JP3454455B2 - 可変容量ターボチャージャの制御方法及び装置 - Google Patents
可変容量ターボチャージャの制御方法及び装置Info
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- JP3454455B2 JP3454455B2 JP16698196A JP16698196A JP3454455B2 JP 3454455 B2 JP3454455 B2 JP 3454455B2 JP 16698196 A JP16698196 A JP 16698196A JP 16698196 A JP16698196 A JP 16698196A JP 3454455 B2 JP3454455 B2 JP 3454455B2
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- predetermined value
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- 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
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン回転数検
出手段、エンジン負荷検出手段、およびブースト圧検出
手段を設けてエンジンに取付けられた可変容量ターボチ
ャージャを制御する可変容量ターボチャージャを制御す
る方法及び装置に関する。
出手段、エンジン負荷検出手段、およびブースト圧検出
手段を設けてエンジンに取付けられた可変容量ターボチ
ャージャを制御する可変容量ターボチャージャを制御す
る方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ターボチャージャのタービンノズルを複
数のガイドベーンで形成し、エンジン回転数が低いと
き、あるいは低負荷時にはガイドベーンの開度を小さく
してノズルの面積を絞り、回転数上昇、あるいは高負荷
になるに従ってガイドベーンの開度を大きくしてノズル
の面積を拡げ、エンジンとターボチャージャとのマッチ
ングを改善してエンジン性能の向上を図る可変容量ター
ボチャージャの制御装置が既に知られている（例えば、
実公平５−３３７００号公報）。
数のガイドベーンで形成し、エンジン回転数が低いと
き、あるいは低負荷時にはガイドベーンの開度を小さく
してノズルの面積を絞り、回転数上昇、あるいは高負荷
になるに従ってガイドベーンの開度を大きくしてノズル
の面積を拡げ、エンジンとターボチャージャとのマッチ
ングを改善してエンジン性能の向上を図る可変容量ター
ボチャージャの制御装置が既に知られている（例えば、
実公平５−３３７００号公報）。
【０００３】図５において、符号２はエンジン１に装備
されたターボチャージャを示し、そのターボチャージャ
２のコンプレッサ３からエンジン１へ連通する吸気通路
には、ブースト圧Ｐｂを計測してコントロールユニット
２０Ａへ出力するブースト圧センサ４が設けられてい
る。一方、ターボチャージャ２のタービン５へは、エン
ジン１から排気通路が、可変ノズル５ａを介して連通し
ている。
されたターボチャージャを示し、そのターボチャージャ
２のコンプレッサ３からエンジン１へ連通する吸気通路
には、ブースト圧Ｐｂを計測してコントロールユニット
２０Ａへ出力するブースト圧センサ４が設けられてい
る。一方、ターボチャージャ２のタービン５へは、エン
ジン１から排気通路が、可変ノズル５ａを介して連通し
ている。
【０００４】また、エンジン１にはエンジン回転センサ
７が取付けられ、そのエンジン回転センサ７、およびア
クセル開度センサ（またはラックセンサ）８からコント
ロールユニット２０Ａへ信号が出力されている。そし
て、コントロールユニット２０Ａの出力側からは、前記
可変ノズル５ａを制御するアクチュエータ６へ出力され
ている。
７が取付けられ、そのエンジン回転センサ７、およびア
クセル開度センサ（またはラックセンサ）８からコント
ロールユニット２０Ａへ信号が出力されている。そし
て、コントロールユニット２０Ａの出力側からは、前記
可変ノズル５ａを制御するアクチュエータ６へ出力され
ている。
【０００５】コントロールユニット２０Ａには、あらか
じめエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷とをパラメータ
として目標ブースト圧Ｐｂ0 を算出するデータが入力さ
れている。そして、エンジン回転センサ７、およびアク
セル開度センサ８から入力された計測値から、目標ブー
スト圧Ｐｂ0 が算出され、ブースト圧センサ４から入力
された計測値と比較されてデュ−ティ比Ｄ0 （制御量の
通常の数値）が決定され、アクチュエータ６に出力され
ている。（以下、この制御を通常の制御という） しかし、このようなブースト圧Ｐｂのフィードバック制
御では、加速時等にはターボチャージャ２や作動ガスの
イナーシャによってブースト圧Ｐｂの変化に遅れが生
じ、例えば、発進加速に際しては、オーバーシュートし
てタービン５の回転が許容回転数を越えてしまう（所謂
「オーバースピン」）といった不具合が発生することが
ある。
じめエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷とをパラメータ
として目標ブースト圧Ｐｂ0 を算出するデータが入力さ
れている。そして、エンジン回転センサ７、およびアク
セル開度センサ８から入力された計測値から、目標ブー
スト圧Ｐｂ0 が算出され、ブースト圧センサ４から入力
された計測値と比較されてデュ−ティ比Ｄ0 （制御量の
通常の数値）が決定され、アクチュエータ６に出力され
ている。（以下、この制御を通常の制御という） しかし、このようなブースト圧Ｐｂのフィードバック制
御では、加速時等にはターボチャージャ２や作動ガスの
イナーシャによってブースト圧Ｐｂの変化に遅れが生
じ、例えば、発進加速に際しては、オーバーシュートし
てタービン５の回転が許容回転数を越えてしまう（所謂
「オーバースピン」）といった不具合が発生することが
ある。
【０００６】そこで、オーバースピン防止制御手段及び
／又はオーバーシュート防止制御手段が設けられ、ブー
スト圧の変化率、エンジン回転数の変化率、およびブー
スト圧の目標値とセンサ検出値との差、をそれぞれの所
定値と比較し、そのいずれもが所定値以上であれば、デ
ューティ比を前記通常の制御量（デュ−ティ比Ｄ0 ）よ
りも低い所定制御量Ｄに固定し、一方、この条件を満た
さない場合は、前記通常の制御（デューティ比Ｄ0 ）を
決定して出力している。
／又はオーバーシュート防止制御手段が設けられ、ブー
スト圧の変化率、エンジン回転数の変化率、およびブー
スト圧の目標値とセンサ検出値との差、をそれぞれの所
定値と比較し、そのいずれもが所定値以上であれば、デ
ューティ比を前記通常の制御量（デュ−ティ比Ｄ0 ）よ
りも低い所定制御量Ｄに固定し、一方、この条件を満た
さない場合は、前記通常の制御（デューティ比Ｄ0 ）を
決定して出力している。
【０００７】すなわち、図６に示すフローチャートにお
いて、まずステップＳ１においてブースト圧センサ４の
検出値の時間当たりの変化率ΔＰｂが所定値ＤＬ１（第
１の所定値）より大きいか判断し、これがＮｏであれば
通常の制御に戻され（ステップＳ７）、Ｙｅｓであれ
ば、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、エンジン
回転数の時間当たりの変化率ΔＮｅが所定値ＤＮ１（第
２の所定値）より大きいか判断し、これがＮｏであれば
通常の制御に戻され（ステップＳ７）、Ｙｅｓであれ
ば、ステップＳ３に進む。次に、ブースト圧の目標値Ｐ
ｂ0 とセンサ検出値Ｐｂ（センサにより検出されたブー
スト圧の実測値）との差が所定値ＤＦ１（第３の所定
値）より大きいか判断し、これがＮｏであれば通常の制
御に戻され（ステップＳ７）、Ｙｅｓであれば、ステッ
プＳ４に進む。
いて、まずステップＳ１においてブースト圧センサ４の
検出値の時間当たりの変化率ΔＰｂが所定値ＤＬ１（第
１の所定値）より大きいか判断し、これがＮｏであれば
通常の制御に戻され（ステップＳ７）、Ｙｅｓであれ
ば、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、エンジン
回転数の時間当たりの変化率ΔＮｅが所定値ＤＮ１（第
２の所定値）より大きいか判断し、これがＮｏであれば
通常の制御に戻され（ステップＳ７）、Ｙｅｓであれ
ば、ステップＳ３に進む。次に、ブースト圧の目標値Ｐ
ｂ0 とセンサ検出値Ｐｂ（センサにより検出されたブー
スト圧の実測値）との差が所定値ＤＦ１（第３の所定
値）より大きいか判断し、これがＮｏであれば通常の制
御に戻され（ステップＳ７）、Ｙｅｓであれば、ステッ
プＳ４に進む。
【０００８】ステップＳ４においては、デューティ比が
所定値Ｄに固定されてステップＳ５に進む。ステップＳ
５では、ブースト圧の変化率ΔＰｂが所定値ＤＬ１より
小さいか判断し、これがＮｏであればステップＳ４に戻
って、デューティ比を所定値Ｄのまま維持し、ステップ
Ｓ５がＹｅｓであれば、ステップＳ７に進んで通常制御
に戻る。
所定値Ｄに固定されてステップＳ５に進む。ステップＳ
５では、ブースト圧の変化率ΔＰｂが所定値ＤＬ１より
小さいか判断し、これがＮｏであればステップＳ４に戻
って、デューティ比を所定値Ｄのまま維持し、ステップ
Ｓ５がＹｅｓであれば、ステップＳ７に進んで通常制御
に戻る。
【０００９】この制御の態様は図７及び図８で示すよう
になる。ここで、図７に示すブースト圧目標値Ｐｂ0 に
対して、図８で示すデューティ比Ｄ0 が計算されて出力
される。図７中でブースト圧Ｐｂの特性線で示す様に、
実際のブースト圧は遅れがあり、ステップＳ１にてブー
スト圧の変化率ΔＰｂ（＝ｔａｎθ・Δｔ：ただし、Δ
ｔはサンプル間隔）が所定値ＤＬ１に達すると、ステッ
プＳ２でエンジン回転数の変化率ΔＮｅがチェックさ
れ、所定値ＤＮ１以上に加速されていると、ステップＳ
３でブースト圧の目標値Ｐｂ0 と実際値Ｐｂとの差がチ
ェックされる。
になる。ここで、図７に示すブースト圧目標値Ｐｂ0 に
対して、図８で示すデューティ比Ｄ0 が計算されて出力
される。図７中でブースト圧Ｐｂの特性線で示す様に、
実際のブースト圧は遅れがあり、ステップＳ１にてブー
スト圧の変化率ΔＰｂ（＝ｔａｎθ・Δｔ：ただし、Δ
ｔはサンプル間隔）が所定値ＤＬ１に達すると、ステッ
プＳ２でエンジン回転数の変化率ΔＮｅがチェックさ
れ、所定値ＤＮ１以上に加速されていると、ステップＳ
３でブースト圧の目標値Ｐｂ0 と実際値Ｐｂとの差がチ
ェックされる。
【００１０】この差が所定値ＤＦ１以下であれば、ステ
ップＳ５でブースト圧変化率ΔＰｂがＤＬ１以下になる
まで、デューティ比が所定値Ｄに固定される。ブースト
圧変化率ΔＰｂがＤＬ１以下になり、通常制御に戻り
（ステップＳ７）、デューティ比がＤ0 となった後も、
ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３が全てＹＥＳであれば、再度
デューティ比はＤとなる。すなわち、図８で示すように
デューティ比がＤ0 の状態とＤの状態とが繰り返され
る。
ップＳ５でブースト圧変化率ΔＰｂがＤＬ１以下になる
まで、デューティ比が所定値Ｄに固定される。ブースト
圧変化率ΔＰｂがＤＬ１以下になり、通常制御に戻り
（ステップＳ７）、デューティ比がＤ0 となった後も、
ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３が全てＹＥＳであれば、再度
デューティ比はＤとなる。すなわち、図８で示すように
デューティ比がＤ0 の状態とＤの状態とが繰り返され
る。
【００１１】これによって、オーバーシュートは抑制さ
れ、タービンのオーバースピンを防止することができる
ので、発進加速時のオーバースピンを防止するのに有効
である。
れ、タービンのオーバースピンを防止することができる
ので、発進加速時のオーバースピンを防止するのに有効
である。
【００１２】しかし、このようなオーバーシュート防止
制御或いはオーバースピン防止制御は、発進加速時のオ
ーバースピンを防止するのに有効であるが、追越し加
速、あるいは登坂中の加速時等においても作動してしま
うと、加速不良となる、という問題を有していた。
制御或いはオーバースピン防止制御は、発進加速時のオ
ーバースピンを防止するのに有効であるが、追越し加
速、あるいは登坂中の加速時等においても作動してしま
うと、加速不良となる、という問題を有していた。
【００１３】かかる不具合は、長期間使用により排気抵
抗の増加等が生じた場合に顕著になる。
抗の増加等が生じた場合に顕著になる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
技術の問題点に鑑みて提案されたもので、可変容量ター
ボチャージャの制御において、発進加速時のオーバーシ
ュートを防止すると共に、追越し加速、あるいは登坂中
の加速時に加速不良の不具合を生じない様な可変容量タ
ーボチャージャの制御方法及び装置の提供を目的として
いる。
技術の問題点に鑑みて提案されたもので、可変容量ター
ボチャージャの制御において、発進加速時のオーバーシ
ュートを防止すると共に、追越し加速、あるいは登坂中
の加速時に加速不良の不具合を生じない様な可変容量タ
ーボチャージャの制御方法及び装置の提供を目的として
いる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の可変容量ターボ
チャージャの制御方法は、ブースト圧の変化率を演算し
て第１の所定値よりも大きいか否かを判定する工程と、
エンジン回転数の変化率を演算して第２の所定値よりも
大きいか否かを判定する工程と、ブースト圧の実測値と
目標値とを比較して且つ両者の差が第３の所定値よりも
大きいか否かを判定する工程と、ブースト圧変化率が第
１の所定値よりも大きく、エンジン回転数の変化率が第
２の所定値よりも大きく、且つ、ブースト圧の目標値と
センサ検出値との差が第３の所定値よりも大きい場合に
発進加速時であるか否かを判断する加速状況判断工程
と、該加速状況判断工程で発進加速時であると判断され
た場合に制御量を通常の制御量よりも小さい所定制御量
としてオーバーシュートを防止する工程と、前記加速状
況判断工程で発進加速時ではないと判断された場合には
制御量を通常の数値とする工程、とを有している。
チャージャの制御方法は、ブースト圧の変化率を演算し
て第１の所定値よりも大きいか否かを判定する工程と、
エンジン回転数の変化率を演算して第２の所定値よりも
大きいか否かを判定する工程と、ブースト圧の実測値と
目標値とを比較して且つ両者の差が第３の所定値よりも
大きいか否かを判定する工程と、ブースト圧変化率が第
１の所定値よりも大きく、エンジン回転数の変化率が第
２の所定値よりも大きく、且つ、ブースト圧の目標値と
センサ検出値との差が第３の所定値よりも大きい場合に
発進加速時であるか否かを判断する加速状況判断工程
と、該加速状況判断工程で発進加速時であると判断され
た場合に制御量を通常の制御量よりも小さい所定制御量
としてオーバーシュートを防止する工程と、前記加速状
況判断工程で発進加速時ではないと判断された場合には
制御量を通常の数値とする工程、とを有している。
【００１６】ここで、前記加速状況判断工程では、アク
セル開度が所定時間以上継続したか否かを判断し、所定
時間以上継続した場合は発進加速ではないと判断するの
が好ましい。
セル開度が所定時間以上継続したか否かを判断し、所定
時間以上継続した場合は発進加速ではないと判断するの
が好ましい。
【００１７】また、本発明の可変容量ターボチャージャ
の制御方法は、発進加速時であるか否かを判断する加速
状況判断工程と、ブースト圧の変化率を演算して第１の
所定値よりも大きいか否かを判定する工程と、エンジン
回転数の変化率を演算して第２の所定値よりも大きいか
否かを判定する工程と、ブースト圧の実測値と目標値と
を比較して且つ両者の差が第３の所定値よりも大きいか
否かを判定する工程と、前記加速状況判断工程で発進加
速時であると判断され、ブースト圧変化率が第１の所定
値よりも大きく、エンジン回転数の変化率が第２の所定
値よりも大きく、且つ、ブースト圧の目標値とセンサ検
出値との差が第３の所定値よりも大きい場合に制御量を
通常の制御量よりも小さい所定制御量としてオーバーシ
ュートを防止する工程と、前記加速状況判断工程で発進
加速時ではないと判断された場合には制御量を通常の数
値とする工程、とを有している。
の制御方法は、発進加速時であるか否かを判断する加速
状況判断工程と、ブースト圧の変化率を演算して第１の
所定値よりも大きいか否かを判定する工程と、エンジン
回転数の変化率を演算して第２の所定値よりも大きいか
否かを判定する工程と、ブースト圧の実測値と目標値と
を比較して且つ両者の差が第３の所定値よりも大きいか
否かを判定する工程と、前記加速状況判断工程で発進加
速時であると判断され、ブースト圧変化率が第１の所定
値よりも大きく、エンジン回転数の変化率が第２の所定
値よりも大きく、且つ、ブースト圧の目標値とセンサ検
出値との差が第３の所定値よりも大きい場合に制御量を
通常の制御量よりも小さい所定制御量としてオーバーシ
ュートを防止する工程と、前記加速状況判断工程で発進
加速時ではないと判断された場合には制御量を通常の数
値とする工程、とを有している。
【００１８】ここで、前記加速状況判断工程は、エンジ
ン回転数が所定値以下であるか否かを判断し、エンジン
回転数が所定値以下の場合は発進加速でないと判断する
のが好ましい。
ン回転数が所定値以下であるか否かを判断し、エンジン
回転数が所定値以下の場合は発進加速でないと判断する
のが好ましい。
【００１９】本発明の可変容量ターボチャージャの制御
方法の実施に際して、前記制御量はデューティ比である
のが好ましい。
方法の実施に際して、前記制御量はデューティ比である
のが好ましい。
【００２０】本発明の可変容量ターボチャージャの制御
装置は、エンジン回転数検出手段と、ブースト圧検出手
段とを設け、可変容量ターボチャージャを制御する可変
容量ターボチャージャ制御装置において、ブースト圧の
変化率、エンジン回転数の変化率、及びブースト圧の目
標値とセンサ検出値との差をそれぞれの所定値と比較
し、そのいずれもが所定値以上であれば制御量を通常の
数値より低い所定制御量とし、この条件を満たさない場
合は前記制御量を通常の数値とせしめる機能を有するオ
ーバーシュート防止制御手段と、発進加速状態であるか
どうか判断する機能を有する加速状況判断手段、とを備
えている。
装置は、エンジン回転数検出手段と、ブースト圧検出手
段とを設け、可変容量ターボチャージャを制御する可変
容量ターボチャージャ制御装置において、ブースト圧の
変化率、エンジン回転数の変化率、及びブースト圧の目
標値とセンサ検出値との差をそれぞれの所定値と比較
し、そのいずれもが所定値以上であれば制御量を通常の
数値より低い所定制御量とし、この条件を満たさない場
合は前記制御量を通常の数値とせしめる機能を有するオ
ーバーシュート防止制御手段と、発進加速状態であるか
どうか判断する機能を有する加速状況判断手段、とを備
えている。
【００２１】ここで、前記加速状況判断手段はアクセル
開度が所定時間以上継続したとき発進加速でないと判断
する機能を有しているのが好ましい。或いは、前記加速
状況判断手段はエンジン回転数が所定値以下であると発
進加速でないと判断する機能を有しているのが好まし
い。さらに、前記制御量がデューティ比であるのが好ま
しい。
開度が所定時間以上継続したとき発進加速でないと判断
する機能を有しているのが好ましい。或いは、前記加速
状況判断手段はエンジン回転数が所定値以下であると発
進加速でないと判断する機能を有しているのが好まし
い。さらに、前記制御量がデューティ比であるのが好ま
しい。
【００２２】上述した様な構成を具備する本発明によれ
ば、ブースト圧の変化率、エンジン回転数の変化率、お
よびブースト圧の目標値とセンサ検出値との差、のいず
れもが所定値以上であればデューティ比は所定値（＝
Ｄ）として出力されるので、タービンの加速は抑制さ
れ、オーバーシュート或いはオーバースピンが防止され
る。そして、発進加速時にはこの条件に合致して、オー
バーシュート或いはオーバースピンは防止される。
ば、ブースト圧の変化率、エンジン回転数の変化率、お
よびブースト圧の目標値とセンサ検出値との差、のいず
れもが所定値以上であればデューティ比は所定値（＝
Ｄ）として出力されるので、タービンの加速は抑制さ
れ、オーバーシュート或いはオーバースピンが防止され
る。そして、発進加速時にはこの条件に合致して、オー
バーシュート或いはオーバースピンは防止される。
【００２３】一方、追越し加速や登坂中の加速では、ア
クセル開度が所定時間以上継続され、また、エンジンは
所定回転以上の高回転で運転されるので、加速状況判断
手段によってオーバーシュート防止手段の作動が回避さ
れるので、加速不良の不具合は生じないのである。
クセル開度が所定時間以上継続され、また、エンジンは
所定回転以上の高回転で運転されるので、加速状況判断
手段によってオーバーシュート防止手段の作動が回避さ
れるので、加速不良の不具合は生じないのである。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。なお、上記の図５、図６、図７、
図８と共通の部分は、符号を同じくして重複説明を省略
する。
施の形態を説明する。なお、上記の図５、図６、図７、
図８と共通の部分は、符号を同じくして重複説明を省略
する。
【００２５】図１において、エンジン１にはエンジン回
転数検出手段であるエンジンセンサ７が設けられ、コン
トロールユニット２０の入力側に連結されている。ま
た、エンジン負荷検出手段として、アクセル開度センサ
またはラックセンサ８が設けられ、コントロールユニッ
ト２０の入力側に連結されている。そして、コンプレッ
サ３とエンジン１間の吸気通路に設けられたブースト圧
検出手段であるブースト圧センサ４からもコントロール
ユニット２０の入力側に連結されている。
転数検出手段であるエンジンセンサ７が設けられ、コン
トロールユニット２０の入力側に連結されている。ま
た、エンジン負荷検出手段として、アクセル開度センサ
またはラックセンサ８が設けられ、コントロールユニッ
ト２０の入力側に連結されている。そして、コンプレッ
サ３とエンジン１間の吸気通路に設けられたブースト圧
検出手段であるブースト圧センサ４からもコントロール
ユニット２０の入力側に連結されている。
【００２６】ターボチャージャ２のタービン５の入口に
設けられた可変ノズル５ａの開度を操作するアクチュエ
ータ６には、バキュームまたは圧縮空気源から図示しな
いプレッシャーコントロールバルブを介して配管され、
そのプレッシャーコントロールバルブは、コントロール
ユニット２０からの信号により制御されており、バキュ
ームまたは圧縮空気圧により可変ノズル５ａの開度が操
作されている。
設けられた可変ノズル５ａの開度を操作するアクチュエ
ータ６には、バキュームまたは圧縮空気源から図示しな
いプレッシャーコントロールバルブを介して配管され、
そのプレッシャーコントロールバルブは、コントロール
ユニット２０からの信号により制御されており、バキュ
ームまたは圧縮空気圧により可変ノズル５ａの開度が操
作されている。
【００２７】図２にはコントロールユニット２０の構成
ブロック図が示されている。コントロールユニット２０
には、負荷センサ７および回転センサ８に連結され、そ
の検出信号に基づきあらかじめインプットされているデ
ータから目標値を算出判定する判定手段２１と、ブース
ト圧センサ４に連結されてその信号に基づく実測値を判
定手段２１で算出した目標値とを比較する比較手段２２
と、その比較手段２２の信号に基づきデューティ比を制
御量としてアクチュエータ６に出力する出力制御手段２
３とが設けられている。
ブロック図が示されている。コントロールユニット２０
には、負荷センサ７および回転センサ８に連結され、そ
の検出信号に基づきあらかじめインプットされているデ
ータから目標値を算出判定する判定手段２１と、ブース
ト圧センサ４に連結されてその信号に基づく実測値を判
定手段２１で算出した目標値とを比較する比較手段２２
と、その比較手段２２の信号に基づきデューティ比を制
御量としてアクチュエータ６に出力する出力制御手段２
３とが設けられている。
【００２８】そして、前記判定手段２１に連結されて負
荷センサ７および回転センサ８の信号により加速状況を
判断する加速状況判断手段２４と、その加速状況判断手
段２４と前記比較手段２２との信号によってオーバース
ピン防止制御を出力制御手段２３に出力するオーバース
ピン防止制御手段２５とが設けられている。
荷センサ７および回転センサ８の信号により加速状況を
判断する加速状況判断手段２４と、その加速状況判断手
段２４と前記比較手段２２との信号によってオーバース
ピン防止制御を出力制御手段２３に出力するオーバース
ピン防止制御手段２５とが設けられている。
【００２９】次に、制御方法について説明する。図３の
フローチャト図に示すように、先ずステップＳ１におい
てブースト圧センサ４の検出値の時間当たりの変化率Δ
Ｐｂが所定値ＤＬ１（第１の所定値）より大きいか判断
し、これがＮｏであれば通常の制御（デューティー比Ｄ
0 ）に戻され、ＹｅｓであればステップＳ２に進む。
フローチャト図に示すように、先ずステップＳ１におい
てブースト圧センサ４の検出値の時間当たりの変化率Δ
Ｐｂが所定値ＤＬ１（第１の所定値）より大きいか判断
し、これがＮｏであれば通常の制御（デューティー比Ｄ
0 ）に戻され、ＹｅｓであればステップＳ２に進む。
【００３０】ステップＳ２では、エンジン回転数の時間
当たりの変化率ΔＮｅが所定値ＤＮ１（第２の所定値）
より大きいか判断し、これがＮｏであれば通常の制御に
戻され（デューティー比Ｄ0 ）、Ｙｅｓであれば、ステ
ップＳ３に進む。
当たりの変化率ΔＮｅが所定値ＤＮ１（第２の所定値）
より大きいか判断し、これがＮｏであれば通常の制御に
戻され（デューティー比Ｄ0 ）、Ｙｅｓであれば、ステ
ップＳ３に進む。
【００３１】次にステップＳ３では、ブースト圧の目標
値Ｐｂ0 とセンサ検出値Ｐｂ（ブースト圧の実測値）と
の差が所定値ＤＦ１（第３の所定値）より大きいか判断
し、これがＮｏであれば通常の制御に戻され（デューテ
ィー比Ｄ0 ）、Ｙｅｓであれば、ステップＳ６へ進む。
値Ｐｂ0 とセンサ検出値Ｐｂ（ブースト圧の実測値）と
の差が所定値ＤＦ１（第３の所定値）より大きいか判断
し、これがＮｏであれば通常の制御に戻され（デューテ
ィー比Ｄ0 ）、Ｙｅｓであれば、ステップＳ６へ進む。
【００３２】このステップＳ６は、発進加速時であるか
否かを判断する加速状況判断工程に相当するものであ
る。そしてステップＳ６では、アクセル開度が所定値ｘ
％で所定時間Ｙ秒続いたどうかを判定し、Ｎｏであれば
ステップＳ４に進み、デューティ比がＤとなる。一方、
ステップＳ６がＹｅｓであればステップＳ７に進み、制
御は通常制御に戻されて、デューティ比はＤ0 となる。
否かを判断する加速状況判断工程に相当するものであ
る。そしてステップＳ６では、アクセル開度が所定値ｘ
％で所定時間Ｙ秒続いたどうかを判定し、Ｎｏであれば
ステップＳ４に進み、デューティ比がＤとなる。一方、
ステップＳ６がＹｅｓであればステップＳ７に進み、制
御は通常制御に戻されて、デューティ比はＤ0 となる。
【００３３】ここで、ステップＳ６において、発進加速
では短時間でシフトアップが行われるので、アクスル開
度が所定値ｘ％以上（アクセルを踏み込んだ状態）とな
る時間は比較的短く、所定時間Ｙ秒に満たない。従っ
て、発進加速時の際には、ステップＳ６はＮｏとなり、
制御はステップＳ４に進んで、デューティ比はＤとな
る。従って、前記の図６で説明したオーバシュート防止
制御或いはオーバースピン防止制御と同様となる。
では短時間でシフトアップが行われるので、アクスル開
度が所定値ｘ％以上（アクセルを踏み込んだ状態）とな
る時間は比較的短く、所定時間Ｙ秒に満たない。従っ
て、発進加速時の際には、ステップＳ６はＮｏとなり、
制御はステップＳ４に進んで、デューティ比はＤとな
る。従って、前記の図６で説明したオーバシュート防止
制御或いはオーバースピン防止制御と同様となる。
【００３４】一方、追越し加速や登坂中の加速において
は、発進加速に比べ長時間加速運転が行われので、アク
セルを踏み込んだ状態は十分に長い。すなわち、アクス
ル開度が所定値ｘ％以上となる時間は、所定時間Ｙ秒よ
りも長くなる。従って、追越し加速や登坂中の加速等、
発進加速以外の加速に際してはステップＳ６がＹｅｓと
なり、制御は通常制御に戻され（ステップＳ７）、デュ
ーティ比はＤ0 となる。したがって、加速不足の不具合
は回避される。
は、発進加速に比べ長時間加速運転が行われので、アク
セルを踏み込んだ状態は十分に長い。すなわち、アクス
ル開度が所定値ｘ％以上となる時間は、所定時間Ｙ秒よ
りも長くなる。従って、追越し加速や登坂中の加速等、
発進加速以外の加速に際してはステップＳ６がＹｅｓと
なり、制御は通常制御に戻され（ステップＳ７）、デュ
ーティ比はＤ0 となる。したがって、加速不足の不具合
は回避される。
【００３５】換言すれば、アクスル開度の所定値ｘ％
は、加速に際してアクセルを踏み込んだ状態となるのに
十分な開度として設定される。また、所定時間Ｙ秒は、
発進加速に際してアクセルを踏み込んでいる時間よりも
長い時間であって、且つ、発進以外の加速に際してアク
セルを踏み込んでいる時間よりも短い時間に設定される
のである。但し、アクスル開度の所定値ｘ％及び所定時
間Ｙ秒について、具体的な数値はケース・バイ・ケース
で定められる。
は、加速に際してアクセルを踏み込んだ状態となるのに
十分な開度として設定される。また、所定時間Ｙ秒は、
発進加速に際してアクセルを踏み込んでいる時間よりも
長い時間であって、且つ、発進以外の加速に際してアク
セルを踏み込んでいる時間よりも短い時間に設定される
のである。但し、アクスル開度の所定値ｘ％及び所定時
間Ｙ秒について、具体的な数値はケース・バイ・ケース
で定められる。
【００３６】ステップＳ４において、デューティ比が所
定値Ｄに固定されてステップＳ５に進む。ステップＳ５
では、ブースト圧の変化率ΔＰｂが所定値ＤＬ１より小
さいか判断し、これがＮｏであればステップＳ４に戻
り、デューティ比はＤとなる。一方、ステップＳ５がＹ
ｅｓであればステップＳ７に進み、デューティ比はＤ0
となり、制御は通常制御に戻される。
定値Ｄに固定されてステップＳ５に進む。ステップＳ５
では、ブースト圧の変化率ΔＰｂが所定値ＤＬ１より小
さいか判断し、これがＮｏであればステップＳ４に戻
り、デューティ比はＤとなる。一方、ステップＳ５がＹ
ｅｓであればステップＳ７に進み、デューティ比はＤ0
となり、制御は通常制御に戻される。
【００３７】図４には、図３で示すのと別の制御態様の
フローチャートが示されている。図４において、先ず、
ステップＳ１１では、セットフラグが１かどうかがチェ
ックされ（セットフラグについては、ステップＳ１８、
Ｓ２０参照）、ＮｏであればステップＳ１２に進む。
フローチャートが示されている。図４において、先ず、
ステップＳ１１では、セットフラグが１かどうかがチェ
ックされ（セットフラグについては、ステップＳ１８、
Ｓ２０参照）、ＮｏであればステップＳ１２に進む。
【００３８】ステップＳ１２では、エンジン回転数が所
定値Ｚｒｐｍ、例えば１６００ｒｐｍ以上、であるか否
かを判断する。これがＮｏであれば、スタートに戻り、
ＹｅｓであればステップＳ１３に進む。
定値Ｚｒｐｍ、例えば１６００ｒｐｍ以上、であるか否
かを判断する。これがＮｏであれば、スタートに戻り、
ＹｅｓであればステップＳ１３に進む。
【００３９】ステップＳ１３では、ブースト圧の変化率
ΔＰｂが所定値ＤＬ１（第１の所定値）より大きいか判
断する。これがＮｏであればスタートに戻り、Ｙｅｓで
あればステップＳ１４に進む。
ΔＰｂが所定値ＤＬ１（第１の所定値）より大きいか判
断する。これがＮｏであればスタートに戻り、Ｙｅｓで
あればステップＳ１４に進む。
【００４０】ステップＳ１４では、エンジン回転の変化
率ΔＮｅが所定値ＤＮ１（第２の所定値）より大きいか
判断する。これがＮｏであればスタートに戻り、Ｙｅｓ
であればステップＳ１５に進む。
率ΔＮｅが所定値ＤＮ１（第２の所定値）より大きいか
判断する。これがＮｏであればスタートに戻り、Ｙｅｓ
であればステップＳ１５に進む。
【００４１】ステップＳ１５では、ブースト圧目標値Ｐ
ｂ0 が実ブースト圧Ｐｂより大きいかチェックされ、Ｎ
ｏであればスタートに戻り、ＹｅｓであればステップＳ
１６に進む。
ｂ0 が実ブースト圧Ｐｂより大きいかチェックされ、Ｎ
ｏであればスタートに戻り、ＹｅｓであればステップＳ
１６に進む。
【００４２】次にステップＳ１６では、ブースト圧の目
標値Ｐｂ0 とセンサ検出値Ｐｂ（ブースト圧の実測値）
との差が所定値ＤＦ１（第３の所定値）より大きいか判
断し、これがＮｏであればスタートへ戻り、Ｙｅｓであ
ればステップＳ１７へ進む。そしてステップＳ１７でデ
ューティ比がＤとなり、ステップＳ１８でセットフラグ
＝１にセットされ、スタートに戻る。
標値Ｐｂ0 とセンサ検出値Ｐｂ（ブースト圧の実測値）
との差が所定値ＤＦ１（第３の所定値）より大きいか判
断し、これがＮｏであればスタートへ戻り、Ｙｅｓであ
ればステップＳ１７へ進む。そしてステップＳ１７でデ
ューティ比がＤとなり、ステップＳ１８でセットフラグ
＝１にセットされ、スタートに戻る。
【００４３】ステップＳ１８を経てスタートに戻った場
合の様に、ステップＳ１１でセットフラグ＝１である
と、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９において、
ブースト圧の変化率ΔＰｂが所定条件に比較して小さい
（例えば２回続けて所定値ＤＬ１より小さい）か否かが
チェックされる。これがＮｏであるとスタートに戻る。
従って、ステップＳ１７、Ｓ１８を経由してステップＳ
１９に至った場合には、デューティ比はＤのままに保た
れる。
合の様に、ステップＳ１１でセットフラグ＝１である
と、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９において、
ブースト圧の変化率ΔＰｂが所定条件に比較して小さい
（例えば２回続けて所定値ＤＬ１より小さい）か否かが
チェックされる。これがＮｏであるとスタートに戻る。
従って、ステップＳ１７、Ｓ１８を経由してステップＳ
１９に至った場合には、デューティ比はＤのままに保た
れる。
【００４４】デューティ比をＤにすることによりブース
ト圧の変化率ΔＰｂが小さくなり、ステップＳ１９とＹ
ｅｓなると、ステップＳ２０に進み、フラグはクリアさ
れ（セットフラグ＝０の状態）、ステップＳ２１で発進
制御が解除される。すなわち、この段階においてデュー
ティ比はＤ0 となる。
ト圧の変化率ΔＰｂが小さくなり、ステップＳ１９とＹ
ｅｓなると、ステップＳ２０に進み、フラグはクリアさ
れ（セットフラグ＝０の状態）、ステップＳ２１で発進
制御が解除される。すなわち、この段階においてデュー
ティ比はＤ0 となる。
【００４５】この制御においては、所定エンジン回転数
以下では、デューティ比がＤとなる（ステップＳ１７）
ことは無い。
以下では、デューティ比がＤとなる（ステップＳ１７）
ことは無い。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、下記の効果を奏する。
すなわち、発進加速時にはオーバーシュート防止手段
（或いはオーバースピン防止手段）によって、ブースト
圧が突出してタービンが過度に加速されることが抑制さ
れ、オーバースピンが防止される。
すなわち、発進加速時にはオーバーシュート防止手段
（或いはオーバースピン防止手段）によって、ブースト
圧が突出してタービンが過度に加速されることが抑制さ
れ、オーバースピンが防止される。
【００４７】また、追越し加速や登坂中の加速では、ア
クセル開度が所定時間以上継続され、また、エンジンは
所定回転以上で運転されるので、加速状況判断手段によ
りオーバースピン防止手段の作動は回避され、加速不良
の不具合を防止することができる。
クセル開度が所定時間以上継続され、また、エンジンは
所定回転以上で運転されるので、加速状況判断手段によ
りオーバースピン防止手段の作動は回避され、加速不良
の不具合を防止することができる。
【図１】本発明を示す全体構成図。
【図２】制御装置の構成ブロック図。
【図３】第２の発明によるオーバースピン防止制御手段
のフローチャート図。
のフローチャート図。
【図４】第３の発明によるオーバースピン防止制御手段
のフローチャート図。
のフローチャート図。
【図５】従来の可変容量ターボチャージャ制御装置の構
成図。
成図。
【図６】従来のオーバースピン防止制御のフローチャー
ト図。
ト図。
【図７】ブースト圧の制御特性の説明図。
【図８】デューティ比の制御特性の説明図。
１・・・エンジン
２・・・ターボチャージャ
３・・・コンプレッサ
４・・・ブースト圧センサ
５・・・タービン
５ａ・・・可変ノズル
６・・・アクチュエータ
７・・・エンジン回転センサ
８・・・アクセル開度センサ
２０、２０Ａ・・・コントロールユニット
Claims (9)
- 【請求項１】 ブースト圧の変化率を演算して第１の所
定値よりも大きいか否かを判定する工程と、エンジン回
転数の変化率を演算して第２の所定値よりも大きいか否
かを判定する工程と、ブースト圧の実測値と目標値とを
比較して且つ両者の差が第３の所定値よりも大きいか否
かを判定する工程と、ブースト圧変化率が第１の所定値
よりも大きく、エンジン回転数の変化率が第２の所定値
よりも大きく、且つ、ブースト圧の目標値とセンサ検出
値との差が第３の所定値よりも大きい場合に発進加速時
であるか否かを判断する加速状況判断工程と、該加速状
況判断工程で発進加速時であると判断された場合に制御
量を通常の制御量よりも小さい所定制御量としてオーバ
ーシュートを防止する工程と、前記加速状況判断工程で
発進加速時ではないと判断された場合には制御量を通常
の数値とする工程、とを有することを特徴とする可変容
量ターボチャージャの制御方法。 - 【請求項２】 前記加速状況判断工程では、アクセル開
度が所定時間以上継続したか否かを判断し、所定時間以
上継続した場合は発進加速ではないと判断する請求項１
の可変容量ターボチャージャの制御方法。 - 【請求項３】 発進加速時であるか否かを判断する加速
状況判断工程と、ブースト圧の変化率を演算して第１の
所定値よりも大きいか否かを判定する工程と、エンジン
回転数の変化率を演算して第２の所定値よりも大きいか
否かを判定する工程と、ブースト圧の実測値と目標値と
を比較して且つ両者の差が第３の所定値よりも大きいか
否かを判定する工程と、前記加速状況判断工程で発進加
速時であると判断され、ブースト圧変化率が第１の所定
値よりも大きく、エンジン回転数の変化率が第２の所定
値よりも大きく、且つ、ブースト圧の目標値とセンサ検
出値との差が第３の所定値よりも大きい場合に制御量を
通常の制御量よりも小さい所定制御量としてオーバーシ
ュートを防止する工程と、前記加速状況判断工程で発進
加速時ではないと判断された場合には制御量を通常の数
値とする工程、とを有することを特徴とする可変容量タ
ーボチャージャの制御方法。 - 【請求項４】 前記加速状況判断工程は、エンジン回転
数が所定値以下であるか否かを判断し、エンジン回転数
が所定値以下の場合は発進加速でないと判断する請求項
３の可変容量ターボチャージャの制御方法。 - 【請求項５】 前記制御量はデューティ比である請求項
１〜４のいずれか１項の可変容量ターボチャージャの制
御方法。 - 【請求項６】 エンジン回転数検出手段と、ブースト圧
検出手段とを設け、可変容量ターボチャージャを制御す
る可変容量ターボチャージャ制御装置において、ブース
ト圧の変化率、エンジン回転数の変化率、及びブースト
圧の目標値とセンサ検出値との差をそれぞれの所定値と
比較し、そのいずれもが所定値以上であれば制御量を通
常の数値より低い所定制御量とし、この条件を満たさな
い場合は前記制御量を通常の数値とせしめる機能を有す
るオーバーシュート防止制御手段と、発進加速状態であ
るかどうか判断する機能を有する加速状況判断手段、と
を備えていることを特徴とする可変容量ターボチャージ
ャ制御装置。 - 【請求項７】 前記加速状況判断手段はアクセル開度が
所定時間以上継続したとき発進加速でないと判断する機
能を有する請求項１の可変容量ターボチャージャ制御装
置。 - 【請求項８】 前記加速状況判断手段はエンジン回転数
が所定値以下であると発進加速でないと判断する機能を
有する請求項１の可変容量ターボチャージャ制御装置。 - 【請求項９】 前記制御量がデューティ比である請求項
６〜８のいずれか１項の可変容量ターボチャージャ制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16698196A JP3454455B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 可変容量ターボチャージャの制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16698196A JP3454455B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 可変容量ターボチャージャの制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108979A JPH108979A (ja) | 1998-01-13 |
| JP3454455B2 true JP3454455B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=15841198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16698196A Expired - Fee Related JP3454455B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 可変容量ターボチャージャの制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3454455B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103857896B (zh) * | 2011-10-06 | 2016-08-17 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
| JP6395167B1 (ja) * | 2017-07-19 | 2018-09-26 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1996
- 1996-06-27 JP JP16698196A patent/JP3454455B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH108979A (ja) | 1998-01-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |