JPH03260323A - ターボディーゼルエンジンのインタクーラ制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明はターボディーゼルエンジンのインタクーラ制
御装置に係り、特に専用のバイパス通路を要することな
く細かに制御し得るターボディーゼルエンジンのインタ
クーラ制御装置に関する。

［従来の技術］ ディーゼルエンジンには、燃料消費率や出力を向上する
ために、ターボチャージャを備えたものがある。また、
このターボチャージャにより過給される給気を冷却して
充填効率を向上させるべ（インタクーラを備えたものが
ある。

このようなターボチャージャとインタクーラとを備えた
ターボディーゼルエンジンとしては、インタクーラの上
流側給気通路と下流側給気通路とをバイパスするバイパ
ス通路を設けるとともにこのバイパス通路にバイパス弁
を設け、このバイパス弁を下流側給気通路の給気温度に
より開閉制御するもの（実開昭５７−１９１８２３号公
報）や、インタクーラの上流側給気通路と下流側給気通
路とをバイパスするバイパス通路を設けるとともにこの
バイパス通路と上流側給気通路との分岐部にバイパス弁
を設け、このバイパス弁を上流側給気通路の給気温度に
より開閉制御するもの（実開昭５７−５３０３１号公報
）等がある。

［発明が解決しようとする問題点コ ところが、従来は専用のバイパス通路を設けていたため
、構造が大型化するとともに部品点数の増加によりコス
ト上昇を招く不都合があった。また、給気の温度のみに
よってバイパス弁を開閉制御していたため、細かな制御
を行ない得す、性能向上を果し得ない不都合があった。

例えば、ディーゼルエンジンにおいては、冷機時におけ
るアイドル運転状態や低負荷運転状態においてノッキン
グが惹起されてノック音を発生することがあるが、従来
の給気温度のみによるバイパス弁の制御では、このよう
な状態を検知し得ないことにより充分にノッキングを制
御してノック音の発生を減少し得ない不都合があった。

また、冷機時におけるアイドル運転状態や低負荷運転状
態であっても、給気をインタクーラで冷却する場合があ
り、暖機性を向上し得ない不都合があった。

［発明の目的］ そこでこの発明の目的は、専用のバイパス通路を不要と
し得て小型化を果し得るとともに部品点数を削減し得て
コスト低減を果し得て、また、バイパス弁をより細かに
制御し得て性能向上を果し得て、冷暖機のアイドル運転
状態や低負荷運転状態におけるノッキングを抑制してノ
ック音の発生を減少し得るとともに暖機性を向上し得て
、高負荷時における出力向上を果し得るターボディーゼ
ルエンジンのインタクーラ制御装置を実現することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するためにこの発明は、給気を過給する
ターボチャージャと過給された給気を冷却するインタク
ーラとを備えたターボディーゼルエンジンにおいて、前
記インタクーラの上流側給気通路と下流側給気通路とを
接触させてバイパス孔を設け、前記ターボチャージャに
より過給された給気を前記バイパス孔を経ずに前記イン
タクーラを経て前記ターボディーゼルエンジンに流通さ
せるべく閉鎖動作されるとともに前記ターボチャージャ
により過給された給気を前記インタクーラを経ずに前記
バイパス孔を経て前記ターボディーゼルエンジンに流通
させるべく開放動作されるバイパス弁を設け、このバイ
パス弁を前記ターボディーゼルエンジンの温度状態及び
運転状態に応じて開閉制御する制御部を設けたことを特
徴とする。

［作用コ この発明の構成によれば、インタクーラの上流側給気通
路と下流側給気通路とを接触させてバイパス孔を設けた
ことにより、専用のバイパス通路を不要とすることがで
きる。

また、制御部によって、バイパス弁をターボディーゼル
エンジンの温度状態及び運転状態に応じて開閉制御する
ことにより、より細かな制御を行うことができ、性能向
上を果すことができる。

［実施例］ 次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１〜３図は、この発明の実施例を示すものである。第
１図において、２はターボディーゼルエンジン、４はタ
ーボチャージャ、６はインタクーラである。ターボディ
ーゼルエンジン２は、エアクリーナ８に始端側を連通ず
るとともに吸気マニホルド１０に終端側を連通する給気
通路１２の途中に、ターボチャージャ４のコンプレッサ
１４を介設するとともにこのコンプレッサ１２の下流側
の給気通路１２にインタクーラ６を介設している。

また、ターボディーゼルエンジン２の排気マニホルド１
６に始端側を連通ずる排気通路１８の途中には、前記タ
ーボチャージャ４のタービン２０を介設している。

このターボディーゼルエンジン２は、インタクーラ６に
よって給気通路１２をコンプレッサ１４からインタクー
ラ６に至る上流側給気通路１２−１とインタクーラ６か
ら吸気マニホルド１０に至る下流側給気通路１２−２と
に画定し、上流側給見通路１２−１と下流側給気通路１
２−２とを直接的に接触させてバイパス孔２２を設けて
いる。

このバイパス孔２２には、バイパス弁２４を設けている
。

バイパス弁２４は、ターボチャージャ４のコンプレッサ
により過給された給気をバイパス孔２２を経ずにインタ
クーラ６を経てターボディーゼルエンジン２に流通させ
るべく閉鎖動作されるとともに、過給された給気をイン
タクーラ６を経ずにバイパス孔２２を経てターボディー
ゼルエンジン２に流通させるべく開放動作される。この
バイパス弁２４は、ソレノイド等のアクチュエータ２６
により開閉動作される。

アクチュエータ２６は、制御部２８に接続されている。

制御部２８には、温度状態及び運転状態の信号を入力す
る機器類が接続されている。温度状態の信号を入力する
機器としては、例えば、温度を検出する信号として水温
信号を入力する水温センサ３０が接続されている。また
、運転状態の信号を入力する機器としては、例えば、始
動中を検出する信号としてスタータ信号を入力するスタ
ータ３２、始動が完了して完爆したことを検出する完爆
信号としてＬ端子電圧を入力するオルタネータ３４、ア
イドリングを検出する信号としてギヤニュートラル信号
を入力する変速機のニュートラルスイッチ３６、負荷を
検出する信号としてアクセル開度信号を入力するアクセ
ル開度センサ３８等が接続されている。

制御部２８は、これら各種機器類３０〜３８から入力す
る信号により、ターボディーゼルエンジン２の温度状態
及び運転状態に応じてアクチュエータ２６を作動し、バ
イパス弁２４を開閉制御する。この制御部２８は、第２
図に示す如く、スタータ３２のスタータ信号をＮＯＴ回
路４０を介してＡＮＤ回路４２に入力するとともにこの
ＡＮＤ回路４２にオルタネータ３４のＬ端子電圧を完爆
信号として入力する。前記ニュートラルスイッチ３６の
ギヤニュートラル信号をＮＯＴ回路４４を介してＡＮＤ
回路４６に入力するとともに、このＡＮＤ回路４６にア
クセル開度センサ３８のアクセル開度信号を入力する。

前記オルタネータ３４のＬ端子電圧を完爆信号としてＡ
ＮＤ回路４８に入力するとともに、このＡＮＤ回路４８
に水温センサ３０の水温信号を入力する。前記ＡＮＤ回
路４２とアンド回路４６との出力は、ＡＮＤ回路５０に
入力する。このＡＮＤ回路５０とＡＮＤ回路４８との出
力は、ＯＲ回路５２に入力し、このＯＲ回路５２の出力
によりアクチュエータ２６を作動し、バイパス弁２４を
開閉制御する。

次に作用を第３図に従って説明する。

スタータ３２を駆動して時刻ｔｌにおいてターボディー
ゼルエンジン２の始動を開始すると、スタータ信号のＯ
Ｎにより始動中を検出し、冷機時・暖機時にかかわらず
ＯＲ回路５２の出力は「０」となり、アクチュエータ２
６を０ＦＦｔ、てバイパス弁２４を第１図に実線で示す
如く開放制御する。

これにより、ターボチャージャ４の過給する給気は、イ
ンタクーラ６を経ずにバイパス孔２２を経てターボディ
ーゼルエンジン２に供給される。

時刻ｔ２においてスタータ３２の駆動を停止して入力す
るスタータ信号がＯＦ　Ｆ　Ｌ、、時刻ｔ３においてオ
ルタネータ３４から入力するし端子電圧により完爆を検
出する。このとき、水温センサ３０の入力する水温信号
が所定温度ｃｔ”ｃ＞未満で且つニュートラルスイッチ
３６がＯＮして入力する信号がギヤニュートラル信号で
ある場合には、冷機時のアイドル運転状態であると判断
する。又、このとき、アクセル開度センサ３８の入力す
るアクセル開度信号が受註所定開度（θ）以上となると
、冷機時の低負荷運転状態と判断する。

このように、冷機時のアイドル運転状態や低負荷運転状
態においては、ＯＲ回路５２の出力は「０」となり、ア
クチュエータ２６をＯＦＦしてバイパス弁２４を第１図
に実線で示す如（開放制御する。これにより、ターボチ
ャージャの過給する給気は、インタクーラ６を経ずにバ
イパス孔２２を経て冷却されることなく暖かい状態でタ
ーボディーゼルエンジン２に供給される。

このため、冷機時のアイドル運転状態や低負荷運転状態
において、ノッキングを抑制してノック音の発生を低減
させることができるとともに、暖機性を向上させること
ができる。また、始動完了後におけるアフタグローと同
時に、冷却水温度が所定温度（ｔ”ｃ）以上になるまで
、バイパス弁２４を開放制御してターボチャージャ４に
より昇温された暖かい給気をターボディーゼルエンジン
２に供給することにより、騒音を低減させることができ
るとともにアイドル運転を安定させることができる。

ターボディーゼルエンジン２の冷機時の時刻ｔ４におい
て、変速機（図示せず）をニュートラルから前進段ある
いは後進段にシフトしてニュートラルスイッチ３６がＯ
ＦＦしても、アクセル開度センサ３８の入力するアクセ
ル開度信号が所定開度（θ）未満である場合は、ＯＲ回
路５２の出力は「０」となり、アクチュエータ２６をＯ
ＦＦしてバイパス弁２４を開放制御する。

しかし、ニュートラルスイッチ３６がＯＦＦした状態の
時刻ｔ５において、アクセル開度センサ３８の入力する
アクセル開度が所定開度（θ）以上になると、ＯＲ回路
５２の出力は「１」となり、アクチュエータ２６をＯＮ
してバイパス弁２４を閉鎖制御する。

また、時刻ｔ６において、アクセル開度センサ３８の入
力するアクセル開度信号が所定開度（θ）未満になると
、ＯＲ回路５２の出力は「０」となり、アクチュエータ
２６をＯＮしてバイパス弁２４を第１図に破線で示す如
く閉鎖制御する。

このため、ターボディーゼルエンジン２の冷機時におい
ては、負荷状態に応じてバイパス弁２４は開閉制御され
るので、負荷状態に応じてターボチャージャの過給する
給気をインタクーラ６を経て冷却してターボディーゼル
エンジン２に供給することができるとともに、バイパス
孔２２を経て冷却することなくターボディーゼルエンジ
ン２に供給することができる。

時刻ｔ７において、変速機をニュートラルにシフトして
ニュートラルスイッチ３６の入力する信号がギヤニュー
トラル信号のＯＮとなっても、水温センサ３０の入力す
る水温信号が所定温度（ｔ℃）未満であるため、ＯＲ回
路５２の出力はｒＯＪとなり、アクチュエータ２６をＯ
ＦＦしてバイパス弁２４を開放制御する。

このため、ターボチャージャ４の給気は、インタクーラ
６を経ずバイパス孔２２を経て冷却されることなくター
ボディーゼルエンジン２に供給すれる。

時刻ｔ８において、水温センサ３０の入力する水温信号
が所定温度（ｔ”ｃ）以上になると、ニュートラルスイ
ッチ３６の入力する信号がギヤニュートラル信号である
ので、暖機時のアイドル運転状態と判断し、ＯＲ回路５
２の出力は「１」となり、アクチュエータ２８をＯＮし
てバイパス弁２４を閉鎖制御する。

これにより、暖機時のアイドル運転状態においては、タ
ーボチャージャ４の昇温された暖かい給気をインタクー
ラ６を経て冷却してターボディーゼルエンジン２に供給
する。

また、ターボディーゼルエンジン２が暖機された時刻ｔ
９において変速機を前進段あるいは後進段にシフトして
ニュートラルスイッチ３６が０ＦＦＬ、時刻ｔｌＯにお
いてアクセル開度スイッチ３８の入力するアクセル開度
信号が所定開度（θ）以上になると、ＯＲ回路５２の出
力は「１」となり、アクチュエータ２０をＯＮしてバイ
パス弁２６を閉鎖制御する。

つまり、暖機時の負荷運転状態においては、アクセル開
度、即ち負荷状態にかかわらず、ターボチャージャ２に
より昇温された給気をインタクーラ６を経て冷却してタ
ーボディーゼルエンジン２に供給することにより、出力
の向上を果すことができる。

このようにインタクーラ６の上流側給気通路１２−１と
下流側給気通路１２−２とを接触させてバイパス孔２２
を設けたことにより、専用のバイパス通路を不要とする
ことができる。このため、小型化を果し得るとともに部
品点数を削減し得てコスト低減を果すことができる。

また、制御部２８によって、バイパス弁２４をターボデ
ィーゼルエンジン２の温度状態及び運転状態に応じて開
閉制御することにより、より細かな制御を行うことがで
き、性能向上を果すことができる。このため、例えば冷
機時のアイドル運転状態や低負荷運転状態においてイン
タクーラ６を経ずにバイパス孔２２を経てターボディー
ゼルエンジン２に給気を流通させることにより、ノッキ
ングを抑制してノック音の発生を減少させることができ
るとともに暖機性を向上させることができる。また、た
とえ冷機時であっても、高負荷運転時には、バイパス孔
２２を経ずにインタクーラを経てターボディーゼルエン
ジン２に給気を流通させることにより、出力の向上を果
すことができる。

［発明の効果コ このようにこの発明によれば、インタクーラの上流側給
気通路と下流側給気通路とを接触させてバイパス孔を設
けたことにより、専用のバイパス通路を不要とすること
ができる。このため、小型化を果し得るとともに部品点
数を削減し得てコスト低減を果すことができる。

また、制御部によって、バイパス弁をターボディーゼル
エンジンの温度状態及び運転状態に応じて開閉制御する
ことにより、より細かな制御を行うことができ、性能向
上を果すことができる。このため、例えば冷機時のアイ
ドル運転状態や低負荷運転状態においてインタクーラを
経ずにバイパス孔を経てターボディーゼルエンジンに給
気を流通させることにより、ノッキングを抑制してノッ
ク音の発生を減少させることができるとともに暖機性を
向上させることができる。また、たとえ冷機時であって
も、高負荷運転時には、バイパス孔を経ずにインタクー
ラを経てターボディーゼルエンジンに給気を流通させる
ことにより、出力の向上を果すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はこの発明の実施例を示し、第１図はターボ
ディーゼルエンジンのインタクーラ制御装置の概略構成
図、第２図は論理回路図、第３図はタイミングチャート
である。 図において、２はターボディーゼルエンジン、４はター
ボチャージャ、６はインタクーラ、８はエアクリーナ、
１０は吸気マニホルド、１２は給気通路、１４はコンプ
レッサ、１６は排気マニホルド、１８は排気通路、２０
はタービン、２２はバイパス孔、２４はバイパス弁、２
６はアクチュエータ、２８は制御部、３０は水温センサ
、３２はスタータ、３４はオルタネータ、３６はニュー
トラルスイッチ、３８はアクセル開度センサである。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、給気を過給するターボチャージャと過給された給気
   を冷却するインタクーラとを備えたターボディーゼルエ
   ンジンにおいて、前記インタクーラの上流側給気通路と
   下流側給気通路とを接触させてバイパス孔を設け、前記
   ターボチャージャにより過給された給気を前記バイパス
   孔を経ずに前記インタクーラを経て前記ターボディーゼ
   ルエンジンに流通させるべく閉鎖動作されるとともに前
   記ターボチャージャにより過給された給気を前記インタ
   クーラを経ずに前記バイパス孔を経て前記ターボディー
   ゼルエンジンに流通させるべく開放動作されるバイパス
   弁を設け、このバイパス弁を前記ターボディーゼルエン
   ジンの温度状態及び運転状態に応じて開閉制御する制御
   部を設けたことを特徴とするターボディーゼルエンジン
   のインタクーラ制御装置。