JPS6050227A - 内燃機関の過給装置 - Google Patents

内燃機関の過給装置

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JPS6050227A
JPS6050227A JP58157139A JP15713983A JPS6050227A JP S6050227 A JPS6050227 A JP S6050227A JP 58157139 A JP58157139 A JP 58157139A JP 15713983 A JP15713983 A JP 15713983A JP S6050227 A JPS6050227 A JP S6050227A
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JP
Japan
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pressure
intake
valve
passage
compressor
Prior art date
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Pending
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JP58157139A
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English (en)
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Hideo Takahashi
秀夫 高橋
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野) 本発明は吸気バイパス装置を備えた内燃機関の過給装置
に関する。
〈背景技術〉 吸気絞弁の下流側の吸気圧力により開閉する吸気リリー
フ弁を介して過給機のコンプレッサ叶出圧を吸込側にバ
イパスする吸気バイパス装置を備えた内燃機関は、例え
ば昭和56年9刀15日グランプリ出版株式会社発行[
ターボ車の知識と特性」第168頁〜第169頁及び実
開昭49−85430号等に見られる。これを第1図に
示す。
図において、機関]から排気通路2内に排出された排気
は過給機3のタービン4を回転駆動する。
タービン4はこれと同軸のコンプレッサ5を作動させ、
吸入空気を加圧して吸気通路6内に圧送する。圧送され
た吸入空気は吸気絞弁7を介して機関1に導入され燃焼
用に供される。
コンプレッサ5の吐出側と吸込側とを連通ずる吸気バイ
パス通路8には圧力応動型の吸気リリーフ弁10が介装
され、吸気絞弁7下流の圧力が該吸気リリーフ弁10の
圧力作動室に導入されて、該圧力が所定の負圧になった
ときに吸気リリーフ弁10を開いて、コンプレッサ5の
吐出圧を吸込側にリリーフしている。
これは機関アイ1−ル時或いは減速時等の軽負荷時にし
1、吸気絞弁7の開度が小さくなって、吸気絞弁7の下
流側圧力が負圧を呈するから、このとき吸気リリーフ弁
1()を開いてコンプレッサ5と吸気絞弁7間の吸気通
路6内の圧力上昇を防止するのである。この結果コンブ
l/フサ5の負荷が軽減されることとなり、コンプレッ
サ5にブレーキ力を発生させることがなくなる。このこ
とにより、例えばギアチェンジ後直りに加速する場合、
ギアチェンジ時に吸気絞弁7が閉じてその下流側に負圧
が生じ吸気リリーフ弁IOが開くからコンプレッサ5に
ブレーキ力が作用することがなく減速されない状態で次
期加速運転に移行できるようになり、加速応答性を向上
さ−トることができるのである。
一方、吸気絞弁7の下流側圧力に応じて開閉する排気バ
イパス弁11を備えた排気バイパス通路12は過給機3
のタービン4をバイパスするように設けられる。そして
吸気絞弁7下流の圧力が所定値以上になると排気バイパ
ス弁11を開いて排気をタービン4の回動エネルギとし
て用いることなく大気に放出させる。これによって過給
圧力の過大化を防止し機関の保護を図っている。
しかし、かかる従来の吸気バイパス装置を備えた内燃機
関にあっては、例えば排気バイパス弁11が作動不良を
発生して、排気エネルギの全量がバイパスすることなく
タービン4を回転駆動するようなことが生じると、コン
プレッサ5が過回転してコンプレッサ5下流に異常な過
大過給圧力が発生してしまう。そこでこのようなときに
は吸気リリーフ弁10を開弁したいのであるが、この場
合吸気絞弁7下流の圧力も正圧になり所定値の負圧が得
られず吸気リリーフ弁10を開弁し得なくなる。
かかる現象が発生すれば異常過給圧力により機関が破損
するおそれがある。
〈発明の目的〉 本発明は」二連の如き不都合を未然に防止しようとする
ものであって、過給圧力が過大となった時でも、確実に
吸気リリーフ弁を開弁作動するようにした過給装置を提
供することを目的とする。
〈発明の構成〉 上記目的達成のために本発明では、コンプレソリ・吐出
側吸気1i11 rl!δ内の過給圧力が所定値以上と
なったことを検出する圧力検出手段を設け、過給圧力が
過大となった時に吸気リリーフ弁の作動圧力を切換弁に
よって大気にリリーフして吸気絞弁下流の圧力と吸気リ
リーフ弁その関連を断ち、代りにコンプレッサ吐出圧で
吸気リリーフ弁を開弁作動するようにした。
(実施例〉 以下に本発明の一実施例を第2図に基づいて説明する。
図において機関21の排気は過給機22のタービン23
を回転駆動して後、排気通路24を介して大気に放出さ
れる。排気バイパス通路25はタービン23をバイパス
する通路で、排気バイパス弁26を有する。
タービン23にシャフト27を介して一体連結されたコ
ンプレッサ31は、タービン23の回転と一体的に回転
駆動され、吸気通路32を通じて吸入空気を機関21に
過給する。吸気通路32には吸気絞弁33が介装されて
吸気流量制御を行い、また噴射ノズル34が吸気ポート
部に隣接されて各気筒毎の燃料をこれより噴射供給する
吸気バイパス通路40は、コンプレッサ31をバイパス
しており、圧力応動型の吸気リリーフ弁41が介装され
ている。該吸気リリーフ弁41の弁体41aは吸気バイ
パス通路40の入口部(リリーフボート)をコンプレッ
サ31の吸込側から閉弁し、もってコンプレッサ31の
吐出圧(コンプレッサ31と吸気絞弁33との間の吸気
通路32内過給圧力)を開弁方向に直接受圧している。
弁体41aの基端を固定しであるダイヤフラム41 b
の一例の圧力作動室41Cにはスプリング41dが配設
されており、弁体41aを閉弁方向に付勢している。
前記圧力作動室41Cには、3方電磁切換弁42を有す
る圧力通路43を介して吸気絞弁33下流の吸気it!
l Ii!832内圧力が導大圧力、該圧力がスプリン
グ41d O) 41i! 4II力に抗する負圧値に
なるとダイヤフラム41 ’bを介し弁体41aを図で
左行させ開弁するが、常時はスプリング41dの弾性力
と圧力作動室41c内の圧力により弁体41aを閉弁付
勢している。
3方電磁切換弁42は、非通電消磁により大気口42a
を閉じて前記圧力油12843を開通しているが、一旦
通電励磁されると、大気口42aを開いて圧力作動室4
1C内の圧力を大気に開放する構成となっている。
3方電磁切換弁42の通電制御は、コンプレッサ31の
吐出圧力即ちコンブI/ソサ31と吸気絞弁33との間
の吸気通路32内圧力が所定値以上になったことを検出
してオンとなる圧力検出手段としての圧力スイッチ45
の出力信号によって行われる。ここでコンプレッサ31
の所定値以上の吐出圧力とは、例えば拮気バイパス弁2
6の作動不良等により排気通路32内の過給圧力が過昇
したときの過大圧力値であり、排気バイパス弁26によ
るコンプレッサ31下流の過給圧力が正常に調圧作用を
受けているような状態では圧力スイッチ45がオンとな
ることがないようになっている。
排気バイパス弁26のアクチュエータ48の圧力作動室
48aには、コンプレッサ31と吸気絞弁33との間の
吸気通路32内圧力が圧力通路46を介して導かれてお
り、該圧力が所定値以上に過大となったときにはダイヤ
フラム48bを介して排気バイパス弁26を開弁する構
成となっている。
次に上記構成の作用を説明する。
通常時はコンプレッサ31の吐出圧(過給圧)が過大に
上昇しようとしても、その圧力が圧力通路46を介して
アクチュエータ48の圧力作動室48aに導入され、ダ
イヤフラム48bを介して排気バイパス弁26を開弁す
る。このため排気エネルギ1″タービン23を回転する
ことなく排気バイパス通路25を介して大気に導かれる
。従ってタービン23の回転駆動力が増大せず、ひいて
はコンプレッサ31による吸入空気の過給圧力上昇が防
止されて過給圧は設定値以下に保持される。
この結果正常状態では圧力スイッチ45が常時オフとな
っており、3方電磁切換弁42が消磁されて、吸気絞弁
33下流の圧力が圧力通路43を介し吸気リリーフ弁4
1の圧力作動室41c内に導入されている。
このため吸気リリーフ弁41はこの導入された圧力とス
プリング41dの強いばね力とにより弁体41aを常時
閉弁保持している。
ギアチェンジを含む機関のアイドリング時或いは減速等
の軽負荷時には吸気絞弁33の開度が全閉又は小となり
排気エネルギも小さいため、吸気絞弁33下流の圧力は
大きな負圧を呈するようになる。
この負圧が吸気リリーフ弁41の圧力作動室41cに導
かれてダイヤプラム41bに作用し、スプリング41d
の閉弁付勢力に打勝って弁体41aを図で左行さ・口開
弁する。このためコンプレッサ31の吐出圧力は吸気バ
イパス通路40を通じてコンプレッサ31の吸込側吸気
通路32内に還流される。従ってギアチェンジ時のコン
プレッサ31下流圧を小さくできコンプレッサ31の負
荷を低減できるから、コンプレッサ回転速度の低下を防
止し、次期加速のための良好な応答性を確保できる。
以上のような過給装置の正常運転から一転して排気バイ
パス弁26の故障、圧力通路46の失陥等のため排気バ
イパス弁26が閉弁状態に固定されてしまう等して、吸
気通路32アイドル回転数の過給圧力が過昇するという
異常事態が発生すると、吸気通路32にあっては、吸気
絞弁33の下流側圧力も所定値以上の負圧を保持できな
くなり、吸気リリーフ弁41がスプリング41dの弾性
力で吸気リリーフ弁41を開弁してしまおうとする。
しかし本発明では、この吸気通路32内の以」二過給圧
力を感知して圧力スイッチ45がオンとなり3方電磁切
換弁42を通電励磁して圧力作動室41c内の圧力を大
気に開放する。その結果、吸気リリーフ弁41の閉弁方
向の力はスプリング41dの弾性力のみになって吸気絞
弁33の下流圧とは無関係となり、これに勝る吸気通路
32内の過給圧力が弁体41aの受圧部に作用して吸気
リリーフ弁41を開く。
従って排気バイパス弁圧が閉じていても吸気リリーフ弁
41が開き、コンプレッサ31の吐出圧を吸気バイパス
通路40を介して吸入側にリリーフするがら、コンプレ
ッサ31の吐出圧が所定値以上に増大・l′ず機関を保
護すると共にコンプレッサ31の大きな負荷とはならな
い。このためギアチェンジ時でもコンプレッサ31の回
転速度が低下することがない。
従ってギアチェンジ後、吸気絞弁33を開いて直ちに機
関を加速しようとすると、吸気絞弁33の開弁によりコ
ンプレソ9′31の吐出圧力が低下し圧力スイフチ45
がオフとなって、3方電磁切換弁42の通電が断たれ消
磁し、大気口42aを閉じて圧力通路43を開通ずる。
また吸気絞弁33の下流圧も増大するから、この圧力が
圧力作動室41cに導かれてダイヤフラム4111を介
し弁体41aを閉弁する。一方、コンプレッサ31はギ
アチェンジ中比較的高速状態に維持されていたから、吸
気リリーフ弁41の閉弁と同時にコンプレッサ吐出圧(
過給圧)を上昇させることができ、機関加速を応答性良
く行わせることが可能となる。
尚−に記実施例においてはギアチェンジからの加速応答
性について述べたが、減速成いはアイドリングから加速
に移行する際等その他の加速応答性向上に或いは何らか
の理由によりコンプレッサ吐出圧が異常に上昇した際の
吸気系、過給機、機関の保護に本発明が有効に機能する
ことは明らかである。
また圧力検出手段として開示した圧力スイフチ45は電
気的検出手段によるものであるが、これに限らず、圧力
を直接切換弁42の切換作動淵として用いるようにして
もよい。
〈発明の効果〉 以上述べたように本発明によると、コンプレッサ下流の
過給圧異常上昇を感知して吸気リリーフ弁の作動信号圧
力を断ち、代りに前記異常上昇した過給圧で直接吸気リ
リーフ弁を開弁するようにしたので、排気バイパス弁の
故障時等において吸気リリーフ弁を開弁作動させ、該領
域から加速する際の過給機応答遅れも改善すると共に、
過給圧の異常上昇を予防して、機関、吸気系、過給機等
の破損を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の過給機を備えた内燃機関の系統図、第2
図は本発明の一実施例を示す概略構成断面図である。 21・・・機関 22・・・過給ta 23・・・ター
ビン24・・・排気通路 31・・・コンプレッサ 3
2・・・吸気通路 33・・・吸気絞弁 40・・・吸
気バイパス通路41・・・吸気リリーフ弁 41a・・
・弁体 41b・・・ダイヤフラム 41c・・・圧力
作動室 42・・・3方電磁切換弁 43・・・圧力通
路 45・・・圧力スイッチ特許出願人 日産自動車株
式会社 代理人 弁理士 笹 島 冨二雄

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内燃機関のvF気で駆動される過給機と、吸気絞弁上流
    であって該過給機のコンプレッサ吐出側吸気通路をコン
    プレッサ側吸込み側吸気通路に連通接続する吸気バイパ
    ス通路と、該吸気バイパス通路に介装された弁体がコン
    プレッサ吐出側吸気通路内の圧力を開弁方向に受圧する
    構成の圧力応動型吸気リリーフ弁と、該吸気リリーフ弁
    の圧力作動室に吸気絞弁下流の吸気通路内圧力を導く圧
    力通路と、該圧力通路に介装され常時は圧力通路の連通
    を行うと共に切換位置により圧力通路への大気導入を行
    う切換弁と、吸気絞弁士流であってコンプレッサ吐出側
    吸気通路内の所定値以上の過給圧力を検出して前記り換
    弁に圧力通路への大気導入側切換位置を選択させるため
    の信号を出力する圧力検出手段と、を設けたことを特徴
    とする内燃機関の過給装置。
JP58157139A 1983-08-30 1983-08-30 内燃機関の過給装置 Pending JPS6050227A (ja)

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JP58157139A JPS6050227A (ja) 1983-08-30 1983-08-30 内燃機関の過給装置

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JP58157139A JPS6050227A (ja) 1983-08-30 1983-08-30 内燃機関の過給装置

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JP (1) JPS6050227A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02173318A (ja) * 1988-12-27 1990-07-04 Mitsubishi Motors Corp 車両のスリップ制御装置
KR20000051099A (ko) * 1999-01-19 2000-08-16 정몽규 터보랙 현상 방지 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02173318A (ja) * 1988-12-27 1990-07-04 Mitsubishi Motors Corp 車両のスリップ制御装置
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