JPS63268919A - 過給機付エンジンの吸気制御装置 - 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、自然吸気通路と過給（幾を備えた過給通路と
を有するいわゆる部分過給方式の過給機付エンジンの吸
気制御装置に関するものである。

（従来伎術） 従来から、例えば特開昭６ｌ−４３５２６ｊＪ公報に示
されるように、℃ンジンの吸気通路に、自然吸入通路（
主吸気通路）と過給機を備えた過給通路（補助吸気通路
）とを設け、自然吸気通路に通じる自然吸気ポート（主
吸気ポート）と過給通路に通じる過給ポート（補助吸気
ポート）とをエンジンの燃焼室に開口させるとともに、
過給機下流の過給通路にタイミングバルブを設けること
により、自然吸気に加えて過給気が燃焼室に供給される
ようにした部分過給方式のエンジンの吸気装置が知られ
ている。この種の吸気装置では、上記自然吸気ポートお
よび過給ポートが、レシプロエンジンにあっては自然吸
気用および過給用の各吸気弁により、またロータリピス
トンエンジンにあってはロータにより開閉されて、過給
ポートは自然吸気ポートより遅れて閉じられるようにな
っており、一方、上記タイミングバルブは、エンジンと
同期して作動し、自然吸気行程（自然吸気ポートの開期
間）の終期イ」近から所定期間だけ過給通路を聞くよう
になっている。従って、タイミングバルブが開かれるま
では、過給ポートが開かれていても過給気の供給は行な
われない。

ところで、この種の吸気装置においては、過給作用で充
分に充填効率を高めるように過給量を多くすると、過給
機の負担が大きくなる。また、ある程度過給開始時期（
タイミングバルブによる過給通路の開時期）を♀めて過
給期間を良くした場合に、吸気流速が低い低速域では自
然吸気通路へ吸気が吹返し易くなるので、有効に充填効
率を高めることができない。従って、過給機の負担を軽
くして、しかも有効に充填効率を高めるためには、過給
開始時期までの自然吸気量を多くすることが望まれる。

しかし、自然吸気ポートの大きさには制限があるため、
自然吸気ポートからの吸気量の増大には限界があり、こ
のような点で改善の余地があった。

（発明の目的） 本発明は上記の事情に鑑み、過給ポートを利用して自然
吸気量を増大させることにより、充填効率を充分に高く
しつつ、過給機の負担を軽減することができる過給機付
エンジンの吸気制御装置を提供するものでぐる。

（発明の構成） 本発明は、エンジンの吸気通路に、自然吸気通路と、過
給機を備えた過給通路とを設け、上記自然吸気通路に通
じる自然吸気ポートと上記過給通路に通じる過給ポート
とをエンジンの燃焼室に開口させるとともに、上記過給
機下流の過給通路に、自然吸気行程終期付近から一定期
間だけ過給通路を開いて過給気を上記過給ポートより燃
焼室に供給するタイミングバルブを設けた過給機付エン
ジンにおいて、上記過給ポートを自然吸気通路に連通さ
せる連通部と、上記タイミングバルブによる過給通路開
時期より前の所定期間上記連通部を開状態とする連通部
開閉手段とを設けたものである。

この構成により、過給気が供給される前に、自然吸気が
、上記自然吸気ポートに加えて過給ポートからも燃焼室
に供給され、自然吸気量が増大することとなる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す。この図に示すエンジ
ンはロータリピストンエンジンであって、トロ」イド状
の内周面を有するロータハウジング２とその両側に位置
するサイドハウジング３とでエンジン本体のケーシング
１が構成され、このケーシング１内に、偏心軸４に取イ
」けられて遊星回転運動する略三角形状のロータ５が設
けられている。このロータ５と上記ケーシング１の内面
とで、燃焼室に相当する３つの作ＩＪＪ室６が区画形成
されている。また、上記ケーシング１には、後述するよ
うな自然吸気ポート１４および過給ポート１５と、排気
通路７に通じるＩＪ１気ポート８とが配設されるととも
に、点火プラグ（図示せず）が取付けられている。そし
て、上記ロータ５の回転に伴い、吸気、圧縮、爆発、膨
張、排気の各行程が順次行なわれるようになっている。

エンジンの吸気通路１０には、自然吸気通路１１と、過
給機１３を備えた過給通路１２とが設けられており、自
然吸気通路１１に通じる自然吸気ポート１４と、過給通
路１２に通じる過給ポート１５とが、それぞれ所定位置
において上記作ｖＪｖ６に開口するように、エンジン本
体のサイドハウジング３に形成されている。図では、上
記自然吸気通路１１がさらに一次側と二次側の通路１１
ａ。

１１ｂに分けられており、これらの通路１１ａ。

１１ｂに、両側サイドハウジング３の対応箇所に設けら
れた一対の自然吸気ポー１−１４　（−・ｈは図示せず
）が通じている。上記自然吸気ポート１４および過給ポ
ート１５は、ロータ５によってそれぞれ後述の第３図に
示す開閉タイミングで開閉されるように、開口位置が設
定されている。

上記自然吸気通路１１には、−次側および二次側の各ス
ロワ１−ル弁１（３ａ、１６１）が設けられるとともに
、燃料噴射弁１７が装備されている。また、自然吸気通
路１１と過給通路１２は上流側で集合され、その集合部
より上流の吸気通路１０にはエアクリーナ１８および１
７ノローメータ１９が設けられている。

上記過給通路１２における過給機１３は、機部式の１ア
ボンプからなり、エンジン出力軸により伝動機構（図示
せず）を介して駆動されるようになっている。また過給
通路１２には、過給気を冷却するインタクーラ２１、余
剰の過給気をリリーフするリリーフ通路２２およびリリ
ーノ弁２３、エンジン負荷に応じて過給気量を調整する
過給コントロールバルブ２４、サージタンク２５等が設
けられるとともに、これらより下流に、タイミングバル
ブ２６が設けられている。このタイミングバルブ２６は
ロータリバルブで構成され、エンジン出力軸に連動して
回転することにより、エンジン回転と同期して回転し、
自然吸気行程終期付近から所定期間だけ過給通路１２を
開くようになっている。

さらに吸気系には、本発明の特徴とする構造として、上
記過給ポート１５を自然吸気通路１１に連通させる連通
部２７と、上記タイミングバルブ２６による過給通路開
時期より前の所定期間上記連通部２７を開状態とする連
通部開閉手段とが設けられ、当実施例では、上記タイミ
ングバルブ２６に上記連通部開閉手段が組込まれ、自然
吸気通路１１に通じる連通部２７がタイミングバルブ２
６に接続されている。２８は運転状態に応じて連通部２
７の開度を調整するバルブである。

第２図は上記連通部開閉手段を組込んだタイミングバル
ブ２６および連通部２７等の構造の具体例を示している
。この図において、タイミングバルブ２６は、エンジン
出力軸により駆動されて回転する円柱状の弁体３１と、
これを収容するバルブケース３２とを備えている。上記
バルブケース３２には、その入口側に、タイミングバル
ブ２６より上流の過給通路１２に通じる左右一対の開口
部３３．３４と、これらの開口部３３．３４の間に位置
して連通部２７に通じる開口部３５とが設けられるとと
もに、゛出口側に、２つの気筒の各過給ポート１５にそ
れぞれ連通する２つの開口部３６．３７が設けられてい
る。また、弁体３１には、出口側の各開口部３６．３７
に対してそれぞれ人口側の開口部３３．３４および３５
の連通、遮断を行なう２組の通路部３８．３９が設けら
れ、各通路部３８．３９はそれぞれ、直径方向に対し一
定角度傾斜した２列の貫通孔３８ａ、３８ｂおよび同３
９ａ、３９ｂで構成されている。

そして、例えばこの図における左方の通路部３４の形成
箇所では、この図に実線で示す状態のときは、１流側の
過給通路１２の開口部３３が封鎖されるとともに連通部
２７の開口部３５が貫通孔３８ａを介して出口側の開口
部３６に連通し、弁体３１が反転した二点鎖線で示す状
態のときは、上流側の過給通路１２の開口部３３が貫通
孔３８ａ、３８ｂを介して出口側の開口部３６に連通ず
るとともに連通部２７の開口部３５が封鎖される。

また、通路部３８が開口部３３．３５．３６から局方向
にずれたときは出口側の開口部３６に対して入口側の開
口部３３．３５の双方が封鎖される。

右方の通路部３９の形成箇所でも、出口側の開口部３７
に対して入口側の開口部３４および３５の一連通、遮断
が左方とは１８０°の位相差をもって行なわれる。こう
して、弁体３１の回転に伴い、過給ポート１５に通じる
下流側の通路に対し、上流側の過給通路１２と連通部２
７とが異なる時期に開かれ、タイミングバルブ２６が連
通部開閉手段を兼ねる。この場合、それぞれの開閉タイ
ミングは、通路部３８，３９の各ｎ通孔の大きさや配置
等により、要求通りに設定される。

第３図は、横軸を偏心軸回転角として、ポートおよびバ
ルブのｌｆｆｌ１エリアを示したもので、線Ａは自然吸
気ポート１４の間エリア、線Ｂは過給ポート１５０開１
す７、線Ｃは上記タイミングバルブ゛２６による過給通
路２５の間エリア、線りは連通部２７の間エリアである
。なお、二点鎖線Ｃ″は従来のこの種過給機付エンジン
による場合の過給通路間エリアを示す。

この図のように、自然吸気ポート１４は自然吸気を行な
うに適当な期間間かれ、過給ポート１５は、自然吸気ポ
ート１４とほぼ同時に間かれて自然吸気ポート１４より
遅く閉じられるように設定されている。また、タイミン
グバルブ２６にょる過給通路１２の開明間は、自然吸気
ポート１４の開期間の終期付近から過給ポート１５の閉
時期付近までの一定期間とされている。これに対し、連
通部２７の開期間は、過給通路の開期間より前であって
、自然吸気ポートおよび過給ポートの開時期もしくはそ
れより苧い時期から、自然吸気ポート１４の開明間中の
所定時期までとなるように設定されている。

以上のような吸気制御装置によると、自然吸気ボー１−
１４が問いている自然吸気ボー中に、自然吸気ポート１
４から作動ｖ６に自然吸気が供給されるとともに、過給
ポート１５と連通部２７とが聞いている期間には、過給
ポート１５からも自然吸気が供給される。つまり、過給
ポート１５の開明間のうちで、タイミングバルブ２６に
よって過給通路１２が開かれるまでの期間は過給気が供
給されないが、この間で連通部２７が聞いているときは
、自然吸気通路１１から過給ポート１５へも自然吸気が
送られる。こうして過給ポート１５が自然吸気の供給に
も利用され、自然吸気ポート１４と過給ポート１５の双
方から自然吸気が供給され自然吸気量が増大する。

また、連通部２７が閉じられた後、タイミングバルブ２
６によって過給通路１２が聞かれると、過給気が過給ポ
ート１５から作動室６に供給され、過給ポート１５が本
来の過給気供給に利用される９、この場合、上記のよう
に自然吸気量が増大することによって充填効率が高めら
れるので、所定の充填効率を持たせる場合に、過給憬は
従来よりも少なくてすみ、過給機の負担が軽減される。

また、過給通路１２の開明間（第３図、の線Ｃ）も従来
の装置による場合の期間（第３図のＩＩＣＭより短くて
すみ、自然吸気ポート１４の開期間と過給通路１２の開
期間とのラップ量を従来より小さくすることができるの
で、自然吸気通路１１への吹返しの防止にも有利となる
。

なお、上記実施例ではタイミングバルブ２６が連通部開
閉手段を兼ねる構造となっているが、第４図に示すよう
に、過給通路１２中のタイミングバルブ２６′は単に過
給通路１２を所定タイミングで開閉する構造とし、この
タイミングバルブ２６′より下流の過給通路１２と自然
吸気通路１１との間に連通部２７′を設け、この連通部
２７−中に、連通部開閉手段としての別のタイミングバ
ルブ３７を設けておいてもよい。

また、上記実施例ではロータリピストンエンジンに本発
明を適用した場合を示したが、レシプロエンジンに適用
する場合は、燃焼室に開「」する自然吸気ポートおよび
過給ポートがそれぞれ初弁曙横で作動される自然吸気ポ
ート用および過給ポート用の各吸気弁で開閉されるよう
にし、その他はＦ記実施例と同様とすればよい。

（発明の効果） 以上のように本発明は、自然吸気通路およびこれに通じ
る自然吸気ポートと、過給機を備えた過給通路およびこ
れに通じる過給ポートと、過給通路中のタイミングバル
ブとを備えた部分過給式のエンジンにおいて、上記タイ
ミングバルブによる過給通路開時期より前の所定期間、
過給ポートと自然吸気通路とを連通させることにより、
過給的に自然吸気ポートに加えて過給ポートからも自然
吸気が供給されるようにしているため、過給ポートを利
用して自然吸気ωを増大さけることができ、充填効率を
高くしつつ、過給機の負担を軽減することができる。従
って、過給機の小形化および省力化が可能となる等の効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図。 第２図は過給通路中のタイミングバルブと連通部の構造
を示す断面図、第３図は自然吸気ポート、過給ポート、
過給通路および連通部の各聞エリアを示す説明図、第４
図は別の実施例を示す要部の構造説明図である。 １０・・・吸気通路、１１・・・自然吸気通路、１２・
・・過給通路、１３・・・過給機、１４・・・自然吸気
ボーｉ〜、１５・・・過給ポート、２６・・・（連通部
開閉手段を兼ねる）タイミングバルブ、２７・・・連通
部。 特許出願人　　　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　
人　　　　　　弁理士　　小書　悦司第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンの吸気通路に、自然吸気通路と、過給機を
   備えた過給通路とを設け、上記自然吸気通路に通じる自
   然吸気ポートと上記過給通路に通じる過給ポートとをエ
   ンジンの燃焼室に開口させるとともに、上記過給機下流
   の過給通路に、自然吸気行程終期付近から一定期間だけ
   過給通路を開いて過給気を上記過給ポートより燃焼室に
   供給するタイミングバルブを設けた過給機付エンジンに
   おいて、上記過給ポートを自然吸気通路に連通させる連
   通部と、上記タイミングバルブによる過給通路開時期よ
   り前の所定期間上記連通部を開状態とする連通部開閉手
   段とを設けたことを特徴とする過給機付エンジンの吸気
   制御装置。