JPS62118025A - Supercharger for engine - Google Patents
Supercharger for engineInfo
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- JPS62118025A JPS62118025A JP25941785A JP25941785A JPS62118025A JP S62118025 A JPS62118025 A JP S62118025A JP 25941785 A JP25941785 A JP 25941785A JP 25941785 A JP25941785 A JP 25941785A JP S62118025 A JPS62118025 A JP S62118025A
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- intake
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、吸気通路内に圧力振動を生じさせる加振器を
用いて吸気を過給するようにしたエンジンの過給装置に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an engine supercharging device that supercharges intake air using a vibrator that generates pressure vibrations in an intake passage. .
(従来技術)
従来、吸気系に加振器を設けて強制的に圧力振動を生じ
させ、この圧力振動により吸気を過給するようにした過
給装置は、例えば実開昭58−14425号公報等によ
って知られている。この公報に示された装置は、吸気通
路に形成された共鳴室の壁面の一部をなすダイヤフラム
と、このダイヤフラムに連結した電磁式の振動器(作動
子およびコイル)とで加振器を槙成し、上記振動器のコ
イルに交番電流を流すことによりダイヤフラムを強制振
動させるようにしている。(Prior Art) Conventionally, a supercharging device in which a vibrator is provided in the intake system to forcibly generate pressure vibration, and the intake air is supercharged by the pressure vibration, is disclosed in, for example, Japanese Utility Model Application Publication No. 58-14425. It is known from etc. The device disclosed in this publication uses a diaphragm that forms part of the wall of a resonance chamber formed in the intake passage, and an electromagnetic vibrator (actuator and coil) connected to this diaphragm. The diaphragm is forced to vibrate by passing an alternating current through the coil of the vibrator.
このような装置においては、吸気行程終期に正圧が吸気
ボートに作用するように、加!&器によって生じる圧力
振動を各気筒の吸気タイミングに合わせることにより、
過給効果を持たせることができる。この場合、広いエン
ジン回転数に亘って過給効果を持たせるには、少なくと
も加振器による圧力振動の周波数をエンジン回転数に応
じて変化させるようにする必要があり、このため上記従
来装置では、エンジン回転数の検出信号に応じて上記娠
8器のコイル1流寸交番電流の周波数を制御している。In such a device, pressure is applied so that positive pressure acts on the intake boat at the end of the intake stroke. & By matching the pressure vibration generated by the cylinder with the intake timing of each cylinder,
It can have a supercharging effect. In this case, in order to have a supercharging effect over a wide range of engine speeds, it is necessary to change at least the frequency of the pressure vibration caused by the vibrator depending on the engine speed. , the frequency of the alternating current in the coil 1 of the 8-stage generator is controlled in accordance with the detection signal of the engine speed.
ところが、このように加振器による圧力振動の周波数を
調整しておいても、エンジンのクランク角を基準に一定
の初期位相で圧力振動を発生させるだけでは、この圧力
撮動が吸気ボートに伝播するまでに要する時間がほぼ一
定であるのに対し、吸気行程の時間はエンジン回転数に
よって変化するため、吸気ボートに作用する圧力振動の
吸気行程路1111における位相はエンジン回転数の変
化に伴ってずれ、このような位相のずれによって過給効
果が低下する回転a域が生じるという問題があった。However, even if the frequency of the pressure vibration by the vibrator is adjusted in this way, if the pressure vibration is only generated at a constant initial phase based on the engine crank angle, this pressure vibration will not propagate to the intake boat. The time required for the intake stroke to change is almost constant, whereas the intake stroke time varies depending on the engine speed, so the phase of the pressure vibration acting on the intake boat in the intake stroke path 1111 changes as the engine speed changes. There is a problem in that such a phase shift causes a rotation a range in which the supercharging effect is reduced.
(発明の目的)
本発明はこのような事情に鑑み、広いエンジン回転数に
わたり、加振器により与えられる圧力振動を各気筒の吸
気ボートに適正な位相で作用させて有効に過給効果を発
揮させることのできるエンジンの過給装置を提供するも
のである。(Objective of the Invention) In view of the above circumstances, the present invention effectively exerts a supercharging effect by applying pressure vibrations given by a vibrator to the intake boat of each cylinder in an appropriate phase over a wide range of engine speeds. The purpose of the present invention is to provide an engine supercharging device that can
(発明の構成)
本発明は、エンジンの吸気系に、エンジン回転数に応じ
た周波数の圧力振動を発生させる加振器を備えたエンジ
ンの過給装置において、−ト記加娠器の加振初111位
相をエンジン回転数に応じて変化させる位相調節手段を
設けたものである。(Structure of the Invention) The present invention provides an engine supercharging device equipped with an exciter that generates pressure vibrations at a frequency corresponding to the engine rotation speed in the intake system of the engine. A phase adjusting means is provided for changing the initial 111 phase according to the engine speed.
つまり、加振器で発生する圧力波の初期位相が一定であ
れば、吸気ボートに達したとぎの上記圧力波の位相はエ
ンジン回転数の変化に伴ってずれるので、このような位
相のずれを打潤すように上記圧力波の初期位相(加振初
期位相)を調整することにより、吸気ボートでの上記圧
力波の位相を適正に保つようにしたものである。In other words, if the initial phase of the pressure wave generated by the exciter is constant, the phase of the pressure wave once it reaches the intake boat will shift as the engine speed changes. By adjusting the initial phase (initial phase of excitation) of the pressure wave so that the pressure wave is wetted, the phase of the pressure wave at the intake boat is maintained appropriately.
(実施例)
第1図および第2図は本発明の一実施例を示し、これら
の図において、1はエンジン、2【よエンジン1の各気
筒、3は気筒2内のピストン4上方に形成された燃焼室
であり、この燃焼室3には、吸気弁5によって開閉され
る吸気ボート6、および排気弁7によって開閉される排
気ボート8が間口している。また、10はエンジン1の
吸気系を構成する吸気通路であって、この吸気通路10
にはエアクリーナ11、エアフローメータ12およびス
ロットル弁13が配設されるとともに、スロットル弁1
3の下流にサージタンク14が形成され、このサージタ
ンク14から気筒別に形成された通路15が上記吸気ボ
ート6に連通している。16は通路15に配設された燃
料噴射弁である。(Embodiment) FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the present invention, and in these figures, 1 is an engine, 2 is each cylinder of the engine 1, and 3 is a cylinder formed above a piston 4 in the cylinder 2. This combustion chamber 3 has an intake boat 6 opened and closed by an intake valve 5 and an exhaust boat 8 opened and closed by an exhaust valve 7. Further, 10 is an intake passage that constitutes the intake system of the engine 1, and this intake passage 10
An air cleaner 11, an air flow meter 12, and a throttle valve 13 are disposed in the throttle valve 1.
A surge tank 14 is formed downstream of the pump 3, and a passage 15 formed for each cylinder communicates with the intake boat 6 from the surge tank 14. 16 is a fuel injection valve disposed in the passage 15.
上記の吸気系には、エンジン回転数に応じた周波数の圧
力振動を発生させる加振器20が設けられており、例え
ばサージタンク14に加振器20が接続されている。当
実施例において上記加ll1i器20は、サージタンク
14に連通孔21を介して連通ずる加振用シリンダ22
と、この加振用シリンダ22内に設けられた加振用ピス
トン23とを備え、この加振用ピストン23がクランク
状の入力軸24の回転に応じて往復動し、これに伴う加
振用シリンダ22内の容積変化により圧力撮動を生じさ
せるようになっている。そして上記入力軸24は、タイ
ミングベルト26およびプーリ27゜28等からなる伝
fIJR構25を介してエンジン1の出力軸17に連動
連結されている。The above-mentioned intake system is provided with a vibrator 20 that generates pressure vibrations with a frequency corresponding to the engine speed, and the vibrator 20 is connected to the surge tank 14, for example. In this embodiment, the excitation cylinder 22 is connected to the surge tank 14 through a communication hole 21.
and a vibration piston 23 provided within the vibration cylinder 22, and the vibration piston 23 reciprocates in accordance with the rotation of a crank-shaped input shaft 24, thereby causing The change in volume within the cylinder 22 causes pressure sensing. The input shaft 24 is operatively connected to the output shaft 17 of the engine 1 via a transmission mechanism 25 consisting of a timing belt 26, pulleys 27, 28, and the like.
上記伝動機構25においては、上記加振用ピストン23
の往復動によって生じる圧力1辰動の周期がエンジン1
の吸入周期に対応するように、エンジン1の気筒数等に
応じて1ンジン1の出力@17と加振器20の入力軸2
4との回転数比が設定されている。例えば4気筒4サイ
クルエンジンの場合、上記出力軸17の1回転中に2つ
の気筒が吸気行程を行なうので、その間に上記加振用ピ
ストン23が2往復するように、上記出力軸17と加振
320の入力軸24との回転数比が1:2に設定されて
いる。そして、各気筒2に対してそれぞれ、はぼ吸気行
程終期に正圧が吸気ボート6に作用するように、加振用
ピストン23の往復動のタイミングが予め調整されてい
る。In the transmission mechanism 25, the vibration piston 23
The cycle of pressure 1 movement caused by the reciprocating movement of engine 1
In order to correspond to the intake period of
A rotation speed ratio of 4 is set. For example, in the case of a 4-cylinder 4-stroke engine, two cylinders perform an intake stroke during one revolution of the output shaft 17, so the vibration piston 23 is moved back and forth between the output shaft 17 and the vibration piston 23 during this period. The rotational speed ratio of the input shaft 320 and the input shaft 24 is set to 1:2. The timing of the reciprocating movement of the excitation piston 23 is adjusted in advance so that positive pressure acts on the intake boat 6 for each cylinder 2 at the end of the intake stroke.
また、上記伝動機構25と加振器20との間には、加振
器20の加振初期位相を変更可能とする位相可変機構3
0が設けられ、この位相可変機構30と、エンジン回転
数信号31を受けて位相可変機構30を制御する制御回
路32どにより、エンジン回転数に応じて加振器20の
加振初期位相を調整する位相調整手段が構成されている
。上記位相可変機構30は、伝動[925の被駆動側プ
ーリ28に連結された被駆動軸33ど加振器20の入力
軸24とにそれぞれ設けられた一対のベリカルスプライ
ン34.35と、これらヘリカルスプライン34.35
に係合する調整部材36とを備え、上記調整部材36の
軸方向移動により被駆動軸33に対して加振器20の入
力軸24が回転方向に相対変位し、これによってエンジ
ン1の作動に対する加振用ピストン23の往復作動のタ
イミングが変化し、加振初期位相が変えられるようにな
っている。Further, a phase variable mechanism 3 is provided between the transmission mechanism 25 and the vibrator 20, which allows the initial phase of vibration of the vibrator 20 to be changed.
0 is provided, and the initial phase of excitation of the exciter 20 is adjusted according to the engine speed by this phase variable mechanism 30 and a control circuit 32 that receives the engine speed signal 31 and controls the phase variable mechanism 30. A phase adjustment means is configured. The phase variable mechanism 30 includes a pair of vertical splines 34 and 35 respectively provided on the driven shaft 33 connected to the driven pulley 28 of the transmission [925] and the input shaft 24 of the vibrator 20. Helical spline 34.35
The input shaft 24 of the vibrator 20 is displaced relative to the driven shaft 33 in the rotational direction by the axial movement of the adjustment member 36, thereby causing a change in the operation of the engine 1. The timing of the reciprocating operation of the vibration piston 23 is changed, and the initial phase of vibration can be changed.
また上記制御回路32は、第3図に実線へで示すごとく
、エンジン回転数が高くなるにつれて所定の比率で上記
加振初期位相を進み側に変化させるように、位相可変機
構30を制御している。Further, the control circuit 32 controls the phase variable mechanism 30 so as to change the initial phase of excitation to the advance side at a predetermined ratio as the engine speed increases, as shown by the solid line in FIG. There is.
このように構成された過給装置によると、加振器20の
作動により生じた圧力波がサージタンク14から通路1
5を経て各気筒2に伝播され、所定のタイミングで吸気
ボート6に作用することにより、吸気行程終期に吸気圧
力が高められて吸気が過給され充填効率が高められる。According to the supercharging device configured in this way, pressure waves generated by the operation of the vibrator 20 are transmitted from the surge tank 14 to the passage 1.
5 to each cylinder 2 and acts on the intake boat 6 at a predetermined timing, the intake pressure is increased at the end of the intake stroke, the intake air is supercharged, and the charging efficiency is increased.
この場合、上記加振器20がエンジン1の回転に連動し
て作動することにより、上記圧力波の周波数がエンジン
回転数に応じて自VJ的に調整され、圧力波の周期がエ
ンジンの吸入周期と合致する。その上特に、上記位相可
変機構30および制御回路32により、加振器20の加
振初期位相がエンジン回転数に応じて変えられるため、
加振初期位相が一定の場合(第3図の2点鎖線B)と比
べ、広い回転数域に亘って過給効率がより一層高められ
る。このような作用を第4図によって具体的に説明する
。In this case, by operating the vibration exciter 20 in conjunction with the rotation of the engine 1, the frequency of the pressure wave is adjusted in a self-VJ manner according to the engine rotation speed, and the period of the pressure wave is adjusted to the suction period of the engine. matches. Moreover, in particular, since the phase variable mechanism 30 and the control circuit 32 change the initial phase of vibration of the vibrator 20 according to the engine speed,
Compared to the case where the initial phase of excitation is constant (double-dashed line B in FIG. 3), the supercharging efficiency is further improved over a wide rotational speed range. Such an action will be specifically explained with reference to FIG. 4.
第4図は4気筒4サイクルエンジンにつき、加振器20
から伝播された圧力波による吸気ボート位置での圧力変
動を、横軸をクランク角として示したものであって、1
0は吸気弁開時期、BDCはピストン下死点、ICは吸
気弁閉時期を表わしている。この図に実線Cで示すよう
に吸気ボート6に作用する圧力波が吸気弁開時期ICの
σ前に極大となる状態のとき、最も過給効果が高められ
る。ところが、第3図の2点鎖線Bのように加振初期位
相が一定であると、特定回転数NOでは上記状態が得ら
れても、エンジン回転数が変化した場合に、加振器20
から吸気ボート6に圧力波が高速で伝播するのに要する
時間は一定であるので、その間のクランク角変化洛がエ
ンジン回転数によって変わることに伴い、吸気ボート位
置での圧力波の位相は回転数が低くなると第4図に2点
鎖線りで示すように進み側にずれ、回転数が高くなると
2点鎖線Eで示すように遅れ側にずれる。このように位
相がずれると過給効果が低下する。Figure 4 shows the vibration exciter 20 for a 4-cylinder 4-stroke engine.
The horizontal axis shows the pressure fluctuation at the intake boat position due to the pressure wave propagated from the crank angle, and 1
0 represents the intake valve opening timing, BDC represents the piston bottom dead center, and IC represents the intake valve closing timing. As shown by the solid line C in this figure, the supercharging effect is maximized when the pressure wave acting on the intake boat 6 reaches its maximum before σ of the intake valve opening timing IC. However, if the initial phase of excitation is constant as shown by the two-dot chain line B in FIG.
Since the time required for the pressure wave to propagate at high speed from the air to the intake boat 6 is constant, the crank angle change during that time varies depending on the engine rotation speed, and the phase of the pressure wave at the intake boat position changes depending on the rotation speed. When the rotation speed becomes low, the rotation speed shifts to the leading side as shown by the two-dot chain line in FIG. When the phase shifts in this way, the supercharging effect decreases.
これに対して本発明装置では、加振初期位相が所定比率
でエンジン回転数に応じて変えられるため、上記のよう
な吸気ボート位置での位相のずれが打消され、常に第4
図の実線Cに示すような適正な位相ををもって圧力波が
吸気ボート6に作用することとなる。In contrast, in the device of the present invention, the initial phase of excitation is changed at a predetermined ratio according to the engine speed, so the phase shift at the intake boat position as described above is canceled out, and the fourth
The pressure wave acts on the intake boat 6 with an appropriate phase as shown by the solid line C in the figure.
また、当実施例のように加振用ピストン23の作動に伴
う容積変化によって圧力振動を生じさせる容積型の加振
器20を用いれば、前述の従来装置と比べて圧力振動の
振幅を大きくすることができ、これによっても過給効果
が高められる。つまり、前述の従来装置は、ダイヤフラ
ムの振動を共鳴室の空気に伝えるようにしているだけで
容積変化については着目させておらず、かつ、機構的に
も、エンジン高回転時にかなりの高周波となる交番電流
でダイヤフラムを駆動する構造では大きな圧力変動を生
じさせることは困難である。これに対し、当実施例のよ
うな容積型の加1i i?S20を用いると、加振用ピ
ストン23の往復動による容積変化で加振用シリンダ2
2内に大きな圧力変動を生じさせ、従って吸気の圧力振
動の振幅を大ぎくし、過給効果を高めることができる。Furthermore, if a positive displacement vibrator 20 that generates pressure vibrations due to a change in volume accompanying the operation of the vibration piston 23 is used as in this embodiment, the amplitude of the pressure vibrations can be increased compared to the conventional device described above. This also increases the supercharging effect. In other words, the above-mentioned conventional device only transmits the vibration of the diaphragm to the air in the resonance chamber, without paying attention to volume changes, and mechanically, it generates considerably high frequencies at high engine speeds. With a structure in which the diaphragm is driven by alternating current, it is difficult to generate large pressure fluctuations. On the other hand, in the case of the volume type addition 1i i? When S20 is used, the volume change due to the reciprocating movement of the vibration piston 23 causes the vibration cylinder 2 to
Therefore, the amplitude of the pressure oscillation of the intake air can be greatly increased, and the supercharging effect can be enhanced.
なお、加振器20の具体的構造および加振器20の駆動
手段は上記実施例に限定されず、例えば電気的な駆動手
段によってゲイ17フラム等の振動発生部材を作動する
ようにしてもよく、この場合、電気信号によってエンジ
ン回転数に応じた圧力振動周波数の制御と位相の制御と
を同時に行なうようにしておけばよい。Note that the specific structure of the vibrator 20 and the driving means for the vibrator 20 are not limited to the above embodiments, and for example, a vibration generating member such as a gay 17 flam may be actuated by an electric driving means. In this case, it is sufficient to simultaneously control the pressure vibration frequency and the phase according to the engine speed using an electric signal.
(発明の効果)
以上のように本発明は、加振器によってエンジン回転数
に応じた圧力振動を吸気通路内に生じさせるとともに、
その加振初期(ff相をエンジン回転数に応じて変化さ
けているため、加振器がら伝播された圧力波の吸気ボー
ト位置での位相がエンジン回転数によってずれることを
防止し、広いエンジン回転数域に亘り、吸気ボートに圧
力波を適正な位相で作用させて過給効果を高めることが
できるものである。(Effects of the Invention) As described above, the present invention uses a vibrator to generate pressure vibrations in the intake passage according to the engine rotation speed, and
Because the initial stage of vibration (ff phase) is avoided to change according to the engine speed, the phase of the pressure wave propagated through the vibrator at the intake boat position is prevented from shifting depending on the engine speed, and the engine speed is wide. It is possible to enhance the supercharging effect by applying pressure waves with appropriate phase to the intake boat over several regions.
第1図は本発明の一実施例の装置を側面図的に表わした
概略図、第2図は同装置を平面図的に表わした概略図、
第3図はエンジン回転数と加振朝明位相どの関係を示す
説明図、第4図は吸気ボート位置での圧力変動を示す説
明図である。
1・・・エンジン、10・・・吸気通路、20・・・加
Fit器、30・・・位相可変機構、32・・・制御回
路。
FT許出出願人 マ ツ ダ 株式会社代 理
人 弁理士 小谷 悦司同 弁
理士 長1) 正向 弁理士 板谷
康夫第 1 図FIG. 1 is a schematic side view of a device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view of the same device,
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the engine rotational speed and the excitation phase, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing the pressure fluctuation at the intake boat position. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Engine, 10... Intake passage, 20... Adder Fit device, 30... Phase variable mechanism, 32... Control circuit. FT Permit Applicant Mazda Co., Ltd. Agent
Person Patent Attorney Etsushi Kotani Patent Attorney Chief 1) Masamukai Patent Attorney Itaya
Yasuo Figure 1
Claims (1)
数の圧力振動を発生させる加振器を備えたエンジンの過
給装置において、上記加振器の加振初期位相をエンジン
回転数に応じて変化させる位相調節手段を設けたことを
特徴とするエンジンの過給装置。1. In an engine supercharging device equipped with a vibrator in the engine intake system that generates pressure vibrations with a frequency corresponding to the engine speed, the initial phase of the vibration of the vibrator is adjusted according to the engine speed. A supercharging device for an engine, characterized in that it is provided with a phase adjusting means for changing the phase.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25941785A JPS62118025A (en) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | Supercharger for engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25941785A JPS62118025A (en) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | Supercharger for engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62118025A true JPS62118025A (en) | 1987-05-29 |
Family
ID=17333815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25941785A Pending JPS62118025A (en) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | Supercharger for engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62118025A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5814425B2 (en) * | 1977-05-19 | 1983-03-18 | 三菱レイヨン株式会社 | Method for stabilizing unsaturated tertiary amine or its quaternary ammonium salt |
-
1985
- 1985-11-18 JP JP25941785A patent/JPS62118025A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5814425B2 (en) * | 1977-05-19 | 1983-03-18 | 三菱レイヨン株式会社 | Method for stabilizing unsaturated tertiary amine or its quaternary ammonium salt |
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