JPS6287617A - 内燃機関の複合過給装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３産業上の利用分野］ 本発明は排気ターボ過給機と機械式過給機とを具えた内
燃機関の複合過給装置に関する。

〔従来の技術〕

排気ターボ過給機（ターボチャージャ）はエンジンの低
回転域では作動しないため、この低回転域での過給を確
保するべくルーツポンプ等の容積型圧縮ａ（機械式過給
機）を付設して、回転数域に応じて両過給機を切換使用
し、実質上全回転域に亘って過給を確保するようにした
複合過給装置は公知である。

例えば実開昭５９−６７５３７号公報には回転速度に応
じて切換を行う複合過給装置が開示されている。

即ち、機械式過給機（スーパチャージャ）を迂回するバ
イパス吸気通路内にエンジン回転速度が一定値以下のと
き閉弁する開閉弁を設け、ターボチャージャが作動しな
い低回転域では閉弁状態にある開閉弁により全吸気をバ
イパスすることなくスーパチャージャに送り過給するも
のである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに上記の複合過給Ｈ置においてはスーパチャージ
ャからターボチャージャへの切換は回転数に応じて行っ
ているため、回転数が所定値に達するとターボチャージ
ャが作動しているか否かに拘らずスーパチャージャは不
作動（即ち、開閉弁が開放され吸気はバイパス吸気通路
を通ってへイバスしてしまう）となり、従ってその時点
でターボチャージャが不作動の場合にはターボチャージ
ャへのつなぎが悪く、出力が切換直後に一旦大きく低下
しターボチャージャが所要の作動状態に達するまで所要
の出力は得られないという問題がある。また、スーパチ
ャージャの停止とターボチャージャの作動との間に上記
の如く不連続点があると、出力の継続がスムーズに行わ
れないためショックが発生し運転性を大幅に損う。

本発明の目的は上記の如き問題点を解消すべ（スーパチ
ャージャからターボチャージャへの切換はターボチャー
ジャが作動し始めてから行うようにし、即ち切換時点で
はスーパチャージャとターボチャージャとは一時的に必
ずＮ複して作動するようにすることにより切換時の出力
低下や運転性の悪化といった問題の発生を防止すること
にある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記の目的を達成するために本発明によれば、吸気通路
内に主として機関低回転域で作動する機械式過給機と主
として機関高回転域で作動する排気ターボ過給機とが直
列に配置され、吸入空気Ｆ迂が所定値以下のときのみ機
械式過給機を作動せしめる手段が設けられる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例につき説
明する。

第１図は本発明に係る複合過給装置の一実施例を示すも
ので、吸気通路ｌｌ内にはルーツポンプ等のスーパチャ
ージャ１３とターボチャージャ１５とが直列に設けられ
る。吸気通路１１の一部にはスーパチャージャ１３を迂
回するバイパス吸気通路（以下、バイパスと略称する）
１７が形成される。バイパス１７内には本発明に係る開
閉弁２１が設けられるがこれについては後述する。スー
パチャージャ１３は公知の如く電磁クラッチ１９の接・
断によりエンジン本体１０からの作動、停止を制御せし
められる。電磁クラッチ１９の接・断はコンビエータ３
０により制御される。ターボチャージャ１５は公知の如
く吸気通路１１内に設シナられるコンプレッサ１６と排
気通路２３内に配置されるタービン■８とを有し、排気
ガスにより駆動されるタービン１８の回転をコンプレッ
サ１６に伝え吸気の過給を行う。尚、２５　、２７は夫
々吸気通路内に配置されるスロットルボデー、サージタ
ンクである。

開閉弁２１を開閉作動するアクチュエータ３５は例えば
コンピュータ３０により駆動側ｊＢされるステップモー
タにより構成されるが、従来は上述の如く回転数センサ
（例えば回転計、タコメータ等）３９からの回転数信号
ＳＮのみに基いてアクチュエータ３５の作動時期、即ち
開閉弁２１の開弁時期、つまりスーパチャージャ１３の
作動停止時間を決めていたために冒頭に述べた如く未だ
ターボチャージャ１５が作動を開始していない状態でス
ーパチャージャ１３が作動を停止してしまうという問題
があった。

そこで本発明によれば斯かる問題を解消するために、ス
ーパチャージャの作動停止時間、即ち開閉弁２１０開弁
時朋を制御する信号として回転数の代りに吸入空気量を
コンピュータ３０に入力するようにしたものである。

これはターボチャージャは吸入空気量が所定値以上のと
きしか作動しないという事実に着眼したもので、吸入空
気量の設定値をターボチャージャが十分に回転し得る領
域の値として召定することによりターボチャージャが十
分な回転作動領域に入ってからスーパチャージャの作動
を停止することができる。つまり、エンジン１０が低速
回転の時でターボチャージャ１５が働らいていない時は
、開閉弁７は閉じられており、スーパチャージャ１３を
電磁クラッチ１９によりエンジン１０に接続して過給す
る。そしてエンジン回転数が−Ｌがりターボチャージャ
１５が働き出す吸入空気量をあらかじめ測っておき、そ
の吸入空気量あるいはそれより大きめの吸入空気量を設
定値とする。

吸入空気量は吸入空気圧Ｐイとエンジン回転数Ｎ、とに
対し第３図のマツプに示す如き関係にある。即ち、一定
吸入空気計を表すカーブは第３図に示す如（略平行移動
した状態で表わされる。り−ボチャージャは上述の如く
所定の吸入空気量（ターボチャージャ過給開始吸入空気
流量線）以上の領域で作動するから、スーパチャージャ
の作動停止線をこのターボチャージャ過給開始吸入空気
流量線より僅かに上方に設定しておけばスーパチャージ
ャはターボチャージャの作動が開始してから停止するこ
とになる。尚、第３図において斜線部はスーパチャージ
ャの過給作動領域を示すものである。

第４図を参照するに、吸気圧センサ４工と回転数センサ
３９とにより吸入空気圧ＰＭ　　（ステ、プ４０１）と
回転数Ｎ、（ステップ４０２）とを検出しＰｏとＮ、、
が共に第３図に示すマツプの斜線領域になるか否かを判
断しくステップ４０３）、領域内にある場合はスーパチ
ャージャの過給を続け、領域外にくるとく正確には第３
図に示すマツプのスーパチャージャ作動停止線上にくる
と）スーパチャージャをＯＦＦにする。スーパチャージ
ャの過給停止は開閉弁２１を開弁後、電磁フランチ１９
を離脱位置にずろことにより行うのが好ましいが、開閉
弁２Ｉの開弁のみでも３よい。

スーパチャージャ作動停止後はターボチャージｈのみの
過給に移る。

第１図に示す実施例では吸入空気量を回転数と吸入空気
圧とを測定することにより求めたが、これとは別に吸気
通路１１中にエアフロメータ２９を有する場合は第２図
に示す如くエアフロメーク２９により直接検出可能な吸
入空気量の信号Ｓａをコンピュータ３０に入力してもよ
い。従ってこの第２実施例では吸気圧センサも回転数も
不要である。

〔発明の効果〕

以上に記載した通り本発明によればスーパチャージャは
ターボチャージャが作チＪＪを開始してから作動を停止
するためスーパチャージャからターボチャージャへの移
行がスムーズに行われ、移行時の出力の大幅な一時的低
下はなく、従ってそれに伴うショックもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る複合過給装置の全体構造を示す図
解図、第２図は第１図とは別の実施例を示す第１図と同
様の図、第３図は吸入空気量を一定とする吸入空気圧と
回転数との関係を示すマツプ線図、第４図は本発明に係
る過給装置の作動フローチャートを示す図。 １１・・・吸気通路、 １３・・・スーパチャージャｈ １５・・・ターボチャージャ＼ １７・・・バイパス路、 ２１・・・開閉弁。 １１゛・・吸気通路 １３・・・スーパチャージャ １５・・・ターボチャーツヤ １７°°°バイ・ぐス通路 ２１・・・開閉升

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気通路内に主として機関低回転域で作動する機械式過
   給機と主として機関高回転域で作動する排気ターボ過給
   機とを直列に配置すると共に、吸入空気量が所定値以下
   のときのみ上記機械式過給機を作動せしめる手段を設け
   たことを特徴とする内燃機関の複合過給装置。