JP3757579B2 - 過給機付内燃機関の過給圧制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、過給機付内燃機関における過給圧制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、この種の技術として、例えば、特開平5−141258号公報や特開平1−208538号公報などに開示されるものが知られている。
即ち、前記特開平5−141258号公報に開示されるものでは、所謂ウェイストゲートバルブの開度を調整することによって、目標過給圧を達成するようにしている。
【0003】
また、前記特開平1−208538号公報に開示されるものでは、高過給条件下での加速時には、スロットル弁を、本来の目標スロットル弁より閉じ方向に操作するようにして、加速時のターボラグに起因する過給圧(延いては機関トルク)変動を防止し、運転性の改善を図るようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、ウェイストゲートバルブを開度調整することによって目標過給圧を達成するようにするものでは、図18に示すように、過給圧制御ソレノイド弁を開度制御することでアクチュエータ内のダイアフラム室圧を制御し、これによってウェイストゲートバルブを開弁させるが、この開弁力と、ウェイストゲートバルブに作用するアクチュエータのバネ力と、ウェイストゲートバルブが排気圧力を受けることによって生じる開弁方向力と、の釣り合いによって、ウェイストゲートバルブの開度調整を行なうため、製品バラツキや運転状態バラツキ等により制御バラツキが大きく、また制御の自由度も限られていることから、最大バラツキを考慮すると、いきおい目標過給圧を小さめに設定せざるを得ず、以って出力性能を十分に発揮できない場合があった。
【0005】
また、特開平1−208538号公報に開示されるもののように、高過給条件下での加速時において、スロットル弁を閉じれば、吸入空気流量の減少によってターボラグによる運転性の悪化を抑制することはできるものの、十分な加速感が得られず、運転者の要求に十分に応えることができなくなる惧れがある。
本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされたもので、簡単かつ低コストな構成でありながら、過給機付内燃機関の過給圧制御を高精度なものとすることができ、以って出力性能、加速性能、安定性等の運転性能(ドライバビリィティ)を高いレベルで実現できるようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項1に記載の発明にかかる過給機付内燃機関の過給圧制御装置は、図1で実線で示すように、
運転者の操作とは独立して吸気量を制御することができる吸気制御手段と、
運転者の加速要求度合いを検出する加速要求度検出手段と、
過給圧を検出する過給圧検出手段と、
運転状態に応じて目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段と、
所定の加速要求があった場合において、前記過給圧検出手段により検出される実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値に到達してから目標過給圧となるまで、前記吸気制御手段を介して機関吸気量を所定量減量方向に制御すると共に、前記実際の過給圧が目標過給圧となったら、前記実際の過給圧が目標過給圧となるように、前記吸気制御手段を介して機関吸気量をフィードバック制御する第1過給圧制御手段と、
を含んで構成した。
【0007】
かかる構成とすれば、所定の加速時(緩加速、急加速時の両者を含む)には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値となったら、前記吸気制御手段を介して、機関吸気量を所定量減量側に制御することで、過給圧上昇遅れ(例えばターボラグ)による運転性の悪化(詳しくは、加速後に所定の遅れをもって過給圧が急に上昇することによる運転者への違和感)や、過給圧のオーバーシュート等に起因する不必要な機関トルクの上昇を抑制することができると共に、その後、過給圧が目標過給圧となったら、前記吸気制御手段を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いては運転者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を最大限発揮させながら、運転者の加速要求を満足させることができることとなる。
【0008】
しかも、従来のような過給圧制御システムを別個独立に備える必要がないので、構成の簡略化・低コスト化を促進することができる。
そして、請求項2に記載の発明では、図1で破線で示すように、
運転者の操作とは独立して吸気量を制御することができる吸気制御手段と、
運転者の加速要求度合いを検出する加速要求度検出手段と、
過給圧を検出する過給圧検出手段と、
運転状態に応じて目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段と、
所定の加速要求があった場合において、前記過給圧検出手段により検出される実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値に到達してから目標過給圧となるまで、前記吸気制御手段を介して機関吸気量を所定量減量方向に制御すると共に、前記所定の加速要求が検出されてから所定期間経過したら、前記実際の過給圧が目標過給圧となるように、前記吸気制御手段を介して機関吸気量をフィードバック制御する第2過給圧制御手段と、
を含んで構成した。
【0009】
かかる構成とすれば、所定の加速時(緩加速、急加速時の両者を含む)には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値となったら、前記吸気制御手段を介して、機関吸気量を所定量減量側に制御し、その状態を所定期間維持することができるので、過給圧のオーバーシュートや過給圧の必要以上の変動を抑制することができると共に、その後において、前記吸気制御手段を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いては運転者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を最大限発揮させながら、運転者の加速要求を満足させることができることとなる。
【0010】
しかも、従来のような過給圧制御システムを別個独立に備える必要がないので、構成の簡略化・低コスト化を促進することができる。
請求項3に記載の発明では、図2に示すように、
運転者の操作とは独立して吸気量を制御することができる吸気制御手段と、
運転者の加速要求度合いを検出する加速要求度検出手段と、
過給圧を検出する過給圧検出手段と、
運転状態に応じて目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段と、
所定の急加速要求があった場合において、前記過給圧検出手段により検出される実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値に到達してから目標過給圧となるまで、前記吸気制御手段を介して機関吸気量を所定量減量方向に制御すると共に、前記実際の過給圧が目標過給圧となったら、前記実際の過給圧が目標過給圧となるように、前記吸気制御手段を介して機関吸気量をフィードバック制御する第3過給圧制御手段と、
所定の緩加速要求があった場合において、前記過給圧検出手段により検出される実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値に到達してから目標過給圧となるまで、前記吸気制御手段を介して機関吸気量を所定量減量方向に制御すると共に、前記所定の緩加速要求が検出されてから所定期間経過したら、前記実際の過給圧が目標過給圧となるように、前記吸気制御手段を介して機関吸気量をフィードバック制御する第4過給圧制御手段と、
を含んで構成した。
【0011】
かかる構成とすれば、所定の急加速時には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値となったら、前記吸気制御手段を介して、機関吸気量を所定量減量側に制御することで、過給圧上昇遅れ(例えばターボラグ)による運転性の悪化や、過給圧のオーバーシュート等に起因する不必要な機関トルクの上昇を抑制することができると共に、その後、過給圧が目標過給圧となったら、前記吸気制御手段を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いては運転者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を最大限発揮させながら、運転者の加速要求を満足させることができることとなる。
【0012】
また、所定の緩加速時には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値となったら、前記吸気制御手段を介して、機関吸気量を所定量減量側に制御し、その状態を所定期間維持することができるので、過給圧のオーバーシュートや過給圧の必要以上の変動を抑制することができると共に、その後において、前記吸気制御手段を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いては運転者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を最大限発揮させながら、運転者の加速要求を満足させることができることとなる。
【0013】
しかも、従来のような過給圧制御システムを別個独立に備える必要がないので、構成の簡略化・低コスト化を促進することができる。
なお、上記請求項1〜請求項3に記載の発明において、定常時に、実際の過給圧を監視しながら、前記吸気制御手段を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することが可能で、以って簡単かつ低コストな構成で、定常時においても、機関の持つ出力性能を最大限発揮させることができると共に、運転者の要求を満足させることができることは勿論である。
【0014】
請求項4に記載の発明では、前記第3過給圧制御手段におけるフィードバック制御の制御ゲインが、前記第4過給圧制御手段におけるフィードバック制御の制御ゲインより大きく設定されるようにした。
つまり、急加速時の方が過給圧の変動速度が大きいので、緩加速時より応答性よく過給圧を制御することが好ましいが、かかる構成とすれば、このような要求を満足させることができるので、一層、過給圧制御を高精度なものとすることができる。
【0015】
請求項5に記載の発明では、前記吸気制御手段が、電制スロットル弁制御装置を含む手段として構成した。
かかる構成とすれば、従来のような過給圧制御システムを別個独立に備えなくても、電制スロットル弁制御装置を備えた過給機付内燃機関であれば、本発明を適用することができるので、本発明の採用可能性、実用性を一層高めることができる。
【0016】
請求項6に記載の発明では、前記吸気制御手段が、可変動弁装置を含む手段として構成した。
かかる構成とすれば、従来のような過給圧制御システムを別個独立に備えなくても、可変動弁装置を備えた過給機付内燃機関であれば、本発明を適用することができるので、本発明の採用可能性、実用性を一層高めることができる。なお、一般的な可変動弁機構として吸気・排気弁のバルブリフトやタイミングを可変にするものとしては、特開平9−21305号公報や特開平6−2514号公報に開示されるようなものを適用することができる。
【0017】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、所定の加速時(緩加速、急加速時の両者を含む)には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値となったら、前記吸気制御手段を介して、機関吸気量を所定量減量側に制御することで、過給圧上昇遅れによる運転性の悪化や、過給圧のオーバーシュート等に起因する不必要な機関トルクの上昇を抑制することができると共に、その後、過給圧が目標過給圧となったら、前記吸気制御手段を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いては運転者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を最大限発揮させながら、運転者の加速要求を満足させることができることとなる。
【0018】
しかも、従来のような過給圧制御システムを別個独立に備える必要がないので、構成の簡略化・低コスト化を促進することができる。
請求項2に記載の発明によれば、所定の加速時(緩加速、急加速時の両者を含む)には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値となったら、前記吸気制御手段を介して、機関吸気量を所定量減量側に制御し、その状態を所定期間維持することができるので、過給圧のオーバーシュートや過給圧の必要以上の変動を抑制することができると共に、その後において、前記吸気制御手段を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いては運転者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を最大限発揮させながら、運転者の加速要求を満足させることができることとなる。
【0019】
しかも、従来のような過給圧制御システムを別個独立に備える必要がないので、構成の簡略化・低コスト化を促進することができる。
請求項3に記載の発明によれば、所定の急加速時には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値となったら、前記吸気制御手段を介して、機関吸気量を所定量減量側に制御することで、過給圧上昇遅れによる運転性の悪化や、過給圧のオーバーシュート等に起因する不必要な機関トルクの上昇を抑制することができると共に、その後、過給圧が目標過給圧となったら、前記吸気制御手段を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いては運転者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を最大限発揮させながら、運転者の加速要求を満足させることができることとなる。
【0020】
また、所定の緩加速時には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値となったら、前記吸気制御手段を介して、機関吸気量を所定量減量側に制御し、その状態を所定期間維持することができるので、過給圧のオーバーシュートや過給圧の必要以上の変動を抑制することができると共に、その後において、前記吸気制御手段を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いては運転者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を最大限発揮させながら、運転者の加速要求を満足させることができることとなる。
【0021】
しかも、従来のような過給圧制御システムを別個独立に備える必要がないので、構成の簡略化・低コスト化を促進することができる。
請求項4に記載の発明によれば、一層、過給圧制御を高精度なものとすることができる。
請求項5に記載の発明によれば、従来のような過給圧制御システムを別個独立に備えなくても、電制スロットル弁制御装置を備えた過給機付内燃機関であれば、本発明を適用することができるので、本発明の採用可能性、実用性を一層高めることができる。
【0022】
請求項6に記載の発明によれば、従来のような過給圧制御システムを別個独立に備えなくても、可変動弁装置を備えた過給機付内燃機関であれば、本発明を適用することができるので、本発明の採用可能性、実用性を一層高めることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を、添付の図面に基づいて説明する。
本発明の第1の実施形態を示す図3において、本発明が適用される排気ターボ過給機2を備える内燃機関1を示す。内燃機関1の吸気通路3には、エアクリーナ4及び吸入空気流量Qを検出するエアフローメータ5が介装されると共に、その下流側には排気ターボ過給機2のコンプレッサ2aが介装されている。そして、該コンプレッサ2aの下流側には、コンプレッサ2aにより圧縮された給気を冷却するためのインタークーラー6が介装されると共に、更にその下流側には、スロットル弁7が介装されている。
【0024】
このスロットル弁7は、所謂電制スロットル弁であり、後述するコントロールユニット50からの駆動信号に基づいて駆動されるスロットルアクチュエータ8(電動モータ等)を介して開度制御されるようになっている。即ち、運転者のアクセルペダル9の操作から独立してスロットル弁開度を調整することができるようになっている。
【0025】
該スロットル弁7、スロットルアクチュエータ8等が、本発明にかかる吸気制御手段に相当する。
また、該スロットル弁7には、実際のスロットル弁開度TVOを検出するためのスロットルセンサ14(本発明の加速要求度検出手段として機能させることができる)が設けられている。
【0026】
ところで、前記スロットル弁7により機関吸入空気流量Qが制御されるが、当該スロットル弁7により調量された給気(吸気)は、サージタンク10や吸気マニホールド11を介して機関燃焼室内に導かれる。なお、図3に示されるように、吸気マニホールド11には気筒毎に燃料を噴射供給する電磁式の燃料噴射弁12が設けられる。この燃料噴射弁12は、後述するコントロールユニット50からの噴射パルス信号によって開弁駆動され、吸入空気流量(目標空燃比)に見合った燃料噴射量を供給するようになっている。
【0027】
また、機関1の各燃焼室には点火栓16が設けられており、これにより火花点火して混合気が着火燃焼されることになる。この点火栓16は、例えば、燃料噴射量(燃料噴射駆動パルス幅)と機関回転速度Nとに基づき予めコントロールユニット50のROM内に設定記憶されている点火タイミングで点火されるようになっている。
【0028】
一方、排気通路13には、排気ターボ過給機2の排気タービン2bが介装されており、当該排気タービン2bを、排気通路13内を流れる排気流動圧力で回転させることにより、これと同軸結合されたコンプレッサ2aを回転駆動して、吸入空気を内燃機関1に圧送供給(過給)する。
なお、排気ターボ過給機2の排気タービン出口側の排気通路6には、排気中の酸素濃度を検出することによって吸入混合気の空燃比を検出する空燃比センサ(図示せず)や、更にその下流側には排気中のCO、HCの酸化とNOX の還元を行って浄化する排気浄化触媒としての三元触媒(図示せず)や消音装置(図示せず)が設けられるようになっている。
【0029】
ところで、本実施形態においては、排気タービン2bをバイパスする排気バイパス通路や、該排気バイパス通路に流入する排気流量を制御するためのウェイストゲートバルブや、当該ウェイストゲートバルブの開度を制御するための過給圧制御ソレノイド弁などは省略されている。
なお、クランク軸(或いはカム軸)にはクランク角センサ15が設けられており、コントロールユニット50では、該クランク角センサ15から機関回転と同期して出力されるクランク単位角信号を一定時間カウントして、又は、クランク基準角信号の周期を計測して機関回転速度Nを検出することができるようになっている。
【0030】
また、アクセルペダル9には、運転者のアクセルペダル操作量を検出するためのアクセルセンサ17(本発明の加速要求度検出手段として機能させることができる)が設けられている。更に、車両の走行速度(車速)を検出する車速センサ18が設けられている。
ところで、前記コントロールユニット50は、CPU,ROM,RAM,A/D変換器及び入出力インタフェース、タイマー等を含んで構成されるマイクロコンピュータからなり、該コントロールユニット50には、各種センサからの入力信号が入力される。
【0031】
各種センサとしては、上述したエアフローメータ5、スロットルセンサ14、クランク角センサ15、アクセルセンサ17、車速センサ18の他、例えば、機関1の冷却ジャケットに臨んで機関温度(機関水温Tw)を検出する水温センサ19や、機関1のノッキングを検出するノックセンサ20や、過給圧PBを検出する過給圧センサ21(本発明の過給圧検出手段として機能させることができる)等が設けられている。
【0032】
そして、このコントロールユニット50では、各種センサからの入力信号に基づいて、燃料供給量・燃料供給時期の制御や、点火時期の制御を行なう他、例えば、以下のようにして、スロットル弁7の開度をスロットルアクチュエータ8等を介して制御するようになっている。なお、以下に説明するように、該コントロールユニット50が、本発明の吸気制御手段、目標過給圧設定手段、第1過給圧制御手段、第2過給圧制御手段、第3過給圧制御手段、第4過給圧制御手段としての機能をソフトウェア的に備えることになえる。
【0033】
即ち、
まず、前記アクセルセンサ17から検出されるアクセル踏み込み量、車速センサ18から検出される車速、クランク角センサ15から検出される機関回転速度N、水温センサ19から検出される機関水温Tw等に基づいて、運転者の要求する目標トルクを演算する。
【0034】
次に、目標トルクを達成するのに必要な吸入空気流量Q(延いてはスロットル弁7の目標開度TVO0 )を演算(検索)する。
そして、該演算された目標開度TVO0 が得られるように、スロットルアクチュエータ8へ駆動信号を送り、前記スロットル弁7を目標開度TVO0 に制御する。
【0035】
更に、スロットルセンサ14を介して実際のスロットル弁開度TVOを検出し、実際のスロットル弁開度TVOが目標スロットル弁開度TVO0 となるように、例えば比例積分制御により、スロットルアクチュエータ8を介して前記スロットル弁7の開度をフィードバック制御すること等ができるようになっている。
加えて、本実施形態にかかるコントロールユニット50では、運転状態に応じて過給圧を最適に制御できるように、図4〜図6のフローチャートに示すような過給圧制御(スロットル弁制御)を行なうようになっている。
【0036】
ここで、図7のタイミングチャートを参照しつつ、図4〜図6のフローチャートについて説明する。
即ち、
ステップ1(図では、S1と記してある。以下、同様)では、ノックセンサ20で検出されるノッキング発生状態等に基づいて、現在使用しているガソリンがハイオクガソリンか、レギュラーガソリンか、を判定する。
【0037】
ハイオクガソリンであればステップ2へ進み、レギュラーガソリンであればステップ3へ進み、現在使用しているガソリンに応じた過給圧マップを選択する。続くステップ4では、アクセルペダル開度(踏み込み量)APSの変化速度(ΔAPS)を、アクセルセンサ17からの検出信号に基づいて検出する。
ステップ5では、アクセルペダル開度の変化速度(ΔAPS)>所定値A(A;加速度合い判定のための高所定値)であるか否かを判定する。
【0038】
YES(ΔAPS>A)であれば、急加速時であるとして、ステップ11へ進む。そして、ステップ11〜ステップ21によって、急加速時における過給圧制御を実行する。該急加速時における過給圧制御については、後述する。
一方、NO(ΔAPS≦A)であれば、ステップ6へ進む。
ステップ6では、A≧ΔAPS>所定値B(B;加速度合い判定のための低所定値)であるか否かを判定する。
【0039】
YESであれば、緩加速時であるとして、ステップ22へ進む。そして、ステップ22〜ステップ29によって、緩加速時における過給圧制御を実行する。該緩加速時における過給圧制御については、後述する。
これに対し、NOであれば、定常時であるとして、定常時における過給圧制御を実行するべく、ステップ7へ進む。
【0040】
ステップ7では、
過給圧センサ21を介して検出された過給圧PBと、
前記ステップ2或いはステップ3で選択された過給圧マップ(PBH或いはPBR)を、運転状態{回転速度N,負荷(目標トルク、アクセルペダル踏み込み量、目標スロットル弁開度など)}に基づき参照して得られる目標過給圧PB0と、
を比較する(PB>PB0か否かを判定する)。
【0041】
そして、YES(PB>PB0)であれば、ステップ9へ進む。
ステップ9では、実際の過給圧が目標過給圧を越えているので、過給圧が過剰となり不必要に機関トルクが上昇し運転性が悪化する惧れ等を回避するべく、現在のスロットル弁開度TVOを、所定量(ΔTVO4)だけ減少させて、ステップ7へリターンする。
【0042】
これに対し、前記ステップ7でNO(過給圧PB≦目標過給圧PB0)と判定されると、ステップ8へ進む。
ステップ8では、実際のスロットル弁開度TVOが、目標開度TVO0 である(TVO=TVO0 )か否かを判定する。
そして、YES(TVO=TVO0 )であれば、目標過給圧PB0を越えることはなく、目標開度TVO0 が達成できているとして、ステップ1へリターンして、ルーチンを終了する。
【0043】
一方、NO(TVO≠TVO0 )であれば、ステップ10ヘ進み、該ステップ10において、現在のスロットル弁開度TVOを、所定量(ΔTVO4)だけ増加させて、ステップ7へリターンする。
即ち、定常時には、ステップ7〜ステップ10によって、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御しながら、運転者の要求を達成できるように、スロットル弁の開度を精密に制御することができることとなる。
【0044】
次に、ステップ5で急加速時であると判定された場合における急加速時制御について、図5のフローチャートに従って説明する。
即ち、
ステップ11では、急加速時制御時間(t)のカウントを開始する。
ステップ12では、PB>所定値(PB0−a;運転状態に応じて設定される目標過給圧PB0より所定量aだけ小さな値)となったか否かを判定する。
【0045】
PB>所定値(PB0−a)であれば、ステップ13へ進み、PB≦所定値(PB0−a)であれば、ステップ18ヘ進む。
なお、ステップ18では、急加速時制御時間tと、所定時間t1と、を比較し、t>所定時間t1(YES)であれば、ステップ19へ進み、図4のステップ1へリターンして、ルーチンを終了する。
【0046】
即ち、急加速時制御に移行してから所定時間t1経過しても、実際の過給圧PBが目標過給圧PB0以下であれば、ターボラグによる過給圧のオーバーシュート等が発生する惧れはないとして、次回ルーチンにおける図4のステップ7〜ステップ10において、定常時制御を行なうこととなる。
一方、t≦所定時間t1(NO)であれば、ステップ12へリターンして、PB>所定値(PB0−a)となるか、t>所定時間t1となるまで、ステップ12、ステップ18を繰り返す。
【0047】
ステップ13では、PB>所定値(PB0−a)となったので、ターボラグによる過給圧のオーバーシュート等を抑制するために、スロットル弁開度TVOを、所定値ΔTVO1だけ小さな開度に制御する。
ステップ14では、PB>目標過給圧PB0となったか否かを判定する。
PB>PB0であれば、ステップ20へ進み、PB≦PB0であれば、ステップ15ヘ進む。
【0048】
ステップ20では、実際の過給圧PBが目標過給圧PB0を越えたので、過給圧が過剰となり運転性が悪化する等の惧れを回避するべく、現在のスロットル弁開度TVOを、所定量(ΔTVO2)だけ減少させて、ステップ14へリターンする。なお、急加速時は、過給圧の変動速度が大きいので、ΔTVO2(フィードバック制御ゲイン)>ΔTVO4(フィードバック制御ゲイン)とすることが好ましい。
【0049】
一方、ステップ15では、実際のスロットル弁開度TVOが、目標開度TVO0 である(TVO=TVO0 )か否かを判定する。
そして、YES(TVO=TVO0 )であれば、目標過給圧PB0を越えることはなく、目標開度TVO0 を達成できているとして、ステップ16へ進む。
ステップ16では、t>所定時間t1か否かを判定し、YESであれば、ステップ17で急加速時制御を終了し(カウント値やフラグ等をリセットし)、本ルーチンを終了する。
【0050】
一方、t≦所定時間t1(NO)であれば、ステップ14へリターンする。
そして、ステップ15において、NO(TVO≠TVO0 )と判定されたときは、ステップ21ヘ進む。
ステップ21では、現在のスロットル弁開度TVOを、所定量(ΔTVO2)だけ増加させて、ステップ14へリターンする。
【0051】
即ち、急加速時には、実際の過給圧PBが、目標過給圧PB0より所定量aだけ小さな値となった時点で、スロットル弁開度TVOを所定量(ΔTVO1)だけ減少させ、ターボラグによる運転性の悪化や、過給圧のオーバーシュート等に起因する不必要な機関トルクの上昇を抑制するようにする一方、その後、過給圧PBが目標過給圧PB0となったら、実際の過給圧PBが目標過給圧PB0近傍に維持されるように、実際の過給圧を監視しながらスロットル弁の開度を高精度に制御することができる。このため、ターボラグによる運転性の悪化や過給圧のオーバーシュート等に起因する不必要な機関トルクの上昇を抑制しながら、最大限、運転者の加速要求を満足させることが可能となる。
【0052】
つづけて、ステップ6で緩加速時であると判定された場合における緩加速時制御について、図6のフローチャートに従って説明する。
即ち、
ステップ22では、緩加速時制御時間(t)のカウントを開始する。
ステップ23では、PB>所定値(PB0−C;運転状態に応じて設定される目標過給圧PB0より所定量Cだけ小さな値)となったか否かを判定する。
【0053】
PB>所定値(PB0−C)であれば、ステップ24へ進み、PB≦所定値(PB0−C)であれば、ステップ28ヘ進む。
なお、ステップ28では、緩加速時制御時間tと、所定時間t2と、を比較し、t>所定時間t2(YES)であれば、ステップ29へ進み、図4のステップ1へリターンして、本ルーチンを終了する。
【0054】
即ち、緩加速時は運転者に過給圧変動に起因する運転性への悪影響が認識され易い状況ではあるが、緩加速時制御に移行してから所定時間t2経過しても、実際の過給圧PBが目標過給圧PB0以下であれば、過給圧変動が小さく運転性への影響は少ないとして、次回ルーチンにおける図4のステップ7〜ステップ10において、定常時制御を行なうこととなる。
【0055】
一方、t≦所定時間t2(NO)であれば、ステップ23へリターンして、PB>所定値(PB0−C)となるか、t>所定時間t2となるまで、ステップ23、ステップ28を繰り返す。
ステップ24では、PB>所定値(PB0−C)となったので、緩加速時が運転者に過給圧変動に起因する運転性への悪影響が認識され易い状況であることに鑑み、過給圧のオーバーシュートや過給圧の変動を極力抑制するために、スロットル弁開度TVOを、所定時間t2の間、所定値ΔTVO3だけ小さな開度に制御する。
【0056】
即ち、ステップ25において、緩加速時制御時間tと、所定時間t2と、を比較し、t>所定時間t2となるまで、ステップ24で設定された開度に、スロットル弁7を維持する。
そして、所定時間t2経過したら、ステップ26で、スロットル弁開度TVOを、目標開度TVO0 に復帰制御する(TVO=TVO0 )。
【0057】
そして、ステップ27で、緩加速時制御を終了し(カウント値やフラグ等をリセットし)、本ルーチンを終了する。
即ち、緩加速時には、運転者に過給圧変動に起因する運転性への悪影響が認識され易い状況であることに鑑み、過給圧のオーバーシュートや過給圧の変動を極力抑制するために、実際の過給圧PBが、目標過給圧PB0より所定量Cだけ小さな値となった時点(比較的高過給となった条件下)で、スロットル弁開度TVOを、所定値ΔTVO3だけ減少させ、その状態を、所定時間t2の間、維持するようにする。
【0058】
このため、緩加速時においては、過給圧変動の運転性への悪影響が認識され易い状況では必要以上の過給圧変動を抑制しながら過給圧のオーバーシュート等を抑制できるので、運転性を良好に維持して運転者等への違和感を極力抑制することができると共に、その後においては、実際の過給圧PBを目標過給圧PB0近傍に高精度に維持しながら、運転者の要求を達成できるように、スロットル弁の開度を精密に制御することができることとなる。
【0059】
このように、本実施形態によれば、定常時には、実際の過給圧を監視しながら、電制スロットル弁を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、機関の持つ出力性能を最大限発揮させることができると共に、運転者の要求を満足させることができる。
そして、急加速時には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が所定値となったら、電制スロットル弁を目標スロットル弁開度から所定量閉弁側に操作し、その後、過給圧PBが目標過給圧PB0となったら、実際の過給圧PBが目標過給圧PB0近傍に維持されるように、実際の過給圧を監視しながらスロットル弁の開度を高精度に制御することができる。このため、過給圧のオーバーシュート等に起因する運転性の悪化や不必要な機関トルクの上昇を抑制しながら、機関の持つ出力性能を最大限発揮させることができ、かつ、最大限、運転者の加速要求を満足させることができることとなる。
【0060】
また、緩加速時には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が所定値となったら、電制スロットル弁を目標スロットル弁開度から所定量閉弁側に操作し、その状態を所定時間維持することで、過給圧のオーバーシュートや過給圧の必要以上の変動を抑制することができると共に、その後において、電制スロットル弁を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いては運転者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を最大限発揮させながら、運転者の加速要求を満足させることができることとなる。
【0061】
なお、本実施形態によれば、スロットル弁7により過給圧を制御する構成としたので、排気タービン2bをバイパスする排気バイパス通路や、該排気バイパス通路に流入する排気流量を制御するためのウェイストゲートバルブや、当該ウェイストゲートバルブの開度を制御するための過給圧制御ソレノイド弁など(図18参照)を省略でき、以って構成の簡略化、低コスト化、軽量化等を大幅に促進することができる。
【0062】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
上記の第1の実施形態では、電制スロットル弁を介して、過給圧を制御する場合の一例を示したが、第2の実施形態では、この電制スロットル弁の代わりに、吸気弁/排気弁(何れか一方或いは両方)の開閉特性を可変制御可能な可変動弁装置を用いて、過給圧を制御するようにした場合の一例について説明する。
【0063】
即ち、
第2の実施形態では、図8に示すように、吸気弁22の開閉特性を可変制御する可変動弁装置23が備えられている。なお、該可変動弁装置23が、本発明にかかる吸気制御手段として機能することになる。
前記可変動弁装置23は、吸気弁22の開閉タイミング(位相角)を可変にできる機構を用いることができ、例えば、特開平7−301106号公報において排気弁の開閉タイミング(位相角)制御に用いられている機構(即ち、カムシャフトと、これをクランクシャフト回転に連結するカムスプロケットと、の間の位相角を変化させる形式のもの)等を用いることができる。
【0064】
また、異なる位相角を備えた複数のカムを切換えて吸気弁22の開閉タイミング(位相角)を可変制御する構成とすることができる。
更に、図9に示すように、カムを用いず電磁ソレノイドバルブ24を利用して、開閉特性を可変設定可能としつつ吸気弁22(排気弁)を開閉させる機構等のいずれをも用いることができる。
【0065】
そして、可変動弁装置23は、吸気弁22のリフト量を可変制御できる機構を備えたものでも良いし、吸気弁22の作動角(開弁から閉弁までの角度)を可変にできる機構であっても良く、例えば、特開平7−31106号公報において吸気弁の作動角制御に用いられる機構(即ち、カム軸の回転中心を偏心させることで、作動角を変化させる機構)を用いることもできる。
【0066】
また、図9に示したように、可変動弁装置を排気弁側にも取付けるようにすることもできる。
即ち、可変動弁装置23は、吸気弁或いは排気弁の何れか一方の開閉特性(開閉時期、作動角、リフト量、リフト特性等)、或いは吸気弁と排気弁の両方の開閉特性を可変制御することで、機関吸入空気流量(延いては過給圧)を制御することができるものであれば、如何なるものであっても良い。
【0067】
なお、本実施形態では、吸気弁22の開閉タイミング(位相角)を可変にできる機構を用いた場合を主に説明する。
このため、コントロールユニット50では、マップ検索等により、運転状態{回転速度、負荷(Q,Tp等)}に基づき、吸気弁22の開弁タイミングの目標タイミングを設定できるようになっており、この目標タイミングに、前記可変動弁装置23を介して、吸気弁22の開弁タイミングを制御することが可能となっている。
【0068】
ところで、本実施形態におけるスロットル弁7’は、アクセルペダルに機械的に連結されたスロットル弁を採用しているが、第1の実施形態と同様の電制スロットル弁7、スロットルアクチュエータ8等により吸入空気流量を制御する構成とすることもできるものである。
なお、第2の実施形態の全体構成を示す図8(若しくは図9)において、第1の実施形態にかかる図3と同一の要素には、同一符号を付して説明を省略し、また図3に対して特に変更のない一部の要素については図示を省略してある。
【0069】
上記構成を備えた第2の実施形態では、図10〜図12のフローチャートに示すような過給圧制御(可変動弁装置制御)を行なうようになっている。なお、以下に説明するように、図10〜図12のフローチャートが、本発明の吸気制御手段、目標過給圧設定手段、第1過給圧制御手段、第2過給圧制御手段、第3過給圧制御手段、第4過給圧制御手段としての機能をソフトウェア的に奏することになる。
【0070】
ここで、図13、図14のタイミングチャートを参照しつつ、図10〜図12のフローチャートについて説明する。
即ち、
ステップ31〜33は、図4のステップ1〜3と同様の処理を行なう。
ステップ34では、スロットルセンサ14の検出信号に基づいて、スロットル弁開度(アクセルペダル開度)の変化速度(ΔAPS)>所定値A(A;加速度合い判定のための高所定値)であるか否かを判定する。
【0071】
そして、ステップ35〜37では、図4のステップ5〜7と同様の処理を行なう。
ステップ38では、実際の過給圧PBが目標過給圧PB0 を越えているので、過給圧が過剰となり運転性が悪化する惧れ等を回避するべく、現在の吸気弁開弁タイミング(時期)VTCTARGを、所定量(Δθ4)だけ早めて、ステップ37へリターンする。
【0072】
これに対し、前記ステップ37でNO(過給圧PB≦目標過給圧PB0)と判定されると、ステップ38へ進むが、該ステップ38では、現在の吸気弁開弁タイミングVTCTARGが、目標タイミングVTCTARG0 である(VTCTARG=VTCTARG0 )か否かを判定する。
そして、YES(VTCTARG=VTCTARG0 )であれば、目標過給圧PB0を越えることはなく、目標タイミングVTCTARG0 が達成できているとして、ステップ31へリターンして、ルーチンを終了する。
【0073】
一方、NO(VTCTARG≠VTCTARG0 )であれば、ステップ40ヘ進み、該ステップ40において、現在の吸気弁開弁タイミングVTCTARGを、所定量(Δθ4)だけ遅らせて、ステップ37へリターンする。
即ち、定常時には、ステップ37〜ステップ40によって、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御しながら、運転者の要求を達成できるように、吸気弁開弁タイミングを精密に制御することができることとなる。
【0074】
次に、ステップ35で急加速時であると判定された場合における急加速時制御について、図11のフローチャートに従って説明する。
即ち、
ステップ41、42、48、49では、図5のステップ11、12、18、19と同様の処理を行なう。
【0075】
つまり、急加速時制御に移行してから所定時間t1経過しても、実際の過給圧PBが目標過給圧PB0以下であれば、ターボラグによる過給圧のオーバーシュート等が発生する惧れはないとして、次回ルーチンにおける図10のステップ37〜ステップ40において、定常時制御を行なうこととなる。
一方、t≦所定時間t1(NO)であれば、ステップ42へリターンして、PB>所定値(PB0−a)となるか、t>所定時間t1となるまで、ステップ42、ステップ48を繰り返す。
【0076】
ステップ43では、PB>所定値(PB0−a)となったので、ターボラグによる過給圧のオーバーシュート等を抑制するために、吸気弁開弁タイミングVTCTARGを、所定値Δθ1だけ早める。
つづく、ステップ44では、PB>目標過給圧PB0となったか否かを判定する。
【0077】
PB>PB0であれば、ステップ50へ進み、PB≦PB0であれば、ステップ45ヘ進む。
ステップ50では、実際の過給圧PBが目標過給圧PB0を越えたので、過給圧が過剰となり運転性が悪化する惧れ等を回避するべく、現在の吸気弁開弁タイミングVTCTARGを、所定量(Δθ2)だけ早めて、ステップ44へリターンする。なお、急加速時は、過給圧の変動速度が大きいので、Δθ2>Δθ4とすることが好ましい。
【0078】
一方、ステップ45では、実際の吸気弁開弁タイミングVTCTARGが、目標タイミングVTCTARG0 である(VTCTARG=VTCTARG0 )か否かを判定する。
そして、YES(VTCTARG=VTCTARG0 )であれば、目標過給圧PB0を越えることはなく、目標タイミングVTCTARG0 を達成できているとして、ステップ46へ進む。
【0079】
ステップ46では、t>所定時間t1か否かを判定し、YESであれば、ステップ47で急加速時制御を終了し(カウント値やフラグ等をリセットし)、本ルーチンを終了する。
一方、t≦所定時間t1(NO)であれば、ステップ44へリターンする。
そして、ステップ45において、NO(VTCTARG≠VTCTARG0 )と判定されたときは、ステップ51ヘ進む。
【0080】
ステップ51では、現在の吸気弁開弁タイミングVTCTARGを、所定量(Δθ2)だけ遅らせて、ステップ44へリターンする。
即ち、急加速時には、実際の過給圧PBが、目標過給圧PB0より所定量aだけ小さな値となった時点で、吸気弁開弁タイミングを所定量(Δθ1)だけ早めることで、ターボラグによる運転性の悪化や過給圧のオーバーシュート等に起因する不必要な機関トルクの上昇を抑制するようにする一方、その後、過給圧PBが目標過給圧PB0となったら、実際の過給圧PBが目標過給圧PB0近傍に維持されるように、実際の過給圧を監視しながら吸気弁開弁タイミングを高精度に制御することができる。このため、ターボラグによる運転性の悪化や過給圧のオーバーシュート等に起因する不必要な機関トルクの上昇を抑制しながら、最大限、運転者の加速要求を満足させることが可能となる。
【0081】
つづけて、ステップ36で緩加速時であると判定された場合における緩加速時制御について、図12のフローチャートに従って説明する。
即ち、
ステップ52、53、58では、図6のステップ22、23、28と同様の処理を行なう。
【0082】
即ち、緩加速時は運転者に過給圧変動に起因する運転性への悪影響が認識され易い状況ではあるが、緩加速時制御に移行してから所定時間t2経過しても、実際の過給圧PBが目標過給圧PB0以下であれば、過給圧変動が小さく運転性への影響は少ないとして、次回ルーチンにおける図10のステップ37〜ステップ40において、定常時制御を行なうこととなる。
【0083】
一方、t≦所定時間t2(NO)であれば、ステップ53へリターンして、PB>所定値(PB0−C)となるか、t>所定時間t2となるまで、ステップ52、ステップ58を繰り返す。
そして、ステップ53で、PB>所定値(PB0−C;運転状態に応じて設定される目標過給圧PB0より所定量Cだけ小さな値)となったと判定された場合には、ステップ54ヘ進み、該ステップ54で、緩加速時が運転者に過給圧変動に起因する運転性への悪影響が認識され易い状況であることに鑑み、過給圧のオーバーシュートや過給圧の変動を極力抑制するために、吸気弁開弁タイミングVTCTARGを、所定時間t2の間、所定値Δθ3だけ早めるようにする。
【0084】
即ち、ステップ55において、緩加速時制御時間tと、所定時間t2と、を比較し、t>所定時間t2となるまで、ステップ54で設定された開度に、吸気弁開弁タイミングを維持する。
そして、所定時間t2経過したら、ステップ56で、吸気弁開弁タイミングVTCTARGを、目標タイミングVTCTARG0 に復帰制御する(VTCTARG=VTCTARG0 )。
【0085】
そして、ステップ57で、緩加速時制御を終了し(カウント値やフラグ等をリセットし)、本ルーチンを終了する。
即ち、緩加速時には、運転者に過給圧変動に起因する運転性への悪影響が認識され易い状況であることに鑑み、過給圧のオーバーシュートや過給圧の変動を極力抑制するために、実際の過給圧PBが、目標過給圧PB0より所定量Cだけ小さな値となった時点(比較的高過給となった条件下)で、吸気弁開弁タイミングを、所定値Δθ3だけ早め、その状態を、所定時間t2の間、維持するようにする。
【0086】
このため、緩加速時においては、過給圧変動の運転性への悪影響が認識され易い状況で、必要以上に過給圧が変動するのを抑制しながら過給圧のオーバーシュート等を抑制できるので、運転性を良好に維持して運転者等への違和感を極力抑制することができると共に、実際の過給圧PBを目標過給圧PB0近傍に高精度に維持しながら、運転者の要求を達成できるように、吸気弁開弁タイミングを精密に制御することができることとなる。
【0087】
このように、本実施形態によれば、定常時には、実際の過給圧を監視しながら、可変動弁装置23を介して吸気弁開弁タイミングを制御することで、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、機関の持つ出力性能を最大限発揮させることができる。
そして、急加速時には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が所定値となったら、吸気弁開弁タイミングを目標タイミングに対して所定量早め、その後、過給圧PBが目標過給圧PB0となったら、実際の過給圧PBが目標過給圧PB0近傍に維持されるように、実際の過給圧を監視しながら吸気弁開弁タイミングを高精度に制御することができる。このため、ターボラグによる運転性の悪化や過給圧のオーバーシュート等に起因する不必要な機関トルクの上昇を抑制しながら、最大限、運転者の加速要求を満足させることが可能となる。
【0088】
また、緩加速時には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が所定値となったら、吸気弁開弁タイミングを目標タイミングに対して所定量早め、その状態を所定時間維持することで、過給圧のオーバーシュートや過給圧の必要以上の変動を抑制することができると共に、その後において、可変動弁装置23を介して吸気弁開弁タイミングを制御することで、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いては運転者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を最大限発揮させつつ、運転者の加速要求を満足させることが可能となる。
【0089】
なお、本実施形態によれば、可変動弁装置23を利用して過給圧を制御する構成としたので、排気タービン2bをバイパスする排気バイパス通路や、該排気バイパス通路に流入する排気流量を制御するためのウェイストゲートバルブや、当該ウェイストゲートバルブの開度を制御するための過給圧制御ソレノイド弁などを省略でき、以って構成の簡略化、低コスト化、軽量化等を大幅に促進することができる。
【0090】
ところで、上記では、吸気弁開弁タイミングを早めることで、オーバーラップ期間を長くして排気系への給気の吹き抜け量を増大させて、吸気量(延いては過給圧)を抑制し、吸気弁開弁タイミングを遅らせることで、オーバーラップ期間を短くして排気系への給気の吹き抜け量を減少させて、吸気量(延いては過給圧)を増大させるものとして説明してきたが(図14参照)、これは可変動弁装置23を用いて行なう過給圧制御の一例を示したものであり、本発明は、かかる方法に限定されるものではない。
【0091】
例えば、排気弁閉弁タイミングを遅らせることで、オーバーラップ期間を長くして排気系への給気の吹き抜け量を増大させて、吸気量(延いては過給圧)を抑制し、排気弁閉弁タイミングを早めることで、オーバーラップ期間を短くして排気系への給気の吹き抜け量を減少させて、吸気量(延いては過給圧)を増大させることも可能である。
【0092】
また、運転状態や機種の相違等によっては、吸気弁開弁タイミングを遅らせることで、オーバーラップ期間を短く或いは無くして、例えば掃気(排気)効率を悪化させることで吸気量(延いては過給圧)を抑制し、吸気弁開弁タイミングを早めることで、オーバーラップ期間を長くして、例えば掃気効率を向上させて吸気量(延いては過給圧)を増大させることで、同様の処理が可能な場合もある。
【0093】
更に、可変動弁装置23として、バルブリフト量を可変制御可能なものを用いた場合には、吸気弁(或いは排気弁)リフト量を小さくして吸気量(延いては過給圧)を抑制し、吸気弁(或いは排気弁)リフト量を大きくして吸気量(延いては過給圧)を増大させることが可能であり、図10〜図12のフローチャートと同様の処理が可能となる。
【0094】
加えて、可変動弁装置23として、吸気弁(或いは排気弁)の作動角を可変制御可能なものを用いた場合には、例えば、図15に示すように、吸気弁の作動角を広げることで、吸気の吸気系への逆流量を増大させて、吸気量(延いては過給圧)を抑制し、吸気弁の作動角を狭めることで、吸気の吸気系への逆流量を減少させ、吸気量(延いては過給圧)を増大させることが可能であり、図10〜図12のフローチャートと同様の処理が可能となる。
【0095】
更に、可変動弁装置23として、図9に示すような電磁ソレノイドバルブを吸排気弁として用いた場合(例えば、特開平6−2514号公報等)には、スロットル弁をも省略することができる。即ち、吸気弁開弁期間を制御することで、吸入空気流量を制御することが可能となる。
そして、かかる場合は、例えば、図16に示すように、吸気弁の開弁期間を短くすることで、吸気量(延いては過給圧)を抑制し、吸気弁の開弁期間を長くすることで、吸気量(延いては過給圧)を増大させることも可能である。なお、この場合には、図10〜図12のフローチャートに示すように、『吸気弁開弁タイミング(時期)VTCTARG』を『吸気弁開弁期間VO』と、『目標タイミングVTCTARG0 』を『目標開弁期間VO0 』と、することで、同様の処理が可能となる。なお、吸気弁開弁期間VOを可変制御する場合におけるアクセル開度APS,吸気弁開弁期間VO,過給圧PBの変化の様子を、図17のタイミングチャートに示しておく。
【0096】
ところで、上記各実施形態における急加速時制御制御を緩加速時に適用しても、従来のものに比べれば、緩加速時において優れた作用効果を奏することができるものであるし、上記各実施形態における緩加速時制御制御を急加速時に適用しても、従来のものに比べれば、急加速時において優れた作用効果を奏することができるものである。
【0097】
また、上記各実施形態では、排気ターボ過給機を備えた内燃機関について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、運転者が加速要求をしてから、所定の遅れをもって過給圧が上昇する過給機、例えばスーパーチャージャー、コンプレックス過給機等を備えた内燃機関にも適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の構成を示すブロック図。
【図3】本発明の第1の実施形態にかかるシステム構成図。
【図4】同上実施形態における過給圧制御を説明するためのフローチャート(定常時)。
【図5】同上実施形態における過給圧制御を説明するためのフローチャート(急加速時)。
【図6】同上実施形態における過給圧制御を説明するためのフローチャート(緩加速時)。
【図7】同上実施形態における過給圧制御の様子を説明するタイミングチャート。
【図8】本発明の第2の実施形態にかかるシステム構成の一例を示す図。
【図9】本発明の第2の実施形態にかかるシステム構成の他の一例を示す図。
【図10】同上実施形態における過給圧制御を説明するためのフローチャート(定常時)。
【図11】同上実施形態における過給圧制御を説明するためのフローチャート(急加速時)。
【図12】同上実施形態における過給圧制御を説明するためのフローチャート(緩加速時)。
【図13】同上実施形態における過給圧制御の様子を説明するタイミングチャート(位相角制御の例)。
【図14】同上実施形態における可変動弁装置の動作を説明するタイミングチャート(位相角制御の例)。
【図15】同上実施形態における可変動弁装置の動作を説明するタイミングチャート(作動角制御の例)。
【図16】同上実施形態における可変動弁装置の動作を説明するタイミングチャート(開弁期間制御の例)。
【図17】同上実施形態における過給圧制御の様子を説明するタイミングチャート(開弁期間制御の例)。
【図18】従来の過給圧制御装置のシステム構成を示す図。
【符号の説明】
1 内燃機関
2 排気ターボ過給機
7 スロットル弁
8 スロットルアクチュエータ
3 第2の排気ターボ過給機
5 エアフローメータ
14 スロットルセンサ
15 クランク角センサ
17 アクセルセンサ
50 コントロールユニット
Claims (6)
- 運転者の操作とは独立して吸気量を制御することができる吸気制御手段と、
運転者の加速要求度合いを検出する加速要求度検出手段と、
過給圧を検出する過給圧検出手段と、
運転状態に応じて目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段と、
所定の加速要求があった場合において、前記過給圧検出手段により検出される実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値に到達してから目標過給圧となるまで、前記吸気制御手段を介して機関吸気量を所定量減量方向に制御すると共に、前記実際の過給圧が目標過給圧となったら、前記実際の過給圧が目標過給圧となるように、前記吸気制御手段を介して機関吸気量をフィードバック制御する第1過給圧制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする過給機付内燃機関の過給圧制御装置。 - 運転者の操作とは独立して吸気量を制御することができる吸気制御手段と、
運転者の加速要求度合いを検出する加速要求度検出手段と、
過給圧を検出する過給圧検出手段と、
運転状態に応じて目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段と、
所定の加速要求があった場合において、前記過給圧検出手段により検出される実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値に到達してから目標過給圧となるまで、前記吸気制御手段を介して機関吸気量を所定量減量方向に制御すると共に、前記所定の加速要求が検出されてから所定期間経過したら、前記実際の過給圧が目標過給圧となるように、前記吸気制御手段を介して機関吸気量をフィードバック制御する第2過給圧制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする過給機付内燃機関の過給圧制御装置。 - 運転者の操作とは独立して吸気量を制御することができる吸気制御手段と、
運転者の加速要求度合いを検出する加速要求度検出手段と、
過給圧を検出する過給圧検出手段と、
運転状態に応じて目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段と、
所定の急加速要求があった場合において、前記過給圧検出手段により検出される実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値に到達してから目標過給圧となるまで、前記吸気制御手段を介して機関吸気量を所定量減量方向に制御すると共に、前記実際の過給圧が目標過給圧となったら、前記実際の過給圧が目標過給圧となるように、前記吸気制御手段を介して機関吸気量をフィードバック制御する第3過給圧制御手段と、
所定の緩加速要求があった場合において、前記過給圧検出手段により検出される実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値に到達してから目標過給圧となるまで、前記吸気制御手段を介して機関吸気量を所定量減量方向に制御すると共に、前記所定の緩加速要求が検出されてから所定期間経過したら、前記実際の過給圧が目標過給圧となるように、前記吸気制御手段を介して機関吸気量をフィードバック制御する第4過給圧制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする過給機付内燃機関の過給圧制御装置。 - 前記第3過給圧制御手段におけるフィードバック制御の制御ゲインが、前記第4過給圧制御手段におけるフィードバック制御の制御ゲインより大きく設定されることを特徴とする請求項3に記載の過給機付内燃機関の過給圧制御装置。
- 前記吸気制御手段が、電制スロットル弁制御装置を含む手段であることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1つに記載の過給機付内燃機関の過給圧制御装置。
- 前記吸気制御手段が、可変動弁装置を含む手段であることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1つに記載の過給機付内燃機関の過給圧制御装置。
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