JPH0749771B2 - 可変容量型排気タ−ボチヤ−ジヤ付内燃機関の過給圧力制御装置 - Google Patents

可変容量型排気タ−ボチヤ−ジヤ付内燃機関の過給圧力制御装置

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JPH0749771B2
JPH0749771B2 JP61170795A JP17079586A JPH0749771B2 JP H0749771 B2 JPH0749771 B2 JP H0749771B2 JP 61170795 A JP61170795 A JP 61170795A JP 17079586 A JP17079586 A JP 17079586A JP H0749771 B2 JPH0749771 B2 JP H0749771B2
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【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、排気タービンの排気入口ノズル面積が可変制
御される可変容量型排気ターボチャージャ付内燃機関の
過給圧力制御装置に関する。
〈従来の技術〉 内燃機関の排気ターボチャージャにおいては機関の排気
エネルギによって排気タービンを回転駆動し、これに軸
結されたコンプレッサにより吸入空気を加圧して機関に
供給(過給)するようにしているが、排気エネルギの小
さい機関低回転領域では、機関に充分な過給ができなか
った。このため、排気タービンに供給する排気エネルギ
量を機関の運転状態に応じて変化させる可変容量型排気
ターボチャージャが提案されており、この従来例を第4
図及び第5図に示す(特開昭60−182318号公報等参
照)。
この図で、20は排気タービン、21はこの排気タービン20
の外周を覆うタービンハウジングであり、タービンハウ
ジング21の排気入口ノズル21aにフラップ22が回転自由
に支持されている。
このフラップ22は、その回転(図示しないアクチュエー
タによって回転駆動される)によって排気入口ノズル21
aの面積を可変するものであり、機関低回転領域におい
ては図で時計方向に回転させることによって排気入口ノ
ズル21aの面積を最小(第4図)に絞って、排気タービ
ン20に流入する排気流速を上げ、過給圧力の立ち上がり
が早くなるようにする。そして、過給圧力が初期設定さ
れた過給圧力に達すると、フラップ22を図で反時計方向
に徐々に回転させることにより、排気入口ノズル21aの
面積を大きくし(第5図)、排気タービン20に供給され
る排気エネルギ量を加減して、目標の過給圧力を発生さ
せるようにしている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記のように過給圧力の立ち上がりを早
めるために排気入口ノズル21aの面積を絞って(容量を
絞って)過給圧力を高めても、このとき、機関に付設さ
れる変速機のギヤ位置や機関負荷状態によっては排気圧
力がこれを上回って上昇することがあり、過給により効
果よりもシリンダのポンプ損失の増大や残留ガスの増大
等による悪影響が勝って、機関出力が低下し加速性が悪
化することがあった。また、このようにフラップ22を絞
っているときに残留ガスが増大すると、フラップ22を開
いて排気入口ノズル21a面積を大きくしてからも残留ガ
スの影響がしばらくの間残って出力が低下するおそれが
あった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、排気圧
力の上昇による機関出力の低下を抑止して、充分な過給
効果を得ることができる可変容量型排気ターボチャージ
ャ付内燃機関の過給圧力制御装置を提供することを目的
とする。
〈問題点を解決するための手段〉 そのため本発明では、第1図に示すように、排気ターボ
チャージャの排気タービンをバイパスする排気バイパス
通路を開閉する開閉手段と、前記排気タービンの排気入
口ノズルの面積を可変する排気入口ノズル面積可変手段
と、過給圧力を検出する過給圧力検出手段と、これによ
って検出された過給圧力に応じて前記開閉手段及び排気
入口ノズル面積可変手段を制御する過給圧力制御手段
と、を備えた可変容量型排気ターボチャージャ付内燃機
関の過給圧力制御装置において、過給圧力の増加率を検
出する過給圧力増加率検出手段と、前記排気タービンと
上流側における排気圧力の増加率を検出する排気圧力増
加率検出手段と、これらによって検出された過給圧力増
加率と排気圧力増加率との比が所定値以下であるときに
前記過給圧力制御手段に優先して排気入口ノズル面積の
拡大制御若しくは排気バイパス通路の開制御をする排気
圧力制御手段と、を設けるようにした。
〈作用〉 かかる過給圧力制御装置によると、過給圧力の上昇に対
して排気圧力が所定以上の上昇を示しているときには、
排気圧力の上昇による機関出力の低下が発生するおそれ
があるため、排気入口ノズル面積を拡大したり、排気が
排気タービンをバイパスして流通するようにし排気の通
路抵抗を減少させ、排気タービン上流側での排気圧力の
上昇を抑止する。
即ち、排気入口ノズル面積を絞ることによって、過給圧
力の立ち上がりを早めようとしているときに、排気圧力
が急激上昇していると、過給効果によって機関出力を向
上させようとしても排圧損失によって出力向上効果が得
られないので、過給効果が得られる程度までに排気圧力
を低下させようとするものである。
〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第2図に本実施例のシステム図を示す。
即ち、機関1から排気通路2を介して排出された排気の
エネルギによって排気ターボチャージャ3のタービン3a
を回転駆動させることにより、吸気通路4に設けられ前
記タービン3aと軸結されたコンプレッサ3bを回転駆動し
て、機関1に過給(圧縮)空気を供給する。
前記タービン3aの外周を覆うタービンハウジグの排気入
口ノズル3cには、従来例で説明したような該排気入口ノ
ズル3cの面積を可変するためのフラップ5(第4図及び
第5図に示したフラップ22と同様に回転自由に支持され
る)が設置されており、この排気入口ノズル面積可変手
段としてのフラップ5はアクチュエータ6によって回転
駆動される。
また、タービン3aの上下流間を短絡し、タービン3aをバ
イパスして排気を流通させる排気バイパス通路7には、
排気バイパス弁8が介装されており、この排気バイパス
弁8はアクチュエータ9によって開閉駆動される。
前記アクチュエータ6,9は、マイクロコンピュータを内
蔵したコントロールユニット10によってその作動が制御
されるものであり、コントロールユニット10には、コン
プレッサ3b下流側の吸気通路4に設置される過給圧力検
出手段としての過給圧力センサ11によって検出される過
給圧力Pcと、タービン3a上流側の排気通路2に設置され
る排気圧力センサ12によって検出される排気圧力Ptと、
が入力され、これらの検出結果に基づいてアクチュエー
タ6,9を作動させる。即ち、本実施例において、コント
ロールユニット10は、過給圧力制御手段及び排気圧力制
御手段に相当し、過給圧力センサ11とによって過給圧力
増加率検出手段を構成し、一方、排気圧力センサ12とに
よって排気圧力増加率検出手段を構成する。
次にコントロールユニット10による制御を説明する。
過給圧力センサ11によって検出された過給圧力Pcが所定
圧力P1未満であるときには、アクチュエータ6によって
排気入口ノズル3cの面積が最小となるように制御され
る。かかる所定圧力P1未満の状態で過給圧力Pcと排気圧
力Ptとの上昇率比によっては面積が最小となるように制
御されないが、かかる制御については後に説明する。
また、過給圧力Pcが前記所定圧力P1以上になると、排気
入口ノズル3cの面積が増大する方向にフラップ5を徐々
に回転され、過給圧力Pcが所定圧力P1と略一致するよう
に制御する。
過給圧力Pcを所定圧力P1に略一致するようにフラップ5
を回転させていって、フラップ5の回転限界(排気入口
ノズル3cの最大面積)までになると、今度は排気バイパ
ス弁8をアクチュエータ9によって全閉の状態(フラッ
プ5が排気入口ノズル3cの面積を増大させる側の回転限
界になるまでは全閉状態に維持される。)から徐々に開
いて、過給圧力Pcが所定圧力P1付近で維持されるよう
に、タービン3aをバイスする排気バイパス通路7を流通
する排気量を徐々に増大させる。
このように、過給圧力Pcが所定圧力P1に達するまでは、
排気入口ノズル3cの面積を最小にすることによって、排
気流速を高めて過給圧力Pcの立ち上がりを早め、所定圧
力P1に達してからは過給圧力Pcがこの所定圧力P1と略一
致するように排気入口ノズル3cの面積を増大させてゆ
き、排気入口ノズル3cの面積が最大になったら、タービ
ン3aをバイパスさせる排気量を増大させて過給圧力Pc
制御するものである。
ところで、フラップ5によって排気入口ノズル3cの面積
を最小にしているときには、過給圧力Pcの上昇率よりも
排気圧力Ptの上昇率が上回って、即ち、過給の効果より
も排圧損失の増大が上回って、機関出力を低下させるお
それがあるため、第3図のフローチャートに示すように
所定圧力P1未満の領域において、所定条件が揃ったとき
に排気入口ノズル3cの面積を増大させる方向にフラップ
5を回転駆動させる。即ち、過給圧力Pcが所定圧力P1
満であっても強制的に、排気入口ノズル3cの面積を増大
制御させるものである。
かかる制御を第3図のフローチャートに基づいて説明す
る。
ステップ(図では「S」としてあり、以下同様とする)
1では、過給圧力センサ11によって検出される過給圧力
Pcと、排気圧力センサ12によって検出される排気圧力Pt
と、を入力する。
ステップ2では、ステップ1で入力した過給圧力Pcと所
定圧力P1とを比較し、Pc<P1であるとき、即ち、本来排
気入口ノズル3cの面積を最小に制御すべき状態のときに
は次のステップ3へ進み、Pc≧P1であるときにはそのま
まリターンさせる。
ステップ3では、前回入力した過給圧力Pcと今回の入力
値に基づいて過給圧力Pcの増加率ΔPcを演算する。
ステップ4ではステップ3と同様にして、排気圧力Pt
増加率ΔPtを演算する。
ステップ5では、ステップ3及びステップ4で演算した
それぞれの増加率ΔPcとΔPtとの比を求め、ΔPc/ΔPt
が所定値k以上であるときにはそのままリターンさせ、
所定値k未満であるときには次のステップ6へ進む。
ステップ6では、排気入口ノズル3cの面積が増大する方
向にフラップ5を所定角度だけ回転させる。このよう
に、フラップ5を回転させれば、排気入口ノズル3cにお
ける排気流速は遅くなり、タービン3aに加えられる排気
エネルギも減少することになるが、排気の通路面積が増
大することによってタービン3a上流側での排気圧力を低
下させることができる。
即ち、加速時の機関出力増加率ΔTと、前記増加率Δ
Pc,ΔPtとの間には、 ΔT=αΔPc−βΔPt(α,βは正の係数)なる関係が
あるため、ΔPc/ΔPt>β/α(β/αは上記所定値k
に相当する)であれば良好な加速性を得ることができる
が、運転状態によってはΔPc/ΔPt<β/αとなって加
速性が損なわれることがある。ΔPc/ΔPt<β/αとな
っているときに、排気圧力Ptを減少させればΔPc/ΔPt
>β/αなる関係にできるので、本実施例では排気入口
ノズル3cの面積を増大させることによりΔPtを小さくし
て加速性を改善しようとするものである。排気圧力Pt
減少させれば、シリンダのポンプ損失の増大や残留ガス
の増大等を招くことがなく、排圧損失の悪影響を回避し
て、機関出力を低下させることなく過給圧力Pcの立ち上
がりを早めて加速性を向上できる。換言すれば、排気圧
力上昇によって過給効果が薄れているときに、排気圧力
を減少させて過給効果を充分に得ようとするものであ
る。
尚、低負荷からの加速では、加速初期には瞬間的に排気
圧力Ptが急激上昇するが、これは部分負荷の状態から全
負荷の状態の排気圧力に移行する状態であり、コンプレ
ッサ3bによる過給効果が発揮されていない状態であるた
め、かかる状態で排気圧力減少制御を行うと過給圧力Pc
の上昇が遅れて加速応答性が損なわれることになる。従
って、上記ΔPc/ΔPtに基づくフラップ5の制御は、過
給圧力Pcが0mmHg以上のときに行うようにする。
本実施例では、排気圧力Ptを減少させるためにフラップ
5を制御するようにしたが、排気バイパス弁8を開弁制
御させるようにしても良く、又は、フラップ5及び排気
バイパス弁8の両方に同時制御して排気圧力の減少を図
るようにしても良い。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、可変容量型排気
ターボチャージャ付内燃機関において、排気入口ノズル
面積を絞ったときの排気圧力上昇による機関出力の低下
を防止でき、良好な過給圧力の立ち上がりを得て、機関
の加速性を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成図、第2図は本発明の一実施例を
示すシステム図、第3図は同上実施例における排気圧力
制御を示すフローチャート、第4図及び第5図はそれぞ
れ可変容量型排気ターボチャージャの従来例を示す断面
図である。 1……機関、2……排気通路、3……排気ターボチャー
ジャ、3a……タービン、3b……コンプレッサ、3c……排
気入口ノズル、4……吸気通路、5……フラップ、7…
…排気バイパス通路、8……排気バイパス弁、10……コ
ントロールユニット、11……過給圧力センサ、12……排
気圧力センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】排気タービンをバイパスする排気バイパス
    通路を開閉する開閉手段と、排気タービンの排気入口ノ
    ズルの面積を可変する排気入口ノズル面積可変手段と、
    過給圧力を検出する過給圧力検出手段と、検出された過
    給圧力に応じて前記開閉手段及び排気入口ノズル面積可
    変手段を制御する過給圧力制御手段と、を備えた可変容
    量型排気ターボチャージャ付内燃機関の過給圧力制御装
    置において、過給圧力の増加率を検出する過給圧力増加
    率検出手段と、排気タービンの上流側における排気圧力
    の増加率を検出する排気圧力増加率検出手段と、検出さ
    れた過給圧力増加率と排気圧力増加率との比が所定値以
    下であるときに前記過給圧力制御手段に優先して排気入
    口ノズル面積の拡大制御若しくは排気バイパス通路の開
    制御をする排気圧力制御手段と、を設けたことを特徴と
    する可変容量型排気ターボチャージャ付内燃機関の過給
    圧力制御装置。
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JP4631719B2 (ja) * 2006-01-20 2011-02-16 いすゞ自動車株式会社 エンジン制御システム
JP5053221B2 (ja) * 2008-06-27 2012-10-17 本田技研工業株式会社 内燃機関の過給圧制御装置
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EP2770185A1 (en) * 2011-10-21 2014-08-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
JP6565743B2 (ja) * 2016-03-10 2019-08-28 株式会社豊田自動織機 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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