JP2015132208A - supercharging system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はエンジンの過給システムに関する。 The present invention relates to an engine supercharging system.
特許文献1には、二個の過給機を組み合わせた多段式過給システムが開示されている。この特許文献1の多段式過給システムは、エンジンの排気ガスのエネルギーによって駆動する低圧段過給機すなわち排気過給機の他に電動モータによって駆動される高圧段過給機すなわち電動過給機を有する。ここで、エンジンの低回転時又は低負荷時はエンジンからの充分な排気ガスエネルギーを得ることができず排気過給機が過給を行えない。このような場合、電動モータによって電動過給機が駆動され、吸気は電動過給機によって圧縮される。また、吸気通路には電動過給機を迂回するバイパス通路が設けられている。エンジンからの充分な排気ガスエネルギーが得られ排気過給機が過給を行っている時は、圧縮された吸気はこのバイパス流路を通り電動過給機をバイパスしてエンジンに流入する。このバイパス通路にはボール式逆止弁又は1枚の板状弁体を有する逆止弁が設けられている。逆止弁は、電動過給機が作動している場合は閉状態となり、排気過給機が作動して電動過給機の作動が不要となった場合は開状態となる。
しかしながら、特許文献1の過給装置に用いられるボール式逆止弁が開状態となってバイパス通路に吸気が流通している場合、バイパス通路内の中央に位置するボール弁に対する空気抵抗が大きく、逆止弁が開状態から閉状態に切り替わる際の応答性が悪い。一方、1枚の板状部材からなる逆止弁は可動範囲が広いため、電動過給機が作動して逆止弁の上流側の圧力が上昇した場合であっても、逆止弁は即座に開状態になることができずに、ある程度のタイムラグが生じてしまい、やはり応答性に問題があった。そのため、排気過給機と電動過給機との間で駆動が切り替わる際に、吸入空気が充分に圧縮されずに、エンジンのトルクが落ち込んでしまうおそれがあった。
However, when the ball check valve used in the supercharging device of
この発明は、このような問題を解決するためになされ、排気過給機と電動過給機との間で駆動が切り替わる際のエンジンのトルクの落ち込みを抑制することができる過給システムを提供することを目的とする。 This invention is made in order to solve such a problem, and provides the supercharging system which can suppress the fall of the torque of the engine at the time of a drive switching between an exhaust supercharger and an electric supercharger. For the purpose.
上記の課題を解決するために、この発明に係る過給システムは、エンジンに流入する吸入空気を圧縮するものであって、エンジンに接続するとともに、吸入空気が流通する吸気通路と、吸気通路に設けられ、エンジンの排気ガスのエネルギーによって駆動されて吸入空気を圧縮する排気過給機と、吸気通路において排気過給機と直列に設けられ、電動モータによって駆動されて吸入空気を圧縮する電動過給機と、一端が吸気通路における電動過給機の入口に接続し、他端が吸気通路における電動過給機の出口に接続するバイパス流路と、バイパス流路に設けられる開閉可能なバイパスバルブとを備え、バイパスバルブは、バイパス流路内に位置を固定されたシャフトと、シャフトを介して互いに回動可能に接続された少なくとも二つの回動片とを有し、電動過給機が作動する時は、回動片が回動することによりバイパスバルブは閉状態となり、電動過給機が作動しない時は、回動片が回動することによりバイパスバルブは開状態となる。
これにより、この発明に係る過給システムは、簡易な構造であって応答性の良いバイパスバルブを有し、バイパスバルブは、排気過給機と電動過給機との間での駆動の切り替わりに応じて、吸入空気の流通経路を円滑に切り替えることができる。
In order to solve the above-described problems, a supercharging system according to the present invention compresses intake air flowing into an engine, and is connected to the engine and is connected to an intake passage through which intake air flows and an intake passage. An exhaust turbocharger that is driven by the energy of the exhaust gas of the engine and compresses the intake air; and an electric turbocharger that is provided in series with the exhaust supercharger in the intake passage and that is driven by the electric motor and compresses the intake air. A bypass, one end connected to the inlet of the electric supercharger in the intake passage and the other end connected to the outlet of the electric supercharger in the intake passage, and an openable / closable bypass valve provided in the bypass passage The bypass valve includes a shaft whose position is fixed in the bypass flow path, and at least two rotating pieces that are rotatably connected to each other via the shaft. When the electric supercharger is operated, the bypass piece is closed by rotating the rotating piece, and when the electric supercharger is not operated, the rotating piece is rotated and bypassed. The valve is opened.
As a result, the supercharging system according to the present invention has a bypass valve having a simple structure and good responsiveness, and the bypass valve is used to switch driving between the exhaust supercharger and the electric supercharger. Accordingly, the flow path of the intake air can be switched smoothly.
また、この発明に係る過給システムにおける回動片は一対の板状部材であって、一対の板状部材が閉じる時にバイパスバルブは開状態となり、一対の板状部材が開く時にバイパスバルブは閉状態となってもよい。
また、シャフトはバイパス流路の中央に設けられてもよい。
さらに、回動片には弾性部材が取り付けられており、弾性部材により回動片はバイパスバルブが閉状態となる方向に弾性力を受けてもよい。
Further, the rotating piece in the supercharging system according to the present invention is a pair of plate-like members, and the bypass valve is opened when the pair of plate-like members are closed, and the bypass valve is closed when the pair of plate-like members are opened. It may be in a state.
The shaft may be provided at the center of the bypass flow path.
Furthermore, an elastic member is attached to the rotating piece, and the rotating piece may receive an elastic force in a direction in which the bypass valve is closed by the elastic member.
この発明に係る過給システムによれば、排気過給機と電動過給機との間で駆動が切り替わる際のエンジンのトルクの落ち込みを抑制することができる。 According to the supercharging system according to the present invention, it is possible to suppress a drop in engine torque when the drive is switched between the exhaust supercharger and the electric supercharger.
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1に示すように、車両のエンジン50には、吸入空気が流通する吸気通路3及び排気ガスが流通する排気通路4が接続されている。吸気通路3には第一過給機30のコンプレッサ部31が設けられている。一方、排気通路4には第一過給機30のタービン部32が設けられている。第一過給機30において、コンプレッサ部31とタービン部32とは一体的に接続し、排気ガスの圧力によってタービン部32が回転駆動されるとともにコンプレッサ部31も回転する。すなわち、第一過給機30はエンジン50の排気ガスのエネルギーによって駆動されて吸入空気を圧縮する。また、吸気通路3において、第一過給機30の下流には順次、第一インタークーラ5、第二過給機40及び第二インタークーラ6が設けられている。すなわち、吸気通路3において第一過給機30と第二過給機40とは互いに直列に並んで配置されている。また、第二過給機40は、吸気通路3に設けられるコンプレッサ部41と、コンプレッサ部41に接続される電動モータ42とを有する。すなわち、第二過給機40は電動モータ42によって駆動されて吸入空気を圧縮する。ここで、エンジン50及び第二過給機40の電動モータ42には、それぞれECU2が電気的に接続する。また、吸気通路3には、第二過給機40をバイパスするバイパス流路7が連結されている。ここで、バイパス流路7の一端は、第一インタークーラ5の下流かつ第二過給機40のコンプレッサ部41の上流、すなわち第二過給機40の入口側に設けられた第一分岐点3aに接続する。さらに、バイパス流路7の他端は、第二過給機40のコンプレッサ部41の下流かつ第二インタークーラ6の上流、すなわち第二過給機40の出口側に設けられた第二分岐点3bに接続する。バイパス流路7には開閉可能なバイパスバルブ10が設けられている。
ここで、吸気通路3並びに吸気通路3に設けられた第一過給機30、第二過給機40、バイパス流路7及びバイパスバルブ10は、エンジン50に流入する吸入空気を圧縮するための過給システム100を構成する。
また、第一過給機30は排気過給機を、第二過給機40は電動過給機をそれぞれ構成する。さらに、「電動過給機が作動する」とは、第二過給機40が電動モータ42によって駆動され、吸入空気を圧縮することをいう。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, an
Here, the
The
バイパスバルブ10の詳細な構造について、図2及び3を用いて説明する。
図2に示すように、バイパスバルブ10は1本のシャフト13と、シャフト13に回動可能に取りつけられた一対の略半円形の第一板状部材11及び第二板状部材12とを有する。シャフト13の両端がバイパス流路7の内壁に取り付けられることにより、シャフト13は、バイパス流路7の中央において水平方向に延びるように位置を固定されて設けられている。すなわち、シャフト13は、バイパス流路7の内径の中心を通る位置に固定されている。また、図3(i)に示すようにシャフト13の中央部分には矩形のキー溝13aが形成されている。キー溝13aには板状のストッパ15が嵌合され、ストッパ15はシャフト13の上側に突出する。また、第一板状部材11は、シャフト13への取り付け側において二個の略円筒形状の取付部11aを有している。取付部11aの内径はシャフト13の外径よりも僅かに大きく、取付部11aにシャフト13が貫通した状態で、取付部11aがシャフト13に対して回転可能となるように形成されている。また、第一板状部材11には、二個の取付部11aにそれぞれ隣接して二箇所の切欠部11bが形成される。すなわち、第一板状部材11のシャフト13への取り付け側には、二個の取付部11aと二個の切欠部11bとが互い違いに交互に並んで設けられている。ここで、切欠部11bの切欠きの深さは取付部11aの幅よりも僅かに広くなるように形成されている。これにより、第一板状部材11を第二板状部材12とともにシャフト13に取り付けた際に、第一板状部材11が切欠部11bにおいて第二板状部材12の取付部12aに接触せず、円滑に回動することができるようになっている。また、第二板状部材12のシャフト13への取り付け側にも、第一板状部材11の取付部11a及び切欠部11bと同様の構成で、二個の取付部12aと二個の切欠部12bとが交互に並んで設けられている。そして、第一板状部材11と第二板状部材12とがシャフト13に取り付けられる際、第一板状部材11の取付部11aはそれぞれ第二板状部材12の切欠部12bに対向する位置に配置される。また、第二板状部材12の取付部12aも同様に、それぞれ第一板状部材11の切欠部11bに対向する位置に配置される。すなわち、第一板状部材11と第二板状部材12とはシャフト13を介してヒンジ構造を構成するように組み合わされ、互いに相対的に回動可能に接続されている。また、シャフト13の中央部分において、第一板状部材11の取付部11aと第二板状部材12の取付部12aとの間には、キー溝13aに固定されたストッパ15が配置されている。このストッパ15は、第一板状部材11又は第二板状部材12が90度以上回動しないように回動角度を規制する回り止めとして機能している。すなわち、バイパスバルブ10が閉状態になるべきタイミングにおいて第一板状部材11と第二板状部材12とが重なり合った状態のまま一方向に回動してしまい、バイパスバルブ10が正常に閉状態にならないという事態が、ストッパ15により防止される。従って、ストッパ15が設けられていることにより、バイパスバルブ10が閉状態になる時は、第一板状部材11及び第二板状部材12は互いにそれぞれ開いた状態になるように正しい位置に回動することができる。なお、ストッパ15は必要に応じて適宜設ければよいものとする。
なお、第一板状部材11及び第二板状部材12の表面には、薄いゴムシート又はフィルム(図示せず)が貼り付けられている。このようなゴムシート又はフィルムを貼ることにより、第一板状部材11と第二板状部材12との間やストッパ15の取り付け箇所における空気の漏れを確実に防ぐことができる。ここで、このゴムシート又はフィルムはごく軽量であり、バイパスバルブ10の開閉動作を妨げたり、開閉のタイミングに影響を与えたりすることはない。
The detailed structure of the
As shown in FIG. 2, the
A thin rubber sheet or film (not shown) is attached to the surfaces of the
ここで、「第一板状部材11及び第二板状部材12が開く」とは、第一板状部材11と第二板状部材12との間の角度が大きくなる方向へ第一板状部材11及び第二板状部材が回動することをいう。また、第一板状部材11と第二板状部材12とが開き、図2の実線に示すように両者の間の角度がほぼ180度になり略円形をなす状態において、バイパスバルブ10は閉状態となり、図4(i)に示すようにバイパス流路7を塞ぐ。ここで、第一板状部材11及び第二板状部材12の自重によってバイパスバルブ10には予荷重がかけられおり、吸入空気の流通がない状態でのバイパスバルブ10の初期状態は、図4(i)に示すような閉状態になっている。一方、「第一板状部材11及び第二板状部材12が閉じる」とは、第一板状部材11と第二板状部材12との間の角度が小さくなる方向へ第一板状部材11及び第二板状部材が回動することをいう。また、バイパス流路7を流通する吸入空気の圧力により、図2の一点鎖線に示すように第一板状部材11及び第二板状部材12が上方向に押し上げられて閉じた状態になると、バイパスバルブ10は図4(ii)に示すような開状態となる。
Here, “the first plate-
次に、過給システム100における吸入空気の流れについて図1を用いて説明する。
エンジン50が所定速度以上で回転している場合、排気通路4を流通する排気の圧力によって、第一過給機30のタービン部32は回転駆動される。これにより、第一過給機30のコンプレッサ部31が駆動し、吸気通路3を流通する吸入空気はコンプレッサ部31において圧縮される。次に、圧縮された吸入空気は第一インタークーラ5によって冷却される。なお、この時、ECU2はエンジン50の回転数を読み込んでいる。そして、ECU2は、エンジン50が所定速度以上で回転しているか否かを判断し、エンジン50が所定速度以上の高速度で回転している場合は、第二過給機40の電動モータ42を停止状態に維持する。ここで、回転駆動していない第二過給機40のコンプレッサ部41は、吸気通路3における吸入空気の流れに対する抵抗となる。そのため、吸入空気は第一分岐点3aを通過した後、バイパス流路7に流入する。バイパス流路7に流入した吸入空気は、図4(i)に示す初期状態にあったバイパスバルブ10の第一板状部材11及び第二板状部材12を、図4(ii)に示すように上方向に押し上げ、バイパスバルブ10を開状態とする。そして、第二過給機40をバイパスした吸入空気は第二インタークーラ6を通過して、エンジン50に流入する。エンジン50に流入した空気はエンジン50において燃焼し、排気ガスとなって排気通路4を流通して第一過給機30のタービン部32を回転駆動する。
Next, the flow of the intake air in the
When the
一方、エンジン50の回転が所定速度以上の高速度回転から所定速度未満の低速度回転に切り替わった場合、第一過給機30のタービン部32は排気ガスによる充分なエネルギーを得ることができない。そのため、第一過給機30のコンプレッサ部31は吸入空気の過給圧を充分に高めることができない。ここで、ECU2は、エンジン50が所定速度以上で回転しているか否かを判断し、エンジン50が所定速度未満の低速度で回転している場合は、第二過給機40の電動モータ42を回転駆動させる。そのため、充分圧縮されずに第一過給機30のコンプレッサ部31を通過した吸気通路3の吸入空気は、第一インタークーラ5及び第一分岐点3aを通過して、第二過給機40のコンプレッサ部41に流入して圧縮され、コンプレッサ部41の下流側に流出する。この時、バイパス流路7内の空気の圧力は、バイパスバルブ10の下流側の方が上流側よりも高くなるため、バイパスバルブ10の第一板状部材11及び第二板状部材12は、図4(ii)に示すような閉じた状態から図4(i)に示すような開いた状態へと変化する。すなわち、第二過給機40が回転駆動を開始する時は、第一板状部材11及び第二板状部材12が回動してバイパスバルブ10は図4(ii)に示すような開状態から図4(i)に示すような閉状態へと切り替わる。そして、第二過給機40のコンプレッサ部41から流出した吸入空気は、第二インタークーラ6によって冷却された後、エンジン50に流入する。
On the other hand, when the rotation of the
以上より、この実施の形態1に係る過給システム100では、バイパス流路7のバイパスバルブ10はシャフト13に回動可能に設けられた第一板状部材11及び第二板状部材12を有する。よって、図4(ii)に示すように、バイパスバルブ10が開状態の時は第一板状部材11と第二板状部材12とが互いに閉じられ、吸入空気の流れの方向に沿うように延びて位置する。このため、ボール弁を有する逆止弁と比較して、バイパスバルブ10に対する空気抵抗が小さく抑えられ、バイパスバルブ10の開閉時の応答性が良い。また、バイパスバルブ10が二枚の回動片、すなわち第一板状部材11及び第二板状部材12を有することにより、一枚の回動片のみを有する逆止弁と比較して、回動片一枚毎が軽量かつ可動範囲が小さくなる。よって、その分バイパスバルブ10の開閉動作がより迅速になり、特に、バイパスバルブ10が閉状態から開状態に切り替わる際、バイパス流路7の開口面積を確保するまでの応答性が向上する。従って、第一過給機30と第二過給機40との間で駆動が切り替わり、第二過給機40の駆動が開始された直後であっても、バイパスバルブ10が迅速に開閉するため、吸入空気が適切に過給される。その結果、第二過給機40の駆動が開始された直後のエンジン50のトルクの落ち込みを抑制することができる。
As described above, in the
また、第一板状部材11及び第二板状部材12は略半円形の部材であるため、第一板状部材11と第二板状部材12とが互いに閉じる方向に回動した時にバイパス流路7の長手方向において必要な長さは、より短くなる。すなわち、端部で回動支持された一枚の回動片のみを有する従来のバイパスバルブと比較して、第一板状部材11及び第二板状部材12を有するバイパスバルブ10がバイパス流路7の長手方向において開閉時に必要な長さは半分程度でよい。従って、バイパス流路7の内部の長手方向のスペースをある程度省くことができる。
また、バイパスバルブ10は、シャフト13と第一板状部材11と第二板状部材12とからなる簡単な構造であるため、過給システム100に係る構造を小型軽量化することができ、製造コストが抑えられる。
In addition, since the first plate-
Further, since the
さらにまた、シャフト13がバイパス流路7の中央、すなわち内径の中心を通る位置に設けられていることにより、シャフト13に取り付けられた一対の回動片が、第一板状部材11及び第二板状部材12のように左右対称に形成される。そのため、第一板状部材11と第二板状部材12との回動のタイミングが一致し、バイパスバルブ10の開閉に伴う吸入空気の流通経路の切り替えが円滑になる。
Furthermore, since the
実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る過給システム200の構成を図5及び6に示す。過給システム200は、コイルばねによって構成される第一ばね部材117a及び第二ばね部材117bを有するバイパスバルブ20を、過給システム100におけるバイパスバルブ10と置き換えたものである。すなわち、バイパスバルブ20は、吸気通路3並びに吸気通路3に設けられた第一過給機30、第二過給機40及びバイパス流路7とともに過給システム200を構成する。
なお、以下の説明において実施の形態1に係る図1〜4の参照符号と同一の符号は同一又は同様の構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
A configuration of a
In the following description, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 according to the first embodiment are the same or similar components, and detailed description thereof is omitted.
図5及び6に示すように、バイパスバルブ20は、実施の形態1におけるバイパスバルブ10と同様に、バイパス流路7内に位置を固定されたシャフト113と、シャフト113を介して回動可能に接続する第一板状部材111及び第二板状部材112を有する。シャフト113の中央部分には、断面が矩形の貫通孔113aが上下方向に延びるように形成されている。シャフト113の貫通孔113aには、細長い板形状の支持部材115が嵌合されて取り付けられる。ここで、図6に示すように、支持部材115の上側の一端には係止部115bが形成される。そして、貫通孔113aを貫通する支持部材115の係止部115bがシャフト113に当接することにより、支持部材115は位置を画定される。また、支持部材115の下側の端部の近傍には取付孔115aが形成される。取付孔115aには、第一ばね部材117aの一端及び第二ばね部材117bの一端が取り付けられている。また、第一ばね部材117aの他端は第一板状部材111に取り付けられ、第二ばね部材117bの他端は第二板状部材112に取り付けられる。すなわち、支持部材115は第一ばね部材117a及び第二ばね部材117bを支持している。
なお、第一ばね部材117a及び第二ばね部材117bは、弾性部材を構成する。
As shown in FIGS. 5 and 6, similarly to the
In addition, the
以上より、この実施の形態2に係る過給システム200では、第一板状部材111及び第二板状部材112には、それぞれ第一ばね部材117a及び第二ばね部材117bが取り付けられている。また、第一ばね部材117a及び第二ばね部材117bはシャフト113の下側に延びる支持部材115によって支持されている。このため、第一板状部材111及び第二板状部材112は、バイパスバルブ20が閉状態になるように、第一ばね部材117a及び第二ばね部材117bによって下側に弾性力を受け、付勢されている。よって、バイパスバルブ20は開状態から閉状態により迅速に切り替わることができ、応答性がさらに向上する。
As described above, in the
実施の形態3.
この発明の実施の形態3に係る過給システム300の構成を図7に示す。過給システム300は、実施の形態1に係る過給システム100において、第一過給機30と第二過給機40との位置関係を変更したものである。すなわち、実施の形態1に係る過給システム100では第二過給機40は第一過給機30の下流側に配置されているが、この実施の形態に係る過給システム300では第二過給機40は第一過給機30の上流側に配置されている。
FIG. 7 shows the configuration of a
図7に示す過給システム300において、車両のエンジン50に接続する吸気通路3には第一過給機30のコンプレッサ部31が、排気通路4には第一過給機30のタービン部32がそれぞれ設けられている。そして、吸気通路3において、第一過給機30の下流には第二インタークーラ6が設けられている。また、第一過給機30の上流には第一インタークーラ5が設けられており、さらに第一インタークーラ5の上流には第二過給機40のコンプレッサ部41が設けられている。すなわち、吸気通路3において第一過給機30と第二過給機40とは互いに直列に並んで配置されている。また、吸気通路3には、第二過給機40をバイパスするバイパス流路7が連結されている。ここで、バイパス流路7の一端は、第二過給機40の入口側すなわち第二過給機40のコンプレッサ部41の上流に設けられた第一分岐点3aに接続する。さらに、バイパス流路7の他端は、第二過給機40の出口側すなわち第二過給機40のコンプレッサ部41の下流かつ第一インタークーラ5の上流に設けられた第二分岐点3bに接続する。バイパス流路7にはバイパスバルブ10が設けられている。
In the
次に、過給システム300における吸入空気の流れについて説明する。
エンジン50が所定速度以上で回転している時は、第二過給機40の電動モータ42は停止状態にある。そのため、第二過給機40のコンプレッサ部41は、吸気通路3における吸入空気の流れに対して抵抗となる。従って、吸入空気は第一分岐点3aを通過した後、バイパス流路7に流入する。バイパス流路7に流入した吸入空気はバイパスバルブ10を開状態とする。そして、バイパスバルブ10を通過してバイパス流路7から再び吸気通路3に流入した吸入空気は、第一インタークーラ5によって冷却された後、第一過給機30のコンプレッサ部31に流入し、圧縮される。さらに、圧縮された吸入空気は第二インタークーラ6で冷却され、エンジン50に流入する。
Next, the flow of intake air in the
When the
一方、エンジン50の回転が所定速度以上の高速度回転から所定速度未満の低速度回転に切り替わった場合、第一過給機30は、吸入空気の過給圧を充分に高めることができない。従って、ECU2は第二過給機40の電動モータ42を回転駆動させる。吸入空気は第一分岐点3aを通過した後、第二過給機40のコンプレッサ部41において圧縮され、コンプレッサ部41の下流側に流出する。この時、バイパス流路7内の空気の圧力は、バイパスバルブ10の下流側の方が上流側よりも高くなるため、バイパスバルブ10は開状態から閉状態へと切り替わり、バイパス流路7への吸入空気の流通は停止する。次に、第二過給機40において圧縮された吸入空気は、第二分岐点3bを通過して第一インタークーラ5によって冷却された後、第一過給機30のコンプレッサ部31及び第二インタークーラ6を流通してエンジン50に流入する。
On the other hand, when the rotation of the
以上より、過給システム300のように第二過給機40の下流側に第一過給機30が配置された場合であっても、バイパスバルブ10は応答性が良く、第一過給機30と第二過給機40との駆動が切り替わる際に迅速に開閉することができる。従って、吸入空気が適切に過給されて、第二過給機40の駆動が開始された直後のエンジン50のトルクの落ち込みを抑制することができる。
As described above, even when the
実施の形態4.
この発明の実施の形態4に係る過給システム400におけるバイパスバルブ60の構成を図8に示す。過給システム400は、バイパスバルブ60を過給システム100におけるバイパスバルブ10と置き換えて用いるものである。すなわち、バイパスバルブ60は、吸気通路3並びに吸気通路3に設けられた第一過給機30、第二過給機40及びバイパス流路7とともに過給システム400を構成する。
FIG. 8 shows the configuration of
図8に示すように、バイパスバルブ60は二枚の第一板状部材61及び第二板状部材62とシャフト63とを有する。実施の形態1に係るバイパスバルブ10と同様に、バイパスバルブ60において、第一板状部材61と第二板状部材62とはシャフト63を介してヒンジ構造を構成するように組み合わされ、互いに相対的に回動可能に接続されている。また、バイパス流路7の内壁7aにおけるシャフト63の上部には、シャフト63と平行に延びて突出する回転抑制ピン7bが設けられている。そして、バイパスバルブ60が図8(i)に示す閉状態から図8(ii)に示す開状態に切り替わった際には、第一板状部材61及び第二板状部材62は回転抑制ピン7bに当接し、それぞれ反対側に回転しないよう回転を抑制される。すなわち、回転抑制ピン7bは、第一板状部材11又は第二板状部材12が90度以上回動しないように回動角度を規制する回り止めとして機能している。
As shown in FIG. 8, the
以上より、この実施の形態4に係る過給システム400では、第一板状部材61と第二板状部材62とが重なり合った状態のまま一方向に回動してしまい、バイパスバルブ60が正常に閉状態にならないという事態が、回転抑制ピン7bにより防止される。従って、シャフト63にストッパ等の機構を設けることなく、第一板状部材61及び第二板状部材62の過度の回転を抑制することができる。そのため、バイパスバルブ60が閉状態になる時は、第一板状部材61及び第二板状部材62は互いにそれぞれ開いた状態になるように正しい位置に回動することができる。従って、バイパスバルブ60は、第一過給機30と第二過給機40との駆動の切り替わりに応じて、より確実に開閉動作を行うことができる。
As described above, in the
なお、実施の形態1〜4において、回動片はそれぞれ板形状の部材であるが、これに限らず、例えば半月形状の金属枠にフィルムを貼り付けたものであってもよい。
また、実施の形態1において、バイパスバルブ10は2枚の回動片である第一板状部材11及び第二板状部材12を有しているが、これに限定されない。たとえば、バイパスバルブ10は90度の扇形状の回動片を4個有していてもよい。実施の形態2〜4に係るバイパスバルブについても同様である。
また、実施の形態2において、支持部材115の上側の端部には、実施の形態1に係るストッパ15と同様に回り止めとして機能する突出部を設けてもよい。また、実施の形態4に係る回転抑制ピン7bと同様の構造のピン形状の部材をバイパスバルブ20の上部に設けてもよい。
In the first to fourth embodiments, each rotating piece is a plate-shaped member. However, the present invention is not limited to this, and for example, a film may be attached to a half-moon shaped metal frame.
In the first embodiment, the
Further, in the second embodiment, the upper end portion of the
100,200,300,400 過給システム、3 吸気通路、7 バイパス流路、10,20,60 バイパスバルブ、11,61,111 第一板状部材(板状部材、回動片)、12,62,112 第二板状部材(板状部材、回動片)、13,63,113 シャフト、30 第一過給機(排気過給機)、40 第二過給機(電動過給機)、42 電動モータ、50 エンジン、117a 第一ばね部材(弾性部材)、117b 第二ばね部材(弾性部材)。 100, 200, 300, 400 Supercharging system, 3 Intake passage, 7 Bypass passage, 10, 20, 60 Bypass valve, 11, 61, 111 First plate member (plate member, rotating piece), 12, 62, 112 Second plate-like member (plate-like member, rotating piece), 13, 63, 113 shaft, 30 First supercharger (exhaust supercharger), 40 Second supercharger (electric supercharger) , 42 electric motor, 50 engine, 117a first spring member (elastic member), 117b second spring member (elastic member).
Claims (4)
前記エンジンに接続するとともに、前記吸入空気が流通する吸気通路と、
前記吸気通路に設けられ、前記エンジンの排気ガスのエネルギーによって駆動されて前記吸入空気を圧縮する排気過給機と、
前記吸気通路において前記排気過給機と直列に設けられ、電動モータによって駆動されて前記吸入空気を圧縮する電動過給機と、
一端が前記吸気通路における前記電動過給機の入口に接続し、他端が前記吸気通路における前記電動過給機の出口に接続するバイパス流路と、
前記バイパス流路に設けられる開閉可能なバイパスバルブとを備える過給システムであって、
前記バイパスバルブは、前記バイパス流路内に設けられたシャフトと、前記シャフトに回動可能に設けられた少なくとも二つの回動片とを有し、
前記電動過給機が作動する時は、前記回動片が回動することにより前記バイパスバルブは閉状態となり、
前記電動過給機が作動しない時は、前記回動片が回動することにより前記バイパスバルブは開状態となる過給システム。 A supercharging system for compressing intake air flowing into an engine,
An intake passage through which the intake air flows and is connected to the engine;
An exhaust supercharger that is provided in the intake passage and is driven by the energy of the exhaust gas of the engine to compress the intake air;
An electric supercharger provided in series with the exhaust supercharger in the intake passage, and driven by an electric motor to compress the intake air;
A bypass flow path having one end connected to the inlet of the electric supercharger in the intake passage and the other end connected to the outlet of the electric supercharger in the intake passage;
A supercharging system comprising an openable and closable bypass valve provided in the bypass flow path,
The bypass valve has a shaft provided in the bypass channel, and at least two rotating pieces rotatably provided on the shaft,
When the electric supercharger operates, the bypass valve is closed by rotating the rotating piece,
When the electric supercharger is not activated, the bypass valve is opened by rotating the rotating piece.
前記一対の板状部材が閉じる時に前記バイパスバルブは開状態となり、
前記一対の板状部材が開く時に前記バイパスバルブは閉状態となる請求項1に記載の過給システム。 The rotating piece is a pair of plate-shaped members,
When the pair of plate-like members are closed, the bypass valve is in an open state,
The supercharging system according to claim 1, wherein the bypass valve is closed when the pair of plate-like members are opened.
前記弾性部材により前記回動片は前記バイパスバルブが閉状態となる方向に弾性力を受ける請求項1〜3のいずれか一項に記載の過給システム。 An elastic member is attached to the rotating piece,
The supercharging system according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotating piece receives an elastic force in a direction in which the bypass valve is closed by the elastic member.
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JP2014004038A JP2015132208A (en) | 2014-01-14 | 2014-01-14 | supercharging system |
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2014
- 2014-01-14 JP JP2014004038A patent/JP2015132208A/en active Pending
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