JPH108976A - ハイブリッド過給式エンジン - Google Patents
ハイブリッド過給式エンジンInfo
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- JPH108976A JPH108976A JP8167485A JP16748596A JPH108976A JP H108976 A JPH108976 A JP H108976A JP 8167485 A JP8167485 A JP 8167485A JP 16748596 A JP16748596 A JP 16748596A JP H108976 A JPH108976 A JP H108976A
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- engine
- supercharger
- exhaust turbine
- valve
- bypass passage
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの始動時に、機械式過給機が発
生した吸気を、排気タービン過給機のコンプレッサをバ
イパスさせることにより、油潤滑が不充分な時期の排気
タービン過給機の強制高速回転を避けてベアリング部を
保護するとともに、エンジンの立上り性能を改善したハ
イブリッド過給式エンジンを提供する。 【解決手段】 機械式過給機と排気タービン過給機とを
結ぶ吸気通路と吸気マニホールドとをバイパス通路で接
続して三叉路を形成し、この三叉路を形成する管路中に
少なくとも１つのバルブを設けると共に、排気タービン
過給機の潤滑油供給系に油圧センサを設け、この油圧セ
ンサの検出値が設定値以下の場合に、機械式過給機をバ
イパス通路側へ連通するように、バルブを操作するよう
に構成にする。
生した吸気を、排気タービン過給機のコンプレッサをバ
イパスさせることにより、油潤滑が不充分な時期の排気
タービン過給機の強制高速回転を避けてベアリング部を
保護するとともに、エンジンの立上り性能を改善したハ
イブリッド過給式エンジンを提供する。 【解決手段】 機械式過給機と排気タービン過給機とを
結ぶ吸気通路と吸気マニホールドとをバイパス通路で接
続して三叉路を形成し、この三叉路を形成する管路中に
少なくとも１つのバルブを設けると共に、排気タービン
過給機の潤滑油供給系に油圧センサを設け、この油圧セ
ンサの検出値が設定値以下の場合に、機械式過給機をバ
イパス通路側へ連通するように、バルブを操作するよう
に構成にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの過給手段
において、機械式過給機と排気タービン過給機を組み合
わせて、特に排気タービン過給機のコンプレッサの上流
側に容積型の機械式過給機を設けたハイブリッド過給式
エンジンに関するものである。
において、機械式過給機と排気タービン過給機を組み合
わせて、特に排気タービン過給機のコンプレッサの上流
側に容積型の機械式過給機を設けたハイブリッド過給式
エンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車などのエンジンにおいて、排気容
量当たりの出力の増大や馬力当たりの重量軽減及び外形
寸法縮小を図るために、吸気系に過給機を設けることが
実用化され、排気タービン過給機（ターボチャージャ）
や機械式過給機（スーパーチャージャ）が使用されてい
る。
量当たりの出力の増大や馬力当たりの重量軽減及び外形
寸法縮小を図るために、吸気系に過給機を設けることが
実用化され、排気タービン過給機（ターボチャージャ）
や機械式過給機（スーパーチャージャ）が使用されてい
る。
【０００３】排気タービン過給機の場合には、エンジン
の排気によりタービンを駆動させ、このタービンと同軸
のコンプレッサによって空気を圧縮して供給するので、
小型軽量でエンジンの出力向上の効果が大きく、また、
搭載位置が比較的自由になるという利点がある。しか
し、急加速時にタービンのロータの加速遅れが起こり易
く、タービンを瞬時に必要とする回転数まで増速するこ
とができず、エンジンの回転の立ち上がりに時間遅れ
（ターボラグ）が生じ、また、低回転域では、排気エネ
ルギーが小さいため、出力増加が困難であるという欠点
がある。
の排気によりタービンを駆動させ、このタービンと同軸
のコンプレッサによって空気を圧縮して供給するので、
小型軽量でエンジンの出力向上の効果が大きく、また、
搭載位置が比較的自由になるという利点がある。しか
し、急加速時にタービンのロータの加速遅れが起こり易
く、タービンを瞬時に必要とする回転数まで増速するこ
とができず、エンジンの回転の立ち上がりに時間遅れ
（ターボラグ）が生じ、また、低回転域では、排気エネ
ルギーが小さいため、出力増加が困難であるという欠点
がある。
【０００４】また、容積型の機械式過給機の場合には、
エンジンのクランク軸からギヤやベルトを介して駆動さ
れ、エンジンの回転数に比例した流量の空気をエンジン
に供給できるので、低回転域でのトルクの向上が可能と
なり、また、エンジン負荷急変時の応答性に優れ、特
に、エンジンの始動時は、時間遅れ無しに過給できると
いう利点がある。しかし、高回転域では、回転数の増加
に伴う吸気流量の増加とともに機械式過給機の駆動損失
が増大するので、大きな駆動馬力が必要となり、エンジ
ンの燃費が悪化するという欠点がある。
エンジンのクランク軸からギヤやベルトを介して駆動さ
れ、エンジンの回転数に比例した流量の空気をエンジン
に供給できるので、低回転域でのトルクの向上が可能と
なり、また、エンジン負荷急変時の応答性に優れ、特
に、エンジンの始動時は、時間遅れ無しに過給できると
いう利点がある。しかし、高回転域では、回転数の増加
に伴う吸気流量の増加とともに機械式過給機の駆動損失
が増大するので、大きな駆動馬力が必要となり、エンジ
ンの燃費が悪化するという欠点がある。
【０００５】そのため、それぞれの利点を生かし、欠点
を補う過給装置として、図４に示すような、容積型の機
械式過給機の下流側に排気タービン過給機を設けたハイ
ブリッド（複合）式の過給装置が公開特許第54-109508
号公報で提案されている。このようなハイブリッド式の
過給装置を使用したエンジンにおいては、機械式過給機
は、クランクシャフトに電磁クラッチなどを介してＯＮ
・ＯＦＦできるように接続されており、その駆動はエン
ジンの運転状態に応じて制御される。
を補う過給装置として、図４に示すような、容積型の機
械式過給機の下流側に排気タービン過給機を設けたハイ
ブリッド（複合）式の過給装置が公開特許第54-109508
号公報で提案されている。このようなハイブリッド式の
過給装置を使用したエンジンにおいては、機械式過給機
は、クランクシャフトに電磁クラッチなどを介してＯＮ
・ＯＦＦできるように接続されており、その駆動はエン
ジンの運転状態に応じて制御される。
【０００６】即ち、排気タービン過給機の能力発揮が不
充分なエンジンの始動時や低・中回転域では、機械式過
給機を駆動して時間遅れのない過給を行って、回転数に
対してフラットなトルク特性と良好な応答性とを実現す
ることができ、また、排気タービン過給機が十分効いて
くる高回転域では、機械式過給機の駆動を止め、高回転
域における高速特性にマッチングさせた排気タービン過
給機を単独運転することにより、燃費の悪化を防止でき
るとともに、エンジンの高回転域での性能を改善でき
る。また、エンジンの回転数が一定の時は、負荷変動に
よらずほぼ一定の過給圧を得られる。
充分なエンジンの始動時や低・中回転域では、機械式過
給機を駆動して時間遅れのない過給を行って、回転数に
対してフラットなトルク特性と良好な応答性とを実現す
ることができ、また、排気タービン過給機が十分効いて
くる高回転域では、機械式過給機の駆動を止め、高回転
域における高速特性にマッチングさせた排気タービン過
給機を単独運転することにより、燃費の悪化を防止でき
るとともに、エンジンの高回転域での性能を改善でき
る。また、エンジンの回転数が一定の時は、負荷変動に
よらずほぼ一定の過給圧を得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなハイブリッド式の過給装置においては、エンジンを
スタータでクランキングすると同時に、機械式過給機が
エンジンの回転速度に対応した過給圧を時間遅れ無しで
発生し、大流量の高圧の吸気を排気タービン過給機のコ
ンプレッサに供給するので、排気タービン過給機はエン
ジン始動直後から強制的に毎分数万回転、即ち、毎秒数
百回転の高速回転をさせられることになる。
うなハイブリッド式の過給装置においては、エンジンを
スタータでクランキングすると同時に、機械式過給機が
エンジンの回転速度に対応した過給圧を時間遅れ無しで
発生し、大流量の高圧の吸気を排気タービン過給機のコ
ンプレッサに供給するので、排気タービン過給機はエン
ジン始動直後から強制的に毎分数万回転、即ち、毎秒数
百回転の高速回転をさせられることになる。
【０００８】一方、排気タービン過給機のベアリングハ
ウジング内へのオイルの供給は、クランク軸直結あるい
は別のドライブシャフトで駆動されるオイルポンプによ
って行われるので、エンジンの回転開始により、オイル
ポンプが作動開始し、エンジン回転数に比例してオイル
吐出量を増加して、排気タービン過給機のベアリングハ
ウジング内へのオイル供給量を増していく。そのため、
エンジンの始動開始直後は、まだ、排気タービン過給機
のベアリングハウジング内へのオイル供給量は不充分
で、メタル部などは潤滑がよく行われていない。
ウジング内へのオイルの供給は、クランク軸直結あるい
は別のドライブシャフトで駆動されるオイルポンプによ
って行われるので、エンジンの回転開始により、オイル
ポンプが作動開始し、エンジン回転数に比例してオイル
吐出量を増加して、排気タービン過給機のベアリングハ
ウジング内へのオイル供給量を増していく。そのため、
エンジンの始動開始直後は、まだ、排気タービン過給機
のベアリングハウジング内へのオイル供給量は不充分
で、メタル部などは潤滑がよく行われていない。
【０００９】従って、エンジンの始動開始直後の潤滑不
充分の時に、排気タービン過給機は毎秒数百回転の高速
回転を強制させられるため、排気タービン過給機のベア
リング部が異常磨耗したり、焼付いてしまい、排気ター
ビン過給機が故障するという問題が生じる。特に、エン
ジン始動時の場合は、機械式過給機によって吐出された
高圧の吸気の影響でコンプレッサーの入口側がコンプレ
ッサーの出口側より高い圧力になり、スラスト荷重が通
常の排気タービン過給機の運転中とは逆の方向になるた
め、この一方向のスラスト荷重を受けるように設計され
ているスラストベアリングが、他方向の力を受けるため
最も磨耗し易くなる。
充分の時に、排気タービン過給機は毎秒数百回転の高速
回転を強制させられるため、排気タービン過給機のベア
リング部が異常磨耗したり、焼付いてしまい、排気ター
ビン過給機が故障するという問題が生じる。特に、エン
ジン始動時の場合は、機械式過給機によって吐出された
高圧の吸気の影響でコンプレッサーの入口側がコンプレ
ッサーの出口側より高い圧力になり、スラスト荷重が通
常の排気タービン過給機の運転中とは逆の方向になるた
め、この一方向のスラスト荷重を受けるように設計され
ているスラストベアリングが、他方向の力を受けるため
最も磨耗し易くなる。
【００１０】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、その目的は、エンジンの始動時におい
て、機械式過給機が発生した高圧・高温の吸気を、排気
タービン過給機のコンプレッサをバイパスさせて、コン
プレッサを駆動させることなく、油潤滑が不充分な時期
の排気タービン過給機の強制高速回転を避けて、排気タ
ービン過給機のベアリング部を保護して故障を防止する
とともに、機械式過給機が発生した高圧・高温の吸気
を、直接吸気マニホールドに供給することにより、エン
ジンの立上り性能をさらに改善したハイブリッド過給式
エンジンを提供することである。
されたもので、その目的は、エンジンの始動時におい
て、機械式過給機が発生した高圧・高温の吸気を、排気
タービン過給機のコンプレッサをバイパスさせて、コン
プレッサを駆動させることなく、油潤滑が不充分な時期
の排気タービン過給機の強制高速回転を避けて、排気タ
ービン過給機のベアリング部を保護して故障を防止する
とともに、機械式過給機が発生した高圧・高温の吸気
を、直接吸気マニホールドに供給することにより、エン
ジンの立上り性能をさらに改善したハイブリッド過給式
エンジンを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、エンジンの動力によって駆動される機械式
過給機の下流側に排気タービン過給機を接続し、前記機
械式過給機と前記排気タービン過給機とを結ぶ吸気通路
と吸気マニホールドとをバイパス通路で接続して三叉路
を形成し、該三叉路を形成する管路中に少なくとも１つ
のバルブを設けると共に、前記排気タービン過給機の潤
滑油供給系内に油圧センサを設け、前記油圧センサによ
って、潤滑油供給系内の油圧が設定値以下であることを
検出した場合は、前記機械式過給機を前記バイパス通路
側へ連通し、前記油圧が設定値よりも大きくなったこと
を検出した場合は、前記バイパス通路側を閉止するよう
に、前記バルブを操作するように構成したハイブリッド
過給式エンジンを提供する。
するために、エンジンの動力によって駆動される機械式
過給機の下流側に排気タービン過給機を接続し、前記機
械式過給機と前記排気タービン過給機とを結ぶ吸気通路
と吸気マニホールドとをバイパス通路で接続して三叉路
を形成し、該三叉路を形成する管路中に少なくとも１つ
のバルブを設けると共に、前記排気タービン過給機の潤
滑油供給系内に油圧センサを設け、前記油圧センサによ
って、潤滑油供給系内の油圧が設定値以下であることを
検出した場合は、前記機械式過給機を前記バイパス通路
側へ連通し、前記油圧が設定値よりも大きくなったこと
を検出した場合は、前記バイパス通路側を閉止するよう
に、前記バルブを操作するように構成したハイブリッド
過給式エンジンを提供する。
【００１２】また、エンジンの動力によって駆動される
機械式過給機の下流側に排気タービン過給機を接続し、
前記機械式過給機と前記排気タービン過給機とを結ぶ吸
気通路と吸気マニホールドとをバイパス通路で接続して
三叉路を形成し、該三叉路を形成する管路中に少なくと
も１つのバルブを設けると共に、前記エンジンの始動を
検出して始動開始からの時間を計測するタイマを設け、
前記エンジンの始動時は前記機械式過給機を前記バイパ
ス通路側へ連通し、始動開始から一定時間を経過したこ
とを検出した場合は、前記バイパス通路側を閉止するよ
うに、前記バルブを操作するように構成したハイブリッ
ド過給式エンジンを提供する。
機械式過給機の下流側に排気タービン過給機を接続し、
前記機械式過給機と前記排気タービン過給機とを結ぶ吸
気通路と吸気マニホールドとをバイパス通路で接続して
三叉路を形成し、該三叉路を形成する管路中に少なくと
も１つのバルブを設けると共に、前記エンジンの始動を
検出して始動開始からの時間を計測するタイマを設け、
前記エンジンの始動時は前記機械式過給機を前記バイパ
ス通路側へ連通し、始動開始から一定時間を経過したこ
とを検出した場合は、前記バイパス通路側を閉止するよ
うに、前記バルブを操作するように構成したハイブリッ
ド過給式エンジンを提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図１により、本発明の第１
の実施形態について説明する。エンジンＥの吸気系にお
いて、エアクリーナー１の下流にエンジンＥのクランク
シャフトに電磁クラッチを介して連結されて、エンジン
Ｅの動力によって駆動される容積型の機械式過給機（ス
ーパーチャージャ）２を設け、さらに、この機械式過給
機２の下流側に、エンジンＥの排気系に設けられた同軸
のタービン９ａによって駆動される排気タービン過給機
（ターボチャージャ）９を設け、さらに、この排気ター
ビン過給機９のコンプレッサ９ｂをインタークーラー６
を有する主通路11により、エンジンＥの吸気マニホール
ド８に接続する。
の実施形態について説明する。エンジンＥの吸気系にお
いて、エアクリーナー１の下流にエンジンＥのクランク
シャフトに電磁クラッチを介して連結されて、エンジン
Ｅの動力によって駆動される容積型の機械式過給機（ス
ーパーチャージャ）２を設け、さらに、この機械式過給
機２の下流側に、エンジンＥの排気系に設けられた同軸
のタービン９ａによって駆動される排気タービン過給機
（ターボチャージャ）９を設け、さらに、この排気ター
ビン過給機９のコンプレッサ９ｂをインタークーラー６
を有する主通路11により、エンジンＥの吸気マニホール
ド８に接続する。
【００１４】また、機械式過給機２と排気タービン過給
機９とを結ぶ吸気通路12と吸気マニホールド８とをバイ
パス通路５で接続して三叉路13を形成し、この三叉路13
を形成する管路中に吸気通路12とバイパス通路５の管路
を切り換えるバルブ３を設けて、このバルブ３の切り換
えによって、機械式過給機２を排気タービン過給機９ま
たはバイパス通路５に連結させ、吸気が排気タービン過
給機９のコンプレッサ９ｂを通る主通路11またはバイパ
ス通路５のいずれかを通過するようにする。
機９とを結ぶ吸気通路12と吸気マニホールド８とをバイ
パス通路５で接続して三叉路13を形成し、この三叉路13
を形成する管路中に吸気通路12とバイパス通路５の管路
を切り換えるバルブ３を設けて、このバルブ３の切り換
えによって、機械式過給機２を排気タービン過給機９ま
たはバイパス通路５に連結させ、吸気が排気タービン過
給機９のコンプレッサ９ｂを通る主通路11またはバイパ
ス通路５のいずれかを通過するようにする。
【００１５】さらに、排気タービン過給機９の潤滑油供
給系例えばベアリングハウジング内あるいは潤滑油供給
口等に油圧センサ４を設け、この油圧センサ４により、
潤滑油供給系の潤滑油の供給状態を的確に把握して、予
め設定された所定の設定値と比較しながら、この油圧セ
ンサ４の検出信号を入力とするコントローラ10によっ
て、バルブ３の切り換えを制御するように構成する。
給系例えばベアリングハウジング内あるいは潤滑油供給
口等に油圧センサ４を設け、この油圧センサ４により、
潤滑油供給系の潤滑油の供給状態を的確に把握して、予
め設定された所定の設定値と比較しながら、この油圧セ
ンサ４の検出信号を入力とするコントローラ10によっ
て、バルブ３の切り換えを制御するように構成する。
【００１６】つまり、この油圧センサ４によって潤滑油
供給系の油圧が設定値以下であること、即ち、潤滑油の
供給が不充分であることを検出した時は、機械式過給機
２がバイパス通路５側へ連通するようにバルブ３を切り
換え、また、潤滑油供給系の油圧が設定値よりも大きく
なったこと、即ち、潤滑油の供給が充分であることを検
出した時は、機械式過給機２が排気タービン過給機９側
に連通するようにバルブ３を切り換えるように構成す
る。
供給系の油圧が設定値以下であること、即ち、潤滑油の
供給が不充分であることを検出した時は、機械式過給機
２がバイパス通路５側へ連通するようにバルブ３を切り
換え、また、潤滑油供給系の油圧が設定値よりも大きく
なったこと、即ち、潤滑油の供給が充分であることを検
出した時は、機械式過給機２が排気タービン過給機９側
に連通するようにバルブ３を切り換えるように構成す
る。
【００１７】以上のような構成により、排気タービン過
給機９の潤滑油供給系のベアリングハウジング内あるい
は潤滑油供給口等の油圧を直接検出することによって、
潤滑油供給系の潤滑油の供給状態を的確に把握でき、潤
滑状態に応じたバルブ３の切換制御が可能となる。即
ち、エンジンＥの始動時は、排気タービン過給機９の潤
滑油供給系の油圧が低く、潤滑不充分の状態であるの
で、この油圧を油圧センサ４が検知して、吸気をバイパ
ス通路５を通過させて、コンプレッサ９ｂの強制高回転
を避けることができるので、排気タービン過給機９の軸
受け部分の磨耗および焼付けを防止できる。
給機９の潤滑油供給系のベアリングハウジング内あるい
は潤滑油供給口等の油圧を直接検出することによって、
潤滑油供給系の潤滑油の供給状態を的確に把握でき、潤
滑状態に応じたバルブ３の切換制御が可能となる。即
ち、エンジンＥの始動時は、排気タービン過給機９の潤
滑油供給系の油圧が低く、潤滑不充分の状態であるの
で、この油圧を油圧センサ４が検知して、吸気をバイパ
ス通路５を通過させて、コンプレッサ９ｂの強制高回転
を避けることができるので、排気タービン過給機９の軸
受け部分の磨耗および焼付けを防止できる。
【００１８】そして、始動開始後、ある程度の時間（例
えばエンジンの種類にもよるが１０秒〜１５秒程度）が
経過すると、エンジンＥの始動によって作動開始したオ
イルポンプによって、エンジン回転数に比例した量の潤
滑油が供給され、排気タービン過給機９の潤滑油供給系
の潤滑油が充分になり、油圧が高くなってくるので、油
圧センサ４によって検出された油圧の値は、所定の設定
値より大きくなり、コントローラ10は機械式過給機２か
ら吐出される吸気が排気タービン過給機９のコンプレッ
サ９ｂとインタークーラー６を通過するようにバルブ３
を切り換えるので、通常のハイブリッド式の過給を行う
ことができる。
えばエンジンの種類にもよるが１０秒〜１５秒程度）が
経過すると、エンジンＥの始動によって作動開始したオ
イルポンプによって、エンジン回転数に比例した量の潤
滑油が供給され、排気タービン過給機９の潤滑油供給系
の潤滑油が充分になり、油圧が高くなってくるので、油
圧センサ４によって検出された油圧の値は、所定の設定
値より大きくなり、コントローラ10は機械式過給機２か
ら吐出される吸気が排気タービン過給機９のコンプレッ
サ９ｂとインタークーラー６を通過するようにバルブ３
を切り換えるので、通常のハイブリッド式の過給を行う
ことができる。
【００１９】その上、上述のようにエンジンＥの始動開
始直後は、機械式過給機２から吐出される吸気をバイパ
ス通路５を経由して、直接吸気マニホールド８に供給す
るので、排気タービン過給機９とインタークーラー６を
通過することによる圧力低下や温度低下を回避でき、高
圧・高温の吸気を吸気マニホールド８に供給できるの
で、始動時のエンジン性能を向上できるという効果が得
られる。
始直後は、機械式過給機２から吐出される吸気をバイパ
ス通路５を経由して、直接吸気マニホールド８に供給す
るので、排気タービン過給機９とインタークーラー６を
通過することによる圧力低下や温度低下を回避でき、高
圧・高温の吸気を吸気マニホールド８に供給できるの
で、始動時のエンジン性能を向上できるという効果が得
られる。
【００２０】次に、第２の実施の形態として、バルブ３
を切り換えする制御をタイマによって行うハイブリッド
過給式エンジンについて説明する。このハイブリッド過
給式エンジンにおいては、エンジンＥの動力によって駆
動される機械式過給機２の下流側に排気タービン過給機
９を接続し、この機械式過給機２と排気タービン過給機
９とを結ぶ吸気通路12と吸気マニホールド８とをバイパ
ス通路５で接続して三叉路13を形成し、この三叉路13を
形成する管路中に、吸気通路12とバイパス通路５の管路
を切り換えるバルブ３を設けることは、第１の実施の形
態と同じである。
を切り換えする制御をタイマによって行うハイブリッド
過給式エンジンについて説明する。このハイブリッド過
給式エンジンにおいては、エンジンＥの動力によって駆
動される機械式過給機２の下流側に排気タービン過給機
９を接続し、この機械式過給機２と排気タービン過給機
９とを結ぶ吸気通路12と吸気マニホールド８とをバイパ
ス通路５で接続して三叉路13を形成し、この三叉路13を
形成する管路中に、吸気通路12とバイパス通路５の管路
を切り換えるバルブ３を設けることは、第１の実施の形
態と同じである。
【００２１】しかし、第２の実施の形態では、油圧セン
サ４の替わりに、エンジンＥの始動開始を検出し始動開
始からの時間を計測するタイマを設けて、始動開始から
所定の時間までの間は、機械式過給機２から吐出される
吸気がバイパス通路５側を通過するようにバルブ３を切
り換えし、また、始動開始から一定時間を経過した場合
に吸気が排気タービン過給機９のコンプレッサ９ｂ側を
通過するようにバルブ３を切り換えるように構成する。
サ４の替わりに、エンジンＥの始動開始を検出し始動開
始からの時間を計測するタイマを設けて、始動開始から
所定の時間までの間は、機械式過給機２から吐出される
吸気がバイパス通路５側を通過するようにバルブ３を切
り換えし、また、始動開始から一定時間を経過した場合
に吸気が排気タービン過給機９のコンプレッサ９ｂ側を
通過するようにバルブ３を切り換えるように構成する。
【００２２】そして、この一定時間、即ち、タイマの設
定時間については、通常、排気タービン過給機９内の潤
滑油が充分満たされるまでは、１０秒〜１５秒である
が、エンジンの種類または始動開始の判定基準をどうす
るかによって、始動開始から潤滑油が充分供給されるま
での時間が多少変化するので、事前に、エンジンの種類
及び始動開始の判定基準に合わせて、計測などによって
最適な時間を求めておいて、その値を採用するのが良
い。
定時間については、通常、排気タービン過給機９内の潤
滑油が充分満たされるまでは、１０秒〜１５秒である
が、エンジンの種類または始動開始の判定基準をどうす
るかによって、始動開始から潤滑油が充分供給されるま
での時間が多少変化するので、事前に、エンジンの種類
及び始動開始の判定基準に合わせて、計測などによって
最適な時間を求めておいて、その値を採用するのが良
い。
【００２３】以上のような構成により、タイマという簡
単な安価な装置で、バルブ３の切り換えの制御を行っ
て、エンジンＥの始動から所定の時間までの間は、機械
式過給機２が発生した高圧・高温の吸気を、排気タービ
ン過給機９のコンプレッサ９ｂをバイパスさせ、直接吸
気マニホールド８に供給することにより、油潤滑が不充
分な時期の排気タービン過給機９の強制高速回転を避け
て、排気タービン過給機９のベアリング部を保護すると
ともに、エンジンＥの立上り性能をさらに改善すること
が可能となる。
単な安価な装置で、バルブ３の切り換えの制御を行っ
て、エンジンＥの始動から所定の時間までの間は、機械
式過給機２が発生した高圧・高温の吸気を、排気タービ
ン過給機９のコンプレッサ９ｂをバイパスさせ、直接吸
気マニホールド８に供給することにより、油潤滑が不充
分な時期の排気タービン過給機９の強制高速回転を避け
て、排気タービン過給機９のベアリング部を保護すると
ともに、エンジンＥの立上り性能をさらに改善すること
が可能となる。
【００２４】また、始動開始から一定時間を経過した場
合に吸気が排気タービン過給機９のコンプレッサ９ｂ側
を通過するようにバルブ３を操作するので、通常のハイ
ブリッド式の過給を行うことができる。その上、タイマ
を採用することにより油圧センサ４などの新たなセンサ
の設置が不要になり、制御方法も簡単になるので、装置
やコントロール方法の複雑化やコストアップを防止で
き、故障の少ない信頼性の高い切換システムができる。
合に吸気が排気タービン過給機９のコンプレッサ９ｂ側
を通過するようにバルブ３を操作するので、通常のハイ
ブリッド式の過給を行うことができる。その上、タイマ
を採用することにより油圧センサ４などの新たなセンサ
の設置が不要になり、制御方法も簡単になるので、装置
やコントロール方法の複雑化やコストアップを防止で
き、故障の少ない信頼性の高い切換システムができる。
【００２５】なお、エンジンＥの始動開始の検出の方法
としては、例えばエンジン回転数を参照して行い、スタ
ータをＯＮしてからエンジン回転数が所定のアイドル回
転数（５００〜７００回転／分）を超えた時をエンジン
始動開始と判断する方法や、また、スタータのＯＮ信号
の発生から一定時間（例えば数秒）経過した後に、エン
ジン回転数がゼロより大きいか否かなど、エンジンＥが
正常に運転していることを示す指標をチェックして、Ｏ
Ｋであれば、始動開始と判断する方法などがある。
としては、例えばエンジン回転数を参照して行い、スタ
ータをＯＮしてからエンジン回転数が所定のアイドル回
転数（５００〜７００回転／分）を超えた時をエンジン
始動開始と判断する方法や、また、スタータのＯＮ信号
の発生から一定時間（例えば数秒）経過した後に、エン
ジン回転数がゼロより大きいか否かなど、エンジンＥが
正常に運転していることを示す指標をチェックして、Ｏ
Ｋであれば、始動開始と判断する方法などがある。
【００２６】なお、機械式過給機２をバイパス通路５側
や排気タービン過給機９側に連通させる構成としては、
上述した図１のように、バイパス通路５と吸気通路12と
の三叉路13に管路を切り換えるバルブ３を設けてもよい
が、図２に示すように、三叉路13を形成する吸気通路12
とバイパス通路５の管路中にそれぞれバルブ３ａ，３ｂ
を設けて、これらのバルブ３ａ，３ｂの開閉制御によ
り、吸気通路12とバイパス通路５とをそれぞれ開閉し
て、吸気の通路を切り換える構成にしてもよい。
や排気タービン過給機９側に連通させる構成としては、
上述した図１のように、バイパス通路５と吸気通路12と
の三叉路13に管路を切り換えるバルブ３を設けてもよい
が、図２に示すように、三叉路13を形成する吸気通路12
とバイパス通路５の管路中にそれぞれバルブ３ａ，３ｂ
を設けて、これらのバルブ３ａ，３ｂの開閉制御によ
り、吸気通路12とバイパス通路５とをそれぞれ開閉し
て、吸気の通路を切り換える構成にしてもよい。
【００２７】また、図３のように三叉路13を形成する吸
気通路12にはバルブを設けないで、もう一方のバイパス
通路５の管路中にだけバルブ３を設け、潤滑油供給系の
油圧が設定値以下であることを検出している間だけ、ま
たは、始動開始から所定の時間までの間だけ、機械式過
給機２から吐出される吸気がバイパス通路５側を通過す
るようにバルブ３を開閉する構成にしてもよい。
気通路12にはバルブを設けないで、もう一方のバイパス
通路５の管路中にだけバルブ３を設け、潤滑油供給系の
油圧が設定値以下であることを検出している間だけ、ま
たは、始動開始から所定の時間までの間だけ、機械式過
給機２から吐出される吸気がバイパス通路５側を通過す
るようにバルブ３を開閉する構成にしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、エンジンの始動時において、機械式過給機
が発生した高圧・高温の吸気を、排気タービン過給機の
コンプレッサをバイパスさせ、潤滑油供給系の潤滑油の
油圧が低く、特に潤滑が不充分な時期の排気タービン過
給機の強制高速回転を避けて、排気タービン過給機のベ
アリング部を保護して故障を防止することができるとと
もに、機械式過給機が発生した高圧・高温の吸気を、直
接吸気マニホールドに供給することができるので、エン
ジンの立上り性能をさらに改善することができる。
明によれば、エンジンの始動時において、機械式過給機
が発生した高圧・高温の吸気を、排気タービン過給機の
コンプレッサをバイパスさせ、潤滑油供給系の潤滑油の
油圧が低く、特に潤滑が不充分な時期の排気タービン過
給機の強制高速回転を避けて、排気タービン過給機のベ
アリング部を保護して故障を防止することができるとと
もに、機械式過給機が発生した高圧・高温の吸気を、直
接吸気マニホールドに供給することができるので、エン
ジンの立上り性能をさらに改善することができる。
【００２９】また、排気タービン過給機の潤滑油供給系
例えばベアリングハウジング内あるいは潤滑油供給口等
の油圧状況を検出できる油圧センサーを設け、この検出
信号を入力してバルブを制御するので、潤滑油の油圧状
況に応じた的確な吸気の通路の切換が可能となる。ま
た、請求項２記載の発明によれば、さらに、タイマを採
用することにより油圧センサなどの新たなセンサの設置
が不要になり、制御方法も簡単になるので、装置やコン
トロール方法の複雑化やコストアップを防止でき、故障
の少ない信頼性の高い切換システムができる。
例えばベアリングハウジング内あるいは潤滑油供給口等
の油圧状況を検出できる油圧センサーを設け、この検出
信号を入力してバルブを制御するので、潤滑油の油圧状
況に応じた的確な吸気の通路の切換が可能となる。ま
た、請求項２記載の発明によれば、さらに、タイマを採
用することにより油圧センサなどの新たなセンサの設置
が不要になり、制御方法も簡単になるので、装置やコン
トロール方法の複雑化やコストアップを防止でき、故障
の少ない信頼性の高い切換システムができる。
【図１】本発明の実施の形態を示すハイブリッド過給式
エンジンの構成図である。
エンジンの構成図である。
【図２】本発明の三叉路のバルブの他の実施の形態を示
す部分構成図である。
す部分構成図である。
【図３】本発明の三叉路のバルブの他の実施の形態を示
す部分構成図である。
す部分構成図である。
【図４】従来の技術におけるハイブリッド過給式エンジ
ンの構成図である。
ンの構成図である。
Ｅ … エンジン １ … エアクリーナー ２ … 機械式過給機（スーパーチャージャ） ３，３ａ，３ｂ … バルブ ４ … 油圧セン
サー ５ … バイパス通路 ６ … インター
クーラー ７ … 排気マニホールド ８ … 吸気マニ
ホールド ９ … 排気タービン過給機（ターボチャージャ） ９ａ… タービン ９ｂ… コンプレ
ッサ 10 … コントローラ 11 … 主通路 12 … 吸気通路 13 … 三叉路
サー ５ … バイパス通路 ６ … インター
クーラー ７ … 排気マニホールド ８ … 吸気マニ
ホールド ９ … 排気タービン過給機（ターボチャージャ） ９ａ… タービン ９ｂ… コンプレ
ッサ 10 … コントローラ 11 … 主通路 12 … 吸気通路 13 … 三叉路
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジン（Ｅ）の動力によって駆動され
る機械式過給機（２）の下流側に排気タービン過給機
（９）を接続し、前記機械式過給機（２）と前記排気タ
ービン過給機（９）とを結ぶ吸気通路（12）と吸気マニ
ホールド（８）とをバイパス通路（５）で接続して三叉
路（13）を形成し、該三叉路（13）を形成する管路中に
少なくとも１つのバルブ（３）を設けると共に、前記排
気タービン過給機（９）の潤滑油供給系内に油圧センサ
（４）を設け、前記油圧センサ（４）によって、潤滑油
供給系内の油圧が設定値以下であることを検出した場合
は、前記機械式過給機（２）を前記バイパス通路（５）
側へ連通し、前記油圧が設定値よりも大きくなったこと
を検出した場合は、前記バイパス通路（５）側を閉止す
るように、前記バルブ（３）を操作するように構成した
ハイブリッド過給式エンジン。 - 【請求項２】 エンジン（Ｅ）の動力によって駆動され
る機械式過給機（２）の下流側に排気タービン過給機
（９）を接続し、前記機械式過給機（２）と前記排気タ
ービン過給機（９）とを結ぶ吸気通路（12）と吸気マニ
ホールド（８）とをバイパス通路（５）で接続して三叉
路（13）を形成し、該三叉路（13）を形成する管路中に
少なくとも１つのバルブ（３）を設けると共に、前記エ
ンジン（Ｅ）の始動を検出して始動開始からの時間を計
測するタイマを設け、前記エンジン（Ｅ）の始動時は前
記機械式過給機（２）を前記バイパス通路（５）側へ連
通し、始動開始から一定時間を経過したことを検出した
場合は、前記バイパス通路（５）側を閉止するように、
前記バルブ（３）を操作するように構成したハイブリッ
ド過給式エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8167485A JPH108976A (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | ハイブリッド過給式エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8167485A JPH108976A (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | ハイブリッド過給式エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108976A true JPH108976A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15850564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8167485A Pending JPH108976A (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | ハイブリッド過給式エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108976A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6871499B1 (en) * | 2003-12-20 | 2005-03-29 | Honeywell Interntional, Inc. | Oil pressure detector for electric assisted turbocharger |
| US8078385B2 (en) * | 2008-04-14 | 2011-12-13 | Aqwest Llc | Supercharged internal combustion engine system |
| US20150219030A1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | Achates Power, Inc. | Air Handling System for an Opposed-Piston Engine in which a Supercharger Provides Boost During Engine Startup and Drives EGR During Normal Engine Operation |
-
1996
- 1996-06-27 JP JP8167485A patent/JPH108976A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6871499B1 (en) * | 2003-12-20 | 2005-03-29 | Honeywell Interntional, Inc. | Oil pressure detector for electric assisted turbocharger |
| US8078385B2 (en) * | 2008-04-14 | 2011-12-13 | Aqwest Llc | Supercharged internal combustion engine system |
| US20150219030A1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | Achates Power, Inc. | Air Handling System for an Opposed-Piston Engine in which a Supercharger Provides Boost During Engine Startup and Drives EGR During Normal Engine Operation |
| US9206752B2 (en) * | 2014-01-31 | 2015-12-08 | Achates Power, Inc. | Air handling system for an opposed-piston engine in which a supercharger provides boost during engine startup and drives EGR during normal engine operation |
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