JPS608425A - 排気タ−ボ過給式内燃機関における加速制御方法 - Google Patents

排気タ−ボ過給式内燃機関における加速制御方法

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JPS608425A
JPS608425A JP58117939A JP11793983A JPS608425A JP S608425 A JPS608425 A JP S608425A JP 58117939 A JP58117939 A JP 58117939A JP 11793983 A JP11793983 A JP 11793983A JP S608425 A JPS608425 A JP S608425A
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temperature
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internal combustion
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Kunio Hasegawa
国生 長谷川
Koichi Yoshida
公一 吉田
Yasushi Yoshino
靖 吉野
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Daihatsu Motor Co Ltd
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Daihatsu Motor Co Ltd
Daihatsu Kogyo KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00Controlling engines characterised by their being supercharged
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

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】 本発明は、排気ガスによって駆動される過給機、つまり
排気ターボ過給機を備えた内燃機関において、その加速
性能を向上するように制御する方法に関するものである
排気ターボ過給機付きの内燃機関において、その過給圧
がある値を越えないように制御するために、排気ターボ
過給機における排気タービンに対して設けた排気バイパ
ス通路に、ブロワ−圧縮機下流の過給圧に関連したウェ
ストゲート弁を設け、過給圧が前記通常設定過給圧に達
するとウェストゲート弁を開き、排気ガスをバイパスさ
せることによって、過給圧のそれ以上の上昇を防止する
ようにすることは良く知られている。
しかし、排気ターボ過給機は、機関の加速時に排気ター
ビン及びブロワ−圧縮機の慣性により、回転の立上りが
遅れて過給圧の上昇が遅く、且つ過給圧を前記のように
制御するため、十分な加速性能が得られない欠点がある
そこで先行技術としての特開昭57−146023号及
び特開昭57−157017号公報は、機関の加速に際
してアクセルペダルを急速に踏み込んだとき前記ウェス
トゲート弁を一定時間だけ閉状態に保持することにより
、過給圧を適宜時間の間だけ前記ウェストゲート弁の通
常設定過給圧以上に高めて加速性能を向上することを提
案している。
しかし、これら先行技術のものは、いずれも前記加速時
における過給圧の上昇を、機関の回転数、機関の温度及
び吸入空気の温度とは全く無関係に行うようにしている
ので、これらの状態によっては機関の加速時に、機関の
回転数が著しく上昇したり、ノッキングが発生したり、
機関の潤滑が不良になったりするのである。
すなわち、機関の回転数が高い状態からの加速時に、過
給圧を上昇させると回転数が著しく上昇するから極めて
危険であり、機関の温度が低い状態から過給圧を高めて
加速すると、ピストン等に対する潤滑油のまわりが悪く
て機関の耐久性が低下するのであり、又吸入空気の温度
が低いとき、空気密度が高く従って機関への吸入空気の
充填効率、ひいては実効圧縮比が高くなるから、ノンキ
ングが発生するのであり、更に吸入空気の温度が高いと
きには、この吸入空気はブロワ−圧縮機での圧縮によっ
てその温度がより高くなるから、これまたノッキングが
発生するのである。
本発明は、排気ターボ過給式内燃機関における加速時に
、前記先行技術のように過給圧を適宜時間の間だけ通常
設定過給圧より高くすることにより加速性を向上する場
合において、その加速時における過給圧の上昇制御を、
機関の回転数、機関の温度及び吸入空気の温度に関連し
、機関の回転数がある回転数以下で、且つ機関の温度が
ある温度以上で、しかも吸入空気の温度がある温度範囲
のときのみ行なうように1′して前記先行技術の問題を
解消したものであり、また他の発明は、前記発明に加え
て加速性をより向上したものである。
以下本発明を実施例の図面(第1図)について説明する
と、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を有する多気筒内燃機関、4は排気タービン5
とブロワ−圧縮機6とを直結した排気ターボ過給機を示
し、該排気ターボ過給機4におけるブロワ−圧縮ta 
6の吐出側と前記吸気マニホールド2とをつなぐ過給通
路7には、脈動消去用のサージタンク8とスロソ1〜ル
弁9付き気化器10とがサージタンク8を上流側にして
設けられ、プロ9ワ一圧縮機6の吸入側にはエアクリー
ナ11が接続され、・また、排気ターボ過給機4におけ
る排気タービン5の入口側には排気通路12を介して前
記排気マニホールド3が、排気タービン5の出口側には
三元触媒による排気浄化装置22を備えた排気管13が
各々接続されている14は前記排気通路12と排気管1
3との間に排気タービン5に対して設けた排気バイパス
通路、15は該排気バイパス通路14中に設けたウェス
トゲート弁を示し、このウェストゲ−1〜弁15を開閉
作動する駆動手段16は、前記ブロワ−圧縮機6と気化
器10との間の過給通路7又はサージタンク8内の過給
圧を入力信号とする制御回路17に関連し、前記過給圧
が通常設定過給圧(例えば約350 mm、Hg程度)
になるとウェストゲート弁15が開くようになっている
前記制御回路17は、前記気化器1oのスロットル弁9
に対するスロットル開度センサー18からの信号を入力
として、スロットル弁9を急開しての加速時において前
記ウェストゲート弁15を、その駆動手段16にて適宜
時間の間だけ閉に保持するようになっている。
又、前記制御回路17は、機関1の回転センサ−19、
機関1の冷却水又は潤滑油等の機関温度センサー20、
エアクリーナ11又は過給通路7若しくはサージタンク
8等の吸入空気の温度センサー21からの信号を入力と
して、機関の回転数が比較的高速のとき(例えば、約5
60Orpm以上)、機関の温度が低いとき(例えば、
約50℃以下)、及び吸入空気の温度が例えば約20〜
85℃の範囲にないとき、前記加速時におけるウェスト
ゲート弁15の閉保持を解除するように構成して成るも
のである。
なお、前記サージタンク8から気化器1oのメインノズ
ル23におけるエアブード24への空気供給通路25中
には、前記制御回路17の出力を入力とする流量制御用
アクチェータ26を備える一方、前記制御回路17は、
排気管13中の酸素濃度センサー27からの信号にて流
量制御用アクチェータ26を開閉作動することにより、
空燃比が理論空燃比になるようにフィードバック制御す
るように構成されている。
この構成にすると、機関の急加速時に、ウェストゲート
弁15を適宜時間だけ閉に保持して過給圧を通常設定過
給圧より高くする作用は、機関の回転数が高速の場合、
機関の温度が低い場合、吸入空気の温度が低い場合及び
吸入空気の温度が高い場合には行なわれず、前記場合以
外の状態のときのみ行なわれることになる。
従って、前記の場合における加速に際しては、機関の高
速域からの加速時に機関の回転数が危険な所まで高くな
ることがない一方、機関の温度が低いとき、従って潤滑
油の温度が低いときに、当該潤〆h油の作動部への供給
が回転数の上昇に追従しないことによる油切れを生ずる
ことがないのであるり、また、吸入空気の温度が高いと
きに過給圧が常時設定過給圧より高くなることによるノ
ッキングの発生、及び吸入空気の温度が低いときに充填
効率が急に向上することによるノッキングの発生や機関
部品への過負荷を防止できるのであるそして、前記のよ
うにスロットル弁9を窓開しての加速時において、ウェ
ストゲート弁15の閉保持にて過給圧が高くなることで
機関への吸気混合気の空燃比が一時的にリーン化の傾向
になり、その分だけ加速性が鈍いことになるが、この点
を改善するには、機関の加速時にウェス]−ゲート弁】
5を閉に保持すると同時に、気化器1oのエアブリード
24への空気供給量をアクチェータ26にて低減又はカ
ットすることにより、燃料供給量を増量し、換言すれば
追加燃料を供給すれば良い、尚、加速時における燃料の
追加供給は、前記エアブリード24への空気量を低減又
はカットすることに限らず、気化器の上流又は下流側等
吸気系に設けた燃料噴射ノズルにて行うようにしても良
く、また、第2図に示すように、気化器1oにおけるフ
ロート室32に燃料タンク34の燃料を燃料ポンプ33
にて送るに際して、燃料タンク34へのリターン通路3
5に、機関の加速時にウェストゲート弁を閉保持すると
同時に当該リターン通路35を絞るようにしたリターン
制御弁36を設け、加速時にウェストゲート弁を閉保持
する時間だけフロート室32の燃料曲面を高くしてメイ
ンノズル23からの燃料量を増量することによって、追
加燃料の供給を行っても良い。
また、第3図は他の実施例を示し、この実施例は、前記
第1図に加えて排気ターボ過給機4におけるブロワ−圧
縮機6からの過給通路を、サージタンク8に直接子る通
路7と、過給空気に対する水冷又は空冷式のインターク
ーラ29を経てサージタンク7に至る通路28とに分岐
し、その分岐部にブロワ−圧縮機6からの過給空気を通
路7又は28に切換えるための切換弁30を設け、該切
換弁30を開閉用駆動手段31を介して制御回路17に
関連し、制御回路17が機関の急加速時にウェストゲー
ト弁15を適宜時間だけ閉に保持するとき、ブロワ−圧
縮機6からの過給空気をインタークーラ29に通す如く
切換えるようにしたものである。
このように機関過給時に、過給圧を適宜時間だけ通常設
定過給圧より高くすることに加えて、ブロワ−圧縮機で
圧縮され従ってこの圧縮によって温度が高くなっている
過給空気をインタークーラ29で冷却することにより、
過給空気の密度が高くなり充填効率が向上するから、機
関の加速出力をアンプすることができるのであり、また
、過給空気の冷却によって充填効率が高くなる分だけ、
過給圧の通常設定過給圧を越えての上昇量を低くするこ
とができるのである。
この場合においても、機関の加速に際して、適宜時間の
間過給圧を高めると共に過給空気をインタークーラで冷
却することは、機関の回転数が高速の場合、機関の温度
が高い場合、吸入空気の温度が低い場合及び吸入空気の
温度が高い場合を除く運転域においてのみ行うことは勿
論である。
以上要するに本発明は、排気タービンに対する排気バイ
パス通路に、過給圧を所定値に制御するウェストゲート
弁を備えて成る排気ターボ過給機付き内燃機関において
、機関の回転数が高速のとき、機関の温度が低いとき、
吸入空気の温度が低いとき及び吸入空気の温度が高いと
きを除いた状態での加速時に、前記ウェストゲート弁を
適宜時間だけ閉に保持するようにしたことを特徴とする
排気ターボ過給式内燃機関における加速制御方法であっ
て、機関の加速性能の向上に際して、機関の回転数が危
険な状態にまで上昇すること、及び潤滑油切れによって
機関の耐久性が低下すること、並びにノンキングが発生
することを確実且つ的確に防止できる効果を有する。
また、他の発明は、前記第1の発明の効果を確保した状
態のもとで、機関の加速性をより向上できる効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は第一実施例の図
、第2図は燃料追加供給手段の実施例の図、第3図は第
二実施例の図である。 l ・ ・ ・刀満刺、牛・ ・ ・田陳ターボパ1L
磨遅ス゛、ダ・・・排気タービン、6・・・ブロワ−圧
縮機、10・・・気化器、14・・・バイパス通路、1
5・・・ウェストゲート弁、17・・・制御回路、18
・・・スロットル弁開度センサー、】9・・・回転セン
サー、20・・・温度センサー、2■・・・空気温度セ
ンサー、24・・・エアブリード、29・・・インター
クーラ、32・・・フロート室、35・・・リターン通
路。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、排気タービンに対する排気バイパス通路に、過
    給圧を所定値に制御するウェストゲート弁を備えて成る
    排気ターボ過給機付き内燃機関において、機関の回転数
    が高速のとき、機関の温度が低いとき、吸入空気の温度
    が低いとき及び吸入空気の温度が高いときを除いた状態
    での加速時に、前記ウェストゲート弁を適宜時間だけ閉
    に保持するようにしたことを特徴とする排気ターボ過給
    式内燃機関における加速制御方法。
  2. (2)、排気タービンに対する排気バイパス通路に、過
    給圧を所定値に制御するウェストゲート弁を備えて成る
    排気ターボ過給機付き内燃機関において、機関の回転数
    が高速のとき、機関の温度が低いとき、吸入空気の温度
    が低いとき及び吸入空気の温度が高いときを除いた状態
    での加速時に、前記ウェストゲート弁を適宜時間だけ閉
    に保持する一方、前記ウェストゲート弁における適宜時
    間の閉保持と同時に燃料を追加供給するようにしたこと
    を特徴とする排気ターボ過給式内燃機関における加速制
    御方法。
  3. (3)、燃料の追加供給を、気化器のメインノズルにお
    けるエアブリードへの空気供給の低減又はカットにて行
    うようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第2項記
    載の排気ターボ過給式内燃機関における加速制御方法。
  4. (4)、燃料の追加供給を、吸気系への燃料の噴射にて
    行うようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第2項
    記載の排気ターボ過給式内燃機関における加速制御方法
  5. (5)、燃料の追加供給を、気化器のリターン通路にお
    ける燃料のリターン量の調節にて行うようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第2項記載の排気ターボ過給
    式内燃機関における加速制御方法。
  6. (6)、排気タービンに対する排気バイパス通路に、過
    給圧を所定値に制御するウェストゲート弁を備えて成る
    排気ターボ過給機付き内燃機関において、機関の回転数
    が高速のとき、機関の温度が低いとき、吸入空気の温度
    が低いとき及び吸入空気の温度が高いときを除いた状態
    での加速時に、前記ウェストゲート弁を適宜時間だけ閉
    に保持する一方、前記ウェストゲート弁における適宜時
    間の閉保持と同時に排気ターボ過給機のブロワ−圧縮機
    からの過給空気をインタークーラにて冷却することを特
    徴とする排気ターボ過給式内燃機関における加速制御方
    法。
JP58117939A 1983-06-28 1983-06-28 排気タ−ボ過給式内燃機関における加速制御方法 Granted JPS608425A (ja)

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JPS608425A true JPS608425A (ja) 1985-01-17
JPS6238543B2 JPS6238543B2 (ja) 1987-08-18

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015527531A (ja) * 2012-09-21 2015-09-17 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG 少なくとも1つの吸気弁を有する内燃機関、特にオットーエンジンの作動方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015527531A (ja) * 2012-09-21 2015-09-17 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG 少なくとも1つの吸気弁を有する内燃機関、特にオットーエンジンの作動方法

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