JPS62147018A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は機械式過給機を有した車両用内燃機関の過給
機制御装置に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関の出力向上のため吸気管に機械式過給機を設け
るものが提案されている。機械式過給機は通常クラッチ
を介してエンジンのクランク軸に連結され、クラッチは
負荷に応じて保合または開放されるようになっている。

即ち、高負荷時はクラッチは係合され、過給機が作動す
ることにより過給が行われ、軽負荷時はクラッチが開放
されることで過給機は停止され過給は行われない。

クラッチによって過給機を制御するものにおいて、バッ
テリの電圧降下があると、クラッチを保合保持するに十
分な電磁力が得られないことがある。そこで、バッテリ
電圧を検知し、所定レベルに足りないときはクラッチの
作動を禁止するようにしたものが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点］ 従来の場合、バッテリの電圧が回復すると運転条件に応
じにクラッチの駆動が許可される。この場合、高負荷運
転時に禁止条件の解除があると高負荷運転に伴う高トル
クに過給機の作動によるトルクが相乗されるため、急激
にトルクが発生し、ショックとなり、運転性の悪化があ
った。

この発明はバッテリ電圧が回復した場合のクラッチ作動
条件への復帰を円滑に行なうことができるようにするも
のである。（尚、この発明の関連技術として特願昭６０
−３１４０２号参照）ｃ問題点を解決するための手段〕 第１図において、１は内燃機関で機械式過給機２を吸気
管１ａに設置し、機械式過給機２をクラッチ手段３を介
して機関の回転軸１ｂに連結している。この考案の過給
機制御装置は、機関の運転条件に応じてクラッチ３の駆
動信号を発生するクラッチ制御手段４と、クラッチ３の
作動に不適当な機関条件を判別する手段５と、前記判別
手段５に接続され、クラッチの作動が不適当な運転条件
があったことを記憶する手段６と、記憶手段６に接続さ
れ、クラッチの作動が不適当な運転条件があったときに
おいて運転条件の如何にかかわらずクラッチを開放保持
させる第１のゲート手段７と、機関条件がクラッチの作
動にとって不適当な運転条件から回復したときであって
かつクラッチ制御手段４よりクラッチの解放信号が出て
いるときに記憶手段６をクリヤする第２のゲート手段８
とより成る。

〔作　用〕

バッテリ電圧の降下時等のクラッチの作動が不適当な運
転時は判別手段５よりイネーブル信号がでてフリップフ
ロップ等の記憶手段６はこれを記憶する。そのため、第
１ゲート手段７はクラッチ３をクラッチ制御手段４から
の信号に無関係にクラッチ手段４を解放保持する。

バッテリ電圧が回復のようにクラッチを作動させて良い
運転条件に回復すると判別手段５はこれを判別し、第２
ゲート手段８はクラッチ制御手段４よりクラッチ解放信
号が出ているときに記憶手段８をリセットする。そのた
め、第１ゲート手段９はクラッチ制御手段４が運転条件
に応じたクラッチ３の制御作動を行なうのを許容する。

〔実施例〕

第２図に実施例の全体構成を示す。１０はシリンダブロ
ック、１１はピストン、１２はコネクティングロッド、
１３はクランク軸、１４は燃焼室、１５はシリンダヘッ
ド、１６は吸気弁、１７は吸気ボート、１Ｂは排気弁、
１９は排気ポートである。吸気ポート１７は吸気管２０
、インタークーラ２Ｌ機械式過給機２２を介してスロッ
トルボディ２３に接続される。スロットルボディ２３内
にスロットル弁２４が配置され、その上流にエアフロー
メータ２５、エアクリーナ２６が位置する。

インタークーラ２１は機械式過給機２２によって圧縮さ
れることによって昇温された空気の温度を下げ、充填効
率を上げるために配置される。

機械式過給機２２はスロットル弁２４の下流でインター
クーラ２１の上流に位置する。機械式過給機２２はこの
実施例ではルーツポンプであり、一対のロータ３１，３
２を備え、同ロータ３１゜３２がハウジング３３に対し
て微小間隙を維持しながら回転することにより圧縮作動
が行われる。

一対のロータのうちの一方のロータ３２の回転軸３２Ａ
上にクラッチ機構３４を介してブーＩＪ３４゜が設けら
れ、このプーリ３４゛はベルト３５を介してクランク軸
１６上のプーリ３６に連結される。

第２図に模式的に示すようにこのクラッチ機構は電磁式
のクラッチであり、一対の摩擦板３７．３８とソレノイ
ド３９とより成り、ソレノイド３９を通電制御すること
により摩擦板３７．３８の保合を制御するものである。

一方の摩擦板３７は回転軸３２Ａに連結され、他方の摩
擦板３８はハウジングに対してフリーに回るようになっ
ており、かつその外周が前記のプーリ３４°をなしてい
る。

過給機２２をバイパスするようにバイパス通路４１が配
置され、同バイパス通路４１の一端はスロットル弁２４
の下流で過給機２２の上流の吸気管２３に接続され、・
バイパス通路４１の他端はインタークーラ２１の下流の
吸気管２０に接続される。バイパス通路４１にバイパス
制御弁４２が配置される。バイパス制御弁４２は１ｉ磁
駆動式であり、制御回路からの電気信号によって開閉制
御され、バイパス通路４１を流れるバイパス空気量の制
御を行なう。

５０はクラッチ３４、バイパス制御弁４２の作動を制御
する制御回路であり、マイクロコンピュータシステムと
して構成される。制御回路５０はマイクロプロセシング
ユニソト（ＭＰＵ）５１と、メモリ５２と、人力ボート
５３と、出力ポート５４と、これらを相互に連結するバ
ス５５とより成る。入力ボート５３には各センサからの
信号が人力される。前記エアフローメータ２５からは吸
入空気ＩＱに関する信号が得られる。また、回転数セン
サ６１からはクランク軸１３の回転数Ｎに関する信号Ｖ
が得られる。さらに、バッテリ電圧センサ６２からはバ
ッテリの電圧に応じた信号が得られる。出力ポート５４
からはメモリ５２に格納されている制御プログラムに従
ってクラッチ３４のソレノイド３９、バイパス制御弁４
２に駆動信号が送られる。

第２図において過給機制御回路５０はエンジン運転条件
に応じて過給機２２の制御を実行する。

この制御はメモリ５２に格納したプログラムによって行
われる。以下その制御プログラムの内容を第３図のフロ
ーチャートによって説明する。

第３図のルーチンは一定時間例えば１００ｍ秒毎に実行
される時間割り・込みルーチンとする。

１００のステップではバッテリ電圧センサ６２によって
検知される／ｚｌツテリの電圧■が入力される。

ステップ１０２では電圧が設定値ｌ　（例えば１０Ｖｏ
ｌｔ）より大きいか否か判別される。バッテリの起電力
が正常な状態ではｖ＞ｔｏｖであり、ステップ１０２で
Ｙｅｓと判定され、ステップ１０３に進み、エアフロー
メータ２５によって計測される吸入空気量Ｑの、クラン
ク角センサ６１によって計測されるエンジン回転数Ｎに
対する比が入力される。ここに吸入空気量一回転数比Ｑ
／Ｎはエンジンの負荷を代表する因子である。次にステ
ップ１０４ではＱ／Ｎが所定値２（例えば０、５１　／
ｒｅｖ　）より小さいか否か判定される。エンジンが低
負荷状態であればＮｏと判定され、ステップ１０５に進
み電磁クラッチ作動禁止フラグＦがリセットされる。次
にステップ１０６に進み、出力ポート５４よりクラッチ
３４のソレノイド３９を消磁する指令が出され、そのた
めクラッチの摩擦板３７及び３８は離れ、クランク軸１
３の回転は過給機２２のロータに伝達されず、そのため
過給は行われない。次のステップ１０７では、バイパス
制御弁４２に、同制御弁４２を開放する指令が出され、
そのためバイパス通路４１は開放され、吸入空気の一部
はバイパス通路４１を介してエンジンに導入される。エ
ンジン高負荷時にはＱ／Ｎが設定値２より大きくなり、
ステップ１０４ではＹｅｓの判定となり、ステップ１０
Ｂに進みフラグＦがＯか否か判定される。バッテリの正
常が継続しているとすればフラグＦはリセット（Ｆ＝０
）であり、Ｙｅｓの判定となり、ステップ１０９に進み
、出力ポート５４よりクラッチ３４のソレノイド３９を
励磁する指令が出され、クラッチの摩擦板３７と３８と
は係合するに至り、クランク軸１３の回転はプーリ３６
、ベルト３５、プーリ３４°を介して過給機２２の回転
軸に伝達され、ロータ３１及び３２は回転される。次に
ステップ１１０では吸入空気量一回転数比Ｑ／Ｎが設定
値３　（例えば０．６１ｔ　／ｒｅｖ）より大きいか否
か判定される。Ｎｏの場合はステップ１０７に進みバイ
パス制御弁４２の解放が維持される。Ｑ／Ｎ〉設定値３
のときはステップ１１１に進み、出力ポート５４よりバ
イパス制御弁４２に閉鎖指令が出され、バイパス通路４
１は閉鎖される。そのため過給機からの空気はバイパス
されることなくエンジンに導入される。そのため過給が
実行されることになる。

バッテリ電圧が降下し設定値１以下となると、ステップ
１０２でＮＯの判定となり、ステップ１１２に進み、ク
ラッチ作動禁止フラグＦがセットされる。そして、ステ
ップ１０６．１０７に進み、クラッチ３４が解放、バイ
パス制御弁４２が開放になり、過給作動は行われない。

クラッチの係合に必要な電磁力は電圧が低下すると十分
でなくなるが、バッテリ電圧の低下時にクラッチ制御ル
ーチンを通さずに、クラッチを開放保持することにより
、クラッチの不安定な作動を防止することができる。

バッテリの電圧が回復するとステップ１０２の判断がＹ
ｅｓとなり、このとき吸入空気量一回転数比Ｑ／Ｎが設
定値２を超える高負荷運転下にあることがあるが、この
場合クラッチ作動禁止フラグＦがセント（Ｆ＝１）され
たままであるので、ステップ１０８でＹ　ｅ　ｓの判定
となり、ステップ１０６に進むので吸入空気量一回転数
比Ｑ／Ｎからみれば過給条件であるのにクラッチ３４は
解放維持され、過給作動は行われない。

バッテリ電圧が回復してから低負荷運転を行なうとステ
ップ１０４でＮｏと判定されるので、ステップ１０５を
通り、クラッチ作動禁止フラグＦがリセット（Ｆ＝Ｏ）
される。そのため、次に高負荷運転に入るとステップ１
０８でＦ＝Ｏのため、Ｙｅｓとなりステップ１０９以下
に進むのが許容され、クラッチ３４の保合、次いでバイ
パス制御弁４２の閉鎖が実行され、過給作動に入ること
ができる。

実施例では電磁クラッチの作動禁止条件をバッテリ電圧
によって判断しているが、電磁クラッチの作動が不適当
な、ソレノイド温度や、機関水温や、エンジン室温度等
の高いときに、実施例と同様な制御を行なうこともでき
る。またこれらの条件を複数任意に組み合せた制御を行
うことも可能である。

〔発明の効果〕

この発明では電磁クラッチの作動が不適当な機関条件を
検知して、クラッチの作動を禁止し、禁止の解除は一旦
低負荷条件を経由してから許可している。そのため、ク
ラッチが高負荷条件で急激に入ることがなく切替え時の
トルクが円滑に増加され、ショックの発生を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成図。 第２図はこの発明の構成全体概略図。 第３図はこの発明の制御作動を説明するフローチャー１
・図。 １３・・・クランク軸 ２２・・・過給機 ２４・・・スロットル弁 ２５・・・エアフローメータ ３４・・・クラッチ ４１・・・バイパス通路 ４２・・・バイパス制御弁 ５０・・・制御回路 ６１・・・回転数センサ ６２・・・バッテリ電圧センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機械式過給機を吸気管に設置し、機械式過給機をクラッ
   チ手段を介して機関の回転軸に連結した内燃機関におい
   て、以下の要素より成る過給機制御装置、 機関の運転条件に応じてクラッチの駆動信号を発生する
   クラッチ制御手段、 クラッチの作動が不適当な機関条件を判別する手段、 前記判別手段に接続され、クラッチの作動が不適当な運
   転条件が条件があったことを記憶する手段、 記憶手段に接続され、クラッチの作動が不適当な運転条
   件において運転条件の如何にかかわらずクラッチを開放
   保持させる第１のゲート手段、及び 機関条件がクラッチの作動にとって適当な運転条件に回
   復したときであってかつクラッチ制御手段よりクラッチ
   の解放信号が出ているときに記憶手段をリセットする第
   ２のゲート手段。