JPS61149522A - タ−ボチヤ−ジヤの過給圧制御装置 - 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） 本発明はターボチャージャの過給圧制御Ｉ＆置に関する
。

（従来の技術） ターボチャージャは排気〃スの高温、高圧エネルギを利
用して排気タービンを高速で回し、同軸上にあるコンプ
レッサを駆動する構造になっているため、コンプレッサ
の回転数の増加に伴い吸気マニホールド内の圧力を大気
圧以上に上昇させることができる。こうした過給圧によ
りエンジンに大量の吸入空気の供給が可能となり、結果
的に高トルク、高出力化あるいは燃！向上を図ることが
できる。

ところが、回転数範囲の広い自動車用エンジンにあって
は中高速運転域での過給圧は十分確保することができる
が、低速運転域では十分な排気圧力が得にくいことから
過給圧を引き出せず低速トルクが不足する傾向がある。

この場合低迷運転域の過給圧を決定するものはスクロー
ル部の断面積Ａとその中心からの半径Ｒの比Ａ／Ｒで示
すことができ、排気〃大量の小さい低速運転域でもＡを
小さくすることができればタービン回転数を高めて過給
圧の上昇を早めることができる。そこで、タービンのＡ
／Ｒを可変とする容量可変手段をターボチャージャに設
けた可変容量型のターボチャージャが本出願人により出
ｉ［されており（特願昭５８−１６２９１８号参照）、
この可変容量型のターボチャージャでは低速運転域でも
十分な過給圧が得られる。

このターボチャージャを使用する過給圧制御について説
明すると、コンプレッサ下流に発生する過給圧を作動圧
力としてターボチャージャの容量可変手段を駆動するア
クチュエータを設け、この作動圧力を外部に逃す電磁弁
のデユーティを制御することにより過給圧が速やかに上
昇するようタービンのＡ／Ｒを可変制御している。第９
図（Ａ）はこうした電磁弁の制御特性であり、横軸には
吸入空気量を、縦軸には基本制御デユーティの値を示す
。このデユーティは所定時間あたりの開弁時間を表して
おり、デユーティが１００パーセントであると電磁弁が
全開であることを意味し、この場合にはアクチュエータ
、容量可変手段を介してＡが最小となりタービン回転数
が高められる。またデユーティがＯパーセントであると
電磁弁が全閉となり、この場合にはＡが最大となりター
ビン回転数が抑えられる。こうして過給圧を速やかに上
昇させ、その後は後述の排気バイパス制御等により一定
値となるように制御している。なお、実際の制御では種
々のばらつき要因に伴う制御のずれを解消するため実際
の検出値に基づきフィードバック制御が行なわれており
、この例でも過給圧センサにて検出した実過給圧と目標
過給圧の偏差からフィードバック補正量を求め、この値
により基本制御デユーティを補正している。

また、前記容量可変手段はエンジンの低速低負荷運転域
かちの十分な過給圧の確保を目脂して設けられるもので
あるが、高負荷運転域では回転が高くなりすぎて過給圧
を制御しきれない。そこで過給圧が許容される最大圧力
を越えないように、タービン人口排圧をタービン下流に
バイパスする排気バイパス弁が設けられるのが通例であ
る。

（発明が解決しようとする問題点） 前記アクチュエータにはダイヤプラム装置が使用される
が、こうした比較的作動応答性の低いアクチュエータを
使用する場合にはフィードバック制御を行う運転領域を
どのように設定するかがその制御性を大きく左右するこ
ととなり、例えば単純に全域でフィードバック制御を行
うと、目標過給圧に対して実際の過給圧がかなり外れた
運転領域から目標過給圧へと向かう過渡的な運転領域に
おいて応答遅れを生じ、制御結果が大きくオーバーシュ
ートしてしまう。この結果、目標過給圧を越えて過給圧
が過大にになってしまい、／・ノキングが発生し易くな
るという問題が生じる。

一方、過給圧を制御する手段が複数設けられると、制御
の重複する領域において一力の動作が他方に干渉する。

例えば、容量可変手段が最適値より閉じ側（過給圧を上
昇させる側）にずれると、これに対し排気バイパス弁が
最適値より開き側（過給圧を抑える側）にずれて全体と
して過給圧が設定値に保たれる。こうした状態では確か
に目標とする過給圧は得られるものの容量可変手段の容
量を最大に活用していない訳であり、ターボチャージャ
の効率が低下してしまう。従って複数制御手段の互いの
干渉を考慮に入れてエンクンの能力を最大に発揮し得る
容量可変手段、排気バイパス弁の最適位置にて制御を切
り替えることが必要になる。

また、この制御の切り替えを行う場合、その条件設定に
は前記ターボチャージャの効率面から各々の作動域を決
定する必要があるのはもち論であるが、更に実際のエン
ジンの運転状態の変化に適合するように制御の切り替え
がなされるとともに、それに伴うフィードバック制御変
数の初期化が最適に行われるように考慮する必要がある
。つまり、自動車用エンジンにあっては、急激に運転状
態が変化するような用いられノｊをされることが多いの
で、容量可変手段及び排気バイパス弁の制御切り替えや
フィードバック制御変数の初期化が最適に（ｔわれない
と制御のハンチングや切り替え後の制御応答遅れが発生
する。例えば、吸気絞弁全開加速時から絞弁を一時的に
少し戻したのち再び加速するような運転状態の変化を考
えた場合、前記制御の切り替えやフィードバック制御変
数の初期化を単一の条件の下に行うようにしたのでは、
容量可変手段、排気バイパス弁の各々の制御領域間で制
御のハンチングを生じる結果、運転性が悪化するととも
に、フィードバック制御変数の初期化により運転状態が
変化する以前の制御量が消失されるので、部品ばらつき
や経時変化のあるものでは制御のずれを招き、これが過
給圧の急変動を生じて運転性をさらに悪化させることに
もなる。

この発明は、応答遅れによる過給圧のオーパーン１−ト
の回避、複数制御手段の干渉回避、運転状態の急変によ
る制御のハンチング等の回避を図り、ノッキングを防止
するとともにより一層運転性を向上させるターボチャー
ジャの過給圧制御装置を提供することを目的としている
。

（問題点を解決するための手段） 第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。１はエンノン１１の運転状態を検出する運転状態検
出手段で、運転状態を表すパラメータとして例えば吸入
空気量を検出する。２は過給圧検出手段で、コンプレッ
サにて加圧される実際の過給圧を検出する。３は偏差演
算手段で、この検出過給圧と目標とする過給圧との偏差
を演算する。４は判定手段で、前記運転状態と検出過給
圧に基づきフィードバック制御を行う運啄条件を判定す
る。５ｆ６は第１．＄２の制御量演算手段で、この判別
結果と前記偏差の積算値に応じて排気タービンの容量可
変手段９．排気バイパス弁１０の制御量を演算する。７
，８は第１．第２の制御手段で、この演算された制御量
に蕗じて容量可変手段９、排気バイパス弁１０を制御す
る。こうして過給圧をフィードバック制御するターボチ
ャージャの過給圧制御装置が構成されるが、この発明で
は、＋ｉｔｉ記判定手Ｖｉ４が、前記検出過給圧に基づ
く容部。

可変手段９を介してのフィードバック制御の積分制御の
開始条件の判定と、前記運転状態に基づく容量可変手段
９から排気バイパス弁１０側へのフィードバック制御の
切り替え条件の判定と、前記運転状態と検出過給圧とに
基づくフィードバック制御変数の初期化及び排気バイパ
ス弁１０から容量可変手段９側への切り替え条件の判定
を行う。

（作用） このように構成すれば、判定手段４が前記容量可変手段
のフィードバック制御の開始条件を、例えば過給圧が目
標過給圧よりも低い所定値以上となったときとして判定
するため、この所定過給圧を越えるとフィードバック制
御の積分制御が開始される。このため、目標過給圧に対
して実際の過給圧がかなり外れた運転領域から目標過給
圧へと向かう過渡的な運転領域においてもフィードバッ
ク補′ＪＥ量の積分分が大きな値を持つということがな
く、積分動作に基づく悪影響を防止することができるの
である。

また、判定手段４が前記運転状態に基づく容量可変手段
９から排気バイパス弁１０側へのフィードバック制御の
切り替え条件を、例えば吸入空気量が所定値を越えると
さとして判定するため、複数制御手段がそれぞれ所定の
領域でフィードバック制御を独豆して行い、容量可変手
段９の最適位置で排気バイパス弁１０側への切り替えが
行なわれることになる。このため、制御の重複領域を持
たないことから、互いの干渉を回避することができる。

更に、判定手段４が前記運転状態と検出過給圧とに基づ
くフィードバック制御変数の初期化及び排気バイパス弁
１０から容量可変手段９側への切り替え条件を、例えば
検出過給圧が所定値以下でありかつ前記吸入空気量が所
定値以下であるとさとして判定するため、高吸入空気流
量域にある吸気絞弁全開の加速時において、吸気絞弁を
一時的に少し戻した後再び加速するような場合であって
も、過給圧は吸気流量の減少よりも速く低下するので、
吸気絞弁を一時的に戻したときそれに伴っで一時的に低
下するものの吸入空気量は高く維持されるため、フィー
ドバック制御変数の初期化及び排気バイパス弁から容量
可変手段側への一時的な切り替えによる制御のハンチン
グを生じることがない。このため、部品ばらつトゃ経時
変化のあるものにおいて発生する制御のずれに伴う過給
圧の急変動を招かず運転性を悪化させるということがな
い。

一方、吸気絞弁全開の加速時から吸気絞弁を閉じてその
まま減速に入る場合には、過給圧の減少後空気流量も減
少するため、フィードバック制御変数の初期化及び排気
バイパス弁から容量可変手段への制御の切り替えがスム
ーズになされ、以後の過給圧の制御を最適に続行させる
ことができる。

（実施例） 第２図は本発明の一実施例の機械的な構成の概略図であ
る０図において、エンジン２１には、吸気管２２および
吸気マニホールド２３を介して空気が供給され、排気マ
ニホールド２４お上り排気管２５を介して排気されてい
る。吸気管２２の図中左方に折曲した端部には、吸入空
気量Ｑａを測定するエア７１１７−メータ３１が設けら
れ、吸気管２２の折曲部には、ターボチャージャの一部
を構成するコンプレッサ３５が配設され、エア７０−メ
ータ３１を介して供給される吸気を加圧してエンノン２
１に供給している。吸気マニホールド２３に近接した吸
気管２２の基端部には、絞り弁３２が配設され、この絞
り弁３２と前記コンプレッサ３５との間の吸気管２２に
は、逃し弁２９が設けられている。

排気管２５の図中右方レニ折曲した部分は、タービン室
３８を形成し、このタービン室３８内にタービン３７が
配設され、タービン３７は、連結軸３６を介してコンプ
レッサ３５に連結されている。

タービン室３８は、第３図に示すように、タービン３７
を取り囲むように形成されたスクロール３９を有し、ス
クロール３９は、その断面積が導入通路４０から矢印Ｆ
で示す方向の下流に向かうに従って徐々に小さく形成さ
れている。このスクロール３９への導入通路４０とスク
ロール３９の終端部４１の合流部には、フラップ弁によ
り構成される容量可変手段としての可動舌部４５が設け
られ、この可動舌部４５は、導入通路４０の断面積を拡
縮し得るように、その基端部を軸４６により回動自在に
支持されている。

この可動舌部４５は、＠２図においてタービン３７への
導入通路４０である上流側近の排気管２５内に配設され
ている。可動舌部４５を回動自在に支持している紬４６
は、アーム４７を介してロッド４８の上端に連結され、
ロッド４８の下端部は、可動舌部駆動用アクチュエータ
５０を構成するダイヤフラム５２に連結されている。ダ
イヤフラム５２を収納しているケース５１は、ダイヤフ
ラム５２により大気室５３と正圧室５４に分割され、大
気室５３には、ダイヤフラム５２を正圧室５４側に押動
するように付勢されたばね５５が配設される。正圧室５
４拳は、連結管５６を介してコンプレッサ３５の下流側
の吸気’［ｌ’２２に連結され、コンプレッサ３５で形
成された過給圧が正圧室５４に供給され、ダイヤフラム
５２をばね５５に抗して大気室５３側に押動している。

また、連Ｉｌ！Ｉｆｒ！５６の途中には、電磁弁５７が
設けられ、この電磁弁５７がフントロールユニット８０
により駆動されて解放したときには、この電磁弁５７を
介して連結管５６はコンプレッサ入口に連通され、正圧
室５４内の圧力は低下する。更に詳細には、電磁弁５７
は、コントロールユニツ）８０１：Ｊ：’）チェーティ
制御されていて、デユーティ値が大きくなるほど電磁弁
３７の解放度合は大きくなって正圧室５４の圧力は低下
する。このため大気室５３のばね５５の作用によりダイ
ヤフラム５２は下方へ移動し、この移動動作がロッド４
８．アーム４７゜軸４６を介して可動舌部４５に伝達さ
れ、可動舌部４５は、タービン３７への排気の導入通路
４０を小さくする方向、すなわち閉じる方向に回動する
。その結果、タービン３７に供給される流速が速くなり
、コンプレッサ３５によるエンジン２１への過給圧は上
昇する。また、逆に、デユーティ値が小さくなるほど、
電磁弁５７の解放度合は小さくなって正圧室５４の圧力
は増大するため、ダイヤフラム５２はばね５５に抗して
上刃に移動し、これにより可動舌部４５は、導入通路４
０を開く方向に回動する。この結果、タービン３７に供
給される流速は遅くなり、コンプレッサ３５によるエン
ジン２１への過給圧は低下する。

タービン３７をバイパスする排気バイパス通路２６と排
気マニホールド２４の接続部には、排気バイパス弁（ウ
ェストゲートバルブ）６０が設けられでいる。この排気
バイパス弁６０は、アーム６１、連結部材６２を介して
ロッド６３の一端に連結され、ロッド６３の他端は、排
気バイパス弁駆動用アクチェエータ７０のダイヤ７ラム
７２に連結されている。このダイヤ７ラム７２を収納し
ているケース７１は、ダイヤプラム７２により大気室７
３と正圧室７４に分割され、大気室７３にはダイヤ７ラ
ム７２を正圧室７４側に押動するように付勢されたばね
７５が設けられている。正圧室７４は、連結管７６を介
してコンプレッサ３５の下流側の吸気管２２に連結され
、コンプレッサ３５で形成された過給圧が正圧室７４に
供給されている。

また、連結管７６の途中には、電磁弁７７が、設けられ
、この電磁弁７７がコントロールユニット８０により駆
動されて解放したときには、この電磁弁７７を介して連
結管７６はコンプレッサ入口に連通され、正圧室７４内
の圧力は低下する。

更に詳細には、電磁弁７７はコントロールユニット８０
によりデユーティ制御されていて、デユーティ値が大き
くなるほど電磁弁７７の解放度合は大きくなって、正圧
室７４の圧力は低下するため、大気室７３のばね７５の
作用によりダイヤフラム゛７２は下方に移動し、この移
動動作がロッド６３゜連結部材６２．アーム６１を介し
て排気バイパス弁６０に伝達され、弁６０はバイパス通
路２６を閉じる方向に動く、＊た、デユーティ値が小さ
くなるほど電磁弁７７の解放度合は小さくなって正圧室
７４の圧力は増大するため、ダイヤ７ラム７２はばね７
５に抗して上方に移動し、これにより排気バイパス弁６
０は開く方向に動く６排気バイパス弁６０は、エンノン
２１が高速高負荷状態になった場合、ターボチャージャ
によりエンジン２１に供給される吸気の過給圧が非常に
高くなりすぎ、エンジン２１が破損されるのを防止する
ために、エンジン２１の排気の一部を外部に排出し、タ
ービン３７に供給される排気を低減して適切な過給圧が
エンジン２１に導入されるようにしているのである。

コントロールユニット８０は、マイクロプロセッサ、メ
モリ、Ａ／Ｄ変換器を含む入出力インター７エースとか
らなるマイクロコンビニ−名で構成され、そのインター
フェースを介してエア７０−メータ３１から吸入空気量
がコントロールユニット８０に供給されるとともに、エ
ンジン２１の左側に設　　　−けられたクランク角セン
サ３０からエンジン２１の回転速度、更に過給圧センサ
３３から過給圧が供給されている。コントロールユニｙ
　）　８０　ハ、これらの情報に従って電磁弁５７．７
７を駆動する信号のデユーティ値を適切に制御し、可動
舌部４５を介してタービン３７への排気の導入通路４０
の断面積を可変にすることにより、また徘篤バイバス弁
６０を介してタービン３７へのＩＩ’　＞１ガス量を可
変にすることによりエンノン２１に供給される吸気の過
給圧を吸入空気量Ｑａに応じ適切に制御して低速運転域
から高速運転域にわたってトルクを増大している。

次に容量可変手段（可動舌部）並びにウェイストデート
バルブ（ｇ＃気バイパス弁）の制御をマイクロコンピュ
ータを用いて実現する場合の流れ図を第４図（Ａ）〜第
８図に示す、なお、図中の数字は処理番号を表し、容量
可変手段はＶＮ、ウェイストデートパルプはＷＧという
記号により記述し、エンジン回転速度、吸入空気流量等
の運転状態を表す信号はメモリに記憶されているものと
する。

第４図（Ａ）から説明すると、過給圧制御ＶＮＷＧＣＯ
ＮＴＲＯＬの演算処理は所定周期（制御周期）毎に行な
われ、各種運転条件により求めた過給圧の制御目標値（
目標過給圧）Ｐ２ＡＤＡＰＴに実際の過給圧Ｐ２を一致
させるべ（ＶＮ、ＷＧを制御する制御量を演算するもの
である。順を迫って説明すると、まず２００では入力さ
れている吸入空気量ＱＡより空気放置指数ＱＳを求める
。なお、実際の制御ではこのＱＳが計算用のデータとし
て用いられるが、以下の説明では便宜上ＱＳを吸入空気
量として説明する。２０１ではＱＳの値よりＷＧの基本
制御デユーティをＢＡＳＥＤＵＴＹｌに求める。２０２
ではＢＡＳＥＤＵＴＹＩに制御デユーティの３５パーセ
ントを加算する。これはＷＧｇｌｌＩのセツティングの
ずれ２部品ばらつきによりＷＧが開いてしまうことを防
止するための補正量である。こうしたずれは制御におい
て定常偏差を生じることになるが、この定常偏差をなく
すため、２０３にてＢＡＳＥＤＵＴＹＩに学習制御によ
り求められる学習量ＬＥＡＲＮＷＧを加算する。２０４
では急加速時に一時的に過給圧を上昇させ加速性能の向
上を図るオーバーブースト制御が行なわれてい為かどう
かをチェックし、オーバーブースト制御中であると判定
されると２０５に進みオーバーブースト制御のための加
速補正量をＢＡＳＥＤＵＴＹＩに加算する。ここに、Ｌ
ＥＡＲＮＷＧと加速補正量とはＷＧ側のフィードフォワ
ード制御液を与える。なお、ＬＥＡＲＮＷＧの演算及び
オーバーブースト制御については後述する。

これに対し２０６〜２１０ではＶＮ側のフィードフォワ
ード制御量をＢＡＳＥＤＵＴＹＯに求める。２０１〜２
０５と２０６〜２１０の処理で異なるのはＢＡＳＥＤＵ
ＴＹＯに求めた基本制御デユーティを２０７にて５パー
セント減算している点だけであるにれはＶＮの基本制御
デユーティのテーブルがＶＮ側のセツティングのずれ１
部品ばらつきによりＶＮが閉じる側にずれている場合に
ＷＧが開いてしまうことを防止するための補正量である
。２０８ではＷＧ側と同様に学習量ＬＥＡＲＮＶＮを加
算スル。なお１．：のＬＥＡＲＮＶＮの演算についても
後述する。ここで、ＶＮ、ＷＧの基本制御デユーティは
例えば第９図（Ａ　）？第９図（Ｂ）に示す特性として
与えられるため、基本制御デユーティはこの特性から得
られる第９図（Ｃ）に示すテーブルをメモ＋７　ＲＯＭ
に記憶しておＰ　−次元のルックアップにより求めれば
よい。ただし、ｔ５９図（Ｃ）ｌｅｔ：　Ｖ　Ｎ　！、
１ｍ対スルモノテ、Ｈハ１６進数表示を表す。

２１１では実際の過給圧Ｐ２と目標とする過給圧Ｐ２Ａ
ＤＡＰＴとのずれに対しフィードバック補正量を演算し
、先程求めたフィードフォワード制御量に更に加算して
最終的な制御信号量をＢＡＳＥＤＵＴＹＯ，ＢＡＳＥＤ
ＵＴＹｌにそれぞれ求める。なお、この２１１にて行な
われるフィードバック制御Ｐ２ＦＢＣＯＮＴについては
後述する。

２１２では急加速初期段階でのオーバーシュート防止及
び構成部品故障時の７エイルセー７処理を行う。オーバ
ーシュートを防止する処理から説明すると、急加速時に
過給圧は急激に上昇する訳であるが、ＶＮ付きターボチ
ャージャの場合通常のターボチャージャに比べ過給圧の
上昇が速いため第１５図のようにオーバシュートを生じ
てしまう、！に同図に例示したものにおいては過給圧が
オーバーブースト制御時に５００１１ＩＩＩＩＨｇを越
えてしまい、エンジンの耐久性を損なってしまうことに
もなりかねない。これを防止するため急加速初期におい
て一時的にＷＧ側の制御デユーティ（制御信号）を小さ
くしタービン３７をバイパスして逃す排気流量を増加す
ることにより過給圧を低下させるのである。更に詳述す
ると、第１１図に示すような過給圧によるＷＧ側の制御
デユーティ補正を行う。即ち急加速となり過給圧が上昇
してきた場合所定過給圧ＰＯを越えた時点でＷＧ側の制
御デユーティを５０パーセント減量する。ただしＰＯの
レベルはオーバーシュートを防止するため低く（例えば
３７５■Ｈｇ）設定すると以後過給圧が低下するため、
ＰＯのスライスレベルによる滅。

量は過給圧がＰＯに到達してから０．３秒間のみとする
。０．３秒経過後はＰ１〜Ｐ　３　（＞　Ｐ　Ｏ）をス
ライスレベルとして段階的にＷＧ側の制御デユーティを
減量補正する通常の７エイルセー７処理を行う。またＷ
Ｇが開かない場合を考慮し、Ｐ４を越える状況が続いた
ときにはエンジン制御系により７ユエルカツトを行うべ
（フェニルカット要求フラグをセットする。こうして最
終的に求められたＷＧ、ＶＮ側の制御デユーティは後述
する０ＮＤＵＴＹＩ、０ＮＤＵＴＹＯに移された後おの
゛　おの前述の電磁弁１７．５７に出力インター７エー
スを介して出力される。なお、オーバーシュート対策及
Ｖ７エイルセー７は０ＮＤＵＴＹＩ、０ＮＤＵＴＹＯを
補正することにより行なう。

次に２１１にて行なわれるフィードバック制御Ｐ２ＦＢ
ＣＯＮＴを第５図の流れ図を用いて説明する。ここでは
ＶＮのフィードバック制御の積分制御の開始条件の判定
、ＶＮ側からＷＧ側へのフィードバック制御の切り替え
条件の判定、フィードバック制御変数の初期化及びＷＧ
ｇＡからＶＮ側へのフィードバック制御の切り替え条件
の判定を行うとともに、フィードバック補正量の演算及
び学習量の演算を行い、最終的な制御量を０ＮＤＵＴＹ
０，０ＮＤＵＴＹ１にＸドアする。

順を追って説明すると、１００では吸入空気流量が多く
なった場合に異常燃焼を回避するため制御目標値Ｐ２Ａ
ＤＡＰＴを低下させる処理を行う。

例えば！第１０図（Ａ）に示すような一次元のテーブル
をメモリＲＯＭ内に記憶させておき吸入空気流量ＱＳが
所定吸入空気流量ＱＳＰＤＯＷＮＯ以上になると制御目
標値を徐々に低下させる。１０１ではＶＮ、ＷＧ側のい
ずれの制御領域にあるかを示ｔ７？グＦＰ２ＦＢＶＮＷ
Ｇをチェｙ９し、。

１°であるならＷＧ側にでフィードバック制御が行なわ
れていると判定し１１１に進む。“０°であるなら１０
２以降に進みフィードバック制御を行う運転領域の判定
及び学習量の演算を行う。

まず１０２では実際の過給圧Ｐ２がフィードバック制御
を行う運転領域を判定する領域判定過給圧Ｐ　２　Ｊ　
ＵＤＧＥ（２３０ａｕａＨｇ）より小さいかどうかをチ
ェックし、小さい場合は運啄領域の判定は行わす１１１
に進む。これは後述する急加速判定後においてオーバー
チースト制御に入る前にフィードバック制御がＷＧ側に
切替わってしまうことを防止するためである。即ち、オ
ーバーブースト制御においては過給圧が１００ｍｍＨｇ
から２００ｍ＋ａ　Ｈ’ｇとなるまでの加速時間と判定
基準Ｔ　Ｊ　ＵＤＧＥとの比較により急加速の判定を行
い、加速時間がＴ　Ｊ　Ｕ　Ｄ　Ｇ　Ｅよりも小さい場
合に急加速で・あると判定するが、過給圧Ｐ２がＰ２Ｊ
ＵＤＧＥよりも°小さい場合にも上記運転領域の判定を
行うとすると、急加速の判定とは別に後述するような吸
入空気流量ＱＳとフィードバック制御領域判定空気流量
ＱＳＶＮＴＷＧとの比較が行なわれることとなる。従っ
て、急加速が判定され急加速時の応答性を高めるべくオ
ーバーブースト制御が行われる矢先に、吸入空気流量が
ＱＳＶＮＴＷＧよりも大きくなるとＷＧ側の制御領域に
あると判定されるため、急加速の判定とは無関係にフィ
ードバック制御がＶＮ側からＷＧ側に切替わってしまい
、オーバーブースト制御を行わせることができなくなっ
てしまうので、これを防止するため過給圧Ｐ２がＰ２Ｊ
ＵＤＧＥより小さい場合は上記判定を行わないようにし
たものである。

１０３ではレジスタＡＣＣに通常運転時のフィードバッ
ク制御領域判定空気流量Ｑ　Ｓ　Ｖ　Ｎ　ＴＷＧをスト
アする。この発明では、この領域判定空気流量ＱＳＶＮ
ＴＷＧを越えるときがＶＮ側からＷＧ側へのフィードバ
ック制御の切り替え条件である。この領域判定空気流量
ＱＳＶＮＴＷＧは第１４図に示す空気量ラインＡである
。即ち同図においてラインＡの左側の領域がＶＮ側の制
御領域、右側がＷＧ側の制御領域となる。１０４では急
加速であるかどうかをチェックし、７ラグＦＡＣＣＥＬ
が１゛である場合は急加速と判定して１０５に進み、急
加速と判定されない場合は１０７に進む。この７ラグＦ
ＡＣＣＥＬは急加速が判定されると１゛にセットされる
急加速判定フラグであり、後述する加速判定処理におい
て説明する。１０５ではオーバーブースト制御が終了し
ているかどうかをチェックし、オーバーブースト制御中
であると判定した場合は１０６に進み、オーバーブース
ト制御が終了していることカー判定される場合は１０７
に進む。１０６ではオーバーブースト制御時の領域判定
空気流量ＱＳＶＮＴＷＧＸ（＞ＱＳＶＮＴＷＧ）をＡＣ
Ｃにストアする。この領域判定空気流量Ｑ　Ｓ　Ｖ　Ｎ
　ＴＷＧ　Ｘは第１４図に示す空気量ラインＢである。

即ちオーバーブースト制御中にはＶＮ側の制御領域が拡
大するので、これに合わせて領域判定空気流量をライン
ＡからラインＢに上昇させるのである。

１０７ではＡＣＣにストアされた領域判定空気流量と実
際の吸入空気流量ＱＳを比較する。ＱＳがＡＣＣより大
きい場合はＶＮ側の制御領域でないと判定し１０８にて
ＶＮ、ＷＧ側のいずれの制御領域にあるかを示す７ラグ
ＦＰ２ＦＢＶＮＷＧを“Ｉ′にセットする。これにより
ＦＰ２ＦＢＶＮＷＧ＝１は今までＶＮ側の制御領域にあ
ったものがＷＧＩ！ｌの制御領域に切替わったことを意
味し、１０９にてＷＧ側の学習制御開始のためのタイマ
を起動するとともに１１０にてＶＮ側の学習量演算ＡＣ
ＣＬＥＡＲＮＶＮを行う。この学習量演算については後
述する。１１１では７ラグＦＰ２ＦＢＶＮＷＧをチェッ
クし、０゛の場合は１１３に進み、“１゛の場合はＷＧ
側の学習量波ｇＡＣＣＬＥＡＲＮＷＧを１１２で行う。

この学習量演算についても後述する。このようにして第
１４図に示すようなフィードバック制御を行う運転領域
の判定とＶＮ、ＷＧ側の学習量の演算が行われることに
なる。

次に１１３以降ではＶＮ、ＷＧ側おのおののフィードバ
ック補正量の演算を行う。ここでは比例積分微分制御に
ついて述べることとし、偏差から演算される比例分、積
分分、微分分をそれぞれＰ分。

■分、Ｄ分にて略記する。まず１１３ではＶＮ側のＰ分
を計算して先程求めたＢＡＳＥＤＵＴＹＯに加算し、加
算した結果をメモリＭ２にストアする。このＰ分の計算
は制御の安定性並びに基本制御デユーティＢＡＳＥＤＵ
ＴＹＯがずれていた場合を考慮し下記演算で求める。即
ちＶＮ側のＰ分はＫＰＶＮｘ（ＥＲＲＯＲ）”とする。

ここにＥＲＲＯＲは目標とする過給圧と実過給圧の偏差
（ＥＲＲＯＲ＝Ｐ２ＡＤＡＰＴ−Ｐ２）であり、ＫＰＶ
Ｎは演算上のゲインである。１１４では同様にしてＷＧ
側のＰ分を計算して前述のＢＡＳＥＤＵＴＹＩに加算し
、加算した結果をメモリＭ２＋２にストアする。ただし
ＷＧ側のＰ分はＫＰＷＧＸＥＲＲ，ＯＲとし、ＫＰＷＧ
は演算上のゲインである。なお第１３図にＶＮ側のＰ分
を破線にて、Ｗに側のＰ分を実線にて示す。

こうして求められるフィードバック制御のＰ分は常時加
算されるが、この発明では、積分微分制御については所
定過給圧以上において行うため１１５〜１１８では積分
微分制御を行うかどうかを判定する。まず１１５でレジ
スタＡＣＣに実際の過給圧Ｐ２をストアし、１１６では
目標とする過給圧Ｐ２ＡＤＡＰＴが３７５ｗ＋ｗ＋Ｈｇ
であるかどうかをチＸ７りする。Ｐ２ＡＤＡＰＴが３７
５＋ａｍＨｇである場合は１１８に進むが、Ｐ２ＡＤＡ
ＰＴが３７５ｍｍＨｇより小さい場合は１１７にてＰ２
ＤＯＷＮＶＡＬＵＥをＡＣＣに加算する。これは通常は
過給圧がＰ　２　Ｍ　Ｉ　Ｎ（３２０＋ａｍＨｇ）に達
している場合衣の１１８にて積分微分制御が可能である
と判定するが、１００において高空気流量となり制御目
標値を低下させた場合は、より低い過給圧から制御可能
であると判定させるようにするためである。即ち、制御
目標値が３７５ｍｍＨｇである低中空気流量域では、実
際の過給圧と判定過給圧Ｉ〕２　Ｍ　Ｉ　Ｎ　（３２０
＋ｎ＋ｎＨｇ）との比較により積分微分制御を行う制御
領域を判定するが、制御目標値が３７５ｍｍＨｇ以下に
低下する高空気流量域では、判定過給圧Ｐ２ＭＩＮも小
さくして積分微分制御を行う制御領域を確保するのが好
ましい。

このため、レノスタＡＣＣにストアしたＰ２と、Ｐ２Ｍ
ＩＮから所定値だけ減算した値とを比較させればよいの
であるが、このことはＰ２のほうに予め上記所定値を加
算しておきこの加算された値とＰ２ＭＩＮとを比較して
も同じ結果が得られることになる。この場合の所定値が
前記Ｐ２ＤＯＷＮＶＡＬＵＥであり、Ｐ２ＤＯＷＮＶＡ
ＬＵＥは一定値でもよいし、ＱＳに応じて変化する値で
もよい。

１１８ではＡＣＣがＰ２ＭＩＮ以上であるかどうかをチ
ェックしＰ２ＭＩＮ以上である場合は積分微分制御が可
能であると判定して１２７に進む。

即ち、この発明ではＰ２ＭＩＮが目標過給圧よりも低い
所定過給圧として設定してあり、Ｐ２ＭＩＮを越えると
きがＶＮのフィードバック制御の積分制御を開始する条
件として与えられる。制御可能と判定されなかった場合
には１１９にてＱＳが所定空気流１ＱＳＷＧＡＲＥＡ以
下かどうかをチェックし、小さい場合は１２０にて各種
制御シーケンス用フラグのリセット及び各種フィードバ
ック用変数の初期化を行うと同時に、１２１にてＶＮ。

ＷＧ＠双方の学習量の書き替えを行う。即ち、この発明
では過給圧がＰ２ＭＩＮよりも小さく、かつ空気流量が
ＱＳＷＧＡＲＥＡよりも小さいときがフィードバック制
御変数の初期化及びＷＧ側からＶＮｌｌｌへの制御の切
り替え条件として与えられる。従って、Ｑ　ＳＷＧ　Ａ
　ＲＥ　Ａよりも大きい場合は高空気流量域で過給圧が
瞬時に低下した場合に上記フラグのリセットあるいは上
記変数の初期化を行わせないために１２２に進む。即ち
、高空気流量域にある全開加速時においてアクセルペダ
ルを一時的に戻した場合吸入空気流量の減少よりも過給
圧の低下のほうが早い場合があり、この場合では空気流
量は高く維持されＷＧ側の制御領域にあるにも拘わらず
過給圧が前記Ｐ２ＭＩＮを下回る結果となる。従って、
この場合にも上記フラグのリセット及びフィードバック
用変数の初期化を行うことにすると、ＷＧ側の前回まで
の偏差の積算値ＥＲＲＯＲＩＷＧが消失してしまい、Ｗ
Ｇ側の制御量が小さなものとなり部品ばらつき等のある
ものでは制御のずれを招いてしまうので、これを防ぐた
めに上記フラグのリセット等を行わせないようにしたも
のである。

１２２ではメモリＭ　２　、Ｍ　２　＋２にストアされ
ている値（基本制御デユーティに各種補正量を加算した
結果）を０ＮＤＵＴＹＯ，０ＮＤＵＴＹ　１に移す。な
お、この移し替えに当たっては上限値。

下限値を設け■Ｎ、ＷＧ側おのおのの値を上限値と下限
値の間に制限している。１２３ではＱＳが判定空気流量
ＱＳＤＵＴＹＣＵＴより小さいかどうかをチェックし、
小さい場合は１２４にて岬御デユーティ０ＮＤＵＴＹＯ
，０ＮＤＵＴＹＩを最小値にする。この処理はアイドル
時等の低空気流量側では制御用電磁弁５７，７７を動か
さず耐久性を増すためである。１２５では加速判定の誤
り防止処理を行う。この処理内容については後述す、６
加速判定処理において説明する。この後はＶＮＷ　Ｇ　
ＣＯＮ　Ｔ　ＲＯＬの２１２に進む。

次に１１８にて積分微分制御が制御可能領域にあると判
定され１２７に進んだ場合について説明する。１２７以
降ではＶＮ、ＷＧ側のいずれの艶制御領域にあるかを判
定する判定結果（１０１〜１０６の処理にて行なわれる
）に基づいてＶＮ、ＷＧ側おのおのの演算を行う。まず
１２７では７ラグＦＰ２ＦＢＶＮＷＧが１゛かどうかを
チェックし“１゛の場合は１２８にてＷＧ側の前回まで
の偏差の積算値ＥＲＲＯＲＩＷＧに今回の偏差の積算値
を加算する。０゛の場合は１２９に進・みＶＮ側の　　
　−前回までの偏差の積算値ＥＲＲＯＲＩ　ＶＮに今回
の偏差の積算値を加算する。１３０ではオーバーブース
ト制御が開始されたかどうかをチェックし、開始と判定
されている場合は１３１にてＥＲＲＯｔＶＮにオーバー
ブースト制御時の補正ＩＶＮＣＯＥＦＩを加算する。こ
れはオーバーブースト制御時の制御目標値上昇分のフイ
ード７才ワード制御量を加算するものである。オーバー
ブースト制御開始でない場合は１３２に進みＦＰ２ＦＢ
ＶＮＷＧをチェックし、“１゛の場合はＷＧ側の制御領
域であるため１３３に進みＶＮ側の偏差の積算値ＥＲＲ
ＯＲＩＶＮから所定値を減じる。即ち、ＶＮ側からＷＧ
側にフィードバック制御が切り替わった後はＶＮ側の制
御量を切り替わる直前の制御量から徐々に減じる。ＷＧ
側にフィードバック制御が切替わった後にもＶＮ側の制
御量を切替わる直前の制御量に保持させると、排気〃入
流量の増加に伴い導入通路４０の流速が速くなって圧力
が低下し、この圧力低下により可動舌部４５が導入通路
４０を閉じる方向に回動されてターボチャージャの容量
を低下させることになる。これに対しＶＮ側の偏差の積
算値ＥＲＲＯＲＩＶＮから所定値を減じると、可動舌部
４５が導入通路４０を開く方向に回動され全開となるの
で、ＷＧ側の制御に入っても十分な排気容量を確保する
ことができターボチャージャの性能を最大限に発揮させ
うるのである。“０１の場合は１３４に進みＶＮ側のＩ
　分’ｅ：　Ｋ　Ｉ　Ｖ　Ｎ　Ｘ　１．”　ＲＲＯＲＩ
　Ｖ　Ｎ　ｃ７）　、ｉｌ’　ｎ：　ｌ：　−Ｃ求めこ
れを前述のＭ２に加算する。ここにＫＩＶＮは演算上の
積分ゲインである。また同時に学習制御用としてこのエ
サを今回のＶＮ側の学習量としテＶ　Ｎ　Ｌ　Ｅ　Ａ　
ＲＮ　！、：ｍ記憶する。１３５ではＷＧ側のＩ分をＫ
　ＩＷＧＸＥＲＲＯＲＩＷＧの計算ニより求めこれを前
述のＭ２＋２に加算する。ここにＫＩＷＧは演算上の積
分ゲインである。また同時に学習制御用としてこの１分
を今回のＷＧ側の学習ｔとしてＷＧＬＥＡＲＮに記憶す
る。１３６ではＤ分を計算しその結果をメモ１７　Ｍ　
１にストアする。このＤ分の計算はＫＤＸ（ＥＲＲＯＲ
１−ＥＲＲＯＲ）により求める。ここにＫＤは演算上の
微分ディンであり、ＶＮ、ＷＧどちら側で制御している
かどうかをＦＰ２ＦＢＶＮＷＧにてチェックＬＶＮＩの
制御１域にあればＶＮ側のディンＫＤＶＮを、ＷＧ側の
制御領域にあればＷＧ側のディンＫＤＷＧを選択する。

なお、ＥＲＲＯＲＩは前回のＥＲＲＯＲである。１３７
ではＦ　Ｐ　２’Ｆ　ＢＶ　ＮＷＧ５”ｌ　’（７）　
トサハ１３８　ｉ、１ｍでＷＧｌｌｌｌｌノＤｌをＷＧ
側に加算し、加算した結果をＭ２＋２にストーアし、ｉ
　０　＋のときは１３９にてＶＮ側のＤ分をＶＮ側に加
算し、加算した結果をＭ２にストアする。１４０では次
回の演算処理にて行なわれるＤ分の計算のために今回の
偏差（Ｐ２ＡＤＡＰＴ−Ｐ２）をＥＲＲＯＲＩにストア
する。１４１，１４２ではメモリＭ２．Ｍ２＋２にスト
アされている値（基本制御デユーティに各種補正量を加
算した結果）を最終的な制御デユーティとして０ＮＤＵ
ＴＹＯ，０ＮＤＵＴＹＩに移す。なお、この移し替えに
当たっては上限値、下限値を設けＶＮ、ＷＧ側おのおの
の値を上限値と下限値の間に制限している。この後はＶ
ＮＷＧＣＯＮＴＲＯＬの２１２に進む。

次に急加速時に一時的に過給圧を上昇させ加速性能の向
上を図るオーバーブースト制御について説明する。基本
的には前述したフィードフォワード制御量を補正し、制
御目標値を上昇させることことによりオーバーブースト
制御を実現するものである。ｆＩＳ４図（Ｂ）はオーバ
ーブースト用各種７ラグのセット、リセットを行う処理
１３００８　Ｔ（、：ＮＴＲの流れ図、第６図（Ａ）は
急加速判定処理ＡＣＣＥＬＪＵＤＧＥの流れ図を示す。

先に、急加速の判定をｉｌ＠６図（Ａ）に基づき順を追
って説明する。この処理は先程説明した制御演算処理と
は別に１０ｍ５に一回実行されるものである。３００で
は過給圧をＰ２にストアする。３０１ではＰ２が１１０
０ＩＩＩＩｌｌＨを越えたがどうかをチェックし越えて
いない場合は３０２にて各種制御シーケンス用フラグの
リセット及び各種変数の初期化を行う。１００　＋ｏｎ
＋Ｈｇ以上である場合は３０３に進み初めて越えた場合
３０４に進み加速時間計測用タイマを起動する。３０５
では１００ｎ＋ｍＨｇでのエンジン回転速度、ギヤ位置
等により判定基準となる時間を演算しこれをＴＪＵＤＧ
Ｅにストアする。この判定基準は第１２図（Ｂ）に示す
ような判定ライン即ち で与えられる判定ラインとなり、後述する加速時問τが
この１゛１ｊ定ラインより下側の領域にあれば、急加速
であると判定される。なお、同図の数字は１速から４速
までのギヤ位置を表し、３速までは判定ラインの下側に
収まるので問題ないのであるが、４速では低回転域にお
いて加速時間τ（過給圧が１００ａ＋＋ｎＨｇから２０
０１１ＩＩΩＨｇとなるまでの時間）が判定ラインを越
え図中破線で囲った領域に分布してしまう。従って、４
速低回転域ではこの領域を越えるところに判定ラインを
移動する必要があり、判定ラインの値に所定値加算した
値が判定基準とされる。こうした理由から判定基準には
ギヤ位置も２ｖ慮されるのである。

３０３で１００ｍ＋Ｈｇを２回目以降越えた場合は３０
７に進みＰ２が２００ｒａａ＋Ｈｇを越えたかどうかを
チェックし２００ｍｍＨｇ以下の場合は急加速の判定は
行わない。２００ｍｍＨｇを越えた場合は３０４にてリ
セットされたタイマ値、即ち第１２図（Ａ）に示す加速
時間τ（前述したように過給圧が１１００ＩＩＩＩＩＩ
Ｈから２００ｍｍＨｇとなる時間）が３０５で決定した
判定基準ＴＪＵＤＧＥより小さいがどうかをチェックし
小さい場合は；（ｏ９に進み急加速と判定しＦＡＣＣＥ
Ｌを１゛にセットする。その後はエンジン制御用の処理
に戻る。こうして制御に必要な過給圧の入力及び急加速
状態の同定が行え、この情報は前述した第４図（Ａ）の
■ＮＷＧＣＯＮＴＲＯＬ、第５図のＰ２ＦＢｃＯＮＴ１
次ニ説明スル第４図（Ｂ）のＢＯＯｓＴｃＮＴＲで使用
する。

次にオーバーブースト制御を最適に行うための処理ＢＯ
Ｏ８ＴＣＮＴＲを第４図（Ｂ　）ヲ用イテ説明すると１
．：のＢＯＯ３ＴＣＮＴＲはＶＮＷＧＣＯＮＴＲＯＬを
実行する前に一度実行し、オーバーブースト制御に必要
な各種情報を受は渡す、以下類を追って説明すると、ま
ず２１４ではオーバーブースト制御終了１．かどぅがを
チェックする。これは以下に述べる２、３６〜２３９の
処理で判定される。制御終了していると判定される場合
は２４１に進み制御目標値を徐々に下げる処理（オーバ
ーブースト制御時のフィードフォワード制御量を徐々に
減じる処理）を行う。制御終了してぃ゛ない場合は２１
５に進み前述した急加速判定処理でセットまたはリセッ
トされる急加速判定用７ラグＦＡＣＣＥＬをチェックし
°０゛の場合は処理を終了し、１゛の場合は急加速が判
定されているので２１６に進みオーバーブースト制御が
許可されているかどうかをチェックする。これはエンノ
ン、車種によりオーバーブースト制御を行うかどうかが
異なるため例えばメモリＲＯＭ内にこの情報を持たせて
おくことにより同じプログラムでオーバーブースト制御
有りあるいは無しの仕様の違いに対応するものである。

オーバーブースト制御が許可されている場合は２１７に
進みエンジン水温が１００°Ｃ以下かどうかをチェック
する。１００℃以上の場合は異常燃焼が起きやすいため
オーバーブースト制御は行わない。１００℃に満たない
場合は２１８に進みＷＧ側のフィードフォワード補正開
始７ラグＦＰ２ＷＧを°１゛にセットする。２１９では
過給圧が２５０１１１ｒＩＩＨｇを越えたかどうかをチ
ェックし越えていない場合は処理を終了する。越えてい
る場合は２２１に進む。初めて２５０ｍｍＨｇを越えた
場合には２２２に進み急加速判定誤り防１１−タイマを
起動するとともに、ＶＮ＠のフィードフォワード補正開
始７ラグＦＰ２ＶＮを“１゛にセットする。この誤判定
防止タイマの計測時間は前述した第５図の１２５にて急
加速判定誤り防止処理にてチェックされ２５０論−Ｈｇ
を越えて３２０ｍ輸ＨＨになるまでに３秒以上経過した
場合には急加速とは判定せず、急加速判定７ラグＦＡＣ
ＣＥＬと■Ｎｉ１１１のフィードフォワード補正開始７
ラグＦＰ２ＶＮを“１゛にセットする。これは第１６図
に示す２速で絞弁開度１／４からの加速時等においては
急加速判定に使用するｒの時間が短く急加速であると判
定されるものの加速時間が短く、加速終了後にオーバー
ブースト制御に入り過給圧が急変動し運転性が悪化する
ことを防止するためである。

即ち２５０＋ｎｍＨＨがら３２０ＩＩｌｌＩＩＨｇとな
るまでに誤閂定防止タイマが計測する時間ＴＯがＴＯ≧
３となった場合には急加速とはみなさないのである。

次に２２１で２回目以降に２５０ｍｍＨｇを越えた場合
２２３に進み過給圧Ｐ２が３４５ｍｏ＋Ｈｇを越えたか
どうかをチェックする。越えた場合は２２５に進み３４
５　＋ａ＋ｎＨｇを初めて越えたかどうかをチェックす
る。初めて越えた場合は２２６に進み制御目標値を上昇
させるタイミングを計測するタイミング用タイマを起動
し処理を終了する。２２５にで２回目以降３４５ＩＩｍ
Ｈｇを越えた場合には２２８に進み２２６で起動したタ
イミング用タイマが所定時間（０，３秒）経過したかど
うかをチェックし経過した場合には２２９に進む。所定
時間を初めで経過した場合は２３０に進みエンジン水温
に応じたオーバーブースト制御Ｉ量を求め制御目標値を
上昇させる。即ち第１０図（Ｂ）に示すような水温に応
じた一次元のテーブルによりオーバーブースト制御時の
制御□目標値４２５ｍｍＨｇから水温が高くなるほど減
じる所定量を増加することで最適なオーバーブースト制
御量を与える。

次に２２８，２２９から２３２以降に進んだ場合である
が、２３２以降ではオーバーブースト制御終了条件をチ
ェックしている。即ち２３２，２３４では過給圧が３７
５ｍｍＨｇを越えたときからの経過時間を計測するため
２３４にて初めて３７．５ｍｍＨｇを越えた場合に２３
５に進みオーバーブースト制御時間計測用タイマを起動
している。２３４で２回目以降３７５＋ｏｔｎＨｇを越
えた場合には２３６に進み２３５で起動した制御時間計
側層タイマが所定時間を越えたがどうかをチェックする
。

越えた場合は２３９に進みオーバーブースト制御終了と
する。越えていない場合は２３７に進み／ツキングレベ
ルをチェックし大きければノッキングを生じさせないた
めにオーバーブースト制御終了とする。小さい場合は２
３８に進みＱＳがオーバーブースト制御をカットする判
定空気量ＱＳＢＯＯＳ　Ｔ　ＣＵ　Ｔより大きいかどう
かをチェックし大きい場合は異常燃焼を生じさせないた
め２３９に進みオーバーブースト制御を終了させる。こ
のようにＢＯＯ８ＴＣＮＴＲの処理ではオーバーブース
ト制御のための各種情報の処理をイテうのである。

次にＶＮ、ＷＧ側のフィードフォワード制御量のずれを
補正する学習制御について説明する。まずＶＮ側である
が、学習量の演算を行うタイミングとしては第５図の１
１０であり、ＶＮ側からＷＧ側のフィードパγり制御に
切替わった時である。

学習量は同図の１３４でＶＮＬＥＡＲＮに記憶したエサ
とする。これは過給圧をＶＮ側で制御しているときの定
常偏差分を次回の制御からは前以てフィードフォワード
制御量に加えることを意味する。実際の学習量演算につ
いて第７図に基づき説明すると、まず４００ではオーバ
ーブースト制御を行うているかどうかをＦＡＣＣＥＬに
よりチェックする。学習量演算はオーバーブースト制御
を行わないエンジンにおいても勿論可能であるが、オー
バーブースト制御を行うエンジンにおいてはオーバーブ
ースト制御領域においてＶＮ側の制御領域が拡大するた
め１分の値が大きい。この大きな値により制御を行うと
制御精度を向上することができるので、この実施例では
学習量演算をオーバーブースト制御を行った直後に行う
こととしている。即ちオーバーブースト制御を行わない
加速状況では学習量の演算は行わない。オーバーブース
ト制御を行った場合は４０１に進み第５図の１３４で求
められる定常偏差■Ｎ　Ｉ−Ｅ　Ａ　ＲＮからオーバー
ブースト制御時の補正量（制御デユーティにして１５パ
ーセント）を減じ、滅じた結果を改めてＶＮＬＥＡＲＮ
とする。これは基本制御デユーティをオーバーブースト
制御時でないときに最適となるように与えているためで
ある。４０２ではこのＶＮＬＥＡＲＮとＬＥＡＲＮＶＮ
を加えた値をＶＮＬＥＡＲＮＶＡＬＵＥに記憶する。こ
こにＬＥＡＲＮＶＮは前回の学習結果であり、この値Ｌ
ＥＡＲＮＶＮと今回ノ学習結果ＶＮＬＥＡＲＮを加える
ことで学習量が最適値に収束するようにするためである
。こうして記憶された最新の学習結果ＶＮＬＥＡＲＮＶ
ＡＬＵＥはｆｊＳ５図の１２１においで即ち過給圧が３
２０ａ＋ｍＨｇよりも小さくかっＱＳがＱＳＷＧＡＲＥ
Ａよりも小さくなるフィードバック制御リセット条件満
足時に更新することにより次回からの制御に反映させる
。

次にＷＧ側の学習制御について説明する。学習１の演算
を行うタイミングとしては第５図の１１２であり、ＷＧ
側にフィードバック制御が切替わ９１８２秒経過以降と
している。学習量は１３５でＷ　Ｇ　Ｌ　Ｅ　Ａ　ＲＮ
に記憶した１分とする。これは過給圧をＷ　Ｇ側で制御
しているときの定常偏差分を次回の制御からは前以てフ
ィードフォワード制御量に加えることを意味する。実際
の学習量演算について第８図に基づき説明すると、まず
４０４では第５図の１０９において、即ちＷＧ側にフィ
ードバック制御が切替わったときに起動されたＷＧ側の
学習制御開始タイマＷＧＬＥＡＲＮＴ　ＩＭＥＲの計測
値が１．２秒以上となったかどうかをチェックする。１
．２秒より小さい場合は学習量演算は行わない。１．２
秒以上経過している場合は４０５に進みＶＮ側と同様に
第５図の１３５で求めた今回の定常偏差ＷＧＬＥＡＲＮ
と前回の学習量ＬＥＡＲＮＷＧｅ加算ＬＷＧＬＥＡＲＮ
ＶＡＬＵＥに記憶する。この最新の学習値はＶＮ側と同
様のタイミング、即ち第５図の１２１において更新する
。こうしてＶＮ、ＷＧ側おのおの最適なタイミングで学
習量の演算及び更新処理を行うことによりフィードフォ
ワード制御量を補正して−いる。

また前述の説明中に使用した各種時間計測用タイマは第
６図（Ｂ）に示すようにＴＩＭＦＲ処理により一定時間
（１０＋ｎｓ）毎に１づつ増加させる構成により実現し
ている。

第１７図は全開加速を行い途中一時的にアクセルペダル
を少し戻した後再び加速した場合の作用及び効果を示し
た図である。図示したようにＡ点で・加速が開始される
と空気流量が増加し過給圧が上昇していく。過給圧がＶ
Ｎのフィードバック制御開始圧であるＰ　２　Ｍ　Ｉ　
Ｎ（３２０ＩＩ１ｍＨｇ）となるＢ点でＶＮ側のフィー
ドバック制御に入る。以後空気流量が増加し空気流量が
ＱＳＶＮＴＷＧとなるフィードバック制御の切り替え点
Ｃに達するとＶＮ側からＷＧ側のフィードバック制御に
切替わる。このＶＮ、ＷＧ側の制御においては、部品ば
らつきや経時変化があり制御目標値との間に偏差の生じ
るものでは、この偏差に応じてフィードバク補正量が演
算され、この値を基本制御デューテに加算した値が制御
デエーティとしてＶＮ、ＷＧ側の制御手段に出力される
。同図において一点鎖線部分が基本制御デユーティを、
Ｂ、Ｃ点からの実線部分がフィードバック補正された制
御デユーティをそれぞれ表す。このため、これら２つの
線の間がフィードバック補正量となる。

この後全開加速途中にＤ点でアクセルペダルを少し戻す
と、過給圧は瞬間的にＰ２ＭＩＮよりも下がる。このと
き、ＷＧ側からＶＮ側へのフィードバック制御の切り替
え条件をこのＰ２ＭＩＮよりも小さくなったときとして
いるものでは高空気流量域にあるにも拘わらず、過給圧
の低下により切り替え条件を満足するので、Ｄ点゛でフ
ィードバック制御変数の初期化及びＷＧ側からＶＮ側へ
の制御切り替えが行なわれる。即ちフィードパ・ツク制
御変数の初期化によりエサのリセットが行なわれる。こ
のことは、それまでに積算されていたフィードバック補
正量あるいは学習量が消失することを意味し、矢印のご
とくＤ点にてＶＮ、ＷＧの制御デエーティが基本制御デ
ユーティへと変化する。

このため、ＶＮ１１１Ｎ度がＤ点以降小さくなり（破線
で示す）、ＶＮが閉じる方向に動く。この結果、過給圧
が目標値を大きく越えて急激に高くなる（破線で示す）
と同時に、ＶＮが閉じることによりターボチャージャの
全開性能を低下させてしまう。

これに対しこの実施例ではフィードバック制御変数の初
期化及ｖＷＧ側からＶＮ側への切り替え条件が、過給圧
が所定値Ｐ２ＭＩＮ以下であり、かつ空気流量が所定値
ＱＳＷＧＡＲＥＡ以下であるときとしているため、高空
気流量域ではたとえ加速途中にアクセルベグル戻しによ
り一時的に過給圧がＰ２ＭＩＮを越えて落ち込むことが
あっても、空気流量はＱＳＷＧＡＲＥＡ以上を維持する
ため、フィードバック制御変数（特に１分）の初期化及
びＷＧ側からＶＮ側へのフィードバック制御の切り替え
は行なわれず、Ｄ点以降もフィードバック補正量と学習
量に応じてＷＧ側の制御が継続して行なわれる（実線で
示す）。このため、過給圧は実線で図示したようにＤ点
以降も目標値に制御されることになり、過給圧の急変動
を招くということがない、また、ＶＮ側の制御デユーテ
ィに変動がないので、ＶＮ開度はＤ点以降も大きく維持
さ７′Ｌ（実線で示す）、この結果、全開運傾城のター
ボチャージャの過給性能を保証し、加速性能を向上する
ことができる。

（発明の効果） この発明は、運転状態に応じてタービンのＡ／Ｒを可変
とする容量可変手段と排気バイパス弁の制御量を演算し
、目標過給圧と実際に検出した過給圧との偏差並びにフ
ィードバック制御を行う運転条件を判定する判定手段の
判定結果に基づき前記制御量をフィードバック制御する
過給圧制御装置であって、前記判定手段が、前記検出過
給圧に基づく容量可変手段のフィードバック制御開始条
件の判定、前記運転状態に基づく容量可変手段から排気
バイパス弁側へのフィードバック制御の切り替え条件の
判定、前記運転状態と検出過給圧に基づくフィードバッ
ク制御変数の初期化及び排気バイパス弁から容量可変手
段側へのフィードバック制御の切り替え条件の判定を行
うようにしたので、アクチュエータの応答遅れのための
過給圧のオーバーシュートを防止するとともに、全開加
速途中でアクセルペダルを一時的に戻した後の再加速時
に発生しがちな過給圧の急変動とターボチャージャの効
率低下を防止することができ、従って７ツキング及び運
転性悪化を確実に回避して機関本来の性能を十分に発揮
させられるという効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。 ＭｔＩ２図は本発明の一実施例の機械的な構成の概略図
、第３図はターボチャージャのスクロール部の断面図で
ある。 第４図（Ａ）、第４図（Ｂ）、第５図、第６図（Ａ　）
を第６図（Ｂ）、第７図、第８図はこの実施例の動作内
容を表す７０−チャートである。第９図（Ａ）、第９図
（Ｂ）はそれぞれＶＮ、ＷＧの基本制御デユーティを表
す特性図、第９図（Ｃ）はＱＳと基本制御デユーティの
関係を表す表面である。第１０図（Ａ）はＱＳに対する
制御目標値を表す特性図、第１０図（Ｂ）はエンジン水
温に対するオーバーブースト制御量の低下分を表す特性
図である。第１１図はオーバーシュート対策及び７ヱイ
ルセー７を説明するための過給圧に対する制御デユーテ
ィの減少率を表す特性図である。第１２図（Ａ）はτを
説明する図、第１２図（Ｂ）は１００ｍｍＨｇでのエン
ジン回転速度とての関係を説明する特性図である。第１
３図はＥＲＲＯＲとＰ分（補正量）との関係を説明する
特性図、第１４図はＱＳに対するＶＮ、ＷＧ側のそれぞ
れの制御領域を説明する特性図である。第１５図は急加
速時のオーバーシュートを説明する過給圧特性図、第１
６図は急加速判定の誤り防止を説明する過給圧特性図で
ある。第１７図は全開加速を竹い途中一時的にアクセル
ペダルを少し戻した後再び加速した場合の作用及び効果
を示した図である。 １・・・運転状態検出手段、２・・・過給圧検出手段、
３・・・偏差演算手段、４・・−判定手段、５，６・・
・制御量演算手段、７，８・・・制御手段、９・・・容
量可変手段、１０・・・排気バイパス弁、１１・・・エ
ンジン、２゛１・・・エンジン、２２−・・吸気管、２
３・・・吸気マニホールド、２４・・・排気マニホール
ド、２５・・・排気管、２６・・・バイパス通路、３０
・・・クランク角センサ、３１・・・エア７０−メータ
、３２・・・絞り弁、３３・・・過給圧センサ、３５・
・・コンプレッサ、３６・・・連結軸、３７・・・ター
ビン、３８・・・タービン室、３９−・・スクロール、
４Ｑ・・・導入通路、４１・・・終端部、４５・・・可
動舌部、４６・・・軸、４７・・・アーム、４８・・・
ロッド、５０・・・アクチュエータ、５２・・・グイヤ
７ラム、５４・・・正圧室、５６・・・連結管、５７・
・・電磁弁、６０・・・排気バイパス弁、６１・・・ア
ーム、６２・・・連結部材、６３・・・ロッド、７０・
・・アクチュエータ、７２・・・グイヤ７ラム、７４・
・・正圧室、７６・・・連Ｍ管、７７・・・電［Ｆ、８
０・・・コントロールユニット　。 特許出願人　　　日産自動車株式会社 第６図 （Ａ） 第６図 第７図 第１Ｏ図（Ａ） １１次入ｆｉＪＩ％ｊｌｌ　ｔｏｓλ 第１Ｏ図（Ｂ） 第１Ｉ図 通　Ｎ　　圧 第１３図 第１５図 綺　　藺 第１４図 口＆人名ど）ｈ流ｆ　　（ＱＳ） 第１６図 Ｂｌ’ｔ　　藺

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と
   、過給圧を検出する過給圧検出手段と、この検出過給圧
   と目標過給圧の偏差を演算する偏差演算手段と、前記運
   転状態と検出過給圧に基づきフィードバック制御を行う
   運転条件を判定する判定手段と、この判定結果と前記偏
   差の積算値に応じて排気タービンの容量可変手段，排気
   バイパス弁の制御量を演算する第１，第２の制御量演算
   手段と、この演算された制御量に応じて容量可変手段，
   排気バイパス弁を制御する第１，第２の制御手段とを備
   えたターボチャージャの過給圧制御装置であって、前記
   判定手段が、前記検出過給圧に基づく容量可変手段のフ
   ィードバック制御の積分制御を開始する制御開始条件の
   判定と、前記運転状態に基づく容量可変手段から排気バ
   イパス弁側へのフィードバック制御の切り替え条件の判
   定と、前記運転状態と検出過給圧とに基づくフィードバ
   ック制御変数の初期化及び排気バイパス弁から容量可変
   手段側への切り替え条件の判定を行うことを特徴とする
   ターボチャージャの過給圧制御装置。
2. ２．前記運転状態に少なくともエンジンの吸入空気量を
   含むことを待徴とする特許請求の範囲第１項記載のター
   ボチャージャの過給圧制御装置。
3. ３．前記容量可変手段のフィードバック制御の積分制御
   開始条件が過給圧が目標過給圧よりも低い所定値以上と
   なるときであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のターボチャージャの過給圧制御装置。
4. ４．前記容量可変手段から排気バイパス弁側へのフィー
   ドバック制御の切り替え条件が吸入空気量が所定値を越
   えるときであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のターボチャージャの過給圧制御装置。
5. ５．前記フィードバック制御変数の初期化及び排気バイ
   パス弁から容量可変手段側へのフィードバック制御の切
   り替え条件が検出過給圧が所定値以下でありかつ前記吸
   入空気量が所定値以下であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のターボチャージャの過給圧制御装置
   。