JP2003193851A - Supercharging pressure controller for engine with turbosupercharger - Google Patents
Supercharging pressure controller for engine with turbosuperchargerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボ過給機とＥ
ＧＲ装置とを有するエンジンの過給圧を制御する装置に
関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a turbocharger and an E
The present invention relates to a device for controlling supercharging pressure of an engine having a GR device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、排ガスの有するエネルギにより吸
気を圧縮してシリンダに供給する過給機のシリンダへの
過給効率が変更可能に構成され、加速状態及び吸気量を
含むエンジンの運転状態が検出手段により検出され、こ
の検出手段の検出出力に基づいてコントローラが過給機
の過給効率を変更するように構成された過給機を備えた
エンジンが開示されている（特開２０００−２８２８７
９号）。このエンジンでは、コントローラが、エンジン
の運転状態に基づいて基本燃料噴射量及び過給機の基本
制御量を算出し、吸気量と基本燃料噴射量とから空気過
剰率を算出するように構成される。また過給機が、排気
管に設けられたタービンと、吸気管に設けられタービン
により駆動されるコンプレッサとを有する。更にタービ
ンは、このタービンの入口面積が可変に制御される可変
ノズルタービンである。2. Description of the Related Art Conventionally, the supercharging efficiency for a cylinder of a supercharger that compresses intake air by the energy of exhaust gas and supplies the compressed air to a cylinder is variable, and the operating state of the engine including the acceleration state and the intake air amount is changed. There is disclosed an engine including a supercharger which is detected by a detecting means and is configured such that a controller changes a supercharging efficiency of the supercharger based on a detection output of the detecting means (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-28287).
No. 9). In this engine, the controller is configured to calculate the basic fuel injection amount and the basic control amount of the supercharger based on the operating state of the engine, and to calculate the excess air ratio from the intake amount and the basic fuel injection amount. . Further, the supercharger has a turbine provided in the exhaust pipe and a compressor provided in the intake pipe and driven by the turbine. Further, the turbine is a variable nozzle turbine whose inlet area is variably controlled.
【０００３】このように構成された過給機を備えたエン
ジンでは、エンジンの運転状態が加速状態になると、コ
ントローラが空気過剰率の大きさに応じて過給機の基本
制御量を補正して最終制御量を求め、この最終制御量で
過給機の過給効率を制御する。この結果、空気過剰率に
よって直ちに燃料噴射量を制御せずに、空気過剰率に基
づいて過給制御を行うので、負荷に対する応答性を悪化
させずにスモークの発生を防止できるようになってい
る。In the engine provided with the supercharger configured as described above, when the operating state of the engine is in an accelerating state, the controller corrects the basic control amount of the supercharger according to the magnitude of the excess air ratio. The final control amount is obtained, and the supercharging efficiency of the supercharger is controlled by this final control amount. As a result, since the supercharging control is performed based on the excess air ratio without immediately controlling the fuel injection amount by the excess air ratio, it is possible to prevent the occurrence of smoke without deteriorating the responsiveness to the load. .
【０００４】一方、エンジンの排ガスを吹付けることに
よりタービンホイールが回転し、このタービンホイール
に吹付けられる排ガスの流速がノズルベーンの開閉動作
により変更され、更にこのノズルベーンの異常判定が行
われる可変ノズル型ターボチャージャの異常判定装置が
開示されている（特開平１０−３１１２２３号）。この
異常判定装置では、エンジンの回転速度が回転速度検出
手段により検出され、エンジンのスロットルバルブが全
閉となったことがスロットル全閉検出手段により検出さ
れる。またスロットルバルブが全閉になった時点でのエ
ンジンの回転速度よりも小さい値である目標回転速度が
目標回転速度設定手段により設定され、エンジンの回転
速度が上記目標回転速度へと収束するまでの実際の収束
時間が実収束時間計測手段により計測される。更にエン
ジンの回転速度と目標回転速度とに基づいてノズルベー
ン正常時の収束時間である基準収束時間が基準収束時間
算出手段により算出され、基準収束時間に対する実際の
収束時間に基づいてノズルベーンの異常の有無が異常判
定手段により判定されるように構成される。On the other hand, the turbine wheel is rotated by blowing the exhaust gas of the engine, the flow velocity of the exhaust gas blown to the turbine wheel is changed by the opening / closing operation of the nozzle vane, and the abnormality determination of the nozzle vane is performed. An abnormality determination device for a turbocharger is disclosed (Japanese Patent Laid-Open No. 10-311223). In this abnormality determination device, the rotation speed of the engine is detected by the rotation speed detection means, and the fact that the throttle valve of the engine is fully closed is detected by the throttle full closure detection means. Further, the target rotation speed which is a value smaller than the rotation speed of the engine at the time when the throttle valve is fully closed is set by the target rotation speed setting means, and the rotation speed of the engine is converged to the target rotation speed. The actual convergence time is measured by the actual convergence time measuring means. Further, the reference convergence time, which is the convergence time when the nozzle vane is normal, is calculated by the reference convergence time calculation means based on the engine rotation speed and the target rotation speed, and whether there is an abnormality in the nozzle vane based on the actual convergence time with respect to the reference convergence time. Is configured to be determined by the abnormality determining means.
【０００５】このように構成された可変ノズル型ターボ
チャージャの異常判定装置では、先ずエンジンのスロッ
トルバルブが全閉になった時点でのエンジンの回転速度
が、目標回転速度設定手段により設定された目標回転速
度まで収束するのに要する実際の収束時間を計測する。
次に基準収束時間算出手段により算出されたノズルベー
ン正常時の収束時間である基準収束時間に対する上記実
際の収束時間に基づいてノズルベーンの異常が判定され
る。この結果、過給圧センサ等を設けることなく、ノズ
ルベーンが正常時よりも開き側にて異常になった場合で
も、ノズルベーンの異常判定を行えるようになってい
る。In the variable nozzle type turbocharger abnormality determination device thus constructed, first, the engine speed at the time when the throttle valve of the engine is fully closed is set to the target value set by the target speed setting means. The actual convergence time required to converge to the rotation speed is measured.
Next, the abnormality of the nozzle vane is determined based on the actual convergence time with respect to the reference convergence time which is the convergence time when the nozzle vane is normal calculated by the reference convergence time calculation means. As a result, without providing a supercharging pressure sensor or the like, even if the nozzle vane becomes abnormal on the opening side compared to the normal state, it is possible to determine the abnormality of the nozzle vane.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の特
開２０００−２８２８７９号公報に示された、過給機を
備えたエンジンでは、エンジンの運転状態が加速状態で
ありかつ吸気の空気過剰率が低いときに、コントローラ
が吸気を圧縮するためにタービンの入口面積を狭めて排
ガスの流速を増大すると、タービンがオーバーランして
損傷するおそれがあった。また、上記従来の特開平１０
−３１１２２３号公報に示された可変ノズル型ターボチ
ャージャの異常判定装置では、ターボチャージャのノズ
ルベーンの故障等によりノズルベーンの異常を判定でき
るけれども、タービンホイールへの排ガスの最大噴射速
度を調整していないため、タービンホイールがオーバー
ランするおそれがあった。この結果、上記と同様にター
ビンホイールが損傷するおそれがあった。本発明の目的
は、エンジンの過渡運転時におけるタービンホイールの
オーバーランを防止できる、ターボ過給機付エンジンの
過給圧制御装置を提供することにある。However, in the engine provided with the supercharger disclosed in the above-mentioned Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-282879, the operating state of the engine is in the accelerating state and the excess air ratio of the intake air. When the controller is low, if the controller narrows the inlet area of the turbine to increase the flow velocity of the exhaust gas in order to compress the intake air, the turbine may be overrun and damaged. Further, the above-mentioned conventional Japanese Patent Laid-Open No.
In the abnormality determination device for a variable nozzle turbocharger disclosed in Japanese Patent No. 311223, the abnormality of the nozzle vane can be determined due to a failure of the nozzle vane of the turbocharger, but the maximum injection speed of exhaust gas to the turbine wheel is not adjusted. There was a risk that the turbine wheel would overrun. As a result, the turbine wheel may be damaged as described above. An object of the present invention is to provide a supercharging pressure control device for a turbocharged engine, which can prevent turbine wheel overrun during transient engine operation.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１及び図２に示すように、エンジン１１から排出され
る排ガスのエネルギにより回転するタービンホイール１
４とこのタービンホイール１４に連結され吸気を圧縮し
てエンジン１１に供給するコンプレッサホイールとター
ビンホイール１４の排ガス入口のノズル２７面積を調整
するノズル調整弁２９とを有するターボ過給機１２と、
エンジン１１に排ガスを還流可能に構成されかつ排ガス
の還流量を調整可能なＥＧＲ弁１３ｂを有するＥＧＲ装
置１３と、エンジン１１の回転速度及びエンジン１１の
負荷に応じてノズル調整弁２９の開閉及びＥＧＲ弁１３
ｂの開度をそれぞれ制御するコントローラ４４とを備え
たターボ過給機付エンジンの過給圧制御装置の改良であ
る。その特徴ある構成は、コントローラ４４が、ＥＧＲ
弁１３ｂを開いたときのエンジン１１の回転速度及びエ
ンジン１１の負荷の変化に対応する最適な上記ノズル２
７面積の変化が設定された第１マップと、ＥＧＲ弁１３
ｂを閉じたときのエンジン１１の回転速度及びエンジン
１１の負荷の変化に対応する最適な上記ノズル２７面積
の変化が設定された第２マップとを記憶するメモリ４４
ａを有し、エンジン１１が定常運転状態から過渡運転状
態に移行するときであってＥＧＲ弁１３ｂを閉じたとき
に、コントローラ４４がＥＧＲ弁１３ｂを閉じたときか
ら所定時間だけ遅延させてノズル調整弁２９を第２マッ
プに基づき開閉制御し、エンジン１１が過渡運転状態か
ら定常運転状態に移行するときであってＥＧＲ弁１３ｂ
を徐々に開いたときに、コントローラ４４がＥＧＲ弁１
３ｂを徐々に開いたときから所定時間だけ遅延させてノ
ズル調整弁２９を第１及び第２マップに基づき徐々に又
は段階的に開閉制御するように構成されたところにあ
る。The invention according to claim 1 is
As shown in FIGS. 1 and 2, the turbine wheel 1 that rotates by the energy of the exhaust gas discharged from the engine 11
4, a turbocharger 12 having a compressor wheel connected to the turbine wheel 14 for compressing intake air and supplying the compressed air to the engine 11, and a nozzle adjusting valve 29 for adjusting an area of a nozzle 27 at an exhaust gas inlet of the turbine wheel 14.
An EGR device 13 configured to recirculate exhaust gas to the engine 11 and having an EGR valve 13b capable of adjusting the recirculation amount of the exhaust gas, and opening / closing of a nozzle adjusting valve 29 and EGR according to a rotation speed of the engine 11 and a load of the engine 11. Valve 13
It is an improvement of a supercharging pressure control device for a turbocharged engine equipped with a controller 44 for controlling the opening degree of b. The characteristic configuration is that the controller 44 uses the EGR
The optimum nozzle 2 corresponding to the change of the rotation speed of the engine 11 and the load of the engine 11 when the valve 13b is opened.
7 The first map in which the change in area is set and the EGR valve 13
A memory 44 for storing a second map in which the optimum change of the nozzle 27 area corresponding to the change of the rotation speed of the engine 11 and the load of the engine 11 when b is closed is set.
a, when the engine 11 shifts from the steady operation state to the transient operation state and the EGR valve 13b is closed, the controller 44 delays by a predetermined time from the time when the controller 44 closes the EGR valve 13b and adjusts the nozzle. The opening / closing control of the valve 29 is performed based on the second map, and when the engine 11 shifts from the transient operating state to the steady operating state, the EGR valve 13b
Is gradually opened, the controller 44 causes the EGR valve 1 to
The nozzle adjustment valve 29 is controlled to be opened and closed gradually or stepwise based on the first and second maps with a delay of a predetermined time from the time when 3b is gradually opened.
【０００８】この請求項１に記載されたターボ過給機付
エンジンの過給圧制御装置では、エンジン１１が定常運
転状態から過渡運転状態に移行するときにＥＧＲ弁１３
ｂが閉じられると、コントローラ４４はエンジン回転速
度及びエンジン負荷とメモリ４４ａの第２マップとを比
較し、ＥＧＲ弁１３ｂを閉じたときから所定時間経過後
に、ノズル調整弁２９を開閉制御し、タービンホイール
１４の排ガス入口のノズル２７面積を最適な面積に瞬時
に拡げる。一方、エンジン１１が過渡運転状態から定常
運転状態に移行するときにＥＧＲ弁１３ｂが徐々に開か
れると、コントローラ４４は、ＥＧＲ弁１３ｂの実際の
開度を読込み、エンジン回転速度及びエンジン負荷とメ
モリ４４ａの第１及び第２マップとを比較し、タービン
ホイール１４の排ガス入口のノズル２７面積を算出し、
これに基づいてノズル調整弁２９を開閉制御し、タービ
ンホイール１４の排ガス入口のノズル２７面積を徐々に
又は段階的に狭める。In the supercharging pressure control device for the turbocharged engine according to the first aspect, the EGR valve 13 is provided when the engine 11 shifts from the steady operating state to the transient operating state.
When b is closed, the controller 44 compares the engine speed and the engine load with the second map of the memory 44a, and after a lapse of a predetermined time from the time when the EGR valve 13b is closed, the controller 44 opens and closes the nozzle adjusting valve 29 to control the turbine. The area of the nozzle 27 at the exhaust gas inlet of the wheel 14 is instantly expanded to an optimum area. On the other hand, when the EGR valve 13b is gradually opened when the engine 11 shifts from the transient operating state to the steady operating state, the controller 44 reads the actual opening degree of the EGR valve 13b and reads the engine rotation speed, the engine load, and the memory. The area of the nozzle 27 of the exhaust gas inlet of the turbine wheel 14 is calculated by comparing the first and second maps of 44a,
Based on this, the nozzle adjusting valve 29 is controlled to be opened and closed to gradually or gradually narrow the area of the nozzle 27 at the exhaust gas inlet of the turbine wheel 14.
【０００９】また図２〜図４に示すように、ノズル調整
弁２９は、タービンホイール１４の排ガス入口に設けら
れた静翼２６間のノズル２７面積を多段式シリンダ２１
を介して調整する複数の電磁弁２９ａ〜２９ｆからなる
ことが好ましい。また図１に示すように、ＥＧＲ装置１
３は、エンジン１１の排気ポートに接続された排気通路
１８とエンジン１１の吸気ポートに接続された吸気通路
３９とを連通接続するＥＧＲ通路１３ａと、ＥＧＲ通路
１３ａに設けられ排気通路１８からＥＧＲ通路１３ａを
通って吸気通路３９に還流される排ガスの流量を調整可
能なＥＧＲ弁１３ｂとを有することが好ましい。Further, as shown in FIGS. 2 to 4, the nozzle adjusting valve 29 has the nozzle 27 area between the stationary blades 26 provided at the exhaust gas inlet of the turbine wheel 14 in the multistage cylinder 21.
It is preferable that it is composed of a plurality of electromagnetic valves 29a to 29f that are adjusted via the. Further, as shown in FIG. 1, the EGR device 1
Reference numeral 3 denotes an EGR passage 13a connecting the exhaust passage 18 connected to the exhaust port of the engine 11 and an intake passage 39 connected to the intake port of the engine 11, and an EGR passage provided from the EGR passage 13a. It is preferable to have an EGR valve 13b capable of adjusting the flow rate of the exhaust gas recirculated to the intake passage 39 through 13a.
【００１０】またＥＧＲ装置は、吸気行程でエンジンの
シリンダの吸気弁を開作動させる吸気用ロッカーアーム
により作動するＥＧＲ用マスタピストンと、ＥＧＲ用マ
スタピストンに対し油通路を介して接続されかつ油通路
にＥＧＲ用マスタピストンの作動により圧力が発生した
際に吸気弁と同じシリンダに設けられた排気弁を開作動
するスレーブピストンと、油通路の油圧の保持及び解放
を切換えるＥＧＲ弁とを有することが好ましい。更にＥ
ＧＲ装置は、排気行程でエンジンのシリンダの排気弁を
開作動させる排気用ロッカーアームにより作動するＥＧ
Ｒ用マスタピストンと、ＥＧＲ用マスタピストンに対し
油通路を介して接続されかつ油通路にＥＧＲ用マスタピ
ストンの作動により圧力が発生した際に排気弁と同じシ
リンダに設けられた吸気弁を開作動するスレーブピスト
ンと、油通路の油圧の保持及び解放を切換えるＥＧＲ弁
とを有することができる。The EGR device is connected to an EGR master piston, which is operated by an intake rocker arm that opens an intake valve of an engine cylinder in an intake stroke, and an oil passage that is connected to the EGR master piston through an oil passage. May have a slave piston for opening the exhaust valve provided in the same cylinder as the intake valve when pressure is generated by the operation of the EGR master piston, and an EGR valve for switching between holding and releasing the oil pressure in the oil passage. preferable. Further E
The GR device is an EG operated by an exhaust rocker arm that opens an exhaust valve of an engine cylinder during an exhaust stroke.
The R master piston is connected to the EGR master piston through an oil passage, and the intake valve provided in the same cylinder as the exhaust valve is opened when pressure is generated in the oil passage by the operation of the EGR master piston. It is possible to have a slave piston that operates and an EGR valve that switches between holding and releasing the oil pressure in the oil passage.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１に示すように、ディーゼルエン
ジン１１には、このエンジン１１から排出される排ガス
のエネルギにより吸気を圧縮するターボ過給機１２と、
エンジン１１に排ガスを還流するＥＧＲ装置１３とが設
けられる。ターボ過給機１２は、図２〜図４に詳しく示
すように、エンジン１１から排出された排ガスのエネル
ギにより回転するタービンホイール１４と、タービンホ
イール１４に連結軸１６を介して連結され吸気を圧縮し
てエンジン１１に供給するコンプレッサホイール（図示
せず）とを有する。タービンホイール１４は排気管１８
に設けられたタービンハウジング１９に回転可能に収容
され、タービンハウジング１９の外面には多段式のエア
シリンダ２１が取付けられる（図２）。このエアシリン
ダ２１のピストンロッド２１ａはリンク機構２２、揺動
レバー２３及び回動リング２４を介して静翼２６に連結
される（図２〜図４）。静翼２６はタービンホイール１
４の排ガス入口に設けられ、タービンホイール１４の排
ガス入口のノズル２７面積を変更可能に構成される（図
３及び図４）。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the diesel engine 11 includes a turbocharger 12 that compresses intake air with energy of exhaust gas discharged from the engine 11,
An EGR device 13 that recirculates exhaust gas is provided to the engine 11. As shown in detail in FIGS. 2 to 4, the turbocharger 12 is connected to the turbine wheel 14 that rotates by the energy of the exhaust gas discharged from the engine 11 and the turbine wheel 14 via a connecting shaft 16 to compress intake air. And a compressor wheel (not shown) for supplying the engine 11 to the engine 11. The turbine wheel 14 is an exhaust pipe 18
It is rotatably accommodated in a turbine housing 19 provided in the turbine housing 19, and a multi-stage air cylinder 21 is attached to the outer surface of the turbine housing 19 (FIG. 2). The piston rod 21a of the air cylinder 21 is connected to the stationary blade 26 via the link mechanism 22, the swing lever 23, and the rotating ring 24 (FIGS. 2 to 4). The vane 26 is the turbine wheel 1
4 is provided at the exhaust gas inlet of the turbine wheel 14, and the area of the nozzle 27 of the exhaust gas inlet of the turbine wheel 14 can be changed (FIGS. 3 and 4).
【００１２】上記エアシリンダ２１は、この実施の形態
では、６個のポート２１ｂ〜２１ｇを有する１２段式の
エアシリンダであり、上記各ポート２１ｂ〜２１ｇはシ
リンダ用管路２８ａ〜２８ｆ及びノズル調整弁２９を介
してエアタンク３１に接続される（図２）。ノズル調整
弁２９は６個の電磁弁２９ａ〜２９ｆからなり、これら
の電磁弁２９ａ〜２９ｆをそれぞれオンオフして、各シ
リンダ用管路２８ａ〜２８ｆを連通又は遮断することに
より、上記エアシリンダ２１へのエアタンク３１内の圧
縮空気の給排を切換え、ピストンロッド２１ａの突出長
を変更可能に構成される。In this embodiment, the air cylinder 21 is a 12-stage type air cylinder having six ports 21b to 21g, and each of the ports 21b to 21g is a cylinder conduit 28a to 28f and nozzle adjustment. It is connected to an air tank 31 via a valve 29 (Fig. 2). The nozzle adjusting valve 29 is composed of six electromagnetic valves 29a to 29f, and these electromagnetic valves 29a to 29f are turned on and off, respectively, and the pipe lines 28a to 28f for cylinders are communicated with or cut off from the air cylinder 21. The supply / discharge of compressed air in the air tank 31 can be switched to change the protruding length of the piston rod 21a.
【００１３】上記リンク機構２２は、一端がピストンロ
ッド２１ａの先端に取付けられた第１リンク２２ａと、
一端が第１リンク２２ａの他端に枢着された第２リンク
２２ｂと、一端が第２リンク２２ｂの他端に枢着され他
端がタービンハウジング１９に枢着された第３リンク２
２ｃとからなる（図２〜図４）。タービンハウジング１
９には支軸３２が回動可能に取付けられ、第３リンク２
２ｃの他端はこの支軸３２に固着される（図２）。また
第３リンク２２ｃの他端にはストッパレバー３３が突設
され、タービンハウジング１９には上記ストッパレバー
３３の回動を制限する一対のストッパブロック３４，３
４が設けられる。これらのストッパブロック３４，３４
にはストッパレバー３３の回動範囲を調整可能な調整ボ
ルト３６，３６がそれぞれ螺着される。上記揺動レバー
２３の基端は支軸３２のうちタービンハウジング１９内
に挿入された部分に固着され、先端には第１切欠き２３
ａが形成される（図３及び図４）。The link mechanism 22 has a first link 22a whose one end is attached to the tip of the piston rod 21a,
A second link 22b having one end pivotally attached to the other end of the first link 22a, and a third link 2 having one end pivotally attached to the other end of the second link 22b and the other end pivotally attached to the turbine housing 19.
2c (FIGS. 2 to 4). Turbine housing 1
The support shaft 32 is rotatably attached to the third link 9
The other end of 2c is fixed to this support shaft 32 (FIG. 2). A stopper lever 33 is provided at the other end of the third link 22c so that the turbine housing 19 has a pair of stopper blocks 34, 3 for restricting the rotation of the stopper lever 33.
4 are provided. These stopper blocks 34, 34
Adjustment bolts 36, 36 capable of adjusting the rotation range of the stopper lever 33 are respectively screwed to the. A base end of the swing lever 23 is fixed to a portion of the support shaft 32 inserted into the turbine housing 19, and a first notch 23 is provided at a tip thereof.
a is formed (FIGS. 3 and 4).
【００１４】また回動リング２４はタービンホイール１
４の外径より大きな内径を有し、タービンホイール１４
と同軸にタービンハウジング１９内に回動可能に取付け
られる（図３及び図４）。この回動リング２４には、上
記揺動レバー２３の第１切欠き２３ａに係止可能な単一
の第１ピン２４ａと、連結軸１６を中心とする同一円周
上に等間隔に突設された複数の第２ピン２４ｂとが突設
される。またタービンハウジング１９には回動リング２
４とタービンホイール１４との間に位置しかつ連結軸１
６を中心とする同一円周上に等間隔に複数の静翼保持ピ
ン１９ａが突設される。これらの静翼保持ピン１９ａに
は静翼２６の中央が回動可能にそれぞれ嵌入される。静
翼２６の基端には上記第２ピン２４ｂに係止可能な第２
切欠き２６ａが形成され、静翼２６はその中央から先端
に向うに従って先細りに形成される。ノズル調整弁２９
は、静翼２６間のノズル２７面積を多段式のエアシリン
ダ２１を介して調整することにより、タービンホイール
１４の排ガス入口のノズル２７面積を調整可能に構成さ
れる（図２〜図４）。The rotating ring 24 is the turbine wheel 1.
4 has an inner diameter greater than the outer diameter of 4, and the turbine wheel 14
It is rotatably mounted in the turbine housing 19 coaxially therewith (FIGS. 3 and 4). The rotating ring 24 is provided with a single first pin 24a that can be engaged with the first notch 23a of the swing lever 23, and project at equal intervals on the same circumference around the connecting shaft 16. The plurality of formed second pins 24b are provided so as to project. The turbine housing 19 has a rotating ring 2
4 and the turbine wheel 14 and connecting shaft 1
A plurality of stator vane holding pins 19a are provided at equal intervals on the same circumference centered at 6. The center of the vane 26 is rotatably fitted into each of the vane holding pins 19a. At the base end of the stationary vane 26, there is provided a second pin which can be engaged with the second pin 24b.
The notch 26a is formed, and the vane 26 is tapered from the center to the tip. Nozzle adjustment valve 29
Adjusts the area of the nozzle 27 between the stationary vanes 26 via the multi-stage air cylinder 21 so that the area of the nozzle 27 at the exhaust gas inlet of the turbine wheel 14 can be adjusted (FIGS. 2 to 4).
【００１５】図１に戻って、ＥＧＲ装置１３は、エンジ
ン１１の排気ポートに排気マニホルド３７を介して接続
された排気管１８とエンジン１１の吸気ポートに吸気マ
ニホルド３８を介して接続された吸気管３９とを連通接
続するＥＧＲ通路１３ａと、このＥＧＲ通路１３ａに設
けられたＥＧＲ弁１３ｂとを有する。ＥＧＲ通路１３ａ
の一端はタービンハウジング１９より排ガス下流側の排
気管１８に接続され、他端はコンプレッサホイールを回
転可能に収容するコンプレッサハウジング４０より吸気
上流側の吸気管３９に接続される。またＥＧＲ弁１３は
排気管１８からＥＧＲ通路１３ａを通って吸気管３９に
還流される排ガスの流量を調整可能な流量調整弁であ
る。更にエンジン１１には、このエンジン１１に燃料を
噴射する燃料噴射ポンプ４１が設けられる。Returning to FIG. 1, the EGR device 13 includes an exhaust pipe 18 connected to an exhaust port of the engine 11 via an exhaust manifold 37 and an intake pipe connected to an intake port of the engine 11 via an intake manifold 38. It has an EGR passage 13a which connects and communicates with 39, and an EGR valve 13b provided in this EGR passage 13a. EGR passage 13a
Is connected to the exhaust pipe 18 on the exhaust gas downstream side of the turbine housing 19, and the other end is connected to the intake pipe 39 on the intake upstream side of the compressor housing 40 that rotatably houses the compressor wheel. The EGR valve 13 is a flow rate adjusting valve capable of adjusting the flow rate of the exhaust gas recirculated from the exhaust pipe 18 to the intake pipe 39 through the EGR passage 13a. Further, the engine 11 is provided with a fuel injection pump 41 that injects fuel into the engine 11.
【００１６】エンジン１１の回転速度は回転センサ４２
により検出され、エンジン１１の負荷は負荷センサ４３
により検出される。上記回転センサ４２及び負荷センサ
４３の各検出出力はコントローラ４４の制御入力に接続
され、コントローラ４４の制御出力は上記ノズル調整弁
２９の６個の電磁弁２９ａ〜２９ｆ、ＥＧＲ弁１３ｂ及
び燃料噴射ポンプ４１にそれぞれ接続される。コントロ
ーラ４４は第１及び第２マップが記憶されたメモリ４４
ａを有する。第１マップには、ＥＧＲ弁１３ｂを開いた
ときの（ＥＧＲ弁１３ｂの開度をパラメータとする。）
エンジン１１の回転速度及びエンジン１１の負荷の変化
に対応する最適なノズル２７面積の変化が設定され、第
２マップには、ＥＧＲ弁１３ｂを閉じたときのエンジン
１１の回転速度及びエンジン１１の負荷の変化に対応す
る最適なノズル２７面積の変化が設定される。The rotation speed of the engine 11 is detected by the rotation sensor 42.
The load of the engine 11 is detected by the load sensor 43.
Detected by. The detection outputs of the rotation sensor 42 and the load sensor 43 are connected to the control input of the controller 44, and the control output of the controller 44 is the six electromagnetic valves 29a to 29f of the nozzle adjusting valve 29, the EGR valve 13b, and the fuel injection pump. 41 are respectively connected. The controller 44 is a memory 44 in which the first and second maps are stored.
a. In the first map, when the EGR valve 13b is opened (the opening degree of the EGR valve 13b is used as a parameter).
The optimum change of the nozzle 27 area corresponding to the change of the rotation speed of the engine 11 and the load of the engine 11 is set, and the rotation speed of the engine 11 and the load of the engine 11 when the EGR valve 13b is closed are set in the second map. The optimum change of the nozzle 27 area corresponding to the change of is set.
【００１７】このように構成されたエンジン１１の過給
圧制御装置の動作を図１〜図６に基づいて説明する。エ
ンジン１１が定常運転状態になると、例えば信号待ち等
でアイドリング状態になると、コントローラ４４は回転
センサ４２及び負荷センサ４３の各検出出力とメモリ４
４ａの第１マップとを比較して、ＥＧＲ弁１３ｂを所定
の開度で開く。同時にコントローラ４４はノズル調整弁
２９の６個の電磁弁２９ａ〜２９ｆをそれぞれオンオフ
制御し、図４の実線矢印で示す方向にピストンロッド２
１ａを突出させる。ピストンロッド２１ａが突出すると
リンク機構２２及び揺動レバー２３を介して回動リング
２４が破線矢印の方向に回転するので、静翼２６は一点
鎖線矢印で示す方向に回転して図３に示す位置に至る、
即ちタービンホイール１４の排ガス入口のノズル２７面
積（隣合う静翼２６，２６間のノズル２７面積）が最適
な面積Ａに狭められる。これにより排気管１８を通過す
る排ガス流量が少なくても、上記ノズル２７を通過して
タービンホイール１４に吹付けられる排ガスの流速が速
くなり、タービンホイール１４を高速で回転できるの
で、エンジン１１の吸気量を増大できる。ここでＥＧＲ
弁１３ｂが閉じてからＴ1経過後に、上記ノズル２７を
上記面積Ａに狭めたのは、ＥＧＲ弁１３ｂを瞬時に閉じ
ても、ＥＧＲ通路１３ａ中に残留している排ガスが所定
時間だけエンジン１１の吸気に還流され続けるためであ
る。The operation of the supercharging pressure control device for the engine 11 thus constructed will be described with reference to FIGS. When the engine 11 is in a steady operation state, for example, when the engine 11 is in an idling state such as waiting for a signal, the controller 44 detects each output of the rotation sensor 42 and the load sensor 43 and the memory 4.
The EGR valve 13b is opened at a predetermined opening by comparing with the first map of 4a. At the same time, the controller 44 controls ON / OFF of each of the six solenoid valves 29a to 29f of the nozzle adjusting valve 29, and the piston rod 2 is moved in the direction indicated by the solid arrow in FIG.
1a is projected. When the piston rod 21a projects, the rotating ring 24 rotates in the direction of the broken line arrow via the link mechanism 22 and the swing lever 23, so that the stationary blades 26 rotate in the direction shown by the alternate long and short dash line and move to the position shown in FIG. Leading to
That is, the area of the nozzle 27 at the exhaust gas inlet of the turbine wheel 14 (the area of the nozzle 27 between the adjacent stationary blades 26, 26) is narrowed to the optimum area A. As a result, even if the flow rate of the exhaust gas passing through the exhaust pipe 18 is small, the flow velocity of the exhaust gas that passes through the nozzle 27 and is blown to the turbine wheel 14 is increased, and the turbine wheel 14 can be rotated at a high speed. The amount can be increased. EGR here
After the elapse of T 1 from the time when the valve 13b is closed, the nozzle 27 is narrowed to the area A because the exhaust gas remaining in the EGR passage 13a is retained for a predetermined time even if the EGR valve 13b is instantaneously closed. This is because it is continuously returned to the intake air of.
【００１８】エンジン１１が過渡運転状態になると、例
えば運転者がアクセルペダルを急激に踏込んでエンジン
１１が加速状態になると、コントローラ４４はＥＧＲ弁
１３ｂを瞬時に閉じる。同時にコントローラ４４は回転
センサ４２及び負荷センサ４３の各検出出力とメモリ４
４ａの第２マップとを比較し、ＥＧＲ弁１３ｂを閉じた
ときから所定時間Ｔ1（１〜３秒間、好ましくは２秒
間）経過後に、ノズル調整弁２９の６個の電磁弁２９ａ
〜２９ｆをそれぞれオンオフ制御し、図３の実線矢印で
示す方向にピストンロッド２１ａを瞬時に引込める。ピ
ストンロッド２１ａが引込むとリンク機構２２及び揺動
レバー２３を介して回動リング２４が破線矢印の方向に
回転するので、静翼２６は一点鎖線矢印で示す方向に回
転して図４に示す位置に瞬時に至る、即ちタービンホイ
ール１４の排ガス入口のノズル２７面積（静翼２６，２
６間のノズル２７面積）が最適な面積Ｂまで瞬時に拡げ
られる。この結果、排気管１８を通過する排ガス流量が
多くなっても、上記ノズル２７を通過してタービンホイ
ール１４に吹付けられる排ガスの流速が遅くなり、ター
ビンホイール１４の必要以上の高速回転を阻止できるの
で、タービンホイール１４の損傷を防止できる。When the engine 11 is in the transient operation state, for example, when the driver abruptly depresses the accelerator pedal to accelerate the engine 11, the controller 44 instantly closes the EGR valve 13b. At the same time, the controller 44 detects each output of the rotation sensor 42 and the load sensor 43 and the memory 4
4a of the second map, and after the elapse of a predetermined time T 1 (1 to 3 seconds, preferably 2 seconds) from the time of closing the EGR valve 13b, the six solenoid valves 29a of the nozzle adjusting valve 29.
Each of the .about.29f is on / off controlled, and the piston rod 21a can be instantaneously retracted in the direction indicated by the solid arrow in FIG. When the piston rod 21a is retracted, the rotating ring 24 rotates in the direction of the broken line arrow via the link mechanism 22 and the swing lever 23, so that the stationary blade 26 rotates in the direction shown by the alternate long and short dash line and moves to the position shown in FIG. Area of the nozzle 27 at the exhaust gas inlet of the turbine wheel 14 (the vanes 26, 2
The nozzle 27 area between 6) is instantly expanded to the optimum area B. As a result, even if the flow rate of the exhaust gas passing through the exhaust pipe 18 increases, the flow velocity of the exhaust gas that passes through the nozzle 27 and is blown to the turbine wheel 14 becomes slow, and the turbine wheel 14 can be prevented from rotating at an unnecessarily high speed. Therefore, damage to the turbine wheel 14 can be prevented.
【００１９】エンジン１１が過渡運転状態から定常運転
状態に移行するときには、コントローラ４４はＥＧＲ弁
１３ｂを徐々に開く。同時にコントローラ４４はＥＧＲ
弁１３ｂが開き始めてから所定の短時間経過後にＥＧＲ
弁１３ｂの実際の開度を読込み、回転センサ４２及び負
荷センサ４３の各検出出力とメモリ４４ａの第１及び第
２マップとを比較し、次式（１）からタービンホイール
１４の排ガス入口のノズル２７面積Ｅを算出する。Ｅ＝
Ｂ＋（ＥＧＲ弁の実際の開度／Ａ）×（Ａ−Ｂ） ……
（１）ここでＢは第２マップに基づく目標ノズル面積で
あり、Ａは第１マップに基づく目標ノズル面積である。When the engine 11 shifts from the transient operating state to the steady operating state, the controller 44 gradually opens the EGR valve 13b. At the same time controller 44 is EGR
After a predetermined short time has elapsed since the valve 13b started to open, the EGR
The actual opening of the valve 13b is read, each detection output of the rotation sensor 42 and the load sensor 43 is compared with the first and second maps of the memory 44a, and the nozzle of the exhaust gas inlet of the turbine wheel 14 is calculated from the following equation (1). 27 Area E is calculated. E =
B + (actual opening of EGR valve / A) x (AB) ...
(1) Here, B is the target nozzle area based on the second map, and A is the target nozzle area based on the first map.
【００２０】次にコントローラ４４はＥＧＲ弁１３ｂの
実際の開度を読込んだときから所定時間Ｔ2（１〜３秒
間、好ましくは２秒間）経過後に、ノズル調整弁２９の
６個の電磁弁２９ａ〜２９ｆをそれぞれオンオフ制御
し、図４の実線矢印で示す方向にピストンロッド２１ａ
を１段だけ突出させる。ピストンロッド２１ａが突出す
るとリンク機構２２及び揺動レバー２３を介して回動リ
ング２４が破線矢印の方向に回転するので、静翼２６は
一点鎖線矢印で示す方向に回転する、即ちタービンホイ
ール１４の排ガス入口のノズル２７面積が１段だけ狭め
られる。Next, the controller 44, after a predetermined time T 2 (1 to 3 seconds, preferably 2 seconds) has elapsed from the time when the actual opening of the EGR valve 13b was read, the six solenoid valves of the nozzle adjusting valve 29. 29a to 29f are controlled to be turned on and off, respectively, and the piston rod 21a is moved in the direction indicated by the solid arrow in FIG.
Project only one step. When the piston rod 21a projects, the rotating ring 24 rotates in the direction of the broken line arrow via the link mechanism 22 and the swing lever 23, so that the stationary blades 26 rotate in the direction shown by the alternate long and short dash line arrow, that is, the turbine wheel 14 moves. The area of the nozzle 27 at the exhaust gas inlet is narrowed by one step.
【００２１】更にコントローラ４４は上記ＥＧＲ弁１３
ｂの実際の開度を読込んだときから所定の短時間経過後
にＥＧＲ弁１３ｂの実際の開度を読込み、式（１）から
タービンホイール１４の排ガス入口のノズル２７面積Ｅ
を算出し、タービンホイール１４の排ガス入口のノズル
２７面積を更に１段だけ狭める。上記制御をＥＧＲ弁１
３ｂが目標の開度に達するまで繰返す。この結果、ター
ビンホイール１４の回転速度が速やかに増大する。ここ
でＥＧＲ弁１３ｂを徐々に開き始めてから所定時間経過
毎に、上記ノズル２７を面積Ａまで段階的に狭めたの
は、排気管１８の排ガスがＥＧＲ通路１３ａを通ってエ
ンジン１１に還流されるのに時間を要するためである。Further, the controller 44 uses the EGR valve 13
The actual opening of the EGR valve 13b is read after a lapse of a predetermined time from the reading of the actual opening of b, and the area 27 of the nozzle 27 of the exhaust gas inlet of the turbine wheel 14 is calculated from the equation (1).
Is calculated, and the area of the nozzle 27 at the exhaust gas inlet of the turbine wheel 14 is further narrowed by one step. EGR valve 1 for the above control
Repeat until 3b reaches the target opening. As a result, the rotation speed of the turbine wheel 14 increases rapidly. Here, the reason why the nozzle 27 is gradually narrowed to the area A every time a predetermined time elapses after the EGR valve 13b is gradually opened is that the exhaust gas of the exhaust pipe 18 is recirculated to the engine 11 through the EGR passage 13a. This is because it takes time.
【００２２】なお、上記実施の形態では、ＥＧＲ装置と
して、ＥＧＲ通路とＥＧＲ弁とを有する外部ＥＧＲ装置
を挙げたが、内部ＥＧＲ装置であってもよい。この内部
ＥＧＲ装置は、吸気行程でエンジンのシリンダの吸気弁
を開作動させる吸気用ロッカーアームにより作動するＥ
ＧＲ用マスタピストンと、ＥＧＲ用マスタピストンに対
し油通路を介して接続されかつ油通路にＥＧＲ用マスタ
ピストンの作動により圧力が発生した際に吸気弁と同じ
シリンダに設けられた排気弁を開作動するスレーブピス
トンと、油通路の油圧の保持及び解放を切換えるＥＧＲ
弁とを有することが好ましい。In the above embodiment, the EGR device is an external EGR device having an EGR passage and an EGR valve, but it may be an internal EGR device. This internal EGR device is operated by an intake rocker arm that opens an intake valve of a cylinder of an engine during an intake stroke.
The GR master piston is connected to the EGR master piston via an oil passage, and the exhaust valve provided in the same cylinder as the intake valve is opened when pressure is generated in the oil passage by the operation of the EGR master piston. Slave piston and EGR that switches between holding and releasing the oil pressure in the oil passage
And a valve.
【００２３】また、内部ＥＧＲ装置は、排気行程でエン
ジンのシリンダの排気弁を開作動させる排気用ロッカー
アームにより作動するＥＧＲ用マスタピストンと、ＥＧ
Ｒ用マスタピストンに対し油通路を介して接続されかつ
油通路にＥＧＲ用マスタピストンの作動により圧力が発
生した際に排気弁と同じシリンダに設けられた吸気弁を
開作動するスレーブピストンと、油通路の油圧の保持及
び解放を切換えるＥＧＲ弁とを有するものでもよい。The internal EGR device includes an EGR master piston which is operated by an exhaust rocker arm that opens an exhaust valve of an engine cylinder during an exhaust stroke, and an EG.
A slave piston that is connected to the R master piston through an oil passage and that opens an intake valve provided in the same cylinder as the exhaust valve when pressure is generated in the oil passage by the operation of the EGR master piston; It may have an EGR valve that switches between holding and releasing the hydraulic pressure in the passage.
【００２４】また、上記実施の形態では、エンジンとし
てディーゼルエンジンを挙げたが、ガソリンエンジンで
あってもよい。更に、上記実施の形態では、タービンホ
イールの排ガス入口に設けられた静翼を駆動する多段式
シリンダとして、多段式のエアシリンダを挙げたが、多
段式の油圧シリンダを用いてもよい。In the above embodiment, the diesel engine is used as the engine, but it may be a gasoline engine. Further, in the above embodiment, the multi-stage air cylinder is used as the multi-stage cylinder that drives the vanes provided at the exhaust gas inlet of the turbine wheel, but a multi-stage hydraulic cylinder may be used.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、Ｅ
ＧＲ弁を開いたときのエンジン回転速度及びエンジン負
荷の変化に対応する最適なノズル面積の変化を第１マッ
プに設定し、ＥＧＲ弁を閉じたときのエンジン回転速度
及びエンジン負荷の変化に対応する最適なノズル面積の
変化を第２マップに設定したので、エンジンが定常運転
状態から過渡運転状態に移行するときにＥＧＲ弁が閉じ
られると、コントローラはＥＧＲ弁が閉じたときから所
定時間だけ遅延させて、ノズル調整弁を第２マップに基
づき開閉制御する。この結果、排気管を通過する排ガス
流量が多くなっても、上記ノズルを通過してタービンホ
イールに吹付けられる排ガスの流速が遅くなり、タービ
ンホイールの必要以上の高速回転を阻止できるので、タ
ービンホイールの損傷を防止できる。またエンジンが過
渡運転状態から定常運転状態に移行するときにＥＧＲ弁
が徐々に開かれると、コントローラは所定時間だけ遅延
させてノズル調整弁を第１及び第２マップに基づき徐々
に又は段階的に開閉制御する。この結果、タービンホイ
ールの回転速度が速やかに増大する。As described above, according to the present invention, E
Optimal nozzle area changes corresponding to changes in engine speed and engine load when the GR valve is opened are set in the first map, and the changes in engine speed and engine load when the EGR valve is closed are handled. Since the optimum change of the nozzle area is set in the second map, if the EGR valve is closed when the engine shifts from the steady operating state to the transient operating state, the controller delays the EGR valve by a predetermined time. Then, the nozzle adjustment valve is controlled to open and close based on the second map. As a result, even if the flow rate of the exhaust gas passing through the exhaust pipe increases, the flow velocity of the exhaust gas that passes through the nozzle and is blown to the turbine wheel becomes slow, and the turbine wheel can be prevented from rotating at an unnecessarily high speed. It can prevent damage. Further, when the EGR valve is gradually opened when the engine shifts from the transient operating state to the steady operating state, the controller delays the nozzle adjusting valve by a predetermined time and gradually or gradually based on the first and second maps. Open and close control. As a result, the rotation speed of the turbine wheel increases rapidly.
【図１】本発明実施形態のターボ過給機付エンジンの過
給圧制御装置を示す構成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing a supercharging pressure control device for a turbocharged engine according to an embodiment of the present invention.
【図２】そのターボ過給機の要部破断拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of an essential part of the turbocharger.
【図３】そのターボ過給機のタービンホイールの排ガス
入口のノズル面積を多段式のエアシリンダにより狭めた
状態を示す要部断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of essential parts showing a state in which a nozzle area of an exhaust gas inlet of a turbine wheel of the turbocharger is narrowed by a multistage air cylinder.
【図４】そのターボ過給機のタービンホイールの排ガス
入口のノズル面積を多段式のエアシリンダにより拡げた
状態を示す要部断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts showing a state in which a nozzle area of an exhaust gas inlet of a turbine wheel of the turbocharger is expanded by a multistage air cylinder.
【図５】ＥＧＲ弁の開度の変化に対するノズル面積（全
開時を１００％とし全閉時を０％とする百分率で表
す。）の変化を示す図。FIG. 5 is a diagram showing changes in nozzle area (expressed as a percentage with 100% when fully opened and 0% when fully closed) with respect to changes in the opening of the EGR valve.
【図６】エンジンの運転状況に応じてコントローラによ
るエンジンの過給圧の制御手順を示すフローチャート。FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for controlling the supercharging pressure of the engine by the controller according to the operating condition of the engine.
１１ エンジン １２ ターボ過給機 １３ ＥＧＲ装置 １３ａ ＥＧＲ通路 １３ｂ ＥＧＲ弁 １４ タービンホイール １８ 排気管（排気通路） ２１ エアシリンダ ２６ 静翼 ２７ ノズル ２９ ノズル調整弁 ２９ａ〜２９ｂ 電磁弁 ３９ 吸気管（吸気通路） ４４ コントローラ ４４ａ メモリ 11 engine 12 turbocharger 13 EGR device 13a EGR passage 13b EGR valve 14 turbine wheels 18 Exhaust pipe (exhaust passage) 21 Air cylinder 26 stationary wings 27 nozzles 29 Nozzle adjustment valve 29a-29b Solenoid valve 39 Intake pipe (intake passage) 44 controller 44a memory
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３１１Ｂ ３１１ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５１０Ｂ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５１０ ５５０Ｃ ５５０ ５５０Ｒ ５７０Ｊ ５７０ ５７０Ｐ Ｆ０２Ｂ 37/12 ３０１Ｑ (72)発明者 岡澤 正雄 東京都日野市日野台３丁目１番地１ 日野 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G005 EA15 FA27 GA04 GB25 GC04 GD01 HA12 JA23 JA24 JA28 3G018 AB12 BA22 FA23 3G062 AA01 AA05 CA03 CA06 DA01 DA02 EA01 EA04 EA10 ED01 ED04 ED06 ED10 FA02 FA05 FA06 GA04 GA06 3G092 AA02 AA06 AA17 AA18 DA03 DA12 DB03 DC08 DG01 DG07 EA01 EA02 EB05 FA39 GA03 GA12 GA16 HA11Z HE01Z HF08Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02D 21/08 301 F02D 21/08 311B 311 F02M 25/07 510B F02M 25/07 510 550C 550 550R 570J 570 570P F02B 37/12 301Q (72) Inventor Masao Okazawa 3-1, 1-1 Hinodai, Hino-shi, Tokyo F-term inside Hino Motors Co., Ltd. (reference) 3G005 EA15 FA27 GA04 GB25 GC04 GD01 HA12 JA23 JA24 JA28 3G018 AB12 BA22 FA23 3G062 AA01 AA05 CA03 CA06 DA01 DA02 EA01 EA04 EA10 ED01 ED04 ED06 ED10 FA02 FA05 FA06 GA04 GA06 3G092 AA02 AA06 AA17 AA18 DA03 DA12 DB03 DC08 DG01 DG07 EA01 EA02 EB05 FA39 GA03 GA12 GA16 HA08Z HE01 HE11
Claims (5)
ネルギにより回転するタービンホイール(14)とこのター
ビンホイール(14)に連結され吸気を圧縮して前記エンジ
ン(11)に供給するコンプレッサホイールと前記タービン
ホイール(14)の排ガス入口のノズル(27)面積を調整する
ノズル調整弁(29)とを有するターボ過給機(12)と、前記
エンジン(11)に前記排ガスを還流可能に構成されかつ前
記排ガスの還流量を調整可能なＥＧＲ弁(13b)を有する
ＥＧＲ装置(13)と、前記エンジン(11)の回転速度及び前
記エンジン(11)の負荷に応じて前記ノズル調整弁(29)の
開閉及び前記ＥＧＲ弁(13b)の開度をそれぞれ制御する
コントローラ(44)とを備えたターボ過給機付エンジンの
過給圧制御装置において、 前記コントローラ(44)は、前記ＥＧＲ弁(13b)を開いた
ときの前記エンジン(11)の回転速度及び前記エンジン(1
1)の負荷の変化に対応する最適な前記ノズル(27)面積の
変化が設定された第１マップと、前記ＥＧＲ弁(13b)を
閉じたときの前記エンジン(11)の回転速度及び前記エン
ジン(11)の負荷の変化に対応する最適な前記ノズル(27)
面積の変化が設定された第２マップとを記憶するメモリ
(44a)を有し、 前記エンジン(11)が定常運転状態から過渡運転状態に移
行するときであって前記ＥＧＲ弁(13b)を閉じたとき
に、前記コントローラ(44)が前記ＥＧＲ弁(13b)を閉じ
たときから所定時間だけ遅延させて前記ノズル調整弁(2
9)を前記第２マップに基づき開閉制御し、 前記エンジン(11)が過渡運転状態から定常運転状態に移
行するときであって前記ＥＧＲ弁(13b)を徐々に開いた
ときに、前記コントローラ(44)が前記ＥＧＲ弁(13b)を
徐々に開いたときから所定時間だけ遅延させて前記ノズ
ル調整弁(29)を前記第１及び第２マップに基づき徐々に
又は段階的に開閉制御するように構成されたことを特徴
とするターボ過給機付エンジンの過給圧制御装置。1. A turbine wheel (14) rotating by the energy of exhaust gas discharged from an engine (11), and a compressor wheel connected to the turbine wheel (14) for compressing intake air and supplying the compressed air to the engine (11). A turbocharger (12) having a nozzle adjustment valve (29) for adjusting the nozzle (27) area of the exhaust gas inlet of the turbine wheel (14), and the exhaust gas can be recirculated to the engine (11). Also, an EGR device (13) having an EGR valve (13b) capable of adjusting the recirculation amount of the exhaust gas, and the nozzle adjustment valve (29) according to the rotation speed of the engine (11) and the load of the engine (11). And a controller (44) for controlling the opening / closing of the EGR valve (13b) and the controller (44) for controlling the opening degree of the EGR valve (13b), respectively. ) When the engine is opened (11) Rotational speed and the engine (1
A first map in which an optimal change of the nozzle (27) area corresponding to the change of the load of 1) is set, the rotation speed of the engine (11) when the EGR valve (13b) is closed, and the engine. Optimal nozzle (27) corresponding to the change in load of (11)
A memory for storing a second map in which a change in area is set
(44a), when the engine (11) transitions from a steady operating state to a transient operating state and the EGR valve (13b) is closed, the controller (44) causes the EGR valve (13b) to ) With a predetermined delay from the time when the nozzle adjustment valve (2
9) is controlled based on the second map to open / close, and when the engine (11) transitions from a transient operating state to a steady operating state and the EGR valve (13b) is gradually opened, the controller ( 44) delays the EGR valve (13b) from the time when the EGR valve (13b) is gradually opened by a predetermined time so that the nozzle adjustment valve (29) is controlled to be opened or closed gradually or stepwise based on the first and second maps. A supercharging pressure control device for an engine with a turbocharger, which is configured.
(14)の排ガス入口に設けられた静翼(26)間のノズル(27)
面積を多段式シリンダ(21)を介して調整する複数の電磁
弁(29a〜29f)からなる請求項１記載のターボ過給機付エ
ンジンの過給圧制御装置。2. The nozzle wheel (29) is a turbine wheel.
Nozzle (27) between vanes (26) installed at exhaust gas inlet of (14)
2. The supercharging pressure control device for a turbocharged engine according to claim 1, comprising a plurality of solenoid valves (29a to 29f) whose area is adjusted via a multistage cylinder (21).
ポートに接続された排気通路(18)と前記エンジン(11)の
吸気ポートに接続された吸気通路(39)とを連通接続する
ＥＧＲ通路(13a)と、前記ＥＧＲ通路(13a)に設けられ前
記排気通路(18)からＥＧＲ通路(13a)を通って前記吸気
通路(39)に還流される排ガスの流量を調整可能なＥＧＲ
弁(13b)とを有する請求項１記載のターボ過給機付エン
ジンの過給圧制御装置。3. An EGR device (13) communicatively connects an exhaust passage (18) connected to an exhaust port of an engine (11) and an intake passage (39) connected to an intake port of the engine (11). EGR passage (13a), and an EGR that is provided in the EGR passage (13a) and is capable of adjusting the flow rate of exhaust gas recirculated from the exhaust passage (18) to the intake passage (39) through the EGR passage (13a).
The supercharging pressure control device for a turbocharged engine according to claim 1, further comprising a valve (13b).
リンダの吸気弁を開作動させる吸気用ロッカーアームに
より作動するＥＧＲ用マスタピストンと、前記ＥＧＲ用
マスタピストンに対し油通路を介して接続されかつ前記
油通路に前記ＥＧＲ用マスタピストンの作動により圧力
が発生した際に前記吸気弁と同じシリンダに設けられた
排気弁を開作動するスレーブピストンと、前記油通路の
油圧の保持及び解放を切換えるＥＧＲ弁とを有する請求
項１記載のターボ過給機付エンジンの過給圧制御装置。4. An EGR device is connected to an EGR master piston, which is operated by an intake rocker arm that opens an intake valve of an engine cylinder in an intake stroke, and an oil passage to the EGR master piston. A slave piston that opens an exhaust valve provided in the same cylinder as the intake valve when pressure is generated in the oil passage by the operation of the EGR master piston, and an EGR that switches between holding and releasing the oil pressure in the oil passage. A supercharging pressure control device for a turbocharged engine according to claim 1, further comprising a valve.
リンダの排気弁を開作動させる排気用ロッカーアームに
より作動するＥＧＲ用マスタピストンと、前記ＥＧＲ用
マスタピストンに対し油通路を介して接続されかつ前記
油通路に前記ＥＧＲ用マスタピストンの作動により圧力
が発生した際に前記排気弁と同じシリンダに設けられた
吸気弁を開作動するスレーブピストンと、前記油通路の
油圧の保持及び解放を切換えるＥＧＲ弁とを有する請求
項１記載のターボ過給機付エンジンの過給圧制御装置。5. An EGR device is connected to an EGR master piston, which is operated by an exhaust rocker arm that opens an exhaust valve of an engine cylinder in an exhaust stroke, and an oil passage to the EGR master piston. A slave piston that opens an intake valve provided in the same cylinder as the exhaust valve when pressure is generated in the oil passage by the operation of the EGR master piston, and an EGR that switches between holding and releasing the oil pressure in the oil passage. A supercharging pressure control device for a turbocharged engine according to claim 1, further comprising a valve.
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