JPS6181521A - 排気タ−ボ過給機の排気制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 大発明は、内燃機関の出力を増大させるために用いられ
る排気ターボ過給機の排気制御衷ｉ）’ｉに関するもの
である。

（従来技術） 従来、ス〆；’ｊ　ｆ’ｓ　Ｉ？、ｊの排気ターボ過給
機においては、特開昭５６−１１３０１５号公報に開示
されているように、タービン入口部を第１通路と第２通
路に分割し、第２通路に制御弁を設けて、吸気管におけ
る過給圧が設定値より低い場合には上記？ｌ１ｌｌ　８
升を閉じて排気ガスの全量を８ｇ１通路に集中流入させ
、かつ過給圧が設定値よりも高い場合にはこの制御弁を
開けて排気ガスを第１通路と第２通路に分散流入させる
ように制御弁を作動させることによって、エンジンの低
回転域から高回転域にわたってのタービン効率の向上が
図られている。

しかし、上記排気ターボ過給機においては、制御弁が開
かれた際に通路面積の拡大により排気ガス流速が遅くな
り、タービン回転数が落ちて過給圧が降下するために機
関出力の急激な落ち込み、いわゆるトルクショックが発
生する。また、逆に制御弁が閉じられた場合にも、通路
面積の縮少によって機関出力が急激に尚まり、同様にト
ルクショックが発生し、片間運転フィーリングが悪化す
るという問題があった。

（発明の目的） 本発明は上記従来の問題を解決するためになされたもの
で、タービン入口が複数の通路に分割された排気ターボ
過給機において、上記タービン入口通路の制御時に生じ
るトルクショックを低減することを目的としている。

（発明の構成） 本発明は上記目的を達成するために、タービン入口が複
数の通路に分割され、機関運転状態に応じて、タービン
入口の排気ガス通路面積を大きく、あるいは小さくする
ように制御する制御弁と、タービン上流の排気ガスの一
部をタービンをバイパスさせて流すウェストゲートバル
ブを備える排気ターボ過給機付内燃機関において、ウェ
ストゲートバルブが開作動する運転領域で上記制御弁を
作動させる制御装置を備えたことを特徴とする。

（実施例） 以下図面に基づいて、本発明の実施例について説明する
。

第１図は、本発明の１実施例を示すシステム図である。

Ａ開本＃１には排気通路２と吸気通路３が接続されてい
る。排気通路２は過給も・ｔ４のタービン５に〕１５じ
、また吸気通路３は過給機４のコンプレッサ６に通じて
おり、タービン５とコンプレッサ６はシャフト１９を介
して連結されている。排気、＋Ｔ回路２の途中にはウェ
ストゲートバルブ８か設けられており、該ウェストゲー
トバルブ８は、コンプレッサ６出口の吸気管３と通路９
で接続され吸気管３より導かれた圧力により作動する第
１のアクチュエータ７により開閉される。排気通路２は
、タービン入口部において第１ｉ１＋　路１０と５尼２
７ｊ’ｆｌ路１１０２つに分割されており、９′４２通
路１１０入口には制イ卸升１２が設けてあり、このｑ；
１　＠井１２は上記第２通路１１の入口上流の排気通路
２と通路１３で接続すれた第２のアクチュエータ１４に
連接されている。また上記通路１３の・荀中には、この
通路】３を開閉する電磁バルブ１５か設けである。

また、本装誼は機関回転数を検出する回転数センサ１６
と吸気管３内の圧力を検出する圧力センサ１７を備えて
おりコンピュータを構成する制御ユニット１８の信号入
力側に接続されており、制６１１ユニット１８の信号出
力側は電磁バルブ１５に接続されている。制御弁１２は
、制御ユニット１８からの信号により電磁バルブ１５が
開放され第２の７クチユエータ１４に排気管２内の圧力
が尋かれて第２の７クチユエータ内のダイヤフラムが変
位して開作動される。

第２図は本実施例における機関運転状態と制御弁１２．
ウェストゲートバルブ８の関係を示したもので、縦軸は
過給１聚４のコンプレッサ６出口での過給圧、横軸は機
関回転数である。図中でｔは＾負荷運転状態での過給圧
特性を示し、■は制御弁１２が閉作動された状態でウェ
ストゲートバルブ８が開作動するウェストゲートバルブ
作動線であり、過給圧による第１の７クチユエータの作
動力とウェストゲートバルブ８に作用する排気圧力とに
より設定される。また、図中の■は制御弁１２がＩＪｔ
（作動される制御弁作動線である。

第３図は；ＩＩＩ　４＋ｌ弁１２を作動させる制御ユニ
ット１８のコンピュータのプログラムのフロチャートラ
示したもので、図中の８１〜Ｓ３はフロチャートの各ス
テップを示している。

このプログラムではまず、Ｓｌで回転数センサ１１から
機関回転数を圧力センサ１２から過給圧を読み込み、Ｓ
２でその読み込んだデータからそのときの機関運転状態
が第２図のＡの領域か否かを判断し、領域ＡであればＳ
３で電磁バルブ１５を開放させて制御弁１２を開作動さ
せ、領域Ａでない場合には′戒心バルブ１５を閉鎖しＴ
ａ１ｌ　ｉ、す０１２を閉作動させる。

次に本実施例における作用を説明する。（＋月−１１１
’Ｊ転状態が１氏回転から高回転側へ変化する場合、低
回転状ｑ目すなわち排気ガス流量が少ない状態では制句
１９ｆ　１２、ウェストゲートバルブ８ともに閉作動さ
れており、排気ガスの全（ｉｊ、が１ｌ１通路１０のみ
に流入され、流速が上昇することにより高い過給圧特性
が得られる。回転数が上屏し騎、関運転状態が図中ａに
達するとウェストゲートバルブ８が開作動され、排気ガ
スの一部をタービン？・；イバスさせることにより、過
給圧の上昇が抑えられる。

さらに回転数が上昇し、排気ガス流量が増加すると（１
２Ｉ中ｂ　）　、ａ、Ｉｌ　ｒＪｌユニットからの信号
により制御ｙ′ｒ−１２が開作動され、排気ガスを第１
通路１０と第２通路】１に分散流入させることにより排
気圧力の上昇を制御しシ】関出力及びタービン効率が向
上される。また、制御弁１２が開作動される７タ一ビン
４人口の排気ガス通路面ｉｆｆが急激に拡大することに
より排気ガス流速が［１少してタービンｍ１転数が落ち
、尚関出力の急激な低下が生じようとするが、タービン
回転数の低下による過給圧の低下に伴いウェストゲート
バルブ８は閉方向に作２１１され、タービン５に流入す
る排気ガス流量を増大するため、は関出力の急激な低下
（トルクショック）が抑ＩＩノ１される。

また本実施−１では上記トルクショックをより低減させ
るため、制御弁１２が開作動される点すと１ｔｉｌｌ　
仰升１２が開作動された場合での過給圧特性ｔ１とが一
致するよう設定されている。

なお上記実施例においては、切換弁１２の作動をａ、ｑ
制御ユニット１８を用いて電気的に制御する溝戊とした
が、ここに限らずタービン下流の排気圧力等により１Ｔ
！を接作動させてもよい。

また、上記実施例ではｆ’、１％閏の高負荷運転状態に
ついて述べたが、例えば［五に速運転状麿においても同
様に設定することにより、トルクショックを低減できる
ものである。

（発明の効果） 以上のように本発明においては、タービン入口０通１４
面積の制や司時に発生するトルクショックを、ウェスト
ゲートバルブの作動を利屈することにより低減でき、タ
ービン効率が良く運伝フィーリングに優れた排気ターボ
過給１（゛！付内燃栓″、閏を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のシステム図、第２図はウェス
トゲートバルブ、匍巨卸升と１」）ｊ運転状態との関係
を示す図、第３図は制御ユニットのコンピュータにおけ
るプログラムのブローチヤードである。 １・・・機関本体　４・・・局袷を塵　５・・・タービ
ン　６・・・コンプレッサ　７・・・ｍ　１のアクチュ
エータ　８・・・ウェストゲートバルブ゛１０・・・第
１ｉｉＴＩＦ各　１１−−−ＰＪＴ２−ＩＩＩｉ’４　
１２・φ・制御弁　１４・＠＠弔２の７クチユエーク１
５・・・電磁パルプ　１６・・・回転没センサ１７・・
・モカセンサ　１８・・・、！用？、’ｌＪユニット持
許出ρＩＪ人　　マツダ昧式会社 填１　図 第２図 機関回転数 第　３肉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　タービン入口が複数の通路に分割され、機関運転状態
   に応じてこれら複数の通路の排気ガスの流れを制御する
   制御弁と、タービン上流の排気ガスの一部をタービンを
   バイパスさせて流すウエストゲートバルブを備える排気
   ターボ過給機付内燃機関であつて、上記ウエストゲート
   バルブが開作動する運転領域において、上記制御弁を作
   動させる制御装置を備えたことを特徴とする排気ターボ
   過給機の排気制御装置。