JPH05141256A - ターボチヤージヤの制御装置 - Google Patents

ターボチヤージヤの制御装置

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JPH05141256A
JPH05141256A JP3332617A JP33261791A JPH05141256A JP H05141256 A JPH05141256 A JP H05141256A JP 3332617 A JP3332617 A JP 3332617A JP 33261791 A JP33261791 A JP 33261791A JP H05141256 A JPH05141256 A JP H05141256A
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JP
Japan
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turbocharger
engine
exhaust
cylinders
turbine
Prior art date
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Pending
Application number
JP3332617A
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English (en)
Inventor
Keiji Hojo
北條恵司
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ターボチャージャを備えたエンジンの高速域に
おけるエンジン排圧に基づく不具合を、一部シリンダの
排気を大気に開放することにより改善する。 【構成】エンジン1のC,Dシリンダからの排気はター
ボチャージャ2のタービン21に導いてコンプレッサ2
2を圧気作動させるが、AやBシリンダからの排気はエ
ンジン回転センサ15やブースト圧センサ26などから
の信号に応じ、ターボチャージャ2をバイパスさせて直
接大気に放出するか、またはタービン21を駆動するか
に選択制御し、一部シリンダの排圧の上昇を抑制させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はターボチャージャを備え
たエンジンの高速運転時の性能を改善しようとするター
ボチャージャの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンの排気エネルギーによりタービ
ンを回転させ、該タービンのトルクによりコンプレッサ
を駆動し、エンジンに過給気を圧送して出力を増大させ
るターボチャージャが広く使用されている。
【0003】そして、この種のターボチャージャを用い
たエンジンでは高回転・高負荷運転にて過給気圧が高圧
すぎると異常燃焼などによる悪影響が生ずるので、ウエ
ストゲートバルブを設けて排気の一部をタービンに導か
ずに外気に放出している。
【0004】また、ターボチャージャを用いエンジンの
軽負荷時には一部のシリンダの燃焼を休止させる気筒数
制御エンジンが特開昭59−7747号公報に示されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにターボチ
ャージャにウエストゲートバルブを設け、高速域で排気
ガスをバイパスさせる方法では、排気ガスの流路抵抗な
どによりタービン入口の圧力、すなわちエンジンの排圧
が上昇して、図3に示す斜線部分の高い圧力がエンジン
に対し無駄な負荷としてかかることになる。
【0006】また、公開公報に示された気筒数制御エン
ジンでは軽負荷時の燃費の向上は計れるが、高速域で適
切な過給圧を得るにはその制御に手数を要するという不
都合がある。
【0007】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的はエンジンの高速域にて各気筒か
らの排気流路の切換を行い流路抵抗の増加を抑え気筒の
排圧を低下させ、高速時の出力を向上させようとするタ
ーボチャージャの制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、ターボチャージャを備えた多気筒
のエンジンの高速域における運転を制御するターボチャ
ージャの制御装置において、前記エンジンの少なくとも
半数の気筒からの排気をターボチャージャに導く排気流
路と、該半数の残余の気筒からの排気をエンジンの運転
に応じ外気に放出する排気放出手段とを有するターボチ
ャージャの制御装置が提供される。
【0009】
【作用】本発明ではターボチャージャを備えた多気筒エ
ンジンの高速運転時には、一部シリンダからの排気はタ
ーボチャージャをバイパスさせて外気に放出するので、
そのシリンダの排圧が低下して出力が増大する。またエ
ンジンの運転状態に応じて外気に放出する気筒数を選択
して適切な過給圧が得られる制御が行われる。
【0010】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
【0011】図1は本発明の一実施例を示す構成ブロッ
ク図であり、1はエンジンでA,B,CおよびDシリン
ダの4シリンダを備えたものであり、その排気流路はA
およびBシリンダからが合流されて流路11に、Cおよ
びDシリンダからが合流されて流路12とされ、さらに
A,Bシリンダの合流部とC,Dシリンダの合流部とは
開閉バルブ3を有する連結流路13により接続されてい
る。
【0012】そして、流路11には開閉バルブ4が配置
され、該開閉バルブ4を閉、開閉バルブ3を開に操作す
ると、エンジン1からのすべての排気は流路12を介し
てターボチャージャ2のタービン21に導かれ、該ター
ビン21の駆動トルクによりタービン軸23に直結され
たコンプレッサ22を回転させ、エアークリーナ24か
ら吸入した空気を圧縮して吸気流路14を介しエンジン
1に過給気として圧送する。
【0013】また上記とは別に、開閉バルブ3を閉じて
連結流路13を閉鎖し開閉バルブ4を開くと、エンジン
1のC,Dシリンダからの排気はタービン21に導かれ
てコンプレッサ22を駆動するが、A,Bシリンダから
の排気は流路11を介してターボチャージャ2の排出口
となるサイレンサ25に直接に導かれて大気に放出され
るように構成されている。なお、31は開閉バルブ3の
アクチュエータ、41は開閉バルブ4のアクチュエータ
であり、ともに後述するコントローラからの指令により
作動し、対応する開閉バルブ3または4を開閉操作する
ものである。
【0014】コントローラ5はマイクロコンピュータか
らなり、中央制御装置や各種メモリ、入出力ポートなど
を有するもので、アクセルペダル6の踏込量センサ6
1、エンジン回転センサ15、過給気圧を検出するブー
スト圧センサ26などからの信号が入力されると所定の
演算や処理が行われ、アクチュエータ31,41に指令
して開閉バルブ3,4の開、閉が行われるように構成さ
れている。
【0015】つぎに、このように構成された本実施例の
作動を説明すると、エンジン1の運転中はエンジン回転
センサ15、踏込量センサ61やブースト圧センサ26
などからの信号がコントローラ5に入力されるが、これ
らの信号によりエンジン1の高速・高負荷運転を検知す
るとコントローラ5はアクチュエータ31,41に指令
を発し、開閉バルブ3を閉、開閉バルブ4を開とし、
C,Dシリンダからの排気は流路12を介してタービン
21に送るが、A,Bシリンダからの排気は流路11に
よりタービン21をバイパスさせて直接に大気に放出す
る。
【0016】このため、A,Bシリンダからの排気は流
路抵抗が低く、大気に開放されるので、その排圧は低下
してエンジン出力が向上することになる。なお、ターボ
チャージャ2には全負荷時の排気エネルギーの半分が供
給されるので、適切な過給気がエンジン1に供給される
ことになる。
【0017】図2は本発明における他の実施例の構成を
示すブロック図であり、図1に示す実施例と同一の部分
には同一の符号を付したものである。
【0018】図2に示すエンジン1のAシリンダおよび
Bシリンダの排気流路はそれぞれ開閉バルブ71および
73を有する通路を介して流路11に導かれ、サイレン
サ25から大気に開放されており、またA,Bシリンダ
の排気口は開閉バルブ71,73に至る以前に開閉バル
ブ72を備えた通路により連通され、さらにBシリンダ
の排気口とCシリンダの排気口とは開閉バルブ74を備
えた通路により排気が通ずるように接続されている。
【0019】したがって、開閉バルブ71と73とを閉
じ、開閉バルブ72と74とを開くと、4シリンダから
の排気はすべてターボチャージャ2に導かれ、また開閉
バルブ72と73とを閉じ、開閉バルブ71と74とを
開くと、Aシリンダからの排気は流路11を介して大気
に開放されるとともに、B,C,Dシリンダの3気筒か
らの排気は流路12を介してターボチャージャ2に導か
れ、さらに開閉バルブ74のみを閉じ他の開閉バルブを
すべて開にすると、前述の図1に示す実施例の高速運転
の場合と同様に制御できるように構成されている。
【0020】なお、開閉バルブ71,72,73および
74はそれぞれアクチュエータ711,721,731
および741によって、コントローラ5の指令にしたが
い開閉制御されるものである。
【0021】また、図2における排気ガスの流路12お
よび排気マニホールドの外壁部には熱伝導率の小さい断
熱材121や断熱材17によって覆われ、排気エネルギ
ーの外部放出の防止が図られている。
【0022】このように構成された図2に示す実施例で
は、エンジン回転センサ15、踏込量センサ61、ブー
スト圧センサ26などからの信号により、エンジンの運
転状態が検出されると、低負荷の場合は開閉バルブ71
と73の閉弁、開閉バルブ72と74の開弁を行って全
シリンダの排気ガスによりタービン21を駆動し、全負
荷の場合は開閉バルブ74を閉弁、他の開閉バルブは開
弁してC,Dシリンダの排気によりタービン21を駆動
する。さらに部分負荷の場合はブースト圧に応じて各開
閉バルブを選択制御し、全気筒か3気筒、または2気筒
分の排気エネルギーによりターボチャージャ2を作動さ
せ、負荷に応じたブースト圧によりエンジンが運転され
ることになる。
【0023】なお、この実施例においては断熱材を排気
マニホールドや流路12に用いたので、ターボチャージ
ャ2に導かれる高温ガスの排気エネルギーの無駄な損失
は少なく、タービン入力が増大することになる。
【0024】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
ターボチャージャを備えた多気筒エンジンの半数のシリ
ンダからの排気はターボチャージャに導くが、他の残り
のシリンダからの排気はエンジンの運転状態に応じて外
気に放出、またはタービンを駆動するように構成したの
で、高速域では残りのシリンダの排気を外気に放出する
ことにより、シリンダの排圧上昇が抑えられて出力が向
上するという効果が得られる。
【0025】また本発明によれば、エンジンの運転に応
じ外気に放出するシリンダ数が選択自在のため、適切な
ブースト圧が得られるという利点も生じ、さらに排気マ
ニホールドやターボチャージャへの排気流路を構熱構造
にしたので、排気エネルギーの無駄な消費が抑えられタ
ービン入力が増加する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図2】本発明の他の実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図3】エンジン回転数と過給気圧との関連の一例を示
す曲線図である。
【符号の説明】
1…エンジン 2…ターボチャージャ 3,4…開閉バルブ 5…コントローラ 11,12…流路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ターボチャージャを備えた多気筒のエンジ
    ンの高速域における運転を制御するターボチャージャの
    制御装置において、前記エンジンの少なくとも半数の気
    筒からの排気をターボチャージャに導く排気流路と、該
    半数の残余の気筒からの排気をエンジンの運転に応じ外
    気に放出する排気放出手段とを有することを特徴とする
    ターボチャージャの制御装置。
  2. 【請求項2】前記の排気放出手段はエンジンへの過給圧
    力に応じ前記半数の残余の気筒数を選択し、外気への放
    出かタービンの駆動かのいずれかに切換制御することを
    特徴とする請求項1記載のターボチャージャの制御装
    置。
  3. 【請求項3】前記のエンジンの排気マニホールドおよび
    ターボチャージャへの排気流路を断熱構造にしたことを
    特徴とする請求項1または請求項2記載のターボチャー
    ジャの制御装置。
JP3332617A 1991-11-21 1991-11-21 ターボチヤージヤの制御装置 Pending JPH05141256A (ja)

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