JPH0230929A - 車両用可変容量ターボチャージャの制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ１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
スロン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゜１３７
３０号公報等により公知である。

（３）発明が解決（７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
圧力室への吸気圧の導入、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−・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
。

Ｂ６発明の構成 （１）課題を解決するための手段 本発明によれば、制御始動後に、過給圧を必要としない
運転状態での第２圧力室への吸気圧導入による可変容量
部の過給圧低下側の作動を許容しておき、機関の運転状
態が過給圧を必要としない運転状態から一旦外れたとき
には、車両が一定のクルーズ状態となるとき以外は、第
２圧力室への吸気圧の導入による可変容量部の過給圧低
下側への作動を禁止する。

（２）作用 上記方法によれば、機関の運転状態が緩加速状態等の過
給圧を必要としない運転状態から外れると、第２圧力室
への吸気圧導入による過給圧低下が禁止されるので、第
２圧力室への吸気圧導入、車端を制御する弁の作動頻度
が減少する。しがも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が許容されるので、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已にお
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
ットルボディ３、インククーラ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
内蔵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の入口とインクク
ーラ４の入口とは、吸入口をラジェータ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の出口はラジェータ１２に接続さ
れる。しかもラジェータ１２は、機関本体Ｅにおける冷
却水用のラジェ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＋５の構成について説明すると、この
ターボチ中−ジ十５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１
４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工９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。

軸受ケーシングエフには、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Ｉ６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Ｉ６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ツ
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の上部には、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、この潤滑油排出口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、背板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、スラス上軸受メタル２
８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・
ンシング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の周囲に水ジャケン
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ならびに水ジャケント１１からの水をラジェータ
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
とともに潤滑油排出口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は水ジャケント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
ンドボルト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
するナツト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４１ａ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４
８ａ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４
４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により各固定ヘーン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６
０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１
７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
Ｉ７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υトガスが、入口通路４２から外周路４１
ａ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、各可動ヘーン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の半径方向量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に過
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ククーラ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６
２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５
５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駆動ロッ
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
びインクター５４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はデユーティ制御される
ものであり、そのソレノイド７０のデユーティ比が大と
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、を供給すべく逆止弁７
１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の励磁に応して開弁
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、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１、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
Ｔ８を検出する水温検出器Ｓ−と、インククーラ４より
も下流側の吸気温度Ｔ、を検出する吸気温センサｓＡ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ＰＡを検出する吸気圧センサＳＰＡ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Ｓ２□と、スロッ
トルボディ３よりも下流側の吸気圧Ｐ、を検出する吸気
圧センサｓｐＨと、機関回転数Ｎ。を検出する回転数検
出器Ｓイと、スロットルボディ３におけるスロットル弁
７４の開度θ７Ｍを検出するスロットル開度検出器ＳＴ
Ｈと、車速Ｖを検出する車速検出器Ｓｖ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、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Ｔｗ、吸気温度Ｔ７、吸気圧ＰＡ、
過給圧Ｐ２、吸気圧Ｐ８、機関回転数ＮＥ、スロットル
開度θア１、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のデユ
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６ｏにおける第２圧力室６３に吸気圧
Ｐ、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４
９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、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およびインクター９４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、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ＳＰ２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ＳＦＩ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ステツ
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が否かが判定され、始動モードで
あるときには第２ステツプＳ２でフラグＦをＯとした後
、第３ステツプ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
Ｐ８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Ｐ７
導入制御に応じて、アクチュエータ６０の作動すなわち
可動ヘーン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が開弁じて第
２圧力室６３に吸気圧Ｐｌ！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ステツプ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ステツプＳ１で始動モードではないと判断されたと
きには第４ステツプＳ４に進み、この第４ステツプ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ステツプ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ステツ
プＳ５を迂回して第６ステツプＳ６に進む。

第６ステツプＳ６では、インククーラ４よりも下流側の
吸気温ＴＡが設定吸気温Ｔ　ＡＯＰＯたとえば１５°Ｃ
未満であるか否かが判定される。ＴＡ〈Ｔ　ＡＯＰ。で
あるときには第７ステツプＳ７に進み、この第７ステツ
プＳ７では機関の回転数Ｎ６が設定回転数Ｎ。□たとえ
ば３５００ｒｐｍを超えるかどうかが判定される。Ｎ　
ｔ　＞　Ｎ　ｏ　ｐ　＋であったきには第８ステツプＳ
８でソレノイド７３が励磁され、またＮ、≦Ｎ　ＯＰ＋
であったときには第３ステツプＳ３でソレノイド７３が
消磁される。すなわち吸気温ＴＡが設定吸気温ＴＡＯＰ
。未満であって回転数Ｎ、が設定回転数Ｎ　ＯＦ　＋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ステツプＳ６で、ＴＡ≧Ｔ、。、。であったときに
は第９ステツプＳ９に進み、この第９ステツプ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、所定時間が経過していないときには第
１０ステツプＳ１０に進む。第１０ステツプＳＩＯでは
、回転数Ｎ２が設定回転数Ｎ０．またとえば３０００ｒ
ｐｍ未満であるかどうかが判定され、Ｎｔ　＜Ｎｏｐｚ
であるときには第１１ステツプＳｌｌに、またＮ、≧Ｎ
　ＯＰ　Ｚであるときには第２ステツプＳ２に進む。第
１１ステツプＳｌｌでは、スロットル開度変化率Δθァ
□が一定範囲にあるかどうかすなわち０〈ΔθＴＨ〈Δ
θ７１１０Ｆ□であるかどうかが判定され、０〈Δθア
□〈Δθ７□。、２であるときには第２３ステツプＳ２
３に進み、そうでないときには第２ステツプＳ２に進む
。すなわち吸気温ＴＡが設定吸気温Ｔ、。２゜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、≧ＮｏＦ□であって０〈Δθ１．Ｉ〈Δθア□。、
２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ＮＥ＜Ｎｏｐｔであって０〈Δθア、く
ΔθアＨ８Ｐ□であるときには、第２３ステツプ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ステツプ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ステツプ３１．２に進み、車速■が設
定車速■。１７未満であるかどうかが判定される。該設
定車速Ｖ。ＰＩ　はヒステリシスを有するものであり、
たとえば６５／６３１ａ＋＋／ｈに設定される。Ｖ　＜
　Ｖ　ｏｐ　ｌであれば第１３ステツプＳ１３に進み、
また■≧ＶＯＰ＋であるときに第２ステツプＳ２に進ん
でソレノイド７３を消磁する。

また第１３ステツプＳ１３では、車速■が設定車速■。

、２未満であるかどうかが判定される。この設定車速■
。、２はヒステリシスを有するものであり、たとえば４
／３１ａｎ／ｈに設定されている。■＞■ｏｐｚのとき
には第１４ステツプ３１４に進み、。

■≦ＶＯＰ２のときには第１９ステツプ３１９に進む。

第１４ステツプＳ１４では前回の車速■が前記設定車速
■。、２を超えるかどうかが判定され、■＞Ｖ、、□で
あるときには第１５ステツプ３１５でタイマｔＯＰをリ
セ・ソトした後に第１６ステツプＳ１６に進み、■≦Ｖ
ＯＩ−□であるときＱこは第１６ステ・ンフ゛Ｓ］６に
進む、３この第１（ンソ、テン７゛ＳＩ６では前回が励
る〃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ステツプＳ３に進み、励磁状態であったと
きには第１７ステツプＳ１７でタイマｔｏｐが設定タイ
マＬ。Ｐｏを超えるかどうかを判定して、ｔｏ、〉ｔ　
ＯＦＯであるときには第１８ステツプＳ＋８に、またｔ
ｏｐ≦ｔ　ｏｐｏであるときには第８ステツプＳ８に進
む。第１８ステツプＳ１８では１、機関回転数ＮＥが設
定回転数Ｎ０Ｐ４たとえば１．２００　ｒ　ｐ　ｍを超
えるかどうかが判定され、Ｎｙ　’＞　Ｎ　ＯＦ２であ
るとき乙こは第３ステツプＳ３に、またＮ、≦Ｎ　ＯＰ
　４であるときには第８ステンプＳ８に進む。この第１
８ステツプ５１８は、■。、２以下の低車速時でもアイ
ドルアップ中等で機関回転数ＮＥがＮ。、４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ステツプＳ１９では機関回転数ＮＥが設定回転数
Ｎ。２１未満であるかどうかが判定される。

この設定回転数Ｎ。Ｐ□は、ヒステリシスを有するもの
であり、たとえば２５００／２３００ｒｐｍに設定され
ている。ＮＥ≧Ｎ　Ｑ　Ｆ　’Ｊであるときには第３ス
テツプＳ３に、またＮｖ　＜Ｎｏｒｚであるときには第
２０ステツプＳ２０に進む。

第２０ステツプＳ２０では吸気圧Ｐ、が設定吸気圧Ｐ　
Ｎｏｒ未満であるかどうかが判定される。この設定吸気
圧Ｐ　ＲＯＦはヒステリシスを有するものであり、たと
えば−１００／　−１５０ｍｍＨｇに設定される。Ｐ、
≧ＰＢＯＰであるときには第２ステツプＳ２に、またｐ
Ｈ＜ＰＲＯＦであるときには第２１ステツプＳ２１に進
む。

第２１ステツプＳ２１ではスロットル開度θＴ□が設定
スロットル開度θＴＨＯＰ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アＨ９１はたとえば２
０／１５ｄｅｇに設定される。θ７Ｈ≧θアイ。、のと
きには第２ステツプＳ２に進み、θＴＨ〈θＴＨＯＦの
ときには第２２ステンブ３２２に進む。

さらに第２２ステツプ３２２では、スロットル開度変化
率Δθアイが５．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アＨ８ＰＩ未満であるかどう
かが判定され、６０７Ｍ〈Δθ？イ。。

であるときには第２３ステンブＳ２３に、またそれ以外
のときには第２ステツプＳ２に進む。次の第２３ステツ
プＳ２３では、フラグＦがＯであるかどうかが判定され
、Ｆ＝Ｏである場合には第２４ステツプＳ２４に進み、
Ｆ＝１である場合に第８ステツプＳ８でソレノイド７３
を励磁する。

第２４ステツプ３２４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ステツプＳ２５でフラグＦを１に設定して第３
ステツプＳ２３に進み、クルーズ状態ではないときには
第２ステンプ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ステツプ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ステンブＳ６および第７ステツプＳ７の判断で、吸気
温ＴＡが設定吸気温ＴＡＯＰ。未満てあって機関回転数
Ｎ、が設定回転数Ｎ、ア、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ＴＡ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ステツプ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
ツプＳ１３ないし第１８ステツプ３１８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
回の車速か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、可動ヘーン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４／３ｈ
／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θＴＭはほぼ全閉であるので過給圧
がスロットル弁上流の吸気路内圧を上界せしめることに
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ステツプＳ１９〜３２２
の判定条件により、ＶＯＰＺ　＜　Ｖ　＜　ＶＯＰＩ、
ＮえくＮ。ｒｔ、Ｐｇ＜Ｐｓ。１、θＴＨ＜θＴ□。１
、ΔθＴ、〈ΔθＴＷＯ□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、それによりボンピン
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ステツプＳ２でフラグＦをＯ
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ステツプＳ２３での判
定によりソレノイド２３の励磁が禁止されるのであるが
、車両が一定のクルーズ状態にあるときには第２４ステ
ツプＳ２４および第２５ステツプ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。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明方法によれば、機関始動後に、過給
圧を必要としない運転状態での第２圧力室への吸気圧導
入による可変容量部の過給圧低下側の作動を許容してお
き、機関の運転状態が過給圧を必要としない運転状態か
ら一旦外れたときには、車両が一定のクルーズ状態とな
るとき以外は、第２圧力室への吸気圧の導入による可変
容量部の過給圧低下側への作動を禁止するので、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を抑
えつつ、車両のクルーズ状態では第２圧力室への吸気圧
導入による過給圧低下を許容して燃費の増加を防止する
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■−■線断面図、第４図は第２図のｒＶ−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、Ｐ８・・・吸気圧

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、過給圧を必要としない運転状態での
   第２圧力室への吸気圧導入による可変容量部の過給圧低
   下側の作動を許容しておき、機関の運転状態が過給圧を
   必要としない運転状態から一旦外れたときには、車両が
   一定のクルーズ状態となるとき以外は、第２圧力室への
   吸気圧の導入による可変容量部の過給圧低下側への作動
   を禁止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。