JPS594535B2 - 過給機付エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、過給機付エンジンに関する。

従来、エンジンの出力を高めるため吸気通路に過給機を
設けた自動車用等の過給機付エンジンにおいては、過給
圧が上がり過ぎるとエンジンの耐久性を損ねる等の問題
が生ずることから、ある程度以上は過給圧が高くならな
いように最大過給圧を制御するという手段が知られてい
る。

従来のこの種の償御手段としては、吸気通路内の過給圧
か所定値を越えたときに吸気ガスの一部をＩＪ ＩＪ−
フするようにしたいわゆる過給リリーフ力式と、過給機
の駆動を排気タービンにより行うターボ過給機において
、排気系に排気タービンを迂回するバイパス通路を設け
、過給圧が所定値を越えたとき、このバイパス通路を開
いて排気タービンによる過給機１駆動力を減少させるよ
うにしたいわゆるウェストゲ゛−トカ式きかあり、これ
らの方式はいずれも、吸気圧力を基準として、過給圧が
予め設定された所定値に達してからは単に過給圧を一定
に維持するようにしたものである。

しかしながら、このように過給圧を一定に維持しても、
エンジン回転数が上昇すると単位時間当りの吸気ガス量
は増加するため、とくに高速運転域では吸気ガス量の増
大に伴うエンジン発熱量の過度の上昇を補いきれず、エ
ンジンの耐久性を損ねる。

また、高速運転域では単位時間当りの排気ガス量も増大
して排気温度が過大になり、これに起因して、排気系に
設けられた触媒（排気ガス浄化装置）に熱劣化を生じ、
さらにターボ過給機にあっては排気タービンに熱劣化が
生ずる等の欠点が残されている。

上記欠点を解消したものとして、吸気過給のための過給
機が吸気通路に設けられた過給機付エンジンにおいて、
エンジンの高速運転域でエンジン回転数の上昇に伴って
過給圧を制々に低下せしめる制御装置を設けたことを特
徴とするものが本出願人より提案されている（特願昭５
６−２５７８４号）。

これは、単に過給圧制御値（最高過給圧値）を一定に維
持するだけでは防止できない高速運転域でのエンジン発
熱量の過度の上昇および排気温度の過度の上昇を防止し
、これによってエンジンの耐久性を高め、かつ、排気系
に設けられた触媒等の熱劣化も防ぐことができる。

しかし、この提案された従来の吸気装置においては、高
負荷用吸気通路を開閉する２次スロットルバルブを過給
圧に応動するアクチュエータで開閉制御するように構成
した場合、エンジンが一定回転数以上になると過給圧が
低下して二次スロットルバルブが閉じてしまうことがあ
る。

本発明は、上記従来の問題を解決した過給機付エンジン
を提供するこ七を目的とするものであてて、その構成上
の特徴とするさころは、排気通厨に配置したタービンと
吸気通路に配置したプロｊとからなる過給機と、高負荷
用吸気通路に配置吟れたスロットルバルブを開閉制御す
る第１圧力ぐ動部材と、上記タービンをバイパスする通
路に自装置された開閉バルブを作動させて過給圧を制御
する第２圧力作動部材と、エンジン回転数の上昇にとも
ない圧力を漸次上昇させる圧力源と、該圧プ源の圧力さ
上記過給機による過給正否の合成圧を上記両川力作動部
材に供給する圧力通路とを有することである。

従って、本発明によれば、過給圧制御値（最涜過給圧値
）を一定に維持するだけでは防止できない高速運転域で
のエンジン発熱量の過度の上昇および排気温度の過度の
上昇を防止し、これによ℃てエンジンの耐久性を高め、
かつ、排気系に設けられた触媒等の熱劣化を防ぐこさも
できるとともに、高回転域での過給圧の低下により高負
荷用スロットルバルブが閉じるという不具合を解消でき
るものである。

以下本発明の実施例を図について説明する。

実施例は、第１図に示すように、エンジン２、エアクリ
ーナ４、吸入空気量を測定するエアフロメータ６、ブロ
ア８とタービン’１０（！：を有する過給機１２、吸入
空気量によって燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御装
置１４、燃料噴射装置１６、吸気通路１８に配置された
燃料噴射弁２０、排気通路２２に付設されたバイパス通
路２４からなる。

実施例は、さらに、吸気通路１８に、図示されていない
アクセレータによって操作される１次スロットルバルブ
２６吉、第１ダイヤフラム装置２８によって制御される
２次スロットルバルブ３０とを並置しており、また、バ
イパス通路２４に第２ダイヤフラム装置３２によって制
御されるバイパス制御弁３４を配置している。

第１ダイヤフラム装置２８は第１ダイヤフラム３６によ
って第１制御出室３８と第１大気圧室４０（！：に分割
され、第１ダイヤフラム３６は第１連結杆４２によって
２次スロットルバルブ３０のアーム部材３１に連結され
ている。

第２ダイヤフラム装置３２は第２ダイヤフラム３９によ
って第２制御庄室４４と第２大気圧室４６とに分割され
、第２ダイヤフラム３９は第２連結杆４８によってバイ
パス制御弁３４に連結されている。

第」制御圧室３８と第２制御圧室４４とはチェックバル
ブ５０を有する圧力通路５２によってブロア８より下流
の吸気通路１８に連通されている。

チェックバルブ５０は、吸気通路１８からダイヤフラム
装置２８．３２への流通は可能であるか、ダイヤフラム
装置２８゜３２から吸気通路１８への流通は停止する機
能を有する。

チェックバルブ５０とダイヤフラム装置２８．３２ａの
間の圧力通路５２は、エンジン２に駆動されてエンジン
回転数の上昇にともない圧力を漸次高くする空気ポンプ
５４に絞り装置５６を介して連通されている。

絞り装置５６は後述の合成圧特性を調整するためのもの
である。

次に、上記実施例のうちチェックバルブ５０を除いた過
給機付エンジンの作用を第２図に示す圧力グラフにもさ
づいて説明する。

第２図に示す圧力グラフにおいて、横軸はエンジン回転
数を示し縦軸は圧力を示す。

破線は吸気通路１８内の過給圧特性を示す。

２点鎖線は過給圧と空気ポンプ５４の出力圧の合成圧特
性、すなわち２次スロットルバルブ３０さバイパス制御
弁３４を開閉させる圧力特性を示す。

１点鎖線は空気ポンプ５４の出力圧特性を示す。

一方、エンジン回転数Ａは、これを越えると過給圧の上
昇が停止し、さらに空気ポンプ５４の出力によって過給
圧が低下する回転数を示す。

圧力Ｂは２次スロットルバルブ３０が開き始める過給圧
を示し、圧力Ｃは２次スロットルバルブ３０が全開とな
る過給圧を示し、圧力りは過給圧Ｂの時の合成圧を示し
、圧力Ｅは過給圧Ｃのききの合成圧を示し、圧力Ｆはバ
イパス制御弁３４の開き始めの合成圧を示す。

ところで、第２図において、エンジン回転数Ａまでは、
エンジン回転数の上昇に伴って過給圧（破線）、出力圧
（１点鎖線）及び合成圧（２点鎖線）が上昇していく。

過給圧（破線）がＢになると、合成圧りによって第１ダ
イヤフラム３６が変位し、２次スロットルバルブ３０が
開き始める。

過給圧（破線）がさらに上昇してＣになり合成圧（２点
鎖線）がＥとなると、２次スロットルバルブ３０は全開
きなる。

エンジン回転数がＡになると、合成圧（２点鎖線）は、
Ｆさなり、第２ダイヤフラム３９が変位し、バイパス制
御弁３４が開き始め、これにより過給圧（破線）の上昇
が停止する。

エンジン回転数がＡを越えると、過給圧（破線）は上昇
しないが、出力圧（１点鎖線）か上昇し続けているから
合成圧（２点鎖線）は上昇を続ける。

この合成圧（２点鎖線）の上昇に伴いバイパス制御弁３
４が漸次開度を増し、タービン１０をバイパスする排気
バイパス量が増加し、過給圧（破線）は低下していく。

この過給圧（破線）の低下の仕方は出力圧（１点鎖線）
（！：絞り装置５６によって制御される。

そして、過給圧（破線）はＡより高いある回転数におい
て遂に２次スロットルバルブ３０が閉じ始める過給圧Ｃ
以下になるが、合成圧（２点鎖線）は、回転数の上昇に
伴い上昇を続けるから圧力Ｅより下がることはなく、２
次スロットルバルブ３０が閉じ始めることはない。

ところで、チェックバルブ５０は、出力圧（１点鎖線）
が過給圧（破線）より高いとき、第１ダイヤフラム３６
及び第２ダイヤフラム３２に作用する圧力が出力圧（１
点鎖線）よりも低くならないように作用するから、上記
実施例においては第１ダイヤフラム３６及び第２ダイヤ
フラム３２に作用する圧力は第２図に実線で示すものと
なり、Ａより高い回転数において圧力Ｅより下がること
がない。

従って、エンジン回転数がＡより高く上昇しても２次ス
ロットルバルブ３０が閉じることはない。

他の実施例として、上記空気ポンプ５４を使用せず、こ
こにエンジン排圧を連通させてもよい。

本発明は、以上詳細に説明したように、過給圧は所定回
転数を越えると徐々に減少し、他方、２次スロットルバ
ルブを開閉制御するダイヤフラム装置への圧力は回転数
の上昇に伴い高くなる。

従って、高速運転域でのエンジンおよび融媒等の耐久性
を向上させるとともに、高速運転時において高負荷用ス
ロットルバルブが閉じるという不具合を防止するこきが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明図、第２図は実施例の作動
原理を説明するための圧力グラフである。 ２・・・・・・エンジン、４・・・・・・エアクリーナ
、６・・・・・・エアフロメータ、８・・・・・・ブロ
ア、１０・・・・・・タービン、１２・・・・・・過給
機、２４・・・・・・バイパス通路、２８・・・・・・
第１ダイヤフラム装置、３０・・・・・・２次スロット
ルバルブ、３２・・・・・・第２ダイヤフラム装置、３
４・・・・・・バイパス制御弁、５０・・・・・・チェ
ックバルブ、５２・・・・・・圧力通路、５４・・・・
・・空気ポンプ、５６・・・・・・絞り装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 排気通路に配置したタービンと吸気通路に配置した
   ブロアとからなる過給機と、高負荷用吸気通路に配置さ
   れたスロットルバルブを開閉制御する第１圧力作動部材
   と、上記タービンをバイパスする通路に配置された開閉
   バルブを作動させて過給圧を制御する第２圧力作動部材
   と、エンジン回転数の上昇にともない圧力を漸次上昇さ
   せる圧力源と、該圧力源の圧力と上記過給機による過給
   圧との合成圧を上記測圧力作動部材に供給する圧力通路
   とを有することを特徴きする過給機付エンジン。