JPS614826A - 過給機付エンジンの吸気制御装置 - Google Patents

過給機付エンジンの吸気制御装置

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Publication number
JPS614826A
JPS614826A JP59124407A JP12440784A JPS614826A JP S614826 A JPS614826 A JP S614826A JP 59124407 A JP59124407 A JP 59124407A JP 12440784 A JP12440784 A JP 12440784A JP S614826 A JPS614826 A JP S614826A
Authority
JP
Japan
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intake
compressor
engine
valve
bypass
Prior art date
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Pending
Application number
JP59124407A
Other languages
English (en)
Inventor
Osatoshi Handa
半田 統敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP59124407A priority Critical patent/JPS614826A/ja
Publication of JPS614826A publication Critical patent/JPS614826A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/44Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs
    • F02B33/446Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs having valves for admission of atmospheric air to engine, e.g. at starting
    • 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
    • F02B37/22Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
    • F02B37/225Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits air passages
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、過給機付エンジンの吸気制御装置に関し、
より詳しくは、自動車用過給1(=Jエンジンの加速応
答性を改善した吸気制御装置に関する。
[従来技術] 一般に、過給機付エンジンは排気芭に設りたタービンに
より吸気管に設けたコンプレツリーを駆動して吸入空気
を圧縮し、これを過給気としてエンジン、に供給するこ
とにより所要の高1〜ルクを1コるものである。
ところで、この一般的過給機付エンジンでは、過給を必
要としない軽負荷時でも、コンブレラ1すが回転し無駄
な過給を行っているため、これを回避するものとしてコ
ンプレッサをバイパスさせる吸気装置に′)いて種々提
案がなされている(例えば特開昭58−74828号公
報参照)。
これら従来のものは、コンプレツナ上流の吸気管から分
岐して一1ンブレッザをバイパス覆るバイパス管を設【
J、このバイパス管と吸気管の合流部に設けた弁装置に
より、エンジンが軽負荷のときは]ンプレツリの出口管
路を閉じコンプレッサを吸気が通る際の抵抗を減じて無
駄な過給を回避し、負荷が大ぎ<<Kるとコンプレッサ
の出口管路を開いてバイパス管を閉じ過給効果を寄るよ
うにしたものである。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、このような従来の過給機付1ンジンの吸
気制御装置にあっては、いずれのものもコンプレッサ下
流の合流部に弁装置を設【プ、この弁装置の開閉作動に
より軽負荷時の無駄な過給の回避と高負荷時の過給効果
とを得るようにしているため、軽負荷時から高負荷時に
至る加速時において、コンプレツナの回転低下により加
速が悪くなるという過渡応答性上の問題点があった。
即ち、これら従来のものは、軽負伺時、]ンゾレッサ出
口管路を閉じる構成であるため、コンプレッサはその上
流からいくらでも空気を吸いこみこれを圧縮し、空気の
圧縮性により圧縮を継続して高圧とし、その圧縮仕事に
より漸次回転が減少するものであり、このため、軽負荷
時は無駄な過給は回避できるものの、次の高負荷時に至
るまでの加速時には、かえってその回転低下により、ス
ロットルを全開にしても]ンブレッザの回転上昇に時間
がかかり、車両として思う存分の加速性が得られないと
いう問題点があった。
また、ニー]ン/レッリの出口管路を絞るため、コンプ
レッサ回転数が」デ?している場合にはり−シンクには
いることもあるという問題点があった。
この発明は、軽負荷時の無駄な過給を防止づると共に、
加速口1の過渡応谷性をも改善するためになされたもの
で、エンジンのアイドリンク時を含めT−ンジンの4i
Y fl荷時には」ンプレッサー上流の弁装置を閉じて
真空状態とづることにより]ンブレツリの0何を軽くし
てその回転数を高く維持し、エンジン加速時にその回転
数維持により上昇分を小さくし、これにより上記問題点
を解決Jることを目的としている。
[発明の構成1 この発明は前記目的を達成するため、−1−ンジン排気
管に設けたタービンによりエンジン吸気管に設りた二1
ンブレッザを駆動するJζうにした過給機付エンジンに
おいC、コンプレツリ」−流の吸気管から分岐して]ン
プレッリをバイパスするバイパス管を設りるど共に、前
記吸気管の分岐部下流からコンプレツリまでの管路に弁
装置を設(ジ、該弁装置を運転条件に応し−C開閉作動
覆る手段を設けたものである。
1作用J 軽負荷時二Jンブレッナ上流の弁装置を閉じるので、コ
ンプレッサの回転によりその上流は真空状態となり、エ
ンジンへの過給は回避される1、一方、真空の為圧縮仕
事、即ち、コンプレッは負荷が低減する。このため、]
ンブレツリは高い回転数を維持する。従って、エンジン
加速のためこの弁装置を開くと、」ンブレッυの高回転
維持にJ、す、その上流から空気を吸入し加圧してエン
ジンに供給するのC1加速が素早く行なわれ、かつ、充
分にj構成されることになる。
以下、実施例を図面に基づいて説明−りる。
[実施例コ 第1図はこの発明の一実施例を示り図Cある。
まず、構成を説明覆ると、エンジン14は排気管15に
タービン16を設け、これを刊気C駆仙するようになっ
てd3す、このタービン16と同軸の一二1ンブレッナ
1を吸気管17に設けている。
吸気管17には−」ンブレッリ1の下流におい(図示せ
ざるアクレルペダルに連動ザるス[」ツ1−ル2及び2
′が設りられ、二1ンプレッシナ1の」−流の吸気管1
7から分岐してバイパス色3が設(〕られる。このバイ
パス菅34;i分岐部5から分岐し、−Iンブレッ→ノ
1の上流でスロットル2の上流のところ(合流部)6で
合流りる。。
分岐部5から上流C゛コンプレツ4ノまでの管路に弁装
置ど1ノ(吸気弁7か設(プられシ1:た、バイパス管
に一力向弁のバイパス弁4が1炭(]られる。
排気管15にはタービンIC)を迂回してバイパス9が
設りられ、ぞの入[JにつTス1ヘゲ−1〜弁8を設け
、通I;1゛のように過給江が8′L升値を超したとき
これを開い−U エンジンの破損を防止りるJうに(〕
でいる。
吸気弁7 t;L ノ’クヂ:Lエータ11のグイへツ
ノシム18にロッド12で連結され、圧力室19に設り
たばね10によりタイレフラム18を押f[したとぎ、
点線のように横向きに開いて管路を開通するようになっ
゛(いる1、圧力室19には管路20にJ、リ、スロッ
トル2下流の吸気圧(エンジンブースト圧)Psが導か
れ、これが負圧のときばね10に抗してロッド12が上
昇し、吸気弁7を実線のように閉じる。
バイパス弁4は吸気弁7が閉のどき、吸入空気流で、し
かも、小ざい流Φで圧力損失小の状態で間き、バイパス
の吸入空気流が止まると同時に、閉(点線)の位置に戻
るようばね13で拘束されている。
次に前記実施例の作用を説明づる。
ターボチャージャ装着車は、エンジン刊気呈当りの出力
は非装着車に比べて高いbののΦ両加速時のエンジン回
転数の立上りに改善代があるといわれる。そのため、加
速時のレスポンス向−1一対策としてターボチャージャ
のロータ(コンプレッサとタービンの一体回転体)の慣
性モーメン1〜をより小さくする等の努力がなされてい
るが、この発明は、これらの方法とは別に、加速開始前
の11−夕の回転数を高く保っておぎ、加速による回転
上昇分を小さくする方法により加速性能の向」−を図る
ものである。
第1図において、エンジン停止−旧は吸入負圧がないた
め、アクチュエータ11はばね10の弾発力により、[
]ツラド2を押して吸気弁7を報いている。
エンジン14が始動し運転開始すると、軽負拘時は、ス
ロットル2が閉じこの下流圧力PBは負圧であるため、
管路20により圧力室19は負圧となり、ばわ10に抗
してダイヤフラム18が上動しロッド12を引上げて吸
気弁7を閉じる。
従って、吸入空気はバイパス管3を通り、一方向弁のバ
イパス弁4を開いてスロワ1〜ル2により絞られ]ニン
ジン14に供給される。即ち、吸気はなんら加圧されず
、大気の状態C供給され、II’ (Q荷運転に対処づ
る。
この場合、」ンブレッリ=1はエンジン排気で駆動され
るタービン16と一体であるため回転しくいるが、その
上流の吸気弁7が閉じ(いるため無負荷に近い状態、即
ち、真空内でから回すする状態となり、吸気ブCを開い
ている場合(即ち11荷状fぶ)に比べでより高い回転
数で回転覆ることになる。
次に、加速モードに入りス[1ツトル2を開くと、ブー
ス1〜圧力PBは負圧から漸次大気圧に近づき、やがて
設定した圧力になると、アクブー1エータ11のばね1
0が伸びタイヤフラム18及びL1ツド12を押して吸
気弁7を聞く。
吸気弁7が開くと、吸気は主としてコンプレッサ1を通
るj:うになり、加圧されてその吐出圧は正圧とイヱリ
、エンジン1/lは過給によりトルクを得る。同時に、
バイパス管3はばね13及びその下流の正圧によりバイ
パス弁1/Iが閉じる。1この場合、前段階でコンプレ
ツリ1(ロータ)が無負荷に近い状態で高回転しでいる
のC,加速時の耕気流量増大によるタービン16の高速
回転を極めて容易になし得、前述の過給のための高速回
転への移行を円滑に行いうるのである。
第2図に従来の性能とこの発明の実施例にJ、るf[能
と比較したしのを示す。
第2図においC1横軸に時間tをどり縦イ1111にタ
ーボチャージャ・11−タの回転数及び丁−ンジンの回
転数をどるど、11まで走塁運転、l、でアクしル(ス
IIIツ[・ル)を全開に覆ると、従来は実線の−こう
に、1−1−りIま9合めは1氏い回申l;故N−10
から台まりT′のよう(、−、エンジンは[′のように
1変下で回転上昇覆るが、この実施例て゛)、1、点線
のように、ロータはりrHめからΔN回転数が高い回転
数N11から立上るIこめ△を時間だけ速いTのにうに
、従って、丁ンジンム相当分速い[のように何転上臂J
る。゛ なお、吸気弁7の作動を(△)のように[1まて閑にし
た場合と、これより若Tiffらじた(B)の場合とで
は人々、[1−夕及びボーンジンの回転−F界の時間に
若干の相違を生じる(後)ボ)。
アクセル4戻JとP 13の負圧レベルが犬となり、ア
クブ1王−タ11が吸気弁7を閉じてmlンブレツリの
負荷を小とし高回転を紺持さける一方、吸気は−ブノ向
弁4からエンジンに供給される。
いづ゛れにしくし、アクチコ土−夕11(よブースト圧
PBでf+動づるため、エンジンにとって過給が必要な
運転条件(Pa−大気圧)になると、吸気弁7が開いて
吸気は]ンプレッ4ノ1を通り、過給が必要でない軽負
Ei運転条件(PB−負圧)になると、吸気弁7を閉じ
て]ンブレソリの消費馬力を小さくしはどんと軸受の摩
擦損失(内部損失のみどじ−Cその回転数の低下を防ぎ
次の加速の為にロータ回転数を高く維持するものである
4丁お、前記実施例では、吸気弁7を全開どすると、コ
ンプレッサの通過空気流量が零となるlこめ吸気温度の
高い場合や[1−夕の敢然が悪い場合にはコンプレッサ
側の温度が異常に上昇し不都合を生ずることがあるが、
そのような場合には、吸気管に小孔を設けるか、管壁と
弁との間にスリン1へを設けるなどして、吸気弁閉時に
おいCも名士の冷却用空気をコンプレツリに流づように
する。
第3図には、他の実施例を示−4t。
この実施例は、スロツj〜ルを急に聞いTo、=、+ン
プレッナの回転数が過給上必要となる最大過給圧(例え
ば400mml−Ig)を得る回転数に到達するまC時
間がかかるため、[−1−夕の回転、し背の間、吸気弁
をlぐ聞かヂ、名士時間、徐々に聞くが、又はその詩間
紅過後聞くようにしたものである。
即ち、第2図の(B)に相当するもので、第3図により
説明(Jると、アクチュ1〜り11にブースト圧ト)[
1を79 <管路20は流量調節弁22を介装しておe
〕、弁座23に弁座23の孔より小さな孔24をあ(プ
たり・−ド25を組合tである。
スロットル4・色に開いた場合にはブースミル圧Pト3
がほぼ入気圧C゛圧力至19の残留負圧より高いので、
リニド25は弁座23に押しつけられ、管路20を通る
空気は孔24で絞られ、結局、アクチュエータ11が[
jラド12を引上げるまでに若干時間を要゛1する。従
って、吸気弁7(第1図)が間さ始める3Lでに時間遅
れを生ずる。この結果、第2図のく13)のように、−
での間の一]ンブレッリの無負荷状態によりロータの回
転は急上昇し、またエンジンも同様に急上肩するので、
加速時間の短縮どなる。
吸気弁を聞くタイミングは絞り用孔とアク°F 、−+
エータ内ばねのツノなどで決定できるし、或いは、又一
連の電子制御C行なうこともて゛きる。
アクセルを戻し、ス[−1ツトルを閉じる軽負荷前は、
ブースト圧Psが負圧Cあるためリード25を右方に聞
いて、直ちに負圧がアクテコ−1−−タ11に及び吸気
弁を閉じる。即ら、減速のため軽負荷にしIこと凸は、
直ちに吸気弁が閉じて1ンルツサの負荷を軽減した方が
燃費性能上都合がよいのである1、なお第1図において
、吸気弁7とバイパス弁4どを分岐部5に設りた一個の
かぐ1偶換えてもよい。
[発明の効末1 異常説明してきたように、この発明によれば、その椙成
をコンプレッサ入口の吸気管路に弁′Af!、、直を設
け、これを運転条件により開閉作動Jる手段を設(プた
ので、ターボヂャージIJの不要な軽角荷峙には弁を閉
じて無駄な過給を行なわずに、しかも、]ンブレッザを
高回転数に保持しておき、加速を必要とげる高負荷時に
、弁を開いてコンプレッサに負荷をかり、必要な過給を
行なうと共に、当該回転数に至るまでの上昇分を少(し
τ加速時間を短縮し、Φ両の加速性能を向上・Iること
がζさるという効果が1qられる。
また、■)lクセルを踏むと同時に加速Jるため、運転
動作とr1r両の反応に遅れが少くなり安全性が向上4
る、 ■コンプレツリの無駄な什小が減り燃費が向上・ノる、 ■ターボブ]・−ジ11の回転変動が小さくなり感覚的
に静かになる、という副次的効果b1′7られる1゜4
、図面のばj甲イI−d1明 第1図はこの発明の一実施例を示づ仝体図、第2図は性
能曲線図、第3図は他の実施例の要部を承り断面図−C
−’ある。
図面に現わした符8の説明

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  エンジン排気管に設けたタービンによりエンジン吸気
    管に設けたコンプレッサを駆動するようにした過給機付
    エンジンにおいて、コンプレッサ上流の吸気管から分岐
    してコンプレッサをバイパスするバイパス管を設けると
    共に、前記吸気管の分岐部下流からコンプレッサまでの
    管路に弁装置を設け、該弁装置を運転条件に応じて開閉
    作動する手段を設けたことを特徴とするターボチヤージ
    ヤ付エンジンの吸気制御装置。
JP59124407A 1984-06-19 1984-06-19 過給機付エンジンの吸気制御装置 Pending JPS614826A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6371522A (ja) * 1986-09-12 1988-03-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排気タ−ボ過給機付き内燃機関
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WO2018050347A1 (de) * 2016-09-14 2018-03-22 Continental Automotive Gmbh Turbolader für eine brennkraftmaschine

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