JP2009097490A - 過給式エンジンの制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】エンジン運転状態に応じて吸気量の検出精度の悪化を抑制できる過給式エンジンの制御装置を提供する。
【解決手段】吸気量を検出するエアフローメータ21と、吸気を過給する過給手段41と、吸気量を調整するスロットルバルブ23と、過給手段41とスロットルバルブ23との間の吸気通路20から分岐して、エアフローメータ21と過給手段41との間の吸気通路20に合流するバイパス通路51と、バイパス通路51を開閉する弁機構52と、弁機構開度を検出する弁開度検出手段26、27と、エンジン運転状態から吸気量を算出する吸気量算出手段S14と、弁機構開度が基準値よりも小さい場合にエアフローメータ21で検出された検出吸気量を吸気量として設定し、基準値よりも大きい場合に吸気量算出手段S14で算出された算出吸気量を吸気量として設定する吸気量設定手段S13〜S15と、を備える。
【選択図】図3

Description

本発明は、過給式エンジンの制御装置に関する。
従来から、ターボチャージャのコンプレッサの上流側と下流側とを連通するバイパス通路を吸気通路に設け、このバイパス通路に設置されたバイパスバルブによって過給圧が高くなり過ぎないように調整する過給式エンジンが広く知られている。
このような過給式エンジンでは、過給圧に応じて、過給された吸気の一部をコンプレッサの上流側に還流する。しかしながら、スロットルバルブを全閉する減速時等において、還流される吸気が大量となるため、コンプレッサよりも上流側の吸気通路に配置されたエアフローメータまで逆流してしまい、エアフローメータによる吸気量の検出精度が悪化するという問題がある。
特許文献1に記載の過給式エンジンでは、車両の減速時において、エアフローメータの検出値に対して上限値と下限値とを設定する。これにより、エアフローメータの検出値を所定の範囲内に制限するので、還流した吸気がエアフローメータまで逆流した場合であっても、吸気量の検出精度の悪化を抑制できる。
特開平8−144811号公報
しかしながら、車両の減速時であってもバイパスバルブの開度によっては、還流した吸気がエアフローメータまで逆流しないこともある。このように還流した吸気が逆流しない場合であっても、特許文献1に記載の過給式エンジンは、車両が減速するたびにエアフローメータからの出力を所定の制限範囲内に制限するように制御するので、必ずしもエンジン運転状態に応じて適切に制御されておらず、エンジンの制御装置の演算負荷が大きくなる。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、エンジン運転状態に応じて吸気量の検出精度の悪化を抑制することができる過給式エンジンの制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
本発明の過給式エンジンの制御装置は、吸気通路(20)を流れる吸気の吸気量を検出するエアフローメータ(21)と、エアフローメータ(21)よりも下流側に配置され、吸気を過給する過給手段(41)と、過給手段(41)よりも下流側に配置され、吸気量を調整するスロットルバルブ(23)と、過給手段(41)とスロットルバルブ(23)との間の吸気通路(20)から分岐して、エアフローメータ(21)と過給手段(41)との間の吸気通路(20)に合流するバイパス通路(51)と、バイパス通路(51)を吸気の過給圧に応じて開閉する弁機構(52)と、弁機構(52)の開度を検出する弁開度検出手段(26、27)と、エンジン運転状態に基づいて吸気量を算出する吸気量算出手段(S14)と、弁機構(52)の開度が、開度基準値よりも小さい場合にはエアフローメータ(21)によって検出された検出吸気量を吸気量として設定し、開度基準値よりも大きい場合には吸気量算出手段(S14)によって算出された算出吸気量を吸気量として設定する吸気量設定手段(S13〜S15)と、を備える。
本発明によれば、弁機構の開度と開度基準値と比較することによって、還流された吸気がエアフローメータに逆流するか否かを判定する。そして、還流された吸気が逆流するエンジン運転状態である場合に限り、吸気量の算出の仕方を変更するように制御するので、エンジン運転状態に応じて吸気量の検出精度の悪化を抑制することができ、運転性能や排気性能の悪化を抑制することができる。
(第1実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態のエンジン100の概略構成図である。
図1に示すように、エンジン100は、シリンダヘッド1に吸気ポート2と排気ポート3とを形成する。吸気ポート2には、燃焼室4と連通するように吸気通路20が接続する。また、排気ポート3には、燃焼室4と連通するように排気通路30が接続する。
吸気通路20は、外部から取り入れた空気を、吸気マニホールド25を介して吸気ポート2に流す。この吸気通路20には、エアフローメータ21と、ターボチャージャ40のコンプレッサ41、インタークーラ22、スロットルバルブ23が吸気通路上流側から順次配置される。
エアフローメータ21は、熱線式のエアフローメータである。このエアフローメータ21は、外部から取り込まれ、エンジン100に吸入される吸気量を検出する。なお、エアフローメータ21は、カルマン渦式のエアフローメータであってもよい。
ターボチャージャ40は、吸気通路20に配置されるコンプレッサ41と、排気通路30に配置されるタービン42と、シャフト43とから構成される。コンプレッサ41とタービン42とはシャフト43で連結されている。ターボチャージャ40のコンプレッサ41は、タービン42がエンジン100から排出された排気によって回転することで駆動され、吸気通路20を流れる吸気を過給する。
インタークーラ22は、ターボチャージャ40のコンプレッサ41よりも下流側の吸気通路20に設置される。インタークーラ22は、コンプレッサ41によって圧縮されて高温となった吸気を冷却する。
スロットルバルブ23は、インタークーラ22よりも下流側の吸気通路20に設置される。スロットルバルブ23は、吸気通路20の吸気流通面積を変化させることで、燃焼室4に導入される吸気量を調整する。そして、スロットルバルブ23を通過した吸気は、吸気マニホールド25を介してエンジン100の各気筒に分配される。このスロットルバルブ23の上流側と下流側には、吸気の過給圧を検出する過給圧センサ26と、吸気マニホールド内の吸気圧力を検出するマニホールド圧センサ27とが設けられる。
燃料噴射弁24は、吸気ポート2から燃焼室4に向かって燃料を噴射するように吸気マニホールド25に設置される。この燃料噴射弁24は、エンジン運転状態に応じた燃料を吸気マニホールド内に噴射して混合気を形成する。
また、排気ポート3と接続する排気通路30には、ターボチャージャ40のタービン42と、三元触媒31とが順次配置される。三元触媒31は、エンジン100から排出された排気を浄化する。
上記のように構成されるエンジン100は、吸気ポート2を開閉する吸気バルブ5と、排気ポート3を開閉する排気バルブ6とをシリンダヘッド1に備える。
吸気バルブ5は、カムシャフト5aによって駆動される。吸気バルブ5が吸気ポート2を開くと、吸気ポート内に形成された混合気が燃焼室4に導入され、導入された混合気は燃焼室上部に設置された点火プラグ7によって点火されて爆発燃焼する。そして、シリンダヘッド1に設置された排気バルブ6がカムシャフト6aによって駆動され、排気バルブ6が排気ポート3を開くことで燃焼により生じた排気が排気通路30に排出される。排気通路30に排出された排気は、ターボチャージャ40のタービン42を回転させ、排気通路下流に配置される三元触媒31などによって浄化されて外部に放出される。
一方、エンジン100は、コンプレッサ41によって過給された吸気の過給圧が高くなりすぎないように調整するため、過給された吸気の一部を、コンプレッサ41の上流側に還流する吸気還流装置50を設ける。この吸気還流装置50は、バイパス通路51と、バイパスバルブ52とを備える。
バイパス通路51は、一端がエアフローメータ21とコンプレッサ41との間の吸気通路20に開口する。また、バイパス通路51の他端は、インタークーラ22とスロットルバルブ23との間の吸気通路20に開口する。このバイパス通路51の他端側には、差圧作動式のバイパスバルブ52が設置される。バイパスバルブ52は、過給圧に応じてバイパス通路51を開閉する。
このようなエンジン100は、エンジン運転状態に応じて吸気量の算出の仕方を変更したり、燃料噴射量などを制御したりするため、コントローラ60を備える。コントローラ60はCPU、ROM、RAM及びI/Oインタフェースから構成されている。コントローラ60には、エアフローメータ21、過給圧センサ26、マニホールド圧センサ27のほか、スロットルバルブ開度センサ61やアクセルペダルセンサ62、クランク角度センサ63などのエンジン運転状態を検出する各種センサからの出力が入力する。そして、コントローラ60は、これら出力信号に基づいて吸気量の算出の仕方や、燃料噴射弁24の噴射量や噴射時期などを制御する。
次に、吸気還流装置50のバイパスバルブ52の構成について、図2を参照して説明する。
図2は、吸気還流装置50のバイパスバルブ近傍の概略構成図である。
吸気還流装置50のバイパスバルブ52は、弁体521と、ダイヤフラム522と、コイルスプリング523と、圧力導入室524とを備える。
弁体521は、吸気通路20と連通するバイパス通路51を開閉する。弁体521は、吸気通路20を流れる吸気の過給圧が作用する弁体側受圧部521aを有する。この弁体521は、シャフト525を介してダイヤフラム522に一体形成される。
ダイヤフラム522は、圧力導入室524を過給圧導入室526とマニホールド圧導入室527とに隔てるように設けられる。ダイヤフラム522は、過給圧導入室側に過給圧側受圧部522aを有し、マニホールド圧導入室側にマニホールド圧側受圧部522bを有する。
過給圧導入室526は、スロットルバルブ23よりも上流側の吸気通路20に連通管526aを介して連通する。そのため、過給圧導入室526には、スロットルバルブ23よりも上流側の吸気(過給圧)が導入される。
マニホールド圧導入室527は、スロットルバルブ23よりも下流側の吸気通路20に接続する吸気マニホールド25に連通管527aを介して連通する。そのため、マニホール圧導入室527には、スロットルバルブ23よりも下流側の吸気(マニホールド圧)が導入される。また、このマニホールド圧導入室527には、弁体521を閉弁方向に押し下げるコイルスプリング523が設けられる。
上記した吸気還流装置50のバイパスバルブ52では、過給圧が低い場合には、コイルスプリング523の反力と、マニホールド圧が作用してマニホールド圧側受圧部522bに生じる力の合力(以下「閉弁方向合力」という)が、過給圧が作用して弁体側受圧部521aと過給圧側受圧部522aとに生じる力の合力(以下「開弁方向合力」という)よりも大きくなるので、弁体521が図中下側に押し下げられてバイパス通路51を閉弁する。
これに対して、過給圧が高くなって、開弁方向合力が閉弁方向合力を上回ると、弁体521が図中上側に押し上げられてバイパス通路51を開弁し、過給された吸気の一部をコンプレッサ41の上流側に還流させる。
ここで、バイパスバルブ52の弁体521の開度D(以下「バイパスバルブ開度」という)は、過給圧センサ26によって検出される過給圧Paとマニホールド圧センサ27によって検出されるマニホールドPbとによって、次式(1)から算出される。
Figure 2009097490
ところで、上記のような吸気還流装置50を備えるエンジン100において、例えば運転者が車両走行中にアクセルペダルの踏み込みを止めると、スロットルバルブ23が全閉する。スロットルバルブ23が全閉すると、エンジン100から排出される排気の排気量は急減するが、ターボチャージャ40のコンプレッサ41はすぐに停止せずに慣性力によって回転し続けるので、コンプレッサ41とスロットルバルブ23との間の吸気の過給圧が高くなる。そうすると、バイパスバルブ52がバイパス通路51を開弁し、過給された吸気の一部がコンプレッサ41の上流側に還流する。
バイパスバルブ開度が小さい場合には、バイパス通路51から吸気通路20に還流した吸気は、そのまま吸気通路下流に流れて再びコンプレッサ41に流入する。しかしながら、バイパスバルブ開度が大きい場合には、還流される吸気量が増加するので、還流された吸気がエアフローメータ21まで逆流してしまい、エアフローメータ21による吸気量の検出精度が悪化する。このようにエアフローメータ21の検出精度が悪化すると、エアフローメータ21の検出値に基づいて算出される吸気量と実際の吸気量とが異なり、実際の吸気量に対して燃料噴射量が過大あるいは過少となって運転性能や排気性能が悪化してしまう。
そこで、本実施形態では、バイパスバルブ開度に基づいて吸気量の算出の仕方を変更することで、還流した吸気がエアフローメータ側に逆流した場合であっても、吸気量の検出精度が悪化するのを抑制する。
本実施形態のコントローラ60が実行するエンジン100の制御について、図3を参照して説明する。
図3は、コントローラ60が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。この制御は、エンジン運転開始ともに実施され、一定周期、例えば10ミリ秒周期でエンジン運転終了まで実施される。
ステップS11では、コントローラ60は、車両が減速しているか否かを判定する。車両の減速は、アクセルペダルの踏み込み量をアクセルペダルセンサ62によって検出することで判定する。そして、車両が減速しており、スロットルバルブ23の開度が全閉となるエンジン運転状態であると判定した場合には、ステップS12に移る。これに対して、車両が減速しておらず、スロットルバルブ23の開度が全閉となるエンジン運転状態でないと判定した場合には、ステップS15に移る。
ステップS12では、コントローラ60は、クランク角度センサ63の出力からエンジン回転速度を算出し、このエンジン回転速度に基づいてバイパスバルブ開度基準値D0を設定する。
バイパスバルブ開度基準値D0は、図4に示すようにエンジン回転速度が大きくなるほど大きくなるように設定される。これは、エンジン回転速度が大きくなるほど、還流された吸気がエアフローメータ側に逆流しにくくなるからである。エンジン回転速度が大きくなって、エンジン100から排出される排気量が増加すると、コンプレッサ41の回転速度が上昇する。そうすると、還流された吸気は吸気通路下流に流れやすくなるので、低エンジン回転速度の場合よりもバイパスバルブ開度Dが大きくなって還流される吸気量が増加しても、還流された吸気はエアフローメータ側に逆流しにくくなるのである。
ステップS13では、コントローラ60は、過給圧とマニホールド圧とから算出されるバイパスバルブ開度Dが、エンジン回転速度に基づいて決定されるバイパスバルブ開度基準値D0よりも大きいか否かを判定する。
バイパスバルブ開度Dがバイパスバルブ開度基準値D0よりも大きい場合には、還流される吸気量が多く、還流された吸気がエアフローメータ21まで逆流する可能性があると判定して、ステップS14に移る。これに対して、バイパスバルブ開度Dがバイパスバルブ開度基準値D0よりも小さい場合には、逆流せずにそのまま吸気通路下流に流れると判定して、ステップS15に移る。
ステップS14では、コントローラ60は、エンジン運転状態に基づいて吸気量Qを推定し、処理を終了する。つまり、コントローラ60は、検出精度が低下するエアフローメータ21の検出値を使用せずに、スロットルバルブ開度センサ61からのスロットルバルブ開度とクランク角度センサ35からのエンジン回転速度とに基づいて吸気量Qを算出する。
一方、還流した吸気が逆流せずにそのまま吸気通路下流に流れる場合には、ステップS15に移る。そして、ステップS15では、コントローラ60は、エアフローメータ21の検出値に基づいて吸気量Qを算出し、処理を終了する。
以上により、第1実施形態では下記の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、バイパスバルブ開度Dがバイパスバルブ開度基準値D0よりも大きくなるか否かで、還流された吸気がエアフローメータ21に逆流するか否かを判定する。このように、還流された吸気が逆流するエンジン運転状態である場合に、吸気量の算出の仕方を変更するように制御するので、車両が減速するたびにエアフローメータからの出力を所定の制限範囲内に制限する従来手法と比較して、エンジン100のコントローラ60での演算負荷を軽減することができる。
また、エアフローメータの吸気量の検出精度が悪化する場合には、エンジン運転状態に応じて吸気量を算出するので、運転性能や排気性能の悪化を抑制することができる。
さらに、バイパスバルブ開度基準値D0は、エンジン回転速度が大きくなるほど大きく設定されるので、エンジン運転条件により適した制御を実行することができ、エンジン100のコントローラ60での演算負荷をさらに抑制することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態のエンジン100の構成は、第1実施形態とほぼ同様であるが、バイパスバルブ開度がバイパスバルブ開度基準値よりも大きくなった場合における吸気量の算出の仕方において一部相違する。つまり、エアフローメータ21の検出値に基づいて算出された吸気量に対してリミット値を設定するようにしたもので、以下にその相違点を中心に説明する。
図5は、第2実施形態のエンジン100のコントローラ60が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。ステップS11〜S15までの制御は第1実施形態と同様の制御であるので、説明を省略する。
ステップS14においてエンジン運転状態に基づいて吸気量Q1を推定した後、ステップS16においてコントローラ60は、エアフローメータ21の検出値に基づいて吸気量Q2を算出する。
ステップS17では、コントローラ60は、エアフローメータ21の検出値から算出した吸気量Q2が上限リミット値Qmaxよりも大きいか否かを判定する。
吸気量Q2が上限リミット値Qmaxより小さい場合には、還流された吸気がエアフローメータ側まで逆流していても、その影響は小さいと判定し、ステップS18に移る。これに対して、吸気量Q2が上限リミット値Qmaxより大きい場合には、還流された吸気の逆流によってエアフローメータ21の検出精度が悪化していると判定し、ステップS21に移る。
ここで、上限リミット値Qmaxは、ステップS14においてエンジン運転状態から推定された吸気量Q1と補正係数Kmaxとによって次式(2)のように算出される。したがって、上限リミット値Qmaxは、吸気量Q1に応じて変動する値となる。
Figure 2009097490
そして、ステップS18では、コントローラ60は、エアフローメータ21の検出値から算出した吸気量Q2が下限リミット値Qminよりも小さいか否かを判定する。吸気量Q2が下限リミット値Qminより大きい場合には、還流された吸気がエアフローメータ側まで逆流していても、その影響は小さいと判定し、ステップS19に移る。これに対して、吸気量Q2が下限リミット値Qminより小さい場合には、還流された吸気の逆流によってエアフローメータ21の検出精度が悪化していると判定し、ステップS20に移る。
ここで、下限リミット値Qminは、ステップS14においてエンジン運転状態から推定された吸気量Q1と補正係数Kminとによって次式(3)のように算出される。したがって、下限リミット値Qminは、吸気量Q1に応じて変動する値となる。
Figure 2009097490
エアフローメータ21の検出値から算出された吸気量Q2が下限リミット値Qminより大きく上限リミット値Qmaxより小さい場合には、還流された吸気がエアフローメータ側まで逆流していたとしても、その影響は小さいので、エアフローメータ21の検出精度に問題はない。したがって、ステップS19では、コントローラ60は、エアフローメータ21の検出値に基づいて算出された吸気量Q2を吸気量Qとして設定し、処理を終了する。
一方、吸気量Q2が下限リミット値Qminより小さくなる場合には、還流された吸気に起因してエアフローメータ21の検出精度が悪化している。そのため、ステップS20においてコントローラ60は、エアフローメータ21の検出値に基づいて算出された吸気量Q2を使用せず、下限リミット値Qminを吸気量Qとして設定し、処理を終了する。
同様に、吸気量Q2が上限リミット値Qmaxより大きくなる場合には、還流された吸気に起因してエアフローメータ21の検出精度が悪化している。そのため、ステップS21においてコントローラ60は、エアフローメータ21の検出値に基づいて算出された吸気量Q2を使用せず、上限リミット値Qmaxを吸気量Qとして設定し、処理を終了する。
以上により、第2実施形態では下記の効果を得ることができる。
第2実施形態においても、還流された吸気が逆流するエンジン運転状態か否かを判定した場合にのみ吸気量の算出の仕方を変更するので、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、エアフローメータ21の検出値に基づいて算出された吸気量が下限リミット又は上限リミットを越えた場合に、下限リミット又は上限リミットを吸気量として設定するので、エアフローメータ21の検出精度が悪化しても、運転性能や排気性能の悪化を抑制することができる。そして、エアフローメータ21の検出値に基づいて算出された吸気量が下限リミット又は上限リミットを越えた場合に、エアフローメータ21の検出値に基づいて算出された吸気量から下限リミットや上限リミットに切り替わるので、吸気量変化に起因するトルクショックが防止される。
本発明は上記した実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなし得ることは明白である。
例えば、第1実施形態及び第2実施形態では、過給圧とマニホールド圧とに基づいてバイパスバルブ開度を算出しているが、これに限れられるものではなく、バイパスバルブ52の弁体521の位置を検出するポジションセンサ(弁開度検出手段)をバイパスバルブ52に設け、このポジションセンサの検出値に基づいてバイパスバルブ開度を算出するようにしてもよい。
また、第1実施形態及び第2実施形態では、ステップS11で車両が減速しているか否かを判定したが、これはスロットルバルブ開度が全閉となる運転状態か否かを判定できればよく、第1実施形態及び第2実施形態は車両減速時の制御に限られるものではない。例えば、マニュアルトランスミッションを備えた車両では、車両の加速時にアクセルペダルをオフにしてクラッチペダルを踏み込む場合にスロットルバルブ開度が全閉となる運転状態となる。このような場合にも、本発明を適用することで、還流された吸気に起因する吸気量の検出精度の悪化を抑制することができる。
第1実施形態のエンジンの概略構成図である。 吸気還流装置のバイパスバルブ近傍の概略構成図である。 制御ルーチンを示すフローチャートである。 エンジン回転速度とバイパスバルブ開度基準値との関係を示す図である。 第2実施形態の制御ルーチンを示すフローチャートである。
符号の説明
100 エンジン
20 吸気通路
21 エアフローメータ
23 スロットルバルブ
26 過給圧センサ(弁開度検出手段)
27 マニホールド圧センサ(弁開度検出手段)
40 ターボチャージャ
41 コンプレッサ(過給手段)
42 タービン
50 吸気還流装置
51 バイパス通路
52 バイパスバルブ(弁機構)
60 コントローラ
S14、S16 吸気量算出手段
S13〜S15、S13〜21 吸気量設定手段

Claims (7)

  1. 吸気通路を流れる吸気の吸気量を検出するエアフローメータと、
    前記エアフローメータよりも下流側に配置され、吸気を過給する過給手段と、
    前記過給手段よりも下流側に配置され、吸気量を調整するスロットルバルブと、
    前記過給手段と前記スロットルバルブとの間の吸気通路から分岐して、前記エアフローメータと前記過給手段との間の吸気通路に合流するバイパス通路と、
    前記バイパス通路を吸気の過給圧に応じて開閉する弁機構と、
    前記弁機構の開度を検出する弁開度検出手段と、
    エンジン運転状態に基づいて吸気量を算出する吸気量算出手段と、
    前記弁機構の開度が、開度基準値よりも小さい場合には前記エアフローメータによって検出された検出吸気量を吸気量として設定し、開度基準値よりも大きい場合には前記吸気量算出手段によって算出された算出吸気量を吸気量として設定する吸気量設定手段と、
    を備える過給式エンジンの制御装置。
  2. 前記吸気量設定手段は、エンジン回転速度が大きくなるほど前記弁機構の開度基準値を大きく設定する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の過給式エンジンの制御装置。
  3. 前記吸気量算出手段は、スロットルバルブ開度とエンジン回転速度とに基づいて吸気量を算出する、
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の過給式エンジンの制御装置。
  4. 前記吸気量算出手段は、
    スロットルバルブ開度とエンジン回転速度とから算出した吸気量と、上限側補正係数とに基づいて上限リミット値を設定する上限リミット値設定手段と、
    スロットルバルブ開度とエンジン回転速度とから算出した吸気量と、下限側補正係数とに基づいて下限リミット値を設定する下限リミット値設定手段と、を備え、
    前記エアフローメータによって検出された吸気量が上限リミット値を上回った場合には上限リミット値を算出吸気量とし、前記エアフローメータによって検出された吸気量が下限リミット値を下回った場合には下限リミット値を算出吸気量とし、それ以外の場合には前記エアフローメータによって検出された吸気量を算出吸気量とする、
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の過給式エンジンの制御装置。
  5. 車両が減速中か否かを判定する減速判定手段を備え、
    車両が減速している場合には前記吸気量設定手段に基づいて吸気量を設定し、それ以外の場合には前記エアフローメータの検出値に基づいて吸気量を設定する、
    ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一つに記載の過給式エンジンの制御装置。
  6. 前記弁開度検出手段は、前記スロットルバルブよりも上流側の吸気の過給圧と、前記スロットルバルブよりも下流側の吸気のマニホールド圧とに基づいて前記弁機構の開度を算出する、
    ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一つに記載の過給式エンジンの制御装置。
  7. 前記弁開度検出手段は、前記弁機構の弁体の位置を検出するポジションセンサである、
    ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一つに記載の過給式エンジンの制御装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015190411A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 マツダ株式会社 ターボ過給機付エンジンの制御装置
CN105351078A (zh) * 2014-08-18 2016-02-24 比亚迪股份有限公司 发动机的涡轮增压空气循环阀的控制方法和控制装置
JP2016205283A (ja) * 2015-04-24 2016-12-08 マツダ株式会社 ターボ過給機付きエンジンの制御装置
JP2021050632A (ja) * 2019-09-24 2021-04-01 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110232280A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Evolution Motorsports Turbocharger diverter valve
DE102010027778B4 (de) * 2010-04-15 2022-03-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Klappenstellers zum Steuern eines Massenstromes sowie einen Klappensteller
JP5201187B2 (ja) * 2010-09-30 2013-06-05 株式会社デンソー 空気流量計測装置
JP5707967B2 (ja) * 2011-01-24 2015-04-30 日産自動車株式会社 内燃機関の過給圧診断装置
DE102011081959A1 (de) * 2011-09-01 2013-03-07 Robert Bosch Gmbh Verwendung eines geschätzten Luftaufwandfaktors zur Fehlerüberwachung im Luftsystem
CN102926833B (zh) * 2012-10-12 2015-01-21 上海交通大学 机械式杠杆比例调节机构
CN102953779B (zh) * 2012-10-24 2015-01-21 上海交通大学 杠杆调节式升程可变系统
US9644553B2 (en) * 2013-03-27 2017-05-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
CN105283646B (zh) * 2013-06-13 2017-12-29 戴科知识产权控股有限责任公司 气动压缩机再循环阀系统
CN105308303B (zh) * 2013-06-13 2017-03-01 戴科知识产权控股有限责任公司 湍振升压下气动压缩机再循环阀系统
JP5741678B2 (ja) * 2013-12-19 2015-07-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9291094B2 (en) 2014-05-05 2016-03-22 Dayco Ip Holdings, Llc Variable flow valve having metered flow orifice
CN110170199B (zh) 2014-07-23 2022-10-25 康明斯滤清系统知识产权公司 入口旁路流动管理系统和方法
JP6441199B2 (ja) * 2015-10-23 2018-12-19 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
US10294878B2 (en) * 2016-02-24 2019-05-21 GM Global Technology Operations LLC Wastegate control systems and methods for engine sound emission
DE102016114983A1 (de) * 2016-08-12 2018-02-15 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumsystem
CN106768204B (zh) * 2016-12-30 2019-11-01 潍柴动力股份有限公司 一种具有自学习功能的发动机进气流量标定方法
US10598104B2 (en) * 2017-02-03 2020-03-24 Achates Power, Inc. Mass airflow sensor monitoring using supercharger airflow characteristics in an opposed-piston engine
CN107389136A (zh) * 2017-08-28 2017-11-24 浙江沃得尔科技股份有限公司 一种进气歧管传感器结构
JP7272320B2 (ja) * 2020-05-29 2023-05-12 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム及び燃料電池を制御する方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08144811A (ja) * 1994-11-18 1996-06-04 Mitsubishi Electric Corp 過給機付内燃機関の燃料供給制御装置
JP2001107736A (ja) * 1999-10-13 2001-04-17 Nissan Motor Co Ltd 可変容量型ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP2005113690A (ja) * 2003-10-02 2005-04-28 Toyota Motor Corp 車両用内燃機関の制御装置
JP2007205166A (ja) * 2006-01-30 2007-08-16 Kokusan Denki Co Ltd エンジン制御装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2667150A (en) * 1947-05-21 1954-01-26 United Aircraft Corp Control method and apparatus
US2486047A (en) * 1947-10-07 1949-10-25 Bendix Aviat Corp Supercharger regulator
JPS53146026A (en) * 1977-05-26 1978-12-19 Nissan Motor Co Ltd Internal combustion engine with supercharging pressure controller
JPS5977059A (ja) * 1982-10-26 1984-05-02 Nissan Motor Co Ltd タ−ボチヤ−ジヤ付燃料噴射式内燃機関のエアレギユレ−タ装置
JPH0623546B2 (ja) * 1983-03-16 1994-03-30 トヨタ自動車株式会社 アイドル回転速度制御用制御弁の制御装置
JPS59170424A (ja) * 1983-03-18 1984-09-26 Toyota Motor Corp 過給機付内燃機関の吸入空気量制御装置
JPS61198537U (ja) * 1985-06-01 1986-12-11
JPH0758050B2 (ja) * 1989-06-20 1995-06-21 マツダ株式会社 排気ターボ式過給機付エンジンの吸気制御装置
DE19637055A1 (de) * 1996-09-12 1998-03-19 Bosch Gmbh Robert Ventil für eine Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
US6675769B2 (en) * 2001-10-31 2004-01-13 Daimlerchrysler Corporation Air mass flow rate determination
DE10225307A1 (de) * 2002-06-07 2003-12-18 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
US6938420B2 (en) * 2002-08-20 2005-09-06 Nissan Motor Co., Ltd. Supercharger for internal combustion engine
JP3952974B2 (ja) 2003-03-17 2007-08-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
EP1462629B1 (en) * 2003-03-27 2006-06-14 Nissan Motor Co., Ltd. Supercharging device for internal combustion engine
JP4595701B2 (ja) 2005-06-21 2010-12-08 トヨタ自動車株式会社 電動機付き過給機を有する内燃機関の制御装置
JP4574576B2 (ja) 2006-03-20 2010-11-04 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08144811A (ja) * 1994-11-18 1996-06-04 Mitsubishi Electric Corp 過給機付内燃機関の燃料供給制御装置
JP2001107736A (ja) * 1999-10-13 2001-04-17 Nissan Motor Co Ltd 可変容量型ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP2005113690A (ja) * 2003-10-02 2005-04-28 Toyota Motor Corp 車両用内燃機関の制御装置
JP2007205166A (ja) * 2006-01-30 2007-08-16 Kokusan Denki Co Ltd エンジン制御装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015190411A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 マツダ株式会社 ターボ過給機付エンジンの制御装置
CN105351078A (zh) * 2014-08-18 2016-02-24 比亚迪股份有限公司 发动机的涡轮增压空气循环阀的控制方法和控制装置
JP2016205283A (ja) * 2015-04-24 2016-12-08 マツダ株式会社 ターボ過給機付きエンジンの制御装置
JP2021050632A (ja) * 2019-09-24 2021-04-01 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置

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