JPS60159338A - Engine with supercharger - Google Patents
Engine with superchargerInfo
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- JPS60159338A JPS60159338A JP1304884A JP1304884A JPS60159338A JP S60159338 A JPS60159338 A JP S60159338A JP 1304884 A JP1304884 A JP 1304884A JP 1304884 A JP1304884 A JP 1304884A JP S60159338 A JPS60159338 A JP S60159338A
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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
- F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
- F02B33/32—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type
- F02B33/42—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with driven apparatus for immediate conversion of combustion gas pressure into pressure of fresh charge, e.g. with cell-type pressure exchangers
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、過給機付エンジン、殊にエンジン排気通路に
生じる排気圧力によシ吸気を圧縮して燃焼室に導入する
形式の圧力波過給機を備えたエンジンに関する。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a supercharged engine, particularly a pressure wave system in which intake air is compressed by exhaust pressure generated in an engine exhaust passage and introduced into a combustion chamber. Regarding engines equipped with superchargers.
(従来技術)
エンジン排気通路に生じる排気圧力を利用して吸気を圧
縮し、この圧縮された吸気を燃焼室に導入するようにし
た形式の圧力波過給機は、古くから提唱されているが、
排気タービンを用いたターボ過給機に比べて低速運転時
の過給効果力【高い点で最近又注目されるようになって
いる。この形式の過給機は、回転軸方向に貫通する互に
分離された多数の気体通路を有するロータと、該ロータ
をその回転軸まわシに回転自在に支持するケースとから
なシ、ケースにはロータ端部に対向する位置に排気導入
口と排気吐出口、および吸気導入口と吸気吐出口が形成
され、吸気導入口からロータ内の気体通路に導入された
吸気は、排気導入口から導入される排気の圧力により吸
気吐出口に向けて押し出されるように構成されている。(Prior Art) Pressure wave superchargers have been proposed for a long time, in which intake air is compressed using the exhaust pressure generated in the engine exhaust passage, and this compressed intake air is introduced into the combustion chamber. ,
Compared to a turbocharger using an exhaust turbine, it has recently been attracting attention again due to its high supercharging effect during low-speed operation. This type of supercharger consists of a rotor having a large number of gas passages separated from each other passing through the rotation axis, a case that rotatably supports the rotor around the rotation axis, and a case that supports the rotor rotatably around the rotation axis. An exhaust inlet, an exhaust outlet, and an intake inlet and an intake outlet are formed at positions facing the end of the rotor, and the intake air introduced into the gas passage in the rotor from the intake inlet is introduced from the exhaust inlet. It is configured to be pushed toward the intake/discharge port by the pressure of the exhaust gas.
このため、排気導入口と吸気吐出口とはロータを挾んで
ロータ軸方向に相対向する位置に形成される。このよう
な形式の圧力波過給機の一例は、実開昭55−/コア5
39号公報に開示されている。この公開公報に開示され
た過給機は、排気導入口と排気吐出口とが同じロータ端
部側に設けられ、吸気導入口と吸気吐出口とが他方のロ
ータ端部側に設けられ、排気流および吸気流の各々がロ
ータ内で流れ方向を変える、いわゆる逆流形であるが、
これらの気体がロータを軸方向に貫通して流れるようK
した、貫流形も知られておシ、その構造および作動は、
雑誌[内燃機関J Vol、/j、Jf6 /79./
974.Aに詳述されている。For this reason, the exhaust gas inlet and the air intake and discharge ports are formed at positions opposite to each other in the rotor axial direction with the rotor sandwiched therebetween. An example of this type of pressure wave supercharger is the Utility Model 55-/Core 5
It is disclosed in Publication No. 39. In the turbocharger disclosed in this publication, an exhaust inlet and an exhaust outlet are provided on the same rotor end side, an intake inlet and an intake outlet are provided on the other rotor end side, and an exhaust This is a so-called counter-flow type in which the air flow and the intake air flow each change their flow direction within the rotor.
K so that these gases flow axially through the rotor.
The once-through type is also known, and its structure and operation are as follows:
Magazine [Internal Combustion Engine J Vol, /j, Jf6 /79. /
974. It is detailed in A.
この圧力波過給機は、特にディーゼルエンジンに適する
と考えられ、低速運転時にも効果を示すが、ロータ内で
吸気が排気に接触させられるため、吸気と排気との部分
的な混合を生じることになる。This pressure wave supercharger is considered to be particularly suitable for diesel engines and is effective even at low speeds, but because the intake air is brought into contact with the exhaust air in the rotor, partial mixing of the intake air and exhaust air occurs. become.
この混合は、排気還流(以下EGRという)効果とみる
ことができ、混合割合はロータの回転数を変化させるこ
とによって制御することができる。This mixing can be considered as an exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR) effect, and the mixing ratio can be controlled by changing the rotation speed of the rotor.
(発明の目的)
本発明の目的は、上述したような形式の圧力波過給機を
備えたエンジンにおいて、圧力波過給機内で生じる上記
排気の吸気への混入現象に着目し、ロータの回転数を制
御することにより低温低負荷運転時のEGR量を増加さ
せて有効に失火を防止することができる圧力波過給機付
ディーゼルエンジンを提供することである。(Object of the Invention) An object of the present invention is to focus on the phenomenon of the above-mentioned mixture of exhaust gas into the intake air that occurs in the pressure wave supercharger in an engine equipped with a pressure wave supercharger of the type described above, and to improve the rotation of the rotor. It is an object of the present invention to provide a diesel engine with a pressure wave supercharger that can effectively prevent misfires by increasing the amount of EGR during low-temperature, low-load operation by controlling the number of EGRs.
(本発明の構成) 上記目的を達成するため、本発明は次の構成を有する。(Configuration of the present invention) In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
すなわち、本発明による過給機付エンジンは、圧力波過
給機を備えておシ、その圧力波過給機は、回転軸方向に
貫通する互に分離された多数の気体通路を有するロータ
と、該ロータをその回転軸まわシに回転自在に支持する
ケースとからなシ、該ケースには、ロータの端部に対向
する位置に、エンジン排気口に接続される排気導入口と
排気を大気に排出する排気吐出口とがロータ回転方向に
偏位して形成され、さらに排気導入口に対し回転軸方向
反対側の位置に、エンジン吸気口に接続される吸気吐出
口が、また排気吐出口に対し回転軸方向反対側の位置に
、大気を吸入する吸気導入口がそれぞれ形成されている
。本発明においては、過給機のロータを回転駆動するた
めに電動モーターが設けられ、この電動モーターの回転
数は、エンジン温度が低くかつエンジンが軽負荷のとき
かあるいはEGR1kが増すようにエンジン回転数との
比を小さく制御する。That is, the supercharged engine according to the present invention includes a pressure wave supercharger, and the pressure wave supercharger includes a rotor having a large number of mutually separated gas passages passing through it in the direction of the rotation axis. , a case that rotatably supports the rotor around its rotating shaft; the case has an exhaust inlet connected to the engine exhaust port and an exhaust inlet connected to the engine exhaust port at a position facing the end of the rotor; An exhaust discharge port is formed to be offset in the rotational direction of the rotor, and an intake discharge port connected to the engine intake port is located on the opposite side of the rotation axis direction from the exhaust introduction port, and an exhaust discharge port is formed to be offset from the rotor rotation direction. Intake inlets for sucking atmospheric air are formed at positions opposite to each other in the direction of the rotation axis. In the present invention, an electric motor is provided to rotationally drive the rotor of the supercharger, and the rotation speed of the electric motor is set such that the engine rotation speed is set when the engine temperature is low and the engine is lightly loaded, or when the EGR1k increases. Control the ratio to the number small.
圧力波過給機においては、ロータの回転に伴なってロー
タ内の気体通路が排気導入口に開口したとき、この気体
通路に排気圧力が伝えられ、該気体通路の排気通路側に
圧力波を生じ、この圧力波が音速で該通路内を伝播して
通路内の吸気を圧縮しなから他端側に達する。したがっ
て、排気導入口と吸気吐出口の位置関係、ロータ内の気
体通路の長さ、ロータの回転数などを適当に定めること
によシ、気体通路内を伝播する圧力波を吸気導入口に伝
えることができ、過給効果が得られる。これに対し、気
体通路内における排気の流れは圧力波よシ遅れて通路内
を進むので、排気流が気体通路の他端に達する前に該気
体通路が吸気吐出口から遮断されればエンジン吸気に排
気ははとんど混入しない。In a pressure wave supercharger, when the gas passage in the rotor opens to the exhaust inlet as the rotor rotates, exhaust pressure is transmitted to this gas passage, creating a pressure wave on the exhaust passage side of the gas passage. This pressure wave is generated and propagates within the passage at the speed of sound, compressing the intake air in the passage before reaching the other end. Therefore, by appropriately determining the positional relationship between the exhaust inlet and intake outlet, the length of the gas passage in the rotor, the rotational speed of the rotor, etc., the pressure waves propagating in the gas passage can be transmitted to the intake inlet. This allows a supercharging effect to be obtained. On the other hand, the flow of exhaust gas in the gas passage moves through the passage with a delay from the pressure waves, so if the gas passage is blocked from the intake/discharge port before the exhaust flow reaches the other end of the gas passage, the engine intake Exhaust air rarely mixes with the air.
一般には、エンジン吸気量の関係から、ロータの回転数
線エンジン回転数に比例して増減させるのが普通である
。しかし、たとえば排気還流が必要とされるエンジン運
転領域で、ロータ回転数とエンジン回転数の比が小さく
なるようにロータ回転数を制御すると、気体通路が吸気
吐出口から遮断される前に1排気が気体通路を貫流して
吸気に混入し、EGR量が増大する効果を生じる。Generally, due to the relationship with the engine intake air amount, it is normal to increase or decrease in proportion to the rotor rotational speed and the engine rotational speed. However, if the rotor speed is controlled so that the ratio of the rotor speed to the engine speed is small in an engine operating range where exhaust gas recirculation is required, for example, one exhaust gas will be exhausted before the gas passage is blocked from the intake and discharge ports. flows through the gas passage and mixes with the intake air, producing the effect of increasing the amount of EGR.
(発明の効果)
本発明においては、圧力波過給機のロータを電動モータ
ーにより駆動し、着火性の悪いエンジンの低温かつ軽負
荷時には、電動モーターは、EGR量が増加するように
、該ロータの回転数とエンジン回転数との比を小さく制
御する。とれKよって、吸気温度低下が抑制され上述の
ような運転領域における失火を防止することができる。(Effects of the Invention) In the present invention, the rotor of the pressure wave supercharger is driven by an electric motor, and when the engine with poor ignition performance is at low temperature and under light load, the electric motor drives the rotor so that the amount of EGR increases. The ratio between the rotation speed of the engine and the rotation speed of the engine is controlled to be small. The drop K suppresses a decrease in intake air temperature and prevents misfires in the above-mentioned operating range.
そして、本発明によれば、上述のよりなEGR特性を得
るためにEGR通路を設けるなどの特別のEGR装置を
設ける必要もない。また、ロータをエンジンクランク軸
によシ駆動する場合に比し、過給機の取付位置に制約が
なく、部品配置上の融通性が大きくなる。According to the present invention, there is no need to provide a special EGR device such as an EGR passage in order to obtain the above-mentioned better EGR characteristics. Furthermore, compared to the case where the rotor is driven by the engine crankshaft, there are no restrictions on the mounting position of the supercharger, and flexibility in component arrangement is increased.
(実施例の説BA)
基本構成
第1図を参照すると、エンジン1はシリンダ2と該シリ
ンダ2の上端部に取付けられたシリンダヘッド3を有し
、シリンダ2内にはピストン4が往復運動自在に配置さ
れて、シリンダ2内に燃焼室12を形成する。シリンダ
ヘッド3には吸気口5および排気口6が形成され、これ
ら吸気口5および排気IJ6にはそれぞれ吸気弁7およ
び排気弁8が配置されている。さらに、吸気口5は過給
通路9に、排気口6は排気通路10にそれぞれ接続され
ている。過給通路9と排気通路10との間には圧力波過
給機11が設けられる。(Example theory BA) Basic configuration Referring to FIG. 1, an engine 1 has a cylinder 2 and a cylinder head 3 attached to the upper end of the cylinder 2, and a piston 4 inside the cylinder 2 can freely reciprocate. is arranged to form a combustion chamber 12 within the cylinder 2. An intake port 5 and an exhaust port 6 are formed in the cylinder head 3, and an intake valve 7 and an exhaust valve 8 are arranged in the intake port 5 and the exhaust IJ6, respectively. Further, the intake port 5 and the exhaust port 6 are connected to a supercharging passage 9 and an exhaust passage 10, respectively. A pressure wave supercharger 11 is provided between the supercharging passage 9 and the exhaust passage 10.
過給機11は、第2図(a)に示すケース14と、第コ
図G)に示すロータ15からなシ、ロータ15はケース
14内に回転自在に配置されている。第2図6)に示す
ように、ロータ15は、軸方向に貫通する互に分離され
た多数の気体通路16を有する。ケース14は、ロータ
16の両端に対向する端壁j4as14bt−有し、一
方の端壁14aには排気導入口17と排気吐出口18が
形成され、他方の端壁14bには吸気導入口19と吸気
吐出口20が形成されている。第1図に示すように、ケ
ース14の排気導入口17には排気通路10が接続され
、吸気吐出口20には過給通路9が接続されている。さ
らに、ケース14の排気吐出口18には排出通路21が
接続され、吸気導入口19には吸気通路22が接続され
ている。The supercharger 11 consists of a case 14 shown in FIG. 2(a) and a rotor 15 shown in FIG. As shown in FIG. 2 (6), the rotor 15 has a number of gas passages 16 that extend through it in the axial direction and are separated from each other. The case 14 has end walls j4as14bt- opposed to both ends of the rotor 16, one end wall 14a having an exhaust inlet 17 and an exhaust outlet 18 formed therein, and the other end wall 14b having an intake inlet 19 and an exhaust outlet 18 formed therein. An intake/discharge port 20 is formed. As shown in FIG. 1, an exhaust passage 10 is connected to the exhaust gas introduction port 17 of the case 14, and a supercharging passage 9 is connected to the intake and discharge port 20. Furthermore, an exhaust passage 21 is connected to the exhaust outlet 18 of the case 14, and an intake passage 22 is connected to the intake inlet 19.
ロータ15には駆動軸23が固定され、この駆動軸23
はロータ15の一端から軸方向外方に延びていゐ。駆動
軸23は、軸受24.25によシ吸気ハウジング26に
回転支持され、その一端でロータ15を片持支持する。A drive shaft 23 is fixed to the rotor 15, and this drive shaft 23
extends axially outward from one end of the rotor 15. The drive shaft 23 is rotatably supported in the intake housing 26 by bearings 24, 25, and cantilevers the rotor 15 at one end thereof.
駆動軸23の他端は、電磁クラッチ27を介して電動モ
ーター28の出力軸に結合されている。モーター28の
回転を制御するために制御回路29が設けられる。この
制御回路29は、エンジン回転数センナ30の出力を入
力とし、エンジン回転数に比例する出力を発生する。た
とえば電動モーター28がパルスモータ−であれば、制
御回路29はエンジン回転数の増加に比例してパルス数
が増加するパルス出力を発生する。制御回路29の出力
は補正回路31に入力され、補正回路31の出力がモー
ター28の駆動に使用される。補正回路31には、エン
ジン制御部材の作動量たとえばアクセルペダル踏み込み
量センサ32の出力を受け、エンジン負荷の電圧変換値
と設定電圧入力値35とを比較し、エンジンが軽負荷状
態であるかどうかを判解する軽負荷判定回路36からの
信号が入力されるようになっている。補正回路31は、
軽負荷判定回路36からの信号に応じて制御回路29の
出力を補正レモーター28の回転数を制御する。本例に
おいては、エンジンの温度状態を検出するためにエンジ
ン冷却水温度を検出する水温センサー38が設けられて
おり、この水温センサー38からの信号も軽負荷判定回
路36に入力されるようになっている。このような構成
により、補正回路31はエンジン冷却水温が所定温度以
下で、かつエンジンが軽負荷のときには過給機回転数C
Rとエンジン回転数ERとの回転数比CR/ERが小さ
くなるように制御回路29からの信号を補正する。第3
図に)および伯)は、エンジン燃料噴射量Q1上記回転
数比CR/ERおよびEGR量の関係を示すものである
。The other end of the drive shaft 23 is coupled to an output shaft of an electric motor 28 via an electromagnetic clutch 27. A control circuit 29 is provided to control the rotation of motor 28. This control circuit 29 receives the output of the engine rotation speed sensor 30 as an input, and generates an output proportional to the engine rotation speed. For example, if the electric motor 28 is a pulse motor, the control circuit 29 generates a pulse output whose number of pulses increases in proportion to an increase in engine speed. The output of the control circuit 29 is input to a correction circuit 31, and the output of the correction circuit 31 is used to drive the motor 28. The correction circuit 31 receives the output of the operating amount of the engine control member, for example, the accelerator pedal depression amount sensor 32, and compares the voltage conversion value of the engine load with the set voltage input value 35 to determine whether the engine is in a light load state. A signal from a light load determination circuit 36 that determines this is input. The correction circuit 31 is
In response to the signal from the light load determination circuit 36, the output of the control circuit 29 is corrected to control the rotation speed of the remoter 28. In this example, a water temperature sensor 38 that detects the temperature of engine cooling water is provided in order to detect the temperature state of the engine, and a signal from this water temperature sensor 38 is also input to the light load determination circuit 36. ing. With this configuration, the correction circuit 31 adjusts the supercharger rotation speed C when the engine cooling water temperature is below a predetermined temperature and the engine is under a light load.
The signal from the control circuit 29 is corrected so that the rotation speed ratio CR/ER between R and the engine rotation speed ER becomes small. Third
() and () in the figure show the relationship between the engine fuel injection amount Q1, the rotational speed ratio CR/ER, and the EGR amount.
この中の第3図に)はエンジン冷却水温度が所定値以上
、すなわちエンジン暖機後の場合を示すもので、上記回
転数比CR/ERは同様に実線で示すように常に一定で
あシ、このときのEGR量は何−で示すように燃料噴射
量Qすなわちエンジン負荷によシ変化し、該負荷が低い
ときに少量のEGRされている。Figure 3) shows the case where the engine cooling water temperature is above a predetermined value, that is, after the engine has been warmed up, and the rotation speed ratio CR/ER is also always constant as shown by the solid line. The EGR amount at this time varies depending on the fuel injection amount Q, that is, the engine load, as shown by . When the load is low, a small amount of EGR is performed.
また、第3図@)は、エンジン冷却水温度が所定値以下
、すなわち暖機中の場合を示すもので、上記回転数比C
R/E Rは、同図に実線で示すように、エンジン負荷
が低いときには負荷が高いときに比べて小さくなってお
り、このときのEGR量は同図に破線で示すように、第
3図に)の場合よシ多くなっている。なお、アクセル踏
み込み量センサー32の出力は、電磁クラッチ27にも
与えられ、一定の負荷よシ小さい負荷領域ではクラッチ
21の接続が断たれるようにな、りている。In addition, Fig. 3 @) shows a case where the engine cooling water temperature is below a predetermined value, that is, during warm-up, and the above-mentioned rotation speed ratio C
R/E R is smaller when the engine load is low than when the load is high, as shown by the solid line in the same figure, and the EGR amount at this time is as shown in Figure 3, as shown by the broken line in the same figure. ), the number of cases is increasing. Note that the output of the accelerator depression amount sensor 32 is also given to the electromagnetic clutch 27, so that the clutch 21 is disconnected in a load range smaller than a certain load.
作動
エンジン1が始動され、クラッチ27が接続される負荷
領域では、モーター28は補正回路31からの出力によ
シ回転させられて、ロータ15を駆動する。エンジン吸
気は吸気通路22から吸気導入口19を経てロータ15
内の気体通路16に入シ、該通路16が吸気吐出口20
に開口した七きに、過給通路9に吐出されて吸気口5か
ら燃焼室12に導入される。一方、排気口6から排出さ
れる排気は、排気通路10を通って排気導入口17から
ロータ15内の気体通路16に入り、該通路16が排気
吐出口18に開口したとき排出通路21に吐出される。In the load range when the operating engine 1 is started and the clutch 27 is engaged, the motor 28 is rotated by the output from the correction circuit 31 and drives the rotor 15 . Engine intake air flows from the intake passage 22 to the rotor 15 via the intake inlet 19.
The air enters the gas passage 16 in the
When it opens, it is discharged into the supercharging passage 9 and introduced into the combustion chamber 12 through the intake port 5. On the other hand, the exhaust gas discharged from the exhaust port 6 passes through the exhaust passage 10, enters the gas passage 16 in the rotor 15 from the exhaust introduction port 17, and is discharged into the exhaust passage 21 when the passage 16 opens to the exhaust discharge port 18. be done.
ケース14では、排気導入口17と吸気吐出口20が軸
方向相対向する位置に配置されているので、気体通路1
6の一端が排気導入口17に開口したとき、核通路16
内に発生する圧力波は通路16内を伝播し、該通路16
内の吸気を圧縮しながら吸気吐出口20に達し、過給状
態で吸気を通路9に吐出する。In the case 14, the exhaust inlet 17 and the intake outlet 20 are disposed at positions facing each other in the axial direction, so that the gas passage 1
When one end of 6 opens to the exhaust inlet 17, the core passage 16
The pressure waves generated within the passageway 16 propagate within the passageway 16.
The intake air reaches the intake air outlet 20 while being compressed, and is discharged into the passage 9 in a supercharged state.
第4図は、ロータ15の通路16内における吸気と排気
の流れを模式的に示すものである。図において、ロータ
15は説明の便宜上展開して示され、通路16はロータ
15の回転に伴なって上から下に矢印Aで示す方向に動
くものとする。第を図の上端付近の通路teaは吸気で
充満された状態で移動して来ておシ、この通路leaの
位置では、通路両端が閉塞されているため、自声う吸気
は静止状態である。続く通路16bでは一端が排気導入
口17に開口しておシ排気による圧力波が図に33で示
すように発生する。このとき、排気は通路16bの一端
に34で示すように流入している。ロータ15の回転方
向に位相の進んだ通路16c、16dでは圧力波が33
a、33bで示すように伝播し、排気の流れも34a、
34bで示すように通路に沿って進んでいるが、この時
点では通路の他端は閉じられておシ、該端部付近の吸気
は静止している。さらに、通路leeでは該通路の端部
が吸気吐出口20に開口しておシ、この時点では圧力波
が吸気吐出口20に達してお択吸気は過給状態で通路9
に吐出される。続く通路16 f、16 g、18 h
では、吸気の吐出が継続して行われ、排気は該通路内を
吸気の流出方向に流動する。通路161は、排気導入口
17から遮断され、該導入口17側の端部に排気の静止
部34cが生じる。通路16Jは、吸気吐出口2゜から
も遮断されておシ、吸気および排気は静止状態になる。FIG. 4 schematically shows the flow of intake and exhaust air in the passage 16 of the rotor 15. As shown in FIG. In the figure, the rotor 15 is shown unfolded for convenience of explanation, and the passage 16 moves from top to bottom in the direction indicated by arrow A as the rotor 15 rotates. The passage tea near the top of the figure moves in a state filled with intake air, and at the position of this passage lea, both ends of the passage are closed, so the spontaneous intake is in a stationary state. . One end of the continuing passage 16b opens to the exhaust gas introduction port 17, and pressure waves due to the exhaust gas are generated as shown at 33 in the figure. At this time, the exhaust gas is flowing into one end of the passage 16b as shown at 34. In the passages 16c and 16d whose phase is advanced in the rotational direction of the rotor 15, pressure waves of 33
The exhaust gas propagates as shown at 34a, 33b, and 34a,
As shown at 34b, the air is moving along the passage, but at this point the other end of the passage is closed and the intake air near the end is stationary. Further, in the passage lee, the end of the passage opens to the intake/discharge port 20, and at this point, the pressure wave reaches the intake/discharge port 20, and the selected intake is in the supercharged state and the passage 9
is discharged. Continuing passages 16 f, 16 g, 18 h
In this case, the intake air continues to be discharged, and the exhaust gas flows in the passage in the outflow direction of the intake air. The passage 161 is blocked from the exhaust gas introduction port 17, and an exhaust stationary portion 34c is created at the end on the side of the gas introduction port 17. The passage 16J is also cut off from the intake/discharge port 2°, so that the intake and exhaust are in a stationary state.
通路18にでは、該通路の一端が排気吐出口18に開口
し該端部に排気の膨張部35が発生し、この膨張部は位
相の進みにし九がって図に示すように通路内で拡がって
いく。通路161では他端側が吸気導入口19に開口し
、大気圧の空気が通路に流入して、膨張した排気を排出
路21に押し出す。In the passage 18, one end of the passage opens to the exhaust discharge port 18, and an expansion part 35 of exhaust gas is generated at the end, and this expansion part expands within the passage as the phase advances, as shown in the figure. It's expanding. The other end of the passage 161 opens to the intake port 19 , atmospheric pressure air flows into the passage, and the expanded exhaust gas is pushed out to the exhaust passage 21 .
第9図に示すロータ15の回転数では、通路16に流入
する排気が吸気吐出口20に到達する前に腋通路16が
吸気吐出口20から遮断される。したがって、排気は、
吸気との接触によシ該吸気中に混入して残留する僅かな
童を除いては、過給通路9に到達することはない。第5
図は、ロータ15の回転数を相対的に低下させ、ロータ
回転数とエンジン回転数との比を減少させたばあいを示
す。この状態では、ロータ15の回転による気体通路1
6の進みに比して排気34の流れが速く、排気34は通
路16が吸気吐出口2oから遮断される前に該吐出口2
0に到達し、過給通路9に吐出される。At the rotational speed of the rotor 15 shown in FIG. 9, the axillary passage 16 is blocked from the intake/discharge port 20 before the exhaust gas flowing into the passage 16 reaches the intake/discharge port 20. Therefore, the exhaust is
Except for a small amount of particles that remain mixed into the intake air due to contact with the intake air, they do not reach the supercharging passage 9. Fifth
The figure shows a case where the rotational speed of the rotor 15 is relatively lowered and the ratio between the rotor rotational speed and the engine rotational speed is reduced. In this state, the gas passage 1 due to the rotation of the rotor 15
6, the flow of the exhaust gas 34 is faster than the flow of the exhaust gas 34, and the exhaust gas 34 reaches the outlet 2o before the passage 16 is blocked from the intake outlet 2o.
0 and is discharged into the supercharging passage 9.
このようにして過給通路9に吐出される排気の量は、ロ
ータ15の回転数とエンジン回転数との比によって変化
し、この回転数比を第3図@)の実線のように変化させ
ると、吸気に混入される排気の量は同図に破線で示すよ
うに変化する。すなわち、圧力波過給機の回転数を制御
することにより、実質的にEGR量を望ましい状態に制
御することができる。本例では、燃料噴射量が比較的少
ない領域、すなわち、軽負荷領域においてエンジン冷却
水温が一定値よシ低い場合には、過給機回転数とエンジ
ン回転数との回転数比CR/ERが小さくなるように制
御され、EGR量が多く得られる。これによって、吸気
温度低下が抑制され、着火性が向上して失火を防止する
ことができる。また、高負荷運転領域では、回転数比C
R/1−Rt高めて第3図のように吸気への排気の混入
を防止することによシ高い過給効果が得られる。The amount of exhaust gas discharged into the supercharging passage 9 in this way changes depending on the ratio between the rotation speed of the rotor 15 and the engine rotation speed, and this rotation speed ratio is changed as shown by the solid line in Fig. 3 @). Then, the amount of exhaust gas mixed into the intake air changes as shown by the broken line in the figure. That is, by controlling the rotation speed of the pressure wave supercharger, it is possible to substantially control the EGR amount to a desired state. In this example, when the engine cooling water temperature is lower than a certain value in a region where the fuel injection amount is relatively small, that is, in a light load region, the rotation speed ratio CR/ER between the supercharger rotation speed and the engine rotation speed is It is controlled to be small, and a large amount of EGR can be obtained. This suppresses a decrease in intake air temperature, improves ignition performance, and prevents misfires. In addition, in the high load operation region, the rotation speed ratio C
A high supercharging effect can be obtained by increasing R/1-Rt and preventing the exhaust gas from being mixed into the intake air as shown in FIG.
なお、低負荷運転領域では、センサ32からの信号によ
シフラッチ27を断って、ロータ15を排気のエネルギ
のみで駆動するようにしてもよい。Note that in the low-load operating range, the shift latch 27 may be turned off in response to a signal from the sensor 32, and the rotor 15 may be driven only by exhaust energy.
また、上述の実施例は、逆流形であるが、本発明は貫流
形にも問題なく適用できる。Further, although the above-mentioned embodiments are of the reverse flow type, the present invention can also be applied to the once-through type without any problem.
第1図は本発明の一実施例を示す過給機付エンジンの概
略図、第2図(a)および←)は過給機のケースおよび
ロータをそれぞれ示す斜視図、第3図に)および(B)
はロータ回転数制御の一例を示す図表、第ダ図および第
3図は過給機の作用を示す四−タの展開図である。
1・・・エンジン、 9・・・過給通路、1o・・・排
気通路、11・・・過給機、14・・・ケース、15・
・・ロータ、16・・・気体通路、17・・・排気導入
口、18・・・排気吐出口、19・・・吸気導入口、2
0・・・吸気吐出口、28・・・電動モーター、29・
・・制御回路114図
トAFig. 1 is a schematic diagram of a supercharged engine showing an embodiment of the present invention, Fig. 2(a) and ←) are perspective views showing the case and rotor of the supercharger, and Fig. 3) and (B)
1 is a diagram showing an example of rotor rotational speed control, and FIGS. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Engine, 9... Supercharging passage, 1o... Exhaust passage, 11... Supercharger, 14... Case, 15...
... Rotor, 16... Gas passage, 17... Exhaust inlet, 18... Exhaust discharge port, 19... Intake inlet, 2
0... Intake/discharge port, 28... Electric motor, 29.
...Control circuit diagram 114 A
Claims (1)
有するロータと、前記ロータをその回転軸まわシに回転
自在に支持するケースとからなシ、前記ケースには、前
記ロータの端部に対向する位置に、エンジン排気口に接
続される排気導入口と排気を大気に排出する排気吐出口
とがロータ回転方向に偏位して形成され、さらに前記排
気導入口に対し回転軸方向反対側の位置に、エンジン吸
気口に接続される吸気吐出口が、また前記排気吐出口に
対し回転軸方向反対側の位置に1大気を吸入する吸気導
入口がそれぞれ形成された形式の圧力波過給機を備えた
過給機付ディーゼルエンジンにおいて、前記ロータを回
転駆動するための電動モーターと、エンジン温度が低く
かつエンジンが軽負荷のとき前記ロータの回転数とエン
ジン回転数との比を小さくする制御装置とが、設けられ
たことを特徴とする過給機付エンジン。A rotor having a plurality of gas passages separated from each other passing through the rotation axis direction, and a case rotatably supporting the rotor around the rotation axis, the case including an end portion of the rotor. An exhaust inlet port connected to the engine exhaust port and an exhaust discharge port for discharging exhaust gas into the atmosphere are formed at positions facing each other in the direction of rotation of the rotor, and are located opposite to the exhaust inlet port in the direction of the rotational axis. A pressure wave waveform of a type in which an intake discharge port connected to the engine intake port is formed at a side position, and an intake inlet port for sucking atmospheric air is formed at a position opposite to the exhaust discharge port in the rotation axis direction. In a supercharged diesel engine equipped with a feeder, an electric motor for rotationally driving the rotor, and a ratio of the rotation speed of the rotor to the engine rotation speed are reduced when the engine temperature is low and the engine is under light load. A supercharged engine characterized by being provided with a control device that controls the operation of the supercharged engine.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1304884A JPS60159338A (en) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | Engine with supercharger |
EP19850100382 EP0151407B1 (en) | 1984-01-18 | 1985-01-16 | Supercharger control for a supercharged internal combustion engine |
DE8585100382T DE3560268D1 (en) | 1984-01-18 | 1985-01-16 | Supercharger control for a supercharged internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1304884A JPS60159338A (en) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | Engine with supercharger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60159338A true JPS60159338A (en) | 1985-08-20 |
JPH0442529B2 JPH0442529B2 (en) | 1992-07-13 |
Family
ID=11822233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1304884A Granted JPS60159338A (en) | 1984-01-18 | 1984-01-27 | Engine with supercharger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60159338A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011094550A (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Toyota Motor Corp | Supercharging device for internal combustion engine |
US20130206116A1 (en) * | 2010-02-17 | 2013-08-15 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Method for adjusting a charge pressure in an internal combustion engine having a pressure-wave supercharger |
-
1984
- 1984-01-27 JP JP1304884A patent/JPS60159338A/en active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011094550A (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Toyota Motor Corp | Supercharging device for internal combustion engine |
US20130206116A1 (en) * | 2010-02-17 | 2013-08-15 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Method for adjusting a charge pressure in an internal combustion engine having a pressure-wave supercharger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0442529B2 (en) | 1992-07-13 |
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