JPH0621557B2 - 過給機付エンジン - Google Patents

過給機付エンジン

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JPH0621557B2
JPH0621557B2 JP59179655A JP17965584A JPH0621557B2 JP H0621557 B2 JPH0621557 B2 JP H0621557B2 JP 59179655 A JP59179655 A JP 59179655A JP 17965584 A JP17965584 A JP 17965584A JP H0621557 B2 JPH0621557 B2 JP H0621557B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、過給機による加圧エアの一部を排気系に２次
エアとして供給するようにした過給機付エンジンに関す
るものである。
（従来技術） 従来より、過給機付エンジンにおいて、過給機によって
送給された加圧エアの一部を分岐して、排気系に２次エ
アを供給するようにした技術は、例えば、特公昭５９−
５７８１号によって開示されている。
しかるに、上記過給機は高負荷高回転時における充分な
過給エア量を確保するために、その吐出量は多く、過給
通路の過給圧が高く設定されている。一方、排気系に供
給する２次エアは、高負荷高回転時には排気系の保護の
ために、その供給を停止するように設定されている。よ
って、２次エアの供給領域は、エンジンへの過給エアの
供給が少ないか停止されている時であり、このときには
過給圧が高いことから、２次エアの供給量が過剰とな
る。すなわち、過給を行なわない領域であっても２次エ
アを供給するので過給機の作動を継続する必要があり、
余剰加圧エアはリリーフ通路によってリリーフしても、
過給時の必要過給圧を確保する関係から２次エアを供給
している領域でも過給圧は高いものである。このため、
上記２次エアの供給過剰に加えて、その２次エアの流量
コントロールを行うについて、高い制御精度が要求され
るものである。また、過給圧が高いということは、過給
機の吐出圧が高いものであって、過給機の耐久性の問題
が生起するとともに、高い吐出圧を得るために駆動損失
の問題がある。
また、燃料噴射制御等を行うについて、吸気量を計測す
る場合に、エアクリーナから吸気通路に流れる総流量を
計測し、これから２次エア供給量を差し引いて実際の吸
気量を求めるようにしたものにおいては、２次エアが供
給過剰であるということは、総流量に対して２次エア供
給量の比率が大きくなって、両者の差分である吸気量の
計測の誤差分が大きくその検出精度が低下する問題を有
するものである。
（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、過給領域と２次エア供給領域
との関係に基づいて過給通路の過給圧を変更して、２次
エアの適正な供給と駆動損失を改善するようにした過給
機付エンジンを提供することを目的とするものである。
（発明の構成） 本発明の過給機付エンジンは、過給機を備え加圧エアを
供給する過給通路と、過給機下流の過給通路から分岐し
排気系に接続される２次エア通路と、該２次エア通路を
開閉する２次エアカットバルブと、前記過給機をバイパ
スして上流側と下流側とを接続するリリーフ通路と、該
リリーフ通路に介装され過給圧が設定値以上となった際
に開くリリーフ弁と、上記リリーフ弁をバイパスして過
給機の上流側と下流側とを接続する２次エアリリーフ通
路と、該２次エアリリーフ通路を開閉する２次エアリリ
ーフカットバルブと、予め設定された２次エア供給領域
で前記２次エアカットバルブと２次エアリリーフカット
バルブとを連動して開作動する制御装置とを備えたこと
を特徴とするものである。
（発明の効果） 本発明によれば、運転状態が２次エア供給領域となる
と、制御装置によって２次エア通路の２次エアカットバ
ルブが開作動されて２次エアの供給を行うと同時に、２
次エアリリーフ通路の２次エアリリーフカットバルブが
開作動されて加圧エアをリリーフするものであり、過給
通路の過給圧を、２次エアを供給する領域では低くし、
２次エアの供給を停止して過給を行う領域では高くする
ようにしたことにより、２次エア供給時の圧力が高くな
り過ぎずにその供給が適正に行なえて過剰供給を防止す
るとともに、過給機の駆動損失を低減でき、その耐久性
の向上が図れ、しかも、吸気量の検出精度が向上して燃
料噴射制御等の制御精度が向上し、良好なエンジンの運
転状態を得ることができるものである。
（実施例） 以下、図面により本発明の実施例を説明する。第１図は
過給機付エンジンの概略構成図、第２図は過給領域と２
次エア供給領域と関係を示す説明図である。
エンジンＥは、シリンダ１内におけるピストン２の往復
動により、連接棒３を介してクランク軸４が回転駆動さ
れるものであって、シリンダ１とピストン２とで画成さ
れる燃焼室５の上部には、主吸気ポート６、過給ポート
７および排気ポート８がそれぞれ開設されている。
上記主吸気ポート６、過給ポート７および排気ポート８
は、エンジンＥのクランク軸４の回転に同期して周知の
タイミングカム（図示せず）により、開閉タイミングが
制御される主吸気弁９、副吸気弁１０および排気弁１１
によってそれぞれ所定のタイミング開閉される。主吸気
ポート６にはエアクリーナ１２に連通する主吸気通路１
３が接続され、この主吸気通路１３には燃料を噴射する
噴射弁１４が配設され、さらに、この噴射弁１４とエア
クリーナ１２との間には上流側から、吸気量を検出する
エアフローメータ１５、負荷に応じて開閉されるスロッ
トル弁１６がそれぞれ介設されている。このエアフロー
メータ１５は、主吸気通路１３に設けられて吸気流量に
応じて回動するメジャリングフラップ１５ａの動きを、
ポテンショメータ１５ｂで検出するものである。
上記主吸気ポート６は主吸気弁９によりエンジンＥの吸
気行程において開かれ、吸気を燃焼室５内に自然吸入さ
せる。また、排気ポート８は排気弁１１によって開かれ
た際、燃焼によって生じた排気ガスを排気ガス浄化装置
２５を備えた排気通路１７を通して外部に放出する。
一方、過給ポート７には、上流端がエアフローメータ１
５下流の主吸気通路１３から分岐した過給通路１８が接
続されている。この過給通路１８の途中には、主吸気通
路１３からエアを吸い込み加圧して吐出するベーンタイ
プのエアポンプよりなる過給機１９が介装され、この過
給機１９はクランク軸４に連係して駆動され、加圧した
エアを過給ポート７に送給する。また、上記副吸気弁１
０はクランク軸４に同期して開閉作動され、主吸気ポー
ト６が主吸気弁９によって閉じられる吸気行程終期から
圧縮行程初期の間で過給を行うように開作動され、主吸
気弁９より設定値遅れて閉じるものである。
上記過給機１９より下流の過給通路１８には、加圧エア
を冷却する冷却器２０（インタークーラー）、サージタ
ンク２１および過給量コントロールバルブ２４が介装さ
れ、このコントロールバルブ２４は前記主吸気通路１３
のスロットル弁１６と連動して開閉が制御される。ま
た、過給機１９下流の吐出側の過給通路１８にリリーフ
通路２２の一端が接続され、このリリーフ通路２２の他
端は過給通路１８の分岐部より上流の主吸気通路１３に
接続されるとともに、該リリーフ通路２２の途中にはチ
ェックバルブタイプのリリーフ弁２３が介設され、過給
圧の上限を規制し、圧力上昇時には加圧エアを上流側に
リリーフさせるものである。
また、過給機１９下流の過給通路１８から分岐して２次
エア供給通路２６が設けられ、この２次エア供給通路２
６の下流端は排気ガス浄化装置２５より上流側の排気通
路１７に接続されている。この２次エア供給通路２６の
途中には該通路を開閉して２次エアの供給を制御する２
次エアカットバルブ２７が介装されるとともに、この２
次エアカットバルブ２７の上流側にホットワイヤ方式の
流量センサ２８が、下流側に計量用のオリフィス２９お
よび排気ガス逆流防止用のチェックバルブ３０がそれぞ
れ介装されている。
さらに、上記流量センサ２８の上流側の２次エア供給通
路２６から分岐して、前記リリーフ弁２３下流のリリー
フ通路２２に連通する２次エアリリーフ通路３１が設け
られ、この２次エアリリーフ通路３１の途中には該通路
を開閉して加圧エアをリリーフする２次エアリリーフカ
ットバルブ３２が介装されるとともに、この２次エアリ
リーフカットバルブ３２の上流側に計量用のオリフィス
３３および第２のリリーフ弁３４がそれぞれ介装されて
いる。この第２のリリーフ弁３４は前記リリーフ弁２３
の設定圧より低い設定圧に設定されている。
上記２次エアカットバルブ２７および２次エアリリーフ
カットバルブ３２は同期して開閉作動されるものであっ
て、両バルブの開作動源として主吸気通路１３の吸気負
圧が負圧導入通路３５によって導入され、この負圧導入
通路３５に負圧導入と大気解放とを切り換える三方ソレ
ノイドバルブ３６が介装されている。
前記噴射弁１４による燃料噴射の制御、および上記三方
ソレノイドバルブ３６の切り換え作動は制御装置３７
（コントロールユニット）からの制御信号によって制御
され、この制御装置３７には前記エアフローメータ１５
からの総流量信号および２次エア供給通路２６の流量セ
ンサ２８からの２次エア流量信号のほか、エンジン回転
数、負荷信号（スロットル開度信号）などの検出信号Ｓ
が入力され、これに基づいて燃料噴射および２次エア供
給領域が演算決定され、２次エア供給時に上記三方ソレ
ノイドバルブ３６を負圧導入側に切換えるように制御す
るものである。
上記実施例の如き構成によれば、エンジンＥの運転状態
が過給領域にあるとき、すなわち第２図においてスロッ
トルバルブ開度（負荷）が破線Ａで示す設定値より高い
右斜線の領域Ｉでは、主吸気通路１３のスロットル弁１
６および過給通路１８の過給量コントロールバルブ２４
が、その負荷に対応した開度に設定され、過給機１９に
よって供給される加圧エアは、過給量コントロールバル
ブ２４の開度に応じて、燃焼室５内に吸気行程終期に副
吸気弁１０が開かれたときに過給される。また、過給機
１９によって送給された加圧エアの余剰分は、リリーフ
通路２２を介してエアフローメータ１５下流の主吸気通
路１３にリリーフされる。
一方、エンジンＥの運転状態が２次エア供給領域にある
とき、すなわち第２図においてスロットルバルブ開度
（負荷）およびエンジン回転数がそれぞれ実線Ｂで示す
設定値より低い左斜線の領域IIでは、三方ソレノイドバ
ルブ３６の作動によって２次エアカットバルブ２７およ
び２次エアリリーフカットバルブ３２を同時に開いて、
２次エアを供給する。その際、２次エア供給通路２６の
圧力すなわち過給通路１８の過給圧は、２次エアリリー
フ通路３１によって加圧エアの一部が上流側にリリーフ
されて低下され、この圧力は第２のリリーフ弁３４の設
定圧に維持される。この状態において、２次エア供給通
路２６を流れる加圧エアは、オリフィス２９，３３の比
率に応じて、２次エアリリーフ通路３１に分流し、所定
の圧力および流量で排気通路１７に２次エアとして供給
されるものである。
よって、この２次エア供給領域IIでは、過給圧が低下
し、２次エアの過剰供給がなくなるとともに、過給機１
９の負荷が軽減し、耐久性および駆動損失が改善され
る。一方、２次エアの供給されない過給領域では、過給
圧はリリーフ弁２３による高い設定圧に維持され、高負
荷時でも充分な過給量を得て出力の向上が図れるもので
ある。
前記過給領域Ｉにおいては、通常２次エアの供給は行な
われないが、両者が同時に行われる領域（ＩとIIとの重
合域）には、過給領域としては負荷が低い領域であっ
て、その過給量の要求は低いことから、２次エアカット
バルブ２７および２次エアリリーフカットバルブ３２が
開作動して過給圧が低下しても、その運転状態に対応し
て充分な過給量が供給されるものである。
また、吸気量の計測は、エアフローメータ１５で計測さ
れた総流量に対し、２次エアの流量が流量センサ２８に
よって検出され、この２次エア流量を総流量から差し引
いて総吸気量が求められる。その他の、リリーフ通路２
２および２次エアリリーフ通路３１を流れる加圧エアは
全てエアフローメータ１５下流にリアーンされるので上
記計量には影響を与えない。
なお、上記実施例では２次エアリリーフ通路３１に第２
のリリーフ弁３４を介装して２次エア供給時の過給圧す
なわち２次エア供給圧を略一定に保つようにしている
が、この第２のリリーフ弁３４を介装しないものにおい
ても、オリフィス２９，３３の計量によって実用上差支
えない程度の適正な量の２次エアの供給が行なえるもの
である。
一方、上記実施例では、リリーフエアはエアフローメー
タ下流の吸気通路にリターンするようにしているが、こ
のリリーフエアを外部に放出するようにしても良く、そ
の場合にはその放出量を計測する流量センサが必要とな
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例における過給機付エンジンの
全体構成図、 第２図は過給領域と２次エア供給領域との関係を示す説
明図である。 Ｅ……エンジン、１７……排気通路 １８……過給通路、１９……過給機 ２２……リリーフ通路、２３……リリーフ弁 ２６……２次エア供給通路 ２７……２次エアカットバルブ ３１……２次エアリリーフ通路 ３２……２次エアリリーフカットバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−58115（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−165521（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−33373（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭58−33374（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−5781（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】過給機を備え加圧エアを供給する過給通路
    と、過給機下流の過給通路から分岐し排気系に接続され
    る２次エア通路と、該２次エア通路を開閉する２次エア
    カットバルブと、前記過給機をバイパスして上流側と下
    流側とを接続するリリーフ通路と、該リリーフ通路に介
    装され過給圧が設定値以上となった際に開くリリーフ弁
    と、上記リリーフ弁をバイパスして過給機の上流側と下
    流側とを接続する２次エアリリーフ通路と、該２次エア
    リリーフ通路を開閉する２次エアリリーフカットバルブ
    と、予め設定された２次エア供給領域で前記２次エアカ
    ットバルブと２次エアリリーフカットバルブとを連動し
    て開作動する制御装置とを備えたことを特徴とする過給
    機付エンジン。
JP59179655A 1984-08-29 1984-08-29 過給機付エンジン Expired - Lifetime JPH0621557B2 (ja)

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JP59179655A JPH0621557B2 (ja) 1984-08-29 1984-08-29 過給機付エンジン
US06/769,662 US4702219A (en) 1984-08-29 1985-08-27 Supercharged engine

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JP59179655A JPH0621557B2 (ja) 1984-08-29 1984-08-29 過給機付エンジン

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JPS6158911A JPS6158911A (ja) 1986-03-26
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