JPS6217321A - 内燃機関のタ−ボチヤ−ジヤ装置 - Google Patents
内燃機関のタ−ボチヤ−ジヤ装置Info
- Publication number
- JPS6217321A JPS6217321A JP60157382A JP15738285A JPS6217321A JP S6217321 A JPS6217321 A JP S6217321A JP 60157382 A JP60157382 A JP 60157382A JP 15738285 A JP15738285 A JP 15738285A JP S6217321 A JPS6217321 A JP S6217321A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressurized air
- engine
- air
- supercharging
- pressure
- 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
Links
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、排気ブスの圧力エネルギーを利用して吸気を
過給する内燃ＲＭのターボチャージャ装置に関する。
過給する内燃ＲＭのターボチャージャ装置に関する。
（従来の技術とその問題７α）
一般に、ターボチャージャを備える内燃８！閃は、例え
ば低速域から全開加速に移るような過渡的運忙条件で、
ターボチャージャの回転数が上昇するまでに時間がかが
り、それが出力の出遅れとなって感じる、いわゆるター
ボラグがある。
ば低速域から全開加速に移るような過渡的運忙条件で、
ターボチャージャの回転数が上昇するまでに時間がかが
り、それが出力の出遅れとなって感じる、いわゆるター
ボラグがある。
ところで、ターボチャージャの軸受潤滑媒体として加圧
空気を供給する槽成の空気軸受装置は、高回転するター
ボチャージャの軸受摩擦を低減して軸受損失の減少によ
り性能向上をはかるものとして知られている。回転輪の
摩擦低減は上記した加速時などにおけるターボラグの解
消にそれなりに寄与するものの、ターボラグがターボチ
ャージャの慣性応答遅れに起因し、しかも過給特性上回
転数が十分に上昇しなと過給圧が高められないことから
、必ずしも機関出力の追従性改善の面では十分な効果が
得られなかった（実開昭５８−１５１３２１号公報参照
）。
空気を供給する槽成の空気軸受装置は、高回転するター
ボチャージャの軸受摩擦を低減して軸受損失の減少によ
り性能向上をはかるものとして知られている。回転輪の
摩擦低減は上記した加速時などにおけるターボラグの解
消にそれなりに寄与するものの、ターボラグがターボチ
ャージャの慣性応答遅れに起因し、しかも過給特性上回
転数が十分に上昇しなと過給圧が高められないことから
、必ずしも機関出力の追従性改善の面では十分な効果が
得られなかった（実開昭５８−１５１３２１号公報参照
）。
本発明は、上記問題点を解決することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、ターボチャージャの回転輪を袖受潤滑媒体と
して加圧空気を介して支持する空気軸受装置と、この空
気軸受装置に加圧空気を供給する加圧空気源を備える内
燃機関のターボチャージャ装置において、前記加圧空気
源からの加圧空気を機関吸気系に導く過給配管を配設し
、過給圧が目標値に達しない加速時にこの過給配管の流
ｆｉｌ整弁を開く制御手段を設けるものである。
して加圧空気を介して支持する空気軸受装置と、この空
気軸受装置に加圧空気を供給する加圧空気源を備える内
燃機関のターボチャージャ装置において、前記加圧空気
源からの加圧空気を機関吸気系に導く過給配管を配設し
、過給圧が目標値に達しない加速時にこの過給配管の流
ｆｉｌ整弁を開く制御手段を設けるものである。
（作用）
このように構成してあり、例えば低速域から全開加速す
るような場合、ターボチャージャによる過給圧の不足を
感知して流量調整弁をＩＩＭき、空気軸受用アキュムレ
ータからの加圧空気が８！関吸気系に供給される。この
アキュムレータからの加圧空気により、瞬時に機関人口
側過給圧を立上がらせて機関出力の出遅れを抑制すると
ともに、加速の始めにおいて排圧を急激に上昇させるの
でターボチャージャの吐出圧の立上がりを早めることが
でき、いわゆるターボラグを解消して、従来上り格段に
加速性能の向上がはかれる。
るような場合、ターボチャージャによる過給圧の不足を
感知して流量調整弁をＩＩＭき、空気軸受用アキュムレ
ータからの加圧空気が８！関吸気系に供給される。この
アキュムレータからの加圧空気により、瞬時に機関人口
側過給圧を立上がらせて機関出力の出遅れを抑制すると
ともに、加速の始めにおいて排圧を急激に上昇させるの
でターボチャージャの吐出圧の立上がりを早めることが
でき、いわゆるターボラグを解消して、従来上り格段に
加速性能の向上がはかれる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。
。
ターボチャーツヤ２は排気通路１７から導かれる排気〃
スの圧力エネルギーによって駆動されるタービン４と、
このタービン４と回転輪１５を介して連結するコンプレ
ッサー３を備え、コンプレッサー３により吸入空気を加
圧して吸気管１４に送るようになっている。
スの圧力エネルギーによって駆動されるタービン４と、
このタービン４と回転輪１５を介して連結するコンプレ
ッサー３を備え、コンプレッサー３により吸入空気を加
圧して吸気管１４に送るようになっている。
ターボチャージャ２は回転輪１５と軸受部１６との間に
軸受潤滑媒体として加圧空気を供給する構成の空気軸受
装置５が設けられる。
軸受潤滑媒体として加圧空気を供給する構成の空気軸受
装置５が設けられる。
゛ エアポンプ７は電動モータ１１に駆動され、このエ
アポンプ７によって昇圧された加圧空気を蓄えるアキエ
ムレータ６と、このアキュムレータ６からの加圧空気を
空気軸受装置５に導く空気配管１２とが設けられ、この
空気配ｌｒ！１２の途中に流量調整弁９が介装される。
アポンプ７によって昇圧された加圧空気を蓄えるアキエ
ムレータ６と、このアキュムレータ６からの加圧空気を
空気軸受装置５に導く空気配管１２とが設けられ、この
空気配ｌｒ！１２の途中に流量調整弁９が介装される。
アキュムレータ６からの加圧空気を機関吸気管１４に導
く過給配管１３を設け、この過給配管１３は吸気管１４
のコンプレッサー３より下流側に接続する。
く過給配管１３を設け、この過給配管１３は吸気管１４
のコンプレッサー３より下流側に接続する。
過給配管１３の途中には流量調整弁１０を介装する。
コントローラ８はターボチャージャ２の回転数、コンプ
レッサ３の過給圧、機関の加速指令信号、イグニッショ
ンスイッチ、およびアキュムレータ６の内圧力等の各種
信号が人力されて、流４ｉ調整弁９，１０および電動モ
ータ１１の駆動を制御する。
レッサ３の過給圧、機関の加速指令信号、イグニッショ
ンスイッチ、およびアキュムレータ６の内圧力等の各種
信号が人力されて、流４ｉ調整弁９，１０および電動モ
ータ１１の駆動を制御する。
機関始動時は、イグニッションスイッチがＯＮになると
同時に、つまりスタータスイッチが入る前に、流量調整
弁９は開かれて空気軸受装置５に７キユムレータ６の加
圧空気を供給する。これにより始動時から回転輪１５を
浮上させて支持し、回転輪１５と軸受部１６の接触を回
避する。
同時に、つまりスタータスイッチが入る前に、流量調整
弁９は開かれて空気軸受装置５に７キユムレータ６の加
圧空気を供給する。これにより始動時から回転輪１５を
浮上させて支持し、回転輪１５と軸受部１６の接触を回
避する。
空気軸受装置５は高速回転時には動圧効果で回転輪１５
を浮上させるいわゆるハイブリッド型とし、始動後の通
常運転時に、流量調整弁９はターボチャージャ２の回転
数に対して必要な最小空気流量を空気軸受装置５に供給
するように制御される。
を浮上させるいわゆるハイブリッド型とし、始動後の通
常運転時に、流量調整弁９はターボチャージャ２の回転
数に対して必要な最小空気流量を空気軸受装置５に供給
するように制御される。
機関停止時は、流量調整弁９はイグニッションスイッチ
がＯＦＦになった後一定時間だけ開いて空気軸受装置ｌ
！５への空気供給を継続し、慣性で回転する回転輪１５
と軸受部１６の接触を回避する。
がＯＦＦになった後一定時間だけ開いて空気軸受装置ｌ
！５への空気供給を継続し、慣性で回転する回転輪１５
と軸受部１６の接触を回避する。
電動モータ１１はアキュムレータ６の内圧が設定値以下
になった場合に駆動され、設定値以上になった場合に停
止する。
になった場合に駆動され、設定値以上になった場合に停
止する。
前記加速指令信号はアクセルペダル開度の変化量あるい
は吸入負圧などから検出されるようになっており、コン
トローラ８はこの加速指令信号が人力され、かつコンプ
レッサ３の過給圧信号が設定値以下の場合に、流量調整
弁１０を開いてアキュムレータ６の加圧空気を過給配管
１３を通して吸気Ｗ２に供給する。この過給配管１３を
介して吸気管２に噴出する加圧空気によす機関入口側の
過給圧は瞬時に立上がるのである。。
は吸入負圧などから検出されるようになっており、コン
トローラ８はこの加速指令信号が人力され、かつコンプ
レッサ３の過給圧信号が設定値以下の場合に、流量調整
弁１０を開いてアキュムレータ６の加圧空気を過給配管
１３を通して吸気Ｗ２に供給する。この過給配管１３を
介して吸気管２に噴出する加圧空気によす機関入口側の
過給圧は瞬時に立上がるのである。。
このアキュムレータ６からの加圧空気の供給により機関
１への過給圧が瞬時に立上がることにより、機関１の排
気〃スの圧力エネルギーも加速の初期において急速に増
加するので、コンプレッサー３の吐出圧の上杵を早める
ことができる。
１への過給圧が瞬時に立上がることにより、機関１の排
気〃スの圧力エネルギーも加速の初期において急速に増
加するので、コンプレッサー３の吐出圧の上杵を早める
ことができる。
その結果、いわゆるターボラグを解消して、従来より格
段に加速性能を向上させることができる。
段に加速性能を向上させることができる。
ターボチャージャ２の回転数が上杵して機関入口側の過
給圧が設定値を越えると、流量調整弁１ ・０は閏じて
ターボチャージャ２のみによる過給に依存する。また、
コンプレッサ３側への逆流を防止するためリードバルブ
、流体ダイオードなどの圧損の小さい逆止弁を配設する
のが良いが、圧損の大きい場合にはコンプレッサ；）の
サージの原因となるので望ましくない。なお、逆止弁を
設けなくとも一時的な逆流は生じるが、エンジン排気エ
ネルギは瞬間的に増加してターボチャージャ２は加速さ
れるので、ごく短時間の内に逆流は回避され、正常な過
給状態に復帰する。
給圧が設定値を越えると、流量調整弁１ ・０は閏じて
ターボチャージャ２のみによる過給に依存する。また、
コンプレッサ３側への逆流を防止するためリードバルブ
、流体ダイオードなどの圧損の小さい逆止弁を配設する
のが良いが、圧損の大きい場合にはコンプレッサ；）の
サージの原因となるので望ましくない。なお、逆止弁を
設けなくとも一時的な逆流は生じるが、エンジン排気エ
ネルギは瞬間的に増加してターボチャージャ２は加速さ
れるので、ごく短時間の内に逆流は回避され、正常な過
給状態に復帰する。
この実施例では過給配Ｗ１３をコンプレッサ：（の下流
側に開口させているが、コンプレッサ３のサージング現
象を避けるために、適用するコンプレッサ３の特性に応
じて、例えばサージ原因がディ７ユーザストールの場合
はコンプレッサ；３のインペラ直下流側（ディフューザ
の直ヒ流側）に加圧空気を導入して、ディフューザのス
トールを回避することができる。この他、コンプレッサ
３のインペラのインデューサ前、インペラ内、あるいは
コンプレッサ３の上流側などに加圧空気を導入すること
ができる。
側に開口させているが、コンプレッサ３のサージング現
象を避けるために、適用するコンプレッサ３の特性に応
じて、例えばサージ原因がディ７ユーザストールの場合
はコンプレッサ；３のインペラ直下流側（ディフューザ
の直ヒ流側）に加圧空気を導入して、ディフューザのス
トールを回避することができる。この他、コンプレッサ
３のインペラのインデューサ前、インペラ内、あるいは
コンプレッサ３の上流側などに加圧空気を導入すること
ができる。
ガソリンエンジンの場合、適正な混合比を得るために、
吸入空気量を測定するメータリング装置（キャブレター
、あるいは燃料噴射式機関の場合はエア７０メータ）の
上流側に加圧空気を導入する。
吸入空気量を測定するメータリング装置（キャブレター
、あるいは燃料噴射式機関の場合はエア７０メータ）の
上流側に加圧空気を導入する。
エアーポンプ６は電動モータ１１に代えて機関１に電磁
クラッチを介して直接駆動されるようにすることも可能
である。また、アキュムレータ６はその内圧を１０ （
ｋｇ／ Ｃｍ”）とした場合、１０（＋）程度の容量を
確保することで、排気［２０（１０（ｃＣ）クラスの機
関で、車両の山缶走行等のかなりの頻度で加速が繰り返
される運転条件を想定しても、十分に過給空気をまかな
うことができるさらに、きわめて高い頻度で加速が繰り
返された場合、またアキュムレータ６から長時間にわた
りエンジン過給されるような状態が生じた場合に、空気
軸受５への給気量および給気圧が最低必要限度値を下ま
わり、空気軸受５のトラブルを生じることのないよう軸
受空気給気圧がある一定値以下になった時、コントロー
ラ８は流量調整弁１０に主閘我７、ノ咋開度絞りの制御
信号を出すようにする。
クラッチを介して直接駆動されるようにすることも可能
である。また、アキュムレータ６はその内圧を１０ （
ｋｇ／ Ｃｍ”）とした場合、１０（＋）程度の容量を
確保することで、排気［２０（１０（ｃＣ）クラスの機
関で、車両の山缶走行等のかなりの頻度で加速が繰り返
される運転条件を想定しても、十分に過給空気をまかな
うことができるさらに、きわめて高い頻度で加速が繰り
返された場合、またアキュムレータ６から長時間にわた
りエンジン過給されるような状態が生じた場合に、空気
軸受５への給気量および給気圧が最低必要限度値を下ま
わり、空気軸受５のトラブルを生じることのないよう軸
受空気給気圧がある一定値以下になった時、コントロー
ラ８は流量調整弁１０に主閘我７、ノ咋開度絞りの制御
信号を出すようにする。
（発明の効果）
以上のように本発明は、ターボチャーツヤの空気軸受装
置に供給する加圧空気を蓄えるアキュムレータを備える
内燃機関において、７キユムレータの加圧空気を機関吸
気系に導く過給配管を配設し、機関加速指令時で過給圧
が目標値に達していない場合に限りこの過給配管を開く
流量ＷＩ４整弁を設けるようにしたため、加速時にはア
キュムレータからの加圧空気により瞬時に機関入口側の
過給圧を立上がらせて出力の出遅れを抑制するとともに
、このアキュムレータからの過給により加速の初期にお
いて排圧を急速に上杵させるのでターボチャーツヤによ
る過給圧の立上がりを早めることがでさ、いわゆるター
ボラグを解消して従来より格段に加速性能の向上がはが
れる。
置に供給する加圧空気を蓄えるアキュムレータを備える
内燃機関において、７キユムレータの加圧空気を機関吸
気系に導く過給配管を配設し、機関加速指令時で過給圧
が目標値に達していない場合に限りこの過給配管を開く
流量ＷＩ４整弁を設けるようにしたため、加速時にはア
キュムレータからの加圧空気により瞬時に機関入口側の
過給圧を立上がらせて出力の出遅れを抑制するとともに
、このアキュムレータからの過給により加速の初期にお
いて排圧を急速に上杵させるのでターボチャーツヤによ
る過給圧の立上がりを早めることがでさ、いわゆるター
ボラグを解消して従来より格段に加速性能の向上がはが
れる。
図面は本発明の一実施例を示す全体構成図である。
１・・・機関、２・・・ターボチャージャ、３・・・コ
ンプレッサ、４・・・タービン、５・・・空気軸受装置
、６・・・アキュムレータ、？・・・エアポンプ、８・
・・コントローラ、９．１０・・・流量調整弁、１１・
・・電動モータ、１２・・・軸受空気供給管、１３・・
・過給配管、Ｊ４・・・吸気管
ンプレッサ、４・・・タービン、５・・・空気軸受装置
、６・・・アキュムレータ、？・・・エアポンプ、８・
・・コントローラ、９．１０・・・流量調整弁、１１・
・・電動モータ、１２・・・軸受空気供給管、１３・・
・過給配管、Ｊ４・・・吸気管
Claims (1)
- ターボチャージャの回転輪を軸受潤滑媒体として加圧空
気を介して支持する空気軸受装置と、この空気軸受装置
に加圧空気を供給する加圧空気源を備える内燃機関のタ
ーボチャージャ装置において、前記加圧空気源からの加
圧空気を機関吸気系に導く過給配管を配設し、過給圧が
目標値に達しない加速時にこの過給配管の流量調整弁を
開く制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関のター
ボチャージャ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60157382A JPS6217321A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 内燃機関のタ−ボチヤ−ジヤ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60157382A JPS6217321A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 内燃機関のタ−ボチヤ−ジヤ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6217321A true JPS6217321A (ja) | 1987-01-26 |
Family
ID=15648423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60157382A Pending JPS6217321A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 内燃機関のタ−ボチヤ−ジヤ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6217321A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5154277A (en) * | 1991-01-22 | 1992-10-13 | Hakuto Co., Ltd. | Electronic parts separation mechanism |
| WO1998021457A1 (en) * | 1996-11-15 | 1998-05-22 | Lawson Thomas Towles Jr | Turbocharged engine system with recirculation and supplemental air supply |
| JP2009236068A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Ihi Corp | 過給機 |
| JP2016056795A (ja) * | 2014-09-12 | 2016-04-21 | 日野自動車株式会社 | ターボチャージャシステム |
| WO2022248234A1 (de) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | Zf Cv Systems Global Gmbh | Brennstoffzellensystem zum antrieb eines fahrzeugs |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP60157382A patent/JPS6217321A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5154277A (en) * | 1991-01-22 | 1992-10-13 | Hakuto Co., Ltd. | Electronic parts separation mechanism |
| WO1998021457A1 (en) * | 1996-11-15 | 1998-05-22 | Lawson Thomas Towles Jr | Turbocharged engine system with recirculation and supplemental air supply |
| GB2323129A (en) * | 1996-11-15 | 1998-09-16 | Jr Thomas Towles Lawson | Turbocharged engine system with recirculation and supplemental air supply |
| US5819538A (en) * | 1996-11-15 | 1998-10-13 | Lawson, Jr.; Thomas Towles | Turbocharged engine system with recirculation and supplemental air supply |
| JP2009236068A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Ihi Corp | 過給機 |
| JP2016056795A (ja) * | 2014-09-12 | 2016-04-21 | 日野自動車株式会社 | ターボチャージャシステム |
| WO2022248234A1 (de) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | Zf Cv Systems Global Gmbh | Brennstoffzellensystem zum antrieb eines fahrzeugs |
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