BR112018014866B1

BR112018014866B1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND DISCHARGE GATE VALVE CONTROL METHOD

Info

Publication number: BR112018014866B1
Application number: BR112018014866-0A
Authority: BR
Inventors: Masashi Morikawa; Tsubasa ENDO; Mitsuhiko Kubota
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2023-07-11

Abstract

Uma válvula de gaveta de descarga (7) de um turbocompressor (3) é totalmente aberta durante a marcha lenta após o término do aquecimento para reduzir a resistência à exaustão. No entanto, durante a marcha lenta em um estado frio do motor quando a temperatura da água de resfriamento (TW) está abaixo de um valor limiar (TW1), a válvula de gaveta de descarga (7) é controlada em ciclo aberto para um grau de abertura intermediária menor que a abertura total. Um tempo de ignição é retardado (atrasado) para o aquecimento do catalisador. Quando a temperatura da água de resfriamento (TW) atinge (t3) o valor limiar (TW1), o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga (7) é ajustado para abertura total. Quando um grau de abertura do acelerador (APO) se torna grande (t4) antes do aquecimento ser concluído, a limitação do grau de abertura é liberada.An exhaust gate valve (7) of a turbocharger (3) is fully opened during idling after warm-up is complete to reduce exhaust resistance. However, during idling in a cold state of the engine when the cooling water temperature (TW) is below a threshold value (TW1), the discharge gate valve (7) is controlled in open cycle to a degree with an intermediate opening smaller than the full opening. An ignition timing is retarded (delayed) for catalyst heating. When the cooling water temperature (TW) reaches (t3) the threshold value (TW1), the opening degree of the discharge gate valve (7) is set to full opening. When a throttle opening degree (APO) becomes large (t4) before the warm-up is completed, the opening degree limitation is released.

Description

TECHNICAL FIELD

[001] Esta invenção se refere ao controle de abertura de válvulas de uma válvula de gaveta de descarga que é fornecida a um turbocompressor.[001] This invention relates to the valve opening control of a discharge gate valve that is supplied to a turbocharger.

BACKGROUND TECHNOLOGY

[002] Em geral, um turbocompressor usado para sobrecarregar de um motor de combustão interna é fornecido com uma válvula de gaveta de descarga em uma parte de turbina que é configurada de modo a desviar uma parte do fluxo de exaustão sem passar através de uma roda de turbina, para sobrecarregar o controle de pressão. Em um documento de patente 1, como mecanismo de acionamento para o acionamento de aberto/fechado da válvula de gaveta de descarga, um mecanismo tipo oscilação assim denominado é divulgado, no qual o movimento de uma haste de um atuador elétrico é convertido no movimento rotacional de um eixo de rotação através de uma ligação e, em seguida, um corpo de válvula do tipo gatilho que é suportado na extremidade distal de um braço fixado ao eixo de rotação oscila.[002] In general, a turbocharger used to supercharge an internal combustion engine is provided with an exhaust gate valve on a turbine portion that is configured so as to divert a portion of the exhaust flow without passing through a wheel. turbine, to overload the pressure control. In a patent document 1, as a drive mechanism for the open/close drive of the discharge gate valve, a so-called oscillation-type mechanism is disclosed, in which the movement of a rod of an electric actuator is converted into rotational movement. of an axis of rotation through a linkage and then a trigger-type valve body that is supported on the distal end of an arm fixed to the axis of rotation oscillates.

[003] Em tal válvula de gaveta de descarga acima, como descrito no documento de patente 1, em uma parte do mecanismo de acionamento, existe uma pequena folga, por exemplo, entre a extremidade distal do braço e corpo da válvula tipo gatilho ou entre a extremidade distal da haste e a ligação.[003] In such a discharge gate valve above, as described in patent document 1, in a part of the actuation mechanism, there is a small gap, for example, between the distal end of the arm and the body of the trigger-type valve or between the distal end of the stem and the connection.

[004] Por outro lado, no momento da marcha lenta em um estado em que o motor de combustão interna está frio, embora um retardo do tempo de ignição seja executado para o aquecimento do catalisador de u m sistema de exaustão, a flutuação de pressão dos gases de exaustão, especificamente, a pulsação de exaustão aumenta com o retardo do tempo de ignição. Além disso, em geral, no momento da marcha lenta, o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga é controlado em relação a abertura total para reduzir a resistência à exaustão, e uma parte do fluxo de exaustão passa através da periferia do corpo de válvula.[004] On the other hand, at the time of idling in a state in which the internal combustion engine is cold, although an ignition timing delay is performed to heat the catalyst of an exhaust system, the pressure fluctuation of the exhaust gases, specifically, exhaust pulsation increases with ignition timing delay. Furthermore, in general, at the time of idling, the opening degree of the discharge gate valve is controlled relative to full opening to reduce exhaust resistance, and a portion of the exhaust flow passes through the periphery of the exhaust body. valve.

[005] Portanto, no momento da marcha lenta no estado frio do motor, em que a pulsação de exaustão se torna grande, o corpo de válvula é vibrado por causa da folga acima e, consequentemente, o som anormal tende a ocorrer.[005] Therefore, at the time of idling in the cold state of the engine, when the exhaust pulsation becomes large, the valve body is vibrated because of the above clearance and, consequently, the abnormal sound tends to occur.

REFERENCE OF THE STATE OF THE TECHNIQUE PATENT DOCUMENT Patent Document 1: Japanese Patent Application Publication 2015-48837 SUMMARY OF THE INVENTION

[006] A presente invenção é aquela que controla o grau de abertura de uma válvula de gaveta de descarga, no momento de uma marcha lenta em um estado em que um motor de combustão interna está frio ou no momento da desaceleração. Desta forma, controlando o grau de abertura da válvula de gaveta residual para ser pequeno, a quantidade de um fluxo de exaustão que passa através da periferia de um corpo de válvula da válvula de gaveta de descarga é reduzida e, desse modo, o movimento do corpo da válvula causado por pulsação de exaustão e flutuação de pressão é suprimido. Consequentemente, o som anormal causado pela depuração dificilmente ocorre.[006] The present invention is one that controls the degree of opening of a discharge gate valve, at the time of idling in a state in which an internal combustion engine is cold or at the time of deceleration. In this way, by controlling the opening degree of the residual gate valve to be small, the amount of an exhaust flow passing through the periphery of a valve body of the discharge gate valve is reduced and thereby the movement of the valve body caused by exhaust pulsation and pressure fluctuation is suppressed. Consequently, the abnormal sound caused by debugging hardly occurs.

[007] De acordo com a presente invenção, é possível suprimir a ocorrência do som anormal na válvula de gaveta de descarga no momento da marcha lenta no estado frio do motor, em que a pulsação de exaustão se torna grande, ou no momento da desaceleração.[007] According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of abnormal sound in the discharge gate valve at the time of idling in the cold state of the engine, in which the exhaust pulsation becomes large, or at the time of deceleration .

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[008] A FIG. 1 é um desenho explicativo que mostra uma configuração do sistema de uma modalidade da presente invenção.[008] FIG. 1 is an explanatory drawing showing a system configuration of an embodiment of the present invention.

[009] A FIG. 2 é uma vista seccional que mostra uma parte principal de um turbocompressor.[009] FIG. 2 is a sectional view showing a main part of a turbocharger.

[010] A FIG. 3 é uma vista ampliada da parte principal que mostra uma estrutura de fixação do corpo da válvula de uma válvula de gaveta.[010] FIG. 3 is an enlarged view of the main part showing a valve body fixing structure of a gate valve.

[011] A FIG. 4 é um fluxograma que mostra um fluxo de controle de uma modalidade.[011] FIG. 4 is a flowchart showing a control flow of an embodiment.

[012] A FIG. 5 é um diagrama característico que mostra as características de um grau de abertura de válvula de gaveta de descarga para uma condição de operação do motor.[012] FIG. 5 is a characteristic diagram showing the characteristics of a discharge gate valve opening degree for an engine operating condition.

[013] A FIG. 6 é um gráfico de tempo que mostra uma alteração no grau de abertura quando é deixado em marcha lenta após a partida a frio do motor.[013] FIG. 6 is a timing graph showing a change in the degree of opening when left at idle after cold starting the engine.

[014] A FIG. 7 é um diagrama característico que mostra a relação entre uma quantidade de retardo do tempo de ignição e o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga.[014] FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between an ignition timing delay amount and the opening degree of the discharge gate valve.

METHOD FOR IMPLEMENTING THE INVENTION

[015] No que segue, uma modalidade da presente invenção será explicada em detalhe com base nos desenhos.[015] In what follows, an embodiment of the present invention will be explained in detail based on the drawings.

[016] A FIG. 1 é um desenho explicativo esquemático que mostra a configuração do sistema de uma modalidade da presente invenção. Uma passagem de exaustão 2 de um motor de combustão interna 1 que é um motor a gasolina do tipo ignição por faísca está disposta com uma turbina de exaustão 4 de um turbocompressor 3, e no seu lado a jusante, um conversor de catalisador 6 em que, por exemplo, um catalisador usado é descartado. Um silenciador de exaustão que não mostrado nos desenhos é fornecido no lado a jusante adicional da passagem de exaustão 2, e a passagem de exaustão 2 é aberta no exterior através do silenciador de exaustão. A turbina de gás de exaustão 4 é fornecida com uma válvula de gaveta de descarga 7 para o controle da pressão de sobrecarga. Além disso, o motor de combustão interna 1 tem, por exemplo, uma configuração do tipo injeção direta, e uma válvula de injeção de combustível para injetar combustível nos cilindros, que não é mostrada nos desenhos, é fornecida em cada cilindro, e um plugue de ignição que não é mostrado nos desenhos é fornecido em cada um dos cilindros. O motor de combustão interna 1 não se limita ao tipo de injeção direta, e pode ser um dispositivo de injeção de combustível do tipo injeção de porta.[016] FIG. 1 is a schematic explanatory drawing showing the system configuration of an embodiment of the present invention. An exhaust passage 2 of an internal combustion engine 1 which is a spark ignition type gasoline engine is arranged with an exhaust turbine 4 of a turbocharger 3, and on its downstream side, a catalyst converter 6 in which , for example, a used catalyst is discarded. An exhaust silencer not shown in the drawings is provided on the additional downstream side of the exhaust passage 2, and the exhaust passage 2 is opened to the outside through the exhaust silencer. The exhaust gas turbine 4 is provided with a discharge gate valve 7 for controlling the overload pressure. Furthermore, the internal combustion engine 1 has, for example, a direct injection type configuration, and a fuel injection valve for injecting fuel into the cylinders, which is not shown in the drawings, is provided in each cylinder, and a plug ignition which is not shown in the drawings is provided in each of the cylinders. The internal combustion engine 1 is not limited to the direct injection type, and may be a port injection type fuel injection device.

[017] Uma passagem de admissão 10 do motor de combustão interna 1 é disposta com um purificador de ar 11, um medidor de fluxo de ar 12 e uma válvula de estrangulamento 13 dispostos nesta ordem a partir do lado a montante. Um compressor 5 do turbocompressor 3 é disposto entre o medidor de fluxo de ar 12 e a válvula de estrangulamento 13. Além disso, na modalidade mostrada no desenho, um refrigerador intermediário do tipo resfriado por água ou um do tipo resfriado por ar 14 é interposto entre o compressor 5 e a válvula de estrangulamento 13. Além disso, a passagem de admissão 10 é fornecida com uma passagem de recirculação 16 que comunica entre o lado a montante e o lado a jusante do compressor 5. Esta passagem de recirculação 16 é fornecida com uma válvula de recirculação 17. Esta válvula de recirculação 17 tem uma função de circulação de ar de admissão abrindo a válvula no momento da desaceleração quando a válvula de estrangulamento 13 é subitamente fechada.[017] An intake passage 10 of the internal combustion engine 1 is arranged with an air purifier 11, an air flow meter 12 and a throttling valve 13 arranged in this order from the upstream side. A compressor 5 of the turbocharger 3 is disposed between the air flow meter 12 and the throttling valve 13. Furthermore, in the embodiment shown in the drawing, an intercooler of the water-cooled type or an air-cooled type 14 is interposed. between the compressor 5 and the throttling valve 13. Furthermore, the inlet passage 10 is provided with a recirculation passage 16 which communicates between the upstream side and the downstream side of the compressor 5. This recirculation passage 16 is provided with a recirculation valve 17. This recirculation valve 17 has an intake air circulation function by opening the valve at the time of deceleration when the throttling valve 13 is suddenly closed.

[018] Um sensor de pressão de sobrecarga 15 para detectar a pressão de sobrecarga está disposto no lado a jusante da válvula de aceleração 13 da passagem de admissão 10.[018] An overload pressure sensor 15 for detecting overload pressure is disposed on the downstream side of the throttle valve 13 of the inlet passage 10.

[019] A válvula de gaveta de descarga 7 tem uma configuração em que o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 é controlado por um atuador elétrico 20, e um sensor de posição 21 é incluído no atuador elétrico 20 para detectar um grau de abertura real. Especificamente, o atuador elétrico 20 emite a rotação de um motor elétrico como o movimento na direção axial de uma haste 22 por um mecanismo de fuso de esferas, e o sensor de posição 21 detecta a posição de direção axial da haste 22 em relação à caixa do atuador. A haste 22 está ligada a um corpo de válvula do tipo gatilho 7a da válvula de gaveta de descarga 7 através de uma ligação 23 e de um braço 24.[019] The discharge gate valve 7 has a configuration in which the opening degree of the discharge gate valve 7 is controlled by an electric actuator 20, and a position sensor 21 is included in the electric actuator 20 to detect a degree real opening. Specifically, the electric actuator 20 outputs the rotation of an electric motor as the movement in the axial direction of a rod 22 by a ball screw mechanism, and the position sensor 21 detects the axial direction position of the rod 22 relative to the casing. of the actuator. The stem 22 is connected to a poppet-type valve body 7a of the discharge gate valve 7 via a link 23 and an arm 24.

[020] A operação do atuador elétrico 20 é controlada por um controlador de motor 25 que realiza vários tipos de controle do motor de combustão interna 1. Além dos sinais de detecção do sensor de pressão de sobrecarga 15 e do sensor de posição 21, os sinais de detecção dos sensores, como um sensor de temperatura da água de resfriamento 26 que detecta uma temperatura da água de resfriamento TW do motor de combustão interna 1, um sensor de grau de abertura do acelerador 27 que detecta uma quantidade de depressão do acelerador que não é mostrada nos desenhos, isto é, um grau de abertura do acelerador APO, um sensor de ângulo de manivela 28 que detecta uma velocidade de rotação Ne do motor de combustão interna 1 e um sensor de pressão atmosférica 29 que detecta uma pressão atmosférica ATM, são introduzidos no controlador do motor 25. O grau de abertura da válvula de estrangulamento 13, a quantidade de injeção de combustível das válvulas de injeção de combustível que não são mostradas nos desenhos e o tempo de ignição dos plugues de ignição que não é mostrado no os desenhos são também controlados pelo controlador do motor 25.[020] The operation of the electric actuator 20 is controlled by a motor controller 25 that performs various types of control of the internal combustion engine 1. In addition to the detection signals from the overload pressure sensor 15 and the position sensor 21, the detection signals from sensors, such as a cooling water temperature sensor 26 that detects a cooling water temperature TW of the internal combustion engine 1, a throttle opening degree sensor 27 that detects an amount of throttle depression that is not shown in the drawings, i.e. a degree of opening of the APO throttle, a crank angle sensor 28 which detects a rotational speed Ne of the internal combustion engine 1 and an atmospheric pressure sensor 29 which detects an atmospheric pressure ATM , are entered into the engine controller 25. The degree of opening of the choke valve 13, the amount of fuel injection of the fuel injection valves that are not shown in the drawings, and the ignition timing of the ignition plugs that is not shown in the drawings are also controlled by the motor controller 25.

[021] A FIG. 2 mostra um exemplo de configuração mais específica da válvula de gaveta de descarga 7 fornecida para esvaziar a turbina 4 do turbocompressor 3. Como mostrado no desenho, o corpo de válvula 7a da válvula de gaveta de descarga 7 está posicionado em uma porção de saída de exaustão 33 de um compartimento de turbina 31 tendo uma porção de rolagem 32, e é configurado para abrir e fechar uma passagem de desvio 34 (esquematicamente mostrada na FIG. 1) a partir do lado da porção de saída de exaustão 33, que comunica a parte lateral a montante da porção de rolagem 32 com a porção de saída de exaustão 33. Esta válvula de gaveta de descarga 7 tem uma configuração então denominada do tipo oscilação, e o corpo de válvula 7a é suportado na extremidade distal do braço 24 tendo uma porção de eixo 24a. A porção de eixo 24a suportada rotativamente no compartimento da turbina 31, e uma extremidade da ligação 23 é fixada na extremidade da base da porção de eixo 24a que está exposta para a superfície externa do compartimento da turbina 31. A haste 22 do atuador elétrico 20, para mais detalhes, a haste intermediária 22a é conectada à outra extremidade da ligação 23 através de um pino 35. A configuração básica da válvula de gaveta de descarga do tipo oscilante é publicamente conhecida por exemplo, Publicação do Pedido de Patente Japonesa n°. 2014-58894. Nesta configuração, o braço 24 oscila com a porção de eixo 24a como um centro pelo movimento de direção axial da haste 22 do atuador elétrico 20, e com isto, o corpo de válvula circular 7a abre e fecha a abertura de extremidade distal da passagem de desvio 34.[021] FIG. 2 shows an example of a more specific configuration of the discharge gate valve 7 provided for emptying the turbine 4 of the turbocharger 3. As shown in the drawing, the valve body 7a of the discharge gate valve 7 is positioned in a gas outlet portion. exhaust port 33 of a turbine housing 31 having a scroll portion 32, and is configured to open and close a bypass passage 34 (schematically shown in FIG. 1) from the side of the exhaust outlet portion 33, which communicates the upstream side portion of the scroll portion 32 with the exhaust outlet portion 33. This discharge gate valve 7 has a so-called swing-type configuration, and the valve body 7a is supported at the distal end of the arm 24 having a shaft portion 24a. The shaft portion 24a is rotatably supported in the turbine housing 31, and one end of the link 23 is fixed to the base end of the shaft portion 24a which is exposed to the outer surface of the turbine housing 31. The shaft 22 of the electric actuator 20 , for more details, the intermediate rod 22a is connected to the other end of the connection 23 through a pin 35. The basic configuration of the swing-type discharge gate valve is publicly known, for example, Japanese Patent Application Publication No. 2014-58894. In this configuration, the arm 24 oscillates with the shaft portion 24a as a center by the axial direction movement of the rod 22 of the electric actuator 20, and therewith, the circular valve body 7a opens and closes the distal end opening of the valve passage. diversion 34.

[022] A FIG. 3 mostra um exemplo da estrutura de fixação do corpo da válvula 7a na extremidade distal do braço 24. Como mostrado no desenho, uma porção de eixo 7b no centro do corpo de válvula 7a penetra um orifício de fixação 24b do braço 24 e é impedida de sair pela fixação de um elemento de fixação em forma de anel 36 para uma porção de diâmetro pequeno 7c na extremidade distal da porção de eixo 7b. Com isto, existem pequenas folgas entre o braço 24 e o corpo de válvula 7a e entre a porção de eixo 7b e a superfície circunferencial interna do orifício de fixação 24b e, consequentemente, existe a possibilidade de que ocorra um som anormal causado por vibração. Além disso, a folga também existe na parte de conexão entre a ligação 23 e a haste 22 e, consequentemente, esta parte pode ser uma parte de ocorrência de som anormal.[022] FIG. 3 shows an example of the attachment structure of the valve body 7a at the distal end of the arm 24. As shown in the drawing, a shaft portion 7b in the center of the valve body 7a penetrates an attachment hole 24b of the arm 24 and is prevented from exit by attaching a ring-shaped fastener 36 to a small diameter portion 7c at the distal end of the shaft portion 7b. With this, there are small gaps between the arm 24 and the valve body 7a and between the shaft portion 7b and the inner circumferential surface of the fixing hole 24b, and consequently there is a possibility that an abnormal sound caused by vibration will occur. Furthermore, play also exists in the connecting part between link 23 and rod 22, and consequently this part may be an abnormal sound occurrence part.

[023] Em seguida, com referência às FIG. 4 a FIG. 6, o controle de acionamento de válvula de gaveta de descarga 7 na modalidade acima será explicado.[023] Next, with reference to FIG. 4 to FIG. 6, the discharge gate valve drive control 7 in the above embodiment will be explained.

[024] A FIG. 4 é um fluxograma que mostra um fluxo do processo do controle de grau abertura da válvula de gaveta de descarga 7 que é executado pelo controlador do motor acima 25 que corresponde a uma seção de controle. Primeiro, em uma etapa 1, é avaliado se o sistema está ou não em um estado de falha do sistema com base em um resultado de autodiagnostico do sistema que é executado em outras rotinas de controle. Em caso de alguma emergência (anormalidade) que afete o controle de sobrecarga, como falha de sensores tal como do sensor de pressão de sobrecarga 15 e desconexão, o sistema é considerado como estando no estado de falha do sistema, e o processo prossegue para uma etapa 7 e, em seguida, um grau de abertura alvo da válvula de gaveta de descarga 7 é fixo para a abertura total para segurança contra falhas, independentemente da condição de operação. Consequentemente, a sobrecarga inesperada pode ser evitada.[024] FIG. 4 is a flowchart showing a process flow of the opening degree control of the discharge gate valve 7 which is performed by the above motor controller 25 which corresponds to a control section. First, in a step 1, it is evaluated whether or not the system is in a system failure state based on a system self-diagnosis result that is performed in other control routines. In case of any emergency (abnormality) affecting the overload control, such as failure of sensors such as the overload pressure sensor 15 and disconnection, the system is considered to be in the system fault state, and the process proceeds to a step 7 and then a target opening degree of the discharge gate valve 7 is fixed to full opening for failsafe regardless of the operating condition. Consequently, unexpected overhead can be avoided.

[025] Em uma próxima etapa 2, é julgado se ou não o grau de abertura do acelerador APO, que é detectado pelo sensor de grau de abertura do acelerador 27, está em um valor limiar APO0 que corresponde a uma posição de fechamento total ou menor. O valor limiar APO0 é um valor aprendido e atualizado apropriadamente em um estado em que um pedal acelerador é liberado.[025] In a next step 2, it is judged whether or not the throttle opening degree APO, which is detected by the throttle opening degree sensor 27, is at a threshold value APO0 that corresponds to a fully closed position or smaller. The APO0 threshold value is a value learned and updated appropriately in a state where an accelerator pedal is released.

[026] No caso em que o APO de grau de abertura do acelerador não está no valor de limiar APO0 ou menor, isto é, no caso do pedal do acelerador estar ligeiramente deprimido, o processo prossegue para uma etapa 8 e um controle de abertura regular para o controle de pressão de sobrecarga (em outras palavras, controle de torque) é executado. Na FIG. 5, uma característica do grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 para uma velocidade de rotação do motor e um torque é mostrada em uma forma de linha de contorno. Em uma área “a” na qual uma carga é alta e a velocidade de rotação é baixa, a válvula de gaveta de descarga 7 é totalmente fechada e, como mostrado por uma seta, o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 é aumentado mais à medida que a carga se torna mais baixa e a velocidade de rotação se torna mais alta da área "a" em direção ao lado inferior direito da figura. Deste modo, a área na qual o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 é continuamente alterado é uma denominada área de sobrecarga, e pelo controle de abertura da válvula de gaveta de descarga 7, o torque do motor de combustão interna 1 é controlado, enquanto o grau de abertura da válvula de estrangulamento 13 é basicamente ajustado para abertura completa. Em uma área de carga “b” menor do que um torque predeterminado T1, a válvula de gaveta de descarga 7 fica com abertura total. Nesta área "b", a sobrecarga não é substancialmente realizada, e como uma área sem sobrecarga, ou seja, uma área de admissão natural, pelo grau de abertura da válvula de borboleta 13, o torque é controlado.[026] In the case where the accelerator opening degree APO is not at the threshold value APO0 or lower, that is, in the case of the accelerator pedal being slightly depressed, the process proceeds to step 8 and an opening control regular for overload pressure control (in other words, torque control) is performed. In FIG. 5, a characteristic of the opening degree of the discharge gate valve 7 for an engine rotation speed and a torque is shown in a contour line form. In an area “a” in which a load is high and the rotational speed is low, the discharge gate valve 7 is fully closed and, as shown by an arrow, the opening degree of the discharge gate valve 7 is increased more as the load becomes lower and the rotational speed becomes higher from area "a" towards the lower right side of the figure. Therefore, the area in which the opening degree of the discharge gate valve 7 is continuously changed is a so-called overload area, and by controlling the opening of the discharge gate valve 7, the torque of the internal combustion engine 1 is controlled, while the degree of opening of throttling valve 13 is basically set to full opening. In a load area “b” less than a predetermined torque T1, the discharge gate valve 7 is fully opened. In this area "b", overload is not substantially realized, and as a non-overload area, that is, a natural intake area, by the degree of opening of the butterfly valve 13, the torque is controlled.

[027] Mais especificamente, uma pressão de sobrecarga alvo (mais estritamente, uma razão de pressão alvo) é dada por um mapa de controle predeterminado com base na velocidade de rotação do motor e um torque necessário, e para atingir este alvo, o grau de abertura desejado a válvula de gaveta de descarga 7 é controlado por realimentação utilizando o sinal de detecção do sensor de pressão de sobrecarga 15. Como resultado deste controle de realimentação de pressão de sobrecarga, uma característica de grau de abertura mostrada na FIG. 5 pode ser obtida. Além disso, o atuador elétrico 20 é controlado por realimentação com base no desvio do grau de abertura alvo acima e do grau de abertura detectado pelo sensor de posição 21.[027] More specifically, a target overload pressure (more strictly, a target pressure ratio) is given by a predetermined control map based on engine rotational speed and a required torque, and to achieve this target, the degree The desired opening rate of the discharge gate valve 7 is feedback controlled using the detection signal from the overload pressure sensor 15. As a result of this overload pressure feedback control, an opening degree characteristic shown in FIG. 5 can be obtained. Furthermore, the electric actuator 20 is controlled by feedback based on the deviation from the above target opening degree and the opening degree detected by the position sensor 21.

[028] Na etapa 2 da FIG. 4, quando o APO de grau de abertura do acelerador está no valor limiar APO0 ou menor, o processo prossegue para uma etapa 3, e é julgado se uma velocidade de rotação do motor Ne está no valor limiar Ne1 para um julgamento de ignição perfeito após a partida ou mais. Aqui, no caso em que a velocidade de rotação do motor Ne é menor que o valor limiar Ne1, isto é, durante o arranque no momento da partida, o processo prossegue para a etapa 7, e o grau de abertura alvo da válvula de gaveta de descarga 7 é ajustado para abertura total. Deste modo, ao ajustar o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 para a abertura total, a resistência à exaustão pela turbina de gás de exaustão 4 se torna mínima.[028] In step 2 of FIG. 4, when the throttle opening degree APO is at the threshold value APO0 or lower, the process proceeds to step 3, and it is judged whether an engine rotational speed Ne is at the threshold value Ne1 for a perfect ignition judgment after the match or more. Here, in the case when the engine rotational speed Ne is less than the threshold value Ne1, that is, during start-up at the time of starting, the process proceeds to step 7, and the target opening degree of the gate valve outlet 7 is set to full opening. Therefore, by adjusting the opening degree of the discharge gate valve 7 to full opening, the exhaust resistance by the exhaust gas turbine 4 becomes minimal.

[029] Em um estado após a partida do motor de combustão interna 1 ser concluída, isto é, quando a velocidade de rotação Ne está no valor limiar Ne1 ou mais, o processo prossegue da etapa 3 para a etapa 4, e é julgado se temperatura da água de resfriamento TW está em um valor limiar TW1 ou mais, o valor limiar TW1 que serve para realizar o julgamento de se o motor está ou não no estado frio. Aqui, no caso em que a temperatura da água de resfriamento TW é menor que o valor limiar TW1, o processo prossegue para uma etapa 6, e o grau de abertura alvo da válvula de gaveta de descarga 7 é ajustado para um grau de abertura intermediária predeterminado que é menor do que a abertura total. Ou seja, durante a marcha lenta no estado frio do motor quando a temperatura da água de resfriamento TW é menor que o valor limiar TW1, o processo prossegue para a etapa 6 através dos julgamentos das etapas 2, 3 e 4, e o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 é limitado para o grau de abertura intermediária. Por exemplo, quando, como com a quantidade móvel do atuador elétrico 20, a abertura total é definida como 100%, o grau de abertura intermediária é de 40 a 50% da abertura total.[029] In a state after the starting of the internal combustion engine 1 is completed, that is, when the rotation speed Ne is at the threshold value Ne1 or more, the process proceeds from step 3 to step 4, and it is judged whether Cooling water temperature TW is at a threshold value TW1 or more, the threshold value TW1 which serves to make the judgment of whether the engine is in the cold state or not. Here, in the case where the cooling water temperature TW is lower than the threshold value TW1, the process proceeds to a step 6, and the target opening degree of the discharge gate valve 7 is adjusted to an intermediate opening degree predetermined that is smaller than the full aperture. That is, during idling in the cold state of the engine when the cooling water temperature TW is lower than the threshold value TW1, the process proceeds to step 6 through the judgments of steps 2, 3 and 4, and the degree of opening of discharge gate valve 7 is limited to the intermediate opening degree. For example, when, as with the moving quantity of the electric actuator 20, the total opening is set to 100%, the intermediate opening degree is 40 to 50% of the total opening.

[030] O valor limiar TW1 é ajustado para ser igual a um valor limiar para determinar se um retardo de temporização de ignição é executado ou não para ativação antecipada do catalisador do conversor de catalisador 6 após a partida a frio. O valor limiar TW1 é um valor apropriado dentro de uma faixa de, por exemplo, 40-60°C. Quando a temperatura da água de resfriamento TW é menor que o valor limiar TW1 no momento da partida, o tempo de ignição é corrigido para ser atrasado com uma quantidade de retardo de acordo com a temperatura da água de resfriamento TW por outras rotinas de controle que não são mostradas nos desenhos. Devido a este retardo de tempo de ignição, a temperatura do gás de exaustão é aumentada. Por outro lado, devido ao pico de pressão de combustão se tornar um lado de retardo com o retardo do tempo de ignição, a pulsação de exaustão do gás de exaustão emitido pelo motor de combustão interna 1 é aumentada. Consequentemente, se a válvula de gaveta de descarga 7 estiver totalmente aberta, o corpo de válvula 7a é vibrado, e o som anormal causado pelas folgas acima mencionadas de cada parte da válvula de gaveta de descarga 7 tende a ocorrer. No entanto, como mencionado acima, ao ajustar o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 para o grau de abertura intermediária que é menor do que o da abertura total, a quantidade do fluxo de exaustão que passa pela periferia do corpo de válvula 7a se torna relativamente pequena e o som anormal é suprimido.[030] The threshold value TW1 is set to be equal to a threshold value for determining whether or not an ignition timing delay is performed for early activation of the catalyst of the catalyst converter 6 after cold start. The threshold value TW1 is an appropriate value within a range of eg 40-60°C. When the TW cooling water temperature is lower than the TW1 threshold value at the time of start-up, the ignition timing is corrected to be delayed with a delay amount in accordance with the TW cooling water temperature by other control routines that are not shown in the drawings. Due to this ignition time delay, the exhaust gas temperature is increased. On the other hand, due to the combustion pressure peak becoming a delay side with the ignition timing delay, the exhaust pulsation of the exhaust gas emitted by the internal combustion engine 1 is increased. Consequently, if the discharge gate valve 7 is fully opened, the valve body 7a is vibrated, and the abnormal sound caused by the above-mentioned clearances of each part of the discharge gate valve 7 tends to occur. However, as mentioned above, when adjusting the opening degree of the discharge gate valve 7 to the intermediate opening degree that is less than that of full opening, the amount of exhaust flow passing through the periphery of the valve body 7a becomes relatively small and the abnormal sound is suppressed.

[031] Na etapa 4, quando a temperatura da água de resfriamento TW está no valor limiar TW1 ou maior, o processo prossegue para uma etapa 5, e é julgado se a operação de desaceleração repentina (por exemplo, liberação repentina do pedal do acelerador) é executada ou não a partir da comparação com o grau de abertura de aceleração APO imediatamente antes dela. No caso em que o grau de abertura do acelerador APO é rapidamente diminuído, é considerado um estado de desaceleração repentina. Quando não está no estado de desaceleração repentina, o processo prossegue da etapa 5 para a etapa 7, e o grau de abertura alvo da válvula de gaveta de descarga 7 é ajustado para abertura total. Portanto, durante a marcha lenta após o término do aquecimento, o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 se torna basicamente a abertura total, e a resistência à exaustão pela turbina de gás de exaustão 4 se torna mínima.[031] In step 4, when the cooling water temperature TW is at the threshold value TW1 or greater, the process proceeds to step 5, and it is judged whether the sudden deceleration operation (e.g., sudden release of the accelerator pedal ) is executed or not based on comparison with the APO acceleration opening degree immediately before it. In the case where the APO throttle opening degree is rapidly decreased, it is considered a state of sudden deceleration. When not in the state of sudden deceleration, the process proceeds from step 5 to step 7, and the target opening degree of the discharge gate valve 7 is set to full opening. Therefore, during idling after the end of heating, the opening degree of the discharge gate valve 7 basically becomes full opening, and the exhaust resistance by the exhaust gas turbine 4 becomes minimal.

[032] No caso em que o resultado do julgamento aa etapa 5 é o estado de desaceleração repentina, por exemplo, durante um tempo predeterminado relativamente curto, o processo prossegue da etapa 5 para a etapa 6, e o grau de abertura alvo da válvula de gaveta de descarga 7 não é ajustado para abertura total, mas é ajustado para o grau de abertura intermediária. Este processo é levado em consideração quando a válvula de gaveta de descarga 7 é totalmente fechada e depois da válvula de gaveta de descarga 7 ser totalmente aberta com a operação de desaceleração de um estado no qual a pressão do gás de exaustão é alta, o corpo da válvula 7a, tende a ser vibrado por uma maior flutuação de pressão. No momento da desaceleração, ao ajustar o grau de abertura para o grau de abertura intermediária que é menor do que o de abertura total de modo semelhante no momento da marcha lenta acima mencionada no estado frio do motor, a vibração do corpo de válvula 7a e a ocorrência de anormal do som podem ser suprimidas.[032] In the case where the result of the judgment in step 5 is the state of sudden deceleration, for example, during a relatively short predetermined time, the process proceeds from step 5 to step 6, and the target opening degree of the valve of unloading drawer 7 is not adjusted to full opening, but is adjusted to the intermediate opening degree. This process is taken into account when the discharge gate valve 7 is fully closed and after the discharge gate valve 7 is fully opened with the deceleration operation from a state in which the exhaust gas pressure is high, the body of valve 7a, tends to be vibrated by a greater pressure fluctuation. At the time of deceleration, when adjusting the opening degree to the intermediate opening degree which is smaller than the full opening degree similarly at the time of the above-mentioned idling in the cold state of the engine, the vibration of the valve body 7a and the occurrence of abnormal sound can be suppressed.

[033] Além disso, o processo no momento da desaceleração repentina nem sempre é necessário, e pode ser omitido. Mesmo que ocorra um som anormal causado pela folga na válvula de gaveta de descarga 7, um condutor dificilmente sentirá uma sensação estranha porque o som anormal é coberto por outros sons durante o percurso do veículo.[033] Furthermore, the process at the time of sudden deceleration is not always necessary, and can be omitted. Even if an abnormal sound caused by play in the discharge gate valve 7 occurs, a driver will hardly feel a strange sensation because the abnormal sound is covered by other sounds during the vehicle's travel.

[034] A FIG. 6 é um gráfico de tempo após a partida a frio e comparativamente mostra as alterações na (a) velocidade de rotação do motor Ne, (b) grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7, (c) temperatura da água de resfriamento TW, (d) grau de abertura do acelerador APO e (e) quantidade de retardo do tempo de ignição. Embora, no tempo t1, o arranque é iniciado pela operação de chave-ON de um condutor, o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 é a abertura total enquanto o motor está parado, e o seu grau de abertura é também a abertura total durante o arranque até a velocidade de rotação do motor Ne atingir um valor limiar predeterminado Ne1. Quando, no tempo t2, a partida do motor é concluída e a velocidade de rotação do motor Ne atinge um valor limiar Ne1, com base no julgamento da temperatura da água TW, o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 é alterado para o grau de abertura intermediária. Além disso, o tempo de ignição é corrigido para ser retardado com uma quantidade de retardo de acordo com a temperatura da água de resfriamento TW para aquecimento do catalisador, porque a temperatura da água de resfriamento TW é baixa. Como mencionado acima, embora a pulsação de exaustão do gás de exaustão seja aumentada com o retardo de ignição e a vibração do corpo de válvula 7a tenda a ocorrer, o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 não é ajustado para o grau de abertura total mas é ajustado para o grau de abertura intermediári, e assim a ocorrência de som anormal pode ser suprimida. Além disso, uma velocidade de rotação de marcha lenta alvo é ajustada de acordo com a temperatura da água de resfriamento TW, e a velocidade de rotação da marcha lenta desejada no momento que o estado de resfriamento do motor é ajustado para relativamente maior do que após o aquecimento.[034] FIG. 6 is a time graph after cold start and comparatively shows the changes in (a) engine rotational speed Ne, (b) opening degree of discharge gate valve 7, (c) cooling water temperature TW , (d) degree of APO throttle opening, and (e) amount of ignition timing delay. Although, at time t1, starting is initiated by the key-ON operation of a conductor, the opening degree of the discharge gate valve 7 is the full opening while the engine is stopped, and its opening degree is also the full opening during start-up until the motor rotation speed Ne reaches a predetermined threshold value Ne1. When, at time t2, the engine starting is completed and the engine rotation speed Ne reaches a threshold value Ne1, based on the water temperature judgment TW, the opening degree of the discharge gate valve 7 is changed to the degree of intermediate opening. Furthermore, the ignition timing is corrected to be delayed with a delay amount according to the TW cooling water temperature for catalyst heating, because the TW cooling water temperature is low. As mentioned above, although the exhaust pulsation of the exhaust gas is increased with ignition delay and vibration of the valve body 7a tends to occur, the opening degree of the discharge gate valve 7 is not adjusted to the degree of full opening but is adjusted to the intermediate opening degree, and thus the occurrence of abnormal sound can be suppressed. Furthermore, a target idle rotation speed is set according to the cooling water temperature TW, and the desired idle rotation speed at the time the engine cooling state is set to relatively higher than after the heating.

[035] A temperatura da água TW é gradualmente aumentada com o decorrer do tempo a partir do tempo t2 e a quantidade de retardo é gradualmente diminuída. No entanto, quando a temperatura da água de resfriamento TW atinge o valor limiar TW1, no tempo t3, o retardo do tempo de ignição é terminado e, nesse mesmo momento, o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 é alterado para abertura total. Consequentemente, a resistência à exaustão se torna mínima.[035] The water temperature TW is gradually increased over time from time t2 and the amount of delay is gradually decreased. However, when the cooling water temperature TW reaches the threshold value TW1, at time t3, the ignition time delay is terminated, and at the same time, the opening degree of the discharge gate valve 7 is changed to open total. Consequently, exhaust resistance becomes minimal.

[036] Além disso, como mostrado por uma linha virtual na FIG. 6, quando o pedal do acelerador está ligeiramente pressionado (isto é, quando o APO excede o valor limiar APO0 correspondente à posição de fechamento total) antes da temperatura da água de resfriamento TW atingir o valor limiar TW1, o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 é alterado do grau de abertura intermediária para a abertura total. Ou seja, a limitação do grau de abertura para o grau de abertura para o grau de abertura intermediária é liberado, e o processo prossegue para o controle de abertura regular na etapa 8 da FIG. 4[036] Furthermore, as shown by a virtual line in FIG. 6, when the accelerator pedal is slightly depressed (that is, when the APO exceeds the threshold value APO0 corresponding to the full closed position) before the cooling water temperature TW reaches the threshold value TW1, the opening degree of the cooling valve discharge drawer 7 is changed from intermediate opening degree to full opening. That is, the limitation from the opening degree to the opening degree to the intermediate opening degree is released, and the process proceeds to regular opening control in step 8 of FIG. 4

[037] Na FIG. 5, um ponto P1 mostra um ponto de operação em marcha lenta após o aquecimento, e um ponto P2 mostra um ponto de operação da marcha lenta no estado frio do motor. Nestes pontos de operação P1 e P2, o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 é controlado independentemente do valor de detecção do sensor de pressão de sobrecarga 15. Ou seja, no ponto de operação em marcha lenta após o aquecimento, o grau de abertura desejado da válvula de gaveta de descarga 7 é regulado para a abertura total e, no ponto de operação P2 em marcha lenta no estado frio do motor, o grau de abertura alvo da válvula de gaveta de descarga 7 é ajustado para o grau de abertura intermediária predeterminado. Além disso, como mencionado acima, no momento da marcha lenta no estado frio do motor, a velocidade de rotação da marcha lenta alvo é definida mais alta do que no ponto de operação na marcha lenta P após o aquecimento.[037] In FIG. 5, a point P1 shows an idling operating point after warming up, and a point P2 shows an idling operating point in the cold state of the engine. At these operating points P1 and P2, the opening degree of the discharge gate valve 7 is controlled independently of the detection value of the overload pressure sensor 15. That is, at the idling operating point after heating, the degree The desired opening degree of the discharge gate valve 7 is set to full opening, and at the operating point P2 at idle in the cold engine state, the target opening degree of the discharge gate valve 7 is set to the desired opening degree of the discharge gate valve 7. predetermined intermediate opening. In addition, as mentioned above, at the time of idling in the cold state of the engine, the target idle rotation speed is set higher than at the idle speed operating point P after warming up.

[038] Como acima, embora uma modalidade da presente invenção tenha sido explicada, a presente invenção não está limitada à modalidade anterior. Por exemplo, embora o estado da temperatura do motor de combustão interna 1 seja avaliado com base na temperatura da água de resfriamento na modalidade acima, o estado da temperatura do motor também pode ser avaliado com base em outros parâmetros, como a temperatura do óleo de lubrificação. Além disso, embora, na modalidade acima, a temperatura do valor limiar de temperatura para determinar se o retardo do tempo de ignição é ou não executado é a mesma que a do valor limiar de temperatura para determinar se o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga é limitado ou não ao grau de abertura intermediária, ambos podem ter temperatura ligeiramente diferente um do outro.[038] As above, although an embodiment of the present invention has been explained, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, although the temperature status of the internal combustion engine 1 is evaluated based on the cooling water temperature in the above mode, the engine temperature status can also be evaluated based on other parameters such as the engine oil temperature. lubrication. Furthermore, although in the above embodiment, the temperature of the temperature threshold value for determining whether or not the ignition time delay is performed is the same as that of the temperature threshold value for determining whether the gate valve opening degree discharge is limited or not to the intermediate opening degree, both may have slightly different temperatures from each other.

[039] Além disso, o julgamento de se o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga é limitado ou não ao grau de abertura intermediária no momento da marcha lenta pode ser executado com base na execução do retardo de tempo de ignição ou na quantidade de retardo, independentemente de uma condição de temperatura.[039] Furthermore, the judgment of whether or not the opening degree of the discharge gate valve is limited to the intermediate opening degree at the time of idling can be made based on the execution of the ignition time delay or the amount delay, regardless of a temperature condition.

[040] Além disso, embora o valor do grau de abertura intermediária seja um valor constante na modalidade acima, ele pode ser ajustado de maneira variável de acordo com o tamanho da pulsação de exaustão. Por exemplo, como mostrado na FIG. 7, também é possível definir de forma variável o grau de abertura alvo tal que o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 seja ajustado para ser menor à medida que a quantidade de retardo é maior.[040] Furthermore, although the value of the intermediate opening degree is a constant value in the above embodiment, it can be variably adjusted according to the size of the exhaust pulsation. For example, as shown in FIG. 7, it is also possible to variably set the target opening degree such that the opening degree of the discharge gate valve 7 is adjusted to be smaller as the amount of delay is greater.

[041] Além disso, como o motor de combustão interna 1, no caso em que uma condição de operação na qual a pulsação de exaustão se torna grande, exceto no tempo de marcha lenta no estado frio do motor com o retardo de ignição (por exemplo, um estado de descanso do cilindro) é incluída, quando a condição de operação na qual a pulsação de exaustão se torna grande é detectada, o grau de abertura da válvula de gaveta de descarga 7 é limitado ao grau de abertura intermediária, não à abertura total.[041] Furthermore, like the internal combustion engine 1, in the case where an operating condition in which the exhaust pulsation becomes large, except at the idling time in the cold state of the engine with the ignition delay (e.g. example, a cylinder rest state) is included, when the operating condition in which the exhaust pulsation becomes large is detected, the opening degree of the discharge gate valve 7 is limited to the intermediate opening degree, not the full opening.

Claims

1. Internal combustion engine (1) comprising: a turbocharger (3) provided with a discharge gate valve (7); an actuator (20) configured to control a degree of opening of the discharge gate valve (7); an overload pressure sensor (15) configured to detect overload pressure; a temperature sensor (26) configured to detect a temperature state of the internal combustion engine (1); and a gate valve control device comprising a control section (25) configured to: produce, to the actuator (20), a target opening degree of the gate valve (7) based on the overload pressure detected by the overload pressure sensor (15), in a time without idling of the internal combustion engine (1); CHARACTERIZED by the fact that the control section (25) is further configured to adjust the target opening degree of the discharge gate valve (7) to full opening, at an idle time in a state in which the combustion engine internal (1) not cold; adjusting the target opening degree of the discharge gate valve (7) to full opening upon initiation of a cold start of the internal combustion engine (1); and adjusting the target opening degree of the discharge gate valve (7) to an intermediate opening degree and producing the target opening degree of the discharge gate valve (7), to the actuator (20), at the idle time in a state in which the internal combustion engine (1) is cold and in which an ignition timing delay is performed, in which the intermediate opening degree is greater than zero and is less than one opening degree of the gate valve discharge valve (7) at idling time in a state where the internal combustion engine (1) is warmed up.

2. Internal combustion engine (1), according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the actuator (20) is an electrical actuator.

3. Internal combustion engine (1), according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the intermediate opening degree is in a range of 40% to 50% of the total opening.

4. Discharge gate valve control method for an discharge gate valve (7) which is provided for the turbocharger (3) of the internal combustion engine (1) as defined in claim 1, the valve control method of discharge gate CHARACTERIZED in that it comprises: controlling a degree of opening of the discharge gate valve (7) for full opening upon initiation of a cold start of the internal combustion engine (1); and controlling the opening degree of the discharge gate valve (7) to an intermediate opening degree at an idle time in a state in which the internal combustion engine (1) is cold and in which a delay of the idle time ignition is performed, in which the intermediate opening degree is greater than zero and is less than one opening degree of the discharge gate valve (7) at idle time in a state in which the internal combustion engine (1) is heated.

5. Method of controlling the discharge gate valve, according to claim 4, CHARACTERIZED by the fact that, the degree of opening of the discharge gate valve (7), in the idling time in the state in which the engine combustion engine (1) is heated, it is fully open.

6. Discharge gate valve control method according to claim 4, FEATURED by the fact that the state in which the internal combustion engine (1) is cold, is a state in which an engine temperature is less than a threshold value.

7. Discharge gate valve control method according to claim 6, CHARACTERIZED by the fact that according to an ignition time delay amount, the degree of opening of the discharge gate valve (7) is adjusted to be smaller as the amount of delay is greater.

8. Discharge gate valve control method according to any one of claims 4, FEATURED by the fact that the degree of opening of the discharge gate valve (7) is controlled by an electric actuator.

9. Discharge gate valve control method according to claim 4, CHARACTERIZED by the fact that the intermediate opening degree is in a range of 40% to 50% of the total opening.