JPS6041218B2 - 排気タ−ボ過給式エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、排気ガスタービンによって駆動される週給機
を備えた燃料噴射式のエンジンに関するものである。

ターボ過給機を備えない普通の燃料噴射式エンジンにお
いて、その燃料噴射ノズルをェアクリーナへの吸入空気
量に関連し、エンジンの燃焼室への混合気の空燃比を略
一定に制御することは公知であるが、このものは、エン
ジンのアイドリング及び加速時に空燃比を濃くするよう
にした制御手段を別個に設けているので制御装置が著し
く複雑になる欠点があった。

本発明は、排気ターボ週給機を備えたエンジンを、燃料
噴射式にして、エンジンへの混合気の空燃比を略一定に
制するにおいて、ターボ過給機からエンジンに至る週給
空気の一部を、エンジンのアィドリング、加速及び減速
時に排気側に適宜ブローさせることによって、アィドリ
ング、加速及び減速時における混合気の空燃比を濃くな
るようにして制御装置を簡略化すると共に、エンジンの
急減途時における週給圧の異常上昇を防止してエンジン
の加速性を向上したものである。

次に本発明の一例を図面について説明するに、図におい
て１は吸気マニホールド２及び排気マニホールド３を有
するエンジン、４は排気タービン５とブロワ−圧縮機６
を直結した排気ターボ週給機、７は排気ガスを大気に放
出するマフラー及び触媒コンバータを各々示し、吸気マ
ニホールド２にはエンジンへの空気量を調節するスロッ
トル弁８を備え、週給通路９を介して前記ブロヮ−圧縮
機６の吐出側に接続され「ブロヮー圧縮機６の吸入側は
吸入通路１０を介してェアクリーナ１１に接続され、吸
入通路１０中には吸入空気量を計測するェアフローメー
タ１２が設けられ、前記吸気マニホールド２に設けた燃
料噴射ノズル１３は前記ヱアフローメータ１２に関連し
、エンジンの燃焼室への混合気の空燃比が、理論空燃比
よりリーンの値に一定になるように自動制御されている
。

また、排気タービン５の排気側は排気管１４を介してマ
フラー７に、排気タービン５の入口側は排気通路１５を
介して排気マニホールド３に各々鞍線されている。そし
て、前記過給通路９から分岐したブロー通路１６の先端
１６′を、前記マフラー７内における排気管９４からの
排気ガスの流れの場においてその流れに対して後方向に
向うように、換言すれば排気ガスの流れによってブロー
通路１６の先端１６′から空気が吸い出されるように関
口され、このブロー通路１６には、この遍路を開閉する
制御弁１７と、過給通路９からのマフラー？の方向のみ
に開くようにした逆止弁１８とを直列状に設け、制御弁
１７における弁体１９の弁綾２０をダイヤフラム式駆動
装置２１におけるダイヤフラム室２２内のダイヤフラム
２３に連結し、ダイヤフラム室２２内に設けたばね２４
にて弁体１７を常閉方向に付勢する一方、ダイヤフラム
室２２を吸気圧取出通路２５を介して吸気マニホールド
２に接続し「吸気マニホールド２の吸気圧が負圧側に高
くなれば制御弁１７の弁体１９が開くように構成し「吸
気圧取出適路２５中には、オリフイス２６と逆止弁２７
とを並設して成る遅延装置２８を設けて成るものである
。

なお、符号２９は「排気タービン５を迂回するように排
気通路軍５とブロー通路１６又はマフラー７とをつない
だ迂回通路３０中に設けた排気ガス切換弁で、エンジン
に対する週給がエンジンの危険回転を越えて過週給にな
ったとき、前読切襖弁２９が開いて排気ガスの一部をマ
フラーに直接流すことによって過週給を防止するように
なっている。

この構成において、エンジンの運転中にエンジンから排
出された排気ガスは、排気通路１５から排気タービン５
に入り、排気タービン５を回転してこれに直結したブロ
ワー圧縮機６を回転駆動することにより、ェアクリーナ
１１からの吸入空気はブロワ−圧縮機６で圧縮され、過
給通略９を経て吸気マニホールド２に至り、ここで燃料
噴射ノズル１３によってェアクリーナ１ １からの吸入
空気量に対して空燃比がリーン側の設定値になるように
燃料が供給されたのちエンジンに吸気される。

この場合、スロットル弁８を全閉してのアィドＩＪング
時には「吸気マニホールド２における吸気圧は負圧側に
高く、この負圧がダイヤフラム室２２に作用し、制御弁
１７の弁体１９が開くから、過給通路９からェンジンＩ
至る吸入空気の一部は、マフラ−す内の排気脈動及び排
気ガスの流れに基づく吸出現象により、フロー通路１６
を通ってマフラー側にブローして「エンジンへの吸入空
気量は〜ェアクリーナ箇所の吸入空気量よりもブロー通
路１６よりブローする量だけ少なくなる。

このとき、燃料噴射ノズル亀３の燃料噴射量はヱアクリ
ーナ１１箇所の吸入空気量に対応して制御されているの
で〜実際にはエンジンの燃料室に吸気される混合気の空
燃比は、ェアフローメータ１２によるＩＪ−ン設定値よ
り濃くなってしいわゆるアイドル増量となる。そして「
ァィドリング状態からスロットル弁８を開動しての加速
時に、吸気マニホールド２の吸気圧は大気圧に近くなり
、この大気圧方向への圧力変化は〜遅延装置２８‘こお
けるオリフイス２６によってダイヤフラム室２２に伝達
される。すなわち、制御弁１７‘まスロットル弁８の開
動と同時に閉じられることがなく、スロットル弁８の開
動後いよらく閥の状態が保持かれながら、エンジンへの
混合気の空燃比は、前記ァィドリング時を同様にして週
給通路９の週給空気の一部がブロー通路１６を介して排
気系にブローするだけ濃い状態が保持され「エンジン及
びターボ週給機の回転が上昇した所で、制御弁１７が閉
じてエンジンへの吸気混合気は所定のリーン空燃比にな
って運転される。また、ターボ過給の状態からスロット
ル弁８を急閉しての急減速時には、排気ガス量が激減す
るが、ターボ週給機は慣性で回転を持続し、過給通路９
の過給圧が急上昇する。

しかし、急減途時における吸気マニホールド２の吸気圧
は負圧側に高くなり、フロー通路１６中の制御弁１７が
スロットル弁８の急閉と同時に遅れなく開くから、週給
通路９における週給圧はブロー１６から排気系にフロ−
して、スロットル弁８の急閉時における過給圧の急上昇
及び週給圧の急上昇に伴うブロヮー圧縮機の負荷の急増
が防止できると共に、排気系には多量の空気が供恩蒼で
き、且つエンジンへの吸気温合気の空燃比が濃くなるの
である。以上の通り本発明は、燃料噴射によるターボ週
給機エンジンにおいて、ブロヮー圧縮機からエンジンに
至る週給空気の一部を、エンジンのアィドリング、加速
及び減速時おいて排気系にブローすることによって、エ
ンジンへの混合気の空燃比を濃くするように制御するも
のであるから、一つの装置によってアィドリング、加速
及び減速時における空燃比のＩＪッチ化を達成でき、そ
の各々に別々の制御装置を必要とせず構造が簡単になり
得るばかりか、これらの取付スペースを縮少してエンジ
ンの小型化を促進できるのであり、しかも、スロットル
弁を急開しての急減速時においても、エンジンへの空気
の一部を排気系にブローするか、急減速時における混合
気の空燃比が濃くなって燃焼室での燃焼が安定して失火
現象が少なく有害ガスの発生を低減できる一方、急減速
時の週給空気の排気系へのブローによってターボ過給機
の回転ドロップを防止できるから、エンジンの急減遠後
における次の加速時に、ターボ週給機は短時間で所定の
回転に達することができ、ターボ過給機の追従性ひいて
はエンジンの加速性を向上でき、その上、エンジンの急
減遠時における排気系への多量の空気の供野合‘こよっ
て、未燃ガスによる排気系でのアフターバーン及びマフ
ラー等排気系部品の過熱を防止できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す図である。 １．．・エンジン、４・・・ターボ週給機、５・・・排
気タービン、６…ブロワー圧縮機、１ １…ェアクリ−
ナ、９・・・週給通路、１３…燃料噴射ノズル、１６・
・・フロー通路、１７・・・制御弁、２８・・・遅延装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 排気ガスターボ過給機を備えると共にターボ過給機
   におけるブロワー圧縮機への吸入空気量に対応して燃料
   を噴射供給する燃料噴射ノズルを備えたエンジンにおい
   て、ブロワー圧縮機からエンジンに至る過給通路と排気
   系とをブロー通路を介して接し、該ブロー通路には、エ
   ンジンの負荷が低いとき開くようにした制御弁を設け、
   この制御弁を負荷の上昇時に適宜時間遅れて閉じるよう
   に構成したことを特徴とする排気ターボ週給式エンジン
   。