JPS6027791Y2 - 排気タ−ボ過給機の異常検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の排気ターボ過給機異常検出装置に
関する。

更に詳しくは特定の条件におけるブースト圧力を検知し
て排気ターボ過給機の動作状態を確認するように構成し
た装置を提供するものである。

内燃機関の排気ターボ過給機は、その内燃機関の排気ガ
スによってタービンを駆動し、これに直結されたコンプ
レッサにて空気を圧縮して過給するものであり、そして
空気が増大した分だけ燃料を増加して内燃機関の出力を
向上するものである。

したがって、過給機を備えた内燃機関は無過給機関より
も過給分だけ燃料が増大しているわけである。

前記のように燃料とこれに比例して出力が増大した装置
において、ターボ過給機の劣化あるいは破損等の場合に
は燃料はそのまま増大しているにも拘わらず、これに見
合う空気が供給されないものとなるから排気温度の異常
上昇を来たし、内燃機関の破損をもたらすことがある。

前記のように排気ターボ過給機付の内燃機関においては
、ターボ過給機の動作状態が機関に重大な影響を与える
ので、ターボ過給機の作動状態を確認しつつ運転するよ
うにしたものもあるが、この確認装置は全負荷における
排気温度を検知して動作するようになっており、中回転
、中負荷域の使用頻度の高使われ方をしている自動車用
機関においては、異常を検出し難く、ターボ過給機の重
大な故障を検知し難いものとなっていた。

即ち、従来のターボ過給機の異常を検出する装置におい
ては、ターボ過給機の異常そのものを確実に、しかも迅
速に検知できるものではなかったのである。

また従来のターボ過給機の動作状態の検出装置は、全運
転域の作動状態を検知するために装置が高価なものとな
らざるを得なかったのである。

ターボ過給機の作動状態はこれによって得られる圧力、
即ちブースト圧力と関連するものであり、このブースト
圧力の検出は良好な手段であると言える。

しかし、自動車用機関のように広い負荷について作動す
るものでは、全作動域におけるブースト圧力の検出は検
知器の精度上無理であると共に、又大部分のブースト圧
力の検出データはターボ過給機の異常を検出する上では
無駄である。

本考案は前記従来技術の欠点を解消するためになされた
ものであって、内燃機関の回転数および負荷をある範囲
に決めて、この範囲内におけるブースト圧力が適当であ
るか、あるいは不適当てあるかを判断できる装置を提供
することを目的とする。

前記目的を遠戚するため本考案は、機関の回転数が設定
値以上もしくはある設定範囲内にあり、且つ負荷が設定
値以上、もしくはある設定範囲内にある場合におけるブ
ースト圧を測定し、このブースト圧が設定値以下の場合
に異常を検出するようにした装置あるいは異常制御手段
、例えば異常表示装置、燃料減少装置を作動させること
を特徴とするものである。

以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図は本考案の排気ターボ過給機の異常検出装置の概
略図で、Ｔは排気ターボ過給機でタービン１にコンプレ
ッサ２が直結されて構成され、内燃機関Ｅの排気管３が
タービン１に接続され、コンプレッサ２は吸気管４に接
続されている。

５は燃料噴射ポンプで、これにソレノイド６を併設して
異常発生時にコントローラ７の信号により燃料を減少す
るように構成している。

この燃料噴射ポンプ５は、ラック５ａの位置により□燃
料噴射ｆｆｉを制御しているが、このラック５ａの位置
は負荷ラックセンサ８により検知され、これの信号は位
置−電圧変換器によって変換されてコントローラ７に供
給される。

一方、内燃機関Ｅの回転は回転センサ１０により検出さ
れ、これの信号は回転−電圧変換器１１により変換され
てコントローラ７に供給される。

また、コンプレッサ２のブースト圧力は、吸気管４に設
けたブーストセンサ１２により検出され、これの信号は
圧力−電圧変換器１３により変換されてコントローラ７
に供給される。

第２図はコントローラ７の内部構造の概念図で、回転セ
ンサ１０の信号はランドコンパレータ７ａを構成する上
限確認回路７ｂと下限確認回路７ｃに伝達され、ある設
定範囲にある時にこのコンパレータ７ａから出力する。

またラックセンサ８の信号も同様に上限確認回路７ｄと
下限確認回路７ｅとから構成されるランドコンパレータ
７ｊに供給され、ある設定範囲内にある時にこのランド
コンパレータ７ｊから出力する。

上記２つのランドコンパレータ７ ａ、 ７ Ｊより
の信号はアンド回路７ｆに供給される。

また、ブースト圧センサ１２の信号は、コンパレータ７
ｇに供給され、設定値以上の時にこのコンパレータ７ｇ
から出力し、前記アンド回路７ｆの信号と共にナンド回
路７ｈに供給され、前記アンド回路７ｆとナンド回路７
ｈの信号をアンド回路７１に供給して、この信号により
ソレノイド６を制御して燃料噴射ポン５の噴射量を制御
する。

第３図は本考案に係る装置の動作の基本概念を示す図で
、Ａ図は内燃機関の発生するトルクと回転数の関係を、
またＢ図はブースト圧と馬力の関係をそれぞれ示してい
る。

この図をもとに前記装置の作動を説明すると、機関の回
転数がイー口の範囲にあるかをランドコンパレータ７ａ
て確認腰また負荷がハーニの範囲にあるかをランドコン
パレータ７ｊて確認し、両者が満足した状態、即ち第３
図Ａの右下斜線部分をアンド回路７ｆで確認する。

この右下斜線部分状態においては図中ホ点が最低馬力点
を示しこの点が最低ブースト圧力を示す。

この点における正常運転時のブースト圧力をコンパレー
タ７ｇに設定（ＶＬ） Ｌ、この値よりも低いブースト
圧力の時にナンド回路７ｈ、アンド回路７１を介して排
気ターボ過給機の異常信号が発せられるターボ過給機が
何らかの原因で所定のブースト圧を出すことを意味して
いないので、この異常信号によってソレノイド６を動作
させてラック５ａを移動して燃料噴射ポンプ５の燃料噴
射量を減少するのである。

第４図は第２実施例を示すもので、第３図Ａにおいて回
転数が口以上であって、負荷がホ以上の範囲にある場合
に、その範囲内の最低馬力点ホでのブースト圧力がある
設定値以上あるかどうかを検出する回路で、第２図の実
施例に比較して回路が著しく単純化されている。

第１表は、第２図および第４図に示す装置の動作信号を
個々に示すものである。

ここにおいて回転数、負荷およびブースト圧力が設定範
囲内あるいは設定値以上にある場合はＯｌそうでない場
合は×、アンドおよびナンド回路に信号が入力する場合
は１１そうでない場合はＯを示す。

本考案は、内燃機関の回転数が設定値以上、あるいはあ
る範囲内にあり、且負荷が設定値以上、もしくはある範
囲内にある場合に、前記設定値以上もしくは設定範囲に
おける排気ターボ過給機のブースト圧力が設定値以下の
場合に異常信号を発生するように構成した点に特徴があ
る。

本考案によれは上記信号を利用して異常表示装置あるい
は燃料減少装置を動作させることができるので、内燃機
関が破損するのを防止することができる。

また、第２図および第４図の実施例において説明したよ
うに本考案による検出回路は著しく単純化され、安価で
ある上に、故障も殆んど生じないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例に係る排気ターボ過給機の異
常検出装置の概略図、第２図は第１図に示した装置の信
号回路図、第３図は本考案装置の信号を取り出す条件の
説明図で、Ａ図は内燃機関のトルクと回転数の関係を示
し、Ｂ図は排気ターボ過給機のブースト圧と馬力の関係
を示す図である。 第４図は第２実施例に係り、第２図の信号回路図を単純
化した信号回路図である。 Ｔ・・・・・・ターボ過給機、Ｅ・・・・・・内燃機関
、１・・・・・・タービン、２・・・・・・コンプレッ
サ、５・・・・・・燃料噴射ポンプ、５ａ・・・・・・
コントロールラック、６・・・・・・ソレノイド、７・
・・・・・コントローラ、８・・・・・・負荷ラックセ
ンサ、１０・・・・・・回転センサ、１２・・・・・・
ブーストセンサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の回転数を検出する装置と、内燃機関の負荷を
   検出する装置と、ターボ過給機のブースト圧を検出する
   装置を有し、前記回転数がある設定値以上あるいはある
   設定範囲内にあり、且つ負荷が設定値以上あるいはある
   設定範囲内にある場合に、ブースト圧がある設定値以下
   において異常信号を発生するように構成してなる排気タ
   ーボ過給機の異常検出装置。