JPS62142824A - 複合過給装置 - Google Patents
複合過給装置Info
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- JPS62142824A JPS62142824A JP28187485A JP28187485A JPS62142824A JP S62142824 A JPS62142824 A JP S62142824A JP 28187485 A JP28187485 A JP 28187485A JP 28187485 A JP28187485 A JP 28187485A JP S62142824 A JPS62142824 A JP S62142824A
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- engine
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- mechanical supercharger
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は吸気管に直列に排気式過給機と機械式過給機
とを配置した複合過給装置に関する。
とを配置した複合過給装置に関する。
過給機には排気式過給機と機械式過給機とがあるが、こ
の両者は利害得失を持っている。即ち、排気式過給機は
その駆動に排気エネルギを使うことから経済的な駆動が
できるが、所謂ターボラグと称する応答遅れがある。一
方、機械式過給機にはこのような応答遅れがない利点が
あるが、過給機の駆動にエンジン動力の一部を利用する
ことから燃料消費率の面では不利である。
の両者は利害得失を持っている。即ち、排気式過給機は
その駆動に排気エネルギを使うことから経済的な駆動が
できるが、所謂ターボラグと称する応答遅れがある。一
方、機械式過給機にはこのような応答遅れがない利点が
あるが、過給機の駆動にエンジン動力の一部を利用する
ことから燃料消費率の面では不利である。
そこで、両者の欠点を補完し、長所を活かすため排気式
過給機と機械式過給機とを併用したものが知られている
。（実開昭５９−６７５３７参照。）即ち、加速時最初
は機械式過給機が作動され、排気式過給機が作動可能る
至ると、機械式過給機が停止される。
過給機と機械式過給機とを併用したものが知られている
。（実開昭５９−６７５３７参照。）即ち、加速時最初
は機械式過給機が作動され、排気式過給機が作動可能る
至ると、機械式過給機が停止される。
従来の複合過給装置ではエンジン回転数が所定値以上か
否かを検知することにより機械式過給機から排気式過給
機への過給作動を切替でいる。ところが、エンジン回転
数は必ずしも過給状態を代表していない。そ６ため、排
気式過給機がその全能力を発揮するに至っていないのに
機械式過給機が停止されることがあり、この場合トルク
の急変によるショックの発生がある。
否かを検知することにより機械式過給機から排気式過給
機への過給作動を切替でいる。ところが、エンジン回転
数は必ずしも過給状態を代表していない。そ６ため、排
気式過給機がその全能力を発揮するに至っていないのに
機械式過給機が停止されることがあり、この場合トルク
の急変によるショックの発生がある。
この発明はこの問題点を解決し、機械式過給機と排気式
過給機とで過給作動の円滑な移行を可能とすることを口
約とする。
過給機とで過給作動の円滑な移行を可能とすることを口
約とする。
この発明によれば、内燃機関の吸気管に直列に排気式過
給機と機械式過給機とを設置し、過渡状態において機械
式過給機と排気式過給機との間で過給作動の移行を制御
する制御手段を有した複合過給装置において、前記制御
手段は排気式過給機の回転数を検知する速度検知手段と
、該速度検知手段からの排気式過給機の回転によって機
械式過給機の作動を制御する手段とより構成されること
を特徴とする複合過給装置内燃機関が提供さる。
給機と機械式過給機とを設置し、過渡状態において機械
式過給機と排気式過給機との間で過給作動の移行を制御
する制御手段を有した複合過給装置において、前記制御
手段は排気式過給機の回転数を検知する速度検知手段と
、該速度検知手段からの排気式過給機の回転によって機
械式過給機の作動を制御する手段とより構成されること
を特徴とする複合過給装置内燃機関が提供さる。
第１図はこの発明の実施例の構成全体を示すものであり
、１は内燃機関、２は排気式過給機、３は機械式過給機
である。吸入空気の流れ方向に関し排気式過給機２は下
流側、排気管は上流側であり、直列に配置される。排気
式過給機２は周知のようにコンプレッサ部２ａとタービ
ン部２ｂとより構成される。機械式過給機は例えばルー
ツポンプであり、その回転軸はプーリ付きクラッチ４、
ベルト５及びブーＩＪ ６を介して内燃機関のクランク
軸に連結される。スロットル弁７は排気式過給機２の下
流に配置される。機械式過給機３を迂回するようにバイ
パス通路８が設けられる。制御弁９はバイパス通路８と
吸気管ｌＯとの接続個所に設置される。吸気管１０は上
流側でエアーフローメータ１２、次いでエアークリーナ
１３に接続される。１４は触媒コンバータである。
、１は内燃機関、２は排気式過給機、３は機械式過給機
である。吸入空気の流れ方向に関し排気式過給機２は下
流側、排気管は上流側であり、直列に配置される。排気
式過給機２は周知のようにコンプレッサ部２ａとタービ
ン部２ｂとより構成される。機械式過給機は例えばルー
ツポンプであり、その回転軸はプーリ付きクラッチ４、
ベルト５及びブーＩＪ ６を介して内燃機関のクランク
軸に連結される。スロットル弁７は排気式過給機２の下
流に配置される。機械式過給機３を迂回するようにバイ
パス通路８が設けられる。制御弁９はバイパス通路８と
吸気管ｌＯとの接続個所に設置される。吸気管１０は上
流側でエアーフローメータ１２、次いでエアークリーナ
１３に接続される。１４は触媒コンバータである。
制御回路２０はこの発明に従って、機械式過給機３を制
御するクラッチ４、及び制御弁９の駆動用ステップモー
タ１５を制御するためのものであり、マイクロコンピュ
ータシステムとして構成される。制御回路２０はマイク
ロプロセシングユニソト（ＭＰＵ）２０ａと、メモリ２
０ｂと、入力ポート２０ｃと、出力ボート２０ｄと、こ
れらの要素間を接続するバス２０ｅとより成る。入力ポ
ート２０ｃは各センサに接続され、種々のエンジン運転
状態信号が印加される。エアーフローメータ１２はエア
ークリーナ１３の直ぐ下流の吸気管１０に設置され、吸
入空気ｆＱに応じた信号が入力ポート２０Ｃに送られる
。エンジン回転数センサ１８はエンジン１のクランク軸
の回転数ＮＨに応じた信号を人力ボート２０ｃに供給す
る。この発明によれば、排気式過給機２の回転を検知す
るセンサ２５が設けられ、回転数信号Ｎアが入力ポート
２０ｃに印加される。
御するクラッチ４、及び制御弁９の駆動用ステップモー
タ１５を制御するためのものであり、マイクロコンピュ
ータシステムとして構成される。制御回路２０はマイク
ロプロセシングユニソト（ＭＰＵ）２０ａと、メモリ２
０ｂと、入力ポート２０ｃと、出力ボート２０ｄと、こ
れらの要素間を接続するバス２０ｅとより成る。入力ポ
ート２０ｃは各センサに接続され、種々のエンジン運転
状態信号が印加される。エアーフローメータ１２はエア
ークリーナ１３の直ぐ下流の吸気管１０に設置され、吸
入空気ｆＱに応じた信号が入力ポート２０Ｃに送られる
。エンジン回転数センサ１８はエンジン１のクランク軸
の回転数ＮＨに応じた信号を人力ボート２０ｃに供給す
る。この発明によれば、排気式過給機２の回転を検知す
るセンサ２５が設けられ、回転数信号Ｎアが入力ポート
２０ｃに印加される。
第２図及び第３図は回転数センサ２５の取付部分におけ
る排気式過給機のコンプレッサ部２ａの詳細を示す。コ
ンプレッサ部２ａはハウジング３０と、ハウジング３０
内に配置したコンプレッサホイール３１とより成る。ハ
ウジング３０の中央部に入口管３２が連結され、接線方
向には出口管（図示せず）が連結されるのは周知の通り
である。コンプレフサホイール３１は回転軸３６により
タービン部２ｂの図示しないタービンホイールに連結さ
れる。コンプレッサホイール３１はナンド３８によって
回転軸３６の端部に固定される。
る排気式過給機のコンプレッサ部２ａの詳細を示す。コ
ンプレッサ部２ａはハウジング３０と、ハウジング３０
内に配置したコンプレッサホイール３１とより成る。ハ
ウジング３０の中央部に入口管３２が連結され、接線方
向には出口管（図示せず）が連結されるのは周知の通り
である。コンプレフサホイール３１は回転軸３６により
タービン部２ｂの図示しないタービンホイールに連結さ
れる。コンプレッサホイール３１はナンド３８によって
回転軸３６の端部に固定される。
ナツト３８内には磁石片３９が埋設され（第３図参照）
その磁化方向は回転軸３６に直交する方向である。入口
管３２の外壁に対面してホール素子等より構成される回
転数センサ２５が配置され、アングル等の固定具４２に
よっては３０に固定される。回転軸３６の回転に伴う永
久磁石３９の回転に基づく交互磁場を磁気センサである
回転数センサ２５が検知し、回転数に応じたパルス信号
が得られる。このパルス信号の処理によって排気式過給
機２の回転を知ることができる。尚、この型のセンサは
特開昭５６−８５５２号に開示したものと同一型である
。
その磁化方向は回転軸３６に直交する方向である。入口
管３２の外壁に対面してホール素子等より構成される回
転数センサ２５が配置され、アングル等の固定具４２に
よっては３０に固定される。回転軸３６の回転に伴う永
久磁石３９の回転に基づく交互磁場を磁気センサである
回転数センサ２５が検知し、回転数に応じたパルス信号
が得られる。このパルス信号の処理によって排気式過給
機２の回転を知ることができる。尚、この型のセンサは
特開昭５６−８５５２号に開示したものと同一型である
。
ＭＰＵ２０ａは上記の各センサによって検知した運転状
態因子より、メモリ２０ｂに格納されたプログラムに従
って演算を行う。その結果、機械式過給機のクラッチ４
及び制御弁９の駆動用ステフプモータ】５の駆動信号が
得られ、出力ボート２０ｄにセットされる。出力ボート
２０ｄはクラッチ４及びステップモータ１５に接続され
、演算された駆動信号によって駆動される。
態因子より、メモリ２０ｂに格納されたプログラムに従
って演算を行う。その結果、機械式過給機のクラッチ４
及び制御弁９の駆動用ステフプモータ】５の駆動信号が
得られ、出力ボート２０ｄにセットされる。出力ボート
２０ｄはクラッチ４及びステップモータ１５に接続され
、演算された駆動信号によって駆動される。
以下、制御回路２０の作動を第５図のフローチャートに
よって説明する。第５図のルーチンは所定の時間間隔毎
に実行される時間割り込みルーチンとする。ステップ５
０では吸入空気量一回転数比Ｑ／ＮＥが入力される。Ｑ
／ＮＥはエンジンの負荷を代表する値である。Ｑはエア
ーフローメータ１２によって検知され、ＮＥはエンジン
回転数センサ１８によって検知され、これらの比Ｑ／Ｎ
Ｅは別ルーチンで演算されているものとする。ステップ
５１では吸入空気量一回転数比Ｑ／ＮＥが所定値ａより
大きいか否か判別される。否定判断のときは低負荷条件
であるため過給は不用であると認識され、ステップ５２
に進み出力ボート２０ｄよりクラッチ４に解放信号が出
力される。そのため、エンジン１の回転は機械式過給機
３に伝達されない。次のステップ５３ではバイパスの開
放処理が実行される。即ち出力ボート２０ｄよりステッ
プモータ１５にバイパス制御弁９を開放方向に動かす指
令が送られる。そのため、バイパス制御弁９はバイパス
通路８を開放する方向に駆動される。
よって説明する。第５図のルーチンは所定の時間間隔毎
に実行される時間割り込みルーチンとする。ステップ５
０では吸入空気量一回転数比Ｑ／ＮＥが入力される。Ｑ
／ＮＥはエンジンの負荷を代表する値である。Ｑはエア
ーフローメータ１２によって検知され、ＮＥはエンジン
回転数センサ１８によって検知され、これらの比Ｑ／Ｎ
Ｅは別ルーチンで演算されているものとする。ステップ
５１では吸入空気量一回転数比Ｑ／ＮＥが所定値ａより
大きいか否か判別される。否定判断のときは低負荷条件
であるため過給は不用であると認識され、ステップ５２
に進み出力ボート２０ｄよりクラッチ４に解放信号が出
力される。そのため、エンジン１の回転は機械式過給機
３に伝達されない。次のステップ５３ではバイパスの開
放処理が実行される。即ち出力ボート２０ｄよりステッ
プモータ１５にバイパス制御弁９を開放方向に動かす指
令が送られる。そのため、バイパス制御弁９はバイパス
通路８を開放する方向に駆動される。
ステップ５１でＹｅｓと判定されるときは、高負荷条件
である。次にステップ５４に進み、回転数制御弁２５に
より検知される排気式過給機の回転数Ｎアが排気式過給
機が作動状態に入ったことの指標になる所定値ｂ（例え
ば５０．ＯＯＯｒｐｍ ）より小さいか否か判別される
。加速の当初は所謂ターボラグによって排気式過給機２
の回転数は低いためＹｅｓの判定となり、ステップ５６
に進みクラッチ４の保合信号が出力される。そのため、
クラッチ４は係合され、内燃機関１の回転はプーリ６、
ベルト５を介して機械式過給機３に伝達され、機械式過
給機３の作動が開始される。次のステップ５７ではバイ
パス制御弁９を閉鎖するように、ステップモータ１５に
回転指令が送られる。そのため、ステップモータ１５は
バイパス通路８を徐々に閉鎖するように回転駆動される
。
である。次にステップ５４に進み、回転数制御弁２５に
より検知される排気式過給機の回転数Ｎアが排気式過給
機が作動状態に入ったことの指標になる所定値ｂ（例え
ば５０．ＯＯＯｒｐｍ ）より小さいか否か判別される
。加速の当初は所謂ターボラグによって排気式過給機２
の回転数は低いためＹｅｓの判定となり、ステップ５６
に進みクラッチ４の保合信号が出力される。そのため、
クラッチ４は係合され、内燃機関１の回転はプーリ６、
ベルト５を介して機械式過給機３に伝達され、機械式過
給機３の作動が開始される。次のステップ５７ではバイ
パス制御弁９を閉鎖するように、ステップモータ１５に
回転指令が送られる。そのため、ステップモータ１５は
バイパス通路８を徐々に閉鎖するように回転駆動される
。
排気式過給機がターボラグを解消し、その全能力を発揮
するに至ると回転数Ｎ７は所定ｉｌｌ ｂ値より大きく
なるため、ステップ５４でＮＯの判定になたり前述のス
テップ５２．５３に進み、クラッチの解放及びバイパス
の開放が実行され、機械式過給機の作動が停止される。
するに至ると回転数Ｎ７は所定ｉｌｌ ｂ値より大きく
なるため、ステップ５４でＮＯの判定になたり前述のス
テップ５２．５３に進み、クラッチの解放及びバイパス
の開放が実行され、機械式過給機の作動が停止される。
第５図はこの発明の詳細な説明するタイミング線図であ
る。時刻ｔＡでスロットル弁７が踏み込まれ、吸入空気
量一回転数比Ｑ／ＮＥが立ち上がり、時刻ｔ８で所定値
ａを超えると、クラッチ４が係合され（ニ）、バイパス
８が閉鎖される方向に制御弁９が駆動され（ホ）、空気
が機械式過給機３に供給される。機械式過給機の回転は
（ハ）のｌのように直ぐに上昇するが、排気式過給機３
の立ち上がりはｍのように遅れる。従って、加速の直後
は機械式過給機３による過給が行われる。
る。時刻ｔＡでスロットル弁７が踏み込まれ、吸入空気
量一回転数比Ｑ／ＮＥが立ち上がり、時刻ｔ８で所定値
ａを超えると、クラッチ４が係合され（ニ）、バイパス
８が閉鎖される方向に制御弁９が駆動され（ホ）、空気
が機械式過給機３に供給される。機械式過給機の回転は
（ハ）のｌのように直ぐに上昇するが、排気式過給機３
の立ち上がりはｍのように遅れる。従って、加速の直後
は機械式過給機３による過給が行われる。
時刻ｔｃで排気式過給機２の回転数ＮＴが所定値すに達
すると、クラッチ４は解放され、バイパス８の開放する
方向に制御弁９が駆動され、最終的には空気は機械式過
給機３を通過することなく、バイパス通路８より直接排
気式過給機２に供給される。従って、機械式過給機３は
停止され、過給作動は排気式過給機２の分担となる。
すると、クラッチ４は解放され、バイパス８の開放する
方向に制御弁９が駆動され、最終的には空気は機械式過
給機３を通過することなく、バイパス通路８より直接排
気式過給機２に供給される。従って、機械式過給機３は
停止され、過給作動は排気式過給機２の分担となる。
この発明では排気式過給機の実際の回転を検知すること
により、機械式過給機３の作動を制御しているので、加
速時における機械式過給機３から排気式過給機２への過
給作動の移行を、排気式過給機２が確実に作動状態に入
ってから行うことができる。そのため、ショックの無い
円滑な切替を実現でき、運転性を向上することができる
。
により、機械式過給機３の作動を制御しているので、加
速時における機械式過給機３から排気式過給機２への過
給作動の移行を、排気式過給機２が確実に作動状態に入
ってから行うことができる。そのため、ショックの無い
円滑な切替を実現でき、運転性を向上することができる
。
第１図はこの発明の実施例の構成を示す図。
第２図は排気式過給機の回転数センサのａｆｆ個所にお
けるコンプレッサ部の縦断面図。 第３図は第２図のｍ−ｍ線に沿う横断面図。 第４図は制御回路の作動を示すフローチャート図。 第５図はこの発明のバイパス制御弁の作動を説明するタ
イミング線図。 ２・・・排気式過給機 ３・・・機械式過給機４・
・・クラッチ ７・・・スロットル弁８・・・
バイパス通路 ９・・・制御弁１５・・・ステップ
モータ ２０・・・制御回路 ２５・・・排気式過給機回転数センサ ３８・・・永久磁石
けるコンプレッサ部の縦断面図。 第３図は第２図のｍ−ｍ線に沿う横断面図。 第４図は制御回路の作動を示すフローチャート図。 第５図はこの発明のバイパス制御弁の作動を説明するタ
イミング線図。 ２・・・排気式過給機 ３・・・機械式過給機４・
・・クラッチ ７・・・スロットル弁８・・・
バイパス通路 ９・・・制御弁１５・・・ステップ
モータ ２０・・・制御回路 ２５・・・排気式過給機回転数センサ ３８・・・永久磁石
Claims (1)
- 内燃機関の吸気管に直列に排気式過給機と機械式過給機
とを設置し、過渡状態において機械式過給機と排気式過
給機との間で過給作動の移行を制御する制御手段を有し
た複合過給装置において、前記制御手段は排気式過給機
の回転数を検知する速度検知手段と、該速度検知手段か
らの排気式過給機の回転によって機械式過給機の作動を
制御する手段とより構成されることを特徴とする複合過
給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28187485A JPS62142824A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 複合過給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28187485A JPS62142824A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 複合過給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62142824A true JPS62142824A (ja) | 1987-06-26 |
Family
ID=17645174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28187485A Pending JPS62142824A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 複合過給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62142824A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6343473B1 (en) * | 1996-12-27 | 2002-02-05 | Kanesaka Technical Institute Ltd | Hybrid supercharged engine |
| US12136855B2 (en) | 2018-10-26 | 2024-11-05 | Borgwarner Inc. | Rotating machine including an impeller wheel, and at least one target element and at least one sensor to determine angular position of the impeller wheel |
-
1985
- 1985-12-17 JP JP28187485A patent/JPS62142824A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6343473B1 (en) * | 1996-12-27 | 2002-02-05 | Kanesaka Technical Institute Ltd | Hybrid supercharged engine |
| US12136855B2 (en) | 2018-10-26 | 2024-11-05 | Borgwarner Inc. | Rotating machine including an impeller wheel, and at least one target element and at least one sensor to determine angular position of the impeller wheel |
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