JPH02123240A - Supercharge pressure controller for diesel engine - Google Patents
Supercharge pressure controller for diesel engineInfo
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- JPH02123240A JPH02123240A JP27492888A JP27492888A JPH02123240A JP H02123240 A JPH02123240 A JP H02123240A JP 27492888 A JP27492888 A JP 27492888A JP 27492888 A JP27492888 A JP 27492888A JP H02123240 A JPH02123240 A JP H02123240A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はディーゼルエンジンの過給圧制御装置に係り
、特に負荷状態に応じて過給圧を適正に制御し得て、ま
た構造を簡素化してコストの低減を果たし得るディーゼ
ルエンジンの過給圧制御装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a boost pressure control device for a diesel engine, and particularly to a boost pressure control device for a diesel engine, which can appropriately control boost pressure depending on load conditions, and has a simplified structure. The present invention relates to a boost pressure control device for a diesel engine that can reduce costs.
内燃機関たるエンジンにあっては、出力や燃料消費率を
向上するために、過給機を設けたものがある。この過給
機は、エンジンの排気エネルギにより駆動される排気式
の過給機や、エンジンの動力により駆動される機械式の
過給機等がある。Some internal combustion engines are equipped with a supercharger to improve output and fuel consumption. This supercharger includes an exhaust type supercharger driven by the exhaust energy of the engine, a mechanical type supercharger driven by the power of the engine, and the like.
例えば、第６図に示す如く、ディーゼルエンジン２の給
気通路４にこのディーゼルエンジン２の動力により駆動
される機械式の過給機６を設けたものがある。この過給
機６は、動力伝達手段として例えばプーリ１２とベルト
１４とによってディーゼルエンジン２のクランク軸１６
に連絡されているとともに、伝達される動力を断続する
動力断続手段として例えば電磁クラッチ５６を備えてい
る。この電磁クラッチ５６は、例えばアクセルペダル（
図示せず）の踏込み状態に応じてオン・オフするアクセ
ル開度スイッチ５８によって断続される。また、過給機
６の下流側給気道路４には、バイパス通路６０が連通し
ており、このバイパス通路６０に給気通路４側への流通
を許容する逆止弁６２を介設している。なお、符号８は
排気通路、符号１０は燃焼室である。For example, as shown in FIG. 6, there is a system in which a mechanical supercharger 6 driven by the power of the diesel engine 2 is provided in the air supply passage 4 of the diesel engine 2. This supercharger 6 is connected to a crankshaft 16 of the diesel engine 2 using, for example, a pulley 12 and a belt 14 as power transmission means.
For example, an electromagnetic clutch 56 is provided as a power disconnection means for disconnecting and disconnecting the transmitted power. This electromagnetic clutch 56 includes, for example, an accelerator pedal (
The accelerator opening switch 58 is turned on and off depending on the depression state of the accelerator (not shown). Further, a bypass passage 60 communicates with the air supply road 4 on the downstream side of the supercharger 6, and a check valve 62 is interposed in this bypass passage 60 to allow flow to the air supply passage 4 side. There is. Note that the reference numeral 8 is an exhaust passage, and the reference numeral 10 is a combustion chamber.
これにより、アクセルペダルが一定以上に踏込まれてい
ない低負荷状態においては、アクセル開度スイッチ５８
のオフにより電磁クラッチ５６が切断されて過給機６へ
の動力の伝達を遮断するので、過給機６は駆動されず、
バイパス通路６０の逆止弁６２を押開けて給気通路４に
流入した空気が燃焼室１０に供給される。一方、アクセ
ルペダルが一定以上に踏込まれて高負荷状態になると、
アクセル開度スイッチ５８のオンにより電磁クラッチ５
６が接続されて過給機６へ動力を伝達するので、過給機
６は駆動され、この過給機６により加圧された空気が燃
焼室１０に供給される。As a result, in a low load state where the accelerator pedal is not depressed above a certain level, the accelerator opening switch 58
When the electromagnetic clutch 56 is turned off, the electromagnetic clutch 56 is disconnected and power transmission to the supercharger 6 is cut off, so the supercharger 6 is not driven.
Air that flows into the air supply passage 4 by pushing open the check valve 62 of the bypass passage 60 is supplied to the combustion chamber 10. On the other hand, when the accelerator pedal is depressed beyond a certain level and the load becomes high,
When the accelerator opening switch 58 is turned on, the electromagnetic clutch 5
6 is connected to transmit power to the supercharger 6, the supercharger 6 is driven, and air pressurized by the supercharger 6 is supplied to the combustion chamber 10.
このため、過給圧は、アクセル開度スイッチ５８のオン
・オフによる電磁クラッチ５６の断続によって、第３図
（ｂ）に破線で示す如く、ステップ状に大きく変化して
制御されることになる。Therefore, the supercharging pressure is controlled by changing greatly in steps, as shown by the broken line in FIG. .
ところが、このようにアクセル開度スイッチにより過給
機への動力の伝達を断続することにより過給圧を制御し
た場合に、ディーゼルエンジンが使用される様々な回転
数に対してディーゼルエンジンの要求する過給量を、必
要とする負荷状態において必要なだけ得ることが困難で
あるという問題があった。過給を必要とする負荷状態は
、回転数によって変化し、これとアクセル開度・負荷・
回転数特性を合致させることは、非常に困難であり、両
者間にずれを生じ、この結果、出力や燃料消費率等の低
下を招来してエンジン性能を充分に引出せない不都合が
あった。However, when boost pressure is controlled by intermittent transmission of power to the supercharger using the accelerator opening switch, the required There has been a problem in that it is difficult to obtain the required amount of supercharging under the required load conditions. The load condition that requires supercharging changes depending on the rotation speed, and this also depends on the accelerator opening, load,
It is very difficult to match the rotational speed characteristics, and a discrepancy occurs between the two, resulting in a decrease in output, fuel consumption rate, etc., and it is inconvenient that the engine performance cannot be fully exploited.
また、仮に、ある回転数においてこの両者が一致したと
しても、第３図（ｂ）に破線で示す如く過給圧がステッ
プ状に変化するため、第３図（ｃ）に実線で示すディー
ゼルエンジンの要求する過給圧を越えた斜線に示す域の
過給が無駄に行われることにより、燃料消費率が悪化す
る不都合があった。Furthermore, even if these two values match at a certain rotation speed, the boost pressure changes in a stepwise manner as shown by the broken line in Fig. 3(b), so the diesel engine shown in the solid line in Fig. 3(c) There is an inconvenience that the fuel consumption rate deteriorates because supercharging in the area indicated by the diagonal line, which exceeds the supercharging pressure required by the engine, is carried out in vain.
そこで、特開昭５８−１８０７２５号公報に開示の如く
、排気中の二酸化炭素濃度を検出し、この検出値と所望
の空気過剰率に対応する二酸化炭素濃度値とを比較して
過給圧を制御し、また、過回転を抑制すべく回転数を検
出して過給圧を制御するものが提案されている。しかし
ながら、この公報に開示のものは、二酸化炭素濃度や回
転数を検出して過給圧を制御するものであり、また、こ
れらの検出値と比較対称されるデータを記憶する記憶装
置たるメモリや、数値を演算処理するコンピュータたる
中央処理装置を設けているため、コストの上昇を招く不
都合がある。Therefore, as disclosed in JP-A-58-180725, the carbon dioxide concentration in the exhaust gas is detected, and this detected value is compared with the carbon dioxide concentration value corresponding to the desired excess air ratio to determine the boost pressure. In addition, there has been proposed a system that detects the rotational speed and controls the supercharging pressure in order to suppress overspeeding. However, what is disclosed in this publication controls boost pressure by detecting carbon dioxide concentration and rotation speed, and also includes a memory as a storage device for storing data to be compared with these detected values. Since a central processing unit, which is a computer that processes numerical values, is provided, there is an inconvenience that the cost increases.
そこでこの発明の目的は、負荷状態に応じて過給圧を適
正に制御し得て、これにより低負荷状態においては過給
圧を低めて過給機の消費する動力を減少し燃料消費率を
向上し得るとともに高負荷状態においては過給圧を高め
て要求する過給圧を満足し出力の向上を果たし得て、ま
た構造を簡素化してコストの低減を果たし得るディーゼ
ルエンジンの過給圧制御装置を実現することにある。Therefore, an object of the present invention is to appropriately control the boost pressure according to the load state, thereby lowering the boost pressure in low load states to reduce the power consumed by the supercharger and reduce the fuel consumption rate. Boost pressure control for diesel engines that can increase the boost pressure under high load conditions to satisfy the required boost pressure and improve output, and that can simplify the structure and reduce costs. The purpose is to realize the device.
この目的を達成するためにこの発明は、ディーゼルエン
ジンの給気通路にこのディーゼルエンジンの動力により
駆動される機械式の過給機を設け、この過給機の下流側
給気通路の過給圧を検出する過給圧検出手段を設け、前
記ディーゼルエンジンの排気中の酸素濃度を検出する酸
素濃度検出手段を設け、前記過給圧検出手段の検出する
過給圧が設定値以下の場合には前記酸素濃度検出手段の
検出する排気中の酸素濃度が目標値になるべく過給圧を
制御するとともに前記過給圧検出手段の検出する過給圧
が設定値を越える場合には前記酸素濃度検出手段の検出
する排気中の酸素濃度に拘わらず前記設定値になるべ（
過給圧を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。In order to achieve this object, the present invention provides a mechanical supercharger driven by the power of the diesel engine in the air supply passage of the diesel engine, and the supercharging pressure in the air supply passage downstream of the supercharger is and oxygen concentration detection means for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas of the diesel engine, and when the boost pressure detected by the boost pressure detection means is less than a set value, The supercharging pressure is controlled so that the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the oxygen concentration detecting means reaches a target value, and when the supercharging pressure detected by the supercharging pressure detecting means exceeds a set value, the oxygen concentration detecting means The above set value should be reached regardless of the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the
The present invention is characterized in that a control means for controlling boost pressure is provided.
この発明の構成によれば、制御１１手段によって、過給
圧検出手段の検出する過給圧が設定値以下の場合には酸
素濃度検出手段の検出する排気中の酸素濃度が目標値に
なるべく過給圧を制御するとともに、過給圧検出手段の
検出する過給圧が設定値を越える場合には酸素濃度検出
手段の検出する排気中の酸素濃度に拘わらず設定値にな
るべく過給圧を制御することにより、負荷状態に応じて
過給圧を適正に制御することができる。According to the configuration of the present invention, when the boost pressure detected by the boost pressure detection means is below the set value, the control 11 causes the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the oxygen concentration detection means to exceed the target value as much as possible. In addition to controlling the boost pressure, if the boost pressure detected by the boost pressure detection means exceeds the set value, the boost pressure is controlled as much as possible to the set value regardless of the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the oxygen concentration detection means. By doing so, the boost pressure can be appropriately controlled depending on the load state.
次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第１〜５図は、この発明の実施例を示すものである。第
１図において、２はディーゼルエンジン、４は給気通路
、６は機械式の過給機、８は排気通路、１０は燃焼室で
ある。前記ディーゼルエンジン２の給気通路４には、こ
のディーゼルエンジン２の動力により駆動される機械式
の過給機６が設けられている。この過給機６は、動力伝
達手段として例えばプーリ１２とベルト１４とによって
ディーゼルエンジン２のクランク軸１６に連絡されてお
り、常時駆動されている。1 to 5 show embodiments of this invention. In FIG. 1, 2 is a diesel engine, 4 is an air supply passage, 6 is a mechanical supercharger, 8 is an exhaust passage, and 10 is a combustion chamber. A mechanical supercharger 6 driven by the power of the diesel engine 2 is provided in the air supply passage 4 of the diesel engine 2 . The supercharger 6 is connected to the crankshaft 16 of the diesel engine 2 by, for example, a pulley 12 and a belt 14 as power transmission means, and is constantly driven.
このような機械式の過給機６を設けたディーゼルエンジ
ン２にあって、負荷に対する排気中の酸素濃度と燃料消
費量との関係を過給圧をパラメータとして作図した際に
、第４図（ａ） （ｔ））に示す如く、どの過給圧に
おいても酸素濃度が６％付近のときに燃料消費率が最良
となる結果を得た。In a diesel engine 2 equipped with such a mechanical supercharger 6, when the relationship between the oxygen concentration in the exhaust gas and the fuel consumption with respect to the load is plotted using the supercharging pressure as a parameter, the relationship shown in Fig. 4 ( As shown in a) (t)), the best fuel consumption rate was obtained when the oxygen concentration was around 6% at any boost pressure.
また、この結果については、機関回転数が変化した場合
にも、同様であることを確認できた。これより、過給圧
については、排気中の酸素濃度が６％付近に保たれるよ
うに制御することが望ましい、という結論を得た。Furthermore, it was confirmed that this result was similar even when the engine speed changed. From this, it was concluded that it is desirable to control the boost pressure so that the oxygen concentration in the exhaust gas is maintained at around 6%.
そこで、この発明では、前記過給機６の下流側給気通路
４に、過給圧を検出する過給圧検出手段たる圧力スイフ
チ１８を設けている。この圧力スイッチ１８は、過給圧
が設定値以下の場合にはオンして電流■２を流すととも
に過給圧が設定値を越えるとオフして電流ｆ２を遮断す
る。また、ディーゼルエンジン２の排気通路８には、排
気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段たる０２セ
ンサ２０を設けている。この０□センサ２０は、第５図
に示す如く、酸素濃度に応じた電流Ｉ、を発生する。な
お、電流Ｉ２は、排気中の酸素濃度が目標値（例えば、
６％）のときに０２センサ２０の発生する電流１１と等
しい電流になるように設定する。Therefore, in the present invention, a pressure switch 18 is provided in the downstream air supply passage 4 of the supercharger 6 as a supercharging pressure detection means for detecting the supercharging pressure. This pressure switch 18 is turned on to flow current f2 when the boost pressure is below a set value, and turned off to cut off current f2 when the boost pressure exceeds the set value. Further, the exhaust passage 8 of the diesel engine 2 is provided with an 02 sensor 20 serving as an oxygen concentration detection means for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas. This 0□ sensor 20 generates a current I depending on the oxygen concentration, as shown in FIG. Note that the current I2 is determined when the oxygen concentration in the exhaust gas is a target value (for example,
6%), the current is set to be equal to the current 11 generated by the 02 sensor 20.
これら圧力スイッチェ８及び０□センサ２０の検出する
過給圧及び酸素濃度によって、過給圧を制御する制御手
段２２を設ける。制御手段２２は、前記圧力スイフチ１
８の検出する過給圧が設定値以下の場合には前記０２セ
ンサ２０の検出する排気中の酸素濃度が目標値（例えば
６％）になるべく過給圧を制御するとともに、圧力スイ
フチ１８の検出する過給圧が設定値を越える場合には０
□センサ２０の検出する排気中の酸素濃度に拘わらず前
記設定値になるべく過給圧を制御する。A control means 22 is provided to control the boost pressure based on the boost pressure and oxygen concentration detected by the pressure switch 8 and the 0□ sensor 20. The control means 22 controls the pressure switch 1
When the boost pressure detected by the 02 sensor 8 is less than the set value, the boost pressure is controlled so that the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the 02 sensor 20 becomes the target value (for example, 6%), and the pressure switch 18 detects the 0 if the boost pressure exceeds the set value.
□ Regardless of the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the sensor 20, the supercharging pressure is controlled to the above-mentioned set value.
即ち、制御手段２２は、第２図に示す如く、前記圧力ス
イッチ１８よりも下流側の給気通路４に連通ずるリリー
フ通路２４に設けたリリーフ弁２６と、このリリーフ弁
２６を開閉駆動するモータ２８と、このモータ２８を駆
動制御する制御回路３０と、からなる。前記リリーフ弁
２６は、給気通路４に連通ずるリリーフ通路２４の連通
孔３２を開閉する。また、リリーフ弁２４と前記モータ
２８とは、ロッド３４により連絡されている。That is, as shown in FIG. 2, the control means 22 controls a relief valve 26 provided in a relief passage 24 that communicates with the air supply passage 4 on the downstream side of the pressure switch 18, and a motor that drives the relief valve 26 to open and close. 28, and a control circuit 30 that drives and controls the motor 28. The relief valve 26 opens and closes a communication hole 32 of the relief passage 24 that communicates with the air supply passage 4 . Further, the relief valve 24 and the motor 28 are connected by a rod 34.
前記制御回路３０は、電源側の＋Ｖｃｃに抵抗３６を介
して前記圧力スイッチ１８の一端側を接続するとともに
、この圧力スイッチ１８と並列にＦｔｉ Ｗｅ Ｏｚセ
ンサ２０の一端側を接続している。圧力スイッチ１８の
他端側は、演算増幅器３８の入力側の正極に接続すると
ともに抵抗４０を介して接地している。また、０２セン
サ２０の他端側は、演算増幅器３８の入力側の負極に接
続するとともに抵抗４２を介して演算増幅器３８の出力
側に接続している。The control circuit 30 connects one end of the pressure switch 18 to +Vcc on the power supply side via a resistor 36, and also connects one end of the Fti We Oz sensor 20 in parallel with the pressure switch 18. The other end of the pressure switch 18 is connected to the positive input side of the operational amplifier 38 and grounded via a resistor 40 . Further, the other end of the 02 sensor 20 is connected to the negative electrode of the input side of the operational amplifier 38 and also connected to the output side of the operational amplifier 38 via a resistor 42 .
また、前記電源側の＋Ｖｃｃは、トランジスタ４４のコ
レクタに接続されている。このトランジスタ４４のコレ
クタとベースとを抵抗４６を介して接続するとともに、
このトランジスタ４４のべ−スと前記演算増幅器３８の
出力側とをダイオード４８を介して接続している。前記
トランジスタ４４のエミッタは、トランジスタ５０のエ
ミッタに接続している。このトランジスタ５０のベース
と演算増幅器３８の出力側とをダイオード５２を介して
接続するとともに、このトランジスタ５０のベースとコ
レクタとを抵抗５４を介して接続している。このトラン
ジスタ５０のコレクタは、電源側の−Ｖｃｃに接続され
ている。これらトランジスタ４４のエミッタとトランジ
スタ５０のエミッタとは、前記モータ２８に接続されて
いる。Further, +Vcc on the power supply side is connected to the collector of the transistor 44. The collector and base of this transistor 44 are connected via a resistor 46, and
The base of this transistor 44 and the output side of the operational amplifier 38 are connected via a diode 48. The emitter of the transistor 44 is connected to the emitter of a transistor 50. The base of this transistor 50 and the output side of the operational amplifier 38 are connected through a diode 52, and the base and collector of this transistor 50 are connected through a resistor 54. The collector of this transistor 50 is connected to -Vcc on the power supply side. The emitters of these transistors 44 and 50 are connected to the motor 28.
次に作用を第３図に従って説明する。Next, the operation will be explained according to FIG.
過給圧が設定値以下の場合に、圧力スイッチ１８はオン
なっている。この圧力スイッチ１８のオンで、演算増幅
器３８の入力端の正極には、電流Ｉ２が作用している。When the boost pressure is below the set value, the pressure switch 18 is turned on. When the pressure switch 18 is turned on, a current I2 is applied to the positive terminal of the operational amplifier 38.
この電流Ｉ２は、排気中の酸素濃度が目標値（例えば、
６％）のときに０□センサ２０の発生する電流Ｉ、と等
しい電流になるように設定しである。This current I2 is set so that the oxygen concentration in the exhaust gas is at a target value (for example,
6%), the current is set to be equal to the current I generated by the 0□ sensor 20.
ディーゼルエンジン２の負荷が低い低負荷状態において
は、過給機６による過給圧が低く （第３図（ｂ）実線
参照）排気中の酸素濃度が低いので、制御回路３０はモ
ータ２８によりリリーフ弁２６を連通孔３２から離間さ
せ、リリーフ通路２４を常時開放している（第３図（ｄ
）実線参照）。In a low load state where the diesel engine 2 is under low load, the boost pressure from the supercharger 6 is low (see the solid line in Figure 3(b)), and the oxygen concentration in the exhaust gas is low, so the control circuit 30 is relieved by the motor 28. The valve 26 is separated from the communication hole 32 to keep the relief passage 24 open at all times (see Figure 3(d)).
) see solid line).
ディーゼルエンジン２の負荷が増加して中負荷状態にな
り、過給機６による過給圧が高まり（第３図（ｂ）実線
参照）、排気中の酸素濃度が次第に低下すると（第３図
（ａ）実線参照）、演算増幅器３８の入力側の負極に作
用する。２センサ２０の発生する電流１、は、正極に作
用する電流■２よりも小さくなり、演算増幅器３８の出
力側のＡ点に正の電圧が作用する。このＡ点の正の電圧
によって、トランジスタ４４はオンし、Ｂ点に正の電圧
が発生する。このＢ点に発生する正の電圧によって、モ
ータ２８はリリーフ弁２６を連通孔３２に当接する方向
に回転させ、リリーフ通路２４を閉鎖する。このため、
過給圧が高まって燃焼室ｌＯに供給される空気量が増大
するので、排気中の酸素濃度を高めることができる。As the load on the diesel engine 2 increases and becomes a medium load state, the boost pressure by the supercharger 6 increases (see the solid line in Figure 3(b)), and the oxygen concentration in the exhaust gradually decreases (see Figure 3(b)). a) (see solid line) acts on the negative pole of the input side of the operational amplifier 38. The current 1 generated by the 2 sensor 20 is smaller than the current 2 acting on the positive electrode, and a positive voltage acts on point A on the output side of the operational amplifier 38. This positive voltage at point A turns on transistor 44, and a positive voltage is generated at point B. The positive voltage generated at point B causes the motor 28 to rotate the relief valve 26 in a direction so as to abut the communication hole 32, thereby closing the relief passage 24. For this reason,
Since the boost pressure increases and the amount of air supplied to the combustion chamber IO increases, the oxygen concentration in the exhaust gas can be increased.
排気中の酸素濃度が上昇すると、演算増幅器３８の入力
側の負極に作用する０２センサ２０の発生する電流■１
は正極に作用する電流Ｉ２よりも大きくなり、演算増幅
器３８の出力側のＡ点に負の電圧が作用するとともにＢ
点に負の電圧が作用し、モータ２８はリリーフ弁２６を
連通孔３２から離間する方向に回転させ、リリーフ通路
２４を開放する。このため、過給圧が低められて燃焼室
１０に供給される空気量が減少するので、排気中の酸素
濃度を低めることができる。When the oxygen concentration in the exhaust gas increases, the current generated by the 02 sensor 20 acting on the negative electrode of the input side of the operational amplifier 38 ■1
becomes larger than the current I2 acting on the positive electrode, and a negative voltage acts on the output side of the operational amplifier 38 at point A, and at the same time
A negative voltage is applied to the point, and the motor 28 rotates the relief valve 26 in a direction away from the communication hole 32, thereby opening the relief passage 24. Therefore, the boost pressure is lowered and the amount of air supplied to the combustion chamber 10 is reduced, so the oxygen concentration in the exhaust gas can be lowered.
つまり、中負荷状態においては、０□センサ２０により
リリーフ弁２６を開閉して過給圧を制御する。これによ
り、制御手段２２は、ｏ２センサ２０の検出する排気中
の酸素濃度が目標値（例エバ、６％）になるべく過給圧
を制御する。That is, in a medium load state, the 0□ sensor 20 opens and closes the relief valve 26 to control the boost pressure. Thereby, the control means 22 controls the supercharging pressure so that the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the O2 sensor 20 reaches the target value (e.g., Eva, 6%).
また、第３図（ｂ）に破線で示す如く過給圧がステップ
状に変化することなく、第３図（ｂ）に実線で示す如く
傾斜して変化させることができるため、第３図（Ｃ）に
示す斜線の域の如き無駄な過給が行われることを防止す
ることができ、燃料消費率を向上することができる。Furthermore, since the supercharging pressure does not change stepwise as shown by the broken line in FIG. 3(b), but can be changed in an inclined manner as shown by the solid line in FIG. 3(b), It is possible to prevent unnecessary supercharging as shown in the shaded area shown in C), and it is possible to improve the fuel consumption rate.
ディーゼルエンジン２の負荷が増加して高負荷状態にな
り、過給圧が設定値を越えると、圧力スイッチ１８はオ
フになる。この圧力スイッチ１８のオフで、演算増幅器
３８の入力側の正極には、電流■２が遮断されて作用せ
ず、電流はＯになる。When the load on the diesel engine 2 increases to a high load state and the boost pressure exceeds a set value, the pressure switch 18 is turned off. When the pressure switch 18 is turned off, the current (2) is cut off and does not act on the positive terminal of the input side of the operational amplifier 38, and the current becomes O.
このため、演算増幅器３８の出力側のＡ点に負の電圧が
作用するとともにＢ点に負の電圧が作用し、モータ２８
はリリーフ弁２６を連通孔３２から離間する方向に回転
させ、リリーフ通路２４を開放する。これにより、過給
圧は設定値に制御される。Therefore, a negative voltage acts on point A on the output side of the operational amplifier 38, and a negative voltage acts on point B, and the motor 28
rotates the relief valve 26 in a direction away from the communication hole 32 to open the relief passage 24. Thereby, the boost pressure is controlled to the set value.
つまり、圧力スイッチ１８によって過給圧制限装置を構
成することになる。In other words, the pressure switch 18 constitutes a boost pressure limiting device.
このように、制御手段２２は、圧力スイッチ１８の検出
する過給圧が設定値を越える場合には、０２センサ２０
の検出する排気中の酸素濃度に拘わらず設定値になるべ
く過給圧を制御する。つまり、圧力スイッチ１８の検出
する過給圧が設定値を越える場合には、０□センサ２０
による過給圧の制御に優先して、圧力スイッチ１８によ
り過給圧が設定値を越えないように制御する。In this way, the control means 22 controls the 02 sensor 20 when the supercharging pressure detected by the pressure switch 18 exceeds the set value.
The boost pressure is controlled to the set value regardless of the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the controller. In other words, if the boost pressure detected by the pressure switch 18 exceeds the set value, the 0□ sensor 20
Priority is given to controlling the boost pressure by the pressure switch 18 so that the boost pressure does not exceed the set value.
以上の制御動作をまとめると、第３図（ａ）〜（ｄ）に
実線で示す如く、低負荷状態においては０２センサ２０
の検出する排気中の酸素濃度によって酸素濃度が目標値
になるようにリリーフ弁２６を全開制御し、中負荷状態
においては０．センサ２０の検出する排気中の酸素濃度
によって酸素濃度が目標値になるようにリリーフ弁２６
を開閉制御し、高負荷状態においては圧力スイッチ１８
によって過給圧が設定値を越えないように制御する。こ
れにより、負荷状態に応じて過給圧を適正に制御するこ
とができる。To summarize the above control operations, as shown by solid lines in Fig. 3(a) to (d), in a low load state, the 02 sensor 2
The relief valve 26 is controlled to be fully open so that the oxygen concentration reaches the target value based on the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the exhaust gas, and in medium load conditions, the relief valve 26 is fully opened. The relief valve 26 is operated so that the oxygen concentration reaches the target value according to the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the sensor 20.
Pressure switch 18 controls the opening and closing of the pressure switch 18 during high load conditions.
Controls the boost pressure so that it does not exceed the set value. Thereby, the supercharging pressure can be appropriately controlled according to the load state.
このため、低負荷状態においては過給圧を低めて無駄な
過給を行うことなく過給機の消費する動力を減少し得て
燃料消費率を向上することができるとともに、高負荷状
態においては過給圧を高めて要求する過給圧を満足し得
て出力の向上を果たすことができる。また、従来の機械
式の過給機に設けた電磁クラッチ等の部品やコンピュー
タ等の中央処理装置を不要とし得るので、構造を簡素化
してコストの低減を果たすことができる。Therefore, in a low load state, the power consumed by the supercharger can be reduced without unnecessary supercharging by lowering the boost pressure, and the fuel consumption rate can be improved. By increasing the boost pressure, the required boost pressure can be satisfied and the output can be improved. Further, parts such as an electromagnetic clutch provided in a conventional mechanical supercharger and a central processing unit such as a computer can be eliminated, so the structure can be simplified and costs can be reduced.
なお、この実施例においては、排気中の酸素濃度の目標
値を６％付近に設定したが、これに限定されるものでは
なく、第４図（ａ）（ｂ）に示す如く、どの過給圧にお
いても酸素濃度が６％付近のときに燃料消費率が最良と
なることから、例えば、６％を含む３〜８％範囲で設定
することができるものである。In this example, the target value of the oxygen concentration in the exhaust gas was set to around 6%, but it is not limited to this, and as shown in FIGS. 4(a) and (b), which supercharging Since the fuel consumption rate is best when the oxygen concentration is around 6% in terms of pressure, it can be set, for example, in the range of 3 to 8%, including 6%.
このようにこの発明によれば、制御手段によって、過給
圧検出手段の検出する過給圧が設定値以下の場合には酸
素濃度検出手段の検出するυトス中の酸素濃度が目標値
になるべく過給圧を制御するとともに、過給圧検出手段
の検出する過給圧が設定値を越える場合には酸素濃度検
出手段の検出する排気中の酸素濃度に拘わらず設定値に
なるべく過給圧を制御することにより、負荷状態に応じ
て過給圧を適正に制御することができる。According to this invention, the control means causes the oxygen concentration in the υ toss detected by the oxygen concentration detection means to reach the target value as much as possible when the boost pressure detected by the boost pressure detection means is less than the set value. In addition to controlling the boost pressure, if the boost pressure detected by the boost pressure detection means exceeds the set value, the boost pressure is adjusted to the set value as much as possible regardless of the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the oxygen concentration detection means. By controlling, the boost pressure can be appropriately controlled according to the load state.
このため、低負荷状態においては過給圧を低めて無駄な
過給を行うことなく過給機の消費する動力を減少し得て
燃料消費率を向上し得るとともに、高負荷状態において
は過給圧を高めて要求する過給圧を満足し出力の向上を
果たすことができる。Therefore, in low load states, the power consumed by the supercharger can be reduced without unnecessary supercharging by lowering the supercharging pressure, and the fuel consumption rate can be improved. By increasing the pressure, the required boost pressure can be satisfied and the output can be improved.
また、従来の機械式の過給機に設けた電磁クラッチや中
央処理装置を必要とせず、不要とし得るので、構造を簡
素化し得てコストの低減を果たすことができる。Further, since the electromagnetic clutch and central processing unit provided in conventional mechanical superchargers are not required, the structure can be simplified and costs can be reduced.
第１〜５図はこの発明の実施例を示し、第１図は過給圧
制御装置を設けたディーゼルエンジンの概略構成図、第
２図は過給圧制御装置の回路構成図、第３図（ａ）〜（
ｄ）は負荷に対する排気中酸素濃度と過給圧と過給機消
費馬力とリリーフ弁開度との関係を示す図、第４図（ａ
）（ｂ）は負荷に対する排気中酸素濃度と燃料消費量の
関係を過給圧をパラメータとして示す図、第５図は酸素
濃度と電流値との関係を示す図である。
第６図は、従来の過給圧制御装置を設けたディーゼルエ
ンジンの概略構成図である。
図において、２はディーゼルエンジン、４は給気通路、
６は機械式の過給機、８は排気通路、１０は燃焼室、１
８は圧力スイッチ、２０は０２センサ、２２は制御手段
、２４はリリーフ通路、２６はリリーフ弁、２８はモー
タ、３０は制御回路、３８は演算増幅器、４４はトラン
ジスタ、５０はトランジスタである。
特許出願人 鈴木自動車工業株式会社1 to 5 show embodiments of the present invention, FIG. 1 is a schematic diagram of a diesel engine equipped with a boost pressure control device, FIG. 2 is a circuit diagram of the boost pressure control device, and FIG. (a)～(
d) is a diagram showing the relationship between exhaust oxygen concentration, supercharging pressure, supercharger consumption horsepower, and relief valve opening degree with respect to load, and Fig. 4(a)
) (b) is a diagram showing the relationship between exhaust oxygen concentration and fuel consumption with respect to load using boost pressure as a parameter, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between oxygen concentration and current value. FIG. 6 is a schematic diagram of a diesel engine equipped with a conventional boost pressure control device. In the figure, 2 is a diesel engine, 4 is an air supply passage,
6 is a mechanical supercharger, 8 is an exhaust passage, 10 is a combustion chamber, 1
8 is a pressure switch, 20 is an 02 sensor, 22 is a control means, 24 is a relief passage, 26 is a relief valve, 28 is a motor, 30 is a control circuit, 38 is an operational amplifier, 44 is a transistor, and 50 is a transistor. Patent applicant Suzuki Automobile Industry Co., Ltd.
Claims (1)
ンジンの動力により駆動される機械式の過給機を設け、
この過給機の下流側給気通路の過給圧を検出する過給圧
検出手段を設け、前記ディーゼルエンジンの排気中の酸
素濃度を検出する酸素濃度検出手段を設け、前記過給圧
検出手段の検出する過給圧が設定値以下の場合には前記
酸素濃度検出手段の検出する排気中の酸素濃度が目標値
になるべく過給圧を制御するとともに前記過給圧検出手
段の検出する過給圧が設定値を越える場合には前記酸素
濃度検出手段の検出する排気中の酸素濃度に拘わらず前
記設定値になるべく過給圧を制御する制御手段を設けた
ことを特徴とするディーゼルエンジンの過給圧制御装置
。1. A mechanical supercharger driven by the power of the diesel engine is installed in the air supply passage of the diesel engine,
A supercharging pressure detecting means for detecting the supercharging pressure in the downstream side air supply passage of the supercharger is provided, an oxygen concentration detecting means for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas of the diesel engine is provided, and the supercharging pressure detecting means When the boost pressure detected by the boost pressure is less than the set value, the boost pressure is controlled so that the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the oxygen concentration detection means becomes the target value, and the boost pressure detected by the boost pressure detection means is controlled. The diesel engine is equipped with a control means for controlling the boost pressure to the set value when the pressure exceeds the set value, regardless of the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the oxygen concentration detection means. Supply pressure control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27492888A JPH02123240A (en) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | Supercharge pressure controller for diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27492888A JPH02123240A (en) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | Supercharge pressure controller for diesel engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02123240A true JPH02123240A (en) | 1990-05-10 |
Family
ID=17548498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27492888A Pending JPH02123240A (en) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | Supercharge pressure controller for diesel engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02123240A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8088158B2 (en) | 2002-12-20 | 2012-01-03 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Radiopaque ePTFE medical devices |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP27492888A patent/JPH02123240A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8088158B2 (en) | 2002-12-20 | 2012-01-03 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Radiopaque ePTFE medical devices |
| EP1578311B2 (en) † | 2002-12-20 | 2014-01-22 | Boston Scientific Limited | Radiopaque ePTFE medical devices |
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