JPS62153523A - タ−ボチヤ−ジヤ付エンジンの過給圧制御装置 - Google Patents

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、自動車等に塔数されるターボチャージャ付エ
ンジンの過給圧制御装置に関するものである。

し従来の技術」 自動車用のエンジンに装備されるターボチャージャにお
いては、過給圧によってグイヤフラム式のアクチュエー
タを作動させ、その作動により排気タービンに並設した
排気バイパス路のウェストゲートバルブを開成させてそ
の過給圧が設定用具りにＦ昇するのを防１トするように
しているのが一般的である。ところが、巾にこれだけの
ものでは、エンジンの回転が最高速に近づくにつれて充
填効率が低下し、出力トルクが減少傾向を示すという不
具合がある。

そのため、その不具合対策として、例えば、特開昭５７
−１９３７２０号公報に示されるようなものが開発され
ている。すなわち、このものは、前記タイヤプラム式ア
クチュエータのタイヤフラム室を大気に間欠的に開放す
る開閉制御弁を設けておき、この開閉制御弁の開閉作動
のデユーティ比を過給圧検出結果に基づくフィードバッ
ク制御により変化させて、その過給圧を所要の目標過給
圧に収束させるようにしたものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このようなフィードバック制御を行なうよう
にしたものでは、アクセルペダルを急激に踏込んで急加
速を行なった場合に、制御遅れに起因するオーバーシュ
ートが発生し、第６図に示すように過給圧が一時的にで
はあるが大きく目標過給圧をＬまわることがある。その
ため、エンジンの耐久性に悪影響を及ぼすという問題が
ある。

本発明は、このような問題点を確実に解消することを目
的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る過給圧制御装置は、第１図に示すようにタ
ーボチャージャ（１）のウェストゲートバルブ（７）を
開閉させるアクチュエータ（８）をフィードバック制御
手段（Ａ）によりフィードバック制御して過給圧を目標
過給圧に収束制御するようにしたものであって、エンジ
ンが急加速されたか否かの判定をなす加速判定手段（Ｂ
）と、この加速判定手段ＣＢ）によりエンジンが急加速
された旨の判定がなされた場合に一定時間前記の７４−
ドパツク制御を禁＋ｈするフィードバッグ制御禁止手段
（Ｃ）と、このフィードパー２り制御漿Ｗ手段（Ｃ）に
よりフィードバック制御が禁Ｉトされている間前記アク
チュエータ（８）をオープン制御により作動させて過給
圧の制御を行うオープン制御手段（Ｄ）とを具備してな
ることを特徴とするものである。

［作用ｊ このような構成のものであれば、急加速判定がなされな
い場合には、従来と同様にフィードバック制御手段（Ａ
）によるフィードバック制御が実行され、過給圧が目標
過給圧に収束させられる。

一方、急加速判定がなされた場合には、前述のフィード
バック制御が禁止され、オープン制御により過給圧が調
整される。そして、一定時間が経過した時点で、このオ
ープン制御が停止されフィードバック制御に移行するこ
とになる。そのため、急加速の直後に生じがちなフィー
ドバック制御の制御遅れに基く過給圧のオーバーシュー
トを確実に防止することができる。

し実施例１ 以下、本発明の一実施例を第２図〜第５図を参照して説
明する。

図中１は自動車用エンジンのターボチャージャである。

このターボチャージャ１は、エンジンから排出される排
気ガスのエネルギにより回転する排気タービン２と、こ
の排気タービン２により駆動されるコンプレッサ３とを
具備してなるもので、エアクリーナ４を通して吸気通路
５に導入した空気をこのコンプレッサ３により圧縮して
エンジンに供給し得るようになっている。そして、前記
排２タービン２に対してバイパス路６を設け、このバイ
パス路６にウェストゲートバルブ７を配設し、このウェ
ストゲートバルブ７をダイヤフラム式の７クチユエータ
８により開閉作動させるようにしている。アクチュエー
タ８は、調圧スプリング９により後方へ付勢されたダイ
ヤフラム１１の背面側に密閉されたダイヤフラム室１２
を形成してなるもので、このダイヤフラム室１２内に導
入される空気の圧力が前記スプリング９により規定され
る所定の値をとまわった場合にそのダイヤフラム１１が
偏位して作動ロッド１３が前方へ突出作動するようにな
っている。そして、その作動ロッド１３の前進により前
記ウェストゲートバルブ７が開成するように構成されて
いる。しかして、このダイヤフラム室１２は、導圧路１
４を介して吸気通路５のコンプレッサ下流側５ａに連通
させである。また、この導圧路１４の途中から分岐させ
た圧抜路１５を前記吸気通路５のコンプレッサ上流側５
ｂに連通させ、この圧抜路１５の途中に開閉制御弁１６
を介設している。開閉制御弁１６は、前記圧抜路１５を
開閉する弁体１７を’１ｔｔｌａアクチュエータ１８に
より作動させるようにしたもので、その電磁アクチュエ
ータ１８に駆動電圧を印加している間だけ開成位置に切
換わるようになっている。

そして、この開閉制御弁１６をマイクロコンピュータシ
ステム２１により、１３Ｍ閉させるようにしている。す
なわち、このマイクロコンピュータシステム２１は、中
央演算処理装置２２と、記憶装置２３と、人、出力用の
インターフェース２４．２５とを備えてなるもので、前
記開閉制御弁１６と協働して本発明に係るフィードバッ
ク制御手段Ａを構成するとともに、加速判定手段Ｂ、フ
ィードバック制御禁止手段Ｃおよびオーブン制御手段り
としての役割りを担っている。そして、その入力用イン
ターフェース２４には、アクセルペダルに連動するスロ
ットルバルブ（図示せず）の開度を検ｕ１するスロット
ル開度センサ２６からの信号と、エイシン回転数を検出
する回転数検出手段２７からの信号と、吸気通路５のコ
ンプレッサ下流ｇｓＳａ内の圧力を検出する過給圧セン
サ２８からの信号がそれぞれ入力される。一方、出力用
インターフェース２５からは、前記開閉制御弁１６の電
磁アクチュエータ１８に対して、例えば、１ＯＨｚ程度
の駆動用のパルス電圧が供給される。なお、スロットル
開度センサ２６としては、スロットルバルブの開度を電
気信号に変換するポテンショメータ等が使用される。ま
た、回転数検出手段２７としては、イグニッション装置
が利用され、そのイグニツシ言ンパルスの時間間隔によ
ってエンジンの回転速度を演算するようにしている。

しかして、このマイクロコンピュータシステム２１には
、第３図ａ、ｂに概略的に示すようなプログラムが内蔵
させである。まず、ステー、プ１０１でスロットル開度
センサ２６１回転数検出手段２７および過給圧センサ２
８からの信号を入力する０次いで、ステップ１０２で、
急加速が行なわれたか否かを判断する。すなわち、この
判断は、前記スロットル開度センサ２６からの信号に基
づいて、所定時間当りのスロットルバルブの開度変化が
例えば、２　ｄｅｇ／１２１ｓｅｃ以りであるか否かを
調べ、以とである場合には急加速であると判定してステ
ー、プ２０１へ移るが、未満である場合にはステップ１
０３へ進む、ステップ１０３ではインクリメントカウン
タＣの値をクリアする。このインクリメントカウンタＣ
はクリアすればゼロとなり、クリアせずに放置すれば時
間の経過とともにカウントアツプする０次いで、ステー
２プ１０４へ進みフィードバック制御を行なう、フィー
ドバック制御は、第３図すに概略的に示す手順で実行さ
れる。すなわち、まず、ステップ３０１で、所定のフィ
ードバック制御実行条件が成立しているか否か１例えば
、スロットルバルブが所定角度以上間いているか否かを
判断し、条件が成り立っている場合に限りステップ３０
２へ進む、ステップ３０２では、予め記憶装置２３内に
格納しておいた関係式やマツブイ１等に基づいて、エン
ジン回転数に応じた目標過給圧Ｐｏを選定し、ステーＩ
プ３０３へ進む、ステップ３０３では、その目標過給圧
ＰＯと、前記過給圧センサ２８により検出される実際の
過給圧ｐｖ　との差を調べ、その差の絶対イ４が許容値
αを上まわっているか否かを判断する。

そして、その差の絶対値が許容値αを上まわっている場
合にはステップ３０４へ進み、上まわっていない場合に
はステップ３０５へ直む、ステップ３０４では前述した
差が小さくなる方向に前記開閉制御弁１６に印加するパ
ルス電圧のデユーティ比を一定値だけ変化させ、第３図
ａに示すメインルーチンに復帰する。過給圧ＰＶが目標
過給圧ＰＯに収束してステップ３０５へ進んだ場合には
、その時点における前記パルス電圧のデユーティ比を学
習し、オーブン制御用のマツプ値を更Ｊ新する。すなわ
ち、記憶袋２２２３には、エンジン回転数に対応する最
適なデユーティ比が第５図に示すようにマツプ化して格
納しである。このステラ７’３０５では、その時点にお
けるエンジン回転数に対応するデユーティ比（マツプ値
）をその時点における実際のデユーティ比と同一の値に
更新する。したがって、種々の運転状況下でこのステッ
プ３０５が実行されることによって、前記マツプの初期
値は全て学習値におきかえられる。

一方、メインルーチンのステップ１０２において急７１
０速であると判定されステップ２０１に進んだ場合には
、オーブン制御が実行される。このオープン制御は、そ
の時へにおけるエンジン回転数に対応する最適なデユー
ティ比を前述したマー２ブから読み出し、そのデユーテ
ィ比で前記開閉制御ｊｊ　ｌ　６を作動させるべき旨の
指令を出す０次いで、ステップ２０２で、インクリメン
トカウンタの値Ｃが１秒以北にカウントアツプしている
か否かを′判断し、１秒未満の場合には、ステップ２０
３で新たにエンジン回転数を入力した上でステップ２０
１へ戻り、オープン制御を繰り返す、そして、インクリ
メントカウンタの値Ｃが１秒を上まわった時点で、ステ
ップ１０１へ復帰する。

以ｔのｆｌＮＩは、エンジンが作動している間中、繰り
返し実行される。

このような構成のものであれば、急加速が行なわれてい
ない通常の運転状況下では、第３図に示す制御が１０１
→１０２→１０３→１０４→１０１４φ・命と進むため
、従来のものと同様なフィードバック制御が行なわれ、
過給圧Ｐｖが目標過給圧ＰＯに収束制御される。すなわ
ち、所定のフィードバー、り領域では、開閉制御弁１６
の電磁アクチュエータ１８にパルス電圧が印加され続け
る。そして、そのパルス電圧のデユーティ比の変更によ
りアクチュエータ８のダイヤフラム室１２内の圧力を′
Ａ整してウェストゲートパルプ７の開度を制御し、排気
のバイパス礒を微妙に調整して過給圧Ｐ、を変化させる
。しかして、そのデユーティ比の変更は、過給圧Ｐ、を
検出する過給圧センサ２８からのフィードバック信号に
基づいて行なわれ、その過給圧ＰＶが所定の目標過給圧
ＰＯに収束させられる。

一万、アクセルペダルがコ速に踏込まれ、急加速がなさ
れた場合には、第３図に示す制御が１０１→１０２→２
０１と進んでフィードバック制御が禁止されオープン制
御が開始される。すなわち、この場合にも、開閉制御弁
１６の電磁アクチュエータ１８にパルス電圧が印加され
続け、開閉制御弁１６が開閉を繰り返す、しかし、この
際のデユーティ比は、エンジン回転数に対応する最適値
を記憶装置２３内に格納した前述したオープン制御用の
マツプ（第５図参照）から読み出すことにより決定され
、そのデユーティ比で開閉制御弁１６の作動が行なわれ
る。しかして、一旦急加速判定がなされると、インクリ
メントカウンタの値Ｃが１秒以上にカウントアツプする
までの間は、第３図ａに示す制御がステップ２０１→２
０２→２０３→２０１という手順を繰り返すことになる
。したがって、その間は、エンジン回転数の変化に応じ
てデユーティ比が最適な値に変更され、過給圧Ｐｖがオ
ープン制御により適切なイめに調節される。そして、イ
ンクリメントカウンタの値Ｃが１秒以上になると、第３
図ａに示す制御がステップ１０１へ戻り、（与びステッ
プ１０１→１０２→１０３→１０４→ｌＯ１という手順
が実行されてフィードバック制御が開始される。

したがって、このようなものであれば、急加速が行なわ
れた場合には第４図に示すようにその時点から約１秒間
はオープン制御が行なわれ、その後、フィードバック制
御に移行することになる。

そのため、フィードバック制御の制御遅れによる１１ｓ
　ＩＪ小１−　Ｑ　ｂ−ｈ　　−＜　ｘ−Ｌ　Ｌ達−＋
７１”　ｆｐ）＋−とができる。

なお、オープン制御の基礎となるデユーティ比のイ１は
、学習（４に限られるものではないが、前記実施例のよ
うにフィードバック制御時の学習値を用いるようにすれ
ば、オープン制御からフィードバック制御への移行を円
滑に行なうことができるものである。

また、加速判定の方法やオープン制御を持続する時間等
も前記実施例のものに限られず１本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で種々変形が町俺である。

［発明の効果］ 未発Ｉｌ＋は、以上のような構成であるから、フィード
バック制御により過給圧を適正な値に制御して全回転域
におけるエンジン性１歳を高い値に維持することが可撤
であり、しかも、急加速を行なった際に制御遅れによる
オーバーシュートを招いて過給圧が一時的に過大になる
という不具合をも確実に防１トシて、エンジンの耐久性
を有効に曲玉させることができるターボチャージャ付エ
ンジンの過給圧制御装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための構成説明図である。第
２図〜第５図は本発明の一実施例を示し、第２図はシス
テム説明図、第３図（ａ）、（ｂ）は制御の概要を示す
フローチャート図、第４図は作用説明図、第５図は制御
の設定条件を説明するための説明図である。第６図は従
来例の作用を示す作用説明図である。 Ａ−・・フィードバック制御手段 Ｂ・・・加速判定手段 Ｃ・・Φフィードバック制御禁止手段 Ｄ・・・オープン制御手段 ｌ・・・ターボチャージャ ２・・・排気タービン　３−・・コンプレッサ７・・・
ウェストゲートバルブ ８・・・アクチュエータ １６・・・開閉制御弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ターボチャージャのウェストゲートバルブを開閉させる
   アクチュエータをフィードバック制御手段によりフィー
   ドバック制御して過給圧を目標過給圧に収束制御するよ
   うにした過給圧制御装置において、エンジンが急加速さ
   れたか否かの判定をなす加速判定手段と、この加速判定
   手段によりエンジンが急加速された旨の判定がなされた
   場合に一定時間前記のフィードバック制御を禁止するフ
   ィードバック制御禁止手段と、このフィードバック制御
   禁止手段によりフィードバック制御が禁止されている間
   前記アクチュエータをオープン制御により作動させて過
   給圧の制御を行うオープン制御手段とを具備してなるこ
   とを特徴とするターボチャージャ付エンジンの過給圧制
   御装置。