JP2001152893A - エンジンの制御装置 - Google Patents
エンジンの制御装置Info
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- JP2001152893A JP2001152893A JP34211099A JP34211099A JP2001152893A JP 2001152893 A JP2001152893 A JP 2001152893A JP 34211099 A JP34211099 A JP 34211099A JP 34211099 A JP34211099 A JP 34211099A JP 2001152893 A JP2001152893 A JP 2001152893A
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- target
- engine
- bypass valve
- control device
- engine control
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低負荷状態からアクセルペダルを一気に踏み
込むような加速時における過給圧の立ち上がり遅れを防
止する。 【解決手段】 過給機３１はエンジンに吸入される空気
を加圧する。この過給機３１をバイパスする通路３２に
このバイパス通路３２を流れる空気流量を調整可能なバ
イパス弁３３を備える。この場合に、過給域であるのか
非過給域であるのかを判定手段３５が判定し、この判定
結果より非過給域でバイパス弁３３を所定位置に、また
過給域でバイパス弁３３を全閉位置に制御手段３６が制
御する。
込むような加速時における過給圧の立ち上がり遅れを防
止する。 【解決手段】 過給機３１はエンジンに吸入される空気
を加圧する。この過給機３１をバイパスする通路３２に
このバイパス通路３２を流れる空気流量を調整可能なバ
イパス弁３３を備える。この場合に、過給域であるのか
非過給域であるのかを判定手段３５が判定し、この判定
結果より非過給域でバイパス弁３３を所定位置に、また
過給域でバイパス弁３３を全閉位置に制御手段３６が制
御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はエンジンの制御装
置、特に過給機を備えるものに関する。
置、特に過給機を備えるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】電磁クラッチにより断接可能な機械式過
給機をスロットル弁の下流に設けるとともに、この過給
機をバイパスする通路にバイパス弁を介装しておき、低
負荷域（非過給域）では電磁クラッチを切断する（過給
機の作動を停止する）とともにバイパス弁を全開にして
おき、出力が必要になる運転域（過給域）になると、バ
イパス弁を全閉にするとともに電磁クラッチを接続する
（過給機を作動させる）ようにしたものがある（特開平
９−３１７５１９号公報参照）。
給機をスロットル弁の下流に設けるとともに、この過給
機をバイパスする通路にバイパス弁を介装しておき、低
負荷域（非過給域）では電磁クラッチを切断する（過給
機の作動を停止する）とともにバイパス弁を全開にして
おき、出力が必要になる運転域（過給域）になると、バ
イパス弁を全閉にするとともに電磁クラッチを接続する
（過給機を作動させる）ようにしたものがある（特開平
９−３１７５１９号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、低負荷状態
からアクセルペダルを一気に踏み込むような加速時に
は、過給圧を速やかに上昇させる必要がある。
からアクセルペダルを一気に踏み込むような加速時に
は、過給圧を速やかに上昇させる必要がある。
【０００４】しかしながら、従来装置では非過給域でバ
イパス弁を常に全開としているため、たとえば上記の加
速操作により運転域が非過給域から過給域へと移ると
き、バイパス弁を全開位置から一気に全閉位置へと変化
させなければならず、このため、バイパス弁が全閉とな
るまでのあいだ過給圧の上昇が遅れてしまう。
イパス弁を常に全開としているため、たとえば上記の加
速操作により運転域が非過給域から過給域へと移ると
き、バイパス弁を全開位置から一気に全閉位置へと変化
させなければならず、このため、バイパス弁が全閉とな
るまでのあいだ過給圧の上昇が遅れてしまう。
【０００５】そこで本発明は、非過給域で前記バイパス
弁を所定位置に制御することにより、低負荷状態からア
クセルペダルを一気に踏み込むような加速時における過
給圧の立ち上がり遅れを防止することを目的とする。
弁を所定位置に制御することにより、低負荷状態からア
クセルペダルを一気に踏み込むような加速時における過
給圧の立ち上がり遅れを防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１２に
示すように、エンジンに吸入される空気を加圧する過給
機３１と、この過給機３１をバイパスする通路３２と、
このバイパス通路３２を流れる空気流量を調整可能なバ
イパス弁３３と、過給域であるのか非過給域であるのか
を判定する手段３５と、この判定結果より非過給域で前
記バイパス弁３３を所定位置に、また過給域で前記バイ
パス弁３３を全閉位置に制御する手段３６とを備える。
示すように、エンジンに吸入される空気を加圧する過給
機３１と、この過給機３１をバイパスする通路３２と、
このバイパス通路３２を流れる空気流量を調整可能なバ
イパス弁３３と、過給域であるのか非過給域であるのか
を判定する手段３５と、この判定結果より非過給域で前
記バイパス弁３３を所定位置に、また過給域で前記バイ
パス弁３３を全閉位置に制御する手段３６とを備える。
【０００７】第２の発明では、第１の発明において前記
所定位置が全開でない位置である。
所定位置が全開でない位置である。
【０００８】第３の発明では、第２の発明において前記
所定位置が前記バイパス弁の前後で圧力降下の発生しな
い開度である。
所定位置が前記バイパス弁の前後で圧力降下の発生しな
い開度である。
【０００９】第４の発明では、第３の発明において前記
所定位置がエンジン回転速度が高くなるほど大きくなる
値である。
所定位置がエンジン回転速度が高くなるほど大きくなる
値である。
【００１０】第５の発明では、第１から第４までのいず
れか一つの発明において前記バイパス通路が合流する位
置の下流にスロットル弁が位置する。
れか一つの発明において前記バイパス通路が合流する位
置の下流にスロットル弁が位置する。
【００１１】第６の発明では、第１から第４までのいず
れか一つの発明において前記バイパス通路が分岐する部
位より上流にスロットル弁が位置する。
れか一つの発明において前記バイパス通路が分岐する部
位より上流にスロットル弁が位置する。
【００１２】第７の発明では、第１の発明において前記
判定手段が、目標エンジントルクｔＴＥまたはその相当
値を演算する手段と、この目標エンジントルクまたはそ
の相当値と所定値の比較により過給域であるのか非過給
域であるのかを判定する手段とからなる。
判定手段が、目標エンジントルクｔＴＥまたはその相当
値を演算する手段と、この目標エンジントルクまたはそ
の相当値と所定値の比較により過給域であるのか非過給
域であるのかを判定する手段とからなる。
【００１３】第８の発明では、第７の発明において前記
目標エンジントルク相当値が目標空気量ｔＴＰである。
目標エンジントルク相当値が目標空気量ｔＴＰである。
【００１４】第９の発明では、第８の発明において前記
目標空気量ｔＴＰを演算する手段が、理論空燃比のとき
に目標エンジントルクｔＴＥを発生するのに必要とな
る、１回転当たりかつ１シリンダ当たりの基準目標空気
量ｔＴＰ０を演算する手段と、この基準目標空気量を目
標当量比ｔＤＭＬまたは目標空気過剰率ｔλで補正した
値を目標空気量ｔＴＰとして演算する手段とからなる。
目標空気量ｔＴＰを演算する手段が、理論空燃比のとき
に目標エンジントルクｔＴＥを発生するのに必要とな
る、１回転当たりかつ１シリンダ当たりの基準目標空気
量ｔＴＰ０を演算する手段と、この基準目標空気量を目
標当量比ｔＤＭＬまたは目標空気過剰率ｔλで補正した
値を目標空気量ｔＴＰとして演算する手段とからなる。
【００１５】
【発明の効果】第１、第２、第５、第６、第７、第８、
第９の発明では、非過給域でバイパス弁が中間位置にあ
るため、加速時のように非過給域から過給域への切換時
にバイパス弁が中間位置から全閉位置へと変化すること
になり、従来装置のように全開位置から全閉位置へと変
化する場合よりも全閉になるまでの時間が短縮される。
この時間短縮の分だけ過給圧の立ち上がりが早くなり、
良好な過給圧応答すなわちトルク応答を確保することが
できる。
第９の発明では、非過給域でバイパス弁が中間位置にあ
るため、加速時のように非過給域から過給域への切換時
にバイパス弁が中間位置から全閉位置へと変化すること
になり、従来装置のように全開位置から全閉位置へと変
化する場合よりも全閉になるまでの時間が短縮される。
この時間短縮の分だけ過給圧の立ち上がりが早くなり、
良好な過給圧応答すなわちトルク応答を確保することが
できる。
【００１６】非過給域でバイパス弁開度を中間の開度に
保持させるといっても、バイパス弁の前後で圧力降下を
生じさせたのではエンジンの機械損失が増えエンジント
ルクを減少させてしまうことになるが、第３の発明によ
れば、非過給域でバイパス弁開度を中間の開度に保持さ
せていてもエンジントルクを低下させることがない。特
に、エンジンにより過給機が常時駆動される構成の場合
には、非過給域における無駄な過給仕事がなくなり、過
給機駆動による燃費悪化を防ぐことができる。
保持させるといっても、バイパス弁の前後で圧力降下を
生じさせたのではエンジンの機械損失が増えエンジント
ルクを減少させてしまうことになるが、第３の発明によ
れば、非過給域でバイパス弁開度を中間の開度に保持さ
せていてもエンジントルクを低下させることがない。特
に、エンジンにより過給機が常時駆動される構成の場合
には、非過給域における無駄な過給仕事がなくなり、過
給機駆動による燃費悪化を防ぐことができる。
【００１７】エンジン回転速度が増加すると単位時間当
たりのバイパス弁流量が増加するので、バイパス弁前後
の圧力差が同じである場合にバイパス弁流量を増やすに
はバイパス弁開度を増やす必要がある。このため、回転
速度が高くなるほどバイパス弁開度が大きくなる第４の
発明によれば、回転速度に関係なく適切なバイパス弁流
量を流すことができる。
たりのバイパス弁流量が増加するので、バイパス弁前後
の圧力差が同じである場合にバイパス弁流量を増やすに
はバイパス弁開度を増やす必要がある。このため、回転
速度が高くなるほどバイパス弁開度が大きくなる第４の
発明によれば、回転速度に関係なく適切なバイパス弁流
量を流すことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１において １はエンジン本体
である。エンジンの吸気通路２には、モータ５などでス
ロットル弁４を開閉駆動する、いわゆる電子制御スロッ
トル装置３が介装されており、スロットルセンサ６によ
り検出される実際の開度が、コントロールユニット１１
からの目標開度指令と一致するようにスロットル弁４が
駆動される。このとき定まるスロットル弁４の開度によ
ってエンジンに吸入される空気量が調整され、エンジン
の出力軸トルクが制御される。
である。エンジンの吸気通路２には、モータ５などでス
ロットル弁４を開閉駆動する、いわゆる電子制御スロッ
トル装置３が介装されており、スロットルセンサ６によ
り検出される実際の開度が、コントロールユニット１１
からの目標開度指令と一致するようにスロットル弁４が
駆動される。このとき定まるスロットル弁４の開度によ
ってエンジンに吸入される空気量が調整され、エンジン
の出力軸トルクが制御される。
【００１９】アクセルペダル７にはアクセルセンサ１２
を備える。このアクセルセンサ１２は、アクセル開度が
最大のときをスロットル弁全開位置に相当する値とし
て、アクセル開度を検出するものである。たとえば、ス
ロットル弁４の全開位置における開度が８０゜であった
とすれば、アクセル開度が最大のとき８０゜の信号が出
力される。また、アクセル開度が最大でないときは、ア
クセル開度に比例した信号が出力される。
を備える。このアクセルセンサ１２は、アクセル開度が
最大のときをスロットル弁全開位置に相当する値とし
て、アクセル開度を検出するものである。たとえば、ス
ロットル弁４の全開位置における開度が８０゜であった
とすれば、アクセル開度が最大のとき８０゜の信号が出
力される。また、アクセル開度が最大でないときは、ア
クセル開度に比例した信号が出力される。
【００２０】コントロールユニット１１には、このアク
セルセンサ１２からのアクセル開度の信号が、クランク
角センサ１３からのエンジン回転速度の信号とともに入
力され、これら入力情報をもとに、コントローラ１１で
は目標スロットル弁開度を演算し、その演算値（指令）
に従ってエンジンのスロットル弁開度（出力）制御を行
う。
セルセンサ１２からのアクセル開度の信号が、クランク
角センサ１３からのエンジン回転速度の信号とともに入
力され、これら入力情報をもとに、コントローラ１１で
は目標スロットル弁開度を演算し、その演算値（指令）
に従ってエンジンのスロットル弁開度（出力）制御を行
う。
【００２１】また、スロットル装置３の上流のエアフロ
ーメータ１４からの吸入空気量、水温センサ１５からの
冷却水温度、排気通路７の酸素濃度センサ１６からの酸
素濃度の各信号もコントロールユニット１１に入力され
ており、コントロールユニット１１ではこれらの信号に
基づいて理論空燃比やこれよりもリーン側の空燃比を目
標空燃比として設定し、この設定した目標空燃比の混合
気が得られるように燃料噴射パルス幅Ｔｉを演算し、そ
の演算値にしたがって燃料噴射弁８からの燃料噴射を行
う。たとえば、エンジン１回転当たりかつ１シリンダ当
たりの実空気量に比例させて基本噴射パルス幅（理論空
燃比の得られる供給燃料量相当）ｒＴＰ（＝Ｋ×Ｑａ／
Ｎｅ、ただしＫは定数）を演算し、これに空燃比の違い
や各種の補正を行って燃料噴射パルス幅Ｔｉを、
ーメータ１４からの吸入空気量、水温センサ１５からの
冷却水温度、排気通路７の酸素濃度センサ１６からの酸
素濃度の各信号もコントロールユニット１１に入力され
ており、コントロールユニット１１ではこれらの信号に
基づいて理論空燃比やこれよりもリーン側の空燃比を目
標空燃比として設定し、この設定した目標空燃比の混合
気が得られるように燃料噴射パルス幅Ｔｉを演算し、そ
の演算値にしたがって燃料噴射弁８からの燃料噴射を行
う。たとえば、エンジン１回転当たりかつ１シリンダ当
たりの実空気量に比例させて基本噴射パルス幅（理論空
燃比の得られる供給燃料量相当）ｒＴＰ（＝Ｋ×Ｑａ／
Ｎｅ、ただしＫは定数）を演算し、これに空燃比の違い
や各種の補正を行って燃料噴射パルス幅Ｔｉを、
【００２２】
【数１】 Ｔｉ＝ｒＴＰ×ＤＭＬ×（α＋αｍ−１）×２＋Ｔｓ ただし、ｒＴＰ： ＤＭＬ：目標当量比、 α ：空燃比フィードバック補正係数、 αｍ ：空燃比学習値、 Ｔｓ ：無効パルス幅、 の式により演算する。ここで、目標当量比ＤＭＬは、基
本的にエンジン回転速度とエンジン負荷から所定のマッ
プを検索して得られる値である。理論空燃比の運転時に
１．０、また空燃比が４０を超える成層燃焼時や均質燃
焼かつ空燃比が２０から２３といった値の希薄燃焼時に
なると１．０より小さな値となる。つまり、成層燃焼時
や均質希薄燃焼時には理論空燃比での運転時より燃料減
量するわけである。９は点火栓である。
本的にエンジン回転速度とエンジン負荷から所定のマッ
プを検索して得られる値である。理論空燃比の運転時に
１．０、また空燃比が４０を超える成層燃焼時や均質燃
焼かつ空燃比が２０から２３といった値の希薄燃焼時に
なると１．０より小さな値となる。つまり、成層燃焼時
や均質希薄燃焼時には理論空燃比での運転時より燃料減
量するわけである。９は点火栓である。
【００２３】スロットル弁４の上流には、エンジンに吸
入される空気を過給する機械式過給機２１を備える。こ
の過給機２１には図示しないベルト、プーリおよび電磁
クラッチを介してエンジン１の回転が伝えられる。この
過給機２１は電磁クラッチを介してコントロールユニッ
ト１１により従来装置と同様に制御される。すなわち、
非過給域では電磁クラッチを切断して過給機２１の作動
を停止し、過給域になると、電磁クラッチを接続して過
給機２１を作動させる。
入される空気を過給する機械式過給機２１を備える。こ
の過給機２１には図示しないベルト、プーリおよび電磁
クラッチを介してエンジン１の回転が伝えられる。この
過給機２１は電磁クラッチを介してコントロールユニッ
ト１１により従来装置と同様に制御される。すなわち、
非過給域では電磁クラッチを切断して過給機２１の作動
を停止し、過給域になると、電磁クラッチを接続して過
給機２１を作動させる。
【００２４】この過給機２１をバイパスしてスロットル
弁４上流に合流するバイパス通路２２が設けられ、この
バイパス通路２２にステップモータ（図示しない）によ
り駆動されるバイパス弁２３が介装される。
弁４上流に合流するバイパス通路２２が設けられ、この
バイパス通路２２にステップモータ（図示しない）によ
り駆動されるバイパス弁２３が介装される。
【００２５】このバイパス弁２３開度を制御するのもコ
ントロールユニット１１で、非過給域で前記バイパス弁
２３を全開でない所定位置に、また過給域で全閉位置に
制御する。
ントロールユニット１１で、非過給域で前記バイパス弁
２３を全開でない所定位置に、また過給域で全閉位置に
制御する。
【００２６】コントロールユニット１１で実行されるこ
のバイパス弁開度の制御内容を、次のフローチャートに
したがってさらに説明する。
のバイパス弁開度の制御内容を、次のフローチャートに
したがってさらに説明する。
【００２７】図２は目標バイパス弁開度ｔＢＰＶを演算
するためのもので、一定時間毎（たとえば１０ｍｓｅｃ
毎）に実行する。
するためのもので、一定時間毎（たとえば１０ｍｓｅｃ
毎）に実行する。
【００２８】ステップ１、２ではアクセル開度ＡＰＯと
エンジン回転速度Ｎｅを読み込み、これらに基づきステ
ップ３において目標エンジントルクｔＴＥを演算する。
この演算方法としては、アクセル開度とエンジン回転速
度をパラメータとする目標エンジントルクのデータ（図
３参照）を予めマップに作成しておき、このマップを検
索することにより求める方法がある。また、特開平４−
１０１０３７号公報に開示されているように、
エンジン回転速度Ｎｅを読み込み、これらに基づきステ
ップ３において目標エンジントルクｔＴＥを演算する。
この演算方法としては、アクセル開度とエンジン回転速
度をパラメータとする目標エンジントルクのデータ（図
３参照）を予めマップに作成しておき、このマップを検
索することにより求める方法がある。また、特開平４−
１０１０３７号公報に開示されているように、
【００２９】
【数２】ｔＴＥ＝Ｋ１×ＡＰＯ−Ｋ２×Ｎｅ の演算式により目標エンジントルクを得る方法であって
あってもよい。ここで、数２式の係数Ｋ１、Ｋ２は車両
重量や変速比など車両の運転状態に基づいて設定する。
なお、この目標トルクｔＴＥとエンジン回転速度Ｎｅか
ら図示しないフローにおいて目標スロットル弁開度ｔＴ
ＶＯが演算され、この目標スロットル弁開度ｔＴＶＯと
なるようにスロットル弁開度が制御される。
あってもよい。ここで、数２式の係数Ｋ１、Ｋ２は車両
重量や変速比など車両の運転状態に基づいて設定する。
なお、この目標トルクｔＴＥとエンジン回転速度Ｎｅか
ら図示しないフローにおいて目標スロットル弁開度ｔＴ
ＶＯが演算され、この目標スロットル弁開度ｔＴＶＯと
なるようにスロットル弁開度が制御される。
【００３０】ステップ４では目標エンジントルクｔＴＥ
とエンジン回転速度Ｎｅから所定のマップを検索するこ
とにより、理論空燃比のときに目標エンジントルクｔＴ
Ｅを発生するのに必要となる、１回転当たりかつ１シリ
ンダ当たりの基準目標空気量ｔＴＰ０（目標エンジント
ルク相当値）を演算する。
とエンジン回転速度Ｎｅから所定のマップを検索するこ
とにより、理論空燃比のときに目標エンジントルクｔＴ
Ｅを発生するのに必要となる、１回転当たりかつ１シリ
ンダ当たりの基準目標空気量ｔＴＰ０（目標エンジント
ルク相当値）を演算する。
【００３１】この基準目標空気量ｔＴＰ０は、基本的に
図４に示したように目標エンジントルクｔＴＥに比例す
る特性である（ただしエンジン回転速度が一定の条
件）。実際には回転速度毎の熱効率、体積効率などの相
違で図４に示した直線の傾きが異なるため、エンジン回
転速度をもパラメータとする基準目標空気量ｔＴＰ０の
特性は、たとえば図５に示したものとなる。
図４に示したように目標エンジントルクｔＴＥに比例す
る特性である（ただしエンジン回転速度が一定の条
件）。実際には回転速度毎の熱効率、体積効率などの相
違で図４に示した直線の傾きが異なるため、エンジン回
転速度をもパラメータとする基準目標空気量ｔＴＰ０の
特性は、たとえば図５に示したものとなる。
【００３２】ステップ５では、この基準目標空気量ｔＴ
Ｐ０を目標当量比ｔＤＭＬと燃費率補正係数ＦＣｒａｔ
ｅとで補正し、目標空気量ｔＴＰを演算する。具体的に
は、
Ｐ０を目標当量比ｔＤＭＬと燃費率補正係数ＦＣｒａｔ
ｅとで補正し、目標空気量ｔＴＰを演算する。具体的に
は、
【００３３】
【数３】 ｔＴＰ＝（ｔＴＰ０／ｔＤＭＬ）×ＦＣｒａｔｅ の式により目標空気量ｔＴＰを演算する。
【００３４】この結果、目標空気量ｔＴＰは、目標当量
比ｔＤＭＬ（つまり目標空燃比）で、そのときのアクセ
ル開度とエンジン回転速度に見合った目標トルクが得ら
れる吸入空気量となる。
比ｔＤＭＬ（つまり目標空燃比）で、そのときのアクセ
ル開度とエンジン回転速度に見合った目標トルクが得ら
れる吸入空気量となる。
【００３５】なお、数３式の燃費率補正係数ＦＣｒａｔ
ｅは、図１３に示したように目標当量比ｔＤＭＬが１．
０より小さくなるほど（つまり理論空燃比よりリーン側
になるほど）、１．０より小さくなる値である。数１式
によりリーン側になるほど目標空気量ｔＴＰが減量補正
されるようにしているのは、リーン側になるほど燃費率
がよくなるので、そのぶん目標空気量が少なくてよいか
らである。
ｅは、図１３に示したように目標当量比ｔＤＭＬが１．
０より小さくなるほど（つまり理論空燃比よりリーン側
になるほど）、１．０より小さくなる値である。数１式
によりリーン側になるほど目標空気量ｔＴＰが減量補正
されるようにしているのは、リーン側になるほど燃費率
がよくなるので、そのぶん目標空気量が少なくてよいか
らである。
【００３６】なお、基準目標空気量ｔＴＰ０に代えて目
標エンジントルクｔＴＥやアクセル開度を用いてもよ
い。
標エンジントルクｔＴＥやアクセル開度を用いてもよ
い。
【００３７】ステップ６ではこのようにして演算した目
標空気量ｔＴＰと所定値を比較し、ｔＴＰの値が所定値
以上であれば過給域であると判定し、ステップ７に進ん
で従来装置と同様の処理を行う。すなわち、バイパス弁
２３を全閉にするため目標バイパス弁開度ｔＢＰＶ＝０
とする。
標空気量ｔＴＰと所定値を比較し、ｔＴＰの値が所定値
以上であれば過給域であると判定し、ステップ７に進ん
で従来装置と同様の処理を行う。すなわち、バイパス弁
２３を全閉にするため目標バイパス弁開度ｔＢＰＶ＝０
とする。
【００３８】これに対してｔＴＰの値が所定値未満（非
過給域）であるときは、ステップ８、９に進み、エンジ
ン回転速度Ｎｅから図６を内容とするテーブルを検索す
ることにより目標バイパス弁開口面積ｔＡｂを演算し、
この目標バイパス弁開口面積ｔＡｂから図７を内容とす
るテーブルを検索することにより目標バイパス弁開度ｔ
ＢＰＶを演算する。
過給域）であるときは、ステップ８、９に進み、エンジ
ン回転速度Ｎｅから図６を内容とするテーブルを検索す
ることにより目標バイパス弁開口面積ｔＡｂを演算し、
この目標バイパス弁開口面積ｔＡｂから図７を内容とす
るテーブルを検索することにより目標バイパス弁開度ｔ
ＢＰＶを演算する。
【００３９】ここで、目標バイパス弁開口面積ｔＡｂ
は、バイパス弁２３の前後で圧力降下が起きない最低限
の値を定めたものである。図８にも示したように非過給
域で過給機２１の作動が停止されると（過給機回転速度
Ｎｓｃ＝０）、バイパス通路２２を通してだけＱｂの空
気量が流れる。このとき、バイパス弁２３の前後で圧力
降下が発生しないバイパス弁開口面積にすると、スロッ
トル弁４のすぐ上流圧Ｐｃはほぼ大気圧になる。
は、バイパス弁２３の前後で圧力降下が起きない最低限
の値を定めたものである。図８にも示したように非過給
域で過給機２１の作動が停止されると（過給機回転速度
Ｎｓｃ＝０）、バイパス通路２２を通してだけＱｂの空
気量が流れる。このとき、バイパス弁２３の前後で圧力
降下が発生しないバイパス弁開口面積にすると、スロッ
トル弁４のすぐ上流圧Ｐｃはほぼ大気圧になる。
【００４０】なお、本実施形態は電磁クラッチにより機
械式過給機を断接する構成であるが、これに限られるも
のでなく、常時エンジンクランク軸により駆動する構成
であってもかまわない。この場合には、非過給域で図１
１に示すように、そのときの過給機回転速度Ｎｓｃ（Ｎ
ｓｃ＞０）に応じた空気量Ｑｓｃが過給機２１を通して
流れるので、バイパス弁２３を流れる流量Ｑｂと合わせ
た合計の流量でスロットル弁４のすぐ上流圧Ｐｃがほぼ
大気圧となるように目標バイパス弁開口面積ｔＡｂを設
定すればよい。
械式過給機を断接する構成であるが、これに限られるも
のでなく、常時エンジンクランク軸により駆動する構成
であってもかまわない。この場合には、非過給域で図１
１に示すように、そのときの過給機回転速度Ｎｓｃ（Ｎ
ｓｃ＞０）に応じた空気量Ｑｓｃが過給機２１を通して
流れるので、バイパス弁２３を流れる流量Ｑｂと合わせ
た合計の流量でスロットル弁４のすぐ上流圧Ｐｃがほぼ
大気圧となるように目標バイパス弁開口面積ｔＡｂを設
定すればよい。
【００４１】また、エンジン回転速度が増加すると単位
時間当たりのバイパス弁流量が増加するので、バイパス
弁前後の圧力差が同じである場合にバイパス弁流量を増
やすにはバイパス弁開口面積を増やす必要がある。この
ため、図６に示したように回転速度Ｎｅに比例して目標
バイパス弁開口面積ｔＡｂを大きくしている。なお、図
６において回転速度Ｎｅだけをパラメータとしているの
は、回転速度Ｎｅのほうがスロットル弁開度よりも影響
が大きいからである。もちろんスロットル弁開度をもパ
ラメータとしてもかまわない。
時間当たりのバイパス弁流量が増加するので、バイパス
弁前後の圧力差が同じである場合にバイパス弁流量を増
やすにはバイパス弁開口面積を増やす必要がある。この
ため、図６に示したように回転速度Ｎｅに比例して目標
バイパス弁開口面積ｔＡｂを大きくしている。なお、図
６において回転速度Ｎｅだけをパラメータとしているの
は、回転速度Ｎｅのほうがスロットル弁開度よりも影響
が大きいからである。もちろんスロットル弁開度をもパ
ラメータとしてもかまわない。
【００４２】このように、非過給域での目標バイパス弁
開口面積は最大のバイパス弁開口面積より小さな値であ
り、したがって、非過給域での目標バイパス弁開度も全
開でない所定値になる。
開口面積は最大のバイパス弁開口面積より小さな値であ
り、したがって、非過給域での目標バイパス弁開度も全
開でない所定値になる。
【００４３】なお、図７の特性はバイパス弁アクチュエ
ータに依存するため、バイパス弁アクチュエータが相違
すれば図７の特性も異なったものとなる。また、図６と
図７を合わせて一つのテーブルとすることもできる。
ータに依存するため、バイパス弁アクチュエータが相違
すれば図７の特性も異なったものとなる。また、図６と
図７を合わせて一つのテーブルとすることもできる。
【００４４】このようにして演算される目標バイパス弁
開度ｔＢＰＶは、図示しないフローにおいてバイパス弁
駆動用のアクチュエータに与える制御量に変換され、こ
の制御量がバイパス弁駆動装置に出力される。
開度ｔＢＰＶは、図示しないフローにおいてバイパス弁
駆動用のアクチュエータに与える制御量に変換され、こ
の制御量がバイパス弁駆動装置に出力される。
【００４５】ここで、本実施形態による作用を説明す
る。
る。
【００４６】非過給域でスロットル弁４のすぐ上流圧が
ほぼ大気圧になるために必要なバイパス弁開度の特性を
図９に示す。同図において縦軸の１００％がバイパス弁
２３の全開位置であるから、同図によれば、非過給域で
のバイパス弁開度は、スロットル弁通過流量やエンジン
回転速度に関係なく全開であることを必要とせず、中間
の開度でよい。
ほぼ大気圧になるために必要なバイパス弁開度の特性を
図９に示す。同図において縦軸の１００％がバイパス弁
２３の全開位置であるから、同図によれば、非過給域で
のバイパス弁開度は、スロットル弁通過流量やエンジン
回転速度に関係なく全開であることを必要とせず、中間
の開度でよい。
【００４７】このため、非過給域と過給域の境界に近い
非過給側にある状態からアクセルペダルを大きく踏み込
んだ場合（加速時）の特性を図１０にモデル的に示す
と、過給域になったタイミングで電磁クラッチが接続さ
れ、これによって過給機回転速度がステップ的に増加し
ている。なお、電磁クラッチの作動遅れと過給機の回転
速度上昇遅れは無視している。
非過給側にある状態からアクセルペダルを大きく踏み込
んだ場合（加速時）の特性を図１０にモデル的に示す
と、過給域になったタイミングで電磁クラッチが接続さ
れ、これによって過給機回転速度がステップ的に増加し
ている。なお、電磁クラッチの作動遅れと過給機の回転
速度上昇遅れは無視している。
【００４８】この場合に、本実施形態では、非過給域で
バイパス弁２３が全開位置でない中間位置にあるため、
非過給域から過給域への切換時にその中間位置から全閉
位置へと変化することになり、従来装置のように全開位
置から全閉位置へと変化する場合よりも全閉になるまで
の時間が短縮される。過給圧は過給機に流れ込む流量に
比例するので、バイパス弁の全閉になるタイミングが早
くなっただけ過給圧の立ち上がりが早くなる（応答性が
高くなる）のである。
バイパス弁２３が全開位置でない中間位置にあるため、
非過給域から過給域への切換時にその中間位置から全閉
位置へと変化することになり、従来装置のように全開位
置から全閉位置へと変化する場合よりも全閉になるまで
の時間が短縮される。過給圧は過給機に流れ込む流量に
比例するので、バイパス弁の全閉になるタイミングが早
くなっただけ過給圧の立ち上がりが早くなる（応答性が
高くなる）のである。
【００４９】また、非過給域でバイパス弁を中間開度に
保持させるといっても、スロットル弁４のすぐ上流圧を
負圧（大気圧よりも低い）にしたのでは、エンジンの機
械損失が増えエンジントルクを減少させてしまうのであ
るが、本実施形態ではスロットル弁４のすぐ上流圧がほ
ぼ大気圧となるようにしているので、非過給域でバイパ
ス弁開度を中間開度に保持させるといってもエンジント
ルクを低下させることがない。特に、エンジンにより過
給機が常時駆動される構成の場合には、スロットル弁４
のすぐ上流圧をほぼ大気圧にすることで、非過給域にお
ける無駄な過給仕事がなくなり、過給機駆動による燃費
悪化を防ぐことができる。
保持させるといっても、スロットル弁４のすぐ上流圧を
負圧（大気圧よりも低い）にしたのでは、エンジンの機
械損失が増えエンジントルクを減少させてしまうのであ
るが、本実施形態ではスロットル弁４のすぐ上流圧がほ
ぼ大気圧となるようにしているので、非過給域でバイパ
ス弁開度を中間開度に保持させるといってもエンジント
ルクを低下させることがない。特に、エンジンにより過
給機が常時駆動される構成の場合には、スロットル弁４
のすぐ上流圧をほぼ大気圧にすることで、非過給域にお
ける無駄な過給仕事がなくなり、過給機駆動による燃費
悪化を防ぐことができる。
【００５０】実施形態では、エンジンクランク軸により
機械式過給圧を駆動する場合で説明したが、他のアクチ
ュエータ（たとえばモータなど）で駆動する構成でもか
まわない。また、図１に示した機械式過給機に代えてタ
ーボチャージャを用いることができる。
機械式過給圧を駆動する場合で説明したが、他のアクチ
ュエータ（たとえばモータなど）で駆動する構成でもか
まわない。また、図１に示した機械式過給機に代えてタ
ーボチャージャを用いることができる。
【００５１】図１では燃料噴射弁８は燃料をシリンダ内
に直接噴射する構成となっているが、吸気ポートに噴射
する構成であってもかまわない。
に直接噴射する構成となっているが、吸気ポートに噴射
する構成であってもかまわない。
【００５２】実施形態では、基準目標空気量ｔＴＰ０を
目標当量比ｔＤＭＬで除算した値を目標空気量ｔＴＰと
して演算する場合で説明したが、目標当量比ｔＤＭＬと
目標空気過剰率ｔλとの間にはｔＤＭＬ＝１／ｔλの関
係があるので、基準目標空気量ｔＴＰ０にこの目標空気
過剰率ｔλを乗算した値を目標空気量ｔＴＰとして演算
させてもかまわない。
目標当量比ｔＤＭＬで除算した値を目標空気量ｔＴＰと
して演算する場合で説明したが、目標当量比ｔＤＭＬと
目標空気過剰率ｔλとの間にはｔＤＭＬ＝１／ｔλの関
係があるので、基準目標空気量ｔＴＰ０にこの目標空気
過剰率ｔλを乗算した値を目標空気量ｔＴＰとして演算
させてもかまわない。
【図１】一実施形態の制御システム図。
【図２】目標バイパス弁開度の演算を説明するためのフ
ローチャート。
ローチャート。
【図３】目標エンジントルクの特性図。
【図４】回転速度一定の条件での目標空気量の特性図。
【図５】目標空気量の特性図。
【図６】目標バイパス弁開口面積の特性図。
【図７】目標バイパス弁開度の特性図。
【図８】非過給域での作用説明図。
【図９】非過給域での作用を説明するためのバイパス弁
開度の特性図。
開度の特性図。
【図１０】一実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１１】他の実施形態の非過給域での作用説明図。
【図１２】第１の発明のクレーム対応図。
【図１３】燃費率補正係数特性図。
４ スロットル弁 ５ スロットル弁制御装置 ８ 燃料噴射弁 １１ コントロールユニット ２１ 機械式過給機 ２２ バイパス通路 ２３ バイパス弁
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 11/10 Ｆ０２Ｄ 11/10 Ｆ (72)発明者 大羽 拓 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G005 EA06 EA19 FA04 GA12 GB18 GC07 GD02 GD05 GE09 HA19 JA39 JB02 3G065 AA11 CA00 DA05 DA06 DA15 EA04 FA12 GA05 GA09 GA10 GA41 GA46 JA04 JA09 JA11 KA02 3G092 AA01 AA06 AA09 AA18 BA04 DB02 DC02 DC03 DC04 DG08 EA01 EA02 EC09 FA09 FA10 FA24 GA12 HA01X HA01Z HA06X HA06Z HA10X HD05Z HE01Z HE03Z HE08Z HF08Z
Claims (9)
- 【請求項１】エンジンに吸入される空気を加圧する過給
機と、 この過給機をバイパスする通路と、 このバイパス通路を流れる空気流量を調整可能なバイパ
ス弁と、 過給域であるのか非過給域であるのかを判定する手段
と、 この判定結果より非過給域で前記バイパス弁を所定位置
に、また過給域で前記バイパス弁を全閉位置に制御する
手段とを備えることを特徴とするエンジンの制御装置。 - 【請求項２】前記所定位置は全開でない位置であること
を特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。 - 【請求項３】前記所定位置は前記バイパス弁の前後で圧
力降下の発生しない開度であることを特徴とする請求項
２に記載のエンジンの制御装置。 - 【請求項４】前記所定位置はエンジン回転速度が高くな
るほど大きくなる値であることを特徴とする請求項３に
記載のエンジンの制御装置。 - 【請求項５】前記バイパス通路が合流する位置の下流に
スロットル弁が位置することを特徴とする請求項１から
４までのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。 - 【請求項６】前記バイパス通路が分岐する部位より上流
にスロットル弁が位置することを特徴とする請求項１か
ら４までのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。 - 【請求項７】前記判定手段は、目標エンジントルクまた
はその相当値を演算する手段と、この目標エンジントル
クまたはその相当値と所定値の比較により過給域である
のか非過給域であるのかを判定する手段とからなること
を特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。 - 【請求項８】前記目標エンジントルク相当値は目標空気
量であることを特徴とする請求項７に記載のエンジンの
制御装置。 - 【請求項９】前記目標空気量を演算する手段は、理論空
燃比のときに目標エンジントルクを発生するのに必要と
なる、１回転当たりかつ１シリンダ当たりの基準目標空
気量を演算する手段と、この基準目標空気量を目標当量
比または目標空気過剰率で補正した値を目標空気量とし
て演算する手段とからなることを特徴とする請求項８に
記載のエンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34211099A JP2001152893A (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34211099A JP2001152893A (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | エンジンの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001152893A true JP2001152893A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18351234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34211099A Pending JP2001152893A (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001152893A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014234808A (ja) * | 2013-06-05 | 2014-12-15 | 日産自動車株式会社 | 過給機付内燃機関の排気還流装置および排気還流方法 |
| JP2014238034A (ja) * | 2013-06-07 | 2014-12-18 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置および制御方法 |
-
1999
- 1999-12-01 JP JP34211099A patent/JP2001152893A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014234808A (ja) * | 2013-06-05 | 2014-12-15 | 日産自動車株式会社 | 過給機付内燃機関の排気還流装置および排気還流方法 |
| JP2014238034A (ja) * | 2013-06-07 | 2014-12-18 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置および制御方法 |
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