JP2004204741A - Controlling device for engine with turbo supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にタービンスクロール部が複数の排気通路で構成され、これら排気通路の少なくとも1つの通路入口に排気カット弁を備えると共に、タービンをバイパスする通路にウエストゲート弁を備えたターボ過給機付エンジンの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ターボチャージャの過給特性は、コンプレッサの特性とタービンの特性とで決まる。そこで、ターボチャージャのタービンスクロール部が複数の排気通路で構成され、排気通路の少なくとも1つの通路入口部に排気カット弁が設けられ、また、タービンをバイパスするバイパス通路にウエストゲート弁を有したターボ過給機付エンジンが知られている。
【0003】
このような、タービンスクロール部を複数の排気通路で構成した技術としては、エンジン回転数の低回転領域ではウエストゲート弁、排気カット弁を全閉にして、目標過給圧の応答性を向上させ、所定過給圧になるとウエストゲート弁を開き過給圧を保持する。そして、吸気量が所定量になると排気カット弁を開いて排圧の上昇によるエンジン出力の低下を防止するものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、所定の排圧以下では排気カット弁を閉じて、主通路のみからタービンに排ガスを供給することにより、排ガスの流速を高めて過給圧の速やかな立ち上がりを得る。そして、所定の排圧になると排気カット弁を開いて主通路と副通路から排ガスをタービンに供給することにより排圧の上昇によるエンジン出力の低下を防止して、過給圧の制御をウエストゲート弁で行い、吸気量やエンジン回転数によって算出される目標過給圧になるように制御するものも開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特公平5−62220号広報
【0006】
【特許文献2】
特公平5−74696号広報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特許文献1及び特許文献2の先行技術では、過給圧の制御はウエストゲート弁で行い、排気カット弁は排圧を下げるものであり、更に、排気カット弁は、ON−OFF的に開閉作動されるものであるため、排気カット弁が開状態から閉状態に移行する際に排圧の変化によるトルクショックが生じるという問題がある。また、排気カット弁の切り替え作動に対応して過給圧をウエストゲート弁で制御しなければならないため、目標過給圧の制御をスムーズに制御することが困難であるという問題もある。
【0008】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、トルクショックの発生を防止し、広い運転領域に亘り、スムーズな目標過給圧の制御を容易に行うことができるターボ過給機付エンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項1記載の本発明によるターボ過給機付エンジンの制御装置は、ターボ過給機のタービンスクロール部を複数の排気通路で構成し、該排気通路の少なくとも1つの通路に設けた、エンジン運転状態に応じて開閉する排気カット弁と、タービンをバイパスするバイパス通路に設け、エンジン運転状態に応じて開閉するウエストゲート弁とを備えたターボ過給機付エンジンの制御装置において、上記エンジン運転状態が高負荷且つ高回転よりの運転領域の場合は、上記排気カット弁を全開とし上記ウエストゲート弁の開閉により過給圧制御する一方、上記エンジン運転状態が上記高負荷且つ高回転よりの運転領域以外の運転領域の場合は、少なくとも上記ウエストゲート弁を全閉とし、上記排気カット弁の開閉により過給圧制御することを特徴としている。
【0010】
また、請求項2記載の本発明によるターボ過給機付エンジンの制御装置は、請求項1記載のターボ過給機付エンジンの制御装置において、上記エンジン運転状態が低回転の運転領域の場合は、上記排気カット弁と上記ウエストゲート弁を共に全閉とすることを特徴としている。
【0011】
更に、請求項3記載の本発明によるターボ過給機付エンジンの制御装置は、請求項1又は請求項2記載のターボ過給機付エンジンの制御装置において、使用燃料のオクタン価を推定するオクタン価推定手段を有し、該オクタン価推定手段で推定した使用燃料のオクタン価が予め設定した閾値より小さい場合は、上記ウエストゲート弁を全開とすることを特徴としている。
【0012】
また、請求項4記載の本発明によるターボ過給機付エンジンの制御装置は、請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載のターボ過給機付エンジンの制御装置において、通常のエンジン運転状態よりも燃料消費量を抑制するエンジン運転状態を選択するエンジン運転選択手段を有し、該エンジン運転選択手段で上記燃料消費量を抑制するエンジン運転状態が選択されている場合には、上記エンジン運転状態が低負荷且つ低回転の運転領域の際に少なくとも上記排気カット弁を全開とすることを特徴としている。
【0013】
更に、請求項5記載の本発明によるターボ過給機付エンジンの制御装置は、請求項4記載のターボ過給機付エンジンの制御装置において、上記エンジン運転選択手段で上記燃料消費量を抑制するエンジン運転状態が選択されている場合には、上記エンジン運転状態が低負荷且つ低回転の運転領域の際に上記排気カット弁に加え上記ウエストゲート弁を全開とすることを特徴としている。
【0014】
すなわち、請求項1記載のターボ過給機付エンジンの制御装置は、エンジン運転状態が高負荷且つ高回転よりの運転領域の場合は、ターボ過給機のタービンスクロール部の排気通路の少なくとも1つの通路に設けた排気カット弁を全開とし、タービンをバイパスするバイパス通路に設けたウエストゲート弁の開閉により過給圧制御する。一方、エンジン運転状態が高負荷且つ高回転よりの運転領域以外の運転領域の場合は、少なくともウエストゲート弁を全閉とし、排気カット弁の開閉により過給圧制御する。このように、排気カット弁は、単にON−OFF的に開閉作動するものではなく、エンジン運転状態に応じて必要な運転領域でウエストゲート弁と連続して過給圧制御を行うようになっているので、従来、排気カット弁の開閉で生じていたトルクショックの発生を防止し、広い運転領域に亘り、スムーズな目標過給圧の制御を容易に行うことができる。
【0015】
この際、請求項2記載のように、エンジン運転状態が低回転の運転領域の場合は、上記排気カット弁と上記ウエストゲート弁を共に全閉とすることが望ましい。これは、エンジン低回転領域では、排気ガス流量が少ないため過給圧はそれほど高くならず、過給圧を制御する必要が無く、また、目標過給圧への応答性を向上するためである。
【0016】
更に、請求項3記載のように、使用燃料のオクタン価を推定するオクタン価推定手段を有し、該オクタン価推定手段で推定した使用燃料のオクタン価が予め設定した閾値より小さい場合は、ウエストゲート弁を全開とすることが望ましい。ここで、予め設定した閾値とは、例えば、オクタン価が極めて低い粗悪燃料を判定する値であって、このような粗悪燃料の場合に過給を行うとノック発生の虞があるため、ウエストゲート弁を全開し、過給を行わないようにする。
【0017】
また、請求項4記載のように、通常のエンジン運転状態よりも燃料消費量を抑制するエンジン運転状態を選択するエンジン運転選択手段を有し、該エンジン運転選択手段で燃料消費量を抑制するエンジン運転状態が選択されている場合には、エンジン運転状態が低負荷且つ低回転の運転領域の際に少なくとも排気カット弁を全開とする。すなわち、ドライバが燃費を重視しているときは、排気カット弁を開け、排圧を低下させ、ポンピングロスを低下させることで燃費を向上させる。この際、請求項5記載のように、ウエストゲート弁も全開とすることが望ましい。
【0018】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
図1乃至図7は本発明の実施の一形態を示し、図1はターボ過給機付エンジンの全体構成説明図、図2は電子制御系の回路構成図、図3はエンジン運転領域毎に設定する過給圧制御モードを示す説明図、図4はエンジンの過給圧制御プログラムのフローチャート、図5は排気カット弁またはウエストゲート弁による通常の過給圧制御ルーチンのフローチャート、図6はP分テーブル及びI分テーブルの説明図、図7はDUTY比と弁開度との関係を示す説明図である。
【0019】
先ず、本発明が適用されるターボ過給機付エンジンの全体構成について、図1に従い説明する。同図において符号1はターボ過給機付エンジン(以下「エンジン」と略記する)であり、本形態においては水平対向式4気筒ガソリンエンジンを示す。エンジン1のシリンダブロック2の左右両バンクには、シリンダヘッド3がそれぞれ設けられ、各シリンダヘッド3に吸気ポート4と排気ポート5とが形成されている。
【0020】
吸気ポート4には吸気マニホルド6が連通され、この吸気マニホルド6の上流側集合部に、エアーチャンバ7を介してスロットルボディ8が連通されている。このスロットルボディ8の上流側には、吸気管9を介してエアクリーナ10が取付けられ、このエアクリーナ10がエアインテークチャンバ11に連通されている。
【0021】
排気ポート5には、排気マニホルド12を介して排気管13が連通され、この排気管13に触媒コンバータ14が介装されてマフラ15に連通されている。
【0022】
また、スロットルボディ8には、スロットル弁16が設けられ、このスロットルボディ8の直上流の吸気管9にインタークーラ17が介装され、更に、吸気管9のエアクリーナ10の下流側にレゾネータチャンバ18が介装されている。
【0023】
レゾネータチャンバ18と吸気マニホルド6とは、スロットル弁16の上流側と下流側とをバイパスするバイパス通路19によって連通されており、このバイパス通路19に、アイドル空気量を調整するアイドルスピードコントロールバルブ(アイドル回転数制御弁;ISC弁)20が介装されている。そして、ISC弁20の直下流側に、吸気圧が負圧のとき開弁し、ターボ過給機21により過給されて吸気圧が正圧になったとき閉弁するチェックバルブ22が介装されている。
【0024】
ターボ過給機21は、そのコンプレッサ23が吸気管9のレゾネータチャンバ18の下流側に介装され、タービン24が排気管13に介装されている。
【0025】
また、ターボ過給機21のタービン側のタービンスクロール部25は、第1の排気通路25aと第2の排気通路25bの2つの排気通路に区画して構成されている。第1の排気通路25aの通路入口部には、この第1の排気通路25aへの排気ガスの流入を遮断自在な排気カット弁26が、排気カット弁用アクチュエータ27と連接され、例えば開く際は排気ガス流の下流側に向けて開くように構成されて、後述する電子制御装置(ECU)60により開閉制御される。尚、排気カット弁26を、排気ガス流の下流側に向けて開くように構成するのは、排圧が一定以上に上昇した場合、排気カット弁26が開く方向に向かうので、ターボ過給機21に何らかの異常が生じても排圧が異常に高くなることが防止でき、エンジン1にとって好ましいためである。
【0026】
ターボ過給機21のタービンハウジング流入口には、ウエストゲート弁28が介装され、このウエストゲート弁28にウエストゲート弁作動用アクチュエータ29が連設されている。このウエストゲート弁作動用アクチュエータ29は、ダイヤフラムにより2室に仕切られ、一方がウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁30に連通する圧力室を形成し、他方がウエストゲート弁28を閉方向に付勢するスプリングを収納したスプリング室を形成している。
【0027】
また、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁30は、ウエストゲート弁作動用アクチュータ29の圧力室に連通するポートと、ターボ過給機21のコンプレッサ下流に連通するポートと、レゾネータチャンバ18に連通するポートとを有する電磁三方弁の構成となっている。そして、ECU60から出力される制御信号のデューティ比に応じてレゾネータチャンバ18に連通するポートの弁開度が調節され、レゾネータチャンバ18側の圧力とコンプレッサ下流側の圧力とが調圧されてウエストゲート弁作動用アクチュエータ29の圧力室に制御圧が供給され、ウエストゲート弁28の開度が調節されて過給圧が制御される。
【0028】
一方、吸気マニホルド6の各気筒の各吸気ポート4の直上流側にはインジェクタ31が臨まされ、図示しない燃料タンク内の燃料が図示しない燃料ポンプによって圧送され、同じく図示しないプレッシャレギュレータによってインジェクタ31への燃料圧力が所定の圧力に調圧される。
【0029】
更に、シリンダヘッド3の各気筒毎に、その先端を燃焼室に露呈する点火プラグ32が取付けられ、この点火プラグ32に、各気筒毎に配設された点火コイル33を介してイグナイタ34が接続されている。
【0030】
ここで、ターボ過給機21に関する制御について簡単に説明する。ターボ過給機21は、タービン24に導入する排気エネルギによりコンプレッサ23が回転駆動され、空気を吸入、加圧して過給する。
【0031】
この際、ターボ過給機21のタービンスクロール部25の第1の排気通路25aの排気カット弁26は、ECU60からのデューテイ信号等の制御信号によってデューティソレノイド或いはステッピングモータで構成する排気カット弁用アクチュエータ27が作動されることにより開閉制御される。同様に、ターボ過給機21のタービンハウジング流入口のウエストゲート弁28は、ECU60から出力される制御信号のデューティ比に応じてウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁30が制御され、ウエストゲート弁作動用アクチュエータ29の圧力室に制御圧が供給されてウエストゲート弁28の開度が調節される。
【0032】
このECU60による排気カット弁26とウエストゲート弁28の開閉制御は、後述する図4に示すフローチャートに従って実行され、基本的には、以下のようにエンジンの運転状態に応じて制御される。
【0033】
すなわち、図3のエンジン運転領域毎に設定する過給圧制御モードを示す説明図に示す如く、エンジン運転状態が、エンジン回転数NEが低回転の運転領域の場合(過給圧制御モード0の場合)は、排気カット弁26とウエストゲート弁28を共に全閉とする。
【0034】
また、エンジン運転状態が、例えばスロットル開度θthで代表するエンジン負荷が高負荷で、且つ、エンジン回転数NEが高回転よりの運転領域の場合(過給圧制御モード2の場合)は、排気カット弁26を全開とし、ウエストゲート弁28をフィードバック制御することにより過給圧を目標過給圧へと制御する。
【0035】
更に、エンジン運転状態が、上述の過給圧制御モード0、及び過給圧制御モード2以外の運転領域の場合(過給圧制御モード1の場合)は、ウエストゲート弁28を全閉とし、排気カット弁26をフィードバック制御することにより過給圧を目標過給圧へと制御する。
【0036】
この際、ドライバが通常のエンジン運転状態よりも燃料消費量を抑制するエンジン運転状態を後述のエンジン運転選択手段としてのECOモードスイッチ51で選択している場合、エンジン運転状態が、エンジン回転数NEが予め設定しておいた閾値NEC1以下の低回転状態で、且つ、エンジン負荷(すなわち、スロットル開度θth)が予め設定しておいた閾値θthc1以下の低負荷状態の場合は、排気カット弁26とウエストゲート弁28を共に全開とする。
【0037】
また、エンジン1の点火時期制御におけるノック補正によるリタード量が予め設定しておいた閾値Lc1以下であり、燃料のオクタン価が異常に低く粗悪ガソリンの虞がある場合には、ウエストゲート弁28を全開とし、過給を行わないように制御する。このように、本実施の形態においては、エンジン1における点火時期制御で設定される数値を利用して、間接的に燃料のオクタン価を推定するようになっており、ECU60はオクタン価推定手段としての機能を有している。
【0038】
更に、エンジン1の点火時期制御における点火時期学習値(0〜1の間の値で、大きくなる程、高オクタン価ガソリンとみなせる)を判定し、予め設定しておいた閾値(例えば、0.3〜0.4)以下であれば、燃料は低オクタン価ガソリンと判定し、低オクタン価ガソリン用に予め設定しておいた低い目標過給圧を設定して、この目標過給圧で過給圧制御を実行させる。逆に、予め設定しておいた閾値(例えば、0.3〜0.4)より大きければ、燃料は高オクタン価ガソリンと判定し、高オクタン価ガソリン用に予め設定しておいた高い目標過給圧を設定して、この目標過給圧で過給圧制御を実行させる。このようにガソリンのオクタン価に応じた目標過給圧を設定することで、低オクタン価におけるノックの発生が有効に防止できるようになっている。
【0039】
尚、過給圧制御における目標過給圧は、周知のように、目標過給圧テーブルからエンジン回転数NEとスロットル開度θthに応じて設定される。
【0040】
次に、各種センサ・スイッチ類について説明する。絶対圧センサ36が吸気管圧力/大気圧切換ソレノイド弁37によりスロットル弁16下流の吸気管圧力(吸気マニホルド6内の吸気圧)と大気圧とを選択して検出するよう設けられている。また、シリンダブロック2にノックセンサ38が取付けられると共に、左右両バンクを連通する冷却水通路39に冷却水温センサ40が臨まされ、排気管13にはO2センサ41が装着されている。さらに、スロットル弁16にスロットル開度センサ42が連設され、エアクリーナ10の直下流に吸入空気量センサ43が配設されている。
【0041】
また、エンジン1のクランクシャフト44にクランクロータ45が軸着され、このクランクロータ45の外周に電磁ピックアップ等からなるクランク角センサ46が対設されている。さらに、動弁機構におけるカムシャフト47に連設するカムロータ48に、電磁ピックアップ等からなる気筒判別センサ49が対設されている。
【0042】
クランク角センサ46、気筒判別センサ49は、それぞれクランクロータ45、カムロータ48に所定間隔毎に形成された突起をエンジン運転に伴い検出し、クランクパルス、気筒判別パルスを出力する。そして、ECU60において、クランクパルスの間隔時間(突起の検出間隔)からエンジン回転数NEを算出すると共に、点火時期及び燃料噴射時期等を演算し、さらに、クランクパルス及び気筒判別パルスの入力パターンから気筒判別を行う。特に、点火時期制御においては、公知の如く、ECU60に予め記憶しておいた、吸入空気量とエンジン回転数NEに応じたマップから、エンジン1の運転状態に応じた最適な点火時期を、各センサからの値で各種学習補正しながら設定する。この学習補正の際、ノックセンサ38からの値に基づき点火進角度に対する補正値であるリタード量が所定に求められるようになっている。
【0043】
また、トランスミッション(図示せず)の出力軸の回転から車速を検出する車速センサ50、及び、ドライバが通常のエンジン運転状態よりも燃料消費量を抑制するエンジン運転状態を選択的に設定可能なECOモードスイッチ51が、ECU60に接続されている。
【0044】
次に、図2に基づき電子制御系の構成について説明する。ECU60は、CPU61、ROM62、RAM63、バックアップRAM64、カウンタ・タイマ群65、及びI/0インターフェイス66をバスラインを介して接続したマイクロコンピュータを中心として構成され、各部に所定の安定化電源を供給する定電圧回路67、駆動回路68、A/D変換器69等の周辺回路を備えている。
【0045】
尚、カウンタ・タイマ群65は、フリーランカウンタ、気筒判別センサ信号(気筒判別パルス)の入力計数用カウンタ等の各種カウンタ、燃料噴射用タイマ、点火用タイマ、定期割込みを発生させるための定期割込み用タイマ、及びシステム異常監視用のウオッチドッグタイマ等の各種タイマを便宜上総称するものであり、その他、各種のソフトウエアカウンタ・タイマを含む。
【0046】
定電圧回路67は、2回路のリレー接点を有する電源リレー70の第1のリレー接点を介してバッテリ71に接続され、電源リレー70は、そのリレーコイルの一端が接地され、リレーコイルの他端が駆動回路68に接続されている。尚、電源リレー70の第2のリレー接点には、バッテリ71から各アクチュエータに電源を供給するための電源線が接続されている。バッテリ71には、イグニッションスイッチ72の一端が接続され、このイグニッションスイッチ72の他端がI/Oインターフェイス66の入力ポートに接続されている。
【0047】
更に、定電圧回路67は、直接、バッテリ71に接続され、バッテリ71に接続されるイグニッションスイッチ72のONがI/Oインターフェイス66の入力ポートで検出されて電源リレー70の接点が閉となると、ECU60内の各部へ電源を供給する一方、イグニッションスイッチ72のON,OFFに拘らず、常時、バックアップRAM64にバックアップ用の電源を供給する。
【0048】
また、I/Oインターフェイス66の入力ポートには、ノックセンサ38、クランク角センサ46、気筒判別センサ49、車速センサ50、ECOモードスイッチ51が接続されている。更に、I/Oインターフェイス66の入力ポートには、A/D変換器69を介して吸入空気量センサ43、スロットル開度センサ42、冷却水温センサ40、O2センサ41、絶対圧センサ36が接続されると共に、バッテリ電圧VBが入力されてモニタされる。
【0049】
一方、I/Oインターフェイス66の出力ポートには、ISC弁20、インジェクタ31、排気カット弁用アクチュエータ27、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁30、吸気管圧力/大気圧切換ソレノイド弁37、及び、電源リレー70のリレーコイルが駆動回路68を介して接続されると共に、イグナイタ34が接続されている。
【0050】
そして、イグニッションスイッチ72がONされると、電源リレー70がONし、定電圧回路67を介して各部に定電圧が供給され、ECU60が各種制御を実行する。すなわち、ECU60においてCPU61が、ROM62に格納されている制御プログラムに基づき、I/Oインターフェイス66を介して各種センサからの検出信号を入力処理し、RAM63及びバックアップRAM64に記憶されている各種データ、ROM62に格納されている固定データに基づき、各種制御量を演算する。
【0051】
そして、ECU60は、駆動回路68を介して、前述の如く、その際の運転状態に応じてマップや予め設定しておいた閾値等を参照しながら排気カット弁用アクチュエータ30、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁33に制御信号を出力し、開閉制御及び過給圧制御を行う。また、演算した燃料噴射量を定める駆動パルス幅信号を所定のタイミングで該当気筒のインジェクタ31に出力して燃料噴射制御を行い、また、所定のタイミングでイグナイタ34に点火信号を出力して点火時期制御を実行し、ISC弁20に制御信号を出力してアイドル回転数制御等を実行する。
【0052】
以下、ECU60で実行される、エンジンの過給圧制御について、図4のフローチャートで説明する。
【0053】
まず、ステップ(以下、「S」と略称)101で必要なパラメータを読み込み、S102に進み、ECOモードスイッチ51がONされ、ドライバが通常のエンジン運転状態よりも燃料消費量を抑制するエンジン運転状態を選択している状態か否か判定する。
【0054】
S102の判定の結果、ECOモードスイッチ51がONされている場合は、S103に進み、エンジン回転数NEが、予め設定しておいた閾値NEC1以下(NE≦NEC1)で低回転状態か否か判定し、NE≦NEC1でエンジン低回転状態の場合は、S104に進む。
【0055】
S104では、エンジン負荷、すなわち、スロットル開度θthが予め設定しておいた閾値θthc1以下(θth≦θthc1)で低負荷状態か否か判定し、θth≦θthc1でエンジン低負荷状態の場合は、S105に進んで、排気カット弁26とウエストゲート弁28を共に全開とし、プログラムを抜ける。すなわち、燃費重視の運転状態で低負荷低回転の運転状態の場合は、排気カット弁26を開け排圧を低下させ、ポンピングロスを低下させることで燃費を向上させる。この際、ウエストゲート弁28も共に全開とすることで、上述の効果をより高めるようにしている。
【0056】
一方、S102でECOモードスイッチ51がOFF、或いは、S103でエンジン回転数NEが予め設定しておいた閾値NEC1より高い(NE>NEC1)、或いは、S104でスロットル開度θthが予め設定しておいた閾値θthc1より大きい(θth>θthc1)場合は、S106に進む。
【0057】
S106では、エンジン1の点火時期制御におけるノック補正によるリタード量が予め設定しておいた閾値Lc1以下(リタード量≦Lc1)であるか否か判定し、リタード量≦Lc1の場合は、燃料は粗悪ガソリン(超低オクタン価ガソリン)と判定してS107に進み、ウエストゲート弁28を全開としてプログラムを抜ける。すなわち、粗悪ガソリンの際に過給を行うと、ノック発生の虞があるため、ウエストゲート弁28を全開として過給を行わないようにする。尚、ウエストゲート弁28を全開とするため、排気カット弁26の制御は特に行わない。
【0058】
S106で、リタード量>Lc1と判定され、粗悪ガソリンではないと判定された場合は、S108に進み、エンジン運転状態が、図3におけるエンジン回転数NEが低回転の運転領域の場合(過給圧制御モード0の場合)か否か判定する。
【0059】
このS108の判定の結果、エンジン運転状態が、エンジン回転数NEが低回転の運転領域で過給圧制御モード0の場合、S109に進み、排気カット弁26とウエストゲート弁28を共に全閉としてプログラムを抜ける。すなわち、エンジン運転状態が、エンジン回転数NEが低回転の運転領域の場合では、排気ガス流量が少ないため過給圧はそれほど高くならず、過給圧を制御する必要はなく、また、目標過給圧への応答性を向上するため(ターボラグを少なくするため)である。
【0060】
一方、S108の判定の結果、エンジン運転状態が、過給圧制御モード0の場合ではないと判定した場合は、S110に進み、エンジン1の点火時期制御における点火時期学習値(0〜1の間の値で、大きくなる程、高オクタン価ガソリンとみなせる)と予め設定しておいた閾値(例えば、0.3〜0.4)とを比較する。
【0061】
このS110の比較の結果、点火時期学習値が0.3〜0.4の閾値以下の場合は、低オクタン価ガソリン(レギュラーガソリン)と判断し、S111に進んで、低オクタン価ガソリン用の目標過給圧を設定する。
【0062】
逆に、S110の比較の結果、点火時期学習値が0.3〜0.4の閾値より大きい場合は、高オクタン価ガソリン(ハイオクガソリン)と判断し、S112に進んで、高オクタン価ガソリン用の目標過給圧を設定する。ここで、低オクタン価用目標過給圧は、高オクタン価用目標過給圧よりも低い値となっており、耐ノック性が向上されるようになっている。
【0063】
こうして、S111、或いは、S112で目標過給圧の設定を行った後は、S113に進み、エンジン運転状態が、図3における過給圧制御モード1(エンジン回転数NEが低回転の運転領域の過給圧制御モード0の領域と、エンジン運転状態がスロットル開度θthが大きく且つエンジン回転数NEが高回転よりの運転領域の過給圧制御モード2以外の運転領域の過給圧制御モード)か否か判定される。
【0064】
S113の判定の結果、エンジン運転状態が過給圧制御モード1である場合は、S114に進み、ウエストゲート弁28を全閉とし、排気カット弁26で過給圧制御を、後述の図5のフローチャートで示すフィードバック制御にて実行する。
【0065】
また、S113の判定の結果、エンジン運転状態が過給圧制御モード1ではない場合、すなわち、過給圧制御モード2の場合は、S115に進み、排気カット弁26は全開とし、ウエストゲート弁28で過給圧制御を、やはり後述の図5のフローチャートで示すフィードバック制御にて実行する。
【0066】
このように制御することで、排気量が比較的少ない過給圧制御モード1のとき、排気カット弁26で過給圧制御を行いつつ、排気カット弁26が設けられている第1の排気通路25aに排圧をかけておくことで排気カット弁26を全開させたときのトルクショックをなくすことができ、走行性能を向上させることができる。
【0067】
また、排気カット弁26は、単にON−OFF的に開閉作動するものではなく、エンジン運転状態に応じて必要な運転領域でウエストゲート弁28と連続して過給圧制御を行うようになっているので、従来、排気カット弁26の開閉で生じていたトルクショックの発生を防止し、広い運転領域に亘り、スムーズな目標過給圧の制御を容易に行うことができる。
【0068】
次に、図5のフローチャートは、ECU60おいて、所定周期(所定時間)毎に実行される、排気カット弁26(上述のS114)、或いは、ウエストゲート弁28(上述のS115)に対して行われる通常の過給圧制御ルーチン(目標過給圧へのフィードバック制御のルーチン)を示す。
【0069】
まず、S201では、周知のように目標過給圧テーブルを、エンジン回転数NE、スロットル開度θthに基づいて、補間計算付で参照し、目標過給圧TPTAGTを設定する(TPTAGT←TBL(NE,θth))。
【0070】
次いで、S202に進み、目標過給圧TPTAGTと、絶対圧センサ36によって検出した吸気管圧力(実過給圧)Pとの偏差ΔPを求め(ΔP←TPTAGT−P)、S203で偏差ΔPの絶対値|ΔP|と不感帯を与える設定値PSとを比較し、実過給圧Pが過給圧のPI制御における不感帯の範囲内にあるかを調べる。
【0071】
その結果、|ΔP|<PSであり、実過給圧Pが目標過給圧TPTAGTに対する不感帯の範囲内にあるときには、S203からS204へ進んでPI制御における積分定数DIを0とするとともに(DI←0)、S205で比例定数DPを0とする(DP←0)。そして、S223で、排気カット弁用アクチュエータ27、或いは、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁30に対する制御駆動信号のデューティ比DUTYを、前回ルーチン実行時に求めた旧値に今回のルーチンで設定した積分定数DI及び比例定数DPを加算して新たな値で設定し(DUTY←DUTY+DI+DP)、ルーチンを抜ける。
【0072】
一方、S203において|ΔP|≧PSであり、実過給圧Pが不感帯の範囲外のときには、S203からS206へ進み、実過給圧Pと目標過給圧TPTAGTとを比較して、目標過給圧TPTAGTに対する実過給圧Pの大小関係を調べる。そして、P>TPTAGTであり、不感帯の範囲外で実過給圧Pが目標過給圧TPTAGTよりも高いときには、S206からS207以降へ進み、S208乃至S213でデューティ比減の処理を行い、実過給圧Pを低下させる。
【0073】
このデューティ比減の処理では、先ず、S207で、目標過給圧TPTAGTに対する実過給圧Pの大小関係が反転し、且つ実過給圧Pが不感帯の範囲外へ逸脱した初回を判別するための反転初回判別フラグFDの値を参照する。この反転初回判別フラグFDは、P>TPTAGTでFD=0のとき、実過給圧Pが目標過給圧TPTAGTよりも高くなった後、初めて不感帯を逸脱したことを示し、デューティ比減の処理によりFD=1にセットされる。
【0074】
従って、S207においてFD=0、すなわち実過給圧Pが目標過給圧TPTAGTより高くなった後、今回初めて不感帯を逸脱したときには(P≧TPTAGT+PS)、S208へ進み、偏差の絶対値|ΔP|に基づいて図6(a)に示すP分テーブルを参照し、偏差の絶対値|ΔP|の増加に応じて段階的に大きくなる比例定数減分値PDOWNを設定する。
【0075】
そして、S209で、比例定数減分値PDOWNにマイナスの符号を付けてスキップ補正の比例定数DPとし(DP←−PDOWN)、S210で積分定数DIを0にし(DI←0)、S214で反転初回判別フラグFDをセットした後(FD←1)、前述のS223で新たなデューティ比DUTYを設定し、ルーチンを抜ける。
【0076】
また、S207においてFD=1であり、既にデューティ比DUTYのスキップ補正による減少が行われているときには、S207からS211へ進み、偏差の絶対値|ΔP|に基づいて図6(b)に示すI分テーブルを参照し、積分定数減分値IDOWNを設定する。積分定数減算値IDOWNは、図6(b)に示すように、前述の比例定数減分値PDOWNと同様、偏差の絶対値|ΔP|の増加に応じて段階的に大きくなるものの、その増加の度合は、比例定数減分値PDOWNより小さく設定される。
【0077】
次いで、S211からS212へ進み、積分定数減分値IDOWNにマイナスの符号を付けて積分定数DIとし(DI←−IDOWN)、S213で比例定数DPを0にし(DP←0)、前述のS214で反転初回判別フラグFDをセットした後(FD←1)、前述のS223で新たなデューティ比DUTYを設定し、ルーチンを抜ける。
【0078】
一方、S206でP≦TPTAGTであり、不感帯の範囲外で実過給圧Pが目標過給圧TPTAGTよりも低いときには、S206からステップS215へ進み、S216乃至S221でデューティ比増の処理を行い、実過給圧Pを上昇させる。
【0079】
このデューティ比増の処理では、S215で反転初回判別フラグFDの値を参照し、FD=1であり、実過給圧Pが目標過給圧TPTAGTよりも高い状態から低い状態に移行し、今回初めて不感帯を逸脱したときには(P≦TPTAGT−PS)、S216へ進み、偏差の絶対値|ΔP|に基づきP分テーブルを参照して、偏差の絶対値|ΔP|の増加に応じて段階的に大きくなる比例定数増分値PUP(図6(a)参照)を設定する。
【0080】
そして、S217で、比例定数増分値PUPをスキップ補正の比例定数DPとし(DP←PUP)、S218で積分定数DIを0にし(DI←0)、S222で反転初回判別フラグFDをクリアした後(FD←0)、前述のS223で新たなデューティ比DUTYを設定し、ルーチンを抜ける。
【0081】
また、S215においてFD=0であり、既にデューティ比DUTYのスキップ補正による増加が行われているときには、S215からS219へ進み、偏差の絶対値|ΔP|に基づきI分テーブルを参照して積分定数増分値IUP(図6(b)参照)を設定する。
【0082】
そして、S220へ進んで積分定数増分値IUPを積分定数DIとし(DI←IUP)、S221で比例定数DPを0にし(DP←0)、S222で反転初回判別フラグFDをクリアした後(FD←0)、前述のS223で新たなデューティ比DUTYを設定し、ルーチンを抜ける。尚、積分定数増分値IUPは、前述の比例定数増分値PUPと同様、偏差の絶対値|ΔP|の増加に応じて段階的に大きくなるものの、その増加の度合は比例定数増分値PUPより小さく設定される。
【0083】
こうして、図5のフローチャートにより設定される、排気カット弁用アクチュエータ27、或いは、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁30に対する制御駆動信号のデューティ比DUTYと弁開度との関係は、例えば図7に示す如く設定され、デューティ比DUTYが20〜80の間で、排気カット弁26、或いは、ウエストゲート弁28の開度が制御されるようになっている。
【0084】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、排気カット弁は、単にON−OFF的に開閉作動するものではなく、エンジン運転状態に応じて必要な運転領域でウエストゲート弁と連続して過給圧制御を行うようになっているので、従来、排気カット弁の開閉で生じていたトルクショックの発生を防止し、広い運転領域に亘り、スムーズな目標過給圧の制御を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ターボ過給機付エンジンの全体構成説明図
【図2】電子制御系の回路構成図
【図3】エンジン運転領域毎に設定する過給圧制御モードを示す説明図
【図4】エンジンの過給圧制御プログラムのフローチャート
【図5】排気カット弁またはウエストゲート弁による通常の過給圧制御ルーチンのフローチャート
【図6】P分テーブル及びI分テーブルの説明図
【図7】DUTY比と弁開度との関係を示す説明図
【符号の説明】
1 ターボ過給機付エンジン
21 ターボ過給機
23 コンプレッサ
24 タービン
25 タービンスクロール部
25a 第1の排気通路
25b 第2の排気通路
26 排気カット弁
28 ウエストゲート弁
51 ECOモードスイッチ(エンジン運転選択手段)
60 ECU(オクタン価推定手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention particularly relates to a turbocharger in which a turbine scroll portion is constituted by a plurality of exhaust passages, an exhaust cut valve is provided at at least one of the exhaust passages, and a wastegate valve is provided in a passage bypassing the turbine. The present invention relates to a control device for an engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the supercharging characteristics of a turbocharger are determined by the characteristics of a compressor and the characteristics of a turbine. Therefore, a turbo scroll having a turbine scroll portion including a plurality of exhaust passages, an exhaust cut valve provided at at least one passage entrance portion of the exhaust passage, and a waste gate valve having a waste gate valve in a bypass passage that bypasses the turbine. Engines with a supercharger are known.
[0003]
As such a technology in which the turbine scroll portion is constituted by a plurality of exhaust passages, the wastegate valve and the exhaust cut valve are fully closed in a low engine speed region to improve the responsiveness of the target supercharging pressure. When the boost pressure reaches a predetermined value, the wastegate valve is opened to maintain the boost pressure. Then, an exhaust cut valve is opened when an intake air amount reaches a predetermined amount to prevent a decrease in engine output due to an increase in exhaust pressure (for example, see Patent Document 1).
[0004]
Further, when the exhaust pressure is equal to or lower than the predetermined exhaust pressure, the exhaust cut valve is closed, and the exhaust gas is supplied to the turbine only from the main passage, thereby increasing the flow rate of the exhaust gas and quickly increasing the supercharging pressure. When the exhaust pressure reaches a predetermined value, the exhaust cut valve is opened to supply exhaust gas to the turbine from the main passage and the sub passage, thereby preventing a decrease in engine output due to an increase in exhaust pressure and controlling the supercharging pressure by a wastegate. There is also disclosed a valve that is controlled by a valve so that the target boost pressure is calculated based on the intake air amount and the engine speed (for example, see Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
Tokuho 5-62220 publicity
[0006]
[Patent Document 2]
Tokuho 5-74696 PR
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior arts of
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a control device for an engine with a turbocharger, which can prevent the occurrence of a torque shock and can easily control a smooth target supercharging pressure over a wide operating range. The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for a turbocharged engine according to the present invention, wherein a turbine scroll portion of the turbocharger includes a plurality of exhaust passages, and at least one of the exhaust passages is provided. Control device for an engine with a turbocharger, comprising: an exhaust cut valve that opens and closes according to the engine operating state; and a wastegate valve that is provided in a bypass passage that bypasses the turbine and opens and closes according to the engine operating state. In the above, when the engine operation state is in an operation region of high load and high rotation, the exhaust cut valve is fully opened and the supercharging pressure is controlled by opening and closing the waste gate valve, while the engine operation state is high load and high rotation. In the case of an operation region other than the operation region from high rotation, at least the waste gate valve is fully closed, and the exhaust cut valve is opened and closed. It is characterized in that Gosuru supercharging pressure.
[0010]
A control device for a turbocharged engine according to a second aspect of the present invention is the control device for a turbocharged engine according to the first aspect, wherein the engine operating state is in a low-speed operation region. The exhaust cut valve and the wastegate valve are both fully closed.
[0011]
Further, according to a third aspect of the present invention, there is provided the control device for an engine with a turbocharger according to the first or second aspect, wherein the octane number estimation for estimating the octane number of the used fuel is performed. The wastegate valve is fully opened when the octane number of the used fuel estimated by the octane number estimation means is smaller than a preset threshold value.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for an engine with a turbocharger according to any one of the first to third aspects. An engine operation selecting means for selecting an engine operation state in which the fuel consumption is suppressed more than the operation state; and when the engine operation state in which the fuel consumption is suppressed is selected by the engine operation selection means, At least the exhaust cut valve is fully opened when the engine operation state is in a low load and low rotation operation region.
[0013]
Further, the control device for an engine with a turbocharger according to the present invention according to claim 5 is the control device for an engine with a turbocharger according to
[0014]
In other words, the control device for the turbocharged engine according to the first aspect of the present invention is configured such that, when the engine operating state is in an operation range of high load and high rotation, at least one of the exhaust passages of the turbine scroll portion of the turbocharger. The exhaust pressure cut valve provided in the passage is fully opened, and the boost pressure is controlled by opening and closing a wastegate valve provided in a bypass passage that bypasses the turbine. On the other hand, when the engine operating state is an operating area other than the operating area where the load is higher and the engine speed is higher, at least the wastegate valve is fully closed, and the supercharging pressure is controlled by opening and closing the exhaust cut valve. As described above, the exhaust cut valve does not simply open and close in an ON-OFF manner, but performs supercharging pressure control continuously with the wastegate valve in a necessary operation region according to the engine operating state. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of torque shock that has conventionally occurred due to the opening and closing of the exhaust cut valve, and to easily perform smooth control of the target supercharging pressure over a wide operating range.
[0015]
At this time, when the engine operating state is in the low-speed operation region, it is desirable that both the exhaust cut valve and the wastegate valve be fully closed. This is because, in the low engine speed region, the supercharging pressure does not increase so much because the exhaust gas flow rate is small, and there is no need to control the supercharging pressure, and the responsiveness to the target supercharging pressure is improved. .
[0016]
Further, the fuel cell system further includes octane number estimating means for estimating the octane number of the used fuel. When the octane number of the used fuel estimated by the octane number estimating means is smaller than a preset threshold value, the wastegate valve is fully opened. It is desirable that Here, the preset threshold value is, for example, a value for determining a bad fuel having an extremely low octane number. In the case of such a bad fuel, if supercharging is performed, knock may occur. Fully open to avoid overcharging.
[0017]
Further, the engine includes an engine operation selecting means for selecting an engine operation state in which the fuel consumption is suppressed more than a normal engine operation state, and the engine operation selection means suppresses the fuel consumption. When the operation state is selected, at least the exhaust cut valve is fully opened when the engine operation state is in the low load and low rotation operation region. That is, when the driver emphasizes fuel efficiency, the exhaust cut valve is opened, the exhaust pressure is reduced, and the pumping loss is reduced, thereby improving the fuel efficiency. At this time, it is desirable that the wastegate valve is also fully opened.
[0018]
Embodiment
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 7 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an explanatory diagram of the overall configuration of a turbocharged engine, FIG. 2 is a circuit configuration diagram of an electronic control system, and FIG. FIG. 4 is a flowchart of a supercharging pressure control program for an engine, FIG. 5 is a flowchart of a normal supercharging pressure control routine using an exhaust cut valve or a wastegate valve, and FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram of the minute table and the I minute table, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the duty ratio and the valve opening.
[0019]
First, the overall configuration of a turbocharged engine to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. In FIG. 1,
[0020]
An intake manifold 6 communicates with the
[0021]
An exhaust pipe 13 communicates with the exhaust port 5 via an
[0022]
A throttle valve 16 is provided on the throttle body 8, an
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
A
[0027]
The wastegate valve control
[0028]
On the other hand, an
[0029]
Further, an
[0030]
Here, control regarding the
[0031]
At this time, the exhaust cut
[0032]
The opening / closing control of the exhaust cut
[0033]
That is, as shown in the explanatory diagram showing the supercharging pressure control mode set for each engine operating region in FIG. 3, the engine operating state is in the operating region where the engine speed NE is low (in the case of the supercharging pressure control mode 0). Case), both the exhaust cut
[0034]
When the engine operating state is such that the engine load represented by, for example, the throttle opening θth is a high load and the engine speed NE is in the operating region where the engine speed is higher than the high speed (in the case of the supercharging pressure control mode 2), the exhaust gas is exhausted. The supercharging pressure is controlled to the target supercharging pressure by fully opening the
[0035]
Further, when the engine operating state is in an operating region other than the above-described supercharging
[0036]
At this time, if the driver has selected an engine operation state, which suppresses fuel consumption more than a normal engine operation state, with an
[0037]
If the retard amount due to knock correction in the ignition timing control of the
[0038]
Further, an ignition timing learning value in the ignition timing control of the engine 1 (a value between 0 and 1, the larger the value, the higher the octane number gasoline can be considered), is determined, and a preset threshold value (for example, 0.3 If it is equal to or less than 0.4), the fuel is determined to be low-octane gasoline, and a low target supercharging pressure set in advance for low-octane gasoline is set. Is executed. Conversely, if the fuel is larger than a preset threshold (for example, 0.3 to 0.4), the fuel is determined to be high octane gasoline, and a high target supercharging pressure preset for high octane gasoline is used. Is set, and the supercharging pressure control is executed at the target supercharging pressure. By setting the target supercharging pressure in accordance with the octane number of gasoline in this manner, knock at low octane numbers can be effectively prevented.
[0039]
As is well known, the target boost pressure in the boost pressure control is set according to the engine speed NE and the throttle opening θth from a target boost pressure table.
[0040]
Next, various sensors and switches will be described. An
[0041]
Further, a
[0042]
The
[0043]
Further, a
[0044]
Next, the configuration of the electronic control system will be described with reference to FIG. The
[0045]
The counter /
[0046]
The
[0047]
Further, the
[0048]
A
[0049]
On the other hand, the output ports of the I / O interface 66 include an
[0050]
When the
[0051]
Then, as described above, the
[0052]
Hereinafter, the supercharging pressure control of the engine executed by the
[0053]
First, in step (hereinafter abbreviated as "S") 101, necessary parameters are read, and the process proceeds to S102, where the
[0054]
If the result of determination in S102 is that the
[0055]
In S104, it is determined whether the engine load, that is, the throttle opening θth is equal to or less than a preset threshold value θthc1 (θth ≦ θthc1), and whether the engine is in a low load state. Then, the exhaust cut
[0056]
On the other hand, in S102, the
[0057]
In S106, it is determined whether or not the retard amount by the knock correction in the ignition timing control of the
[0058]
In S106, when it is determined that the retard amount is greater than Lc1 and it is determined that the gasoline is not bad gasoline, the process proceeds to S108, and when the engine operating state is in the operating region where the engine speed NE in FIG. Control mode 0) is determined.
[0059]
If the result of determination in S108 is that the engine operating state is in the supercharging
[0060]
On the other hand, when it is determined that the engine operating state is not the case of the supercharging
[0061]
If the ignition timing learning value is equal to or smaller than the threshold value of 0.3 to 0.4 as a result of the comparison in S110, it is determined that the gas is low octane gasoline (regular gasoline), and the process proceeds to S111, where the target supercharging for low octane gasoline is performed. Set pressure.
[0062]
On the other hand, if the ignition timing learning value is larger than the threshold value of 0.3 to 0.4 as a result of the comparison in S110, it is determined that the octane gasoline is high octane gasoline (high octane gasoline). Set the boost pressure. Here, the target boost pressure for low octane number is lower than the target boost pressure for high octane number, so that knock resistance is improved.
[0063]
After setting the target supercharging pressure in S111 or S112 in this manner, the process proceeds to S113, in which the engine operating state is changed to the supercharging pressure control mode 1 (the engine speed NE in the operating region where the engine speed NE is low) in FIG. The supercharging
[0064]
If the result of determination in S113 is that the engine operating state is the supercharging
[0065]
If the result of determination in S113 is that the engine operating state is not in the supercharging
[0066]
By performing such control, in the supercharging
[0067]
In addition, the exhaust cut
[0068]
Next, the flowchart of FIG. 5 is executed by the
[0069]
First, in S201, the target supercharging pressure table is referred to with interpolation calculation based on the engine speed NE and the throttle opening θth as is well known, and the target supercharging pressure TPTAGT is set (TPTAGT ← TBL (NE , Θth)).
[0070]
Next, the process proceeds to S202, in which a deviation ΔP between the target supercharging pressure TPTAGT and the intake pipe pressure (actual supercharging pressure) P detected by the
[0071]
As a result, when | ΔP | <PS and the actual supercharging pressure P is within the dead zone with respect to the target supercharging pressure TPTAGT, the process proceeds from S203 to S204, where the integral constant DI in PI control is set to 0 and (DI ← 0), the proportional constant DP is set to 0 in S205 (DP ← 0). Then, in S223, the duty ratio DUTY of the control drive signal for the exhaust
[0072]
On the other hand, if | ΔP | ≧ PS in S203 and the actual supercharging pressure P is out of the range of the dead zone, the process proceeds from S203 to S206, where the actual supercharging pressure P is compared with the target supercharging pressure TPTAGT to determine the target supercharging pressure TPTAGT. The magnitude relationship of the actual supercharging pressure P to the supply pressure TPTAGT is examined. When P> TPTAGT and the actual supercharging pressure P is higher than the target supercharging pressure TPTAGT outside the dead zone, the process proceeds from S206 to S207, and the duty ratio is reduced in S208 to S213. The supply pressure P is reduced.
[0073]
In the process of decreasing the duty ratio, first, in S207, the magnitude relationship between the actual supercharging pressure P and the target supercharging pressure TPTAGT is inverted, and the first time when the actual supercharging pressure P is out of the range of the dead zone is determined. Is referred to the value of the inversion initial discrimination flag FD. When P> TPTAGT and FD = 0, the inversion initial discrimination flag FD indicates that the actual supercharging pressure P has deviated from the dead zone for the first time after the actual supercharging pressure P has become higher than the target supercharging pressure TPTAGT. Sets FD = 1.
[0074]
Accordingly, when FD = 0 in S207, that is, when the actual supercharging pressure P becomes higher than the target supercharging pressure TPTAGT, and the current time deviates from the dead zone for the first time (P ≧ TPTAGT + PS), the process proceeds to S208, and the absolute value of the deviation | ΔP | The P constant table shown in FIG. 6A is referred to based on the above, and a proportional constant decrement value PDOWN that increases stepwise as the absolute value | ΔP | of the deviation increases is set.
[0075]
Then, in S209, the proportional constant decrement value PDOWN is given a minus sign to make a proportional constant DP for skip correction (DP ← -PDOWN), the integration constant DI is set to 0 in S210 (DI ← 0), and the first inversion is performed in S214. After the determination flag FD is set (FD ← 1), a new duty ratio DUTY is set in S223 described above, and the routine exits.
[0076]
If FD = 1 in S207 and the duty ratio DUTY has already been reduced by the skip correction, the process proceeds from S207 to S211 and based on the absolute value | ΔP | of the deviation, I shown in FIG. Referring to the minute table, an integral constant decrement value IDDOWN is set. As shown in FIG. 6B, the integration constant subtraction value IDDOWN increases stepwise as the absolute value of the deviation | ΔP | increases, as in the case of the above-described proportional constant decrement value PDOWN. The degree is set to be smaller than the proportional constant decrement value PDOWN.
[0077]
Next, the process proceeds from S211 to S212, in which the integral constant decrement value IDDOWN is given a minus sign to make the integral constant DI (DI ← -IDDOWN), the proportional constant DP is set to 0 in S213 (DP ← 0), and in the above-mentioned S214. After setting the inversion initial discrimination flag FD (FD ← 1), a new duty ratio DUTY is set in S223 described above, and the routine exits.
[0078]
On the other hand, if P ≦ TPTAGT in S206 and the actual supercharging pressure P is lower than the target supercharging pressure TPTAGT outside the range of the dead zone, the process proceeds from S206 to step S215, and a process of increasing the duty ratio is performed in S216 to S221. The actual supercharging pressure P is increased.
[0079]
In the process of increasing the duty ratio, the value of the first reversal determination flag FD is referred to in S215, FD = 1, and the actual supercharging pressure P shifts from a state higher than the target supercharging pressure TPTAGT to a lower state. When the vehicle deviates from the dead zone for the first time (P ≦ TPTAGT−PS), the process proceeds to S216, and the P value table is referred to based on the absolute value of the deviation | ΔP | An increasing proportional constant increment value PUP (see FIG. 6A) is set.
[0080]
Then, in S217, the proportional constant increment value PUP is set as the proportional constant DP for skip correction (DP ← PUP), the integration constant DI is set to 0 (DI ← 0) in S218, and the inversion first-time determination flag FD is cleared in S222 ( FD ← 0), a new duty ratio DUTY is set in the aforementioned S223, and the routine exits.
[0081]
If FD = 0 in S215 and the duty ratio DUTY has already been increased by skip correction, the process proceeds from S215 to S219, where the integration constant is referred to based on the absolute value | ΔP | An increment value IUP (see FIG. 6B) is set.
[0082]
Then, the process proceeds to S220, in which the integral constant increment value IUP is set as the integral constant DI (DI ← IUP), the proportional constant DP is set to 0 in S221 (DP ← 0), and the inversion initial discrimination flag FD is cleared in S222 (FD ← 0), a new duty ratio DUTY is set in S223 described above, and the routine exits. Although the integral constant increment value IUP increases stepwise as the absolute value | ΔP | of the deviation increases, similarly to the above-described proportional constant increment value PUP, the degree of the increase is smaller than the proportional constant increment value PUP. Is set.
[0083]
The relationship between the duty ratio DUTY of the control drive signal for the exhaust
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the exhaust cut valve does not simply open and close in an ON-OFF manner, but continuously with the wastegate valve in a necessary operating region according to the engine operating state. Since the control is performed, it is possible to prevent the occurrence of the torque shock which has conventionally occurred due to the opening and closing of the exhaust cut valve, and to easily perform the smooth control of the target supercharging pressure over a wide operation range. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of the overall configuration of an engine with a turbocharger.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of an electronic control system.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a supercharging pressure control mode set for each engine operation region;
FIG. 4 is a flowchart of an engine supercharging pressure control program.
FIG. 5 is a flowchart of a normal supercharging pressure control routine using an exhaust cut valve or a wastegate valve.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a P-minute table and an I-minute table.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a duty ratio and a valve opening degree.
[Explanation of symbols]
1 Engine with turbocharger
21 Turbocharger
23 Compressor
24 turbine
25 Turbine scroll part
25a first exhaust passage
25b Second exhaust passage
26 Exhaust cut valve
28 wastegate valve
51 ECO mode switch (engine operation selection means)
60 ECU (Octane number estimation means)
Claims (5)
タービンをバイパスするバイパス通路に設け、エンジン運転状態に応じて開閉するウエストゲート弁とを備えたターボ過給機付エンジンの制御装置において、
上記エンジン運転状態が高負荷且つ高回転よりの運転領域の場合は、上記排気カット弁を全開とし上記ウエストゲート弁の開閉により過給圧制御する一方、上記エンジン運転状態が上記高負荷且つ高回転よりの運転領域以外の運転領域の場合は、少なくとも上記ウエストゲート弁を全閉とし、上記排気カット弁の開閉により過給圧制御することを特徴とするターボ過給機付エンジンの制御装置。An exhaust cut valve configured as a turbine scroll portion of the turbocharger with a plurality of exhaust passages, provided in at least one of the exhaust passages, and opened and closed according to an engine operating state;
A control device for a turbocharged engine provided with a bypass passage that bypasses a turbine and having a wastegate valve that opens and closes according to an engine operating state,
In the case where the engine operation state is in an operation region of high load and high rotation, the exhaust cut valve is fully opened and the boost pressure is controlled by opening and closing the waste gate valve, while the engine operation state is high load and high rotation. A control device for a turbocharged engine, wherein at least the wastegate valve is fully closed and the supercharging pressure is controlled by opening and closing the exhaust cut valve in an operating region other than the operating region.
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