JP6202948B2 - Turbocharged engine and method for loading the same - Google Patents

Turbocharged engine and method for loading the same Download PDF

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Description

本発明は、燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンとその負荷投入方法に関する。 The present invention comprises an engine body that generates rotational power by compressing and burning a mixture of fuel and air in a combustion chamber,
Exhaust gas discharged from the combustion chamber is supplied to a turbine provided in an exhaust passage of the engine body, and fresh air taken into the combustion chamber is compressed by a compressor provided in the intake passage while being connected to the turbine. A turbocharger,
The present invention relates to a turbocharged engine having a rotation speed maintaining means for maintaining a rotation speed of the engine body at a target rotation speed, and a method for loading the same.

エンジン本体が発生する回転動力にて回転駆動されるエンジン駆動式発電機では、負荷の急変に対する追従性が求められる。特に、非常用発電機である場合、エンジン本体を起動させた直後の無負荷の状態から、なるべく大きな負荷を速やかに投入できることが求められる（初期負荷投入）。エンジン本体の定格出力に対する初期投入負荷の割合である初期負荷投入率が高ければ、停電が発生しても優先的に給電が必要な重要負荷に迅速且つ安定的に給電することができる。
一方で、排ガスの排気エネルギーにて回転するタービンと当該タービンに連結され回転駆動されるコンプレッサとからなる過給機を備えたターボ過給式エンジンでは、負荷が急増した際、エンジン本体の調速装置の遅れに加え、過給機の応答遅れにより、迅速に必要な新気をエンジン本体に供給することができず、出力軸の回転速度が低下し、ストール（エンジン停止）に至る場合がある。
このような課題に対し、初期負荷投入時に過給機の回転上昇、つまり吸気圧力の上昇による投入燃料量の増加を促すために、初期負荷投入時にタービン前に圧縮窒素を導入するもの（特許文献１を参照）、初期負荷投入時に一時的に空気補充源から圧縮空気をエンジン本体に供給するもの（特許文献２を参照）、初期負荷投入時に大きな負荷を投入する前に小さな負荷を投入するように負荷投入状態を切り替えるもの（特許文献３を参照）等が、提案されている。 An engine-driven generator that is rotationally driven by the rotational power generated by the engine body is required to follow the load suddenly. In particular, in the case of an emergency generator, it is required that a load as large as possible can be quickly applied from an unloaded state immediately after the engine body is started (initial load application). If the initial load application rate, which is the ratio of the initial input load to the rated output of the engine body, is high, it is possible to supply power quickly and stably to an important load that needs to be supplied with priority even if a power failure occurs.
On the other hand, in a turbocharged engine equipped with a turbocharger composed of a turbine that is rotated by exhaust energy of exhaust gas and a compressor that is connected to the turbine and driven to rotate, the speed of the engine body is controlled when the load increases rapidly. In addition to device delay, the turbocharger response delay prevents the necessary fresh air from being supplied to the engine body quickly, resulting in a decrease in output shaft rotation speed and stall (engine stop). .
In response to such problems, compressed nitrogen is introduced before the turbine when the initial load is applied in order to increase the rotation of the turbocharger when the initial load is applied, that is, to increase the amount of injected fuel due to the increase in intake pressure (Patent Document) 1), supplying compressed air from an air replenishment source to the engine body temporarily when the initial load is applied (see Patent Document 2), and applying a small load before applying a large load when the initial load is applied A switch (see Patent Document 3) that switches the load application state is proposed.

特許第４５８００９２号公報Japanese Patent No. 4580092 特許第３６０８７７５号公報Japanese Patent No. 3608775 特許第３５９２５５５号公報Japanese Patent No. 3592555

しかしながら、上記特許文献１〜３に開示の技術の夫々には、以下に示す課題があった。特許文献１に開示の技術では、圧縮窒素を常備する必要があり、高コストになると共に、構成が複雑となる。
特許文献２に開示の技術では、エンジン本体が発生する回転動力で非常用発電機兼用の常用発電機を回転駆動する場合、運転中に吸気圧力の一部を蓄圧することが可能であるが、エンジン本体が非常用発電機を回転駆動する場合は、上記特許文献１に開示の技術と同じく、圧縮空気を常備する必要があり高コストになると共に、構成が複雑となる。
特許文献３に開示の技術では、負荷投入状態を切り替える必要があり、その負荷切替に適合する負荷を準備する必要があり、汎用性に欠けるという問題があった。 However, each of the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3 has the following problems. In the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to always provide compressed nitrogen, which increases the cost and makes the configuration complicated.
In the technique disclosed in Patent Document 2, when the emergency generator combined with the emergency generator is rotationally driven by the rotational power generated by the engine body, a part of the intake pressure can be accumulated during operation. When the engine main body rotationally drives the emergency generator, as in the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to always provide compressed air, resulting in high costs and a complicated configuration.
In the technique disclosed in Patent Document 3, it is necessary to switch the load application state, and it is necessary to prepare a load suitable for the load switching.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡易な構成を維持しながらも、初期負荷投入に対する過給機の応答性が高く、エンジン本体がストールに陥ることを防止できるターボ過給式エンジン及びその負荷投入方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is to maintain a relatively simple configuration, while the responsiveness of the turbocharger with respect to initial load application is high, and the engine body falls into a stall. An object of the present invention is to provide a turbocharged engine capable of preventing this and a method for loading the same.

この目的を達成するための本発明に係るターボ過給式エンジンは、
燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンであって、
その第１特徴構成は、
前記吸気路における前記コンプレッサの出口側と入口側とを接続するバイパス路と、当該バイパス路に配置されたバイパス弁とを備えると共に、
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記バイパス弁を開放状態に維持するバイパス開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記バイパス弁を閉塞させるバイパス閉塞処理を実行するバイパス制御手段を備え、
前記バイパス制御手段が、前記初期負荷の投入後且つ前記バイパス閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記バイパス弁の開度を縮小側に補正する補正処理を実行する補正手段を備えた点にある。
上記目的を達成するための本発明に係るターボ過給式エンジンは、
燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンであって、
その第２特徴構成は、
前記吸気路における前記コンプレッサの出口側と入口側とを接続するバイパス路と、当該バイパス路に配置されたバイパス弁とを備えると共に、
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記バイパス弁を開放状態に維持するバイパス開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記バイパス弁を閉塞させるバイパス閉塞処理を実行するバイパス制御手段を備え、
前記バイパス制御手段が、前記初期負荷の投入後且つ前記バイパス閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記燃焼室に吸気される混合気の空燃比を燃料リッチ側に補正する補正処理を実行する補正手段を備えた点にある。 To achieve this object, a turbocharged engine according to the present invention is
An engine body that generates rotational power by compressing and burning a mixture of fuel and air in a combustion chamber;
Exhaust gas discharged from the combustion chamber is supplied to a turbine provided in an exhaust passage of the engine body, and fresh air taken into the combustion chamber is compressed by a compressor provided in the intake passage while being connected to the turbine. A turbocharger,
A turbocharged engine comprising a rotation speed maintaining means for maintaining a rotation speed of the engine body at a target rotation speed;
The first characteristic configuration is
A bypass path connecting the outlet side and the inlet side of the compressor in the intake path, and a bypass valve disposed in the bypass path,
Bypass control for performing bypass opening processing for maintaining the bypass valve in an open state when the initial load is applied to the engine body, and performing bypass closing processing for closing the bypass valve after the initial load is applied to the engine body With means ,
The bypass control means executes a correction process for correcting the opening degree of the bypass valve to the reduction side when an output shortage of the engine body occurs after the initial load is applied and before the bypass closing process is performed. This is in that correction means is provided .
In order to achieve the above object, a turbocharged engine according to the present invention comprises:
An engine body that generates rotational power by compressing and burning a mixture of fuel and air in a combustion chamber;
Exhaust gas discharged from the combustion chamber is supplied to a turbine provided in an exhaust passage of the engine body, and fresh air taken into the combustion chamber is compressed by a compressor provided in the intake passage while being connected to the turbine. A turbocharger,
A turbocharged engine comprising a rotation speed maintaining means for maintaining a rotation speed of the engine body at a target rotation speed;
The second feature configuration is
A bypass path connecting the outlet side and the inlet side of the compressor in the intake path, and a bypass valve disposed in the bypass path,
Bypass control for performing bypass opening processing for maintaining the bypass valve in an open state when the initial load is applied to the engine body, and performing bypass closing processing for closing the bypass valve after the initial load is applied to the engine body With means,
The bypass control means sets the air-fuel ratio of the air-fuel mixture sucked into the combustion chamber to a fuel rich side when an output shortage of the engine body occurs after the initial load is applied and before the bypass closing process is performed. The correction means which performs the correction process which correct | amends to this is provided .

また、この目的を達成するための本発明に係るターボ過給式エンジンの負荷投入方法は、
燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンの負荷投入方法であって、
その第１特徴構成は、
前記吸気路における前記コンプレッサの出口側と入口側とを接続するバイパス路と、当該バイパス路に配置されたバイパス弁とを設け、
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記バイパス弁を開放状態に維持するバイパス開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記バイパス弁を閉塞させるバイパス閉塞処理を実行し、
前記初期負荷の投入後且つ前記バイパス閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記バイパス弁の開度を縮小側に補正する補正処理を実行する点にある。
更に、この目的を達成するための本発明に係るターボ過給式エンジンの負荷投入方法は、
燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンの負荷投入方法であって、
その第２特徴構成は、
前記吸気路における前記コンプレッサの出口側と入口側とを接続するバイパス路と、当該バイパス路に配置されたバイパス弁とを設け、
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記バイパス弁を開放状態に維持するバイパス開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記バイパス弁を閉塞させるバイパス閉塞処理を実行し、
前記初期負荷の投入後且つ前記バイパス閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記燃焼室に吸気される混合気の空燃比を燃料リッチ側に補正する補正処理を実行する点にある。 Further, a method for loading a turbocharged engine according to the present invention for achieving this object is as follows:
An engine body that generates rotational power by compressing and burning a mixture of fuel and air in a combustion chamber;
Exhaust gas discharged from the combustion chamber is supplied to a turbine provided in an exhaust passage of the engine body, and fresh air taken into the combustion chamber is compressed by a compressor provided in the intake passage while being connected to the turbine. A turbocharger,
A turbocharging engine load application method comprising a rotation speed maintaining means for maintaining a rotation speed of the engine body at a target rotation speed,
The first characteristic configuration is
A bypass path connecting the outlet side and the inlet side of the compressor in the intake path, and a bypass valve disposed in the bypass path,
Performing bypass opening processing for maintaining the bypass valve in an open state when the initial load is applied to the engine body, performing bypass closing processing for closing the bypass valve after the initial load is applied to the engine body ,
When the output of the engine body is insufficient after the initial load is applied and before the bypass closing process is performed, a correction process for correcting the opening degree of the bypass valve to the reduction side is executed .
Furthermore, a method for loading a turbocharged engine according to the present invention to achieve this object is as follows:
An engine body that generates rotational power by compressing and burning a mixture of fuel and air in a combustion chamber;
Exhaust gas discharged from the combustion chamber is supplied to a turbine provided in an exhaust passage of the engine body, and fresh air taken into the combustion chamber is compressed by a compressor provided in the intake passage while being connected to the turbine. A turbocharger,
A turbocharging engine load application method comprising a rotation speed maintaining means for maintaining a rotation speed of the engine body at a target rotation speed,
The second feature configuration is
A bypass path connecting the outlet side and the inlet side of the compressor in the intake path, and a bypass valve disposed in the bypass path,
Performing bypass opening processing for maintaining the bypass valve in an open state when the initial load is applied to the engine body, performing bypass closing processing for closing the bypass valve after the initial load is applied to the engine body,
A correction process for correcting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture sucked into the combustion chamber to the fuel rich side when an output shortage of the engine body occurs after the initial load is applied and before the bypass block process is performed. The point is to execute.

上記ターボ過給式エンジン及びその負荷投入方法の第１特徴構成によれば、ターボ過給式エンジンのエンジン本体において、吸気路におけるコンプレッサの出口側と入口側とを接続するバイパス路が設けられ、そのバイパス路にバイパス弁が配置される。そして、回転速度維持手段によりエンジン本体の回転速度が目標回転速度に維持されている状態において、上記バイパス開放処理が実行されてエンジン本体への初期負荷の投入時にバイパス弁が開放状態に維持されると、当該バイパス路における新気の通流が許容された状態となるので、コンプレッサの入口側圧力に対する出口側圧力の圧力差が小さくなってコンプレッサの回転負荷が低減され、結果、過給機の回転速度が上昇した状態になる。そして、過給機の応答性は、その過給機の回転速度が高い状態のほうが高いため、この状態にて、エンジン本体へ初期負荷が投入されることにより、その負荷に対するエンジン本体が発生する回転動力の仕事量であるエンジン出力の応答性を改善することができる。
また、初期負荷の投入後においては、上記バイパス開放処理により開放状態とされたバイパス弁は上記バイパス閉塞処理が実行されることにより閉塞される。すると、バイパス路における新気の通流が禁止された状態となるので、コンプレッサの入口側圧力に対する出口側圧力の圧力差が大きくなって、コンプレッサによる新気の圧縮が十分に行われるようになり、結果、エンジン効率を向上して一層安定した運転状態を維持することができる。
更に、上記ターボ過給式エンジンの第１特徴構成によれば、初期負荷の投入後且つバイパス閉塞処理の実行前において、例えばスロットル弁の開度が全開状態でそれ以上拡大できない状況で、エンジン本体の出力不足が発生したとしても、上記補正処理を実行することで、スロットル弁の開度の拡大に頼ることなくエンジン本体の出力不足を解消して、エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持することができる。
即ち、上記補正処理において、バイパス弁の開度を縮小側に補正すれば、コンプレッサの回転負荷を増加させて、新気に対する過給圧力を上昇させることができ、結果、エンジン出力を適度に増加させることができる。
更に、上記ターボ過給式エンジンの第２特徴構成によれば、初期負荷の投入後且つバイパス閉塞処理の実行前において、例えばスロットル弁の開度が全開状態でそれ以上拡大できない状況で、エンジン本体の出力不足が発生したとしても、上記補正処理を実行することで、スロットル弁の開度の拡大に頼ることなくエンジン本体の出力不足を解消して、エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持することができる。
即ち、上記補正処理において、燃焼室に吸気される混合気の空燃比を燃料リッチ側に補正すれば、１サイクルあたりの燃焼室への燃料投入量を増加させることができ、結果、エンジン出力を適度に増加させることができる。
尚、上記特徴構成において、エンジン本体の出力不足は、目標回転速度に対するエンジン本体の回転速度の偏差や目標出力に対するエンジン出力の偏差などを監視することで判定することができる。
また、上記第１及び第２特徴構成を適切に組み合わせて、補正処理において、バイパス弁の開度の縮小側への補正と、燃焼室に吸気される混合気の空燃比の燃料リッチ側への補正との両方を行えば、エンジン本体の出力不足を早期且つ確実に解消することができる。
従って、本発明により、比較的簡易な構成を維持しながらも、初期負荷投入に対する過給機の応答性が高く、エンジン本体がストールに陥ることを防止できるターボ過給式エンジン及びその負荷投入方法を提供することができる。 According to the first characteristic configuration of the turbocharged engine and its load application method, in the engine body of the turbocharged engine, a bypass path that connects the outlet side and the inlet side of the compressor in the intake path is provided, A bypass valve is disposed in the bypass path. Then, in a state where the rotational speed of the engine main body is maintained at the target rotational speed by the rotational speed maintaining means, the bypass opening process is executed and the bypass valve is maintained open when the initial load is applied to the engine main body. Therefore, the flow of fresh air in the bypass passage is allowed, so that the pressure difference between the outlet side pressure and the outlet side pressure of the compressor is reduced, and the rotational load of the compressor is reduced. The rotation speed is increased. And since the responsiveness of a supercharger is higher when the rotational speed of the supercharger is higher, an initial load is applied to the engine body in this state, and the engine body with respect to the load is generated. The response of the engine output, which is the work of the rotational power, can be improved.
Further, after the initial load is applied, the bypass valve opened by the bypass opening process is closed by executing the bypass closing process. Then, since the flow of fresh air in the bypass passage is prohibited, the pressure difference between the outlet side pressure and the outlet side pressure of the compressor becomes large, and the compressor compresses fresh air sufficiently. As a result, engine efficiency can be improved and a more stable operation state can be maintained.
Furthermore, according to the first characteristic configuration of the turbocharged engine, after the initial load is applied and before the bypass closing process is performed, for example, in a situation where the opening of the throttle valve is fully open and cannot be further expanded, Even if an output shortage occurs, by executing the above correction process, the engine body output shortage can be resolved without relying on the expansion of the throttle valve opening, and the engine speed can be maintained at the target speed. can do.
In other words, in the above correction process, if the opening degree of the bypass valve is corrected to the reduction side, the rotational load of the compressor can be increased and the supercharging pressure for fresh air can be increased, resulting in a moderate increase in engine output. Can be made.
Furthermore, according to the second characteristic configuration of the turbocharged engine, after the initial load is applied and before the bypass closing process is performed, for example, in a situation where the opening of the throttle valve is fully open and cannot be further expanded, Even if an output shortage occurs, by executing the above correction process, the engine body output shortage can be resolved without relying on the expansion of the throttle valve opening, and the engine speed can be maintained at the target speed. can do.
That is, in the above correction process, if the air-fuel ratio of the air-fuel mixture sucked into the combustion chamber is corrected to the fuel rich side, the amount of fuel input to the combustion chamber per cycle can be increased, and as a result, the engine output is reduced. It can be increased moderately.
In the above characteristic configuration, the engine body output shortage can be determined by monitoring the deviation of the engine body rotational speed with respect to the target rotational speed, the engine output deviation with respect to the target output, or the like.
Further, by appropriately combining the first and second characteristic configurations, in the correction process, the correction of the opening degree of the bypass valve to the reduction side and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture sucked into the combustion chamber to the fuel rich side are performed. If both the correction and the correction are performed, the shortage of the output of the engine body can be resolved early and reliably.
Therefore, according to the present invention, while maintaining a relatively simple configuration, the turbocharger engine capable of preventing the engine main body from being stalled with high responsiveness of the supercharger with respect to the initial load application and its load application method Can be provided.

本発明に係るターボ過給式エンジンの第３特徴構成は、上記ターボ過給式エンジンの第１又は第２特徴構成に加えて、
前記吸気路において前記コンプレッサの下流側にスロットル弁が配置され、
前記エンジン本体への初期負荷の投入に伴って、前記回転速度維持手段が前記エンジンの回転速度の維持制御を実行することにより前記スロットル弁の開度が拡大される点にある。 In addition to the first or second characteristic configuration of the turbocharged engine, the third characteristic configuration of the turbocharged engine according to the present invention is:
A throttle valve is disposed downstream of the compressor in the intake passage,
As the initial load is applied to the engine body, the rotation speed maintaining means executes the engine rotation speed maintaining control, whereby the opening degree of the throttle valve is increased.

上記ターボ過給式エンジンの第３特徴構成によれば、エンジン本体への初期負荷の投入に伴って、回転速度維持手段は、エンジン出力を上昇させてエンジンの回転速度を維持する維持制御を実行するにあたり、コンプレッサの下流側に設けられたスロットル弁の開度を急激に拡大させてエンジンに導かれる燃料及び混合気の流量を急激に増加させたり、燃料供給量を急激に増加させたりする。また、後者のように、燃料供給量を急激に増加させる場合には、燃焼室に吸気される混合気の空燃比を所望の空燃比に維持するために、空気供給量を増加させるべくスロットル弁の開度が急激に拡大される。
一方、バイパス開放処理が実行されてコンプレッサの回転速度が上昇した状態になると、コンプレッサの出口側からその下流側に向けて新気が比較的高速で吐出される状態になる。
よって、この状態にてエンジン本体への初期負荷が投入されてコンプレッサの下流側に配置されたスロットル弁の開度が拡大されると、そのスロットル弁の拡大直後には、高速で吐出された新気がその強い慣性力で燃焼室に充填されることになるので、結果、エンジン出力の応答性を一層改善することができる。 According to the third characteristic configuration of the turbocharged engine, as the initial load is applied to the engine body, the rotation speed maintaining means executes the maintenance control for increasing the engine output and maintaining the engine rotation speed. In doing so, the degree of opening of a throttle valve provided on the downstream side of the compressor is rapidly increased to rapidly increase the flow rate of fuel and air-fuel mixture introduced to the engine, or the fuel supply amount is rapidly increased. Further, as in the latter case, when the fuel supply amount is suddenly increased, a throttle valve is used to increase the air supply amount in order to maintain the air-fuel ratio of the air-fuel mixture sucked into the combustion chamber at a desired air-fuel ratio. The opening of the is rapidly expanded.
On the other hand, when the bypass opening process is executed and the rotation speed of the compressor is increased, fresh air is discharged from the outlet side of the compressor toward the downstream side thereof at a relatively high speed.
Therefore, in this state, when an initial load is applied to the engine body and the opening of the throttle valve arranged on the downstream side of the compressor is increased, a new high-pressure discharge is immediately after the expansion of the throttle valve. Since the gas is filled into the combustion chamber with its strong inertia, the engine output response can be further improved.

本発明に係るターボ過給式エンジンの第４特徴構成は、上記第１乃至第３特徴構成の何れかに加えて、
前記バイパス制御手段が、前記バイパス閉塞処理において、前記バイパス弁の開度をエンジン出力の上昇に伴って漸次縮小させる点にある。 In addition to any of the first to third characteristic configurations described above, the fourth characteristic configuration of the turbocharged engine according to the present invention includes:
In the bypass closing process, the bypass control means gradually reduces the opening of the bypass valve as the engine output increases.

上記ターボ過給式エンジンの第４特徴構成によれば、初期負荷の投入後のバイパス閉塞処理において、バイパス弁の開度がエンジン出力の上昇に伴って漸次縮小されることで、バイパス弁の閉塞によるコンプレッサの回転負荷の増加に合わせて、エンジン出力の増加によりタービンに供給される排ガスの排気エネルギーが増加することになる。よって、初期負荷投入後においても、過給機の回転速度を高い状態で維持することができ、バイパス弁の急な閉塞によるエンジン効率の低下やストールを回避することができる。 According to the fourth characteristic configuration of the turbocharged engine, in the bypass closing process after the initial load is applied, the opening degree of the bypass valve is gradually reduced as the engine output increases, thereby blocking the bypass valve. As the rotational load of the compressor increases, the exhaust energy of the exhaust gas supplied to the turbine increases as the engine output increases. Therefore, even after the initial load is applied, the rotation speed of the supercharger can be maintained at a high level, and a decrease in engine efficiency and a stall due to a sudden closing of the bypass valve can be avoided.

本発明に係るターボ過給式エンジンの第５特徴構成は、上記ターボ過給式エンジンの第２特徴構成に加えて、
前記バイパス制御手段が、前記初期負荷の投入後且つ前記バイパス閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記バイパス弁の開度を縮小側に補正する補正処理を実行する補正手段を備えた点にある。 In addition to the second characteristic configuration of the turbocharged engine, the fifth characteristic configuration of the turbocharged engine according to the present invention is:
The bypass control means executes a correction process for correcting the opening degree of the bypass valve to the reduction side when an output shortage of the engine body occurs after the initial load is applied and before the bypass closing process is performed. It is in the point provided with the correction means to do.

上記ターボ過給式エンジンの第５特徴構成によれば、初期負荷の投入後且つバイパス閉塞処理の実行前において、例えばスロットル弁の開度が全開状態でそれ以上拡大できない状況で、エンジン本体の出力不足が発生したとしても、上記補正処理を実行することで、スロットル弁の開度の拡大に頼ることなくエンジン本体の出力不足を解消して、エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持することができる。
即ち、上記補正処理において、バイパス弁の開度を縮小側に補正すれば、コンプレッサの回転負荷を増加させて、新気に対する過給圧力を上昇させることができ、結果、エンジン出力を適度に増加させることができる。 According to the fifth characteristic configuration of the turbocharged engine, after the initial load is applied and before the bypass closing process is executed, the output of the engine main body, for example, in a situation where the opening of the throttle valve cannot be further expanded in the fully opened state. Even if an insufficiency occurs, by executing the above correction process, the engine body output shortage can be resolved without relying on the expansion of the throttle valve opening, and the engine body rotational speed can be maintained at the target rotational speed. Can do.
In other words, in the above correction process, if the opening degree of the bypass valve is corrected to the reduction side, the rotational load of the compressor can be increased and the supercharging pressure for fresh air can be increased, resulting in a moderate increase in engine output. Can be made.

ターボ過給式エンジンの概略構成図Schematic configuration diagram of turbocharged engine ターボ過給式エンジンの負荷投入方法の参考形態における処理フローを示す説明図Explanatory drawing which shows the processing flow in the reference form of the load injection method of a turbocharged engine ターボ過給式エンジンの負荷投入方法の参考形態における状態遷移を示す説明図Explanatory drawing which shows the state transition in the reference form of the load injection method of a turbocharged engine ターボ過給式エンジンの負荷投入方法の実施形態における処理フローを示す説明図Explanatory view showing a processing flow in the implementation form of load application method turbocharged engine 実施形態の負荷投入方法で実行される補正処理の処理フローを示す説明図Explanatory view showing a processing flow of a correction process executed by the load application method implementation form ターボ過給式エンジンの負荷投入方法の実施形態における状態遷移を示す説明図Explanatory view showing a state transition in the implementation form of load application method turbocharged engine

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１に示すターボ過給式エンジン１００は、天然ガス等の燃料ガスＦ（燃料の一例）と空気Ａとの混合気Ｍを燃焼室２６ａにおいて圧縮して燃焼させることにより出力軸５０を回転させる形態で回転動力を発生するエンジン本体２６と、エンジン本体２６の排気路２７に設けられるタービン３２に燃焼室２６ａから排出される排ガスＥを供給し、タービン３２に連結される状態で吸気路２０に設けられるコンプレッサ３１によって燃焼室２６ａに吸気される新気としての混合気Ｍを圧縮する過給機３０とを備え、更には、センサ等の検出結果が入力され、その入力信号に基づいて制御弁などの各種補機を制御して、エンジン１００の運転を制御するコンピュータからなるエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと呼ぶ。）４０が備えられている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
A turbocharged engine 100 shown in FIG. 1 rotates an output shaft 50 by compressing and burning an air-fuel mixture M of a fuel gas F (an example of fuel) such as natural gas and air A in a combustion chamber 26a. The exhaust gas E discharged from the combustion chamber 26a is supplied to the engine body 26 that generates rotational power in the form and the turbine 32 provided in the exhaust path 27 of the engine body 26, and is connected to the turbine 32 in the intake path 20 And a supercharger 30 that compresses the air-fuel mixture M as fresh air that is taken into the combustion chamber 26a by a compressor 31 that is provided. Further, a detection result of a sensor or the like is input, and a control valve is based on the input signal. An engine control unit (hereinafter referred to as an ECU) 40 comprising a computer that controls the operation of the engine 100 is controlled. To have.

この種のエンジン１００は、詳細な図示は省略するが、吸気路２０から燃焼室２６ａに新気として吸気された混合気Ｍを、ピストンの上昇により圧縮した状態で点火プラグにて火花点火して燃焼・膨張させることで、ピストンを押し下げて出力軸５０から回転動力を出力すると共に、燃焼により発生した排ガスＥは、燃焼室２６ａから排気路２７に押し出され、外部に排出される。   Although this type of engine 100 is not shown in detail, the mixture M taken as fresh air from the intake passage 20 into the combustion chamber 26a is spark-ignited by a spark plug in a state compressed by the rise of the piston. By combustion and expansion, the piston is pushed down to output rotational power from the output shaft 50, and the exhaust gas E generated by the combustion is pushed out from the combustion chamber 26a to the exhaust passage 27 and discharged to the outside.

吸気路２０には、空気Ａを浄化するエアクリーナ２１、空気Ａに燃料ガスＦを適切な比率で混合するベンチュリー式のミキサ１４、及びミキサ１４にて混合された混合気Ｍを圧縮するコンプレッサ３１、開度調整により燃焼室２６ａへの混合気Ｍの吸気量を調整可能なスロットル弁２４、混合気Ｍを冷却するインタークーラ２５が、その上流側から記載順に設けられている。
即ち、吸気路２０において、ミキサ１４で燃料ガスＦと空気Ａとを混合して生成された混合気Ｍは、コンプレッサ３１により圧縮された後に、スロットル弁２４を介して所定の流量に調整され、インタークーラ２５にて冷却されて、エンジン本体２６の燃焼室２６ａに導入される。 In the intake passage 20, an air cleaner 21 that purifies the air A, a Venturi mixer 14 that mixes the fuel gas F with the air A at an appropriate ratio, and a compressor 31 that compresses the air-fuel mixture M mixed in the mixer 14, A throttle valve 24 capable of adjusting the intake amount of the air-fuel mixture M into the combustion chamber 26a by adjusting the opening degree, and an intercooler 25 for cooling the air-fuel mixture M are provided in the order of description from the upstream side.
That is, in the intake passage 20, the air-fuel mixture M generated by mixing the fuel gas F and air A in the mixer 14 is compressed by the compressor 31 and then adjusted to a predetermined flow rate via the throttle valve 24. It is cooled by the intercooler 25 and introduced into the combustion chamber 26 a of the engine body 26.

ミキサ１４に燃料ガスＦを導く燃料供給路１１には、ミキサ１４の上流側の吸気路２０における燃焼用空気の圧力と燃料供給路１１の燃料ガスＦの圧力の差を一定に保つ差圧レギュレータ１２、ミキサ１４を介して燃焼室２６ａに供給される燃料ガスＦの供給量を調整する燃料供給量調整弁１３が設けられている。   In the fuel supply path 11 that guides the fuel gas F to the mixer 14, a differential pressure regulator that keeps the difference between the pressure of the combustion air in the intake path 20 upstream of the mixer 14 and the pressure of the fuel gas F in the fuel supply path 11 constant. 12, a fuel supply amount adjustment valve 13 for adjusting the supply amount of the fuel gas F supplied to the combustion chamber 26a via the mixer 14 is provided.

出力軸５０には、出力軸５０の回転速度をエンジン本体２６の回転速度として計測する回転速度センサ５１が設けられている。
そして、ＥＣＵ４０は、回転速度センサ５１にて計測されたエンジン本体２６の回転速度に基づいて、燃料供給量調整弁１３の開度を制御して燃焼室２６ａへの燃料ガスＦの供給量を調整することによって、エンジン本体２６の回転速度を所望の目標回転速度に維持する回転速度維持手段４２として機能する。 The output shaft 50 is provided with a rotation speed sensor 51 that measures the rotation speed of the output shaft 50 as the rotation speed of the engine body 26.
The ECU 40 adjusts the supply amount of the fuel gas F to the combustion chamber 26a by controlling the opening of the fuel supply amount adjustment valve 13 based on the rotation speed of the engine body 26 measured by the rotation speed sensor 51. By doing so, it functions as a rotational speed maintaining means 42 for maintaining the rotational speed of the engine body 26 at a desired target rotational speed.

また、排気路２７には、排ガスＥの酸素濃度を検出する酸素センサ５３が設けられている。
そして、ＥＣＵ４０は、酸素センサ５３で検出された排ガスＥの酸素濃度に基づいて、スロットル弁２４の開度を制御することによって、ミキサ１４に供給された燃料ガスＦに対する空気Ａの混合割合を調整して、ミキサ１４で生成される混合気Ｍの空燃比を理論空燃比等の所望の空燃比に維持する空燃比制御手段４３として機能する。 The exhaust passage 27 is provided with an oxygen sensor 53 that detects the oxygen concentration of the exhaust gas E.
The ECU 40 adjusts the mixing ratio of the air A to the fuel gas F supplied to the mixer 14 by controlling the opening of the throttle valve 24 based on the oxygen concentration of the exhaust gas E detected by the oxygen sensor 53. Thus, it functions as air-fuel ratio control means 43 that maintains the air-fuel ratio of the air-fuel mixture M generated by the mixer 14 at a desired air-fuel ratio such as the theoretical air-fuel ratio.

過給機３０は、エンジン本体２６の排気路２７に設けられるタービン３２に燃焼室２６ａから排出される排ガスＥを供給し、タービン３２に連結される状態で吸気路２０に設けられるコンプレッサ３１によって燃焼室２６ａに吸気される混合気Ｍを圧縮するターボ式の過給機として構成されている。即ち、この過給機３０は、排気路２７を通流する排ガスＥの運動エネルギによりタービン３２を回転させ、このタービン３２の回転力により吸気路２０に配置されたコンプレッサ３１を回転駆動する形態で、吸気路２０を通流する新気としての混合気Ｍを圧縮した状態で燃焼室２６ａに供給する所謂過給を行う。 また、この種のターボ式の過給機３０は、比較的高出力で運転が行わる際には、タービン３２への排ガスＥの供給量が増加することで、かかるタービン３２及びそれに連結されたコンプレッサ３１の回転速度（以下「過給機３０の回転速度」と呼ぶ。）が増加し、結果、コンプレッサ３１の出口側圧力、即ち吸気路２０におけるコンプレッサ３１とスロットル弁２４との間の圧力（以下「過給圧力」と呼ぶ。）が増加する。一方、比較的低出力で運転が行われる際には、タービン３２への排ガスＥの供給量が減少することで、過給機３０の回転速度が低下し、結果、過給圧力が低下する。   The supercharger 30 supplies the exhaust gas E discharged from the combustion chamber 26 a to the turbine 32 provided in the exhaust passage 27 of the engine body 26, and is combusted by the compressor 31 provided in the intake passage 20 while being connected to the turbine 32. The turbocharger is configured to compress the air-fuel mixture M sucked into the chamber 26a. That is, the supercharger 30 rotates the turbine 32 by the kinetic energy of the exhaust gas E flowing through the exhaust passage 27, and rotates the compressor 31 disposed in the intake passage 20 by the rotational force of the turbine 32. Then, so-called supercharging is performed in which the air-fuel mixture M as fresh air flowing through the intake passage 20 is supplied to the combustion chamber 26a in a compressed state. In addition, when this type of turbocharger 30 is operated at a relatively high output, the supply amount of the exhaust gas E to the turbine 32 increases, so that the turbine 32 and the turbocharger 30 are connected to the turbine 32. The rotational speed of the compressor 31 (hereinafter referred to as “the rotational speed of the supercharger 30”) increases, and as a result, the pressure on the outlet side of the compressor 31, that is, the pressure between the compressor 31 and the throttle valve 24 in the intake passage 20 ( Hereinafter referred to as “supercharging pressure”). On the other hand, when the operation is performed at a relatively low output, the supply amount of the exhaust gas E to the turbine 32 is reduced, so that the rotational speed of the supercharger 30 is lowered, and as a result, the supercharging pressure is lowered.

出力軸５０には非常用発電機２８が接続されており、出力軸５０で出力した回転動力が非常用発電機２８の駆動源として利用される。
非常用発電機２８には、電力線及び開閉器５２を介して電力負荷２９が接続されており、例えば、停電時において外部からの起動指令信号を受けたＥＣＵ４０によりエンジン本体２６が起動され、出力軸５０を回転させた状態で開閉器５２が開状態（電力通流を遮断する状態）から閉状態（電力通流を許容する状態）に切り替えられることで、非常用発電機２８に対して電力負荷２９で要求される電力に相当する発電負荷が投入され、それに伴って出力軸５０に対して非常用発電機２８を回転駆動するために必要な回転負荷が投入される。以下、このようにエンジン本体２６を起動してからの初期段階において開閉器５２を開状態から閉状態に切り替えてエンジン本体２６の出力軸５０に回転負荷を投入することを初期負荷の投入と呼ぶ場合がある。 The emergency generator 28 is connected to the output shaft 50, and the rotational power output from the output shaft 50 is used as a drive source for the emergency generator 28.
A power load 29 is connected to the emergency generator 28 via a power line and a switch 52. For example, the engine body 26 is activated by the ECU 40 that receives an activation command signal from the outside during a power failure, and the output shaft When the switch 52 is switched from an open state (a state in which power flow is interrupted) to a closed state (a state in which power flow is allowed) with the rotation of the motor 50 being performed, a power load is applied to the emergency generator 28. A power generation load corresponding to the power required at 29 is input, and accordingly, a rotational load necessary for rotationally driving the emergency generator 28 with respect to the output shaft 50 is input. Hereinafter, when the switch 52 is switched from the open state to the closed state in the initial stage after starting the engine body 26 in this manner, the rotational load is applied to the output shaft 50 of the engine body 26 is referred to as the initial load application. There is a case.

更に、吸気路２０におけるコンプレッサ３１の出口側（吸気路２０のコンプレッサ３１の下流側且つスロットル弁２４の上流側）と入口側（吸気路２０のコンプレッサ３１の上流側且つミキサ１４の下流側）とを接続する、言い換えればコンプレッサ３１をバイパスするバイパス路６０が設けられており、このバイパス路６０には開度調整可能なバイパス弁６１が設けられている。
そして、ＥＣＵ４０は、エンジン本体２６への初期負荷の投入時にバイパス弁６１を開放状態に維持するバイパス開放処理を実行し、エンジン本体２６への初期負荷の投入後にバイパス弁を閉塞させるバイパス閉塞処理を実行するバイパス制御手段４１として機能する。 Furthermore, the outlet side of the compressor 31 in the intake passage 20 (the downstream side of the compressor 31 in the intake passage 20 and the upstream side of the throttle valve 24) and the inlet side (the upstream side of the compressor 31 in the intake passage 20 and the downstream side of the mixer 14). Is connected, in other words, a bypass passage 60 that bypasses the compressor 31 is provided, and the bypass passage 61 is provided with a bypass valve 61 whose opening degree can be adjusted.
The ECU 40 executes a bypass opening process for maintaining the bypass valve 61 in an open state when an initial load is applied to the engine body 26, and performs a bypass closing process for closing the bypass valve after the initial load is applied to the engine body 26. It functions as bypass control means 41 to be executed.

〔参考形態〕
以下、参考形態のターボ過給式エンジン１００の詳細構成について、負荷投入方法の処理フロー及び状態遷移と共に、図２及び図３に基づいて説明する。
ＥＣＵ４０は、エンジン本体２６への起動指令があると、当該起動指令に基づいて、燃料供給量調整弁１３の開度調整等を行いながら、エンジン本体２６を起動させる（図２の♯０１）。
その後、ＥＣＵ４０が機能する回転速度維持手段４２は、回転速度センサ５１にて計測されるエンジン本体２６の回転速度に基づいて、エンジン本体２６の回転速度が一定の目標回転速度となるように、燃料供給量調整弁１３の開度を制御する回転速度維持制御を実行する（図２の♯０２）。尚、ＥＣＵ４０は、エンジン本体２６が起動されている間、当該回転速度維持制御を実行し続ける。 [ Reference form]
Hereinafter, the detailed configuration of the turbocharged engine 100 of the reference embodiment will be described based on FIGS. 2 and 3 together with the processing flow and state transition of the load application method.
When there is a start command to the engine body 26, the ECU 40 starts the engine body 26 while adjusting the opening of the fuel supply amount adjusting valve 13 based on the start command (# 01 in FIG. 2).
Thereafter, the rotational speed maintaining means 42 that the ECU 40 functions is based on the rotational speed of the engine body 26 measured by the rotational speed sensor 51 so that the rotational speed of the engine body 26 becomes a constant target rotational speed. Rotational speed maintenance control for controlling the opening of the supply amount adjusting valve 13 is executed (# 02 in FIG. 2). The ECU 40 continues to execute the rotation speed maintenance control while the engine body 26 is activated.

次に、ＥＣＵ４０が機能するバイパス制御手段４１は、初期負荷投入指令があると、当該初期負荷投入指令に基づいて行われるエンジン本体２６への初期負荷の投入時に、バイパス開放処理を実行する（図２の♯０３、０４）。
説明を加えると、初期負荷投入が行われる直前、即ち、エンジン出力が略０の出力Ｑ１である無負荷状態において、図３の♯０４のタイミングで、バイパス制御手段４１は、コンプレッサ３１をバイパスするバイパス路６０に設けられたバイパス弁６１の開度を、閉塞側の開度Ｂ１（略０％）からその開度よりも大きい開放側の開度Ｂ２に変化させる形態で、バイパス弁６１を開放させる。
すると、バイパス路６０における混合気Ｍの通流が許容された状態となるので、過給圧力がバイパス開放処理前の圧力Ｐ２からそれよりも低い圧力Ｐ１に低下することにより、コンプレッサ３１の入口側圧力（略大気圧）に対する出口側圧力（言い換えれば過給圧力）の圧力差が小さくなって、コンプレッサ３１の回転負荷が低減され、結果、過給機の回転速度がパイパス処理前の回転速度Ｔ１からそれよりも大きい回転速度Ｔ２に上昇した状態になる。
また、上記のようなバイパス開放処理による過給圧力の低下に伴うエンジン出力の変動（低下）を抑制するために、バイパス弁６１の開放に合わせてスロットル弁２４の開度が若干拡大されて、当該スロットル弁２４の出口側圧力、言い換えれば燃焼室２６ａへの吸気圧力が一定に維持されることになる。 Next, when there is an initial load application command, the bypass control means 41 in which the ECU 40 functions executes a bypass release process when an initial load is applied to the engine body 26 based on the initial load application command (see FIG. 2 # 03, 04).
In other words, the bypass control means 41 bypasses the compressor 31 at the timing of # 04 in FIG. 3 immediately before the initial load is applied, that is, in the no-load state where the engine output is substantially zero output Q1. The bypass valve 61 is opened in such a form that the opening degree of the bypass valve 61 provided in the bypass path 60 is changed from the closing side opening degree B1 (approximately 0%) to an opening side opening degree B2 larger than the opening degree. Let
Then, since the flow of the air-fuel mixture M in the bypass passage 60 is permitted, the supercharging pressure is reduced from the pressure P2 before the bypass opening process to the pressure P1 lower than that, thereby the inlet side of the compressor 31. The pressure difference between the outlet side pressure (in other words, the supercharging pressure) with respect to the pressure (substantially atmospheric pressure) is reduced, and the rotational load of the compressor 31 is reduced. As a result, the rotational speed of the supercharger is the rotational speed T1 before the bypass process. Therefore, the rotational speed T2 is increased to a higher rotational speed T2.
Further, in order to suppress the fluctuation (decrease) in the engine output accompanying the decrease in the supercharging pressure due to the bypass opening process as described above, the opening degree of the throttle valve 24 is slightly enlarged in accordance with the opening of the bypass valve 61, The outlet side pressure of the throttle valve 24, in other words, the intake pressure to the combustion chamber 26a is maintained constant.

そして、ＥＣＵ４０は、バイパス開放処理が実行され、過給機３０の回転速度が上昇している状態で、初期負荷投入を実行する。即ち、エンジン本体２６の回転動力にて非常用発電機２８を、回転駆動し始める（図２の♯０５）。
このとき、過給機３０は、図３に示すように、初期負荷投入（図２の♯０５）のタイミングにて、回転速度が高い状態で駆動しており、負荷への応答性が高くなっているので、投入された初期負荷に対して、その回転速度を良好に追従させる。結果、エンジン本体２６では、初期負荷投入に追従して適切に混合気Ｍが供給されることとなり、初期負荷が投入された後に、大幅に回転速度を落としてストールに陥ることが防止される。
尚、このバイパス開放処理により拡大されるバイパス弁６１の開度Ｂ２は、初期負荷投入前後のバイパス路６０における混合気Ｍの流量の変化や燃焼室２６ａに対する混合気Ｍの吸気量の変化に応じて適宜設定される。 Then, the ECU 40 executes the initial load application in a state where the bypass opening process is executed and the rotational speed of the supercharger 30 is increasing. That is, the emergency generator 28 starts to rotate with the rotational power of the engine body 26 (# 05 in FIG. 2).
At this time, as shown in FIG. 3, the supercharger 30 is driven at a high rotational speed at the timing of initial load application (# 05 in FIG. 2), and the responsiveness to the load becomes high. Therefore, the rotation speed is made to follow well with respect to the input initial load. As a result, in the engine main body 26, the air-fuel mixture M is appropriately supplied following the initial load application, and after the initial load is applied, it is possible to prevent the rotation speed from being greatly reduced and falling into a stall.
Note that the opening degree B2 of the bypass valve 61 expanded by the bypass opening process corresponds to the change in the flow rate of the mixture M in the bypass passage 60 before and after the initial load is applied and the change in the intake amount of the mixture M with respect to the combustion chamber 26a. Is set as appropriate.

エンジン本体２６への初期負荷の投入に伴って、回転速度維持手段４２が、エンジン出力を上昇させてエンジン本体２６の回転速度を維持する維持制御を実行するにあたり、燃料供給量調整弁１３の弁開度を増加させて燃料ガスＦの供給量を増加させる。更に、この燃料供給量調整弁１３の開度増加に伴って、空燃比制御手段４３が、燃焼室２６ａに吸気される混合気Ｍの空燃比を所望の空燃比に維持するために、空気供給量を増加させるべくスロットル弁２４の開度を拡大させることになる。   As the initial load is applied to the engine body 26, the rotation speed maintaining means 42 increases the engine output and maintains the rotation speed of the engine body 26. The amount of fuel gas F supplied is increased by increasing the opening. Further, as the opening of the fuel supply amount adjusting valve 13 increases, the air / fuel ratio control means 43 supplies air to maintain the air / fuel ratio of the mixture M sucked into the combustion chamber 26a at a desired air / fuel ratio. In order to increase the amount, the opening degree of the throttle valve 24 is increased.

一方、上記バイパス開放処理（＃０４）が実行されてコンプレッサ３１の回転速度が上昇した状態になると、コンプレッサ３１の出口側からその下流側に向けて混合気Ｍが比較的高速で吐出される状態になる。
よって、この状態にてエンジン本体２６への初期負荷が投入されてコンプレッサ３１の下流側に配置されたスロットル弁２４の開度が拡大されると、そのスロットル弁２４の拡大直後には、高速で吐出された混合気Ｍがその強い慣性力で燃焼室２６ａに充填されることになる。 On the other hand, when the bypass opening process (# 04) is executed and the rotational speed of the compressor 31 is increased, the air-fuel mixture M is discharged from the outlet side of the compressor 31 toward the downstream side at a relatively high speed. become.
Therefore, in this state, when an initial load is applied to the engine body 26 and the opening of the throttle valve 24 disposed on the downstream side of the compressor 31 is increased, immediately after the expansion of the throttle valve 24, the speed is increased. The discharged air-fuel mixture M is filled in the combustion chamber 26a with its strong inertia force.

ＥＣＵ４０が機能するバイパス制御手段４１は、エンジン本体２６への初期負荷の投入後に、バイパス閉塞処理を実行する（図２の♯０６）。
説明を加えると、初期負荷の投入後が開始されてから、初期負荷投入時間が経過すると、初期負荷投入が完了したと判定して、図３の♯０６のタイミングで、バイパス制御手段４１は、バイパス路６０に設けられたバイパス弁６１の開度を、開放側の開度Ｂ２からその開度よりも小さい閉塞側の開度Ｂ１（略０％）に変化させる形態で、バイパス弁６１を閉塞させる。
すると、バイパス路６０における混合気Ｍの通流が禁止された状態となるので、コンプレッサ３１の入口側圧力に対する出口側圧力（過給圧力）の圧力差が大きくなって、過給圧力がバイパス開放処理前の圧力Ｐ２よりも高い圧力Ｐ３まで上昇して、コンプレッサ３１による混合気Ｍの圧縮が十分に行われるようになり、結果、エンジン効率を向上して一層安定した運転状態が維持されることになる。 The bypass control means 41 in which the ECU 40 functions performs a bypass closing process after the initial load is applied to the engine body 26 (# 06 in FIG. 2).
In other words, when the initial load application time has elapsed after the start of the initial load application, it is determined that the initial load application has been completed, and the bypass control unit 41 determines that the timing is # 06 in FIG. The bypass valve 61 is closed by changing the opening degree of the bypass valve 61 provided in the bypass path 60 from the opening degree B2 on the opening side to the opening degree B1 (approximately 0%) on the closing side smaller than the opening degree. Let
Then, since the flow of the air-fuel mixture M in the bypass passage 60 is prohibited, the pressure difference between the outlet side pressure (supercharging pressure) and the inlet side pressure of the compressor 31 becomes large, and the supercharging pressure is bypassed. The pressure rises to a pressure P3 higher than the pressure P2 before the processing, and the air-fuel mixture M is sufficiently compressed by the compressor 31. As a result, the engine efficiency is improved and a more stable operation state is maintained. become.

更に、バイパス制御手段４１は、このバイパス閉塞処理において、バイパス弁６１の開度をエンジン出力の上昇に伴って所定の上昇率で漸次縮小させる。
すると、バイパス弁６１の閉塞によるコンプレッサ３１の回転負荷の増加に合わせて、エンジン出力の増加によりタービン３２に供給される排ガスＥの排気エネルギーが増加することになる。よって、初期負荷投入後においても、過給機３０の回転速度を高い状態で維持することができ、バイパス弁６１の急な閉塞によるエンジン効率の低下やストールが回避される。
そして、ＥＣＵ４０は、バイパス開放処理及びバイパス閉塞処理の実行と同時に、エンジン出力を定格出力Ｑ２まで上昇させる（♯０７）。
また、上記のようなバイパス閉塞処理による過給圧力の上昇に伴うエンジン出力の変動（上昇）を抑制するために、バイパス弁６１の閉塞に合わせてスロットル弁２４の開度が若干縮小されて、当該スロットル弁２４の出口側圧力、言い換えれば燃焼室２６ａへの吸気圧力が一定に維持されることになる。 Further, in this bypass closing process, the bypass control means 41 gradually reduces the opening degree of the bypass valve 61 at a predetermined increase rate as the engine output increases.
Then, the exhaust energy of the exhaust gas E supplied to the turbine 32 increases due to the increase in the engine output in accordance with the increase in the rotational load of the compressor 31 due to the closure of the bypass valve 61. Therefore, even after the initial load is applied, the rotational speed of the supercharger 30 can be maintained in a high state, and a decrease in engine efficiency and a stall due to a sudden blockage of the bypass valve 61 are avoided.
Then, the ECU 40 increases the engine output to the rated output Q2 simultaneously with the execution of the bypass opening process and the bypass closing process (# 07).
Further, in order to suppress the fluctuation (rise) of the engine output accompanying the increase of the supercharging pressure due to the bypass closing process as described above, the opening degree of the throttle valve 24 is slightly reduced in accordance with the closing of the bypass valve 61, The outlet side pressure of the throttle valve 24, in other words, the intake pressure to the combustion chamber 26a is maintained constant.

〔実施形態〕
以下、実施形態のターボ過給式エンジン１００の詳細構成について、図４〜図６を参照して、負荷投入方法の処理フロー及び状態遷移状態と合わせて説明する。
尚、上記参考形態と重複する説明については割愛する場合がある。 [Implementation Embodiment
Hereinafter, the detailed configuration of a turbo supercharged engine 100 of implementation form, with reference to FIGS. 4 to 6 will be described in conjunction with process flow and a state transition condition of load application method.
In addition, about the description which overlaps with the said reference form, it may omit.

ＥＣＵ４０は、上記第１実施形態と同様に、エンジン本体２６を起動させ（図４の＃０１）、続いて回転速度維持制御を実行する（図４の＃０２）。
次に、ＥＣＵ４０が機能するバイパス制御手段４１は、初期負荷投入指令があると、当該投入指令に基づいて行われるエンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入が行われる直前において、バイパス開放処理を実行する（図４の＃０３、図４及び図６の＃０４）。
説明を加えると、初期負荷Ｑ１の投入が行われる直前、即ち、エンジン出力が略０の出力である無負荷状態において、図６の＃０４のタイミングで、バイパス制御手段４１は、コンプレッサ３１をバイパスするバイパス路６０に設けられたバイパス弁６１の開度を、閉塞側の開度Ｉ１（約０％）から全開（１００％）の開度Ｉ３に変化させる形態で、バイパス弁６１を開放させ、吸気行程におけるポンピングロスを低減する。
また、バイパス開放処理による過給圧力の低下に合わせてスロットル弁２４の開度が、開度Ｓ１からそれよりも若干大きい開度Ｓ２に拡大されて、エンジン出力の変動が抑制される。 Similar to the first embodiment, the ECU 40 starts the engine body 26 (# 01 in FIG. 4), and then executes rotation speed maintenance control (# 02 in FIG. 4).
Next, when there is an initial load application command, the bypass control means 41 in which the ECU 40 functions executes a bypass release process immediately before the initial load Q1 is input to the engine body 26 based on the input command. (# 03 in FIG. 4, # 04 in FIGS. 4 and 6).
In other words, the bypass control means 41 bypasses the compressor 31 at the timing of # 04 in FIG. 6 immediately before the initial load Q1 is input, that is, in the no-load state where the engine output is substantially zero. The bypass valve 61 is opened in a form in which the opening degree of the bypass valve 61 provided in the bypass path 60 to be changed is changed from the opening degree I1 (about 0%) on the closing side to the opening degree I3 of the fully open (100%), Reduce pumping loss during the intake stroke.
Further, the opening of the throttle valve 24 is expanded from the opening S1 to a slightly larger opening S2 in accordance with the decrease in the supercharging pressure due to the bypass opening process, and the fluctuation of the engine output is suppressed.

そして、ＥＣＵ４０は、バイパス開放処理が実行され、過給機３０の回転速度が上昇している状態で、初期負荷Ｑ１（例えば定格負荷（１００％負荷）に対して４０％の負荷）の投入を実行する（図４及び図６の＃０５）。
すると、エンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入に伴って、回転速度維持手段４２が、エンジン出力を上昇させてエンジン本体２６の回転速度を維持する維持制御を実行するにあたり、燃料供給量調整弁１３の弁開度を増加させて燃料ガスＦの供給量を増加させる。更に、この燃料供給量調整弁１３の開度増加に伴って、空燃比制御手段４３が、燃焼室２６ａに吸気される混合気Ｍの空燃比を所望の空燃比に維持するために、空気供給量を増加させるべくスロットル弁２４の開度を、例えば最も大きい１００％開度である開度Ｓ５に拡大する。 Then, the ECU 40 inputs the initial load Q1 (for example, a load of 40% with respect to the rated load (100% load)) while the bypass opening process is executed and the rotational speed of the supercharger 30 is increasing. Execute (# 05 in FIGS. 4 and 6).
When the initial load Q1 is applied to the engine main body 26, the rotation speed maintaining means 42 increases the engine output and maintains the rotation speed of the engine main body 26. The amount of fuel gas F supplied is increased by increasing the valve opening 13. Further, as the opening of the fuel supply amount adjusting valve 13 increases, the air / fuel ratio control means 43 supplies air to maintain the air / fuel ratio of the mixture M sucked into the combustion chamber 26a at a desired air / fuel ratio. In order to increase the amount, the opening degree of the throttle valve 24 is increased to, for example, the opening degree S5 which is the largest 100% opening degree.

しかし、スロットル弁２４の開度が全開状態になったとしても、バイパス開放処理により過給圧力が低下した状態では、エンジン出力が不足して、エンジン本体２６の回転速度が目標回転速度Ｒｔに対して大幅（例えば１００ｒｐｍ程度）に低下する場合がある。
そこで、ＥＣＵ４０は、初期負荷の投入（図４及び図６の＃０５）後、且つ、バイパス閉塞処理の実行（図４の＃０６）前に、エンジン本体２６の出力不足が発生した場合に、後述する所定の補正処理（図４の＃０５−１）を実行する補正手段として機能する。そして、この補正処理を実行することで、スロットル弁２４の開度の拡大に頼ることなくエンジン本体２６の出力不足が解消されて、エンジン本体２６の回転速度が目標回転速度Ｒｔに維持される。
以下、この補正処理の詳細について、図５に基づいて説明を加える。 However, even if the opening degree of the throttle valve 24 is fully opened, the engine output is insufficient and the rotational speed of the engine body 26 is less than the target rotational speed Rt when the boost pressure is reduced by the bypass opening process. In some cases (for example, about 100 rpm).
Therefore, when the output of the engine body 26 is insufficient after the initial load is applied (# 05 in FIGS. 4 and 6) and before the bypass closing process is executed (# 06 in FIG. 4), It functions as a correction means for executing a predetermined correction process (# 05-1 in FIG. 4) described later. By executing this correction processing, the output shortage of the engine body 26 is resolved without relying on the increase in the opening of the throttle valve 24, and the rotation speed of the engine body 26 is maintained at the target rotation speed Rt.
Hereinafter, details of the correction processing will be described with reference to FIG.

この補正処理では、先ず、目標回転速度Ｒｔに対するエンジン本体２６の回転速度の偏差（以下「回転速度偏差」と呼ぶ。）が、所定の基準値ΔＲｔ（例えば１００ｒｐｍ程度）を超えたか否かが判定される（図５の＃１１）。
そして、回転速度偏差が基準値ΔＲｔを超えた場合には、バイパス弁６１の開度が、開度Ｉ３（約１００％）からそれよりも小さい開度Ｉ２（約５０％）に変化させる形態で縮小される（図５及び図６の＃１２−１）。
すると、コンプレッサ３１による混合気Ｍの圧縮がある程度行われるようになり、結果、エンジン出力が適度に増加することになる。 In this correction processing, first, it is determined whether or not the deviation of the rotational speed of the engine body 26 from the target rotational speed Rt (hereinafter referred to as “rotational speed deviation”) exceeds a predetermined reference value ΔRt (for example, about 100 rpm). (# 11 in FIG. 5).
When the rotational speed deviation exceeds the reference value ΔRt, the opening degree of the bypass valve 61 is changed from the opening degree I3 (about 100%) to a smaller opening degree I2 (about 50%). The image is reduced (# 12-1 in FIGS. 5 and 6).
Then, the air-fuel mixture M is compressed to some extent by the compressor 31, and as a result, the engine output increases moderately.

更に、このバイパス弁６１の開度の縮小（図５及び図６の＃１２−１）と同時に、燃料供給量調整弁１３の開度が所定量拡大されることで、燃焼室２６に吸気される混合気Ｍの空気比がλ０（例えば１．８程度）からλ１（例えば１．２程度）に変化する形態で、当該混合気Ｍの空燃比が燃料リッチ側に補正される（図５及び図６の＃１２−２）。
すると、１サイクルあたりの燃焼室２６への燃料投入量が増加し、結果、エンジン出力が適度に増加することによる。
そして、このような補正処理が実行されてエンジン出力が増加することで、エンジン本体２６の出力不足が解消されて、エンジン回転速度が目標回転速度Ｒｔに維持されることになる。 Further, simultaneously with the reduction of the opening degree of the bypass valve 61 (# 12-1 in FIGS. 5 and 6), the opening degree of the fuel supply amount adjustment valve 13 is increased by a predetermined amount, so that the combustion chamber 26 is inhaled. The air-fuel ratio of the air-fuel mixture M is corrected to the fuel rich side in such a manner that the air ratio of the air-fuel mixture M changes from λ0 (for example, about 1.8) to λ1 (for example, about 1.2) (FIG. 5 and FIG. 5). # 12-2 in FIG.
Then, the amount of fuel input into the combustion chamber 26 per cycle increases, and as a result, the engine output increases moderately.
Then, by executing such correction processing and increasing the engine output, the shortage of output of the engine body 26 is resolved, and the engine rotation speed is maintained at the target rotation speed Rt.

このような補正処理（図４の＃０５−１）の実行後において、エンジン回転速度が目標回転速度Ｒｔに維持された段階で、バイパス閉塞処理（図６の＃０６）を実行する。
即ち、初期負荷Ｑ１を投入（図４の＃０５）した後において、過給機３０の回転速度が高い状態で、吸気バイパス弁６１が閉塞されて、コンプレッサ３１による混合気Ｍの圧縮を開始されるので、過給圧力が迅速に上昇することになり、初期負荷Ｑ１に続く第２負荷Ｑ２の投入に備えられる。 After such correction processing (# 05-1 in FIG. 4) is executed, bypass closing processing (# 06 in FIG. 6) is executed when the engine rotation speed is maintained at the target rotation speed Rt.
That is, after the initial load Q1 is input (# 05 in FIG. 4), the intake bypass valve 61 is closed while the rotation speed of the supercharger 30 is high, and the compression of the air-fuel mixture M by the compressor 31 is started. Therefore, the supercharging pressure rises quickly, and it is prepared for the input of the second load Q2 following the initial load Q1.

そして、このように初期負荷Ｑ１の投入（図６の＃０５）及びバイパス閉塞処理（図６の＃０６）を実行した後に、初期負荷に続いて投入される残負荷Ｑ２，Ｑ３が投入される。尚、図６では、初期負荷Ｑ１に続く残負荷を、第２負荷Ｑ２及び第３負荷Ｑ３に分けて段階的に投入する例を示している。
また、この残負荷Ｑ２，Ｑ３に際しては、バイパス弁６１は閉塞状態を維持しているため、負荷の投入に伴ってスロットル弁２４の開度が漸次拡大することになる。具体的には、第２負荷Ｑ２の投入に伴ってスロットル弁２４の開度が開度Ｓ３からそれよりも大きい開度Ｓ４に拡大し、第３負荷Ｑ３の投入に伴ってスロットル弁２４の開度が開度Ｓ４からそれよりも大きい開度Ｓ５に拡大して略全開の状態となる。 Then, after executing the initial load Q1 (# 05 in FIG. 6) and the bypass closing process (# 06 in FIG. 6) in this way, the residual loads Q2 and Q3 that are input following the initial load are input. . Note that FIG. 6 shows an example in which the remaining load following the initial load Q1 is divided into a second load Q2 and a third load Q3 and is input stepwise.
Further, during the remaining loads Q2 and Q3, since the bypass valve 61 is kept closed, the opening degree of the throttle valve 24 gradually increases as the load is applied. Specifically, as the second load Q2 is turned on, the opening of the throttle valve 24 increases from the opening S3 to a larger opening S4, and as the third load Q3 is turned on, the throttle valve 24 opens. The degree is increased from the opening degree S4 to the opening degree S5 which is larger than the opening degree S4.

尚、本実施形態では、図６において、燃焼室２６に吸気される混合気Ｍの空燃比の燃料リッチ側への補正処理（＃１２−２）を、バイパス弁６１の開度の縮小処理（図４及び図６の＃１２−１）よりも早い段階で開始するようにしたが、これら処理を同時に又は逆の順序で行っても構わない。 In the present implementation mode, in FIG. 6, the correction processing (# 12-2), and reduction processing of the opening of the bypass valve 61 to the air-fuel ratio of the fuel-rich side of the air-fuel mixture M which is sucked into the combustion chamber 26 Although the process is started at an earlier stage than (# 12-1 in FIGS. 4 and 6), these processes may be performed simultaneously or in the reverse order.

〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）上記実施形態では、回転速度維持手段４２が、エンジン本体２６の回転速度を所望の目標回転速度に維持するために燃料供給量調整弁１３の開度を制御し、空燃比制御手段４３が、ミキサ１４で生成される混合気Ｍの空燃比を理論空燃比等の所望の空燃比に維持するためにスロットル弁２４の開度を制御するように構成したが、逆に、回転速度維持手段４２がスロットル弁１３の開度を調整することでエンジン本体２６の回転速度を所望の目標回転速度に維持し、空燃比制御手段４３がスロットル弁２４の開度を制御することでミキサ１４で生成される混合気Ｍの空燃比を理論空燃比等の所望の空燃比に維持するように構成しても構わない。 [Other Embodiments]
Finally, other embodiments of the present invention will be described. Note that the configuration of each embodiment described below is not limited to being applied independently, and can be applied in combination with the configuration of other embodiments as long as no contradiction arises.
(1) In the above embodiment, the rotation speed maintaining means 42 controls the opening of the fuel supply amount adjusting valve 13 in order to maintain the rotation speed of the engine body 26 at a desired target rotation speed, and the air-fuel ratio control means 43. However, in order to maintain the air-fuel ratio of the air-fuel mixture M generated by the mixer 14 at a desired air-fuel ratio such as the stoichiometric air-fuel ratio, the opening degree of the throttle valve 24 is controlled. The means 42 adjusts the opening degree of the throttle valve 13 to maintain the rotational speed of the engine body 26 at a desired target rotational speed, and the air-fuel ratio control means 43 controls the opening degree of the throttle valve 24 so that the mixer 14 You may comprise so that the air fuel ratio of the air-fuel mixture M produced | generated may be maintained in desired air fuel ratios, such as a theoretical air fuel ratio.

（２）上記実施形態では、初期負荷投入完了の判定につき、エンジン本体への初期負荷を投入した後で、初期負荷投入時間（一定時間）が経過したときに、初期負荷投が完了したと判定した。
しかしながら、初期負荷投入完了の判定につき、エンジン本体２６の回転速度やエンジン本体２６にて回転駆動される非常用発電機２８の発電電力の周波数の変動が収まったときに、初期負荷投入が完了したと判定するように構成してもよい。 (2) In the above-described embodiment, when the initial load application is completed, it is determined that the initial load application is completed when the initial load application time (fixed time) has elapsed after the initial load is applied to the engine body. did.
However, regarding the determination of completion of the initial load application, the initial load application is completed when fluctuations in the rotational speed of the engine body 26 and the frequency of the generated power of the emergency generator 28 driven to rotate by the engine body 26 are settled. You may comprise so that it may determine.

（３）上記実施形態では、バイパス閉塞処理において、バイパス弁６１の開度をエンジン出力の上昇に伴って漸次縮小させる構成を説明したが、別に、バイパス閉塞処理において、バイパス弁６１の開度を段階的又は一気に閉塞させるように構成しても構わない。 (3) In the above-described embodiment, the configuration in which the opening degree of the bypass valve 61 is gradually reduced as the engine output increases in the bypass closing process has been described. You may comprise so that it may block | close in steps or at a stretch.

（４）上記実施の形態では、初期負荷投入指令があった場合にバイパス開放処理を実行した上で初期負荷が投入される場合（図２の♯０３、０４、＃０５）について説明したが、初期投入指令の入力がなく初期負荷が投入されるような場合には、エンジンを起動した直後に無条件にバイパス開放処理を実行しておくことで、初期負荷の投入に備えるように構成しても構わない。 (4) In the above embodiment, the case where the initial load is input after executing the bypass opening process when there is an initial load input command (# 03, 04, # 05 in FIG. 2) has been described. If the initial load command is not input and the initial load is applied, the bypass opening process is unconditionally executed immediately after the engine is started to prepare for the initial load application. It doesn't matter.

本発明は、燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジン及びその負荷投入方法として好適に利用可能である。   The present invention relates to an engine main body that generates rotational power by compressing and burning an air-fuel mixture of fuel and air in a combustion chamber, and exhaust gas discharged from the combustion chamber to a turbine provided in an exhaust passage of the engine main body. And a turbocharger that compresses fresh air taken into the combustion chamber by a compressor provided in the intake passage while being connected to the turbine, and a rotation that maintains the rotational speed of the engine body at a target rotational speed It can be suitably used as a turbocharged engine provided with a speed maintaining means and a method for loading the same.

１３ ：燃料供給量調整弁
２０ ：吸気路
２４ ：スロットル弁
２６ ：エンジン本体
２６ａ ：燃焼室
２７ ：排気路
３０ ：過給機
３１ ：コンプレッサ
３２ ：タービン
４１ ：バイパス制御手段
４２ ：回転速度維持手段
６０ ：バイパス路
６１ ：バイパス弁
１００ ：ターボ過給式エンジン
Ａ ：空気
Ｆ ：燃料ガス（燃料）
Ｍ ：混合気 13: Fuel supply amount adjusting valve 20: Intake passage 24: Throttle valve 26: Engine body 26a: Combustion chamber 27: Exhaust passage 30: Supercharger 31: Compressor 32: Turbine 41: Bypass control means 42: Rotational speed maintaining means 60 : Bypass passage 61: Bypass valve 100: Turbocharged engine A: Air F: Fuel gas (fuel)
M: Air-fuel mixture

Claims (7)

燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンであって、
前記吸気路における前記コンプレッサの出口側と入口側とを接続するバイパス路と、当該バイパス路に配置されたバイパス弁とを備えると共に、
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記バイパス弁を開放状態に維持するバイパス開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記バイパス弁を閉塞させるバイパス閉塞処理を実行するバイパス制御手段を備え、
前記バイパス制御手段が、前記初期負荷の投入後且つ前記バイパス閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記バイパス弁の開度を縮小側に補正する補正処理を実行する補正手段を備えたターボ過給式エンジン。 An engine body that generates rotational power by compressing and burning a mixture of fuel and air in a combustion chamber;
Exhaust gas discharged from the combustion chamber is supplied to a turbine provided in an exhaust passage of the engine body, and fresh air taken into the combustion chamber is compressed by a compressor provided in the intake passage while being connected to the turbine. A turbocharger,
A turbocharged engine comprising a rotation speed maintaining means for maintaining a rotation speed of the engine body at a target rotation speed;
A bypass path connecting the outlet side and the inlet side of the compressor in the intake path, and a bypass valve disposed in the bypass path,
Bypass control for performing bypass opening processing for maintaining the bypass valve in an open state when the initial load is applied to the engine body, and performing bypass closing processing for closing the bypass valve after the initial load is applied to the engine body With means ,
The bypass control means executes a correction process for correcting the opening degree of the bypass valve to the reduction side when an output shortage of the engine body occurs after the initial load is applied and before the bypass closing process is performed. Turbocharged engine equipped with a correction means . 燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンであって、
前記吸気路における前記コンプレッサの出口側と入口側とを接続するバイパス路と、当該バイパス路に配置されたバイパス弁とを備えると共に、
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記バイパス弁を開放状態に維持するバイパス開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記バイパス弁を閉塞させるバイパス閉塞処理を実行するバイパス制御手段を備え、
前記バイパス制御手段が、前記初期負荷の投入後且つ前記バイパス閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記燃焼室に吸気される混合気の空燃比を燃料リッチ側に補正する補正処理を実行する補正手段を備えたターボ過給式エンジン。 An engine body that generates rotational power by compressing and burning a mixture of fuel and air in a combustion chamber;
Exhaust gas discharged from the combustion chamber is supplied to a turbine provided in an exhaust passage of the engine body, and fresh air taken into the combustion chamber is compressed by a compressor provided in the intake passage while being connected to the turbine. A turbocharger,
A turbocharged engine comprising a rotation speed maintaining means for maintaining a rotation speed of the engine body at a target rotation speed;
A bypass path connecting the outlet side and the inlet side of the compressor in the intake path, and a bypass valve disposed in the bypass path,
Bypass control for performing bypass opening processing for maintaining the bypass valve in an open state when the initial load is applied to the engine body, and performing bypass closing processing for closing the bypass valve after the initial load is applied to the engine body With means,
The bypass control means sets the air-fuel ratio of the air-fuel mixture sucked into the combustion chamber to a fuel rich side when an output shortage of the engine body occurs after the initial load is applied and before the bypass closing process is performed. A turbocharged engine provided with a correction means for executing a correction process for correcting the pressure . 前記吸気路において前記コンプレッサの下流側にスロットル弁が配置され、
前記エンジン本体への初期負荷の投入に伴って、前記回転速度維持手段が前記エンジンの回転速度の維持制御を実行することにより前記スロットル弁の開度が拡大される請求項１又は２に記載のターボ過給式エンジン。 A throttle valve is disposed downstream of the compressor in the intake passage,
The opening degree of the throttle valve according to claim 1 or 2, wherein the opening degree of the throttle valve is expanded by the rotation speed maintaining means executing the rotation speed maintaining control of the engine with the initial load applied to the engine body. Turbocharged engine. 前記バイパス制御手段が、前記バイパス閉塞処理において、前記バイパス弁の開度をエンジン出力の上昇に伴って漸次縮小させる請求項１〜３の何れか一項に記載のターボ過給式エンジン。 The turbocharged engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the bypass control means gradually reduces the degree of opening of the bypass valve as the engine output increases in the bypass closing process . 前記バイパス制御手段が、前記初期負荷の投入後且つ前記バイパス閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記バイパス弁の開度を縮小側に補正する補正処理を実行する補正手段を備えた請求項２に記載のターボ過給式エンジン。 The bypass control means executes a correction process for correcting the opening degree of the bypass valve to the reduction side when an output shortage of the engine body occurs after the initial load is applied and before the bypass closing process is performed. The turbocharged engine according to claim 2, further comprising correction means for performing the correction . 燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンの負荷投入方法であって、
前記吸気路における前記コンプレッサの出口側と入口側とを接続するバイパス路と、当該バイパス路に配置されたバイパス弁とを設け、
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記バイパス弁を開放状態に維持するバイパス開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記バイパス弁を閉塞させるバイパス閉塞処理を実行し、
前記初期負荷の投入後且つ前記バイパス閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記バイパス弁の開度を縮小側に補正する補正処理を実行するターボ過給式エンジンの負荷投入方法。 An engine body that generates rotational power by compressing and burning a mixture of fuel and air in a combustion chamber;
Exhaust gas discharged from the combustion chamber is supplied to a turbine provided in an exhaust passage of the engine body, and fresh air taken into the combustion chamber is compressed by a compressor provided in the intake passage while being connected to the turbine. A turbocharger,
A turbocharging engine load application method comprising a rotation speed maintaining means for maintaining a rotation speed of the engine body at a target rotation speed,
A bypass path connecting the outlet side and the inlet side of the compressor in the intake path, and a bypass valve disposed in the bypass path,
Performing bypass opening processing for maintaining the bypass valve in an open state when the initial load is applied to the engine body, performing bypass closing processing for closing the bypass valve after the initial load is applied to the engine body,
A turbocharged engine that executes a correction process for correcting the opening degree of the bypass valve to the reduction side when an output shortage of the engine body occurs after the initial load is applied and before the bypass closing process is performed. Loading method. 燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、An engine body that generates rotational power by compressing and burning a mixture of fuel and air in a combustion chamber;
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、  Exhaust gas discharged from the combustion chamber is supplied to a turbine provided in an exhaust passage of the engine body, and fresh air taken into the combustion chamber is compressed by a compressor provided in the intake passage while being connected to the turbine. A turbocharger,
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンの負荷投入方法であって、  A turbocharging engine load application method comprising a rotation speed maintaining means for maintaining a rotation speed of the engine body at a target rotation speed,
前記吸気路における前記コンプレッサの出口側と入口側とを接続するバイパス路と、当該バイパス路に配置されたバイパス弁とを設け、  A bypass path connecting the outlet side and the inlet side of the compressor in the intake path, and a bypass valve disposed in the bypass path,
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記バイパス弁を開放状態に維持するバイパス開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記バイパス弁を閉塞させるバイパス閉塞処理を実行し、  Performing bypass opening processing for maintaining the bypass valve in an open state when the initial load is applied to the engine body, performing bypass closing processing for closing the bypass valve after the initial load is applied to the engine body,
前記初期負荷の投入後且つ前記バイパス閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記燃焼室に吸気される混合気の空燃比を燃料リッチ側に補正する補正処理を実行するターボ過給式エンジンの負荷投入方法。  A correction process for correcting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture sucked into the combustion chamber to the fuel rich side when an output shortage of the engine body occurs after the initial load is applied and before the bypass block process is performed. The turbocharged engine load input method to be executed.
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