(57)【要約】【課題】機械式過給機から発生する騒音を低減する。【解決手段】過給装置１は、クランクシャフト５と略同軸上に配設され、クランクシャフト５によって駆動する機械式過給機２を有し、機械式過給機２の周囲が、クラッチハウジング部１１によって覆われていることを特徴としている。【選択図】  図１
2004257301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の出力軸と略同軸上に配設され、内燃機関の出力軸によって駆動する機械式過給機を有し、機械式過給機の周囲が、カバー部材によって覆われていることを特徴とする内燃機関の過給装置。
【請求項２】
機械式過給機は、カバー部材の内側に密閉されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の過給装置。
【請求項３】
排気圧力によって駆動する排気タービン式過給機を有し、
機械式過給機は、一回転当たりの流量が大きい容積型過給機であって、
低回転域では機械式過給機及び排気タービン式過給機の双方を作動させ、高回転域では排気タービン式過給機のみを作動させることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の過給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の過給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの高出力化等のために設けられる過給機は、エンジン動力で直接駆動する機械式過給機（スーパーチャージャー）と、排気圧力により駆動する排気タービン式過給機（ターボチャージャー）とに大別される。
【０００３】
通常、機械式過給機は、エンジン本体に外装された構成となっている。
【０００４】
また、排気タービン式過給機は、同一軸に取り付けたタービンロータ及びコンプレッサロータを有し、排気通路内の排気ガスによって駆動するタービンロータで吸気通路内のコンプレッサロータを駆動し、空気を圧縮し高密度の空気をエンジンへ供給する構成のものが従来から知られている（特許文献１を参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５７−２１２３３１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、機械式過給機は、エンジン本体に外装され、エンジン回転により増速して使用されるため、騒音により静粛性が悪化する虞がある。
【０００７】
また、排気タービン式過給機は、排気圧力が十分に発生するまでの間はタイムラグがあり、かつ十分な過給圧に達するまでには（高回転になるまで）タイムラグがあるため、低回転域での過給機の効率が悪く十分な過給圧を得られないと共に、低回転域からの加速時には応答性が悪く十分な出力が得られない虞がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の内燃機関の過給装置は、内燃機関の出力軸と略同軸上に配設された機械式過給機を有し、機械式過給機の周囲が、カバー部材によって覆われていることことを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、機械式過給機がカバー部材内に収容された構成となっているので、機械式過給機を駆動した際に発生する音がこのカバー部材によって遮断されることになり、機械式過給機の騒音を低減することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
車両に搭載された過給装置１（図１を参照）は、一回転当たりの流量が大きいいわゆる容積型過給機としての機械式過給機２（後述）と排気圧力により駆動する排気タービン式過給機（図示せず）と、を備えている。
【００１２】
図１は、エンジン３の後端側と、機械式過給機２及び変速機４を示している。
【００１３】
クランクシャフト５の後端側には、クランクシャフト５と一体となって回転する円板状のフライホール６が取り付けられている。このフライホイール６と、変速機４のインプットシャフト７との間には、クラッチ機構８が配設されている。
【００１４】
クラッチ機構８は、フライホイール６の後面（図１における右側、すなわち変速機４側）に取り付けられたクラッチカバー９と、変速機４のインプットシャフト７に取り付けられた略円板状のクラッチディスク１０と、から大略構成されており、クラッチディスク１０がフライホイール６の後面に押し付けられた状態においてエンジン３の動力、すなわちクランクシャフト５の回転がインプットシャフト７を介して変速機４に伝達され、変速機４からファイナルギヤ（図示せず）及びデファレンシャルギヤ（図示せず）へて車両のホイール（図示せず）へ動力を伝達する。つまり、変速機４のインプットシャフト７には、クラッチ機構８を介してクランクシャフト５の回転が伝達可能となっている。
【００１５】
エンジン３後端と変速機４との間には、クランクシャフト５を駆動源とする機械式過給機２が配設されている。
【００１６】
この機械式過給機２は、変速機４のハウジングからエンジン３の後端に向かって延出するカバー部材としてクラッチハウジング部１１に、クラッチ機構８とともに収容されるものであって、いわゆるベーンポンプを主体とするものである。
【００１７】
機械式過給機２は、図１及び図２に示すように、クランクシャフト５から伝達された動力により回転する略円筒状のロータ１２と、ロータ１２の外周からロータ径方向に進退可能に突出する複数の可動翼１３と、エンジン３に対して固定され、ロータ１２に対して偏心したケーシング１４と、から大略構成されている。
【００１８】
ロータ１２は、クランクシャフト５と同軸上に配置されており、ロータ１２の外周部には、周方向に等間隔に複数の溝が設けられ、各溝にそれぞれ可動翼１３が配設されている。
【００１９】
このロータ１２には、クランクシャフト５の後端とスプライン嵌合した略円筒状のスリーブ１５を介して、クランクシャフト５の回転が伝達可能になっている。
【００２０】
ロータ１２の変速機４側（図１における右側）に端面には電磁石１６が配設され、リターンスプリング１７によって変速機４側に向かって付勢されたスリーブ１５には、ロータ１２の回転軸方向でこの電磁石１６と対向する永久磁石１８が配設されている。すなわち、ロータ１２に配設された電磁石１６と、スリーブ１５に配設された永久磁石１８とによっていわゆる電磁クラッチ１９が構成され、この電磁クラッチ１９のＯＮ−ＯＦＦにより、ロータ１２とスリーブ１５の結合と離間を制御している。
【００２１】
ケーシング１４は、ロータ１２の回転軸方向でロータ１２を挟み込むように配設されたエンジン側の第１ハウジング２０及び変速機４側の第２ハウジング２１と、からなっており、第１ハウジング２０に形成された円筒状の周壁２２の内周面２２ａには、各可動翼１３，…１３が摺動可能に当接している。
【００２２】
第１ハウジング２０の周壁２２には、空気取り入れ孔２３及び空気吐出孔２４が形成されている。一方、第２ハウジング２１には、クラッチハウジング部１１を貫通する空気取り入れ口２５と空気吐出口２６とが形成されている。
【００２３】
そして、ロータ１２が回転（図２中の矢印方向）することによって空気取り入れ口２５から吸入された空気は、空気取り入れ孔２３から第１ハウジング２０の周壁２２の内周側に流れ込み、ロータ１２と第１ハウジング２０の周壁２２の内周面２２ａとの間に画成され、隣り合う一対の可動翼１３，１３によって仕切られた複数の閉込め空間２７，…２７のロータ１２の回転に伴う容積変化によるポンプ作用により、第１ハウジング２０の空気吐出孔２４をへて第２ハウジング２１の空気吐出口２６から高密度の空気がエンジン３の燃焼室（図示せず）に供給されている。
【００２４】
また、第２ハウジング２１に形成された空気取り入れ口２５及び空気吐出口２６の外周には、それぞれクラッチハウジング部１１との間をシールするシール部材２８，２８が配設されている。つまり、クラッチハウジング部１１によって、機械式過給機２が実質的に密閉された構造となっている。
【００２５】
尚、図１中の３０はエンジン３の後端を覆うエンドプレート、３１は第２ハウジング２１に対してロータ１２を回転可能に支持するベアリング、３２はクランクシャフト５に対してロータ１２を回転可能に支持するベアリング、３３はスリーブ１５とロータ１２との間に介装されたスラストベアリング、３４はリターンスプリング１７に当接するスペーサー、３５はオイルシールである。
【００２６】
図３は、過給装置１の全体のシステム構成を示す説明図である。
【００２７】
エンジンコントロールユニット３７（以下ＥＣＵと記す）には、車両の速度、エンジン回転数、スロットル開度（アクセル開度）、ギヤポジション、の情報が入力されている。そして、電磁クラッチ１９は、ＥＣＵ３７によって、エンジンの運転状態に応じて制御されている。
【００２８】
図３において、機械式過給機２とスリーブ１５は、図３中の直線Ｌを挟んだ上下で、電磁クラッチＯＮ状態と電磁クラッチＯＦＦ状態とを表しており、図３中のＡ部は、ロータ１２に配設された電磁石１６とスリーブ１５に配設された永久磁石１８とが連結された状態、すなわち電磁クラッチ１９がＯＮされた状態を示し、図３中のＢ部は、ロータ１２に配設された電磁石１６とスリーブ１５に配設された永久磁石１８とが離間している状態、すなわち電磁クラッチ１９がＯＦＦされた状態を示している。
【００２９】
図４を用いて過給装置１の具体的な制御について説明する。機械式過給機２の制御は、エンジン回転数、吸入負圧、スロットル開度（アクセル開度）、車速によって行われ、運転状態が加速状態に入る時から機械式過給機２は作動し、エンジン回転数またはタイマーによってその作動を停止する。
【００３０】
詳述すると、車速が０以上かつエンジン３が低回転域（例えばエンジン回転数が２５００ｒｐｍ以下）の時に、吸入負圧またはスロットル開度（アクセル開度）が急激に変化した状況をトリガーとして電磁クラッチ１９がＯＮとなり、機械式過給機２が作動する。そして、電磁クラッチ１９がＯＮとなり機械式過給機２が作動している状態の時に、エンジン３が高回転域（例えばエンジン回転数が２５００ｒｐｍを越える）になると電磁クラッチ１９はＯＦＦとなり、機械式過給機２は停止する。尚、排気タービン式過給機は、エンジン運転中は常に作動した状態となっている。
【００３１】
以上、説明してきたように、本実施例によれば、エンジン３の後端側に配設された機械式過給機２が、クラッチハウジング部１１内に収容された構成となっているので、機械式過給機２を駆動した際に発生する音がこのクラッチハウジング部１１によって遮断されることになるので、機械式過給機２の騒音を低減することが可能となる。
【００３２】
特に、クラッチハウジング部１１を貫通している機械式過給器２の第２ハウジング２１の空気取り入れ口２５及び空気吐出口２６と、クランチハウジング部１１との間には、シール部材２８が配設されているので、機械式過給機２は実質的にクラッチハウジング部１１内に密閉された構造となるため、より一層、機械式過給機２の騒音を低減することが可能となる。
【００３３】
また、機械式過給機２と排気タービン式過給機とからなる過給装置１は、エンジンの低回転域において機械式過給機２を作動させるよう制御しているので、図４に示すように、低回転域における排気タービン式過給機の出力補完及び応答遅れを改善することができる。
【００３４】
尚、本実施例においては、機械式過給機を収容するクラッチハウジング部１１が、変速機４のハウジングから一体となっているが、クラッチハウジング部１１を変速機４のハウジングと別体に構成してもよい。
【００３５】
上記各実施例から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。
【００３６】
（１）  内燃機関の過給装置は、内燃機関の出力軸と略同軸上に配設され、内燃機関の出力軸によって駆動する機械式過給機を有し、機械式過給機の周囲が、カバー部材によって覆われている。これによって、機械式過給機がカバー部材内に収容された構成となっているので、機械式過給機を駆動した際に発生する音がこのカバー部材によって遮断されることになり、機械式過給機の騒音を低減することが可能となる。
【００３７】
（２）  上記（１）に記載の内燃機関の過給装置において、機械式過給機は、カバー部材の内側に密閉されている。これによって、より一層、機械式過給機の騒音を低減することが可能となる。
【００３８】
（３）  上記（１）または（２）に記載の内燃機関の過給装置において、排気圧力によって駆動する排気タービン式過給機を有し、機械式過給機は、一回転当たりの流量が大きい容積型過給機であって、低回転域では機械式過給機及び排気タービン式過給機の双方を作動させ、高回転域では排気タービン式過給機のみを作動させる。これによって、低回転域における排気タービン式過給機の出力補完及び応答遅れを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の線分Ｙ−Ｙに沿った断面図であって、本発明に係る内燃機関の過給装置における機械式過給機の構成及び配置を示す説明図。
【図２】図１の線分Ｘ−Ｘに沿った断面図。
【図３】本発明に係る内燃機関の過給装置の全体のシステム構成を示す説明図。
【図４】本発明に係る内燃機関の過給装置が適用された内燃機関のトルク特性を示す説明図。
【符号の説明】
２…機械式過給機
３…エンジン
４…変速機
５…クランクシャフト
１１…クラッチハウジング部（カバー部材）
１４…ケーシング
２０…第１ハウジング
２１…第２ハウジング
２５…空気取り入れ口
２６…空気吐出口
２８…シール部材
【図１】
2004257301.tif 000003
【図２】
2004257301.tif 000004
【図３】
2004257301.tif 000005
【図４】
2004257301.tif 000006