JPH0531240Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、自動車等に搭載して利用される過給
機付エンジンの制御装置に関するものである。

(ロ) 従来技術 例えば、気化器を備えた過給機付エンジンの場
合、吸気管内に過給圧力が作用するため、該圧力
が高くなる運転領域では気化器フロート室からの
燃料の出が悪くなる。また、急加速時のように過
給圧が急に立ち上がる場合においても燃料の追従
性が悪く混合気が希薄になる傾向にある。そのた
め、高負荷域における出力特性を改善し加速性能
等をさらに向上させるためには、前述した運転領
域において吸気系路内に追加燃料を供給するのが
望ましい。

ところで、所定の運転領域で吸気系路内に燃料
を追加するようにした装置に関する先行技術とし
て、特開昭57−146038号公報に示されるものがあ
る。すなわち、このものは、吸気系路のスロツト
ルバルブよりも下流側が正圧になつた場合に閉じ
る単一の圧力スイツチと、基端を燃料ポンプの吐
出口に接続し先端を前記吸気系路内に臨ませた追
加燃料通路と、この追加燃料通路の途中に介設さ
れ前記圧力スイツチが閉じた場合に前記追加燃料
通路を開路させる常閉形のソレノイドバルブとを
具備してなり、前記ソレノイドバルブが開成した
際に追加の燃料を前記吸気系路に供給し得るよう
になつている。ところで、このものは、単一の圧
力スイツチの切換作動によりソレノイドバルブを
開閉させて追加燃料の供給を制御するようにして
いるので、該圧力スイツチが故障すると、追加燃
料の供給が不能になつたり、供給を停止すること
ができなくなる。しかも、この圧力スイツチは、
スロツトルバルブの下流側が正圧になると閉じて
燃料を供給すべき旨の指令を出すように設定して
あるので、車両の運転中において該圧力スイツチ
が閉じている頻度が非常に高い。そのため、この
圧力スイツチが閉じ側で故障して追加燃料の供給
が行なわれたままになる可能性が高くなる。した
がつて、過給をあまり必要としない市街地走行中
などにも前記圧力スイツチが故障により閉じ側に
ロツクされることがある。そうすると燃料が不当
に供給されすぎて混合気が過濃となるため、エン
ジンの回転数が不当に上昇し、クラツチの接続時
に車両がとび出したり、排気系が過熱されて触媒
の破損等を招く危険性がある。また、燃費も悪化
する。

(ハ) 目的 本考案は、このような事情に着目してなされた
もので、必要な時期に燃料を追加して出力特性や
加速性能を改善することが可能であり、しかも圧
力スイツチの故障により追加燃料が不必要な時期
に供給されるという危険性を極力少なくすること
ができるようにした過給機付エンジンの制御装置
を供給することを目的とする。

(ニ) 構成 本考案は、かかる目的を達成するために、過給
機を備えた吸気系路内の所定位置における圧力が
各々の設定圧を上まわつた場合にそれぞれ独立に
供給指令位置に切換わる対をなす圧力スイツチ
と、これら両圧力スイツチが供給指令位置に切換
わつた場合に前記吸気系路内に追加燃料を供給す
る燃料追加手段とを設け、一方の圧力スイツチの
設定圧を他方の圧力スイツチの設定圧よりも高く
設定するとともに、前記他方の圧力スイツチの設
定圧を過給が実質的に開始された場合の前記吸気
系路内の圧力に対応させて定めている。そして、
前記両圧力スイツチを、共にスロツトルバルブの
下流側の圧力により、または、スロツトルバルブ
の上流側の圧力により作動させるようにしてい
る。

(ホ) 実施例 以下、本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。

実施例１ （第１図、第２図） 第１図は、本考案に係るエンジン制御装置のシ
ステム説明図であり、図中１はエンジン本体、２
は吸気系路、３は排気系路である。吸気系路２は
図示しないエアクリーナを介して取り込まれた空
気を前記エンジン本体１の吸気ポート１ａに導く
ためのもので、その途中にターボチヤージヤ４の
コンプレツサ部５、サージタンク６および気化器
７が順次介設してある。また、排気系路３は、前
記エンジン本体１の排気ポート１ｂから排出され
る排気ガスを図示しない触媒コンバータやマフラ
ーを介して大気中へ放出するためのもので、その
途中に前記ターボチヤージヤ４のタービン部８が
介設してある。また、この排気系路３のタービン
部８に対してバイパス通路９を並列に設け、この
バイパス通路９にウエストゲートバルブ１０を介
設している。ウエストゲートバルブ１０は、前記
吸気系路２内の圧力に付勢されて作動するダイヤ
フラム機構１０ａを備えており、第２図に示すよ
うに過給圧力が設定過給圧P₁（例えば、＋450mm
Hg）を上まわらないように開閉作動するように
なつている。

そして、前記吸気系路２に関連させて、対をな
す圧力スイツチ１１，１２と、燃料追加手段１３
とを設けている。一方の圧力スイツチ１１は、そ
のダイヤフラム室１１ａを前記吸気系路２の気化
器７のスロツトルバルブ１４よりも下流側に連通
させたもので、該下流側の圧力が第１設定圧S₁
（例えば、＋200mmHg）を上まわつた場合に、供給
指令位置、つまり、ダイヤフラム１１ｂに保持さ
せた可動接点１１ｃが固定接点１１ｄに接触する
ON位置に切換わるようになつている。また、他
方の圧力スイツチ１２は、そのダイヤフラム室１
２ａを前記スロツトルバルブ１４よりも下流側に
連通させたもので、該下流側の圧力が第２設定圧
S₂（例えば＋50mmHg）を上まわつた場合に、供給
指令位置、つまり、ダイヤフラム１２ｂに保持さ
せた可動接点１２ｃが固定接点１２ｄに接触する
ON位置に切換わるようになつている。なお、前
記第２設定圧S₂は過給が実質的に開始された際の
吸気系路２内の圧力に対応させて定めてある。ま
た、前記燃料追加手段１３は、前記両圧力スイツ
チ１１，１２が供給指令位置に切換つた場合に前
記吸気系路２内に追加燃料を供給し得るように構
成したもので、具体的には、基端を燃料ポンプ１
５の吐出口１５ａに接続し他端を燃料噴射ノズル
１６を介して前記サージタンク６内に臨ませた燃
料通路１７と、この燃料通路１７の途中に介設し
た切換バルブ１８とを具備している。切換バルブ
１８は、その入力端子１８ａに通電した場合に前
記燃料通路１７を開路させる位置に切換わり、通
電を断つた場合に前記燃料通路１７を遮断する位
置に復帰するように構成したもので、前記入力端
子１８ａは、第１リレー１９の常開接点１９ａと
第２リレー２１の常開接点２１ａを直列に介して
電源２２に接続されている。そして前記第１リレ
ー１９の励磁コイル１９ｂを前記第１の圧力スイ
ツチ１１を介して電源２３に接続するとともに、
前記第２リレー２１の励磁コイル２１ｂを前記第
２の圧力スイツチ１２を介して前記電源２３に接
続している。なお、２４は、ターボインジケータ
であり、このターボインジケータ２４は、前記第
２リレー２１の常開接点２１ａを介して２２に接
続されている。

このような構成のものであれば、エンジンの回
転速度が低く過給が十分に行なわれていない領域
では、第１、第２の圧力スイツチ１１，１２がと
もにOFF状態に維持されているため、切換バル
ブ１８が遮断位置に保持され追加燃料の供給が行
なわれないとともに、ターボインジケータ２４が
消灯している。この状態から、エンジンの回転速
度がしだいに高くなり、実質的な過給が開始され
てスロツトルバルブ１４の下流側の圧力が前述し
た第２の設定圧S₂を上まわると、第２の圧力スイ
ツチ１２がON状態に切換わり、第２リレー２１
が励磁されてターボインジケータ２４が点灯し、
過給が開始された旨を表示する。この状態から、
エンジンの回転速度がさらに高くなり、スロツト
ルバルブ１４の下流側の圧力が前述した第１の設
定圧S₁を上まわると、第１の圧力スイツチ１１も
ON状態に切換わる。その結果、両リレー１９，
２１の常開接点１９ａ，２１ａがともに導通状態
となり切換バルブ１８の入力端子１８ａに通電さ
れて該バルブ１８が開成する。そのため、ポンプ
１５からの追加燃料が燃料通路１７を通して燃料
噴射ノズル１６へ導びかれ、該ノズル１６を介し
てサージタンク５内に噴射される。したがつて、
高負荷域（第２図に斜線Ａで示す運転域）におけ
る混合気の不当な希薄化が防止され、出力特性や
加速性能が改善される。

このようにして必要な領域において追加の燃料
が吸気系路２内に供給されるわけであるが、本考
案のものは、対をなす圧力スイツチ１１，１２が
ともに供給指令位置に切換わらないと燃料を供給
できないようになつているので、圧力スイツチ１
１，１２の故障によつて燃料が不当に供給され続
けることになる確率は単一の圧力スイツチを用い
るものに比べてはるかに低くなる。しかも、一方
の圧力スイツチ１１の設定圧S₁を他方の圧力スイ
ツチ１２の設定圧S₂よりも高く設定してあるの
で、単一の圧力スイツチを用いるのに比べて運転
中に圧力スイツチ１１，１２が同時に供給指令位
置に切換わる頻度が低く、また、低い方の設定圧
S₂も過給が実質的に開始された場合の圧力に対応
させて高目に設定してあるので、正圧なると切換
わるような設定圧の低いスイツチを用いる場合に
比べて、仮に第１の圧力スイツチ１１が常閉で故
障した場合でも、運転中に圧力スイツチ１１，１
２が供給指令位置に切換わる頻度が低い。そのた
め、前記各圧力スイツチ１１，１２が供給指令位
置側で停止し動かなくなるという態様の故障が生
じにくくなる。したがつて、このようなものであ
れば、市街地走行領域等のような追加燃料の供給
が不要な領域において、圧力スイツチの故障によ
つて燃料が不当に供給されてしまうという不都合
を有効に防止することができ、エンジンブレーキ
が効きにくくなつたり、排気系の過熱を招いて触
媒を破損させてしまうというような危険を効果的
に排除することができるものである。また、この
ようなものであれば、第１の圧力スイツチ１１の
設定圧S₁は、燃料を追加すべき領域Ａを確定すべ
く自由に設定すればよいが、第２の圧力スイツチ
１２の設定圧S₂は、過給が実質的に開始された場
合の値に設定してあるため、この第２の圧力スイ
ツチ１２を、ターボインジケータ２４を点灯させ
て過給が開始された旨を知らせるための信号発信
手段としても利用することができる。逆に言え
ば、ターボインジケータ等を点灯させるための既
存の圧力スイツチを、本考案の第２の圧力スイツ
チ１２として兼用させることも可能となる。

実施例２ （第３図） この実施例２は、前記実施例１に若干の回路を
付加したものであり、前記実施例１と同一または
相当する部分には同一の記号を付して説明を省略
する。

この実施例では、排気系路３と吸気系路２との
間に排気ガスを還流させるための還流通路２５を
設け、この還流通路２５の途中に負圧式の還流制
御弁２６を介設している。そして、この還流制御
弁２６のダイヤフラム室２６ａと気化室６の
EGRポート７ａとを結ぶ負圧導入路２７の途中
に三方弁２８を介設している。三方弁２８は、前
記ダイヤフラム室２６ａに連通する第１ポートａ
と、前記EGRポート７ａに連通する第２ポート
ｂと、大気に開放した第３ポートｃとを有してな
るものでその入力端子２８ａに通電中は第１ポー
トａと第３ポートｃとが連通状態となり、通電を
断つと第１ポートａと第２ポートｂとが連通状態
となるようにしてある。そして、前記入力端子２
８ａを第２の圧力スイツチ１２を介して電源２３
に接続してる。また、前記電源２３および第２の
圧力スイツチ１２を含む第２リレー２１用の電源
回路に、第１リレー１１の常閉接点１９ｃと第２
リレー２１の常開接点２１a′とを並列に接続して
なる安全回路２９を介設している。

このような構成のものであれば、基本的には前
記実施例１と同様な作用効果が得られるものであ
る。また、気化器７のEGRポート７ａが負圧の
間は、三方弁２８への通電が断たれているため還
流制御弁２６のダイヤフラム室２６ａが前記
EGRポート７ａに接続されており、通常通り排
気ガスの還流が行なわれる。ところが、エンジン
の回転速度が上昇して過給が実質的に開始され第
２の圧力スイツチ１２がON状態に切換わると、
三方弁２８の入力端子２８ａにも通電され、前記
還流制御弁２６のダイヤフラム室２６ａが大気に
開放される。そのため、排気ガスの還流が停止さ
れる。なお、このようにすれば、前記ダイヤフラ
ム室２６ａに過給による高い正圧が作用すること
がないのでダイヤフラム２６ｂの耐久性を向上さ
せることができる。すなわち、前記ダイヤフラム
室２６ａに負圧と正圧とが繰り返し作用すると前
記ダイヤフラム２６ｂがその度毎に反転すること
になり、該ダイヤフラム２６ｂの耐久性が著しく
悪化するが、この実施例によれば、かかる不都合
を防止できる。またこの実施例では、安全回路２
９を設けているので第２の圧力スイツチ１２が
ONになり、しかる後に第１の圧力スイツチ１１
がONにならないと追加燃料の供給が行なわれな
い。すなわち、第１の圧力スイツチ１１が常閉で
故障した場合、実施例１のものでは設定圧の低い
第２の圧力スイツチがONになつた時点から燃料
の噴射が行なわれる。つまり、実施例１のもの
は、市街地走行の大部分を占める非過給領域にお
ける燃料誤噴射の可能性を極力低下させることに
重点がおかれているものであり、前述したように
必要最小限の目的は達成している。ところが、こ
の実施例２のものは、第１の圧力スイツチ１１が
ON位置で故障すると第１リレー１９に励磁電流
が流れ続ける状態となり、該第１リレー１９の常
閉接点１９ｃが開いたままになる。そのため、第
２の圧力スイツチ１２がONになつても第２リレ
ー２１に電流が流れず、燃料噴射が行なわれな
い。また、このように第１の圧力スイツチ１１が
ON位置で故障した場合のような危険時には、当
然ターボがきいている範囲でも、ターボインジケ
ータ２４が点灯しないので故障の早期発見にも寄
与し得るものである。圧力スイツチの故障の態様
としては、他にも、前記第１の圧力スイツチ１１
がOFF位置でロツクされてしまつたり、第２の
圧力スイツチ１２がONまたはOFF位置で停止し
てしまうことが考えられるが、第１の圧力スイツ
チ１１のOFF側での故障は燃料噴射が行なわれ
なくなるだけであるため、危険性はない。また、
第２の圧力スイツチ１２の故障は、燃料追加時期
が第１の圧力スイツチ１１により規定されている
ことから、大きな問題は生じない。しかして、こ
の実施例２によれば、前記実施例１のものよりも
さらに安全性を高めることができるものである。

なお、前記各実施例では、両圧力スイツチを気
化器スロツトルバルブの下流側の圧力により切換
作動させるようにした場合について説明したが本
考案はかならずしもこのようなものに限定される
ものではなく、例えば、両圧力スイツチを前記ス
ロツトルバルブの上流側の圧力により作動させる
ようにしてもよい。

(ヘ) 効果 本考案は、以上のような構成であるから、必要
な時期に燃料を追加して出力特性や加速性能を改
善することが可能であり、しかも、圧力スイツチ
の故障により追加燃料が不必要な時期に供給され
るという危険性を極力少なくすることができ、さ
らに、過給が開始されたか否かを示す信号を容易
に取り出して、インジケータの点灯等、適宜な制
御に利用することも可能な過給機付エンジンの制
御装置を提供できるものである。

また、本考案では、両圧力スイツチを、共にス
ロツトルバルブの下流側の圧力により、または、
スロツトルバルブの上流側の圧力により作動させ
るようにしているので、両圧力スイツチの作動圧
力設定を比較的容易に行うことができるという効
果も得られる。すなわち、スロツトルバルブの下
流側の圧力と上流側の圧力との関係は、エンジン
回転数やスロツトルバルブの開度等に応じて多様
に変化する。そのため、一方の圧力スイツチを下
流側に接続し、他方の圧力スイツチを上流側に接
続した上で、両圧力スイツチ間に一定した切り替
わりの優先順位等を規定するには、あらゆる運転
状態を検証する必要があり、各圧力スイツチの作
動圧力値の設定に手間がかかる。これに対して、
本願考案のように、スロツトルバルブの下流側に
両圧力スイツチを接続した場合や、上流側に両圧
力スイツチを接続した場合には、両圧力スイツチ
に作用する圧力が、エンジン回転数やスロツトル
バルブの開度等の変化に伴つて、相互に同じ傾向
をもつて増減することになる。そのため、種々の
運転域での圧力変動を複雑に検証することなし
に、両圧力スイツチの作動圧力を比較的容易に設
定することができ、その設定によつて、本考案の
目的、すなわち、圧力スイツチの故障により追加
燃料が不必要な時期に供給されるという危険性を
極力少なくするという目的を確実に達成すること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すシステム説明
図、第２図は同実施例の特性説明図、第３図は本
考案の他の実施例を示すシシテム説明図である。 ２……吸気系路、４……過給機、１１……圧力
スイツチ、１２……圧力スイツチ、１３……燃料
追加手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 過給機を備えた吸気系路内の所定位置における
   圧力が各々の設定圧を上まわつた場合にそれぞれ
   独立に供給指令位置に切換わる対をなす圧力スイ
   ツチと、これら両圧力スイツチが供給指令位置に
   切換わつた場合に前記吸気系路内に追加燃料を供
   給する燃料追加手段とを具備してなり、一方の圧
   力スイツチの設定圧を他方の圧力スイツチの設定
   圧よりも高く設定するとともに、前記他方の圧力
   スイツチの設定圧を過給が実質的に開始された場
   合の前記吸気系路内の圧力に対応させて定めたも
   のであつて、前記両圧力スイツチを、共にスロツ
   トルバルブの下流側の圧力により、または、スロ
   ツトルバルブの上流側の圧力により作動させるよ
   うにしていることを特徴とする過給機付エンジン
   の制御装置。