JPH03194124A - 過給機を備えた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） 本発明は過給機を備えたエンジンの制御装置に関し、主
として運転性の向上対策に関する。

（従来の技術） 従来、過給機付きエンジンとして、特公昭６２５３６９
０号公報に開示されるように、エンジンの吸気通路に機
械式過給機を設け、この機械式過給機の駆動軸をエンジ
ンの出力軸に連結し、この機械式過給機によってエンジ
ンを過給するようにしたものが知られている。この場合
、機械式過給機の駆動軸とエンジン出力軸との間に電磁
クラッチを設け、エンジンの低負荷域には電磁クラッチ
を分離して機械式過給機をエンジンの出力軸に対して非
接続状態にし、機械式過給機を不作動にして燃費の向上
を図る一方、エンジンの高負荷域には電磁クラッチを連
結して機械式過給機をエンジンの出力軸に対して接続状
態にし、機械式過給機を作動させて出力の向上を図るこ
とも可能である。

（発明が解決しようとする課題） このような過給機付きエンジンでは、運転領域に機械式
過給機のＯＮ−ＯＦＦラインを設定しておき、この０１
１−ＯＦＦラインを境界にして低負荷側で電磁クラッチ
を分離し、高負荷側で電磁クラッチを連結することが行
われる。

その場合、車速が低いときは、運転者の操作によるアク
セル開度の変動頻度が多くて頻繁に上記ＯＮ−ＯＦＦラ
インを跨ぐので、電磁クラッチの分離、連結が頻繁に繰
り返されてハンチングが発生するおそれがある。これで
は乗員にギクシャク感を与えて運転フィーリングを悪く
させるし、燃費も悪くなる。特に吸気圧力に基づいて電
磁クラッチを分離、連結するものでは、緩加速でもアク
セルを踏み込んだ瞬間に吸気圧力が上昇するために電磁
クラッチが即座に連結してしまい、ハンチングが発生し
易い。

一方、車速が高いときは、運転者の操作によるアクセル
開度の変動頻度が少ないので、上述したようなハンチン
グのおそれは少ない。この高車速時では、加速すべくア
クセル開度を増したときに電磁クラッチを即座に連結さ
せて加速性を高め、運転フィーリングを高めたいという
要求がある。

また電磁クラッチが分離する領域を適切に設定して燃費
の向上を達成したいという要求もある。

上記目的を達成するため、本発明では、通常走行状態を
基準として、低車速時には、電磁クラッチの分離、連結
が起き難くしてハンチングの発生を防止する一方、高車
速時には、電磁クラッチの分離、連結を即座に行って加
速性の向上環を図ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明では、電磁クラッチな
どの切換手段を切換えるためのＯＮ−ＯＦＦラインを車
速が大きいほどロード・ロードラインに近づけるように
している。

具体的に、本発明の講じた解決手段は、第１図に示すよ
うに、吸気通路に設けられ、エンジンの出力軸によって
駆動される機械式過給機６と、この機械式過給機６をエ
ンジン出力軸に対して接続状態または非接続状態に切換
える切換手段１５とエンジン負荷を検出する負荷検出手
段３３と、車速を検出する車速検出手段３５と、上記負
荷検出手段３３および車速検出手段３５の出力を受け、
運転領域に設定されたＯＮ−ＯＦＦラインを境界にして
切換手段を切換える制御手段４１とを備えている。そし
て、制御手段４１におけるＯＮ−ＯＦＦラインを、車速
が大きいほどロード・ロードラインに近づくように設定
する構成としたものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、負荷検出手段３３およ
び車速検出手段３５の検出に基づいて制御手段４１によ
って切換手段１５が制御され、ＯＮ−ＯＦＦラインを境
界にして機械式過給機６がエンジン出力軸に対して接続
状態または非接続状態に切換えられる。

その場合、制御手段４１におけるＯＮ−ＯＦＦラインが
、車速が大きいほどロード・ロードラインに近づく。こ
のため、市街地走行時などの低車速時には、ＯＮ−ＯＦ
Ｆラインがロード・ロードラインから離れるので、運転
者の操作によるアクセル開度の変動頻度が多くてもＯＮ
−ＯＦＦラインを跨ぐ頻度が少なくなり、切換手段１５
における切換操作の繰り返しによるハンチングの発生が
防止される。よって運転フィーリングの向上および燃費
の向上が図られる。また、郊外地走行時などの高車速時
には、○Ｎ−０ＦＦラインがロード・ロードラインに近
づくので、加速すべくアクセル開度を増したときに切換
手段１５が即座に接続状態側に切換って加速性が高まり
、運転フィーリングが向上する。しかも切換手段の非接
続状態側領域が広く確保されるので、燃費が向上する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例に係る制御装置を備えた過給機
付きエンジンの概略構成を示す。このエンジンは車載エ
ンジンであって、オートマチック式のトランスミッショ
ンが連結されている。同図において、１はエンジンに吸
気を供給するための吸気通路であって、該吸気通路１の
一端はエアクリーナ２を介して大気に開放され、他端は
エンジンの燃焼室に接続されている。

上記吸気通路１には、エンジンによって駆動される機械
式過給機６が設けられている。該機械式過給機６は、い
わゆるネジ式の機械式過給機（リショルム・タイプの過
給機）であって、内部圧縮を伴うものであり、吸入口か
ら吸い込んだ吸気を所定の内部圧縮比でもって加圧して
吐出口から吐出するようにしている。また、２１はバイ
パス通路であって、上記機械式過給機６をバイパスする
ように吸気通路１に設けられている。そして、該バイパ
ス通路２１の過給機吸入側接続部よりも吸気上流側の吸
気通路１には一次側スロットル弁４が設けられており、
吸気の流量を、その開度に応じて調節するようにしてい
る。また、上記バイパス通路２１の過給機吸入側接続部
と機械式過給機６との間の吸気通路］には、二次側スロ
ットル弁５が設けられており、機械式過給機６に供給さ
れる吸気の流量を、その開度に応じて絞るようにしてい
る。ここで、該バイパス通路２１の過給機吸入側接続部
よりも吸気上流側の吸気通路１（第２図のＡの範囲）の
通路面積と、上記バイパス通路２１の過給機吸入側接続
部と機械式過給機６との間の吸気通路１（第２図のＢの
範囲）の通路面積とは略同じに設定されている。そして
、二次側スロットル弁５の開度は一次側スロットル弁４
の開度よりも小さく設定されていて、二次側スロットル
弁５によって上記−次側スロットル弁４による吸気流量
の絞り量よりも更に吸気流量を所定量絞るように設定さ
れている。さらに、３は一次側スロッＩ・ル弁上流の吸
気通路１に設けられ、吸気流量を検出するためのエアフ
ロメータ、７は機械式過給機下流の吸気通路１に設けら
れ、吸気を冷却するためのインタークーラ、８は該イン
タークーラ下流の吸気通路１に設けられたサージタンク
、９は該サージタンク下流の吸気通路１に設けられ、吸
気に燃料を噴射供給するための燃料噴射弁である。

上記−次側スロットル弁４及び二次側スロットル弁５の
回動軸４　ａ　ｓ　５　ａには、第一ロツド部材］２お
よび第二ロッド部材１３がそれぞれ連結され、該第−ロ
ット部材］２の先端にアクセルペダル（図示せず）が連
結されており、アクセル開度の増大、つまりエンジンの
要求出力の増大に応じて一次側スロットル弁４の開度が
変化するようになっている。また、第二ロッド部材１３
にはアクチュエータ３１が連結されている。該アクチュ
エタ３１は、コントロールユニット３２によってエンジ
ン運転状態に応じて制御される。

第２図において、３３は一次側スロットル弁４の開度を
検出する負荷検出手段としての開度センサ、３４はエン
ジンの回転数を検出するための回転数センサ、３５は車
両の速度を検出する車速検出手段としての車速センサで
あって、これらのセンサ３３，３４．３５の出力信号は
、上記エアフローメータ３の出力信号と共にコントロー
ルユニツー・３２に入力されている。

また、上記機械式過給機６の回動軸６ａは、切換手段と
しての電磁クラッチ１５を介して、公知の可変プーリ機
構１６に連結されている。該可変プーリ機構１６は、そ
のピッチ径を可変とする機能を有しており、エンジンに
よって駆動される。

該電磁クラッチ１５は機械式過給機６を接続状態と非接
続状態とに切り換える。この電磁クラッチ１５は上記コ
ントロールユニット３２によって制御される。すなわち
、電磁クラッチ１５をＯＮすることによってエンジン駆
動力が機械式過給機６に伝達される接続状態になって、
エンジンが過給されてエンジン出力が確保される一方、
電磁クラッチ１５をＯＦＦすることによってエンジン駆
動力が機械式過給機６に伝達されない非接続状態になっ
て、吸気がバイパス通路２１によってエンジンに供給さ
れ、機械式過給機６に吸収される動力がなくなって燃費
が低減される。

上記バイパス通路２１の途中には、ダイヤフラム装置２
２によって開閉制御される開閉弁２３が設けられている
。該ダイヤフラム装置２２は、ケシング２２ａと、該ケ
ーシング内に配設されたダイヤフラム２２ｂと、該ダイ
ヤフラム２２ｂに０ よって区画形成された第−室２２ｃおよび第二室２２ｄ
と、該第二室２２ｄに縮装されたスプリング２２ｆと、
ダイヤフラム２２ｂに一端か固着されたロッド２２ｅと
を備え、該ロッド２２ｅの他端が開閉弁２３に連結され
ている。また、上記第二室２２ｄは負圧通路２５を介し
てサージタンク８に連結されている。これによって、サ
ージタンク８内の負圧が設定値以上であればダイヤフラ
ム２２ｂがスプリング２２ｆのスプリング力に抗して偏
位し、開閉弁２３を開作動させるようになっている。

次に、上記コントロールユニット３２の制御を第３図お
よび第４図に基づいて説明する。第３図において、スタ
ート後、ステップＳ１で電磁クラッチ１５がＯＦＦして
いるか否かの判定を行う。

そして、電磁クラッチ１５がＯＮＬでいるときはそのま
まステップＳ７に進む。一方、電磁クラッチ］５がＯＦ
ＦしているときはステップＳ２で車速およびスロットル
弁開度を、ステップＳ３で外気温および気圧をそれぞれ
読み込む。そして、ス１ チップＳ４で電磁クラッチ］５をＯＦＦからＯＮに切換
えるためのライン、つまりＯＮ−ＯＦＦラインを決定す
る。このＯＮ−ＯＦＦラインは、第４図のマツプに実線
で示すとうりである。次いで、ステップＳ５でスロット
ル弁開度か、ＯＮ−ＯＦＦラインにおける車速に応じた
設定スロットル弁開度よりも大きく、または等しいか否
かを判定する。そして、設定スロットル弁開度よりも大
きい、または等しいときにはステップＳ６で電磁クラッ
チ１５をＯＮしてからステップＳ７に進む。一方、設定
スロットル弁開度よりも小のときにはステップＳ２に戻
り、電磁クラッチ］５をＯＦＦのままにする。

一方、上記ステップＳ７に進むと、このステップで車速
およびスロットル弁開度を、ステップＳ８で外気温およ
び気圧をそれぞれ読み込む。そして、ステップＳ９で上
記ステップＳ４とは逆に電磁クラッチ１５をＯＮからＯ
ＦＦに切換えるための０１１−ＯＦＦラインを決定する
。このＯＮ→ＯＦＦ用ラインは用土インＦＦ→ＯＮ用ラ
インに対２ してヒステリシスをもって設定されている。次いて、ス
テップＳＩＧでスロットル弁開度が、ＯＮＯＦＦライン
における車速に応じた設定スロットル弁開度よりも小さ
く、または等しいか否かを判定する。そして、設定スロ
ットル弁開度よりも小さい、または等しいときにはステ
ップＳ＋＋で電磁クラッチ１５をＯＦＦしてからステッ
プＳ２に戻る。一方、設定スロットル弁開度よりも大の
ときにはステップＳ７に戻り、電磁クラッチ１５をＯＮ
のままにする。

以上のフローによって、負荷検出手段（開度センサ）３
２および車速検出手段（車速センサ）３５の出力を受け
、運転領域に設定されたＯＮ−ＯＦＦラインを境界にし
て切換手段（電磁クラ・ソチ）］５を切換える制御手段
４１を構成している。

ここで、第４図に示すように、上記ＯＮ−ＯＦＦライン
は、車速が大きいほどロード・ロードラインＲＬに近づ
くように設定されている。

したがって、上記実施例においては、０１１−ＯＦＦラ
インを境界にして機械式過給機６がエンジ］３ ン出力軸に対してＯＮまたはＯＦＦに切換えられるので
、燃費の向上および出力の向上を図ることができる。

その場合、ＯＮ−ＯＦＦラインが、車速が大きいほどロ
ード・ロードラインＲＬに近づくので、市街地走行時な
どの低車速時には、ＯＮ−ＯＦＦラインがロード・ロー
ドラインＲＬから離れるので、運転者の操作によるアク
セル開度の変動頻度が多くてもＯＮ−ＯＦＦラインを跨
ぐ頻度が少なくなり、電磁クラッチ１５における切換操
作の繰り返しによるハンチングの発生が防止される。よ
って、運転フィーリングの向上および燃費の向上が図ら
れる。

また、郊外地走行時などの高車速時には、ＯＮＯＦＦラ
インがロード・ロードラインＲＬに近づくので、加速す
べくアクセル開度を増したときに電磁クラッチ１５が即
座にＯＮに切換って加速性が高まり、運転フィーリング
が向上する。しかも電磁クラッチ１５のＯＦＦ領域が広
く確保されるので、燃費が向上する。

４ サラに、」二記コントロールユニット てトランスミッションのシフト位置か制御される。

第４図にその制御マツプを示す。同図において、−点の
仮想線で示したのはシフトアップ時の切換ラインであっ
て、シフト段で示すと、図で左から１速→２速、２速→
３速、３速→４速、４速→４速ロツクアツプである。ま
た、二点の仮想線で示したのはシフトダウン時の切換ラ
インであって、図で右から、４速−４速ロツクアツプ、
３速−４速、２速−３速、１速−２速である。ここに破
線で示したラインは機械式過給機６が装備されていない
エンジンにおけるシフトダウン時の切換ラインである。

すなわち、機械式過給機６が装備されていないエンジン
に較べて機械式過給機６が装備されているエンジンでは
、シフトの切換ラインの勾配が大きく設定される傾向に
ある。これは、機械式過給機６の装備によってエンジン
の出力トルクが向上するため、同一車速において、より
高速段での走行が可能になることによる。このことによ
り、機械式過給機６が装備されたエンジンでは、５ シフトアップ、シフトダウンが起り難くなって走行フィ
ーリングの向上、燃費の向上を図ることができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の過給機を備えたエンジン
の制御装置によれば、吸気通路に設けられ、エンジンの
出力軸によって駆動される機械式過給機と、この機械式
過給機をエンジン出力軸に対して接続状態または非接続
状態に切換える切換手段とを設け、運転領域に設定され
たＯＮ−ＯＦＦラインを境界にして上記切換手段を切換
えるとともに、車速が大きいほど上記ＯＮ−ＯＦＦライ
ンをロード・ロードラインに近づけるようにしたので、
切換手段の切換制御により燃費の向上および出力の向上
という基本的効果を得るとともに、市街地走行時などの
低車速時には切換手段における切換操作の繰り返しによ
るハンチングの発生が防止されて、運転フィーリングの
向上および燃費の向上を図ることができる一方、郊外地
走行時などの高車速時には加速すべくアクセル開度を増
し６ たときに切換手段が即座に接続状態側に切換って加速性
が高まり、運転フィーリングを向上できるとともに切換
手段の非接続状態側領域が広く確保されて燃費を向上で
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。 第２図以下は本発明の実施例を例示し、第２図は全体概
略構成図、第３図はコントロールユニットの制御を示す
フローチャート図、第４図は制御マツプ図である。 ６・・・機械式過給機 ５・・・電磁クラッチ（切換手段） ３・・・開度センサ（負荷検出手段） ５・・・車速センサ（車速検出手段） １・・・制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気通路に設けられ、エンジンの出力軸によって
   駆動される機械式過給機と、 この機械式過給機をエンジン出力軸に対して接続状態ま
   たは非接続状態に切換える切換手段と、 エンジン負荷を検出する負荷検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 上記負荷検出手段および車速検出手段の出力を受け、運
   転領域に設定されたＯＮ−ＯＦＦラインを境界にして切
   換手段を切換える制御手段とを備え、 この制御手段におけるＯＮ−ＯＦＦラインは、車速が大
   きいほどロード・ロードラインに近づくように設定され
   ていることを特徴とする過給機を備えたエンジンの制御
   装置。