(57)【要約】【課題】開弁状態にあるスロットルバルブが閉弁するとき、同バルブが吸気通路の内壁に接触することを抑制できるようにする。【解決手段】車両の減速などのために運転者がアクセル操作量を「０」まで減少させることに伴って開弁状態にあるスロットルバルブ６が閉弁するとき、吸気通路３におけるスロットルバルブ６の上流の圧力と下流の圧力との差圧ΔＰが判定値ｈ以上になると、スロットルバルブ６の閉弁時の開度が開き側に補正される。このようにスロットルバルブ６の閉弁時の開度が開き側に補正されることにより、上記差圧ΔＰが大きくなることは抑制される。このため、上記差圧ΔＰに基づく力がスロットルバルブ６に作用するとき、同バルブ６が変形して吸気通路３の内壁に接触することを抑制できる。【選択図】図１
2016000980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機付きエンジンの吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を制御する過給機付きエンジンのスロットル制御装置において、
前記スロットルバルブが閉弁されるエンジン運転状態のもとで、前記吸気通路における前記スロットルバルブの上流の圧力と同バルブの下流の圧力との差圧が判定値以上になるとき、前記スロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に補正する制御部を備える
ことを特徴とする過給機付きエンジンのスロットル制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記差圧が前記判定値よりも大きいほど、前記スロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に大きく補正する
請求項１記載の過給機付きエンジンのスロットル制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、エンジンの高負荷運転状態からの前記スロットルバルブの閉弁時に前記差圧が前記判定値以上になるとき、前記スロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に補正する
請求項１又は２記載の過給機付きエンジンのスロットル制御装置。
【請求項４】
前記過給機付きエンジンには、前記吸気通路における過給機の下流に位置する前記スロットルバルブの上流であって且つ前記過給機の下流の部分と同過給機の上流の部分とを繋ぐバイパス通路が設けられており、更に前記バイパス通路における空気の流通を連通遮断すべく開閉動作するバイパスバルブが同通路に設けられており、
前記制御部は、エンジンの高負荷運転状態からの前記スロットルバルブの閉弁時に前記バイパスバルブを開いて前記バイパス通路を連通状態とし、その状態のもとで前記差圧が前記判定値以上になるときに前記スロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に補正する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の過給機付きエンジンのスロットル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機付きエンジンのスロットル制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示される過給機付きエンジンでは、吸気通路における過給機の下流側にスロットルバルブが設けられているため、吸気通路におけるスロットルバルブの上流の圧力が上記過給機の動作を通じて高くなる。吸気通路の上記スロットルバルブを閉弁したときには、スロットルバルブの開度が最小となって、吸気通路における同バルブに対応する部分を通過する空気の量が最も少なくなる。このため、スロットルバルブを閉弁したときには、吸気通路における同バルブの下流の圧力が同バルブの閉弁を通じて速やかに低下する一方で、同バルブの上流の圧力が過給機の慣性動作を通じて比較的高い値に保たれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１４４８１２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記過給機付きエンジンにおいて、開弁状態にあるスロットルバルブが閉弁するときには、吸気通路における同バルブの上流の圧力と下流の圧力との差圧が大きくなり、その差圧に基づく力が閉弁時のスロットルバルブに作用して同バルブが変形する。こうしたスロットルバルブの変形が生じると、それによって同バルブが吸気通路の内壁に接触する。更に、スロットルバルブが吸気通路の内壁に接触することに伴い、同バルブのシャフトに変形が生じるおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、開弁状態にあるスロットルバルブが閉弁するとき、同バルブが吸気通路の内壁に接触することを抑制できる過給機付きエンジンのスロットル制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する過給機付きエンジンのスロットル制御装置は、吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を制御する。同装置は、スロットルバルブが閉弁されるエンジン運転状態のもとで、吸気通路におけるスロットルバルブの上流の圧力と同バルブの下流の圧力との差圧が判定値以上になるとき、スロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に補正する制御部を備える。このように制御部を通じてスロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に補正することにより、吸気通路におけるスロットルバルブの上流の圧力と同バルブの下流の圧力との差圧が大きくなることは抑制される。従って、その差圧に基づく力がスロットルバルブに作用するとしても、それによって同バルブが変形することを抑制でき、更に同変形によってスロットルバルブが吸気通路の内壁に接触することも抑制できる。
【０００７】
上記制御部は、吸気通路におけるスロットルバルブの上流の圧力と同バルブの下流の圧力との差圧が上記判定値よりも大きいほど、スロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に大きく補正するものとすることが考えられる。仮に、上記差圧が判定値に対しどれほど大きいかにかかわりなく、スロットルバルブの閉弁時の開度を一定開度だけ開き側に補正した場合、スロットルバルブの閉弁時の開度が無駄に大きくされてしまい、それによって吸気通路からエンジンに余分な空気が供給されるおそれがある。しかし、こうしたことは、上述したように差圧が上記判定値よりも大きいほどスロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に大きく補正することにより、抑制されるようになる。
【０００８】
また、上記制御部は、エンジンの高負荷運転状態からのスロットルバルブの閉弁時に上記差圧が判定値以上になるとき、スロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に補正するものとすることが考えられる。エンジンの高負荷運転状態からのスロットルバルブの閉弁時には上記差圧が大きくなりやすいため、その差圧に基づく力の作用によるスロットルバルブの変形が生じて同バルブが吸気通路の内壁に接触しやすくなる。こうした状況のもとで、上記差圧が判定値以上であればスロットルバルブの閉弁時の開度が開き側に補正されるため、上記差圧が大きくなって同差圧に基づく力の作用によりスロットルバルブが変形すること、更には同変形に伴いスロットルバルブが吸気通路の内壁に接触することを抑制できる。
【０００９】
上記エンジンには、吸気通路における過給機の下流に位置するスロットルバルブの上流であって且つ過給機の下流の部分と同過給機の上流の部分とを繋ぐバイパス通路を設け、更にバイパス通路における空気の流通を連通遮断すべく開閉動作するバイパスバルブを同通路に設けることが考えられる。この場合、上記制御部は、エンジンの高負荷運転状態からのスロットルバルブの閉弁時にバイパスバルブを開いてバイパス通路を連通状態とし、その状態のもとでも上記差圧が判定値以上になるときにスロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に補正するものとすることが好ましい。
【００１０】
上述したようにバイパスバルブを開いてバイパス通路を連通状態とすると、吸気通路におけるスロットルバルブの上流であって且つ過給機の下流の部分と同過給機の上流の部分とが上記バイパス通路を介して連通し、それに伴い吸気通路におけるスロットルバルブの上流の圧力が下がって上記差圧が小さくなる。これにより、同差圧が判定値未満に抑制できればスロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に補正しなくてもよくなるため、その補正によってエンジンに余分な空気が供給されることを抑制できる。一方、バイパスバルブを開いてバイパス通路を連通状態としても上記差圧が判定値未満にならない場合には、スロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に補正することにより、上記差圧を小さくして同差圧に基づく力の作用によるスロットルバルブの変形、及び、その変形に起因するスロットルバルブの吸気通路の内壁に対する接触が抑制される。
【００１１】
従って、上記差圧が大きくなることを、可能な限りスロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に補正せずに、バイパス通路を連通状態とするためのバイパスバルブの開弁によって抑制し、同バルブの閉弁時の開度の開き側への補正によってエンジンに余分な空気が供給されることを抑制できる。更に、バイパス通路を連通状態とするためのバイパスバルブの開弁だけでは上記差圧を小さくしきれないときには、スロットルバルブの閉弁時の開度を開き側に補正して上記差圧を小さくすることによって、上記スロットルバルブの変形、及び、その変形に伴う同バルブの吸気通路の内壁に対する接触を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】過給機付きエンジンのスロットル制御装置を示す略図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、アクセル操作量、スロットル開度、エンジンの吸気系の圧力、及び、同吸気系におけるスロットル前後（上流と下流）の差圧の時間経過に伴う変化を示すタイムチャート。
【図３】スロットルバルブの開度制限値を開き側に設定する手順を示すフローチャート。
【図４】エンジンの吸気系におけるスロットル前後（上流と下流）の差圧の変化に対する開度制限値の変化を示すグラフ。
【図５】過給機付きエンジンのスロットル制御装置を示す略図。
【図６】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、アクセル操作量、スロットル開度、バイパスバルブの開閉態様、エンジンの吸気系の圧力、及び、同吸気系におけるスロットル前後（上流と下流）の差圧の時間経過に伴う変化を示すタイムチャート。
【図７】スロットルバルブの開度制限値を開き側に設定する手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
以下、過給機付きエンジンのスロットル制御装置の第１実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１４】
図１に示すエンジン１は、自動車等の車両に搭載されている。このエンジン１の燃焼室２に接続された吸気通路３には、排気タービン式過給機（ターボチャージャ）４のコンプレッサホイール４ａが設けられている。更に、吸気通路３におけるコンプレッサホイール４ａの下流には、エンジン１の燃焼室２に供給される空気の量を調整すべく開閉動作するスロットルバルブ６が設けられている。
【００１５】
このスロットルバルブ６の開度（スロットル開度）を変化させると、吸気通路３におけるスロットルバルブ６に対応する部分を通過する空気の量が変わる。そして、スロットルバルブ６を閉弁したときには、同バルブ６の開度が最小となって、吸気通路３におけるスロットルバルブ６に対応する部分を通過する空気の量が最も少なくなる。
【００１６】
エンジン１の燃焼室２には、上記吸気通路３を通過した空気が供給されるとともに、その空気の量に対応した量の燃料を燃料噴射弁７から噴射することによって同燃料が供給される。そして、この燃料の燃焼室２内での燃焼によりエンジン１が駆動され、それに伴い同エンジン１の出力軸であるクランクシャフト２０が回転する。
【００１７】
一方、燃焼室２内で燃料が燃焼した後の排気は、その燃焼室２に接続された排気通路８に送り出される。この排気通路８には、ターボチャージャ４のタービンホイール４ｂが設けられている。そして、排気通路８を流れる排気がタービンホイール４ｂを通過すると、同タービンホイール４ｂが回転するとともにコンプレッサホイール４ａも併せて回転し、そのコンプレッサホイール４ａの回転を通じて燃焼室２に対する空気の過給が行われる。このようにターボチャージャ４による空気の過給を受けるエンジン１においては、エンジン回転速度の上昇に伴って燃焼室２に供給される空気及び燃焼室２から排出される排気の流量が多くなるほど過給圧が上昇する。
【００１８】
上記エンジン１を搭載する車両は、同エンジン１の各種制御を行うための電子制御装置２１も備えている。この電子制御装置２１には、上記各種制御に係る演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等が設けられている。
【００１９】
電子制御装置２１の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・スロットルバルブ６の開度（スロットル開度）を検出するスロットルポジションセンサ２３。
【００２０】
・車両の運転者によって操作されるアクセルペダル１９の操作量（アクセル操作量）を検出するアクセルポジションセンサ２４。
・吸気通路３を通過する空気の量を検出するエアフローメータ２５。
【００２１】
・吸気通路３におけるスロットルバルブ６の上流、且つコンプレッサホイール４ａの下流の圧力を検出する圧力センサ２２。
・吸気通路３におけるスロットルバルブ６の下流の圧力を検出する圧力センサ２６。
【００２２】
・エンジン１のクランクシャフト２０の回転速度を検出するためのクランクポジションセンサ２７。
電子制御装置２１の出力ポートには、燃料噴射弁７の駆動回路及びスロットルバルブ６の駆動回路など、エンジン１の運転を制御するための各種機器の駆動回路が接続されている。
【００２３】
電子制御装置２１は、上記各種センサから入力した検出信号に基づきエンジン回転速度及びエンジン負荷（エンジン１の１サイクル当たりに燃焼室２に供給される空気の量）といったエンジン１の運転状態を把握する。なお、上記エンジン回転速度は、クランクポジションセンサ２７からの検出信号に基づき求められる。また、エンジン負荷は、アクセルポジションセンサ２４、スロットルポジションセンサ２３、及びエアフローメータ２５等の検出信号に基づき求められるエンジン１の吸入空気量と上記エンジン回転速度とから算出される。電子制御装置２１は、エンジン回転速度やエンジン負荷といったエンジン１の運転状態に応じて上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうしてエンジン１における燃料噴射量制御、及びスロットルバルブ６の開度制御等が電子制御装置２１を通じて実施される。なお、このようにスロットルバルブ６の開度制御を実行する電子制御装置２１は、スロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正可能な制御部としての機能を有する。
【００２４】
図２の（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、アクセル操作量、スロットル開度、エンジン１の吸気系の圧力、及び、同吸気系におけるスロットル前後（上流と下流）の差圧の時間経過に伴う変化を示している。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、車両の減速などのために運転者がタイミングｔ１の時点からアクセル操作量を「０」まで減少させると、それに伴いエンジン１における開弁状態のスロットルバルブ６が、例えば図２（ｂ）に実線で示すように閉弁する。なお、ターボチャージャ４が組み付けられたエンジン１では、吸気通路３に設けられたスロットルバルブ６の上流、且つコンプレッサホイール４ａの下流の圧力が、ターボチャージャ４の動作を通じて高くなる。このため、上述したようにスロットルバルブ６が閉弁するとき（ｔ１以降）、スロットルバルブ６の上流の圧力である図２（ｃ）に実線で示す第１圧力Ｐ１がターボチャージャ４（コンプレッサホイール４ａ）の慣性動作を通じて比較的高い値に保たれる。一方、上述したようにスロットルバルブ６が閉弁することにより、吸気通路３における同バルブ６の下流の圧力である図２（ｃ）に破線で示す第２圧力Ｐ２が速やかに低下する。このため、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との差圧ΔＰが図２（ｄ）のタイミングｔ１以降に示されるように大きくなり、その差圧ΔＰに基づく力がスロットルバルブ６に作用して同バルブ６が変形するおそれがある。更に、こうしたスロットルバルブ６の変形によって同バルブ６が吸気通路３の内壁に接触すると、その接触によりスロットルバルブ６のシャフトに変形が生じるおそれもある。
【００２６】
こうした問題に対処するため、電子制御装置２１は、スロットルバルブ６が閉弁されるエンジン運転状態のもとで上記差圧ΔＰが判定値ｈ以上になるとき（タイミングｔ２）、スロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正する。
【００２７】
電子制御装置２１は、スロットルバルブ６の開度が定められた開度制限値ＯＬよりも閉じ側に変化することを制限する。このため、アクセル操作量が「０」まで減少したときには、上記開度制限値ＯＬによってスロットルバルブ６の閉じ側への変化が制限されることにより、同スロットルバルブ６の開度が上述したように図２（ｂ）に実線で示すように変化する。
【００２８】
そして、電子制御装置２１は、上記差圧ΔＰが判定値ｈ以上になるとき（タイミングｔ２）、上記開度制限値ＯＬをより開き側に設定する。このように開度制限値ＯＬをより開き側に変化させることにより、同開度制限値ＯＬによって閉じ側への変化が制限されるスロットルバルブ６の閉弁時の開度は、例えば図２（ｂ）に二点鎖線で示されるように、より開き側に補正された状態となる。
【００２９】
上述したように、スロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正することにより、上記差圧ΔＰが大きくなることは抑制される。従って、その差圧ΔＰに基づく力がスロットルバルブ６に作用するとしても、それによって同バルブ６が変形することを抑制できる。更に、同変形によってスロットルバルブ６が吸気通路３の内壁に接触し、その接触によりスロットルバルブ６のシャフトが変形することも抑制できる。
【００３０】
図３は、スロットルバルブ６の開度制限値ＯＬを上述したように開き側に設定するための開度制限ルーチンを示すフローチャートである。この開度制限ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００３１】
電子制御装置２１は、同ルーチンのステップ１０１（Ｓ１０１）の処理として、スロットルバルブ６が閉弁されるエンジン運転状態であるか否か、詳しくはアクセル操作量が「０」であるか否かを判断する。このときのスロットルバルブ６の閉弁時の開度は、上述したようにスロットルバルブ６の閉じ側への変化が開度制限値ＯＬによって制限されることから、その開度制限値ＯＬと等しくなる。なお、スロットルバルブ６が閉弁される状況には、例えば、エンジン１の高負荷状態（例えば全負荷状態）から車両の減速などのために運転者がアクセル操作量を「０」まで減少させることに伴い、スロットルバルブ６が閉弁するといった状況が含まれる。こうした状況のときには、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との差圧ΔＰ（スロットル前後の差圧）が大きくなりやすい。
【００３２】
Ｓ１０１の処理で否定判断であれば、電子制御装置２１は、開度制限ルーチンを一旦終了する。一方、Ｓ１０１の処理で肯定判断であればＳ１０２に進む。電子制御装置２１は、Ｓ１０２の処理として、差圧ΔＰが判定値ｈ以上であるか否かを判断する。なお、ここで用いられる判定値ｈに関しては、差圧ΔＰに基づく力がスロットルバルブ６に作用するときに同バルブ６が変形することのない差圧ΔＰの許容上限値として、予め実験等によって定められた値を採用することが考えられる。差圧ΔＰが判定値ｈ未満であってＳ１０２で否定判断がなされた場合、電子制御装置２１は、開度制限ルーチンを一旦終了する。一方、差圧ΔＰが判定値ｈ以上であってＳ１０２で肯定判断がなされた場合にはＳ１０３に進む。このＳ１０３以降の処理は、スロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正するためのものである。
【００３３】
電子制御装置２１は、Ｓ１０３の処理として、差圧ΔＰに基づき開度制限値ＯＬを算出する。こうして算出された開度制限値ＯＬに関しては、判定値ｈに対し差圧ΔＰが大きくなるほど図４に示すように徐々に大きくなるよう可変とされる。電子制御装置２１は、Ｓ１０４の処理として、現在のスロットル開度が上記可変設定された開度制限値ＯＬよりも閉じ側の値（小さい値）であるか否かを判断する。電子制御装置２１は、ここで否定判断であれば閉開度制限ルーチンを一旦終了する。一方、肯定判断であればＳ１０５に進む。電子制御装置２１は、Ｓ１０５の処理として、スロットルバルブ６の開度を上述したように設定された開度制限値ＯＬに調整する。
【００３４】
従って、Ｓ１０３で判定値ｈに対し差圧ΔＰが大きくなるほど開度制限値ＯＬを徐々に大きくなるよう可変設定し、スロットルバルブ６の開度における上記開度制限値ＯＬよりも閉じ側への変化を制限することにより、判定値ｈに対し差圧ΔＰが大きくなるほど同バルブ６の閉弁時の開度が徐々に開き側に大きく補正される。なお、上記開度制限値ＯＬの可変設定は、差圧ΔＰに基づく力がスロットルバルブ６に作用する際に同バルブ６が吸気通路３の内壁に接触することがないよう、且つ、可能な限り開度制限値ＯＬが閉じ側の値となるように行われる。
【００３５】
次に、過給機付きのエンジン１のスロットル制御装置の作用について説明する。
スロットルバルブ６が閉弁されるエンジン運転状態のもとで、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との差圧ΔＰが判定値ｈ以上になるとき、スロットルバルブ６の閉弁時の開度が開き側に補正される。このようにスロットルバルブ６の閉弁時の開度が開き側に補正されることにより、上記差圧ΔＰが大きくなること、すなわち吸気通路３におけるスロットルバルブ６の上流の圧力（第１圧力Ｐ１に相当）と同バルブ６の下流の圧力（第２圧力Ｐ２に相当）との差が大きくなることは抑制される。従って、上記差圧ΔＰに基づく力がスロットルバルブ６に作用するとしても、それによって同バルブ６が変形することを抑制できる。更に同変形によってスロットルバルブ６が吸気通路３の内壁に接触し、その接触によりスロットルバルブ６のシャフトが変形することも抑制できる。
【００３６】
上述したように差圧ΔＰが判定値ｈ以上のときにスロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正する場合、エンジン１の燃焼室２に余分な空気が供給されることは否めない。従って、仮に、上記差圧ΔＰが判定値ｈに対しどれほど大きいかにかかわりなく、スロットルバルブ６の閉弁時の開度を一定開度だけ開き側に補正した場合、スロットルバルブ６の閉弁時の開度が無駄に大きくされてしまい、それによって吸気通路３からエンジン１に多くの余分な空気が供給されるおそれがある。しかし、判定値ｈに対し差圧ΔＰが大きくなるほどスロットルバルブ６の閉弁時の開度の開き側への補正が徐々に大きくされるため、スロットルバルブ６の開度が無駄に大きくされることは可能な限り抑制される。従って、スロットルバルブ６の閉弁時の開度の無駄な増大によって吸気通路３からエンジン１の燃焼室２に余分な空気が供給されることを可能な限り抑制できるようになる。
【００３７】
エンジン１の高負荷運転状態からのスロットルバルブ６の閉弁時には上記差圧ΔＰが大きくなりやすいため、その差圧ΔＰに基づく力の作用によるスロットルバルブ６の変形が生じて同バルブ６が吸気通路３の内壁に接触しやすくなる。こうした状況のもとでも、上記差圧ΔＰが判定値ｈ以上であればスロットルバルブ６の閉弁時の開度が開き側に補正されるため、上記差圧ΔＰが大きくなって同差圧ΔＰに基づく力の作用によりスロットルバルブ６が変形すること、更には同変形に伴いスロットルバルブ６が吸気通路３の内壁に接触することを抑制できる。
【００３８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）スロットルバルブ６の閉弁時に差圧ΔＰが判定値ｈ以上になるときには同バルブ６の閉弁時の開度が開き側に補正され、それによって上記差圧ΔＰが大きくなることは抑制される。このため、上記差圧ΔＰに基づく力がスロットルバルブ６に作用するとき、同バルブ６が変形して吸気通路３の内壁に接触することを抑制できる。更に、スロットルバルブ６が吸気通路３の内壁に接触することにより、同バルブ６のシャフトが変形することも抑制できる。
【００３９】
（２）判定値ｈに対し上記差圧ΔＰが大きくなるほどスロットルバルブ６の閉弁時の開度が徐々に開き側に大きく補正されるため、スロットルバルブ６の閉弁時の開度が無駄に大きくされることはない。このため、スロットルバルブ６の閉弁時の開度の無駄な増大により、吸気通路３からエンジン１の燃焼室２に余分な空気が供給されることを抑制できる。
【００４０】
（３）エンジン１の高負荷運転状態からのスロットルバルブ６の閉弁時には上記差圧ΔＰが大きくなりやすいが、こうした状況のもとでも上記差圧ΔＰが判定値ｈ以上であればスロットルバルブ６の閉弁時の開度が開き側に補正されることにより、上記差圧ΔＰが大きくなることを抑制できる。そして、その差圧ΔＰが大きくなって同差圧ΔＰに基づく力の作用によりスロットルバルブ６が変形すること、更には同変形に伴いスロットルバルブ６が吸気通路３の内壁に接触することを抑制できる。
【００４１】
［第２実施形態］
次に、過給機付きエンジンのスロットル制御装置の第２実施形態について、図５〜図７を参照して説明する。
【００４２】
図５に示すように、この実施形態のエンジン１における吸気通路３には、同通路３におけるスロットルバルブ６の上流であって且つコンプレッサホイール４ａの下流の部分と、そのコンプレッサホイール４ａの上流の部分と、を繋ぐバイパス通路９が接続されている。また、バイパス通路９には、吸気通路３におけるスロットルバルブ６の上流であって且つコンプレッサホイール４ａの下流の部分と、そのコンプレッサホイール４ａの上流の部分との間での空気の流通を連通遮断すべく開閉動作するバイパスバルブ１０が設けられている。
【００４３】
バイパスバルブ１０の開閉動作は電子制御装置２１を通じて制御される。電子制御装置２１は、通常、バイパスバルブ１０を閉じておくことによってバイパス通路９を遮断状態としておく。この場合、吸気通路３におけるスロットルバルブ６の上流であって且つコンプレッサホイール４ａの下流の部分とコンプレッサホイール４ａの上流の部分とが、バイパス通路９を介して連通することはない。そして、エンジン１の高負荷運転状態からのスロットルバルブ６の閉弁時、電子制御装置２１は、バイパスバルブ１０を開いてバイパス通路９を連通状態とする。この場合、吸気通路３におけるスロットルバルブ６の上流であって且つコンプレッサホイール４ａの下流の部分とコンプレッサホイール４ａの上流の部分とが、バイパス通路９を介して連通する。電子制御装置２１は、その状態のもとでも上記差圧ΔＰが判定値ｈ以上になるとき、スロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正する。
【００４４】
図６の（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、アクセル操作量、スロットル開度、バイパスバルブ１０の開閉態様、エンジン１の吸気系の圧力、及び、同吸気系におけるスロットル前後（上流と下流）の差圧の時間経過に伴う変化を示している。
【００４５】
図６（ａ）に示すように、車両の減速などのために運転者がタイミングｔ１の時点からアクセル操作量を「０」まで減少させると、それに伴いエンジン１における開弁状態のスロットルバルブ６が、例えば図６（ｂ）に実線で示すように閉弁する。このようにスロットルバルブ６が閉弁するとき、図６（ｄ）に示すように第１圧力Ｐ１（実線）及び第２圧力Ｐ２（破線）が推移し、それに伴って図６（ｅ）に示すように差圧ΔＰが推移する。
【００４６】
電子制御装置２１は、エンジン１の高負荷運転状態からのスロットルバルブ６の閉弁時には、アクセル操作量が「０」になった時点（タイミングＴ１ａ）から、図６（ｃ）に示すようにバイパスバルブ１０を開きはじめる。このようにバイパスバルブ１０を開いてバイパス通路９を連通状態とすることにより第１圧力Ｐ１を速やかに低下させることができれば、上記差圧ΔＰの増大を抑制することが可能になる。そして、バイパスバルブ１０の開弁によって差圧ΔＰを判定値ｈ未満に抑制できれば、スロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正しなくてもよくなるため、その開度の開き側への補正によってエンジン１に余分な空気が供給されることを抑制できる。
【００４７】
一方、タイミングｔ１ａでバイパスバルブ１０を開きはじめたとしても、同バルブ１０の開弁に応答遅れが生じて第１圧力Ｐ１が速やかに低下しない場合、上記差圧ΔＰが判定値ｈ未満に抑制されずに同判定値ｈ以上になる可能性がある。この場合、電子制御装置２１は、開度制限値ＯＬをより開き側に設定することによって、スロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正する。その結果、開度制限値ＯＬによって閉じ側への変化が制限されるスロットルバルブ６の閉弁時の開度が、例えば図６（ｂ）に二点鎖線で示されるように、より開き側に補正された状態となる。このようにスロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正することにより、上記差圧ΔＰを小さくして同差圧ΔＰに基づく力の作用によるスロットルバルブ６の変形、及び、同変形に起因するスロットルバルブ６の吸気通路３の内壁に対する接触が抑制される。
【００４８】
従って、上記差圧ΔＰが大きくなることを、可能な限りスロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正せずに、バイパス通路９を連通状態とするためのバイパスバルブ１０の開弁によって抑制し、それによってスロットルバルブ６の閉弁時の開度の開き側への補正によってエンジン１の燃焼室２に余分な空気が供給されることを抑制できる。更に、上記バイパスバルブ１０の開弁だけでは上記差圧ΔＰを小さくしきれないときには、スロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正して上記差圧ΔＰを低下させることにより、上記スロットルバルブ６の変形、及び、その変形に伴う同バルブ６の吸気通路３の内壁に対する接触を抑制することができる。
【００４９】
図７は、本実施形態の開度制限ルーチンを示すフローチャートである。この開度制限ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００５０】
電子制御装置２１は、同ルーチンのＳ２０１の処理として、エンジン１の高負荷状態（例えば全負荷状態）からアクセル操作量が「０」とされたか否か、言い換えればスロットルバルブが閉弁されるエンジン運転状態であるか否かを判断する。Ｓ２０１の処理において、肯定判断であれば電子制御装置２１は開度制限ルーチンを一旦終了し、否定判断であればＳ２０２に進む。電子制御装置２１は、Ｓ２０２の処理として、バイパスバルブ１０を開いてバイパス通路９を連通状態とする。
【００５１】
電子制御装置２１は、こうした状況のもと、Ｓ２０３の処理として、上記差圧ΔＰが判定値ｈ以上であるか否かを判断する。この差圧ΔＰが判定値ｈ未満であってＳ２０３で否定判断がなされた場合、電子制御装置２１は、開度制限ルーチンを一旦終了する。一方、差圧ΔＰが判定値ｈ以上であってＳ２０３で肯定判断がなされた場合にはＳ２０４に進む。このＳ２０４以降の処理は、第１実施形態の開度制限ルーチン（図３）のＳ１０３以降の処理に相当する。
【００５２】
電子制御装置２１は、Ｓ２０４の処理として差圧ΔＰに基づき開度制限値ＯＬを算出し、続くＳ２０５の処理として現在のスロットル開度が上記開度制限値ＯＬよりも閉じ側の値（小さい値）であるか否かを判断する。電子制御装置２１は、Ｓ２０５で否定判断であれば開度制限ルーチンを一旦終了する。一方、肯定判断であればＳ２０６に進む。電子制御装置２１は、Ｓ２０６の処理として、スロットルバルブ６の開度を上記開度制限値ＯＬに調整する。
【００５３】
以上詳述した本実施形態によれば、第１実施形態に記載した（１）〜（３）の効果に加え、以下に示す効果が得られるようになる。
（４）エンジン１の高負荷運転状態からのスロットルバルブ６の閉弁時（アクセル操作量が「０」になるとき）、電子制御装置２１は、バイパスバルブ１０を開いてバイパス通路９を連通状態とすることにより、第１圧力Ｐ１を小さくして差圧ΔＰの増大を抑制しようとする。こうした状況のもとでも、差圧ΔＰが判定値ｈ以上になったとき、電子制御装置２１は、スロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正する。従って、上記差圧ΔＰが大きくなることは、可能な限りスロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正せずに、バイパスバルブ１０の開弁によって抑制されるようになるため、上記スロットルバルブ６の閉弁時の開度の開き側への補正によってエンジン１の燃焼室２に余分な空気が供給されることを抑制できる。更に、バイパスバルブ１０の開弁だけでは上記差圧ΔＰを小さくしきれないときには、スロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正して上記差圧ΔＰを小さくすることにより、上記スロットルバルブ６の変形、及び、その変形に伴う同バルブ６の吸気通路３の内壁に対する接触を抑制することができる。
【００５４】
［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第２実施形態において、エンジン１の高負荷状態でない状態からのスロットルバルブ６の閉弁時（アクセル操作量が「０」になるとき）には、バイパスバルブ１０を閉じたままにしてもよいし、同バルブ１０を開くようにしてもよい。なお、バイパスバルブ１０を閉じたままにする場合、同バルブ１０の閉弁状態のもとで差圧ΔＰが判定値ｈ以上であるか否かを判断し、ここで差圧ΔＰが判定値ｈ以上である旨判断されることに基づきスロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正する。また、バイパスバルブ１０を開く場合、同バルブ１０の開弁状態のもとで差圧ΔＰが判定値ｈ以上であるか否かを判断し、ここで差圧ΔＰが判定値ｈ以上である旨判断されることに基づきスロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正する。
【００５５】
・第１実施形態及び第２実施形態において、差圧ΔＰが判定値ｈ以上であるとき、その判定値ｈに対し差圧ΔＰが大きくなるほど、スロットルバルブ６の開度を閉じ側について制限する開度制限値ＯＬを徐々に開き側の値にすることにより、同バルブ６の閉弁時の開度の開き側への補正が徐々に大きくなるようにしたが、こうしたことは必須ではない。すなわち、差圧ΔＰが判定値ｈ以上であるとき、上記開度制限値ＯＬを一定値だけ開き側の値に変更することにより、スロットルバルブ６の閉弁時の開度を一定開度だけ開き側に補正するようにしてもよい。
【００５６】
・第１実施形態において、エンジン１の全負荷状態でない状態からのスロットルバルブ６の閉弁時に限って、差圧ΔＰが判定値ｈ以上である旨の判断に基づきスロットルバルブ６の閉弁時の開度を開き側に補正するようにしてもよい。
【００５７】
・上記判定値ｈに関しては、差圧ΔＰに基づく力がスロットルバルブ６に作用するときに同バルブ６が変形することのない差圧ΔＰの許容上限値として、予め実験等によって定められた値を採用したが、必ずしもこうした値を採用する必要はなく、他の値を採用することも可能である。
【００５８】
・図４において、差圧ΔＰの増加に対する開度制限値ＯＬの開き側の値への変化の傾きは、吸気通路３におけるスロットルバルブ６に対応する部分の内径（スロットルボア径）に応じて適宜変更することが可能である。ちなみに、上記傾きは、スロットルボア径の増加に伴って、小さくすることが好ましい。
【００５９】
・第１実施形態及び第２実施形態において、第１圧力Ｐ１は、圧力センサ２２によって検出される値に限らず、エンジン運転状態に基づき推定される値であってもよい。また、第２圧力Ｐ２についても、圧力センサ２６によって検出される値に限らず、エンジン運転状態に基づき推定される値であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１…エンジン、２…燃焼室、３…吸気通路、４…ターボチャージャ、４ａ…コンプレッサホイール、４ｂ…タービンホイール、６…スロットルバルブ、７…燃料噴射弁、８…排気通路、９…バイパス通路、１０…バイパスバルブ、１９…アクセルペダル、２０…クランクシャフト、２１…電子制御装置、２２…圧力センサ、２３…スロットルポジションセンサ、２４…アクセルポジションセンサ、２５…エアフローメータ、２６…圧力センサ、２７…クランクポジションセンサ。
【図１】
2016000980.tif 000003
【図２】
2016000980.tif 000004
【図３】
2016000980.tif 000005
【図４】
2016000980.tif 000006
【図５】
2016000980.tif 000007
【図６】
2016000980.tif 000008
【図７】
2016000980.tif 000009