JPH0511311Y2

JPH0511311Y2 -

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Publication number: JPH0511311Y2
Application number: JP1986183131U
Authority: JP
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1993-03-19
Anticipated expiration: 2001-11-28
Also published as: JPS6387235U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、ターボチヤージヤ付内燃機関の過給
圧制御装置に関し、特に過給圧制御装置中に付着
する不要物を除去して、その過給圧制御装置の制
御性能および耐久性を向上することに関する。

〔従来の技術〕

従来のターボチヤージヤ付内燃機関の過給圧制
御装置としては、例えば第８図に示すようなもの
がある。第８図において、１はエンジン本体、２
はターボチヤージヤ、３はコンプレツサ、４はタ
ービン、５はバイパス通路、６はウエストゲート
弁、７はエアクリーナ、８は吸気通路、９は排気
通路、１０はスロツトルバルブ、１１はオリフイ
ス、１２はアクチユエータ、１３は作動圧室、１
４はスプリング、１５はロツド、１６はダイヤフ
ラム、１７は制御弁、１８はムービングコア、１
９ソレノイドコイル、２０は制御弁内部通路、２
１はフユエルインジエクタ、２２は燃焼室、２３
はリリーフバルブ、２４は吸気圧センサ、２５は
水温センサ、２６はノツクセンサ、２７は吸気温
センサ、２８はスロツトル弁開度センサ、２９は
電子制御装置、３０は回転数検出センサ、３３は
ブローバイガス通路、３４，３５は通路である。

そして、過給圧制御は、次のように行われてい
る。スロツトルバルブ１０下流側の吸気通路８内
にある吸気圧センサ２４で、吸気の圧力を検出
し、スロツトル弁開度センサ２８でスロツトルバ
ルブ１０の弁開度を検出する。検出した吸気圧が
設定値（但し、アクチユエータ１２の開弁圧以下
の正圧）以上で、且つ検出した弁開度が設定値以
上の時に、吸気圧が目標圧力と異なる時は、制御
弁１７をデユーテイコントロールすることによ
り、アクチユエータ１２およびウエストゲート弁
６を動作させ、吸気圧を上記目標圧力に保つ。前
記目標圧力は、運転状態に応じて、即ち、エンジ
ン回転数、スロツトル弁開度、エンジン冷却水の
水温、ノツキング状態、車速等の要素を総合的に
考慮して予め定められ、電子制御装置２９に記憶
させてある。

なお、ターボチヤージヤ付内燃機関の過給圧制
御装置に関する文献としては、特開昭60−81425
号公報がある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記した従来のターボチヤージ
ヤ付内燃機関の過給圧制御装置では、オリフイス
１１や制御弁内部通路２０にオイル等の不要物が
付着して、制御弁１７の制御動作を不正確なもの
にするばかりか、過給圧制御装置の耐久性を損な
うという問題点があつた。

その理由を以下に説明する。エンジン本体１か
らブローバイガス通路３３を通つて流れてきたブ
ローバイガスは、コンプレツサ３を経てオリフイ
ス１１や制御弁内部通路２０に入り込んで来る。
制御弁１７が閉じて（OFFして）いれば、当然
その中に溜まる。ところが、ブローバイガスはオ
イル等を含んでおり、このオイル等はオリフイス
１１や制御弁内部通路２０の壁面に付着する。付
着しても、制御弁１７が開いた時（ONした時）
流れる強い空気流で吹き飛ばされ、通路３５を通
つて外部へ出されるということがしばしば行われ
ているのであればよい。しかし、ここを強い空気
流が流れるのは、急加速時か急な登り坂の時（エ
ンジンが高回転、高負荷時）に限られ、通常の走
行時にはあまりない。そのため、付着がどんどん
進み、やがては固着・堆積することとなる。この
固着・堆積物は過給圧制御装置の耐久性を損なう
上、次に述べるように、制御性能を悪くしてしま
う。

固着・堆積物によりオリフイス１１や制御弁内
部通路２０の通路径が狭められると、制御弁１７
をONさせた時に通過する空気量が減る。第７図
は、制御弁１７のONデユーテイ比に対する制御
弁通過空気流量を示す流量特性図であるが、初め
A₂のような特性であつたものが、固着・堆積が
進むと、B₂のような特性になつてしまい、同じ
ONデユーテイ比でも流れる空気量は非常に少な
くなつてしまうのである。

また、圧力特性も悪くなる。第６図は制御弁１
７のONデユーテイ比に対する作動圧室１３内圧
力を示す圧力特性図であるが、初めA₁のような
特性であつたものが、固着・堆積が進むとB₁の
ような特性になつてしまい、作動圧室１３の中の
圧力の可変範囲つまり調整範囲が狭くなつてく
る。そのため、制御弁１７を作動させて吸気圧を
目標圧力まで上げようとしても、上げられないと
いつた事態が生ずる。即ち、エンジンの動力性能
は、固着・堆積が進むにつれ、徐々に悪くなつて
いく。

さらに、固着・堆積物の量が多量になると、制
御弁１７が限度一杯開いた時、つまり第８図でム
ービングコア１８が限度一杯に左へ来た時、壁面
の固着・堆積物と当接し、その粘着性のために元
に戻りにくくなる（つまり閉じにくくなる）。そ
うすると、流量特性は第７図のC₂のような特性
となり、必要以上に空気が流れることとなる。ま
た、圧力特性は第６図のC₁のような、ONデユー
テイ比の僅かの変化に対して作動圧室内圧力が大
きく変化する部分があるという特性となる。作動
圧室１３の圧力の変化が大きいと、吸気圧やエン
ジン回転数に変動を与え、車両にシヨツクを与え
る原因となる。

本考案は、以上の問題点を解決することを目的
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するため、本考案では、ター
ボチヤージヤ付内燃機関の過給圧制御装置を、車
両減速時に、制御弁を開いても車両にシヨツクを
与えない条件が整つているかどうかを検知する手
段と、吸気圧が正圧であることを検知する手段
と、該条件が整い且つ吸気圧が正圧であるときに
制御弁を開く指令を発する手段とを少なくとも具
えるものとした。そうして、燃料噴射上では制御
弁１７を開く必要がない期間で、しかも制御弁１
７を開いても車両にシヨツクを与えない期間に、
制御弁１７を開き、オリフイス１１や制御弁内部
通路２０に付着したオイル等を、過給圧を利用し
てコンプレツサ３の上流側に流し出すこととし
た。

つまり、制御弁１７が用がなくて遊んでいる時
に、それを利用して前記付着したオイル等を流し
出すという手段を講じた。

〔作用〕

オリフイス１１や制御弁内部通路２０に付着し
て固着・堆積せんとするオイル等を常に流し出
し、オリフイス１１や制御弁内部通路２０の内部
を常にクリーンな状態に保つので、制御弁１７の
作動が不正確になることを防止すると共に、過給
圧制御装置の耐久性を向上させる。

〔実施例〕

（第１の実施例）前述したように、本考案は、燃料噴射上では制
御弁１７を開く必要のない期間でしかも制御弁１
７を開いても車両にシヨツクを与えない期間に、
制御弁１７を開くものであるから、そういう期間
内のどの時点に開きどの時点に閉じるようにする
かということがポイントとなる。制御弁１７を開
いたとき、車両にシヨツクを与えないためには、
その時点のエンジン回転数や車速が所定の値以上
であることが必要である。第１の実施例は、それ
らの時点を次のようにしたものである。

制御弁１７を開く時点（ONデユーテイ比100
％）……スロツトルバルブ１０が所定の時間内に
全閉となり、その場合にエンジン回転数および車
速がそれぞれ所定値より大である時。

制御弁１７を閉じる時点（OFF）……スロツ
トルバルブ１０が開かれるか、エンジン回転数お
よび車速がそれぞれ所定値以上でなくなつた時。
あるいは、スロツトルバルブ１０が閉じられ、エ
ンジン回転数および車速がそれぞれ所定値以上と
いう状態が所定時間以上続いた時。

第１図は、第１の実施例の過給圧制御装置にお
ける制御弁１７の制御のフローチヤートである。
以下この項での説明における番号〜は、第１
図に示す処理〜に対応する。

検出したスロツトル弁開度θが所定弁開度θ₀
（例えば、60°）より大の時のみ処理へ進む。

スロツトル弁が閉じる速度が所定値（例え
ば、100°／sec）より大きい時のみ処理へ進
む。

スロツトル弁開度θに応じてセツトされた時
間t₀経過させ、その後処理へ進む。

スロツトルバルブ１０が全閉したら、処理
へ進む。

エンジン回転数が所定値（例えば、
2500RPM）以上の時のみ処理へ進む。

車速が所定値（例えば、50Km／ｈ）以上の時
のみ処理へ進む。

制御弁１７が開かれる。つまり、処理〜
が制御弁１７のON条件ということになる。

スロツトルバルブ１０が閉じている時のみ処
理へ進む。開けば処理へ進み、直ちに制御
弁１７を閉じる（OFFとする）。

エンジン回転数が所定値（例えば、
1700RPM）以上の時のみ処理へ進む。

車速が所定値（例えば、35Km／ｈ）以上の時
のみ処理へ進む。

タイマーで所定の時間t₁（例えば、100ms）
をセツトし、その時間が経過した後処理へ進
む。

Ｔはスロツトル弁開度とかエンジン回転数と
か車速を検出した（センシングした）回数を示
すパラメータであるが、このＴに１を加算す
る。

センシング回数が、所定の回数（例えば、10
回）に達したかどうかを判断する。達していな
いなら処理へ戻り、再びセンシングを繰り返
す。達していれば処理へ進み、制御弁１７を
閉じる（OFFとする）。

制御弁１７を閉じる。

センシング回数のパラメータＴをクリヤーし
て、０にしておく。

なお、処理〜は、吸気圧が所定の正圧にな
る時点を検知するために行う処理である。また、
処理〜が挿入されているのは、所定の時間、
制御弁１７がONにされていれば、付着物を流し
出すには充分な空気が流れた筈ということで、制
御弁１７をOFFにするためである。

（第２の実施例）第２の実施例の過給圧制御装置の構成図を第２
図に示す。吸気通路８のスロツトルバルブ１０上
流側に過給圧センサ３１を設け、これで検出した
過給圧の大きさを、制御弁１７の作動を決めるた
めの要素としたものである。第２の実施例では、
制御弁１７を開く時点（ON）、閉じる時点
（OFF）を次のようにしたものである。

制御弁１７を開く時点（ONデユーテイ比100
％）……スロツトルバルブ１０が全閉であり、エ
ンジン回転数および車速がそれぞれ所定値より大
であり、さらに過給圧が、強い空気流を流すに充
分な第１の所定値（例えば、400mmHg）より大
きい時。

制御弁１７を閉じる時点（OFF）……スロツ
トルバルブ１０が開かれるか、エンジン回転数お
よび車速がそれぞれ所定値以上でなくなるか、過
給圧が第２の所定値（例えば、300mmHg）より
下がるかした時。

第３図は、第２の実施例の過給圧制御装置にお
ける制御弁１７の制御のフローチヤートである。
処理とが過給圧に関する処理である。吸気圧
が所定の正圧になつているかどうかを検知するた
めに、タイマーによる時間の要素の代わりに過給
圧の検出という要素を取り入れた点が、第１の実
施例と異なる点である。前記第２の所定値より下
がつた場合に制御弁１７をOFFする理由は、そ
の値以下の圧力では付着物を流し出す力がないか
らである。

（第３の実施例）第１、第２の実施例で、制御弁１７をスロツト
ルバルブ１０が閉じた時つまり車両減速時にON
させているが、それに伴い、以下に説明するよう
な理由で車両にシヨツクを与えることがある。ま
た、制御弁１７のソレノイドコイル１９が断線
し、そのコードがアースすることによりシヨート
が発生したとき、制御弁１７がONの状態（開い
た状態）のままになり、吸気圧がコントロールで
きなくなることがある。そのような事態を防止す
ることも考慮してなされたのが、第３の実施例で
ある。

車両のシヨツクを与える理由は次のとおりであ
る。車両減速時に制御弁１７をONすると、コン
プレツサ３とスロツトルバルブ１０の間の吸気通
路８の吸気圧の時間的低下速度は、制御弁１７を
ONしない場合に比し遅い。なぜなら、作動圧室
１３にウエストゲート弁６を開かせるだけの正圧
がかからなくなるため、排気ガスをバイパス通路
５に導くことが出来ず、ターボチヤージヤ２のタ
ービンシヤフトの回転を減速させることが出来な
くなるからである。そのため、コンプレツサ３と
スロツトルバルブ１０の間の吸気通路８の吸気圧
は下がりにくくなり、スロツトルバルブ１０をそ
の状態で開いた場合、高圧の空気が急に燃焼室２
２に送りこまれる。すると、それまで負であつた
エンジンのトルクは、急に過大な正のトルクに転
ずるので、車両にシヨツクを与えることになるの
である。

第３の実施例の過給圧制御装置の構成図を、第
４図に示す。第３の実施例における構成上の特徴
はバキユームスイツチングバルブ３２を設けた点
である。バキユームスイツチングバルブ３２は、
電子制御装置２９からの指令によりON，OFFが
制御されて通路を切り換えるバルブである。
OFFとなつている時は、作動圧室１３への空気
はオリフイス１１から供給される。ONとなつて
いる時は、オリフイス１１を通らない経路で供給
される。バキユームスイツチングバルブ３２は、
制御弁１７をONする時にONし、OFFする時に
OFFするように制御される。従つて、バキユー
ムスイツチングバルブ３２を付加した場合の制御
の手順は、第１図、第３図に点線の処理を付加し
たものとなる。

ソレノイドコイル１９が断線、シヨートして制
御弁１７がONの状態のままとなり、吸気圧がコ
ントロールできなくなつてしまうのを防止するた
めには、第５図に示すような手順でバキユームス
イツチングバルブ３２を制御すればよい。ONの
状態のままコントロールできなくなると、吸気圧
は上昇してくるので、吸気圧が所定の圧力よりも
高くなつたことを検知して、バキユームスイツチ
ングバルブ３２をONしてやるのである。すると
制御弁１７には関係なくアクチユエータ１２を作
動する状態にすることが出来る。アクチユエータ
１２を作動させることが出来れば、吸気圧を下げ
ることが出来る。

以上３つの実施例をかかげたが、本考案はこれ
らの外、吸入空気量を検出して燃料噴射量を決定
するシステムにも適用できるし、また、吸気圧の
制御方法が異なつていても、制御弁にてアクチユ
エータの作動圧室内圧力を変化させるタイプの制
御装置であれば適用することが出来る。

〔考案の効果〕

以上述べた如く、本考案のターボチヤージヤ付
内燃機関の過給圧制御装置は、車両減速時に、制
御弁を開いても車両にシヨツクを与えない条件が
整つているかどうかを検知する手段と、吸気圧が
正圧であることを検知する手段と、該条件が整い
且つ吸気圧が正圧であるときに制御弁を開く指令
を発する手段とを少なくとも具えるものとしたの
で、オイル等の付着物を過給圧により流し出すこ
とが出来、オリフイス及び制御弁内部通路をクリ
ーンな状態に保つことが出来る。その場合、制御
弁のON開始条件、OFF開始条件を適当に設定す
ることにより、車両にシヨツクを与えることもな
い。また、バキユームスイツチングバルブを付加
した場合には、制御弁が故障しても、ウエストゲ
ート弁操作用のアクチユエータを作動させること
が出来、車両のノツキング等の発生を防止するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図…本考案の第１の実施例のフローチヤー
ト、第２図…本考案の第２の実施例の構成図、第
３図…本考案の第２の実施例のフローチヤート、
第４図…本考案の第３の実施例の構成図、第５図
…本考案の第３の実施例のフローチヤート、第６
図…過給圧制御装置の圧力特性図、第７図…過給
圧制御装置の流量特性図、第８図…従来の過給圧
制御装置。図において、１はエンジン本体、２はターボチ
ヤージヤ、３はコンプレツサ、４はタービン、５
はバイパス通路、６はウエストゲート弁、７はエ
アクリーナ、８は吸気通路、９は排気通路、１０
はスロツトルバルブ、１１はオリフイス、１２は
アクチユエータ、１３は作動圧室、１４はスプリ
ング、１５はロツド、１６はダイヤフラム、１７
は制御弁、１８はムービングコア、１９ソレノイ
ドコイル、２０は制御弁内部通路、２１はフユエ
ルインジエクタ、２２は燃焼室、２３はリリーフ
バルブ、２４は吸気圧センサ、２５は水温セン
サ、２６はノツクセンサ、２７は吸気温センサ、
２８はスロツトル弁開度センサ、２９は電子制御
装置、３０は回転数検出センサ、３１は過給圧セ
ンサ、３２はバキユームスイツチングバルブ、３
３はブローバイガス通路、３４，３５は通路であ
る。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ターボチヤージヤのタービンへの排気をバイパ
スするウエストゲート弁と、該ウエストゲート弁
の駆動部と、ターボチヤージヤのコンプレツサの
下流位置から該駆動部へ供給する吸気を該コンプ
レツサ上流位置へ分流する経路中に設けられ、開
く時には前記ウエストゲート弁を閉じる方向に駆
動する制御弁とを具えたターボチヤージヤ付内燃
機関の過給圧制御装置において、車両減速時に、
前記制御弁を開いても車両にシヨツクを与えない
条件が整つているかどうかを検知する手段と、吸
気圧が正圧であることを検知する手段と、該条件
が整い且つ吸気圧が正圧であるときに制御弁を開
く指令を発する手段とを少なくとも具えることを
特徴とするターボチヤージヤ付内燃機関の過給圧
制御装置。