JPS6390620A - 内燃機関の過給制御装置 - Google Patents
内燃機関の過給制御装置Info
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- JPS6390620A JPS6390620A JP61234526A JP23452686A JPS6390620A JP S6390620 A JPS6390620 A JP S6390620A JP 61234526 A JP61234526 A JP 61234526A JP 23452686 A JP23452686 A JP 23452686A JP S6390620 A JPS6390620 A JP S6390620A
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- Japan
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- internal combustion
- combustion engine
- air
- acceleration
- pressure
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 34
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
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- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はターボチャージャ等の過給機を装着した内燃
機関の過給制御装置に関する。
機関の過給制御装置に関する。
ターボチャージャでは、低回転から加速した場合の加速
応答性があまり良くない（所謂ターボラグ）問題点があ
る。これは、低回転時にタービンを回転させるためのエ
ネルギが不足することによる。
応答性があまり良くない（所謂ターボラグ）問題点があ
る。これは、低回転時にタービンを回転させるためのエ
ネルギが不足することによる。
ターボラグの解消を図るため実開昭６０−１２０２３０
号公報や、実開昭６１−６９４３８号公報では蓄圧タン
クを設け、通常運転時に蓄圧タンクに加圧空気を溜めて
おき、加速運転時に蓄圧タンクからの空気を供給するこ
とにより、加速性の向上を図るようにしたものを提案し
ている。
号公報や、実開昭６１−６９４３８号公報では蓄圧タン
クを設け、通常運転時に蓄圧タンクに加圧空気を溜めて
おき、加速運転時に蓄圧タンクからの空気を供給するこ
とにより、加速性の向上を図るようにしたものを提案し
ている。
従来技術では、単一のターボチャージャを採用し、非過
給運転時に蓄圧タンクに圧力を溜めるようにしている。
給運転時に蓄圧タンクに圧力を溜めるようにしている。
そのため、加速運転が間隔をおいて実行される場合は蓄
圧が可能であるが、連続的な加速・減速を実行するよう
な場合は蓄圧タンクの圧力が足りなくなり、十分な加速
性能が得られない問題点がある。また、運転者の加速要
求に応じた加給圧を得ることができない問題点がある。
圧が可能であるが、連続的な加速・減速を実行するよう
な場合は蓄圧タンクの圧力が足りなくなり、十分な加速
性能が得られない問題点がある。また、運転者の加速要
求に応じた加給圧を得ることができない問題点がある。
この発明では、加速・減速を連続して行うような場合に
も十分な加速性能を得られるようにすると共に、運転者
の加速要求に適合した加速性能を得られるようにするこ
とを目的とする。
も十分な加速性能を得られるようにすると共に、運転者
の加速要求に適合した加速性能を得られるようにするこ
とを目的とする。
この発明の内燃機関の過給制御装置は、内燃機関１に接
続される主過給機２と、主過給機２と並列に配置される
副過給機３と、副過給機３に接続される蓄圧タンク４と
、蓄圧タンク４から内燃機関へ供給される蓄圧空気の供
給量を所望に制御する手段５と、内燃機関１の加速状態
に応じた因子を検出する手段６と、加速因子検出手段６
が検出する加速状態因子に応した量の空気が供給される
ように空気供給制御手段５に制御信号を発生する手段７
とから構成される。
続される主過給機２と、主過給機２と並列に配置される
副過給機３と、副過給機３に接続される蓄圧タンク４と
、蓄圧タンク４から内燃機関へ供給される蓄圧空気の供
給量を所望に制御する手段５と、内燃機関１の加速状態
に応じた因子を検出する手段６と、加速因子検出手段６
が検出する加速状態因子に応した量の空気が供給される
ように空気供給制御手段５に制御信号を発生する手段７
とから構成される。
第２図において、１０はピストン、１２はコネクティン
グロッド、１４は燃焼室、１６は吸気弁、１８は排気弁
、２０はインジェクタ、２２はサージタンク、２４はス
ロットル弁、２６はアクセルペダル、２８は吸気管、３
０はエアークリーナ、３２は排気管である。主ターボチ
ャージャは３４で表され、排気管３２内に位置するター
ビンホイール３６と、吸気管２８内に位置するコンプレ
ッサホイール３８と、これらを連結する回転軸４０とか
ら構成される。タービンホイール３６を迂回するように
バイパス通路４２が排気管３２に連結される。ウェイス
トゲート弁４４はバイパス通路４２を開閉するため設け
られる。ウェイストゲート弁４４はダイヤフラム・アク
チュエータ４６に連結され、圧力導管４８は、コンプレ
ッサホイール３８の下流の吸気管圧力をアクチュエータ
４６に導入する。この圧力が所定値を超えるとアクチュ
エータ４６はウェイストゲート弁４４を開弁させる。
グロッド、１４は燃焼室、１６は吸気弁、１８は排気弁
、２０はインジェクタ、２２はサージタンク、２４はス
ロットル弁、２６はアクセルペダル、２８は吸気管、３
０はエアークリーナ、３２は排気管である。主ターボチ
ャージャは３４で表され、排気管３２内に位置するター
ビンホイール３６と、吸気管２８内に位置するコンプレ
ッサホイール３８と、これらを連結する回転軸４０とか
ら構成される。タービンホイール３６を迂回するように
バイパス通路４２が排気管３２に連結される。ウェイス
トゲート弁４４はバイパス通路４２を開閉するため設け
られる。ウェイストゲート弁４４はダイヤフラム・アク
チュエータ４６に連結され、圧力導管４８は、コンプレ
ッサホイール３８の下流の吸気管圧力をアクチュエータ
４６に導入する。この圧力が所定値を超えるとアクチュ
エータ４６はウェイストゲート弁４４を開弁させる。
主ターボチャージャ３４のタービン３６を迂回するよう
に副排気管５０が排気管３２に接続され、コンプレッサ
３８を迂回するように副吸気管５２が吸気管２８に接続
される。副ターボチャージャは５４で表され、副排気管
５０内に位置するタービンホイール５６と、副吸気管５
２内に位置するコンプレッサホイール５８と、これらを
連結する回転軸６０とから構成される。副吸気管５２上
に、蓄圧タンク６４が設置される。６６はチェック弁で
あり、蓄圧された空気がエアークリーナ側に抜けるのを
防止するものである。電磁弁６８は吸気管２８側に設置
される。この電磁弁６８は、この実施例ではパルス信号
で駆動され、そのデユーティ比を変化させることにより
蓄圧タンク６４から吸気管２８に４人される蓄圧空気の
量を制御することが可能になっている。副吸気管５２の
下流端と主吸気管２８との接合個所に主吸気管２８の空
気圧により作動される切替弁７２が配置される。
に副排気管５０が排気管３２に接続され、コンプレッサ
３８を迂回するように副吸気管５２が吸気管２８に接続
される。副ターボチャージャは５４で表され、副排気管
５０内に位置するタービンホイール５６と、副吸気管５
２内に位置するコンプレッサホイール５８と、これらを
連結する回転軸６０とから構成される。副吸気管５２上
に、蓄圧タンク６４が設置される。６６はチェック弁で
あり、蓄圧された空気がエアークリーナ側に抜けるのを
防止するものである。電磁弁６８は吸気管２８側に設置
される。この電磁弁６８は、この実施例ではパルス信号
で駆動され、そのデユーティ比を変化させることにより
蓄圧タンク６４から吸気管２８に４人される蓄圧空気の
量を制御することが可能になっている。副吸気管５２の
下流端と主吸気管２８との接合個所に主吸気管２８の空
気圧により作動される切替弁７２が配置される。
切替弁７２はその延長部７２ａにばね７４が設けられ、
このばね７４は切替弁７２を図の反時計方向に回動させ
、この時主吸気管２８は開放され、副吸気管５２は閉鎖
される。副吸気管５２内の空気圧力が高いときは切替弁
７２はばね７４に抗して押し開けられ、このときは副吸
気管５２が開放し、主吸気管２８が閉鎖される。
このばね７４は切替弁７２を図の反時計方向に回動させ
、この時主吸気管２８は開放され、副吸気管５２は閉鎖
される。副吸気管５２内の空気圧力が高いときは切替弁
７２はばね７４に抗して押し開けられ、このときは副吸
気管５２が開放し、主吸気管２８が閉鎖される。
副排気管５０の上流端と排気管３２との接合個所に副ウ
ェイストゲート弁８０が設けされ、副ウェイストゲート
弁８０はダイヤフラム・アクチュエータ８２に連結され
る。アクチュエータ８２は導管８４によって蓄圧タンク
６４に接続される。
ェイストゲート弁８０が設けされ、副ウェイストゲート
弁８０はダイヤフラム・アクチュエータ８２に連結され
る。アクチュエータ８２は導管８４によって蓄圧タンク
６４に接続される。
蓄圧タンク６４の圧力が所定値より小さいときにはアク
チュエータ８２は副ウェイストゲート弁８０を開放し、
排気ガスが副排気管５０を通過することができる。これ
により、排気ガス流がタービン５６に作用し、コンプレ
ッサ５８より空気が蓄圧タンク６４に圧送される。蓄圧
タンク６４の圧力が所定値を超えるとアクチュエータ８
２は副ウェイストゲート弁８０を閉鎖させる。そのため
、副ターボチャージャ５４のタービン５０へ排気ガスが
行かなくなり、副ターボチャージャ５４は回転を停止す
る。このような作動の繰り返しにより、蓄圧タンク６４
は一定圧力を常に維持するように制御される。
チュエータ８２は副ウェイストゲート弁８０を開放し、
排気ガスが副排気管５０を通過することができる。これ
により、排気ガス流がタービン５６に作用し、コンプレ
ッサ５８より空気が蓄圧タンク６４に圧送される。蓄圧
タンク６４の圧力が所定値を超えるとアクチュエータ８
２は副ウェイストゲート弁８０を閉鎖させる。そのため
、副ターボチャージャ５４のタービン５０へ排気ガスが
行かなくなり、副ターボチャージャ５４は回転を停止す
る。このような作動の繰り返しにより、蓄圧タンク６４
は一定圧力を常に維持するように制御される。
制御回路９０は、この発明に従って、蓄圧タンクからの
蓄圧空気の導入を制御するものであり、例えば、マイク
ロコンピュータ・システムとして構成することができる
。制御回路９０にスロットルセンサ９２が接続される。
蓄圧空気の導入を制御するものであり、例えば、マイク
ロコンピュータ・システムとして構成することができる
。制御回路９０にスロットルセンサ９２が接続される。
スロットルセンサ９２はスロットル弁２４の開度に応じ
た信号を発生する。また、制御回路９０に切替弁７２の
位置検出スイッチ９４が接続される。このスイッチ９４
は切替弁７２が破線のように副吸気管５２を全閉する位
置まで来ると、即ち定常状態に達すると、ＯＮに切り替
わるようになっている。
た信号を発生する。また、制御回路９０に切替弁７２の
位置検出スイッチ９４が接続される。このスイッチ９４
は切替弁７２が破線のように副吸気管５２を全閉する位
置まで来ると、即ち定常状態に達すると、ＯＮに切り替
わるようになっている。
以下制御図９０の作動を第３図のフローチャートによっ
て説明する。このルーチンは一定時間毎に実行される。
て説明する。このルーチンは一定時間毎に実行される。
ステップ１００ではスロットルセンサ９２により計測さ
れるスロットル弁開度θが現在のスロットル弁開度を格
納するアドレスθ７に入れられる。ステップ１０２では
アドレスθ７の内容と、前回のスロットル弁開度を格納
するアドレスθ７−１の内容との差Δθが算出される。
れるスロットル弁開度θが現在のスロットル弁開度を格
納するアドレスθ７に入れられる。ステップ１０２では
アドレスθ７の内容と、前回のスロットル弁開度を格納
するアドレスθ７−１の内容との差Δθが算出される。
Δθはスロットル弁の開度の変化割合に相当する値であ
る。即ち、運転者の加速要求を検出し、後述のように、
この加速要求に応じて加給圧が制御される。
る。即ち、運転者の加速要求を検出し、後述のように、
この加速要求に応じて加給圧が制御される。
ステップ１０４ではΔθ〉δか否か、即ち現在のスロッ
トル弁開度θ７が前回このルーチンを実行したときのス
ロットル弁開度θ７−７より大きいか、換言すれば加速
中か否か判別される。δは適当な小さな正の値に設定さ
れる。加速運転中と判別すれば、ステップ１０６に進み
、電磁弁６８への駆動パルス信号におけるデユーティ比
Ｄｕ ｔｙがマツプより算出される。ここにでデユーテ
ィ比はパルス信号の１周期におけるＯＮ時間の割合であ
り、デユーティ比が大きい程電磁弁の開度、即ち蓄圧室
６４からの蓄圧空気の吐出圧力が高くなり、過給効果が
高まることを意味する。即ち、加速時における過給程度
の要求は加速条件に応じて変化するので、加速状態に応
じた最適の加速性能を得ようとするものである。この実
施例では、デユーティ比マツプは第４図に示すように小
、中、大の３段階のスロットル弁開度θと、緩、並、急
の３段階のスロットル弁開度変化割合Δθとの組合せに
よって■から■の５段階に設定される。■〜■のデユー
ティ比によって、例えば、第５図のように吐出圧が変化
される。ステップ１０６では、現在のスロットル弁開度
θ７と、Δθとからデユーティ比が■から■のどれか否
かを算出する。ステップ１０８では、算出されたデユー
ティ比を得られるように電磁弁６８が駆動される。例え
ば、このルーチンの実行間隔に対してそのデユーティ比
となるような時間だけハイレベル信号が出力される。
トル弁開度θ７が前回このルーチンを実行したときのス
ロットル弁開度θ７−７より大きいか、換言すれば加速
中か否か判別される。δは適当な小さな正の値に設定さ
れる。加速運転中と判別すれば、ステップ１０６に進み
、電磁弁６８への駆動パルス信号におけるデユーティ比
Ｄｕ ｔｙがマツプより算出される。ここにでデユーテ
ィ比はパルス信号の１周期におけるＯＮ時間の割合であ
り、デユーティ比が大きい程電磁弁の開度、即ち蓄圧室
６４からの蓄圧空気の吐出圧力が高くなり、過給効果が
高まることを意味する。即ち、加速時における過給程度
の要求は加速条件に応じて変化するので、加速状態に応
じた最適の加速性能を得ようとするものである。この実
施例では、デユーティ比マツプは第４図に示すように小
、中、大の３段階のスロットル弁開度θと、緩、並、急
の３段階のスロットル弁開度変化割合Δθとの組合せに
よって■から■の５段階に設定される。■〜■のデユー
ティ比によって、例えば、第５図のように吐出圧が変化
される。ステップ１０６では、現在のスロットル弁開度
θ７と、Δθとからデユーティ比が■から■のどれか否
かを算出する。ステップ１０８では、算出されたデユー
ティ比を得られるように電磁弁６８が駆動される。例え
ば、このルーチンの実行間隔に対してそのデユーティ比
となるような時間だけハイレベル信号が出力される。
ステップ１１０ではθｎ−１の内容がθ、に移され次回
のルーチンで前回のスロットル弁開度として使用される
。
のルーチンで前回のスロットル弁開度として使用される
。
電磁弁６８が開放されることで蓄圧タンク６４からの蓄
圧空気は副吸気管５２を介して噴出され、切替弁７２を
ばね７４に抗して時計方向に押し開け、燃焼室１４に供
給される。かくして、加速の当初に主ターボチャージャ
３４の回転の上昇の遅れがあっても、高いエンジン出力
が得られ、加速性能を向上することが可能になる。そし
て、加速運転が経過するにつれて、主ターボチャージャ
３４が効いてくるので、コンプレッサ３８からの空気の
圧力によって切替弁７２は破線位置に向は反時計方向に
駆動され、主吸気管２８を開け、副吸気管５２を閉鎖す
る。
圧空気は副吸気管５２を介して噴出され、切替弁７２を
ばね７４に抗して時計方向に押し開け、燃焼室１４に供
給される。かくして、加速の当初に主ターボチャージャ
３４の回転の上昇の遅れがあっても、高いエンジン出力
が得られ、加速性能を向上することが可能になる。そし
て、加速運転が経過するにつれて、主ターボチャージャ
３４が効いてくるので、コンプレッサ３８からの空気の
圧力によって切替弁７２は破線位置に向は反時計方向に
駆動され、主吸気管２８を開け、副吸気管５２を閉鎖す
る。
加速運転を終了するとステップ１０４でΔθ〉δではな
くなるのでステップ１０４よりステップ１１２に進み、
１Δθ１≦δ、即ち定常状態か否か判別される。１Δθ
ｌ≦δのときは定常状態とみなされステップ１１４に進
み、スイッチ９４がＯＮか否か判別される。切替弁７２
の破線位置への切り替わりが完了していないときは、ス
イッチ９４はＯＦＦであることから、ステップ１０６に
進み、電磁弁をその加速条件に適合したデユーティ比で
制御する。
くなるのでステップ１０４よりステップ１１２に進み、
１Δθ１≦δ、即ち定常状態か否か判別される。１Δθ
ｌ≦δのときは定常状態とみなされステップ１１４に進
み、スイッチ９４がＯＮか否か判別される。切替弁７２
の破線位置への切り替わりが完了していないときは、ス
イッチ９４はＯＦＦであることから、ステップ１０６に
進み、電磁弁をその加速条件に適合したデユーティ比で
制御する。
完全に定常運転に移行している、スイッチ９４がＯＮの
とはきは、ステップ１１４よりステップ１１６に進み、
デユーティ比Ｄｕｔｙ＝Ｏとされる。
とはきは、ステップ１１４よりステップ１１６に進み、
デユーティ比Ｄｕｔｙ＝Ｏとされる。
そのため、電磁弁６８は全閉とされ、副ターボチャージ
ャ５４によって蓄圧室６４の圧力は一定制御される。
ャ５４によって蓄圧室６４の圧力は一定制御される。
尚、減速時にはΔθく一δであるので、ステップ１１２
よりステップ１１６に進み、電磁弁６８は全閉にされる
。
よりステップ１１６に進み、電磁弁６８は全閉にされる
。
この発明によれば、蓄圧タンクに溜められた加圧空気を
加速条件に応じた吐出圧力で導入することにより、加速
条件にマツチした最適な加速性能を得ることが可能とな
る。即ち、緩加速時には低い吐出圧の空気が、逆に急加
速時には高い吐出圧の空気が必要であるが、この発明に
よればこのような制御が実現される。そのため蓄圧され
た空気の利用効率を高めることができる。これは、副タ
ーボチャージャの不必要な作動が排除されることを意味
し、燃料消費率の向上も得られる。
加速条件に応じた吐出圧力で導入することにより、加速
条件にマツチした最適な加速性能を得ることが可能とな
る。即ち、緩加速時には低い吐出圧の空気が、逆に急加
速時には高い吐出圧の空気が必要であるが、この発明に
よればこのような制御が実現される。そのため蓄圧され
た空気の利用効率を高めることができる。これは、副タ
ーボチャージャの不必要な作動が排除されることを意味
し、燃料消費率の向上も得られる。
第１図はこの発明の構成図。
第２図はこの発明の実施例の構成図。
第３図は制御回路の作動を示すフローチャート。
第４図は吐出圧に相当するデユーティ比のマツプを示す
図。 第５図は各デユーティ比での吐出圧を示す図。 ２８・・・主吸気管 ３２・・・主排気管 ３４・・・主ターボチャージャ ５０・・・副排気管 ５２・・・副排気管 ５４・・・副ターボチャージャ ６４・・・蓄圧タンク ６８・・・電磁弁 ９０・・・制御回路 ９２・・・スロントルセンサ 第１図 ２８ 主吸気管 ３２ 主排気管 ｕ 主ターボチャージャ Ｗ 副排気管 ５２ 副吸気管 ５４ 副ターゴチャーノヤ 弘 蓄圧タンク ６８ 電磁升 第３図 第４図 デー−ティ比 第５図
図。 第５図は各デユーティ比での吐出圧を示す図。 ２８・・・主吸気管 ３２・・・主排気管 ３４・・・主ターボチャージャ ５０・・・副排気管 ５２・・・副排気管 ５４・・・副ターボチャージャ ６４・・・蓄圧タンク ６８・・・電磁弁 ９０・・・制御回路 ９２・・・スロントルセンサ 第１図 ２８ 主吸気管 ３２ 主排気管 ｕ 主ターボチャージャ Ｗ 副排気管 ５２ 副吸気管 ５４ 副ターゴチャーノヤ 弘 蓄圧タンク ６８ 電磁升 第３図 第４図 デー−ティ比 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 以下の構成要素より成る内燃機関の過給制御装置、 内燃機関に接続される主過給機、 主過給機と並列に配置される副過給機、 副過給機に接続される蓄圧タンク、 蓄圧タンクから内燃機関へ供給される蓄圧空気の供給量
を所望に制御する手段、 内燃機関の加速状態に応じた因子を検出する手段、 加速因子検出手段が検出する加速状態因子に応じた量の
空気が供給されるように空気供給制御手段に制御信号を
発生する手段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61234526A JPS6390620A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 内燃機関の過給制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61234526A JPS6390620A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 内燃機関の過給制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6390620A true JPS6390620A (ja) | 1988-04-21 |
Family
ID=16972408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61234526A Pending JPS6390620A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 内燃機関の過給制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6390620A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0354054A2 (en) * | 1988-08-05 | 1990-02-07 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Turbocharger control system |
| JP2008514854A (ja) * | 2004-10-01 | 2008-05-08 | クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 往復動内燃機関、特にディーゼルエンジンのトルクを増大させるための方法及び装置 |
-
1986
- 1986-10-03 JP JP61234526A patent/JPS6390620A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0354054A2 (en) * | 1988-08-05 | 1990-02-07 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Turbocharger control system |
| JP2008514854A (ja) * | 2004-10-01 | 2008-05-08 | クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 往復動内燃機関、特にディーゼルエンジンのトルクを増大させるための方法及び装置 |
| JP4696119B2 (ja) * | 2004-10-01 | 2011-06-08 | クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 往復動内燃機関、特にディーゼルエンジンのトルクを増大させるための方法及び装置 |
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