JPS63167026A - エンジンの機械式過給装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの機械式過給装置に関する。

〈従来の技術） エンジンの吸気過給のために、エンジンのクランク軸に
よりベルトを介して駆動される機械式過給機を設けたも
のは一般に知られている（例えば、特開昭５９−３９９
２７号公報参照）。かかるエンジンにおいては、上記過
給機をバイパスする通路を吸気系に設け、エンジン回転
数が所定値以上になった場合には上記バイパス通路を開
いて過剰の過給圧を過給機の上流側にリリーフし、エン
ジン回転数の上昇にかかわらず過給圧が一定以上になら
ないようにしてエンジンを保護することがなされてむ、
翫る。

また、上記のように過給圧の上限を設定してもエンジン
回転数の上昇に伴い吸入空気量が増大していくから、こ
の吸入空気量が過度に増大しないように過給圧を制御す
る（つまり、高速回転域では過給圧を一定にするのでな
く低下させることになる）ようにして、エンジンのより
有効な保護を図るものもある（特公昭６０−５７７３号
公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の技術のものは、いずれもエンジンの保護を目
的として過給機を制御するものであるが、過給圧ないし
は吸入空気量の上限を制御しても、エンジン回転数の上
昇に伴い過給機も高回転になるから、ベルトによる過給
機の駆動馬力（駆動抵抗）はエンジン回転数が高くなる
ほど急激に上昇していく。従って、この駆動馬力の上昇
に伴ってベルトに対する負荷が大となり、エンジンの保
護は図れてもベルトの耐久性が得られなくなる問題があ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決する手段として、エンジン
の吸気系にクランク軸によりベルトを介して駆動される
機械式過給機と、この過給機をバイパスするバイパス通
路と、このバイパス通路の開度を制御する制御弁とを設
けるとともに、高速回転域でエンジン回転数の上昇に対
するベルトによる過給機の駆動馬力の増加が抑制される
ように上記制御弁を作動させる制御手段を設けたエンジ
ンの機械式過給装置を提供するものである。

（作用） 上記エンジンの機械式過給装置において、過給機の駆動
馬力をＰｒ、軸トルクをＴ、回転数をＮとするとＰ　ｒ
　ｏｃ　”ｌ’　Ｘ　Ｎの関係にあるが、高速回転域で
は制御弁の作動による過給圧のリリーフにより、過給機
の軸トルクＴを下げてエンジン回転数の上昇に対する駆
動馬力Ｐｒの増加を抑制することになる。この場合、軸
トルクＴの低下はエンジンの吸入空気量が減少していく
ような大きな過給圧リリーフで達成される。

そうして、上記駆動馬力Ｐｒはベルトからみればその（
張力×速度）の関数で表わされるが、この駆動馬力Ｐｒ
の増加が抑制されることにより、ベルトに過大な負荷（
張ツノ）が作用して切断するのが防止されることになる
。

（発明の効果） 従って、本発明によれば、エンジンの高速回転域でベル
トに過大負荷が作用するのを防止してその耐久性向上が
図れ、また、この高速回転域でのベルトの保護が確保さ
れるから、クランク軸側と機械過給機側のプーリ比を大
きくして、低速回転域での過給効果を高めることもでき
るようになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例な図面に基いて説明する。

第１図に示す実施例の構成において、■はエンジン本体
であり、その吸気系は吸気通路２の上流側からエアフロ
ーメータ３、スロットル弁４、機械式の過給機５、サー
ジタンク６、燃料噴射弁７が順に設けられて吸気バルブ
８で開閉される吸気ボート９に連なる。１０は排気バル
ブ１１で開閉される排気ボート、１２はピストン、１３
はコンロッド、１４はクランク軸である。

上記過給機５は、一対のロータ１５，１５を互いに逆方
向に回転させて過給するルーツブロア型のものであり、
上記クランク軸１４により原動プーリ１６、ベルト１７
および従動プーリ１８を介して駆動されるようになって
いる。そして、上記吸気系には、過給機５をバイパスす
るバイパス通路１９が設けられ、このバイパス通路１９
にｉａ磁アクチュエータ２０により駆動されてバイパス
開度を制御する制御弁２１が介設されている。この制御
弁２１は制御手段２２により電磁アクチュエータ２０に
作動信号を受は設定開度となるようにフィードバック制
御されるものであり、制御手段２２は、エンジン回転数
Ｎを検出する回転センサ２３、過給圧Ｐを検出する圧力
センサ２４およびバイパス開度を与える電磁アクチュエ
ータ２ｏから信号を受けるようになっている。

上記制御手段２２は、エンジン回転数Ｎに対応して予め
設定された過給圧となるようにバイパス開度を制御する
ものであり、本実施例の場合はエンジン回転数Ｎが設定
回転数Ｎｏ以下の低中速回転域と、設定回転数Ｎｏを趙
える高速回転域とで過給圧（バイパス開度）制御が変化
するようになっている。

すなわち、第２図に示すように、低中速回転域と高速回
転域ではそれぞれ異なる特性の最高過給圧ＰＯ，ＰＮの
ラインが設定されている。まず、低中速回転域では、最
高過給圧ＰＯがエンジン本体１の保護という面から設定
されており、このＰＯに達するまではバイパス通路１９
は全開であり、それ以後は最高過給圧Ｐｏを越えないよ
うにエンジン回転数Ｎに対して予め設定されたバイパス
開度に制御される。

しかして、高速回転域の過給圧ＰＮは、ベルト１７の保
護という面から過給機５の駆動馬力が設定値となるよう
に設定されている。つまり、第３図に一定の低過給圧な
いし高過給圧でのエンジン回転数Ｎの上昇に対する上記
駆動馬力Ｐｒの変化を示すように、この駆動馬力Ｐｒは
過給圧が一定でもエンジン回転数が上昇するにつれて急
激に増大していく。本実施例の場合、高速回転域では駆
動馬力Ｐｒの上限を一定の値Ｐｒｏに定め、このＰｒｏ
が得られる過給圧ＰＮを予めエンジン回転数Ｎに対して
設定し、この過給圧ＰＮが得られるようにバイパス開度
を制御するようになっている。

具体的な制御の流れは第４図に示されており、まず、エ
ンジン回転数Ｎの高さを判定し、設定回転数Ｎｏ以下で
あれば、制御弁２１はエンジン回転数Ｎに応じて設定さ
れたバイパス開度に制御される（ステップＳｔ、Ｓ２）
。そして、エンジン回転数Ｎが設定回転数ＮＯを越える
と、そのエンジン回転数Ｎに応じた過給圧ＰＮが演算さ
れ、実際の過給圧Ｐが、設定過給圧ＰＮを越えるとき、
この設定過給圧ｒ）Ｎ以下となるまで制御弁２１を開放
（バイパス開度を大キ＜）シていくことになる（ステッ
プ８３〜Ｓｓ）。

従って、上記エンジンの機械式過給装置においては、制
御弁２１によるバイパス開度の制御により、過給圧（過
給気）を過給機５の上流側にリリーフし、低中速回転域
では最高過給圧Ｐｏを越えないように過給圧Ｐが抑えら
れるから、エンジン本体１の保護が図れ、高速回転域で
は過給機５の駆動馬力Ｐｒが設定値Ｐｒｏを越えないよ
うに過給圧Ｐが抑えられるから、ベルト１７の保護が図
れる。この場合、エンジン本体１の吸入空気量は、第５
図に示すようにエンジン回転数Ｎが設定回転数Ｎｏにな
るまでは増加傾向にあるが、設定回転数Ｎｏを越えると
、過給圧Ｐの低下に伴って減少することになる。

また、高速回転域でのベルト１７の保護が確保されるか
ら、比較的低い回転域から最高過給圧ＰＯが得られるよ
うに原動側と従動側のブーり比を大きくし、この低速回
転域での過給効率の向上を図ることができる。

なお、上記実施例では、低中速回転域でエンジン本体保
護のために最高過給圧を制限しているが。

かかる制限が不要な場合は、第２図に示すエンジン回転
数Ｎｏ１を越える時点から駆動馬力Ｐｒの増加抑制（ベ
ルト１７の保護）を目的とする過給圧のリリーフ制御を
行なうことになる。

また、上記実施例では、高速回転域で駆動馬力Ｐｒが一
定になるようにしているが、エンジン回転数の上昇に対
する駆動馬力Ｐｒの増加の抑制は、吸入空気量が一定の
ときの駆動馬力Ｐｒの増加を基準としてそれよりも増加
割合が少なくなる方向で考えればよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はエンジンの機械
式過給装置の全体構成図、第２図はエンジン回転数と過
給圧の関係を示す特性図、第３図はエンジン回転数と過
給機の駆動馬力の関係を示す特性図、第４図は制御の流
れ図、第５図はエンジン回転数と吸入空気量の関係を示
す特性図である。 １・・・・・・エンジン本体、２・・・・・・吸気通路
、５・・・・・過給機、１４・・・・・・クランク軸、
１７・・・・・・ベルト、１９・・・・・・バイパス通
路、２１・・・・・・制御弁、２２・・・・・・制御手
段。 ＄１図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの吸気系にクランク軸によりベルトを介
   して駆動される機械式の過給機と、この過給機をバイパ
   スするバイパス通路と、このバイパス通路の開度を制御
   する制御弁とが設けられていて、エンジンの高速回転域
   でエンジン回転数の上昇に対する上記ベルトによる過給
   機の駆動馬力の増加が抑制されるように上記制御弁を作
   動させる制御手段を備えていることを特徴とするエンジ
   ンの機械式過給装置。