(57)【要約】【課題】過給機とリードバルブを備えた内燃機関において、リードバルブの振動によるビビリ音の発生を抑制する内燃機関の出力制御装置を提供する。【解決手段】エンジン１の出力制御装置は、コントローラ１０を備えている。コントローラ１０は、アクセルペダルの変位が所定変位以上となる領域を過給領域に設定するとともに、アクセルペダルの変位に応じて目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段２０と、アクセルペダルの変位に応じて目標スロットル開度を設定するとともに、過給領域では目標スロットル開度を急増させる目標スロットル開度設定手段３０とを備える。目標過給圧設定手段２０は、スロットル開度設定手段３０が目標スロットル開度を急増させるアクセルペダルの変位より小さい変位で目標過給圧を急増させるよう構成されている。【選択図】図１
2008215159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関への吸入空気量を調整するスロットル弁の上流側に位置する吸気通路に配置され、電動駆動源によって駆動される過給機を備えた内燃機関の出力制御装置であって、
前記スロットル弁の上流側で前記過給機をバイパスするバイパス通路に設けられ、下流側の圧力が低くなると開き高くなると閉じるリードバルブと、
前記スロットル弁を開閉駆動するスロットル弁駆動手段と、
アクセルペダルの変位を検知するアクセル変位検知手段と、
前記過給機による過給圧を目標過給圧とするよう前記電動駆動源の作動を制御するとともに、前記スロットル弁の開度を目標スロットル開度とするよう前記スロットル弁駆動手段の作動を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記アクセル変位検知手段により検知されたアクセルペダルの変位が所定変位以上となる領域を過給領域に設定するとともに、前記アクセルペダルの変位に応じて前記目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段と、
前記アクセル変位検知手段により検知されたアクセルペダルの変位に応じて前記目標スロットル開度を設定するとともに、前記過給領域では前記目標スロットル開度を急増させる目標スロットル開度設定手段と、を備え、
前記目標過給圧設定手段は、前記スロットル開度設定手段が前記目標スロットル開度を急増させるアクセルペダルの変位より小さい変位で前記目標過給圧を急増させるよう構成されていることを特徴とする内燃機関の出力制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の出力制御装置において、
前記過給機による過給圧を検知する過給圧検知手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記過給圧検知手段によって検知される実過給圧が前記目標過給圧を超える所定の値になった後、前記スロットル弁を全開とすることを特徴とする内燃機関の出力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動の過給機を備えた内燃機関の出力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関であるエンジンには、その出力を向上させるために、電動駆動源によって駆動される過給機を備えたものがある。このような過給機を備えたエンジンにおいては、機関への吸入空気量を調整するスロットル弁の上流側に位置する吸気通路に過給機が配置されていると共に、過給機を迂回するようにバイパス経路が形成され、このパイパス経路を開閉するリードバルブが設けられている。リードバルブは、薄い弾性板で構成されていて、非過給時においてはインテークマニホールドの負圧による吸気の流れによりバイパス通路を開き、過給時には過給機の下流側の圧力上昇によりバイパス通路を閉じるように構成されている。このようなバイパス経路にリードバルブを設けた例としては、例えば特許文献１が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８８４８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなリードバルブを有する電動過給機付き内燃機関において、過給時の吸気抵抗を低減するには、スロットル弁を全開することが考えられる。ところが、この場合にスロットル弁の応答遅れや過給機の作動遅れ等が生じたとすると、リードバルブを閉弁させる過給圧まで過給しにくくなるという事情がある。そして、充分に過給できなかった場合には、リードバルブが過給圧前後において圧力不足により振動し、ビビリ音が発生する可能性がある。そこで、ビビリ音の発生を回避し得る対策が強く求められている。  
本発明は、電動の過給機とリードバルブを備えた内燃機関において、リードバルブの振動によるビビリ音の発生を抑制する内燃機関の出力制御装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、機関への吸入空気量を調整するスロットル弁の上流側に位置する吸気通路に配置され、電動駆動源によって駆動される過給機を備えた内燃機関の出力制御装置であって、スロットル弁の上流側で過給機をバイパスするバイパス通路に設けられ、下流側の圧力が低くなると開き高くなると閉じるリードバルブと、スロットル弁を開閉駆動するスロットル弁駆動手段と、アクセルペダルの変位を検知するアクセル変位検知手段と、過給機による過給圧を目標過給圧とするように電動駆動源の作動を制御するとともに、スロットル弁の開度を目標スロットル開度とするようスロットル弁駆動手段の作動を制御する制御手段とを有し、制御手段は、アクセル変位検知手段により検知されたアクセルペダルの変位が所定変位以上となる領域を過給領域に設定するとともに、アクセルペダルの変位に応じて目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段と、アクセル変位検知手段により検知されたアクセルペダルの変位に応じて目標スロットル開度を設定するとともに、過給領域では前記目標スロットル開度を急増させる目標スロットル開度設定手段とを備え、目標過給圧設定手段は、スロットル開度設定手段が目標スロットル開度を急増させるアクセルペダルの変位より小さい変位で目標過給圧を急増させるよう構成されていることを特徴としている。
【０００６】
請求項２の発明では、請求項１記載の内燃機関の出力制御装置において、過給機による過給圧を検知する過給圧検知手段をさらに有し、制御手段は、過給圧検知手段によって検知される実過給圧が目標過給圧を超える所定の値になった後、スロットル弁を全開とすることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、過給領域では目標スロットル開度を急増させ、この急増させるアクセルペダルの変位より小さい変位で目標過給圧を急増させることにより、スロットル弁と過給機の間の吸気通路内の圧力が上昇し易くなって圧力不足が起こりにくくなり、リードバルブの振動によるビビリ音の発生を抑制することができる。
【０００８】
本発明によれば、実過給圧が目標過給圧を超える所定の値になった後にスロットル弁を全開にすることで、より圧力不足が起こりにくくなり、リードバルブの振動によるビビリ音の発生をより確実に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１に示す内燃機関となるエンジン１は、その吸気系２に吸気を圧縮する過給機となるコンプレッサ４を備えている。このコンプレッサ４は、電動駆動源となるモータ５によって回転駆動される。
【００１０】
吸気系２には、エンジン１の図示しないインテークマニホールドに基端が接続する吸気経路３が設けられている。この吸気経路３の吸気上流側にはエアクリーナ９が配置されている。エアクリーナ９よりも吸気下流側にはコンプレッサ４と、エンジン１への吸入空気量を調整するスロットル弁６が配置されている。
【００１１】
コンプレッサ４とスロットル弁６の間に位置する吸気経路３には、コンプレッサ４を迂回するように、コンプレッサ４の上流側の吸気通路３と接続する、すなわちコンプレッサ４をバイパスするバイパス通路７が設けられている。バイパス通路７において、スロットル弁６の上流側には同通路を開閉するリードバルブ８が設けられている。リードバルブ８は、コンプレッサ４が非作動の非過給時（下流側の圧力が低くなるとき）には開弁し、コンプレッサ４の作動する過給時（下流側の圧力が高くなるとき）には閉弁する構成とされている。スロットル弁６は、図示しないアクセルペダルが操作されると、その操作量（変位量）に応じて電動アクチュエータ１４によって開閉される電子スロットル弁で構成されている。
【００１２】
エンジン１の出力制御装置は、制御手段となるコントローラ１０と、スロットル弁６の開度を検知し、その開度情報θＴＰＳを出力するスロットル開度検知手段１１と、エンジン回転数Ｎｅを検知する回転検知手段１２と、図示しないアクセルペダルの変位を検知し、その変位情報θＡＰＳを出力するアクセル変位検知手段１３と、スロットル弁６よりも下流側の吸気通路３に配置され、コンプレッサ４の過給圧を検知する過給圧検知手段１５を備えている。スロットル開度検知手段１１、回転検知手段１２、アクセル変位検知手段１３、過給圧検知手段１５は、それぞれセンサで構成されている。これら各センサとモータ５及び電動アクチュエータ１４は、図示しない信号線によってコントローラ１０と接続されていて、その制御下におかれている。
【００１３】
コントローラ１０は、周知のコンピュータで構成されていて、各センサからの入力情報に応じて、電動アクチュエータ１４の駆動を制御してスロットル弁６の開度を調整するとともに、過給領域と非過給領域を判断してコンプレッサ４のモータ５の作動を制御する。
【００１４】
このコントローラ１０は、目標過給圧設定手段２０、目標スロットル開度設定手段３０を備えている。
【００１５】
目標過給圧設定手段２０は、回転検知手段１２で検知された回転数とアクセル変位検知手段１３で検知された変位情報θＡＰＳに基づきコンプレッサ４の目標過給圧Ｐｍを設定する。この目標過給圧設定手段２０には、図２に示すマップが記憶されている。このマップは、縦軸をスロットル開度θＴＰＳ、横軸をアクセル変位θＡＰＳとして、過給領域、非過給領域、過給開始となるアクセル変位時期を設定するものである。目標過給圧設定手段２０は、図２のマップに基づき、アクセルペダルの変位θＡＰＳが所定変位以上となる領域を過給領域に設定し、所定変位より小さい領域を非過給領域に設定する。なお，これらの設定はエンジン回転数Ｎｅ毎により設定値は異なる。
【００１６】
目標スロットル開度設定手段３０は、アクセルペダルの変位情報θＡＰＳに応じてスロットル弁６の目標スロットル開度を設定する。この目標スロットル開度設定手段３０は、過給領域であって、過給圧検知手段１５によって検知される実過給圧Ｐが目標過給圧Ｐｍを超えたとき、スロットル弁６の開度を全開とするよう目標スロットル開度を急増させる。もしくは別手段として，実過給圧Ｐが目標過給圧Ｐｍに達するまでの応答遅れを考慮し、予め目標スロットル開度を急増させるアクセル変位を，過給開始となるアクセル変位より大きい値に設定しておいても同じ効果が得られる。そして、目標過給圧設定手段２０は、目標スロットル開度設定手段３０が目標スロットル開度を急増させるアクセルペダルの変位θＡＰＳより小さい変位で目標過給圧Ｐｍを急増させる。
【００１７】
なお、リードバルブ８によるビビリ音を抑制するためには，過給機作動をスロットル全開作動よりも先に作動させる必要があるが，そのような時間差を持たせた作動を実現するには，(1）実過給圧Ｐ≧目標過給圧Ｐｍとなってからスロットル全開とすること，(2）実過給圧Ｐを無視して，過給開始となるアクセル変位＜スロットル全開とするアクセル変位となるようにすることが考えられる。
【００１８】
以下、図４に示すフローチャートを参照しつつ説明する。  
このような構成のエンジン１の出力制御装置によると、エンジン１が始動して吸気が吸気通路３内に導入される。このとき図示しないアクセルペダルの踏み込み量となるアクセル変位θＡＰＳがアクセル変位検知手段１３で検知され、回転検知手段１２によってエンジン回転数Ｎｅが検知され、過給圧検知手段１５によって実過給圧Ｐが検知される（ステップＳ１）。そして、目標過給圧設定手段２０がアクセル変位θＡＰＳとエンジン回転数Ｎｅから目標過給圧Ｐｍを設定し（ステップＳ２）、目標スロットル開度設定手段３０がアクセル変位θＡＰＳに応じて目標スロットル開度を設定する（ステップＳ３）。
【００１９】
そして、ステップＳ４では、目標過給圧設定手段２０が、図２に示すマップに基づき現在の運転領域が過給領域であるか非過給領域であるかを判定する。ステップＳ４でＹｅｓの場合はステップＳ５へと移行し、電動過給機（コンプレッサ４を回転させるモータ５）を駆動する。電動過給機が駆動されると、コンプレッサ４の下流側の圧力が増大し、開放されていたリードバルブ８が閉弁されてバイパス通路７が閉じられる。このため、吸気はコンプレッサ４内を通過して加圧された状態でスロットル弁６部を通過してエンジン１へと導入される。なお、ステップＳ４でＮｏの場合にステップＳ１へと移行すると、インテークマニホールドの負圧による吸気の流れによりリードバルブ７が開き、吸気がバイパス通路７とコンプレッサ４内を通り、スロットル弁６の開度に応じてエンジン１へと導入される。
【００２０】
ステップＳ５を経てステップＳ６へ移行すると、ここでは実過給圧Ｐが目標過給圧Ｐｍを超えているか否かが判定される。ステップＳ６でＮｏの場合はステップＳ１へと移行し、ステップＳ６でＹｅｓ場合はステップＳ７へと移行する。
【００２１】
ステップＳ７では、目標スロットル開度設定手段３０がスロットル弁６の開度を全開とするよう目標スロットル開度を急増させ、目標過給圧設定手段２０が目標スロットル開度を急増させるアクセルペダルの変位θＡＰＳより小さい変位で目標過給圧Ｐｍを急増させる（図２、図３参照）。これにより、コンプレッサ４による過給開始後に遅れてスロットル弁６が開くこととなり、スロットル弁６とコンプレッサ４の間の吸気通路３内の圧力が上昇し易くなる。このため、コンプレッサ４下流側での圧力不足が起こりにくくなるので、リードバルブ８の振動によるビビリ音の発生を抑制することができるとともに、リードバルブ８の応答遅れも低減できる。
【００２２】
さらに、ステップＳ６で実過給圧Ｐ≧目標過給圧Ｐｍと判定された後に、ステップＳ７でスロットル弁６を全開にすることで、スロットル弁６とコンプレッサ４の間の吸気通路３内の圧力が実過給圧になった後にスロットル弁６が全開することとなる。これによって、圧力不足が解消されるので、リードバルブ８の振動によるビビリ音の発生をより確実に抑制することができる。
【００２３】
リードバルブ８のビビリ音の抑制の手法としては、このような形態に限定されるものではなく、図３に示すように、過給開始時期となる目標過給圧Ｐｍを、応答遅れを見越して図３に破線で示すように予め所定量高めに設定しておく。このようにしても、過給開始直後の実過給圧が高められて圧力不足がなくなり、リードバルブ８の振動によるビビリ音の発生をより確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明にかかる内燃機関の出力制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】アクセル開度とスロットル開度との関係を示す図である。
【図３】目標過給圧の特性を示す図である。
【図４】本発明にかかる内燃機関の出力制御装置の作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１    内燃機関
３    吸気通路
４    過給機
５    電動駆動源
６    スロットル弁
７    バイパス通路
８    リードバルブ
１０    制御手段
１１    スロットル開度検知手段
１２    回転検知手段
１３    アクセル変位検知手段
１５    過給圧検知手段
２０    目標過給圧設定手段
３０    目標スロットル開度設定手段
θＡＰＳ    アクセル変位
θＴＰＳ    スロットル開度
【図１】
2008215159.tif 000003
【図２】
2008215159.tif 000004
【図３】
2008215159.tif 000005
【図４】
2008215159.tif 000006