(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機からの給気をエンジンに供給するとともに、過給機よりも下流側の給気通路途中にスロットルバルブを設けた過給機付エンジンにおいて、前記スロットルバルブをバイパスするバイパス通路を設け、このバイパス通路途中に開閉制御弁を設け、減速時に前記開閉制御弁を開放して給気をバイパスさせるべく制御する場合には、この開閉制御弁に開放制御開始までのタイムラグを設定し、所定時間だけ開閉制御弁の開放制御を遅延させるべく制御し、かつ前記開閉制御弁の開放制御開始と同時にエンジンの点火間引きを行うべく制御し、前記スロットルバルブの単位時間当たりの変化量が設定値以上になった場合には、前記開閉制御弁の開放制御と前記点火間引き制御とを停止する通常制御する制御手段を設けたことを特徴とする過給機付エンジンの過給圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は過給機付エンジンの過給圧制御装置に係り、特に減速時に開閉制御弁を開放して給気をバイパスさせるべく制御する場合に、制御手段によって所定時間だけ開閉制御弁の開放制御を遅延させるべく制御し、過給機のレスポンスを向上し得るとともに、アクセル操作からブレーキ操作に至る一連の動きが通常のものに比し違和感が生じ難く、ドライバビリティの悪化を防止し得る過給機付エンジンの過給圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンには、排気ガスにてタービンを旋回させ、このタービンの旋回力によってコンプレッサを回転させ、混合気を加圧して供給する過給機を備えたものがある。
【０００３】
前記過給機付エンジンの過給圧制御装置としては、特開昭５９−２８０４２号公報に開示されるものがある。この公報に開示されるターボチャージャ付内燃機関の減速制御装置は、ターボチャージャのコンプレッサの出口側にアクセルペダルに応動するスロットルバルブを設けてなるターボチャージャ付内燃機関において、減速時にスロットルバルブの開度をアイドル開度以上の所定値に保持するスロットルバルブ保持装置を有している。また、ターボチャージャのコンプレッサの出口側にアクセルペダルに応動するスロットルバルブを有し、かつ所定の機関運転条件に応じて決定される要求進角で燃料の点火時期を制御するターボチャージャ付内燃機関において、ターボチャージャの作動中における機関の減速時にスロットルバルブの開度をアイドル開度以上の所定値に保持するスロットルバルブ保持装置を設けるとともに、ターボチャージャの作動中における機関の減速時に点火時期を要求進角より遅角させ、減速時にもターボチャージャを高回転に維持し、再加速時の応答遅れをなくしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の過給機付エンジンの過給圧制御装置において、上述の特開昭５９−２８０４２号公報に開示されるものは、減速時にスロットル開度をアイドル開度以上の所定値に保持するとともに、ターボチャージャの作動中における機関の減速時に点火時期を進角している。
【０００５】
そして、スロットル開度を所定値に保持する保持装置は、減速とは無関係にオンされている。
【０００６】
また、過給機のレスポンスを改善する目的のために、過給エアを排気マニホルドへ導き、排出された生ガスを燃焼させてタービンを回転させるものがある。
【０００７】
しかし、減速時にスロットル開度をある一定以下に閉じないので、閉じた瞬間のエンジンブレーキの効きが甘く（図３（ａ）参照）、エンジンブレーキで制動へのきっかけを作ることができず、ドライバのブレーキペダルを踏むフィーリングに影響を与え、使い勝手が悪いという不都合がある。
【０００８】
また、ある程度の空気量がある場合に、少々の進角ではエンジン出力を十分に絞ることができないとともに、逆にエンジン出力を十分に絞るレベルの遅角状態となると、コンプレッションもなくなり、点火が行われたりあるいは点火が行われなかったりと、点火状態が不安定となり、後燃えの火種としても不安定となるという不都合がある。
【０００９】
更に、シリンダを通り抜けてくるガスは、極めて濃い、つまりオーバリッチ状態にあることにより、通常状態に戻ってもその影響が残り、エンジン自体の点火状態が悪化し、実用上不利であるという不都合がある。
【００１０】
更にまた、エンジンブレーキを効かせるために、全閉開度はそのまま（アイドル開度）で一度エンジンブレーキが効いた状態とした後に、スロットルバルブを開放させるという動作を、スロットルバルブの動きだけで実現しようとする場合には、一度全閉とした後に所定の開度までスロットルバルブを開放させればよいが、フライパイワイヤ等の装置が必要となるので、コストが大となり、経済的に不利であるとともに、アクチュエータを使用してスロットルバルブを開閉させる場合には、スロットルケーブルのたるみが悪影響を及ぼす惧れがあり、改善が臨まれていた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、過給機からの給気をエンジンに供給するとともに、過給機よりも下流側の給気通路途中にスロットルバルブを設けた過給機付エンジンにおいて、前記スロットルバルブをバイパスするバイパス通路を設け、このバイパス通路途中に開閉制御弁を設け、減速時に前記開閉制御弁を開放して給気をバイパスさせるべく制御する場合には、この開閉制御弁に開放制御開始までのタイムラグを設定し、所定時間だけ開閉制御弁の開放制御を遅延させるべく制御し、かつ前記開閉制御弁の開放制御開始と同時にエンジンの点火間引きを行うべく制御し、前記スロットルバルブの単位時間当たりの変化量が設定値以上になった場合には、前記開閉制御弁の開放制御と前記点火間引き制御とを停止する通常制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、減速時に開閉制御弁を開放して給気をバイパスさせるべく制御する場合には、開閉制御弁に開放制御開始までのタイムラグを設定し、制御手段によって所定時間だけ開閉制御弁の開放制御を遅延させるべく制御し、かつ開閉制御弁の開放制御開始と同時にエンジンの点火間引きを行うべく制御し、過給機のレスポンスを向上するとともに、アクセル操作からブレーキ操作に至る一連の動きが通常のものに比し違和感が生じ難く、ドライバビリティの悪化を防止している。
また、スロットルバルブの単位時間当たりの変化量が設定値以上になった場合には、制御手段によって開閉制御弁の開放制御と点火間引き制御とを停止する通常制御としている。
【００１３】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００１４】
図１〜図３はこの発明の実施例を示すものである。図２において、２は図示しない過給機付エンジンの過給圧制御装置、４は過給機とエンジン間の給気通路である。
【００１５】
前記過給機付エンジンは、図示しない過給機からの給気をエンジン（図示せず）に供給するとともに、過給機よりも下流側の給気通路４途中にスロットルバルブ６を設けている。
【００１６】
そして、前記スロットルバルブ６をバイパスするバイパス通路８を設け、このバイパス通路８途中に開閉制御弁（ＡＢＶ）１０を設け、減速時に前記開閉制御弁１０を開放して給気をバイパスさせるべく制御する場合にはこの開閉制御弁１０に開放制御開始までのタイムラグを設定し所定時間だけ開閉制御弁１０の開放制御を遅延させるべく制御し、かつ前記開閉制御弁１０の開放制御開始と同時にエンジンの点火間引きを行うべく制御する制御手段（ＥＣＭ）１２を設ける構成とする。
【００１７】
詳述すれば、前記制御手段１２は、開閉制御弁１０に開放制御開始までのタイムラグを設定する際に、経路を組む際に生ずる潜在的なタイムラグを利用する場合があるとともに、必要に応じて前記制御手段１２内の図示しないタイマにタイムラグとなる所定時間を設定し、この所定時間だけ開閉制御弁１０の開放制御を遅延させるものである。
【００１８】
そして、前記制御手段１２は、減速時に開閉制御弁１０を開放して給気をバイパスさせるべく制御する場合に、この開閉制御弁１０の開放制御開始と同時にエンジンの点火間引きを行うべく制御する。
【００１９】
このとき、前記制御手段１２は、前記スロットルバルブ６の単位時間当たりの変化量が設定値以上になった場合には、前記開閉制御弁１０の開放制御と前記点火間引き制御とを停止する通常制御する構成をも有する。
【００２０】
つまり、前記開閉制御弁１０の開放後に、スロットルバルブ６の開度が急激に復帰し、スロットルバルブ６の単位時間当たりの変化量（ｄＴｈｒθ／ｄｔ）が設定値（（ｄθ／ｄｔ）２）以上となり、後述の式
ｄＴｈｒθ／ｄｔ≧（ｄθ／ｄｔ）２
が成立する場合には、前記制御手段１２によって前記開閉制御弁１０の開放制御と前記点火間引き制御とを停止する通常制御を行うものである。
【００２１】
また、図２に示す如く、前記バイパス通路８途中に開閉制御弁１０を設ける際に、開閉制御弁１０の圧力室１４を大気開放させるとともに、ダイヤフラム室１６を圧力通路１８によってバイパス通路８よりも下流側の給気通路４に連絡して設け、ダイヤフラム室１６内には弁体２０をバイパス通路８の閉鎖方向に付勢するスプリング２２を設ける。
【００２２】
更に、前記圧力通路１８途中に圧力切換弁（ＶＳＶ）２４を配設し、この圧力切換弁２４には前記制御手段１２を連絡して設ける。
【００２３】
そして、前記開閉制御弁１０は、スロットルバルブ６よりも下流側の給気管圧力により開放されるとともに、閉鎖動作時に大気圧を利用している。
【００２４】
つまり、前記圧力切換弁２４は、減速時に制御手段１２からの制御信号により前記スロットルバルブ６よりも下流側の給気通路４と開閉制御弁１０のダイヤフラム室１６とを連通させるべく切換動作（図２の記号ａ、ｂ参照）し、ダイヤフラム室１６にスロットル前圧力である負圧状態にある給気管圧力を作用させて前記開閉制御弁１０を開放させる。
【００２５】
また、前記圧力切換弁２４は、非減速時に制御手段１２からの制御信号により開閉制御弁１０のダイヤフラム室１６を大気開放させるべく切換動作（図２の記号ａ、ｃ参照）し、ダイヤフラム室１６に大気を作用させてスプリング２２の付勢力によって開閉制御弁１０を閉鎖させるものである。
【００２６】
前記制御手段１２には、排気温度信号やブレーキスイッチ信号、クラッチスイッチ信号、スロットル開度信号、ブースト（吸気圧）信号、ギヤポジション信号、車速信号、エンジン回転数Ｎｅ信号等の各種信号が入力される。
【００２７】
そして、エンジンブレーキは、全閉開度を開けることによって効き難くなるものであり、そこで全閉開度はそのまま（アイドル開度）で、一度エンジンブレーキが効いた状態とした後に、タイムラグ（経路を組む際に生ずる潜在的且つ物理的なタイムラグあるいは予め設定される所定時間）をもって起動させる。すなわち、一瞬のエンジンブレーキで制動へのきっかけを作った後にブレーキ操作に入るので、ドライバのブレーキペダルを踏むフィーリングにあまり影響を与えない。つまり、始めから開けていると、アクセルペダルを離した際に制動がかからず、タイミングが遅れるためである。
【００２８】
また、過給機の回転を維持する場合には大量の空気をバイパスする必要がある（最大空気量の２０％前後）。これだけの量を吸ったエンジンの出力は、少々の遅角では絞りきれないものであり、点火間引き（カット）を行う必要が出てくる。例えば４気筒において３気筒をカットすれば、出力は１／４未満（３気筒分のメカロスを受け持つため）になる。これ点火間引きに若干のリタードを組み合わせれば、エンジンストールが発生しない程度の出力まで絞ることができる。また、１気筒は正常に点火しているので、他の気筒から排出された生ガスを燃やすための種火となる。そして、点火間引きにより生ガスがシリンダや排気マニホルド等の熱負荷を下げてくれるので、高負荷時の耐久性に効果がある。
【００２９】
更に、前記スロットルバルブ６をバイパスするのみの構成であることにより、エンジンにとってはスロットルバルブ６を開放しているのと同じであり、空燃比がプログラムにマッピングした通りとなり、空燃比（Ａ／Ｆ）環境としては点火されないだけで、ベストの状態を保ち続ける。
【００３０】
次に、図１の過給機付エンジンの過給圧制御装置２の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００３１】
制御用プログラムがスタートすると、エンジン回転数Ｎが設定エンジン回転数Ｎ１以上であるか否かの判断（１００）を行い、この判断（１００）がＹＥＳの場合には、スロットルバルブ６が急閉動作したか否かの判断（１０２）を、式
ｄＴｈｒθ／ｄｔ≦（ｄθ／ｄｔ）１
によって行い、判断（１００）がＮＯの場合には、圧力切換弁（ＶＳＶ）２４をＯＦＦ状態とする点火復帰、あるいは通常制御を行う（１０４）。
【００３２】
また、スロットルバルブ６が急閉動作したか否かの判断（１０２）がＹＥＳの場合には、スロットル開度Ｔｈｒθが設定スロットル開度Ｔｈｒθ１以下となったか否かの判断（１０６）に移行し、スロットルバルブ６が急閉動作したか否かの判断（１０２）がＮＯの場合には、圧力切換弁（ＶＳＶ）２４をＯＦＦ状態とする点火復帰、あるいは通常制御を行う処理（１０４）に移行させる。
【００３３】
スロットル開度Ｔｈｒθが設定スロットル開度Ｔｈｒθ１以下となったか否かの判断（１０６）において、判断（１０６）がＹＥＳの場合には、潜在的なタイムラグあるいは予め設定したタイムラグとなる所定時間が経過して所定時間だけ開閉制御弁１０の開放制御を遅延させた後に、前記制御手段１２からの制御信号により圧力切換弁（ＶＳＶ）２４をＯＮ動作させて前記スロットルバルブ６よりも下流側の給気通路４と開閉制御弁１０のダイヤフラム室１６とを連通させ、ダイヤフラム室１６に負圧状態にある給気管圧力を作用させて前記開閉制御弁１０を開放させる。そしてこのとき、点火間引き（リタード）をも行う（１０８）。
【００３４】
また、上述の判断（１０６）がＮＯの場合には、圧力切換弁（ＶＳＶ）２４をＯＦＦ状態とする点火復帰、あるいは通常制御を行う処理（１０４）に移行させる。
【００３５】
前記開閉制御弁１０の開放後に、スロットルバルブ６の開度が急激に復帰したか否かの判断（１１０）を、式
ｄＴｈｒθ／ｄｔ≧（ｄθ／ｄｔ）２
によって行い、判断（１１０）がＮＯの場合には、圧力切換弁（ＶＳＶ）２４のＯＦＦ動作時期の判断（１１２）に移行し、判断（１１０）がＹＥＳの場合には、圧力切換弁（ＶＳＶ）２４をＯＦＦ状態とする点火復帰、あるいは通常制御を行う処理（１０４）に移行させる。
【００３６】
そして、圧力切換弁（ＶＳＶ）２４のＯＦＦ動作時期の判断（１１２）は、経過時間Ｔが設定経過時間Ｔ１以上となったか否かを判断するものであり、判断（１１２）がＮＯの場合には、経過時間Ｔが設定経過時間Ｔ１以上となるまで繰り返し行い、判断（１１２）がＹＥＳとなった場合には、圧力切換弁（ＶＳＶ）２４をＯＦＦ状態とする点火復帰、あるいは通常制御を行う処理（１０４）に移行させる。
【００３７】
これにより、図３（ｂ）に示す如く、過給機のレスポンスを向上し得て、実用上有利である。
【００３８】
また、減速時の瞬間に、図３（ｂ）に示す如く、エンジンブレーキが効き、所定時間が経過した後には、開閉制御弁１０が開放制御されることにより、アクセル操作からブレーキ操作に至る一連の動きが通常のものに比し違和感が生じ難く、ドライバビリティの悪化を防止し得る。
【００３９】
更に、前記制御手段１２は、開閉制御弁１０の開放制御開始と同時に点火間引きを行うことにより、シリンダの少なくとも１つは確実に点火されており、後燃えのための火種を確保し得るものである。
【００４０】
更にまた、前記開閉制御弁１０をスロットルバルブ６よりも下流側の給気管圧力によって開放させるとともに、閉鎖動作時に大気圧を利用する構成としたことにより、開閉制御弁１０の開閉動作が給気管圧力の変化と大気とによって行われることとなり、図３（ｂ）に示す如く、いわゆる自己フィードバックを行うことができる。
【００４１】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００４２】
例えば、この発明の実施例においては、前記開閉制御弁１０を開放させる際に、スロットルバルブ６よりも下流側の給気管圧力を利用するとともに、閉鎖動作時に大気圧を利用する構成としたが、開閉制御弁３２を開放させる際に、スロットルバルブ６よりも下流側の給気管圧力を利用し、且つ閉鎖動作時にスロットルバルブ６よりも上流側の給気管圧力を利用する構成とすることもできる。
【００４３】
すなわち、図４に示す如く、前記バイパス通路８途中に開閉制御弁１０を設ける際に、開閉制御弁３２のダイヤフラム室１６を圧力通路１８によってバイパス通路８よりも下流側の給気通路４に連絡して設け、ダイヤフラム室１８内には弁体２０をバイパス通路８の閉鎖方向に付勢するスプリング２２を設ける。
【００４４】
そして、前記圧力通路１８途中に圧力切換弁（ＶＳＶ）２４を配設し、この圧力切換弁２４には前記制御手段１２を連絡して設ける。
【００４５】
また、圧力切換弁２４の開口部位（図４のｃ参照）と開閉制御弁３２よりも上流側の給気通路４とを連絡する圧力取入通路３４を設け、この圧力取入通路３４途中には、前記開閉制御弁１０の圧力室１４を連絡して設ける。
【００４６】
さすれば、減速時には、制御手段１２からの制御信号によりスロットルバルブ６よりも下流側の給気通路４と開閉制御弁１０のダイヤフラム室１６とを連通させるべく前記圧力切換弁２４を切換動作（図４のａ、ｂ参照）し、ダイヤフラム室１６に負圧状態にある給気管圧力を作用させて前記開閉制御弁１０を開放させるとともに、非減速時には制御手段１２からの制御信号により開閉制御弁１０の圧力室１４とダイヤフラム室１６とに開閉制御弁３２よりも上流側の給気管圧力を作用させるべく前記圧力切換弁２４を切換動作（図４のａ、ｃ参照）し、圧力室１４とダイヤフラム室１６とに同一の給気管圧力を作用させてスプリング２２の付勢力によって開閉制御弁１０を閉鎖させるものである。
【００４７】
これにより、開閉制御弁１０の開閉動作が給気管圧力の変化のみによって行われることとなり、いわゆる自己フィードバックを確実に行うことができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの発明によれば、過給機からの給気をエンジンに供給するとともに、過給機よりも下流側の給気通路途中にスロットルバルブを設けた過給機付エンジンにおいて、スロットルバルブをバイパスするバイパス通路を設け、バイパス通路途中に開閉制御弁を設け、減速時に開閉制御弁を開放して給気をバイパスさせるべく制御する場合には、開閉制御弁に開放制御開始までのタイムラグを設定し、所定時間だけ開閉制御弁の開放制御を遅延させるべく制御し、かつ開閉制御弁の開放制御開始と同時にエンジンの点火間引きを行うべく制御し、スロットルバルブの単位時間当たりの変化量が設定値以上になった場合には、開閉制御弁の開放制御と前記点火間引き制御とを停止する通常制御する制御手段を設けたので、過給機のレスポンスを向上し得て、実用上有利である。また、減速時の瞬間にエンジンブレーキが効き、所定時間が経過した後には、開閉制御弁が開放制御されることにより、アクセル操作からブレーキ操作に至る一連の動きが通常のものに比し違和感が生じ難く、ドライバビリティの悪化を防止し得るものである。更に、前記制御手段は、開閉制御弁の開放制御開始と同時にエンジンの点火間引きを行うことにより、シリンダの少なくとも１つは確実に点火されており、後燃えのための火種を確保し得る。更にまた、スロットルバルブの単位時間当たりの変化量が設定値以上になった場合に、制御手段によって開閉制御弁の開放制御と点火間引き制御とを停止する通常制御とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施例を示す過給機付エンジンの過給圧制御装置の制御用フローチャートである。
【図２】  過給機付エンジンの過給圧制御装置の概略構成図である。
【図３】  過給機付エンジンの過給圧制御装置のタイムチャートを示し、（ａ）は従来のタイムチャート、（ｂ）はこの発明の実施例のタイムチャートである。
【図４】  この発明の他の実施例を示す過給機付エンジンの過給圧制御装置の概略構成図である。
【符号の説明】
２  過給機付エンジンの過給圧制御装置
４  給気通路
６  スロットルバルブ
８  バイパス通路
１０  開閉制御弁（ＡＢＶ）
１２  制御手段（ＥＣＭ）
１４  圧力室
１６  ダイヤフラム室
１８  圧力通路
２０  弁体
２２  スプリング
２４  圧力切換弁（ＶＳＶ）
【図１】
0003859023.tif 000002
【図２】
0003859023.tif 000003
【図３】
0003859023.tif 000004
【図４】
0003859023.tif 000005