JPH05280364A - ターボチャージャの制御装置 - Google Patents
ターボチャージャの制御装置Info
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- JPH05280364A JPH05280364A JP4105327A JP10532792A JPH05280364A JP H05280364 A JPH05280364 A JP H05280364A JP 4105327 A JP4105327 A JP 4105327A JP 10532792 A JP10532792 A JP 10532792A JP H05280364 A JPH05280364 A JP H05280364A
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- Japan
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- turbine
- turbocharger
- boost pressure
- inlet
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 タービン回転数のオーバスピードを確実に防
止することである。 【構成】 ターボチャージャと、内燃機関のブースト圧
を検出する手段と、タービンの回転数を検出する手段
と、燃料噴射装置の燃料噴射量を検出する手段と、ウエ
ストゲートバルブとを備えている。これらの信号によ
り、ブースト圧が設定値未満であってもタービンの回転
数が設定値以上の場合には、ウエストゲートバルブを開
くよう作動制御するよう構成されている。
止することである。 【構成】 ターボチャージャと、内燃機関のブースト圧
を検出する手段と、タービンの回転数を検出する手段
と、燃料噴射装置の燃料噴射量を検出する手段と、ウエ
ストゲートバルブとを備えている。これらの信号によ
り、ブースト圧が設定値未満であってもタービンの回転
数が設定値以上の場合には、ウエストゲートバルブを開
くよう作動制御するよう構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タービン回転数のオー
バスピードを防止することができるターボチャージャの
制御装置に関する。
バスピードを防止することができるターボチャージャの
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気ガスエネルギーにより駆
動されるタービンと、このタービンの駆動によりシリン
ダ内に吸気過給するコンプレッサとを備えたターボチャ
ージャにおいて、ターボチャージャのオーバスピード
（定格のタービン回転数を越えること）を防止するため
の制御装置が設けられている。この装置は、タービンの
入口と出口とを連結するバイパス通路と、この通路の入
口に設けられたウエストゲートバルブと、このバルブを
開閉するアクチュエータとを備えている。このアクチュ
エータは、前記コンプレッサにより圧縮された吸気圧す
なわちブースト圧により作動制御され、ブースト圧が設
定値未満で前記バルブを閉じ、設定値以上で前記バルブ
を開くよう作動する。ブースト圧が設定値に達してウエ
ストゲートバルブが開くことにより、タービン入口の排
気ガスの圧力は一定に保たれ、排気ガスの流量もほぼ一
定となる。以上によりタービン回転数のオーバスピード
を防ぐことができる。ところで、高地等で大気圧が低下
した場合、コンプレッサが平地以上に仕事をしないと、
前記ブースト圧は、アクチュエータを作動させる設定値
に達しない。すなわちタービン回転数はオーバスピード
となる。
動されるタービンと、このタービンの駆動によりシリン
ダ内に吸気過給するコンプレッサとを備えたターボチャ
ージャにおいて、ターボチャージャのオーバスピード
（定格のタービン回転数を越えること）を防止するため
の制御装置が設けられている。この装置は、タービンの
入口と出口とを連結するバイパス通路と、この通路の入
口に設けられたウエストゲートバルブと、このバルブを
開閉するアクチュエータとを備えている。このアクチュ
エータは、前記コンプレッサにより圧縮された吸気圧す
なわちブースト圧により作動制御され、ブースト圧が設
定値未満で前記バルブを閉じ、設定値以上で前記バルブ
を開くよう作動する。ブースト圧が設定値に達してウエ
ストゲートバルブが開くことにより、タービン入口の排
気ガスの圧力は一定に保たれ、排気ガスの流量もほぼ一
定となる。以上によりタービン回転数のオーバスピード
を防ぐことができる。ところで、高地等で大気圧が低下
した場合、コンプレッサが平地以上に仕事をしないと、
前記ブースト圧は、アクチュエータを作動させる設定値
に達しない。すなわちタービン回転数はオーバスピード
となる。
【０００３】一方、ターボチャージャの回転軸に電動−
発電機を取り付けた回転電機付ターボチャージャは、一
例として特開昭６２−４８９３２号公報に開示されてい
る。同公報に開示されたターボチャージャには、内燃機
関のブースト圧を検出する手段であるブーストセンサが
設けられている。そして前記ブースト圧が設定値に達す
ると、前記電動−発電機は発電機として作動するよう制
御され、動力が吸収される。その結果タービンの回転数
が低下させられる。しかしながら高地等で大気圧が低下
した場合には、前記したと同じ理由により発電機制御で
はタービン回転数のオーバスピードを防ぐことはできな
い。
発電機を取り付けた回転電機付ターボチャージャは、一
例として特開昭６２−４８９３２号公報に開示されてい
る。同公報に開示されたターボチャージャには、内燃機
関のブースト圧を検出する手段であるブーストセンサが
設けられている。そして前記ブースト圧が設定値に達す
ると、前記電動−発電機は発電機として作動するよう制
御され、動力が吸収される。その結果タービンの回転数
が低下させられる。しかしながら高地等で大気圧が低下
した場合には、前記したと同じ理由により発電機制御で
はタービン回転数のオーバスピードを防ぐことはできな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ター
ビン回転数のオーバスピードを確実に防止することがで
きるターボチャージャの制御装置を提供することであ
る。
ビン回転数のオーバスピードを確実に防止することがで
きるターボチャージャの制御装置を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記主目的を達成するた
め、本発明によれば、内燃機関の排気ガスエネルギーに
より駆動されるタービンと、該タービンの駆動によりシ
リンダ内に吸気過給するコンプレッサとを有するターボ
チャージャと、前記タービンの入口と出口とを連結する
バイパス通路と、該通路の入口に設けられたウエストゲ
ートバルブと、該バルブを開閉するアクチュエータと、
内燃機関のブースト圧を検出する手段と、タービンの回
転数を検出する手段とを備え、これらの信号により、ブ
ースト圧が設定値未満であってもタービンの回転数が設
定値以上の場合には、前記アクチュエータを作動させて
前記ウエストゲートバルブを開くよう作動制御すること
を特徴とするターボチャージャの制御装置が提供され
る。
め、本発明によれば、内燃機関の排気ガスエネルギーに
より駆動されるタービンと、該タービンの駆動によりシ
リンダ内に吸気過給するコンプレッサとを有するターボ
チャージャと、前記タービンの入口と出口とを連結する
バイパス通路と、該通路の入口に設けられたウエストゲ
ートバルブと、該バルブを開閉するアクチュエータと、
内燃機関のブースト圧を検出する手段と、タービンの回
転数を検出する手段とを備え、これらの信号により、ブ
ースト圧が設定値未満であってもタービンの回転数が設
定値以上の場合には、前記アクチュエータを作動させて
前記ウエストゲートバルブを開くよう作動制御すること
を特徴とするターボチャージャの制御装置が提供され
る。
【０００６】
【作用】内燃機関のブースト圧を検出する手段により検
出されたブースト圧が設定値未満であっても、タービン
の回転数を検出する手段により検出されたタービンの回
転数が設定値以上の場合には、アクチュエータを作動さ
せてウエストゲートバルブを開くよう制御される。これ
により排気ガスエネルギーが低下してタービン回転数の
上昇が抑制される。その結果、高地等で大気圧が低下し
た場合であっても、タービン回転数のオーバスピードが
防止される。
出されたブースト圧が設定値未満であっても、タービン
の回転数を検出する手段により検出されたタービンの回
転数が設定値以上の場合には、アクチュエータを作動さ
せてウエストゲートバルブを開くよう制御される。これ
により排気ガスエネルギーが低下してタービン回転数の
上昇が抑制される。その結果、高地等で大気圧が低下し
た場合であっても、タービン回転数のオーバスピードが
防止される。
【０００７】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面を参照しな
がら詳細に説明する。本発明は一般のターボチャージャ
あるいは前記した回転電機付ターボチャージャのいずれ
にも適用できるものであるが、ここでは、後者に適用し
た実施例について説明する。回転電機付ターボチャージ
ャの構成は、前記公報あるいは特開平３−１１７６２９
号公報等に開示されているので、ここではその構成につ
いて簡単に説明する。図１において、２はディーゼルエ
ンジンで、吸気管４と排気管６とを備えている。エンジ
ン２は、吸気管４を介して吸気する空気と燃料噴射装置
である電子ガバナ付き燃料噴射ポンプ８から供給される
燃料との燃焼エネルギーにより、図示していない車両を
駆動するものである。燃焼後の排気ガスは排気管６を介
して排出される。９はターボチャージャであり、排気管
６内に位置付けられて排気ガスにより駆動されるタービ
ン１０と、吸気管４内に位置付けられて吸気管４に圧縮
空気を送気するコンプレッサ１２とを有している。ター
ビン１０とコンプレッサ１２とを接続する回転軸１４に
は、電動機あるいは発電機として作動する回転電機１６
が取り付けられている。回転電機１６はロータ１８とス
テータ２０とを有し、排気エネルギーによってロータ１
８が回転駆動されると、ステータ２０には交流電力が発
電され、パワー部２２を介して図示しないバッテリに送
電される。またパワー部２２を介したバッテリからの電
力によりロータ１８が駆動されると、コンプレッサ１２
の作動により吸気が圧縮され、吸気管４を介してエンジ
ン２が過給されるよう構成されている。２４はタービン
１０の入口と出口とを連結するバイパス通路、２６は該
通路２４の入口に設けられたウエストゲートバルブ、２
８は該バルブを開閉作動するアクチュエータとなるマグ
ネチックバルブである。２９は内燃機関のブースト圧を
検出する手段となるブーストセンサ、３０はタービン１
０の回転数を検出する手段となるポジションセンサ、３
２は後述するコントローラ３４からの出力される異常モ
ード信号により点灯する警報ランプである。
がら詳細に説明する。本発明は一般のターボチャージャ
あるいは前記した回転電機付ターボチャージャのいずれ
にも適用できるものであるが、ここでは、後者に適用し
た実施例について説明する。回転電機付ターボチャージ
ャの構成は、前記公報あるいは特開平３−１１７６２９
号公報等に開示されているので、ここではその構成につ
いて簡単に説明する。図１において、２はディーゼルエ
ンジンで、吸気管４と排気管６とを備えている。エンジ
ン２は、吸気管４を介して吸気する空気と燃料噴射装置
である電子ガバナ付き燃料噴射ポンプ８から供給される
燃料との燃焼エネルギーにより、図示していない車両を
駆動するものである。燃焼後の排気ガスは排気管６を介
して排出される。９はターボチャージャであり、排気管
６内に位置付けられて排気ガスにより駆動されるタービ
ン１０と、吸気管４内に位置付けられて吸気管４に圧縮
空気を送気するコンプレッサ１２とを有している。ター
ビン１０とコンプレッサ１２とを接続する回転軸１４に
は、電動機あるいは発電機として作動する回転電機１６
が取り付けられている。回転電機１６はロータ１８とス
テータ２０とを有し、排気エネルギーによってロータ１
８が回転駆動されると、ステータ２０には交流電力が発
電され、パワー部２２を介して図示しないバッテリに送
電される。またパワー部２２を介したバッテリからの電
力によりロータ１８が駆動されると、コンプレッサ１２
の作動により吸気が圧縮され、吸気管４を介してエンジ
ン２が過給されるよう構成されている。２４はタービン
１０の入口と出口とを連結するバイパス通路、２６は該
通路２４の入口に設けられたウエストゲートバルブ、２
８は該バルブを開閉作動するアクチュエータとなるマグ
ネチックバルブである。２９は内燃機関のブースト圧を
検出する手段となるブーストセンサ、３０はタービン１
０の回転数を検出する手段となるポジションセンサ、３
２は後述するコントローラ３４からの出力される異常モ
ード信号により点灯する警報ランプである。
【０００８】前記パワー部２２は、発電機作動時のステ
ータ２０からの交流電力を入力して、例えばバッテリの
充電電力に変換したり、回転電機１６を電動機駆動する
ためのバッテリからの直流電力を所定の交流電力に変換
する電力変換器等により構成される。コントローラ３４
はマイクロコンピュータからなり、エンジンの作動状態
や前記センサを含む各種センサからの信号に基づいて供
給燃料や所要電力、ブースト圧などの演算を行う中央処
理装置、これらの演算結果のメモリやエンジン、回転電
機の制御プログラム及び各種マップを格納する各種メモ
リ装置、各種の入力を受令したり、関連部分に制御指令
を発令する入／出力装置などを有している。
ータ２０からの交流電力を入力して、例えばバッテリの
充電電力に変換したり、回転電機１６を電動機駆動する
ためのバッテリからの直流電力を所定の交流電力に変換
する電力変換器等により構成される。コントローラ３４
はマイクロコンピュータからなり、エンジンの作動状態
や前記センサを含む各種センサからの信号に基づいて供
給燃料や所要電力、ブースト圧などの演算を行う中央処
理装置、これらの演算結果のメモリやエンジン、回転電
機の制御プログラム及び各種マップを格納する各種メモ
リ装置、各種の入力を受令したり、関連部分に制御指令
を発令する入／出力装置などを有している。
【０００９】上記コントローラ３４内には、車両を運転
するのに必要な種々のデータマップや異常ブーストマッ
プが格納されている。図３はエンジンの回転数と燃料噴
射ポンプのラック位置との関係を示すマップである。
するのに必要な種々のデータマップや異常ブーストマッ
プが格納されている。図３はエンジンの回転数と燃料噴
射ポンプのラック位置との関係を示すマップである。
【００１０】次に本発明の作動について説明する。図２
において、先ずステップ１でブーストセンサ２９からの
信号に基づいて、ブースト圧が設定値未満であるか否か
をチェックし、設定値未満である場合にはステップ２
へ、設定値以上で場合にはステップ４へ進む。ステップ
２では、ポジションセンサ３０からの信号に基づいて、
タービン回転数が設定値未満であるか否かをチェック
し、設定値未満である場合にはステップ１へ戻り、設定
値以上の場合にはステップ３へ進む。ステップ３では、
マグネチックバルブ２８を作動させてウエストゲートバ
ルブ２６を開くよう制御する。その結果、排気管６の排
気ガスの一部はバイパス通路２４を介して排出されるの
で、タービン１０入口の排気ガスの圧力は一定に保た
れ、排気ガスの流量もほぼ一定となる。次いでステップ
１に戻る。
において、先ずステップ１でブーストセンサ２９からの
信号に基づいて、ブースト圧が設定値未満であるか否か
をチェックし、設定値未満である場合にはステップ２
へ、設定値以上で場合にはステップ４へ進む。ステップ
２では、ポジションセンサ３０からの信号に基づいて、
タービン回転数が設定値未満であるか否かをチェック
し、設定値未満である場合にはステップ１へ戻り、設定
値以上の場合にはステップ３へ進む。ステップ３では、
マグネチックバルブ２８を作動させてウエストゲートバ
ルブ２６を開くよう制御する。その結果、排気管６の排
気ガスの一部はバイパス通路２４を介して排出されるの
で、タービン１０入口の排気ガスの圧力は一定に保た
れ、排気ガスの流量もほぼ一定となる。次いでステップ
１に戻る。
【００１１】ステップ１からステップ４へ進んだ場合に
は、ステップ３と同様にマグネチックバルブ２８を作動
させてウエストゲートバルブ２６を開くよう制御した
後、ステップ５へ進む。ステップ５では異常ブーストマ
ップ検索が行われる。ステップ５でエンジン回転数に応
じたラック位置が求められ、ステップ６に進んでラック
の位置が適正位置まで燃料減方向へ戻される。次いでス
テップ７に進み、異常モード信号を送って警報ランプを
点灯させ、ステップ１に戻る。
は、ステップ３と同様にマグネチックバルブ２８を作動
させてウエストゲートバルブ２６を開くよう制御した
後、ステップ５へ進む。ステップ５では異常ブーストマ
ップ検索が行われる。ステップ５でエンジン回転数に応
じたラック位置が求められ、ステップ６に進んでラック
の位置が適正位置まで燃料減方向へ戻される。次いでス
テップ７に進み、異常モード信号を送って警報ランプを
点灯させ、ステップ１に戻る。
【００１２】以上、本発明を上記実施例により詳細に説
明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能で
あり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。例えば前記実施例において、ウエストゲートバルブ
２６を作動させるアクチュエータとしてマグネチックバ
ルブ２８が使用されたが、これに代えて、エアシリンダ
とエアシリンダへ圧縮空気を供給する空気通路を開閉す
る電磁弁とから構成してもよい。
明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能で
あり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。例えば前記実施例において、ウエストゲートバルブ
２６を作動させるアクチュエータとしてマグネチックバ
ルブ２８が使用されたが、これに代えて、エアシリンダ
とエアシリンダへ圧縮空気を供給する空気通路を開閉す
る電磁弁とから構成してもよい。
【００１３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、内燃機関のブースト圧を検出する手段により検出
されたブースト圧が設定値未満であっても、タービンの
回転数を検出する手段により検出されたタービンの回転
数が設定値以上の場合には、アクチュエータを作動させ
てウエストゲートバルブを開くよう制御される。これに
より排気ガスエネルギーが低下してタービン回転数の上
昇が抑制される。その結果、高地等で大気圧が低下した
場合であっても、タービン回転数のオーバスピードを確
実に防止することができる。またブースト圧が設定値以
上の場合には、燃料噴射装置の燃料噴射量を減少させる
よう作動制御されるので、タービンの回転数を低下させ
るとともに黒煙の発生を防ぎ、警報ランプを点灯するこ
とにより異常ブースト圧を警報することができる。
れば、内燃機関のブースト圧を検出する手段により検出
されたブースト圧が設定値未満であっても、タービンの
回転数を検出する手段により検出されたタービンの回転
数が設定値以上の場合には、アクチュエータを作動させ
てウエストゲートバルブを開くよう制御される。これに
より排気ガスエネルギーが低下してタービン回転数の上
昇が抑制される。その結果、高地等で大気圧が低下した
場合であっても、タービン回転数のオーバスピードを確
実に防止することができる。またブースト圧が設定値以
上の場合には、燃料噴射装置の燃料噴射量を減少させる
よう作動制御されるので、タービンの回転数を低下させ
るとともに黒煙の発生を防ぎ、警報ランプを点灯するこ
とにより異常ブースト圧を警報することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成ブロック図
【図２】本実施例の作動の一例を示す処理フロー図
【図３】エンジン回転数とラック位置との関係を示すマ
ップ
ップ
２・・・エンジン ４・・・吸気管 ６・・・排気管 １０・・・タービン １２・・・コンプレッサ １６・・・回転電機 ２４・・・バイパス通路 ２６・・・ウエストゲートバルブ ２８・・・マグネチックバルブ ２９・・・ブーストセンサ ３０・・・ポジションセンサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｒ 7536−3Ｇ Ｈ 7536−3Ｇ
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関の排気ガスエネルギーにより駆
動されるタービンと、該タービンの駆動によりシリンダ
内に吸気過給するコンプレッサとを有するターボチャー
ジャと、前記タービンの入口と出口とを連結するバイパ
ス通路と、該通路の入口に設けられたウエストゲートバ
ルブと、該バルブを開閉するアクチュエータと、内燃機
関のブースト圧を検出する手段と、タービンの回転数を
検出する手段とを備え、これらの信号により、ブースト
圧が設定値未満であってもタービンの回転数が設定値以
上の場合には、前記アクチュエータを作動させて前記ウ
エストゲートバルブを開くよう作動制御することを特徴
とするターボチャージャの制御装置。 - 【請求項２】 ブースト圧が設定値以上の場合には、燃
料噴射装置の燃料噴射量を減少させるよう作動制御する
ことを特徴とする請求項１記載のターボチャージャの制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105327A JPH05280364A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ターボチャージャの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105327A JPH05280364A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ターボチャージャの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05280364A true JPH05280364A (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=14404630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4105327A Pending JPH05280364A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ターボチャージャの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05280364A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5850738A (en) * | 1995-12-28 | 1998-12-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Supercharging pressure control device |
| JP2001182545A (ja) * | 1998-05-27 | 2001-07-06 | Cummins Engine Co Inc | ターボチャージャーの制御装置および制御方法 |
| JP2010249019A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP4105327A patent/JPH05280364A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5850738A (en) * | 1995-12-28 | 1998-12-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Supercharging pressure control device |
| JP2001182545A (ja) * | 1998-05-27 | 2001-07-06 | Cummins Engine Co Inc | ターボチャージャーの制御装置および制御方法 |
| US6256992B1 (en) * | 1998-05-27 | 2001-07-10 | Cummins Engine Company, Inc. | System and method for controlling a turbocharger to maximize performance of an internal combustion engine |
| JP2010249019A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関 |
| US8601810B2 (en) | 2009-04-15 | 2013-12-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Internal combustion engine |
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