JPH04370324A - 過給機付エンジンの減速エアバイパスバルブ制御装置 - Google Patents
過給機付エンジンの減速エアバイパスバルブ制御装置Info
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- JPH04370324A JPH04370324A JP3171863A JP17186391A JPH04370324A JP H04370324 A JPH04370324 A JP H04370324A JP 3171863 A JP3171863 A JP 3171863A JP 17186391 A JP17186391 A JP 17186391A JP H04370324 A JPH04370324 A JP H04370324A
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- Japan
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- valve
- pressure
- air bypass
- compressor
- diaphragm
- Prior art date
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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
- F02B37/007—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
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- 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)
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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、過給機付エンジンにお
ける減速時のサージングの発生を防止するようにした減
速エアバイパスバルブ制御装置に関する。
ける減速時のサージングの発生を防止するようにした減
速エアバイパスバルブ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】過給機(ターボチャージャ)を備えたエ
ンジンでは、減速によってスロットル弁が開弁状態から
急激に閉弁状態に切替わった場合は、吸気慣性およびコ
ンプレッサの回転慣性によりスロットル弁の上流側圧力
が急激に上昇する。この急激な圧力上昇は、過給気が圧
力反射によってコンプレッサ側に逆流するサージングを
生じさせ、脈動音が発生するという問題を招く。
ンジンでは、減速によってスロットル弁が開弁状態から
急激に閉弁状態に切替わった場合は、吸気慣性およびコ
ンプレッサの回転慣性によりスロットル弁の上流側圧力
が急激に上昇する。この急激な圧力上昇は、過給気が圧
力反射によってコンプレッサ側に逆流するサージングを
生じさせ、脈動音が発生するという問題を招く。
【0003】この脈動音を低減する技術の一例として、
実開昭64−58723号公報、実公昭63−983号
公報が知られている。前者の場合は、図6に示すように
、スロットル弁1の急閉時に、エアバイパス弁2のダイ
ヤフラム室2aに導かれるスロットル弁下流の負圧と、
弁体2bが設けられるダイヤフラム2cに作用するスロ
ットル弁上流の正圧とでエアバイパス弁2を開弁させ、
コンプレッサ3の下流の過給圧をコンプレッサ3の上流
側にバイパスさせるようにしている。後者は、スロット
ル弁急閉時に、スロットル弁下流の負圧をエアバイパス
バルブの一方のダイヤフラム室に直接導くとともに、他
方のダイヤフラム室に負圧遅延弁を介して負圧(差圧)
を導き、エアバイパス弁を開弁させるようにしている。
実開昭64−58723号公報、実公昭63−983号
公報が知られている。前者の場合は、図6に示すように
、スロットル弁1の急閉時に、エアバイパス弁2のダイ
ヤフラム室2aに導かれるスロットル弁下流の負圧と、
弁体2bが設けられるダイヤフラム2cに作用するスロ
ットル弁上流の正圧とでエアバイパス弁2を開弁させ、
コンプレッサ3の下流の過給圧をコンプレッサ3の上流
側にバイパスさせるようにしている。後者は、スロット
ル弁急閉時に、スロットル弁下流の負圧をエアバイパス
バルブの一方のダイヤフラム室に直接導くとともに、他
方のダイヤフラム室に負圧遅延弁を介して負圧(差圧)
を導き、エアバイパス弁を開弁させるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の装置にも解決すべき問題が存在する。 (イ)図6に示した吸気管負圧とコンプレッサ圧の和で
エアバイパス弁が開弁する実開昭64−58723号公
報のような装置においては、エンジン回転数が高いパー
シャル条件では、ターボチャージャが十分回転している
ので、エアバイパスバルブが負圧と正圧とによって開弁
してしまい、過給気が再循環を繰返して吸気温が異常に
上昇するという問題がある。吸気温の上昇は、コンプレ
ッサの耐久信頼性および吸気ダクト関係のゴムホースの
耐久信頼性を低下させるという問題を招く。 (ロ)実公昭63−983号公報の装置では、ダイヤフ
ラム室に導かれる負圧(差圧)のみでエアバイパスバル
ブの開弁制御するため、減速時のエアバイパスバルブの
開弁タイミングが遅く、減速直後のサージングの発生を
十分に低減することができない。
報の装置にも解決すべき問題が存在する。 (イ)図6に示した吸気管負圧とコンプレッサ圧の和で
エアバイパス弁が開弁する実開昭64−58723号公
報のような装置においては、エンジン回転数が高いパー
シャル条件では、ターボチャージャが十分回転している
ので、エアバイパスバルブが負圧と正圧とによって開弁
してしまい、過給気が再循環を繰返して吸気温が異常に
上昇するという問題がある。吸気温の上昇は、コンプレ
ッサの耐久信頼性および吸気ダクト関係のゴムホースの
耐久信頼性を低下させるという問題を招く。 (ロ)実公昭63−983号公報の装置では、ダイヤフ
ラム室に導かれる負圧(差圧)のみでエアバイパスバル
ブの開弁制御するため、減速時のエアバイパスバルブの
開弁タイミングが遅く、減速直後のサージングの発生を
十分に低減することができない。
【0005】本発明は、上記の問題に着目し、過給気の
再循環に起因する吸気温の上昇を防止でき、しかもサー
ジングの発生を十分に低減することが可能な過給機付エ
ンジンの減速エアバイパスバルブ制御装置を提供するこ
とを目的とする。
再循環に起因する吸気温の上昇を防止でき、しかもサー
ジングの発生を十分に低減することが可能な過給機付エ
ンジンの減速エアバイパスバルブ制御装置を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明に
係る過給機付エンジンの減速エアバイパスバルブ制御装
置は、ターボチャージャのコンプレッサの上流側と下流
側をエアバイパス通路を介して連通可能に接続し、該エ
アバイパス通路に、コンプレッサ下流の圧力をコンプレ
ッサ上流に導くダイヤフラム式のエアバイパスバルブを
設けた過給機付エンジンにおいて、つぎのように構成さ
れている。
係る過給機付エンジンの減速エアバイパスバルブ制御装
置は、ターボチャージャのコンプレッサの上流側と下流
側をエアバイパス通路を介して連通可能に接続し、該エ
アバイパス通路に、コンプレッサ下流の圧力をコンプレ
ッサ上流に導くダイヤフラム式のエアバイパスバルブを
設けた過給機付エンジンにおいて、つぎのように構成さ
れている。
【0007】(1)エアバイパスバルブを、弁体が設け
られるダイヤフラムに作用する過給圧とダイヤフラム室
に作用する過給圧との差圧によって開弁可能に構成し、
前記ダイヤフラム室とコンプレッサ上流側とを第1の圧
力導入通路を介して連通可能に接続し、該第1の圧力導
入通路にコンプレッサ下流の過給圧を遅延させてダイヤ
フラム室に導入させる正圧遅延弁を介装する。 (2)エアバイパスバルブを、弁体が設けられるダイヤ
フラムに作用する過給圧とダイヤフラム室に作用する負
圧の少なくともいずれか一方によって開弁可能に構成し
、前記ダイヤフラム室を第2の圧力導入通路を介してス
ロットル弁の全閉時に負圧となるポートと連通させる。
られるダイヤフラムに作用する過給圧とダイヤフラム室
に作用する過給圧との差圧によって開弁可能に構成し、
前記ダイヤフラム室とコンプレッサ上流側とを第1の圧
力導入通路を介して連通可能に接続し、該第1の圧力導
入通路にコンプレッサ下流の過給圧を遅延させてダイヤ
フラム室に導入させる正圧遅延弁を介装する。 (2)エアバイパスバルブを、弁体が設けられるダイヤ
フラムに作用する過給圧とダイヤフラム室に作用する負
圧の少なくともいずれか一方によって開弁可能に構成し
、前記ダイヤフラム室を第2の圧力導入通路を介してス
ロットル弁の全閉時に負圧となるポートと連通させる。
【0008】
【作用】このように構成された過給機付エンジンの減速
エアバイパスバルブ制御装置においては、つぎのような
作用が行なわれる。上述の(1)の構成においては、減
速直後は、スロットル弁上流の圧力が急上昇し、この急
上昇した圧力がエアバイパスバルブのダイヤフラムに作
用する。ダイヤフラムには弁体が設けられているので、
急上昇した圧力によってダイヤフラムが変位することに
より、弁体が移動しエアバイパスバルブは開弁される。 この場合、ダイヤフラム室にも急上昇した圧力が第1の
圧力導入通路を介して導かれるが、第1の圧力導入通路
には正圧遅延弁が介装されているので、ダイヤフラム室
内の圧力は急激に上昇しない。したがって、減速直後は
ダイヤフラムの弁体が設けられる側に作用する圧力と、
ダイヤフラム室内に作用する圧力の差が大きく異なり、
この差圧によってエアバイパスバルブの開弁が迅速に行
なわれる。これにより、スロットル弁とコンプレッサと
の間に存在する過給気はコンプレッサ上流側へバイパス
され、サージングによる脈動音が低減される。また、減
速後における過給時には、エアバイパスバルブのダイヤ
フラム室に正圧遅延弁を介して過給圧が導かれるので、
エアバイパスバルブは閉弁される。したがって、過給気
の再循環は防止され、吸気温の上昇が防止される。
エアバイパスバルブ制御装置においては、つぎのような
作用が行なわれる。上述の(1)の構成においては、減
速直後は、スロットル弁上流の圧力が急上昇し、この急
上昇した圧力がエアバイパスバルブのダイヤフラムに作
用する。ダイヤフラムには弁体が設けられているので、
急上昇した圧力によってダイヤフラムが変位することに
より、弁体が移動しエアバイパスバルブは開弁される。 この場合、ダイヤフラム室にも急上昇した圧力が第1の
圧力導入通路を介して導かれるが、第1の圧力導入通路
には正圧遅延弁が介装されているので、ダイヤフラム室
内の圧力は急激に上昇しない。したがって、減速直後は
ダイヤフラムの弁体が設けられる側に作用する圧力と、
ダイヤフラム室内に作用する圧力の差が大きく異なり、
この差圧によってエアバイパスバルブの開弁が迅速に行
なわれる。これにより、スロットル弁とコンプレッサと
の間に存在する過給気はコンプレッサ上流側へバイパス
され、サージングによる脈動音が低減される。また、減
速後における過給時には、エアバイパスバルブのダイヤ
フラム室に正圧遅延弁を介して過給圧が導かれるので、
エアバイパスバルブは閉弁される。したがって、過給気
の再循環は防止され、吸気温の上昇が防止される。
【0009】上述の(2)の構成においては、減速直後
は、スロットル弁上流の圧力が急上昇し、この急上昇し
た圧力がエアバイパスバルブの弁体が設けられるダイヤ
フラムに作用する。また、ダイヤフラム室には、スロッ
トル弁の全閉時に負圧となるポートから負圧が第2の圧
力導入通路を介して導かれるので、エアバイパスバルブ
は、弁体が設けられるダイヤフラムに作用する正圧とダ
イヤフラム室に作用する負圧とによって素早く開弁する
。すなわち、この場合の正圧と負圧はいずれもエアバイ
パスバルブを開弁させるように作用するので、いずれか
一方に圧力が作用する場合に比べて開弁動作の応答性が
高められる。これによって、サージングの発生を十分に
低減させることができる。
は、スロットル弁上流の圧力が急上昇し、この急上昇し
た圧力がエアバイパスバルブの弁体が設けられるダイヤ
フラムに作用する。また、ダイヤフラム室には、スロッ
トル弁の全閉時に負圧となるポートから負圧が第2の圧
力導入通路を介して導かれるので、エアバイパスバルブ
は、弁体が設けられるダイヤフラムに作用する正圧とダ
イヤフラム室に作用する負圧とによって素早く開弁する
。すなわち、この場合の正圧と負圧はいずれもエアバイ
パスバルブを開弁させるように作用するので、いずれか
一方に圧力が作用する場合に比べて開弁動作の応答性が
高められる。これによって、サージングの発生を十分に
低減させることができる。
【0010】
【実施例】以下に、本発明に係る過給機付エンジンの減
速エアバイパスバルブ制御装置の望ましい実施例を、図
面を参照して説明する。
速エアバイパスバルブ制御装置の望ましい実施例を、図
面を参照して説明する。
【0011】第1実施例
図1ないし図3は、本発明の第1実施例を示しており、
とくに車両に搭載される6気筒エンジンに適用した場合
を示している。図2において、1はエンジン、2はサー
ジタンク、3は排気マニホールドを示す。排気マニホー
ルド3は排気干渉を伴わない#1〜#3気筒群と#4〜
#6気筒群の2つの集合され、その集合部が連通路3a
によって連通されている。7、8は互いに並列に配置さ
れた主ターボチャージャ、副ターボチャージャである。 ターボチャージャ7、8のそれぞれのタービン7a、8
aは排気マニホールド3の集合部に接続され、それぞれ
のコンプレッサ7b、8bは、インタクーラ6、スロッ
トル弁4を介してサージタンク2に接続されている。
とくに車両に搭載される6気筒エンジンに適用した場合
を示している。図2において、1はエンジン、2はサー
ジタンク、3は排気マニホールドを示す。排気マニホー
ルド3は排気干渉を伴わない#1〜#3気筒群と#4〜
#6気筒群の2つの集合され、その集合部が連通路3a
によって連通されている。7、8は互いに並列に配置さ
れた主ターボチャージャ、副ターボチャージャである。 ターボチャージャ7、8のそれぞれのタービン7a、8
aは排気マニホールド3の集合部に接続され、それぞれ
のコンプレッサ7b、8bは、インタクーラ6、スロッ
トル弁4を介してサージタンク2に接続されている。
【0012】主ターボチャージャ7は、低吸入空気量域
から高吸入空気量域まで作動され、副ターボチャージャ
8は低吸入空気量域で停止される。双方のターボチャー
ジャ7、8の作動、停止を可能ならしめるために、副タ
ーボチャージャ8のタービン8aの下流に排気切替弁1
7が、コンプレッサ8bの下流に吸気切替弁18が設け
られる。吸、排気切替弁18、17の両方とも開弁のと
きは、両方のターボチャージャ7、8が作動される。副
ターボチャージャ8のタービン8aの下流と主ターボチ
ャージャ7のタービン7aの下流とは、排気バイパス通
路40を介して連通可能となっている。排気バイパス通
路40には、この排気バイパス通路40を開閉する排気
バイパス弁41が設けられている。排気バイパス弁41
は、ダイヤフラム式アクチュエータ42によって開閉さ
れるようになっている。
から高吸入空気量域まで作動され、副ターボチャージャ
8は低吸入空気量域で停止される。双方のターボチャー
ジャ7、8の作動、停止を可能ならしめるために、副タ
ーボチャージャ8のタービン8aの下流に排気切替弁1
7が、コンプレッサ8bの下流に吸気切替弁18が設け
られる。吸、排気切替弁18、17の両方とも開弁のと
きは、両方のターボチャージャ7、8が作動される。副
ターボチャージャ8のタービン8aの下流と主ターボチ
ャージャ7のタービン7aの下流とは、排気バイパス通
路40を介して連通可能となっている。排気バイパス通
路40には、この排気バイパス通路40を開閉する排気
バイパス弁41が設けられている。排気バイパス弁41
は、ダイヤフラム式アクチュエータ42によって開閉さ
れるようになっている。
【0013】低吸入空気量域で停止される副ターボチャ
ージャ8の吸気通路には、1個ターボチャージャから2
個ターボチャージャへの切替を円滑にするために、コン
プレッサ7bの上流とコンプレッサ8bの下流とを連通
する吸気バイパス通路13と、吸気バイパス通路13の
途中に配設される吸気バイパス弁33が設けられる。吸
気バイパス弁33はダイヤフラム式のアクチュエータ1
0によって開閉される。吸気切替弁18の上流と下流と
を連通するバイパス通路には、逆止弁12が設けられて
おり、吸気切替弁18の閉時において副ターボチャージ
ャ8側のコンプレッサ出口圧力が主ターボチャージャ7
側より大になったとき、空気が上流側から下流側に流れ
ることができるようにしてある。なお、図中、14はコ
ンプレッサ出口側の吸気通路、15はコンプレッサ入口
側の吸気通路を示す。吸気通路15はエアフローメータ
24を介してエアクリーナ23に接続される。排気通路
を形成するフロントパイプ20は、排気ガス触媒21を
介して排気マフラー(図示せず)に接続される。吸気切
替弁18はアクチュエータ11によって開閉され、排気
切替弁17はダイヤフラム式アクチュエータ16によっ
て開閉されるようになっている。ウエストゲートバルブ
31は、アクチュエータ9によって開閉されるようにな
っている。
ージャ8の吸気通路には、1個ターボチャージャから2
個ターボチャージャへの切替を円滑にするために、コン
プレッサ7bの上流とコンプレッサ8bの下流とを連通
する吸気バイパス通路13と、吸気バイパス通路13の
途中に配設される吸気バイパス弁33が設けられる。吸
気バイパス弁33はダイヤフラム式のアクチュエータ1
0によって開閉される。吸気切替弁18の上流と下流と
を連通するバイパス通路には、逆止弁12が設けられて
おり、吸気切替弁18の閉時において副ターボチャージ
ャ8側のコンプレッサ出口圧力が主ターボチャージャ7
側より大になったとき、空気が上流側から下流側に流れ
ることができるようにしてある。なお、図中、14はコ
ンプレッサ出口側の吸気通路、15はコンプレッサ入口
側の吸気通路を示す。吸気通路15はエアフローメータ
24を介してエアクリーナ23に接続される。排気通路
を形成するフロントパイプ20は、排気ガス触媒21を
介して排気マフラー(図示せず)に接続される。吸気切
替弁18はアクチュエータ11によって開閉され、排気
切替弁17はダイヤフラム式アクチュエータ16によっ
て開閉されるようになっている。ウエストゲートバルブ
31は、アクチュエータ9によって開閉されるようにな
っている。
【0014】アクチュエータ9、10、11、16、4
2は、過給圧または負圧の導入によって作動するように
なっている。各アクチュエータ9、10、11、16、
42には、正圧タンク51からの過給圧または負圧とエ
アフローメータ24の下流からの大気圧とを選択的に切
り替えるために、第1、第2、第3、第4、第5、第6
の電磁弁25、26、27、28、32、44が接続さ
れている。各電磁弁25、26、27、28、32、4
4の切替は、エンジンコントロールコンピュータ29か
らの指令に従って行なわれる。なお、第2の電磁弁26
へ負圧を導入する通路には、負圧の一方の流れのみを許
すチェック弁45が介装されている。
2は、過給圧または負圧の導入によって作動するように
なっている。各アクチュエータ9、10、11、16、
42には、正圧タンク51からの過給圧または負圧とエ
アフローメータ24の下流からの大気圧とを選択的に切
り替えるために、第1、第2、第3、第4、第5、第6
の電磁弁25、26、27、28、32、44が接続さ
れている。各電磁弁25、26、27、28、32、4
4の切替は、エンジンコントロールコンピュータ29か
らの指令に従って行なわれる。なお、第2の電磁弁26
へ負圧を導入する通路には、負圧の一方の流れのみを許
すチェック弁45が介装されている。
【0015】第1の電磁弁25のONは、吸気切替弁1
8を全開とするようにアクチュエータ11を作動させ、
OFFは吸気切替弁18を全閉とするようにアクチュエ
ータ11を作動させる。第4の電磁弁28のONは、排
気切替弁17を全開とするようにアクチュエータ16を
作動させ、OFFは排気切替弁17を全閉するようにア
クチュエータ10を作動させる。第3の電磁弁27のO
Nは吸気バイパス弁33を全閉とするようにアクチュエ
ータ10を作動させ、OFFは吸気バイパス弁33を全
開するようにアクチュエータ10を作動させる。
8を全開とするようにアクチュエータ11を作動させ、
OFFは吸気切替弁18を全閉とするようにアクチュエ
ータ11を作動させる。第4の電磁弁28のONは、排
気切替弁17を全開とするようにアクチュエータ16を
作動させ、OFFは排気切替弁17を全閉するようにア
クチュエータ10を作動させる。第3の電磁弁27のO
Nは吸気バイパス弁33を全閉とするようにアクチュエ
ータ10を作動させ、OFFは吸気バイパス弁33を全
開するようにアクチュエータ10を作動させる。
【0016】排気バイパス弁41を作動させるアクチュ
エータ42に大気圧を導入する第5の電磁弁32は、O
N、OFF制御でなく、デューティ制御される。同様に
、ウエストゲートバルブ31を作動させるアクチュエー
タ9に過給圧を導く第6の電磁弁44も、ON、OFF
制御でなく、デューティ制御される。デューティ制御は
、周知の通り、デューティ比により通電時間を制御する
ことであり、デジタル的に通電、非通電の割合を変える
ことにより、アナログ的に平均電流が可変制御される。 なお、デューティ比は、1サイクルの時間に対する通電
時間の割合であり、1サイクル中の通電時間をA、非通
電時間をBとすると、デューティ比=A/(A+B)×
100(%)で表わされる。本実施例では、第5の電磁
弁32と第6の電磁弁44をデューティ制御することに
より、これらの電磁弁の開口量を可変させることが可能
となっている。
エータ42に大気圧を導入する第5の電磁弁32は、O
N、OFF制御でなく、デューティ制御される。同様に
、ウエストゲートバルブ31を作動させるアクチュエー
タ9に過給圧を導く第6の電磁弁44も、ON、OFF
制御でなく、デューティ制御される。デューティ制御は
、周知の通り、デューティ比により通電時間を制御する
ことであり、デジタル的に通電、非通電の割合を変える
ことにより、アナログ的に平均電流が可変制御される。 なお、デューティ比は、1サイクルの時間に対する通電
時間の割合であり、1サイクル中の通電時間をA、非通
電時間をBとすると、デューティ比=A/(A+B)×
100(%)で表わされる。本実施例では、第5の電磁
弁32と第6の電磁弁44をデューティ制御することに
より、これらの電磁弁の開口量を可変させることが可能
となっている。
【0017】排気バイパス弁41の開度は、アクチュエ
ータ42のダイヤフラム室42aに導入される過給圧の
大気へのブリード量(リーク量)を第5の電磁弁32の
デューティ制御によって可変させることにより可変可能
となっている。ウェストゲートバルブ31の開度は、ア
クチュエータ9のダイヤフラム室9bに導入される過給
圧の大気へのブリード量(リーク量)を第6の電磁弁4
4のデューティ制御によって可変させることにより可変
可能となっている。
ータ42のダイヤフラム室42aに導入される過給圧の
大気へのブリード量(リーク量)を第5の電磁弁32の
デューティ制御によって可変させることにより可変可能
となっている。ウェストゲートバルブ31の開度は、ア
クチュエータ9のダイヤフラム室9bに導入される過給
圧の大気へのブリード量(リーク量)を第6の電磁弁4
4のデューティ制御によって可変させることにより可変
可能となっている。
【0018】エンジンコントロールコンピュータ29は
、エンジンの各種運転条件検出センサと電気的に接続さ
れ、各種センサからの信号が入力される。エンジン運転
条件検出センサには、吸気管圧力センサ30、スロット
ル開度センサ5、吸入空気量測定センサとしてのエアフ
ローメータ24、エンジン回転数センサ50、および酸
素センサ19が含まれる。エンジンコントロールコンピ
ュータ29は、演算をするためのセントラルプロセッサ
ユニット(CPU)、読み出し専用のメモリであるリー
ドオンリメモリ(ROM)、一時記憶用のランダムアク
セスメモリ(RAM)、入出力インターフェイス(I/
Oインターフェイス)、各種センサからのアナログ信号
をディジタル量に変換するA/Dコンバータを備えてい
る。
、エンジンの各種運転条件検出センサと電気的に接続さ
れ、各種センサからの信号が入力される。エンジン運転
条件検出センサには、吸気管圧力センサ30、スロット
ル開度センサ5、吸入空気量測定センサとしてのエアフ
ローメータ24、エンジン回転数センサ50、および酸
素センサ19が含まれる。エンジンコントロールコンピ
ュータ29は、演算をするためのセントラルプロセッサ
ユニット(CPU)、読み出し専用のメモリであるリー
ドオンリメモリ(ROM)、一時記憶用のランダムアク
セスメモリ(RAM)、入出力インターフェイス(I/
Oインターフェイス)、各種センサからのアナログ信号
をディジタル量に変換するA/Dコンバータを備えてい
る。
【0019】主ターボチャージャ7のコンプレッサ7b
の下流に位置する吸気通路14aと、副ターボチャージ
ャ8のコンプレッサ8bの下流に位置する吸気通路14
bとが合流する合流部14cの近傍には、コンプレッサ
7b、8b下流の過給気をコンプレッサ7b、8b上流
に導くエアバイパス通路61が接続されている。エアバ
イパス通路61には、開弁時にコンプレッサ7b、8b
下流の過給気をコンプレッサ7b、8b上流に流すエア
バイパスバルブ62が設けられている。
の下流に位置する吸気通路14aと、副ターボチャージ
ャ8のコンプレッサ8bの下流に位置する吸気通路14
bとが合流する合流部14cの近傍には、コンプレッサ
7b、8b下流の過給気をコンプレッサ7b、8b上流
に導くエアバイパス通路61が接続されている。エアバ
イパス通路61には、開弁時にコンプレッサ7b、8b
下流の過給気をコンプレッサ7b、8b上流に流すエア
バイパスバルブ62が設けられている。
【0020】エアバイパスバルブ62は、弁体62aが
設けられるダイヤフラム62bに作用する過給圧とダイ
ヤフラム室62cに作用する過給圧との差圧によって開
弁可能に構成されている。ダイヤフラム室62cには、
ダイヤフラム62bを閉弁方向に付勢する圧縮コイルス
プリング62dが配設されている。ダイヤフラム室62
cに負圧が導かれた状態では、ダイヤフラム62bが圧
縮コイルスプリング62d側に変位し、エアバイパスバ
ルブ62は開弁するようになっている。
設けられるダイヤフラム62bに作用する過給圧とダイ
ヤフラム室62cに作用する過給圧との差圧によって開
弁可能に構成されている。ダイヤフラム室62cには、
ダイヤフラム62bを閉弁方向に付勢する圧縮コイルス
プリング62dが配設されている。ダイヤフラム室62
cに負圧が導かれた状態では、ダイヤフラム62bが圧
縮コイルスプリング62d側に変位し、エアバイパスバ
ルブ62は開弁するようになっている。
【0021】エアバイパスバルブ62のダイヤフラム室
62cは、第1の圧力導入通路63を介して吸気通路1
4の合流部14c近傍と連通可能になっている。第1の
圧力導入通路63には、エアバイパスバルブ62のダイ
ヤフラム室62cに過給圧を遅延させて導入させる正圧
遅延弁64が介装されている。正圧遅延弁64は、通路
としてのチェックバルブ64aと絞り部64bが並列に
配置されている。チェックバルブ64aは、エアバイパ
スバルブ62のダイヤフラム室62c側から合流部14
c側への吸気の流れのみを許す機能を有する。絞り部6
4bは、合流部14c側からダイヤフラム室62c側へ
流入する吸気の流量を一定量に絞り、ダイヤフラム室6
2c内の圧力が過給気の導入によって急激に上昇するの
を阻止する機能を有している。
62cは、第1の圧力導入通路63を介して吸気通路1
4の合流部14c近傍と連通可能になっている。第1の
圧力導入通路63には、エアバイパスバルブ62のダイ
ヤフラム室62cに過給圧を遅延させて導入させる正圧
遅延弁64が介装されている。正圧遅延弁64は、通路
としてのチェックバルブ64aと絞り部64bが並列に
配置されている。チェックバルブ64aは、エアバイパ
スバルブ62のダイヤフラム室62c側から合流部14
c側への吸気の流れのみを許す機能を有する。絞り部6
4bは、合流部14c側からダイヤフラム室62c側へ
流入する吸気の流量を一定量に絞り、ダイヤフラム室6
2c内の圧力が過給気の導入によって急激に上昇するの
を阻止する機能を有している。
【0022】つぎに、第1実施例における作用について
説明する。高吸入空気量域では、吸気切替弁18と排気
切替弁17がともに開かれ、吸気バイパス弁33が閉じ
られる。これによって2個ターボチャージャ7、8が駆
動され、十分な過給空気量が得られ、出力が向上される
。低速域でかつ高負荷時には、吸気切替弁18と排気切
替弁17がともに閉じられ、吸気バイパス弁33が開か
れる。これによって1個のターボチャージャ7のみが駆
動される。低吸入空気量域で1個ターボチャージャとす
る理由は、低吸入空気量域では1個ターボチャージャ過
給特性が2個ターボチャージャ過給特性より優れている
からである。1個ターボチャージャとすることにより、
過給圧、トルクの立上りが早くなり、レスポンスが迅速
となる。低吸入空気量域から高吸入空気量域に移行する
とき、つまり1個ターボチャージャから2個ターボチャ
ージャ作動へ切り替えるときには、吸気切替弁18およ
び排気切替弁17が閉じられているときに排気バイパス
弁41をデューティ制御により小開制御し、さらに吸気
バイパス弁33を閉じることにより副ターボチャージャ
8の助走回転数を高め、ターボチャージャの切替をより
円滑(切替時のショックを小さく)に行うことが可能に
なる。
説明する。高吸入空気量域では、吸気切替弁18と排気
切替弁17がともに開かれ、吸気バイパス弁33が閉じ
られる。これによって2個ターボチャージャ7、8が駆
動され、十分な過給空気量が得られ、出力が向上される
。低速域でかつ高負荷時には、吸気切替弁18と排気切
替弁17がともに閉じられ、吸気バイパス弁33が開か
れる。これによって1個のターボチャージャ7のみが駆
動される。低吸入空気量域で1個ターボチャージャとす
る理由は、低吸入空気量域では1個ターボチャージャ過
給特性が2個ターボチャージャ過給特性より優れている
からである。1個ターボチャージャとすることにより、
過給圧、トルクの立上りが早くなり、レスポンスが迅速
となる。低吸入空気量域から高吸入空気量域に移行する
とき、つまり1個ターボチャージャから2個ターボチャ
ージャ作動へ切り替えるときには、吸気切替弁18およ
び排気切替弁17が閉じられているときに排気バイパス
弁41をデューティ制御により小開制御し、さらに吸気
バイパス弁33を閉じることにより副ターボチャージャ
8の助走回転数を高め、ターボチャージャの切替をより
円滑(切替時のショックを小さく)に行うことが可能に
なる。
【0023】減速直後は、スロットル弁4の閉弁により
スロットル弁上流の圧力が急上昇し、この急上昇した圧
力はエアバイパスバルブ62のダイヤフラム62bに作
用する。ダイヤフラム62bは、この圧力によって圧縮
コイルスプリング62d側に変位し、ダイヤフラム62
bの変位に伴なう弁体62aの移動により、エアバイパ
スバルブ62が開弁される。ここで、ダイヤフラム室6
2cにも急上昇した圧力が第1の圧力導入通路63を介
して導かれるが、第1の圧力導入通路63には正圧遅延
弁64が介装されているので、ダイヤフラム室62c内
の圧力が導入される過給気によって急上昇することは阻
止される。そのため、減速直後は急上昇した過給圧によ
って容易にダイヤフラム62bを変位させることができ
、エアバイパスバルブ62の開弁は迅速に行なわれる。 したがって、圧力の高い吸気はエアバイパスバルブ62
を介してコンプレッサ7b、8bの上流側へバイパスさ
れ、サージングによる異音の発生が防止される。
スロットル弁上流の圧力が急上昇し、この急上昇した圧
力はエアバイパスバルブ62のダイヤフラム62bに作
用する。ダイヤフラム62bは、この圧力によって圧縮
コイルスプリング62d側に変位し、ダイヤフラム62
bの変位に伴なう弁体62aの移動により、エアバイパ
スバルブ62が開弁される。ここで、ダイヤフラム室6
2cにも急上昇した圧力が第1の圧力導入通路63を介
して導かれるが、第1の圧力導入通路63には正圧遅延
弁64が介装されているので、ダイヤフラム室62c内
の圧力が導入される過給気によって急上昇することは阻
止される。そのため、減速直後は急上昇した過給圧によ
って容易にダイヤフラム62bを変位させることができ
、エアバイパスバルブ62の開弁は迅速に行なわれる。 したがって、圧力の高い吸気はエアバイパスバルブ62
を介してコンプレッサ7b、8bの上流側へバイパスさ
れ、サージングによる異音の発生が防止される。
【0024】なお、スロットル弁4の開度がアイドリン
グと全開との間に位置するいわゆるパーシャル時は、エ
アバイパスバルブ62のダイヤフラム室62cには、過
給気が導かれるので、エアバイパス通路61はダイヤフ
ラム62bの変位に伴なう弁体62aの移動によって閉
塞される。したがって、エアバイパス通路61による過
給気の再循環は確実に防止され、吸気温の上昇が防止さ
れる。
グと全開との間に位置するいわゆるパーシャル時は、エ
アバイパスバルブ62のダイヤフラム室62cには、過
給気が導かれるので、エアバイパス通路61はダイヤフ
ラム62bの変位に伴なう弁体62aの移動によって閉
塞される。したがって、エアバイパス通路61による過
給気の再循環は確実に防止され、吸気温の上昇が防止さ
れる。
【0025】第2実施例
図4および図5は、本発明の第2実施例を示している。
本実施例が第1実施例と異なるところは、エアバイパス
バルブの作動構成のみであり、その他の部分は第1実施
例に準じるので、準じる部分に第1実施例と同一の符号
を付すことにより準じる部分の説明を省略し、異なる部
分について説明する。
バルブの作動構成のみであり、その他の部分は第1実施
例に準じるので、準じる部分に第1実施例と同一の符号
を付すことにより準じる部分の説明を省略し、異なる部
分について説明する。
【0026】第1実施例においては、正圧遅延弁64を
介してコンプレッサ7b、8b下流の過給圧をダイヤフ
ラム室62cに導く構成としたが、本実施例は正圧遅延
弁64を使用しない構成となっている。図4において、
ダイヤフラム室62cは、第2の圧力導入通路71を介
してスロットル弁4近傍に配置されたポート72と連通
可能になっている。ポート72は、スロットル弁4の全
閉時に負圧となる位置に配置されている。第2の圧力導
入通路71を介してダイヤフラム室62cに負圧が導か
れて状態では、ダイヤフラム62bが圧縮コイルスプリ
ング62d側に変位し、エアバイパスバルブ62は開弁
するようになっている。
介してコンプレッサ7b、8b下流の過給圧をダイヤフ
ラム室62cに導く構成としたが、本実施例は正圧遅延
弁64を使用しない構成となっている。図4において、
ダイヤフラム室62cは、第2の圧力導入通路71を介
してスロットル弁4近傍に配置されたポート72と連通
可能になっている。ポート72は、スロットル弁4の全
閉時に負圧となる位置に配置されている。第2の圧力導
入通路71を介してダイヤフラム室62cに負圧が導か
れて状態では、ダイヤフラム62bが圧縮コイルスプリ
ング62d側に変位し、エアバイパスバルブ62は開弁
するようになっている。
【0027】このように構成された第2実施例において
は、減速直後は、スロットル弁4上流の過給気の圧力が
急上昇し、この急上昇した過給圧によってエアバイパス
バルブ62のダイヤフラム62bが開弁方向に変位する
。また、この状態では、スロットル弁4の全閉時に負圧
となるポート72からの負圧が第2の圧力導入通路71
を介してダイヤフラム室62cに導かれる。そのため、
エアバイパスバルブ62は、ダイヤフラム62b側に作
用する過給圧(正圧)とダイヤフラム室62cに導かれ
る負圧とによって素早く開弁する。つまり、過給圧のみ
による開弁動作よりも、負圧を利用することによってダ
イヤフラム62bの変位が早くなり、開弁動作は著しく
応答性が高められる。したがって、スロットル弁4の急
閉によって上昇した過給圧を瞬時に、コンプレッサ7b
、8b上流側にバイパスさせることが可能となり、サー
ジングによる脈動音の発生が防止される。
は、減速直後は、スロットル弁4上流の過給気の圧力が
急上昇し、この急上昇した過給圧によってエアバイパス
バルブ62のダイヤフラム62bが開弁方向に変位する
。また、この状態では、スロットル弁4の全閉時に負圧
となるポート72からの負圧が第2の圧力導入通路71
を介してダイヤフラム室62cに導かれる。そのため、
エアバイパスバルブ62は、ダイヤフラム62b側に作
用する過給圧(正圧)とダイヤフラム室62cに導かれ
る負圧とによって素早く開弁する。つまり、過給圧のみ
による開弁動作よりも、負圧を利用することによってダ
イヤフラム62bの変位が早くなり、開弁動作は著しく
応答性が高められる。したがって、スロットル弁4の急
閉によって上昇した過給圧を瞬時に、コンプレッサ7b
、8b上流側にバイパスさせることが可能となり、サー
ジングによる脈動音の発生が防止される。
【0028】なお、上記各実施例は1個のエンジンに対
して2個のターボチャージャが設けられる2ステージツ
インターボエンジンについて説明したが、1個のエンジ
ンに対して1個のターボチャージャが設けられるエンジ
ンに対しても勿論適用可能である。
して2個のターボチャージャが設けられる2ステージツ
インターボエンジンについて説明したが、1個のエンジ
ンに対して1個のターボチャージャが設けられるエンジ
ンに対しても勿論適用可能である。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
つぎのような効果が得られる。 (イ)エアバイパスバルブを、弁体が設けられるダイヤ
フラムに作用する過給圧とダイヤフラム室に作用する過
給圧の差圧によって開弁可能に構成し、エアバイパスバ
ルブのダイヤフラム室とターボチャージャのコンプレッ
サ上流側とを第1の圧力導入通路を介して連通可能に接
続し、第1の圧力導入通路にターボチャージャのコンプ
レッサ上流の過給圧を遅延させてダイヤフラム室に導入
させる正圧遅延弁を介装したので、減速直後は、圧力が
急上昇したコンプレッサ下流の過給気をコンプレッサ上
流側にバイパスさせることができ、サージングによる異
音の発生を防止することができる。また、減速後は正圧
遅延弁を介してダイヤフラム室にコンプレッサ圧が導か
れるので、エアバイパス弁は閉弁され、吸気温の上昇の
原因となる過給気の再循環を防止することができる。
つぎのような効果が得られる。 (イ)エアバイパスバルブを、弁体が設けられるダイヤ
フラムに作用する過給圧とダイヤフラム室に作用する過
給圧の差圧によって開弁可能に構成し、エアバイパスバ
ルブのダイヤフラム室とターボチャージャのコンプレッ
サ上流側とを第1の圧力導入通路を介して連通可能に接
続し、第1の圧力導入通路にターボチャージャのコンプ
レッサ上流の過給圧を遅延させてダイヤフラム室に導入
させる正圧遅延弁を介装したので、減速直後は、圧力が
急上昇したコンプレッサ下流の過給気をコンプレッサ上
流側にバイパスさせることができ、サージングによる異
音の発生を防止することができる。また、減速後は正圧
遅延弁を介してダイヤフラム室にコンプレッサ圧が導か
れるので、エアバイパス弁は閉弁され、吸気温の上昇の
原因となる過給気の再循環を防止することができる。
【0030】(ロ)エアバイパスバルブを、弁体が設け
られるダイヤフラムに作用する過給圧とダイヤフラム室
に作用する負圧の少なくともいずれか一方によって開弁
可能に構成し、エアバイパスバルブのダイヤフラム室を
第2の圧力導入通路を介してスロットル弁の全閉時に負
圧となるポートと連通させるようにしたので、過給圧の
みにより開弁させる構成に比べて、開弁動作の応答性を
高めることができる。したがって、減速直後のサージン
グの発生を十分に低減することができ、脈動音の発生は
大幅に抑制される。
られるダイヤフラムに作用する過給圧とダイヤフラム室
に作用する負圧の少なくともいずれか一方によって開弁
可能に構成し、エアバイパスバルブのダイヤフラム室を
第2の圧力導入通路を介してスロットル弁の全閉時に負
圧となるポートと連通させるようにしたので、過給圧の
みにより開弁させる構成に比べて、開弁動作の応答性を
高めることができる。したがって、減速直後のサージン
グの発生を十分に低減することができ、脈動音の発生は
大幅に抑制される。
【図1】本発明の第1実施例に係る過給機付エンジンの
減速エアバイパスバルブ制御装置の概略構成図である。
減速エアバイパスバルブ制御装置の概略構成図である。
【図2】図1の装置を備えた過給機付エンジンの系統図
である。
である。
【図3】図2の部分拡大断面図である。
【図4】本発明の第2実施例に係る過給機付エンジンの
減速エアバイパスバルブ制御装置の概略構成図である。
減速エアバイパスバルブ制御装置の概略構成図である。
【図5】図4の装置を備えた過給機付エンジンの系統図
である。
である。
【図6】従来の減速エアバイパスバルブ制御装置の概略
構成図である。
構成図である。
4 スロットル弁
7 主ターボチャージャ
7b コンプレッサ
8 副ターボチャージャ
8b コンプレッサ
61 エアバイパス通路
62 エアバイパスバルブ
62a 弁体
62b ダイヤフラム
62c ダイヤフラム室
63 第1の圧力導入通路
64 正圧遅延弁
71 第2の圧力導入通路
Claims (2)
- 【請求項1】 ターボチャージャのコンプレッサの上
流側と下流側をエアバイパス通路を介して連通可能に接
続し、該エアバイパス通路に、コンプレッサ下流の過給
気をコンプレッサ上流に導くダイヤフラム式のエアバイ
パスバルブを設けた過給機付エンジンにおいて、前記エ
アバイパスバルブを、弁体が設けられるダイヤフラムに
作用する過給圧とダイヤフラム室に作用する過給圧との
差圧によって開弁可能に構成し、前記ダイヤフラム室と
コンプレッサ下流側とを第1の圧力導入通路を介して連
通可能に接続し、該第1の圧力導入通路にコンプレッサ
下流の過給圧を遅延させてダイヤフラム室に導入させる
正圧遅延弁を介装したことを特徴とする過給機付エンジ
ンの減速エアバイパスバルブ制御装置。 - 【請求項2】 ターボチャージャのコンプレッサの上
流側と下流側をエアバイパス通路を介して連通可能に接
続し、該エアバイパス通路に、コンプレッサ下流の過給
気をコンプレッサ上流に導くダイヤフラム式のエアバイ
パスバルブを設けた過給機付エンジンにおいて、前記エ
アバイパスバルブを、弁体が設けられるダイヤフラムに
作用する過給圧とダイヤフラム室に作用する負圧の少な
くともいずれか一方によって開弁可能に構成し、前記ダ
イヤフラム室を第2の圧力導入通路を介してスロットル
弁の全閉時に負圧となるポートと連通させたことを特徴
とする過給機付エンジンの減速エアバイパスバルブ制御
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3171863A JPH04370324A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 過給機付エンジンの減速エアバイパスバルブ制御装置 |
| US07/900,474 US5277029A (en) | 1991-06-18 | 1992-06-18 | Internal combustion engine with a dual turbocharger system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3171863A JPH04370324A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 過給機付エンジンの減速エアバイパスバルブ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04370324A true JPH04370324A (ja) | 1992-12-22 |
Family
ID=15931187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3171863A Pending JPH04370324A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 過給機付エンジンの減速エアバイパスバルブ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04370324A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5947082A (en) * | 1997-11-05 | 1999-09-07 | Ford Global Technologies, Inc. | Idle air bypass valve silencer |
| JP2013531760A (ja) * | 2010-06-18 | 2013-08-08 | ピールブルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 内燃機関用の制御装置 |
| CN103348111A (zh) * | 2011-02-25 | 2013-10-09 | 本田技研工业株式会社 | 具有涡轮增压器的车辆发动机及包括该发动机的车辆 |
-
1991
- 1991-06-18 JP JP3171863A patent/JPH04370324A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5947082A (en) * | 1997-11-05 | 1999-09-07 | Ford Global Technologies, Inc. | Idle air bypass valve silencer |
| JP2013531760A (ja) * | 2010-06-18 | 2013-08-08 | ピールブルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 内燃機関用の制御装置 |
| US9261015B2 (en) | 2010-06-18 | 2016-02-16 | Pierburg Gmbh | Control device for internal combustion engines |
| CN103348111A (zh) * | 2011-02-25 | 2013-10-09 | 本田技研工业株式会社 | 具有涡轮增压器的车辆发动机及包括该发动机的车辆 |
| JP2014514479A (ja) * | 2011-02-25 | 2014-06-19 | 本田技研工業株式会社 | ターボチャージャー付き車両用エンジン及びこれを含む車両 |
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