JPH0388919A

JPH0388919A - エンジンの過給圧制御装置

Info

Publication number: JPH0388919A
Application number: JP1227913A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Arino; 有野　和文; Shiyuuji Mitsui; 修司満居; Koichiro Waki; 孝一郎脇
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1991-04-15

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、吸気の過給機を備えたエンジンの過給圧制御
装置の改良に関する。

（従来の技術）従来より、エンジンの過給圧制御装置として、例えば特
開昭５８−１７８８２３号公報に開示されるように、過
給圧がエンジンの運転状態に応じた最適な目標過給圧に
なるように過給圧を制御するものが知られている。その
場合、過給圧の制御としては、目標値への制御精度を考
慮してフィードバック制御を採用することが好ましい。

（発明が解決しようとする課題）ところで、過給圧を目標値にフィードバック制御する場
合、エンジンを加速運転した過渡時には、そのフィード
バック制御の追随遅れによって過給圧に上昇遅れが生じ
るので、この制御を強制的に禁止して、過渡時における
過給圧の素早い上昇を確保することが望ましい。

その場合、過給圧のフィードバック制御を再開する時を
考えるに、加速運転により過給圧が目標値にまで上昇し
た時点で制御を再開すると過給圧の大きなオーバーシュ
ートが生じ、その結果、トルク変動が増大するので、実
過給圧が目標値よりも設定値だけ低い過給圧となった時
点でフィードバック制御を再開することが考えられる。

しかるに、実過給圧の上昇はスロットル弁開度や変速機
の変速段等により異なって、上記の設定値を常に具体的
に最適な値に設定するのは困難であり、またエンジンの
種類により異なる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、上記の設定値、つまりエンジンの過渡運転により
禁止した過給圧のフィードバック制御を再開する実過給
圧の時点を最適に設定し得る構成とすることにある。

（課題を解決するための手段）上記の目的を遠戚するため、本発明では、過給圧のオー
バーシュート量が許容範囲に入るように上記の設定値を
逐次補正する構成とする。

つまり、本発明の具体的な解決手段は、第１図に示すよ
うに、過給圧をフィードバック制御するフィードバック
制御手段３５と、エンジンの過渡運転状態を検出する運
転状態検出手段３６と、該運転状態検出手段３６により
エンジンの過渡運転状態が検出された時、上記フィード
バック制御手段３５による過給圧のフィードバック制御
を禁止する制御禁止手段３７とを設ける。さらに、実過
給圧を検出する実過給圧検出手段２７と、エンジンの過
渡運転状態において上記実過給圧検出手段２７により検
出する実過給圧が目標過給圧よりも設定値低い過給圧に
なった時、上記制御禁止手段３７による過給圧のフィー
ドバック制御の禁止を解除する解除手段３８とを設ける
。そして、過給圧のオーバーシュート量を演算する演算
手段３つと、該演算手段３つで演算する過給圧のオーバ
ーシュート量が許容範囲に入るように上記解除手段３８
の設定値を補正する設定値補正手段４０とを設ける構成
としている。

（作用）以上の構成により、本発明では、エンジンが加速運転さ
れた過渡時には過給圧のフィードバック制御が制御禁止
手段３７により禁止されるので、過給圧が遅れなく素早
く高まって良好な追随性が得られ、加速性が向上する。

そして、過給圧が上昇し目標過給圧よりも設定値だけ低
い過給圧に達すると、この時点で過給圧のフィードバッ
ク制御が解除手段３８により再開される。その際、過給
圧がその後に目標値よりも上昇し過ぎてオーバーシュー
ト量が大きいときには、設定値補正手段４０により上記
設定値が大きい値に補正されるので、次回にフィードバ
ック制御を再開する時点は前回の開始時よりも低い過給
圧の時点で再開されることが繰返されるので、過給圧の
オーバーシュート量は漸次中なくなって、過給圧のフィ
ードバック制御の再開時は次第に最適時となる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明のエンジンの過給圧制御装
置によれば、エンジンの過渡状態で禁止した過給圧のフ
ィードバック制御の再開を最適時に行い得るので、過給
圧のオーバーシュート量を許容範囲に収めて、トルク変
動を効果的に抑制することができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基いて説明
する。

第２図は本発明に係るエンジンの過給圧制御装置の全体
構成を示し、１はエンジン、２はエンジン１のシリンダ
３に摺動自在に嵌挿したピストン４により容積可変に形
成される燃焼室、５は一端が大気に連通し、他端が上記
燃焼室２に開口して吸気を供給するための吸気通路、６
は一端が上記燃焼室２に連通し他端が大気に開放されて
排気を排出するための排気通路である。上記吸気通路５
には、吸入空気量を調整するスロットル弁７と、該スロ
ットル弁７下流側で燃料を噴射供給する燃料噴射弁８と
が配設されているとともに、排気通路６には、排気浄化
用の触媒装置９が配設されている。さらに、燃焼室２に
おいて、吸気通路５の開口部には吸気弁１０が、排気通
路６の開口部には排気弁１１が各々配置されていると共
に、頂部には燃焼室２内の混合気に点火する点火プラグ
１２が配置されている。

さらに、上記吸気通路５と排気通路６とには、これらに
跨ってターボ過給機１５が配置されている。該ターボ過
給機１５は、排気通路６の触媒装置９上流側に配置され
たタービン１５ａと、該タービン１５ａに連結軸１５ｂ
を介して連結され、且つ吸気通路５のスロットル弁７上
流側に配置されたコンプレッサ１５ｃとを備え、タービ
ン１５ａが排気通路６を流通する排気ガスから排気エネ
ルギーを受けて回転することにより、コンプレッサ１５
ｃを回転駆動して、エンジン１への吸入空気（吸気）を
過給するものである。

而して、上記ターボ過給機１５近傍の排気通路６には、
タービン１５ａの前後をバイパスするバイパス通路１７
が連通接続され、該バイパス通路１７の上流端には、該
バイパス通路１７を開閉する排気バイパス弁１８が配置
されている。該排気バイパス弁１８のアクチュエータ１
９は、ダイヤフラム１９ａにより左右に区画されたバネ
室１９ｂと圧力室１９ｃとを有し、バネ室１９ｂにはバ
ネ１９ｄが縮装され、一方、圧力室１９ｃは連通路２０
を介してターボ過給機１５下流の吸気通路５に連通して
いる。上記連通路２０の途中にはデユーティ電磁弁２１
が配置されていて、該デユーティ電磁弁２１は、上記連
通路２０を過給機１５上流の吸気通路５に開放し又はこ
の開放を停止して該連通路２０の圧力を調整することに
より、上記排気バイパス弁１８のアクチュエータ１９の
圧力室１９ｃに作用する圧力を制御してバイパス通路１
７を開閉し、過給圧を高低調整する機能を有する。

加えて、第２図において、２５はスロットル弁７の開度
を検出する開度センサ、２６はエンジン回転数を検出す
る回転数センサ、２７はターボ過給機１５下流の吸気負
圧、つまり実過給圧を検出する実過給圧検出手段として
の負圧センサ、２８は変速機（図示せず〉で選択されて
いる変速段を検出する変速段センサであって、上記各セ
ンサの検出信号は各々内部にＣＰＵを有するコントロー
ラ３０に人力されていて、該コントローラ３０により上
記デユーティ電磁弁２１を制御する。

次に、上記コントローラ３０による過給圧の制御を第３
図の制御フローに基いて説明する。

同図において、スタートして、ステップＳ１でエンジン
回転数信号及びスロットル弁開度信号を読込んだ後、ス
テップＳ２てこの両信号に基いてデユーティ電磁弁２１
を作動させる基本デユーティ率を演算すると共に、第４
図に示すようにエンジン回転数ＮＥ及びスロットル弁開
度ＴＶＯに応じた目標過給圧ＰＯＢを演算する。

その後、ステップＳ３でスロットル弁開度及びその変化
率を比較し、その各々が共に加速運転時に相当する所定
値Ａ、　　Ｂを越えている加速時にはステップＳ４で加
速フラグを“１°に設定する。

そして、ステップＳ５で加速フラグの値を判別し、“１
“でない定常走行時の場合には直ちにステップＳＩＯ及
びＳｌ＋に進み、前者で目標過給圧ＰＯＢと実過給圧と
の差を演算し、後者でこの差に応じた過給圧のフィード
バック制御量を演算し、この制御量でもって過給圧のフ
ィードバック制御を行つ〇一方、上記ステップＳ５で加速フラグが“１”の加速時
の場合には、ステップＳ６で実過給圧が目標過給圧ＰＯ
Ｂよりも設定値αだけ低い過給圧値を越えたか否か、又
はスロットル弁開度が加速時に相当する所定値Ｂ以下に
なったか否かを判別し、その判定が加速状態であるＮｏ
の場合にはステップＳ＋２でデユーティ電磁弁２１の基
本デユーティ率に加速補正値を加算する加速補正を行う
ことにより過給圧の素早い上昇を確保すると共に、ステ
ップＳＩ３で過給圧のフィードバック制御を禁止する。

そして、上記ステップＳ６で目標過給圧ＰＯＢ−設定値
αく実過給圧の場合、又はスロットル弁開度≦Ｂの場合
には、過給圧のフィードバック制御を再開するべく、先
ずステップＳ７で加速フラグをリセットした後、ステッ
プＳ８でスロットル弁開度〉Ｂ且つ目標過給圧ＰＯＢ＜
実過給圧の場合には加速運転により過給圧がオーバーシ
ュートしている状況であるので、そのオーバーシュート
量を演算するべくステップＳ９でオーバーシュート演算
フラグを“１″にセットした後、ステップＳＩＧ及びＳ
ｏに進んで過給圧のフィードバック制御を再開する（尚
、加速補正は直ちには終了させず、加速補正値を漸次減
少させて徐々に終了する）。

しかる後、ステップｓｎでオーバーシュート演算フラグ
の値を判別し、“１°値の場合には更にステップＳＩＳ
で実過給圧の値の判別し、目標過給圧ＰＯＢ≦実過給圧
の場合にはステップＳＩ６でその実過給圧のオーバーシ
ュート量を演算する。そして、上記ステップＳＩ５で実
過給圧が目標過給圧ＰＯＢ未満になると、ステップＳＩ
７で過給圧のオーバーシュート量の積算値を演算し、ス
テップＳ１８で今回の加速運転時におけるスロットル弁
開度及び変速機のギヤ位置（変速段位置）を読込んだ後
、ステップ５１９でオーバーシュート演算フラグをリセ
ットする。そして、ステップＳ２０で上記オーバーシュ
ート量の積算値を比較し、許容できる最大値Ｃを越える
場合にはステップＳ２＋で第５図に示すように今回のス
ロットル弁開度及び変速機のギヤ位置毎に予め特定した
設定値αの特性に基いて、過給圧のオーバーシュート量
の積算値が減少するように設定値αを更新する。

そして、ステップＳ２０でオーバーシュートｔａの積算
値≦Ｃになると、ステップＳ２２で設定値αをスロット
ル弁開度及び変速機のギヤ位置別に学習制御によって一
層最適値になるよう補正する。

よって、上記第３図の制御フローにおいて、ステップＳ
ＩＯ及びＳｌ＋により、実過給圧の目標過給圧ＰＯＢに
対する差に応じたフィードバック制御量を演算してこの
制御３１Ｉ量でもって過給圧をフィードバック制御する
ようにしたフィードバック制御手段３５を構成している
。また、ステップ３３〜Ｓ５により、スロットル弁開度
及びその変化率でもってエンジンの加速運転による過渡
運転状態を検出するようにした運転状態検出手段３６を
構成していると共に、ステップＳＩ３により、上記運転
状態検出手段３６によりエンジンの過渡運転状態が検出
された時、上記フィードバック制御手段３５による過給
圧のフィードバック制御を禁止するようにした制御禁止
手段３７を構成している。

また、同制御フローのステップＳ６からステップｓ＋ｏ
、ｓｏに進むことにより、エンジンの加速の過渡運転状
態において負圧センサ２７により検出する実過給圧が上
昇して目標過給圧ＰＯＢよりも設定値αだけ低い過給圧
に達した時、上記制御禁止手段３７による過給圧のフィ
ードバック制御の禁止を解除するようにした解除手段３
８を構成している。さらに、ステップＳＩ５及びＳＩ６
により、過給圧のオーバーシュート量を演算する演算手
段３９を構成していると共に、ステップＳ＋７〜Ｓ２＋
により、上記演算手段３９で演算した過給圧のオーバー
シュート量を積算し、この積算値が所定値Ｃ未満の許容
範囲に入るように設定値αを更新。

補正するようにした設定値補正手段４０を構成している
。

したがって、上記実施例においては、スロットル弁開度
及びその変化率によりエンジン１の加速運転時が検出さ
れた時には、過給圧のフィードバック制御が禁止される
と共に、デユーティ電磁弁２１の基本デユーティ率に加
速補正値が加算されるので、目標過給圧ＰＯＢが第４図
に基いて高く設定されても、実過給圧は素早く上昇して
、良好な加速性能が得られる。

そして、実過給圧が上昇し、第６図に示すように目標過
給圧ＰＯＢよりも設定値αだけ低い値に達すると、この
時点で加速補正値が徐々に減少すると共に、過給圧のフ
ィードバック制御が再開される。この場合、実過給圧の
オーバーシュート量の積算値が当初では許容範囲の所定
値Ｃを越えるときには、この設定値αが大きくなるよう
更新補正される。このことにより、過給圧のフィードバ
ック制御を再開する実過給圧がその分低い時点となるの
で、次回の加速運転時での過給圧のオーバーシュートＨ
の積算値は減少して許容範囲の所定値Ｃ内に入ることに
なる。よって、設定値αを適切値に設定できて、過給圧
のフィードバック制御の再開後の実過給圧のオーバーシ
ュート量を少なく抑えてエンジンのトルク変動等を有効
に抑制することができる。しかも、本実施例では、上記
許容範囲に入った状態での設定値αがスロットル弁開度
及び変速機のギヤ位置別に学習制御されて、最適値とな
るので、トルク変動等の抑制効果を一層効果的なものに
できる。

尚、上記実施例では、設定値α及びその学習値をスロッ
トル弁開度及び変速機のギヤ位置別に設定したが、更に
エンジン回転敷料に設定してもよい。

また、上記実施例では、ターボ過給機１５を備えたエン
ジンに対して適用したが、本発明は機械式等の他の形式
の過給機を備えたエンジンに対しても同様に適用できる
のは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。第２図ないし第６図は本発明の実施例を示し、第２図は
全体概略構成図、第３図はコントローラによる過給圧制
御を示すフローチャート図、第４図は目標過給圧マツプ
を示す図、第５図はスロットル弁開度及び変速機のギヤ
位置に対する設定値α特性を示す図、第６図は作動説明
図である。１４・・・エンジン、１５・・・ターボ過給機、１８・
・・排気バイパス弁、２１・・・デユーティ電磁弁、２
７・・・負圧センサ（実過給圧検出手段）、３０・・・
コントローラ、３５・・・フィードバック制御手段、３
６・・・運転状態検出手段、３７・・・制御禁止手段、
３８・・・解除手段、３９・・・演算手段、４０・・・
設定値補正手段。ほか２名１４・・・エンジン１５・・・ターボ過給機１８・・・排気バイパス弁２１・・・デユーティ電磁弁２７・・・負圧センサ（実過給圧検出手段３０・コント
ローラ３５・・フィードバック制御手段３６・・・運転状態検出手段３７・・・制御禁止手段３８・・・解除手段３９・・・演算手段４０・・設定値補正手段）スロットル弁ＩＪ＆第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）過給圧をフィードバック制御するフィードバック
制御手段と、エンジンの過渡運転状態を検出する運転状
態検出手段と、該運転状態検出手段によりエンジンの過
渡運転状態が検出された時、上記フィードバック制御手
段による過給圧のフィードバック制御を禁止する制御禁
止手段とを備えると共に、実過給圧を検出する実過給圧
検出手段と、エンジンの過渡運転状態において上記実過
給圧検出手段により検出する実過給圧が目標過給圧より
も設定値低い過給圧になった時、上記制御禁止手段によ
る過給圧のフィードバック制御の禁止を解除する解除手
段とを備えると共に、過給圧のオーバーシュート量を演
算する演算手段と、該演算手段で演算する過給圧のオー
バーシュート量が許容範囲に入るように上記解除手段の
設定値を補正する設定値補正手段とを備えたことを特徴
とするエンジンの過給圧制御装置。