[發(fā)明專利]帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380049606.8
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN104884772A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山形直之;辻田周平
• 申請（專利權(quán)）人: 馬自達(dá)汽車株式會社
• 主分類號: F02D23/00
• 分類號: F02D23/00;F02B31/00;F02B37/00;F02D21/08;F02D23/02;F02D41/02;F02D41/34;F02D43/00;F02D45/00;F02M25/07;F02P3/01
• 代理公司: 上海市華誠律師事務(wù)所 31210
• 代理人: 梅高強(qiáng);劉煜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具備渦輪增壓器的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述渦輪增壓器包含利用通過排氣通道的排氣的能量被驅(qū)動(dòng)的渦輪以及由渦輪驅(qū)動(dòng)并對進(jìn)氣通道內(nèi)的空氣加壓的壓縮機(jī)。

背景技術(shù)

渦輪增壓器利用從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排氣的能量實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的高輸出，從以往就廣泛采用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)中。

采用上述渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)中，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升到某種程度時(shí)增壓壓力達(dá)到極限壓，之后需要實(shí)施增壓壓力控制以避免增壓壓力超過極限壓。

例如，下述專利文獻(xiàn)1所示的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)具備旁通渦輪增壓器的渦輪的旁通通道和設(shè)置在旁通通道的廢氣旁通閥，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到截止轉(zhuǎn)速(intercept?speed，在全負(fù)荷條件下增壓壓力達(dá)到極限壓時(shí)的轉(zhuǎn)速)以上時(shí)，上述廢氣旁通閥打開，排氣的一部分流到旁通通道。據(jù)此，流入渦輪的排氣量減少，增壓壓力的上升得到抑制。

此外，專利文獻(xiàn)1的發(fā)動(dòng)機(jī)具備將發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道和進(jìn)氣通道相連接的EGR通道和設(shè)置在EGR通道的EGR閥。在上述截止轉(zhuǎn)速以上的高速區(qū)域，上述廢氣旁通閥打開而EGR閥關(guān)閉。據(jù)此，通過上述EGR通道的排氣流動(dòng)被遮斷，將排氣從排氣通道送回進(jìn)氣通道的操作(廢氣再循環(huán))停止。

即使如專利文獻(xiàn)1那樣在截止轉(zhuǎn)速時(shí)廢氣旁通閥打開(且EGR閥關(guān)閉)，據(jù)此抑制流入渦輪的排氣流量，但是如果從該狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步上升等而排氣流量增大，渦輪上游的排氣壓力(排氣壓)也逐漸增大。另一方面，增壓壓力、即壓縮機(jī)下游的進(jìn)氣通道的壓力維持恒定，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越上升，相對于增壓壓力的排氣壓的增大量就越大。這會導(dǎo)致泵浦損失增大，會使耗油性能惡化。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利公開公報(bào)特開2007-315173號

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明鑒于上述情況而作出，其目的在于提供一種能夠根據(jù)需要適當(dāng)?shù)貓?zhí)行抑制增壓壓力的增壓壓力控制，并且能夠改善發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油性能的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)。

用于解決上述問題的本發(fā)明的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)主體，包含至少一個(gè)氣缸；進(jìn)氣通道，用于將空氣導(dǎo)入氣缸；排氣通道，用于排出在氣缸生成的排氣；渦輪增壓器，包含利用通過排氣通道的排氣的能量被驅(qū)動(dòng)的渦輪和由該渦輪驅(qū)動(dòng)而加壓進(jìn)氣通道內(nèi)的空氣的壓縮機(jī)；EGR通道，將與所述渦輪相比位于上游側(cè)的所述排氣通道和與所述壓縮機(jī)相比位于下游側(cè)的所述進(jìn)氣通道連通；EGR閥，設(shè)置于所述EGR通道且能夠開閉；旁通通道，以旁通所述渦輪的方式設(shè)置在所述排氣通道；廢氣旁通閥，設(shè)置在所述旁通通道且能夠開閉；以及控制單元，控制所述EGR閥以及廢氣旁通閥，使得在設(shè)定于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成為預(yù)先規(guī)定的第一轉(zhuǎn)速以上的速度區(qū)域的至少一部分的特定運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，所述壓縮機(jī)供應(yīng)的增壓壓力不超過預(yù)先規(guī)定的極限壓。所述控制單元，在增壓壓力上升至所述極限壓時(shí)，執(zhí)行使所述EGR閥打開且使所述廢氣旁通閥關(guān)閉的第一增壓壓力控制，在該第一增壓壓力控制開始后發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升至比所述第一轉(zhuǎn)速高的第二轉(zhuǎn)速時(shí)，執(zhí)行不僅使所述EGR閥打開而且使廢氣旁通閥打開的第二增壓壓力控制。

此外，在“使EGR閥打開且使廢氣旁通閥關(guān)閉的第一增壓壓力控制”的結(jié)構(gòu)中，“關(guān)閉廢氣旁通閥”是指廢氣旁通閥只要以使流入旁通通道的排氣充分少的方式實(shí)質(zhì)上關(guān)閉即可，并不一定要全閉(開度0％)。

根據(jù)本發(fā)明的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠根據(jù)需要適當(dāng)?shù)貓?zhí)行抑制增壓壓力的增壓壓力控制，并且能夠改善發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油性能。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是上述發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部分的側(cè)視圖。

圖3是表示上述發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的框圖。

圖4是根據(jù)是否需要抑制增壓壓力的增壓壓力控制來劃分發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域的說明圖。

圖5是表示在發(fā)動(dòng)機(jī)的全負(fù)荷條件下轉(zhuǎn)速變化時(shí)的各種狀態(tài)量的變化的圖。

圖6是用于說明進(jìn)行增壓壓力控制的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域中的燃料噴射的狀態(tài)的圖。

圖7是表示通過上述燃料噴射而在氣缸內(nèi)形成的混合氣的分布的圖。

圖8是用于說明本發(fā)明的變形例的圖。

圖9是用于說明本發(fā)明的其他變形例的圖。

具體實(shí)施方式

(1)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)