JPH04228845A - 内燃機関用制御装置及び方法 - Google Patents

内燃機関用制御装置及び方法

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JPH04228845A
JPH04228845A JP3071916A JP7191691A JPH04228845A JP H04228845 A JPH04228845 A JP H04228845A JP 3071916 A JP3071916 A JP 3071916A JP 7191691 A JP7191691 A JP 7191691A JP H04228845 A JPH04228845 A JP H04228845A
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JP
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manifold pressure
internal combustion
control
combustion engine
engine
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JP3071916A
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English (en)
Inventor
John M Ironside
ジョン・ミカエル・アイアンサイド
David K Bryers
デイヴィッド・キンロック・ブライアーズ
David A R Willcocks
デイヴィッド・アレキサンダー・ラムセイ・ウィルコックス
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ZF International UK Ltd
Original Assignee
Lucas Industries Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/007—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジン制御装置に関す
る。かかる制御装置は火花点火または圧縮点火（ジーゼ
ル）型の内燃機関（エンジン）を制御するのに使用され
ることができる。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関は一般にエンジンの燃焼空間へ
燃焼混合物を供給するための１またはそれ以上の吸気マ
ニホールドを有している。各吸気マニホールドはエンジ
ンと燃焼混合物の供給を制御するインダクシヨン装置と
の間に配置される。該インダクシヨン装置は１またはそ
れ以上の気化器または燃料噴射装置からなることができ
そして一般にはその各々がバタフライ弁によつて通常形
成される１またはそれ以上のスロツトルを含む。伝統的
には、各バタフライ弁は車両のアクセルペダルまたは巡
航制御からの機械的な接続によつて制御された。しかし
ながら、制御ユニツトからの制御信号を受信する、電動
機のごときアクチユエータによつて各スロツトルが駆動
されるのが普通になつてきた。制御ユニツトは順次アク
セルペダルによつて作動されるセンサからのまたは巡航
制御スイツチからのエンジン出力要求信号を受信する。 それゆえドライバ作動制御と各スロツトルとの間には機
械的な接続がない。かかる装置は一般に「ドライブ・バ
イ・ワイヤ」装置と呼ばれる。
【０００３】
【発明が解決すべき課題】また、内燃機関の動力出力お
よび／または効率を改善するために加圧インダクシヨン
装置を使用することがより一般的になつてきた。加圧イ
ンダクシヨン装置は「通常の吸い込み」インダクシヨン
装置に比して各燃焼空間に供給される燃焼混合物の量を
増加するように空気をインダクシヨン装置および各マニ
ホールドを介してエンジンの燃焼空間に強制する空気圧
縮器を含んでいる。空気圧縮器を駆動するためのエネル
ギ源に依存して加圧インダクシヨン装置には２つの主要
な型式がある。いわゆる「スーパーチヤージヤ」は圧縮
器速度、かつそれゆえ出力空気圧がエンジン速度に多少
直接関係付けられるようにエンジンの出力軸によつて機
械的に駆動される。それゆえ、かかるスーパーチヤージ
ヤはエンジンによつて発生されるいくらかの動力を吸収
しかつエンジン効率を改善することなしにエンジンパワ
ー（動力）を単に増大するために使用される。いわゆる
ターボチヤージヤはエンジンからの排気ガスによつて駆
動されるタービンを含み、該タービンは圧縮器に機械的
に結合される。エンジンからの排気ガスの流れに含まれ
る幾らかのエネルギはそれゆえ圧縮器を駆動するるため
に回収されかつこれはターボチヤージヤを駆動するため
のエネルギが排気ガスから僅かにまたはエンジンからの
パワーの吸収なしに回収されるのでエンジン出力パワー
および／またはエンジン効率の増加を許容する。空気圧
縮器によつて発生された「上昇圧力」を制御するために
、「排出ゲート」、すなわち幾らかまたはすべての排気
ガスがタービンを迂回するのを許容するように制御し得
る弁を使用するのが一般的である。排出ゲートは一般に
タービンへの排気ガスの最大流量を制限しかつそれゆえ
最大上昇圧力を制限するのに使用される。
【０００４】本発明の目的はエンジン出力要求信号から
マニホールド圧力要求信号を発生する内燃機関用制御装
置および方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様によ
れば、吸気マニホールドおよびインダクシヨン装置を有
する内燃機関を制御するための内燃機関用制御装置にお
いて、該制御装置が要求された吸気マニホールド圧力を
示すマニホールド圧力要求信号を発生するためのエンジ
ン出力要求信号に応答する信号発生手段、および前記要
求された吸気マニホールド圧力と実際の吸気マニホール
ド圧力との間の差を減少するようにインダクシヨン装置
を制御するための前記マニホールド圧力要求信号に応答
する制御手段からなることを特徴とする内燃機関用制御
装置が提供される。
【０００６】前記信号発生手段が前記エンジン出力要求
信号によつてアドレスされるルツクアツプテーブルから
なることができる。前記ルツクアツプテーブルは、エン
ジン速度のごとき、エンジン作動パラメータを示す少な
くとも１つの追加の信号によつてアドレスされる。
【０００７】前記制御手段は、例えば、空気温度および
エンジン速度によつてアドレスされるルツクアツプテー
ブルの形において、前記要求された吸気マニホールド圧
力に空気密度を示す補正係数を掛けるための手段を含む
ことができる。
【０００８】前記制御手段はエンジン温度が予め定めた
公称作動範囲外であるとき前記要求された吸気マニホー
ルド圧力を制限するためのエンジン温度に応答する手段
を含むことができる。
【０００９】好ましくは、装置はエンジンノツクを検出
するための手段および検出されたノツクに応答して要求
された吸気マニホールド圧力を減少するための手段を含
んでいる。記検出手段はまたエンジンノツクの検出に応
答してエンジン点火タイミングを遅らすための手段を制
御するために配置されることができる。記減少手段はエ
ンジン出力要求信号によつてかつ好ましくは、エンジン
速度のごとき、少なくとも１つのエンジン作動パラメー
タによつてアドレスされるルツクアツプテーブルからな
ることができる。前記ルツクアツプテーブルは好ましく
は非揮発性メモリとして具体化されそしてエンジンノツ
クの場合に補正を支配条件に適合させかつ種々のパラメ
ータのドリフトを許容するように前記メモリ内に記憶さ
れた値を更新するための手段が設けられる。
【００１０】好ましくは、前記制御手段はエンジンスロ
ツトルの位置を制御するために配置される。前記制御手
段は前記マニホールド圧力要求信号によつて、かつ好ま
しくはエンジン速度のごとき少なくとも１つのエンジン
作動パラメータによつてアドレスされるルツクアツプテ
ーブルからなることができる。
【００１１】加圧インダクシヨン装置に関して、前記制
御手段は好ましくは前記要求された吸気マニホールド圧
力と実際の吸気マニホールド圧力との間の差を減少する
ように空気圧縮を制御するために配置される。ターボチ
ヤージヤの場合において、前記制御手段がターボチヤー
ジヤのタービンから排気ガスをそらすための排出ゲート
を制御するために配置される。好ましくは、前記制御手
段が開ループスロツトル制御手段および空気圧縮（上昇
圧力）の閉ループ制御手段を備えている。例えば、マニ
ホールド圧力要求信号は測定された吸気マニホールド圧
力を示す信号および排出ゲートを制御するのに使用され
るこれらの信号間の差と比較されることができる。
【００１２】本発明の第２の態様によれば、吸気マニホ
ールドおよびインダクシヨン装置を有する内燃機関を制
御するための内燃機関用制御方法において、エンジン出
力要求信号から要求された吸気マニホールド圧力を示す
マニホールド圧力要求信号を発生し、そして前記要求さ
れた吸気マニホールド圧力と実際の吸気マニホールド圧
力との間の差を減少するように前記マニホールド圧力要
求信号に応答して前記インダクシヨン装置を制御するこ
とからなることを特徴とする内燃機関用制御方法が提供
される。
【００１３】かくして吸気マニホールド圧力を基礎にし
て内燃機関を制御する制御装置を提供することができる
。これは、ターボチヤージヤを使用する強制インダクシ
ヨン装置の改善された制御を提供するような能力を含ん
でいる、従来公知のドライブ・バイ・ワイヤ装置を超え
る、種々の利点を有する。例えば、インダクシヨン装置
の部分的に開放されたスロツトルの上流に上昇圧力の予
め定めたレベルを維持することができる。例えば、スロ
ツトル位置を制御するためのルツクアツプメモリに収容
されたスロツトル位置テーブルの適宜な較正により、上
昇（ブースト）圧力はスロツトルの急激な開放に対する
改善された応答を付与するように種々の作動条件で制御
されることができる。増大されたスロツトル開放に対す
るエンジン応答の遅れを生じる「ターボラグ」として知
られる現象はそれゆえ実質上減少されることができる。 エンジンの応答および経済性は適宜な戦略を採用するこ
とにより釣り合わされることができそして２つまたはそ
れ以上の異なる戦略が、例えばドライバによつて選択さ
れるような種々の駆動モードを許容するように、スロツ
トル位置制御に関する２つまたはそれ以上の組のルツク
アツプテーブル値によつて設けられることができる。例
えば、種々のテーブルかつそれゆえ種々の制御戦略を選
択することにより、最大パワーおよびトルクを設けるた
めの「パフオーマンス」モード、燃料消費を最小にする
ための「エコノミー」モード、最大パフオーマンスと最
大燃料エコノミーとの間の種々の妥協を示す１またはそ
れ以上の中間または「通常」のモードを選択することが
できる。かかる制御は種々のギヤ比の選択を制御するよ
うにトランスミツシヨンの自動作動に接続されることが
できる。例えば、パフオーマンスモードはギヤボツクス
がより高い速度に対してより低い比を保持するこどでき
、一方エコノミーモードはギヤボツクスがより低い速度
でより高い比を選択することができる。
【００１４】加圧インダクシヨン装置に関して、制御手
段が好ましくは要求された吸気マニホールド圧力と前記
実際の吸気マニホールド圧力との間の差を減少するよう
にエンジンスロツトル位置を制御するために配置される
。好ましくは、制御手段はエンジンスロツトルの閉ルー
プ制御および空気圧縮（ブースト圧力）の開ループ制御
を備える。例えば、マニホールド圧力要求信号は測定さ
れた吸気マニホールド圧力を示す信号およびスロツトル
位置を制御するのに使用されるこれらの信号との間の差
と比較されることができる。
【００１５】好ましくは、前記制御手段はマニホールド
圧力要求信号と測定された吸気マニホールド圧力を示す
信号との間の差から要求されたスロツトル位置信号を供
給するためのスロツトル位置コントローラ、前記マニホ
ールド圧力要求信号から目標スロツトル位置信号を発生
するための手段、および前記要求されたスロツトル位置
信号と前記目標スロツトル位置信号との間の差を減少す
るように空気圧縮を制御するための手段を含んでいる。
【００１６】空気圧縮制御手段は、ターボチヤージヤ装
置の場合において、ターボチヤージヤのタービンからの
排気ガスをそらすための排出ゲートを制御するために配
置されることができる。目標スロツトル位置信号を発生
するための手段はマニホールド圧力要求信号によつて、
かつ好ましくはエンジン速度のごとき少なくとも１つの
エンジン作動パラメータによつてアドレスされるルツク
アツプテーブルからなることができる。
【００１７】かくしてマニホールド圧力がスロツトル位
置を制御することによつて制御される装置を提供するこ
とができる。これはマニホールド圧力を制御するために
上昇圧力を使用する装置より迅速かつ滑らかなエンジン
出力制御を提供する。代わりに、上昇圧力は要求された
スロツトル位置がエンジン出力要求の変化に追随するそ
の目標値に戻るように制御される。
【００１８】さらに他の利点はマニホールド圧力が高さ
に関係なくかつとくにルツクアツプテーブルの目標スロ
ツトル位置が決定された高さに関係なく正確に制御され
るということである。
【００１９】以下に、本発明を、添付図面を参照してさ
らに説明する。
【００２０】図１は吸気マニホールド２および排気マニ
ホールド３を備えた６シリンダインラインエンジン１を
示す。該エンジンはさらにエンジン速度センサ４、エン
ジン温度センサ５、およびノツクセンサ６（または例え
ば、各シリンダに１つの幾つかのノツクセンサ）を備え
ている。
【００２１】インダクシヨン装置は吸気マニホールドの
上流に配置されそして電動機８によつて制御されるバタ
フライ弁の形のスロツトル７を含んでいる。スロツトル
位置センサ９はスロツトルの位置に対応する信号を供給
する。燃料噴射手段（図示せず）はスロツトル７の下流
に配置されかつ中間冷却器１０はその密度を増加するよ
うに圧縮空気の温度を減少する熱交換器の形において設
けられる。温度センサ１７はスロツトルの下流に配置さ
れかつ吸気マニホールド２に供給される空気の温度を測
定する。
【００２２】中間冷却器１０はその羽根車がタービン１
２のロータに機械的に接続される圧縮器１１に接続され
る。該圧縮器１１およびタービン１２は排気マニホール
ド３からの排気ガスによつて駆動されているタービン１
２を備えたターボチヤージヤからなる。排出ゲート１３
は、タービン１２の速度かつそれゆえ圧縮器１１によつ
て設けられる上昇圧力を制御するように、タービン１２
を迂回する迂回通路１４を介して排気ガスの流れを制御
する。タービン１２および／または排出ゲート１３およ
び迂回通路１４を介しての排気ガスは総括的に符号１５
で示される排気装置を介して流れ出る。
【００２３】圧縮器１１の入口は空気から粒子を除去す
るための空気清浄フイルタを含むプレナム室１６に接続
される。該プレナム室１６は大気からの空気を受容する
ための入口１８を有している。
【００２４】圧力作動ダイアフラム１９は該ダイアフラ
ムの運動を制御するためのスロツトル７の下流の吸気マ
ニホールドに接続される。ダイアフラムはスロツトル７
が急速に閉止されるとき比較的高い上昇圧力での作動中
入口１８を経由して圧縮空気を大気に排出するように空
気がインダクシヨン装置からプレナム室１６に流れるの
を選択的に許容するための通路２１に配置される弁２０
に順次接続される。可変制限Ｂを有するソレノイド弁２
２は一定の制限Ａを経由して圧縮器１１から加圧された
空気を受容するように接続されかつ制御可能な圧力分割
器として作用することにより圧力作動のカプセル２３へ
の加圧空気の供給を制御する。カプセル２３は順次排出
ゲート１３の開放角度を制御する。ソレノイド弁２２は
カプセル２３に供給される圧力を制御しかつしたがつて
排出ゲート１３の開放角度を制御するようにパルス幅変
調信号によつて付勢される。
【００２５】車両ドライバの足によつて作動されるアク
セルペダル２４はエンジン１を制御するためのドライバ
要求信号を供給するように位置センサ２５に接続される
。巡航制御が存在するならば、ドライバ要求信号は巡航
制御から選択的に供給されることができる。ドライバ要
求信号はまた、例えば牽引またはホイールスピンが行わ
れるのを許容するように変調されることができる。
【００２６】図２および図３に示される制御装置は種々
の異なる信号によつてアドレスされるパラメータの２次
元マツプを含んでいる読み取り専用メモリの形の複数の
ルツクアツプテーブルからなる。２次元アドレス平面内
のパラメータの密度は正確な出力値が得られるのを可能
にするのに十分である。必要または望ましいならば、補
間法がマツプのアドレスされた点から移動される点にお
いてより正確なパラメータ値を達成するために使用され
ることができる。
【００２７】制御装置は位置センサ２５（または他の発
生源）からのドライバ要求信号およびエンジン速度セン
サ４からのエンジン速度信号によつてアドレスされるマ
ニホールド圧力基礎要求ルツクアツプテーブル３０から
なる。該ルツクアツプテーブル３０の出力は基礎マニホ
ールド圧力信号でありかつ加算器３１の第１入力に供給
される。加算器３１の第２入力はまたドライバ要求およ
びエンジン速度信号によつてアドレスされるルツクアツ
プテーブル３２の出力に接続される。該ルツクアツプテ
ーブル３２はターボチヤージヤおよびエンジン制約を受
ける一定の遷移運転後予め定めたオーバブーストのレベ
ルを許容するようにオーバブーストトリム値のマツプを
含んでいる。
【００２８】加算器３１の出力は乗算器３３の第１入力
に供給される。乗算器３３の第２入力はエンジン速度信
号によつてかつ空気温度センサ１７からの信号によつて
アドレスされるルツクアツプテーブル３４の出力に接続
される。該ルツクアツプテーブル３４は種々の空気温度
およびエンジン速度に対応する空気密度についての補正
係数を示す値を含んでいる。
【００２９】乗算器３３の出力は乗算器３５の第１入力
に接続される。乗算器３５の第２入力はエンジン温度補
正回路３６の出力に接続され、該エンジン温度補正回路
３６はセンサ５からのエンジン温度信号を受信しかつエ
ンジンに対する損傷の可能性を回避するように高いかま
たは低いエンジン温度で要求されている過剰パワーに対
して保護するような補正係数を供給する。
【００３０】乗算器３５の出力は乗算器２９の第１入力
に接続される。乗算器２９の第２入力はノツクを防止す
るための適合圧力減少回路３７の出力に接続される。ノ
ツク変換器６の出力信号は点火制御回路３８の入力に接
続され、該点火制御回路３８はエンジンの点火タイミン
グ、とくに火花点火内燃機関の火花進角を制御するため
の出力を供給する。センサ６からの信号はノツクの発生
を検出するために制御ユニツト３８において処理されか
つ検出時、点火タイミングは遅延される。しかしながら
、一定のエンジン作動点において、点火タイミングを遅
延するのみによりノツクを制御または除去することがで
きる。とくに、かかる条件により一定の点を超えて点火
タイミングを遅延することはターボチヤージヤに対する
損傷の可能性を有するターボチヤージヤ吸気温度の過度
の上昇を生じるかも知れない。それゆえノツクのない運
転条件を達成するために吸気マニホールド圧力を減少す
る必要がある。
【００３１】かくして、合計のまたは個々のシリンダ点
火タイミングがマニホールド圧力およびエンジン速度に
よつて定義されるようなその作動条件について許容し得
るかぎり制御ユニツト１８によつて遅延されると、制御
ユニツト１８は適合圧力回路３７を作動するように適合
圧力減少回路３７へ信号を供給する。前記適合圧力減少
回路３７はノツクを除去する値にマニホールド圧力要求
を減少するようにエンジン速度およびドライバ要求信号
によつてアドレスされるマニホールド圧力減少係数のル
ツクアツプテーブルを含んでいる。該ルツクアツプテー
ブルは種々のエンジン速度およびドライバ要求に対応す
る減少係数がノツクを除去するためにエンジン、インダ
クシヨン装置、および制御装置の条件に適合されること
を保証するようにエンジンの作動にしたがつて更新され
る非揮発性読み取り／書き込みメモリに記憶される。例
えば、特定の係数がアドレスされるごとに、この係数は
マニホールド圧力要求信号を減少するように乗算器３６
により使用される。ノツクが除去されるならば、係数の
値は次の使用のために増加される。しかしながら、その
係数の使用がノツクを防止しないならば、その場合に値
は次の使用のために減少される。ルツクアツプテーブル
はそれゆえその検出時すぐにノツクを除去するのにつね
に十分である値を含んでいる。
【００３２】マニホールド圧力要求信号はスロツトル要
求ルツクアツプテーブル３９を含んでいるスロツトル位
置コントローラに供給される。ルツクアツプテーブル３
９はマニホールド圧力要求信号およびエンジン速度信号
によつてアドレスされかつスロツトル位置要求信号を減
算器４０の正の入力に供給する。ルツクアツプテーブル
３９はまたアクセルペダル位置変換器２５がその最上方
位置にあるかまたはそれに隣接しているアクセルペダル
に対応する信号を供給するとき「アイドル時」信号を受
信する。この条件が検出されるとき、ルツクアツプテー
ブル３９はエンジンのアイドル運転に対応するスロツト
ル位置要求信号を供給する。
【００３３】減算器４０の負の入力はスロツトル位置セ
ンサ９から測定されたスロツトル位置信号を受信しかつ
エラー信号を、例えば比例／積分／微分（ＰＩＤ）コン
トローラからなるスロツトル位置コントローラ４１に供
給する。該コントローラ４１の出力はエラー信号を減少
するようにスロツトルモータ８を駆動する。スロツトル
の位置はかくしてルツクアツプテーブル３９から要求さ
れた位置にスロツトルを設定するサーボフイードバツク
ループによつて制御される。
【００３４】マニホールド圧力要求信号はその負の入力
が圧力変換器４３から測定されたマニホールド圧力を受
信する減算器４２の正の入力に供給される。減算器４２
の出力は制御ユニツト４４にマニホールド圧力エラー信
号を供給する。通常運転の間中、制御ユニツト４４はエ
ラー信号をパルス幅変調信号に変換し、該パルス幅変調
信号は排出ゲート１３、かつそれゆえターボチヤージヤ
によつて設けられる上昇圧力を制御するためのソレノイ
ド２２に供給される。制御ユニツト４４は、例えば、Ｐ
ＩＤ機能を有するように配置されかつマニホールド圧力
エラー信号を減少するようにターボチヤージヤ上昇圧力
を制御する。
【００３５】エンジンのアイドル運転の間中、制御ユニ
ツト４４はアクセルペダル位置センサ２５からの「アイ
ドル時」信号に応答しかつアイドル運転についての予め
定めた公称固定位置に排出ゲート１３を設定するように
ソレノイド２２に一定のパルス幅変調信号を供給する。 また、エンジン運転のウオームアツプ段階の間中、制御
ユニツト４４はセンサ５からのエンジン温度信号に応答
して回路４５によつて供給されるウオームアツプ戦略に
したがつて作動する。
【００３６】制御装置の通常運転の間中、ドライバ要求
信号はマニホールド圧力要求信号を形成することにより
エンジンの運転を制御する。スロツトルはマニホールド
圧力に関連して開ループ制御下にありかつ上昇圧力はエ
ンジン１の吸気マニホールド２に要求されたマニホール
ド圧力を達成するように閉ループ作動により制御される
。それゆえ、装置は要求された吸気マニホールド圧力を
維持するようにターボチヤージヤ上昇圧力を調整するこ
とにより、例えば、高さの変化を自動的に補正する。
【００３７】一定のレベルの上昇（ブースト）が部分的
に開放されたスロツトルの下流で維持されることができ
る。スロツトル要求テーブル３９を適宜に較正すること
により、フーストがスロツトルの急激な開放時に改善さ
れた応答を付与するように種々の作動条件で調整される
ことができ、かくしてターボラグの問題を減少する。応
答性／経済的な交換を選択的に利用可能にすることによ
り、エンジンは種々のモードにおいて運転されることが
できかつこれらのモードは、例えば、最大パフオーマン
ス、最大エコノミーまたはこれらの両極端間の妥協を示
す中間の設定を提供するように、種々の自動トランスミ
ツシヨンモードと同時に制御されることができる。
【００３８】さらに、エンジンノツクは点火および上昇
圧力の両方を制御することにより除去されることができ
る。これは点火タイミングが過度に遅延されるならばタ
ーボチヤージヤを損傷するかも知れない過剰吸気温度を
回避する一方ノツクが単に上昇圧力を減少することによ
りり制御される場合に望ましくない出力の損失を回避す
る。
【００３９】種々の変更が本発明の範囲内でなされるこ
とができる。例えば、制御装置は開ループまたは閉ルー
プモードにおいてスロツトル位置を単に制御することに
より通常吸い込みエンジンにより使用されることができ
る。かかる装置において、スロツトル位置は要求された
マニホールド圧力を達成するように制御されかつノツク
が点火タイミングの遅延およびマニホールド圧力の減少
の組み合わせにより除去されることができる。
【００４０】図４は回路５０が、例えば、図１に示され
るように、適宜なセンサから受信される信号からマニホ
ールド圧力要求信号を発生する他の制御装置を示す。こ
れらのセンサからの信号はエンジンノツク、吸気温度、
エンジン速度、ドライバ要求、およびエンジン温度に関
する情報を示す。回路５０は、例えば、図２に示した要
素２８ないし３８からなることができる。
【００４１】マニホールド圧力要求信号は目標スロツト
ル角度マツプまたはルツクアツプテーブル５１を含んで
いる排出ゲート位置コントローラに供給される。ルツク
アツプテーブル５１はマニホールド圧力要求信号および
エンジン速度信号によつてアドレスされかつ目標スロツ
トル角度信号を減算器５２の正の入力に供給する。
【００４２】マニホールド圧力要求信号はまたその負の
入力がマニホールド圧力センサ４３からの実際のマニホ
ールド圧力を示す信号を受信する減算器５３の正の入力
に供給される。該減算器５３の出力はマニホールド圧力
エラーを示しかつ例えば、比例／積分／微分（ＰＩＤ）
コントローラによつて形成されるスロツトルマニホール
ド圧力コントローラ５４に供給される。該コントローラ
５４の出力は、例えば、図３において要素７ないし９，
４０，４１により示した型のサーボ制御ループからなる
スロツトル位置センサ５５にスロツトル位置要求信号を
供給する。
【００４３】減算器５２の負の入力はスロツトルコント
ローラ５４からのスロツトル位置要求信号を受信しかつ
例えば、同時係属出願に開示されかつ１またはそれ以上
のターボチヤージヤ排出ゲートを制御するための排出ゲ
ート駆動信号を供給するための要素４４からなる型のタ
ーボブーストコントローラ５６に目標スロツトル位置エ
ラー信号を供給する。
【００４４】コントローラ５４の出力信号はスロツトル
位置範囲外のスロツトル位置を示す値を取ることができ
、かつ同様に、減算器５２およびターボブーストコント
ローラ５６の作用がスロツトルがテーブル５１から目標
角度を達成するように調整するため飽和させられること
ができる。要求されたマニホールド圧力はかくして主と
してスロツトル制御により達成されかつ目標スロツトル
角度がブースト圧力制御によつて達成される。
【００４５】制御装置の通常の運転の間中、ドライバ要
求信号がマニホールド圧力要求信号を形成することによ
りエンジン５７の運転を制御する。スロツトルはマニホ
ールド圧力に対して閉ループ制御下にありそして上昇圧
力はエンジン５７の吸気マニホールド内に要求されたマ
ニホールド圧力を達成するように開ループ作動によつて
制御される。それゆえ、装置は、例えば、要求された吸
気マニホールド圧力を維持するようにスロツトル角度を
かつ目標スロツトル角度を維持するようにターボチヤー
ジヤ上昇圧力を調整することにより高さの変化を補正す
る。
【００４６】目標スロツトル角度テーブル５１を適宜に
較正することにより、ブーストはスロツトルの急激な開
放時改善された応答を付与するように種々の運転条件で
調整されることができ、かくしてターボラグの問題を減
少することができる。とくに、かかる遷移条件の間中、
スロツトル角度の比較的迅速な制御がターボチヤージヤ
応答の遅れ、すなわちブーストの一時的な不足または過
剰を補正する。かくして、マニホールド圧力はより迅速
なかつより微細なスロツトル制御によつて制御され、迅
速かつ滑らかなエンジン制御を結果として生じる。また
、マニホールド圧力は目標スロツトル角度が計画された
高さに関係なく適切に制御される。
【００４７】種々の応答性／経済的な交換を選択的に利
用可能にすることにより、エンジンは種々のモードで運
転されることができそしてこれらのモードは、例えば、
最大パフオーマンス、最大エコノミーまたはこれらの両
極端間の妥協を示す中間設定を設けるように種々の自動
トランスミツシヨンモードにより同時に制御されること
ができる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、吸気マ
ニホールドおよびインダクシヨン装置を有する内燃機関
を制御するための内燃機関用制御装置において、該制御
装置が要求された吸気マニホールド圧力を示すマニホー
ルド圧力要求信号を発生するためのエンジン出力要求信
号に応答する信号発生手段、および前記要求された吸気
マニホールド圧力と実際の吸気マニホールド圧力との間
の差を減少するようにインダクシヨン装置を制御するた
めの前記マニホールド圧力要求信号に応答する制御手段
からなる構成としたので、吸気マニホールド圧力を基礎
にして内燃機関を制御し、また、ターボチヤージヤを使
用する強制インダクシヨン装置の改善された制御を提供
するような能力を含んでいる、従来公知のドライブ・バ
イ・ワイヤ装置を超える、種々の利点を有する内燃機関
用制御装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】１ａ、１ｂは、エンジンおよびインダクシヨン
装置のレイアウトを示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施例を構成するエンジン制御
装置を示すブロツク概略図である。
【図３】本発明の第１の実施例を構成するエンジン制御
装置を示すブロツク概略図である。
【図４】本発明の第２の実施例を構成するエンジン制御
装置を示すブロツク概略図である。
【符号の説明】
１　　エンジン ２　　吸気マニホールド ６　　ノツクセンサ ７　　スロツトル ３０　　ルツクアツプテーブル ３１　　加算器 ３２　　ルツクアツプテーブル ３３　　乗算器 ３４　　ルツクアツプテーブル ３５　　乗算器 ３６　　エンジン温度補正回路 ３７　　適合圧力減少回路 ３８　　点火制御ユニツト ３９　　スロツトル要求ルツクアツプテーブル４０　　
減算器 ４１　　スロツトル位置コントローラ ４２　　減算器 ４４　　制御ユニツト ４５　　回路 ５１　　ルツクアツプテーブル ５２　　減算器 ５３　　減算器 ５４　　スロツトルマニホールド圧力コントローラ５５
　　スロツトル位置コントローラ ５６　　ターボブーストコントローラ ５７　　エンジン

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　吸気マニホールドおよびインダクシヨ
    ン装置を有する内燃機関を制御するための内燃機関用制
    御装置において、該制御装置が要求された吸気マニホー
    ルド圧力を示すマニホールド圧力要求信号を発生するた
    めのエンジン出力要求信号に応答する信号発生手段（３
    ０）、および前記要求された吸気マニホールド圧力と実
    際の吸気マニホールド圧力との間の差を減少するように
    インダクシヨン装置を制御するための前記マニホールド
    圧力要求信号に応答する制御手段（２９，３１ないし４
    ２，４４，４５，５１ないし５６）からなることを特徴
    とする内燃機関用制御装置。
  2. 【請求項２】　　前記信号発生手段が前記エンジン出力
    要求信号によつてアドレスされるルツクアツプテーブル
    （３０）からなることを特徴とする請求項１に記載の内
    燃機関用制御装置。
  3. 【請求項３】　　前記ルツクアツプテーブル（３０）は
    エンジン作動パラメータを示す少なくとも１つの追加の
    信号によつてアドレスされることを特徴とする請求項２
    に記載の内燃機関用制御装置。
  4. 【請求項４】　　前記制御手段（２９，３１ないし４２
    ，４４，４５，５１ないし５６）は前記要求された吸気
    マニホールド圧力に空気密度を示す補正係数を掛けるた
    めの手段（３３，３４）を含むことを特徴とする前記請
    求項のいずれか１項に記載の内燃機関用制御装置。
  5. 【請求項５】　　前記制御手段（２９，３１ないし４２
    ，４４，４５，５１ないし５６）はエンジン温度が予め
    定めた公称作動範囲外であるとき前記要求された吸気マ
    ニホールド圧力を制限するためのエンジン温度に応答す
    る手段（３５，３６）を含むことを特徴とする前記請求
    項のいずれか１項に記載の内燃機関用制御装置。
  6. 【請求項６】　　エンジンノツクを検出するための手段
    （６，３８）および前記要求された吸気マニホールド圧
    力を減少するために前記ノツク検出手段（６，３８）に
    応答する手段（２９，３７）を特徴とする前記請求項の
    いずれか１項に記載の内燃機関用制御装置。
  7. 【請求項７】　　前記検出手段（６，３８）はノツクの
    検出に応答してエンジン点火タイミングを遅らすための
    手段（３８）を含むことを特徴とする請求項６に記載の
    内燃機関用制御装置。
  8. 【請求項８】　　前記減少手段（３７）はエンジン出力
    要求信号によつてアドレスされるルツクアツプテーブル
    を含むことを特徴とする請求項６または７に記載の内燃
    機関用制御装置。
  9. 【請求項９】　　前記ルツクアツプテーブルは非揮発性
    メモリ（３７）でありそしてエンジンのノツクのしきい
    値に応じて前記メモリ（３７）内に記憶された値を更新
    するための手段が設けられることを特徴とする請求項８
    に記載の内燃機関用制御装置。
  10. 【請求項１０】　　前記制御手段（２９，３１ないし４
    ２，４４，４５，５１ないし５６）はエンジンスロツト
    ル（７）の位置を制御するために配置されることを特徴
    とする前記請求項のいずれか１項に記載の内燃機関用制
    御装置。
  11. 【請求項１１】　　前記制御手段（２９，３１ないし４
    ２，４４，４５，５１ないし５６）は前記マニホールド
    圧力要求信号によつてアドレスされるスロツトル角度ル
    ツクアツプテーブル（３９，５１）を含むことを特徴と
    する請求項１０に記載の内燃機関用制御装置。
  12. 【請求項１２】　　前記スロツトル角度ルツクアツプテ
    ーブル（３９，５１）はエンジン作動パラメータを示す
    少なくとも１つのさらに他の信号によつてアドレスされ
    ることを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関用制御
    装置。
  13. 【請求項１３】　　加圧インダクシヨン装置を有するエ
    ンジンに関して、前記制御手段（２９，３１ないし４２
    ，４４，４５，５１ないし５６）が前記要求された吸気
    マニホールド圧力と実際の吸気マニホールド圧力との間
    の差を減少するように空気圧縮を制御するために配置さ
    れることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載
    の内燃機関用制御装置。
  14. 【請求項１４】　　前記制御手段（２９，３１ないし４
    ２，４４，４５，５１ないし５６）がターボチヤージヤ
    のタービンから排気ガスをそらすための排出ゲートを制
    御するために配置されることを特徴とする請求項１３に
    記載の内燃機関用制御装置。
  15. 【請求項１５】　　前記制御手段（２９，３１ないし４
    ２，４４，４５，５１ないし５６）がエンジンスロツト
    ル位置要求信号の開ループ発生を設けるための開放ルー
    プスロツトル制御手段（３９）および空気圧縮の閉ルー
    プ制御を設けるための閉ループ制御手段（４２ないし４
    ４）からなることを特徴とする請求項１３または１４に
    記載の内燃機関用制御装置。
  16. 【請求項１６】　　前記閉ループ制御手段（４２ないし
    ４４）が前記マニホールド圧力要求信号と前記実際の吸
    気マニホールド圧力との間の差を形成するための手段（
    ４２）および前記差に応答して空気圧縮を制御するため
    の手段（４４）を含むことを特徴とする請求項１５に記
    載の内燃機関用制御装置。
  17. 【請求項１７】　　前記制御手段（５１ないし５６）が
    前記要求された吸気マニホールド圧力と前記実際の吸気
    マニホールド圧力との間の差を減少するようにエンジン
    スロツトルの位置を制御するために配置されることを特
    徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の内
    燃機関用制御装置。
  18. 【請求項１８】　　加圧インダクシヨン装置を有するエ
    ンジンに関して、前記制御手段（５１ないし５６）がエ
    ンジンスロツトルの閉ループ制御を設けるための閉ルー
    プ制御手段（５３ないし５５）および空気圧縮の制御を
    設けるための開ループ圧縮制御手段（５１，５２，５６
    ）からなることを特徴とする請求項１７に記載の内燃機
    関用制御装置。
  19. 【請求項１９】　　前記閉ループ制御手段（５３ないし
    ５６）は前記マニホールド圧力要求信号と前記実際の吸
    気マニホールド圧力との間の差を形成するための手段（
    ５３）およびエンジンスロツトル位置を制御するために
    差に応答する手段（５４，５５）からなることを特徴と
    する請求項１８に記載の内燃機関用制御装置。
  20. 【請求項２０】　　前記開ループ圧縮制御手段は要求さ
    れたスロツトル位置信号を供給するために前記差に応答
    するマニホールド圧力コントローラ（５４）、前記マニ
    ホールド圧力要求信号から目標スロツトル位置信号を発
    生するための手段（５１）、および前記要求されたスロ
    ツトル位置信号と前記目標スロツトル位置信号との間の
    差を減少するように空気圧縮を制御するための手段（５
    ２，５６）からなることを特徴とする請求項１９に記載
    の内燃機関用制御装置。
  21. 【請求項２１】　　前記目標スロツトル位置信号発生手
    段（５１）がマニホールド圧力要求信号によつてアドレ
    スされるルツクアツプテーブルからなることを特徴とす
    る請求項２０に記載の内燃機関用制御装置。
  22. 【請求項２２】　　前記目標スロツトル位置ルツクアツ
    プテーブル（５１）がエンジン作動パラメータを示す少
    なくとも１つの他の信号によつてアドレスされることを
    特徴とする請求項２１に記載の内燃機関用制御装置。
  23. 【請求項２３】　　前記制御手段（５１ないし５６）が
    ターボチヤージヤのタービンからの排気ガスをそらすた
    めの排出ゲートを制御するために配置されることを特徴
    とする請求項１８ないし２２のいずれか１項に記載の内
    燃機関用制御装置。
  24. 【請求項２４】　　吸気マニホールドおよびインダクシ
    ヨン装置を有する内燃機関を制御するための内燃機関用
    制御方法において、エンジン出力要求信号から要求され
    た吸気マニホールド圧力を示すマニホールド圧力要求信
    号を発生し、そして前記要求された吸気マニホールド圧
    力と実際の吸気マニホールド圧力との間の差を減少する
    ように前記マニホールド圧力要求信号に応答して前記イ
    ンダクシヨン装置を制御することからなることを特徴と
    する内燃機関用制御方法。
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