JPS6321327A - エンジンの過給装置 - 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、エンジンの過給装置に関するものである。

「従来技術］ エンジンの吸気充填効率を高めるため、吸気系に排気タ
ーボ過給機と機械式過給機とを並列的に設（」、υｌ気
ガス量の少ない低速域においては、１−分な過給効果が
得られない排気ターボ過給機に加えて、機械式過給機を
エンジンにより駆動するようにして、両過給機を併用し
て低速域においてら必要な充填効率を確保するようにし
た過給システムは従来にり知られている（例えは、特開
昭５９−１３８７／１８号公報参照）。

ところが、このような過給システムにおいて、機械式過
給機か、ベルト切れ等の故障により運転停止されたとき
には、排気ターボ過給機によって加圧されたエアが、排
気ターボ過給機の下流の吸気通路と機械式過給機の下流
の副吸気通路上の集合部を経由して、副吸気通路内を逆
流し機械式過給機内に流入する。そして、このようなエ
ア中には、ｆ４ｉ　Ｆｌ、フローバイガス等が含まれて
いるため、エア中の燃ｒ１成分が、ルーツ式あるいはベ
ーン式ポンプで構成されている機械式過給機の軸受部等
の潤滑油を洗い流しあるいは劣化させろ。このため、再
び機械式過給機を運転したと、きに、／＼−ノあるいは
ルーツの動きが悪化したり、ときには焼付きにより機械
式過給機が破損するという問題かあった。

［発明の目的］ 本発明は、上記のような問題点を解決し、機械式過給機
の故障停止時にも、排気ターボ過給機の加圧エアが機械
式過給機に逆流しないようなエンジンの過給装置を提供
することを目的とする。

［発明の構成］ 本発明は、上記目的を達するため、エンジンにより駆動
される機械式過給機と、排気ガスにより駆動される排気
ターボ過給機とを吸気系に並列配置したエンジンにおい
て、 機械式過給機の故障停止を検出する手段と、機械式過給
機の故障停止時、機械式過給機か介設された吸気通路の
機械式過給機下流で、かつ上記排気ターボ過給機を介設
した吸気通路との集合部より上流である位置に、上記機
械式過給機が介設された吸気通路を閉止する閉止手段を
設けたことを特徴とする、エンジンの過給装置を提供す
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、機械式過給機の故障停止時に燃料、ブ
ローバイガス等を含む排気ターボ過給機の加圧エアが機
械式過給機に逆流することが防止でき、機械式過給機を
潤滑Ｍ１の流失または劣化から保護ずろことができるの
で、機械式過給機の耐久性か向−１−する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

第１図は、本発明にかかるエンジンの過給ンステムの構
成図である。

第１図に示すように、エンジンＩは吸気弁２が開かれた
ときに、吸気通路３から混合気を燃焼室４内に吸入し、
ピストン５で圧縮した混合気を点火プラグ６により着火
燃焼させ、排気弁７が開かれたときに、燃焼室４内の排
気ガスを排気通路８に排出する。このような行程が繰り
返されろ結果、ピストン５は往復運動をし、この往復運
動はコネクチングロッド９を介してクランク軸ＩＯの回
転運動に変えられ、エンジンＩの出力として取り出され
る。

」二足吸気通路３には、上流から順に、エアクリーナ１
９、時々刻々の吸気量を検出するエアフローメータ２０
、吸気通路３と排気通路８にまたがって設けられた排気
ターボ過給機２１のブロア２１ａ１ブロア２１ａによっ
て加圧されたエアを冷却するためのインタークーラ２２
、エンジンの負荷に応じて開閉されるスロットル弁２３
、吸気通路３に燃料を噴射供給するインジェクタ２４が
設けられている。

上記吸気通路３のエアフローメータ２０の下流でブロア
２１ａの上流となる位置と、インタークーラ２２の下流
でスロットル弁２３の上流となる位置との間には、ブロ
ア２１ａをバイパスする副吸気通路２５が設けられてお
り、この副吸気通路２５の途中には、エンジンｌのクラ
ンク軸１０に同軸に取り付けられたメインプーリ１１に
よりＶベルト１４を介して機械的に駆動される機械式過
給機１２が介設されている。該機械式過給機１２として
は、ベーン式、あるいはルーツ式のエアボー４〜 ンプが一般に用いられる。

副吸気通路２５において、機械式過給機１２の下流には
、Ｖベルト１４がベルト切れ等の異常をおこし、後で詳
しく説明するスイッチ１８をオンにしたときには、マイ
クロコンピュータで構成される制御回路２６によって副
吸気通路２５を閉止するシャッタバルブ２７が介設され
ており、さらにその下流には、図示していない排気ガス
浄化用触媒装置に必要な２次エアを供給するための２次
エア供給通路３５と接続されたアキュムレータバルブ３
４が介設されている。この制御回路２６は、スイッチ１
８のオン・オフ状態、図示していない回転数センサによ
って検出されるエンジン回転数、エアフローメータ２０
によって検出される吸気量、スロットル弁２３に設（Ｊ
た開度センサ（図示していない）によって検出されるス
ロットル開度および２次エア供給通路３５に介設したエ
アフローメータ３６によって検出される２次エア量を人
力情報として必要な各種の制御を実行するようになって
いる。上記シャッタバルブ２７に対しては、正圧応動式
のダイヤフラム装置よりなるアクチュエータ２８が設け
られており、該アクチュエータ２８に吸気通路３のブロ
ア２１ａの下流における加圧エアを導くための正圧導入
通路２９には、３方ソレノイド弁３０が介設されている
。

この３方ソレノイド弁３０は、制御回路２６からオン信
号が印加されると、正圧導入通路２９を連通ずるように
駆動され、オフされると正圧導入通路２９の連通を遮断
して、大気ボート３１側に切り替え、アクチュエータ２
８に大気を導入する。

アクチュエータ２８は、正圧導入通路２９から加圧エア
が導入されるとシャッタバルブ２７を全開にし、一方大
気が導入されるとシャッタバルブ２７を全開にする。

また、上記副吸気通路２５には、機械式過給機１２とシ
ャッタバルブ２７との間の副吸気通路２５から機械式過
給機１２をバイパスして、その」１流に連通ずるリリー
フ通路３２が設けられており、該リリーフ通路３２には
機械式過給機１２の下流の副吸気通路２５内の圧力が設
定値以上になったときに上流側にエアをリリーフさせる
リリーフバルブ３３が介設されている。

前記排気通路８には、エンジンｌから排出される排気ガ
スによって駆動される排気ターボ過給機２１のタービン
２１ｂが介設されるとともに、タービン２１ｂをバイパ
スしてその上流と下流に連通ずるウェストゲート通路３
７と、かかるウェストゲート通路３７を開閉するウェス
トゲートバルブ３８が設けられている。

上記ウェストゲートバルブ３８の作動手段であるアクチ
ュエータ３９には、過給圧導入通路４０を通して、常時
ブロワ２１ａの過給圧が導入されており、ブロワ２１ａ
の過給圧が所定の目標過給圧を越えたときには、」二記
アクチコエ−タ３９がウェストケートバルブ３８を開き
、タービン２１ｂの出力を低下させブロワ２１ａの過給
圧を目標過給圧に調節できるようにされている。

一方、過給圧導入通路４０の中途部から給気通路３のエ
アフローメータ２０下流に連通して過給圧調整通路４Ｉ
が設けられ、かかる過給圧調節弁−７＝ 路４１に介設されたデユーティ比制御可能なソレノイド
式過給圧調節弁４２を任意のデユーティ比で開くことに
より、アクチュエータ３９に導入されろ作動エアの圧力
を、ブロワ２＋ａの過給圧よりデユーティ比に応じて減
少させることができるようになっている。したがって、
過給圧調節弁４２のデユーティ比を変えることにより、
実質的にブロワ２＋ａの過給圧の目標値を変えることが
できる。これにより、機械式過給機１２の運転開始時又
は運転停止時には、制御回路２６によって、過給圧調節
弁４２のデユーティ比を適当に変え、ブロワ２１ａの過
給圧を調節しトルクソヨックをおこさないようにしてい
る。

ところで、エンジン１の出力の一部は、クランク軸ｌＯ
に同軸に取り付けられたメインプーリ１１と、機械式過
給機Ｉ２と、テンショナ１３に張架されたＶベルト１４
によって、機械式過給機９に伝達されるようになってい
る。

上記テンソヨナ１３は、一方の端部が支軸１５によって
支軸１５の回りに回動可能に支持されたロッド１６の他
方の端部に回転自在に取り付けられている。ロット１６
の中途部にはばね１７の一方の端部が取り付けられてお
り、該ばね１７の他方の端部は適当な固定位置に固定さ
れている。−１−記ばね１７は、常時ロッド１６を第１
図の左方向ニ付勢している。このばね１７の付勢力によ
ってロット１６に回転自在に取り付けられたテンショナ
１３は、メインプーリ１１と機械式過給機１２とテンシ
ョナ１３にまたがってループ状に張架されたＶベルト１
４をループの外向き方向に引っ張っており、Ｖベルト１
４に張りをもたせている。−方、ロット１６に対してば
ね１７と同じ側に、ロッド１６と係合することによって
開閉されるスイッチ１８が設けられている。該スイッチ
１８は、■べ１４が」二足のように張りをもたされた状
態で、メインプーリＩＩと機械式過給機Ｉ２とテンショ
ナ１３に張架されているときには、ロット１６とは係合
ｌ゛ずオフ状態となっている。これに対してＶベルト１
４が切れたり、あるいは異常に伸びたりしたときには、
ロッド１６はテンショナ１３を伴って、ばね１７の付勢
力によってメインプーリ１１から離反する方向に回動し
、上記スイソチ１８の先端部を押圧し、スイッチ１８を
オン状態にし、Ｖベルト１４の異常を検出ずろようにし
ている。

以下、Ｖベルト１４が切れ、機械式過給機１２が停止し
た場合の本過給システムの作用について説明する。

Ｖベルト１４がメインプーリ１１と機械式過給機１２と
テンショナ１３にまたがってループ状に張架され、正常
に運転されている状態においては、ばね１７の付勢力に
よって、テンショナ１３は第１図の左向きに引っ張られ
ており、Ｖベルト１４は適度な張りをちってクランクノ
ヤフｌ−１０の駆動力を機械式過給機１２に伝達してい
る。この状態においては、ロット１６と係合しうるよう
になっているスイッチ１８の先端部は、ロッド１６の係
合部の位置より第１図の若干左側にロッド１Ｇと接触せ
ずに位置している。このとき、スイッチ１８はオフ状態
となっており、スイッチ１８から制御回路２６へはオフ
信号が送られている。かかるオフ信号を受けて制御回路
２６は、３方ソレノイド弁３０にオフ信号を印加４−る
。オフ信号を印加された３方ソレノイド弁３０は、正圧
導入通路２９の連通を遮断しており、アクチュエータ２
８には大気が導入されている。したがって、シャッタバ
ルブ２７は全開状態を保持している。

一方、■ベルトＩ４が切れたときには、テンショナ１３
はロッドＩ６ととしにばね１７の付勢力によって第１図
の左向きに移動させられ、スイッチ１８の先端部はロッ
ド１６と係合し、スイッチ１８はオン状態となる。そし
て、スイッチ１８から制御回路２６へオン信号が送られ
、かかるオン信号を受１１に制御回路２６は、３方ソレ
ノイド弁３０にオン信号を印加オろ。オン信号を印加さ
れた３方ソレノイド弁３０は、正圧導入通路２９を連通
ずるように駆動され、アクチュエータ２８には吸気通路
３のブ［１ア２＋ａ下流の過給圧が導入されろ。その結
果、アクチュエータ２８が作動しツヤツタバルブ２７は
全開状態となり、排気ターボ過給機による加圧エアが集
合部３Ｃを経由して副吸気通路２５を逆流し、機械式過
給機１２に流入することを防止する。

また、第２図に示すように、機械式過給機１２とオルタ
ネータＡを、メインプーリ１１と機械式過給機１２とオ
ルタネータＡにまたがってループ状に張架された同一の
Ｖベルト１４て駆動し、オルタネータＡの出力の低下で
ベルト切れを検出ずろことも好ましい。なお、第２図に
おいては、第１図と重複する部材には第１図と同一の番
号を付している。第２図に示す実施例では、オルタネー
タＡの電圧出力値を制御情報として制御回路２６に導入
し、エンジン１の運転中に、」二足の電圧出力値が所定
値以上である場合には、制御回路２６から３方ソレノイ
ド弁３０にオフ信号を印加し、−万雷圧出力値が所定値
より小さい場合には、制御回路２６から３方ソレノイド
弁３０にオン信号を印加するようになっている。制御回
路２６から３方ソレノイド弁３０にオンまたはオフ信号
が印加された場合の３方ソレノイド弁３０、アクチコエ
ータ２８およびツヤツタバルブ２７の作用は、前記の第
１図に示す実施例の場合と同一である。

以上の、第１図および第２図に示すいずれの実施例にお
いても、ベルト切れにより機械式過給機１２が停止すれ
は、直ちにツヤツタバルブ２７が閉止され、機械式過給
機へ、排気ターボ過給機の加圧エアが逆流することを有
効に防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる過給装置を備えたエンジンの
実施例を示すシステム構成図である。 第２図は、もう−・つの実施例を示す第１図と同様のシ
ステム構成図である。 １　エンジン、３・・・吸気通路、３Ｃ・・集合部、１
２　・機械式過給機、　　１３・テンショナ、２１・排
気ターボ過給機、２５・・副吸気通路、２７　シャッタ
バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンにより駆動される機械式過給機と、排気
   ガスにより駆動される排気ターボ過給機とを吸気系に並
   列配置したエンジンにおいて、 機械式過給機の故障停止を検出する手段と、機械式過給
   機の故障停止時、機械式過給機が介設された吸気通路の
   機械式過給機下流で、かつ上記排気ターボ過給機を介設
   した吸気通路との集合部より上流である位置に、上記機
   械式過給機が介設された吸気通路を閉止する閉止手段を
   設けたことを特徴とする、エンジンの過給装置。