(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室に吸気を供給する吸気系統のダクト入口、エアクリーナ、あるいは前記吸気系統の通路途中に、吸気を加圧して燃焼室に送り込む過給手段を備えた内燃機関の過給装置であって、
前記過給手段は、
ノズルから流出する駆動流で吸気を加速して過給を行う空気流量増幅器と、前記駆動流を前記過給手段へ供給する駆動流通路と、で構成し、
前記駆動流は、
前記内燃機関により駆動される圧縮機で発生する圧縮空気、または、前記駆動流通路と排気通路に連通する排気還流通路から還流されるＥＧＲガスとし、
前記空気流量増幅器は、
吸気の下流方向に駆動流を流出する前記ノズルと、ノズル調整機構とを有し、
前記ノズルは、
ノズルリップである第１ノズルと、第２ノズルとで構成し、
前記ノズル調整機構は、
前記駆動流通路に連通し、駆動流を前記吸気系統の通路に流出させる開口側に前記第１ノズルが形成された管状のシリンダと、前記第１ノズルよりも吸気の下流側の部位に前記第２ノズルが形成され、前記シリンダ内の駆動流の圧力により前記第１ノズルに対して第２ノズルを離接自在に移動させるピストンと、前記ピストンを前記ノズルが略密封となる方向に付勢する弾性体と、を有し、前記ノズルである前記第１ノズルと第２ノズルとの間の環状隙間は、吸気の下流方向に拡がる、
前記空気流量増幅器を過給手段とすることを特徴とする内燃機関の過給装置。
【請求項２】
内燃機関の燃焼室に吸気を供給する吸気系統のダクト入口、エアクリーナ、あるいは前記吸気系統の通路途中に、吸気を加圧して燃焼室に送り込む過給手段を備えた内燃機関の過給装置であって、
前記過給手段は、
ノズルから流出する駆動流で吸気を加速して過給を行う空気流量増幅器と、前記駆動流を前記過給手段へ供給する駆動流通路と、で構成し、
前記駆動流は、
前記内燃機関により駆動される圧縮機で発生する圧縮空気、または、前記駆動流通路と排気通路に連通する排気還流通路から還流されるＥＧＲガスとし、
前記空気流量増幅器は、
吸気の下流方向に駆動流を流出する前記ノズルと、ノズル調整機構とを有し、
前記ノズルは、
ノズルリップである第１ノズルと、第２ノズルとで構成し、
前記ノズル調整機構は、
吸気通路の内壁に設けた環状の凸部であるノズル部に前記第１ノズルが形成され、前記ノズル部との間に前記駆動流通路と連通する環状チャンバを設けた管状のシリンダと、前記ノズル部側に前記第２ノズルが形成され、前記シリンダ内の駆動流の圧力により前記第１ノズルに対して第２ノズルを離接自在に移動させるリング状のピストンと、前記ピストンを前記ノズルが略密封となる方向に付勢する弾性体と、を有し、前記ノズルである前記第１ノズルと第２ノズルとの間の環状隙間は、吸気の下流方向に狭まる、
前記空気流量増幅器を過給手段とすることを特徴とする内燃機関の過給装置。
【請求項３】
内燃機関の前記過給装置において、前記過給手段の駆動流通路途中に、吸気を１次流量増幅する１次空気流量増幅器である前記駆動流を流出するノズル開口端を備えたエジェクタと、前記過給手段の空気流量増幅器の上流または別の吸気系統と前記１次空気流量増幅器の流入口に連通する吸気副通路と、を設けた２段流量増幅ができる過給手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の過給装置。  
【請求項４】
内燃機関の前記過給装置において、前記空気流量増幅器のノズルの上流に吸気の逆流及び逆流流量増幅を防止する逆止弁を設けた過給手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関の過給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気流量増幅器を用いた内燃機関の過給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の出力増大等のため、吸気の圧力を大気圧以上にする内燃機関の過給手段として、吸気を直接加圧する機械式過給機やターボ式過給機とは異なる、空気流量増幅器を用いて駆動流である圧縮空気で吸気を加速して流量増幅する過給手段（特許文献１及び２）が従来技術としてある。
従来技術として、図１７に示す構成図のように、過給手段５として空気流量増幅器６を用いた内燃機関１の過給装置４は、吸気系統に設けた過給手段５である空気流量増幅器６、内燃機関により駆動される圧縮機４５、及び該圧縮機４５から駆動流を該空気流量増幅器６に供給する駆動流通路４１で構成される。
また、従来技術の過給手段として、図１８の説明図に示すように、
（Ａ）は、吸気系統の最上流である吸気のダクト入口２９１に空気流量増幅器６ａを設け、（Ｂ）は、吸気系統の最下流である内燃機関１ｂのシリンダヘッドに空気流量増幅器６ｂを備えたテーパ状の吸気通路２５ｂを設け、（Ｃ）は、吸気通路の途中に空気流量増幅器６ｃであるエジェクタを設けたものである。
空気流量増幅器としては、流量増幅比が大きい順に、トランスベクタ（登録商標）、フロートランスベクタ（虹技株式会社の商品名）、エジェクタ等があり、駆動流により流量増幅された吸気流の推力は流量増幅比に反比例し、過給装置の設計仕様（目的）に応じて過給手段に用いる空気流量増幅器を選定する。
【０００３】
空気流量増幅器は、駆動流の圧力あるいは流量の調整により流量増幅制御を行うが、内燃機関の過給機の場合は、駆動流を発生する圧縮機が内燃機関の駆動力、あるいは排気圧を利用するものが多く、内燃機関の負荷、回転数、燃料供給等による内燃機関の運転状況により駆動流圧力と流量は連動するので、過給不要時の駆動流停止制御は別として、特に運転制御をしなくても良い場合がある。
空気流量増幅器は、駆動流の低圧少流量時に駆動流の流速不足等により過給制御ができない領域（以下、ＮＧ域という）があり、高圧側には装置強度等による上限制約があり、これらの駆動流圧力範囲での過給制御となる。
このように駆動流の圧力範囲は制限されており、駆動流圧力に比例する駆動流流量により過給制御を行うので、過給制御域は内燃機関の運転領域の一部の範囲でしか過給制御ができない。
【０００４】
空気流量増幅器は駆動流圧力の低圧から高圧まで、駆動流流量の少流量から大流量までに対応するため、全領域の中央値付近にノズル開口面積を設定した場合、駆動流の低圧少流量時は、駆動流の過剰流出による圧力低下により十分な駆動流流速が得られない。
駆動流の高圧大流量時は、ノズル開口面積は駆動流通路の断面積より小さく、前述の全領域の中央値付近にノズル開口面積は設定されているので、ノズルによる意図せぬ絞り効果により空気流量増幅器の大流量時の駆動流流量が制限される問題がある。
【０００５】
内燃機関において、燃焼後の排気ガスの一部を取り出して吸気側へ導き再度吸気させることにより酸素濃度の低下により燃焼温度を低下して、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制する等の目的で、ＥＧＲ（排気再循環）が行われている。
このＥＧＲにおいて、空気流量増幅器のノズルリップを長手方向に移動して、ＥＧＲガス流出口のノズル開口面積を変化させてＥＧＲガスと吸気の混合を調整する従来技術（特許文献３及び４）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平３−４７４３１号公報
【特許文献２】実開昭６２−１８０６２９号公報
【特許文献３】特開平０８−３２６６０９号公報
【特許文献４】特表２００９−５０３３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、圧縮機による圧縮空気を駆動源とする過給手段である空気流量増幅器の駆動流は、低圧側の駆動流の流速不足により流量増幅制御ができないＮＧ域と、高圧側の装置強度等による圧力上限があるので駆動流圧力の制御域が制約されている。
駆動流流速は前記制約のある駆動流圧力に比例するため、制御できる過給吸気流量の変化率が内燃機関の回転数の変化率（運転領域）より狭く、内燃機関の全運転領域の過給運転制御ができない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、空気流量増幅器を過給手段とする内燃機関の過給装置において、請求項１の弾性体により略密封する方向に付勢されたノズルリップの一方を駆動流の圧力で移動するピストンにより離接自在に移動させて、ノズル開口面積を駆動流圧力で自動調整することを最も主要な特徴とする。
請求項２は、前記過給手段の空気流量増幅器の駆動流通路途中に吸気流の一部を１次流量増幅する１次空気流量増幅器を設け、前記空気流量増幅器のノズルより上流の吸気流路と該１次空気流量増幅器の流入口に連通する吸気副通路を設けて２段流量増幅を行う。
請求項３は、前記空気流量増幅器のノズルの上流に吸気の逆流を防止する逆止弁を設けて、内燃機関の運転状況の急激な変化によるサージング等による吸気逆流発生時に、空気流量増幅器による逆流流量増幅現象を防止する。
請求項４は、排気通路と駆動流通路に連通する排気還流通路を設けて、前記過給手段の空気流量増幅器の駆動流を、ＥＧＲガスとする。
【発明の効果】
【０００９】
従来の空気流量増幅器で吸気を流量増幅する過給手段は、通路抵抗が小さいので過給装置を使用しない場合は、自然吸気内燃機関として運転ができるため、過給手段をバイパスする吸気通路を設ける必要がなく、高速回転部がなく簡素な構造であるため、安価で信頼性が高く、吸気通路等への設置が容易である利点がある。
駆動流で流量増幅を行うので、消費する駆動流は過給吸気流量を流量増幅比で除した流量であり、従来の吸気を直接加圧する機械式過給機やターボ式過給機と比べ圧縮機の容量が格段に小さいため、小型で応答性が高い内燃機関の過給装置ができる。
上記利点があるが、過給制御域が狭いため、内燃機関の変動する運転領域の一部領域でしか過給運転制御できないという運用上の問題点がある。
【００１０】
請求項１の過給装置では、ノズル調整機構を設けた空気流量増幅器を過給手段とする内燃機関の過給装置により、過給制御域を拡大でき、複雑な電気制御装置を必要とせず、簡素で信頼性の高い構造の内燃機関の過給装置ができる。
請求項２の過給装置では、２段流量増幅を行うことにより、過給手段の流量増幅比が大きくなり、駆動流流量が減少するので、圧縮機の小型化ができる。
また、駆動流がＥＧＲ（請求項４）の場合は、ＥＧＲ還流量の制約による過給制御不能域を縮小できる。
請求項３の過給装置では、逆止弁により、過給手段にて突発的に発生する吸気逆流時の空気流量増幅器による逆流増幅現象を防止して、安定した過給運転を行うことができる。
請求項４の過給装置では、空気流量増幅器の駆動流をＥＧＲガスとすることにより、駆動流用の圧縮機が不要となるので、高速回転部がない簡素な構造の過給装置となり、安価で、信頼性が高い過給装置ができる。
更に、過給の動力源である駆動流に排気圧を直接利用するので過給の応答性がよく、内燃機関の出力損失が小さい過給運転が行えると同時に、ＥＧＲ用の別途装置を設けることなく、ＥＧＲガスの冷却ができる外部ＥＧＲによるクールドＥＧＲができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態（請求項１対応）の過給手段の概念の説明図である。
【図２】（１）は、第１実施形態の変形例１のエジェクタ型の過給手段の構成図で、（２）は、Ｄ部拡大図である。
【図３】（３）は、図２の過給手段５ｄの断面図で、（４）は、Ｅ部拡大図である。
【図４】（５）は、第１実施形態の変形例２のトランスベクタ型の過給手段の断面図で、（６）は、Ｆ部拡大図である。
【図５】（Ｒ４）は、図４の過給手段の試算による駆動流流量の特性図である。
【図６】（７）は、第１実施形態の変形例３の過給手段の断面図で、（８）は、Ｒ部拡大図である。
【図７】第２実施形態（請求項２対応）の過給手段の説明図である。
【図８】第２実施形態の変形例１の過給手段の構成図である。
【図９】図８の過給手段５ｍの断面図である。
【図１０】図９の過給手段の流量増幅比と絶対過給圧の試算による概要特性図である。
【図１１】第３実施形態（請求項３対応）の過給手段の説明図である。
【図１２】第３実施形態の変形例１のリードバルブを備えた過給手段の断面図である。
【図１３】第３実施形態の変形例２の２段流量増幅型の過給手段の構成図である。
【図１４】リフトチェック弁を備えた、図１３の過給手段の断面図である。
【図１５】第４実施形態（請求項４対応）の過給装置の説明図である。
【図１６】第４実施形態の変形例１の過給装置の構成図である。
【図１７】従来の過給手段が空気流量増幅器の内燃機関の過給装置の構成図である。
【図１８】図１７の過給手段（空気流量増幅器）の説明図で、（Ａ）は、ダクト入口に設け、（Ｂ）は、シリンダヘッドに空気流量増幅器を備えた吸気通路を設け、（Ｃ）は、吸気通路の途中に設けたものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
内燃機関の過給手段に空気流量増幅器を用いた過給装置において、請求項１対応である第１実施形態（図１）の空気流量増幅器６ｕにノズル調整機構７を設けることにより、過給制御域が拡大し、内燃機関の運転領域の広い範囲において過給制御ができる。
この過給手段に用いる空気流量増幅器は、特性（流量増幅比、ブースト圧等）に応じて選定し、高いブースト圧が得られるエジェクタ型（図２、３）、大きな流量増幅比により少ない駆動流で過給できるトランスベクタ型（図４）、等の過給装置とすることができる。
吸気通路内にトランスベクタを設ける（図６）等の過給手段の吸気系統への設置方法により、流量増幅比の増大することもできる。
トランスベクタ型（図４）のノズル調整機構と、従来の固定ノズルの駆動流流量を試算した特性図（図５）により、過給制御域が増大することが分かる。
前記過給手段において、請求項２対応である第２実施形態の２段流量増幅（図７）とすることにより、大幅な流量増幅比の増大ができる。
更に、１次空気流量増幅器６０１ｍの上流の吸気副通路２８ｍに制御弁４２１を設ける（図８、９）ことにより、１段流量増幅と２段流量増幅の切換えを行うことができる。
このエジェクタとトランスベクタによる２段流量増幅（図８、９）の試算による概要特性図（図１０）では、後述する請求項４対応（第４実施例）の駆動流をＥＧＲガスとする場合に、ガソリン機関のＥＧＲ還流量（約１５％未満）を満足することが分かる。
【００１３】
前記過給手段において、請求項３対応である第３実施形態の空気流量増幅器６ｈのノズルの上流に吸気の逆流を防止する逆止弁８を設ける（図１１）ことにより、内燃機関の運転状況の急激な変化によるサージング等による吸気逆流発生時に、空気流量増幅器６ｈによる逆流流量増幅現象を防止する。
逆止弁であるリードバルブ８５を空気流量増幅器６ｎであるトランスベクタ６１ｎの筐体であるケーシング６１０ｎに設ける（図１２）ことができる。
２段流量増幅を行う空気流量増幅器（６ｗ、６０１ｗ）の上流に、逆止弁（８ｗ、９）を設ける（図１３）こともできる。
２段流量増幅を行う空気流量増幅器（６ｊ、６０１ｊ）の上流に、逆止弁であるリフトチェック弁（８１ｊ、９１）を設ける（図１４）こともできる。
前記過給手段において、請求項４対応である第４実施形態の過給手段５ｐの空気流量増幅器の駆動流を駆動流通路４１ｐと排気通路３１ｐに連通する排気還流通路３２ｐから還流されるＥＧＲガスとする（図１５）ことにより、駆動流用の圧縮機を必要としない過給装置４ｐができる。
過給装置４ｓの空気流量増幅器（６ｓ１、６ｓ２）を、全ての気筒列に対して設ける（図１６）ことにより、空気流量増幅器当たりの吸気流量が減少するので小型化ができる。
内燃機関１ｓの更なる高速回転域への過給対応が必要な場合は、該空気流量増幅器（６ｓ１、６ｓ２）の大型化による対応が容易となる。
以上の実施形態（１〜４）の詳細を、図面番号（１〜１６）に従って説明を行う。
（第1実施形態（請求項１対応））
【００１４】
図１は、第１実施形態の過給手段の概念の説明図である。
図１は、内燃機関の燃焼室に吸気を供給する吸気系統の通路途中である吸気流入通路２２ｕと吸気流出通路２３ｕとの間に、吸気を加圧して燃焼室に送り込む過給手段５ｕを備えた内燃機関の過給装置であって、該過給手段５ｕは空気流量増幅器６ｕと、該空気流量増幅器６ｕに該駆動流を供給する駆動流通路４１ｕと、更に該空気流量増幅器６ｕのノズル７０を略密封できるノズルリップである第１ノズル７０１と第２ノズル７０２で構成し、該ノズルリップの一方である第２ノズル７０２を他方のノズルリップである第１ノズル７０１に離接自在に移動させるピストン７２と、該ピストン７２を該駆動流圧力で移動させるシリンダ７１と、該ピストン７２をノズル７０が略密封となる方向に付勢する弾性体７５と、を有するノズル調整機構７を備えた空気流量増幅器６ｕを過給手段５ｕとする内燃機関の過給装置の過給手段５ｕの過給中の説明図である。
該過給手段５ｕの設置場所は、上記のようにエアクリーナ（図示せず）の下流である吸気流入通路２２ｕと吸気流出通路２３ｕの間に設置することも、エアクリーナ内、エアクリーナの上流通路である吸気流入ダクト（２９２）と吸気流出ダクト（２９３）の間、あるいは吸気ダクト（２９ｕ）の上流開口部のダクト入口に設けることもできる。
後述する請求項４の駆動流をＥＧＲとする場合は、排気が大気に流出する可能性がある等の理由により設置が制約される場合がある。
また、該過給手段５ｕの下流の連通部位は、過給による圧力上昇に耐えられる強度が必要である。
【００１５】
過給手段５ｕの作用は、駆動流通路４１ｕから供給される駆動流が、シリンダ７１とピストン７２との環状空間に流入して、駆動流による圧力上昇によりピストン７２が弾性体７５の付勢力と釣り合う位置に移動することにより、ピストン７２に設けられた第２ノズル７０２と、シリンダ７１のノズル部７１１に設けられた第１ノズル７０１で構成するノズル７０から駆動流を流出する。
弾性体７５の付勢力は、弾性体７５がスプリングの場合は、スプリングの自由長からの変位量とばね常数の積となる。
従って、駆動流圧力とピストン７２のノズル閉鎖位置からの移動距離は比例する。
第１ノズル７０１と第２ノズル７０２のノズル隙間距離とノズル７０の開口部の周長との積がノズル７０の開口面積となる。
従って、該ノズル隙間距離は、ピストン７２のノズル閉鎖位置からの移動距離に比例するので、ノズル７０のノズル開口面積が駆動流圧力に比例することにより、駆動流圧力によりノズル７０から流出する駆動流の流量調整制御が行われる。
このノズル開口面積は、駆動流通路４１の通路断面積より小さくすることにより、前記シリンダ７１とピストン７２との間にできる環状空間がアキュームレータ（蓄圧器）となり、ノズル７０の周方向の圧力分布を均一にすることができる。
【００１６】
空気流量増幅器６ｕに駆動流が供給されていない場合、内燃機関の吸気行程により発生する負圧により吸気は吸気流入通路２２ｕから空気流量増幅器６ｕを通り、吸気流出通路２３ｕに送られて自然吸気内燃機関として運転される。
空気流量増幅器６ｕに駆動流が供給されると、ノズル７０から流出した駆動流は吸気流出通路２３ｕに送られ、駆動流が吸気流より早い場合、このノズル７０からの駆動流の流れによりベルヌーイの定理による負圧により、駆動流周辺の吸気がこの駆動流に吸い込まれて、駆動流に合流して加速されて吸気流出通路２３ｕに流出される。
このように、吸気が吸気流出通路２３ｕに加速して送られることにより、吸気流入通路２２ｕの負圧はさらに大きくなり吸気流速が増大して吸気が流量増幅される。
運転状況により内燃機関の回転数や排気圧が変化し、その内燃機関の回転力や、排気圧等により駆動される圧縮機（図示せず）から発生する駆動流である圧縮空気の圧力は運転状況に連動する。
従って、駆動流圧力によりノズルの開口面積が調整されるノズル調整機構７を設けた空気流量増幅器６ｕにより、運転状況の変化に連動した駆動流流量により内燃機関の過給を行う。
駆動流で流量増幅を行うので、消費する駆動流は過給吸気流量を流量増幅比で除した流量であるので、前記圧縮機は小型でよく、圧縮機の種類は、ターボ圧縮機よりも、駆動流に必要な高圧の発生が容易で、内燃機関の回転数に連動した流量が応答性良く得られる容積圧縮機が望ましい。
図１の空気流量増幅器６ｕは、前述のトランスベクタ、フロートランスベクタ、エジェクタ等より過給手段に要求される過給性能により選択する。
（第1実施形態（請求項１対応）の変形例１）
【００１７】
図２は、第１実施形態の変形例１のエジェクタ型過給手段の構成図（１）とＤ部拡大図（２）である。
図２は、内燃機関の燃焼室に吸気を供給する吸気系統の通路途中である吸気流入通路２２ｄと吸気流出通路２３ｄとの間に、吸気を加圧して燃焼室に送り込む過給手段５ｄを備えた内燃機関の過給装置であって、該過給手段５ｄは空気流量増幅器６ｄと、該空気流量増幅器６ｄに該駆動流を供給する駆動流通路４１ｄと、更に該空気流量増幅器６ｄのノズル７０ｄを略密封できるノズルリップである第１ノズル７０１ｄと第２ノズル７０２ｄで構成し、該ノズルリップの一方である第２ノズル７０２ｄを他方のノズルリップである第１ノズル７０１ｄに離接自在に移動させるピストン７２ｄと、該ピストン７２ｄを該駆動流圧力で移動させるシリンダ７１ｄと、該ピストンをノズルが略密封となる方向に付勢する弾性体であるスプリング７５１ｄと、を有するノズル調整機構７ｄを備えた空気流量増幅器６ｄを過給手段５ｄとする内燃機関の過給装置の過給手段５ｄの構成図（１）とＤ部拡大図（２）である。
弾性体である前記スプリング７５１ｄの付勢力は、ピストン７２ｄに固着されたコンロッド７７により伝達される。
【００１８】
過給手段５ｄ作用は、駆動流通路４１ｄから供給される駆動流が、シリンダ７１ｄに流入し、駆動流の圧力によるピストン７２ｄのピストン推力がスプリング７５１ｄの付勢力と釣り合う位置に移動することにより、ピストン７２ｄに設けられた第２ノズル７０２ｄと、シリンダ７１ｄのノズル部７１１ｄに設けられた第１ノズル７０１ｄで構成するノズル７０ｄが開口して駆動流を流出する。
第1実施形態（図１）と各部の形状は異なるが原理及び作用は同じであり、ノズル７０ｄのノズル開口面積は駆動流圧力に比例するので、運転状況の変化に連動した駆動流流量にて内燃機関の過給を行うことができる。
【００１９】
図３は、図２（第１実施形態（請求項１対応）の変形例１のエジェクタ型の過給手段）の断面図（３）とＥ部拡大図（４）である。
図３は、第１実施形態の変形例１（図２）の過給手段５ｄであるノズル調整機構７ｄを備えた空気流量増幅器６ｄの過給運転中の断面図（３）と、Ｅ部拡大図（４）である。
ピストン７２ｄを付勢するスプリング７５１ｄは、コンロッド７７の軸端に螺合するストッパ７７１とノズルケーシング７４の間に設けられ、ストッパ７７１の固定位置の調整によりピストン７２ｄに予圧を与えることができる。
吸気流入通路２２ｄと吸気流出通路２３ｄの吸気通路断面積より、エジェクタ６３の吸気通路断面積を大きくすることにより、吸気の通路抵抗を小さくする。
【００２０】
過給手段５ｄの作用は、第１実施形態の変形例１（図２）で説明したように、ノズル７０ｄの開口面積は駆動流圧力に比例し、駆動流圧力によりノズル開口面積が調整されて駆動流の流量制御が行われる。
従って、駆動流の圧力が低下するとノズル開口面積が小さくなり、駆動流流出量が減少して駆動流圧力の低下を抑制してＮＧ域への移行を抑制し、駆動流圧力が上昇するとノズル開口面積が大きくなり、駆動流流出量が増大して駆動流圧力の上昇を抑制して制御域の高圧側の最大流出量を増大する。
駆動流の流量が減少するとシリンダ７１ｄ内の駆動流が減少して駆動流圧力が低下するので、ノズル開口面積が減少して駆動流の流出量が減少して駆動流圧力の低下が抑制され、駆動流流量が増大するとシリンダ７１ｄ内の駆動流が増大して駆動流圧力が上昇するので、ノズル開口面積が増大して駆動流の流出量が増大して駆動流の圧力上昇が抑制されるので、駆動流の流量の変化による圧力への影響を緩和して、駆動流流量制御域が拡大する。
【００２１】
このように、請求項1のノズル調整機構７ｄは、駆動流の圧力と流量に連動して制御域が拡大し、該ノズル調整機構７ｄによるノズル開口面積の調整制御が駆動流圧力により行われるので、電気制御等を必要としない簡素な構造で、内燃機関の運転状況に連動した安定過給ができる。
ノズル７０ｄから流出した駆動流はピストン７２ｄの外周に沿って流出して、流出駆動流と吸気流との接触面積が大きく、フロートランスベクタと同様に、駆動流周辺の大量の周辺吸気流の加速ができる。
スプリング７５１ｄの付勢力は、コンロッド７７ｄとストッパ７７１の螺合位置の調整により予圧を与えることができ、調整後に緩み止めのナット７７２と抜け止め（図示せず）をセットする。
エジェクタ６３を備える空気流量増幅器６ｄは、トランスベクタより流量増幅比が小さいので駆動流流量を多く必要とするが、トランスベクタより高いブースト圧を必要とする内燃機関の過給に適している。
（第1実施形態（請求項１対応）の変形例２）
【００２２】
図４は、第１実施形態の変形例２のトランスベクタ型の過給手段の断面図（５）とＦ部拡大図（６）である。
図４は、内燃機関の燃焼室に吸気を供給する吸気系統の通路途中である吸気流入通路２２ｆと吸気流出通路２３ｆとの間に、吸気を加圧して燃焼室に送り込む過給手段５ｆを備えた内燃機関の過給装置であって、該過給手段５ｆは空気流量増幅器６ｆであるトランスベクタ６１と、該トランスベクタ６１に駆動流を供給する駆動流通路４１ｆと、更に該トランスベクタ６１のノズル７０ｆを略密封できるノズルリップである第１ノズル７０１ｆと第２ノズル７０２ｆで構成し、該ノズルリップの一方である第２ノズル７０２ｆを他方のノズルリップである第１ノズル７０１ｆに離接自在に移動させるピストン７２ｆと、該ピストン７２ｆを該駆動流圧力で移動させるシリンダ７１ｆと、該ピストン７２ｆをノズル７０ｆが略密封となる方向に付勢する弾性体であるスプリング７５２と、を有するノズル調整機構７ｆを備えた空気流量増幅器６ｆであるトランスベクタ６１を過給手段５ｆとする内燃機関の過給装置の過給手段５ｆの断面図（５）とＦ部拡大図（６）である。
【００２３】
ピストン７２ｆの第２ノズル７０２ｆのノズル径は、吸気流入通路２２ｆの内径より大きいので駆動流によるピストン７２ｆのピストン推力が大きく、ノズル７０ｆの周長が長いので小さなノズル移動量でも広いノズル開口面積となり、ピストン７２ｆを付勢する弾性体であるスプリング７５２は、短いストロークで大きな付勢力が得られる（ばね常数が大きい）皿ばねである。
皿ばねは、組合せによりバネ常数を変更でき、摩擦等による自己減衰性によりダンパ効果がある。
皿バネの保持部の耐摩耗性が低い場合は、組合せ使用によるばねの芯ずれを防止するパイプ状のガイド（図示せず）をスプリング７５２とピストン７２ｆの間に設けることもできる。
トランスベクタ６１の筐体は、シリンダ７１ｆと該シリンダ７１ｆに螺合するフランジ７８ｆで構成され、該シリンダ７１ｆにピストン７２ｆ、弾性体であるスプリング７５２の順に該シリンダ７１ｆに挿入して、該フランジ７８ｆを螺合する。
該フランジ７８ｆのシリンダ７１ｆへの螺合は、フランジ７８ｆがスプリング７５２の圧縮開始位置から、スプリング７５２のばね常数、ピストン７２ｆのピストン面積等より求めた所定の距離（回転数または角度等）の増し締めをすることによりスプリング７５２による予圧を与えて、固定手段（図示せず）で固定する。
該スプリング７５２のばね常数により、駆動流圧力によるピストン７２ｆの移動量が決まり、ノズル７０ｆの流出角θにより該移動量によるノズル７０ｆの隙間（ピストン７２ｆの移動量とＳｉｎθの積）が決まり、該隙間とノズル周長の積がノズル開口面積となるので、該駆動流圧力と該ノズル開口面積の関係を該スプリング７５２のばね常数で設定することができる。
流出角θを大きくすると駆動流の長手方向の速度分力が減少するので、流出角θは小さい方が過給に有利であり、ノズルリップ先端形状の改良により更に流出角θを小さくすることもできる。
【００２４】
過給手段５ｆの作用は、駆動流通路４１ｆより供給される駆動流がハウジングであるシリンダ７１ｆとピストン７２ｆとの間に設けられた環状チャンバ６１４ｆに供給され、この環状チャンバ６１４ｆの駆動流圧力の上昇によるピストン作用により、ピストン７２ｆがスプリング７５２の付勢力と釣り合う位置まで移動する。
従って、駆動流の圧力に比例したノズル開口面積に自動調整されるので、駆動流が適度な速度でノズルから流出し、運転状況の変化に連動した安定過給ができる。
【００２５】
ピストン７２ｆには、パッキン、Ｏリング等の密封要素（図示せず）を設けることもできる。
このピストン７２ｆの第２ノズル７０２ｆの前記ノズル内径は、吸気流入通路２２ｆ及び吸気流出通路２３ｆの内径より大きいので、吸気流入通路２２ｆからノズル７０ｆまではデフューザとなり吸気流速は低下し、その速度低下した吸気に吸気通路より大きな内径のノズル７０ｆから駆動流を流出して吸気を加速する。
空気流量増幅器６ｆであるトランスベクタ６１の過給能力はノズル内径を大きくしたことにより増大し、加速された吸気流は縮径した吸気流出通路２３ｆに流出することによるベンチュリ効果により速度が上昇するので吸気は更に加速する。
本実施形態は、空気流量増幅器６ｆがトランスベクタ６１であり、エジェクタより流量増幅比が大きいので駆動流消費量が少なく、高速回転の内燃機関の過給装置に適している。
【００２６】
図５の（Ｒ４）は、図４の過給手段５ｆの試算による駆動流流量の特性図である。
図５は、図４の過給手段５ｆを“ノズル調整”とし、比較のために従来技術である固定ノズルの空気流量増幅器の“固定Ｈ”と“固定Ｍ”と仮定して、３者の駆動流流量を試算する。
尚、“固定Ｈ”のノズル開口面積は“ノズル調整”の最大ノズル開口面積と同じであり、”固定Ｍ” のノズル開口面積は、“ノズル調整”の最大ノズル開口面積の１／２であり、本実施形態の調整できるノズル開口面積の中央値と仮定する。
図４で説明したように、過給手段５ｆである空気流量増幅器６ｆのフランジ７８ｆのハウジングであるシリンダ７１ｆへの螺合調整により予圧を与えることができ、この予圧を駆動流圧力の制御ができないＮＧ域の上限圧力になるように設定する。
（特性図の概要）
【００２７】
（Ｒ１）は、駆動流圧力とピストン移動量の特性図であり、（Ｒ２）は、駆動流圧力と駆動流流速の特性図、（Ｒ３）は、（Ｒ１）と（Ｒ２）によるノズル開口面積と駆動流流速の特性図、（Ｒ４）は、（Ｒ３）より求めたノズル調整制御と駆動流流量の特性図である。
（Ｒ１）は、横軸がピストン７２ｆの移動量、縦軸が駆動流圧力で、ピストンの挙動説明図である。
（Ｒ２）は、横軸が駆動流速度、縦軸は駆動流圧力（（Ｒ１）と同じ）で、駆動流圧力と駆動流速度の関係説明図である。
（Ｒ３）は、横軸が（Ｒ１）の横軸のピストン７２ｆの移動量から算出したノズル開口面積（目盛は（Ｒ１）横軸と等価）、縦軸が（Ｒ２）から求めた駆動流速度で、ピストン７２ｆの挙動と駆動流速度の関係説明図である。
（Ｒ４）は、横軸が（Ｒ３）の補助線を垂直投影したノズル調整制御域、縦軸が（Ｒ３）の該補助線と等流量線から求めた“ノズル調整”と従来の固定ノズルの“固定Ｈ”と“固定Ｍ”の制御域の駆動流流量の特性図である。
（流量試算結果）
【００２８】
“ノズル調整”は、（Ｒ４）の原点から図示したノズル調整制御までが制御域となり、この制御域（最大流量−最少流量）は“固定Ｈ”の１.３倍、“固定Ｍ”の２.８倍の駆動流流量の制御域となる。
“ノズル調整”の過給制御域を１００％とした場合、高速巡航速度での運転を重視する“固定Ｈ”の場合は、駆動流流量の２３〜１００％の領域の過給制御ができ、運転状況の激しい変化への対応（中低速運転）を重視する“固定Ｍ”の場合は、駆動流流量の１２％〜４８％の領域の過給制御ができる。
上記試算値は、駆動流圧力（ＮＧ域、制御域）等により値は変化するが、“ノズル調整”は、内燃機関の運転領域に対応する過給制御域が、従来の“固定Ｈ”及び“固定Ｍ”より拡大し、更に予圧設定により小流量側のＮＧ域での駆動流の浪費が抑制できる効率の良い過給制御ができる。
（特性図の説明）
【００２９】
（Ｒ１）は、横軸はピストン移動量であり、ピストン７２ｆの弾性部材であるスプリング７５２の自然長からの変位量（予圧の増し締め距離と該ピストン移動量の和）とばね常数の積が付勢力となり、縦軸は該付勢力と釣り合うピストン推力になる駆動流圧力である。
この過給制御を行う縦軸の駆動流圧力は、低圧側に駆動流による過給の制御不能なＮＧ域があり、高圧側に機関の強度等による上限制約があり、“ノズル調整”、“固定Ｈ”及び“固定Ｍ”は駆動流圧力が過給制御できる制御域で過給制御を行う。
図４の過給手段５ｆの予圧は、スプリング７５２のばね常数と増し締め距離の積と、ＮＧ域上限の駆動流圧力とピストン７２ｆのピストン面積の積が等しくなる位置に予圧を設定しているので、予圧以上のピストン推力が加わる駆動流圧力、つまりＮＧ域以上の圧力になると、駆動流圧力によりピストン７２ｆは移動を開始する。
従って、駆動流圧力が０から上昇し、制御域の下限値以上になるとピストンが移動を開始してノズルの開口が始まり、更に駆動流圧力が上昇して制御域上限値に達する。
駆動流圧力が上昇して制御域上限値に達すると、ピストン７２ｆがフランジ７８ｆに当接してピストン７２ｆの移動を停止させることもできる。
これらの“ノズル調整”の変位は、ピストン面積とばね常数が一定のため、駆動流圧力とノズル移動量の関係は比例し、実線で示す直線となる。
従来の固定ノズルは、二点鎖線で示す“固定Ｈ”と破線で示す“固定Ｍ”のように、駆動流圧力が変化してもノズルが移動しないので、図のように横軸のノズル開口面積の位置に縦軸と平行な直線となる。
【００３０】
（Ｒ２）は、横軸がノズルから流出した駆動流速度、縦軸は（（Ｒ１）と同じ）駆動流圧力で、駆動流圧力に駆動流速度が比例する（熱等の影響は無いものとする簡易試算）駆動流速度と駆動流圧力の特性図である。
（Ｒ３）は、（Ｒ１）の縦軸の駆動流圧力を、（Ｒ２）にて駆動流流速に換算した図であり、二点鎖線で示す“固定Ｈ”と破線で示す“固定Ｍ”と実線で示す“ノズル調整”の駆動流速度とノズル開口面積の関係説明図である。
駆動流圧力制御域も駆動流速度制御域に換算して横軸に平行な一点鎖線で示している。
（Ｒ３）は、横軸がノズル開口面積、縦軸が駆動流速度であり、横軸のノズル開口面積は（Ｒ１）の横軸のピストン移動量からノズル開口面積に換算したもので、横軸目盛は実質的には（Ｒ１）と（Ｒ３）は同じ（等価）である。
（Ｒ３）は、横軸のノズル開口面積と縦軸の駆動流速度の積が駆動流流量となるので、図中に示す双曲線（ＸＹ＝Α（Ａ：流量））は駆動流流量が等しい等流量線となる。
（Ｒ３）の双曲線は、実線で示す“ノズル調整”の制御域の最大値と最小値の等流量線と、二点鎖線で示す“固定Ｈ”の制御域の最大値と最小値の等流量線と、破線で示す“固定Ｍ”の制御域の最大値と最小値の等流量線を示している。
この“ノズル調整”、“固定Ｈ”及び“固定Ｍ”の駆動流速度の最大値と最小値の等流量線と、原点を通る補助線との交点を求め、これらの交点座標のＸ値を、（Ｒ４）に垂直投影する。
（Ｒ４）は、（Ｒ３）の補助線上の前記各点のＸ座標を（Ｒ４）のＸ座標に垂直投影し、各点の（Ｒ３）のＸ座標値とＹ座標値の積により縦軸の駆動流流量を求めた特性図である。
（Ｒ４）に示すように、駆動流流量曲線（放物線）上の各点より、 “ノズル調整”、“固定Ｈ”及び“固定Ｍ”の駆動流流量の制御域が求められる。
（第１実施形態（請求項１対応）の変形例３）
【００３１】
図６は、第１実施形態の変形例３の過給手段の断面図（７）とＲ部拡大図（８）である。
図６の過給手段５ｋは、空気流量増幅器６ｋのハウジング６０３とフランジ６０８で構成される筐体の内側に、トランスベクタ６１ｋを設け、該トランスベクタ６１ｋのノズル調整機構７ｋは、第１実施形態の変形例２（図４）のノズル調整機構７ｆと形状は異なるが同じ構成であるので、ノズル調整機構７ｋの説明は省略する。
空気流量増幅器６ｋのハウジング６０３内に、ブッシング６０９と駆動流通路４１ｋにより支持されたトランスベクタ６１ｋが設けられ、該トランスベクタ６１ｋの弾性体であるスプリング７５２ｋ（皿ばね）の向きが異なる接触面に座金７５８を配置して、皿ばねの芯ずれによる付勢力の低下と該接触面の摩耗を防止している。
【００３２】
過給手段５ｋの作用は、ハウジング６０３内に設けたトランスベクタ６１ｋにより、吸気流入通路２２ｋから流入する直進する吸気を加速し、流量増幅した吸気を吸気流出通路２３ｋに流出する。
更に空気流量増幅器６ｋの筐体であるハウジング６０３の内部とトランスベクタ６１ｋの外部との間の環状空間がバイパス吸気通路を形成し、このバイパス吸気通路の吸気はトランスベクタ６１ｋから吸気流出通路２３ｋに流出する吸気流による負圧（ベルヌーイの定理による）により、該吸気流に吸い込まれて混合して加速される。
ランスベクタ６１ｋからの吸気流と該バイパス吸気通路から合流する吸気流により過給を行うので、空気流量増幅器６ｋは流量増幅比が増大する。
本実施形態は、流量増幅比が大きいので駆動流消費量が少ないので、後述する請求項４の駆動流をＥＧＲガスとする場合、あるいは吸気流量に対して小型のトランスベクタ６１ｋで過給手段が構成できるので、大型の内燃機関の過給に適している。
（第２実施形態（請求項２対応））
【００３３】
図７は、第２実施形態の過給手段の説明図である。
図７は、内燃機関の前記過給装置において、前記空気流量増幅器６ｖの駆動流通路途中である駆動流通路４１ｖと駆動流通路４１１ｖの間に、吸気を１次流量増幅する１次空気流量増幅器６０１を設け、前記空気流量増幅器６ｖの上流の吸気系統である吸気流入通路２２ｖと該１次空気流量増幅器６０１の流入口に連通する吸気副通路２８ｖを設けた過給手段５ｖの説明図である。
該過給手段５ｖの作用は、駆動流通路４１ｖから供給される駆動流により１次空気流量増幅器６０１で流量増幅した吸気副通路２８からの吸気を、空気流量増幅器６ｖの駆動流として供給して２段流量増幅を行う。
過給手段５ｖの流量増幅比は、１次空気流量増幅器６０１の流量増幅比と空気流量増幅器６ｖの流量増幅比の積になり、１段の流量増幅を行う空気流量増幅器より大きな流量増幅比となる過給手段５ｖにより駆動流消費量が少ない過給装置ができる。
該１次空気流量増幅器６０１で流量増幅された吸気流が空気流量増幅器６ｖの駆動流となるので、１次空気流量増幅器６０１は、吸気流の推力が確保できる流量増幅比が小さい空気流量増幅器となる。
（第２実施形態（請求項２対応）の変形例１）
【００３４】
図８は、第２実施形態の変形例１の過給手段の構成図である。
図８は、内燃機関の前記過給装置において、前記空気流量増幅器６ｍの駆動流通路途中である駆動流通路４１ｍと駆動流通路４１１ｍの間に、吸気を１次流量増幅する１次空気流量増幅器６０１ｍである１次エジェクタ６３１ｍと、前記空気流量増幅器６ｍであるトランスベクタ６１ｍの上流と該１次空気流量増幅器である１次エジェクタ６３１ｍの流入口に連通する制御弁４２１を備えた吸気副通路２８ｍと、を設けた過給手段５ｍを備えた請求項１に記載の内燃機関の過給装置の過給手段５ｍの構成図である。
該過給手段５ｍの作用は、後述する過給手段５ｍの断面図（図９）にて説明する。
【００３５】
図９は、図８（第２実施形態（請求項２対応）の変形例１）の過給手段５ｍの断面図である。
図９は、トランスベクタ６１ｍの駆動流通路途中である駆動流通路４１ｍと駆動流通路４１１ｍの間に、吸気を１次流量増幅する１次エジェクタ６３１ｍと、該トランスベクタ６１ｍの上流と該１次空気流量増幅器である１次エジェクタ６３１ｍの流入口に連通する制御弁４２１を備えた吸気副通路２８ｍと、を設けた過給手段５ｍの過給運転中（２段流量増幅時）の断面図である。
該トランスベクタ６１ｍは、第１実施形態の変形例２（図４）と構造及び作用は同じであり、制御弁４２１はバタフライバルブで、アクチェータ（図示せず）にて作動する。
該過給手段５ｍの作用として、該トランスベクタ６１ｍは、第１実施形態の変形例２（図４）の空気流量増幅器６ｆと同じ構造のノズル調整機構７ｍにより、駆動流の圧力に比例したノズル開口面積に自動調整されるので、駆動流が適度な速度でノズルから流出し、運転状況の変化に対応した駆動流流量にて内燃機関の過給ができる。
【００３６】
更に、１次空気流量増幅器６０１ｍである１次エジェクタ６３１ｍで流量増幅した吸気副通路２８ｍからの吸気を、該トランスベクタ６１ｍの駆動流として供給して２段流量増幅を行うので、該１次エジェクタ６３１ｍの流量増幅を、吸気副通路２８ｍに設けた制御弁４２１により、１段流量増幅と２段流量増幅の切換えを行うことができる。
過給手段５ｍの２段流量増幅時の流量増幅比は、２次空気流量増幅を行うトランスベクタ６１ｍの流量増幅比と、１次空気流量増幅器である１次エジェクタ６３１ｍの流量増幅比の積であるので、トランスベクタ６１ｍによる１段流量増幅時と、該２段流量増幅時との中間の流量増幅比に前記制御弁４２１により制御することもできる。
前記１次エジェクタ６３１ｍを軸方向に移動可能なノズル６３５ｍとして、アクチェータ（図示せず）により移動させることにより、制御弁４２１を省略することもできる。
過給手段５ｍは、２段流量増幅を行う事により、大きな流量増幅比となるので、駆動流流量を小さくできる利点があり、この流量増幅比の増大は後述する第４実施形態（請求項４）の駆動流をＥＧＲとする場合は、低いＥＧＲ還流量で過給運転ができるので、ガソリン機関にも対応できる。
【００３７】
図１０は、図９（第２実施形態（請求項２対応）の変形例１）の過給手段５ｍの流量増幅比と絶対過給圧の概要特性図である。
図１０は、図９の過給手段５ｍの流量増幅比と絶対過給圧の概要特性を示す図で、横軸が絶対過給圧（ｂａｒ）、縦軸が流量増幅比（倍）である。
該過給手段５ｍは、制御弁４２１を全開した１次エジェクタ６３１ｍとトランスベクタ６１ｍによる２段流量増幅（実線）と、制御弁４２１を閉鎖したトランスベクタ６１ｍによる１段流量増幅（破線）を行う過給手段であり、制御弁４２１の開度により全開時と全閉時の中間の任意の流量増幅比での過給運転ができる。
過給手段５ｍの１次エジェクタ６３１ｍの流量増幅比（２点鎖線）をＥ、１段流量増幅時（トランスベクタ６１ｍ）の流量増幅比（破線）をＴとすると、２段流量増幅時の流量増幅比（実線）はＥ・Ｔとなる。
１次エジェクタ６３１ｍにより１次流量増幅された吸気副通路２８ｍからの吸気を駆動流とするので、流量は増幅されるが圧力が低下した駆動流となるので、トランスベクタ６１ｍにより２次流量増幅する過給手段５ｍ（実線）の流量増幅比はＥ・Ｔで、１次エジェクタ６３１ｍから流出する駆動流圧力の低下に応じて絶対過給圧は低下する。
【００３８】
内燃機関がガソリン機関の場合は、後述する請求項４の駆動流をＥＧＲする場合に、流量増幅比が小さいとＥＧＲ還流量が過大となる問題が発生する。
図１０の右側の縦軸は、駆動流をＥＧＲする場合の流量増幅比から逆算したＥＧＲ還流量（％）であり、ガソリン機関のＥＧＲ還流量は１５％以下が目安であるので、図１０の横軸に平行な一点鎖線の上部となり、ガソリン機関の絶対過給圧は２ｂａｒ以下が目安であるので、ガソリン機関のＥＧＲ運転領域は図１０の直線の一点鎖線に囲まれた左上の矩形領域（ハッチング大）となり、過給手段５ｍの２段流量増幅時全域と、ＥＧＲ還流量が１５％以上の領域が過給運転可能領域となる。
図１０は過給手段５ｍの概要特性の説明のため、絶対過給圧は駆動流圧力が８ｂａｒで流量が確保されている場合の流量増幅比からの試算値であり、実際の値は過給手段の設計仕様（形状、設置場所、運転条件）等により変化する。
（第３実施形態（請求項３対応））
【００３９】
図１１は、第３実施形態（請求項３対応）の過給手段の説明図である。
図１１は、前記ノズル調整機構（図示せず）を備えた空気流量増幅器６ｈのノズルの上流に吸気の逆流を防止する逆止弁８を設けた過給手段５ｈの説明図である。
過給手段５ｈの作用は、前記ノズル調整機構により、運転状況の変化に対応した駆動流圧力にて内燃機関の過給を行うことができ、更に逆止弁８により、内燃機関の運転状況の急激な変化によるサージング等による吸気逆流発生時に、空気流量増幅器６ｈのノズル上流の吸気通路２２ｈを遮断して空気流量増幅器６ｈによる逆流流量増幅現象の発生を防止し、逆止弁８の下流の圧力が上流より低くなると該吸気通路２２ｈを連通して吸気流入通路から供給される吸気を空気流出通路に流出する。
従って、過給手段５ｈは、ノズル調整機構（図示せず）により運転状況の変化に対応した駆動流圧力にて内燃機関の過給を行い、逆止弁８により吸気の逆流発生時に空気流量増幅器６ｈによる逆流流量増幅現象を防止するので安定した内燃機関の過給運転ができる。
（第３実施形態（請求項３対応）の変形例１）
【００４０】
図１２は、第３実施形態の変形例１のリードバルブを備えた過給手段の断面図である。
図１２は、内燃機関の燃焼室に吸気を供給する吸気系統の通路途中である吸気流入通路２２ｎと吸気流出通路２３ｎの間に、吸気を加圧して燃焼室に送り込む過給手段５ｎを備えた内燃機関の過給装置であって、該過給手段５ｎは空気流量増幅器６ｎであるトランスベクタ６１ｎと、該トランスベクタ６１ｎに該駆動流を供給する駆動流通路４１ｎと、更に該トランスベクタ６１ｎのノズル７０ｎを略密封できるノズルリップで構成し、該ノズルリップの一方を他方のノズルリップに離接自在に移動させるピストン７２ｎと、該ピストン７２ｎを該駆動流圧力で移動させるシリンダ７１ｎと、該ピストン７２ｎをノズル７０ｎが略密封となる方向に付勢する弾性体であるスプリング７５２ｎと、を有するノズル調整機構７ｎを備えた空気流量増幅器６ｎであるトランスベクタ６１ｎと、該空気流量増幅器６ｎであるトランスベクタ６１ｎのノズル７０ｎの上流に吸気の逆流を防止する逆止弁８ｎであるリードバルブ８５を設けた過給手段５ｎの過給運転時の断面図である。
過給手段５ｎの筐体は、ケーシング６１０ｎの一方の開口部に螺合するフランジ８５３と、他方の開口部に螺合するフランジ７８ｎで構成される。
リードバルブ８５は、弾性体であるリード８５１と、リードの変形を規制するストッパ８５２と、を前記フランジ８５３の座面に固着し、弾性体であるリード８５１は復元力によりフランジ８５３の座面に付勢される。
該リード８５１の材質と厚み寸法は、バルブが開弁するクラッキング圧に影響する。
空気流量増幅器６ｎであるトランスベクタ６１ｎは、ケーシング６１０ｎとピストン７２ｎとの間にできる空間に環状チャンバ６１４ｎを設け、環状チャンバ６１４ｎに連通する駆動流通路４１ｎを設け、前記ノズル調整機構７ｎにより調整されるノズル７０ｎより駆動流を吸気流が加速する方向に流出する。
【００４１】
該過給手段５ｎの作用は、駆動流を駆動流通路４１ｎから供給し、トランスベクタ６１ｎの環状チャンバ６１４ｎを経由して、ノズル調整機構７ｎのノズル７０ｎより吸気流に流出して、内燃機関の運転状況の変化に連動した駆動流流量にて内燃機関の過給を行う。
逆止弁８ｎであるリードバルブ８５は、停止時はフランジ８５３の座面に弾性部材であるリード８５１の復元力により密着し、過給運転時は吸気流れにより発生する圧力差によりリード８５１をフランジ８５３座面から引き離してリードバルブ８５を開弁する。
内燃機関の運転状況の急激な変化により発生するサージング等による吸気逆流時に、リード８５１の復元力と逆流吸気による圧力による付勢力によりリード８５１をフランジ８５３の座面に付勢して、トランスベクタ６１ｎのノズル７０ｎの上流の吸気通路２２ｎを遮断して該トランスベクタ６１ｎによる逆流流量増幅現象の発生を防止し、該リードバルブ８５の下流の圧力が上流より低くなり、クラッキング圧力を超えると該吸気通路２２ｎを連通して吸気流入通路２２ｎから供給される吸気を空気流出通路２３ｎに流出する。
ケーシング６１０ｎに設けたトランスベクタ６１ｎのノズル７０ｎのノズル径を吸気流入通路２２ｎと吸気流出通路２３ｎの内径より大きくすることにより、トランスベクタ６１ｎにより加速した吸気流をベンチュリ効果により更に加速して過給能力を増大するので高速内燃機関の過給ができ、前記逆止弁８ｎにより運転状況の急激な変化にも安定した過給ができる。
（第３実施形態（請求項３対応）の変形例２）
【００４２】
図１３は、第３実施形態（請求項３対応）の変形例２の２段流量増幅型の過給手段の構成図である。
図１３は、図７の第２実施形態（請求項２対応）の過給手段を備えた内燃機関の前記過給装置において、前記ノズル調整機構（図示せず）を備えた空気流量増幅器６ｗのノズルの上流に吸気の逆流を防止する逆止弁８ｗと、１次空気流量増幅器６０１ｗのノズルの上流に吸気の逆流を防止する逆止弁９と、を備えた過給手段５ｗの構成図である。
過給手段５ｗの作用は、駆動流通路４１ｗから供給される駆動流により１次空気流量増幅器６０１ｗで流量増幅した吸気副通路２８ｗからの吸気を空気流量増幅器６ｗの駆動流として供給して２段流量増幅を行う。
逆止弁８ｗにより、内燃機関の運転状況の急激な変化により発生するサージング等による吸気逆流時に、ノズル調整機構を備えた前記空気流量増幅器６ｗのノズルの上流の吸気通路２２ｗを遮断して該空気流量増幅器による逆流流量増幅現象の発生を防止し、逆止弁８ｗの下流の圧力が上流より低くなると該吸気通路２２ｗを連通して吸気流入通路２２ｗから供給される吸気を空気流出通路２３ｗに流出する。
逆止弁９により、内燃機関の運転状況の急激な変化によるサージング等による吸気副通路２８ｗの逆流発生時に、１次空気流量増幅器６０１ｗのノズルの上流の吸気副通路２８ｗを遮断して該１次空気流量増幅器６０１ｗによる逆流流量増幅現象の発生を防止し、逆止弁９の下流の圧力が上流より低くなると該吸気副通路２８ｗを連通して吸気を駆動流通路４１１ｗに流出する。
従って、過給手段５ｗは、ノズル調整機構（図示せず）により運転状況の変化に連動した駆動流流量にて内燃機関の過給を行い、１次流量増幅器６０１ｗにより２段流量増幅を行い、逆止弁８ｗ及び逆止弁９により吸気の逆流発生時に空気流量増幅器での逆流流量増幅現象を防止することにより、少流量の駆動流で安定した内燃機関の過給運転ができる。
（第３実施形態（請求項３対応）の変形例３）
【００４３】
図１４は、リフトチェック弁を備えた、図１３（第３実施形態の変形例３）の過給手段の断面図である。
図１４は、第３実施形態の変形例２の過給手段５ｗ（図１３）の空気流量増幅器６ｗをトランスベクタ６１ｊ、１次空気流量増幅器６０１ｗを１次エジェクタ６３１ｊ、逆止弁８ｗをリフトチェック弁８１ｊ、逆止弁９をリフトチェック弁９１とした過給手段５ｊの過給運転中の断面図である。
該トランスベクタ６１ｊは、第３２実施形態の変形例１と同様のノズル調整機構７ｊを備え、該ノズル調整機構７ｊのピストン７２ｊとフランジ７８ｊの間にディスク８１１ｊとスプリング８１２ｊからなるリフトチェック弁８１ｊを設ける。
吸気副通路２８ｊと吸気流入通路２２ｊの間に、ディスク９１１とスプリング９１２からなるリフトチェック弁９１を設ける。
該リフトチェック弁８１ｊは、フランジ７８ｊに設けたシリンダ部に、ディスク８１１ｊと該ディスク８１１ｊをシリンダ部の座面に付勢するスプリング８１２ｊを設け、該ディスク８１１ｊには、外周部にストロークを規制する当たりと、中央部に吸気流れを円滑にして通路抵抗を小さくするガイド凸部を設けている。
１次エジェクタ６３１ｊのノズル６３５ｊは、長手方向に移動することにより１次エジェクタの流量増幅比を調整できる。
逆止弁であるリフトチェック弁９１は、吸気流入通路２２ｊに設けたシリンダ部に、ディスク９１１と該ディスク９１１をシリンダ部の座面に付勢するスプリング９１２を設ける。
【００４４】
過給手段５ｊの作用は、駆動流通路４１ｊから供給される駆動流により１次空気流量増幅器６０１ｊで流量増幅した吸気副通路２８ｊからの吸気を空気流量増幅器６ｊであるトランスベクタ６１ｊの駆動流として供給して２段流量増幅を行う。
１次空気流量増幅器６０１ｗである１次エジェクタ６３１ｊは、ノズル６３５ｊをアクチェータ（図示せず）によりハウジング６３３ｊの混合部６３６ｊに離接自在に移動させることにより、流量増幅比を調整する。
該１次エジェクタ６３１ｊにより１次流量増幅された駆動流が、トランスベクタ６１ｊのノズル調整機構７ｊにより駆動流圧力に応じた駆動流速度で駆動流を流出して２次流量増幅を行う。
逆止弁８ｊであるリフトチェック弁８１ｊは、内燃機関の運転状況の急激な変化により発生するサージング等による吸気の逆流時に、スプリング８１２ｊの付勢力と逆流吸気によりディスク８１１ｊがフランジ７８ｊの座面に付勢されて、該トランスベクタ６１ｊによる逆流流量増幅現象を防止し、該リフトチェック弁８１ｊの下流の圧力が上流より低くなるとリフトチェック弁８１ｊを開弁して吸気流入通路２２ｊから供給される吸気を空気流出通路２３ｊに流出する。
逆止弁９ｊであるリフトチェック弁９１は、内燃機関の運転状況の急激な変化により発生するサージング等による吸気副通路２８ｊの吸気の逆流発生時に、スプリング９１２の付勢力と逆流吸気によりディスク９１１が吸気流入通路２２ｊの座面に付勢されて、該１次空気流量増幅器６０１ｊによる逆流流量増幅現象の発生を防止し、リフトチェック弁９１の下流の圧力が上流より低くなると該リフトチェック弁９１を開弁して吸気を駆動流通路４１１ｊに流出する。
従って、過給手段５ｊは、ノズル調整機構７ｊにより運転状況の変化に対応した駆動流流量にて内燃機関の過給を行い、１次エジェクタ６３１ｊとトランスベクタ６１ｊにより２段流量増幅を行い、逆止弁８ｊ及び逆止弁９により吸気の逆流発生時に空気流量増幅器での逆流流量増幅現象を防止するので、少流量の駆動流で安定した内燃機関の過給運転ができる。
（第４実施形態（請求項４対応））
【００４５】
図１５は、第４実施形態の過給装置の説明図である。
図１５は、内燃機関の前記過給装置において、前記過給手段５ｐの空気流量増幅器（図示せず）の駆動流を、駆動流通路４１ｐと排気通路３１ｐに連通する排気還流通路３２ｐから還流されるＥＧＲガスとする内燃機関１ｐの過給装置４ｐである。
該駆動流通路４１ｐには、制御弁４２ｐを設ける。
吸気流出通路２３ｐ、駆動流通路４１ｐ、及び排気通路３１ｐには、圧力、温度、流速等のそれぞれの目的に応じた、過給センサ４６ｐ、駆動流センサ４３ｐ、及び排気センサ３４ｐを設け、全センサの情報はＥＣＵ（図示せず）に入力される。
吸気流出通路２３ｐには、ブースト圧が設定値以上になるのを防止するリリーフバルブ、排気還流通路３２ｐには、不完全燃焼物等を除去するフィルタ、ＥＧＲガスを冷却する冷却器、あるいは排気脈動を緩和するサージタンク等を必要に応じて設ける。
【００４６】
図１５の過給装置４ｐの作用は、内燃機関１ｐから排出される排気の一部を、該排気通路３１ｐに連通する排気還流通路３２ｐから駆動流通路４１ｐに駆動流として供給し、過給運転時は駆動流通路４１ｐに設けた制御弁４２ｐを前記ＥＣＵの出力により作動して駆動流を供給して、吸気流入通路２２ｐから流入する吸気を排気圧力により該過給手段５ｐで流量増幅して、吸気流出通路２３ｐに流出して過給を行う。
運転状況により、ブースト圧が目標値以上になる等の駆動流が過剰となる場合、あるいは過給が不要な場合は、該制御弁４２ｐの作動を止めて駆動流供給を停止する。
内燃機関１ｐは、４サイクルガソリン機関であるが、２サイクル機関であってもよく、ディーゼル機関であってもよい。
過給手段５ｐは、排気で直接吸気を過給するので、排気タービン駆動圧縮機のようにターボラグが発生せず、機械式過給機のように出力損出を伴わず、更に圧縮機を必要としないので回転部を持たない構造のため、安価で信頼性が高く、保守性の良い過給装置４ｐである。
（第４実施形態（請求項４対応）の変形例１）
【００４７】
図１６は、第４実施形態の変形例１の過給装置の構成図である。
図１６は、内燃機関の前記過給装置において、前記過給手段５ｓの空気流量増幅器である１次空気流量増幅器６０１ｓの駆動流を駆動流通路４１ｓと排気通路３１ｓに連通する排気還流通路３２ｓから還流されるＥＧＲガスとする請求項４の内燃機関１ｓの過給装置４ｓである。
駆動流通路４１ｓには、制御弁４２ｓを設ける。
内燃機関１ｓは、並列に吸気流入通路２３ｓ１と吸気流入通路２３ｓ２を設け、該吸気通路の途中である吸気流入通路２２ｓ１と吸気流出通路２３ｓ１、及び吸気流入通路２２ｓ２と吸気流出通路２３ｓ２の間に、前記空気流量増幅器である請求項１のノズル調整機構（図示せず）を備えた空気流量増幅器６ｓ１と空気流量増幅器６ｓ２を設け、それぞれの駆動流通路４１ｓ１と駆動流通路４１ｓ２を駆動流通路４１１ｓに連通する。
過給手段５ｓは、請求項２の過給手段５ｓの駆動流通路途中である駆動流通路４１ｓと駆動流通路４１１ｓの間に、吸気を１次流量増幅する１次空気流量増幅器６０１ｓと、過給手段５ｓの別の吸気系統である第２エアクリーナ２１２ｓと該１次空気流量増幅器６０１ｓの流入口に連通する吸気副通路４４ｓと、を設けた過給手段５ｓである。
更に、過給手段５ｓは、請求項３の前記空気流量増幅器のノズルの上流である吸気副通路４４ｓ、吸気流入通路２２ｓ１及び吸気流入通路２２ｓ２に、吸気の逆流を防止する逆止弁９ｓ、逆止弁８ｓ１及び逆止弁８ｓ２を設ける。
吸気流出通路２３ｓ１、駆動流通路４１ｓ、及び排気通路３１ｓには、圧力、温度、流速等のそれぞれの目的に応じた、過給センサ４６ｓ、駆動流センサ４３ｓ、及び排気センサ３４ｓを設け、全センサの情報はＥＣＵ（図示せず）に入力される。
排気還流通路３２ｓには、上流よりフィルタ４９２ｓ、冷却器４９３ｓ、及びサージタンク４９１ｓを設ける。
【００４８】
過給装置４ｓの作用は、内燃機関１ｓの過給運転時に排気通路３１ｓに連通する排気還流通路３２ｓから供給される駆動流であるＥＧＲガスを、排気還流通路３２ｓに設けたフィルタ４９２ｓで不完全燃焼物等を分離し、冷却器４９３ｓにてＥＧＲガスを冷却し、サージタンク４９１ｓにて排気脈動を緩和して駆動流通路４１ｓに供給する。
該駆動流通路４１ｓに供給された該駆動流であるＥＧＲガスは、１次空気流量増幅器６０１ｓに供給されて、吸気副通路４４ｓから供給される第２エアクリーナ２１２ｓからの吸気を１次流量増幅する。
該１次流量増幅された駆動流が駆動流通路４１１ｓから駆動流通路４１ｓ１及び駆動流通路４１ｓ２を通って、空気流量増幅器６ｓ１と空気流量増幅器６ｓ２に供給されて、吸気流入通路２２ｓから吸気流入通路２２ｓ１と吸気流入通路２２ｓ２を通って供給される吸気を該空気流量増幅器６ｓ１、６ｓ２にて２次流量増幅して、吸気流出通路２３ｓ１と吸気流出通路２３ｓ２に流出して２段流量増幅過給を行う。
吸気流出通路２３ｓ１と吸気流出通路２３ｓ２に連通する吸気バイパス通路２６ｓによりブースト圧の平準化を行う。
運転状況により、ブースト圧が目標値以上になる等の駆動流が過剰となる場合、あるいは過給が不要な場合は、該制御弁４２ｓの作動を止めて駆動流供給を停止する。
逆止弁（９ｓ、８ｓ１、８ｓ２）は、内燃機関の運転状況の急激な変化によるサージング等による吸気の逆流発生時に、前記空気流量増幅器（６０１ｓ、６ｓ１、６ｓ２）のノズル（図示せず）の上流の吸気通路を遮断して該空気流量増幅器（６０１ｓ、６ｓ１、６ｓ２）による逆流流量増幅現象の発生を防止し、該逆止弁の下流の圧力が上流より低くなると該逆止弁を開弁して吸気を下流通路（駆動流通路４１１ｓ、吸気流出通路（２３ｓ１、２３ｓ２））に流出する。
前記冷却器４９３ｓは空冷であり、運転状況により冷却ファン（図示せず）を運転（停止）制御することにより、内燃機関の始動時等に冷却を停止することができる。
【００４９】
過給装置４ｓは、ＥＧＲガスを駆動流とするので圧縮機を必要とせず、過給手段５ｓは２段流量増幅するので流量増幅比が大きく、ＥＧＲ還流量が小さいガソリン機関の過給装置にも対応できる。
過給手段５ｓは、並列に設けた複数の空気流量増幅器で過給を行うので、該空気流量増幅器を通過する吸気流量の減少により該空気流量増幅器が小型化できるので、内燃機関を高速回転する場合には該空気流量増幅器の通路径の拡張による過給能力（流量）の増大が容易となる。
第１〜４実施形態に示す過給装置に設けられている機器及び補助機器（センサ、フィルタ、サージタンク、冷却器、制御弁等）は、内燃機関の運転条件や仕様に応じて変更ができ、第１〜４実施形態は、本発明の一例を示すもので本発明を制約するものではなく、当業者により変更及び改良ができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
少ない駆動流で運転できる小型軽量の空気流量増幅器であり、本願により過給制御範囲が大きくなり、内燃機関の運転状況の変動に即応する過給ができるため、負荷及び回転数の運転状況が激しく変化し、応答性の高い過給制御が要求される自動車の内燃機関の過給装置に使用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１  内燃機関
４  過給装置
５  過給手段
６  空気流量増幅器
７  ノズル調整機構
８  逆止弁
９  逆止弁（１次流量増幅）
１２  点火プラグ
１４  筒内燃料噴射装置
２０  吸気
２１  エアクリーナ
２２  吸気流入通路
２３  吸気流出通路
２５  吸気通路
２６  吸気バイパス通路
２８  吸気副通路
２９  吸気ダクト
３１  排気通路
３２  排気還流通路
３４  排気センサ
３８  排気浄化装置
３９  消音器
４０  駆動流
４１  駆動流通路
４２  制御弁
４３  駆動流センサ
４４  吸気副通路
４５  圧縮機
４６  過給センサ
６１  トランスベクタ
６３  エジェクタ
７０  ノズル
７１  シリンダ
７２  ピストン
７３  ハウジング
７４  ノズルケーシング
７５  弾性体
７７  コンロッド
７８  フランジ
８１  リフトチェック弁
８５  リードバルブ
９１  リフトチェック弁
２１２  第２エアクリーナ
２９１  ダクト入口
２９２  吸気流入ダクト
２９３  吸気流出ダクト
４１１  駆動流通路
４９１  サージタンク      
４９２  フィルタ
４９３  冷却器
６０１  １次空気流量増幅器
６０３  ハウジング
６０８  フランジ  
６０９  ブッシング
６１０  ケーシング
６１４  環状チャンバ
６３１  １次エジェクタ
６３３  ハウジング
６３５  ノズル
６３６  混合部
７０１  第１ノズル
７０２  第２ノズル
７１１  ノズル部
７５１  スプリング
７５２  スプリング
７５８  座金
７７１  ストッパ
７７２  ナット
７７５  当たり
８１１  ディスク
８１２  スプリング
８５１  リード
８５２  ストッパ
８５３  フランジ
９１１  ディスク
９１２  スプリング
【要約】      （修正有）【課題】過給手段である圧縮空気を駆動流とする空気流量増幅器は、駆動流の低圧側に駆動流の流速不足により流量増幅制御ができない領域があり、高圧側に装置強度による圧力上限があり、この駆動流圧力に比例する駆動流流速により過給制御を行うので、内燃機関の全運転領域の制御ができない点である。【解決手段】空気流量増幅器６ｕのノズル７０を略密封できる一組のノズルリップで構成し、該ノズルリップの一方を他方のノズルリップに離接自在に移動させるピストン７２と、該ピストンを該駆動流圧力で移動させるシリンダ７１と、該ピストンをノズルが略密封となる方向に付勢する弾性体７５で構成するノズル調整機構７を該空気流量増幅器に設け、運転状況により変化する駆動流圧力の変化により、ノズルリップを移動してノズル開口面積を調整することにより、運転状況に応じた駆動流流速にて過給を行う過給装置。【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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