JPS63246413A - 過給圧制御装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はエンジンに供給される吸気の過給圧を制御する
過給圧制御装置に関するものである。

（従来の技術） エンジンの吸気通路に加圧空気を供給する過給機は、通
常エンジンのクランク軸の回転若しくは排気流を駆動力
として回転されるように構成されている。従ってこのよ
うな過給機をもつエンジンでは、一般に低回転、低負荷
運転＃Ｊ域から高回転、高負荷運転領域までの全運転領
域にわたって過給されるようになっている。

しかしながら、エンジンの運転情況（、Ｌ常に変化され
るものであり、全ての運転領域において常に過給機を運
転することは、場合によっては動力の損失等を生じて好
ましいものではない。

このような不具合を解決するために吸気通路と平行した
バイパス通路を形成し、そのバイパス通路に過給制御弁
を設け、このυｌｌｌ１弁をυ制御することにより過給
圧を制御する装置が従来種々提案され′Ｃいる。

例えば特開昭５８−１０１２１８Ｍ公報には、過給圧を
検知し、過給圧が設定値以上となったときに過給制御弁
を開弁させることにより過給圧をリリーフし、スロット
ル弁に拘束されることなく、吸気管内に設定値以上の過
給圧が発生しないように制御した装置が開示されている
。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した特開昭５８−１０１２１８＠公報にかかわる過
給圧制御装置においては、スロットル弁に拘束されるこ
となくリリーフ機構を作動させることができるが、制御
される過給圧は一定値に規制され、過給圧を任意に設定
することは困難であった。従ってその設定値がパワーを
重視して設定されている場合には、燃費を重視した場合
の要求に応えられないという不具合があった。なお、制
御弁を駆動するアクチュエータを複数使用し、それぞれ
の設定値を変えることでＭｇｆＪされろ過給圧を選択す
ることができるよう構成することも考えられる。しかし
この場合は、選択種類の数だけアクチュエータが必要と
なり、装置が大型となるため実用的ではない。

本発明はこのにうな問題点に鑑みてなされたものであり
、エンジンの回転数とスロットル開度に応じて任意に過
給圧を制−することができ、かつ装置の大型化を防止で
きる過給圧制御装置を提供するものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の過給圧制御装置は、エンジンへの吸気を送る過
給機を有する吸気通路と、 吸気通路と並列に設けられ過給圧を制御する制御弁を有
するバイパス通路と、 過給圧を検出する過給圧センサと、 エンジン回転数を検出する回転数センサと、スロットル
開度を検出するスロットル開度センサと、 エンジンの回転数とスロットル１ｉ７Ｊ度とから過給圧
の関係を設定する少なくとも１種類の基準設定式をもち
過給圧センサで測定された測定過給圧と回転数センサで
測定された測定エンジン回転数と該スロットル開度セン
サで測定されたスロットル開度に基づき基準設定式より
求められる設定過給圧とを比較する比較演算部と、比較
演算部の出力により制御弁を制御するアクチュエータと
、を有Ｊる制御部と、を有することを特徴とする。

吸気通路ｔＢよびバイパス通路は従来と同様の構成とす
ることができる。また制御弁は過給圧を＆ｌＪ御する構
成であれば特に制限されない。

回転数センサはエンジン回転数を検出するセンサであり
、直接エンジンの回転数を検出する回転数センサ、イン
テークマニホールドの負圧を検出する圧力センサ、ある
いは場合によっては車速を検出する速度センサ等を用い
ることができる。

本発明の最大の特徴は、比較演算部と比較演ｎ部の出力
により制御弁をｆ！Ｉｔ御するアクチュエータとよりな
る制御部を有するところにある。比較演算部では測定さ
れた測定過給圧と基準設定式より求められる設定過給圧
とが比較される。そしてＩＩ御部は比較演停部で比較さ
れた結果に基づいてアクチュ１−夕を駆動し１ｌＪｔｉ
ｌｌ弁をＩＩＩＪ　ｌｉｔするちのである。なお基準設
定式はエンジンの回転数とスロットル開度とから過給圧
を設定する式であり、予め設定されてメモリ等に収納さ
れているものである。

この基準設定式は少なくとも１種類必要であるが、パワ
ーモードとエコノミーモードとの少な（とも２種類のモ
ードについてそれぞれ設定しておくことが望ましい。こ
れにより各モードの場合に応じて制御弁を制御すること
ができ、１．ＩＩ　ｉｌｌ効率がよい。

（作用１ 本発明の過給圧制御装置では、現実のエンジン回転数と
スロットル開度が測定され、そのエンジンの回転数とス
ロットル開度から基準設定式より設定過給圧が求められ
る。そして比較演算部においてその設定過給圧と現実の
測定過給圧とが比較されその差に応じた信号が出力され
る。この比較演算部の出力により制御部はアクチュエー
タを制御し制御弁を＆１１１１１する。

［実施例］ 以下実施例に基づき具体的に説明する。

（実施例１） 第１図に本実施例の過給圧υ１１１１装置の全体構成図
を示す。この過給圧制御装置は、過給機１を有する吸気
通路２と、吸気通路２と並列に設けられたバイパス通路
３と、過給機１より下流側の吸気通路に開口するバイパ
ス通路３の開口部に設けられた過給圧制御弁４と、過給
圧制御弁４より下流側の吸気通路２内に設けられた過給
圧センサ５と、過給圧制御弁４を駆動するアクチュエー
タ６を制御する１３１部７と、スロットル開度センサ８
と、より構成されている。

過給機１はクランク軸に連結され、エンジンの回転によ
り回転して吸気回路２に送られる吸気を加圧するもので
ある。

ｖＪＷ部７は第２図に示すように、マイクロコンピュー
タ（ＣＰＵ）７０と、メモリ７１と入力インタフェース
７２および出力インタフェース７３とからなるデジタル
回路より構成されている。そしてＬｌＪ　ｔｉｐ部７に
は過給圧センサ５、インテークマニホールドの負圧を検
出する負圧センサ７４、車速を検出する車速センサ７５
、エンジンの回転数を検出する回転数センサ７６からの
信号、およびスロットル開度センサ８からの信号、さら
にパワーモードとエコノミーモードの選択信号を発生す
るモード選択信号７７が入力され、その信号に基づいて
アクチュエータ６を駆動する駆動信号が出力されるよう
に構成されている。

第３図にアクチュエータ６および過給圧制御弁４の詳細
を示プ。アクチュエータ６は、第１圧力室６０１と第２
圧力室６０２とを有するケーシング６０と、第１圧力室
６０１と第２圧力室６０２とを区画するダイアフラム６
１と、一端がダイアフラム６１に固定され他端が第２圧
力室６０２を貫通して突出する作動部６２とよりなり、
作動部の他端に過給圧制御弁４がバネ４１を介して係合
保持されている。第１圧力室６０１には電磁弁６４によ
り大気圧あるいは負圧が供給される構成となっている。

また第２圧力室６０２には電磁弁６５から圧力空気が供
給される。従ってダイアフラム６１は第１圧力室６０１
と第２圧力室６０２の圧力差に応じて駆動され、過給圧
制御弁４がバイパス通路３の開閉度を可変するように構
成されている。なお電磁弁６５は第８図に示すように、
制御部７より出力される電流の大きさに比例して第２圧
力室６０１に供給される空気の圧力が上昇するように構
成されている。又電磁弁６４は負圧源に連結され、制御
部７から信号が出力された場合には、第１圧力室６０１
に供給する空気の圧力を負圧とし、制御部７から信号が
出力されていない場合は、第１圧力室６０１を大気圧と
するように構成されている。

上記のように構成された本実施例の過給圧ＩＩ　ｔｉｌ
ｌ装置の作用を第４図に示すＣＰＬＩ７０の制御のフロ
ーチャートに基づいて説明する。

まずステップ１０１でインテークマニホールドに配置さ
れた負圧センサ７４により検出された信号がＣＰＵ７０
に入力される。ステップ１０２ではその入力信号が予め
設定された設定値と比較される。ここでインテークマニ
ホールドの負圧が設定値より小さい場合には減速時ある
いはアイドリンク状態と判断されステップ１０３へ進む
。この状態では過給圧は高（する必要がないため、ステ
ップ１０３ではＣＰＵ７０は電磁弁４１を駆動する信号
を出力する。これによりアクチュエータ６の第１圧力ｆ
ｆ６０１には負圧が導入され、作動部６２が後退してバ
ネ４１の付勢力に抗して過給圧ｖＩｏｌｌ弁４を移動さ
せ、バイパス通路３は全開状態とされる。そしてステッ
プ２００へ進み更に続いて制御が行われる。

ステップ１０２でインテークマニホールドの負圧が設定
値より大きい場合には、走行時あるいは加速時と判定さ
れステップ１０４へ進む。ステップ１０４では車速セン
サ７５からの検出信号がＣＰＵ７０に入力される。ステ
ップ１０５では車速センサ７５の信号による現実の車速
■と法律により規１１ｉ１＋されている最大速度Ｖ　ｍ
ａｘとが比較される。

ここで車速Ｖが最大速度Ｖ　ｍａｘよりも大きい場合に
は減速させるためにステップ１０３へ進み、過給圧制御
弁４を全開として吸気の圧力を低下させる。

ステップ１０５で現実の車速Ｖが最大車速ｖＩｌａＸよ
り小さい場合にはステップ１０６へ進む。

ステップ１０６では回転数セン→ノア６、スロットル開
度センサ８、過給圧センサ５および選択信号発生手段か
らのモード選択信号７７が入力される。

ステップ１０７ではモード選択信号７７によりパワーモ
ードかエコノミーモードかが選択される。

そしてそれぞれの選択に応じて１０８〜１１１のステッ
プが同様に行われる。

ステップ１０８では回転数センサ７６およびスロットル
開度センサ８からの信号により、予め設定された基準設
定式に基づいて過給圧の目標値Ｐｅｓが設定される。こ
こで基準設定式は第５図に示すようにパワーモードとエ
コノミーモードのそれぞれについて３段階に定められて
おり、ステップ１０７の選択に基づいてそれぞれの基準
設定式よりＰａｓが設定される。次にステップ１０９で
は過給圧センサ５からの信号により与えられた現実の過
給圧Ｐｃと過給圧目標値ｐｅｓとの差△Ｐが演算される
。そしてステップ１１０で第６図に示ず関係式に基づい
て圧力差△Ｐに対づるｆｉ流値△ｉを設定する。このス
テップ１０つとステップ１１０が比較演算部として機能
し−Ｃいる。そしてステップ１１１で′眉磁弁６５に出
力する駆動電流間ｉをΔｉだけ増減して電磁弁６５を駆
動させ、アクチュエータ６により過給圧１ｉｌＩ御弁４
の開弁量を制御してスタートへ戻る。なお過給圧υ１１
１１弁４の出力特性は第７図に示すように、駆動電流と
開弁量とは正比例の関係にある。

即ち現実の過給圧Ｐｃが過給圧目標値Ｐｅｓより低い場
合即ちΔＰが正の場合には、第６図より△ｉは負となり
電磁弁６５に供給される電流量は小さくなる。従って第
７図より過給圧制御弁４の開弁ｍは減少し、バイパス通
路３を流れる空気量が少なくなるため吸気の圧力が上昇
する。また現実の過給圧Ｐｃが過給圧目標値よりも高い
場合には△Ｐは負となり、第６図より△１は正となる。

従って電磁弁６５に供給される電流量は増大し、過給圧
制御弁４の開弁量が増大する。これによりバイパス通路
３を流れる空気量が増大し、吸気圧力は減少する。

従って本実施例の過給圧制御装置によれば、制御部７に
は第５図に示すようにスロットル開度に応じて３種類の
基準設定式が設定されている。これにより比較的パワー
を必要とせず燃費を重視したい場合であっても又その逆
の場合であっても、過給圧を要求に応えて制御すること
ができる。更に減速状態あるいはアイドリンク状態にあ
ることを検知した場合には、現実の過給圧に無関係に過
給圧ｆＩＩＩ御弁の開弁量を最大とすることができる。

また車速が予め定められた最高速以上となった場合は現
実の過給圧に無関係にυ制御弁開弁ｍを最大とすること
ができ、安全性が一層向上する。

（実施例２） 第９図に本発明第２の実施例の過給圧制（ｌｔｌ装置を
示す。なお、実施例１と同一の機能のものについては同
一の番号を付した。本実施例では、ＥＦ■エンジンの吸
気通路２に過給機１が設けられている構成である。

吸気通路２の上流側はエアクリーナ８０の大気開放口に
連通している。なお８１はクリーナエレメント、８２は
エア７０メータを示す。上記゛［アフロメータ８２とス
ロットル弁８３との間に位ｉｎする吸気通路２内には過
給機１が取付けられている。そしてこの過給機１をバイ
パスしてバイパス通路３が平行して設けられている。即
ちバイパス通路３の上流端はエアフローメータ８２と過
給機１との間に位置して吸気通路２に連通し、かつ下流
端は過給ｌ１１１とスロットル弁８３との間の吸気通路
２に連通されている。このバイパス通路３の途中には過
給圧制御弁４が設けられ、アクチュエータ８４の駆動に
よりバイパス通路３の開度を調節するように構成されて
いる。

過給ｌ！１より下流側の吸気通路２内の圧力は電磁弁８
５の一端に入力され、電磁弁８５は制御部７の制御によ
り大気圧と入力された過給圧との圧力を調整して出力ボ
ート８６よりアクチュエータ８４に出力する。なお制御
部７および制御部７の入出力構成は第１実施例の構成と
同様である。

従って本実施例も実施例１と同様に良好に過給圧を制御
することができる。

（第３実施例） 第９図に本発明の第３の実施例の過給圧ＩＩＩＪ　ｒＩ
Ａｌｌｎを示す。本実施例では、アクチュエータ８４、
吸気通路２および電磁弁９１を結ぶ調圧通路、および電
磁弁９１の構成が異なること以外は実施例２の過給圧制
御ＷＡｖ１と同様の構成である。本実施例では電磁弁９
１は制御部７からのデユーティ信号によりボートＡ９２
、ボートＢ９３の間の空気流層が第１０図に示すように
可変となっている。

従って制御部７からの信号によりボートＡ９２−ボート
８９３間の流山が大となったときには、吸気通路２内の
圧力に対してアクチュエータ８４に導入される圧力が小
さくなり、過給圧υ制御弁４の開弁量が小さくなる。又
ボートＡ９２−ボートＢ９３聞の流ｍが小となったとき
は、吸気通路２内圧力に対しアクチュエータ８４に導入
される圧力が大となり、過給圧制御弁４の開弁ｍが大き
くなる。

従って本実施例も実施例１と同様に良好に過給圧を制御
することができる。

［発明の効果］ 本発明の過給圧制御装置によれば、エンジンの回転数と
スロットル開度とから過給圧を設定する基準設定式が少
なくとも１種類設定され、その基準設定式に基づいて現
実のエンジン回転数より過給圧の目ＩＩＡ（ｌｌＩを任
意に求めることができる。そしてＩ１１御部がその目標
値となるように制御弁を制御する。従って過給圧のａＩ
ＩＩ　ＩＩＩを円滑に行うことができる。また！！準膜
設定式２種類以上設定しておけば、比較的パワーを必要
とせず燃費を重視したい場合等にその要求に応えた過給
圧制御を行うことができる。また過給圧制御弁を駆動す
るアクチュエータを２個以上使用し、それぞれの設定値
を変えることにより過給圧を任意に変更する装置と比べ
、本発明の過給圧制御装置は小型化を図ることができ、
スペース面、部品点数面での効果も大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の１実施例の過給圧制御ｌｌ装
置にかかわるものであり、第１図はその全体構成概略説
明図、第２図は制御部の構成説明図、第３図は制御弁お
よびアクチュエータの構成を示す説明図、第４図は制御
部の制御内容を説明するフローチャート、第５図はスロ
ットル開度とエンジン回転数と過給圧との基準設定式を
示すね図、第６図は△ＰとΔｉの関係を示す縮図、第７
図は駆動電流と開弁量の関係を示す線図、第８図は電磁
弁の電流と出力圧の関係を示す絵図である。第９因は本
発明の第２の実施例にかかわる過給圧制御装置の全体構
成説明図である。第１０図は本発明の第３の実施例にか
かわる過給圧制御袋ばの全体構成説明図である。第１１
図は第３の実施例に用いた電磁弁のデユーティ比と空気
流層の関係を示す縮図である。 １・・・過給機　　　　　　２・・・吸気通路３・・・
バイパス通路　　　４・・・過給圧制御弁５・・・過給
圧センサ　　　６・・・アクチュエータ７・・・制御部
　　　　８・・・スロットル開度センサ６４．６５．８
５．９１・・・電磁弁 特許出願人　　　アイシン精機株式会社代即人　　　　
弁理士　大川　宏 同　　　　　弁理士　丸山明夫 二ノン９ン回転数 Δｉ 第７図 第８図 電流（ｉ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンへの吸気を送る過給機を有する吸気通路
   と、 該吸気通路と並列に設けられ過給圧を制御する制御弁を
   有するバイパス通路と、 過給圧を検出する過給圧センサと、 エンジン回転数を検出する回転数センサと、スロットル
   開度を検出するスロットル開度センサと、 エンジンの回転数とスロットル開度とから過給圧の関係
   を設定する少なくとも１種類の基準設定式をもち該過給
   圧センサで測定された測定過給圧と該回転数センサで測
   定された測定エンジン回転数と該スロットル開度センサ
   で測定されたスロットル開度に基づき該基準設定式より
   求められる設定過給圧とを比較する比較演算部と、該比
   較演算部の出力により該制御弁を制御するアクチュエー
   タと、を有する制御部と、を有することを特徴とする過
   給圧制御装置。
2. （２）基準設定式はパワーモードとエコノミーモードの
   少なくとも２種類のモードについて設定されている特許
   請求の範囲第１項記載の過給圧制御装置。