JPS6332913Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6332913Y2 JPS6332913Y2 JP1982162417U JP16241782U JPS6332913Y2 JP S6332913 Y2 JPS6332913 Y2 JP S6332913Y2 JP 1982162417 U JP1982162417 U JP 1982162417U JP 16241782 U JP16241782 U JP 16241782U JP S6332913 Y2 JPS6332913 Y2 JP S6332913Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- positive displacement
- displacement compressor
- internal combustion
- combustion 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.)
- Expired
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- Supercharger (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は排気ターボ過給機と容積型圧縮機とが
設けられた内燃機関の過給装置に関する。
設けられた内燃機関の過給装置に関する。
内燃機関の排気エネルギで回転するタービンに
より、これと連動した圧縮機を駆動し、この圧縮
機により吸気を機関の燃焼室に圧送して吸気効率
を向上するようにした排気ターボ過給機は周知で
ある。この排気ターボ過給機付内燃機関は、低速
高負荷時に排気エネルギが不足して排気ターボ過
給機の圧縮効率が低下し、このため、内燃機関の
吸入空気量が不足し、その結果、出力不足やスモ
ーク濃度の悪化が発生する。またタービンの慣性
により加速時の応答性が悪いことも周知である。
この応答性を良くするため、本出願人は先に、実
願昭56−73739号にて、機関中高回転域で吸気を
排気ターボ過給機の圧縮機をバイパスさせて吸気
効率を向上させるようにした過給機付内燃機関を
提案している。
より、これと連動した圧縮機を駆動し、この圧縮
機により吸気を機関の燃焼室に圧送して吸気効率
を向上するようにした排気ターボ過給機は周知で
ある。この排気ターボ過給機付内燃機関は、低速
高負荷時に排気エネルギが不足して排気ターボ過
給機の圧縮効率が低下し、このため、内燃機関の
吸入空気量が不足し、その結果、出力不足やスモ
ーク濃度の悪化が発生する。またタービンの慣性
により加速時の応答性が悪いことも周知である。
この応答性を良くするため、本出願人は先に、実
願昭56−73739号にて、機関中高回転域で吸気を
排気ターボ過給機の圧縮機をバイパスさせて吸気
効率を向上させるようにした過給機付内燃機関を
提案している。
また、スモーク濃度の悪化を抑えるため、機関
低速回転域では、少い吸気量に合せて燃料供給量
を絞るようにしたものがあるが、出力が低下する
という問題がある。
低速回転域では、少い吸気量に合せて燃料供給量
を絞るようにしたものがあるが、出力が低下する
という問題がある。
この排気ターボ過給機に対して、内燃機関の出
力により駆動して過給を行う容積型圧縮機が知ら
れている。この容積型圧縮機付内燃機関は、回転
速度の広い範囲にわたつて出力が向上されるが、
部分負荷時には不必要な過剰な吸気のため、燃費
が悪化する一方、高速になるほど駆動馬力が増大
するという問題がある。
力により駆動して過給を行う容積型圧縮機が知ら
れている。この容積型圧縮機付内燃機関は、回転
速度の広い範囲にわたつて出力が向上されるが、
部分負荷時には不必要な過剰な吸気のため、燃費
が悪化する一方、高速になるほど駆動馬力が増大
するという問題がある。
例えば特公昭41−8081号公報には排気ターボ過
給機からの過給空気を容積型圧縮機に導入する技
術が開示されている。しかしながら、このように
上流側に排気ターボ過給機を設けると圧縮空気の
温度が上昇するので、容積型圧縮機はその温度上
昇に見合う膨脹による問隙を設けねばならず、こ
のようにすると容積型圧縮機の体積効率が低下す
る。そのためにこの公知技術では排気ターボ過給
機と容積型圧縮機との間に過給空気冷却機が設け
られている。したがつて装置が大型化せざるを得
ず、また制御も困難となる。
給機からの過給空気を容積型圧縮機に導入する技
術が開示されている。しかしながら、このように
上流側に排気ターボ過給機を設けると圧縮空気の
温度が上昇するので、容積型圧縮機はその温度上
昇に見合う膨脹による問隙を設けねばならず、こ
のようにすると容積型圧縮機の体積効率が低下す
る。そのためにこの公知技術では排気ターボ過給
機と容積型圧縮機との間に過給空気冷却機が設け
られている。したがつて装置が大型化せざるを得
ず、また制御も困難となる。
したがつて本考案の目的は、装置全体を大型化
することなく、機関の低速回転域の吸入効率を向
上でき、しかも比較的にその制御がしやすい内燃
機関の過給装置を提供するにある。
することなく、機関の低速回転域の吸入効率を向
上でき、しかも比較的にその制御がしやすい内燃
機関の過給装置を提供するにある。
本考案によれば、排気ターボ過給機と容積型圧
縮機とを設けた内燃機関の過給装置において、吸
気通路の上流側に容積型圧縮機を設け、その下流
側に排気ターボ過給機を直列に介装し、その容積
型圧縮機をバイパスするバイパス通路を設け、内
燃機関の回転速度センサおよび負荷センサからの
信号により開閉され、かつ回転速度が所定値以下
になるか又は負荷が所定値以上のときに閉じる開
閉弁を前記バイパス通路に設け、さらに排気ター
ボ過給機からの排気通路にエキゾーストシヤツタ
を設け、そのエキゾーストシヤツタは排気ブレー
キスイツチを入れたときに作動する電磁弁で開閉
駆動され、その電磁弁が作動したときに排気ター
ボ過給機と容積型圧縮機とで２段圧縮を行うため
に開閉弁を閉じる駆動手段を設けてある。
縮機とを設けた内燃機関の過給装置において、吸
気通路の上流側に容積型圧縮機を設け、その下流
側に排気ターボ過給機を直列に介装し、その容積
型圧縮機をバイパスするバイパス通路を設け、内
燃機関の回転速度センサおよび負荷センサからの
信号により開閉され、かつ回転速度が所定値以下
になるか又は負荷が所定値以上のときに閉じる開
閉弁を前記バイパス通路に設け、さらに排気ター
ボ過給機からの排気通路にエキゾーストシヤツタ
を設け、そのエキゾーストシヤツタは排気ブレー
キスイツチを入れたときに作動する電磁弁で開閉
駆動され、その電磁弁が作動したときに排気ター
ボ過給機と容積型圧縮機とで２段圧縮を行うため
に開閉弁を閉じる駆動手段を設けてある。
したがつて高速低負荷時はバイパス通路の開閉
弁が開いているので、容積型圧縮機は実質的に作
動しないので、その作動は従来の排気ターボ過給
機のみを設けた場合と同様である。そのために、
容積型圧縮機の欠点である低負荷時の過剰な吸気
や高速時の駆動馬力の増大を阻止することができ
る。
弁が開いているので、容積型圧縮機は実質的に作
動しないので、その作動は従来の排気ターボ過給
機のみを設けた場合と同様である。そのために、
容積型圧縮機の欠点である低負荷時の過剰な吸気
や高速時の駆動馬力の増大を阻止することができ
る。
しかしながら低速時又は高負荷時にはバイパス
通路の開閉弁が閉じるので、吸入空気はまず容積
型圧縮機で圧縮されてから排気ターボ過給機に流
れるので、その間に冷却装置を必要とせずコンパ
クトになり、また容積型圧縮機の熱膨脹を考慮す
る必要がなく、両者を直列させた利点を利用で
き、充分に効率のよい運転を行うことができる。
通路の開閉弁が閉じるので、吸入空気はまず容積
型圧縮機で圧縮されてから排気ターボ過給機に流
れるので、その間に冷却装置を必要とせずコンパ
クトになり、また容積型圧縮機の熱膨脹を考慮す
る必要がなく、両者を直列させた利点を利用で
き、充分に効率のよい運転を行うことができる。
そして開閉弁は回転速度センサおよび負荷セン
サからの信号により開閉制御すればよく、その制
御も容易である。それ故に本考案によれば機関の
回転数の高低および負荷の高低に関係なく効率の
よい機関の運転を行うことができる。特に本考案
によれば、エキゾーストブレーキの作動時にバイ
パス通路が閉じて排気ターボ過給機と容積型圧縮
機とが直列して作動するので、摩擦馬力が増大し
てブレーキ力が向上する。そのために通常の機関
の運転時の効率向上は勿論のこと、エキゾースト
ブレーキ作動時もブレーキ効率が向上するので、
特に大型車両において好適である。
サからの信号により開閉制御すればよく、その制
御も容易である。それ故に本考案によれば機関の
回転数の高低および負荷の高低に関係なく効率の
よい機関の運転を行うことができる。特に本考案
によれば、エキゾーストブレーキの作動時にバイ
パス通路が閉じて排気ターボ過給機と容積型圧縮
機とが直列して作動するので、摩擦馬力が増大し
てブレーキ力が向上する。そのために通常の機関
の運転時の効率向上は勿論のこと、エキゾースト
ブレーキ作動時もブレーキ効率が向上するので、
特に大型車両において好適である。
本考案の実施に際して２段圧縮するために開閉
弁を閉じる駆動手段は、圧縮空気を供給遮断する
電磁弁とその圧縮空気等で作動するエアシリンダ
とで構成するのが好ましい。
弁を閉じる駆動手段は、圧縮空気を供給遮断する
電磁弁とその圧縮空気等で作動するエアシリンダ
とで構成するのが好ましい。
以下第１図ないし第５図を参照して本考案の実
施例について説明する。
施例について説明する。
第１図は本考案の、機関低速高負荷時、加速時
および排気ブレーキ時に内燃機関の吸気効率を向
上するように図つた実施例を示している。同図に
おいて、内燃機関１の吸気通路２ａ〜２ｄには、
排気ターボ過給機（以下ターボチヤージヤとい
う）３と、容積型圧縮機（以下スーパチヤージヤ
という）４とが直列に介装される一方、スーパチ
ヤージヤ４をバイパスするバイパス吸気通路（以
下バイパス通路という）５が設けられ、そのバイ
パス通路５には、常開の開閉弁６が介装されてい
る。このスーパチヤージヤ４は、内燃機関１のク
ランクシヤフト７により、プーリ８、ベルト９お
よび電磁クラツチ１０により断接されるプーリ１
１により駆動され、また開閉弁６は、電磁弁１２
により制御されるエアシリンダ１３により開閉駆
動されるようになつている。
および排気ブレーキ時に内燃機関の吸気効率を向
上するように図つた実施例を示している。同図に
おいて、内燃機関１の吸気通路２ａ〜２ｄには、
排気ターボ過給機（以下ターボチヤージヤとい
う）３と、容積型圧縮機（以下スーパチヤージヤ
という）４とが直列に介装される一方、スーパチ
ヤージヤ４をバイパスするバイパス吸気通路（以
下バイパス通路という）５が設けられ、そのバイ
パス通路５には、常開の開閉弁６が介装されてい
る。このスーパチヤージヤ４は、内燃機関１のク
ランクシヤフト７により、プーリ８、ベルト９お
よび電磁クラツチ１０により断接されるプーリ１
１により駆動され、また開閉弁６は、電磁弁１２
により制御されるエアシリンダ１３により開閉駆
動されるようになつている。
前記の電磁クラツチ１０と電磁弁１２は、回線
１４により、並列に配置された内燃機関１の回転
速度を検出し一定値以下のとき信号を出力する回
転速度センサ１５、内燃機関１を搭載した車両の
加速度を検出し一定値以上のとき信号を出力する
加速度センサ１７および排気ブレーキスイツチ１
８を入れたとき作動する電磁弁１９とに並列に接
続され、それぞれの検出信号により作動され、電
磁弁１２はエアタンク２０のエアをエアシリンダ
１３に導いてエアシリンダ１３を作動させ、開閉
弁６を開閉制御し、また電磁クラツチ１０はオン
にされてクランクシヤフト７の出力によりスーパ
チヤージヤ４を駆動するようになつている。な
お、内燃機関１の排気通路２１には、エキゾース
トシヤツタ２２が配設され、排気ブレーキスイツ
チ１８を入れたとき、電磁弁１９が開いてエアタ
ンク２０からエアが導かれるエアシリンダ２３に
より開閉駆動されるようになつている。
１４により、並列に配置された内燃機関１の回転
速度を検出し一定値以下のとき信号を出力する回
転速度センサ１５、内燃機関１を搭載した車両の
加速度を検出し一定値以上のとき信号を出力する
加速度センサ１７および排気ブレーキスイツチ１
８を入れたとき作動する電磁弁１９とに並列に接
続され、それぞれの検出信号により作動され、電
磁弁１２はエアタンク２０のエアをエアシリンダ
１３に導いてエアシリンダ１３を作動させ、開閉
弁６を開閉制御し、また電磁クラツチ１０はオン
にされてクランクシヤフト７の出力によりスーパ
チヤージヤ４を駆動するようになつている。な
お、内燃機関１の排気通路２１には、エキゾース
トシヤツタ２２が配設され、排気ブレーキスイツ
チ１８を入れたとき、電磁弁１９が開いてエアタ
ンク２０からエアが導かれるエアシリンダ２３に
より開閉駆動されるようになつている。
次に作用について説明する。
内燃機関１の回転速度が低速の一定値以下にな
つたとき、および・あるいは負荷が一定値以上に
なつたときには、回転速度センサ１５および・あ
るいは負荷センサ１６は検出信号を出力する。そ
の検出信号を受けて電磁クラツチ１０はオンにさ
れて、クランクシヤフト７の出力によりスーパチ
ヤージヤ４が駆動され、同時に電磁弁１２はエア
タンク２０のエアをエアシリンダ１３に導いて、
エアシリンダ１３を作動させて、常に開いている
開閉弁６を閉じる。このため、それまで吸気通路
２ａ、バイパス通路５および吸気通路２ｄを介し
てスーパチヤージヤ４をバイパスしてターボチヤ
ージヤ３に導かれていた吸気は、バイパス通路５
を通らずに吸気通路２ｂを介してスーパチヤージ
ヤ４に導かれて圧縮され、次いで吸気通路２ｃ、
２ｄからターボチヤージヤ３に入るようになる。
従つて、吸気はスーパチヤージヤ４とターボチヤ
ージヤ３とで２段に圧縮されて吸気効率は大幅に
向上する。その結果、第２図および第３図に示す
ように、出力とスモーク濃度は、鎖線に示す従来
のターボチヤージヤ３のみによる場合にくらべ、
本実施例のようにターボチヤージヤ３とスーパチ
ヤージヤ４とによる場合は、実線で示すように、
格段に向上する。
つたとき、および・あるいは負荷が一定値以上に
なつたときには、回転速度センサ１５および・あ
るいは負荷センサ１６は検出信号を出力する。そ
の検出信号を受けて電磁クラツチ１０はオンにさ
れて、クランクシヤフト７の出力によりスーパチ
ヤージヤ４が駆動され、同時に電磁弁１２はエア
タンク２０のエアをエアシリンダ１３に導いて、
エアシリンダ１３を作動させて、常に開いている
開閉弁６を閉じる。このため、それまで吸気通路
２ａ、バイパス通路５および吸気通路２ｄを介し
てスーパチヤージヤ４をバイパスしてターボチヤ
ージヤ３に導かれていた吸気は、バイパス通路５
を通らずに吸気通路２ｂを介してスーパチヤージ
ヤ４に導かれて圧縮され、次いで吸気通路２ｃ、
２ｄからターボチヤージヤ３に入るようになる。
従つて、吸気はスーパチヤージヤ４とターボチヤ
ージヤ３とで２段に圧縮されて吸気効率は大幅に
向上する。その結果、第２図および第３図に示す
ように、出力とスモーク濃度は、鎖線に示す従来
のターボチヤージヤ３のみによる場合にくらべ、
本実施例のようにターボチヤージヤ３とスーパチ
ヤージヤ４とによる場合は、実線で示すように、
格段に向上する。
また車両の加速度が一定値以下になると、加速
度センサ１７の検出信号により、前述のように２
段圧縮がなされ内燃機関の出力が向上するので、
その結果、第５図に示す例えば４段変速機を備え
た車両の変速時加速性能は、ターボチヤージヤ３
のみの鎖線のような変速毎に段差のある特性から
実線に示すようなスムーズな高加速特性へと向上
する。
度センサ１７の検出信号により、前述のように２
段圧縮がなされ内燃機関の出力が向上するので、
その結果、第５図に示す例えば４段変速機を備え
た車両の変速時加速性能は、ターボチヤージヤ３
のみの鎖線のような変速毎に段差のある特性から
実線に示すようなスムーズな高加速特性へと向上
する。
さらに、排気ブレーキスイツチ１８を入れ、電
磁弁１９が作動して、エアタンク２０のエアをエ
アシリンダ２３に導き、エアシリンダ２３を作動
させてエキゾーストシヤツタ２２を閉じて排気ブ
レーキをかけたとき、同時に電磁弁１９の出力に
より前述のように２段圧縮がなされる。このと
き、スーパチヤージヤ４を駆動するためと内燃機
関１のポンピングロスとによつて摩擦馬力が、第
５図において鎖線で示すターボチヤージヤ３のみ
の場合に対し、ハツチングの部分だけ増して、実
線に示すようになる。その結果、摩擦馬力の増大
分だけ、排気ブレーキ力が向上する。
磁弁１９が作動して、エアタンク２０のエアをエ
アシリンダ２３に導き、エアシリンダ２３を作動
させてエキゾーストシヤツタ２２を閉じて排気ブ
レーキをかけたとき、同時に電磁弁１９の出力に
より前述のように２段圧縮がなされる。このと
き、スーパチヤージヤ４を駆動するためと内燃機
関１のポンピングロスとによつて摩擦馬力が、第
５図において鎖線で示すターボチヤージヤ３のみ
の場合に対し、ハツチングの部分だけ増して、実
線に示すようになる。その結果、摩擦馬力の増大
分だけ、排気ブレーキ力が向上する。
以上説明したように、吸気通路に排気ターボ過
給機と容積型圧縮機とを直列に介装し、低速回転
時に両者により吸入空気を圧縮するようにしたの
で、低速回転時の吸入効率が大幅に向上する。
給機と容積型圧縮機とを直列に介装し、低速回転
時に両者により吸入空気を圧縮するようにしたの
で、低速回転時の吸入効率が大幅に向上する。
第１図は本考案の一実施例を示す説明図、第２
図はその出力特性図、第３図はそのスモーク濃度
特性図、第４図はその変速時加速特性図、第５図
はその排気ブレーキ力特性図である。 ２ａ〜２ｄ……吸気通路、３……排気ターボ過
給機、４……容積型圧縮機、５……バイパス吸気
通路、６……開閉弁、１０……電磁クラツチ、１
２，１９……電磁弁、１３，２３……エアシリン
ダ、１５……回転速度センサ、１６……負荷セン
サ、１７……加速度センサ、２２……エキゾース
トシヤツタ。
図はその出力特性図、第３図はそのスモーク濃度
特性図、第４図はその変速時加速特性図、第５図
はその排気ブレーキ力特性図である。 ２ａ〜２ｄ……吸気通路、３……排気ターボ過
給機、４……容積型圧縮機、５……バイパス吸気
通路、６……開閉弁、１０……電磁クラツチ、１
２，１９……電磁弁、１３，２３……エアシリン
ダ、１５……回転速度センサ、１６……負荷セン
サ、１７……加速度センサ、２２……エキゾース
トシヤツタ。
Claims (1)
- 排気ターボ過給機と容積型圧縮機とを設けた内
燃機関の過給装置において、吸気通路の上流側に
容積型圧縮機を設け、その下流側に排気ターボ過
給機を直列に介装し、その容積型圧縮機をバイパ
スするバイパス通路を設け、内燃機関の回転速度
センサおよび負荷センサからの信号により開閉さ
れ、かつ回転速度が所定値以下になるか又は負荷
が所定値以上のときに閉じる開閉弁を前記バイパ
ス通路に設け、さらに排気ターボ過給機からの排
気通路にエキゾーストシヤツタを設け、そのエキ
ゾーストシヤツタは排気ブレーキスイツチを入れ
たときに作動する電磁弁で開閉駆動され、その電
磁弁が作動したときに排気ターボ過給機と容積型
圧縮機とで２段圧縮を行うために開閉弁を閉じる
駆動手段を設けたことを特徴とする内燃機関の過
給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16241782U JPS5967537U (ja) | 1982-10-28 | 1982-10-28 | 内燃機関の過給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16241782U JPS5967537U (ja) | 1982-10-28 | 1982-10-28 | 内燃機関の過給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967537U JPS5967537U (ja) | 1984-05-08 |
| JPS6332913Y2 true JPS6332913Y2 (ja) | 1988-09-02 |
Family
ID=30356666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16241782U Granted JPS5967537U (ja) | 1982-10-28 | 1982-10-28 | 内燃機関の過給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5967537U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT518258B1 (de) * | 2016-02-19 | 2017-09-15 | Avl List Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56127334U (ja) * | 1980-02-28 | 1981-09-28 | ||
| JPS57156030U (ja) * | 1981-03-27 | 1982-09-30 |
-
1982
- 1982-10-28 JP JP16241782U patent/JPS5967537U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5967537U (ja) | 1984-05-08 |
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