JPH0121136Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は内燃機関の過給装置に関する。

〈従来の技術〉 排気タービン過給機は機関の排気ガスでタービ
ンを駆動し、該タービン軸に連結されたコンプレ
ツサによつて吸気を過給するものである。

かかる排気タービン過給機においては、機関の
運転状態に応じた過給圧を得るべく、該過給圧の
コントロールを行う方策がとられている。

この過給圧コントロール技術の従来例として、
実開昭56−132330号公報並びに自動車技術会発行
の「自動車技術Vol.35，No.３，1981」には、排気
バイパス方式を採用した技術が開示されている。

特に後者のものを第５図に示すと、排気通路１
には排気タービン２を迂回するバイパス通路３が
設けられている。バイパス通路３には該通路３を
開閉するバイパス弁としてのスイングバルブ４が
介装されている。吸気コンプレツサ５側には、過
給圧の一部が導入される、スイングバルブ４作動
用のアクチユエータ６が設けられている。

そして、過給圧力が一定値を越えるとアクチユ
エータ６が作動して、排気タービン２へ導くべき
排気ガスをバイパスし、過給圧をコントロールす
るようになつている。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、以上の排気バイパス装置では、第６
図に示すバルブ開度マツプに基づいて、スイング
バルブ４が制御されるが、機関の低負荷時には排
気圧力が低く、そのために過給機を充分に駆動で
きず、逆に過給機のタービンブレードが吸入抵抗
となつて吸入空気量が不足し、出力不足となり、
燃費に悪影響を与える。

又、従来特開昭55−164727号公報及び特開昭55
−69724号公報に開示されてなる過給機は、低負
荷時に、排気タービンと吸気コンプレツサ夫々に
排気、給気をバイパスさせて、第７図のグラフに
示すようにターボ過給から自然給気へと切り換え
るようにしたものであるが、このものでは、負荷
の急増時に、ターボ過給においてのタービン回転
増加が遅れるため、加速性に劣るという欠点があ
る。

更に、従来実開昭58−181939号公報に開示され
てなる過給機は、エンジン部分負荷域と高回転域
でタービンへの流入排気を遮断して排気の全量を
コンプレツサをバイパスさせると共に、この運転
域で吸気の全量をバイパスさせるように構成した
ものであるが、このものでは、高速高負荷時には
自然給気となるので、出力の低下を来すという欠
点があると共に、低速低負荷の条件の時にも、自
然給気となるので、機関の加速応答性に劣るとい
う欠点がある。

そこで、本考案は以上のような従来の実情に鑑
み、内燃機関の過給装置において、機関の加速応
答性を向上し、かつ燃費の改善を図ることを目的
とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため本考案は、過給機の吸気コンプレツサ
を迂回するバイパス通路と、排気タービンを迂回
するバイパス通路と、を備え、各バイパス通路に
該通路を開閉するバイパス弁を介装する一方、機
関運転状態を検出する手段を設け、該機関運転状
態検出手段からの信号により、吸気側バイパス通
路のバイパス弁を、高負荷時は閉とし、低負荷時
は開とすると共に、高負荷時並びに低負荷時共
に、機関回転数が高回転の時には排気側バイパス
通路のバイパス弁を開にし、低回転の時には該バ
イパス弁を閉にする制御手段であつて、低回転低
負荷の条件の時に、吸気側バイパス通路のバイパ
ス弁を開に、排気側バイパス通路のバイパス弁を
閉にするバイパス弁制御手段を設ける。

〈作用〉 そして、機関の高負荷時には通常の過給圧コン
トロールを行う過給が行われ、高回転低負荷時は
無過給状態となり、低回転低負荷時は吸気コンプ
レツサの吸気バイパスのみが行われてターボ過給
においてのタービン回転増加が図られる。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を第１図〜第４図に基づ
いて説明する。

第１図において、機関７の排気通路８には排気
タービン９が設けられている。吸気通路１０には
排気タービン９によつて駆動される吸気コンプレ
ツサ１１が介装されている。一方、前記吸気通路
１０と排気通路８には、吸気コンプレツサ１１を
迂回するバイパス通路１３と、排気タービン９を
迂回するバイパス通路１２と、が設けられてい
る。各バイパス通路１２，１３には、該通路１
２，１３を開閉するバイパス弁１４，１５が介装
されている。これらのバイパス弁１４，１５は、
アクチユエータ１６，１７によつて動作されるよ
うになつており、その開度が制御されるようにな
つている。そして、機関運転状態を検出する手段
即ち機関７の回転数を検出する手段１８と、アク
セルペダルの変位若しくは機関のインジエクシヨ
ンポンプのレバー位置を検出して負荷を検出する
手段１９と、が設けられ、該検出手段１８，１９
からの信号により、吸気側バイパス通路１３のバ
イパス弁１５を、高負荷時は閉とし、低負荷時は
開とすると共に、高負荷時並びに低負荷時共に、
機関回転数が高回転の時には排気側バイパス通路
１２のバイパス弁１４を開にし、低回転の時には
該バイパス弁１５を閉にするバイパス弁制御手段
としてのコントローラ２０が設けられている。

尚、第２図及び第３図は横軸に機関回転数Ｎ
を、縦軸に負荷Ｌをとつて、バイパス弁１４，１
５の開度マツプを夫々表したグラフであり、該開
度マツプに基づいてこれらバイパス弁１４，１５
の開度が段階的に制御される。即ち、バイパス弁
１４は、低回転になるほど段階的に開度が小とな
るように制御され、バイパス弁１５は、低負荷に
なるほど段階的に開度が大となるように制御され
る。

尚、バイパス弁１４，１５の開度を段階的では
なく連続的に制御するようにしても良い。

次に作用について説明する。

第４図は、車両の加速状態を横軸に機関回転数
Ｎを、縦軸に負荷Ｌをとつて示したグラフであ
り、該グラフにより明らかなように、ギアシフト
に伴つて機関回転と負荷とが変化する。そして、
機関回転が低下するグラフ中Ｂの過程の前半で
は、高回転低負荷であるため前記バイパス弁１
４，１５は共に開に制御され、排気及び給気は排
気タービン９及び吸気コンプレツサ１１を迂回す
る。この結果、機関７は無過給状態となる。尚、
この場合、排気タービン９及び吸気コンプレツサ
１１は慣性で回転している。グラフ中Ｂの過程の
後半では、低回転低負荷であるため前記バイパス
弁１５は開に、バイパス弁１４は閉に、夫々制御
され、吸気コンプレツサ１１を給気が迂回するこ
とのみ行われる。この結果、排気タービン９は排
気が迂回しないので、少ない排気エネルギでも排
気タービン９の回転が促進され、吸気コンプレツ
サ１１も回転が促進される。

従つて、グラフ中Ｃの過程での負荷急増に対し
ても、過給機は回転が遅れることなく追従できる
わけである。尚、機関７の高負荷時には、機関の
回転状態に応じて過給圧コントロールが行われ
る。

以上の説明から明らかなように、かかる構成に
よれば、機関７の高負荷時には、機関７の回転状
態に応じて過給圧コントロールが行え、高回転低
負荷では、機関７は無過給状態となり、自然給気
が行われ、過給機が吸入抵抗となることによる吸
入空気量の不足を補え、出力の向上が図れるので
燃費を良好なものとできる。又、低回転低負荷時
は吸気コンプレツサ１１の給気バイパスのみが行
われてターボ過給においてのタービン回転増加が
図られ機関７の加速応答性を向上できるわけであ
る。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、過給機
の吸気コンプレツサを迂回するバイパス通路と、
排気タービンを迂回するバイパス通路と、を設
け、各バイパス通路に介装したバイパス弁を機関
運転状態に応じて開閉制御するようにしたから、
機関の加速応答性を向上でき、かつ燃費の改善を
図ることができる実用的効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わる内燃機関の過給装置の
一実施例を示す概略構成図、第２図及び第３図は
夫々バイパス弁の開度マツプを表すグラフ、第４
図は車両の加速状態を表すグラフ、第５図は従来
装置を示す概略構成図、第６図は同上の従来装置
のバイパス弁の開度マツプを表すグラフ、第７図
は他の従来装置の過給切換状況を示すグラフであ
る。 ７……機関、８……排気通路、９……排気ター
ビン、１０……吸気通路、１１……吸気コンプレ
ツサ、１２，１３……バイパス通路通路、１４，
１５……バイパス弁、１８……回転数検出手段、
１９……負荷検出手段、２０……コントローラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 過給機の吸気コンプレツサを迂回するバイパス
   通路と、排気タービンを迂回するバイパス通路
   と、を備え、各バイパス通路に該通路を開閉する
   バイパス弁を介装する一方、機関回転数検出手段
   及び負荷検出手段を設け、該機関回転数検出手段
   及び負荷検出手段からの信号により、吸気側バイ
   パス通路のバイパス弁を、高負荷時は閉とし、低
   負荷時は開とすると共に、高負荷時並びに低負荷
   時共に、機関回転数が高回転の時には排気側バイ
   パス通路のバイパス弁を開にし、低回転の時には
   該バイパス弁を閉にする制御手段であつて、低回
   転低負荷の条件の時に、吸気側バイパス通路のバ
   イパス弁を開に、排気側バイパス通路のバイパス
   弁を閉にするバイパス弁制御手段を設けたことを
   特徴とする内燃機関の過給装置。