JPH0520566B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0520566B2 JPH0520566B2 JP60005475A JP547585A JPH0520566B2 JP H0520566 B2 JPH0520566 B2 JP H0520566B2 JP 60005475 A JP60005475 A JP 60005475A JP 547585 A JP547585 A JP 547585A JP H0520566 B2 JPH0520566 B2 JP H0520566B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boost pressure
- control
- engine
- control valve
- exhaust
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はターボチヤージヤの過給圧力を制御す
る装置に関する。
る装置に関する。
(従来の技術)
内燃機関の出力向上をはかるため、ターボチヤ
ージヤにより吸気を過給することは、既に従来か
ら広く行なわれている。
ージヤにより吸気を過給することは、既に従来か
ら広く行なわれている。
ターボチヤージヤは機関の排気エネルギで駆動
される排気タービンと、この排気タービンにより
回転させられ吸気を過給する吸気コンプレツサか
ら構成される。
される排気タービンと、この排気タービンにより
回転させられ吸気を過給する吸気コンプレツサか
ら構成される。
排気タービンは機関の排気流量が増大すると高
速回転して、効率よく吸気コンプレツサを駆動す
ることができるが、排気流量の少ない、機関低負
荷運転域などでは、過給効率が低下するのは避け
られない。
速回転して、効率よく吸気コンプレツサを駆動す
ることができるが、排気流量の少ない、機関低負
荷運転域などでは、過給効率が低下するのは避け
られない。
そこで、排気タービンの入口部に排気流速を制
御する制御弁を設け、機関の運転状態に応じて制
御弁の開度を増減、つまり排気流量の少ない低負
荷域で制御弁の開度を絞つて排気流速を高めるこ
とにより、排気タービンの回転数が低下するのを
防止し、比較的機関負荷の小さい領域まで、効率
よく過給することのできるようにした装置が、例
えば、米国特許明細書第2944786号などにて提案
された。
御する制御弁を設け、機関の運転状態に応じて制
御弁の開度を増減、つまり排気流量の少ない低負
荷域で制御弁の開度を絞つて排気流速を高めるこ
とにより、排気タービンの回転数が低下するのを
防止し、比較的機関負荷の小さい領域まで、効率
よく過給することのできるようにした装置が、例
えば、米国特許明細書第2944786号などにて提案
された。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、このような過給圧制御装置にあ
つては、制御弁の開閉を運転状態に応じて的確に
行うのが難しく、制御弁を閉じすぎれば過給圧が
目標過給圧よりも上昇し、また開きすぎれば過給
圧が低下するのである。しかも過給圧の上昇時な
ど過給圧の減少方向への修正が遅れれば機関のノ
ツキングや過大負荷による損傷を招くし、また制
御弁の開閉を急速に行うと、過給圧がオーバーシ
ユートして安定した過給圧の制御が困難となるの
である。
つては、制御弁の開閉を運転状態に応じて的確に
行うのが難しく、制御弁を閉じすぎれば過給圧が
目標過給圧よりも上昇し、また開きすぎれば過給
圧が低下するのである。しかも過給圧の上昇時な
ど過給圧の減少方向への修正が遅れれば機関のノ
ツキングや過大負荷による損傷を招くし、また制
御弁の開閉を急速に行うと、過給圧がオーバーシ
ユートして安定した過給圧の制御が困難となるの
である。
また、従来の過給圧の制御は、制御目標値が運
転状態のいかんに拘わらず常に一定であつて、こ
のため、機関に要求される最適な過給状態を実現
することができず、機関の出力特性や燃費を必ず
しも十分に改善することができないという問題も
あつた。
転状態のいかんに拘わらず常に一定であつて、こ
のため、機関に要求される最適な過給状態を実現
することができず、機関の出力特性や燃費を必ず
しも十分に改善することができないという問題も
あつた。
本発明はこのような問題を解決することを目的
とする。
とする。
(問題点を解決するための手段)
本発明は第1図のように構成される。
機関50の排気エネルギにより駆動され吸気を
過給するターボチヤージヤ51は、排気タービン
のスクロール入口部に設けられタービン流入排気
の流速を制御する可動ベーン型の制御弁52を備
えている。ターボチヤージヤ51の回転数は排気
流速によつて変化し、これに応じて過給圧が制御
される。なお、図示しないが、機関の高速高負荷
運転域にて過給圧の上限値を規制するために排気
の一部をタービンを迂回して下流側に逃がすため
の排気バイパス弁が備えられる。
過給するターボチヤージヤ51は、排気タービン
のスクロール入口部に設けられタービン流入排気
の流速を制御する可動ベーン型の制御弁52を備
えている。ターボチヤージヤ51の回転数は排気
流速によつて変化し、これに応じて過給圧が制御
される。なお、図示しないが、機関の高速高負荷
運転域にて過給圧の上限値を規制するために排気
の一部をタービンを迂回して下流側に逃がすため
の排気バイパス弁が備えられる。
機関の運転状態を検出する手段53の検出した
運転状態に応じて前記制御弁52の基本制御量を
演算する手段54と、同じく運転状態に応じて目
標過給圧を設定する手段55と、運転状態によつ
て制御弁52のフイードバツク制御領域を判定す
る手段56が設けられる。
運転状態に応じて前記制御弁52の基本制御量を
演算する手段54と、同じく運転状態に応じて目
標過給圧を設定する手段55と、運転状態によつ
て制御弁52のフイードバツク制御領域を判定す
る手段56が設けられる。
また過給圧を検出する手段59が検出した実際
の過給圧と前記目標過給圧との偏差を検出する手
段57が設けられ、実際の過給圧が目標過給圧よ
りも低いときは制御弁開度を小さく、高いときは
大きく、等しいときは所定値に保持するように前
記基本制御量を修正する手段58が備えられる。
の過給圧と前記目標過給圧との偏差を検出する手
段57が設けられ、実際の過給圧が目標過給圧よ
りも低いときは制御弁開度を小さく、高いときは
大きく、等しいときは所定値に保持するように前
記基本制御量を修正する手段58が備えられる。
(作用)
したがつて、機関の運転状態に応じて最適な過
給圧に目標値が設定され、この過給圧が得られる
ように制御弁52の開度が予め運転状態に応じて
設定される基本制御量に基づいて制御されるので
あるが、制御弁52のフイードバツク制御領域に
移行すると、実際の過給圧と目標過給圧との偏差
に応じて、前記基本制御量を修正、つまり、過給
圧が目標値よりも低いときは制御弁52の開度が
小さくなるように、逆に高いときは開度が大きく
なるように修正されるので、過給圧は速やかに目
標値と一致するように制御され、また、目標値と
等しいときは所定の開度を保持するように制御が
行なわれるので、運転状態がわずかに変動しても
過給圧が大きく変化するようなことがなく、フイ
ードバツク制御の安定性が高まるのである。
給圧に目標値が設定され、この過給圧が得られる
ように制御弁52の開度が予め運転状態に応じて
設定される基本制御量に基づいて制御されるので
あるが、制御弁52のフイードバツク制御領域に
移行すると、実際の過給圧と目標過給圧との偏差
に応じて、前記基本制御量を修正、つまり、過給
圧が目標値よりも低いときは制御弁52の開度が
小さくなるように、逆に高いときは開度が大きく
なるように修正されるので、過給圧は速やかに目
標値と一致するように制御され、また、目標値と
等しいときは所定の開度を保持するように制御が
行なわれるので、運転状態がわずかに変動しても
過給圧が大きく変化するようなことがなく、フイ
ードバツク制御の安定性が高まるのである。
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第2図、第3図において、1は機関本体、2は
吸気通路、3は吸気を過給するためのターボチヤ
ージヤで、吸気コンプレツサ4と排気タービン1
5が回転軸31を介して同軸上に連結され、排気
タービン15の回転により吸気コンプレツサ4を
駆動する。吸気コンプレツサ4の入口部4Aに接
続する上流側吸気通路2Aには、エアクリーナ5
と吸入空気量を測定するエアフローメータ6が介
装される。また吸気コンプレツサ4の出口部4B
に接続する下流側吸気通路2Bは、吸気絞弁8を
介して吸気マニホールド2Cに接続する。
吸気通路、3は吸気を過給するためのターボチヤ
ージヤで、吸気コンプレツサ4と排気タービン1
5が回転軸31を介して同軸上に連結され、排気
タービン15の回転により吸気コンプレツサ4を
駆動する。吸気コンプレツサ4の入口部4Aに接
続する上流側吸気通路2Aには、エアクリーナ5
と吸入空気量を測定するエアフローメータ6が介
装される。また吸気コンプレツサ4の出口部4B
に接続する下流側吸気通路2Bは、吸気絞弁8を
介して吸気マニホールド2Cに接続する。
なお、機関の燃焼室10には点火栓7が取付け
られると共に、吸気弁9を介して吸気マニホール
ド2Cからの混合気が吸入される。絞弁8を通過
した吸入空気には、燃料噴射弁11から噴射され
る燃料が混合し、所定の空燃比の混合気が機関に
供給されるのである。
られると共に、吸気弁9を介して吸気マニホール
ド2Cからの混合気が吸入される。絞弁8を通過
した吸入空気には、燃料噴射弁11から噴射され
る燃料が混合し、所定の空燃比の混合気が機関に
供給されるのである。
12は排気通路で、排気マニホールド12Aに
排気タービン15の入口部15Aが接続されると
共に、排気タービン15の入口部15Aと出口部
15Bとが、バイパス通路16で連通している。
排気タービン15の入口部15Aが接続されると
共に、排気タービン15の入口部15Aと出口部
15Bとが、バイパス通路16で連通している。
バイパス通路16には排気バイパス弁17が介
装され、この排気バイパス弁17の駆動機構とし
て、ダイヤフラム装置17aが設けられる。
装され、この排気バイパス弁17の駆動機構とし
て、ダイヤフラム装置17aが設けられる。
ダイヤフラム装置17aは、ダイヤフラム17
bで仕切られた圧力室17cに信号通路18を介
して、前記絞弁8の上流で吸気コンプレツサ4の
下流の過給圧が導かれ、過給圧が所定値以上に上
昇するとリターンスプリング17dに抗してダイ
ヤフラム17bが移動し、リンケージ17eを介
して弁体17fが前記バイパス通路16を開くよ
うになつており、このようにして排気バイパス弁
17を開閉することにより、過給圧の最大値が所
定値を越えないように制御する。
bで仕切られた圧力室17cに信号通路18を介
して、前記絞弁8の上流で吸気コンプレツサ4の
下流の過給圧が導かれ、過給圧が所定値以上に上
昇するとリターンスプリング17dに抗してダイ
ヤフラム17bが移動し、リンケージ17eを介
して弁体17fが前記バイパス通路16を開くよ
うになつており、このようにして排気バイパス弁
17を開閉することにより、過給圧の最大値が所
定値を越えないように制御する。
排気タービン15の入口部15Aには、排気ガ
スのタービン流入速度を制御するための制御弁2
0が備えられる。
スのタービン流入速度を制御するための制御弁2
0が備えられる。
制御弁20の開度を制御する駆動機構として、
ダイヤフラム装置20aが備えられ、このダイヤ
フラム装置20aはダイヤフラム20bで仕切ら
れた圧力室20cと大気室20dを有する。
ダイヤフラム装置20aが備えられ、このダイヤ
フラム装置20aはダイヤフラム20bで仕切ら
れた圧力室20cと大気室20dを有する。
圧力室20cには信号通路19により電磁弁2
4を介して過給圧(正圧)が導かれる。ダイヤフ
ラム20dにロツド20hを介して連結した制御
ベーン20fは、圧力室20cに導入される正圧
が低いときは、ダイヤフラム20bがリターンス
プリング20eに押し戻されるので、図面の実線
位置にあり、排気流を絞つて流速を高めるように
しているが、導入される正圧が上昇したときに、
ダイヤフラム20bが変位して制御ベーン20f
を開くようになつている。
4を介して過給圧(正圧)が導かれる。ダイヤフ
ラム20dにロツド20hを介して連結した制御
ベーン20fは、圧力室20cに導入される正圧
が低いときは、ダイヤフラム20bがリターンス
プリング20eに押し戻されるので、図面の実線
位置にあり、排気流を絞つて流速を高めるように
しているが、導入される正圧が上昇したときに、
ダイヤフラム20bが変位して制御ベーン20f
を開くようになつている。
このダイヤフラム装置20aに供給する過給圧
を運転状態に応じて制御するため、電磁弁24を
駆動する制御手段23が設けられる。
を運転状態に応じて制御するため、電磁弁24を
駆動する制御手段23が設けられる。
制御手段23には前記エアフローメータ6、絞
弁開度センサ27、機関回転数センサ25、吸気
通路2Bの過給圧センサ26、機関冷却水温を検
出する水温センサ28の検出信号が入力し、これ
らに基づいて機関運転状態に応じた所定の過給圧
が得られるように、前記電磁弁24の作動を制御
する。
弁開度センサ27、機関回転数センサ25、吸気
通路2Bの過給圧センサ26、機関冷却水温を検
出する水温センサ28の検出信号が入力し、これ
らに基づいて機関運転状態に応じた所定の過給圧
が得られるように、前記電磁弁24の作動を制御
する。
ダイヤフラム装置20aに導入する圧力信号を
制御する電磁弁24は所定の周波数でオンオフ
し、そのオンオフ時間比率などを変化させること
により、通路24aを介して過給圧を大気で希釈
する割合が増減され、圧力室20aに導入する正
圧を制御する。
制御する電磁弁24は所定の周波数でオンオフ
し、そのオンオフ時間比率などを変化させること
により、通路24aを介して過給圧を大気で希釈
する割合が増減され、圧力室20aに導入する正
圧を制御する。
制御手段23は第5図に示すように、制御弁2
0の開度をフイードバツク制御する領域Bを判別
すると、吸入空気量(機関負荷)、機関回転数、
過給圧の検出値に基づき、過給圧が予め運転状態
に応じて設定された目標値になるように、電磁弁
24を開閉して第2圧力室20cに導入する圧力
を制御する。つまり、過給圧が目標値よりも低く
なれば、制御弁20の開度を小さくして排気流速
を高め、排気タービン15の回転数を上昇させて
過給圧を上げるし、逆に高くなれば制御弁20を
全開して排気流速を下げ、過給圧を低下させるよ
うに修正する。
0の開度をフイードバツク制御する領域Bを判別
すると、吸入空気量(機関負荷)、機関回転数、
過給圧の検出値に基づき、過給圧が予め運転状態
に応じて設定された目標値になるように、電磁弁
24を開閉して第2圧力室20cに導入する圧力
を制御する。つまり、過給圧が目標値よりも低く
なれば、制御弁20の開度を小さくして排気流速
を高め、排気タービン15の回転数を上昇させて
過給圧を上げるし、逆に高くなれば制御弁20を
全開して排気流速を下げ、過給圧を低下させるよ
うに修正する。
ただし、第5図の領域Aのように、排気流量が
それほど多くなく、過給圧が目標値に達しない運
転状態では、制御手段23は制御弁20の開度を
最小開度に保持し、低速域での過給圧ができるだ
け高くなるようにする。
それほど多くなく、過給圧が目標値に達しない運
転状態では、制御手段23は制御弁20の開度を
最小開度に保持し、低速域での過給圧ができるだ
け高くなるようにする。
これに対して領域Cとして示す機関の高速高負
荷域などでは、制御手段23は制御弁20を全開
状態に保持する。
荷域などでは、制御手段23は制御弁20を全開
状態に保持する。
なお、排気流量の絶対量が増大したときは、排
気タービン15の回転数が落ちずに、過給圧は上
限値に到達してしまうが、この場合は、過給圧の
上昇を検出して例えば400mmHg以上になると排気
バイパス弁17が開き、排気ガスを排気タービン
15をバイパスして下流に導くため、排気タービ
ン15に供給される排気エネルギが減少して、タ
ービン回転数が低下し、過給圧が過大になるのを
回避でき、機関の損傷などを未然に防止すること
ができる。
気タービン15の回転数が落ちずに、過給圧は上
限値に到達してしまうが、この場合は、過給圧の
上昇を検出して例えば400mmHg以上になると排気
バイパス弁17が開き、排気ガスを排気タービン
15をバイパスして下流に導くため、排気タービ
ン15に供給される排気エネルギが減少して、タ
ービン回転数が低下し、過給圧が過大になるのを
回避でき、機関の損傷などを未然に防止すること
ができる。
第4図に制御手段23をマイクロコンピユータ
で構成したときの、上記制御動作のフローチヤー
トを示す。
で構成したときの、上記制御動作のフローチヤー
トを示す。
まず、ステツプ101で機関の吸入空気量、回転
数、絞弁開度、冷却水温、過給圧など種々の入力
データを読み込む。ステツプ102で機関の負荷に
対応しての過給圧の目標値Pc(例えば第6図のよ
うに運転状態に応じて適切に設定される)と、制
御弁20の基本制御量D(例えば第8図のように
運転状態に応じて設定される)とをテーブルルツ
クアツプにより読み出す。
数、絞弁開度、冷却水温、過給圧など種々の入力
データを読み込む。ステツプ102で機関の負荷に
対応しての過給圧の目標値Pc(例えば第6図のよ
うに運転状態に応じて適切に設定される)と、制
御弁20の基本制御量D(例えば第8図のように
運転状態に応じて設定される)とをテーブルルツ
クアツプにより読み出す。
ステツプ103と104で実際の過給圧Pと目標値
Pcとを比較演算する。
Pcとを比較演算する。
そして、Pc−Co≦P≦Pc+Co(Coは例えば5
mmHg)のときは、ステツプ105で前回の制御量
Δdをそのまま基本制御量Dに加え、制御弁20
をフイードバツク制御しないように不感帯を設け
て制御の安定を図つている。なお、この不感帯で
は瞬間的、例えば機関の1回転だけ|P−Pc|
>Coとなつても、すぐにはフイードバツクによ
る修正は行わず、そのままの開度を保持しつづけ
る。
mmHg)のときは、ステツプ105で前回の制御量
Δdをそのまま基本制御量Dに加え、制御弁20
をフイードバツク制御しないように不感帯を設け
て制御の安定を図つている。なお、この不感帯で
は瞬間的、例えば機関の1回転だけ|P−Pc|
>Coとなつても、すぐにはフイードバツクによ
る修正は行わず、そのままの開度を保持しつづけ
る。
一方、過給圧PがPc−Coよりも低い場合は、
ステツプ108でこの状態が機関の回転CNが所定
値C3(ただしC3=5)以上継続したことを判断し
て、ステツプ109でフイードバツク補正分Δd(初
期値=0)を1%だけ増し、ステツプ105で基本
制御量DにΔdを加算して、制御弁20を閉じ方
向に作動させる。
ステツプ108でこの状態が機関の回転CNが所定
値C3(ただしC3=5)以上継続したことを判断し
て、ステツプ109でフイードバツク補正分Δd(初
期値=0)を1%だけ増し、ステツプ105で基本
制御量DにΔdを加算して、制御弁20を閉じ方
向に作動させる。
なお、ステツプ109において、Δd≦100、CN2
=0とする。
=0とする。
また、過給圧PがPc+Coよりも高い場合、ス
テツプ110で前記と同様にこの状態が所定回転C3
以上継続したことを判断して、ステツプ111でフ
イードバツク補正分ΔdとしてΔdを1%だけ減じ
たものを出力し、ステツプ105で基本制御量Dに
この修正されたΔdを加算して、制御弁20の開
度を増加方向に補正する。
テツプ110で前記と同様にこの状態が所定回転C3
以上継続したことを判断して、ステツプ111でフ
イードバツク補正分ΔdとしてΔdを1%だけ減じ
たものを出力し、ステツプ105で基本制御量Dに
この修正されたΔdを加算して、制御弁20の開
度を増加方向に補正する。
なお、ステツプ107では車速を判別して、車速
がゼロ以外ではステツプ108へと進むが、ゼロの
ときは、ステツプ112で電磁弁24が全開するよ
うにD=0として、アイドリング時などに制御弁
20を開き、機関出力が不要に高くなるのを防止
する。
がゼロ以外ではステツプ108へと進むが、ゼロの
ときは、ステツプ112で電磁弁24が全開するよ
うにD=0として、アイドリング時などに制御弁
20を開き、機関出力が不要に高くなるのを防止
する。
以上の制御において、目標とする過給圧は運転
状態に応じて適切に設定されるので、機関の耐久
性を阻害することなく、機関に要求される出力や
燃費特性を発揮させることができる。
状態に応じて適切に設定されるので、機関の耐久
性を阻害することなく、機関に要求される出力や
燃費特性を発揮させることができる。
なお、目標とする過給圧は、機関の加速状態で
良好な加速特性をうるように、通常の運転時より
お高めに設定される(第7図参照)。ただしこの
目標値は、機関の冷却水温によつて変化し、高温
時は機関の耐久性などを確保する点から、低温時
に比べて過給圧が低めに設定される。
良好な加速特性をうるように、通常の運転時より
お高めに設定される(第7図参照)。ただしこの
目標値は、機関の冷却水温によつて変化し、高温
時は機関の耐久性などを確保する点から、低温時
に比べて過給圧が低めに設定される。
このように過給圧の目標値を加速時に高くする
と、加速時の吸入空気量が増加して加速性能を向
上させることができるのである。なお、加速状態
の判別は、例えば機関回転数の上昇率を演算し、
これが所定値以上であるときを、加速状態である
と判別することができる。
と、加速時の吸入空気量が増加して加速性能を向
上させることができるのである。なお、加速状態
の判別は、例えば機関回転数の上昇率を演算し、
これが所定値以上であるときを、加速状態である
と判別することができる。
一方、過給圧を目標値に一致させるようにフイ
ードバツク制御を行うにあたり、予め運転状態に
応じての基本制御量を設定し、この基本制御量を
目標過給圧と実際の検出過給圧との偏差に応じて
修正するので、機関の運転状態が変動したときな
どでも、基本制御量が変化したうえでこれに修正
分が加えられるため、制御弁20の開度を目標と
する過給圧が得られるように速やかに制御するこ
とができるのである。
ードバツク制御を行うにあたり、予め運転状態に
応じての基本制御量を設定し、この基本制御量を
目標過給圧と実際の検出過給圧との偏差に応じて
修正するので、機関の運転状態が変動したときな
どでも、基本制御量が変化したうえでこれに修正
分が加えられるため、制御弁20の開度を目標と
する過給圧が得られるように速やかに制御するこ
とができるのである。
また、フイードバツク制御は運転状態がわずか
に変動したようなときは、所定値に固定されたま
ま保持されるので、過剰応答による制御の不安定
化が回避できる。
に変動したようなときは、所定値に固定されたま
ま保持されるので、過剰応答による制御の不安定
化が回避できる。
ところで上記において、機関の運転状態が、制
御弁20の開度をフイードバツク制御する領域か
ら外れた場合、第5図の領域Aでは、制御弁20
の開度が最小になるように、電磁弁24に信号が
出力され、また第5図の領域Cでは最大開度とな
るように、電磁弁24に信号が出力されるのであ
り、制御弁20はそれぞれの状態で固定される。
したがつてこの場合、制御弁20が最大開度に固
定された状態で過給圧がさらに上昇すると、上限
値に達する前に排気バイパス弁17が開いてター
ビン回転数を抑え、過給圧が過昇することを防止
するのである。
御弁20の開度をフイードバツク制御する領域か
ら外れた場合、第5図の領域Aでは、制御弁20
の開度が最小になるように、電磁弁24に信号が
出力され、また第5図の領域Cでは最大開度とな
るように、電磁弁24に信号が出力されるのであ
り、制御弁20はそれぞれの状態で固定される。
したがつてこの場合、制御弁20が最大開度に固
定された状態で過給圧がさらに上昇すると、上限
値に達する前に排気バイパス弁17が開いてター
ビン回転数を抑え、過給圧が過昇することを防止
するのである。
この実施例では排気バイパス弁17は過給圧に
直接的に応動する構造としたが、制御弁20と同
様にフイードバツク制御するようにしてもよい。
直接的に応動する構造としたが、制御弁20と同
様にフイードバツク制御するようにしてもよい。
また制御弁20の駆動機構としてダイヤフラム
装置20aを備えたが、ステツプモータにより弁
体を段階的に開閉駆動することもできる。
装置20aを備えたが、ステツプモータにより弁
体を段階的に開閉駆動することもできる。
(発明の効果)
以上のように本発明によれば、機関の運転状態
に応じて過給圧の目標値を設定し、この目標値が
得られるように過給圧をフイードバツク制御する
にあたり、制御弁の基本制御量を予め機関の運転
状態に応じて設定すると共に、目標値と実際の過
給圧との偏差によりこの基本制御量を修正するよ
うにしたので、機関の運転状態に応じて要求され
る過給圧に正確かつ安定して制御することがで
き、機関の耐久性などを損なうことなく、出力や
燃費の改善がはかれると共に、運転状態が変動し
ても過給圧を応答よく目標値に制御することがで
きるので、例えば過給圧が高い状態から要求過給
圧の低い運転状態に移行するときでも速やかに過
給圧を下げることができ、機関がノツキングを起
こすことなどを確実に回避することができる。
に応じて過給圧の目標値を設定し、この目標値が
得られるように過給圧をフイードバツク制御する
にあたり、制御弁の基本制御量を予め機関の運転
状態に応じて設定すると共に、目標値と実際の過
給圧との偏差によりこの基本制御量を修正するよ
うにしたので、機関の運転状態に応じて要求され
る過給圧に正確かつ安定して制御することがで
き、機関の耐久性などを損なうことなく、出力や
燃費の改善がはかれると共に、運転状態が変動し
ても過給圧を応答よく目標値に制御することがで
きるので、例えば過給圧が高い状態から要求過給
圧の低い運転状態に移行するときでも速やかに過
給圧を下げることができ、機関がノツキングを起
こすことなどを確実に回避することができる。
また、制御弁として排気タービンのスクロール
入口面積を増減する可動ベーン型のものを設け、
そのフイードバツク制御領域を判断し、当該領域
以外ではベーンの開度を固定するようにしたの
で、過給圧が上限値に近づくと開弁する排気バイ
パス弁などとの干渉が防げ、制御弁及び排気バイ
パス弁に要求される本来の機能を十分に発揮させ
ることができる。
入口面積を増減する可動ベーン型のものを設け、
そのフイードバツク制御領域を判断し、当該領域
以外ではベーンの開度を固定するようにしたの
で、過給圧が上限値に近づくと開弁する排気バイ
パス弁などとの干渉が防げ、制御弁及び排気バイ
パス弁に要求される本来の機能を十分に発揮させ
ることができる。
第1図は本発明の構成図、第2図は実施例の概
略構成図、第3図は同じく要部の断面図、第4図
は制御動作を表すフローチヤート、第5図はフイ
ードバツク制御領域を示す説明図、第6図は通常
運転時の目標過給圧を機関負荷をパラメータとし
て表す特性図、第7図は同じく加速時の目標過給
圧を機関冷却水温をパラメータとして表す特性
図、第8図は制御弁を駆動する基本制御量を機関
負荷をパラメータとして表す特性図である。 1……機関本体、2……吸気通路、3……ター
ボチヤージヤ、4……吸気コンプレツサ、6……
エアフローメータ、8……吸気絞弁、10……燃
焼室、12……排気通路、15……排気タービ
ン、15A……入口部、16……バイパス通路、
17……バイパス弁、20……制御弁、20a…
…ダイヤフラム装置、23……制御手段、24…
…電磁弁、25……回転数センサ、26……過給
圧センサ、27……絞弁開度センサ、28……冷
却水温センサ、51……ターボチヤージヤ、52
……制御弁、53……運転状態検出手段、54…
…基本制御量演算手段、55……目標過給圧設定
手段、56……フイードバツク制御領域判定手
段、57……偏差演算手段、58……制御量修正
手段、59……過給圧検出手段。
略構成図、第3図は同じく要部の断面図、第4図
は制御動作を表すフローチヤート、第5図はフイ
ードバツク制御領域を示す説明図、第6図は通常
運転時の目標過給圧を機関負荷をパラメータとし
て表す特性図、第7図は同じく加速時の目標過給
圧を機関冷却水温をパラメータとして表す特性
図、第8図は制御弁を駆動する基本制御量を機関
負荷をパラメータとして表す特性図である。 1……機関本体、2……吸気通路、3……ター
ボチヤージヤ、4……吸気コンプレツサ、6……
エアフローメータ、8……吸気絞弁、10……燃
焼室、12……排気通路、15……排気タービ
ン、15A……入口部、16……バイパス通路、
17……バイパス弁、20……制御弁、20a…
…ダイヤフラム装置、23……制御手段、24…
…電磁弁、25……回転数センサ、26……過給
圧センサ、27……絞弁開度センサ、28……冷
却水温センサ、51……ターボチヤージヤ、52
……制御弁、53……運転状態検出手段、54…
…基本制御量演算手段、55……目標過給圧設定
手段、56……フイードバツク制御領域判定手
段、57……偏差演算手段、58……制御量修正
手段、59……過給圧検出手段。
Claims (1)
- 1 機関の排気エネルギにより駆動され吸気を過
給するターボチヤージヤと、排気タービンの入口
部に設けられタービン流入排気の流速を制御する
制御弁と、排気タービンを迂回する排気流量を制
御する排気バイパス弁とを備えたターボチヤージ
ヤの過給圧制御装置において、前記制御弁として
排気タービンのスクロール入口部に可動ベーン型
制御弁を設けるとともに、機関の運転状態を検出
する手段と、過給圧を検出する手段と、機関運転
状態に応じて前記制御弁の基本制御量を演算する
手段と、機関運転状態に応じて目標過給圧を設定
する手段と、目標過給圧と実際の過給圧の偏差を
検出する手段と、機関運転状態によつて制御弁
の、排気バイパス弁が閉じている機関運転域内に
設定されたフイードバツク制御領域にあるか否か
を判定する手段と、実際の過給圧が目標過給圧よ
りも低いときは制御弁開度を小さく、高いときは
大きく、等しいときは所定値に保持するように前
記基本制御量を修正する手段とを備えたことを特
徴とするターボチヤージヤの過給圧制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60005475A JPS61164042A (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | タ−ボチヤ−ジヤの過給圧制御装置 |
| US06/812,407 US4741163A (en) | 1985-01-16 | 1985-12-23 | Method and apparatus for controlling supercharge pressure for a turbocharger |
| EP86100504A EP0189121B1 (en) | 1985-01-16 | 1986-01-16 | Method and apparatus for controlling supercharge pressure for a turbocharger |
| DE8686100504T DE3670341D1 (de) | 1985-01-16 | 1986-01-16 | Verfahren und einrichtung zum kontrollieren des aufladedruckes eines turboladers. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60005475A JPS61164042A (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | タ−ボチヤ−ジヤの過給圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164042A JPS61164042A (ja) | 1986-07-24 |
| JPH0520566B2 true JPH0520566B2 (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=11612267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60005475A Granted JPS61164042A (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | タ−ボチヤ−ジヤの過給圧制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4741163A (ja) |
| EP (1) | EP0189121B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61164042A (ja) |
| DE (1) | DE3670341D1 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61138828A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-26 | Nissan Motor Co Ltd | タ−ボチヤ−ジヤの過給圧制御装置 |
| JPS61169625A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-07-31 | Nissan Motor Co Ltd | タ−ボチヤ−ジヤの過給圧制御装置 |
| US4848086A (en) * | 1986-11-19 | 1989-07-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Boost pressure control method for a supercharged internal combustion engine |
| JP2632184B2 (ja) * | 1988-05-11 | 1997-07-23 | 本田技研工業株式会社 | 可変容量ターボチャージャの制御方法 |
| US4970864A (en) * | 1987-12-29 | 1990-11-20 | Honda Giken Kogyo K.K. | Supercharging pressure control method for internal combustion engines |
| US5152145A (en) * | 1989-11-30 | 1992-10-06 | Allied-Signal Inc. | Turbocharger waste gate brake and system therefor |
| EP0450787A3 (en) * | 1990-04-04 | 1992-09-09 | Lucas Industries Public Limited Company | Engine control system and method |
| DE4025901C1 (ja) * | 1990-08-16 | 1992-01-30 | Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De | |
| US5123246A (en) * | 1991-01-25 | 1992-06-23 | Mack Trucks, Inc. | Continuously proportional variable geometry turbocharger system and method of control |
| US5186081A (en) * | 1991-06-07 | 1993-02-16 | General Motors Corporation | Method of regulating supercharger boost pressure |
| JPH0642359A (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-15 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの過給圧制御方法 |
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| DE102006003539B3 (de) | 2006-01-24 | 2007-04-12 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Verfahren und Steuergerät eines Turboladers mit variablem Turbinenströmungsquerschnitt |
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| US20110067671A1 (en) * | 2009-09-01 | 2011-03-24 | Laimboeck Franz J | Non-soot emitting fuel combustion chamber |
| EP3234718B1 (en) * | 2014-12-17 | 2018-10-24 | Husqvarna AB | Robotic vehicle learning site boundary |
| US12112283B1 (en) | 2019-02-15 | 2024-10-08 | State Farm Mutual Automobile Insurance Company | Systems and methods for dynamically generating optimal routes and routed vehicle analytics |
| US11079759B2 (en) | 2019-02-27 | 2021-08-03 | Gm Cruise Holdings Llc | Detection of active emergency vehicles shared within an autonomous vehicle fleet |
| JP7212607B2 (ja) * | 2019-09-26 | 2023-01-25 | ペンタ・セキュリティ・システムズ・インコーポレーテッド | 車両can bus信号を利用した機械学習基盤運転者異常感知方法および装置 |
| US11458997B2 (en) | 2020-03-31 | 2022-10-04 | Uatc, Llc | Autonomous vehicle computing system with processing assurance |
| US11816937B2 (en) | 2020-11-18 | 2023-11-14 | Honeywell International Inc. | Systems and methods for reconfigurable on-vehicle data routing |
| CN113217201A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-08-06 | 潍柴动力股份有限公司 | 天然气发动机的增压方法、增压系统和车辆 |
| US12582039B2 (en) | 2024-03-28 | 2026-03-24 | Deere & Company | Systems and methods for initial harvest path prediction and control |
Family Cites Families (11)
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| US4292806A (en) * | 1979-02-28 | 1981-10-06 | Semco Instruments, Inc. | Turbocharger control system |
| US4297076A (en) * | 1979-06-08 | 1981-10-27 | Lockheed Corporation | Wind turbine |
| JPS56167814A (en) * | 1980-05-28 | 1981-12-23 | Hitachi Ltd | Apparatus and method for controlling supercharger of internal combustion engine |
| SE458290B (sv) * | 1981-02-19 | 1989-03-13 | Volvo Ab | Anordning foer styrning av laddtrycket i en turboladdad foerbraenningsmotor |
| DE3303350C2 (de) * | 1983-02-02 | 1994-10-13 | Bosch Gmbh Robert | Steuervorrichtung für den Ladedruck einer Brennkraftmaschine mit Turbolader |
| US4426192A (en) * | 1983-02-07 | 1984-01-17 | U.S. Windpower, Inc. | Method and apparatus for controlling windmill blade pitch |
| US4769994A (en) * | 1983-09-05 | 1988-09-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method and apparatus for controlling a variable capacity turbine of an automotive turbocharger |
| JPS6081425A (ja) * | 1983-10-13 | 1985-05-09 | Honda Motor Co Ltd | タ−ボチヤ−ジヤ付内燃機関の過給圧制御装置 |
| JPS60128931A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-10 | Mazda Motor Corp | 排気タ−ビン過給装置 |
| JPS60178931A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | 排気タ−ボチヤ−ジヤの過給圧制御装置 |
-
1985
- 1985-01-16 JP JP60005475A patent/JPS61164042A/ja active Granted
- 1985-12-23 US US06/812,407 patent/US4741163A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-01-16 EP EP86100504A patent/EP0189121B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-01-16 DE DE8686100504T patent/DE3670341D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4741163A (en) | 1988-05-03 |
| JPS61164042A (ja) | 1986-07-24 |
| EP0189121B1 (en) | 1990-04-11 |
| DE3670341D1 (de) | 1990-05-17 |
| EP0189121A1 (en) | 1986-07-30 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |