JPS62111126A - 機械式過給機付内燃機関 - Google Patents

機械式過給機付内燃機関

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JPS62111126A
JPS62111126A JP60249968A JP24996885A JPS62111126A JP S62111126 A JPS62111126 A JP S62111126A JP 60249968 A JP60249968 A JP 60249968A JP 24996885 A JP24996885 A JP 24996885A JP S62111126 A JPS62111126 A JP S62111126A
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JP
Japan
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clutch
engine
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over
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JP60249968A
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English (en)
Inventor
Takashi Miyake
高志 三宅
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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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
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/12Drives characterised by use of couplings or clutches therein
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0007Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • 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
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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〕 本発明は内燃機関、特にクラッチを介して機関駆動軸に
連結されこのクラッチにより選択的にON 、 OFF
される機械式過給機(スーパチャージャ)を備えた内燃
機関に関する。
〔従来の技術〕
機械式過給機は通常電磁クラッチを介してエンジンのク
ランク軸に連結され、電磁クラッチは負荷に応じて係合
(ON)または開放(OfiF)されるようになってい
る。即ち、高負荷時は電磁クラッチはONにされ、機械
式過給機が作動することにより過給が行われ、軽負荷時
は電磁クラッチがOFFにされることで機械式過給機は
停止され過給は行われない。
このように、エンジンの負荷(スロットル開度)が所定
値以上で電磁クラッチを係合し、機械式過給機をONに
する過給機付内燃機関において、機械式過給機がOFF
からONに切り替わる際にクラッチを断続的に制御する
ことにより、トルクの急変動を防止し、運転性の悪化や
ホイルスピンの発生を防止するようにしたものが、本出
願人により先願として提案されている(実願昭59−1
40365号)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述の先願に開示された機械式過給機内燃機関では、過
給機がOFFからONに切り替わる度に暫時クラッチが
断続的に制御されるため、クラッチの耐摩耗性、耐久性
の上で好ましくない。そこで、本発明では、機械式過給
機によって増加するトルク幅の大きい運転領域では機械
式過給機がOFFからONに切り替わらないようにし、
これにより機械式過給機がOFFからONに切り替わる
際の急激なトルク変動を防止し、クラッチの耐久性を損
うことなく運転性の悪化やホイルスピンの発生を防止す
るものである。
〔問題点を解決するための手段〕
このような問題点を解決するために、本発明では、クラ
ッチを介して機関駆動軸に連結され該クラッチにより選
択的にON 、 OFFされる機械式過給機を備えた内
燃機関において、機関回転数および負荷を検出する手段
と、機械式過給機のON 、 OFF状態を検出する手
段とを備え、機械式過給機をOFFからONにする条件
を所定機関回転数以下かつ所定負荷以上とし、ONから
OFFにする条件を所定機関回転数以下かつ所定負荷以
下としたことを特徴とする機械式過給付内燃機関が提供
される。
〔作 用〕
通常走行時、即ち機関回転数が所定値以下の運転域では
、負荷が増大し所定値以上となった時に機械式過給機が
ONとなり良好なトルク上昇が期待できる。
機械式過給機がOFFの状態のまま機関回転数が前記所
定値を越えた場合には、たとえ負荷が増大しても機械式
過給機はONとなることはなく、従って急激なトルク変
動、ひいてはホイルスピンを防止することができる。な
お、機械式過給機の効率は高回転はど高くなり、従って
高回転時はど機械式過給機による増加トルクが大となる
機械式過給機がOFFの状態より低中回転で一旦ONと
なった場合は、そのまま高回転になっても高負荷が続く
限りは機械式過給機はoppとなることはなく良好に過
給を続行する。
〔実施例〕
第4図に実施例の全体構成を示す。10はシリンダブロ
ック、11はピストン、12はコネクティングロッド、
13はクランク軸、14は燃焼室、15はシリンダヘッ
ド、16は吸気弁、17は吸気ボート、18は排気弁、
19は排気ポートである。吸気ボート17は吸気管20
、インタークーラ21、機械式過給機22を介してスロ
ットルボディ23に接続される。スロットルボディ23
内にスロットル弁24が配置され、その上流にエアフロ
ーメータ25、エアクリーナ26が位置する。
インタークーラ21は機械式過給機22によって圧縮さ
れることによって昇温された空気の温度を下げ、充填効
率を上げるために配置される。
機械式過給機22はスロットル弁24の下流でインター
クーラ21の上流に位置する。機械式過給a22はこの
実施例ではルーツポンプであり、一対のロータ31 、
32を備え、同ロータ31 、32がハウジング33に
対して微小間隙を維持しながら回転することにより圧縮
作動が行われる。一対のロータのうちの一方のロータ3
2の回転軸32A上にクラッチ機構34を介してプーリ
34′が設けられ、このブーl734’はベルト35を
介してクランク軸16上のプーリ36に連結される。第
4図に模式的に示すようにこのクラッチ機構は電磁式の
クラッチであり、一対の摩擦板37 、38とソレノイ
ド39とより成り、ソレノイド39を通電制御すること
により摩擦板37 、38の保合を制御するものである
。一方の摩擦板37は回転軸32Aに連結され、他方の
Fi!擦板38はハウジングに対してフリーに回るよう
になっており、かつその外周が前記のブー934′をな
している。
50は電磁クラッチ34の作動を制御する制御回路であ
り、マイクロコンピュータシステムとして構成される。
制御回路50はマイクロプロセシングユニット(MPU
)51と、メモリ52と、人力ボート53と、出力ボー
ト54と、これらを相互に連結するバス55とより成る
。入力ボート53には各センサからの信号が人力される
。前記エアフローメータ25からは吸入空気IQに関す
る信号が得られる。また、回転数センサ61からはクラ
ンク軸13の回転数NE (N)に関する信号が得られ
る。出力ポート54からはメモリ52に格納されている
制御プログラムに従って電磁クラッチ34のソレノイド
39に駆動信号が送られる。
第1図は電磁クラッチ34の駆動ルーチンのフローチャ
ートであり、一定時間例えば4m秒毎に実行される時間
割り込みルーチンとする。ステップ101では過給機2
2が作動中か否か、即ち電磁クラッチ34が係合状a 
(ON)であるか開放状態(OFF)であるかを判定す
る。電磁クラッチ34がOFFの状態である時、ステッ
プ102に進み、機関回転数NEが設定値隊2(例えば
、5000rpm)以下であるか否かを判定する。機関
回転数NEが設定値N112以下でない時、ステップ1
03へ進み出力ポート54より電磁クラッチ34のソレ
ノイド39を消磁(OFF)する指令が出され、これに
よりクラッチの摩擦板37 、38は互いに離れ、クラ
ンク軸13の回転は過給機22のロータに伝達されず過
給は行なわれない。ステップ102において機関回転数
NEが設定値11h2以下であると判断されると、ステ
ップ104に進み、機関負荷を表わす吸入空気量(Q)
/機関回転数(N)が設定値FVh3 (例えば、0.
517回転)以上であるか否かを判定する。
Q/Nが設定値黒3以上でない時、ステップ103へ進
み前述と同様に出力ポート54より電磁クラッチ34の
ソレノイド39を消[(OFF)する指令が出され、過
給は行なわれない。ステップ104においてQ/Nが設
定値l1lh3以上であると判断された時は、ステップ
105へ進み、出力ポート54より電磁クラッチ34の
ソレノイド39を励磁する指令が出され、クラッチの摩
擦板37 、38は互いに係合するに至り、クランク軸
13の回転はプーリ36、ベルト35、プーリ34′を
介して過給機22の回転軸に伝達され、ロータ31 、
32は回転し、過給が行なわれる0以上のように電磁ク
ラッチ34がOFFの非過給状態から電磁クラッチ34
がONの過給状態へ切り替わるための条件は、第2図に
示すように、機関回転数(Nlりが設定値隘2以下でか
つ機関負荷(Q/N)が設定値隘3以上の時のみである
0機関回転数(NE)が設定値隘2を越えている場合は
機関負荷(Q/N)に関係なく電磁クラッチ34はOF
FからONには切り替らない。
過給機22が作動中である時、即ち電磁クラッチ34が
保合状態(ON)である時はステップ101でYesの
判定となり、ステップ106へ進み、機関回転数(NB
)が設定値Nll  (例えば、4000rpm+)以
上であるか否かを判定する。機関回転数(NE)が設定
値mlに達していない場合はステップ104に進み、前
述と同様の処理が行なわれ機関の負荷(Q/N)に応じ
て電磁クラッチ34の制御が実行される。
即ち、機関負荷(Q/N)が設定値連3以上である時は
電磁クラッチ34のONの状態を続行し、設定値11m
3未満である時は電磁クラッチ34をOFFとする。機
関回転数(NB)が設定値隘1以上である時はステップ
105へ進み、電磁クラッチ34のONの状態を続行す
る0以上のように電磁クラッチ34がONの過給状態か
ら電磁クラッチ34がOFFの非過給状態へ切り替わる
ための条件は、第3図に示すように、機関回転数(NE
)が設定値阻1を越えていない時でかつ機関負荷(Q/
N)が設定値11h3より小さい時のみであり、機関回
転数(NO)が設定値m1以上である時は機関負荷(Q
/N)が低下してもそのまま電磁クラッチ34のONの
状態を続行する。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明によれば、機関の高回転
域では機械式過給機のクラッチがOFFからONに切り
替わらないため、急激なトルクの立上がりが防止される
。このため、過給の初期に過給機の一部を機械式過給機
をバイパス循環させて過給圧を制御するもの等に比べ、
機械式過給機を駆動するためのエネルギーの無駄が省け
ると共に、このような過給圧制御に伴なう構造の複雑化
を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の機械式過給機付内燃機関の過給機制御
のフローチャート、第2図および第3図は本発明の作動
を示すダイヤグラム、第4図は本発明の機械式過給機付
内燃機関の構成図である。 13・・・クランク軸、 22・・・機械式過給機、2
4・・・スロットル弁、25・・・エアフローメータ、
34・・・クラッチ、  50・・・制御回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.クラッチを介して機関駆動軸に連結され該クラッチ
    により選択的にON,OFFされる機械式過給機を備え
    た内燃機関において、機関回転数および負荷を検出する
    手段と、機械式過給機のON,OFF状態を検出する手
    段とを備え、機械式過給機をOFFからONにする条件
    を所定機関回転数以下かつ所定負荷以上とし、ONから
    OFFにする条件を所定機関回転数以下かつ所定負荷以
    下としたことを特徴とする機械式過給付内燃機関。
JP60249968A 1985-11-09 1985-11-09 機械式過給機付内燃機関 Pending JPS62111126A (ja)

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JP60249968A JPS62111126A (ja) 1985-11-09 1985-11-09 機械式過給機付内燃機関
DE19863636982 DE3636982A1 (de) 1985-11-09 1986-10-30 Brennkraftmaschine mit einem mechanischen lader
US06/927,592 US4708119A (en) 1985-11-09 1986-11-06 Internal combustion engine having a mechanical supercharger

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US4708119A (en) 1987-11-24
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