WO2006038730A1 - 過給機付内燃機関 - Google Patents

Abstract

　過給機付内燃機関において、過給圧を速やかに上昇させることができる技術を提供する。過給機４の排気タービン４ｃよりも上流側の排気通路３と下流側の排気通路３とを接続する連通路６、および前記連通路６において該連通路６の上流側から下流側へ向かって開くウェストゲート弁７を備えた過給機付内燃機関において、前記ウェストゲート弁７に連通路６の下流側から上流側へ向かう一定の力を加える駆動装置９を備えた。ウェストゲート弁７に一定の力を加えることにより、ウェストゲート弁７の上下流の差圧がこの一定の力よりも大きくなるまでは、該ウェストゲート弁７が開弁せず、速やかに過給圧が上昇する。

Description

明細書 過給機付内燃機関 技術分野

本発明は、 過給機付内燃機関に関する。

背景技術

過給機付内燃機関においては、 機関出力が過剰に上昇しないように、 過給機の排気タ一ビンよりも上流側と下流側とを接続する連通路および 達通路を開閉するウェス卜ゲート弁を備え、 過給圧が上昇したときにゥ エス卜ゲート弁を開弁することにより排気夕一ビンを通過する排気の流 量を減少させて、 過給圧が過剰に上昇しないようにしている。

そして、 ウェス卜ゲー卜弁を過給圧の上昇に応じて排気下流側へ付勢 する主付勢手段と、 ウェス卜ゲー卜弁の上下流の差圧の大きさに応じて 差圧を打ち消す方向に付勢する付勢力補正手段とを有し、 ウェス卜ゲー 卜弁上下流の差圧による影響を相殺することにより、 サージングを抑制 する技術が知られている （例えば、 特許文献 1 (実開昭 6 3— 8 2 0 3 3号公報）、 特許文献 2 (特開 2 0 0 2— 1 9 5 0 4 6号公報） 参照、 特許文献 3 (特開平 5— 1 4 1 2 5 8号公報） 参照、 特許文献 4 (特開 平 3— 2 9 4 6 2 3号公報） 参照、 特許文献 5 (特開平 1 一 1 1 0 8 3 2号公報） 参照。）。

ところで、 ウェス卜ゲー卜弁を付勢するスプリングは最大過給圧のと きに該ウェス卜ゲー卜弁が全開となるように設定されている。 このよう な設定においては、 最大過給圧よりも低い圧力であっても、 ウェストゲ 一卜弁の上下流の差圧がある程度以上大きくなると、 差圧の増大ととも にスプリングが徐々に変位し、 ウェス卜ゲー卜弁が徐々に開いてしまう 。 このようにウェス卜ゲート弁が徐々に開くと、 タービンを回転させる 排気の量が減少し過給圧の上昇が緩慢となってしまう。 これにより、 ェ ンジントルクが速やかに上昇せず、 ドライバピリティが悪化する。 発明の開示

本発明は、 上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、 過給 機付内燃機関において、 過給圧を速やかに上昇させることができる技術 を提供することを目的とする。

上記課題を達成するために本発明による過給機付内燃機関は、 過給機の排気タービンよりも上流側の排気通路と下流側の排気通路と を接続する連通路、 および前記連通路において該連通路の上流側から下 流側へ向かって開くウェス卜ゲー卜弁を備えた過給機付内燃機関におい て、

前記ウェス卜ゲー卜弁に連通路の下流側から上流側へ向かう一定の力 を加える駆動装置を備えたことを特徴とする。

本発明の最大の特徴は、 ウェス卜ゲー卜弁に一定の力を加えることに より、 ウェス卜ゲー卜弁の上下流の差圧がこの一定の力よりも大きくな るまでは、 該ウェス卜ゲート弁を開弁させない点にある。

すなわち、 駆動装置によリウエス卜ゲー卜弁が一定の力で閉じられて いるので、 ウェス卜ゲー卜弁に一定の力が開弁方向に加えられるまでは 、 該ウェス卜ゲート弁が開弁しない。 そのため、 排気の全量を排気ター ビンに流すことができるので速やかに過給圧を上昇させることができる 。 また、 一定の力以上の差圧がウェス卜ゲー卜弁に加えられると、 該ゥ エス卜ゲート弁が開弁して排気が連通路にも流れるようになるため、 排 気タービンに流れる排気の量が減少し、 それ以上の過給圧の上昇が抑制 される。

なお、 「一定の力 J は、 過給圧が最大となるときにウェス卜ゲート弁 に加わる力としてもよい。

本発明においては、 内燃機関の吸気通路に吸気の流量をアクセル開度 に応じて調整する吸気スロットル弁をさらに備え、

前記吸気スロッ卜ル弁の開度が所定の開度となるアクセル開度以下の 場合には前記ウェス卜ゲー卜弁に連通路の下流側から上流側へ向かう一 定のカを加え、 前記吸気スロットル弁の開度が所定の開度となるァクセ ル開度よりも大きい場合にはアクセル開度が大きくなるほど連通路の下 流側から上流側へ向かって前記ウェストゲー卜弁に加える力を大きくす ることができる。

ここで、 内燃機関に大きな出力が要求されない運転状態においては、 高い過給圧は要求されない。 しかし、 従来の過給機付内燃機関では、 過 給圧が低い状態でウェス卜ゲー卜弁を開くことができないため、 ウェス 卜ゲート弁を開くことができる過給圧に上昇するまでは、 吸気スロッ卜 ル弁の開度を変更することにより出力を調整している。 このように吸気 スロットル弁の開度を変更することにより出力を調整すると、 排気ター ビンの回転に伴う機械的損失、 過給機およびインタークーラにおける熱 損失、 排気圧力の上昇によるポンプ損失等が大きくなリ、 機関効率が低 下する。

また、 ウェス卜ゲート弁の電動化にょリ該ウェストゲート弁を任意の 過給圧で開くことができたとしても、 運転者のアクセル操作に応じて円 滑に出力調整を行なうことは困難である。

その点、 本発明によれば、 出力増大の要求に対して、 吸気スロットル 弁開度が所定の開度となるアクセル開度になるまで、 ウェス卜ゲー卜弁 が比較的小さな一定の力で閉められる。 このときには、 出力増大の要求 が大きくなるほど、 すなわち,アクセル開度が大きくなるほど、 吸気スロ ッ卜ル弁開度およびウェス卜ゲート弁開度が大きくなる。 そして、 さら に出力増大の要求がある場合には、 出力増大の要求が大きくなるほどゥ エス卜ゲート弁に加える力を大きくする。 この場合、 徐々にウェス卜ゲ 一卜弁開度が小さくなリこれに応じて内燃機関の出力が増加する。

このように、 大きな出力を必要としない運転状態においては、 ウェス 卜ゲー卜弁を閉じる力を比較的小さな一定の値とすることにより、 低い 過給圧であってもウェス卜ゲー卜弁を開くことができる。 これにより、 吸気スロッ卜ル弁の開度をより大きくすることができるので、 機関効率 を向上させることができる。

また、 吸気スロットル弁が所定の開度となった場合には、 ウェス卜ゲ 一卜弁を閉じる力を徐々に変化させて出力調整を行うことができるので 、 円滑な出力調整が可能となる。

このようなことから、 上記課題を達成するために本発明による過給機 付内燃機関は、

過給機の排気タービンよりも上流側の排気通路と下流側の排気通路と を接続する連通路と、

前記連通路において該連通路の上流側から下流側へ向かって開くゥェ ス卜ゲー卜弁と、

内燃機関の吸気通路に吸気の流量をアクセル開度に応じて調整する吸 気スロッ卜ル弁と、

を備えた過給機付内燃機関において、

前記ウェス卜ゲー卜弁に対して前記連通路の下流側から上流側へ向か う力を加える駆動装置をさらに備え、

前記駆動装置は、 前記吸気スロットル弁の開度が所定の開度となるァ クセル開度よりも大きい場合には、 アクセル開度が大きくなるほど前記 ウェス卜ゲー卜弁に加える力を大きくすることを特徴としてもよい。 さらに、 前記駆動装置は、 機関回転数に応じて前記ウエス卜ゲート弁 に加える力を変更してもよい。

また、 本発明においては、 前記吸気スロットル弁が全開となるまでは 前記ウェス卜ゲー卜弁が全開とならないように、 駆動装置から該ウェス 卜ゲー卜弁に加える一定の力を定めることができる。 このようにすると 、 吸気スロットル弁を速やかに全開とすることができ、 機関効率を向上 させることができる。

本発明においては、 前記駆動装置から前記ウェス卜ゲート弁に加える 力は、 内燃機関の全負荷時における過給圧が許容値を超えない値として 定めることができる。

このように、 内燃機関の全負荷時における過給圧が許容値を超えない ように、 駆動装置からウェス卜ゲー卜弁に加える力を定めることにより 、 過給圧が許容値を超える前にウェス卜ゲー卜弁が開いて連通路に排気 が流れるようになるので、 過給圧が許容値を超えるのを抑制することが できる。

以上説明したように、 本発明に係る過給機付内燃機関では、 ウェス卜 ゲー卜弁の閉じる力を一定に保つことにより、 過給圧が十分に上昇する 前に該ウェス卜ゲー卜弁が開くことを抑制して、 過給圧を速やかに上昇 させることができる。

図面の簡単な説明.

図 1 は、 実施例 1 および 2に係る過給機付内燃機関を適用する内燃機 関とその吸 ·排気系および過給機の概略構成を示す図である。

図 2は、 従来の過給機付内燃機関におけるウェス卜ゲー卜弁の開度と 該ウェス卜ゲー卜弁に作用する力の大きさとの関係を示した図である。 図 3は、 実施例 1 による過給機付内燃機関におけるウェス卜ゲート弁 の開度と該ウェストゲー卜弁に作用する力の大きさとの関係を示した図 である。

図 4は、 吸気スロットル開度 （上段） と、 ウェストゲート弁開度 （中 段） と、 過給圧 （下段） との推移を示したタイムチヤ一卜である。

図 5は、 実施例 2による、 アクセルペダルの踏み込み量と吸気スロッ 卜ル開度およびウェス卜ゲー卜弁閉じ力との関係を示した図である。 図 6は、 実施例 2による、 アクセルペダルの踏み込み量と内燃機関の 発生卜ルクとの関係を示した図である。

図 7は、 実施例 2による、 アクセルペダルの踏み込み量とウェス卜ゲ 一卜弁の開度との関係を示した図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明に係る過給機付内燃機関の具体的な実施態様について図 面に基づいて説明する。

(実施例 1 )

図 1 は、 本実施例に係る過給機付内燃機関を適用する内燃機関とその 吸 ·排気系および過給機の概略構成を示す図である。 図 1 に示す内燃機 関 1 は、 水冷式の 4サイクル ·ディーゼルエンジンである。

内燃機関 1 には、 吸気管 2および排気管 3が接続されている。 前記吸 気管 2の途中には、 排気のエネルギを駆動源として作動するターボチヤ ージャ 4のコンプレッサハウジング 4 aが設けられている。 また、 コン プレッサハウジング 4 aよりも下流の吸気管 2には、 該吸気管 2内を流 通する吸気の流量を調節する吸気スロットル弁 5が設けられている。 吸 気スロットル弁 5は、 電動ァクチユエ一夕により開閉される。

一方、 排気管 3の途中には、 前記ターボチャージャ 4のタービンハウ ジング 4 bが設けられている。 タービンハウジング 4 bには、 排気のェ ネルギにより回転される排気タービン 4 cが備わる。

そして、 タービンハウジング 4 bよりも上流側の排気管 3と、 下流側 の排気管 3とを接続する連通路 6が設けられている。 この連通路 6の途 中には、 該連通路 6の断面積が狭くなる弁座 6 1が設けられている。 ま た、 連通路 6には、 該連通路 6内を流通する排気の流量を調整するゥェ ス卜ゲー卜弁 7が弁座 6 1 に接触可能に設けられている。

ウェス卜ゲート弁 7は、 リンク機構 8を介して電動モータ 9と接続さ れている。 また、 ウェス卜ゲート弁 7は、 連通路 6を流通する排気の流 通方向と平行に移動する。 そして、 ウェス卜ゲート弁 7を開き側へ移動 させるときには、 連通路 6内の排気の流れの上流側から下流側へ向かつ て該ウェス卜ゲー卜弁 7が移動され、 ウェス卜ゲー卜弁 7を閉じ側へ移 動するときには、 連通路 6内の排気の流れの下流側から上流側へ向かつ て該ウェス卜ゲート弁 7が移動される。 すなわち、 弁座 6 1 の下流側と ウェス卜ゲー卜弁 7の上流側とが接したときに、 連通路 6の排気の流れ が遮断される。 なお、 ウェス卜ゲー卜弁 7は、 該ウェス卜ゲート弁 7よ リも上流側の圧力が下流側の圧力よりも高いときに、 該ウェス卜ゲー卜 弁 7を開く方向に差圧が作用する形状であれば他の形状であっても良い 以上述べたように構成された内燃機関 1 には、 該内燃機関 1を制御す るための電子制御ユニットである E C U 1 0が併設されている。 この E C U 1 0は、 内燃機関 1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関 1 の運転状態を制御するュニッ卜である。

また、 E C U 1 0には、 運転者がアクセルペダル 1 1 を踏み込んだ量 に応じた電気信号を出力し、 機関負荷状態を検出可能なアクセル開度セ ンサ 1 2、 機関回転数を検出するクランクポジションセンサ 1 3の他、 各種センサが電気配線を介して接続され、 上記した各種センサの出力信 号が E C U 1 0に入力されるようになっている。

一方、 E C U 1 0には、 吸気スロッ卜ル弁 5および電動モータ 9が電 気配線を介して接続されており、 E C U 1 0により吸気スロットル弁 5 および電動モータ 9を制御することが可能になっている。 たとえば、 E C U 1 0は、 吸気スロットル弁 5の開度をアクセル開度センサ 1 2の出 力信号に基づいて制御する。

E C U Ί 0が電動モータ 9に電力を供給すると、 ウェス卜ゲート弁 7 を閉じる方向に該電動モータ 9が回転する。 ここで、 電動モータ 9に一 定の電圧および一定の電流を与えることにより、 該電動モータ 9から発 生するトルクを一定に保つことができるので、 ウェス卜ゲー卜弁 7を閉 じる力 （以下、 閉じ力ともいう。） を一定とすることができる。 そして 、 電動モータ 9に一定の電圧を印加しておき、 該電動モータ 9へ流す電 流を大きくするほど電動モータからの発生トルクを増加させることがで き、 ウェス卜ゲート弁 7の閉じ力を増加させることができる。 なお、 本 実施例における電動モータ 9が、 本発明における駆動装置に相当する。 ところで、 従来の過給機付内燃機関では、 ウェス卜ゲート弁をスプリ ングの付勢力により閉じていた。 ここで、 図 2は、 従来の過給機付内燃機関におけるウェストゲート弁 の開度と該ウェス卜ゲー卜弁に作用する力の大きさとの関係を示した図 である。 横軸がウェス卜ゲート弁の開度、 縦軸がウェス卜ゲート弁に作 用する力の大きさを示している。

図 2中の破線はウェス卜ゲート弁の上下流の差圧の大きさ、 すなわち 、 ウェス卜ゲート弁を開こうとする力の大きさを示している。 そして、 吸気スロッ卜ル弁の開度が大きくなるほど、 ウェス卜ゲー卜弁の上下流 の差圧が大きくなる。 すなわち、 吸気スロットル弁の開度が大きくなる ほど、 破線は図 2の上方に移動する。 また、 図 2中の実線は、 ウェス卜 ゲート弁を閉じようとする力、 すなわちスプリングによる付勢力を示し ている。 ここで、 ウェス卜ゲート弁を開こうとする力とは、 ウェス卜ゲ 一卜弁の上流側から下流側へ向かう力であり、 ウェス卜ゲー卜弁を閉じ ようとする力とは、 ウェストゲー卜弁の下流側から上流側へ向かう力で ある。

そして、 ウェス卜ゲート弁の開度は、 ウェス卜ゲート弁を閉じようと する力と開こうとする力との交点 （例えば、 図 2中の Aから D点） によ リ示される。

吸気スロットル弁の開度が小さく、 ウェス卜ゲー卜弁を開こうとする 力が閉じようとする力よりも小さいとき （図 2中の A点） には、 ウェス 卜ゲー卜弁は閉じたままとなる。

吸気スロッ卜ル弁の開度が大きくなつていくと、 ウェス卜ゲー卜弁を 開こうとする力が大きくなつていく。 そして、 ウェス卜ゲート弁を開こ うとする力と、 閉じようとする力と、 が同じになったとき （図 2中の B 点） よりも吸気スロットル開度が大きくなると、 該ウェス卜ゲート弁を 開こうとする力のほうが閉じようとする力よりも大きくなリ、 ウェス卜 ゲート弁が開く （図 2中の C点）。 さらに、 吸気スロットル弁の開度が 大きくなるに伴い、 ウェストゲー卜弁を開こうとする力が大きくなリ、 該ウェス卜ゲート弁の開度が大きくなつていく。 そして、 吸気スロット ル弁が全開となったとき （図 2中の D点） にウェス卜ゲート弁も全開と なるように、 スプリングのばね定数が設定される。

このように、 従来の過給機付内燃機関では、 ウェス卜ゲート弁をスプ リングにより付勢していたので、 吸気スロットル弁が全開となる前から 該ウェス卜ゲー卜弁を開こうとする力が閉じようとする力よりも大きく なって、 該ウェス卜ゲート弁が開き始めてしまう。 これにより、 連通路 6に排気が流れるので、 その分タービンハウジング 4 bを通過する排気 の量が減少して、 過給圧の上昇が緩慢となってしまう。

一方、 図 3は、 本実施例による過給機付内燃機関におけるウェス卜ゲ 一卜弁の開度と該ウェス卜ゲー卜弁に作用する力の大きさとの関係を示 した図である。 横軸がウェス卜ゲート弁 7の開度、 縦軸がウェス卜ゲー 卜弁 7に作用する力の大きさを示している。 なお、 図 3中の Aから D点 は図 2と同じ意味で用いられている。

本実施例においては、 電動モータ 9に常に一定の電圧および一定の電 流を与えることによリ、 該電動モータ 9は一定のトルクを発生するので 、 ウェス卜ゲート弁 7を閉じようとする力は常に一定となる。 そして、 このウェス卜ゲート弁 7を閉じようとする力 （すなわち、 電動モータ 9 によりウェストゲート弁 7に加えられる力） と、 吸気スロットル弁 5が 全開となったときの該ウェストゲート弁 7を開こうとする力 （すなわち 、 ウェス卜ゲート弁 7の上下流の差圧にょリ該ウェス卜ゲート弁 7に加 えられる力） と、 が等しくなるように電動モータ 9に与える電流および 電圧を設定する。 このように、 ウェス卜ゲート弁 7を閉じようとする力 を一定にすることにより、 該ウェス卜ゲー卜弁 7が開くときの吸気スロ ッ卜ル弁 5の開度がより大きくなる。 従って、 より過給圧が高くなるま ではウェス卜ゲート弁 7が開かないこととなり、 従来のように過給圧の 上昇が緩慢となることが抑制されるので、 過給圧を速やかに上昇させる ことができる。

ここで、 図 4は、 吸気スロットル開度 （上段） と、 ウェス卜ゲート弁 開度 （中段） と、 過給圧 （下段） との推移を示したタイムチャートであ る。 実線は本実施例に係る過給機付内燃機関によるもの、 破線は従来の 過給機付内燃機関によるものを示している。

このように、 本実施例に係る過給機付内燃機関では、 従来のものと比 較して、 吸気スロットル弁が開かれてからウェス卜ゲート弁が開き始め るのが遅い。 そのため、 過給圧が速やかに上昇する。

なお、 本実施例においては、 電動モータ 9に一定の電圧を印加しつつ 、 一定の電流を流すことでウェス卜ゲート弁 7の閉じ力を一定としてい たが、 ウエス卜ゲー卜弁 7の閉じ力を一定とする構成を備えていれば電 動モータ 9によらなくても良い。 例えば、 ウェス卜ゲー卜弁 7を開閉す るダイアフラ厶内の圧力を一定に保つようにしても良い。

ここで、 ウェス卜ゲート弁を電動化し、 排気の圧力に応じて該ウェス 卜ゲー卜弁を開閉することも考えられるが、 排気の圧力を検出するセン サゃウェス卜ゲー卜弁の開度を検出するセンサ等の熱膨張にょリ正確な 制御は困難である。 これは、 ウェス卜ゲート弁は、 吸気スロットル弁と 比較すると少しの開度の差でも内燃機関の出力に大きな影響を及ぼすた めである。

以上説明したように、 本実施例においては、 ウェス卜ゲート弁 7の閉 じ力を一定とすることにより、 該ウェス卜ゲー卜弁 7が開くときの吸気 スロットル弁 5の開度を大きくすることができ、 速やかに過給圧を上昇 させることができ、 ドライバピリティを向上させることができる。 また 、 排気の熱の影響を受けにくいため、 過給圧制御の精度を向上させるこ とができる。

(実施例 2 )

本実施例においては、 吸気スロットル弁 5の開度とウェストゲート弁 7の開度とを制御することで過給圧の制御を行う。 ハードウェアについ ては、 実施例 1 と同じなので説明を省略する。

ここで、 図 5は、 本実施例による、 アクセルペダル 1 1 の踏み込み量 (アクセル開度） と吸気スロッ卜ル弁 5の開度およびウェス卜ゲー卜弁

7の閉じ力との関係を示した図である。 このアクセルペダル 1 1 の踏み 込み量と吸気スロットル弁 5の開度およびウェス卜ゲー卜弁 7の閉じ力 との関係は、 内燃機関 1 の回転数により異なる。

また、 図 6は、 本実施例による、 アクセルペダル 1 〗 の踏み込み量と 内燃機関 1 の発生トルクとの関係を示した図である。

さらに、 図 7は、 本実施例による、 アクセルペダル 1 1 の踏み込み量 とウェス卜ゲー卜弁 7の開度との関係を示した図である。

なお、 図 5、 6、 7におけるアクセルペダル 1 1の踏み込み量 Zは、 全て同じ値である。

本実施例では、 アクセルペダル 1 1 の踏み込み量が比較的小さいとき (アクセルペダル 1 1の踏み込み量 Z以下のとき） には、 吸気スロット ル弁 5の開度が全開となるまでは、 ウェス卜ゲー卜弁 7を閉じる力が比 較的小さい値で一定となるように電動モータ 9に一定の電圧を与え、 且 つ一定の電流を流す。 このときには、 ウェス卜ゲート弁 7の上下流の差 圧が大きくなるほど該ウェス卜ゲー卜弁 7の開度が大きくなるように電 動モータ 9へ一定の電圧を与え、 且つ一定の電流を流す。 また、 吸気ス ロッ卜ル弁 5が全開となったときでもウェス卜ゲー卜弁 7が全開となら ないように、 該ウェス卜ゲート弁 7を閉じる力、 すなわち電動モータ 9 の電圧および電流を設定する。 このウエストゲート弁 7を閉じる力は、 内燃機関 1 の回転数およびアクセルペダル 1 1の踏み込み量との関係と して予め実験等により求めマップ化し、 E C U 1 0に記憶しておく。 ここで、 ウェス卜ゲート弁 7が全開となってしまうと、 該ウェストゲ 一卜弁 7を閉弁方向に動かし得る力が作用したとしても、 直ぐにはゥェ ストゲート弁 7が移動しない。 その点、 吸気スロットル弁 5が全開とな つたときでもウェス卜ゲー卜弁 7が全開とならないように、 該ウェス卜 ゲー卜弁 7を閉じる力を設定することによリ、 ウェス卜ゲー卜弁 7の応 答性能を向上させることができる。 また、 吸気スロットル弁 5が全開となった後 （アクセルペダル 1 1の 踏み込み量 Zよりも大きいとき） に、 さらにアクセルペダル 1 1が踏み 込まれた場合には、 吸気スロットル弁 5を全開としたままで、 アクセル ペダル 1 1の踏み込み量が大きくなるほど、 ウェス卜ゲート弁 7を閉じ る力を大きくする。 このときには、 アクセルペダル 1 1の踏み込み量が 大きくなるほど、 ウェス卜ゲート弁 7の開度が小さくなるように、 該ゥ エス卜ゲー卜弁 7を閉じる力を設定する。 このウェス卜ゲー卜弁 7を閉 じる力は、 内燃機関 1の回転数およびアクセルペダル 1 1 の踏み込み量 との関係として予め実験等により求めマップ化し、 E C U 1 0に記憶し ておく。

このように、 アクセルペダル 1 1の踏み込み量 Z以下のときには、 過 給圧を上昇させる必要がないため、 アクセルペダル 1 1の踏み込み量が 大きくなるに従ってウェス卜ゲー卜弁 7の開度が大きくなるようにする 。 これにより、 内燃機関 1の出力が同じ場合、 従来の過給.機付内燃機関 よりも吸気スロットル弁 5の開度をより大きくすることができ、 また過 給圧を低下させることができるので、 タービンの回転に伴う機械損失を 低下させることができ、 さらにターボチャージャ 4やインタ一クーラに おける熱損失、 排気圧力の上昇によるポンプ損失を低下させることもで きる。 また、 ウェス卜ゲート弁 7の開度をフィードバック制御する場合 よりも内燃機関の出力制御をより円滑に行なうことができる。

一方、 アクセルペダル 1 1 の踏み込み量 Zよりも大きい場合には、 吸 気スロットル弁 5が全開となっているので、 ポンプ損失が小さい。 そし て、 ウェス卜ゲート弁 7の閉じ力を変更することにより、 該ウェス卜ゲ 一卜弁 7の開度が変更され、 以て過給圧が調整されるので、 排気の熱の 影響を受けにくい。 これにより、 過給圧を精度良く制御することができ 、 さらにはドライバピリティを向上させることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 過給機の排気タービンよりも上流側の排気通路と下流側の排気通 路とを接続する連通路、 および前記連通路において該連通路の上流側か ら下流側へ向かって開くウェス卜ゲー卜弁を備えた過給機付内燃機関に おいて、

前記ウェス卜ゲー卜弁に連通路の下流側から上流側へ向かう一定の力 を加える駆動装置を備えたことを特徴とする過給機付内燃機関。

2 . 内燃機関の吸気通路に吸気の流量をアクセル開度に応じて調整す る吸気スロッ卜ル弁をさらに備え、

前記吸気スロッ卜ル弁の開度が所定の開度となるアクセル開度以下の 場合には前記ウェス卜ゲー卜弁に連通路の下流側から上流側へ向かう一 定のカを加え、 前記吸気スロットル弁の開度が所定の開度となるァクセ ル開度よリも大きい場合にはアクセル開度が大きくなるほど連通路の下 流側から上流側へ向かって前記ウェス卜ゲー卜弁に加える力を大きくす ることを特徴とする請求項 1 に記載の過給機付内燃機関。

3 . 過給機の排気タービンよりも上流側の排気通路と下流側の排気通 路とを接続する連通路と、

前記連通路において該連通路の上流側から下流側へ向かって開くゥェ ス卜ゲー卜弁と、

内燃機関の吸気通路に吸気の流量をアクセル開度に応じて調整する吸 気スロットル弁と、

を備えた過給機付内燃機関において、

前記ウェス卜ゲー卜弁に対して前記連通路の下流側から上流側へ向か う力を加える駆動装置 ¾さらに備え、

前記駆動装置は、 前記吸気スロットル弁の開度が所定の開度となるァ クセル開度よリも大きい場合には、 アクセル開度が大きくなるほど前記 ウェス卜ゲー卜弁に加える力を大きくすることを特徴とする過給機付内 燃機関。

4 . 前記駆動装置は、 機関回転数に応じて前記ウェス卜ゲート弁に加 える力を変更することを特徴とする請求項 2または 3に記載の過給機付 内燃機関。

5 . 前記吸気スロッ卜ル弁が全開となるまでは前記ウェス卜ゲー卜弁 が全開とならないように、 駆動装置から該ウェス卜ゲー卜弁に加える一 定の力が定められることを特徴とする請求項 2から 4の何れかに記載の 過給機付内燃機関。

6 . 前記駆動装置から前記ウェス卜ゲート弁に加える力は、 内燃機関 の全負荷時における過給圧が許容値を超えない値として定められること を特徴とする請求項 1から 4の何れかに記載の過給機付内燃機関。