JPS62159717A - 圧力交換型過給機付エンジン - Google Patents

圧力交換型過給機付エンジン

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JPS62159717A
JPS62159717A JP12686A JP12686A JPS62159717A JP S62159717 A JPS62159717 A JP S62159717A JP 12686 A JP12686 A JP 12686A JP 12686 A JP12686 A JP 12686A JP S62159717 A JPS62159717 A JP S62159717A
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JP
Japan
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passage
exhaust gas
engine
rotor
exhaust
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Pending
Application number
JP12686A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuro Nakagami
中神 達郎
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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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
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/32Engines with pumps other than of reciprocating-piston type
    • F02B33/42Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with driven apparatus for immediate conversion of combustion gas pressure into pressure of fresh charge, e.g. with cell-type pressure exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2053By-passing catalytic reactors, e.g. to prevent overheating

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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、車両用ガソリンエンジンの高圧排ガスが保有
する圧力エネルギを、同一のロータ内にある低圧ガス即
ち吸気に伝達してその圧力を上昇させるようにした圧力
交換型の過給機を具えだエンジンに関するものである。
(従来の技術) 近来、エンジンの吸気通路及び排気通路間に介装された
円筒状ケーシングと、同ケーシング内に同軸的に配設さ
れ1駆動装置によって廻転せしめられる円柱状のロータ
と、同ロータの両端部に開口し夫々軸線方向に延在して
ロータ内に多数配設されたロータセルとを具えた圧力交
換型の過給機(例えば商品名コンプレックスとして知ら
れている種類の過給機)が注目されている。この種過給
機の構造及び作動態様については、本出願人の出願に係
る実用新案登録願昭和59年第22299号(昭和59
年2月17日出願)において詳細に渉シ説明されている
が、これを自動車用ガソリンエンジンと組合せて使用す
る場合、次のような問題がある。即ち (1)  自動車用ガソリンエンジンにおいては、その
排ガス中の有害成分(HC、Co 、N0x)を低減す
るために、三元触媒が広く用いられている。そして通常
三元触媒は、多数の小断面積の排ガス通路を具えたハネ
カム構造のセラミックス担体に触媒物質を担持させ、又
はベレット状をなすセラミックス担体の表面に触媒物質
を担持させた構成を有するが、何れの場合でも、排ガス
の流通抵抗が不可避的に犬きくなる。
(2)一方、上記圧力交換型過給機においては、そD構
造上の特質から、排気側の出口圧力が高くなると、過給
能力が著しく低下する。従って、過給機の排気出口の下
流に流通抵抗が大きい触媒装置を設けることは、過給機
の性能向上という観点からは、元来好ましいことではな
い。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上述した圧力交換型過給機の特性に注目し、
エンジンの排ガス浄化が特に必要とされる運転領域では
、触媒装置にその機能を十分に発揮させるが、他方排ガ
ス中の有害成分が比較的少く、元来触媒装置による排ガ
ス浄化機能がそれほど要請されていないその他のエンジ
ン運転領域では、過給機の性能を向上させることによジ
エンジンの出力、燃費等性能を改善することを目的とす
るものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明は上記に鑑み創案されたもので、ガソリンエンジ
ン、上記エンジンの吸気通路および排気通路間に介装さ
れた円筒状ケーシングと、同ケーシング内に同軸的に配
設され駆動装置によって廻転せしめられる円柱状のロー
タと、同ロータの両端部に開口し夫々軸線方向に延在し
てロータ内に多数配設されたロータセルとを具えた圧力
交換型の過給機、同過給機の排気側に連結された排ガス
浄化用の触媒装置、一端が上記過給機と触媒装置との間
の排気通路に連通し他端が大気に連通したリリーフ通路
、及び同リリーフ通路内に介装されたIJ +7−フ弁
を具え、特に排ガスの浄化を要するエンジンの運転領域
では上記リリーフ弁を閉鎖することによって排ガスを上
記触媒装置に導入し、その他のエンジン運転領域では上
記リリーフ弁を開放して排ガスを上記リリーフ通路に導
くように構成したことを特徴とする圧力交換型過給機付
エンジンを要旨とするものである。
(実施例) 以下本発明の実施例を添付図面について具体的に説明す
る。図中符号10は自動車用のガソリンエンジンを概念
的に示し、同エンジンは吸気通路12に連通ずる吸気弁
14、及び排気通路16に連通ずる排気弁18を具えて
いる。2oは一般に商品名コンプレックス(Compr
ex )として知られている周知の圧力交換型過給機を
概念的に示し、同過給機は、両端面が開口した円筒状の
ケーシング22と、同ケーシング22内に同軸的に収蔵
された円柱状のロータ24とを具え、同ロータはその軸
26に固着されたプーリ28と、図示の実施例では、エ
ンジンのクランクシャフトに連動して廻転されるプーリ
30と、両プーリ間に憑装されたベルト32とからなる
駆動装置34によって、エンジン10の廻転数に応じた
廻転数で駆動される。又ロータ24は、その外周部分に
多数列設され、軸線方向に延在したロータセル36を具
え、同ロータセル36は、その一端開口部36aをエア
ケーシング38に連通され、又他端開口部36bをガス
ケーシング40に連通されている。上記エアケーシング
38は、その一端の出口38aを上記吸気通路12に連
結され、又他端入口38bを図示しないエアクリーナを
介して大気に連通されている。一方、上記ガスケーシン
グ40は、その一端の入口40aを上記排気通路16に
連結され、又他端出口40bを下流側排気通路42を介
して三元触媒装置44に連結されている。
上記エンジン10は、図示の実施例では、車載コンピー
ータ46の指令に基づいて燃料噴射量が調整されるイン
ジェクタ48を具え、同インジェクタ48は燃料噴射ポ
ンプ50を介して燃料タンク52に連結されている。又
、上記吸気通路12内には、運転者によって開閉される
スロットル弁54が設けられ、一方、上流側の排気通路
16内には、エンジン10の空燃比に略比例した電気的
信号出力を発生するリニヤ空燃比センサ56が設けられ
、又下流側排気通路42内には、自体周知のストイキオ
02センサ58が設げられている。更に、車載コンピュ
ータ46は、上記スロットル弁54の開度、リニヤ空燃
比センサ56の出力信号、ストイキオ0□センサ58の
出力信号、及びエンジン10の回転数信号、エンジン1
0の冷却水温を表わす信号、吸気温度を表わす信号、吸
気密度を表わす信号その他任意の燃料噴射量補正信号を
受けて、エンジン10及び車両の運転状態に応じた適正
な燃料噴射量を演算し、その出力信号を前記インジェク
タ48に与え、同インジェクタを作動させるものである
。なお又、上記触媒装置44人口上流の排気通路42と
、同触媒装置44の下流側排気通路60との間にリリー
フ通路62が連結され、同IJ IJ−7通路は、上記
排気通路60及び図示しないマフラーを介して大気に連
通している。
又すIJ−7通路62にはリリーフ弁64が介装され、
同リリーフ弁64は、アクチュエータ66によって開閉
される。図示の実施例では、上記アクチュエータ66は
前記コンピュータ46の指令により開閉される電磁弁6
8を介して真空源70に接続されている。真空源70は
、真空ポンプでもよく、又エンジン10の吸気通路でも
よい。更に上記アクチュエータ66は、電磁式アクチュ
エータ或いはモータ駆動のねじ軸・ナツト式の電動アク
チュエータ等によって均等的に代替することができる。
上記構成において、縦軸にエンジンの出力P3をとシ、
横軸にエンジンの回転数rpmをとって示した第2図の
特性図に示されている運転領域A即ち比較的低回転数か
つ低負荷域であって排ガス中の有害成分が多く三元触媒
44の健全な作動が望まれる運転領域では、上記ストイ
キオ02センサ58の信号出力によって下流側排気通路
42の排ガス成分を検知し、同センサの信号出力に基づ
きコンピュータ46がインジェクタ48に作動指令信号
を供給して、触媒装置44の入口における排ガス空燃比
が理論空燃比となるようたエンジン10に対する燃料の
供給量が制御される。一方、コンピータ46の指令によ
って電磁弁68が閉じられておシ、アクチーエータ66
に真空源70内の真空が連通されず大気が連通されてい
るので、IJ IJ−フ弁64は閉止されている。従っ
て過給機20から排気通路42に流れて来た排ガスの実
質的全量が触媒装置44を通り、排気通路60からマフ
ラーを経て大気に放出される。この結果、排ガス中の有
害成分であるCo 、 IC、NOxが共に浄化され、
その排出量が効果的に低減されるのである。
次に第2図に示されているエンジン10の運転領域B即
ち排ガスの浄化がそれほど問題とされていない運転領域
(例えば、吸気マニホールド負圧が−100MmHgよ
り高い高負荷領域)及びエンジン冷却水の低水温時(例
えば50℃以下)には、リニヤ空燃比センサ56の信号
出力に基づいてコンピュータ46がインジェクタ48に
作動指令信号を供給して、エンジンにおける。燃焼の空
燃比を適正に保つのである。これと同時に、上記コンピ
ュータ46の指令によって電磁弁68が開かれ、真空源
70の真空がアクチュエータ66に供給されるので、I
J IJ−フ弁64が開放される。このため過給機20
の排気側から排気通路42に流れた排ガスは、流通抵抗
が大きい触媒装置44をパイAスして、実質的に全量が
IJ IJ−7通路62を流れ、排気通路60からマフ
ラーを経て大気に放出されるのである。従って過給機2
0の排気側出口圧力が低くなり、相応して過給能力が著
しく向上するので、前記燃料供給量の適正化と相俟って
、エンジン10の出力、燃費等の性能を改善することが
できるのである。なお、上記実施例では、燃料噴射式ガ
ソリンエンジンが例示されているが、フィードバック式
キャプレタを具えたエンジンにも、同様に本発明を適用
することができ、同等の作用、効果を奏し得ることは自
明である。
(発明の効果) 叙上のように、本発明に係る圧力交換型過給機付エンジ
ンは、ガンリンエンジン、上記エンジンの吸気通路およ
び排気通路間に介装された円筒状ケーシングと、同ケー
シング内に同軸的に配設され駆動装置によって廻転せし
められる円柱状のロータと、同ロータの両端部に開口し
夫々軸線方向に延在してロータ内に多数配設されたロー
タセルとを具え゛た圧力交換型の過給機、同過給機の排
気側に連結された排ガス浄化用の触媒装置、一端が上記
過給機と触媒装置との間の排気通路に連通し他端が大気
に連通したリリーフ通路、及び同リリーフ通路内に介装
されたリリーフ弁を具え、特に排ガスの浄化を要するエ
ンジンの運転領域では上記リリーフ弁を閉鎖することに
よって排ガスを上記触媒装置に導入し、その他のエンジ
ン運転領域では上記リリーフ弁を開放して排ガスを上記
IJ IJ−7通路に導くように構成したことを特徴と
し、簡単な構成によって排ガス中の有害成分の排出を効
果的に抑制し得ると共に、エンジンの性能を向上し得る
利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発′明の一実施例を示す概略構成図、第2図
は第1図におけるエンジン1oの出方−回転数特性図で
ある。 10・・・ガンリンエンジン、12・・・吸気通路、1
4・・・吸気弁、16・・・上流側排気通路、18・・
・排気弁、20・・・圧力交換型過給機、22・・・ケ
ーシング、24・・・ロータ、26・・・ロータ軸、3
4・・・ロータ駆動装置、36・・・ロータセル、38
・・・エアケーシング、40・・・ガスケーシング、4
2・・・下流側排気通路、44・・・三元触媒装置、4
6・・・車載コンピュータ、48・・・インジェクタ、
54・・・スロットル弁、56・・・リニヤ空燃比セン
サ、58・・・ストイキオ02センサ、62・・・リリ
ーフ通路、64・・・リリーフ弁、66・・・アクチー
エータ、68・・・電磁弁、70・・・真空源。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ガソリンエンジン、上記エンジンの吸気通路および排気
    通路間に介装された円筒状ケーシングと、同ケーシング
    内に同軸的に配設され駆動装置によって廻転せしめられ
    る円柱状のロータと、同ロータの両端部に開口し夫々軸
    線方向に延在してロータ内に多数配設されたロータセル
    とを具えた圧力交換型の過給機、同過給機の排気側に連
    結された排ガス浄化用の触媒装置、一端が上記過給機と
    触媒装置との間の排気通路に連通し他端が大気に連通し
    たリリーフ通路、及び同リリーフ通路内に介装されたリ
    リーフ弁を具え、特に排ガスの浄化を要するエンジンの
    運転領域では上記リリーフ弁を閉鎖することによって排
    ガスを上記触媒装置に導入し、その他のエンジン運転領
    域では上記リリーフ弁を開放して排ガスを上記リリーフ
    通路に導くように構成したことを特徴とする圧力交換型
    過給機付エンジン
JP12686A 1986-01-04 1986-01-04 圧力交換型過給機付エンジン Pending JPS62159717A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997033080A1 (de) * 1996-03-05 1997-09-12 Swissauto Engineering S.A. Otto-motor mit druckwellenlader

Cited By (3)

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WO1997033080A1 (de) * 1996-03-05 1997-09-12 Swissauto Engineering S.A. Otto-motor mit druckwellenlader
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