JPH0642359A - エンジンの過給圧制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 目標過給圧を可変設定しても過給機の過渡応
答が不安定化せず、良好な運転フィーリングが得られる
ようにする。 【構成】 エンジン回転数ＮE に基づいて設定した目標
過給圧ＰS と基準過給圧Ｐo との差圧と実過給圧Ｐとの
比からウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁
に対するデューティ比ｒを設定する（ｒ＝（ＰS −Ｐo
）／Ｐ）。上記デューティ比ｒは大気の導入割合を示
す値で、過給圧の導入割合は（１−ｒ）となる。上記ウ
エストゲート弁制御用デューティソレノイド弁によって
動作するウエストゲート弁の開度Ａと実過給圧Ｐとは、 Ａ＝（１−ｒ）Ｇo ・Ｐ Ｇo ：ｒ＝０時の応答特性 の関係にあり、これを過渡的に捕えると、 Ａ＋ΔＡ＝（１−ｒ）Ｇo （Ｐ＋ΔＰ） となる。ｒに（ＰS −Ｐo ）／Ｐを代入すれば、 ΔＡ＝Ｇo ・ΔＰ となり、過渡時の過給圧の応答性が目標過給圧ＰS に影
響されず、常に一定状態を保持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過給圧をエンジン状態
に応じて可変設定可能なエンジンの過給圧制御方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】現在、過給機として種々のものが開発さ
れ、また実用化されているが、いずれの過給機において
も過給圧をコントロールする必要性から過給機の種類に
応じた過給圧制御手段が備えられている。

【０００３】例えば、図８に示すターボ式過給機（ター
ボチャージャ）１では、過給圧制御手段としてウエスト
ゲート弁２およびこのウエストゲート弁２を動作させる
アクチュエータ４が採用されている。

【０００４】過給機本体３のブロワ３ａの吐出側の過給
圧Ｐを上記ウエストゲート弁２に連設するアクチュエー
タ４にアクチュエータ圧Ｐa （この場合、Ｐ＝Ｐa ）と
して取入れ、このアクチュエータ４に設けたダイアフラ
ムスプリング５の付勢力と上記アクチュエータ圧Ｐa と
のバランスで、上記ウエストゲート弁２の開度Ａを可変
設定し、過給圧Ｐが基準過給圧Ｐo になるように制御動
作する。

【０００５】このターボ式過給機１では、上記過給圧Ｐ
が基準過給圧Ｐo に応答性よく、しかも安定に制御され
るように、ダイアフラム６、スプリング５、ウエストゲ
ート弁２等の機械的特性が設定されている。すなわち、
図９に示すように、過給圧Ｐが基準過給圧Ｐo からΔＰ
だけ増加した場合、アクチュエータ４の内圧が上昇し、
上記ダイアフラム６が上記ダイアフラムスプリング５の
付勢力に抗してロッド７を突出させ、上記ウエストゲー
ト弁２の開度Ａを基準開度Ａo からΔＡだけ増加させ
て、タービン３ｂの回転数を下げ、過給圧Ｐを上記基準
過給圧Ｐo へ戻そうと動作する。なお、過給圧Ｐが減少
した場合には逆の動作をして同様に過給圧Ｐが基準過給
圧Ｐo になるように制御する。

【０００６】これを式で表せば、 ΔＡ＝Ｇ・ΔＰ ……（１） Ｇ：定数 となる。

【０００７】ここで、Ｇo が応答特性と安定性とを両立
させる最適解であると仮定した場合、Ｇ＜Ｇo では応答
性が悪化し、また、Ｇ＞Ｇo では敏感に応答してしまい
ハンチングが生じるなど安定性が損なわれてしまう。そ
のため、上述した機械的特性はＧ＝Ｇo となるように設
定されている。

【０００８】また、最近では、例えば特開平２−１１５
５２６号公報に開示されているように、過給圧をエンジ
ン状態に応じて積極的に制御する過給圧制御装置があ
る。

【０００９】図１０を参照して、この過給圧制御系につ
いて簡単に説明する。

【００１０】過給圧制御手段としてウエストゲート弁
２、アクチュエータ４、およびこのアクチュエータ４を
制御動作させるデューティソレノイド弁１２が採用さ
れ、エンジン運転状態に応じて設定される目標過給圧に
対して、圧力センサ１３により検出される過給圧Ｐを収
束させるよう電子制御装置からのデューティ制御信号
（デューティパルス）によりデューティソレノイド弁１
２を動作し、ターボ式過給機１０による過給圧ＰをＰ≧
Ｐo の範囲で可変制御する。

【００１１】このデューティソレノイド弁１２は、ブロ
ワ３ａ下流の過給圧Ｐとブロワ３ａ上流の大気圧とを制
御量であるデューティ制御信号のデューティ比ｒに応じ
て比例配分し、上記アクチュエータ４に対しアクチュエ
ータ圧Ｐa として供給するものである。

【００１２】このアクチュエータ圧Ｐa を大気圧との相
対圧で考えると、 Ｐa ＝（１−ｒ）・Ｐ 但し、０≦ｒ≦1.0 ……（２） となる。

【００１３】既に、図９に示したようにウエストゲート
弁２はアクチュエータ圧Ｐa が基準過給圧Ｐo の近傍で
のみ制御されるので、このウエストゲート弁２はアクチ
ュエータ圧Ｐa と基準過給圧Ｐo とがほぼ等しくなるよ
うに制御すると考えることができる。

【００１４】したがって、デューティ比ｒと過給圧Ｐと
の関係は定常的には、 Ｐ＝｛１／（１−ｒ）｝・Ｐo ……（３） ｒ：大気圧を導入する割合 となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、過渡的に見た
場合、例えば図１１に示すように、スロットルバルブの
開度ＴＨを急激に全開WOT させると、過給圧Ｐの変化に
対しデューティ比ｒを固定した場合には、 ΔＡ＝Ｇo ・ΔＰa ＝｛（１−ｒ）・Ｇo ｝・ΔＰ ……（４） となり、過給圧Ｐの変化の割に、機械的特性によりウエ
ストゲート弁２の動作が遅延し、過渡応答性に問題があ
る。これを例えばデューティ比ｒを0.5 に固定した場合
には、 ΔＡ＝（１−ｒ）・Ｇo ・ΔＰ ＝（１／２）・Ｇo ・ΔＰ ……（５） となり、図１２にようにウエストゲート弁２の動作が緩
やかになり過渡応答性が一層問題となる。

【００１６】このウエストゲート弁２の応答性を向上さ
せる手段として、比例制御の理論を導入したものがあ
る。すなわち、図１３に示すように、圧力センサ１３
（図１０参照）にて過給圧Ｐを計測し、 ｒ＝α・（ＰT −Ｐ） ……（６） として、デューティ比ｒを可変制御するものである。

【００１７】しかし、上式によれば、 Ａ＝｛１−α（ＰT −Ｐ）｝・Ｇo ・Ｐ Ａ＋ΔＡ＝｛１−α（ＰT −Ｐ−ΔＰ）｝・Ｇo ・（ΔＰ＋ΔＰ） ∴ ΔＡ＝｛１−α（ＰT −２Ｐ−ΔＰ）｝・Ｇo ・ΔＰ ……（７） となる。

【００１８】この理論ではα、ＰT 、ΔＰによってゲイ
ンが複雑に変化し、あるときは応答性が悪化し、またあ
るときは安定性が悪化するなど調整が難しくなる問題が
ある。

【００１９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、設定された目標過給圧に沿う制御が行われることは
勿論のこと、この目標過給圧の設定値に拘りなく応答
性、安定性を常に一定あるいは任意の値に設定すること
ができ、良好な運転フィーリングを得ることのできるエ
ンジンの過給圧制御方法を提供することを目的としてい
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による第一のエンジンの過給圧制御方法は、
エンジン状態に基づいて目標過給圧を設定する手順と、
この目標過給圧と基準過給圧との差圧を求め、この差圧
と実過給圧との比から過給圧制御手段に対する過給圧制
御量を求める手順とを備えるものである。

【００２１】上記目的を達成するため、本発明による第
二のエンジンの過給圧制御方法は、エンジン状態に基づ
いて目標過給圧を設定する手順と、スロットル弁開度に
応じて過給圧応答係数を設定する手順と、上記目標過給
圧と実過給圧との比に上記過給圧応答係数を乗算した値
から、上記過給圧応答係数から１を減算した値に基準過
給圧と実過給圧との比を加算した値を減算して過給圧制
御手段に対する過給圧制御量を求める手順とを備えるも
のである。

【００２２】

【作 用】本発明による第一のエンジンの過給圧制御方
法によれば、目標過給圧が可変設定されても、過給圧の
応答性が上記目標過給圧とは無関係に一定に制御される
ため、良好な運転フィーリングを得ることができる。

【００２３】本発明による第二のエンジンの過給圧制御
方法によれば、目標過給圧が可変設定されても、過給圧
の応答性が上記目標過給圧とは無関係に過給圧応答係数
に応じて制御されるため、運転領域毎に、より優れた運
転フィーリングを得ることができる。

【００２４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【００２５】図１〜図５は本発明の第一実施例を示し、
図１は過給圧制御ルーチンを示すフローチャート、図２
はエンジン制御系の概念図、図３は制御装置の概略図、
図４はスロットル開度変化に対する過給圧とアクチュエ
ータ圧とウエストゲート弁開度との関係を示すタイムチ
ャート、図５はデューティパルスの出力波形図である。

【００２６】図２において、符号１はエンジン本体で、
図においては水平対向型エンジンを示す。このエンジン
本体１のシリンダヘッド２に吸気ポート２ａと排気ポー
ト２ｂとが形成されている。この吸気ポート２ａにはイ
ンテークマニホルド３が連通され、このインテークマニ
ホルド３の上流にエアチャンバ４を介してスロットル通
路５が連通されている。このスロットル通路５の上流側
には、吸気管６を介してエアクリーナ７が取付けられ、
このエアクリーナ７が吸入空気の取り入れ口であるエア
インテークチャンバ８に連通されている。

【００２７】また、上記排気ポート２ｂにエキゾースト
マニホルド９を介して排気管１０が連通され、この排気
管１０に触媒コンバータ１１が介装されてマフラ１２に
連通されている。一方、上記スロットル通路５にスロッ
トルバルブ５ａが設けられ、このスロットル通路５の直
上流の上記吸気管６にインタークーラ１３が介装され、
さらに、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の下流側に
レゾネータチャンバ１４が介装されている。

【００２８】また、上記レゾネータチャンバ１４と上記
インテークマニホルド３とを連通して上記スロットルバ
ルブ５ａの上流側と下流側とをバイパスするバイパス通
路１５に、アイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳ
ＣＶ）１６が介装されている。さらに、このＩＳＣＶ１
６の直下流側に、吸気圧が負圧のとき開弁し、また後述
するターボチャージャ１８によって過給されて吸気圧が
正圧になったとき閉弁するチェックバルブ１７が介装さ
れている。

【００２９】また、符号１８はターボチャージャで、こ
のターボチャージャ１８のタービンホイール１８ａが上
記排気管１０に介装したタービンハウジング１８ｂに収
納され、一方、このタービンホイール１８ａにタービン
シャフト１８ｃを介して連結するコンプレッサホイール
１８ｄが上記吸気管６の上記レゾネータチャンバ１４の
下流側に介装したコンプレッサハウジング１８ｅに収納
されている。

【００３０】また、上記タービンハウジング１８ｂの流
入口にウエストゲート弁１９が介装され、このウエスト
ゲート弁１９に、ウエストゲート弁作動用アクチュエー
タ２０が連設されている。このウエストゲート弁作動用
アクチュエータ２０は、ダイヤフラムにより２室に仕切
られ、一方が過給圧制御手段の一例であるウエストゲー
ト弁制御用デューティソレノイド弁２１に連通される圧
力室を形成し、他方が上記ウエストゲート弁１９を閉方
向に付勢するスプリングを収納したスプリング室を形成
している。

【００３１】上記ウエストゲート弁制御用デューティソ
レノイド弁２１は、上記レゾネータチャンバ１４と上記
吸気管６の上記コンプレッサハウジング１８ｅの下流と
を連通する通路に介装されており、後述する電子制御装
置（ＥＣＵ）５０から出力される制御信号のデューティ
比ｒに応じて、上記レゾネータチャンバ１４側の圧力と
上記コンプレッサハウジング１８ｅの下流側の圧力とを
調圧して上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２
０の圧力室に供給し、このウエストゲート弁作動用アク
チュエータ２０を動作させ、ウエストゲート弁１９によ
る排気ガスリリーフを調整して上記ターボチャージャ１
８による過給圧を制御する。なお、図においてはデュー
ティ比ｒ＝１でレゾネータチャンバ１４（大気圧）側が
開放（過給圧最大）となるように設定されている。

【００３２】また、上記インテークマニホルド３に絶対
圧センサ２２が通路２２ａを介して連通され、この通路
２２ａに吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２２ｂが
介装されている。この吸気管圧力／大気圧切換ソレノイ
ド弁２２ｂは絶対圧センサ２２をインテークマニホルド
３側と大気側とに選択的に連通させるもので、絶対圧セ
ンサ２２とインテークマニホルド３とが連通されること
で吸気管圧力（過給時には過給圧）を検出することがで
きる。

【００３３】さらに、上記インテークマニホルド３の各
気筒の各吸気ポート２ａの直上流側にインジェクタ２３
が臨まされ、また、上記シリンダヘッド２の各気筒毎
に、その先端を燃焼室に露呈する点火プラグ２４ａが取
付けられ、この点火プラグ２４ａに連設される点火コイ
ル２４ｂにイグナイタ３１が接続されている。

【００３４】上記インジェクタ２３には、燃料タンク３
２内に設けたインタンク式の燃料ポンプ３３から燃料フ
ィルタ３４を経て燃料が圧送され、プレッシャレギュレ
ータ３５にて調圧される。

【００３５】また、上記吸気管６の上記エアークリーナ
７の直下流に、吸入空気量センサ（図においては熱式エ
アフローメータ）４１が介装され、上記スロットルバル
ブ５ａにスロットル開度センサ４２が連通されている。
さらに、上記エンジン本体１のシリンダブロック１ａに
ノックセンサ４３が取付けられるとともに、このシリン
ダブロック１ａの左右両バンクを連通する冷却水通路４
４に水温センサ４５が臨まされ、上記排気管１０の上記
エキゾーストマニホルド９の集合部にＯ2 センサ４６が
臨まされている。

【００３６】また、前記シリンダブロック１ａに支承さ
れたクランクシャフト１ｂにクランクロータ２５が軸着
され、このクランクロータ２５の外周に、電磁ピックア
ップなどからなるクランク角センサ２６が対設されてい
る。さらに、上記エンジン本体１のカムシャフト１ｃに
連設するカムロータ２７に、電磁ピックアップなどから
なる気筒判別用のカム角センサ２８が対設されている。
尚、上記クランク角センサ２６及び前記カム角センサ２
８は、電磁ピックアップなどの磁気センサに限らず、光
センサなどでも良い。

【００３７】上記クランクロータ２５の外周には各気筒
に対応して突起（あるいはスリット）が所定間隔毎に形
成されており、後述するＥＣＵ５０では上記クランク角
センサ２６で検出した突起（あるいはスリット）の間隔
時間からエンジン回転数ＮEを算出し、また特定の突起
（あるいはスリット）が点火時期および燃料噴射開始時
期を設定する際の基準クランク角となる。

【００３８】一方、上記カムロータ２７の外周には気筒
判別用の突起（あるいはスリット）が形成されており、
上記ＥＣＵ５０では上記カム角センサ２８からの上記突
起（あるいはスリット）を検出するパルスの割込みから
気筒判別を行う。

【００３９】また、図３において符号５０はマイクロコ
ンピュータなどからなる電子制御装置（ＥＣＵ）で、Ｃ
ＰＵ５１，ＲＯＭ５２，ＲＡＭ５３、バックアップＲＡ
Ｍ５４、及びＩ／Ｏインターフェース５５がバスライン
５６を介して互いに接続されている。

【００４０】上記Ｉ／Ｏインターフェース５５の入力ポ
ートには吸入空気量センサ４１、クランク角センサ２
６、カム角センサ２８、スロットル開度センサ４２、水
温センサ４５、Ｏ2 センサ４６、絶対圧センサ２２、ノ
ックセンサ４３が接続され、さらにバッテリ５７が接続
されてバッテリ電圧がモニタされる。

【００４１】また、上記Ｉ／Ｏインターフェース５５の
出力ポートには、イグナイタ３１が接続され、さらに、
駆動回路５８を介してＩＳＣＶ１６、インジェクタ２
３、燃料ポンプリレー６２のリレーコイル、および、ウ
エストゲート弁制御用デューティソレノイド弁２１、吸
気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２２ｂが接続されて
いる。

【００４２】また、上記ＥＣＵ５０内には定電圧回路５
９が内蔵されており、この定電圧回路５９がＥＣＵリレ
ー６０のリレー接点を介してバッテリ５７に接続され、
また、このＥＣＵリレー６０のリレーコイルがキースイ
ッチ６１を介して上記バッテリ５７に接続されている。
上記キースイッチ６１がＯＮすると上記ＥＣＵリレー６
０を介してバッテリ５７の電圧が上記定電圧回路５９に
供給され、この定電圧回路５９からＥＣＵ５０の各部に
安定化電圧が供給される。一方、バックアップＲＡＭ５
４には上記定電圧回路５９から常時バックアップ電圧が
印加されている。また、上記バッテリ５７に、燃料ポン
プリレー６２のリレー接点を介して燃料ポンプ３３が接
続されている。

【００４３】上記ＥＣＵ５０では、各センサ類からの出
力信号に基づいて燃料噴射パルス幅、点火時期、および
過給圧を制御するためのデューティ比ｒなどを演算す
る。すなわち、このＥＣＵ５０における空燃比制御、点
火時期制御、および過給圧制御はＣＰＵ５１によりＲＯ
Ｍ５２に記憶されている制御プログラムにしたがって実
行される。例えば過給圧制御では、ＣＰＵ５１でエンジ
ン回転数ＮE に基づいて目標過給圧ＰS を設定し、ＲＡ
Ｍ５２に記憶されている絶対圧センサ２２で検出した実
過給圧（吸気管圧力）Ｐとの比較において上記目標過給
圧ＰS に見合うデューティ比ｒを演算し、このデューテ
ィ比に対応するデューティ制御信号（デューティパル
ス）をウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁
２１に出力し、ウエストゲート弁作動用アクチュエータ
２０の圧力室へ供給する大気圧と過給圧との割合を調圧
する。

【００４４】次に、ＥＣＵ５０による過給圧制御につい
て図１のフローチャートにしたがって説明する。

【００４５】図１のフローチャートは所定時間毎に繰返
される過給圧制御ルーチンを示し、ステップ（以下
「Ｓ」と略称）１０１でエンジン回転数ＮE に基づき目
標過給圧ＰS をテーブルを参照して補間計算付きで設定
する。なお、このＳ１０１に示す目標過給圧ＰS は例示
であり、図においては大気圧をＯとした場合の相対過給
圧を示す。また、この目標過給圧ＰS をノック学習によ
り推定したオクタン価、および、大気圧補正等、種々の
要因を取入れ演算にて決定してもよい。

【００４６】次いで、Ｓ１０２へ進み、現在使用してい
る燃料がプレミアムガソリンかレギュラーガソリンかを
判断する。この実施例では燃料がプレミアムガソリンか
を点火時期制御における全体補正係数ＴCMP が設定値Ｓ
ＥＴより大きいかにより判定している。燃料がプレミア
ムガソリンの場合、ＭＢＴ進角が大きくなるため全体補
正係数ＴCMP が大きな値を示す。なお、この全体補正係
数ＴCMP の設定手順については本出願人が先に提出した
特開平１−２９４９６６号公報に詳述されている。

【００４７】上記Ｓ１０２でＴCMP ≦ＳＥＴと判断した
場合、現在使用中の燃料はレギュラーガソリンであり、
プレミアムガソリンに比しアンチノック性が劣るためＳ
１０３へ進み、上記目標過給圧ＰS から設定値ＰSET
（例えば、０．３）を減算した値を目標過給圧ＰS とし
て設定し（ＰS ←ＰS −ＰSET ）、Ｓ１０４へ進む。ま
た、ＴCMP ＞ＳＥＴの場合、現在使用中の燃料はプレミ
アムガソリンであるため目標過給圧ＰS を修正すること
なく、そのままＳ１０４へ進む。

【００４８】そして、Ｓ１０４へ進むと、上記Ｓ１０１
あるいはＳ１０３で設定した目標過給圧ＰS と絶対圧セ
ンサ２２で検出した実過給圧（吸気管圧力）Ｐとに基づ
きウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁２１
に対するデューティ比ｒを次式から算出する。

【００４９】 ｒ←（ＰS −Ｐo ）／Ｐ ……（８） Ｐo ：基準過給圧（ウエストゲート弁作動用アクチュエ
ータ２０のスプリングに基づいて設定される過給圧特
性） 次いで、Ｓ１０５で上記デューティ比ｒが０以上かを判
断し、０≦ｒの場合Ｓ１０７へ進み、また０＞ｒの場
合、Ｓ１０６でデューティ比ｒを０にセット後（ｒ←
０）、Ｓ１０９へ進む。

【００５０】上記Ｓ１０５からＳ１０７へ進むとデュー
ティ比ｒが１以下かを判断し、ｒ＞１．０の場合Ｓ１０
８へ進み、デューティ比ｒを１．０にセットした後Ｓ１
０９へ進む。また、ｒ≦１．０の場合、そのままＳ１０
９へ進む。

【００５１】すなわち、上記Ｓ１０５〜Ｓ１０８でデュ
ーティｒを０≦ｒ≦１．０に制限する。

【００５２】そして、Ｓ１０９へ進むと、Ｓ１０４，Ｓ
１０６あるいはＳ１０８で設定した上記デューティ比ｒ
をセットしてルーチンを抜ける。その結果、デューティ
比ｒに対応するデューティ制御信号（デューティパル
ス）がウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁
２１に出力される。

【００５３】図５に示すように、この実施例ではデュー
ティ比ｒを大気圧の導入割合として設定されているため
過給圧の導入割合は（１−ｒ）となる。

【００５４】この実施例によれば定常時の過給圧制御は
圧力を相対圧とした場合、（３）式から、 Ｐ＝｛１／（１−ｒ）｝・Ｐo であり、（８）式を代入すると、 Ｐ＝｛Ｐ／（Ｐ−ＰS ＋Ｐo ）｝・Ｐo ∴Ｐ＝ＰS ……（９） となり、実過給圧Ｐが目標過給圧ＰS に達する。

【００５５】一方、過渡時における過給圧制御では、ウ
エストゲート弁１９の開度Ａと実過給圧Ｐとの関係 Ａ＝（１−ｒ）Ｇo ・Ｐ ……（１０） Ｇo ：本来（ｒ＝０時）の機械的応答特性 を過渡的に捕えた場合、 Ａ＋ΔＡ＝（１−ｒ）Ｇo （Ｐ＋ΔＰ） ……（１１） となる。この（１０），（１１）式に（８）式を代入す
れば、（１０）式は、 Ａ＝［１−｛（ＰS −Ｐo ）／Ｐ｝］Ｇo ・Ｐ ＝（Ｐ−ＰS ＋Ｐo ）Ｇo ……（１２） となり、（１１）式は、 Ａ＋ΔＡ＝［１−｛（ＰS −Ｐo ）／（Ｐ＋ΔＰ）｝］Ｇo ・（Ｐ＋ΔＰ ） ＝（Ｐ＋ΔＰ−ＰS ＋Ｐo ）Ｇo ……（１３） となる。この（１３）式から（１２）式を引くと、 ΔＡ＝Ｇo ・ΔＰ ……（１４） となるため、過渡時の応答が目標過給圧ＰS とは無関係
に本来の機械的応答特性Ｇo を示すことが解る。

【００５６】図４に目標過給圧ＰS と実過給圧Ｐ、ウエ
ストゲート弁作動用アクチュエータ２０に導入されるア
クチュエータ圧Ｐa 及びウエストゲート弁開度Ａとの関
係を示す。

【００５７】ここにおいて、上記アクチュエータ圧Ｐa
は、上記実過給圧Ｐに対し、 Ｐa ＝（１−ｒ）Ｐ ＝｛１−（ＰS −Ｐo ）／Ｐ｝Ｐ ＝Ｐ−（ＰS −Ｐo ） の関係で変化する。図４においては目標過給圧ＰS を２
Ｐo に設定した例を示しており、実過給圧Ｐが基準過給
圧Ｐo に達したときにアクチュエータ圧Ｐa が上昇す
る。一方、ウエストゲート弁開度Ａはデューティ比ｒに
影響されることなく、前述した（１４）式にしたがって
変化する。なお、図４（Ｃ）に示すウエストゲート弁開
度Ａは最小開度をＯとした相対開度を示す。

【００５８】したがって、この実施例によれば、目標過
給圧ＰS の設定値に拘わらず応答性、安定性を常に一定
に保持することができるため、良好な運転フィーリング
を得ることができる。

【００５９】（第二実施例）図６，図７は本発明の第二
実施例を示し、図６は過給圧制御ルーチンを示すフロー
チャート、図７はスロットル開度変化に対する過給圧と
アクチュエータ圧とウエストゲート弁開度との関係を示
すタイムチャートである。

【００６０】この実施例では、機械的応答特性Ｇo を設
定応答Ｇ1 に変換し、運転領域毎に応答を積極的に変化
させるようにしたものである。図６のフローチャートは
所定時間毎に繰返される過給圧制御ルーチンで、第一実
施例に示す図１のフローチャートと相違するステップの
みを説明する。

【００６１】すなわち、Ｓ１０２あるいはＳ１０３から
Ｓ２０１へ進むとスロットル開度センサ４２で検出した
スロットル開度ＴＨと設定値ＴＨ0 とを比較し、ＴＨ＞
ＴＨ0 の場合Ｓ２０２へ進み応答係数ｋを第１の設定値
ｋ1 で設定した後Ｓ２０４へ進む。また、ＴＨ≦ＴＨ0
の場合Ｓ２０３へ進み応答係数ｋを第２の設定値ｋ2で
設定した後Ｓ２０４へ進む。

【００６２】Ｓ２０４では、上記応答係数ｋ，Ｓ１０１
で設定した目標過給圧ＰS 、絶対圧センサ２２により検
出した現在の実過給圧Ｐ、及び、基準過給圧Ｐo に基づ
きウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁２１
に対するデューティ比ｒを次式から算出する。

【００６３】 ｒ←ｋ・ＰS ／Ｐ−（ｋ−１＋Ｐo ／Ｐ） ……（１５） その後、第一実施例と同様のステップを経てデューティ
比ｒをセットした後、ルーチンを抜ける。

【００６４】ところで、上記応答係数ｋは機械的応答特
性Ｇo と設定応答Ｇ1 との比（Ｇ1／Ｇo ）であり、上
記（１５）式を採用することでターボチャージャ１８の
機械的応答特性Ｇo を設定応答Ｇ1 に変換することがで
きる。

【００６５】すなわち、まず定常時の過給圧制御では、 Ｐ＝｛１／（１−ｒ）｝・Ｐo に（１５）式を代入すると、 Ｐ＝[1/{-(Ｇ1 ／Ｇo ) ・( ＰS ／Ｐ)+( Ｇ1 ／Ｇo )+( Ｐo ／Ｐ)}] ・Ｐo ＝［Ｐ／｛（−Ｇ1 ／Ｇo ）ＰS ＋（Ｇ1 ／Ｇo ）Ｐ＋Ｐo ｝］・Ｐo ∴Ｐ＝ＰS ……（１６） となり、実過給圧Ｐが目標過給圧ＰS に達する。

【００６６】一方、過渡時における過給圧制御では前述
の（１０），（１１）式に（１５）式を代入すると、
（１０）式は、 Ａ＝{-（Ｇ1 ／Ｇ0)・( ＰS ／Ｐ）＋（Ｇ1 ／Ｇo ）＋（Ｐo ／Ｐ）｝Ｇo ・Ｐ ＝−Ｇ1 ・ＰS ＋Ｇ1 ・Ｐ＋Ｇo ・Ｐo ……（１７） となり、（１１）式は、 Ａ＋ΔＡ＝［−（Ｇ1 ／Ｇ0 ）｛ＰS ／（Ｐ＋ΔＰ）｝ ＋（Ｇ1 ／Ｇo ）＋Ｐo ／（Ｐ＋ΔＰ）］Ｇo ・（Ｐ＋ΔＰ） ＝−Ｇ1 ・ＰS ＋Ｇ1 （Ｐ＋ΔＰ）＋Ｇo ・Ｐo ……（１８） となる。この（１８）式から（１７）式を引くと、 ΔＡ＝Ｇ1 ・ΔＰ ……（１９） となるため、過渡時の応答が目標過給圧ＰS とは無関係
に設定応答Ｇ1 を示すことが証明できる。

【００６７】この実施例によれば、例えばＳ２０１にお
ける設定値ＴＨ0 を全開付近（例えば６０°）に設定
し、Ｓ２０２に示す第１の設定値ｋ1 を１．１，Ｓ２０
３に示す設定値ｋ2 を０．５とすることで、全開付近で
は応答性よく過渡過給圧制御を行うことができ、また、
スロットル開度ＴＨが半開領域では滑かなフィーリング
を有する過渡過給圧制御を行うことができる。但し、応
答係数ｋを必要以上に大きい値に設定すると応答性の向
上に伴いオーバシュートが発生して安定性が損われてし
まう。

【００６８】なお、図７にスロットル全開ＷＯＴ付近で
の過渡過給圧制御を示す。図においては目標過給ＰS を
２Ｐo とし、応答係数ｋを１．１に設定した場合を示
す。

【００６９】一方、目標過給圧ＰS を２Ｐo とし、応答
係数ｋを１／２に設定した場合のデューティｒは、 ｒ＝１／２・ＰS ／Ｐ−１／２＋１−Ｐo ／Ｐ ＝１／２ となり、デューティ比ｒが固定されるとともに、滑らか
な応答性能を得ることができる。

【００７０】なお、本発明は上記各実施例に限るもので
はなく、例えばウエストゲート弁制御用デューティソレ
ノイド弁２１はデューティ比ｒ＝０で大気側開放に設定
されたものであってもよく、この場合のウエストゲート
弁作動用アクチュエータ２０内に導入されるアクチュエ
ータ圧Ｐa はＰa ＝ｒ・Ｐとなる。また、過給圧制御手
段は、デューティ制御に限らず電圧制御あるいはステッ
ピングモータによる開度制御であってもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
以下に列記する効果が奏される。

【００７２】請求項１の記載によれば目標過給圧が可変
設定されても過給圧の応答性が目標過給圧とは無関係に
一定に制御されるため、通常運転はもちろんのこと過渡
運転であっても良好な運転フィーリングを得ることがで
きる。

【００７３】請求項２の記載によれば目標過給圧が可変
設定されても過給圧応答性が、上記目標過給圧とは無関
係に過給圧応答性に応じて制御されるため、運転領域毎
に、より優れた運転フィーリングを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１〜図５は本発明の第一実施例を示し、図１
は過給圧制御ルーチンを示すフローチャート

【図２】エンジン制御系の概略図

【図３】制御装置の概略図

【図４】スロットル開度変化に対する過給圧とアクチュ
エータ圧とウエストゲート弁開度との関係を示すタイム
チャート

【図５】デューティパルスの出力波形図

【図６】図６，図７は本発明の第二実施例を示し、図６
は過給圧制御ルーチンを示すフローチャート

【図７】スロットル開度変化に対する過給圧とアクチュ
エータ圧とウエストゲート弁開度との関係を示すタイム
チャート

【図８】図８以下は従来例を示し、図８は機械制御式過
給機の概略図

【図９】過給圧とウエストゲート弁開度との関係を示す
特性図

【図１０】電子制御式過給機の概略図

【図１１】スロットル開度変化に対する過給圧とウエス
トゲート弁開度との関係を示すタイムチャート

【図１２】スロットル開度変化に対する過給圧とアクチ
ュエータ圧とウエストゲート弁開度との関係を示すタイ
ムチャート

【図１３】比例制御によるデューティと過給圧との特性
図

【符号の説明】

２１…過給圧制御手段（ウエストゲート弁制御用デュー
ティソレノイド弁） ｋ…過給圧応答係数 Ｐ…実過給圧 Ｐo …基準過給圧 ＰS …目標過給圧

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン状態に基づいて目標過給圧を設
   定する手順と、 この目標過給圧と基準過給圧との差圧を求め、この差圧
   と実過給圧との比から過給圧制御手段に対する過給圧制
   御量を求める手順とを備えることを特徴とするエンジン
   の過給圧制御方法。
2. 【請求項２】 エンジン状態に基づいて目標過給圧を設
   定する手順と、 スロットル弁開度に応じて過給圧応答係数を設定する手
   順と、 上記目標過給圧と実過給圧との比に上記過給圧応答係数
   を乗算した値から、上記過給圧応答係数から１を減算し
   た値に基準過給圧と実過給圧との比を加算した値を減算
   して過給圧制御手段に対する過給圧制御量を求める手順
   とを備えることを特徴とするエンジンの過給圧制御方
   法。