JPH03117631A - Load control method for internal combustion engine - Google Patents

Load control method for internal combustion engine

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JPH03117631A
JPH03117631A JP25475789A JP25475789A JPH03117631A JP H03117631 A JPH03117631 A JP H03117631A JP 25475789 A JP25475789 A JP 25475789A JP 25475789 A JP25475789 A JP 25475789A JP H03117631 A JPH03117631 A JP H03117631A
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JP
Japan
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gear ratio
continuously variable
variable transmission
region
engine
Prior art date
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Application number
JP25475789A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Ando
滋 安藤
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide smooth output characteristics responding to an operation condition by a method wherein the change gear ratio of a hydraulic type continuously variable transmission is decided by a region deciding means and varied according to a region, and the number of revolutions of a mechanical type supercharger is controlled according to a pedalling amount of an accel. CONSTITUTION:In a control unit 40, based on an accel opening from a second 22, the target number of revolutions of a secondary pulley is retrieved by means of a real change gear ratio (i) by a retrieving means 43 according to a region decided by a region deciding means 42. A target change gear ratio is calculated by a calculating means 44, and through control of a solenoid valve 62, the change gear ratio of a hydraulic type continuously variable transmission is varied. Based on an accel opening and the number Ne of revolutions of an engine, corresponding engine torque is determined by a retrieving means 47, a target line pressure is set by a set means 48, a line pressure is controlled through a duty ratio retrieving means 49, a drive part 50, and a solenoid valve 61, and the number of revolutions of a mechanical supercharger is controlled. This method simplifies the whole of a system, and provides smooth output characteristics responding to an operation condition.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機械式過給機を装着した内燃機関の負荷制御
方法に関し、さらに詳しくは、内燃機関の運転領域に応
じて機械式過給機(過給機)の回転数を制御して内燃機
関の負荷制御を行なうようにしたものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for controlling the load of an internal combustion engine equipped with a mechanical supercharger. The load on the internal combustion engine is controlled by controlling the rotational speed of the engine (supercharger).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、内燃機関の負荷を制御するには、吸気通路内に設
けたスロットル弁を絞ることにより吸気量を調整して行
なうものが一般的であるが、この方法では、低負荷時に
スロットル弁下流側が強い負圧となるためにポンプ損失
が増大して内燃機関の効率(出力)が低下してしまう。
Conventionally, in order to control the load on an internal combustion engine, it is common to adjust the amount of intake air by throttling a throttle valve installed in the intake passage. Due to the strong negative pressure, pump loss increases and the efficiency (output) of the internal combustion engine decreases.

また内燃機関の出力増加を図るためには、吸気通路内に
過給機を設置したものが知られている。
Furthermore, in order to increase the output of an internal combustion engine, it is known that a supercharger is installed in the intake passage.

ところがこの方法では、内燃機関の負荷に応じて過給圧
を制御するために、過給機の駆動をオン・オフするクラ
ッチ機構と、過給機をバイパスするバイパス通路等が設
置されているので、過給を開始する際にはクラッチ機構
がオンして衝撃が発生すると共に、内燃機関の高回転時
は内燃機関の吸気能力が低下し、過給機のポンプ効率が
高い領域では、過給圧が上がりすぎるので過給圧をバイ
パスさせなければならず、しかも給気温度の上昇および
駆動トルクの損失等の問題があった。
However, with this method, in order to control the supercharging pressure according to the load of the internal combustion engine, a clutch mechanism that turns on and off the drive of the supercharger and a bypass passage that bypasses the supercharger are installed. When starting supercharging, the clutch mechanism is turned on and a shock is generated, and when the internal combustion engine is running at high speeds, the intake capacity of the internal combustion engine decreases. Since the pressure rises too much, the supercharging pressure must be bypassed, and there are problems such as an increase in supply air temperature and loss of drive torque.

そこでこれらの対策として、例えば特開昭61−932
32号公報に示されているように、吸気通路内に設置し
た過給機を無段変速機を介して駆動し、上記無段変速機
をアクセル操作に関連させて回転制御するようにした先
行技術が知られている。
Therefore, as a countermeasure against these problems, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-932
As shown in Publication No. 32, a prior art system in which a supercharger installed in the intake passage is driven via a continuously variable transmission, and the rotation of the continuously variable transmission is controlled in relation to accelerator operation. The technology is known.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上述した先行技術においてエンジンの低
・中負荷域のように吸気量の低い領域では、スロットル
弁によって絞られた低圧の空気が過給機によって過給さ
れるため、ポンプ損失は減少したとしても過給機を駆動
する仕事量は増大し、結局エンジンとしての゛効率が低
下することになる等の問題がある。
However, in the above-mentioned prior art, in areas where the intake air amount is low, such as in the low and medium load areas of the engine, the low pressure air throttled by the throttle valve is supercharged by the supercharger, so the pump loss is reduced. However, there is a problem in that the amount of work required to drive the supercharger increases, resulting in a decrease in the efficiency of the engine.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、エン
ジンの吸気通路に設けられたスロットル弁下流に容積型
の過給機を配設し、極低負荷領域以外の領域では、過給
機回転数を制御することにより吸入空気量を制御し、極
低負荷領域と高負荷領域との間の領域では、無過給状態
とし、エンジンの全運転領域で高効率が得られる内燃機
関の負荷制御方法を提供することを目的とするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and a positive displacement supercharger is disposed downstream of a throttle valve provided in the intake passage of an engine, and in regions other than extremely low load regions, the supercharger is The amount of intake air is controlled by controlling the rotational speed, and in the region between the extremely low load region and the high load region, there is no supercharging, and high efficiency is achieved in the entire engine operating region. The purpose is to provide a control method.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この目的を達成するため、本発明は、エアクリーナより
吸入された空気を燃焼室に供給する吸気管のスロットル
弁下流に、エンジンのクランク軸より油圧式の無段変速
機を介して回転制御される機械式過給機を配設し、上記
無段変速機の変速比を制御する制御ユニットを有し、ア
クセルペダルの踏込量が所定量以上で上記スロットル弁
を全開としてなる内燃機関において、上記制御ユニット
には、上記エンジンの負荷領域を判定する領域判定手段
を有し、上記領域判定手段にて極低負荷領域が判定され
た時には、上記機械式過給機を所定の一定低回転数で駆
動するように、上記制御ユニットからの信号に基づいて
上記無段変速機の変速比を制御し、極低負荷領域を越え
た領域では、上記無段変速機の変速比を、上記アクセル
ペダルの踏込量に応じて可変に制御し、上記極低負荷領
域と高負荷領域との間の領域では、上記機械式過給機の
圧力比が少なくとも1以下となるように、上記機械式過
給機の回転数を上記アクセルペダルの踏込量に応じて制
御するように、上記無段変速機の変速比を制御し、高負
荷領域では、上記エンジンの出力に対応する過給圧とな
る上記機械式過給機の回転数が得られるように、上記無
段変速機の変速比を制御したことを特徴とするものであ
る。
In order to achieve this object, the present invention provides a system in which the rotation of the intake pipe downstream of the throttle valve, which supplies the air taken in from the air cleaner to the combustion chamber, is controlled by the engine crankshaft via a hydraulic continuously variable transmission. In an internal combustion engine that is provided with a mechanical supercharger and has a control unit that controls the gear ratio of the continuously variable transmission, the throttle valve is fully opened when the accelerator pedal is depressed by a predetermined amount or more; The unit has a region determining means for determining the load region of the engine, and when the region determining means determines the extremely low load region, the mechanical supercharger is driven at a predetermined constant low rotation speed. The gear ratio of the continuously variable transmission is controlled based on the signal from the control unit, and when the load exceeds an extremely low load range, the gear ratio of the continuously variable transmission is controlled based on the signal from the accelerator pedal. of the mechanical supercharger so that the pressure ratio of the mechanical supercharger is at least 1 or less in the region between the extremely low load region and the high load region. The gear ratio of the continuously variable transmission is controlled so that the rotation speed is controlled according to the amount of depression of the accelerator pedal, and in a high load region, the mechanical supercharging pressure is set to a boost pressure corresponding to the output of the engine. The present invention is characterized in that the gear ratio of the continuously variable transmission is controlled so as to obtain the rotational speed of the feeder.

〔作   用〕[For production]

上記構成に基づいて、本発明による内燃機関の負荷制御
方法では、極低負荷領域以外の領域では、スロットル弁
が全開し、吸気の制御は過給機回転数によって行なわれ
る・。
Based on the above configuration, in the load control method for an internal combustion engine according to the present invention, the throttle valve is fully opened in regions other than the extremely low load region, and intake air is controlled by the supercharger rotation speed.

極低負荷領域と高負荷領域との間の領域、すなわち低・
中負荷領域では、アクセルペダルの踏込量に応じて無段
変速機の変速比が変えられ、この変速比によって過給機
の回転数が可変に制御される。そしてこの領域での過給
機の圧力比を1以下とすることで、過給機は無過給状態
となり、がっ過給機回転数によって吸気量が制御される
The area between the extremely low load area and the high load area, that is, the low
In the medium load region, the gear ratio of the continuously variable transmission is changed according to the amount of depression of the accelerator pedal, and the rotation speed of the supercharger is variably controlled by this gear ratio. By setting the pressure ratio of the supercharger in this region to 1 or less, the supercharger enters a non-supercharging state, and the intake air amount is controlled by the supercharger rotation speed.

高負荷領域では、過給状態とされ、かつ過給機は過給に
必要な過給圧が得られる回転数で駆動される。
In a high load region, a supercharging state is established, and the supercharger is driven at a rotational speed that provides the supercharging pressure necessary for supercharging.

従って、低・中負荷領域では、過給機の軸トルクがエン
ジンのクランク軸へ伝達されるため、エンジンの燃料消
費量が低減され、高負荷領域では、過給機は必要過給圧
が得られる回転数で駆動されるため、過給機駆動トルク
が低減される。
Therefore, in low and medium load regions, the turbocharger's shaft torque is transmitted to the engine crankshaft, reducing engine fuel consumption, and in high load regions, the turbocharger can achieve the required boost pressure. Since the supercharger is driven at a lower rotational speed, the supercharger drive torque is reduced.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、本発明による実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明による内燃機関の負荷制御方法を示す概
略構成図であり、図において、符号lはエンジン、2は
エンジン1の燃焼室、3は吸気弁、4は排気弁、5はイ
ンジェクタ、6は点火栓、7はエアクリーナ、8は吸気
管をそれぞれ示している。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a load control method for an internal combustion engine according to the present invention. In the figure, l is an engine, 2 is a combustion chamber of the engine 1, 3 is an intake valve, 4 is an exhaust valve, and 5 is an injector. , 6 indicates a spark plug, 7 indicates an air cleaner, and 8 indicates an intake pipe.

上記エンジンlのエアクリーナ7より下流側には、スロ
ットル弁10を有するスロットルボデー9が設置されて
おり、上記スロットル弁IOの下流側には、ロータll
a 、 llbからなる容積型の過給機11およびイン
タークーラ12が配設されている。
A throttle body 9 having a throttle valve 10 is installed downstream of the air cleaner 7 of the engine 1, and a rotor 11 is installed downstream of the throttle valve IO.
A positive displacement supercharger 11 and an intercooler 12 are provided.

また、13は油圧式の無段変速機であり、その人力軸1
4に装着された入力プーリ14aが、ベルト。
In addition, 13 is a hydraulic continuously variable transmission, and its human power shaft 1
The input pulley 14a attached to the belt 4 is a belt.

チェーン等の巻掛伝動装置16を介してエンジンlのク
ランク軸1aに装着したクランクプーリ17により回転
駆動されると共に、過給機11の回転駆動軸18が無段
変速機13の出力軸15に直結されており、過給機11
の回転数は無段変速機13の変速比によって可変に制御
される。
The rotational drive shaft 18 of the supercharger 11 is driven to rotate by a crank pulley 17 attached to the crankshaft 1a of the engine l via a chain transmission device 16, etc. Directly connected, supercharger 11
The rotation speed is variably controlled by the gear ratio of the continuously variable transmission 13.

さらにスロットル弁10には、公知のスロットル弁t<
 −10aが設けられ、スロットルレバー10aとアク
セルペダル20とは1、アクセルワイヤ21によって連
動連結されている。そして第4図に示す如く、極低負荷
時のA領域のアクセルペダル20の踏込量ψ1でスロッ
トル弁10の開度θが全開になるように、アクセルペダ
ル20の踏込量ψに応じてスロットル弁IOの開度θが
開閉制御される。またアクセルペダル20の踏込量を検
出するアクセル開度センサ22が設置されると共に、エ
ンジン1のクランク?mlaには、エンジン回転数を検
出するエンジン回転数センサ23が設置されている。
Further, the throttle valve 10 includes a known throttle valve t<
-10a is provided, and the throttle lever 10a and the accelerator pedal 20 are interlocked and connected by an accelerator wire 21. As shown in FIG. 4, the throttle valve 10 is adjusted in accordance with the depression amount ψ of the accelerator pedal 20 so that the opening degree θ of the throttle valve 10 becomes fully open with the depression amount ψ1 of the accelerator pedal 20 in the A region at extremely low load. The opening degree θ of the IO is controlled to open or close. Further, an accelerator opening sensor 22 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 20 is installed, and a crank angle sensor 22 for detecting the amount of depression of the accelerator pedal 20 is installed. An engine rotation speed sensor 23 that detects the engine rotation speed is installed in the mla.

そしてアクセル開度センサ22とエンジン回転数センサ
23とからの出力信号が制御ユニット40に入力し、制
御ユニット40から油圧制御回路60に変速制御信号と
ライン圧制御信号とが出力され、油圧制御回路60より
無段変速機13に信号が出力されるように構成されてい
る。
The output signals from the accelerator opening sensor 22 and the engine rotation speed sensor 23 are input to the control unit 40, and the control unit 40 outputs a shift control signal and a line pressure control signal to the hydraulic control circuit 60, and the hydraulic control circuit 60 is configured to output a signal to the continuously variable transmission 13.

無段変速機13は、例えば第2図に示すように、入力軸
14と、人力軸14に平行な出力軸15とを有し、人力
軸14にはプライマリシリンダ30aを備えたブーり間
隔可変のプライマリプーリ30が、出力軸15には同様
にセカンダリシリンダ31aを備えたセカンダリプーリ
31が、それぞれ設けられている。またプライマリプー
リ30.セカンダリプーリ31には駆動ベルト32が巻
回され、プライマリシリンダ30a、セカンダリシリン
ダ31aは油圧制御回路60に回路構成される。そして
プライマリシリンダシリンダ30a、セカンダリシリン
ダ31aには伝達トルクに応じたライン圧を供給してプ
ーリ押付力を付り、し、プライマリ圧により駆動ベルト
32のプライマリプーリ30.セカンダリプーリ31に
対する巻付は径の比率を変えて無段階に変速制御するよ
うに構成されている。
The continuously variable transmission 13 has an input shaft 14 and an output shaft 15 parallel to the human power shaft 14, as shown in FIG. A primary pulley 30 is provided on the output shaft 15, and a secondary pulley 31 similarly provided with a secondary cylinder 31a is provided on the output shaft 15. Also, the primary pulley 30. A drive belt 32 is wound around the secondary pulley 31, and the primary cylinder 30a and the secondary cylinder 31a are configured in a hydraulic control circuit 60. Line pressure corresponding to the transmission torque is supplied to the primary cylinder cylinder 30a and the secondary cylinder 31a to apply a pulley pressing force, and the primary pressure causes the primary pulley 30 of the drive belt 32 to be pressed. The winding around the secondary pulley 31 is configured to change the ratio of diameters to perform stepless speed change control.

また無段変速機13のプライマリプーリ30には、プラ
イマリプーリ回転数Npを検出するプライマリプーリ回
転数センサ33が、セカンダリプーリ31にはセカンダ
リプーリ回転数Nsを検出するセカンダリブーり回転数
センサ34がそれぞれ配設され、これらブライマリブー
り回転数センサ33.セカンダリプーリ回転数センサ3
4からの信号Np、Nsは、アクセル開度センサ22.
エンジン回転数センサ23からの信号ψ、 N’eと共
に制御ユニット40に入力し、無段゛変速機13におけ
る変速制御信号を演算するようになっている。
Further, the primary pulley 30 of the continuously variable transmission 13 has a primary pulley rotation speed sensor 33 that detects the primary pulley rotation speed Np, and the secondary pulley 31 has a secondary pulley rotation speed sensor 34 that detects the secondary pulley rotation speed Ns. These brima rear rotation speed sensors 33. Secondary pulley rotation speed sensor 3
The signals Np and Ns from the accelerator opening sensor 22.
The signals ψ and N'e from the engine speed sensor 23 are input to the control unit 40 to calculate a shift control signal for the continuously variable transmission 13.

次いで、第3図に基づいて無段変速機13の変速比制御
系について述べると、プライマリプーリ回転数センサ3
3.セカンダリブーり回転数センサ34の回転数Np、
Nsは、実変速比算出手段41に入力して実変速比1−
Np/Nsにより実変速比iを算出する。またアクセル
開度センサ22によって検出されたアクセルペダル20
の踏込量ψは、領域判定手段42に入力して第4図に示
すようなアクセル踏込量ψに基づくマツプによってエン
ジン1の負荷領域を判定する。領域判定手段42にて判
定された負荷領域の信号と、実変速比算出手段41から
の実変速比l、アクセル開度センサ22からのアクセル
ペダルzOの踏込量ψの信号とが目標セカンダリブーり
回転数検索手段43へ入力し、求められた目標セカンダ
リプーリ回転数NSDとプライマリプーリ回転数センサ
23からのブライマリブーり回転数Npとが目標変速比
算出手段44へ入力して、目標変速比isが算出される
。そして目標変速比isと、実変速比1とはデユーティ
比検索手段45に入力する。ここで無段変速機13の操
作量のデユーティ比Diが、目標変速比ISと実変速比
lとのマツプ(is−1)を用いて検索されると共に、
無段変速機13の操作量のデユーティ比Diの値は、駆
動部46を介して油圧制御回路60の変速制御用ソレノ
イド弁62に出力する。
Next, referring to FIG. 3, the gear ratio control system of the continuously variable transmission 13 will be described.
3. The rotation speed Np of the secondary boolean rotation speed sensor 34,
Ns is input to the actual gear ratio calculating means 41 and the actual gear ratio is 1-
The actual gear ratio i is calculated from Np/Ns. Further, the accelerator pedal 20 detected by the accelerator opening sensor 22
The amount of depression ψ of the accelerator is input to the area determining means 42, and the load area of the engine 1 is determined by a map based on the amount of accelerator depression ψ as shown in FIG. The signal of the load region determined by the region determining means 42, the actual gear ratio l from the actual gear ratio calculating means 41, and the signal of the depression amount ψ of the accelerator pedal zO from the accelerator opening sensor 22 are used as the target secondary boolean. The target secondary pulley rotation speed NSD obtained by inputting to the rotation speed search means 43 and the primary pulley rotation speed Np from the primary pulley rotation speed sensor 23 are input to the target speed ratio calculation means 44, and the target speed ratio IS is inputted to the target speed ratio calculation means 44. Calculated. The target gear ratio is and the actual gear ratio 1 are then input to the duty ratio search means 45. Here, the duty ratio Di of the manipulated variable of the continuously variable transmission 13 is searched using a map (is-1) of the target gear ratio IS and the actual gear ratio l, and
The value of the duty ratio Di of the operation amount of the continuously variable transmission 13 is outputted to the shift control solenoid valve 62 of the hydraulic control circuit 60 via the drive unit 46.

続いて、ライン圧制御系について述べる。エンジン回転
数センサ23のエンジン回転数Neとアクセル開度セン
サ22のアクセルペダル20の踏込量ψとが入力するエ
ンジントルク検索手段47を有し、ψ−Neのトルク特
性マツプからエンジントルクTを求める。このエンジン
トルクTと実変速比算出手段41の実変速比iとは、目
標ライン圧設定手段48に人力して実変速比1に応じた
必要ライン圧とエンジントルクTの積とで目標ライン圧
P1、dを定め、この目標ライン圧PLdがデユーティ
比検索手段49に人力して目標ライン圧P1、dに応じ
たデユーティ比D Lを定める。そしてこのデユーティ
比D Lが、駆動部50を介、して油圧制御回路60の
ライン圧制御用ソレノイド弁61に出力するようになっ
ている。
Next, the line pressure control system will be described. It has an engine torque search means 47 which inputs the engine speed Ne of the engine speed sensor 23 and the depression amount ψ of the accelerator pedal 20 of the accelerator opening sensor 22, and calculates the engine torque T from the torque characteristic map of ψ-Ne. . The engine torque T and the actual gear ratio i of the actual gear ratio calculating means 41 are calculated by manually inputting the target line pressure setting means 48 to the product of the necessary line pressure corresponding to the actual gear ratio 1 and the engine torque T. P1 and d are determined, and this target line pressure PLd is manually inputted to the duty ratio search means 49 to determine the duty ratio D L corresponding to the target line pressure P1 and d. This duty ratio DL is outputted to the line pressure control solenoid valve 61 of the hydraulic control circuit 60 via the drive unit 50.

次いで、このように構成された内燃機関の負荷制御方法
の作用について説明する。
Next, the operation of the load control method for an internal combustion engine configured as described above will be explained.

先ず、アクセルペダル20が開放された車両停止時のア
イドリング状態を含む極低負荷領域のA領域では、無段
変速機13の目標変速比ISが小さく設定され、セカン
ダリプーリ31の回転数、すなわち過給機11の回転数
が所定の一定低回転数に制御される。他方、スロットル
弁10はアクセルペダル20の踏込量ψに応じて開閉制
御され、過給機■1からの吐出空気量を制御する。
First, in region A, which is an extremely low load region including an idling state when the vehicle is stopped and the accelerator pedal 20 is released, the target gear ratio IS of the continuously variable transmission 13 is set small, and the rotation speed of the secondary pulley 31, that is, the The rotation speed of the feeder 11 is controlled to a predetermined constant low rotation speed. On the other hand, the throttle valve 10 is controlled to open and close according to the depression amount ψ of the accelerator pedal 20, and controls the amount of air discharged from the supercharger (1).

極低負荷時の状態で、さらにアクセルペダル20を踏込
むと、スロットル弁10は全開となり、無段変速機13
は、第4図に示すアクセルペダル20の踏込みによるア
クセル開度φに応じた目標変速比ISで出力軸15が増
速される。アクセルペダル20の踏込みに応じたエンジ
ン1の動力は、クランク軸1a。
When the accelerator pedal 20 is further depressed under extremely low load conditions, the throttle valve 10 is fully opened and the continuously variable transmission 13 is opened.
In this case, the speed of the output shaft 15 is increased at the target speed ratio IS according to the accelerator opening degree φ caused by depression of the accelerator pedal 20 shown in FIG. The power of the engine 1 in response to the depression of the accelerator pedal 20 is generated by the crankshaft 1a.

クランクプーリ17.無段変速機13の入力側プーリ1
4aを介して無段変速機13へ伝達する。
Crank pulley 17. Input side pulley 1 of continuously variable transmission 13
4a to the continuously variable transmission 13.

そして無段変速機13のプライマリプーリ30に入力し
た動力は、駆動ベルト32を介してセカンダリプーリ3
1.出力軸lシへと伝達され、過給機11の駆動軸18
へ出力して、過給機11が増速駆動され、吸入空気はエ
ンジン1へ供給される。
The power input to the primary pulley 30 of the continuously variable transmission 13 is transferred to the secondary pulley 3 via the drive belt 32.
1. It is transmitted to the output shaft l, and the drive shaft 18 of the supercharger 11
The supercharger 11 is driven to increase its speed, and the intake air is supplied to the engine 1.

モして極低負荷領域外において、エンジントルクTが大
きくなるほど目標ライン圧が大きく設定され、これに相
当するデユーティ信号DLがライン圧制御用ソレノイド
弁42に入力して制御圧を生成し、その平均化した圧力
でライン圧制御することでライン圧P Lを高くする。
In addition, outside the extremely low load region, the larger the engine torque T, the larger the target line pressure is set, and the duty signal DL corresponding to this is input to the line pressure control solenoid valve 42 to generate a control pressure. The line pressure PL is increased by controlling the line pressure using the averaged pressure.

そして変速比lが小さくなり、エンジントルクTも小さ
くなるに従い同様に作用することで、ライン圧PLは低
下するように制御されるのであり、こうして常に駆動ベ
ルト22での伝達トルクに相当するプーリ押付力を作用
する。
Then, as the gear ratio l becomes smaller and the engine torque T also becomes smaller, the line pressure PL is controlled to decrease by acting in a similar manner. exert force.

上記ライン圧PLは、常にセカンダリシリンダ31aに
(jF給されており、変速制御用ソレノイド弁62の制
御圧による図示しない変速制御弁によりプライマリシリ
ンダ30a゛に給排油することで、変速制御されるので
あり、これを以下に説明する。
The line pressure PL is always supplied to the secondary cylinder 31a (jF), and the gear shift is controlled by supplying and draining oil to the primary cylinder 30a' by a shift control valve (not shown) using the control pressure of the shift control solenoid valve 62. This will be explained below.

先ず、プライマリプーリ回転数センサ33.セカンダリ
プーリ回転数センサ34およびアクセル開度センサ22
からの信号Np、Ns、  ψが読込まれ、制御ユニッ
ト40の実変速比算出手段41で実変速比lを求める。
First, the primary pulley rotation speed sensor 33. Secondary pulley rotation speed sensor 34 and accelerator opening sensor 22
The signals Np, Ns, and ψ are read from the control unit 40, and the actual gear ratio calculation means 41 of the control unit 40 calculates the actual gear ratio l.

一方、エンジン回転数センサ23とアクセル開度センサ
22からの信号Ne、  ψが読込まれ、領域判定手段
42にて極負荷、低・中負荷および高負荷が判定され、
目標セカンダリプーリ回転数検索手段43では実変速比
1.アクセルペダル20の踏込量ψにより目標セカンダ
リプーリ回転数NSDがマツプにより検索され、目標変
速比算出手段44でこの目標セカンダリプーリ回転数N
SDに対応した目標変速比Isが算出される。
On the other hand, the signals Ne and ψ from the engine speed sensor 23 and the accelerator opening sensor 22 are read, and the region determining means 42 determines extreme load, low/medium load, and high load.
The target secondary pulley rotation speed search means 43 determines that the actual gear ratio is 1. The target secondary pulley rotation speed NSD is searched by the map based on the depression amount ψ of the accelerator pedal 20, and the target secondary pulley rotation speed NSD is determined by the target gear ratio calculation means 44.
A target gear ratio Is corresponding to SD is calculated.

これらの実変速比l、目標変速比isは、デユーティ比
検索手段45に人力してデユーティ比Diが検索される
The actual speed ratio l and the target speed ratio is are manually input to the duty ratio search means 45 to search for the duty ratio Di.

上記デユーティ信号Diは、変速制御用ソレノイド弁6
2に人力してパルス状の制御圧を生成し、これにより図
示しない変速制御弁を給油と排油の2位置で繰返し動作
する。ここで、デユーティ比DIが小さくなると、オフ
時間により変速制御弁は給油位置での動作時間が長くな
ってプライマリシリンダ30aに給油するようになり、
こうして変速比を大にする。一方、デユーティ比が大き
くなると、逆にオン時間により排油位置での動作時間が
長くなってプライマリシリンダ30aは排油され、これ
により変速比を小にする。そしてデユーティ比の変化が
小さくプライマリシリンダBoaの流量変化が少ないこ
とで、変速スピードが遅くなる。
The duty signal Di is the solenoid valve 6 for speed change control.
2, a pulse-like control pressure is generated manually, thereby repeatedly operating a speed change control valve (not shown) in two positions: oil supply and oil drain. Here, when the duty ratio DI becomes smaller, the shift control valve operates for a longer time in the refueling position due to the off time, and the primary cylinder 30a is refueled.
This increases the gear ratio. On the other hand, when the duty ratio increases, the operation time at the oil draining position becomes longer due to the ON time, and the oil is drained from the primary cylinder 30a, thereby reducing the gear ratio. Since the change in the duty ratio is small and the flow rate change in the primary cylinder Boa is small, the shift speed becomes slow.

一方、目標変速比ISと実変速比Iの偏差が大きくなる
に従ってデユーティ比の変化によりプライマリシリンダ
30aの流量変化が増して、変速スピードが速くなる。
On the other hand, as the deviation between the target speed ratio IS and the actual speed ratio I increases, the change in the flow rate of the primary cylinder 30a increases due to a change in the duty ratio, and the speed change speed becomes faster.

こうして無段変速機13は、変速速度を変えながら無段
階に変速することになる。
In this way, the continuously variable transmission 13 changes the speed continuously while changing the speed change speed.

従って、第4図におけるA領域、すなわち極低負荷領域
では、過給機11の回転数が低い一定の所定回転数とな
るように、無段変速機13の変速比が小さく設定され、
過給機11は所定回転数により駆動され、一定の空気量
・を吐出し、吐出空気量はアクセルペダル20の踏込量
に応じてスロットル弁10を開閉を制御することによっ
て制御される。
Therefore, in the A region in FIG. 4, that is, in the extremely low load region, the gear ratio of the continuously variable transmission 13 is set small so that the rotation speed of the supercharger 11 is a low constant predetermined rotation speed,
The supercharger 11 is driven at a predetermined rotation speed and discharges a constant amount of air, and the amount of discharged air is controlled by opening and closing the throttle valve 10 in accordance with the amount of depression of the accelerator pedal 20.

次いでB領域の低・中負荷領域では、アクセルペダル2
0の踏込みによってスロットル弁10が全開となり、ア
クセルペダル20の踏込量ψに応じて無段変速機I3の
変速比が変化することにより、過給機11の回転数が制
御され、吸気量が過給機■1の回転数によって制御され
る。このとき、過給機11の上流側圧力は略大気圧、下
流側圧ノJはエンジン1の吸気作用により負圧となり、
過給機11の圧力比(吐出側圧力/吸入側圧力)が“1
”よりも小さ(なっており、第5図の圧力比と駆動力の
特性図に示すように、過給機Uの仕事量は負となるので
、過給機11の回転トルクがエンジン1へ伝達回収され
て、燃料消費量が少なくなる。
Next, in the low/medium load area of area B, the accelerator pedal 2
0 fully opens the throttle valve 10, and the gear ratio of the continuously variable transmission I3 changes according to the amount ψ of the accelerator pedal 20, thereby controlling the rotational speed of the supercharger 11 and preventing the intake air amount from becoming excessive. Controlled by the rotation speed of feeder ■1. At this time, the upstream pressure of the supercharger 11 is approximately atmospheric pressure, and the downstream pressure J is negative pressure due to the intake action of the engine 1.
The pressure ratio (discharge side pressure/suction side pressure) of the supercharger 11 is “1”
As shown in the characteristic diagram of pressure ratio and driving force in Figure 5, the work of the supercharger U is negative, so the rotational torque of the supercharger 11 is transferred to the engine 1. The transmission is recovered, reducing fuel consumption.

さらにC領域の高負荷領域は、過給領域であり、アクセ
ルペダル20の踏込量に応じて必要過給圧が得られるよ
うに、過給機11の回転数が高(なり、エンジンの出力
が増大する。
Furthermore, the high load region of region C is a supercharging region, in which the rotation speed of the supercharger 11 is high (and the engine output is increase

なお、上記実施例においてスロットル弁IOの開閉は、
アクセルペダル20に連動した機械式リンク装置によら
ず電気的に制御するように構成することも可能である。
In addition, in the above embodiment, the opening and closing of the throttle valve IO is as follows:
It is also possible to configure the system to be electrically controlled instead of using a mechanical link device linked to the accelerator pedal 20.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明による内燃機関の負荷制御
方法は、吸気管の途中にクランク軸より油圧式無段変速
機を介して回転数制御される機械式過給機を設置し、油
圧式無段変速機の変速比を、制御ユニットの領域判定手
段にて判定された領域に対応して可変とし、アクセルペ
ダルの踏込量に応じて機械式過給機の回転数を制御する
ように構成したので、過給機の駆動をオン・オフするク
ラッチ機構や過給圧を制御するバイパス通路が不要とな
り、構造が簡単でシステム全体を簡素化できると共に、
クラッチ等の切換時のショックもなく、運転条件に応じ
た滑らかな出力特性が得られる。
As explained above, the load control method for an internal combustion engine according to the present invention installs a mechanical supercharger in the middle of the intake pipe whose rotation speed is controlled from the crankshaft via a hydraulic continuously variable transmission. The gear ratio of the continuously variable transmission is made variable in accordance with the region determined by the region determining means of the control unit, and the rotation speed of the mechanical supercharger is controlled in accordance with the amount of depression of the accelerator pedal. This eliminates the need for a clutch mechanism to turn on and off the turbocharger drive or a bypass passage to control boost pressure, making the structure simple and simplifying the entire system.
There is no shock when switching clutches, etc., and smooth output characteristics can be obtained depending on driving conditions.

さらに、エンジンの低・中負荷領域では、過給機は過給
機前後の圧力差によって駆動されるため、つまり、エン
ジン側に駆動力が供給されるのでエンジン出力が向上す
る・と共に、燃料消費量が低減される。
Furthermore, in the low and medium load range of the engine, the supercharger is driven by the pressure difference before and after the supercharger, which means that driving force is supplied to the engine side, improving engine output and fuel consumption. amount is reduced.

またエンジンの高負荷時には、エンジン出力に対応した
過給圧が得られため、過給機駆動トルクが低減されると
共に、高過給によるノッキング等が防止される。
Furthermore, when the engine is under high load, a supercharging pressure corresponding to the engine output is obtained, so the supercharger driving torque is reduced and knocking due to high supercharging is prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による内燃機関の負荷制御方法を示す概
略構成図、第2図は制御系の構成図、第3図は制御ユニ
ットのブロック図、第4図はアクセルペダル踏込量とス
ロットル弁開度および無段変速機の変速比との関係を示
す特性図、第5図は過給機の圧力比と駆動トルクの関係
を示す特性図である。 ■・・・エンジン、1a・・・クランク軸、8・・・吸
気管、10・・・スロットル弁、11・・・機械式過給
機、13・・・無段変速機、20・・・アクセルペダル
、22・・・アクセル開度センサ、23・・・エンジン
回転数センサ、40・・・制御ユニット、42・・・領
域判定手段。 特 許 出 願 人 富士重工業株式会社
Fig. 1 is a schematic block diagram showing the load control method for an internal combustion engine according to the present invention, Fig. 2 is a block diagram of the control system, Fig. 3 is a block diagram of the control unit, and Fig. 4 shows the accelerator pedal depression amount and the throttle valve. A characteristic diagram showing the relationship between the opening degree and the gear ratio of the continuously variable transmission, and FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the pressure ratio of the supercharger and the driving torque. ■...Engine, 1a...Crankshaft, 8...Intake pipe, 10...Throttle valve, 11...Mechanical supercharger, 13...Continuously variable transmission, 20... Accelerator pedal, 22... Accelerator opening sensor, 23... Engine rotation speed sensor, 40... Control unit, 42... Area determination means. Patent applicant Fuji Heavy Industries Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 エアクリーナより吸入された空気を燃焼室に供給する吸
気管のスロットル弁下流に、エンジンのクランク軸より
油圧式の無段変速機を介して回転制御される機械式過給
機を配設し、上記無段変速機の変速比を制御する制御ユ
ニットを有し、アクセルペダルの踏込量が所定量以上で
上記スロットル弁を全開としてなる内燃機関において、 上記制御ユニットには、上記エンジンの負荷領域を判定
する領域判定手段を有し、 上記領域判定手段にて極低負荷領域が判定された時には
、上記機械式過給機を所定の一定低回転数で駆動するよ
うに、上記制御ユニットからの信号に基づいて上記無段
変速機の変速比を制御し、極低負荷領域を越えた領域で
は、上記無段変速機の変速比を、上記アクセルペダルの
踏込量に応じて可変に制御し、 上記極低負荷領域と高負荷領域との間の領域では、上記
機械式過給機の圧力比が少なくとも1以下となるように
、上記機械式過給機の回転数を上記アクセルペダルの踏
込量に応じて制御するように、上記無段変速機の変速比
を制御し、 高負荷領域では、上記エンジンの出力に対応する過給圧
となる上記機械式過給機の回転数が得られるように、上
記無段変速機の変速比を制御したことを特徴とする内燃
機関の負荷制御方法。
[Claims] A mechanical supercharger whose rotation is controlled by the engine crankshaft via a hydraulic continuously variable transmission, downstream of the throttle valve in the intake pipe that supplies air drawn from the air cleaner to the combustion chamber. and a control unit for controlling the gear ratio of the continuously variable transmission, and the throttle valve is fully opened when the accelerator pedal is depressed by a predetermined amount or more, and a region determining means for determining a load region of the engine, and when the region determining means determines an extremely low load region, the mechanical supercharger is driven at a predetermined constant low rotation speed. The gear ratio of the continuously variable transmission is controlled based on the signal from the control unit, and when the load exceeds an extremely low load range, the gear ratio of the continuously variable transmission is varied according to the amount of depression of the accelerator pedal. In the region between the extremely low load region and the high load region, the rotation speed of the mechanical supercharger is controlled by the accelerator so that the pressure ratio of the mechanical supercharger is at least 1 or less. The gear ratio of the continuously variable transmission is controlled according to the amount of pedal depression, and in a high load region, the rotation speed of the mechanical supercharger is such that the boost pressure corresponds to the output of the engine. A load control method for an internal combustion engine, characterized in that the gear ratio of the continuously variable transmission is controlled so as to obtain the following.
JP25475789A 1989-04-27 1989-09-29 Load control method for internal combustion engine Pending JPH03117631A (en)

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GB9007844A GB2230817B (en) 1989-04-27 1990-04-06 A supercharger air pump control system.
US07/512,647 US5117799A (en) 1989-04-27 1990-04-20 Control system for a supercharged internal combustion engine
DE4013647A DE4013647A1 (en) 1989-04-27 1990-04-27 CONTROL SYSTEM FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

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