JPH0513965Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は例えば自動車等の車両に装着される
過給機付きエンジンの改良に関する。

（従来の技術） 一般に、例えば自動車等の車両に装着されるエ
ンジンとして過給機付きエンジンが知られてい
る。この過給機付きエンジンには第４図に示すよ
うにエンジン本体１の排気通路２に過給機３のタ
ービン４、エンジン本体１の給気通路５に過給機
３のコンプレツサ６がそれぞれ介設されている。
この場合、過給機３のタービン４とコンプレツサ
６とは同軸上に装着されている。そして、エンジ
ン本体１の駆動時にはエンジン本体１の排気通路
２内の排気ガス流によつて過給機３のタービン４
を回転駆動させるとともに、このタービン４の回
転にともないコンプレツサ６を回転駆動してエン
ジン本体１の給気通路５内の給気を過給するよに
なつている。そのため、排気ガス流の増加にとも
ないエンジン本体１の給気通路５内の給気圧力も
上昇するので、そのままの状態で放置すると過給
圧（ブースト圧）が上昇し過ぎる問題がある。こ
のようにエンジン本体１の給気通路５内の過給圧
が上昇し過ぎた場合には例えばガソリンエンジン
ではノツキングが発生し易くなる等の問題があ
る。

そこで、エンジン本体１の排気通路２にタービ
ン４に対して並列に連結されたバイパス通路７を
設け、このバイパス通路７にウエストゲートバル
ブ８を介設し、エンジン本体１の運転中、給気通
路５内の過給圧が設定圧力よりも低い場合にはバ
イパス通路７をウエストゲートバルブ８によつて
閉塞状態で保持させることにより、エンジン本体
１の排気通路２内から排出された排気ガス流の全
てを過給機３のタービン４側に導き、給気通路５
内の過給圧を上昇させるようになつている。ま
た、給気通路５内の過給圧が設定圧力を越えた場
合にはバイパス通路７のウエストゲートバルブ８
を開放させ、エンジン本体１の排気通路２内から
タービン４側に流れる排気ガスの一部をバイパス
通路７を介してタービン４の下流側に逃がすこと
により、エンジン本体１の給気通路５内の過給圧
が上昇し過ぎることを防止してエンジン本体１の
シリンダ内最高圧力（Pmax）を低減させ、騒音
の低減およびポンピングロスの低減を図り、燃料
消費率（燃費）の向上を図るようにしていた。

しかしながら、上記従来構成のものにあつては
エンジン本体１の給気通路５内を流れる吸入空気
の温度は外気温度と略同温度程度の比較的低温状
態で保持されているので、エンジン本体１の低温
始動時にはエンジン本体１の温度上昇が低温状態
の吸入空気によつて抑制され易いおそれがあつ
た。そのため、エンジン本体１の暖機運転に時間
がかかるので、エンジン本体１の始動性の向上を
図るうえで問題があつた。

（考案が解決しようとする問題点） 従来構成のものにあつてはエンジン本体１の給
気通路５内を流れる吸入空気の温度は外気温度と
略同温度程度の比較的低温状態で保持されてお
り、エンジン本体１の低温始動時にはエンジン本
体１の温度上昇が低温状態の吸入空気によつて抑
制され易いおそれがあつたので、エンジン本体１
の暖機運転に時間がかかり、エンジン本体１の始
動性の向上を図るうえで問題があつた。

この考案は上記問題点に着目してなされたもの
で、エンジン本体の暖機運転を短時間で終了させ
ることができ、エンジン本体の始動性の向上を図
ることができるとともに、エンジン本体の始動運
転状態から通常運転状態への移動を円滑化するこ
とができる過給機付きエンジンを提供することを
目的とするものである。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） この考案は一端をエンジン本体の排気通路に介
設された過給機のタービンに対して並列に連結さ
れたバイパス通路におけるウエストゲートバルブ
の下流側に連結させ、他端を過給機のコンプレツ
サの入口側に連結させた排気循環路およびこの排
気循環路を開閉操作する排気循環制御バルブをそ
れぞれ設けるとともに、エンジン本体の冷却水温
にもとづいて前記エンジン本体の運転状態を検出
する運転状態検出機能を備え、エンジン本体の低
温始動時にはウエストゲートバルブおよび排気循
環制御バルブをそれぞれ開放状態で保持し、エン
ジン本体の冷却水温の上昇に連動させて排気循環
制御バルブの弁開度を全開状態から全閉状態まで
制御してエンジン本体の始動運転の終了時点でウ
エストゲートバルブを通常の開閉制御状態、排気
循環制御バルブを全閉状態にそれぞれ切換え操作
するコントローラを設けたものである。

（作用） エンジン本体の暖機運転時にはウエストゲート
バルブおよび排気循環制御バルブをそれぞれ開放
状態で保持させてエンジン本体から排気される高
温状態の排気ガスをバイパス通路および排気循環
路を順次介して過給機のコンプレツサの入口側に
導入し、エンジン本体内に吸入される吸入空気中
に高温状態の排気ガスを混入させることにより、
吸入空気の温度を上昇させてエンジン本体の暖機
運転を促進させるとともに、エンジン本体の冷却
水温の上昇に連動させて排気循環制御バルブの弁
開度を全開状態から全閉状態まで制御してエンジ
ン本体の始動運転の終了時点で排気循環制御バル
ブの弁開度を円滑に全閉状態まで移動させるよう
にしたものである。

（実施例） 以下、この考案の一実施例を第１図乃至第３図
を参照して説明する。第１図は過給機付きエンジ
ン全体の概略構成を示すもので、１１はエンジン
本体、１２はこのエンジン本体１１の排気通路、
１３はこのエンジン本体１１の給気通路である。
また、１４はエンジン本体１１に装着された過給
機である。この過給機１４のタービン１５はエン
ジン本体１１の排気通路１２に介設されていると
ともに、過給機１４のコンプレツサ１６はエンジ
ン本体１１の給気通路１３に介設されている。

さらに、エンジン本体１１の排気通路１２には
タービン１５に対して並列に連結されたバイパス
通路１７が設けられている。また、このバイパス
通路１７にはウエストゲートバルブ１８が介設さ
れており、このウエストゲートバルブ１８によつ
てバイパス通路１７を開閉操作するようになつて
いる。この場合、ウエストゲートバルブ１８は例
えば電磁開閉弁によつて形成されている。そし
て、このウエストゲートバルブ１８はマイクロコ
ンピユータおよびその周辺回路によつて形成され
たコントローラ１９に接続されており、このコン
トローラ１９からの制御信号によつて開閉動作が
制御されるようになつている。さらに、コントロ
ーラ１９にはエンジン本体１１の回転数を検出す
る回転数検出器２０、アクセルペダルの踏込み操
作位置を検出する位置検出器２１、エンジン本体
１１の冷却水温を検出する温度検出器２２および
エンジン本体１１の給気通路１３内の過給圧（ブ
ースト圧）を検出するブースト圧検出器２３がそ
れぞれ接続されている。

一方、バイパス通路１７にはウエストゲートバ
ルブ１８の下流側に排気循環路２４の一端が連結
されている。この排気循環路２４の他端はエンジ
ン本体１１の給気通路１３における過給機１４の
コンプレツサ１６の入口側に連結されている。さ
らに、この排気循環路２４には排気循環制御バル
ブ２５が介設されており、この排気循環制御バル
ブ２５によつて排気循環路２４が開閉操作される
ようになつている。また、この排気循環制御バル
ブ２５は例えば弁開度を適宜の開度に開閉制御可
能な電磁開閉弁によつて形成されている。そし
て、この排気循環制御バルブ２５はウエストゲー
トバルブ１８とともにコントローラ１９に接続さ
れており、このコントローラ１９からの制御信号
によつて開閉動作が制御されるようになつてい
る。この場合、エンジン本体１１の運転時にはコ
ントローラ１９によつて温度検出器２２からの検
出水温と予め設定された通常運転時の設定冷却水
温とが比較されている。そして、温度検出器２２
からの検出水温が設定冷却水温よりも低い状態で
あることが検出された場合にはコントローラ１９
によつてエンジン本体１１の暖機運転状態と判断
し、このエンジン本体１１の暖機運転時にはコン
トローラ１９によつてウエストゲートバルブ１８
および排気循環制御バルブ２５がそれぞれ全開状
態で保持されるようになつている。また、温度検
出器２２からの検出水温の上昇時にはウエストゲ
ートバルブ１８の弁開度は第２図に示すように全
開状態で保持させるとともに、排気循環制御バル
ブ２５の弁開度は温度検出器２２からの検出水温
の上昇に連動させて全開状態から全閉状態まで連
続状態で徐々に閉塞操作させるようになつてお
り、温度検出器２２からの検出水温が設定冷却水
温まで上昇してエンジン本体１１の始動運転が終
了した時点でウエストゲートバルブ１８を通常の
開閉制御状態、排気循環制御バルブ２５を全閉状
態にそれぞれ切換え操作するようになつている。
この場合、エンジン本体１１の通常運転時には例
えばブースト圧検出器２３からの検出信号にもと
づいてウエストゲートバルブ１８がコントローラ
１９によつて開閉制御されるようになつており、
ブースト圧検出器２３からの検出ブースト圧が予
め設定された設定圧力よりも低い圧力の場合には
ウエストゲートバルブ１８が閉塞状態で保持され
るとともに、ブースト圧検出器２３からの検出ブ
ースト圧が設定圧力以上に達した時点でウエスト
ゲートバルブ１８が開操作されるようになつてい
る。

次に、上記構成の作用について説明する。ま
ず、エンジン本体１１の始動時には温度検出器２
２によつて検出されるエンジン本体１１の冷却水
温が予め設定された通常運転時の設定冷却水温よ
りも低い状態であることが検出されるので、コン
トローラ１９によつてエンジン本体１１の暖機運
転状態と判断される。このエンジン本体１１の暖
機運転時にはコントローラ１９によつてウエスト
ゲートバルブ１８および排気循環制御バルブ２５
がそれぞれ開放状態で保持されるので、エンジン
本体１１の排気通路１２内からタービン１５側に
流れる排気ガスの一部がバイパス通路１７を介し
てタービン１５の下流側に逃がされるとともに、
バイパス通路１７内を流れる排気ガスの一部が排
気循環路２４を介してエンジン本体１１の給気通
路１３における過給機１４のコンプレツサ１６の
入口側に流入する。そのため、エンジン本体１１
の給気通路１３内を流れる吸入空気中にエンジン
本体１１から排出された高温状態の排気ガスが混
入されるので、吸入空気の温度を上昇させること
ができ、従来に比べてエンジン本体１１の暖機運
転を促進させ、エンジン本体１１の暖機運転を短
時間で終了させることができる。そして、温度検
出器２２からの検出水温の上昇時にはウエストゲ
ートバルブ１８の弁開度は第２図に示すように全
開状態で保持されるとともに、排気循環制御バル
ブ２５の弁開度は温度検出器２２からの検出水温
の上昇に連動させて全開状態から全閉状態まで連
続状態で徐々に閉塞操作される。そのため、エン
ジン本体１１の始動運転の終了時点で排気循環制
御バルブ２５の弁開度を円滑に全閉状態まで移動
させることができ、エンジン本体１１を暖機運転
状態から通常運転状態への切換え動作を円滑に行
なわせることができる。また、温度検出器２２か
らの検出水温が設定冷却水温まで上昇してエンジ
ン本体１１の始動運転の終了時点でウエストゲー
トバルブ１８が通常の開閉制御状態、排気循環制
御バルブ２５が全閉状態にそれぞれ切換え操作さ
れる。そして、エンジン本体１１の通常運転時に
は例えばブースト圧検出器２３からの検出信号に
もとづいてウエストゲートバルブ１８がコントロ
ーラ１９によつて開閉制御され、ブースト圧検出
器２３からの検出ブースト圧が予め設定された設
定圧力よりも低い圧力の場合にはウエストゲート
バルブ１８が閉塞状態で保持されるとともに、ブ
ースト圧検出器２３からの検出ブースト圧が設定
圧力以上に達した時点でウエストゲートバルブ１
８が開操作される。

なお、この考案は上記実施例に限定されるもの
ではなく、この考案の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形実施できることは勿論である。

［考案の効果］ この考案によれば一端をエンジン本体の排気通
路に介設された過給機のタービンに対して並列に
連結されたバイパス通路におけるウエストゲート
バルブの下流側に連結させ、他端を過給機のコン
プレツサの入口側に連結させた排気循環路および
この排気循環路を開閉操作する排気循環制御バル
ブをそれぞれ設けるとともに、エンジン本体の冷
却水温にもとづいて前記エンジン本体の運転状態
を検出する運転状態検出機能を備え、エンジン本
体の低温始動時にはウエストゲートバルブおよび
排気循環制御バルブをそれぞれ開放状態で保持
し、エンジン本体の冷却水温の上昇に連動させて
排気循環制御バルブの弁開度を全開状態から全閉
状態まで制御してエンジン本体の始動運転の終了
時点でウエストゲートバルブを通常の開閉制御状
態、排気循環制御バルブを全閉状態にそれぞれ切
換え操作するコントローラを設けたので、エンジ
ン本体の暖機運転を短時間で終了させることがで
き、エンジン本体の始動性の向上を図ることがで
きるとともに、エンジン本体の始動運転状態から
通常運転状態への移動を円滑化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はこの考案の一実施例を示す
もので、第１図は過給機付きエンジン全体の概略
構成図、第２図はエンジン本体の低温始動時にお
けるエンジン本体の冷却水温とウエストゲートバ
ルブの弁開度との関係を示す特性図、第３図はエ
ンジン本体の低温始動時におけるエンジン本体の
冷却水温と排気循環制御バルブの弁開度との関係
を示す特性図、第４図は従来の過給機付きエンジ
ン全体の概略構成図である。 １１……エンジン本体、１２……排気通路、１
３……給気通路、１４……過給機、１５……ター
ビン、１６……コンプレツサ、１７……バイパス
通路、１８……ウエストゲートバルブ、１９……
コントローラ、２２……温度検出器、２４……排
気循環路、２５……排気循環制御バルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン本体の排気通路に介設された過給機の
   タービンに対して並列に連結されたバイパス通路
   を設け、このバイパス通路を開閉操作する過給圧
   調整用のウエストゲートバルブを備えた過給機付
   きエンジンにおいて、一端を前記バイパス通路に
   おけるウエストゲートバルブの下流側に連結さ
   せ、他端を前記エンジン本体の吸気通路側に連結
   させた排気循環路およびこの排気循環路を開閉操
   作する排気循環制御バルブをそれぞれ設けるとと
   もに、前記エンジン本体の冷却水温にもとづいて
   前記エンジン本体の運転状態を検出する運転状態
   検出機能を備え、前記エンジン本体の低温始動時
   には前記ウエストゲートバルブおよび排気循環制
   御バルブをそれぞれ開放状態で保持し、前記エン
   ジン本体の冷却水温の上昇に連動させて前記排気
   循環制御バルブの弁開度を全開状態から全閉状態
   まで制御して前記エンジン本体の始動運転の終了
   時点で前記ウエストゲートバルブを通常の開閉制
   御状態、前記排気循環制御バルブを全閉状態にそ
   れぞれ切換え操作するコントローラを設けたこと
   を特徴とする過給機付きエンジン。