JPH0476219A - 排気タービン過給機付エンジン - Google Patents
排気タービン過給機付エンジンInfo
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- JPH0476219A JPH0476219A JP18917790A JP18917790A JPH0476219A JP H0476219 A JPH0476219 A JP H0476219A JP 18917790 A JP18917790 A JP 18917790A JP 18917790 A JP18917790 A JP 18917790A JP H0476219 A JPH0476219 A JP H0476219A
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- oil
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- pressure oil
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- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は排気タービン過給機付エンジンの改良に関し、
特に、所謂「スリーホイール・タービン過給機」を付設
されたエンジンに関する。
特に、所謂「スリーホイール・タービン過給機」を付設
されたエンジンに関する。
［従来の技術］
周知のように、排気タービン過給機付エンジンにおいて
は、特定した条件の場合、つまり発進・加速時のように
低い回転や負荷の状態から急に高回転や高負荷に変化す
る場合に、排気タービンの応答遅れのためにエンジンに
必要な過給を行なえず、エンジンの出力が不足する。ま
た、例えばこれを自動車に搭載して発進・加速する場合
、またはエンジンが大負荷で、エンジンの回転数が低い
運転状態では、排気タービンが充分に回転せず、したが
ってエンジンに必要な過給を行えないことになり応答遅
れとなる。
は、特定した条件の場合、つまり発進・加速時のように
低い回転や負荷の状態から急に高回転や高負荷に変化す
る場合に、排気タービンの応答遅れのためにエンジンに
必要な過給を行なえず、エンジンの出力が不足する。ま
た、例えばこれを自動車に搭載して発進・加速する場合
、またはエンジンが大負荷で、エンジンの回転数が低い
運転状態では、排気タービンが充分に回転せず、したが
ってエンジンに必要な過給を行えないことになり応答遅
れとなる。
このような排気タービン過給機付車両用エンジンの問題
を解決するため、従来では、特定の運転状態の場合に、
排気タービンホイールと過給コンプレッサとを継なぐ連
結軸を補助動力で駆動する装置が、例えば特公昭５９−
５１６４９号公報により提案されている。
を解決するため、従来では、特定の運転状態の場合に、
排気タービンホイールと過給コンプレッサとを継なぐ連
結軸を補助動力で駆動する装置が、例えば特公昭５９−
５１６４９号公報により提案されている。
即ち、この装置は、所謂「スリーホイール・タービン過
給機」と称されるもので、排気タービンホイールと過給
コンプレッサとを継なぐ連結軸に、高圧オイルで回転さ
れるオイルタービンホイールを固定し、このオイルター
ビンホイールに対して車両用エンジンの軸動力で駆動さ
れる高圧オイルポンプから高圧オイルを供給し、このよ
うな応答遅れを解消しようとするものである。
給機」と称されるもので、排気タービンホイールと過給
コンプレッサとを継なぐ連結軸に、高圧オイルで回転さ
れるオイルタービンホイールを固定し、このオイルター
ビンホイールに対して車両用エンジンの軸動力で駆動さ
れる高圧オイルポンプから高圧オイルを供給し、このよ
うな応答遅れを解消しようとするものである。
［発明が解決しようとする問題点コ
しかしながら、同特公昭５９−５１６４９号のシステム
では、高圧オイルポンプをエンジンで直接駆動するため
、過給器のレスポンスを向上して、エンジンの出力を向
上させても、オイルポンプを直接駆動しているのにスリ
ーホイールターボの効果をすべて出力向上として使えな
いという問題と、スリーホイールターボは限られた運転
モード、つまりターボ回転の低い時にしか作動する必要
かないのに、高圧オイルポンプをエンジンより直接駆動
していると、スリーホイールターボの作動していないと
きも、オイルポンプを回転させなくてはならず、当然に
スリーホイールターボの非作動時に油圧をカットする機
構を必要とすることや、さらにオイルポンプのフリクシ
ョンロス等の問題かあり、スリーホイールターボの作動
時のみならず、非作動時も、エンジン出力の低下が起る
のをさけられない。
では、高圧オイルポンプをエンジンで直接駆動するため
、過給器のレスポンスを向上して、エンジンの出力を向
上させても、オイルポンプを直接駆動しているのにスリ
ーホイールターボの効果をすべて出力向上として使えな
いという問題と、スリーホイールターボは限られた運転
モード、つまりターボ回転の低い時にしか作動する必要
かないのに、高圧オイルポンプをエンジンより直接駆動
していると、スリーホイールターボの作動していないと
きも、オイルポンプを回転させなくてはならず、当然に
スリーホイールターボの非作動時に油圧をカットする機
構を必要とすることや、さらにオイルポンプのフリクシ
ョンロス等の問題かあり、スリーホイールターボの作動
時のみならず、非作動時も、エンジン出力の低下が起る
のをさけられない。
よってこれらの問題を解決するためには、オイルポンプ
をＤＣモータによって駆動する必要になる。
をＤＣモータによって駆動する必要になる。
本発明の目的は、以上に述べたような従来の問題点を考
慮し、排気タービン過給機の慣性能率が小さく、しかも
同過給機の補助動力駆動をする従来の「スリーホイール
タービン過給器」の応答性が改善された排気タービン過
給機付エンジンを得るにある。
慮し、排気タービン過給機の慣性能率が小さく、しかも
同過給機の補助動力駆動をする従来の「スリーホイール
タービン過給器」の応答性が改善された排気タービン過
給機付エンジンを得るにある。
［問題点を解決するための手段コ
この目的を達成するため、本発明は、排気タービンホイ
ールと過給タービンホイールを継なぐ連結軸に高圧オイ
ルで回転駆動されるオイルタービンホイールを固定した
過給機を備えるエンジンにおいて、前記オイルタービン
ホイールに高圧オイルを圧送する高圧オイルポンプの駆
動を電動モータにより行ない、アクセル操作、エンジン
回転数等の運転情報を入力されるコントローラの指令に
より前記電動モータの起動・停止を制御することを提案
するものである。
ールと過給タービンホイールを継なぐ連結軸に高圧オイ
ルで回転駆動されるオイルタービンホイールを固定した
過給機を備えるエンジンにおいて、前記オイルタービン
ホイールに高圧オイルを圧送する高圧オイルポンプの駆
動を電動モータにより行ない、アクセル操作、エンジン
回転数等の運転情報を入力されるコントローラの指令に
より前記電動モータの起動・停止を制御することを提案
するものである。
［作 用］
本発明の構成によると、過給機の回転系統には慣性能率
の小さなオイルタービンホイールを付加するだけである
ので、エンジンの通常運転時の過給機の追従性が悪化す
ることはなく、かつ電動モータによる高圧オイルポンプ
の直接駆動のために、高圧オイルポンプの起動をエンジ
ンの回転に関係なく、速かに行ない、従って油圧の立上
りの応答が早くなる［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例の詳細を説明する。
の小さなオイルタービンホイールを付加するだけである
ので、エンジンの通常運転時の過給機の追従性が悪化す
ることはなく、かつ電動モータによる高圧オイルポンプ
の直接駆動のために、高圧オイルポンプの起動をエンジ
ンの回転に関係なく、速かに行ない、従って油圧の立上
りの応答が早くなる［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例の詳細を説明する。
第１図において、エンジンＥに付設される排気タービン
過給機ＳＣは両端部寄りの部分に排気タービンホイール
１及び過給コンプレッサホイール２を内蔵する過給機ハ
ウジング３を備えている。即ち、同過給機ハウジング３
の排気取入口３ａ及び排気出口３ｂはエンジンＥの排気
マニホールドｅ１及び排気管（図示せず）にそれぞれ接
続され、同過給機ハウジング３の吸気取入口３ｃ及び吸
気出口３ｄは図示を省略するエアフィルタ及びエンジン
Ｅの吸気マニホールドｅ２にそれぞれ接続される。
過給機ＳＣは両端部寄りの部分に排気タービンホイール
１及び過給コンプレッサホイール２を内蔵する過給機ハ
ウジング３を備えている。即ち、同過給機ハウジング３
の排気取入口３ａ及び排気出口３ｂはエンジンＥの排気
マニホールドｅ１及び排気管（図示せず）にそれぞれ接
続され、同過給機ハウジング３の吸気取入口３ｃ及び吸
気出口３ｄは図示を省略するエアフィルタ及びエンジン
Ｅの吸気マニホールドｅ２にそれぞれ接続される。
また、前記排気タービンホイール１と過給コンプレッサ
ホイール２とを継なぐ連結軸４は、過給機ハウジング３
の内部において一対のジャーナル軸受５Ａ、５Ｂにより
軸支されており、その中間部には後述する高圧オイルて
回転駆動されるオイルタービンホイール６が固定される
。そして、前記ジャーナル軸受５Ａ、５Ｂに対しては、
エンジンＥの軸動力の一部で常時駆動状態におかれるオ
イルポンプＰ１から管路７が結合され、前記車両用エン
ジンＥのオイルパンｅ３に蓄えられたオイルが管路７か
らオイルフィルタ８を通ってジャーナル軸受５Ａ、５Ｂ
に供給される。この管路７の圧力はリリーフ弁９により
略一定状態に維持されるけれども、前記ジャーナル軸受
５Ａ、５Ｂを潤滑したオイルは前記オイルパンｅ３に至
るリターン管路１０を通って車両用エンジンＥに戻され
る。
ホイール２とを継なぐ連結軸４は、過給機ハウジング３
の内部において一対のジャーナル軸受５Ａ、５Ｂにより
軸支されており、その中間部には後述する高圧オイルて
回転駆動されるオイルタービンホイール６が固定される
。そして、前記ジャーナル軸受５Ａ、５Ｂに対しては、
エンジンＥの軸動力の一部で常時駆動状態におかれるオ
イルポンプＰ１から管路７が結合され、前記車両用エン
ジンＥのオイルパンｅ３に蓄えられたオイルが管路７か
らオイルフィルタ８を通ってジャーナル軸受５Ａ、５Ｂ
に供給される。この管路７の圧力はリリーフ弁９により
略一定状態に維持されるけれども、前記ジャーナル軸受
５Ａ、５Ｂを潤滑したオイルは前記オイルパンｅ３に至
るリターン管路１０を通って車両用エンジンＥに戻され
る。
前記オイルポンプＰ１の吐出側の前記管路７からは、高
圧オイルポンプＰ２を組込まれた高圧管路１１が分枝さ
れ、この高圧管路１１の先端は、前記オイルタービンホ
イール６の回転・駆動のため、オイルタービンホイール
６に臨む図示しないノズルに結合されている。同高圧オ
イルポンプＰ２の駆動軸１２には電動モータＭか結合さ
れ、同’ＥＥＩＩＩモータＭは運転者のアクセル操作及
びエンジンＥの回転数情報等を入力されるコントローラ
１３の出力信号により起動・停止制御される。
圧オイルポンプＰ２を組込まれた高圧管路１１が分枝さ
れ、この高圧管路１１の先端は、前記オイルタービンホ
イール６の回転・駆動のため、オイルタービンホイール
６に臨む図示しないノズルに結合されている。同高圧オ
イルポンプＰ２の駆動軸１２には電動モータＭか結合さ
れ、同’ＥＥＩＩＩモータＭは運転者のアクセル操作及
びエンジンＥの回転数情報等を入力されるコントローラ
１３の出力信号により起動・停止制御される。
前記高圧管路１１のオイル圧力は、異常高圧時にオイル
を前記低圧管路７へ逃す図示の高圧リリーフ弁１４によ
り略一定の高圧状態に維持される。したかって、前記高
圧管路１１の管内圧力が異常に上昇したとき、リリーフ
バルブ１４か開いて高圧管路１１中のオイルが前記低圧
管路７中に逃されるので、異常圧力上昇が阻止されるこ
とになる。なお、前記管路７の先端は、前記オイルター
ビンホイル６のリターン側に接続され、この低圧管路７
を通って高圧オイルが回収される。
を前記低圧管路７へ逃す図示の高圧リリーフ弁１４によ
り略一定の高圧状態に維持される。したかって、前記高
圧管路１１の管内圧力が異常に上昇したとき、リリーフ
バルブ１４か開いて高圧管路１１中のオイルが前記低圧
管路７中に逃されるので、異常圧力上昇が阻止されるこ
とになる。なお、前記管路７の先端は、前記オイルター
ビンホイル６のリターン側に接続され、この低圧管路７
を通って高圧オイルが回収される。
図示実施例による排気タービン過給機ＳＣ付エンジンは
、以上のような構成であるので、通常のエンジンＥの運
転状態においては、高圧オイルポンプＰ２は駆動されな
いから、排気タービン過給機ＳＣによりエンジンＥの過
給が行われる。つまり、エンジンＥの排気マニホールド
からの排気により排気タービンホイール１が回転され、
連結軸４を介して同排気タービンホイール１に結合され
た過給コンプレッサホイール２により吸気が圧縮され、
エンジンＥへの過給が行われる。この場合、排気タービ
ンの回転系統である連結軸４に対しては、小型軽量のオ
イルタービンホイール６が付加されるだけであるので、
ターボチャージャの応答性能が損なわれることはないま
た、例えは登板時等において、運転者によりアクセルが
充分に操作されても、車両用エンジンＥの回転数が上昇
しない場合、この状態を検知したコントローラ１３から
電動モータＭに起動指令が行われ、高圧オイルポンプＰ
２が起動され、高圧オイルによりオイルタービンホイー
ル６が回転駆動される。この結果、オイルタービンホイ
ール６の補助動力により過給タービンホイール２の回転
数が上昇され、エンジン已に対する過給が増強される。
、以上のような構成であるので、通常のエンジンＥの運
転状態においては、高圧オイルポンプＰ２は駆動されな
いから、排気タービン過給機ＳＣによりエンジンＥの過
給が行われる。つまり、エンジンＥの排気マニホールド
からの排気により排気タービンホイール１が回転され、
連結軸４を介して同排気タービンホイール１に結合され
た過給コンプレッサホイール２により吸気が圧縮され、
エンジンＥへの過給が行われる。この場合、排気タービ
ンの回転系統である連結軸４に対しては、小型軽量のオ
イルタービンホイール６が付加されるだけであるので、
ターボチャージャの応答性能が損なわれることはないま
た、例えは登板時等において、運転者によりアクセルが
充分に操作されても、車両用エンジンＥの回転数が上昇
しない場合、この状態を検知したコントローラ１３から
電動モータＭに起動指令が行われ、高圧オイルポンプＰ
２が起動され、高圧オイルによりオイルタービンホイー
ル６が回転駆動される。この結果、オイルタービンホイ
ール６の補助動力により過給タービンホイール２の回転
数が上昇され、エンジン已に対する過給が増強される。
電動モータＭによる高圧オイルポンプＰ２の起動の場合
、電動モータＭと高圧オイルポンプＰ２とが結合されて
いるから、電動モータＭの大きな起動トルクか高圧オイ
ルポンプＰ２に作用し、高圧オイルポンプＰ２により高
圧管路１１中の圧力か、第２図に示すように、直ちに上
昇される。即ち、第２図の特性曲線すは、図示実施例の
場合の高圧オイルポンプＰ２の吐出側圧力を示すが、同
圧力の立上り時の時間遅れＴ２は、前述した従来の「ス
リーホイール・タービン過給機」の油圧の立上り時間Ｔ
１に比較してはるかに短く、コントローラ１３の指令に
よって迅速にオイルタービンホイール６に補助動力を供
給できることを示している。本発明者の実験結果による
と、この場合の時間遅れＴ２は約０．１５ Ｓｅｃ程
度であった。
、電動モータＭと高圧オイルポンプＰ２とが結合されて
いるから、電動モータＭの大きな起動トルクか高圧オイ
ルポンプＰ２に作用し、高圧オイルポンプＰ２により高
圧管路１１中の圧力か、第２図に示すように、直ちに上
昇される。即ち、第２図の特性曲線すは、図示実施例の
場合の高圧オイルポンプＰ２の吐出側圧力を示すが、同
圧力の立上り時の時間遅れＴ２は、前述した従来の「ス
リーホイール・タービン過給機」の油圧の立上り時間Ｔ
１に比較してはるかに短く、コントローラ１３の指令に
よって迅速にオイルタービンホイール６に補助動力を供
給できることを示している。本発明者の実験結果による
と、この場合の時間遅れＴ２は約０．１５ Ｓｅｃ程
度であった。
［発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、エン
ジンの通常負荷運転域では、「スリーホイール・タービ
ン過給機」の特徴である慣性能率の低さを充分に活用し
て、通常負荷運転時の追従性を確保し、発進、加速また
は登坂時加速等に直ちに補助動力過給を行うことがてき
るので、従来の「スリーホイールターボ」に較ベレスポ
ンスを更に改善出来しかも前記通常運転時には、特別な
動力は不要であるために経済性に優れているという効果
がある。
ジンの通常負荷運転域では、「スリーホイール・タービ
ン過給機」の特徴である慣性能率の低さを充分に活用し
て、通常負荷運転時の追従性を確保し、発進、加速また
は登坂時加速等に直ちに補助動力過給を行うことがてき
るので、従来の「スリーホイールターボ」に較ベレスポ
ンスを更に改善出来しかも前記通常運転時には、特別な
動力は不要であるために経済性に優れているという効果
がある。
第１図は本発明による排気タービン過給機付車両用エン
ジンの管路系統図、第２図は高圧オイルの圧力特性図で
ある。 Ｅ・・・車両用エンジン、 ＳＣ・・・排気タービン過給機、 Ｍ・・・電動モータ、 Ｐ２・・・高圧オイルポンプ、 １・・・排気ターヒンホイール、 ２・・・過給コンプレッサ、 ４・・・連結軸、 ６・・・オイルタービンホイール、 １１・・・高圧管路、１３・・・コントローラ。
ジンの管路系統図、第２図は高圧オイルの圧力特性図で
ある。 Ｅ・・・車両用エンジン、 ＳＣ・・・排気タービン過給機、 Ｍ・・・電動モータ、 Ｐ２・・・高圧オイルポンプ、 １・・・排気ターヒンホイール、 ２・・・過給コンプレッサ、 ４・・・連結軸、 ６・・・オイルタービンホイール、 １１・・・高圧管路、１３・・・コントローラ。
Claims (1)
- １）排気タービンホィールと過給コンプレッサホィール
を継なぐ連結軸に高圧オイルで回転駆動されるオイルタ
ービンホィールを固定した過給機を備えるエンジンにお
いて、前記オイルタービンホィールに高圧オイルを圧送
する高圧オイルポンプの駆動を電動モータにより行ない
、アクセル操作、エンジン回転数等の運転情報を入力さ
れるコントローラの指令により前記電動モータの起動・
停止を制御することを特徴とする排気タービン過給機付
エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18917790A JPH0476219A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 排気タービン過給機付エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18917790A JPH0476219A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 排気タービン過給機付エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0476219A true JPH0476219A (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=16236782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18917790A Pending JPH0476219A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 排気タービン過給機付エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0476219A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009198998A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 発光表示装置 |
| CN103061847A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-24 | 中国北车集团大连机车车辆有限公司 | 增压柴油机润滑装置 |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP18917790A patent/JPH0476219A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009198998A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 発光表示装置 |
| CN103061847A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-24 | 中国北车集团大连机车车辆有限公司 | 增压柴油机润滑装置 |
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