JPS62186016A - 機械式過給機付内燃機関 - 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〕 本発明はルーツポンプを備えた機械式過給機付内燃機関
に関し、さらに詳しくはルーツポンプのロータシャフト
を支承する軸受の潤滑グリース又はオイルの抜は防止の
ための大気導入に関する。

〔従来の技術〕

機械式過給機付内燃機関のロータ相互間並びにロータと
ハウジングとの間にわずかのクリアランスが設けられて
いる。そのために、吐出された高圧側の空気がこれらの
クリアランスを通って低圧側に漏れるのが避けられない
。その結果、ロータシャフトの両端を支承する軸受にロ
ータ側から漏れた空気の圧力が作用し、軸受の両側に圧
力が生じ、軸受を潤滑するグリース又はオイルの保持性
能が低下することになる。このような圧力差に基くグリ
ース又はオイルの保持性能の低下を改善するために、ロ
ータシャフトの周囲でかつ前記ロータの端面と前記軸受
のシール部との間に環状空間部（ラビリンス）を設け、
該ラビリンスを大気導人通路を介して大気に接続すると
共に、内燃機関の運転条件に応じて開閉する制御弁を前
記大気導入通路に設けた機械式過給機付内燃機関が本発
明の出願人により提案されている（特願昭５９−１３５
２１７号）。特に、ここでは、アイドル運転時の様な低
吸入空気量域あるいは低回転域のみ、ラビリンスと、軸
受は間の大気導入を遮断又は減少したもので、アイドル
運転時の回転上昇を防止したものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、ラビリンス部とシャフトとのクリアラン
スは接触防上の点から、ある程度大きくする取る必要が
あり、その場合十分な吸気圧力減少効果を得る為には、
大気との連通路の径も大きく取る必要が生じる。このこ
とによって、アイドル時のみ大気導入の遮断では、遮断
前の減速域において必要量以上の空気が流れてしまい、
不要な回転上昇となってしまう。又、ファーストアイド
ル時に大気導入が実行されると必要回転数が得られなか
ったり、あるいは０Ｎ−ＯＦＦの繰り返しによりハンチ
ング等を生ずるおそれもある。これらを対策するために
、アイドル判定回転数を高く設定すると大気導入領域が
減少し潤滑グリースやオイルの流出防止に悪影響を及ぼ
す。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、ポンプハウジングに軸受により回転自
在に支承される２個のロータがハウジング内周面との間
に所定のクリアランスを保ちつつ相互にかみ合いながら
回転して一回転毎に定容積の流体を吸入側から吐出側に
吸排するルーツポンプを備えた過給機付内燃機関におい
て、ロータシャフトの周囲でかつ、前記ロータの端面と
前記軸受のシール部との間に形成される環状空間部を大
気導入通路を介して大気に接続すると共に、制御弁を前
記大気導入通路に設け、燃料供給の非遮断時、アイドル
スイッチがＯＮ又は機関回転数が設定値以下であれば前
記制御弁を閉じるようになした機械式過給機付内燃機関
が提供される。

〔実施例〕

まず第２図において、ルーツポンプを備える機械式過給
機付内燃機関の全体が示される。１はエアクリーナ、２
はエアフローメータ、３は絞り弁、４はルーツポンプか
ら成る機械式過給機、５は吸気管、６はエンジン本体、
９は制御弁、１３はマイクロコンピュータ、１８は燃料
噴射弁を略示している。燃料は燃料噴射弁１８より供給
されるが、減速時等においては、周知の手段により燃料
供給が遮断される。制御弁９は、後述するように過給機
４のラビリンスと軸受間の空間に連通する通路７と、絞
弁３の上流に連通しほぼ大気に近い圧力の通路８との間
の開閉をコンピュータ１３からの信号により制御してい
る。コンピュータ１３には各種センサー、例えばエンジ
ン回転数センサー１６、車速センサー１７、スロットル
開度センサー１５、エアフローメータ２等の信号が入力
される。制御弁９は、図示のように、弁体１ｏ、スプリ
ング１１、電磁コイル１２により構成される周知の電磁
弁として構成することができるが、負圧切換弁（νＳＶ
）として構成してもよい。

第３図はルーツポンプから成る過給機の断面図である。

５０はハウジング本体、５１はハウジング本体の一方の
開放端部を閉じるリヤプレートであり、ハウジング本体
５０とリヤプレート５１とによりポンプハウジングを形
成する。このポンプハウジング内には、ルーツポンプ特
有の双葉状の形状を有する２個のロータ２１　、４０が
それぞれのロータシャフト２２　、２３に支持されて配
置される。２４はロータ２１をロータシャフト２２に固
着するためのピンである。第３図の上側には適量のオイ
ルが封入されていて、歯車２９　、３０及び軸受の潤滑
を行う。プーリー４３には図示しないヘルドによりエン
ジンのクランクシャフトの回転が伝達され、これにより
ロータ２１および４０を回転させ、エンジンへの吸気を
過給することはよく知られている。

次に、ロータシャフト２２　、２３を回転可能に支承す
る軸受部の構成について、第３図右側上の軸受２８を例
にして詳述する。軸受２８はオイル潤滑タイプの軸受で
あり、オイルの抜けを防止する為にロータ２１の側にオ
イルシール２７が設けられている。ロータ２１の端面と
リアプレート５１との間は軸方向にある間隙を持ってい
て、いわゆるラビリンス部４６を形成している。このラ
ビリンス部４６と軸受オイルシール２７との間の環状空
間４７にはポート４８が接続されており、更に、このポ
ート４８は通路７を経て制御弁９に接続されており、ま
た、制御弁９、通路８を介して絞弁３　（第２図）上流
の大気と連通している。

軸受オイルシール２７には、ハウジング５０のロータ２
１を支承するロータシャフト２２は、軸受２Ｂ　、　３
７によって両端が回転自在に支持されていると同時にブ
ーグー４３が固定されている。もう１つの下側のロータ
４０も同様にロータシャフト２３に固定され、このロー
タシャフト２３も同様に両端が軸受によって回転自在に
支持され、それぞれのロータシャフト２２　、２３はギ
ヤー２９　、３０にて回転が伝達されるように構成され
ている。

すなわち、各ロータシャフト２２　、２３はロータの両
側で軸受により支承される。各ロータシャフト２２　、
２３は第３図で見て右側の軸受よりさらに右方側まで延
長されており、その延長端部に同様の歯車２９　、３０
がそれぞれ取付けられる。図示の構造では、軸受の内輪
がそれぞれのロータシャフトの段付部に係合し、それら
の内輪には歯車２９　、３０の内周部が係合し、各歯車
２９　、３０は座金３２やねし４４等によりそれぞれの
ロータシャフト２２　、２３に締着される。歯車２９　
、３０及び軸受、ロータシャフトの先端を覆って、リヤ
プレート５１にはカバー３３が取付けられ、オイル室を
形成する。オイル室内内部、すなわちロータ室、ラビリ
ンス４６を介して吸気圧力が作用するが、通常運転時は
、制御弁９が通電状態にあり、電磁コイル１２の力でス
プリング１１に打ち勝って弁体１０を吸引し、通路７と
通路８間が連通ずる為、絞弁３　（第２図）上流の大気
圧が前記環状空間４７に導入されてブリードされるので
、その圧力は十分小さなものとなる。

第１図は大気導入用制御弁９の開閉制御ルーチンである
。ステップ１０１では、減速時において燃料噴射弁１８
（第１図）からの燃料供給の遮断かつ実行されているか
否かを判別し、もし燃料遮断中であれば制御弁９をＯＮ
としてこの制御弁９を開き、過給機の軸受環状空間４７
に大気を導入する。ステップ１０１で燃料遮断の実行中
でなければ、ステップ１０２に進み、現在のエンジン回
転数ＮＥを設定値１　（例えば１５００ｒｐｍ）と比較
し、小さければステップ１０６へ進み、制御弁９への通
電をＯＦＦとすることにこの制御弁９を閉じる。現在の
エンジン回転数ＮＥが設定値１より大きければ、ステッ
プ１０３へ進みさらに設定値２　（例えば１７００ｒｐ
ｍ　＞と比較し、小さければ何もせずにリターンする。

ＮＥが設定値２より大きければステップ１０４へ進み、
アイドルスイッチがＯＮか否か判定し、アイドル状態で
なければステップ１０５で制御弁９を開いて大気を導入
し、アイドル状態であればステップ１０６で制御弁９を
閉じて大気を導入しない。なお、エンジン回転数に２つ
の設定値１゜２を設けているのは制御弁９の開閉にヒス
テリシスをもたせるためである。

第４図は減速中における本発明の効果を示すものである
。減速時、まず絞り弁３　（第２図）が閉じ、わずかな
遅延時間（ａ）の後、アイドルスイッチ（Ｓ／Ｗ）がＯ
Ｎとなる。ここで、燃料供給の遮断が開始され、所定時
間（１）経過後、燃料供給は再開される。しかしながら
、燃料供給が再開されてもアイドルＳ／ＷがＯＮであれ
ば大気導入用制御弁９は閉じられ、大気導入は行なわれ
ない。従って、吸入空気量の増加によるエンジン回転数
（ＮＥ）や車速の増加（破線およびハツチングで示す）
は起らず、いわゆる走り出すような感じとなることはな
い。すなわち、エンジン回転数や車速は実線で示すよう
に、スムーズに減少しアイドル判定回転数以下に移行す
る。

第５図はファーストアイドル時における本発明の効果を
示すものである。暖機途中でのファーストアイドル時は
、燃料遮断のための回転数が冷却水温に応じて高くなる
ため、ファーストアイドル回転数が破線（ハツチング）
のように必要以上に高くなることはない。またＯＮ、Ｏ
ＦＦの繰り返しによるハンチングを生ずることも防止さ
れる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、減速時には燃料遮断の復
帰時の運転性が改良され、また冷間時のファーストアイ
ドルにおいて回転数が高くなりすぎるのを防止すること
ができる。また、制御弁９の開閉が減速中の燃料遮断に
同期されるため、燃料遮断時に多量の空気が導入され、
低温加速時にボート内にたまった燃料は希薄となり、点
火プラグくすぶり性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御弁の開閉制御ルーチンを示す図、第２図は
ルーツポンプを備えた過給機付内燃機関の概略図、第３
図はルーツポンプより成る過給機の断面図、第４図およ
び第５図は本発明の効果を示す図である。 ４・・・過給機（ルーツポンプ）、７．８・・・通路、
９・・・制御’ＩＩＩＧ、１３・・・コンピュータ、２
１．４０・・・ロータ、　　　２２．２３・・・ロータ
シャフト、２７・・・オイルシール、　２８・・・軸受
、４７・・・環状空間、　　　４８・・・ポート、５０
・・・ハウジング、　　　５１・・・リアプレート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ポンプハウジング（５０）に軸受により回転自在に
   支承される２個のロータ（２１、４０）がハウジング内
   周面との間に所定のクリアランスを保ちつつ相互にかみ
   合いながら回転して一回転毎に定容積の流体を吸入側か
   ら吐出側に吸排するルーツポンプを備えた過給機付内燃
   機関において、ロータシャフト（２２、２３）の周囲で
   かつ、前記ロータ（２１、４０）の端面と前記軸受（２
   ８）のシール部（２７）との間に形成される環状空間部
   （４７）を大気導入通路（７、８、４８）を介して大気
   に接続すると共に、制御弁（９）を前記大気導入通路に
   設け、燃料供給の非遮断時、アイドルスイッチがＯＮ又
   は機関回転数が設定値以下であれば前記制御弁（９）を
   閉じるようになした機械式過給機付内燃機関。