JPS61226521A - 内燃機関の過給機制御装置 - 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】 〔従来の技術〕 過給機は機関のクランク軸に機械的に連結される機械式
過給機と排気により駆動されるターボ過給機がある０機
械式過給機では電磁クラッチを設けて過給の開始と停止
を制御したり、過給機をバイパスするバイパス通路にバ
イパス制御弁を設けて過給の開始と停止を制御すること
ができるようになっている（特開昭５６−１６７８１７
号公報参照）。

一方、排気ターボ過給機でも吸気バイパス通路及び排気
バイパス通路にそれぞれバイパス制御弁を設けて過給の
開始と停止を制御することができる（特開昭５６−２０
７２０号公報、特開昭５８−５７０２０号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

過給機は機関の出力を向上させることを目的とする装置
であるが、機関軽負荷時には大きな出力が必要でなく過
給しているとかえって駆動ロスを生じるために、上述し
たように機関の運転状態に応じて過給の開始及び停止を
制御することが工夫されているものである。しかしなが
ら、過給の開始及び停止を実施すると、その切換えの瞬
間にトルクが急激に変化することになる。トルクの急激
な変化は運転性能に影響を与えるとともに、雪道等の路
面が滑り易い状況下では自動車のスリップを誘発し或い
はスリップを拡大させる原因になる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、急激なトルク変化に起因するスリップを防止
するために、第１図に示されるように、吸気系に過給機
を備え、さらに機関の運転状態（エアフロメータ２４の
検出値による負荷、ディストリビュータ６８の検出値に
よる回転数）に応じて過給の開始及び停止を支配する装
置を有する自動車の内燃機関において、機関の定められ
た運転条件に基いて過給を開始させるときを判定する過
給開始判定手段１００と、（前輪速センサ７ｏと後輪速
センサ７２の検出値による）駆動輪のスリップを検出す
るスリップ検出手段１１０と、スリップなしのときに対
応して定められた運転条件に基いて過給を停止させると
きを判定する第１の過給停止判定手段１２０と、スリッ
プありのときに対応して定められた運転条件に基いて過
給を停止させるときを判定する第２の過給停止判定手段
１３０とを具備し、スリップありのときに対応して定め
られた過給停止のための運転条件がスリップなしのとき
に対応して定められた過給停止のための運転条件よりも
負荷又は回転数に関して低い側にあることを特徴とする
内燃機関の過給機制御装置を提供するものである。各運
転条件は例えば第２図のようにして予め定められる。

〔実施例〕

第３図は本発明を機械式過給機に適用した例を示すもの
である。機関本体２は公知のようにピストン４を有し、
ピストン４はコネクティングロッド６によりクランクシ
ャフト８に連結されている。

クランクシャフト８にはクランクプーリ１０が取付けら
れている。機関本体２の燃焼室１２には、吸気通路１４
及び排気通路１６が連通され、それぞれに吸気弁１８及
び排気弁２０が配置される。

又、図に示されていないが点火栓が設けられることがで
きる。

吸気通路１４は公知のように吸気管、吸気マニホールド
、吸気ポートにより形成され、本発明においてはその上
流側から順にエアクリーナ２２、エアフローメータ２４
、スロットル弁２６、過給機２８、サージタンク３０．
燃料噴射弁３２が配置される。過給機２８は二葉状のロ
ータ３４を有するルーツポンプにより構成され、一方の
ロータ３４のロータシャフト３６には電磁クラッチ３８
が取付けられる。電磁クラッチ３８のプーリ部とクラン
クプーリ１０とがタイミングベルト４０により連結され
、従って過給機２８が機関により機械的に駆動される。

過給機２８はベーンポンプ等により構成されることもで
きる。

電磁クラッチ３８の係合と開放はリレー４２により切換
えられ、リレー４２の通電制御は制御手段５０により行
われる。制御手段５０はその内部構造が第４図に示され
ているようにコンピュータシステムにより構成され、予
め記憶されたプログラムに従って種々の検出入力を処理
し、電磁クラッチ３８の保合又は開放、従って過給機２
８の作動又は非作動即ち過給の開始又は停止を制御する
。

過給機２８をバイパスするバイパス通路を設けてそこに
バイパス制御弁を配置した場合には、バイパス制御弁を
閉じることよにり過給が開始され、バイパス制御弁を開
くことにより過給が停止される。第３図の例においては
、制御手段５０は同時に燃料噴射弁３２の作動も制御す
るようになっている。

制御手段５０は中央処理装置（ＣＰＵ）５２、リードオ
ンリメモリ（ＲＯＭ）５４、ランダムアクセスメモリ　
（ＲＡＭ）５６を備え、これらはバス５８により相互に
連結されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ６０及び入力イ
ンターフェース６２を介して検出入力値を取り入れ、そ
の検出入力値を処理して出力インターフェース６４を介
して燃料噴射弁３２及び電磁クラッチ３８へ制御信号を
送る。このために、ＣＰＵ５２が演算、制御機能を有し
、ＲＯＭ５４にプログラムが記憶され、ＲＡＭ５６に検
出入力値その他が記憶されることは公知の通りである。

検出入力値は、エアフローメータ２４、機関冷却水温セ
ンサ６４、スロットル弁２６の位置を検出するスロー／
　トルセンサ６６、機関回転数及びクランクシャフトの
位置を表すディストリビュータ６８、トランスミッショ
ンの位置を表すシフトスイッチ等からの検出信号として
与えられる。これらの検出値信号は電子制御燃料噴射機
関においてよく用いられるものであり、又、燃料噴射制
御自体もよく知られているのでこれらの詳細な説明は省
略する。しかしながら、本発明においては、さらに前輪
速センサ７０及び後輪速センサ７２が設けられる。これ
らの速度センサ７０．７２はそれぞれ自動車のフロント
アクスル及びリアクスルに取付けられ、自動車の前輪及
び後輪の回転速度を検出するものである。このような速
度センサは磁気式或いは光学式のものが利用可能であり
、例えば車速を検出するために現在使用されている。

第５図は過給機２８を制御するためのプログラムの流れ
を表したフローチャートであり、これは詳述しない燃料
噴射の制御のプログラムの中に例えば８　ｔａｓｅｃ毎
に割込まれる処理として実施される。

尚、燃料噴射の制御のためには前述した検出入力値がす
でに取込まれており、第５図のフローチャートを実施す
るためにはそのような値が使用できるものとする。燃料
噴射制御のためには、負荷を表すパラメータとして吸入
空気！（又は吸気負圧）が使用され、これはＧ／Ｎ（１
回転当りの吸入窒気量）として使用される。

第５図のフローチャートを説明する前に第２図を説明す
る。第４図は機関の負荷及び回転数に関して過給機（Ｓ
／Ｃ）２Ｂの過給を（電磁クラッチ３８を係合させるこ
とによって、或いはバイパス制御弁を閉じることによっ
て）開始（ＯＮ）させるために予め定められた過給開始
判定条件、スリップなしのときに対応して予め定められ
た第１の過給機停止条件、及びスリップありのときに対
応して定められた第２の過給機停止判定条件を示してお
り、これらの判定条件は制御手段５０のＲＯＭ５４内に
マツプとして記憶される。第２図から明らかなように、
この実施例においては、過給開始判定条件が負荷及び回
転数に関して最も高い側にあり、第２の過給停止判定条
件が最も低い側にある。

第５図において、ステップ２００で過給機２８が作動さ
れているかどうかを示すフラグｆｓ／ｃ＝１を判定する
。ｆ　ｓ　／　ｃは初期化によってＯとなっており、又
、後述の処理によってＯとなっている場合にはステップ
２０１でｓ　／　ｃ　ＯＮ条件かどうかを判定する。第
２図に示されるようなｓ　／　ｃＯＮ条件になっていれ
ば、ステップ２０２で過給機２８の作動を開始させ、ス
テップ２０３でフラグｆｓ／ｃを１にセットする。ステ
ップ２０１でノーの場合には過給ｍ２８を非作動に維持
したまま処理を終了する。

再びステップ２００に戻って、ｆ　ｓ　／　ｃ　＝　ｌ
となっている場合にはステップ２０４でフラグｆ△■＝
１を判定する。このフラグｆ△■は駆動輪にスリップが
生じていることを検出したことに基くものであり、初期
値は０である。従って、プログラムはステップ２０５へ
進み、自由輪である前輪と駆動輪である後輪との速度差
△ｖ−ｖＲ−ＶＦを前後輪速センサ７０，７２の検出値
から計算する。ステップ２０６でスリップが生じている
かを判定する。

実施例では前後輪の速度差△■が３゛Ｋｍより大きいと
きをスリップと判定しており、通常はノーである。そこ
で、ステップ２０７へ進んで、運転状態がスリップなし
に対応して定められた第１の過給機停止判定条件かどう
かを判定し、イエスであればステップ２０８で過給機２
８の作動を停止させ、ステップ２０９でフラグｆ　ｓ　
／　ｃをＯにリセットする。従って、次回のステップ２
００の判定はノーである。一方１．ステップ２０７でノ
ーである場合には過給機２８を作動させたまま処理を終
了し、次回のステップ２００の判定はイエスであり、ス
テップ２０５　、２０６　、２０７へ進む。以上の流れ
において、過給機２８の作動は第２図のＯＮ判定条件で
示されるように比較的高い負荷及び回転数で開始され、
過給機２８の作動が一旦開始されると負荷又は回転数が
ＯＮ判定条件より低下してもＯＦＦ判定条件に達するま
では作動し続けられることになる。これは加速から定常
走行に移行した際に比較的に低い負荷又は回転数で過給
機２８が停止されることを意味しており、過給機２８の
作動の停止に伴うトルク変化の幅が小さくなってシジッ
クを低減させている。そして、過給機のオンオフの切換
回数が少くなっている。

過給を続けている状態でスリップが生じると、ステップ
２０６でスリップを判定し、ステップ２１０でスリップ
判定のフラグｆ△Ｖを１にセットし、ステップ２１１で
スリップありに対応して定められた第２の過給機停止判
定条件かどうかを判定する。

ノーであれば過給機２Ｂを作動させたまま処理を終了す
る。従って、次回のステップ２００の判定はイエスであ
り、ステップ２０４の判定もイエスである。そしてステ
ップ２１１の判定を行う。数サイクルの後ではステップ
２１１でイエ′スになるであろう。

すると負荷及び回転数が十分に低下していると判定して
、ステップ２１２でフラグｆ△ＶをＯにリセットすると
ともに、ステップ２０８で過給機２８の作動を停止させ
、ステップ２０９でフラグｆ　ｓ　／　ｃを０にリセッ
トする。このようにして、スリップを感じた場合には過
給機２８の作動を相対的に低い負荷又は回転数のところ
で停止させ、過給停止に伴うトルクの変化を極小にし、
トルク変化によって生じる急ブレーキ的な挙動を防止し
て、スリップがさらに拡大するのを防止している。第６
図は以上説明した過給機の作動に伴って生成されるトル
クを回転数を一定として例示したものである。

第７図は本発明を排気ターボ過給機に適用した実施例を
示すものであり、８０は排気ターボ過給機、８２はター
ビン、８４はコンプレッサを示す。

排気通路１６にはタービン８２をバイパスしてバイパス
通路８６が接続され、バイパス通路８６にはバイパス制
御弁８８が配置される。一方、吸気通路１４にもコンプ
レッサ８４をバイパスしてバイパス通路９０が接続され
、このバイパス通路９０にもバイパス制御弁９２が配置
される。これらの両バイパス制御弁８８．９２は制御手
段５０により前述したのと同様に制御されることができ
る。この場合、吸気側のバイパス制御弁９２により過給
の開始と停止を支配させ、排気側のバイパス制御弁８８
を通常のウェイストゲートバルブとすることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、駆動輪のスリッ
プ検出に基いて過給停止を低負荷低回転域で行うことに
よってトルク変化から誘発される車輌スリップを防止し
、スリップなしの場合にも滑らかなトルク時性と燃費の
改善を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は運転条件の例を示す
図、第３図は本発明による内燃機関の実施例を示す図、
第４図は第３図の制御手段の詳細を示す図、第５図は本
発明の制御のフローチャート、第６図はトルク曲線、第
７図は他の実施例の図である。 ２８．８０・・・過給機、３８・−電磁クラッチ、５０
−制御手段、８８　、　９２−バイパス制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気系に過給機を備え、さらに機関の運転状態に応じて
   過給の開始及び停止を支配する装置を有する自動車の内
   燃機関において、機関の定められた運転条件に基いて過
   給を開始させるときを判定する過給開始判定手段と、駆
   動輪のスリップを検出するスリップ検出手段と、スリッ
   プなしのときに対応して定められた運転条件に基いて過
   給を停止させるときを判定する第１の過給停止判定手段
   と、スリップありのときに対応して定められた運転条件
   に基いて過給を停止させるときを判定する第２の過給停
   止判定手段とを具備し、スリップありのときに対応して
   定められた過給停止のための運転条件がスリップなしの
   ときに対応して定められた過給停止のための運転条件よ
   りも負荷又は回転数に関して低い側にあることを特徴と
   する内燃機関の過給機制御装置。