JPH041174B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ロータを収納したケーシングに、主
吸気ポートと過給ポートとを形成して、吸気行程
終了付近より過給気の供給を開始するいわゆる部
分過給を行なうようにしたロータリピストンエン
ジンの過給装置に関するものである。

（従来技術） ロータリピストンエンジンのなかには、特公昭
57−49738号公報に示すように、ロータを収納し
たケーシングに、主吸気ポートの他、ロータによ
つて主吸気ポートよりも遅れて閉じられる過給ポ
ートを形成して、吸気行程終了付近から、過給ポ
ートより過給気を供給するようにしたものがあ
る。このものにおいては、主吸気ポートからの自
然吸入終了付近より過給が行なわれるいわゆる部
分過給とされるが、この過給開始の際、主吸気ポ
ートからの燃料がいわゆる吸気の吹き返しにより
逆流し、このため空燃比が所定のものから大きく
ずれて、燃焼安定性を確保しずらいものとなつて
いた。

この点を詳述すると、従来は、燃料を主吸気ポ
ートからのみ供給するようにしているが、この燃
料は、主吸気ポート内を流れているときは未だ濃
混合気状態あるいは液状状態であると共に、燃料
の吸入空気に対する追従が遅れがちとなるため、
主吸気ポートが未だ開いた状態で過給が開始され
ると、燃料の多くが吸気の吹き返しにより逆流し
てしまい、またこの吹き返し量も過給圧の変化等
に応じて変動することから、空燃比が大きく変動
し易いものとなつていた。

（発明の目的） 本発明は以上のような事情を勘案してなされた
もので、ロータを収納したケーシングに、主吸気
ポートと過給ポートが形成されて、いわゆる部分
過給が行なわれるものにおいて、空燃比の大きな
変動を防止できるようにしたロータリピストンエ
ンジンの過給装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 前述の目的を達成するため、本発明にあつては
次のような構成としてある。すなわち、 ロータを収納したケーシングに、主吸気ポート
および上記ロータによつて該主吸気ポートよりも
遅れて閉じられる過給ポートを形成し、吸気行程
終了付近より上記過給ポートから過給気を供給す
るようにしたロータリピストンエンジンの過給装
置において、 前記主吸気ポートが、互いに閉時期の異なる複
数の吸気ポートから構成され、 上記複数の吸気ポートのうち閉時期の早い吸気
ポートを通して燃料を供給する燃料供給装置が設
けられ、 前記過給ポートからの過給気の供給開始時期を
前記燃料が供給される閉時期の早い吸気ポートが
閉じた後となるように設定する供給タイミング調
整手段が設けられている、 ような構成としてある。

このような構成とすることにより、過給が開始
される時点においては、燃料が供給される吸気ポ
ートは閉じているため、この過給により吸気の吹
き返しが生じたとしても、燃料は一旦燃焼作動室
へ供給されて拡散された後に吹き返されるため、
すなわち吹き返される燃料の量が従来よりも大幅
に低減されるため、空燃比の大きな変動が防止さ
れる。

（実施例） 第１図において、１はいわゆるバンケル型とさ
れたロータリピストンエンジンの本体で、該エン
ジン本体１のケーシングは、ロータハウジング２
と一対のサイドハウジング３（紙面表側にある一
方のサイドハウジングは図面に表われていない）
とにより構成され、このようなケーシング内には
ロータ４が収納されている。

前記ロータハウジング２の内壁面２ａはペリト
ロコイド曲線とされる一方、ロータ４の外壁面４
ａは該ペリトロコイド曲線の内包絡線とされて、
これにより、該両者２と４との間には、３つの作
動室５，６，７が画成されている。勿論、この３
つの作動室５，６，７は、ロータ４がロータハウ
ジング２の内壁面２ａに対して摺動しつつ遊星運
動することによりその容積が変化して、順次、吸
気、圧縮、爆発、膨張、排気の各行程を経るもの
であるが、第１図においては、作動室５が吸気行
程から圧縮行程へ移行しつつある状態にあり、作
動室６が点火後の膨張行程にあり、作動室７が排
気行程にある場合を示している。

前記サイドハウジング３には、主吸気ポート８
の他、ロータ４の回転方向リーデイング側におい
て過給ポート９が形成されている。この主吸気ポ
ート８は、主吸気通路１０の一部を構成するもの
で、この主吸気通路１０は、実施例では、主吸気
ポート８側より順次、１次側吸気管１１、スロツ
トルバルブボデイ１２、吸気管１３を介してエア
クリーナ１４に至る一連の経路として構成されて
いる。上記スロツトルバルブボデイ１２は隔壁１
２ａにより１次側通路１２ｂと２次側通路１２ｃ
に分けられて、１次側通路１２ｂには１次側スロ
ツトルバルブ１５が、また２次側通路１２ｃには
２次側スロツトルバルブ１６が配設されている。
そして、この１次側通路１２ｂが、前記１次側吸
気管１１を介して前記主吸気ポート８に連なつて
おり、２次側通路１２ｃに連なる図示を略す吸気
分岐管が、第１図では表われていないもう一方の
サイドハウジングに形成された吸気ポート（これ
は主吸気ポート８とほぼ同位置に形成されてい
る。）に接続されている。勿論、２次側スロツト
ルバルブ１６は、１次側スロツトルバルブ１５が
設定開度以上となつたときに開き始めるようにさ
れている。なお、吸気管１３には、主エアフロー
メータ１７が接続されている。

前記過給ポート９は、過給通路１８の一部を構
成するもので、この過給通路１８は、前記エアク
リーナ１４より過給ポート９に連なる一連の通路
として構成されている。この過給通路１８には、
エアクリーナ１４側より順次、副エアフローメー
タ１９、過給機２０、副スロツトルバルブ２１、
タイミングバルブ２２が配設されている。上記過
給機２０は、例えばベーン式等の容積型のものが
用いられており、エンジン出力軸としての偏心軸
２３により機械的に駆動されるものとなつてい
る。この過給機２０への機械的動力伝達経路に
は、図示を略す電磁クラツチが介在されて、前記
２次側スロツトルバルブ１６が開き始めたときに
この電磁クラツチが接続されて、過給機２０が駆
動されるようになつている。また、前記副スロツ
トルバルブ２１は、前記２次側スロツトルバルブ
１６と連動して、該２次側スロツトルバルブ１６
が開き始めたときに開き始めるようにされてい
る。

前記タイミングバルブ２２は、少なくとも過給
通路１８を開とするタイミング、すなわち過給気
供給開始タイミングを決定するもので、そのケー
シング２２ａ内に回転自在に嵌挿された回転子２
２ｂを有する。この回転子２２ｂは、その回転軸
２２ｄが前記偏心軸２３に連係されて、該偏心軸
２３により機械的に駆動されるようになつてい
る。そして、実施例では、上記回転子２２ｂへの
機械的動力伝達経路には、図示を略す既知の構造
の進角装置が介在されて、エンジン回転数が大き
くなるほど、タイミングバルブ２２による過給通
路１８の開時期が早くなるようにされている。

前記主吸気ポート８内には隔壁２４が設けら
れ、該隔壁２４により、主吸気ポート８は２つの
吸気ポート８ａと８ｂとに分離されている。そし
て、この分離された一方の吸気ポート８ａの方
が、他方の吸気ポート８ｂに比して、後述するよ
うに、ロータ４により閉とされる時期が早くなる
ようにされている。また、前記１次側吸気管１１
内には、上記隔壁２４に連なる隔壁２５が設けら
れて、この隔壁２５により、少なくとも１次側吸
気管１１の下流側が、吸気ポート８ａに連なる第
１分岐通路１１ａと、吸気ポート８ｂに連なる第
２分岐通路１１ｂとに分岐されている。そして、
この第１分岐通路１１ａに対しては、燃料供給装
置としての燃料噴射弁２６が設けられ、燃料は、
ロータ４により早く閉じられる側の吸気ポート８
ａからのみ供給されるようになつている。

なお、第１図中２７は排気ポートである。

第２図は、各ポート８ａ，８ｂおよび９がロー
タ４により開閉されるタイミングと、過給通路１
８がロータリバルブ２２により開閉されるタイミ
ングとを示すもので、この第２図中、α線が主吸
気ポート８に対応し、このうち吸気ポート８ａの
開閉タイミングをα₁線で、また吸気ポート８ｂの
開閉タイミングをα₂線で示してある。また、β線
が過給ポート９の開閉タイミングを示してあり、
さらにγ線が、最も進角されたときのロータリバ
ルブ２２による過給通路１８の開閉タイミングを
示してある。また第３図においては、図中一点鎖
線で示したローラ４により、上記各ポート８ａ，
８ｂ，９が閉じられるときの当該ロータ４の回転
角度位置を示してあり、ロータ４のθ₁の回転角度
位置において吸気ポート８ａが閉じられ、またθ₂
での回転角度位置で吸気ポート８ｂが閉じられ、
さらにθ₃での回転角度位置で過給ポート９が閉じ
られるようになつている。そして、このロータ４
の上記回転角度位置θ₁〜θ₃を第２図に示してあ
る。

なお、タイミングバルブ２２が第２図に示す状
態よりも遅角されたときは、γ線が第２図におい
て全体的に右方へ平行移動した状態になるが、第
３図に示す最も進角した状態において、過給通路
１８が開となるタイミングは、吸気ポート８ａが
閉となるタイミングよりも早くならないように設
定されている。すなわち、過給ポート９自体はか
なり早くから開いているが、過給通路１８が開く
時期が遅いので、過給気の供給開始は、吸気ポー
ト８ａが閉じられた後に行なわれるようになつて
いる。

以上のような構成において、２次側スロツトル
バルブ１６が閉じられたエンジン低負荷時には、
副スロツトルバルブ２１が閉じられていると共
に、過給機２０は駆動されず、無過給運転とな
る。したがつて、吸気は、主吸気ポート８からの
自然吸気によつてのみ吸入されることとなる。

２次側スロツトルバルブ１６が開いたエンジン
高負荷時には、副スロツトルバルブ２１が開くと
共に、過給機２０が駆動されて、過給が行なわれ
る。このとき、燃料は、タイミングバルブ２２が
開く時期すなわち過給気の作動室への供給開始に
先だつて、吸気ポート８ａより供給され終つて作
動室内に拡散されているので、この過給気供給に
より吸気ポート８ｂへの吸気吹き返しが生じたと
しても、この吹き返しにより吸気ポート８ｂへ持
ち去られる燃料量はわずかとなり、空燃比の大き
な変動が防止される。さらに、本実施例のごとく
ベーン式等の容積型過給機を用いる場合には、過
給機の吐出脈動により吸気吹き返し量が変動して
空燃比の変動はより大きなものとなるが、これら
をも確実に防止することができる。

なお、実施例のように、エンジン回転数に応じ
てタイミングバルブ２２の開時期を早くするよう
にしておけば、吸入空気の流速が遅いエンジン低
回転域にあつては、過給気の供給開始時期が遅く
なつて、吸気の吹き返しを極力小さくできる一
方、吸入空気の流速が早くなつて上記吹き返しに
よる影響を受けにくいエンジン高回転域では、過
給気を多量に供給して過給効果を高めることがで
きる。

なお、燃料噴射弁２６からの燃料量は、従来同
様、エアフローメータ１７，１９により計量され
た吸入空気量とエンジン回転数等に基づいて決定
される。

以上実施例について説明したが本発明はこれに
限らず、例えば、次のような場合をも含むもので
ある。

自然吸入される主吸気通路１は、実施例のよ
うに１次側スロツトルバルブ１５用（１次側吸
気通路）と２次側スロツトルバルブ１６用（２
次側吸気通路）との２つに別途独立して設ける
ことなく、この両者を共通化するようにしても
よい。

燃料供給装置としては、気化器を用いてもよ
く、この場合気化器は、吸気ポート８ａのみに
連なるようにすればよい。

過給機２０を常時駆動状態として、過給を必
要しないと運転領域においては、タイミングバ
ルブ２２よりも上流側において過給気をリリー
フするようにしてもよい。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、
過給に伴なう吸気の吹き返しによる空燃比の大き
な変動を防止して、安定した燃焼を確保すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。
第２図は、複数の吸気ポートにより構成された主
吸気ポートと過給ポートと過給通路との開閉タイ
ミングを示すグラフ。第３図は、複数の吸気ポー
トにより構成された主吸気ポートと過給ポートが
ロータにより閉じられるときの当該ロータの回転
角度位置を示す図。 １：エンジン本体、２：ロータハウジング、
３：サイドハウジング、４：ロータ、８：主吸気
ポート、８ａ：吸気ポート、８ｂ：吸気ポート、
９：過給ポート、１１：主吸気通路、１８：過給
通路、２０：過給機、２２：ロータリバルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロータを収納したケーシングに、主吸気ポー
   トおよび上記ロータによつて該主吸気ポートより
   も遅れて閉じられる過給ポートを形成し、吸気行
   程終了付近より上記過給ポートから過給気を供給
   するようにしたロータリピストンエンジンの過給
   装置において、 前記主吸気ポートが、互いに閉時期の異なる複
   数の吸気ポートから構成され、 上記複数の吸気ポートのうち閉時期の早い吸気
   ポートを通して燃料を供給する燃料供給装置が設
   けられ、 前記過給ポートからの過給気の供給開始時期を
   前記燃料が供給される閉時期の早い吸気ポートが
   閉じた後となるように設定する供給タイミング調
   整手段が設けられている、 ことを特徴とするロータリピストンエンジンの過
   給装置。