JPS6291626A - 内燃機関の複合過給装置 - Google Patents

内燃機関の複合過給装置

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JPS6291626A
JPS6291626A JP60230025A JP23002585A JPS6291626A JP S6291626 A JPS6291626 A JP S6291626A JP 60230025 A JP60230025 A JP 60230025A JP 23002585 A JP23002585 A JP 23002585A JP S6291626 A JPS6291626 A JP S6291626A
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JP
Japan
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supercharger
intake
pressure
turbocharger
opening
Prior art date
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Pending
Application number
JP60230025A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Kobayashi
日出夫 小林
Akira Tominaga
冨永 昭
Manabu Tateno
学 立野
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS6291626A publication Critical patent/JPS6291626A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F02B33/44Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs
    • F02B33/446Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs having valves for admission of atmospheric air to engine, e.g. at starting
    • 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
    • F02B33/34Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps
    • F02B33/36Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps of positive-displacement type
    • F02B33/38Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps of positive-displacement type of Roots type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/04Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

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〕 本発明は排気ターボ過給機と機械式過給機とを具えた内
燃機関の複合過給装置に関する。
〔従来の技術〕
排気ターボ過給機(ターボチャージャ)はエンジンの低
回転域では作動しないため、この低回転域での過給を確
保するべくルーツポンプ等の容積型圧縮機(機械式過給
機)を付設して、回転数域に応じて両過給機を切換使用
し、実質上全回転域に亘って過給を確保するようにした
複合過給装置は公知である。
例えば実開昭59−67537号公報には回転速度に応
じて切換を行う複合過給装置が開示されている。
即ち、機械式過給機(スーパチャージャ)を迂回するバ
イパス吸気通路内にエンジン回転速度が一定値以下のと
き閉弁する開閉弁を設け、ターボチャージャが作動しな
い低回転域では閉弁状態にある開閉弁により全吸気をバ
イパスすることな(スパーチャージャに送り過給するも
のである。
過給圧の制御はターボチャージャの場合、ウェイストゲ
ートパルプを開放することにより行ない、スーパチャー
ジャの場合、その前後を連結するバイパス通路を開放す
ることにより行なう。
ところで内燃機関の燃費はターボチャージャヤにより過
給する場合の方が、スーパチャージャにより過給する場
合より−も良い。これはスーパチャージャの駆動には、
内燃機関の発生出力の一部を転用することになるからで
ある。一方、ターボチャージャとスーパチャージャの両
者を備えた内燃機関の場合においても、スーパチャージ
ャが駆動される運転域においては燃費の悪化を招いてい
る。
このため、スーパチャージャとターボチャージ中の両者
による二段過給時に、過給圧が高くなると可変変速装置
によってスーパチャージャの変速比を減少させてスーパ
チャージ中の負荷を軽減させようとするものがある(特
公昭46−14165号公報)が、装置が複雑であり、
その制御も容易ではない。
そこで本願出願人は先に実願昭60−52760号にお
いて吸気通路のスーパチャージャの上流側と下流側とを
連結するバイパス通路内に吸気マニホルドの吸気圧力に
応じてバイパス通路を開閉するバイハスハルフヲ設ケ、
かつウェイストゲートバルブの開弁圧をバイパスバルブ
の開弁圧よりも高く定めることにより簡単な構造でスー
パチャージャの作動を制御し燃費の向上を計ることを開
示した。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながらこの複合過給装置においては上述の如く吸
気マニホールド部の吸気圧により、スーパチャージャの
バイパス弁を開閉制御するため、ターボチャージャが作
動を開始して吸気マニホールド部の圧力が上り、バイパ
ス弁が開いてもスーパチャージャを停止させるとその分
だけ圧力が低下し、その結果再びバイパス弁が閉じる。
こうしてバイパス弁が開閉をくり返し、それにより吸気
圧力ハンチングし、エンジンのトルクもハンチングする
可能性がある。
また上記の構成では部分負荷時に、バイパス弁が開かな
いため、スーパチャージャを停止させることができず駆
動損失が増加するという問題もある。
゛本発明の目的は上記のような問題点に鑑み部分負荷並
びに全負荷時のバイパス弁の開閉制御、即ちスーパチャ
ージャの制御をスムーズに行うことにより燃費、運転性
を向上させ上述の問題点を解消することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために本発明によれば、吸気通路
内に主として機関高回転域で作動する排気ターボ過給機
と、その下流に主として機関低回転域で作動する機械式
過給機とを直列に配置した内燃機関の複合過給装置にお
いて、上記機械式過給機を迂回する第1、第2の吸気バ
イパス通路が設けられ、第1吸気バイパス通路内には排
気ターボ過給圧に応動する第1開閉制御弁が配設されそ
して第2吸気バイパス通路内にはスロットル開度に応動
する第2開閉制御弁が設けられる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例につき説
明する。
第1図は本発明に係る複合過給装置の一実施例を示すも
ので、エンジン本体10の燃焼室13に連通ずる吸気通
路14内はルーツポンプ等のスーパチャージャ20とタ
ーボチャージャ18とが直列に設けられる。
エアクリーナ16は吸気通路14の最も上流側に設けら
れ、エアフローメータ17はその下流側に設けられる。
さらに下流側にはターボチャージャ18のコンプレッサ
19が配設され、このコンプレフサ19の下流側にはス
ーパチャージャ20が設けられる。スロットル弁21は
スーパチャージャ20の下流に設けられ、アクセルワイ
ヤ63を介してアクセルペダル61 (第3図)に連動
して吸気通路14内の流路面積を変化させる。
一方、排気通路15の途中にはターボチャージャ18の
タービン25が設けられ、またこのタービン25を迂回
する排気バイパス通路26が形成される。ターボチャー
ジャ18は、排気通路15を通過する排気ガスによりタ
ービン25が回転駆動され、これによりコンプレッサ1
9が回転して吸気通路14から吸入される空気の圧力を
高めるようになっている。ウェイストゲートパルプ27
は排気バイパス通路26を開閉してタービン25へ供給
される排気ガスの量を調節し、ターボチャージャ18の
回転を制御する。ウェイストゲートパルプ27を開閉駆
動するアクチュエータ28は、従来公知の構成を有して
おりダイヤフラム30により画成される圧力室31を有
し、この圧力室31内には通路32を介してコンプレッ
サ下流の吸気通路部分67に連結されターボ過給圧が伝
達されるようになっている。しかして、圧力室31内の
圧力がばね33の弾発力に打勝つとウェイストゲートパ
ルプ27はバイパス通路26を開放し、タービン25を
通過する排気ガスを制御してターボチャージャ18のコ
ンプレフサ19の出口圧を一定圧にする。
ターボチャージャ18により過給された空気は、スーパ
チャージャ20に流入する。スーパチャージャ20の駆
動軸は、電磁クラッチを有するプーリ35に連結され、
このプーリ35は、エンジン本体10に設けられたクラ
ンクプーリ36と無端状のベルト37により連結される
。したがってスーパチャージャ20は、電磁クラッチが
接続状態にある時、クランクプーリ36を介して駆動さ
れる。本発明によれば吸気通路14のスーパチャージャ
20の上流側と下流側とは2個の吸気バイパス通路38
a、38bにより接続され、これら第1、第2バイパス
通路38a、38b内にはこれを開閉する第1、第2バ
イパスパルプ39a、39bが設けられる。第1バイパ
スバルブ39aを開放する第1アクチユ・エータ40は
、シェル41内をダイヤフラム42により区画して圧力
室43を形成することにより構成され、ダイヤフラム4
2は第1バイパスバルブ39aに連結される。圧力室4
3には圧力管路45を介してスーパチャージャ上流の吸
気通路部(ポート)71に連結される。この圧力が圧力
室43の反対側の室に設けられたばね44の弾発力に打
勝つと、第1バイパスバルブ39aは第1バイパス通路
38を開放する。
第2バイパスバルブ39bを開閉する第2アクチユエー
タ80は第1アクチユエータ40と同様のダイヤフラム
装置により構成され、シェル81内をダイヤフラム82
により画成される圧力室83企有し、ダイヤフラム82
は第2バイパスバルブ39bに連結される。圧力室83
は圧力管路85を介してスロソ°トルバルブ21下流の
吸気通路部(ポート)87に連結される。ボート87の
吸気負圧が圧力室83内に設けられるばね84に打ち勝
つとダイヤフラム82を引張り第2バイパスバルブ39
bを開放する。
尚、ボート87の吸気負圧は圧力センサ92により、ま
た第1バイパスバルブ39aの開閉はそれ自体公知の開
閉検出スイッチ93 (例えば公知のスロットル開度セ
ンサを用いることができる)により夫々信号S、、S、
としてマイクロコンピュータを備えた電子制御部50に
入力される。
スーパチャージャ20の電磁クラッチは電子制御部50
により切換制御される。電子制御部50はスロットル弁
21が開放される高負荷運転時に負荷センサ、即ち吸気
負圧の圧力センサ91から入力される負圧信号8エンジ
ン負荷信号)sr及び第1バイパスバルブ39aの開閉
検出スイッチ93からの出力信号S、に基いてプーリ3
5にON、OFF指令を出力し、電磁クラッチを接続、
離脱させる。しかしてスーパチャージャ20のロータ2
0a、20bは、クランクプーリ36の回転を伝達され
て回転駆動し過給を開始し、あるいはクランクブーIJ
 36の回転から離脱され過給を停止する。さて、部分
負荷時(スロットル開度は所定値以下)は、ボート87
の吸気負圧により第2ダイヤフラムアクチユエータ80
が第2バイパスバルブ39bを開放する。一方、この吸
気負圧は圧力センサ91により検知され、コンピュータ
50によりスーパチャージャ2.0の電磁クラッチを切
りスーパチャージャを停止させる。(第3図のステップ
301.304)。尚、この部分負荷時にはターボチャ
ージャ18は過給をしないのでポート71の圧力はほぼ
大気圧であり、従って第1アクチユエータ40は作動せ
ず第1バイパスバルブ39aは閉弁のままである。即ち
、部分負荷時は第2A図に示す位置となる。
また高負荷時においては、ターボチャージャが作動しな
い低回転域では、ターボチャージャの吐出圧力は、部分
負荷時と同様はぼ大気圧であり、またボート87の吸気
圧力はスーパチャージャ(スーパチャージャは圧力セン
サ91による圧力値が所定値以上のときコンピュータ5
0によりON(ステップ302.303)とされる)の
作動により正圧となっているので第2アクチユエータ8
0は作動せず第2バイパスパルプ39bは即ち、第2B
図に示す位置を占める。
また高負荷、高回転域ではターボチャージャ18が作動
し始めるとターボチャージャ吐出側圧力が正圧となるた
め、第1アクチユエータ40のダイヤフラム42が押さ
れ第1バイパスバルブ39aが開く。これと同時に、第
1バイパスバルブ39aの“開”が検出スイッチ93に
より検出され、それに応じてスーパチャージャ20の電
磁クラッチが切られスーパチャージャは停止しくステッ
プ304)ターボチャージャだけの過給に切り換えられ
る。即ち、第2C図に示す状態となる。
第4図は第1図とは別の実施例を示すもので、同図にお
いては第2バイパスバルブ39bを開閉作動せしめる第
2アクチユエータがアクセルペダル61、あるいはスロ
ットルバルブ21の動きに連動するリンク97により構
成されている点が第1図と異なる。また、第4図では吸
気負圧ボート87の負圧をセンサ91により検出する代
りにスロットルバルブ21の開度ヲ直接スロットルバル
ブ開度センサ99により検出するようにしているが第1
図における吸気負圧センサもスロットル開度を検出する
のと等価である。以上の点板外は第4図の実施例は第1
図の実施例と全く同様の構成を有する。また作動につい
てはスーパチャージャを作動する条件が第1図の場合は
吸気負圧が所定値以下であるのに対し、第4図ではスロ
7)ルバルブ開度が所定値以上である点を除き第1図と
第3図とは同様であり、従って第4図についての作動説
明は省略する。
〔発明の効果〕
以上に記載した如く本発明によれば、スーパチャージャ
のバイパス弁を2個設け、一方には、ターボチャージャ
の吐出圧力で開弁するバイパスバルブを設け、他方には
スロットル弁開度に応じて開くバイパスバルブを設ける
ことにより、部分負荷並びに全負荷時のバイパス弁の開
閉制御、即ちスーパチャージャの制御をスムーズに行う
ことにより燃費、運転性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る複合過給装置の全体構造を示す図
解図、第2A図〜第2C図は第1図に示す装置における
2個のバイパスバルブの種々の作動位置を示す図、第3
図は第1図に示す過給装置の作動フローチャートを示す
図、第4図は第1図とは別の実施例を示す第1図と同様
の図。 14・・・吸気通路、 15・・・排気通路、 18・・・ターボチャージャ、 20・・・スーパチャージャ、 25・・・タービン、 27・・・ウェイストゲートバルブ、 38a、38b・・・バイパス通路、 39a、39b・・・バイパスバルブ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸気通路内に主として機関高回転域で作動する排気ター
    ボ過給機と、その下流に主として機関低回転域で作動す
    る機械式過給機とを直列に配置した内燃機関の複合過給
    装置において、上記機械式過給機を迂回する第1、第2
    の吸気バイパス通路を設けると共に、第1吸気バイパス
    通路内に排気ターボ過給圧に応動する第1開閉制御弁を
    配設しかつ第2吸気バイパス通路内にスロットル開度に
    応動する第2開閉制御弁を配設したことを特徴とする内
    燃機関の複合過給装置。
JP60230025A 1985-10-17 1985-10-17 内燃機関の複合過給装置 Pending JPS6291626A (ja)

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JP60230025A JPS6291626A (ja) 1985-10-17 1985-10-17 内燃機関の複合過給装置

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JP60230025A JPS6291626A (ja) 1985-10-17 1985-10-17 内燃機関の複合過給装置

Publications (1)

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JPS6291626A true JPS6291626A (ja) 1987-04-27

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ID=16901387

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JP60230025A Pending JPS6291626A (ja) 1985-10-17 1985-10-17 内燃機関の複合過給装置

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JP (1) JPS6291626A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993005289A2 (en) * 1991-09-10 1993-03-18 Detroit Diesel Corporation Methanol fueled diesel cycle internal combustion engine
JP2016125366A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 ダイハツ工業株式会社 内燃機関
US20230014159A1 (en) * 2021-07-14 2023-01-19 Southwest Research Institute Internal Combustion Engine Air Intake System for Avoiding Turbocharger Surge

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993005289A2 (en) * 1991-09-10 1993-03-18 Detroit Diesel Corporation Methanol fueled diesel cycle internal combustion engine
JP2016125366A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 ダイハツ工業株式会社 内燃機関
US20230014159A1 (en) * 2021-07-14 2023-01-19 Southwest Research Institute Internal Combustion Engine Air Intake System for Avoiding Turbocharger Surge

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