JPH0227160Y2 - - Google Patents

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JPH0227160Y2
JPH0227160Y2 JP1981107562U JP10756281U JPH0227160Y2 JP H0227160 Y2 JPH0227160 Y2 JP H0227160Y2 JP 1981107562 U JP1981107562 U JP 1981107562U JP 10756281 U JP10756281 U JP 10756281U JP H0227160 Y2 JPH0227160 Y2 JP H0227160Y2
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JP
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fuel injection
amount
engine
intake air
intake
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、過給機(ターボチヤージヤ)付内
燃機関の保護装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a protection device for an internal combustion engine with a turbocharger.

エンジンの動力性能を高めるために、排気ガス
のエネルギで駆動される排気タービンにより、吸
気通路のコンプレツサを回わし吸気を過給するよ
うにしたターボチヤージヤが知られている。
In order to improve the power performance of an engine, a turbocharger is known in which an exhaust turbine driven by the energy of exhaust gas rotates a compressor in an intake passage to supercharge intake air.

このターボチヤージヤを搭載した内燃機関とし
ては、例えば第1図に示すようなものがある。
An example of an internal combustion engine equipped with this turbocharger is shown in FIG.

エアクリーナ1から吸入された空気は、エアフ
ローメータ2を通り、ターボチヤージヤ3の排気
タービン4と連動する吸気コンプレツサ5によつ
て加圧された後、吸気通路6からスロツトルバル
ブ7を介して吸気マニホールド8へ導びかれ、シ
リンダ9へと過給される。
Air taken in from the air cleaner 1 passes through an air flow meter 2, is pressurized by an intake compressor 5 that works with an exhaust turbine 4 of a turbocharger 3, and then flows from an intake passage 6 through a throttle valve 7 to an intake manifold 8. and is supercharged into cylinder 9.

燃料は、例えば吸気マニホールド8に設置され
た燃料噴射弁10からシリンダ9に流入する過給
気に向けて噴射供給され、その噴射量はエアフロ
ーメータ2から検出される吸入空気量と、イグニ
ツシヨンコイル11等から検出されるエンジンの
回転数に基づいて最適な空燃比が得られように、
制御装置12によりコントロールされる。
Fuel is injected and supplied toward the supercharging air flowing into the cylinder 9 from a fuel injection valve 10 installed in the intake manifold 8, for example, and the injection amount is determined based on the intake air amount detected by the air flow meter 2 and the ignition. So that the optimum air-fuel ratio can be obtained based on the engine rotation speed detected from the coil 11 etc.
It is controlled by a control device 12.

ところで、このターボチヤージヤ3には、ター
ボチヤージヤ3の過回転を防止して過給圧があま
り高くならないようにするため、排気バイパス弁
13が設けられ、吸気コンプレツサ5の吐出圧が
ある値に達したら、排気タービン4をバイパスす
る通路14を開いてエンジンからの排気ガスの排
気タービン4への導入量を減じている。
By the way, this turbocharger 3 is provided with an exhaust bypass valve 13 in order to prevent over-speeding of the turbocharger 3 and to prevent the supercharging pressure from becoming too high.When the discharge pressure of the intake compressor 5 reaches a certain value, A passage 14 that bypasses the exhaust turbine 4 is opened to reduce the amount of exhaust gas introduced into the exhaust turbine 4 from the engine.

これにより、過給圧が所定値を越えないように
して、エンジンのノツキング等を回避したり耐久
性を確保するのであるが、排気バイパス弁13が
何らかの原因で作動不良を起こしたり、過給圧の
制御が不能になつて過給圧がさらに上昇した場合
には、スロツトルバルブ7下流の吸気通路6に設
けられた吸気リリーフ弁15を開いてその圧力を
大気に開放し、ターボチヤージヤ3からの過給圧
が上限値以上にならないようにしてエンジン等の
破損を防止している。
This prevents the boost pressure from exceeding a predetermined value to avoid engine knocking and ensure durability, but if the exhaust bypass valve 13 malfunctions for some reason or the boost pressure If control becomes impossible and the boost pressure increases further, the intake relief valve 15 provided in the intake passage 6 downstream of the throttle valve 7 is opened to release the pressure to the atmosphere, thereby reducing the pressure from the turbocharger 3. Damage to the engine, etc. is prevented by preventing the boost pressure from exceeding the upper limit value.

なお、16は吸気バルブ、17は点火栓であ
る。
Note that 16 is an intake valve, and 17 is a spark plug.

しかし、このような従来装置にあつては、吸気
リリーフ弁15と、これを設置するためのスペー
スが必要であつてコストが高くなることは避けら
れなかつた。
However, such a conventional device requires the intake relief valve 15 and a space for installing it, which inevitably increases the cost.

また、吸気リリーフ弁15から吸気が直接大気
に放出されてしまうという不具合や、排気バイパ
ス弁13等の異常時にしか作動しないため、吸気
リリーフ弁15の作動信頼性に欠けるという問題
があつた。
Further, there are problems in that the intake air is directly released into the atmosphere from the intake relief valve 15, and that the operation reliability of the intake relief valve 15 is lacking because it operates only when the exhaust bypass valve 13 or the like is abnormal.

そこで本考案は、過給圧を、吸気リリーフ弁に
よらず、燃料噴射弁からの燃料噴射量に基づいて
検知すると共に、噴射量が設定値を越えたら、こ
れを減量または遮断して燃焼を抑制することによ
り、過給圧の過上昇を回避しエンジン各部の安全
性を高めたターボチヤージヤ付内燃機関の保護装
置の提供を目的とする。
Therefore, the present invention detects supercharging pressure based on the amount of fuel injected from the fuel injection valve without using the intake relief valve, and when the amount of injection exceeds a set value, it is reduced or shut off to prevent combustion. An object of the present invention is to provide a protection device for an internal combustion engine with a turbocharger, which prevents an excessive rise in supercharging pressure and improves the safety of each part of the engine.

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。図で、2は吸気量を検出するエアフローメー
タ、8はエンジン回転数を検出する回転数センサ
(イグニツシヨンコイル等)、10は燃料噴射弁で
ある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. In the figure, 2 is an air flow meter that detects the amount of intake air, 8 is a rotational speed sensor (such as an ignition coil) that detects the engine rotational speed, and 10 is a fuel injection valve.

吸気量とエンジン回転数の検出信号U,Nは演
算回路19に入力され、演算回路19はTe=
1000/N×K/Uの式によつて燃料噴射弁10の
開弁時間を決める燃料噴射パルス信号Tのパルス
巾Teすなわち燃料噴射量を算出し、これを判定
回路20に送る。ただし、上記の式でKは定数で
あり、また吸気量信号Uは、第3図に示すように
吸気量Vが増えるとこれに反比例して小出力(電
圧)となる。すなわち、燃料噴射パルス巾Te=
1000×V/N×Kとなり、Teはエンジン1回転
当たりの吸気量(V/N)に比例する。
The intake air amount and engine rotational speed detection signals U and N are input to the arithmetic circuit 19, and the arithmetic circuit 19 determines that Te=
The pulse width Te of the fuel injection pulse signal T that determines the opening time of the fuel injection valve 10, that is, the fuel injection amount is calculated using the formula 1000/N×K/U, and this is sent to the determination circuit 20. However, in the above equation, K is a constant, and as shown in FIG. 3, as the intake air amount V increases, the intake air amount signal U becomes a small output (voltage) in inverse proportion to this. That is, fuel injection pulse width Te=
1000 x V/N x K, and Te is proportional to the intake air amount (V/N) per engine revolution.

判定回路20は、過給圧の設定値に対応する燃
料噴射量の設定値(パルス巾To)を記憶する手
段と、燃料噴射量(パルス巾Te)と前記設定値
とを比較する手段と、燃料噴射量が設定値を越え
たらこれを減量または遮断する手段とを備えてお
り、燃料噴射パルス信号Tのパルス巾Teが上限
となる設定パルス巾Toより小さいときは、パル
ス信号Tをそのまま燃料噴射弁10に与え開閉駆
動する。これにより、理論空燃比となるように燃
料噴射量が制御される。
The determination circuit 20 includes means for storing a fuel injection amount set value (pulse width To) corresponding to the boost pressure set value, and means for comparing the fuel injection amount (pulse width Te) with the set value. When the fuel injection amount exceeds a set value, the fuel injection amount is reduced or cut off. When the pulse width Te of the fuel injection pulse signal T is smaller than the upper limit set pulse width To, the pulse signal T is directly used It is applied to the injection valve 10 to drive it to open and close. As a result, the fuel injection amount is controlled to achieve the stoichiometric air-fuel ratio.

一方、噴射パルス信号Tのパルス巾Teが設定
パルス巾Toの値を越えると、判定回路20はそ
のパルス信号Tのパルス巾Teを小さくし、燃料
噴射弁10の界弁時間を短かくする。即ち、燃料
噴射量が設定上限値を越えたら、これを減量する
手段が構成される。
On the other hand, when the pulse width Te of the injection pulse signal T exceeds the value of the set pulse width To, the determination circuit 20 reduces the pulse width Te of the pulse signal T and shortens the valve opening time of the fuel injection valve 10. That is, when the fuel injection amount exceeds the set upper limit value, a means is provided to reduce the amount.

この場合、噴射量を数割カツトするか、または
パルス信号Tを遮断して燃料の噴射を停止するこ
ともある。
In this case, the injection amount may be cut by several percent or the pulse signal T may be cut off to stop fuel injection.

次に作用を説明する。 Next, the action will be explained.

演算回路19から出力される燃料噴射パルス信
号Tは、吸気量信号Uとエンジン回転数信号Nと
に基づいて算出され、そのパルス巾Teはほぼ吸
気量に比例する。
The fuel injection pulse signal T output from the arithmetic circuit 19 is calculated based on the intake air amount signal U and the engine rotational speed signal N, and its pulse width Te is approximately proportional to the intake air amount.

一方、吸気量は、ターボチヤージヤ3の回転数
に比例し、ターボチヤージヤ3が高回転すると、
吸気量が増え、これに応じて過給圧が高くなる。
On the other hand, the amount of intake air is proportional to the rotation speed of the turbocharger 3, and when the turbocharger 3 rotates at high speed,
The amount of intake air increases, and the boost pressure increases accordingly.

つまり、過給圧と、算出される燃料噴射パルス
信号Tのパルス巾Teとは、第4図に示すような
比例関係にある。したがつて、パルス巾Teによ
り過給圧を検知することができる。
In other words, the boost pressure and the calculated pulse width Te of the fuel injection pulse signal T have a proportional relationship as shown in FIG. Therefore, the boost pressure can be detected by the pulse width Te.

本実施例では、通常の場合(パルス巾Teが判
定回路20の設定パルス巾Toより小さいとき)、
燃料噴射パルス信号Tがそのまま燃料噴射弁10
に与えられ、燃料噴射量が制御される。
In this embodiment, in the normal case (when the pulse width Te is smaller than the set pulse width To of the determination circuit 20),
The fuel injection pulse signal T is directly transmitted to the fuel injection valve 10.
is given to control the fuel injection amount.

したがつて、最適な空燃比が得られると共に、
過給圧が過大となることはなく、ターボチヤージ
ヤ3の機能を発揮してエンジンの性能が高められ
る。
Therefore, an optimal air-fuel ratio can be obtained, and
The supercharging pressure does not become excessive, and the function of Turbo Charger 3 is utilized to improve engine performance.

これに対して、パルス巾Teがエンジン耐久性
の点などを考慮して決められた判定回路20の設
定パルス巾Toを越えると、パルス巾Teが小さく
され、燃料噴射量が減量される。
On the other hand, when the pulse width Te exceeds the set pulse width To of the determination circuit 20, which is determined in consideration of engine durability, the pulse width Te is reduced and the fuel injection amount is reduced.

このため、空燃比が薄くなつて燃焼が抑制さ
れ、シリンダ9内の燃焼による圧力が低下する。
この設定パルス巾はエンジン回転数に応じて予め
決定されており、すなわちエンジン回転数に応じ
てこの設定パルス巾は判定回路20の記憶手段で
あるメモリに記憶されている。
For this reason, the air-fuel ratio becomes lean, combustion is suppressed, and the pressure due to combustion in the cylinder 9 decreases.
This set pulse width is determined in advance according to the engine rotation speed, that is, this set pulse width is stored in a memory serving as a storage means of the determination circuit 20 according to the engine rotation speed.

したがつて、過給圧が高くなつたとしてもエン
ジン各部の強度不安は解消され、安全性が増す。
Therefore, even if the supercharging pressure increases, concerns about the strength of each part of the engine are eliminated, and safety is increased.

そして、燃焼が抑制されることにより、排気の
量が減り、ターボチヤージヤ3の回転が落とされ
る。その結果、過給圧が降下し過上昇することは
防止される。
By suppressing combustion, the amount of exhaust gas is reduced and the rotation of the turbocharger 3 is reduced. As a result, the supercharging pressure decreases and is prevented from increasing excessively.

これにより、過給圧は適正値に保たれ、また吸
気量等に応じて最適な空燃比に制御され、良好な
運転性能を得ることができる。
As a result, the supercharging pressure is maintained at an appropriate value, and the air-fuel ratio is controlled to be optimal according to the intake air amount, etc., and good driving performance can be obtained.

このように、本実施例では燃料噴射パルス信号
Tのパルス巾Teにより、つまりエンジン1回転
当たりの吸気量(V/N)に基づく燃料噴射量に
より過給圧を検知し、燃料噴射量が設定値を越え
たらこれを減量して燃焼を抑制するようにしたの
で、従来例のように吸気リリーフ弁15を設けず
とも、エンジン1回転当たりの吸気量つまり負荷
を正確に検出でき、これにより過給圧が過大とな
るのを確実に防止できることから、エンジンやタ
ーボチヤージヤ3等の強度安全性が高められるの
である。
As described above, in this embodiment, the boost pressure is detected by the pulse width Te of the fuel injection pulse signal T, that is, the fuel injection amount based on the intake air amount (V/N) per engine rotation, and the fuel injection amount is set. If this value is exceeded, the amount is reduced to suppress combustion, so the amount of intake air per engine revolution, or load, can be accurately detected without providing an intake relief valve 15 as in the conventional example. Since the supply pressure can be reliably prevented from becoming excessive, the strength and safety of the engine, turbocharger 3, etc. can be improved.

以上説明した通り、本考案よれば、過給圧の設
定値に対応する燃料噴射量の設定値をエンジン回
転数に応じて記憶する手段と、燃料噴射量と前記
設定値とを比較する手段と、燃料噴射量が設定値
を越えたらこれを減量または遮断する手段を設け
たので、過給圧が燃料噴射量により間接的に検出
でき、排気バイパス弁や吸気リリーフ弁等の作動
不良が生じても、過給圧の過上昇を防止してエン
ジン等を確実に保護することができる。
As explained above, according to the present invention, there is provided a means for storing a set value of the fuel injection amount corresponding to a set value of the boost pressure according to the engine speed, and a means for comparing the fuel injection amount and the set value. Since we have provided a means to reduce or cut off the amount of fuel injection when it exceeds the set value, boost pressure can be detected indirectly from the amount of fuel injection, and malfunctions of the exhaust bypass valve, intake relief valve, etc. can occur. Also, the engine and the like can be reliably protected by preventing an excessive rise in supercharging pressure.

特に本考案では、エンジンの回転数に応じた設
定値をメモリ等から正確に読み出しでき、従つて
過給圧の設定値をエンジン回転数に応じて的確に
決定して、機関保護の制御精度を高めることがで
きる。
In particular, with this invention, the set value according to the engine speed can be accurately read out from memory etc., and therefore the set value of boost pressure can be determined accurately according to the engine speed, thereby improving the control accuracy of engine protection. can be increased.

また、本考案は従来から有る燃料噴射装置に対
して圧力検出手段等の付加的部品や吸気系の構造
的変更等を要することなく適用することができ、
従つて本考案によれば内燃機関の保護機能を低コ
ストで実現できるという利点もある。
Furthermore, the present invention can be applied to conventional fuel injection devices without requiring additional parts such as pressure detection means or structural changes to the intake system.
Therefore, the present invention has the advantage that a protective function for an internal combustion engine can be realized at low cost.

また、本考案ではエンジンの1回転当たりの吸
気量(V/N)に基づく燃料噴射量Teにより過
給圧を検知するようにしたので、エンジン1回転
当たりの吸気量つまりエンジン1回転当たりの負
荷を正確に検出して、過給圧の過大化をより確実
に防止することができる。従つて、無用な運転域
で燃料の供給を停止してしまつて運転性の悪化を
招くようなおそれがなく、また、応答遅れにより
過大過給圧状態に入つてしまつてから燃料遮断す
るようなこともなくて、確実にエンジンの保護を
図れるのである。
In addition, in this invention, the boost pressure is detected by the fuel injection amount Te based on the intake air amount per engine revolution (V/N), so the intake air amount per engine revolution, that is, the load per engine revolution. can be detected accurately to more reliably prevent boost pressure from increasing. Therefore, there is no risk of deterioration in drivability due to stopping fuel supply in an unnecessary operating range, and there is no risk of fuel cut-off after entering an excessive boost pressure state due to response delay. This will ensure that the engine is protected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来装置の構成断面図、第2図は本考
案の一実施例を示すフローチヤート図、第3図は
吸気量Vと吸気量信号Uとの関係を示すグラフ、
第4図は過給圧と燃料噴射パルス信号のパルス巾
との関係を示すグラフである。 2……エアフローメータ、3……ターボチヤー
ジヤ、6……吸気通路、7……スロツトルバル
ブ、9……シリンダ、10……燃料噴射弁、11
……イグニツシヨンコイル、12……制御回路、
13……排気バイパス弁、15……吸気リリーフ
弁、18……回転数センサ、19……演算回路、
20……判定回路。
FIG. 1 is a sectional view of the configuration of a conventional device, FIG. 2 is a flowchart showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a graph showing the relationship between the intake air amount V and the intake air amount signal U.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between boost pressure and pulse width of the fuel injection pulse signal. 2...Air flow meter, 3...Turbo charger, 6...Intake passage, 7...Throttle valve, 9...Cylinder, 10...Fuel injection valve, 11
...Ignition coil, 12...Control circuit,
13... Exhaust bypass valve, 15... Intake relief valve, 18... Rotation speed sensor, 19... Arithmetic circuit,
20...Judgment circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] エンジンの吸気通路に吸気を圧送する過給機を
備える一方、吸気量を検出するエアフローメータ
とエンジン回転数を検出する回転数センサの出力
に基づいて燃料を供給する燃料噴射弁を設けた過
給機付内燃機関において、エンジン1回転当たり
の吸気量から燃料噴射量を演算する手段と、過給
圧の設定値に対応する燃料噴射量の設定値をエン
ジン回転数に応じて記憶する手段と、燃料噴射量
と前記設定値とを比較する手段と、燃料噴射量が
前記設定値を越えたらこれを減量または遮断する
手段とを設けたことを特徴とする過給機付内燃機
関の保護装置。
Supercharging is equipped with a turbocharger that pumps intake air into the engine's intake passage, and a fuel injection valve that supplies fuel based on the output of an air flow meter that detects the amount of intake air and a rotation speed sensor that detects the engine rotation speed. In an internal combustion engine, means for calculating a fuel injection amount from an intake air amount per engine rotation, and a means for storing a fuel injection amount setting value corresponding to a boost pressure setting value according to the engine rotation speed; A protection device for an internal combustion engine equipped with a supercharger, comprising means for comparing the fuel injection amount with the set value, and means for reducing or cutting off the fuel injection amount when it exceeds the set value.
JP10756281U 1981-07-20 1981-07-20 Protection device for supercharged internal combustion engines Granted JPS5814433U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10756281U JPS5814433U (en) 1981-07-20 1981-07-20 Protection device for supercharged internal combustion engines

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JP10756281U JPS5814433U (en) 1981-07-20 1981-07-20 Protection device for supercharged internal combustion engines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5814433U JPS5814433U (en) 1983-01-29
JPH0227160Y2 true JPH0227160Y2 (en) 1990-07-23

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ID=29901992

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JP10756281U Granted JPS5814433U (en) 1981-07-20 1981-07-20 Protection device for supercharged internal combustion engines

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5316126A (en) * 1976-07-28 1978-02-14 Nippon Denso Co Ltd Electronic control type fuel injection device
JPS5472316A (en) * 1977-11-18 1979-06-09 Hitachi Ltd Safety device for exhaust bypass type turbo-charger
JPS56126644A (en) * 1980-03-11 1981-10-03 Nissan Motor Co Ltd Engine protecting apparatus for internal combustion engine equipped with supercharger

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JPS5814433U (en) 1983-01-29

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