JPH02140421A - Adiabatic engine with turbocharger - Google Patents

Adiabatic engine with turbocharger

Info

Publication number
JPH02140421A
JPH02140421A JP63295607A JP29560788A JPH02140421A JP H02140421 A JPH02140421 A JP H02140421A JP 63295607 A JP63295607 A JP 63295607A JP 29560788 A JP29560788 A JP 29560788A JP H02140421 A JPH02140421 A JP H02140421A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
oxygen
engine
pressure
turbocharger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63295607A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Kawamura
英男 河村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd filed Critical Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority to JP63295607A priority Critical patent/JPH02140421A/en
Publication of JPH02140421A publication Critical patent/JPH02140421A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve air intake efficiency and suppress production of polluting matters by providing compressors to be turned by No. 1 and No. 2 turbines in downstream and upstream of an oxygen enrichment device, respectively. CONSTITUTION:When a signal for detecting the flow of fuel for an engine 1 is received from a load sensor 12, turbochargers 2 and 3 are started to blow air and an air pressure regulating mechanism 61 are controlled, both of which are related to enrichment action of an oxygen enrichment device 4, according to the detecting signals from a pressure sensor 15 for detecting the sucked air pressure for the engine 1 and an oxygen sensor 16 for detecting the amount of oxygen in the sucked air. By this, the sucked air in an oxygen density according to the load on the engine can be obtained and the production of nitrogen oxide and soot is suppressed since the air intake pressure is controlled at proper low level. Also, a cooler 5 cools a supercharger by means of air supplied from the oxygen enrichment device 4 by a compressor 32. Thus, sucked air temperature for the engine 1 becomes low and air intake efficiency is raised.

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吸気流路に酸素富化装置を取付けて
酸素を富化した空気を取入れるターボチャージャ付断熱
エンジンに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an adiabatic engine with a turbocharger that incorporates oxygen-enriched air by installing an oxygen enrichment device in the intake flow path of the engine.

(従来の技術) 近年、エンジンのシリンダライチ、シリンダヘッド、ピ
ストンヘッド、ピストンリング、バルブ、吸・排気口な
どエンジンの燃焼室を中心とした部分にセラミックスを
採用した断熱エンジンが開発されている。
(Prior Art) In recent years, adiabatic engines have been developed that use ceramics in the combustion chamber of the engine, such as the cylinder litchi, cylinder head, piston head, piston ring, valves, intake and exhaust ports, and other parts.

この種の断熱エンジンは、シリンダライチやシリンダヘ
ッドの冷却を必要としないため、ラヂエタ・システムが
不要となるばかりか、エンジンの構造が簡単であるので
、エンジン全体の重量が従来のエンジンと比較して大幅
に軽くなり、その容積も従来のものと比較して小さくな
る。そしてこの種の断熱エンジンは燃焼後の排気ガス温
度が高く排気ガスエネルギーが大きいので、この排気ガ
スエネルギーにて排気タービンを駆動しこの発生トルク
によりコンプレッサを動作させてエンジンを過給させた
り、または排気タービンに発電機を取付けて排気ガスエ
ネルギーを電気エネルギーにて回収するような提案がな
されている。
This type of adiabatic engine does not require cooling of the cylinder lychee or cylinder head, so it not only eliminates the need for a radiator system, but also has a simpler engine structure, which reduces the overall weight of the engine compared to conventional engines. It is significantly lighter and its volume is smaller than conventional ones. In this type of adiabatic engine, the temperature of the exhaust gas after combustion is high and the energy of the exhaust gas is large, so this exhaust gas energy can be used to drive the exhaust turbine, and the generated torque can be used to operate the compressor to supercharge the engine, or Proposals have been made to attach a generator to the exhaust turbine and recover exhaust gas energy as electrical energy.

一方、エンジンの吸気流路に酸素富化膜などを備えた酸
素富化装置を取付け、酸素成分の多い空気を吸入して供
給燃料を効率よく燃焼させようとする断熱エンジンの試
みがなされている。
On the other hand, attempts have been made to create an adiabatic engine in which an oxygen enrichment device equipped with an oxygen enrichment membrane or the like is installed in the engine's intake flow path to inhale air rich in oxygen components and efficiently burn the supplied fuel. .

(発明が解決しようとする課題) 上述のような断熱構造を採用した圧縮着火式ディーゼル
エンジンでは、断熱されて高温度を保ってい、るエンジ
ン内壁に触れて断熱圧縮される空気は、圧縮端にて高温
高圧となるため、燃焼により窒素酸化物(NOx)やス
ートが生成しやすいという問題が生じている。
(Problems to be Solved by the Invention) In a compression ignition diesel engine that employs the above-mentioned adiabatic structure, the air that is adiabatically compressed by contacting the inner wall of the engine, which is insulated and kept at a high temperature, is compressed at the compression end. This poses a problem in that nitrogen oxides (NOx) and soot are likely to be generated due to combustion due to high temperature and high pressure.

また、ターボチャージャにより圧縮された空気を断熱エ
ンジンに供給すると、エンジンの高負荷時では温度の高
い圧気が吸気されて、吸入効率が低下するという欠点が
ある。
Furthermore, when air compressed by a turbocharger is supplied to an adiabatic engine, there is a drawback that when the engine is under high load, high temperature and pressure air is taken in, reducing intake efficiency.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的はターボチャージャを備えた断熱エンジンの吸
入効率を改善するとともに、排気ガスに含まれる公害物
質の生成を抑制しようとするターボチャージャ付断熱エ
ンジンを提供することにある。
The present invention was made in view of such problems,
The purpose is to provide an adiabatic engine with a turbocharger that improves the intake efficiency of the adiabatic engine and suppresses the production of pollutants contained in exhaust gas.

(課題を解決するための手段) 本発明によれば、吸気管途中に酸素富化装置を設けた断
熱エンジンにおいて、エンジンの排気通路途中に第1と
第2のタービンを直列に設け、第1のタービンにより回
転されるコンプレッサを酸素富化装置より下流の吸気管
路に設けるとともに第2のタービンにより回転されるコ
ンプレッサを酸素富化装置への空気供給側に設けたター
ボチャージャ付断熱エンジンが提供される。
(Means for Solving the Problems) According to the present invention, in an adiabatic engine in which an oxygen enrichment device is provided in the middle of the intake pipe, first and second turbines are provided in series in the middle of the exhaust passage of the engine, and the first turbine A turbocharged adiabatic engine is provided, in which a compressor rotated by a second turbine is provided in an intake pipe downstream of the oxygen enrichment device, and a compressor rotated by a second turbine is provided on the air supply side to the oxygen enrichment device. be done.

(作用) 本発明では、エンジンの吸気入口に設けた吸気圧力を検
出する圧力センサと、吸気に含まれる酸素量を検出する
酸素センサと、燃料流量を検出する負荷センサとからの
検出信号に基づいて酸素富化動作や吸入空気圧が制御さ
れるので、エンジンの負荷状態に応じた酸素濃度を有す
る圧力の低い吸気が得られる作用がある。
(Function) The present invention is based on detection signals from a pressure sensor that detects the intake pressure provided at the intake inlet of the engine, an oxygen sensor that detects the amount of oxygen contained in the intake air, and a load sensor that detects the fuel flow rate. Since the oxygen enrichment operation and the intake air pressure are controlled, there is an effect that low pressure intake air having an oxygen concentration according to the engine load condition can be obtained.

(実施例) つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
(Example) Next, an example of the present invention will be described in detail using the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

同図において、1は断熱型ディーゼルエンジンで、シリ
ンダライチ、シリンダヘッド、ピストンヘッド、ピスト
ンリング、パルプ、吸・排気口などの燃焼室の部分に耐
火性の断熱材となるセラミックスが採用されている。
In the figure, 1 is an adiabatic diesel engine, and ceramics, which serve as a fire-resistant insulating material, are used in the combustion chamber parts such as the cylinder litchi, cylinder head, piston head, piston ring, pulp, and intake/exhaust ports. .

11は噴射ポンプで、エンジン1に燃料を供給するもの
で、供給する燃料流量は負荷センサ12により検出され
、17は回転センサで、エンジン1の回転数を検出する
ものである。
Reference numeral 11 denotes an injection pump that supplies fuel to the engine 1, and the flow rate of the supplied fuel is detected by a load sensor 12. Reference numeral 17 denotes a rotation sensor that detects the number of revolutions of the engine 1.

2は第1ターボチャージャで、エンジン1とは排気管1
3、吸気管14により接続され、排気管13から排出さ
れる排気ガスにより第1タービン21が回転駆動され、
このタービントルクにより駆動される第1コンプレツサ
22の作動により吸気管14を介してエンジン1に過給
気が圧送されるものである。そして、第1タービン21
と第1コンプレッサ22を連結する回転軸上に第1電動
機構23が取付けられている。
2 is the first turbocharger, and the engine 1 is the exhaust pipe 1.
3. The first turbine 21 is connected to the intake pipe 14 and driven to rotate by the exhaust gas discharged from the exhaust pipe 13;
The operation of the first compressor 22 driven by this turbine torque forces the supercharging air into the engine 1 through the intake pipe 14. And the first turbine 21
A first electric mechanism 23 is mounted on a rotating shaft connecting the first compressor 22 and the first compressor 22 .

3は第2ターボチャージャで、上述の第1ターボチャー
ジャ2の排出する残余のガスエネルギーにより駆動され
るもので、第2タービン31、第2コンプレツサ32、
第2電動機構33を有している。そして第2タービン3
1のトルクにより駆動される第2コンプレツサ32は外
気を吸引して酸素富化装置4の入力側に送風するととも
に、該酸素富化装置4の通風出力側から送気管42を介
し、吸気管14に設けられた冷却器5に送風して冷却作
動させるよう構成されている。
3 is a second turbocharger, which is driven by the residual gas energy discharged from the first turbocharger 2, and includes a second turbine 31, a second compressor 32,
It has a second electric mechanism 33. and second turbine 3
The second compressor 32 driven by the torque of the second compressor 32 sucks outside air and sends it to the input side of the oxygen enrichment device 4, and also connects the air from the ventilation output side of the oxygen enrichment device 4 through the air supply pipe 42 to the intake pipe 14. The structure is such that air is blown to a cooler 5 installed in the cooler 5 for cooling operation.

酸素富化装置4は第2コンプレツサ32から送気される
圧力の高い空気中より酸素のみを酸素富化膜41によっ
て透過させるもので、透過された酸素に富んだ空気は酸
素出力側から第1コンプレツサ22により吸引され、吸
気管14を介してエンジン1の燃焼用空気となるもので
ある。
The oxygen enrichment device 4 allows only oxygen from the high pressure air sent from the second compressor 32 to permeate through the oxygen enrichment membrane 41, and the permeated oxygen-rich air is sent from the oxygen output side to the first The air is sucked in by the compressor 22 and becomes combustion air for the engine 1 via the intake pipe 14.

なお、上述の酸素富化膜41には例えばジメチルシロキ
サンとポリカーボネートとの共重合体からなる0、1μ
m程度の薄膜が用いられ、圧力の高い空気中から酸素の
みを透過させる特性があり、通常より酸素濃度の高い空
気が得られるものである。
In addition, the above-mentioned oxygen enrichment membrane 41 is made of, for example, a 0.1 μm film made of a copolymer of dimethylsiloxane and polycarbonate.
A thin film with a thickness of approximately 1.5 m is used, and has the property of allowing only oxygen to pass through from high-pressure air, resulting in air with a higher oxygen concentration than usual.

第1コンプレツサ22により圧縮された酸素富化空気の
通路となる吸気管14には、空気圧制御用の空気弁6と
、酸素富化装置4の通風出力側からの送気により冷却さ
れる冷却器5と、酸素富化空気圧を検出する圧力センサ
15と、酸素富化空気の酸素濃度を検出する酸素センサ
16とがそれぞれ配置されている。
The intake pipe 14, which serves as a passage for the oxygen-enriched air compressed by the first compressor 22, includes an air valve 6 for controlling air pressure, and a cooler that is cooled by air supplied from the ventilation output side of the oxygen enrichment device 4. 5, a pressure sensor 15 that detects the oxygen-enriched air pressure, and an oxygen sensor 16 that detects the oxygen concentration of the oxygen-enriched air are respectively arranged.

そして、空気弁6は後述するコントローラからの指令に
より作動する空気圧制御機構61により制御され、圧力
センサ15および酸素センサ16はそれぞれ検出信号を
コントローラ7に送出するよう構成されている。
The air valve 6 is controlled by an air pressure control mechanism 61 that operates in response to a command from a controller, which will be described later, and the pressure sensor 15 and oxygen sensor 16 are configured to send detection signals to the controller 7, respectively.

コントローラ7はマイクロコンピュータからなり、演算
処理を行う中央処理装置、演算結果や制御処理手順など
を格納する各種メモリ、人/出力ボートなどを備えてお
り、前記の各種センサからの検出信号が人力されると、
格納された所定の手順に従って空気圧制御機構61や第
1電動機構23、第2電動機構33などに指令が発せら
れてそれぞれの制御が行われるよう構成されている。
The controller 7 consists of a microcomputer, and is equipped with a central processing unit that performs arithmetic processing, various memories that store arithmetic results, control processing procedures, etc., a human/output board, etc., and detects signals from the various sensors mentioned above. Then,
It is configured such that commands are issued to the pneumatic control mechanism 61, the first electric mechanism 23, the second electric mechanism 33, etc. to control each of them according to a stored predetermined procedure.

なお、8はバッテリで、コントローラ7の電源となると
ともに、第1、第2電動機構23.33に電力を供給し
、それぞれに連結された第1、第2コンプレッサ22,
32の過給や送気作動を助勢するものである。
Note that a battery 8 serves as a power source for the controller 7, and also supplies power to the first and second electric mechanisms 23, 33, and the first and second compressors 22, 33 connected to each other.
This assists the supercharging and air supply operations of 32.

つぎにこのように構成された本実施例の作動を説明する
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be explained.

エンジンlに噴射ポンプ11から燃料を供給して作動さ
せ、エンジン1からの排気ガスを第1ターボチャージャ
2の第1タービン21に送って第1コンプレツサ22を
駆動するとともに、第1タービン21からの排出ガスを
第2タービン31に送って第2コンプレツサ32を駆動
させる。
The engine 1 is operated by supplying fuel from the injection pump 11, and the exhaust gas from the engine 1 is sent to the first turbine 21 of the first turbocharger 2 to drive the first compressor 22. The exhaust gas is sent to the second turbine 31 to drive the second compressor 32.

この第2コンプレツサ32の駆動により、外気が吸引さ
れて酸素富化装置4に昇圧された外気が供給されるが、
昇圧された外気中の酸素のみが酸素富化膜41を透過し
て酸素出力側に至り、第1コンプレツサ22の圧縮作動
により吸気管14を流路としてエンジン1に供給されて
燃焼用空気となる。
By driving this second compressor 32, outside air is sucked in and pressurized outside air is supplied to the oxygen enrichment device 4.
Only the pressurized oxygen in the outside air passes through the oxygen enrichment membrane 41 and reaches the oxygen output side, and is supplied to the engine 1 through the intake pipe 14 as a flow path by the compression operation of the first compressor 22, and becomes combustion air. .

また一方、第2コンブレサ32により酸素富化装置4に
送気された空気は、酸素の一部が酸素富化膜41を透過
するものの、残余の空気は空気出力側から送気管42を
介して冷却器5に至り、吸気管14を流路とする酸素富
化空気を冷却することになり、このためエンジン1の吸
入空気(酸素富化空気)が冷却されてエンジンの吸入効
率が向上することになる。
On the other hand, in the air sent to the oxygen enrichment device 4 by the second compressor 32, although part of the oxygen passes through the oxygen enrichment membrane 41, the remaining air is passed through the air supply pipe 42 from the air output side. The oxygen-enriched air that reaches the cooler 5 and uses the intake pipe 14 as a flow path is cooled, thereby cooling the intake air (oxygen-enriched air) of the engine 1 and improving the intake efficiency of the engine. become.

つぎに、噴射ポンプ11に設けられた負荷センサ12に
よりエンジン1への供給燃料流量が検出されると、吸気
管14に配置された圧力センサ15および酸素センサ1
6からの検出信号がコントローラ7に入力され、燃料流
量に応じた必要酸素量を有する空気が、ブースト圧力を
低く保つよう空気弁6の制御により保持されて、エンジ
ン1に吸入されることになる。
Next, when the load sensor 12 provided in the injection pump 11 detects the flow rate of fuel supplied to the engine 1, the pressure sensor 15 and the oxygen sensor 1 arranged in the intake pipe 14
The detection signal from 6 is input to the controller 7, and air having the required amount of oxygen according to the fuel flow rate is maintained by controlling the air valve 6 to keep the boost pressure low, and is sucked into the engine 1. .

なおこのとき、空気弁6の制御はコントローラ7から空
気圧制御機構61に制御指令が発せられるものであり、
酸素富化装置4の作動に関連する第1および第2コンプ
レッサ22,32の作動が不足のときはバッテリ8から
の電力が第1または第2′21f勅機構に送電され、同
軸上のコンプレッサの送気作動助勢することになる。
At this time, the air valve 6 is controlled by issuing a control command from the controller 7 to the air pressure control mechanism 61.
When the operation of the first and second compressors 22 and 32 related to the operation of the oxygen enrichment device 4 is insufficient, the power from the battery 8 is transmitted to the first or second 21f compressor mechanism to operate the compressor on the same axis. This will assist in air supply operation.

第2図は本実施例の作動の一例を示す処理フロー図であ
り、同図に基づいてその処理を説明する。
FIG. 2 is a process flow diagram showing an example of the operation of this embodiment, and the process will be explained based on the figure.

ステップ1ではエンジン1の負荷と、回転数とを負荷セ
ンサ12と、回転センサ17からの検出信号より検知し
、この負荷、回転状態の燃料流量に対応する酸素濃度・
量をステップ2にて計算する。
In step 1, the load and rotation speed of the engine 1 are detected from the detection signals from the load sensor 12 and the rotation sensor 17, and the oxygen concentration and rotation speed corresponding to the load and the fuel flow rate in the rotation state are detected.
Calculate the amount in step 2.

ステップ3では回転センサ17の回転信号Nを第3図に
示す所定回転数Naと比較し、N < N aの場合は
ステップ4に進み、負荷センサ12の負荷信号と第3図
に示す所定のエンジン負荷Laとを比較する。モしてL
>Laの場合は第1回転置機23を電動機として駆動す
るとともに空気弁6を閉じて吸気の酸素濃度・量を増加
する制御をステップ5.6にて行う。なお、ステップ4
にてエンジン負荷りがLaより小さい場合はステップ1
0に進んで空気弁6を問いて酸素蛎度を薄めるとともに
、第1回転置機23を電動駆動して増速させることなく
、発電機として作動させ第1タービン21のトルクの吸
収により酸素富化空気の送気作動を、抑制する。
In step 3, the rotation signal N of the rotation sensor 17 is compared with the predetermined rotation speed Na shown in FIG. Compare with engine load La. Mo and L
>La, control is performed in step 5.6 to drive the first rotating machine 23 as an electric motor and close the air valve 6 to increase the oxygen concentration and amount of the intake air. In addition, step 4
If the engine load is smaller than La, step 1
0, the air valve 6 is activated to dilute the oxygen content, and the first rotary machine 23 is electrically driven to operate as a generator without increasing the speed, and absorbs the torque of the first turbine 21 to increase the oxygen content. Suppresses the operation of supplying converted air.

ステップ7では圧力センサ15からの検出信号P8のチ
エツクを行い、計算された負荷に相当する圧力PBNと
比較して、PB>P、、の場合はステップ8に進む。こ
こでは酸素センサ16からの検出信号り。と、計算され
た負荷に相当する酸素濃度り。、4との比較が行われ、
Do>DONの場合は燃料の制御がステップ9にて行わ
れる。なお、ステップ7にて圧力センサ15からの信号
P8が小さいときはステップ12にて第1回転置機23
を増速させて吸気圧を高めるよう制御し、また、ステッ
プ8にて酸素濃度り。が小さいとぎは、ステップ13に
進んで第2回転置機33を増速させて酸素富化装置4へ
の送気量を大にするとともに、ステップ14にて増速後
の酸素濃度D0をチエツクして、なお濃度が小の場合は
ステップ15にてざらに第2回転i機33の加速により
酸素富化装置4への送気を強める制御を行う。
In step 7, the detection signal P8 from the pressure sensor 15 is checked and compared with the pressure PBN corresponding to the calculated load. If PB>P, the process proceeds to step 8. Here, the detection signal from the oxygen sensor 16 is shown. and the oxygen concentration corresponding to the calculated load. , 4 is compared,
If Do>DON, fuel control is performed in step 9. Note that when the signal P8 from the pressure sensor 15 is small in step 7, the first rotary positioner 23 is
The speed is increased to increase the intake pressure, and in step 8, the oxygen concentration is increased. If the speed is small, the process proceeds to step 13 to increase the speed of the second rotating machine 33 to increase the amount of air supplied to the oxygen enrichment device 4, and at the same time, in step 14, check the oxygen concentration D0 after increasing the speed. If the concentration is still low, control is performed in step 15 to roughly accelerate the second rotary i machine 33 to strengthen the air supply to the oxygen enrichment device 4.

さきのステップ3にて回転センサ17からの回転信号N
が所定回転数Naより大きい場合はステップ16にてエ
ンジン負荷のチエツクを行うが、ここで第3図に示す設
定負荷量Lbより負荷信号りが大きい場合はステップ1
7に進んで空気弁6を閉じて外気を断にする。
The rotation signal N from the rotation sensor 17 in the previous step 3
If the engine load is larger than the predetermined rotational speed Na, the engine load is checked in step 16, but if the load signal is larger than the set load amount Lb shown in FIG.
Proceed to step 7 and close the air valve 6 to cut off the outside air.

ついでステップ18にて圧力センサ15からのブースト
圧信号Paをチエツクし、Pa>Pいの場合は第1回転
置機23をステップ20にて発電作動にして第1コンプ
レツサ22を減速させ、その後ステップ21ではブース
ト圧pHをチエツクして、第1回転置機23の作動を制
御し、pa<PBNの場合はステップ23に進む。
Next, in step 18, the boost pressure signal Pa from the pressure sensor 15 is checked, and if Pa>P, the first rotary positioner 23 is activated to generate power in step 20 to decelerate the first compressor 22, and then step In step 21, the boost pressure pH is checked to control the operation of the first rotating machine 23, and if pa<PBN, the process proceeds to step 23.

ここでは酸素センサ16からの信号により酸素濃度のチ
エツクを行い、Do>DONの場合はステップ24で燃
料の制御を行う。
Here, the oxygen concentration is checked based on the signal from the oxygen sensor 16, and if Do>DON, the fuel is controlled in step 24.

ステップ23にて検出した酸素濃度DOが小さいときは
、ステップ25に穆フて第2回転置機23を増速させて
酸素富化作動を促進させ、コントローラ7に設けたカウ
ンタ値をオンにするが、カウンタ値が3以下の場合はス
テップ27からステップ23に戻って酸素濃度のチエツ
クを行う。
When the oxygen concentration DO detected in step 23 is small, the process proceeds to step 25, where the speed of the second rotating machine 23 is increased to promote oxygen enrichment operation, and the counter value provided in the controller 7 is turned on. However, if the counter value is 3 or less, the process returns from step 27 to step 23 to check the oxygen concentration.

そしてステップ27のカウンタ値が3に達した場合は、
酸素濃度のチエツクに戻ることなく、故障信号を発する
とともに、空気弁6を開いて外気を導入することになる
If the counter value in step 27 reaches 3,
Without returning to checking the oxygen concentration, a fault signal is issued and the air valve 6 is opened to introduce outside air.

また、ステップ16にて負荷センサ12からの負荷信号
りがLbより小さいときは、ステップ29に進んで空気
弁6を開くとともに、第1、第2回転置機の発電作動に
よる減速制御を行わせて酸素富化装置4の負荷作動を制
御させることになる。
If the load signal from the load sensor 12 is smaller than Lb in step 16, the process proceeds to step 29, where the air valve 6 is opened and deceleration control is performed by the power generation operation of the first and second rotary machines. This will control the load operation of the oxygen enrichment device 4.

なお、第3図の作動領域説明図に示す(イ)〜(ニ)の
それぞれの領域は、上記の処理フロー図の(イ)〜(ニ
)の処理に対応する領域を示したものである。
Note that each of the regions (a) to (d) shown in the operating region explanatory diagram of FIG. 3 indicates the region corresponding to the processing of (a) to (d) in the above processing flow diagram. .

以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらの
変形を本発明の範囲から排除するものではない。
Although the present invention has been described above with reference to the above embodiments, various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention, and these modifications are not excluded from the scope of the present invention.

(発明の効果) 本発明によれば、エンジンの燃料流量を検出する負荷セ
ンサからの検出信号が入力されると、エンジンの吸気圧
力を検出する圧力センサおよび吸気中の酸素量を検出す
る酸素センサからの検出信号に応じ、酸素富化装置の富
化動作に関連する第1、第2ターボチャージャの送気作
動と、空気圧制御手段が制御されるので、エンジン負荷
に応じた酸素濃度の吸気が得られるとともに、吸気の圧
力が適正に低く制御されて窒素酸化物やスート生成が抑
制される効果が生ずる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, when a detection signal from a load sensor that detects the fuel flow rate of the engine is input, a pressure sensor that detects the intake pressure of the engine and an oxygen sensor that detects the amount of oxygen in intake air are input. The air supply operation of the first and second turbochargers related to the enrichment operation of the oxygen enrichment device and the air pressure control means are controlled in accordance with the detection signal from the oxygen enrichment device, so that the intake air has an oxygen concentration according to the engine load. At the same time, the pressure of the intake air is appropriately controlled to a low level, resulting in the effect of suppressing the production of nitrogen oxides and soot.

また本発明によれば、第2コンプレツサによる酸素富化
装置からの送気により冷却器が過給気を冷却するので、
エンジンの吸気の温度が低下して吸入効率が上昇すると
いう効果も得られる。
Further, according to the present invention, since the cooler cools the supercharged air by the air sent from the oxygen enrichment device by the second compressor,
The effect of lowering the temperature of the intake air of the engine and increasing the intake efficiency can also be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第2
図は本実施例の作動の一例を示す処理フロー図、第3図
はその処理フロー図の処理に対応する作動領域説明図で
ある。 1・・・エンジン、2・・・第1ターボチャージャ、3
・・・第1ターボチャージャ、4・・・酸素富化装置、
5・・・冷却器、6・・・空気弁、7・・・コントロー
ラ、11・・・噴射ポンプ、12・・・負荷センサ、1
4・・・吸気管、15・・・圧力センサ、16・・・酸
素センサ、23・・・第1電動機構、33・・・第2′
U1動機構、61・・・空気圧制御機構。 特許出願人 株式会社いすyセラミックス研究所代  
理  人  弁理士      辻        實
a エンジ゛ン困寸弓ズ N
FIG. 1 is a configuration block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a process flow diagram showing an example of the operation of this embodiment, and FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation area corresponding to the process in the process flow diagram. 1... Engine, 2... First turbocharger, 3
...first turbocharger, 4...oxygen enrichment device,
5... Cooler, 6... Air valve, 7... Controller, 11... Injection pump, 12... Load sensor, 1
4... Intake pipe, 15... Pressure sensor, 16... Oxygen sensor, 23... First electric mechanism, 33... Second'
U1 movement mechanism, 61... pneumatic control mechanism. Patent applicant: Isuy Ceramics Laboratory Co., Ltd.
Patent Attorney Minoru Tsuji Engineer Kousunyumizu N

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)吸気管途中に酸素富化装置を設けた断熱エンジン
において、エンジンの排気通路途中に第1と第2のター
ビンを直列に設け、第1のタービンにより回転されるコ
ンプレッサを酸素富化装置より下流の吸気管路に設ける
とともに第2のタービンにより回転されるコンプレッサ
を酸素富化装置への空気供給側に設けたことを特徴とす
るターボチャージャ付断熱エンジン。
(1) In an adiabatic engine with an oxygen enrichment device installed in the middle of the intake pipe, a first and a second turbine are installed in series in the middle of the exhaust passage of the engine, and the compressor rotated by the first turbine is connected to the oxygen enrichment device. An adiabatic engine with a turbocharger, characterized in that a compressor is provided in an intake pipe downstream and rotated by a second turbine on the air supply side to an oxygen enrichment device.
(2)排気エネルギーにより駆動されるタービンの回転
軸に電動機構とコンプレッサとを取付けたターボチャー
ジャにより過給気が供給されるとともに、エンジンの燃
焼室を断熱構造としたターボチャージャ付断熱エンジン
において、高圧の空気中から酸素を透過させ酸素成分を
富化させる酸素富化装置と、該酸素富化装置からの酸素
富化空気をエンジンに過給する第1ターボチャージャと
、該第1ターボチャージャの過給気流路に設けられ該過
給気を冷却する冷却器と、第1ターボチャージャからの
排出ガスにより駆動されて酸素富化装置に高圧空気を送
気するとともに酸素の奪われた残余の空気を前記冷却器
に送出して作動せしめる第2ターボチャージャと、前記
過給気流路に設けられて外気を導入し給気圧力を制御す
る空気圧力制御手段と、エンジンの吸気入口に配置され
て吸気圧力を検出する圧力センサおよび吸気中の酸素量
を検出する酸素センサと、エンジンに供給する燃料流量
を検出する負荷センサとを備えるとともに、上記の各種
センサからの検出信号に基づいて第1、第2ターボチャ
ージャの送気動作と前記空気圧力制御手段とを制御して
エンジンの吸気圧力と吸気中の酸素濃度とを調節する制
御手段を設けたことを特徴とするターボチャージャ付断
熱エンジン。
(2) In an adiabatic engine with a turbocharger, in which supercharging air is supplied by a turbocharger with an electric mechanism and a compressor attached to the rotating shaft of a turbine driven by exhaust energy, and the combustion chamber of the engine has an insulated structure, an oxygen enrichment device that permeates oxygen from high-pressure air to enrich oxygen components; a first turbocharger that supercharges the oxygen-enriched air from the oxygen enrichment device to the engine; A cooler installed in the supercharged air flow path to cool the supercharged air, and a cooler driven by the exhaust gas from the first turbocharger to supply high-pressure air to the oxygen enrichment device, and the remaining air deprived of oxygen. a second turbocharger configured to supply air to the cooler for operation; an air pressure control unit provided in the supercharging air flow path to introduce outside air and control the intake air pressure; It is equipped with a pressure sensor that detects pressure, an oxygen sensor that detects the amount of oxygen in intake air, and a load sensor that detects the flow rate of fuel supplied to the engine. 2. An adiabatic engine with a turbocharger, comprising a control means for controlling the air supply operation of the two turbochargers and the air pressure control means to adjust the intake pressure of the engine and the oxygen concentration in the intake air.
JP63295607A 1988-11-22 1988-11-22 Adiabatic engine with turbocharger Pending JPH02140421A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63295607A JPH02140421A (en) 1988-11-22 1988-11-22 Adiabatic engine with turbocharger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63295607A JPH02140421A (en) 1988-11-22 1988-11-22 Adiabatic engine with turbocharger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02140421A true JPH02140421A (en) 1990-05-30

Family

ID=17822814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63295607A Pending JPH02140421A (en) 1988-11-22 1988-11-22 Adiabatic engine with turbocharger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02140421A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2622994B2 (en) Control device for turbocharger with rotating electric machine
US5168706A (en) Thermally insulated turbocharged engine
US6415606B1 (en) Method and apparatus for turbocharging an engine of a locomotive
KR19990036017A (en) Motor Assist Variable Geometry Turbocharger System
JPH055419A (en) Controller for turbo-charger with rotary electric machine
SE1650981A1 (en) Double channel power turbine system and control method thereof
US6655141B1 (en) Airflow system for engine with series turbochargers
US6550247B1 (en) Multiple parallel turbocharger control with discrete step nozzles
US6658848B1 (en) Airflow system for engine with series turbochargers
GB2337792A (en) I.c. engine turbocharger with compressor by-pass
JPH02140421A (en) Adiabatic engine with turbocharger
JPS62625A (en) Exhaust turbosupercharger
JPS59141709A (en) Exhaust gas purifying device for engine equipped with turbosupercharger
JP3136857B2 (en) Twin turbocharger control device
JP2001355453A (en) Intake air cooling device for internal combustion engine with supercharger
JP2959652B2 (en) Control device for turbocharger with rotating electric machine
JPS58170827A (en) Supercharging device for internal-combustion engine
WO2000026527A1 (en) Exhaust emission recirculating system for supercharged diesel engine
JPS6030445Y2 (en) Acceleration improvement device for supercharged engines
JP3094561B2 (en) Control device for turbocharger with rotating electric machine
JP2003193851A (en) Supercharging pressure controller for engine with turbosupercharger
KR200151137Y1 (en) Intake system for turbo-charger engines
JP2748482B2 (en) Turbocharger control device
JPS5882020A (en) Turbosupercharger for internal combustion engine
JPH05280364A (en) Control device for turbocharger