JP2005054750A - Turbocharged engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ターボ過給機によって過給を行うターボ過給エンジンに関する。 The present invention relates to a turbocharged engine that performs supercharging with a turbocharger.
エンジンには、出力向上のために、ターボ式過給機(以下、ターボ過給機という)を装備したターボ過給エンジンがある。通常、エンジンに装備されるターボ過給機は、タービンと該タービンとつながるコンプレッサとを有している。そして、このうちのタービンがエンジンの排気通路に配設され、コンプレッサがエンジンの吸気通路に配設され、排気エネルギーでタービンが回転駆動され、このタービンにつながるコンプレッサで吸気を過給するようにしている。 Among engines, there is a turbocharged engine equipped with a turbocharger (hereinafter referred to as a turbocharger) to improve output. Usually, a turbocharger installed in an engine has a turbine and a compressor connected to the turbine. Of these, the turbine is disposed in the exhaust passage of the engine, the compressor is disposed in the intake passage of the engine, the turbine is rotationally driven by exhaust energy, and the intake air is supercharged by the compressor connected to the turbine. Yes.
こうしたターボ過給エンジンでは、通常、過給圧の制御のために排出ガスをバイパスさせるウエストゲートシステムが装備される。多くは、ターボ式過給機のタービンをバイパスさせる排気ガスバイパス通路を設け、この排気ガスバイパス通路に常閉式のウエストゲートバルブを設け、過給圧が最大過給圧を超えると、ウエストゲートバルブが開く構造が用いられている。 Such turbocharged engines are usually equipped with a wastegate system that bypasses the exhaust gas to control the boost pressure. In many cases, an exhaust gas bypass passage that bypasses the turbine of the turbocharger is provided, and a normally closed waste gate valve is provided in the exhaust gas bypass passage. When the boost pressure exceeds the maximum boost pressure, the waste gate valve A structure that opens is used.
ところが、こうしたウエストゲートバルブは、定常走行など実用域のほとんどで閉じている。このため、実用域、すなわち常用される低負荷、低回転などエンジンの排気エネルギーが小さいパーシャル領域(低負荷運転)では、ターボ過給機のタービンが抵抗となって、エンジンからタービンまで区間の排気圧力(以下、排圧という)が極度に高まり、エンジンに不必要な負担を与えてしまい、燃費を悪化させる問題がある。 However, such waste gate valves are closed in most practical areas such as steady running. For this reason, in the practical range, that is, in the partial range where the exhaust energy of the engine is low (low load operation) such as low load and low rotation, the turbocharger turbine becomes a resistance and the exhaust from the engine to the turbine is exhausted. There is a problem that the pressure (hereinafter referred to as exhaust pressure) is extremely increased, imposes an unnecessary burden on the engine, and deteriorates fuel consumption.
そこで、ターボ過給エンジンでは、モータなど電子制御機器をアクチュエータとして用い、同電子機器でウエストゲートバルブを直接に開閉駆動させる構造を採用して、外部から与えられ得る制御信号により、実用域となるエンジンの低負荷時のときは、ウエストゲートバルブを開放させるようにした技術が提案されている(例えば特許文献1を参照)。これにより、エンジン低負荷時には、排出ガスが排気ガスバイパス通路から逃げ、燃費の悪化の要因となる排圧上昇が低減されるようになる。
ところで、モータなど電子制御機器は、熱的な影響を受けやすい機器である。 Incidentally, electronic control devices such as motors are devices that are susceptible to thermal influence.
ところが、この電子制御機器は、ウエストゲートバルブを直接駆動する都合上、ウエストゲートバルブの周辺、すなわち排出ガスの熱によって高温となる地点に配設されることが余儀なくされる。このため、同機器は信頼性の点に問題がある。そのうえ、電子制御機器は、極度な耐熱性が求められるために構造が複雑となるうえ、コスト的にも高価になる問題がある。 However, for the convenience of directly driving the wastegate valve, the electronic control device is forced to be disposed around the wastegate valve, that is, at a point where the temperature becomes high due to the heat of exhaust gas. For this reason, the device has a problem in reliability. In addition, the electronic control device has a problem that the structure is complicated because extreme heat resistance is required, and the cost is high.
そこで、本発明の目的は、簡単かつコスト的に優れる構造で、エンジン高負荷時に閉方向へ駆動させ、実用域となるエンジン低負荷時にウエストゲートバルブが開放するようにしたターボ過給エンジンを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a turbocharged engine that has a simple and cost-effective structure, is driven in the closing direction when the engine is heavily loaded, and the wastegate valve is opened when the engine is under a low load, which is a practical range. There is to do.
請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するために、ウエストゲートバルブを開閉動作させるアクチュエータとして、吸気通路のコンプレッサ下流の吸気圧力をウエストゲートバルブ動作用の駆動源に用い、該吸気圧力が所定圧力以上に上昇するときはウエストゲートバルブを閉方向へ駆動させる構成を採用して、エンジン高負荷時にウエストゲートバルブを閉方向へ駆動させ、エンジンの実用(常用)域となるエンジンの低負荷時にウエストゲートバルブを開かせるようにした。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an intake pressure downstream of the compressor in the intake passage is used as a drive source for operating the wastegate valve as an actuator for opening and closing the wastegate valve. When the pressure rises above the specified pressure, the waste gate valve is driven in the closing direction. When the engine is under heavy load, the waste gate valve is driven in the closing direction. The wastegate valve was opened when loaded.
請求項2に記載の発明は、さらにウエストゲートバルブの開動作の正確性を高めるよう、さらにエンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、負荷検出手段によって検出されたエンジン負荷が所定値未満であるときはアクチュエータへ吸気圧力が導入されないように制御するウエストゲートバルブ制御手段とを備えた構成を採用した。 According to the second aspect of the present invention, in order to further improve the accuracy of the opening operation of the wastegate valve, the load detection means for further detecting the load of the engine, and the engine load detected by the load detection means is less than a predetermined value. In some cases, a configuration including waste gate valve control means for controlling the intake air pressure not to be introduced into the actuator was adopted.
請求項3に記載の発明は、ターボ式過給機による過過給を防ぐよう、ウエストゲートバルブ制御手段には、エンジン負荷が所定の上限値以上であるときは、アクチュエータへ導入される過給圧が制限される構成を採用した。 According to a third aspect of the present invention, in order to prevent supercharging by the turbocharger, the wastegate valve control means includes a supercharge introduced into the actuator when the engine load is equal to or higher than a predetermined upper limit value. A configuration with limited pressure was adopted.
請求項4に記載の発明は、さらにエンジンの排出ガスが良好に排気バイパス通路からバイパスされるよう、アクチュエータには、吸気圧力が所定圧力に上昇するまではウエストゲートバルブを全開位置に保つ構成を採用した。 According to a fourth aspect of the present invention, the actuator is configured to keep the wastegate valve in a fully open position until the intake pressure rises to a predetermined pressure so that the exhaust gas of the engine is favorably bypassed from the exhaust bypass passage. Adopted.
請求項1に記載の発明によれば、コンプレッサ下流の吸気圧力を駆動源として動作する圧力駆動式のアクチュエータは、モータなど電子制御機器でウエストゲートバルブを駆動する構造に比べ、簡素な構造でありながら高い耐熱性が確保される。 According to the first aspect of the present invention, the pressure-driven actuator that operates using the intake pressure downstream of the compressor as a drive source has a simple structure as compared with the structure that drives the wastegate valve with an electronic control device such as a motor. However, high heat resistance is ensured.
それ故、簡単な構造かつコスト的に優れる構造で、ウエストゲートバルブを、エンジン高負荷時に閉方向へ駆動させ、エンジンの実用域で開放させることができる。 Therefore, the wastegate valve can be driven in the closing direction when the engine is heavily loaded and opened in the practical range of the engine with a simple structure and excellent cost structure.
請求項2に記載の発明によれば、さらに、どのようなエンジンでも所望とするエンジンの負荷未満でウエストゲートバルブを「開」にできるといった効果を奏する。 According to the second aspect of the present invention, there is an effect that the wastegate valve can be "opened" with any engine less than the desired engine load.
請求項3に記載の発明によれば、さらに吸気が過給しすぎるエンジンの運転を防ぐことができるといった効果を奏する。 According to the third aspect of the present invention, there is an effect that it is possible to prevent the engine from being excessively supercharged.
請求項4に記載の発明によれば、エンジンの実用域となるエンジンの低負荷時に、確実にエンジンの排圧を低減させることができるといった効果を奏する。 According to the fourth aspect of the invention, there is an effect that the exhaust pressure of the engine can be surely reduced when the engine is under a low load, which is a practical range of the engine.
[第1の実施形態]
以下、本発明を図1〜図3に示す第1の実施形態にもとづいて説明する。
[First Embodiment]
The present invention will be described below based on the first embodiment shown in FIGS.
図1は、例えば自動車(車両)に搭載される走行用のターボ過給エンジンを示していて、図1中1はエンジン本体(ENG.:以下、エンジンという)を示している。エンジン1には、例えば電子制御燃料噴射式のレシプロエンジンが用いられている。つまり、このエンジン1は、シリンダ内(いずれも図示しない)をピストンが往復動すると、所定の時期に吸・排気弁が開閉、インジェクタ(いずれも図示しない)から燃料噴射が行われ、所定の燃焼サイクル、例えば吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程が繰り返し行われて、動力を出力する。なお、2は、吸気をエンジン1の燃焼室(図示しない)へ導入させるための吸入ポートを示し、3はエンジン1の燃焼室からの排出ガスを外部へ導出させるための排気ポートを示している。
FIG. 1 shows a turbocharged engine for traveling mounted on, for example, an automobile (vehicle). Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes an engine body (ENG .: hereinafter referred to as an engine). As the engine 1, for example, an electronically controlled fuel injection type reciprocating engine is used. That is, in this engine 1, when a piston reciprocates in a cylinder (none of which is shown), the intake / exhaust valves are opened and closed at a predetermined time, fuel is injected from an injector (none of which is shown), and predetermined combustion is performed. A cycle, for example, an intake stroke, a compression stroke, a combustion stroke, and an exhaust stroke is repeatedly performed to output power.
一方、10はターボ式過給機(以下、ターボ過給機という)である。ターボ過給機10は、例えばシャフト11の一端部にタービン12を組付け、他端部にコンプレッサ13を組付けて構成される。このうちのタービン12は、例えばエンジン1の排気ポート3から外部に延びる排気通路4の途中に介装される。またコンプレッサ13は、例えばエンジン1の吸入ポート2からエアクリーナー(図示しない)へ延びる吸気通路5の途中、詳しくは吸気通路5の途中に有るスロットルバルブ6から上流の通路部分に介装されている。つまり、ターボ過給機10は、エンジン1から排出される排出ガスの排気エネルギーにより、タービン12が回転され、このタービン12で得られる回転力でコンプレッサ13が駆動されて、吸気通路5の吸入空気(吸気)を過給するようにしてある。なお、28は、排気通路4のタービン下流に組付けた触媒を示す。
On the other hand, 10 is a turbocharger (hereinafter referred to as a turbocharger). The
また排気通路4には、ウエストゲートシステム15が設けてある。ウエストゲートシステム15は、タービン12を挟んだ上・下流部分をつないでタービン12をバイパスさせる排気バイパス通路16(以下、バイパス通路16という)と、このバイパス通路16を開閉するウエストゲートバルブ(W・G・V)17と、このウエストゲートバルブ17を開閉動作させるアクチュエータ18とを有して構成されている。
The
このうちウエストゲートバルブ17には、例えばバイパス通路16の上流側に形成された流通方向に延びる筒形の弁室17bと、この弁室17b内に収められ該弁室17bの上流端をなす壁面に形成された開閉ポート17cを開閉する弁体17aとを組み合わせた構造が用いられている。弁体17aには、片側が揺動自在に支持されて開閉ポート17cを開閉するスイング式が用いられている。具体的には、例えばスイング式の弁体17aは、図2に拡大して示されるように例えば弁室17bの上流側のコーナー部分をなす壁部分に形成された支点部19で回動自在に支持され、弁体17a全体が、開閉ポート17cを塞ぐ(全閉)位置A1(以下、閉塞位置A1という)と、開閉ポート17cを開放(全開)する位置A2(以下、開放位置A2という)との間を回動変位する構造が用いられる。また例えば弁体17aの支点部19側の端部は、支点部19から離れる方向に直線状に延びていて、リンク部14をなしている。これにより、リンク部14の端部がバイパス通路16の流れ方向に押し・引き操作されると、弁体17aが閉塞位置A1〜開放位置A2間を変位して、開閉ポート17cの開度が変えられる。つまり、バイパスされる排出ガス量が変えられるようにしてある。
Of these, the
またアクチュエータ18には、吸気圧力(過給圧を含む)を駆動源に用いた圧力駆動式の構造が採用してある。このアクチュエータ18には、例えば図2に拡大して示されるような構造が用いられている。アクチュエータ18の構造を説明すると、20は、例えばウエストゲートバルブ17の弁室17bと隣接した地点で、該弁室17bと並行に配設された筒状のハウジングである。このハウジング20は、例えば一対の有底の筒体21a,21bの開口端を互いに向き合わせて結合してなる。また筒体21a,21bの結合部間には、両筒体間を仕切るダイヤフラム23が挟み込まれていて、ハウジング20の内部空間を2つに分けている。このダイヤフラム23には、ハウジング20の軸方向に変形可能な形状が用いてある。そして、このダイヤフラム23を挟んだ、バイパス通路16の流れ方向下流側の空間を大気連通室24とし、反対の上流側の空間を吸気圧導入室25としている。このうちの大気連通室24は、例えば筒体21bの底壁に形成してある大気連通ポート26を通じて、大気に開放させてある。また大気連通室24内には、ダイヤフラム23を吸気圧導入室25側へ付勢する弾性部材、例えば圧縮スプリング27が介装してある。
The
吸気圧導入室25内の軸心部分(中央)には従動杆29が配設されている。従動杆29は、吸気圧導入室25の軸心方向に沿って延びていて、一方の端部が例えばダイヤフラム23の中央部に連結されている。また従動杆29の他方の端部は、筒体21aの底壁中央を進退可能に貫通して、ハウジング20外へ突き出ている。この突出端が、弁体17aのリンク部14の端部に回動自在に連結してある。29aはその連結した部分を示している。これにより、リンク部14へ伝わる圧縮スプリング27のスプリング力で、弁体17aが、常態時、開放位置A2に位置決められる構造(常開式)にしてある。
A driven
また吸気圧導入室25の周壁部には、吸気通路5のコンプレッサ13下流の部位、例えばコンプレッサ13とスロットルバルブ6との間の通路部分5aから分岐された圧力導入路31が連通接続されている。これにより、コンプレッサ下流の吸気圧力(大気圧〜正圧(プラス側):過給圧を含む)が、ダイヤフラム23で仕切られた吸気圧導入室25へ導入されるようにしている。この構造により、ウエストゲートバルブ17は、吸気圧導入室25内の圧力が圧縮スプリング27のスプリング力を超えると、ダイヤフラム23が大気連通室24側へ変形(変位)して、弁体17aを全開位置から閉塞方向(閉塞位置A1側)へ変位させるようにしてある。このダイヤフラム23の挙動を用いて、吸気圧力(過給圧を含む)が所定圧力P1に上昇するまではウエストゲートバルブ17を開方向へ駆動させ、それ以上に吸気圧力(過給圧を含む)が上昇するときはウエストゲートバルブ17を閉方向へ駆動させるようにしている。具体的には、圧縮スプリング27のスプリング力は、例えば0〜13.3KPaの吸気正圧につり合う範囲から選択した値が用いられている。吸気圧力が、このスプリング力で定まる所定圧力P1未満まで(即ちエンジン低負荷側)はウエストゲートバルブ17を全開位置に保ち、所定圧力P1以上(即ちエンジン高負荷側)のときは、吸気圧力(過給圧を含む)に応じてウエストゲートバルブ17を閉じるようにしてある。
In addition, a
なお、筒体21aの底壁と従動杆29との間には、吸気圧導入室25の気密を保つためのシール部材30が設けてある。
A
こうしたターボ過給エンジンは、ピストンの往復動に伴い、吸入ポート2から燃焼空気が吸込まれ、燃焼を終えた排出ガスが排気ポート3から排出される。
In such a turbocharged engine, combustion air is sucked from the
このとき、ウエストゲートバルブ17は、アクチュエータ18が発生する駆動力によって開閉される。
At this time, the
具体的には、ウエストゲートバルブ17は、図3の線図中の「W・G・V全開域」に示されるように吸気圧導入室25へ導かれる圧力、すなわちスロットルバルブ6の上流の吸気圧力(過給圧を含む)が、圧縮スプリング27のスプリング力を超えるまで、具体的にはエンジン1が、実用域(常用域)を含む低負荷側では、圧縮スプリング27のスプリング力によって、全開状態に駆動される。そして、吸気圧導入室25へ導かれる圧力が、スプリング力を超える圧力(過給圧:正圧)となるエンジン1の運転域になると、吸気圧がスプリング力に打ち勝ち、ダイヤフラム23を変形させて、全開位置のウエストゲートバルブ17を閉方向へ駆動させる。このときには、ウエストゲートバルブ17は、図3の線図中の「W・G・Vが過給圧に応じて閉動作する領域」に示されるように過給圧に応じて開度が閉じる方向に駆動される。
Specifically, the
これにより、常用される低負荷、低回転などエンジンの排気エネルギーが小さいパーシャル領域のときは、燃費の向上を図るべく、エンジン1からの排出ガスは、駆動損失を招くターボ過給機10のタービン12をバイパスしながら排気通路4を通る。しかも、過給が必要なエンジン高負荷時にウエストゲートバルブ17を閉方向へ駆動させることで、ターボ過給機10のタービン12側へ排出ガスをより多く流してタービン回転数を上げることができる。
As a result, in a partial region where the exhaust energy of the engine is small, such as a low load and low rotation that are normally used, the exhaust gas from the engine 1 is a turbine of the
このような実用域でウエストゲートバルブ17を開放(開動作)させるアクチュエータ18は、コンプレッサ下流の過給圧を駆動源として動作する構造(圧力駆動式)なので、モータなどで構成されるアクチュエータに比べ、高い耐熱性を有する。しかも、圧力駆動式のアクチュエータ18は、モータなどに比べて耐熱構造は簡素ですみ、また電子機器による制御が不要なので、コスト的にも安価ですむ。特にアクチュエータ18は、所定の吸気圧力に上昇するまではウエストゲートバルブ17を全開位置に保つ構造にしてあるので、実用域となるエンジン1の低負荷時は、常に全開状態のウエストゲートバルブ17を通じて排出ガスをバイパスさせることができ、エンジン1の排圧が上昇するのを確実に防ぐことができる。
The
なお、第1の実施形態では、吸気通路5のスロットルバルブ6を挟んだ上流域の吸気圧力をアクチュエータ18へ導入したが、これに限らず、図1中の二点鎖線で示されるように吸気通路5のスロットルバルブ6を挟んだ下流域の吸気圧力をアクチュエータ18へ導入する構造としても、同様な効果を奏する。
In the first embodiment, the intake pressure in the upstream region of the
[第2の実施形態]
図4〜図6は、本発明の第2の実施形態を示す。
[Second Embodiment]
4 to 6 show a second embodiment of the present invention.
本実施形態は、どのようなエンジン1でも所望とするエンジン1の負荷未満で、ウエストゲートバルブ17の開放動作が行えるよう、図4に示されるようにアクチュエータ18に導入される吸気圧を制御する電子制御系35を第1の実施形態の構成に追加したものである。
In the present embodiment, the intake pressure introduced into the
電子制御系35は、例えばアクチュエータ18へ導入される過給圧(吸気圧)を逃せるようにした通路系36と、同通路系36からの逃しを制御する導入圧制御系37とを組み合わせた構造が用いられる。具体的には、通路系36は、例えば圧力導入路31と吸気通路5のコンプレッサ上流の通路部分5bとの間を逃し通路38で接続して、圧力導入路31へ導入される吸気圧(過給圧を含む)をコンプレッサ上流に戻せる構造にし、この逃し通路38に該逃し通路38の通路面積を可変する制御バルブ、例えばソレノイドバルブ39を介装した構造が用いてある。また導入圧制御系37には、例えば吸気通路5から取り込まれる吸入空気量を検出するエアフローセンサ40とECU41とを組み合わせた構造が用いられる。ECU41は、エアフローセンサ40で検出された吸入空気量からエンジン負荷に相当する体積効率EV(1行程で吸入された空気量と行程容積の比)を得る機能(本願の負荷検出手段に相当)、同体積効率EVが所定のエンジン負荷値未満、例えば実用域(常用域)を含むエンジン1の低負荷側判定となるしきい値D1未満のときはソレノイドバルブ39を全開してアクチュエータ18に過給圧が導入されないようにする機能(本願のウエストゲートバルブ制御手段に相当)、体積効率EVがしきい値D1以上でエンジン負荷の所定の上限値であるしきい値D2未満(D1<D2)まではソレノイドバルブ39の開度を例えば予めエンジン回転数に応じて設定した開度に調整する機能、体積効率EVが、エンジン負荷の所定の上限値であるしきい値D2以上になるとソレノイドバルブ39を全開にしてアクチュエータ18へ導入される過給圧を制限する機能を有している。これらの機能により、エンジン1の運転域に対応させて、ウエストゲートバルブ17の開度が所望に制御されるようにしている。
The electronic control system 35 combines, for example, a
このソレノイドバルブ39の制御フローが図5に示されている。同制御フローを説明すると、エンジン1が運転されるに伴い、ECU41は、エアフローセンサ40で検出された吸入空気量にしたがい体積効率EVを求める(ステップS1)。ついで、検出した体積効率EVと予め設定されたしきい値D1とが対比される(ステップS2)。つまり、しきい値D1未満か否かにより、現在のエンジン1の運転が実用域(常用域)を含む低負荷側である否かが判定される。低負荷側であると判定されると、ソレノイドバルブ39を全開にする(ステップS4)。
A control flow of the
すると、スロットル上流からアクチュエータ18へ向かう吸気圧力(過給圧を含む)は、吸気圧導入室25へ導入されず、逃し通路38を通じて、吸気通路5のコンプレッサ上流側へ戻される。これにより、ウエストゲートバルブ17は、圧縮スプリング27のスプリング力で開放、詳しくは全開状態に保たれ続ける。
Then, the intake pressure (including the boost pressure) from the throttle upstream toward the
これにより、ウエストゲートバルブ17は、図6の線図に示されるように圧縮スプリング27のスプリング力の設定だけでは難しいエンジン1の低負荷域側の全域で開放、ここでは全開になる。そのため、エンジン1からの排出ガスが、駆動損失を招くターボ過給機10のタービン12をバイパスしながら排気通路4から排出される。
As a result, the
検出された体積効率EVが、しきい値D1を以上で、エンジン負荷の所定の上限値であるしきい値D2未満までは、ソレノイドバルブ39の開度は、予めエンジン回転数に応じて設定された開度に絞られる(制御マップなどによる)。これにより、ソレノイドバルブ39の開度は、エンジン回転数に応じた過給効果が得られるように調整される(ステップS6)。すると、吸気圧導入室25には圧縮スプリング27のスプリング力に打ち勝つ過給圧(吸気圧)が導入される。これにより、ウエストゲートバルブ17は、過給圧に応じて閉じる方向に動作し、図6の線図に示されるようにエンジン負荷に応じた最適な過給運転が行われる。
Until the detected volumetric efficiency EV exceeds the threshold value D1 and is less than the threshold value D2 that is a predetermined upper limit value of the engine load, the opening degree of the
また体積効率EVが、エンジン負荷の所定の上限値であるしきい値D2以上になると、ソレノイドバルブ39を全開にする(ステップS4)。すると、吸気圧導入室25に導入されている過給圧が、逃し通路38を通じて、吸気通路5のコンプレッサ上流側へ戻される。これにより、ウエストゲートバルブ17が、圧縮スプリング27のスプリング力により、全開に駆動され、ターボ過給機10の過過給、すなわち過給しすぎを防ぐ。このときのウエストゲートバルブ17の制限域が、図6の線図ではクロスした斜線の「W・G・Vの閉動作が制限される領域」で示してある。
Further, when the volumetric efficiency EV becomes equal to or greater than a threshold value D2 that is a predetermined upper limit value of the engine load, the
こうしたエンジン負荷を検出して、アクチュエータ18に導入される吸気圧を制御する構造だと、圧縮スプリング27だけに依存してウエストゲートバルブ17を「開」にする技術に比べ、どのようなエンジン1でも、実用域となるエンジン低負荷のときに確実にウエストゲートバルブ17を「開」にすることができる。しかも、吸気圧の導入制御の一部を変更(アクチュエータ18へ導入される過給圧の制限)するという簡単な制御で、過給しすぎを防ぐことができる。なお、ソレノイドバルブ39やECU41は、ウエストゲートバルブ17を直接駆動するアクチュエータ18とは異なり、ターボ過給機10の近傍に設置する必要はなく、その熱的影響を受ける心配はない。
If the engine load is detected and the intake pressure introduced into the
但し、第2の実施形態において、第1の実施形態と同じ部分には同一符号を附してその説明を省略した。 However, in the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
なお、第2の実施形態において、エンジン1の負荷検出には、体積効率EVを用いたが、これに限らず、図4中の二点鎖線で示されるようにインテークマニホールドの圧力の信号やスロットルバルブ6のスロットル開度信号を用いて、エンジン1の負荷を検出するようにしてもよい。
In the second embodiment, the volumetric efficiency EV is used to detect the load of the engine 1, but the present invention is not limited to this. As shown by a two-dot chain line in FIG. The load of the engine 1 may be detected using the throttle opening signal of the
[第3の実施形態]
図7は、本発明の第3の実施形態を示す。
[Third Embodiment]
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
本実施形態は、第1、第2の実施形態のような吸気圧導入室25に従動杆29が進退可能に貫通している構造とは異なり、大気連通室24に従動杆29を進退可能に貫通させ、圧縮スプリング27のスプリング力をウエストゲートバルブ17に作用させて全開にするアクチュエータ18の構成としたものである。このようなウエストゲートバルブ17に対して作用する向きが異なるアクチュエータ18でも、上記した第1、第2の実施形態と同様な効果を奏する。また従動杆29が吸気圧導入室25を貫通しないため、シール部材30は気密を必要しないですみ、構造が簡素化できる。
Unlike the structure in which the
なお、第3の実施形態において、第1、第2の実施形態と同じ部分には同一符号を附してその説明を省略した。 In the third embodiment, the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
1…エンジン、5…吸気通路、10…ターボ式過給機、12…タービン、13…コンプレッサ、16…排気バイパス通路、17…ウエストゲートバルブ、18…アクチュエータ、23…ダイヤフラム、27…圧縮スプリング、39…ソレノイド(ウエストゲートバルブ制御手段)、40,41…エアフローセンサ,ECU(負荷検出手段)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 5 ... Intake passage, 10 ... Turbo type supercharger, 12 ... Turbine, 13 ... Compressor, 16 ... Exhaust bypass passage, 17 ... Waste gate valve, 18 ... Actuator, 23 ... Diaphragm, 27 ... Compression spring, 39 ... Solenoid (waist gate valve control means), 40, 41 ... Air flow sensor, ECU (load detection means).
Claims (4)
前記アクチュエータは、前記ウエストゲートバルブを動作させる駆動源として前記吸気通路のコンプレッサ下流の吸気圧力を用い、該吸気圧力が所定圧力以上に上昇するときは前記ウエストゲートバルブを該吸気圧力により閉方向へ駆動させるように構成してあることを特徴とするターボ過給エンジン。 A turbocharger in which a turbine is disposed in an exhaust passage of the engine and a compressor connected to the turbine is disposed in an intake passage of the engine, and supercharges intake air using exhaust energy of the engine; In a turbocharged engine comprising an exhaust bypass passage for bypassing a turbine of a turbocharger, a wastegate valve for opening and closing the exhaust bypass passage, and an actuator for opening and closing the wastegate valve,
The actuator uses an intake pressure downstream of the compressor in the intake passage as a drive source for operating the waste gate valve. When the intake pressure rises above a predetermined pressure, the actuator moves the waste gate valve in the closing direction by the intake pressure. A turbocharged engine configured to be driven.
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