JPS61101624A - 内燃機関の過給圧制御装置 - 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装置、更に詳細には過給
圧を発生する排ガスターボ過給機と、排ガスターボ過給
機を制御する過給圧制御器と、過給圧を測定し過給圧制
御器に信号を送る過給圧センサとを備えた内燃機関の過
給圧制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来から目標過給圧値と実際の過給圧値に従って内燃機
関の過給圧を制御する方法が知られている。その場合実
際の過給圧は過給圧センサを用いて測定される。過給圧
センサは例えば差を検出する過給圧センサとして構成さ
れ、内燃機関に発生する過給圧と空気の大気圧間の圧力
、即ち相対過給圧を測定している。

［発明が解決しようとする問題点］ 過給圧制御を行なう場合だけだとこの相対過給圧を測定
するだけで十分であるが、内燃機関を他の形態に従って
制御する場合にはこのような相対過給圧は用いることが
できず、場合によっては例えば絶対過給圧あるいは空気
の大気圧が必要となる場合が生じる。

従って本発明はこのような点に鑑み成されたもので、内
燃機関を制御するのに必要な種々の圧力特性値を求める
内燃機関の過給圧制御装置を提供するこ七を目的とする
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような問題点を解決するために、内燃機関
の所定駆動状態において測定過給圧から他の圧力特性値
を求める構成を採用した。

［作用］ このような構成において、過給圧センサは内燃機関に発
生する絶対過給圧値を測定すると共に、測定された過給
圧から他の圧力特性値を求めることができるようになる
。

［実施例］ 以下図面に示す実施例に従い本発明の詳細な説明する。

以下に本発明の詳細な説明するが、本発明は所定の内燃
機関に限定されるものでなく１例えばディーゼル式内燃
機関、ガソリン式内燃機関あるいは他の内燃機関にも用
いることができるものである。同様に本発明は以下に述
べる実施例に限定されるものでなく、過給圧制御装置を
アナログ回路を用いて構成したり、それに対応してプロ
グラムされたデジタルコンピュータを用いても実現でき
るものである。また、以下に説明する実施例における信
号はアナログ電圧であったり、また所定のデユーティ比
を持ったデジタル信号等である。

第１図において符号１０で示すものは過給圧センサであ
り、この過給圧センサ１０の出力信号ＰＬはスイッチ１
１に入力される。スイッチ１１は駆動回路１２により２
つの切り換え状態に切り換えられる。駆動回路１２は例
えば内燃機関のアイドリング状態を示す信号ＬＬ等の入
力信号によって駆動される。スイッチ１１の一方の切り
換え状態ではスイッチ１１はメモ、す１３に接続され、
そのメモリ１３の出力信号がＰＡＴＭで図示されている
。またスイッチ１１が他方の切り換え位置にあると、ス
イッチ１１はメモリ１４側に切り換わり、そのメモリの
出力信号がＰＡＢＳで図示されている。符号１５で示さ
れた差形成回路にはメモリ１３から出力信号ＰＡＴＭが
、またメモリ１４から出力信号ＰＡＢＳが入力される。

これら、の両信号に従って差形成回路１５は出力信号Ｐ
ＲＥＬを形成し、それによって過給圧制御器１６を駆動
する。この過給圧制御器１６には、所望の過給圧目標値
ＰＳＯＬＬ等の他の入力信号が入力される。過給圧制御
器はこれらの入力信号に従って出力信号を形成し、それ
に従い排ガスターボ過給機１７を制御する。過給圧制御
器１６の出力信号が変化すると、排ガスターボ過給機１
７の特性が変化し、それに従って内燃機関に発生する過
給圧が変化する。このように変化した過給圧は過給圧セ
ンサｌＯにより測定されるので、それによってフィード
バック回路、即ち閉ループ制御回路が形成される。

第１図に図示した実施例で、過給圧センサ１０は内燃機
関に発生する真空に対する過給圧に対応した圧力を測定
する。即ち、信号ＰＬは絶対圧力値となる。内燃機関が
今、信号ＬＬで示したようなアイドリング状態にあると
、信号ＰＬはメモリ１３に入力される。内燃機関はアイ
ドリング状態にあり、従って過給が行なわれないので、
この状態では過給圧センサｌＯにより測定された圧力は
空気の大気圧ＰＡＴＭに対応する。この大気圧はメモリ
１３に一時記憶され、差形成回路１５を介して過給圧制
御器１６において処理される。

これに対して内燃機関がフィトリング状態にない時には
、信号ＰＬはメモリ１４に入力される。

内燃機関がフィトリング状態にないので、ターボ過給機
が動作し、内燃機関に過給が行なわれる。　　　ゞ°１
°ｃｏａＵＪｃ’４”！％ＰＬｊ”ｎａｍ＋ａ“ｉｉｔ
　　　ｉ＋る絶対過給圧ＰＡＢＳとなる。この絶対過給
圧値ＰＡＢＳはメモリ１４に一時格納され、同様に差形
成回路１５を介して過給圧制御器１６に送られる。差形
成回路１５の出力信号は、ＰＲＥＬ＝ＰＡＢＳ−ＰＡＴ
Ｍから得られる相対過給圧ＰＲＥ　Ｌとなる。この相対
過給圧ＰＲＥＬ、即ち絶対過給圧ＰＡＢＳと空気の大気
圧ＰＡＴＭの差に従い過給圧制御器１６を介して圧力Ｐ
ＲＥＬが所望の過給圧目標値ＰＳＯＬＬに対応するよう
に排ガスターボ過給機１７が制御される。

このように本発明の装置により、過給圧センサｌＯによ
り測定された圧力信号ＰＬから内燃機関の駆動状態がど
のような状態になっているかに従い、空気の大気圧に関
する信号ＰＡＴＭ、絶対過給圧に関する信号ＰＡＢＳ並
びに相対過給圧ＰＲＥＬに関する信号を得ることができ
る。これを一般的に言うと、過給圧センサにより測定さ
れた圧力から他の圧力特性値を求めることができること
になる。

第１図に図示した装置においてメモリ１３゜１４はそれ
ぞれ信号を一時格納するだけでなく、信号を整合化させ
ることもできる。また利用例では、メモリのうち１つあ
るいは両方を省略することもできる。そのような実施例
が第２図に図示されており、第２図に図示した実施例は
原理的に第１図の構成と同一であるが、第２図の場合に
はメモリ１４が設けられておらず、それによりスイッチ
１１は遮断機１１の機能を果たしている。

他の構成は基本的に第１図に図示した機能ないし作用と
同一である。

本発明装置では駆動回路１２を介してスイッチ１１を駆
動させるのを内燃機関のアイドリング状態だけでなく、
例えば回転数等のような内燃機関の他の動作特性量によ
って行なうことも可能である。そのような場合には過給
圧センサ１０は内燃機関の回転数が所定の回転数領域に
ある場合にのみメモリ１３と接続されることになる。一
般的にスイッチ１１の駆動を他の量に関係させることも
でき、その場合過給圧センサが実際に空気の大気圧ＰＡ
ＴＭｔ−測定している時のみ信号ＰＬをメモリ１３に入
力させるようにスイッチの切り換え時点を制御させる。

第１図及び第２図から明らかなように過給圧制御器１６
は相対過給圧ＰＲＥＬによって駆動されるが、この信号
を他の大気圧に関係した圧力信号とすることもできる。

しかし、本発明装置では大気圧ＰＡＴＭと絶対過給圧Ｐ
ＡＢＳが同時に得られるので、これらの信号を内燃機関
の他の動作特性量の開ループ制御あるいは閉ループ制御
に利用することができるという利点がある。例えば絶対
過給圧ＰＡＢＳは内燃機関に供給される燃料の量を制御
する時の排煙制限に用いることができる。また大気圧Ｐ
ＡＴＭは高度に関係した補正、例えば排気再循環制御に
おける高度補正、また噴射開始時期、吸入空気量の高度
補正等に用いることができる。

また本発明装置では差形成回路によって発生する相対過
給圧ＰＲＥＬの精度が向上し、特に過給圧が小さい領域
において著しく精度が向上することが判明している。

本発明装置では内燃機関が何らかの時点で所定の駆動状
態、例えばアイドリング状態となり、この駆動状態にあ
る時に大気圧ＰＡＴＭを測定することが必要である。し
かし内燃機関が例えば始動後長い期間に渡って上述した
駆動状態にならないような可能性が存在する。その結果
、この時間の間に空気の大気圧の変動があってもそれを
測定することができず、内燃機関の過給圧制御が誤って
しまうという結果が生じる。従って他の方法あるいは装
置でこのような状態を識別し、このような問題を解決す
るのが好ましい。

例えば、空気量センサの出力信号を用いてアイドリング
時以外の過給圧制御により内燃機関に供給される空気量
が所定の上限値を超えるまでの大きな値になっているか
どうかを検出することができる。このような場合には過
給圧制御が誤動作していると判断され、例えば過給圧制
御を遮断する等の対応した処置がとられる。

内燃機関が上述した過給圧制御でなく、更に排気再循環
制御も行なう場合には、排気再循環制御に用いられる空
気量センサの出力信号を用いて過給圧制御の誤作動を検
出したり、ないしは過給圧センサ１０の機能を空気量セ
ンサに置き換えることが可能である。即ち内燃機関がフ
ィトリング状態であり、同時に過給も行なわず、また排
気再循環も行なわない場合にはこの駆動状態において空
気量センサの出力信号から空気の大気圧を求めることが
可能である。それにより空気量センサを用いて過給圧制
御の誤動作を識別し、例えば空気量センサの出力信号か
ら大気圧を測定する等の手段を講じてこの問題に対処す
ることができる。また過給圧制御を直接空気量センサの
出力信号に従って作動させることもできる。また過給圧
制御に誤動作が検出された場合には単純に過給圧制御を
遮断することも可能である。上述した空気量センサは、
例えば弁式の空気量センサ、熱線式の空気量センサ等が
考えられる。

上述した装置の中で個々のプロ・ンクないし素子をどの
ように実現できるかは公知のものであり、回路技術的に
見て種々の改変ないしは改良が可能であることももちろ
んである。

本発明の核心は測定圧力から種々の他の特性圧力値を導
き出すことであり、そ・の範囲内において種々の改変が
可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば測定圧力値から種々
の他の圧力特性値を求めることができるので、内燃機関
を最適に制御することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明装置の異なる実施例
を示したブロック図である。 １０・・・過給圧センサ　１２・・・駆動回路１３．１
４・・・メモリ　１６・・・過給圧制御器１７・・・排
ガスターボ過給機 、頁の続き コ明　　者　　ゲルハルト・シュトウ　　ドイツ連邦共
和国７０００シ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　過給圧を発生する排ガスターボ過給機と、排ガス
   ターボ過給機を制御する過給圧制御器と、過給圧を測定
   し過給圧制御器に信号を送る過給圧センサとを備えた内
   燃機関の過給圧制御装置において、内燃機関の所定駆動
   状態において測定過給圧から他の圧力特性値を得るよう
   にしたことを特徴とする内燃機関の過給圧制御装置。 ２）　測定過給圧から絶対過給圧値を得るようにした特
   許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の過給圧制御装置
   。 ３）　測定過給圧から空気の大気圧を求めるようにした
   特許請求の範囲第１項または２項に記載の内燃機関の過
   給圧制御装置。 ４）　測定過給圧から相対過給圧値を得るようにした特
   許請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載の内燃
   機関の過給圧制御装置。 ５）　内燃機関の所定駆動状態がアイドリング状態であ
   る特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項
   に記載の内燃機関の過給圧制御装置。 ６）　アイドリング状態において測定過給圧から空気の
   大気圧を求めるようにした特許請求の範囲第５項に記載
   の内燃機関の過給圧制御装置。 ７）　アイドリング駆動状態以外の駆動状態において測
   定過給圧から絶対過給圧値を求めるようにした特許請求
   の範囲第５項または第６項に記載の内燃機関の過給圧制
   御装置。 ８）　内燃機関の所定駆動状態は内燃機関の回転数ある
   いは負荷状態が所定の領域にある状態である特許請求の
   範囲第１項から第７項までのいずれか１項に記載の内燃
   機関の過給圧制御装置。 ９）　絶対過給圧と空気の大気圧の差から相対過給圧を
   求めるようにした特許請求の範囲第２項、第３項または
   第４項に記載の内燃機関の過給圧制御装置。 １０）　他の圧力特性値を導き出すのを監視するため空
   気量センサを用いるようにした特許請求の範囲第１項か
   ら第９項までのいずれか１項に記載の内燃機関の過給圧
   制御装置。 １１）　過給が無く、また排気再循環の無いアイドリン
   グ駆動状態において空気量センサの出力信号から空気の
   大気圧を求めるようにした特許請求の範囲第１０項に記
   載の内燃機関の過給圧制御装置。 １２）　空気量センサの出力信号を用いて過給圧制御器
   からの出力信号を補正するようにした特許請求の範囲第
   １１項に記載の内燃機関の過給圧制御装置。 １３）　絶対過給圧値を排煙制限に用いるようにした特
   許請求の範囲第１項から第１２項までのいずれか１項に
   記載の内燃機関の過給圧制御装置。 １４）　空気の大気圧値を高度補正に用いるようにした
   特許請求の範囲第１項から第１３項までのいずれか１項
   に記載の内燃機関の過給圧制御装置。 １５）　相対過給圧値を内燃機関の過給圧制御に用いる
   ようにした特許請求の範囲第１項から第１４項までのい
   ずれか１項に記載の内燃機関の過給圧制御装置。