JPS635572B2 - - Google Patents

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JPS635572B2
JPS635572B2 JP55069784A JP6978480A JPS635572B2 JP S635572 B2 JPS635572 B2 JP S635572B2 JP 55069784 A JP55069784 A JP 55069784A JP 6978480 A JP6978480 A JP 6978480A JP S635572 B2 JPS635572 B2 JP S635572B2
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JP
Japan
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compressor
throttle valve
throttle
passage
valve
Prior art date
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JP55069784A
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English (en)
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JPS56165737A (en
Inventor
Takeshi Yamane
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Priority to US06/264,608 priority patent/US4375748A/en
Priority to DE19813120740 priority patent/DE3120740A1/de
Priority to GB8116016A priority patent/GB2076467B/en
Publication of JPS56165737A publication Critical patent/JPS56165737A/ja
Publication of JPS635572B2 publication Critical patent/JPS635572B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
    • 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)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は過給機付エンジンのサージ防止装置に
関する。
排気通路に介装したタービンにより、排気ガス
のエネルギを利用して吸気通路に介装したコンプ
レツサを駆動して吸入空気を過給し、これによつ
て機関効率の向上や出力の増強を図り、燃費や動
力性能を改善するようにした過給機付エンジンが
従来から知られている。
この種のエンジンでは、コンプレツサの圧縮圧
が過大になると、サージ現象を引き起こして、そ
れに伴つて発生する強い衝撃や振動によつて、過
給機内の軸受やインペラなどが破損したり損傷し
たりする恐れがある。
そこで、このサージを防ぐための装置が従来か
ら考えられているが、この一例として、西独国
MTZ（1979年３月107ページ〜111ページ）紙上に
掲載されたものがあり、今これについて第１図を
参照しながら説明する。
エンジン本体１に接続した吸気通路２には、絞
り弁３の上流にて、過給機４のコンプレツサ５が
介装されている。さらに、コンプレツサ５をバイ
パスして、吸気通路２にはコンプレツサバイパス
通路６が接続し、またこの通路６にはコンプレツ
サバイパス弁７が介装されている。
コンプレツサバイパス弁７は、絞り弁下流の吸
入負圧が設定値以上になると、つまり絞り弁３が
全閉に近くコンプレツサ５の出口圧力が高くなる
と、開弁してコンプレツサ５の出口の空気をコン
プレツサバイパス通路６を経てその上流側の吸気
通路２に逃がし、これによつてサージの発生を未
然に防止するようにしている。
ところで、サージの発生条件を分析してみる
と、それは絞り弁急閉時に最も発生しやすいこと
が分かる。その理由は、コンプレツサ５の回転力
が絞り弁３の急閉に追従することなくすぐには落
ちないからであり、コンプレツサ５の回転数が高
いにもかかわらずその出口がふさがれているよう
な状況が、この絞り弁急閉時には生まれるからで
ある。
したがつて、このような従来のサージ防止装置
では、サージ防止機能を充分に果たすには、コン
プレツサバイパス弁７に対して非常に速い開弁応
答性能や、コンプレツサバイパス通路６に対して
空気を大量に流しうることなどが要求される。
しかし現実には、開弁応答性能には限界があ
り、しかも通路径を拡大することにもスペース的
な意味でも限界があるので、この装置ではサージ
防止効果を充分に期待することが困難になるとい
う問題点がある。
本発明は、このような従来の問題点に着目して
なされたもので、コンプレツサがサージを起こす
恐れのある間は、アクセル全閉時であつてもスロ
ツトルオープナによつて絞り弁を強制的に開かせ
て、コンプレツサの出口圧力の急上昇を抑えるよ
うにして、上記問題点を解決することを目的とし
ている。
以下図面によつて説明する。第２図は本発明の
実施例を示す概略図である。
図において、１０はエンジン本体、１１は吸気
通路、１２は排気通路である。
このうち吸気通路１１には、絞り弁１３の上流
にて、過給機１４のコンプレツサ１５が介装さ
れ、他方排気通路１２には、過給機１４のタービ
ン１６が介装されている。
タービン１６は排気ガスのエネルギで回転し
て、これと同軸連結したコンプレツサ１５を駆動
し、これによつて吸入空気が過給され、機関効率
の向上や出力の増強が図られている。
また、吸気通路１１にはその最下流部のブラン
チにて、燃料噴射弁１７が介装され、コントロー
ルユニツト１８を介してここから吸入空気の流量
に比例しての燃料が供給される。
一方、タービン１６をバイパスして、排気通路
１２には途中にバイパス弁１９を備えたバイパス
通路２０が接続しており、高負荷域などでこのバ
イパス弁１９が開いて、タービン１６へ導入され
る排気ガスの量を制限してコンプレツサ１５の仕
事量を抑える。
これによつて、過給圧の過上昇が抑制され、ノ
ツキングなど異常燃焼の発生が未然に回避される
ようになつている。
さらに、絞り弁１３の近傍には、本発明の主要
部であるスロツトルオープナ２１が配設されてい
る。このスロツトルオープナ２１は、絞り弁１３
の上流かつコンプレツサ１５の下流にて吸気通路
１１に接続した導管２２を経てのコンプレツサ出
口圧力が設定値以上の正圧であることを条件とし
て、絞り弁１３を強制的に開弁させる。
詳しく説明すると、第３図に示すように、この
スロツトルオープナ２１は、ダイヤフラム２３
と、導管２２と連通しこのダイヤフラム２３によ
り隔成された空気室２４とダイヤフラム２３を付
勢するスプリング２５と、ダイヤフラム２３に固
着した作動ロツド２６と、この作動ロツド２６の
先端と選択的に接触し絞り弁シヤフト２７に取り
付けられたスロツトルストツパ２８などから構成
されている。
例えば、コンプレツサ出口圧が設定値以上の正
圧（最大過給圧の50％前後）になると、スプリン
グ２５に抗してダイヤフラム２３が下動し、これ
に伴つて作動ロツド２６も下動する。
この状態では、アクセル踏み込み量の減少に対
応して、アクセルリンケージ２９を介して絞り弁
１３が閉じようとしても、全閉に達する前にスロ
ツトルストツパ２８が作動ロツド２６の先端に当
接するので、それ以後絞り弁１３は所定の開度で
の開状態を継続する。
また、作動ロツド２６とスロツトルストツパ２
８とは電気的スイツチを構成しており、両者間の
接触信号に基づいて、エンジン回転数が設定数
（約1000r.p.m.）以上であることを条件として、
コントロールユニツト１８は燃料噴射を中断さ
せ、減速時に燃料の節約を図つている。
次に作用を中心にして説明する。高負荷運転状
態では、絞り弁開度は大きいが、排気ガスの全エ
ネルギも大きく従つてコンプレツサ１５がほぼフ
ルに機能しているので、コンプレツサ出口圧は設
定値を越え、作動ロツド２６は最下方の突出位置
にある。しかし、絞り弁開度が大きいのでスロツ
トルストツパ２８はロツド２６から離れており、
絞り弁１３はこの付近の開度で自由に開閉され
る。
またこの状態では、排気ガスの全エネルギが大
きいので、ノツキングなどの異常燃焼を起こさな
い範囲で、コンプレツサ１５がフルに機能し、充
分な過給効果が得られる。
次いで、この状態から絞り弁１３が急閉する
と、コンプレツサ出口圧はすぐには変化しない
か、もしくはむしろ上昇するので、作動ロツド２
６は引き続いて最下方の突出位置を確保する。
したがつて、所定の開度まで絞り弁１３が閉じ
たところで、スロツトルストツパ２８が作動ロツ
ド２６に当接し、絞り弁１３はこの開度でもつて
強制的に開き続ける。
この結果、絞り弁１３を通つてコンプレツサ出
口圧がエンジン本体１０へと抜けられ、コンプレ
ツサ１５を流れる空気量が所定以上に確保され
る。
ここで、この時の空気量がサージを回避するの
に充分なものとなるように、上記の絞り弁１３の
所定開度を予め定めておけば、コンプレツサ１５
が惰性で高回転で回つている間も、サージの発生
は確実に防がれる。
この場合、エンジン回転数が設定数以上であれ
ば、スロツトルストツパ２８が作動ロツド２６に
当接した瞬間から、前述したように燃料供給がカ
ツトされるので、減速時に燃料の節約が図れると
ともに、絞り弁１３が全閉にならないことによ
り、エンジンブレーキの利きが悪くなるなどの問
題も回避できる。
加えて、スロツトルストツパ２８の作動ロツド
２６への当接により、直接絞り弁１３の急閉動作
を途中で止める構成であるため、応答性などの問
題がなく、サージの発生する恐れのある期間の始
めからスロツトルオープナ２１が機能して、サー
ジの発生を確実に回避することができる。
以上説明したように、本発明では、スロツトル
オープナを設けて、コンプレツサ出口圧が設定値
以上の時には、絞り弁の急閉を阻止して強制的に
所定開度を保つようにしたので、従来と異なり大
径口のタービンバイパス通路などを設けることな
く、極めて小型の構造でしかも応答良くサージの
発生を未然に回避することができる。
なお、本発明では上述のとおりコンプレツサ出
口圧を感知してスロツトルオープナを作動させる
構成であるから、サージ発生域以外の運転領域で
いたずらに絞り弁の閉じ作動が規制されてしま
い、この結果予期したほどにエンジンブレーキが
利かないといつた運転性上の不具合を生じるおそ
れはない。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の装置を示す概略図、第２図は本
発明の実施例を示す概略図、第３図はその要部を
詳細に示す一部断面図である。 １０…エンジン本体、１１…吸気通路、１２…
排気通路、１３…絞り弁、１４…過給機、１５…
コンプレツサ、１６…タービン、１７…燃料噴射
弁、１８…コントロールユニツト、１９…バイパ
ス弁、２０…バイパス通路、２１…スロツトルオ
ープナ、２２…導管、２３…ダイヤフラム、２４
…空気室、２５…スプリング、２６…作動ロツ
ド、２７…絞り弁シヤフト、２８…スロツトルス
トツパ、２９…アクセルリンケージ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 絞り弁上流にて吸気通路に介装したコンプレ
    ツサを排気通路に介装したタービンにより駆動す
    る過給機を備えたエンジンにおいて、絞り弁上流
    かつコンプレツサ下流の吸気通路圧力に応動し
    て、該吸気通路圧力が所定値以上のとき、絞り弁
    の開度を所定値以上に保持するスロツトルオープ
    ナを設けた過給機付エンジンのサージ防止装置。
JP6978480A 1980-05-26 1980-05-26 Surging prevention unit for engine having supercharger Granted JPS56165737A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6978480A JPS56165737A (en) 1980-05-26 1980-05-26 Surging prevention unit for engine having supercharger
US06/264,608 US4375748A (en) 1980-05-26 1981-05-18 Engine system with exhaust turbine supercharger
DE19813120740 DE3120740A1 (de) 1980-05-26 1981-05-25 "brennkraftmaschine mit turbolader"
GB8116016A GB2076467B (en) 1980-05-26 1981-05-26 Ic engine with an exhaust turbine supercharger

Applications Claiming Priority (1)

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JP6978480A JPS56165737A (en) 1980-05-26 1980-05-26 Surging prevention unit for engine having supercharger

Publications (2)

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JPS56165737A JPS56165737A (en) 1981-12-19
JPS635572B2 true JPS635572B2 (ja) 1988-02-04

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ID=13412724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6978480A Granted JPS56165737A (en) 1980-05-26 1980-05-26 Surging prevention unit for engine having supercharger

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4375748A (ja)
JP (1) JPS56165737A (ja)
DE (1) DE3120740A1 (ja)
GB (1) GB2076467B (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
GB2076467B (en) 1983-10-05
DE3120740A1 (de) 1982-02-04
JPS56165737A (en) 1981-12-19
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US4375748A (en) 1983-03-08

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