JPS6193232A - 内燃機関の吸気装置 - 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】 イ９発明の目的 イー１．産業上の利用分野 本発明は内燃機関の吸気装置に関する。

イー２．従来技術 従来、内燃機関の出力増加を図るために、内燃機関への
吸気通路中に、内燃機関への単位時間当りの空気量（混
合気量）を増量する過給装置を設置したものがあり、こ
の過給装置として、内燃機関の主軸で過給機を駆動する
機械駆動方式と、内燃機関の排気をタービンに導入して
その出力で過給機を駆動する排気タービン駆動方式とが
ある。

機械駆動方式は、排気タービン駆動方式に比較して、機
関の回転速度のみによって過給圧及び給気量が決定し、
低速時でも十分な空気量を得ることができる上に、機関
の負荷が急激に変化した場合の追随性及び低速側でのト
ルク増加に有利である。　そのため、機械駆動方式も採
用され、その設置方法として、例えば特開昭５４−９１
６１１号公報にみられるように、気化器のスロ７）ルバ
ルブの下流に位置する吸気通路に過給機を設置すると共
に該過給機を、機関のクランクシャフトに固設したプー
リより、ベルトで直接駆動するようにして、機関の回転
数に比例して過給機の回転数を制御し、過給圧を制御す
るようにしたものがある。

イー３０本発明が解決しようとする問題点前記のような
機械駆動方式の過給装置においては、過給機により機関
に過給圧が送られるが、機関の負荷制御は、アクセルペ
ダルによるスロットルバルブの開閉度により行なわれる
ため、スロットルバルブが全開状態である最大負荷域以
外のときは、過給機が機関の回転数に比例して回転して
も、スロットルバルブの絞り作用により、過給機への吸
入空気量（混合気量）が制限される。

すなわち、スロットルバルブの絞りによる過給圧の損失
が太き（、機関の出力向上に限度がある。

更に、機関のクランクシャフトプーリと過給機とを直結
したものにおいては、機関の低負荷域に過給レベルを合
わせると、機関の高負荷域の過給圧が過剰になり、逆に
、機関の高負荷域に過給レベルを合わせると機関の低負
荷域の軸トルク特性が低くなると共に低負荷域の燃料消
費率も高くなる問題がある。

本発明は、前記の問題点に鑑み、低吸入空気量域ではス
ロットルバルブの開度により吸入空気量（混合気量）を
制御してこれを過給機で過給し、前記低吸入空気量域以
上の領域においてはスロットルバルブを全開にして、過
給機の回転数により吸入空気量（混合気量）を制御する
と同時に過給作用を行ない、前記のような問題点を解決
することを目的とするものである。

口９発明の構成 ロー１０問題点を解決するための手段 本発明は前記の問題点を解決するために、機関への吸気
通路に、スロットルバルブと過給機を設け、該過給機を
、機関の回転を入力源として回転する無段変速機の出力
軸に連結して機械的に回転駆動させるようにし、前記ス
ロットルバルブは、アクセルの加速操作による低吸入空
気量域以上の領域では全開に至らせてその全開状態を保
持するようにアクセルに関連させ、無段変速機は、アク
セルの加速操作量に比例して該無段変速機の入力回転数
に対する出力回転数の比率を漸増させるようにアクセル
と関連させたことを特徴とするもの・　である。

ロー２８作　用 アクセル操作による低吸入空気量域では、スロットルバ
ルブ（３）がアクセル操作に比例して開閉し、機関への
空気量（混合気量）を制御すると共に無段変速機（９）
を介して機械的に駆動される過給機（５）により過給作
用が行なわれる。　前記低吸入空気量域以上の吸入空気
量域になると、スロットルバルブ（３）が全開すると共
に、アクセル操作量に比例して無段変速機（９）の入力
回転数に対する出力回転数の比率が漸増し、過給機（５
）の回転数も漸増して、機関に対する単位時間当りの吸
入空気量（混合気量）が漸増し、過給圧が漸増する。　
したがって、該低吸入空気量域以上の領域では、スロッ
トルバルブ（３）による吸入空気量の制御が行なわれな
いと共に吸入空気に対する絞り抵抗が極めて少なくなり
、また、過給機（５）のみによる吸入空気量の制御が行
なわれる。

ロー３．実施例 次に図面に示す本発明の実施例について説明する。　第
１図において、（１）は気化器で、その吸気通路（２）
内にスロットルバルブ（３）が開閉可能に備えられてい
る。　吸気通路（２）の下流側は吸気多岐管（４）に連
通され、その下流には機械式の過給機（５）に連通して
いる。　該機械式の過給機（５）はルーツ式を示したが
、これは、その他ベーン形、遠心式のものでもよい。　
（６）は過給機（５）の駆動回転軸である。　該過給機
（５）の下流は機関（７）の吸気路（８）へ連通してい
る。　（９）は無段変速機で、その人カブ−ＩＪ　Ｑω
がベルＩ−（１１）を介して機関（７）のクランクシャ
フトプーリ　（１２）に連結され、出力プーリ（１３）
がベルｌ−（１４）を介して前記過給機（５）における
駆動回転軸（６）の駆動プーリ　（１５）に連結されて
いる。　　（１６）はアクセルペダルで、その踏み込み
量に比例して２本のアクセルワイヤ（１７）　　（１８
）が矢印方向に引かれるようになっている。　該アクセ
ルワイヤ（１７）　　（１８）の一方（１７）の先端は
前記スロットルバルブ（３）に関連し、他方（１８）の
先端は前記無段変速機（９）に関連している。

次に第２図において、前記一方のアクセルワイヤ（１７
）とスロットルバルブ（３）との関連について説明する
。　アクセルワイヤ（１７）の先端はスロットルレバー
（１９）の後端（１９ａ　）に連結され、前記アクセル
ペダル（１６）を踏み込むことによりアクセルワイヤ（
１７）を図示左方へ引き、スロットルレバー（１９）を
支軸（２０）を中心として図示反時計方向に回動するよ
うになっている。　前記支軸（２０）には作動レバー（
２１）が備えられているト共に該作動レバー（２１）は
スロ・ノトルレハ〜（１９）と一体的に回動するように
なっている。　該作動レバー（２１）には、アイドル用
案内溝部（２２ａ）と全開用案内溝（２２ｂ　）とが一
連に形成され、これにスロットルバルブ（３）に固着し
たレバー（２３）のローラ（２４）が遊嵌されており、
作動レバー（２１）の反時計方向回転により、スロット
ルバルブ（３ンを開作動するようになっている。　前記
アイドル用案内溝部（２２ａ　）は、第２図の実線及び
第４図の特性図に示す如く、アクセルペダル（１６）を
踏み込まない状態ではスロットルバルブ（３）を全開状
態にし、この状態よりアクセルペダル（１６）を踏み込
むとスロットルバルブ（３）を漸次開口し、アクセルペ
ダル（１６）の踏み込み量が、低吸入空気量域以上にな
ると、スロ・ノトルレバ−（１９）及び作動レバー（２
１）が図示鎖線位置に達してスロットルバルブ（３）を
鎖線状態に全開するように形成されている。　また、全
開用案内溝（２２ｂ　）は、前記低吸入空気量域以上の
領域において、前記のように全開したスロットルバルブ
（３）の全開形態を保持するように形成されている。　
次に第３図において、他方のアクセルワイヤ（１８）と
無段変速Ｒ（９）との関連について説明する。　無段変
速機（９）は、前記入力プーリαωにて回転駆動される
入力軸（２５）に備えた固定プーリ　（２６）と、これ
に対応する可動プーリ　（２７）　、及び出力軸（２８
）に備えた固定プーリ　（２９）と、これに対応する可
動プーリ　（３０）　、更にこれらプーリ間に架設した
ベルト（３１）と、前記出力軸側の可動プーリ　（３０
）を押圧するスプリング（３２）を備えて構成されてい
る。

（３３）は支軸（３４）を中心として回転可能に備えた
作動レバーで、その一端が前記入力軸側の可動プーリ（
２７ンの外側面に係合し、他端に前記他方のアクセルワ
イヤ（１８）の先端が連結されている。　そして、アク
セルペダル（１６）を踏み込むことにより、アクセルワ
イヤ（１８）が図示右方に引かれ、作動レバー（３３）
を図示反時計方向に回転し、可動プーリ　（２７）を図
示左方へ押圧移動させ、ベル）　（３１）を図示下方へ
変位させるようになっている。　これにより、ベルト（
３１）は、その入力軸側プーリ　（２６）　　（２７）
に対する接触位置の半径が増大し、出力軸側プーリ　（
２９）　　（３０）に対する接触位置の半径が減少して
、入力軸（２５）の回転数に対する出力軸（２８）の回
転数の比率が増加される。　また、逆に、アクセルペダ
ル（１６）を戻すと、アクセルワイヤ（１８）が左方へ
戻されて、前記回転数の比率が減少し、出力軸（２８）
の回転数は減少する。　入力プーリ　（２６）　　（２
７）に対する出力プーリ　（２９）　　（３０）の回転
比のアクセルペタル踏込量との関係は第４図の点線に示
す如くである。　出力軸（２日）の回転は、第１図に示
す如く、出力プーリ（１３）及びベルｌ−（１４）を介
して前記の過給機（５）の駆動回転軸（６）に伝達され
、過給機（５）を作動する。

尚、前記の無段変速機（９）は、前記の構成によるもの
以外の周知の無段変速機を用いてもよい。

また、無段変速機（９）の出力軸（２８）と過給機（６
）との回転伝達方法は、直結式でも、歯車伝達方式でも
よい。　また、スロットルバルブ（３）と過給機（５）
は、過給機（５）を上流側に、スロットルバルブ（３）
を下流側に夫々位置するように設けてもよい。　更に、
前記実施例は気化器を用いた例であるが、気化器の代り
に燃料噴射方式を採用してもよい。

次にアクチュエータを用いた場合の他の実施例を第６図
に示す。　この実施例は、アクセルペダル（１６）に取
り付けられたポジションセンサ（１０１）の信号をＥＣ
Ｕ（１０２）に取り込んで、スロットルバルブ（３）と
共に軸支されたレバー（１０３）を右廻りに回転させる
よう取付けたアクチュエータ（１０４）（例えばＤＣモ
ータの類）へＥＣＵ　（１０２）から信号を送ってスロ
ットルバルブ（３）を作動させることも可能である。　
また同様にして無段変速機（９）のレバー（３３）をア
クチュエータ（１０６）で作動させることも可能である
。

この実施例を用いると、更に、吸気通路（２）の圧力を
検知する圧力センサー（図示せず）を取り付け、その信
号をＥＣＵ　（１０２）へ取込んでの過給圧力のフィー
ドバンク制御も可能となる。

ハ６発明の効果 以上のように本発明によれば、低吸入空気量域において
は、その吸入空気量（混合気量）をスロットルバルブに
より制御すると共に過給機による過給を行なうことがで
きるので、機関のアイドリング域及びこれよりわずかに
多い空気量域における機関の運転をスロットルバルブに
て良好に制御できる。　また、特に、前記低吸入空気量
域以上の領域では、スロットルバルブを全開にすると共
にその全開状態を保持して、過給機の回転数で吸入空気
量（混合気量）を制御するようにしたので、従来のよう
なスロットルバルブの絞りによる過給圧損失が極めて少
なくなり、機関の出力向上を図ることができると共に、
第５図に示す如く、機関の回転数に対する燃料消費率を
、従来の点線（イ）で示すものと比べ実線（ロ）の如く
低減することができ、燃費の向上を図ることができる。

　したがって、機械式過給機の長所を発揮し、短所を改
善して機関の性能を最良に引き出すことができる特長が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す側断面図、第２図はスー
ツトルバルブの開閉機構部を示す側面図、第３図は無段
変速機部の断面図、第４図はアクセル踏込量に対するス
ロットルバルブ開度と無段変速機の入出力回転比を示す
特性図、第５図は本発明と従来のものとの燃料消費率を
比較した特性図、第６図は本発明の他の実施例を示す要
部の図である。 （２）・・・吸気通路 （３）・・・スロットルバルブ （５）・・・過給機 （７）・・・機関 （９）・・・無段変速機 （１６）・・アクセルペダル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関への吸気通路に、スロットルバルブと過給機を設け
   、該過給機を、機関の回転を入力源として回転する無段
   変速機の出力軸に連結して機械的に回転駆動させるよう
   にし、前記スロットルバルブは、アクセルの加速操作に
   よる低吸入空気量域以上の領域では全開に至らせてその
   全開状態を保持するようにアクセルに関連させ、無段変
   速機は、アクセルの加速操作量に比例して該無段変速機
   の入力回転数に対する出力回転数の比率を漸増させるよ
   うにアクセルと関連させたことを特徴とする内燃機関の
   吸気装置。