JP6260405B2 - ターボ過給機付エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本発明はターボ過給機付エンジンの制御装置に関する。

ターボ過給機付エンジンにおいては、タービンが排気通路に配置され、コンプレッサが吸気通路に配置されている。タービンがエンジンの燃焼室から排出された排気流によって回転駆動されることで、タービンに直結されたコンプレッサが回転駆動されて、燃焼室への空気の供給量が増大される。この種のターボ過給機においては、減速時にサージングが生じることが知られている。

サージングは、減速時においてスロットルバルブが閉じられた場合に、吸気量が減少する一方で、暫時回り続けるタービンのために、コンプレッサとスロットルバルブとの間の吸気の圧力（過給圧）が維持されることに起因して生じる。従来より、サージングを抑制するために、コンプレッサの上下流をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路を開閉するバイパスバルブとを設け、減速時にバイパスバルブを開弁させることで、バイパス通路を介して、コンプレッサの上流側に過給圧を逃がすことが知られている。

その場合に、過給機付エンジンにおいては、減速時に、バイパス通路を介してコンプレッサ上流側へ吸気が還流されることになるため、コンプレッサの上流側に配置されたエアフロセンサによる吸気量の検出精度が悪化するという問題があった。この問題に対して、例えば特許文献１には、エアフロセンサへの吸気の還流が生じると判定される場合、エアフロセンサによる検出値に替えて、エンジン回転数とスロットルバルブの開度とに基づいた、吸入空気量の算出値を採用する制御装置が開示されている。

特開２００９−９７４９０号公報

ところで、エアフロセンサによる吸入空気量の検出に比して、吸入空気量の算出値は、精度が良くない。このため、エミッション性能を考慮すると、出来るだけエアフロセンサで検出された空気量を吸入空気量として設定し、エアフロセンサの検出精度が悪化する場合にのみ、吸入空気量の算出値を使用することが望ましい。このため、エアフロセンサへの吸気の還流が生じるか否かを精度良く判定することが重要となる。

しかしながら、特許文献１に開示された制御装置では、エアフロセンサへの吸気の還流が生じるか否かをバイパスバルブの開度から間接的に判定するものであるので、エアフロセンサへの吸気の還流が生じるか否かを精度良く判定できるものではなかった。そのため、減速時においてエアフロセンサへの吸気の還流が生じているにも拘わらず、検出精度が悪化したエアフロセンサで検出した吸入空気量を使用する場合があり、特に、燃料噴射を行いながら減速するような場合において、エミッションが悪化する。

この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、減速時であっても、吸入空気量を精度良く把握できるターボ過給機付エンジンの制御装置を得ることを目的とする。

前記課題を解決するため、本願発明は次のように構成したことを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明は、吸気通路上に配設されたコンプレッサを有するターボ過給機と、前記吸気通路における前記コンプレッサの上下流をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路に設けられて該通路を開閉させるバイパスバルブと、スロットルバルブと、吸気マニホールドと、を備えたターボ過給機付エンジンの制御装置であって、前記コンプレッサの上流側の前記吸気通路に配設されて吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、前記エンジンの運転状態に基づいて、前記スロットルバルブの開度と、前記吸気マニホールド内の吸気の圧力から吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、前記吸入空気量検出手段で検出した検出空気量又は前記吸入空気量算出手段で算出した算出空気量のいずれか一方を吸入空気量として設定する吸入空気量設定手段と、を備え、前記吸入空気量設定手段は、通常時は吸入空気量として前記検出空気量を設定しており、前記検出空気量の変化量および前記算出空気量の変化量の少なくとも一方が設定切換用閾値を超過したとき、吸入空気量として前記検出空気量から前記算出空気量へ切り換えて設定する一方、吸入空気量として前記算出空気量を設定した後に所定時間が経過した場合、吸入空気量として前記算出空気量から前記検出空気量へ切り換えて設定しており、前記所定時間は、前記エンジンの回転速度が高いほど長くなるように設定されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、吸気通路上に配設されたコンプレッサを有するターボ過給機と、前記吸気通路における前記コンプレッサの上下流をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路に設けられて該通路を開閉させるバイパスバルブと、スロットルバルブと、吸気マニホールドと、を備えたターボ過給機付エンジンの制御装置であって、サージングが生じると予測されるとき前記バイパスバルブを開弁させ、サージングが生じないと予測されるとき前記バイパスバルブを閉弁させる、バイパスバルブ制御手段と、前記コンプレッサの上流側の前記吸気通路に配設されて吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、前記エンジンの運転状態に基づいて、前記スロットルバルブの開度と、前記吸気マニホールド内の吸気の圧力から吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、前記吸入空気量検出手段で検出した検出空気量又は前記吸入空気量算出手段で算出した算出空気量のいずれか一方を吸入空気量として設定する吸入空気量設定手段と、を備え、前記バイパスバルブは、前記バイパスバルブ制御手段からの制御信号により開閉される電子制御式であり、前記吸入空気量設定手段は、通常時は吸入空気量として前記検出空気量を設定しており、前記バイパスバルブ制御手段が前記バイパスバルブを開弁させたとき、吸入空気量として前記検出空気量から前記算出空気量へ切り換えて設定する一方、吸入空気量として前記算出空気量を設定した後に所定時間が経過した場合、吸入空気量として前記算出空気量から前記検出空気量へ切り換えて設定しており、前記所定時間は、前記エンジンの回転速度が高いほど長くなるように設定されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は２に記載の発明において、前記吸気通路上の前記コンプレッサの下流側に設けられた圧力センサを備え、前記吸入空気量算出手段は、前記圧力センサによって検出された過給圧に基づいて、吸入空気量を算出することを特徴とする。

前記の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

まず、請求項１に記載の発明によれば、検出空気量および算出空気量の変化量に基づいて、吸入空気量検出手段への吸気の還流が生じるか否かを精度良く判定できる。つまり、各流量の変化量から空気量の急激な減少を検出することでスロットルバルブが閉じられてバイパスバルブが開弁されたことを容易に予測でき、これにより、バイパスバルブが開弁されたことに起因して吸入空気量検出手段への吸気の還流が生じることを、精度良く判定できる。

この結果、減速時における吸入空気量検出手段への吸気の還流が生じる場合、検出空気量に替えて算出空気量を採用することで、吸入空気量を精度良く把握できる。また、検出空気量及び算出空気量のそれぞれの変化量に基づいて判定を行うことで、吸入空気量検出手段への吸気の還流が生じるか否かを精度良く判定できる。

また、請求項２に記載の発明によれば、バイパスバルブ制御手段からバイパスバルブへの制御信号に基づいて、吸入空気量検出手段への吸気の還流が生じるか否かを容易に判定できる。しかも、吸入空気量検出手段で検出された空気量及び吸入空気量算出手段で算出された空気量のそれぞれの変化量を算出する必要が無いので、吸入空気量設定手段の演算負荷を低減できる。

また、請求項１又は２に記載の発明によれば、算出空気量を設定した後に所定時間の経過を以て、吸入空気量検出手段への吸気の還流が解消したと、簡易的に判定できる。これにより、吸入空気量設定手段の演算負荷を低減できる。

また、請求項１又は２に記載の発明によれば、エンジンの回転速度が高いほど所定時間を長く設定することで、エンジンの高回転速度領域における吸入空気量の増大に起因した吸入空気量検出手段による検出精度の悪化状態を回避しやすい。

また、請求項３に記載の発明によれば、圧力センサに基づいて吸入空気量を算出することで吸入空気量を精度良く算出できる。

すなわち、本発明によるターボ過給機付エンジンの制御装置によれば、減速時であっても、吸入空気量を精度良く把握できる。

本発明の一実施形態に係るターボ過給機付エンジンの過給システムを概略的に示すブロック図である。 図１の制御システムを示すブロック図である。 制御システムの第１の実施形態に係る吸入空気量の設定切換処理を示すフローチャートである。 制御システムの第１の実施形態に係る吸入空気量の設定復帰処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る過給システムの作動を示すグラフである。 制御システムの第２の実施形態に係る図３と同じ設定切換え処理を示すフローチャートである。 制御システムの第２の実施形態に係る図４と同じ設定復帰処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る過給システムの作動を示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態に係るターボ過給機付エンジンの過給システムについて、添付の図面を参照しながら説明する。

本発明の一実施形態に係るターボ過給機付エンジンの過給システムは、吸気通路にコンプレッサをバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路に設けられ該通路を開閉するバイパスバルブとを備え、減速時のスロットルバルブ閉時における吸気通路内のサージングを、バイパスバルブを開弁させることで抑制する。図１はターボ過給機付エンジンの過給システム１の概略構成を示すブロック図である。

図１に示されるように、過給システム１は、エンジン２と、吸気システム１０と、排気システム２０と、アクセルペダル装置４と、制御部５と、を備えている。エンジン２は、ガソリンエンジンであり、カムシャフト２６には吸排気バルブ２７の開弁タイミングを運転状態に応じて可変制御するためのＶＶＴ２８が設けられている。エンジン２の燃焼室２ａに、吸気ポート２ｂを介して吸気システム１０が接続されており、排気ポート２ｃを介して排気システム２０が接続されている。

吸気システム１０は、吸気通路１１と、吸気通路１１上に上流側から順に配置された、エアクリーナ１６、ターボ過給機３のコンプレッサ１８、インタークーラ１５、スロットルバルブ１４、及び吸気マニホールド１３を有している。吸気システム１０は、外部よりエアクリーナ１６の空気取り入れ口１６ａから取り入れた空気を、フィルタ１６ｂを通してコンプレッサ１８に供給する。その後、空気は、コンプレッサ１８により過給されて、インタークーラ１５により冷却された後、スロットルバルブ１４により流量が調整されて吸気マニホールド１３を介して各気筒の燃焼室２ａへ供給される。

吸気通路１１には、エアクリーナ１６とコンプレッサ１８との間に、吸入空気量検出手段としてのエアフロセンサ３６が配置されている。エアフロセンサ３６は空気取り入れ口１６ａから取り込まれた吸気量を検出する。エアフロセンサ３６としては、例えば、熱線式又はカルマン渦式のエアフロセンサを採用できる。

さらに、吸気通路１１には、インタークーラ１５とスロットルバルブ１４との間に圧力センサ３４が配置されており、吸気マニホールド１３には、吸気マニホールド圧力センサ３２と温度センサ３５が配置されている。圧力センサ３４はインタークーラ１５とスロットルバルブ１４との間の吸気通路１１内の圧力を検出する。吸気マニホールド圧力センサ３２は吸気マニホールド１３内の圧力を検出し、同様に温度センサ３５は吸気マニホールド１３内の温度を検出する。

スロットルバルブ１４は、アクセルペダル装置４のアクセルペダル開度センサ３１で検出された運転者によるペダル踏込操作に応じて、制御部５からの制御信号に基づいて開閉される電子制御式であり、吸気通路１１内の吸気流路面積を変化させて燃焼室２ａへの空気の供給量を調整する。スロットルバルブ１４には、スロットルバルブ１４の開度を検出するスロットルバルブ開度センサ３３が配置されている。

さらに、吸気通路１１には、コンプレッサ１８によって過給された吸気の一部を、コンプレッサ１８の上流側に還流する吸気還流装置４１が設けられている。吸気還流装置４１は、バイパス通路４２とバイパスバルブ４３とを備えている。

バイパス通路４２は、一端がエアフロセンサ３６とコンプレッサ１８との間の吸気通路１１に開口しており、他端がコンプレッサ１８とインタークーラ１５との間の吸気通路１１に開口している。バイパスバルブ４３は、バイパス通路４２に設けられており、制御部５からの制御信号により開閉される電子制御式である。

ターボ過給機３は、吸気通路１１に配置されたコンプレッサ１８と、排気通路２１に配置されたタービン２４と、ウエストゲート式アクチュエータ２５と、を備えている。ターボ過給機３は、エンジン２から排出された排気流によってタービン２４が回転されることで、タービン２４と同軸上に直結されたコンプレッサ１８が回転駆動され、この結果、吸気通路１１に吸気が過給されるようになっている。

ウエストゲート式アクチュエータ２５は、タービン２４の上下流を連通する排気バイパス通路２５ａを介して、エンジン２から排出された排気流の一部を、タービン２４を迂回させて下流側に逃がすようになっている。

排気通路２１には、上流側から順に、排気マニホールド２２、ターボ過給機３のタービン２４、及び排気管２３が、配置されている。

次に、図２に示すブロック図を参照しながら、制御部５について説明する。制御部５は、入力装置３０、制御装置５０、及び出力装置４０を備えている。制御装置５０は、入力装置３０からの信号に基づいて、出力装置４０としてのスロットルバルブ１４、バイパスバルブ４３を開閉させると共に、エアフロセンサ３６への吸気の還流が生じるか否かを判定して、該判定結果に基づいてエアフロセンサ３６による検出空気量及び吸入空気量算出手段で算出された算出空気量の一方を吸入空気量として設定する。

入力装置３０には、スロットルバルブ開度センサ３３と、吸気マニホールド圧力センサ３２と、温度センサ３５と、エアフロセンサ３６と、が含まれている。出力装置４０には、スロットルバルブ１４と、バイパスバルブ４３と、が含まれている。

制御装置５０は、記憶手段５１と、吸入空気量算出手段５３と、吸入空気量設定手段５４と、バイパスバルブ制御手段５５と、を備えている。記憶手段５１には、設定切換用閾値と設定復帰用閾値とが、記憶されている。

設定切換用閾値は、検出空気量及び算出空気量の急激な減少を検出するための閾値であり、該閾値を、減少方向に増大する両変化量の少なくとも一方が超過する場合に、吸入空気量検出手段への吸気の還流が生じると判定される。

設定復帰用閾値は、検出空気量の安定を検出するための閾値であり、該閾値より、検出空気量の変化量が小さくなった場合に、吸入空気量検出手段への吸気の還流が解消したと判定される。

吸入空気量算出手段５３は、スロットルバルブ開度センサ３３で検出したスロットルバルブ１４の開度と、吸気マニホールド圧力センサ３２及び温度センサ３５で検出した吸気マニホールド１３内の吸気の圧力及び温度と、に基づいて燃焼室２ａへ供給される空気量を算出する。なお、吸入空気量算出手段５３による空気量の算出方式を一般にＤジェトロ式と称し、一方、エアフロセンサ３６による吸入空気量の検出方式をＬジェトロ式と称する。

吸入空気量設定手段５４は、検出空気量及び吸入空気量のいずれか一方を吸入空気量として設定する。具体的には、吸入空気量設定手段５４は、通常時は検出空気量を吸入空気量として設定しており、検出空気量の変化量および算出空気量の変化量の少なくとも一方が設定切換用閾値を超過したとき、吸入空気量として、検出空気量から算出空気量へ切り換えて設定する。

吸入空気量として算出空気量に切り換えられた後に、検出空気量の変化量が設定復帰用閾値より小さくなったとき、吸入空気量設定手段５４は吸入空気量として算出空気量から検出空気量に復帰させて設定する。

バイパスバルブ制御手段５５は、スロットルバルブ閉時のサージングを抑制するようにバイパスバルブ４３を開閉させ、例えば、サージングが生じると予測されるときバイパスバルブ４３を開弁させ、サージングが生じないと予測されるときバイパスバルブ４３を閉弁させる。

次に、図３のフローチャートを参照しながら、まず、通常時すなわち、吸入空気量として、エアフロセンサ３６で検出された検出空気量を設定している状態から、吸入空気量算出手段５３で算出された算出空気量に切り換えて設定するときの制御装置５０の第１の実施形態に係る一連の処理内容について説明する。

［第１の実施形態］
図３に示されるように、まず、流量変化量算出工程として、エアフロセンサ３６で検出された検出空気量及び吸入空気量算出手段５３で算出された算出空気量の、それぞれの変化量が算出される（ステップＳ１００）。次に、変化量判定工程として、流量変化量算出工程で算出された各変化量の少なくとも一方が、流量が減少する方向において、記憶手段５１に予め記憶された設定切換用閾値を超過するか否かが判定される（ステップＳ１１０）。

次に、吸入空気量設定工程として、変化量判定工程において各変化量の少なくとも一方が設定切換用閾値を超過すると判定されたとき、吸入空気量として、検出空気量から算出空気量へ切り換えて設定する（ステップＳ１２０）。一方、各流量の変化量が設定切換用閾値を超過しないと判定されたときは、吸入空気量として、検出空気量の設定を継続する（ステップＳ１３０）。

次に、図４のフローチャートを参照しながら、吸入空気量として算出空気量に切り換えて設定された状態から、検出空気量に復帰させるときの制御装置５０の第１の実施形態に係る一連の処理について説明する。

図４に示されるように、まず、流量変化量算出工程として、検出空気量の変化量が算出される（ステップＳ２００）。次に、変化量判定工程として、流量変化量算出工程で算出された変化量が、記憶手段５１に予め記憶された設定復帰用閾値よりも小さくなったか否かが判定される（ステップＳ２１０）。

次に、吸入空気量設定工程として、変化量判定工程において検出空気量の変化量が設定復帰用閾値よりも小さくなったと判定されたとき、吸入空気量として、算出空気量から検出空気量へ復帰させて設定する（ステップＳ２２０）。一方、検出空気量の変化量が設定復帰用閾値よりも大きいと判定されたときは、吸入空気量として、算出空気量の設定を継続する（ステップＳ２３０）。

図３、図４の処理がなされたときの、過給システム１の一連の作動について図５を参照しながら説明する。図５（ａ）は、検出空気量の推移を太線で示し、算出空気量の推移を細線で示している。図５（ｂ）は、検出空気量の変化量の推移を太線で示し、算出空気量の変化量の推移を細線で示している。図５（ｃ）は、吸入空気量の設定の推移を示している。なお、図５（ｂ）において、説明の都合上、各変化量及び各閾値から符合の概念を無くして正の値として示している。

まず、図５（ａ）を参照して、時刻ｔ１において、減速が開始され、スロットルバルブ１４が閉じられると共に、バイパスバルブ４３が開弁される。このとき、検出空気量及び算出空気量はいずれもスロットルバルブ１４が閉じられたことに伴って急激に減少している。なお、検出空気量は、マイナス値を検出しており、これはバイパスバルブ４３を開弁させたときにエアフロセンサ３６への吸気の還流が生じたことを示している。

図５（ｂ）に示されるように、このときの流量の減少方向における各変化量が時刻ｔ２において、設定切換用閾値を超過している。この結果、図５（ｃ）に示されるように、吸入空気量設定手段５４は、吸入空気量として、検出空気量から算出空気量に切り換えて設定する。

次に、図５（ｂ）に戻って、時刻ｔ２以降でエアフロセンサ３６への吸気の還流の解消したことに伴って検出空気量の変化量が次第に小さくなっていく。そして、時刻ｔ３において、設定復帰用閾値よりも検出空気量の変化量が小さくなったとき、図５（ｃ）に示されるように、吸入空気量設定手段５４は、吸入空気量として、算出空気量から検出空気量に復帰させて設定する。

すなわち、制御装置５０の第１の実施形態に係る処理によれば、例えば減速時等のように空気量が急激に減少した場合に吸入空気量として検出空気量から算出空気量へ切り換えて設定を行うと共に、その後に、検出空気量が安定した場合に吸入空気量として算出空気量から検出空気量へ復帰させて設定を行うことができる。

制御装置５０の第１の実施形態に係る作動によれば、次の効果を発揮できる。

（１）検出空気量および算出空気量の変化量に基づいて、エアフロセンサ３６への吸気の還流が生じるか否かを精度良く判定できる。つまり、各流量の各変化量から吸入空気量の急激な減少を検出することにより、スロットルバルブ１４が閉じられてバイパスバルブ４３が開弁されたことを予測でき、この結果、バイパスバルブ４３が開弁されたことに起因してエアフロセンサ３６への吸気の還流が生じることを、精度良く判定できる。

これにより、減速時におけるエアフロセンサ３６への吸気の還流が生じると判定される場合、検出空気量に替えて算出空気量を採用することで、減速時における吸入空気量を精度良く把握できる。また、検出空気量及び算出空気量のそれぞれの変化量から判定を行うことで、エアフロセンサ３６へ吸気の完了が生じるか否かをより精度良く検出することができる。

（２）検出空気量の変化量に基づいて検出空気量が安定していることを容易に把握でき、これにより、エアフロセンサ３６への吸気の還流が解消したことを精度良く判定できる。これにより、エアフロセンサ３６への吸気の還流が解消したときに、吸入空気量として、算出空気量から精度の良い検出空気量へ早期に切り換えて設定できるので、吸入空気量を精度良く把握できる。

（３）吸気マニホールド圧力センサ３２と、温度センサ３５と、スロットルバルブ開度センサ３３と、に基づいて、吸入空気量算出手段５３で吸入空気量を精度良く算出できる。

［第２の実施形態］
次に、制御装置５０の第２の実施形態に係る一連の処理について、図６、図７のフローチャートを参照しながら説明する。まず、図６を参照して、通常時に吸入空気量として検出空気量を設定している状態から、算出空気量へ切り換えて設定する場合の制御装置５０の一連の処理について説明する。

図６に示されるように、まず、バイパスバルブ開弁検出工程として、バイパスバルブ制御手段５５によりバイパスバルブ４３が開弁されたか否かが判定される（ステップＳ３００）。

次に、吸入空気量設定工程として、前記バイパスバルブ開弁検出工程において、バイパスバルブ制御手段５５がバイパスバルブ４３を開弁させたと判定されたとき、吸入空気量として、検出空気量から算出空気量へ切り換えて設定する（ステップＳ３１０）。一方、バイパスバルブ制御手段５５がバイパスバルブ４３を開弁させていない（すなわち閉弁させた）と判定されたとき、吸入空気量として、検出空気量の設定を継続する（ステップＳ３２０）。

次に、図７を参照しながら、吸入空気量として算出空気量に切り換えて設定された状態から、検出空気量に復帰させるときの制御装置５０の第２の実施形態に係る一連の処理について説明する。

図７に示されるように、まず、所定時間判定工程として、吸入空気量として算出空気量に切り換えて設定された後、所定時間が経過したか否かが判定される（ステップＳ４００）。所定時間は、予め記憶手段５１に記憶されており、エンジン回転数が高くなるほど長くなるように予め設定されている。

次に、吸入空気量設定工程として、前記所定時間判定工程において所定時間が経過したと判定されたとき、吸入空気量として、算出空気量から検出空気量へ復帰させて設定する（ステップＳ４１０）。一方、所定時間が経過していないと判定されたとき、吸入空気量として、算出空気量の設定を継続する（ステップＳ４２０）。

図６、図７の処理がなされたときの、過給システム１の一連の作動について図８を参照しながら説明する。図８（ａ）は、検出空気量及び算出空気量の推移を示し、検出空気量の推移を太線で示し、算出空気量の推移を細線で示している。図８（ｂ）は、バイパスバルブ４３の開度の推移示している。図８（ｃ）は、吸入空気量の設定の推移を示している。

まず、図８（ａ）を参照して、時刻ｔ１において、減速が開始され、スロットルバルブ１４が閉じられると共に、バイパスバルブ４３が開弁される。このとき、検出空気量及び算出空気量はいずれもスロットルバルブ１４が閉じられたことに伴って急激に減少している。なお、検出空気量は、マイナス値を検出しており、これはバイパスバルブ４３を開弁させたときにエアフロセンサ３６に吸気の還流が到達したことを示している。

このとき、図８（ｂ）に示されるように、時刻ｔ２において、バイパスバルブ４３がバイパスバルブ制御手段５５により開弁される。この結果、図５（ｃ）に示されるように、吸入空気量設定手段５４は、吸入空気量として、検出空気量から算出空気量に切り換えて設定する。

時刻ｔ２すなわちバイパスバルブ４３が開弁された後に、所定時間が経過した時刻ｔ３において、設定復帰用閾値よりも検出空気量の変化量が小さくなったとき、吸入空気量設定手段５４は、吸入空気量として、算出空気量から検出空気量に復帰させて設定する。

すなわち、第２の実施形態に係る処理内容によっても、例えば減速時等のように空気量が急激に減少した場合にバイパスバルブ４３が開弁された場合には、吸入空気量として検出空気量から算出空気量へ切り換えて設定を行い、その後に空気量が安定した場合には、吸入空気量として算出空気量から検出空気量へ復帰させて設定を行うことができる。

制御装置５０の第２の実施形態に係る作動によれば、次の効果を発揮できる。

（１）バイパスバルブ制御手段５５からバイパスバルブ４３への制御信号に基づいて、エアフロセンサ３６への吸気の還流が生じるか否かを容易に判定できる。しかも、エアフロセンサ３６で検出された空気量及び吸入空気量算出手段５３で算出された空気量の各変化量を算出する必要が無いので、第１の実施形態に比して吸入空気量設定手段５４の演算負荷を低減できる。

（２）算出空気量を設定した後に所定時間の経過を以て、エアフロセンサ３６への吸気の還流が解消したと、簡易的に判定できる。これにより、第１の実施形態に比して吸入空気量設定手段５４の演算負荷を低減できる。

（３）エンジン２の回転速度が高いほど所定時間を長く設定することで、エンジン２の高回転速度領域における吸入空気量の増大に起因したエアフロセンサ３６による検出精度の悪化状態を回避しやすい。

なお、第１の実施形態に係る処理と、第２の実施形態に係る処理と、を適宜組み合わせても良い。すなわち、吸入空気量として、各流量の変化量に基づいて算出空気量に切り換えて設定した後に、所定時間経過した場合に吸入空気量として検出空気量に復帰させて設定してもよい。また、吸入空気量として、バイパスバルブ制御手段５５がバイパスバルブ４３を開弁させたことに基づいて算出空気量に切り換えて設定した後に、検出空気量の変化量に基づいて検出空気量に復帰させて設定してもよい。

本発明は例示された実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変形が可能であることは言うまでもない。

以上のように、本発明によれば、減速時であっても、吸入空気量を精度良く把握できるので、この種のターボ過給機付エンジンの製造技術分野において好適に実施される可能性がある。

１ 過給システム
２ エンジン
３ ターボ過給機
４ アクセルペダル装置
５ 制御部
１３ 吸気マニホールド
１４ スロットルバルブ
１５ インタークーラ
１６ エアクリーナ
１８ コンプレッサ
２４ タービン
３１ アクセルペダル開度センサ
３２ 吸気マニホールド圧力センサ
３４ 圧力センサ
３６ エアフロセンサ
３７ 大気圧センサ
４２ バイパス通路
４３ バイパスバルブ
５１ 記憶手段
５３ 吸入空気量算出手段
５４ 吸入空気量設定手段
５５ バイパスバルブ制御手段

Claims (3)

1. 吸気通路上に配設されたコンプレッサを有するターボ過給機と、前記吸気通路における前記コンプレッサの上下流をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路に設けられて該通路を開閉させるバイパスバルブと、スロットルバルブと、吸気マニホールドと、を備えたターボ過給機付エンジンの制御装置であって、
   前記コンプレッサの上流側の前記吸気通路に配設されて吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
   前記エンジンの運転状態に基づいて、前記スロットルバルブの開度と、前記吸気マニホールド内の吸気の圧力から吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、
   前記吸入空気量検出手段で検出した検出空気量又は前記吸入空気量算出手段で算出した算出空気量のいずれか一方を吸入空気量として設定する吸入空気量設定手段と、を備え、
   前記吸入空気量設定手段は、
   通常時は吸入空気量として前記検出空気量を設定しており、前記検出空気量の変化量および前記算出空気量の変化量の少なくとも一方が設定切換用閾値を超過したとき、吸入空気量として前記検出空気量から前記算出空気量へ切り換えて設定する一方、
   吸入空気量として前記算出空気量を設定した後に所定時間が経過した場合、吸入空気量として前記算出空気量から前記検出空気量へ切り換えて設定しており、
   前記所定時間は、前記エンジンの回転速度が高いほど長くなるように設定されていることを特徴とする制御装置。
2. 吸気通路上に配設されたコンプレッサを有するターボ過給機と、前記吸気通路における前記コンプレッサの上下流をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路に設けられて該通路を開閉させるバイパスバルブと、スロットルバルブと、吸気マニホールドと、を備えたターボ過給機付エンジンの制御装置であって、
   サージングが生じると予測されるとき前記バイパスバルブを開弁させ、サージングが生じないと予測されるとき前記バイパスバルブを閉弁させる、バイパスバルブ制御手段と、
   前記コンプレッサの上流側の前記吸気通路に配設されて吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
   前記エンジンの運転状態に基づいて、前記スロットルバルブの開度と、前記吸気マニホールド内の吸気の圧力から吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、
   前記吸入空気量検出手段で検出した検出空気量又は前記吸入空気量算出手段で算出した算出空気量のいずれか一方を吸入空気量として設定する吸入空気量設定手段と、を備え、
   前記バイパスバルブは、前記バイパスバルブ制御手段からの制御信号により開閉される電子制御式であり、
   前記吸入空気量設定手段は、
   通常時は吸入空気量として前記検出空気量を設定しており、前記バイパスバルブ制御手段が前記バイパスバルブを開弁させたとき、吸入空気量として前記検出空気量から前記算出空気量へ切り換えて設定する一方、
   吸入空気量として前記算出空気量を設定した後に所定時間が経過した場合、吸入空気量として前記算出空気量から前記検出空気量へ切り換えて設定しており、
   前記所定時間は、前記エンジンの回転速度が高いほど長くなるように設定されていることを特徴とする制御装置。
3. 前記吸気通路上の前記コンプレッサの下流側に設けられた圧力センサを備え、
   前記吸入空気量算出手段は、前記圧力センサによって検出された過給圧に基づいて、吸入空気量を算出する、
   請求項１又は２に記載の制御装置。

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