JPH03141826A - 内燃機関の過給圧制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の過給圧制御方法に関し、さらに詳
しくは、内燃機関の運転状態に応じて機械式過給機（過
給機）の回転数を制御し、適正な過給圧を供給すること
ができるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の内燃機関の過給圧を制御する手段として
は種々の提案がなされており、例えば特開昭６１−２１
８７３２号公報に示すように、いかなる場合でも過給圧
力が設定値となるように圧力センサで吸気１圧力をモニ
ターし、バイパス通路を開閉制御するように構成した先
行技術が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した先行技術では、予め設定しであ
るマツプ値に過給圧を合わせるために、バイパス通路を
開くという手段であるから、設定過給圧でバイパス量が
零になるようなセツティングが不可能であり、過給のた
めに無駄な駆動力を消費しているという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、エン
ジンの吸気通路に設けられたスロットル弁下流に無段変
速機を介して駆動される容積型の過給機を配設し、ユ記
過給機の過給圧が、エンジン回転数と負荷とから予め設
定されたマップデ−タになるよう無段変速機の変速比を
制御することで過給機回転数を制御し、エンジンの全運
転領域で適正な過給圧が得られる内燃機関の過給圧制御
方法を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明は、吸気管のスロット
ル弁下流にエンジンのクランク軸から無段変速機を介し
て回転制御される機械式過給機を配設し、上記無段変速
機の変速比を制御する制御ユニットを有する内燃機関に
おいて、上記機械式過給機の実際の過給圧と、上記エン
ジンの回転数と負荷とによって予め設定された目標過給
圧との偏差により上記無段変速機の変速比を制御するこ
とによって、上記機械式過給機の過給圧を制御したこと
を特徴とするものである。

〔作　　　用〕

本発明による内燃機関の過給圧制御方法では、無段変速
機の変速比が、実際の過給圧と、予めエンジン回転数と
アクセル開度とから設定されている目標過給圧との偏差
によって制御され、目標過給圧に対して実際の過給圧が
低い時には、過給機回転数が無段変速機によって上げら
れ、実際の過給圧が高い時には、過給機回転数が下げら
れる。

このようにして無段変速機の変速比が、目標過給圧と実
際の過給圧との偏差によって制御されることによって過
給機回転数を制御するため、エンジンの全運転領域で適
正な過給圧が得られる。

〔実　施　例〕

以下、本発明による実施例を添付図面に基づいて詳細に
説門する。

第１図は本発明による内燃機関の過給圧制御方法を示す
概略構成図であり、図において、符号ｌはエンジン、２
はエンジンｌの燃焼室、３は吸気弁、４は排気弁、５は
インジェクタ、６は点火栓、７はエアクリーナ、８は吸
気管をそれぞれ示している。

上記エンジンｔのエアクリーナ７より下流側には、スロ
ットル弁ｌＯを有するスロットルボデー９が設置されて
おり、上記スロットル弁ＩＯの下流側には、ロータｌｌ
ａ　、　ｌｌｂからなる容積型の過給機１１およびイン
タークーラＩ２が配設されている。

また、ｉ３は油圧式の無段変速機であり、その人力軸１
４に装着された人力プーリ１４ａが、ベルト。

チェーン等の巻掛伝動装置１６を介してエンジン１のク
ランク軸１ａに装着したクランクプーリＩ７により同転
駆動されると共に、過給機１１の回転駆動軸１８が無段
変速機１３の出力軸１５に直結されており、過給機１１
の回転数は無段変速機１３の変速比によって可変に制御
される。

さらにスロットル弁ＩＯには、公知のスロットルレバー
　１０ａが設けられ、スロットルレバー１０ａとアクセ
ルペダル２０とは、アクセルワイヤ２１によって連動連
結されている。またアクセルペダル２ｏの踏込量を検出
するアクセル開度センサ２２が設置されると共に、エン
ジンｉのクランク軸１ａには、エンジン回転数を検出す
るエンジン回転数センサ２３が設置されている。

一方、上記過給機１１の下流側には、実際の過給圧を検
出する過給圧センサ２４が設置されており、この過給圧
センサ２４からの信号が制御ユニット４゜に入力してい
る。

そしてアクセル開度センサ２２．エンジン回転数センサ
２３．および過給圧センサ２４からの出力信号が制御ユ
ニット４０に入力し、制御ユニット４０から油圧制御回
路６０に変速制御信号とライン圧制御信号とが出力され
、油圧制御回路６０より無段変速機１３に信号が出力さ
れるように構成されている。

無段変速機１３は、例えば第２図に示すように、入力１
ｄ１１４と、入力軸１４に平行な出力軸１５とを有し、
人力軸１４にはプライマリシリンダ３０ａを備えたブー
り間隔可変のプライマリプーリ３０が、出力軸１５には
同様にセカンダリシリンダ３１ａを備えたセカンダリプ
ーリ３１が、それぞれ設けられている。またプライマリ
プーリ３０．セカンダリプーリ３（には駆動ベルト３２
が巻回され、プライマリシリンダ３゜ａ１セカンダリシ
リンダ３１ａは油圧制御回路６０に回路構成される。そ
してプライマリシリンダ３０ａ。

セカンダリシリンダ３１ａには伝達トルクに応じたライ
ン圧を供給してブーり押付力を付与し、プライマリ圧に
より駆動ベルト３２のプライマリプーリ３０、セカンダ
リプーリ３１に対する巻付は径の比率を変えて無段階に
変速制御するように構成されている。

また無段変速機１８のプライマリプーリ３０には、プラ
イマリブーり回転数Ｎｐを検出するプライマリブーり回
転数センサ３３が、セカンダリプーリ３１にはセカンダ
リプーリ回転数Ｎｓを検出するセカンダリプーリ回転数
センサ３４がそれぞれ配設され、これらプライマリプー
リ回転数センサ３３．セカンダリブーり回転数センサ３
４からの信号Ｎｐ、Ｎｓは、アクセル開度センサ２２．
エンジン回転数センサ２３．過給圧センサ２４からの信
号ψ、Ｎｅ、Ｐと共に制御ユニット４０に人力し、無段
変速機１３における変速制御信号を演算するようになっ
ている。

次いで、第３図に基づいて無段変速機１３の変速比制御
系について述べると、プライマリプーリ回転数センサ３
３．セカンダリプーリ回転数センサ３４の信号Ｎｐ、Ｎ
ｓは、実変速比算出手段４１に入力して実変速比１−Ｎ
ｐ／Ｎｓにより実変速比１を算出する。この変速比１と
アクセル開度センサ２２によって検出されたアクセルペ
ダル２０の踏込量ψとは、目標セカンダリプーリ回転数
検索手段４２に入力してアクセル開度ψに基づく■−ψ
のマツプを用いて目標セカンダリプーリ回転数ＮＳＤを
検索する。そして目標セカンダリプーリ回転数ＮＳＤと
、プライマリプーリ回転数センサ３３によって検出され
たプライマリプーリ回転数Ｎｐとが目標変速比算出手段
４３に入力して、目標変速比ｉｓが算出される。ここで
目標変速比１ｓは、目標変速比補正手段４Ｂにて補正さ
れる。

そして補正目標変速比１ｓ１と、実変速比Ｉとはデユー
ティ比検索手段４７に入力する。ここで、無段変速機１
３の操作量のデユーティ比ＤＩが、補正目標変速比ｉｓ
１　と実変速比ｌとのマツプ（ｌｓ−１）を用いて検索
されると共に、無段変速機１３の操作量のデユーティ比
ＤＩの値は、駆動部４８を介して油圧制御回路ＢＯの変
速制御用ソレノイド弁６２に出力する。

一方、エンジン回転数Ｎｅおよびアクセルペダル２０の
踏込量φが目標過給圧設定手段４４に人力し、目標過給
圧設定手段４４にて過給圧Ｐｓが、エンジン回転数Ｎｅ
、アクセルペダル２０の踏込量ψ（負荷）に対する過給
圧のマツプを用いて検索され、比較判定手段４５にて過
給圧センサ２４によって実際に検出された過給圧Ｐと目
標過給圧Ｐｓとが比較され、偏差ΔＰ−（Ｐｓ−Ｐ）が
求められる。

そして目標変速比補正手段４ＢにてΔＰ〉０の時は、補
正目標変速比１ｓ１をＩｓｌ＜Ｉｓに、ΔＰ−０の時に
は、１８１−Ｉｓに、ΔＰ＜０の時には、ｌｓｌ＞Ｉｓ
となるように、それぞれ目標変速比ｉｓが補正され、補
正目標変速比１ｓ１がデユーティ比検索手段４７に人力
する。

次に、ライン圧制御系について述べる。エンジン回転数
センサ２３のエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度センサ
２２のアクセルペダル２０の踏込量ψとがエンジントル
ク検索手段４９に人力し、ψ−Ｎ。

のトルク特性マツプからエンジントルクＴを求める。こ
のエンジントルクＴと実変速比算出手段４１の実変速比
ｌとは、目標ライン圧設定手段５０に人力して実変速比
ｌに応じた必要ライン圧とエンジントルクＴの積とで目
標ライン圧ＰＬｄを定め、この目標ライン圧ＰＬｄがデ
ユーティ比検索手段５１に人力して目標ライン圧ＰＬｄ
に応じたデユーティ比ＤＬを定める。そしてこのデユー
ティ比ＤＬが、駆動部５２を介して油圧制御回路６０の
ライン圧制御用ソレノイド弁６１に出力するようになっ
ている。

次いで、このように構成された内燃機関の過給圧制御方
法の作用について説明する。

先ず、アクセルペダル２０が開放された車両停止時のア
イドリング状態を含む低負荷領域では、無段変速機１３
の目標変速比ＩＳが小さく設定され、セカンダリプーリ
３１の回転数、すなわち過給機１１の回転数が所定の低
回転数に制御される。

低負荷時の状態で、さらにアクセルペダル２０が踏込ま
れ、アクセルペダル２０の踏込量に応じてスロットル弁
ｌＯは開閉し、無段変速機１３は、アクセルペダル２０
の踏込みによるアクセル開度ψに応じた目標変速比Ｉｓ
で出力軸１５が増速される。アクセルペダル２０の踏込
みに応じたエンジンＩの動力は、クランク軸１ａ、　ク
ランクプーリ１７．無段変速機１３の入力端プーリ１４
ａを介して無段変速機１３へ伝達する。

そして無段変速機ｉ３のプライマリプーリ３０に人力し
た動力は、駆動ベルト３２を介してセカンダリプーリ３
１．出力軸１５へと伝達され、過給機１１の駆動軸Ｉ８
へ出力して、過給機１ｔが増速駆動され、吸入空気はエ
ンジンｌへ過給される。

そして低角荷時以外において、エンジントルクＴが大き
くなるほど目標ライン圧が大きく設定され、これに相当
するデユーティ信号ＤＬがライン圧制御用ソレノイド弁
６【に人力して制御圧を生成し、その平均化した圧力で
ライン圧制御することでライン圧ＰＬを高くする。そし
て変速比ｌが小さくなり、エンジントルクＴも小さくな
るに従い同様に作用することで、ライン圧ＰＬは低下す
るように制御されるのであり、こうして常に駆動ベルト
２２での伝達トルクに相当するプーリ押付力を作用する
。

上記ライン圧ＰＬは、常にセカンダリシリンダ３１ａに
供給されており、変速制御用ソレノイド弁６２の制御圧
による図示しない変速制御弁によりプライマリシリンダ
３ｏａに給排油することで、変速制御されるのであり、
これを以下に説明する。

先ず、プライマリプーリ回転数センサ３３．セカンダリ
ブーり回転数センサ３４およびアクセル開度センサ２２
からの「号Ｎｐ、Ｎｓ、　　ψが読込まれ、制御ユニッ
ト４０の実変速比算出手段４１で実変速比ｌを求める。

そして目標セカンダリブーり回転数検索手段４２では、
実変速比Ｉ、アクセルペダル２０の踏込量ψにより目標
セカンダリブーり回転数ＮＳＤがマツプにより検索され
、目標変速比補正手段４６でこの目標セカンダリブーり
回転数ＮＳＤに対応した目標変速比ｌｓが設定される。

一方、目標過給圧設定手段４４では、エンジン回転数Ｎ
ｅ、アクセルペダル２０の踏込量ψにより目標過給圧Ｐ
ｓがマツプにより検索され、比較判定手段４５で過給圧
センサ２４によって検出された実際の過給圧Ｐと目標過
給圧Ｐｓとが比較され、目標過給圧Ｐｓと実際の過給圧
Ｐとの偏差ΔＰ−Ｐｓ−Ｐが算出される。そして目標変
速比補正手段４６では、偏差ΔＰによって目標変速比Ｉ
ｓが補正目標変速比１ｓ１に補正される。

すなわち偏差ΔＰがΔＰ〉０の時（Ｐｓ　＞ｐ）には、
補正目標変速比１ｓ１がＩｓｌ＜Ｉｓとなるように補正
され、偏差ΔＰがΔＰ−０の時（Ｐｓ　−Ｐ）には、補
正目標変速比１ｓ１がＩｓｌ　−Ｉｓとなるように補正
され、偏差ΔＰがΔＰ＜０の時（Ｐｓ　＜Ｐ）には、補
正目標変速比１ｓ１がＩｓｌ＞Ｉｓとなるように補正さ
れる。

そして実変速比１と補正目標変速比ｆｓ１　とは、デユ
ーティ比検索手段４５に入力してデユーティ比Ｄ１が検
索される。

上記デユーティ信号Ｄ１は、変速制御用ソレノイド弁６
２に人力してパルス状の制御圧を生成し、これにより図
示しない変速制御弁を給油と排油の２位置で繰返し動作
する。ここで、デユーティ比ＤＩが小さくなると、オフ
時間により変速制御弁は給油位置での動作時間が長くな
ってプライマリシリンダ３０ａに給油するようになり、
こうして変速比を大にする。一方、デユーティ比が大き
くなると、逆にオン時間により排油位置での動作時間が
長くなってプライマリシリンダ３Ｑａは排油され、これ
により変速比を小にする。そしてデユーティ比の変化が
小さくプライマリシリンダ３０ａの流量変化が少ないこ
とで、変速スピードが遅くなる。

一方、補正目標変速比１ｓ１　と実変速比１との偏差が
大きくなるに従ってデユーティ比の変化によりプライマ
リシリンダ３０ａの流量変化が増して、変速スピードが
速くなる。こうして無段変速機１３は、変速速度を変え
ながら無段階に変速することになる。

従って、目標過給圧Ｐｓに対して実際の過給圧Ｐが小さ
い時には、無段変速機１３の出力軸１５の回転数が増速
され、過給機１１の回転数が上昇される。

また、目標過給圧Ｐｓに対して実際の過給圧Ｐが大きい
時には、無段変速機１３の出力軸１５の回転数が減速さ
れ、過給機Ｈの回転数が低下されるので、エンジンｌの
全運転領域において、エンジンの回転数および負荷に対
応した適正な過給圧が得られる。

このため、過給機１１の上流と下流との間にバイパス通
路を設けて過給圧をバイパスさせることなく、常に所定
の過給圧が得られ、エンジンｌは過給機１１を駆動する
ための駆動損失が少なくなると共に、吸気温度の上昇が
抑えられる。

また、エンジン１の回転数に対応して過給圧が設定でき
、ノッキングを回避しつつ高出力を得ることができる。

なお本実施例においては、油圧式の無段変速機を適用し
たが、これに限定されるものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による内燃機関の過給圧制
御方法は、機械式過給機の実際の過給圧と、エンジンの
回転数と負荷とによって予め設定された目標過給圧との
偏差により無段変速機の変速比を制御することによって
、過給機の過給圧を制御したので、エンジンの全運転領
域において、エンジンの回転数および負荷に対応した適
正な過給圧が得られる。

さらに、過給圧を逃がすことなく常に所定の過給圧が得
られるため、過給機駆動損失が少なくなると共に、吸気
温度の上昇が抑えられる。

また、エンジンの回転数および負荷に対応して過給圧が
設定できるので、ノッキングを回避しつつ高出力を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による内燃機関の過給圧制御方法を示す
概略構成図、第２図は制御系の構成図、第３図は制御ユ
ニットのブロック図である。 ｌ・・・エンジン、ｌａ・・・クランク軸、８・・・吸
気管、ｌＯ・・・スロットル弁、１１・・・機械式過給
機、１３・・・無段変速機、２０・・・アクセルペダル
、２２・・・アクセル開度センサ、２３・・・エンジン
回転数センサ、２４・・・過給圧センサ、４０・・・制
御ユニット、４４・・・目標過給圧設定手段、４Ｂ・・
・目標変速比補正手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気管のスロットル弁下流にエンジンのクランク軸から
   無段変速機を介して回転制御される機械式過給機を配設
   し、上記無段変速機の変速比を制御する制御ユニットを
   有する内燃機関において、上記機械式過給機の実際の過
   給圧と、上記エンジンの回転数と負荷とによって予め設
   定された目標過給圧との偏差により上記無段変速機の変
   速比を制御することによって、上記機械式過給機の過給
   圧を制御したことを特徴とする内燃機関の過給圧制御方
   法。