JPH1077856A - 可変容量ターボチャージャの制御装置 - Google Patents
可変容量ターボチャージャの制御装置Info
- Publication number
- JPH1077856A JPH1077856A JP8233804A JP23380496A JPH1077856A JP H1077856 A JPH1077856 A JP H1077856A JP 8233804 A JP8233804 A JP 8233804A JP 23380496 A JP23380496 A JP 23380496A JP H1077856 A JPH1077856 A JP H1077856A
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- Japan
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- throttle
- engine
- pressure
- control device
- movable vane
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 過渡時の加速性能を向上できる可変ターボチ
ャージャの制御装置の提供。 【解決手段】 可動ベーン１６を開閉させるアクチュエ
ータ１の作動圧入力経路１９に絞り４を設けて作動圧の
かかりを遅延させ、過渡時に十分に過給圧を上昇させ
る。冷間時には温間時に比べて絞り４の絞り量を大に
し、加速性と暖機性を向上させる。加速後のアクセル急
閉時には、絞り４の絞り量を一時的に小にし、過給圧の
上昇を一時的に抑えてサージングの発生を抑える。
ャージャの制御装置の提供。 【解決手段】 可動ベーン１６を開閉させるアクチュエ
ータ１の作動圧入力経路１９に絞り４を設けて作動圧の
かかりを遅延させ、過渡時に十分に過給圧を上昇させ
る。冷間時には温間時に比べて絞り４の絞り量を大に
し、加速性と暖機性を向上させる。加速後のアクセル急
閉時には、絞り４の絞り量を一時的に小にし、過給圧の
上昇を一時的に抑えてサージングの発生を抑える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可動ベーンの開閉
により可変ノズル（バリアブルノズル：ＶＮ）の開度を
変化させるタイプの可変容量ターボチャージャの制御装
置に関する。
により可変ノズル（バリアブルノズル：ＶＮ）の開度を
変化させるタイプの可変容量ターボチャージャの制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開昭６３−２２７９２６号公報に開示
されているように、可変容量ターボチャージャにおいて
は、可動ベーンはアクチュエータにより開閉され、アク
チュエータ作動室へ供給される作動圧（たとえば、コン
プレッサー出口圧など）を制御することによって可動ベ
ーンの開閉が制御される。従来、可動ベーンは、機関運
転条件（機関回転数×機関負荷）をセンサーで検知し、
その時に可動ベーンが開とされるべきか閉とされるべき
かを、予め作成し記憶しておいた、機関運転の過渡状態
が考慮されていない機関回転数×機関負荷の２次元マッ
プ（機関定常状態を対象にして作成されたマップ）に基
づいて決定し、開閉を制御されている。
されているように、可変容量ターボチャージャにおいて
は、可動ベーンはアクチュエータにより開閉され、アク
チュエータ作動室へ供給される作動圧（たとえば、コン
プレッサー出口圧など）を制御することによって可動ベ
ーンの開閉が制御される。従来、可動ベーンは、機関運
転条件（機関回転数×機関負荷）をセンサーで検知し、
その時に可動ベーンが開とされるべきか閉とされるべき
かを、予め作成し記憶しておいた、機関運転の過渡状態
が考慮されていない機関回転数×機関負荷の２次元マッ
プ（機関定常状態を対象にして作成されたマップ）に基
づいて決定し、開閉を制御されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の可変容
量ターボチャージャの可動ベーンの開閉制御は、機関の
定常運転状態では満足な制御が行われるが、機関の過渡
運転状態ではつぎの問題がある。すなわち、機関運転の
非定常状態では、定常状態基準で作成しておいた機関回
転数×機関負荷の２次元マップに基づいて可動ベーンを
開閉しても狙った開閉からずれてしまい、十分な過給圧
の上昇、加速性能が得られないという問題が生じる。た
とえば、機関の運転状態の過渡時（たとえば、機関立ち
上げ時）には、タービンの入口ガス温が定常状態に比べ
て大幅に異なり、ある機関回転数×機関負荷で、定常状
態でたとえば６００℃のものが機関立ち上げ時にはたと
えば４００℃にしかなっていない。その場合は、過渡時
には定常状態よりも当然に排気エネルギが減るので、タ
ービン回転数も低く、したがって過給圧も少なくなり、
加速性能が十分でない。十分な加速が得られていないに
もかかわらず、機関回転数、機関負荷がある値まで上昇
すると、可動ベーンは早めに開いてしまい、過渡時に加
速不足が生じてしまう。本発明の目的は、過渡時におい
ても十分な加速性能が得られる可変容量ターボチャージ
ャの制御装置を提供することにある。
量ターボチャージャの可動ベーンの開閉制御は、機関の
定常運転状態では満足な制御が行われるが、機関の過渡
運転状態ではつぎの問題がある。すなわち、機関運転の
非定常状態では、定常状態基準で作成しておいた機関回
転数×機関負荷の２次元マップに基づいて可動ベーンを
開閉しても狙った開閉からずれてしまい、十分な過給圧
の上昇、加速性能が得られないという問題が生じる。た
とえば、機関の運転状態の過渡時（たとえば、機関立ち
上げ時）には、タービンの入口ガス温が定常状態に比べ
て大幅に異なり、ある機関回転数×機関負荷で、定常状
態でたとえば６００℃のものが機関立ち上げ時にはたと
えば４００℃にしかなっていない。その場合は、過渡時
には定常状態よりも当然に排気エネルギが減るので、タ
ービン回転数も低く、したがって過給圧も少なくなり、
加速性能が十分でない。十分な加速が得られていないに
もかかわらず、機関回転数、機関負荷がある値まで上昇
すると、可動ベーンは早めに開いてしまい、過渡時に加
速不足が生じてしまう。本発明の目的は、過渡時におい
ても十分な加速性能が得られる可変容量ターボチャージ
ャの制御装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、つぎの通りである。 （１） 可動ベーンを開閉駆動するアクチュエータにか
かる印加圧力を所定時間操作して、可動ベーンの閉じ状
態を持続する。具体的には、アクチュエータの印加圧力
経路に絞りを設ける。 （２） 絞りは可動絞りとする。 （３） 可変絞りの絞り量は、機関の冷間時には温間時
に比べて大とされる。 （４） 可変絞りの絞り量は、サージング発生可能期間
には、一時的に小とされ、可動ベーンは一時的に開とさ
れる。 （５） 絞りの代わりに、作動圧源の圧力を、機関運転
過渡時に一時的に弱めてもよい。
明は、つぎの通りである。 （１） 可動ベーンを開閉駆動するアクチュエータにか
かる印加圧力を所定時間操作して、可動ベーンの閉じ状
態を持続する。具体的には、アクチュエータの印加圧力
経路に絞りを設ける。 （２） 絞りは可動絞りとする。 （３） 可変絞りの絞り量は、機関の冷間時には温間時
に比べて大とされる。 （４） 可変絞りの絞り量は、サージング発生可能期間
には、一時的に小とされ、可動ベーンは一時的に開とさ
れる。 （５） 絞りの代わりに、作動圧源の圧力を、機関運転
過渡時に一時的に弱めてもよい。
【０００５】上記（１）〜（４）では、絞りを設けたの
で、過渡時に機関運転条件が可動ベーンを閉から開にす
る特定の条件になっても、アクチュエータへの圧力印加
が遅延され、可動ベーンが開くことが遅れる。これによ
って、過渡時、排気温が十分に上がっていない時に、可
動ベーンの閉じ状態が所定時間持続されるので、過給圧
は十分に上昇され、過渡時に十分な加速性能が得られ
る。上記（３）では、温間時よりも冷間時の方が絞り量
を大きくしてあるので、冷間時の加速性能の改善、暖機
性の向上がはかられる。ディーゼル車は一般的にガソリ
ンエンジン車に比べて排気温の立ち上がりが遅く、暖機
性が悪い。そのために、温間時に絞りによって加速性を
向上させる他に、冷間時にはその絞り量を大きくし可動
ベーンの開きを温間時よりも遅らせて、冷間時にはさら
に過給圧が上がるようにし、エンジン負荷が増大される
時間も増え、冷間時の加速性能の改善、暖機性の向上が
はかられる。上記（４）では、可動ベーンを一時的に開
（絞り量小）とするのでコンプレッサーのサージングを
回避することができる。加速後のアクセル急閉時にコン
プレッサー出口圧上昇、空気流量減少により所定期間コ
ンプレッサーのサージング現象が生じようとするが、そ
の期間可動ベーンを開にしタービンガス圧を減少させ、
タービン回転を抑え、コンプレッサー出口圧を低下さ
せ、サージングの発生が抑えられる。上記（５）では、
絞りに代えて過渡時に一時的にアクチュエータの作動圧
源の圧力を弱める（正圧の場合は正圧を低くし、負圧の
場合は負圧を弱める）ことにより、絞りと同じ作用、効
果が得られるので、そのようにしてもよい。
で、過渡時に機関運転条件が可動ベーンを閉から開にす
る特定の条件になっても、アクチュエータへの圧力印加
が遅延され、可動ベーンが開くことが遅れる。これによ
って、過渡時、排気温が十分に上がっていない時に、可
動ベーンの閉じ状態が所定時間持続されるので、過給圧
は十分に上昇され、過渡時に十分な加速性能が得られ
る。上記（３）では、温間時よりも冷間時の方が絞り量
を大きくしてあるので、冷間時の加速性能の改善、暖機
性の向上がはかられる。ディーゼル車は一般的にガソリ
ンエンジン車に比べて排気温の立ち上がりが遅く、暖機
性が悪い。そのために、温間時に絞りによって加速性を
向上させる他に、冷間時にはその絞り量を大きくし可動
ベーンの開きを温間時よりも遅らせて、冷間時にはさら
に過給圧が上がるようにし、エンジン負荷が増大される
時間も増え、冷間時の加速性能の改善、暖機性の向上が
はかられる。上記（４）では、可動ベーンを一時的に開
（絞り量小）とするのでコンプレッサーのサージングを
回避することができる。加速後のアクセル急閉時にコン
プレッサー出口圧上昇、空気流量減少により所定期間コ
ンプレッサーのサージング現象が生じようとするが、そ
の期間可動ベーンを開にしタービンガス圧を減少させ、
タービン回転を抑え、コンプレッサー出口圧を低下さ
せ、サージングの発生が抑えられる。上記（５）では、
絞りに代えて過渡時に一時的にアクチュエータの作動圧
源の圧力を弱める（正圧の場合は正圧を低くし、負圧の
場合は負圧を弱める）ことにより、絞りと同じ作用、効
果が得られるので、そのようにしてもよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の装置の要部を示し
ており、図２は従来装置に対する本発明の装置の作用、
効果を示しており、図３は本発明の装置の制御を示して
おり、図４はターボ過給機の一般の系統を示している。
まず、般構成を説明する。図４に示すように、ターボチ
ャージャ１０は、タービン１１とタービン１１によって
駆動されるコンプレッサー１２を有し、タービン１１は
内燃機関（ディーゼル機関またはガソリン機関）１３の
排気通路１４に配置されて排気エネルギー（排気ガスの
速度と温度）によって回転駆動され、コンプレッサー１
２はタービン１１によって回転駆動され、かつ内燃機関
１３の吸気通路１５に配置されて吸気を圧縮して内燃機
関に過給する。これによって、内燃機関へのエア量が増
大し、内燃機関のトルク、出力が高くなるとともに、加
速性が大幅に高まる。
ており、図２は従来装置に対する本発明の装置の作用、
効果を示しており、図３は本発明の装置の制御を示して
おり、図４はターボ過給機の一般の系統を示している。
まず、般構成を説明する。図４に示すように、ターボチ
ャージャ１０は、タービン１１とタービン１１によって
駆動されるコンプレッサー１２を有し、タービン１１は
内燃機関（ディーゼル機関またはガソリン機関）１３の
排気通路１４に配置されて排気エネルギー（排気ガスの
速度と温度）によって回転駆動され、コンプレッサー１
２はタービン１１によって回転駆動され、かつ内燃機関
１３の吸気通路１５に配置されて吸気を圧縮して内燃機
関に過給する。これによって、内燃機関へのエア量が増
大し、内燃機関のトルク、出力が高くなるとともに、加
速性が大幅に高まる。
【０００７】タービン１１のブレードに高速、高温のエ
ンジン排気ガスを吹きつけるタービンノズル部には、回
動して開度が変化しそれによってノズル面積を変化させ
る可動ベーン１６が配置されており、可動ベーン１６を
開閉することにより、タービン１１に作用する排気の流
速を制御し、ターボチャージャ１０の容量を可変とす
る。
ンジン排気ガスを吹きつけるタービンノズル部には、回
動して開度が変化しそれによってノズル面積を変化させ
る可動ベーン１６が配置されており、可動ベーン１６を
開閉することにより、タービン１１に作用する排気の流
速を制御し、ターボチャージャ１０の容量を可変とす
る。
【０００８】可動ベーン１６は複数枚あり、各可動ベー
ン１６の軸をタービンハウジングの壁を挿通させてハウ
ジング外に延ばして単一のユニゾンリング１７に連結
し、ユニゾンリング１７を、図１に示すように、アクチ
ュエータ１で回転させることにより、全可動ベーン１６
を同時に開閉する構造になっている。アクチュエータ１
は作動室を有し、そこに作動圧源２（コンプレッサ出口
圧部の過給圧またはバキュウムポンプからの負圧）から
の作動圧が導かれる。作動圧がアクチュエータ作動室に
オンされるとユニゾンリング１７は可動ベーン１６を開
側に回転し、作動圧がオフされるとアクチュエータ１に
内蔵されたバネ１８によってユニゾンリング１７は可動
ベーン１６を閉側に回転する。
ン１６の軸をタービンハウジングの壁を挿通させてハウ
ジング外に延ばして単一のユニゾンリング１７に連結
し、ユニゾンリング１７を、図１に示すように、アクチ
ュエータ１で回転させることにより、全可動ベーン１６
を同時に開閉する構造になっている。アクチュエータ１
は作動室を有し、そこに作動圧源２（コンプレッサ出口
圧部の過給圧またはバキュウムポンプからの負圧）から
の作動圧が導かれる。作動圧がアクチュエータ作動室に
オンされるとユニゾンリング１７は可動ベーン１６を開
側に回転し、作動圧がオフされるとアクチュエータ１に
内蔵されたバネ１８によってユニゾンリング１７は可動
ベーン１６を閉側に回転する。
【０００９】図１に示すように、作動室への作動圧のオ
ンオフは、作動圧源２とアクチュエータ１を連通する作
動圧入力経路１９に、絞り４としても兼用される弁を設
け、この弁４をエンジンコントロールコンピュータのＣ
ＰＵ（セントラルプロセッサユニット）３の出力信号に
応じて開閉することにより行う。ＣＰＵ３には、エンジ
ン回転数信号（ＮＥ）５、エンジン負荷信号（θ）６が
送られる。
ンオフは、作動圧源２とアクチュエータ１を連通する作
動圧入力経路１９に、絞り４としても兼用される弁を設
け、この弁４をエンジンコントロールコンピュータのＣ
ＰＵ（セントラルプロセッサユニット）３の出力信号に
応じて開閉することにより行う。ＣＰＵ３には、エンジ
ン回転数信号（ＮＥ）５、エンジン負荷信号（θ）６が
送られる。
【００１０】つぎに、本発明の過渡時の加速性向上の構
成、作用を説明する。本発明においては、図１に示すよ
うに、作動圧源２とアクチュエータ１を連通する作動圧
入力経路１９に、作動圧源２の作動圧の、アクチュエー
タ１の作動室への印加を遅延させるための絞り４が設け
られている。絞り４は作動圧の印加をオンオフする弁と
別に設けてもよいし、あるいは図１に示したように、作
動圧の印加をオンオフする弁と兼用されてもよいが、弁
と兼用される場合は弁の開の状態が、従来の単なるオン
オフ弁の開の状態よりも絞られたものである必要があ
る。
成、作用を説明する。本発明においては、図１に示すよ
うに、作動圧源２とアクチュエータ１を連通する作動圧
入力経路１９に、作動圧源２の作動圧の、アクチュエー
タ１の作動室への印加を遅延させるための絞り４が設け
られている。絞り４は作動圧の印加をオンオフする弁と
別に設けてもよいし、あるいは図１に示したように、作
動圧の印加をオンオフする弁と兼用されてもよいが、弁
と兼用される場合は弁の開の状態が、従来の単なるオン
オフ弁の開の状態よりも絞られたものである必要があ
る。
【００１１】絞り４はその絞り量が可変の可変絞りであ
ることが望ましい。とくに、図３に示すようなきめ細か
い可変容量制御を行う場合は、絞り４は可変絞りでなけ
ればならない。絞り４を弁と兼用する場合で、弁開状態
の絞り量を可変とするには、弁にデューティ制御のバキ
ュームスイッチングバルブを用いるか、エレクトリック
バキュームレギュレーティングバルブを用いればよい。
あるいは、機械的に絞り量を可変としてもよく、その場
合はバイメタルなどの感熱タイプの絞りとしてもよい。
ることが望ましい。とくに、図３に示すようなきめ細か
い可変容量制御を行う場合は、絞り４は可変絞りでなけ
ればならない。絞り４を弁と兼用する場合で、弁開状態
の絞り量を可変とするには、弁にデューティ制御のバキ
ュームスイッチングバルブを用いるか、エレクトリック
バキュームレギュレーティングバルブを用いればよい。
あるいは、機械的に絞り量を可変としてもよく、その場
合はバイメタルなどの感熱タイプの絞りとしてもよい。
【００１２】作用を、図２を参照して説明する。従来
は、図２に実線で示すように、可動ベーンの開閉は、過
渡を考慮していないエンジン回転数×エンジン負荷の２
次元マップにより規定されていた。したがって、過給圧
ＰB が上がっていなくても、エンジン回転数ＮＥが所定
回転数ＮＥ 1 になると、可動ベーン１６が開動作に移
り、十分な過給圧上昇、加速性能が得られなかった。
は、図２に実線で示すように、可動ベーンの開閉は、過
渡を考慮していないエンジン回転数×エンジン負荷の２
次元マップにより規定されていた。したがって、過給圧
ＰB が上がっていなくても、エンジン回転数ＮＥが所定
回転数ＮＥ 1 になると、可動ベーン１６が開動作に移
り、十分な過給圧上昇、加速性能が得られなかった。
【００１３】これに対し、本発明では、絞り４を設けた
ので、図２に破線で示すように、過渡時に機関回転数Ｎ
Ｅが可動ベーン１６を閉から開にする特定の条件になっ
ても、アクチュエータ１への圧力印加が絞り４があるた
めに遅延され、可動ベーン１６が開くことが遅れる。こ
れによって、過渡時、排気温が十分に上がっていない時
に、可動ベーン１６の閉じ状態が所定時間持続されるの
で、過給圧ＰB は十分に上昇され（たとえば、設定圧ま
で立ち上がっていくことができ）、過渡時に十分な加速
性能が得られる。図２でハッチングを施した領域が過給
圧の改善部分である。
ので、図２に破線で示すように、過渡時に機関回転数Ｎ
Ｅが可動ベーン１６を閉から開にする特定の条件になっ
ても、アクチュエータ１への圧力印加が絞り４があるた
めに遅延され、可動ベーン１６が開くことが遅れる。こ
れによって、過渡時、排気温が十分に上がっていない時
に、可動ベーン１６の閉じ状態が所定時間持続されるの
で、過給圧ＰB は十分に上昇され（たとえば、設定圧ま
で立ち上がっていくことができ）、過渡時に十分な加速
性能が得られる。図２でハッチングを施した領域が過給
圧の改善部分である。
【００１４】つぎに、本発明のディーゼルの冷間時の暖
機性、過渡時の加速性の向上の構成、作用、および加速
後のアクセル急閉時のコンプレッサーサージング回避の
構成、作用を図３を参照して説明する。ディーゼル機関
において、可変絞り４の絞り量は機関の冷間時には温間
時に比べて一時的に大とされる。また、機関加速後のア
クセル急閉時には、サージング発生可能期間には、可変
絞り４の絞り量は一時的に小とされ、可動ベーン１６が
一時的に開かれる。また、上記のきめ細かい制御を行う
ために、ＣＰＵ３に水温センサーからの水温信号８、過
給圧信号ＰB ７も入力される。ＣＰＵ３は絞り４の絞り
量を制御するように構成される。
機性、過渡時の加速性の向上の構成、作用、および加速
後のアクセル急閉時のコンプレッサーサージング回避の
構成、作用を図３を参照して説明する。ディーゼル機関
において、可変絞り４の絞り量は機関の冷間時には温間
時に比べて一時的に大とされる。また、機関加速後のア
クセル急閉時には、サージング発生可能期間には、可変
絞り４の絞り量は一時的に小とされ、可動ベーン１６が
一時的に開かれる。また、上記のきめ細かい制御を行う
ために、ＣＰＵ３に水温センサーからの水温信号８、過
給圧信号ＰB ７も入力される。ＣＰＵ３は絞り４の絞り
量を制御するように構成される。
【００１５】図３は、ＣＰＵ３で実行される絞り量制
御、可動ベーンの開閉制御の制御ルーチンを示してい
る。このルーチンには、過渡時において、一定時間間隔
ごとに割り込まれる。ステップ１０１では、機関負荷が
加速状態にあるか減速状態にあるかが判定される。加速
状態ならステップ１０２に進み、減速状態ならステップ
１０６に進む。
御、可動ベーンの開閉制御の制御ルーチンを示してい
る。このルーチンには、過渡時において、一定時間間隔
ごとに割り込まれる。ステップ１０１では、機関負荷が
加速状態にあるか減速状態にあるかが判定される。加速
状態ならステップ１０２に進み、減速状態ならステップ
１０６に進む。
【００１６】加速状態の場合は、ステップ１０２でエン
ジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥ＊（エンジン全負荷・
耐久性上許容される値）以下か否かを判定し、ＮＥ＜Ｎ
Ｅ＊でないなら、エンジン壊れ防止のために、ステップ
１０９に進んで、絞り４の絞り量を最小にして可動ベー
ン１６がすぐに開くことができるようにする。過渡時に
可動ベーン１６が開けば、タービン回転数が低下し過給
圧も上がりにくくなる。
ジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥ＊（エンジン全負荷・
耐久性上許容される値）以下か否かを判定し、ＮＥ＜Ｎ
Ｅ＊でないなら、エンジン壊れ防止のために、ステップ
１０９に進んで、絞り４の絞り量を最小にして可動ベー
ン１６がすぐに開くことができるようにする。過渡時に
可動ベーン１６が開けば、タービン回転数が低下し過給
圧も上がりにくくなる。
【００１７】ステップ１０２でＮＥ＜ＮＥ＊ならばステ
ップ１０３に進んで、エンジン水温ＴW が所定値ＴW ＊
（低温時の耐久性上許容される値）より大か否かを判定
し、ＴW ＞ＴW ＊ならエンジンは温間状態にあるとみな
してステップ１０５に進む。ステップ１０５で、過給圧
ＰB が所定値ＰB ＊（エンジン全負荷・耐久性上許容さ
れる値）以下か否かを判定し、ＰB ＜ＰB ＊でないな
ら、エンジン破壊防止のためにステップ１０９に進み、
絞り４の絞り量を最小にして可動ベーン１６を開き側に
する。ステップ１０５で、ＰB ＜ＰB ＊ならば、ステッ
プ１０８に進み、絞り４の絞り量を最大にして可動ベー
ン１６を閉じ状態を維持するようにする。ステップ１０
１、１０２、１０３、１０５、１０８のルートが経路１
９に絞り４を入れて過渡時に可動ベーン１６の開きを遅
延させる制御に対応する。
ップ１０３に進んで、エンジン水温ＴW が所定値ＴW ＊
（低温時の耐久性上許容される値）より大か否かを判定
し、ＴW ＞ＴW ＊ならエンジンは温間状態にあるとみな
してステップ１０５に進む。ステップ１０５で、過給圧
ＰB が所定値ＰB ＊（エンジン全負荷・耐久性上許容さ
れる値）以下か否かを判定し、ＰB ＜ＰB ＊でないな
ら、エンジン破壊防止のためにステップ１０９に進み、
絞り４の絞り量を最小にして可動ベーン１６を開き側に
する。ステップ１０５で、ＰB ＜ＰB ＊ならば、ステッ
プ１０８に進み、絞り４の絞り量を最大にして可動ベー
ン１６を閉じ状態を維持するようにする。ステップ１０
１、１０２、１０３、１０５、１０８のルートが経路１
９に絞り４を入れて過渡時に可動ベーン１６の開きを遅
延させる制御に対応する。
【００１８】ステップ１０３でＴW ＞ＴW ＊でないな
ら、エンジンは冷間状態であるから、ステップ１０４に
進む。ステップ１０４で、過給圧ＰB が所定値ＰB ＊
（エンジン全負荷・耐久性上許容される値）に或る値Ｐ
0 を加えた値ＰB ＊＋Ｐ0 より小か否かを判定し、ＰB
＜ＰB ＊＋Ｐ0 ならステップ１０８に進んで、絞り４の
絞り量を最大にし、可動ベーン１６の閉じ状態を保つよ
うにする。ステップ１０４は、過給圧ＰB が従来のＰB
＊よりもＰ0 だけ高目まで可動ベーン１６を閉じ側にさ
せる機能をもつ。ステップ１０４で、ＰB ＜ＰB ＊＋Ｐ
0 でないなら、エンジン破壊防止のためにステップ１０
９に進み、絞り４の絞り量を最小にして可動ベーン１６
を開き側にする。ステップ１０３、１０４、１０８がエ
ンジン冷間時に可動ベーン閉じ状態を長引かせて過給圧
を十分に高め、加速性をさらに向上させるとともに、エ
ンジン暖機性を向上させる制御に対応する。
ら、エンジンは冷間状態であるから、ステップ１０４に
進む。ステップ１０４で、過給圧ＰB が所定値ＰB ＊
（エンジン全負荷・耐久性上許容される値）に或る値Ｐ
0 を加えた値ＰB ＊＋Ｐ0 より小か否かを判定し、ＰB
＜ＰB ＊＋Ｐ0 ならステップ１０８に進んで、絞り４の
絞り量を最大にし、可動ベーン１６の閉じ状態を保つよ
うにする。ステップ１０４は、過給圧ＰB が従来のＰB
＊よりもＰ0 だけ高目まで可動ベーン１６を閉じ側にさ
せる機能をもつ。ステップ１０４で、ＰB ＜ＰB ＊＋Ｐ
0 でないなら、エンジン破壊防止のためにステップ１０
９に進み、絞り４の絞り量を最小にして可動ベーン１６
を開き側にする。ステップ１０３、１０４、１０８がエ
ンジン冷間時に可動ベーン閉じ状態を長引かせて過給圧
を十分に高め、加速性をさらに向上させるとともに、エ
ンジン暖機性を向上させる制御に対応する。
【００１９】ステップ１０１で減速状態と判定されてス
テップ１０６に進むと、ステップ１０６でエンジン回転
数ＮＥが所定回転数ＮＥ＊＊（コンプレッサーサージン
グ特性上許容される値）より小か否かを判定する。ＮＥ
＜ＮＥ＊＊でないならサージング領域に突入するおそれ
がないので、ステップ１０８に進み、絞り４を最大にし
た状態を継続し可動ベーンが閉じ状態を維持するように
可動ベーン１６の開きを遅延させる。ステップ１０６で
ＮＥ＜ＮＥ＊＊ならステップ１０７に進み、過給圧ＰB
が所定の値ＰB ＊＊（コンプレッサーサージング特性上
許容される値）より大きいか否かを判定する。ＰB ＞Ｐ
B ＊＊でないならサージング領域に突入するおそれがな
いので、ステップ１０８に進み、絞り４を最大にした状
態を継続し可動ベーンが閉じ状態を維持するように可動
ベーン１６の開きを遅延させる。ステップ１０７でＰB
＞ＰB ＊＊ならサージング域に突入する可能性があるの
で、ステップ１０９に進み、絞り４の絞り量を最小にし
て可動ベーン１６がすぐ開くようにする。ステップ１０
１、１０６、１０７、１０９のルートが、加速後のアク
セル急閉時に、可動ベーン１６を一時的に開き、タービ
ン回転数を低下させ、コンプレッサー回転数を低下さ
せ、過給圧の上昇を一時的に抑え、コンプレッサ吐出側
にサージングが発生するのを防止する制御に対応する。
テップ１０６に進むと、ステップ１０６でエンジン回転
数ＮＥが所定回転数ＮＥ＊＊（コンプレッサーサージン
グ特性上許容される値）より小か否かを判定する。ＮＥ
＜ＮＥ＊＊でないならサージング領域に突入するおそれ
がないので、ステップ１０８に進み、絞り４を最大にし
た状態を継続し可動ベーンが閉じ状態を維持するように
可動ベーン１６の開きを遅延させる。ステップ１０６で
ＮＥ＜ＮＥ＊＊ならステップ１０７に進み、過給圧ＰB
が所定の値ＰB ＊＊（コンプレッサーサージング特性上
許容される値）より大きいか否かを判定する。ＰB ＞Ｐ
B ＊＊でないならサージング領域に突入するおそれがな
いので、ステップ１０８に進み、絞り４を最大にした状
態を継続し可動ベーンが閉じ状態を維持するように可動
ベーン１６の開きを遅延させる。ステップ１０７でＰB
＞ＰB ＊＊ならサージング域に突入する可能性があるの
で、ステップ１０９に進み、絞り４の絞り量を最小にし
て可動ベーン１６がすぐ開くようにする。ステップ１０
１、１０６、１０７、１０９のルートが、加速後のアク
セル急閉時に、可動ベーン１６を一時的に開き、タービ
ン回転数を低下させ、コンプレッサー回転数を低下さ
せ、過給圧の上昇を一時的に抑え、コンプレッサ吐出側
にサージングが発生するのを防止する制御に対応する。
【００２０】以上は、過渡時に作動圧源２の作動圧がア
クチュエータ１の作動圧室にかかるのを遅延させるの
に、作動圧入力経路１９に絞り４を設ける場合を説明し
たが、絞りを設けることに代えて、過渡時に作動圧源２
の作動圧を一時的に弱めるようにしても、上記と同じ作
用（作動圧のかかりを遅延させ駆動ベーン１６が閉じた
状態を長引かせるという作用）が得られるので、そのよ
うな場合も本発明に含まれる。
クチュエータ１の作動圧室にかかるのを遅延させるの
に、作動圧入力経路１９に絞り４を設ける場合を説明し
たが、絞りを設けることに代えて、過渡時に作動圧源２
の作動圧を一時的に弱めるようにしても、上記と同じ作
用（作動圧のかかりを遅延させ駆動ベーン１６が閉じた
状態を長引かせるという作用）が得られるので、そのよ
うな場合も本発明に含まれる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１から４によれば、絞りを設けた
ので、過渡時に機関運転条件が可動ベーンを閉から開に
する特定の条件になっても、アクチュエータへの圧力印
加が遅延され、可動ベーンが開くことが遅れる。これに
よって、過渡時、排気温が十分に上がっていない時に、
可動ベーンの閉じ状態が所定時間持続されるので、過給
圧は十分に上昇され、過渡時に十分な加速性能が得られ
る。請求項３によれば、温間時よりも冷間時の方が絞り
量を大きくしてある（絞り量大の時間を長引かせる）の
で、冷間時の加速性能の改善、暖機性の向上がはかられ
る。これは、ガソリンエンジン車に比べて排気温の立ち
上がりが遅いディーゼル車にとくに効果がある。請求項
４によれば、減速時で所定回転数以下の時に、絞り量を
一時的に小とするので、可動ベーンを一時的に開かせ
て、過給圧の上昇を抑え、コンプレッサーのサージング
を回避することができる。請求項５によれば、絞りに代
えて過渡時に一時的にアクチュエータの作動圧源の圧力
を弱めても、請求項１と同じ効果が得られる。
ので、過渡時に機関運転条件が可動ベーンを閉から開に
する特定の条件になっても、アクチュエータへの圧力印
加が遅延され、可動ベーンが開くことが遅れる。これに
よって、過渡時、排気温が十分に上がっていない時に、
可動ベーンの閉じ状態が所定時間持続されるので、過給
圧は十分に上昇され、過渡時に十分な加速性能が得られ
る。請求項３によれば、温間時よりも冷間時の方が絞り
量を大きくしてある（絞り量大の時間を長引かせる）の
で、冷間時の加速性能の改善、暖機性の向上がはかられ
る。これは、ガソリンエンジン車に比べて排気温の立ち
上がりが遅いディーゼル車にとくに効果がある。請求項
４によれば、減速時で所定回転数以下の時に、絞り量を
一時的に小とするので、可動ベーンを一時的に開かせ
て、過給圧の上昇を抑え、コンプレッサーのサージング
を回避することができる。請求項５によれば、絞りに代
えて過渡時に一時的にアクチュエータの作動圧源の圧力
を弱めても、請求項１と同じ効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例に係る可変容量ターボチャー
ジャの制御装置の系統図である。
ジャの制御装置の系統図である。
【図２】図１の装置の特性図である。
【図３】図１の装置の制御ルーチンのフローチャートで
ある。
ある。
【図４】ターボチャージャの近傍の概略断面図である。
１ アクチュエータ ２ 作動圧源 ３ ＣＰＵ ４ 絞り（可変絞りである場合を含む） ５ 機関回転数信号 ６ 機関負荷信号 ７ 過給圧信号 ８ エンジン冷却水の水温信号 １０ ターボチャージャ １１ タービン １２ コンプレッサー １６ 可動ベーン １７ ユニゾンリング １９ 作動圧入力経路
Claims (5)
- 【請求項１】 流体で作動されるアクチュエータにより
可動ベーンを開閉制御する可変容量ターボチャージャの
制御装置において、前記アクチュエータへの作動圧入力
経路に絞りを設けたことを特徴とする可変容量ターボチ
ャージャの制御装置。 - 【請求項２】 前記絞りが可変絞りである請求項１記載
の可変容量ターボチャージャの制御装置。 - 【請求項３】 前記絞りは機関の冷間時には温間時に比
べて絞り量が大とされる可変絞りである請求項２記載の
可変容量ターボチャージャの制御装置。 - 【請求項４】 前記絞りは減速時で機関回転数が所定回
転数より低い場合に絞り量が一時的に小とされる可変絞
りである請求項２記載の可変容量ターボチャージャの制
御装置。 - 【請求項５】 流体で作動されるアクチュエータにより
可動ベーンを開閉制御する可変容量ターボチャージャの
制御装置において、前記アクチュエータへの作動圧入力
経路に、作動圧が機関過渡時に一時的に弱められる作動
圧源を接続したことを特徴とする可変容量ターボチャー
ジャの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8233804A JPH1077856A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 可変容量ターボチャージャの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8233804A JPH1077856A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 可変容量ターボチャージャの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1077856A true JPH1077856A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16960853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8233804A Pending JPH1077856A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 可変容量ターボチャージャの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1077856A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6725660B2 (en) | 2001-12-28 | 2004-04-27 | Isuzu Motors Limited | Control device for variable-geometry turbocharger |
| JP2009108808A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Toyota Motor Corp | ハイブリッドシステムの制御装置 |
| JP2010180710A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Mazda Motor Corp | エンジンの吸気制御方法及びその装置 |
| JP2016133107A (ja) * | 2015-01-22 | 2016-07-25 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの過給圧制御装置 |
| KR20180028589A (ko) * | 2016-09-08 | 2018-03-19 | 현대자동차주식회사 | 차량의 터보차져 제어방법 및 그 제어시스템 |
| CN112081675A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-12-15 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种内燃机控制器防喘振功能控制策略 |
-
1996
- 1996-09-04 JP JP8233804A patent/JPH1077856A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6725660B2 (en) | 2001-12-28 | 2004-04-27 | Isuzu Motors Limited | Control device for variable-geometry turbocharger |
| JP2009108808A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Toyota Motor Corp | ハイブリッドシステムの制御装置 |
| JP4492672B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2010-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッドシステムの制御装置 |
| US8494698B2 (en) | 2007-10-31 | 2013-07-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid system control apparatus and hybrid system control method |
| JP2010180710A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Mazda Motor Corp | エンジンの吸気制御方法及びその装置 |
| JP2016133107A (ja) * | 2015-01-22 | 2016-07-25 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの過給圧制御装置 |
| KR20180028589A (ko) * | 2016-09-08 | 2018-03-19 | 현대자동차주식회사 | 차량의 터보차져 제어방법 및 그 제어시스템 |
| US10634072B2 (en) | 2016-09-08 | 2020-04-28 | Hyundai Motor Company | Control method and control system of turbocharger for vehicle |
| CN112081675A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-12-15 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种内燃机控制器防喘振功能控制策略 |
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