JPH06212980A - 過給空気温度を制御するための方法並びに該方法を実施するための装置 - Google Patents

過給空気温度を制御するための方法並びに該方法を実施するための装置

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JPH06212980A
JPH06212980A JP5311936A JP31193693A JPH06212980A JP H06212980 A JPH06212980 A JP H06212980A JP 5311936 A JP5311936 A JP 5311936A JP 31193693 A JP31193693 A JP 31193693A JP H06212980 A JPH06212980 A JP H06212980A
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conduit
temperature
air
pressure sensor
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JP5311936A
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Alfonso Nunzio D
ダルフォンソ ヌンツィオ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 過給空気温度を制御する方法並びに該方法を
実施する装置において、高い負荷領域において過給空気
の冷却装置が遅れて使用されることなしに、所望の過給
空気温度が可限な限り迅速に達成されうるようにする。 【構成】 そのために調節部材（１１）が圧力センサ
（１３）によって作動可能であり、かつ圧力センサ（１
３）は、圧縮機（３）の後方に接続された吐出導管
（５）内の圧力によって負荷されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、過給空気温度を制御す
るための方法において、過給空気が圧縮機の通過後所定
の温度に到達する前には調節部材によってバイパス導管
又は空気予熱器を介して空気集合管に供給せしめられて
おり、かつ所定温度に到達後には調節部材の切換えによ
って過給空気冷却器を介して空気集合管に供給せしめら
れている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ国特許第３２１４２０５号明細書
によれば過給空気温度の制御装置を備えた内燃機関が公
知であり、この例では過給空気が、排気ターボ過給機の
圧縮機の後方で調節部材によって制御されているか、又
は空気予熱器又は過給空気冷却器を間挿して空気集合管
に供給されているかのどちらかである。その際過給空気
の通路は温度に依存する調節部材によって制御されてお
り、該調節部材は空気集合管の入口に配置されている。
その際調節部材の温度に依存する制御は、バイメタルば
ねによって作動せしめられている。空気圧縮機から到来
する過給空気が余りにも冷たい場合、バイメタルばねは
調節部材のフラップを調節して過給空気冷却器の出口を
閉ぢ、かつそれによって過給空気が予熱器を介して供給
されうるようにしている。過給空気のために充分な温度
が達成された場合には、予熱器の出口がロックされうる
ようにバイメタルばねが調節部材のフラップを切換え
る。その結果過給空気が過給空気冷却器を介して案内さ
れるようになる。フラップの制御はサーモスタットとし
て機能するバイメタルばねによって行われているため、
この切換は時間的にかなり遅れて応働する。その理由
は、バイメタルばねが別の市販のサーモスタットと同じ
様に比較的高い熱容量を有しているので、時間的に遅れ
て応答するからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の装置から出発してその方法を改良し、高
い負荷領域において過給空気の冷却装置が遅れて使用さ
れることなしに、所望の過給空気温度が可限な限り迅速
に達成されうるようにすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では調節部材が圧
力センサによって作動可能であり、かつ圧力センサは、
圧縮機の後方に接続された吐出導管内の圧力によって負
荷されていることによって、上記課題を解決することが
できた。
【０００５】
【発明の効果】調節部材を圧力センサによって制御する
ことにより切換機構の著しく迅速な応答が達成可能であ
る。圧力センサは殆んど遅延することなしに過給空気の
圧力上昇並びに圧力降下に追従することができる、つま
り物理的に多方面に適合可能な圧縮作用によって圧力変
化と同時に表われる温度変化に追従することができる。
【０００６】請求項１に基く方法とは別の方法が請求項
２に述べられている。
【０００７】過給空気温度の不変性に関する要求が高い
場合には圧力センサは、周囲温度に応働するサーモスタ
ットに機能的に接続されていて、時間的にみて周囲の僅
かな温度変化も考慮されうるように構成されている。圧
力センサに副次的に影響を及ぼしているサーモスタット
は、吸込導管内の温度つまり本来支配的な周囲温度にだ
け応働しており、該周囲温度は、時間的にみて極めて緩
慢に変化するだけであり、各場合共間歇的なエンジン運
転における圧縮機後方の過給空気温度よりも著しく緩慢
に変化している。
【０００８】請求項２に基く方法を実施するための装置
が請求項３に述べられている。
【０００９】圧力センサは導管を介して圧力導管に接続
されており、その際導管は圧縮機と調節部材との間で分
岐し、かつ圧力センサは、圧縮機後の圧力上昇によって
優先的に調節部材の作動装置を作動せしめる。外部温度
はばねの温度制御されたバイアス力を介して圧力センサ
に副次的に作用を及ぼしている。
【００１０】上記装置の別の有利な構成が請求項４及び
５に述べられている。
【００１１】
【実施例】本発明の方法を実施するための装置の実施例
が図面に図示されており、次にこれを詳細に説明する。
【００１２】図１には本発明の方法を実施するための回
路図が図示されている。内燃機関１は排気ターボ過給機
２によって過給されている。排気ターボ過給機の圧縮機
３は、吸込導管４を介して空気を周囲から吸い込んで該
空気を圧力導管５に吐出し、該圧力導管５は、制御弁６
を介して過給空気冷却器７か又はバイパス導管８かのい
づれかへ開口している。バイパス導管８には更に空気予
熱器８ａが組み込まれている。過給空気冷却器７及びバ
イパス導管８はいずれも、内燃機関１の空気集合管９に
開口している。
【００１３】制御弁６は、調節部材１１によって作動可
能なフラップ１０を有している。調節部材１１はサーモ
スタット１２と圧力センサ１３とから成り、その際サー
モスタット１２は吸込導管４内の吸込空気の温度を検出
している。圧力センサ１３は、導管１４を介して圧力導
管５に連通しかつ不動に規定された圧力レベルの超過に
基いてフラップ１０を図示の位置から外方に切り換え
て、先づバイパス導管８又はバイパス導電管８内に組み
込まれた空気予熱器８ａを介して案内された空気が、所
定の圧力レベルに到達した後過給空気導管１５を介し過
給空気冷却器７を通過するように構成されている。本発
明によれば圧力センサ１３は、吸込空気の温度を介し、
フラップ１０の作動のために設けられた圧力レベルが吸
込導管４内の空気の温度の低い場合に、該レベルが吸込
導管４内の空気の温度より高い場合のレベルよりもより
高く設定されるように、サーモスタット１２によって影
響を受けるようになっている。つまり圧力センサ１３
は、吸込空気の温度が低い場合には、吸込空気の温度が
より高い場合のレベルよりもより高い圧力レベルで初め
て応答するようになっている。
【００１４】本発明の方法は基本的に、吸込導管４内の
空気と吐出導管５内の空気との間の温度差が、多種に亘
って適合可能な状態変化量の形状を成したその圧力差に
よって記述され得るという知見に依存している。本発明
の方法の特に有利な点は、調節部材１１がサーモスタッ
トによって作動するのよりも遥かに迅速に、調節部材１
１の圧力センサ１３によって作動するという点である。
サーモスタット１２は、圧力センサ１３の応答圧力を周
囲温度に依存して変化せしめるという課題を有している
だけである。従前と同じ様に存在するサーモスタット１
２の熱的な慣性は重要ではない。それは、吸込導管４内
の空気の温度が周囲温度によって時間的にみて極めて緩
慢に変化するだけであるからである。フラップ１０の作
動は圧力センサ１３によって殆んど遅延することなしに
行われる。
【００１５】調節部材１１の実施例が図２に図示されて
いる。フラップ１０は吐出導５を、バイパス導管８か又
は図示の位置からの切換え後は過給空気導管１５か、の
どちらかに結合せしめており、該過給空気導管１５は過
給空気冷却器７に案内されている（図１）。フラップ１
０の作動は、本発明にあっては優先的に圧力センサ１３
によって行われる。圧力センサ１３の圧力室１６は導管
１４を介して吐出導管５に連通している。所定の圧力が
吐出導管５内に達成された後薄膜１７及びロッド１８に
よってフラップ１０の切換えが図示の位置から実行され
る。調節部材１１の開放時点の、付加的に吸込温度に依
存する調整が、圧力センサ１３内の圧縮ばね１９の応答
圧力の変化によって実現されており、その際圧縮ばね１
９は、吸込空気によって負荷せしめられかつ図１に図示
の、吸込導管内の吸込空気によって負荷せしめられるサ
ーモスタット１２の機能を引き受けている。吸込空気の
温度が低い場合には、圧縮ばね１９は高いバイアス力を
有しかつ薄膜１７はロッド１８をフラップ１０の切換の
ために先づ高い圧力で作動せしめる。高い圧力勾配の結
果として温度勾配が高くなり、かつ空気の温度は、圧縮
機３の後で周囲温度が低い場合でもフラップ１０の切換
の前に再び所望の温度レベルに到達する。
【００１６】圧力センサ１３の応答時間が、常に一定の
熱的な慣性を有しているサーモスタットの応答時間より
も極めて著しく小さいことは容易に理解することができ
る。しかし周囲温度は極めて緩慢に変化するだけである
ため、圧縮ばね１９は充分な時間で変化した環境条件に
調整されうる。
【００１７】過給空気の不変性に関する要求が小さい場
合には周囲温度に応働するサーモスタット１２を省略す
ることがでる。その場合過給空気の温度は、圧力センサ
１３を介して適応能力豊かな状態変化の函数として制御
される。
【００１８】調節部材１１の変化態様の概略が図３に図
示されている。圧力センサ１３の応答圧力は、吸込導管
４内の吸込空気の温度が低下した場合変調弁２０によっ
て上昇せしめられ、乃至はこの逆も可能である。変調弁
２０はこの目的のために、吸込導管４内に組み込まれた
サーモスタット１２によって制御される。つまり圧力セ
ンサ１３の圧力室１６内の圧力は、吐出導管５内の圧力
から出発し変調弁２０を用いて吸込導管４内の温度の函
数として変化せしめられる。
【００１９】図２に基く装置の場合と全く同じ様にこの
場合も、過給空気温度の不変性に関する要求が低くかつ
その値が簡単な構成で規定可能な場合には、変調弁２０
を備えたサーモスタッドを省略することができる。
【００２０】調節部材１１の作動の別の形式にあって
は、吐出導管５内の圧力及び吸込導管４内の温度がセン
サによって検出されており、かつこのセンサの値が評価
するための電子機器に供給され、その際電子機器がフラ
ップ１０（図１）を制御するための指令を与えるように
構成されている。この種の装置は、圧力値を検出するセ
ンサが熱的な慣性なしに応答しかつ殆んど遅延のないフ
ラップ１０の制御を実現することができるという利点を
有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】過給空気温度を制御するための、本発明の回路
図である。
【図２】過給空気温度を制御するための、本発明の装置
の図であって、圧力センサが副次的にサーモスタッドに
よって影響を受けている。
【図３】圧力センサを制御するための、サーモスタッド
によて制御される変調弁の図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関 ２ 排気ターボ過給機 ３ 圧縮機 ４ 吸込導管 ５ 吐出導管 ６ 制御弁 ７ 過給空気冷却器 ８ バイパス導管 ８ａ 空気予熱器 ９ 空気集合管 １０ フラップ １１ 調節部材 １２ サーモスタッド １３ 圧力センサ １４ 導管 １５ 過給空気導管 １６ 圧力室 １７ 薄膜 １８ ロッド １９ 圧縮ばね ２０ 変調弁

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 過給空気温度を制御するための方法にお
    いて、過給空気が圧縮機の通過後所定の温度に到達する
    前には調節部材によってバイパス導管又は空気予熱器を
    介して空気集合管に供給せしめられており、かつ所定温
    度に到達後には調節部材の切換えによって過給空気冷却
    器を介して空気集合管に供給せしめられている形式のも
    のにおいて、 調節部材（１１）が圧力センサ（１３）によって作動可
    能であり、かつ圧力センサ（１３）は、圧縮機（３）の
    後方に接続された吐出導管（５）内の圧力によって負荷
    されていることを特徴とする、過給空気温度を制御する
    ための方法。
  2. 【請求項２】 調節部材（１１）が圧力センサ（１３）
    の外に副次的にサーモスタット（１２）によって制御さ
    れており、その際サーモスタット（１２）は吸込空気に
    よって負荷されており、かつ圧力センサ（１３）とサー
    モスタット（１２）とは、吸込空気の温度が低ければ低
    い程圧力センサ（１３）の応答圧力がそれに応じて高く
    なるように互いに協働していることを特徴とする、請求
    項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の方法を実施するための
    装置において、調節部材（１１）の圧力センサ（１３）
    が圧力室（１６）と薄膜（１７）とから形成されてお
    り、該圧力室（１６）は導管（１４）を介して圧力導管
    （５）に連通し、薄膜（１７）は圧縮ばね（１９）によ
    って予め負荷されており、圧縮ばね（１９）のバイアス
    は温度に存在しており、しかも吸込空気によって回りを
    洗われる圧縮ばね（１９）のバイアスが、吸込空気の温
    度の低下につれて上昇するか又はその逆に構成されてお
    り、薄膜（１７）はロッド（１８）を介して旋回可能な
    フラップ（１０）に結合されており、該フラップ（１
    ０）は圧力導管（５）を、所定の圧力が達成されるまで
    はバイパス導管（８）又は空気予熱器（８ａ）に接続せ
    しめ、かつ所定の圧力が達成された後は過給空気冷却器
    に導かれる過給空気導管（１５）に接続せしめることを
    特徴とする、請求項２に記載の方法を実施するための装
    置。
  4. 【請求項４】 圧力センサ（１３）の圧力室（１６）
    が、変調弁（２０）を間挿し導管（１４）を介して圧縮
    機（３）から到来する圧力導管（５）に接続されてお
    り、かつ変調弁（２０）、吸込導管（４）内に組み込ま
    れているサーモスタッド（１２）によって制御可能であ
    ることを特徴とする、請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 調節部材（１１）が電子機器によって制
    御可能であり、その際圧力センサが圧力導管内に、また
    温度センサが吸込導管内に夫々組み込まれており、両セ
    ンサの信号は電子機器で評価され、その際圧力センサの
    信号が優先的に評価され、かつ温度センサの信号は圧力
    信号の補正のために副次的に評価されることを特徴とす
    る、請求項３記載の装置。
JP5311936A 1992-12-12 1993-12-13 過給空気温度を制御するための方法並びに該方法を実施するための装置 Pending JPH06212980A (ja)

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DE4242010A DE4242010A1 (de) 1992-12-12 1992-12-12 Verfahren zur Regelung der Ladelufttemperatur, sowie Vorrichtung zu dessen Durchführung
DE4242010.5 1992-12-12

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JP2009534585A (ja) * 2006-04-26 2009-09-24 ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール 冷却主循環システムと加熱機構付きバイバスシステムとを備える熱機関用吸気装置

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