過給機をバイパスするように
上記吸気通路に設けられたバイパス通路とを備えたエン
ジンの過給装置であって、上記バイパス通路の過給機吸
入側接続部よりも吸気上流側の吸気通路に配設され、吸
気量を調整する主スロットル弁と、上記バイパス通路の
過給機吸入側接続部と機械式過給機との間の吸気通路に
配設され、上記機械式過給機の吐出圧力を該機械式過給
機よりも吸気下流側の吸気圧力と一致させるよう機械式
過給機の吸入圧力を調整する副スロットル弁とを備えた
ものとする。

（作用）上記の構成により、請求項１〜４の発明では、例えば
要求出力が小さいときに切換手段の操作により、機械式
過給機を非接続状態にしておくことにより、吸気がバイ
パス通路によってエンジンに供給され、機械式過給機に
吸収される動力がなくなって燃費が低減される。

一方、要求出力が大きいときに上記切換手段の操作に
より、機械式過給機を接続状態にしておくことにより、
エンジンに吸気が過給されてエンジン出力が確保され
る。

そして、要求出力が増大して、上記切換手段の操作に
より機械式過給機が非接続状態から接続状態に切り換わ
る際には、機械式過給機がいきなり駆動される。しか
し、その場合には副スロットル弁によって上記主スロッ
トル弁による吸気流量の絞り量よりも更に吸気流量が所
定量絞られ、この切り換え後はエンジンの要求出力の増
大に応じて、又は時間遅れをおいて副スロットル弁が開
くので、過給機の吐出流量が徐々に増える。このことに
より、過給気はバイパス通路にリリーフされることなく
エンジンに供給され、過給機内から発生した音は、この
過給気の流れに乗ってエンジンに伝播する。よって、吸
気通路から外部に吸気騒音が発することはない。

また、請求項５の発明では、副スロットル弁によって
機械式過給機の吸入圧力が調整されて該機械式過給機の
吐出圧力が機械式過給機よりも吸気下流側の吸気圧力に
一致することにより、上記機械式過給機の吐出圧力とそ
れより吸気下流側の吸気圧力との差に基づく圧力脈動の
発生を抑制することができ、上記と同様に吸気騒音の発
生防止を図ることができる。

（実施例）以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例に係る過給装置を備えた
エンジンの概略構成を示す。同図において、１はエンジ
ンに吸気を供給するための吸気通路であって、該吸気通
路１の一端はエアクリーナ２を介して大気に開放され、
他端はエンジンの燃焼室に接続されている。

上記吸気通路１には、エンジンによって駆動される機
械式過給機６が設けられている。該機械式過給機６は、
いわゆるネジ式過給機であって、内部圧縮を伴うもので
あり、吸入口から吸い込んだ吸気を所定の内部圧縮比で
もって加圧して吐出口から吐出するようにしている。ま
た、21はバイパス通路であって、上記機械式過給機６を
バイパスするように吸気通路１に設けられている。そし
て、該バイパス通路21の過給機吸入側接続部よりも吸気
上流側の吸気通路１には主スロットル弁４が設けられて
おり、吸気の流量を、その開度に応じて調節するように
している。また、上記バイパス通路21の過給機吸入側接
続部と機械式過給機６との間の吸気通路１には、副スロ
ットル弁５が設けられており、機械式過給機６に供給さ
れる吸気の流量を、その開度に応じて絞るようにしてい
る。ここで、該バイパス通路21の過給機吸入側接続部よ
りも吸気上流側の吸気通路１（第１図のＡの範囲）の通
路面積と、上記バイパス通路21の過給機吸入側接続部と
機械式過給機６との間の吸気通路１（第１図のＢの範
囲）の通路面積とは略同じに設定されている。そして、
副スロットル５の開度は主スロットル４の開度よりも小
さく設定されていて、副スロットル弁５によって上記主
スロットル弁４による吸気流量の絞り量よりも更に吸気
流量を所定量絞るように設定されている。さらに、３は
主スロットル弁４上流の吸気通路１に設けられ、吸気流
量を検出するためのエアフロメータ、７は機械式過給機
６下流の吸気通路１に設けられ、吸気を冷却するための
インタークーラ、８は該インタークーラー７下流の吸気
通路１に設けられたサージタンク、９は該サージタンク
８下流の吸気通路１に設けられ、吸気に燃料を噴射供給
するための燃料噴射弁である。

上記主スロットル弁４の回動軸4aにはロッド長さの長
い第１ロッド部材12が、上記副スロットル弁５の回動軸
5aにはロッド長さの短い第２ロッド部材13がそれぞれ連
結され、該第１ロッド部材12の中間部分がリンク部材14
の一端に連結されているとともに、第２ロッド部材13の
他端がリンク部材14の他端に形成された長穴14aに連結
されている。而して、第１ロッド部材12の先端にアクセ
ルペダル（図示せず）が連結されており、該アクセルペ
ダルの踏込みにより主スロットル弁４及び副スロットル
弁５の開度が変化するようになっている。すなわち、ア
クセル開度の増大、つまりエンジンの要求出力の増大に
応じて開いて機械式過給機６の吐出流量を増すように構
成されている。また、副スロットル弁５の開度は、機械
式過給機６の吐出圧力と該過給機６下流の吸気通路内圧
力との差が原因で発生する圧力脈動による騒音がでる場
合には、それを防ぐように制御される。

また、上記機械式過給機６の回動軸6aは、切換手段と
しての電磁クラッチ15を介して、公知の可変プーリ機構
16に連結されている。該可変プーリ機構16は、そのピッ
チ径を可変とする機能を有しており、エンジンによって
駆動される。該電磁クラッチ15は機械式過給機６を接続
状態と非接続状態とに切り換える。すなわち、電磁クラ
ッチ15をONすることによってエンジン駆動力が機械式過
給機６に伝達される接続状態になって、エンジンに吸気
が過給されてエンジン出力が確保される一方、電磁クラ
ッチ15をOFFすることによってエンジン駆動力が機械式
過給機６に伝達されない非接続状態になって、吸気がバ
イパス通路21を介してエンジンに供給され、機械式過給
機６に吸収される動力がなくなって燃費が低減される。
第２図に示すように、上記電磁クラッチ15は、クラッチ
の耐久性から、低負荷低回転領域を除いてONされる。ま
た、機械式過給機６が接続状態と非接続状態とに切り換
えられるときのエンジン回転数とアクセル開度との関係
は第３図に示す通りである。

さらに、機械式過給機６は、上記可変プーリ機構16の
有する機能により、第４図に示す特性でもって、エンジ
ン回転数が上昇するに伴って回転数が高まるようになっ
ている。

上記バイパス通路21の途中には、ダイヤフラム装置22
によって開閉制御される開閉弁23が設けられている。該
ダイヤフラム装置22は、ケーシング22aと、該ケーシン
グ22a内に配設されたダイヤフラム22bと、該ダイヤフラ
ム22bによって区画形成された第１室22cおよび第２室22
dと、該第２室22d内に縮装されたスプリング22fと、上
記ダイヤフラム22bに一端が固着されたロッド22eとを備
え、該ロッド22eの他端が開閉弁23に連結されている。
また、上記第２室22dは負圧通路25を介してサージタン
ク８に連通されている。これによって、サージタンク８
内の負圧が設定値以上であればダイヤフラム22bがスプ
リング22fのスプリング力に抗して偏位し、開閉弁23を
開作動させるようになっている。

次に、上記のように構成した場合における主スロット
ル弁４、副スロットル弁５および電磁クラッチ15の動作
について説明する。第５図〜第10図は、アクセル開度を
増していく間の各状態量の変化を示す。ここでは、エン
ジン回転数が約1000rpmのときに機械式過給機６が非接
続状態から接続状態に切り換わっている。すなわち、主
スロットル弁４の開度は、第５図に示すように、アクセ
ル開度の増大にほぼ比例して増していく。副スロットル
弁５は、第６図に示すように、アクセル開度が略20度を
超えると、それまで全閉していたのが開き始め、その後
はアクセル開度の増分に略比例して開度を増していく。
電磁クラッチ15は、第７図に示すように、アクセル開度
が略20度を超えるときに、それまでOFFしていたのがON
して機械式過給機６が非接続状態から接続状態に切り換
わる。すなわち、第10図に示すように、機械式過給機６
が非接続状態から接続状態に切り換わったときに、副ス
ロットル弁５によって上記主スロットル弁４による吸気
流量の絞り量よりも更に吸気流量を所定量絞り、この切
り換え後はエンジンの要求出力の増大に応じて副スロッ
トル弁５が開いて、機械式過給機６の吐出流量が徐々に
増えていく。開閉弁23は、第８図に示すように、アクセ
ル開度が略20度を超えると、それまで全開していたのが
所定期間かかって閉じる。

さらに、吸気通路１の各部における吸気圧力を第９図
に基づいて説明する。まず、主スロットル弁４の直ぐ吸
気下流の吸気圧力P₁は、第９図に破線で示すように、ア
クセル開度の増大に伴ない負の値から略大気圧にまで上
昇し、アクセル開度が略20度を超えると略大気圧に一定
となる。また、副スロットル弁５の直ぐ吸気下流の吸気
圧力P₂は、第９図に鎖線で示すように、アクセル開度が
略20度を超えるまでは上記吸気圧力P₁と略一致し、アク
セル開度が略20度を超えて機械式過給機６に吸気が吸入
され始めると、副スロットル弁５により絞られて一気に
下降し、その後はアクセル開度の増大に伴ない副スロッ
トル弁５の開度が増すことから略大気圧にまで上昇す
る。一方、サージタンク８内の吸気圧力P₃は、第９図に
実線で示すように、アクセル開度が略20度を超えるまで
は上記吸気圧力P₁と略一致し、アクセル開度が略20度を
超えて機械式過給機６が接続状態になると所定量増大
し、その後はアクセル開度の増大に伴ない上昇する。こ
こでアクセル開度が略20度を超えるときに吸気圧力P₃が
所定量増大するが、この圧力上昇によって得られるトル
クの増分は機械式過給機６の駆動トルクとして吸収され
る。従って、最終的に得られるトルクは、機械式過給機
６が非接続状態から接続状態に切り換わる付近でもスム
ーズにつながることになる。

ここで、副スロットル弁５の直ぐ吸気下流の吸気圧力
P₂とサージタンク８内の吸気圧力P₃との関係を検討する
ことにする。今、第９図に示すように、任意のアクセル
開度ｘにおける上記吸気圧力P₂およびP₃をそれぞれP
x₂、Px₃とする。そして、エンジンの吸い込み力（エン
ジンが単位時間当りに吸い込む吸気の体積）をV_E、機械
式過給機６の吸い込み力（機械式過給機６が単位時間当
りに吸い込む吸気の体積）をV_Sとすると、次の関係が成
立する。

（V_E）×（Px₃）/V_S＝Px₂ ただし、ここでは吸気系の慣性過給効果による影響、
および可変プーリによる機械式過給機６の回転数変動か
ら受ける影響は無視している。よって、上式からPx₂とP
x₃との比τは、 τ＝Px₃/Px₂＝V_S/V_E となり、τは過給機付エンジンに固有の値V_S,V_Eに基づ
いて一定値をとることになる。つまり、吸気圧力P₂とP₃
との比τは常に一定値をとる。従って、機械式過給機６
の内部圧縮比、すなわち吸入圧力に対する吐出圧力の比
を、このτに合うように設定すれば、機械式過給機６の
吐出圧力が機械式過給機６よりも吸気下流の吸気圧力に
略一致することになり、機械式過給機６の吐出口近傍に
て圧力脈動の発生が抑制される。それに加えて、機械式
過給機６から吐出された過給気はバイパス通路21にリリ
ーフされることなくエンジンに供給され、機械式過給機
６内から発生した音は、この過給気の流れに乗ってエン
ジンに伝播するだけであり、吸気通路１から外部に吸気
騒音が発することはない。

また、機械式過給機６の吐出圧力が機械式過給機６よ
りも吸気下流の吸気圧力に略一致して、最終的に得られ
るトルクが機械式過給機６が切り換わる付近でもスムー
ズにつながるので、この切り換わり時にトルクショック
が発生しない。

さらに、主スロットル弁４以外に副スロットル弁５を
設け、機械式過給機６が駆動される運転領域において、
この副スロットル弁５によって機械式過給機６への吸気
流量を、きめ細かに制御したので、アクセルペダルによ
るエンジン出力の制御性が向上する。

次に、吸気圧力や吸気流量の具体的数値を示した説明
を行う。

（１）700〜3000rpmの場合低負荷時では、電磁クラッチ15がOFFで、機械式過給
機６は駆動しておらず、主スロットル弁４の開度は小で
且つ副スロットル弁５は閉で、且つバイパス通路21は連
通しているので、バイパス通路21を通じて吸気が流れ
る。すなわち、自然吸気状態となる。このとき、最大過
給圧を2atm、その時の吸気流量をＶとすると、主スロッ
トル弁４下流の圧力は略0.4atmで、吸気量は、最大吸気
量Ｖの1/5である。

また、それよりアクセル開度が増すと、主スロットル
弁４は若干開くが、副スロットル弁は未だ閉じており、
電磁クラッチ15がOFFで機械式過給機６が駆動していな
いので、主スロットル弁４下流の圧力は略0.6atmで、吸
気量は3/10Vとなる。さらにアクセル開度が増し、主ス
ロットル弁４が20度まで開くと吸気流量は1/2Vとなり、
圧力は略1atmに近くなる。この時、副スロットル弁５が
少し開きはじめる。

この状態で電磁クラッチ15がONしてバイパス通路21が
開閉弁23によって閉じられる。その場合、機械式過給機
６を通じて吸気を流れ始めるが、副スロットル弁５によ
り吸気が絞られるので、吸気流量は1/2Vである。

而して、電磁クラッチ15がONされ、バイパス通路21は
開閉弁23にて閉じられ、機械式過給機６が駆動されるの
で、副スロットル弁５下流の圧力は0.6atmで、サージタ
ンク８上流の圧力は1.2atmとなり、吸気量は3/5Vとな
る。

さらに、アクセル開度が増して高負荷時になると、主
スロットル弁４、副スロットル弁５は共に全開まで開
き、機械式過給機６上流の圧力は1.0atmとなり、サージ
タンク８内の吸気圧力は2atmで、吸気量はＶとなる。

（２）3000rpm以上の場合エンジン回転数が3000rpm以上の高回転時では、電磁
クラッチ15をOFFからONに切換えることは電磁クラッチ1
5の耐久性に問題が生じるため、電磁クラッチ15はONの
ままである。

低負荷時には、主スロットル弁４および副スロットル
弁５は共に閉で、主スロットル弁４下流の圧力が0.4atm
で、副スロットル弁５下流の圧力が0.2atmで、サージタ
ンク８上流の吸気圧力は0.4atmで、吸気量は1/5Vであ
る。

また、アクセル開度が増して中負荷時になると、主ス
ロットル弁４が半開で、副スロットル弁５が若干開き、
主スロットル弁４下流の圧力は1atmに近く、副スロット
ル弁５下流の圧力は0.6atmとなり、燃焼室内に吸入され
る吸気圧力は1.2atmで、吸気量は3/5Vとなる。

尚、中負荷時、高負荷時には、バイパス通路21は開閉
弁23にて閉じられている。

続いて、上記エンジンの具体的構造について第11図〜
第15図により説明する。

このエンジンはＶ型であって、シリンダブロック31の
上にシリンダヘッド32,33がそれぞれ配設され、このシ
リンダブロック31とシリンダヘッド32,33とにより、左
バンクＬと右バンクＲとがそれぞれ形成されている。

上記二つのバンクL,R間でシリンダブロック31の取付
部材（図示せず）を介して機械式過給機76が配設されて
いる。該機械式過給機76の駆動軸76aは、クランク軸37
の前端に取り付けられたプーリ38と、シリンダブロック
31の右側外方において同軸に配設された二つの同軸中間
プーリ39,40と、駆動軸76aの前端に取り付けられたプー
リ41と、上記各プーリ38,39及び40,41間に巻き掛けられ
た２つのベルト42,43とを介して、クランク軸37により
回転駆動されている。

また、上記プーリ38,39は共に、そのピッチ径が可変
となる公知の可変プーリ機構を有している。すなわち、
エンジン回転数が高くなるにつれて、一方のプーリ39の
ピッチ径が小さくなり、他方のプーリ38のピッチ径が大
きくなるように変化する。その結果、エンジン回転数の
上昇に伴い機械式過給機76の回転数が低下せしめられ、
吸気流量が適性に調整されて機械式過給機76の無駄な仕
事がなくなる。

また、上記各シリンダヘッド32,33には、図示してい
ないが、吸気用カム軸および排気用カム軸が配設されて
おり、該吸気用カム軸および排気用カム軸によって吸気
弁および排気弁が駆動されて吸排気を所定のタイミング
で行うようになされている。

そして、各バンクL,Rのバンク外方側の排気用カム軸
の前端には同一ピッチ径を有するタイミングプーリ48,4
8が配設され、一方、クランク軸37の前端には該プーリ4
8のピッチ径の半分のピッチ径を有するタイミングプー
リ49が取り付けられ、該各タイミングプーリ48,48,49間
にタイミングベルト50が巻き掛けられている。すなわ
ち、上記タイミングベルト50を介して、左右の排気弁の
昇降行程が逆になるように上記排気弁用カム軸が同期し
て回転駆動されるようになされており、上記各タイミン
グプーリ48,48,49およびタイミングベルト50により、ク
ランク軸37の回転を各排気弁用カム軸に伝達する主同期
伝動機構が構成されている。

また、上記機械式過給機76の左右下方には、上記タイ
ミングベルト50をガイドする二つのアイドルプーリ54,5
4が該タイミングベルト50の外面に当接するように配設
されている。該アイドルプーリ54,54により、機械式過
給機76とタイミングベルト50とが互いに干渉しないよう
に、タイミングベルト50が下方に向って付勢されてい
る。尚、上記クランク軸37の上方にも、タイミングベル
ト50の外面に当接して該タイミングベルト50をガイドす
る二つのアイドルプーリ55a,55bが配設されている。こ
のうち、一方のアイドルプーリ55aはテンションプーリ
として機能するように構成されている。

さらに、上記各バンクL,Rには、タイミングプーリ48,
48と同軸にギヤ46が配設されており、該ギヤ46を、該ギ
ヤ46と同一のピッチ径およびモジュールを有し且つ吸気
用カム軸に取り付けられたギヤ47と噛合させることによ
って、排気用カム軸の回転を吸気用カム軸に伝達するよ
うにしている。

また、62,63はそれぞれ各シリンダヘッド32,33上に配
設されたシリンダヘッドカバー、64はタイミングベルト
50で囲まれる空間を利用して配設した水ポンプのケーシ
ング、65はシリンダブロック31の下側に配置されたオイ
ルパンである。

尚、73,73は各バンクL,R上方に設けられ、左右両側で
それぞれ各シリンダ34,34…間を吸気が流通できるよう
に連通するサージタンク、74は機械式過給機76の上方か
ら前方に向かって延びた後、左右両側に分岐して各サー
ジタンク73,73に接続された吸気通路、75,75は該吸気通
路74の左右両側に介設され、機械式過給機76から吐出さ
れる吸気を冷却するためのインタクーラ、77は電磁クラ
ッチである。

したがって、上記実施例では、左右のバンクL,R間上
方に機械式過給機76を設置するようにしたので、Ｖ型エ
ンジンの中間上方のスペースを機械式過給気等の補機設
置用スペースとして有効に活用できる。

さらに、第16図に本発明の第２実施例を示す。上記第
１実施例では主スロットル弁４及び副スロットル弁５を
ロッド部材12,13およびリンク部材14を介してアクセル
ペダルに対して機械的に接続したが、この第２実施例で
は主スロットル弁４′のみをアクセルペダルに対して機
械的に接続するとともに、副スロットル弁５′にアクチ
ュエータ82を接続し、このアクチュエータ82によって副
スロットル弁５′を駆動させるようにしている。すなわ
ち、上記アクチュエータ82はコントロールユニット83に
よって制御される。そして、上記主スロットル弁４′に
は、その開度を検出するための主スロットル開度センサ
81が接続され、該開度センサ81の出力信号は上記コント
ロールユニット83に入力されている。

また、上記第１実施例では、バイパス通路21の途中に
ダイヤフラム装置22によって制御される開閉弁23を設け
たが、この第２実施例では、バイパス通路21の途中に逆
止弁90を設けている。該逆止弁90は、バイパス通路21
に、吸気上流からの圧力を受けて開き、吸気下流からの
圧力を受けて閉じるように設けられた弁体90aと、該弁
体90aを閉方向に付勢するスプリング90bとを備えてお
り、機械式過給機６′が接続状態にあるときにバイパス
通路21に吸気が流通することを阻止するようにしてい
る。尚、この第２実施例ではバイパス通路21をインター
クーラ７の上流に連通している。その他の第２実施例の
基本構成は上記第１実施例と共通している。

上記コントロールユニット83による上記アクチュエー
タ82の作動制御を説明する。基本的には、第18図に実線
で示すように、アクセル開度の増大、つまりエンジンの
要求出力の増大に応じて副スロットル弁５′が開いて機
械式過給機６の吐出流量を増すように制御されている。
この基本制御によって、上記第１実施例と同様に、吸気
騒音の発生防止、トルクショックの発生防止およびアク
セルペダルによるエンジン出力の制御性向上という効果
が得られる。そして、第２実施例では、この基本制御に
加えて、吸気系の慣性過給効果による影響、および可変
プーリによる機械式過給機６の回転数変動から受ける影
響を考慮した補正を行っている。すなわち、第17図に示
すように、吸気系の慣性過給効果による影響、および可
変プーリによる機械式過給機６の回転数変動から受ける
影響によって体積効率がエンジン回転数に応じて変化す
る。そこで、第18図に破線で示すように、エンジン低速
域や高速域のように体積効率が小さい領域では、副スロ
ットル弁５′が開き気味になるように補正する一方、エ
ンジン中速域のように体積効率が大きい領域では、副ス
ロットル弁５′が閉じ気味になるように補正している。
この補正によって、機械式過給機６′の吐出圧力が機械
式過給機６′よりも吸気下流の吸気圧力に正確に一致し
て、上記吸気騒音の発生防止およびトルクショックの発
生防止という効果が一層良好に得られる。

ここで、上記各実施例では、副スロットル弁５を、機
械式過給機６が非接続状態から接続状態に切り換えられ
たときに主スロットル弁４による吸気流量の絞り量より
も更に吸気流量を所定量絞り、この切り換え後はエンジ
ンの要求出力の増大に応じて開くようにしたが、この切
り換え後に所定の時間遅れをおいて開くようにしてもよ
い。これは、特に第19図に示すように、機械式過給機６
が非接続状態から接続状態に切り換わった後のアクセル
開度の残り量が少ないエンジンに好適である。

尚、本発明は上記各実施例のエンジンに限定して適用
されるものではなく、例えば排気用と吸気用とで共通の
カム軸を利用するいわゆるOHCタイプのエンジンにも適
用することができる。

また、機械式過給機としては、上記各実施例のような
ネジ式の機械式過給機以外のものでもよいし、実施例の
ような内部圧縮を伴う機械式過給機以外のものでもよ
い。

（発明の効果）以上説明したように、請求項１〜４の発明のエンジン
の過給装置によれば、エンジンに吸気を供給するための
吸気通路と、該吸気通路に設けられエンジンの出力軸に
よって駆動される機械式過給機と、該機械式過給機を上
記エンジン出力軸に対して接続状態と非接続状態とに切
り換えられる切換手段と、上記機械式過給機をバイパス
するように上記吸気通路に設けられたバイパス通路と、
該バイパス通路の過給機吸入側接続部よりも吸気上流側
の吸気通路に設けられた主スロットル弁と、バイパス通
路の過給機吸入側接続部と機械式過給機との間の吸気通
路に設けられた副スロットル弁とを備え、上記副スロッ
トル弁を、上記切換手段により機械式過給機が非接続状
態から接続状態に切り換えられたときに上記主スロット
ル弁による吸気流量の絞り量よりも更に吸気流量を所定
量絞り、この切り換え後は、エンジンの要求出力の増大
に応じて開き又は時間遅れをおいて開くように構成した
ので、切換手段の操作により要求出力に応じて燃費の低
減、エンジン出力の確保等を図れるとともに、切換手段
の操作により、機械式過給機が非接続状態から接続状態
に切り換わったときに副スロットル弁によって過給機の
吐出流量を徐々に増やしてバイパス通路を介した過給気
のリリーフをなくし、吸気騒音の発生を防止することが
できる。

また、請求項５の発明によれば、副スロットル弁によ
って機械式過給機の吸入圧力を調整して該機械式過給機
の吐出圧力が機械式過給機よりも吸気下流側の吸気圧力
に一致するようにしたので、上記機械式過給機の吐出圧
力とそれより吸気下流側の吸気圧力との差に基づく圧力
脈動の発生を抑制して、上記と同様に吸気騒音の発生を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第15図は本発明の第１実施例を例示するもの
で、第１図はエンジンの過給装置の全体構成図、第２図
は電磁クラッチの作動領域の説明図、第３図はエンジン
回転数とアクセル開度との関係を示す図、第４図はエン
ジン回転数と過給機回転数との関係を示す図、第５図は
アクセル開度と主スロットル弁開度との関係を示す図、
第６図はアクセル開度と副スロットル弁開度との関係を
示す図、第７図はアクセル開度と電磁クラッチの作動と
の関係を示す図、第８図はアクセル開度と開閉弁開度と
の関係を示す図、第９図はアクセル開度と吸気圧力との
関係を示す図、第10図は副スロットル弁開度の時間変化
を示す図、第11図はエンジンの具体的構造を示す正面
図、第12図は同平面図、第13図はエンジン上部のみの側
面図、第14図は機械式過給機の側面図、第15図は同正面
図である。第16図〜第18図は本発明の第２実施例を例示
するもので、第16図はエンジンの過給装置の全体構成
図、第17図はエンジン回転数と体積効率との関係を示す
図、第18図はアクセル開度と副スロットル弁開度との関
係を示す図である。第19図は変形例における電磁クラッ
チの作動領域の説明図である。１……吸気通路４……主スロットル弁５……副スロットル弁６……機械式過給機 15……電磁クラッチ（切換手段） 21……バイパス通路４′……主スロットル弁５′……副スロットル弁６′……機械式過給機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭60−118338（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−152028（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−118139（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02B 33/00 - 39/16 F02D 9/02 F02D 23/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンに吸気を供給するための吸気通路
と、該吸気通路に設けられエンジンの出力軸によって駆
動される機械式過給機と、該機械式過給機を上記エンジ
ン出力軸に対して接続状態と非接続状態とに切り換える
切換手段と、上記機械式過給機をバイパスするように上
記吸気通路に設けられたバイパス通路と、該バイパス通
路の過給機吸入側接続部よりも吸気上流側の吸気通路に
設けられた主スロットル弁と、バイパス通路の過給機吸
入側接続部と機械式過給機との間の吸気通路に設けられ
た副スロットル弁とを備え、上記副スロットル弁は、上
記切換手段により機械式過給機が非接続状態から接続状
態に切り換えられたときに上記主スロットル弁による吸
気流量の絞り量よりも更に吸気流量を所定量絞り、この
切り換え後は、エンジンの要求出力の増大に応じて開き
又は時間遅れをおいて開くように構成されていることを
特徴とするエンジンの過給装置。
【請求項２】主スロットル弁の開度特性はアクセル開度
の増大に応じて開度が増大する特性に設定されている一
方、副スロットル弁の開度特性は機械式過給機の非接続
状態時には閉じられており、機械式過給機の接続状態時
にはアクセル開度の増大に応じて開度が増大する特性に
設定されていることを特徴とする請求項１記載のエンジ
ンの過給装置。
【請求項３】機械式過給機は内部圧縮型過給機である請
求項１記載のエンジンの過給装置。
【請求項４】バイパス通路に、機械式過給機が非接続状
態から接続状態に切り換えられたとき、閉作動を開始
し、所定時間かかって閉じる開閉弁を設けたことを特徴
とする請求項１記載のエンジンの過給装置。
【請求項５】エンジンに吸気を供給するための吸気通路
と、該吸気通路に設けられた機械式過給機と、該機械式
過給機をバイパスするように上記吸気通路に設けられた
バイパス通路とを備えたエンジンの過給装置であって、上記バイパス通路の過給機吸入側接続部よりも吸気上流
側の吸気通路に配設され、吸気量を調整する主スロット
ル弁と、上記バイパス通路の過給機吸入側接続部と機械式過給機
との間の吸気通路に配設され、上記機械式過給機の吐出
圧力を該機械式過給機よりも空気下流側の吸気圧力と一
致させるよう機械式過給機の吸入圧力を調整する副スロ
ットル弁とを備えたことを特徴とするエンジンの過給装置。