JPH0749773B2 - 車両用過給機の制御装置 - Google Patents

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
廉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
機関の損傷を招くことになる。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
るウエイストゲート方式等に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、ウエイストゲート弁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104の下流
側吸気通路106−３とを連通する第１通路108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とを連通する第２通路112を設け、この第２通路112
途中には車速センサ114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122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、車速が
上昇して車速センサ114が作動した際には、車速センサ1
14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、前記ウエイストゲート弁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、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、車速を検出する
車速センサを設け、車速が所定速度以上になった際に車
速センサからの信号を入力して切換弁に切換制御信号を
出力しアクチェエータに排気管圧力を導入すべく切替制
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、ウエ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、コストを低廉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、車速を検出する車速セン
サを設け、車速が所定速度以上になった際に前記車速セ
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切
換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、ウエストゲ
ート弁を開放させて過給圧制御を行い、また、車速が上
昇して所定速度以上となり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、前記ウエ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、このコンプ
レッサ８を排気通路６に臨ませて設けたタービン10に回
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
するバイパス通路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に
は、入口16を開閉するウエイストゲート弁20を設ける。

ウエイストゲート弁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により前記ウエイストゲート弁20に連結さ
れている。このロッド28を介してウエイストゲート弁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10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、車速が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、ウエイ
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持性を得る。

また、車速が上昇して所定速度以上となり車速センサ40
が作動した際には、車速センサ40か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、ウエイストゲート弁20をより開放
させ、第２図に示す如き排気管圧力持性を利用して第２
図の吸気管圧力持性に示す如く、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、ウエ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、コストを低廉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、このEGR通路50部位に排気管圧力導入用の
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バルブ、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52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、切断弁を損傷す
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、切化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。

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、ベンチュリ
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38途
中に冷却部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くこの発明によれば、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、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、車速を検出する車速センサを設
け、車速が所定速度以上になった際に車速センサからの
信号を入力して切換弁に切換制御信号を出力しアクチュ
エータに排気管圧力を導入すべく切換制御する制御部を
設けたので、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、ウエ
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はウエイストゲート弁、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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、車速を検出する車速センサを設け、車速が所定速度
   以上になった際に前記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切換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. 【請求項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。