JP2009228586A - Control device of internal combustion engine with motor-driven turbocharger - Google Patents

Control device of internal combustion engine with motor-driven turbocharger Download PDF

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Hideo Nakai
英夫 中井
Hiroyuki Tanaka
寛之 田中
Seiji Ishida
誠二 石田
Kazuya Ohashi
一也 大橋
Takashi Murakami
隆 村上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance drivability by suppressing torque reduction as much as possible at the time of restricting a motor operation in a motor-driven turbocharger. <P>SOLUTION: There are provided a first map for setting a target air-fuel ratio of an internal combustion engine when the operational range of the internal combustion engine is in a supercharging range, and a second map for setting a target air-fuel ratio of the internal combustion engine at the time of restricting a turbocharger operation. When it is determined that the operational temperature of the turbocharger is in a predetermined temperature range, the target air-fuel ratio of the internal combustion engine is set by using the second map irrespective of the operational range of the internal combustion engine. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の運転状態に応じて過給を行う電動過給機を備えた内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine provided with an electric supercharger that performs supercharging according to the operating state of the internal combustion engine.

従来より、内燃機関(エンジン)の吸気通路中に吸気を過給するコンプレッサを介装し、このコンプレッサを排ガスのエネルギにより作動させて吸入空気量を増大させ、エンジントルクの向上を図る過給機(排気ターボチャージャ)が広く普及している(例えば特許文献1参照)。
また、近年においては、このように排ガスのエネルギを利用するもの以外にも、コンプレッサをモータで駆動するようにした電動過給機又は電動コンプレッサが種々提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a turbocharger has been provided with a compressor that supercharges intake air in an intake passage of an internal combustion engine (engine), and this compressor is operated by the energy of exhaust gas to increase the amount of intake air and improve engine torque (Exhaust turbochargers) are widely used (see, for example, Patent Document 1).
In recent years, various types of electric superchargers or electric compressors in which the compressor is driven by a motor have been proposed in addition to those utilizing the energy of the exhaust gas.

そして、このような電動コンプレッサによる過給システムを備えたエンジンでは、一般にスロットル弁として電子制御式スロットルバルブが設けられ、このスロットルバルブのアクチュエータと電動コンプレッサのモータとが統合制御されるようになっている。
例えば、アクセルポジションセンサによりドライバのアクセル踏み込み量(アクセル開度)が検出されると、電子制御ユニット(ECU)では検出されたアクセル開度情報に基づいてエンジンに要求される吸入空気量を演算するとともに、必要とされる吸入空気量に見合うようにコンプレッサの回転数やスロットルバルブの開度を演算する。そして、ECUではこれらの演算結果に基づいて、電動コンプレッサのモータやスロットルバルブのアクチュエータに対して制御信号を出力し、エンジンへ吸入される吸入空気量を制御する。
An engine equipped with such a supercharging system using an electric compressor is generally provided with an electronically controlled throttle valve as a throttle valve, and the actuator of this throttle valve and the motor of the electric compressor are integratedly controlled. Yes.
For example, when the accelerator position sensor detects the accelerator depression amount (accelerator opening) of the driver, the electronic control unit (ECU) calculates the intake air amount required for the engine based on the detected accelerator opening information. At the same time, the rotational speed of the compressor and the opening of the throttle valve are calculated so as to meet the required intake air amount. Based on these calculation results, the ECU outputs a control signal to the motor of the electric compressor and the actuator of the throttle valve to control the amount of intake air taken into the engine.

また、スロットルバルブの上流には、電動コンプレッサをバイパスするバイパス通路が設けられる。そして、エンジンへの過給が必要な時にはバイパス通路を使わずに電動コンプレッサを作動させて過給を行い、エンジンへの過給が必要でない時(自然吸気時又はNAと記す)には電動コンプレッサを作動させず(或いはアイドル運転させて)、バイパス通路からの自然吸気を行うようになっている。
特開2002−30974号公報
A bypass passage that bypasses the electric compressor is provided upstream of the throttle valve. And when supercharging to the engine is necessary, the electric compressor is operated without using the bypass passage to perform supercharging, and when supercharging to the engine is not necessary (when naturally aspirating or NA), the electric compressor The natural intake from the bypass passage is performed without operating (or idling).
JP 2002-30974 A

ここで、図5は、負荷(アクセル開度)とエンジン回転数とをパラメータとする過給域における目標空燃比特性及び電動コンプレッサの作動特性を示す図であって、図中の実線(線a)は目標空燃比の特性を示す線、破線(線b:0ブースト線という)は過給域と非過給域との境界を示す線であって、自然吸気時の全開出力相当である。
そして、アクセル開度とエンジン回転数とから得られる運転点が線b(0ブースト線)を上回ると過給域となり、コンプレッサが作動する。つまり、この場合には自然吸気では要求トルクを出力することができないため、コンプレッサを作動させて出力トルクを確保する。
Here, FIG. 5 is a diagram showing the target air-fuel ratio characteristics and the operating characteristics of the electric compressor in the supercharging region using the load (accelerator opening) and the engine speed as parameters, and the solid line (line a in FIG. ) Is a line indicating the characteristic of the target air-fuel ratio, and a broken line (line b: 0 boost line) is a line indicating the boundary between the supercharging region and the non-supercharging region, and corresponds to a fully open output during natural intake.
When the operating point obtained from the accelerator opening and the engine speed exceeds the line b (0 boost line), the supercharging region is reached and the compressor operates. That is, in this case, since the required torque cannot be output by natural intake, the compressor is operated to ensure the output torque.

また、アクセル開度とエンジン回転数とから得られる運転点が線b(0ブースト線)よりも下側であれば、非過給域(即ち自然吸気域、又はNA域という)となり、コンプレッサがアイドル運転となる。つまり、この場合には、過給を行わなくても十分出力トルクを確保できる運転域であるので、コンプレッサをアイドル運転として過給しない運転状態となる。なお、この場合(非過給域の場合)には、当然ながら過給圧がかからないので、過給機無しのエンジン(自然吸気エンジン又はNAエンジン)とみなすことができる。   Further, if the operating point obtained from the accelerator opening and the engine speed is below the line b (0 boost line), it becomes a non-supercharging region (that is, a natural intake region or NA region), and the compressor is It becomes idle driving. That is, in this case, since it is an operating range in which sufficient output torque can be ensured without supercharging, the compressor is in an operating state in which it is not supercharged as idle operation. In this case (in the case of the non-supercharged region), naturally, no supercharging pressure is applied, so that it can be regarded as an engine without a supercharger (naturally-intake engine or NA engine).

一方、空燃比に着目すると、コンプレッサ作動時、即ち過給時においては、エンジン回転数と負荷とから得られる運転点が図5の線aを越えると空燃比をリッチ(エンリッチ)とし、線aを下回っていれば空燃比をストイキ(ストイキオ又は理論空燃比)に設定する。したがって、過給時に図5の点cで運転している場合には空燃比はリッチ(エンリッチ)となり、一方、点dで運転している場合には空燃比は空燃比はストイキとなる。   On the other hand, focusing on the air-fuel ratio, when the compressor is operated, that is, at the time of supercharging, when the operating point obtained from the engine speed and the load exceeds the line a in FIG. 5, the air-fuel ratio is made rich (enriched), and the line a If it is lower than, the air-fuel ratio is set to stoichiometric (stoichio or stoichiometric air-fuel ratio). Therefore, when operating at point c in FIG. 5 during supercharging, the air-fuel ratio becomes rich (enriched), whereas when operating at point d, the air-fuel ratio becomes stoichiometric.

ところで、上述したような電動過給機(ESS)では、モータを連続で高速作動させるとモータ巻線やコンプレッサの回転軸を支持するベアリング温度が上昇し、耐久性が低下するおそれがある。このため、ECUではモ一タ巻線や軸ベアリングの温度を常に監視して、当該温度が判定値以上となった場合、モータの作動を制限し(コンプレッサ回転数を極低速、即ちモータをアイドル状態とする)、これにより過給機の温度の低下を図る。   By the way, in the electric supercharger (ESS) as described above, if the motor is continuously operated at a high speed, the bearing temperature for supporting the motor winding and the rotating shaft of the compressor increases, and the durability may be reduced. For this reason, the ECU constantly monitors the temperature of the motor winding and the shaft bearing, and if the temperature exceeds the judgment value, it limits the operation of the motor (the compressor speed is extremely low, that is, the motor is idled). This reduces the temperature of the turbocharger.

しかしながら、このようなモータの作動制限時には、ドライバのアクセル開度から得られる要求トルクが過給域にあっても過給圧がかからず、無過給の状態となる。この場合、エンジンの出力としては、自然吸気エンジン(NAエンジン)の全開出力(0ブースト線に相当)となるので、図5の点cで運転中にモータの作動が制限されると運転点としては点cから点c′に移行することになり空燃比としてはストイキに設定されることになる。   However, when the operation of the motor is restricted, the supercharging pressure is not applied even if the required torque obtained from the accelerator opening of the driver is in the supercharging region, and the state becomes the non-supercharging state. In this case, the engine output is the fully open output (corresponding to the 0 boost line) of the naturally aspirated engine (NA engine), so that the operating point is limited when the operation of the motor is restricted at point c in FIG. Will shift from point c to point c ', and the air-fuel ratio will be set to stoichiometric.

したがって、モータの作動制限時には、過給圧が加わらない上に空燃比がエンリッチからストイキに設定されることになり、相対的にコンプレッサの作動制限時には出力トルクが大きく低下し、加速性能を損なうという課題があった。
なお、上述した特許文献1には、過給機の異常検出時にはリーン運転域を低負荷側に変更するようにした技術が開示されているが、このような技術ではコンプレッサの作動制限時に空燃比がリーン側に変更されることになり、上述のような課題を解決することはできなかった。
Therefore, when the motor operation is restricted, the supercharging pressure is not applied and the air-fuel ratio is set from rich to stoichiometric, and when the compressor operation is restricted, the output torque is greatly reduced, impairing the acceleration performance. There was a problem.
Patent Document 1 described above discloses a technique in which the lean operation region is changed to a low load side when a turbocharger abnormality is detected. In such a technique, the air-fuel ratio is limited when the operation of the compressor is limited. Was changed to the lean side, and the above-mentioned problems could not be solved.

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、モータの作動制限時におけるトルク低下を極力抑制し、ドライバビリティの向上を図るようにした、電動過給機付き内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been devised in view of such a problem, and provides a control device for an internal combustion engine with an electric supercharger that suppresses torque reduction at the time of motor operation restriction as much as possible and improves drivability. The purpose is to provide.

このため、本発明の電動過給機付き内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸気通路中に介装され、吸気通路中の吸気を加圧するモータ駆動の過給機と、該内燃機関に対する要求負荷を検出する負荷センサと、該負荷センサからの情報に基づいて該内燃機関の運転領域が吸気を過給する過給域か、又は過給を行わない非過給域かを判定する判定手段と、該過給機の正常作動時において該内燃機関の目標空燃比を設定する第1のマップと、該過給機の作動制限時の該内燃機関の目標空燃比を設定する第2のマップとをそなえた空燃比設定手段と、該モータを含む該過給機の温度を検出する温度センサとをそなえ、該空燃比設定手段は、該温度センサからの情報に基づいて該過給機の作動温度が所定の温度範囲であると判定すると、該第2のマップを用いて該内燃機関の目標空燃比を設定することを特徴としている(請求項1)。   For this reason, the control device for an internal combustion engine with an electric supercharger according to the present invention includes a motor-driven supercharger that is interposed in an intake passage of the internal combustion engine and pressurizes intake air in the intake passage, and a request for the internal combustion engine A load sensor that detects a load, and a determination unit that determines, based on information from the load sensor, whether the operating region of the internal combustion engine is a supercharging region that supercharges intake air or a non-supercharging region that does not perform supercharging A first map for setting a target air-fuel ratio of the internal combustion engine during normal operation of the supercharger, and a second map for setting a target air-fuel ratio of the internal combustion engine when operation of the supercharger is limited And an air-fuel ratio setting means for detecting the temperature of the supercharger including the motor, and the air-fuel ratio setting means is provided on the basis of information from the temperature sensor. If it is determined that the operating temperature is within a predetermined temperature range, the second map is There are is characterized by setting a target air-fuel ratio of the internal combustion engine (claim 1).

また、該過給機の作動温度が所定の温度範囲であると判定すると、該モータの回転速度を低速又はアイドル回転に制限するのが好ましい(請求項2)。
また、該内燃機関の回転数を検出する回転数センサを備え、該第1及び第2のマップはいずれも負荷と回転数とに基づいて該目標空燃比を設定するマップであって、該第2のマップは、非過給状態の該内燃機関の最大出力特性線よりも所定の低負荷側の領域が該目標空燃比を該理論空燃比よりも過濃なリッチ空燃比とするリッチ空燃比領域に設定されているのが好ましい(請求項3)。
Further, when it is determined that the operating temperature of the supercharger is within a predetermined temperature range, it is preferable to limit the rotation speed of the motor to a low speed or idle rotation (Claim 2).
In addition, a rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the internal combustion engine is provided, and the first and second maps are maps for setting the target air-fuel ratio based on the load and the rotation speed. 2 is a rich air-fuel ratio in which a region on a lower load side than the maximum output characteristic line of the non-supercharged internal combustion engine makes the target air-fuel ratio richer than the stoichiometric air-fuel ratio. The area is preferably set (claim 3).

この構成により、第2のマップは、内燃機関の最大出力特性線よりも所定の低負荷側においては目標空燃比をリッチ空燃比とするので、トルクの低下抑制効果が大きい。   With this configuration, the second map has a rich effect of suppressing torque reduction because the target air-fuel ratio is set to a rich air-fuel ratio on a predetermined low load side of the maximum output characteristic line of the internal combustion engine.

本発明の電動過給機付き内燃機関の制御装置によれば、過給機の作動温度が所定の温度範囲であると、第2のマップを用いて目標空燃比が設定されるので過給機の作動制限を考慮した目標空燃比に設定される。これにより、過給機の温度が所定温度範囲となった場合であっても適正な目標空燃比を設定でき、過給機の作動制限に伴うトルクの低下を抑制することができる。したがってドライバビリティが向上する。   According to the control device for an internal combustion engine with an electric supercharger of the present invention, if the operating temperature of the supercharger is within a predetermined temperature range, the target air-fuel ratio is set using the second map, so the supercharger The target air-fuel ratio is set in consideration of the operation limit. Thereby, even when the temperature of the supercharger falls within a predetermined temperature range, an appropriate target air-fuel ratio can be set, and a decrease in torque associated with the operation restriction of the supercharger can be suppressed. Therefore, drivability is improved.

以下、図面により、本発明の一実施形態に係る電動過給機付き内燃機関の制御装置について説明すると、図1はその全体構成を示す模式図である。
図1において、9は車両に搭載されたエンジンを示している。また、このエンジン9には吸気通路1が接続されており、この吸気通路1に電動コンプレッサ(電動過給機)3及び電子制御スロットル弁(スロットルバルブ)4が介装されている。また、電動コンプレッサ3の上流側にはエンジン9へ吸気される空気中の塵埃を除去するためのエアクリーナ8が備えられている。
Hereinafter, a control device for an internal combustion engine with an electric supercharger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration thereof.
In FIG. 1, 9 indicates an engine mounted on the vehicle. An intake passage 1 is connected to the engine 9, and an electric compressor (electric supercharger) 3 and an electronically controlled throttle valve (throttle valve) 4 are interposed in the intake passage 1. An air cleaner 8 for removing dust in the air sucked into the engine 9 is provided upstream of the electric compressor 3.

また、エンジン9の周辺には、上記の電動コンプレッサ3等以外にも、電動コンプレッサ3及びスロットルバルブ4の作動を制御する制御手段としてのECU(電子制御ユニット)20、電動コンプレッサ3の駆動電力を供給するバッテリ10、ドライバによるアクセルペダル6の踏み込み量を検知する負荷センサとしてのアクセルポジションセンサ7、エンジン9の回転数を検出するエンジン回転数センサ(エンジン回転数検出手段)13、吸気通路内の実吸気圧を検出する吸気圧センサ(インマニ圧センサ又はマニ圧センサという)12等が設けられている。   In addition to the above-described electric compressor 3 and the like, an ECU (electronic control unit) 20 as control means for controlling the operation of the electric compressor 3 and the throttle valve 4 and the driving power of the electric compressor 3 are provided around the engine 9. A battery 10 to be supplied, an accelerator position sensor 7 as a load sensor for detecting the depression amount of the accelerator pedal 6 by the driver, an engine speed sensor (engine speed detecting means) 13 for detecting the speed of the engine 9, and an intake passage An intake pressure sensor (referred to as an intake manifold pressure sensor or a manifold pressure sensor) 12 for detecting the actual intake pressure is provided.

このうちアクセルポジションセンサ7は、アクセルペダル6の近傍に介装されており、ドライバのアクセルペダル6の踏み込み量(アクセル開度情報)を検出し、この検出情報を後述するECU20に出力するようになっている。また、このアクセルポジションセンサ7により検出されたアクセル開度情報は、ドライバが車両に要求している出力を代表するパラメータとして扱われる。つまり、このアクセル開度情報の時間変化量(時間増加量)から、ドライバが車両を加速しようとしているか否かの判定(加速判定)を行うようになっている。また、アクセル開度情報はエンジン9の負荷状態を示すパラメータの一つとして検出され、特に本実施形態ではアクセル開度をエンジン負荷として用いている。   Among these, the accelerator position sensor 7 is interposed in the vicinity of the accelerator pedal 6, detects the amount of depression of the driver's accelerator pedal 6 (accelerator opening information), and outputs this detection information to the ECU 20 described later. It has become. The accelerator opening information detected by the accelerator position sensor 7 is treated as a parameter representing the output requested by the driver from the vehicle. That is, it is determined whether or not the driver is accelerating the vehicle (acceleration determination) from the time change amount (time increase amount) of the accelerator opening information. The accelerator opening information is detected as one of the parameters indicating the load state of the engine 9, and in particular, in this embodiment, the accelerator opening is used as the engine load.

また、本実施形態には、スロットルバルブ4の開度を検出するスロットルポジションセンサ5が備えられている。そして、このスロットルポジションセンサ5で検出されたスロットルバルブ4の弁開度情報は、ECU20に出力されるようになっている。また、エンジン回転数センサ13は、エンジン9の回転数情報を検出するものであって、この回転数情報はECU20に出力されるようになっている。   In this embodiment, a throttle position sensor 5 that detects the opening of the throttle valve 4 is provided. The valve opening information of the throttle valve 4 detected by the throttle position sensor 5 is output to the ECU 20. Further, the engine speed sensor 13 detects information on the number of revolutions of the engine 9, and this speed information is outputted to the ECU 20.

エンジン9の吸気通路1に設けられたスロットルバルブ4は、ECU20からの制御信号に基づいてその開度が制御されるようになっており、これによりエンジン9へ吸入される吸入空気量が調節されるようになっている。また、エンジン9へ吸入される吸入空気量は、ECU20においてアクセルポジションセンサ7で検出されたアクセル開度情報等に基づいて演算されるようになっている。   The opening degree of the throttle valve 4 provided in the intake passage 1 of the engine 9 is controlled based on a control signal from the ECU 20, thereby adjusting the amount of intake air taken into the engine 9. It has become so. In addition, the intake air amount sucked into the engine 9 is calculated based on accelerator opening information detected by the accelerator position sensor 7 in the ECU 20.

電動コンプレッサ3はスロットルバルブ4の上流に設けられており、必要に応じて吸気を過給することができるようになっている。また、過給が必要か否かはECU20に記憶されたマップ(図2参照)により決定されるようになっている。具体的にはアクセル開度及びエンジン回転数で決まる現在の運転状態が、予めマップ上に設定された過給域にあるか又は非過給域(NA域)にあるかでコンプレッサ3を作動させるか否かが決定される。   The electric compressor 3 is provided upstream of the throttle valve 4 so that intake air can be supercharged as necessary. Further, whether or not supercharging is necessary is determined by a map (see FIG. 2) stored in the ECU 20. Specifically, the compressor 3 is operated depending on whether the current operation state determined by the accelerator opening and the engine speed is in a supercharging region or a non-supercharging region (NA region) set in advance on the map. Or not is determined.

また、この電動コンプレッサ3は電動モータ(電動機)31とコンプレッサ本体32とを備えており、モータ31が回転駆動することによりコンプレッサ本体32が一体に回転するようになっている。また、電動モータ31の駆動電力は過給機ドライバ11を介してバッテリ10から供給される。
そして、ECU20では、エンジン運転状態が過給域にあると判定すると、アクセル開度に基づいて要求過給圧を求め、この要求過給圧となるように過給機ドライバ11を通じて電動モータ31の作動回転数を制御するようになっている。なお、過給機ドライバ11では、バッテリ10からの電流を制御することによって電動モータ31の回転数を制御するようになっている。また、後述の吸気圧センサ12からの情報に基づいてモータ31の回転数がフィードバック制御されるようになっている。
Further, the electric compressor 3 includes an electric motor (electric motor) 31 and a compressor main body 32, and the compressor main body 32 rotates integrally with the motor 31 being driven to rotate. The driving power of the electric motor 31 is supplied from the battery 10 via the supercharger driver 11.
When the ECU 20 determines that the engine operating state is in the supercharging region, the ECU 20 obtains a required supercharging pressure based on the accelerator opening, and the electric motor 31 of the electric motor 31 through the supercharger driver 11 so as to obtain the required supercharging pressure. The operating rotational speed is controlled. The supercharger driver 11 controls the rotational speed of the electric motor 31 by controlling the current from the battery 10. Further, the rotational speed of the motor 31 is feedback controlled based on information from an intake pressure sensor 12 described later.

また、モータ31には、モータの温度を検出するモータ温度センサ33が設けられている。このモータ温度センサ31は、本実施形態ではモータ31の図示しない筐体に取り付けられており、モータ31の筐体温度を検出可能に構成されている。そして、温度センサ31により検出された温度情報はECU20に出力されるようになっている。
なお、上述のような温度センサ33に代えてモータ31の巻線や軸ベアリング(ともに図示省略)等、モータ31の連続作動時に高温となりやすい場所の温度を検出又は推定するような手段を設けてもよい。また、コンプレッサ(過給機)3の全体の作動温度を検出又は推定するようにしてもよい。
The motor 31 is provided with a motor temperature sensor 33 that detects the temperature of the motor. In this embodiment, the motor temperature sensor 31 is attached to a housing (not shown) of the motor 31 and is configured to detect the housing temperature of the motor 31. The temperature information detected by the temperature sensor 31 is output to the ECU 20.
In place of the temperature sensor 33 as described above, means for detecting or estimating the temperature of a place where the motor 31 is likely to become hot during continuous operation, such as a winding of the motor 31 and a shaft bearing (both not shown), are provided. Also good. Further, the overall operating temperature of the compressor (supercharger) 3 may be detected or estimated.

また、スロットルバルブ4の上流には、電動コンプレッサ3と並列に、上記電動コンプレッサ3をバイパスするバイパス通路14が設けられるとともに、このバイパス通路14上にリードバルブ2が介装されている。これにより、エンジン9への過給が必要な時には上述の電動コンプレッサ3を介して吸気が過給される一方、エンジンへ9の過給が必要でない時(すなわち、自然吸気時)には電動コンプレッサ3が作動せずに、リードバルブ2を介して自然吸気が行われるようになっている。また、リードバルブ2は吸気のエンジン9側への流れのみを許容し、逆方向の流れを禁止する一方向弁として構成されている。   Further, a bypass passage 14 for bypassing the electric compressor 3 is provided upstream of the throttle valve 4 in parallel with the electric compressor 3, and the reed valve 2 is interposed on the bypass passage 14. Thus, when the engine 9 needs to be supercharged, the intake air is supercharged via the electric compressor 3 described above, while when the engine 9 does not need to be supercharged (that is, during natural intake), the electric compressor Natural intake is performed through the reed valve 2 without the operation of 3. The reed valve 2 is configured as a one-way valve that allows only the flow of intake air to the engine 9 and prohibits the reverse flow.

なお、過給が必要でないとき(自然吸気時)には、コンプレッサ3は完全に停止するのではなく、所定回転数(例えば5000rpm程度)のアイドル運転状態に保持される。このアイドル運転状態における所定回転数は、ブースト圧が生じない(0ブースト)範囲で極力高い回転数に設定され、エンジン9にはピストンの下降で生じる負圧の作用により吸気が供給される。そして、非過給域での運転時にはモータ31を停止させずにアイドル運転を行うことにより、アクセル踏み込みによりエンジン運転状態が過給域に移行したときに速やかにコンプレッサ本体32の回転速度を上昇させることができ、過給圧の立ち上がりの遅れ(ターボラグ)を大幅に低減することができる。   When supercharging is not required (during natural intake), the compressor 3 is not completely stopped, but is maintained in an idle operation state at a predetermined rotation speed (for example, about 5000 rpm). The predetermined number of revolutions in the idling state is set as high as possible in a range where no boost pressure is generated (0 boost), and intake air is supplied to the engine 9 by the action of the negative pressure generated when the piston descends. Then, by performing idle operation without stopping the motor 31 during operation in the non-supercharging region, the rotational speed of the compressor main body 32 is quickly increased when the engine operating state shifts to the supercharging region due to depression of the accelerator. Therefore, the delay in the rise of the supercharging pressure (turbo lag) can be greatly reduced.

吸気圧センサ(インマニ圧センサ)12は、吸気通路1の図示しないサージタンク又はインテークマニホールド近傍の吸気圧力を検出するセンサであって、実際にエンジン9に供給される吸気の圧力を検出すセンサである。したがって、電動コンプレッサ3が作動している状態においては過給された吸気の過給圧(ブースト圧)を検出することになるので、吸気圧センサ12は、過給圧センサ(ブースト圧センサ)ということもできる。   An intake pressure sensor (intake manifold pressure sensor) 12 is a sensor that detects an intake pressure in the vicinity of a surge tank (not shown) in the intake passage 1 or an intake manifold, and is a sensor that detects the pressure of the intake air actually supplied to the engine 9. is there. Therefore, since the supercharging pressure (boost pressure) of the supercharged intake air is detected when the electric compressor 3 is operating, the intake pressure sensor 12 is referred to as a supercharging pressure sensor (boost pressure sensor). You can also.

また、ECU20では、吸気圧12で検出された過給圧に基づいて電動コンプレッサ3の過給圧に対するフィードバック制御を行うようになっている。
次に、本装置の要部構成について説明すると、上述したスロットルポジションセンサ5,アクセルポジションセンサ7,吸気圧センサ12,エンジン回転数センサ13及びモータ温度センサ33といった各種センサの検出情報は、ECU20に入力されて演算処理されるようになっている。
Further, the ECU 20 performs feedback control on the supercharging pressure of the electric compressor 3 based on the supercharging pressure detected by the intake pressure 12.
Next, the configuration of the main part of the present apparatus will be described. Detection information of various sensors such as the throttle position sensor 5, the accelerator position sensor 7, the intake pressure sensor 12, the engine speed sensor 13 and the motor temperature sensor 33 described above is sent to the ECU 20. It is input and processed.

また、このECU20は、判定部(判定手段)21,演算部(空燃比設定手段)22,モータ制御部(モータ作動制御手段)23及びスロットルバルブ制御部(スロットル弁作動制御手段)24を備えて構成されている。
このうち、判定部21は負荷センサとしてのアクセルポジションセンサ7からの情報とエンジン回転数センサ13とからの情報に基づいてエンジン9の運転状態が吸気を過給する過給域か又は過給を行わない非過給域かを判定するものであって、図2に示すようなアクセル開度とエンジン回転数とをパラメータとするマップとして設けられている。
The ECU 20 includes a determination unit (determination unit) 21, a calculation unit (air-fuel ratio setting unit) 22, a motor control unit (motor operation control unit) 23, and a throttle valve control unit (throttle valve operation control unit) 24. It is configured.
Among these, the determination part 21 is based on the information from the accelerator position sensor 7 as a load sensor, and the information from the engine speed sensor 13, and the operating state of the engine 9 is the supercharging area which supercharges intake air, or supercharging. A non-supercharging region that is not to be determined is determined, and is provided as a map having the accelerator opening and the engine speed as parameters as shown in FIG.

そして、アクセル開度とエンジン回転数とから得られる運転点が図2のマップに示す0ブースト線よりも上方(高負荷側)であれば、モータ31を駆動してコンプレッサ3を作動させるようになっている。つまり、この場合には自然吸気では要求トルクを出力することができないため、コンプレッサを作動させて出力トルクを確保するようになっている。
また、アクセル開度とエンジン回転数とから得られる運転点が0ブースト線よりも下側(低負荷側)であれば、自然吸気域(NA域)となり、コンプレッサがアイドル運転となる。つまり、この場合には、過給を行わなくても十分出力トルクを確保できる運転域であるので、コンプレッサをアイドル運転として過給しない運転状態となる。なお、この場合(非過給域の場合)には、当然ながら過給圧がかからないので、過給機無しのエンジン(自然吸気エンジン又はNAエンジン)とみなすことができる。
If the operating point obtained from the accelerator opening and the engine speed is above the 0 boost line (high load side) shown in the map of FIG. 2, the motor 31 is driven to operate the compressor 3. It has become. That is, in this case, since the required torque cannot be output by natural intake, the compressor is operated to ensure the output torque.
Further, if the operating point obtained from the accelerator opening and the engine speed is below the 0 boost line (low load side), the natural intake area (NA area) is entered, and the compressor is in idle operation. That is, in this case, since it is an operating range in which sufficient output torque can be ensured without supercharging, the compressor is in an operating state in which it is not supercharged as idle operation. In this case (in the case of the non-supercharged region), naturally, no supercharging pressure is applied, so that it can be regarded as an engine without a supercharger (naturally-intake engine or NA engine).

また、この判定部21ではモータ温度センサ33から得られるモータ温度Tmに基づいてモータ31の作動を制限の可否を判定するようになっている。ここで、判定部21にはモータ温度Tmに関する閾値として第1の所定値T1と第2の所定値T2(>T1)とが予め記憶されており、Tm<T1、又はTm≧T2のいずれかの条件が成立する所定の温度範囲になると、たとえエンジン13の運転状態が過給域に入っていても、モータ31を保護するべくモータ31の回転を制限するようになっている。   The determination unit 21 determines whether or not the operation of the motor 31 can be restricted based on the motor temperature Tm obtained from the motor temperature sensor 33. Here, the determination unit 21 stores in advance a first predetermined value T1 and a second predetermined value T2 (> T1) as threshold values relating to the motor temperature Tm, and either Tm <T1 or Tm ≧ T2. When the above condition is satisfied, the rotation of the motor 31 is limited to protect the motor 31 even if the operating state of the engine 13 is in the supercharging region.

なお、T1は例えば0℃未満の温度であって、極低温時の運転を想定して設定されている。このような低温ではモータ31が凍結して作動しないことが考えられ、無理に負荷をかけるとモータ31を破損しかねない。そこで、このような低温側の閾値T1以下の範囲ではモータ31を作動させないようになっている。
また、T2は高温側の閾値であって、モータ31のベアリングの焼き付きやモータ巻線の過度の温度上昇を抑制するべく設定されている。そして、このような高温下ではモータ31を破損を防止するべくモータ31をアイドル運転するようになっている。
Note that T1 is a temperature lower than 0 ° C., for example, and is set assuming an operation at an extremely low temperature. It is conceivable that the motor 31 is frozen and does not operate at such a low temperature, and if a load is applied forcibly, the motor 31 may be damaged. Therefore, the motor 31 is not operated in such a range below the threshold T1 on the low temperature side.
Further, T2 is a threshold value on the high temperature side, and is set to suppress the seizure of the bearing of the motor 31 and the excessive temperature rise of the motor winding. Under such a high temperature, the motor 31 is idled to prevent the motor 31 from being damaged.

また、演算部22は負荷センサとしてのアクセルポジションセンサ7からの情報に基づいてエンジン9の目標過給圧Pt,要求吸気量Qt及びモータの目標回転数Ntを算出するものである。より具体的には、判定部21でエンジン9が過給域であると判定されると、図示しない過給用マップに基づいて要求吸気量Qtを算出するとともに、要求吸気量Qtから目標過給圧Ptを求めるようになっている。さらに、目標過給圧Ptを求めると、この目標過給圧Ptに基づいてモータ31の目標回転数Ntを算出するようになっている。また、この目標回転数Ntに対して、吸気圧センサ12からのフィードバック情報が加味されるようになっている。なお、要求吸気量Qt,目標過給圧Pt,目標回転数Ntの設定手法や算出手法については特に限定されるものではなく、公知の種々の手法により求めることができる。   The calculation unit 22 calculates the target boost pressure Pt, the required intake air amount Qt, and the target rotational speed Nt of the motor 9 based on information from the accelerator position sensor 7 as a load sensor. More specifically, when the determination unit 21 determines that the engine 9 is in the supercharging region, the required intake air amount Qt is calculated based on a supercharging map (not shown), and the target supercharging is calculated from the required intake air amount Qt. The pressure Pt is obtained. Further, when the target boost pressure Pt is obtained, the target rotational speed Nt of the motor 31 is calculated based on the target boost pressure Pt. Further, feedback information from the intake pressure sensor 12 is added to the target rotational speed Nt. The setting method and calculation method of the required intake air amount Qt, the target boost pressure Pt, and the target rotation speed Nt are not particularly limited, and can be determined by various known methods.

また、これ以外にも、演算部22ではエンジン9に対する目標空燃比(A/F)を設定する機能を有している。ここで、演算部22では負荷(アクセル開度)とエンジン回転数とに基づいて目標空燃比を設定するようになっており、演算部22で目標空燃比が設定されると、設定された目標空燃比となるように図示しないインジェクタの駆動時間が設定されるようになっている。   In addition to this, the calculation unit 22 has a function of setting a target air-fuel ratio (A / F) for the engine 9. Here, the calculation unit 22 sets the target air-fuel ratio based on the load (accelerator opening) and the engine speed. When the target air-fuel ratio is set by the calculation unit 22, the set target air-fuel ratio is set. The drive time of an injector (not shown) is set so that the air-fuel ratio is obtained.

以下、目標空燃比の設定について具体的に説明すると、演算部22には、図3(a),(b)に示すような2枚のマップ201,202が設けられており、エンジン9の運転状態に応じてこれらのマップ201,202のいずれかを用いて目標空燃比が設定されるようになっている。2つのマップのうち、図3(a)に示すマップ201は、通常の運転時(コンプレッサ3の作動許可時)の目標空燃比を設定するマップ(第1のマップ)201であり、図3(b)に示すマップは、コンプレッサ3の高温時(コンプレッサ3の作動制限時)に目標空燃比を設定するマップ(第2のマップ)202である。   Hereinafter, the setting of the target air-fuel ratio will be described in detail. The calculation unit 22 is provided with two maps 201 and 202 as shown in FIGS. The target air-fuel ratio is set using one of these maps 201 and 202 according to the state. Of the two maps, a map 201 shown in FIG. 3A is a map (first map) 201 for setting a target air-fuel ratio during normal operation (when the operation of the compressor 3 is permitted). The map shown in b) is a map (second map) 202 for setting the target air-fuel ratio when the compressor 3 is at a high temperature (when the operation of the compressor 3 is limited).

ここで、これらのマップ201,202の特性について説明すると、図3(a)に示すコンプレッサ3の作動許可用マップ201は、モータ31の温度がコンプレッサ3(又はモータ31)の作動を確実に保証できる温度域にあるとき、つまり、モータ温度TmがT1以上T2未満のときに適用される通常運転用マップである。
このマップ201では、エンジン回転数の高回転側の一部の領域を除く略全回転域において、0ブースト線よりも高負荷側にリッチ領域とストイキ領域とを区画する特性線aが設定されており、この線aよりも上方、即ち線aよりも高負荷側で運転している場合(例えば点c参照)には、目標空燃比はリッチ空燃比に設定される。また、この線aよりも下方、即ち線aよりも低負荷側で運転している場合(例えば点d参照)には目標空燃比はストイキに設定される。
Here, the characteristics of these maps 201 and 202 will be described. The operation permission map 201 of the compressor 3 shown in FIG. 3A reliably guarantees the operation of the compressor 3 (or the motor 31) by the temperature of the motor 31. It is a map for normal operation applied when it exists in the temperature range which can be set, ie, when motor temperature Tm is more than T1 and less than T2.
In this map 201, a characteristic line a that divides the rich region and the stoichiometric region is set on the higher load side than the 0 boost line in substantially the entire rotational region excluding a partial region on the high rotational side of the engine speed. When the vehicle is operating above the line a, that is, at a higher load side than the line a (see, for example, the point c), the target air-fuel ratio is set to a rich air-fuel ratio. When the vehicle is operating below the line a, that is, at a lower load side than the line a (see, for example, the point d), the target air-fuel ratio is set to stoichiometric.

一方、図3(b)に示すコンプレッサ3の作動制限用マップ202は、上述したように過給機の温度がT2以上のとき、即ちコンプレッサ3がアイドル運転に作動制限されるときに使用されるマップであって、このマップの使用時には過給圧がかからないため、図中に示す0ブースト線よりも高負荷域では目標空燃比は設定されていない。
そして、図示するように0ブースト線よりも低負荷側の所定範囲内では目標空燃比がエンリッチに設定され、この所定範囲よりもさらに低負荷域では目標空燃比がストイキに設定されるようになっている。
On the other hand, the operation restriction map 202 of the compressor 3 shown in FIG. 3B is used when the temperature of the supercharger is equal to or higher than T2 as described above, that is, when the operation of the compressor 3 is restricted to idle operation. In this map, since the supercharging pressure is not applied when this map is used, the target air-fuel ratio is not set in a higher load region than the 0 boost line shown in the figure.
As shown in the drawing, the target air-fuel ratio is set to be rich within a predetermined range on the low load side of the 0 boost line, and the target air-fuel ratio is set to stoichiometric in a lower load range than this predetermined range. ing.

このように、判定部21では負荷と回転数とエンジン9の運転状態が過給域か又は非過給域かを判定するとともに、演算部22では、過給機3の温度Tmが所定温度T1未満か否か、または所定温度T2以上か否かに基づいて2つのマップ201,202を切り換えて、エンジン運転状態に応じた目標空燃比を設定するようになっている。
これは、上述のような所定の温度域(Tm<T1、又はTm≧T2)にあると、モータ31の作動が制限されてエンジンの出力特性としては自然吸気エンジンと同様なるからである。ここで、図3(a)の点cにおいて運転中にモータ31の温度が所定の温度T2以上になると、モータ31の作動がアイドル運転等に制限され、エンジン9の吸気に対して過給圧が略0となる。この結果、点cでの運転点から0ブースト線上の点c′の運転点に移行することになるが、この第1のマップ201では0ブースト線では目標空燃比がストイキに設定されているので、単に第1のマップ201を用いて目標空燃比を設定すると、自然吸気運転時での目標空燃比(エンリッチ)よりもリーンになってしまい、相対的にトルクが低下して加速不良を招くことになる。
As described above, the determination unit 21 determines whether the load, the rotational speed, and the operating state of the engine 9 are in the supercharged region or the non-supercharged region, and the calculation unit 22 determines that the temperature Tm of the supercharger 3 is the predetermined temperature T1. The two maps 201 and 202 are switched based on whether the temperature is less than or less than the predetermined temperature T2, and the target air-fuel ratio is set according to the engine operating state.
This is because when the temperature is in the predetermined temperature range (Tm <T1 or Tm ≧ T2) as described above, the operation of the motor 31 is limited, and the output characteristics of the engine are the same as those of a naturally aspirated engine. Here, when the temperature of the motor 31 becomes equal to or higher than the predetermined temperature T2 during operation at the point c in FIG. 3A, the operation of the motor 31 is limited to idle operation or the like, and the boost pressure against the intake air of the engine 9 is increased. Becomes substantially zero. As a result, the operating point at point c shifts to the operating point at point c ′ on the 0 boost line. In this first map 201, however, the target air-fuel ratio is set to stoichiometric at the 0 boost line. If the target air-fuel ratio is simply set using the first map 201, the air-fuel ratio becomes leaner than the target air-fuel ratio (enrich) during the natural intake operation, resulting in a relatively low torque and poor acceleration. become.

そこで、本装置では、モータ31の温度が作動制限を受ける温度域にある場合には、基本的に第2のマップ202を選択し、この第2のマップ用いて目標空燃比を設定するようになっているのである。
さて、上述のように演算部22において目標過給圧Pt,要求吸気量Qt,モータ31の目標回転数Nt及びエンジン9の目標空燃比が求められると、ECU20のモータ制御部23では上述の演算部22で算出された目標回転数Ntからモータ31に対する電流値を求め、この電流値となるようにドライバ11に対する制御信号を出力するようになっている。そして、このような制御によりコンプレッサ3の作動回転速度が制御されるようになっている。
Therefore, in the present apparatus, when the temperature of the motor 31 is in the temperature range subject to the operation restriction, the second map 202 is basically selected, and the target air-fuel ratio is set using the second map. It has become.
When the target boost pressure Pt, the required intake air amount Qt, the target rotational speed Nt of the motor 31 and the target air-fuel ratio of the engine 9 are obtained in the calculation unit 22 as described above, the motor control unit 23 of the ECU 20 calculates the above-described calculation. A current value for the motor 31 is obtained from the target rotational speed Nt calculated by the unit 22, and a control signal for the driver 11 is output so that this current value is obtained. And the operating rotational speed of the compressor 3 is controlled by such control.

また、スロットルバルブ制御部24は、ドライバのアクセルペダルの踏み込み量に応じてスロットルバルブ4のスロットル開度を設定し、この設定されたスロットル開度となるようにスロットルバルブ4のアクチュエータ(図示省略)の作動を制御するようになっている。
さらに、このECU20では、吸気流量と目標空燃比とから図示しないインジェクタの駆動パルスを求め、この駆動パルスで燃料噴射を実行するようにインジェクタに対する作動制御信号が出力されるようになっている。
Further, the throttle valve control unit 24 sets the throttle opening of the throttle valve 4 according to the depression amount of the accelerator pedal of the driver, and an actuator (not shown) of the throttle valve 4 so as to become the set throttle opening. The operation of is controlled.
Further, the ECU 20 obtains an injector drive pulse (not shown) from the intake air flow rate and the target air-fuel ratio, and outputs an operation control signal for the injector so as to execute fuel injection with this drive pulse.

本発明の一実施形態に係る電動過給機付き内燃機関の制御装置は上述のように構成されているので、その作用について図4のフローチャートを用いて説明すると以下のようになる。
まず、ステップS1において、モータ温度Tmと所定温度T1,T2とを比較し、T1≦Tm<T2を満たすか否かを判定する。そして、T1≦Tm<T2であれば、ステップS1からステップS2に進み、目標空燃比マップとしてコンプレッサ3の作動許可用マップ(第1のマップ)201を選択し、このマップ201を用いて目標空燃比を設定する。
Since the control device for an internal combustion engine with an electric supercharger according to an embodiment of the present invention is configured as described above, its operation will be described below with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S1, the motor temperature Tm is compared with the predetermined temperatures T1 and T2, and it is determined whether or not T1 ≦ Tm <T2. If T1 ≦ Tm <T2, the process proceeds from step S1 to step S2, the operation permission map (first map) 201 of the compressor 3 is selected as the target air-fuel ratio map, and the target sky is used using this map 201. Set the fuel ratio.

また、ステップS1において、T1≦Tm<T2を満たさなかった場合、つまり所定の温度範囲となった場合にはステップS3に進み、目標空燃比マップとしてコンプレッサ3の作動制限用マップ(第2のマップ)202を選択し、このマップ202を用いて目標空燃比を設定する。つまり、この場合には、空燃比設定マップとして、第1のマップ201ではなく第2のマップ202を選択する。   Further, if T1 ≦ Tm <T2 is not satisfied in step S1, that is, if the predetermined temperature range is reached, the process proceeds to step S3, where the operation restriction map of the compressor 3 (second map) is used as the target air-fuel ratio map. ) 202 is selected, and the target air-fuel ratio is set using this map 202. That is, in this case, the second map 202 is selected instead of the first map 201 as the air-fuel ratio setting map.

そして、これ以降は通常のコンプレッサ3の制御及び空燃比制御を実行してエンジン9の運転を実施する。
このように本装置によれば、モータ温度が所定温度域(Tm<T1、又はTm≧T2)のときには、目標空燃比としてコンプレッサの作動制限用の第2のマップ202が適用されることになる。また、この第2のマップ202では、0ブースト線を含む0ブースト線以下の所定領域において目標空燃比がエンリッチに設定されているので、モータ31の作動が制限されて十分に過給圧が上昇しない状況下でも、少なくとも空燃比をストイキよりも過濃なリッチ空燃比とすることができ、過給機3が作動制限を受けることによるトルクの低下を空燃比をリッチ化することで抑制或いは相殺することができる。したがってモータ31の作動制限時のドライバビリティの低下を極力抑制することができる利点がある。
Thereafter, normal control of the compressor 3 and air-fuel ratio control are executed, and the engine 9 is operated.
Thus, according to the present apparatus, when the motor temperature is in the predetermined temperature range (Tm <T1, or Tm ≧ T2), the second map 202 for restricting the operation of the compressor is applied as the target air-fuel ratio. . In the second map 202, the target air-fuel ratio is set to be enriched in a predetermined region below the 0 boost line including the 0 boost line, so that the operation of the motor 31 is limited and the boost pressure is sufficiently increased. Even under such conditions, at least the air-fuel ratio can be made richer than the stoichiometric rich air-fuel ratio, and the reduction in torque due to the operation restriction of the turbocharger 3 can be suppressed or offset by enriching the air-fuel ratio. can do. Therefore, there is an advantage that a decrease in drivability when the operation of the motor 31 is restricted can be suppressed as much as possible.

また、本装置では従来の電動過給機の制御装置に対して新たな部品や装置を追加することなく、制御ロジックを変更するだけという簡素な構成で実現可能であり、コスト増を招くこともない。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。例えば、電動コンプレッサ3は、モータ31によって吸気を圧縮し過給するものであればその形式について特に限定されるものではない。
In addition, this device can be realized with a simple configuration in which only the control logic is changed without adding new parts or devices to the control device for the conventional electric supercharger, which may increase the cost. Absent.
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the type of the electric compressor 3 is not particularly limited as long as the electric compressor 3 compresses and supercharges intake air by the motor 31.

本発明の一実施形態にかかる電動過給機付き内燃機関の制御装置の全体構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a control device for an internal combustion engine with an electric supercharger according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる電動過給機付き内燃機関の制御装置の過給特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the supercharging characteristic of the control apparatus of the internal combustion engine with an electric supercharger concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる電動過給機付き内燃機関の制御装置における目標空燃比特性を示す図であって、(a)は過給機の作動許可時の目標空燃比特性を示す図、(b)は過給機の作動制限時の目標空燃比特性を示す図である。過給特性を説明するための図である。1 is a diagram showing a target air-fuel ratio characteristic in a control device for an internal combustion engine with an electric supercharger according to an embodiment of the present invention, wherein (a) is a diagram showing a target air-fuel ratio characteristic when the operation of the supercharger is permitted; (B) is a figure which shows the target air fuel ratio characteristic at the time of the operation | movement limitation of a supercharger. It is a figure for demonstrating a supercharging characteristic. 本発明の一実施形態にかかる電動過給機付き内燃機関の制御装置の作用を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an effect | action of the control apparatus of the internal combustion engine with an electric supercharger concerning one Embodiment of this invention. 本発明の創案過程で案出された電動過給機の作動状態に応じた内燃機関の目標空燃比特性を示す図であって、目標空燃比特性を示す図である。It is a figure which shows the target air fuel ratio characteristic of the internal combustion engine according to the operating state of the electric supercharger devised in the creation process of this invention, Comprising: It is a figure which shows a target air fuel ratio characteristic.

符号の説明Explanation of symbols

1 吸気通路
2 リードバルブ
3 電動コンプレッサ(過給機)
4 スロットルバルブ(電子制御式スロットル弁)
5 スロットルポジションセンサ
6 アクセルペダル
7 実吸気量検出手段を構成するアクセル開度センサ又はAPS(負荷センサ)
9 エンジン(内燃機関)
12 実吸気量検出手段を構成する吸気圧センサ
13 エンジン回転数センサ
21 判定部(判定手段)
22 演算部(空燃比設定手段)
23 モータ制御部(モータ作動制御手段)
24 スロットルバルブ制御部(スロットル弁作動制御手段)
31 モータ
32 コンプレッサ本体
33 モータ温度センサ(温度センサ)
201 過給機作動許可用マップ(第1のマップ)
202 過給機作動制限用マップ(第2のマップ)
1 Intake passage 2 Reed valve 3 Electric compressor (supercharger)
4 Throttle valve (electronically controlled throttle valve)
5 Throttle position sensor 6 Accelerator pedal 7 Accelerator opening sensor or APS (load sensor) constituting actual intake air amount detecting means
9 Engine (Internal combustion engine)
12 Intake Pressure Sensor Constructing Actual Intake Amount Detection Unit 13 Engine Speed Sensor 21 Determination Unit (Determination Unit)
22 Calculation unit (air-fuel ratio setting means)
23 Motor controller (motor operation control means)
24 Throttle valve control unit (Throttle valve operation control means)
31 Motor 32 Compressor body 33 Motor temperature sensor (temperature sensor)
201 Supercharger operation permission map (first map)
202 Supercharger operation restriction map (second map)

Claims (3)

内燃機関の吸気通路中に介装され、吸気通路中の吸気を加圧するモータ駆動の過給機と、
該内燃機関に対する要求負荷を検出する負荷センサと、
該負荷センサからの情報に基づいて該内燃機関の運転領域が吸気を過給する過給域か、又は過給を行わない非過給域かを判定する判定手段と、
該過給機の正常作動時において該内燃機関の目標空燃比を設定する第1のマップと、該過給機の作動制限時の該内燃機関の目標空燃比を設定する第2のマップとをそなえた空燃比設定手段と、
該モータを含む該過給機の温度を検出する温度センサとをそなえ、
該空燃比設定手段は、該温度センサからの情報に基づいて該過給機の作動温度が所定の温度範囲であると判定すると、該第2のマップを用いて該内燃機関の目標空燃比を設定する
ことを特徴とする、電動過給機付き内燃機関の制御装置。
A motor-driven supercharger interposed in the intake passage of the internal combustion engine and pressurizing the intake air in the intake passage;
A load sensor for detecting a required load on the internal combustion engine;
Determination means for determining whether the operating region of the internal combustion engine is a supercharging region in which intake air is supercharged or a non-supercharging region in which supercharging is not performed based on information from the load sensor;
A first map for setting a target air-fuel ratio of the internal combustion engine during normal operation of the supercharger, and a second map for setting a target air-fuel ratio of the internal combustion engine when operation of the supercharger is limited Provided air-fuel ratio setting means;
A temperature sensor for detecting the temperature of the supercharger including the motor;
When the air-fuel ratio setting means determines that the operating temperature of the supercharger is within a predetermined temperature range based on information from the temperature sensor, the target air-fuel ratio of the internal combustion engine is determined using the second map. A control device for an internal combustion engine with an electric supercharger, wherein the control device is set.
該過給機の作動温度が所定の温度範囲であると判定すると、該モータの回転速度を低速又はアイドル回転に制限する
ことを特徴とする、請求項1記載の電動過給機付き内燃機関の制御装置。
The internal combustion engine with an electric supercharger according to claim 1, wherein when the operating temperature of the supercharger is determined to be within a predetermined temperature range, the rotational speed of the motor is limited to a low speed or an idle speed. Control device.
該内燃機関の回転数を検出する回転数センサを備え、
該第1及び第2のマップはいずれも負荷と回転数とに基づいて該目標空燃比を設定するマップであって、
該第2のマップは、非過給状態の該内燃機関の最大出力特性線よりも所定の低負荷側の領域が該目標空燃比を該理論空燃比よりも過濃なリッチ空燃比とするリッチ空燃比領域に設定されている
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の内燃機関の吸気制御装置。
A rotational speed sensor for detecting the rotational speed of the internal combustion engine;
The first and second maps are maps that set the target air-fuel ratio based on the load and the rotational speed,
The second map shows a rich air-fuel ratio in which the target air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio in a predetermined low load side area from the maximum output characteristic line of the non-supercharged internal combustion engine. 3. The intake control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake control apparatus is set in an air-fuel ratio region.
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