JPS63140845A - 内燃機関の制御装置 - 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〕 本発明は内燃機関の制御装置に係り、特に、自動車用タ
ーボ過給機付き内燃機関に好適な制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、特開昭５８−１３３４５２号公報に記載されてい
るように、ターボ過給機付きガソリン機関の過トルクを
防止するため、ウェストゲート開時の高速、全開域の空
゛燃比、及び点火時期を制御する手段が開示されている
。しかし、低速軽負荷時、ウェストゲート閉時の機関の
空燃比１点火時期を制御し。

ターボ過給機に供給される熱エネルギを制御する点につ
いては配慮されていなかった。

（発明が解決しようとする問題点〕 、・ターボ過給機は周知のように１機関の状態が絞り弁
全開で、回転速度が１２０Ｏｒｐｍ以上の場合充分に動
作する。これ以下では、排ガスの熱エネルギが小さくな
り、ターボ過給機の回転数が低下する。この回転数低下
域がら、絞り弁を開いて機関を加速する際、過給機の慣
性によって回転数の上昇が遅れ、充分な過給圧に達する
のに時間ががかり、加速感が低下するという問題があっ
た。

本発明の目的は、上記加速感の低下を防止することにあ
り、加速時の過給機の回転数の上昇の遅れを防止し得る
制御装置を提供することにある。

上記の目的を、これと異った面から見ると１機関の排ガ
スの熱エネルギを一時的に増大し、ターボ過給機の回転
数を上昇させることにあり、燃費の増大２機関の出力の
低下を防止しながら、加速感の低下を防止することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決すべく創作した本発明について、先
ず、その基本的原理を略述する。

前記の目的は、排ガスの熱エネルギを、適正にン 制゛御することにより、達成される。点火時期を遅−１
７′ −らせたり、空燃比を小さくして、熱エネルギを増大さ
せると、通常、機関の出力、燃料経済性が低下しやすい
。

これを防止するため、本発明では、ターボ過給機の回転
数が低く、かつ、加速時のように「回転数の迅速な上昇
が要求される領域」においてのみ、内燃機関の排ガスの
熱エネルギを増大させる制御手段を具備し１点火時期、
空燃比（ディーゼル機関の場合は噴射時期）を適正に制
御することにより達成される。そして本発明は過給圧セ
ンサを設けて過給圧を検出し、過給圧が設定値に達した
ら熱エネルギの増大を停止し、出力の低下、燃費の増大
を防止する。

また、変速機のシフトスイッチを設けて、１速。

２速等の歯車列の状態を検出し、歯車列の状態。

すなわち変速比によって、熱エネルギの増分を制御する
。

上述の原理に基づいて、前記の目的を実用的に達成する
ため１本発明に係る内燃機関制御装置は。

）ターボ過給機を備えた内燃機関を制御する装置に′右
いて、（イ）吸入空気流量センサの出力信号と。

（ロ）過給機の吐出圧力センサの出力信号と、（ハ）絞
り弁開度センサの出力信号と、（ニ）機関によって駆動
される機器の回転速度センサの出力信号と、（ホ）当該
機関の出力系統に設けられた変速機の変速段数を表わす
信号との内の少なくとも何れか一つを入力されて、（ａ
）機関の点火時期調節装置と、（ｂ）機関の噴射時期調
節装置と、（ｃ）ターボ過給機のターボ駆動排気のバイ
パス弁開閉装置との内の少なくとも何れか一つを制御す
る機能を有する制御回路を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

上記のように構成した制御装置においては、ガソリン機
関の場合、機関の回転速度、負荷（吸気圧力、絞り弁開
度）に関する信号が制御装置に入力される。例えば、絞
り弁開度の時間的変化から加速の状態を検出することが
出来る。回転速度が小さく、加速の状態の運転に入った
ときは、制御装置のマイクロプロセッサのプログラムに
よって。

゛） ゛点火時期を遅らせる。急な加速の場合には、点火時期
を、バツクファイアが生じない程度まで遅ら仕る。これ
によって、排ガスの熱エネルギが大幅に増大し、タービ
ンの回転数上昇を速める。２二で、タービン過給圧が設
定値に達した場合、あるいは、絞り弁開度の動きが停止
した場合は、点火時期を正規に戻し、熱エネルギの増大
による出力の低下を防止する。気筒への点火エネルギの
供給をしゃ断し、失火させて、熱エネルギを増すことも
できる。

ディーゼル機関の場合は、燃料噴射ポンプの噴射時期を
制御する０回転速度が小さく、加速の状態が検出された
ときは、制御装置によって、噴射時期を遅らせる。

〔実施例〕 次に１本発明の１実施例を第１図について説明する１本
実施例は、ターボ過給機を備えたガソリンエンジンに本
発明を適用した１例である０機関過給圧センサ８は、吸
気管６の一部に取付けられる。圧縮機３の上流には、空
気量センサ１０．エアクリーナ９が接続されている。絞
り弁１１には開度センサ１２が取゛り付けられている。

タービン４の上流で、排気管７の一部にバイパス弁１３
が取り付けられ、上記バイパス弁１３はダイヤフラム１
４で制御されるようになっている。上記のダイヤフラム
１４は、導管１６を介して吸気管に連通されるとともに
、電磁弁１７．導管１５を介してエアータンク（正圧で
も負圧でも適用し得る。

図示せず）に連通されている。

マイクロプロセッサ等から構成されている制御回路５は
、空気量センサ１０．過給圧センサ８゜開度センサ１２
の信号、及びシフトスイッチ１８゜回転速度センサ１９
の信号を入力し、出力信号で、電磁弁１７１点火装！！
２０．燃料噴射弁２１を制御する。

−第２図に動作のフローチャートの一例を示した。

に進む、ステップ３４で、過給圧力ＰＲがＰ。

（例えば、１２０ｋＰａ）より大きいときは、ステップ
３２で、θ＝００に設定する。ステップ３６で、開度α
の時間的変化Δα／Δｔが藪　（例えば、８０度７１秒
）よりも小さいとときはステップ３２に進み、点火時期
の修正を行わない、ステップ３８で、加速初期からの経
過時間ｔが設定値ｔｏよりも大きくなったときは、θ＝
００に戻り、燃費の増大を防止する。前記のｔがｔｏに
達しない領域でも、ステップ３９で過給圧力Ｐａが設定
値Ｐｏより高いときは、ステップ３２でθ＝００に戻す
、ＰＢがＰｏよりも小さいときは、ステップ４０で、θ
を００−Δθに設定し、機関の点火時期を正規の値θ０
よりも遅らせて排気エネルギ、エンタルピを増し、ター
ビン４を増速させる。ステップ４０で１点火時期を遅ら
せる代りに、燃料噴射弁２１の燃料を増量し、排気のエ
ンタルピを増してタービンを増速させてもよい。

（過給圧力）が高くなった場合に、導管１Ｇを伝わる圧
力でダイヤフラム１４が押されて開がれる。

これにより過給圧が過大になるのを防止する。ダイヤフ
ラム１４に作用する圧力は、電磁弁１７を開くと大気圧
に戻り、バイパス弁１３が閉じる。

したがって、過給圧が過大になって１機関１が損傷する
のを防止できる。

第２図のフローチャートの動作を実行するため、制御回
路５には、マイクロプロセッサ等のディジタル素子が含
まれている。シフトスイッチ１８（第１図）の信号で、
変速機の歯車列の位置を検出し、−速の位置にある場合
は、トルクの過大による振動の発生を防止するため１点
火時期の遅れ動作、燃料の増量動作を停止するステップ
を、第２図のフローチャートに付加することができる。

燃料噴射弁２１の燃料量の基本量は、空気量センサ１０
および回転速度センサ１２によって設定され、運転状態
に応じて修正される。

第２図のフローチャートは、加速の初期のターボ過給機
２の増速割合を大きくする動作を示したものであるが、
これと異なる実施例として、加速前のターボ過給機２の
回転速度を高めておくことによっても、加速性を向上す
ることができる。これについて次に述べる。

機関が低速、軽負荷時にあることを１回転速度センサ１
９．空気量センサ１０の信号から検知した場合には、点
火時期を遅らせたり、燃料を増量させたりして、排気の
エンタルピを増し、ターボ圧縮機２の回転数を高めてお
く、このとき、圧縮機３の風損を小さくするため、圧縮
機３は絞り弁１１の下流の、吸気圧力が小さいところに
配置することが望ましい。

上記の構成によれば、絞り弁１１を開いて加速する際に
、ターボ圧縮機２の回転速度はすでに正規の値に達して
いるので、慣性による回転速度の上昇遅れの問題が未然
に回避される。この排気のエンタルピの増大の動作は、
前述したごとく、過給圧が設定値に達したら停止させる
。

本実施例の制御装置によれば、ターボ過給機の回転数が
低い状態、即ち低速、軽負荷運転域から機関を加速する
際のターボ過給機の回転上昇遅れに伴う加速感の低下が
防止できる。第３図に示したごとく、絞り弁を第３図の
αに示したごとく。

急に開いたとき、従来１時間０〜ｔｏの間、加速度が破
線Ｂのごとく小さく、加速感が低下していた。

これに対し１本発明では、ターボ過給機の回転数が、０
〜ｔｏの区間で高くなっているので、加速度が実線Ａの
ごとく上昇し、加速感の低下を防止することができる。

本例においては、排気のエンタルピの増大による。ター
ボ過給機の回転数上昇の動作を、きわめて限定している
ので、燃費の増大を招くことなく、加速感の低下を防止
できる効果がある。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の装置によれば、排ガスの
エネルギを適正に制御して、加速時の過給機の回転数上
昇遅れを防止することが出来るという優れた実用的効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成図、第２図は上記実
施例の動作を説明するフローチャート図。 第３図は同じく経過時間に対する動作を説明する線図で
ある。 １・・・機関、２・・・ターボ過給機、５・・・制御装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ターボ過給機を備えた内燃機関を制御する装置にお
   いて、（イ）吸入空気流量センサの出力信号と、（ロ）
   過給機の吐出圧力センサの出力信号と、（ハ）絞り弁開
   度センサの出力信号と、（ニ）機関によつて駆動される
   機器の回転速度センサの出力信号と、（ホ）当該機関の
   出力系統に設けられた変速機の変速段数を表わす信号と
   の内の少なくとも何れか一つを入力されて、（ａ）機関
   の点火時期調節装置と、（ｂ）機関の噴射時期調節装置
   と、（ｃ）ターボ過給機のターボ駆動排気のバイパス弁
   開閉装置との内の少なくとも何れか一つを制御する機能
   を有する制御回路を設けたことを特徴とする内燃機関の
   制御装置。