JPS60128929A - 過給機付エンジンの過給圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、過給機付エンジンの過給圧制御装置に関する
。

（従来技術） 従来より、過給機を備えたエンジンにおり看て、排ガス
温度を検出する排ガス温度検出装置を設け、排ガス温度
が所定値以上に上昇したときには、過給圧を設定値以下
に制限することにより、エンジンや過給機あるいは排気
系に介設する触媒等の熱劣化を防止するようにした過給
機付エンジ、ンの過給圧制御装置が提案されている（特
開昭５７−５２６３７号公報参照）。

ところで、過給圧の上昇に伴なう排ガス温度の温度上昇
と、過給圧の上昇に伴なって熱的に厳しい条件にさらさ
れるエンジンの内部、例えば、バルブブリッジ部と呼ば
れる吸気バルブと排気バルブとが近接すゐシリンダヘッ
ドの隔壁部の温度上昇とは、ある種の相関があるものの
、必ずしも一対一の関係にはない。即も、過給圧の上昇
に伴って排ガス温度が所定値以上に上昇しても、上記の
バルブブリッジ部の温度は、熱的劣化を生ずる温度にま
で直ちに上昇されるものではない。

また、高出力を必要とする加速運転において、上記のよ
うに排ガス温度が所定値に達した時点で無条件に過給圧
を制限するようにした場合には、期待される高出力が得
られず、過給機の本来の目的が阻害されるといった問題
がある。

（発明の目的） 本発明の目的は、過給機付エンジンにおいて、排ガス温
度が所定値以上に上昇しても、実際に熱的悪影響が問題
となるまでは、過給圧の制限をできるだけ遅延させるこ
とかでト、したがってその間は、高い過給圧によってエ
ンジンの高出力を保証することである。

（発明の構成） このため、本発明は、吸気通路に介設した過給機と、排
ガス温度を検出する排ガス温度検出装置と、排ガス温度
が所定値以上に達した時に過給圧を設定値以下に制限す
る過給圧制限装置を備えた過給機付エンジンの過給圧制
御装置において、上記の設定値以下への過給圧の制限を
排ガス温度が所定値以上に達した時点から所定期間遅延
させる遅延制御装置を設ける。

（発明の効果） 本発明により、過給機付エンジンにおいて、高熱におけ
るピストンのトップデツキや、シリンダヘッドのバルブ
ブリッジ部や、排気タービンなどの信頼性を維持しつつ
、過給による充填効率の向上がはかれる。

（実施例） 第１図は、実施例の図式的な図である。ガソリンエンジ
ン本体１には、吸気通路２と排気通路３とが設けられて
いる。混合気は、吸気通路２を通り、吸気弁４からシリ
ンダ５内に導入される。燃焼後、膨張行程で仕事をした
排ガスは、排気弁６から排気通路３を経て、排出される
。

吸気通路２には、過給機１１が設けられ、排気通路３に
設けた排気タービン１２によって駆動される。排気通路
３には、排気タービン１２を迂回するバイパス通路１３
力福９けられ、電磁弁１４が、このバイパス通路１３を
開閉するために配置される。バイパス通路１３と電磁弁
１４とは、過給圧を一定にするように働くウェストデー
トを構成する。また、排ガスの温度を検出する温度セン
サ１５が、排気通路３の排気タービン１２の上流側に設
置される。

比較回路１６は、この温度センサ１５からの出力を、設
定電圧発生回路１７で発生した設定値と比較する。この
設定値は、所定の排ガス温度上限値に対応した電圧値で
ある。今、第２図（ａ）に示すように、温度センサ１５
の出力が変化すると、比較回路１６の出力は、第２図（
１））に示すように、温度センサ１５の出力が設定電圧
値に等しくなる時刻Ｌ１　に、立上がる。比較回路１６
の出力は、従来は、電磁弁駆動回路１８．に入力され、
電磁弁駆動回路１８は、時刻ｔ１　に直ちに電磁弁１４
を開いて、過給圧を下げた。本実施例では、比較回路１
６の出力は、従来の過給圧制御装置１９に付加した遅延
制御装置２１に出力される。従来の過給圧制御装置１９
は、ウェストゲート１３・１４と、上記の回路１６・１
７・１８とからなる。

遅延制御装置２１は、積分回路２２・設定電圧発生回路
２３・比較回路２４からなる。第２図（ｃ）に示すよう
に、積分回路２２は、時刻ｔ１以後、比較回路１６の出
力を積分する。比較回路２４は、この積分値を、設定電
圧発生回路２３で発生した設定値と比較する。この設定
値は、以下に説明するように、所定の遅延時間に対応す
る値を設定する。第２図（ｄ）に示すように、比較回路
２４の出力は、上記の積分値が上記の設定値に等しくな
る時刻ｔ２に、立上る。これに対して、第２図（ｅ）に
示すように、電磁弁駆動回路１８の出力は時刻ｔ２に変
化して電磁弁１４を開作動させ、排ガスの一部をバイパ
ス通路１３にバイパスさせて、過給圧の制限を開始する
。即ち、過給圧の制限は、排ガス温度が所定値以上に達
した時刻ｔ１　がら所定の遅延時開Δｔ＝（ｔ２−［Ｉ
）だけ遅延されることとなる。

第３図は、常温にあるディーゼルエンジンを、中負荷状
態で３０００ｒｐｍで運転したと外の、排気温度とシリ
ンダヘッドのバルブブリッジ部７（第１図参照）の表面
温度との時間変化を示したグラフである。バルブブリッ
ジ部７は、燃焼時に高熱をうけ、温度力吐昇すると、亀
裂が生じたりするなどの熱焼損をうけるおそれがある。

今、過給運転時の排ガス温度の上限設定値を８０　（１
”Ｑとし、バルブブリッジ部７の表面温度の上限設定値
を３５０℃とする。第３図は、排ガス温度が８００℃に
達した後、バルブブリッジ部７が、時刻Ｌ１から八Ｔだ
け遅延して、時刻ｔ、に、３５０℃に達することを示し
ている。ΔＴの測定値は、６０〜９０秒であった。ΔＴ
は、エンジンが暖まっている状態では、もっと短かい。

本実施例の過給圧制御装置２１を時刻Ｌ３よりも適当に
早い時刻ｔ２で作動させると、過給圧は、第４図に示す
ように変化する。過給圧は、排ガス温度が上限設定値に
達する時刻ｔｌ　を過ぎても増加しつづける。そして、
バルブブリッジ部７の表面温度が上限設定値に達する時
刻ｔ、より前の、時刻ｔ、より所定の遅延時開Δｔだけ
遅延した時刻ｔ２に（ここで、ｂ　＞ｔ２）、過給圧の
制限を開始する。すると、過給圧は、時＃ｔ１　での値
の近傍に速かに下がり、バルブブリッジ部７の表面温度
がその後もある程度上昇したとしても、上限設定値３５
０℃ｔニ達することはなく、バルブブリッジ部７が焼損
することはない。こうして、過給による充填効率が、第
４図に斜線で示した部分だけ、従来の装置よりも増大す
る。

上記の所定の遅延Ｆｌ開Δｔは、設定電圧発生回路２３
により設定する設定電圧により定められる。

この設定電圧の上限値は、エンシ゛ンの運転状態、特に
エンジンの加速状態に対応させて変更することが好まし
い。そこで、上記の設定電圧２３には、たとえば、アク
セルペダルの踏込み状態からエンジンの加速状態を検出
する加速検出装置２５からの加速状態を示す信号を入力
し、加速状態に応じて設定電圧を変化させるようにする
。

上記のように加速状態に応じて設定電圧を変更すれば、
急加速時においても、過給圧の上昇による充填効率の向
上によって必要な高出力を保証することができ、加速性
能の向上を図ることができる。

なお、上記実施例では、ウェストゲートバルブ方式につ
いて説明したが、給気そのものを過給機上流にリリーフ
する過給リリーフ方式にも本発明を適用することができ
ることはいうまでもない。

また、過給機としては、実施例の如軽所謂夕７ボチャー
ジャの外、エンジン出力軸により駆動されるベーン式の
過給機を用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例の図式的な図である。 第２図は、過給圧制御装置の各部での電圧の変化を示す
グラフである。 第３図は、ディーゼル機関における排ガス温度とバルブ
ブリッジ部表面温度の時間変化を示すグラフである。 第４図は、過給圧の制御を示すグラフである。 ２・・・吸気通路、３・・・排気通路、１１・・・過給
機、１９・・・過給圧制御装置、２１・・・遅延制御装
置。 特許出願人　東洋工業株式会社 代　理　人　弁理士　前出　葆ばか２名ｈ’５２図 第３図 ｆＪｉＪ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気通路に介設した過給機と、排ガス温度を検出
   する排ガス温度検出装置と、排ガス温度カｆ所定値以上
   に達した時に過給圧を設定値以下ｌニ制限する過給圧制
   限装置とを備えた過給機付エンジンの過給圧制御装置に
   お（１て、 上記の設定値以下への過給圧の制限番排気ガス温度が所
   定値以上に達した時点から所定期間遅延させる遅延制御
   装置を付加したことを特徴とする過給機付エンジンの過
   給圧制御装置。