JPH01318722A - 過給機付内燃機関の過給圧制御装置 - Google Patents
過給機付内燃機関の過給圧制御装置Info
- Publication number
- JPH01318722A JPH01318722A JP63149380A JP14938088A JPH01318722A JP H01318722 A JPH01318722 A JP H01318722A JP 63149380 A JP63149380 A JP 63149380A JP 14938088 A JP14938088 A JP 14938088A JP H01318722 A JPH01318722 A JP H01318722A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- knocking
- engine
- supercharging pressure
- boost pressure
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/027—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using knock sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- 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)
本発明は過給機付内燃機関の過給圧制御装置に関し、よ
り詳しくはノッキングの発生の有無に応じて過給圧を可
変制御する過給機付内燃機関の過給圧制御装置に関する
。
り詳しくはノッキングの発生の有無に応じて過給圧を可
変制御する過給機付内燃機関の過給圧制御装置に関する
。
(従来の技術)
過給機を装着した内燃機関において、ノッキングの発生
の有無に応じて過給圧を可変制御する技術は従来から良
く知られており、その−例として特開昭60−5612
8号公報記載のものを挙げることが出来る。上記従来技
術においては機関回転数及び機関負荷から過給圧の基本
制御値を求め、該基本値をノッキングが検出された際に
は減少補正して機関を保護すると共に、ノッキングが終
息した後は再び過給圧を上昇させて機関出力の向上を図
っている。
の有無に応じて過給圧を可変制御する技術は従来から良
く知られており、その−例として特開昭60−5612
8号公報記載のものを挙げることが出来る。上記従来技
術においては機関回転数及び機関負荷から過給圧の基本
制御値を求め、該基本値をノッキングが検出された際に
は減少補正して機関を保護すると共に、ノッキングが終
息した後は再び過給圧を上昇させて機関出力の向上を図
っている。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記従来技術においては過給圧の目標値
をノッキング限界付近の比較的高位側においていること
からノンキングの発生が頻繁となり、更にはノッキング
が発生する度に過給圧を増減するために機関出力にハン
チングが生じてドライバビリティが悪化すると云う不都
合があった。このことは特に、当該内燃機関が予定して
いたオクタン価燃料と相違する燃料が使用された場合に
甚だしくなる。
をノッキング限界付近の比較的高位側においていること
からノンキングの発生が頻繁となり、更にはノッキング
が発生する度に過給圧を増減するために機関出力にハン
チングが生じてドライバビリティが悪化すると云う不都
合があった。このことは特に、当該内燃機関が予定して
いたオクタン価燃料と相違する燃料が使用された場合に
甚だしくなる。
従って、本発明の目的は従来技術の上記欠点を解消する
ことにあり、ノッキングの発生頻度を低下させて過給圧
の増減度を減少させ、よってドライバビリティの向上及
び機関の保護を図ることを可能とすると共に、過給圧の
目標値をオクタン価の低い燃料を基準として予め設定し
ておき、設定されたオクタン価より高いオクタン価の燃
料が使用された場合においては、そのオクタン価に応じ
た過給圧に設定可能とする様にした過給機付内燃機関の
過給圧制御装置を提供することにある。
ことにあり、ノッキングの発生頻度を低下させて過給圧
の増減度を減少させ、よってドライバビリティの向上及
び機関の保護を図ることを可能とすると共に、過給圧の
目標値をオクタン価の低い燃料を基準として予め設定し
ておき、設定されたオクタン価より高いオクタン価の燃
料が使用された場合においては、そのオクタン価に応じ
た過給圧に設定可能とする様にした過給機付内燃機関の
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)
上記の目的を達成するために請求項1項に記載した過給
機付内燃機関の過給圧制御装置は第1図に示す如く、機
関の回転部近傍に配され機関の回転数を検出する機関回
転数検出手段1,1関の吸入空気路に配され機関の負荷
状態を検出する機関負荷状態検出手段2、機関の吸入空
気路に配され機関に供給される過給圧を検出する過給圧
検出手段3、少なくとも前記機関回転数検出手段の出力
から目標過給圧を決定し、現在の過給圧を目標過給圧に
フィードバック制御する過給圧制御手段4及び該過給圧
制御手段の出力により過給圧を増減制御する過給圧可変
手段5を備えた過給機付内燃機関の過給圧制御装置にお
いて、機関の燃焼状態を監視してノッキングの発生を検
出するノッキング検出手段6を設け、前記過給圧制御手
段は、該ノッキング検出手段の出力よりノッキングの発
生を検出し、ノッキングが発生しないときは前記目標過
給圧を増大補正すると共に、ノッキングが発生したとき
は前記増大補正値をノッキング発生直前の値に固定する
如く構成した。
機付内燃機関の過給圧制御装置は第1図に示す如く、機
関の回転部近傍に配され機関の回転数を検出する機関回
転数検出手段1,1関の吸入空気路に配され機関の負荷
状態を検出する機関負荷状態検出手段2、機関の吸入空
気路に配され機関に供給される過給圧を検出する過給圧
検出手段3、少なくとも前記機関回転数検出手段の出力
から目標過給圧を決定し、現在の過給圧を目標過給圧に
フィードバック制御する過給圧制御手段4及び該過給圧
制御手段の出力により過給圧を増減制御する過給圧可変
手段5を備えた過給機付内燃機関の過給圧制御装置にお
いて、機関の燃焼状態を監視してノッキングの発生を検
出するノッキング検出手段6を設け、前記過給圧制御手
段は、該ノッキング検出手段の出力よりノッキングの発
生を検出し、ノッキングが発生しないときは前記目標過
給圧を増大補正すると共に、ノッキングが発生したとき
は前記増大補正値をノッキング発生直前の値に固定する
如く構成した。
又、請求項2項に記載した過給機付内燃機関の過給圧制
御装置は、前記目標過給圧の補正が所定の運転条件下で
のみ行われる如く構成した。
御装置は、前記目標過給圧の補正が所定の運転条件下で
のみ行われる如く構成した。
(作用)
請求項1項に記載した制御装置にあってはノッキングの
発生の有無を検出し、ノッキングの発生が検出されない
間は目標過給圧を増大補正すると共に、−旦ノッキング
が発生した後は増大補正値をノンキングが発生する直前
の値に固定する如く構成したので、ノッキングが頻発す
ることがなく、よって過給圧を頻繁に変更することがな
いことからドライバビリティを大幅に向上させることが
出来る。又、それによって機関を保護することが出来る
ことは云うまでもない。− 更に、請求項2項に記載した制御装置の場合には、その
目標過給圧の補正を特定の運転状態に限定する如く構成
したので、その領域においては一層効果的にドライバビ
リティの向上及び機関保護を達成することが出来る。
発生の有無を検出し、ノッキングの発生が検出されない
間は目標過給圧を増大補正すると共に、−旦ノッキング
が発生した後は増大補正値をノンキングが発生する直前
の値に固定する如く構成したので、ノッキングが頻発す
ることがなく、よって過給圧を頻繁に変更することがな
いことからドライバビリティを大幅に向上させることが
出来る。又、それによって機関を保護することが出来る
ことは云うまでもない。− 更に、請求項2項に記載した制御装置の場合には、その
目標過給圧の補正を特定の運転状態に限定する如く構成
したので、その領域においては一層効果的にドライバビ
リティの向上及び機関保護を達成することが出来る。
(実施例)
以下、第2図以下の添付図面に即して実施例を説明する
。第2図は出願に係る過給機付内燃機関の過給圧制御装
置を全体的に示す概略図であって、符号10は内燃機関
を示す。該内燃機関において、エアクリーナ12から吸
入された空気は吸気路14を通って流れ、スロットル弁
16で其の流量を調節されつつ吸気マニホルド18を経
て内燃機関10の燃焼室(図示せず)に到達する。その
燃焼室の付近において流入空気は燃料噴射弁(図示せず
)を介して燃料の供給を受けており、混金気となって燃
焼室に導入され着火される。燃焼後の排気ガスは、排気
マニホルド20を経て排気路22に入り、キャタライザ
24を通って機関外に排出される。
。第2図は出願に係る過給機付内燃機関の過給圧制御装
置を全体的に示す概略図であって、符号10は内燃機関
を示す。該内燃機関において、エアクリーナ12から吸
入された空気は吸気路14を通って流れ、スロットル弁
16で其の流量を調節されつつ吸気マニホルド18を経
て内燃機関10の燃焼室(図示せず)に到達する。その
燃焼室の付近において流入空気は燃料噴射弁(図示せず
)を介して燃料の供給を受けており、混金気となって燃
焼室に導入され着火される。燃焼後の排気ガスは、排気
マニホルド20を経て排気路22に入り、キャタライザ
24を通って機関外に排出される。
而して、内燃機関10には過給機30が設けられており
、そのタービン32は排気路22中に設けられて排気ガ
スによって駆動されると共に、その駆動力は水冷機構を
備えた軸34を介して吸気路14中に介挿されたコンプ
レッサ36に伝えられ、該コンプレッサ36が吸入空気
を燃焼室側に圧送する。尚、吸気路14のコンプレッサ
36の下流側には水冷式等のインククーラ38が設けら
れて圧送空気を冷却する。
、そのタービン32は排気路22中に設けられて排気ガ
スによって駆動されると共に、その駆動力は水冷機構を
備えた軸34を介して吸気路14中に介挿されたコンプ
レッサ36に伝えられ、該コンプレッサ36が吸入空気
を燃焼室側に圧送する。尚、吸気路14のコンプレッサ
36の下流側には水冷式等のインククーラ38が設けら
れて圧送空気を冷却する。
又、吸気路14のスロットル弁16の付近には該スロッ
トル弁の開度を検出するボテンシゴメータ等からなる前
記した機関負荷状態検出手段たるスロットルセンサ40
が設けられると共に、その下流には其の位置における吸
入空気の圧力を絶対圧力で検出する吸気圧センサ42及
びコンプレッサ36が供給する過給圧を検出する前記し
た過給圧検出手段たる過給圧センサ43、並びに吸入空
気の温度を検出する吸気温センサ44が設けられ、更に
吸気路においてエアクリーナ12の近傍には大気圧を検
出する大気圧センサ46が設けられる。更に、該内燃機
関の冷却水通路(図示せず)の適宜位置には冷却水の温
度を検出する水温センサ48が設けられると共に、燃焼
室の付近には燃焼状態を検出する圧電型素子等からなる
ノックセンサ50が設けられる。又、ディストリビュー
タ(図示せず)内等の内燃機関の回転部付近の適宜位置
には機関のクランク角度を検出する前記した機関回転数
検出手段たるクランク角センサ52が設けられ、所定角
度毎に信号を出力する。これらセンサ40,42,43
,44,46,48゜50及び52の出力は、制御ユニ
ット60に送出され、該ユニットに入力される。
トル弁の開度を検出するボテンシゴメータ等からなる前
記した機関負荷状態検出手段たるスロットルセンサ40
が設けられると共に、その下流には其の位置における吸
入空気の圧力を絶対圧力で検出する吸気圧センサ42及
びコンプレッサ36が供給する過給圧を検出する前記し
た過給圧検出手段たる過給圧センサ43、並びに吸入空
気の温度を検出する吸気温センサ44が設けられ、更に
吸気路においてエアクリーナ12の近傍には大気圧を検
出する大気圧センサ46が設けられる。更に、該内燃機
関の冷却水通路(図示せず)の適宜位置には冷却水の温
度を検出する水温センサ48が設けられると共に、燃焼
室の付近には燃焼状態を検出する圧電型素子等からなる
ノックセンサ50が設けられる。又、ディストリビュー
タ(図示せず)内等の内燃機関の回転部付近の適宜位置
には機関のクランク角度を検出する前記した機関回転数
検出手段たるクランク角センサ52が設けられ、所定角
度毎に信号を出力する。これらセンサ40,42,43
,44,46,48゜50及び52の出力は、制御ユニ
ット60に送出され、該ユニットに入力される。
又、前記過給機30には前記した過給圧可変手段たる過
給圧可変装置62が設けられており、該装置は可動ベー
ン64及び該ベーンを駆動するアクチュエータ、から構
成される。即ち、第3図に示す如く、排気路22からタ
ービンに至るスクロール部68には可動ベーン64が複
数個設け。
給圧可変装置62が設けられており、該装置は可動ベー
ン64及び該ベーンを駆動するアクチュエータ、から構
成される。即ち、第3図に示す如く、排気路22からタ
ービンに至るスクロール部68には可動ベーン64が複
数個設け。
られており、該ベーン64を軸70を中心として想像線
で示す如く其の尖端部をタービン中心方向に移動させる
ことによってスクロール部の流量を絞ってタービンの回
転速度を上昇させ、よって過給圧を増加する様に構成さ
れている。軸70にはベーン64に一体的に取着される
スリーブ72(第2図)が緩挿されており、該スリーブ
72はロッド74(第2図)を介してアクチュエータ、
に連結される。アクチュエータ、は、ロッド74に連結
され其の一面に負圧を受けると共に他面に大気圧を受け
るダイアフラムと、該ダイアフラムに作用する負圧の量
を制御する電磁弁(共に図示せず)を備えており、電磁
弁を開閉して可動ベーン64を移動させる。該電磁弁の
駆動回路(同様に図示せず)は制御ユニット60に接続
されており、適宜のデユーティ比のパルス列を受けて電
磁弁を駆動する。
で示す如く其の尖端部をタービン中心方向に移動させる
ことによってスクロール部の流量を絞ってタービンの回
転速度を上昇させ、よって過給圧を増加する様に構成さ
れている。軸70にはベーン64に一体的に取着される
スリーブ72(第2図)が緩挿されており、該スリーブ
72はロッド74(第2図)を介してアクチュエータ、
に連結される。アクチュエータ、は、ロッド74に連結
され其の一面に負圧を受けると共に他面に大気圧を受け
るダイアフラムと、該ダイアフラムに作用する負圧の量
を制御する電磁弁(共に図示せず)を備えており、電磁
弁を開閉して可動ベーン64を移動させる。該電磁弁の
駆動回路(同様に図示せず)は制御ユニット60に接続
されており、適宜のデユーティ比のパルス列を受けて電
磁弁を駆動する。
第4図は制御ユニット60の詳細を示しており、図示の
如くスロットルセンサ40、吸気圧センサ42等の出力
はユニット内においてレベル変換回路80で適宜レベル
に変換された後、マイクロ・コンピュータ82に入力さ
れる。マイクロ・コンピュータ82はA/D変換回路8
2a、入力インタフェース82b、CPU82c、RO
M82d、RAM82e及び出力インタフェース82f
並びに演算用のカウンタ、タイマ(カウンタ等は図示せ
ず)を備えており、前記レベル変換回路出力はマイクロ
・コンピュータ内においてA/D変喚回路82aでデジ
タル値に変換された後、RAM82eに一時格納される
。又、ノックセンサ50の出力はユニット内においてノ
ッキング成分周波数のみを通過させるフィルタ84を経
てノック判定回路86に送出され、そこで所定値と比較
されてノッキングの有無が判定された後、判定結果が入
力インタフェース82bを介してマイクロ・コンピュー
タに送出される。更に、クランク角センサ52の出力も
波形整形回路88で波形整形された後、入力インタフェ
ース82bを経てマイクロ・コンピュータ内に入力され
る。マイクロ・コンピュータにおいてCPU82 cは
、これら入力値から後述の如く過給圧制御値を演算し、
出力回路90を介して前記アクチュエータe6c出送出
し、可動ベーンを駆動して過給圧を増減する。上記にお
いて、マイクロ・コンピュータ82が前記した過給圧制
御手段に、ノックセンサ50及びフィルタ84並びにノ
ック判定回路86が前記したノッキング検出手段に相当
する。
如くスロットルセンサ40、吸気圧センサ42等の出力
はユニット内においてレベル変換回路80で適宜レベル
に変換された後、マイクロ・コンピュータ82に入力さ
れる。マイクロ・コンピュータ82はA/D変換回路8
2a、入力インタフェース82b、CPU82c、RO
M82d、RAM82e及び出力インタフェース82f
並びに演算用のカウンタ、タイマ(カウンタ等は図示せ
ず)を備えており、前記レベル変換回路出力はマイクロ
・コンピュータ内においてA/D変喚回路82aでデジ
タル値に変換された後、RAM82eに一時格納される
。又、ノックセンサ50の出力はユニット内においてノ
ッキング成分周波数のみを通過させるフィルタ84を経
てノック判定回路86に送出され、そこで所定値と比較
されてノッキングの有無が判定された後、判定結果が入
力インタフェース82bを介してマイクロ・コンピュー
タに送出される。更に、クランク角センサ52の出力も
波形整形回路88で波形整形された後、入力インタフェ
ース82bを経てマイクロ・コンピュータ内に入力され
る。マイクロ・コンピュータにおいてCPU82 cは
、これら入力値から後述の如く過給圧制御値を演算し、
出力回路90を介して前記アクチュエータe6c出送出
し、可動ベーンを駆動して過給圧を増減する。上記にお
いて、マイクロ・コンピュータ82が前記した過給圧制
御手段に、ノックセンサ50及びフィルタ84並びにノ
ック判定回路86が前記したノッキング検出手段に相当
する。
続いて、第5図を参照して上記制御装置の動作を説明す
る。尚、このプログラムは、所定時間乃至所定角度毎に
割り込み起動する。
る。尚、このプログラムは、所定時間乃至所定角度毎に
割り込み起動する。
先ず、SIOにおいてセンサ出力、即ちスロットル開度
θTll、過給圧P2N、吸気温TA、大気圧PA、水
温TW、ノック信号KN、機関回転数Neを読み出す。
θTll、過給圧P2N、吸気温TA、大気圧PA、水
温TW、ノック信号KN、機関回転数Neを読み出す。
続いて、Sllにおいて過給圧制御の禁止条件に該当す
るか否か判断する。具体的には、機関が始動運転にある
場合、水温が20゛C以下或いは100°C以上の場合
及び過給圧が極めて高い場合等は、過給圧制御を中止す
る。
るか否か判断する。具体的には、機関が始動運転にある
場合、水温が20゛C以下或いは100°C以上の場合
及び過給圧が極めて高い場合等は、過給圧制御を中止す
る。
続いてS12において、検出した機関回転数Ne及びス
ロットル弁開度θTl+からROM82dに格納しであ
るマツプ値を検索し、前記した過給圧可変アクチュエー
タ、に出力すべき基本デユーティ値DMを決定する。続
いてS14においてスロットル弁開度θTHが所定値θ
THFBを超えているか否か判断し、超えていない場合
にはオープンループ制御として316に移行し、検出し
た大気圧PAから同様にROM82 dに格納されてい
るテーブル値を検索して大気圧補正係数KPAを検索し
、318において基本デユーティ値DMに係数KPAを
乗じて大気圧補正を施して出力デユーティ値D OUT
を決定し、S20においてオープンループ制御にあるこ
とを示すフラグF 0PENをオンした後、S22にお
いて出力回路90を介して前記アクチュエータ、の駆動
回路に算出したデユーティ比のパルス列を出力する。尚
、51Bにおいて大気圧補正を行うのは、大気圧によっ
て充填効率が相違することから、それを修正するためで
ある。又、このオープンループ制御においては、この基
本デユーティ値に応じてスクロール部が開閉し、過給圧
が決定される訳であるが、過給圧は流速等の要因によっ
ても変化するため、機関回転数等の運転状態に応じて開
閉度を変えて過給圧を適宜設定した任意の値に調節する
ものである。
ロットル弁開度θTl+からROM82dに格納しであ
るマツプ値を検索し、前記した過給圧可変アクチュエー
タ、に出力すべき基本デユーティ値DMを決定する。続
いてS14においてスロットル弁開度θTHが所定値θ
THFBを超えているか否か判断し、超えていない場合
にはオープンループ制御として316に移行し、検出し
た大気圧PAから同様にROM82 dに格納されてい
るテーブル値を検索して大気圧補正係数KPAを検索し
、318において基本デユーティ値DMに係数KPAを
乗じて大気圧補正を施して出力デユーティ値D OUT
を決定し、S20においてオープンループ制御にあるこ
とを示すフラグF 0PENをオンした後、S22にお
いて出力回路90を介して前記アクチュエータ、の駆動
回路に算出したデユーティ比のパルス列を出力する。尚
、51Bにおいて大気圧補正を行うのは、大気圧によっ
て充填効率が相違することから、それを修正するためで
ある。又、このオープンループ制御においては、この基
本デユーティ値に応じてスクロール部が開閉し、過給圧
が決定される訳であるが、過給圧は流速等の要因によっ
ても変化するため、機関回転数等の運転状態に応じて開
閉度を変えて過給圧を適宜設定した任意の値に調節する
ものである。
而して、S14においてスロットル弁開度が所定値以上
、即ち、機関が所定値以上の負荷を受けていると判断さ
れた場合、S23でフラグFOPENをオフした後、3
24に移行してクローズトループ制御に入り、前記と同
様に大気圧P^に応じた係数KPAを検索した後、32
6において機関回転数Neと吸気温T^からROM82
d内のマツプを検索して目標過給圧P 2REFを決定
し、328において補正係数K REFTBを算出する
。
、即ち、機関が所定値以上の負荷を受けていると判断さ
れた場合、S23でフラグFOPENをオフした後、3
24に移行してクローズトループ制御に入り、前記と同
様に大気圧P^に応じた係数KPAを検索した後、32
6において機関回転数Neと吸気温T^からROM82
d内のマツプを検索して目標過給圧P 2REFを決定
し、328において補正係数K REFTBを算出する
。
第6図は此の補正係数K REFTHの算出サブ・ルー
チンを示すフロー・チャー1・であり、先ず528aに
おいて機関回転数Neが所定値NeTBを超えるか否か
判断するが、以下のステップの説明に入る前に、ここで
第7図及び第8図を参照して本制御手法を概略的に説明
すると、本制御手法においては先ずスロットル弁開度θ
THが所定値θTHFBを超えているか否か(第5図フ
ロー・チャート、514)でクローズトループ制御すべ
きか否か判断する。而して、超えていない場合には低負
荷状態であるので、比較的粗い制御で足ることからオー
プンループ制御とする。この領域をAとする。この領域
においては運転状態に応じて適宜切り替えられる基本デ
ユーティ値によって過給圧は任意の値に大略、フィード
バックされないことから正確には集束しないが、保たれ
ることは前記した通りである。而して、スロットル弁開
度が所定値θTHFBを超えている場合には運転状態に
応じたクローズトループによる最適制御が必要と云うこ
とになるが、本制御手法においては此の状態を機関回転
数Neが所定値NeTBを超えているか否かで領域Bと
領域Cとに2分しく第6図フロー・チャート、528a
)、それによってフィードバック制御での目標過給圧を
変える如く構成した。
チンを示すフロー・チャー1・であり、先ず528aに
おいて機関回転数Neが所定値NeTBを超えるか否か
判断するが、以下のステップの説明に入る前に、ここで
第7図及び第8図を参照して本制御手法を概略的に説明
すると、本制御手法においては先ずスロットル弁開度θ
THが所定値θTHFBを超えているか否か(第5図フ
ロー・チャート、514)でクローズトループ制御すべ
きか否か判断する。而して、超えていない場合には低負
荷状態であるので、比較的粗い制御で足ることからオー
プンループ制御とする。この領域をAとする。この領域
においては運転状態に応じて適宜切り替えられる基本デ
ユーティ値によって過給圧は任意の値に大略、フィード
バックされないことから正確には集束しないが、保たれ
ることは前記した通りである。而して、スロットル弁開
度が所定値θTHFBを超えている場合には運転状態に
応じたクローズトループによる最適制御が必要と云うこ
とになるが、本制御手法においては此の状態を機関回転
数Neが所定値NeTBを超えているか否かで領域Bと
領域Cとに2分しく第6図フロー・チャート、528a
)、それによってフィードバック制御での目標過給圧を
変える如く構成した。
即ち、第7図に示す如(、スロットル弁開度が所定値を
超えていれば目標圧にフィーバツク制御するが、その際
に機関回転数を勘案し、機関回転数が所定回転数N e
TB以下の領域(領域B)であれば目標過給圧を変更し
ない(補正係数K REFTB=1.0)。又、機関回
転数が該所定回転数を超える高回転域(領域C)にあれ
ば目標過給圧P2REFに乗算する補正係数K REF
TBを1.0. 1.1. 1゜210.と徐々に増加
して目標過給圧を増大すると共に、ノッキングが一旦検
出された後は其の増加を中止する如く構成した。即ち、
領域Aで基本デユーティ値から決定されオープン制御さ
れる前述した任意の過給圧が領域B、Cで決定される目
標過給圧(比較的低く設定する)にクローズトループ制
御され、更に領域Cにあっては此の目標過給圧を(従っ
て実際の過給圧を)ノッキングが発生するまで徐々に増
加させ、ノンキングが生じた時点でノンキングが発生し
た直前の値に固定する如く構成した。尚、この意味から
領域Cを領域Bから区別する所定回転数N eTBは、
過給圧を増大させて機関出力を増大することが求められ
る領域を判別するに足るか否かで適宜設定することにな
るここで、第6図フロー・チャートに戻って説明すると
、前述の如<328aにおいて機関回転数Neが前記所
定回転数NeTBを超えるか否か判断し、超えると判断
される場合続いて528bにおいて水温T−が所定値T
wTBを超えるか否か判断する。水温所定値T wTH
に付いても過給圧を増加する程の水温に達しているか否
かで適宜設定しておく。528bでも肯定された場合に
は続いて528cにおいて前記したオープンループ制御
フラグがオフとなっていることを確認した後、528d
に進んでフラグF REFTBをオンした後、828e
でフラグ・オンが今回初めてか否か判断し、初めてであ
れば528fにおいてタイマT REFTBをスタート
して時間計測を開始する。即ち、領域Cにおいては第8
図に示す如く、該領域に突入した後、所定時間T RE
FTBOが経過した時点から補正係数K REFTBを
徐々に増加させることから、該領域に入ったことを確認
して時間計測を開始するためである。尚、遅延時間を設
けるのは機関出力のハンチングを防止するためである。
超えていれば目標圧にフィーバツク制御するが、その際
に機関回転数を勘案し、機関回転数が所定回転数N e
TB以下の領域(領域B)であれば目標過給圧を変更し
ない(補正係数K REFTB=1.0)。又、機関回
転数が該所定回転数を超える高回転域(領域C)にあれ
ば目標過給圧P2REFに乗算する補正係数K REF
TBを1.0. 1.1. 1゜210.と徐々に増加
して目標過給圧を増大すると共に、ノッキングが一旦検
出された後は其の増加を中止する如く構成した。即ち、
領域Aで基本デユーティ値から決定されオープン制御さ
れる前述した任意の過給圧が領域B、Cで決定される目
標過給圧(比較的低く設定する)にクローズトループ制
御され、更に領域Cにあっては此の目標過給圧を(従っ
て実際の過給圧を)ノッキングが発生するまで徐々に増
加させ、ノンキングが生じた時点でノンキングが発生し
た直前の値に固定する如く構成した。尚、この意味から
領域Cを領域Bから区別する所定回転数N eTBは、
過給圧を増大させて機関出力を増大することが求められ
る領域を判別するに足るか否かで適宜設定することにな
るここで、第6図フロー・チャートに戻って説明すると
、前述の如<328aにおいて機関回転数Neが前記所
定回転数NeTBを超えるか否か判断し、超えると判断
される場合続いて528bにおいて水温T−が所定値T
wTBを超えるか否か判断する。水温所定値T wTH
に付いても過給圧を増加する程の水温に達しているか否
かで適宜設定しておく。528bでも肯定された場合に
は続いて528cにおいて前記したオープンループ制御
フラグがオフとなっていることを確認した後、528d
に進んでフラグF REFTBをオンした後、828e
でフラグ・オンが今回初めてか否か判断し、初めてであ
れば528fにおいてタイマT REFTBをスタート
して時間計測を開始する。即ち、領域Cにおいては第8
図に示す如く、該領域に突入した後、所定時間T RE
FTBOが経過した時点から補正係数K REFTBを
徐々に増加させることから、該領域に入ったことを確認
して時間計測を開始するためである。尚、遅延時間を設
けるのは機関出力のハンチングを防止するためである。
528fで時間計測を開始した後、続いて328gで所
定時間T REFTBOが経過したか否か判断する。最
初のタイマ起動時においては時間経過が否定されて52
8hに進み、補正係数K REFTBは1.0とされる
。従って、この場合には目標過給圧は変更されない。尚
、この目標過給圧P 2REFは、その時点の機関回転
数と吸気温とからマツプを検索して適宜決定することは
前述した通りである。
定時間T REFTBOが経過したか否か判断する。最
初のタイマ起動時においては時間経過が否定されて52
8hに進み、補正係数K REFTBは1.0とされる
。従って、この場合には目標過給圧は変更されない。尚
、この目標過給圧P 2REFは、その時点の機関回転
数と吸気温とからマツプを検索して適宜決定することは
前述した通りである。
而して、何回目からのプログラム起動において328g
で時間経過が確認された場合には続いて528iにおい
て第8図に示すTREFTB −KREFTBテーブル
を検索し、経過時間に対応した補正係数K REFTB
を算出し、算出値をKREFTB (n )とする。
で時間経過が確認された場合には続いて528iにおい
て第8図に示すTREFTB −KREFTBテーブル
を検索し、経過時間に対応した補正係数K REFTB
を算出し、算出値をKREFTB (n )とする。
この係数が目標過給圧P 2REFに乗算されるので、
第7図に示す如く、領域Cにおいては目標過給圧が時間
の経過と共に増大し、よって実際の過給圧もそれにつれ
て増加することになる。
第7図に示す如く、領域Cにおいては目標過給圧が時間
の経過と共に増大し、よって実際の過給圧もそれにつれ
て増加することになる。
次いで、528jにおいて前記したノック判定回路86
の出力KNからノッキングが発生しているか否か判断す
る。ここでノッキングの発生が検出されたときは328
kに移行し、前記タイマを停止し、計測値T REFT
Bをホールドする。従って、次のプログラム起動時にお
いては528eで否定されて3281に移行し、そこで
タイマホールドと判断されて328mに移行し、補正係
数KREFTHの最新値KREFTB (n )
(より正確には前回プログラム起動時の値)を、その前
の値(より正確には前前回プログラム起動時の値) K
REFT13(n−1)に差し替えて第5図メイン・ル
ーチンに戻る。従って、それ以降のメイン・ルーチン起
動時において328で第6図サブ・ルーチンにジャンプ
する限り、そこで決定される補正係数はKREFTB
(n−1)或いはKREFTB = 1.0に固定さ
れる。尚、528jにおいてノンキングが検出されない
場合には3281での判断も否定され、よってタイマ値
T REFTBの時間経過に応じて増大補正を継続する
。但し、この場合には時間計測値が上限T REFTB
Gに達した段階で、補正係数値もK REFTBGに制
限される。この上限値は、高オクタン価燃料が使用され
る場合には過給圧が+400mmHg、或いは最大+5
00mmHgに到達することが可能な様に適宜設定する
。而して、普通オクタン価燃料が使用される場合には+
400a+a+Hgを通過して上昇する過程でノッキン
グが生じることが予想されるが、その場合には過給圧を
ホールドしてノッキングの再発を防止することは今述べ
た通りである。
の出力KNからノッキングが発生しているか否か判断す
る。ここでノッキングの発生が検出されたときは328
kに移行し、前記タイマを停止し、計測値T REFT
Bをホールドする。従って、次のプログラム起動時にお
いては528eで否定されて3281に移行し、そこで
タイマホールドと判断されて328mに移行し、補正係
数KREFTHの最新値KREFTB (n )
(より正確には前回プログラム起動時の値)を、その前
の値(より正確には前前回プログラム起動時の値) K
REFT13(n−1)に差し替えて第5図メイン・ル
ーチンに戻る。従って、それ以降のメイン・ルーチン起
動時において328で第6図サブ・ルーチンにジャンプ
する限り、そこで決定される補正係数はKREFTB
(n−1)或いはKREFTB = 1.0に固定さ
れる。尚、528jにおいてノンキングが検出されない
場合には3281での判断も否定され、よってタイマ値
T REFTBの時間経過に応じて増大補正を継続する
。但し、この場合には時間計測値が上限T REFTB
Gに達した段階で、補正係数値もK REFTBGに制
限される。この上限値は、高オクタン価燃料が使用され
る場合には過給圧が+400mmHg、或いは最大+5
00mmHgに到達することが可能な様に適宜設定する
。而して、普通オクタン価燃料が使用される場合には+
400a+a+Hgを通過して上昇する過程でノッキン
グが生じることが予想されるが、その場合には過給圧を
ホールドしてノッキングの再発を防止することは今述べ
た通りである。
尚、最初の528a乃至は528cのいづれかにおいて
否定された場合には528nにおいてフラグF )?E
FTBをオフした後、補正係数K REFTBを1゜0
としたまま第5図フロー・チャートに戻る。又、図示し
なかったが、補正係数K REFTBは、機関停止時に
はリセットする、或いは機関停止後の再始動時のイニシ
ャル処理時にクリアするものとする。これは、機関停止
時に燃料が給油され、そこでオクタン価の異なる燃料が
使用されることも予想されるためである。
否定された場合には528nにおいてフラグF )?E
FTBをオフした後、補正係数K REFTBを1゜0
としたまま第5図フロー・チャートに戻る。又、図示し
なかったが、補正係数K REFTBは、機関停止時に
はリセットする、或いは機関停止後の再始動時のイニシ
ャル処理時にクリアするものとする。これは、機関停止
時に燃料が給油され、そこでオクタン価の異なる燃料が
使用されることも予想されるためである。
第5図フロー・チャートに戻ると、続いてS32におい
て前記目標過給圧P 2REFと実際の過給圧値P2N
(センサ出力値)との偏差(絶対値)を求め、適宜設定
した許容値GP2、例えば10mmHgを超えるか否か
判断する。その結果、偏差が許容値以下であれば318
に移行してオーブンループ制御に戻る。即ち、目標過給
圧と実際の過給圧との偏差が許容範囲内であればクロー
ズトループ制御を行う必要がないからである。
て前記目標過給圧P 2REFと実際の過給圧値P2N
(センサ出力値)との偏差(絶対値)を求め、適宜設定
した許容値GP2、例えば10mmHgを超えるか否か
判断する。その結果、偏差が許容値以下であれば318
に移行してオーブンループ制御に戻る。即ち、目標過給
圧と実際の過給圧との偏差が許容範囲内であればクロー
ズトループ制御を行う必要がないからである。
而して、S32で偏差が許容範囲を超えると判断された
ときはS34に進み、該偏差に比例補正定数KPを乗じ
てクローズトループ制御用の補正デユーティ値DPを算
出する。比例定数KPは固定値でも良く、或いは運転状
態に応して変えても良い。第9図は運転状態に応じて変
化させる場合を示す説明図であり、機関回転数に応じて
増減する如く設定した。斯るテーブル値は前記ROMに
格納される。
ときはS34に進み、該偏差に比例補正定数KPを乗じ
てクローズトループ制御用の補正デユーティ値DPを算
出する。比例定数KPは固定値でも良く、或いは運転状
態に応して変えても良い。第9図は運転状態に応じて変
化させる場合を示す説明図であり、機関回転数に応じて
増減する如く設定した。斯るテーブル値は前記ROMに
格納される。
続いて、336において基本デユーティ値(大気圧補正
後の)に補正デユーティ値を合算して出力値とする。斯
くして、目標値と実際値との偏差に応じて基本値が補正
され、結果として実際の過給圧が目標過給圧に集束制御
される。尚、第5図フロー・チャートにおいて初めに3
11において禁止条件に該当すると判断された場合には
、出力零としてプログラムを終了する(33B)。
後の)に補正デユーティ値を合算して出力値とする。斯
くして、目標値と実際値との偏差に応じて基本値が補正
され、結果として実際の過給圧が目標過給圧に集束制御
される。尚、第5図フロー・チャートにおいて初めに3
11において禁止条件に該当すると判断された場合には
、出力零としてプログラムを終了する(33B)。
上記実施例にあってはスロットル弁開度及び機関回転数
から決定される過給圧増大領域(領域C)においては、
比較的低く設定した目標過給圧をノッキングが発生する
まで徐々に増大補正すると共に、ノッキングが一旦検出
された後は其の直前の値に固定するので、ノッキングの
再発を回避することが出来、よって過給圧を頻繁に増減
することがなくてドライバビリティが向上し、機関を安
全に保護することが出来る。従って、オクタン価の異な
る(所期設定オクタン価より低い)燃料を使用してノッ
キング限界が低下した場合であっても、過給圧制御開始
値を低目に設定しておき、そこから上方に徐々に増加さ
せる如く構成したことからノッキングの発生頻度を極め
て少なくすることが出来、ドライバビリティの向上と機
関保護を両立させることが出来る。
から決定される過給圧増大領域(領域C)においては、
比較的低く設定した目標過給圧をノッキングが発生する
まで徐々に増大補正すると共に、ノッキングが一旦検出
された後は其の直前の値に固定するので、ノッキングの
再発を回避することが出来、よって過給圧を頻繁に増減
することがなくてドライバビリティが向上し、機関を安
全に保護することが出来る。従って、オクタン価の異な
る(所期設定オクタン価より低い)燃料を使用してノッ
キング限界が低下した場合であっても、過給圧制御開始
値を低目に設定しておき、そこから上方に徐々に増加さ
せる如く構成したことからノッキングの発生頻度を極め
て少なくすることが出来、ドライバビリティの向上と機
関保護を両立させることが出来る。
(発明の効果)
請求項1項に記載した過給機付内燃機関の過給圧制御装
置は機関の燃焼状態を監視してノッキングの発生を検出
するノッキング検出手段を備え、過給圧制御手段は該ノ
ッキング検出手段の出力よりノッキングの発生を検出し
、ノッキングが発生しないときは基本目標過給圧を増大
補正すると共に、ノッキングが発生したときは前記増大
補正値をノッキング発生直前の値に固定する如く構成し
たので、ノッキングの発生を大幅に減少させて過給圧を
増減する頻度を減少させることが出来、ドライバビリテ
ィを向上させると共に、機関を確実に保護することが出
来る利点を備える。
置は機関の燃焼状態を監視してノッキングの発生を検出
するノッキング検出手段を備え、過給圧制御手段は該ノ
ッキング検出手段の出力よりノッキングの発生を検出し
、ノッキングが発生しないときは基本目標過給圧を増大
補正すると共に、ノッキングが発生したときは前記増大
補正値をノッキング発生直前の値に固定する如く構成し
たので、ノッキングの発生を大幅に減少させて過給圧を
増減する頻度を減少させることが出来、ドライバビリテ
ィを向上させると共に、機関を確実に保護することが出
来る利点を備える。
更に、請求項2項に記載した過給機付内燃機関の過給圧
制御装置は前記目標過給圧の補正を所定の運転条件下で
のみ行う如く構成したので、運転条件に応じて前記した
ドライバビリティの向上と機関保護とを一層的確に達成
することが出来る利点を備える。
制御装置は前記目標過給圧の補正を所定の運転条件下で
のみ行う如く構成したので、運転条件に応じて前記した
ドライバビリティの向上と機関保護とを一層的確に達成
することが出来る利点を備える。
第1図は請求項1項に記載した過給圧制御装置のクレー
ム対応図、第2図は該制御装置の全体構成を示す概略図
、第3図は其の中の過給圧可変装置の詳細を示す説明断
面図、第4図は制御ユニットの詳細を示す説明図、第5
図は該過給圧制御装置の動作を示すフロー・チャート、
第6図は第5図フロー・チャートのサブ・ルーチンを示
すフロー・チャート、第7図及び第8図は該動作を示す
説明グラフ並びに第9図は比例補正係数を示す説明図で
ある。 1・・・機関回転数検出手段(クランク角センサ52)
、2・・・機関負荷状態検出手段(スロットルセンサ4
0)、3・・・過給圧検出手段(iM給圧センサ43)
、4・・・過給圧制御手段(マイクロ・コンピュータ8
2)、5・・・過給圧可変手段(過給圧可変装置62(
可動ベーン64、アクチュエータ、))、6・・・ノッ
キング検出手段(ノックセンサ50、フィルタ84、ノ
ック判定回路86)、10・・・内燃機関、30・・・
過給機、82・・・マイクロ・コンピュータ第6図
ム対応図、第2図は該制御装置の全体構成を示す概略図
、第3図は其の中の過給圧可変装置の詳細を示す説明断
面図、第4図は制御ユニットの詳細を示す説明図、第5
図は該過給圧制御装置の動作を示すフロー・チャート、
第6図は第5図フロー・チャートのサブ・ルーチンを示
すフロー・チャート、第7図及び第8図は該動作を示す
説明グラフ並びに第9図は比例補正係数を示す説明図で
ある。 1・・・機関回転数検出手段(クランク角センサ52)
、2・・・機関負荷状態検出手段(スロットルセンサ4
0)、3・・・過給圧検出手段(iM給圧センサ43)
、4・・・過給圧制御手段(マイクロ・コンピュータ8
2)、5・・・過給圧可変手段(過給圧可変装置62(
可動ベーン64、アクチュエータ、))、6・・・ノッ
キング検出手段(ノックセンサ50、フィルタ84、ノ
ック判定回路86)、10・・・内燃機関、30・・・
過給機、82・・・マイクロ・コンピュータ第6図
Claims (2)
- (1)、 a、機関の回転部近傍に配され機関の回転数を検出する
機関回転数検出手段、 b、機関の吸入空気路に配され機関の負荷状態を検出す
る機関負荷状態検出手段、 c、機関の吸入空気路に配され機関に供給される過給圧
を検出する過給圧検出手段、 d、少なくとも前記機関回転数検出手段の出力から目標
過給圧を決定し、現在の過給圧を目標過給圧にフィード
バック制御する過給圧制御手段、 及び e、該過給圧制御手段の出力により過給圧を増減制御す
る過給圧可変手段、 を備えた過給機付内燃機関の過給圧制御装置において、 f、機関の燃焼状態を監視してノッキングの発生を検出
するノッキング検出手段、 を設け、前記過給圧制御手段は、該ノッキング検出手段
の出力よりノッキングの発生を検出し、ノッキングが発
生しないときは前記目標過給圧を増大補正すると共に、
ノッキングが発生したときは前記増大補正値をノッキン
グ発生直前の値に固定することを特徴とする過給機付内
燃機関の過給圧制御装置。 - (2)前記目標過給圧の補正は、所定の運転条件下での
み行われることを特徴とする請求項1項記載の過給機付
内燃機関の過給圧制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63149380A JPH01318722A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 過給機付内燃機関の過給圧制御装置 |
| US07/365,648 US5031406A (en) | 1988-06-16 | 1989-06-13 | Control system for boost pressure in internal combustion engine with turbocharger |
| DE68920640T DE68920640T2 (de) | 1988-06-16 | 1989-06-15 | Steuereinrichtung für einen Turbolader bei einem Verbrennungsmotor. |
| EP89110903A EP0347756B1 (en) | 1988-06-16 | 1989-06-15 | Control system for boost pressure in internal combustion engine with turbocharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63149380A JPH01318722A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 過給機付内燃機関の過給圧制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01318722A true JPH01318722A (ja) | 1989-12-25 |
Family
ID=15473867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63149380A Pending JPH01318722A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 過給機付内燃機関の過給圧制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5031406A (ja) |
| EP (1) | EP0347756B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01318722A (ja) |
| DE (1) | DE68920640T2 (ja) |
Families Citing this family (12)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0642359A (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-15 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの過給圧制御方法 |
| US5778329A (en) * | 1993-12-30 | 1998-07-07 | Agco Corporation | Powershift transmission system with torque-mapped shifts |
| DE19844213C1 (de) * | 1998-09-26 | 1999-05-27 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Regelung oder Steuerung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine |
| DE19901069A1 (de) * | 1999-01-14 | 2000-07-27 | Daimler Chrysler Ag | Brennkraftmaschine mit ansteuerbarer Ladeluft-Förderleistungseinstelleinheit |
| US6382195B1 (en) | 2000-02-18 | 2002-05-07 | Borgwarner Inc. | Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine having an integrated valve position sensor |
| US6830121B1 (en) * | 2001-10-10 | 2004-12-14 | Robert E. Johnson | Fuel economizer system |
| DE10160934A1 (de) | 2001-12-12 | 2003-06-18 | Daimler Chrysler Ag | Regelung der Pumpgrenze von Abgasturboladern |
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| US8205601B2 (en) * | 2009-03-16 | 2012-06-26 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for measuring engine boost pressure |
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| DE202014007678U1 (de) * | 2014-09-20 | 2015-12-23 | Gm Global Technology Operations, Llc | Turboladersystem |
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| JPS60128931A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-10 | Mazda Motor Corp | 排気タ−ビン過給装置 |
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