JPS6189929A - 過給機付エンジンの吸気装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自然吸気に加えてターボ過給機による加圧エ
アを供給するようにした過給機付エンジンの吸気装置に
関するものである。

（従来技術） 従来より、自然吸気に加えて加圧エアを供給するように
した過給機付エンジンは、例えば、特開昭５７−２０３
８１９号に見られるように公知である。このような自゛
然吸気と吸気過給とを行うようにしたエンジンでは、低
速時から高速時の全域の出力を向上するように、低速時
にはターボ過給機の特性が低いことから自然吸気によっ
てエンジンにエアを供給する一方、高速時にはこの自然
吸気に加えてターボ過給機による加圧エアを供給して充
填量を向上するようにしたものである。すな−わち、タ
ーボ過給機を備えた過給通路のみによって、エンジンに
給気を行うようにすると低速時に上記ターボ過給機が吸
気の抵抗となって充填効率が低下するので、これを自然
吸気で改善するものである。一方、高速時には自然吸気
だけでは吸気が不足するので、ターボ過給機による吸気
過給により充填効率を増大するようにしたものである。

すなわち、スロットルバルブの開度と逆特性で自然吸気
通路を開閉するようにしている。

しかして、上記のような過給機付エンジンの吸気装置に
おいて、加速時にスロットルバルブが開くのに対応して
自然吸気通路をすぐに閉じると、ターボ過給機のタービ
ン出力が低下してしまうことから、加速性が十分に得ら
れないものである。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、所定値以上の加速時には、タ
ーボ過給機による過給圧を急激に上昇させて良好な加速
性を得るようにした過給機付エンジンの吸気装置を提供
することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の吸気装置は、エンジンの吸気通路をターボ過給
機を備えた過給通路と、上記ターボ過給機を迂回したバ
イパス通路とで構成し、このバイパス通路に設けたバイ
パスバルブを低速時に開弁し、高速時に開弁するについ
て、加速センサで検出した加速が所定値以上のときには
、バイパスバルブの閉時期を所定時間遅らすように制御
装置で制御する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、低速時にはバイパスバルブを開いて自
然吸気を行い、高速時にはバイパスバルブを閉じて吸気
過給を行って、低速から高速まで充填量を増大して出力
特性を改善するとともに、所定値以上の急加速時には、
バイパスバルブを閉じる時期を遅らせることにより、タ
ーボ過給機の回転数が十分に上昇した時点でバイパスバ
ルブが閉じることになって、その閉時に過給圧が急激に
上昇して良好な加速性が得られ、それ以外の加速時には
その加速状態に対応して徐々に過給圧が上昇してバイパ
スバルブが閉じる時のショックもなくスムーズな加速性
が得られるものである。

（実施例） 以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は排気ターボ過給機を備えたエンジンの概略構成
を示し、エンジン１のシリンダ２には１次吸気ボート３
．２次吸気ポート４および排気ポート５が開設されてい
る。

上記吸気ボート３，４に吸気を供給する吸気通路７は、
中間部がターボ過給機８を備えた過給通路１６と、この
過給通路１６のターボ過給機８を迂回してその下流側の
サージタンク９で合流するバイパス通路１７とで構成さ
れている。

そして、上記サージタンク９下流側の吸気通路７が、シ
リンダ２の１次吸気ポート３に接続される１次通路７ａ
と、２次吸気ポート４に接続される２次通路７ｂとに分
岐されている。上記１次および２次通路７ａ、７ｂには
それぞれ燃料噴射ノズル１０が配設され、２次通路７ｂ
にはこの２次通路７ｂを開閉する開閉弁１１が介装され
、該開閉弁１１は吸気量の増大に応じて開作動される。

一方、過給通路１６より上流側の吸気通路７には、上流
からエアクリーナ１２、吸気量を検出するエアフローメ
ータ１３、負荷に応じて開閉されるスロットルバルブ１
４が配設されている。

また、過給通路１６には、ターボ過給機８のブロア８ａ
、吸気を冷却するインタークーラ１５が順に配設されて
いる。このターボ過給機８は、排気ポート５に接続され
た排気通路６に介装されたタービン８ｂが排気ガスによ
り駆動され、このタービン８ｂに連結されたブロア８ａ
によって吸気を加圧するものである。

そして、−上記ターボ過給機８のブロア８ａを迂回して
サージタンク９に接続されたバイパス通路１７には、該
バイパス通路１７を開閉するバイパスバルブ１８が介装
されている。このバイパスバルブ１８には、その開閉作
動を行うアクチュエータ１９が接続されている。

上記アクチュエータ１９は制御装置２２（コントロール
ユニット）からの制御信号によって駆動され、バイパス
バルブ１８の開閉作動が制御される。この制御装置２２
には、エアフローメータ１３からの吸気量信号に加えて
、過給圧を検出する圧力センサ２３からの信号、加速状
態を検出するためにスロットルバルブ１４の開度を検出
づるスロットルセンサ２４からの信号、およびエンジン
回転数を検出する回転数センサ２５からの信号がそれぞ
れ入力される。

制御２Ｉｌ装置２２はこれらの信号に基づきバイパスバ
ルブ１８を、基本的には第２図に実線工で示すように、
エアフローメーター３の信号による吸気量に対応して設
定されたバイパスバルブ１８の開度に制御するものであ
る。すなわち、スロットル開度が小さい低吸気徂時（低
速時）には、上記バイパスバルブ１８を聞いて、吸気抵
抗の小さいバイパス通路１７によって自然吸気を行って
充填効率を向上するとともに、スロットル開度が増大し
た高吸気口時（高速時）にはバイパスバルブ１８を閉作
動して、吸気過給のバイパスバルブ１８への逆流を防止
して所定圧の過給気を供給４るちのである。

■ また、スロットルセンサ２４で所定値以上の加速時を検
出した時には、第２図に破線■で示ずように、さらに急
加速時には鎖線■で示すように、バイパスバルブ１８の
閉じる時期を高吸気子側すなわち遅れ側にずらせるよう
に補正するものである。

上記のように加速状態に応じて、第２図の特性に基づい
てバイパスバルブ１８の開閉を制御した場合に、加速時
の過給圧の上昇変化は第３図に示すようになる。寸なわ
ら、第３図Ｃに示すようにスロットル開度が急激に全開
状態に聞かれた急加速時に、第３Ｎ８に破線で示すよう
にスロットル開度が全開になり所゛定の吸気口になると
すぐにバイパスバルブ１８を閉弁する従来の制御特性の
ものく第２図の■に示す特性のまま）では、第３図Ａに
破線で示すようにターボ過給１８の回転上昇が緩慢であ
って過給圧は徐々に上昇することになる。これに対し、
第３図Ｂに実線で示すようにスロットル開度が全ｎＵに
なった後に、大きな値に補正された所定の吸気ωとなる
まで所定時間ｔだけ遅れてバイパスバルブ１８を閉弁す
る本発明の制御特性のもの（第２図の■に示す特性）で
は、第３図Ａに実線で示すように、スロットルバルブ１
２が開くのに伴って吸気圧力が負圧状態から大気圧に上
昇し、バイパスバルブ１８が閉じるまでの間この大気圧
状態が維持されるが、吸気量すなわち排気ガス量が増大
していることからターボ過給機８の回転数は高くなって
いる。この状態からバイパスバルブ１８が閉じられると
過給圧は急激に上昇し、高い過給圧によって良好な加速
性が得られるものである。

また、吸気過給を行っている場合に、圧力センサ２３の
信号により、過給圧が設定値以上に上昇している場合に
は、アクチュエータ１９によってバイパスバルブ１８を
開くものである。このバイパスバルブ１８を開くと、ブ
ロア８ａからサージタンク９に送給された加圧エアの一
部をバイパス通路１７によって上流側にリリーフして再
びブロア８ａに導入し、エンジン１への吸気口に対して
ブロア８ａによる送給量を増大し、過給圧を制御するも
のである。

なお、加速状態に応じたバイパスバルブ１８の閉弁特性
は、第２図に示す如くいずれの加速状態でも閉弁速度が
一定で、全体として遅れる特性のもののほか閉弁速度を
可変としてもよい。すなわち、第４図に示すように、通
常の状態では実線■で示す如く設定吸気量になったらバ
イパスバルブ１８を小さい閉弁速度で徐々に閉じるのに
対し、加速時には破線■で、さらに急加速時には鎖線■
の如く閉弁開始時期を遅らせる一方、バイパスバルブ１
８を大きな閉弁速度で急激に閉じるようにしても良い。

このようにバイパスバルブ１８を急激に閉じると、過給
圧の上昇度合も大きく急激な圧力上昇特性が得られるも
のである。

また、所定値以上の加速時にバイパスバルブ１８を閉じ
る時期を遅らせる母は、上記のように加速の程度に応じ
て急加速程大きく遅らせるようにするほか、加速初期の
エンジン回転数等の運転状態に応じて遅らせる量を変更
するようにしてもよい。すなわち、エンジン回転数が低
い状態からの加速では、ターボ過給機８の回転上昇に時
間を要することから遅れ量を大きくし、十分に回転が上
昇してからバイパスバルブ１８を閉じて過給圧の上昇を
図る一方、エンジン回転数がある程度高い状態からの加
速では、ターボ過給機８の回転数もある程度上昇してい
ることから、遅れ吊は小さくしても過給圧の上昇は十分
に得られるものである。

さらに、上記バイパスバルブ１８の閉じる時期は、航記
のように吸気ごの設定値で作動し、加速状態に応じて設
定値を補正するように１−るほか、スロットルバルブ１
４が全開もしくは吸気圧力が大気圧となった時を遅れ基
準時期とし、これから加速状態に応じて時間的に遅らせ
るように制御しても良（、また、エンジン回転数を基準
として高回転側に遅らせるように制御しても良いもので
ある。

【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
概略構成図、 第２図はバイパスバルブの制御特性の一例を示す説明図
、 第３図Ａ、Ｂ、Ｃは加速時におけるスロットル開度およ
びバイパスバルブの閉弁特性と過給圧変化との関係を示
す特性図、 第４図はバイパスバルブの制御特性の他側を示す説明図
である。 １・・・・・・エンジン　　　　　６・・・・・・排気
通路７・・・・・・吸気通路　　　　　８・・・・・・
過給機８ａ・・・・・・ブロア　　　　　８ｂ・・・・
・・タービン１３・・・・・・エアフローメータ １４・・・・・・スロットルバルブ １６・・・・・・過給通路　　　　１７・・・・・・バ
イパス通路１８・・・・・・バイパスバルブ １９・・・・・・アクチュエータ　２２・・・・・・制
御装置第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの吸気通路をターボ過給機を備えた過給
   通路と、上記ターボ過給機を迂回し、その下流で合流す
   るバイパス通路とで構成し、低速時にバイパス通路に設
   けられたバイパスバルブを開弁するとともに、高速時に
   は該バイパスバルブを閉弁するようにした過給機付エン
   ジンにおいて、加速を検出する加速センサを設けるとと
   もに、加速が所定値以上の時、上記バイパスバルブの閉
   時期を所定時間遅らす制御装置を設けたことを特徴とす
   る過給機付エンジンの吸気装置。