JPH02102332A - エアコンプレッサ用内燃機関 - 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］ 本発明はエアコンプレッサを駆動するための内燃機関に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の内燃機関はエアタンクに圧力センサを備
え、機関の燃料噴出ポンプにコントロールレバーを駆動
する燃料調整用アクチュエータを備える。そして機関が
エアコンプレッサを駆動して圧縮空気をエアタンクに送
込み、タンク圧がタンクの規定上限圧に達すると、圧力
センサの検出信号によりコントローラが燃料調整用アク
チュエータを制御して噴出ポンプのコントロールラック
を燃料減の方向に移動させている。

更にこの種の内燃機関の多くは、車両用内燃機関と同様
に小型化高出力の要請から、また燃費を向上させるため
に、排気ターボ過給機を装備している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしターボ過給機を装備した上記内燃機関はターボ過
給機の本質的な短所である加速応答性に劣る不具合があ
るばかりか、ターボ過給機を装備することによりコスト
が上昇し、機関を小型化し難い問題点があった。

本発明の目的は、ターボ過給機を用いずに、燃費を向上
し、小型で高出力のエアコンプレッサ用内燃機関を提供
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に、本発明のエアコンプレッサ
用内燃機関は、コンプレッサ駆動軸が機関出力軸に連結
され、この駆動軸の回転により圧縮空気をエアタンクに
送込むエアコンプレッサと、前記タンクの空気圧を検出
する圧力センサと、機関の運転状態を検出する運転状態
センサと、前記タンクの圧縮空気の一部を機関の吸気通
路に導くエア吹込み管と、このエア吹込み管の空気流量
を調整する調整弁と、この調整弁を開閉する吸気調整用
アクチュエータと、機関の燃料噴出ポンプに設けられた
コントロールレバーを駆動する燃料調整用アクチュエー
タと、前記圧力センサ及び前記運転状態センサの各検出
出力に応じて前記バルブアクチュエータ及び前記レバー
アクチュエータを制御するコントローラとを備えたもの
である。

［作　用］ コントローラはタンク圧が規定上限圧になるまでは調整
弁を開放して吸気量を増量し、かつコントロールレバー
を燃料噴出量を増量するように制御する。タンク圧が規
定上限圧に達すると、調整弁ヲ閉じかつコントロールレ
バーを燃料噴出量を減量するように制御する。

［実施例］ 次に本発明の一実施例を図面に基づいて詳しく説明する
。

第１図に示すように、内燃機関１０のクランク軸１１の
後端には雌雄ロータからなるねじ形のエアコンプレッサ
１２のロータ駆動軸１３が連結される。このコンプレッ
サ１２で圧縮された空気は管路１４を通ってエアタンク
１６に送込まれる。

タンク１６にはタンクの空気圧を検出する圧力センサ１
７が設けられる。１８はアンロード弁であって、管路１
９を介してタンク１６が規定上限圧（例えば８　ｋｇ／
ｃｍ”）に達すると、コンプレッサ１２をアンロード状
態にする。

エアタンク１６のエア取出し用バルブ２０の手前の主管
２１からはエア吹込み管２２が分岐して内燃機関１０の
吸気マニホルド２３に接続される。

このエア吹込み管２２の途中にはその空気流量を調整す
る調整弁２４が設けられる。この調整弁２４は管路２６
を介して供給される圧縮空気により作動するエアシリン
ダ２７によりエア吹込み管２２を開閉する。管路２６の
途中には電磁弁２８が設けられる。

機関１０の燃料噴出ポンプ３１のコントロールレバー３
２にはこのレバーの位置を移動させるリニアソレノイド
からなる燃料調整用アクチュエータ３３が設けられる。

３４はコントロールラック（図示せず）の位置を検出す
るラック位置センサ、３６はクランク軸１１の前端には
機関回転速度を検出する回転センサ、３７は機関の冷却
水温を検出する温度センサである。

機関１０の運転状態を検出する圧力センサ１７、ラック
位置センサ３４、回転センサ３６及び温度センサ３７の
各検出出力は、マイクロコンピュータからなるコントロ
ーラ４０の入力インタフェース４１を介してＣＰＵ４２
に接続される。ＣＰＵ４２には運転状態やタンク１６の
圧力に応じてコントロールレバー３２の制御量や調整弁
２４の開閉度を記憶したメモリ４３が接続される。ＣＰ
Ｕ４２の出力は出力インタフェース４４を介して電磁弁
２８及び燃料調整用アクチュエータ３３に接続される。

４５は機関１０の排気管、４６はマフラ、４７はエアコ
ンプレッサ用吸気管、４８はエアコンプレッサ用エアク
リーナ、４９はケーシングである。

このような構成のエアコンプレッサ用内燃機関の動作を
第２図のフローチャートに基づいて説明する。

コントローラ４０は温度センサ３７の出力からメモリ４
３に記憶される暖機時間をルックアップし、所定時間ア
クチュエータ３３を介してコントロールレバー３２の位
置を暖機運転に適した位置に制御する。暖機運転後、コ
ントローラ４０は圧力センサ１７の検出信号からエアタ
ンク１６の圧力に応じて次の制御を行う。すなわち、■
　タンク圧が５　ｋｇ／ｃｍ”未満であれば、アクチュ
エータ２７を作動して調整弁２４を全開し、機関回転速
度が常用回転速度になるようにコントロールレバー３２
を制御し、コントロールラックをフルラック位置にする
。

■　タンク圧が５　ｋｇ／ｃｍ２以上８　ｋｇ／ｃｍ２
未満であれば、アクチュエータ２７を作動して調整弁２
４を半開し、機関回転速度が前記常用回転速度と次に述
べるアイドリング回転速度の中間位置になるようにコン
トロールレバー３２を制御する。

■　タンク圧が８　ｋｇ／ｃｍ２に到達すれば、アクチ
ュエータ２７を作動して調整弁２４を全閉し、機関回転
速度がアイドリング回転速度になるようにコントロール
レバー３２を制御し、コントロールラックをアイドルラ
ック位置にする。

その後、コントローラ４０は各センサからのフィードバ
ック信号により調整弁２４の開閉度及びコントロールレ
バー３２の位置を再調整する。

なお、上記例では機関の吸気を全てエアタンクから供給
するようにしたが、機関に吸気用エアクリーナを設け、
このエアクリーナと吸気マニホルドを接続する吸気管に
エア吹込み管の一端を導入してもよい。

また、エアタンクの空気圧が５　ｋｇ／ｃｍ２及び８　
ｋｇ／Ｃｍ２の状態で各アクチュエータの制御条件を変
える例を示したが、制御条件を規定するタンク圧を更に
きめ細かく設定することもできる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、エアコンプレッサ
の圧縮空気の一部を機関の吸気に利用することにより、
燃料供給量の制御と併せて吸気量を制御するので、従来
のターボ過給機を有する機関と比較して加速応答性が良
好となり、また比出力や燃費を向上でき、小型で高出力
のニアコンブレッサ用内燃機関を得ることができる。

特にターボ過給機を装備しないことにより、よりコンパ
クトで、低コストのエアコンプレッサ用内燃機関を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例エアコンプレッサ用内燃機関の
構成図。 第２図はその動作を示すフローチャート。 １０：内燃機関、 １１：クランク軸（機関出力軸）、 １２：エアコンプレッサ、 １３：ロータ駆動軸（コンプレッサ駆動軸）、１６：エ
アタンク、 １７：圧力センサ、 ２２：エア吹込み管、 ２３：吸気マニホルド（吸気通路）、 ２４：調整弁、 ２７：エアシリンダ（吸気調整用アクチュエータ）、 ３１：燃料噴出ポンプ、 コントロールレバー 燃料調整用アクチュエータ、 ラック位置センサ、 回転センサ、 温度センサ１ 、コントローラ。 １〇　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 コンプレッサ駆動軸が機関出力軸に連結され、この駆動
   軸の回転により圧縮空気をエアタンクに送込むエアコン
   プレッサと、 前記タンクの空気圧を検出する圧力センサと、機関の運
   転状態を検出する運転状態センサと、前記タンクの圧縮
   空気の一部を機関の吸気通路に導くエア吹込み管と、 このエア吹込み管の空気流量を調整する調整弁と、 この調整弁を開閉する吸気調整用アクチュエータと、 機関の燃料噴出ポンプに設けられたコントロールレバー
   を駆動する燃料調整用アクチュエータと、前記圧力セン
   サ及び前記運転状態センサの各検出出力に応じて前記バ
   ルブアクチュエータ及び前記レバーアクチュエータを制
   御するコントローラとを備えたエアコンプレッサ用内燃
   機関。