JPH05179975A - Internal combustion engine having variable supercharge device - Google Patents

Internal combustion engine having variable supercharge device

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JPH05179975A
JPH05179975A JP4019490A JP1949092A JPH05179975A JP H05179975 A JPH05179975 A JP H05179975A JP 4019490 A JP4019490 A JP 4019490A JP 1949092 A JP1949092 A JP 1949092A JP H05179975 A JPH05179975 A JP H05179975A
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JP
Japan
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internal combustion
combustion engine
supercharger
variable
gear ratio
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Application number
JP4019490A
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Japanese (ja)
Inventor
Takehiro Tatara
雄大 多々良
Yasunobu Jufuku
康信 寿福
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a mechanically driven supercharger having a transmission mechanism which can keep supercharging performance at the time of supercharge operation and can improve torque recovery efficiency under non-supercharging operation at the same time. CONSTITUTION:In an internal combustion engine 48, a mechanically driven supercharger 10 which is driven by the engine 48 is arranged on an intake pipe 4, and a varying transmission 20 is provided for transmitting driving force to the supercharger 10. A recovery torque is proportional to a differencial pressure in the mechanically driven supercharger 10 and a speed ratio of the varying transmission 20 when the mechanically driven supercharger 10 is driven through a negative pressure on the side of the internal combustion chamber 48. The smaller the speed ratio is, the larger the differencial pressure is, so that the recovery torque shows a maximum value when the speed ratio is equal to be a certain value. An internal combustion engine 1 having a varying supercharge device has a control means 30 which keeps the speed ratio corresponding to the maximum value of the recovery torque when the internal combustion engine 48 is operated in a low load, so that the torque recovery is carried out with high efficiency. Under a high load operation, on the other hand, the speed ratio is increased in proportion to the load of the internal combustion engine 48. Rotational number of the mechanically driven supercharger is thus increased, bringing about a supercharging condition.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の出力軸
(クランクシャフト等)の回転駆動力で過給機を駆動す
ることによって内燃機関に過給気を供給する機械式過給
機付き内燃機関に関する。特に本発明は、過給機と出力
軸の間に変速比を変えられる可変変速機を設けて空気供
給量を可変とした可変過給装置付き内燃機関に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine with a mechanical supercharger for supplying supercharged air to the internal combustion engine by driving the supercharger with the rotational driving force of an output shaft (crankshaft or the like) of the internal combustion engine. Regarding the institution. In particular, the present invention relates to an internal combustion engine with a variable supercharging device in which a variable transmission capable of changing a gear ratio is provided between a supercharger and an output shaft to make an air supply amount variable.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジン等の内燃機関の出力を増大させ
るために、機械式過給機(スーパーチャージャ)と呼ば
れる技術が実用化されている。この技術では、内燃機関
の出力軸に生じる駆動力の一部を利用して過給機を駆動
する。これによると、過給機を駆動するために生じる出
力の低下分以上に吸気量が増加し、結果としてエンジン
出力が増大される。この方式の場合、エンジンが低速で
回転している間は、過給機が吸気流に対する抵抗となっ
てしまう。そこで、特開昭60−209627号公報に
おいては、過給機と出力軸との間に可変変速機を設け、
エンジン回転数が低下すればするほど変速比を小さく
し、エンジン回転数に対する過給機の回転数の比を低下
させる。このようにすると、エンジンが低速で回転して
いる間は吸気流によって逆に過給機が回転され、これが
出力軸に伝達されてエンジンの出力軸が回転される。す
なわち上記公報の技術は、エンジンの低速回転時には過
給機をエアモータとして利用しようとするものである。
2. Description of the Related Art A technique called a mechanical supercharger has been put into practical use in order to increase the output of an internal combustion engine such as an engine. In this technique, the supercharger is driven by utilizing a part of the driving force generated on the output shaft of the internal combustion engine. According to this, the intake amount increases more than the amount of reduction in the output that occurs due to driving the supercharger, and as a result, the engine output increases. In this system, the supercharger becomes a resistance to the intake air flow while the engine is rotating at a low speed. Therefore, in JP-A-60-209627, a variable transmission is provided between the supercharger and the output shaft,
The lower the engine speed, the smaller the gear ratio, and the ratio of the engine speed to the turbocharger speed. With this configuration, while the engine is rotating at a low speed, the supercharger is rotated by the intake air flow, which is transmitted to the output shaft to rotate the output shaft of the engine. That is, the technique disclosed in the above publication intends to use the supercharger as an air motor when the engine rotates at a low speed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記の可変過給装置付
き内燃機関においては、非過給運転の領域の全域にわた
って変速比を内燃機関の負荷に比例させる制御をしてい
る。しかしながら、本発明者らが鋭意研究をすすめたと
ころ、変速比をエンジン回転数の低下に比例して低下さ
せると、過給機で回収される出力(すなわち単位時間当
たりの仕事で仕事率に相当する)が低く、エアモータと
しての効率が非常に低くなってしまうことを見出した。
そこで本発明では、過給運転時における過給性能を維持
しつつ、非過給運転時におけるトルク回収効率を向上さ
せることができる可変過給装置付き内燃機関を提供する
ことを目的とする。
In the above internal combustion engine with a variable supercharging device, the gear ratio is controlled to be proportional to the load of the internal combustion engine over the entire region of non-supercharging operation. However, as a result of intensive studies by the present inventors, when the gear ratio is decreased in proportion to the decrease in the engine speed, the output recovered by the supercharger (that is, the work per unit time corresponds to the work rate). It was found that the efficiency as an air motor becomes very low.
Therefore, it is an object of the present invention to provide an internal combustion engine with a variable supercharging device capable of improving the torque recovery efficiency during non-supercharging operation while maintaining the supercharging performance during supercharging operation.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで本発明では上記課
題を解決するために、内燃機関の吸気管の途中に設けら
れた機械式過給機を可変変速機を介して出力軸に生じる
駆動力で駆動する可変過給装置付き内燃機関において、
前記内燃機関の低負荷運転時においては前記可変変速機
の変速比を前記吸気管を流れる吸気によって前記機械式
過給機が回転されることにより得られる仕事率が前記変
速比に対してほぼ極大値になる所定値に保持し、前記内
燃機関の高負荷運転時においては前記変速比を前記内燃
機関の負荷に比例して増大させる制御手段を備えたこと
を特徴とする可変過給装置付き内燃機関を創出した。
In order to solve the above problems, the present invention provides a mechanical supercharger provided in the middle of an intake pipe of an internal combustion engine with a driving force generated on an output shaft via a variable transmission. In an internal combustion engine with a variable supercharger driven by
During low load operation of the internal combustion engine, the power ratio obtained by rotating the mechanical supercharger by the intake air flowing through the intake pipe is substantially maximum with respect to the speed ratio of the variable transmission with respect to the speed ratio. Internal combustion engine with a variable supercharging device, which is provided with a control means for holding the gear ratio to a predetermined value and increasing the gear ratio in proportion to the load of the internal combustion engine during high load operation of the internal combustion engine. Created an institution.

【0005】[0005]

【作用】さて、上記の構成を備えた本発明に係る可変過
給装置付き内燃機関において、内燃機関側に生ずる負圧
で機械式過給機を駆動してトルクの回収を行う場合、回
収されるトルクの大きさは、機械式過給機における圧力
差および可変変速機の変速比に依存する。ここで、機械
式過給機の圧力差もまた可変変速機の変速比に依存する
量であり、可変変速機の変速比が小さいほど圧力差は大
きくなる。結局、回収されるトルクの大きさは可変変速
機の変速比に関する多次関数となり、変速比に対して極
大値をとる。本発明の可変過給装置付き内燃機関におい
ては、内燃機関の低負荷運転時において可変変速機の変
速比を、この回収トルクを極大値とする所定値に保持す
る制御手段を有している。従って、低負荷運転時には高
い効率でトルクの回収が行われる。一方、内燃機関の高
負荷運転時においては、内燃機関の負荷に比例して変速
比が増大させられるため機械式過給機の回転数が増大し
て過給状態となる。このようにして、過給運転時におけ
る過給性能を維持しつつ非過給運転時におけるトルクの
回収効率を向上させることができる。
In the internal combustion engine with a variable supercharger according to the present invention having the above-described structure, when the mechanical supercharger is driven by the negative pressure generated on the internal combustion engine side to recover the torque, it is recovered. The magnitude of the torque that depends on the pressure difference in the mechanical supercharger and the gear ratio of the variable transmission. Here, the pressure difference of the mechanical supercharger is also an amount that depends on the gear ratio of the variable transmission, and the smaller the gear ratio of the variable transmission, the larger the pressure difference. Eventually, the magnitude of the recovered torque becomes a multi-dimensional function related to the gear ratio of the variable transmission, and has a maximum value with respect to the gear ratio. The internal combustion engine with the variable supercharging device of the present invention has the control means for holding the gear ratio of the variable transmission at a predetermined value that maximizes the recovery torque when the internal combustion engine is operating at low load. Therefore, during low load operation, the torque is highly efficiently recovered. On the other hand, during high-load operation of the internal combustion engine, the gear ratio is increased in proportion to the load of the internal combustion engine, so that the rotational speed of the mechanical supercharger increases and the supercharged state occurs. In this way, it is possible to improve the torque recovery efficiency during non-supercharging operation while maintaining the supercharging performance during supercharging operation.

【0006】[0006]

【実施例】【Example】

実施例1 次に、本発明を具現化した実施例1について、図1およ
び図2を参照して説明する。図1は、本発明に係る可変
過給装置付き内燃機関の実施例1を示す全体構成図であ
る。図1において参照符号1が可変過給装置付き内燃機
関であり、この可変過給装置付き内燃機関1は、内燃機
関としての自動車エンジン48に空気を強制的に送り込
むための過給機10と、この過給機10にエンジン48
のクランクシャフト42の回転駆動力を回転数を変化さ
せつつ伝達するトロイダル型可変変速機(以下、CVT
とも略す)20、およびこのCVT20における変速比
を変化させるCVT変速比コントローラ30を中心とし
て構成されている。
First Embodiment Next, a first embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of an internal combustion engine with a variable supercharger according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is an internal combustion engine with a variable supercharger, and the internal combustion engine 1 with a variable supercharger includes a supercharger 10 for forcibly sending air to a vehicle engine 48 as an internal combustion engine, This supercharger 10 has an engine 48
Toroidal variable transmission (hereinafter referred to as CVT) that transmits the rotational driving force of the crankshaft 42 of the CVT while changing the rotational speed.
20) and a CVT gear ratio controller 30 that changes the gear ratio of the CVT 20.

【0007】エアクリーナ2から吸気管4を通じて供給
される空気の量は、吸気管4の途中に設けられたスロッ
トル弁6と、過給機10によって制御される。そして、
制御された空気量が、吸気管(インテークマニホール
ド)44を通じてエンジン48に供給される。前記過給
機10は、エンジン48のクランクシャフト42からプ
ーリ40,ベルト38,プーリ36,およびCVT20
を介して伝達される駆動力によって駆動され、CVT2
0の変速比によって過給機10のエンジン回転数に対す
る回転比がコントロールされる。
The amount of air supplied from the air cleaner 2 through the intake pipe 4 is controlled by a throttle valve 6 provided in the intake pipe 4 and a supercharger 10. And
The controlled air amount is supplied to the engine 48 through the intake pipe (intake manifold) 44. The supercharger 10 includes a crankshaft 42 of an engine 48, a pulley 40, a belt 38, a pulley 36, and a CVT 20.
Driven by the driving force transmitted through the CVT2
The gear ratio of 0 controls the rotation ratio of the supercharger 10 to the engine speed.

【0008】このCVT(トロイダル型無段変速機)2
0は、図1にその概略が示されるように、入力軸34と
一体に回転する入力ディスク32と、出力軸22と一体
に回転する出力ディスク24、および2つのディスク3
2,24の間に挟圧される複数のパワーローラ26を中
心として構成される。入力軸34には前記プーリ36が
固定され、出力軸22には前記過給機10の回転軸が固
定されている。そして、入力ディスク32の回転が、パ
ワーローラ軸28の回りに回転するパワーローラ26を
介して、出力ディスク24に伝達される。それととも
に、パワーローラ軸28の傾きが変えられることによっ
て、パワーローラ26が入出力ディスク32,24と接
する位置が変化する。これによって、CVT20の変速
比が変化させられるのである。
This CVT (toroidal type continuously variable transmission) 2
As shown in FIG. 1, 0 is an input disk 32 that rotates integrally with the input shaft 34, an output disk 24 that rotates integrally with the output shaft 22, and two disks 3.
A plurality of power rollers 26, which are sandwiched between 2 and 24, are mainly configured. The pulley 36 is fixed to the input shaft 34, and the rotary shaft of the supercharger 10 is fixed to the output shaft 22. Then, the rotation of the input disk 32 is transmitted to the output disk 24 via the power roller 26 rotating around the power roller shaft 28. At the same time, by changing the inclination of the power roller shaft 28, the position where the power roller 26 contacts the input / output disks 32, 24 changes. As a result, the gear ratio of the CVT 20 is changed.

【0009】ここで、アクセルセンサ54によって検知
されるアクセルペダル60の踏み込み量の情報と、エン
ジン回転数センサ52によって検知されるエンジン48
の回転数の情報を用いて、最適なプーリ伝達機構36,
38,40,およびCVT20による変速比が、制御コ
ンピュータ50によって算出される。算出されたCVT
変速比に応じて、CVT変速比コントローラ30によっ
て、前記パワーローラ軸28の傾きが変えられる。この
結果、CVT20による変速比が変化させられて、プー
リ伝達機構36,38,40,およびCVT20による
変速比の制御が行われる。すなわち、このCVT変速比
コントローラ30は、本発明における制御手段を具体化
したものであり、内燃機関48の低負荷運転時には、可
変変速機20,36,38,40の変速比を吸気管4,
44を流れる吸気によって機械式過給機10が回転され
ることにより得られる仕事率が変速比に対してほぼ極大
値になる所定値に保持する。また、内燃機関48の高負
荷運転時においては、変速比を内燃機関48の負荷に比
例して増大させる働きをする。なお、前記スロットル弁
6の開度は、アクセルペダル60の踏み込み量に対応し
て変化する。
Information on the amount of depression of the accelerator pedal 60 detected by the accelerator sensor 54 and the engine 48 detected by the engine speed sensor 52.
The optimum pulley transmission mechanism 36,
The gear ratios of 38, 40, and CVT 20 are calculated by the control computer 50. Calculated CVT
The inclination of the power roller shaft 28 is changed by the CVT gear ratio controller 30 according to the gear ratio. As a result, the gear ratio by the CVT 20 is changed, and the gear ratio is controlled by the pulley transmission mechanisms 36, 38, 40 and the CVT 20. That is, the CVT gear ratio controller 30 embodies the control means of the present invention, and the gear ratios of the variable transmissions 20, 36, 38, 40 are set to the intake pipe 4, when the internal combustion engine 48 is operating at low load.
The work rate obtained by rotating the mechanical supercharger 10 by the intake air flowing through 44 is maintained at a predetermined value at which the power ratio becomes substantially maximum with respect to the gear ratio. Further, during high load operation of the internal combustion engine 48, the gear ratio increases in proportion to the load of the internal combustion engine 48. The opening of the throttle valve 6 changes according to the depression amount of the accelerator pedal 60.

【0010】さて、上記の構成を備えた可変過給装置付
き内燃機関1において、エンジン48側に生ずる負圧で
過給機10を駆動してトルク回収を行う場合に、回収さ
れるトルクの大きさΔT(エンジンクランク軸換算)に
ついて考える。プーリ伝達機構36,38,40,およ
びCVT20による回転数の変速比をR、CVT20の
伝達効率をη、過給機10の一回転当たりの吐出量をQ
p 、過給機10における圧力差をΔPとすると、前記Δ
Tは次式(1)で表される。 ΔT=R・η・(Qp /2π)・ΔP …(1) ここで、過給機の圧力差ΔPは、エンジン48の一回転
当たりの排気量をQe、エンジン48の回転数をNe 、
過給機10の回転数をNp とすると、次式(2)で表さ
れる。 ΔP=(Qe Ne −Qp Np )/K …(2) ただし、Kは定数である。ここで、R=Np /Ne であ
ることから、式(1)および(2)を整理すると、次式
(3)が得られる。 ΔT=(ηQp Ne /2πK)・(Qe R−Qp R2 ) …(3)
In the internal combustion engine 1 with a variable supercharging device having the above-described structure, when the torque is recovered by driving the supercharger 10 with the negative pressure generated on the engine 48 side, the magnitude of the torque recovered. Consider ΔT (engine crankshaft conversion). The gear ratio of the number of rotations by the pulley transmission mechanisms 36, 38, 40 and the CVT 20 is R, the transmission efficiency of the CVT 20 is η, and the discharge amount per rotation of the supercharger 10 is Q.
p, and the pressure difference in the supercharger 10 is ΔP,
T is represented by the following equation (1). ΔT = Rη (Qp / 2π) ΔP (1) Here, the pressure difference ΔP of the supercharger is Qe, which is the displacement of the engine 48 per revolution, and Ne, which is the revolution speed of the engine 48.
When the rotation speed of the supercharger 10 is Np, it is expressed by the following equation (2). ΔP = (Qe Ne-Qp Np) / K (2) where K is a constant. Since R = Np / Ne, the following equation (3) is obtained by rearranging equations (1) and (2). ΔT = (ηQp Ne / 2πK) · (Qe R−Qp R 2 ) (3)

【0011】式(3)からわかるように、ΔTはRにつ
いて上に凸である二次曲線となる。従って、回収トルク
ΔTの値を最大とする変速比Rの値が存在する。式
(3)の両辺をRで微分すると、次式(4)が得られ
る。 dΔT/dR=(ηQp Ne /2πK)・(Qe −2Qp R) …(4) 式(4)において、dΔT/dR=0とおくと、Qe =
2Qp Rとなり、ゆえに次式(5)が得られる。 R=(Qe /2Qp ) …(5) 従って、回収トルクΔTの値を最大とする変速比Rの値
は、R=(Qe /2Qp )となる。本実施例の可変過給
装置付き内燃機関1では、内燃機関48の低負荷運転領
域において、変速比Rがこの最大の回収トルクが得られ
る所定値に保持されるように、CVT変速比コントロー
ラ30によるCVT20の制御が行われるのである。
As can be seen from the equation (3), ΔT is a quadratic curve which is convex upward with respect to R. Therefore, there is a value of the gear ratio R that maximizes the value of the recovery torque ΔT. Differentiating both sides of the equation (3) by R gives the following equation (4). d.DELTA.T / dR = (. eta.Qp Ne / 2.pi.K) .multidot. (Qe-2Qp R) (4) In equation (4), if d.DELTA.T / dR = 0, then Qe =
2Qp R, and therefore the following equation (5) is obtained. R = (Qe / 2Qp) (5) Therefore, the value of the gear ratio R that maximizes the value of the recovery torque ΔT is R = (Qe / 2Qp). In the internal combustion engine 1 with the variable supercharging device of the present embodiment, in the low load operation region of the internal combustion engine 48, the CVT gear ratio controller 30 is set so that the gear ratio R is maintained at a predetermined value at which this maximum recovery torque is obtained. The CVT 20 is controlled by.

【0012】さて、以上の構成を有する可変過給装置付
き内燃機関1におけるCVT変速比の制御について、図
2を参照して説明する。図2は、本実施例の可変過給装
置付き内燃機関1による上述の変速比Rの制御を示す特
性図である。図2において、横軸はアクセルペダル60
の踏み込み量Xであり、縦軸は上から順に変速比R、ス
ロットル弁6の開度θth、そして内燃機関48のブース
ト圧PB である。ここで変速比Rは、図1に示されるプ
ーリ40,ベルト38,プーリ36からなるプーリ伝達
機構における変速比をRP 、CVT20のみの変速比を
CVT とすると、R=RP ×RCVT で与えられる。本実
施例においては、変速比RP は一定としている。
Now, the control of the CVT gear ratio in the internal combustion engine 1 with a variable supercharger having the above structure will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a characteristic diagram showing the above-described control of the gear ratio R by the internal combustion engine 1 with the variable supercharging device according to the present embodiment. In FIG. 2, the horizontal axis represents the accelerator pedal 60.
And the vertical axis is the gear ratio R, the opening degree θth of the throttle valve 6, and the boost pressure P B of the internal combustion engine 48 in order from the top. Here, the gear ratio R is R = R P × R CVT , where R P is the gear ratio of the pulley transmission mechanism including the pulley 40, belt 38, and pulley 36 shown in FIG. 1, and R CVT is the gear ratio of only the CVT 20. Given in. In this embodiment, the gear ratio R P is constant.

【0013】さて、低アクセル踏み込み領域Z1におい
ては、変速比RをR=R1とほぼコンスタントな特性と
している。ここで本実施例においては、一回転当たりの
エンジン48の排気量Qe が0.8リットル(4サイク
ルエンジン排気量1.6リットルの場合に相当)、一回
転当たりの過給機10の吐出量Qp が1.0リットルで
ある。従って、最大の回収トルクが得られるR1の値
は、式(5)より、R1=0.8/(2×1)=0.4
となる。さらに、中アクセル踏み込み領域Z2および高
アクセル踏み込み領域Z3においては、アクセル踏み込
み量X=100%における最大値R2まで、変速比Rを
漸増させる。なお、R1<R2である。
In the low accelerator pedal depression region Z1, the gear ratio R has a substantially constant characteristic of R = R1. Here, in the present embodiment, the displacement Qe of the engine 48 per revolution is 0.8 liters (corresponding to the case where the 4-cycle engine displacement is 1.6 liters), and the discharge amount of the supercharger 10 per revolution. Qp is 1.0 liter. Therefore, the value of R1 that gives the maximum recovery torque is R1 = 0.8 / (2 × 1) = 0.4 from the equation (5).
Becomes Further, in the middle accelerator pedal depression area Z2 and the high accelerator pedal depression area Z3, the gear ratio R is gradually increased to the maximum value R2 when the accelerator pedal depression amount X = 100%. Note that R1 <R2.

【0014】スロットル開度θthについては、低アクセ
ル踏み込み領域Z1でほぼ100%まで増加させて、中
・高アクセル踏み込み領域Z2,Z3では100%に維
持するY2のような特性としてもよいし、またアクセル
踏み込み量Xに応じて直線的に増加させるY1のような
特性としてもよい。どちらの特性とするかは、アクセル
踏み込み量に対して要求されるエンジントルク特性によ
って選択されるべきであるが、エンジン48のポンピン
グロスを極力減らしたい場合にはY1のような特性が望
ましい。
The throttle opening θth may be increased to almost 100% in the low accelerator depression area Z1 and maintained at 100% in the medium / high accelerator depression areas Z2 and Z3, or may be a characteristic such as Y2. It may be a characteristic such as Y1 that increases linearly according to the accelerator depression amount X. Which characteristic should be selected should be selected according to the engine torque characteristic required for the accelerator depression amount, but a characteristic such as Y1 is desirable in order to reduce the pumping loss of the engine 48 as much as possible.

【0015】以上のような変速比Rとスロットル弁開度
θthの特性を持たせることによって、トルク回収領域
(低・中アクセル踏み込み領域Z1,Z2)から過給領
域(高アクセル踏み込み領域Z3)にわたってスムース
なエンジントルク特性が得られる。それとともに、トル
ク回収領域の大半で変速比RをR1=0.4に近い値と
することができ、トルクの回収の効率を最大に、従って
燃費を最高にすることができる。
By providing the characteristics of the gear ratio R and the throttle valve opening θth as described above, the torque recovery region (low / medium accelerator pedal depression regions Z1, Z2) to the supercharging region (high accelerator pedal depression region Z3) are extended. Smooth engine torque characteristics can be obtained. At the same time, the gear ratio R can be set to a value close to R1 = 0.4 in most of the torque recovery region, and the efficiency of torque recovery can be maximized and therefore the fuel consumption can be maximized.

【0016】実施例2 次に、本発明を具現化した実施例2について、図1およ
び図3を参照して説明する。本実施例の可変過給装置付
き内燃機関は、実施例1の可変過給装置付き内燃機関1
と同様の、すなわち図1に示される構造を有している。
図3は、本実施例の可変過給装置付き内燃機関における
変速比Rの制御を示す特性図である。図3において、横
軸はアクセルペダルの踏み込み量Xであり、縦軸は変速
比Rである。さらに、パラメータとしてエンジン回転数
Ne をとっている。
Second Embodiment Next, a second embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3. The internal combustion engine with the variable supercharger of the present embodiment is the internal combustion engine 1 with the variable supercharger of the first embodiment.
It has a structure similar to that shown in FIG.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the control of the gear ratio R in the internal combustion engine with the variable supercharging device according to the present embodiment. In FIG. 3, the horizontal axis is the accelerator pedal depression amount X, and the vertical axis is the gear ratio R. Furthermore, the engine speed Ne is taken as a parameter.

【0017】図3に示されるように、本実施例において
も、低アクセル踏み込み領域Z1においては変速比R=
R1とほぼコンスタントな特性とし、R1の値も一回転
当たりのエンジン48の排気量が0.8リットル、一回
転当たりの過給機10の吐出量が1.0リットルの場合
に0.4としている。それ以上の中アクセル踏み込み領
域Z2、および高アクセル踏み込み領域Z3において
は、X=100%における最大値R2まで変速比Rを漸
増させるのも同様である。ただし本実施例においては、
変速比Rの最大値R2をエンジン回転数Ne に応じて変
化させている。すなわち、図3に示されるように、エン
ジン回転数Ne が4000rpmから3000,200
0,1000と小さくなるに従って、R2を次第に大き
くしている。これによって、低回転領域におけるエンジ
ンのトルク不足を補うことができ、さらに良好なエンジ
ン特性を実現することができる。
As shown in FIG. 3, also in this embodiment, the gear ratio R = in the low accelerator pedal depression region Z1.
The characteristics are almost constant with R1, and the value of R1 is 0.4 when the displacement of the engine 48 per revolution is 0.8 liters and the discharge amount of the supercharger 10 per revolution is 1.0 liter. There is. In the middle accelerator pedal depression area Z2 and the high accelerator pedal depression area Z3, the speed ratio R is gradually increased to the maximum value R2 at X = 100%. However, in this embodiment,
The maximum value R2 of the gear ratio R is changed according to the engine speed Ne. That is, as shown in FIG. 3, the engine speed Ne is from 4000 rpm to 3000,200.
R2 is gradually increased as it decreases to 0,1000. This makes it possible to compensate for the insufficient torque of the engine in the low rotation range, and to realize better engine characteristics.

【0018】上記の各実施例においては、CVT20の
変速比RCVT の制御をCVT変速比コントローラ30に
よって行っているが、これをCVT20の機械的な構造
に起因する変速比RCVT の制限によって行うこともでき
る。すなわち、CVT20を構成する入力ディスク3
2,パワーローラ26,出力ディスク24等の組合せに
よって、これ以上変速比が下がらない限界を設け、この
限界を最大の回収トルクが得られる所定値に合わせるこ
とによって制御してもよい。なお、上記の各実施例にお
ける変速比Rの所定値R1の値は例示に過ぎず、諸条件
によって変化するものである。また、可変変速機とし
て、トロイダル型無段変速機を用いているが、他の方式
の可変変速機を用いることもできる。可変過給装置付き
内燃機関の他の部分の形状,大きさ,数,材質,配置等
についても、本実施例に限定されるものではない。
In each of the above-described embodiments, the CVT 20 gear ratio R CVT is controlled by the CVT gear ratio controller 30, but this is performed by limiting the gear ratio R CVT due to the mechanical structure of the CVT 20. You can also That is, the input disk 3 that constitutes the CVT 20
2, the power roller 26, the output disk 24 and the like may be combined to set a limit at which the gear ratio does not decrease any more, and the limit may be adjusted to a predetermined value at which the maximum recovery torque is obtained. It should be noted that the value of the predetermined value R1 of the gear ratio R in each of the above-described embodiments is merely an example, and changes depending on various conditions. Further, although the toroidal type continuously variable transmission is used as the variable transmission, other types of variable transmissions may be used. The shape, size, number, material, arrangement, etc. of other parts of the internal combustion engine with a variable supercharger are not limited to those in this embodiment.

【0019】また実施例2に固有の効果として、エンジ
ン回転数Ne が小さくなるに従って変速比Rの最大値R
2を次第に大きくすることによって、低回転領域におけ
るエンジン48のトルク不足を補うことができ、さらに
良好なエンジン特性を実現することができる。
Further, as an effect peculiar to the second embodiment, the maximum value R of the gear ratio R becomes smaller as the engine speed Ne becomes smaller.
By gradually increasing the value 2, it is possible to compensate for the torque shortage of the engine 48 in the low rotation speed region, and it is possible to realize better engine characteristics.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明においては、可変変速機の変速比
を低負荷運転領域ではトルク回収に最適な所定値に保持
し、高負荷領域においては要求負荷に応じて増大させる
制御手段を有する可変過給装置付き内燃機関を創出した
ために、非過給運転時におけるトルク回収効率を向上さ
せることができる。これによって、内燃機関における吸
気損失を効率よく回収して、燃費を向上させることがで
きる。
According to the present invention, the variable gear having a control means for holding the gear ratio of the variable transmission at a predetermined value optimum for torque recovery in the low load operation region and increasing it in accordance with the required load in the high load region. Since the internal combustion engine with the supercharging device was created, the torque recovery efficiency during non-supercharging operation can be improved. This makes it possible to efficiently collect intake loss in the internal combustion engine and improve fuel efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の可変過給装置付き内燃機関の実施例1
を示す全体構成図である。
FIG. 1 is a first embodiment of an internal combustion engine with a variable supercharger according to the present invention.
It is a whole block diagram which shows.

【図2】実施例1の可変過給装置付き内燃機関によるC
VT変速比の制御を示す特性図である。
FIG. 2 is a C diagram of an internal combustion engine with a variable supercharger according to the first embodiment.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing control of a VT gear ratio.

【図3】実施例2の可変過給装置付き内燃機関によるC
VT変速比の制御を示す特性図である。
FIG. 3 is a C diagram of an internal combustion engine with a variable supercharging device according to a second embodiment.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing control of a VT gear ratio.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 可変過給装置付き内燃機関 4,44 吸気管 10 機械式過給機 20,36,38,40 可変変速機 30 制御手段 42 出力軸 48 内燃機関 1 Internal Combustion Engine with Variable Supercharging Device 4,44 Intake Pipe 10 Mechanical Supercharger 20, 36, 38, 40 Variable Transmission 30 Control Means 42 Output Shaft 48 Internal Combustion Engine

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の吸気管の途中に設けられた機
械式過給機を可変変速機を介して出力軸に生じる駆動力
で駆動する可変過給装置付き内燃機関において、 前記内燃機関の低負荷運転時においては前記可変変速機
の変速比を前記吸気管を流れる吸気によって前記機械式
過給機が回転されることにより得られる仕事率が前記変
速比に対してほぼ極大値になる所定値に保持し、前記内
燃機関の高負荷運転時においては前記変速比を前記内燃
機関の負荷に比例して増大させる制御手段を備えたこと
を特徴とする可変過給装置付き内燃機関。
1. An internal combustion engine with a variable supercharger for driving a mechanical supercharger provided in the middle of an intake pipe of the internal combustion engine with a driving force generated on an output shaft via a variable transmission, wherein In low load operation, the power ratio obtained by rotating the mechanical supercharger by the intake air flowing through the intake pipe is set so that the power ratio of the variable transmission becomes substantially maximum with respect to the speed ratio. An internal combustion engine with a variable supercharging device, comprising: a control means for holding the value at a predetermined value and increasing the speed change ratio in proportion to the load of the internal combustion engine during high load operation of the internal combustion engine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2539566A2 (en) * 2010-02-24 2013-01-02 Eaton Corporation Supercharger with continuously variable drive system

Cited By (2)

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