JPS6244093Y2

JPS6244093Y2 -

Info

Publication number: JPS6244093Y2
Application number: JP15102283U
Authority: JP
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1983-09-29
Publication date: 1987-11-19
Also published as: JPS6057747U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、主として自動車に用いられる過給機
付きエンジンに関する。

従来より、自動車では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、上記の流体ポンプの吐出口
と流入口とを連結する還流路が設けられ、かつ同
還流路における上記作動流体の流通を遮断しうる
制御弁と、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制御弁を閉制御する制御手
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からの出力が、流体ポンプと
してのオイルポンプ３２へ供給されるようになつ
ていて、このオイルポンプ３２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、
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３３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系Ａを
なしている。

さらに、オイルポンプ３２の吐出口３２ｂと流
入口３２ｃとを連結する還流路４３が設けられて
いて、この還流路４３には開閉制御弁としての電
磁バルブ４４が介装されている。

また逆止弁４０よりアキユムレータ３４寄りの
配管３７と、配管３６とを連結する配管４５が設
けられていて、配管３７には、アキユムレータ３
４内の圧力が所定圧以上となるのを防止するため
のリリーフ弁４６が介装されている。

なお、リリーフ弁４６は、配管４５に介装して
もよい。

また、アキユムレータ３４の吐出側における油
圧を検出するための圧力センサ４８が配管３８に
設けられている。

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からの設定値N₀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Sno₁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、その出力で
ある蓄圧制御信号Soff₁をオア回路５１を介して
電磁バルブ４４へ供給するように接続している。

また、圧力センサ４８からのアキユムレータ内
圧信号P₁が、制御手段１５のコンパレータ４９へ
供給される。

コンパレータ４９では、アキユムレータ内圧信
号P₁が、設定器５０からの設定値P₀より小さいと
きに、蓄圧制御信号Soff₂をオア回路５１を介し
て電磁バルブ４４へ供給し、これにより電磁バル
ブ４４を閉状態とする。

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から電磁バルブ４４へ制御信号
が送られて、電磁バルブ４４が閉状態となり、オ
イルポンプ３２の吐出油が逆止弁４０を介してア
キユムレータ３４へ供給される。

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。

また、エンジンブレーキの作動状態によらず、
アキユムレータ３４の内圧が低くなると、圧力セ
ンサ４８がこれを検知して、電磁バルブ４４を閉
じ、オイルポンプ３２からの作動油によりアキユ
ムレータ３４の油圧の補充が行なわれる。

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の出力にはほとんど悪影響が生じない。

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、オア回路５１を３入力オア回路として、
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。

また、液体圧モータや流体ポンプに可変斜板プ
ランジヤ式のものを用いれば、補助コンプレツサ
の回転を可変制御することもできる。

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、上記の流体
ポンプの吐出口と流入口とを連結する還流路が設
けられ、かつ同還流路における上記作動流体の流
通を遮断しうる制御弁と、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制御弁を閉
制御す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、登坂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。

(5) アキユムレータ内の圧力を、常に高く維持す
ることができ、これにより、エンジンの出力増
大時においても、安定な出力が得られる。

【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、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、１９……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、２７……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、３
０……ギア段スイツチ、３１……電磁バルブ、３
２……流体ポンプとしてのオイルポンプ、３２ｂ
……吐出口、３２ｃ……流入口、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、４０……逆止弁、４２……バツテリ、４３
……還流路、４４……電磁バルブ、４５……配
管、４６……リリーフ弁、４７……配管、４８…
…圧力センサ、４９……コンパレータ、５０……
設定器、５１……オア回路、Ａ……運動エネルギ
ー保存系。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

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、上記の流体ポンプの吐
出口と流入口とを連結する還流路が設けられ、か
つ同還流路における上記作動流体の流通を遮断し
うる制御弁と、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制御弁を閉制御する制
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。