JPH05187247A - 圧力波過給機付エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 変速ベルト装置４０により回転可能で、回転
軸２７の方向に導通する多数のセル２２を備えたロータ
２１を有する圧力波過給機５を備えたディーゼルエンジ
ン１の制御装置５０であって、減速時に、ロータ２１の
回転数とディーゼルエンジン１の出力軸１３の回転数の
比（プーリ比）を小さく制御するコントロールユニット
５０を備えている。 【効果】 減速時に、プーリ比が小さくなるように制御
しているため、燃焼室内の温度低下が防止され、再加速
時における着火性を向上させることができ、スムーズな
再加速をおこなうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧力波過給機付エンジ
ンの排気装置に関するものであり、さらに詳細には、減
速後、再加速の際に、着火性を向上させることができ、
スムーズな再加速が可能な圧力波過給機付エンジンの制
御装置に関するものである。

【０００２】

【先行技術】排気の圧力波エネルギーを利用して、吸気
の過給をおこなう圧力波過給機を備えたエンジンが知ら
れている。この圧力波過給機は、ケース内に、可変プー
リにより回転可能に支持され、軸方向に導通する多数の
セルが形成されたロータを備えており、ケースの一端部
には、吸気の導入口および吐出口が形成されるととも
に、ケースの他端部には、排気の導入口および吐出口が
形成され、可変プーリによって、ロータが回転される
と、各セルが、順次、吸気の導入口、排気の導入口、吸
気の吐出口および排気の吐出口に連通し、ロータの回転
に伴い、各セルの吸気の導入口から導入された新気が、
排気の導入口から導入された排気により生成され、音速
で伝播する圧力波によって加圧されて、吸気の吐出口か
ら、吐出され、排気の圧力波エネルギーによる吸気過給
がおこなわれるように構成されている。

【０００３】特開昭６０−１６２０１９号公報は、かか
る圧力波過給機において、ディーゼルエンジンの運転状
態に応じて、ロータの回転を変化させて、ロータの回転
速度とエンジンの回転速度の比（本明細書においては、
「プーリ比」という。）を変化させ、過給圧を制御する
圧力波過給機付エンジンの制御装置を開示しているが、
エンジンの負荷状態に応じて、プーリ比を制御する必要
性につき、教示するのみで、具体的に、エンジンのいか
なる運転状態において、プーリ比をいかに制御するかに
ついては、何ら開示してはいない。

【０００４】

【発明の解決しようとする課題】一般に、圧力波過給機
を備えたエンジンおいて、減速時にも、プーリ比を一定
に保持すると、燃焼室内の温度が低下し、その結果、再
加速時における混合気の着火性も低下するため、スムー
ズな再加速ができないという問題があった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、ケース内に回転可能に支持さ
れ、軸方向に導通した多数のセルが形成されたロータを
備えた圧力波過給機を備えたエンジンの制御装置におい
て、減速後、再加速の際に、着火性を向上させることが
でき、スムーズな再加速が可能な圧力波過給機付エンジ
ンの制御装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【発明の構成】圧力波過給機付エンジンの制御装置にお
いては、セルの吸気通路側の開口部が吸気の吐出口に連
通している開口期間内の所定のタイミングで、排気によ
り生成された圧力波が、セルの吸気の吐出口に達するよ
うに、プーリ比が制御されるように、あらかじめ、運転
状態にしたがって、プーリ比が設定されていることが、
つねに、所定の過給がなされるために好ましい。しか
し、このようにプーリ比を制御する場合には、減速時に
おいては、圧力波により、吸気温度が低下し、再加速時
における着火性が低下して、スムーズな再加速をおこな
うことが困難になるため、本発明者は、かかる問題を解
決するため、鋭意、研究を重ねた結果、プーリ比を小さ
くして、ロータのセルの吸気通路側の開口部が、吸気の
導入口と連通して、新気が、吸気通路から、セル内に導
入されてから、セルの排気通路側の開口部が、排気の導
入口に開口して、高温の排気が、排気通路からセル内に
導入され、セルの吸気通路側の開口部が、吸気の吐出口
と連通するまでの時間が長くなるようにして、新気が、
セル内に深く浸入して、高温の排気と接触し、排気およ
びこれにより生成された圧力波により、セルの吸気通路
側の開口部から、吸気通路内に押し出されるまでの時間
が長くして、高温の排気から、新気に熱を伝達し、新気
の温度を上昇させるとともに、排気によって生成された
圧力波が、セルの吸気通路側の開口部に達したときは、
開口部がまだその一部しか吸気の吐出口と連通してはお
らず、圧力波より伝播速度の小さい排気が、吸気通路側
の開口部に達したときにはじめて、セルの吸気通路側の
開口部が十分に、吸気の吐出口と連通しているように、
セルの吸気通路側の開口部が吸気の吐出口に連通するタ
イミングを制御することにより、排気の導入口からセル
内に導入された排気の一部が、吸気通路内に供給され
て、排気還流作用が生ずるから、減速時における吸気温
度を十分に高めることができ、したがって、本発明の前
記目的が達成されることを見出した。

【０００７】すなわち、本発明のかかる目的は、減速時
に、プーリ比が小さくなるように制御するプーリ比制御
手段とを備えることによって達成される。本発明の好ま
しい実施態様においては、前記プーリ比制御手段は、減
速後、再加速時に、プーリ比が大きくなるように制御す
るように構成されている。本発明のさらに好ましい実施
態様においては、前記エンジンの出力軸の回転を、変速
可能に、前記ロータの回転軸に伝達する変速伝達装置
と、該変速伝達装置と前記エンジンの出力軸および前記
ロータの回転軸とを連結可能なクラッチ手段が設けら
れ、前記プーリ比制御手段が、減速時には、前記クラッ
チ手段により、前記変速伝達装置と前記エンジンの出力
軸および前記ロータの回転軸とを連結して、前記変速伝
達装置により、プーリ比が小さくなるように制御し、そ
の他の運転状態においては、前記クラッチ手段により、
前記変速伝達装置と前記エンジンの出力軸および前記ロ
ータの回転軸との連結を断ち、排気ガスの圧力により、
前記ロータを回転させるように構成されている。

【０００８】本発明のさらに他の好ましい実施態様にお
いては、前記エンジンの出力軸の回転を、変速可能に、
前記ロータの回転軸に伝達する変速伝達装置と、該変速
伝達装置と前記エンジンの出力軸および前記ロータの回
転軸とを連結可能なクラッチ手段が設けられ、前記プー
リ比制御手段が、減速時には、前記クラッチ手段によ
り、前記変速伝達装置と前記エンジンの出力軸および前
記ロータの回転軸とを連結して、前記変速伝達装置によ
り、プーリ比が小さくなるように制御し、加速時には、
前記クラッチ手段により、前記変速伝達装置と前記エン
ジンの出力軸および前記ロータの回転軸とを連結して、
前記変速伝達装置により、プーリ比が大きくなるように
制御し、その他の運転状態においては、前記クラッチ手
段により、前記変速伝達装置と前記エンジンの出力軸お
よび前記ロータの回転軸との連結を断ち、排気ガスの圧
力により、前記ロータを回転させるように構成されてい
る。

【０００９】

【発明の作用】本発明によれば、減速時において、プー
リ比が小さくなるように制御されているため、ロータの
セルの吸気通路側の開口部が、吸気の導入口と連通し
て、新気が、吸気通路から、セル内に導入されてから、
セルの排気通路側の開口部が、排気の導入口に開口し
て、高温の排気が、排気通路から、セル内に導入され、
セルの吸気通路側の開口部が、吸気の吐出口と連通する
までの時間が長くなり、したがって、新気は、セル内に
深く浸入して、高温の排気と接触し、排気およびこれに
より生成された圧力波により、セルの吸気通路側の開口
部から、吸気通路内に押し出されるまでの時間が長くな
るから、高温の排気から熱が伝達されて、新気の温度が
上昇するとともに、排気により生成された圧力波が、セ
ルの吸気通路側の開口部に達したときは、開口部がまだ
その一部しか吸気の吐出口と連通してはおらず、圧力波
より伝播速度の小さい排気が、吸気通路側の開口部に達
したときにはじめて、セルの吸気通路側の開口部が十分
に、吸気の吐出口と連通しているように、セルの吸気通
路側の開口部が吸気の吐出口に連通するタイミングを制
御することにより、排気の導入口からセル内に導入され
た排気の一部が、吸気通路内に供給されて、排気還流作
用が生じるから、減速時における吸気温度を高めること
が可能になり、したがって、再加速時における着火性を
大幅に向上させることができ、スムーズな再加速を実現
することができる。

【００１０】本発明の好ましい実施態様によれば、プー
リ比制御手段が、減速後、再加速時に、プーリ比が大き
くなるように制御しているから、十分に大きな出力を得
ることができ、所望のように、再加速をおこなうことが
可能になる。本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、エンジンの出力軸の回転を、変速可能に、ロータの
回転軸に伝達する変速伝達装置と、変速伝達装置とエン
ジンの出力軸およびロータの回転軸とを連結可能なクラ
ッチ手段が設けられ、プーリ比制御手段が、減速時に
は、クラッチ手段により、変速伝達装置とエンジンの出
力軸およびロータの回転軸とを連結して、変速伝達装置
により、プーリ比が小さくなるように制御し、その他の
運転状態においては、クラッチ手段により、変速伝達装
置とエンジンの出力軸およびロータの回転軸との連結を
断ち、排気ガスの圧力により、ロータを回転させるよう
に構成されているから、プーリ比を精密に制御する必要
のある運転状態である減速時には、所望のように、プー
リ比を制御することが可能となるとともに、その他の運
転状態では、変速伝達装置によらず、排気ガスの圧力に
よって、プーリ比の制御がなされ、したがって、変速伝
達装置の耐久性を向上させつつ、減速後の再加速をスム
ーズにおこなうことが可能になる。

【００１１】本発明のさらに他の好ましい実施態様によ
れば、エンジンの出力軸の回転を、変速可能に、ロータ
の回転軸に伝達する変速伝達装置と、変速伝達装置とエ
ンジンの出力軸およびロータの回転軸とを連結可能なク
ラッチ手段が設けられ、プーリ比制御手段が、減速時に
は、クラッチ手段により、変速伝達装置とエンジンの出
力軸およびロータの回転軸とを連結して、変速伝達装置
により、プーリ比が小さくなるように制御し、加速時に
は、クラッチ手段により、変速伝達装置とエンジンの出
力軸および前記ロータの回転軸とを連結して、変速伝達
装置により、プーリ比が大きくなるように制御し、その
他の運転状態においては、クラッチ手段により、変速伝
達装置とエンジンの出力軸およびロータの回転軸との連
結を断ち、排気ガスの圧力により、ロータを回転させる
ように構成されているから、プーリ比を精密に制御する
必要のある運転状態である減速時および加速時において
は、所望のように、プーリ比を制御することが可能とな
るとともに、その他の運転状態においては、変速伝達装
置によらず、排気ガスの圧力によって、プーリ比の制御
がなされ、したがって、変速伝達装置の耐久性を向上さ
せつつ、減速後の再加速をスムーズにおこない、かつ、
十分な出力を得ることが可能になる。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面に基づき、本発明の好ましい
実施例につき、詳細に説明を加える。図１は、本発明の
実施例に係る圧力波過給機を備えたディーゼルエンジン
の概略図である。

【００１３】図１において、４気筒のディーゼルエンジ
ン１は、４つのシリンダ２を備えており、各シリンダ２
には、吸気通路３が開口するとともに、排気通路４が開
口している。吸気通路３と排気通路４との間には、圧力
波過給機５が設けられており、吸気通路３は、圧力波過
給機５の上流側の上流吸気通路６と下流側の下流吸気通
路７とに、また、排気通路４は、圧力波過給機５の上流
側の上流排気通路８と下流側の下流排気通路９とに、そ
れぞれ、分割されており、上流吸気通路６の上流部に
は、エアークリーナ１０が、下流吸気通路７には、イン
タクーラ１１が、また、上流排気通路８には、排気の圧
力変動を抑制する排気サージタンク１２が、それぞれ、
設けられている。

【００１４】図２は、圧力波過給機５の略斜視図であ
る。図２において、圧力波過給機５は、図示しない円形
の板部材により両端部が形成されたケース２０と、ケー
ス２０内に回転可能に支持されたロータ２１を備えてお
り、ロータ２１には、その内部を軸方向に貫通する多数
のセル２２が形成され、また、図１に示されるように、
ケース２０の一端部の板部材には、上流吸気通路６と連
通可能な吸気導入口２３および下流吸気通路７と連通可
能な吸気吐出口２４が形成され、また、他端部の板部材
には、上流排気通路８と連通可能な排気導入口２５およ
び下流排気通路９と連通可能な排気吐出口２６が形成さ
れている。図２において、２７は、ロータ２１の回転軸
である。

【００１５】図１に示されるように、スターティングバ
ルブ３０を備え、圧力波過給機５をバイパスして、上流
吸気通路６と下流吸気通路７とを連通する吸気バイパス
通路３１が設けられており、排気圧力が低く、十分な過
給効果の得られない始動時には、スターティングバルブ
３０が開かれて、圧力波過給機５をバイパスして、吸気
を、下流吸気通路７から上流吸気通路６を経て、シリン
ダ２に供給し得るようになっている。また、圧力波過給
機５をバイパスして、上流排気通路８と下流排気通路９
とを連通する排気バイパス通路３２が設けられており、
排気バイパス通路３２に設けられたウェストゲートバル
ブ３３により、過給圧の制御が可能に構成されている。
さらに、ロータ２１の回転軸２７とディーゼルエンジン
１の出力軸１３とを連結し、ロータ２１の回転軸２７お
よびディーゼルエンジン１の出力軸１３の回転速度の比
を変更可能な変速ベルト装置４０が設けられている。

【００１６】図１において、５０は、コントロールユニ
ットであり、コントロールユニット５０には、車速セン
サ５１からの車速Ｖの検出信号、エンジン回転数センサ
５２の検出したエンジン回転数Ｎの検出信号およびブー
スト圧力センサ５３の検出したブースト圧力Ｐの検出信
号が、それぞれ、入力されており、コントロールユニッ
ト５０は、これらの検出信号に基づき、プーリ比制御信
号を生成して、プーリ比変更手段５４に出力している。

【００１７】図３は、変速ベルト装置４０およびプーリ
比変更手段５４の詳細を示す概略図である。図３におい
て、変速ベルト装置４０は、ドライブプーリ６１とドリ
ブンプーリ６２を備えている。ドライブプーリ６１は、
可変ピッチ構造をなし、ディーゼルエンジン１の出力軸
１３に摺動不能に設けられたドライブフェース６３とデ
ィーゼルエンジン１の出力軸１３に摺動可能に設けられ
たムーバブルドライブフェース６４を備え、また、ドリ
ブンプーリ６２も同様に、可変ピッチ構造をなしてお
り、ロータ２１の回転軸２７に摺動不能に設けられたド
ライブフェース６５とロータ２１の回転軸２７に摺動可
能に設けられたムーバブルドライブフェース６６を備え
ている。図３に示されるように、ドライブプーリ６１の
ピッチとドリブンプーリ６２のピッチは、たがいに異な
るように設定されている。ムーバブルドライブフェース
６４は、ドライブフェース６３に対して、また、ムーバ
ブルドライブフェース６６が、ドライブフェース６５に
対して、それぞれ、相対的に回転しないように規制され
ている。ドライブプーリ６１とドリブンプーリ６２との
間には、ドライブベルト６７が巻回されている。

【００１８】ディーゼルエンジン１の出力軸１３には、
板ばね６８が固定されており、これに対向する位置に、
電磁石６９が設けられている。ドライブフェース６３の
ムーバブルドライブフェース６４の反対側には、つば部
７０が形成されており、電磁石６９が通電されると、板
ばね６８が、電磁石６９に引きつけられて、曲がり、そ
の縁部が、ドライブフェース６３のつば部７０の内面に
連結されて、ドライブフェース６３とムーバブルドライ
ブフェース６４とが、ディーゼルエンジン１の出力軸１
３と一体化されるように構成されている。

【００１９】同様にして、ロータ２１の回転軸２７に
は、板ばね７１が固定されており、これに対向する位置
に、電磁石７２が設けられている。ドライブフェース６
５のムーバブルドライブフェース６６の反対側には、つ
ば部７３が形成されており、電磁石７２が通電される
と、板ばね７１が電磁石７２に引きつけられて、曲が
り、その縁部が、ドライブフェース６５のつば部７３の
内面に連結されて、ドライブフェース６５とムーバブル
ドライブフェース６６とが、ロータ２１の回転軸２７と
一体化するように構成されている。

【００２０】電磁石６９、７２は、コントロールユニッ
ト５０により、同時に、オンあるいはオフされ、電磁石
６９、７２がオンされたときは、ドライブフェース６３
およびムーバブルドライブフェース６４が、ディーゼル
エンジン１の出力軸１３とともに、ドライブフェース６
５およびムーバブルドライブフェース６６が、ロータ２
１の回転軸２７とともに回転して、ディーゼルエンジン
１の出力軸１３の回転が、変速ベルト装置４０により、
すなわち、ドライブプーリ６１、ドライブベルト６７お
よびドリブンプーリ６２を介して、ロータ２１の回転軸
２７に伝達されて、ロータ２１の回転軸２７が回転する
ようになっている。他方、電磁石６９、７２がオフされ
たときは、ドライブフェース６３およびムーバブルドラ
イブフェース６４は、ディーゼルエンジン１の出力軸１
３に連結されず、同様に、ドライブフェース６５および
ムーバブルドライブフェース６６も、ロータ２１の回転
軸２７に連結されないから、ディーゼルエンジン１の出
力軸１３の回転は、ロータ２１の回転軸２７には伝達さ
れず、ロータ２１の回転軸２７は、排気圧のみによっ
て、回転する。

【００２１】したがって、これらの板ばね６８、電磁石
６９、板ばね７１および電磁石７２によって、オンされ
たときは、ドライブフェース６３およびムーバブルドラ
イブフェース６４を、ディーゼルエンジン１の出力軸１
３に連結するとともに、ドライブフェース６５およびム
ーバブルドライブフェース６６を、ロータ２１の回転軸
２７に連結し、オフされたときは、ドライブフェース６
３およびムーバブルドライブフェース６４と、ディーゼ
ルエンジン１の出力軸１３との連結を断つとともに、ド
ライブフェース６５およびムーバブルドライブフェース
６６と、ロータ２１の回転軸２７との連結を断つ電磁ク
ラッチ手段が形成されている。

【００２２】ドライブプーリ６１及びドリブンプーリ６
２は、それぞれ、油圧室８０、８１を備えており、油圧
室８０、８１は、それぞれ、ディーゼルエンジン１の出
力軸１３およびロータ２１の回転軸２７に、その内部を
貫通するように形成された油路８２、８３に連通してい
る。油路８２、８３は、それぞれ、油圧供給手段８４に
連通している。図３において、８５、８６は、油圧伝達
リングであり、８７、８８は、油圧調整バルブである。

【００２３】このように構成された変速ベルト装置４０
においては、油圧調整バルブ８７、８８の開度を制御し
て、油圧室８０、８１に伝達される油圧を制御すること
により、ムーバブルドライブフェース６４を、ディーゼ
ルエンジン１の出力軸１３に沿って、摺動させて、ドラ
イブフェース６３との距離を変化させるとともに、ムー
バブルドライブフェース６６を、ロータ２１の回転軸２
７に沿って、摺動させて、ドライブフェース６５との距
離を変化させることにより、電磁石６９、７２がオンし
ているときに、プーリ比を所望のように、制御すること
ができる。

【００２４】図４は、本発明の実施例に係る圧力波過給
機を備えたディーゼルエンジンの制御系および検出系の
ブロックダイアグラムである。図４に示されるように、
本実施例に係る圧力波過給機を備えたディーゼルエンジ
ンの検出系は、車速Ｖを検出する車速センサ５１、エン
ジン回転数Ｎを検出するエンジン回転数センサ５２およ
びブースト圧力Ｐを検出するブースト圧力センサ５３を
備え、また、本発明の実施例に係る圧力波過給機を備え
たディーゼルエンジンの制御系は、コントロールユニッ
ト５０からなっており、コントロールユニット５０に
は、車速センサ５１からの車速Ｖの検出信号、エンジン
回転数センサ５２からのエンジン回転数Ｎの検出信号お
よびブースト圧力センサ５３からのブースト圧力Ｐの検
出信号が、それぞれ、入力されている。

【００２５】コントロールユニット５０は、音速で伝播
する圧力波の伝播速度Ｖ、セル２２の長さ、ロータ２１
の回転速度に基づき、ディーゼルエンジン１の運転状態
に応じて、あらかじめ実験的に決定された基本プーリ比
制御マップおよびプーリ比補正マップを記憶しており、
この基本プーリ比制御マップおよびプーリ比補正マップ
にしたがい、運転状態に応じて、プーリ比変更手段５４
にプーリ比制御信号を出力するとともに、電磁石６９、
７２にオン信号またはオフ信号を出力するように構成さ
れている。本実施例においては、コントロールユニット
５０は、加速時および減速時には、オン信号を、電磁石
６９、７２に出力し、その他の運転状態では、オフ信号
を出力するようになっている。

【００２６】ここに、基本プーリ比制御マップにおいて
は、排気導入口２５からセル２２内に導入された排気に
より生成された圧力波が、セル２２の上流吸気通路側の
開口部に達したときに、開口部が十分に吸気吐出口２４
と連通しており、圧力波によって加圧された新気が、吸
気吐出口２４を経て、上流吸気通路６内に吐出され、十
分な過給がなされるように、基本プーリ比が設定されて
いる。本実施例においては、この基本プーリ比は、減速
状態のときに、プーリ比補正マップにより、ロータ２２
のセルの吸気通路側の開口部が、吸気導入口２３と連通
して、新気がセル２２内に導入されてから、セル２２の
排気通路側の開口部が、排気導入口２５に開口して、高
温の排気が、セル２２内に導入され、セル２２の吸気通
路側の開口部が、吸気吐出口２４と連通するまでの時間
が、新気が、セル２２内に深く浸入するのに十分な時間
となるとともに、新気が、高温の排気と接触し、排気お
よびこれにより生成された圧力波により、セル２２の吸
気通路側の開口部から、吸気吐出口２４を経て、下流吸
気通路７内に押し出されるまでの時間が十分長くなっ
て、高温の排気から熱が伝達され、かつ、排気により生
成された圧力波が、吸気通路側の開口部に達したとき
に、開口部がまだその一部しか吸気吐出口２４と連通し
てはおらず、音速で伝播する圧力波より低い速度で伝播
する排気が、セル２２の吸気通路側の開口部に達したと
きにはじめて、セル２２の吸気通路側の開口部が十分
に、吸気吐出口２４と連通し、排気の一部が、上流吸気
通路６内に供給されて、排気還流作用が生じ、吸気の温
度が十分に高められるように、補正されて、プーリ比制
御信号が生成されるようになっている。

【００２７】プーリ比変更手段５４は、コントロールユ
ニット５０から入力されたプーリ比制御信号にしたがっ
て、油圧調整バルブ８７、８８の開度を制御するように
構成されている。図５は、本発明の実施例に係る圧力波
過給機を備えたディーゼルエンジン１の制御系によって
実行されるプーリ比制御の実施例を示すフローチャート
である。

【００２８】図５において、まず、車速センサ５１から
の車速Ｖの検出信号、エンジン回転数センサ５２からの
エンジン回転数Ｎを検出信号およびブースト圧力センサ
５３からのブースト圧力Ｐの検出信号が、それぞれ、コ
ントロールユニット５０に入力される。次いで、コント
ロールユニット５０は、車速センサ５１から入力された
車速Ｖの変化率ｄＶを算出し、車速Ｖの変化率ｄＶが負
か否かを判定する。

【００２９】その結果、ＹＥＳのときは、減速状態にあ
り、基本プーリ比にしたがって、ロータ２１の回転速度
を制御するときは、上流吸気通路６内に吐出された圧力
波により、吸気の温度が低下し、再加速時における着火
性が低下して、スムーズな再加速をおこなうことが困難
になると判定し得るから、コントロールユニット５０
は、電磁石６９、７２にオン信号を出力して、電磁クラ
ッチをオンし、ドライブフェース６３およびムーバブル
ドライブフェース６４を、ディーゼルエンジン１の出力
軸１３に連結するとともに、ドライブフェース６５およ
びムーバブルドライブフェース６６を、ロータ２１の回
転軸２７に連結して、ディーゼルエンジン１の出力軸１
３の回転が、ロータ２１の回転軸２７に伝達されるよう
にし、さらに、プーリ比補正マップにしたがって、基本
プーリ比を補正して、プーリ比制御信号を、プーリ比変
更手段５４に出力する。ここに、基本プーリ比は、排気
導入口２５からセル２２内に導入された排気により生成
された圧力波が、セル２２の上流吸気通路側の開口部に
達したときに、開口部が十分に吸気吐出口２４と連通し
ており、圧力波によって加圧された新気が、吸気吐出口
２４を経て、上流吸気通路６内に吐出され、十分な過給
がなされるように、設定されている。本実施例において
は、この基本プーリ比は、減速状態のときに、プーリ比
補正マップにより、ロータ２２のセルの吸気通路側の開
口部が、吸気導入口２３と連通して、新気がセル２２内
に導入されてから、セル２２の排気通路側の開口部が、
排気導入口２５に開口して、高温の排気が、セル２２内
に導入され、セル２２の吸気通路側の開口部が、吸気吐
出口２４と連通するまでの時間が、新気が、セル２２内
に深く浸入するのに十分な時間となるとともに、新気
が、高温の排気と接触し、排気およびこれにより生成さ
れた圧力波により、セル２２の吸気通路側の開口部か
ら、吸気吐出口２４を経て、下流吸気通路７内に押し出
されるまでの時間が十分長くなって、高温の排気から熱
が伝達され、かつ、排気により生成された圧力波が、吸
気通路側の開口部に達したときに、開口部がまだその一
部しか吸気吐出口２４と連通してはおらず、音速で伝播
する圧力波より低い速度で伝播する排気が、セル２２の
吸気通路側の開口部に達したときにはじめて、セル２２
の吸気通路側の開口部が十分に、吸気吐出口２４と連通
し、排気の一部が、上流吸気通路６内に供給されて、排
気還流作用が生じ、吸気の温度が十分に高められるよう
に、補正される。

【００３０】プーリ比変更手段５４は、コントロールユ
ニット５０から入力されたプーリ比制御信号に基づき、
油圧調整バルブ８７、８８の開度を制御する。これに対
して、ＮＯのときは、減速状態にはないと判定し得るか
ら、コントロールユニット５０は、さらに、車速Ｖの変
化率ｄＶが正か否かを判定する。その結果、ＹＥＳのと
きは、加速状態にあり、所望の出力を得るために、十分
な過給をおこなうことが必要であるから、コントロール
ユニット５０は、電磁石６９、７２にオン信号を出力し
て、電磁クラッチをオンし、ドライブフェース６３およ
びムーバブルドライブフェース６４を、ディーゼルエン
ジン１の出力軸１３に連結するとともに、ドライブフェ
ース６５およびムーバブルドライブフェース６６を、ロ
ータ２１の回転軸２７に連結して、ディーゼルエンジン
１の出力軸１３の回転が、ロータ２１の回転軸２７に伝
達されるようにし、さらに、基本プーリ比マップにした
がって、プーリ比制御信号を生成して、プーリ比変更手
段５４に出力する。

【００３１】プーリ比変更手段５４は、コントロールユ
ニット５０から入力されたプーリ比制御信号に基づき、
油圧調整バルブ８７、８８の開度を制御する。他方、Ｎ
Ｏのとき、すなわち、加速状態にはないと判定したとき
は、コントロールユニット５０は、電磁石６９、７２に
オフ信号を出力して、電磁クラッチをオフし、ドライブ
フェース６３およびムーバブルドライブフェース６４
と、ディーゼルエンジン１の出力軸１３との連結を断つ
とともに、ドライブフェース６５およびムーバブルドラ
イブフェース６６と、ロータ２１の回転軸２７との連結
を断って、ロータ２１の回転軸２７を、排気ガスの圧力
のみにより回転させる。

【００３２】本実施例によれば、減速時においては、プ
ーリ比が、基本プーリ比よりも小さくなるように制御さ
れ、その結果、ロータ２２のセルの吸気通路側の開口部
が、吸気導入口２３と連通して、新気が、セル２２内に
導入されてから、セル２２の排気通路側の開口部が、排
気導入口２５に開口して、高温の排気が、セル２２内に
導入され、セル２２の吸気通路側の開口部が、吸気吐出
口２４と連通するまでに、新気が、セル２２内に深く浸
入して、高温の排気と接触し、排気およびこれにより生
成された圧力波によって、セル２２の吸気通路側の開口
部から、吸気吐出口２４を経て、下流吸気通路７内に押
し出されるまでの時間が十分長くなるから、高温の排気
から熱が伝達されて、新気の温度が上昇し、さらに、排
気によって生成された圧力波が、吸気通路側の開口部に
達したときには、開口部がまだその一部しか吸気吐出口
２４と連通してはおらず、圧力波よりは伝播速度の小さ
い排気が、セル２２の吸気通路側の開口部に達したとき
にはじめて、開口部が十分に吸気吐出口２４と連通する
ように制御されており、排気の一部が、下流吸気通路７
内に供給されて、排気還流作用が生じるから、吸気の温
度を十分に高めることが可能になり、減速後、再加速す
る際における着火性を大幅に向上させることができ、ス
ムーズな再加速を実現することが可能になる。また、本
実施例によれば、加速時には、プーリ比が基本プーリと
なるように、ロータ２１の回転が制御されるから、十分
な圧力波による過給がなされ、所望の出力を得ることが
可能になる。さらに、本実施例によれば、加速時、減速
時以外のプーリ比を正確に制御することが必ずしも必要
でない運転状態では、電磁クラッチはオフされ、ロータ
２１は、排気ガスの圧力のみより、回転されるから、変
速ベルト装置４０の耐久性を大幅に向上させることがで
きる。

【００３３】本発明は、以上の実施例に限定されること
なく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種
々の変更が可能であり、それらも、本発明の範囲内に包
含されるものであることは言うまでもない。たとえば、
前記実施例における変速ベルト装置４０は、その一例に
すぎず、同様の機能を果たし得るものであれば、いかな
る構造の変速ベルト装置を使用することもでき、たとえ
ば、前記実施例においては、変速ベルト装置４０のドラ
イブプーリ６１およびドリブンプーリ６２は、それぞ
れ、ディーゼルエンジン１の出力軸１３に摺動可能に設
けられたムーバブルドライブフェース６４およびロータ
２１の回転軸２７に摺動可能に設けられたムーバブルド
ライブフェース６６を備えるとともに、ムーバブルドラ
イブフェース６４およびムーバブルドライブフェース６
６を移動させるための油圧調整バルブ８７、８８が設け
られているが、ドライブプーリ６１あるいはドリブンプ
ーリ６２の一方が、ムーバブルドライブフェースを備
え、これに対応する油圧調整バルブのみを設けるように
してもよい。

【００３４】さらには、ドライブベルト６７によって、
ディーゼルエンジン１の出力軸１３の回転を、ロータ２
１の回転軸２７に伝達する代わりに、チエーンなどの他
の手段を用いてもよく、本発明においては、ディーゼル
エンジン１の出力軸１３の回転を、ロータ２１の回転軸
２７に、変速可能に伝達し得るものであれば、変速ベル
ト装置４０以外のいかなる変速伝達装置も使用可能であ
る。

【００３５】また、前記実施例においては、加速時およ
び減速時にのみ、電磁クラッチをオンして、変速ベルト
装置４０により、ディーゼルエンジン１の出力軸１３の
回転をロータ２１の回転軸２７に伝達して、ロータ２１
を所定のプーリ比で回転させているが、つねに、電磁ク
ラッチをオン状態に保持して、変速ベルト装置４０によ
り、ディーゼルエンジン１の出力軸１３の回転をロータ
２１の回転軸２７に伝達して、ロータ２１を所定のプー
リ比で回転させるようにしてもよい。

【００３６】さらに、前記実施例においては、変速ベル
ト装置４０により、ディーゼルエンジン１の出力軸１３
の回転を伝達することにより、ロータ２１を回転させて
いるが、変速ベルト装置４０に代えて、電磁クラッチを
介して、電気モータを、ロータ２１の回転軸２７に連結
して、電気モータの回転数を制御することによって、プ
ーリ比を制御するようにしてもよく、また、電磁クラッ
チを介することなく、電気モータを、ロータ２１の回転
軸２７に直結して、ロータ２１を、つねに、電気モータ
により回転させるようにしてもよい。

【００３７】また、前記実施例においては、車速センサ
５１の検出した車速Ｖの変化率ｄＶにしたがって、運転
状態が、減速状態、加速状態およびそれ以外の運転状態
のいずれかを判定しているが、車速センサ５１に代え
て、たとえば、加速度センサを用い、あるいは、アクセ
ル開度センサとブレーキの操作を検出するブレーキセン
サを組み合わせて用いるなど、他の手段により、運転状
態が、減速状態、加速状態およびそれ以外の運転状態の
いずれかを判定するようにしてもよい。

【００３８】さらに、前記実施例においては、電磁クラ
ッチを用いているが、機械的をクラッチを用いることも
できる。さらには、前記実施例においては、圧力波過給
機を備えたディーゼルエンジン１につき、説明を加えて
いるが、本発明は、ガソリンエンジンにも適用すること
ができる。

【００３９】また、本発明において、手段とは、必ずし
も物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能
が、ソフトウエアにより実現される場合も、本発明はこ
れを包含し、また、１つの手段の機能が２以上の物理的
手段により実現される場合も、２以上の手段の機能が１
つの物理的手段により実現される場合も、本発明は包含
する。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、ケース内に回転可能に
支持され、軸方向に導通した多数のセルが形成されたロ
ータを備えた圧力波過給機を備えたエンジンの制御装置
において、減速後、再加速の際に、着火性を向上させる
ことができ、スムーズな再加速が可能な圧力波過給機付
エンジンの制御装置を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例に係る圧力波過給機を
備えたディーゼルエンジンの概略図である。

【図２】図２は、圧力波過給機の略斜視図である。

【図３】図３は、変速ベルト装置およびプーリ比変更手
段の詳細を示す概略図である。

【図４】図４は、本発明の実施例に係る圧力波過給機を
備えたディーゼルエンジンの制御系および検出系のブロ
ックダイアグラムである。

【図５】図５は、本発明の実施例に係る圧力波過給機を
備えたディーゼルエンジンの制御系によって実行される
プーリ比制御の実施例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ディーゼルエンジン ２ シリンダ ３ 吸気通路 ４ 排気通路 ５ 圧力波過給機 ６ 上流吸気通路 ７ 下流吸気通路 ８ 上流排気通路 ９ 下流排気通路 １０ エアークリーナ １１ インタクーラ １２ 排気サージタンク １３ エンジンの出力軸 ２０ 圧力波過給機のケース ２１ 圧力波過給機のロータ ２２ ロータのセル ２３ 吸気導入口 ２４ 吸気吐出口 ２５ 排気導入口 ２６ 排気吐出口 ２７ ロータの回転軸 ３０ スターティングバルブ ３１ 吸気バイパス通路 ３２ 排気バイパス通路 ３３ ウェストゲートバルブ ４０ 変速ベルト装置 ５０ コントロールユニット ５１ 車速センサ ５２ エンジン回転数センサ ５３ ブースト圧力センサ ５４ プーリ比変更手段 ６１ ドライブプーリ ６２ ドリブンプーリ ６３ ドライブフェース ６４ ムーバブルドライブフェース ６５ ドライブフェース ６６ ムーバブルドライブフェース ６７ ドライブベルト ６８ 板ばね ６９ 電磁石 ７０ つば部 ７１ 板ばね ７２ 電磁石 ７３ つば部 ８０ 油圧室 ８１ 油圧室 ８２ 油路 ８３ 油路 ８４ 油圧供給手段 ８５ 油圧伝達リング ８６ 油圧伝達リング ８７ 油圧調整バルブ ８８ 油圧調整バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 崎本 正嗣 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース内に回転可能に支持され、軸方向
   に導通した多数のセルが形成されたロータを備えた圧力
   波過給機を備えたエンジンの制御装置において、減速時
   に、プーリ比が小さくなるように制御するプーリ比制御
   手段とを備えたことを特徴とする圧力波過給機付エンジ
   ンの制御装置。
2. 【請求項２】 前記プーリ比制御手段が、減速後、再加
   速時に、プーリ比が大きくなるように制御するように構
   成されたことを特徴とする請求項１に記載の圧力波過給
   機付エンジンの制御装置。
3. 【請求項３】 前記エンジンの出力軸の回転を、変速可
   能に、前記ロータの回転軸に伝達する変速伝達装置と、
   該変速伝達装置と前記エンジンの出力軸および前記ロー
   タの回転軸とを連結可能なクラッチ手段が設けられ、前
   記プーリ比制御手段が、減速時には、前記クラッチ手段
   により、前記変速伝達装置と前記エンジンの出力軸およ
   び前記ロータの回転軸とを連結して、前記変速伝達装置
   により、プーリ比が小さくなるように制御し、その他の
   運転状態においては、前記クラッチ手段により、前記変
   速伝達装置と前記エンジンの出力軸および前記ロータの
   回転軸との連結を断ち、排気ガスの圧力により、前記ロ
   ータを回転させるように構成されたことを特徴とする請
   求項１に記載の圧力波過給機付エンジンの制御装置。
4. 【請求項４】 前記エンジンの出力軸の回転を、変速可
   能に、前記ロータの回転軸に伝達する変速伝達装置と、
   該変速伝達装置と前記エンジンの出力軸および前記ロー
   タの回転軸とを連結可能なクラッチ手段が設けられ、前
   記プーリ比制御手段が、減速時には、前記クラッチ手段
   により、前記変速伝達装置と前記エンジンの出力軸およ
   び前記ロータの回転軸とを連結して、前記変速伝達装置
   により、プーリ比が小さくなるように制御し、加速時に
   は、前記クラッチ手段により、前記変速伝達装置と前記
   エンジンの出力軸および前記ロータの回転軸とを連結し
   て、前記変速伝達装置により、プーリ比が大きくなるよ
   うに制御し、その他の運転状態においては、前記クラッ
   チ手段により、前記変速伝達装置と前記エンジンの出力
   軸および前記ロータの回転軸との連結を断ち、排気ガス
   の圧力により、前記ロータを回転させるように構成され
   たことを特徴とする請求項２に記載の圧力波過給機付エ
   ンジンの制御装置。