JPH0442529B2 - - Google Patents
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- JPH0442529B2 JPH0442529B2 JP1304884A JP1304884A JPH0442529B2 JP H0442529 B2 JPH0442529 B2 JP H0442529B2 JP 1304884 A JP1304884 A JP 1304884A JP 1304884 A JP1304884 A JP 1304884A JP H0442529 B2 JPH0442529 B2 JP H0442529B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
- F02B33/32—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type
- F02B33/42—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with driven apparatus for immediate conversion of combustion gas pressure into pressure of fresh charge, e.g. with cell-type pressure exchangers
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、過給機付エンジン、殊にエンジン排
気通路に生じる排気圧力により吸気を圧縮して燃
焼室に導入する形式の圧力波過給機を備えたエン
ジンに関する。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a supercharged engine, particularly a pressure wave supercharging system in which intake air is compressed by exhaust pressure generated in an engine exhaust passage and introduced into a combustion chamber. Regarding an engine equipped with a machine.
(従来技術)
エンジン排気通路に生じる排気圧力を利用して
吸気を圧縮し、この圧縮された吸気を燃焼室に導
入するようにした形式の圧力波過給機は、古くか
ら提唱されているが、排気タービンを用いたター
ボ過給機に比べて低速運転時の過給効果が高い点
で最近又注目されるようになつている。この形式
の過給機は、回転軸方向に貫通する互に分離され
た多数の気体通路を有するロータと、該ロータを
その回転軸まわりに回転自在に支持するケースと
からなり、ケースにはロータ端部に対向する位置
に排気導入口と排気吐出口、および吸気導入口と
吸気吐出口が形成され、吸気導入口からロータ内
の気体通路に導入された吸気は、排気導入口から
導入される排気の圧力により吸気吐出口に向けて
押し出されるように構成されている。このため、
排気導入口と吸気吐出口とはロータを挾んでロー
タ軸方向に相対向する位置に形成される。このよ
うな形式の圧力波過給機の一例は、実開昭55−
127839号公報に開示されている。この公開公報に
開示された過給機は、排気導入口と排気吐出口と
が同じロータ端部側に設けられ、吸気導入口と吸
気吐出口とが他方のロータ端部側に設けられ、排
気流および吸気流の各々がロータ内で流れ方向を
変える、いわゆる逆流形であるが、これらの気体
がロータを軸方向に貫通して流れるようにした、
貫流形も知られており、その構造および作動は、
雑誌「内燃機関」Vol.15、No.179、1976.6に詳述
されている。(Prior Art) Pressure wave superchargers have been proposed for a long time, in which intake air is compressed using the exhaust pressure generated in the engine exhaust passage, and this compressed intake air is introduced into the combustion chamber. Recently, it has been attracting attention again because it has a higher supercharging effect during low-speed operation than a turbocharger using an exhaust turbine. This type of supercharger consists of a rotor having a large number of gas passages separated from each other passing through it in the direction of the rotation axis, and a case that supports the rotor so as to be rotatable around the rotation axis. An exhaust inlet, an exhaust outlet, and an intake inlet and an intake outlet are formed at opposing positions at the end, and the intake air introduced into the gas passage in the rotor from the intake inlet is introduced from the exhaust inlet. It is configured to be pushed toward the intake/discharge port by the pressure of exhaust gas. For this reason,
The exhaust gas inlet and the air intake and discharge ports are formed at positions opposite to each other in the axial direction of the rotor, sandwiching the rotor therebetween. An example of this type of pressure wave supercharger is the
It is disclosed in Publication No. 127839. In the turbocharger disclosed in this publication, an exhaust inlet and an exhaust outlet are provided on the same rotor end side, an intake inlet and an intake outlet are provided on the other rotor end side, and an exhaust This is a so-called counter-flow type, in which the air flow and the intake air flow each change direction within the rotor, but these gases flow axially through the rotor.
A flow-through type is also known, and its structure and operation are as follows:
It is detailed in the magazine "Internal Combustion Engine" Vol. 15, No. 179, June 1976.
この圧力波過給機は、特にデイーゼルエンジン
に適すると考えられ、低速運転時にも効果を示す
が、ロータ内で吸気が排気に接触させられるた
め、吸気と排気との部分的な混合を生じることに
なる。この混合は、排気還流(以下EGRという)
効果とみることができ、混合割合はロータの回転
数を変化させることによつて制御することができ
る。 This pressure wave supercharger is considered to be particularly suitable for diesel engines and is effective even at low speeds, but the intake air is brought into contact with the exhaust air in the rotor, resulting in partial mixing of the intake air and exhaust air. become. This mixture is called exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR).
The mixing ratio can be controlled by changing the rotation speed of the rotor.
(発明の目的)
本発明の目的は、上述したような形式の圧力波
過給機を備えたエンジンにおいて、圧力波過給機
内で生じる上記排気の吸気への混入現象に着目
し、ロータの回転数を制御することにより低温低
負荷運転時のEGR量を増加させて有効に失火を
防止することができる圧力波過給機付デイーゼル
エンジンを提供することである。(Object of the Invention) An object of the present invention is to focus on the phenomenon of the above-mentioned mixture of exhaust gas into the intake air that occurs in the pressure wave supercharger in an engine equipped with a pressure wave supercharger of the type described above, and to improve the rotation of the rotor. It is an object of the present invention to provide a diesel engine with a pressure wave supercharger that can effectively prevent misfires by increasing the amount of EGR during low-temperature, low-load operation by controlling the number of EGRs.
(本発明の構成)
上記目的を達成するため、本発明は次の構成を
有する。すなわち、本発明による過給機付エンジ
ンは、圧力波過給機を備えており、その圧力波過
給機は、回転軸方向に貫通する互に分離された多
数の気体通路を有するロータと、該ロータをその
回転軸まわりに回転自在に支持するケースとから
なり、該ケースには、ロータの端部に対向する位
置に、エンジン排気口に接続される排気導入口と
排気を大気に排出する排気吐出口とがロータ回転
方向に偏位して形成され、さらに排気導入口に対
し回転軸方向反対側の位置に、エンジン吸気口に
接続される吸気吐出口が、また排気吐出口に対し
回転軸方向反対側の位置に、大気を吸入する吸気
導入口がそれぞれ形成されている。本発明におい
ては、過給機のロータを回転駆動するために電動
モーターが設けられ、この電動モーターの回転数
は、エンジン温度が低くかつエンジンが軽負荷の
ときかあるいはEGR量が増すようにエンジン回
転数との比を小さく制御する。(Configuration of the present invention) In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration. That is, the supercharged engine according to the present invention includes a pressure wave supercharger, and the pressure wave supercharger includes a rotor having a plurality of gas passages separated from each other and passing through in the direction of the rotation axis; A case that supports the rotor rotatably around its rotation axis, and the case includes an exhaust inlet connected to an engine exhaust port and an exhaust inlet connected to an engine exhaust port at a position facing the end of the rotor, and an exhaust port for discharging the exhaust gas to the atmosphere. The exhaust discharge port is formed offset in the rotor rotational direction, and an intake discharge port connected to the engine intake port is located on the opposite side of the rotation axis direction from the exhaust introduction port, and is also rotated relative to the exhaust discharge port. Air intake ports for sucking in atmospheric air are formed at positions on opposite sides in the axial direction. In the present invention, an electric motor is provided to rotationally drive the rotor of the supercharger, and the rotational speed of the electric motor is set such that the engine temperature is low and the engine is under a light load, or when the EGR amount is increased. Control the ratio to the rotation speed to a small value.
圧力波過給機においては、ロータの回転に伴な
つてロータ内の気体通路が排気導入口に開口した
とき、この気体通路に排気圧力が伝えられ、該気
体通路の排気通路側に圧力波を生じ、この圧力波
が音速で該通路内を伝播して通路内の吸気を圧縮
しながら他端側に達する。したがつて、排気導入
口と吸気吐出口の位置関係、ロータ内の気体通路
の長さ、ロータと回転数などを適当に定めること
により、気体通路内を伝播する圧力波を吸気導入
口に伝えることができ、過給効果が得られる。こ
れに対し、気体通路内における排気の流れは圧力
波より遅れて通路内を進むので、排気流が気体通
路の他端に達する前に該気体通路が吸気吐出口か
ら遮断されればエンジン吸気に排気はほとんど混
入しない。 In a pressure wave supercharger, when the gas passage in the rotor opens to the exhaust inlet as the rotor rotates, exhaust pressure is transmitted to this gas passage, and a pressure wave is generated on the exhaust passage side of the gas passage. This pressure wave propagates within the passage at the speed of sound and reaches the other end while compressing the intake air within the passage. Therefore, by appropriately determining the positional relationship between the exhaust inlet and intake outlet, the length of the gas passage in the rotor, the rotor and rotation speed, etc., it is possible to transmit the pressure waves propagating in the gas passage to the intake inlet. This allows a supercharging effect to be obtained. On the other hand, the flow of exhaust gas in the gas passage advances within the passage behind the pressure waves, so if the gas passage is blocked from the intake/discharge port before the exhaust flow reaches the other end of the gas passage, the engine intake Almost no exhaust gas is mixed in.
一般には、エンジン吸気量の関係から、ロータ
の回転数はエンジン回転数に比例して増減させる
のが普通である。しかし、たとえば排気還流が必
要とされるエンジン運転流域で、ロータ回転数と
エンジン回転数の比が小さくなるようにロータ回
転数を制御すると、気体通路が吸気吐出口から遮
断される前に、排気が気体通路を貫流して吸気に
混入し、EGR量が増大する効果を生じる。 Generally, the rotation speed of the rotor is generally increased or decreased in proportion to the engine rotation speed due to the engine intake amount. However, if the rotor speed is controlled so that the ratio of the rotor speed to the engine speed is small, for example in an engine operation region where exhaust gas recirculation is required, the exhaust flows through the gas passage and mixes with the intake air, producing the effect of increasing the amount of EGR.
(発明の効果)
本発明においては、圧力波過給機のロータを電
動モーターにより駆動し、着火性の悪いエンジン
の低温かつ軽負荷時には、電動モーターは、
EGR量が増加するように、該ロータの回転数と
エンジン回転数との比を小さく制御する。これに
よつて、吸気温度低下が抑制され上述のような運
転領域における失火を防止することができる。そ
して、本発明によれば、上述のようなEGR特性
を得るためにEGR通路を設けるなどの特別の
EGR装置を設ける必要もない。また、ロータを
エンジンクランク軸により駆動する場合に比し、
過給機の取付位置に制約がなく、部品配置上の融
通性が大きくなる。(Effects of the Invention) In the present invention, the rotor of the pressure wave supercharger is driven by an electric motor, and when the engine has poor ignition performance at low temperature and under light load, the electric motor
The ratio between the rotation speed of the rotor and the engine rotation speed is controlled to be small so that the amount of EGR increases. This suppresses a decrease in intake air temperature and prevents misfires in the above-mentioned operating range. According to the present invention, in order to obtain the above-mentioned EGR characteristics, special measures are taken such as providing an EGR passage.
There is no need to install an EGR device. Also, compared to the case where the rotor is driven by the engine crankshaft,
There are no restrictions on the mounting position of the supercharger, allowing greater flexibility in component placement.
(実施例の説明)
基本構成
第1図を参照すると、エンジン1はシリンダ2
と該シリンダ2の上端部に取付けられたシリンダ
ヘツド3を有し、シリンダ2内にはピストン4が
往復運動自在に配置されて、シリンダ2内に燃焼
室12を形成する。シリンダヘツド3には吸気口
5および排気口6が形成され、これら吸気口5お
よび排気口6にはそれぞれ吸気弁7および排気弁
8が配置されている。さらに、吸気口5は過給通
路9に、排気口6は排気通路10にそれぞれ接続
されている。過給通路9と排気通路10との間に
は圧力波過給機11が設けられる。(Description of an embodiment) Basic configuration Referring to FIG. 1, an engine 1 has cylinders 2
and a cylinder head 3 attached to the upper end of the cylinder 2. A piston 4 is disposed within the cylinder 2 so as to be able to freely reciprocate, thereby forming a combustion chamber 12 within the cylinder 2. An intake port 5 and an exhaust port 6 are formed in the cylinder head 3, and an intake valve 7 and an exhaust valve 8 are arranged in the intake port 5 and the exhaust port 6, respectively. Furthermore, the intake port 5 is connected to a supercharging passage 9, and the exhaust port 6 is connected to an exhaust passage 10, respectively. A pressure wave supercharger 11 is provided between the supercharging passage 9 and the exhaust passage 10.
過給機11は、第2図aに示すケース14と、
第2図bに示すロータ15からなり、ロータ15
はケース14内に回転自在に配置されている。第
2図bに示すように、ロータ15は、軸方向に貫
通する互に分離された多数の気体通路16を有す
る。ケース14は、ロータ15の両端に対向する
端壁14a,14bを有し、一方の端壁14aに
は排気導入口17と排気吐出口18が形成され、
他方の端壁14bには吸気導入口19と吸気吐出
口20が形成されている。第1図に示すように、
ケース14の排気導入口17には排気通路10が
接続され、吸気吐出口20には過給通路9が接続
されている。さらに、ケース14の排気吐出口1
8には排出通路21が接続され、吸気導入口19
には吸気通路22接続されている。 The supercharger 11 includes a case 14 shown in FIG. 2a,
Consisting of the rotor 15 shown in FIG. 2b, the rotor 15
is rotatably arranged inside the case 14. As shown in FIG. 2b, the rotor 15 has a number of separated gas passages 16 passing through it in the axial direction. The case 14 has end walls 14a and 14b facing both ends of the rotor 15, and one end wall 14a has an exhaust inlet 17 and an exhaust outlet 18 formed therein.
An intake inlet 19 and an intake outlet 20 are formed in the other end wall 14b. As shown in Figure 1,
An exhaust passage 10 is connected to the exhaust introduction port 17 of the case 14, and a supercharging passage 9 is connected to the intake/discharge port 20. Furthermore, the exhaust outlet 1 of the case 14
8 is connected to the exhaust passage 21, and the intake inlet 19
The intake passage 22 is connected to the intake passage 22.
ロータ15には駆動軸23が固定され、この駆
動軸23はロータ15の一端から軸方向外方に延
びている。駆動軸23は、軸受24,25により
吸気ハウジング26に回転支持され、その一端で
ロータ15を片持支持する。駆動軸23の他端
は、電磁クラツチ27を介して電動モーター28
の出力軸に結合されている。モーター28の回転
を制御するために制御回路29が設けられる。こ
の制御回路29は、エンジン回転数センサ30の
出力を入力とし、エンジン回転数に比例する出力
を発生する。たとえば電動モーター28がパルス
モーターであれば、制御回路29はエンジン回転
数の増加に比例してパルス数が増加するパルス出
力を発生する。制御回路29の出力は補正回路3
1に入力され、補正回路31の出力がモーター2
8の駆動に使用される。補正回路31には、エン
ジン制御部材の作動量たとえばアクセルペダル踏
み込み量センサ32の出力を受け、エンジン負荷
の電圧変換値と設定電圧入力値35とを比較し、
エンジンが軽負荷状態であるかどうかを判定する
軽負荷判定回路36からの信号が入力されるよう
になつている。補正回路31は、軽負荷判定回路
36からの信号に応じて制御回路29の出力を補
正し、モーター28の回転数を制御する。本例に
おいては、エンジンの温度状態を検出するために
エンジン冷却水温度を検出する水温センサー38
が設けられており、この水温センサー38からの
信号も軽負荷判定回路36に入力されるようにな
つている。このような構成により、補正回路31
はエンジン冷却水温が所定温度以下で、かつエン
ジンが軽負荷のときには過給機回転数CRとエン
ジン回転数ERとの回転数比CR/ERが小さくな
るように制御回路29からの信号を補正する。第
3図AおよびBは、エンジン燃料噴射量Q、上記
回転数比CR/ERおよびEGR量の関係を示すも
のである。この中の第3図Aはエンジン冷却水温
度が所定値以上、すなわちエンジン暖機後の場合
を示すもので、上記回転数比CR/ERは同様に実
線で示すように常に一定であり、このときの
EGR量は破線で示すように燃料噴射量Qすなわ
ちエンジン負荷により変化し、該負荷が低いとき
に少量のEGRされている。 A drive shaft 23 is fixed to the rotor 15, and the drive shaft 23 extends axially outward from one end of the rotor 15. The drive shaft 23 is rotatably supported by the intake housing 26 by bearings 24 and 25, and cantilever-supports the rotor 15 at one end thereof. The other end of the drive shaft 23 is connected to an electric motor 28 via an electromagnetic clutch 27.
is connected to the output shaft of the A control circuit 29 is provided to control the rotation of motor 28. This control circuit 29 receives the output of the engine rotation speed sensor 30 as an input, and generates an output proportional to the engine rotation speed. For example, if the electric motor 28 is a pulse motor, the control circuit 29 generates a pulse output whose number of pulses increases in proportion to an increase in engine speed. The output of the control circuit 29 is sent to the correction circuit 3
1, and the output of the correction circuit 31 is input to the motor 2.
Used to drive 8. The correction circuit 31 receives the operating amount of the engine control member, for example, the output of the accelerator pedal depression amount sensor 32, and compares the voltage conversion value of the engine load with the set voltage input value 35.
A signal from a light load determination circuit 36 that determines whether the engine is in a light load state is input. The correction circuit 31 corrects the output of the control circuit 29 according to the signal from the light load determination circuit 36, and controls the rotation speed of the motor 28. In this example, a water temperature sensor 38 detects the engine coolant temperature in order to detect the temperature state of the engine.
A signal from the water temperature sensor 38 is also input to the light load determination circuit 36. With such a configuration, the correction circuit 31
corrects the signal from the control circuit 29 so that the rotation speed ratio CR/ER between the supercharger rotation speed CR and the engine rotation speed ER becomes small when the engine cooling water temperature is below a predetermined temperature and the engine is under light load. . FIGS. 3A and 3B show the relationship between the engine fuel injection amount Q, the rotational speed ratio CR/ER, and the EGR amount. Figure 3A shows the case where the engine cooling water temperature is above a predetermined value, that is, after the engine has warmed up. of time
As shown by the broken line, the EGR amount changes depending on the fuel injection amount Q, that is, the engine load, and when the load is low, a small amount of EGR is performed.
また、第3図Bは、エンジン冷却水温度が所定
値以下、すなわち暖機中の場合を示すもので、上
記回転数比CR/ERは、同図に実線で示すよう
に、エンジン負荷が低いときには負荷が高いとき
に比べて小さくなつており、このときのEGR量
は同図に破線で示すように、第3図Aの場合より
多くなつている。なお、アクセル踏み込み量セン
サー32の出力は、電磁クラツチ27にも与えら
れ、一定の負荷より小さい負荷領域ではクラツチ
27の接続が断たれるようになつている。 In addition, Figure 3B shows the case where the engine coolant temperature is below a predetermined value, that is, during warm-up, and the above rotation speed ratio CR/ER is, as shown by the solid line in the figure, when the engine load is low. Sometimes it is smaller than when the load is high, and the EGR amount at this time is larger than in the case of FIG. 3A, as shown by the broken line in the same figure. The output of the accelerator depression amount sensor 32 is also applied to the electromagnetic clutch 27, so that the clutch 27 is disconnected in a load range smaller than a certain load.
作 動
エンジン1が始動され、クラツチ27が接続さ
れる負荷領域では、モーター28は補正回路31
からの出力により回転させられて、ロータ15を
駆動する。エンジン吸気は吸気通路22から吸気
導入口19を経てロータ15内の気体通路16に
入り、該通路16が吸気吐出口20に開口したと
きに、過給通路9に吐出されて吸気口5から燃焼
室12に導入される。一方、排気口6から排出さ
れる排気は、排気通路10を通つて排気導入口1
7からロータ15内の気体通路16に入り、該通
路16が排気吐出口18に開口したとき排出通路
21に吐出される。ケース14では、排気導入口
17と吸気吐出口20が軸方向相対向する位置に
配置されているので、気体通路16の一端が排気
導入口17に開口したとき、該通路16内に発生
する圧力波は通路16内を伝播し、該通路16内
の吸気を圧縮しながら吸気吐出口20に達し、過
給状態で吸気を通路9に吐出する。Operation In the load range where the engine 1 is started and the clutch 27 is engaged, the motor 28 is
The rotor 15 is rotated by the output from the rotor 15. Engine intake air enters the gas passage 16 in the rotor 15 from the intake passage 22 through the intake inlet 19, and when the passage 16 opens to the intake discharge port 20, it is discharged into the supercharging passage 9 and is combusted from the intake port 5. is introduced into chamber 12. On the other hand, the exhaust gas discharged from the exhaust port 6 passes through the exhaust passage 10 to the exhaust introduction port 1.
The gas enters the gas passage 16 in the rotor 15 from 7, and is discharged into the exhaust passage 21 when the passage 16 opens to the exhaust discharge port 18. In the case 14, the exhaust inlet 17 and the intake outlet 20 are arranged at positions facing each other in the axial direction, so when one end of the gas passage 16 opens to the exhaust inlet 17, the pressure generated in the passage 16 is reduced. The waves propagate in the passage 16 and reach the intake air outlet 20 while compressing the intake air in the passage 16, and discharge the intake air into the passage 9 in a supercharged state.
第4図は、ロータ15の通路16内における吸
気と排気の流れを模式的に示すものである。図に
おいて、ロータ15は説明の便宜上展開して示さ
れ、通路16はロータ15の回転に伴なつて上か
ら下に矢印Aで示す方向に動くものとする。第4
図の上端付近の通路16aは吸気で充満された状
態で移動して来ており、この通路16aの位置で
は、通路両端が閉塞されているため、内部の吸気
は静止状態である。続く通路16bでは一端が排
気導入口17に開口しており排気による圧力波が
図に33で示すように発生する。このとき、排気
は通路16bの一端に34で示すように流入して
いる。ロータ15の回転方向に位相の進んだ通路
16c,16dでは圧力波が38a,33bで示
すように伝播し、排気の流れも34a,34bで
示すように通路に沿つて進んでいるが、この時点
では通路の他端は閉じられており、該端部付近の
吸気は静止している。さらに、通路16eでは該
通路の端部が吸気吐出口20に開口しており、こ
の時点では圧力波が吸気吐出口20に達してお
り、吸気は過給状態で通路9に吐出される。続く
通路16f,16g,16hでは、吸気の吐出が
継続して行われ、排気は該通路内を吸気の流出方
向に流動する。通路16iは、排気導入口17か
ら遮断され、該導入口17側の端部に排気の静止
部34cが生じる。通路16jは、吸気吐出口2
0からも遮断されており、吸気および排気は静止
状態になる。通路16kでは、該通路の一端が排
気吐出口18に開口し該端部に排気の膨張部35
が発生し、この膨張部は位相の進みにしたがつて
図に示すように通路内で拡がつていく。通路16
lでは他端側が吸気導入口19に開口し、大気圧
の空気が通路に流入して、膨張した排気を排出路
21に押し出す。 FIG. 4 schematically shows the flow of intake and exhaust air in the passage 16 of the rotor 15. As shown in FIG. In the figure, the rotor 15 is shown unfolded for convenience of explanation, and the passage 16 moves from top to bottom in the direction indicated by arrow A as the rotor 15 rotates. Fourth
The passage 16a near the upper end of the figure has moved in a state filled with intake air, and since both ends of the passage are closed at the position of this passage 16a, the intake air inside is in a stationary state. One end of the continuing passage 16b opens to the exhaust gas introduction port 17, and pressure waves due to exhaust gas are generated as shown at 33 in the figure. At this time, the exhaust gas is flowing into one end of the passage 16b as shown at 34. In the passages 16c and 16d whose phase is advanced in the rotation direction of the rotor 15, pressure waves propagate as shown by 38a and 33b, and the exhaust flow also advances along the passages as shown by 34a and 34b, but at this point In this case, the other end of the passage is closed and the intake air near that end is stationary. Furthermore, the end of the passage 16e opens to the intake/discharge port 20, and at this point the pressure wave has reached the intake/discharge port 20, and the intake air is discharged into the passage 9 in a supercharged state. In the following passages 16f, 16g, and 16h, the intake air is continuously discharged, and the exhaust gas flows in the passages in the outflow direction of the intake air. The passage 16i is blocked from the exhaust gas introduction port 17, and an exhaust stationary portion 34c is created at the end on the side of the gas introduction port 17. The passage 16j is the intake outlet 2
It is also cut off from zero, and the intake and exhaust are in a stationary state. One end of the passage 16k opens to the exhaust discharge port 18, and an exhaust expansion part 35 is provided at the end.
occurs, and this expanded portion expands within the passage as the phase advances, as shown in the figure. aisle 16
1, the other end side opens to the intake inlet 19, atmospheric pressure air flows into the passage, and the expanded exhaust gas is pushed out to the exhaust passage 21.
第4図に示すロータ15の回転数では、通路1
6に流入する排気が吸気吐出口20に到達する前
に該通路16が吸気吐出口20から遮断される。
したがつて、排気は、吸気との接触により該吸気
中に混入して残留する僅かな量を除いては、過給
通路9に到達することはない。第5図は、ロータ
15の回転数を相対的に低下させ、ロータ回転数
とエンジン回転数との比を減少させたばあいを示
す。この状態では、ロータ15の回転による気体
通路16の進みに比して排気34の流れが速く、
排気34は通路16が吸気吐出口20から遮断さ
れる前に該吐出口20に到達し、過給通路9に吐
出される。 At the rotational speed of the rotor 15 shown in FIG.
The passage 16 is blocked off from the intake outlet 20 before the exhaust gas flowing into the intake outlet 6 reaches the intake outlet 20.
Therefore, the exhaust gas does not reach the supercharging passage 9 except for a small amount that remains after coming into contact with the intake air. FIG. 5 shows a case where the rotational speed of the rotor 15 is relatively lowered and the ratio between the rotor rotational speed and the engine rotational speed is reduced. In this state, the flow of the exhaust gas 34 is faster than the progress of the gas passage 16 due to the rotation of the rotor 15.
The exhaust gas 34 reaches the discharge port 20 before the passage 16 is blocked from the intake discharge port 20 and is discharged into the supercharging passage 9.
このようにして過給通路9に吐出される排気の
量は、ロータ15の回転数とエンジン回転数との
比によつて変化し、この回転数比を第3図Bの実
線のように変化させると、吸気に混入される排気
の量は同図に破線で示すように変化する。すなわ
ち、圧力波過給機の回転数を制御することによ
り、実質的にEGR量を望ましい状態に制御する
とができる。本例では、燃料噴射量が比較的少な
い領域、すなわち、軽負荷領域においてエンジン
冷却水温が一定値より低い場合には、過給機回転
数とエンジン回転数との回転数比CR/ERが小さ
くなるように制御され、EGR量が多く得られる。
これによつて、吸気温度低下が抑制され、着火性
が向上して失火を防止することができる。また、
高負荷運転領域では、回転数比CR/ERを高めて
第3図のように吸気への排気の混入を防止するこ
とにより高い過給効果が得られる。 The amount of exhaust gas discharged into the supercharging passage 9 in this way changes depending on the ratio between the rotation speed of the rotor 15 and the engine rotation speed, and this rotation speed ratio is changed as shown by the solid line in FIG. 3B. As a result, the amount of exhaust gas mixed into the intake air changes as shown by the broken line in the figure. That is, by controlling the rotation speed of the pressure wave supercharger, it is possible to substantially control the EGR amount to a desired state. In this example, when the engine cooling water temperature is lower than a certain value in a region where the fuel injection amount is relatively small, that is, in a light load region, the rotation speed ratio CR/ER between the supercharger rotation speed and the engine rotation speed is small. It is controlled so that a large amount of EGR can be obtained.
This suppresses a decrease in intake air temperature, improves ignition performance, and prevents misfires. Also,
In a high-load operation region, a high supercharging effect can be obtained by increasing the rotational speed ratio CR/ER to prevent exhaust gas from being mixed into the intake air as shown in FIG.
なお、低負荷運転領域では、センサ32からの
信号によりクラツチ27を断つて、ロータ15を
排気のエネルギのみで駆動するようにしてもよ
い。また、上述の実施例は、逆流形であるが、本
発明は貫流形にも問題なく適用できる。 Note that in a low-load operating range, the clutch 27 may be disengaged in response to a signal from the sensor 32, and the rotor 15 may be driven only by exhaust energy. Further, although the above-mentioned embodiments are of the reverse flow type, the present invention can also be applied to a once-through type without any problems.
第1図は本発明の一実施例を示す過給機付エン
ジンの概略図、第2図aおよびbは過給機のケー
スおよびロータをそれぞれ示す斜視図、第3図A
およびBはロータ回転数制御の一例を示す図表、
第4図および第5図は過給機の作用を示すロータ
の展開図である。
1……エンジン、9……過給通路、10……排
気通路、11……過給機、14……ケース、15
……ロータ、16……気体通路、17……排気導
入口、18……排気吐出口、19……吸気導入
口、20……吸気吐出口、28……電動モータ
ー、29……制御回路。
Fig. 1 is a schematic diagram of a supercharged engine showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 a and b are perspective views showing the case and rotor of the supercharger, respectively, and Fig. 3 A
and B is a diagram showing an example of rotor rotation speed control,
4 and 5 are exploded views of the rotor showing the action of the supercharger. 1...Engine, 9...Supercharging passage, 10...Exhaust passage, 11...Supercharger, 14...Case, 15
...Rotor, 16...Gas passage, 17...Exhaust inlet, 18...Exhaust discharge port, 19...Intake inlet, 20...Intake discharge port, 28...Electric motor, 29...Control circuit.
Claims (1)
気体通路を有するロータと、前記ロータをその回
転軸まわりに回転自在に支持するケースとからな
り、前記ケースには、前記ロータの端部に対向す
る位置に、エンジン排気口に接続される排気導入
口と排気を大気に排出する排気吐出口とがロータ
回転方向に偏位して形成され、さらに前記排気導
入口に対し回転軸方向反対側の位置に、エンジン
吸気口に接続される吸気吐出口が、また前記排気
吐出口に対し回転軸方向反対側の位置に、大気を
吸入する吸気導入口がそれぞれ形成された形式の
圧力波過給機を備えた過給機付デイーゼルエンジ
ンにおいて、前記ロータを回転駆動するための電
動モーターと、エンジン温度が低くかつエンジン
が軽負荷のとき前記ロータの回転数とエンジン回
転数との比を小さくする制御装置とが、設けられ
たことを特徴とする過給機付エンジン。1 Consisting of a rotor having a large number of gas passages separated from each other passing through in the direction of the rotation axis, and a case that supports the rotor rotatably around the rotation axis, and the case includes a rotor at the end of the rotor. An exhaust inlet port connected to the engine exhaust port and an exhaust discharge port for discharging exhaust gas into the atmosphere are formed at opposite positions, offset in the rotor rotation direction, and further on the opposite side in the rotational axis direction with respect to the exhaust inlet port. Pressure wave supercharging of a type in which an intake discharge port connected to the engine intake port is formed at a position, and an intake inlet port for sucking atmospheric air is formed at a position opposite to the exhaust discharge port in the rotation axis direction. In a supercharged diesel engine equipped with an electric motor for rotationally driving the rotor, the ratio between the rotation speed of the rotor and the engine rotation speed is reduced when the engine temperature is low and the engine is under a light load. A supercharged engine characterized by being provided with a control device.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1304884A JPS60159338A (en) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | Engine with supercharger |
| DE8585100382T DE3560268D1 (en) | 1984-01-18 | 1985-01-16 | Supercharger control for a supercharged internal combustion engine |
| EP19850100382 EP0151407B1 (en) | 1984-01-18 | 1985-01-16 | Supercharger control for a supercharged internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1304884A JPS60159338A (en) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | Engine with supercharger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60159338A JPS60159338A (en) | 1985-08-20 |
| JPH0442529B2 true JPH0442529B2 (en) | 1992-07-13 |
Family
ID=11822233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1304884A Granted JPS60159338A (en) | 1984-01-18 | 1984-01-27 | Engine with supercharger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60159338A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011094550A (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Toyota Motor Corp | Supercharging device for internal combustion engine |
| DE102010008385A1 (en) * | 2010-02-17 | 2011-08-18 | Benteler Automobiltechnik GmbH, 33102 | Method for setting a boost pressure |
-
1984
- 1984-01-27 JP JP1304884A patent/JPS60159338A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60159338A (en) | 1985-08-20 |
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