JPH09228848A - ターボチャージャ付エンジンのウェストゲートバルブ制御装置 - Google Patents
ターボチャージャ付エンジンのウェストゲートバルブ制御装置Info
- Publication number
- JPH09228848A JPH09228848A JP8032438A JP3243896A JPH09228848A JP H09228848 A JPH09228848 A JP H09228848A JP 8032438 A JP8032438 A JP 8032438A JP 3243896 A JP3243896 A JP 3243896A JP H09228848 A JPH09228848 A JP H09228848A
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- Japan
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- engine
- negative pressure
- pressure
- waste gate
- gate valve
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェストゲートバルブを利用して、エンジン
の部分的運転領域における出力低下制御を行うことによ
り、コスト低減を図りつつ、動力性能の向上を図ること
を課題とする。 【解決手段】 エンジン出力を低減抑制する必要のある
特定の限定条件、例えば、変速比の大きいリバースの場
合や冷却水温が所定値を超えた場合に負圧供給源１７か
らウェストゲートバルブ９の作動用のアクチュエータ１
０の圧力室１０ａに負圧を供給してウェストゲートバル
ブ９を開き、過給圧を下げて出力を低減する。過給圧即
ち出力を一様に下げずに所定の部分的運転領域のときだ
けに限定するので動力系、駆動系の能力を犠牲にするこ
とがない。
の部分的運転領域における出力低下制御を行うことによ
り、コスト低減を図りつつ、動力性能の向上を図ること
を課題とする。 【解決手段】 エンジン出力を低減抑制する必要のある
特定の限定条件、例えば、変速比の大きいリバースの場
合や冷却水温が所定値を超えた場合に負圧供給源１７か
らウェストゲートバルブ９の作動用のアクチュエータ１
０の圧力室１０ａに負圧を供給してウェストゲートバル
ブ９を開き、過給圧を下げて出力を低減する。過給圧即
ち出力を一様に下げずに所定の部分的運転領域のときだ
けに限定するので動力系、駆動系の能力を犠牲にするこ
とがない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボチャージャ
付エンジンのウェストゲートバルブ制御装置に関し、特
に、ウェストゲートバルブ制御によりエンジンの部分的
運転領域における出力低下制御技術に関する。
付エンジンのウェストゲートバルブ制御装置に関し、特
に、ウェストゲートバルブ制御によりエンジンの部分的
運転領域における出力低下制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のターボチャージャ付エンジンにお
いて、ターボチャージャの排気通路に設けられタービン
ロータを迂回するバイパス路を開閉するウェストゲート
バルブを備え、過給圧が過大になったときにウェストゲ
ートバルブを開にして圧力を排気側に逃がして、過給圧
を適正レベルに抑えていたものが知られている。（実開
平３ー１１８２４１号公報、実開平４ー１１６６３５号
公報参照）。
いて、ターボチャージャの排気通路に設けられタービン
ロータを迂回するバイパス路を開閉するウェストゲート
バルブを備え、過給圧が過大になったときにウェストゲ
ートバルブを開にして圧力を排気側に逃がして、過給圧
を適正レベルに抑えていたものが知られている。（実開
平３ー１１８２４１号公報、実開平４ー１１６６３５号
公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のウェ
ストゲートバルブ制御は、過給圧を適正レベルに抑える
ことが目的であって、エンジンの部分的運転領域ではウ
ェストゲートバルブを制御していない。ところで、近年
のエンジン出力の増大に伴い、特定の運転領域下での部
品（トランスミッション等）の強度上の安全性を確保す
る必要が生じ、かかる部品の強度向上を図ることが行わ
れており、コスト的な不都合を生じている。
ストゲートバルブ制御は、過給圧を適正レベルに抑える
ことが目的であって、エンジンの部分的運転領域ではウ
ェストゲートバルブを制御していない。ところで、近年
のエンジン出力の増大に伴い、特定の運転領域下での部
品（トランスミッション等）の強度上の安全性を確保す
る必要が生じ、かかる部品の強度向上を図ることが行わ
れており、コスト的な不都合を生じている。
【０００４】この問題に鑑み、逆に、エンジン出力全体
に制限を加えれば、動力性能が犠牲になってしまう。本
発明は以上のような従来の実情に鑑み、ウェストゲート
バルブを利用して、エンジンの部分的運転領域における
出力低下制御を行うことにより、コスト低減を図りつ
つ、動力性能の向上を図ることを課題とする。
に制限を加えれば、動力性能が犠牲になってしまう。本
発明は以上のような従来の実情に鑑み、ウェストゲート
バルブを利用して、エンジンの部分的運転領域における
出力低下制御を行うことにより、コスト低減を図りつ
つ、動力性能の向上を図ることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、ターボチャージャの排気通路に設けられター
ビンロータを迂回するバイパス路を開閉するウェストゲ
ートバルブを備えたターボチャージャ付エンジンにおい
て、前記ウェストゲートバルブの開閉動作を行うダイヤ
フラム式アクチュエータを設け、該アクチュエータのダ
イヤフラムにより仕切られた一方の圧力室に吸気系のブ
ースト圧を導入し、該ブースト圧に応じて前記ダイヤフ
ラムに連結されたウェストゲートバルブの開閉を行う構
成とする一方、前記アクチュエータの他方の圧力室に、
負圧供給源からの負圧を導入する負圧導入通路と、大気
を導入する大気導入通路とを夫々連通し、前記アクチュ
エータの他方の圧力室に負圧導入通路を連通する経路
と、大気導入通路を連通する経路とに選択的に切り換え
る切換手段と、前記切換手段を、所定のエンジン運転状
態に応じて制御する制御手段と、を含んで構成した。
る発明は、ターボチャージャの排気通路に設けられター
ビンロータを迂回するバイパス路を開閉するウェストゲ
ートバルブを備えたターボチャージャ付エンジンにおい
て、前記ウェストゲートバルブの開閉動作を行うダイヤ
フラム式アクチュエータを設け、該アクチュエータのダ
イヤフラムにより仕切られた一方の圧力室に吸気系のブ
ースト圧を導入し、該ブースト圧に応じて前記ダイヤフ
ラムに連結されたウェストゲートバルブの開閉を行う構
成とする一方、前記アクチュエータの他方の圧力室に、
負圧供給源からの負圧を導入する負圧導入通路と、大気
を導入する大気導入通路とを夫々連通し、前記アクチュ
エータの他方の圧力室に負圧導入通路を連通する経路
と、大気導入通路を連通する経路とに選択的に切り換え
る切換手段と、前記切換手段を、所定のエンジン運転状
態に応じて制御する制御手段と、を含んで構成した。
【０００６】請求項２に係る発明は、前記制御手段を、
切換手段をＯＮ・ＯＦＦする電気的スイッチ手段から構
成した。請求項３に係る発明は、前記制御手段を、切換
手段にＯＮ・ＯＦＦ信号を出力するコントロールユニッ
トに装備して構成した。
切換手段をＯＮ・ＯＦＦする電気的スイッチ手段から構
成した。請求項３に係る発明は、前記制御手段を、切換
手段にＯＮ・ＯＦＦ信号を出力するコントロールユニッ
トに装備して構成した。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１、図２において、排気通路１に
ターボチャージャ２のタービンロータ３が設けられ、そ
のタービンロータ３と同軸のターボコンプレッサ４がイ
ンテークマニホールド５に設けられている。排気通路１
からタービンロータ３を通過した排気ガスＥは、排気管
６を経て図示しないマフラーに向かうようになってい
る。そして、排気通路１には、タービンロータ３を通過
しないで排気管６に迂回するバイパス路８が設けられて
いる。排気通路１とそのバイパス路８の連通口には、窓
状のウェストゲート７が設けられている。このウェスト
ゲート７とバイパス路８の連通を開閉するウェストゲー
トバルブ９がリンク１１とロッド１２を介して、ウェス
トゲートバルブ９の開閉動作を行うダイヤフラム式アク
チュエータ１０のダイヤフラム１０ａに連結されてい
る。
の形態を説明する。図１、図２において、排気通路１に
ターボチャージャ２のタービンロータ３が設けられ、そ
のタービンロータ３と同軸のターボコンプレッサ４がイ
ンテークマニホールド５に設けられている。排気通路１
からタービンロータ３を通過した排気ガスＥは、排気管
６を経て図示しないマフラーに向かうようになってい
る。そして、排気通路１には、タービンロータ３を通過
しないで排気管６に迂回するバイパス路８が設けられて
いる。排気通路１とそのバイパス路８の連通口には、窓
状のウェストゲート７が設けられている。このウェスト
ゲート７とバイパス路８の連通を開閉するウェストゲー
トバルブ９がリンク１１とロッド１２を介して、ウェス
トゲートバルブ９の開閉動作を行うダイヤフラム式アク
チュエータ１０のダイヤフラム１０ａに連結されてい
る。
【０００８】ここで、アクチュエータ１０は、その本体
１０Ａ内のダイヤフラム１０Ｂにより仕切られた一方の
圧力室１０ａに吸気系としてのインテークマニホールド
５からブースト圧導入管１４を介してブースト圧を導入
し、該ブースト圧に応じて前記ダイヤフラム１０Ｂにロ
ッド１２を介して連結されたウェストゲートバルブ７の
開閉を行う構成となっている。
１０Ａ内のダイヤフラム１０Ｂにより仕切られた一方の
圧力室１０ａに吸気系としてのインテークマニホールド
５からブースト圧導入管１４を介してブースト圧を導入
し、該ブースト圧に応じて前記ダイヤフラム１０Ｂにロ
ッド１２を介して連結されたウェストゲートバルブ７の
開閉を行う構成となっている。
【０００９】又、アクチュエータ１０の他方の圧力室１
０ｂには、バキュームポンプ或いはバキュームタンク等
の負圧供給源１７からの負圧を導入する負圧導入管１８
と、大気を導入する大気導入管２０とが三方電磁弁１５
及び導入管１９を介して連通されている。ここで、前記
三方電磁弁１５は、アクチュエータ１０の圧力室１０ｂ
に負圧導入管１８を連通する経路と、大気導入管２０を
連通する経路とに選択的に切り換える切換手段として設
けられており、ＯＮ時には、圧力室１０ｂに負圧導入管
１８を連通し、ＯＦＦ時には圧力室１０ｂに大気導入管
２０を連通するように切換制御される。
０ｂには、バキュームポンプ或いはバキュームタンク等
の負圧供給源１７からの負圧を導入する負圧導入管１８
と、大気を導入する大気導入管２０とが三方電磁弁１５
及び導入管１９を介して連通されている。ここで、前記
三方電磁弁１５は、アクチュエータ１０の圧力室１０ｂ
に負圧導入管１８を連通する経路と、大気導入管２０を
連通する経路とに選択的に切り換える切換手段として設
けられており、ＯＮ時には、圧力室１０ｂに負圧導入管
１８を連通し、ＯＦＦ時には圧力室１０ｂに大気導入管
２０を連通するように切換制御される。
【００１０】又、前記三方電磁弁１５の上述した切換制
御を所定のエンジン運転状態に応じて行う制御手段を構
成する電気的スイッチ手段としての駆動リレー２２が設
けられている。即ち、駆動リレー２２は、常時はＯＦＦ
状態であって、所定の運転状態を知らせる信号によって
ＯＮとなる。
御を所定のエンジン運転状態に応じて行う制御手段を構
成する電気的スイッチ手段としての駆動リレー２２が設
けられている。即ち、駆動リレー２２は、常時はＯＦＦ
状態であって、所定の運転状態を知らせる信号によって
ＯＮとなる。
【００１１】ここで、前記所定の運転状態とは、変速機
シフト位置がリバース、エクストラローの場合、冷却水
温が所定の温度を超えた場合、自動変速機ではマイコン
を含むコントロールユニットからの警報があった場合、
等を言う。次に作用を説明する。まず、通常の正常運転
で外部からの異常信号がなく、また、所定運転状態でな
い場合においては、三方電磁弁１５はＯＦＦされ、アク
チュエータ１０の圧力室１０ｂに大気導入管２０を連通
する経路に切り換えらているから、ターボコンプレッサ
４で加圧された給気の一部がインテークマニホールド５
からブースト圧導入管１４でアクチュエータ１０の圧力
室１０ａに導かれたブースト圧に応じて、ダイヤフラム
１０Ｂとロッド１２とリンク１１を介してウェストゲー
トバルブ９が開閉される。このウェストゲートバルブ９
の開度によってタービンロータ３を迂回しウェストゲー
ト７を通してバイパス路８に流れる排気ガスＥの量と割
合がきまる。そして、ターボチャージャ２の出力を下げ
過給圧を下げて燃料供給量を減じ、エンジン出力を低減
抑制させる。
シフト位置がリバース、エクストラローの場合、冷却水
温が所定の温度を超えた場合、自動変速機ではマイコン
を含むコントロールユニットからの警報があった場合、
等を言う。次に作用を説明する。まず、通常の正常運転
で外部からの異常信号がなく、また、所定運転状態でな
い場合においては、三方電磁弁１５はＯＦＦされ、アク
チュエータ１０の圧力室１０ｂに大気導入管２０を連通
する経路に切り換えらているから、ターボコンプレッサ
４で加圧された給気の一部がインテークマニホールド５
からブースト圧導入管１４でアクチュエータ１０の圧力
室１０ａに導かれたブースト圧に応じて、ダイヤフラム
１０Ｂとロッド１２とリンク１１を介してウェストゲー
トバルブ９が開閉される。このウェストゲートバルブ９
の開度によってタービンロータ３を迂回しウェストゲー
ト７を通してバイパス路８に流れる排気ガスＥの量と割
合がきまる。そして、ターボチャージャ２の出力を下げ
過給圧を下げて燃料供給量を減じ、エンジン出力を低減
抑制させる。
【００１２】次にエンジン出力を所定運転状態に限って
低減抑制させる場合について説明する。例えば変速比が
大きいリバース、エクストラロー、自動変速でストール
に近い場合、等で動力系に強度上の問題がある場合、冷
却水温が所定温度以上でエンジンに過負荷がかかる場
合、その他過給圧をさげてエンジン出力を下げる必要が
ある場合には、図示しないそれぞれのセンサから駆動リ
レー２に通電される。そして駆動リレー２２からの送電
によって三方電磁弁１５が作動してＯＮとなり、アクチ
ュエータ１０の圧力室１０ｂに負圧導入管１８を連通す
る経路に切り換えるから、負圧供給源１７の負圧が負圧
導入管１８及び導入管１９を介して圧力室１０ｂに導か
れる。
低減抑制させる場合について説明する。例えば変速比が
大きいリバース、エクストラロー、自動変速でストール
に近い場合、等で動力系に強度上の問題がある場合、冷
却水温が所定温度以上でエンジンに過負荷がかかる場
合、その他過給圧をさげてエンジン出力を下げる必要が
ある場合には、図示しないそれぞれのセンサから駆動リ
レー２に通電される。そして駆動リレー２２からの送電
によって三方電磁弁１５が作動してＯＮとなり、アクチ
ュエータ１０の圧力室１０ｂに負圧導入管１８を連通す
る経路に切り換えるから、負圧供給源１７の負圧が負圧
導入管１８及び導入管１９を介して圧力室１０ｂに導か
れる。
【００１３】圧力室１０ｂに導かれた負圧は、ダイヤフ
ラム１０Ｂを圧力室１０ａ側に押圧し、これにより、ロ
ッド１２及びリンク１１を介してウェストゲートバルブ
９が開かれる。そして前記のようにエンジン出力を低減
抑制させる。なお、エンジン出力を低減抑制する運転状
態が解消して駆動リレー２２への通電が切れると、三方
電磁弁１５はＯＦＦとなり負圧導入管１８と導入管１９
とは遮断され、圧力導入管２０と導入管１９とが連通し
て、圧力室１０ｂ内圧力は、大気と同圧に戻る。
ラム１０Ｂを圧力室１０ａ側に押圧し、これにより、ロ
ッド１２及びリンク１１を介してウェストゲートバルブ
９が開かれる。そして前記のようにエンジン出力を低減
抑制させる。なお、エンジン出力を低減抑制する運転状
態が解消して駆動リレー２２への通電が切れると、三方
電磁弁１５はＯＦＦとなり負圧導入管１８と導入管１９
とは遮断され、圧力導入管２０と導入管１９とが連通し
て、圧力室１０ｂ内圧力は、大気と同圧に戻る。
【００１４】表１は、上記の作用を、ウェストゲートバ
ルブ９の開閉条件を過給圧の高、低と三方電磁弁１５の
ＯＮ、ＯＦＦとで簡単にまとめたものである。
ルブ９の開閉条件を過給圧の高、低と三方電磁弁１５の
ＯＮ、ＯＦＦとで簡単にまとめたものである。
【００１５】
【表１】
【００１６】なお、上記実施形態においては、制御手段
として、駆動リレー２２を適用したが、三方電磁弁２０
を所定の運転状態に基づいて制御する制御信号を出力す
る制御手段をコントロールユニットにソフトウェエ的に
装備した構成としても良い。
として、駆動リレー２２を適用したが、三方電磁弁２０
を所定の運転状態に基づいて制御する制御信号を出力す
る制御手段をコントロールユニットにソフトウェエ的に
装備した構成としても良い。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、エンジンの所定の部分的運転領域ではウェ
ストゲートバルブを開放制御して出力低下制御を実行す
るようにしたから、所定の部分運転領域下での部品（ト
ランスミッション等）の強度上の安全性を確保すること
ができ、かかる部品の強度向上を図る必要がなくなるた
め、コスト的な不都合を解消でき、しかも、エンジン出
力全体に制限を加える必要もなく、動力性能を犠牲する
必要がなく、十分な動力性能を維持することができる。
明によれば、エンジンの所定の部分的運転領域ではウェ
ストゲートバルブを開放制御して出力低下制御を実行す
るようにしたから、所定の部分運転領域下での部品（ト
ランスミッション等）の強度上の安全性を確保すること
ができ、かかる部品の強度向上を図る必要がなくなるた
め、コスト的な不都合を解消でき、しかも、エンジン出
力全体に制限を加える必要もなく、動力性能を犠牲する
必要がなく、十分な動力性能を維持することができる。
【００１８】請求項２に係る発明によると、制御手段を
電気的スイッチ手段から容易に構成できる。請求項３に
係る発明によると、制御手段をソフトウェア的に容易に
構成できる。
電気的スイッチ手段から容易に構成できる。請求項３に
係る発明によると、制御手段をソフトウェア的に容易に
構成できる。
【図１】 本発明の一実施形態を示す概要図
【図２】 同上の実施形態におけるウェストゲートバル
ブとその制御装置の関係を示す図
ブとその制御装置の関係を示す図
１ 排気通路 ２ ターボチャージャ ８ バイパス路 ９ ウェストゲートバルブ １０ アクチュエータ １０ａ 圧力室 １０ｂ 圧力室 １４ ブースト圧導入管 １５ 三方電磁弁 １７ 負圧供給源 １８ 負圧導入管 １９ 導入管 ２０ 大気導入管 ２２ 駆動リレー
Claims (3)
- 【請求項１】ターボチャージャの排気通路に設けられタ
ービンロータを迂回するバイパス路を開閉するウェスト
ゲートバルブを備えたターボチャージャ付エンジンにお
いて、 前記ウェストゲートバルブの開閉動作を行うダイヤフラ
ム式アクチュエータを設け、該アクチュエータのダイヤ
フラムにより仕切られた一方の圧力室に吸気系のブース
ト圧を導入し、該ブースト圧に応じて前記ダイヤフラム
に連結されたウェストゲートバルブの開閉を行う構成と
する一方、 前記アクチュエータの他方の圧力室に、負圧供給源から
の負圧を導入する負圧導入通路と、大気を導入する大気
導入通路とを夫々連通し、 前記アクチュエータの他方の圧力室に負圧導入通路を連
通する経路と、大気導入通路を連通する経路とに選択的
に切り換える切換手段と、 前記切換手段を、所定のエンジン運転状態に応じて制御
する制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とするターボチャージャ付
エンジンのウェストゲートバルブ制御装置。 - 【請求項２】前記制御手段は、切換手段をＯＮ・ＯＦＦ
する電気的スイッチ手段からなることを特徴とする請求
項１記載のターボチャージャ付エンジンのウェストゲー
トバルブ制御装置。 - 【請求項３】前記制御手段は、切換手段にＯＮ・ＯＦＦ
信号を出力するコントロールユニットに装備されたこと
を特徴とする請求項１記載のターボチャージャ付エンジ
ンのウェストゲートバルブ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8032438A JPH09228848A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | ターボチャージャ付エンジンのウェストゲートバルブ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8032438A JPH09228848A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | ターボチャージャ付エンジンのウェストゲートバルブ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09228848A true JPH09228848A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=12358971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8032438A Pending JPH09228848A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | ターボチャージャ付エンジンのウェストゲートバルブ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09228848A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10347442A1 (de) * | 2003-10-13 | 2005-05-25 | Audi Ag | Vorrichtung zur Regelung des Ladedruckes |
| FR2910620A1 (fr) * | 2006-12-22 | 2008-06-27 | Renault Sas | Moyens de mesure du deplacement d'une tige d'actionnement d'une vanne de court-circuitage d'une turbine d'un turbocompresseur de moteur a combustion interne |
| DE102012223772A1 (de) | 2012-04-20 | 2013-10-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Steuervorrichtung für Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Steuern einer Verbrennungskraftmaschine |
| JP5944037B1 (ja) * | 2015-08-21 | 2016-07-05 | 三菱電機株式会社 | 過給機付き内燃機関の制御装置 |
| DE102016209104A1 (de) | 2015-08-21 | 2017-02-23 | Mazda Motor Corporation | Steuerung für mit Superlader ausgerüstetem Verbrennungsmotor und Steuerverfahren dafür |
| US20170241354A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-24 | GM Global Technology Operations LLC | Wastegate control systems and methods for engine sound emission |
| CN114233467A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-25 | 中船动力镇江有限公司 | 一种柴油机增压空气旁通控制器及其控制方法 |
-
1996
- 1996-02-20 JP JP8032438A patent/JPH09228848A/ja active Pending
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