JPH03189354A - 過給機付エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、排気ターボ過給機付エンジンにおける。スロ
ットル弁の駆動をエンジン回転数とアクセル操作量とに
基づいて制御するスロットル制御手段を備えた制御装置
に関し、特に、加速要求時におけるスロットル制御手段
の制御の改良に関すζ。

（従来の技術） 一般に、排気ターボ過給機付エンジンにおいては、例え
ば特公昭６２−９７２３号公報に開示されるように、エ
ンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
排気ガスによって駆動するタービンにより吸気を加圧し
てエンジンを過給する排気ターボ過給機と、該排気ター
ボ過給機のタービンへの排気ガスの流量を調整する過給
圧調整手段と、上記エンジン回転数検出手段とアクセル
操作量検出手段とにより検出した両検出値に対応した目
標過給圧となるよう、上記過給圧調整手段を制御する過
給圧制御手段とを備えたものは知られている。

そして、この場合、定常状態から加速状態に移る時つま
り加速要求時に運転者がアクセルを強く踏み込んでアク
セル操作速度を加速することによって、第１２図に示す
ように、アクセル開度が加速過渡状態になると、過給圧
制御手段は、第１３図に示すように、加速要求時にアク
セル操作量検出手段により検出したアクセル操作加速度
に基づく所定の制御ゲインで過給圧調整手段を開状態か
ら徐々に閉状態となるように制御して、過給圧を目標過
給圧に徐々に近付けるようにしている。また、排気ター
ボ過給機により加圧される吸気の量は、アクセル操作量
に対し１：１の割合いで応動して開閉操作なされるメカ
ニカルタイプのスロットル弁により調節しており、この
スロットル弁の特性は、第１４図に示すように、加速要
求時のアクセル操作量と略一致することになる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来のものでは、加速要求時にアクセル
操作速度を加速しても、ある程度エンジン回転が上がっ
た後の排気ガス量により排気ターボ過給機が駆動して吸
気が加圧されるため、排気ターボ過給機により吸気量を
増加させるのにタイムラグが生じ、加速要求時に応答遅
れを招くという欠点がある。

ところで、スロットル弁がエンジン回転数検出手段とア
クセル操作量検出手段とにより検出した両検出値に対応
した目標開度になるよう、スロットル弁駆動手段を所定
の制御ゲインで制御するスロットル制御手段を有するエ
レクトリックタイプのスロットル弁がある（特開昭６１
−１２６３４６号公報参照）。このものによれば、アク
セル操作量を変更させることなく一定状態のままで、そ
のときのエンジン回転数に応じた最適のスロットル弁の
目標開度が得られるようにスロットル弁駆動手段を制御
している。

この場合、排気ターボ過給機付エンジンにエレクトリッ
クタイプのスロットル弁を組み合わせても、加速要求時
に排気ターボ過給機により加圧される吸気量を増加させ
るのにタイムラグが生じるのが否めず、加速要求時に応
答遅れを招くことに何等変わりはない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、排気ターボ過給機にエレクトリックタイ
プのスロットル弁を組み合わせるモノニおいて、加速要
求時においてスロットル制御手段の制御ゲインを変更す
ることにより、加速要求時に滑らかに加速できるように
するものである。

また、加速要求時における過給圧制御手段の制御ゲイン
をスロットル制御手段の制御ゲインよりも控え目となる
ように適宜変更して、燃料消費率を低減させることも目
的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、請求項（１）に係る発明が講
じた解決手段は、第１図に示すように、過給機付エンジ
ンの制御装置として、エンジン１の回転数を検出するエ
ンジン回転数検出手段６１と、アクセル操作量を検出す
るアクセル操作量検出手段６４と、排気ガスによって駆
動するタービンにより吸気を加圧してエンジン１を過給
する排気ターボ過給機４と、該排気ターボ過給機４のタ
ービンへの排気ガスの流量を調整する過給圧調整手段２
７と、上記エンジン回転数検出手段６１とアクセル操作
量検出手段６４とにより検出した両検出値に対応した目
標過給圧となるよう、上記過給圧調整手段２７を制御す
る過給圧制御手段７２とを備えた過給機付エンジン１を
前提とする。そして、スロットル弁１６を駆動するスロ
ットル弁駆動手段６０と、上記エンジン回転数検出手段
６１およびアクセル操作量検出手段６４により検出した
雨検出値に対応した目標開度になるよう、上記スロット
ル弁駆動手段６０を制御するスロットル制御手段７３と
を備える。さらに、上記スロットル制御手段７３に、加
速要求時に上記アクセル操作量検出手段６，４に基づく
制御のゲインを大きく変更する制御ゲイン変更部７１を
設ける構成としたものである。

また、請求項（ａに係る発明が講じた解決手段は、スロ
ットル制御手段７３に、加速要求時にアクセル操作量検
出手段６４に基づく制御のゲインを所定時間のみ大きく
変更する制御ゲイン変更部７１を設ける構成としたもの
である。

さらに、請求項（３）に係る発明が講じた解決手段は、
加速要求時において、過給圧制御手段７２の制御のゲイ
ンを、大きく変更されるスロットル制御手段７３の制御
ゲインに比してその差が増大するように変更せしめる構
成としたものである。

（作用） 上記の構成により、請求項（１）に係る発明では、加速
要求時のアクセル操作量検出手段６４がらの出力により
検知されるアクセル操作加速度に基づいてスロットル制
御手段７３の制御ゲインが制御ゲイン変更部７１により
大きく変更されるので、加速要求時においてアクセルの
踏み込み始めから踏み込み終了までの過渡状態における
アクセル操作加速度を検出すると、吸気抵抗の最も少な
い全開位置までスロットル弁駆動手段６０によりスロッ
トル弁１６が速やかに駆動せしめられることになり、加
速要求時に排気ターボ過給機に依存していたもののよう
にタイムラグが生じて応答遅れを招くことなく、加速要
求時には滑らかな加速が行われる。

また、請求項（２に係る発明では、加速要求時にアクセ
ル操作量検出手段６４の出力により検知されるアクセル
操作加速度に基づいてスロットル制御手段７３の制御ゲ
インが制御ゲイン変更部７１により所定時間のみ大きく
変更されるので、加速要求時においてアクセルの踏み込
み始めから踏み込み終了までの間における過渡状態であ
るアクセル操作加速度を検出すると、吸気抵抗の最も少
ない全開位置までスロットル弁駆動手段６０によりスロ
ットル弁１６が速やかに駆動せしめられて、加速要求時
の立上がり（レスポンス）が良好なものになる。

さらに、請求項（３）に係る発明では、加速要求時にア
クセル操作量検出手段６４の出力により検知されるアク
セル操作加速度などに基づいて、制御ゲイン変更部７２
により大きく変更されたスロットル制御手段７３の制御
ゲインに比して、過給圧制御手段７２の制御のゲインは
その差が増大するよう控え目に変更されるので、加速要
求時に、目標過給圧が小さくなるように調整つまり排気
ターボ過給機４のタービンへの排気ガスの流量が少なめ
に調整されて、排気ターボ過給機４による依存度が小さ
く抑えられることになり、加速立上がり時などの力の出
ない領域（排気動圧の少ない領域）で排気ターボ過給機
４に無理に依存させる加速を防止して燃料消費率を低減
させることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基いて説明
する。

第２図は本発明の実施例に係る過給機付エンジンの制御
装置を備えた２０−タタイプのターボ過給機付ロータリ
ピストンエンジンを示す。この過給方式は、プライマリ
ターボ過給機とセカンダリターボ過給機とを備えた。い
わゆるシーケンシャルターボタイプである。第２図にお
いて、１はエンジンであって、各気筒の排気通路２，３
は互いに独立して設けられている。そして、これら二つ
の排気通路２．３の一方にはプライマリターボ過給機４
のタービン５が、また、他方にはセカンダリターボ過給
機６のタービン７がそれぞれ配設されている。すなわち
、このエンジン１では、各気筒の排気通路２．３を独立
してプライマリおよびセカンダリの両排気ターボ過給機
４，６のタービン５．７に導くことにより、両排気ター
ボ過給機４．６によって過給を行う領域で排気動圧を両
タービン５，７に効果的に作用させて過給効率を向上さ
せるようにしている。二つの排気通路２，３は、両ター
ビン５．７の下流において合流して一本の排気通路２４
になっている。

また、吸気通路９ａは図示しないエアクリーナの下流で
二つに分かれ、その第１の分岐通路１０の途中にはプラ
イマリターボ過給機４のブロア１１が、また、第２の分
岐通路１２の途中にはセカンダリターボ過給機６のブロ
ア１３が配設されている。これら分岐通路１０．１２は
、分岐部において互いに対向し、両側に略−直線に延び
るよう形成されている。また、二つの分岐通路１０．１
２は各ブロア１１，１３の下流で再び合流する。

そして、再び一本になった吸気通路９ｂにはインターク
ーラ１４が配設され、その下流にはサージタンク１５が
、また、インタークーラ１４とサージタンク１５の間に
位置してスロットル弁１６が配設されている。また、吸
気通路９ｂの下流端は分岐してエンジン１の各気筒に対
応した二つの独立吸気通路１７．１８となり、図示しな
い各吸気ポートに接続されている。そして、これら各独
立吸気通路１７．１８にはそれぞれ燃料噴射弁１９゜２
０が配設されている。

吸気通路９ａの上流側には、上記第１および第２の分岐
通路１０．１２の分岐部上流に位置して吸入空気量を検
出するエアフローメータ２１が設けられている。

二つの排気通路２．３は、プライマリおよびセカンダリ
の両ターボ過給機４，６の上流において、比較的小径の
連通路２２によって互いに連通されている。そして、セ
カンダリ側のタービン７が配設された排気通路３におい
て、上記連通路２２の開口位置直下流には排気カット弁
２３が設けられている。該排気カット弁２３は、いわゆ
るノーマルクローズタイプで構成されている。すなわち
、この排気カット弁２３にはダイアフラム式のアクチュ
エータ３１がリンク連結されている。そして、該アクチ
ュエータ３１内には、排気カット弁２３を常に閉弁方向
に付勢するスプリング３１ａが設けられている。よって
、エンジン不作動時には、アクチュエータ３１が作動し
ないためにスプリング３１ａの付勢力を受けて排気カッ
ト弁２３が閉じ、一方、エンジン作動時においてアクチ
ュエータ３１がＯＮ作動すると該アクチュエータ３１の
作動力を受け、スプリング３１ａの付勢力及び該排気カ
ット弁２３上流側の排気動圧に抗して排気カット弁２３
が第１図時計方向に回動して開くようになっている。

また、上記タービン５，７下流の合流排気通路２４に連
通ずるウェストゲート通路２５が形成され、該ウェスト
ゲート通路２５には、ダイアフラム式のアクチュエータ
２６がリンク結合されたウェストゲート弁２７（過給圧
調整手段）が配設されている。

そして、上記ウェストゲート通路２５のウェストゲート
弁上流部分とセカンダリ側タービン７につながる排気通
路３の排気カット弁下流とを連通させる排気洩らし通路
２８が設けられている。該排気洩らし通路２８には、ダ
イアフラム式のアクチュエータ２９にリンク連結された
排気洩らし弁３０が設けられている。

一方、セカンダリターボ過給機６のブロア１３が配設さ
れた分岐通路１２には、フロア１３下流に吸気カット弁
３２が配設されている。この吸気カット弁３２はバタフ
ライ弁で構成され、やはりダイアフラム式のアクチュエ
ータ３３にリンク連結されている。また、同セカンダリ
側の分岐通路１２には、ブロア１３をバイパスするよう
にリリーフ通路３４ａが形成され、該リリーフ通路３４
にはダイアフラム式のセカンダリ吸気リリーフ弁３５ａ
が配設されている。一方、プライマリターボ過給機４の
ブロア１１が配設された分岐通路１０には、ブロア１１
をバイパスするようにリリーフ通路３４ｂが形成され、
該リリーフ通路３４ｂには、バタフライ弁で構成された
プライマリ吸気リリーフ弁３５ｂが配設されている。

排気洩らし弁３０を操作する上記アクチュエ−タ２９の
圧力室は、導管３６を介して、プライマリターボ過給機
４のブロア１１が配設された分岐通路１０のブロア１１
下流（リリーフ通路３４ｂよりも上流）に連通されてい
る。このブロア１１下流側の圧力が所定値以上になった
とき、アクチュエータ２９が作動して排気洩らし弁３０
が開き、それによって、排気カット弁２３が閉じている
ときに少量の排気ガスが排気洩らし通路２８に流れてセ
カンダリ側のタービン７に供給される。したがって、セ
カンダリターボ過給機６は、上記排気カット弁２３が開
く前に予め回転を開始する。

吸気カット弁３２を操作する上記アクチュエータ３３の
圧力室は、導管３７により電磁ソレノイド式三方弁３８
の出力ポートに接続されている。

また、排気カット弁２３を操作する上記アクチュエータ
３１は、二つの圧力室に作用する圧力の差圧によって作
動する差圧形のアクチュエータであって、その一方の圧
力室は、導管３９ａにより電磁ソレノイド式の別の三方
弁４０ａの出力ポートに接続され、他方のスプリング３
１ａの配置された圧力室は、導管３９ｂにより電磁ソレ
ノイド式の別の三方弁４０ｂの出力ポートに接続されて
いる。さらに、吸気リリーフ弁３５ａを操作するアクチ
ュエータ４１ａの圧力室は、導管４２ａにより電磁ソレ
ノイド式の別の三方弁４３ａの出力ポートに接続されて
いる。セカンダリ吸気リリーフ弁３５ａは、後述するよ
うに、排気カット弁２３および吸気カット弁３２が開く
前の所定の時期までリリーフ通路３４ａを開いておく。

それにより、排気洩らし通路２８を流れる排気ガスによ
ってセカンダリターボ過給機６が予回転する際に、プラ
イマリターボ過給機４の過給圧Ｐ１を所定値以下にする
とともに、吸気カット弁３２上流の圧力が上昇してサー
ジング領域に入るのを抑えている。

一方、プライマリ吸気リリーフ弁３５ｂを操作するアク
チュエータ４１ｂの圧力室は、導管４２ｂにより電磁ソ
レノイド式の別の三方弁４３ｂの出力ポートに接続され
ている。プライマリ吸気リリーフ弁３５ｂは、プライマ
リターボ過給機４のブロア１１で加圧された吸気の逃が
し量を調節するようにしている。

上記ウェストゲート弁２７を操作する上記アクチュエー
タ２６は、導管４４により電磁ソレノイド式の別の三方
弁４５の出力ポートに接続されている。

また、５５はバッテリ、５６は該バッテリ５５とエンジ
ン１の電気系統とを接続するハーネスに設けられたイグ
ニッションスイッチであって、該イグニッションスイッ
チ５６をＯＮ作動すると、バッテリ５５の電流がエンジ
ン１の電気系統に供給され、スタータ（図示省略）のＯ
Ｎ作動によってエンジン１が始動する。また、イグニッ
ションスイッチ５６をＯＦＦ作動すると、バッテリ５５
の電流がエンジン１の電気系統に供給されなくなり、エ
ンジン１が停止する。

そして、上記６個の電磁ソレノイド式三方弁３８．４０
ａ、４０ｂ、４３ａ、４３ｂ、４５および２個の燃料噴
射弁１９．２０は、マイクロコンピュータを利用して構
成されたコントロールユニット４６によって制御される
。また、上記スロットル弁１６は、メカニカルタイプの
アクチュエータ６０（スロットル弁駆動手段）により駆
動され、このアクチュエータ６０はコントロールユニッ
ト４６によって制御される。そして、コントロールユニ
ット４６には、エンジン回転数センサ６１（エンジン回
転数検出手段）の出力信号、スロットル弁開度センサ６
２の出力信号、アクセルペダル６３の操作量を検知する
アクセル操作量センサ６４（アクセル操作量検出手段）
の出力信号、エアフローメータ２１の出力信号、イグニ
ッションスイッチ５６の信号（通電されているか否かの
検出）のほか、プライマリ側ブロア１１下流の過給圧Ｐ
１などが入力されている。

吸気カット弁３２制御用の上記電磁ソレノイド式三方弁
３８の一方の入力ポートは、導管４７を介して負圧タン
ク４８に接続され、他方の入力ポートは導管４９を介し
て後述の差圧検出弁５０の出力ポードア０に接続されて
いる。負圧タンク４８には、スロットル弁１６下流の吸
気負圧がチエツク弁５１を介して導入されている。

また、排気カット弁２３制御用の上記三方弁４０ａの一
方の入力ポートは大気に解放されており、他方の入力ポ
ートは、導管５７を介してプライマリ過給機４のブロア
下流側に連通ずる導管３６に接続されている。そして、
同じく排気カット弁制御用の上記三方弁４０ｂの一方の
入力ポートは大気に解放されており、他方の入力ポート
は、導管５２を介して、負圧タンク４８に接続された導
管４７に接続されている。よって、排気カット弁２３を
操作する上記アクチュエータ３１は、導管５７を介して
導かれるプライマリ側ブロア下流の吸気の過給圧と、導
管５２および導管４７を介して導かれる吸気負圧との差
圧によって作動する。

一方、セカンダリ吸気リリーフ弁３５ａ制御用の三方弁
４３ａの一方の入力ポートは上記負圧タンク４８に接続
され、他方の入力ポートは大気に解放されている。一方
、プライマリ吸気リリーフ弁３５ｂ制御用の三方弁４３
ｂの一方の入力ポートは大気に解放されており、他方の
入力ポートは導管５４ａによってプライマリ側ブロア１
１下流側に連通ずる上記導管３６に接続されている。ま
た、ウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５の一方の
入力ポートは大気に解放されており、他方の入力ポート
は導管５４ｂによってプライマリ側ブロア１１下流側に
連通ずる上記導管３６に接続されている。

上記差圧検出弁５０は、三方弁３８がＯＮで吸気カット
弁３２操作用のアクチュエータ３３の圧力室につながる
導管３７を差圧検出弁５０の出力ポートにつながる上記
導管４９に連通されている状態で、吸気カット弁３２上
流の圧力つまりセカンダリ側の過給圧Ｐ２がプライマリ
側の過給圧Ｐ１に近づいてきて、差圧Ｐｉ−Ｐ２がなく
なり、更に、差圧Ｐ２−Ｐｉが所定値よりも大きくなる
と、該アクチュエータ３３に大気が導入され、吸気カッ
ト弁３２が開かれる。また、三方弁３８がＯＦＦになっ
てアクチュエータ３３側の上記導管３７を負圧タンク４
８につながる導管４７に連通させたときには、該アクチ
ュエータ３３に負圧が供給されて、吸気カット弁３２が
閉じられるように構成されている。

一方、排気カット弁２３は、排気カット弁２３制御用の
２個の三方弁４０ａ、４０ｂが共にＯＦＦのときに上記
導管３９ａ、３９ｂが大気に開放され排気カット弁２３
がそのアクチュエータ３１のスプリング３１ａの付勢力
でもって閉じる。

方、この三方弁４０ａ、４０ｂが共にＯＮとなると、ア
クチュエータ３１の一方の圧力室には上記導管３９ａを
介してプライマリ側の過給圧Ｐ１が導かれ、他方のスプ
リング３１ａの配置された圧力室には導管３９ｂを介し
て負圧が生成し、この相対的な差圧を受けたアクチュエ
ータ３１によって排気カット弁２３の排気上流側面に作
用する高い背圧（排気動圧）に打ち勝って、排気カット
弁２３が素早く開き、セカンダリターボ過給機６による
過給が行われる。

セカンダリ吸気リリーフ弁３５ａは、セカンダリ吸気リ
リーフ弁３５ａ制御用の三方弁４３ａがＯＦＦでセカン
ダリ吸気リリーフ弁３５ａ操作用アクチュエータ４１ａ
の圧力室につながる導管４２ａを負圧タンク４８側に連
通させたとき、該アクチュエータ４１ａに負圧が供給さ
れることによって開き、また、この三方弁４３がＯＮで
アクチュエータ４１の圧力室につながる上記導管４２を
大気に解放すると閉じられる。一方、プライマリ吸気リ
リーフ弁３５ｂ操作用アクチュエータ４１ｂは、プライ
マリ吸気リリーフ弁３５ｂ制御用の三方弁４３ｂがＯＮ
のとき導管５４ａ、３６を介してプライマリ側ブロア１
１下流に連通し、また、この三方弁４３ｂがＯＦＦのと
き大気に解放される。

また、ウェストゲート弁２７操作用アクチュエータ２６
は、ウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５がＯＮの
とき導管５４ｂ、３６を介してプライマリ側ブロア１１
下流に連通し、また、この三方弁４５がＯＦＦのとき大
気に解放される。

この実施例では、高負荷領域から低負荷領域への移行時
に排気カット弁２３が閉じて吸気カット弁３２に開いた
状態が続くときのセカンダリ側ブロアへの吸気逆流を防
ぐために、この領域においては排気カット弁２３が閉じ
た時を起点として所定時間（例えば２秒）経過後に吸気
カット弁３２を強制的に閉じるようにしている。

次にコントロールユニット４６によるスロットル開度制
御および過給圧制御を第３図に示す制御フローに基いて
説明する。第３図には、前述したような制御を行うため
のフローチャートを示しである。

先ず、第３図のステップＳ１においてシステムのイニシ
ャライズが行われる。次いで、ステップＳ２において、
定常状態時（通常走行時）における運転者によるアクセ
ルペダル６３の踏込み量つまりアクセル操作量センサ６
４によるアクセル操作ｆｌ　Ａｃｅの読み込みと、エン
ジン回転数センサ６１によるエンジン回転数の読み込み
とを行う。

そして、ステップＳ３において、第４図に示す目標過給
圧マツプよりアクセル操作全人〇〇に対するプライマリ
側ブロア１１下流の目標過給圧力ＰＴをエンジン回転数
の特性か′ら求め、この目標過給圧力ＰＴとなるように
ウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５をコントロー
ルユニット４６により制御する。また、第５図に示す目
標スロットル開度マツプよりアクセル操作量に対する目
標スロットル開度０丁をエンジン回転数の特性から求め
、スロットル弁１６駆動用のアクチュエータ６０をコン
トロールユニット４６により制御する。

この場合、エンジン回転数が例えば１５００ｒｐｍ＋付
近の低回転時には、目標過給圧マツプより目標過給圧力
ＰＴを下げる（排気抵抗を減らす）一方、目標スロット
ル開度マツプより目標スロットル開度０丁を上げて（吸
気抵抗を減らして）、コントロールユニット４６による
スロットル弁１６駆動用のアクチュエータ６０を制御す
ることによりトルクを稼ぐ（低回転時はウェストゲート
弁２７の開度を徐々に閉じ側に制御してエンジン回転数
の上昇を待つ）。また、エンジン回転数が例えば６００
０ｒｐｎ付近の高回転時には、目標過給圧マツプより目
標過給圧力ＰＴを上げる（排気抵抗を増やす）一方、目
標スロットル開度マツプより目標スロットル開度θＴを
下げて（吸気抵抗を増やして）、コントロールユニット
４６によるウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５を
制御することによりトルクを稼ぐ（高回転時はスロット
ル弁１６の開度に余裕を持たせて次の加速に備えたトル
ク余裕を残しておく）。

上記ステップＳ３の後、ステップＳ４において、アクセ
ル操作量センサ６４からのアクセル操作量ＡＣＣＩの経
時的な読み込みを続ける。そして、ステップＳ５におい
て、ステップＳ２によるアクセル操作ｆｆｉ　ＡＣＣが
ステップＳ４によるアクセル操作量ＡＣＣＩに変わった
のを確認し、その両操作ｆｆ１Ａｃｃ、ＡｃＣ１の時間
当りの変化ｆｆｉ　（ＡＣＣ−ＡＣＣＩ）からアクセル
操作加速度ＤＡＣＣを算出する。この場合、上記ステ、
ツブＳ４からステップＳ５への移行により、定常状態か
ら加速状態に移る時つまり運転者がアクセルを強く踏み
込んでアクセル操作速度を加速する加速要求している状
態（加速要求時）であることが判定される。

次いで、ステップＳ６では、第６図に示すように、上記
ステップＳ５において検出したアクセル操作加速度ＤＡ
ＣＣに基づいて、上記ステップＳ３においてコントロー
ルユニット４６によりスロットル弁１６駆動用のアクチ
ュエータ６０を制御していたスロットル制御ゲインＫＴ
を大きく変更するとともに、上記ステップＳ３において
コントロールユニット４６によりウェストゲート弁２７
制御用の三方弁４５を制御していた過給機制御ゲインに
閂を小さく変更する。

この場合、アクセル操作加速度ＤＡＣＣに基づいて、コ
ントロールユニット４６のスロットル制御ゲインＫＴを
所定時間のみ大きく変更するようにしても良い。また、
アクセル操作加速度ＤＡＣＣ（加速要求時）に基づいて
、第１０図に示すように、コントロールユニット４６に
よりウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５を制御し
ていた過給機制御ゲインＫＭを、上記ステップＳ５にお
いてスロットル弁１６駆動用のアクチュエータ６０をコ
ントロールユニット４６により制御する大きく変更した
スロットル制御ゲインＫＴに比して、その差が徐々に増
大するように変更せしめても良い。

しかる後、ステップＳ７において、スロットル弁開度セ
ンサ６２により加速過渡状・態に移行しつつある加速要
求時におけるスロットル弁開度ｅを読み込む。そして、
ステップＳ８において、定常状態時における目標スロッ
トル開度ｅＴから加速要求時におけるスロットル弁開度
ｅを減算してスロットル弁開度の偏差Ｅθを求め、スロ
ットル弁１６駆動用のアクチュエータ６０への制御信号
ｅＯＵＴをＰＩＤ制御により算出する。すなわち、ＰＩ
Ｄ制御は、今回の偏差Ｅｅから前回の偏差Ｅｅ１を減算
して比例ゲインｃｐ−を積算したものと、積分ゲインＧ
ｌ　−と今回の偏差Ｅｅとを積算したものと、今回の偏
差Ｅｅから前回の偏差ＥＣ３１を２倍したものを減算し
た後に前々回の偏差Ｅθ２を加算して微分ゲインＧｏ　
＋を積算したものとをそれぞれ加算してスロットル制御
ゲインＫＴを積算したものにさらに制御信号ｅ　ＯＵＴ
を加算することによって制御信号θＯＵＴを算出する。

この場合、コントロールユニット４６には、次回の制御
に備えて今回の偏差Ｅθを前回の偏差Ｅｅｌとして、ま
た、前回の偏差Ｅｅｌを前々回の偏差Ｅθ２としてそれ
ぞれ記憶させておく。

その後、ステップＳ９において、上記ステップＳ８で算
出した。スロットル弁１６駆動用のアクチュエータ６０
への制御信号ｅ　ＯＵＴが、スロットル弁１６を全閉さ
せるようにスロットル弁１６駆動用のアクチュエータ６
０を制御する制御信号ｅＭＩＮよりも小さいか否かを判
定し、この判定が制御信号θＭＩＮと等しいＮｏである
場合には、そのままステップＳｌ＋に進む一方、制御信
号θＭＩＮよりも小さいときには、ステップＳＩＯで制
御信号ｅＯＵＴを制御信号θＭＡＮに置換してスロット
ル弁１６駆動用のアクチュエータ６０によるスロットル
弁１６の閉弁臨界位置を設定する。

この場合、上記ステップＳ８で算出した。スロットル弁
１６駆動用のアクチュエータ６０への制御信号ｅ　ＯＵ
Ｔは、スロットル弁１６を全開させるようにスロットル
弁１６駆動用のアクチュエータ６０を制御する制御信号
ｅ　ＭＡＸよりも大きい値の制御信号であってもよい。

一方、ステップＳ１１において、スロットル弁開度セン
サ６２により加速過渡状態に移行しつつある加速要求時
におけるプライマリ側ブロア１１下流の過給圧Ｐ１を読
み込む。そして、ステップＳ１２において、定常状態時
におけるプライマリ側ブロア１１下流の目標過給圧ＰＴ
から加速要求時におけるプライマリ側ブロア１１下流の
過給圧Ｐｌを減算してプライマリ側ブロア１１下流の過
給圧の偏差ＥＰを求め、ウェストゲート弁２７制御用の
三方弁４５スロツトル弁１６への制御信号ＰＯＵＴをＰ
ＩＤ制御により算出する。すなわち、ＰＩＤ制御は、今
回の偏差ＥＰから前回の偏差ＥＰＩを減算して比例ゲイ
ンＧｐ　＋を積算したものと、積分ゲインＧｌ　−と今
回の偏差ＥＰとを積算したものと、今回の偏差ＥＰから
前回の偏差ＥＰＩを２倍したものを減算した後に前々回
の偏差ＥＰ２を加算して微分ゲインＣＯ＋を積算したも
のとをそれぞれ加算してスロットル制御ゲインＫＴを積
算したものにさらに制御信号Ｐ　ＯＵＴを加算すること
によって制御信号Ｐ　ＯＵＴを算出する。この場合、コ
ントロールユニット４６には、次回の制御に備えて今回
の偏差ＥＰを前回の偏差ＥＰＩとして、また、前回の偏
差ＥＰＩを前々回の偏差ＥＰ２としてそれぞれ記憶させ
ておく。

その後、ステップＳＩ３において、上記ステップＳＩ２
で算出した。ウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５
への制御信号Ｐ　ＯＵＴが、ウェストゲート弁２７を全
閉させるようにウェストゲート弁２７制御用の三方弁４
５を制御する制御信号Ｐ　ＭＡＸよりも大きいか否かを
判定し、この判定が制御信号Ｐ　ＭＡＸと等しいＮＯで
ある場合には、そのままステップＳＩ５に進む一方、制
御信号Ｐ　ＭＡＸよりも大きいときには、ステップＳ１
４で制御信号Ｐ　ＯＵＴを制御信号Ｐ　ＭＡＸに置換し
てウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５によるウェ
ストゲート弁２７の閉弁臨界位置を設定する。一方、ス
テップＳ１５において、上記ステップＳ＋２で算出した
。ウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５への制御信
号Ｐ　ＯＵＴが、ウェストゲート弁２７を全開させるよ
うにウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５を制御す
る制御信号ＰＭＩＮよりも小さいが否かを判定し、この
判定が制御信号Ｐ　ＭＩＮと等しいＮ。

である場合には、そのままステップＳ＋７に進む一方、
制御信号ＰＭＩＮよりも小さいときには、ステップＳＩ
６で制御信号ＰＯυＴを制御信号Ｐ　ＭＩＮに置換して
ウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５によるウェス
トゲート弁２７の開弁臨界位置を設定する。

そして、ステップＳＩ７において、上記ステップＳ８で
算出した。スロットル弁１６駆動用のアクチュエータ６
０への制御信号θＯＵＴと、ステップＳ１２で算出した
。ウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５への制御信
号Ｐ　０ＩＪＴとをそれぞれ出力し、再びステップＳ１
に戻ることを繰り返す。この場合、上記ステップＳ１２
で算出した。ウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５
スロツトル弁１６への制御信号Ｐ　ＯＵＴは、スロット
ル弁１６駆動用のアクチュエータ６０への制御信号ｅ　
ＯＵＴよりも遅れ気味に出力される。

よって、加速要求時におけるアクセル操作加速度によっ
て、第７図に示すように、アクセル開度が加速過渡状態
になると、フントロールユニット４６は、第８図に示す
ように、加速要求時にアクセル操作量センサ６４により
検出したアクセル操作加速度に基づき大きく変更された
スロットル制御ゲインＫＴによる制御信号ｅ　ＷＡＸよ
りも大きい値の制御信号ｅＯυＴでスロットル弁１６駆
動用のアクチュエータ６０をオーバシュートさせるよう
に制御して、スロットル弁開度を速やかに目標スロット
ル開度ｅＴに近付けるようにしている。−方、アクセル
開度が加速過渡状態になると、コントロールユニット４
６は、第９図に示すように、加速要求時にアクセル操作
量センサ６４により検出したアクセル操作加速度、に基
づき小さく変更された過給圧制御ゲインＫＭによる制御
信号ｅ　ＯＵＴでウェストゲート弁２７制御用の三方弁
４５を暫く開状態に保持したのち閉状態となるように制
御して、プライマリ側ブロア１１下流の過給圧を遅れ気
味に目標過給圧ＰＴに近付けるようにしている。

また、上記ステップＳ６により、加速要求時にスロット
ル制御ゲインθＴを大きく変更するゲイン変更部７２が
構成されている。また、上記ステップＳ８ないしステッ
プＳＩＯにより、ウェストゲート弁２７制御用の三方弁
４５を制御する過給圧制御手段７２が構成されている。

さらに、ステップＳＩ２ないしステップＳ１６により、
スロットル弁１６駆動用のアクチュエータ６０を制御す
るスロットル制御手段７３が構成されている。

したがって、上記実施例では、加速要求時のアクセル操
作量センサ６４からの出力により検知されるアクセル操
作加速度に基づいてスロットル制御手段７３のスロット
ル制御ゲインＫＴが制御ゲイン変更部７１により大きく
変更されるので、加速要求時の踏み込み始めから踏み込
み終了までの過渡状態におけるアクセル操作加速度をス
ロットル制御手段７３により検出すると、スロットル弁
１６駆動用のアクチュエータ６０への制御信号θＯＵＴ
によりスロットル弁１６がオーバーシュートするように
全開方向へ速やかに駆動せしめられることになり、加速
要求時に排気ターボ過給機に依存していたもののように
タイムラグが生じて応答遅れを招くことなく、加速要求
時には滑らかな加速を行うことができる。

また、アクセル操作加速度ＤＡＣＣに基づいて、スロッ
トル制御手段７３のスロットル制御ゲインに丁を所定時
間のみ大きく変更するようにすれば、加速要求時の踏み
込み始めから踏み込み終了までの間における過渡状態で
あるアクセル操作加速度をスロットル制御手段７３によ
り検出すると、スロットル弁１６駆動用のアクチュエー
タ６０への制御信号ｅ　ＯＵＴによりスロットル弁１６
がオーバーシュートするように全開方向へ速やかに駆動
せしめられて、加速要求時の立上がり（レスポンス）を
良好なものにすることができる。

さらに、加速要求時に過給圧制御手段７２によりウェス
トゲート弁２７制御用の三方弁４５を制御していた過給
機制御ゲインＫＭを小さく変更したので、プライマリ側
フロア１１下流の過給圧目標過給圧が小さくなるように
調整つまり排気夕一ボ過給機のタービンへの排気ガスの
流量が少なめに調整されて、加速要求時の排気ターボ過
給機による依存度が小さく抑えられることになり、加速
立上がり時などの力の出ない領域（排気動圧の少ない領
域）で排気ターボ過給機に無理に依存させる加速を防止
して燃料消費率を低減させることができる。また、加速
要求時の過給圧制御ゲインに閂を、大きく変更したスロ
ットル制御ゲインＫＴに比して、その差が徐々に増大す
るように変更せしめたものにおいても同一の作用・効果
が得られる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例を包含するものである。

例えば、上記実施例では、シーケンシャルターボタイプ
の排気ターボ過給機付エンジンに適用したものを示した
が、第１１図に示すように、シングルターボタイプの排
気ターボ過給機付エンジンに適用しても良いのは勿論で
ある。尚、図中、上記実施例と同一の部分については同
一の符号を付してその詳細な説明を省略する。そして、
排気ターボ過給機の符号はプライマリ側排気ターボ過給
機のものと同一の符号を付している。

（発明の効果） 以上の如く、請求項（１）に係る過給機付エンジンの制
御装置によれば、スロットル制御手段に、加速要求時に
アクセル操作量検出手段に基づく制御のゲインを大きく
変更する制御ゲイン変更部を設けたので、加速要求時の
踏み込み始めから踏み込み終了までの過渡状態における
アクセル操作加速度を検出してスロットル弁をスロット
ル弁駆動手段により吸気抵抗の最も少ない全開位置まで
速やかに駆動せしめることになり、加速要求時に滑らか
な加速を行うことができる。

また、請求項（２）に係る過給機付エンジンの制御装置
によれば、スロットル制御手段に、加速要求時にアクセ
ル操作量検出手段に基づく制御のゲインを所定時間のみ
大きく変更する制御ゲイン変更部を設けたので、加速要
求時の踏み込み始めから踏み込み終了までの過渡状態に
おけるアクセル操作加速度を検出してスロットル弁をス
ロットル弁駆動手段により全開位置まで速やかに駆動せ
しめて、加速要求時の立上がりを良好なものにすること
ができる。

さらに、請求項（３）に係る過給機付エンジンの制御装
置によれば、加速要求時において、過給圧制御手段の制
御のゲインを、大きく変更されるスロットル制御手段の
制御ゲインに比してその差が増大するように控え目に変
更せしめたので、加速要求時に排気ターボ過給機のター
ビンへの排気ガスの流量が少なめに調整されて排気ター
ボ過給機による依存度が小さく抑えられ、加速立上がり
時などに排気ターボ過給機により無理に加速を依存させ
ることを防止して、燃料消費率の低減化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 そして、第２図ないし第９図は本発明の実施例を示し、
第２図は過給機付エンジンの全体構成図、第３図はスロ
ットル弁開度制御および過給圧制御のフローチャート図
、第４図はアクセル操作量に対する目標過給圧力をエン
ジン回転数特性より求める目標過給圧マツプ図、第５図
はアクセル操作量に対する目標スロットル開度をエンジ
ン回転数特性より求める目標スロットル開度マツプ図、
第６図はスロットル制御ゲインおよび過給制御ゲインの
加速要求時における変更を示す図、第７図は加速要求時
におけるアクセル開度特性を示すタイムチャート図、第
８図は加速要求時におけるスロットル開度特性を示すタ
イムチャート図、第９図は加速要求時におけるウェスト
ゲート弁開度特性を示すタイムチャート図である。また
、第１０図および第１１図は本発明の変形例を示し、第
１０図は第６図相当図、第１１図は第２図相当図である
。 また、第１２図ないし第１４図は変形例を示し、第１２
図は第７図相当図、第１３図は第９図相当図、第１４図
は第８図相当図である。 １・・・エンジン ４．６・・・排気ターボ過給機 ５．７・・・タービン １６・・・スロットル弁 ２７・・・ウェストゲート弁（過給圧調整手段）４６・
・・コントロールユニット ６０・・・アクチュエータ （スロットル弁駆動手段） ６１・・・エンジン回転数センサ （エンジン回転数検出手段） ６４・・・アクセル操作量センサ （アクセル操作量検出手段） ７１・・・制御ゲイン変更部 ７２・・・スロットル弁制御手段 ７３・・・過給圧制御手段 特　許　出　願　人　　　　　マツダ株式会社代　　　
　理　　　　人　　　　　　前　１）　弘ほか２名 第 １２ 図 第 ４ 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出
   手段と、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出
   手段と、排気ガスによって駆動するタービンにより吸気
   を加圧してエンジンを過給する排気ターボ過給機と、該
   排気ターボ過給機のタービンへの排気ガスの流量を調整
   する過給圧調整手段と、上記エンジン回転数検出手段と
   アクセル操作量検出手段とにより検出した両検出値に対
   応した目標過給圧となるよう、上記過給圧調整手段を制
   御する過給圧制御手段とを備えた過給機付エンジンにお
   いて、スロットル弁を駆動するスロットル弁駆動手段と
   、上記エンジン回転数検出手段およびアクセル操作量検
   出手段により検出した両検出値に対応した目標開度にな
   るよう、上記スロットル弁駆動手段を制御するスロット
   ル制御手段とを備えており、該スロットル制御手段は、
   加速要求時に上記アクセル操作量検出手段に基づく制御
   のゲインを大きく変更する制御ゲイン変更部を有してい
   ることを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。
2. （２）スロットル制御手段は、加速要求時にアクセル操
   作量検出手段に基づく制御のゲインを所定時間のみ大き
   く変更する制御ゲイン変更部を有している請求項（１）
   記載の過給機付エンジンの制御装置。
3. （３）加速要求時において、過給圧制御手段の制御のゲ
   インは、大きく変更されるスロットル制御手段の制御ゲ
   インに比して、その差が増大するように変更されている
   請求項（１）記載の過給機付エンジンの制御装置。