JPH0241330Y2 - - Google Patents
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- JPH0241330Y2 JPH0241330Y2 JP16629984U JP16629984U JPH0241330Y2 JP H0241330 Y2 JPH0241330 Y2 JP H0241330Y2 JP 16629984 U JP16629984 U JP 16629984U JP 16629984 U JP16629984 U JP 16629984U JP H0241330 Y2 JPH0241330 Y2 JP H0241330Y2
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- engine
- exhaust gas
- accelerator pedal
- fuel
- gas turbine
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Landscapes
- Supercharger (AREA)
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、トラツク等車両におけるターボ過給
機付エンジンの改良に関するものである。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to an improvement of a turbocharged engine for vehicles such as trucks.
一般に、ターボ過給機付エンジンにおいては、
エンジンからの排気ガス供給量が少ない低速回転
時において、ターボ過給機からエンジンに対して
十分な量の吸気を供給することが困難である。 Generally, in turbocharged engines,
During low speed rotation when the amount of exhaust gas supplied from the engine is small, it is difficult to supply a sufficient amount of intake air from the turbocharger to the engine.
従つて、エンジンの低速回転時に、加速時のた
めにアクセルペダルを一杯に踏み込んでエンジン
に対して多量の燃料を供給すると、そのエンジン
には燃料に見合う十分な空気が与えられていない
ことから不完全燃焼を起し、その結果、排煙性能
が著しく悪化することになる。 Therefore, if you fully depress the accelerator pedal to supply a large amount of fuel to the engine for acceleration when the engine is running at low speed, the engine will not be receiving enough air to match the fuel. Complete combustion will occur, resulting in a significant deterioration in smoke evacuation performance.
そこで、従来では、このような不具合の発生を
解消するために、ターボ過給機の吐出空気圧力つ
まり、ブースト圧を検知し、そのブースト圧が設
定値よりも低い場合に、エンジンに対する燃料供
給量を排煙性能を悪化させない程度の低い値に制
限するようにした燃料制限装置(一般に、ブース
トコンペンセータと呼ばれている)を採用するこ
とが知られている。 Conventionally, in order to eliminate the occurrence of such problems, the discharge air pressure of the turbocharger, that is, the boost pressure, was detected, and if the boost pressure was lower than the set value, the amount of fuel supplied to the engine was adjusted. It is known to employ a fuel limiting device (generally called a boost compensator) that limits fuel consumption to a low value that does not deteriorate smoke exhaust performance.
いま、この構造について、便宜上、本考案実施
例を説明するために添付した図面により説明する
と次の通りである。 For convenience, this structure will be described below with reference to the accompanying drawings for explaining the embodiments of the present invention.
第1図中、符号10はトラツクの原動機である
デイーゼルエンジンを、そして符号12は同エン
ジン10と協動するターボ過給機をそれぞれ示し
ている。 In FIG. 1, the reference numeral 10 indicates a diesel engine that is the prime mover of the truck, and the reference numeral 12 indicates a turbocharger that cooperates with the engine 10.
上述したターボ過給機12は、エンジン10の
排気マニホールド14に連結された可変容量式排
気ガスタービン16と、同排気ガスタービン16
によつて駆動され、吸気を圧縮してエンジン10
の吸気マニホールド18に供給するコンプレツサ
20とで構成してある。 The turbo supercharger 12 described above includes a variable displacement exhaust gas turbine 16 connected to the exhaust manifold 14 of the engine 10, and the exhaust gas turbine 16.
is driven by the engine 10 and compresses the intake air.
The compressor 20 supplies the air to the intake manifold 18.
そして、上述したエンジン10に対する燃料の
供給は、運転者が図示しないアクセルペダルを踏
み込み操作することにより、自体周知の燃料噴射
ポンプ22内部のコントロールラツク24を図
中、左右方向に変位させることで、アクセルペダ
ルの踏み込み量に応じた燃料が調量されて供給さ
れるようになつている。そして、図中、符号26
は上述した燃料制限装置(ブーストコンペンセー
タ)を総括的に示しており、この燃料制限装置2
6は、符号28で示した導管を経て上記コンプレ
ツサ20のブースト圧を導入される圧力室30
と、同圧力室30の一部を構成する可動隔壁(ダ
イアフラム)32と、上記圧力室30内に導入さ
れるブースト圧に対抗して上記可動隔壁32を常
時上方に向け付勢する第1のスプリング34と、
上記可動隔壁32に一体的に固着されている押し
棒32′に対して第2スプリング36により圧接
させてある作動部材38および枢軸40上に枢支
され、その一端が上記作動部材38と協動し、そ
して他端が上記コントロールラツク24上のスト
ツパ42と協動するフツク44とで構成してあ
る。 The above-described fuel is supplied to the engine 10 by the driver depressing an accelerator pedal (not shown) and displacing the control rack 24 inside the fuel injection pump 22 in the left-right direction in the figure. Fuel is metered and supplied according to the amount of depression of the accelerator pedal. And in the figure, numeral 26
generally shows the above-mentioned fuel restriction device (boost compensator), and this fuel restriction device 2
6 is a pressure chamber 30 into which the boost pressure of the compressor 20 is introduced via a conduit 28;
, a movable partition wall (diaphragm) 32 constituting a part of the pressure chamber 30, and a first diaphragm that always urges the movable partition wall 32 upward against the boost pressure introduced into the pressure chamber 30. a spring 34;
It is pivoted on an actuating member 38 and a pivot 40 which are pressed against a push rod 32' that is integrally fixed to the movable bulkhead 32 by a second spring 36, and one end thereof cooperates with the actuating member 38. The other end consists of a hook 44 that cooperates with a stopper 42 on the control rack 24.
上記装置においては、エンジン10の回転数が
低く、排気ガスタービン16に供給される排気ガ
スの量が少ないと、コンプレツサ20の吐出空気
圧力つまり、ブースト圧Pbも低く、この低いブ
ースト圧が導管28を介して圧力室30内に作用
して可動隔壁32にも作用して可動隔壁32を押
下している。 In the above device, when the rotation speed of the engine 10 is low and the amount of exhaust gas supplied to the exhaust gas turbine 16 is small, the discharge air pressure of the compressor 20, that is, the boost pressure Pb is also low, and this low boost pressure is applied to the conduit 28. It acts on the inside of the pressure chamber 30 through the pressure chamber 30 and also acts on the movable partition wall 32 to push down the movable partition wall 32.
そして、上述した構造においては、ブースト圧
Pbが第1スプリング34によつて定まる設定圧
力よりも低い場合には、作動部材38およびフツ
ク44が各々図に示す位置、換言すれば、コント
ロールラツク24が燃料の増量方向へ移動ができ
ない態位に保持されている。 In the structure described above, boost pressure
When Pb is lower than the set pressure determined by the first spring 34, the actuating member 38 and the hook 44 are in the position shown in the figure, in other words, the control rack 24 is in a position in which it cannot move in the direction of increasing the amount of fuel. is held in
従つて、この時点において運転者がアクセルペ
ダルを一杯に踏み込んでも、コントロールラツク
24はそのストツパ42がフツク44に当接する
位置で停止されたままであり、それ以上、燃料の
増量方向(図の左方)には移動することができな
い状態を維持される。 Therefore, even if the driver fully depresses the accelerator pedal at this point, the control rack 24 remains stopped at the position where its stopper 42 comes into contact with the hook 44, and the control rack 24 remains stopped in the direction of fuel increase (towards the left in the figure). ) remains unable to move.
このことから、エンジン10に対する燃料供給
量はコンプレツサ20によつて設定されるエンジ
ンへの供給空気量に見合つた量に制限され、換言
すれば、制限量に限定され、不完全燃焼による排
煙性能の悪化が防止されることになる。 Therefore, the amount of fuel supplied to the engine 10 is limited to an amount commensurate with the amount of air supplied to the engine set by the compressor 20. In other words, the amount of fuel supplied to the engine 10 is limited to the limited amount, and the smoke exhaust performance due to incomplete combustion is This will prevent the deterioration of
また、エンジン10の回転数が上昇し、これに
つれ、コンプレツサ20からの吐出空気圧力
(Pb)が増大していくと、可動隔壁32に作用す
る圧力によつて第1スプリング34および第2ス
プリング36が常態時から変位し、作動部材38
が図示位置より下降してフツク44の時計方向へ
の回動を許容する。従つて、コントロールラツク
24は、燃料が増加する方向、つまり、図におい
て左方向に移動できるようになる。この場合、コ
ンプレツサ20によつてエンジン10に供給され
る空気量も増加しているので、供給される燃料の
量が増加しても排煙性能は悪化しない燃焼状態が
設定される。 Further, as the rotational speed of the engine 10 increases and the discharge air pressure (Pb) from the compressor 20 increases accordingly, the pressure acting on the movable bulkhead 32 causes the first spring 34 and the second spring 36 to is displaced from its normal state, and the actuating member 38
is lowered from the illustrated position to allow the hook 44 to rotate clockwise. The control rack 24 is therefore allowed to move in the direction of increasing fuel, ie to the left in the figure. In this case, since the amount of air supplied to the engine 10 by the compressor 20 has also increased, a combustion state is set in which the smoke exhaust performance does not deteriorate even if the amount of supplied fuel increases.
従つて、上述したターボ過給機付エンジンを搭
載した車両において排煙性能を悪化させることな
く、その発進性能(停止状態からクラツチ係合ま
での間の出力が得られる性能)を向上させるため
には、クラツチ係合までの短時間内に排気ガスタ
ービンの回転数を可及的に上昇させ、供給燃料量
を増量し得ることが肝要となる。 Therefore, in order to improve the starting performance (ability to obtain output from a stopped state to clutch engagement) of a vehicle equipped with the above-mentioned turbocharged engine without deteriorating the smoke emission performance. It is important to be able to increase the rotational speed of the exhaust gas turbine as much as possible within a short period of time until the clutch is engaged, thereby increasing the amount of fuel supplied.
一方、トラツク等の自動車用エンジン10は、
アイドル回転数から最高回転数まで、極めて広い
回転数域で、しかも、頻繁に回転数を変化させな
がら運転されることがある。従つて、固定ノズル
を有する排気ガスタービンでは、エンジンの排気
ガスが保有しているエネルギーを十分、かつ効果
的に回収することができない。 On the other hand, the engine 10 for automobiles such as trucks,
The engine may be operated in an extremely wide range of rotation speeds, from idle rotation speed to maximum rotation speed, and may be operated with frequent changes in rotation speed. Therefore, an exhaust gas turbine having a fixed nozzle cannot sufficiently and effectively recover the energy contained in the exhaust gas of the engine.
そこで、タービンロータの入口のノズル面積を
エンジン回転数及び負荷に応じて変化させる可変
ノズルベーンを備えた可変容量式タービンが既に
実用されている。 Therefore, variable displacement turbines equipped with variable nozzle vanes that change the nozzle area at the inlet of the turbine rotor in accordance with engine speed and load have already been put into practical use.
上述した可変容量式タービンは、第1図におい
て、排気ガスタービン16に可変ノズルベーン4
6を備え、そのベーンの開度を空気圧応動式アク
チユエータ48によつて、例えば、エンジン回転
数(Ne)および負荷(T)に基づき高、中、低
の区域を設定した3段階に制御されるようになつ
ている。 In FIG. 1, the variable capacity turbine described above includes variable nozzle vanes 4 in the exhaust gas turbine 16.
6, and the opening degree of the vane is controlled by a pneumatic actuator 48, for example, in three stages with high, medium, and low zones set based on the engine speed (Ne) and load (T). It's becoming like that.
すなわち、上述したタービンにおける空気圧応
動式アクチユエータ48は、シリンダ50内にタ
ンデムに挿入してある第1ピストン52と第2ピ
ストン54とを備えており、上記各ピストンの間
に相当する中間位置には、第1ピストン52のス
トロークを制限するためのストツパ56が設けて
ある。 That is, the pneumatic actuator 48 in the above-mentioned turbine includes a first piston 52 and a second piston 54 inserted in tandem within a cylinder 50, with a piston located at an intermediate position corresponding to between each piston. , a stopper 56 for limiting the stroke of the first piston 52 is provided.
上述した第1ピストン52および第2ピストン
54の圧力室は、無通電時に大気開放態位とされ
て空気の供給を遮断される態位を通常態位として
設定されている第1及び第2電磁弁58,60を
介して圧縮空気タンク62に接続してあり、これ
ら電磁弁58,60は、各々エンジン10の回転
数信号Neと、通常エンジン10のアクセル開度
で代表される負荷信号Tとを入力されるコントロ
ーラ64からの電磁弁作動出力により開閉される
ようになつている。 The above-mentioned pressure chambers of the first piston 52 and the second piston 54 are connected to the first and second electromagnetic chambers, which are normally set to the atmosphere open position and the supply of air is cut off when no electricity is applied. It is connected to a compressed air tank 62 via valves 58 and 60, and these solenoid valves 58 and 60 respectively receive a rotational speed signal Ne of the engine 10 and a load signal T typically represented by the accelerator opening of the engine 10. It is designed to be opened and closed by the solenoid valve operation output from the controller 64 that receives the input.
そして、電磁弁58,60の開閉制御は、従来
の場合、第5図に示すように、エンジン10の回
転数がNe1以下の比較的低回転数でしかも高負荷
領域Aで運転されているときには両電磁弁58,
60が共に通電されて開かれて空気の供給が行え
るようになつている。従つて、圧縮空気タンク6
2から第1、第2の両ピストン52,54の圧力
室に圧縮空気が供給されることになり、この場合
には、排気ガスタービン16の可変ノズルベーン
46が最小のノズル面積を設定され、排気ガスの
流量を最少量とするようにしてある。 Conventionally, the opening/closing control of the solenoid valves 58 and 60 is performed at a relatively low rotational speed of the engine 10 of Ne 1 or less and in a high load region A, as shown in FIG. Sometimes both solenoid valves 58,
60 are both energized and opened to allow air supply. Therefore, the compressed air tank 6
2, compressed air is supplied to the pressure chambers of both the first and second pistons 52, 54. In this case, the variable nozzle vane 46 of the exhaust gas turbine 16 is set to the minimum nozzle area, and the The gas flow rate is kept to a minimum.
次に、エンジン10の回転数がNe1を越え、か
つ高負荷領域Bにある運転の場合には、コントロ
ーラ64からの出力により、第1電磁弁58のみ
が開かれて圧縮空気タンク62からは第1ピスト
ン52の圧力室に圧縮空気が供給される。この時
には、第2ピストン54の圧力室の圧縮空気は大
気開放される。 Next, when the rotational speed of the engine 10 exceeds Ne 1 and the engine is operating in the high load region B, only the first solenoid valve 58 is opened by the output from the controller 64, and the compressed air is discharged from the compressed air tank 62. Compressed air is supplied to the pressure chamber of the first piston 52 . At this time, the compressed air in the pressure chamber of the second piston 54 is released to the atmosphere.
従つて、第1ピストン52はストツパ56に当
接するまで図において左側に向け移動し、第2ピ
ストン54を介して可変ノズルベーン46を第2
の開度に調整されるので、この場合には、排気ガ
スタービン16は排気ガスの流量を中位に設定す
ることになる。 Therefore, the first piston 52 moves toward the left in the figure until it comes into contact with the stopper 56, and the variable nozzle vane 46 is moved to the second position via the second piston 54.
In this case, the exhaust gas turbine 16 sets the flow rate of the exhaust gas to a medium level.
一方、第5図においてエンジンの回転数が符号
Ne2を越えた場合には負荷とは無関係に、また、
回転数Ne2以下の回転数であつても負荷切換線d
以下の低負荷領域Cにおいては、コントローラ5
4からの出力により第2電磁弁60に加えて、上
述した第1電磁弁58も閉じられ、圧縮空気タン
ク62からの第1ピストン52の圧力室への圧縮
空気の供給も遮断される。このとき、第1ピスト
ン52の圧力室は大気開放される。従つて、第2
ピストン54は、シリンダ50内の付勢手段を介
した付勢により右側方向に向け更に移動し可変ノ
ズルベーン46の開度を第3の開度、この場合に
は最大開度に設定して排気ガスタービン16での
空気流量を最大量に設定する。 On the other hand, in Fig. 5, the engine speed is sign
If Ne exceeds 2 , regardless of the load, and
Load switching line d even at rotation speeds below Ne 2
In the following low load area C, the controller 5
In addition to the second solenoid valve 60, the above-mentioned first solenoid valve 58 is also closed by the output from the compressed air tank 62, and the supply of compressed air from the compressed air tank 62 to the pressure chamber of the first piston 52 is also cut off. At this time, the pressure chamber of the first piston 52 is opened to the atmosphere. Therefore, the second
The piston 54 further moves toward the right side by the biasing means in the cylinder 50, sets the opening degree of the variable nozzle vane 46 to the third opening degree, in this case the maximum opening degree, and discharges the exhaust gas. The air flow rate in the turbine 16 is set to the maximum amount.
以上の説明から明らかなように、従来の可変容
量排気ガスタービンを備えた過給機を有するエン
ジン搭載車では、停止状態から発進する際にエン
ジンの回転数が低いので、排気ガスタービン16
が第5図における領域Cで運転されることにな
る。 As is clear from the above explanation, in a vehicle equipped with a conventional engine equipped with a supercharger equipped with a variable capacity exhaust gas turbine, the engine speed is low when starting from a stopped state, so the exhaust gas turbine 16
will be operated in region C in FIG.
従つて、このような構造にあつては、停止状態
から発進しようとする場合には、コンプレツサ2
0のブースト圧Pbの立上りが鈍いことと、前述
した燃料制限装置(ブーストコンペンセータ)2
6の作用によつてエンジンに対する燃料の供給量
が制限されることとが相俟つて、どうしても発進
加速性が劣るという不具合がある。 Therefore, in such a structure, when starting from a stopped state, the compressor 2
The slow rise of the zero boost pressure Pb and the aforementioned fuel restriction device (boost compensator) 2
Coupled with the fact that the amount of fuel supplied to the engine is limited by the effect of No. 6, there is a problem that the starting acceleration is inevitably inferior.
しかも、走行中におけるギヤチエンジの際のよ
うに、アクセルペダルの踏み込みを解除すると、
その時に生じる回転数及び負荷の落ち込みによつ
て排気ガスタービン16が、第5図における領域
C、換言すれば、ノズル面積が最大の状態とな
り、コンプレツサ20におけるブースト圧Pbが
極めて低い状態で運転されることになる。さらに
は、アクセル開度を絞ることで燃料の噴射量が最
少になつていることも相俟つて、再度、アクセル
ペダルを踏み込んで所定トルクに見合うエンジン
の回転数を得るまでの時間が長くなり、結果とし
て、ギヤチエンジ後の所定トルクが得られるまで
の立上りが遅くなることで、アクセルペダルの踏
み込みに対するエンジン側での応答性が悪いとい
う印象を与えることになる。 Moreover, when you release the accelerator pedal, such as when changing gears while driving,
Due to the drop in rotational speed and load that occurs at that time, the exhaust gas turbine 16 is in the region C in FIG. That will happen. Furthermore, since the amount of fuel injected is minimized by reducing the accelerator opening, the time it takes to press the accelerator pedal again and obtain the engine speed corresponding to the specified torque becomes longer. As a result, the start-up until the predetermined torque is obtained after the gear change is delayed, giving the impression that the engine has poor responsiveness to depression of the accelerator pedal.
そこで、本考案は、上記に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、発進加速性あ
るいは再度の加速時に影響するエンジン側での過
渡応答性の悪さを改善することのできるターボ過
給機付エンジンを得ることにある。 Therefore, the present invention was developed in view of the above, and its purpose is to provide a turbo overload that can improve the poor transient response on the engine side, which affects starting acceleration and re-acceleration. The goal is to obtain a powered engine.
この目的を達成するため、本考案は、エンジン
の排気ガスによつて駆動される排気ガスタービン
と同排気ガスタービンにより駆動され、エンジン
の給気を加圧するコンプレツサとからなるターボ
過給機と、上記エンジンに対し燃料を供給する燃
料供給装置と、上記ターボ過給機の吐出空気圧力
に応動して上記燃料供給装置の供給燃料量を制御
する燃料制限装置とを備え、上記排気ガスタービ
ンが、エンジンの回転数と負荷とに応じて作動す
るアクチユエータによつて変化するノズル面積を
以つて運転されるターボ過給機付エンジンにおい
て、上記排気ガスタービンのノズル面積設定に用
いられるアクチユエータに対し、設定回転数以上
の時点でノズル面積が最大となつている状態でア
クセルペダルの踏み込みを解除することに応動し
て上記排気ガスタービンのノズル面積が最小とな
るようにその態位を設定することを提案するもの
である。 In order to achieve this objective, the present invention provides a turbo supercharger consisting of an exhaust gas turbine driven by engine exhaust gas and a compressor driven by the exhaust gas turbine to pressurize the air supplied to the engine; The exhaust gas turbine includes a fuel supply device that supplies fuel to the engine, and a fuel restriction device that controls the amount of fuel supplied by the fuel supply device in response to the discharge air pressure of the turbocharger, In a turbocharged engine that is operated with a nozzle area that changes by an actuator that operates depending on the engine speed and load, settings are made for the actuator used to set the nozzle area of the exhaust gas turbine. It is proposed to set the position of the exhaust gas turbine so that the nozzle area of the exhaust gas turbine is minimized in response to releasing the accelerator pedal when the nozzle area is at the maximum at a point in time when the rotation speed is higher than the rotation speed. It is something to do.
本考案によれば、エンジン回転数が所定の回転
数以下の場合には、負荷の大きさに拘らずノズル
面積を最小とされ、また所定回転数以上の場合、
換言すれば、最大ノズル面積の状態にあつても、
アクセルペダルの踏み込みが解除された場合に
は、ノズル面積を最小面積に設定してブースト圧
の立上りに関する感度を高めるようにできる。 According to the present invention, when the engine speed is below a predetermined speed, the nozzle area is minimized regardless of the load size, and when the engine speed is above the predetermined speed,
In other words, even at the maximum nozzle area,
When the accelerator pedal is released, the nozzle area can be set to the minimum area to increase sensitivity regarding the rise in boost pressure.
以下、図示の実施例によつて本考案を説明す
る。 The present invention will be explained below with reference to illustrated embodiments.
第1図は本考案実施例によるターボ過給機付エ
ンジンの全体構成を説明するためのブロツク図で
あり、第1図に示す構成部品において前述した説
明に用いた符号はそのまま用いてあることを前置
きしておく。 FIG. 1 is a block diagram for explaining the overall configuration of a turbocharged engine according to an embodiment of the present invention, and the reference numerals used in the above description of the components shown in FIG. 1 are used as they are. Let me preface this.
すなわち、本実施例においては、コントローラ
64の入力側には、前述したエンジン回転数
(Ne)信号およびロードセンサからの負荷(T)
信号に加え、アクセルペダルセンサ65からの信
号も入力されるようになつている。 That is, in this embodiment, the input side of the controller 64 receives the engine speed (Ne) signal and the load (T) from the load sensor.
In addition to the signal, a signal from an accelerator pedal sensor 65 is also input.
上述したロードセンサは、例えば、燃料噴射ポ
ンプ内に装備されていて、アクセルペダルの踏み
込み量に応じて燃料の噴射量を増加させる方向に
ロードレバーが所定値(例えば、第5図に示す負
荷切換線d)以上の相当する量を移動して高負荷
を意味するときにONするスイツチで構成してあ
り、また、アクセルペダルセンサ65は、アクセ
ルペダルに接離可能なマイクロスイツチで構成し
てあり、アクセルペダルの踏み込み解除に連動し
てONし、アクセルペダルが踏み込まれていると
きにはOFFの状態を維持するようになつている。 The above-mentioned load sensor is, for example, installed in a fuel injection pump, and the load lever is set to a predetermined value (for example, the load switching shown in FIG. The accelerator pedal sensor 65 is composed of a switch that is turned ON when the vehicle has moved an amount corresponding to line d) or above to indicate a high load, and the accelerator pedal sensor 65 is composed of a micro switch that can be brought into contact with and separated from the accelerator pedal. , turns ON when the accelerator pedal is released, and remains OFF while the accelerator pedal is depressed.
なお、このアクセルペダルセンサ65は、アク
セルペダルの踏み込み解除時における燃料噴射ポ
ンプ内でのコントロールラツクの初期態位検知ス
イツチを代用してもよいものである。 The accelerator pedal sensor 65 may be used as a switch for detecting the initial position of the control rack in the fuel injection pump when the accelerator pedal is released.
そして、上述したコントローラ64において
は、エンジン回転数情報、負荷情報及びアクセル
ペダルの踏み込み情報によつて可変ノズルベーン
の開度を設定するようになつており、その開度マ
ツプは、第2図および第4図に示す通りである。 In the controller 64 described above, the opening degree of the variable nozzle vane is set based on engine speed information, load information, and accelerator pedal depression information, and the opening degree map is shown in FIG. 2 and FIG. As shown in Figure 4.
なお、第4図において、「→」という表示
は、アクセルペダルセンサ65がONの状態から
OFFに転じた後、換言すれば、アクセルペダル
の踏み込みが解除されて再度踏み込まれてから所
定時間(t)経過した時点にノズル面積がの状
態、つまり、最小面積を設定される状態からノズ
ル面積がの状態、つまり、最大面積を設定され
る状態に変わることを意味していることを前置き
しておく。 In addition, in FIG. 4, the display "→" indicates that the accelerator pedal sensor 65 is ON.
After turning OFF, in other words, after a predetermined time (t) has elapsed since the accelerator pedal was released and pressed again, the nozzle area changes from the state where the minimum area is set to the nozzle area. Let me preface this by saying that this means changing to the state of , that is, the state where the maximum area is set.
すなわち、第2図及び第4図においてエンジン
回転数(Ne)があらかじめ設定されている低回
転数(Ne0)以下の場合(第4図中、符号Aで示
す領域)には、ロードセンサによる負荷検知(第
5図中、符号dで示す負荷切換線を基準としてそ
れ以上あるいはそれ以下を検知すること)の結果
に拘らず、最小ノズル面積を設定する。 In other words, in Figures 2 and 4, when the engine speed (Ne) is lower than the preset low engine speed (Ne 0 ) (area indicated by symbol A in Figure 4), the load sensor The minimum nozzle area is set regardless of the result of load detection (detecting a load that is above or below the load switching line indicated by d in FIG. 5 as a reference).
従つて、この状態では、コントローラ64は、
第1、第2の電磁弁58,60の両方を開放設定
するための信号を出力し、電磁弁58,60を介
して圧縮空気を空気圧応動式アクチユエータ48
における第1ピストン52の圧力室及び第2ピス
トン54の圧力室に供給させる。 Therefore, in this state, the controller 64:
A signal for opening both the first and second solenoid valves 58 and 60 is output, and compressed air is supplied to the pneumatic actuator 48 via the solenoid valves 58 and 60.
The pressure chamber of the first piston 52 and the pressure chamber of the second piston 54 are supplied.
そして、エンジン回転数(Ne)が上述した低
回転数(Ne0)よりも高く、例えば、中速域での
所定回転数(Ne1)よりも低い場合(第4図中、
符号Bで示す領域)において、ロードセンサから
の負荷検知の結果により、負荷切換線d以上の高
負荷でかつアクセルペダルセンサ65がOFF、
換言すれば、アクセルペダルが踏み込まれている
場合には、上述した第1、第2電磁弁58,60
への通電設定を行つて、最小ノズル面積を設定
し、また、負荷切換線d以下の場合で、アクセル
ペダルが踏み込まれていない場合(アクセルペダ
ルセンサ65がON)には、ノズル面積を最小状
態(の状態)から最大状態(の状態)に移行
し、そして、アクセルペダルが踏み込まれている
場合(アクセルペダルセンサ65がOFF)には
ノズル面積を最大に設定する。 When the engine speed (Ne) is higher than the above-mentioned low speed (Ne 0 ), for example, lower than the predetermined speed (Ne 1 ) in the medium speed range (in FIG. 4,
In the area indicated by symbol B), the result of the load detection from the load sensor indicates that the load is higher than the load switching line d and the accelerator pedal sensor 65 is OFF.
In other words, when the accelerator pedal is depressed, the first and second solenoid valves 58, 60 described above
, set the minimum nozzle area, and set the nozzle area to the minimum state if the load switching line d or less and the accelerator pedal is not depressed (accelerator pedal sensor 65 is ON). (state) to the maximum state (state), and when the accelerator pedal is depressed (accelerator pedal sensor 65 is OFF), the nozzle area is set to the maximum.
従つて、ノズル面積が最大に設定されるときに
は、コントローラ64からは第1、第2の電磁弁
58,60の両方に対する信号の出力はなく、こ
れにより、両電磁弁58,60は、無通電により
通常態位である大気開放態位とされる。 Therefore, when the nozzle area is set to the maximum, no signal is output from the controller 64 to both the first and second electromagnetic valves 58, 60, so that both electromagnetic valves 58, 60 are de-energized. Therefore, it is set to the atmosphere open position, which is the normal position.
一方、エンジン回転数(Ne)が上述した中間
速度域に相当する回転数での所定回転数(Ne1)
よりも高く、高速域に相当する回転数域での所定
回転数(Ne2)よりも低い場合(第4図中、符号
Cで示す領域)においては、ロードセンサからの
負荷検知の結果により、負荷切換線d以上の高負
荷でかつアクセルペダルセンサ65がOFF、換
言すれば、アクセルペダルが踏み込まれている場
合には、上述した第1電磁弁58のみへの通電設
定を行つて、中位のノズル面積を設定する。 On the other hand, the predetermined rotation speed (Ne 1 ) at a rotation speed where the engine rotation speed (Ne) corresponds to the intermediate speed range mentioned above.
, and lower than the predetermined rotation speed (Ne 2 ) in the rotation speed range corresponding to the high speed range (region indicated by symbol C in Fig. 4), based on the result of load detection from the load sensor, When the load is higher than the load switching line d and the accelerator pedal sensor 65 is OFF, in other words, the accelerator pedal is being depressed, the energization setting is made only to the first solenoid valve 58, and the intermediate level is set. Set the nozzle area.
従つて、この状態では、コントローラ64は、
第1の電磁弁58のみを開放設定するための信号
を出力し、電磁弁58を介して圧縮空気を空気圧
応動式アクチユエータ48における第1ピストン
52の圧力室に供給する。 Therefore, in this state, the controller 64
A signal for opening only the first solenoid valve 58 is output, and compressed air is supplied to the pressure chamber of the first piston 52 in the pneumatic actuator 48 via the solenoid valve 58.
また、上述した第4図中、符号Cで示す領域に
おいて、負荷切換線d以下の場合で、アクセルペ
ダルが踏み込まれていない場合(アクセルペダル
センサ65がON)には、ノズル面積を最小状態
(の状態)から最大状態(の状態)に移行し、
アクセルペダルセンサが踏み込まれている場合
(アクセルペダルセンサ65がOFF)には、ノズ
ル面積を最大に設定する。従つて、最小ノズル面
積を設定する場合には、上述したように第1、第
2電磁弁58,60への通電設定が行われてこれ
ら両電磁弁58,60を介して第1のピストン5
2の圧力室および第2のピストン54の圧力室へ
の圧縮空気の供給がなされ、そして、最大ノズル
面積を設定する場合には、上記両電磁弁58,6
0への通電設定が行われずに両電磁弁58,60
の通常態位である大気開放態位が設定される。 In addition, in the area indicated by symbol C in FIG. 4 mentioned above, when the load is below the load switching line d and the accelerator pedal is not depressed (accelerator pedal sensor 65 is ON), the nozzle area is set to the minimum state ( state) to the maximum state (state of),
When the accelerator pedal sensor is depressed (accelerator pedal sensor 65 is OFF), the nozzle area is set to the maximum. Therefore, when setting the minimum nozzle area, the first and second solenoid valves 58, 60 are energized as described above, and the first piston 5 is energized via these two solenoid valves 58, 60.
When compressed air is supplied to the second pressure chamber and the pressure chamber of the second piston 54 and the maximum nozzle area is set, both the electromagnetic valves 58 and 6 are
Both solenoid valves 58 and 60 were not energized to zero.
The atmosphere open position, which is the normal position, is set.
さらに、エンジン回転数(Ne)が高速域
(Ne2)以上にある場合において、ロードセンサ
からの負荷検知の結果により、負荷切換線d以上
の高負荷でかつアクセルペダルセンサ65が
OFF、換言すればアクセルペダルが踏み込まれ
ている場合には上述した第1、第2電磁弁58,
60への通電設定を行わないで通常態位の大気開
放状態として、最大ノズル面積を設定し、また、
負荷切換線d以下の場合で、アクセルペダルが踏
み込まれていない場合(アクセルペダルセンサ6
5がON)には、ノズル面積を最小状態(の状
態)から最大状態(の状態)に移行し、そし
て、アクセルペダルが踏み込まれている場合(ア
クセルペダルセンサ65がOFF)にはノズル面
積を最大に設定する。 Furthermore, when the engine speed (Ne) is above the high speed range (Ne 2 ), the result of the load detection from the load sensor indicates that the accelerator pedal sensor 65 is under high load above the load switching line d.
OFF, in other words, when the accelerator pedal is depressed, the first and second solenoid valves 58,
The maximum nozzle area is set as the normal atmosphere open state without energization setting to 60, and
When the load switching line d or less is applied and the accelerator pedal is not depressed (accelerator pedal sensor 6
5 is ON), the nozzle area is shifted from the minimum state (state) to the maximum state (state), and when the accelerator pedal is depressed (accelerator pedal sensor 65 is OFF), the nozzle area is changed. Set to maximum.
従つて、このようなノズル開度の設定において
は、第2図に示す領域Aが拡張されたことにな
り、換言すれば、エンジン回転数の低い場合にお
いて負荷およびアクセルペダルの踏み込み状況に
応じてノズル面積をブースト圧(Pb)の立上り
を改善するようになつている。従つて、ブースト
圧の立上りを改善することで、燃料制限装置26
の燃料供給制限が緩和されるので、車両の発進性
を改善することが期待できる。 Therefore, in setting the nozzle opening degree in this way, the area A shown in Fig. 2 is expanded.In other words, when the engine speed is low, the area A shown in FIG. The nozzle area is designed to improve the rise of boost pressure (Pb). Therefore, by improving the boost pressure rise, the fuel restriction device 26
As fuel supply restrictions are relaxed, it is expected that the starting performance of the vehicle will be improved.
いま、上述したコントローラ64の作動制御の
実際を第3図に示す運転状況によつて説明すると
次の通りである。 The actual operation control of the controller 64 described above will now be explained with reference to the operating situation shown in FIG. 3.
すなわち、第3図において、エンジンの始動が
行われてアイドリングの状態を経て符号A乃至D
で示す領域でのノズル面積の設定は第4図におい
て説明した通りである。 That is, in FIG. 3, after the engine is started and goes through an idling state, the engine changes from A to D.
The setting of the nozzle area in the region indicated by is as explained in FIG. 4.
つまり、エンジン始動後のアイドリング状態か
ら発進のためにアクセルペダルが踏み込まれた場
合には、ノズル面積が最小状態()に設定され
て排気ガスタービンの回転数を上昇傾向に設定す
ることができ、これによつて、ブースト圧(Pb)
が高められるようになつており、この状態での燃
料制限装置26においては、ブースト圧(Pb)
が高くなることで、コントロールラツク24を燃
料の増量方向に移動させやすくさせられる。従つ
て、発進に要するクラツチ係合までの時間は、ブ
ースト圧の上昇と燃料の増量によりクラツチ係合
に要するトルクが得られるエンジン回転数の上昇
までの時間を短縮することで早められることにな
る。 In other words, when the accelerator pedal is pressed to start from an idling state after starting the engine, the nozzle area is set to the minimum state (), and the rotation speed of the exhaust gas turbine can be set to increase. By this, boost pressure (Pb)
In this state, the fuel restriction device 26 increases the boost pressure (Pb).
By increasing the height, it becomes easier to move the control rack 24 in the direction of increasing the amount of fuel. Therefore, the time it takes to engage the clutch for starting can be shortened by increasing the boost pressure and increasing the amount of fuel, which shortens the time it takes for the engine speed to rise enough to obtain the torque required to engage the clutch. .
一方、第3図において、エンジン回転数(Ne)
が(Ne0)以上時、ロードセンサがOFFの状態で
クルージングしているときに、例えば、ギヤチエ
ンジのためにアクセルペダルの踏み込みを一時的
に解除すると、第3図において符号(Ne>Ne0)
で示す領域にあるように、アクセルペダルセサ6
5がONし、これらの条件に基づいて第4図にお
いて説明したように、ノズル面積が最小状態
()に設定される。そして、この状態はアクセ
ルペダルが再度踏み込まれてアクセルペダルセン
サ65がOFFになつても所定時間t(t>0)保
持され、その後にノズル面積が最大状態()に
設定される。 On the other hand, in Figure 3, engine speed (Ne)
When the vehicle is cruising with the load sensor OFF and the accelerator pedal is temporarily released to change gears, the sign (Ne > Ne 0 ) will appear in Figure 3.
As shown in the area shown, the accelerator pedal sensor 6
5 is turned on, and based on these conditions, the nozzle area is set to the minimum state () as explained in FIG. This state is maintained for a predetermined time t (t>0) even when the accelerator pedal is depressed again and the accelerator pedal sensor 65 is turned off, and then the nozzle area is set to the maximum state ( ).
この場合は、一般に、アクセルペダルの踏み込
みが解除されると、燃料ポンプ22のラツク24
が初期状態に復帰すると共に、その時点での排気
ガスタービン16のノズル面積が前述したように
最大状態()であることから、コンプレツサ2
0のブースト圧(Pb)も低く、かつ燃料制限装
置26で作動部材38がラツク24のストツパ4
2により係止する方向に変位しようとするが、排
気ガスタービン16のノズル面積が上述したよう
に最小状態()に設定されるので、コンプレツ
サ20でのブースト圧(Pb)が高くなる。それ
ゆえに、作動部材38はフツク44がラツク24
のストツパ42を係止するまでの時間を長くする
ような動きを採ることになる。従つて、再度アク
セルペダルが踏み込まれるときには、燃料ポンプ
22のラツク24が比較的自由に変位できる状態
とされているので、アクセルペダルの踏み込み量
に応じた燃料供給量の設定が比較的早く行えるよ
うになり、これにより、回転数およびトルクも落
ちこみがさほど起きない状態から立ち上げられる
ので、ギヤチエンジ後の所定トルクに達するまで
の立上り、換言すれば、過渡特性が改善されるこ
とになる。 In this case, generally, when the accelerator pedal is released, the rack 24 of the fuel pump 22 is released.
returns to its initial state, and since the nozzle area of the exhaust gas turbine 16 at that point is in the maximum state () as described above, the compressor 2
The boost pressure (Pb) at
However, since the nozzle area of the exhaust gas turbine 16 is set to the minimum state ( ) as described above, the boost pressure (Pb) at the compressor 20 increases. Therefore, the actuating member 38 is such that the hook 44 is attached to the hook 24.
The movement is such that it takes a longer time to lock the stopper 42. Therefore, when the accelerator pedal is depressed again, the rack 24 of the fuel pump 22 can be moved relatively freely, so that the fuel supply amount can be set relatively quickly in accordance with the amount of depression of the accelerator pedal. As a result, the rotational speed and torque can be started from a state where there is not much of a drop, so that the rise until reaching a predetermined torque after a gear change, in other words, the transient characteristics are improved.
なお、上述した設定回転数Ne0は、例えばトラ
ツク用デイーゼルエンジンで、アイドル回転数が
500rpmの場合、一例としてNe0=800rpm、そし
てNe1,Ne2は、1150rpm、1650rpmにそれぞれ
設定される。 Note that the set rotation speed Ne 0 mentioned above is, for example, in a truck diesel engine, when the idle speed is
In the case of 500 rpm, as an example, Ne 0 =800 rpm, and Ne 1 and Ne 2 are set to 1150 rpm and 1650 rpm, respectively.
また、アクセルペダルセンサがOFFの状態に
なつた時、ある一定時間t秒間は最小ノズル面積
のまま保持されるようにしても良い。 Further, when the accelerator pedal sensor is turned off, the nozzle area may be maintained at the minimum nozzle area for a certain period of time t seconds.
以上のように、本考案によれば、従来の可変容
量排気ガスタービンを備えた過給機付エンジンの
運転特性に、僅かの修正を施すことによつて、車
の発進性、ギヤチエンジ後の過渡応答性を著しく
改善することができる。 As described above, according to the present invention, by making slight modifications to the operating characteristics of a conventional supercharged engine equipped with a variable displacement exhaust gas turbine, it is possible to improve the starting performance of the vehicle and the transient response after gear change. Responsiveness can be significantly improved.
第1図は本考案実施例によるターボ過給機付エ
ンジンの全体構成を説明するための概略図、第2
図は縦軸に軸トルクTをそして横軸に回転数Ne
をとつて示した本考案の実施例によるターボ過給
機付エンジンの特性を説明するための線図、第3
図は第1図に示した構成における要部の特性を説
明するための表図、第4図は第1図に示した本考
案実施例によるエンジンの運転モードを示した線
図、第5図は従来のターボ過給機付エンジンの特
性を説明するための第2図相当の特性図である。
10……エンジン、12……ターボ過給機、1
6……排気ガスタービン、20……コンプレツ
サ、22……燃料供給装置、24……ラツク、2
6……燃料制限装置、38……作動部材、46…
…可変容量ノズルベーン、48……空気圧応動式
アクチユエータ、64……コントローラ、65…
…アクセルペダルセンサ。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the overall configuration of a turbocharged engine according to an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure shows shaft torque T on the vertical axis and rotation speed Ne on the horizontal axis.
Diagram 3 for explaining the characteristics of the turbocharged engine according to the embodiment of the present invention shown by taking
The figure is a table for explaining the characteristics of the main parts in the configuration shown in Fig. 1, Fig. 4 is a diagram showing the operating mode of the engine according to the embodiment of the present invention shown in Fig. 1, and Fig. 5 2 is a characteristic diagram corresponding to FIG. 2 for explaining the characteristics of a conventional turbocharged engine. 10... Engine, 12... Turbo supercharger, 1
6...Exhaust gas turbine, 20...Compressor, 22...Fuel supply device, 24...Rack, 2
6... fuel restriction device, 38... operating member, 46...
...Variable capacity nozzle vane, 48...Pneumatic actuator, 64...Controller, 65...
...Accelerator pedal sensor.
Claims (1)
スタービンと同排気ガスタービンにより駆動さ
れ、エンジンの吸気を加圧するコンプレツサとか
らなるターボ過給機と、 上記エンジンに対し燃料を供給する燃料供給装
置と、 上記ターボ過給機の吐出空気圧力に応動して上
記燃料供給装置の供給燃料量を制御する燃料制限
装置とを具え、 上記排気ガスタービンが、エンジンの回転数と
負荷とに応じて作動するアクチユエータによつて
変化するノズル面積を以つて運転されるターボ過
給機付エンジンにおいて、 上記排気ガスタービンのノズル面積設定に用い
られるアクチユエータに対し、設定回転数以上の
時点でノズル面積が最大となつている状態でアク
セルペダルの踏み込みを解除することに応動して
上記排気ガスタービンのノズル面積が最小となる
ようにその態位を設定したことを特徴とするター
ボ過給機付エンジン。[Claims for Utility Model Registration] A turbo supercharger consisting of an exhaust gas turbine driven by engine exhaust gas and a compressor driven by the exhaust gas turbine to pressurize the intake air of the engine; a fuel supply device that supplies fuel; and a fuel restriction device that controls the amount of fuel supplied by the fuel supply device in response to the discharge air pressure of the turbocharger; In a turbocharged engine that is operated with a nozzle area that changes by an actuator that operates according to The turbo overflow is characterized in that the position of the exhaust gas turbine is set so that the nozzle area of the exhaust gas turbine is minimized in response to release of the accelerator pedal when the nozzle area is at the maximum at the time. Fueled engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16629984U JPH0241330Y2 (en) | 1984-11-01 | 1984-11-01 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16629984U JPH0241330Y2 (en) | 1984-11-01 | 1984-11-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6182044U JPS6182044U (en) | 1986-05-30 |
JPH0241330Y2 true JPH0241330Y2 (en) | 1990-11-02 |
Family
ID=30724121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16629984U Expired JPH0241330Y2 (en) | 1984-11-01 | 1984-11-01 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0241330Y2 (en) |
-
1984
- 1984-11-01 JP JP16629984U patent/JPH0241330Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6182044U (en) | 1986-05-30 |
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