JPH041308Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は内燃機関の過給装置に関する。

（従来の技術及び考案の解決しようとする問題
点） 機関の出力向上をはかるものとして、機関の吸
入空気を過給するターボチヤージヤが広く採用さ
れている。

ターボチヤージヤは排気ガスのもつエネルギー
で回転する排気タービンにより吸気コンプレツサ
を駆動し、この吸気コンプレツサによつて吸気を
過給するもので、外部に捨て去る排気ガスの残存
エネルギーを回収して吸気効率を高めることがで
きる。

ところが、このターボチヤージヤも排気エネル
ギーの充分に高い機関高出力時などは過給効率が
すぐれているのであるが、機関低速低負荷時など
排気流量、圧力の低い運転域では排気タービンの
回転が低下し、過給効率も低下する。

また、機関回転数の低い領域から加速するとき
は、慣性による回転遅れを含めて過給応答性が低
く、機関の加速性能を向上させるために改善が要
請されていた。

従来、このようなターボチヤージヤの特性を補
うために、例えば実開昭59−160831号公報にも開
示されるように、排気エネルギーにより駆動され
るタービンの出力を機関の出力軸に直接的に付加
するターボコンパウンドを、ターボチヤージヤと
組み合せて使用するものも提案されている。

しかし、上記した過渡運転時など必ずしも充分
な効果を上げることができず、そこで本考案はこ
のような問題を解決することを目的とするもので
ある。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、機関排気通路に介装した排気タービ
ンにより回転駆動される吸気コンプレツサを吸気
通路に設け、この吸気コンプレツサの下流に接続
した分岐吸気通路に補助ブロアを設けるととも
に、前記分岐吸気通路を開閉する電磁弁を設け、
前記補助ブロアを機関を始動させるスタータモー
タにクラツチ手段を介して連結する一方、過給状
態を検出する手段と、アクセル開度を検出する手
段と、これらの検出値にもとづいて前記電磁弁、
スタータモータ、クラツチ手段を制御する制御手
段とを設け、かつこの制御手段は、加速初期に前
記補助ブロアを回転させるようにスタータモータ
及びクラツチ手段を作動させると共にこの補助ブ
ロアの回転時に前記電磁弁を開き、機関始動時に
は検出値にかかわらずクラツチ手段を切るように
設定した。

（作用） したがつて、機関低速域からの加速時など加速
条件が検出されると分岐吸気通路の電磁弁が開か
れると共にスタータモータにより補助ブロアが駆
動され、ターボチヤージヤからの過給遅れの間吸
入空気を過給するので、加速初期から良好な出力
性能が得られる。

加速が進行してターボチヤージヤからの過給効
率が向上するとクラツチ手段が切られてスタータ
モータによる補助ブロアの駆動が停止される。こ
のとき分岐吸気通路の電磁弁が閉ざされるのでタ
ーボチヤージヤによる過給気が補助ブロア側に逃
げてしまうようなことがない。

また、機関始動時にはアクセルを踏み込んだ状
態でもクラツチ手段が接続されることはないの
で、補助ブロアの負担がスタータモータに加わる
ことは無く、したがつて始動性能が損なわれるよ
うなこともない。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面にもとづいて説明
する。

１は機関本体、２は吸気通路、３は排気通路を
示す。

ターボチヤージヤ４は排気タービン５と吸気コ
ンプレツサ６が回転軸７で連結され、排気タービ
ン５によつて駆動される吸気コンプレツサ６が、
エアクリーナ８から吸い込んだ空気を吸気通路２
に圧送する。

吸気コンプレツサ６の下流にはエアクリーナ８
から分岐した吸気通路９が接続し、この分岐吸気
通路９の途中には補助ブロア１０が介装される。
補助ブロア１０は機関を始動させるスタータモー
タ１１を利用して駆動され、分岐吸気通路９に空
気を圧送する。

スタータモータ１１の駆動軸１２には電磁クラ
ツチ１３を介して増速ギヤ１４，１５が連結さ
れ、このギヤ１５と同軸に前記補助ブロア１０が
連結される。

スタータモータ１１のピニオン１７はシフトソ
レノイド１８を介して作動するシフトレバー１９
により、機関出力軸２０に連結したリンクギア２
１と噛み合うように押し出され、機関始動時にス
タータモータ１１の回転により機関出力軸２０を
起動回転させるもので、前記シフトソレノイド１
８はスタータスイツチ２２のONにより励磁され
るとともに、スタータモータ１１にもリレー２３
を介してバツテリ２４からの起動電流が供給され
るようになつており、これらにより通常の始動装
置を構成している。

一方、上記補助ブロア１０の回転を制御するた
めに、制御回路（マイクロコンピユータシステム
など）２５に、アクセルペダル２６の開度を検出
するアクセルセンサ２７と、ターボチヤージヤ４
の回転数を検出する回転数センサ２８と、吸気通
路２の吸気圧（過給圧）を検出する圧力センサ２
９からの信号が入力し、これらにもとづいて機関
加速時にターボチヤージヤ４の回転数及び過給圧
が所定値に達するまでの間、前記スタータモータ
１１並びに電磁クラツチ１３を作動させ、補助ブ
ロア１０を回転駆動するようになつている。

なお、３０は制御回路２５からの信号でスター
タモータ１１に通電するリレー、３１はエアクリ
ーナ８の下流の分岐吸気通路９に介装され補助ブ
ロア１０が回転するときのみ開くように励磁され
る電磁弁である。

以上のように構成され、次に作用について説明
する。

機関の通常運転時、ターボチヤージヤ４の作動
により吸気コンプレツサ６からの空気が吸気通路
２に圧送され、所定の過給が行われているとき
は、補助ブロア１０は回転を停止している。

これに対して機関低回転域からの加速時など、
圧力センサ２９が検出する過給圧と、回転数セン
サ２８の検出するターボチヤージヤ４の回転数と
が設定値以下のときは、そのときのアクセルペダ
ル２６の開度に対応して、制御回路２５はスター
タモータ１１にリレー３０介してを起動電流を供
給するとともに電磁クラツチ１３、電磁弁３１を
励磁する。

これによりスタータモータ１１が起動回転する
とともに電磁クラツチ１３が継がり、増速ギヤ１
４，１５を介して補助ブロア１０が回転を開始す
る。補助ブロア１０に回転により分岐吸気通路９
にも空気が圧送され、ターボチヤージヤ４の吸気
コンプレツサ６からの過給気と合流し、機関に加
速に必要十分な空気を送り込む。

加速の経過に伴いターボチヤージヤ４の回転数
が上昇して過給圧も設定値を超えて高くなると、
制御回路２５はリレー３０への通電を遮断し、ス
タータモータ１１の駆動を停止する。

ターボチヤージヤ４からの過給気が不足するの
は加速初期などで、ターボチヤージヤ４の回転数
が上昇すると過給量も増大するため、補助ブロア
１０からの補助過給は必要がなくなる。

なお、機関の始動時はスタータスイツチ２２を
ONにすることによりスタータモータ１１が回転
を行い、ピニオン１７がリングギヤ２１に噛み合
つて機関を起動する。このとき、電磁クラツチ１
３は切断されているので補助ブロア１０が回転せ
ず、したがつてスタータモータ１１の負荷は増え
ないため、始動に支障をきたすことはない。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、機関加速初期な
ど補助ブロアを回転させて過給するため、ターボ
チヤージヤからの過給遅れがあるにもかかわら
ず、機関も加速応答性を向上させることができ
る。

また、加速が進行してターボチヤージヤの過給
効率が上昇すると補助ブロアの駆動を停止すると
ともに分岐吸気通路の電磁弁を閉ざすようにした
ので、ターボチヤージヤからの過給気が分岐吸気
通路を逆流して過給効率を低下させるようなこと
もなく、ターボチヤージヤの性能を十分に発揮さ
せることができる。

補助ブロアは機関を始動させるスタータモータ
を利用して駆動するので、構造の簡略化がはか
れ、また機関の始動時はクラツチ手段によりスタ
ータモータと補助ブロアは切り離されるため、始
動負荷が増大することがなく、始動性が悪化する
こともない。したがつて、スタータの使用が従来
のエンジン始動のみならず機関低速時にもおよ
び、スタータを兼用することになり、有効に利用
することができる。

また、本考案では過給状態とアクセル開度とか
ら補助ブロアを駆動すべき条件か否かを判定し、
運転者の意志をアクセル開度として考慮しつつ自
動的に加速時の過給制御を行うようにしたので、
運転操作を阻害するようなことが一切無いという
利点がある。

さらに、本考案では補助ブロアの駆動にあたつ
てアクセル開度のみならず過給状態をも検知して
いるので、補助的な過給が必要なときにのみ的確
に補助ブロアを作動させることができ、これによ
りスタータモータの駆動に伴う損失を最小限に抑
えられるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の実施例を示す概略構成図である。 １……機関本体、２……吸気通路、３……排気
通路、４……ターボチヤージヤ、５……排気ター
ビン、６……吸気コンプレツサ、９……分岐吸気
通路、１０……補助ブロア、１１……スタータモ
ータ、１３……電磁クラツチ、１４，１５……増
速ギヤ、２５……制御回路、２７……アクセル開
度センサ、２８……回転数センサ、２９……圧力
センサ、３０……リレー、３１……電磁弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関排気通路に介装した排気タービンにより回
   転駆動される吸気コンプレツサを吸気通路に設
   け、この吸気コンプレツサの下流に接続した分岐
   吸気通路に補助ブロワを設けるとともに、前記分
   岐吸気通路を開閉する電磁弁を設け、前記補助ブ
   ロワを機関を始動させるスタータモータにクラツ
   チ手段を介して連結する一方、過給状態を検出す
   る手段と、アクセル開度を検出する手段と、これ
   らの検出値にもとづいて前記電磁弁、スタータモ
   ータ、クラツチ手段を制御する制御手段とを設
   け、かつこの制御手段は、加速初期に前記補助ブ
   ロアを回転させるようにスタータモータ及びクラ
   ツチ手段を作動させると共にこの補助ブロアの回
   転時に前記電磁弁を開き、機関始動時には検出値
   にかかわらずクラツチ手段を切るように設定した
   ことを特徴とする内燃機関の過給装置。