JPH0245617A - 自動車用ターボチャージャの冷却制御装置及び冷却制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車のターボチャージャ付エンジンにおけ
るターボチャージャの冷却制御装置及び冷却制御方法に
関する。

（従来の技術） 自動車のターボチャージャ付エンジンにおけるターボチ
ャージャは、自動車が、高速走行や登坂路走行を行った
後には極めて高温となり、又、通常の市街地走行等を行
った後にも、ターボチャージャ本来の性質により、相当
な高温になることから、冷却用オイルを循環させる装置
を付設する等してターボチャージャの冷却手段を講じて
いる。

然し乍ら、エンジンを停止させた後には、この冷却装置
の駆動も停止してしまうため、急にエンジンを停止した
時には、タービンの軸と軸受が焼き付きをおこす等の故
障が生ずることがある。

従って、自動車の走行後、一定時間の間、低回転運転（
以下、アフターアイドリングという）を行い、ターボチ
ャージャを冷却した上でエンジンを停止させることが必
要となる。

ところが、運転者が自動車を停車させた後に、しばらく
の間、アフターアイドリングを行うことは割合に面倒で
あることから、実際には走行後にアフターアイドリング
が行われることは少ない。

こうした実状に鑑み、従来では、運転者がイグニッショ
ンキーをＯＦＦにして、自動車から離れても、一定時間
アフタ−アイドリングをする各種タイマー装置が提供さ
れている。

この様な従来のタイマー装置の代表的なものを説明する
と、先ず、第１従来例としてマニュアル操作によるもの
が挙げられる。

この第１従来例は、タイマー回路を内蔵した装置に、所
定の時間、例えば１分、３分、５分、８分といった時間
を選択し得るスイッチを設け、運転者が自己の判断で適
宜スイッチを選択操作してイグニッションキーをＯＦＦ
した後も、その時間だけアフターアイドリングを行うも
のとしている。

又、第２従来例として、タイマー回路を内蔵した装置と
温度センサを組み合わせたものがあり、当該第２従来例
は、ターボチャージャにおけるタービンの軸受の温度を
測定し、ターボチャージャの発熱量に対応した時間を決
定し、その時間だけ自動的にアフターアイドリングを行
うものとしている。

（発明が解決しようとする問題点） 斯様に、イグニッションキーをＯＦＦにした後、適宜時
間アフターアイドリングを行い、ターボチャージャを冷
却するための装置が提供されてはいるものの、上記第１
従来例にあっては、運転者が自己の判断でアフターアイ
ドリング時間を選択することから、その選択基準が曖昧
となり易い。

具体的には、選択したアフターアイドリング時間が、タ
ービンの発熱量に対応するアフターアイドリング時間よ
りも短く、冷却効果が不充分であったり、必要以上のア
フターアイドリング時間を選択し、その結果、徒に燃料
を消費してしまう事態が発生する。

又、第２従来例にあっては、ターボチャージャの温度を
測定し、そのデータに基づいてアフターアイドリング時
間を決定するという理想的な手段でありながら、温度セ
ンサの取付位置の設定が極めて困難なものとなっている
。

つまり、温度センサをターボチャージャに取り付けるに
際し、外気の影響を受けない箇所に取り付けなければ正
確なデータを得ることが出来ない。

ところが、ターボチャージャ付エンジンを搭載した自動
車における既設のターボチャージャに温度センサを取り
付ける場合は、その取り付は箇所が制限されることから
、やむを得ず、取り付は可能な箇所に取り付けてしまっ
ているのが実状である。

そして、この様にして適当な箇所に取り付けた温度セン
サは、自動車の走行中にエンジンルームを通り抜ける外
気の影響を受けることとなり、正確なデータを得ること
ができない。

又、正確なデータを得るために、既設のタービンの軸受
部に温度センサを埋め込むことも考えられるが、ターボ
チャージャ本来の性能を損なわず、この様な取り付は方
をすることは技術的にもコスト的にも困難なものとなっ
ている。

（問題点を解決するための手段） ところで、ターボチャージャの発熱状況は、自動車の走
行状態によって刻−刻と変化しており、これを知るため
には、タービン自体の温度を測定するのが最も確実な手
段であるが、上記の如く、技術的にも又、コスト的にも
困難な状況となっている。

そこで、本発明者は、ターボチャージャの発熱状況が、
比較的エンジンの回転数の履歴に対応していることに着
目し、このエンジン回転数を基本データとしてアフター
アイドリング時間の決定をするという基本構想に端を発
し本発明に至った。

それでは、本発明の具体的な手段を以下に説明する。

先ず、エンジンの回転数を、検出手段１により検出し、
ＣＰＵ２に於いて、検出したエンジン回転数を演算手段
により所定の時間値に置き換え、置き換えた時間値を記
憶手段により記憶し、記憶した時間値を演算手段により
積算し、イグニッションスイッチがＯＦＦされたことを
適宜検出手段５により検出し、この後、イグニッション
スイ・ソチがＯＦＦされた時からさかのぼって所望量、
積算された時間値分だけエンジンをアフターアイドリン
グさせるものとしている。

（作　用） 斯様な基本構成の本発明手段によれば、運転者が、イグ
ニッションスイッチをＯＦＦにする迄の自動車の走行状
態、例えば長時間、高速運転をした場合や、短時間、市
街地で低速運転した場合等、夫々の状況にに即応した時
間分だけエンジンのアフターアイドリングを行う。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図に従って説明するに、１はエ
ンジン回転数の検出部であって、当該検出部１がエンジ
ン回転数を検出する手段としてはイグニッションコイル
の信号を検出するか、電流中のイグニッションパルス信
号を検出する等、各れの手段を用いても良い。

このエンジン回転数検出部１が検出したエンジン回転数
は、電圧信号に変換されて後述するＣＰＵ２に送られる
。

２はＣＰＵであって、前記エンジン回転数の検出部１が
検出したエンジンの回転数を所定の時間値に置き換えた
り、置き換えられた時間値を積算する演算部、又、置き
換えられた時間値や、積算された時間値を記憶する記憶
部、及びこれらの入出力等をコントロールする制御部と
からなる。

３は操作部であって、メインスイッチ３Ａ、オート／マ
ニュアルを切り換えるモード設定スイッチ３Ｂ、分／秒
切換スイッチ３０１設定スイッチ３Ｄ１設定値アップス
イッチ３Ｅ、設定値ダウンスイッチ３Ｆ等の各スイッチ
群で構成している。

これらスイッチ群の内、モード切換スイッチ３Ｂを操作
し、オートを選択した場合は、予めＣＰＵ２のＲＯＭ１
．：書き込まれたプログラムに基づいてアフターアイド
リング時間が決定される。

又、マニュアルを選択した場合には、ユーザーが自己の
判断によって分／秒切換スイッチ３Ｃ１設定スイッチ３
Ｄ、設定値アップスイッチ３Ｅ、設定値ダウンスイッチ
３Ｆを操作し、アフターアイドリングを決定することか
できる。

４は、一般によく利用されている７素子のしＥＤを用い
た表示部であって、当該表示部４は、オートモード選択
時のアフターアイドリング時間、又、マニュアルモード
選択時のアフターアイドリング時間設定値、或はアフタ
ーアイドリング時間等を表示するものとしている。

この表示部４は３桁表示としており、１番目の枠は分の
桁を、２番目の枠は土砂の桁を、３番目の枠は秒の桁を
夫々、表示するようにしている。

５はイグニッションスイッチ検出部であって、当該イグ
ニッションスイッチ検出部５によってイグニッションス
イッチのＯＮＳ、ＯＦＦを検出し、その検出信号をｃｐ
ｕ２へ送る。

６はサイドブレーキ検出部であって、当該サイドブレー
キ検出部６によってサイドブレーキが引かれているか否
かを検出し、その検出信号をＣＰＵ２へ送る。

このサイドブレーキ検出部６により、サイドブレーキが
引かれていないことが判明した時には、安全の為、イグ
ニッションスイッチがＯＦＦされた後にアフターアイド
リングは行わないものとしている。

７はバッテリーチエッカ−であって、バッテリーの電圧
が標準値より高いか低いかを検出し、バッテリー電圧が
、標準電圧、例えば１２Ｖより低い場合には、その検出
信号をＣＰＵ２へ送り、その信号に基づいてｃｐｕ２の
制御部が、アフターアイドリング時間を、例えば２倍に
する指令を出し、バッテリーへの充電効果をもたらす。

又、この時に、表示部４の近傍にＬＥＤを利用して別途
表示部（図示せず）を設け、バッテリーの状態、即ち、
電圧が標準値以上の場合はグリーンのＬＥＤが点灯し、
或は、それ未満の場合はレッドのＬＥＤが点灯するとい
う様に表示することもできる。

更に、バッテリーの電圧が標準値未満である場合には、
電子警告音を発する様にしてら良い。

次に、本実施例の作動状況を、第２図に示すフローチャ
ートに従って説明すると、先ず、メインスイッチのＯＮ
、ＯＦＦを判断し、メインスイッチがＯＮである場合は
、自動車のイグニッソヨンスイッチのＯＮ、ＯＦＦを判
断する。

そして、イグニッションスイッチがＯＮであることを確
認したら装置が作動を開始し、最初にバッテリー電圧が
標準値以上かどうかを判定する。

この時、バッテリーの電圧が標準値よりも低い場合は、
上記した如く、レッドのＬＥＤが点灯すると共に電圧警
告音が発せられる。

又、バッテリーの電圧が標準値以上の場合はグリーンの
ＬＥＤが点灯する。

そして、バッテリーの状態の如何に拘わらず、所定の時
間、例えば１０秒を経過したかどうかを判断し、１０秒
を経過していればデータの収録を開始する。

このデータの収録とは、エンジン回転数検出部１により
検出したエンジンの回転数を、ＣＰＵ２により所定の時
間値に置き換え、置き換えた時間値を記憶し、記憶した
時間値を積算することであり、その具体例を第３図のグ
ラフを参照しながら説明する。

このグラフに表れた曲線は、エンジンの回転数を示して
いるが、説明の便宜上、実際のエンジン回転数の変化よ
りも滑らかなな曲線で表わしている。

先ず、ｃｐｕ２のＲＯＭに、予め、エンジン回転数を１
０秒毎に１回検出し、検出したエンジン回転数を、所定
の変換率、この場合、 １．０００回転未満は　　　　　　　０．１．０００回
転以上２，０００回転未満は０．５．２．０００回転以
上３，０００回転未満は１．０．３．０００回転以上４
，０００回転未満は２．０．４０００回転以上５０００
回転未満は４，０．５．０００回転以上６，０００回転
未満は６，０．６．０００回転以上は　　　　　　　８
．０という変換率で時間値に置換し、この置換した時間
値を６０回分記憶し、記憶した６０回分の時間値を積算
するプログラムを書き込む。

このプログラムによって、検出されたエンジンの回転数
は、上記の変換率で時間値に置換され、ＲＡＭに記憶さ
れるが、この時に、記憶される時間値は、常時最新の６
０回分が記憶されるようにプログラミングしておく。

第３図において、左縦軸はエンジンの回転数、右縦軸は
エンジン回転数を置換した時間値、横軸は自動車のイグ
ニッションスイッチかＯＦＦされる迄の経過時間を示し
ており、自動車が走行開始後１５分後にイグニッソヨン
スイッチがＯＦＦされたと仮定すると、ＣＰＵ２のＲＡ
Ｍに記憶された時間値は最新の６０回分、つまりｎ＋　
　ｎｚ、ｎ８０のポイントで検出したエンジンの回転数
を上記した所定の変換率で置換した時間値となる。

換言すれば、第３図において、イグニッションスイッチ
がＯＦＦされた時から、エンジン回転数の検出タイミン
グを６０回分さかのぼると、最初に記憶された時間値は
、ｎ、のポイントで検出したエンジン回転数、２，５０
０回転を時間値１．０に置き換えたものとなる。同様に
、ｎ、〜ｎｅｏ迄のポイントで検出したエンジン回転数
を夫々時間値に置換し、６０回分の時間値を積算した値
がアフターアイドリング時間となる。

その計算例を示せば、アフターアイドリング時間は ■ｎ＋〜ｎｏ−時間値１．ＯＸ６回　　　　　−６，０
秒■ｎ　？　〜ｎ　＋ｔ＝　　〃１．Ｏｘ　６回　　　
　　　＝６，０秒■ｎ＋３〜ｒｌ＋ｅ→　／／　　１．
ＯＸ６回　　　　　　＝６．０秒■ｎ　＋ｓ〜ｎ　２４
→〃１．Ｏｘ　２回＋０５×４回−４，０秒■ｎ　ｔａ
〜ｎ　３ｏ”　　〃ｏ、ｓｘ　６回　　　　　　＝３．
０秒■ｎ　３１〜ｎ　３＋＋”　　〃ｔ、ｏｘ　４回＋
２．ＯＸ２回−８，０秒■ｎ　３７〜ｎ　４２”　　〃
２．ＯＸ　２回＋４．ＯＸ　Ｊ回＝２０．０秒■ｎ　４
３〜ｎ　４ｇ−〃ａ、Ｏｘ　５回＋４．ＯＸ　１回−３
４０秒■ｎ４Ｂ〜ｎｓ＋→　／／　　４　、　ＯＸ　５
回＋２．ＯＸ１回＝２２．Ｏ秒ｎ　ｓ　　〜ｎ　ｏｏ→
　　〃　　２．ＯＸ　６　　　　　　　　　　＝　１２
．０合　　計（■〜［相］の和）　　　　　　　　１２
１．０秒となる。

この様にしてデータの収録を行った後、モード設定がマ
ニュアルかオートかを識別し、オートである場合は、表
示部４にアフターアイドリング時間を表示する。

又、マニュアルの場合には設定スイッチ３Ｄがセットさ
れているかどうかを判断し、セットされていれば、分／
秒切換スイッチ３Ｂが各れのモードになっているかを判
断する。

そして、分のモードである時には表示部４の１番目の枠
が点滅し、設定値アップスイッチ３Ｅ或は設定値ダウン
スイッチ３Ｆを操作し、アフターアイドリング時間の分
の桁を決定する。

又、秒のモードである時には、表示部４の２．３番目の
枠が点滅し、分の場合と同様に設定値アップスイッチ３
Ｅ、或は設定値ダウンスイッチ３Ｆを操作し、アフター
アイドリング時間の秒の桁を決定する。

次に、イグニッンヨンスイッチ検出部５によりイグニッ
ノヨンスイッチのＯＮ、ＯＦＦを検出し、イグニッショ
ンスイッチがＯＦＦされたことを検出したら、次いで、
サイドブレーキ検出部Ｂによってサイドブレーキが引か
れているかどうかを判断する。

そして、サイドブレーキが引かれていることを確認した
後に、収録したデータに基づいて決定されたアフターア
イドリングすべき時間があるかどうかを判断した上でア
フターアイドリングを開始する。

この際、表示部４には収録したデータに基づいて決定さ
れたアフターアイドリングすべき時間が表示されており
、アフターアイドリング開始と共に１秒毎カウントダウ
ンし、表示部４にはアフターアイドリングする残り時間
か表示される。

こうしてアフターアイドリングを行い、残り時間が０と
なった段階でエンジンを停止させる。

ところで、本実施例の場には、オートモードによってア
フターアイドリングを行っている途中であってらマニュ
アルモードに変更することができ、この時には、先に説
明したマニュアルモード選択時の場合と略同様の流れと
なるが、この場合、設定スイッチ３Ｄがセットされてい
るかどうかを判断した段階で、セットされていない場合
はオートモードに戻り、セットされていれば、１秒毎の
カウントダウンが一時停止する。

この状態で、分／秒切換スイッチ３Ｂか各れのモードに
なっているかを判断し、表示部４の各れかの枠が点滅す
るので、分のモード或は秒のモード夫々の時間を設定す
ると、表示部４にアフターアイドリングすべき時間が表
示されアフターアイドリングを続け、残り時間が０とな
った段階でエンジンを停止させる。

又、上記したデータ収録の具体例は、本件発明者が、現
在、市場に出ている各種のターボチャージャを備えた自
動車から、エンジン回転数及びこれに対応するターボチ
ャージャの発熱量に関するデータを集め、これに基づい
て、エンジン回転数の検出部・イミノジ、時間値への変
換率、或は、積算する時間値を勘案して示したものであ
るか、当然に、この具体例に拘わる事なく、エンジン回
転数の検出タイミング、時間値への変換率、或は、積算
する時間値は変更しても差し支えない。

然し、エンジン回転数の検出タイミングの時間間隔が余
りに開くことは好ましくなく、約３０秒毎程度が限界と
思われる。

（発明の効果） 本発明装置及び方法は、自動車のエンジン回転数を、検
出手段１により検出し、ＣＰＵ２に於いて、検出したエ
ンジン回転数を演算手段により所定の時間値に置き換え
、置き換えた時間値を記憶手段により記憶し、記憶した
時間値を演算手段により積算し、イグニッションスイッ
チがＯＦＦされたことを適宜検出手段５により検出し、
この後、イグニッションスイッチがＯＦＦされた時から
さかのぼって□所望量、積算された時間値性だけエンジ
ンをアフターアイドリングさせることを特徴とするので
、オートモードに設定しておくだけでイグニッションス
イッチがＯＦＦされる迄の自動車の走行状態、つまりエ
ンジンの使用状態に応じて自動的にアフターアイドリン
グを行うことができる。

その結果、無駄な燃料消費をすることなく的確にターボ
チャージャを冷却することができると共に、エンジン回
転数の検出手段は、比較的容易に講することができるの
で、既存の自動車に簡易に装着し得る等、優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は、同
、作動状況を示すフローチャート、第３図は、同、 である。 オートデータの収録状況を示すグラフ 符　　　　号　　　　表 エンジン回転数検出部 ｃｐｕ　　　　３　　操作部　　４ イグニッンヨンスイッチ検出部 サイドブレーキ検出部 バッテリーチエッカ− 表示部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン回転数の検出手段と、検出したエンジン
   回転数を所定の時間値に置き換える演算手段と、置き換
   えられた時間値を積算する演算手段と、積算された時間
   値に基づいて、エンジンのイグニッションスイッチがＯ
   ＦＦにされた直後からエンジンに所定の低回転運転を行
   わせる手段とを備えた自動車用ターボチャージャの冷却
   制御装置。
2. （２）エンジンの回転数を検出し、検出したエンジン回
   転数を所定の時間値に置き換え、置き換えた時間値を積
   算し、エンジンのイグニッションスイッチがＯＦＦにさ
   れた後、積算された時間値に基づいてエンジンに所定の
   低回転運転を行わせることを特徴とする自動車用ターボ
   チャージャの冷却制御方法。