JPH0513964Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は例えば自動車等の車両に装着される
過給機付きエンジンの改良に関する。

（従来の技術） 一般に、例えば自動車等の車両に装着されるエ
ンジンとして過給機付きエンジンが知られてい
る。この過給機付きエンジンには第４図に示すよ
うにエンジン本体１の排気通路２に過給機３のタ
ービン４、エンジン本体１の給気通路５に過給機
３のコンプレツサ６がそれぞれ介設されている。
この場合、過給機３のタービン４とコンプレツサ
６とは同軸上に装着されている。そして、エンジ
ン本体１の駆動時にはエンジン本体１の排気通路
２内の排気ガス流によつて過給機３のタービン４
を回転駆動させるとともに、このタービン４の回
転にともないコンプレツサ６を回転駆動してエン
ジン本体１の給気通路５内の給気を過給するよう
になつている。そのため、排気ガス流の増加にと
もないエンジン本体１の給気通路５内の給気圧力
も上昇するので、そのままの状態で放置すると過
給圧（ブースト圧）が上昇し過ぎる問題がある。
このようにエンジン本体１の給気通路５内の過給
圧が上昇し過ぎた場合には例えばガソリンエンジ
ンではノツキングが発生し易くなる等の問題があ
る。

そこで、エンジン本体１の排気通路２にタービ
ン４に対して並列に連結されたバイパス通路７を
設け、このバイパス通路７にウエストゲートバル
ブ８を介設し、エンジン本体１の運転中、給気通
路５内の過給圧が設定圧力よりも低い場合にはバ
イパス通路７をウエストゲートバルブ８によつて
閉塞状態で保持させることにより、エンジン本体
１の排気通路２内から排出された排気ガス流の全
てを過給機３のタービン４側に導き、給気通路５
内の過給圧を上昇させるようになつている。ま
た、給気通路５内の過給圧が設定圧力を越えた場
合にはバイパス通路７のウエストゲートバルブ８
を開放させ、エンジン本体１の排気通路２内から
タービン４側に流れる排気ガスの一部をバイパス
通路７を介してタービン４の下流側に逃がすこと
により、エンジン本体１の給気通路５内の過給圧
が上昇し過ぎることを防止してエンジン本体１の
シリンダ内最高圧力（Pmax）を低減させ、騒音
の低減およびポンピングロスの低減を図り、燃料
消費率（燃費）の向上を図るようにしていた。

しかしながら、上記従来構成のものにあつては
エンジン本体１の給気通路５内を流れる吸入空気
の温度は外気温度と略同温度程度の比較的低温状
態で保持されているので、エンジン本体１の低温
始動時にはエンジン本体１の温度上昇が低温状態
の吸入空気によつて抑制され易いおそれがあつ
た。そのため、エンジン本体１の暖機運転に時間
がかかるので、エンジン本体１の始動性の向上を
図るうえで問題があつた。

（考案が解決しようとする問題点） 従来構成のものにあつてはエンジン本体１の給
気通路５内を流れる吸入空気の温度は外気温度と
略同温度程度の比較的低温状態で保持されてお
り、エンジン本体１の低温始動時にはエンジン本
体１の温度上昇が低温状態の吸入空気によつて抑
制され易いおそれがあつたので、エンジン本体１
の暖機運転に時間がかかり、エンジン本体１の始
動性の向上を図るうえで問題があつた。

この考案は上記問題点に着目してなされたもの
で、エンジン本体の暖機運転を短時間で終了させ
ることができ、エンジン本体の始動性の向上を図
ることができるとともに、エンジン本体の始動運
転状態から通常運転状態までの移動を円滑に行な
うことができる過給機付きエンジンを提供するこ
とを目的とするものである。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） この考案は一端をエンジン本体の排気通路に介
設された過給機のタービンに対して並列に連結さ
れたバイパス通路におけるウエストゲートバルブ
の下流側に連結させ、他端を過給機のコンプレツ
サの入口側に連結させた排気循環路およびこの排
気循環路を開閉操作する排気循環制御バルブをそ
れぞれ設けるとともに、エンジン本体の冷却水温
にもとづいてエンジン本体の運転状態を検出する
運転状態検出機能を備え、エンジン本体の低温始
動時にはウエストゲートバルブおよび排気循環制
御バルブをそれぞれ開放状態で保持し、エンジン
本体の冷却水温の上昇に連動させてウエストゲー
トバルブの弁開度を全開状態から全閉状態まで制
御してエンジン本体の始動運転の終了時点でウエ
ストゲートバルブを通常の開閉制御状態、排気循
環制御バルブを全閉状態にそれぞれ切換え操作す
るコントローラを設けたものである。

（作用） エンジン本体の暖機運転時にはウエストゲート
バルブおよび排気循環制御バルブをそれぞれ開放
状態で保持させてエンジン本体から排気される高
温状態の排気ガスをバイパス通路および排気循環
路を順次介して過給機のコンプレツサの入口側に
導入し、エンジン本体内に吸入される吸入空気中
に高温状態の排気ガスを混入させることにより、
吸入空気の温度を上昇させてエンジン本体の暖機
運転を促進させるとともに、エンジン本体の冷却
水温の上昇に連動させてウエストゲートバルブの
弁開度を全開状態から全閉状態まで制御してエン
ジン本体の始動運転の終了時点でウエストゲート
バルブの弁開度を円滑に全閉状態まで移動させる
ようにしたものである。

（実施例） 以下、この考案の一実施例を第１図乃至第３図
を参照して説明する。第１図は過給機付きエンジ
ン全体の概略構成を示すもので、１１はエンジン
本体、１２はこのエンジン本体１１の排気通路、
１３はこのエンジン本体１１の給気通路である。
また、１４はエンジン本体１１に装着された過給
機である。この過給機１４のタービン１５はエン
ジン本体１１の排気通路１２に介設されていると
ともに、過給機１４のコンプレツサ１６はエンジ
ン本体１１の給気通路１３に介設されている。

さらに、エンジン本体１１の排気通路１２には
タービン１５に対して並列に連結されたバイパス
通路１７が設けられている。また、このバイパス
通路１７にはウエストゲートバルブ１８が介設さ
れており、このウエストゲートバルブ１８によつ
てバイパス通路１７を開閉操作するようになつて
いる。この場合、ウエストゲートバルブ１８は例
えば弁開度を適宜の開度に開閉制御可能な電磁開
閉弁によつて形成されている。そして、このウエ
ストゲートバルブ１８はマイクロコンピユータお
よびその周辺回路によつて形成されたコントロー
ラ１９に接続されており、このコントローラ１９
からの制御信号によつて開閉動作が制御されるよ
うになつている。さらに、コントローラ１９には
エンジン本体１１の回転数を検出する回転数検出
器２０、アクセルペダルの踏込み操作位置を検出
する位置検出器２１、エンジン本体１１の冷却水
温を検出する温度検出器２２およびエンジン本体
１１の給気通路１３内の過給圧（ブースト圧）を
検出するブースト圧検出器２３がそれぞれ接続さ
れている。

一方、バイパス通路１７にはウエストゲートバ
ルブ１８の下流側に排気循環路２４の一端が連結
されている。この排気循環路２４の他端はエンジ
ン本体１１の給気通路１３における過給機１４の
コンプレツサ１６の入口側に連結されている。さ
らに、この排気循環路２４には排気循環制御バル
ブ２５が介設されており、この排気循環制御バル
ブ２５によつて排気循環路２４が開閉操作される
ようになつている。また、この排気循環制御バル
ブ２５は例えば電磁開閉弁によつて形成されてい
る。そして、この排気循環制御バルブ２５はウエ
ストゲートバルブ１８とともにコントローラ１９
に接続されており、このコントローラ１９からの
制御信号によつて開閉動作が制御されるようにな
つている。この場合、エンジン本体１１の運転時
にはコントローラ１９によつて温度検出器２２か
らの検出水温と予め設定された通常運転時の設定
冷却水温とが比較されている。そして、温度検出
器２２からの検出水温が設定冷却水温よりも低い
状態であることが検出された場合にはコントロー
ラ１９によつてエンジン本体１１の暖機運転状態
と判断し、このエンジン本体１１の暖機運転時に
はコントローラ１９によつてウエストゲートバル
ブ１８および排気循環制御バルブ２５がそれぞれ
全開状態で保持されるようになつている。また、
温度検出器２２からの検出水温の上昇時にはウエ
ストゲートバルブ１８の弁開度は第２図に示すよ
うに温度検出器２２からの検出水温の上昇に連動
させて全開状態から全閉状態まで連続状態で徐々
に閉塞操作させるようになつているとともに、排
気循環制御バルブ２５は全開状態で保持させるよ
うになつており、温度検出器２２からの検出水温
が設定冷却水温まで上昇してエンジン本体１１の
始動運転の終了時点でウエストゲートバルブ１８
を通常の開閉制御状態、排気循環制御バルブ２５
を全閉状態にそれぞれ切換え操作するようになつ
ている。この場合、エンジン本体１１の通常運転
時には例えばブースト圧検出器２３からの検出信
号にもとづいてウエストゲートバルブ１８がコン
トローラ１９によつて開閉制御されるようになつ
ており、ブースト圧検出器２３からの検出ブース
ト圧が予め設定された設定圧力よりも低い圧力の
場合にはウエストゲートバルブ１８が閉塞状態で
保持されるとともに、ブースト圧検出器２３から
の検出ブースト圧が設定圧力以上に達した時点で
ウエストゲートバルブ１８が開操作されるように
なつている。

次に、上記構成の作用について説明する。ま
ず、エンジン本体１１の始動時には温度検出器２
２によつて検出されるエンジン本体１１の冷却水
温が予め設定された通常運転時の設定冷却水温よ
りも低い状態であることが検出されるので、コン
トローラ１９によつてエンジン本体１１の暖機運
転状態と判断される。このエンジン本体１１の暖
機運転時にはコントローラ１９によつてウエスト
ゲートバルブ１８および排気循環制御バルブ２５
がそれぞれ開放状態で保持されるので、エンジン
本体１１の排気通路１２内からタービン１５側に
流れる排気ガスの一部がバイパス通路１７を介し
てタービン１５の下流側に逃がされるとともに、
バイパス通路１７内を流れる排気ガスの一部が排
気循環路２４を介してエンジン本体１１の給気通
路１３における過給機１４のコンプレツサ１６の
入口側に流入する。そのため、エンジン本体１１
の給気通路１３内を流れる吸入空気中にエンジン
本体１１から排出された高温状態の排気ガスが混
入されるので、吸入空気の温度を上昇させること
ができ、従来に比べてエンジン本体１１の暖機運
転を促進させ、エンジン本体１１の暖機運転を短
時間で終了させることができる。そして、温度検
出器２２からの検出水温の上昇時にはウエストゲ
ートバルブ１８の弁開度は第２図に示すように温
度検出器２２からの検出水温の上昇に連動させて
全開状態から全閉状態まで連続状態で徐々に閉塞
操作されるとともに、排気循環制御バルブ２５の
弁開度は全開状態で保持される。そのため、エン
ジン本体１１の始動運転の終了時点でウエストゲ
ートバルブ１８の弁開度を円滑に全閉状態まで移
動させることができ、エンジン本体１１を暖機運
転状態から通常運転状態への切換え動作を円滑に
行なわせることができる。また、温度検出器２２
からの検出水温が設定冷却水温まで上昇してエン
ジン本体１１の始動運転が終了した時点でウエス
トゲートバルブ１８が通常の開閉制御状態、排気
循環制御バルブ２５が全閉状態にそれぞれ切換え
操作される。そして、エンジン本体１１の通常運
転時には例えばブースト圧検出器２３からの検出
信号にもとづいてウエストゲートバルブ１８がコ
ントローラ１９によつて開閉制御され、ブースト
圧検出器２３からの検出ブースト圧が予め設定さ
れた設定圧力よりも低い圧力の場合にはウエスト
ゲートバルブ１８が閉塞状態に保持されるととも
に、ブースト圧検出器２３からの検出ブースト圧
が設定圧力以上に達した時点でウエストゲートバ
ルブ１８が開操作される。

なお、この考案は上記実施例に限定されるもの
ではなく、この考案の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形実施できることは勿論である。

［考案の効果］ この考案によれば一端をエンジン本体の排気通
路に介設された過給機のタービンに対して並列に
連結されたバイパス通路におけるウエストゲート
バルブの下流側に連結させ、他端を過給機のコン
プレツサの入口側に連結させた排気循環路および
この排気循環路を開閉操作する排気循環制御バル
ブをそれぞれ設けるとともに、エンジン本体の冷
却水温にもとづいてエンジン本体の運転状態を検
出する運転状態検出機能を備え、エンジン本体の
低温始動時にはウエストゲートバルブおよび排気
循環制御バルブをそれぞれ開放状態で保持し、エ
ンジン本体の冷却水温の上昇に連動させてウエス
トゲートバルブの弁開度を全開状態から全閉状態
まで制御してエンジン本体の始動運転の終了時点
でウエストゲートバルブを通常の開閉制御状態、
排気循環制御バルブを全閉状態にそれぞれ切換え
操作するコントローラを設けたので、エンジン本
体の暖機運転を短時間で終了させることができ、
エンジン本体の始動性の向上を図ることができる
とともに、エンジン本体の始動運転状態から通常
運転状態までの移動を円滑に行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はこの考案の一実施例を示す
もので、第１図は過給機付きエンジン全体の概略
構成図、第２図はエンジン本体の低温始動時にお
けるエンジン本体の冷却水温とウエストゲートバ
ルブの弁開度との関係を示す特性図、第３図はエ
ンジン本体の低温始動時におけるエンジン本体の
冷却水温と排気循環制御バルブの弁開度との関係
を示す特性図、第４図は従来の過給機付きエンジ
ン全体の概略構成図である。 １１……エンジン本体、１２……排気通路、１
３……給気通路、１４……過給機、１５……ター
ビン、１６……コンプレツサ、１７……バイパス
通路、１８……ウエストゲートバルブ、１９……
コントローラ、２２……温度検出器、２４……排
気循環路、２５……排気循環制御バルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン本体の排気通路に介設された過給機の
   タービンに対して並列に連結されたバイパス通路
   を設け、このバイパス通路を開閉操作する過給圧
   調整用のウエストゲートバルブを備えた過給機付
   きエンジンにおいて、一端を前記バイパス通路に
   おけるウエストゲートバルブの下流側に連結さ
   せ、他端を前記エンジン本体の吸気通路側に連結
   させた排気循環路およびこの排気循環路を開閉操
   作する排気循環制御バルブをそれぞれ設けるとと
   もに、前記エンジン本体の冷却水温にもとづいて
   前記エンジン本体の運転状態を検出する運転状態
   検出機能を備え、前記エンジン本体の低温始動時
   には前記ウエストゲートバルブおよび排気循環制
   御バルブをそれぞれ開放状態で保持し、前記エン
   ジン本体の冷却水温の上昇に連動させて前記ウエ
   ストゲートバルブの弁開度を全開状態から全閉状
   態まで制御して前記エンジン本体の始動運転の終
   了時点で前記ウエストゲートバルブを通常の開閉
   制御状態、前記排気循環制御バルブを全閉状態に
   それぞれ切換え操作するコントローラを設けたこ
   とを特徴とする過給機付きエンジン。