JPS63309722A - 過給機付エンジンの制御装置 - 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〕 本発明は過給機付エンジンの制御装置に関し、特に機械
式過給機を備えたエンジンにおいて、冷間時過給機の潤
滑と暖機とを促進するようにしたものに関する。

〔従来技術〕

最近では、エンジンの過給機として、エンジンで駆動さ
れる機械式過給機を用いることも多く、この機械式過給
機を用いる場合、過給の必要のない低回転軽負荷運転状
態のときに過給機クラッチを解放し、過給機をバイパス
するバイパス通路のバイパス弁を開いて吸気をバイパス
させるようにするのが一般的である。

一方、特開昭６１−１９９３３号公報には、上記バイパ
ス通路を備えずに、低回転軽負荷運転領域において過給
機クラッチを解放して過給機を遊転させることにより吸
気を供給しつつ、冷間時には過給領域を拡大して暖機を
促進するようにしたものが記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点］ 上記機械式過給機と、バイパス通路及びハイパス弁とを
備えた従来のエンジンの場合、暖機前の冷間時と暖機後
とに拘らず、所定の低回転軽負荷運転領域では過給機ク
ラッチを解放し、バイパス弁を開いて吸気をバイパスさ
せるようにしである。

このように吸気をバイパスしている間は過給機が停止し
ており、過給機の軸受部には潤滑油やグリースが十分に
行きわたっていない。特に、冷間時とりわけ外気温が低
いときには、潤滑油やグリースの粘度も高くなっている
が、上記のように過給機を停止していた状態から作動さ
せると、潤滑油やグリースの粘性が大きいため、過給機
の抵抗が大きくなって、エンジンの燃費が低下するだけ
でなく、過給機の耐久性が低下するという問題がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る過給機付エンジンの制御装置は、吸気系に
機械式過給機を備えたエンジンにおいて、エンジンの回
転軸から過給機の駆動軸への動力伝達系に介設されたク
ラッチ手段、」１記過給機をバイパスするバイパス通路
及びこのバイパス通路を開閉するバイパス弁と、エンジ
ンの冷間状態を検知する温度検知手段と、エンジンの運
転状態を検出する運転状態検出手段と、上記温度検知手
段と運転状態検出手段からの出力に基いて冷間時所定の
低回転軽負荷領域において、クラッチ手段を解放すると
ともにバイパス弁を閉弁させる制御手段とを備えたもの
である。

〔作用〕

本発明に、係る過給機付エンジンの制御装置においては
、冷間時エンジンの運転状態が所定の低回転軽負荷領域
にあるときには、制御手段によりクラッチ手段が解放さ
れるとともに、バイパス弁が閉じられるので、吸気は過
給機を通って流れ、過給機は遊転することになる。

従って、過給機の回転により過給機の軸受部に潤滑油や
グリースが行きわたって過給機の潤滑が促進されるとと
もに過給機の暖機も促進されることになる。

〔発明の効果〕

本発明に係る過給機付エンジンの制御装置によれば、以
上説明したように冷間時過給機の軸受部に潤滑油やグリ
ースが十分に行きわたっておらず且つ潤滑油やグリース
の粘度も高いときに、所定の低回転軽負荷領域でクラッ
チ手段を解放し且つバイパス弁を閉じることにより過給
機を遊転させるので、過給機の軸受部の潤滑を促進し過
給機の暖機を促進することができる。

更に、過給機の軸受部の潤滑不十分のまま過給機を高速
回転することもなくなるので、過給機の耐久性を向上さ
せることもできる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は、自動車用の４気筒立型エンジンの吸気装置の
全体構成を示すもので、エンジン本体のシリンダブロッ
ク１内のシリンダボア１ａにはピストン２が装着され、
シリンダヘッド３には吸気ポート４と排気ポート５が形
成され、エアクリーナ６から吸気ボート４へ連なる吸気
通路７には」二流側から順にエアフローメータ８、スロ
ットル弁９、エンジンのクランク軸１ｂに連結された機
械式過給機１０、サージタンク１１が設けられている。

更に、過給機１０よりも上流側の吸気通路７とサージタ
ンク１１とを接続するバイパス通路１２（但し、これは
リリーフ通路としても機能する）が設けられ、このバイ
パス通路１２の下流部を開閉するバイパス弁１３が設け
られている。

バイパス弁１３は、弁体１４と負圧式アクチュエータ１
５と、このアクチュエータ１５の負圧導入室１５ａへバ
イパス通路１２から負圧を導入する負圧導入路１６と負
圧導入路１６に介設された電磁三方弁１７及び逆止弁１
８とからなり、電磁三方弁１７のソレノイド１７ａへ通
電しないときには負圧導入路１６が閉じられて負圧導入
室１５ａへ大気圧が導入され、ソレノイド１７ａへ通電
すると負圧導入路１６が連通されて負圧導入室１５ａへ
吸気負圧が導入されるようになっている。

更に、アイドルスピード制御装置として、スロットル弁
９をバイパスするバイパス通路１９及びこのバイパス通
路１９の通路面積を調節する電磁制御弁２０が設けられ
ている。

上記過給機１０の駆動軸２１ばクランク軸１ｂのプーリ
にベルトで連動連結され、第２図に示すように、駆動軸
プーリ２２は電磁クラッチ２３を介して駆動軸２１に連
結されている。

電磁クラッチ２３は駆動軸２１の軸端に固着されたディ
スクプレート２３ａ及びクラッチプレート２３ｂとコイ
ル２３ｃとからなり、コイル２３Ｃへ通電しないときに
は電磁クラッチ２３が０ＦＦ（解放状態）となり、コイ
ル２３ｃへ通電すると電磁クラッチ２３がＯＮ（接続状
態）となる。

上記エンジンを制御するため、マイクロコンピュータを
主体とするコントロールユニット２４が設けられ、コン
トロールユニット２４へ各種検出信号を入力するため、
クランク軸１ｂに連係されたエンジン回転数センサ２５
と、スロットル弁９の開度を検出するスロットル開度セ
ンサ２６と、吸気の温度を検出する吸気温センサ２７と
、シリンダブロック１内の冷却水の温度を検出する水温
センサ２８などが設けられ、これらセンサ類２５〜２８
からの検出信号はコントロールユニット２４へ入力され
、コントロールユニット２４へはイグニションスイッチ
２９からの信号も入力されている。

第３図に示すように、上記コントロールユニット２４は
回転数センサ２５からの検出信号を波形整形する波形整
形回路と、センサ２６・２７・２８からの検出信号をＡ
／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、これらに接続された入出
力インクフェイスと、入出力インタフェイスにデータバ
ス等を介して接続されたｃｐｕ　（中央演算装置）、Ｒ
ＯＭ（リード・オンリ・メモリ）及びＲＡＭ　（ランダ
ム・アクセス・メモリ）と、電磁三方弁１７のソレノイ
ド１７ａと、電磁制御弁２０と、電磁クラッチ２３のコ
イル２３ｃとに夫々対応する駆動回路とを備えており、
」−記ＲＯＭには後述の吸気制御の制御プログラムやそ
れに関連するメモリマツプなどが予め入力格納されてい
る。

次に、上記コントロールユニット２４で実行される吸気
制御について説明する。

先ず、この吸気制御の概要について説明すると、エンジ
ンのアイドリンク時には電磁制御弁２０を介してアイド
ル回転数の制御を行ない、暖機前の冷間時エンジンの運
転状態が低回転軽負荷運転領域にあるときには、第４図
に示すように過給機１０の軸受部の潤滑を促進し、過給
機１０の暖機を促進するため、バイパス弁１３を閉じ、
過給機１０の電磁クラッチ２３をＯＦ　Ｆにして過給機
２３を遊転させるようにし、また暖機後の温間時エンジ
ンの運転状態が所定の低回転軽負荷運転領域にあるとき
には、第５図に示すようにバイパス弁１３を開き、過給
機１０の電磁クラッチ２３をＯＦＦにしてバイパス通路
１２から吸気を供給する。

尚、電磁クラッチ２３がＯＮの領域のうち軽負荷運転領
域では過給の必要がないので、バイパス弁１３を開いて
過給吸気をリリーフ通路１２から上流側ヘリリーフさせ
るようになっている。

上記のように冷間時電磁クラッチ２３とバイパス弁１３
とを制御するために、運転領域を第４図のように区画し
た冷間用領域マツプ及び温間特電磁りッチ２３とバイパ
ス弁１３とを制御するために運転領域を第５図のように
区画した温間用領域マツプが予め設定され、コントロー
ルユニット２４のＲＯＭにメモリマツプとして予め入力
格納されている。

尚、冷間用領域マツプでは温間用領域マツプに比較して
電磁クラッチＯＦ　Ｆ６Ｕ域が高負荷側へ拡大されると
ともに、電磁クラッチＯＦＦ領域の大部分においてバイ
パス弁が閉じられるようになっている。

次に、上記コントロールユニット２４で実行される吸気
制御のルーチンについて第６図のフローチャートに基い
て説明する。尚、回申８１〜Ｓ１５は各ステップを示す
ものである。

イグニションスイッチ２９の投入とともに制御が開始さ
れると、Ｓｌにおいて必要な初期化がなされ、次に８２
においてエンジン回転数センサ２５からのエンジン回転
数（Ｎ）と、スロットル開度センサ２６からのスロット
ル開度（Ｋ）と、水温センサ２８からの冷却水温（１゛
）とが読込まれ、次に８３においてエンジンが冷間状態
か否かを判定するため冷却水温Ｔ≦Ｔ、か否かが判定さ
れる。

上記Ｔ０は所定の設定値（例えば、４０°Ｃ）である。

上記判定の結果、Ｔ≦Ｔ、のときにはＳ４へ移行して、
Ｓ４においてエンジンの運転状態が冷間用領域マツプの
電磁クラッチＯＦＦ領域か否かが判定され、Ｙｅｓのと
きにはＳ５へ移行し、ＮｏのときにはＳ６へ移行する。

Ｓ５においては、電磁クラッチのコイル２３ｃへの通電
を停止することにより電磁クラッチ２３がＯＦＦにされ
、またＳ６においては、電磁クラッチ２３のコイル２３
ｃへ所定の駆動電流を出力することにより電磁クラッチ
２３がＯＮに制御され、次にＳ７においてエンジンの運
転状態が冷間用領域マツプのうちのバイパス弁開領域か
否かが判定され、ＹｅｓのときにはＳ８へ移行してバイ
パス弁１３が開かれ、またＮｏのときにはＳ９へ移行し
てバイパス弁１３が閉じられ、Ｓ８またはＳ９からＳ２
へ戻る。

一方、Ｓ３における判定の結果Ｔ≦Ｔｏでないとき、つ
まりエンジンが温間状態になっているときには、ＳＩＯ
へ移行してエンジンの運転状態が温間用領域マツプの電
磁クラッチＯＦＦ領域か否かが判定され、Ｙｅｓのとき
にはＳｌｌへ、またＮｏのときにはＳ１２へ移行し、Ｓ
ｌｌにおいては電磁クラッチ２３のコイル２３ｃへの通
電を停止して電磁クラッチ２３がＯＦＦにされ、またＳ
１２においては電磁クラッチ２３のコイル２３ｃへ通電
して電磁クラッチ２３がＯＮに制御され、その後Ｓ１３
においてエンジンの運転状態が温間用領域マツプのうち
のバイパス弁開領域か否かが判定され、Ｙｅｓのときに
はＳ１４においてバイパス弁１３が開かれ、またＮｏの
ときにはＳ１５においてバイパス弁１３が閉しられ、Ｓ
１４またはＳ１５から８２へ戻る。

尚、上記Ｓ２〜Ｓ１５のルーチンは微少時間毎に繰り返
される。

尚、上記フローチャートには記載していないが、冷間時
エンジンの運転状態が冷間用領域マツプの電磁クラッチ
ＯＦＦ領域のうちのアイドル領域にあるときには過給機
１０を遊転させる分だけ吸気抵抗が増えてアイドリング
時のエンジン回転数が低下するのを防くために、電磁制
御弁２０を制御することにより所定のアイドル回転数と
なるような制御も実行される。

また、本実施例ではエンジンの冷間状態を検知するのに
水温センサ２８を設け、冷却水温から判定するようにし
たが、イグニションスイッチ２９をＯＮにした時点から
の経過時間を計時していって、その経過時間から冷間状
態を判定するようにしてもよい。

更に、本実施例では機械式過給機としてヘーン型エアポ
ンプを用いたが、これに限らずルーツブロア型エアポン
プやレシプロ型のエアポンプを用いてもよい。

以上説明したように、冷間時所定の低回転軽負荷運転状
態のときにバイパス弁１３を閉しるとともに電磁クラッ
チ２３をＯＦ　Ｉ？にして過給機１０を遊転させること
で吸気を流すようにしたので、過給機１０の軸受部の潤
滑が促進され、過給ｊａ１０の暖機が促進される。そし
て、過給機１０の潤滑不良の状態から過給機１０を高速
回転させることもなくなるので、燃費も低減でき過給機
１０の耐久性も向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は自動車用
の機械式過給機付エンジンの吸気装置の全体構成図、第
２図は過給機の電磁クラッチ周辺部の構造を示す縦断面
図、第３図は制御系のブロック図、第４図は冷間用領域
マツプの説明図、第５図は温間用領域マツプの説明図、
第６図は吸気制御のルーチンを示すフローチャートであ
る。 １ｂ・・クランク軸、　　１０・・機械式過給機、１２
・・バイパス通路、　１３・・バイパス弁、２１・・駆
動軸、　２３・・電磁クラッチ、２４・・コントロール
ユニット、　　２５・・エンジン回転数センサ、　　２
６・・スロットル開度センサ、　　２８・・水温センサ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気系に機械式過給機を備えたエンジンにおいて
   、 エンジンの回転軸から過給機の駆動軸への動力伝達系に
   介設されたクラッチ手段と、 上記過給機をバイパスするバイパス通路及びこのバイパ
   ス通路を開閉するバイパス弁と、 エンジンの冷間状態を検知する温度検知手段と、エンジ
   ンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、 上記温度検知手段と運転状態検出手段からの出力に基い
   て冷間時所定の低回転軽負荷領域において、クラッチ手
   段を解放するとともにバイパス弁を閉弁させる制御手段
   とを備えたことを特徴とする過給機付エンジンの制御装
   置。