JPH086602B2 - 過給圧制御装置 - Google Patents

過給圧制御装置

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JPH086602B2
JPH086602B2 JP1215410A JP21541089A JPH086602B2 JP H086602 B2 JPH086602 B2 JP H086602B2 JP 1215410 A JP1215410 A JP 1215410A JP 21541089 A JP21541089 A JP 21541089A JP H086602 B2 JPH086602 B2 JP H086602B2
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diaphragm
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利昭 水野
徳康 小羽石
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日本電装株式会社
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、過給機付きエンジンの過給圧制御装置に関
するものである。
〔従来の技術〕
従来、減速時等に過給圧が所定値以上となると過給圧
を低下させ、過給圧が異常に高くなるのを防止し、ま
た、車速が所定車速以上となると過給圧を低下させて車
速を制限する装置が開示されている(例えば、実公平1
−21139号公報)。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、前述のような装置においては、減速時等に
過給圧は所定値までは上昇する。したがって、この過給
圧の上昇に伴ってターボサージ音が発生するという問題
点がある。
また、減速時における過給圧制御と車両の最高車速を
制限するための過給圧制御とを安価なダイアフラム1室
方式エアバイパスバルブ(ABV)を用いて実現する場
合、第2図に示すように、負圧切換弁(VSV)がスロッ
トルバルブの上流側と下流側とにそれぞれ必要となる。
したがって、コストが高くなり、また装置が大型とな
り、車両への搭載が困難となるなどの問題点がある。
本発明は、前述のような問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的とするところは、安価で小
型な装置により、減速時の過給圧制御と最高車速を制限
する過給圧制御とを実現する過給圧制御装置を提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
そこで本発明は、エンジンに吸入空気を供給する吸気
通路に設けられ、吸入空気を過給するための過給機と、 この過給機をバイパスして吸入空気を前記過給機の上
流側から下流側へ供給する吸気バイパス通路と、 この吸気バイパス通路を開閉させるダイアフラム式開
閉弁と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記エンジンの減速状態を検出する減速状態検出手段
と 前記車速が所定車速以上の場合または前記エンジンが
減速状態の場合、前記ダイアフラム式開閉弁を開作動さ
せる駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、 前記ダイアフラム式開閉弁のダイアフラム室と大気と
を連通させる第1の通路と、 この第1の通路とスロットルバルブ上流側とを連通さ
せる第2の通路と、 前記第1の通路とスロットルバルブ下流側とを連通さ
せる第3の通路と 前記第1の通路と前記第2の通路との交点に設けら
れ、前記駆動手段からの駆動信号に応じて前記第1の通
路または第2の通路のいずれか一方の圧力を、前記ダイ
アフラム式開閉弁のダイアフラム室に導入する切換弁
と、 前記第1の通路に設けられ、前記第1の通路の圧力が
大気圧より低い時、閉作動する第1のチェック弁と、 前記第3の通路に設けられ、前記スロットルバルブ下
流側の圧力が前記第1の通路の圧力より高い時、閉作動
する第2のチェック弁と を備える過給圧制御装置を要旨としている。
〔作用〕
したがって、通常運転状態では、第1の通路は切換弁
によって閉じられ、ダイアフラム室には第2の通路から
導かれるスロットルバルブの上流側の圧力となり、ダイ
アフラム式開閉弁は閉じられ、エンジンに供給される吸
入空気は過給機により過圧される。
また、最高車速制御においては、第1の通路の圧力が
切換弁によりダイアフラム室に導入される。また、スロ
ットルバルブ下流側の圧力は過給圧であり、第2のチェ
ック弁は閉作動する。よって、ダイアフラム室は第1の
通路から第1のチェック弁を介して大気圧が導かれ、ダ
イアフラム式開閉弁は開かれ、吸入空気はバイパス通路
により過給機をバイパスしてスロットルバルブ上流側へ
供給されるため、過給圧は低下する。
また、減速状態では、第1の通路の圧力が切換弁によ
りダイアフラム室に導入される。また、スロットルバル
ブ下流側の圧力は負圧となるため、第1のチェック弁は
閉作動する。よって、ダイアフラム室には第3の開閉通
路から第2のチェック弁を介して、スロットルバルブ下
流側の吸気負圧が導かれ、ダイアフラム式開閉弁は開か
れ、吸入空気は吸気バイパス通路により過給機をバイパ
スしてスロットルバルブ上流側へ供給されるため、過給
圧は低下する。
〔実施例〕
本発明を第1図のように構成される一実施例に基づい
て説明する。
2は吸気通路であり、図示しないエアクリーナおよび
吸入空気量を測定するエアフロメータからの吸入空気が
過給機3、スロットルバルブ4を介してエンジン1に供
給される。
過給機3は周知のとおり、排気通路5に設けられてい
るタービン3bを排気ガスを利用して回転させることによ
り、吸気通路2に設けられて、タービン3bと連結軸3cで
連結されているコンプレッサ3aを回転させて、吸入空気
を過給するものである。
また、吸気通路2には過給機3のコンプレッサ3aをバ
イパスする吸気バイパス通路6が設けられている。そし
て、この吸気バイパス通路6にはダイアフラム式開閉弁
としてダイアフラム1室方式エアバイパスバルブ(AB
V)7が設けてあり、このABV7を開閉して、車速が所定
車速を越えた場合と車両が減速状態である場合の過給圧
制御を行う。
ABV7はスプリング7aによりダイアフラム弁7bを閉じる
方向に力が常に働いている。そして、ダイアフラム室7c
の圧力よりダイアフラム室7cの反対側の圧力(吸気通路
2のスロットルバルブ4上流側圧力)の方が大きくな
り、前述のスプリング力に優る圧力差が生じるようにな
ると、ABV7が開作動する。よって、吸入空気はコンプレ
ッサ3aを迂回して吸気バイパス通路6からスロットルバ
ルブ4の上流側へ供給されるため、過給圧は低下する。
したがって、ABV7の開閉はダイアフラム室上側と下側
との圧力差を生じさせることにより行われる。よって、
ABV7のダイアフラム室7cは切換弁としての負圧切換弁
(VSV)8、第1および第2のチェック弁9,10を介して
吸気通路2のスロットルバルブ4の上流側,下流側さら
に大気と連通されている。
すなわち、ABV7はそのダイアフラム室7cと大気とを連
通する第1の通路11と、この第1の通路11とスロットル
バルブ4の上流側とを連通する第2の通路12と、第1の
通路11とスロットルバルブ4の下流側とを連通する第3
の通路13とを備えている。そして、VSV8が第1の通路11
と第2の通路12との交点に設けられている。そして、こ
のVSV8は後述する電子制御装置(ECU)16の駆動手段か
らオン信号が入力されると第2通路12を閉じ、大気圧も
しくはスロットルバルブ4の下流側圧力がダイアフラム
室7cへ導かれるようにする。一方、ECU16からオフ信号
が入力されると、第1の通路11の大気側を閉じ、スロッ
トルバルブ4の上流側圧力がダイアフラム室7c側へ第2
の通路12を介して導かれるようにする。
また、第1の通路11のVSV8より上流に第1のチェック
弁9が設けられている。この第1のチェック弁9は第1
の通路11の圧力が大気圧より小さくなると閉作動する。
さらに、第3図の通路13には第2のチェック弁9が設
けられている。この第2のチェック弁9はスロットルバ
ルブ4の下流側圧力が第1の通路11の圧力より大きくな
ると閉作動する。
一方、排気通路5には過給機3のタービン3bをバイパ
スする排気バイパス通路14が設けられている。そして、
この排気バイパス通路14には、ウェスト・ゲート・バル
ブ(WGV)15が設けられている。通常走行時において
は、運転状態に応じて目標過給圧を設定し、実過給圧が
この目標過給圧となるようにWGV15を後述するECU16でデ
ューティ制御している。
また、ECU16は、吸気圧力センサ19、車速手段として
の車速センサ20及び図示しない各種センサからの検出信
号を受け、エンジンの運転状態に応じ、燃料噴射弁18に
よる燃料噴射量および点火プラグ17による点火時期を演
算し制御する。また、エンジン1の運転状態に応じてVS
V8およびWGV15を制御して過給圧を制御する。
ECU16は、各種センサからの出力信号を入力するた
め、A/D変換器,マルチプレクサ等を備えた入力ポート1
6aと、この入力ポート16aを介して入力された各センサ
からの検出信号に基づき前述のような種々の制御を実行
するセントラル・プロセッシングユニット(CPU)16b
と、このCPU16bで前述のような種々の制御を実行するの
に必要な制御プログラムやマップ等のデータが格納され
たリード・オンリ・メモリ(ROM)16cと、制御に必要な
データが一時的に読み書きされるランダム・アクセス・
メモリ(RAM)16dと、駆動信号を出力する駆動信号出力
手段としての出力ポート16eと前記各部を結び、データ
の通路となるバスライン16fと、前記各部に電源を供給
する電源回路をなす電源部16gとにより構成されてい
る。
以下、ECU16からVSV8へ入力されるオン・オフ信号に
伴うABV7の開閉作動を説明する。
まず、通常運転状態において、ECU16からVSV8オフ信
号が入力される。よって、VSV8は前述のように第2の通
路12を開き、第1の通路11を閉じるため、ABV7のダイア
フラム室7cにはスロットルバルブ4上流側の圧力、即ち
過給圧となる。また、ABV7のダイアフラム室7cの反対側
圧は過給圧である。したがって、ABV7はスプリング7aに
より閉作動する。
次に、実車速Vが所定車速Vmax以上となった場合、EC
U16からVSV8へオン信号が入力される。よって、VSV8は
前述のように第1の通路を開き、第2の通路12を閉じ
る。ここで、第2のチェック弁10において、スロットル
バルブ4下流側の圧力は過給圧であるため、第2のチェ
ック弁10は閉じる。したがって、ABV7のダイアフラム室
7cには第1のチェック弁9を介して大気圧が導かれる。
また、このときABV7のダイアフラム室7cの反対側圧は過
給圧である。したがって、ABV7は開作動する。
また、減速状態において、ECU16からVSV8へオン信号
が入力される。よって、VSV8は前述のように第1の通路
11を開き、第2の通路12を閉じる。ここで、第2のチェ
ック弁10において、スロットルバルブ4下流側の圧力は
エンジンの減速により負圧となるため、第2のチェック
弁10は開く。よって、第1の通路11は負圧となり、第1
のチェック弁9は閉じる。したがって、ABV7のダイアフ
ラム室7cには第2のチェック弁10を介して吸気圧が導か
れる。また、ABV7のダイアフラム室7cの反対側圧は過給
圧である。したがって、ABV7は開作動する。
次にECU16で実行されるABV7の開閉制御を第3図に示
すフローチャートに基づいて説明する。
この処理は所定時間(5msec)ごとに実行されるもの
である。
まず、ステップ101で車速センサ20により検出される
実車速Vと所定車速Vmax(例えば、本実施例では130km/
h)と比較する。実車速Vが所定車速Vmaxよりも高けれ
ば、車速を制御するために過給圧を低下させるようにス
テップ108でVSV8にオン信号を出力し、処理を終了す
る。また、ステップ101において実車速Vが所定車速Vma
x以下の場合は、減速状態検出手段であるステップ102で
減速状態か否かを検出する例えば、吸気圧の所定時間
(例えば本実施例では20msec)の変化ΔPmが所定知(例
えば本実施例では−50mmHg)未満か否かを判定する。変
化量ΔPmが所定値未満の場合は減速状態と判断して、ス
テップ107へ進む。ここで、過給圧をリリースするのに
数秒必要であるため、減速状態終了後も所定時間ABV7を
開作動させる必要がある。そこで、ステップ107で減速
状態終了後ABV7を開作動させる時間(例えば本実施例で
は100msec)に対応する値(1000/5)をカウンタCVSVへ
設定し、ステップ108へ進みVSV8へオン信号を出力し処
理を終了する。
また、ステップ102にて変化量ΔPmが所定値以上の場
合、即ち減速状態でない場合は、ステップ103でカウン
タCVSVが0か否かを検出する。ここで、カウンタCVSVが
0の場合、即ち減速状態終了後、所定時間ABV7を開作動
を行った場合はステップ104でVSV8へオフ信号を出力し
処理を終了する。
一方、ステップ103でカウンタCVSVが0でない場合
は、ステップ105でカウンタCVSVから1減らし処理を終
了する。
以上の制御により、通常運転状態において、ECU16か
らVSV8へオフ信号が入力され、前述の作動により吸気バ
イパス通路6は閉じられるため、吸入空気は過給機3に
より過給される。
実車速Vが所定車速Vmaxを越えた場合、ECU16からVSV
8へオン信号が入力され、前述の作動により吸気バイパ
ス通路6は開かれる。よって、吸入空気は吸気バイパス
通路6から過給機3を迂回してスロットルバルブ4上流
側へ供給され、過給圧が低下する。したがって、車両の
最高車速を制限することができる。
また、減速状態において、ECU16からVSV8へ所定時間
オン信号が入力され、前述の作動により吸気バイパス通
路6は開かれる。よって、吸入空気は吸気バイパス通路
6から過給機3を迂回してスロットルバルブ4上流側へ
供給され、過給圧が低下する。したがって、減速状態に
おけるターボサージ音等を防止することができる。
したがって、ABV7,VSV8とチェック弁9,10、2個とい
った安価で小型な構成により、車両の最高車速制限が可
能であり、かつ減速状態におけるターボサージ音を防止
できる。
また、本実施例において、減速状態の検出を吸気圧力
の変化率により行っているが、スロットルバルブ4の開
度の変化率による検出も本発明に適応可能である。
〔発明の効果〕
以上により、ダイアフラム式開閉弁,切換弁と第1,第
2の開閉弁を2個といった安価で小型の構成により、車
両の最高車速制御が可能であり、かつ減速状態における
ターボサージ音を防止することができるという優れた効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した一実施例の構成図、第2図は
従来技術による一実施例の構成図、第3図は前記実施例
の作動説明に供するフローチャートである。 3……過給機,6……吸気バイパス通路,7……ダイアフラ
ム式開閉弁,7c……ダイアフラム室,20……車速検出手
段,16……ECU,8……切換弁,9……第1のチェック弁,10
……第2のチェック弁,11……第1の通路,12……第2の
通路,13……第3の通路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンに吸入空気を供給する吸気通路に
    設けられ、吸入空気を過給するための過給機と、 この過給機をバイパスして吸入空気を前記過給機の上流
    側から下流側へ供給する吸気バイパス通路と、 この吸気バイパス通路を開閉させるダイアフラム式開閉
    弁と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記エンジンの減速状態を検出する減速状態検出手段と 前記車速が所定車速以上の場合または前記エンジンが減
    速状態の場合、前記ダイアフラム式開閉弁を開作動させ
    る駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、 前記ダイアフラム式開閉弁のダイアフラム室と大気とを
    連通させる第1の通路と、 この第1の通路とスロットルバルブ上流側とを連通させ
    る第2の通路と、 前記第1の通路とスロットルバルブ下流側とを連通させ
    る第3の通路と 前記第1の通路と前記第2の通路との交点に設けられ、
    前記駆動手段からの駆動信号に応じて前記第1の通路ま
    たは第2の通路のいずれか一方の圧力を、前記ダイアフ
    ラム式開閉弁のダイアフラム室に導入する切換弁と、 前記第1の通路に設けられ、前記第1の通路の圧力が大
    気圧より低い時、閉作動する第1のチェック弁と、 前記第3の通路に設けられ、前記スロットルバルブ下流
    側の圧力が前記第1の通路の圧力より高い時、閉作動す
    る第2のチェック弁と を備えることを特徴とする過給圧制御装置。
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