JPH05187236A - 排気ターボ過給機付きディーゼル機関におけるインタークーラの制御装置 - Google Patents
排気ターボ過給機付きディーゼル機関におけるインタークーラの制御装置Info
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- JPH05187236A JPH05187236A JP154692A JP154692A JPH05187236A JP H05187236 A JPH05187236 A JP H05187236A JP 154692 A JP154692 A JP 154692A JP 154692 A JP154692 A JP 154692A JP H05187236 A JPH05187236 A JP H05187236A
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- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ディーゼル機関において、高負荷運転域及び
高回転運転域における出力を高くする一方、低負荷及び
低回転の運転域における排気ガスのエミッションを改善
する。 【構成】 排気ターボ過給機６からの過給管路１１中
に、空冷式又は水冷式のインタークーラ１２を設けて成
る排気ターボ過給機付きディーゼル機関において、前記
インタークーラ１２への空気導入ダクト１３又は冷却水
管路に開閉弁１５を設け、この開閉弁１５を、低負荷及
び低回転以外の運転域において略全開とし、低負荷及び
低回転の運転域において前記吸入空気の温度がＮＯｘの
排出量とパティキュレートの排出量とを共に少なくでき
る温度とするように開閉作動する。
高回転運転域における出力を高くする一方、低負荷及び
低回転の運転域における排気ガスのエミッションを改善
する。 【構成】 排気ターボ過給機６からの過給管路１１中
に、空冷式又は水冷式のインタークーラ１２を設けて成
る排気ターボ過給機付きディーゼル機関において、前記
インタークーラ１２への空気導入ダクト１３又は冷却水
管路に開閉弁１５を設け、この開閉弁１５を、低負荷及
び低回転以外の運転域において略全開とし、低負荷及び
低回転の運転域において前記吸入空気の温度がＮＯｘの
排出量とパティキュレートの排出量とを共に少なくでき
る温度とするように開閉作動する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気ターボ過給機を備
えたディーゼル機関において、その排気ターボ過給機か
ら過給空気をインタークーラにて冷却する場合に、前記
インタークーラによる冷却を制御する装置に関するもの
である。
えたディーゼル機関において、その排気ターボ過給機か
ら過給空気をインタークーラにて冷却する場合に、前記
インタークーラによる冷却を制御する装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、排気ターボ過給機において圧縮
された過給空気は、その温度が高くなっていることによ
り、内燃機関に対する充填効率が、温度の上昇分だけ低
下する。そこで、この温度の上昇による充填効率の低下
を防止するために、前記排気ターボ過給機から内燃機関
の各気筒に至る過給管路の途中にインタークーラを設
け、このインタークーラにて過給空気を冷却するように
構成していることは周知の通りである。
された過給空気は、その温度が高くなっていることによ
り、内燃機関に対する充填効率が、温度の上昇分だけ低
下する。そこで、この温度の上昇による充填効率の低下
を防止するために、前記排気ターボ過給機から内燃機関
の各気筒に至る過給管路の途中にインタークーラを設
け、このインタークーラにて過給空気を冷却するように
構成していることは周知の通りである。
【０００３】また、従来、排気ターボ過給機を内燃機関
においては、例えば、実開昭６２−２０１２７号公報等
に記載されているように、前記排気ターボ過給機から内
燃機関の各気筒に至る過給管路に、前記インタークーラ
に対するバイパス管路を設け、内燃機関における低負荷
及び低回転の運転域で、且つ、大気温度が低いときに
は、排気ターボ過給機からの過給空気を、前記バイパス
管路を通すように制御することによって、吸入空気量が
多い高負荷運転域及び高回転運転域における充填効率を
低下することなく、吸入空気量が少ない低負荷及び低回
転の運転域において過給空気の過冷却が発生することを
防止するように構成している。
においては、例えば、実開昭６２−２０１２７号公報等
に記載されているように、前記排気ターボ過給機から内
燃機関の各気筒に至る過給管路に、前記インタークーラ
に対するバイパス管路を設け、内燃機関における低負荷
及び低回転の運転域で、且つ、大気温度が低いときに
は、排気ターボ過給機からの過給空気を、前記バイパス
管路を通すように制御することによって、吸入空気量が
多い高負荷運転域及び高回転運転域における充填効率を
低下することなく、吸入空気量が少ない低負荷及び低回
転の運転域において過給空気の過冷却が発生することを
防止するように構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この制御は、
単なるＯＮ−ＯＦＦ制御であって、内燃機関の各気筒に
吸気される過給空気の温度が、高くなったり、低くなっ
たりするように可成り大きく変動することになるから、
この制御を、ディーゼル機関に適用した場合、ディーゼ
ル機関の各気筒に吸気される過給空気の温度が高いとき
には、各気筒内における燃焼温度が高くなるから、排気
ガス中におけるＮＯｘの排出量が増加することになり、
また、各気筒に吸気される過給空気の温度が低いときに
は、各気筒内における燃焼温度が低くなるから、排気ガ
ス中における煤煙等のパティキュレートの排出量が増加
すると言うように、排気ガスのエミッションが、低負荷
及び低回転の運転域において低下すると言う問題があ
る。
単なるＯＮ−ＯＦＦ制御であって、内燃機関の各気筒に
吸気される過給空気の温度が、高くなったり、低くなっ
たりするように可成り大きく変動することになるから、
この制御を、ディーゼル機関に適用した場合、ディーゼ
ル機関の各気筒に吸気される過給空気の温度が高いとき
には、各気筒内における燃焼温度が高くなるから、排気
ガス中におけるＮＯｘの排出量が増加することになり、
また、各気筒に吸気される過給空気の温度が低いときに
は、各気筒内における燃焼温度が低くなるから、排気ガ
ス中における煤煙等のパティキュレートの排出量が増加
すると言うように、排気ガスのエミッションが、低負荷
及び低回転の運転域において低下すると言う問題があ
る。
【０００５】本発明は、ディーゼル機関においては、各
気筒への吸入空気の温度が低いとき排気ガス中における
パティキュレートの排出量が増加し、吸入空気の温度が
高いとき排気ガス中のＮＯｘの排出量が増加すると言う
関係にあって、前記吸入空気の温度には、排気ガスのエ
ミッションを、前記ＮＯｘの排出量とパティキュレート
の排出量とを共に少なくできる（この状態を最適排気エ
ミッション状態と言う）と言う温度が存在することに着
目して、このことを利用して、前記の問題を解消するこ
とを技術的課題とするものである。
気筒への吸入空気の温度が低いとき排気ガス中における
パティキュレートの排出量が増加し、吸入空気の温度が
高いとき排気ガス中のＮＯｘの排出量が増加すると言う
関係にあって、前記吸入空気の温度には、排気ガスのエ
ミッションを、前記ＮＯｘの排出量とパティキュレート
の排出量とを共に少なくできる（この状態を最適排気エ
ミッション状態と言う）と言う温度が存在することに着
目して、このことを利用して、前記の問題を解消するこ
とを技術的課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、排気ターボ過給機から各気筒への過給
管路中に、空冷式又は水冷式のインタークーラを設けて
成る排気ターボ過給機付きディーゼル機関において、前
記インタークーラへの空気導入ダクト又は冷却水管路に
開閉弁を設ける一方、この開閉弁を、低負荷及び低回転
以外の運転域において略全開とし、低負荷及び低回転の
運転域において前記吸入空気の温度がＮＯｘの排出量と
パティキュレートの排出量とを共に少なくできる温度と
するように開閉作動する制御手段を設ける構成にした。
るため本発明は、排気ターボ過給機から各気筒への過給
管路中に、空冷式又は水冷式のインタークーラを設けて
成る排気ターボ過給機付きディーゼル機関において、前
記インタークーラへの空気導入ダクト又は冷却水管路に
開閉弁を設ける一方、この開閉弁を、低負荷及び低回転
以外の運転域において略全開とし、低負荷及び低回転の
運転域において前記吸入空気の温度がＮＯｘの排出量と
パティキュレートの排出量とを共に少なくできる温度と
するように開閉作動する制御手段を設ける構成にした。
【０００７】
【発明の作用・効果】この構成において、低負荷及び低
回転以外の運転域においては、インタークーラへの空気
導入ダクト又は冷却水導入管路に設けた開閉弁が略全開
になることにより、排気ターボ過給機からの過給空気
を、充分に冷却することができるから、低負荷及び低回
転以外の運転域、つまり、高負荷運転域及び高回転運転
域において、ディーゼル機関に対する空気の充填効率を
向上することができる。
回転以外の運転域においては、インタークーラへの空気
導入ダクト又は冷却水導入管路に設けた開閉弁が略全開
になることにより、排気ターボ過給機からの過給空気
を、充分に冷却することができるから、低負荷及び低回
転以外の運転域、つまり、高負荷運転域及び高回転運転
域において、ディーゼル機関に対する空気の充填効率を
向上することができる。
【０００８】一方、低負荷及び低回転の運転域になる
と、前記インタークーラへの空気導入ダクト又は冷却水
導入管路に設けた開閉弁の開閉作動によって、各気筒へ
の吸入空気の温度が、ＮＯｘの排出量とパティキュレー
トの排出量とを共に少なくできる温度になるように制御
されるから、低負荷及び低回転の運転域を、最適排気エ
ミッション状態にすることができるのである。
と、前記インタークーラへの空気導入ダクト又は冷却水
導入管路に設けた開閉弁の開閉作動によって、各気筒へ
の吸入空気の温度が、ＮＯｘの排出量とパティキュレー
トの排出量とを共に少なくできる温度になるように制御
されるから、低負荷及び低回転の運転域を、最適排気エ
ミッション状態にすることができるのである。
【０００９】従って、本発明によると、ディーゼル機関
において、高負荷運転域及び高回転運転域における出力
を高くすることができるものでありながら、低負荷及び
低回転の運転域における排気ガスのエミッションを大幅
に改善できる効果を有する。
において、高負荷運転域及び高回転運転域における出力
を高くすることができるものでありながら、低負荷及び
低回転の運転域における排気ガスのエミッションを大幅
に改善できる効果を有する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面について説明す
る。図において符号１は、複数の気筒を備えたディーゼ
ル機関を示し、該ディーゼル機関１には、各気筒への吸
気マニホールド２と、各気筒からの排気マニホールド３
とを備えている。また、符号４は、前記ディーゼル機関
１に対する燃料噴射ポンプを示し、該燃料噴射ポンプ４
には、燃料の噴射量を増減するためのアクセルレバー
（図示せず）を備えている。
る。図において符号１は、複数の気筒を備えたディーゼ
ル機関を示し、該ディーゼル機関１には、各気筒への吸
気マニホールド２と、各気筒からの排気マニホールド３
とを備えている。また、符号４は、前記ディーゼル機関
１に対する燃料噴射ポンプを示し、該燃料噴射ポンプ４
には、燃料の噴射量を増減するためのアクセルレバー
（図示せず）を備えている。
【００１１】符号６は、排気ターボ過給機を示し、該排
気ターボ過給機６は、前記排気マニホールド３に接続し
た排気タービン７と、この排気タービン７に直結したブ
ロワー圧縮機８とから成り、前記ブロワー圧縮機８の吸
い込み側には、エアクリーナ９からの吸気管路１０が接
続され、また、前記ブロワー圧縮機８の吐出側には、前
記吸気マニホールド２への過給管路１１が接続されてい
る。
気ターボ過給機６は、前記排気マニホールド３に接続し
た排気タービン７と、この排気タービン７に直結したブ
ロワー圧縮機８とから成り、前記ブロワー圧縮機８の吸
い込み側には、エアクリーナ９からの吸気管路１０が接
続され、また、前記ブロワー圧縮機８の吐出側には、前
記吸気マニホールド２への過給管路１１が接続されてい
る。
【００１２】そして、前記過給管路１１の途中には、空
冷式のインタークーラ１２を設け、該インタークーラ１
２への空気導入ダクト１３内に、アクチェータ１４にて
開閉するようにしたバタフライ型の開閉弁１５を設け
る。一方、符号１６は、前記開閉弁１５に対する制御回
路を示し、該制御回路１６は、前記ディーゼル機関１に
対する回転センサー１７からの回転数、前記燃料噴射ポ
ンプ４におけるアクセルレバーに対する回動角度センサ
ー１８からの角度、及び前記過給管路１１のうち前記イ
ンタークーラ１２より下流側における吸入空気に対する
温度センサー１９からの吸気温度を入力として、前記開
閉弁１５を、図２に示すフローチャートのように、アク
チェータ１４を介して開閉作動する。
冷式のインタークーラ１２を設け、該インタークーラ１
２への空気導入ダクト１３内に、アクチェータ１４にて
開閉するようにしたバタフライ型の開閉弁１５を設け
る。一方、符号１６は、前記開閉弁１５に対する制御回
路を示し、該制御回路１６は、前記ディーゼル機関１に
対する回転センサー１７からの回転数、前記燃料噴射ポ
ンプ４におけるアクセルレバーに対する回動角度センサ
ー１８からの角度、及び前記過給管路１１のうち前記イ
ンタークーラ１２より下流側における吸入空気に対する
温度センサー１９からの吸気温度を入力として、前記開
閉弁１５を、図２に示すフローチャートのように、アク
チェータ１４を介して開閉作動する。
【００１３】すなわち、ステップＳ1 において、ディー
ゼル機関１における回転数Ｎ、アクセルレバー５の回動
角度Ｔ、及び各気筒への吸入空気の温度（吸気温度）ｔ
を検出し、次いで、ステップＳ2 において、前記回転数
Ｎと、ディーゼル機関１における最高回転数に対して約
４０％に相当する中速回転数Ｎａと比較し、前記ＮがＮ
ａに達していないときには、ステップＳ3 において、前
記アクセルレバーの回動角度Ｔと、アクセルレバーにお
ける最高回動角度に対して約３５％に相当する中負荷回
動角度Ｔｏと比較する。
ゼル機関１における回転数Ｎ、アクセルレバー５の回動
角度Ｔ、及び各気筒への吸入空気の温度（吸気温度）ｔ
を検出し、次いで、ステップＳ2 において、前記回転数
Ｎと、ディーゼル機関１における最高回転数に対して約
４０％に相当する中速回転数Ｎａと比較し、前記ＮがＮ
ａに達していないときには、ステップＳ3 において、前
記アクセルレバーの回動角度Ｔと、アクセルレバーにお
ける最高回動角度に対して約３５％に相当する中負荷回
動角度Ｔｏと比較する。
【００１４】そして、前記ＮがＮｏ以上のとき、及びＴ
がＴｏ以上のとき、つまり、高回転運転域及び高負荷運
転域のときには、ステップＳ4 に移行して、前記開閉弁
１５を全開の状態に開作動する。一方、前記ＮがＮｏ未
満で、且つ、ＴがＴｏ未満のとき、つまり、低負荷及び
低回転の運転域のときには、前記ステップＳ3 からステ
ップＳ5 に移行し、ここで、吸気温度ｔが、或る設定温
度ｔｏと等しいか否かを比較し、吸気温度ｔが設定温度
ｔｏと等しくないときには、次のステップＳ6 に移行
し、吸気温度ｔが設定温度ｔｏよりも低いときには、ス
テップＳ7 において、前記開閉弁１５を適宜角度θだけ
閉作動することにより、前記インタークーラ１２におけ
る冷却性能をダウンして、吸気温度ｔを上昇するように
する一方、前記ステップＳ6 において吸気温度ｔが設定
温度ｔｏよりも低くないとき、つまり、吸気温度ｔが設
定温度ｔｏよりも高いときには、ステップＳ8 におい
て、前記開閉弁１５を適宜角度θだけ開作動することに
より、前記インタークーラ１２における冷却性能をアッ
プして、吸気温度ｔを下降するようにし、そして、前記
ステップＳ5 において、吸気温度ｔが設定温度ｔｏと等
しいときには、ステップＳ9 において、前記開閉弁１５
の開度を保持するようにすることにより、前記開閉弁１
５を、前記吸気温度ｔが前記設定温度ｔｏに等しくなる
ように開閉作動する。
がＴｏ以上のとき、つまり、高回転運転域及び高負荷運
転域のときには、ステップＳ4 に移行して、前記開閉弁
１５を全開の状態に開作動する。一方、前記ＮがＮｏ未
満で、且つ、ＴがＴｏ未満のとき、つまり、低負荷及び
低回転の運転域のときには、前記ステップＳ3 からステ
ップＳ5 に移行し、ここで、吸気温度ｔが、或る設定温
度ｔｏと等しいか否かを比較し、吸気温度ｔが設定温度
ｔｏと等しくないときには、次のステップＳ6 に移行
し、吸気温度ｔが設定温度ｔｏよりも低いときには、ス
テップＳ7 において、前記開閉弁１５を適宜角度θだけ
閉作動することにより、前記インタークーラ１２におけ
る冷却性能をダウンして、吸気温度ｔを上昇するように
する一方、前記ステップＳ6 において吸気温度ｔが設定
温度ｔｏよりも低くないとき、つまり、吸気温度ｔが設
定温度ｔｏよりも高いときには、ステップＳ8 におい
て、前記開閉弁１５を適宜角度θだけ開作動することに
より、前記インタークーラ１２における冷却性能をアッ
プして、吸気温度ｔを下降するようにし、そして、前記
ステップＳ5 において、吸気温度ｔが設定温度ｔｏと等
しいときには、ステップＳ9 において、前記開閉弁１５
の開度を保持するようにすることにより、前記開閉弁１
５を、前記吸気温度ｔが前記設定温度ｔｏに等しくなる
ように開閉作動する。
【００１５】この構成において、低負荷及び低回転以外
の運転域、つまり、高負荷運転域及び高回転運転域にお
いては、インタークーラ１２への空気導入ダクト１３に
設けた開閉弁１５が全開になることにより、排気ターボ
過給機６におけるブロワー圧縮機８からの過給空気を、
充分に冷却することができるから、高負荷運転域及び高
回転運転域において、ディーゼル機関１に対する空気の
充填効率を向上することができる。
の運転域、つまり、高負荷運転域及び高回転運転域にお
いては、インタークーラ１２への空気導入ダクト１３に
設けた開閉弁１５が全開になることにより、排気ターボ
過給機６におけるブロワー圧縮機８からの過給空気を、
充分に冷却することができるから、高負荷運転域及び高
回転運転域において、ディーゼル機関１に対する空気の
充填効率を向上することができる。
【００１６】そして、低負荷及び低回転の運転域になる
と、ディーゼル機関１に対する吸気温度ｔは、前記のよ
うに、設定温度ｔｏになるように制御することができる
から、前記設定温度ｔｏを、排気ガスにおけるＮＯｘの
排出量と、排気ガスにおける煤煙等のパティキュレート
の排出量とを共に少なくできる温度にすることにより、
低負荷及び低回転の運転域を、最適排気エミッション状
態にすることができるのである。
と、ディーゼル機関１に対する吸気温度ｔは、前記のよ
うに、設定温度ｔｏになるように制御することができる
から、前記設定温度ｔｏを、排気ガスにおけるＮＯｘの
排出量と、排気ガスにおける煤煙等のパティキュレート
の排出量とを共に少なくできる温度にすることにより、
低負荷及び低回転の運転域を、最適排気エミッション状
態にすることができるのである。
【００１７】なお、前記実施例は、空冷式のインターク
ーラ１２にした場合を示したが、本発明は、これに限ら
ず、水冷式のインタークーラの場合には、当該インター
クーラに対する冷却水管路に開閉弁を設け、この開閉弁
を、前記の実施例と同様に開閉作動するように構成すれ
ば良いのである。
ーラ１２にした場合を示したが、本発明は、これに限ら
ず、水冷式のインタークーラの場合には、当該インター
クーラに対する冷却水管路に開閉弁を設け、この開閉弁
を、前記の実施例と同様に開閉作動するように構成すれ
ば良いのである。
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】制御のフローチャートを示す図である。
１ ディーゼル機関 ２ 吸気マニホールド ３ 排気マニホールド ４ 燃料噴射ポンプ ６ 排気ターボ過給機 ７ 排気タービン ８ ブロワー圧縮機 １１ 過給管路 １２ インタークーラ １３ 空気導入ダクト １４ アクチェータ １５ 開閉弁 １６ 制御回路 １７ 回転センサー １８ 回動角度センサー １９ 温度センサー
Claims (1)
- 【請求項１】排気ターボ過給機から各気筒への過給管路
中に、空冷式又は水冷式のインタークーラを設けて成る
排気ターボ過給機付きディーゼル機関において、前記イ
ンタークーラへの空気導入ダクト又は冷却水管路に開閉
弁を設ける一方、この開閉弁を、低負荷及び低回転以外
の運転域において略全開とし、低負荷及び低回転の運転
域において前記吸入空気の温度がＮＯｘの排出量とパテ
ィキュレートの排出量とを共に少なくできる温度とする
ように開閉作動する制御手段を設けたことを特徴とする
排気ターボ過給機付きディーゼル機関におけるインター
クーラの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP154692A JPH05187236A (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 排気ターボ過給機付きディーゼル機関におけるインタークーラの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP154692A JPH05187236A (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 排気ターボ過給機付きディーゼル機関におけるインタークーラの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187236A true JPH05187236A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=11504524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP154692A Pending JPH05187236A (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 排気ターボ過給機付きディーゼル機関におけるインタークーラの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05187236A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102191997A (zh) * | 2010-03-19 | 2011-09-21 | 王伯祥 | 风冷柴油发动机进气增压装置 |
| EP2075181A3 (en) * | 2007-12-26 | 2012-03-21 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Saddle type vehicle |
-
1992
- 1992-01-08 JP JP154692A patent/JPH05187236A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2075181A3 (en) * | 2007-12-26 | 2012-03-21 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Saddle type vehicle |
| CN102191997A (zh) * | 2010-03-19 | 2011-09-21 | 王伯祥 | 风冷柴油发动机进气增压装置 |
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