JPS5862314A - 過給機付エンジンの吸気装置 - 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】 木兄り１は、過給機付エンジンの吸気装置に関するもの
である。

従来より、過給機付エンジンの一種として、エンジンの
吸気負圧により新気を供給する主吸気系に加えて、過給
機を備えた補助吸気系を設け、エンジンの設定負荷未満
で上記主吸気系がら新気を供給し、エンジンの設定負荷
以上で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
過給機付ニシジンは、例えば特開昭６６−／３７．３／
グ号に示されるように公知である。

しかしながら、上記エンジンにおいては、過給圧の低い
過給＠域の初期に圧縮圧力が低下して出力不足となる不
具合を有する。

すなわち、非過給領域から過給領域に移行し補助吸気系
から過給気を供給し始める過給領域の初期においては、
徐々に過給気を供給する目的から過給圧は低く、負荷の
上昇に従って過給圧が」二昇するように設けられている
。一方、補助吸気系の補助吸気弁は圧縮行程において主
吸気系の主吠気弁が閉じた後に閉じるとともに、そのリ
フト量は最大過給時の過給気量に対応して大きく設定さ
れている。よって、過給圧の低いときには、圧縮行程に
おいて補助吸気弁が閉じるまでに燃焼室内の［Ｅ縮ガス
の一部が補助吸気系ζこ吹き返して流入するために、圧
縮匡力の上昇が不充分となって所期の出力性能（過給効
果）が得られないものである。

本発明はかかる点に鑑み、補助吸気系を構成する補助吸
気弁を、そのリフト量が過給側１こおいて負荷の増大に
応じて増大するよ卸こ制御する？Ｉｉ制御装置を設けて
なる過給機付エンジンの吸気装置を提供し、過給領域初
期における圧縮ガスの吹き返し１１１止し、主吸気系と
補助吸気系と番こよる所期の過給効果を発揮させるもの
である。

以下１本発明の実施例を図面に沿って説明する。

第１図において、１はエンジン、２は該エンジン１、の
シリングヘッド１ａの燃焼室３１こ開口した主吸気ボー
ト４を介してエンジン１に新気を供給する主吸、気系、
５は同じく燃焼、室６１こ開口した補助吸気ボート６を
介してエンジン１番と過給気を供給する補助吸気系、７
は同じく燃焼室３（こ開口した排気ポート８を介してエ
ンジン１からの参１気力°スを排出する排気系である。

主吸気系２において、９は主吸気ボート４を所定の゛タ
イミングで開閉する主吸気弁、１０は主吸気通路１１の
途中に介設され＠気流量全制御する主絞弁、１２は主絞
弁１０め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７０−メータ１４によυ
検出した吸気量信号および回転センサー１５により検出
したエンジン回転数信号を受け、これらの信号によりエ
ンジン１の運転状態に応じた燃料噴射量を演算し、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に噴射せしめるよう構成されている。

補助吸気系５において、１６は補助吸気ボート６をタイ
ミングカム１７により所定のタイミング（第３図参照）
で開閉する補助吸気弁、１８は補助吸気通路１９の途中
に介装されたベーン形のエアポンプよりなる過給機、ま
た、２０は過給機１８の下流における補助吸気通路１９
に介設された補助絞弁で、該補助絞弁２０は前記主絞弁
１０とリンク機構等にて連係され、主絞弁１０が所定開
度以上に開くのに連動して閉鎖状態から開くようｉこ連
係作動される。

上記過給機１Ｂはエンジン１により電磁クラ・ノチ２１
を介して駆動される。すなわち、エンジン１におけるピ
ストン２２の往復動番こより連接環２６を介して回転駆
動されるクランク軸２４の駆動力が駆動装置２５を介し
て伝達されること１こより過給機１８は回転駆動嘔れ、
電磁クラッチ２１の断接操作により過給機１８の駆動、
停止カニ制御されるものである。

上記電磁クラッチ２１は、エンジン１の負荷（こ応じて
断接されるものであって、この電磁クラ・ソチ２１には
補助絞弁２０の開度を検出する開度センサー２６の信号
が入力され、補助絞弁２０力Ｉ設定値以上開いたとき、
すなわち１エンジン１の負荷が設定値以上のときに電磁
クラ・７チ２１　ｆ）ｉ接続状態となって過給機１８を
駆動する工う構成されている。

さらに、２７は上記過給機１８をノくイノくスするリリ
ーフ通路、２Ｂは該リリーフ通路°２７Ｉこ介設された
リリーフ弁であり、過給機１８下流の過給圧力の上限を
規制するものである。

また、排気系７において０．２９は排気ポート８を所定
のタイミングで開閉する排気弁、６０は排気ポート８に
連通ずる排気通路である。

前記主吸気弁９と補助吸気弁１６との開閉時期の関係は
第３図に例示するように、補助吸気弁１６は吸気行程の
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から過給気を供給するものである。

一方、＠／図において、３１は補助吸気弁１６のリフト
量を過給領域において負荷の増大に応じて増大するよう
に制御する制御装置であって、補助吸気通路１９の過給
圧を検出してタイミングカム１７′ｔ″調整し、補助吸
気弁１６のリフト量を第３図に示す如く、過給圧（負荷
）が上昇するのに従って開弁曲線が人からＢないしＣに
変化するようにリフト量を増大させるものである。

第２図には上記制御装置３１の具体例を示し、ロッカー
シャフト３２に揺動自在に支ｉさｎたロッカーアーム６
３の一端は補助吸気弁１６に連係され、他端にはローラ
６４が設けられている。一方、カムシャフト３５にスプ
ライン３６を介してタイミングカム１７が軸方向に摺動
自在に嵌装され、該タイミングカム１７のカム面１７ａ
は摺動方向に傾斜して設けられており、このカム面１７
ａにｍｆＪ記ロフロツカ−アーム３３−ラ３４が圧接さ
れてタイミングカム１７の回転に応じてロッカーアーム
６６が揺動するよう構成されている。また、タイミング
カム１７の溝１７ｂにはアクチュエータ３８のレバー３
８ａが保合され、該アクチュエータ夕３８の作用によっ
てタイミングカム１７が摺動される。」１記アクチュエ
ータ３８は前記レノ（−３８８・化先端に固着した口・
ン１．ド３８ｂの基端かソ。

イヤフラム３８Ｃで支持され、該ダイヤフラム３８Ｃに
て区画された圧力室３８ｄには補助絞弁２０下流の補助
吸気通路１９における過給圧が導入される一方、大気室
３８ｅには圧縮スプリング３８ｆが縮装され、圧力室３
８ｄに導入される過給圧に応じてダイヤフラム３８Ｃが
偏位し、タイミングカム１７を摺動操作するよう構成さ
れている。−伺、３９は補助吸気弁・１６のスプリング
リテーナでおる。

次に、上記実施例の作用を説明すれば、先ず、主絞弁１
０の開度が設定値以下の低負荷時には、補助絞弁２０は
閉じており、電磁クラッチ２１は断状態にあって過給機
１８は駆動されておらず、主吸気系からのみ新気が自然
吸入によって燃焼室３に供給される。

その際、補助絞弁２０の閉鎖により圧縮ガス（燃料）が
過給機１８に流入するのが阻止され、さらに、補助吸気
弁１６のリフト量は小さく、開口面積は絞られた状態に
ちゃ、しかも、早い時期に閉じるので、補助吸気弁１６
．から補助絞弁２０との間の補助吸気通路１９に吹き返
す圧縮ガス量は少なく、圧縮圧力の低下が阻止される。

伺、上記のような非過給時には、補助吸気弁１６のリフ
ト量をゼロにして閉弁状態にするのが好ましい。

エンジン１の負荷が上昇して主絞弁１０が設定値を越え
て開かれると、これに連動して補助絞弁２０が開き始め
、開度センサー２６からの信号により電磁クラッチ２１
が接続状態となって過給機１８が駆動されることにより
、燃焼室乙には主吸気糸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。この補助絞弁２０下流の
補助吸気通路１９における過給圧は、エンジン１の負荷
が増大し、これに応じて補助絞弁２０が開くのに従って
」１昇する。

この過給圧は制御装置３１におけるアクチュエータ３８
の圧力室３８ｄに導入され、過給圧の大きさに応じてダ
イヤフラム３８ｃが圧縮スプリング３８ｆに抗して偏位
し、レバー、３８ａｋ介してタイミングカム１７を軸方
向に摺動させて、ロッカーアーム６６のローラ３４に、
対するカム面１７ａ。

の接触位置全変更し、ロッカーアーム３３の揺動量を大
きくして補助吸気弁１６のリフト量を増大するものであ
る。

よって、過給領域の初期には、過給圧は小さいが、補助
吸気弁１６のリフト量も小さいことにより、補助吸気弁
１６が閉じる直前において圧縮圧力が過給圧より高く上
昇しても、補助吸気通路１９に吹き返す圧縮ガス量は少
ガい。一方、過給圧が上昇するのに従って補助吸気弁１
６のリフト量が増大することから、圧縮ガスの吹き返し
を阻止しつつ充分な過給気が燃焼室３に供給される。

さらに、非過給領域から過給領域へ移行する過渡時には
過給圧が低く、しかも吹き返しが生じないために、過給
気が徐々に供給され、出力の急変動がなく、エンジン１
のショックが防止される。

伺、上記実施例においては、制御装置３１によって補助
吸気弁１６のリフト量に加えてその開弁時期および閉弁
時期も変更するようにしているが、補助ｒｇｋ気弁１６
のリフト量を小さくして開口面積を絞るだけでも圧縮ガ
スの吹返しが防止できることから、リフト量のみ増減す
るだけで効果はあるが、これと併せて閉弁時期を早くす
ることによって一層の吹き返し防止効果が得られるので
より好□　ましい。″ｔｆｃ、アクチュエータ６８とし
てはダイヤプラム方式のほかに油圧方式を採用してもよ
く、負荷の検出についても、過給圧のほか補助絞弁２０
の開度等から検出してもよい。

また、上記実施例では主吸気系２のみに燃料全供給する
ようにしているが、主吸気系２に加えて補助吸気系５に
も燃料を供給するようにしてもよく、また、燃料噴射ノ
ズル１２に代えて気化器を使用した燃料供給装置を採用
してもよい。

さらに、過給機１８の作動については、エンジン１にて
駆動するようにしているが、電動モータを使用して駆動
するようにしてもよく、また、電磁クラッチ２１で過給
機１８を駆動、停止するようにしているが、常時駆動し
てリリーフ量を制御するようにしてもよく、一方、上記
電磁クラッチ２１の制御は補助絞弁２０３開度センサー
２６によらず１．吸気負圧等のエンジン１の負荷に応じ
て変動する各種信号が採用できる。

従って、以上の如き本発明によれば、主吸気系と補助吸
気系とを備えた過給機付エンジンにおいて、補助吸気弁
のリフト量を過給領域において負荷の増大に応じて増大
するように制御する制御装置を設けたことにより、過給
圧の低い過給領域初期において補助吸気弁のリフト量を
小さくして圧縮ガスの補助吸気通路への吹き返しを防止
することができ、圧縮圧力の低下を阻止して主吸気系と
補助吸気系とによる初期の過給効果を発揮するとともに
、非過給領域から過給領域への過渡時におけるエンジン
のショックを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は過給機付エン
ジンの全体構成図、第２図は制御装置の具体例を示す機
構図、第３図は弁開閉時期を示す曲線図である。 、１・・・・・・エンジン、２・・・・・・主吸気系、
５・・・・・・補助吸気系、１１・・・・・・主吸気通
路、１６・・・・・・補助吸気弁、１，７・・・・・・
タイミングカム１．１８・・・・・・過給機、・・・・
・・ロッカーシャフト、３３・・・・・・ロッカーアー
ム、３５・・・・・・カムシャフト、３８・・・・・・
アクチュエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　主吸気系に加えて補助吸気系を設け、該補助
   吸気系に過給機を設け、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過給機付エン
   ジンにおいて、上記補助吸気系を構成する補助９．、気
   弁全、そのリフト量が過給＠域において負荷の増大に応
   じて増大するように制御する制御装置を設けたことを特
   徴とする過給機付エンジンの吸気装置。、