JPS6116229A - 過給内燃機関 - Google Patents
過給内燃機関Info
- Publication number
- JPS6116229A JPS6116229A JP59135081A JP13508184A JPS6116229A JP S6116229 A JPS6116229 A JP S6116229A JP 59135081 A JP59135081 A JP 59135081A JP 13508184 A JP13508184 A JP 13508184A JP S6116229 A JPS6116229 A JP S6116229A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- supercharger
- engine
- combustion engine
- internal combustion
- exhaust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- F02B37/14—Control of the alternation between or the operation of exhaust drive and other drive of a pump, e.g. dependent on speed
-
- 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
- F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
-
- 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
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
- F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
- F02B39/12—Drives characterised by use of couplings or clutches therein
-
- 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
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】
〔技術分野〕
本発明は過給内燃機関に関し、詳しくは排気ターボ過給
機と機械駆動式過給機とを兼備する過給内燃機関に関す
る。
機と機械駆動式過給機とを兼備する過給内燃機関に関す
る。
過給内燃機関の歴史は比較的古いが、特に近年の車輌用
エンジンなどにあっては、排気エネルギーを利用する排
気ターボ過給式の内燃機関が主流を占めるように人っだ
。しかるに、排気ターボ過給機と機械駆動式過給機とは
それぞれに特色があり、燃費の低減や加速レスポンスの
向上などの点から、これら双方の特色を生かすべく２つ
の型の過給機を兼備した内燃機関が開発されている。
エンジンなどにあっては、排気エネルギーを利用する排
気ターボ過給式の内燃機関が主流を占めるように人っだ
。しかるに、排気ターボ過給機と機械駆動式過給機とは
それぞれに特色があり、燃費の低減や加速レスポンスの
向上などの点から、これら双方の特色を生かすべく２つ
の型の過給機を兼備した内燃機関が開発されている。
第１図はこのよう力従来の過給内燃機関の一例を示し、
本例は実開昭５６−１２７３３４号公報によ怜開示され
たものである。ここで１はエンジン本体、２はエンジン
１によって駆動され為送風機型のメζカル過給機であシ
、エンジン１と過給機２との間にはクラッチ３を含めた
過給機２への動力伝達機構が設けられている。しかして
、このクラッチ３は、エンジン１の回転数に応じてコン
トローラ４により制御される。
本例は実開昭５６−１２７３３４号公報によ怜開示され
たものである。ここで１はエンジン本体、２はエンジン
１によって駆動され為送風機型のメζカル過給機であシ
、エンジン１と過給機２との間にはクラッチ３を含めた
過給機２への動力伝達機構が設けられている。しかして
、このクラッチ３は、エンジン１の回転数に応じてコン
トローラ４により制御される。
５は排気ターボ過給機、５Ａはその排気タービン、５Ｂ
は圧縮機であり、本例では圧縮機５Ｂがメカニカル過給
機２と直列に配置されており、エアクリーナ６を介して
過給機２に導かれた空気はこの過給機２によって強制的
に圧縮機５Ｂに給気され、圧縮機５Ｂからエンジン１に
過給圧空気が供給される。７はタービン５Ａの吐出側に
設けられた排気マフラ、８は逆止弁である。
は圧縮機であり、本例では圧縮機５Ｂがメカニカル過給
機２と直列に配置されており、エアクリーナ６を介して
過給機２に導かれた空気はこの過給機２によって強制的
に圧縮機５Ｂに給気され、圧縮機５Ｂからエンジン１に
過給圧空気が供給される。７はタービン５Ａの吐出側に
設けられた排気マフラ、８は逆止弁である。
このように構成された過給内燃機関において、まずエン
ジン１が低速領域の状態では、メカニカル過給機２から
圧縮機５Ｂに強制的な給気が行われることによってその
充填空気量の不足を補い、それだけ低速時のトルクを向
上させると共に良好々加速性能を保持させることができ
る。
ジン１が低速領域の状態では、メカニカル過給機２から
圧縮機５Ｂに強制的な給気が行われることによってその
充填空気量の不足を補い、それだけ低速時のトルクを向
上させると共に良好々加速性能を保持させることができ
る。
寸だ、エンジン１が高速領域の状態では、コントロール
ユニット４を介してクラッチ３を断の状態となすことに
よシ、メカニカル過給機２を回転させることなく、逆止
弁８を介してエアクリーナ６から面接圧縮機５Ｂに空気
を供給し、得られた過給圧をエンジン１に給気して高い
トルク特性を保持させることができる。
ユニット４を介してクラッチ３を断の状態となすことに
よシ、メカニカル過給機２を回転させることなく、逆止
弁８を介してエアクリーナ６から面接圧縮機５Ｂに空気
を供給し、得られた過給圧をエンジン１に給気して高い
トルク特性を保持させることができる。
しかしながら、このように構成された従来の過給内燃機
関は、その低回転域における過給を専らメカニカル過給
機２に依存しており、その加速レスポンスは良好である
ものの、メカニカル過給機２を例えば遠心送風機型の速
度型とするとエンジン１の低回転時に十分な過給圧が得
られない欠点があり、また、メカニカル過給機２を例え
ばルーツ送風機のような容積型としても、低回転時には
その体積効率が低いためにやはり十分な過給圧が得られ
ない。
関は、その低回転域における過給を専らメカニカル過給
機２に依存しており、その加速レスポンスは良好である
ものの、メカニカル過給機２を例えば遠心送風機型の速
度型とするとエンジン１の低回転時に十分な過給圧が得
られない欠点があり、また、メカニカル過給機２を例え
ばルーツ送風機のような容積型としても、低回転時には
その体積効率が低いためにやはり十分な過給圧が得られ
ない。
〔１」 的〕
本発明の目的は、上述したような問題点に着目し、てそ
の解決を図るべく、低回転領域にあっても十分な過給圧
が得られると共に負荷変動に対して良好な応答性があり
、高回転領域では効率的に適切な過給圧が得られる過給
内燃機関を提供するととにある。
の解決を図るべく、低回転領域にあっても十分な過給圧
が得られると共に負荷変動に対して良好な応答性があり
、高回転領域では効率的に適切な過給圧が得られる過給
内燃機関を提供するととにある。
かかる目的を達成するだめに、本発明では、内燃機関の
行程容積、最大回転速度および過給圧から判断して比較
的に小容量型とした低慣性モーメントが得られる排気タ
ーボ過給機と、機械駆動式過給機と、内燃機関の低回転
領域では排気ターロ、゛過給機のみから過給がなされ、
高回転領域では排気ターボ過給機と機械駆動式過給機の
双方を併用して適切な過給がなされるように制御する制
御手段とを設けて、低回転領域から高回転領域にいたる
まで効果的な過給が得られるようにする。
行程容積、最大回転速度および過給圧から判断して比較
的に小容量型とした低慣性モーメントが得られる排気タ
ーボ過給機と、機械駆動式過給機と、内燃機関の低回転
領域では排気ターロ、゛過給機のみから過給がなされ、
高回転領域では排気ターボ過給機と機械駆動式過給機の
双方を併用して適切な過給がなされるように制御する制
御手段とを設けて、低回転領域から高回転領域にいたる
まで効果的な過給が得られるようにする。
以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第２図は本発明の一実施例を示し、ここで、】２は機械
駆動式過給機、１５は排気ターボ溝給機であり、本例で
は機械駆動式過給機】２をルーツ式となし、一方の排気
ターボ過給機１５を小容量・型とする。しかして、エア
クリーナ６からエアフロ−メータ１６を介して流入する
空気を過給機１２および圧縮機１５Ｂの、双方に供給可
能なようになし、更に過給機１２および圧縮機１５Ｂに
よって加圧された字句を共に供給管１７からインテーク
マニホールド】Ａに供給可能なようにする。
駆動式過給機、１５は排気ターボ溝給機であり、本例で
は機械駆動式過給機】２をルーツ式となし、一方の排気
ターボ過給機１５を小容量・型とする。しかして、エア
クリーナ６からエアフロ−メータ１６を介して流入する
空気を過給機１２および圧縮機１５Ｂの、双方に供給可
能なようになし、更に過給機１２および圧縮機１５Ｂに
よって加圧された字句を共に供給管１７からインテーク
マニホールド】Ａに供給可能なようにする。
１８は供給管１７の途中に設けた絞り弁でありエンジン
１に供給する過給圧空気の流量を調節することができる
。１９は機械駆動式過給機１２の入口側と出口側との通
路間に設けたバイパス通路であり、２０Ｆｉバイパス通
路１９に設けた戻し弁である。しかして、この戻し弁２
０は回転数ピックアップ２１によって所定の回転数が検
知されると制御器２２を介してアクチュエータ２０Ａに
より閉成され始める。
１に供給する過給圧空気の流量を調節することができる
。１９は機械駆動式過給機１２の入口側と出口側との通
路間に設けたバイパス通路であり、２０Ｆｉバイパス通
路１９に設けた戻し弁である。しかして、この戻し弁２
０は回転数ピックアップ２１によって所定の回転数が検
知されると制御器２２を介してアクチュエータ２０Ａに
より閉成され始める。
寸だ、２３は排気ターボ過給機１５のみが作動している
状態のときに、その空気が過給機１２の側に流入するの
を防止するために設けた逆止弁である。
状態のときに、その空気が過給機１２の側に流入するの
を防止するために設けた逆止弁である。
２４は機械駆動式過給機１２の駆動ベル）、１２Ａは過
給機１２の駆動軸であるが、駆動軸１２Ａに設けた電磁
クラッチ２５はエンジン１が低回転域、例えば最高回転
数の１／２以下のときに、回転ピックアップ２１からの
信号により制御器２２を介して断の状態に保たれる〇 一方、排気タービン１５Ａの入口部には排気バイパス弁
２６が設けてあり、この排気ノ（イノ（ス弁２６を空気
供給管１７の圧力によって作動するアクチュエータ２７
によって動作させるようになして、供給管１７内の圧力
が所定の上限値を越えると〕（イパス弁２６を開放して
排気マニホールドＩＢからの排気の一部を排出管２８に
逃し、以て排気ターボ過給機１５の回転数を抑制する。
給機１２の駆動軸であるが、駆動軸１２Ａに設けた電磁
クラッチ２５はエンジン１が低回転域、例えば最高回転
数の１／２以下のときに、回転ピックアップ２１からの
信号により制御器２２を介して断の状態に保たれる〇 一方、排気タービン１５Ａの入口部には排気バイパス弁
２６が設けてあり、この排気ノ（イノ（ス弁２６を空気
供給管１７の圧力によって作動するアクチュエータ２７
によって動作させるようになして、供給管１７内の圧力
が所定の上限値を越えると〕（イパス弁２６を開放して
排気マニホールドＩＢからの排気の一部を排出管２８に
逃し、以て排気ターボ過給機１５の回転数を抑制する。
このように構成した過給内燃機関での動作を説明すると
、まずエンジン１が比較低回転領域すなわち最高回転数
の１／２以下の状態にあるときは、制御器２２を介して
クラッチ２５は断の状態にあり、更に戻し弁２０は開の
状態に保持されるので、過給機１２の方は作動せず、排
気ターボ過給機１５のみがエンジン１からの排気によっ
て駆動され、。
、まずエンジン１が比較低回転領域すなわち最高回転数
の１／２以下の状態にあるときは、制御器２２を介して
クラッチ２５は断の状態にあり、更に戻し弁２０は開の
状態に保持されるので、過給機１２の方は作動せず、排
気ターボ過給機１５のみがエンジン１からの排気によっ
て駆動され、。
圧縮機１５Ｂによって得られた過給圧をエンジン１に供
給する。
給する。
次に、エンジン１の回転数が上記の所定回転数以上とな
ると、制御器２２を介してクラッチ２５が接の状態とさ
ね、過給機１２がエンジン１の軸力によって直接駆動さ
れるが、所定の回転数に達した直後の状態では戻し弁２
０は制御器２２からの信号を受けだアクチュエータ２０
Ａにより未だほとんど全開に近い状態に保たれている。
ると、制御器２２を介してクラッチ２５が接の状態とさ
ね、過給機１２がエンジン１の軸力によって直接駆動さ
れるが、所定の回転数に達した直後の状態では戻し弁２
０は制御器２２からの信号を受けだアクチュエータ２０
Ａにより未だほとんど全開に近い状態に保たれている。
すなわち、第３図（Ａ）およびＣＢ＋に示すように、い
１エンジン１の最高回転数を６０００ｒｐｍ、また機械
駆動式過給機１２を駆動し始めるに「定回転数を３００
Ｏｒｐｍとすると、第３図（Ａ）から明らかなように
エンジン回転初が３０００ ｒｐｍを越えたところでよ
うやく戻し弁２０が閉成し始める。
１エンジン１の最高回転数を６０００ｒｐｍ、また機械
駆動式過給機１２を駆動し始めるに「定回転数を３００
Ｏｒｐｍとすると、第３図（Ａ）から明らかなように
エンジン回転初が３０００ ｒｐｍを越えたところでよ
うやく戻し弁２０が閉成し始める。
よって、過給機１２は駆動されているにかかわらずバイ
パス通路１９を介して空気が循環されるのみでほとんど
過給圧を発生しないが、更に回転数が上昇するにしたが
い戻し弁２０が閉成されてくることによって、過給機１
２からの吐出圧も上昇し、逆止弁２３を押し開けて、圧
縮機１５Ｂから得られた過給圧と合淀してエンジン１に
供給される。
パス通路１９を介して空気が循環されるのみでほとんど
過給圧を発生しないが、更に回転数が上昇するにしたが
い戻し弁２０が閉成されてくることによって、過給機１
２からの吐出圧も上昇し、逆止弁２３を押し開けて、圧
縮機１５Ｂから得られた過給圧と合淀してエンジン１に
供給される。
また、その過給圧が溝大と々ると、アクチュエータ２７
を介して排気バイパス弁２６が開放され、排勿ターボ過
給機１５に供給する排気が逃されることによって、その
発生過給圧を制御することができる。
を介して排気バイパス弁２６が開放され、排勿ターボ過
給機１５に供給する排気が逃されることによって、その
発生過給圧を制御することができる。
以上説明してきたように、本発明によれば、慣性モーメ
ントの低い小容量型の排気ターボ過給機と機械駆動式の
過給機とを具え、エンジンの低回転領域では排気ターボ
過給機のみを駆動して過給し、高回転領域では排気ター
ボ過給機と機械駆動式過給機の双方を駆動して過給する
ような制御が得られるようにしたので、低回転領域にあ
っても負荷変動に対して良好な応答性を保持させること
ができるのみ々らず、高回転領域では体積効率の良い作
動点で機械駆動式過給機を作動させ、効果的な過給圧を
エンジンに供給することができて、しかも双方の過給機
が小型ですみ、軽量化を図ることができる。
ントの低い小容量型の排気ターボ過給機と機械駆動式の
過給機とを具え、エンジンの低回転領域では排気ターボ
過給機のみを駆動して過給し、高回転領域では排気ター
ボ過給機と機械駆動式過給機の双方を駆動して過給する
ような制御が得られるようにしたので、低回転領域にあ
っても負荷変動に対して良好な応答性を保持させること
ができるのみ々らず、高回転領域では体積効率の良い作
動点で機械駆動式過給機を作動させ、効果的な過給圧を
エンジンに供給することができて、しかも双方の過給機
が小型ですみ、軽量化を図ることができる。
第１図な：ｌ、従来の鍋給内燃機関の構成の一例を示す
模型図、 第２図は本発明過給内燃機関の構成の一例を一部断面を
交えて示す模型図、 第３図ｔＡ）および（Ｂｌはその戻し弁および電磁クラ
ッチの動作を一例としてそれぞれ示す特性曲線図である
。 １−・・エンジン、 ＩＡ、ＩＢ・・・マニホールド、 ２・過給機、 ３・・クラッチ、 ４・・・コントローラ、 ５・・過給機、 ５Ａ・・タービン、 ５Ｂ 圧縮機、 ６・・・エアクリーナ、 ７・・・マフラ、 ８・・・逆止弁、 １２・・機械駆動式過給機、 １２Ａ・・・駆動軸、 １５・・・排気ターボ過給機、 １５Ｎ・・・タービン、 １５Ｂ ・圧縮機、 １６・・・エアフローメータ、 １７・・・供給管、 １８・・絞り弁、 １９・・バイパス通路、 ２０・・・戻し弁、 ２０Ａ・アクチュエータ、 ２１・・・回転数ピックアップ、 ２２・・制御器、 ２３ ・逆止弁、 ２４・・駆動ベルト、 ２５・・・電磁クラッチ、 ２６・・・排気バイパス弁、 ２７・・・アクチュエータ。
模型図、 第２図は本発明過給内燃機関の構成の一例を一部断面を
交えて示す模型図、 第３図ｔＡ）および（Ｂｌはその戻し弁および電磁クラ
ッチの動作を一例としてそれぞれ示す特性曲線図である
。 １−・・エンジン、 ＩＡ、ＩＢ・・・マニホールド、 ２・過給機、 ３・・クラッチ、 ４・・・コントローラ、 ５・・過給機、 ５Ａ・・タービン、 ５Ｂ 圧縮機、 ６・・・エアクリーナ、 ７・・・マフラ、 ８・・・逆止弁、 １２・・機械駆動式過給機、 １２Ａ・・・駆動軸、 １５・・・排気ターボ過給機、 １５Ｎ・・・タービン、 １５Ｂ ・圧縮機、 １６・・・エアフローメータ、 １７・・・供給管、 １８・・絞り弁、 １９・・バイパス通路、 ２０・・・戻し弁、 ２０Ａ・アクチュエータ、 ２１・・・回転数ピックアップ、 ２２・・制御器、 ２３ ・逆止弁、 ２４・・駆動ベルト、 ２５・・・電磁クラッチ、 ２６・・・排気バイパス弁、 ２７・・・アクチュエータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）内燃機関の軸出力によつて駆動される機械駆動式
過給機と、該機械駆動式過給機と並列に配置され前記内
燃機関の排気によつて駆動される排気ターボ過給機と、
前記内燃機関の低回転領域では前記排気ターボ過給機の
みから過給し、前記内燃機関の高回転領域では前記排気
ターボ過給機と前記機械駆動式過給機の双方から過給す
るよう制御する制御手段とを具えたことを特徴とする過
給内燃機関。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の過給内燃機関にお
いて、前記制御手段は前記機械駆動式過給機の出口側流
路と入口側流路との間を側路させるバイパス弁と、前記
機械駆動式過給機の駆動軸に関連して設けたクラツチと
、前記内燃機関が所定の回転数に達したときに前記クラ
ツチを断にし、前記バイパス弁の開放を開始させる制御
器とを具えたことを特徴とする過給内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135081A JPS6116229A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 過給内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135081A JPS6116229A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 過給内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6116229A true JPS6116229A (ja) | 1986-01-24 |
Family
ID=15143389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59135081A Pending JPS6116229A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 過給内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6116229A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62228626A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-07 | Mazda Motor Corp | エンジンの過給装置 |
| FR2689180A1 (fr) * | 1992-03-27 | 1993-10-01 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif de suralimentation d'un moteur à combustion interne utilisant deux compresseurs en parallèles. |
| DE102007019060A1 (de) * | 2007-04-23 | 2008-11-20 | Audi Ag | Brennkraftmaschine mit kombinierter Aufladung durch Abgasturbolader und mechanischer Lader |
| US20150107564A1 (en) * | 2012-06-28 | 2015-04-23 | Isuzu Motors Limited | Internal combustion engine, vehicle equipped with same, and control method therefor |
| GB2555504A (en) * | 2016-10-21 | 2018-05-02 | Ford Global Tech Llc | A boosted engine system of a motor vehicle |
-
1984
- 1984-07-02 JP JP59135081A patent/JPS6116229A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62228626A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-07 | Mazda Motor Corp | エンジンの過給装置 |
| FR2689180A1 (fr) * | 1992-03-27 | 1993-10-01 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif de suralimentation d'un moteur à combustion interne utilisant deux compresseurs en parallèles. |
| DE102007019060A1 (de) * | 2007-04-23 | 2008-11-20 | Audi Ag | Brennkraftmaschine mit kombinierter Aufladung durch Abgasturbolader und mechanischer Lader |
| US20150107564A1 (en) * | 2012-06-28 | 2015-04-23 | Isuzu Motors Limited | Internal combustion engine, vehicle equipped with same, and control method therefor |
| US9739219B2 (en) * | 2012-06-28 | 2017-08-22 | Isuzu Motors Limited | Internal combustion engine, vehicle equipped with same, and control method therefor |
| GB2555504A (en) * | 2016-10-21 | 2018-05-02 | Ford Global Tech Llc | A boosted engine system of a motor vehicle |
| GB2555504B (en) * | 2016-10-21 | 2019-05-08 | Ford Global Tech Llc | Boosted engine system with a pressure build-up circuit |
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