JPH0337329A

JPH0337329A - 内燃機関の過給圧制御装置

Info

Publication number: JPH0337329A
Application number: JP1170293A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Toyoda; 克彦豊田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1991-02-18
Anticipated expiration: 2015-03-13
Also published as: JP3018348B2

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〕この発明は内燃機関の過給圧制御装置に係り、特に機関
運転状態に応じて適正な過給圧を供給し得る内燃機関の
過給圧制御装置に関する。

〔従来の技術〕

内燃後間の出力を向上させるべく内燃機関に吸気を圧送
する過給機においては、過給圧（吸入空気量）が上昇し
過ぎると過給機や内燃機関の損傷を招くことになる。そ
こで、従来は、過給圧が外気温度や機関回転数等によっ
て決定される設定値に達した際に、過給機のコンプレソ
サ下流側の吸気の一部を上流側にリリーフさせて目標値
である限界値を越えないように制御するものや、過給機
の排気タービン上流側の排気の一部を下流側にバイパス
させて目標値を越えないよう制御するものがある。

このような内燃機関の過給圧制御装置としては、例えば
特公昭６２−３０２８５号公報に開示されている。特公
昭６２−３０２８５号公報に記載のものは、実測吸入空
気量と目標吸入空気量とを比較して実際の吸入空気量を
目標吸入空気量になるように過給圧を制御するものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来の過給圧制御装置においては、低温時に
空気密度が大きくなることにより充填効率が上昇して機
関出力が高くなりすぎ、内燃機関に無理な負荷が加わり
、内燃機関が損傷に至るという不都合がある。一方、高
温時には、逆に内燃機関への充填効率が下降し、機関出
力が低下して性能低下を招くという不都合がある。

また、過給圧を目標値である限界値に制御する際に、上
昇する過給圧が限界値を太き（越えてから限界値になる
ため、内燃機関に無理な負荷が加わる不都合がある。

さらに、燃料噴射弁やエアフローメータ等の部品の特性
を決定する隙に、低温時の吸入空気量増大分を考慮する
必要があり、特性を決定するのに時間を要するという不
都合があり、また、上述の部品の特性を吸入空気量増大
分を考慮して大きくする必要があり、コストが高くなる
という不都合がある。

さらにまた、大気圧や冷却水温度・潤滑油温度等の変化
により吸入空気量が徒に変動し、機関出力の特性が悪化
するという不都合があり、燃料が誤給油された場合は、
性能低下を招くとともにノッキングを頻発させて内燃機
関を損傷し性能低下を招くという不都合がある。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、機関運転状態に応じて適正な
過給圧を供給し得て、低温時における内燃機関の出力が
高くなりすぎることがなく内燃機関の耐久性を向上させ
得るとともに高温時における機関出力の低下を防止し得
て、また、上昇する過給圧が目標値である限界値を大き
く越えることがなく内燃機関を保護し得て、さらに、部
品の特性決定を容易にし得るとともに部品を小型化して
廉価とし得て、しかも燃料の誤給油によるノッキング等
の不都合を防止し得て性能低下を防止し得て、機関運転
状態を良好に維持し得る内燃機関の過給圧制御装置を実
現するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するためにこの発明は、過給機の排気タ
ービンを迂回して排気通路を連通ずるバイパス通路に設
けたウェイストゲート弁により内燃機関に供給する過給
圧を制御する内燃機関の過給圧制御装置において、前記
ウェイストゲート弁を動作させるアクチュエータを設け
、このアクチュエータの圧力室に作用させる前記過給機
のコンプレッサ下流側吸気通路の圧力を調整すべくデユ
ーティ値により作動される圧力制御弁を設け、前記内燃
機関の運転領域について複数に分割設定した各領域にお
いて夫々所要のデユーティ値によって前記圧力制御弁の
作動をオーブン制御する制御手段を設けたことを特徴と
する。

また、この発明は、過給機の排気タービンを迂回して排
気通路を連通ずるバイパス通路に設けたウェイストゲー
ト弁により内燃機関に供給する過給圧を制御する内燃機
関の過給圧制′ａ詰装置おいて、前記ウェイストゲート
弁を動作させるアクチエエータを設け、このアクチュエ
ータの圧力室に作用させる前記過給機のコンプレッサ下
流側吸気通路の圧力を調整すべくデユーティ値により作
動される圧力制御弁を設け、前記内燃機関の運転領域に
ついて複数に分割設定した各領域において夫々所要のデ
ユーティ値によって前記圧力制御弁の作動をオープン制
御するとともに前記内燃機関の運転領域について複数に
分割設定した各領域の限界領域において限界値に達した
際にはこの限界値に収束するように前記所要のデユーテ
ィ値によって前記圧力制御弁の作動をフィードバック制
御する制御手段を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の第１の構成によれば、制御手段によって、内
燃機関の運転領域について複数に分割設定した各領域に
おいて夫々所要のデユーティ値によって圧力制御弁の作
動をオープン制御する。例えば、内燃機関の運転領域に
ついて複数に分割設定した各領域である例えば低負荷領
域及び高負荷領域においては、夫々予め設定した０％及
び略１００％のデユーティ値によって圧力制御弁の作動
をオープン制御する。また、前記低負荷領域及び高負荷
領域以外の例えば制御領域においては、デユーティ値決
定因子により決定され補正されたデユーティ値によって
、圧力制御弁の作動をオープン制御する。

この圧力制御弁の作動により、アクチュエータの圧力室
に作用させる過給機のコンプレッサ下流側の吸気通路の
圧力を調整し、機関運転状態に応じて適正な過給圧を得
ることができる。また、部品類の特性決定を常温のみで
検討すればよく、部品の特性決定が容易で、しかも容量
を小さくすることができる。さらに、燃料が誤給油され
た場合にも、適正な過給圧を得ることができる。

また、この発明の第２の構成によれば、制御手段によっ
て、内燃機関の運転領域について複数に分割設定した各
領域において夫々所要のデユーティ値によって圧力制御
弁の作動をオープン制御するとともに内燃機関の運転領
域について複数に分割設定した各領域の限界領域におい
て限界値に達した際にはこの限界値に収束するように前
記所要のデユーティ値によって圧力制御弁の作動をフィ
ードバック制御する。例えば、内燃機関の運転領域につ
いて複数に分割設定した各領域である例えば低負荷領域
及び中負荷領域においては、夫々予め設定した０％及び
略１００％のデユーティ値によって圧力制御弁の作動を
オープン制御する。また、前記低負荷領域及び中負荷領
域以外の例えば高負荷領域においては、デユーティ値決
定因子により補正されたデユーティ値によって、圧力制
御弁の作動をオープン制御する。さらに、前記領域以外
の限界領域である例えば制御領域においては、前記補正
されたデユーティ値によって圧力制御弁の作動をオープ
ン制御し、この制御１１領域において限界値たる目標値
に達した際には、この目標値に収束するように圧力制御
弁の作動をフィードバック制御する。

この圧力制御弁の作動により、アクチュエータの圧力室
に作用させる過給機のコンプレッサ下流側の吸気通路の
圧力を調整し、機関運転状態に応じて適正な過給圧を得
て、上昇する過給圧が限界値を大きく越えることなく限
界値に制御することができる。また、部品類の特性決定
を常温のみで検討すればよく、部品の特性決定が容易で
、しかも容量を小さくすることができる。さらに、燃料
が誤給油された場合にも、適当な過給圧を得ることがで
きる。

〔実施例〕

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的
に説明する。

第１〜２３図は、第１発明の実施例を示すものである。

第１図において、２は内燃機関、４はコンプレッサ６と
排気タービン８とにより構成された過給機、１０は吸気
通路、１２は排気通路である。過給機４のコンプレッサ
６上流側の第１吸気通路１Ｏ−１には、エアフローメー
タ１４とエアクリーナ１６とが設けられている。また、
コンプレフサ６下流側の第２吸気通路１０−２には、イ
ンククーラ１８、吸気絞り弁２０及びサージタンク２２
が備えられている。また、内燃機関２には、第１排気通
路１２−１下流側に過給機４の排気タービン８が設けら
れ、またこの排気タービン８下流側に第２排気通路１２
−２を連通している。

前記過給機４の排気タービン８を迂回して第１排気通路
１２−１と第２排気通路１２−２とを連通すべく、バイ
パス通路２４が設けられている。

このバイパス通路２４は、一端側を第１排気通路１２−
１に開口する入口２６に接続するとともに、他端側を第
２排気通路１２−１に開口する出口２８に接続している
。このバイパス通路２４の入口２６は、ウェイストゲー
ト弁３０により開閉される。このウェイストゲート弁３
０は、アクチュエータ３２により作動されるものである
。

アクチュエータ３２は、本体３４内にダイヤフラム３６
によって圧力室３８と大気室４０とを区画形成している
。このダイヤフラム３６の大気室４０側には、作動ロッ
ド４２の一端側が接続され、この作動ロッド４２の他端
側をウェイストゲート弁３０の連結された回動レバー４
４に連設している。また、前記アクチュエータ３４の本
体３２の大気室４０には、ダイヤフラム３６を圧力室３
８の縮小方向に付勢するスプリング４６が配設されてい
る。

前記アクチュエータ３２の圧力室３８には、過給機４下
流側の第２吸気通路１０−２に一端側が開口する導圧通
路４８の他端側が開口している。

また、この導圧通路４８の一端側には、第１絞り部５０
が設けられている。この導圧通路４８途中には、一端側
が該導圧通路４８に開口するとともに、他端側か過給機
４上流側の第１吸気通路１０−１に連通ずる圧力制御用
通路５２が連通している。この圧力制御用通路５２の途
中には、前記導圧通路４８からアクチュエータ３２の圧
力室３８に作用する圧力を調整すべくデユーティ値によ
り作動されるデユーティソレノイドたる圧力制御弁５４
が設けられている。また、前記圧力制御用通路５２の圧
力制御弁５４よりも導圧通路４８側には、この導圧通路
４８から圧力制御弁５２に作用する圧力を所定に調整す
べく所定開口面積を有する第２絞り部５６が設けられて
いる。

前記圧力制御弁５４は、主なる′デユーティ値決定因子
と副なるデユーティ値決定因子に応じて過給圧を制御す
べく該圧力制御弁５４を作動制御する制御手段５８に連
絡している。この制御手段５８には、主なるデユーティ
値決定因子である機関回転数を検出する点火信号検出部
６０、吸入空気温度を検出する吸入空気温度センサ６２
、副なるデユーティ値決定因子である内燃機関２の冷却
水温度を検出する冷却水温度センサ６４、大気圧を検出
する大気圧センサ６６、車速を検出する車速センサ６８
、ノンキングを検出するノックセンサ７０及び吸気絞り
弁２０の開度を検出するスロットルセンサ７２が連絡し
ている。また、制御手段５８には、バッテリ７４が連絡
している。

この制御手段５８は、内燃機関２の運転領域について複
数に分割設定した各領域において夫々所要のデユーティ
値によって前記圧力制御弁５４の作動をオープン制御す
る。即ち、制御手段５８は、圧力制御弁５４の作動を内
燃機関２の運転領域について分割設定した各領域の低負
荷領域及び高負荷領域においては予め設定されたデユー
ティ値によってオープン制御し、前記領域以外の限界領
域である制御領域においては各種デユーティ値決定因子
により決定されるデユーティ値に補正してオープン制御
するものである。

前記圧力制御弁５４の動作を制御するデユーティ値は、
予め制御手段５８内のプログラムの中に２次元マツプと
して保持されている。デユーティ値のマツプは、機関回
転数と吸入空気温度の２次元マツプであり、デユーティ
値は、機関冷却水温度で補正される。低負荷領域では圧
力制御弁５４のデユーティ値を０％（通電をカット）に
するとともに、高負荷領域ではデユーティ値を１００％
又は高い値（Ｘ％）にセットする。また、制ｗｊ領域に
おいては、デユーティ値を補正して圧力制御弁５４を作
動制御する。

更に、低負荷領域、高負荷領域、制御領域の分割は、機
関回転数に対する吸気絞り弁２０の開度、吸入空気量、
燃料噴射量、大気圧等で行うことができるとともに、低
負荷領域、高負荷領域、制御領域は、機関回転数毎に設
定できるものである。

低負荷領域から高負荷領域に移行する際及び高負ｒｉｉ
領域から制御領域に移行する際は、時間の積分で移行さ
せる。前記デユーティ値は、大気圧で補正されるもので
ある。

急加速時には、デユーティ値を一定時間補正し、その後
時間の積分で減衰させる。この急加速時の加速判定は、
吸気絞り弁２０の変化量、吸入空気量の変化量等で行う
ものである。

ノックセンサ７０との組み合わせにより、ノンキング発
生時は、一定時間デユーティ値を補正し、その後、時間
の積分で減衰させる。また、ハイオクタンガソリン仕様
車に対してレギュラーガソリンを誤給油した時には、ノ
ッキング度合いでレギュラーガソリンの誤給油を判定し
てデユーティ値を小さくし、過給圧を下げるものである
。さらに、機関回転数及び車速か高くなりすぎた時は、
デユーティ値を小さくして過給圧を下げるものである。

なお、エアフローメータ１４を備えた内燃機関２に適応
し得るのはもちろんであるが、圧力センサ（図示せず）
を備えた内燃機関２に対しても同様に適応し得るもので
ある。

次に、この第１発明の実施例の作用を、第２図のフロー
チャートに基づいて説明する。

制御手段５８は、プログラムがスタート（ステップ１０
２）すると、先ず、デユーティソレノイドたる圧力制御
弁５４の通電をＯＦＦとしくステップ１０４）、次いで
、内燃機関２の運転領域を判断する（ステップ１０６）
。この運転領域は、第４〜６図に示す如く、低負荷領域
ａと高負荷領域すと限界領域である制御領域Ｃとに分割
される。

ステップ１０６において、運転領域が低負荷領域ａの場
合には、前記ステップ１０４に戻る。また、ステップ１
０６において、高負荷領域すの場合には、第４．８．９
．１０図に示す如く、デユーティ値＝Ｘ％にセットする
（ステップ１０８）。

そして、ステップ１１０において運転領域を再度判断す
る。

このステップ１１０において低負荷領域ａの場合には、
前記ステップ１０４に戻る。また、ステップ１１０にお
いて高負荷領域すの場合には、ステップ１０８に戻る。

一方、ステップ１０６及びステップ１１０において、制
？ＩＩｌ　６Ｍ域Ｃである場合には、ステップ１１２に
おいてオープンデユーティ制御値の計算を行う。即ち、
オープンデユーティ制御は、第３図に示すマソブ値に対
して、ＯＰＤＴＹ＝ＤＴＹＭＰＸ　（１−ＴＷＫ＋ＨＡ
ＣＫ＋ΔＴＨＶ−ＫＮ）　（７）補正を行う。

ここで、ＤＴＹＭＰは、第３図に示すデューティマンプ
値で決定される。ＴＷＫは冷却水温度補正であり、ＨＡ
ＣＫは大気圧補正あり、ΔＴＨＶは加速補正であり、そ
してＫＮはノッキング補正である。詳述すれば、冷却水
温度の補正量は、第１１〜１３図の如く冷却水温度に対
応して求められ、設定値以上では一定となる。また、大
気圧の補正量は、第１４〜１６図の如く大気圧に対応し
、設定値においてプラスとマイナスが変化して求められ
る。更に、加速時の補正量は、第１７〜１９図の如＜、
スロットルセンサ７２からの値ΔＴＨと設定値ΔＴＨＶ
Ｋとを比較し、そして制御領域であるかを確認し、経過
時間によって求められる。

更に、ノッキング補正量は、第２０〜２３図に示す如く
、検出したノック量ＫＮＯＣＫと設定値ＫＮＫとを比較
し、そして第２３図のテーブルから求められ、経過時間
によって変化するものである。

そして、ステップ１１２においてオープンデユーティ制
御値を計算した後には、ステップ１１４においてレギュ
ラーガソリンか否かを判断する。

ハイオクタンガソリン仕様車に対してレギュラーガソリ
ンを給油したことによりステップ１１４がＹＥＳの場合
には、０ＰＤＴＹ＝ＲＧＲＧ：レギュラーガソリン給油時デユーティ　（％）ま
たは、０ＰＤＴＹ＝ＯＰＤＴＹ　（ハイオクタンガソリン給油
時）ＸＲ（Ｒは１以下の定数）（つまり、オープンデユーティ制御のアップ値に対して
、Ｒ倍となる。）を用いる。

次いで、ステップ１１４でＮｏ及びステップ１１６の後
は、ステップ１１８においてオーバランか否かを判断す
る。オーバランによりステップ１１８がＹＥＳの場合に
は、０ＰＤＴＹ＝ＲＮ　（％）但し、ＲＮニオ−バラン時デユーティ　（％）とする（
ステップ１２０〉。

そして、ステップ１１８がＮｏの場合及びステップ１２
０の後には、ステップ１２２において圧力制御弁５２の
デユーティ値を０ＰＤＴＹ値にセットし、そしてエンド
（ステップ１２４）となる。

この結果、内燃機関２の低温時、内燃機関２への無理な
負荷がかからなくなり、内燃機関２の耐久性を向上させ
ることができるとともに、内燃機関２の高温時の機関出
力低下を防止することができる。

また、燃料噴射弁等の部品類の特性決定を常温のみで検
討すれば良く、部品の特性決定を容易とし得て、部品面
の特性を低温時を考慮して大型にする必要がなく、コス
トを低減することができる。

さらに、大気圧の変化による機関出力性能の変動を防止
することができ、いかなる大気条件でもほぼ一定の出力
性能を得るとかできる。また、低負荷領域では、圧力制
御弁５４への通電をカットするので、低負荷側のコンプ
レッサ６の効率の悪化を防止し、機関性能を十分に発揮
させ得て、高負荷領域では、圧力制御弁５４のデユーテ
ィを１００％または高く設定し、アクチュエータ３２へ
の圧力のリーク量を大きくして、過給圧の上昇を早くし
ているので、加速性能を向上させ得る。低、高、制御領
域間の移行時は、時間の積分で移行するので、機関出力
の急激な変化が無く、運転性を良好とし得て、加速時は
、一定時間だけデユーティ値を大きくして過給圧の上昇
を早めているので、加速性能を向上することができる。

ノッキング発生時は、過給圧を下げることによりノンキ
ングの発生頻度を押さえられるので、内燃機関２への過
負荷を防止し得る。ハイオクタンガソリン仕様車に対し
てレギュラーガソリンの誤給油時は、過給圧を下げるこ
とによりレギュラーガソリンでもノッキングを異常に発
生させることなく、性能低下を防止して安定して使用す
る事ができる。

機関回転数及び車速か高くなりすぎた場合には、過給圧
を下げることで対応し、内燃機関２への負担を小さくし
得て、耐久性を向上し得る。

第２４〜２８図は、第２発明の実施例を示すものである
。

この第２発明の過給圧制御装置は、第１発明の第１図に
示す過給圧制御装置と同様の部品構成であるので、説明
を省略する。この第２発明の過給圧制御装置は、制御手
段５８によって、内燃機関２の運転領域について複数に
分割設定した各領域において夫々所要のデユーティ値に
よって圧力制御弁５４の作動をオーブン制御するととも
に前記内燃機関２の運転領域について複数に分割設定し
た各領域の限界領域において限界値に達した際にはこの
限界値に収束するように前記所要のデユーティ値によっ
て前記圧力制御弁５４の作動をフィードバック制御する
。

即ち、第２４〜２７図に示す如く、内燃機関２の運転領
域について複数に分割設定した領域である低負荷領域ａ
及び中負荷領域すにおいては、夫々予め設定した０％及
び略ｌＯＯ％（あるいはＸ％）のデユーティ値によって
圧力制御弁５４の作動をオーブン制御する。また、前記
低負荷領域ａ及び中負荷領域す以外の高負荷領域Ｃにお
いては、デユーティ値決定因子により決定され補正され
たデユーティ値によって圧力制御弁５４の作動をオープ
ン制御する。さらに、前記領域以外の限界領域である制
御領域ｄにおいては、前記補正されたデユーティ値によ
って圧力制御弁５４の作動をオープン制御し、この制御
領域ｄにおいて限界値たる目標値りに達した際には、こ
の目標値りに収束するように圧力制御弁５４の作動をフ
ィードバック制御するものである。

前記圧力制御弁５４の動作を制御するデユーティ値は、
予め制御手段５８内のプログラムの中に２次元マツプと
して保持されている。デユーティ値のマツプは、機関回
転数と吸入空気温度の２次元マツプであり、デユーティ
値は、機関冷却水温度で補正される。低負荷領域ａでは
圧力制御弁５４のデユーティ値を０％（通電をカット〉
にするとともに、中負荷領域すではデユーティ値を１０
０％あるいは高い値（Ｘ％〉にセントする。また、高負
荷領域Ｃにおいては、デユーティ値決定因子により決定
されるデユーティ値に補正し、制１１領域ｄにおいては
、前記補正したデユーティ値とするとともに目標値りに
達した際にはこの目標値に収束させるデユーティ値とす
る。

更に、低負荷領域ａ、中負荷領域ｂ、高負荷領域Ｃ１制
御領域ｄの分割は、機関回転数に対する吸気絞り弁２０
の開度、吸入空気量、燃料噴射量、大気圧等で行うこと
ができるとともに、低負荷領域ａ、中負荷領域ｂ、高負
荷領域Ｃ１制御領域ｄは、機関回転数毎に設定できるも
のである。

低負荷領域ａから中負荷類Ｍｂに移行する際、中負荷領
域すから高負荷領域に移行する際及び高負荷領域Ｃから
制御領域ｄに移行する際は、時間の積分で移行させる。

前記デユーティ値は、大気圧で補正されるものである。

ノンクセンサ７０との組み合わせにより、ノッキング発
生時は、一定時間デユーティ値を補正し、その後、時間
の積分で減衰させる。また、ハイオクタンガソリン仕様
車に対して、レギュラーガソリンを誤給油した時には、
ノソキング度合いでレギュラーガソリンの誤給油を判定
してデユーティ値を小さくし、過給圧を下げるものであ
る。さらに、機関回転数及び車速が高くなりすぎた時は
、デユーティ値を小さくして過給圧を下げるものである
。なお、エアフローメータ１４を備えた内燃機関２に適
応し得るのはもちろんであるが、圧力センサ（図示せず
）を備えた内燃機関２に対しても同様に適応し得るもの
である。

次に、この第２発明の実施例の作用を、第２４図のフロ
ーチャートに基づいて説明する。なお、この実施例にお
いて、第１発明と共通する制御については、第２〜２３
図を用いて説明する。

制御手段５８は、プログラムがスタート（ステップ２０
２）すると、先ず、デユーティソレノイドたる圧力制御
弁５４のデユーティ値を０％（または通電を０ＦＦ）と
しくステップ２０４）、次いで、内燃機関２の運転領域
を判断する（ステップ１０６〉。この運転領域は、第２
５図に示す如く低負荷領域ａと中負荷領域すと高負荷領
域Ｃと限界領域である制御領域ｄとに分割される。

ステップ２０６において、運転領域が低負荷領域ａの場
合には、前記ステップ２０４に戻る。また、ステップ２
０６において、中負荷領域すの場合には、デユーティ値
＝Ｘ％にセットする（ステップ２０８）。そして、ステ
ップ２１０において運転領域を再度判断する。

このステップ２１０において低負荷領域ａの場合には、
前記ステップ２０４に戻る。また、ステップ２１０にお
いて中負荷領域すの場合には、ステップ２０８に戻る。

一方、ステップ２１０において、高負荷領域Ｃである場
合には、ステップ２１２においてデユーティ制御値の計
算を行う。即ち、デエーティ制御は、第３図に示す吸入
空気温度と機関回転数とのマツプ値に対して、ＯＰＤＴ
Ｙ＝ＤＴＹＭＰＸ（１−ＴＷＫ＋ＨＡＣＫ＋ΔＴＨＶ−
ＫＮ）＋７＞補正を行う。

ここで、ＤＴＹＭＰは、第３図に示すデユーティ制御値
で決定される。ＴＷＫは冷却水温度補正であり、ＨＡＣ
Ｋは大気圧補正あり、ΔＴＨＶは加速補正であり、そし
てＫＮはノッキング補正である。詳述すれば、冷却水温
度の補正量は、第１１〜１３図の如く冷却水温度に対応
して求められ、設定値以上では一定となる。また、大気
圧の補正量は、第１４〜１６図の如く、大気圧に対応し
、設定値においてプラスとマイナスが変化して求められ
る。更に、加速時の補正量は、第１７〜１９図の如く、
スロントルセンサ７２からの値ΔＴＨと設定値ΔＴＨＶ
Ｋとを比較し、そして制御領域であるかを確認し、経過
時間によって求められる。更に、ノッキング補正量は、
第２０〜２３図に示す如く、検出したノック量ＫＮＯＣ
Ｋと設定値ＫＮＫとを比較し、そして第２３図のテーブ
ルから求められ、経過時間によって変化するものである
。

そして、ステップ２１２においてデユーティ制御値を計
算した後には、ステップ２１４において運転領域を判断
し、中負荷領域すの場合はステップ２０８に戻り、高負
荷領域Ｃの場合はステップ２１２に戻る。このステップ
２１４において吸入空気量が境界値Ｃを越えることによ
り運転領域が制御領域ｄの場合は、前記ステップ２１２
により計算し補正したデユーティ値により境界値Ｃから
目標値りに向かって制御し、目標値りに達したらこの目
標値りとなるようにフィードバック制御（または、オー
ブンデユーティ制御）（ステップ２１６）Ｌ、エンド（
ステップ２１８〉となる。

ただし、前記ステップ２１６においてフィードバック制
御中またはオープンデユーティ制御中にノンキングが発
生した場合には、ＫＮのノッキング補正を作動する。

なお、この第２発明のフローチャートにおいては、第２
図に示す第１発明のフローチャートのステップ１１４〜
１２０を省略して説明しているが、このステップ１１４
〜１２０を第２４図に示す第２発明のフローチャートに
適宜挿入して燃料の誤給油及びオーバランの制御を実施
し得るのは明らかである。例えば、ステップ２１４の次
に、レギュラーガソリンか否かを判断するステップを設
ける。このステップにおいて、ハイオクタンガソリン仕
様車に対してレギュラーガソリンを給油したことにより
ＹＥＳの場合に、０ＰＤＴＹ＝ＲＧＲＧ：レギュラーガソリン給油時デユーティ　（％）ま
たは、０ＰＤＴＹ＝ＯＰＤＴＹ　（ハイオクタンガソリン給油
時）ＸＲ（Ｒは１以下の定数）（つまり、オーブンデユーティ制御のアップ値に対して
、Ｒ倍となる。）を処理するステップを設ける。

次いで、前記レギュラーガソリンか否かの判断のステッ
プでＮＯ及び前記ガソリン誤給油の処理のステップの後
に、オーバランか否かを判断するステップを設ける。こ
のステップがオーバランによりＹＥＳの場合には、０Ｐ
ＤＴＹ＝ＲＮ　（％）（但し、ＲＮニオ−バラン時デユ
ーティ　（％）である。）を処理するステップを設ける
。そして、前記オーバランか否かの判断のステップがＮ
ｏの場合及び前記オーバラン時の処理のステップの後に
、前記ステップ２１６を処理し、そしてエンド（ステッ
プ２１８）となる。

このように燃料の誤給油を処理する場合に、前記の如＜
０ＰＤＴＹ＝ＲＧとする以外に、第２８図に示す如く、
ハイオクタンガソリン仕様車にハイオクタンガソリン供
給時のデユーティ値計算とは別途に、レギュラーガソリ
ン給油時のマツプを持たせてレギュラー用ＤＴＹＭＰを
元にレギュラーガソリン給油時の０ＰＤＴＹを計算し、
制御することもできる。

また、燃料噴射弁等の部品類の特性決定を常温のみで検
討すれば良く、部品の特性決定を容易とし得て、部品類
の特性を低温時を考慮して大型にする必要がなく、コス
トを低減することができる。

ノンキング発生時は、過給圧を下げることによりノッキ
ングの発生頻度を押さえられるので、内燃機関２への過
負荷を防止し得る。ハイオクタンガソリン仕様車に対し
てレギュラーガソリンの誤給油時は、過給圧を下げるこ
とによりレギュラーガソリンでもノッキングを異常に発
生させることなく、性能低下を防止して安定して使用す
る事ができる。

機関回転数及び車速か高くなりすぎた場合に、は、過給
圧を下げることで対応し、内燃機関２への負担を小さく
し得て、耐久性を向上し得る。

また、この第２発明によれば、４つに分割設定した中負
荷領域すの性能を向上することができる。

しかも、前記ステップ２１６において、境界値Ｃから限
界値たる目標値りに向かって制御する際に、目標値りと
なるのに必要なデユーティ値は、概ねｏＰＤＴ’Ｙ％で
あるので、第２７図（Ａ）（Ｂ）に示すＨの区間の動き
で吸入空気量は目標値りを越えて（オーバシュート）目
標値りに収束する。

そこで、各機関回転数毎に境界値Ｃ及び目標値りを設定
することにより、目標値りを越える（オーバシュート）
度合を一定にすることができる。このため、目標値りに
対して過給圧が越える〈オーバシュート）度合を各回転
数毎に一定にすることができ、外気状態に関係なく加速
性能の一定化を図ることができる。また、過給圧が徒に
目標値を大きく越えることがなく、内燃機関を保護する
ことができる。

さらに、ハイオクタンガソリン仕様車に対してレギュラ
ーガソリン給油時のデューテイマ、２プを持たせて制御
することにより、ハイオクタンガソリン仕様車に対して
レギュラーガソリン誤給油時の性能を向上することがで
きる。

〔発明の効果〕

このように、第１発明によれば、制御手段によって、内
燃機関の運転領域について複数に分割設定した各領域に
おいて夫々所要のデユーティ値によって圧力制御弁の作
動をオープン制御することにより、アクチュエータの圧
力室に作用させる過給機のコンプレソサ下流側の吸気通
路の圧力を調整し、機関運転状態に応じて適正な過給圧
を得ることができる。また、部品類の特性決定を常温の
みで検討すればよく、部品の特性決定が容易で、しかも
容量を小さくすることができる。さらに、燃料が誤給油
された場合にも、適当な過給圧を得ることができる。

このため、この第１発明によれば、低温時に内燃機関に
無理な負荷が加わることがなく内燃機関の耐久性を向上
させ得るとともに高温時において機関出力の低下を防止
し、また、部品の特性決定を容易にし得るとともに部品
を小型化し得てこれにより廉価とし得て、しかも機関運
転状態を良好に維持し得る。さらに、燃料が誤供油され
た場合にも、適正な過給圧を得て、ノッキングを防止し
得て性能低下を防止することができる。

また、第２発明によれば、制御手段によって、内燃機関
の運転領域について複数に分割設定した各領域において
夫々所要のデユーティ値によって圧力制御弁の作動をオ
ーブン制御するとともに内燃機関の運転領域について複
数に分割設定した各領域の限界領域において限界値に達
した際にはこの限界値に収束するように圧力制御弁の作
動をフィードバンク制御することにより、アクチュエー
タの圧力室に作用させる過給機のコンプレソサ下流側の
吸気通路の圧力を調整し、機関運転状態に応じて適正な
過給圧を得て、上昇する過給圧が限界値を大きく越える
ことなく限界値に制御することができる。また、部品類
の特性決定を常温のみで検討すればよく、部品の特性決
定が容易で、しかも容量を小さくすることができる。さ
らに、燃料が誤給油された場合にも、適正な過給圧を得
ることができる。

このため、第２発明によれば、低温時に内燃機関の無理
な負荷が加わることがなく内燃機関の耐久性を向上させ
得るとともに高温・時に機関出力の低下を防止し得て性
能低下を防止し得て、また、分割設定した中負荷領域の
性能を向上し得るとともに上昇する過給圧が限界値を大
きく越えることなく制御し得て内燃機関を保護し得る。

また、部品の特性決定を容易にし得るとともに部品を小
型化し得てこれにより廉価とし得て、しかも機関運転状
態を良好に維持し得る。さらに、燃料が誤供給された場
合にも、適正な過給圧を得て、ノッキングを防止し得て
性能低下を防止することができる。さらにまた、上昇す
る過給圧が限界値を越える割合を各回転数毎に一定とす
ることができるので、外気状態等に関係なく加速性能を
一定に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜２３図は第１発明の実施例を示し、第１図の過給
圧制御装置の概略図、第２図は制御のフローチャート、
第３図は吸入空気温度と機関回転数との２次元マツプ、
第４〜ｌＯ図は運転領域の分割状態を示す説明図、第１
１〜１３図は冷却水温度補正量を説明する図、第１４〜
１６図は大気圧補正量を説明する図、第１７〜１９図は
加速補正量を説明する図、第２０〜２３図はノッキング
補正量を説明する図である。第２４〜２８図は第２発明Ω実施例を示し、第２４図は
制御のフローチャート、第２５図は運転領域の分割状態
を示す説明図、第２６図は各領域とデユーティ値との関
係を示す図、第２７図（Ａ）（Ｂ）は吸入空気量とデユ
ーティ値との関係を示すタイムチャート、第２８図は燃
料性状による制御のフローチャートである。図において、２は内燃機関、４は過給機、１０は吸気通
路、２０は吸気絞り弁、２４はバイパス通路、２６は入
口、２８は出口、３０はウェイストゲート弁、３２はア
クチュエータ、３８は圧力室、４８は導圧通路、５２は
圧力制御用通路、５４は圧力制御弁、５８は制御手段、
６０は点火信号検出部、６２は吸入空気温度センサ、６
４は冷却水温度センサ、６６は大気圧センサ、６８は車
速センサ、７０はノソクセンサ、モして７２はスロット
ルセンサである。

Claims

【特許請求の範囲】１、過給機の排気タービンを迂回して排気通路を連通す
るバイパス通路に設けたウェイストゲート弁により内燃
機関に供給する過給圧を制御する内燃機関の過給圧制御
装置において、前記ウェイストゲート弁を動作させるア
クチュエータを設け、このアクチュエータの圧力室に作
用させる前記過給機のコンプレッサ下流側吸気通路の圧
力を調整すべくデューティ値により作動される圧力制御
弁を設け、前記内燃機関の運転領域について複数に分割
設定した各領域において夫々所要のデューティ値によっ
て前記圧力制御弁の作動をオープン制御する制御手段を
設けたことを特徴とする内燃機関の過給圧制御装置。２、過給機の排気タービンを迂回して排気通路を連通す
るバイパス通路に設けたウェイストゲート弁により内燃
機関に供給する過給圧を制御する内燃機関の過給圧制御
装置において、前記ウェイストゲート弁を動作させるア
クチュエータを設け、このアクチュエータの圧力室に作
用させる前記過給機のコンプレッサ下流側吸気通路の圧
力を調整すべくデューティ値により作動される圧力制御
弁を設け、前記内燃機関の運転領域について複数に分割
設定した各領域において夫々所要のデューティ値によっ
て前記圧力制御弁の作動をオープン制御するとともに前
記内燃機関の運転領域について複数に分割設定した各領
域の限界領域において限界値に達した際にはこの限界値
に収束するように前記所要のデューティ値によって前記
圧力制御弁の作動をフィードバック制御する制御手段を
設けたことを特徴とする内燃機関の過給圧制御装置。