JPS6350733A

JPS6350733A - 過給機付エンジンの異常過給圧判定装置

Info

Publication number: JPS6350733A
Application number: JP19284386A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Sakamoto; 勝彦坂本; Koichi Hatamura; 耕一畑村; Masaaki Taniguchi; 正明谷口
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-08-20
Filing date: 1986-08-20
Publication date: 1988-03-03
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: JPH0765949B2

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）本発明は過給機付エンジンの異常過給圧判定装置に関す
るものである。

（従来技術）過給機により過給を行なうエンジンにあっては、過給圧
が高くなり過ぎることによるエンジン損傷を防止するた
め、過給圧を逃すリリーフバルブや排気ガスをバイパス
させるウェストゲートバルブ（排気ターボ式の過給機を
備えたもの）等の最大過給圧調整手段を備えている（実
開昭５８−１５４８２９号公報）。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上述した最大過給圧調整手段の作動が円滑に
行なわれなくなった場合は、過給圧が異常に高くなる事
態が発生する。このような過給圧が異常に大きくなった
ときのエンジン保護のため、例えば燃料カットを行なう
等により過給圧を抑制して、エンジンの保護を行なうこ
とが考えられている。このような異常過給圧発生時の過
給圧抑制は、ドライバビリティ等に大きく影響を与える
ため、むやみに行なわないことが望まれるる反面、異常
過給圧が生じたとぎには確実に過給圧を抑制し得ること
が望まれるものである。特に、過給圧は、ウェストゲー
トバルブ等の最大過給圧調整手段が正常に作動していて
も、過渡時等にあっては一時的に大きな値を示すときも
あり、この−時的な異常過給圧を検出したときに直ちに
異常事態と判定することは、エンジンの円滑な運転を損
なうことになる。このような観点から、過給圧が異常で
あるか否かの判定をいかに行なうか、特に判定基準値を
いかに設定するかが問題となる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
過給圧が異常であるか否かの判定を、エンジンの円滑な
運転を損なうような事態を極力生じさせることなく最適
になし得るようにした過給機付エンジンの異常過給圧判
定装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明にあっては、異常過給圧と判定する
ときの判定基準値を、常時は太きく設定して、過給圧制
御が正常に行なわれているときに燃料カット等によるエ
ンジンの円滑な運転を妨げるような＄態が発生すること
を極力防止するようにしである。また、この大きな判定
Ｘ準個に基づく異常判定が所定回放生じたときは、例え
ばウェストケートバルブ等の最大過給圧調整手段が故障
した非常事態であるとして、上記判定基準値を低下させ
てエンジンの保護を確実に行なえるようにしである。具
体的には、第６図に示すように、過給機により過給を行なうようにしたエンジンにおいて
、過給圧を検出する過給圧検出手段と、前記過給圧検出手段で検出された過給圧を判定基準値と
比較して、過給圧が異常であるか否かを判定する異常判
定手段と、前記異常判定手段により異常過給圧と判定された回・数
をカウントするカウント手段と、前記カウント手段によ
るカウント数か所足回数上となったときに、前記判定基
準値を低過給圧側に変更する判定基準値変更手段と、を備えた構成としである。

（実施例）以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図において、１は往復動多気筒型とされたエンジン
本体で、既知のように、シリンダブロック２とシリンタ
ヘッド３とピストン４とにより燃焼室５が画成され、こ
の燃焼室５には、吸気ボート６および排気ポート７が開
口されている。そして、吸気ボート６は吸気弁８により
、また排気ポート７は排気弁９により、図示を略すクラ
ンク軸と同期して所定のタイミングで開閉されるように
なっている。

吸気ボート５に連なる吸気通路１１には、その上流側か
ら下流側へ順次、エアクリーナ１２、フラップ式のエア
フローメータ１３、排気ターボ式過給機１４のコンプレ
ッサホイール１４ａ、インタクーラ１５、スロットルバ
ルブ１６、サージタンク１７、燃料噴射弁１８が配設さ
れている。なお、サージタンク１７下流の吸気通路１１
は各気筒毎に独立した独立吸気通路とされる一万、サー
ジタンク１７よりも上流の吸気通路１１は共通（１本）
の共通吸気通路とされている。

排気ポート７に連なる排気通路１９には、各気筒の合Ｆ
ｆ、部分よりも下流側において、前記過給機１４のター
ビンホイール１４ｂが配設されている。このタービンホ
イール１４ｂは、コブレッサホイール１４ａに対してシ
ャツ）１４ｃを介してｉｉ結され、これにより、排気ガ
スエネルギを受けてタービンホイール１４ｂが回転され
ると、コンプレッサホイール１４ａが回転されて、過給
が行なわるようになっている。なお、最大過給圧の調整
は、ウェストゲートバルブ２０によって、従来と同様に
して行なわれるようになっている。

第１図中Ｕはマイクロコンピュータによって構成された
制御ユニットで、この制御ユニットＵには、前記エアフ
ローメータ１３からの吸入空％量信号の他、各センサ３
１〜３６からの信号が入力されて、これ等各センサ３１
〜３６からの信号に基づき制御ユニッ）Ｕは、後述する
ように燃料噴射弁１８および運転者から目視し易い位雁
に設けられたワーニングランプ３０を制御する。上記セ
ンサ３１は、エアフローメータ１３付近の吸気温度を検
出するものである。センサ３２は、スロットルバルブ１
６の開度を検出するものである。セＩンサ３３は、サー
ジタンク１７内の吸気温度を検出するものである。セン
サ３４はエンジンの冷却水温を検出するものである。セ
ンサ３５はエンジンのクランク角位芒を検出するもので
ある。センサ３６は、デストリピユータ３７に付設され
てエンジン回転数を検出するものである。なお、ニアフ
ローメータ１３からの出力信号は、そのフラップ片１３
ａの揺動位置をポテンショメータ１３ｂによって電圧変
換されて、制御ユニットＵに入力される。

勿論、制御ユニットＵは、基本的にＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、ＣＬＯＣＫを備えると共に、人出刃インタフェイ
スを備える他、燃料噴射弁１８あるいはワーニングラン
プ３０駆動用の駆動回路を備えているが、マイクロコン
ピュータを利用する場合のこれ等の構成は既知なのでそ
の詳細な説明は省略する。

さて次に、制御ユニッ）Ｕによる１υｊｉｆｆ内容につ
いて、第２図に示すフローチャー１・を参照しつつ説明
する。この制御において、フラグＡおよびＢが用いられ
ているが、フラグＡは過給圧の制定基準値として大きい
値を選択するか小さい値を選択するかを区別するたちの
ものであり、またフラグＢは燃料カットを行なうか否か
を区別するためのものである。そして、本実施例では、
ウェストゲートバルブ２０が故障したようなときに生じ
る異常過給圧を抑制するために、燃料カッｈｉ行なうよ
うにしである。また、過給圧の大きさは、過給圧検出用
の独立したセンサを別途設けることなく、過給圧に対応
した吸入空気量、より具体的にはこの吸入空気量に対応
した燃キ［噴射量によって検出するようにしである。な
お、以下の説明におけるＰはステップを示す。

以上のことを前提として、イグニッッションスイ・ソチ
のオン作動により、先ずＰｌにおいてシステムイニシャ
ライズがなされて、フラグＡが０（判定基準値として大
きい値に対応）に、また燃料カット回数（異常過給圧判
定回数）を意味するカウント値ＴがＯにされる。

次に、Ｐ２において、エンジン回転数Ｎｅ、吸入空気量
Ｑａ、エアフローメータ１３付近での吸気温度Ｔ　ＨＡ
Ａが読込まれる。Ｐ３においては、吸気温度Ｔ　ＨＡＡ
に基づいて、あらかじめ作成、記憶されたマツプより（
第３図参照）、補正係数（密度補正）ＣＡＩＲが算出さ
れる。さらに、Ｐ４においては、エンジンの運転状態（
例えば力ＯＲ速、冷却水温）に基づく補正係数ＣＡＤＤ
が算出される。

引続き、Ｐ５においてサージタンク１７部分での吸気温
度Ｔ　ＨＡＥが読込まれた後、Ｐ６において、あらかじ
め作成、記憶されたマツプ（第４図参照）に基づいて、
この吸気温度Ｔ　ＨＡＥに対応した補正係数ＣＡが算出
される。

Ｐ７においては、あらかじめ作成、記憶されたマツプ（
ン５図参照）に基づいて、異常過給圧の判定基Ｍ個ＴＰ
ＯＣＩ、ＴＰＯＣ２および燃料カットから燃料復帰する
ときの判定基準値ＴＰＯＧＲが発生される。なお、この
判定基準値のうち小さい刀の値ＴＰＯＣ２は、ウェスト
ゲートバルブにより設定される最大過給圧よりも若干大
きくされている。この後、Ｐ８において、エンジン回転
数Ｎｅ、吸入空気量Ｑａ、エアフローメータ１３付近で
の吸気温度Ｔ　）ＩＡＡに基づいて、従来同様、基本の
燃料噴射量ＴＰが写出される。

Ｐ９においては、フラグＡがＯであるか否かが判別され
るが、当初はＯであるので（ＰＬでのイニシャライズ）
、ＰＩＯへ移行して、異常過給圧の判定基や値Ｔ　ＰＯ
Ｃとして、大きい値ＴＰＯＣＩが設定される。そして、
ｐＨにおいて、Ｐ８で算出された燃料噴射量（基本燃料
噴射、１）ＴＰが、判定基準値Ｔ　ＰＯＣに対してＰ６
で算出された補正係数を掛は合わせた値（過給による温
度上昇に伴なう密度補正）よりも大きいか否かが判別さ
れる。このＦｉｌでＹＥＳのときは、異常過給圧発生と
考えられるので、Ｐ　１２に移行して、１秒経過するの
を待ち、１秒経過後もなおＰｌｌでＹＥＳとされたとき
は、本当の異常過給圧発生時であるとして、ＰＩ３へ移
行する。上記Ｐ１２の処理は、エアフローメータ１３が
オーバシュートし易い点を勘案して、このオーバシュー
トによる異常過給圧発生というあやまった判定を防止す
るためになされる。

ＰＩ３では、異常過給圧が発生したときなので、ワーニ
ングランプ３０を点灯（ＯＮ）して運転者に警告する一
方、ＰＩ３において燃料カットを行なって、過給圧を抑
制する。そして、ＰＩ３において、フラグＢを１にセッ
トすると共に、異常過給圧の発生回数Ｔをカウントアツ
プする。この後は、燃料カットにより異常過給圧が抑制
されるので、ＰＩ３において、ワーニングランプ３０を
消灯（ＯＦ　Ｆ）する。

ＰＩ３の後は、ＰＩ３において、異常過給圧の発生回数
Ｔが、判定基準値を変更するための所定回数に相当する
３回以上であるか否かが判別される。このＰＩ３でＹＥ
Ｓのとき、すなわち異常過給圧が３回以上発生したとき
は、ＰＩ３においてワーニングランプ３０を点灯し、Ｐ
Ｉ３でフラグＡを１にセットした後、Ｐ２Ｏにおいて、
判定基準値Ｔ　ＰＯＣ：を小さい方の値ＴＰＯＣ：　２
にセットする。勿論、このＰ２Ｏで変更された判定基準
値は、ＰＩ３でフラグＡが１にセットされるため、前記
Ｐ９での判別がＮｏとされて、小さい方の値ＴＰＯＣ２
が判定基準値Ｔ　ＰＯＧとされたまま、前記Ｐ１１での
異常判定がなされる。

この後は、Ｐ２１において、フラグＢが１であるか否か
、すなわち燃料カー／　トを行なうときであるか否かが
判別されて、ＹＥＳのときは所定の燃料噴射タイミング
となっても燃料噴射を行なうことなくそのままＰ２へ戻
り、またＰ２１でＮＯのきは、Ｐ２２に移行して、所定
の燃料噴射タイミングとなったときに、Ｐ８で算出され
た燃料噴射ｉＴＰにＰ４で算出された補正係数ＣＡＤＤ
を掛は合わせた最終燃料噴射量ＴＩが噴射される。

−刀、前記ＦｉｌでＮＯと判別されたときは、異常過給
圧が発生していないときであり、このときはＰ２３に移
行して、前回燃料カットが行なわれたか否かが判別され
る。このＰ２３でＮＯのときは、Ｐ２５においてフラグ
ＢをＯにリセットした後、前記Ｐ１６１００処理がなさ
れる。また、Ｐ２３でＹＥＳのときすなわち前回燃料カ
ットが行なわれているときは、Ｐ２４において、Ｐ８で
算出される燃料噴射量ＴＰが、燃料復帰条件としての復
帰用基準燃料噴射量ＴＰＯＣＲ以下であるか否かが判別
される。このＰ３４でＹＥＳのときは、燃料復帰しても
再度異常過給圧が生じないときなので、Ｐ２５移行の処
理すなわち異常過給圧が発生しなかったときと同じ処理
がなされる。これに対して、Ｐ２４でＮＯのときは、そ
のまま燃料復帰すると再び異常過給圧が生じる可能性が
高いので、異常過給圧発生時と同じようにＰ１３１００
処理がなされる。さらに、ＰＩ３においてＮＯと判別さ
れたとき、すなわちエアフローメータ１３のオーバシュ
ートによる疑似の異常過給圧発生と考えられるときは、
実質的に異常過給圧発生ではないので、Ｐ２５移行の処
理がなされる。

以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず
例えば次のような場合をも含むものである。

■異常過給圧発生時に過給圧を抑制するには、エンジン
の出力そのものを低下させる適宜の手段、例えば点火時
期を調整することにより、スロー／　トルバルブ１６を
強制的に閉方向へ作動させることにより、燃料噴射時期
を調整することにより（特にディーゼルエンジンの場合
）等によって行なうことができる。

■異常過給圧が所定回数発生した後であっても、−旦エ
ンジンを停止して再スタートしたときには再び大きい方
の値ＴＰＯＣＩを判定基準値Ｔ　ＰＯＧとなるようにし
たものを示したが、この大きい方の（ｆｉＴＰＯｃｌに
戻すには、専用のリセットボタン等を操作することによ
り行なうようにして、修理工場で異常過給圧を生じる原
因が除去された後当該修理工場でリセットさせることも
できる。また、異常過給圧の発生回数のカウントとして
は、エンジンスタートから停止までの間ではなく、例え
ば１時間の間に所定回数発生したか否かというように時
間を限定するようにしてもよい。

■異常過給圧を生じたことを示す警報袋６としては、ワ
ーニングランプ３０の他ブザーを利用するようにしても
よい。

■過給ａ１４としては、エンジンにより機械的に駆動さ
れるスーパチャージャ等適宜の形式のものとすることが
できる。

（φ利足基準値の変更は、２段階に限らず３段階以上と
するようにしてもよい。

（唖）制御ユニットＵをコンピュータによって構成する
場合は、デジタル式あるいはアナログ式のいずれであっ
てもよい。

（発明の効果）本発明は以上述べたことから明らかなように、過給圧制
御が正常に行なわれているときに不必要に異常過給圧と
して検出するのを極力避けつつ、この正常な過給圧制御
が行なわれなくなったときに生じる異常過給圧発生を確
実に検出することができる。この結果、エンジンの円滑
な運転を極力阻害することなく、異常過給圧発生に伴な
うエンジン保護を効果的に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

７ｆＳ１図は本発明の実施例を示す全体系統図。第２図は本発明の制御例先示すフローチャート。第３図〜第５図は本発明の制御例に用いる各種制御値の
例を示すグラフ。７５６図は本発明の全体構成図。１：エンジン本体１１：吸気通路１３：エアフローメータ１４：過給機１８：燃料噴射弁１９：排気通路Ｕ：制御ユニット３０：ワーニングランブ第３図ＴＨＡＡ第４図ＨＡＥ第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）過給機により過給を行なうようにしたエンジンに
おいて、過給圧を検出する過給圧検出手段と、前記過給圧検出手段で検出された過給圧を判定基準値と
比較して、過給圧が異常であるか否かを判定する異常判
定手段と、前記異常判定手段により異常過給圧と判定された回数を
カウントするカウント手段と、前記カウント手段によるカウント数が所定回数以上とな
ったときに、前記判定基準値を低過給圧側に変更する判
定基準値変更手段と、を備えていることを特徴とする過給機付エンジンの異常
過給圧判定装置。