JPH09195783A - エンジンの過給圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低外気温時の過剰な過給圧によるエンジン出
力の過剰増加を防止し、常に最適な過給圧に制御する。 【解決手段】 現在の基本燃料噴射パルス幅Ｔpと低外
気温度判定値ＴpAVEとを比較し、ＴpAVE≧Ｔpのとき、
通常時の目標過給圧ＴPTAGTを設定するとともに、ウエ
ストゲート弁の弁開度を決定するデューティ比ＤＵＴＹ
の上限値ＤＵＴＹMAXを設定値ＴＢＴＡＬ１によって定
め、ＴpAVE＜Ｔpのときには、通常時の目標過給圧より
も低い低外気温時の目標過給圧ＴPTAGTを設定するとと
もに上限値ＤＵＴＹMAXを設定値ＴＢＴＡＬ２（＜ＴＢ
ＴＡＬ１）によって定める。これにより、低外気温時に
過給圧のオーバーシュートやエンジンの過剰出力が発生
することがなく、常に最適な過給圧に制御して円滑な運
転フィーリングが得られるとともに、エンジンの耐久性
低下を防止し、また、低外気温時の過剰な過給圧による
燃料供給量の増加を抑え、燃費悪化を防止することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外気温に影響され
ることなく過給圧を最適に制御するエンジンの過給圧制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自然吸気式のエンジンに対し、タ
ーボチャージャなどの過給機を搭載することによりエン
ジンの出力性能を大幅に向上することが可能となり、過
給圧を最適に制御する技術が種々提案されている。

【０００３】例えば、特開昭５７−１２４０２６号公報
には、エンジン温度に応じて過給機の最高過給圧を補正
することで、過熱時や冷機時等のエンジン温度状態に係
わらず、過給圧を最適に保つ技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術のように、エンジン温度によって最高過給圧を補
正するのみでは、低外気温時、吸入空気密度が増大して
エンジンの充填効率が向上すると、それに伴う燃料供給
量の増加によるエンジン出力の過剰増加や過給圧のオー
バーシュートが発生し、運転フィーリングが悪化する。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、低外気温時の過剰な過給圧によるエンジン出力の過
剰増加を防止し、常に最適な過給圧に制御することので
きるエンジンの過給圧制御装置を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１の基本構成図に示す
ように、請求項１記載の発明は、過給機からの過給圧を
エンジン運転状態に応じて設定した目標値に制御する過
給圧制御手段と、低外気温度の雰囲気条件下で予め求め
たエンジン負荷を比較基準値として、この比較基準値と
現在のエンジン負荷とを同じエンジン回転数領域で比較
し、現在のエンジン負荷が上記比較基準値より大きいと
き、上記目標値を低下させる過給圧低下手段とを備えた
ことを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、過給機からの過給
圧をエンジン運転状態に応じて設定した目標値に制御す
る過給圧制御手段と、低外気温度の雰囲気条件下で予め
求めたエンジン負荷を比較基準値として、この比較基準
値と現在のエンジン負荷とを同じエンジン回転数領域で
比較し、現在のエンジン負荷が上記比較基準値より大き
いとき、上記目標値を低下させるとともに上記過給機の
最大過給圧を低下させる過給圧低下手段とを備えたこと
を特徴とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の発明において、上記エンジン負荷がエンジン
回転数と吸入空気量とに基づく基本燃料噴射量であるこ
とを特徴とする。

【０００９】すなわち、請求項１記載の発明では、現在
のエンジン負荷が低外気温度の雰囲気条件下で予め求め
たエンジン負荷よりも同じエンジン回転数領域で大きい
とき、低外気温時と判定し、過給圧の制御目標値を低下
させる。また、請求項２記載の発明では、現在のエンジ
ン負荷が低外気温度の雰囲気条件下で予め求めたエンジ
ン負荷よりも同じエンジン回転数領域で大きいとき、低
外気温時と判定し、過給圧の制御目標値を低下させると
ともに過給機の最大過給圧を低下させる。その際、請求
項３記載の発明では、請求項１又は請求項２記載の発明
において、エンジン負荷を基本燃料噴射量として低外気
温時を判定する。

【００１０】

【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。図２〜図８は本発明の実施の一形
態を示し、図２〜図４は過給圧制御ルーチンのフローチ
ャート、図５はＰ分テーブル及びＩ分テーブルの説明
図、図６は過給圧制御状態の説明図、図７はエンジン制
御系の概略構成図、図８は電子制御系の回路構成図であ
る。

【００１１】図７において、符号１はエンジンであり、
図においては、シリンダブロック１ａがクランクシャフ
ト１ｂを中心として両側のバンク（図の右側が左バン
ク、左側が右バンク）に２分割され、右バンクに＃１，
＃３気筒が配置され、左バンクに＃２，＃４気筒が配置
された水平対向型４気筒エンジンを示す。このエンジン
１のシリンダブロック１ａの左右両バンクには、シリン
ダヘッド２がそれぞれ設けられ、各シリンダヘッド２に
吸気ポート２ａと排気ポート２ｂとが形成されている。

【００１２】上記吸気ポート２ａにはインテークマニホ
ルド３が連通され、このインテークマニホルド３の上流
側集合部に、エアーチャンバ４を介してスロットル弁通
路５が連通されている。このスロットル弁通路５の上流
側には、吸気管６を介してエアクリーナ７が取付けら
れ、このエアクリーナ７がエアインテークチャンバ８に
連通されている。また、上記排気ポート２ｂにはエキゾ
ーストマニホルド９を介して排気管１０が連通され、こ
の排気管１０に触媒コンバータ１１が介装されてマフラ
１２に連通されている。

【００１３】また、上記スロットル弁通路５には、アク
セルペダルに連動するスロットル弁５ａが設けられ、こ
のスロットル弁通路５の直上流の上記吸気管６にインタ
ークーラ１３が介装され、さらに、上記吸気管６の上記
エアクリーナ７の下流側にレゾネータチャンバ１４が介
装されている。

【００１４】上記レゾネータチャンバ１４と上記インテ
ークマニホルド３とは、上記スロットル弁５ａの上流側
と下流側とをバイパスするバイパス通路１５によって連
通されており、このバイパス通路１５に、アイドル空気
量を調整するアイドルスピードコントロールバルブ（ア
イドル回転数制御弁；ＩＳＣＶ）１６が介装されてい
る。さらに、上記ＩＳＣＶ１６の直下流側に、吸気圧が
負圧のとき開弁し、過給機としてのターボチャージャ１
８により過給されて吸気圧が正圧になったとき閉弁する
チェックバルブ１７が介装されている。

【００１５】上記ターボチャージャ１８は、そのコンプ
レッサが上記吸気管６の上記レゾネータチャンバ１４の
下流側に介装され、タービンが上記排気管１０に介装さ
れている。さらに、上記ターボチャージャ１８のタービ
ンハウジング流入口には、ウエストゲート弁１９が介装
され、このウエストゲート弁１９にウエストゲート弁作
動用アクチュエータ２０が連設されている。

【００１６】上記ウエストゲート弁作動用アクチュエー
タ２０は、ダイヤフラムにより２室に仕切られ、一方が
ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に連
通する圧力室を形成し、他方が上記ウエストゲート弁１
９を閉方向に付勢するスプリングを収納したスプリング
室を形成している。

【００１７】また、上記ウエストゲート弁制御デューテ
ィソレノイド弁２１は、上記ウエストゲート弁作動用ア
クチュエータ２０の圧力室に連通するポートと、ターボ
チャージャ１８のコンプレッサ下流に連通するポート
と、上記レゾネータチャンバ１４に連通するポートとを
有する電磁三方弁であり、後述する電子制御装置５０
（ＥＣＵ５０；図８参照）から出力される制御信号のデ
ューティ比に応じて上記レゾネータチャンバ１４に連通
するポートの弁開度が調節され、上記レゾネータチャン
バ１４側の圧力と上記コンプレッサ下流側の圧力とが調
圧されて上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２
０の圧力室に制御圧を供給する。

【００１８】本形態においては、上記ウエストゲート弁
制御デューティソレノイド弁２１に出力される制御信号
のデューティ比が小さい程、上記レゾネータチャンバ１
４に連通するポートの弁開度が小さくなって上記ウエス
トゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に高い制
御圧が供給され、ウエストゲート弁１９の開度が大きく
なって過給圧が低下する。一方、上記ウエストゲート弁
制御デューティソレノイド弁２１に出力される制御信号
のデューティ比が大きくなる程、上記レゾネータチャン
バ１４に連通するポートの弁開度が大きくなってリーク
量が増大し、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエー
タ２０の圧力室に供給される制御圧が低下してウエスト
ゲート弁１９の開度が小さくなり、過給圧が上昇する。

【００１９】一方、上記インテークマニホルド３の各気
筒の各吸気ポート２ａの直上流側にはインジェクタ２５
が臨まされている。さらに、上記シリンダヘッド２の各
気筒毎に、その先端を燃焼室に露呈する点火プラグ２６
ａが取付けられ、この点火プラグ２６ａに、各気筒毎に
配設された点火コイル２６ｂを介してイグナイタ２７が
接続されている。

【００２０】上記インジェクタ２５には、燃料タンク２
８内に設けたインタンク式の燃料ポンプ２９から燃料フ
ィルタ３０を経て燃料が圧送され、プレッシャレギュレ
ータ３１にてインジェクタ２５への燃料圧力が所定の圧
力に調圧される。

【００２１】次に、センサ類の配置について説明する。
符号２２は絶対圧センサであり、吸気管圧力／大気圧切
換ソレノイド弁２３により吸気管圧力（インテークマニ
ホルド３内の吸気圧）と大気圧とを選択的に検出する。
また、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の直下流に、
ホットワイヤ或はホットフィルム等を用いた熱式の吸入
空気量センサ３２が介装され、上記スロットル弁５ａ
に、スロットル開度センサ３３ａとスロットル全閉でＯ
Ｎするアイドルスイッチ３３ｂとを内蔵したスロットル
センサ３３が連設されている。

【００２２】また、上記エンジン１のシリンダブロック
１ａにノックセンサ３４が取付けられると共に、このシ
リンダブロック１ａの左右両バンクを連通する冷却水通
路３５に水温センサ３６が臨まされ、上記排気管１０の
上記エキゾーストマニホルド９の集合部にＯ2センサ３
７が臨まされている。また、クランクシャフト１ｂに軸
着するクランクロータ３８の外周に、クランク角センサ
３９が対設され、さらに、カムシャフト１ｃに連設する
カムロータ４０に、気筒判別用のカム角センサ４１が対
設されている。

【００２３】次に、図８に基づき上記エンジン１の電子
制御を行う電子制御装置（ＥＣＵ）５０について説明す
る。このＥＣＵ５０は、燃料噴射制御、点火時期制御、
アイドル回転数制御などを行なうメインコンピュータ５
１と、ノック検出処理専用のサブコンピュータ５２との
２つのコンピュータを中心として構成され、各部に安定
化電源を供給する定電圧回路５３、上記メインコンピュ
ータ５１に接続される駆動回路５４及びＡ／Ｄ変換器５
５、上記サブコンピュータ５２に接続されるＡ／Ｄ変換
器５６、このＡ／Ｄ変換器５６に周波数フィルタ５７を
介して接続されるアンプ５８等の周辺回路が内蔵されて
いる。

【００２４】上記定電圧回路５３は、２回路のリレー接
点を有する電源リレー５９の第１のリレー接点を介して
バッテリ６０に接続されるとともに、このバッテリ６０
に、直接、接続され、イグニッションスイッチ６１のＯ
Ｎ，ＯＦＦに拘わらず上記メインコンピュータ５１のバ
ックアップＲＡＭ６８に常時バックアップ用の電源を供
給するようになっている。

【００２５】また、上記バッテリ６０には、上記イグニ
ッションスイッチ６１を介して上記電源リレー５９のリ
レーコイルの一端が接続されており、このリレーコイル
の他端が接地されている。さらに、上記バッテリ６０に
は、燃料ポンプリレー６２のリレー接点を介して燃料ポ
ンプ２９が接続されており、上記燃料ポンプリレー６２
は、そのリレーコイルの一端が上記電源リレー５９の第
２のリレー接点を介して上記バッテリ６０に接続され、
リレーコイルの他端が上記駆動回路５４に接続されてい
る。尚、上記電源リレー５９の第２のリレー接点から
は、各アクチュエータへの電源線が延出されている。

【００２６】上記メインコンピュータ５１は、ＣＰＵ６
５、ＲＯＭ６６、ＲＡＭ６７、バックアップＲＡＭ６
８、カウンタ・タイマ群６９、シリアル通信インターフ
ェースであるＳＣＩ７０、及び、Ｉ／Ｏインターフェー
ス７１がバスライン７２を介して接続されたマイクロコ
ンピュータであり、上記バックアップＲＡＭ６８には、
上記定電圧回路５３からバックアップ用電源が常時供給
されてデータが保持される。

【００２７】尚、上記カウンタ・タイマ群６９は、フリ
ーランカウンタ、カム角センサ信号の入力計数用カウン
タなどの各種カウンタ、燃料噴射用タイマ、点火用タイ
マ、定期割込みを発生させるための定期割込み用タイ
マ、クランク角センサ信号の入力間隔計時用タイマ、及
び、システム異常監視用のウオッチドッグタイマなどの
各種タイマを便宜上総称するものであり、上記メインコ
ンピュータ５１においては、その他、各種のソフトウエ
アカウンタ・タイマが用いられる。

【００２８】上記Ｉ／Ｏインターフェース７１の入力ポ
ートには、アイドルスイッチ３３ｂ、車速センサ４２、
クランク角センサ３９、カム角センサ４１が接続されて
おり、さらに、上記Ａ／Ｄ変換器５５を介して、吸入空
気量センサ３２、スロットル開度センサ３３ａ、水温セ
ンサ３６、Ｏ2センサ３７、及び、絶対圧センサ２２が
接続されるとともに、バッテリ電圧ＶBが入力されてモ
ニタされる。

【００２９】また、上記Ｉ／Ｏインターフェース７１の
出力ポートには、イグナイタ２７が接続されると共に、
ＩＳＣＶ１６、インジェクタ２５、ウエストゲート弁制
御デューティソレノイド弁２１、吸気管圧力／大気圧切
換ソレノイド弁２３、及び、燃料ポンプリレー６２のリ
レーコイルが上記駆動回路５４を介して接続されてい
る。

【００３０】一方、上記サブコンピュータ５２は、上記
メインコンピュータ５１と同様、ＣＰＵ７５、ＲＯＭ７
６、ＲＡＭ７７、カウンタ・タイマ群７８、ＳＣＩ７
９、及び、Ｉ／Ｏインターフェース８０がバスライン８
１を介して接続されたマイクロコンピュータであり、上
記メインコンピュータ５１と上記サブコンピュータ５２
とは、上記ＳＣＩ７０，７９を介してシリアル通信ライ
ンにより互いに接続されている。

【００３１】上記Ｉ／Ｏインターフェース８０の入力ポ
ートには、クランク角センサ３９、カム角センサ４１が
接続されるとともに、ノックセンサ３４が、アンプ５
８、周波数フィルタ５７、Ａ／Ｄ変換器５６を介して接
続されており、上記ノックセンサ３４からのノック検出
信号が上記アンプ５８で所定のレベルに増幅された後、
上記周波数フィルタ５７により必要な周波数成分が抽出
され、上記Ａ／Ｄ変換器５６にてデジタル信号に変換さ
れて入力される。

【００３２】上記サブコンピュータ５２のＩ／Ｏインタ
ーフェース８０の所定の出力ポートは、上記メインコン
ピュータ５１のＩ／Ｏインターフェース７１の所定の入
力ポートに接続されており、上記サブコンピュータ５２
では、ノックセンサ３４からの信号に基づいてノック発
生の有無を判定し、このノック発生有無の判定結果をＩ
／Ｏインターフェース８０の出力ポートを介してメイン
コンピュータ５１に出力する。

【００３３】そして、ノック発生の場合、シリアル回線
を通じて上記サブコンピュータ５２から送信されるノッ
クデータが上記メインコンピュータ５１に読込まれ、こ
のノックデータに基づいて上記メインコンピュータ５１
で該当気筒の点火時期を遅らせ、ノックを回避するよう
になっている。

【００３４】すなわち、上記サブコンピュータ５２で
は、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいてノック
センサ３４からの信号のサンプル区間を設定し、このサ
ンプル区間でノックセンサ３４からの信号を高速にＡ／
Ｄ変換して振動波形を忠実にデジタルデータに変換し、
このデータに基づきノック発生の有無を判定し、その判
定結果を上記メインコンピュータ５１に出力する。

【００３５】一方、上記メインコンピュータ５１では、
上記ＣＰＵ６５で上記ＲＯＭ６６に記憶されている制御
プログラムに従って、Ｉ／Ｏインターフェース７１を介
して入力されるセンサ・スイッチ類からの検出信号、及
びバッテリ電圧等を処理し、ＲＡＭ６７及びバックアッ
プＲＡＭ６８に格納される各種データ、ＲＯＭ６６に記
憶されている固定データ等に基づき、燃料噴射量、点火
時期、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２
１に対する駆動信号のデューティ比、ＩＳＣＶ１６に対
する駆動信号のデューティ比等を演算し、空燃比学習制
御、点火時期制御、過給圧制御、アイドル回転数制御等
の各種制御を行う。

【００３６】この場合、過給圧制御においては、エンジ
ン運転時の外気温度条件に応じ、目標過給圧を最適に設
定するようにしており、上記メインコンピュータ５１、
及び、上記メインコンピュータ５１に接続されるセンサ
類・アクチュエータ類によって、本発明に係る過給圧制
御手段、過給圧低下手段の機能が実現される。

【００３７】以下、上記メインコンピュータ５１による
過給圧制御について、図２〜図４に示すフローチャート
に従って説明する。尚、サブコンピュータ５２はノック
検出処理専用のコンピュータであるため、その動作説明
を省略する。

【００３８】本形態における過給圧制御は、エンジン運
転状態に基づいて設定した目標過給圧（過給圧の制御目
標値）と、絶対圧センサ２２により検出される吸気管圧
力すなわち実過給圧Ｐとを比較し、その比較結果に応じ
てＰＩ制御（比例積分制御）によりウエストゲート弁制
御デューティソレノイド弁２１に対する駆動信号のＯＮ
デューティ（デューティ比）ＤＵＴＹを演算し、演算し
たデューティ比ＤＵＴＹの駆動信号をウエストゲート弁
制御デューティソレノイド弁２１に出力することでウエ
ストゲート弁作動用アクチュエータ２０を介してウエス
トゲート弁１９の開度を制御し、過給圧を制御するもの
である。

【００３９】図２〜図４の過給圧制御ルーチンは、シス
テムイニシャライズ後、設定時間毎に実行され、まず、
ステップS101で、基本燃料噴射量を定める基本燃料噴射
パルス幅ＴpをＲＡＭ６７の所定アドレスから読出す。
尚、この基本燃料噴射パルス幅Ｔpは、エンジン回転数
Ｎと吸入空気量Ｑとに基づき、演算（Ｔp←Ｋ×Ｑ／
Ｎ；Ｋはインジェクタ特性補正定数）あるいはマップ参
照等により求められ、ＲＡＭ６７のアドレスにストアさ
れている。

【００４０】次いで、ステップS102へ進み、現在のエン
ジン回転数Ｎに基づきテーブルを補間計算付きで参照し
て低外気温度判定値ＴpAVEを設定する。この低外気温度
判定値ＴpAVEは、低外気温度の雰囲気条件下でエンジン
１を運転したとき、各エンジン回転数毎に得られる基本
燃料噴射パルス幅Ｔpを、ステップS102中に図示するよ
うに、エンジン回転数Ｎをパラメータとする一次元テー
ブルに、現在の基本燃料噴射パルス幅Ｔpに対する比較
基準値として格納したものであり、現在の基本燃料噴射
パルス幅Ｔpとテーブル内の外気温度判定値ＴpAVEとを
同じエンジン回転数で比較することにより、現在のエン
ジン運転雰囲気が低外気温か否かを判定することができ
る。

【００４１】すなわち、低外気温時には、空気密度が大
きくなってエンジンの充填効率が向上するため、同一ス
ロットル開度でのエンジンの吸入空気量Ｑ（質量流量）
が増加し、この吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎとから
求められる基本燃料噴射パルス幅Ｔpが常温時の値に比
較して大きくなる。従って、現在の基本燃料噴射パルス
幅Ｔpが同じエンジン回転数での上記低外気温度判定値
ＴpAVEより大きいとき、そのときのエンジン運転雰囲気
は低外気温であると判定することができる。

【００４２】尚、上記テーブル内のデータ値（低外気温
度判定値ＴpAVE）は、エンジン形式により異なり、各エ
ンジン形式毎に予め実験等により低外気温時を判定する
データが求められ、車輌に搭載されるエンジン形式に応
じたテーブルがＲＯＭ６６にストアされている。

【００４３】その後、上記ステップS102からステップS1
03へ進み、上記ステップS101で読出した基本燃料噴射パ
ルス幅Ｔpと上記ステップS102で設定した低外気温度判
定値ＴpAVEとを比較し、現在のエンジン運転雰囲気状態
を調べる。そして、ＴpAVE≧Ｔpのとき、現在のエンジ
ン運転雰囲気状態は常温の通常時状態であると判定して
ステップS104へ進み、エンジン回転数Ｎとスロットル開
度センサ３３ａからのスロットル開度ＴHVとに基づき目
標過給圧テーブルＴＰＴＡＧＴ１（ステップS104中の図
示参照）を補間計算付きで参照して通常時の目標過給圧
ＴPTAGTを設定し、ステップS105でウエストゲート弁制
御デューティソレノイド弁２１の駆動信号に対するデュ
ーティ比ＤＵＴＹの上限値ＤＵＴＹMAXを設定値ＴＢＴ
ＡＬ１によって定め（ＤＵＴＹMAX←ＴＢＴＡＬ１）、
ステップS108へ進む。

【００４４】一方、上記ステップS103においてＴpAVE＜
Ｔpのときには、現在のエンジン運転雰囲気状態が低外
気温時であると判定して上記ステップS103からステップ
S106へ進み、エンジン回転数Ｎとスロットル開度センサ
３３ａからのスロットル開度ＴHVとに基づき低外気温時
目標過給圧テーブルＴＰＴＡＧＴ２（ステップS106中の
図示参照）を補間計算付きで参照して低外気温時の目標
過給圧ＴPTAGTを設定すると、ステップS107でウエスト
ゲート弁制御デューティソレノイド弁２１の駆動信号に
対するデューティ比ＤＵＴＹの上限値ＤＵＴＹMAXを設
定値ＴＢＴＡＬ２によって定め（ＤＵＴＹMAX←ＴＢＴ
ＡＬ２）、ステップS108へ進む。

【００４５】上記低外気温時目標過給圧テーブルＴＰＴ
ＡＧＴ２には、通常時の目標過給圧を設定するための目
標過給圧テーブルＴＰＴＡＧＴ１に格納されているデー
タよりも小さいデータが格納されており、低外気温時の
目標過給圧が通常の常温時の目標過給圧よりも小さく設
定される。また、低外気温時にデューティ比ＤＵＴＹの
上限値ＤＵＴＹMAXを定める設定値ＴＢＴＡＬ２も、通
常時にデューティ比ＤＵＴＹの上限値ＤＵＴＹMAXを定
める設定値ＴＢＴＡＬ１よりも低い値となっている。

【００４６】尚、目標過給圧ＴPTAGT及び上限値ＤＵＴ
ＹMAXは、イニシャライズ時、ぞれぞれ初期値にて初期
化されている。

【００４７】また、本形態では、外気温の判別結果によ
り、通常時の目標過給圧テーブルＴＰＴＡＧＴ１と低外
気温時の低外気温時目標過給圧テーブルＴＰＴＡＧＴ２
とを切換えて目標過給圧ＴPTAGTを設定するようにして
いるが、低外気温時目標過給圧テーブルＴＰＴＡＧＴ２
を設けずに通常時の目標過給圧テーブルＴＰＴＡＧＴ１
のみとし、低外気温時には通常時の目標過給圧テーブル
ＴＰＴＡＧＴ１によって設定された目標過給圧ＴPTAGT
を補正するようにしても良い。

【００４８】そして、上記ステップS105あるいはステッ
プS107からステップS108へ進むと、目標過給圧ＴPTAGT
と絶対圧センサ２２によって検出した吸気管圧力（実過
給圧）Ｐとの偏差ΔＰを求め（ΔＰ←ＴPTAGT−Ｐ）、
ステップS109で偏差ΔＰの絶対値｜ΔＰ｜と設定値ＰS
とを比較することにより、実過給圧Ｐが図６に示す過給
圧のＰＩ制御における不感帯の範囲内にあるかを調べ
る。

【００４９】その結果、｜ΔＰ｜＜ＰSであり、実過給
圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTに対する不感帯の範囲内にあ
るときには、上記ステップS109からステップS110へ進ん
でＰＩ制御における積分定数ＤIを０とするとともに
（ＤI←０）、ステップS111で比例定数ＤPを０とし（Ｄ
P←０）、ステップS129へ進んで前回ルーチン実行時に
求めたデューティ比の旧値に今回のルーチンで設定した
積分定数ＤI及び比例定数ＤPを加算して新たなデューテ
ィ比ＤＵＴＹを設定して（ＤＵＴＹ←ＤＵＴＹ＋ＤI＋
ＤP）ステップS130へ進む。

【００５０】一方、上記ステップS109において｜ΔＰ｜
≧ＰSであり、実過給圧Ｐが不感帯の範囲外のときに
は、上記ステップS109からステップS112へ進み、実過給
圧Ｐと目標過給圧ＴPTAGTとを比較して、目標過給圧ＴP
TAGTに対する実過給圧Ｐの大小関係を調べる。

【００５１】そして、Ｐ＞ＴPTAGTであり、不感帯の範
囲外で実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも高いとき
には、上記ステップS112からステップS113へ進み、ステ
ップS113ないしステップS120でデューティ比減の処理を
行い実過給圧Ｐを低下させる。このデューティ比減の処
理では、ステップS113で、目標過給圧ＴPTAGTに対する
実過給圧Ｐの大小関係が反転し、且つ、実過給圧Ｐが不
感帯の範囲外へ逸脱した初回を判別するための反転初回
判別フラグＦDの値を参照する。この反転初回判別フラ
グＦDは、Ｐ＞ＴPTAGTでＦD＝０のとき、実過給圧Ｐが
目標過給圧ＴPTAGTよりも高くなった後、初めて不感帯
を逸脱したことを示し、デューティ比減の処理によりＦ
D＝１にセットされる。

【００５２】従って、上記ステップS113で、ＦD＝０、
すなわち、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTより高くな
った後、今回初めて不感帯を逸脱したときには（Ｐ≧Ｔ
PTAGT＋Ｐs）、ステップS114へ進み、偏差の絶対値｜Δ
Ｐ｜に基づきＰ分テーブルを参照して、図５の（ａ）に
示されるように偏差の絶対値｜ΔＰ｜の増加に応じて段
階的に大きくなる比例定数減分値ＰDOWNを設定すると、
ステップS115で、この比例定数減分値ＰDOWNにマイナス
の符号を付けてスキップ補正の比例定数ＤPとし（ＤP←
−ＰDOWN）、ステップS116で積分定数ＤIを０にした後
（ＤI←０）、ステップS120で反転初回判別フラグＦDを
セットし（ＦD←１）、前述のステップS129で新たなデ
ューティ比ＤＵＴＹを設定する。

【００５３】また、上記ステップS113においてＦD＝１
であり、既にデューティ比ＤＵＴＹのスキップ補正によ
る減少が行われているときには、上記ステップS113から
ステップS117へ進み、偏差の絶対値｜ΔＰ｜に基づきＩ
分テーブルを参照して積分定数減分値ＩDOWNを設定す
る。この積分定数減算値ＩDOWNは、図５の（ｂ）に示さ
れるように、前述の比例定数減算値ＰDOWNと同様、偏差
の絶対値｜ΔＰ｜の増加に応じて段階的に大きくなるも
のの、その増加の度合は、比例定数減算値ＰDOWNより小
さく設定されている。

【００５４】そして、上記ステップS117からステップS1
18へ進み、上記積分定数減分値ＩDOWNにマイナスの符号
を付けて積分定数ＤIとし（ＤI←−ＩDOWN）、ステップ
S119で比例定数ＤPを０にした後（ＤP←０）、ステップ
S120で反転初回判別フラグＦDをセットし（ＦD←１）、
前述のステップS129で新たなデューティ比ＤＵＴＹを設
定する。

【００５５】一方、上記ステップS112で、Ｐ≦ＴPTAGT
であり、不感帯の範囲外で実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPT
AGTよりも低いときには、上記ステップS112からステッ
プS121へ進み、ステップS121ないしステップS128でデュ
ーティ比増の処理を行い実過給圧Ｐを上昇させる。

【００５６】このデューティ比増の処理では、ステップ
S121で反転初回判別フラグＦDの値を参照し、ＦD＝１で
あり、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも高い状態
から低い状態に移行し、今回初めて不感帯を逸脱したと
きには（Ｐ≦ＴPTAGT−ＰS）、ステップS122へ進み、偏
差の絶対値｜ΔＰ｜に基づきＰ分テーブルを参照して、
偏差の絶対値｜ΔＰ｜の増加に応じて段階的に大きくな
る比例定数増分値ＰUP（図５（ａ）参照）を設定する
と、ステップS123で、この比例定数増分値ＰUPをスキッ
プ補正の比例定数ＤPとし（ＤP←ＰUP）、ステップS124
で積分定数ＤIを０にした後（ＤI←０）、ステップS128
で反転初回判別フラグＦDをクリアし（ＦD←０）、前述
のステップS129で新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定す
る。

【００５７】また、上記ステップS121においてＦD＝０
であり、既にデューティ比ＤＵＴＹのスキップ補正によ
る増加が行われているときには、上記ステップS121から
ステップS125へ進み、偏差の絶対値｜ΔＰ｜に基づきＩ
分テーブルを参照して積分定数増分値ＩUP（図５（ｂ）
参照）を設定すると、ステップS126へ進み、上記積分定
数増分値ＩUPを積分定数ＤIとし（ＤI←ＩUP）、ステッ
プS127で比例定数ＤPを０にした後（ＤP←０）、ステッ
プS128で反転初回判別フラグＦDをクリアし（ＦD←
０）、前述のステップS129へ進んで新たなデューティ比
ＤＵＴＹを設定する。尚、積分定数増分値ＩUPは、前述
の比例定数増分値ＰUPと同様、偏差の絶対値｜ΔＰ｜の
増加に応じて段階的に大きくなるものの、その増加の度
合は、比例定数増分値ＰUPより小さく設定されている。

【００５８】次に、ステップS129でデューティ比ＤＵＴ
Ｙが設定されると、ステップS130へ進み、設定したデュ
ーティ比ＤＵＴＹと下限値ＤＵＴＹMINとを比較し、Ｄ
ＵＴＹ≦ＤＵＴＹMINのとき、ステップS131でデューテ
ィ比ＤＵＴＹを下限値ＤＵＴＹMINとし（ＤＵＴＹ←Ｄ
ＵＴＹMIN）、このデューティ比ＤＵＴＹをステップS13
4でセットしてルーチンを抜ける。

【００５９】また、上記ステップS130でＤＵＴＹ＞ＤＵ
ＴＹMINのときには、上記ステップS130からステップS13
2へ進み、デューティ比ＤＵＴＹを上限値ＤＵＴＹMAXと
比較する。そして、ＤＵＴＹ＜ＤＵＴＹMAXのときに
は、上記ステップS129で設定したデューティ比ＤＵＴＹ
をステップS134でセットしてルーチンを抜け、ＤＵＴＹ
≧ＤＵＴＹMAXのとき、ステップS133でデューティ比Ｄ
ＵＴＹを上限値ＤＵＴＹMAXとし（ＤＵＴＹ←ＤＵＴＹM
AX）、ステップS134でのデューティ比セットを経てルー
チンを抜ける。

【００６０】すなわち、図６に示すように、実過給圧Ｐ
と目標過給圧ＴPTAGTとの大小関係が反転し、実過給圧
Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも高い状態で不感帯を逸脱
すると（Ｐ≧ＴPTAGT＋ＰS）、先ず、デューティ比ＤＵ
ＴＹを比例定数ＤPだけ一度に減少させ、ウエストゲー
ト弁制御デューティソレノイド弁２１を介してウエスト
ゲート弁１９の弁開度を所定量大きくして過給圧を低下
させ、その後のルーチン実行時、未だ同様に、実過給圧
Ｐが不感帯を逸脱しているときには、ルーチン実行毎す
なわち演算周期毎にデューティ比ＤＵＴＹを積分定数Ｄ
Iづつ漸次的に減少させることでウエストゲート弁１９
の弁開度を少量づつ大きくし、過給圧が目標過給圧ＴPT
AGTに収束するよう制御する。

【００６１】さらに、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGT
よりも高い状態から低い状態に移行し、実過給圧Ｐが目
標過給圧ＴPTAGTよりも低い状態で不感帯を逸脱すると
（Ｐ≦ＴPTAGT−ＰS）、先ず、デューティ比ＤＵＴＹを
スキップ補正量ＤPだけ一度に増加させ、ウエストゲー
ト弁制御デューティソレノイド弁２１を介してウエスト
ゲート弁１９の弁開度を所定量小さくすることでウエス
トゲート弁１９による排気リリーフ量を減少させ、過給
圧を上昇させる。その後のルーチン実行時、未だ同様
に、実過給圧Ｐが不感帯を逸脱しているときには、ルー
チン実行毎すなわち演算周期毎にデューティ比ＤＵＴＹ
を積分補正量ＤIづつ漸次的に増加させ、ウエストゲー
ト弁１９の弁開度を少量づつ更に減少させて過給圧が目
標過給圧ＴPTAGTに収束するよう制御する。

【００６２】この場合、低外気温時と判定されたときに
は、通常時よりも目標過給圧ＴPTAGTが低下されるとと
もにウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１
の駆動信号に対するデューティ比ＤＵＴＹの上限値ＤＵ
ＴＹMAXが小さくされ、過給圧及び最大過給圧が通常時
よりも低く抑えられるが、空気密度が増加した分、エン
ジン出力は通常時と同等に保たれる。

【００６３】従って、低外気温時に過給圧のオーバーシ
ュートやエンジンの過剰出力が発生することがなく、常
に最適な過給圧に制御して円滑な運転フィーリングが得
られるばかりでなくエンジンの耐久性低下を防止するこ
とができ、さらには、低外気温時の過剰な過給圧による
燃料供給量の増加が抑えられ、燃費悪化を防止すること
ができる。

【００６４】尚、本実施の形態では、過給機をターボチ
ャージャとして説明したが、過給機としてはターボチャ
ージャに限定されず、スーパーチャージャでも良い。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、現
在のエンジン負荷が低外気温度の雰囲気条件下で予め求
めたエンジン負荷よりも同じエンジン回転数領域で大き
いとき、低外気温時と判定し、過給圧の制御目標値を低
下させることで、低外気温時に過給圧のオーバーシュー
トやエンジンの過剰出力が発生することがなく、常に最
適な過給圧に制御して円滑な運転フィーリングが得られ
るとともに、低外気温時の過剰な過給圧による燃料供給
量の増加が抑えられ、燃費悪化を防止することができ
る。また、低外気温時と判定したとき過給圧の制御目標
値と最大過給圧を低下させることで、円滑な運転フィー
リングが得られるとともにエンジンの耐久性に対する悪
影響を未然に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成図

【図２】過給圧制御ルーチンのフローチャート（その
１）

【図３】過給圧制御ルーチンのフローチャート（その
２）

【図４】過給圧制御ルーチンのフローチャート（その
３）

【図５】Ｐ分テーブル及びＩ分テーブルの説明図

【図６】過給圧制御状態の説明図

【図７】エンジン制御系の概略構成図

【図８】電子制御系の回路構成図

【符号の説明】

１ … エンジン １８ … ターボチャージャ（過給機） ５１ … メインコンピュータ（過給圧制御手段、過
給圧低下手段） Ｐ … 実過給圧 Ｔp … 基本燃料噴射パルス幅（エンジン負荷） ＴpAVE … 外気温度判定値（比較基準値） Ｎ … エンジン回転数 Ｑ … 吸入空気量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３７６Ｃ ３７６ Ｆ０２Ｂ 37/12 ３０１Ｊ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 過給機からの過給圧をエンジン運転状態
   に応じて設定した目標値に制御する過給圧制御手段と、 低外気温度の雰囲気条件下で予め求めたエンジン負荷を
   比較基準値として、この比較基準値と現在のエンジン負
   荷とを同じエンジン回転数領域で比較し、現在のエンジ
   ン負荷が上記比較基準値より大きいとき、上記目標値を
   低下させる過給圧低下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。
2. 【請求項２】 過給機からの過給圧をエンジン運転状態
   に応じて設定した目標値に制御する過給圧制御手段と、 低外気温度の雰囲気条件下で予め求めたエンジン負荷を
   比較基準値として、この比較基準値と現在のエンジン負
   荷とを同じエンジン回転数領域で比較し、現在のエンジ
   ン負荷が上記比較基準値より大きいとき、上記目標値を
   低下させるとともに上記過給機の最大過給圧を低下させ
   る過給圧低下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。
3. 【請求項３】 上記エンジン負荷がエンジン回転数と吸
   入空気量とに基づく基本燃料噴射量であることを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載のエンジンの過給圧制御
   装置。