JP2002038961A - 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Info
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- JP2002038961A JP2002038961A JP2000223644A JP2000223644A JP2002038961A JP 2002038961 A JP2002038961 A JP 2002038961A JP 2000223644 A JP2000223644 A JP 2000223644A JP 2000223644 A JP2000223644 A JP 2000223644A JP 2002038961 A JP2002038961 A JP 2002038961A
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- intake air
- pressure ratio
- air amount
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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
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- Supercharger (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 過給機を用いた吸気量制御において、加速時
等の過渡特性を改善する。 【解決手段】 アクセル操作量とエンジン回転速度とを
含むエンジン運転状態信号に基づいて要求エンジントル
クに相当する目標吸気量ｔＴＰを演算し、これに基づい
て演算した目標スロットル開度ｔＴＶＯにスロットルバ
ルブを制御すると共に、目標吸気量ｔＴＰに基づいて目
標とする過給機の圧力比ｔπｃを演算し、この目標圧力
比ｔπｃが得られるように過給機の圧力比を制御する。
過給機の作動・非作動の切替にはヒステリシスを設けて
ハンチングを防止する一方、目標吸気量、目標圧力比を
過給時と非過給時の吸気量−スロットル操作量特性と目
標吸気量とから演算する構成とすることにより、ヒステ
リシスにより生じ得る一時的な吸気量低下を回避してよ
り良好な過渡特性を発揮させる。
等の過渡特性を改善する。 【解決手段】 アクセル操作量とエンジン回転速度とを
含むエンジン運転状態信号に基づいて要求エンジントル
クに相当する目標吸気量ｔＴＰを演算し、これに基づい
て演算した目標スロットル開度ｔＴＶＯにスロットルバ
ルブを制御すると共に、目標吸気量ｔＴＰに基づいて目
標とする過給機の圧力比ｔπｃを演算し、この目標圧力
比ｔπｃが得られるように過給機の圧力比を制御する。
過給機の作動・非作動の切替にはヒステリシスを設けて
ハンチングを防止する一方、目標吸気量、目標圧力比を
過給時と非過給時の吸気量−スロットル操作量特性と目
標吸気量とから演算する構成とすることにより、ヒステ
リシスにより生じ得る一時的な吸気量低下を回避してよ
り良好な過渡特性を発揮させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は過給機付エンジンの
制御装置に関し、詳しくはエンジンの吸気量を過給機の
圧力比により制御する装置に関する。
制御装置に関し、詳しくはエンジンの吸気量を過給機の
圧力比により制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と解決すべき課題】排気ターボ過給機を備
えたエンジンにおいて、アクセル操作量の小さい領域で
はアクセル操作量に応じたスロットル開度により吸気量
を制御し、アクセル操作量の大きい領域ではスロットル
開度を全開とすると共に過給圧により吸気量を制御する
ことにより、過給機の過給ロスを減らすようにしたエン
ジン制御装置が提案されている（特開昭６１−８３４６
０号公報参照）。
えたエンジンにおいて、アクセル操作量の小さい領域で
はアクセル操作量に応じたスロットル開度により吸気量
を制御し、アクセル操作量の大きい領域ではスロットル
開度を全開とすると共に過給圧により吸気量を制御する
ことにより、過給機の過給ロスを減らすようにしたエン
ジン制御装置が提案されている（特開昭６１−８３４６
０号公報参照）。
【０００３】しかしながら、このようなエンジン制御装
置によると、エンジン高速回転時には過給機は常時過給
している状態となるのでスロットル制御なしでは事実上
吸気量制御が困難となる。また、急加速時など速やかに
大きなエンジントルクが必要なときには過給応答遅れや
スロットル上流の空気充填遅れによりトルクの立ち上が
りが遅れて運転性が悪化するという問題が生じる。
置によると、エンジン高速回転時には過給機は常時過給
している状態となるのでスロットル制御なしでは事実上
吸気量制御が困難となる。また、急加速時など速やかに
大きなエンジントルクが必要なときには過給応答遅れや
スロットル上流の空気充填遅れによりトルクの立ち上が
りが遅れて運転性が悪化するという問題が生じる。
【０００４】本出願人はこのような従来の問題を解決す
るものとして、目標吸気量と、設定した吸気量一スロッ
トル操作量特性より、目標スロットル開度と目標圧力比
を演算し、目標スロットル開度、目標圧力比となるよう
にアクチュエータを制御することで、目標吸気量を実現
しつつ、任意の圧力比とスロットル開度で運転を行うよ
うにしたものを提案している（特願平１２−３８６８０
号）。
るものとして、目標吸気量と、設定した吸気量一スロッ
トル操作量特性より、目標スロットル開度と目標圧力比
を演算し、目標スロットル開度、目標圧力比となるよう
にアクチュエータを制御することで、目標吸気量を実現
しつつ、任意の圧力比とスロットル開度で運転を行うよ
うにしたものを提案している（特願平１２−３８６８０
号）。
【０００５】本発明はこの制御装置をさらに改良したも
ので、過給機の作動・非作動の判定に伴う空気量の変動
を抑制してより優れた制御特性が得られる制御装置を提
供することを目的としている。
ので、過給機の作動・非作動の判定に伴う空気量の変動
を抑制してより優れた制御特性が得られる制御装置を提
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】第１の発明は、吸気通路
に過給機とスロットルバルブを介装したエンジンにおい
て、運転者のアクセル操作量とエンジン回転速度とを含
む運転状態信号を検出する運転状態検出手段と、前記運
転状態信号に基づいて要求エンジントルク相当の吸入空
気量を演算する目標吸気量演算手段と、前記目標吸気量
と、少なくとも２つの異なる圧力比における吸気量−ス
ロットル操作量特性から目標スロットル開度を演算する
目標スロットル開度演算手段と、前記目標吸気量と、少
なくとも２つの異なる圧力比における吸気量−スロット
ル操作量特性から目標とする過給機上下流の圧力比を演
算する目標圧力比演算手段と、前記目標吸気量と比較吸
気量とから過給機の作動または非作動を決定する過給機
操作判定手段と、前記判定手段の結果に基づいて過給機
を駆動する過給機駆動手段と、前記目標スロットル開度
ヘスロットルを制御するスロットル制御手段と、前記目
標圧力比となるよう圧力比を制御する圧力比制御手段
と、前記過給機操作判定手段にヒステリシスを設けるヒ
ステリシス設定手段と、前記過給機操作判定手段にて過
給機非動作と判定された場合には、非過給時における吸
気量一スロットル操作量特性から目標スロットル開度を
演算する目標スロットル開度演算手段と、前記過給機操
作判定手段にて過給機非動作と判定された場合には、非
過給時における吸気量一スロットル操作量特性から過給
機上下流の圧力比を演算する目標圧力比演算手段とを備
える。
に過給機とスロットルバルブを介装したエンジンにおい
て、運転者のアクセル操作量とエンジン回転速度とを含
む運転状態信号を検出する運転状態検出手段と、前記運
転状態信号に基づいて要求エンジントルク相当の吸入空
気量を演算する目標吸気量演算手段と、前記目標吸気量
と、少なくとも２つの異なる圧力比における吸気量−ス
ロットル操作量特性から目標スロットル開度を演算する
目標スロットル開度演算手段と、前記目標吸気量と、少
なくとも２つの異なる圧力比における吸気量−スロット
ル操作量特性から目標とする過給機上下流の圧力比を演
算する目標圧力比演算手段と、前記目標吸気量と比較吸
気量とから過給機の作動または非作動を決定する過給機
操作判定手段と、前記判定手段の結果に基づいて過給機
を駆動する過給機駆動手段と、前記目標スロットル開度
ヘスロットルを制御するスロットル制御手段と、前記目
標圧力比となるよう圧力比を制御する圧力比制御手段
と、前記過給機操作判定手段にヒステリシスを設けるヒ
ステリシス設定手段と、前記過給機操作判定手段にて過
給機非動作と判定された場合には、非過給時における吸
気量一スロットル操作量特性から目標スロットル開度を
演算する目標スロットル開度演算手段と、前記過給機操
作判定手段にて過給機非動作と判定された場合には、非
過給時における吸気量一スロットル操作量特性から過給
機上下流の圧力比を演算する目標圧力比演算手段とを備
える。
【０００７】第２の発明は、前記目標スロットル開度演
算手段および目標圧力比演算手段を、それぞれ過給時と
非過給時の圧力比における吸気量−スロットル操作量特
性と目標吸気量とに基づいて演算を行うように構成し
た。
算手段および目標圧力比演算手段を、それぞれ過給時と
非過給時の圧力比における吸気量−スロットル操作量特
性と目標吸気量とに基づいて演算を行うように構成し
た。
【０００８】第３の発明は、前記第２の発明において、
吸気量−スロットル操作量特性を車両の運転状態に応じ
て変化させるように構成した。
吸気量−スロットル操作量特性を車両の運転状態に応じ
て変化させるように構成した。
【０００９】第４の発明は、前記第３の発明において、
速いエンジントルク応答が要求される運転状態のときに
はスロットル開度を減じかつ圧力比を増やす方向に、速
いエンジントルク応答が要求されない運転状態のときに
はスロットル開度を増やしかつ圧力比を減じる方向に、
それぞれ吸気量−スロットル操作量特性を変化させるよ
うに構成した。
速いエンジントルク応答が要求される運転状態のときに
はスロットル開度を減じかつ圧力比を増やす方向に、速
いエンジントルク応答が要求されない運転状態のときに
はスロットル開度を増やしかつ圧力比を減じる方向に、
それぞれ吸気量−スロットル操作量特性を変化させるよ
うに構成した。
【００１０】第５の発明は、前記第２の発明において、
吸気量−スロットル操作量特性をエンジン回転速度に応
じて設定するように構成した。
吸気量−スロットル操作量特性をエンジン回転速度に応
じて設定するように構成した。
【００１１】第６の発明は、前記第１の発明の圧力比制
御手段を、過給機を迂回するバイパス通路と、このバイ
パス通路の開度を制御するバイパスバルブで構成した。
御手段を、過給機を迂回するバイパス通路と、このバイ
パス通路の開度を制御するバイパスバルブで構成した。
【００１２】第７の発明は、前記各発明の過給機として
電動機により駆動される過給機を設け、前記電動機を圧
力比制御手段としてその回転速度に応じて圧力比を制御
するように構成した。
電動機により駆動される過給機を設け、前記電動機を圧
力比制御手段としてその回転速度に応じて圧力比を制御
するように構成した。
【００１３】
【作用・効果】前記各発明によれば、運転者の要求する
エンジントルクを代表する吸気量が、スロットル開度ま
たは過給機の圧力比により制御され、すなわちこれらの
組み合わせに応じて運転状態に応じた自由度の高い吸気
量制御を行うことができ、基本的にはこれにより以下に
例示するようにして定常的運転状態での過給機のロスを
低減しつつ、加速時など過渡的運転状態でのトルク応答
を改善することができる。
エンジントルクを代表する吸気量が、スロットル開度ま
たは過給機の圧力比により制御され、すなわちこれらの
組み合わせに応じて運転状態に応じた自由度の高い吸気
量制御を行うことができ、基本的にはこれにより以下に
例示するようにして定常的運転状態での過給機のロスを
低減しつつ、加速時など過渡的運転状態でのトルク応答
を改善することができる。
【００１４】一方、過給機の動作または非動作を判定す
る判定手段にはヒステリシス設定手段を設けたことか
ら、過給機の動作または非動作点でのハンチングを防止
することができる。ただしこの場合、仮に過給時の吸気
量−スロットル操作量特性のみから制御する構成とした
場合には、非過給から過給へと切り替える運転点で前記
ヒステリシスにより過給機動作の切替が保留されている
間は、目標吸気量に対して実吸気量が小さくなり一時的
に出力が低下するという現象が起こりうる。これに対し
て本発明によれば、少なくとも２つの異なる圧力比につ
いて目標吸気量を演算するようにしたことから、例えば
第２の発明として示したように、目標スロットル開度お
よび過給機の目標圧力比を、過給時の吸気量−スロット
ル操作量特性および非過給時の吸気量−スロットル操作
量特性から演算することにより、ヒステリシスの間も目
標空気量通りに実吸気量を制御することができ、このた
めより優れた過渡特性が発揮される。
る判定手段にはヒステリシス設定手段を設けたことか
ら、過給機の動作または非動作点でのハンチングを防止
することができる。ただしこの場合、仮に過給時の吸気
量−スロットル操作量特性のみから制御する構成とした
場合には、非過給から過給へと切り替える運転点で前記
ヒステリシスにより過給機動作の切替が保留されている
間は、目標吸気量に対して実吸気量が小さくなり一時的
に出力が低下するという現象が起こりうる。これに対し
て本発明によれば、少なくとも２つの異なる圧力比につ
いて目標吸気量を演算するようにしたことから、例えば
第２の発明として示したように、目標スロットル開度お
よび過給機の目標圧力比を、過給時の吸気量−スロット
ル操作量特性および非過給時の吸気量−スロットル操作
量特性から演算することにより、ヒステリシスの間も目
標空気量通りに実吸気量を制御することができ、このた
めより優れた過渡特性が発揮される。
【００１５】また、この場合、第３の発明として示した
ように、吸気量−スロットル操作量特性を車両の運転状
態に応じて変化させることにより運転状態に応じたより
的確なトルク制御特性が得られる。ことに、第４の発明
として示したように、第３の発明において、速いエンジ
ントルク応答が要求される運転状態のときにはスロット
ル開度を減じかつ圧力比を増やす方向に、速いエンジン
トルク応答が要求されない運転状態のときにはスロット
ル開度を増やしかつ圧力比を減じる方向に、それぞれ吸
気量−スロットル操作量特性を変化させるように構成す
ることにより、加速時のエンジントルク応答を速くして
運転性をより改善できる一方、定常的な運転状態での過
給機のロスを減じて燃費を改善することができる。なお
車両用エンジンのように使用する回転速度領域が広いエ
ンジンでは、第５の発明として示したように吸気量−ス
ロットル操作量特性をエンジン回転速度毎に設定するこ
とが望ましい。
ように、吸気量−スロットル操作量特性を車両の運転状
態に応じて変化させることにより運転状態に応じたより
的確なトルク制御特性が得られる。ことに、第４の発明
として示したように、第３の発明において、速いエンジ
ントルク応答が要求される運転状態のときにはスロット
ル開度を減じかつ圧力比を増やす方向に、速いエンジン
トルク応答が要求されない運転状態のときにはスロット
ル開度を増やしかつ圧力比を減じる方向に、それぞれ吸
気量−スロットル操作量特性を変化させるように構成す
ることにより、加速時のエンジントルク応答を速くして
運転性をより改善できる一方、定常的な運転状態での過
給機のロスを減じて燃費を改善することができる。なお
車両用エンジンのように使用する回転速度領域が広いエ
ンジンでは、第５の発明として示したように吸気量−ス
ロットル操作量特性をエンジン回転速度毎に設定するこ
とが望ましい。
【００１６】過給機の圧力比は、例えば第６の発明とし
て示したように過給機を迂回するバイパス通路の開度を
バイパスバルブにより変化させることで制御し、あるい
は第７の発明として示したように電動機駆動の過給機に
おいてはその回転速度を変化させることで制御すること
ができる。もちろんこれらを組み合わせて制御すること
も可能である。また、特にバイパスバルブの開度により
圧力比を制御する構成においては、過給機として機械駆
動の容積型過給機またはターボ過給機の何れを適用する
こともできる。
て示したように過給機を迂回するバイパス通路の開度を
バイパスバルブにより変化させることで制御し、あるい
は第７の発明として示したように電動機駆動の過給機に
おいてはその回転速度を変化させることで制御すること
ができる。もちろんこれらを組み合わせて制御すること
も可能である。また、特にバイパスバルブの開度により
圧力比を制御する構成においては、過給機として機械駆
動の容積型過給機またはターボ過給機の何れを適用する
こともできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。図１は本発明の実施形態の機械的構成
である。１はマイクロコンピュータおよびその周辺装置
から構成されたエンジンコントロールユニットであり、
各種運転状態信号に基づいてエンジン２の燃料噴射量、
点火時期、スロットル開度等を制御する。エンジン制御
のための基本的な検出量はエアフロメータ３からの吸気
量信号とクランク角センサ４からのエンジン回転速度信
号であり、例えば燃料噴射量については、これらの信号
から定まる基本値を水温センサ５からの冷却水温信号、
排気センサ６からの酸素濃度信号等に応じて補正するこ
とによりその信号値を決定する。燃料噴射量信号はイン
ジェクタ７に付与され、これにより所要量の燃料がエン
ジン２に供給される。また、点火時期については、アク
セルセンサ８からのアクセル操作量信号とエンジン回転
速度とから定まる基本値を水温等により補正することで
その信号値が決定され、これに応じたタイミングで点火
プラグ９に点火電流が供給される。
づいて説明する。図１は本発明の実施形態の機械的構成
である。１はマイクロコンピュータおよびその周辺装置
から構成されたエンジンコントロールユニットであり、
各種運転状態信号に基づいてエンジン２の燃料噴射量、
点火時期、スロットル開度等を制御する。エンジン制御
のための基本的な検出量はエアフロメータ３からの吸気
量信号とクランク角センサ４からのエンジン回転速度信
号であり、例えば燃料噴射量については、これらの信号
から定まる基本値を水温センサ５からの冷却水温信号、
排気センサ６からの酸素濃度信号等に応じて補正するこ
とによりその信号値を決定する。燃料噴射量信号はイン
ジェクタ７に付与され、これにより所要量の燃料がエン
ジン２に供給される。また、点火時期については、アク
セルセンサ８からのアクセル操作量信号とエンジン回転
速度とから定まる基本値を水温等により補正することで
その信号値が決定され、これに応じたタイミングで点火
プラグ９に点火電流が供給される。
【００１８】吸気通路１０にはスロットルバルブ１１と
その上流側に位置するように容積型の過給機１２が介装
されている。前記スロットルバルブ１１の開度はコント
ロールユニット１からの指令に応じて作動するアクチュ
エータ（図示せず）により、基本的にはアクセルセンサ
８から得られるアクセル操作量信号に応じて制御され
る。ただし最終的なアクセル開度は、詳しくは後述する
が、過給機１２の作動特性を考慮して、要求エンジント
ルクが効率よく得られるようにコントロールユニット１
により決定される。
その上流側に位置するように容積型の過給機１２が介装
されている。前記スロットルバルブ１１の開度はコント
ロールユニット１からの指令に応じて作動するアクチュ
エータ（図示せず）により、基本的にはアクセルセンサ
８から得られるアクセル操作量信号に応じて制御され
る。ただし最終的なアクセル開度は、詳しくは後述する
が、過給機１２の作動特性を考慮して、要求エンジント
ルクが効率よく得られるようにコントロールユニット１
により決定される。
【００１９】過給機１２にはその上下流間の圧力比を制
御する手段として電動機（図示せず）が設けられてお
り、コントロールユニット１はその回転速度を制御する
ことで圧力比制御を行う。電動機を用いるかわりに、エ
ンジン２と過給機１２との間に変速機を介在させ、その
変速比を変える構成とすることもできる。さらに、圧力
比を制御する手段としては図示したように過給機１２を
迂回するバイパス通路１３とその開度を変化させるバイ
パスバルブ１４とを用いることもできる。過給機１２を
変速機を介さずにエンジン２で直接駆動する構成の場合
は前記バイパスバルブ１４の開度制御のみにより圧力比
制御を行う。
御する手段として電動機（図示せず）が設けられてお
り、コントロールユニット１はその回転速度を制御する
ことで圧力比制御を行う。電動機を用いるかわりに、エ
ンジン２と過給機１２との間に変速機を介在させ、その
変速比を変える構成とすることもできる。さらに、圧力
比を制御する手段としては図示したように過給機１２を
迂回するバイパス通路１３とその開度を変化させるバイ
パスバルブ１４とを用いることもできる。過給機１２を
変速機を介さずにエンジン２で直接駆動する構成の場合
は前記バイパスバルブ１４の開度制御のみにより圧力比
制御を行う。
【００２０】次に、上記コントロールユニット１による
スロットル開度制御および圧力比制御につき図２以下に
示した流れ図等を参照しながら説明する。図２はコント
ロールユニット１により例えば約１０ｍｓの周期で実行
される制御ルーチンを表している。
スロットル開度制御および圧力比制御につき図２以下に
示した流れ図等を参照しながら説明する。図２はコント
ロールユニット１により例えば約１０ｍｓの周期で実行
される制御ルーチンを表している。
【００２１】ステップ１（以下「Ｓ１」のように表
す。）でアクセル開度ＡＰＯが検出され、Ｓ２でエンジ
ン回転速度ＮＥが検出される。
す。）でアクセル開度ＡＰＯが検出され、Ｓ２でエンジ
ン回転速度ＮＥが検出される。
【００２２】Ｓ３では検出されたＡＰＯとＮＥに応じた
λ＝１（理論空燃比）における目標トルクに相当する１
シリンダあたりの吸気量が演算され、これを目標とする
当量比ＴＦＢＹＡにより除算して目標吸気量ｔＴＰが演
算される。当量比とは空燃比の逆数にあたり、これを理
論空燃比に対する比率で表したものである。
λ＝１（理論空燃比）における目標トルクに相当する１
シリンダあたりの吸気量が演算され、これを目標とする
当量比ＴＦＢＹＡにより除算して目標吸気量ｔＴＰが演
算される。当量比とは空燃比の逆数にあたり、これを理
論空燃比に対する比率で表したものである。
【００２３】Ｓ４ではｔＴＰと、過給機駆動用しきい値
ｔＴＰＮＡと比較し、ｔＴＰ＞ｔＴＰＮＡなら、過給機
駆動フラグｆＤＲＶが１となり、過給機が駆動される。
一方、ｔＴＰ≦ｔＴＰＮＡなら、ｆＤＲＶが０となり、
過給機は駆動されない。ここで、ｔＴＰＮＡはＴＰＨＹ
Ｓのヒステリシスを持つ。その様子を図３に示す。
ｔＴＰＮＡと比較し、ｔＴＰ＞ｔＴＰＮＡなら、過給機
駆動フラグｆＤＲＶが１となり、過給機が駆動される。
一方、ｔＴＰ≦ｔＴＰＮＡなら、ｆＤＲＶが０となり、
過給機は駆動されない。ここで、ｔＴＰＮＡはＴＰＨＹ
Ｓのヒステリシスを持つ。その様子を図３に示す。
【００２４】Ｓ５では、ｆＤＲＶが１か０か否か判定す
る。Ｓ５で、ｆＤＲＶ＝１ならばＳ６に進み、過給時の
吸気量−スロットル操作量特性が選択される。一方、Ｓ
５で、ｆＤＲＶ＝０であればＳ７に進み、非過給時の吸
気量−スロットル操作量特性が選択される。
る。Ｓ５で、ｆＤＲＶ＝１ならばＳ６に進み、過給時の
吸気量−スロットル操作量特性が選択される。一方、Ｓ
５で、ｆＤＲＶ＝０であればＳ７に進み、非過給時の吸
気量−スロットル操作量特性が選択される。
【００２５】Ｓ８ではｔＴＰより、Ｓ６またはＳ７で選
択された吸気量−スロットル操作量特性に応じて目標吸
気量比ｔＱＨ０を演算し、これを開度変換して目標スロ
ットル開度ｔＴＶＯを求める。ここで、ＱＨ０はいわゆ
るα−Ｎ流量である。図４にその一例としてエンジン回
転速度１２００ｒｐｍ時の非過給時、過給時の吸気量−
ＱＨ０特性図を示す。また、過給時の特性と、非過給時
の特性が交わるところの吸気量の値を図３のｔＴＰＮＡ
０として設定する。
択された吸気量−スロットル操作量特性に応じて目標吸
気量比ｔＱＨ０を演算し、これを開度変換して目標スロ
ットル開度ｔＴＶＯを求める。ここで、ＱＨ０はいわゆ
るα−Ｎ流量である。図４にその一例としてエンジン回
転速度１２００ｒｐｍ時の非過給時、過給時の吸気量−
ＱＨ０特性図を示す。また、過給時の特性と、非過給時
の特性が交わるところの吸気量の値を図３のｔＴＰＮＡ
０として設定する。
【００２６】Ｓ９では、Ｓ８で求めたｔＱＨ０とエンジ
ン回転により、目標圧力比ｔπｃを演算する。一例とし
て、圧力比＝１および圧力比＝最大時の吸気量−ＱＨ０
特性をマップデータとして持っていたときの計算方法を
示す。図５の線は圧力比＝１のときの吸気量−ＱＨ０
特性であり、Ｓ４で演算したｔＱＨ０によりｔＴＰ１を
演算する。また、図５の線は圧力比＝最大時の吸気量
−ＱＨ０特性であり、Ｓ４で演算したｔＱＨ０によりｔ
ＴＰ２を演算する。これらより目標圧力比ｔπｃを次式
(1)から求める。
ン回転により、目標圧力比ｔπｃを演算する。一例とし
て、圧力比＝１および圧力比＝最大時の吸気量−ＱＨ０
特性をマップデータとして持っていたときの計算方法を
示す。図５の線は圧力比＝１のときの吸気量−ＱＨ０
特性であり、Ｓ４で演算したｔＱＨ０によりｔＴＰ１を
演算する。また、図５の線は圧力比＝最大時の吸気量
−ＱＨ０特性であり、Ｓ４で演算したｔＱＨ０によりｔ
ＴＰ２を演算する。これらより目標圧力比ｔπｃを次式
(1)から求める。
【００２７】 ｔπｃ=(最大圧力比-１)/(ｔＴＰ２-ｔＴＰ１)×(ｔＴｐ-ｔＴｐ１) … (1) なお、Ｓ５でｆＤＲＶ＝０と判定されていれば、ｔπｃ
＝１となる。
＝１となる。
【００２８】Ｓ１０では、ｔＴＰにエンジン回転速度を
乗算し、単位時間あたりの流量であるｔＱａに変換す
る。ｔπｃ＝１であれば、過給機は駆動せず、目標回転
速度は０となるが、ｔπｃ＞１であれば、このｔＱａと
ｔπｃにより図６に示す過給機特性マップにより目標過
給機回転速度ｔＮｓｃを求める。
乗算し、単位時間あたりの流量であるｔＱａに変換す
る。ｔπｃ＝１であれば、過給機は駆動せず、目標回転
速度は０となるが、ｔπｃ＞１であれば、このｔＱａと
ｔπｃにより図６に示す過給機特性マップにより目標過
給機回転速度ｔＮｓｃを求める。
【００２９】Ｓ１１ではｔＮｓｃ＝０であれば、バイパ
スバルブを開き、過給機をバイパスさせ、ｔＮｓｃ＞０
であればバイパスバルブを閉じ、過給機に空気を送るよ
うに動作させる。図７は、本実施形態を用いた制御結果
（ａ）と、用いなかった場合の制御結果（ｂ）の比較で
ある。（ｂ）では目標吸気量が増加し、目標圧力比ｔπ
ｃ＞１となってもｔＴＰＨＹＳの間は（つまり、判定ヒ
ステリシスの間は）過給機が駆動されていないために、
実吸気量が目標吸気量より小さくなってしまうことがわ
かる（矢示Ａ部参照）。これは、この時の目標スロット
ル開度ｔＴＶＯを、過給時の吸気量−スロットル特性よ
り演算しているためであり、実際の過給圧が目標過給圧
通りにならないと、目標吸気量を流すことができないこ
とを意味している。一方、この実施形態での制御（ａ）
では、過給機が駆動していない間は（つまり、判定ヒス
テリシスの間は）、目標スロットル開度ｔＴＶＯ、目標
圧力比ｔπｃを、非過給時の吸気量−スロットル特性よ
り演算しているために、目標空気量どおりに実吸気量を
制御できている。これにより、非過給から過給域への状
態遷移時にもトルク段差のないスムーズな切り替えがで
き、すなわち運転性の向上を図ることができる。
スバルブを開き、過給機をバイパスさせ、ｔＮｓｃ＞０
であればバイパスバルブを閉じ、過給機に空気を送るよ
うに動作させる。図７は、本実施形態を用いた制御結果
（ａ）と、用いなかった場合の制御結果（ｂ）の比較で
ある。（ｂ）では目標吸気量が増加し、目標圧力比ｔπ
ｃ＞１となってもｔＴＰＨＹＳの間は（つまり、判定ヒ
ステリシスの間は）過給機が駆動されていないために、
実吸気量が目標吸気量より小さくなってしまうことがわ
かる（矢示Ａ部参照）。これは、この時の目標スロット
ル開度ｔＴＶＯを、過給時の吸気量−スロットル特性よ
り演算しているためであり、実際の過給圧が目標過給圧
通りにならないと、目標吸気量を流すことができないこ
とを意味している。一方、この実施形態での制御（ａ）
では、過給機が駆動していない間は（つまり、判定ヒス
テリシスの間は）、目標スロットル開度ｔＴＶＯ、目標
圧力比ｔπｃを、非過給時の吸気量−スロットル特性よ
り演算しているために、目標空気量どおりに実吸気量を
制御できている。これにより、非過給から過給域への状
態遷移時にもトルク段差のないスムーズな切り替えがで
き、すなわち運転性の向上を図ることができる。
【図１】本発明の実施形態の機械的構成図。
【図２】本発明の制御に関する実施形態の処理内容を表
す流れ図。
す流れ図。
【図３】過給機駆動判定ヒステリシスの説明図
【図４】非過給、過給時における吸気量−スロットル開
度（ＱＨ０）特性を示す特性図
度（ＱＨ０）特性を示す特性図
【図５】目標圧力比の算出方法に関する説明図。
【図６】過給機の流量特性を示す特性図。
【図７】実施形態による制御結果の説明図。
１ コントロールユニット ２ エンジン ３ エアフローメータ ４ クランク角センサ ５ 水温センサ ６ 排気センサ ７ インジェクタ ８ アクセルセンサ ９ 点火プラグ １０ 吸気通路 １１ スロットルバルブ １２ 過給機 １３ バイパス通路 １４ バイパスバルブ
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/00 Ｆ０２Ｄ 41/04 ３１０Ｄ 41/04 ３１０ 43/00 ３０１Ｋ 43/00 ３０１ ３０１Ｒ 45/00 ３１２Ｅ 45/00 ３１２ Ｆ０２Ｂ 37/00 ３０３Ｇ (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 (72)発明者 冨田 靖 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 EA05 EA06 EA19 EA20 FA06 GA02 GA11 GB18 GD14 GD16 HA02 HA05 HA19 JA12 JA36 JA39 JA45 JB02 3G084 BA00 BA05 BA07 CA04 CA05 CA09 DA05 EB08 EB12 FA10 FA33 FA38 3G092 AA18 BA01 DB02 DB03 DB04 DC01 DC04 DF01 FA03 GA12 HA06Z HE01Z HE03Z 3G301 HA01 HA11 JA03 JA04 JA11 KA13 KA21 LA00 LA01 LB01 LC03 MA11 NA06 NC02 ND01 ND03 NE01 NE06 PA01A PA11A PD02A PE01A PE03A PE08A PF03A
Claims (7)
- 【請求項１】吸気通路に過給機とスロットルバルブを介
装したエンジンにおいて、 運転者のアクセル操作量とエンジン回転速度とを含む運
転状態信号を検出する運転状態検出手段と、 前記運転状態信号に基づいて要求エンジントルク相当の
吸入空気量を演算する目標吸気量演算手段と、 前記目標吸気量と、少なくとも２つの異なる圧力比にお
ける吸気量−スロットル操作量特性から目標スロットル
開度を演算する目標スロットル開度演算手段と、 前記目標吸気量と、少なくとも２つの異なる圧力比にお
ける吸気量−スロットル操作量特性から目標とする過給
機上下流の圧力比を演算する目標圧力比演算手段と、 前記目標吸気量と比較吸気量とから過給機の作動または
非作動を決定する過給機操作判定手段と、 前記判定手段の結果に基づいて過給機を駆動する過給機
駆動手段と、 前記目標スロットル開度ヘスロットルを制御するスロッ
トル制御手段と、 前記目標圧力比となるよう圧力比を制御する圧力比制御
手段と、 前記過給機操作判定手段にヒステリシスを設けるヒステ
リシス設定手段と、 前記過給機操作判定手段にて過給機非動作と判定された
場合には、非過給時における吸気量−スロットル操作量
特性から目標スロットル開度を演算する目標スロットル
開度演算手段と、 前記過給機操作判定手段にて過給機非動作と判定された
場合には、非過給時における吸気量−スロットル操作量
特性から過給機上下流の圧力比を演算する目標圧力比演
算手段とを備えることを特徴とする過給機付エンジンの
制御装置。 - 【請求項２】前記目標スロットル開度演算手段および目
標圧力比演算手段は、それぞれ過給時と非過給時の圧力
比における吸気量−スロットル操作量特性と目標吸気量
とに基づいて演算を行うように構成した請求項１に記載
の過給機付きエンジンの制御装置。 - 【請求項３】吸気量−スロットル操作量特性を車両の運
転状態に応じて変化させる請求項２に記載の過給機付エ
ンジンの制御装置。 - 【請求項４】速いエンジントルク応答が要求される運転
状態のときにはスロットル開度を減じかつ圧力比を増や
す方向に、速いエンジントルク応答が要求されない運転
状態のときにはスロットル開度を増やしかつ圧力比を減
じる方向に、それぞれ吸気量−スロットル操作量特性を
変化させる請求項３に記載の過給機付きエンジンの制御
装置。 - 【請求項５】吸気量−スロットル操作量特性は、エンジ
ン回転速度に応じて設定されている請求項２に記載の過
給機付きエンジンの制御装置。 - 【請求項６】前記圧力比制御手段は、過給機を迂回する
バイパス通路と、このバイパス通路の開度を制御するバ
イパスバルブとを備える請求項１に記載の過給機付きエ
ンジンの制御装置。 - 【請求項７】過給機として電動機により駆動される過給
機を設け、前記電動機を圧力比制御手段としてその回転
速度に応じて圧力比を制御するようにした請求項１また
は請求項２に記載の過給機付エンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000223644A JP2002038961A (ja) | 2000-07-25 | 2000-07-25 | 過給機付エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000223644A JP2002038961A (ja) | 2000-07-25 | 2000-07-25 | 過給機付エンジンの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002038961A true JP2002038961A (ja) | 2002-02-06 |
Family
ID=18717705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000223644A Pending JP2002038961A (ja) | 2000-07-25 | 2000-07-25 | 過給機付エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002038961A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6922995B2 (en) * | 2003-03-27 | 2005-08-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Supercharging device for internal combustion engine |
| WO2012169079A1 (ja) | 2011-06-10 | 2012-12-13 | トヨタ自動車株式会社 | 火花点火内燃機関 |
| CN114810376A (zh) * | 2021-07-05 | 2022-07-29 | 长城汽车股份有限公司 | 用于控制发动机进气量的方法、装置、存储介质及电子设备 |
-
2000
- 2000-07-25 JP JP2000223644A patent/JP2002038961A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6922995B2 (en) * | 2003-03-27 | 2005-08-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Supercharging device for internal combustion engine |
| WO2012169079A1 (ja) | 2011-06-10 | 2012-12-13 | トヨタ自動車株式会社 | 火花点火内燃機関 |
| US8938959B2 (en) | 2011-06-10 | 2015-01-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spark ignition-type internal combustion engine |
| CN114810376A (zh) * | 2021-07-05 | 2022-07-29 | 长城汽车股份有限公司 | 用于控制发动机进气量的方法、装置、存储介质及电子设备 |
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