JPS63179127A - 過給機を備える内燃エンジンのバイパスバルブ制御方法 - 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、過給機を備える内燃エンジンのバイパスバ
ルブ制御方法に関する。

（従来の技術） 従来、内燃エンジンの吸気通路途中に、エンジンにより
機械的に駆動されるスーパーチャージャ等の過給機を配
設し、該過給機により過給してエンジンの出力特性の向
上を図るものが知られている。この種のエンジンの吸気
通路には過給機をバイパスするバイパス通路が接続され
、該バイパス通路途中にはバイパスバルブが配設される
と共に過給機の駆動系に電磁クラッチが介装されている
。

そして、エンジンの低負荷運転頭載では電磁クラッチを
オフにして過給機を不作動にすると共にバイパスバルブ
を開成してエンジンに供給される吸気の一部を過給機を
バイパスさせ、エンジンの、過給機を駆動することによ
る出力ロス及び吸気が過給機を介して吸入されることに
よる圧損を低減させるようにしている。上述のようなバ
イパスバルブを開閉動作させるために、バイパスバルブ
に負圧に応動するアクチュエータを接続し、該アクチュ
エータにスロットル弁下流且つ過給機上流の吸気通路内
に発生する圧力を供給してバイパスバルブの開閉制御が
行われていた。

（発明が解決しようとする問題点） 斯かる従来のバイパスパルプ制御方法において、アクチ
ュエータに作動圧力としてスロットル弁下流且つ過給機
上流の吸気通路内に発生する圧力が供給されるだけであ
ったために、エンジンの高負荷運転時に過給機からの過
給圧がバイパスバルブに作用してバイパスバルブが浮き
上がり、過給された空気の一部がバイパスバルブを介し
て過給機の上流側に逆流し、過給圧が低下したり、過給
温度が上昇してしまうという問題があった。

又、吸気通路の大気開口端に取り付けられるエアクリー
ナの目詰まり等により吸気系の圧損が増加すると、スロ
ットル弁下、流の吸気通路内圧力が低下し、このため、
吸気系の圧損増加前の状態よりバイパスバルブは閉まり
難くなり、スロットル弁がより大きく開弁されないとバ
イパスバルブが全閉状態にならないという問題があった
。

−に、アクチュエータに作動圧力としてスロットル弁下
流且つ過給機上流の吸気通路内に発生する圧力のみを使
用すると、バイパスバルブが閉弁する運転領域はこの吸
気通路内圧力とバイパスバルブを閉じ側に押圧するばね
のばね力のみによって一義的に決定されてしまい、より
広範囲な所望の領域でバイパスバルブを開閉させること
が出来ないという問題がある。

本発明は斯かる種々の問題点を解決するためになされた
もので、エンジンの高負荷運転領域等のバイパスバルブ
を閉弁させるべき運転領域でバイパスバルブを確実に閉
弁させ、しかも、バイパスバルブの開閉弁タイミングを
より広範囲な運転領域で制御可能にした、過給機を備え
る内燃エンジンのバイパスバルブ制御方法を提供するこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するために本発明に依れば、内燃エン
ジンのスロットル弁下流の吸気通路に過給機を配設する
と共に、前記吸気通路に該過給機をバイパスするバイパ
ス通路を接続して該バイパス通路途中にバイパスバルブ
を配設し、該バイパスバルブに、負圧に応動するアクチ
ュエータを接続し、該アクチュエータに前記スロットル
弁下流の吸気通路内に発生する圧力を供給して前記バイ
パスバルブを開閉するバイパスパルプ制御方法において
、前記内燃エンジンがいずれの運転領域で運転されてい
るかを検出し、検出した運転領域に応じて、前記スロッ
トル弁下流且つ前記過給機上流の吸気通路内圧力及び前
記過給機下流の吸気通路内圧力のいずれか一方を前記ア
クチュエータに切り換え供給することを特徴とする過給
機を備える内燃エンジンのバイパスパルプ制御方法が提
供される。

（作用） 過給機下流の吸気通路内圧力は、通常、スロットル弁下
流且つ過給機上流の吸気通路内圧力より高く、バイパス
バルブを閉弁させたい場合にスロットル弁下流且つ過給
機上流の吸気通路内圧力に代えてこの過給機下流の吸気
通路内圧力をアクチュエータに供給すると、より確実に
バイパスバルブを閉弁させることを可能にする。又、過
給機下流の吸気通路内圧力及びスロットル弁下流且つ過
給機上流の吸気通路内圧力の切り換えタイミングを変化
させることにより、より広範囲の運転領域でバイパスバ
ルブの閉弁タイミングを変化させることが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明方法を実施するバイパスバルブ制御装置
であり、図中符号ｌＯはガソリンエンジン等の内燃エン
ジンを示し、このエンジン１０には吸気管１２が接続さ
れている。吸気管１２の大気開口端部にはエアクリーナ
１３が取り付けられると共に、エンジン１０に吸入され
る空気流ｉ１Ａを検出するカルマン渦式のエアフローセ
ンサ１４が配設されており、このエアフローセンサ１４
は電気的に後述する電子コントロールユニット（ＥＣＵ
）２０に接続されて、空気流量検出信号を電子コントロ
ールユニット２０に供給する。

吸気管１２途中にはスロットル弁１５が配設され、該ス
ロットル弁１５とエンジン１０間の吸気管１２にはスー
パーチャージャ１６が配設されている。このスーパーチ
ャージャ１６はエンジン１０により機械的に駆動される
ルーツ式過給機であり、電磁クラッチ１７によりエンジ
ンＩＯとの接続が制御される。即ち、電磁クラッチ１７
は電子コントロールユニット２０の出力側に接続されて
おり、電子コントロールユニント２０からの駆動信号に
より付勢されてオン（係合）状態になり、スーパーチャ
ージャ１６を作動させる。

前記吸気管１２にはスーパーチャージャ１６をバイパス
するバイパス通路２２が接続され、該バイパス通路２２
の一端はスロットル弁１５下流且つスーパーチャージャ
１６上流の吸気管１２に、他端はスーパーチャージャ１
６下流の吸気管１２に夫々連通している。

バイパス通路２２の途中にはバイパス通路２２を開閉す
るバイパスパルプ２３が配設され、バイパスバルブ２３
は、その弁軸２３ａを介して負圧に応動するアクチュエ
ータ２４により駆動される。

アクチュエータ２４はハウジング２４ａと、８亥ハウジ
ング２４ａの内部を大気に連通ずる大気室２４ｄと負圧
室２４ｅとに画成し、バイパスバルブ２３の弁軸２３ａ
が接続されるダイヤフラム２４ｂと、前記負圧室２４ｅ
に収容され、バイパスバルブ２３を閉弁させる方向にダ
イヤフラム２４ｂを押圧するばね２４ｃとで構成される
。

第１図中符号２６は電磁切換弁であり、この電磁切換弁
２６は３つのボー）２６ａ〜２６ｃを有し、ボート２６
ｂ及びボー１−２６Ｃのいずれか一方を選択的に切り換
え閉塞する弁体２６ｄと、該弁体２６ｄに切換動作させ
るソレノイド２６ｅとで構成され、ソレノイド２６ｅは
電子コントロールユニット２０の出力側に接続されて電
子コントロールユニット２０からの付勢信号により付勢
される。ソレノイド２６ｅの付勢時には弁体２６ｄはポ
ート２６ｂ側に移動してボート２６ｂを閉塞し、ソレノ
イド２６ｅの消勢時には図示しないばねによりボート２
６ｃを閉塞する位置に移動する。

前記アクチュエータ２４の負圧室２４ｅには管路２７の
一端が接続され、管路２７の他端は電磁切ｔＡ弁２６の
ボート２６ａに接続されている。電磁切換弁２６のボー
１−２６ｂには管路２８の一端が接続され、管路２８の
他端はスロットル弁１５下流且つスーパーチャージャ１
６上流の吸気管１２に設けられたボート１２ｂに接続さ
れている。電磁切換弁２６のボート２６ｃには管路２９
の一端が接続され、管路２９の他端はスーパーチャージ
ャ１６下流の吸気管１２に設けられたボート１２ａに接
続されている。

電子コントロールユニット２００Å力側には各種のセン
サ、例えば、前記スロットル弁１５の弁開度を検出する
スロントル開度センサ３０、図示しないカムシャフトに
取り付けられ、エンジン１゜の回転数を検出するエンジ
ン回転数センサ３１、図示しないスタータを作動させる
スタータスイッチのオンオフ状態を検出するスタータス
イッチセンサ３２等が夫々接続され、これらのセンサは
検出信号を電子コントロールユニット２０に供給する。

次に、上述のように構成されるバイパスパルプ制御装置
の作用を第２図〜第４図を参照して説明する。

先ず、アクチュエータ２４の負圧室２４ｅにはスロット
ル弁１５下流且つスーパーチャージャ１６上流の吸気管
１２内に発生する圧力及びスーパーチャージャ１６下流
の吸気管１２内に発生する圧力が電磁切換弁２６の弁切
換により選択的に供給される。そして、この負圧室２４
ｅに供給される負圧の大きさに応じてバイパスバルブ２
３の弁開度（ストローク）が第２図に示すように変化す
る。

即ち、負圧室２４ｅに供給される負圧が小さいときには
ばね２４Ｃのばね力の方が勝ってバイパスバルブ２３は
閉じたままであるが、負圧が所定値Ｐ１を超えるとばね
２４Ｃのばね力に抗してバイパスバルブ２３は開き始め
、所定値Ｐ２に至ってバイパスバルブ２３は全開となる
。

第４図はバイパスバルブ２３の制御手順を示すフローチ
ャートであり、電子コントロールユニット２０は、先ず
、第４図のステップ４１を実行してエンジン１０がバイ
パスバルブ２３を閉弁すべき所定の運転領域で運転され
ているが否かを判別する。この運転領域は、例えば、電
磁クラッチ１７がオン（係合）されてスーパーチャージ
ャ１６が作動状態にあると共にバイパス通路２２を完全
に遮断してスーパーチャージャ１６がら吐出される加圧
空気が全てエンジンｌＯに供給されるべき高負荷運転領
域である。この運転領域は、例えば第３図に示すように
エンジン回転数及びエンジン負荷を表すパラメータ、例
えばスロットル弁開度で規定され、該所定運転領域は電
子コントロールユニット２０の図示しない記憶装置に記
憶されている。

電子コントロールユニット２０ばエンジン回転数センサ
３１及びスロットル開度センサ３ｏがらの検出信号に基
づきエンジン１０が上記所定運転領域で運転されていな
いと判別すると、即ち、ステップ４１の判別結果が否定
（Ｎｏ）の場合、ステップ４２に進み、電磁切換弁２６
に付勢信号を出力せず、これをオフにする。電子コント
ロールユニット２０が電磁切換弁２６に付勢信号を出力
しない場合には管路２７と管路２８が連通され、負王室
２４ｅにはスロットル弁１５下流且つスーパーチャージ
ャ１６上流の吸気管１２内に発生する圧力が供給される
ことになる。このとき、バイパスバルブ２３は、スロッ
トル弁１５　下ｉ且つスーパーチャージャ１６上流の吸
気管１２内負圧に応じて開閉弁され、この負圧が前記第
２図に示す所定負圧以下に低下したとき（絶対圧力では
上昇したとき）閉弁されることになる。

一方、エンジン１０が上記所定の運転領域で運転されて
いると判別されたとき、即ち、ステップ４１の判別結果
が肯定（Ｙｅｓ）のとき、ステップ４３に進み、電磁切
換弁２６に付勢信号を出力してこれをオンにする。電子
コントロールユニソ）２０が電磁切換弁２６に付勢信号
を出力した場合には管路２７と管路２９が連通され、負
圧室２４ｅにはスーパーチャージャ１６下流の吸気管１
２内に発生する圧力が供給されることになる。このとき
、スーパーチャージャ１６が作動状態にあり、スーパー
チャージャ１６下流の吸気管１２内圧力はスロットル弁
１５下流且つスーパーチャージャ１６上流の吸気管１２
内圧力より加圧されており（負圧が低い）、この圧力が
負圧室２４ｅに供給されると、ダイヤフラム２４ｂはス
ロットル弁１５下流且つスーパーチャージャ１６上流の
吸気管１２内圧力で押圧されるより大きな圧力で押圧さ
れるコトになり、高過給時のバイパスバルブ２３の浮き
上がりを防止し、しかも、バイパスバルブ２３を電磁切
換弁２６の切換タイミングでより確実に閉弁させること
が可能になる。

尚、上述の実施例ではアクチュエータ２４の負圧室２４
ｅにはスーパーチャージャ１６下流の吸気管１２内圧力
又はスロットル弁１５下流且つスーパーチャージャ１６
上流の吸気管Ｉ２内圧力が選択的に供給されたが、本発
明はこれに限定されず、を値切換弁２６をデユーティ制
御して電磁切換弁２６にオンオフ動作を繰り返させ、ス
ーパーチャージャ１６下流の吸気管１２内圧力とスロッ
トル弁１５下流且つスーパーチャージャ１６上流の吸気
管１２内圧力との間の中間の大きさを有する圧力を負圧
室２４ｅに供給するようにしてもよい。

又、過給機としてはスーパーチャージャに限定されず、
ターボチャージャ等であってもよい。

（効果）　。

以上詳述したように本発明の過給機を備える内燃エンジ
ンのバイパスバルブ制御方法に依れば、内燃エンジンが
いずれの運転領域で運転されているかを検出し、検出し
た運転領域に応じてスロットル弁下流且つ過給機上流の
吸気通路内圧力及び過給機下流の吸気通路内圧力のいず
れか一方を、負圧に応動し、バイパスバルブを開閉させ
るアクチュエータに供給するようにしたので、バイパス
バルブを閉弁させるべき運転領域でより確実且つ迅速に
閉弁させることが出来る。

又、エアクリーナの目詰まり等により吸気系の圧損が増
加してスロットル弁下流且つ過給機上流の吸気通路内圧
力がバイパスバルブを閉弁されるべき運転状態であるの
に負圧が小さくならない場合であっても、この圧力が過
給機で加圧され、該圧力がアクチュエータに供給される
ので、吸気系の圧損増加等に影響されずにバイパスバル
ブを閉弁させることが出来る。

更に、バイパスバルブの開閉弁タイミングを、アクチュ
エータに供給される圧力の切換タイミングに合わせて制
御することが出来るので、バイパスバルブの開閉弁タイ
ミイグを可変にすることが出来るという種々の優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発明に係る
過給機を備える内燃エンジンのバイパスバルブ制御方法
を実施するバイパスバルブ制御装置の全体構成を示すブ
ロック図、第２図は第１図に示すバイパスバルブ２３の
開弁度合（ストローク）とアクチュエータ２４の負圧室
２４ｅに供給される負圧の大きさとの関係を示すグラフ
、第３図はバイパスバルブ２３を閉弁させるべき所定の
運転領域を示すグラフ、第４図は第１図の電子コントロ
ールユニット２０により実行されるバイパスバルブの制
御手順を示すフローチャートである。 １０・・・内燃エンジン、１２・・・吸気通路、１４・
・・エアフローセンサ、１５・・・スロットル弁、１６
・・・スーパーチャージャ（過給機）、２０・・・電子
コントロールユニット、２２・・・バイパス通路、２３
・・・バイパスバルブ、２４・・・アクチュエータ、２
４ｅ・・・負圧室、２６・・・電磁切換弁、３０・・・
スロ７）ル開度センサ、３１・・・エンジン回転数セン
サ、３２・・・スタータスイッチセンサ。 出願人　　三菱自動車工業株式会社 代理人　　弁理士　　長　門　侃　二 第１図 第２図 Ｉ！７圧 Ｉンシ゛シ回＃麦父。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃エンジンのスロットル弁下流の吸気通路に過給機を
   配設すると共に、前記吸気通路に該過給機をバイパスす
   るバイパス通路を接続して該バイパス通路途中にバイパ
   スバルブを配設し、該バイパスバルブに、負圧に応動す
   るアクチュエータを接続し、該アクチュエータに前記ス
   ロットル弁下流の吸気通路内に発生する圧力を供給して
   前記バイパスバルブを開閉するバイパスバルブ制御方法
   において、前記内燃エンジンがいずれの運転領域で運転
   されているかを検出し、検出した運転領域に応じて、前
   記スロットル弁下流且つ前記過給機上流の吸気通路内圧
   力及び前記過給機下流の吸気通路内圧力のいずれか一方
   を前記アクチュエータに切り換え供給することを特徴と
   する過給機を備える内燃エンジンのバイパスバルブ制御
   方法。