JPS5848743B2 - 排気タ−ボ過給機付ディ−ゼル機関の加速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は排気ターボ過給機付ディーゼル機関の加速装置
に関する。

従来の車輌用排気過給ディーゼル機関の概略を第１図に
示す。

１０はエンジン本体、２１，２２，２３，２４，２５，
２６はエンジンシリンダ、３１は給気マニホルド、３３
は吸気管、３２はエアクリーナ、４１，４２は排気マニ
ホルド、５３は排気管、５０は排気過給機、５１は排気
タービン、５２は圧縮機である。

一方燃料系統は、６１が燃料噴射ポンプ、６１１は噴射
管、６２がコントロールランク、６２１はポンプランク
アイドルストツパ、６２２はランク戻しばね、６００は
アクセルレバー、６０１はアクセル戻しばね、６０２は
アクセルワイヤである。

車輌を加速する場合、アクセルレバーを足で踏むと、ア
クセルソイヤ６０２を介してコントロールラソク６２を
引き燃料噴射量を増加してシリンダ内の燃焼量を増して
出力トルクを増加すると共に、排気エネルギも増加し排
気マニホルド４１，４２を経て排気タービン５１に供給
され、排気過給機５０全体を加速し圧縮機５２を増速し
圧縮空気量を増加する。

圧縮された空気は給気マニホルド３１を通してシリンダ
２１〜２６内に供給される。

空気量の増加に伴って、燃焼量が増加し出力を増し加速
して行く。

これが加速時の作動状態であるが、排気過給ディーゼル
機関の最も大きな問題点は、アクセルを踏み込み燃料噴
射量増加を行ない排気エネルギが増加して排気過給機を
加速する場合、排気ターボ過給機の慣性量が太き《、こ
れを加速するのに時間を要し、このため圧縮機の応答が
遅れ空気量の増加が遅れるため、たとえば燃料噴射量も
増加しても完全燃焼ができず、アクセルレバー踏込量に
見合った出力トルクが得られずエンジン加速が遅れる。

つまり車輌の加速が遅れる。このように過渡特性、特に
急加速に対する応答が遅れるのが最犬の問題である。

その原因の最犬のものは排気過給機の加速に要する時間
であり、特にアイドリング時は高々数千ｒｐｍであるも
のが最大加速して最定出力に達するときは１０万ｒｐｍ
にも達する。

従って、その加速に要する時間が遅れると云うことはこ
の種機関の最犬の欠点の一つと云うことができる。

本発明の目的は上記の点に着目し、過渡特性特に加速性
の良い排気過給ディーゼル機関を提供することであり、
その特徴とするところは、（１）排気過給ディーゼル機
関の加速不良の最大要因である排気過給機の加速性を増
すためには、アイドリンク時に排気過給機の回転数を高
く保つことが必要であり、このため吸気管内にアクセル
レバーと連動するアイドリンク時のみ働く吸気絞り弁を
設けたこと、 （２）絞りによって、空気流量を減ずると共にエンジン
のポンピングロスを増して、アイドリンク時の要求燃料
噴射量を増加して排気エネルギを増加させ、アイドリン
グ時の排気過給機の回転数を高く保ち、エンジン加速に
入るときの過給機の加速所要時間を短か《したことであ
る。

以下図面を参照して本発明による１実施例につき説明す
る。

第２図は本発明による１実施例の装置を示す説明図であ
り、吸気系、燃料噴射システム及びアクセルシステムを
示す。

図において、３３はエンジン吸気管、３２はエアクリー
ナで、吸気管３３内には支点Ｐ中心に回動できる吸気絞
り弁５５が設げられており、同弁５５には一部切欠き部
５６が設けられていて、上流側と下流側とが僅かに連通
している。

５５１は絞り弁５５の駆動レバー、５５４はレバー５５
１のストツパ ５５２は絞り弁５５の戻しばねであり、
駆動レバー５５１は、一部ばね等の弾性をもつフィヤ５
５３によって、アクセルワイヤ６０２に連結されていて
、アクセルレバー６００と連動する。

一方アクセルワイヤ６０２は一部不感帯，４ｌ１ｌを持
つ接手６０５を介して燃料噴射ポンプのコントロールラ
ソク６２につながっている。

上記構成の場合の作用について述べる。

本発明はアクセルレバー６００と連動する吸気絞り弁５
５に関するもので、第２図はアクセルレバー６００がア
イドル状況での位置を示しており、吸気絞り弁５５は閉
じられた状態にあり、切欠き５６だけが僅かに通じてい
る。

このとき、燃料噴射ポンプ６１はアイドリング設定状態
にあり、通常アイドリングガバナ（図示せず）の働きに
よってアイドリンク回転数を一定に保つように燃料噴射
量は制御されている。

この状態では吸気絞り弁５５によって吸気が絞られてい
るため空気流量が減少し前述の排気過給機の圧縮機の入
口圧力が低下するので、圧縮機は軽く回転するが、エン
ジンはポンピングロスが増加し、アイドリンクを一定に
保つために上記アイドリングガバナの作用によって燃料
噴射量は増加し排気エネルギも増加する。

このため、排気過給機のアイドリンク時の回転数は高く
保たれており、これから加速に入るとき、アクセルレバ
ー６００を踏むと、吸気絞り弁５５が直ちに開き、レバ
ー５５１がストソパ５５４に当って全開すると共に、一
方接千６０５の不感帯量Ａｌ相当の踏込みが過ぎると、
燃料コントロールラツク６２を引出して燃料噴射量を増
す。

この結果、筒内の燃焼量が増加し排気エネルギも増加し
、過給機も増速されて給気量も増して加速して行く。

このとき、従来のものと異なりアイドリング時の過給機
の回転数が高く保たれているので、過給機の加速に要す
る時間が少くてすみ、エンジンの加速応答が改善される
。

上述のような本発明による場合の効果につき第３図、第
４図および第５図を参照して詳細に説明する。

第３図はアイドリング時の筒内のサイクルを示す線図で
あり、実線は吸気絞り弁なしの場合で、■が燃焼による
有効出力となる仕事、■がポンピングロスで、アイドリ
ング時は、Ｉ −ｎがエンジンの摩擦損失とバランスし
て出力一〇の状態で回転している。

今、これに吸気絞り弁を入れると、吸気負圧が増して吸
気量も減少するが、排気圧は大気圧Ｐａまで下っている
ため、ポンピングロスが破線■′のように大きくなり、
これに見合うように出力サイクル■が破線Ｉ′のように
増加することになり、当然アイドル要求燃料噴射量が増
加し、その結果排気エネルギが増加する。

第４図は圧縮機の性能曲線で、排気エネルギを一定とし
て、圧縮機に一定の動力が供給されたとして吸気を絞っ
たときの対応する圧縮機の回転数を求めたものである。

同図からＥＡｉｒｌのエネルギが一定に与えられた場合
、吸気絞りによって流量ＱｏからＱ，にＡＱだげ減少す
ると、圧縮機の回転数はｎ，からｎ２にＪｎだけ増速す
ることがわかる。

この結果、アイドリンク時の排気過給機の回転数はａｎ
だげ高くなり、加速時に有利となる。

第５図は従来のものと本発明によるものとのエンジン加
速特性の違いを示したものである。

時間ｔ。

からｔ１迄に、アクセルレバーをｈタＩｒｊ踏み込んだ
とき、過給機の回転数は従来のものがＮＢ ｒｐｍであ
るのに対し、本発明の吸気絞り弁付きのものは既にＮＢ
’ｒｐｍに上昇しているので、加速時のエンジン出力ト
ルクＴｒはＴｒ′に改善される。

以上の結果、車輌用排気過給ディーゼル機関の加速応答
特性を大巾に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車輌用排気過給ディーゼル機関を示す説
明図、第２図は本発明による１実施例の装置を示す説明
図、第３図はアイドリング時の筒内サイクルを示す線図
、第４図は圧縮機の性能曲線を示す線図、第５図はエン
ジン加速特性を示す線図である。 ３２・・・・・・エアクリーナ、３３・・・・・゜エン
ジン吸気管、５５・・・・・・吸気絞り弁、５６・・・
・・・切欠き部、６１・・・・・・燃料噴射ポンプ、６
２・・・・・・コントロールラック、５５１・・・・・
・駆動レバー ５５２，６０Ｌ６２２・・・・・・戻し
ばね、５５３・・・・・・弾性をもつワイヤ、５５４，
６２１・・・・・・ストソパ、６００・・・・・・アク
セルレバー、６０２・・・・゜゛アクセルワイヤ、６０
５・・・・・・不感帯をもつ接手。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 排気ターボ過給機付ディーゼル機関において、上記
   排気ターボ過給機の圧縮機の吸気路に設けられ機関のア
   イドリング運転時には上記吸気路を微量開放すると共に
   燃料噴射ポンプのコントロールランクを操作するアクセ
   ルレバーの踏込量に連動して上記吸気路の通路面積を拡
   大させる吸気絞り弁、上記アクセルレバーと上記コント
   ロールラックとの間に介装され上記アクセルレバーが所
   定の踏込量に達した後同アクセルレバーに上記コントロ
   ールランクを連動させる接手な備えたことを特徴とする
   排気ターボ過給機付ディーゼル機関の加速装置。