JPS62131921A - 車両用過給機の制御装置 - 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〕 この発明は車両用過給機の制御装置に係り、特に吸気管
圧力と排気管圧力とを切換えつつ導入し、過給圧を制御
して確実な車速制御を果し、構成が簡単で、コストを低
度とし得る車両用過給機の制御装置に関する。

〔従来の技術〕

車両用過給機においては、機関回転数に比例して過給圧
が上昇するため、過給圧が上昇し過ぎると過給機や内燃
機関の損傷を招（ことになる。そこで、例えば過給機コ
ンプレッサの下流側給気通路の過給圧が設定値を越えた
ときに、過給機タービンを迂回すべく設けたバイパス通
路を開き、排気の一部を逃すことにより過給圧を制御す
るウニイストゲ−、ト方式等の制御装置により過給圧が
設定値以上になるのを防止し、機関の耐久性を保持して
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来の車両用過給機の制御装置においては、
第５図に示す如く、ウェイストゲート弁１００を開閉作
動するアクチュエータ１０２と過給機コンプレッサ１０
４の下流側吸気通路１０６−３とを連通ずる第１通路１
０８を設け、この第１通路１０８とエアクリーナ１１０
上流側の吸気通路１０６−１とを連通ずる第２通路１１
２を設け、この第２通路１１２途中には車速センサ１１
４の信号を入力し切換制御信号を出力する制御部１１６
によって作動される電磁式切換弁１１８を設け、前記第
１通路１０８の吸気通路側に第１絞り１２０を設けると
ともに、前記第２通路１１２の第１通路側に第２絞り１
２２を設けていた。

そして、通常時には、吸気管圧力は前記第１、第２絞り
１２０．１２２によって制御されるとともに、この吸気
管圧力の一部がエアクリーナ上流側の吸気通路１０６−
１に戻されることにより、制御された弱い吸気管圧力に
よって前記アクチュエータ１０２を作動させている。ま
た、車速か上昇して車速センサ１１４が作動した際には
、車速センサ１１４からの信号を入力する制御部１１６
によって電磁式切換弁１１８が第２通路１１２を閉鎖す
べく動作することにより、前記アクチュエータ１０２に
は大なる吸気管圧力が導入されることとなり、前記ウェ
イストゲート弁１００をより開放させ、過給圧を低下さ
せて車速制御を行っている。

しかし、制御された要求吸気管圧力より弱い吸気管圧力
によって前記アクチュエータを作動させる必要があり、
前記第１、第２絞りの設定が困難であるとともに、アク
チュエータ等の制御機器の精度を向上させなければなら
ず、構成が複雑となり、コストが大となるという不都合
がある。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、上述不都合を除去するために
、ウェイストゲート弁とこのウェイストゲート弁を開閉
作動するアクチュエータとを有する車両用過給機の制御
装置において、吸気管圧力と排気管圧力とを導入する通
路を設け、吸気管圧力と排気管圧力とのいずれか一方を
前記アクチュエータに導入すべく切換制御する切換弁を
設け、制御域に達した際に車速センサからの信号を入力
して前記切換弁に切換制御信号を出力し前記アクチュエ
ータに排気管圧力を導入すべく制御する制御部を設けた
ことにより、車速センサによる制御の際にアクチュエー
タに吸気管圧力よりも強い排気管圧力を導入させ、ウェ
イストゲート弁をより開放させて過給圧を低下させ、減
速制御を確実に行い得るとともに、構成が簡単で、コス
トを低度とし得る車両用過給機の制御装置を実現するに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するためにこの発明は、過給機タービン
を迂回して排気通路を連通ずるバイパス通路にウェイス
トゲート弁を設けるとともにこのウェイストゲート弁を
開閉作動するアクチュエータを設けた車両用過給機の制
御装置において、前記アクチュエータに吸気管圧力と排
気管圧力とを導入する通路を設け、吸気管圧力と排気管
圧力とのいずれか一方を前記アクチュエータに導入すべ
く切換制御する切換弁を設け、制御域に達した際に車速
センサからの信号を入力して前記切換弁に切換制御信号
を出力し前記アクチュエータに排気管圧力を導入すべく
制御する制御部を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

上述の如く構成したことにより、通常時には、吸気管圧
力によって前記アクチュエータを作動させ、ウェイスト
ゲート弁を開放させて過給圧制御を行い、また、車速か
上昇して制御域に達し車速センサが作動した際には、車
速センサからの信号を制御部に入力し、この制御部から
の切換制御信号によって切換弁を動作させ、前記アクチ
ュエータに吸気管圧力よりも大なる排気管圧力を導入さ
せ、前記ウェイストゲート弁をより開放させて過給圧を
低下させ、車両の減速制御を確実に行っている。

〔実施例〕

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する
。

第１．２図はこの発明の第１実施例を示すものである。

第１図において、２は排気タービン式の過給機、４は吸
気通路、６は排気通路、８はコンプレッサ、１０はター
ビンである。前記過給機２は、内燃機関１２に夫々連通
する吸気通路４と排気通路６との途中に設けられる。前
記吸気通路４に臨ませてコンプレッサ８を設け、このコ
ンブレフす８を排気通路６に臨ませて設けたタービン１
０により回転し、給気を内燃機関１２に圧送するもので
ある。

この過給機２のタービン１０を迂回して排気通路６を連
通ずるバイパス通路１４を設ける。すなわち、タービン
１０の上流側排気通路６−１に設けた入口１６に開口始
端するバイパス通路１４を、タービン１０の下流側排気
通路６−２に設けた出口１８に開口終端させる。このバ
イパス通路１４ニハ、入口１６を開閉するウェイストゲ
ート弁２０を設ける。

ウェイストゲート弁２０は、アクチュエータ２２により
開成動作が制御される。アクチュエータ２２は、ダイヤ
フラム２４により圧力室２６を区画形成している。ダイ
ヤフラム２４は、ロッド２８により前記ウェイストゲー
ト弁２０に連結されている。このロッド２８を介してウ
ェイストゲート弁２０を閉止させるべく、ダイヤフラム
２４を圧力室２６縮小方向に変位させる閉止バネ３０を
ダイヤフラム２４に弾圧して設ける。

また、前記アクチュエータ２２の圧力室２６に導入通路
３２を介して電磁式切換弁３４を設け、この切換弁３４
には、前記コンプレッサ８の下流側吸気通路４−２に開
口始端する吸気管圧力導入用の第１通路３６を連絡させ
るとともに、前記タービンｌＯの上流側排気通路６−１
に開口始端する排気管圧力導入用の第２通路３８をも連
絡させる構成とする。

更に、前記切換弁３４には、車速センサ４０からの信号
を入力し切換制御信号を出力する制御部４２を接続する
。このとき、制御部４２は、車速か制御域に達した際に
、つまり所定速度以上になった際に、車速センサ４０か
らの信号を入力し前記導入通路３２と第２通路３８とを
連絡させ排気管圧力を圧力室２６に導入させるべく前記
切換弁３４に切換制御信号を出力する構成とする。なお
、符号４４はベンチュリ式気化器、４６はエアクリーナ
である。

次に作用について説明する。

通常時には、切換弁３４によってアクチュエータ２２の
圧力室２６とコンプレッサ８の下流側吸気通路４−２と
を連絡させ、導入通路３２と第１通路３６とを介して吸
気管圧力を圧力室２６に導入し、閉止バネ３０の付勢力
に抗して吸気管圧力によって前記アクチュエータ２２を
作動させ、ウェイストゲート弁２０を開放させて過給圧
制御を行い、第２図に示す如き要求吸気管圧力特性を得
る。

また、車速か上昇して所定速度以上となり車速センサ４
０が作動した際には、車速センサ４ｏがらの信号によっ
て制御部４２が切換弁３４に切換制御信号を出力し、切
換弁３４を切換動作させてアクチュエータ２２の圧力室
２６とタービン１０の上流側排気通路６−１とを連絡さ
せ、導入通路３２と第２通路３８とを介して排気管圧力
を圧力室２６に導入し、吸気管圧力よりも強い排気管圧
力によって前記アクチュエータ２２を作動させ、ウェイ
ストゲート弁２０をより開放させ、第２図に示す如き排
気管圧力特性を利用して第２図の吸気管圧力特性に示す
如く、過給圧を低下させ、減速制御を行っている。

これにより、排気管圧力によってアクチュエータを作動
させた際に、ウェイストゲート弁をより開放させること
ができ、過給圧を低下させて車両の確実な減速制御を行
い得る。

また、制御装置の構成を簡略化することができ、製作が
容易となり、コストを低度とし得るものである。

第３図はこの発明の第２実施例を示すものである。この
第２実施例において上述第１実施例と同一機能を果す箇
所には同一符号を付して説明する。

この第２実施例の特徴とするところは、排気タービン式
の過給機２にＥＧＲ通路５０を設け、こ０ＥＧＲｉｆｆ
ｉ路５０部位に排路管０力導入用の第２通路３８を連絡
させて設けた点にある。なお、符号５２はＥＧＲパルプ
、５４は三元触媒からなる触媒コンバータである。

すなわち、第３図に示す如く、前記ＥＧＲバルブ５２を
保持する吸気マニホルド５６に取出口５８を設け、この
取出口５８に第２通路３８を連通させ前記アクチュエー
タ２２の圧力室２６に排気管圧力を導入させるべく構成
する。また、第３図に一点鎖線あるいは二点鎖線で示す
如く、前記ＥＧＲ通路５０途中あるいはＥＧＲバルブ５
２部位に取出口５８を設け、排気管圧力導入用の第２通
路３８を連絡させて設けても良い。

これにより、ＥＧＲ機構を有する過給機に使用すること
ができ、大なる設計変更を必要とせず、コストを低廉と
し得るとともに、本発明の制御装置の汎用性が大となり
、実用上有利である。

また、吸気マニホルドに取出口を設けることにより、排
気管圧力を利用する排気の温度が低く、切換弁を損傷す
る惧れがなく、切換弁の使用寿命を長くすることができ
、経済的に有利である。

第４図はこの発明の第３実施例を示すものである。

この第３実施例の特徴とするところは、排気タービン式
の過給機２のタービン１０の上流側排気通路６−１に排
気管圧力導入用の第２通路３８を連絡させて設けた際に
、この第２通路３８途中に導入される排気を冷却する冷
却部６０を設け、冷却部６０内を例えば内燃機関の冷却
水が循環すべく構成した点にある。

これにより、排気管圧力を利用する排気の温度を効果的
に低下させることができ、切換弁を損傷する慣れがなく
、切換弁の使用寿命を長くすることができ、経済的に有
利である。

なお、この発明は上述第１〜第３実施例に限定されるも
のではなく、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の第１実施例においては、ベンチエリ
式気化器を有する排気タービン式の過給機について説明
したが、燃料噴射式過給機に使用することもできる。

また、この発明の第３実施例においては、第２通路３Ｂ
途中に冷知部６０を設けたが、冷却機能を有するシリン
ダヘッドや吸気マニホルド、あるいはミッションケース
等の部位を通過すべく前記第２通路を設けることも可能
である。

更に、この発明の第３実施例においては、第２通路３８
途中に水冷式冷却部６０を設けたが、水冷式冷却部６０
の代わりに、第２通路の外周部位にフィンを複数設け、
空冷式冷却部を設けることもできる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した如（この発明によれば、ウェイスト
ゲート弁とこのウェイストゲート弁を開閉作動するアク
チュエータとを有する車両用過給機の制御装置において
、吸気管圧力と排気管圧力とを導入する通路を設け、吸
気管圧力と排気管圧力とのいずれか一方を前記アクチュ
エータに導入すべく切換側御する切換弁を設け、制御域
に達した際に車速センサからの信号を入力して前記切換
弁に切換制御信号を出力し前記アクチュエータに排気管
圧力を導入すべく制御する制御部を設けたので、車速セ
ンサによる減速制御の際にアクチュエータに吸気管圧力
よりも強い排気管圧力を導入させ、ウェイストゲート弁
をより開放させて過給圧を低下させることができ、減速
制御を確実に行い得るものである。また、制御装置の構
成が簡単であり、製作が容易で、コストを低廉とし得て
、経済的に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図はこの発明の第１実施例を示し、第１図は車
両用過給機の制御装置の概略図、第２図は圧力と車速と
の関係を示す図である。 第３図はこの発明の第２実施例を示す車両用過給機の制
御装置の概略図である。 第４図はこの発明の第３実施例を示す車両用過給機の制
御装置の概略図である。 第５図は従来の技術を示す車両用過給機の制御装置の概
略図である。 図において、２は排気タービン式の過給機、４は吸気通
路、４−２はコンプレッサの下流側吸気通路、６は排気
通路、６−１はタービンの上流側排気通路、６−２はタ
ービンの下流側排気通路、８はコンプレッサ、１０はタ
ービン、１２は内燃機関、１４はバイパス通路、１６は
入口、１８は出口、２０はウェイストゲート弁、２２は
アクチュエータ、２４はダイヤフラム、２６は圧力室、
２８はロッド、３０は閉止バネ、３２は導入通路、３４
は切換弁、３６は第１通路、３８は第２通路、４０は車
速センサ、４２は制御部、４４はベンチュリ式気化器、
４６はエアクリーナである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、過給機タービンを迂回して排気通路を連通するバイ
   パス通路にウエイストゲート弁を設けるとともにこのウ
   エイストゲート弁を開閉作動するアクチュエータを設け
   た車両用過給機の制御装置において、前記アクチュエー
   タに吸気管圧力と排気管圧力とを導入する通路を設け、
   吸気管圧力と排気管圧力とのいずれか一方を前記アクチ
   ュエータに導入すべく切換制御する切換弁を設け、制御
   域に達した際に車速センサからの信号を入力して前記切
   換弁に切換制御信号を出力し前記アクチュエータに排気
   管圧力を導入すべく制御する制御部を設けたことを特徴
   とする車両用過給機の制御装置。 ２、前記排気管圧力を導入する通路は、排気通路からア
   クチュエータに排気管圧力を導入させる際に通路途中に
   冷却部を有する通路である特許請求の範囲第１項記載の
   車両用過給機の制御装置。