JPS5985426A - 内燃機関の排気タ−ボ過給装置 - Google Patents
内燃機関の排気タ−ボ過給装置Info
- Publication number
- JPS5985426A JPS5985426A JP57194543A JP19454382A JPS5985426A JP S5985426 A JPS5985426 A JP S5985426A JP 57194543 A JP57194543 A JP 57194543A JP 19454382 A JP19454382 A JP 19454382A JP S5985426 A JPS5985426 A JP S5985426A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- exhaust
- engine
- supercharging
- passage
- Prior art date
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (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】
本発明は内燃機関の排気エネルギーによって吸イバス通
路に介装したバイパス排気量制御用の圧力応動型制御弁
に関する。
路に介装したバイパス排気量制御用の圧力応動型制御弁
に関する。
内燃機関の排気エネルギーを利用して吸気を過給する従
来の排気ターボ過給装置は１例えば第１図のように構成
されている。即ち１図において内燃機関１の燃焼室２か
も排出された排気は、排気通路３に介装された排気ター
ボ過給装置４の排気タービン５な回転駆動して外部に排
出される。一方、吸気通路６に介装された排気ターボ過
給装置４の吸気コンプレッサ７は、排気タービン５と一
軸上に軸結されており、排気タービン５０回転によって
吸気コンプレッサ７はエアクリーナ８及びエアフローメ
ータ９を介して導入された吸入空気を圧縮され、燃料噴
射弁１０から噴射された燃料と混合して燃焼室２内に過
給される。吸気コンプレッサ７の下流の吸気通路６には
過給空気量制御用の吸気絞り弁１１が介装されている。
来の排気ターボ過給装置は１例えば第１図のように構成
されている。即ち１図において内燃機関１の燃焼室２か
も排出された排気は、排気通路３に介装された排気ター
ボ過給装置４の排気タービン５な回転駆動して外部に排
出される。一方、吸気通路６に介装された排気ターボ過
給装置４の吸気コンプレッサ７は、排気タービン５と一
軸上に軸結されており、排気タービン５０回転によって
吸気コンプレッサ７はエアクリーナ８及びエアフローメ
ータ９を介して導入された吸入空気を圧縮され、燃料噴
射弁１０から噴射された燃料と混合して燃焼室２内に過
給される。吸気コンプレッサ７の下流の吸気通路６には
過給空気量制御用の吸気絞り弁１１が介装されている。
このようにして排気ターボ過給装置は、内燃機関１の排
気エネルギーによって吸気を圧縮し、これを内燃機関に
過給するが、その過給圧力が過大になると、吸排気系及
び内燃機関本体の強度上に１５を設け、該排気バイパス
通路１５にバイパス排気量を制御する圧力応動型制御弁
２０を介装して、吸気コンプレッサ７下流の吸気通路６
内の吸気圧力が所定圧以上になったときに、該圧力を圧
力通路１２を介してアクチュエータ２１の圧力作動室２
２に導入し、排気バイパス通路１５に設けたバイパス弁
２３な開弁し、もって排気を排気タービン５を回転する
ことなくバイパスして外部に放出し、吸気コンプレッサ
７の回転速度の過昇を防止するようにしている。
気エネルギーによって吸気を圧縮し、これを内燃機関に
過給するが、その過給圧力が過大になると、吸排気系及
び内燃機関本体の強度上に１５を設け、該排気バイパス
通路１５にバイパス排気量を制御する圧力応動型制御弁
２０を介装して、吸気コンプレッサ７下流の吸気通路６
内の吸気圧力が所定圧以上になったときに、該圧力を圧
力通路１２を介してアクチュエータ２１の圧力作動室２
２に導入し、排気バイパス通路１５に設けたバイパス弁
２３な開弁し、もって排気を排気タービン５を回転する
ことなくバイパスして外部に放出し、吸気コンプレッサ
７の回転速度の過昇を防止するようにしている。
前記圧力応動型制御弁２０はアクチュエータ２１のダイ
ヤフラム２４と前記バイパス弁２１：’にリンク２５に
よって連結し、ダイヤフラム２１が、圧力作動室２２０
反対側に介装したダイヤフラムスプリング２６の弾性力
に抗して図で右行したときに、バイパス弁２３を過給圧
力に応じて開弁するような構成となっている。（昭オロ
５５年、山海堂発光「ターボ車の知識と特性コ第５５頁
９％開昭５７−６５８３０号公報、及び特開昭５３−３
１０１６号公報） しかし、かかる従来の排気ターボ過給装置にあっては、
吸気コンプレッサ７下流の過給圧力がアクチュエータ２
１のダイヤプラムスプリング２６の設定荷重以上に上昇
したとき、該過給圧力が圧力通路１２を介して圧力作動
室２２に導入され、過給圧力の増大に応じてバイパス弁
２３な開弁することにより過給圧力の過昇を防止するよ
うにしていたから、実際の過給圧力制御特性は第２図（
特性に示すようにダイヤフラムスプリング２６によって
設定された過給圧力に一定に保持されるようになってい
た。即ち、定常走行時でも加速走行時でも排気バイパス
弁２３を動かすアクチュエータ２１へ導入される部分の
一ケ所の圧力で全てが決定され、走行状態によって過給
量を可変にすること、つまり、加速時、高負荷時に過給
量を特別に増大させること等はできなかった。
ヤフラム２４と前記バイパス弁２１：’にリンク２５に
よって連結し、ダイヤフラム２１が、圧力作動室２２０
反対側に介装したダイヤフラムスプリング２６の弾性力
に抗して図で右行したときに、バイパス弁２３を過給圧
力に応じて開弁するような構成となっている。（昭オロ
５５年、山海堂発光「ターボ車の知識と特性コ第５５頁
９％開昭５７−６５８３０号公報、及び特開昭５３−３
１０１６号公報） しかし、かかる従来の排気ターボ過給装置にあっては、
吸気コンプレッサ７下流の過給圧力がアクチュエータ２
１のダイヤプラムスプリング２６の設定荷重以上に上昇
したとき、該過給圧力が圧力通路１２を介して圧力作動
室２２に導入され、過給圧力の増大に応じてバイパス弁
２３な開弁することにより過給圧力の過昇を防止するよ
うにしていたから、実際の過給圧力制御特性は第２図（
特性に示すようにダイヤフラムスプリング２６によって
設定された過給圧力に一定に保持されるようになってい
た。即ち、定常走行時でも加速走行時でも排気バイパス
弁２３を動かすアクチュエータ２１へ導入される部分の
一ケ所の圧力で全てが決定され、走行状態によって過給
量を可変にすること、つまり、加速時、高負荷時に過給
量を特別に増大させること等はできなかった。
従って、従来の排気ターボ過給装置では機関加速初期や
機関高速回転時で過給圧力が不充分となり、もって十分
な過給が行なわれなくなって、機関軸トルクの不足、高
速走行出力不足を招くという不都合があった。
機関高速回転時で過給圧力が不充分となり、もって十分
な過給が行なわれなくなって、機関軸トルクの不足、高
速走行出力不足を招くという不都合があった。
本発明は、かかる従来の不都合な解消すべくなしたもの
で、バイパス排気量制御用の圧力応動型制御弁に導入す
る作動圧力を、吸気コンプレッサ下流側過給圧力と、該
圧力とは特性の異なる圧力と、を合成若しくは選択切換
えした圧力を前記制御弁の作動圧力として導入する制御
弁作動圧力制御装置を設け、機関加速初期や機関高速回
転時に機関の要求する最適の過給圧力ひいては機関軸ト
ルクな得ることができるようにした排気ターボ過給装置
な提供するものである。つまり、吸気コンプレッサ下流
側の過給圧力をバイパス弁へ導く圧力通路に、該圧力通
路の圧力を小さくする圧力（大気圧やコンプレッサ部圧
力）を導き、バイパス弁を閉じる方向に作動させること
により、タービンの回転を上昇させて過給量を増大させ
るようにしたものである。
で、バイパス排気量制御用の圧力応動型制御弁に導入す
る作動圧力を、吸気コンプレッサ下流側過給圧力と、該
圧力とは特性の異なる圧力と、を合成若しくは選択切換
えした圧力を前記制御弁の作動圧力として導入する制御
弁作動圧力制御装置を設け、機関加速初期や機関高速回
転時に機関の要求する最適の過給圧力ひいては機関軸ト
ルクな得ることができるようにした排気ターボ過給装置
な提供するものである。つまり、吸気コンプレッサ下流
側の過給圧力をバイパス弁へ導く圧力通路に、該圧力通
路の圧力を小さくする圧力（大気圧やコンプレッサ部圧
力）を導き、バイパス弁を閉じる方向に作動させること
により、タービンの回転を上昇させて過給量を増大させ
るようにしたものである。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。尚、
前記従来例と同一要素についてはこれと同一符号を付し
て説明を省略する。
前記従来例と同一要素についてはこれと同一符号を付し
て説明を省略する。
第３図に示した実施例は、吸気コンプレッサ７下流の圧
力取出口３０に接続した第１圧力通路１２Ｋａ［コンプ
レッサ７の流体流れ動圧の影響を受ける部分（第３図（
Ｂｌ参照）に開口した圧力取出口３１に連通する第２圧
力通路３２を接続し、その合流点に５機関運転条件に応
じていずれかの圧力取出口３０．３１からの圧力をアク
チュエータ２１の圧力作動室２２に選択的に連通接続さ
せるソレノイドパルプ３３な設けたものである。該ソレ
ノイドパルプ３３は機関回転速度を検出する回転センサ
或いは機関負荷センサ等の機関運転条件検出装置３４の
検出信号によって励磁される励磁コイル３３ａと、該励
磁コイル３３ａの励磁によってスズリング３３ｂの弾性
力に抗して上動する弁体３３ｃ＆有する。
力取出口３０に接続した第１圧力通路１２Ｋａ［コンプ
レッサ７の流体流れ動圧の影響を受ける部分（第３図（
Ｂｌ参照）に開口した圧力取出口３１に連通する第２圧
力通路３２を接続し、その合流点に５機関運転条件に応
じていずれかの圧力取出口３０．３１からの圧力をアク
チュエータ２１の圧力作動室２２に選択的に連通接続さ
せるソレノイドパルプ３３な設けたものである。該ソレ
ノイドパルプ３３は機関回転速度を検出する回転センサ
或いは機関負荷センサ等の機関運転条件検出装置３４の
検出信号によって励磁される励磁コイル３３ａと、該励
磁コイル３３ａの励磁によってスズリング３３ｂの弾性
力に抗して上動する弁体３３ｃ＆有する。
そして常時は、圧力取出口３０を圧力作動室２２に第１
圧力通路１２な介して連通接続″′３″べく弁体３３ｃ
が第２圧力通路３２を閉鎖しており、励磁コイル３３ａ
か励磁されると弁体３３ｃは圧力取出口３１を圧力作動
室２２に連通接続して、圧力取出口３０との連通を遮断
する。
圧力通路１２な介して連通接続″′３″べく弁体３３ｃ
が第２圧力通路３２を閉鎖しており、励磁コイル３３ａ
か励磁されると弁体３３ｃは圧力取出口３１を圧力作動
室２２に連通接続して、圧力取出口３０との連通を遮断
する。
かかる構成によるとソレノイドパルプ３３の作動によっ
て、吸気コンプレッサＴの下流側の吸気圧力（静圧）を
取り出す圧力取出口３０が圧力作動室２２に連通接続し
ている場合には先の従来例で述べた如く第２図ＩＣに示
す如く過給圧力が変化する。一方、ソレノイドパルプ３
３が作動して吸気コンプレッサＴの流体流れ動圧の影響
を多く受ける圧力取出口３１（取出口３１の圧力は取出
口３０の圧力より常に小さい圧力になっている）が第２
圧力通路３２を介して圧力作動室２２に連通接続するよ
うに切換えれば、今度はその圧力変動によってアクチュ
エータ２１を作動し、バイパス弁２３の開度な小さくす
るように制御することによって第２図すのような特性が
得られる。
て、吸気コンプレッサＴの下流側の吸気圧力（静圧）を
取り出す圧力取出口３０が圧力作動室２２に連通接続し
ている場合には先の従来例で述べた如く第２図ＩＣに示
す如く過給圧力が変化する。一方、ソレノイドパルプ３
３が作動して吸気コンプレッサＴの流体流れ動圧の影響
を多く受ける圧力取出口３１（取出口３１の圧力は取出
口３０の圧力より常に小さい圧力になっている）が第２
圧力通路３２を介して圧力作動室２２に連通接続するよ
うに切換えれば、今度はその圧力変動によってアクチュ
エータ２１を作動し、バイパス弁２３の開度な小さくす
るように制御することによって第２図すのような特性が
得られる。
従って１本実施例によれば機関加速時や高回転時におい
て最も大きい過給圧力を得るためには、Ｃ特性からｂ％
性に切りかえるため機関回転速度を機関運転条件検出装
置３４が検出して、ソレノイドパルプ３３を切換え作動
させるようにすればよい。
て最も大きい過給圧力を得るためには、Ｃ特性からｂ％
性に切りかえるため機関回転速度を機関運転条件検出装
置３４が検出して、ソレノイドパルプ３３を切換え作動
させるようにすればよい。
このようにしてバイパス排気量を制御する圧力応動型の
制御弁２０の作動圧力な吸気コンプレッサ下流側の過給
圧力と、該圧力より小さい吸気コンプレッサ７の流体動
圧の影響を受ける圧力と、を機関運転条件によって選択
切換え算に最適圧力となるように制御弁作動圧力を制御
するのである。
制御弁２０の作動圧力な吸気コンプレッサ下流側の過給
圧力と、該圧力より小さい吸気コンプレッサ７の流体動
圧の影響を受ける圧力と、を機関運転条件によって選択
切換え算に最適圧力となるように制御弁作動圧力を制御
するのである。
本実施例においては、制御弁作動圧力制御装置は、第１
圧力通路１２．第２圧力通路３２．ソレノイドパルプ３
３９機関運転条件検出装置３４等によって構成されるも
のである。
圧力通路１２．第２圧力通路３２．ソレノイドパルプ３
３９機関運転条件検出装置３４等によって構成されるも
のである。
吸気コンプレッサ下流側の過給圧力とは特性の異なる圧
力は、第４図に示すように５上記実施例における第２圧
力通路３２な大気に開放する等、必すしも先の実施例に
限定されるものではない５゜特性の異なる小さい圧力を
ソレノイドパルプ３３が選択切換えして圧力応動型制御
弁を異なった特性で制御し、バイパス排気ｆｋ制御する
ことによって機関の侠求する最適過給圧力？：得、全機
関回転速度領域において最適な機関軸トルクを得ること
ができるものである。
力は、第４図に示すように５上記実施例における第２圧
力通路３２な大気に開放する等、必すしも先の実施例に
限定されるものではない５゜特性の異なる小さい圧力を
ソレノイドパルプ３３が選択切換えして圧力応動型制御
弁を異なった特性で制御し、バイパス排気ｆｋ制御する
ことによって機関の侠求する最適過給圧力？：得、全機
関回転速度領域において最適な機関軸トルクを得ること
ができるものである。
また制御弁作動圧力制御装置は特性の異なる該過給圧力
より小さい圧力を選択切換えして制御弁に導く代わりに
、第５図及び第６図に示す如く。
より小さい圧力を選択切換えして制御弁に導く代わりに
、第５図及び第６図に示す如く。
特性の異なる両圧力の該過給圧力より小さい圧力との合
成圧力を制御弁に導くようにしてもよい。
成圧力を制御弁に導くようにしてもよい。
即ち、第５図に示す実施例は、第３図に示す実施例に対
応するものであり、第６図に示す実施例は第４図に示す
実施例に対応するものである。ここにおいて、第１圧力
通路１２或いは第２圧力通路３２に適切な径のオリフィ
ス４３を選定すればよい。
応するものであり、第６図に示す実施例は第４図に示す
実施例に対応するものである。ここにおいて、第１圧力
通路１２或いは第２圧力通路３２に適切な径のオリフィ
ス４３を選定すればよい。
以上述べたように、本発明によれば、排気タービンなバ
イパスするバイパス排気量を制御するための圧力応動型
制御弁に、吸気コンプレッサ下流側の過給圧力と、該圧
力とは特性の異なる圧力と、を合成若しくは選択切換え
した圧力を導入する構成としたため、運転条件に応じた
要求出力特性を得るべく吸気過給圧力を圧力応動型制御
弁によって設定された値に可及的に近づけることができ
。
イパスするバイパス排気量を制御するための圧力応動型
制御弁に、吸気コンプレッサ下流側の過給圧力と、該圧
力とは特性の異なる圧力と、を合成若しくは選択切換え
した圧力を導入する構成としたため、運転条件に応じた
要求出力特性を得るべく吸気過給圧力を圧力応動型制御
弁によって設定された値に可及的に近づけることができ
。
例えば吸気の過給が有効になされる運転領域で、機関回
転速度が上昇しても過給圧の低下を抑制し、高い機関出
力特性を得ることができる。
転速度が上昇しても過給圧の低下を抑制し、高い機関出
力特性を得ることができる。
従って５機関運転領域の広範囲において、排気タービン
の効率の良いところで排気エネルギーを有効に利用でき
るから１機関全体のエネルギー効率を向上でき、省エネ
ルギーな図ることができる。
の効率の良いところで排気エネルギーを有効に利用でき
るから１機関全体のエネルギー効率を向上でき、省エネ
ルギーな図ることができる。
Ｌ１図は従来の排便ターボ過給装置を示す系統図、第２
図は従来及び本発明にかかる実施例の過給圧力特性を示
すグラフ、第３図は本発明の排気ターボ過給装置の一実
施例を示し、（５）は系統図、（Ｂ）は圧力取出口な示
す吸気コンプレッサ付近の側面図である。第４図〜第６
図は夫々本発明の他の実施例の要部を示す断面図である
。 １・・・内燃機関 ３・・・排気通路 ４・・・排
気２−ボ過給装置 ５・・・排気タービン ６・・
・吸気通路 ７・・・吸気コンプレッサ １２・・
・第１の圧力通路 １５・・・排気バイパス通路
２０・・・圧力応動型制御弁 ２１・・・アクチュエ
ータ２２・・・圧力作動室 ２３・・・バイパス弁２
６・・・ダイヤフラムスプリング ３０．３１・・・
圧力取出口 ３２・・・第２圧力通路 ３３・・・
ソレノイドパルプ ３４・・・機関運転条件検出装置
４３・・・オリフィス 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 畠二雄 第４１」 ４ 第５図 第６図
図は従来及び本発明にかかる実施例の過給圧力特性を示
すグラフ、第３図は本発明の排気ターボ過給装置の一実
施例を示し、（５）は系統図、（Ｂ）は圧力取出口な示
す吸気コンプレッサ付近の側面図である。第４図〜第６
図は夫々本発明の他の実施例の要部を示す断面図である
。 １・・・内燃機関 ３・・・排気通路 ４・・・排
気２−ボ過給装置 ５・・・排気タービン ６・・
・吸気通路 ７・・・吸気コンプレッサ １２・・
・第１の圧力通路 １５・・・排気バイパス通路
２０・・・圧力応動型制御弁 ２１・・・アクチュエ
ータ２２・・・圧力作動室 ２３・・・バイパス弁２
６・・・ダイヤフラムスプリング ３０．３１・・・
圧力取出口 ３２・・・第２圧力通路 ３３・・・
ソレノイドパルプ ３４・・・機関運転条件検出装置
４３・・・オリフィス 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 畠二雄 第４１」 ４ 第５図 第６図
Claims (1)
- 内燃機関の排気エネルギーによって吸気を過給する排気
ターボ過給装置において、排気タービンをバイパスする
排気バイパス通路に、バイパス排気量を制御する圧力応
動型の制御弁を設け、吸気通路の吸気コンプレッサ下流
側過給圧力と、該圧力より小さい圧力と、を合成若しく
は選択切換して前記制御弁の作動圧力として導入する制
御弁作動圧力制御装置を設けたことを特徴とする内燃機
関の排気ターボ過給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57194543A JPS5985426A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 内燃機関の排気タ−ボ過給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57194543A JPS5985426A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 内燃機関の排気タ−ボ過給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985426A true JPS5985426A (ja) | 1984-05-17 |
Family
ID=16326277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57194543A Pending JPS5985426A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 内燃機関の排気タ−ボ過給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985426A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2569770A1 (fr) * | 1984-08-31 | 1986-03-07 | Suzuki Motor Co | Dispositif de commande de la pression de suralimentation d'un moteur suralimente |
| JPS6166626U (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-07 | ||
| JPS62116131U (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-23 | ||
| US5271228A (en) * | 1991-03-26 | 1993-12-21 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Turbocharged engine |
| JP2015010557A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | ダイハツ工業株式会社 | 排気ターボ過給機 |
-
1982
- 1982-11-08 JP JP57194543A patent/JPS5985426A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2569770A1 (fr) * | 1984-08-31 | 1986-03-07 | Suzuki Motor Co | Dispositif de commande de la pression de suralimentation d'un moteur suralimente |
| JPS6161920A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | Suzuki Motor Co Ltd | 過給機関の過給圧コントロ−ル装置 |
| JPS6166626U (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-07 | ||
| JPS62116131U (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-23 | ||
| JPH0415951Y2 (ja) * | 1986-01-14 | 1992-04-09 | ||
| US5271228A (en) * | 1991-03-26 | 1993-12-21 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Turbocharged engine |
| JP2015010557A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | ダイハツ工業株式会社 | 排気ターボ過給機 |
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