[發明專利]帶渦輪增壓器的發動機和帶渦輪增壓器的發動機的運轉方法

在審

• 申請號: 201780056931.5
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN109715917A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 山田健
• 申請（專利權）人: 雅馬哈發動機株式會社
• 主分類號: F02D9/02
• 分類號: F02D9/02;F02B37/12;F02B37/18
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;梁霄穎

本發明包括：與燃燒室(5)連接的吸氣口(6)和排氣口(7)；緩沖罐(12)；和具有設置在排氣通路(13)的中途的渦輪(24)且具有與渦輪(24)一體旋轉的壓縮機(22)的渦輪增壓器(21)。且包括：控制渦輪增壓器(21)的增壓壓力的排氣泄壓閥(26)；設置在壓縮機(22)與緩沖罐(12)之間的吸氣通路(17)的節流閥(15)；和控制控制閥和節流閥(15)的動作的控制裝置(14)。控制裝置(14)在發動機運轉區域為滿負載的運轉區域時，使節流閥(15)的最大開度為比節氣門全開時的開度靠關閉側的開度，控制節流閥(15)以使得壓縮機(22)的壓縮機效率比節氣門全開時的壓縮機效率高。能夠在發動機運轉區域為滿負載的運轉區域時提高壓縮機的效率，進一步提高發動機輸出。

技術領域

本發明涉及對節氣閥和排氣泄壓閥進行電子控制的帶渦輪增壓器的發動機和帶渦輪增壓器的發動機的運轉方法。

背景技術

現有技術中，在帶渦輪增壓器的汽油發動機中要求滿負載性能時，節氣門開度除去低旋轉區域(3000rpm以下等)，全開(WOT)地被運用。轉矩的控制通過增減排氣泄壓閥的開度來調整渦輪的增壓壓力而進行。

一般來說，這種發動機中所使用的渦輪增壓器的壓縮機設計成，在由發動機產生最高輸出時的空氣流量的一半程度的空氣流量時成為最高效率。因此，該壓縮機當空氣流量超過最高輸出時所需的空氣流量的一半時，以效率降低了的狀態使用。

發明內容

發明要解決的技術問題

在現有技術的帶渦輪增壓器的發動機中，在作為輸出相對較大的發動機運轉區域的滿負載的運轉區域中，壓縮機的效率低，因此存在難以實現發動機的進一步輸出提高的問題。滿負載的運轉區域是發動機旋轉區域比預先決定的中速旋轉區域靠高轉速側、且發動機的負載比預先決定的閾值大的運轉區域。該中速旋轉區域是包含空轉的低轉速區域與包含最高轉速的高轉速區域之間的旋轉區域。

本發明的目的在于，在發動機的運轉區域處于滿負載的運轉區域時提高壓縮機的效率，進一步提高發動機輸出。

用于解決技術問題的技術方案

為了實現該目的，本發明的帶渦輪增壓器的發動機包括：下游端與燃燒室連接的吸氣口；與所述吸氣口的上游端連通的緩沖罐；上游端與所述燃燒室連接的排氣口；與所述排氣口的下游端連通的排氣通路；具有設置在所述排氣通路的中途的渦輪、且具有與該渦輪一體旋轉的壓縮機的渦輪增壓器；控制所述渦輪增壓器的增壓壓力的控制閥；將從所述壓縮機排出的空氣導入所述緩沖罐的吸氣通路；設置在所述吸氣通路的中途的節流閥；和控制所述控制閥和節流閥的動作的控制裝置，所述控制裝置在發動機運轉區域為滿負載的運轉區域時使所述節流閥的最大開度為比節氣門全開時的開度靠關閉側的開度，而控制所述節流閥使得所述壓縮機的壓縮機效率比節氣門全開時的壓縮機效率高。

本發明的帶渦輪增壓器的發動機的運轉方法是在具有節流閥的發動機的吸氣通路進行空氣的增壓的帶渦輪增壓器的發動機的運轉方法，其包括：判斷步驟，判斷發動機運轉區域是否為滿負載的運轉區域；增壓壓力控制步驟，在所述發動機運轉區域不在所述滿負載的運轉區域時，用控制閥將所述渦輪增壓器的增壓壓力控制為預先決定的增壓壓力；和增壓壓力控制和節氣門開度控制的并用步驟，在所述發動機運轉區域為所述滿負載的運轉區域時，用控制閥將所述渦輪增壓器的增壓壓力控制為預先決定的增壓壓力，并且使所述節流閥的最大開度為比節氣門全開時的開度靠關閉側的開度，控制所述節流閥使得所述壓縮機的壓縮機效率比節氣門全開時的壓縮機效率高。

發明效果

根據本發明，在發動機運轉區域為滿負載的運轉區域時，在節流閥的上游側和下游側產生壓力差。此時，增壓壓力與節氣門全開時相同時，壓縮機出口的壓力與節氣門全開時的壓力相比變高。即，壓縮機出口的壓力相對于壓縮機入口的壓力的壓力比，相比于節氣門全開時變高。這意味著壓縮機效率變高。