JPH0746737Y2 - 過給機付エンジンの制御装置 - Google Patents

過給機付エンジンの制御装置

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JPH0746737Y2
JPH0746737Y2 JP9266289U JP9266289U JPH0746737Y2 JP H0746737 Y2 JPH0746737 Y2 JP H0746737Y2 JP 9266289 U JP9266289 U JP 9266289U JP 9266289 U JP9266289 U JP 9266289U JP H0746737 Y2 JPH0746737 Y2 JP H0746737Y2
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valve
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supercharger
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久 山際
良和 金丸
俊介 藤村
隆行 岡野
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Mazda Motor Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は過給機付エンジンの制御装置に関し、特に減速
時過給気をリリーフさせるリリーフ弁の異常時の対策を
組込んだものに関する。
〔従来技術〕
従来より、過給機付エンジンでは、特開昭59−29726号
公報にも記載されているように、エンジンの減速時に過
剰過給圧で過給機やエアフローメータが損傷するのを防
止するため、吸気通路に過給機をバイパスするリリーフ
通路及びこのリリーフ通路に介設されたリリーフ弁(エ
アバイパスバルブ)を設け、減速時にリリーフ弁を開い
てリリーフ通路から過給気を過給機上流側の吸気通路へ
リリーフさせるようになっている。
一方、最近のエンジンでは、吸気通路のスロットル弁を
バイパスするバイパス通路にデューティソレノイド式IS
Cバルブ(アイドルスピードコントロールバルブ)を介
設し、アイドル時のエンジン回転数を精密に制御するよ
うになっている。
〔考案が解決しようとする課題〕
上記過給機付エンジンにおいて、燃焼室からの吹返しに
より燃焼ガスが吸気通路へ流入し、その吹返しが著しい
場合にはエアクリーナまで吹返すこともある。また、エ
ンジンのブローバイガスが吸気通路へ導入されているの
で、スラッジやオイルも吸気通路に流入する。
このようなカーボンやスラッジやオイルなどの異物が吸
気通路及びその周辺のリリーフ通路などにも流入し、リ
リーフ弁の弁体がカーボンやオイルで膠着し故障してし
まうことがある。
このようにリリーフ弁が故障した場合、エンジンの減速
時にスロットル弁が閉じられると、過剰な過給気がリリ
ーフされなくなってその圧力が増大し、過給機の回転軸
系が焼付いたり、異常過給圧の脈動が過給機を経て吸気
通路上流側へ伝播し、エアフローメータのメジャリング
プレートが振動を繰返して故障したりするなどの問題が
起る。
本考案の目的は、リリーフ弁の故障時にも減速時に過給
気を確実にリリーフさせ得るような過給機付エンジンの
制御装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本考案に係る過給機付エンジンの制御装置は、吸気通路
に、その上流側から順に過給機とスロットル弁とを備え
るとともに過給機をバイパスするリリーフ通路及び減速
時リリーフ通路を開放するリリーフ弁を備えたエンジン
において、スロットル弁をバイパスするバイパス通路及
びこのバイパス通路に介設されたアイドルスピードコン
トロールバルブと、上記リリーフ弁の異常を検出する異
常検出手段及びエンジンの減速状態を検出する減速検出
手段と、上記両検出手段の出力を受け、リリーフ弁が異
常状態となったとき減速時にアイドルスピードコントロ
ールバルブの開度を増大させるリリーフ制御手段とを備
えたものである。
〔作用〕
本考案に係る過給機付エンジンの制御装置においては、
吸気通路の過給機によって吸気の過給が行なわれ、減速
時にはリリーフ通路のリリーフ弁が開放されるので、過
給気が過給機よりも上流側の吸気通路へリリーフされ
る。また、エンジンのアイドル時にはアイドルスピード
コントロールバルブを介して吸気量が調整される。
一方、リリーフ弁が異常状態になるとそれが異常検出手
段によって検出され、エンジンの減速状態は減速検出手
段によって検出される。リリーフ制御手段は、リリーフ
弁が異常状態となったとき減速時にアイドルスピードコ
ントロールバルブの開度を増大させる。従って、過給気
はバイパス通路を通って吸気ポートへ流れ、過給圧の異
常上昇が防止されることになる。
尚、この場合、エンジン回転数の低下が妨げられるが、
点火時期のリタード制御などの対策を採ることが出来
る。
〔考案の効果〕
本考案に係る過給機付エンジンの制御装置によれば、以
上説明したように、バイパス通路とアイドルスピードコ
ントロールバルブと異常検出手段とリリーフ制御手段な
どを設けたことにより、リリーフ通路のリリーフ弁の異
常状態のときの減速時に過給機とスロットル弁間の吸気
通路部分に閉じ込められる過給気をエンジンに通常設け
られるアイドルスピードコントロールバルブを有効利用
して確実にリリーフさせることが出来る。
〔実施例〕
以下、本考案の実施例について図面に基いて説明する。
本実施例は、自動車用立型ターボチャージャ付エンジン
に本考案を適用した場合の一例である。
第1図に示すように、エンジンEの吸気ポート1へ接続
される吸気通路2には、上流側から順にエアクリーナ3
と、エアフローメータ4と、ターボチャージャ6のブロ
ア6Bと、インタークーラ7と、スロットル弁8と、サー
ジタンク9と、インジェクタ10とが設けられ、排気ポー
ト11から延びる排気通路12にはターボチャージャ6のタ
ービン6Aと、触媒コンバータ13とが設けられている。
吸気通路2にはインタークーラ7とスロットル弁8との
間の通路部分から分岐してブロア6Bより上流側の通路部
分に接続されたリリーフ通路14が設けられ、このリリー
フ通路14にはリリーフ弁15(バイパスエアバルブ)が介
設されている。
上記リリーフ弁15は、例えば第2図に図示のように負圧
導入室15aの圧縮コイルバネ15bでダイヤフラム15cを押
圧して弁座15dを仕切部材15eに当接させる構造であり、
負圧導入室15aは負圧導入路16でサージタンク9に接続
され、スロットル弁8が閉じられると大きなブースト負
圧が負圧導入室15aへ導入されてダイヤフラム15が上方
へ変位し、弁座15dと仕切部材15e間が開くようになって
いる。
上記吸気通路2にはスロットル弁8をバイパスするバイ
パス通路17が設けられ、バイパス通路17にはデューティ
ソレノイドで駆動されるロータリ型ISC弁18(アイドル
スピードコントロール弁)が介装されている。
上記エンジンEの制御系に関して、上記エアフローメー
タ4以外に、クランク軸19のクランク角を検出するクラ
ンク角センサ20と、スロットル弁8の開度を検出するス
ロットル開度センサ21と、スロットル弁8の全閉時にON
となるアイドルスイッチ22と、冷却水の水温を検出する
水温センサ23などが設けられ、自動変速機に設けられギ
ヤ位置がニュートラルのときにONとなるニュートラルポ
ジションスイッチ24及び空調装置の冷房用圧縮機の起動
/停止スイッチ25からの信号もコントロールユニット30
へ入力されている。
上記コントロールユニット30は上記種々の検出信号に基
いてインジェクタ10とISC弁18などを制御する為のもの
で、センサ類4・21・23からの検出信号をA/D変換するA
/D変換器とクランク角信号を波形整形する波形整形回路
と入出力インターフェイスとマイクロコンピュータとイ
ンジェクタ用駆動回路とISC弁用駆動回路などを備えて
いる。上記マイクロコンピュータのROMにはISC弁18を介
して行なう後述のアイドル回転数制御の制御プログラム
であってISC弁18を介して行なう過給気リリーフ制御を
含む制御プログラムと、リリーフ弁15の異常を検出する
異常検出制御の制御プログラムが予め入力格納されてい
る。
先ず、上記異常検出制御について第3図のフローチャー
トに基いて説明する。但し、図中Si(i=40、41、…
…)は各ステップを示す。
クランク角センサ20のクランク角信号に基いてクランク
角180°毎の割込み処理にてこの制御が開始されると、
必要な各種信号が読込まれ(S40)、ニュートラルホジ
ションスイッチ24からの信号によりギヤ位置がニュート
ラルか否か判定され(S41)、信号がONでニュートラル
であるときにはS44へ移行してリリーフ弁15が異常なし
としてリリーフ弁15が異常であることを示すフラグFGが
リセットされてメインルーチンへ復帰する。
次に、ニュートラルでないときには減速状態か否か判定
される(S42)。この場合、割込み周期から得られるエ
ンジン回転数NeがNe≧2000(rpm)且つアイドルスイッ
チ22の信号ON且つスロットル開度センサ21からの検出信
号(前回のスロットル開度及び今回のスロットル開度)
で得られるスロットル開度減少率が所定値より大である
ときに減速状態であると判定されS43へ移行する。減速
状態でないときにはS44へ移行する。
減速状態のとき、エアフローメータ4の検出信号VSの偏
差ΔVS(第4図参照)として |ΔVS|≧α(所定のしきい値)か否か判定がなされ
(S43)、Noのときにはリリーフ弁15が正常であるのでS
44へ移行し、Yesのときにはリリーフ弁15が異常である
のでフラグFGがセットされ(S45)、その後メインルー
チンへ復帰する。
上記異常判定について補足説明すると、リリーフ弁15が
正常のときにはエアフローメータ4の検出信号VSは第4
図の曲線Aのように小さな振幅で振動するが、リリーフ
弁15が異物の付着などで閉状態でロックすると、減速時
スロットル弁8が全閉のときブロア6Bとスロットル弁8
間の吸気通路2部分に閉込められた過給気が異常昇圧
し、その脈動圧がブロア6Bを経て吸気通路2の上流部へ
も伝播し、エアフローメータ4のメジャリングプレート
が振動し、検出信号VSは第4図の曲線Bのように大きな
振幅で振動するので、過去所定回数の検出信号VSを更新
しつつメモリに格納しておいてその時間平均値に対する
今回の検出信号VSの偏差ΔVSを求めることによりS43の
判定を行なう。尚、リリーフ弁15が異常になると数回の
割込み処理を実行する間に確実にその異常が検出される
ことになる。
以上のようにして、リリーフ弁15の正常・異常が判断さ
れ、リリーフ弁15が正常のときにはフラグFGがFG=0に
保持され、リリーフ弁15が異常のときにはフラグFGがFG
=1に保持され、このフラグFGは以下に説明する制御に
おいて活用される。
次に、アイドル回転数制御及びこれに含まれる過給気リ
リーフ制御について、第5図のフローチャート及び第6
図〜第8図に基いて説明する。尚、図中Si(i=1、
2、……)は各ステップを示し、F/Bとはフィードバッ
クの略語またISCとはアイドルスピードコントロールの
略語である。
エンジンEの始動とともに制御が開始されると、RAMの
メモリをクリアするなど必要な初期化が実行されてか
ら、必要な各種信号が読込まれ(S1)、次にISCのフィ
ードバック条件成立か否か判定される(S2)。即ち、ス
ロットル弁8が全閉でアイドルスイッチ22の信号がON、
且つ別途クランク角信号から演算して得られるエンジン
回転数NeがNe≦No(アイドル目標回転数)+β(例え
ば、300rpm)、且つギヤ位置がニュートラルでニュート
ラルポジションスイッチ24の信号がON、これらの条件が
充足されるとISCF/B条件成立とされる。但し、上記アイ
ドル目標回転数Noは冷却水の水温をパラメータとして第
6図のように予め設定され、水温センサ23からの検出信
号を用いて演算される。
ISCF/B条件が成立したときには、アイドル目標回転数No
が上記得られた値を用いて設定され(S3)、次にISC弁1
8のデューティソレノイドを制御する基本制御量GBが設
定される(S4)。この基本制御量GBは水温をパラメータ
として第7図のように予め設定されているので、検出水
温を用いて演算される。
次に、回転数偏差ΔN=(Ne-No)が演算され(S5)、
次にF/B補正量GFBが、前回のフィードバック補正量GFB
に第8図のような予め設定された特性により演算される
増加分ΔGFBを加算することによりGFB=GFB+ΔGFBにて
演算され(S6)、次に他の補正量GCが演算される(S
7)。上記他の補正量GCは起動/停止スイッチ24などの
信号に基いて冷房用圧縮機及びその他のエンジン負荷作
動時にはエンジン負荷に応じた補正量が付加される。
次に、最終エア量GがG=GB+GFB+GCの式により演算さ
れ(S8)、ISC弁18のデューティソレノイドへ最終エア
量Gに相当する駆動パルスが出力され(S16)、その後S
1へ移行する。
一方、S2における判定の結果、ISCF/B条件が成立しない
ときには、S9にて減速状態か否か判定される。この減速
判定は第3図のS42のステップの場合と同様になされ
る。その減速判定の結果、減速状態でないときにはS15
にて運転状態(エンジン回転数Neと吸入空気量又はスロ
ットル開度)に応じた最終エア量Gが演算式やテーブル
に基いて設定され、S15からS16へ移行する。
S9の判定の結果減速状態のときには、S10にて前記リリ
ーフ弁15の異常を示すフラグFGがRAMのメモリより読込
まれてFG=1か否か判定され、FG=0でリリーフ弁15が
正常のときにはGB=0、GFB=0に設定され(S12、S1
3)、次に所定のダッシュポッドエアGDPが設定され(S1
4)、S16へ移行する。
次に、減速状態であってFG=1(リリーフ弁が異常)の
ときにはS10からS11へ移行し、S11にてISC弁18を全開に
設定する為最終エア量Gが所定の最大値Gmaxに設定さ
れ、その後S16へ移行する。
このように、FG=1でリリーフ弁15が異常のときであっ
て減速時には最終エア量GをGmaxに設定し、ISC弁18を
最大開度まで開くので、ブロア6Bとスロットル弁8の間
の吸気通路2に過給気が吸気ポート1へ供給される。
但し、この場合吸気量の増加によりエンジン回転数Ne
増加するのを防止する為に、点火時間制御へ点火時期を
所定角度リタードさせる指令信号が出力され、点火時期
リタードによる燃焼性の低下によって回転数の増加を抑
制するものとする(第9図のタイムチャート参照)。
以上説明したように、上記エンジンの制御装置において
は、エアフローメータ4からの検出信号を用いてリリー
フ弁15の異常状態を検出し、リリーフ弁15が異常状態に
あるときには減速時にISC弁18を最大に開いてバイパス
通路17から吸気通路2の下流部へリリーフさせるので、
ブロア6Bとスロットル弁8間に過給気が閉込められるの
を確実に防止することが出来る。
特に、この制御装置ではセンサ類やその他の機器を増設
することなく、通常エンジンEに備えられているエアフ
ローメータ4、バイパス通路17及びISC弁18を有効活用
し、制御のソフトウェアのみで実施し得るので容易かつ
経済的に実施することが出来る。
尚、リリーフ弁15の異常を検出する手段としては、ブロ
ア6Bとスロットル弁8間の吸気通路2内の過給気圧力を
検出する圧力センサを用いることも出来る。また、上記
ターボチャージャ6に代えてクランク軸で駆動されるス
ーパーチャージャを設けたエンジンにも同様に本考案を
適用することが出来、またロータリピストンエンジンに
も略同様に適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
図面は本考案の実施例を示すもので、第1図は過給機付
エンジンの全体構成図、第2図はリリーフ弁の断面図、
第3図は異常検出制御のフローチャート、第4図はエア
フローメータの検出信号の説明図、第5図は過給気リリ
ーフ制御を含むアイドル回転数制御のフローチャート、
第6図はアイドル目標回転数の特性図、第7図は基本制
御量の特性図、第8図はF/B補正量の特性図、第9図はI
SC弁開度などのタイムチャートである。 2……吸気通路、4……エアフローメータ、6……ター
ボチャージャ、8……スロットル弁、14……リリーフ通
路、15……リリーフ弁、17……バイパス通路、18……IS
C弁、20……クランク角センサ、21……スロットル開度
センサ、22……アイドルスイッチ、24……ニュートラル
ポジションスイッチ、30……コントロールユニット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 岡野 隆行 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−186929(JP,A) 実開 昭60−21532(JP,U) 実開 昭64−25426(JP,U)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸気通路に、その上流側から順に過給機と
    スロットル弁とを備えるとともに過給機をバイパスする
    リリーフ通路及び減速時リリーフ通路を開放するリリー
    フ弁を備えたエンジンにおいて、 スロットル弁をバイパスするバイパス通路及びこのバイ
    パス通路に介設されたアイドルスピードコントロールバ
    ルブと、 上記リリーフ弁の異常を検出する異常検出手段及びエン
    ジンの減速状態を検出する減速検出手段と、 上記両検出手段の出力を受け、リリーフ弁が異常状態と
    なったとき減速時にアイドルスピードコントロールバル
    ブの開度を増大させるリリーフ制御手段とを備えたこと
    を特徴とする過給機付エンジンの制御装置。
JP9266289U 1989-08-07 1989-08-07 過給機付エンジンの制御装置 Expired - Lifetime JPH0746737Y2 (ja)

Priority Applications (1)

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JP9266289U JPH0746737Y2 (ja) 1989-08-07 1989-08-07 過給機付エンジンの制御装置

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JP9266289U JPH0746737Y2 (ja) 1989-08-07 1989-08-07 過給機付エンジンの制御装置

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Publication Number Publication Date
JPH0332127U JPH0332127U (ja) 1991-03-28
JPH0746737Y2 true JPH0746737Y2 (ja) 1995-10-25

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ID=31642075

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JP9266289U Expired - Lifetime JPH0746737Y2 (ja) 1989-08-07 1989-08-07 過給機付エンジンの制御装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008025426A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Honda Motor Co Ltd エンジンの過給装置におけるエアバイパスバルブの故障検知装置
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