JPS60261928A - 過給機付エンジン - Google Patents

過給機付エンジン

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JPS60261928A
JPS60261928A JP59117913A JP11791384A JPS60261928A JP S60261928 A JPS60261928 A JP S60261928A JP 59117913 A JP59117913 A JP 59117913A JP 11791384 A JP11791384 A JP 11791384A JP S60261928 A JPS60261928 A JP S60261928A
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throttle valve
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Haruo Okimoto
沖本 晴男
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Mazda Motor Corp
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    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
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    • F02M35/10157Supercharged engines
    • F02M35/10163Supercharged engines having air intakes specially adapted to selectively deliver naturally aspirated fluid or supercharged fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B33/44Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs
    • F02B33/446Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs having valves for admission of atmospheric air to engine, e.g. at starting
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、設定負荷以上で過給を行うようになっており
、2つの自然吸気用通路を備えた過給機付エンジンに関
する。
(従来の技術) 過給機付エンジンにおいて、エンジンが過給運転を行っ
ている場合には、吸気は断熱圧縮されて温度が上昇し、
吸気密度が小さくなるため、十分な高充填効率が得られ
ないという問題があり、そこで、吸気密度の高い自然吸
気と過給とを併用するとともに、高圧の過給気が自然吸
気通路に吹き返しを生じないように自然吸気の終期に所
定のタイミングで過給を行うようにした過給機付エンジ
ンが知られている。特開昭55−137314号公報に
は、吸気行程の終期に開き過給気を供給するタイミング
パルプを備え、該タイミングバルブの開弁時期をエンジ
ン低回転時よりも高回転時において早めるようにして、
広い運転領域にわたって高充填効率を得るようにしたエ
ンジンが開示されている。
ところで、過給機付エンジンは、低負荷運転領域では、
自然吸気により、燃焼室に吸気を導入し、高負荷領域で
は、自然吸気に加えて、過給を行うことにより吸気を導
入するようにして、負荷の変化に応じた吸気量を供給す
るようにし、これによって、コンパクトなエンジンで高
出力を達成するものである。
また、吸気は、特に、吸気量の少いエンジンの低負荷領
域において燃料の微粒化を促進し、良好な燃焼性を確保
するためには出来るだけ、高速で燃焼室内に導入するこ
とが望ましい。この点に鑑かみ、自然吸気用通路を2系
統備え、低負荷領域では一方の吸気通路からのみ吸気を
導入するとともに、吸気量が増大すると、2つの吸気通
路を通して吸気を導入して所望の吸気量を確保するよう
にした吸気構造も知られている。このような2系統の自
然吸気用通路を備えたものを含めて所定の負荷以上で過
給を行うようになった過給機付エンジンで幡、エンジン
負荷が増大して無過給状態から過給状態に切換えると、
燃焼室に導入される吸気量が惣激に増大するので、この
切換直後において、出力ショックが出るという問題が生
じる。
(本発明の目的) 従って、本発明の目的は、自然吸気系統を2系統備えた
過給機付エンジンにおいて、過給開始時における出力シ
ョックを低減することができろ過給機付エンジンを提供
することである。
(本発明の構成) 本発明は、上記目的を達成するため以下のように構成さ
れる。すなわち、本発明は、過給機が設置された過給通
路と、該過給通路内に設けられ過給気を所定のタイミン
グで燃焼室内に導入するように作動するタイミングバル
ブと、エンジンの低負萄から高負荷にわたる広い運転領
域で使用される自然吸気用の1次側吸気通路と、比較的
高負荷領域で使用される自然吸気用の2次側吸気通路と
、少なくとも前記1次側吸気通路を開閉する主スロット
ル弁と、前記2次吸気通路を開閉する2次スロットル弁
とを備え、設定負荷以上で過給が行な 1われるように
なった過給機付エンジンにおいて、前記2次スロットル
弁は、少なくともエンジンの高回転高負荷領域で開にな
っているとともに過給が開始される回転数よりも低い回
転数において開き始めるようになったことを特徴とする
。本発明のエンジンの1次側吸気通路にば、該通路から
吸気が導入される広い運転領域において、燃料を供給す
る1次燃料噴射弁が燃焼室に比較的近い位置に配置され
ている。また、2次側吸気通路には、比較的高負荷領域
で燃料を噴射供給する2次燃料噴射弁が設けられている
。そして、2次燃料噴射弁は、過給が開始されるエンジ
ン負殉よりも高いエンジン負荷以上で使用されるように
なっている。
本発明によれば、低負荷領域では、吸気は1次側吸気通
路からのみ吸気が導入され、燃料は、1次燃料噴射弁か
らのみ供給される。エンジン負荷が増大すると、まず、
2次スロットル弁が開かれ、2次側吸気通路からも吸気
が導入されるようになり、さらにエンジン負荷が増大す
ると、過給通路から過給気が導入されるようになってい
る。そして、さらにエンジン負荷が増大すると2次燃料
噴射弁からの燃料供給が開始される。本発明が適用可能
なエンジンとしては、例えば、ターボ過給機からの燃焼
室への過給気がタイミングバルブによって制御されるよ
うになっており、該タイミングバルブが設定負荷以上で
、吸気行程中の所定のタイミングで開かれるようになっ
た形式のものあるいは、機械式過給機を備えており、設
定負荷以上で、エンジンクランク軸からの動力が伝達さ
れるようになった過給機付エンジンが挙げられる。また
、エアーポンプとしては、容積型、ベーン型等、任意の
形式のものを用いることが可能である。
(発明の効果) 本発明によれば、上述のように、エンジン負荷の増大に
伴って、まず1次側吸気通路のみからの吸気状態から2
次吸気通路の併用状態に切換えられ、さらに負荷が増大
すると、過給気を導入するようになっている。従って、
無過給状態から過給状態への切換時においては、既に、
1次側及び2次側吸気通路が共に使用状態になっている
ので、燃焼室に導入される吸気が惣増することが防止さ
れ、従って、無過給から過給への切換直後における出カ
シシックを軽減することができる。なお、過給開始エン
ジン負荷よりも高い負荷で2次側吸気通路を関き始める
ように構成すると、該通路を通る吸気量が少い領域にお
いて2次側吸気通路への過給気の吹き返しが生じ充填効
率が悪化するという問題も生じるが、本発明においては
、そのような問題が生じることはない、また、過給開始
時においては、2次燃料噴射弁は使用状態になっておら
ず、従って1次燃料噴射弁のみを制御することにより、
燃料増量を行うようになっている。この制御は2つの燃
料噴射弁により燃料増量制御を行う場合に比し制御が容
易であり、安定した燃料増量が可能であり、従って、過
給切換時における吸気増加に対する燃料増量の遅れを防
止することができる。また、このように、燃料供給を行
なうことにより、2次側吸気通路を流通する吸気量が比
較的少い中負荷領域においては、2次燃料噴射−弁は使
用されておらず、従って、2次燃料噴射弁からの燃料の
微粒化不足、吹返しによる燃料の逆流等の問題がなくエ
ンジンの安定性を向上させることができる (実施例の説明) 以下、図面を参照しつつ本発明の実施例につき説明する
第1図を参照すれば、エンジンEは、内部をピストン(
図示せず)が往復動するシリンダ12を備えている。シ
リンダ12の上部には、燃焼室20が形成されており、
該燃焼室20には、3つの吸気ポート、すなわち1次吸
気ボート22.2次吸気ボート24及び過給ポート25
、そして1つの排気ポート26が開口している。1次吸
気ボート22.2次吸気ポート24、過給ポート25及
び排気ポート26には、それぞれ1次吸気通路34.2
次吸気通路36、過給通路37及び排気通路38が接続
されている。さらに燃焼室20には、点火栓21が臨ま
せられており、点火栓21には、ディストリビュータ2
8を介してイグナクタ30からの点火信号が所定のタイ
ミング 。
で入力されるようになっている。1次吸気通路34及び
2次吸気通路36は、主吸気通路32から分岐しており
主吸気通路32の上流端にはエアクリーナ40が取付け
られるとともに、下流側に向って、エアフローメータ4
1、主スロットル弁42、及びサージタンク44が設け
られて、主吸気系を構成する。1次吸気通路34と2次
吸気通路36とは号−ジタンク下流で分岐しており、1
次吸気通路34には、燃焼室20に近接した位置に燃料
を噴射供給する電磁作動の1次燃料噴射弁46が配置さ
れている。2次吸気通路36には2次スロットル弁47
及び2次燃料噴射弁49が設けられる。過給通路37は
、エアフローメーク41の下流で主吸気通路32から分
岐しており、該通路37には上流側から、過給機48、
インタークーラ50、タイミング弁52、過給スロット
ル弁54が配設される。また、インタークーラ50の下
流側には、過給気の一部を過給機の上流側にリリーフす
るリリーフ通路56が設けられており、該リリーフ通路
56にはリリーフ量を調整するためのリリーフ弁58が
設けられている。リリーフ弁58は、過給機48下流側
の吸気圧力が所定値以上になったとき開かれるようにな
っている。過給機48はベーン型のエアポンプを備えそ
の駆動軸は、ベルトによってクランクシャフトに接続さ
れており、エンジンの動力により駆動されるようになっ
ている。また、タイミング弁52の駆動用プーリもエン
ジンのクランクシャフトにベルトを介して連結されてお
り、これによって、タイミング弁52はエンジンの回転
数変化に対応して、開閉作動することになる。また、2
次スロットル弁47及び、過給スロットル弁54は、主
スロットル弁42と連動するようになっており、主スロ
ットル弁42が所定開度になったとき、2次スロットル
弁47次に過給スロットル弁54の順で開き始めるよう
になっている。この場合、2次スロットル弁47及び過
給スロットル弁54は電磁作動のアクチュエータ51.
53によって起動させられるようになっている。本例に
おいては、点火栓21、燃料噴射弁46.49.2次ス
ロットル弁47及び過給スロットル弁54の作動を制御
するために、マイクロコンピュータ(以下マイコンとい
う)64が設けられる。マイコン64には、エアフロル
メータ41からの吸入空気量を表わす信号、及びクラン
ク角センサ66からの信号が入力されるようになつてい
る。
また、マイコン64には、主吸気通路32の主スロット
ル弁42の開度を検出する開度センサ68からの信号が
入力される。
本例の制御においては、主スロットル弁42.2次スロ
ットル弁47、過給スロットル弁54の開度は、負荷の
変化に応じて、第2図に示すように変化する。すなわち
、まず、主スロットル弁42が開き始め、吸気は、1次
吸気通路34を通って燃焼室20に導入される。エンジ
ン負荷が所定値を越えると2次スロットル弁47が開き
始める。
これによって、吸気は、1次通路34からだけでなく2
次吸気通路36からも導入され始める。さ麺 らゝ負荷
が増大ta′!″i#X o y l−7L/弁5“が
開き始め、タイミング弁54が開になる所定のタイミン
グで過給機も燃焼室に導入されるようになる。
従って、本例によれば、負荷の増大に応じて、まず、2
次吸気通路からの吸気導入によって、吸気が増量され、
さらに負荷が増大したとき、初めて過給によって吸気導
入量が増量されるようになっているので、過給開始時に
吸気量が急激に増大るするといった事態が発生せず、従
って、過給切換時における出力ショックを軽減すること
ができる。そして、燃料は負荷が低い運転領域では、1
次噴射弁46からのみ供給されるようになっており、負
荷が増大してA点を越えると、1次及び2次噴射弁46
及び49の双方から燃料供給される。
過給が開始されると、高圧、高温の過給気が多量に燃焼
室に導入されることになるので、オーバーリーンを防止
するため、これに応じて燃料を増大するとともにノッキ
ング防止、出力の面から微粒化を促進する必要がある。
本例では、過給開始時においては、1次燃料噴射弁46
からのみ燃料が供給されるようになっているので2つの
噴射弁46.49を制御する場合に比し、燃料の増量が
容易であるとともに、1次燃料噴射弁は燃焼室近傍に配
置されているので、吸気増加に対応する燃料増量を応答
性良く行うことができる。また、燃料の流速が高いので
、霧化が良好となり、過給気が導入された場合の吸気温
度上昇を抑制することができ、ノッキングを有効に防止
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を通用した過給機付エンジンの一例を
示す全体図、第2図は、スロットル弁の開度変化を示す
グラフである。 E・・・エンジン、12・・・シリンダ、20・・・燃
焼室、22・・・1次吸気ポート、24・・・2次吸気
ポート、25・・・過給ポート、26・・・排気ボート
、46・・・1次燃料噴射弁、48・・・過給機、49
・・・2次燃料噴射弁、50・・・インタクーラ、 52・・・タイミング弁、64・・・マイコン。 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 過給機が設置された過給通路と、エンジンの低負荷から
    ^負荷にわたる広い運転領域で使用される自然吸気用の
    1次側吸気通路と1.比較的高負荷領域で使用される自
    然吸気用の2次側吸気通路と、少なくとも前記1次側吸
    気導路を開閉する主スロットル弁と、前記2次吸気通路
    を開閉する2次スロットル弁とを備え、設定負荷以上で
    過給が行なわれるようになった過給機付エンジンにおい
    て、前記2次スロットル弁は、少な(ともエンジンの高
    回転高負荷領域で開になっているとともに過給が開始さ
    れるエンジン負荷よりも低いエンジン負荷において開き
    始めるようにな−、た、〕とを特徴とする過給機付エン
    ジン。
JP59117913A 1984-06-08 1984-06-08 過給機付エンジン Granted JPS60261928A (ja)

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JP59117913A JPS60261928A (ja) 1984-06-08 1984-06-08 過給機付エンジン

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JPH0251046B2 JPH0251046B2 (ja) 1990-11-06

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3434889A1 (fr) * 2017-07-25 2019-01-30 RENAULT s.a.s. Groupe motopropulseur possédant un rendement amélioré

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JPS5833371A (ja) * 1981-08-21 1983-02-26 Hitachi Ltd 固体撮像装置
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