JPS6140917Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ターボチヤージヤと空調装置とを
備えた自動車において、空調装置における容量可
変コンプレツサの制御と関連してターボチヤージ
ヤを制御するようにした装置に関するものであ
る。

ターボチヤージヤ制御装置として、例えば特開
昭57−108413号公報に示されているように、内燃
機関の回転数を検出してターボチヤージヤによる
過給を実質的にオンオフ調節する過給調節手段の
調節を制御するものが知られている。また、空調
装置の制御装置としては、英国特許第1587111号
明細書に示されているように、容量可変コンプレ
ツサを設け、この容量可変コンプレツサの容量を
設定温度と実際の温度との差に応じて制御するも
のが知られている。

しかしながら、従来においては両者の制御に関
連性がなく、内燃機関で駆動される容量可変コン
プレツサの容量が増大するに従つて内燃機関の負
荷が増大するのにかかわらず、ターボチヤージヤ
による過給が一定回転数でオンオフされるように
なつている。したがつて、例えば低速回転時であ
つて容量可変コンプレツサの容量が最大となつて
いる場合にもターボチヤージヤによる過給が行な
われない等の不均衡な状態を生じ、ターボチヤー
ジヤを内燃機関に装着することによりもたらされ
るはずの加速性や燃費の向上が減じられるという
欠点があつた。

この考案は、上述したようにターボチヤージヤ
と容量可変コンプレツサとの制御に関連性がない
ことに起因する従来の欠点を解消し、ターボチヤ
ージヤによる加速性、燃費の向上を有効に図り得
る制御装置を提供することを課題とし、この課題
を達成するための構成が第１図に示されている。
第１図において、内燃機関１の回転数が回転数検
出手段３１により検出されると共に、容量可変コ
ンプレツサ１３の容量が容量検出手段５０により
検出され、この容量可変コンプレツサ１３は内燃
機関１で駆動されるようになつている。また、タ
ーボチヤージヤ５には該ターボチヤージヤ５によ
る内燃機関１への過給を実質的にオンオフ調節す
る過給調節手段１２が設けられている。この過給
調節手段によるオンオフレベルは、前記容量検出
手段５０の出力に応じて内燃機関１の回転数とし
て基準回転数決定手段５１により決定され、回転
数検出手段３１で検出される内燃機関１の回転数
が基準回転数より大きいか否か判定手段５２によ
り判定される。そして、この判定手段５２の判定
結果が制御手段５３に入力され、この制御手段５
３により過給調節手段１２の調節を制御するよう
にしてある。したがつて、容量可変コンプレツサ
１３が担う内燃機関１の負荷に応じてターボチヤ
ージヤ５による内燃機関１への過給が調節される
ので、上記課題を達成することができるものであ
る。

以下、この考案の実施例を図面により説明す
る。

第２図において、内燃機関１は、吸気弁２によ
り開度が調節される吸気通路３から空気を燃料と
共に燃料室に吸入し、該燃料室における燃焼によ
り生じた排気ガスを排気通路４から排出するよう
になつている。この内燃機関１にはターボチヤー
ジヤ５が装着され、このターボチヤージヤ５は、
吸気通路３に配された吸気タービン６と排気通路
４に配された排気タービン７とが軸８により連結
されて構成されている。また、排気通路４には排
気タービン７をバイパスするバイパス通路９が設
けられ、このバイパス通路９は、ウエストゲート
弁１０によつて開閉されるようになつており、さ
らにこのウエストゲート弁１０を操作するアクチ
ユエータ１１が設けられている。したがつて、ウ
エストゲート弁１０が閉じられているときには、
内燃機関１で排出された排気ガスにより排気ター
ビン７が回転して吸気タービン６を駆動するの
で、内燃機関１への過給が行なわれるのに対し、
ウエストゲート弁１０が開かれると排気ガスがバ
イパス通路９をも通つて過給が行なわれなくな
り、第１図に示した過給調節手段１２を構成する
ことになる。

容量可変コンプレツサ１３は、電磁クラツチ１
４及びベルト伝導装置１５を介して内燃機関１の
回転軸１６に連結されており、電磁クラツチ１４
を断続することによりオンオフ制御されるように
なつている。この容量可変コンプレツサ１３の吐
出通路１７の他端は、内燃機関１のフアン１８の
前方にラジエータ１９を挟んで設けられたコンデ
ンサ２０に接続され、さらにこのコンデンサ２０
からレシーバタンク２１，膨張弁２２を介して空
調ケース２３内のエバポレータ２４に接続されて
いる。また、容量可変コンプレツサ１３の吸入通
路２５は、エバポレータ２４の出口に接続されて
冷房サイクルを構成している。

上記容量可変コンプレツサ１３の吐出通路１７
と吸入通路２５とは電磁弁２６を挟んで短絡され
ており、この電磁弁２６の開度に応じて吐出冷媒
の吸入側への戻り量が決定され、電磁弁２６の開
度を大きくするに従つて容量可変コンプレツサ１
３の容量が小さくなるよう例えば４段階に調節さ
れる。尚、容量を可変するための手段は、この実
施例の他にコンプレツサの気筒数を変えたり、あ
るいは前記ベルト伝導装置１５のプーリ比を変え
るようにしてもよい。

マイクロコンピユータ２７は、中央処理装置
CPU、プログラム手順と固定データを記憶する
メモリROM、データを一時的に記憶するメモリ
RAM及び出入力装置Ｉ／Ｏを備えている。この
マイクロコンピユータ２７には、デイストリビユ
ータ２８で一次電流の遮断、接続がなされるイグ
ニツシヨンコイル２９の電圧信号が波形整形回路
３０で波形整形されたデジタル信号として入力さ
れ、このデジタル信号が内熱燃関１の回転数に比
例したパルスとなるので、第１図に示した回転数
検出手段３１を構成することとなる。また、マイ
クロコンピユータ２７には、吸気通路３に設けら
れた圧力スイツチ３２からのオンオフ信号が入力
され、ターボチヤージヤ５による過給が最高過給
圧になつたときにマイクロコンピユータ２７から
アクチユエータ駆動回路３３に制御信号が送出さ
れ、ウエストゲート弁１０を開くようにしてあ
る。

さらに、マイクロコンピユータ２７には、温度
設定器３４で設定された設定温度信号と熱負荷検
出器３５で検出された検出温度信号とがＡ／Ｄ変
換器３９でデジタル信号に変換されて入力され
る。熱負荷検出器３５は、車室内温度を検出する
車内センサ、外気温度を検出する外気センサ、日
射量を検出する日射センサ、エバポレータ２４の
温度を検出するエバポレータセンサ等から構成さ
れている。そして、マイクロコンピユータ２７に
おいて、設定温度と検出温度との差が求められ、
その差に応じて電磁クラツチ駆動回路３６、電磁
弁駆動回路３７を介して電磁クラツチ１４のオン
オフと電磁弁２６の開度とが制御されるようにな
つている。

また、このマイクロコンピユータ２７において
は、電磁クラツチ駆動回路３６と電磁弁駆動回路
３７とに制御信号を送出するときのデータがメモ
リRAMに一時記憶され、このデータを読み取つ
て過給調節手段１２によるオンオフレベルを予め
メモリROMに記憶されている演算式に基づいて
基準回転数Ntが決定され、前記回転数検出手段
３１で検出された内燃機関の回転数Ｎが基準回転
数Ntより大きいか否か判定され、この判定結果
に応じてアクチユエータ制御回路３３に制御信号
を送出するようになつている。

第３図において、上記マイクロコンピユータ２
７の制御作動例が示され、該マイクロコンピユー
タ２７に電源が投入されると、メモリROMに記
憶されたプログラムに基づいてステツプ４０から
実行を開始する。次にステツプ４１においてＡ／
Ｄ変換器３９に開始信号を送出し、温度設定器３
４と熱負荷検出器３５とからの信号を入力し、次
のステツプ４２において、この入力信号をメモリ
ROMに記憶された所定の演算式に従つて制御信
号を定め、電磁クラツチ駆動回路３６と電磁弁駆
動回路３７にこの制御信号を送出して容量可変コ
ンプレツサ１３の制御を行なう。

次にステツプ４３へ進み、上記ステツプ４２で
送出した制御信号のデータが一時的に記憶された
メモリからそのデータを読み取る。このデータは
容量可変コンプレツサ１３のオンオフ及び容量に
対応するので、該ステツプ４３により第１図に示
した容量検出手段５０が構成されたことになる。

次にステツプ４４へ進み、上記ステツプ４３で
読取られたデータを予めメモリROMに記憶され
ている所定の演算式に代入し、基準回転数Ntを
求める。所定の演算式は、過給調節手段１２によ
るオンオフレベルを内燃機関１の回転数として定
めるもので、例えば第４図に示すように、容量可
変コンプレツサ１３の容量が０のとき（電磁クラ
ツチ１４が切離されているとき）の基準回転数
Ntが最大で、容量可変コンプレツサ１３の容量
が増大するのに従つて直線的に減少するようにな
つており、このステツプ４４により第１図に示し
た基準回転数決定手段５１が構成されたことにな
る。

次にステツプ４５において、回転数検出手段３
１から実際の内燃機関１の回転数Ｎに比例した検
出信号を入力し、ステツプ４６においてこの回転
数Ｎと前記基準回転数Ntとが比較されて回転数
Ｎが基準回転数Ntより大きいか否か判定され、
該ステツプ４６により第１図に示した判定手段５
２が構成されたことになる。

上記ステツプ４６でＮ≧Ntと判定されるとス
テツプ４７へ、一方、Ｎ＜Ntと判定されるとス
テツプ４８へそれぞれ進み、該ステツプ４７，４
８の処理が終了するとステツプ４２へ戻されるよ
うになつており、該ステツプ４７，４８により第
１図に示した制御手段５３が構成されたことにな
る。即ち、ステツプ４７，４８においては、アク
チユエータ駆動回路３３に制御信号を送出し、ア
クチユエータ１１を駆動してウエストゲート弁１
０を開閉し、ターボチヤージヤ５による内燃機関
１への過給を実質的にオンオフ調節するものであ
る。

以上述べたように、この考案によれば、容量可
変コンプレツサの容量変化に基づいてターボチヤ
ージヤによる内燃機関への過給を制御するように
したので、容量可変コンプレツサが担う内燃機関
の負荷に応じてターボチヤージヤが操作され、こ
のためターボチヤージヤの本来の機能たる加速性
や燃費の向上を有効に図ることができる。また、
容量可変コンプレツサの容量が大きいときは、タ
ーボチヤージヤのオンオフレベルが下がつて内燃
機関の回転数が低くてもターボチヤージヤによる
過給が行なわれて走行動力が増大するので、余り
高回転の運転を必要とせず、低回転域で運転する
ことが多くなり、一方、その逆に容量可変コンプ
レツサの容量が小さいときは、ターボチヤージヤ
のオンオフレベルが上がつて高回転域での運転が
多くなり、その結果として冷房能力が一定となつ
て空調制御面においても快適な制御を行なうこと
ができる等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係るターボチヤージヤ制御
装置の構成図、第２図は同上における実施例の構
成図、第３図はマイクロコンピユータによる制御
作動例を示すフロチヤート図、第４図は基準回転
数を決定するためのオンオフレベル線図である。 １……内燃機関、５……ターボチヤージヤ、１
２……過給調節手段、１３……容量可変コンプレ
ツサ、５０……容量検出手段、５１……基準回転
数決定手段、５２……判定手段、５３……制御手
段。

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回転数検出手段
   と、内燃機関で駆動される容量可変コンプレツサ
   の容量を検出する容量検出手段と、ターボチヤー
   ジヤによる内燃機関への過給を実質的にオンオフ
   調節する過給調節手段と、この過給調節手段によ
   るオンオフレベルを前記容量検出手段の出力に応
   じて内燃機関の回転数として決定する基準回転数
   決定手段と、前記回転数検出手段で検出される内
   燃機関の回転数が基準回転数より大きいか否かを
   判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に
   対応して前記過給調節手段の調節を制御する制御
   手段とを具備することを特徴とするターボチヤー
   ジヤ制御装置。