JPH07293302A - ウェストゲート故障検知装置とその作動方法 - Google Patents

ウェストゲート故障検知装置とその作動方法

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JPH07293302A
JPH07293302A JP7094070A JP9407095A JPH07293302A JP H07293302 A JPH07293302 A JP H07293302A JP 7094070 A JP7094070 A JP 7094070A JP 9407095 A JP9407095 A JP 9407095A JP H07293302 A JPH07293302 A JP H07293302A
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Edward H Betts
エイチ ベッツ エドワード
Shawn J Weck
ジェイ ウェック ショーン
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェストゲートが故障したとき検知して、ブ
ースト圧力が過度になりエンジンの損傷を防止する。 【構成】 動的ウェストゲートの故障検知装置が開示さ
れる。この装置は、エンジンがより高いブースト圧力レ
ベルを生じるとき、時々繰り返して吸気のブースト圧力
を測定して記憶する。装置は記憶したブースト圧力の関
数として、ブースト圧力限度値を計算する。ブースト圧
力値が、ブースト圧力限度値と所定の圧力差の合計を超
えると、ウェストゲートの故障が示され、エンジンの定
格出力パワーが下げられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に電子制御ターボ
チャージエンジンの分野に関し、より詳しくは電子制御
によりウェストゲートの故障を検知し、エンジンの定格
出力を下げる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ターボチャージエンジンは公知である。
ターボチャージャーはタービンホイールがエンジンの排
気通路に挿入される。エンジンの吸気マニホールド内に
位置するコンプレッサーホイールが、タービンに機械的
に結合される。公知のように、エンジンの排気によりタ
ービンホイールが回転し、それによりコンプレッサーホ
イールがエンジンの吸気マニホールドに入る空気を圧縮
する。空気を圧縮することで、より多量の空気をエンジ
ンのシリンダーに導入し、それにより燃料をより多く噴
射できるようにし、このようにして通常に動作するエン
ジンよりエンジンのパワー出力を増加させる。ある例で
は、空気を圧縮すると吸気マニホールド内で圧力が過大
に増加し、又はエンジンのシリンダー内で圧力が上がり
すぎる場合がある。この場合、ターボチャージャーの運
転を制限しないと、エンジンが損傷を受ける場合があ
る。圧力がエンジンの損傷が起こりえるレベルを超えな
いようにするため、ウェストゲートが取り付けられる場
合が多い。一般にウェストゲートは、吸気マニホールド
と排気マニホールドの双方に結合されている。吸気マニ
ホールド内の圧力がエンジンに損傷を与えるおそれのあ
るレベルに近づくと、ウェストゲートはエンジン排気配
管内のポートを開口し、それにより排気ガスがターボチ
ャージャーのタービンホイールを迂回するようになる。
そうすると、次にタービンの速度が減速し、それにより
ターボチャージャーのコンプレッサーによりかけられる
加圧力が減少する。このように、ウェストゲートは、タ
ーボチャージャーが損傷を起こすほどの吸気マニホール
ド圧力を生じないように保証するのに役立つ。
【０００３】しかし、ウェストゲート弁がうまく作動し
ないと、ターボチャージャーのタービンホイールの周り
のバイパス通路は閉じて、排気ガスがタービンホイール
を迂回できない。従って、ウェストゲートがうまく作動
しないと、ターボチャージャーのコンプレッサーは、エ
ンジンに損傷を与ええる圧力レベルを超えて空気を圧縮
し続ける場合がある。他の形式のウェストゲートの制御
システムも公知である。例えば、米国特許第5,121,604
号は、エンジン速度と他のパラメーターの関数である所
定のマップに従って、吸気マニホールドの圧力を規制し
ようとするウェストゲートの閉ループ制御を開示する。
そこでは電気的故障を防ぐ安全装置についての記述が開
示される。例えば、サーボ回路が故障すると作動するス
イッチが設けられる。スイッチを作動させると、制御装
置はエンジン速度のみの関数である固定コマンド値を送
信する。このように、吸気マニホールドの圧力はエンジ
ンの損傷が起こりえるレベルより下に保持される。しか
し、第5,121,604 号特許にはウェストゲート弁自体が故
障したときに、エンジンを保護する安全装置は開示され
ていない。他の公知のウェストゲート制御が米国特許第
4,646,834 号に開示される。この特許は、電気的故障の
ときにウェストゲート弁を所定の位置に付勢する制御装
置を開示する。その所定の位置では、システムが正しく
運転されていれば許容されるレベルを超えて、減圧した
圧力レべルとなる。上述した第5,121,604 号特許では、
ウェストゲートの故障に対して保護する制御システムに
ついての記述は開示されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】また、これらのデバイ
ス又は公知の制御システムでは、どれも個々のエンジン
の特定の許容できるブースト圧力レベルを測定し、現在
のブースト圧力レベルと比較し、ウェストゲート弁が故
障したかどうか決めるものはない。さらに、従来技術で
は制御システムはウェストゲートの故障のときにエンジ
ンパワーの定格出力を下げない。本発明は、従来のウェ
ストゲート弁とウェストゲートの制御の欠点を克服する
ことを目的とする。これら及び本発明の他の利点は、発
明の詳細な説明、図面、特許請求の範囲から理解される
であろう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の１態様では、ウ
ェストゲート制御弁を有するターボチャジャーを装備す
るエンジンを制御する方法が開示される。エンジンは、
メモリーに記憶した馬力マップの関数として燃料噴射コ
マンドを発生する電子制御器により制御される。本発明
の方法には、エンジンの吸気マニホールド内の第１ブー
スト圧力を検知し、それに応じて第１ブースト圧力信号
を発生し、第１ブースト圧力信号を所定の値と比較し、
比較結果の関数として燃料噴射コマンドを減少させるス
テップが含まれる。本発明の他の態様では、ウェストゲ
ートを有するターボチャージャーを装備するエンジンに
おいて、ウェストゲートの故障を検知し、その後、吸気
マニホールド内のブースト圧力を調節する装置が開示さ
れる。この装置には、電子制御器、及び電子制御器に結
合され、吸気マニホールド内の圧力に応じてブースト圧
力信号を発生する圧力センサーが含まれ、前記ブースト
圧力信号が所定のブースト圧力限度より大きいとき、前
記電子制御器は、第１燃料噴射曲線の関数として第１燃
料噴射コマンドを発生し、第２燃料噴射曲線の関数とし
て第２燃料噴射コマンドを発生する。
【０００６】これら及び他の態様は、発明の詳細な説
明、図面、特許請求の範囲を読めば明らかであろう。
【０００７】
【実施例】まず図１を参照すると、本発明のウェストゲ
ート制御装置10の好適な実施例のブロック図が示され
る。ウェストゲート制御弁15は、内燃エンジン25の排気
マニホールド20と排気マフラー30の間に結合されてい
る。ウェストゲート制御弁15は、またエンジン25の吸気
通路内の後冷却器70の入口に結合されている。図示する
ように、ウェストゲート弁は、ターボチャージャー30を
通る排気通路(A) に並列な排気通路を形成する。より詳
しくは、ターボチャージャーを通る排気通路(A)は、一
般に高圧タービンホイール35と低圧タービンホイール40
を含む。そうすると、排気ガスはターボチャージャー30
から低圧排気出口45を通ってマフラー32へ流出する。高
圧、低圧タービンホイール35,40 は、それぞれ高圧、低
圧コンプレッサーホイール50,55 に機械的に結合されて
いる。空気がエアクリーナー60を通って低圧ターボチャ
ージャーの空気入口65へ流れる。低圧コンプレッサーホ
イール50が、空気を圧縮し、それにより空気が高圧コン
プレッサーホイール55へ流れるときの圧力を増加させ
る。公知なように、低圧コンプレッサーホイール50で圧
縮される空気の量従って低圧コンプレッサーホイール50
を出る空気圧の増加量は、低圧タービンホイール40の回
転速度の関数である。
【０００８】低圧コンプレッサーホイール50を離れる圧
縮空気は、次に高圧コンプレッサーホイール55により圧
縮される。好適な実施例では、２つのタービンホイール
と２つのコンプレッサーホイールを含むが、タービンと
ホイールが１つづつでもよい。特許請求の範囲で定義さ
れる本ウェストゲート制御装置には、このようなターボ
チャージャーを有する適用例まで含まれる。後冷却器70
が高圧コンプレッサーホイール55の出力に結合され、エ
ンジン25の吸気マニホールド75に結合されている。エン
ジン25のシリンダー80が１つ示されている。しかし、シ
リンダー80の数は幾つでもよい。シリンダーは、少なく
とも１つの吸気弁85と少なくとも１つの排気弁90を含
む。燃料インジェクター95は、インジェクター駆動回路
100 からコネクター105 を通ってくるインジェクターコ
マンド信号を受信すると、燃料をシリンダー80に噴射す
る。駆動回路100 が、電子制御モジュール(ECM)110から
コネクター115 を通って送信される燃料コマンド信号の
関数として、インジェクター駆動コマンドを発生する。
空気燃料混合物が爆発した後、排気ガスは排気弁90を通
ってエンジンのシリンダー80を離れ、排気マニホールド
20に入る。
【０００９】ECM110は、コネクター130 により冷却水温
度センサー120 に接続されている。冷却水温度センサー
120 は、エンジン25の冷却水流路に装備されていて、コ
ネクター130 に冷却水温度信号を発生するのが好まし
い。エンジン速度センサー135がエンジン25のカム軸に
結合し、ECM110に接続されるコネクター140 にエンジン
速度信号を発生する。好適な実施例では、ECM110内にメ
モリー145 が含まれる。ブースト圧力センサー111 が吸
気マニホールド75と組み合わされ、吸気マニホールド75
内の空気圧力の関数であるブースト圧力信号を発生す
る。ブースト圧力センサー111 がコネクター112 により
ECM110に接続されている。ECM110がコネクター112 上で
ブースト圧力信号を読む。図１に示すように、ウェスト
ゲート弁15は排気マニホールド20と高圧ターボチャージ
ャーのコンプレッサーホイール55の出口の間に結合され
ているのが好ましい。従来のように、ウェストゲートは
ハウジング175 及び、隔壁180 の外周部の近くでハウジ
ング175 に結合されている隔壁180 を含む。隔壁180 に
は、弁195とバネ185 が結合している。バネ185 が弁195
を閉位置に付勢しこの位置で、弁は排気バイパス開口2
00 を閉じて、排気ガスが高圧タービンホイール35と低
圧タービンホイール40を迂回しないようにする。ハウジ
ング175 内に仕切り190 が取り付けられ、ハウジング17
5 内に分離した空洞を造る。例えば、ハウジング175は
入口ブースト圧力空洞205 と排気ガス空洞210 を含む。
入口ブースト圧力空洞205 は高圧コンプレッサーホイー
ル55の出口と連通する。高圧コンプレッサーホイール55
を出る空気の圧力により、隔壁180 がバネの下向きの付
勢力に対して弁195 を動かす。例えば、空気圧が隔壁18
0 でバネ185 を圧縮するのに十分であれば、弁195 は開
位置に動き、排気ガス空洞210 と排気バイパス開口200
を通ってマフラー32へ行く排気ガスの流れを生じさせ
る。このように、ブースト圧力がバネの付勢力により決
まる所定の値を超えると、ウェストゲート弁が開き、そ
れにより排気ガスを高圧タービンホイール35と低圧ター
ビンホイール40から迂回させる。こうすると、コンプレ
ッサーホイール50,55 によりかかる力が減少し、吸気マ
ニホールド75内のブースト圧力が減少する。こうして、
ウェストゲートは、ターボチャージャーの入口空気圧が
過度になるのを許されると、これがないとエンジンの損
傷が起こりえるが、これを防ぐのに役立つ。
【００１０】図２を参照すると、本発明の好適な実施例
で使われるソフトウェア制御のブロック図が示される。
図２から、好適なマイクロプロセッサー、及びマイクロ
プロセッサーと組合わさるアセンブリ語を使用して、す
ぐ容易にソフトウェアをコード化することができる。図
２に示すフローチャートからこのようなソフトウェアを
コード化することは、当業者にとって機械的なステップ
である。エンジンの製造後１回目にエンジンをスタート
させるとき、ウェストゲート弁15は正しく作動するとす
る。エンジンをスタートさせると、本発明のウェストゲ
ート制御装置が、特定のエンジンの特定のブースト圧力
の誤差値を測定し始める。エンジン間の公差等は小さい
ので、このようなブースト圧力の誤差値は、エンジン毎
に異なる。本発明により、ECM が個々のエンジン用に調
整したブースト圧力の誤差値を選択することができる。
ブロック300 で本発明の好適な実施例のソフトウェア制
御が始まる。ブロック310 でカウンターがゼロにリセッ
トされ、ソフトウェア制御はブロック320 へ行く。ブロ
ック320 で、ECM110がコンジット130 上で冷却水温度セ
ンサー120 により発生する冷却水温度信号を読む。ECM1
10がその値を所定の冷却水温度値と比較する。好適な実
施例では、所定の冷却水温度値は約８５℃であるが、す
ぐ容易に他の値を使うこともできる。冷却水温度信号
が、所定の冷却水温度値を超えると、ソフトウェア制御
はブロック330 へ行く。そうでなければ、ソフトウェア
制御はブロック320 へ戻る。
【００１１】ブロック330 で、ECM110が現在のエンジン
荷重をコネクター115 上の燃料コマンド信号の関数とし
て評価する。ECM110は、燃料コマンド信号115 を所定の
燃料コマンド値と比較してこれを行う。好適な実施例で
は、所定の燃料コマンド値は最大燃料コマンドの約９５
％の値に対応する。もし、燃料コマンドが所定の燃料コ
マンド値を超えると、ソフトウェア制御はブロック340
へ行く。そうでなければ、ソフトウェア制御はブロック
320 へ戻る。ブロック340 で、ECM110がコンジット140
上でエンジン速度センサー135 により生じるエンジン速
度信号を読む。ECM110がエンジン速度信号を所定の第
１，第２エンジン速度と比較する。好適な実施例では、
所定の第１，第２エンジン速度はそれぞれ1600RPM と17
00RPM に対応する。エンジン速度信号が、所定の第１，
第２エンジン速度の間のエンジン速度に対応すると、ソ
フトウェア制御は350 へ行く。そうでなければ、320 へ
行く。ブロック350 で、ECM110が最後にブースト圧力を
測定してからの経過時間を計算し、経過時間を所定の時
間間隔T1と比較する。好適な実施例では、所定の時間間
隔は約３０分である。しかし、特許請求の範囲で定義さ
れる本発明の精神と範囲から離れることなく、すぐ容易
に他の値で置き換えることができる。もし、経過時間が
所定の時間間隔を超えると、ソフトウェア制御は360 へ
行く。そうでなければ、制御は320 へ行く。
【００１２】ブロック360 で、ECM110がブースト圧力信
号を所定の回数だけ読み、この示度を平均する。ブース
ト圧力信号はブースト圧力センサー111 によりコンジッ
ト112 上に生じる。好適な実施例では、所定の回数は５
回である。しかし、所定の読み回数は特許請求の範囲で
定義される本発明の精神と範囲から離れることなく、す
ぐ容易に他の値に変えることができる。ECM110は所定の
回数のブースト圧力値を平均し、平均値をメモリー145
に記憶する。ソフトウェア制御はブロック360からブロ
ック370 へ行く。ブロック370 で、ECM110が１０のブー
スト圧力の平均(BOOSTAV) がとられ、メモリーに記憶さ
れたかどうか決める。１０のブースト圧力の平均がとら
れたら、ソフトウェア制御はブロック380 へ行く。そう
でなければ、ソフトウェア制御はブロック390 へ行く。
ブロック390 でカウンター(n) が増加し、制御はブロッ
ク320 へ行く。ブロック380 で、ブースト圧力限度値が
１０のブースト圧力の平均(BOOSTAV)にセットされる。
制御は次にブロック395 へ行く。ブロック395 でECM110
が、コンジット112 上でブースト圧力センサー111 によ
り生じる現在のブースト圧力値BPS を読む。現在のブー
スト圧力値をブースト圧力限度値と所定の圧力差ΔＰの
和と比較する。もし、現在のブースト圧力BPS が和より
大きければ、過度のブースト状態が示される。次に制御
は、ブロック396 へ行き、そこでECM110により発する燃
料コマンドが通常値の８０％に下げられる。もしそうで
はなく、現在のブースト圧力値BPS がブースト圧力限度
値と所定の圧力差ΔＰの和より小さければ、制御はブロ
ック395 へ戻り、そこで他の現在のブースト圧力値BPS
が読まれる。フローチャートから分かるように、現在の
ブースト圧力値BPS がブースト圧力限度値と所定の圧力
差ΔＰの和より小さい限り、ECM110は繰り返し現在のブ
ースト圧力値を読み、ブロック395 に示すように比較を
行う。
【００１３】好適な実施例では、ECM110がエンジンパワ
ー出力を２０％減少させるが、その量は特許請求の範囲
で定義される本発明の精神と範囲から離れることなく、
すぐ容易に他の値に調整することができる。ブロック32
0 から350 で概観した状態は、エンジンが高いブースト
圧力値を生じるときのエンジン運転状態を例示する。エ
ンジンが許容可能な運転範囲でより高いブースト圧力レ
ベルを生じるとき、ブースト圧力限度値を計算するのが
有利である。このように、ブースト圧力限度値は許容可
能なブースト圧力値運転範囲の頂点でのブースト圧力に
対応する。エンジンが実際に許容しうるブースト圧力で
運転しているとき、ウェストゲート故障制御装置はウェ
ストゲート故障を示さずに、エンジンの出力定格を下げ
るであろう。ブースト圧力限度値を計算した後、ECM110
はコネクター112 上で実際のブースト圧力値を測定し、
その値をブースト圧力限度値と比較し、実際の値が限度
値を超えるかどうか決めることにより、ウェストゲート
弁が故障したと決める。ブロック320 から350 で概観し
たように、エンジン運転パラメーターは幾つかの特定の
値が示唆される。しかし、特定のエンジン又はエンジン
の用途によりこれらのパラメーターは、特許請求の範囲
で定義される本発明の精神と範囲から離れることなく、
すぐ容易に他の値に変えることができる。上述したよう
に、これらのパラメーターの値は、許容しうる運転範囲
内でより高いブースト圧力レベルでエンジンが運転され
るように選ぶべきである。
【００１４】ある例では、変化する特定の運転状態を反
映するブースト圧力限度値計算するのが好ましい。例え
ば、エンジン内のブースト圧力は標高又は過度の温度変
化で変わる場合がある。これらの例では、これらの変化
に合わせるようにブースト圧力限度値を調整するシステ
ムを有するのが好ましい。図３は、本発明の実施例で使
う、ブースト圧力限度値をブースト圧力の読みの運転中
の平均として計算するソフトウェア制御のフローチャー
トを表す。当業者であればだれでも、フローチャートか
らすぐ容易にソフトウェアコードを書くことができる。
ブロック400 で、ソフトウェアのフラッグTABLEFULL を
ゼロにセットすることで、ソフトウェア制御が始まる。
それからプログラム制御はブロック400 からブロック40
2 へ行く。ブロック402 でECM110がカウンター(n) をゼ
ロにセットする。ソフトウェア制御は次にブロック405
へ行く。ブロック405 で、ECM110がブースト圧力信号(B
PS) 出力をコネクター112 上でブースト圧力センサー11
1 により読む。ECM110は値を可変のBPSnとして記憶す
る。ここにn は現在のカウンター値である。ソフトウェ
ア制御は次にブロック410へ行く。 ブロック410 で、E
CM110が現在のブースト圧力信号BPSnをブースト圧力限
度値と比較する。以下に詳述するように、最新のブース
ト圧力信号の運転中の平均の関数として、ECM110はブー
スト圧力限度値を計算する。もし、現在のブースト圧力
値BPSnがブースト圧力限度値と所定の圧力差ΔＰの和よ
り大きければ、制御はブロック480 へ行く。ブロック48
0 で、ECM110はソフトウェアのフラッグTABLEFULL を読
み、ECM にブースト圧力限度値を計算するのに十分な数
のブースト圧力信号BPSnが読まれたかを決める。以下詳
述するように、ECM110が少なくとも１０のブースト圧力
信号BPS を読んだとき、TABLEFULL フラッグは１にセッ
トされる。しかし、TABLEFULL フラッグは特許請求の範
囲で定義される本発明の精神と範囲から離れることな
く、すぐ容易に他の値にセットすることができる。も
し、TABLEFULL フラッグが１に等しくなければ、正確な
ブースト圧力限度値を発生させるにはブースト圧力の測
定されたサンプル数が不十分であると考えられ、ソフト
ウェア制御はブロック420 へ進む。そうでなく、現在の
ブースト圧力値が計算したブースト圧力限度値と所定の
圧力差ΔＰの和より大きく、TABLEFULLフラッグが１に
等しければ、ソフトウェア制御はブロック490 へ進む。
ブロック490 で、ECM110によりインジェクター駆動回路
100 に送信される全ての燃料コマンドは８０％にされ
る。従って、駆動回路100 は２０％減少したインジェク
ター信号を発生する。このようにして、エンジン出力パ
ワーが２０％定格を下げられる。プログラム制御は、ブ
ロック490 からブロック500 へ行き、メインプログラム
へ戻る。
【００１５】もし、現在のブースト圧力信号BPSnがブー
スト圧力限度値と所定の圧力差ΔＰの和より小さけれ
ば、プログラム制御は、ブロック410 からブロック420
へ行く。ブロック420 から450 で、ECM110は許容しうる
運転範囲内で高いブースト圧力を表すある運転パラメー
ター内で運転されているかを決める。これらの決定のた
めのブロックは、ECM110がブロック460 で更新したブー
スト圧力限度値を計算するとき、エンジンが高いブース
ト圧力レベルで動いていることを保証するのを助ける。
ブロック420 で、ECM110が冷却水温度温度センサー120
により生じるコンジット130 上の信号を読む。ECM110が
その値を所定の冷却水温度温度値と比較する。好適な実
施例では、所定の冷却水温度値は約８５℃である。も
し、冷却水温度信号が所定の冷却水温度値を超えると、
ソフトウェア制御はブロック430 へ行く。そうでなけれ
ば、ソフトウェア制御はブロック405 へ戻る。ブロック
430 で、ECM110がコンジット115 上の燃料コマンド信号
の関数として現在のエンジンの荷重を評価する。ECM110
が燃料コマンド信号を所定の燃料コマンド値と比較す
る。好適な実施例では、所定の燃料コマンド値は、最大
燃料コマンドの約９５％の値に対応する。もし、燃料コ
マンドが所定の燃料コマンド値を超えると、ソフトウェ
ア制御はブロック440 へ行く。そうでなければ、ソフト
ウェア制御はブロック405 へ戻る。
【００１６】ブロック440 で、ECM110がコンジット140
上でエンジン速度センサー135 により生じるエンジン速
度信号を読む。ECM110がエンジン速度信号を所定の第
１，第２エンジン速度と比較する。好適な実施例では、
所定の第１，第２エンジン速度は、それぞれ約1600RPM
と約1700RPM に対応する。エンジン速度信号が、所定の
第１，第２エンジン速度の間のエンジン速度に対応する
と、ソフトウェア制御は450 へ行く。そうでなければ、
制御はブロック405 へ行く。ブロック450 で、ECM110が
最後にブースト圧力を測定してからの経過時間を計算
し、経過時間を所定の時間間隔T1と比較する。好適な実
施例では、所定の時間間隔は約３０分である。しかし、
特許請求の範囲で定義される本発明の精神と範囲から離
れることなく、すぐ容易に他の値で置き換えることがで
きる。もし、経過時間が所定の時間間隔を超えると、ソ
フトウェア制御は455 へ行く。そうでなければ、制御は
405 へ行く。ブロック455 で、カウンター(n) が９を超
えると、カウンターはゼロにリセットされ、TABLEFULL
フラッグが１にセットされる。それにより、TABLEFULL
フラッグが、有効なブースト圧力限度値を生じるのに十
分なブースト圧力値が平均されたことを示す。
【００１７】ブロック460 で、ECM110が更新したブース
ト圧力限度値を計算する。ECM110が、エンジン運転状態
がブロック420 から450 の状態内にあるときに記録した
１０の最新のブースト圧力値を合計する。ブースト圧力
限度値をその合計の平均として計算する。プログラム制
御は、ブロック460 からブロック470 へ行き、そこでEC
M110がカウンター(n) を増加させる。プログラム制御
は、ブロック470 からブロック405 へ戻る。この実施例
では、ECM がブースト圧力信号の運転中の平均を保持
し、ブースト圧力限度値を計算することができる。この
ようにして、この実施例のウェストゲート故障検知器
は、ブースト圧力値を調整して、温度、標高、大気又は
他の条件が徐々に変化しても対応することができる。本
発明は、いつウェストゲート弁が故障したかを決めるの
に使用することができる。ウェストゲート弁が故障する
と、排気ガスがターボチャージャーのタービンホイール
をさらに回転させずにエンジンを出るバイパス通路が閉
じることが多い。そうすると、排気ガスはさらに吸入空
気を圧縮し、それによりブースト圧力が過度になりエン
ジンを損傷する可能性がある。
【００１８】本発明では、現在のブースト圧力をブース
ト圧力限度と比較する。ブースト圧力がブースト圧力限
度値を超えると、ウェストゲートの故障が示される。そ
れに応じて、電子制御モジュールがエンジンの定格出力
を下げ、そうしてエンジンにより生じるブースト圧力を
減少させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のウェストゲート制御の実施例のブロッ
ク図である。
【図２】本発明のウェストゲート制御の実施例のソフト
ウェア制御のフローチャートである。
【図３】本発明の実施例のソフトウェア制御のフローチ
ャートである。
【符号の説明】
１０・・ウェストゲート制御装置 １５・・ウェストゲート制御弁 ２０・・排気マニホールド ２５・・エンジン ３０・・ターボチャージャー ３２・・マフラー ３５・・高圧タービンホイール ４０・・低圧タービンホイール ４５・・出口 ５０・・低圧コンプレッサーホイール ５５・・高圧コンプレッサーホイール ６０・・エアクリーナー ６５・・空気入口 ７０・・後冷却器 ７５・・吸気マニホールド ８０・・シリンダー ８５・・吸気弁 ９０・・排気弁 ９５・・インジェクター １００・・インジェクター駆動回路 １０５，１１２，１１５・・コネクター １１０・・電子制御モジュール(ECM) １１１・・ブースト圧力センサー １２０・・冷却水温度センサー １３０，１４０・・コネクター １４５・・メモリー １７５・・ハウジング １８０・・隔壁 １８５・・バネ １９０・・仕切り １９５・・弁 ２００・・排気バイパス開口 ２０５，２１０・・空洞
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｂ 77/08 Ｍ Ｌ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４５ Ｊ ３６４ Ｅ (72)発明者 ショーン ジェイ ウェック アメリカ合衆国 イリノイ州 61528 エ ドワーズ ブラックブリッジ ロード 8151

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ウェストゲート制御弁を有するターボチャ
    ージャーを装備し、メモリーに記憶した馬力マップの関
    数として燃料噴射コマンドを発生する電子制御器で制御
    するエンジンを制御する方法において、 前記エンジンの吸気マニホールド内の第１ブースト圧力
    を検知し、それに応じて第１ブースト圧力信号を発生
    し、 前記第１ブースト圧力信号を所定の値と比較し、 前記第１ブースト圧力信号が所定の値を超えると、その
    関数として燃料噴射コマンドを減少させ、 前記吸気マニホールド内の第２ブースト圧力を検知し、
    それに応じて第２ブースト圧力信号を発生し、 前記第１ブースト圧力信号と前記第２ブースト圧力信号
    を平均し、 前記平均結果の関数として、平均ブースト圧力信号を発
    生し、 前記平均ブースト圧力信号を所定の値と比較し、 前記平均ブースト圧力信号が所定の値を超えたことの関
    数として所定の割合だけ前記馬力マップの定格出力を下
    げ、それにより対応して前記燃料噴射コマンドを減少さ
    せる、ステップを備える方法。
  2. 【請求項２】ウェストゲート制御弁を有するターボチャ
    ージャーを装備し、メモリーに記憶した馬力マップの関
    数として燃料噴射コマンドを発生する電子制御器で制御
    するエンジンを制御する方法において、 前記エンジンの吸気マニホールド内のブースト圧力を繰
    り返し検知し、それに応じてブースト圧力信号を発生
    し、 前記ブースト圧力信号を平均して、平均ブースト圧力信
    号を発生し、 前記平均ブースト圧力信号と所定の圧力値の和であるブ
    ースト圧力限度値を発生し、 他のブースト圧力信号を検知し、 前記他のブースト圧力信号を前記ブースト圧力限度値と
    比較し、 前記他のブースト圧力信号が前記ブースト圧力限度値を
    超えるとそれに応じて前記燃料噴射コマンドを減少させ
    る、ステップを備える方法。
  3. 【請求項３】請求項２記載の方法であって、 前記ブースト圧力を繰り返し検知するステップは、 エンジン冷却水温度センサーを検知し、それに応じてエ
    ンジン冷却水温度信号を発生し、 エンジン速度センサーを検知し、それに応じてエンジン
    速度信号を発生し、 前記エンジン冷却水温度が所定の冷却水温度値を超え、
    燃料コマンドが所定の燃料コマンド値を超え、前記エン
    ジン速度信号が所定の第１エンジン速度値と所定の第２
    エンジン速度値の間であるとき、それに応じて前記ブー
    スト圧力を検知するステップを含むことを特徴とする方
    法。
  4. 【請求項４】請求項３記載の方法であって、 前記所定の冷却水温度値は約８５℃であることを特徴と
    する方法。
  5. 【請求項５】請求項３記載の方法であって、 前記所定の燃料コマンド値は最大燃料コマンドの約９５
    ％であることを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】請求項３記載の方法であって、 前記所定の第１エンジン速度値は、約1600回転／分であ
    ることを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】請求項６記載の方法であって、 前記所定の第２エンジン速度値は、約1700回転／分であ
    ることを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】請求項３記載の方法であって、 前記繰り返し検知するステップは、少なくとも５回ブー
    スト圧力を検知することを含むことを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】ウェストゲートを有するターボチャージャ
    ーを装備するエンジンのウェストゲートの故障を検知
    し、吸気マニホールド内のブースト圧力を調整する装置
    において、 電子制御器、 前記電子制御器に結合された燃料噴射手段、及び、 前記電子制御器に結合され、前記エンジンの前記吸気マ
    ニホールドと組合わされ、前記吸気マニホールド内の圧
    力に応じてブースト圧力信号を発生する圧力センサー、
    とを備え、 前記ブースト圧力信号が所定のブースト圧力限度より大
    きいとき、前記電子制御器が第１燃料噴射曲線の関数と
    して第１燃料噴射コマンドを発生し、第２燃料噴射曲線
    の関数として第２燃料噴射コマンドを発生し、 前記電子制御器は、所定の時間間隔で前記ブースト圧力
    信号を入力し、前記電子制御器は、所定数の前記ブース
    ト圧力信号の平均として前記所定のブースト圧力限度を
    発生することを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】請求項９記載の装置であって、 前記ブースト圧力限度は、所定数の最新の前記ブースト
    圧力信号の運転中の平均であることを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】請求項９記載の装置であって、 前記電子制御器に結合され、エンジン速度信号を発生す
    るエンジン速度センサー、 前記電子制御器に結合され、冷却水温度信号を発生する
    冷却水温度センサー、及び、 前記電子制御器に結合され、経過時間信号を発生するタ
    イミング手段、を備え、 前記電子制御器は、所望の燃料コマンド信号を出力し、
    前記エンジン速度信号が所定のエンジン速度値を超え、
    前記冷却水温度信号が所定の冷却水温度値を超え、前記
    所望の燃料コマンド信号が所定の燃料コマンド値を超
    え、前記タイミング手段が経過時間信号を発生すると、
    ブースト圧力信号を入力することを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】請求項１１記載の装置であって、 前記タイミング手段が、所定の間隔で周期的に前記経過
    時間信号を発生することを特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】請求項１２記載の装置であって、 前記所定の間隔は、約３０分を超えることを特徴とする
    装置。
  14. 【請求項１４】請求項１１記載の装置であって、 前記所定のエンジン速度値は、約1600RPM であることを
    特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】請求項１１記載の装置であって、 前記所定の燃料コマンド値は、最大燃料コマンドの約９
    ５％であることを特徴とする装置。
  16. 【請求項１６】請求項１１記載の装置であって、 前記所定の温度値は、約８５℃であることを特徴とする
    装置。
  17. 【請求項１７】請求項１１記載の装置であって、 前記タイミング手段が、約３０分を超える所定の間隔で
    周期的に前記経過時間信号を発生し、 前記所定のエンジン速度値は約1600RPM であり、前記所
    定の燃料コマンド値は最大燃料コマンドの約９５％であ
    り、前記所定の温度値は約８５℃であることを特徴とす
    る装置。
JP7094070A 1994-04-20 1995-04-20 ウェストゲート故障検知装置とその作動方法 Withdrawn JPH07293302A (ja)

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