JPH0343644A - 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〕 本発明は過給機付エンジンの制御装置に関し、特に詳細
には吸気管圧力に応じて過給機のコンプレッサをバイパ
スする通路を開閉制御しかつ燃料カットの制御を行う制
御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の過給機付エンジンの制御装置は、過給機のコンプ
レッサの吐出圧がある値に達するとウェストゲートバル
ブが開いて過給機のタービンをバイパスする排気側バイ
パス通路を開き、エンジンからの排気ガスのタービンへ
の導入量を凍じ、これにより過給圧が所定値を超えない
ようにしてエンジンの破損や触媒コンバータの焼損を防
止していた。又、ウェストゲートバルブが故障した場合
を想定して、吸気管圧力が燃料カット判定圧力以上にな
ると燃料カットを行って過給圧の上昇を抑制していた。

これにより、過給圧が過昇することによりエンジンが高
回転となってノッキングを頻繁に発生して破損したり、
排気系の触媒コンバータが過熱により焼損したりする事
を防止していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の過給機付エンジンの制御装置では、吸気管内の圧
力を検出する圧力センサの出力値と比較するための燃料
カット判定圧力値と圧力センサの故障判定を行うための
圧力センサ故障判定値との差即ちこの判定値差に対応す
る吸気管圧力差７は余り大きくない、このために、ウェ
ストゲートバルブ等が故障して急激に吸気管圧力が上昇
した場合、燃料カットを行ってもしばらくの間過給され
るために吸気管圧力は更に上昇して圧力センサ故障判定
圧力以上となってしまう。このため、過給機付エンジン
の制御装置は、圧力センサの故障と判定し、エンジン回
転数を表わすエンジン回転数データとスロットル弁の開
度を表わすスロットル間度値から疑似の圧力値をテーブ
ル・ルックアップにより求め、圧力センサの出力値と置
き換えて燃料供給量を演算して燃料供給を再開するので
、エンジンを破ｌ員したり、触媒コンバータを焼を具す
るなどの課題があった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされもの
で、過給機による過給圧の過昇を防止することのできる
過給機付エンジンの制御装置を得る事を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の過給機付エンジンの制御装置は、過給機と、吸
気管圧力を検出する圧力検出手段と、過給機のコンプレ
ッサをバイパスするバイパス通路と、バイパス通路を開
閉するバルブ手段と、圧力検出手段の出力信号を受けて
吸気管内の圧力が第１の所定値以上にあるときにはバル
ブ手段を開側に制御し、第１の所定値より大きい第２の
所定値以上にあるときには燃料カットを行う制御手段を
設けたものである。

〔作　用〕

本発明における制御手段は、吸気管圧力が第ｉの所定値
以上のときにバイパス通路をバルブ手段により開いて過
給圧の上昇を抑制し、第２の所定値以上のときには燃料
カットも行って過給圧の過昇を防止する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

第１図は本実施例の過給機付エンジンの制御装置の概略
構成を示す図であり、】は車両に搭載され燃焼室１ａを
有する周知のエンジンであり、吸気管２が接続されてい
る。この吸気管２には上流側よりエアクリーナ３、過給
機４のコンプレッサ４ａ、スロットル弁５、サージタン
ク６、サージタンク６内の吸気管圧力を検出し、例えば
この圧力に比例した大きさの圧力信号を出力する圧力セ
ンサ７、燃料噴射弁８が設けられている。上記燃料噴射
弁８には燃料系が接続されており、開弁時に燃料をエン
ジン１に噴射供給する。過給４ｉ！４のコンプレッサ４
ａによる過給圧の過昇を防止するためにコンプレッサ４
ａをバイパスして吸気管２のコンプレッサ４ａ下流側で
かつスロットル弁５より上流側と吸気管２のエアクリー
ナ３のクリーンサイドに接続された吸気側バイパス通路
９が設けられ、その通路断面積はリリーフバルブ１０に
よって制御される。リリーフバルブ１０は、スプリング
を設けたＡ室１０ａと、このＡ室１０ａとダイアフラム
によって分離されたＢ室１０ｂと、そのダイアフラムに
接続されたバルブ部１０ｃと、から構成されている。Ａ
室１０ａは電磁弁弐の圧力切換弁ｉｔを介して大気又は
サージタンク６に連通し、Ｂ室１０ｂはサージタンク６
に連通している。又、エンジン１には、排気管１２が設
けられ、この排気管１２には上流側から過給機４のター
ビン４ｂ、触媒コンバータ１３が設けられている。この
タービン４ｂをバイパスするように排気管１２に接続さ
れた排気側バイパス通路１４が設けられている。この排
気側バイパス通路１４は過給機４のコンプレッサ４ａの
吐出圧に応じて動作するウェストゲートバルブ１５によ
って開閉される。圧力センサ７やエンジンｌの回転数を
検出する図示しないクランク角センサやスロットル弁５
の開度を検出する図示しないスロットルセンサの各出力
信号を入力して処理するエンジンコントロールユニント
（以下、ＥＣＵと略称する。）１６は、パンテリ１７か
らキースイッチ１８を介して電力の供給を受け、燃料噴
射弁８や圧力切換弁１１を制御する。

第２図は第１図中のＥＣＵ　１６の構成を示すブロック
図である。第２図において、デジタルコンピュータ１０
０は、ＣＰＵＩ　Ｏ１、ＲＡＭ　ｌ　０２、例えばメイ
ンルーチンの処理の一部を示す第３図のフロー等をプロ
グラムにして椙納しているＲＯ？１１０３、Ａ／Ｄ変換
器１０４、デジタル信号人力用の入力ポート１０５、駆
動時間計測用のタイマ１０６、回転周期計測用のカウン
タ１０７、出力ボート１０８等から構成されている。デ
ジタルコンピュータ１００は、第１電源回路１０９から
主電力の供給を受け、又、ＲＡＭ　１０２の内容を不揮
発性とするために第２Ｎ、源回路１１０から常時電力の
供給を受けている。デジタルコンピュータ１００は、圧
力センサ７等のアナログ出力信号を波形整形等する第１
インタフェース回路１１１を介してＡ／Ｄ変換器１０４
からデジタル信号で入力し、又、クランク角センサ等の
出力パルスを波形整形等する一第２インタフェース回路
１１２を介して人力ボート１０５から人力する。デジタ
ルコンピュータ１００はこれらの信号を人力して、所定
の処理を行って出カポ−）１０Ｂから信号を出力する。

出力ボート１０８から出力される信号は出力インタフェ
ース回路１１３によって駆動信号等に変換されて燃料噴
射弁８や圧力切換弁１■を制御する。

次に第１図乃至第３図を参照して本実施例の動作につい
て説明する。キースインチ１８がＯＮにされることによ
りバッテリ１７からの電力の供給を受けたＥＣＵ１６は
動作を開始する。ＥＣＵ１６の制御によりエンジン１は
回転するが、高負荷走行時には過給機４が動作して過給
を行う。エアクリーナ３から吸入された空気は、過給機
４のタービン４ｂと連動するコンプレッサ４ａによって
加圧された後、スロットル弁５、サージタンク６を介し
て吸気管２の吸気通路を通ってエンジン１の燃ズ免室１
ａに過給される。一方、燃料は燃料噴射弁８からエンジ
ン１に流入する過給気に向けて噴射供給され、その噴射
量は圧力センサ７によって検出された吸気管圧力とクラ
ンク角センサによって検出されたエンジン回転数に基づ
いてＥＣＵ１６によって制御される。吸入後に燃焼され
た混合気の排気ガスは、エンジン１の燃焼室１ａから過
給機４のタービン４ｂ、触媒コンバータ１３を介して排
気管１２の通路から外部へ強制的に排出される。

通常時には、ＥＣＵ　１６は圧力切換弁１１を図示の通
電状態にしてサージタンク６の負圧をリリーフバルブ１
０のＡ室１０ａへ導入している。この時のＡ室１．０　
ａ及びＢ室１０ｂの圧力が等しいのでリリーフバルブ１
０のバルブ部１０ｃは閉して吸気側バイパス通路９を遮
断している。

過給機４の回転が更に高回転となり、過給機４のコンプ
レッサ４ａの吐出圧がある値に達するとウェストゲート
バルブ１５が開き、排気側バイパス通路１４を開いてエ
ンジンｌからの排気ガスのタービン４ｂへの導入量を凍
しる。これにより過給８！４の過回転を防止して過給圧
が余り高くならないようにしてエンジンの破損等を回避
する。

ここで、ＥＣＵ１６は、圧力センサ７からのアナログ圧
力検出信号をＡ／Ｄ変換器１０４によりデジタルの圧力
値Ｐｂに変換して読込み、圧力値Ｐｂ≧第３の設定（ｌ
Ｐｂ３（圧力センサ故障判定値）か否かを判定し、そう
でなければ圧力センサ７が故障していないので上記のよ
うにして燃料供給量を演算し、そうであれば圧力センサ
７の故障と判定する。圧力センサ７の故障と判定した場
合、ＥＣＵ１６は、図示しないクランク角センサとスロ
ットルセンサの両出力信号から検出したエンジン回転数
データＮｅとスロットル開度値θとに基づいてテーブル
・ルックアンプにより疑似の圧力値Ｐｂを求め、この圧
力値Ｐｂとエンジン回転数データＮｅより燃料供給量を
演算する。

ウェストゲートバルブ１５が何等かの原因で故障して排
気側バイパス通路１４が閉じ放しになった場合やその他
の何等かの原因で過給圧の制御が不能になって過給圧が
更に上昇した場合等では、圧力センサ７からの圧力値Ｐ
ｂが吸気管圧の上昇と共に大きくなってリリーフ判定圧
力値としての第１の設定値Ｐｂ１以上となる。するとＥ
ＣＵ１６は圧力切換弁１１を非通電状態にして大気圧を
リリーフバルブ１０のＡ室１０ａへ導入する。これによ
り、リリーフバルブ１０のＢ室１０ｂの過給圧がＡ室１
０ａの圧力（大気圧）に打ち勝って、リリーフバルブ１
０のバルブ部１０ｃを開き、過給機４のコンプレッサ４
ａより下流側の過給圧を吸気側バイパス通路９を通して
エアクリーナ３のクリーンサイドへリリーフして、過給
圧の過昇を防止する。更に圧力値が燃料カント判定圧力
値としての第２の設定値Ｐ　ｂ２（＞　Ｐ　ｂ　１）以
上となった場合、ＥＣｔＪ　Ｉ　６は燃料カントを行っ
て過給圧の過昇を防止する。

このＥＣＵ１６の動作について第３図により詳細に説明
する。まず、ステップＳｌでは、圧力センサ７からの又
は疑似の圧力値Ｐｂが第１の設定値Ｐｂ１以上か否かを
判定する。以上でなければ過給圧が過昇していないので
ステップＳ２にてリリーフバルブ１０を閉しるように圧
力切換弁１１をＯＮに制御し、以上ならば過給圧が過昇
気味なのでステップＳ３にてリリーフバルブＩＯを開く
ように圧力切換弁１１をＯＦＦに制御する。上記ステッ
プＳ２の処理後にステップＳ４に進み、圧力センサ７か
らの圧力（１ｊＰｂとエンジン回転数デークＮｅに基づ
いて既に算出された燃料供給量に応した幅のパルスを燃
料噴射弁８に与えて燃料噴射を行う。

上記ステップＳ３の処理後はステップＳ５に進み、上記
圧力（ｉＰｂが第２の設定値Ｐ　ｂ２（＜　Ｐｂ３）以
上か否かを判定する。以上ならばリリーフバルブ１０を
開くだけでは過給圧の抑制が足りないためにステップＳ
６に進み、燃料カットを行い、燃料噴射弁８からの燃料
供給を中止し、過給圧の上昇を折静させ、エンジン１の
破損等を確実に防止する。ステップＳ５にて以上でない
と判定すれば、リリーフバルブ１０を開くことによる過
給圧の抑制が充分なのでステップＳ４に進んで疑似の又
は圧力センサ７からの圧力値ｐｂとエンジン回転数Ｎｅ
に基づいて既に算出された燃料供給量により同様に燃料
噴射を行う。

ステップＳ４又は同Ｓ６を処理して一連の処理を終了す
る。

第４図は上記動作例を示すタイ１フフ図である。

第４図の（ａ）はサージタンク６内の吸気管圧力ＰＢの
変化を示し、実線が本実施例による場合、破線が従来例
による場合であり、ＦＢＩは第１の設定値Ｐｂｌに対応
する第１の所定値のリリーフ判定圧力、ＰＢ２は第２の
設定値Ｐｂ２に対応する第１の所定値より大きい第２の
所定値の燃料カント判定圧力、ＰＢ３は第３の設定値Ｐ
ｂ３に対応する圧力センサ故障判定圧力である。第４図
の（ｂ）はリリーフバルブ１０の開閉状態を示し、第４
図の（Ｃ）は燃料噴射のモードを示している。本実施例
では、吸気管圧力ＰＢがリリーフ判定圧力ＦＢＩ以上に
なっている間はリリーフバルブ１０は開き、それ以外は
閉している。吸気管圧力ＰＢが燃料カット判定圧力ＰＢ
２（＞ＦＢＩ）以上になっている間は燃料カットが行な
われ、それ以外は燃料噴射が行われている。

従来では、第４図の（ａ）の破線で示すように、吸気管
圧力が上昇して燃料カント判定圧力ＰＢ２以上となって
燃料カットが行われる。しかし、燃料カント後もしばら
く過給され更に圧力センサ故障判定圧力ＰＢ３（＞ＰＢ
２）以上となってしまい、再び疑似の圧力値による燃料
供給が行われる。このためにエンジンが高回転となりノ
ッキング頻度が増してエンジンを破損したり、触媒コン
バータを焼損したりする。

本実施例では、リリーフバルブ１０を開き、更に燃料カ
ットを行うために吸気管圧力ＰＢは圧力センサ故障判定
圧力ＰＢ３以上にならずに第４図の（ａ）の実線にて示
すように減圧される。よって、圧力センサ７からの圧力
値がＰｂ３以上となるのは圧力センサ７が故障したとき
のみとなる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば吸気管圧力が第１の所定
値以上のときには過給機のコンプレッサをバイパスし、
第１の所定値より大きい第２の所定値以上のときには燃
料カットを行うように構成したので、過給圧の過昇を確
実に防止でき、エンジンの破損や触媒コンバータの焼損
を確実に防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による過給機付エンジンの制
御装置の概略構成図、第２図は第１図中のＥ　ＣＵの内
部構成等を示すブロック図、第３図は上記一実施例によ
るＥＣＵの動作の要部を示すフロー図、第４図は上記一
実施例によるタイミング図である。 図中、１・・・エンジン、２・・・吸気管、４・・・過
給機、４ａ・・・コンプレツサ、５・・・スロントル弁
、７・・・圧力センサ、８・・・燃料噴射弁、９・・・
吸気側バイパス通路、１０・・・リリーフバルブ、１１
・・・圧力切換弁、１２・・・排気管、１６・・・ＥＣ
Ｕ、１７・・・パンテリ。 なお、図中同一符号は同一　又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エンジンの吸気管内に設けられたコンプレッサを有す
   る過給機と、上記コンプレッサより下流の上記吸気管内
   の圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段より
   上流側で上記コンプレッサをバイパスするように上記吸
   気管に接続されたバイパス通路と、該バイパス通路を開
   閉するバルブ手段と、上記圧力検出手段の出力信号を受
   けて、上記吸気管内の圧力が第１の所定値以上であると
   きには上記バルブ手段を開側に制御し、上記吸気管内の
   圧力が上記第１の所定値より大きい第２の所定値以上の
   ときには燃料噴射弁からの上記エンジンへの燃料供給を
   中断させる制御手段を備えた過給機付エンジンの制御装
   置。