JP2668244B2

JP2668244B2 - 車両用可変容量ターボチャージャの制御方法

Info

Publication number: JP2668244B2
Application number: JP63181265A
Authority: JP
Inventors: 英哲秋山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1997-10-27
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JPH0230929A

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的（１）産業上の利用分野本発明は、過給圧を変化させるべく可変容量ターボチ
ャージャに設けられた可変容量部に、ダイヤフラムの両
側にそれぞれ設けられる第１および第２圧力室に過給圧
とスロットル弁の下流側の吸気圧とを導入可能にしたア
クチュエータを連結し、第１圧力室への過給圧の供給量
を機関の運転状態に応じて制御するとともに、第２圧力
室への吸気圧の導入、遮断を機関の運転状態に応じて制
御するようにした車両用可変容量ターボチャージャの制
御方法に関する。

（２）従来の技術従来、かかる制御方法は、たとえば特開昭62−13730
号公報等により公知である。

（３）発明が解決しようとする課題ところで機関が部分負荷状態にあるときの緩加速時に
は、可変容量部が過給圧を上昇させる状態にあると、背
圧の上昇によりポンピングロスが増加するので好ましく
ない。

そこで本出願人は、機関の緩加速時等の過給圧を必要
としない運転状態では可変容量部を過給圧が低下する方
向に作動せしめるようにして上記問題を解決した制御方
法を既に提案（特願昭62−334197号）している。ところ
が、このものでは機関の緩加速時には過給圧が必ず低下
するようになり、その頻度が多いことから第２圧力室へ
の急気圧の導入、遮断を制御する制御弁の作動頻度が問
題となった。そこで、本出願人は、機関の運転状態が一
定の緩加速状態等の過給圧を必要としない運転状態から
一旦外れると第２圧力室への吸気圧の導入による過給圧
の低下を禁止することにより、上記作動回数の増加を回
避するようにしたものをさらに提案（特願昭63−115706
号）している。

しかるに、上記提案（特願昭63−115706号によると、
車両がクルーズ状態にあっても過給圧の低下が禁止され
ることになり、過給圧を要求しないにもかかわらず過給
圧が供給されることになって燃費の増加を招くことにな
る。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、
第２圧力室への吸気圧導入、遮断制御用弁の作動頻度を
抑えた上で、車両のクルーズ状態にあっては過給圧の低
下を可能にして燃費の増加を回避するようにした車両用
ターボチャージャの制御方法を提供することを目的とす
る。

B.発明の構成（１）課題を解決するための手段上記目的を達成するために本発明によれば、機関始動
後に、車速が設定車速以上、スロットル開度が設定スロ
ットル開度以上、及びスロットル開度変化率が設定スロ
ットル開度変化率以上の全条件が成立しない、過給圧を
必要としない運転状態では、第２圧力室への前記吸気圧
導入を許容して可変容量部を過給圧低下側へ制御し、ま
た前記何れかの条件が成立する、過給圧を必要とする運
転状態では、第２圧力室への前記吸気圧導入を遮断して
第１圧力室への過給圧供給に応じて可変容量部を制御
し、前記過給圧を必要としない運転状態から前記過給圧
を必要とする運転状態へ一旦移行した後において、機関
が過給圧を必要としない運転状態になった時は車両が一
定のクルーズ状態にあると判定された場合にのみ第２圧
力室への前記吸気圧の導入を許容して可変容量部を過給
圧低下側へ制御することを特徴とする。

（２）作用機関の始動後において、機関の運転状態が前記過給圧
を必要としない運転状態から一旦外れると、その後機関
が過給圧を必要としない運転状態となった時は車両が一
定のクルーズ状態にあると判定された場合にだけ第２圧
力室への吸気圧導入による過給圧低下がなされるので、
第２圧力室への吸気圧導入、遮断を制御する弁の作動頻
度が減少する。しかも前記一定のクルーズ状態では、第
２圧力室への吸気圧導入による過給圧低下により、クル
ーズ状態での燃費増加が回避される。

（３）実施例以下、図面により本発明の一実施例について説明する
と、先ず内燃機関の吸気系および排気系の全体概略構成
を示す第１図において、多気筒内燃機関の機関本体Ｅに
おける各気筒の吸気ポートには吸気マニホールド１が接
続され、この吸気マニホールド１はさらに吸気管２、ス
ロットルボデイ３、インタクーラ４および可変容量ター
ボチャージャ５を介してエアクリーナ６に接続される。
また各気筒の排気ポートには排気マニホールド７が接続
され、この排気マニホールド７は可変容量ターボチャー
ジャ５を中間部に介設した排気管８を介して、三元触媒
を内臓した触媒コンバータ９に接続される。また各気筒
の吸気ポートに向けて燃料をそれぞれ噴射するための燃
料噴射弁10が吸気マニホールド１の各吸気ポートに近接
した部分に取付けられる。

可変容量ターボチャージャ５には水ジャケット11が設
けられており、この水ジャケット11の入口とインタクー
ラ４の入口とは、吸入口をラジエータ12に接続した水ポ
ンプ13の吐出口に並列に接続され、水ポンプ13およびイ
ンタクーラ４の出口はラジエータ12に接続される。しか
もラジエータ12は、機関本体Ｅにおける冷却水用のラジ
エータとは別に設けられるものである。

次に第２図、第３図および第４図を参照しながら可変
容量ターボチャージャ５の構成について説明すると、こ
のターボチャージャ５は、コンプレッサケーシング14
と、該コンプレッサケーシング14の背面を閉塞する背板
15と、主軸16を支承する軸受ケーシング17と、タービン
ケーシング18とを備える。

コンプレッサケーシング14および背板15間にはスクロ
ール通路19が画成され、コンプレッサケーシング14の中
央部には軸方向に延びる入口通路20が形成される。しか
もスクロール通路19の中央部であって入口通路20の内端
に位置する部分における主軸16の一端部にはコンプレッ
サホイル21が取付けられる。

コンプレッサケーシング14と背板15とは複数のボルト
22により締着されており、この背板15の中央部に軸受ケ
ーシング17が接続される。軸受ケーシング17には、相互
に間隔をあけて一対の軸受孔23,24が同軸に穿設されて
おり、これらの軸受孔23,24に挿通される主軸16と軸受
孔23,24との間にはラジアル軸受メタル25,26がそれぞれ
介装され、これにより主軸16が回転自在にして軸受ケー
シング17に支承される。また主軸16のコンプレッサホイ
ル21側に臨む段部16aと、コンプレッサホイル21との間
には、段部16a側から順にカラー27、スラスト軸受メタ
ル28およびブッシング29が介装されており、コンプレッ
サホイル21の外端に当接するナット30を主軸16の一端部
に螺合して締付けることにより、主軸16のスラスト方向
支持およびコンプレッサホイル21の主軸16への取付けが
行なわれる。

軸受ケーシング17の上部に、図示しない潤滑油ポンプ
に接続される潤滑油導入孔32が設けられ、軸受ケーシン
グ17内にはラジアル軸受メタル25,26およびスラスト軸
受メタル28に潤滑油導入孔32から供給される潤滑油を導
くための潤滑油通路33が穿設される。また軸受ケーシン
グ17の下部には各潤滑部から流出する潤滑油を下方に排
出するための潤滑油排出口34が設けられており、この潤
滑油出口34から排出される潤滑油は図示しないオイルサ
ンプに回収される。

ブッシング29は、背面15の中央部に穿設された透孔35
を貫通して配置されており、スラスト軸受メタル28から
流出する潤滑油がコンプレッサホイル21側に流れること
を防止するためにブッシング29の外面および透孔35の内
面間にはシールリング36が介装される。また背板15とス
ラスト軸受メタル28との間にはブッシング29を貫通させ
るガイド板37が挟持される。したがってスラスト軸受メ
タル28から流出した潤滑油はブッシング29から半径方向
外方に飛散してガイド板37で受止められる。しかもガイ
ド板37の下部は受止めた潤滑油を潤滑油排出口34に円滑
に案内すべく彎曲成形される。

軸受ケーシング17には、主軸16の周囲に水ジャケット
11が設けられるとともに、該水ジャケット11に水ポンプ
13（第１図参照）からの水を導くための水供給口38なら
びに水ジャケット11からの水をラジエータ12（第１図参
照）に導くための水排出口39が穿設される。しかも水ジ
ャケット11は、タービンケーシング18寄りの部分では主
軸16を囲む円環状に形成されるとともに潤滑排出口34の
上方に対応する部分では主軸16の上方で下方に開いた略
Ｕ字状の横断面形状を有するように形成され、水供給口
38は水ジャケット11の下部に連通すべく軸受ケーシング
17に穿設され、水排出口39は水ジャケット11の上部に連
通すべく軸受ケーシング17に穿設される。

タービンケーシング18内には、スクロール通路41と、
該スクロール通路41に連通して接線方向に延びる入口通
路42と、スクロール通路41に連通して軸線方向に延びる
出口通路43とが設けられる。

軸受ケーシング17とタービンケーシング18とは、それ
らの間に背板44を挟持するようにして相互に結合され
る。すなわちタービンケーシング18には複数のスタッド
ボルト45が螺着されており、軸受ケーシング17に係合す
るリング部材46をスタッドボルト45に螺合するナット47
によって締付けることにより軸受ケーシング17とタービ
ンケーシング18とが相互に結合され、背板44の外周部に
設けられるフランジ部44aが軸受ケーシング17およびタ
ービンケーシング18間に挟持される。

背板44には固定ベーン部材48が固着されており、この
固定ベーン部材48によりスクロール通路41内が外周路41
aと流入路41bとに区画される。該固定ベーン部材48は、
出口通路43に同軸に嵌合する円筒部48aと、該円筒部48a
の中間部外面から半径方向外方に張出す円板部48bと、
該円板部48bの外周端から背板44側に向けて延びる複数
たとえば４つの固定ベーン49とから成り、主軸16の他端
部に設けられるタービンホイル50が該固定ベーン部材48
内に収納される。前記円筒部48aは、その外面に嵌着さ
れたシールリング51を介して出口通路43に嵌合され、固
定ベーン49がボルト52により背板44に結合される。

固定ベーン49は、周方向に等間隔をあけた位置でター
ビン部材48の外周部に設けられるものであり、各固定ベ
ーン49はそれぞれ円弧状に形成される。また各固定ベー
ン49間には、主軸16の軸線と平行にして背板44に回動自
在に枢着された回動軸53に一端を固着された可動ベーン
54がそれぞれ配置され、これらの可変容量部としての可
動ベーン54により各固定ベーン49間の空隙の流通面積が
調整される。

各可動ベーン54は、固定ベーン49と同等の曲率の円弧
状に形成されており、第３図の実線で示す全閉位置と、
鎖線で示す全開位置との間で回動可能である。しかも各
回動軸53は、背板44および軸受ケーシング17間に配置さ
れるリンク機構55を介してアクチュエータ60に連結され
ており、そのアクチュエータ60の作動により各可動ベー
ン54が同期して開閉駆動される。

背板44および軸受ケーシング17間には、タービンホイ
ル50の背部に延びるシールド板56が挟持されており、こ
のシールド板56により流入路41bを流れる排ガスの熱が
軸受ケーシング17の内部に直接伝達されることが極力防
止される。また排ガスが軸受ケーシング17内に漏洩する
ことを防止するために、タービンケーシング18内に主軸
16を突出させるべく軸受ケーシング17に設けられた透孔
57に対応する部分で、主軸16にはラビリンス溝として機
能する複数の環状溝58が設けられる。

かかる可変容量ターボチャージャ５では、機関本体Ｅ
から排出される排出ガスが、入口通路42から外周路41a
に流入し、可動ベーン54の回動量に応じた可動ベーン54
および固定ベーン49間の空隙の流通面積に応じた流速で
排ガスが流入路41b内に流入し、タービンホイル50を回
転駆動して出口通路43から排出される。この際、各可動
ベーン54および固定ベーン49間の空隙の流通面積が小さ
くなるとタービンホイル50すなわち主軸16の回転速度が
速くなり、各可動ベーン54および固定ベーン49間の空隙
の流通面積が大きくなるとタービンホイル50すなわち主
軸16の回転速度が遅くなる。このタービンホイル50の回
転に応じてコンプレッサホイル21が回転し、エアクリー
ナ６から入口通路20に導かれた空気が、コンプレッサホ
イル21により圧縮されながらスクロール通路19を経てイ
ンクタクーラ４に向けて供給されることになる。したが
って可動ベーン54をタービンケーシング18の半径方向最
外方に位置させて固定ベーン49との間の空隙流通面積を
最小としたときに過給圧が最大となり、可動ベーン54を
タービンケーシング18の半径方向最内方に位置させて固
定ベーン49との間の空隙流通面積を最大としたときの過
給圧が最小となる。

この可変容量ターボチャージャ５における空気圧縮時
の温度上昇による軸受ケーシング17の温度上昇が水ジャ
ケット11への冷却水の供給により極力防止され、また吸
気温の上昇がインタクーラ４への冷却水の供給により防
止される。

再び第１図において、可変容量ターボチャージャ５の
可動ベーン54を駆動するためのアクチュエータ60は、ハ
ウジング61と、該ハウジング61内を第１圧力室62および
第２圧力室63に区画するダイヤフラム64と、第１圧力室
62を収縮する方向にダイヤフラム64を付勢すべくハウジ
ング61およびダイヤフラム64間に介装される戻しばね65
と、ダイヤフラム64の中央部に一端が連結されるととも
に第２圧力室62側でハウジング61を気密にかつ移動自在
に貫通してリンク機構55に他端が連結される駆動ロッド
66とを備える。しかも駆動ロッド66とリンク機構55と
は、ダイヤフラム64が第２圧力室63を収縮する方向に撓
んでロッド66が伸長作動したときに、各可動ベーン54が
タービンケーシング18の半径方向内方に回動して各固定
ベーン49との間の空隙流通面積を増大するように連結さ
れる。

第１圧力室62には、可変容量ターボチャージャ５およ
びインタクーラ４間の吸気路が過給圧P₂を供給すべくレ
ギュレータ67、絞り68および電磁制御弁69を介して接続
されるとともに、エアクリーナ６および可変容量ターボ
チャージャ５間の吸気路が絞り75を介して接続される。
この電磁制御弁69はデューティ制御されるものであり、
そのソレノイド70のデューティ比が大となるのに応じて
第１圧力室62の圧力が増大、すなわち駆動ロッド66およ
びリンク機構55を介して可変ターボチャージャ５の可動
ベーン54が内方側に回動駆動される。また第２圧力室63
には、スロットルボディ３よりも下流側の吸気路が吸気
圧P_Bを供給すべく逆止弁71および電磁開閉弁72を介して
接続される。この電磁開閉弁72は、そのソレノイド73の
励磁に応じて開弁するものであり、該電磁開閉弁72の開
弁に応じて第２圧力室63に吸気圧P_Bが供給されると、ア
クチュエータ60は可変容量ターボチャージャ５の可動ベ
ーン54を内方側に駆動する。

電磁制御弁69のソレノイド70および電磁開閉弁72のソ
レノイド73の励磁および消磁は制御手段Ｃにより制御さ
れるものであり、該制御手段Ｃには、機関本体Ｅ内に設
けられた水ジャケット（図示せず）の冷却水温T_Wを検出
する水温検出器S_Wと、インタクーラ４よりも下流側の吸
気温度T_Aを検出する吸気温センサS_Aと、エアクリーナ６
および可変容量ターボチャージャ５間の吸気圧P_Aを検出
する吸気圧センサS_PAと、可変容量ターボチャージャ５
およびインタクーラ４間の吸気路の過給圧P₂を検出する
過給圧センサS_P2と、スロットルボディ３よりも下流側
の吸気圧P_Bを検出する吸気圧センサS_PBと、機関回転数N
_Eを検出する回転数検出器S_Nと、スロットルボディ３に
おけるスロットル弁74の開度θ_THを検出するスロットル
開度検出器S_THと、車速Ｖを検出する車速検出器S_Vと、
自動変速機におけるシフト位置を検出するためのシフト
位置検出器S_Sとが接続される。而して制御手段Ｃは、そ
れらの入力信号すなわち水温T_W、吸気温度T_A、吸気圧
P_A、過給圧P₂、吸気圧P_B、機関回転数N_E、スロットル開
度θ_TH、車速Ｖおよび自動変速機のシフト位置信号に基
づいて前記ソレノイド70,73の励磁および消磁を制御す
る。

ところで電磁制御弁69におけるソレノイド70のデュー
ティ制御は、電磁開閉弁72が閉弁している状態で行なわ
れるものであり、この電磁開閉弁72が開弁すると、アク
チュエータ60における第２圧力室63に吸気圧P_Bが供給さ
れて、アクチュエータ60は可変容量ターボチャージャ５
における可動ベーン54が固定ベーン49との間の空隙流通
面積を大とする方向に作動する。このように、アクチュ
エータ60の第１圧力室62への過給圧P₂導入用電磁制御弁
69の作動を制御する他に、アクチュエータ60の第２圧力
室63に電磁開閉弁72を介して吸気圧P_Bを導入すると、よ
り精密な制御が可能となる。これは過給圧P₂を可変容量
ターボチャージャ５およびインタクーラ４間で検出して
いるのでスロットル弁74の微小な作動を感知し得ないの
に対し、吸気圧P_Bはスロットル弁74よりも下流側から導
出されるのでスロットル弁74の微小な作動を検知可能で
あるからである。すなわちターボチャージャ５の動きを
確実に検知する過給圧センサS_P2と、スロットル弁74の
動きを確実に検知する吸気圧センサS_PBとの両方にてタ
ーボチャージャ５を含む吸気系全体の作動をより正確に
反映することが可能となる。

次に第５図を参照しながら、電磁開閉弁72におけるソ
レノイド73の制御手順について説明する。第１ステップ
S1では、始動モードであるか否か、すなわち機関がクラ
ンキング中であるか否かが判定され、始動モードである
ときには第２ステップS2でフラグＦを０とした後、第３
ステップS3でソレノイド73を消磁する。ここで、ソレノ
イド73の消磁は、電磁開閉弁72を閉じてアクチュエータ
60における第２圧力室63への吸気圧P_Bの導入を遮断する
ことを意味しており、この状態では電磁制御弁69による
第１圧力室62への過給圧P₂導入制御に応じて、アクチュ
エータ60の作動すなわち可動ベーン54の作動が制御され
る。それとは逆にソレノイド73を励磁すると、電磁開閉
弁72が開弁して第２圧力室63に吸気圧P_Bが導入されるの
で、アクチュエータ60は可動ベーン54を駆動して過給圧
P₂を低下させる。また第２ステップS2でのフラグＦは、
ソレノイド73の励磁を許容するかどうかの判定に用いら
れるものであり、Ｆ＝０ではソレノイド73は励磁されな
い。

第１ステップS1で始動モードではないと判断されたと
きには第４ステップS4に進み、この第４ステップS4では
基本モードに入って第１回目のTDC信号であるかどう
か、すなわち第１回目の処理サイクルであるか否かが判
断され、第１回目であるときには第５ステップS5でフラ
グＦを１とした後、第６ステップS6に進み、第２回目以
降の処理サイクルであったときには第５ステップS5を迂
回して第６ステップS6に進む。

第６ステップS6では、インタクーラ４よりも下流側の
吸気温T_Aが設定吸気温T_AOP0たとえば−15℃未満である
か否かが判断される。T_A＜T_AOP0であるときには第７ス
テップS7に進み、この第７ステップS7では機関の回転数
N_Eが設定回転数N_OP1たとえば3500rpmを超えるかどうか
が判定される。N_E＞_OP1であったきには第８ステップS8
でソレノイド73が励磁され、またN_E≦N_OP1であったとき
には第３ステップS3でソレノイド73が消磁される。すな
わち吸気温T_Aが設定吸気温T_AOP0未満であって回転数N_E
が設定回転数N_OP1を超えるときにはソレノイド73が励磁
され、過給圧P₂が低くされる。

第６ステップS6で、T_A＜T_AOP0であったときには第９
ステップS9に進み、この第９ステップS9では機関の始動
後に所定時間たとえば２分間が経過したかどうかが判定
され、所定時間が経過しないときには第10ステップS10
に進む。第10ステップS10では、回転数N_Eが設定回転数N
_OP2たとえば3000rpm未満であるかどうかが判定され、N_E
＜N_OP2であるときには第11ステップS11に、またN_E≧N
_OP2であるときには第２ステップS2に進む。第11ステッ
プS11では、スロットル開度変化率Δθ_THが一定範囲に
あるかどうかすなわち０＜Δθ_TH＜Δθ_THOP2であるか
どうかが判定され、０＜Δθ_TH＜Δθ_THOP2であるとき
には第23ステップS23に進み、そうでないときには第２
ステップS2に進む。すなわち吸気温T_Aが設定吸気温T
_AOP0以上であって機関始動後に所定時間が経過していな
い状態では、N_E＞_OP2であって０＜Δθ_TH＜Δθ_THOP2で
はないときにソレノイド73を消磁し、始動後所定時間内
でもより精度の良い過給圧制御を行なうことを可能とす
る。またN_E＜N_OP2であって０＜Δθ_TH＜Δθ_THOP2であ
るときには、第23ステップS23を経過することによりソ
レノイド73の励磁が可能となる。これは冷間時の始動に
対処するものであり、冷間時の過給が防止され、また触
媒温度を緩やかに上昇させることができる。

第９ステップS9で所定時間が経過していると判断され
たときには第12ステップS12に進み、車速Ｖが設定車速V
_OP1未満であるかどうかが判定される。該設定車速V_OP1
はヒステリシスを有するものであり、たとえば65/63km/
hに設定される。Ｖ＜V_OP1であれば第13図ステップS13に
進み、またＶ≧V_OP1であるときに第２ステップS2に進ん
でソレノイド73を消磁する。また第13ステップS13で
は、車速Ｖが設定車速V_OP2未満であるかどうかが判定さ
れる。この設定車速V_OP2はヒステリシスを有するもので
あり、たとえば4/3km/hに設定されている。Ｖ＞V_OP2の
ときには第14図ステップS14に進み、Ｖ≦V_OP2のときに
は第19ステップS19に進む。

第14ステップS14では前回の車速Ｖが前記設定車速V
_OP2を超えるかどうかが判定され、Ｖ＞V_OP2であるとき
には第15ステップS15でタイマt_OPをリセットした後に第
16ステップS16に進み、Ｖ≦V_OP2であるときには第16ス
テップS16に進む。この第16ステップS16では前回が励磁
状態であったか否かが判定され、消磁状態であったとき
には第３ステップS3に進み、励磁状態であったときには
第17ステップS17でタイマt_OPが設定タイマt_OP0を超える
かどうかを判定して、t_OP＞t_OP0であるときには第18ス
テップS18に、またt_OP≦t_OP0であるときには第８ステッ
プS8に進む。第18ステップS18では、機関回転数N_Eが設
定回転数N_OP4たとえば1200rpmを超えるかどうかが判定
され、N_E＞N_OP4であるときには第３ステップS3に、また
N_E≦N_OP4であるときには第８ステップS8に進む。この第
18ステップS18は、V_OP2以下の低車速時でもアイドルア
ップ中等で機関回転数N_EがN_OP4以上の場合は、運転者が
過給圧を要求していないにもかかわらず可動ベーン54を
閉じ側にすると排気抵抗が上がり燃焼性能に悪影響を及
ぼすとともに、不必要な出力アップに伴う燃費の悪化が
生じるので、そのようなときにはソレノイド73を消磁す
るようにしたものである。

第19ステップS19では機関回転数N_Eが設定回転数N_OP3
未満であるかどうかが判定される。この設定回転数N_OP3
は、ヒステリシスを有するものであり、たとえば2500/2
300rpmに設定されている。N_E≧N_OP3であるときには第３
ステップS3に、またN_E＜N_OP3であるときには第20ステッ
プS20に進む。

第20ステップS20では吸気圧P_Bが設定吸気圧P_BOP未満
であるかどうかが判定される。この設定吸気圧P_BOPはヒ
ステリシスを有するものであり、たとえば−100/−150m
mHgに設定される。P_B≧P_BOPであるときには第２ステッ
プS2に、またP_B＞P_BOPであるときには第21ステップS21
に進む。

第21ステップS21ではスロットル開度θ_THが設定スロ
ットル開度θ_THOP未満であるかどうかが判定される。こ
の設定スロットル開度θ_THOPはたとえば20/15degに設定
される。θ_TH≧θ_THOPのときには第２ステップS2に進
み、θ_TH＞θ_THOPのときには第22ステップS22に進む。

さらに第22ステップS22では、スロットル開度変化率
Δθ_THがヒステリシスを有して設定された設定スロット
ル開度変化率Δθ_THOP1未満であるかどうかが判定さ
れ、Δθ_TH＜Δθ_THOP1であるときには第23ステップS23
に、またそれ以外のときには第２ステップS2に進む。次
の第23ステップS23では、フラグＦが０であるかどうか
が判定され、Ｆ＝０である場合には第24ステップS24に
進み、Ｆ＝１である場合に第８ステップS8でソレノイド
73を励磁する。

第24ステップS24では、車両が一定のクルーズ状態に
あるかどうかが判定され、クルーズ状態にあるときには
第25ステップS25でフラグＦを１に設定して第３ステッ
プS23に進み、クルーズ状態ではないときには第２ステ
ップS2に進む。

このような制御手順を纏めると、始動モードが終了し
た後の制御開始時には第５ステップS5でフラグＦを１に
設定して、ソレノイド73の励磁を可能としておき、第６
ステップS6および第７ステップS7の判断で、吸気温T_Aが
設定吸気温T_AOP0未満であって機関回転数N_Eが設定回転
数N_OP1を超えるときには、ソレノイド73を励磁して可動
ベーン54が固定ベーン49との間の空隙流通面積を大とす
る方向に作動する。これにより機関の始動時における過
給圧の低減を図るとともに、吸気温T_Aが低過ぎることに
よる機関への過負荷を回避することができる。

また第12ステップS12で65/63km/hを超える車速状態で
はソレノイド73を消磁しているが、これはそのような高
車速状態では第５図で示した電磁制御弁69の制御で充分
であるからである。さらに第13ステップS13ないし第18
ステップS18では4/3km/h以下の低車速すなわちほぼ停止
している状態で、前回の車速がほぼ停止状態にあるとき
にはタイマをリセットし、そのタイマたとえば１分が経
過する間ソレノイド73を励磁して、可動ベーン54を流通
面積が大きくなるように作動せしめる。これは再スター
ト時に可動ベーン54が流通面積を小とする側にあると、
過給圧P₂が一時的に上昇して発進ギヤ等に過負荷がかか
るので、それを防止するためのものである。さらに車速
が4/3km/h以下のときに可動ベーン54が流通面積を小と
する側にあると、可変容量ターボチャージャ５が慣性等
で回転しているときにその回転を助長することになり、
その場合スロットル開度θ_THはほぼ全閉であるので過給
圧がスロットル弁上流で空気路内圧を上昇せしめること
になる。そこで、可動ベーン54を流通面積が大となる方
向に作動せしめることにより上記昇圧によるサージング
の発生が防止される。しかも冷間時の発進直後の触媒温
度上昇にも寄与することができる。

それ以外の第19ないし第22ステップS19〜S22の判定条
件により、V_OP2＜Ｖ＜V_OP1、N_E＜N_OP3、P_B＜P_BOP、θ_TH
＜θ_THOP、Δθ_TH＜Δθ_THOP1が全て成立したとき、す
なわち機関の部分負荷時の緩加速状態では、ソレノイド
73を励磁して過給圧P₂を低下させ、それによりポンピン
グロスを防止することができる。

しかも制御開始後に、第２ステップS2でフラグＦを０
と一旦設定した後には、上記緩加速状態等の過給圧を必
要としない状態が生じても第23ステップS23での判定に
よりソレノイド23の励磁が禁止されるものであるが、車
両が一定のクルーズ状態にあるときには第24ステップS2
4および第25ステップS25を経過することによりフラグＦ
が再び１に設定される。したがってソレノイド23の励磁
による電磁開閉弁72の作動頻度を極力少なく抑制しなが
らクルーズ状態ではソレノイド23の励磁を行なって燃費
の増加を回避することができる。

以上の実施例では可動ベーン54を作動させて容量を変
化させるようにした可変容量ターボチャージャを取上げ
て説明したが、本発明は、ウェストゲート方式の可変容
量ターボチャージャにも適用可能である。

C.発明の効果以上のように本発明方法によれば、機関開始後に、過
給圧を必要としない特定運転状態では第２圧力室への吸
気圧導入により可変容量部を過給圧低下側に制御するよ
うにし、また斯かる状態から過給圧を必要とする運転状
態へ一旦移行した後において、機関が過給圧を必要とし
ない運転状態になった時には、車両が一定のクルーズ状
態にあると判定された場合にのみ第２圧力室への吸気圧
導入により可変容量部を過給圧低下側に制御するように
したので、第２圧力室への吸気圧導入、遮断を制御する
弁の作動頻度を抑えながらも、車両のクルーズ状態では
第２圧力室への吸気圧導入により過給圧を低下させるこ
とができて燃費節減に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は内燃機
関の吸気系および排気系を示す全体概略図、第２図は可
変容量ターボチャージャの拡大縦断側面図、第３図は第
２図のIII−III線断面図、第４図は第２図のIV−IV線断
面図、第５図は可変容量部を駆動するための電磁開閉弁
の制御手順を示すフローチャートである。５……可変容量ターボチャージャ、54……可変容量部と
しての可動ベーン、60……アクチュエータ、62……第１
圧力室、63……第２圧力室、64……ダイヤフラム、74…
…スロットル弁 P₂……過給圧、P_B……吸気圧、Ｖ……車速、V_OP1……設
定車速、θ_TH……スロットル開度、θ_THOP……設定スロ
ットル開度、Δθ_TH……スロットル開度変化率、Δθ
_THOP1……設定スロットル開度変化率

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】過給圧を変化させるべく可変容量ターボチ
ャージャに設けられた可変容量部に、ダイヤフラムの両
側にそれぞれ設けられる第１および第２圧力室に過給圧
とスロットル弁の下流側の吸気圧とを導入可能にしたア
クチュエータを連結し、第１圧力室への過給圧の供給量
を機関の運転状態に応じて制御するとともに、第２圧力
室への吸気圧の導入、遮断を機関の運転状態に応じて制
御するようにした車両用可変容量ターボチャージャの制
御方法において、機関始動後に、車速が設定車速以上、スロットル開度が
設定スロットル開度以上、及びスロットル開度変化率が
設定スロットル開度変化率以上の全条件が成立しない、
過給圧を必要としない運転状態では、第２圧力室への前
記吸気圧導入を許容して可変容量部を過給圧低下側へ制
御し、また前記何れかの条件が成立する、過給圧を必要とする
運転状態では、第２圧力室への前記吸気圧導入を遮断し
て第１圧力室への過給圧供給に応じて可変容量部を制御
し、前記過給圧を必要としない運転状態から前記過給圧を必
要とする運転状態へ一旦移行した後において、機関が過
給圧を必要としない運転状態となった時は車両が一定の
クルーズ状態にあると判定された場合にのみ第２圧力室
への前記吸気圧の導入を許容して可変容量部を過給圧低
下側へ制御することを特徴とする、車両用可変容量ター
ボチャージャの制御方法。