JPH03486B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、過給機付エンジンの吸気装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、過給機付エンジンの一例として、エンジ
ンの吸気系を、エンジンの吸気負圧で新気を供給
する主吸気系と、エンジンにより駆動される過給
機を備えた補助吸気系とで構成し、エンジンの設
定負荷未満で主吸気系から新気を供給し、エンジ
ンの設定負荷以上では主吸気系からの新気に加え
て少なくとも圧縮行程において補助吸気系から過
給気を供給するようにした所謂部分過給方式のも
のは、特開昭55−137314号公報にも開示されてい
る如く公知である。そして、上記補助吸気系には
過給機をバイパスするバイパス通路を設け、該バ
イパス通路に設定圧力以上で開くリリーフバルブ
を介設し、過給機下流の過給圧の上限を規制する
ことにより、過給機の保護を図つている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このような過給機付エンジンにおい
て、上記リリーフバルブの異常、例えば、弁体が
弁箱内で引掛かることにより、リリーフバルブが
閉じ放しになることがある。この場合、エンジン
の負荷が設定値以上で過給領域にあるとき、特に
過給機下流に設けたスロツトル弁にて過給気の供
給量を制限しているとき、補助吸気系はスロツト
ル弁上流の過給圧が常常に上昇し、該過給圧が所
定値を越えることになる。従つて、この場合に
は、過給機の負圧が高くなつて駆動トルクが大き
くなり、過給機を駆動しているエンジンの負何が
高くなつてエンジンの出力低下を招き、さらに
は、温度上昇によつて過給機自体が破損するとい
う問題が生じるものである。

本発明は、かかる点に鑑み、上記リリーフバル
ブの閉じ放し等に起因する過給機下流の過給圧が
異常の上昇したときには、エンジンから過給機へ
伝達される駆動力を低減し、過給圧を所定値以下
に抑えることにより、過給圧の異常上昇によつて
生じる過給機の耐久性低下やエンジンの出力低下
などの不具合を解消することを目的とするもので
ある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の講じた解
決手段は、エンジンの吸気系にエンジンによつて
駆動される過給機を備えた過給機付エンジンの吸
気装置において、上記過給機下流の過給圧の異常
上昇を検出する異常検出手段と、上記エンジンと
過給機との間に介設され、エンジンから過給機へ
伝達される駆動力を調整して過給機の回転比を可
変にする駆動力調整手段と、上記異常検出手段の
出力を受け、過給圧の異常上昇時、過給機へ伝達
される駆動力を低減するよう上記駆動力調整手段
を制御する制御手段とを備えた構成としたもので
ある。

（作 用） これにより、本発明では、過給圧の異常上昇時
には、これを異常検出手段が検出し、この検出信
号を受けて制御手段により駆動力調整手段が制御
され、エンジンから過給機へ伝達される駆動力が
低減される。その結果、過給機の回転比が低減
し、過給圧が所定値以下に抑えられるので、過給
機自体の破損やエンジン出力の低下などが防止さ
れることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

本実施例は第１図乃第３図に示すように部分過
給方式の過給機付エンジンに適用した例である。
同図において、１はエンジン、２はエンジン１の
燃焼室３に開口した主吸気ポート４を介して該エ
ンジン１に新気を供給する主吸気系、５は燃焼室
３に開口した補助吸気ポート６を介してエンジン
１に過給気を供給する補助吸気系、７は燃焼室３
に開口した排気ポート８を介してエンジン１から
の排気ガスを排出する排気系である。

主吸気系２において、９は主吸気ポート４を所
定のタイミングに開閉する主吸気系、１０は主吸
気通路１１の途中に介設され吸気流量を制御する
主スロツトル弁、１２は主スロツトル弁１０の上
流に燃料を噴射する燃料噴射ノズル、１３は燃料
噴射量を制御する噴射制御装置である。

上記噴射制御装置１３は、エアフローメータ１
４で検出した吸気量信号、回転センサー１５で検
出したエンジン回転数信号等を受け、これらの信
号によりエンジン１の運転状態に応じた噴射噴射
量を演算し、燃料噴射ノズル１２に制御信号を発
して所定量の燃料を主吸気系２に噴射すべく構成
されている。

補助吸気系５において、１６は補助吸気ポート
６をタイミングカム１７により後述する所定タイ
ミングで開閉する補助吸気弁、１８は補助吸気通
路１９の途中に介設されたベーン形式のエアポン
プよりなる過給機、２０は過給機１８の下流に設
けた副スロツトル弁である。該補助吸気系５には
過給機１８をバイパスするバイパス通路２１が設
けられ、該バイパス通路２１の途中に設定圧力以
上で開くリリーフバルブ２２が介設されており、
これらによつて過給機１８の下流における過給圧
の上限を規制している。

一方、排気系７において、２３は排気ポート８
を所定タイミングで開閉する排気弁、２４は排気
ポート８に連通する排気通路である。

前記補助吸気弁１６は、主吸気弁９とともにそ
の開閉時期を第２図に例示する如く、吸気行程の
終期から圧縮行程にかけて開き、主吸気弁９より
も遅い時期に閉じるものであり、少なくともこの
圧縮行程において補助吸気系５からエンジン１へ
過給気を供給するようになされている。

上記過給機１８は、電磁クラツチ２６、プーリ
２７、ベルト２８を介してエンジン１の駆動軸２
９に連係されている。すなわち、エンジン１にお
けるピストン３０の往復動により連接棒３１を介
して回転駆動される駆動軸２９の駆動力がベルト
２８及びプーリ２７を介して過給機１８に伝達さ
れるもので、上記電磁クラツチ２６の操作により
過給機１８の駆動、停止を制御することで、エン
ジン１から過給機１８へ伝達される駆動力を調整
して過給機１の回転比を可変にする駆動力調整手
段を構成している。前記電磁クラツチ２６は、エ
ンジン１の負荷に応じて断接されるもので、本例
では、主スロツトル弁１０の開度を検出するポテ
ンシヨンメータ３２に連係されており、エンジン
１の負荷が設定値以上になつたときに電磁クラツ
チ２６が接続状態となり、過給機１８を駆動する
ようにされている。尚、電磁クラツチ２６の制御
は吸気負圧、吸入空気量あるいは副スロツトル弁
２０の開度など他の因子で行つてもよい。

上記副スロツトル弁２０は、前記主スロツトル
弁１０とリング機構３３にて連係されており、主
スロツトル弁１０が所定開度以上に開くのと連動
して閉鎖状態から開くように構成されている。す
なわち、主スロツトル弁１０の所定開度となつて
エンジン負荷が設定値以上になると、過給機１８
が駆動すると共に副スロツトル弁２０が開き、主
スロツトル弁１０の開度に対応する副スロツトル
弁２０の開度により過給気の流量が制御され、ま
た、エンジン負荷が設定値未満、すなわち非過給
時には副スロツトル弁２０が閉じてエンジン１の
燃焼室３から補助吸気系５への混合気の逆流を阻
止するようになされている。

そして、上記補助吸気系５には、前記リリーフ
バルブ２２の異常による閉じ放しによつて過給機
１８下流の過給圧が異常に上昇するのを検出する
異常検出手段３４が設けられており、該異常検出
手段３４に制御手段としての過給圧制御装置３５
が連係され、リリーフバルブ２２の異常時におい
ても過給圧を所定値以下に抑えるようにしてい
る。

上記異常検出手段３４は、異常判別回路３６
と、リリーフバルブ２２に設けた開閉センサー３
７及び過給機１８下流の補助吸気通路１９に設け
た圧力センサー３８を連係したものである。すな
わち、第３図に示す如く、本例においては異常判
別回路３６としてNOR回路３９と比較器４０と
を連係せしめたものを用い、比較器４０に圧力セ
ンサー３８と所定の過給圧、つまり、正常状態に
あるときのリリーフバルブ２２が開く設定圧力に
対応する基準電圧を有するバツテリ４１とが接続
されている。また、本例のリリーフバルブ２２
は、弁箱４２に弁体４３を介装し、スプリング４
４にて弁体４３を閉方向に付勢したもので、弁箱
４２及び弁体４３は導電性材料にて形成されると
ともに、弁箱４２は弁体４３の開位置側に絶縁体
４５で囲まれた導電体４６が設けられ、弁箱４２
には電源４７が、又、導電体４６には信号の発信
部材４８が接続されて開閉センサー３７が構成さ
れており、開閉センサー３７からの開放信号と比
較器４０からの比較信号とをNOR回路３９に入
力するようになされている。

一方、過給圧制御装置３５は、前記ポテンシヨ
ンメータ３２と電磁クラツチ２６とを結ぶ接続線
上に切換スイツチ４９を介設し、該切換スイツチ
４９に前記NOR回路３９を連係せしめたもので、
NOR回路３９の出力を受けて切換スイツチ４９
をオフにするべく構成されており、これにより、
過給機１８への駆動力の伝達を停止せしめ、過給
圧を所定値以下に抑えるようになされている。

次に、上記実施例の作用を説明すれば、エンジ
ン１の負荷が設定値未満の時には過給機１８は駆
動されておらず、主吸気系２からのみ新気が自然
吸入によつて燃焼室３に供給される。その際、副
スロツトル弁２０は補助吸気通路１９を閉じてい
る。

エンジン１の負荷が上昇して主スロツトル弁１
０が大きく開かれると、すなわち、エンジン１の
負荷が設定値以上になると、ポテンシヨンメータ
３２からのクラツチ信号により、電磁クラツチ２
６が接続状態となつて過給機１８が駆動され、過
給機１８から加圧空気が吐出されるとともに、主
スロツトル弁１０の開作動に連動して副スロツト
ル弁２０が開き、燃焼室３には主吸気系２からの
新気に加えて補助吸気系５から過給気が供給され
る。そして、副スツロツトル弁２０が全開状態に
あるとき、過給圧に設定圧力以下であるためリリ
ーフバルブ２２は閉じられとおり、開閉センサー
３７からは「０」を表す信号がNOR回路３９に
入力されるが、圧力センサー３８から比較器４０
に入力される信号の電圧は基準電圧以下であるか
ら比較器４０からは「１」を表す信号がNOR回
路３９に入力されるため、NOR回路３９の出力
端子では「０」を表す信号が得られ、過給圧制御
装置３５は作動しない。また、副スロツトル弁２
０の開度が小さいとき、過給圧の上昇を防止する
ためリリーフバルブ２２が開かれ、弁箱４２及び
弁体４３を介して導電体４６と電源４７とが導通
状態となり、開閉センサー３７と比較器４０とか
らは共に「１」を表す信号がNOR回路３９に入
力されるため、NOR回路３９の出力端子では
「０」を表す信号が得られ、過給圧制御装置３５
は前記の場合と同様に作動しない。

しかして、リリーフバルブ２２が異常により閉
じ放しになると、導電体４６と電源４７との導通
状態が解かれ、開閉センサー３７からは「０」を
表す信号がNOR回路３９に入力されると共に、
過給圧の上昇により圧力センサー３８から比較器
４０に入力される信号の電圧は基準電圧を越える
ため、比較器４０からも「０」を表す信号が
NOR回路３９に入力され、該NOR回路３９の出
力端子では「１」を表す信号が得られ、NOR回
路３９の出力を受けて切換スイツチ４９がオフと
なり、過給機１８が停止して過給圧を所定値以下
に抑える。

なお、上記実施例ではリリーフバルブ２２の異
常を開閉センサー３７と圧力センサー３８とから
検出して過給圧の異常上昇を間接的に検出するよ
うにしたが、単に過給機１８下流の過給圧を側定
し、実際の過給圧が設定圧力を越えているかどう
かを検出することによつて、リリーフバルブ２２
の閉じ放し等による過給圧の異常上昇を直接検出
してもよい。

また、過給圧制御装置３５としては、エンジン
１から過給機１８への駆動力の伝達を遮断して過
給機１８を完全に停止せしめるものの他、例え
ば、過給機１８へ伝達される駆動力をリニアに調
整して過給機１８の回転比を過給圧に応じて低減
せしめる手段や、過給機１８をバイパスする予備
の通路を設けて該通路に開閉を介設し、過給圧の
異常上昇時に該開閉弁の開放して過給圧の上昇を
抑制する方式を採用してもよい。

さらに、上記実施例の如く過給機１８を停止せ
しめる場合には、過給圧が急激に低下して燃焼室
３の混合気が補助吸気系５に逆流することが考え
られるため、過給機１８の下流に逆流阻止装置を
設け、過給機１８の停止と連動して逆流阻止装置
装置を作動せしめて補助吸気通路１９を閉じるの
がより好ましい。

さらに、燃料噴射ノズル１２は主吸気系２の
他、補助吸気系５にも別途設けてもよく。また、
燃料噴射ノズル１２に代えて気化器による燃料供
給装置を採用してもよい。さらに、上記実施例で
は、非過給時における燃焼室３から補助吸気系５
への混合気の逆流を副スロツトル弁２０にて阻止
するようにしたが、補助吸気弁１６にて補助吸気
ポート６を閉じるようにしてもよい。

また、本発明は過給機付きの往復動エンジンの
他、過給機付きのロータリピストンエンジンにも
適用が可能である。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、エンジンによ
つて駆動される過給機を備えたエンジンにおい
て、過給圧の異常上昇時にはエンジンから過給機
へ伝達される駆動力を低減して過給圧を所定値以
下に抑えるようにしたので、過給圧の異常上昇に
よる過給機の損傷やエンジン出力の低下などとい
う不具合を解消して、過給機の耐久性の向上及び
エンジン出力の向上等を図ることができるという
優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を例示し、第
１図は過給機付エンジンの全体構成図、第２図は
弁開閉時期を示す曲線図、第３図はリリーフバル
ブを縦断面図で示す要部の回路図である。 １……エンジン、２……主吸気系、３……燃焼
室、５……補助吸気系、７……排気系、１８……
過給機、２６……電磁クラツチ（駆動力調整手
段）、３４……異常検出手段、３５……過給圧制
御装置（制御手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの吸気系にエンジンによつて駆動さ
   れる過給機を備えた過給機付エンジンの吸気装置
   において、 上記過給機下流の過給圧の異常上昇を検出する
   異常検出手段と、 上記エンジンと過給機との間に介設され、エン
   ジンから過給機へ伝達される駆動力を調整して過
   給機の回転比を可変にする駆動力調整手段と、 上記異常検出手段の出力を受け、過給圧の異常
   上昇時、過給機へ伝達される駆動力を低減するよ
   う上記駆動力調整手段を制御する制御手段とを備
   えたことを特徴とする過給機付エンジンの吸気装
   置。