JPS60182317A - 可変容量過給機付内燃機関 - Google Patents
可変容量過給機付内燃機関Info
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- JPS60182317A JPS60182317A JP59036103A JP3610384A JPS60182317A JP S60182317 A JPS60182317 A JP S60182317A JP 59036103 A JP59036103 A JP 59036103A JP 3610384 A JP3610384 A JP 3610384A JP S60182317 A JPS60182317 A JP S60182317A
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- Japan
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- valve
- exhaust
- variable displacement
- pressure
- gas bypass
- Prior art date
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
- F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
- F02B37/186—Arrangements of actuators or linkage for bypass valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/22—Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野］
この発明は、可変容量ターボチャージャの制御装置、特
に、排気バイパス機構を有する自動車用エンジンの可変
容量ターボチＶ−ジャの改良に関づる。
に、排気バイパス機構を有する自動車用エンジンの可変
容量ターボチＶ−ジャの改良に関づる。
［従来技術］
自動車用ターボチャージャ付エンジンは、一般に、排気
のエネルギを利用１ノで吸気を過給しエンジントルクを
向上させるもので、この場合、エンジン破損防止上、過
給圧（正圧）が規定値より」：昇しないよう排気バイパ
ス機構を備え、過給圧が導かれるアクチュエータでバイ
パス弁（スイング式ウェストゲート弁）を問い“Ｃ排気
をバイパスさけている。
のエネルギを利用１ノで吸気を過給しエンジントルクを
向上させるもので、この場合、エンジン破損防止上、過
給圧（正圧）が規定値より」：昇しないよう排気バイパ
ス機構を備え、過給圧が導かれるアクチュエータでバイ
パス弁（スイング式ウェストゲート弁）を問い“Ｃ排気
をバイパスさけている。
一方、ターボチャージレは広範囲の性能向上を図るべく
可変容量機構を備えるものが提案され、タービン入口に
設けたフラップ弁形式のノズル、又は、リング状ノズル
の開度を変え、全エンジン回転数での過給圧の向上を図
るようにしている（実開昭５３−５０３１０号公報参照
、第１〜４図に示す。） 即ち、可変容量ターボチャージャは、低容量、（エンジ
ン回転数の低い領域）の場合はノズルを閉じ、また、反
対に、高音用（エンジン回転数の高い領域）の場合はノ
ズルを開くというように、エンジンの使用回転数に応じ
て、夫々に適合する↑（１能を発揮し、これにより所定
の過給圧を得」；うとするものである。
可変容量機構を備えるものが提案され、タービン入口に
設けたフラップ弁形式のノズル、又は、リング状ノズル
の開度を変え、全エンジン回転数での過給圧の向上を図
るようにしている（実開昭５３−５０３１０号公報参照
、第１〜４図に示す。） 即ち、可変容量ターボチャージャは、低容量、（エンジ
ン回転数の低い領域）の場合はノズルを閉じ、また、反
対に、高音用（エンジン回転数の高い領域）の場合はノ
ズルを開くというように、エンジンの使用回転数に応じ
て、夫々に適合する↑（１能を発揮し、これにより所定
の過給圧を得」；うとするものである。
しかしながら、このような従来の司変容準ターボチＡ７
−ジトにあっては、エンジンの低回転数域て゛過給ｌ［
を上昇させようとノズルを閉じると、その初期段階でタ
ービン入口の排バーが」す、所定の過給圧に到達−リ−
る前にバイパス弁が聞いてしまい、過給圧が規定値まで
上らないため、エンジン（〜ルクが低下づるという問題
点がある。
−ジトにあっては、エンジンの低回転数域て゛過給ｌ［
を上昇させようとノズルを閉じると、その初期段階でタ
ービン入口の排バーが」す、所定の過給圧に到達−リ−
る前にバイパス弁が聞いてしまい、過給圧が規定値まで
上らないため、エンジン（〜ルクが低下づるという問題
点がある。
この理由は以下のとおりである。
即ち、＝［ンジン過給圧を上げるためにはタービンノズ
ル前後に適当な圧力差が必要であり、この圧力差でター
ビンがぞの速疫エネルギを得、これと同軸のコンプレッ
サを高回転して過給圧が得られるのである。このように
、タービン人［１のエンジン排圧が上った状態にしてか
ら、次のノズル開Ｆαになるよう開度調整する関係十、
この排圧の影甑５をノズル上流のバイパス弁が受（−Ｊ
てし、４＋う。
ル前後に適当な圧力差が必要であり、この圧力差でター
ビンがぞの速疫エネルギを得、これと同軸のコンプレッ
サを高回転して過給圧が得られるのである。このように
、タービン人［１のエンジン排圧が上った状態にしてか
ら、次のノズル開Ｆαになるよう開度調整する関係十、
この排圧の影甑５をノズル上流のバイパス弁が受（−Ｊ
てし、４＋う。
従つＣ１従来のバイパス弁は、これを作動覆るアクヂ１
−］二一夕の過給圧と内蔵ばねとのバランスが前述の排
圧の上２１分に１、り崩れ、開作動して、排気をバイパ
スすることになる。
−］二一夕の過給圧と内蔵ばねとのバランスが前述の排
圧の上２１分に１、り崩れ、開作動して、排気をバイパ
スすることになる。
この結果、過給圧が規定値Ｊ、り得らこむ、いわゆる、
だれ込みを生じ、従って、１〜ルクも低下Ｍるという不
具合点を生ずるものであった。
だれ込みを生じ、従って、１〜ルクも低下Ｍるという不
具合点を生ずるものであった。
［発明の目的］
この発明は、このような従来の問題点に鑑み創案された
もので、可変容儀機構作動時の過給圧のだれ込みを防止
りるど共に、可変容量機構作動領域から排気バイパス機
構作動領域への滑らかなつながり制御が可能な可変容量
過給機研内燃機関を提供することを目的と−づる。
もので、可変容儀機構作動時の過給圧のだれ込みを防止
りるど共に、可変容量機構作動領域から排気バイパス機
構作動領域への滑らかなつながり制御が可能な可変容量
過給機研内燃機関を提供することを目的と−づる。
［発明の概要］
この目的を達成Ｊるためにこの発明は、タービンに流入
する排気容量を変化させる容量可変機構と、排気バイパ
ス機構ど、これらの夫々の機構の駆動手段と、該駆動手
段へ過給圧を及ばず一部共通の管路に制御へま設り、こ
の制御弁を王ンジン回転数とエンジンへの空気流量とを
基にして制御するようにしたものである、。
する排気容量を変化させる容量可変機構と、排気バイパ
ス機構ど、これらの夫々の機構の駆動手段と、該駆動手
段へ過給圧を及ばず一部共通の管路に制御へま設り、こ
の制御弁を王ンジン回転数とエンジンへの空気流量とを
基にして制御するようにしたものである、。
３−
口実流側」
以下、第５図・〜第９図に基づき、この発明の一実施例
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
第５図は、可変容量過給機付内燃機関の概略を示り全体
構成図である。これによると、エンジン本体１には吸気
管３おｊζび排気管５が連結されている。エンジン本体
１近傍の吸気管３には絞り弁７が設けられ、更にその上
流側（エンジン本体１と反％Ｉ’ １１１１１ ＞には
逃し弁９及びエアフローメータ１１が設（プられている
。そして、このエア７０−メータ１１と逃し弁９との間
の吸気管３にはコンプレッ４ノホイール１３が、一方刊
気＠５にはタービンホイール１５がイれぞれ配設されて
いる。更にこの二」ンブレ・ンリ小イール１３どタービ
ンホイール１５とは連結軸１７で連動連結されることに
より過給機本体１９を構成している。
構成図である。これによると、エンジン本体１には吸気
管３おｊζび排気管５が連結されている。エンジン本体
１近傍の吸気管３には絞り弁７が設けられ、更にその上
流側（エンジン本体１と反％Ｉ’ １１１１１ ＞には
逃し弁９及びエアフローメータ１１が設（プられている
。そして、このエア７０−メータ１１と逃し弁９との間
の吸気管３にはコンプレッ４ノホイール１３が、一方刊
気＠５にはタービンホイール１５がイれぞれ配設されて
いる。更にこの二」ンブレ・ンリ小イール１３どタービ
ンホイール１５とは連結軸１７で連動連結されることに
より過給機本体１９を構成している。
タービンホイール１５近傍の排気管５には、タービンホ
イール１５に流入する排気容量を変化させる容重可変機
構２１が配設されている。この容吊酊変機構２１は第６
図に示Ｊように、タービン４− ハウジング２３内に形成されたスクロール２５の入口部
２５ａに、この入口部２５ａの流路面積を変化さけるフ
ラップ弁２７が軸２９により揺動自在にり〜ビンハウジ
ング２３側に取（＜Ｉ ｉ−Ｊられている。 更に、こ
の軸２９には第５図に示１Ｊ、にうに、アーム３１を介
してロッド３３が１下方向に移動ラド、’３３が上方に
移動したとぎにアーム３１、軸２９およびフラップ弁２
７がそれぞれ第６図中で反時計方向に揺動して入口部２
５ａの流路面積が大きくなるような構成となっている。
イール１５に流入する排気容量を変化させる容重可変機
構２１が配設されている。この容吊酊変機構２１は第６
図に示Ｊように、タービン４− ハウジング２３内に形成されたスクロール２５の入口部
２５ａに、この入口部２５ａの流路面積を変化さけるフ
ラップ弁２７が軸２９により揺動自在にり〜ビンハウジ
ング２３側に取（＜Ｉ ｉ−Ｊられている。 更に、こ
の軸２９には第５図に示１Ｊ、にうに、アーム３１を介
してロッド３３が１下方向に移動ラド、’３３が上方に
移動したとぎにアーム３１、軸２９およびフラップ弁２
７がそれぞれ第６図中で反時計方向に揺動して入口部２
５ａの流路面積が大きくなるような構成となっている。
ロッド３３の下端は、駆動手段たるアクチュエータ３５
のダイヤフラム３７に連結され、このタイヤフラム３７
によりアクチー！エータ３５内は」二部側の大気圧室３
９と、下部側の正圧室４１とに分割されている。
のダイヤフラム３７に連結され、このタイヤフラム３７
によりアクチー！エータ３５内は」二部側の大気圧室３
９と、下部側の正圧室４１とに分割されている。
そして、ダイヤフラム３７は、大気圧室３９内に弾装さ
れたスプリング４３により正圧室４１側にイ（１勢され
−（いる。また、ｉＥ Ｉｆ室４１と前記−１ンプレツ
サホイール１３近傍の吸気管３すイ【わち二１ンブレッ
サ出口４５とは、Ａリノイス７１７が配設された管路４
９にｊ、り連通している。史に、二］ンーゾレッ］ノ小
イール１３の丁アフ［ｊ−メータ１１側の吸気管３に＋
４−３ＩＪる］ンプレッリー人［］５１ど、Ａリフイス
／１７ど正圧室４１との間の管路４９とは管路５３によ
り連通され、この管路５３には後述りる制御装置たるコ
ントロール１ニツト５５のＯＮ、ＯＦＦの比率による制
御いわゆるテコ−ティ制御により管路５３を開閉リーる
制御弁たる電磁弁５５７が設【プられでいる。この電磁
弁５７はＯＮ状態で管路５３を開放し、ＯＦＦ状態で管
路５３を遮断する。
れたスプリング４３により正圧室４１側にイ（１勢され
−（いる。また、ｉＥ Ｉｆ室４１と前記−１ンプレツ
サホイール１３近傍の吸気管３すイ【わち二１ンブレッ
サ出口４５とは、Ａリノイス７１７が配設された管路４
９にｊ、り連通している。史に、二］ンーゾレッ］ノ小
イール１３の丁アフ［ｊ−メータ１１側の吸気管３に＋
４−３ＩＪる］ンプレッリー人［］５１ど、Ａリフイス
／１７ど正圧室４１との間の管路４９とは管路５３によ
り連通され、この管路５３には後述りる制御装置たるコ
ントロール１ニツト５５のＯＮ、ＯＦＦの比率による制
御いわゆるテコ−ティ制御により管路５３を開閉リーる
制御弁たる電磁弁５５７が設【プられでいる。この電磁
弁５７はＯＮ状態で管路５３を開放し、ＯＦＦ状態で管
路５３を遮断する。
また、−［ンジン本体１と容■可変機構２１との間の１
１気管５には、タービンホイール１５をバイパスするＩ
ＩＦ気バイパス通路５９を備えＩＣ排気バイパス機構６
１が配設されている。この排気バイパス機構６１は排気
バイパス通路５９を開閉りるｌＪ１気バイパス弁６３に
リンクｍ、構６５を介しＣロット８７が連結されている
。？１なわ））、［１ツド６７が第５図中で士昇り−る
と排気バイパス弁６３が排気バイパス通路５９を開放す
る方向に移動づ−る構成となっている。更に、ロッド６
７の下端は駆動手段たるアクチュＪ−タロ９のダイヤフ
ラム７１に連結され、このダイヤフラム＼７１によりア
クテコエータ６９内は、その上部側が大気圧室７３に下
部側が正圧室７５５に分割されている。イして、この大
気圧室７３内には、ダイヤフラム７１を正圧室７５側に
ｆ＜Ｉ勢］るスプリング７７が弾装され−Ｃいる。更に
、この正圧室７５は、前記容量可変機構駆動用のアクチ
コ■−夕３５どオリフィス４７どの間の管路４９に管路
７９を介して連通している。したがって、この正圧室７
５には、前記アクテコエータ３５の正圧室４１と同様に
、コンプレッサ出口４５に連通していることになるため
、電磁弁５７の作動により制御されたコンプレッサ出口
４５の圧力！Ｊなわち過給圧が及ぼされる。
１気管５には、タービンホイール１５をバイパスするＩ
ＩＦ気バイパス通路５９を備えＩＣ排気バイパス機構６
１が配設されている。この排気バイパス機構６１は排気
バイパス通路５９を開閉りるｌＪ１気バイパス弁６３に
リンクｍ、構６５を介しＣロット８７が連結されている
。？１なわ））、［１ツド６７が第５図中で士昇り−る
と排気バイパス弁６３が排気バイパス通路５９を開放す
る方向に移動づ−る構成となっている。更に、ロッド６
７の下端は駆動手段たるアクチュＪ−タロ９のダイヤフ
ラム７１に連結され、このダイヤフラム＼７１によりア
クテコエータ６９内は、その上部側が大気圧室７３に下
部側が正圧室７５５に分割されている。イして、この大
気圧室７３内には、ダイヤフラム７１を正圧室７５側に
ｆ＜Ｉ勢］るスプリング７７が弾装され−Ｃいる。更に
、この正圧室７５は、前記容量可変機構駆動用のアクチ
コ■−夕３５どオリフィス４７どの間の管路４９に管路
７９を介して連通している。したがって、この正圧室７
５には、前記アクテコエータ３５の正圧室４１と同様に
、コンプレッサ出口４５に連通していることになるため
、電磁弁５７の作動により制御されたコンプレッサ出口
４５の圧力！Ｊなわち過給圧が及ぼされる。
更に、前記絞り弁７には、この絞り弁７の開度を検出Ｊ
る絞り弁開度検出手段８１が、また１−ンジン本体１に
は、エンジン回転数ＮＯを検出する回転数検出手段８３
およびノック検出手段８５が７− それぞれ設けられている。イしで、これら各検出手段８
１，８３．８５からの信号は前記コントロール１ニット
５５に入力されている。また、■アフローメータ１１に
より測定された空気流品ＱＡも、このコントロールユニ
ット５５に入力される構成となっている。
る絞り弁開度検出手段８１が、また１−ンジン本体１に
は、エンジン回転数ＮＯを検出する回転数検出手段８３
およびノック検出手段８５が７− それぞれ設けられている。イしで、これら各検出手段８
１，８３．８５からの信号は前記コントロール１ニット
５５に入力されている。また、■アフローメータ１１に
より測定された空気流品ＱＡも、このコントロールユニ
ット５５に入力される構成となっている。
この：１ン１〜ロールユニツト５５は、主にマイクロプ
ロセッサ、メモリおよびインターフェースからなるマイ
クロコンビコータで構成されており、このインターフェ
ースに前記各検出手段８１，８３．８５おＪ：びエアフ
ローメータ１１からの各信号が入力されている。これら
の信号のうちアナログ信号にあっては、図外のＡ／Ｄ変
換器を介してデジタル信号として入力されている。メモ
リにはマイクロプロセッサを制御する１［コグラムやマ
イクロプロセッサが実行する演算に必要な各種データが
格納されていると共に、このメモリは外部から取り込ん
だデータの一時記憶を行なう。マイクロプロセッサは上
記プログラムに従って燃料囁射皐、噴射時期および点火
時期等を演算して運転状８− 態に適切な噴射信号Ｓｆ、点火信号ＳＰを出力すると共
に、前記電磁弁Ｆｉ ７へこの電磁弁５７のデｌ−ティ
値を演算してインターフェースより制御信＠ＳＣを出力
するものである。このようなコントロールユニツ［〜５
５は、電磁弁５７を介しＣ前記容量可変機構２１と排気
バイパス機構６１とを制御する制御装置どして成り立っ
ている。
ロセッサ、メモリおよびインターフェースからなるマイ
クロコンビコータで構成されており、このインターフェ
ースに前記各検出手段８１，８３．８５おＪ：びエアフ
ローメータ１１からの各信号が入力されている。これら
の信号のうちアナログ信号にあっては、図外のＡ／Ｄ変
換器を介してデジタル信号として入力されている。メモ
リにはマイクロプロセッサを制御する１［コグラムやマ
イクロプロセッサが実行する演算に必要な各種データが
格納されていると共に、このメモリは外部から取り込ん
だデータの一時記憶を行なう。マイクロプロセッサは上
記プログラムに従って燃料囁射皐、噴射時期および点火
時期等を演算して運転状８− 態に適切な噴射信号Ｓｆ、点火信号ＳＰを出力すると共
に、前記電磁弁Ｆｉ ７へこの電磁弁５７のデｌ−ティ
値を演算してインターフェースより制御信＠ＳＣを出力
するものである。このようなコントロールユニツ［〜５
５は、電磁弁５７を介しＣ前記容量可変機構２１と排気
バイパス機構６１とを制御する制御装置どして成り立っ
ている。
次に作用を声明する。
まず、この内燃機関が稼動づ−るど、エンジン本体１か
ら排出された排気が排気管５を介してタービンホイール
１５に達し過給機本体１９が作動する。過給機本体１９
が作動するとコンプレッ１）出口４５の圧力すなわち過
給圧が上昇することにより、管路４９および管路７９を
介して各アクテコエータ３５．６９の正圧室４１，７５
の圧力も上管り−る。ぞして、エアフローメータ１１、
絞り弁開度検出手段８１、回転数検出手段８３およびノ
ック検出手段８５からの各信号が入力されたコントロー
ルユニット５５は、電磁弁５７にｌ＝ｔ Ｌデコーティ
制御を行なって、前記各正圧室４１，７Ｅ’ｉ側の圧力
を調整づることにより、制御装置たるコン１〜ロールユ
ニツト５５は電磁弁５７を介して容量可変１！構２１と
排気ハ゛イハ０ス成構６１とを相Ｈに関連して制御する
。
ら排出された排気が排気管５を介してタービンホイール
１５に達し過給機本体１９が作動する。過給機本体１９
が作動するとコンプレッ１）出口４５の圧力すなわち過
給圧が上昇することにより、管路４９および管路７９を
介して各アクテコエータ３５．６９の正圧室４１，７５
の圧力も上管り−る。ぞして、エアフローメータ１１、
絞り弁開度検出手段８１、回転数検出手段８３およびノ
ック検出手段８５からの各信号が入力されたコントロー
ルユニット５５は、電磁弁５７にｌ＝ｔ Ｌデコーティ
制御を行なって、前記各正圧室４１，７Ｅ’ｉ側の圧力
を調整づることにより、制御装置たるコン１〜ロールユ
ニツト５５は電磁弁５７を介して容量可変１！構２１と
排気ハ゛イハ０ス成構６１とを相Ｈに関連して制御する
。
そして、例えばデユーティ比が小さい場合、換言すれば
電磁弁５７に対するＯ Ｆ Ｆ状態が良く、ＯＮ状態が
短い場合、管路５３に対りる遮断時間が長くなり、各正
圧室４１，７５の圧力が上昇する。このにうに各正圧室
４１，７Ｅ５の圧力が上昇すると、ダイヤフラム３７，
７１がスプリング４３．７７にそれぞれ抗して移動し、
このうち容量可変Ｉａ１２１側のロッド３３の上昇にＪ
、リアーム３１および第６図中の軸２９、フラップ弁２
７が第６図中で反時ｈ１方向に揺動してスクロール２５
の入口部２５ａの流路面積を増加さＵる。また、排気バ
イパス機構６１側のロッド６７が上昇するとリンク機構
６５を介して排気バイパス弁６３が排気バイパス通路５
９を開放するため、タービンホイール１５への排気容量
を減少さゼる。 上記した容量可変機構２１のフラップ
弁２７と、排気バイパス機構６１の排気バイパス弁６３
との開弁時期および開弁量は、各運転状態にｊ、−）”
Ｃ１二」ンプレッサ出口４５の圧力４−なわち過給圧ど
、エア７０−メータ１１、絞り弁開度検出手段８１、回
転数検出手段８３およびノック検出手段８５からのそれ
ぞれの信号が入力されたコントロール−ノーニット５５
が制御演算した後の電磁弁５７に対するデコーティ制御
とによって決定される。したがって、過給圧が常に最適
に保たれるので、全運動域でのトルりが向」二する。
電磁弁５７に対するＯ Ｆ Ｆ状態が良く、ＯＮ状態が
短い場合、管路５３に対りる遮断時間が長くなり、各正
圧室４１，７５の圧力が上昇する。このにうに各正圧室
４１，７Ｅ５の圧力が上昇すると、ダイヤフラム３７，
７１がスプリング４３．７７にそれぞれ抗して移動し、
このうち容量可変Ｉａ１２１側のロッド３３の上昇にＪ
、リアーム３１および第６図中の軸２９、フラップ弁２
７が第６図中で反時ｈ１方向に揺動してスクロール２５
の入口部２５ａの流路面積を増加さＵる。また、排気バ
イパス機構６１側のロッド６７が上昇するとリンク機構
６５を介して排気バイパス弁６３が排気バイパス通路５
９を開放するため、タービンホイール１５への排気容量
を減少さゼる。 上記した容量可変機構２１のフラップ
弁２７と、排気バイパス機構６１の排気バイパス弁６３
との開弁時期および開弁量は、各運転状態にｊ、−）”
Ｃ１二」ンプレッサ出口４５の圧力４−なわち過給圧ど
、エア７０−メータ１１、絞り弁開度検出手段８１、回
転数検出手段８３およびノック検出手段８５からのそれ
ぞれの信号が入力されたコントロール−ノーニット５５
が制御演算した後の電磁弁５７に対するデコーティ制御
とによって決定される。したがって、過給圧が常に最適
に保たれるので、全運動域でのトルりが向」二する。
次に、上記」ントロールユニット５５の制御演算を第７
図に示ずフローチャートに基づい−Ｃ説明り−る。イｒ
お、図中Ｐ１〜Ｐ７はフローチャー１〜の各ステップを
承り。
図に示ずフローチャートに基づい−Ｃ説明り−る。イｒ
お、図中Ｐ１〜Ｐ７はフローチャー１〜の各ステップを
承り。
この制御演算は、例えばエンジンの１回転に１度あるい
は一定時間に１度実行される。より”、プログラムがス
ター１〜すると、Ｊ ＯＢコン１〜ロール部でＪ ＯＢ
の実行手順が決定された後、電磁弁５７のデユーディ値
の計算ルーチンが実行される。
は一定時間に１度実行される。より”、プログラムがス
ター１〜すると、Ｊ ＯＢコン１〜ロール部でＪ ＯＢ
の実行手順が決定された後、電磁弁５７のデユーディ値
の計算ルーチンが実行される。
この計算ルーチンでは、まずステップ１〕１でエン−１
１＝ ジン回転数ＮＣと吸気流ｆｌ Ｑ ＡのＡ ／ Ｄ変換
値が入力され、次のステップＰ２でエンジン１回転当り
のエンジンへの空気流ｆｆ１Ｔｒが計算される。更に、
次のステップＰ３で上記エンジン回転数Ｎｅどエンジン
１回転当りの空気流ｍ −ｒ Ｐとに対し、あらかじめ
決められた基本デコーｉ−イ値ＤＭをルックアラプリー
る。
１＝ ジン回転数ＮＣと吸気流ｆｌ Ｑ ＡのＡ ／ Ｄ変換
値が入力され、次のステップＰ２でエンジン１回転当り
のエンジンへの空気流ｆｆ１Ｔｒが計算される。更に、
次のステップＰ３で上記エンジン回転数Ｎｅどエンジン
１回転当りの空気流ｍ −ｒ Ｐとに対し、あらかじめ
決められた基本デコーｉ−イ値ＤＭをルックアラプリー
る。
この制御テーブルでは、エンジン回転数Ｎｅおよびエン
ジン１回転当りの空気流量ＴＰの分割点が有限であるた
め、この分割点以外の数値に対しては比例保間計算を行
なうことで基本デユーティ値ＤＭが決定される。
ジン１回転当りの空気流量ＴＰの分割点が有限であるた
め、この分割点以外の数値に対しては比例保間計算を行
なうことで基本デユーティ値ＤＭが決定される。
また、電磁弁５７のデユーティ値には第９図に示すよう
に上限［） １＋と下限［）１−が設けられている。
に上限［） １＋と下限［）１−が設けられている。
これは、コン１〜ロールユニツト内でのＡンデコーティ
時間計算部で０％、１００％のＡ−バラツブが発生して
誤動作しないようにするためであり、前記ルックアップ
された基本テコ−ティ値ＤＭが上限Ｄ１１と下限ＤＬと
の間にあるかどうかを次のステップＰ４Ｔ−判定する。
時間計算部で０％、１００％のＡ−バラツブが発生して
誤動作しないようにするためであり、前記ルックアップ
された基本テコ−ティ値ＤＭが上限Ｄ１１と下限ＤＬと
の間にあるかどうかを次のステップＰ４Ｔ−判定する。
そして、基本デコーテ１２−
イ値ＤＭが上限Ｑｕより大きくなっているとぎは、ステ
ップＰ５で基本デユーディ値ＤＭを上限Ｄｕに設定し、
基本デユーディ値１） ｋ４が下限ＤＬ、Ｊ：り小さく
なっているときは、ステップＰ６で基本デユーティ値１
） Ｍを下限Ｄ１−に設定づ”る。
ップＰ５で基本デユーディ値ＤＭを上限Ｄｕに設定し、
基本デユーディ値１） ｋ４が下限ＤＬ、Ｊ：り小さく
なっているときは、ステップＰ６で基本デユーティ値１
） Ｍを下限Ｄ１−に設定づ”る。
このようにして、ルックアップされた基本デユーティ値
ＤＭは、次のステップＰ７で］ントロールユニット５５
のメモリに記憶され、更にこのメモリに記憶された数値
に応じて図外のタイマ計側部で電磁弁５７へのデユーデ
ィ値の計算が行なわれ、その計締値がコントロール」ニ
ット５５のインターフェースを介して電磁弁５７へ送ら
れる。
ＤＭは、次のステップＰ７で］ントロールユニット５５
のメモリに記憶され、更にこのメモリに記憶された数値
に応じて図外のタイマ計側部で電磁弁５７へのデユーデ
ィ値の計算が行なわれ、その計締値がコントロール」ニ
ット５５のインターフェースを介して電磁弁５７へ送ら
れる。
次に、実際の制御テーブルの説明を第８図に基づいて行
なう。ここでは横軸にエンジン回転数Ｎｅを縦軸に：［
ンジン１回転当りの空気流ＩＴＰをとっており、絞り弁
７全開での運転線がＥ ｃある。
なう。ここでは横軸にエンジン回転数Ｎｅを縦軸に：［
ンジン１回転当りの空気流ＩＴＰをとっており、絞り弁
７全開での運転線がＥ ｃある。
そして、第６図にお＆プるフラップ弁２７がスクロール
２５の入口部２５ａに対し全閉（最小スロート面積）で
、］ンブレツサ出口４５での圧力すなわち過給圧が規定
値例えば水銀柱３７５ｖｎｆｌとイする線が８１−であ
り、またフラップ弁２７か金開く最大スロート面積）で
過給圧が規定値例えば水銀柱３７ ｂ ｍｍ１−１ ｏ
どなる線がＢｕｒある。この線Ｂ１ と線１３ｕとの間
の領域［：部がフラップ弁２７の聞酊が変化Ｊる領域で
あり、図中矢印方向１こ向って行くに従ってフラップ弁
２７はスクロール２５の入口部２５ａの流路面積を大ぎ
くするように開作動して行く。
２５の入口部２５ａに対し全閉（最小スロート面積）で
、］ンブレツサ出口４５での圧力すなわち過給圧が規定
値例えば水銀柱３７５ｖｎｆｌとイする線が８１−であ
り、またフラップ弁２７か金開く最大スロート面積）で
過給圧が規定値例えば水銀柱３７ ｂ ｍｍ１−１ ｏ
どなる線がＢｕｒある。この線Ｂ１ と線１３ｕとの間
の領域［：部がフラップ弁２７の聞酊が変化Ｊる領域で
あり、図中矢印方向１こ向って行くに従ってフラップ弁
２７はスクロール２５の入口部２５ａの流路面積を大ぎ
くするように開作動して行く。
また排気バイパス弁６３は、前記線３ Ｌｌの前後（こ
の第８図の場合は領Ｖｊ、Ｆ部内）に設定された破線図
示の線Ｇから全開での運転線Ｅの間の領域１−１部で作
動する。この実施例では、エンジン回転数Ｎｅとエンジ
ン１回転当りの空気流量ＴＰとに関して１部の制御値を
かいたテーブルと１」部の制御値をかいたテーブルが一
枚のテーブルで与えられる。このテーブル値は、エンジ
ンの特性および耐久性、信頼性等により許容される最大
の過給圧になるように、エンジン回転数ＮＯとエンジン
１回転当りの空気流量ＴＰとに関してあらかしめ決めら
れでいる。
の第８図の場合は領Ｖｊ、Ｆ部内）に設定された破線図
示の線Ｇから全開での運転線Ｅの間の領域１−１部で作
動する。この実施例では、エンジン回転数Ｎｅとエンジ
ン１回転当りの空気流量ＴＰとに関して１部の制御値を
かいたテーブルと１」部の制御値をかいたテーブルが一
枚のテーブルで与えられる。このテーブル値は、エンジ
ンの特性および耐久性、信頼性等により許容される最大
の過給圧になるように、エンジン回転数ＮＯとエンジン
１回転当りの空気流量ＴＰとに関してあらかしめ決めら
れでいる。
第９図は、電磁弁５７のデユーティ値、容量可変機構駆
動用のアクチュエータ３５、及び排気バイパス機構駆動
用のアクチュエータ６９の制御Ｂ：ずなわち正圧室４１
．７５内の各圧力、フラップ弁２７の開度および排気バ
イパス弁６３の開度のそれその関係を示しており、実線
■はデユーティ値とアクチュエータ制御圧、実線■はデ
ユーティ値とフラップ弁開度、破線■はデユーティ値と
排気バイパス弁開度とのそれぞれの関係を表わしている
。また、図中デユーディにの範囲は第９図の１部で使用
り−るデユーティ値に、一方デコーテイＬの範囲は第８
図の１−（部で使用するデユーティ値に相当する。なお
、図中ａおよびｂはそれぞれ排気バイパス機構駆動用の
アクチュエ−タ使用制御圧および容量可変機構駆動用の
アクチュエータ使用制御圧を示している。
動用のアクチュエータ３５、及び排気バイパス機構駆動
用のアクチュエータ６９の制御Ｂ：ずなわち正圧室４１
．７５内の各圧力、フラップ弁２７の開度および排気バ
イパス弁６３の開度のそれその関係を示しており、実線
■はデユーティ値とアクチュエータ制御圧、実線■はデ
ユーティ値とフラップ弁開度、破線■はデユーティ値と
排気バイパス弁開度とのそれぞれの関係を表わしている
。また、図中デユーディにの範囲は第９図の１部で使用
り−るデユーティ値に、一方デコーテイＬの範囲は第８
図の１−（部で使用するデユーティ値に相当する。なお
、図中ａおよびｂはそれぞれ排気バイパス機構駆動用の
アクチュエ−タ使用制御圧および容量可変機構駆動用の
アクチュエータ使用制御圧を示している。
この第９図からもあがるように、このアクチュエータ使
用制御圧に対応さぽて夫々のアクチュエータのスプリン
グのばね常数を選定することでフラップ弁２７ど排気バ
イパス弁６３とのそれぞれ１５− の作動を滑らかに関連して行なうことができ、容量可変
機構２１作動域では確実に排気バイパス機構の開きが制
限される。
用制御圧に対応さぽて夫々のアクチュエータのスプリン
グのばね常数を選定することでフラップ弁２７ど排気バ
イパス弁６３とのそれぞれ１５− の作動を滑らかに関連して行なうことができ、容量可変
機構２１作動域では確実に排気バイパス機構の開きが制
限される。
かくて、過給圧のだれ込みが防止できるのである。
また、アクチュエータ３５．６９内のスプリング４３．
７７の各弾性力を変化させることで、第８図の領域Ｆと
領域Ｈとのオーバーラツプ部Ｊを任意に調整させること
ができ、滑らかに、可変容量機構作動域から排気バイパ
ス機構作動域への移行ができる。
７７の各弾性力を変化させることで、第８図の領域Ｆと
領域Ｈとのオーバーラツプ部Ｊを任意に調整させること
ができ、滑らかに、可変容量機構作動域から排気バイパ
ス機構作動域への移行ができる。
更に、コンプレッサ出口４５の圧力すなわら過給圧をア
クチュエータ駆動圧として使用しているため、この過給
圧が上昇しようとすると電磁弁５７の同一デユーティ値
でもアクチュエータ制御圧が上昇するので、フラップ弁
２７と排気バイパス弁６３との両者又は一方が開作動し
ようとする、いわゆるフィードバックがかかることにな
る。
クチュエータ駆動圧として使用しているため、この過給
圧が上昇しようとすると電磁弁５７の同一デユーティ値
でもアクチュエータ制御圧が上昇するので、フラップ弁
２７と排気バイパス弁６３との両者又は一方が開作動し
ようとする、いわゆるフィードバックがかかることにな
る。
以上のようにこの発明によれば、ターどンに流入する排
気容量を変化させる容量可変機構と排気１６− バイパス機構とが、過給圧を駆動源としてエンジン回転
数と空気流量とを基にして一個の制御弁でもって制御さ
れるため、例えば容量可変機構を中低速域に効率よく稼
動するようにしても、高速域では排気バイパス機構が働
くことにより過給圧を常に最適状態に確保できるのでエ
ンジンの全運転域でトルクの向上を図ることができる。
気容量を変化させる容量可変機構と排気１６− バイパス機構とが、過給圧を駆動源としてエンジン回転
数と空気流量とを基にして一個の制御弁でもって制御さ
れるため、例えば容量可変機構を中低速域に効率よく稼
動するようにしても、高速域では排気バイパス機構が働
くことにより過給圧を常に最適状態に確保できるのでエ
ンジンの全運転域でトルクの向上を図ることができる。
第１図〜第４図は従来例に係り、第１図は容量可変機構
の断面図、第２図は第１図の容量可変機構に対する制御
を示すブロック図、第３図は各アクセルラック位置にお
けるエンジン回転数と可動部材の開度との関係を示す説
明図、第４図は加速時のエンジン回転数と可動部材の開
度との関係を示す説明図、第５図〜第９図はこの発明の
実施例に係り、第５図は全体構成図、第６図はフラップ
弁を備えたスクロール部の断面図、第７図はフローチャ
ート、第８図は制御テーブルを説明するだめのエンジン
回転数とエンジン１回転当りの空気流量の関係を示す説
明図、第９図は電磁弁を制御するだめのデコーティ比と
、アクチュエータ制御圧、フラップ弁開度および排気バ
イパス弁開度とのそれぞれの関係を示す説明図である。 （図面の主要な部分を表わす符号の説明）１５・・・
タービンホイール（タービン）２１・・・ 容量可変機
構 ２７・・・ フラップ弁 ３５・・・ アクテコ■−タ（駆動手段）６１・・・
排気バイパス機構 ６３・・・ 排気バイパス弁 ５５・・・ コントロールユニット（制御装置）５７・
・・ 電磁弁（制御弁） ６９・・・ アクチュエータ（駆動手段）代理人 弁理
士 三 好 保 男 ＞Ｋベトミにじ殺警咬 εにペロー−！くＯ垢ｉ口礒？ 第６図 第７図 ＴＡＲＴ Ｎｅ、ＯＡ大入 力 ＴＰ討尊 ＤＭルックアノ ＤＭ＜ＤＬＦ！ ＤＵ＜ＤＭ ＜ＤＭ Ｒ弓 ＤＭ＝ ＤＬ ＤＭ＝ＤＵ ７ ＤＭ公力 ６１１腎沫凸 で′こ＼、゛ビ、トζｊ１とイ磯ビ
の断面図、第２図は第１図の容量可変機構に対する制御
を示すブロック図、第３図は各アクセルラック位置にお
けるエンジン回転数と可動部材の開度との関係を示す説
明図、第４図は加速時のエンジン回転数と可動部材の開
度との関係を示す説明図、第５図〜第９図はこの発明の
実施例に係り、第５図は全体構成図、第６図はフラップ
弁を備えたスクロール部の断面図、第７図はフローチャ
ート、第８図は制御テーブルを説明するだめのエンジン
回転数とエンジン１回転当りの空気流量の関係を示す説
明図、第９図は電磁弁を制御するだめのデコーティ比と
、アクチュエータ制御圧、フラップ弁開度および排気バ
イパス弁開度とのそれぞれの関係を示す説明図である。 （図面の主要な部分を表わす符号の説明）１５・・・
タービンホイール（タービン）２１・・・ 容量可変機
構 ２７・・・ フラップ弁 ３５・・・ アクテコ■−タ（駆動手段）６１・・・
排気バイパス機構 ６３・・・ 排気バイパス弁 ５５・・・ コントロールユニット（制御装置）５７・
・・ 電磁弁（制御弁） ６９・・・ アクチュエータ（駆動手段）代理人 弁理
士 三 好 保 男 ＞Ｋベトミにじ殺警咬 εにペロー−！くＯ垢ｉ口礒？ 第６図 第７図 ＴＡＲＴ Ｎｅ、ＯＡ大入 力 ＴＰ討尊 ＤＭルックアノ ＤＭ＜ＤＬＦ！ ＤＵ＜ＤＭ ＜ＤＭ Ｒ弓 ＤＭ＝ ＤＬ ＤＭ＝ＤＵ ７ ＤＭ公力 ６１１腎沫凸 で′こ＼、゛ビ、トζｊ１とイ磯ビ
Claims (1)
- タービンの排気流入口の通路面積を変化さゼてタービン
への排気容量を制御する容量可変機構ど、タービンをバ
イパスさけることによってタービ〕／への排気容部を制
御する排気バイパス機構と、前記夫々の機構の駆動手段
と、該駆動手段へ過給圧を一部共通の管路に設けた制御
弁と、エンジン回転数およびエンジンへの空気流量を基
にして前記制御弁を制御する制御装置とを備えたことを
特徴どする［■変容量過給機付内燃機関。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59036103A JPS60182317A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 可変容量過給機付内燃機関 |
| DE19853507095 DE3507095A1 (de) | 1984-02-29 | 1985-02-28 | Steuerung fuer einen turbolader mit variabler geometrie |
| US06/706,623 US4756161A (en) | 1984-02-29 | 1985-02-28 | Controller for variable geometry type turbocharger |
| GB08505260A GB2157365B (en) | 1984-02-29 | 1985-02-28 | Controller for variable geometry type turbocharger |
| US07/073,375 US4763476A (en) | 1984-02-29 | 1987-07-08 | Controller for variable geometry type turbocharger |
| US07/109,587 US4765141A (en) | 1984-02-29 | 1987-10-19 | Method of controlling a variable geometry type turbocharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59036103A JPS60182317A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 可変容量過給機付内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60182317A true JPS60182317A (ja) | 1985-09-17 |
| JPH052816B2 JPH052816B2 (ja) | 1993-01-13 |
Family
ID=12460429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59036103A Granted JPS60182317A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 可変容量過給機付内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60182317A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4697422A (en) * | 1985-01-24 | 1987-10-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method of and apparatus for controlling supercharge pressure for a turbocharger |
| US4698972A (en) * | 1984-12-07 | 1987-10-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method of and apparatus for controlling supercharge pressure for a turbocharger |
| US4730456A (en) * | 1983-12-16 | 1988-03-15 | Mazda Motor Corporation | Turbo-supercharger for an internal combustion engine |
| FR2809769A1 (fr) * | 2000-05-31 | 2001-12-07 | Aisin Seiki | Systeme de commande de turbocompresseur |
| JP2016089685A (ja) * | 2014-11-03 | 2016-05-23 | 株式会社デンソー | ターボチャージャ |
| CN112855364A (zh) * | 2019-11-12 | 2021-05-28 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5818522A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-03 | Hitachi Ltd | タ−ボ過給機 |
| JPS5932620A (ja) * | 1982-08-18 | 1984-02-22 | Hitachi Ltd | ヂ−ゼルエンジン用過給機の制御装置 |
-
1984
- 1984-02-29 JP JP59036103A patent/JPS60182317A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5818522A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-03 | Hitachi Ltd | タ−ボ過給機 |
| JPS5932620A (ja) * | 1982-08-18 | 1984-02-22 | Hitachi Ltd | ヂ−ゼルエンジン用過給機の制御装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4730456A (en) * | 1983-12-16 | 1988-03-15 | Mazda Motor Corporation | Turbo-supercharger for an internal combustion engine |
| US4698972A (en) * | 1984-12-07 | 1987-10-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method of and apparatus for controlling supercharge pressure for a turbocharger |
| US4697422A (en) * | 1985-01-24 | 1987-10-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method of and apparatus for controlling supercharge pressure for a turbocharger |
| FR2809769A1 (fr) * | 2000-05-31 | 2001-12-07 | Aisin Seiki | Systeme de commande de turbocompresseur |
| JP2016089685A (ja) * | 2014-11-03 | 2016-05-23 | 株式会社デンソー | ターボチャージャ |
| CN112855364A (zh) * | 2019-11-12 | 2021-05-28 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
| CN112855364B (zh) * | 2019-11-12 | 2022-10-28 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH052816B2 (ja) | 1993-01-13 |
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