JPS63129123A

JPS63129123A - 過給機付内燃機関の過給圧制御方法

Info

Publication number: JPS63129123A
Application number: JP27578986A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Inoue; 和雄井上; Hidenobu Nagase; 長瀬　秀伸; Noriyuki Kishi; 岸　則行
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-11-19
Filing date: 1986-11-19
Publication date: 1988-06-01

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、過給機付内燃機関に於ける過給圧制御方法に
関し、特にスーパチャージャの出口と入口とを連通ずる
バイパス通路に設けられたバイパス弁の開度を調節する
ことにより過給圧を制御する方法に関する。

〈従来の技術〉従来より、エンジンの軸出力を駆動源とする所謂スーパ
チャージャと呼ばれる形式の過給機が、エンジンの出力
を増大させるために広く用いられている。特にスーパチ
ャージャが比較的低い回転速度から比較的高い過給圧を
発生することから、エンジンの排気流を駆動源とするタ
ーボチャージャとスーパチャージャとの２台の過給機を
直列に接続して広い回転速度範囲・に亘って好適な過給
圧を実現し得る方法が知られている。また、一般にスー
パチャージャをすべての運転領域で常に駆動すると、低
速域に於ては動力の損失を招き、゛かっ高速域に於ては
回転速度が過大となり耐久性の問題が生じるので、クラ
ッチを設けてその駆動を切り離すことができるようにし
、スーパチャージャが吸気通路の流路抵抗とならぬよう
にバイパス通路を設け、かつ該通路に設けられたバイパ
ス弁の開度を調節することによって過給圧を制御する方
法が採用されている。

ところが、このような過給機付内燃機関に於てスロット
ルを半開状態で運転する場合に、バイパス弁を閉じて過
給圧を高くし、かつスロットル弁を絞って必要なエンジ
ン出力を１９６ようにすると、スーパチャージャを駆動
することによる機械的損失やスロットル弁を絞ることに
よる吸入抵抗損失などによりエンジン出力の大幅な損失
を生じ、燃費を悪化させるという不都合がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉そこで、本発明の目的は、過給機付内燃機関に於てスロ
ットル半開状態で運転する際に、バイパス弁を調節して
高精度に過給圧を制御し、かつ好燃費を達成し得る過給
圧制御方法を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉上述の目的は、本発明によれば、内燃機関の軸出力によ
り駆動される過給機と、前記過給機の出口と入口とを連
通ずるバイパス通路と、前記バイパス通路内に設けられ
たバイパス弁とを有する過給機付内燃機関に於て、前記
バイパス弁の開度を調節して過給圧を制御する方法であ
って、スロットル弁前後の圧力差を検出し、検出された
前記圧力差を予め決定された最小値と比較し、前記圧力
差と前記最小値との差が可及的に小さくなるように前記
バイパス弁の開度を調節することにより、フィードバッ
ク制御を行なうことを特徴とする過給機付内燃機関の過
給圧制御方法を提供することにより達成される。

く作用〉このように、フィードバック制御によって、スロットル
弁前後の圧力差を最小にすることにより、内燃機関に於
ける動力を少なくしてより精度の高い過給圧制御を行な
うことができる。

〈実施例〉以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は、本発明に基づく２段式過給装置の全体を図式
的に示している。概略的には、エンジン１に供給される
べくエアクリーナ２から導入される吸気を、ターボチャ
ージャ３及びその下流側に直列接続されたスーパチャー
ジャ４により過給するようになっている。

エアクリーナ２から導入された空気は、ターボチャージ
ャ３の吸気人口５に導入され、コンプレッサ６により圧
縮されて通路１２に送り出される。

ターボチャージャ３のコンプレッサ６は、回転軸７を介
して排気タービン８に連結され、排気タービン８はエン
ジン１の排気管９から送り出される排気ガスにより駆動
される。排気ガスは排気タービン８を駆動した後に排気
管１０から排出されることとなるが、必要に応じてウェ
ストゲート弁１１を開くことにより、排気ガスを排気タ
ービン８をバイパスして排気管１０に送り出すこともで
きる。このウェストゲート弁１１はリンク機構３４を介
してダイヤフラムアクチュエータ３５に接続されており
、該アクチュエータは通路３６を介してコンプレツナ６
の下流側の通路１２に接続されている。

コンプレッサ６の出口に接続された通路１２はスーパチ
ャージャ４の入口に接続されている。スーパチャージャ
４は、エンジン１の出力軸からベルト１３を介して動力
を伝達され、スーパチャージャ４側のプーリに付設され
た電磁クラッチ１４により、ロータ１５への動力の供給
を断続し得るようにしである。スーパチャージャ４の出
口は通路１６を介してエンジン１の吸気管１８に至って
おり、該吸気管内にはスロットル弁１７及びその下流側
に燃料噴射装置１９が設けられている。

スーパチャージャ４の入口通路１２と出口通路１６とが
バイパス通路２０により接続されており、該バイパス通
路内にはバイパス弁２１が設けられている。このバイパ
ス弁２１は、ダイヤフラムアクチュエータ２２０作動端
に接続され、該アクチュエータは、通路２５、電磁弁２
４及び通路２３を介して、スロットル弁１７の下流側の
吸気管１８に接続されている。またバイパス弁２１は別
のダイヤフラムアクチュエータ２６の作動端にも接続さ
れており、該アクチュエータは通路２９、電磁弁２８及
び通路２７を介して、スーパチャージャ４の出口通路１
６に接続されている。電磁弁２４．２８はそれぞれ線３
０．３１を介して制御装置３３に接続されている。また
制御装置３３は、線３２を介して、電磁クラッチ１４の
断続をも制御することができる。

電磁クラッチ１４がオンの場合には、電磁弁２４のソレ
ノイドは、例えばスロットル弁上流側の圧Ｐ　２　’　
＜　７６０ｓ）Ｉｇなる条件により励磁されてダイヤフ
ラムアクチュエータ２２には大気圧が導入され、Ｐ２′
≧７６０ｓＨｇなる条件により該ソレノイドが消磁され
てダイヤフラムアクチュエータ２２にはＰＢが導入され
る。一方、電磁弁２８のソレノイドは制御装置３３によ
りデユーティ比制御され、バイパス弁２１を適当な半開
状態とし、スーパチャージャ４とターボチャージャ３と
を併用するモード即ち中速領域から、ターボチャージャ
３のみを使用するモード即ち高速領域への移行領域に於
ける過給圧の変化を円滑化する。

またスーパチャージャ４のみを使用する低速領域に於て
は、上述したような電磁弁２４．２８の動作により、バ
イパス弁２１を適当な開度としスロットル弁開度及びエ
ンジンの回転速度に応じた過給圧を実現する。このバイ
パス弁２１の開度は、電磁弁２８のソレノイドが制御１
装置３３によりデユーティ比制御されることにより行な
われる。制御装置３３には、吸気温度Ｔ０、大気圧ＰＡ
、スロットル弁開度θｔｈ’エンジンの回転速度Ｎ。、
スーパチャージャの入口側圧Ｐ２、過給圧Ｐ２′、エン
ジン負圧ＰＢなどに相当する信号が取り込まれるように
なっており、電磁弁２４．２８の開閉条件を補正するこ
とにより、これらのパラメータの変化に応じてバイパス
弁２１の開度を調節すると共に、電磁クラッチ１４の断
続条件を補正する。

電磁クラッチ１４は、エンジンの回転数が所定レベルを
越えた場合に解除される。そうすることにより、ターボ
チャージャが十分な過給圧を発生している場合に、スー
パチャージャが吸気通路内に於ける流路抵抗となったり
、耐久性の問題を発生したりする不都合が解消される。

また、エンジンが過給圧を必要としない低負荷運転時、
即ちスロットル弁の下流側の吸入負圧Ｐ、が所定値より
も大きい場合（例えばＰ８＜　７６０ｍｍＨｏ）にも電
磁クラッチ１４が解除され、スーパチャージャ４の駆動
による機械的損失を防止する。

第２図は、電磁弁２８のデユーティ比制御のフローを示
すフローチャートである。

プログラムスタート（ＳＴ１）に続いて電磁クラッチ１
４のＯＮ、ＯＦＦが判定され（ＳＴ２）、該電磁クラッ
チがＯＮであればその時のスロットル弁開度６ｔｈ及び
エンジンの回転速度Ｎ８に基づきスロットル弁部１なの
差圧ΔＰの目標値ΔＰｒｅｆを設定する（ＳＴ３）。こ
の目標値ΔＰ、。ｆは、所定のエンジン出力を得るのに
必要な最小限の値とする。過給圧Ｐ’　２とスロットル
弁下流側の圧（１行余白）ＰＢとの差圧ΔＰを求め（ＳＴ４）、ΔＰｒｅｆと実際
の差圧ΔＰとの差ΔＰＢＶを求め（ＳＴ５＞、かつ基本
的な即ち補正前のデユーティ比ＤＢＶをスロットル弁開
度θｔｈ及びエンジンの回転速度Ｎ。

に基づき設定する（ＳＴ６）。

次にΔＰ８−絶対値がある不感帯の幅Ｇ、−範囲を越え
ている場合（ＳＴ７）には、エンジンの回転速度Ｎ。に
よって定まる補正値ＫＢＶを定め（ＳＴ８）、八ＰＢＶ
に乗じてデユーティ比ＤＢＩを変更して（ＳＴ９）ＳＴ
ＩＯに進む。ＳＴ７に於てΔＰＢＶが所定の不感帯の範
囲内であると判定されれば、デユーティ比ＤＢＩをその
まま変更することなくＳＴＩ　Ｏに進む。

次いで積分制御定数ＤＢＶを求める（ＳＴ１０）。

この時Ｄ　及びＤＢＩは０〜１００％の範囲でなげＶればならないから、これらの値をこのような範囲内に抑
えた上で（ＳＴ１１　）　、次の５Ｔ１２に於てＤＢＶ
を出力し、最終的なデユーティ比を定め、再びＳＴ２に
戻る。

ＳＴ２に於て電磁クラッチがＯＦＦであると判定されれ
ば、バイパス弁２１は全開されるべきであることから、
ＳＴ１３に於てＤＢＶ及びＤＢ□をＯとし、ＳＴＩ　２
を経て再びＳＴ２に戻る。

このようにフィードバック制御することにより、バイパ
ス弁２１を開いて過給圧Ｐ’　２を低くし、かつスロッ
トル弁１７を開いてスロットル弁前後の圧力差ΔＰを最
小にする。

上述したように、最適のΔＰはエンジンの回転速度Ｎ。

とスロットル弁開度θｔｈとによって異なり、必要最小
限の値となるように決定される。しかし別の実施例に於
ては、θｔｈの代りにエンジンの吸気負圧ＰＢを用いて
ΔＰの目標値を定めることもできる。

〈発明の効果〉上述のように本発明によれば、過給機付内燃機関に於て
スロットル弁を半開状態で運転する場合に、スロットル
弁前後の差圧、即ち過給圧と吸気負圧との差圧が必要最
小限となるようにバイパス弁の開度を制御することによ
り、スーパチャージャの駆動損失及びスロットルの吸入
抵抗損失を少なくすることができるので、燃費が大幅に
向上する。ざらにエンジン回転数とスロットル便開度ま
たはエンジンの吸気負圧とに基づいて最適の差圧を求め
ることによってより精度の高い過給圧制御を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による過給圧制御方法が適用される２
段式過給装置の実施例を図式的に示す線図である。第２図は、バイパス弁の開度を調節するためのデユーテ
ィ比制御のフローを示すフローチャートである。１・・・エンジン　　　　２・・・エアクリーナ３・・
・ターボチャージャ４・・・スーパチャージャ５・・・
入口　　　　　　６・・・コンプレツナ７・・・回転軸
　　　　　８・・・排気タービン９．１０・・・排気管
　　１１・・・ウェストゲート弁１２・・・通路　　　
　　１３・・・ベルト１４・・・電磁クラッチ　１５・
・・ロータ１６・・・通路　　　　　１７・・・スロッ
トル弁１８・・・吸気管　　　　１９・・・燃料噴射装
置２０・・・バイパス通路　２１・・・バイパス弁２２
・・・ダイヤフラムアクチュエータ２３・・・通路　　
　　　２４・・・電磁弁２５・・・通路２６・・・ダイヤフラムアクチュエータ２７・・・通路
　　　　　２８・・・電磁弁２９・・・通路　　　　　
３０〜３２・・・線３３・・・制御装置　　　３４・・
・リンク機構３５・・・ダイヤフラムアクチュエータ３
６・・・通路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内燃機関の軸出力により駆動される過給機と、前
記過給機の出口と入口とを連通するバイパス通路と、前
記バイパス通路内に設けられたバイパス弁とを有する過
給機付内燃機関に於て、前記バイパス弁の開度を調節し
て過給圧を制御する方法であって、スロットル弁前後の圧力差を検出し、検出された前記圧
力差を予め決定された最小値と比較し、前記圧力差と前
記最小値との差が可及的に小さくなるように前記バイパ
ス弁の開度を調節することにより、フィードバック制御
を行なうことを特徴とする過給機付内燃機関の過給圧制
御方法。
（２）前記最小値をエンジン回転数とスロットル弁開度
または吸気負圧とに基づいて決定することを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の過給機付内燃機関過給圧
制御方法。