JPH01208520A - 内燃機関の過給圧力制御装置 - Google Patents
内燃機関の過給圧力制御装置Info
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- JPH01208520A JPH01208520A JP63032127A JP3212788A JPH01208520A JP H01208520 A JPH01208520 A JP H01208520A JP 63032127 A JP63032127 A JP 63032127A JP 3212788 A JP3212788 A JP 3212788A JP H01208520 A JPH01208520 A JP H01208520A
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- supercharging pressure
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- combustion engine
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 28
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
- F02B33/32—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type
- F02B33/34—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps
- F02B33/36—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps of positive-displacement type
- F02B33/38—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps of positive-displacement type of Roots type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
- F02B33/44—Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs
- F02B33/446—Passages 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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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。
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〕
本発明は内燃機関のの過給圧力制御に係り、特に機械駆
動式過給機と排気タービン式過給機を直列に配置した内
燃機関の過給圧力制御装置に関する。
動式過給機と排気タービン式過給機を直列に配置した内
燃機関の過給圧力制御装置に関する。
従来のこの種の装置は、実開昭６１−１６９２４０号に
記載のように、排気タービン過給機の排気バイパスを開
閉するアクチュエータを設け、このアクチュエータに過
給圧力を作用させ、内燃機関の高速運転時、機械駆動式
過給機を停止すると共に、アクチュエータに作用する過
給圧力を調整してｖ１械駆動式過給機が休止した分の過
給圧力を補うようにしている。また実開昭６０−２６２
３５号に記載のように、機械駆動式過給機のバイパス管
路を開閉する制御弁を設け、内燃機関の低速運転時その
制御弁を制御して内燃機関の最終的な過給圧力を得るよ
うにしたものもある。
記載のように、排気タービン過給機の排気バイパスを開
閉するアクチュエータを設け、このアクチュエータに過
給圧力を作用させ、内燃機関の高速運転時、機械駆動式
過給機を停止すると共に、アクチュエータに作用する過
給圧力を調整してｖ１械駆動式過給機が休止した分の過
給圧力を補うようにしている。また実開昭６０−２６２
３５号に記載のように、機械駆動式過給機のバイパス管
路を開閉する制御弁を設け、内燃機関の低速運転時その
制御弁を制御して内燃機関の最終的な過給圧力を得るよ
うにしたものもある。
実開昭６１−１６９２４０号に記載の装置は、単に機械
駆動式過給機が高速運転で休止した分の過給圧力を補う
だけで、最終的な内燃機関の過給圧力を検出し、アクチ
ュエータに作用する圧力を調整するものではない、また
実開昭６０−２６２３５号に記載の装置は内燃機関の最
終的な過給圧力を検出する例であるが、この場合には低
速運転時における機械駆動式過給機の過給圧力の制御の
みを対象にしている。
駆動式過給機が高速運転で休止した分の過給圧力を補う
だけで、最終的な内燃機関の過給圧力を検出し、アクチ
ュエータに作用する圧力を調整するものではない、また
実開昭６０−２６２３５号に記載の装置は内燃機関の最
終的な過給圧力を検出する例であるが、この場合には低
速運転時における機械駆動式過給機の過給圧力の制御の
みを対象にしている。
従って、いずれの従来装置においても、過給圧力を上下
させる要求が生じた場合、例えば高地における出力低下
を補うための過給圧力の増加、又は燃料の性質の差によ
るノッキングの発生を回避するための過給圧力の低減等
、過給圧力の目標値が変化し、しかもその目標値が内燃
機関の低速運転時と高速運転時でも変化する場合等には
、それに対応することができないという問題があった。
させる要求が生じた場合、例えば高地における出力低下
を補うための過給圧力の増加、又は燃料の性質の差によ
るノッキングの発生を回避するための過給圧力の低減等
、過給圧力の目標値が変化し、しかもその目標値が内燃
機関の低速運転時と高速運転時でも変化する場合等には
、それに対応することができないという問題があった。
本発明の目的は過給圧力を上下する要求が生じた場合、
低速から高速域までその要求に対応することのできる内
燃機関の過給機制御装置を提供することにある。
低速から高速域までその要求に対応することのできる内
燃機関の過給機制御装置を提供することにある。
上記目的は、内燃機関の過給圧力検出手段と、内燃機関
の過給圧力の目標値を設定する目標過給圧力設定手段と
、機械駆動式過給機の過給圧力を変化させる第１の制御
手段と、排気タービン式過給機の過給圧力を変化させる
第２の制御手段とを設け、過給圧力検出手段で検出され
た過給圧力が目標過給圧力設定手段で設定された目標値
に一致するよう第１及び第２の制御手段を制御すること
を特徴とする内燃機関の過給圧力制御装置によって達成
される。
の過給圧力の目標値を設定する目標過給圧力設定手段と
、機械駆動式過給機の過給圧力を変化させる第１の制御
手段と、排気タービン式過給機の過給圧力を変化させる
第２の制御手段とを設け、過給圧力検出手段で検出され
た過給圧力が目標過給圧力設定手段で設定された目標値
に一致するよう第１及び第２の制御手段を制御すること
を特徴とする内燃機関の過給圧力制御装置によって達成
される。
好ましくは、機械駆動式過給機の駆動、休止を切り換え
る第３の制御手段と、内燃機関の回転数を検出する回転
数検出手段とをさらに設け、回転数検出手段で検出され
た回転数が所定値以下の低速運転時には、第３の制御手
段を接続して排気タービン過給機を駆動し、過給圧力検
出手段で検出された過給圧力が目標過給圧力設定手段で
設定された目標値に一致するよう第１の制御手段を制御
し、回転数検出手段で検出された回転数が所定値を越え
た高速運転時には、第３の制御手段を解除して機械駆動
式過給機を休止し、過給圧力検出手段で検出された過給
圧力が目標過給圧力設定手段で設定された目標値に一致
するよう第２の制御手段を制御する。
る第３の制御手段と、内燃機関の回転数を検出する回転
数検出手段とをさらに設け、回転数検出手段で検出され
た回転数が所定値以下の低速運転時には、第３の制御手
段を接続して排気タービン過給機を駆動し、過給圧力検
出手段で検出された過給圧力が目標過給圧力設定手段で
設定された目標値に一致するよう第１の制御手段を制御
し、回転数検出手段で検出された回転数が所定値を越え
た高速運転時には、第３の制御手段を解除して機械駆動
式過給機を休止し、過給圧力検出手段で検出された過給
圧力が目標過給圧力設定手段で設定された目標値に一致
するよう第２の制御手段を制御する。
目標過給圧力設定手段は、例えば、回転数検出手段によ
り検出された内燃機関の回転数に応じて過給圧力の目標
値を設定するものであり、好ましくは、大気圧力を検出
する手段を設け、大気圧力に応じて過給圧力の目標値を
高地補正するようにしてもよいし、ノッキングを検出す
る手段を設け、ノッキングの有無に応じて過給圧力の目
標値を補正するようにしてもよい。
り検出された内燃機関の回転数に応じて過給圧力の目標
値を設定するものであり、好ましくは、大気圧力を検出
する手段を設け、大気圧力に応じて過給圧力の目標値を
高地補正するようにしてもよいし、ノッキングを検出す
る手段を設け、ノッキングの有無に応じて過給圧力の目
標値を補正するようにしてもよい。
目標過給圧力設定手段は、過給圧力を変化させる要求が
生じたときにその過給圧力の目標値をその要求に応じて
変化させる。また機械駆動式過給機と排気タービン式過
給機は、低速から高速域まで過給圧力変化要求に対応で
きるように、両方共、それぞれ第１及び第２の制御手段
で過給圧力を変えられるようにしている。従って、過給
圧力検出手段で検出された過給圧力が目標過給圧力設定
手段で設定された目標値に一致するよう第１及び第２の
制御手段を制御することにより、低速から高速域まで過
給圧力を要求に応じて変化させることができる。
生じたときにその過給圧力の目標値をその要求に応じて
変化させる。また機械駆動式過給機と排気タービン式過
給機は、低速から高速域まで過給圧力変化要求に対応で
きるように、両方共、それぞれ第１及び第２の制御手段
で過給圧力を変えられるようにしている。従って、過給
圧力検出手段で検出された過給圧力が目標過給圧力設定
手段で設定された目標値に一致するよう第１及び第２の
制御手段を制御することにより、低速から高速域まで過
給圧力を要求に応じて変化させることができる。
特に、機械駆動式過給機は低速で有効な過給効果が得ら
れ、排気タービン式過給機は高速で有効な過給効果が得
られる。従って、低速運転時には排気タービン過給機を
駆動して第１の制御手段を制御し、高速運転時には機械
駆動式過給機を休止し、第２の制御手段を制御すること
により、低速から高速まで過給圧力の変化要求に速やか
に対応できる。
れ、排気タービン式過給機は高速で有効な過給効果が得
られる。従って、低速運転時には排気タービン過給機を
駆動して第１の制御手段を制御し、高速運転時には機械
駆動式過給機を休止し、第２の制御手段を制御すること
により、低速から高速まで過給圧力の変化要求に速やか
に対応できる。
また、目標過給圧力設定手段で設定される過給圧力の目
標値を大気圧力に応じて高地補正することにより、その
分だけ過給圧力の目標値が大きくなり、空気の薄い高地
においても十分な空気が供給され、必要な意力を得るこ
とができる。ノッキングの有無に応じて過給圧力の目標
値を補正した場合には、その分だけ過給圧力の目標値が
小さくなり、ノッキングの発生を防止する。
標値を大気圧力に応じて高地補正することにより、その
分だけ過給圧力の目標値が大きくなり、空気の薄い高地
においても十分な空気が供給され、必要な意力を得るこ
とができる。ノッキングの有無に応じて過給圧力の目標
値を補正した場合には、その分だけ過給圧力の目標値が
小さくなり、ノッキングの発生を防止する。
以下、本発明の一実施例を図面により説明する。
第１図において、内燃機関１より排出された排気ガスは
排気タービン式過給機２のタービン３を回転駆動し、大
気へ排出される。一方大気より吸入された空気は排気タ
ービン式過給機２の圧縮機４により圧縮され、さらに内
燃機関１によってベルト２４を介して機械駆動される機
械駆動式過給機５によりさらに圧縮され、インタークー
ラ６を通過して冷却された後、スロットルバルブ７、イ
ンテークマニホールド８を介して内燃機関１へ供給され
る。このように排気タービン式過給機２と機械駆動式過
給機５とは直列に配置されている。
排気タービン式過給機２のタービン３を回転駆動し、大
気へ排出される。一方大気より吸入された空気は排気タ
ービン式過給機２の圧縮機４により圧縮され、さらに内
燃機関１によってベルト２４を介して機械駆動される機
械駆動式過給機５によりさらに圧縮され、インタークー
ラ６を通過して冷却された後、スロットルバルブ７、イ
ンテークマニホールド８を介して内燃機関１へ供給され
る。このように排気タービン式過給機２と機械駆動式過
給機５とは直列に配置されている。
機械駆動式過給機５を迂回する吸気バイパス通路９が設
けられ、該吸気バイパス通路９は第１の制御手段１０に
よって開閉制御される。一方タービン３を迂回する排気
バイパス通路１１が設けられ、該排気バイパス通路１１
には排気バイパス弁１２が設けられ、該排気バイパス弁
１２は正圧作動のダイアフラム式アクチュエータ１３に
よって開閉制御される。アクチュエータ１３のダイアフ
ラム室と圧ｗＪ１１１４の出口とは圧力通路１４によっ
て連通され、該圧力通路１４内には絞り１５が設けられ
ている。さらにアクチュエータ１３と絞り１５間の圧力
通路１４から分岐して、圧縮機４の入口と連通ずるリリ
ーフ通路１６が設けられ、該リリーフ通路１６は第２の
制御手段１７によって開閉制御される。また機械駆動式
過給機５は、第３の制御手段１８によって駆動と休止を
制御される。
けられ、該吸気バイパス通路９は第１の制御手段１０に
よって開閉制御される。一方タービン３を迂回する排気
バイパス通路１１が設けられ、該排気バイパス通路１１
には排気バイパス弁１２が設けられ、該排気バイパス弁
１２は正圧作動のダイアフラム式アクチュエータ１３に
よって開閉制御される。アクチュエータ１３のダイアフ
ラム室と圧ｗＪ１１１４の出口とは圧力通路１４によっ
て連通され、該圧力通路１４内には絞り１５が設けられ
ている。さらにアクチュエータ１３と絞り１５間の圧力
通路１４から分岐して、圧縮機４の入口と連通ずるリリ
ーフ通路１６が設けられ、該リリーフ通路１６は第２の
制御手段１７によって開閉制御される。また機械駆動式
過給機５は、第３の制御手段１８によって駆動と休止を
制御される。
一方、インタークラ６の出口には、圧力検出装置１９が
設けられ、内燃機間１には回転数検出装置２０が設けら
れ、それぞれ過給圧力と機関回転数の信号をコントロー
ルユニット２１に伝達している。また大気圧力を検出す
る大気圧力センサ２２が設けられ、内燃機関１にはノッ
クセンサ２３が設けられ、それぞれ大気圧力と内燃機関
１がノッキングした場合の信号をコントロールユニット
２１に伝達している。
設けられ、内燃機間１には回転数検出装置２０が設けら
れ、それぞれ過給圧力と機関回転数の信号をコントロー
ルユニット２１に伝達している。また大気圧力を検出す
る大気圧力センサ２２が設けられ、内燃機関１にはノッ
クセンサ２３が設けられ、それぞれ大気圧力と内燃機関
１がノッキングした場合の信号をコントロールユニット
２１に伝達している。
第２図ないし第４図に第１、第２及び第３の制御手段１
０，１７．１８の具体的構成の一例を示す、第１の制御
手段１０は、第２図に示すように、コイル３０に流れる
電流を制御することにより弁体３１を上下させ、吸気バ
イパス通路９の開口面積を変化させる比例ソレノイド弁
として構成されている。第２の制御手段１７は、第３図
に示すようにリリーフ通路１６を開閉制御する２方ソレ
ノイドであり、コイル３３に流れる電流のデユーティ比
を変えることにより、弁体３４を流れる空気呈を制御す
る。第３の制御手段１８は、第４図に示すように１種の
電磁クラッチであり、内燃機関１からベルト２４（第１
図参照）によって駆動されるプーリ３５、プーリ３５を
吸引するためのコイル３６、コイル３６を支持するベア
リング３７、機械駆動式過給機５の駆動軸３８により構
成され、コイル３６に電流が流れるとプーリ３５を吸引
してトルクを伝達し、駆動軸３８を回転させる。
０，１７．１８の具体的構成の一例を示す、第１の制御
手段１０は、第２図に示すように、コイル３０に流れる
電流を制御することにより弁体３１を上下させ、吸気バ
イパス通路９の開口面積を変化させる比例ソレノイド弁
として構成されている。第２の制御手段１７は、第３図
に示すようにリリーフ通路１６を開閉制御する２方ソレ
ノイドであり、コイル３３に流れる電流のデユーティ比
を変えることにより、弁体３４を流れる空気呈を制御す
る。第３の制御手段１８は、第４図に示すように１種の
電磁クラッチであり、内燃機関１からベルト２４（第１
図参照）によって駆動されるプーリ３５、プーリ３５を
吸引するためのコイル３６、コイル３６を支持するベア
リング３７、機械駆動式過給機５の駆動軸３８により構
成され、コイル３６に電流が流れるとプーリ３５を吸引
してトルクを伝達し、駆動軸３８を回転させる。
次に、コントロールユニット２１の制御内容を第５図を
参照して説明する。
参照して説明する。
圧力検出装置１９で検出された過給圧力の信号及び大気
圧力センサ２２で検出された大気圧力の信号はコントロ
ールユニット２１の圧力演算手段５１に入力され、ここ
で過給圧力と大気圧力とが演算される。圧力演算手段５
１で演算された大気圧力は高地補正手段５２に伝達され
、ここで予め設定された標準大気圧と大気圧力とにより
高地補正に必要な供給圧力の補正値ΔＰを演算し、補正
値ΔＰを目標過給圧力設定手段５３に伝達する。
圧力センサ２２で検出された大気圧力の信号はコントロ
ールユニット２１の圧力演算手段５１に入力され、ここ
で過給圧力と大気圧力とが演算される。圧力演算手段５
１で演算された大気圧力は高地補正手段５２に伝達され
、ここで予め設定された標準大気圧と大気圧力とにより
高地補正に必要な供給圧力の補正値ΔＰを演算し、補正
値ΔＰを目標過給圧力設定手段５３に伝達する。
またノッキング検出手段２３からの信号はノッキング演
算手段５４に入力され、ノッキングの有無を判定し、そ
の結果を目標過給圧力設定手段５３へ伝達する。一方、
内燃機関１の回転数検出手段２０からの信号は回転数演
算手段５５に入力され、機関回転数が演算され、その結
果も目標過給圧力設定手段５３へ伝達する。目標過給圧
力設定手段５３では高地補正手段５２、ノッキング演算
手段５４、回転数演算手段５５から伝達された情報より
目標過給圧力を演算する。
算手段５４に入力され、ノッキングの有無を判定し、そ
の結果を目標過給圧力設定手段５３へ伝達する。一方、
内燃機関１の回転数検出手段２０からの信号は回転数演
算手段５５に入力され、機関回転数が演算され、その結
果も目標過給圧力設定手段５３へ伝達する。目標過給圧
力設定手段５３では高地補正手段５２、ノッキング演算
手段５４、回転数演算手段５５から伝達された情報より
目標過給圧力を演算する。
圧力演算手段５１により計算された過給圧力と目標過給
圧力設定手段５３により設定された目標過給圧力とは圧
力判定手段５６に伝達され、再圧力より過給圧力を上げ
るか下げるかを判定し、その結果を過給圧力変更手段５
７に伝達する。過給圧力変更手段５７にはまた回転数演
算子段５５で演算された回転数が伝達され、この回転数
と予め設定された機械駆動式過給８１５のカットオフ回
転数Ｎｅｏとを比較し、機械駆動式過給機５と排気ター
ビン式過給Ｒ２のどちらの過給圧力を変更するかを判断
し、その結果に応じて圧力判定手段５６の判定結果を第
１又は第２の制御手段１０．１７に出力し、過給圧力を
変える。
圧力設定手段５３により設定された目標過給圧力とは圧
力判定手段５６に伝達され、再圧力より過給圧力を上げ
るか下げるかを判定し、その結果を過給圧力変更手段５
７に伝達する。過給圧力変更手段５７にはまた回転数演
算子段５５で演算された回転数が伝達され、この回転数
と予め設定された機械駆動式過給８１５のカットオフ回
転数Ｎｅｏとを比較し、機械駆動式過給機５と排気ター
ビン式過給Ｒ２のどちらの過給圧力を変更するかを判断
し、その結果に応じて圧力判定手段５６の判定結果を第
１又は第２の制御手段１０．１７に出力し、過給圧力を
変える。
一方、回転数演算手段５５により演算された回転数はま
た、機械駆動式過給機５の駆動、停止判定手段５８に伝
達され、この回転数と予め設定された機械駆動式過給機
５のカットオフ回転数とを比較して機械駆動式過給機５
の駆動、停止の判断をし、その結果に応じて第３の制御
手段１８を駆動する。
た、機械駆動式過給機５の駆動、停止判定手段５８に伝
達され、この回転数と予め設定された機械駆動式過給機
５のカットオフ回転数とを比較して機械駆動式過給機５
の駆動、停止の判断をし、その結果に応じて第３の制御
手段１８を駆動する。
コントロールユニット２１の制御内容の具体例を第６図
及び第７図を参照して説明する。
及び第７図を参照して説明する。
第６図において、ステップ１００はスタートであり、別
のオペラーションによって所定の１サイクルタイム毎に
起動される。まずステップ１０１で大気圧力センサ２２
、過給圧力検出手段１つ、機関回転数検出手段２０、ノ
ックセンサ２３からの信号により大気圧力ＰＡ、過給圧
力ｐ、ａ間回転数Ｎｅ、ノック信号を読込む、ステップ
１０２においては予め設定された平地状態での標準大気
圧力ＰＡＯと比較し、その差ΔＰを高地補正値として設
定し、高地状態を判定する。ステップ１０３では、予め
設定された関数関係ＰＯ＝ｆ （Ｎｅ ）と機関回転数
ＮＯから過給圧力の目標値ＰＯを設定する。ステップ１
０４では過給圧力の目標値ＰＯに高地補正値ΔＰを加え
て新しい目標過給圧力ＰＯを設定する。ステップ１０５
において、ノックセンサ２３の信号からノッキングの有
無を判定し、ノッキングがある場合はステップ１０７に
おいてノッキング回避のための圧力降下ＰＮに予め設定
された圧力低下の単位Ｐ Ｎ０ｔｔ設定し、ノッキング
がない場合は、ステップ１０７においてノッキング回避
のための圧力降下ＰＮに０を設定する。
のオペラーションによって所定の１サイクルタイム毎に
起動される。まずステップ１０１で大気圧力センサ２２
、過給圧力検出手段１つ、機関回転数検出手段２０、ノ
ックセンサ２３からの信号により大気圧力ＰＡ、過給圧
力ｐ、ａ間回転数Ｎｅ、ノック信号を読込む、ステップ
１０２においては予め設定された平地状態での標準大気
圧力ＰＡＯと比較し、その差ΔＰを高地補正値として設
定し、高地状態を判定する。ステップ１０３では、予め
設定された関数関係ＰＯ＝ｆ （Ｎｅ ）と機関回転数
ＮＯから過給圧力の目標値ＰＯを設定する。ステップ１
０４では過給圧力の目標値ＰＯに高地補正値ΔＰを加え
て新しい目標過給圧力ＰＯを設定する。ステップ１０５
において、ノックセンサ２３の信号からノッキングの有
無を判定し、ノッキングがある場合はステップ１０７に
おいてノッキング回避のための圧力降下ＰＮに予め設定
された圧力低下の単位Ｐ Ｎ０ｔｔ設定し、ノッキング
がない場合は、ステップ１０７においてノッキング回避
のための圧力降下ＰＮに０を設定する。
ステップ１０８において目標過給圧力ＰＯから圧力降下
ＰＮを減じて最終的な目標過給圧力ＰＯを設定する。
ＰＮを減じて最終的な目標過給圧力ＰＯを設定する。
目標過給圧力ＰＯを決定した後に第７図に示すステップ
１１１へ進む、ステップ１１１では機関回転数Ｎｅが予
め設定された機械駆動式過給機５のセヅトオフ回転数Ｎ
ｅｏと比較し、Ｎｅ≦Ｎｅｏの場合はステップ１１２で
第２の制御手段１７を全開にしてリリーフ通路１６を閉
じ、圧１ｔｌｉ４の出口圧力を有効にアクチュエータ１
３に導入する。
１１１へ進む、ステップ１１１では機関回転数Ｎｅが予
め設定された機械駆動式過給機５のセヅトオフ回転数Ｎ
ｅｏと比較し、Ｎｅ≦Ｎｅｏの場合はステップ１１２で
第２の制御手段１７を全開にしてリリーフ通路１６を閉
じ、圧１ｔｌｉ４の出口圧力を有効にアクチュエータ１
３に導入する。
これにより排気タービン式過給機２の過給圧力がアクチ
ュエータ１３のばね力に打ち勝つに十分な圧力となる回
転数領域に達すると排気バイパス弁１２を開け、排気バ
イパス通路１１を通して排気カスをタービン３を迂回し
て流してタービン３の回転数を下げ、回転数の上昇に対
する排気タービン式過給Ｒ２の過給圧力の上昇を制限す
る０次いでステップ１１３に進み、ステップ１１３では
第３の制御手段１８をＯＮにして機械駆動式過給機５を
駆動させる。これにより排気タービン式過給機２の過給
圧力に機械駆動式過給Ｒ５の過給圧力か加算された形で
過給を行う０次いでステップ１１４へ進む、ステップ１
１４では圧力検出装置１つの出力より計算された過給圧
力Ｐを予め設定された目標過給圧力ＰＯと比較し、ｐ＞
ｐｏならばステップ１１５で第１の制御手段１０を開き
、１サイクルタイム分だけ開度を増加させる。これによ
り、排気タービン式過給機２からの吸気で、機械駆動式
過給ａ１５をバイパスする流量が発生又は増加し、機械
駆動式過給ｆｉ５の過給圧力の加算分を減らして過給圧
力Ｐを下げる。Ｐ≦ＰＯならばステップ１１６で第１の
制御手段１０を閉じて、逆にバイパス流量を減らし、過
給圧力Ｐを上げる。
ュエータ１３のばね力に打ち勝つに十分な圧力となる回
転数領域に達すると排気バイパス弁１２を開け、排気バ
イパス通路１１を通して排気カスをタービン３を迂回し
て流してタービン３の回転数を下げ、回転数の上昇に対
する排気タービン式過給Ｒ２の過給圧力の上昇を制限す
る０次いでステップ１１３に進み、ステップ１１３では
第３の制御手段１８をＯＮにして機械駆動式過給機５を
駆動させる。これにより排気タービン式過給機２の過給
圧力に機械駆動式過給Ｒ５の過給圧力か加算された形で
過給を行う０次いでステップ１１４へ進む、ステップ１
１４では圧力検出装置１つの出力より計算された過給圧
力Ｐを予め設定された目標過給圧力ＰＯと比較し、ｐ＞
ｐｏならばステップ１１５で第１の制御手段１０を開き
、１サイクルタイム分だけ開度を増加させる。これによ
り、排気タービン式過給機２からの吸気で、機械駆動式
過給ａ１５をバイパスする流量が発生又は増加し、機械
駆動式過給ｆｉ５の過給圧力の加算分を減らして過給圧
力Ｐを下げる。Ｐ≦ＰＯならばステップ１１６で第１の
制御手段１０を閉じて、逆にバイパス流量を減らし、過
給圧力Ｐを上げる。
ステップ１１５，１１６を終了するとステップ１１７へ
進み本サイクルタイムのプログラムは終了する。
進み本サイクルタイムのプログラムは終了する。
ステップ１１１でＮｅ＞Ｎｅｏの場合はステップ１１８
に進み、ステップ１１８において第１の制御手段１０を
全開にして吸気バイパス通路９を開け、ステップ１１９
で第３の制御手段１８をＯＦＦにして、機械駆動式過給
機５を休止させる。これにより排気タービン式過給機２
のみによる過給モードとなる０次いでステップ１２０に
進む、ステップ１２０では圧力検出装置１９の出力より
計算された過給圧力Ｐを予め設定された目標過給圧力Ｐ
Ｏと比較して、Ｐ≦ＰＯならばステップ１２１において
第２の制御手段１７を開いて、１サイクルタイム分だけ
開度を増加させる。これにより圧縮機４の出口圧力をリ
リーフ通１？８１６を通して圧縮機４の入口へ流しアク
チュエータ１３に加わる圧力を低下させ、排気バイパス
弁１２の開度を減らし、過給圧力Ｐを上げる。このとき
圧力通路１４中に設けられた絞り１５によりアクチュエ
ータ１３に加わる圧力を効果的に下げることが可能であ
る。Ｐ＞Ｐｏならばステップ１２２において第２の制御
手段１７の開度を１サイクルタイム分だけ減少させる。
に進み、ステップ１１８において第１の制御手段１０を
全開にして吸気バイパス通路９を開け、ステップ１１９
で第３の制御手段１８をＯＦＦにして、機械駆動式過給
機５を休止させる。これにより排気タービン式過給機２
のみによる過給モードとなる０次いでステップ１２０に
進む、ステップ１２０では圧力検出装置１９の出力より
計算された過給圧力Ｐを予め設定された目標過給圧力Ｐ
Ｏと比較して、Ｐ≦ＰＯならばステップ１２１において
第２の制御手段１７を開いて、１サイクルタイム分だけ
開度を増加させる。これにより圧縮機４の出口圧力をリ
リーフ通１？８１６を通して圧縮機４の入口へ流しアク
チュエータ１３に加わる圧力を低下させ、排気バイパス
弁１２の開度を減らし、過給圧力Ｐを上げる。このとき
圧力通路１４中に設けられた絞り１５によりアクチュエ
ータ１３に加わる圧力を効果的に下げることが可能であ
る。Ｐ＞Ｐｏならばステップ１２２において第２の制御
手段１７の開度を１サイクルタイム分だけ減少させる。
これにより、圧縮機４の出口圧力を有効にアクチュエー
タ１３に導入するようになり、排気バイパス弁１２の開
度を増加させ、排気バイパス通路１１を通して排気ガス
をタービン３を迂回して流してタービン３の回転数を下
げることにより過給圧力Ｐを下げる。ステップ１２１゜
１２２を終了するとステップ１１７へ進み本サイクルタ
イムのプログラムは終了する。
タ１３に導入するようになり、排気バイパス弁１２の開
度を増加させ、排気バイパス通路１１を通して排気ガス
をタービン３を迂回して流してタービン３の回転数を下
げることにより過給圧力Ｐを下げる。ステップ１２１゜
１２２を終了するとステップ１１７へ進み本サイクルタ
イムのプログラムは終了する。
従って本実施例によれば、第８図に示すように、平地走
行の場合には機関回転数がカットオフ回転数Ｎｅｏ以下
の低速運転領域では、斜線で示す排気タービン式過給１
１１２の過給圧力と機械駆動式過給ＩＩ！１５の過給圧
力が加算された形で過給が行われ、機械駆動式過給１１
５の過給圧力を変化させることにより関数関係ＰＯ＝ｆ
（Ｎｅ ）に従って内燃機間の過給圧力Ｐを変化させ
、カットオフ回転数Ｎ００以上の高速運転領域では排気
タービン式過給機のみの過給となり、その過給圧力を変
化させることにより関数関係ＰＯ＝ ｆ （Ｎｅ ）に
従って過給圧力Ｐを変化させる。一方、例えば２０００
ｍの高地走行では、上記関数関係の圧力ＰＯよりもある
回転数以上で高地補正値ΔＰだけ目標過給圧力が高くな
り、機関回転数がカヅトオフ回転数Ｎｅ。
行の場合には機関回転数がカットオフ回転数Ｎｅｏ以下
の低速運転領域では、斜線で示す排気タービン式過給１
１１２の過給圧力と機械駆動式過給ＩＩ！１５の過給圧
力が加算された形で過給が行われ、機械駆動式過給１１
５の過給圧力を変化させることにより関数関係ＰＯ＝ｆ
（Ｎｅ ）に従って内燃機間の過給圧力Ｐを変化させ
、カットオフ回転数Ｎ００以上の高速運転領域では排気
タービン式過給機のみの過給となり、その過給圧力を変
化させることにより関数関係ＰＯ＝ ｆ （Ｎｅ ）に
従って過給圧力Ｐを変化させる。一方、例えば２０００
ｍの高地走行では、上記関数関係の圧力ＰＯよりもある
回転数以上で高地補正値ΔＰだけ目標過給圧力が高くな
り、機関回転数がカヅトオフ回転数Ｎｅ。
以下の低速運転領域では、機械駆動式過給機５の過給圧
力を変化させることによりその高い目標値に一致するよ
う内燃機関の過給圧力Ｐを変化させ、カットオフ回転数
Ｎ８０以上の高速運転領域では排気タービン式過給機の
過給圧力を変化させることにより同様に過給圧力Ｐを変
化させる。そしである回転数でノッキングが検出される
ようになるとノッキング回避のための圧力ＰＨ１分だけ
目標過給圧力を低下させ、排気タービン式過給機の過給
圧力を減らすことにより過給圧力Ｐを減少させる。
力を変化させることによりその高い目標値に一致するよ
う内燃機関の過給圧力Ｐを変化させ、カットオフ回転数
Ｎ８０以上の高速運転領域では排気タービン式過給機の
過給圧力を変化させることにより同様に過給圧力Ｐを変
化させる。そしである回転数でノッキングが検出される
ようになるとノッキング回避のための圧力ＰＨ１分だけ
目標過給圧力を低下させ、排気タービン式過給機の過給
圧力を減らすことにより過給圧力Ｐを減少させる。
このように本実施例では、内燃機関１の低速運転時にお
いて要求過給圧力が変化した時には、低速で有効な過給
効果が得られる機械駆動式過給機５のバイパスする吸気
バイパス通路９を開閉制御して、機械駆動式過給機５の
吐出空気がａ関１に供給される割合を変化させて要求過
給圧力に対応させることが可能となる。一方、高速運転
時にお、 いて要求過給圧力が変化した時には、高速で
有効な過給効果が得られる排気タービン式過給［２の排
気バイパス１１を流れる排気ガス社を変化させて、ター
ビン３の回転数を変化させて要求過給圧力に対応させる
ことが可能となる。つまり機関運転中に目標過給圧力が
変化した場合、低速では機械駆動式過給機の過給圧力、
高速では排気タービン式過給機の過給圧力をそれぞれ変
化させ目標過給圧力を達成することが可能となり、低速
から高速まで過給圧力の変化要求に速やかに対応できる
。
いて要求過給圧力が変化した時には、低速で有効な過給
効果が得られる機械駆動式過給機５のバイパスする吸気
バイパス通路９を開閉制御して、機械駆動式過給機５の
吐出空気がａ関１に供給される割合を変化させて要求過
給圧力に対応させることが可能となる。一方、高速運転
時にお、 いて要求過給圧力が変化した時には、高速で
有効な過給効果が得られる排気タービン式過給［２の排
気バイパス１１を流れる排気ガス社を変化させて、ター
ビン３の回転数を変化させて要求過給圧力に対応させる
ことが可能となる。つまり機関運転中に目標過給圧力が
変化した場合、低速では機械駆動式過給機の過給圧力、
高速では排気タービン式過給機の過給圧力をそれぞれ変
化させ目標過給圧力を達成することが可能となり、低速
から高速まで過給圧力の変化要求に速やかに対応できる
。
以上明らかなように、本発明によれば、内燃機関の低速
から高速域まで過給圧力の変化要求に対応することがで
きる。
から高速域まで過給圧力の変化要求に対応することがで
きる。
また、低速運転時には排気タービン過給機を駆動じて第
１の制御手段を制御し、高速運転時には機械駆動式過給
機を休止し、第２の制御手段を制御することにより、低
速から高速まで過給圧力の変化要求に速やかに対応でき
る。
１の制御手段を制御し、高速運転時には機械駆動式過給
機を休止し、第２の制御手段を制御することにより、低
速から高速まで過給圧力の変化要求に速やかに対応でき
る。
また、目標過給圧力の設定に高地補正とノッキング回避
の補正を導入することにより、空気の薄い高地において
も十分な空気が供給され、必要な馬力を得ることができ
ると共に、ノッキングの発生を防止することができる。
の補正を導入することにより、空気の薄い高地において
も十分な空気が供給され、必要な馬力を得ることができ
ると共に、ノッキングの発生を防止することができる。
第１図は本発明の一実施例による内燃機関の過給圧力制
御装置のシステム図であり、第２図はその制御装置にお
ける第１の制御手段の具体例を示す断面図であり、第３
図は同制御装置における第２の制御手段の具体例を示す
断面図であり、第４図は同制御装置における第３の制御
手段の具体例を示す概略図であり、第５図は同制御装置
におけるコントロールユニットの制御内容を示す機能ブ
ロック図であり、第６図及び第７図は同制御装置の動作
を説明するフローチャートであり、第８図は同制御装置
により得られる過給圧力の変化を示す図である。 符号の説明 １・・・内燃機関 ２・・・排気タービン式過給機 ５・・・機械駆動式過給機 １０・・・第１の制御手段
１７・・・第２の制御手段 １８・・・第３の制御手段
１９・・・過給圧力検出手段 ２０・・・回転数検出手段 ２１・・・コントロールユニット ２２・・・大気圧力検出手段 ２３・・・ノッキング検出手段 ５３・・・目標過給圧力設定手段 出願人 株式会社 日立製作所 同 日立オートモチイブエンジニ アリング株式会社 代理人 弁理士 春 日 譲 第２図 第６図 １１１へ 第７図 １０８より
御装置のシステム図であり、第２図はその制御装置にお
ける第１の制御手段の具体例を示す断面図であり、第３
図は同制御装置における第２の制御手段の具体例を示す
断面図であり、第４図は同制御装置における第３の制御
手段の具体例を示す概略図であり、第５図は同制御装置
におけるコントロールユニットの制御内容を示す機能ブ
ロック図であり、第６図及び第７図は同制御装置の動作
を説明するフローチャートであり、第８図は同制御装置
により得られる過給圧力の変化を示す図である。 符号の説明 １・・・内燃機関 ２・・・排気タービン式過給機 ５・・・機械駆動式過給機 １０・・・第１の制御手段
１７・・・第２の制御手段 １８・・・第３の制御手段
１９・・・過給圧力検出手段 ２０・・・回転数検出手段 ２１・・・コントロールユニット ２２・・・大気圧力検出手段 ２３・・・ノッキング検出手段 ５３・・・目標過給圧力設定手段 出願人 株式会社 日立製作所 同 日立オートモチイブエンジニ アリング株式会社 代理人 弁理士 春 日 譲 第２図 第６図 １１１へ 第７図 １０８より
Claims (5)
- （１）排気タービン式過給機と機械駆動式過給機と直列
に配置した内燃機関の過給圧力制御装置において、 内燃機関の過給圧力検出手段と、内燃機関の過給圧力の
目標値を設定する目標過給圧力設定手段と、機械駆動式
過給機の過給圧力を変化させる第１の制御手段と、排気
タービン式過給機の過給圧力を変化させる第２の制御手
段とを設け、過給圧力検出手段で検出された過給圧力が
目標過給圧力設定手段で設定された目標値に一致するよ
う第１及び第２の制御手段を制御することを特徴とする
内燃機関の過給圧力制御装置。 - （２）機械駆動式過給機の駆動、休止を切り換える第３
の制御手段と、内燃機関の回転数を検出する回転数検出
手段とをさらに設け、回転数検出手段で検出された回転
数が所定値以下の低速運転時には、第３の制御手段を接
続して排気タービン過給機を駆動し、過給圧力検出手段
で検出された過給圧力が目標過給圧力設定手段で設定さ
れた目標値に一致するよう第１の制御手段を制御し、回
転数検出手段で検出された回転数が所定値を越えた高速
運転時には、第３の制御手段を解除して機械駆動式過給
機を休止し、過給圧力検出手段で検出された過給圧力が
目標過給圧力設定手段で設定された目標値に一致するよ
う第２の制御手段を制御することを特徴とする請求項１
記載の内燃機関の過給圧力制御装置。 - （３）前記目標過給圧力設定手段は、前記回転数検出手
段により検出された内燃機関の回転数に応じて過給圧力
の目標値を設定することを特徴とする請求項１記載の内
燃機関の過給圧力制御装置。 - （４）大気圧力を検出する手段をさらに設け、前記目標
過給圧力設定手段は、この検出手段により検出された大
気圧力に応じて過給圧力の目標値を高地補正することを
特徴とする請求項１又は３記載の内燃機関の過給圧力制
御装置。 - （５）ノッキングを検出する手段をさらに設け、前記目
標過給圧力設定手段は、この検出手段により検出された
ノッキングの有無に応じて過給圧力の目標値を補正する
ことを特徴とする請求項１、３又は４記載の内燃機関の
過給圧力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63032127A JPH01208520A (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 内燃機関の過給圧力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63032127A JPH01208520A (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 内燃機関の過給圧力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01208520A true JPH01208520A (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=12350221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63032127A Pending JPH01208520A (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 内燃機関の過給圧力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01208520A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998029647A1 (fr) * | 1996-12-27 | 1998-07-09 | Kanesaka Gijyutsu Kenkyusho Co., Ltd. | Moteur suralimente hybride |
| WO2006079403A1 (de) * | 2005-01-28 | 2006-08-03 | Volkswagen Ag | Brennkraftmaschine mit doppelaufladungen und verfahren zu betreiben dieser |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61291729A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-22 | Honda Motor Co Ltd | ２段式過給装置 |
-
1988
- 1988-02-15 JP JP63032127A patent/JPH01208520A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61291729A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-22 | Honda Motor Co Ltd | ２段式過給装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998029647A1 (fr) * | 1996-12-27 | 1998-07-09 | Kanesaka Gijyutsu Kenkyusho Co., Ltd. | Moteur suralimente hybride |
| EP0957247A1 (en) * | 1996-12-27 | 1999-11-17 | Kanesaka Gijyutsu Kenkyusho Co., Ltd. | Hybrid supercharged engine |
| EP0957247A4 (en) * | 1996-12-27 | 2002-01-02 | Kanesaka Gijyutsu Kenkyusho Co | HYBRID SUPERCHARGED MOTOR |
| US6343473B1 (en) | 1996-12-27 | 2002-02-05 | Kanesaka Technical Institute Ltd | Hybrid supercharged engine |
| WO2006079403A1 (de) * | 2005-01-28 | 2006-08-03 | Volkswagen Ag | Brennkraftmaschine mit doppelaufladungen und verfahren zu betreiben dieser |
| JP2008528860A (ja) * | 2005-01-28 | 2008-07-31 | フオルクスワーゲン・アクチエンゲゼルシヤフト | ツインチャージャー式燃焼機関とその動作方法 |
| US7810329B2 (en) | 2005-01-28 | 2010-10-12 | Volkswagen Ag | Dual-charged internal combustion engine and method for operating the same |
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