JPH06323147A - 過給装置 - Google Patents
過給装置Info
- Publication number
- JPH06323147A JPH06323147A JP10928693A JP10928693A JPH06323147A JP H06323147 A JPH06323147 A JP H06323147A JP 10928693 A JP10928693 A JP 10928693A JP 10928693 A JP10928693 A JP 10928693A JP H06323147 A JPH06323147 A JP H06323147A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surging
- air compressor
- supercharging
- air
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/024—Units comprising pumps and their driving means the driving means being assisted by a power recovery turbine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 サージングを回避しながら高い過給圧が得ら
れる過給装置の提供を目的とする。 【構成】 この発明の過給装置（１）は、エンジン（１
３）の駆動力により回転駆動されて吸気を加圧し過給気
流路（３１，３３）を介してエンジン（１３）に供給す
るターボ形のエアコンプレッサ（３）と、エアコンプレ
ッサ（３）のサージングを検知するサージングセンサ
（５）と、過給気流路（３１，３３）とエアコンプレッ
サ（３）の吸込み側とを連結するバイパス路（４７）に
配置されサージングセンサ（５）がサージングを検知す
るとエアコンプレッサ（３）の吐出圧を下げない範囲で
過給気の一部をエアコンプレッサ（３）に戻すバルブ装
置（１１）とを備えたことを特徴とする。
れる過給装置の提供を目的とする。 【構成】 この発明の過給装置（１）は、エンジン（１
３）の駆動力により回転駆動されて吸気を加圧し過給気
流路（３１，３３）を介してエンジン（１３）に供給す
るターボ形のエアコンプレッサ（３）と、エアコンプレ
ッサ（３）のサージングを検知するサージングセンサ
（５）と、過給気流路（３１，３３）とエアコンプレッ
サ（３）の吸込み側とを連結するバイパス路（４７）に
配置されサージングセンサ（５）がサージングを検知す
るとエアコンプレッサ（３）の吐出圧を下げない範囲で
過給気の一部をエアコンプレッサ（３）に戻すバルブ装
置（１１）とを備えたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの吸気を加
圧する過給装置に関する。
圧する過給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特表平３−５００５６４号公報に図３の
ような過給機２０１が記載されている。これは、ベルト
式無段変速機のドリブンプーリ２０３から電磁クラッチ
２０５を介して入力したエンジンの駆動力を増速機構２
０７で増速して、エアコンプレッサ２０９を回転させて
エンジンを過給するように構成されている。
ような過給機２０１が記載されている。これは、ベルト
式無段変速機のドリブンプーリ２０３から電磁クラッチ
２０５を介して入力したエンジンの駆動力を増速機構２
０７で増速して、エアコンプレッサ２０９を回転させて
エンジンを過給するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】図４のグラフ２１１は
エンジンのスロットルバルブを全開にしたときのエアコ
ンプレッサ２０９の過給特性を示している。一般にエア
コンプレッサには圧力に対して流量が少ないと配管系を
含めてサージング（自励振動）が生じる。グラフ２１３
はエアコンプレッサ２０９のサージング限界を示し、そ
の左側がサージング域になる。エアコンプレッサ２０９
で過給する車両が１００Km/nで走行中に急加速のために
例えばエンジン回転数１０００〜１５００rpm からスロ
ットルバルブを全開すると、グラフ２１１のようにエア
コンプレッサ２０９の過給特性では流量が殆ど増加せず
に圧力が急上昇し斜線で示すようにサージング域に入っ
てしまう。サージングが起きると過給圧が脈動して振動
騒音が発生する。
エンジンのスロットルバルブを全開にしたときのエアコ
ンプレッサ２０９の過給特性を示している。一般にエア
コンプレッサには圧力に対して流量が少ないと配管系を
含めてサージング（自励振動）が生じる。グラフ２１３
はエアコンプレッサ２０９のサージング限界を示し、そ
の左側がサージング域になる。エアコンプレッサ２０９
で過給する車両が１００Km/nで走行中に急加速のために
例えばエンジン回転数１０００〜１５００rpm からスロ
ットルバルブを全開すると、グラフ２１１のようにエア
コンプレッサ２０９の過給特性では流量が殆ど増加せず
に圧力が急上昇し斜線で示すようにサージング域に入っ
てしまう。サージングが起きると過給圧が脈動して振動
騒音が発生する。
【０００４】サージングを避けるためにサージングが起
こりにくいエアコンプレッサを選ぶと、その過給特性は
グラフ２１５のようになり、過給圧が不足しエンジン出
力が低下する。
こりにくいエアコンプレッサを選ぶと、その過給特性は
グラフ２１５のようになり、過給圧が不足しエンジン出
力が低下する。
【０００５】そこで、この発明は、サージングを回避し
ながら高い過給圧が得られる過給装置の提供を目的とす
る。
ながら高い過給圧が得られる過給装置の提供を目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の過給装置は、
エンジンの駆動力により回転駆動されて吸気を加圧し過
給気流路を介してエンジンに供給するターボ形のエアコ
ンプレッサと、エアコンプレッサのサージングを検知す
るサージングセンサと、前記過給気流路とエアコンプレ
ッサの吸込み側とを連結するバイパス路に配置されサー
ジングセンサがサージングを検知するとエアコンプレッ
サの吐出圧を下げない範囲で過給気の一部をエアコンプ
レッサに戻すバルブ装置とを備えたことを特徴とする。
エンジンの駆動力により回転駆動されて吸気を加圧し過
給気流路を介してエンジンに供給するターボ形のエアコ
ンプレッサと、エアコンプレッサのサージングを検知す
るサージングセンサと、前記過給気流路とエアコンプレ
ッサの吸込み側とを連結するバイパス路に配置されサー
ジングセンサがサージングを検知するとエアコンプレッ
サの吐出圧を下げない範囲で過給気の一部をエアコンプ
レッサに戻すバルブ装置とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】エアコンプレッサはエンジンの駆動力により駆
動されてエンジンを過給する。エンジン回転数の上昇に
伴って過給圧が上昇しサージングが起きると、サージン
グセンサがサージングを検知し、バルブ装置により過給
気の一部がバイパス路を通ってエアコンプレッサの吸込
み側に戻される。従って、エアコンプレッサを通過する
流量が増加すると共に過給気をバイパスすることによる
過給圧の低下が防止される。
動されてエンジンを過給する。エンジン回転数の上昇に
伴って過給圧が上昇しサージングが起きると、サージン
グセンサがサージングを検知し、バルブ装置により過給
気の一部がバイパス路を通ってエアコンプレッサの吸込
み側に戻される。従って、エアコンプレッサを通過する
流量が増加すると共に過給気をバイパスすることによる
過給圧の低下が防止される。
【０００８】こうして、エアコンプレッサの通過流量が
増加することによりサージング域内にあった過給特性部
分がサージング域外に移行し、エアコンプレッサは全域
でサージングが防止される。又、このようにサージング
が回避されるから過給圧が充分に高いエアコンプレッサ
を選択することができ、所要の高いエンジン出力が得ら
れる。
増加することによりサージング域内にあった過給特性部
分がサージング域外に移行し、エアコンプレッサは全域
でサージングが防止される。又、このようにサージング
が回避されるから過給圧が充分に高いエアコンプレッサ
を選択することができ、所要の高いエンジン出力が得ら
れる。
【０００９】
【実施例】図１と図２とにより一実施例の説明をする。
なお、符号を附していない部材等は図示されていない。
なお、符号を附していない部材等は図示されていない。
【００１０】図１に示すように、この実施例の過給装置
１は、遠心式のエアコンプレッサ３と、サージングセン
サ５と、コントローラ７とバルブ９とからなるバルブ装
置１１とを備えている。
１は、遠心式のエアコンプレッサ３と、サージングセン
サ５と、コントローラ７とバルブ９とからなるバルブ装
置１１とを備えている。
【００１１】エンジン１３の駆動力はクランクシャフト
１５に連結されたクランクプーリ１７からベルト伝動機
構１９を介してベルト式無段変速機２１に伝達される。
ベルト式無段変速機２１は入力したエンジンの駆動力を
回転数の変動幅を小さく抑えながら増速歯車機構２３に
伝達し、増速歯車機構２３は、入力した駆動力を増速し
てエアコンプレッサ３のインペラを回転させる。エアコ
ンプレッサ３は吸気管２５から吸い込んだ吸気２７を加
圧し、スロットルバルブ２９で連結された過給気流路３
１，３３を介してエンジン１３のシリンダ３５に供給す
る。ピストン３７はクランクシャフト１５を回転させ、
排気３９は排気管４１から排出される。
１５に連結されたクランクプーリ１７からベルト伝動機
構１９を介してベルト式無段変速機２１に伝達される。
ベルト式無段変速機２１は入力したエンジンの駆動力を
回転数の変動幅を小さく抑えながら増速歯車機構２３に
伝達し、増速歯車機構２３は、入力した駆動力を増速し
てエアコンプレッサ３のインペラを回転させる。エアコ
ンプレッサ３は吸気管２５から吸い込んだ吸気２７を加
圧し、スロットルバルブ２９で連結された過給気流路３
１，３３を介してエンジン１３のシリンダ３５に供給す
る。ピストン３７はクランクシャフト１５を回転させ、
排気３９は排気管４１から排出される。
【００１２】サージングセンサ５はエアコンプレッサ３
のコンプレッサハウジング４３に取付けられサージング
による系の振動を検知するＧセンサであり、サージング
検知信号４５をコントローラ７へ送る。コントローラ７
はサージング検知信号４５を受けるとバルブ９を開く。
バルブ９には開閉のためのアクチュエータが付いたもの
であり、過給気流路３１と吸気管２５とを連結するバイ
パス路４７に配置されている。バルブ９が開放されると
過給気の一部はエアコンプレッサ３の吸込み側へ戻る。
コントローラ７にはタイマー機能が内蔵されており、所
定時間が経過するとバルブ９が閉止する。
のコンプレッサハウジング４３に取付けられサージング
による系の振動を検知するＧセンサであり、サージング
検知信号４５をコントローラ７へ送る。コントローラ７
はサージング検知信号４５を受けるとバルブ９を開く。
バルブ９には開閉のためのアクチュエータが付いたもの
であり、過給気流路３１と吸気管２５とを連結するバイ
パス路４７に配置されている。バルブ９が開放されると
過給気の一部はエアコンプレッサ３の吸込み側へ戻る。
コントローラ７にはタイマー機能が内蔵されており、所
定時間が経過するとバルブ９が閉止する。
【００１３】図２のグラフは縦軸に吐出圧Ｐ（過給気流
路３１の圧力に相当）をとり、横軸に流量Ｑをとって示
したエアコンプレッサ３の流量性能である。グラフ４９
はスロットルバルブ２９を全開にしたときのエアコンプ
レッサ３の過給特性である。一点鎖線のグラフ５１はエ
アコンプレッサ３のサージング限界であり、その左側が
サージング域である。又、グラフ５３，５５，５７，５
９，６１はインペラの回転数を一定にしたときの圧力曲
線であり、グラフ５３からグラフ６１に向って回転数は
高くなる。
路３１の圧力に相当）をとり、横軸に流量Ｑをとって示
したエアコンプレッサ３の流量性能である。グラフ４９
はスロットルバルブ２９を全開にしたときのエアコンプ
レッサ３の過給特性である。一点鎖線のグラフ５１はエ
アコンプレッサ３のサージング限界であり、その左側が
サージング域である。又、グラフ５３，５５，５７，５
９，６１はインペラの回転数を一定にしたときの圧力曲
線であり、グラフ５３からグラフ６１に向って回転数は
高くなる。
【００１４】エンジン回転数が比較的低い状態からスロ
ットルバルブ２９を全開にすると、斜線で示すように、
圧力Ｐ1 とＰ2 の間でグラフ４９はサージング域内に入
りサージングが生じる。サージングが生じると上記のよ
うに過給気の一部がエアコンプレッサ３に戻されるか
ら、圧力Ｐ1 をそのまま維持しながらエアコンプレッサ
３の通過流量がＱ1 からＱ1'に増加する。
ットルバルブ２９を全開にすると、斜線で示すように、
圧力Ｐ1 とＰ2 の間でグラフ４９はサージング域内に入
りサージングが生じる。サージングが生じると上記のよ
うに過給気の一部がエアコンプレッサ３に戻されるか
ら、圧力Ｐ1 をそのまま維持しながらエアコンプレッサ
３の通過流量がＱ1 からＱ1'に増加する。
【００１５】従って、エアコンプレッサ３の過給特性は
グラフ４９，５１の下側の交点Ａから横軸に平行なグラ
フ６３上を流量Ｑの増加分だけ右へたどり、次いで圧力
Ｐ1がＰ2 まで上昇する間グラフ６５をたどって流量Ｑ
が増加していく。スロットルバルブ２９全開時に圧力Ｐ
1 がＰ2 まで上昇する時間は通常の０．３〜１秒程度で
あり、コントローラ７の上記タイマー機能はこの圧力上
昇時間がセットされている。従って、圧力がＰ2 まで上
昇するとバルブ９が閉止され過給特性はグラフ６７を通
ってグラフ４９，５１の上側の交点Ｂからグラフ４９に
戻る。
グラフ４９，５１の下側の交点Ａから横軸に平行なグラ
フ６３上を流量Ｑの増加分だけ右へたどり、次いで圧力
Ｐ1がＰ2 まで上昇する間グラフ６５をたどって流量Ｑ
が増加していく。スロットルバルブ２９全開時に圧力Ｐ
1 がＰ2 まで上昇する時間は通常の０．３〜１秒程度で
あり、コントローラ７の上記タイマー機能はこの圧力上
昇時間がセットされている。従って、圧力がＰ2 まで上
昇するとバルブ９が閉止され過給特性はグラフ６７を通
ってグラフ４９，５１の上側の交点Ｂからグラフ４９に
戻る。
【００１６】こうして、エアコンプレッサ３はスロット
ルバルブ２９を全開しても全域でサージングが発生しな
いから、インペラや過給気流路３１，３３などの破損が
防止される。又、こうしてサージングを回避できるから
エアコンプレッサ３は過給圧の高いものを選択すること
ができ、エンジン１３の出力を充分に高めることができ
る。又、図２の破線はエアコンプレッサ３の効率を示
し、内側の破線程効率が高い。従って、グラ６５の位置
が示すようにサージング回避時は効率も改善され、高流
量側で高い効率が得られる。
ルバルブ２９を全開しても全域でサージングが発生しな
いから、インペラや過給気流路３１，３３などの破損が
防止される。又、こうしてサージングを回避できるから
エアコンプレッサ３は過給圧の高いものを選択すること
ができ、エンジン１３の出力を充分に高めることができ
る。又、図２の破線はエアコンプレッサ３の効率を示
し、内側の破線程効率が高い。従って、グラ６５の位置
が示すようにサージング回避時は効率も改善され、高流
量側で高い効率が得られる。
【００１７】又、圧力Ｐ1 の状態を例に説明すると、サ
ージング回避時に流量がＱ1 からＱ1'に増加するのはエ
アコンプレッサ３の吐出流量（過給気流路３１の流量）
であり、過給気流路３３からエンジン１３に供給される
流量はＱ1 である。ここでＱ1'−Ｑ1 がバイパス流量で
ある。
ージング回避時に流量がＱ1 からＱ1'に増加するのはエ
アコンプレッサ３の吐出流量（過給気流路３１の流量）
であり、過給気流路３３からエンジン１３に供給される
流量はＱ1 である。ここでＱ1'−Ｑ1 がバイパス流量で
ある。
【００１８】なお、バルブ装置に開度調整可能なバルブ
を用いエアコンプレッサの吐出圧と流量とを検知しなが
ら開度調整を行ってサージングを回避するように構成し
てもよい。又、この発明の過給装置は実施例のような機
械式過給機としてではなく排気タービンと組合わせてタ
ーボチャージャとして用いてもよい。
を用いエアコンプレッサの吐出圧と流量とを検知しなが
ら開度調整を行ってサージングを回避するように構成し
てもよい。又、この発明の過給装置は実施例のような機
械式過給機としてではなく排気タービンと組合わせてタ
ーボチャージャとして用いてもよい。
【００１９】
【発明の効果】この発明は、サージングセンサによりサ
ージングを検知し、過給気の一部をエアコンプレッサへ
戻すことにより吐出圧を低下させずにエアコンプレッサ
の通過流量が増加するように構成した。従って、サージ
ングが回避されエアコンプレッサなどの破損が防止され
ると共に、過給圧の高いエアコンプレッサを選びエンジ
ン出力を充分に高めることができる。
ージングを検知し、過給気の一部をエアコンプレッサへ
戻すことにより吐出圧を低下させずにエアコンプレッサ
の通過流量が増加するように構成した。従って、サージ
ングが回避されエアコンプレッサなどの破損が防止され
ると共に、過給圧の高いエアコンプレッサを選びエンジ
ン出力を充分に高めることができる。
【図１】一実施例の構成を示す図面である。
【図２】この実施例の流量特性を示すグラフである。
【図３】従来例の断面図である。
【図４】従来例の過給特性などを示すグラフである。
１ 過給装置 ３ エアコンプレッサ ５ サージングセンサ １１ バルブ装置 １３ エンジン ３１，３３ 過給気流路 ４７ バイパス路
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジンの駆動力により回転駆動されて
吸気を加圧し過給気流路を介してエンジンに供給するタ
ーボ形のエアコンプレッサと、エアコンプレッサのサー
ジングを検知するサージングセンサと、前記過給気流路
とエアコンプレッサの吸込み側とを連結するバイパス路
に配置されサージングセンサがサージングを検知すると
エアコンプレッサの吐出圧を下げない範囲で過給気の一
部をエアコンプレッサに戻すバルブ装置とを備えたこと
を特徴とする過給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10928693A JPH06323147A (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | 過給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10928693A JPH06323147A (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | 過給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06323147A true JPH06323147A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=14506328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10928693A Pending JPH06323147A (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | 過給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06323147A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1323927A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-02 | Delphi Technologies, Inc. | Method for detecting compressor surging of a turbocharger |
| WO2011108093A1 (ja) * | 2010-03-03 | 2011-09-09 | トヨタ自動車株式会社 | 過給機を有する内燃機関の制御装置 |
| US8141361B2 (en) * | 2005-02-10 | 2012-03-27 | Volkswagen Ag | Natural gas fueled turbocharged internal combustion engine |
| JP2013525671A (ja) * | 2010-04-20 | 2013-06-20 | ワルトシラ フィンランド オサケユキチュア | シャフトの軸方向運動を検出する装置 |
| US9194308B2 (en) | 2010-03-03 | 2015-11-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine equipped with turbocharger |
-
1993
- 1993-05-11 JP JP10928693A patent/JPH06323147A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1323927A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-02 | Delphi Technologies, Inc. | Method for detecting compressor surging of a turbocharger |
| LU90868B1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-23 | Delphi Tech Inc | Method for detecting compressor surging of a turbocharger |
| US8141361B2 (en) * | 2005-02-10 | 2012-03-27 | Volkswagen Ag | Natural gas fueled turbocharged internal combustion engine |
| WO2011108093A1 (ja) * | 2010-03-03 | 2011-09-09 | トヨタ自動車株式会社 | 過給機を有する内燃機関の制御装置 |
| JPWO2011108093A1 (ja) * | 2010-03-03 | 2013-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | 過給機を有する内燃機関の制御装置 |
| US9194308B2 (en) | 2010-03-03 | 2015-11-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine equipped with turbocharger |
| JP2013525671A (ja) * | 2010-04-20 | 2013-06-20 | ワルトシラ フィンランド オサケユキチュア | シャフトの軸方向運動を検出する装置 |
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