JPS63143319A - Engine with supercharger - Google Patents

Engine with supercharger

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Publication number
JPS63143319A
JPS63143319A JP28971686A JP28971686A JPS63143319A JP S63143319 A JPS63143319 A JP S63143319A JP 28971686 A JP28971686 A JP 28971686A JP 28971686 A JP28971686 A JP 28971686A JP S63143319 A JPS63143319 A JP S63143319A
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JP
Japan
Prior art keywords
supercharging
passage
control valve
pump
engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP28971686A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Hitomi
光夫 人見
Junzo Sasaki
潤三 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS63143319A publication Critical patent/JPS63143319A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain favorable supercharging and fuel consumption with a simple structure by carrying out a partial-cylinder supercharging, etc. at the time of a high load operation, while operating a supercharging pump utilizing intake negative pressure by means of the whole intake air of cylinders and recovering power at the time of a low load operation. CONSTITUTION:At the time of a high load operation of an engine E, both of a second control valve 17 and a throttle valve 18 are controlled to be full open, negative pressure generated in a natural intake passage 6 is introduced into an actuator 16 through a negative pressure introducing passage 15 which is connected to a branch part 14, and a first control valve 12 is closed to shut off the natural intake passage 6 from a supercharging passage 5. Thereby, the first and fourth cylinders 1, 4 of the engine E is fed with supercharged air, whereas, non-supercharged natural intake air is taken into the second and third cylinders 2, 3. On the other hand, at the time of a low load operation, the second control valve 17 is closed to make the whole of the intake air which is to be taken into the whole cylinders 1-4 flow into the supercharging passage 5 through the throttle valve 18. Also, the first control valve 12 is opened.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は、過給通路と自然吸気通路とを備えた過給機
付エンジンの改良に関する乙のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to an improvement in a supercharged engine equipped with a supercharging passage and a naturally aspirated passage.

F従来の技術] エンジン動力の一部を利用してエアポンプを駆動させて
過給するようにした、いわゆる機械式過給機による過給
を行なう場合、従来より、ポンプの駆動抵抗に起因する
燃費の悪化が大きな問題であった。
F. Prior Art] When supercharging is performed using a so-called mechanical supercharger, which uses part of the engine power to drive an air pump for supercharging, conventionally, fuel consumption has been reduced due to pump drive resistance. deterioration was a major problem.

特に全気筒過給の場合は、過給ポンプが大型化するので
、上記燃費悪化の問題に加えて設置スペース及び搭載性
に関する問題も生じる。上記全気筒過給方式に対して、
エンジン出力の一定の向上を得るとともに上記機械式過
給機による過給に伴う問題を軽減させるしのとして、過
給を一部の気筒にのみ限定して行なうようにした、いわ
ゆる部分気筒過給方式が、従来より知られている。この
部分気筒過給方式によれば、過給ポンプを小型化するこ
とかできるので、ポンプ駆動に伴うエンジン動力の消費
が低減されて燃費悪化の問題が改善されるとともに、エ
ンジン吸気系統の小型化を図ることができる。
In particular, in the case of all-cylinder supercharging, the supercharging pump becomes large, so in addition to the problem of deterioration of fuel efficiency, there are also problems regarding installation space and mountability. For the above all-cylinder supercharging system,
In order to improve engine output to a certain extent and alleviate the problems associated with supercharging using mechanical superchargers, so-called partial cylinder supercharging is used to limit supercharging to only some cylinders. The method is known from the past. According to this partial cylinder supercharging system, the supercharging pump can be downsized, reducing engine power consumption associated with pump drive, improving fuel efficiency, and reducing the size of the engine intake system. can be achieved.

また、機械式過給機による過給方式において、過給ポン
プを小型化し、駆動抵抗を低減する他の方法として、気
筒に吸入される自然吸気とは別に、過給ポンプで加圧し
た過給エアを、上記自然吸気の通路とは別の過給通路か
ら気筒に供給するようにした、いわゆる部分過給方式が
知られている(特開昭59−200014号公報参照)
。この場合、上記−過給ポンプは、エンジンの各気筒が
吸入するエアの一部を加圧するだけであるので、駆動抵
抗は小さくてすみ、小型のポンプで十分である。
In addition, in the supercharging method using a mechanical supercharger, as another method of downsizing the supercharging pump and reducing driving resistance, in addition to the natural intake air taken into the cylinder, supercharging that is pressurized by the supercharging pump A so-called partial supercharging system is known in which air is supplied to the cylinder from a supercharging passage separate from the naturally aspirated passage (see Japanese Patent Laid-Open No. 59-200014).
. In this case, the supercharging pump only pressurizes a portion of the air taken into each cylinder of the engine, so the driving resistance is small and a small pump is sufficient.

一方、気筒の吸気通路に設けられた絞弁をバイパスして
気筒に通ずるポンプ通路に、エンジンに連結したポンプ
を介設し、かつこのポンプを、上記絞弁が全開したたと
きにその吸入流量がエンジンの吸入吸気流量に比較して
十分に小さいものにした場合、上記ポンプの吸入側の圧
力が吐出側の圧力よりも高い事により上記ポンプが駆動
され、このとき発生するポンプのトルクをエンジンに伝
達し、燃費を改善することができることが知られている
(特開昭58−156429号公報参照)。
On the other hand, a pump connected to the engine is interposed in the pump passage leading to the cylinder by bypassing the throttle valve provided in the intake passage of the cylinder, and this pump is connected to the intake flow rate when the throttle valve is fully opened. If the intake flow rate is made sufficiently small compared to the intake flow rate of the engine, the pump will be driven by the pressure on the suction side of the pump being higher than the pressure on the discharge side, and the pump torque generated at this time will be applied to the engine. It is known that it is possible to improve fuel efficiency by transmitting energy to the engine (see Japanese Patent Laid-Open No. 156429/1983).

また、機械式過給機による過給に伴う燃費悪化の問題を
更に改善するための他の方法として、過給ポンプにポン
プの駆動または停止をさせるための電磁クラッチを取り
付け、過給を必要としない軽負荷運転時には、上記電磁
クラッチによって過給ポンプの駆動を停止させてポンプ
駆動に伴うエンジン動力の消費を低減させるようにする
ことも知られている。
In addition, as another method to further improve the problem of poor fuel efficiency caused by supercharging with a mechanical supercharger, we have installed an electromagnetic clutch on the supercharging pump to drive or stop the pump, thereby reducing the need for supercharging. It is also known that the electromagnetic clutch is used to stop the driving of the supercharging pump during light load operation, thereby reducing the consumption of engine power associated with driving the pump.

U発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上記したように、気筒のポンプ通路にポ
ンプを介設し、ポンプの上流側と下流側の圧力差を利用
して上記ポンプを駆動させる場合、ポンプ下流側の圧力
が低い程、燃費改善の効果が大きくなるが、従来では、
気筒の吸気通路とポンプ通路が、ポンプよりも下流側で
連通されていないため、気筒の全吸入エアによる吸入負
圧をポンプ下流側に作用させることができず、ポンプ上
流側と下流側の圧力差を十分に大きくすることができな
かった。従って燃費改善の効果も、気筒の全吸入エアに
よる吸入負圧を利用してポンプを駆動させる場合に比べ
て十分なものではなかった。
Problems to be Solved by the Invention However, as described above, when a pump is interposed in the pump passage of a cylinder and the pump is driven using the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the pump, the pump The lower the pressure on the downstream side, the greater the effect of improving fuel efficiency, but conventionally,
Since the intake passage of the cylinder and the pump passage are not connected downstream of the pump, the negative suction pressure due to all the intake air of the cylinder cannot be applied to the downstream side of the pump, and the pressure on the upstream and downstream sides of the pump increases. It was not possible to make the difference large enough. Therefore, the effect of improving fuel efficiency was not as sufficient as compared to the case where the pump was driven using the suction negative pressure generated by all the intake air in the cylinder.

また軽負荷運転時における過給ポンプの停止を電磁クラ
ッチによって行なう場合、電磁クラッチの0N−OFF
切換時に、エンジン出力トルクの変動、いわゆるトルク
ショックが生じるという問題かあり、また実際上、中速
または高速回転域では、電磁クラッチの信頼性上、ポン
プの回転を停止させることができないという問題がある
In addition, when stopping the supercharging pump during light load operation using an electromagnetic clutch, the electromagnetic clutch is turned 0N-OFF.
When switching, there is a problem that fluctuations in the engine output torque, so-called torque shock, occur, and in practice, there is a problem that the rotation of the pump cannot be stopped due to the reliability of the electromagnetic clutch in the medium-speed or high-speed rotation range. be.

[発明の目的] この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、部分気筒過給または部分過給を行なうようにした過
給機付エンジンにおいて、高負荷運転時には、部分気筒
過給または部分過給を行ない、軽負荷運転時には、気筒
の全吸入エアによる吸入負圧を利用して過給ポンプを駆
動させて動力の回収を行なうことによってエンジンの燃
費を改善し、簡単な構成で、燃費の改善と過給の両方を
達成することを目的とする。
[Purpose of the Invention] The present invention was made to solve the above-mentioned problems.In a supercharged engine that performs partial cylinder supercharging or partial supercharging, partial cylinder supercharging is performed during high-load operation. A simple configuration that improves engine fuel efficiency by performing charging or partial supercharging, and recovering power by driving the supercharging pump using the negative pressure generated by all intake air in the cylinder during light load operation. The aim is to achieve both improved fuel efficiency and supercharging.

[問題点を解決ずろための手段] このためこの発明は、エンジン出力軸により駆動される
機械式過給機が介設された過給通路と、気筒に自然吸気
を供給する自然吸気通路とを備え、部分気筒過給または
部分過給を行なうようにした過給機付エンジンにおいて
、上記過給機よりも下流側の過給通路と上記自然吸気通
路とを連通させる連通路と、該連通路に設けられ、該連
通路を開閉制御する第1制御弁と、上記連通路よりも上
流側の自然吸気通路に設けられ、該自然吸気通路を開閉
制御する第2制御弁と、軽負荷時、上記連通路を開くよ
う第1制御弁を制御するとともに上記自然通路を閉じる
よう第2制御弁を制御する制御手段とを備えるようにし
た乙のである。
[Means for solving the problem] Therefore, the present invention provides a supercharging passage in which a mechanical supercharger driven by the engine output shaft is interposed, and a naturally aspirated passage that supplies naturally aspirated air to the cylinder. In a supercharged engine that performs partial cylinder supercharging or partial supercharging, a communication passage that communicates a supercharging passage downstream of the supercharger with the natural intake passage, and the communication passage a first control valve provided in the natural intake passage upstream of the communication passage to control opening and closing of the communication passage; a second control valve provided in the natural intake passage upstream of the communication passage and controlling opening and closing of the natural intake passage; A control means is provided for controlling the first control valve to open the communication passage and controlling the second control valve to close the natural passage.

[発明の効果] この発明によれば、高負荷運転時には、部分気筒過給ま
たは部分過給を行ない、軽負荷運転時には、気筒の全吸
入エアによる吸入負圧を利用して過給ポンプを駆動さ仕
ろこと、により過給ポンプのエンジン出力軸に対する回
転比を低下させ、動ツノの回収を行なうことができるの
で、ブーり可変機構などの複雑な機構を用いることなく
、簡単な構成で、動力回収による燃費の改善と過給の両
方を達成することができる。また電磁クラッチは特に必
要性が無くなるので、過給ポンプは小型で構造が簡単な
もので十分であり、コストの低減を計るることができる
とともに、電磁クラッチの0N−OFF切換時に生じる
ドルクシシックの問題も解消することができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, partial cylinder supercharging or partial supercharging is performed during high-load operation, and during light-load operation, the supercharging pump is driven using the suction negative pressure due to all the intake air of the cylinder. The rotation ratio of the supercharging pump to the engine output shaft can be lowered by the Sashiroko, and the moving horn can be recovered, so a simple configuration can be used without using a complicated mechanism such as a variable boob mechanism. It is possible to achieve both improved fuel efficiency through power recovery and supercharging. In addition, since there is no need for an electromagnetic clutch, a small and simple supercharging pump is sufficient, which reduces costs, and also reduces the problem of drastic problems that occur when switching between ON and OFF states of the electromagnetic clutch. can also be resolved.

[実施例コ 以下、この発明に係る実施例を、添付図面に基づいて詳
細に説明する。
[Embodiments] Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.

第1図及び第2図は、この発明に係る過給機付エンジン
の実施例を示す部分気筒過給方式4気筒エンジンのシス
テム概略図である。これらの図に示したように、エンジ
ンEの第1気筒l及び第4気筒4の吸気ポートla及び
4aは、それぞれ吸気分岐管部1b及び4bを通じて過
給通路5に連通し、第2気筒2及び第3気筒3の吸気ボ
ー)2a及び3aは、それぞれ吸気分岐管部2b及び3
bを通じて自然吸気通路6に連通している。上記過給通
路5の途中部には、エアクリーナ7を経て吸入されるエ
アを加圧するための過給ポンプ8が介設され、この過給
ポンプ8は、エンジンEの出力軸9に取り付けられた駆
動プーリ9aと過給ポンプ8の回転軸IOに取り付けら
れた従動プーリlOaの間に装着された伝動ベルト11
を介して、エンジンEの出力軸9によって駆動されるよ
うになっている。
1 and 2 are system schematic diagrams of a partial cylinder supercharged four-cylinder engine showing an embodiment of the supercharged engine according to the present invention. As shown in these figures, the intake ports la and 4a of the first cylinder l and fourth cylinder 4 of the engine E communicate with the supercharging passage 5 through the intake branch pipe parts 1b and 4b, respectively, and and the intake bows of the third cylinder 3) 2a and 3a are the intake branch pipe portions 2b and 3, respectively.
It communicates with the natural intake passage 6 through b. A supercharging pump 8 for pressurizing the air sucked through the air cleaner 7 is interposed in the middle of the supercharging passage 5, and the supercharging pump 8 is attached to the output shaft 9 of the engine E. A transmission belt 11 installed between a driving pulley 9a and a driven pulley lOa attached to the rotating shaft IO of the supercharging pump 8
It is designed to be driven by the output shaft 9 of the engine E via.

上記過給ポンプ8よりも下流側の過給通路5と自然吸気
通路6の間には、第1制御弁12によって選択的に連通
または遮断される連通路13が設けられ、上記第1制御
弁12は、第2気筒2の吸気分岐管部2aと第3気筒3
の吸気分岐管部3aの分岐部14に連通する負圧導入路
15に接続されたアクチュエータ16によって、分岐部
14aの負圧に応じて開閉制御される。また過給ポンプ
8より上流側の過給通路5には、第1気筒1及び第4気
筒4に供給する吸気量を制御するスロットル弁18が設
けられている。一方、自然吸気通路6を通じて第2気筒
2及び第3気筒3に吸入される吸気量を制御する第2制
御弁17は、連通路13よりら上流側の自然吸気通路6
に設けられている。
A communication passage 13 is provided between the supercharging passage 5 and the natural intake passage 6 on the downstream side of the supercharging pump 8 and is selectively communicated with or shut off by a first control valve 12. 12 is the intake branch pipe portion 2a of the second cylinder 2 and the third cylinder 3.
Opening/closing is controlled by an actuator 16 connected to a negative pressure introduction path 15 communicating with a branch part 14 of the intake branch pipe part 3a according to the negative pressure of the branch part 14a. Further, a throttle valve 18 is provided in the supercharging passage 5 upstream of the supercharging pump 8 to control the amount of intake air supplied to the first cylinder 1 and the fourth cylinder 4. On the other hand, the second control valve 17 that controls the amount of intake air taken into the second cylinder 2 and the third cylinder 3 through the natural intake passage 6 is connected to the natural intake passage 6 upstream from the communication passage 13.
It is set in.

上記第2制御弁17及び第2スロツトル弁18は、いず
れもアクセル機構(不図示)に連結され、アクセルペダ
ル(不図示)の開度、すなわちエンジンEの負荷に応じ
て、その開度が制御されるようになっている。
The second control valve 17 and the second throttle valve 18 are both connected to an accelerator mechanism (not shown), and the opening degree thereof is controlled according to the opening degree of the accelerator pedal (not shown), that is, the load of the engine E. It is supposed to be done.

以上の構成において、エンジンEの高負荷運転時には、
第1図に示したように、第2制御弁I7及びスロットル
弁I8は共に全開または略全開状態となり、自然吸気通
路6に発生した負圧が、分岐部14に接続された負圧導
入路15を通じてアクチュエータI6内に導入されて第
1制御弁12が閉弁され、上記自然吸気通路6と過給通
路5は遮断されている。従ってこの場合は、エンジンE
の第1気筒1及び第4気筒4には、過給通路5を経て過
給エアが供給され、第2気筒及び第3気筒には、自然吸
気通路6を経て、過給されない自然吸気が吸入される。
In the above configuration, when engine E is operated under high load,
As shown in FIG. 1, both the second control valve I7 and the throttle valve I8 are fully open or approximately fully open, and the negative pressure generated in the natural intake passage 6 is transferred to the negative pressure introduction passage 15 connected to the branch part 14. The first control valve 12 is closed, and the natural intake passage 6 and supercharging passage 5 are cut off. Therefore, in this case, engine E
Supercharged air is supplied to the first cylinder 1 and fourth cylinder 4 through a supercharging passage 5, and naturally aspirated air that is not supercharged is supplied to the second and third cylinders through a natural intake passage 6. be done.

一方、第2図に示したように、過給を必要としない軽負
荷運転時には、第2制御弁17は閉弁するように設定さ
れており全気筒゛1,2,3.4に吸入される吸気エア
は全てスロットル弁18を通って過給通路5に流入する
ことになる。この時、分岐部14の負圧の作用によりア
クチュエータI6は、第1制御弁12を開弁させ、上記
過給通路5と自然吸気通路6が連通される。従ってこの
場合は、エンジンEの全気筒1,2,3.4に吸入され
る吸気エアは全てスロットル弁18を通って流入し、過
給ポンプ8を経て、第1気筒1及び第4気筒4には過給
通路5を通じて、また第2気筒2及び第3気筒3には、
連通路12及びこの連通路12よりも下流側の自然吸気
通路6を通じて吸入される。
On the other hand, as shown in Fig. 2, during light load operation that does not require supercharging, the second control valve 17 is set to close, and the intake air is supplied to all cylinders 1, 2, 3, and 4. All the intake air passes through the throttle valve 18 and flows into the supercharging passage 5. At this time, the actuator I6 opens the first control valve 12 due to the negative pressure of the branch portion 14, and the supercharging passage 5 and the natural intake passage 6 are communicated with each other. Therefore, in this case, all the intake air taken into all cylinders 1, 2, 3. through the supercharging passage 5, and to the second cylinder 2 and the third cylinder 3,
The air is inhaled through the communication passage 12 and the natural intake passage 6 downstream of the communication passage 12.

上記第1制御弁12、第2制御弁17及びスロットル弁
18のエンジンEの負荷に応じた開閉作動の状態を第4
図のグラフに概略的に示した。この図において一点鎖線
で示したように、スロットル弁I8は負荷の増大に応じ
て略直線的に開度が大きくなり、最大負荷(100%負
荷)で開度ら100%となる。第2制御弁I7は、破線
で示したように、過給を必要としない軽負荷域において
は開弁せず、過給を要する高負荷時になって初めて開弁
じ始め、最大負荷(100%負荷)で開度も100%に
なるように設定されている。第1制御弁12は、実線で
示したように、上記第2制御弁17か閉弁している間は
開弁じており、上記第2制御弁17が開弁じ始めるに従
って閉弁し始め、第2制御弁17の開度が100%にな
ると完全に閉弁するように設定されている。
The opening/closing states of the first control valve 12, second control valve 17, and throttle valve 18 according to the load of the engine E are adjusted as follows.
Schematically shown in the graph of Figure. As shown by the dashed line in this figure, the opening degree of the throttle valve I8 increases substantially linearly as the load increases, and the opening degree becomes 100% at the maximum load (100% load). As shown by the broken line, the second control valve I7 does not open in the light load range where supercharging is not required, but only begins to open at high loads that require supercharging. ), the opening degree is also set to 100%. As shown by the solid line, the first control valve 12 remains open while the second control valve 17 is closed, and begins to close as the second control valve 17 begins to open. It is set to completely close when the opening degree of the second control valve 17 reaches 100%.

以上より、上記実施例によれば、高負荷運転時には、第
1制御弁12を閉じ、第2制御弁17を開くことにより
部分気筒過給を行ない、軽負荷運転時には、第1制御弁
12を開き、第2制御弁17を閉じて全気筒1,2,3
.4の吸入を過給ポンプ8を介して行なわせ、全気筒1
,2,3.4の吸入負圧を利用して過給ポンプ8を駆動
させることにより、過給ポンプ8のエンジン出力軸9に
対する回転比を低下させ、動力の回収を行なうことがで
きるのである。
As described above, according to the above embodiment, partial cylinder supercharging is performed by closing the first control valve 12 and opening the second control valve 17 during high load operation, and the first control valve 12 is closed during light load operation. open, and close the second control valve 17 to open all cylinders 1, 2, and 3.
.. 4 is inhaled via the supercharging pump 8, and all cylinders 1
By driving the supercharging pump 8 using the suction negative pressure of . .

上記実施例は、部分気筒過給方式のエンジンに適用した
場合のものであったが、この発明は、各気筒ごとに自然
吸気通路と過給通路とを備えた、いわゆる部分過給エン
ジンにも適用することができる。
Although the above embodiment was applied to an engine using a partial cylinder supercharging method, the present invention can also be applied to a so-called partially supercharged engine that has a natural intake passage and a supercharging passage for each cylinder. Can be applied.

第3図は、この発明に係る過給器付エンジンの他の実施
例を示す部分過給エンジンのシステム概略図である。こ
の図に示したように、気筒30の燃焼室31には、自然
吸気通路32及び排気通路33に加えて、過給エアを供
給するための過給通路35が接続されている。この過給
通路35は、上記自然吸気通路32の上流側にあってエ
アクリーナ36からエアフローメータ37を経てスロッ
トル弁38に至る吸気通路39から、上記スロットル弁
38の下流側において分岐して設けられたものであり、
その途中部に過給ポンプ34が介設されている。この過
給ポンプ34より下流側の過給通路35と自然吸気通路
32の間には、第1制御弁40によって選択的に連通ま
たは閉鎖される連通路41が設けられている。一方、こ
の連通路4!よりも上流側の自然吸気通路32には、自
然吸気量を制御する第2制御弁42が設けられ、また上
記連通路41よりも下流側の自然吸気通路32にはエア
フローメータ37からの信号に応じて燃料噴射量を制御
するコントロールユニット43からの制御信号に従って
燃料を噴射する燃料噴射弁44が側面より挿入されてい
る。第2制御弁42及び第1制御井40は、スロットル
弁38の下流側で過給ポンプ34よりも上流側の過給通
路35の負圧を導く第2負圧導入路45に接続された第
2アクチユエータ46及び第1負圧導入路47に接続さ
れた第1アクチユエータ48によって、それぞれ開閉制
御され、またスロットル弁38は、アクセル機構(不図
示)に連結され、エンジンE′の負荷に応じてその開度
が制御されるようになっている。尚、特に図示しなかっ
たが過給ポンプ34は、第1図及び第2図で示した実施
例の場合と同様に、ブーり機構及び伝動ベルトを回して
エンジンE′の出力軸によって駆動される。
FIG. 3 is a system schematic diagram of a partially supercharged engine showing another embodiment of the supercharged engine according to the present invention. As shown in this figure, in addition to a natural intake passage 32 and an exhaust passage 33, a supercharging passage 35 for supplying supercharging air is connected to the combustion chamber 31 of the cylinder 30. The supercharging passage 35 is provided by branching from an intake passage 39 located upstream of the natural intake passage 32 and extending from an air cleaner 36 to a throttle valve 38 via an air flow meter 37 on the downstream side of the throttle valve 38. It is a thing,
A supercharging pump 34 is interposed in the middle. A communication passage 41 that is selectively communicated or closed by a first control valve 40 is provided between the supercharging passage 35 and the natural intake passage 32 on the downstream side of the supercharging pump 34 . On the other hand, this communication path 4! A second control valve 42 for controlling the natural intake air amount is provided in the natural intake passage 32 on the upstream side of the communication passage 41, and a second control valve 42 is provided in the natural intake passage 32 on the downstream side of the communication passage 41. A fuel injection valve 44 that injects fuel in accordance with a control signal from a control unit 43 that controls the fuel injection amount accordingly is inserted from the side. The second control valve 42 and the first control well 40 are connected to a second negative pressure introduction passage 45 that is downstream of the throttle valve 38 and upstream of the supercharging pump 34 and that introduces the negative pressure of the supercharging passage 35. The opening and closing of the throttle valve 38 is controlled by the second actuator 46 and the first actuator 48 connected to the first negative pressure introduction path 47, respectively, and the throttle valve 38 is connected to an accelerator mechanism (not shown) and is opened and closed according to the load of the engine E'. Its opening degree is controlled. Although not particularly shown, the supercharging pump 34 is driven by the output shaft of the engine E' by rotating a booby mechanism and a transmission belt, as in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2. Ru.

以上の構成において、エンジンE′の高負荷運転時には
、第3図において破線で示したように、スロットル弁3
8及び第2制御弁42は共に全jノnまたは略全開状態
であり、第1制御井40は、閉弁している。従ってこの
場合は、過給エアは過給通路35を経て、また自然吸気
は、第2制御弁42及び自然吸気通路32を経て、気筒
30の燃焼室31内に吸入される。
In the above configuration, when the engine E' is operated under high load, the throttle valve 3
8 and the second control valve 42 are both fully open or substantially fully open, and the first control well 40 is closed. Therefore, in this case, the supercharging air is drawn into the combustion chamber 31 of the cylinder 30 via the supercharging passage 35 and the natural intake air via the second control valve 42 and the natural intake passage 32.

一方、過給を必要としない軽負荷運転時には、スロット
ル弁38は絞られた状態となり、このスロットル弁38
の下流側で過給ポンプ34よりら上流側の過給通路35
内の負圧の作用によって、第2アクチユエータ46が第
2制御弁42を閉弁させるとともに、第1アクチユエー
タ48が第1制御弁40を開弁させる。従ってこの場合
、吸気エアは全て、スロットル弁38及び過給ポンプ3
4を順次通過した後、過給通路35を通るかまたは連通
路41を経て、この連通路41よりも下流側の自然吸気
通路32を通って気筒300燃焼室3I内に吸入される
On the other hand, during light load operation that does not require supercharging, the throttle valve 38 is in a throttled state;
A supercharging passage 35 on the downstream side of the supercharging pump 34 and upstream of the supercharging pump 34
The second actuator 46 closes the second control valve 42 and the first actuator 48 opens the first control valve 40 due to the negative pressure inside. Therefore, in this case, all the intake air flows through the throttle valve 38 and the supercharging pump 3.
4, the fuel passes through the supercharging passage 35 or the communication passage 41, and then passes through the natural intake passage 32 downstream of the communication passage 41, and is sucked into the combustion chamber 3I of the cylinder 300.

上記スロットル弁38の下流圧力によって開閉制御され
る第1制御弁110及び第2制御弁42の、スロットル
弁38の開度、すなわちエンジンE′の負荷に応じた開
閉作動の状態を第5図に概略的に示した。
FIG. 5 shows the opening and closing states of the first control valve 110 and the second control valve 42, which are controlled to open and close by the downstream pressure of the throttle valve 38, depending on the opening degree of the throttle valve 38, that is, the load of the engine E'. Shown schematically.

この図において破線で示したように、第2制御弁42は
、スロットル弁38の開度が小さい間、すなわち軽負荷
域においては開弁什ず、高負荷時スロットル弁38の開
度が大きくなって初めて開弁し始め、最大負荷で開度が
100%になるように設定されている。また第1制御井
40は、実線で示したように、上記第2制御弁42が閉
弁している間は開弁じており、上記第2制御弁42が開
弁じ始めるに従って閉弁し始め、第2制御弁42の開度
カ月00%になると完全に閉弁するように設定されてい
る。
As shown by the broken line in this figure, the second control valve 42 does not open while the opening of the throttle valve 38 is small, that is, in the light load range, but the opening of the throttle valve 38 increases when the load is high. The valve is set so that it begins to open only when the load reaches 100%, and the opening degree is set to 100% at maximum load. Further, as shown by the solid line, the first control well 40 remains open while the second control valve 42 is closed, and begins to close as the second control valve 42 begins to open. The second control valve 42 is set to completely close when the opening degree reaches 00%.

以上より、この実施例によれば、高負荷運転時には、第
1制御井40を閉じ、第2制御弁42を開くことによっ
て部分過給を行ない、軽負荷運転時には、第1制御井4
0を開き、第2制御弁42を閉じることによって、自然
吸気側も過給ポンプ34を経て吸入を行なわせ、全吸入
エアの吸入負圧を利用して過給ポンプ34を駆動させる
ことにより過給ポンプのエンジン出力Mjこ対する回転
比を低下させ、動力の回収を行なうことができるのであ
る。
As described above, according to this embodiment, partial supercharging is performed by closing the first control well 40 and opening the second control valve 42 during high load operation, and during light load operation, the first control well 40 is closed and the second control valve 42 is opened.
0 is opened and the second control valve 42 is closed, suction is also performed on the naturally aspirated side via the supercharging pump 34, and the supercharging pump 34 is driven using the suction negative pressure of all the intake air, thereby reducing supercharging. The rotation ratio of the supply pump to the engine output Mj can be lowered to recover power.

尚、以上の実施例はいずれも、過給ポンプを常時駆動さ
せるものであったが、この過給ポンプにN@クラッチを
取り付け、吸入エア量が非常に少なくて動力回収が不可
能な領域では、上記電磁クラッチをOFFにして過給ポ
ンプの駆動を停止するようにしてもよい。この場合、上
記過給ポンプは、エンジン出力軸と遮断され、エンジン
の吸入負圧によって空廻りしていることになる。そして
、ポンプ回転数が、エンジン回転数とプーリ比の積より
も大きくなった時に電磁クラッチをONにして、過給ポ
ンプとエンジン出力軸とをつないで動力回収を行なうよ
うにすれば、効率の良い燃費改善を行なうことができる
In all of the above embodiments, the supercharging pump is constantly driven, but an N@clutch is attached to this supercharging pump, and in areas where the amount of intake air is very small and power recovery is impossible, Alternatively, the electromagnetic clutch may be turned off to stop driving the supercharging pump. In this case, the supercharging pump is disconnected from the engine output shaft and is running at idle due to the engine's suction negative pressure. Then, if the electromagnetic clutch is turned on when the pump rotation speed becomes larger than the product of the engine rotation speed and the pulley ratio, and power is recovered by connecting the supercharging pump and the engine output shaft, efficiency can be improved. Good fuel efficiency can be improved.

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、高
負荷運転時には、部分気筒過給または部分過給を行ない
、軽負荷運転時には、全吸入エア・ の吸入負圧を利用
して過給ポンプを駆動さけることにより、過給ポンプの
エンジン出力軸に対する回転比を低下させ、動力の回収
を行なうことができるのでプーリ可変機構などの複雑な
機構を用いることなく、簡単な構成で、動力回収による
燃費の改善と過給の両方を達成することができるのであ
る。また電磁クラッチは、特にその必要性が無くなるの
で、過給ポンプは、小型で構造が簡単なもので十分であ
り、コストの低減を画ることかできるとともに、電磁ク
ラッチの0N−OFF時に生じるトルクショックの問題
ら解消することができる。
As is clear from the above description, according to the present invention, partial cylinder supercharging or partial supercharging is performed during high-load operation, and supercharging is performed using the negative pressure of all intake air during light-load operation. By avoiding driving the pump, it is possible to reduce the rotation ratio of the supercharging pump to the engine output shaft and recover power, so power can be recovered with a simple configuration without using complicated mechanisms such as variable pulley mechanisms. This makes it possible to achieve both improved fuel efficiency and supercharging. In addition, since there is no need for an electromagnetic clutch, a small and simple supercharging pump is sufficient, which can reduce costs, and the torque generated when the electromagnetic clutch is turned on and off. Shock problems can also be resolved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は、この発明の実施例を示す部分気筒
過給方式4気筒エンジンのシステム概略図であり、第1
図は高負荷運転時、第2図は軽負荷運転時における各バ
ルブの開閉状態を示している。第3図は、この発明の他
の実施例を示す部分過給エンジンのシステム概略図、第
4図は、第1図及び第2図で示した実施例について、エ
ンジンEの負荷に対する各バルブI 2,17.18の
DM開閉状態概略的に示す線図、また第5図は、第3図
に示した実施例について、スロットル弁38の開度、す
なわちエンジンE′の負荷に対する第1制御井40及び
第2制御弁42の開閉状態を概略的に示す線図である。 E、E’ ・・・エンジン、 5.35・・・過給通路
、6.32・・・自然吸気通路、 8.34・・・過給ポンプ、 9・・・エンジン出力軸、 12.40・・・第1制御弁、 13.41・・・連通路、 17.42・・・第2制御弁。
1 and 2 are system schematic diagrams of a partial cylinder supercharging type four-cylinder engine showing an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure shows the opening and closing states of each valve during high-load operation, and FIG. 2 shows the open and closed states of each valve during light-load operation. FIG. 3 is a system schematic diagram of a partially supercharged engine showing another embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows each valve I for the embodiment shown in FIGS. 1 and 2. 2, 17.18 is a diagram schematically showing the DM opening/closing state, and FIG. 5 shows the opening degree of the throttle valve 38, that is, the first control well with respect to the load of the engine E', for the embodiment shown in FIG. 40 and a second control valve 42; FIG. E, E'... Engine, 5.35... Supercharging passage, 6.32... Natural intake passage, 8.34... Supercharging pump, 9... Engine output shaft, 12.40 ...First control valve, 13.41...Communication path, 17.42...Second control valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エンジン出力軸により駆動される機械式過給機が
介設された過給通路と、気筒に自然吸気を供給する自然
吸気通路とを備えた過給機付エンジンにおいて、上記過
給機よりも下流側の過給通路と上記自然吸気通路とを連
通させる連通路と、該連通路に設けられ、該連通路を開
閉制御する第1制御弁と、上記連通路よりも上流側の自
然吸気通路に設けられ、該自然吸気通路を開閉制御する
第2制御弁と、軽負荷時、上記連通路を開くよう第1制
御弁を制御するとともに上記自然通路を閉じるよう第2
制御弁を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする
過給機付エンジン。
(1) In a supercharged engine equipped with a supercharging passage in which a mechanical supercharger driven by the engine output shaft is interposed, and a natural intake passage supplying naturally aspirated air to the cylinder, the supercharger a communication passage that communicates the supercharging passage downstream of the supercharging passage with the natural intake passage; a first control valve provided in the communication passage for controlling opening/closing of the communication passage; a second control valve provided in the intake passage for controlling opening and closing of the natural intake passage; and a second control valve for controlling the first control valve to open the communicating passage and closing the natural passage when the load is light.
A supercharged engine characterized by comprising a control means for controlling a control valve.
JP28971686A 1986-12-04 1986-12-04 Engine with supercharger Pending JPS63143319A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5031598A (en) * 1988-03-15 1991-07-16 Mazda Motor Corporation Intake system for multi-cylinder engine with supercharger

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5031598A (en) * 1988-03-15 1991-07-16 Mazda Motor Corporation Intake system for multi-cylinder engine with supercharger

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