JPH05171946A - 内燃機関の過給圧制御装置 - Google Patents
内燃機関の過給圧制御装置Info
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- JPH05171946A JPH05171946A JP3304488A JP30448891A JPH05171946A JP H05171946 A JPH05171946 A JP H05171946A JP 3304488 A JP3304488 A JP 3304488A JP 30448891 A JP30448891 A JP 30448891A JP H05171946 A JPH05171946 A JP H05171946A
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- Japan
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- combustion engine
- internal combustion
- waste gate
- pressure
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Abstract
(57)【要約】
【目的】エンジンの過給圧制御装置に関し、圧力センサ
を使用しない装置を提供する。 【構成】内燃機関が吸入する空気量から計算された吸気
管内圧力を用いてウェストゲートバルブを制御する装
置。 【効果】圧力センサを必要とせずに過給圧を制御する事
ができる。
を使用しない装置を提供する。 【構成】内燃機関が吸入する空気量から計算された吸気
管内圧力を用いてウェストゲートバルブを制御する装
置。 【効果】圧力センサを必要とせずに過給圧を制御する事
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの過給圧制御装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術は過給圧を制御するために直
接エンジンの吸気管圧力をセンサにより検知し過給圧制
御するか又は燃料噴射量と回転数のマップにより過給圧
制御を行っている。圧力センサを用いる場合は過給圧は
精度良く制御できるが、同時にこの圧力センサを燃料制
御に用いた場合、空気流量を推定するため、空気流量計
を用いた燃料制御に比べて制御精度が良くない。逆に空
気流量計のみでは過給圧の制御精度が良くなかった。
接エンジンの吸気管圧力をセンサにより検知し過給圧制
御するか又は燃料噴射量と回転数のマップにより過給圧
制御を行っている。圧力センサを用いる場合は過給圧は
精度良く制御できるが、同時にこの圧力センサを燃料制
御に用いた場合、空気流量を推定するため、空気流量計
を用いた燃料制御に比べて制御精度が良くない。逆に空
気流量計のみでは過給圧の制御精度が良くなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】吸入空気量を精度良く
検出し空燃比を精度良く制御する燃料制御装置でかつ吸
気管圧力センサを必要としない過給圧制御装置を提供す
る事を目的とする。
検出し空燃比を精度良く制御する燃料制御装置でかつ吸
気管圧力センサを必要としない過給圧制御装置を提供す
る事を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、空気流量計の出力と、予め定められた吸気管内圧力
と内燃機関の回転数によるマップ値との差分により吸気
管内圧力を推定し、この推定値を用いて過給圧を制御す
る。
め、空気流量計の出力と、予め定められた吸気管内圧力
と内燃機関の回転数によるマップ値との差分により吸気
管内圧力を推定し、この推定値を用いて過給圧を制御す
る。
【０００５】
【作用】内燃機関が吸入する空気量から計算された吸気
管内圧力を用いて、ウエストゲートバルブを制御する。
管内圧力を用いて、ウエストゲートバルブを制御する。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。図１は本発明の一実施例の全体構成図である。内燃
機関１の排気管２には吸気管１６に過給する排気ターボ
過給機３が備えられ、同時に排気管２から排気ターボ過
給機３をバイパスするバイパス排気管４が備えられ、こ
のバイパス排気管４の中にはバイパス排気量を調整する
ウェストゲートバルブ５及びウェストゲートバルブへの
負圧を制御する電磁ソレノイドバルブ１５が設けられて
いる。内燃機関制御装置６は、吸入する空気量を質量流
量で計測する熱線式空気流量計７，クランク角度センサ
８，９，排気ガスの酸素濃度を計測する排気ガス濃度セ
ンサ１０，冷却水温センサ１１等のセンサ群の信号によ
り、内燃機関の運転状態を検出し、これらの情報により
予め定められた手順に基づき、燃料噴射信号をインジェ
クタ１２へ、点火信号を点火装置１３へ、アイドル回転
数制御信号をＩＳＣバルブ１４へ、ウェストゲート制御
デューティー信号をウェストゲートバルブ制御ソレノイ
ド１５へ出力する。内燃機関制御装置のデューティー信
号でウェストゲートバルブ制御ソレノイド１５を介しウ
エストゲートバルブ５の開閉はされる。もちろん開閉の
間の任意の位置をとることができる。
る。図１は本発明の一実施例の全体構成図である。内燃
機関１の排気管２には吸気管１６に過給する排気ターボ
過給機３が備えられ、同時に排気管２から排気ターボ過
給機３をバイパスするバイパス排気管４が備えられ、こ
のバイパス排気管４の中にはバイパス排気量を調整する
ウェストゲートバルブ５及びウェストゲートバルブへの
負圧を制御する電磁ソレノイドバルブ１５が設けられて
いる。内燃機関制御装置６は、吸入する空気量を質量流
量で計測する熱線式空気流量計７，クランク角度センサ
８，９，排気ガスの酸素濃度を計測する排気ガス濃度セ
ンサ１０，冷却水温センサ１１等のセンサ群の信号によ
り、内燃機関の運転状態を検出し、これらの情報により
予め定められた手順に基づき、燃料噴射信号をインジェ
クタ１２へ、点火信号を点火装置１３へ、アイドル回転
数制御信号をＩＳＣバルブ１４へ、ウェストゲート制御
デューティー信号をウェストゲートバルブ制御ソレノイ
ド１５へ出力する。内燃機関制御装置のデューティー信
号でウェストゲートバルブ制御ソレノイド１５を介しウ
エストゲートバルブ５の開閉はされる。もちろん開閉の
間の任意の位置をとることができる。
【０００７】図２は、内燃機関制御装置の内部ブロック
図である。外部アクチュエータ、センサとの入出力を行
うドライバ２１、各センサの出力電圧をＡ／Ｄコンバー
タによりディジタル信号に変換したり各アクチュエータ
にパルス信号を送るＩ／Ｏ２２、Ｉ／Ｏ２２からの信号
値を基に内燃機関の状態を判別し、ディジタル演算を行
い、燃料噴射幅，点火信号，アイドル回転数制御信号，
ウェストゲート制御信号、等をＩ／Ｏに送るＣＰＵ２
３，ＣＰＵ２３のプログラム及び定数を格納する不揮発
性メモリＲＯＭ２４，計算された変数を一時的に格納す
る揮発性メモリＲＡＭ２５，内燃機関制御装置に供給さ
れる電源が切断されても、ＲＡＭの内容を保持する電源
バックアップ回路２６から構成される。
図である。外部アクチュエータ、センサとの入出力を行
うドライバ２１、各センサの出力電圧をＡ／Ｄコンバー
タによりディジタル信号に変換したり各アクチュエータ
にパルス信号を送るＩ／Ｏ２２、Ｉ／Ｏ２２からの信号
値を基に内燃機関の状態を判別し、ディジタル演算を行
い、燃料噴射幅，点火信号，アイドル回転数制御信号，
ウェストゲート制御信号、等をＩ／Ｏに送るＣＰＵ２
３，ＣＰＵ２３のプログラム及び定数を格納する不揮発
性メモリＲＯＭ２４，計算された変数を一時的に格納す
る揮発性メモリＲＡＭ２５，内燃機関制御装置に供給さ
れる電源が切断されても、ＲＡＭの内容を保持する電源
バックアップ回路２６から構成される。
【０００８】図３は、本発明の内燃機関制御装置の制御
方式のブロック図である。ブロック３０１は、吸気管圧
力式のブロックを表す。Ｐｉ（ｉ）は、現在の吸気管内
圧力の推定値、Ｐｉ（ｉ−１）は前回の吸気管内圧力の
推定値を示す。ブロック301の右辺第２項はブロック３
０２で検索される気筒流入空気量Ｑｃと、現在の熱線式
空気流量計の出力Ｑｓとの差分に気体状態方程式から導
かれる定数Ｋを乗じ、圧力変化分を算出している。ブロ
ック３０２は吸気管内圧力の推定値と内燃機関の回転数
の軸を持つ気筒流入空気量の２次元ＭＡＰ（以下ＰＮＭ
ＡＰと略す）を検索する。このブロックへの入力は、ブ
ロック３０１で計算された吸気管内圧力の推定値Ｐｉと
クランク角センサの信号から計算された内燃機関の回転
数である。気筒流入空気量をＰＮＭＡＰで検索する場合
は面補間を行うことはいうまでもない。ブロック３０２
で推定された気筒流入空気量Ｑｃは、ブロック３０１の
吸気管圧力式の入力とブロック３０３の燃料噴射量の計
算の入力となる。気筒流入空気量Ｑｃの単位はｋｇ／ｈ
であるので、ブロック３０３で内燃機関の回転数Ｎで除
し、インジェクタ定数Ｋを乗じて、そののちにインジェ
クタ無効噴射幅を加算して燃料噴射量Ｔｐとして出力さ
れる。ブロック３０１から３０３はマイクロコンピュー
タのディジタル演算で時間割り込みの一定周期で演算さ
れる。
方式のブロック図である。ブロック３０１は、吸気管圧
力式のブロックを表す。Ｐｉ（ｉ）は、現在の吸気管内
圧力の推定値、Ｐｉ（ｉ−１）は前回の吸気管内圧力の
推定値を示す。ブロック301の右辺第２項はブロック３
０２で検索される気筒流入空気量Ｑｃと、現在の熱線式
空気流量計の出力Ｑｓとの差分に気体状態方程式から導
かれる定数Ｋを乗じ、圧力変化分を算出している。ブロ
ック３０２は吸気管内圧力の推定値と内燃機関の回転数
の軸を持つ気筒流入空気量の２次元ＭＡＰ（以下ＰＮＭ
ＡＰと略す）を検索する。このブロックへの入力は、ブ
ロック３０１で計算された吸気管内圧力の推定値Ｐｉと
クランク角センサの信号から計算された内燃機関の回転
数である。気筒流入空気量をＰＮＭＡＰで検索する場合
は面補間を行うことはいうまでもない。ブロック３０２
で推定された気筒流入空気量Ｑｃは、ブロック３０１の
吸気管圧力式の入力とブロック３０３の燃料噴射量の計
算の入力となる。気筒流入空気量Ｑｃの単位はｋｇ／ｈ
であるので、ブロック３０３で内燃機関の回転数Ｎで除
し、インジェクタ定数Ｋを乗じて、そののちにインジェ
クタ無効噴射幅を加算して燃料噴射量Ｔｐとして出力さ
れる。ブロック３０１から３０３はマイクロコンピュー
タのディジタル演算で時間割り込みの一定周期で演算さ
れる。
【０００９】本発明の過給圧制御では、上記燃料計算式
にて算出された吸気管内圧力推定値Ｐｉと内燃機関の回
転数からウェストゲートデューティーマップ（以後WDTM
APと略す）検索によりウェストゲートデューティー求め
る。このデューティーによりウェストゲートバルブ開度
を制御し所定過給圧をえる。
にて算出された吸気管内圧力推定値Ｐｉと内燃機関の回
転数からウェストゲートデューティーマップ（以後WDTM
APと略す）検索によりウェストゲートデューティー求め
る。このデューティーによりウェストゲートバルブ開度
を制御し所定過給圧をえる。
【００１０】図４は、本発明の内燃機関制御装置の燃料
計算のジェネラルフローチャートを示す。ステップ４０
１では、熱線式空気流量計の出力電圧を読み込み、流量
工学値変換を行う。ステップ４０２では図３のブロック
３０１で示される吸気管内圧力推定値を計算する。ステ
ップ４０３ではステップ４０２で計算された吸気管内圧
力推定値と内燃機関の回転数からテーブル検索を行い気
筒流入空気量を推定する。（図３ブロック３０２）次に
ステップ４０４で推定された気筒流入空気量と内燃機関
の回転数を基に内燃機関の要求する燃料噴射幅を計算す
る。本計算過程はディジタルフィルタを形成するため一
定周期で実行される。
計算のジェネラルフローチャートを示す。ステップ４０
１では、熱線式空気流量計の出力電圧を読み込み、流量
工学値変換を行う。ステップ４０２では図３のブロック
３０１で示される吸気管内圧力推定値を計算する。ステ
ップ４０３ではステップ４０２で計算された吸気管内圧
力推定値と内燃機関の回転数からテーブル検索を行い気
筒流入空気量を推定する。（図３ブロック３０２）次に
ステップ４０４で推定された気筒流入空気量と内燃機関
の回転数を基に内燃機関の要求する燃料噴射幅を計算す
る。本計算過程はディジタルフィルタを形成するため一
定周期で実行される。
【００１１】図５は、本発明の内燃機関制御装置の過給
圧制御のジェネラルフローチャートを示す。ステップ５
０１にて吸気管内圧力推定値の読み込みを行い、ステッ
プ５０２で内燃機関回転数を読み込みを行い、ステップ
５０３でWDTMAPを検索し所望のウェストゲートデューテ
ィーを得、ステップ５０４でデューティー出力が行われ
る。本制御の計算は一定周期（例えば４０ｍｓ毎）に行
われる。
圧制御のジェネラルフローチャートを示す。ステップ５
０１にて吸気管内圧力推定値の読み込みを行い、ステッ
プ５０２で内燃機関回転数を読み込みを行い、ステップ
５０３でWDTMAPを検索し所望のウェストゲートデューテ
ィーを得、ステップ５０４でデューティー出力が行われ
る。本制御の計算は一定周期（例えば４０ｍｓ毎）に行
われる。
【００１２】
【発明の効果】エンジンの過給圧制御を圧力センサを用
いずに実現できる。
いずに実現できる。
【図１】本発明の一実施例の全体構成図である。
【図２】本発明の内燃機関制御装置の回路構成図であ
る。
る。
【図３】本発明の吸気管内圧力計算のブロック図であ
る。
る。
【図４】本発明の吸気管内圧力計算のフローチャートで
ある。
ある。
【図５】本発明の過給圧制御のフローチャートである。
１…内燃機関、２…排気管、３…排気ターボ過給機、４
…バイパス排気管、５…ウェストゲートバルブ、７…熱
線式空気流量計、１５…ウェストゲートバルブ制御ソレ
ノイド。
…バイパス排気管、５…ウェストゲートバルブ、７…熱
線式空気流量計、１５…ウェストゲートバルブ制御ソレ
ノイド。
フロントページの続き (72)発明者 浅野 誠二 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 沼田 明人 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】内燃機関の排気ターボ過給機と排気ターボ
過給機をバイパスするバイパス排気管とバイパス排気管
への排気の通路を連続的に開閉するウェストゲートバル
ブを備え、ウェストゲートバルブの開閉を行い過給圧を
制御する過給システムを持ち、内燃機関の吸入する空気
量を計測する手段を持った内燃機関制御装置において、
内燃機関が吸入する空気量から計算された吸気管内圧力
を用いて前記ウェストゲートバルブを制御する事を特徴
とする内燃機関の過給圧制御装置。 - 【請求項２】請求項１の内燃機関の吸入する空気量を計
量する手段は質量流量を計測できる空気流量計である事
を特徴とした内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3304488A JPH05171946A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 内燃機関の過給圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3304488A JPH05171946A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 内燃機関の過給圧制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05171946A true JPH05171946A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=17933639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3304488A Pending JPH05171946A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 内燃機関の過給圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05171946A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6382195B1 (en) | 2000-02-18 | 2002-05-07 | Borgwarner Inc. | Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine having an integrated valve position sensor |
-
1991
- 1991-11-20 JP JP3304488A patent/JPH05171946A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6382195B1 (en) | 2000-02-18 | 2002-05-07 | Borgwarner Inc. | Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine having an integrated valve position sensor |
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