JPH06193457A

JPH06193457A - 過給機付エンジンの過給圧制御装置

Info

Publication number: JPH06193457A
Application number: JP35954292A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Oshima; 智巳大島; Tatsuo Katamoto; 龍生片本; Susumu Niinai; 進仁井内
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-12-26
Filing date: 1992-12-26
Publication date: 1994-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】バイパス通路の開閉によって過給圧を制御す
る過給機付エンジンにおいて過渡時の最適な過給圧制御
を実現する。【構成】エンジンが急減速してスロットル弁開度（Ｔ
ＶＯ）が全閉まで変化する際に、エンジン回転数が直ち
には低下せず機械式過給機の回転がしばらく高いままで
推移する間、機械式過給機を通るエア量が急減すること
によって過給機温度が上昇し保証温度を越えるのを防止
するよう、急減速時にエアバイパス弁の開作動を速くし
（ｃ）、バイパス通路を介するエアの逆流を生じさせて
過給機を通るエア量を一時的に増大させ（ｂ）、過給機
の温度上昇を抑制する（ｅ）。また、加速時にはトルク
ショックを低減するようエアバイパス弁の閉方向への制
御速度を緩慢にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は過給機付エンジンにおけ
る過渡時の過給圧制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の過給機付エンジンにおいて
は、例えば過給機がエンジンによって駆動される機械式
過給機（スーパーチャージャ）の場合に、過給機を迂回
して吸気通路の過給機上流側と過給機下流側を連通させ
るバイパス通路と、該バイパス通路を開閉するバイパス
弁を設け、過給機下流側の吸気圧力すなわち過給圧が運
転状態に応じた目標過給圧となるよう前記バイパス弁を
開閉制御することが知られている。また、このように過
給圧を目標過給圧に制御する場合に、例えば特開昭５７
−１４６０２３号公報に記載されているように、一時的
に高出力が要求される加速時には、エンジンの耐久性を
損ねない範囲で過給圧を通常の目標過給圧より高めるこ
とによって加速応答性を向上させるようにしたものが知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】過給機が例えば機械式
過給機であって、この過給機を迂回するバイパス通路を
バイパス弁によって開閉することにより過給圧を例えば
エンジン回転数とスロットル弁開度に応じた目標過給圧
に制御する場合に、エンジンの急減速時には、スロット
ル弁が閉じ、エンジン回転数が低下してバイパス弁が開
かれるが、その際、スロットル弁が閉じるのに伴って過
給機を通過するエア量が急減するのに対し、スロットル
弁が閉じてもエンジン回転数は急には低下しないので、
その間、過給機は回転数が高いままで発熱量が低下せ
ず、そのため、温度バランスが崩れて過給機温度が一時
的に上昇し、時として保証温度を越えてしまう。また、
このようなバイパス通路の開閉によって過給圧制御を行
うと、エンジンの加速時にはバイパス弁が閉じる際のト
ルクショックが大きくなるという問題が発生する。この
加速時のトルクショックは上記公報のように加速時に過
給圧を高めるものにおいては一層顕著となる。

【０００４】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、バイパス通路の開閉によって過給圧を制御す
る過給機付エンジンにおいて、加速，減速といった過渡
時の過渡度合に応じた最適な過給圧制御を実現し、特
に、エンジン減速時の過給機温度の異常上昇を抑制し、
また、エンジン加速時のトルクショックを低減すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る過給機付エ
ンジンの過給圧制御装置は、吸気通路を介してエンジン
に供給される吸気を過給する過給機と、過給機を迂回し
て吸気通路の過給機上流側と過給機下流側を連通させる
バイパス通路と、バイパス通路を開閉するバイパス弁
と、バイパス弁をエンジンの運転状態に応じて制御する
バイパス弁制御手段とを備えた過給機付エンジンの過給
圧制御装置において、スロットル弁開度の変化に伴うエ
ンジン過渡時の過渡度合を検出する過渡度合検出手段
と、この過渡度合検出手段の出力を受け、エンジン過渡
時の過渡度合に応じてバイパス弁制御手段によるバイパ
ス弁制御の制御速度を変更する制御速度変更手段とを設
けたことを特徴とする。

【０００６】特にエンジン減速時の過給機温度の上昇を
抑制するためには、本発明に係る過給機付エンジンの過
給圧制御装置は、過渡度合検出手段をエンジン減速時の
減速度合を検出するものとし、制御速度変更手段を減速
度合が大きいほどバイパス弁の開作動を速めるようバイ
パス弁開方向制御の制御速度を大きくするものとする。

【０００７】また、エンジン加速時のトルクショックを
低減するためには、本発明に係る過給機付エンジンの過
給圧制御装置は、過渡度合検出手段をエンジン加速時の
加速度合を検出するものとし、制御速度変更手段を加速
度合が大きいほどバイパス弁の閉作動を緩慢にするよう
バイパス弁閉方向制御の制御速度を小さくするものとす
る。

【０００８】本発明は、特に、過給機がエンジンによっ
て機械的に駆動されるものに適用する。

【０００９】図１は本発明の全体構成図である。

【００１０】

【作用】本発明によれば、エンジンの運転状態に応じて
バイパス弁が制御され、バイパス通路が開閉されて過給
圧が制御される。そして、スロットル弁開度の変化に伴
うエンジン過渡時にはバイパス弁制御の制御速度が過渡
度合に応じて変更され、例えば、エンジン減速時には減
速度合が大きいほどバイパス弁を開方向に制御する制御
速度が大きくされて、バイパス弁の開作動が速められ
る。その結果、エンジンがスロットル弁開度のある程度
大きい状態から急減速し、エア量が急減した時には、バ
イパス通路が早く開かれ、過給機から吐出されたエアの
一部がバイパス通路を逆流して過給機上流に戻されて、
過給機を流れるエア量が確保され、過給機の温度上昇が
抑制される。また、エンジン加速時には、加速度合が大
きいほどバイパス弁を閉じ方向に制御する制御速度が小
さくされる。それにより、機械式過給機の場合でも急加
速時にはバイパス弁の閉作動が緩慢となり、加速時のバ
イパス弁の閉作動に伴うトルクショックが防止される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図２は本発明の一実施例の全体システム図
である。図において１はエンジンであって、該エンジン
１の吸気通路２にはサージタンク３が形成され、その上
流にエンジン１によって駆動され吸気を過給する機械式
過給機４が設けられ、また、サージタンク３と機械式過
給機４の間には、過給によって昇温した吸気を冷却する
インタークーラ５が設けられている。そして、機械式過
給機４とインタークーラ５とを迂回して吸気通路２の上
流側と下流側を連通させるバイパス通路６が設けられ、
このバイパス通路６にはダイアフラム式のアクチュエー
タにより駆動されて該通路６を開閉するエアバイパス弁
（以下、ＡＢＶという）７が介設されている。ＡＢＶ７
は、アクチュエータ作動圧を制御するＡＢＶコントロー
ラ８を介しンジンコントロールユニット９によって開閉
制御される。また、吸気通路２には機械式過給機４の上
流側に吸気通路２を開閉するスロットル弁１０が設けら
れ、これにスロットル弁開度を検出するスロットルセン
サ１１が付設されている。また、サージタンク３の下流
側には燃料噴射用のインジェクタ１２が設けられ、サー
ジタンク３には過給機下流側のブースト圧（吸気圧力）
すなわち過給圧を検出するブーストセンサ１３が設置さ
れている。

【００１３】エンジン１の排気通路１４には排気ガス中
の酸素濃度を検出するＯ₂センサ１５が設けられてい
る。エンジンコントロールユニット９には、上記Ｏ₂セ
ンサ１５の検出信号のほか、図示しない回転センサ，エ
アフローセンサからのエンジン回転信号，吸入空気量信
号等が入力され、また、上記ブーストセンサ１３から過
給圧信号が入力され、大気圧センサ１６から大気圧信号
が入力される。そして、これらの入力信号に基づいてエ
ンジンコントロールユニット９によりＡＢＶ７が制御さ
れ、また、インジェクタ１２が制御される。

【００１４】ＡＢＶ７は、基本的には、スロットル弁開
度とエンジン回転数に応じてマップ値として予め設定さ
れた目標過給圧に実際の過給圧が一致するよう制御され
る。また、スロットル弁開度がある程度大きい（例えば
５０％以上）状態から急減速するような時には、バイパ
ス弁７をできるだけ速く開いて吸気逆流により機械式過
給機４の温度上昇を抑制するよう、開方向へのバイパス
弁７の制御速度を大きくする制御が行われる。

【００１５】図３はこのようなエンジン減速時のＡＢＶ
制御を示すタイムチャートであって、（ａ）にはスロッ
トル弁開度（ＴＶＯ）を、（ｂ）には機械式過給機（Ｓ
／Ｃ）４を通るエア量（Ｑａ）を、（ｃ）にはＡＢＶの
開閉状態を、（ｄ）にはエンジン回転数を、（ｅ）には
機械式過給機（Ｓ／Ｃ）４の吐出部温度をそれぞれ示し
ている。ただし、図は時間軸を引き伸ばしたものであっ
て、実際はスロットル弁開度が開から全閉まで急変す
る。

【００１６】スロットル弁開度がある程度大きい状態か
ら減速状態に入って図の（ａ）に示すようにスロットル
弁開度が開から全閉に向け変化すると、機械式過給機４
を通るエア量は図の（ｂ）に示すように減少する。な
お、機械式過給機４を通るエア量は、後述のＡＢＶの閉
作動に伴って一時的に増大し、図の（ｂ）に示すように
減少カーブに山ができる。この時、ＡＢＶ７は、上記マ
ップ値による定常の過給圧制御の場合と同じ条件で制御
した場合にスロットル弁開度が所定開度以下になったと
ころで図の（ｃ）に実線で示すように閉じ方向へ制御さ
れるものであるところ、この実施例では、急減速時のＡ
ＢＶの制御は、破線で示すように閉じ始めが速く、か
つ、閉じる速度も大きくなるよう変更される。また、エ
ンジン回転数は、スロットル弁開度が変化しても直ちに
変化せず、高速からの減速の際には図の（ｄ）の実線の
ように、スロットル弁の変化から遅れて低下し、中速か
らの減速の際には一点鎖線のように更に遅れて低下す
る。この時、ＡＢＶ制御を減速時に上記のように変更し
ない場合は、機械式過給機４を通るエア量はエンジン回
転数が下がる前に図の（ｂ）の実線のようにかなり低い
レベルまで低下し、そのため機械式過給機４の吐出部温
度が上昇し、図の（ｅ）に示すように保証温度を越える
場合があるが、上記のようＡＢＶ７の閉作動を速めるよ
うな減速時制御を行った場合には、機械式過給機４によ
って吐出されたエアが一時的にバイパス通路６を逆流
し、機械式過給機４を通るエア量が図の（ｂ）に破線で
示すように減速初期の段階で一時的に増大することにな
って、図の（ｅ）に破線で示すように機械式過給機４の
温度上昇が低減される。

【００１７】また、エンジン１の加速時にはＡＢＶ７が
閉じることに伴って発生するトルクショックを低減する
ようＡＢＶ７の閉方向への制御速度を緩慢にする制御が
行われる。

【００１８】図４はこのような加速時のＡＢＶ制御を示
すタイムチャートであって、（ａ）にはスロットル弁開
度（ＴＶＯ）を、（ｂ）には機械式過給機下流側のブー
ス圧を、（ｃ）にはＡＢＶの開閉状態がそれぞれ示され
ている。アクセルが踏み込まれ、図の（ａ）に示すよう
にスロットル弁開度が開方向へ変化すると、機械式過給
機下流側のブースト圧は図の（ｂ）に示すように上昇す
る。そして、ＡＢＶ７は、スロットル弁開度が所定開度
に達したところで閉側に制御される。その際、加速時の
ＡＢＶ７の制御を上記のように変更しない場合は図の
（ｃ）に実線で示すようにＡＢＶ７の開度変化が急激な
ものとなり、その場合、図の（ｂ）の実線のように変速
シフトの途中でブースト圧が急上昇し、トルクショック
が発生するが、この実施例の場合は、図に破線，一点鎖
線あるいは二点鎖線で示すようなパターンで、ＡＢＶ閉
じ方向への作動が緩慢になるような制御に変更され、そ
の結果、ブースト圧の上昇は図の（ｂ）に破線，一点鎖
線あるいは二点鎖線で示すように抑制され、トルクショ
ックが低減される。なお、図の（Ｃ）に示す三つのパタ
ーンは、加速時の要求トルクの大小等によって選択でき
るものであり、また、その他の任意のパターンに設定す
ることもできる。

【００１９】図５は上記実施例のＡＢＶ制御を実行する
フローチャートを示している。このフローチャートによ
る制御はＳ１〜Ｓ１２の各ステップからなるものであっ
て、スタートすると、Ｓ１でスロットル弁開度，エンジ
ン回転数といった各種信号を読み込む。そして、Ｓ２で
スロットル弁開度の変化を見てエンジン減速時かどうか
を判定する。

【００２０】Ｓ２でエンジン減速時というときは、Ｓ３
へ進んで、スロットル弁開度（ＴＶＯ）が５０％以上か
どうかを判定する。そして、スロットル弁開度が５０％
以上のときは、Ｓ４でスロットル弁作動速度ωを読み込
み、Ｓ５でスロットル弁作動速度ωが設定値ω₁より大
きいかどうかで急減速かどうかを判定する。そして、ス
ロットル弁作動速度ωが設定値ω₁より大きく急減速で
あると判定したときは、Ｓ６へ進んで、過給機温度の上
昇を抑制するため制御速度の大きい減速時パターンでＡ
ＢＶを制御する。また、スロットル弁作動速度ωが設定
値ω₁以下のときは、Ｓ７へ進み、通常パターンでＡＢ
Ｖを制御する。

【００２１】また、Ｓ２でエンジン減速時でないという
ときは、Ｓ８でエンジン加速時かどうかを判定する。そ
して、加速時というときは、Ｓ９へ進んでスロットル弁
作動速度ωを読み込み、Ｓ１０でスロットル弁作動速度
ωが設定値ω₂より大きいかどうかを判定して、スロッ
トル弁作動速度ωが設定値ω₂より大きいときは、Ｓ１
１へ進んで、ＡＢＶ閉作動時のトルクショックを低減す
るため制御速度の緩慢な加速時パターンでＡＢＶを制御
する。また、スロットル弁作動速度ωが設定値ω₂以下
のときは、Ｓ１２へ進み、通常パターンでＡＢＶを制御
する。

【００２２】なお、本発明は、ＡＢＶ制御の減速時パタ
ーンを減速度合に応じて複数設定するなど、上記実施例
に限定されない態様に適宜変更して実施することができ
る。また、本発明は過給機がターボチャージャの場合に
も適用可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、エンジン過渡時の過渡度合に応じた制御速度を選択
して最適な過給圧制御を行うようにできる。そして、特
に、エンジン減速時には、過給機を迂回するバイパス弁
の開作動を速めることで過給機温度の上昇を抑制するよ
うにでき、エンジン加速時には、同バイパス弁の閉作動
を緩慢にすることによってトルクショックを低減するよ
うにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成図

【図２】本発明の一実施例の全体システム図

【図３】本発明の一実施例における減速時のＡＢＶ制御
を示すタイムチャート

【図４】本発明の一実施例における加速時のＡＢＶ制御
を示すタイムチャート

【図５】本発明の一実施例におけるＡＢＶ制御を実行す
るフローチャート

【符号の説明】

１エンジン２吸気通路４機械式過給機６バイパス通路７エアバイパス弁９エンジンコントロールユニット１１スロットルセンサ１３ブーストセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気通路を介してエンジンに供給される
吸気を過給する過給機と、前記過給機を迂回して前記吸
気通路の過給機上流側と過給機下流側を連通させるバイ
パス通路と、前記バイパス通路を開閉するバイパス弁
と、前記バイパス弁をエンジンの運転状態に応じて制御
するバイパス弁制御手段とを備えた過給機付エンジンの
過給圧制御装置において、スロットル弁開度の変化に伴
うエンジン過渡時の過渡度合を検出する過渡度合検出手
段と、前記過渡度合検出手段の出力を受けエンジン過渡
時の過渡度合に応じて前記バイパス弁制御手段によるバ
イパス弁制御の制御速度を変更する制御速度変更手段と
を設けたことを特徴とする過給機付エンジンの過給圧制
御装置。
【請求項２】過渡度合検出手段はエンジン減速時の減
速度合を検出するものとし、制御速度変更手段は減速度
合が大きいほどバイパス弁の開作動を速めるようバイパ
ス弁開方向制御の制御速度を大きくするものとした請求
項１記載の過給機付エンジンの過給圧制御装置。
【請求項３】過渡度合検出手段はエンジン加速時の加
速度合を検出するものとし、制御速度変更手段は前記加
速度合に応じて該加速度合が大きいほどバイパス弁の閉
作動を緩慢にするようバイパス弁閉方向制御の制御速度
を小さくするものとした請求項１記載の過給機付エンジ
ンの過給圧制御装置。
【請求項４】過給機がエンジンによって機械的に駆動
されるものである請求項１，２または３記載の過給機付
エンジンの過給圧制御装置。