JP2008223544A - 内燃機関の過給装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による内燃機関の過給装置は、吸気通路1aに接続した過給気通路3と、所定の圧力の過給気を貯蔵し、該過給気を過給気通路3へ送出する過給気タンク5と、過給気通路3に設けられ、機関運転状態に応じて開閉する過給弁4と、過給気通路3を接続した部位よりも上流の吸気通路1aに設けられて吸気の逆流を防止する逆流防止弁10と、を含んで構成されることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
また、特許文献1〜3のように、小型ターボ過給器や機械式過給器を補助に使用する過給装置では、排気やクランク軸を駆動源としていることから、内燃機関の始動時に機能させることができない。このため、特にディーゼルエンジンの始動時に気筒の吸気充填効率を向上させてスモークの抑制を図ると言った目的に適用することができない。
このような本発明による過給装置は、前記逆流防止弁よりも上流の前記吸気通路に介装されたコンプレッサを有する過給器をさらに含むことができる。
また、過給気タンクについて、より高圧の主タンクから調圧弁を通し減圧して副タンクへ過給気を供給する構成とすることにより、副タンクの過給気が減ると(タンク内圧力が低下すると)、その分を主タンクから迅速に補って副タンク内の過給気量を安定に保つことができ、過給気の安定供給という点で優れる。
当該エンジン1には、吸気通路1aに介装されたコンプレッサ2a及び排気通路1bに介装されたタービン2bを含んで構成されるターボ過給器2が備えられている。また、吸気通路1aのインテークマニホールドには過給気通路3が接続され、該過給気通路3に、ソレノイドバルブの過給弁4を介して過給気タンク5が接続されている。該過給気タンク5は、所定の圧力、すなわちエンジン1に設定された過給圧の過給気を貯蔵する手段で、その貯蔵している過給気を過給気通路3へ送出する。
そして、インタフェース部21,22から得られる目標過給圧、回転速度、燃料噴射量及び圧力センサ1pによる吸気圧の情報に基づいて、過給弁及び逆流防止弁制御部23がソレノイドバルブ駆動部24を制御し、過給弁4及び逆流防止弁10の開閉を実行する。また、インタフェース部22から得られる圧力センサ9pによる副タンク内圧力の情報に基づいて、副タンク制御部25が電動バルブ駆動部26を制御し、調圧弁8の開度調整を実行する。さらに、インタフェース部22から得られる圧力センサ7pによる主タンク内圧力の情報に基づいて、主タンク制御部27がエアコンプレッサ駆動部28を制御し、エアコンプレッサ6を動作させる。
まず、イグニッションキーのオン等で電源が投入されると、初期化を行った後、インタフェース部22を介して圧力センサ1p,7p,9pのセンサ信号を入力し(S1)、インタフェース部22を介してエンジンECU30から情報を入力する(S2)。そして、主タンク制御部27が、圧力センサ7pで計測される主タンク内圧力に応じ、エアコンプレッサ駆動部28によりエアコンプレッサ6を動作させる(S3)。この主タンク内圧力制御のサブルーチンを図4に示している。
副タンク制御部25においては、副タンク9内に貯蔵する過給気の圧力について予め設定値が決められており、計測された副タンク内圧力がその設定値となるように、調圧弁8の開度を調節する。すなわち、設定値と入力された副タンク内圧力とを減算して差圧を求め(S20)、当該差圧に基づいて調圧弁開度マップから開度目標値を取得する(S21)。そして、得られた開度目標値と合致するように調圧弁8の開度をPID制御により調整し(S22)、リターンする。
すなわち、予め過給圧とした過給気を過給気タンク5に溜めておいて、該過給気タンク5から、機関運転状態に応じて吸気通路1aへ過給気を提供する仕組みなので、過給弁4の開閉だけで過給を行え、インペラの慣性に起因したタイムラグは存在せず、従来に比べ格段にレスポンスに優れる。また、過給気タンク5に過給気を貯蔵しているので、エンジン1の始動時でも十分な過給気を送り込むことができる。したがって、加速レスポンスが向上すると共に、安定した過給によるスワールの安定発生で燃焼効率も向上し、特にディーゼルエンジンの場合には、気筒への空気充填効率向上によって始動時のスモークを抑制することができる。
1a 吸気通路
1b 排気通路
2 ターボ過給器
3 過給気通路
4 過給弁
5 過給気タンク
6 エアコンプレッサ
7 主タンク
8 調圧弁
9 副タンク
10 逆流防止弁
Claims (3)
- 吸気通路に接続した過給気通路と、
所定の圧力の過給気を貯蔵し、該過給気を前記過給気通路へ送出する過給気タンクと、
前記過給気通路に設けられ、機関運転状態に応じて開閉する過給弁と、
前記過給気通路を接続した部位よりも上流の前記吸気通路に設けられて吸気の逆流を防止する逆流防止弁と、
を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の過給装置。 - 前記過給気タンクは、
所定の圧力の空気を貯蔵する主タンクと、
該主タンク内から送り出された空気を過給圧へ減圧する調圧弁と、
該調圧弁を通して減圧した過給気を貯蔵し、該過給気を前記過給気通路へ送出する副タンクと、
を含んで構成されることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の過給装置。 - 前記逆流防止弁よりも上流の前記吸気通路に介装されたコンプレッサを有する過給器をさらに含むことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の内燃機関の過給装置。
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