JP2019120244A - Supercharging support device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載されるエンジン(内燃機関)の過給機の過給動作を支援する過給支援装置に関する。 The present invention relates to a supercharge assisting device for supporting supercharging operation of a supercharger of an engine (internal combustion engine) mounted on a vehicle.
従来、過給機付きのエンジンが搭載された車両において、排気(排ガス)以外の圧縮空気を排気タービンの上流に供給することで、排気圧力の応答遅れや過給不足を補う技術が知られている。圧縮空気は、例えばエンジン駆動のエアコンプレッサーやエアポンプで生成される。また、排気タービンに連結されたコンプレッサーとは別の第二コンプレッサーを吸気通路内に配置し、第二コンプレッサーに連結されたエアモーターを圧縮空気で回転駆動することも提案されている。圧縮空気を利用して過給をアシストすることで、過給圧の立ち上がりが改善されうる(特許文献1,2参照)。 Conventionally, in a vehicle equipped with a supercharger-equipped engine, a technology is known that compensates for a response delay or insufficient supercharging of exhaust pressure by supplying compressed air other than exhaust (exhaust gas) upstream of the exhaust turbine. There is. Compressed air is generated by, for example, an engine-driven air compressor or an air pump. It has also been proposed that a second compressor separate from the compressor connected to the exhaust turbine be disposed in the intake passage, and the air motor connected to the second compressor be rotationally driven by compressed air. By assisting the supercharging using compressed air, the rise of the supercharging pressure can be improved (see Patent Documents 1 and 2).
圧縮空気を排気通路内に供給する構成では排気通路内の圧力が上昇し、圧力損失が増大する。これにより、エンジンの排気が流れにくくなり、エンジン温度の上昇や燃焼状態の不安定化を招くおそれがある。一方、圧縮空気でエアモーターを回転駆動する手法を採用した場合には、排気圧力損失を増大させることなく、過給をアシストすることができる。しかし、エアモーターを新設する必要があり、装置構成が複雑化しやすいうえコストがかかる。 In the configuration in which compressed air is supplied into the exhaust passage, the pressure in the exhaust passage is increased, and the pressure loss is increased. As a result, the exhaust of the engine becomes difficult to flow, which may cause an increase in engine temperature and instability of the combustion state. On the other hand, when the method of rotationally driving the air motor with compressed air is adopted, supercharging can be assisted without increasing the exhaust pressure loss. However, it is necessary to newly install an air motor, which tends to complicate the apparatus configuration and cost.
また、排気通路内にタービンを持たない過給機の一種として、スーパーチャージャーが知られている。通常のスーパーチャージャーは、エンジンの駆動力を利用してコンプレッサーを回転駆動することで過給する構造となっており、過給動作のための機械抵抗が燃費の悪化に直結しやすい。一方、もしも圧縮空気でコンプレッサーを回転駆動するならば、上記の排気圧力損失を増大させることなく過給が実施されうる。しかしながら、圧縮空気の調達手段がエンジン駆動の圧縮機のみである場合、圧縮空気の残留量が不足しやすくなり、利便性が低下するとともに、圧縮機の駆動により燃費低下が顕著となりうる。したがって圧縮空気の調達手段として、エンジン駆動の圧縮機とは異なる他の手段を用意しておくことが望ましい。 Moreover, a supercharger is known as a kind of supercharger which does not have a turbine in an exhaust passage. A normal supercharger is configured to supercharge by rotationally driving a compressor using a driving force of an engine, and mechanical resistance for supercharging operation tends to directly lead to deterioration of fuel consumption. On the other hand, if the compressor is rotationally driven by compressed air, supercharging can be performed without increasing the exhaust pressure loss described above. However, when the means for supplying compressed air is only an engine-driven compressor, the remaining amount of compressed air tends to be insufficient, the convenience is reduced, and the fuel consumption may be significantly reduced due to the driving of the compressor. Therefore, it is desirable to prepare other means different from an engine drive compressor as a means for supplying compressed air.
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、簡素な構成で過給機の過給効率を改善しつつ利便性を向上させることのできる過給支援装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。 One of the objects of the present invention was devised in view of the above problems, and a supercharge supporting device capable of improving the convenience while improving the supercharging efficiency of the supercharger with a simple configuration. To provide. The present invention is not limited to this object, and it is an operation and effect derived from each configuration shown in the “embodiments to be described later”, and it is also possible to exert an operation and effect that can not be obtained by the prior art. It can be positioned as a goal.
(1)開示の過給支援装置は、車両に搭載されるエンジンの過給機の過給動作を支援する過給支援装置である。本装置は、少なくとも前記エンジンに駆動されて圧縮空気を生成する圧縮機と、前記圧縮空気を貯留するタンクとを備える。前記圧縮機と前記タンクとを接続する第一流入路と、前記車両の外部から供給される前記圧縮空気を前記タンクに貯留すべく前記第一流入路から分岐形成された第二流入路とを備える。前記過給機のコンプレッサーと同軸で前記エンジンの排気通路の外側に配置され、前記タンクに貯留された前記圧縮空気の供給を受けて回転駆動される補助タービンと、前記タンクと前記補助タービンの上流側とを接続する流出路とを備える。前記流出路に介装され、前記補助タービンの上流に供給される前記圧縮空気の流量を変更するバルブと、前記過給機の作動時に前記バルブを通過する前記圧縮空気の流量を制御する制御装置とを備える。 (1) The disclosed supercharging support device is a supercharging support device that supports the supercharging operation of a supercharger of an engine mounted on a vehicle. The apparatus includes at least a compressor driven by the engine to generate compressed air, and a tank storing the compressed air. A first inflow path connecting the compressor and the tank, and a second inflow path branched from the first inflow path to store the compressed air supplied from the outside of the vehicle in the tank Prepare. An auxiliary turbine disposed coaxially with the compressor of the supercharger and disposed outside the exhaust passage of the engine and rotationally driven by the supply of the compressed air stored in the tank, the tank, and the upstream of the auxiliary turbine And an outlet connected to the side. A valve interposed in the outlet path for changing the flow rate of the compressed air supplied upstream of the auxiliary turbine, and a control device for controlling the flow rate of the compressed air passing through the valve when the supercharger is operated And
なお、上記の過給機には、ターボチャージャーやスーパーチャージャーが含まれる。ターボチャージャーとは、例えば排気通路上に介装されたタービンを排気圧で回転させることで前記コンプレッサーを回転させて過給を実施する過給機である。また、スーパーチャージャーとは、例えば前記エンジンの駆動力を利用して前記コンプレッサーを回転させて(あるいはバッテリー電力で電動コンプレッサーを回転させて)過給を実施する過給機である。 The above-mentioned turbocharger includes a turbocharger and a supercharger. The turbocharger is, for example, a supercharger that performs supercharging by rotating the compressor by rotating a turbine interposed on an exhaust passage at an exhaust pressure. Moreover, a supercharger is a supercharger which performs supercharging, for example, rotating the said compressor using the driving force of the said engine (or rotating an electric compressor with battery electric power).
(2)前記タンクに貯留された前記圧縮空気の圧力である、タンク圧を検出する圧力センサーと、前記過給動作の支援の要否を選択すべく前記車両の乗員に操作される過給補助スイッチと、を備えることが好ましい。また、前記制御装置が、前記タンク圧と前記過給補助スイッチの操作状態とに基づき前記流量を制御することが好ましい。
(3)前記補助タービンの下流側と前記エンジンの吸気通路とを接続し、前記補助タービンを回転駆動した後の圧縮空気を前記吸気通路に供給する再利用通路を備えることが好ましい。
(2) A pressure sensor for detecting a tank pressure, which is a pressure of the compressed air stored in the tank, and a supercharge assistance operated by an occupant of the vehicle to select necessity of support of the supercharging operation It is preferable to provide a switch. Further, it is preferable that the control device controls the flow rate based on the tank pressure and the operation state of the supercharging auxiliary switch.
(3) It is preferable to connect the downstream side of the auxiliary turbine and the intake passage of the engine, and to provide a reuse passage for supplying compressed air after rotationally driving the auxiliary turbine to the intake passage.
(4)前記タンクが、前記エンジンの吸気通路を挿通された形状に形成されることが好ましい。
(5)前記流出路のうち前記バルブよりも前記タンク側に位置する部位が、前記エンジンの吸気通路の外表面に沿って巻回された形状に形成されることが好ましい。
(6)前記圧縮機が、前記車両に搭載されたエアコンコンプレッサーと一体的に形成されることが好ましい。
(7)なお、前記過給機が、前記コンプレッサー及び前記補助タービンと同軸で前記排気通路の内部に配置されたタービンを有することが好ましい。
(4) It is preferable that the said tank is formed in the shape which penetrated the intake passage of the said engine.
(5) It is preferable that the part located in the said tank side rather than the said valve among the said outflow paths is formed in the shape wound along the outer surface of the intake passage of the said engine.
(6) Preferably, the compressor is integrally formed with an air conditioner compressor mounted on the vehicle.
(7) It is preferable that the supercharger includes a turbine coaxial with the compressor and the auxiliary turbine and disposed inside the exhaust passage.
補助タービンを過給機のコンプレッサーに対して同軸とし、排気通路の外側に配置することで、簡素な構成で排気圧損を増大させることなく、圧縮空気での過給支援をすることができ、過給機の過給効率を改善することができる。また、補助タービンに供給される圧縮空気のタンクに第一流入路及び第二流入路を接続することで、圧縮機による補充だけでなく車両外部からの補充が可能となり、利便性を向上させることができる。 By arranging the auxiliary turbine coaxially with the compressor of the turbocharger and arranging it on the outside of the exhaust passage, it is possible to support supercharging with compressed air without increasing exhaust pressure loss with a simple configuration. The supercharging efficiency of the feeder can be improved. In addition, by connecting the first inflow passage and the second inflow passage to the tank of compressed air supplied to the auxiliary turbine, not only the replenishment by the compressor but also the replenishment from the outside of the vehicle can be performed, and the convenience is improved. Can.
以下、図面を参照して実施形態としての過給支援装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。 Hereinafter, a supercharge assisting device as an embodiment will be described with reference to the drawings. The embodiments shown below are merely illustrative, and there is no intention to exclude the application of various modifications and techniques that are not specified in the following embodiments. Each structure of this embodiment can be variously modified and implemented in the range which does not deviate from those meaning. Also, they can be selected as needed or can be combined as appropriate.
[1.装置構成]
図1に、実施形態としての過給支援装置が適用されたエンジン10の構成を例示する。このエンジン10には、排気を利用して過給を実施する過給機13(ターボチャージャー)が設けられる。過給機13には、吸気通路11上に介装されたコンプレッサー14と、排気通路12上に介装されたタービン15とが設けられる。コンプレッサー14よりも下流側(エンジン10に近い側)の吸気通路11には、インタークーラー16及びスロットルバルブ17が設けられる。インタークーラー16はエンジン10のシリンダーに導入される吸入空気を冷却するための熱交換器であり、スロットルバルブ17は吸入空気量を調節するための流量制御弁である。
[1. Device configuration]
FIG. 1 illustrates the configuration of an
吸気通路11には、少なくともコンプレッサー14と共通の回転軸を有する補助タービン3が設けられる。補助タービン3は、過給機13の過給動作を支援するための羽根車であり、少なくともコンプレッサー14と同軸に配置される。本実施形態では、コンプレッサー14とタービン15と補助タービン3との三者が同軸に配置される。補助タービン3は、少なくとも排気通路12の外側に配置され、好ましくはこれに加えて、吸気通路11の外側に配置される。なお、補助タービン3を吸気通路11の内部に配置してもよい。
The
このエンジン10には、エンジン10の駆動力の一部を利用して作動するコンプレッサーユニット30が設けられる。コンプレッサーユニット30には、エアコンコンプレッサー31,クラッチ32,圧縮機1が内蔵される。エアコンコンプレッサー31は、車両20に搭載されたエアコン装置の冷媒を圧縮(加圧)する装置である。エンジン10の駆動力は、動力伝達用のベルトを介してエンジン10のクランクプーリーからエアコンコンプレッサー31に入力される。
The
一方、圧縮機1は、エアコンコンプレッサー31と共通の回転軸を有する圧縮装置であり、補助タービン3の上流に供給される圧縮空気を生成する機能を持つ。圧縮機1はエアコンコンプレッサー31と一体的に形成され、同一のケーシング内に設けられる。また、クラッチ32は、エアコンコンプレッサー31と圧縮機1との間の動力伝達経路上に介装される。クラッチ32の摩擦係合要素を係合させることで、エアコンコンプレッサー31に入力されているエンジン10の駆動力が圧縮機1にも伝達され、圧縮空気が生成される。また、クラッチ32の摩擦係合要素を解放すると、エンジン10の駆動力が圧縮機1に伝達されない状態となる。
On the other hand, the compressor 1 is a compression device having a common rotation axis with the
圧縮機1を挟んでクラッチ32の反対側には、クラッチ32が解放された状態で圧縮機1を駆動するためのモーター33が設けられる。モーター33は、車載バッテリーの電力を消費して圧縮機1を回転駆動するための電動機である。なお、エンジン10のスターターやオルタネーターを上記のモーター33として機能させてもよい。この場合、モーター33とエンジン10との間に第二クラッチを介装させるとともに、モーター33と圧縮機1との間にも第三クラッチを介装させてもよい。各クラッチの断接状態を制御することで、任意のタイミングで圧縮機1をモーター33で駆動することができる。
On the opposite side of the clutch 32 across the compressor 1, a
圧縮機1で生成された圧縮空気は、圧力容器であるタンク2に貯留される。タンク2は、好ましくは吸気通路11の外表面に接触する位置に配置され、より好ましくは吸気通路11の周囲を囲む形状に形成される。本実施形態のタンク2は、図1に示すように、吸気通路11を挿通された形状に形成されている。吸気通路11は、円筒状のタンク2の中心を貫通するように、筒軸に沿って軸状に設けられている。
The compressed air generated by the compressor 1 is stored in a
圧縮機1とタンク2との間は、第一逆止弁18が介装された第一流入路4によって接続される。第一逆止弁18は、圧縮機1からタンク2へ向かう圧縮空気の流入を許容し、逆方向への圧縮空気の流出を阻止する構造を持つチェックバルブである。第一流入路4の流路の形状は、外気に対する接触面積が増大するように蛇行した形状に形成される。これにより、圧縮空気が外気によって冷却された後にタンク2に貯留されることになり、タンク2の過度な昇温が抑制される。
The compressor 1 and the
また、第一逆止弁18よりもタンク2寄りの位置には、第二流入路5が分岐形成される。第二流入路5は、車両20の外部から供給される圧縮空気をタンク2に貯留するための通路である。第二流入路5の先端には圧縮空気の補充口9(バルブ)が設けられ、第二流入路5の中途には第二逆止弁19が介装される。補充口9は、図2に示すように、車両20のリッド35の内側であって給油口36に隣接した位置に設けられる。補充口9の形状は、タイヤのエアバルブと同一形状である。これにより、例えばガソリンスタンドや車両用品店,自動車整備工場などに設置されているエアキャリーやタイヤ圧ポンプなどの外部補充装置37を利用して、車両20の乗員がタンク2に圧縮空気を補充することが可能となる。
Further, a
図1に示すように、タンク2と補助タービン3の上流側とを接続する流出路6が設けられる。また、流出路6には、補助タービン3の上流側に供給される圧縮空気の流量を変更するためのバルブ7が介装される。流出路6のうち、バルブ7よりもタンク2側の位置する部位は、吸気通路11の外表面に沿って巻回された形状に形成される。これにより、バルブ7の開放による温度低下を利用して吸気通路11の全体を冷却することが可能となり、過給効率が向上する。バルブ7の開度は制御装置8で制御される。流出路6から供給される圧縮空気は、補助タービン3を回転させた後に吸気通路11へと導入され、エンジン10の燃焼室に導入される過給空気として再利用される。
As shown in FIG. 1, an
図1に示すように、補助タービン3から吸気通路11へと導入される圧縮空気の流路となる再利用通路26は、吸気通路11のコンプレッサー14よりも上流側に接続される。これは、圧縮空気が膨張することで温度低下し、吸気温度やコンプレッサー14の温度を低下させるように作用するからである。このように、補助タービン3を回転させるのに利用された圧縮空気をコンプレッサー14の上流側に供給することで、過給効率がさらに向上する。
As shown in FIG. 1, the
制御装置8は、過給機13の作動時にバルブ7を通過する圧縮空気の流量を制御する電子制御装置(コンピューター)である。制御装置8には、プロセッサー(中央処理装置),メモリ(メインメモリ),記憶装置(ストレージ),インタフェース装置などが内蔵され、内部バスを介して互いに接続される。図1に示すように、制御装置8の入力側には圧力センサー21,過給補助スイッチ22,アクセル開度センサー23,車速センサー24,エンジン回転数センサー25が接続され、出力側にはバルブ7が接続される。
The
圧力センサー21はタンク2に貯留された圧縮空気の圧力である、タンク圧を検出するセンサーである。過給補助スイッチ22は、車両20の乗員に操作されるオンオフスイッチであり、乗員の意思に応じて過給動作の支援の要否が選択される。アクセル開度センサー23はアクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出するセンサーであり、車速センサー24は車速(車両20の走行速度)を検出するセンサーである。また、エンジン回転数センサー25はエンジン10の回転速度(単位時間あたりの回転数)を検出するセンサーである。
The
制御装置8は、以下の条件が成立する場合にバルブ7を開放し、圧縮空気を利用した過給のアシストを実施する。
条件1.過給実施条件が成立する
条件2.過給補助スイッチ22がオンである
条件3.排気流量が不足しやすい運転状態である
条件4.タンク圧が所定圧力以上である
The
Condition 1. Condition for satisfaction of supercharging
条件1の過給実施条件とは、目標過給圧に対して実過給圧が不足する状態であるか否かを判断するための条件である。目標過給圧は、車両20の走行状態(車速,エンジン回転数など)やアクセル開度,エンジン負荷などに基づいて設定される。実過給圧は、例えば吸気通路11内に設置される吸気圧センサー(図示せず)の検出情報やエンジン10の運転状態などに基づいて把握される。条件2は、過給動作の支援を乗員が許可していることを確認するための条件である。
The condition 1 for performing supercharging is a condition for determining whether the actual supercharging pressure is insufficient with respect to the target supercharging pressure. The target boost pressure is set based on the traveling state of the vehicle 20 (vehicle speed, engine speed, etc.), accelerator opening, engine load, and the like. The actual supercharging pressure is grasped based on, for example, detection information of an intake pressure sensor (not shown) installed in the
条件3は、例えば車両20の急発進時のように、排気の圧力が低く、かつ高めの目標過給圧が設定される運転状態であるか否かを判断するための条件である。この条件は、車両20の走行状態(車速,エンジン回転数など)やアクセル開度,エンジン負荷などに基づいて判定される。条件4は、バルブ7を開放したときに十分な流量の圧縮空気が供給されうることを確認するための条件である。これらの条件が成立すると制御装置8は、目標過給圧と実過給圧との差に基づいて圧縮空気の目標流量を算出し、その目標流量に応じてバルブ7の開度を制御する。
図3は、制御装置8によるバルブ7の制御手法を説明するためのフローチャート例である。まず、圧力センサー21,過給補助スイッチ22,アクセル開度センサー23,車速センサー24,エンジン回転数センサー25などの検出情報が制御装置8に入力される(ステップA1)。続いて条件1(過給実施条件)が成立するか否かが判定される(ステップA2)。条件1が不成立であれば過給が不要であり、過給アシストも不要となるためこのフローを終了する。
FIG. 3 is a flowchart example for explaining a control method of the
条件1が成立する場合、条件2(過給補助スイッチ22がオンであること,ステップA3),条件3(排気流量が不足しやすい運転状態であること,ステップA4),条件4(タンク圧が所定圧力以上であること,ステップA5)の成否が判定される。ここで、条件2〜4のすべてが成立する場合には、目標過給圧と実過給圧との差に基づいて圧縮空気の目標流量が算出され(ステップA6)、目標流量に応じてバルブ7の開度が制御される(ステップA7)。一方、条件2〜条件4のいずれかが不成立の場合には、圧縮空気による過給アシストが不実施とされ、通常の過給制御が実施される(ステップA8)。
When the condition 1 is satisfied, the condition 2 (the supercharge
[2.作用,効果]
(1)上記の過給支援装置では、補助タービン3が過給機13のコンプレッサー14及びタービン15に対して同軸かつ排気通路12の外側に配置される。このような簡素な構成により、エンジン10の排気圧力損失を増大させることなく、圧縮空気での過給アシストを実施することができ、過給機13の過給効率を改善することができる。例えば、車両20の急発進時のように、排気の圧力が低く、かつ高めの目標過給圧が設定されるような運転状態において、実過給圧を素早く目標過給圧に近づけることが可能となり、加速性能を向上させることができる。
[2. Action, effect]
(1) In the above-described supercharge assisting device, the
また、上記の過給支援装置には、車両20の外部から供給される圧縮空気をタンク2に導入するための第二流入路5が設けられる。これにより、圧縮機1で生成された圧縮空気だけでなく、車両20の外部から補充される圧縮空気を併用して補助タービン3を回転駆動することができる。例えば、圧縮空気の残量が減ってきたときに、乗員の判断でガソリンスタンドに立ち寄って圧縮空気をタンク2に補充することができる。したがって、エンジン10を頻繁に作動させることなくタンク2内の圧縮空気を確保することができ、いつでも過給支援を実施することができ、利便性を向上させることができる。
Further, the supercharging support device described above is provided with the
(2)上記の過給支援装置では、条件2,3に記載された通り、タンク圧だけでなく過給補助スイッチの操作状態に基づいて圧縮空気の流量が制御される。このように、過給アシストの実施判定に際し、乗員の意思を確認することで、利便性を向上させることができる。例えば、過給支援が不要であると乗員が判断している状況下では、圧縮空気を温存することができる。一方、乗員が過給支援を希望した任意のタイミングで、その過給支援を開始することができる。
(2) In the above-described supercharging support device, as described in the
(3)上記の過給支援装置では、図1に示すように、補助タービン3の下流側と吸気通路11とを接続する再利用通路26が形成される。補助タービン3を回転駆動した後の圧縮空気は、再利用通路26を通って吸気通路11に導入される。これにより、膨張した圧縮空気の温度低下を利用して吸気温度を低下させることができる。また、吸気通路11に対する再利用通路26の接続位置がコンプレッサー14の上流側であることから、吸入空気だけでなくコンプレッサー14をも冷却することができる。したがって、過給効率をさらに向上させることができる。
(3) In the above-described supercharging support device, as shown in FIG. 1, the
(4)上記の過給支援装置では、タンク2が吸気通路11を挿通された形状に形成される。図1に示すように、吸気通路11は、円筒状のタンク2の中心を貫通するように、筒軸に沿って軸状に設けられる。このように、吸気通路11をタンク2に貫通させることで、タンク2の圧力低下に伴う温度低下を利用して過給空気を冷却することができ、過給効率を改善することができる。
(4) In the supercharging support device described above, the
(5)上記の過給支援装置では、流出路6が吸気通路11の外表面に沿って巻回された形状に形成される。図1に示すように、流出路6のうちバルブ7よりもタンク2側に位置する部位が、吸気通路11に巻き付けられた格好となる。このような構造により、流出路6の圧力低下に伴う温度低下を利用して過給空気を冷却することができ、過給効率をさらに改善することができる。
(5) In the above-described supercharging support device, the
(6)上記の過給支援装置では、圧縮機1がエアコンコンプレッサー31と同一のケーシング内に設けられ、すなわちエアコンコンプレッサー31と一体的に形成される。このように、圧縮機1とエアコンコンプレッサー31とを一体化することで、既存のベルト駆動補機の数やレイアウトを大きく変更することなく、過給アシスト用の圧縮空気を生成する仕組みを無理なく組み込むことができ、既存の過給システムに対する適合性を向上させることができる。
(6) In the above-described supercharging support device, the compressor 1 is provided in the same casing as the
(7)上記の過給支援装置では、排気を利用して過給を実施する過給機13(ターボチャージャー)のコンプレッサー14が、補助タービン3によって付勢される。これにより、例えば圧縮空気でタービン15を回転駆動するような過給支援システムと比較して、排気圧力損失を増大させるおそれがなく、エンジン温度の上昇や燃焼状態の不安定化をより確実に防止することができる。
(7) In the above-described supercharging support device, the
[3.変形例]
上述の実施形態では、排気通路12上にタービン15を備えた過給機13の過給支援について詳述したが、過給機13の具体的な形状や過給方式はこれに限定されない。例えば、図4に示すように、排気通路12上にタービン15のない過給機13に対して、補助タービン3でコンプレッサー14の回転補助を実施するような装置構成としてもよい。つまり上述の実施形態の構造のうち、補助タービン3やタンク2に関する構造を抽出し、スーパーチャージャーを搭載したエンジン10に適用することも可能である。
[3. Modified example]
In the above-mentioned embodiment, although supercharging support of
また、図4に示すように、コンプレッサー14を迂回する迂回通路27を設けてもよい。迂回通路27は、吸気通路11におけるコンプレッサー14の上流側と下流側とを接続するように形成される。これにより、自然吸気での流路を確保することができる。なお、吸気通路11と迂回通路27との分岐箇所近傍に切替バルブや流量制御バルブを配置して、吸気圧力損失の大きさや吸気流量,過給量などを調節してもよい。
Further, as shown in FIG. 4, a
また、上述の実施形態では、再利用通路26が吸気通路11に接続された構造を例示したが、再利用通路26を省略してもよい。例えば、図5に示すように、吸気通路11にも排気通路12にも含まれない位置に補助タービン3を配置してもよい。少なくとも、補助タービン3をコンプレッサー14に対して同軸とし、排気通路12の外側に配置することで、排気圧力損失への悪影響を防ぐことができ、上述の実施形態と同様の効果を奏する構造となる。なお、上述の実施形態と同様の効果を奏するための過給のアシストを実施する上で必須となる条件は、上記の条件1のみである。条件2〜4は、必要に応じて付加される追加条件に過ぎない。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the
1 圧縮機
2 タンク
3 補助タービン
4 第一流入路
5 第二流入路
6 流出路
7 バルブ
8 制御装置
9 補充口
10 エンジン
11 吸気通路
12 排気通路
13 過給機
14 コンプレッサー
15 タービン
26 再利用通路
Reference Signs List 1
Claims (7)
少なくとも前記エンジンに駆動されて圧縮空気を生成する圧縮機と、
前記圧縮空気を貯留するタンクと、
前記圧縮機と前記タンクとを接続する第一流入路と、
前記車両の外部から供給される前記圧縮空気を前記タンクに貯留すべく前記第一流入路から分岐形成された第二流入路と、
前記過給機のコンプレッサーと同軸で前記エンジンの排気通路の外側に配置され、前記タンクに貯留された前記圧縮空気の供給を受けて回転駆動される補助タービンと、
前記タンクと前記補助タービンの上流側とを接続する流出路と、
前記流出路に介装され、前記補助タービンの上流に供給される前記圧縮空気の流量を変更するバルブと、
前記過給機の作動時に前記バルブを通過する前記圧縮空気の流量を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする、過給支援装置。 A supercharging support device for supporting supercharging operation of a supercharger of an engine mounted on a vehicle, comprising:
A compressor driven by at least the engine to generate compressed air;
A tank for storing the compressed air;
A first inflow path connecting the compressor and the tank;
A second inflow path branched from the first inflow path to store the compressed air supplied from the outside of the vehicle in the tank;
An auxiliary turbine disposed coaxially with the compressor of the supercharger and disposed outside the exhaust passage of the engine, and rotationally driven by receiving the supply of the compressed air stored in the tank;
An outlet connecting the tank and the upstream side of the auxiliary turbine;
A valve interposed in the outflow path for changing the flow rate of the compressed air supplied upstream of the auxiliary turbine;
A control device for controlling a flow rate of the compressed air passing through the valve when the supercharger is operated;
A supercharging support device characterized by comprising.
前記過給動作の支援の要否を選択すべく前記車両の乗員に操作される過給補助スイッチと、を備え、
前記制御装置が、前記タンク圧と前記過給補助スイッチの操作状態とに基づき前記流量を制御する
ことを特徴とする、請求項1記載の過給支援装置。 A pressure sensor for detecting a tank pressure which is a pressure of the compressed air stored in the tank;
And a supercharge assist switch operated by an occupant of the vehicle to select whether or not to support the supercharge operation.
The supercharging assistance device according to claim 1, wherein the control device controls the flow rate based on the tank pressure and the operation state of the supercharging auxiliary switch.
ことを特徴とする、請求項1または2記載の過給支援装置。 2. The apparatus according to claim 1, further comprising a recycle passage connecting a downstream side of the auxiliary turbine and an intake passage of the engine and supplying compressed air after rotationally driving the auxiliary turbine to the intake passage. The supercharging support device according to 2).
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の過給支援装置。 The supercharging assistance device according to any one of claims 1 to 3, wherein the tank is formed in a shape in which an intake passage of the engine is inserted.
ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の過給支援装置。 The region of the outflow passage located closer to the tank than the valve is formed in a shape wound along the outer surface of the intake passage of the engine. The supercharging assistance device according to any one of the above.
ことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の過給支援装置。 The supercharging assistance device according to any one of claims 1 to 5, wherein the compressor is integrally formed with an air conditioner compressor mounted on the vehicle.
ことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の過給支援装置。 The supercharger according to any one of claims 1 to 6, wherein the supercharger has a turbine coaxially disposed with the compressor and the auxiliary turbine and disposed in the exhaust passage. .
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