JP4182626B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
遠心型過給機(ターボ過給機)を備える場合に、この過給機による過給作用は低回転域で働かずスロットル弁が所定開度以上に開かれる高回転域側で働くことに着目し、アクセル操作量が所定値以下のときにアクセル操作量に基づいて目標空気量を演算し、この目標空気量が得られるようにスロットル弁開度を制御することにより、またアクセル操作量が所定値を超えると、スロットル弁を全開状態としてアクセル操作量に基づいて目標過給圧を演算し、この目標過給圧が得られるように過給機の過給圧を制御するようにしたものが提案されている(特開昭61−83460号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来装置では、アクセル操作量が所定値以下かどうかで非過給域と過給域に分け、このうち非過給域ではスロットル弁開度だけで吸入空気量を、これに対して過給域では過給圧だけで吸入空気量を制御する構成であるため、非過給域から過給域へのつながり時に過給圧の制御精度や応答性が悪いと、吸入空気量の制御が難しく、制御に失敗するとトルクの段差や遅れを発生させ、運転性が悪くなる。かといって、過給域での吸入空気量を非過給域と同様の制御精度と応答性で制御するためには過給圧を調整する機構への要求が厳しくなりコストや重量が嵩んでしまう。
【0004】
そこで本発明は、回転速度制御を行わせるのに向くタイプのアクチュエータ(たとえばACモータ)により駆動される過給機を備えるものを対象として、アクセル操作量に基づいて目標空気量を演算するとともに、その目標空気量に応じて目標過給圧を設定し、これら目標空気量と目標過給圧に基づいて吸入空気量調整手段の目標値(スロットル弁の目標開度)と過給機の目標回転速度を同時に演算し、吸入空気量調整手段、過給機の各アクチュエータをそれぞれの目標値に従って協調制御することにより、吸入空気量の制御性を向上させてトルク操作性を改良することを目的とする。
【0005】
また、回転速度制御を行わせるのに向かないタイプのアクチュエータ(たとえば回転速度制御機構を持たないDCモータ)により駆動される過給機の場合には、この過給機をバイパスする通路を流れる空気量をアクチュエータにより調整可能なバイパス弁を設けておき、このバイパス弁の開度を制御することで過給機の回転速度制御に代えることにより、過給機のアクチュエータが回転速度制御を行わせるのに向かないタイプである場合においても、吸入空気量の制御性を向上させてトルク操作性を改良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15に示すように、回転速度制御機構を有し、この回転速度制御機構を介して回転速度制御可能なモータ(たとえばACモータ)により駆動される過給機31と、吸入空気量をスロットルアクチュエータにより調整可能なスロットル弁32と、アクセル操作量を検出する手段33と、アクセル操作量に基づいて目標空気量tQaを演算する手段34と、この目標空気量tQaに応じ目標過給圧比ηpcをこの目標空気量tQaが自然吸気時の最大空気量となるまでは1で、この目標空気量tQaが自然吸気時の最大空気量以上となるときには目標空気量tQaが大きくなるほど1を超えて上昇する値で設定する手段35と、これら目標空気量tQaと目標過給圧比ηpcに基づき目標空気量tQaを目標過給圧比ηpcで除算することによりスロットル弁上流が標準状態であるときの目標空気量である仮想目標空気量tQa0を演算する手段40と、この仮想目標空気量tQa0に基づいていて前記スロットル弁32の目標値(スロットル弁の目標開度)を演算する手段36と、同じく目標空気量tQaと目標過給圧比ηpcに基づいて前記過給機31の目標回転速度を演算する手段37と、前記スロットルアクチュエータに前記目標値を与えて前記スロットル弁32を駆動する手段38と、前記回転速度制御機構に前記目標回転速度を与えて前記モータを駆動する手段39とを備える。
【0007】
第2の発明では、第1の発明において前記過給機をバイパスする通路を流れる空気量をバイパス弁アクチュエータにより調整可能なバイパス弁を備え、前記目標過給圧比が1より大きい過給域でバイパス弁を全閉とし、前記目標過給圧比が1である非過給域には、前記スロットル弁の目標値に基づいてスロットル弁開口面積を演算し、その演算したスロットル弁開口面積よりも一定の面積増加分を加えた値を目標バイパス弁開口面積として演算し、前記バイパス弁アクチュエータにこの目標バイパス弁開口面積とを与えて前記バイパス弁を駆動する。
【0008】
第3の発明は、図16に示すように、回転速度制御機構を持たないモータにより駆動される過給機51と、この過給機51をバイパスする通路を流れる空気量をバイパス弁アクチュエータにより調整可能なバイパス弁52と、吸入空気量をスロットルアクチュエータにより調整可能なスロットル弁32と、アクセル操作量を検出する手段33と、アクセル操作量に基づいて目標空気量tQaを演算する手段34と、この目標空気量tQaに応じ目標過給圧比ηpcをこの目標空気量tQaが自然吸気時の最大空気量となるまでは1で、この目標空気量tQaが自然吸気時の最大空気量以上となるときには目標空気量tQaが大きくなるほど1を超えて上昇する値で設定する手段35と、これら目標空気量tQaと目標過給圧比ηpcに基づき目標空気量tQaを目標過給圧比ηpcで除算することによりスロットル弁上流が標準状態であるときの目標空気量である仮想目標空気量tQa0を演算する手段40と、この仮想目標空気量tQa0に基づいて前記スロットル装置32の目標値(スロットル弁の目標開度)を演算する手段36と、非過給域で前記目標空気量tQaに基づいて、過給域で前記目標空気量tQaと前記過給機51を通過する総空気流量とに基づいて、前記バイパス弁52の目標開度を演算する手段53と、前記スロットルアクチュエータに前記目標値を与えて前記スロットル弁32を駆動する手段38と、前記バイパス弁アクチュエータに前記目標開度を与えて前記バイパス弁52を駆動する手段54とを備える。
【0009】
第4の発明では、第3の発明において前記過給機51を通過する総空気流量を演算する手段が、前記過給機51の回転速度を検出する手段と、前記過給機51を過給域で運転するときの過給圧比と、前記検出手段により検出される過給機回転速度から前記過給機51を通過する総空気流量を演算する手段とからなる。
【0012】
第5の発明では、第3の発明において前記スロットル弁32の目標値がスロットル弁の目標開度である場合に、このスロットル弁の目標開度を演算する手段が、前記目標空気量と前記目標過給圧比を用いてスロットル弁上流が標準状態での目標空気量を演算する手段と、このスロットル弁上流が標準状態での目標空気量に基づいてスロットル弁の目標開度を演算する手段とからなる。
【0014】
第6の発明では、第1の発明において前記過給機の目標回転速度を演算する手段が、前記目標空気量に基づいて過給機を通過する総空気流量を演算する手段と、この総空気流量と前記過給圧比から過給機特性マップを検索することにより過給機の目標回転速度を演算する手段とからなる。
【0015】
第7の発明では、第1から第6までのいずれか一つの発明において前記目標空気量を演算する手段が、アクセル操作量と車速に基づいて目標駆動力を演算する手段と、この目標駆動力を変速機への目標変速比と目標エンジントルクに変換する手段と、この目標エンジントルクに基づいて目標空気量を演算する手段とからなる。
【0016】
【発明の効果】
第1の発明によれば、回転速度制御機構を有し、この回転速度制御機構を介して回転速度制御可能なモータにより駆動される過給機を対象として、目標空気量と目標過給圧比に基づいてスロットル装置の目標値と過給機の目標回転速度を同時に演算し、スロットルアクチュエータ、回転速度制御可能なモータをそれぞれの目標値に従って協調制御するので、過給域の設定を自由に行えるほか、吸入空気量の制御性が向上し、これによってトルク操作性を改良できる。
モータによれば応答よく過給機を駆動できるとともに、吸入空気量の制御性が一段とよくなるので、かつ仮想目標空気量に基づいてスロットル弁の目標値を演算するので、第1の発明では非過給域から過給域へのつながりがさらにスムーズになる。
自然吸気で目標空気量が得られるときにまで過給機を働かせたのでは過給仕事のぶんだけ無駄になるが、第1、第3の発明によれば過給仕事に無駄が生じることがなく効率よく過給を行うことができる。
【0017】
第3、第4の発明は、回転速度制御機構を持たないモータにより駆動される過給機を対象とするとき、バイパス弁開度を制御することで過給機の回転速度制御に代えることにしたもので、第3、第4の発明によれば回転速度制御機構を持たないモータにより駆動される過給機を対象とする場合にも第1の発明と同様の効果が生じる。
【0019】
第5の発明によれば、過給域における過給圧の設定とスロットル弁開度の設定とを協調して行うことができ、これによって非過給域から過給域へのつながりがさらにスムーズに行われる。
【0021】
第6の発明によれば、過給機単体の特性をそのまま用いることができるので、目標空気量に応じた目標過給圧比の設定等の適合が容易に行える。
【0022】
第7の発明によれば、ドライバの要求する駆動力を実現できるため、運転性能や動力性能を改良できる。
【0023】
【発明の実施の形態】
図1において、1はエンジン本体、2は吸気通路、3は排気通路、4は燃焼室5に直接に臨んで設けられた燃料噴射弁、6は点火栓である。
【0024】
エンジンの吸気通路2にはDCモータ9などでスロットル弁8(吸入空気量調整手段)を開閉駆動する、いわゆる電子制御スロットル装置が介装されており、スロットルセンサ(図示しない)により検出される実際の開度が、コントロールユニット21からの目標開度指令と一致するようにスロットル弁8が駆動される。このとき定まるスロットル弁8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る。
【0025】
コントロールユニット21にはクランク角センサ23からの単位クランク角毎のポジション信号および基準位置信号、エアフローメータ24からの吸入空気量の信号、水温センサ25からの冷却水温の信号、排気通路3の酸素濃度センサ(図示しない)からの酸素濃度の信号が入力され、コントロールユニット21ではこれらの信号に基づいて所定の空燃比(理論空燃比やリーン空燃比)の混合気が得られるように燃料噴射パルス幅を演算し、その演算値にしたがって燃料噴射弁4からの燃料噴射を行う。
【0026】
スロットル弁8の上流にはACモータ12により駆動される容積型の過給機11が備えられ、この過給機11はエンジンに吸入される空気を過給する。
【0027】
また、過給機11をバイパスしてスロットル弁8の上流に合流するバイパス通路13が設けられ、このバイパス通路13にステップモータ15により駆動されるバイパス弁14が介装される。
【0028】
コントロールユニット21にはアクセルセンサ22からのアクセル操作量の信号も入力され、コントロールユニット21ではこのアクセル操作量の信号に基づいて目標空気量を演算するとともにその目標空気量に応じて目標過給圧比を設定し、これら目標空気量と目標過給圧比に基づいてスロットル弁8の目標開度と過給機11の目標回転速度を同時に演算し、スロットル弁8、過給機11の各アクチュエータをそれぞれの目標値に従って協調制御する。
【0029】
コントロールユニット21で実行されるこの協調制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明する。
【0030】
図2はスロットル弁アクチュエータとしてのDCモータ9、過給機アクチュエータとしてのACモータ12、バイパス弁アクチュエータとしてのステップモータ15の各目標値(スロットル弁8の目標開度、過給機11の目標回転速度、バイパス弁14の目標開度)を演算するためのもので、一定時間毎(たとえば10ms毎)に実行する。
【0031】
ステップ1ではアクセル操作量、エンジン回転速度Neを読み込み、ステップ2においてこれらから図3を内容とするマップを検索することにより1サイクル当たりかつ1シリンダ当たりの目標空気量tQa[kg/サイクル・シリンダ]を演算する。この空気量を以下単に「目標空気量」という。
【0032】
目標空気量tQaの演算方法はこれに限られるものでなく、図4に示したように、アクセル操作量と車速に基づいて運転性能・動力性能から決まる目標駆動力を求め、これをCVTなどの無段変速機(自動変速機)への目標変速比と目標エンジントルクに変換し、この目標エンジントルクを実現する空気量を目標空気量tQaとして演算するようにしてもよい。詳述すると、目標駆動力演算手段11ではアクセル操作量と車速(いずれもセンサにより検出)から図5を内容とするマップを検索することにより目標駆動力を演算する。目標変速比演算手段12では、アクセル操作量と車速から図6を内容とするマップを検索することにより目標変速比を演算する。この目標変速比と目標駆動力とが入力される目標エンジントルク演算手段13では、
【0033】
【数1】
目標エンジントルク
=目標駆動力/(目標変速比×ファイナルギア比×タイヤ有効半径)
の式により目標エンジントルクtTeを演算し、この目標エンジントルクtTeとエンジン回転速度Neから目標空気量演算手段14において図7を内容とするマップを検索することにより目標空気量tQaを演算する。
【0034】
なお、図6は変速制御用のマップで、アクセル操作量と車速により予め目標変速比が定められている。図で変速比一定の特性はある傾きをもった直線となる。たとえば直線Lが目標変速比だとすると、当該直線L上に車速、アクセル操作量で定まる点Uを採ると、この点Uに対する縦軸の値が変速機の目標入力回転速度(=エンジン回転速度)になる。したがって、この目標回転速度となるように自動変速機を制御したとき目標変速比が得られる。
【0035】
図2に戻りステップ3では図8に示すように目標空気量tQaに応じて目標過給圧比ηpcを設定する。なお、目標過給圧比ηpcは目標過給圧tPcを標準状態(温度は20℃、圧力は1気圧)での圧力(つまり1気圧)P0で除算した値である。図8において過給に伴うパワー損失を極力抑えたい場合には、NA時(自然吸気時)最大空気量まで非過給域とするため過給圧比ηpc=1とすればよい(実線参照)。そしてそれ以上の空気量要求に応えるため過給圧比ηpcを1.0を超えて上昇させる(実線参照)。
【0036】
一方、過給圧を常に最大としたい場合には一点鎖線のように設定し、このとき、スロットル弁開度の制御により目標空気量が得られるようにする。
【0037】
なお、図8においてNA時最大空気量はエンジン排気量により定まり、最大空気量はエンジンの実力により定まる。
【0038】
図2に戻りステップ4、5は目標スロットル弁開度を演算する部分である。まずステップ4では、目標空気量tQaと目標過給圧比ηpcから
【0039】
【数2】
tQa0=tQa/ηpc
の式により仮想目標空気量tQa0を計算する。これは、エンジンに吸入される空気量がスロットル弁8上流の過給圧に比例するため、目標空気量tQaを過給圧比ηpcで除した値はスロットル弁8上流が標準状態であるときの目標空気量となるので、このスロットル弁8上流が標準状態であるときの目標空気量を仮想目標空気量tQa0として求めるものである。
【0040】
ステップ5ではこの仮想目標空気量tQa0とエンジン回転速度Neから図9を内容とするマップを検索することにより仮想目標空気量tQa0を実現するための目標スロットル弁開度を演算する。
【0041】
ステップ6、7は過給機11の目標回転速度を演算する部分である。容積型過給機では一般的に図10に示すように、過給機を通過する総空気流量と過給圧比によって過給機回転速度が決まる特性で与えられるため、ステップ6で目標空気量tQa[kg/サイクル・シリンダ]とエンジン回転速度Ne[rpm]から
【0042】
【数3】
総空気流量[kg/s]=tQa×(Ne/60)×(CYL/2)、
ただし、CYL:シリンダ数、
の式により総空気流量を計算し、この総空気流量と目標過給圧比ηpcとからステップ7において図10を内容とするマップを検索することにより過給機11の目標回転速度を演算する。
【0043】
ステップ8では目標バイパス弁開度を演算する。この演算については図11のフローにより説明する。図11においてステップ21で目標過給圧比ηpc、目標スロットル弁開度を読み込み、このうち目標過給圧比ηpcと1.0をステップ22で比較する。目標過給圧比ηpcが1.0より大きいとき(過給域)にはステップ23で目標バイパス弁開度をゼロ、つまりバイパス弁14を全閉とし、これに対して目標過給圧比ηpcが1.0以下のとき(非過給域)にはバイパス弁14が絞りとならないようにステップ24で目標スロットル弁開度から所定のテーブルを検索することにより目標バイパス弁開度を演算する。このテーブル特性は一概にいえないので図示しないが、要は図12に示した関係を満足するようにテーブル特性を設定する。すなわち、図12において直線L1をスロットル弁開口面積とバイパス弁開口面積が1:1となるときの特性とすれば、これに一定の面積増加分ΔAだけ嵩上げした直線L2の関係を満足するように目標スロットル弁開度に対する目標バイパス弁開度の特性を設定する。
【0044】
このように非過給域で目標スロットル弁開度に依存させて目標バイパス弁開度を設定し、バイパス弁14を全開にしないのは次の理由による。非過給域でバイパス弁14を常に全開とした場合に、アクセルペダルが大きく踏み込まれて非過給域から過給域へと遷移したとき、バイパス弁14が全開状態より全閉になるまでに時間を要し、この間過給圧が発達せず吸入空気量(エンジントルク)の立ち上りが遅れてしまう。そこで、非過給域では、バイパス弁14が絞りとならず、スロットル弁8を通過する空気が充分に流れるように、スロットル弁8の開口面積よりも僅かに大きくバイパス弁開口面積を設定するようにしたものである。なお、図12の面積増加分ΔAは、吸気通路のレイアウト、吸気通路容積、吸気通路径により変わってくるので、マッチングにより定めればよい。
【0045】
このようにして演算された目標スロットル弁開度、目標回転速度、目標バイパス弁開度は、図示しないフローにおいてスロットル弁8、過給機11、バイパス弁14の各アクチュエータに与える制御量に変換され、この制御量が各アクチュエータに出力される。
【0046】
ここで、本実施形態の作用を図13を参照しながら説明すると、同図はアクセル操作をわずかなものから大きなものへと3段階に行ったときの本実施形態のスロットル弁開度、過給機回転速度、バイパス弁開度の変化に加えて、過給圧、吸気圧の実際の変化をもモデル的に示したものである。
【0047】
〈1〉ドライバのアクセル操作量APOがわずかな場合:
目標空気量tQaもわずかであり、非過給域の設定であるため、過給機11は回転を停止し、バイパス弁14がスロットル弁8の開口面積よりも大きな面積となるようにその開度が設定される。スロットル弁8の開度は小さく、このときのスロットル弁開度によって吸入空気量が制御される。
【0048】
スロットル弁8上流の過給圧Pcは大気圧に等しく、吸気圧Pmはスロットル弁8により絞られて大気圧より低い。
【0049】
〈2〉アクセル操作量APOを増やした場合:
目標空気量tQaが〈1〉の場合より増えるが、まだ非過給域の設定であるため過給機11が回転を停止している。スロットル弁8はNA状態での空気量を大きくするためにアクセル操作量よりも大きく開き、このときのスロットル弁開度によって吸入空気量が制御される。バイパス弁14もスロットル弁8の開口面積よりも大きな面積となるように全開近くまで開く。
【0050】
このときはまだNA状態のためスロットル弁8の上流の過給圧Pcは大気圧に等しく、吸気圧Pmはスロットル弁8が開かれたのに対応して大きくなる。
【0051】
〈3〉さらにアクセル操作量APOが大きくなった場合:
目標空気量tQaも大きくなり過給域に入るとバイパス弁14が全閉となり、過給機11が目標回転速度で駆動される。スロットル弁8は殆ど動かずに開度を保ったまま過給圧によって吸入空気量が制御される。このとき、過給圧Pcと吸気圧Pmが等しくなり、大気圧より大きい値となる。
【0052】
このように本実施形態では、モータ駆動の過給機11を備えさせることで応答よく過給機11を駆動でき、かつドライバの要求を表すアクセル操作量に基づいて目標空気量tQaを演算するとともにその目標空気量tQaに応じて目標過給圧比ηpcを設定し、これら目標空気量tQaと目標過給圧比ηpcに基づいてスロットル弁8の目標開度と過給機11の目標回転速度を同時に演算し、スロットル弁8、過給機11の各アクチュエータをそれぞれの目標値に従って協調制御するようにしたので、吸入空気量の制御性が向上してトルク操作性を改良できるとともに、非過給域から過給域へのつながりをスムーズに行うことができる。
【0053】
また、目標空気量tQaに応じて目標過給圧ηpcを設定することで、過給域の設定を自由に行える(図8参照)。
【0054】
また、目標空気量tQaと目標過給圧比ηpcを用いてスロットル弁8の上流が標準状態での目標空気量を仮想目標空気量tQa0として演算し、この仮想目標空気量tQa0に基づいてスロットル弁8の目標開度を演算するので、過給域における過給圧の設定とスロットル弁開度の設定とを協調して行うことができ、これによって非過給域から過給域へのつながりが一段とスムーズになる。
【0055】
また、自然吸気で目標空気量が得られるときにまで過給機を働かせたのでは過給仕事のぶんだけ無駄になるが、目標空気量tQaが自然吸気での最大空気量以下のとき目標過給圧比ηpcを1.0に設定するので、過給仕事に無駄が生じることがなく効率よく過給を行うことができる。
【0056】
また、目標空気量tQaに基づいて過給機11を通過する総空気流量を演算し、この総空気流量と過給圧比ηpcから過給機特性マップ(図10)を検索することにより過給機11の目標回転速度を演算するので、過給機単体の特性をそのまま用いることができ、これによって目標空気量tQaに応じた目標過給圧比ηpcの設定等の適合が容易に行える。
【0057】
また、アクセル操作量と車速に基づいて目標駆動力を演算し、この目標駆動力を無段変速機への目標変速比と目標エンジントルクに変換し、この目標エンジントルクに基づいて目標空気量を演算することで、ドライバの要求する駆動力を実現できるため、運転性能や動力性能を改良できる。
【0058】
実施形態では、回転速度制御を行わせるのに向くタイプのアクチュエータ(たとえばACモータ)により駆動される過給機で説明したが、過給機11のアクチュエータがDCモータになると回転速度制御を行わせることができないので、この場合にはバイパス弁14の開度を制御することで回転速度制御に代えてやればよい。
【0059】
なお、正確にはDCモータでもPWMのように電圧を制御することにより回転速度を制御することは可能であるが、本実施形態ではそのような回転速度制御機構を持たない場合を考えている。すなわち、非過給域ではDCモータへの電源をカットしておき、過給域であると判定されたときDCモータに一定電圧(バッテリ電圧)が直接かかるようにする。このとき、過給機を通過する流量(負荷)に応じてDCモータの回転速度が決まる。
【0060】
この他の実施形態について説明すると、過給機の回転速度を検出する手段を設けておき、過給域で目標過給圧比とこの検出手段により検出される過給機回転速度から図10を内容とするマップを検索することにより過給機を通過する総空気流量を演算する。この総空気流量を「総空気流量1」、図2ステップ6で演算される総空気流量を「総空気流量2」として区別すると、総空気流量1が総空気流量2より大きいとき、この差分の空気流量だけバイパス通路を開いて逃してやれば、目標空気量tQaを得ることができる。そこで、総空気流量1から総空気流量2を差し引いた値から図14を内容とするテーブルを検索してバイパス弁の目標開口面積を演算した後、この目標開口面積の得られるバイパス弁の目標開度を求め、バイパス弁をこの目標開度へ駆動する。
【0061】
なお、非過給域での目標バイパス弁開度の演算方法は第1実施形態と同じである。
【0062】
この他の実施形態によれば、回転速度制御を行わせるのに向かないタイプのアクチュエータ(たとえば回転速度制御機構を持たないDCモータ)により過給機が駆動される場合にも第1実施形態と同様の効果が生じる。
【0064】
実施形態では容積型過給機の場合で説明したが、遠心型過給機を排除するものでない。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態の制御システム図。
【図2】3つの目標値の演算を説明するためのフローチャート。
【図3】目標空気量の特性図。
【図4】目標空気量を演算するためのブロック図。
【図5】目標駆動力の特性図。
【図6】目標変速比の特性図。
【図7】目標空気量の特性図。
【図8】目標空気量に対する過給圧比の特性図。
【図9】目標スロットル弁開度の特性図。
【図10】過給機の特性図。
【図11】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。
【図12】バイパス弁開口面積とスロットル弁開口面積の関係を表す特性図。
【図13】本実施形態の作用を説明するための波形図。
【図14】他の実施形態の目標バイパス弁開口面積の特性図。
【図15】第1の発明のクレーム対応図。
【図16】第3の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
8 スロットル弁
9 DCモータ
11 容積型過給機
12 ACモータ
14 バイパス弁
15 ステップモータ
21 コントロールユニット
22 アクセルセンサ
Claims (7)
- 回転速度制御機構を有し、この回転速度制御機構を介して回転速度制御可能なモータにより駆動される過給機と、
吸入空気量をスロットルアクチュエータにより調整可能なスロットル弁と、
アクセル操作量を検出する手段と、
アクセル操作量に基づいて目標空気量を演算する手段と、
この目標空気量に応じ目標過給圧比をこの目標空気量が自然吸気時の最大空気量となるまでは1で、この目標空気量が自然吸気時の最大空気量以上となるときには目標空気量が大きくなるほど1を超えて上昇する値で設定する手段と、
これら目標空気量と目標過給圧比に基づき目標空気量を目標過給圧比で除算することによりスロットル弁上流が標準状態であるときの目標空気量である仮想目標空気量を演算する手段と、
この仮想目標空気量に基づいて前記スロットル弁の目標値を演算する手段と、
同じく目標空気量と目標過給圧比に基づいて前記過給機の目標回転速度を演算する手段と、
前記スロットルアクチュエータに前記目標値を与えて前記スロットル弁を駆動する手段と、
前記回転速度制御機構に前記目標回転速度を与えて前記モータを駆動する手段と
を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。 - 前記過給機をバイパスする通路を流れる空気量をバイパス弁アクチュエータにより調整可能なバイパス弁を備え、
前記目標過給圧比が1より大きい過給域でバイパス弁を全閉とし、
前記目標過給圧比が1である非過給域には、前記スロットル弁の目標値に基づいてスロットル弁開口面積を演算し、その演算したスロットル弁開口面積よりも一定の面積増加分を加えた値を目標バイパス弁開口面積として演算し、前記バイパス弁アクチュエータにこの目標バイパス弁開口面積とを与えて前記バイパス弁を駆動す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。 - 回転速度制御機構を持たないモータにより駆動される過給機と、
この過給機をバイパスする通路を流れる空気量をバイパス弁アクチュエータにより調整可能なバイパス弁と、
吸入空気量をスロットルアクチュエータにより調整可能なスロットル弁と、
アクセル操作量を検出する手段と、
アクセル操作量に基づいて目標空気量を演算する手段と、
この目標空気量に応じ目標過給圧比をこの目標空気量が自然吸気時の最大空気量となるまでは1で、この目標空気量が自然吸気時の最大空気量以上となるときには目標空気量が大きくなるほど1を超えて上昇する値で設定する手段と、
これら目標空気量と目標過給圧比に基づき目標空気量を目標過給圧比で除算することによりスロットル弁上流が標準状態であるときの目標空気量である仮想目標空気量を演算する手段と、
この仮想目標空気量に基づいて前記スロットル弁の目標値を演算する手段と、
非過給域で前記目標空気量に基づいて、過給域で前記目標空気量と前記過給機を通過する総空気流量とに基づいて、前記バイパス弁の目標開度を演算する手段と、
前記スロットルアクチュエータに前記目標値を与えて前記スロットル弁を駆動する手段と、
前記バイパス弁アクチュエータに前記目標開度を与えて前記バイパス弁を駆動する手段と
を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。 - 前記過給機を通過する総空気流量を演算する手段は、前記過給機の回転速度を検出する手段と、前記過給機を過給域で運転するときの過給圧比と、前記検出手段により検出される過給機回転速度から前記過給機を通過する総空気流量を演算する手段とからな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。
- 前記スロットル弁の目標値がスロットル弁の目標開度である場合に、このスロットル弁の目標開度を演算する手段が、前記目標空気量と前記目標過給圧比を用いてスロットル弁上流が標準状態での目標空気量を演算する手段と、このスロットル弁上流が標準状態での目標空気量に基づいてスロットル弁の目標開度を演算する手段とからな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。
- 前記過給機の目標回転速度を演算する手段は、前記目標空気量に基づいて過給機を通過する総空気流量を演算する手段と、この総空気流量と前記過給圧比から過給機特性マップを検索することにより過給機の目標回転速度を演算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。
- 前記目標空気量を演算する手段は、アクセル操作量と車速に基づいて目標駆動力を演算する手段と、この目標駆動力を変速機への目標変速比と目標エンジントルクに変換する手段と、この目標エンジントルクに基づいて目標空気量を演算する手段とからなることを特徴とする請求項1から6までのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
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