JPS6244092Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、過給機付きエンジンに関する。

従来より、ターボ過給機をそなえたエンジンの
低回転域特性および過渡特性を改善する試みが
種々行なわれている。

一方、エンジンブレーキの作動時に、その運動
エネルギーを回収できるように、従来から各種の
提案が行なわれている。

しかしながら、過給機付きエンジンでは、エン
ジンブレーキの作動時に排出される運動エネルギ
ーを十分に回収する手段が未だ開発されておら
ず、運動エネルギーが無駄に捨てられているとい
う問題点がある。

本考案は、このような問題点を解決しようとす
るもので、エンジンのブレーキ作動時に、運動エ
ネルギーを効率よく回収し蓄積して、エンジンの
出力増大時における出力特性を向上させることが
できるようにした、過給機付きエンジンを提供す
ることを目的とする。

このため、本考案の過給機付きエンジンは、エ
ンジンの排気通路に介装されたタービンと同ター
ビンにより駆動されるべく吸気通路に介装された
コンプレツサとからなるターボ過給機と、同ター
ボ過給機のタービンへ加圧空気供給管を介して加
圧空気を送る補助コンプレツサとをそなえ、上記
エンジンで駆動される流体ポンプと、同流体ポン
プからの作動流体により蓄圧するアキユムレータ
と、同アキユムレータからの作動流体を受けて上
記補助コンプレツサを駆動する流体圧モータとが
設けられるとともに、上記エンジンの軸部と上記
流体ポンプの軸部との接離を行なう補助クラツチ
と、上記エンジンのブレーキ作動時を検出するブ
レーキセンサと、同ブレーキセンサからの検出信
号に基づき上記補助クラツチを接合させる制御手
段とが設けられたことを特徴としている。

以下、図面により本考案の実施例について説明
すると、第１〜３図は本考案の一実施例としての
車両用過給機付きエンジンを示すもので、第１図
はその全体構成図、第２，３図はいずれもその電
気回路図である。

第１〜３図に示すように、エンジン１の排気通
路２にタービン３が接続されており、このタービ
ン３によつて駆動されるコンプレツサ４が吸気通
路５に介装されていて、タービン３とコンプレツ
サ４とでターボ過給機６が構成されている。

また、エンジン１の軸部１ａからの出力が、流
体ポンプとしてのオイルポンプ３２の軸部３２ａ
へ補助クラツチとしての電磁クラツチ９を介し供
給されるようになつていて、このオイルポンプ３
２は、オイルタンク３３からの作動油を配管３６
を介して受け、アキユムレータ３４へ配管３７を
介して供給する。

配管３７には、逆止弁４０が介装されており、
所定圧以上の圧油のみがオイルポンプ３２からア
キユムレータ３４へ供給される。

アキユムレータ３４は、圧油により蓄圧すると
ともに、配管３８に介装された開閉制御弁として
の電磁バルブ３１の連通状態によつて、蓄圧され
た作動油を流体圧モータとしてのオイルモータ３
５へ給排制御する。

そして、オイルモータ３５は、作動油を受け、
軸４１を介して補助コンプレツサ７を駆動すると
ともに、排油を配管３９を介してオイルタンク３
３へ還流する。

これらのオイルポンプ３２、オイルタンク３
３、アキユムレータ３４、オイルモータ３５およ
び配管３６〜３９は、運動エネルギー保存係Ａを
なしている。

補助コンプレツサ７には、大気を導入する導入
用配管１０が接続されており、さらに補助コンプ
レツサ７で加圧された大気をタービン３より上流
側の排気通路２へ供給する加圧空気供給管１１が
接続されている。

この加圧空気供給管１１には、逆止弁１３が介
装されている。

また、第２図に示すように、アクセルペダルセ
ンサ１４が設けられており、アクセルペダルの踏
込量を検出して、踏込量信号Saを制御手段１５
のコンパレータ１６へ供給する。

コンパレータ１６では、踏込量信号Saが設定
器１７からの設定値Sbより大きいときに、踏込
み信号Scをアンド回路１８の一入力端へ供給す
る。

さらに、エンジン回転数センサ１９が設けられ
ており、エンジン１の回転数を検出して、エンジ
ン回転数信号Ｎ_Eを制御手段１５のコンパレータ
２０へ供給する。

コンパレータ２０では、エンジン回転数信号Ｎ
_Eが設定器２１からの設定器Noより小さいとき
に、エンジン低回転数信号N₁をアンド回路１８
の他入力端へ供給する。

アンド回路１８は、踏込み信号Scおよびエン
ジン低回転数信号N₁を同時に受けたときに、バ
ルブ開信号Son₁をオア回路２２を介して電磁バ
ルブ３１へ供給し、これにより電磁バルブ３１を
開状態とする。

また、エンジン回転数センサ１９からのエンジ
ン回転数信号Ｎ_Eは、微分器（ｄ／dt）２３を介
してコンパレータ２４へ供給される。

コンパレータ２４では、微分器２３からのエン
ジン回転数の加速度信号α_１が設定器２５からの
設定値α_２より大きいときに、バルブ開信号
Son₂をオア回路２２を介して電磁バルブ３１へ
供給し、これにより電磁バルブ３１を開状態とす
る。

電磁バルブ３１は、バルブ開信号Son₁，Son₂
を受けないときには、閉状態となつている。

第３図に示すように、制御手段１５には、さら
に、３入力アンド回路２６が設けられており、３
入力アンド回路２６へはエンジンブレーキ状態検
出回路２７を構成するクラツチオンセンサ２８か
らのクラツチオン信号およびアクセルペダルオフ
センサ２９からのアクセルペダルオフ信号が入力
されるようになつている。

さらに、３入力アンド回路２６へは、ギア段ス
イツチ３０からのニユートラル位置以外でオンと
なるギア選択オン信号が入力されるようになつて
いる。

そして、３入力アンド回路２６は、その出力を
電磁クラツチ９へ供給するように接続している。

なお、第１図中の符号４２はバツテリを示して
いる。

本考案の過給機付きエンジンは上述のごとく構
成されているので、エンジンブレーキの作動時に
おいて、ギア段が選択されている場合には、３入
力アンド回路２６から電磁クラツチ９へ制御信号
が送られて、電磁クラツチ９が接合状態となり、
オイルポンプ３２が駆動される。

そして、オイルタンク３３からの作動油が高圧
状態でアキユムレータ３４へ送られ、蓄圧され
る。

このとき、オイルポンプ３２は、エンジン１に
よつて軸部１ａ，３２ａを介し駆動されるので、
この駆動力によつて、エンジン１の負荷がさらに
高まり、強力なブレーキ力が得られる。

そして、エンジン１の低回転数においてアクセ
ルを踏込んだ場合や、加速時において、電磁バル
ブ３１が連通（開）状態となつて、オイルモータ
３５が補助コンプレツサ７を駆動し、補助コンプ
レツサ７からの加圧空気がタービン３へ供給さ
れ、ターボ過給機６が増速して、エンジン出力が
増大する。

この補助コンプレツサ７へは運動エネルギー保
存系Ａのオイルモータ３５から駆動力が与えられ
るようになつていて、この運動エネルギー保存系
Ａへはエンジン１のブレーキ時における運動エネ
ルギーが供給されるようになつているので、エン
ジン１の出力には悪影響が生じない。

なお、エンジンとしては、デイーゼルエンジン
でも、ガソリンエンジンでもよい。

また、補助コンプレツサ７と逆止弁１３との間
に、圧力損失の小さい熱交換器（ヒートパイプ
等）を介装して、この熱交換器のケーシングに、
タービン３の下流側の排気管が貫通されるように
構成してもよく、この場合、タービン３の出口か
らの排気ガスとタービン３の入口への加圧空気と
の間で熱交換が行なわれて、加圧空気が加熱さ
れ、タービン３へ送られるエネルギの損失が小さ
くなる。

また、３入力アンド回路２６と電磁クラツチ９
との間に、３入力アンド回路２６からの出力を一
端に受ける２入力オア回路を介装して、このオア
回路の他端に、ブレーキペダルオン検出センサ等
からの信号を入力するように構成してもよい。

なお、タービン３の下流側にエキゾーストバル
ブを介装して、このエキゾーストバルブをエンジ
ンブレーキ状態に応じて閉作動させてもよい。

以上詳述したように、本考案の過給機付きエン
ジンによれば、エンジンで駆動される流体ポンプ
と、同流体ポンプからの作動流体により蓄圧する
アキユムレータと、同アキユムレータからの作動
流体を受けて上記補助コンプレツサを駆動する流
体圧モータとが設けられるとともに、上記エンジ
ンの軸部と上記流体ポンプの軸部との接離を行な
う補助クラツチと、上記エンジンのブレーキ作動
時を検出するブレーキセンサと、同ブレーキセン
サからの検出信号に基づき上記補助クラツチを接
合させる制御手段とが設けられるという簡素な構
造で、次のような効果ないし利点を得ることがで
きる。

(1) エンジンブレーキ力が増加する。

(2) 発進時や加速時、登板時等におけるエンジン
出力のレスポンス特性が向上する。

(3) 燃費が改善される。

(4) 従来捨てられていたエンジンブレーキの作動
時の運動エネルギーを、効率よく回収すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例としての車両用過給機付
きエンジンを示すもので、第１図はその全体構成
図、第２，３図はいずれもその電気回路図であ
る。 １……エンジン、１ａ……軸部、２……排気通
路、３……タービン、４……コンプレツサ、５…
…吸気通路、６……ターボ過給機、７……補助コ
ンプレツサ、９……補助クラツチとしての電磁ク
ラツチ、１０……導入用配管、１１……加圧空気
供給管、１３……逆止弁、１４……アクセルペダ
ルセンサ、１５……制御手段、１６……コンパレ
ータ、１７……設定器、１８……アンド回路、１
９……エンジン回転数センサ、２０……コンパレ
ータ、２１……設定器、２２……オア回路、２３
……微分器（ｄ／dt）、２４……コンパレータ、
２５……設定器、２６……３入力アンド回路、２
７……エンジンブレーキ状態検出回路、２８……
クラツチオンセンサ、２９……アクセルペダルオ
フセンサ、３０……ギア段スイツチ、３１……電
磁バルブ、３２……流体ポンプとしてのオイルポ
ンプ、３２ａ……軸部、３３……オイルタンク、
３４……アキユムレータ、３５……流体圧モータ
としてのオイルモータ、３６〜３９……配管、４
０……逆止弁、４１……軸、４２……バツテリ、
Ａ……運動エネルギー保存系。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンの排気通路に介装されたタービンと同
   タービンにより駆動されるべく吸気通路に介装さ
   れたコンプレツサとからなるターボ過給機と、同
   ターボ過給機のタービンへ加圧空気供給管を介し
   て加圧空気を送る補助コンプレツサとをそなえ、
   上記エンジンで駆動される流体ポンプと、同流体
   ポンプからの作動流体により蓄圧するアキユムレ
   ータと、同アキユムレータからの作動流体を受け
   て上記補助コンプレツサを駆動する流体圧モータ
   とが設けられるとともに、上記エンジンの軸部と
   上記流体ポンプの軸部との接離を行なう補助クラ
   ツチと、上記エンジンのブレーキ作動時を検出す
   るブレーキセンサと、同ブレーキセンサからの検
   出信号に基づき上記補助クラツチを接合させる制
   御手段とが設けられたことを特徴とする、過給機
   付きエンジン。