JPH057465Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案はエンジン本体内に吸入される給気圧
力を制御するエンジンの過給圧制御装置の改良に
関する。

（従来の技術） 一般に、例えば自動車等の車両に装着されるエ
ンジンとして過給機付きエンジンが知られてい
る。この過給機付きエンジンには第３図に示すよ
うにエンジン本体１の排気通路２に過給機３のタ
ービン４、エンジン本体１の給気通路５に過給機
３のコンプレツサ６がそれぞれ介設されている。
この場合、過給機３のタービン４とコンプレツサ
６とは同軸上に装着されている。そして、エンジ
ン本体１の駆動時にはエンジン本体１の排気通路
２内の排気ガス流によつて過給機３のタービン４
を回転駆動させるとともに、このタービン４の回
転にともないコンプレツサ６を回転駆動してエン
ジン本体１の給気通路５内の給気を過給するよう
になつている。そのため、排気ガス流の増加にと
もないエンジン本体１の給気通路５内の給気圧力
も上昇するので、そのままの状態で放置すると過
給圧（ブースト圧）が上昇し過ぎる問題がある。
このようにエンジン本体１の給気通路５内の過給
圧が上昇し過ぎた場合には例えばガソリンエンジ
ンではノツキングが発生し易くなる等の問題があ
る。

そこで、エンジン本体１の排気通路２にタービ
ン４に対して並列に連結されたバイパス通路７を
設け、このバイパス通路７にウエストゲートバル
ブ８を介設し、エンジン本体１の運転中、給気通
路５内の過給圧が設定圧力よりも低い場合にはバ
イパス通路７をウエストゲートバルブ８によつて
閉塞状態で保持させることにより、エンジン本体
１の排気通路２内から排出された排気ガス流の全
てを過給機３のタービン４側に導き、給気通路５
内の過給圧を上昇させるようになつている。ま
た、給気通路５内の過給圧が設定圧力を越えた場
合にはバイパス通路７のウエストゲートバルブ８
を開放させ、エンジン本体１の排気通路２内から
タービン４側に流れる排気ガス流の一部をバイパ
ス通路７を介してタービン４の下流側に逃がすこ
とにより、エンジン本体１の給気通路５内の過給
圧が上昇し過ぎることを防止してエンジン本体１
のシリンダ内最高圧力（Pmax）を低減させ、騒
音の低減およびポンピングロスの低減を図り、燃
料消費率（燃費）の向上を図るようにしていた。

ところで、一般に、車両が上り坂の坂道を走行
する坂道走行時にはエンジン本体１は高負荷，中
高速状態で連続運転される。そのため、このよう
な状態ではエンジン本体１の排気通路２内の排気
ガス流の流量が増大するので、ウエストゲートバ
ルブ８が開状態で保持される。しかしながら、上
記従来構成のものにあつてはウエストゲートバル
ブ８が開状態で保持されている状態であつても坂
道走行時のようにエンジン本体１が高負荷，中高
速状態で比較的長い時間連続運転される場合には
給気通路５内の過給圧が徐々に上昇し、この過給
圧の上昇にともないエンジン本体１のシリンダ内
の圧力も徐々に増大するので、エンジン本体１の
耐久性の向上を図るうえで問題があつた。この場
合、ウエストゲートバルブ８の開操作時の弁開度
を増大させることにより、坂道走行時のようにエ
ンジン本体１が高負荷、中高速状態で比較的長い
時間連続運転される場合の給気通路５内の過給圧
の上昇を防止することも考えられるが、この場合
には上り坂の坂道走行時以外の通常運転時にウエ
ストゲートバルブ８が開操作された際にバイパス
通路７を介してタービン４の下流側に逃がされる
排気ガスの流量が増大し過ぎるので、通常運転時
の走行性能が著しく低下する問題があつた。

（考案が解決しようとする問題点） 従来構成のものにあつては車両が上り坂の坂道
を走行する坂道走行時のようにエンジン本体１が
高負荷，中高速状態で比較的長い時間連続運転さ
れる場合に給気通路５内の過給圧が徐々に上昇
し、この過給圧の上昇にともないエンジン本体１
のシリンダ内の圧力も徐々に増大するので、エン
ジン本体１の耐久性の向上を図るうえで問題があ
るとともに、ウエストゲートバルブ８の開操作時
の弁開度を増大させることにより、坂道走行時の
ようにエンジン本体１が高負荷，中高速状態で比
較的長い時間連続運転される際の給気通路５内の
過給圧の上昇を防止した場合には上り坂の坂道走
行時以外の通常運転時にウエストゲートバルブ８
が開操作された際にバイパス通路７を介してター
ビン４の下流側に逃がされる排気ガスの流量が増
大し過ぎるので、通常運転時の走行性能が著しく
低下する問題があつた。

この考案は上記問題点に着目してなされたもの
で、車両が上り坂の坂道を走行する坂道走行時の
ようにエンジン本体が高負荷，中高速状態で比較
的長い時間連続運転される場合に給気通路内の過
給圧の上昇を抑制してエンジン本体のシリンダ内
の圧力の増大を低減することができ、エンジン本
体の耐久性の向上を図ることができるとともに、
上り坂の坂道走行時以外の通常運転時の走行性能
の低下を防止することもできるエンジンの過給圧
制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） この考案はウエストゲートバルブを弁開度の調
整が可能な開度調整弁によつて形成するととも
に、車両の坂道走行状態を検出する坂道走行状態
検出機能を備え、この坂道走行状態検出機能によ
つて上り坂の坂道走行状態が検出される坂道走行
時以外の通常運転時にはウエストゲートバルブの
開操作時の弁開度をあらかじめ設定された基準の
弁開度とし、前記坂道走行状態検出機能によつて
坂道走行状態が検出される坂道走行時には前記ウ
エストゲートバルブの弁開度を前記基準の弁開度
よりも増大させた弁開度増大状態に切換え制御す
るコントローラを設けたものである。

（作用） 車両が上り坂の坂道を走行する坂道走行時以外
の通常運転時にはウエストゲートバルブの開操作
時の弁開度をあらかじめ設定された基準の弁開度
で保持させることにより、エンジン本体の走行性
能の低下を防止するとともに、車両が上り坂の坂
道を走行する場合にはウエストゲートバルブの弁
開度を前記基準の弁開度よりも増大させた弁開度
状態に切換え制御することにより、給気通路内の
過給圧の上昇を抑制してエンジン本体のシリンダ
内の圧力の増大を低減するようにしたものであ
る。

（実施例） 以下、この考案の一実施例を第１図および第２
図を参照して説明する。第１図はエンジンの過給
圧制御装置全体の概略構成を示すもので、１１は
エンジン本体、１２はこのエンジン本体１１の排
気通路、１３はこのエンジン本体１１の給気通路
である。また、１４はエンジン本体１１に装着さ
れた過給機である。この過給機１４のタービン１
５はエンジン本体１１の排気通路１２に介設され
ているとともに、過給機１４のコンプレツサ１６
はエンジン本体１１の給気通路１３に介設されて
いる。

さらに、エンジン本体１１の排気通路１２には
タービン１５に対して並列に連結されたバイパス
通路１７が設けられている。また、排気通路１２
におけるタービン１５の下流側にはバイパス通路
１７を開閉操作するウエストゲートバルブ１８が
装着されている。この場合、ウエストゲートバル
ブ１８は例えば弁開度の調整が可能な開度調整弁
（電磁開閉弁）によつて形成されている。さらに、
このウエストゲートバルブ１８は例えばマイクロ
コンピユータおよびその周辺回路によつて形成さ
れたコントローラ１９に接続されている。このコ
ントローラ１９にはエンジン本体１１の回転数を
検出する回転数検出器２０、エンジン本体１１の
負荷を検出する負荷検出器２１、ブースト圧検出
器２２がそれぞれ接続されているとともに、アク
セルペダル２３の踏込み位置を検出する位置検出
器２４およびタイマ２５がそれぞれ接続されてい
る。

また、コントローラ１９には第２図に示すよう
にエンジン本体１１の運転状態（エンジン本体１
１の回転数とエンジン本体１１の負荷との関係）
にもとづいてウエストゲートバルブ１８の最適開
閉時期（第２図中に実線の境界線Ａで示す）を設
定した開閉時期設定マツプが予め入力されてい
る。この場合、開閉時期設定マツプ中のウエスト
ゲートバルブ１８の最適開閉時期Ａは燃料消費率
（燃費）最適線に沿つて設定されている。さらに、
コントローラ１９には車両の坂道走行状態を検出
する坂道走行状態検出機能が設けられている。こ
の坂道走行状態検出機能は位置検出器２４からの
検出信号にもとづいてアクセルペダル２３の踏込
み量がペダルストローク全体の90％以上踏込まれ
たことが検出された時点でタイマ２５を駆動し、
このタイマ２５によつてアクセルペダル２３の踏
込み量がペダルストローク全体の90％以上踏込ま
れた状態で一定時間、例えば10秒以上保持されて
いる状態が検出された時点で車両の坂道走行状態
と判断する構成になつている。そして、この坂道
走行状態検出機能によつて上り坂の坂道走行状態
が検出される坂道走行時以外の通常運転時にはウ
エストゲートバルブ１８の開操作時の弁開度を通
常状態で保持し、坂道走行状態検出機能によつて
坂道走行状態が検出される坂道走行時にはウエス
トゲートバルブ１８の弁開度を通常状態よりも増
大させた弁開度増大状態に切換え制御するように
なつている。さらに、エンジン本体１１の運転中
は回転数検出器２０および負荷検出器２１からの
検出信号がコントローラ１９に入力され、これら
の検出信号および開閉時期設定マツプにもとづい
てコントローラ１９によつてウエストゲートバル
ブ１８が開閉操作されるようになつている。な
お、第２図中で、特性曲線Ｂはエンジン本体１１
の全負荷性能を示すものである。

次に、上記構成の作用について説明する。ま
ず、エンジン本体１１の運転中、位置検出器２４
からの検出信号にもとづいてアクセルペダル２３
の踏込み量が検出されており、ペダルストローク
全体の90％以上踏込まれたことが検出されていな
い場合およびアクセルぺダル２３の踏込み量がペ
ダルストローク全体の90％以上踏込まれた状態が
10秒未満程度しか保持されないことが検出された
通常運転時にはコントローラ１９によつて通常の
ウエストゲートバルブ１８の開閉制御が行われ
る。この場合、エンジン本体１１の運転状態（エ
ンジン本体１１の回転数とエンジン本体１１の負
荷との関係）がコントローラ１９に記憶されてい
る開閉時期設定マツプ内におけるウエストゲート
バルブ１８の閉塞範囲（第２図中に実線で示す開
閉時期設定特性線Ａの左側の範囲）と対応する位
置であることが検出されている状態ではコントロ
ーラ１９によつてウエストゲートバルブ１８が閉
塞状態で保持されるとともに、エンジン本体１１
の運転状態がコントローラ１９に記憶されている
開閉時期設定マツプ内におけるウエストゲートバ
ルブ１８の開放範囲（第２図中の境界線Ａの右側
の範囲）と対応する位置に切換わつたことが検出
されるとコントローラ１９によつてウエストゲー
トバルブ１８が開操作される。

また、位置検出器２４からの検出信号にもとづ
いてアクセルペダル２３の踏込み量がペダルスト
ローク全体の90％以上踏込まれたことが検出さ
れ、かつアクセルペダル２３の踏込み量がペダル
ストローク全体の90％以上踏込まれた状態が10秒
以上保持されている状態がタイマ２５によつて検
出された時点でコントローラ１９によつて上り坂
の坂道走行状態が判断されると、コントローラ１
９によつてウエストゲートバルブ１８の弁開度が
通常状態よりも例えば20〜30％程度増大させた弁
開度増大状態に切換え制御される。そのため、車
両が上り坂の坂道を走行する場合のようにエンジ
ン本体１１が高負荷、中高速状態で比較的長時間
連続状態で保持される場合には排気通路１２から
バイパス通路１７を介してタービン１５の下流側
に流出させる排気ガス流の流量を通常状態よりも
増大させることができるので、エンジン本体１１
の給気通路１３内の過給圧の上昇を抑制すること
ができ、エンジン本体１１のシリンダ内の圧力の
増大を低減してエンジン本体１１の耐久性の向上
を図ることができる。さらに、車両が上り坂の坂
道を走行する坂道走行時以外の通常運転時にはウ
エストゲートバルブ１８の開操作時の弁開度を通
常状態で保持させることができるので、エンジン
本体１１の走行性能の低下を防止することができ
る。

なお、この考案は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、コントローラ１９に坂道の勾
配を検出する勾配センサを接続し、この勾配セン
サによつて坂道走行状態検出機能を形成させる構
成にしてもよい。さらに、その他この考案の要旨
を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿
論である。

［考案の効果］ この考案によればウエストゲートバルブを弁開
度の調整が可能な開度調整弁によつて形成すると
ともに、車両の坂道走行状態を検出する坂道走行
状態検出機能を備え、この坂道走行状態検出機能
によつて上り坂の坂道走行状態が検出される坂道
走行時以外の通常運転時にはウエストゲートバル
ブの開操作時の弁開度をあらかじめ設定された基
準の弁開度とし、坂道走行状態検出機能によつて
坂道走行状態が検出される坂道走行時にはウエス
トゲートバルブの弁開度を基準の弁開度よりも増
大させた弁開度増大状態に切換え制御するコント
ローラを設けたので、車両が上り坂の坂道を走行
する坂道走行時のようにエンジン本体が高負荷、
中高速状態で比較的長い時間連続運転される場合
に給気通路内の過給圧の上昇を抑制してエンジン
本体のシリンダ内の圧力の増大を低減することが
でき、エンジン本体の耐久性の向上を図ることが
できるとともに、上り坂の坂道走行時以外の通常
運転時の走行性能の低下を防止することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案の一実施例を示
すもので、第１図はエンジンの過給圧制御装置全
体の概略構成図、第２図はエンジン回転数とエン
ジン負荷との関係にもとづいてウエストゲートバ
ルブの最適開閉時期を設定した開閉時期設定マツ
プを示す特性図、第３図は従来のエンジンの過給
圧制御装置全体の概略構成図である。 １１……エンジン本体、１２……排気通路、１
３……給気通路、１４……過給機、１５……ター
ビン、１６……コンプレツサ、１７……バイパス
通路、１８……ウエストゲートバルブ、１９……
コントローラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン本体の排気通路に介設された過給機の
   タービンに対して並列に連結されたバイパス通路
   を設け、このバイパス通路を開閉操作する過給圧
   調整用のウエストゲートバルブを備えたエンジン
   の過給圧制御装置において、前記ウエストゲート
   バルブを弁開度の調整が可能な開度調整弁によつ
   て形成するとともに、車両の坂道走行状態を検出
   する坂道走行状態検出機能を備え、この坂道走行
   状態検出機能によつて上り坂の坂道走行状態が検
   出される坂道走行時以外の通常運転時には前記ウ
   エストゲートバルブの開操作時の弁開度をあらか
   じめ設定された基準の弁開度とし、前記坂道走行
   状態検出機能によつて坂道走行状態が検出される
   坂道走行時には前記ウエストゲートバルブの弁開
   度を前記基準の弁開度よりも増大させた弁開度増
   大状態に切換え制御するコントローラを設けたこ
   とを特徴とするエンジンの過給圧制御装置。