JPS5982526A - 内燃機関の過給装置 - Google Patents
内燃機関の過給装置Info
- Publication number
- JPS5982526A JPS5982526A JP57191423A JP19142382A JPS5982526A JP S5982526 A JPS5982526 A JP S5982526A JP 57191423 A JP57191423 A JP 57191423A JP 19142382 A JP19142382 A JP 19142382A JP S5982526 A JPS5982526 A JP S5982526A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- bypass
- engine
- pressure stage
- exhaust
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- Pending
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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
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/013—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
-
- 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
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/004—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust drives arranged in series
-
- Y—GENERAL 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
- 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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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、自動車用機関等として使用される内燃機関の
過給装置に関するものである。
過給装置に関するものである。
自動車用４８関のように小型軽量化、高出力及び低燃費
等が要求される内燃機関では、排気タボ過給機を付設し
て燃焼条件を改善することが有効である。
等が要求される内燃機関では、排気タボ過給機を付設し
て燃焼条件を改善することが有効である。
ところが、自動車用機関のように運転回転域及び負荷領
域の広い内？一機関に単に排気ターホ過給機を組み合わ
せただけでは、必ずしも機関の運転性が良（ならない。
域の広い内？一機関に単に排気ターホ過給機を組み合わ
せただけでは、必ずしも機関の運転性が良（ならない。
即ち、機１猫の最高出力を重視して過給機を高速域でマ
ツチングさせると、タービン効率が低下する中低速域で
のトルク及び加速性が低下して運転性が悪化する。
ツチングさせると、タービン効率が低下する中低速域で
のトルク及び加速性が低下して運転性が悪化する。
又、逆に、中低速域でのトルク及び加速性を重視して過
給機を中低速域でマツチングさせると、高速域での給気
圧が過大となって機関の耐久性及び騒音に悪影響を及は
すと同時に、私情室内での余剰空気が過度に多くなって
機関のボンピングロスが増大するために燃料消費率が悪
化するという不都合があった。
給機を中低速域でマツチングさせると、高速域での給気
圧が過大となって機関の耐久性及び騒音に悪影響を及は
すと同時に、私情室内での余剰空気が過度に多くなって
機関のボンピングロスが増大するために燃料消費率が悪
化するという不都合があった。
一方、機関の排気エネルギの回収率を向上させるために
２基の排気ターボ過給機を直列に接続した２段過給装置
もあるが、この２段過給装置の場合にも前記の場合と同
様の特性が見られるという欠点があった。
２基の排気ターボ過給機を直列に接続した２段過給装置
もあるが、この２段過給装置の場合にも前記の場合と同
様の特性が見られるという欠点があった。
本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、２
基の排気ターボ過給機を直列に接続していわゆる２段過
給を行なわせるようにし、置１圧段（ＦＩｌ＋の過給機
のタービン及びコンプレッサにそｈぞれ排気バイパス路
及び給気バイパス路を設けると共に、前記タービン、コ
ンプレッサ及び両バイパス路の流量を可変制御するバイ
パス弁を設けることにより、機関の運転状態に応じて過
給機の運転パターンを変え、以って、機関の運転状態に
応答して給気圧を最適制御して機関の出力性能、加速性
能及び燃料消費率等を改善しようとするものである。
基の排気ターボ過給機を直列に接続していわゆる２段過
給を行なわせるようにし、置１圧段（ＦＩｌ＋の過給機
のタービン及びコンプレッサにそｈぞれ排気バイパス路
及び給気バイパス路を設けると共に、前記タービン、コ
ンプレッサ及び両バイパス路の流量を可変制御するバイ
パス弁を設けることにより、機関の運転状態に応じて過
給機の運転パターンを変え、以って、機関の運転状態に
応答して給気圧を最適制御して機関の出力性能、加速性
能及び燃料消費率等を改善しようとするものである。
以下に本発明を図示された一実施例に基づいて詳細に説
明する。
明する。
図示しない自動車に搭載された機関１の吸気通路には、
図示しないエアクリーナを介して吸入した空気を加圧す
る低圧段排気ターボ過給機２ （７） コア フレツサ
２ ａ （！： 、’Ｚのコンプレッサ２ａから吐出さ
れた加圧空気を更に加圧して機関１に送シ込む高圧段排
気ターボ過給機３のコンプレッサ３ａとを介装しており
、低圧段排気ターボ過給機２のタービン２ｂと機関１の
排気マニフオールドとの間に高圧段排気ターボ過給機３
のタービン３ｂを介装することにより、いわゆる２段過
給装置を構成している。
図示しないエアクリーナを介して吸入した空気を加圧す
る低圧段排気ターボ過給機２ （７） コア フレツサ
２ ａ （！： 、’Ｚのコンプレッサ２ａから吐出さ
れた加圧空気を更に加圧して機関１に送シ込む高圧段排
気ターボ過給機３のコンプレッサ３ａとを介装しており
、低圧段排気ターボ過給機２のタービン２ｂと機関１の
排気マニフオールドとの間に高圧段排気ターボ過給機３
のタービン３ｂを介装することにより、いわゆる２段過
給装置を構成している。
又、高圧段排気ターボ過給機３のコンプレッサ３ａ及び
タービン３ｂの入口と出口とをそれぞれ鞘気バイパス路
４と排気バイパス路５とを介して接続している。そして
、この両バイパス路４，５の上下両端部にそれぞれバイ
パス路４゜５の開度を拡狭調整してバイパス流量を可変
制御するバイパス弁６，７を設けると共に、給気通路及
び排気通路における両バイパス路４，５との分岐点より
下流の部分及び両バイパス路４゜５との合流点より上流
の部分、す１」ち、コンプレッサ３ａ及びタービン３ｂ
の入口及び出口部分にそれぞｔ１バイパス弁８．９を設
けることにより、これらのバイパス弁８．９の開度を調
整してコンプレッサ３ａ及びタービン３ｂの流量を調整
できるようにもしている。１０は高圧段排気ターボ過給
機３のコンプレッサ入口に設けたインタクーラ、１１（
ｌ−１給気通路の下流端部分、例えば、給気通路と給気
マニフオールドとの接続部等に介装したアフタクーラで
あり、前記各バイパス弁６，７，８．９は、機関１の運
転情報（回転数、負荷等）が入力されるコントローラで
開ＪＭ ＮＬ’１１１整さｉするようになっている。
タービン３ｂの入口と出口とをそれぞれ鞘気バイパス路
４と排気バイパス路５とを介して接続している。そして
、この両バイパス路４，５の上下両端部にそれぞれバイ
パス路４゜５の開度を拡狭調整してバイパス流量を可変
制御するバイパス弁６，７を設けると共に、給気通路及
び排気通路における両バイパス路４，５との分岐点より
下流の部分及び両バイパス路４゜５との合流点より上流
の部分、す１」ち、コンプレッサ３ａ及びタービン３ｂ
の入口及び出口部分にそれぞｔ１バイパス弁８．９を設
けることにより、これらのバイパス弁８．９の開度を調
整してコンプレッサ３ａ及びタービン３ｂの流量を調整
できるようにもしている。１０は高圧段排気ターボ過給
機３のコンプレッサ入口に設けたインタクーラ、１１（
ｌ−１給気通路の下流端部分、例えば、給気通路と給気
マニフオールドとの接続部等に介装したアフタクーラで
あり、前記各バイパス弁６，７，８．９は、機関１の運
転情報（回転数、負荷等）が入力されるコントローラで
開ＪＭ ＮＬ’１１１整さｉするようになっている。
上記の構成において、図示しない各センサからの１１１
力信号（機関の運転情報）に基ついて機関が中低速領域
で運転されていると判断した時は、給気バイパス路４及
び排気バイパス路５に設けた各バイパス弁６，７が全閉
状態に保持されると共に、高圧段排気ターボ過給機３の
コンプレッサ３ａ及びタービン３ｂの出入口部分に設け
た各バイパス弁８，９がそれぞれ全開状態に保持される
。従って、この時は、機関ｌの排気が高圧段排気ターボ
過給機３のタービン３ｂを駆動した後に低圧段排気ター
ボ過給機２のクービン２ｂを駆動するので、従来公知の
２段過給が行なわれる。
力信号（機関の運転情報）に基ついて機関が中低速領域
で運転されていると判断した時は、給気バイパス路４及
び排気バイパス路５に設けた各バイパス弁６，７が全閉
状態に保持されると共に、高圧段排気ターボ過給機３の
コンプレッサ３ａ及びタービン３ｂの出入口部分に設け
た各バイパス弁８，９がそれぞれ全開状態に保持される
。従って、この時は、機関ｌの排気が高圧段排気ターボ
過給機３のタービン３ｂを駆動した後に低圧段排気ター
ボ過給機２のクービン２ｂを駆動するので、従来公知の
２段過給が行なわれる。
又、前記した運転状報に基づいて機関１が高速運転され
ていると判断した時は、コントローラからの指令で各バ
イパス路４．５１１４１１のバイパス弁６，７が全開保
持されると同時に、高速段ａ１気ターボ：＋１φ給機３
のコンプレッサ３ａ及びタービン３ｂの出入口部分に設
けたバイパス方８゜９が全閉保持される。すると、＋１
シ関１から排出さｉした排気が高速段排気ターボ過給機
３のタービン３ｂをバイパスして低圧段排気ターボ過給
機２のタービン２ｂに直接供給さノＬるので、低圧段排
気ターボ過給機２のみが駆動さｉ′Ｌる。このために、
機関１の高速運転領域で排気エネルギが上昇し７ようと
も、給気圧の過大及び温度上昇が抑制され、余剰空気漏
の少ない状態で機関１を効率よく運転できる。
ていると判断した時は、コントローラからの指令で各バ
イパス路４．５１１４１１のバイパス弁６，７が全開保
持されると同時に、高速段ａ１気ターボ：＋１φ給機３
のコンプレッサ３ａ及びタービン３ｂの出入口部分に設
けたバイパス方８゜９が全閉保持される。すると、＋１
シ関１から排出さｉした排気が高速段排気ターボ過給機
３のタービン３ｂをバイパスして低圧段排気ターボ過給
機２のタービン２ｂに直接供給さノＬるので、低圧段排
気ターボ過給機２のみが駆動さｉ′Ｌる。このために、
機関１の高速運転領域で排気エネルギが上昇し７ようと
も、給気圧の過大及び温度上昇が抑制され、余剰空気漏
の少ない状態で機関１を効率よく運転できる。
一方、排気ブレーキの作動時のように給排気路をともに
閉塞する必吸がある時は、すべてのバイパス弁６，７，
８．９を全開作動させる。
閉塞する必吸がある時は、すべてのバイパス弁６，７，
８．９を全開作動させる。
すると、１ｆ７１圧段排気ターボ過給機３のコンプレッ
サ３ａ、タービン３ｂ及び両バイパス路４゜５がともに
閉塞されて給排気を遮断するので、従来のように独立し
た排気ブレーキ弁、ノイズザプレツザ等を設ける必要性
がなくなる。
サ３ａ、タービン３ｂ及び両バイパス路４゜５がともに
閉塞されて給排気を遮断するので、従来のように独立し
た排気ブレーキ弁、ノイズザプレツザ等を設ける必要性
がなくなる。
尚、上記実施例では、バイパス弁を全開か全開に切替作
動させるようにしているのみであるが、と１しらの開度
を多段階又は無段階に調整してバイパス路４，５、コン
プレッサ３ａ、タービン３ ｂ等の流星をきめ細かく可
変制御して給気圧力等を最適制御するようにしても良く
、かつ、機関の運転状態を回転数、負荷に加えて、給気
圧力、給気温度、排気圧力、排気温度、回転峨及び負荷
等の変動状態、機関温度、過給機の回転数等から総合的
に判断することが望寸しい。
動させるようにしているのみであるが、と１しらの開度
を多段階又は無段階に調整してバイパス路４，５、コン
プレッサ３ａ、タービン３ ｂ等の流星をきめ細かく可
変制御して給気圧力等を最適制御するようにしても良く
、かつ、機関の運転状態を回転数、負荷に加えて、給気
圧力、給気温度、排気圧力、排気温度、回転峨及び負荷
等の変動状態、機関温度、過給機の回転数等から総合的
に判断することが望寸しい。
以上説明したように本発明によれば、低圧段シ１．気タ
ーボ過給機とともに２段過給装置を構成する高圧段排気
ターボ】！蹟給機のコンプレッサとタービンとにそれぞ
れバイパス路を設け、前記コンプレッサ、タービン及び
両バイパス路の流量（開度）を可変制御するバイパス弁
を設けているので、機関の運転状態に応じてバイパス弁
を開閉制御して給気圧を最適制御して機関の出力制能、
加速性能及び燃料消費率等を向上できる。
ーボ過給機とともに２段過給装置を構成する高圧段排気
ターボ】！蹟給機のコンプレッサとタービンとにそれぞ
れバイパス路を設け、前記コンプレッサ、タービン及び
両バイパス路の流量（開度）を可変制御するバイパス弁
を設けているので、機関の運転状態に応じてバイパス弁
を開閉制御して給気圧を最適制御して機関の出力制能、
加速性能及び燃料消費率等を向上できる。
図は本発明の一実施例の開示（１り成図である。
１・・・機関 ２・・・低圧段排気〃−ボ過給機２ａ
・・・コンプレッサ ２ｂ・・・タービン３・・・高
圧段排気ターボ過給機 ３ａ・・・コンプレッサ ３ｂ中タービン４・・・給
気バイパス路 ５・・・排気バイパス路６、７．８．
９・・・バイパス弁。 特許出願人 日野自動車工業株式会社 １４９
・・・コンプレッサ ２ｂ・・・タービン３・・・高
圧段排気ターボ過給機 ３ａ・・・コンプレッサ ３ｂ中タービン４・・・給
気バイパス路 ５・・・排気バイパス路６、７．８．
９・・・バイパス弁。 特許出願人 日野自動車工業株式会社 １４９
Claims (1)
- エアクリーナを介して吸入した空気を加圧する低圧段排
気ターボ過給機と、該過給機で加圧した空気を更に加圧
して機関に送り込む高圧段排気ターボ過給機とを備えて
なシ、機関の排気マニフォールドと低圧段排気ターボ過
給機のタービン入口との間に高圧段排気ターボ過給機の
タービンを介装し、高圧段排気ターボ過給機のコンプレ
ッサ及びタービンの入口と出口とをそれぞれ給気バイパ
ス路及び排気バイパス路を介して接続すると共に、高圧
段排気ターボ過給機のコンプレッサ、タービン及び前記
両バイパス路の流量を可変制御するバイパス弁を設けた
ことを特徴とする内燃機関の過給＠置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57191423A JPS5982526A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 内燃機関の過給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57191423A JPS5982526A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 内燃機関の過給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5982526A true JPS5982526A (ja) | 1984-05-12 |
Family
ID=16274362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57191423A Pending JPS5982526A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 内燃機関の過給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5982526A (ja) |
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-
1982
- 1982-10-29 JP JP57191423A patent/JPS5982526A/ja active Pending
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