JPS61247827A - 過給機付エンジンの吸気装置 - 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】 この発明は、自然吸気通路と、エンジンの出力軸により
駆動される過給機を備えた゛過給通路とを有し、上記自
然吸気通路のスロットル弁をバイパスするバイパス通路
に、アイドリング時のエンジン回転数を目標値に制御す
るバイパス制御弁が設けられた過給機付エンジンの吸気
装置に関するものである。

（従来技術） 従来、過給機付エンジンの吸気装置として、自然吸気通
路と、エンジンの出力軸により駆動されるいわゆる機械
式過給機を備えた過給通路とを有し、高負荷時に上記自
然通路を通った吸気と、過給通路を通って昇圧された吸
気の両方を燃焼室内に送り込む（たとえば特開昭５８−
４４２１７号公報参照）とともに、自然吸気通路のスロ
ットル弁をバイパスするバイパス通路にバイパス制御弁
を設け、アイドリング時にこのバイパス制御弁を開閉し
て、アイドリング時のエンジン回転数を目標値に制御す
る（たとえば特開昭５４−７Ｊ　７２３＠公報愈Ｂ１１
）ものが知ちｈていス−ここで、上記バイパス制御弁は
、アイドリング領域では開閉制御されるが、アイドリン
グ領域以外の運転領域では常時開放されている。その理
由はつぎのとおりである。つまり、過給機の負荷（吐出
圧力）が大きい高速運転状態から減速操作したとき、過
給通路における過給機の下流に設けた過給通路開閉弁が
閉じられて、過給機の吐出圧力（負荷）、つまりエンジ
ンの負荷が上昇する。

一方、減速操作により、エンジンの回転数は低下する。

したがって、エンジンがエンストしやすくなるので、こ
れを避けるために、上記バイパス制御弁を開放して、エ
ンジンの回転数を高くしているめである。

ところが、このようにフィトリング領域以外の運転領域
でバイパス制御弁を開放しておくと、使用頻度の大きい
低速運転状態から減速したときに、エンジン回転数が急
速に低下しなくなる結果、減速感がなくなる欠点がある
。

（発明の目的） この発明は上記従来の欠点を解消するためになされたも
ので、アイドリング領域以外の運転領域において、バイ
パス制御弁の開度を、過給機の吐出圧力（負荷）が低い
ときには小さくすることにより、減速時のエンストを防
止しながら、減速感を向上させることを目的とする。

（発明の構成） 上記目的を達成・するためのこの発明の構成を第１図に
示す。

第１図において、エンジン１１には、自然吸気通路１２
と、過給通路１３とが接続されており、この過給通路１
３に、エンジン１１の出力軸１５により駆動される過給
機１６が設けられている。

また、上記自然吸気通路１２には、スロットル弁１７を
バイパスするバイパス通路１８が接続されており、この
バイパス通路１８に、アイドリング時のエンジン回転数
を巨標値に制御するバイパス制御弁１９が設けられてい
る。

一方、過給通路１３には過給機１６の吐出圧力を検知す
る圧力センサ２１が設けられている。２２はアイドリン
グ領域以外の運転領域を判別する判別手段、２３は開度
制御手段で、この開度制御手段２３は、上記圧力センサ
２１および判別手段２２からの信号を受けて作動し、ア
イドリング領域以外の運転領域における上記バイパス制
御弁１９の開度を、過給機１６の吐出圧力が低いときに
は小さくするように制御する。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第２図において、吸気通路１０におけるエアクリーナ２
５の下流に、エアフローメータ２６が設けられ、このエ
アフローメータ２６の下流の分岐点２７で、上記吸気通
路１０が自然吸気通路１２と過給通路１３とに分岐して
いる。

上記過給通路１３には、上流側から、ベーン型エアポン
プからなる過給機１６、インタークーラ２８、サージタ
ンク２９および過給通路開閉弁３０が設けられている。

上記過給機１６は、エンジン１１の出力軸１５に機械的
に連結されて、この出力軸１５によ４Ｊ駆動される。い
わゆる機械者の過給機であり、出力軸１５の回転中は常
時駆動されている。したがって、エンジン１１の回転数
が高いほど過給機１６の回転数、つまり吐出圧力が高く
なる。上記過給機１６の負荷は吐出圧力に比例しており
、過給機１６がエンジン１１の出力軸１５により駆動さ
れることから、過給機１６の負荷はエンジン１１の負荷
となる。したがって１、エンジン１１が高速運転のとき
ほど、エンジン１１にかかる過給機１６の負荷が大きく
なる。この点は、この発明の前提である。

また、上記サージタンク２９には圧力センサ２１が設け
られるとともに、サージタンク２９と上記分岐点２７の
上流側との間が、リリーフ通路３１により接続され、こ
のリリーフ通路３１における上記サージタンク２９への
開口部３２に、リリーフ弁３３が設けられている。この
リリーフ弁３３は、ダイヤフラム３３ａに弁体３３ｂを
固定し、ダイヤフラム３３ａで仕切った負圧室３ｊｃに
、弁体３３ｂを閉弁方向へ押圧するばね一体３３ｄを挿
入してなる５ので、上記負圧室３３．ｃには、三方ソレ
ノイド弁３４を介して、大気圧、または負圧通路３５か
ら自然吸気通路１２の負圧が選択的に導入される。

一方、上記自然吸気通路１２には、スロットル弁１７、
燃料噴射弁３６、およびスロットル弁１７をバイパスす
るバイパス通路１８が設けられ、このバイパス通路１８
に、アイドリング時のエンジン回転数を目標値に制御す
るバイパス制御弁ｌｐが設けられている。このバイパス
制御弁１９は、たとえばリニアソレノイド弁からなる。

エンジン１１は２つの吸気ポート、すなわち、主吸気バ
ルブ３７により開閉される主吸気ポート３８と、過給バ
ルブ３９により吸気行程の終期にのみ開かれる過給ポー
ト４０とを有しており、上記主吸気ポート３８が自然吸
気通路１２に接続され、過給ポート４０が過給通路１３
に接続されている。したがって、吸気行程の終期でのみ
過給される。いわゆる部分過給がなされる。また、上記
エンジン１１は、排気バルブ４１で開閉される排気ポー
ト４２を有しており、この排気ポート４２は排気管４３
に接続されている。

４５はマイクロコンピュータで、上記エアフローメータ
２６からの空気量検出信号ａ、回転数検出手段４６から
の回転数検出信号す、スロットル弁１７からのスロット
ル開度信号Ｃ１および圧力センサ２１からの吐出圧力信
号ｄを入力としている。このマイクロコンビュ゛−夕４
５は、上記空気量検出信号ａを基礎として燃料噴射量を
演算し、燃料噴射制御信号ｅを出力して、燃料噴射弁３
６からの燃料噴射量を制御する。

また、上記マイクロコンピュータ４５に内蔵された判別
手段２２は、第３図に示すような運転領域判別用のマツ
プを記憶しており、第２図の回転数検出信号すおよびス
ロットル開度信号Ｃに基づいて、上記マツプから、アイ
ドリング領域、４８と、軽負荷領域４９Ａと、高負荷領
域４９Ｂとを判別する。

判別の結果、アイドリング領域４８および軽負荷領域４
９Ａにあるときは、マイクロコンピュータ４５がリリー
フ信号ｆを出力して、三方ソレノイド弁３４を負圧導入
側へ切り換え、自然吸気通路１２の負圧をリリーフ弁３
３の負圧室３３ｃに導入して、弁体３３ｂを開弁方向へ
駆動し、リリーフ通路３１を開放して、過給機１６の負
荷を小さくする。このとき、同時に過給通路開閉弁３０
が図示しない駆動装置により閉じられる。

上記高負荷領域４９Ｂでは、リリーフ信号ｆが出力され
ないので、三方ソレノイド弁３４は大気導入側へ切り換
えられており、弁体３３ｂが閉弁状態となる。この状態
で、過給機１６の吐出圧力がばね体３３ｄのばね力で設
定される一定値を越えたとき、開弁して、吐出圧力が過
大になるのを抑制する。

さらに、上記判別手段２２での判別の結果、アイドリン
グ領域４８にあるとき、開度制御信号ｇを出力して、バ
イパス制御弁１９を開閉制御し、アイドリング時のエン
ジン回転数を目標値に一致させるように制御する。この
目標値に対する制御は従来と同一である。

他方、マイクロコンピュータ４５に内蔵された開度制御
手段２３は、第４図に示すような開度設定用のマツプを
記憶しており、軽負荷領域４９Ａまたは高負荷領域４９
Ｂにあるとき、つまり、アイドリング領域以外の運転領
域（以下、非アイドリング領域４９という、）にあると
き、第２図の圧力センサ２１からの吐出圧力信号ｄに基
づいて、第４図のマツプから開度を読み取り、開度制御
信号ｇを出力して、非アイドリング領域４９におけるバ
イパス制御弁１９の開度を、過給機１６の吐出圧力が低
いときには小さくするように制御する。

このように制御することにより、つぎの効果がある。

まず、過給機１６の吐出圧力が大きい、すなわち負荷が
大きい高速運転状態から減速したとき、第３図の軽負荷
領域４９Ａに入ると、過給を行なわないように、第２図
の過給通路開閉弁３０が閉じられる。これにより、過給
通路１３が閉塞されるから、過給機１６の吐出圧力が急
激にユ昇する。このとき、吐出圧力の上昇を受けてリリ
ーフ弁３３が開くが、吐出圧力は急激には低下しない、
その結果、過給機１６の負荷が大きくなり。

この過給機１６はエンジン１１の出力軸１５により駆動
されているから、エンジン１１の負荷が大きくなる。一
方、エンジン１１は減速により回転数が低下する。した
がって、低回転で高負荷というエンストを起こしやすい
状態になる。ところが、前述のように、過給機１６の吐
出圧力が高い状態ではバイパス制御弁１９の開度が大き
く設定されているから、減速操作によりスロットル弁１
７が閉じられても、バイパス通路１８により吸気量が多
くなるので、エンジン１１の回転数が高く維持される結
果、エンジン１１のエンストが効果的に防止される。

つぎに、過給機１６の吐出圧力が低い低速運転状態から
減速したとき、上述のように、過給機１６の吐出圧力が
低い状態ではバイパス制御弁１９の開度が小さく設定さ
れているから、吸気量が急激に減少して、エンジン回転
数が急速に低下する。これにより、減速感が良好になる
。なお、低速運転状態では、過給機１６の吐出圧力、す
なわち、負荷が低いから、エンジン回転数が急速に低下
しても、エンストを起こすおそれはない。

つぎに、上記マイクロコンピュータ４５によるバイパス
制御弁１９の制御方法を、第５図のフローチャートを用
いて説明する。同図中、Ｐ１〜Ｐ９は制御の各ステップ
を示す。

Ｐｉでスタートし、Ｐ２で第２図の回転数検出信号すお
よびスロットル開度信号Ｃに基づいて、第３図のマツプ
から運転領域を読み込み、第５図のＰ３でアイドリング
領域か否かを判断する。この判断は、第２図の判別手段
２２でなされる。

第５図のＰ３での判断の結果、アイドリング領域であれ
ば、Ｐ４でエンジン回転数が目標値よりも大きいか否か
が判断され、大きればＰ５へ進み、小さければ、Ｐ６へ
進む、Ｐ５では、上記目標値に対応する開度の基本項に
対して、エンジン回転数を下げるために、ｌよりも小さ
い修正項ａ１を掛は合わせて、バイパス制御弁１９の開
度を設定する。他方、Ｐ６では、上記目標値に対応する
開度の基本項に対して、エンジン回転数を上げるために
、ｌよりも大きい修正項＆１を掛は合わせて、バイパス
制御弁１９の開度を設定する。こうして設定された開度
に基づいて、Ｐ７でバイパス制御弁１９を制御し、アイ
ドリング時のエンジン回転数を目標値に一致させる。上
記Ｐ４〜Ｐ７のステップは従来と同一である。

上記Ｐ３での判断の結果、非アイドリング領域であれば
、Ｐ８へ進み、第２図の圧力センサ２１からの吐出圧力
信号ｄに基づいて過給機１６の吐出圧力を読み込む、つ
づいて、Ｐ９で第４図に示したマツプから、開度ＳＫを
読み取り、あらかじめ決められた基本項に対して上記開
度ＳＫを掛は合わせることにより、バイパス制御弁１９
の開度を設定する。こうして設定された開度に基づいて
、第５図のＰ７でバイパス制御弁１９を制御し、その開
度を過給機１６の吐出圧力が低いときには小さくする。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、アイドリング
領域以外の運転領域におけるバイパス制御弁の開度が、
過給機の吐出圧力が低いときには小さくするように制御
されるから、過給機の吐出圧力が高い高速運転状態から
の減速時には、エンジン回転数の過度な低下が阻止され
て、エンストが防止されるとともに、使用頻度が大きく
過給機の吐出圧力が低い低速運転状態からの減速時には
、エンジン回転数が急速に低下し、減速感が向上する。

【図面の簡単な説明】

１１１１図はこの発明の構成を示す概略構成図、第２図
はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第３図は同実
施例における運転領域を示す特性図、第４図は同実施例
におけるバイパス制御弁の開度を示す特性図、第５図は
同実施例の作動を説明するためのフローチャートである
。 １１・・・エンジン、１２・・・自然吸気通路、１３・
・・過給通路、１５・・・出力軸、１６・・・過給機、
１７・・・スロットル弁、１８・・・バイパス通路、１
８−・・・バイパス通路、１９・・・バイパス制御弁、
２１・・・圧力センサ、２２・・・判別手段、２３・・
・開度制御手段、４９・・・非アイドリング領域。 第１図 ２１：圧力センサ 第３図 第４図 吐出圧力（ｍｍＨｇ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　自然吸気通路と、エンジンの出力軸により駆動
   される過給機を備えた過給通路とを有し、上記自然吸気
   通路のスロツトル弁をバイパスするバイパス通路に、ア
   イドリング時のエンジン回転数を目標値に制御するバイ
   パス制御弁が設けられた過給機付エンジンの吸気装置に
   おいて、過給機の吐出圧力を検知する圧力センサと、ア
   イドリング領域以外の運転領域を判別する判別手段と、
   上記圧力センサおよび判別手段からの信号を受けて、ア
   イドリング領域以外の運転領域における上記バイパス制
   御弁の開度を過給機の吐出圧力が低いときには小さくす
   るように制御する開度制御手段とを備えたことを特徴と
   する過給機付エンジンの吸気装置。