JP2011501043A5 - - Google Patents

Description

すなわち、本発明は、インタクーラを吸気管内に取り付けるとともに、水冷式の熱交換器を備える構成としたことを特徴としている。これにより、吸気装置におけるコンプレッサの下流側に比較的小さな流量が生じることになり、部分負荷時においてウェイストゲートバルブあるいはウェイストゲートフラップが開弁されている場合でも、内燃機関の迅速な応答が可能である。そのため、部分負荷時にウェイストゲートバルブを開弁することによって燃料消費率を低減しても、応答特性を犠牲にすることがない。

しかして、吸気装置１６には、コンプレッサ２０をバイパスし、かつ、バイパスバルブ３２を備えたバイパス通路３０が設けられている。また、この吸気装置１６には更にスロットルバルブ３４及び吸気管３６が設けられており、この吸気管３６内には、水冷式の熱交換器を備えたインタクーラが取り付けられている。この水冷式の熱交換器は内燃機関の冷却水回路３８に接続されており、この冷却水回路３８は、ポンプ４０及びラジエタ４２を備える構成となっている。

全負荷運転でない部分負荷運転時におけるウェイストゲートバルブ２４の開弁による加速の利点を、適当な燃料消費率（燃費）についての利点に置き換えるために、本発明においては、インタクーラが、吸気管３６内に取り付けられているとともに水冷式の熱交換器を備える構成とされている。これにより、ターボチャージャのコンプレッサの出口と内燃機関の燃焼室の間にわずかな空気量しか存在しないため、部分負荷時に開弁されているウェイストゲートバルブ２４が応答特性について目立った低下を生じさせることがない。そのため、本発明においては、「電気式のアクチュエータ」と「吸気管内に取り付けられた水冷式のインタクーラ」を組み合わせて用いている。そして、上記２つのものをこのように組み合わせることによって、初めて電気式のアクチュエータの利点を実際に転用することができる。

吸気管３６内に取り付けられたインタクーラに基づく非常にわずかな圧縮空気量によって、ウェイストゲートバルブの開弁時における部分負荷の下においても動特性を犠牲にすることなく、動作点に応じた圧力とは無関係なウェイストゲートバルブ２４の制御が可能であるという電気式のアクチュエータの利点が初めて得られる。なお、この電気式のアクチュエータにおいては、従来の空圧式のアクチュエータに比して大幅に低い圧力レベルとなっている一方、燃料消費率は従来の空圧式アクチュエータに比して１〜２％ほど低くなっている。

一方、電気式のアクチュエータを用いる主な目的が燃料消費率の低減にあることから、ウェイストゲートバルブ２４が比較的低い部分負荷において既に開弁されていれば、電気式のアクチュエータ２６と吸気管３６内に取り付けられたインタクーラを組み合わせて用いることで動特性を損なうことなく燃料消費率を低減することができるため、動特性及び燃料消費率を改善することが可能である。これにより、ウェイストゲートバルブ２４をエンジンの基準や熱力学的な基準のみに基づいて調整することが可能である。そして、このようなことから図２の特性曲線が得られる。

この図２に示された電気式アクチュエータ２６の動作により、電気式制御の利点が最大に生かされることになる。また、この図２に示す特性曲線の実施は、吸気管３６内に取り付けられたインタクーラの使用が前提となっている。

Claims (1)

1. 吸気装置（１６）における吸気管（３６）と、
   排気装置（１２）と、
   ターボチャージャ（１４）と
   を備えて成り、
   前記吸気管（３６）を内燃機関のシリンダヘッドにおける吸気通路に対して開口させ、
   前記ターボチャージャ（１４）が、前記排気装置（１２）に設けられたタービン（１８）と、該タービン（１８）により駆動されつつ前記吸気装置（１６）に設けられたコンプレッサ（２０）とを備え、
   前記タービン（１８）が、当該タービン（１８）の羽根車を通過する排気ガスをバイパスするためのウェイストゲート（２２）を備え、
   該ウェイストゲート（２２）に、当該ウェイストゲート（２２）を開閉するためのウェイストゲートバルブ（２４）を設け、
   該ウェイストゲートバルブ（２４）を操作するための電気式のアクチュエータ（２６）を設け、
   前記吸気装置（１６）における前記コンプレッサ（２０）の下流側にインタクーラを設け、
   前記インタクーラを、前記吸気管（３６）内に取り付けるとともに水冷式の熱交換器を備える構成とした
   ことを特徴とする特に原動機付き車両である内燃機関。