JP2005098220A - ターボチャージャ過給圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高地走行時におけるエンジン出力の低下を抑制し、クラッチセッティングを行うことなく雪上車の走行性能を維持することができるターボチャージャ過給圧制御装置を提供することにある。
【解決手段】 雪上車１は、ターボチャージャ４５を有するエンジン２と、Ｖベルト式ＣＶＴ３８と、ターボチャージャ４５の過給圧を調整するＷＧＶ７２を有するターボチャージャ過給圧制御装置７０を備える。ターボチャージャ過給圧制御装置７０は、基本デューティ比マップ（図６）から吸気圧ＩＡＰ及びエンジン回転数ＮＥに対応する基本デューティ比値ＤＢを読み出し、大気圧補正テーブル（図６）から大気圧ＰＡの低下に対応する補正値ＫＣを読み出し、基本デューティ比値ＤＢに補正値ＫＣを加算した補正デューティ比値ＤＣに基づいてＷＧＶ−ＶＳＶ８２の開弁時間を制御して、雪上車１の高地走行時に、エンジン出力の低下を抑制する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、エンジンのターボチャージャ過給圧制御装置に関し、特に、Ｖベルト式無段変速装置を備える雪上車に搭載されたターボチャージャ過給圧制御装置に関する。

従来のスノーモービル等の雪上車は、変速機としてエンジン回転数と駆動トルクから変速比を設定する機械的要素で構成されたＶベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）を搭載するのが一般的である。また、従来の雪上車にはターボチャージャを備える４サイクルエンジン等のエンジンを搭載したものがある。

雪上車は低地から高地まで幅広く使用されるが、ターボチャージャを備えるエンジンを搭載した従来の雪上車では、高地において、大気圧の低下に伴いターボチャージャの絶対過給圧が低下して、エンジン出力が低下する。また、ＣＶＴを備える従来の雪上車では、高地においてエンジン出力が低下した場合に、エンジンが到達し得る最高回転数も低下して、空気密度の低下によるエンジン出力の低下以上にエンジン出力が低下し、満足な走行性能を得ることができなかった。このため、従来の雪上車では、高地走行を行う場合は、予め高地でのエンジン出力の低下を考慮して、高地においてもエンジンが最大定格出力（最高定格エンジン回転数）を発揮するように、ＣＶＴのクラッチセッティングをローギヤ側へ変更する必要があった。また、高地でのエンジン出力低下を抑制すべく、吸気圧をモニタリングして大気圧が低下してもターボチャージャの過給圧を一定値に維持する過給機付内燃エンジンが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６０−４０７２９号公報

しかしながら、高地においてもエンジンが最大定格出力を発揮するようにするためにＣＶＴのクラッチセッティングをする作業は煩わしいものである。また、大気圧が低下してもターボチャージャの過給圧を一定に維持する上記従来技術に係る過給機付内燃エンジンでは、吸気圧をモニタリングすることによりターボチャージャの過給圧を一定値に維持するだけであり、大気圧を検出して大気圧の変化に応じて過給圧をリニアに補正するものではないので、ＣＶＴを備える雪上車において大気圧の変動はエンジン出力、エンジン回転数の変動につながり、走行性能が悪化する。加えて、上記従来技術では、過給圧を一定値に維持するために大気圧が低下するにつれてターボチャージャのタービン回転数を上昇させるように制御しているが、過給機の耐久性が低下するという問題があった。

本発明の目的は、高地走行時におけるエンジン出力の低下を抑制し、クラッチセッティングを行うことなく雪上車の走行性能を維持することができるターボチャージャ過給圧制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載のターボチャージャ過給圧制御装置は、 ターボチャージャを有するエンジンと、該エンジンにより回転駆動され、前記エンジンのエンジン回転数と駆動トルクとの釣り合いにより変速比が設定されるＶベルト式無段変速装置とを備える雪上車に設けられ、前記ターボチャージャの過給圧を調整すべく前記エンジンの排気通路において前記ターボチャージャのタービンをバイパスするウエストゲート弁と、前記ターボチャージャのコンプレッサ出口に連通する参照室の圧力と大気に連通する大気圧室の圧力との差圧により前記ウエストゲート弁を制御するアクチュエータとを備えるターボチャージャ過給圧制御装置において、大気圧に拘わらず前記ターボチャージャの過給圧が目標過給圧値に維持されるように前記参照室の圧力と前記大気圧室の圧力との差圧を調整する差圧調整手段を備えることを特徴とする。

請求項２記載のターボチャージャ過給圧制御装置は、請求項第１項記載のターボチャージャ過給圧制御装置において、前記差圧調整手段は、デューティ比制御により動作して前記参照室の圧力をリークする差圧調整弁を備えることを特徴とする。

請求項３記載のターボチャージャ過給圧制御装置は、請求項第２項記載のターボチャージャ過給圧制御装置において、前記差圧調整手段を制御する制御装置を備え、該制御装置は、エンジン回転数及びエンジン吸気圧に基づいた基本デューティ比制御値を、大気圧の複数の領域毎に設定された大気圧補正値により補正することにより、大気圧に応じて前記ターボチャージャの過給圧が前記目標過給圧値になるように前記差圧調整弁のデューティ比を制御することを特徴とする。

請求項４記載のターボチャージャ過給圧制御装置は、請求項第３項記載のターボチャージャ過給圧制御装置において、前記基本デューティ比制御値を、該制御値に大気圧に応じて選択された前記大気圧補正値を加算して補正することを特徴とする。

請求項５記載のターボチャージャ過給圧制御装置は、請求項第２項記載のターボチャージャ過給圧制御装置において、前記差圧調整手段を制御する制御装置を備え、該制御装置は、少なくともエンジン回転数と大気圧とにより前記目標過給圧を設定し、エンジン回転数及びエンジン吸気圧に基づいた基本デューティ比制御値を、目標過給圧と吸気圧との差圧の複数の領域毎に設定された差圧補正値により補正することにより、前記ターボチャージャの過給圧が前記目標過給圧値になるように前記差圧調整弁のデューティ比を制御することを特徴とする。

請求項６記載のターボチャージャ過給圧制御装置は、請求項第５項記載のターボチャージャ過給圧制御装置において、前記基本デューティ比制御値を、該制御値に前記目標過給圧と吸気圧との差圧に応じて選択された前記大気圧補正値を加算して補正することを特徴とする。

請求項７記載のターボチャージャ過給圧制御装置は、請求項第６項記載のターボチャージャ過給圧制御装置において、前記制御装置は、前記目標過給圧と吸気圧との差圧の算出、及び前記基本デューティ比制御値への前記差圧補正値の加算を各々、一定時間毎に繰り返し行うことを特徴とする。

請求項１記載のターボチャージャ過給圧制御装置によれば、大気圧に拘わらず前記ターボチャージャの過給圧が目標過給圧値に維持されるように前記参照室の圧力と前記大気圧室の圧力との差圧を調整する差圧調整手段を備えるので、大気圧が低い高地走行時において、差圧調整手段によって参照室圧力を制御することによりターボチャージャの過給圧を低地走行時の過給圧に維持することができ、もって高地走行時においてエンジン出力の低下を抑制でき、ＣＶＴのクラッチセッティングを行わなくても雪上車の走行性能を維持することができる。

請求項２記載のターボチャージャ過給圧制御装置によれば、前記差圧調整手段は、デューティ比制御により動作して前記参照室の圧力をリークする差圧調整弁を備えるので、差圧調整弁によって参照室圧力を制御することによりターボチャージャの過給圧を低地走行時の過給圧により正確に維持することができ、もって上記請求項１の効果をより確実に奏することができる。

請求項３記載のターボチャージャ過給圧制御装置は、前記差圧調整手段を制御する制御装置を備え、該制御装置は、エンジン回転数及びエンジン吸気圧に基づいた基本デューティ比制御値を、大気圧の複数の領域毎に設定された大気圧補正値により補正することにより、大気圧に応じて前記ターボチャージャの過給圧が前記目標過給圧値になるように前記差圧調整弁のデューティ比を制御するので、大気圧の領域毎に基本デューティ比制御値を補正するので、大気圧の変化に拘わらず一定の過給圧を維持でき、エンジン出力を安定に維持できて、急激な走行性能の変動を防止することができる。

請求項４記載のターボチャージャ過給圧制御装置は、前記基本デューティ比制御値を、該制御値に大気圧に応じて選択された前記大気圧補正値を加算して補正するので、上記請求項３の効果をより確実に奏することができる。

請求項５記載のターボチャージャ過給圧制御装置は、前記差圧調整手段を制御する制御装置を備え、該制御装置は、少なくともエンジン回転数と大気圧とにより前記目標過給圧を設定し、エンジン回転数及びエンジン吸気圧に基づいた基本デューティ比制御値を、目標過給圧と吸気圧との差圧の複数の領域毎に設定された差圧補正値により補正することにより、前記ターボチャージャの過給圧が前記目標過給圧値になるように前記差圧調整弁のデューティ比を制御するので、ターボチャージャの過回転や熱影響による耐久性を損なうことなく、高地走行時においてターボチャージャの最大過給圧（エンジン出力）を確保することができる。

請求項６記載のターボチャージャ過給圧制御装置は、前記基本デューティ比制御値を、該制御値に前記目標過給圧と吸気圧との差圧に応じて選択された前記大気圧補正値を加算して補正するので、上記請求項５の効果をより確実に奏することができる。

請求項７記載のターボチャージャ過給圧制御装置は、前記制御装置は、前記目標過給圧と吸気圧との差圧の算出、及び前記基本デューティ比制御値への前記差圧補正値の加算を各々、一定時間毎に繰り返し行うので、上記請求項５の効果をより確実に奏することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るターボチャージャ過給圧制御装置を備える雪上車の側面図であり、図２は、図１の雪上車の側面から視たエンジンルーム内部の透視図であり、図３は、図１の雪上車の上方から視たエンジンルーム内部の透視図である。

雪上車１は、後述するエンジンルーム３０内に３気筒４サイクルエンジン２（以下、単に「エンジン２」と称する）を収容したものである。以降、雪上車（スノーモービル）１の前後方向及び左右方向は、運転者を基準にして呼称する。

まず、雪上車１の全体構造を説明する。

雪上車１は、図１に示すように、前後方向に延びた車体フレーム１０の前部（エンジンマウントフレーム）１０ａ（車体前部）の下部に左右一対の操舵用そり１３が左右方向に向くように回動自在に設置され、車体フレーム１０の後部１０ｂの下部に、駆動用のクローラ１６が配置されて構成されている。クローラ１６は、フレーム後部１０ｂの前端に配置された駆動輪１７と、後端に配置された従動輪１８と、複数の中間輪１９と、それらを懸架・緩衝するサスペンション機構２０と、各車輪の周囲に巻きかけられて循環するトラックベルト１５とを有するものである。

前記車体フレーム１０は、モノコックフレーム構造で構成されており、エンジン２が搭載されているフレーム前部１０ａは、平面視で前方にいくにつれて徐々に絞られた形状であって上部が開口している概略船底形状を呈し、上方からエンジンフード２９が被せられている。

また、フレーム前部１０ａには、前部で上方に突出したそりハウス部４１が形成されており、このそりハウス部４１内に、サスペンション及びステアリング機構部４２が収容されている。また、クローラ１６の前部（駆動輪１７上方付近）を収容する不図示のトラックハウジングがフレーム後部１０ｂと連続的かつ一体的に形成されている。

フレーム後部１０ｂは、クローラ１６全体を下方に収容するカバーを兼ねている。フレーム後部１０ｂの上方には、鞍形のシート２２が配置され、該シート２２の車体幅方向左右両側部には、該シート２２より一段低くなったステップ２３（２３Ｌ、２３Ｒ）（左側、右側ステップ）が設けられている。前記シート２２とフレーム前部１０ａとの間のほぼ車体幅方向中央部には、ステアリングポスト２５が立設され、該ステアリングポスト２５の上端部にはステアリング２６が水平方向左右に延設されている。該ステアリング２６によりステアリングポスト２５を介して操舵用そり１３を操作するようにされている。

ステアリング２６近傍及びその前方には、インストルメントパネル２７が設けられ、また、ウインドシールド２８が、インストルメントパネル２７の前方を包囲するように前方から両側方に亘りその上端縁を後方に傾倒させた状態で立設されている。エンジンフード２９は、略流線形状に緩やかに下がった概略船底を逆さにした形状で形成される。エンジンフード２９とインストルメントパネル２７との段差部近傍には、前方を照射するヘッドライト３１が配設されている。エンジンルーム３０は、このように配設されたインストルメントパネル２７及びエンジンフード２９の下方に形成されている。

次に、エンジンルーム３０内のエンジン２の構成について説明する。

エンジン２は、図２に示すように、シリンダヘッド４を上側に配置した３気筒の４サイクルエンジンであって、ステアリングポスト２５の下部に近接して配置されている。エンジン２は、クランク軸７が車体幅方向に略平行に向けられ、シリンダヘッド４側を後方に傾倒させた状態で配置されている。これらにより、エンジンフード２９がヘッドライト３１の照射光路ＬＴを遮らないように、エンジン全高が低く抑えられている。

図３に示すように、クランク軸７の左方であって、エンジンルーム３０の左側部には、クラッチ機構としてＶベルト式ＣＶＴ３８が設けられている。ＣＶＴ３８は、エンジン２の出力軸に接続されたドライブクラッチ（プーリ）３８ａと、クローラ１６の駆動輪１７の図示しない駆動軸に接続されたドリブンクラッチ（プーリ）３８ｂと、ドライブクラッチ３８ａとドリブンクラッチ３８ｂとの間に張架されたＶベルト３８ｃとを備え、ドライブクラッチ３８ａ、Ｖベルト３８ｃ、及びドリブンクラッチ３８ｃを介してエンジン２の出力をクローラ１６に伝達する。

ドライブクラッチ３８ａは、おもりの遠心力によって回転数制御され、ドリブンクラッチ３８ｂは、図示しないスプリングによってトルク制御される構造であり、ＣＶＴ３８は、エンジン回転数と駆動トルクとの釣り合いから変速比を設定するシンプルな構造である。

エンジン２の上部であってヘッドカバー８のやや後方には、インテークマニホールド３９が配置されている。エンジン２の左前部に設けられた排気マニホールドカバー３７の下方であって、エンジンルーム３０におけるやや左側部寄りには、ターボチャージャ４５が配置されている。ターボチャージャ４５をエンジン２の前方であってシリンダヘッド４より低い位置に配置することで、エンジン全高が抑えられている。エンジンルーム３０における最前部であって車体幅方向の略中央部には、エアクリーナボックス４３が配置されている。エンジン２の右方であって、エンジンルーム３０における右側部には、インタークーラ４７が配置されている。インタークーラ４７は、マウントブラケット５２を介してエンジン２に固定されることで、車体フレーム１０の変形の影響を受けないようになっている。

エアクリーナボックス４３とターボチャージャ４５（ここではターボチャージャ４５のコンプレッサハウジング）とは吸気通路４４を介して接続され、ターボチャージャ４５とインタークーラ４７とは吸気通路４６を介して接続され、インタークーラ４７とインテークマニホールド３９とは吸気通路４８を介して接続されている。エアクリーナボックス４３から導入される空気は、ターボチャージャ４５で圧縮され、高温になった空気がインタークーラ４７により冷却されてインテークマニホールド３９を介してエンジン２内の各気筒に送気される。

また、ターボチャージャ４５（ここではターボチャージャ４５のタービンハウジング）は、排気通路３６を介して排気マフラ５０へと連通している。排気マフラ５０は、エンジン２の右方であってエンジンルーム３０の底部右側部に配置され、特に、インタークーラ４７より下方に配置される。排気マフラ５０からの排気は、図示しない排気パイプを介して車体下方に向けて放出されるようになっている。さらに、バッテリ５１が、エンジンルーム３０における右側部において、インタークーラ４７とほぼ同じ高さで、インタークーラ４７の後方に配置される。バッテリ５１は、例えば、上記不図示のトラックハウジングに固定される。インタークーラ４７と排気マフラ５０との間には、排気マフラ５０からの輻射熱のインタークーラ４７への影響を抑制すべく耐熱性のある遮断版５９が設けられている（図２）。

図４は、ＷＧＶが閉弁状態にある、本発明の実施の形態に係るターボチャージャ過給制御装置の構成を示す概略図である。

図４において、吸気通路４４には大気圧センサ６１が設けられており、吸気通路４４内圧力（大気圧）（以下、圧力は絶対圧力を示すものとする。）に応じた電気信号を出力してエンジンコントローラ（ＥＣＭ）６０に送信する。吸気通路４６においてターボチャージャ４５のコンプレッサ４５ａが配置されている。コンプレッサ４５ａの出口近傍にはコンプレッサ出口圧力センサ６２が設けられ、吸気通路４６内のコンプレッサ出口近傍の圧力であるコンプレッサ出口圧力ＰＣに応じた電気信号を出力してＥＣＭ６０に送信する。吸気通路４８内にはスロットル弁６３が配されており、スロットル弁６３にはスロットルポジションセンサ６４が連結されており、スロットル弁６３の開度に応じた電気信号を出力してＥＣＭ６０に送信する。また、スロットル弁６３は、運転者の操作する図示しないスロットルケーブルによりその開度が制御される。

吸気通路４８において、スロットル弁６３とエンジン２との間かつ図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に図示しない燃料噴射弁が設けられている。各燃料噴射弁は、図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＭ６０に電気的に接続されて、ＥＣＭ６０からの電気信号により燃料噴射弁の開弁時間が制御される。

また、吸気通路４８において、スロットル弁６３と燃料噴射弁との間には、吸気圧センサ６５及び吸気温センサ６６が設けられており、吸気圧センサ６５は吸気通路４８内の吸気圧ＩＡＰを検出し、吸気温センサ６６は吸気通路４８内の吸気温ＩＡＴを検出し、夫々に対応する電気信号を出力してＥＣＭ６０に送信する。

エンジン２の図示しないカムシャフト周囲又はクランクシャフト周囲には、エンジン回転数センサ６７及び図示しない気筒判別センサが取り付けられており、エンジン回転数センサ６７は、エンジン２の各気筒の吸入行程開始時の上死点に関し所定のクランク角度毎のクランク角度位置で上死点信号を出力し、上記気筒判別センサは、特定の気筒の所定クランク角度位置で気筒判別信号を出力し、これらの各信号はＥＣＭ６０に送信される。エンジン回転数はエンジン回転数センサ６７から出力される上死点信号により検出される。

ターボチャージャ４５はその過給圧を調整すべく、本発明の実施の形態に係るターボチャージャ過給圧制御装置７０を備える。

ターボチャージャ過給圧制御装置７０は、エンジン２の図示しない排気マニホールドとターボチャージャ４５のタービン４５ｂの入口とを接続する排気通路６８と、タービン４５ｂの出口と図２の排気マフラ５０とを接続する排気通路３６との間に設けられて、排気通路６８と排気通路３６とをバイパスする排気バイパス通路７１と、排気バイパス通路７１に設けられて、排気バイパス通路７１の内部を流れる排気の流量を制御すべくその流路面積を調整可能とするウエストゲートバルブ（ＷＧＶ）７２と、ＷＧＶ７２の開度を制御するＷＧＶアクチュエータ７３とを備える。

ＷＧＶ７２が全閉状態では、エンジン２からの排気の略全量がタービン４５ｂに流入して、ターボチャージャ４５の回転数が上昇し、コンプレッサ出口圧力ＰＣが上昇する。一方、ＷＧＶ７２が開弁すると、エンジン２の排気の一部が排気バイパス通路７１を通過し、タービン４５ｂをバイパスして排気通路３６に流出するため、タービン４５ｂを通過する排気流量が低下して、ターボチャージャ４５の回転数は低下する。すなわち、ＷＧＶ７２の開度を大きくすることによりターボチャージャ４５の回転数を低下させて過給圧を低下させることができる。

ＷＧＶアクチュエータ７３は、ダイヤフラム７４により参照室７５及び大気圧室７６の２室に内部が分けられたハウジング７７と、大気圧室７６においてダイヤフラム７４を参照室７５側に所定の付勢力ＦＳで付勢するスプリング８１と、大気圧室７６を大気に連通する大気連通口７８と、参照室７５を吸気通路４６のコンプレッサ４５ａの出口近傍に連通する連通通路７９と、ダイヤフラム７４とＷＧＶ７２とを連結し、ダイヤフラム７４が大気圧室７６側に移動するに連れてＷＧＶ７２の開度を大きくするようにするアーム８３とを備える。

ＷＧＶ７２は、参照室７５内の圧力である参照室圧力ＰＢと、大気圧室７６内の圧力である大気圧ＰＡ及びスプリング８０の付勢力ＦＳとの釣り合いにより開閉される。すなわち、コンプレッサ４５ａの出口近傍の圧力ＰＣが導入される参照室圧力ＰＢと大気圧ＰＡとの差圧ＰＤが、スプリング８０の付勢力ＦＳ以下のとき（ＰＤ＝ＰＢ−ＰＡ≦ＦＳ）には、ＷＧＶ７２は全閉状態となり（図４）、ターボチャージャ４５の過給圧が上昇する。ターボチャージャ４５の過給圧が上昇すると参照室圧力ＰＢも上昇して差圧ＰＤが上昇する。ターボチャージャ４５の過給圧が上昇して、差圧ＰＤが付勢力ＦＳより大きくなると（ＰＤ＞ＦＳ）、ＷＧＶ７２は開き（図５）、差圧ＰＤが付勢力ＦＳより大きくなるに連れてＷＧＶ７２の開度が大きくなり、ターボチャージャ４５の回転数が低下して過給圧は低下する。過給圧が低下すると参照室圧力ＰＢも低下して差圧ＰＤが低下する。このように、ＷＧＶ７２は、参照室７５と大気圧室７６との差圧ＰＤが一定となるように制御する。

また、過給圧制御装置７０は、参照室７５を吸気通路４４に連通する連通通路８０に設けられ、連通通路８０の流路面積を調整して参照室圧力ＰＢを制御するＷＧＶ−バキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）８２を備える。ＷＧＶ−ＶＳＶ８２は、デューティ比制御されるソレノイド弁から成り、ＥＣＭ６０に電気的に接続されており、ＥＣＭ６０は、吸気圧センサ６５の検出吸気圧ＩＡＰ、エンジン回転数センサ６７の検出エンジン回転数、及び後述する基本デューティ比マップ（図６）に基づいた電気信号をＷＧＶ−ＶＳＶ８２に送信し、ＷＧＶ−ＶＳＶ８２は、弁８２ａを開閉することにより連通通路８０の流路面積を調整して参照室圧力ＰＢを制御する。

上述のようにＷＧＶ７２は、参照室７５と大気圧室７６との差圧ＰＤが一定となるように制御するために、高地では大気圧ＰＡの低下に伴って低地より低い参照室圧力ＰＢ、すなわち低地より低い過給圧でＷＧＶ７２が開弁することになり、エンジン出力に直結するコンプレッサ出口圧力ＰＣが低下してエンジン出力が低下してしまう。

上記問題に対して、ターボチャージャ過給圧制御装置７０は、ＷＧＶ−ＶＳＶ８２を用いて、大気圧センサ６１の検出する大気圧ＰＡ、及び後述する大気圧補正テーブル（図７）に基づいて参照室圧力ＰＢを制御する大気圧補正制御を行うことによって高地走行時におけるターボチャージャ４５の過給圧の低下、すなわちエンジン出力の低下を抑制する。

図６に示す基本デューティ比マップは、ＥＣＭ６０に設けられたＲＯＭに格納されており、各エンジン回転数ＮＥ及び吸気圧ＩＡＰに対応する、１サイクル当たりのＷＧＶ−ＶＳＶ８２を開く時間の割合（基本デューティ比値）を夫々示すマップである。基本デューティ比値ＤＢは、低地例えば、大気圧１００ｋＰＡにおいて、ターボチャージャ４５が所定の過給圧を出力するような値に設定されており、エンジン回転数ＮＥが高回転になるにつれて基本デューティ比値ＤＢは低下する。これにより、エンジン回転数ＮＥが高回転になるほどＷＧＶ−ＶＳＶ８２の１サイクルにおける開弁時間が短くなり、参照室圧力ＰＢが上昇してＷＧＶ７２が開弁し、ターボチャージャ４５の過給圧が上昇しすぎることを防止できる。

図７に示す大気圧補正テーブルは、各大気圧領域に対応するＷＧＶ−ＶＳＶ８２の開弁時間の補正値ＫＣが示されており、ＥＣＭ６０に設けられたＲＯＭに格納されている。補正値ＫＣは、図６の基本デューティ比値ＤＢに加算される。

ＥＣＭ６０は、大気圧センサ６１の検出した大気圧ＰＡに基づいて、図７の大気圧補正テーブルを検索し、検出した大気圧ＰＡに対応する補正値ＫＣを検出してこの補正値ＫＣを、基本デューティ比マップ（図６）から吸気圧センサ６５の検出吸気圧ＩＡＰ及びエンジン回転数センサ６７の検出エンジン回転数ＮＥに対応して検索された基本デューティ比値ＤＢに加算して補正デューティ比値ＤＣを算出する。この算出された補正デューティ比値ＤＣに基づいてＷＧＶ−ＶＳＶ８２の開弁時間が制御されて参照室圧力ＰＢが制御される。

これにより、高地において大気圧が低下した場合に、ＷＧＶ−ＶＳＶ８２の開時間が低地（基本デューティ比値）より増加し、参照室圧力ＰＢが、低地走行での吸気圧ＩＡＰ及びエンジン回転数ＮＥの各同一値での参照室圧力ＰＢより低くなり、エンジンの最高到達可能値が低地と同等になり、高地走行時におけるエンジン出力の低下を抑制できる。

図８は、図４におけるＥＣＭ６０によって実行される大気圧補正制御処理を示すフローチャートである。本制御処理は、ＥＣＭ６０によって所定の周期Ｔ０（例えば、２０ｍｓ）で実行される。

ＥＣＭ６０は、吸気圧センサ６５、エンジン回転数センサ６７、大気圧センサ６１からの吸気圧ＩＡＰ、エンジン回転数ＮＥ、及び大気圧ＰＡの各検出値を取り込み（ステップＳ１）、次いで、取り込んだ吸気圧ＩＡＰ及びエンジン回転数ＮＥの検出値に基づいて基本デューティ比マップ（図６）を検索して基本デューティ比値ＤＢを読み出す（ステップＳ２）。

次いで、ステップＳ１で取り込んだ大気圧ＰＡの検出値に基づいて大気圧補正テーブル（図７）を検索して補正値ＫＣを読み出す（ステップＳ３）。ステップＳ２で読み出した基本デューティ比値ＤＢにステップＳ３で読み出した補正値ＫＣを加算して補正デューティ比値ＤＣを算出し（ステップＳ４）、この算出された補正デューティ比値ＤＣでＷＧＶ−ＶＳＶ８２を駆動して、本処理を終了する。

これにより、ＷＧＶ−ＶＳＶ８２は、補正デューティ比値ＤＣに基づいた開弁時間で駆動されて参照室圧力ＰＢを制御する。

上述のように、本実施の形態によれば、基本デューティ比マップ（図６）から吸気圧ＩＡＰ及びエンジン回転数ＮＥに対応して読み出した基本デューティ比値ＤＢに、大気圧補正テーブル（図６）から読み出した大気圧ＰＡに対応する補正値ＫＣを加算して得られた補正デューティ比値ＤＣに基づいてＷＧＶ−ＶＳＶ８２の開弁時間を制御するので、雪上車１が高地を走行しているときは、ＷＧＶ−ＶＳＶ８２の開弁時間が低地走行時より長くなって参照室圧力ＰＢが低下して、参照室７５と大気圧室７６との差圧ＰＤが減少し、ターボチャージャ４５の過給圧が低地と同等となるようにする。

従って、雪上車１の高地走行時において、ターボチャージャ４５は低地走行時の過給圧を維持することができ、高地走行時のエンジン出力の低下を抑制でき、クラッチセッティングを不要にすることができる。また、ＥＣＭ６０は、大気圧ＰＡの各領域毎に瞬時に基本デューティ比値ＤＢを補正するので、大気圧の変動に伴うエンジン出力の変動を防止でき、雪上車１の走行性能（ドライバビリティ）の悪化を防止できる。

次に、本発明の別の実施の形態に係る大気圧補正制御を説明する。

本実施の形態に係る大気圧補正制御は、吸気圧ＩＡＰ、エンジン回転数ＮＥ、大気圧ＰＡ、基本デューティ比マップ（図６）、後述する目標過給圧マップ（図９）、及び後述する積分補正量テーブル（図１０（ａ））に基づいて参照室圧力ＰＢを調整するものである。

図９に示す目標過給圧マップは、所要のエンジン出力を発揮するように各大気圧ＰＡ及び各エンジン回転数ＮＥに対応するターボチャージャ４５の目標過給圧ＩＡＰＴが設定されている。

図１０（ａ）に示す積分補正量テーブルは、吸気圧ＩＡＰと目標過給圧ＩＡＰＴとの差に対応する積分補正量ＫＣＩが設定されている。積分補正量ＫＣＩは、図６の基本デューティ比マップから読み出された基本デューティ比値ＤＢに加算される。積分補正量ＫＣＩは、吸気圧ＩＡＰと目標過給圧ＩＡＰＴとの差の絶対値が大きくなるほど大きく設定されており（図１０（ａ））、吸気圧ＩＡＰと目標過給圧ＩＡＰＴとの差が正の値のとき、積分補正量ＫＣＩは負の値であり、吸気圧ＩＡＰと目標過給圧ＩＡＰＴとの差が負の値のとき、積分補正量ＫＣＩは正の値である（図１０（ｂ））。

目標過給圧マップ（図９）及び積分補正量テーブル（図１０（ａ））は、ＥＣＭ６０内のＲＯＭに格納されている。

本実施の形態に係る大気圧補正制御においては、検出された吸気圧ＩＡＰ及びエンジン回転数ＮＥに基づいて、基本デューティ比マップ（図６）から基本デューティ比値ＤＢを読み出し、検出されたエンジン回転数ＮＥ及び大気圧ＰＡに基づいて、目標過給圧マップ（図９）からターボチャージ４５の目標過給圧ＩＡＰＴを読み出し、次いで、検出された吸気圧ＩＡＰから目標過給圧ＩＡＰＴを減算して得られた吸気圧ＩＡＰと目標過給圧ＩＡＰＴとの差（吸気圧差）に基づいて、積分補正量テーブル（図１０（ａ））から積分補正量ＫＣＩを読み出す。

次いで、読み出された基本デューティ比値ＤＢに読み出された積分補正量ＫＣＩを所定周期Ｔ１毎に順次加算して、積算された補正デューティ比値ＤＣを算出し、ＷＧＶ−ＶＳＶ８２の開弁時間をこの算出した補正デューティ比値ＤＣに基づいて補正して、参照室圧力ＰＢを制御する。すなわち、補正デューティ比値ＤＣｎ（ｎは現在の制御ループを表す）は下記式（１）、（２）で算出される。

ＤＣｎ＝ＤＣｎ−１＋ＫＣＩｎ・・・（１）
ＤＣｎ−１＝ＤＢ＋ＫＣＩ１＋・・・＋ＫＣＩｎ−１ ・・・（２）
図１１は、本発明の別の実施の形態に係る大気圧補正制御処理を示すフローチャートである。本制御処理は、上記所定周期Ｔ０より短い所定の周期Ｔ１、例えば、１０ｍｓ毎に、ＥＣＭ６０によって実行される。

まず、前記所定周期Ｔ０毎に別途取り込まれる大気圧ＰＡｎ及びエンジン回転数ＮＥｎの各検出値に基づいて目標過給圧マップ（図９）を検索して、目標過給圧ＩＡＰＴｎを読み出す（ステップＳ２１）。同様に前記所定周期Ｔ０毎に別途取り込まれる吸気圧ＩＡＰｎの検出値から上記読み出した目標過給圧ＩＡＰＴｎを減算して吸気圧差を算出し（ステップＳ２２）、該算出した吸気圧差に基づいて積分補正量テーブル（図１０（ａ））を検索して、積分補正量ＫＣＩｎを読み出す（ステップＳ２３）。該読み出した積分補正量ＫＣＩｎを、式（ＤＣｎ＝ＤＣｎ−１＋ＫＣＩｎ＝ＤＢ＋ＫＣＩ１＋・・・＋ＫＣＩｎ）により前回の補正デューティ比値ＤＣｎ−１に加算して補正デューティ比値ＤＣｎを算出する（ステップＳ２４）。尚、本大気圧補正制御の開始時のステップ２４においては、前回算出された補正デューティ比値ＤＣｎ−１が存在しないため、補正デューティ比値ＤＣｎ−１は、上記読み出した基本デューティ比値ＤＢにステップＳ２３で読み出した積分補正量ＫＣＩｎを加算することにより算出される（ＤＣｎ＝ＤＢ＋ＫＣＩｎ）。次いで、算出された補正デューティ比値ＤＣｎに基づいてＷＧＶ−ＶＳＶ８２を駆動する。これにより、ＷＧＶ−ＶＳＶ８２は、補正デューティ比値ＤＣｎに基づいた開弁時間で駆動されて参照室圧力ＰＢを制御する。

尚、上記算出した補正デューティ比値ＤＣｎは、上記処理において基本デューティ比値ＤＢの算出が終了する毎に、リセットされる。

上述のように、本実施の形態によれば、基本デューティ比マップ（図６）から吸気圧ＩＡＰ及びエンジン回転数ＮＥに対応する基本デューティ比値ＤＢが所定周期Ｔ０で読み出され、目標吸気圧マップ（図９）からエンジン回転数ＮＥｎ及び大気圧ＰＡｎに対応するターボチャージャ４５の目標過給圧ＩＡＰＴｎが読み出され、吸気圧ＩＡＰｎと目標吸気圧ＩＡＰＴｎとの差（吸気圧差）に対応する積分補正量ＫＣＩｎが所定周期Ｔ１毎に積分補正量テーブル（図１０（ａ））から読み出され、読み出された積分補正量ＫＣＩｎが所定周期Ｔ０より短い所定周期Ｔ１毎に前回算出された補正デューティ比値ＤＣｎ−１に積算されて補正デューティ比値（ＤＣｎ＝ＤＣｎ−１＋ＫＣＩｎ）が算出され、この算出された補正デューティ比値ＤＣｎに基づいてＷＧＶ−ＶＳＶ８２の開弁時間が制御される。従って、所定周期Ｔ０で検出される基本デューティ比値ＤＢに、所定周期Ｔ０より短い所定周期Ｔ１毎に算出される吸気圧差に基づいて、所定周期Ｔ１毎に検出される細かな積分補正量ＫＣＩｎを随時積算して、所定周期Ｔ１毎に補正デューティ比値ＤＣｎを算出し、この算出された補正デューティ比値ＤＣｎでＷＧＶ−ＶＳＶ８２の開弁時間を制御するので、大気圧ＰＡの変化に応じてターボチャージャ４５の過給圧を目標過給圧ＩＡＰＴに設定することができ、ターボチャージャ４５の過回転や熱影響による耐久性を損なうことなく、高地走行時においてターボチャージャ４５の最大過給圧（エンジン出力）を確保することができる。また、大気圧ＰＡの各領域毎に瞬時に基本デューティ比値ＤＢを補正するので、大気圧の変動に伴うエンジン出力の変動を防止でき、雪上車１の走行性能（ドライバビリティ）の悪化を防止できる。

上述した各実施の形態に係るターボチャージャ過給圧制御装置７０は、ターボチャージャ４５の過給圧を制御する制御装置としてＷＧＶ７２を備えるが、ターボチャージャ４５の過給圧の制御装置はＷＧＶ７２に限るものではなく、他の制御装置であってもよい。

また、ターボチャージャ過給圧制御装置７０は、ＷＧＶアクチュエータ７３の参照室７５の参照室圧力ＰＢの制御装置としてＷＧＶ−ＶＳＶ８２を備えるが、参照室圧力ＰＢの制御装置はＷＧＶ−ＶＳＶ８２に限るものではなく、他の制御装置、例えば、ステッピングモータ等により参照室圧力ＰＢを制御する制御装置であってもよい。

さらに、上述した各実施の形態に係る大気圧補正制御処理を組み合わせてもよい。

すなわち、まず、上述の本発明の実施の形態に係る大気圧補正制御処理（図８）（第１処理）を実行し、例えば、ステップＳ３の後に今回算出した補正値ＫＣｎと前回算出した補正値ＫＣｎ−１を比較して、補正値ＫＣが今回と前回で同じであるとき（ＫＣｎ＝ＫＣｎ−１）、上述の本発明の別の実施の形態に係る大気圧補正制御処理（図１１）（第２の処利）に移行し、ステップＳ２１〜Ｓ２３を実行して積分補正量ＫＣＩｎを読み出し、次いで第１の処理のステップＳ４において前回算出された補正デューティ比値ＤＣの前回値ＤＣｎ−１に積分補正量ＫＣＩｎを加算して補正デューティ比値ＤＣの今回値ＤＣｎを算出し、補正値ＫＣｎが変化するまで第２の処理を繰り返し実行する。

一方、補正値ＫＣが今回と前回で異なるとき（ＫＣｎ≠ＫＣｎ−１）、大気圧ＰＡが変化したので、その異なる補正値ＫＣｎを基本デューティ比値ＤＢｎ（ステップＳ２）に加算して（ステップＳ４）、再度上述のように第１の処理を開始する。

上述のように、第１の処理と第２の処理を組み合わせることにより、始めは第１の処理を実行して第２の処理に移行し、大気圧ＰＡが変化するまで第２の処理を繰り返し、大気圧ＰＡが変化したときに、変化した大気圧ＰＡに対応する基本デューティ比値ＤＢｎを読み出して（ステップＳ２）、この基本デューティ値ＤＢｎに変化した補正値ＫＣｎを加算して補正デューティ比値ＤＣｎを算出し（ステップＳ４）、この算出した補正デューティ比値ＤＣｎに対して第２の処理を繰り返し実行するので、より確実にエンジンの最高到達可能値を低地と同等にでき、高地走行時におけるエンジン出力の低下をより確実に抑制できる。

本発明の一実施の形態に係るターボチャージャ過給圧制御装置を備える雪上車の側面図である。 図１の雪上車の側面から視たエンジンルーム内部の透視図である。 図１の雪上車の上方から視たエンジンルーム内部の透視図である。 ＷＧＶが閉弁状態にある、本発明の実施の形態に係るターボチャージャ過給制御装置の構成を示す概略図である。 ＷＧＶが開弁状態にある、本発明の実施の形態に係るターボチャージャ過給制御装置の構成を示す概略図である。 図４におけるＥＣＭが備える基本デューティ比マップを示す図である。 図４におけるＥＣＭが備える大気圧補正テーブルを示す図である。 図４におけるＥＣＭによって実行される大気圧補正制御処理を示すフローチャートである。 図４におけるＥＣＭが備える目標過給圧マップを示す図である。 本発明の別の実施の形態に係る大気圧補正制御に用いられる積分補正量を示す図であり、図１０（ａ）は、図４におけるＥＣＭが備える積分補正量テーブルであり、図１０（ｂ）は、吸気圧と積分補正量の関係を示す表である。 本発明の別の実施の形態に係る大気圧補正制御処理を示すフローチャートでる。

符号の説明

１ 雪上車
２ ４サイクルエンジン
３８ ＣＶＴ
４５ ターボチャージャ
７０ ターボチャージャ過給圧制御装置
７１ 排気バイパス通路
７２ ウエストゲートバルブ
７３ ウエストゲートバルブアクチュエータ
７５ 参照室
７６ 大気圧室
８２ ウエストゲートバルブ−バキュームスイッチングバルブ

Claims (7)

1. ターボチャージャを有するエンジンと、該エンジンにより回転駆動され、前記エンジンのエンジン回転数と駆動トルクとの釣り合いにより変速比が設定されるＶベルト式無段変速装置とを備える雪上車に設けられ、前記ターボチャージャの過給圧を調整すべく前記エンジンの排気通路において前記ターボチャージャのタービンをバイパスするウエストゲート弁と、前記ターボチャージャのコンプレッサ出口に連通する参照室の圧力と大気に連通する大気圧室の圧力との差圧により前記ウエストゲート弁を制御するアクチュエータとを備えるターボチャージャ過給圧制御装置において、
   大気圧に拘わらず前記ターボチャージャの過給圧が目標過給圧値に維持されるように前記参照室の圧力と前記大気圧室の圧力との差圧を調整する差圧調整手段を備えることを特徴とするターボチャージャ過給圧制御装置。
2. 前記差圧調整手段は、デューティ比制御により動作して前記参照室の圧力をリークする差圧調整弁を備えることを特徴とする請求項第１項記載のターボチャージャ過給圧制御装置。
3. 前記差圧調整手段を制御する制御装置を備え、該制御装置は、エンジン回転数及びエンジン吸気圧に基づいた基本デューティ比制御値を、大気圧の複数の領域毎に設定された大気圧補正値により補正することにより、大気圧に応じて前記ターボチャージャの過給圧が前記目標過給圧値になるように前記差圧調整弁のデューティ比を制御することを特徴とする請求項第２項記載のターボチャージャ過給圧制御装置。
4. 前記基本デューティ比制御値を、該制御値に大気圧に応じて選択された前記大気圧補正値を加算して補正することを特徴とする請求項第３項記載のターボチャージャ過給圧制御装置。
5. 前記差圧調整手段を制御する制御装置を備え、該制御装置は、少なくともエンジン回転数と大気圧とにより前記目標過給圧を設定し、エンジン回転数及びエンジン吸気圧に基づいた基本デューティ比制御値を、目標過給圧と吸気圧との差圧の複数の領域毎に設定された差圧補正値により補正することにより、前記ターボチャージャの過給圧が前記目標過給圧値になるように前記差圧調整弁のデューティ比を制御することを特徴とする請求項第２項記載のターボチャージャ過給圧制御装置。
6. 前記基本デューティ比制御値を、該制御値に前記目標過給圧と吸気圧との差圧に応じて選択された前記大気圧補正値を加算して補正することを特徴とする請求項第５項記載のターボチャージャ過給圧制御装置。
7. 前記制御装置は、前記目標過給圧と吸気圧との差圧の算出、及び前記基本デューティ比制御値への前記差圧補正値の加算を各々、一定時間毎に繰り返し行うことを特徴とする請求項第６項記載のターボチャージャ過給圧制御装置。

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