JP2000154729A - ディーゼルエンジン - Google Patents

ディーゼルエンジン

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JP2000154729A
JP2000154729A JP10328558A JP32855898A JP2000154729A JP 2000154729 A JP2000154729 A JP 2000154729A JP 10328558 A JP10328558 A JP 10328558A JP 32855898 A JP32855898 A JP 32855898A JP 2000154729 A JP2000154729 A JP 2000154729A
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JP
Japan
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engine
air
supercharger
starter motor
pressure
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Pending
Application number
JP10328558A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Munetoki
弘志 宗時
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP10328558A priority Critical patent/JP2000154729A/ja
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Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Supercharger (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジン出力を犠牲にすることなくかつ低コス
トで黒煙の発生を抑制できるディーゼルエンジンを提供
する。 【解決手段】始動用のスタータモータ2と、空気を過給
するための過給機3とを具備し、所定のエンジン負荷領
域4において、前記スタータモータ2により過給機3を
駆動し得るように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械式過給機(ス
ーパーチャージャ)を具備したディーゼルエンジンに関
する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンは出力を増大させよ
うとすると、空気加剰率を小さく、すなわち吸入した空
気量に対しより多くの燃料を噴射する必要がある。しか
し、図4の斜線領域Sに示すように高出力を実現すべ
く、燃料噴射量の空気に対する割合を一定以上にする
と、環境に悪影響を及ぼし得る黒煙が発生する。したが
って従来は、この黒煙の発生を抑えるために、同図の点
線で示すように燃料噴射量を低く抑え出力を犠牲にする
ことにより対応していた。
【0003】一方、このようなディーゼルエンジンを始
動するために設けられているスタータモータは、実公昭
60−70728号公報に掲載されているように、手動
で切換えて自動車のキャブチルト油圧シリンダを駆動す
るために用いるようにした構成があるものの、従来は、
始動時にのみ用いられるのが一般的であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
高出力化と、環境への悪影響の低減を両立させるような
エンジンが要求されつつある。かかる要求に対し、上述
したような、出力を犠牲にするというものでは対応が難
しいという問題点があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決すべくスタータモータが高出力を有しながらエ
ンジン始動用にしか用いられていないことに着目しなさ
れたものであって、空気を過給する過給機を設けるとと
もに、この過給機をスタータモータで駆動し得るように
構成し、黒煙の発生領域において、過給機を駆動して吸
入空気量を増大させることにより、エンジン出力を犠牲
にすることなくかつ低コストで黒煙の発生を抑制できる
ように図ったものである。
【0006】
【発明の実施の形態】すなわち、本発明に係るディーゼ
ルエンジンは、始動用のスタータモータと、空気を過給
するための過給機とを具備し、所定のエンジン負荷領域
において、このスタータモータにより過給機を駆動し得
るように構成したことを特徴とするものである。
【0007】このような構成によると、黒煙が発生する
ような所定エンジン負荷領域において、スタータモータ
により過給機を駆動することで、吸入空気量を増加さ
せ、空気加剰率を増大させることができるので、環境に
悪影響を及ぼす黒煙の発生を抑制することができる。し
かして、この過給機の駆動に、既存のエンジン始動用ス
タータモータを兼用しているので、低コストでの実現が
可能となる。また、スタータモータは、供給電力量でそ
の回転数を容易に変えることができるうえ、所望のタイ
ミングで駆動することが容易なため、過給機による空気
の供給時期及び供給量を適切に制御することも容易にで
きるようになる。
【0008】また、過給機から吐出される高圧空気を一
旦蓄積することのできる蓄圧器を設け、この蓄圧器を介
して空気を供給できるように構成しておけば、前記所定
エンジン負荷領域において、必ずしもスタータモータを
作動させる必要はなくなるため、スタータモータを作動
させる時期を、エンジン出力や他の補機等に負担を与え
ないような最適な時期等に任意に設定することができる
ようになる。また、高圧空気の供給もより速やかに行な
えるため、黒煙の発生をより有効に防止することができ
るようになる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図1〜図4を参
照して説明する。本実施例に係るディーゼルエンジン
は、図1に示すように、エアクリーナ4と気筒7の燃焼
室71とを連通する主吸気経路6と、この主吸気経路6
に並列的に設けられたバイパス経路5と、主吸気経路6
を閉止可能な開閉弁61と、バイパス経路5上に配設さ
れた過給機3及び蓄圧器8と、エンジン始動用のスター
タモータ2とを少なくとも具備したものである。
【0010】主吸気経路6は、過給機3を備えていない
通常のエンジンに設けられているものと同様のものであ
る。バイパス経路5は、一端51を主吸気経路6のエア
クリーナ4側に開口させ、他端52をこれより下流の燃
焼室7側に開口させたものである。開閉弁61は、主吸
気経路6において、バイパス経路5の一端51と他端5
2が開口する部位の中間に配設されたもので、開閉信号
dにより電気的に開閉駆動される。しかして、この開閉
弁dにより、主吸気経路6が閉止されると、エアクリー
ナ6を通過した空気はすべてバイパス経路5に導かれ
る。
【0011】過給機3は、その入力ポート31を上流側
に、出力ポート32を下流側にしてバイパス経路5に介
設されたものであり、本実施例では後述するスタータモ
ータ2により駆動される。なお、本実施例ではこの過給
機3に、ルーツ式のものを採用しているが、吸入した空
気を圧縮して吐出する機能を有するものであれば、その
方式に制限があるわけではない。
【0012】蓄圧器8は、その入力ポート81を過給機
3の出力ポート32に連通させ、その出力ポート82を
燃焼室71に連通させるようにして、バイパス経路5に
介設されたものである。しかして、その入力ポート81
には、過給機3への逆流を防止する逆止弁83が設けら
れており、また出力ポート82には、過給信号bにより
電気的に駆動され、この出力ポート82を開閉可能なポ
ート開閉弁84が設けられている。
【0013】スタータモータ2は、その出力軸21にピ
ニオンギヤ22が進退可能に配設されてなるものであ
り、運転者が図示しないキースイッチを始動位置に動か
すことにより、図示しないソレノイドへの通電が行わ
れ、このピニオンギヤ22がエンジン1のクランクシャ
フト11に連動するリングギヤ12に噛合するととも
に、電力を供給されて回転し、エンジン1を始動させ得
るように構成されている。一方、スタータモータ2の出
力軸21は、過給機3にも、断接手段である電磁クラッ
チCLを介して断接可能に連結されている。電磁クラッ
チCLは、例えばコントローラ9から出力されるクラッ
チ信号aにより断接制御される。スタータモータ2の駆
動電力は、エンジン始動時には、従来通り図示しないリ
レースイッチが運転者のキー操作によりオン状態となる
ことによりバッテリBから供給される。一方、過給機3
の駆動時には、例えばコントローラから出力される過給
機作動信号cによって、バッテリBとスタータモータ2
とを接続する電力供給線e上に介設されたリレースイッ
チRLをオンすることにより、スタータモータ2の駆動
電力を供給するようにしている。
【0014】一方、上述した各電気信号、すなわち、ク
ラッチ信号a、開閉信号d、過給信号b、過給機作動信
号c等は、別に設けたコントローラ9から出力される。
このコントローラ9は、例えばマイコン装置と称される
ものであり、図示しないCPU、メモリ、入出力インタ
フェース等を具備する既知のものを用いている。また、
このコントローラ9は、その他に、図示しないエンジン
回転数信号や、燃料噴射量信号等が入力され、エンジン
回転数や、燃料噴射量等を算出できるように構成されて
いる。なお、このコントローラ9を別個に設ける必要は
なく、例えば、既存のエンジンコントローラにその機能
を担わせるようにしてもよい。
【0015】しかして、エンジン始動時には、コントロ
ーラ9は、クラッチ信号aにより電磁クラッチCLを切
断状態にして、スタータモータ2がエンジン始動のみに
用いられるようにする。エンジン始動後には、スタータ
モータ2とエンジン1との接続が解除されていることを
条件に、コントローラ9は、クラッチ信号aにより電磁
クラッチCLを接続状態にする。
【0016】そして、エンジン回転数や燃料噴射量等か
ら判断してエンジン1の負荷が図4に示す所定領域S、
すなわち、空気加剰率が所定以下になって、黒煙を発生
し得る状態になった場合には、図2に示すように、主吸
気経路6の開閉弁61を、開閉信号dを出力することに
より閉止するとともに、蓄圧器8のポート開閉弁84を
過給信号bを出力することにより開成して、蓄圧器8内
に貯えられた高圧空気を燃焼室71に供給する。
【0017】一方、エンジン1の負荷が所定領域S外で
ある場合には、図1に示すようにコントローラ9は、主
吸気経路6の開閉弁61を、開閉信号dを出力すること
により開成するとともに、蓄圧器8のポート開閉弁84
を過給信号bを出力することにより閉止して、主吸気経
路6から燃焼室71に通常量の空気を供給するようにす
る。またその際に、蓄圧器8内の空気量及び圧力が減少
している場合には、図3に示すように、コントローラ9
は、過給機作動信号cを出力して、スタータモータ2を
駆動し過給機3を作動させて、蓄圧器8内に空気を供給
する。
【0018】このように、エンジン1の負荷が所定領域
S内である場合には、蓄圧器8内に貯えられた高圧空気
が燃焼室71に導入され吸入空気量が増大するので、空
気加剰率が大きくなり、エンジン出力を犠牲にすること
なく黒煙の発生を防止することができる。また、過給機
3から吐出される高圧空気を一旦蓄積することのできる
蓄圧器8を設け、この蓄圧器8を介して空気を供給でき
るように構成しているので、所定エンジン負荷領域Sに
おいて、必ずしもスタータモータ2を作動させる必要が
なくなり、スタータモータ2を作動させる時期を、エン
ジン出力や他の補機等に負担を与えないような最適な時
期等に任意に設定することができるようになる。また、
高圧空気の供給もより速やかに行なえるため、黒煙の発
生をより有効に防止することができる。
【0019】なお、本発明は上述した実施例に限られな
い。例えば、断接手段は電磁クラッチ以外のものでもよ
いし、蓄圧器や切換部等の構成は同等の機能を有する限
り種々変形が可能である。その他、本発明は上記図示例
に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が
可能である。
【0020】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
始動用のスタータモータと、空気を過給するための過給
機とを具備し、所定のエンジン負荷領域において、この
スタータモータにより過給機を駆動し得るように構成し
ているため、黒煙が発生するような所定エンジン負荷領
域において、スタータモータにより過給機を駆動するこ
とで、吸入空気量を増加させることができ、環境に悪影
響を及ぼす黒煙の発生を抑制することができる。しかし
て、この過給機の駆動に、既存のエンジン始動用スター
タモータを兼用しているので、低コストでの実現が可能
となる。また、スタータモータは、供給電流量でその回
転数を容易に変えることができるうえ、所望のタイミン
グで駆動することが容易なため、過給機による空気の供
給時期及び供給量を適切に制御することも容易にでき
る。
【0021】また、過給機から吐出される高圧空気を一
旦蓄積することのできる蓄圧器を設け、この蓄圧器を介
して空気を供給できるように構成しておけば、所定エン
ジン負荷領域において、必ずしもスタータモータを作動
させる必要はなくなるため、スタータモータを作動させ
る時期を、エンジン出力や他の補機等に負担を与えない
ような最適な時期等に任意に設定することができるよう
になる。また、高圧空気の供給もより速やかに行なえる
ため、黒煙の発生を有効に防止することができるように
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるディーゼルエンジン
の主要部を示す模式的構成図。
【図2】同実施例を示すディーゼルエンジンの作用説明
図。
【図3】同実施例を示すディーゼルエンジンの作用説明
図。
【図4】ディーゼルエンジンの黒煙発生領域を示す特性
図。
【符号の説明】
2…スタータモータ 3…過給機 S…エンジン負荷領域

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】始動用のスタータモータと、空気を過給す
    るための過給機とを具備し、所定のエンジン負荷領域に
    おいて、前記スタータモータにより過給機を駆動し得る
    ように構成したことを特徴とするディーゼルエンジン。
JP10328558A 1998-11-18 1998-11-18 ディーゼルエンジン Pending JP2000154729A (ja)

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Cited By (4)

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