JPS62186013A - 機械過給機付き車両用内燃機関 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は機械式過給機を備えた車両用内燃機関に関す
る。

【従来の技術） 機械式過給機付の内燃機関では吸気管に回転圧縮機、例
えばルーツポンプを設置し、同ポンプを電磁クラッチを
介して機関のクランク軸に連結している。機関の高負荷
時に電磁クラッチは係合され、クランク軸からの回転が
ポンプに伝達される。

電磁クラッチの係合時点またはその付近で過給機を迂回
するバイパス通路上のバイパス制御弁が閉鎖される。そ
のため、ポンプの回転によって空気は圧縮状態で供給さ
れ、過給が行われる。非過給条件では電磁クラッチは解
放されると共に、バイパス制御弁は開弁される。そのた
め、空気はバイパス通路を介してエンジンに供給され、
燃料消費率を向上することができる。

従来の技術ではバイパス制御弁は電磁クラッチの駆動に
準じて駆動されている。即ち、電磁クラッチは過給の必
要となる高負荷時は係合され、低負荷時でも高回転時は
、電磁クラッチの接続ショックがでないように、電磁ク
ラッチは係合される。

そのため、電磁クラッチに準じて駆動されるバイパス制
御弁は高負荷、高回転で閉鎖、それ以外で開放される。

そのため、低回転ではバイパス制御弁は開放維持される
ことになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

電磁クラッチ及びバイパス制御弁は高負荷、又は高回転
で係合、閉鎖されるため、ギヤチェンジの場合には電磁
クラッチ、バイパス制御弁は解放、開放条件である。そ
して、スロットル弁を踏み込み負荷、回転数が闇値を超
えるとクラ・ノチは保合、バイパス制御弁は閉鎖される
。クラッチ係合によりロータ等の慣性モーメントで一時
駆動トルクが急増し、機関の出力が低下し、シヨ・ツク
となって運転者に伝わり、運転性を悪化させることにな
る。

この発明はギヤチェンジの直後の加速での電磁クラッチ
接続によるショックを解消し、運転性を向上することを
目指すものである。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図においてこの発明の車両用内燃機関は、内燃機関
の吸気管１に配置される機械式過給機２と、過給機を迂
回するバイパス通路３と、バイパス通路に配置されるバ
イパス制御弁４と、バイパス制御弁の駆動手段５と、機
関が過給を要求する運転状態のとき過給機を駆動すると
ともにバイパス制御弁を閉鎖駆動する過給制御手段６と
、車両のギヤチェンジ条件を検知する手段７と、ギヤチ
ェンジから所定の短い時間において非過給条件下４こあ
ってもバイパス制御弁を閉鎖駆動する制御手段８とより
成る。

制御手段８は、機能的には、例えば、タイマ手段８ａと
、ＯＲゲート８ｂとより構成される。

〔作　用〕

ギヤチェンジが検知されると、タイマ手段８ａは所定時
間を計測し、その間ゲート手段８ｂはバイパス制御弁を
エンジン回転数に関わらず開放する。

〔実施例〕

第２図において、１０はシリンダブロック、１２はピス
トン、１４はコネクティングロッド、１５はクランク軸
、１６はシリンダヘッド、１８は燃焼室、２２は吸気弁
、２４°は吸気ボート、２６は排気弁、２８は排気ボー
トである。各気筒の吸気ボート２４は吸気マニホルド３
０に接続される。吸気マニホルド３０はインククーラ３
２、機械式過給機３４を介してスロットルボデイ４０に
連結される。スロルットルボデイ４０内にスロットル弁
４２が弁軸の周りで回動可能に設置される。スロットル
ポデイの上流にエアーフローメータ４３、エアークリー
ナ４４が位置している。

ルーツポンプ３４は相互に微小クリヤランスを維持しな
がら回転する一対のロータ３４ａを有し、その一方のロ
ータの回転軸３４ｂ上にブーり付き電磁クラッチ４５が
取付される。電磁クラッチ４５は一対の摩擦板４５ａ、
４５ｂを有し、一方（４５ａ）は回転軸３４ｂに、他方
４５ｂはプーリ部４５ｃを形成する。電磁クラッチ４５
は駆動ソレノイド４５ｄを備える。

電磁クラッチ４５のプーリ部４５ｃはベルト４６によっ
てクランク軸１５上に固定されるプーリ４７に連結され
る。そのためエンジンのクランク軸の回転をルーツポン
プに伝達し、過給作動を実現することができる。電磁ク
ラッチ４５は過給作動時に係合され、通常は切り離しと
なっている。

、この発明によれば、機械式の過給機としてのルーツポ
ンプ３４を迂回するバイパス通路５０が設けられ、一端
はスロットル弁４２の下流に、他端はインククーラ３２
の下流に接続される。バイパス通路５０に電磁式のバイ
パス制御弁５２が配置される。バイパス制御弁５２は電
磁式に限らす負圧作動式であってもよい。このときはバ
イパス制御弁への負圧が電磁弁によって制御されること
になる。

６８は制御回路であって、この発明におけるバイパス制
御及び過給制御を司る。その制御のため以下のような色
々なセンサからの信号が入力している。即ち、エアーフ
ローメータ４３からは吸入空気量Ｑに応じた信号が得ら
れる。回転数センサ６９はクランク軸の回転数、即ちエ
ンジン回転数に応じた信号Ｎを発生する。変速機７０の
出力軸付近に車速センサ７２が配置され、変速機７０の
出力軸の回転数、即ち車速ＳＰＤに応じた信号が得られ
る。また、変速機のクラッチペダル７４の切、続を検知
するため、リミットスイッチのようなりラッチペダル位
置センサ７６が設置される。

制御回路６８はこれらの各センサからの信号によって電
磁クラッチ４５及びバイパス制御弁５２の作動信号を発
生するものであり、この実施例ではマイクロコンピュー
タとして構成される。即ち、制御回路６８はマイクロプ
ロセシングユニット（ＭＰＵ）６８ａと、メモリ６８ｂ
と、入カポ−）７６８ｃと、出力ポートロ８ｄと、これ
らのユニットを相互に接続し命令およびデータの遺り取
りするバス６８ｅとより成る。入力ポートロ８ｃには前
述のエアーフローメータ４３、回転数センサ６９、車速
センサ７２、クラッチペダル位置センサ７６からの信号
が入力している。また、出力ポートロ８ｄは電磁クラッ
チ４５のソレノイド４５ｄ、バイパス制御弁５２のソレ
ノイドに結線される。

第３図は電磁クラッチ及びバイパス制御弁の作動制御ル
ーチンであって、所定時間間隔毎に実行に入る時間割り
込みルーチンである。ステップ８０では、吸入空気量一
回転数比Ｑ／Ｎが所定値、（Ｑ／Ｎ）。より大きいか否
か、ステップ８１ではエンジン回転数Ｎが所定値Ｎ０よ
り大きいか否か判別される。ステップ８０でＹｅｓ、ま
たはステップ８０でＮＯでもステップ８１でＹｅＳのと
きは過給条件であり、ステップ８２．８３に進み、出力
ポートロ８ｄより電磁クラッチ４５に係合命令が出力さ
れ、バイパス制御弁５２に閉鎖命令が出力される。その
ため、電磁クラッチは係合しクランク軸１５の回転がル
ーツポンプ３４の入力軸に伝達され、ルーツポンプは回
転を開始し、一方バイパス制御弁５２は閉鎖され、吸入
空気は全量が過給機３４に導入される。その結果、過給
作動が行われる。

ステップ８０．８１の双方でＮＯのときは非過給条件で
ある。このときはステップ８４に流れ、電磁クラッチ４
５の解放命令が出されれる。ステップ８５からステップ
９０は、この発明の特徴であるギヤチェンジ時における
バイパス制御ルーチンであり、後で説明する。ギヤチェ
ンジ状態でないときはステップ９１に流れ、カウンタＣ
がクリヤされた後ステップ９２に進み、バイパス制御弁
５２は開放される。要するに、ギヤチェンジ以外の非過
給条件では電磁クラッチ４５が解放されるため、過給機
３４はクランク軸１５の回転から切り離され、一方バイ
パス制御弁５２は開放される。

従って、吸入空気はその大部分がバイパス通路５０を介
して燃焼室１８に供給される。

ステップ８５ではクラッチペダル位置センサ７６の信号
より変速機７０のクラッチが接続しているか切れている
かを判別し、ステップ８６では車速センサ７２により検
知される車速ＳＰＤが車両走行判定用の所定値Ａ（例え
ば５ｋｍ／ｈ）より大きいか否か、ステップ８８ではエ
ンジン回転数Ｎが、アイドル回転数よりは大きいが、ス
テップ８１での判定レベルより小さい所定値Ｂ（例えば
１１０００ｒｐ　）か否か判別される。ステップ８５．
８６゜８７のいづれか一つでもＮｏの判断であれば、ギ
ヤチェンジと判断せずステップ９１に進む。

これらのステップ８５．８６．８７が全てＹｅｓの判定
のときはギヤチェンジと判断され、ステップ、８８に進
み、カウ、ンタＣのインクリメントが実行される。この
カウンタはギヤチェンジ時点からの経過時間を計測する
タイマとしての働くソフトウェア上のカウンタである。

ステップ８９ではカウンタＣの値が所定値Ｃより小さい
か否か、即ちギヤチェンジの開始から所定時間が未経過
か否かが判別される。ステップ８９でＮｏのとき、即ち
ギヤチェンジの開始から短いときはステップ８３に進み
、バイパス制御弁５２が閉鎖される。ステラ　。

プ８９でＹｅ　ｓ、即ちギヤチェンジから十分な時間が
経過しているときはステップ９０に進みカウンタＣの値
がＣに固定され、次いでステップ９２でバイパス制御弁
５２が開放される。

第４図はこの発明の作動を示すタイミング図である。時
刻ｔ、で変速機７０のクラッチペダル７４が踏まれ、ギ
ヤチェンジが行われると（ロ）、カウンタＣはインクリ
メントを開始する（二）。

カウンタＣがＣを計測するまでバイパス制御弁５２は閉
鎖される（ホ）。即ち、ギヤチェンジ時は吸入空気量一
回転数比Ｑ／Ｎ＜　（Ｑ／Ｎ）。であり非過給域である
ため電磁クラッチ４５は解放、過給機３４は停止となる
が、この発明ではバイパス制御弁５２は閉鎖される。そ
のため、吸入空気は、非過給条件であるにも関わらず過
給機３４を介して燃焼室１８に導入され。過給機３４を
空気が通過することにより過給機３４は、電磁クラッチ
４５が切り離されているにも関わらず、空転が高められ
る。

時刻ｔ２でカウンタＣがＣの値までインクリメントされ
るとバイパス制御弁５２は閉鎖状態に戻り、時刻ｔ３で
吸入空気量一回転数比が闇値（Ｑ／Ｎ）。を超えると過
給条件であるため電磁クラッチ４５は保合、バイパス制
御弁５２は閉鎖となる。ギヤチェンジを検知することに
よりバイパスを閉じることにより過給機の回転は予め高
められているため、クラッチ係合によるショックが抑制
されることになる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ギヤチェンジを検知し、それから所
定時間だけバイパス制御弁５２を閉鎖することで過給機
３４の回転が加速に移行するに先立って高められ、過給
条件に入ったときの電６１１クラッチ接続時のショック
を抑制することができる。

そのため、運転性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す図。 第２図は実施例の全体構成図。 第３図は制御回路の作動を示すフローチャート図。 第４図は制御回路の作動を示すタイミング図。 ３４・・・過給機 ４５・・・電磁クラッチ ５０・・・バイパス通路 ５２・・・バイパス制御弁 ６８・・・制御回路 ６９・・・エンジン回転数センサ ７０・・・変速機 ７４・・・クラッチペダル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 以下の構成要素より成る車両用内燃機関、 内燃機関の吸気管に配置される機械式過給機、過給機を
   迂回するバイパス通路、 バイパス通路に配置されるバイパス制御弁、バイパス制
   御弁の駆動手段、 機関が過給を要求する運転状態のとき過給機を駆動する
   とともにバイパス制御弁を閉鎖駆動する過給制御手段、 車両のギヤチェンジ条件を検知する手段、 ギヤチェンジから所定の短い時間において非過給条件下
   にあってもバイパス制御弁を閉鎖駆動する制御手段。