JPH07189721A - Supercharging device for engine - Google Patents

Supercharging device for engine

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JPH07189721A
JPH07189721A JP33031493A JP33031493A JPH07189721A JP H07189721 A JPH07189721 A JP H07189721A JP 33031493 A JP33031493 A JP 33031493A JP 33031493 A JP33031493 A JP 33031493A JP H07189721 A JPH07189721 A JP H07189721A
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JP
Japan
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engine
auxiliary drive
region
side shaft
turbine
Prior art date
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Pending
Application number
JP33031493A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisanori Nakane
久典 中根
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve engine output by supercharging while suppressing knocking effectively. CONSTITUTION:A supercharging device auxiliary-drives a turbosuper-charger 24 by injecting oil discharged from an oil pump 108, into the hydraulic turbine of a turbo rotating shaft, or the like. In this case, the open period of an intake port and that of an exhaust port are partially overlapped, and auxiliary driving is performed in the case of engine load being the fixed value or more in the area of the engine speed being the preset lower limit rotating speed or higher.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ターボ過給機を備えた
エンジンの過給装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a supercharger for an engine equipped with a turbocharger.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ターボ過給機を備えたエンジンの
過給装置として、例えば特公昭59−51649号公報
に示されるものが知られている。この装置では、吸気側
に設けられるコンプレッサと排気側に設けられるタービ
ンとがターボ回転軸で連結され、このターボ回転軸が滑
り軸受で回転可能に支持されるとともに、このターボ回
転軸の途中に流体タービンが設けられ、この流体タービ
ンにオイルが一定流量で噴射されることにより、ターボ
回転軸の駆動が補助されるようになっている。より具体
的には、制御弁の作動により補助駆動状態と補助駆動停
止状態とに切換可能とし、上記コンプレッサから出力さ
れる圧縮空気の圧力が所定値以下となった時点で上記補
助駆動停止状態から補助駆動状態に切換え、上記ターボ
回転軸をさらに加速する制御が行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a supercharger for an engine having a turbocharger, for example, one disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-51649 is known. In this device, a compressor provided on the intake side and a turbine provided on the exhaust side are connected by a turbo rotary shaft, the turbo rotary shaft is rotatably supported by a slide bearing, and a fluid is provided in the middle of the turbo rotary shaft. A turbine is provided and oil is injected into the fluid turbine at a constant flow rate to assist driving of the turbo rotating shaft. More specifically, it is possible to switch between the auxiliary drive state and the auxiliary drive stop state by operating the control valve, and when the pressure of the compressed air output from the compressor becomes a predetermined value or less, the auxiliary drive stop state is changed. Control to switch to the auxiliary drive state and further accelerate the turbo rotary shaft is performed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記過給機付きエンジ
ンでは、ノッキングの対策が重要な課題となる。すなわ
ち、上記ターボ過給機によって過給圧を高めると、気筒
内の最高温度及び最高圧力が高まり、特に高負荷状態で
ノッキングが生じやすいので、過給圧の上昇には制限が
あり、その分エンジン出力の上昇も抑制されることにな
る。
In the engine with a supercharger described above, a countermeasure against knocking is an important issue. That is, when the supercharging pressure is increased by the turbocharger, the maximum temperature and the maximum pressure in the cylinder are increased, and knocking is likely to occur especially in a high load state.Therefore, there is a limit to the increase of the supercharging pressure. The increase in engine output will also be suppressed.

【0004】本発明は、このような事情に鑑み、特に高
負荷運転時でのノッキングを避けながらエンジン出力の
向上を図ることができる過給装置を提供することを目的
とする。
In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a supercharging device capable of improving engine output while avoiding knocking during high load operation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、コンプレッサとタービンとこ
れらを連結するターボ回転軸とをもつターボ過給機と、
上記ターボ回転軸を排気エネルギ以外のエネルギにより
補助駆動する補助駆動手段とを備えたエンジンの過給装
置において、上記エンジンの気筒内に開口する吸気ポー
トの開期間と排気ポートの開期間とを一部オーバーラッ
プさせるとともに、エンジン回転数が予め設定された下
限回転数以上の領域においてエンジン負荷が一定以上の
場合に上記補助駆動を行わせる補助駆動制御手段を備え
たものである(請求項1)。
As a means for solving the above problems, the present invention provides a turbocharger having a compressor, a turbine, and a turbo rotary shaft connecting these,
In a supercharging device for an engine, comprising: an auxiliary drive means for auxiliary-driving the turbo rotating shaft by energy other than exhaust energy, an intake port open period and an exhaust port open period opened in a cylinder of the engine are set to be equal to each other. The auxiliary drive control means is provided for overlapping the parts and for performing the auxiliary drive when the engine load is equal to or higher than a predetermined value in a region where the engine speed is equal to or higher than a preset lower limit speed (claim 1). .

【0006】この装置では、エンジン回転数が上記下限
回転数よりも大きな上限回転数以下の領域でのみ上記補
助駆動を行わせるようにしてもよい(請求項2)。
In this apparatus, the auxiliary drive may be performed only in a region where the engine speed is equal to or lower than the upper limit speed, which is higher than the lower limit speed (claim 2).

【0007】また、上記ターボ回転軸をコンプレッサ側
軸とタービン側軸とに分割し、エンジン回転数が所定回
転数未満の領域では上記コンプレッサ側軸とタービン側
軸とを相対回転可能に切離しエンジン回転数が所定回転
数以上の領域では上記コンプレッサ側軸とタービン側軸
とを連結する連結切換手段を備えるとともに、上記コン
プレッサ側軸とタービン側軸とが切り離される領域で上
記コンプレッサ側軸を補助駆動させるように上記補助駆
動制御手段を構成することにより、後述のようなより優
れた効果が得られる(請求項3)。
Further, the turbo rotary shaft is divided into a compressor side shaft and a turbine side shaft, and in a region where the engine speed is less than a predetermined speed, the compressor side shaft and the turbine side shaft are relatively rotatably separated from each other. In a region where the number of revolutions is a predetermined number or more, a connection switching means for connecting the compressor side shaft and the turbine side shaft is provided, and the compressor side shaft is auxiliary driven in a region where the compressor side shaft and the turbine side shaft are disconnected. By configuring the auxiliary drive control means as described above, a more excellent effect as described below can be obtained (claim 3).

【0008】上記各装置では、上記補助駆動を行わせる
領域のうち上記エンジン回転数が予め設定された回転数
以上の領域では上記回転数未満の領域よりも補助駆動力
を低減させるように上記補助駆動制御手段を構成するの
が、より好ましい(請求項4)。
In each of the above devices, in the region where the auxiliary drive is performed, in the region where the engine speed is equal to or higher than the preset rotational speed, the auxiliary driving force is reduced so as to be lower than the region where the engine speed is lower than the rotational speed. It is more preferable to configure the drive control means (claim 4).

【0009】特に、請求項3記載の装置では、上記補助
駆動を行わせる領域のうち上記コンプレッサ側軸とター
ビン側軸とが連結される領域ではこれらコンプレッサ側
軸とタービン側軸とが切り離される領域よりも補助駆動
力を下げるように上記補助駆動制御手段を構成すること
が、より好ましい(請求項5)。
Particularly, in the device according to the third aspect, in the region where the compressor side shaft and the turbine side shaft are connected to each other in the region where the auxiliary drive is performed, the region where the compressor side shaft and the turbine side shaft are separated from each other. It is more preferable to configure the auxiliary drive control means so as to lower the auxiliary drive force (claim 5).

【0010】補助駆動の具体的な手段としては、上記タ
ーボ過給機内に流体を噴射する噴射手段と、この噴射手
段から噴射された流体のエネルギを上記ターボ過給機の
回転軸の回転エネルギに変換する流体タービンと、上記
噴射手段に流体を供給する可変容量型ポンプとを備える
とともに、上記補助駆動制御手段として、上記可変容量
型オイルポンプの容量を制御する容量制御手段を備えた
ものが好適である(請求項6)。
As a concrete means for auxiliary driving, an injection means for injecting a fluid into the turbocharger, and the energy of the fluid injected from the injection means is used as the rotational energy of the rotary shaft of the turbocharger. A fluid turbine for conversion and a variable displacement pump for supplying fluid to the injection means are provided, and a displacement control means for controlling the displacement of the variable displacement oil pump is preferably provided as the auxiliary drive control means. (Claim 6).

【0011】[0011]

【作用】請求項1記載の装置において、吸気ポートの開
期間と排気ポートの開期間とが一部オーバーラップして
いるため、このオーバーラップ期間に吸気ポートから気
筒内に導入される過給気で燃焼ガスを排気ポートを通じ
て追い出すいわゆる掃気作用で気筒内温度を下げ、ノッ
キングを回避することが可能である。ここで一般の過給
気付エンジンでは、エンジン回転数の上昇に伴って過給
圧とともに排気側圧力も上昇するため、上記掃気作用を
十分に得ることは困難とされていたが、この請求項1記
載の装置では、エンジン回転数が予め設定された下限回
転数以上の領域における高負荷運転時にターボ過給機が
排気エネルギ以外のエネルギで補助駆動されるため、こ
の補助駆動によって過給圧が排気圧よりも上回り、十分
な掃気作用が維持される。
In the device according to claim 1, since the open period of the intake port and the open period of the exhaust port partially overlap, the supercharged air introduced into the cylinder from the intake port during this overlap period. With the so-called scavenging action of expelling the combustion gas through the exhaust port, it is possible to lower the temperature in the cylinder and avoid knocking. Here, in a general supercharged engine, it is difficult to sufficiently obtain the above-mentioned scavenging action because the supercharging pressure and the exhaust side pressure increase as the engine speed increases. In the device described above, the turbocharger is auxiliary driven by energy other than exhaust energy during high load operation in the region where the engine speed is equal to or higher than the preset lower limit speed, and therefore the boost pressure is exhausted by this auxiliary drive. Above atmospheric pressure, sufficient scavenging action is maintained.

【0012】一方、ノッキング発生のおそれの少ない中
高速低負荷運転領域では、上記補助駆動が止められるこ
とにより、燃費が節減される。特に、請求項2記載の装
置では、高負荷であっても比較的ノッキングが発生しに
くい高速運転時に上記補助駆動が止められることによ
り、燃費がさらに節減される。
On the other hand, in the medium / high speed / low load operation region where knocking is unlikely to occur, the fuel consumption is reduced by stopping the auxiliary drive. Particularly, in the device according to the second aspect, the fuel consumption is further reduced by stopping the auxiliary drive during high speed operation in which knocking is relatively unlikely to occur even under a heavy load.

【0013】請求項3記載の装置では、上記ターボ回転
軸をコンプレッサ側軸とタービン側軸とに分割し、エン
ジン回転数が所定回転数未満の領域で上記コンプレッサ
側軸とタービン側軸とを相対回転可能に切離し、この切
離し状態でコンプレッサ側軸を補助駆動するようにして
いるので、ターボ回転軸全体を補助駆動する場合に比べ
て過給圧上昇に必要な補助駆動力が少なくて済み、その
分燃費が節減される。
According to the third aspect of the present invention, the turbo rotary shaft is divided into a compressor side shaft and a turbine side shaft, and the compressor side shaft and the turbine side shaft are opposed to each other in a region where the engine speed is less than a predetermined speed. Since the compressor side shaft is rotatably separated and the compressor side shaft is auxiliary driven in this separated state, the auxiliary drive force required to raise the boost pressure is less than when the entire turbo rotary shaft is auxiliary driven. Fuel consumption is saved.

【0014】上記ターボ過給機において、エンジン回転
数が低い状態では、ターボ回転軸の回転数を十分な回転
数まで高めるために比較的高い補助駆動力を要するが、
エンジン回転数の上昇とともに排気エネルギが上昇する
と、この排気エネルギによってエンジン過給に必要な駆
動エネルギをほとんど賄うことができるようになり、補
助駆動については、過給圧を排気圧よりも上昇させるだ
けの僅かな駆動力で足りるようになる。従って、請求項
4記載のように、上記補助駆動を行わせる領域のうち上
記エンジン回転数が予め設定された回転数以上の領域で
は上記回転数未満の領域よりも補助駆動力を低減させる
ように補助駆動制御手段を構成することにより、補助駆
動力の無駄な消費が防がれ、燃費が節減される。
In the turbocharger described above, when the engine speed is low, a relatively high auxiliary driving force is required to increase the speed of the turbo rotating shaft to a sufficient speed.
When the exhaust energy rises as the engine speed increases, this exhaust energy can cover most of the drive energy required for engine supercharging. For auxiliary drive, the supercharging pressure can be raised above the exhaust pressure. Only a small driving force is needed. Therefore, as described in claim 4, in the region where the engine speed is equal to or higher than a preset engine speed in the region where the auxiliary drive is performed, the auxiliary driving force is reduced as compared with the region where the engine speed is lower than the engine speed. By configuring the auxiliary drive control means, wasteful consumption of the auxiliary drive force is prevented and fuel consumption is reduced.

【0015】前記請求項3記載のように分割可能なター
ボ回転軸をもつターボ過給機では、エンジン回転数の上
昇に伴ってコンプレッサ側軸とタービン側軸とが連結さ
れると、排気エネルギの利用によりエンジン過給に必要
な駆動力を賄えるので、請求項5記載のようにコンプレ
ッサ側軸とタービン側軸とが切り離される領域よりも補
助駆動力を下げるように補助駆動制御手段を構成するこ
とにより、補助駆動力の無駄な消費が防がれ、燃費が節
減される。
In the turbocharger having the divisible turbo rotary shaft as described in claim 3, when the compressor side shaft and the turbine side shaft are connected as the engine speed increases, the exhaust energy Since the driving force required for engine supercharging can be covered by use, the auxiliary drive control means should be configured so that the auxiliary driving force is lower than the region where the compressor side shaft and the turbine side shaft are separated as described in claim 5. As a result, wasteful consumption of the auxiliary driving force is prevented, and fuel consumption is reduced.

【0016】ここで、請求項6記載の装置では、可変容
量型ポンプから供給される圧力流体を噴射手段によりタ
ーボ回転軸の流体タービンに噴射することにより、補助
駆動が行われ、上記可変容量型ポンプの容量変化によっ
て補助駆動力が制御される。
[0016] Here, in the apparatus according to the sixth aspect, the auxiliary drive is performed by injecting the pressure fluid supplied from the variable displacement pump to the fluid turbine of the turbo rotary shaft by the injection means, and the variable displacement type The auxiliary driving force is controlled by the change in the capacity of the pump.

【0017】[0017]

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0018】この実施例におけるエンジン本体10に
は、図2に示すような気筒2が複数個並べて設けられて
いる。各気筒2の燃焼室には、吸気ポート3及び排気ポ
ート4が開口し、点火プラグ5が臨んでおり、上記吸気
ポート3及び排気ポート4はそれぞれ図略の吸気弁及び
排気弁により開閉されるようになっている。両弁は図略
の動弁機構により開閉駆動され、それぞれの開期間は図
3のように設定されている。すなわち、排気弁はピスト
ン下死点近傍からピストン上死点近傍にかけて開弁し、
吸気弁はピストン上昇点近傍からピストン下死点近傍に
かけて開弁するように構成されており、両弁の開期間同
士の間には、ピストン上死点付近で所定のオーバーラッ
プ期間が確保されている(図3の網目部分)。
The engine body 10 in this embodiment is provided with a plurality of cylinders 2 arranged side by side as shown in FIG. An intake port 3 and an exhaust port 4 are opened in the combustion chamber of each cylinder 2 and a spark plug 5 is faced, and the intake port 3 and the exhaust port 4 are opened and closed by an intake valve and an exhaust valve (not shown), respectively. It is like this. Both valves are driven to open and close by a valve operating mechanism (not shown), and their open periods are set as shown in FIG. That is, the exhaust valve opens from near the piston bottom dead center to near the piston top dead center,
The intake valve is configured to open from near the piston rising point to near the piston bottom dead center, and between the opening periods of both valves, a predetermined overlap period is secured near the piston top dead center. (The mesh part in Fig. 3).

【0019】上記各気筒2には、図1に示すように吸気
マニホールド12を介して共通吸気管14が接続され、
上記吸気マニホールド12内にインジェクタ8が設けら
れてている。この共通吸気管14の途中には、上流側か
ら順にエアクリーナー18、ターボ過給機24のコンプ
レッサ(詳細後述)、インタクーラー16、スロットル
弁15等が設けられている。上記各気筒2には排気マニ
ホールド19を介して共通排気管20が接続されてお
り、その途中に、上記ターボ過給機24のタービン(詳
細後述)、排気ガス浄化用触媒22等が設けられてい
る。
A common intake pipe 14 is connected to each cylinder 2 through an intake manifold 12 as shown in FIG.
An injector 8 is provided in the intake manifold 12. An air cleaner 18, a compressor of the turbocharger 24 (described later in detail), an intercooler 16, a throttle valve 15 and the like are provided in this order from the upstream side in the middle of the common intake pipe 14. A common exhaust pipe 20 is connected to each of the cylinders 2 via an exhaust manifold 19, and a turbine of the turbocharger 24 (described later in detail), an exhaust gas purifying catalyst 22 and the like are provided in the middle thereof. There is.

【0020】上記ターボ過給機24の内部構造を図4に
示す。このターボ過給機24は、通常のターボ過給機と
同様、コンプレッサ26及びタービン28を備え、両者
がターボ回転軸35によって連結されている。コンプレ
ッサ26はコンプレッサハウジング30に収容され、タ
ービン28はタービンハウジング32に収容されてい
る。コンプレッサハウジング30は上記共通吸気管14
の途中に組み込まれ、タービンハウジング32は上記共
通排気管20の途中に組み込まれている。両ハウジング
30,32は略円筒状の本体ハウジング34を介して連
結され、この本体ハウジング34により上記ターボ回転
軸35が回転可能に支えられている。
The internal structure of the turbocharger 24 is shown in FIG. The turbocharger 24 includes a compressor 26 and a turbine 28, which are connected to each other by a turbo rotating shaft 35, similarly to a normal turbocharger. The compressor 26 is housed in a compressor housing 30, and the turbine 28 is housed in a turbine housing 32. The compressor housing 30 is the common intake pipe 14 described above.
The turbine housing 32 is incorporated in the middle of the common exhaust pipe 20. The two housings 30 and 32 are connected to each other via a substantially cylindrical main body housing 34, and the turbo rotary shaft 35 is rotatably supported by the main body housing 34.

【0021】このターボ過給機24では、上記ターボ回
転軸35がコンプレッサ側軸36とタービン側軸37と
に分割され、両者の間に遠心クラッチ(連結切換手段)
60が設けられている。この遠心クラッチ60は、ター
ビン側軸37の回転数が一定未満の状態ではこのタービ
ン側軸37とコンプレッサ側軸36とを相対回転可能に
切り離す一方、タービン側軸37の回転数が一定以上に
なるとその遠心力によりタービン側軸37とコンプレッ
サ側軸36とを両者が一体回転するように連結するもの
であり、周知の遠心クラッチ等が適用可能である。
In the turbocharger 24, the turbo rotary shaft 35 is divided into a compressor side shaft 36 and a turbine side shaft 37, and a centrifugal clutch (connection switching means) is provided between them.
60 is provided. The centrifugal clutch 60 disengages the turbine-side shaft 37 and the compressor-side shaft 36 from each other so that the turbine-side shaft 37 and the compressor-side shaft 36 can rotate relative to each other when the rotation speed of the turbine-side shaft 37 is less than a certain value. The centrifugal force connects the turbine-side shaft 37 and the compressor-side shaft 36 so that they rotate together, and a known centrifugal clutch or the like can be applied.

【0022】上記コンプレッサ側軸36の適所には、油
圧タービン(流体タービン)38が設けられている。こ
の油圧タービン38には、周方向成分をもつ作動油流が
コンプレッサ側(図1では右側)から吹き付けられた時
にそのエネルギをターボ回転軸35の回転エネルギに変
換する形状の羽根が形成されている。これに対し、上記
本体ハウジング34には、その側壁を径方向に貫くオイ
ル供給ノズル(噴射手段)62が固定され、このオイル
供給ノズル62の噴射口40が本体ハウジング34内で
上記油圧タービン38に向けられている。
A hydraulic turbine (fluid turbine) 38 is provided at an appropriate position on the compressor side shaft 36. The hydraulic turbine 38 is formed with blades shaped to convert the energy of the working oil flow having a circumferential component from the compressor side (the right side in FIG. 1) to the rotational energy of the turbo rotary shaft 35. . On the other hand, an oil supply nozzle (injection means) 62 penetrating the side wall of the main body housing 34 in the radial direction is fixed, and an injection port 40 of the oil supply nozzle 62 is connected to the hydraulic turbine 38 in the main body housing 34. It is directed.

【0023】なお、図4において42は、ターボ過給機
24内のオイルを適宜機外へ導くためのオイル排出パイ
プである。
Reference numeral 42 in FIG. 4 denotes an oil discharge pipe for guiding the oil in the turbocharger 24 to the outside of the machine as appropriate.

【0024】前記図1に示すように、上記エンジン10
のクランク軸102には、駆動伝達機構104を介して
オイルポンプ108が連結されている。このオイルポン
プ108は、上記クランク軸102の駆動力を受けて作
動し、エンジン10内の潤滑油を作動油として上記オイ
ル供給ノズル62に圧送するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the engine 10
An oil pump 108 is connected to the crankshaft 102 via a drive transmission mechanism 104. The oil pump 108 is configured to operate by receiving the driving force of the crankshaft 102, and pressure-feed the lubricating oil in the engine 10 to the oil supply nozzle 62 as operating oil.

【0025】このオイルポンプ108の構造を図5に示
す。このオイルポンプ108は、可変容量型のものであ
り、外側ハウジング44と、この外側ハウジング44内
をスライドするロータハウジング46とを備えている。
上記外側ハウジング44の側壁には、オイル吸入口44
a及びオイル吐出口44bが形成され、オイル吸入口4
4aが上記エンジン本体10に接続される一方、オイル
吐出口44bが上記ターボ過給機24のオイル供給ノズ
ル62に接続されている。ロータハウジング46には、
オイル吸入溝46a及びオイル吐出溝46bが形成され
ており、このロータハウジング46のスライド範囲内
で、上記オイル吸入溝46aを介して上記オイル吸入口
44aとロータハウジング46内とが連通され、上記オ
イル吐出溝46bを介して上記オイル吐出口44bとロ
ータハウジング46内とが連通されるようになってい
る。
The structure of this oil pump 108 is shown in FIG. The oil pump 108 is of a variable displacement type, and includes an outer housing 44 and a rotor housing 46 that slides inside the outer housing 44.
On the side wall of the outer housing 44, an oil intake port 44
a and the oil discharge port 44b are formed, and the oil suction port 4
4a is connected to the engine body 10, while the oil discharge port 44b is connected to the oil supply nozzle 62 of the turbocharger 24. In the rotor housing 46,
An oil suction groove 46a and an oil discharge groove 46b are formed. Within the sliding range of the rotor housing 46, the oil suction port 44a and the inside of the rotor housing 46 are communicated with each other via the oil suction groove 46a. The oil discharge port 44b and the inside of the rotor housing 46 are communicated with each other via the discharge groove 46b.

【0026】上記外側ハウジング44側にはロータ回転
軸48を中心として回転可能にロータ50が支持され、
このロータ50の外周部にその径方向に移動可能に複数
枚のベーン52が装着されており、これらロータ50及
びベーン52がロータハウジング46内に収納されてい
る。そして、上記軸48が上記駆動伝達機構104に連
結されており、この軸48及びロータ50が回転駆動さ
れた状態で、上記ロータハウジング46が外側ハウジン
グ44に対してスライドすることにより、オイル吐出容
量が変化するようになっている。具体的には、上記ロー
タハウジング46と軸48との偏心量が増す(すなわち
ロータハウジング46が図5の位置から左方向にスライ
ドする)につれてポンプ容量も増えるようになってい
る。
A rotor 50 is supported on the outer housing 44 side so as to be rotatable around a rotor rotation shaft 48,
A plurality of vanes 52 are mounted on the outer peripheral portion of the rotor 50 so as to be movable in the radial direction, and the rotor 50 and the vanes 52 are housed in a rotor housing 46. The shaft 48 is connected to the drive transmission mechanism 104, and the rotor housing 46 slides with respect to the outer housing 44 while the shaft 48 and the rotor 50 are rotationally driven, whereby the oil discharge capacity is increased. Is changing. Specifically, as the amount of eccentricity between the rotor housing 46 and the shaft 48 increases (that is, the rotor housing 46 slides leftward from the position in FIG. 5), the pump capacity also increases.

【0027】上記ロータハウジング46からはそのスラ
イド方向にロッド44cが延設されており、このロッド
44cがスライド駆動装置(容量制御手段を構成)80
に連結されている。このスライド駆動装置80は、ステ
ッピングモータ及びボールねじ機構を備え、上記ステッ
ピングモータの作動で上記ロータハウジング46をスラ
イド駆動するように構成されている。
A rod 44c is extended from the rotor housing 46 in the sliding direction, and the rod 44c is a slide driving device (constituting capacity control means) 80.
Are linked to. The slide driving device 80 includes a stepping motor and a ball screw mechanism, and is configured to slide the rotor housing 46 by operating the stepping motor.

【0028】また、このエンジンには、スロットル開度
θを検出するスロットルセンサ116、エンジン回転数
Neを検出するエンジン回転数センサ117、吸気圧 B
oostを検出する負圧センサ118等の各種センサ、及び
マイクロコンピュータ等からなるECU(エンジンコン
トロールユニット;容量制御手段を構成)120を備
え、このECU120の出力する制御信号により上記ス
ライド駆動装置80の作動制御、すなわちポンプ容量制
御が実行されるようになっている。
Further, this engine includes a throttle sensor 116 for detecting a throttle opening θ, an engine speed sensor 117 for detecting an engine speed Ne, and an intake pressure B.
An ECU (engine control unit; constituting capacity control means) 120 including various sensors such as a negative pressure sensor 118 for detecting an oost and a microcomputer is provided, and the slide drive device 80 is operated by a control signal output from the ECU 120. Control, that is, pump displacement control is executed.

【0029】例えば、上記制御信号の出力によりスライ
ド駆動装置80が作動し、図4に示されるようにロータ
回転軸48とロータハウジング46との偏心量が最小と
なる位置にロータハウジング46をスライドさせた場合
には、オイルポンプ44の容量が最小の微小量に抑えら
れ、補助駆動が実質上行われない状態となる。これに対
し、制御信号の出力によりスライド駆動装置が図示の位
置からロータハウジング46を同図左方向にスライド駆
動してロータ回転軸48とロータハウジング46との偏
心量を増やすことにより、オイルポンプ44の容量が増
加され、補助駆動力が増強されることとなる。
For example, the slide drive device 80 is operated by the output of the control signal, and the rotor housing 46 is slid to a position where the eccentric amount between the rotor rotary shaft 48 and the rotor housing 46 is minimized as shown in FIG. In this case, the capacity of the oil pump 44 is suppressed to the minimum minute amount, and the auxiliary drive is substantially not performed. On the other hand, the output of the control signal causes the slide drive device to slide the rotor housing 46 from the position shown in the left direction in the figure to increase the eccentric amount between the rotor rotation shaft 48 and the rotor housing 46, whereby the oil pump 44 Capacity is increased and the auxiliary driving force is increased.

【0030】ここで、上記ECU120は、エンジンの
運転状態に応じて図6に示すような補助駆動制御を行う
ように構成されている。その内容をまとめると以下のよ
うになる。
Here, the ECU 120 is configured to perform auxiliary drive control as shown in FIG. 6 according to the operating state of the engine. The contents are summarized below.

【0031】i)エンジン回転数Neが予め設定された
下限回転数(上記遠心クラッチ60によりコンプレッサ
側軸36とタービン側軸37との連結が開始される回転
数)N1未満の運転領域(以下、低速領域と称す
る。):エンジン負荷Peにかかわらず、オイルポンプ
108の容量を最大にするようにスライド駆動装置80
を作動させる。すなわち大きな補助駆動力でコンプレッ
サ26及びコンプレッサ側軸36のみを補助駆動させ
る。
I) An operating range (hereinafter, referred to as "the engine speed Ne" below a preset lower limit engine speed (rotational speed at which the centrifugal clutch 60 starts connecting the compressor side shaft 36 and the turbine side shaft 37)) It is referred to as a low speed region.): The slide drive device 80 is designed to maximize the capacity of the oil pump 108 regardless of the engine load Pe.
Operate. That is, only the compressor 26 and the compressor side shaft 36 are auxiliary driven by a large auxiliary driving force.

【0032】ii)エンジン回転数Neが上記下限回転数
N1以上で予め設定された上限回転数N2(>N1)未
満の運転領域(以下、中速領域と称する。):エンジン
負荷Peが予め設定された負荷P1未満の低負荷時に
は、オイルポンプ108の容量を最小にして実質上補助
駆動を停止させる。すなわち、ターボ過給のみ行わせ
る。これに対し、エンジン負荷P1が上記負荷P1以上
の高負荷時には、補助駆動を行うが、この時のオイルポ
ンプ108の容量はi)の場合よりも少なくして補助駆
動力を抑える。すなわち、小さな補助駆動力でターボ回
転軸35全体の補助駆動を行わせる。
Ii) Operating range in which the engine speed Ne is equal to or higher than the lower limit speed N1 and lower than a preset upper limit speed N2 (> N1) (hereinafter referred to as a medium speed range): the engine load Pe is preset. When the load is less than the applied load P1, the capacity of the oil pump 108 is minimized to substantially stop the auxiliary drive. That is, only turbocharging is performed. On the other hand, when the engine load P1 is a high load equal to or higher than the load P1, the auxiliary drive is performed, but the capacity of the oil pump 108 at this time is made smaller than in the case of i) to suppress the auxiliary drive force. That is, the auxiliary drive of the entire turbo rotary shaft 35 is performed with a small auxiliary drive force.

【0033】iii)エンジン回転数Neが上記上限回転
数N2以上の運転領域(以下、高速領域と称する。):
エンジン負荷Peにかかわらず、オイルポンプ108の
容量を最小にして実質上補助駆動を停止させる。すなわ
ち、ターボ過給のみ行わせる。
Iii) Operating range in which the engine speed Ne is equal to or higher than the upper limit speed N2 (hereinafter referred to as high speed range):
Regardless of the engine load Pe, the capacity of the oil pump 108 is minimized to substantially stop the auxiliary drive. That is, only turbocharging is performed.

【0034】次に、この装置の作用を説明する。Next, the operation of this device will be described.

【0035】まず、上記エンジン本体10の始動時は、
エンジン回転数Neが十分低いため、ターボ過給機24
内の遠心クラッチ60はオフの状態にあり、コンプレッ
サ側軸36とタービン側軸37はそれぞれ互いに独立し
て回転可能とされる。一方、この低速領域では、スライ
ド駆動装置80が上記ECU120の制御信号を受けて
オイルポンプ108の容量を最大にする。従って、この
オイルポンプ108が上記エンジン本体10のクランク
軸102の駆動力を受けて作動することにより、エンジ
ン10内のオイルは十分な吐出量でオイル供給ノズル6
2に供給され、ノズル噴射口40から油圧タービン38
に向かって噴射される。これにより、上記油圧タービン
38と一体にコンプレッサ側軸36が強い補助駆動力で
回転駆動され、過給圧が迅速に上昇する。
First, when the engine body 10 is started,
Since the engine speed Ne is sufficiently low, the turbocharger 24
The inner centrifugal clutch 60 is in the off state, and the compressor-side shaft 36 and the turbine-side shaft 37 are rotatable independently of each other. On the other hand, in this low speed region, the slide drive device 80 receives the control signal of the ECU 120 and maximizes the capacity of the oil pump 108. Therefore, when the oil pump 108 operates by receiving the driving force of the crankshaft 102 of the engine body 10, the oil in the engine 10 is discharged at a sufficient amount.
2 is supplied to the hydraulic turbine 38 from the nozzle injection port 40.
Is jetted toward. As a result, the compressor side shaft 36 is rotationally driven integrally with the hydraulic turbine 38 by a strong auxiliary driving force, and the boost pressure is rapidly increased.

【0036】このようにして加速が進められ、エンジン
回転数Neが下限回転数N1以上の中速領域に入ると、
タービン28及びタービン側軸37の回転数も十分に高
まってその遠心力により上記遠心クラッチ60が作動
し、このタービン側軸37とコンプレッサ側軸36とを
両者が一体回転するように連結する。この連結で、コン
プレッサ側軸36は排気エネルギにより駆動される状態
となる。
When the acceleration is proceeded in this way and the engine speed Ne enters the medium speed range of the lower limit speed N1 or more,
The rotational speeds of the turbine 28 and the turbine-side shaft 37 are also sufficiently increased, and the centrifugal force causes the centrifugal clutch 60 to operate, connecting the turbine-side shaft 37 and the compressor-side shaft 36 so that they rotate together. With this connection, the compressor side shaft 36 is driven by the exhaust energy.

【0037】ここで従来は、特に高負荷状態において、
過給圧の上昇によりノッキングが発生し易い不都合があ
ったが、この実施例装置では、図3に示すように排気弁
の開弁期間と吸気弁の開弁期間とがオーバーラップして
おり、しかも、エンジン負荷Peが一定負荷P1以上の
高負荷領域(ノッキングが発生し易い領域)で低速域と
同様に補助駆動が続行されることにより過給圧が排気圧
よりも十分高められるため、上記オーバーラップ期間に
おいて吸気ポート3からの導入過給気により気筒内燃焼
ガスを排気ポート4を通じて気筒外へ追い出すいわゆる
掃気作用を十分に確保することができ、これにより気筒
内最高温度を下げてノッキングを抑制することができ
る。すなわち、吸排気期間のオーバーラップ確保と、タ
ーボ過給機24の補助駆動との組合せにより、効果的な
ノッキング抑制が果たされ、その分最大過給圧の制限が
緩められてエンジンの出力向上が達成される。
Here, conventionally, particularly in a high load state,
Although there is a disadvantage that knocking is likely to occur due to an increase in supercharging pressure, in this embodiment, the exhaust valve opening period and the intake valve opening period overlap as shown in FIG. Moreover, in the high load region where the engine load Pe is equal to or higher than the constant load P1 (the region where knocking is likely to occur), the auxiliary drive is continued similarly to the low speed region, so that the supercharging pressure is sufficiently higher than the exhaust pressure. In the overlap period, it is possible to sufficiently secure the so-called scavenging action that expels the combustion gas in the cylinder to the outside of the cylinder through the exhaust port 4 by the supercharging introduced from the intake port 3, thereby lowering the maximum temperature in the cylinder and knocking. Can be suppressed. That is, the combination of ensuring the overlap of the intake and exhaust periods and the auxiliary drive of the turbocharger 24 effectively suppresses knocking, and the maximum boost pressure is relaxed by that amount, and the output of the engine is improved. Is achieved.

【0038】なお、この中速高負荷領域では、上述のよ
うにターボ回転軸35を排気エネルギで駆動しており、
この排気エネルギによる駆動でエンジン出力アップに必
要な過給圧をほぼ確保することが可能であるため、補助
駆動のみで過給を行う低速領域と異なり、必要補助駆動
力は上記掃気作用を確保すべく過給圧を排気圧よりも相
対的に高めるだけの僅かな力でよい。ここで、この実施
例装置では、上記中速高負荷領域においてECU120
の制御により上記低速領域よりもオイルポンプ108の
容量が削減されるため、その分燃費が節減される。
In the medium speed and high load region, the turbo rotary shaft 35 is driven by the exhaust energy as described above,
Since driving with this exhaust energy can almost secure the supercharging pressure required to increase the engine output, unlike the low speed region where supercharging is performed only with auxiliary driving, the necessary auxiliary driving force secures the scavenging action. As much as possible, only a slight force is required to increase the boost pressure relatively to the exhaust pressure. Here, in the device of this embodiment, the ECU 120 is operated in the medium speed and high load region.
Control reduces the capacity of the oil pump 108 more than in the low speed region, and thus reduces fuel consumption.

【0039】一方、上記ノッキングが生じにくい中速低
負荷領域や高速領域では、オイルポンプ108の容量が
最小とされ、実質上補助駆動が停止されることにより、
燃費がさらに節減される。
On the other hand, in the medium-speed low-load region and the high-speed region where knocking is unlikely to occur, the capacity of the oil pump 108 is minimized and the auxiliary drive is substantially stopped,
Fuel economy is further reduced.

【0040】なお、本発明はこのような実施例に限定さ
れるものではなく、例として次のような態様を採ること
も可能である。
The present invention is not limited to such an embodiment, but the following modes can be adopted as an example.

【0041】(1) 上記実施例では、ターボ回転軸35を
分割可能に構成したものを示したが、これに代え、従来
のようにコンプレッサ26からタービン28まで一体に
構成された通常のターボ回転軸をもつターボ過給機を用
いてもよい。この場合も、低速領域では主として補助駆
動によりエンジン出力向上のための過給圧を確保する必
要があるのに対し、排気エネルギが高まった中速領域で
はターボ駆動だけでエンジン出力向上のための過給圧を
ほぼ確保でき、補助駆動力は過給圧を排気圧に対して相
対的に上昇させる分だけ加えればよいので、中速高負荷
領域では低速領域よりも補助駆動力を下げることによ
り、十分なエンジン出力を確保しながら燃費を節減する
ことができる。
(1) In the above embodiment, the turbo rotary shaft 35 is configured to be dividable, but instead of this, a conventional turbo rotary shaft integrally configured from the compressor 26 to the turbine 28 is used as in the conventional case. A turbocharger with a shaft may be used. In this case as well, in the low speed region, it is necessary to secure the boost pressure mainly for the auxiliary output to improve the engine output, whereas in the medium speed region where the exhaust energy is high, the turbo drive alone is sufficient to improve the engine output. Since the supply pressure can be almost secured and the auxiliary driving force only needs to be added by the amount that increases the supercharging pressure relative to the exhaust pressure, by lowering the auxiliary driving force in the medium speed / high load region than in the low speed region, Fuel efficiency can be reduced while ensuring sufficient engine output.

【0042】なお、このようにターボ回転軸が一体の過
給装置において、特に高いエンジン出力を要しない場合
には、低速領域で補助駆動を行わないようにしてもよ
い。
In this way, in the supercharger in which the turbo rotary shaft is integrated, the auxiliary drive may not be performed in the low speed region unless a particularly high engine output is required.

【0043】ただし、上記のように低速領域でターボ回
転軸35をコンプレッサ側軸36とタービン側軸37と
に分割し、コンプレッサ側軸36のみ補助駆動するよう
にすれば、慣性モーメントの大きいタービン28等とと
もにターボ回転軸35全体を補助駆動する場合に比べ、
必要駆動力を削減でき、良好な加速性を確保しながらさ
らなる燃費節減を図ることができる利点がある。
However, if the turbo rotary shaft 35 is divided into the compressor side shaft 36 and the turbine side shaft 37 in the low speed region as described above and only the compressor side shaft 36 is auxiliary driven, the turbine 28 having a large moment of inertia is obtained. Compared with the case where the entire turbo rotary shaft 35 is auxiliary driven with
There is an advantage that the required driving force can be reduced and the fuel consumption can be further reduced while ensuring good acceleration.

【0044】(2) 上記実施例では、可変容量型オイルポ
ンプ108を用いているが、上記のように運転領域に応
じて補助駆動力を増減するのではなく、補助駆動を行う
状態と行わない状態とに切換えるだけの制御を行う場合
には、特に可変容量型オイルポンプ108を用いる必要
はない。この場合は、例えば上記駆動伝達機構104と
オイルポンプ108との間にクラッチを介在させ、その
オンオフによりオイルポンプ108を作動状態と停止状
態とに切換えるようにすればよい。
(2) Although the variable displacement oil pump 108 is used in the above embodiment, the auxiliary driving force is not increased or decreased according to the operating region as described above, and the auxiliary driving is not performed. When performing control only to switch to the state, it is not necessary to use the variable displacement oil pump 108. In this case, for example, a clutch may be interposed between the drive transmission mechanism 104 and the oil pump 108, and the on / off state of the clutch may switch the oil pump 108 between an operating state and a stopped state.

【0045】(3) 上記実施例では、エンジン回転数Ne
が上限回転数N2以上の高速領域で補助駆動を停止させ
ているが、この高速領域でも、ノッキングの発生するお
それのある高負荷時には補助駆動を行うようにしてもよ
い。
(3) In the above embodiment, the engine speed Ne
Although the auxiliary drive is stopped in the high speed region of the upper limit rotation speed N2 or more, the auxiliary drive may be performed also in this high speed region at the time of a high load in which knocking may occur.

【0046】(4) 上記実施例では、連結切換手段として
遠心クラッチ60を用いることにより、エンジン回転数
に応じて自動的に連結/切離しの切換が行われるように
しているが、上記遠心クラッチ60に代えて通常の油圧
クラッチを用い、アクチュエータの作動によりエンジン
回転数に応じて上記油圧クラッチのオンオフ制御を行う
ようにしてもよい。
(4) In the above embodiment, the centrifugal clutch 60 is used as the connection switching means so that the connection / disconnection can be automatically switched according to the engine speed. Instead of this, a normal hydraulic clutch may be used, and the on / off control of the hydraulic clutch may be performed by operating the actuator in accordance with the engine speed.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のように本発明は、吸気ポートの開
期間と排気ポートの開期間とを一部オーバーラップさせ
るとともに、エンジン回転数が予め設定された下限回転
数以上の領域においてエンジン負荷が一定以上の場合に
ターボ過給機を補助駆動するようにしたものであるの
で、上記オーバーラップ期間において上記補助駆動によ
り過給圧を排気圧よりも相対的に上昇させることによ
り、気筒内に導入される過給気で燃焼ガスを追い出すい
わゆる掃気作用を確保することができ、これによりノッ
キングを効果的に抑制しながらエンジン出力の向上を図
ることができる。一方、比較的ノッキングが発生しにく
い中高速低負荷運転領域では、上記補助駆動を止めるこ
とにより、燃費を節減することができる。
As described above, according to the present invention, the open period of the intake port and the open period of the exhaust port are partially overlapped with each other, and the engine load is increased in the region where the engine speed is equal to or higher than the preset lower limit speed. When the above is a certain value or more, the turbocharger is auxiliary driven, so by increasing the supercharging pressure relative to the exhaust pressure by the auxiliary driving in the overlap period, A so-called scavenging action for expelling the combustion gas with the supercharged air introduced can be ensured, and thereby engine output can be improved while effectively suppressing knocking. On the other hand, in the medium / high speed / low load operation region where knocking is relatively unlikely to occur, fuel consumption can be reduced by stopping the auxiliary drive.

【0048】特に、請求項2記載の装置では、高負荷で
あっても比較的ノッキングの発生しにくい高速運転時に
上記補助駆動を止めることにより、燃費をさらに節減す
ることができる効果がある。
Particularly, in the device according to the second aspect, there is an effect that fuel consumption can be further reduced by stopping the auxiliary drive during high speed operation in which knocking is relatively unlikely to occur even under high load.

【0049】また、請求項3記載の装置では、上記ター
ボ回転軸をコンプレッサ側軸とタービン側軸とに分割
し、エンジン回転数が所定回転数未満の領域で上記コン
プレッサ側軸とタービン側軸とを相対回転可能に切離
し、この切離し状態でコンプレッサ側軸を補助駆動する
ようにしているので、ターボ回転軸全体を補助駆動する
場合に比べて過給圧上昇に必要な補助駆動力を小さく抑
えることができ、良好な加速性を確保しながら燃費を節
減することができる効果がある。
Further, in the apparatus according to the third aspect, the turbo rotary shaft is divided into a compressor side shaft and a turbine side shaft, and the compressor side shaft and the turbine side shaft are provided in a region where the engine speed is less than a predetermined speed. Is relatively rotatably separated, and the compressor side shaft is auxiliary driven in this separated state.Therefore, the auxiliary drive force required to raise the supercharging pressure is kept small compared to when the entire turbo rotary shaft is auxiliary driven. Therefore, there is an effect that fuel efficiency can be reduced while ensuring good acceleration.

【0050】また、請求項4記載の装置では、上記補助
駆動を行わせる領域のうち、上記エンジン回転数が予め
設定された回転数以上の領域、すなわち排気エネルギに
よって高いターボ駆動力が得られる領域では、上記回転
数未満の低速領域よりも補助駆動力を低減させるように
しているので、補助駆動力の無駄な消費を防いで燃費を
さらに節減することができる効果がある。
Further, in the apparatus according to the fourth aspect of the present invention, in the region where the auxiliary drive is performed, the region where the engine speed is equal to or higher than the preset number of revolutions, that is, the region where a high turbo drive force is obtained by the exhaust energy. Then, since the auxiliary driving force is reduced more than in the low speed region below the rotational speed, there is an effect that wasteful consumption of the auxiliary driving force can be prevented and fuel consumption can be further reduced.

【0051】また、上記のように分割可能なターボ回転
軸をもつターボ過給機において、請求項5記載の装置で
は、排気エネルギによりターボ回転軸全体が駆動される
領域において、コンプレッサ側軸とタービン側軸とが切
り離される領域よりも補助駆動力を下げるようにしてい
るので、請求項4記載の装置と同様に補助駆動力の無駄
な消費を防いで燃費を節減することができる効果があ
る。
Further, in the turbocharger having the turbo rotary shaft that can be divided as described above, in the device according to claim 5, in the region where the entire turbo rotary shaft is driven by the exhaust energy, the compressor side shaft and the turbine are Since the auxiliary driving force is set to be lower than the area where the side shaft is separated, there is an effect that wasteful consumption of the auxiliary driving force can be prevented and fuel consumption can be saved as in the device according to the fourth aspect.

【0052】ここで、請求項6記載の装置では、可変容
量型ポンプの容量を変化させるだけで、上記補助駆動力
の制御を自由に行うことができる効果がある。
Here, in the device according to the sixth aspect, there is an effect that the auxiliary driving force can be freely controlled only by changing the displacement of the variable displacement pump.

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

【図1】本発明の一実施例におけるエンジンの全体構成
図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記エンジンの気筒を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a cylinder of the engine.

【図3】上記エンジンにおいて設定される吸気弁開期間
及び排気弁開期間を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an intake valve open period and an exhaust valve open period set in the engine.

【図4】上記エンジンに搭載されるターボ過給機の断面
図である。
FIG. 4 is a sectional view of a turbocharger mounted on the engine.

【図5】上記実施例における可変容量型オイルポンプ及
びそのスライド駆動装置の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the variable displacement oil pump and the slide drive device thereof in the above embodiment.

【図6】上記エンジンの運転状態に基づく補助駆動制御
内容を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the contents of auxiliary drive control based on the operating state of the engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 気筒 3 吸気ポート 4 排気ポート 10 エンジン本体 14 吸気通路 20 排気通路 24 ターボ過給機 26 コンプレッサ 28 タービン 35 ターボ回転軸 36 コンプレッサ側軸 37 タービン側軸 38 油圧タービン(流体タービン) 60 遠心クラッチ(連結切換手段) 62 オイル供給ノズル(噴射手段) 80 スライド駆動装置(容量制御手段を構成) 108 オイルポンプ(可変容量型オイルポンプ) 120 ECU(容量制御手段を構成) 2 cylinders 3 intake port 4 exhaust port 10 engine body 14 intake passage 20 exhaust passage 24 turbocharger 26 compressor 28 turbine 35 turbo rotary shaft 36 compressor side shaft 37 turbine side shaft 38 hydraulic turbine (fluid turbine) 60 centrifugal clutch (connection) Switching means) 62 Oil supply nozzle (injection means) 80 Slide drive device (constituting capacity control means) 108 Oil pump (variable displacement oil pump) 120 ECU (constituting capacity control means)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンプレッサとタービンとこれらを連結
するターボ回転軸とをもつターボ過給機と、上記ターボ
回転軸を排気エネルギ以外のエネルギにより補助駆動す
る補助駆動手段とを備えたエンジンの過給装置におい
て、上記エンジンの気筒内に開口する吸気ポートの開期
間と排気ポートの開期間とを一部オーバーラップさせる
とともに、エンジン回転数が予め設定された下限回転数
以上の領域においてエンジン負荷が一定以上の場合に上
記補助駆動を行わせる補助駆動制御手段を備えたことを
特徴とするエンジンの過給装置。
1. A supercharger for an engine, comprising: a turbocharger having a compressor, a turbine, and a turbo rotary shaft connecting them, and an auxiliary drive means for auxiliary driving the turbo rotary shaft by energy other than exhaust energy. In the device, the opening period of the intake port and the opening period of the exhaust port that open in the cylinder of the engine are partially overlapped, and the engine load is constant in a region where the engine speed is equal to or higher than a preset lower limit speed. An engine supercharging device comprising: an auxiliary drive control means for performing the auxiliary drive in the above case.
【請求項2】 請求項1記載のエンジンの過給装置にお
いて、エンジン回転数が上記下限回転数よりも大きな上
限回転数以下の領域でのみ上記補助駆動を行わせるよう
に上記補助駆動制御手段を構成したことを特徴とするエ
ンジンの過給装置。
2. The supercharger for an engine according to claim 1, wherein the auxiliary drive control means is provided so that the auxiliary drive is performed only in a region where an engine speed is higher than the lower limit and equal to or lower than an upper limit. An engine supercharging device characterized by being configured.
【請求項3】 請求項1または2記載のエンジンの過給
装置において、上記ターボ回転軸をコンプレッサ側軸と
タービン側軸とに分割し、エンジン回転数が所定回転数
未満の領域では上記コンプレッサ側軸とタービン側軸と
を相対回転可能に切離しエンジン回転数が所定回転数以
上の領域では上記コンプレッサ側軸とタービン側軸とを
連結する連結切換手段を備え、上記コンプレッサ側軸と
タービン側軸とが切り離される領域で上記コンプレッサ
側軸を補助駆動させるように上記補助駆動制御手段を構
成したことを特徴とするエンジンの過給装置。
3. The turbocharger for an engine according to claim 1, wherein the turbo rotary shaft is divided into a compressor side shaft and a turbine side shaft, and the compressor side is provided in a region where the engine speed is less than a predetermined speed. In the region where the shaft and the turbine side shaft are rotatably separated from each other and the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed, a connection switching means that connects the compressor side shaft and the turbine side shaft is provided, and the compressor side shaft and the turbine side shaft are provided. A supercharger for an engine, characterized in that the auxiliary drive control means is configured so as to auxiliary drive the compressor side shaft in a region in which is separated.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のエンジ
ンの過給装置において、上記補助駆動を行わせる領域の
うち上記エンジン回転数が予め設定された回転数以上の
領域では上記回転数未満の領域よりも補助駆動力を低減
させるように上記補助駆動制御手段を構成したことを特
徴とするエンジンの過給装置。
4. The engine supercharger according to any one of claims 1 to 3, wherein in the region where the auxiliary drive is performed, the engine speed is equal to or higher than a preset engine speed. A supercharging device for an engine, wherein the auxiliary drive control means is configured so as to reduce the auxiliary drive force more than a region below.
【請求項5】 請求項3記載のエンジンの過給装置にお
いて、上記補助駆動を行わせる領域のうち上記コンプレ
ッサ側軸とタービン側軸とが連結される領域ではこれら
コンプレッサ側軸とタービン側軸とが切り離される領域
よりも補助駆動力を下げるように上記補助駆動制御手段
を構成したことを特徴とするエンジンの過給装置。
5. The engine supercharger according to claim 3, wherein in the region where the compressor side shaft and the turbine side shaft are connected in the region where the auxiliary drive is performed, the compressor side shaft and the turbine side shaft are connected. A supercharger for an engine, characterized in that the auxiliary drive control means is configured so that the auxiliary drive force is lower than a region where is separated.
【請求項6】 請求項4または5記載のエンジンの過給
装置において、上記補助駆動手段として、上記ターボ過
給機内に流体を噴射する噴射手段と、この噴射手段から
噴射された流体のエネルギを上記ターボ過給機の回転軸
の回転エネルギに変換する流体タービンと、上記噴射手
段に流体を供給する可変容量型ポンプとを備えるととも
に、上記補助駆動制御手段として、上記可変容量型オイ
ルポンプの容量を制御する容量制御手段を備えたことを
特徴とするエンジンの過給装置。
6. The engine supercharging device according to claim 4 or 5, wherein, as the auxiliary driving means, an injection means for injecting a fluid into the turbocharger and an energy of the fluid injected from the injection means are provided. The turbocharger includes a fluid turbine that converts the rotational energy of the rotary shaft into rotational energy, and a variable displacement pump that supplies fluid to the injection means, and the auxiliary drive control means has a capacity of the variable capacity oil pump. A supercharging device for an engine, comprising a capacity control means for controlling the engine.
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