JPH0457848B2 - - Google Patents

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JPH0457848B2
JPH0457848B2 JP58251664A JP25166483A JPH0457848B2 JP H0457848 B2 JPH0457848 B2 JP H0457848B2 JP 58251664 A JP58251664 A JP 58251664A JP 25166483 A JP25166483 A JP 25166483A JP H0457848 B2 JPH0457848 B2 JP H0457848B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
supercharging
passage
supercharging passage
air pump
engine
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58251664A
Other languages
English (en)
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JPS60135626A (ja
Inventor
Hiroyuki Oda
Mitsuo Hitomi
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP58251664A priority Critical patent/JPS60135626A/ja
Publication of JPS60135626A publication Critical patent/JPS60135626A/ja
Publication of JPH0457848B2 publication Critical patent/JPH0457848B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/04Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、過給機付エンジンの改良に関するも
のである。
(従来技術) 従来から、エンジンの吸気通路にターボ過給機
を設けてなる過給機付エンジンが知られている。
このターボ過給機は、高速走行時等のエンジン高
回転域にあつては、そのターボ過給機の回転数が
高くて十分な過給効果を期待できるものである
が、低速走行時等のエンジン低回転域にあつて
は、そのターボ過給機の回転数が低くて十分な過
給効果を期待し難いものであり、とくに、エンジ
ン高負荷低回転域において、エンジンの要求過給
圧を確保し難いものとなつている。このようなエ
ンジン低回転域においてのターボ過給機の過給性
能の不足に基づく出力トルク特性の不足をカバー
する手段を、本件特許出願人は、昭和58年特許願
753503号において提示している。この特願昭58−
73503号において提示のものは、ターボ過給機の
下流側の吸気通路を分岐させて、吸気ポートに連
通される過給通路を構成し、その過給通路にエア
ポンプ過給機を設け、エンジン低回転域におい
て、ターボ過給機によつて過給された過給気をエ
アポンプ過給機によつてさらに過給して、エンジ
ンに吸気させることとしたものであり、エンジン
低回転域においてのターボ過給機の過給不足を補
なうようにしたものであるから、エンジン低回転
域からエンジン高回転域にわたつて、出力トルク
の向上を期待できる。
ところで、この特願昭58−73503号に提示のも
のは、エンジン低回転域において、ターボ過給機
を経由して過給された過給気をエアポンプ過給機
によつて過給する構成であるので、ターボ過給機
の過給能力よりもエアポンプ過給機の過給能力が
大きいエンジン運転領域にあつては、ターボ過給
機がエアポンプ過給機に対して吸気抵抗として作
用し、エンジン低回転域からエンジン高回転域に
わたつてその出力トルクの一定化を図り難い面が
あり、かつ、エンジン低回転域にあつては、ター
ボラグが大きくて、急加速する際にすぐには過給
効果を期待し難いという問題がある。
(発明の目的) 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、エンジン低回転域
においてのターボ過給機の過給不足を補なつて出
力トルクの一定化を図ることができると共に、そ
のエンジン低回転域においてその加速時にターボ
ラグを極力生じないようにすることのできる過給
機付エンジンを提供することにある。
(発明の構成) 前述の目的を達成するため、本発明にあつては
次のような構成としてある。すなわち、 それぞれエンジンの吸気ポートに連なりかつ互
いに並列に配設された第1過給通路および第2過
給通路と、 前記第1過給通路に配設され、エンジン低回転
域においてのみエンジンにより機械的に駆動され
るエアポンプと、 前記第2過給通路に配設され、エンジンの排気
エネルギによつて駆動されるターボ過給機と、 前記第1過給通路と第2過給通路とを接続し
て、吸気の流れが前記エアポンプおよびターボ過
給機を直列に流れるようにするための連通路と、 前記第1過給通路に設けられ、前記エアポンプ
の最大過給能力以下に吸気量を制限して、該制限
された吸気量の不足分の吸気を前記第2過給通路
および前記連通路を通して流すと共に、前記ター
ボ過給機による過給圧が大きくなつたときに閉じ
られる圧力作動式の第1弁手段と、 前記第2過給通路に設けられ、前記エアポンプ
が停止したときに開かれ、該エアポンプを経由す
ることなく前記第2過給通路からのみ吸気が流れ
るようにする圧力作動式の第2弁手段と、 を備えた構成としてある。
(実施例) 以下に本発明に係る過給機付エンジンの実施例
を図面に基づいて説明する。
第1図ないし第3図は、全過給タイプの過給機
付エンジンの実施例を示すもので、この図におい
て、1はエンジン本体で、このエンジン本体1
は、ここでは、ピストン2がシリンダ3内を往復
動する往復動型のものとされており、4はそのエ
ンジン本体1のクランク軸、5はそのエンジン本
体1の連接棒、6はそのエンジン本体1の燃焼室
であり、燃焼室6の上部には、吸気ポート7と排
気ポート8とが設けられており、9は吸気弁、1
0は排気弁であつて、吸気ポート7と排気ポート
8とは、それぞれクランク軸4の回転と同期して
所定のタイミングで開閉されるようになつてお
り、矢印Aはクランク軸4の回転方向を示してい
る。吸気ポート7は、吸気通路としての過給通路
11と過給通路12とにそれぞれ連通されてお
り、排気ポート8は、排気通路13に連通されて
いる。過給通路11と過給通路12とは、エンジ
ン本体1に過給を行なうという意味では並列構成
とされており、第1過給通路としての過給通路1
1の途中には、過給機としてのエアポンプ14が
設けられており、第2過給通路としての過給通路
12の途中には過給機としてのターボ過給機15
が設けられていて、過給通路11はエアポンプ1
4を通じて過給を行なうエアポンプ過給通路とな
つており、過給通路12はターボ過給機15を通
じて過給を行なうターボ過給機過給通路となつて
いる。
過給通路11,12には、エアクリーナ16か
らの吸入空気が導かれるもので、ターボ過給機1
5は、エンジン排ガスによつて駆動され、エアポ
ンプ14はエンジン回転に連動して駆動されるも
のとなつており、17はエンジン回転によつて駆
動される従動プーリ、18はエンジン本体1のギ
ヤ(図示略す)と従動プーリ17との間に掛け渡
されたベルト、19はエアポンプ14と従動プー
リ17とを断続する電磁クラツチを示しており、
エアポンプ14は、第4図に示すように、エンジ
ン低回転域においてその過給効果を期待でき、タ
ーボ過給機15は、エンジン高回転域においてそ
の過給効果を期待でできるものとなつている。
吸気ポート7には、その上流側にスロツトバル
ブ20が設けられており、吸入空気はスロツトル
バルブ20によつて調量された後に図示を略す燃
料噴射弁から吐出される燃料と混合されて燃焼室
6に供給されるものとなつている。ここでは、エ
アポンプ14よりも下流側の過給通路11とター
ボ過給機15よりも下流側の過給通路12とは、
スロツトルバルブ20よりも上流において合流す
る構成とされており、かつ、ターボ過給機15よ
りも下流側の過給通路12とエアポンプ14より
も上流側の過給通路11とを連通する連通路21
が設けられており、21a,21bはその連通路
21の開口をそれぞれ示している。
過給通路12には、ここでは、ターボ過給機1
5よりも下流側であつた。かつ、開口21aより
も上流側にインタクーラ22が設けられて、ター
ボ過給機15によつて過給される際の過給気温度
の上昇防止が図られて出力トルクの向上が期待さ
れていると共に、開口21aよりも下流側であつ
てスロツトルバルブ20よりも上流側の過給通路
12には、第2弁手段としての逆止弁23が設け
られ、過給通路11には、開口21bよりも上流
側に第1弁手段としてのリリーフ弁24が設けら
れており、逆止弁23とリリーフ弁24とについ
ては、その機能を後述することとする。
エアポンプ14は、エンジン低回転域からエン
ジン中回転域において回転駆動されるものとなつ
ており、リリーフ弁24はターボ過給機15より
も上流側の過給通路12の圧力とエアポンプ14
よりも上流側の過給通路11の圧力との差が設定
値以上を越えると開成されるようになつており、
エンジン低回転域においてエアポンプ14の過給
能力がターボ過給機15の過給能力よりも大きく
て、ターボ過給機15の上流側の過給通路12の
圧力とエアポンプ14よりも上流側の過給通路1
1の圧力との差が設定値を越えるとリリーフ弁2
4が開成されて、第1図に示すように矢印B、
C、DD、の過給気の流れが生じ、過給通路11
を通じての過給が主として行われ、その際、リリ
ーフ弁24から過給通路11に流入する吸入空気
量よりもエアポンプ14の過給能力が大きい場合
には、その差分に相当する過給気がターボ過給機
15を経由してエアポンプ14に供給されるもの
であり、ターボ過給機15は、その差分に相当す
る過給気の流れによつてエンジン低回転域におい
ての回転が助長されるものとなつており、なお、
その時、逆止弁23は、逆止弁23の上流側の過
給通路12の圧力よりも逆止弁23の下流側の過
給通路12の圧力が高いものとなるから、閉成し
ている。
エアポンプ14の過給能力がターボ過給機15
の過給能力を越える場合としては、エンジン急加
速時のターボラグに起因するものがあり、このエ
ンジン急加速の際にも、リリーフ弁24が開成さ
れるものとされてターボラグを生ずることなく過
給が行なわれるようにされており、ターボ過給機
15の過給能力がエンジン回転数上昇に伴なつて
上昇し、ターボ過給機15よりも上流側の過給通
路12の圧力とエアポンプ14よりも上流側の過
給通路11の圧力との差が設定値以下となると、
リリーフ弁24が閉成されて、矢印E、F、Dを
経由して過給気が流れるものとなつており、ター
ボ過給機15によつて過給された過給気をエアポ
ンプ14によつてさらに過給することとなり、そ
の際、エアポンプ14には、インタクーラ22に
よつて冷却された過給気が供給されるものである
から、ターボ過給機15による過給気温度上昇に
起因するエアポンプ14の熱劣化防止が図られて
いるものである。
エアポンプ14は、エンジン回転数が上昇して
エンジンが高回転域に入るとその駆動を停止され
るもので、ここでは、エンジンが高回転域に入る
と、そのエアポンプ14の回転数をコントロール
して徐々に減少させながら駆動停止されるものと
なつており、エアポンプ14の駆動急停止に基づ
くトルクシヨツクの発生防止が図られている。
逆止弁23は、エアポンプ14の駆動が停止さ
れると、逆止弁23の上流側の過給通路12の圧
力が逆止弁23の下流側の過給通路12の圧力よ
りも高くなることによつて開成されるもので、エ
ンジン高回転域にあつては、この逆止弁23が開
成されて、第2図に示すように、矢印H、I、J
を経由しての過給が行われ、そのとき、リリーフ
弁24は、エアポンプ14よりも上流側の過給通
路11の圧力がターボ過給機15よりも上流側の
過給通路12の圧力よりも高まるから閉成されて
いる。ここでは、このリリーフ弁24は、エンジ
ン高回転域において、急減速に移る際、ターボ過
給機15の下流側の過給通路12の圧力が異常に
高くならないように、強制的に開成されるものと
なつている。
第5図は、本発明に係る過給機付エンジンの他
の実施例を示すもので、過給通路12にエアポン
プ14を設け、過給通路11にターボ過給機15
を設け、そのターボ過給機15の下流側であつて
スロツトルバルブ20よりも上流側の過給通路1
1にインタクーラ22を設け、そのターボ過給機
15の上流側であつてかつ開口21bよりも上流
の過給通路11に逆止弁23を設け、エアポンプ
14よりも下流側であつて開口21aとスロツト
ルバルブ20との間の過給通路12にリリーフ弁
24を設けることとしたものである。
以上実施例においては、全過給タイプの過給機
付エンジンについて説明したが、本発明はこれに
限らず、主吸気通路とは別に過給気通路を設ける
部分過給タイプの過給機付エンジンにも適用でき
るものである。
(発明の効果) 本発明は以上述べたことから明らかなように、
ターボ過給機の過給能力が小さくかつ応答性の悪
いエンジン低回転域では、ターボ過給機を経由す
ることなくエアポンプによる過給を行なつて、す
なわちターボ過給機が吸気抵抗とならない態様で
過給を行なつて、エンジン低回転域での過給を十
分かつ応答よく行なうことができる。
また、エンジン低回転域では、エアポンプの過
給能力に余剰を生じたときは一部の吸気がターボ
過給機を流れるので、ターボ過給機の回転が助長
されて、ターボ過給機の回転立ち上がりを早める
ことができる。
勿論、エンジン高回転域ではターボ過給機の大
きな過給能力を利用した十分な過給を行なうこと
ができ、このターボ過給機の過給能力が十分に大
きくなるまでの間はエアポンプとターボ過給機と
の1段過給を行なつて、ターボ過給機のみによる
過給が行なわれるまでの間のつながりがスムーズ
にされて、エンジン全回転域に渡つてフラツトな
トルク特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は本発明に係る過給付エン
ジンの全体構成図、第4図は本発明に係る過給機
の過給能力特性図。第5図は本発明に係る過給機
付エンジンの他の実施例を示す全体構成図。 1……エンジン本体、7……吸気ポート、11
……過給通路、12……過給通路、14……エア
ポンプ、15……ターボ過給機、16……エアク
リーナ、22……インタクーラ、23……逆止
弁、24……リリーフ弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 それぞれエンジンの吸気ポートに連なりかつ
    互いに並列に配設された第1過給通路および第2
    過給通路と、 前記第1過給通路に配設され、エンジン低回転
    域においてのみエンジンにより機械的に駆動され
    るエアポンプと、 前記第2過給通路に配設され、エンジンの排気
    エネルギによつて駆動されるターボ過給機と、 前記第1過給通路と第2過給通路とを接続し
    て、吸気の流れが前記エアポンプおよびターボ過
    給機を直列に流れるようにするための連通路と、 前記第1過給通路に設けられ、前記エアポンプ
    の最大過給能力以下に吸気量を制限して、該制限
    された吸気量の不足分の吸気を前記第2過給通路
    および前記連通路を通して流すと共に、前記ター
    ボ過給機による過給圧が大きくなつたときに閉じ
    られる圧力作動式の第1弁手段と、 前記第2過給通路に設けられ、前記エアポンプ
    が停止したときに開かれ、該エアポンプを経由す
    ることなく前記第2過給通路からのみ吸気が流れ
    るようにする圧力作動式の第2弁手段と、 を備えていることを特徴とする過給機付エンジ
    ン。 2 特許請求の範囲第1項において、 前記連通路が、前記ターボ過給機よりも下流の
    第2過給通路と前記エアポンプよりも上流の第1
    過給通路とを連通しており、 前記第1弁手段が、前記第1過給通路のうち前
    記連通路の開口位置よりも上流位置に配設され、 前記第2弁手段が、前記第2過給通路のうち前
    記連通路の開口位置よりも下流位置に配設されて
    いる、 ことを特徴とする過給機付エンジン。 3 特許請求の範囲第1項において、 前記連通路が、前記ターボ過給機よりも上流の
    第2過給通路と前記エアポンプよりも下流の第1
    過給通路とを連通しており、 前記第1弁手段が、前記第1過給通路のうち前
    記連通路の開口位置よりも下流位置に配設され、 前記第2弁手段が、前記第2過給通路のうち前
    記連通路の開口位置よりも上流位置に配設されて
    いる、 ことを特徴とする過給機付エンジン。
JP58251664A 1983-12-24 1983-12-24 過給機付エンジン Granted JPS60135626A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58251664A JPS60135626A (ja) 1983-12-24 1983-12-24 過給機付エンジン

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JP58251664A JPS60135626A (ja) 1983-12-24 1983-12-24 過給機付エンジン

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Publication Number Publication Date
JPS60135626A JPS60135626A (ja) 1985-07-19
JPH0457848B2 true JPH0457848B2 (ja) 1992-09-14

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ID=17226180

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