JP2575368B2 - エンジンの機械式過給装置 - Google Patents
エンジンの機械式過給装置Info
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- JP2575368B2 JP2575368B2 JP61315044A JP31504486A JP2575368B2 JP 2575368 B2 JP2575368 B2 JP 2575368B2 JP 61315044 A JP61315044 A JP 61315044A JP 31504486 A JP31504486 A JP 31504486A JP 2575368 B2 JP2575368 B2 JP 2575368B2
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- engine
- speed
- supercharger
- supercharging pressure
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの機械式過給装置に関する。
（従来の技術） エンジンの吸気過給のために、エンジンのクランク軸
によりベルト等の所定巻掛部材を介して駆動される機械
式過給機を設けたものは一般に知られている（例えば、
特開昭59−39927号公報参照）。かかるエンジンにおい
ては、上記過給機をバイパスする通路を吸気系に設け、
エンジン回転数が所定値以上になった場合には上記バイ
パス通路を開いて過剰の過給圧を過給機の上流側にリリ
ーフし、エンジン回転数の上昇にかかわらず過給圧が一
定以上にならないようにしてエンジンを保護することが
なされている。
によりベルト等の所定巻掛部材を介して駆動される機械
式過給機を設けたものは一般に知られている（例えば、
特開昭59−39927号公報参照）。かかるエンジンにおい
ては、上記過給機をバイパスする通路を吸気系に設け、
エンジン回転数が所定値以上になった場合には上記バイ
パス通路を開いて過剰の過給圧を過給機の上流側にリリ
ーフし、エンジン回転数の上昇にかかわらず過給圧が一
定以上にならないようにしてエンジンを保護することが
なされている。
また、上記のように過給圧の上限を設定してもエンジ
ン回転数の上昇に伴い吸入空気量が増大していくから、
この吸入空気量が過度に増大しないように過給圧を制御
する（つまり、高速回転域では過給圧を一定にするので
なく低下させることになる）ようにして、エンジンのよ
り有効な保護を図るものもある（特公昭60−5773号公報
参照）。
ン回転数の上昇に伴い吸入空気量が増大していくから、
この吸入空気量が過度に増大しないように過給圧を制御
する（つまり、高速回転域では過給圧を一定にするので
なく低下させることになる）ようにして、エンジンのよ
り有効な保護を図るものもある（特公昭60−5773号公報
参照）。
（発明が解決しようとする課題） 上記従来の技術のものは、いずれもエンジンの保護を
目的として過給機を制御するものであるが、過給圧ない
しは吸入空気量の上限を制御しても、エンジン回転数の
上昇に伴い過給機も高回転になるから、ベルト等の巻掛
部材による過給機の駆動馬力（駆動抵抗）はエンジン回
転数が高くなるほど急激に上昇していく。従って、この
駆動馬力の上昇に伴って上記巻掛部材に対する負荷が大
となり、エンジンの保護は図れてもベルト等の巻掛部材
の耐久性が得られなくなる問題がある。
目的として過給機を制御するものであるが、過給圧ない
しは吸入空気量の上限を制御しても、エンジン回転数の
上昇に伴い過給機も高回転になるから、ベルト等の巻掛
部材による過給機の駆動馬力（駆動抵抗）はエンジン回
転数が高くなるほど急激に上昇していく。従って、この
駆動馬力の上昇に伴って上記巻掛部材に対する負荷が大
となり、エンジンの保護は図れてもベルト等の巻掛部材
の耐久性が得られなくなる問題がある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を解決する手段として、エンジン
の吸気系にクランク軸により所定巻掛部材を介して駆動
される機械式の過給機と、この過給機の吐出圧力を低下
させる方向に制御する過給圧低減手段とが設けるととも
に、上記過給機の駆動領域におけるエンジンの高速回転
式ではエンジン回転数の上昇に対する上記巻掛部材によ
る過給機の駆動馬力の増加を生じないようにエンジン本
体の吸入空気量が減少するよう上記過給圧低減手段を作
動させる制御手段を設けたものである。
の吸気系にクランク軸により所定巻掛部材を介して駆動
される機械式の過給機と、この過給機の吐出圧力を低下
させる方向に制御する過給圧低減手段とが設けるととも
に、上記過給機の駆動領域におけるエンジンの高速回転
式ではエンジン回転数の上昇に対する上記巻掛部材によ
る過給機の駆動馬力の増加を生じないようにエンジン本
体の吸入空気量が減少するよう上記過給圧低減手段を作
動させる制御手段を設けたものである。
（作用） 上記エンジンの機械式過給装置においては、過給機の
駆動馬力をPr、軸トルクをＴ、回転数をＮとすると、Pr
∝Ｔ×Ｎの関係にあるが、この過給機の駆動領域におけ
るエンジンの高速回転域では、エンジン回転数の上昇に
伴ってエンジン本体の吸入空気量が減少するように過給
圧低減手段が作動し、これによって、過給機の軸トルク
Ｔを下げて、エンジン回転数が上昇しても、駆動馬力Pr
の増加を生じないようにしている。
駆動馬力をPr、軸トルクをＴ、回転数をＮとすると、Pr
∝Ｔ×Ｎの関係にあるが、この過給機の駆動領域におけ
るエンジンの高速回転域では、エンジン回転数の上昇に
伴ってエンジン本体の吸入空気量が減少するように過給
圧低減手段が作動し、これによって、過給機の軸トルク
Ｔを下げて、エンジン回転数が上昇しても、駆動馬力Pr
の増加を生じないようにしている。
そうして、上記駆動馬力Prは巻掛部材からみればその
（張力×速度）の関数で表わされるが、この駆動馬力Pr
が増加しないことにより、巻掛部材に過大な負荷（張
力）が作用して切断することが防止されることになる。
（張力×速度）の関数で表わされるが、この駆動馬力Pr
が増加しないことにより、巻掛部材に過大な負荷（張
力）が作用して切断することが防止されることになる。
（発明の効果） 従って、本発明によれば、過給機の駆動領域における
エンジンの高速回転域では、過給圧低減手段の作動の制
御によって、エンジン回転数の上昇に対する過給機の駆
動馬力の増加を生じないようにエンジン本体の吸入空気
量を減少させるようにしたから、この高速回転域でベル
ト等の巻掛部材に過大負荷が作用するのを防止してその
耐久性を向上させることができ、また、この高速回転域
での巻掛部材の保護が確保されるから、クランク軸側と
機械過給機側のプーリ比を大きくして、低速回転域での
過給効果を高めることもできるようになる。
エンジンの高速回転域では、過給圧低減手段の作動の制
御によって、エンジン回転数の上昇に対する過給機の駆
動馬力の増加を生じないようにエンジン本体の吸入空気
量を減少させるようにしたから、この高速回転域でベル
ト等の巻掛部材に過大負荷が作用するのを防止してその
耐久性を向上させることができ、また、この高速回転域
での巻掛部材の保護が確保されるから、クランク軸側と
機械過給機側のプーリ比を大きくして、低速回転域での
過給効果を高めることもできるようになる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。第１
図に示す実施例の構成において、１はエンジン本体であ
り、その吸気系は吸気通路２の上流側からエアフローメ
ータ３、スロットル弁４、機械式の過給機５、サージタ
ンク６、燃料噴射弁７が順に設けられて、吸気バルブ８
で開閉される吸気ポート９に連なる。10は排気バルブ11
で開閉される排気ポート、12はピストン、13はコンロッ
ド、14はクランク軸である。
図に示す実施例の構成において、１はエンジン本体であ
り、その吸気系は吸気通路２の上流側からエアフローメ
ータ３、スロットル弁４、機械式の過給機５、サージタ
ンク６、燃料噴射弁７が順に設けられて、吸気バルブ８
で開閉される吸気ポート９に連なる。10は排気バルブ11
で開閉される排気ポート、12はピストン、13はコンロッ
ド、14はクランク軸である。
上記過給機５は、一対のロータ15,15を互いに逆方向
に回転させて過給するルーツブロア型のものであり、上
記クランク軸14により原動プーリ16、巻掛部材としての
ベルト17および従動プーリ18を介して駆動されるように
なっている。そして、上記吸気系には、過給機５をバイ
パスするバイパス通路19が設けられ、このバイパス通路
19に電磁アクチュエータ20により駆動されてバイパス開
度を制御する制御弁21が介設されている。この制御弁21
は制御手段22により電磁アクチュエータ20が作動信号を
受け設定開度となるようにフィードバック制御されるも
のである。制御手段22は、エンジン回転数Ｎを検出する
回転センサ23、過給圧Ｐを検出する圧力センサ24および
バイパス開度を与える電磁アクチュエータ20から信号を
受けるようになっている。
に回転させて過給するルーツブロア型のものであり、上
記クランク軸14により原動プーリ16、巻掛部材としての
ベルト17および従動プーリ18を介して駆動されるように
なっている。そして、上記吸気系には、過給機５をバイ
パスするバイパス通路19が設けられ、このバイパス通路
19に電磁アクチュエータ20により駆動されてバイパス開
度を制御する制御弁21が介設されている。この制御弁21
は制御手段22により電磁アクチュエータ20が作動信号を
受け設定開度となるようにフィードバック制御されるも
のである。制御手段22は、エンジン回転数Ｎを検出する
回転センサ23、過給圧Ｐを検出する圧力センサ24および
バイパス開度を与える電磁アクチュエータ20から信号を
受けるようになっている。
上記制御手段22は、エンジン回転数Ｎに対応して予め
設定された過給圧となるようにバイパス開度を制御する
ものであり、本実施例の場合はエンジン回転数Ｎが設定
回転数No以下の低中速回転域と、設定回転数Noを越える
高速回転域とで過給圧（バイパス開度）制御が変化する
ようになっている。
設定された過給圧となるようにバイパス開度を制御する
ものであり、本実施例の場合はエンジン回転数Ｎが設定
回転数No以下の低中速回転域と、設定回転数Noを越える
高速回転域とで過給圧（バイパス開度）制御が変化する
ようになっている。
すなわち、第２図に示すように、低中速回転域と高速
回転域ではそれぞれ異なる特性の最高過給圧Po,PNのラ
インが設定されている。まず、低中速回転域では、最高
過給圧Poがエンジン本体１の保護という面から設定され
ており、このPoに達するまではバイパス通路19は全閉で
あり、それ以後は最高過給圧Poを越えないようにエンジ
ン回転数Ｎに対して予め設定されたバイパス開度に制御
される。
回転域ではそれぞれ異なる特性の最高過給圧Po,PNのラ
インが設定されている。まず、低中速回転域では、最高
過給圧Poがエンジン本体１の保護という面から設定され
ており、このPoに達するまではバイパス通路19は全閉で
あり、それ以後は最高過給圧Poを越えないようにエンジ
ン回転数Ｎに対して予め設定されたバイパス開度に制御
される。
しかして、高速回転域の過給圧PNは、ベルト17の保護
という面から過給機５の駆動馬力が設定値となるように
設定されている。つまり、第３図に一定の低過給圧ない
し高過給圧でのエンジン回転数Ｎの上昇に対する上記駆
動馬力Prの変化の特性が示されているように、この駆動
馬力Prは過給圧が一定でもエンジン回転数が上昇するに
つれて急激に増大していく。本実施例の場合、高速回転
域では駆動馬力Prの上限を一定の値Proに定め、このPro
が得られる過給圧PNを予めエンジン回転数Ｎに対して設
定し、この過給圧PNが得られるようにバイパス開度を制
御するようになっている。
という面から過給機５の駆動馬力が設定値となるように
設定されている。つまり、第３図に一定の低過給圧ない
し高過給圧でのエンジン回転数Ｎの上昇に対する上記駆
動馬力Prの変化の特性が示されているように、この駆動
馬力Prは過給圧が一定でもエンジン回転数が上昇するに
つれて急激に増大していく。本実施例の場合、高速回転
域では駆動馬力Prの上限を一定の値Proに定め、このPro
が得られる過給圧PNを予めエンジン回転数Ｎに対して設
定し、この過給圧PNが得られるようにバイパス開度を制
御するようになっている。
具体的な制御の流れは第４図に示されており、まず、
エンジン回転数Ｎの高低を判定し、設定回転数No以下で
あれば、制御弁21はエンジン回転数Ｎに応じて設定され
たバイパス開度に制御される（ステップS1,S2）。そし
て、エンジン回転数Ｎが設定回転数Noを越えると、その
エンジン回転数Ｎに応じた過給圧PNが演算され、実際の
過給圧Ｐが設定過給圧PNを越えるとき、この設定過給圧
PN以下となるまで制御弁21を開放（バイパス開度を大き
く）していくことになる（ステップS3〜S5）。
エンジン回転数Ｎの高低を判定し、設定回転数No以下で
あれば、制御弁21はエンジン回転数Ｎに応じて設定され
たバイパス開度に制御される（ステップS1,S2）。そし
て、エンジン回転数Ｎが設定回転数Noを越えると、その
エンジン回転数Ｎに応じた過給圧PNが演算され、実際の
過給圧Ｐが設定過給圧PNを越えるとき、この設定過給圧
PN以下となるまで制御弁21を開放（バイパス開度を大き
く）していくことになる（ステップS3〜S5）。
従って、上記エンジンの機械式過給装置においては、
制御弁21によるバイパス開度の制御により、過給圧（過
給気）を過給機５の上流側にリリーフし、低中速回転域
では最高過給圧Poを越えないように過給圧Ｐが抑えられ
るから、エンジン本体１の保護が図れ、高速回転域では
過給機５の駆動馬力Prが設定値Proを越えないように過
給圧Ｐが抑えられるから、ベルト17の保護が図れる。こ
の場合、エンジン本体１の吸入空気量は、第５図に示す
ようにエンジン回転数Ｎが設定回転数Noになるまでは増
加傾向にあるが、設定回転数Noを越えると、過給圧Ｐの
低下に伴って減少することになる。つまり、高速回転域
では過給機５の駆動馬力Prが設定値Proを越えないよう
に、エンジン回転数Ｎの上昇に伴ってエンジン本体１の
吸入空気量が減少していくことになる。
制御弁21によるバイパス開度の制御により、過給圧（過
給気）を過給機５の上流側にリリーフし、低中速回転域
では最高過給圧Poを越えないように過給圧Ｐが抑えられ
るから、エンジン本体１の保護が図れ、高速回転域では
過給機５の駆動馬力Prが設定値Proを越えないように過
給圧Ｐが抑えられるから、ベルト17の保護が図れる。こ
の場合、エンジン本体１の吸入空気量は、第５図に示す
ようにエンジン回転数Ｎが設定回転数Noになるまでは増
加傾向にあるが、設定回転数Noを越えると、過給圧Ｐの
低下に伴って減少することになる。つまり、高速回転域
では過給機５の駆動馬力Prが設定値Proを越えないよう
に、エンジン回転数Ｎの上昇に伴ってエンジン本体１の
吸入空気量が減少していくことになる。
また、高速回転域でのベルト17の保護が確保されるか
ら、比較的低い回転域から最高過給圧Poが得られるよう
に原動側と従動側のプーリ比を大きくし、この低速回転
域での過給効率の向上を図ることができる。
ら、比較的低い回転域から最高過給圧Poが得られるよう
に原動側と従動側のプーリ比を大きくし、この低速回転
域での過給効率の向上を図ることができる。
なお、上記実施例では、低中速回転域でエンジン本体
保護のために最高過給圧を制限しているが、かかる制限
が不要な場合は、第２図に示すエンジン回転数No1を越
える時点から駆動馬力Prの増加抑制（ベルト17の保護）
を目的とする過給圧のリリーフ制御を行なうことにな
る。
保護のために最高過給圧を制限しているが、かかる制限
が不要な場合は、第２図に示すエンジン回転数No1を越
える時点から駆動馬力Prの増加抑制（ベルト17の保護）
を目的とする過給圧のリリーフ制御を行なうことにな
る。
図面は本発明の実施例を示し、第１図はエンジンの機械
式過給装置の全体構成図、第２図はエンジン回転数と過
給圧の関係を示す特性図、第３図はエンジン回転数と過
給機の駆動馬力の関係を示す特性図、第４図は制御の流
れ図、第５図はエンジン回転数と吸入空気量の関係を示
す特性図である。 １……エンジン本体、２……吸気通路、５……過給機、
14……クランク軸、17……ベルト、19……バイパス通
路、21……制御弁、22……制御手段。
式過給装置の全体構成図、第２図はエンジン回転数と過
給圧の関係を示す特性図、第３図はエンジン回転数と過
給機の駆動馬力の関係を示す特性図、第４図は制御の流
れ図、第５図はエンジン回転数と吸入空気量の関係を示
す特性図である。 １……エンジン本体、２……吸気通路、５……過給機、
14……クランク軸、17……ベルト、19……バイパス通
路、21……制御弁、22……制御手段。
Claims (1)
- 【請求項１】エンジンの吸気系にクランク軸により所定
巻掛部材を介して駆動される機械式の過給機と、この過
給機の吐出圧力を低下させる方向に制御する過給圧低減
手段とが設けられていて、上記過給量の駆動領域におけ
るエンジンの高速回転域でエンジン回転数の上昇に対す
る上記巻掛部材による過給機の駆動馬力の増加を生じな
いようにエンジン本体の吸入空気量が減少するよう上記
過給圧低減手段を作動させる制御手段を備えていること
を特徴とするエンジンの機械式過給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61315044A JP2575368B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | エンジンの機械式過給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61315044A JP2575368B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | エンジンの機械式過給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63167026A JPS63167026A (ja) | 1988-07-11 |
| JP2575368B2 true JP2575368B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=18060750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61315044A Expired - Fee Related JP2575368B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | エンジンの機械式過給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2575368B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5939927A (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-05 | Toyota Motor Corp | 過給機付きエンジン |
| JPS605773A (ja) * | 1983-06-20 | 1985-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバ−タ |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP61315044A patent/JP2575368B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63167026A (ja) | 1988-07-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |