JPS636426Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、排気ターボ過給機の動作表示装置に
関する。

内燃機関に付属する排気ターボ過給機は、内燃
機関の排気ガスによつてタービンが回転され、こ
れと直結されたコンプレツサも回転されて空気を
圧縮し、これを内燃機関の吸気側に送つてブース
ト圧を高めるようにしている。

ところで、排気ターボ過給機を付属せしめた内
燃機関においては、ブーストメータを設置してい
るものもあるが、このブーストメータは、高速、
高負荷状態でのブースト状態を検出して、これが
低い場合に警報を発するものであり、排気ターボ
過給機の正規のブースト圧は内燃機関の回転速度
と負荷に依存するものであるから、このブースト
メータの表示から運転者は現在のブースト圧が正
規なものであるか否かの判断は出来ない。すなわ
ちブーストメータが作動する運転状態は極めてま
れな状態であつて、通常の運転状態での判断がで
きないものであつた。

また、排気バイパス系統が故障してオーバーブ
ースト状態になつた場合、現在これを知らせる警
報装置も付設されたり、Ｑ絞り装置も付設された
りしているが、これらも内燃機関の高速・高負荷
時のみしか役立たない。

したがつて、通常運転状態での排気ターボ過給
機の性能劣化に伴なうブースト圧低下すなわち排
気ターボ過給機の整備時期を知らせるすべは現在
のところ全くない。

本考案は、上述の如き事情にかんがみてなされ
たものであり、その目的は、排気ターボ過給機を
付属せしめた内燃機関において実際のブースト圧
が、運転状態に応じた正規のブースト圧に比較し
て高いか、低いか、あるいは適当なものであるか
を表示することができるような表示装置を提供す
ることにある。

次に本考案の一実施例を図面を用いて詳細に説
明する。

第１図は本考案に係る過給機の動作表示装置の
ブロツク図であり同図において、１はエンジン、
１１は排気管、１２は吸気管、２は排気ターボ過
給機、２１はそのタービンで、排気管１１からの
排気で回転駆動される。２２はそのコンプレツサ
であり、シヤフト２３を介して回転されてこれに
より圧縮された空気は吸気管１２に送られる。３
は排気バイパス装置、３１はダイヤフラムであり
これの一面には大気圧が掛り、他面には導管３５
により導かれたブースト圧が掛るように構成され
ている。３２はダイヤフラム３１を吸気圧に逆ら
つて押圧する圧力ばね、３３は、圧力ばねとブー
スト圧とのバランスによつて作動されるバイパス
弁、３４はバイパス弁３３が作動された時排気圧
を排気口方向に逃がすバイパス路である。４はエ
ンジンの回転速度を検出する回転検出器、６はエ
ンジンの負荷を検出する負荷検出器、７は吸気管
１２内のブースト圧を検出する圧力検出装置であ
る。８は制御装置であり、この詳細な構造は後に
述べる。９は表示器であり、黄色区分９１、緑色
区分９２、赤色区分９３の識別をした３つの表示
区分を有している。そして、制御装置８内の演算
装置がエンジン１の動作状態に応じて演算した正
規のブースト圧Ｐと、圧力検出装置７が検出した
実際のブースト圧P″とを制御装置８内で比較し
後者が前者より＋10％以上高い時は黄色区分９１
が点燈し、−20％未満から＋10％未満の範囲では
緑色区分９２が点燈し、−20％以下であれば赤色
区分９３が点燈するようになつている。

第２図は制御装置８の詳細を示すブロツク図で
あり同図中、８１は演算回路、８２は加算回路、
８３は減算回路、８４は比較回路である。通常排
気ターボ過給機付きエンジンのブースト圧Ｐは、
エンジンの回転速度Ｎと、負荷Ｌに依存するもの
であつて、Ｐ＝ｆ（Ｎ，Ｌ）で現わすことが出来
るが、排気バイパス装置を有するものにおいては
排気バイパス装置が作動すると必ずしも前記函数
が適用出来ない場合があるので、排気ターボ過給
機およびそれらを含む装置が正常に作動している
状態でのエンジン回転速度Ｎと負荷Ｌとに対応す
るブースト圧を予め測定し、演算回路８１にマツ
プデータとして記憶させておいても良い。第３図
は排気ターボ過給機付きエンジンの回転数に対す
るブースト圧Ｐの関係を示す特性図であり、全負
荷状態の時の特性を実線で示し、3/4負荷状態の
時の特性を一点鎖線で示し、2/4負荷状態の時の
特性を二点鎖線で示し、1/4負荷状態の時の特性
を点線で示す。演算回路８１は、これに入力され
るエンジンの回転速度Ｎと負荷Ｌから上記式に従
つて正規のブースト圧Ｐを刻々と算出する。この
演算回路８１が算出する正規のブースト圧は、第
３図に示された４本の線上に添つて算出されるわ
けではなく、負荷の状態によりハツチングされた
領域内の任意の値を算出でき、さらに、エンジン
の回転数がインターセプトポイント回転速度NI
を越え、且つ全負荷状態に達した時、正規のブー
スト圧は値PIに飽和してこれ以上の高い値を出
力しないようになつている。すなわち、エンジン
の回転速度NI以上の全負荷状態において排気バ
イパス装置３が作動してタービン２１に流入する
排気ガスの一部をブースト圧が一定になるように
バイパスする。加算回路８２は演算回路８１から
出力される正規のブースト圧よりも常に10％だけ
高い値Poを出力し、減算回路８３は演算回路８
１から出力される正規のブースト圧よりも常に20
％だけ低い値Puを出力する。比較回路８４はエ
ンジン１の吸気管１２から検出される実際のブー
スト圧P′と、演算回路８１、加算回路８２、減算
回路８３から出力されるPo，Ｐ，Puとを比較す
る。そしてP′がPo以上の場合にはＹ端子に信号
が出力され、P′がPoより小さくPuよりも大きい
ときにはＧ端子に信号が出力され、P′がPu以下
の場合にはＲ端子に信号が出力される。

次にこの考案の動作について説明する。

エンジン１が所定の回転数にて回転している場
合を考えると、このエンジンの回転速度Ｎは制御
装置８に入力され、さらにガソリンエンジンのス
ロツトル開度あるいはデイーゼルエンジンのラツ
ク位置から推定したエンジンの負荷Ｌも制御装置
８に入力される。制御装置８の中の演算回路８１
は回転速度Ｎと負荷Ｌとから正規のブースト圧Ｐ
をそのマツプから算出する。一方エンジンの吸気
管内実際のブースト圧P′も制御装置の比較回路８
４に入力される。演算回路８１は回転速度Ｎと負
荷Ｌの刻々の変化を捕え、一定の短い間隔、たと
えば50ms毎に正規のブースト圧Ｐを算出する。
エンジンおよびこれに付属する排気ターボ過給機
が正常に動作していれば、正規のブースト圧Ｐと
実際のブースト圧P′とはほとんど変らないため、
制御装置８の比較回路８４のＧ端子から信号が出
力され、表示器９の緑色区分９２が点燈し、ター
ボ過給機の運転状態が正常であるむねの表示をす
る。また、エンジンの回転数がインターセプトポ
イント回転速度NIを越え且つ全負荷状態で運転
している時、排気バイパス装置３が故障し、ブー
スト圧を制御することが出来なくなつて実際のブ
ースト圧P′が正規のブースト圧Ｐよりも大きくな
り、そのオーバー分が10％を越えると、制御装置
８の比較回路８４のＹ端子から信号が出力され、
表示器９の黄色区分９１が点燈し、ターボ過給機
のブースト圧を制御できなくなつたことを表示す
る。さらに、排気ターボ過給機の軸受、タービ
ン、コンプレツサなどが故障して排気ターボ過給
機の圧縮機能が衰えたような場合で、実際のブー
スト圧P′が正規のブースト圧Ｐよりも小さくなり
その差分が20％を越えると、制御装置８の比較回
路８４のＲ端子から信号が出力され、表示器９の
赤色区分９３が点燈し、排気ターボ過給機の機能
が衰えたことを表示する。

なお、上記実施例においては、排気ターボ過給
機の機能を色別表示しているが、比較回路８４か
ら出力される信号を用いて音響による表示を加え
てもよい。

以上詳細に説明したように、本考案は、排気タ
ーボ過給機を付属せしめた内燃機関において、内
燃機関の回転速度と負荷とから正規のブースト圧
を算出する演算回路と、正規のブースト圧と実際
のブースト圧とを比較する比較回路を有し、比較
回路の出力信号にて排気ターボ過給機の動作状態
を表示するように構成したので、運転者はその運
転中排気ターボ過給機の運転状態を常に監視でき
るとともに、排気ターボ過給機のターボ圧制御機
構（排気バイパス装置）が故障したり、あるいは
排気ターボ過給機が劣化して所期の動作をなし得
ないような場合、運転者にその整備を促すような
表示を通常の運転状態でも行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は排気バイパス方式排気ターボ過給機を
付設した内燃機関の概略構成図、第２図は制御装
置のブロツク図、第３図は排気ターボ過給機の特
性図である。 １……エンジン、２……排気ターボ過給機、３
……排気バイパス装置、４……回転検出器、６…
…負荷検出器、７……圧力検出装置、８……制御
装置、８１……演算回路、８４……比較回路、９
……表示器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 少なくとも内燃機関の回転速度と負荷とから正
   規のブースト圧を算出あるいは記憶した演算回路
   と、正規のブースト圧と実際のブースト圧とを比
   較する比較回路を有し、比較回路の出力信号にて
   排気ターボ過給機の動作状態を表示することを特
   徴とする排気ターボ過給機の動作表示装置。